【正文】 (4) 30alII? 注： 其中 30I 用無功補(bǔ)償后的 30I? 代替 。通常的變電所采用單條母線的接線方式，我們在此也采用單條母線。 (1) 母線主要有兩類 TMY 和 LMY，即銅母線和鋁母線，考慮節(jié)約有色金屬的原則我們選擇 LMY。 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)：一般 10kV 高壓線路和低壓動(dòng)力線路，通常先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗(yàn)其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。 (4) 由于電壓互感器兩側(cè) 均裝有熔斷器，故不需進(jìn)行短路的力穩(wěn)定和洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 熱穩(wěn)定校驗(yàn)。 在可能的情況下也應(yīng)裝設(shè)熔斷器以保護(hù)高壓電網(wǎng)不因互感器高壓繞組或引線故障危及一次系統(tǒng)的安全。由于電壓互感器內(nèi)阻抗很小，若二次回路短路時(shí)，會(huì)出現(xiàn)很大的電流，將損壞二次設(shè)備甚至危及人身安全。電壓互感器的接線應(yīng)保證其正確性，一次繞組和被測電路并聯(lián)，二次繞組應(yīng)和所接的測量儀表、繼電保護(hù)裝置或自動(dòng)裝置的電壓線圈并聯(lián)，同時(shí)要注意極性的正確性。 電壓互感器在投入運(yùn)行前要按照規(guī)程規(guī)定的項(xiàng)目進(jìn)行試驗(yàn)檢查。當(dāng)二次負(fù)載阻抗減小時(shí)，二次電流增大，使得一次電流自動(dòng)增大一個(gè)分量來滿足一、二次側(cè) 之間的電磁平衡關(guān)系。電壓互感器雖然也是按照電磁感應(yīng)原理工作的設(shè)備，但它的電磁結(jié)構(gòu)關(guān)系與電流互感器相比正好相反。 電壓互感器的選擇與校驗(yàn) 電壓互感器的作用是：把高電壓按比例關(guān)系變換成 100V 或更低等級的標(biāo)準(zhǔn)二次電壓，供保護(hù)、計(jì)量、儀表裝置使用。 電流互感器選擇的一般準(zhǔn)則： (1) 電流互感器額定電壓不小于裝設(shè)點(diǎn)線路額定電壓； 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 (2) 根據(jù)一次負(fù)荷計(jì)算電流 30I 選擇電流互感器變比； (3) 根據(jù)二次回路的要求選擇電流互感器的 準(zhǔn)確度并校驗(yàn)準(zhǔn)確度； (4) 校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。 級用于計(jì)量電費(fèi)， 1 級用于繼電保護(hù)。電流互感器的準(zhǔn)確度分為若干等級：入 級、 級、 1 級、 2 級等。但為了防止雷電過電壓，也可以裝設(shè)。 (4) 接在變壓器引出線或中性點(diǎn)的避雷器可不裝設(shè)隔離開關(guān)。 (2) 中性點(diǎn)直接接地的普通變壓器，均應(yīng)通過隔離開關(guān)接地。刀閘的主要特點(diǎn)是無滅弧能力負(fù)荷電流的情況下分、合電路。 (6) 電子整流元件 熔體額定電流 ≥整流元件額定電流。 (4) 并聯(lián)電容器組 熔體 額定電流＝ (～ )電容器組額定電流。 ④ 繞線式電動(dòng)機(jī) 熔體額定電流＝ (～ )電動(dòng)機(jī)額定電流。 ② 多臺直接起動(dòng)電動(dòng)機(jī) 總保護(hù)熔體額定電流＝ (～ )各臺電動(dòng)機(jī)電流之和。 熔斷器選擇方法： (1) 照明電路 熔體額定電流 ≥被保護(hù)電路上所有照明電器工作電流之和。 熔斷器的選擇與校驗(yàn) 熔斷器是根據(jù)電流超過規(guī)定值一定時(shí)間后 本 身產(chǎn)生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開的原理制成的一種電流保護(hù)器。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 低壓斷路器的選擇準(zhǔn)則如下 ： （ 1） 斷路器的額定工作電壓 ≥線路額定電壓； （ 2） 斷路器的額定電流 ≥線路計(jì)算負(fù)載電流； （ 3） 斷路器的額定短路通斷能力 ≥線路中可能出現(xiàn)的最大短路電流，一般按有效值計(jì)算； （ 4） 線路末端單相對地短路電流 ≥ 倍斷路器瞬時(shí) (或短延時(shí) )脫扣器整定電流 。 2．低壓斷路器 低壓斷路器（ QF）又 稱低壓自動(dòng)開關(guān)，它既能帶負(fù)荷通斷電路，又能在短路、過負(fù)荷和低電壓（失壓）時(shí)自動(dòng)跳閘。 (3).NQF kII? （ 4） 如果斷路器裝在較其額定電壓低的電路中，其遮斷容量也相應(yīng)的減少。 （ 2） 高壓斷路器的額定遮斷容量 .NQFS 必須大于或等于其安裝處的短路容量 (3)kS 。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)我們主要考慮的也是這三者。 所以其做保護(hù)裝置 使用時(shí)要和電流互感器配合使用 6kV的電力系統(tǒng)中我們采用高壓斷路器和電流互感器配合使用的方法來作為電路的主保護(hù)。( 3 ) ( 3 ) ( 3 )2 22 .79 5kI I I k A??? ? ? ( 3 ) 1. 84 22 .7 95 41 .9 42shi k A k A? ? ? ( 3 ) 9 22 .79 5 24 .84 6shI k A k A? ? ? （ 4） 三相短路容量 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 ( 3 )2( 2 )100 1 5 . 7 9 36 . 3 3 2dkkS M V AS M V AX? ????? ? ? ? 同理可算得 k k4 點(diǎn)的短路電流總電抗和三相短路電流和短路容量。( 3 ) ( 3 ) ( 3 )1 7 .77 6kI I I kA??? ? ? ( 3 ) 2. 55 7 .7 76 19 .8 3 0shi k A k A? ? ? ( 3 ) 1. 51 7. 77 6 11 .7 42shI k A k A? ? ? （ 4） 三相短路容量 ( 3 )1( 1 )100 1 4 1 . 4 2 40 . 7 0 7dkkS M V AS M V AX? ????? ? ? ? 4． 計(jì)算 k2 點(diǎn)（ 側(cè)）的短路電流總電抗和三相短路電流和短路容量 （ 1） 總電抗標(biāo)幺值 * ( 2 ) 1 2 3 1 6 .3 32kX X X X????? ? ? ? ? ? （ 2） 三相短路電流周期分量有效 值 ( 3 ) 22( 2 )144 2 2 .7 9 56 .3 3 2dkkI kAI k AX? ???? ? ? （ 3） 其他短路電流 39。根據(jù)主結(jié)線圖繪制如下的短路計(jì)算電路圖： 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖 41 短路計(jì)算電路圖 1． 確定基準(zhǔn)值 取 AMVS ??100j 對于 1k 處，取 VU ? 則 AAI ??? 對于 2k 處，取 VU ? 則 AAI ??? 2． 計(jì)算短路電路中的各元件的 阻 抗標(biāo)幺值 （ 1） 電力系統(tǒng) 最大運(yùn)行方式下： 1003m a xkj*1 ?????? AMVAMVS SX M ）（ 最小運(yùn)行方式下： 1003m inkj*m1 ?????? AMVAMVS SX ）（ （ 2） 架空線路 )(( 2*2 ?????? V AMVX ） （ 3） 電力變壓器 車間變電所 1： %1jk*31 ??? ????? AMV AMVS SUXNT 車間變電所 2： %2jk*32 ??? ????? AMV AMVS SUXNT 車間變電所 3： 1004100 %3jk*33 ??? ????? AMV AMVS SUXNT 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 3． 計(jì)算 k1 點(diǎn)（ 側(cè)）的短路電流總 阻 抗和三相短路電流和短路容量 （ 1） 總 阻 抗 *2*1* m a x1 ?????? ? XXX M *2* m1* m i n1 ?????? ? XXX （ 2） 三相短路電流周期分量 有效值 ( 3 ) 11( 1 ) 7 .7 7 6 k AdkkII X? ????? （ 3） 其他短路電流 39。本設(shè)計(jì)中用有名值法進(jìn)行短路計(jì)算。 短路 電流 計(jì)算 對于工廠供電系統(tǒng)，短路電流的計(jì)算一般采用近似的方法，計(jì)算中假定： （ 1）供電電源是無限大功率系統(tǒng)； （ 2）認(rèn)為 短路回路的元件的電抗為常數(shù)； （ 3）元件的電阻，一般略去不計(jì)，只有在短路電阻中總電阻 ?R 大于總電抗的三分之一時(shí)才考慮電阻，否則認(rèn)為 ?Z = ?X 。最后計(jì)算短路電流和短路容量。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來， 并標(biāo)明其序號和阻抗值，然后將等效電路化簡。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過。 進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。 車間變電所 1 車間變電所 2 車間變電所 3 工 廠 總配電所 新變電所 區(qū)域變電站 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 設(shè)計(jì)中為了保證對本廠二級負(fù)荷可靠供電，總配電所采用兩回路供電，裝設(shè)兩臺主變壓器的橋式結(jié)線，橋式結(jié)線提高了線路運(yùn)行靈活性，增強(qiáng)了供電可靠性。變電所采用附設(shè)式，不占或少占建筑面積，建筑費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用也較低。 配電所（即車間變電所）的位置的確定 變配電所位址選擇的一般原則：盡量靠近負(fù)荷中心、靠近電源側(cè)、進(jìn)洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 出線方便、設(shè)備運(yùn)輸方便、有擴(kuò)建和發(fā)展的余地。在設(shè)計(jì)中，主接線的擬定對電氣設(shè)備選擇，配電裝置布置，保護(hù)和控制測量的設(shè)計(jì)，建設(shè)投資以及變電所運(yùn)行的可靠性，靈活性及經(jīng)濟(jì)性等都有密切關(guān)系，所以主結(jié)線的選擇是供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一項(xiàng)綜合性的重要環(huán)節(jié)。即要考慮到變電所留有擴(kuò)展的余地，又要不妨礙工廠或車間今后的發(fā)展。 適應(yīng)發(fā)展要求 變壓器室應(yīng)考慮到擴(kuò)建時(shí)有更換大一級容量的變壓器的可能。 周圍環(huán)境正常的變電所，宜采用露天或半露天變電所。不帶可燃性油的高、低壓配電裝置和非油浸電力變壓器，可設(shè)置在同一房間內(nèi)。 節(jié) 約土地和建筑費(fèi)用 值班室可以與低壓配電室合并，這時(shí)低壓配電室面積適當(dāng)增大，以便安置值班室的桌子或控制臺，滿足運(yùn)行值班的要求。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 考慮變壓器低壓出線通常是采用矩形裸母線，因此變壓器的安裝位置，即為變壓器室，宜靠近低壓配電室。 所以帶電部分離墻和離地的尺寸以及各室維護(hù)操作通道的寬度等，均應(yīng)符合有關(guān)的規(guī)程的要求，以確保運(yùn)行安全。當(dāng)采用雙層布置時(shí)，變壓器應(yīng)設(shè)在底層。在炎熱地區(qū)應(yīng)避免朝西開門。高壓低壓配電室的電容室的門應(yīng)朝值班室開或朝外開。有人值班的獨(dú)立變配電所， 宜 設(shè)有廁所和給排水設(shè)施。條件許可的，可單設(shè)工具材料室或維修間。 值班室也可以與低壓配電室合并，但在放置值班工作桌的一面或一端，低壓配電裝置到墻的距離不應(yīng)小于 3m。值班室應(yīng)靠近高低壓配電室，而且有門直通。 A） 總計(jì) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 表 27 補(bǔ)償后全廠的負(fù)荷 項(xiàng)目 計(jì)算負(fù)荷 有功（ kW） 無功（ kvar） 視在（ kV由于題目要求本廠的功率因數(shù)值在 以上，所以再進(jìn)行一次高壓集中補(bǔ)償，將功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?。 A 的變壓器更接近于負(fù)荷中心，減少低壓配電線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量；另一是限于變壓器低壓側(cè)總開關(guān)的斷流容量。如果用電設(shè)備容量較大、負(fù)荷集中且運(yùn)行合理時(shí)，亦可選用較大容量的變壓器。 A（ JGJ/T16— 92 規(guī)定）或 1250 kV 序 號 計(jì)算負(fù)荷 功率因數(shù) COSΦ 有功（ kW） 無功（ kvar） 視在（ ） 708 251 751 813 317 873 256 100 275 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 （ 3）當(dāng)車間負(fù)荷晝夜變化較大時(shí)，或由獨(dú)立（公用）車間變電站向幾個(gè)負(fù)荷曲線相差懸殊的車間供電時(shí)，如選用一臺變壓器在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上顯然是不合理的，則亦裝設(shè)兩臺變壓器。每臺變壓器均能承擔(dān)對全部一、二級負(fù)荷的供電任務(wù)。 序 號 COSΦ 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 經(jīng)查表得 Cq? ，根據(jù)以上公式求得各變電所所需的電容器個(gè)數(shù)，列于下表： 表 23 各變電所所需的電容器個(gè)數(shù) Cq? (kvar) CQ (kvar) 350 118 n 33 21 6 補(bǔ)償后各變電所的計(jì)算負(fù)荷如下表所示： 表 24 補(bǔ)償后各變電所的計(jì)算負(fù)荷 變壓器的選擇 變壓器是電力系統(tǒng)中數(shù)量極多且地位十分重要的電器設(shè)備，它的作用就是升高和降低電壓。適用 于中小型工廠或車間變電所低壓側(cè)無功功率的補(bǔ)償?？紤]到變壓器的無功損耗遠(yuǎn)大于有功功率損耗，所以低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略大于 ，取 。因此，工廠便需要裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置，對功率因數(shù)進(jìn)行人工補(bǔ)償。根據(jù)《全國供用電規(guī)則》 的規(guī)定，本設(shè)計(jì)要求用戶的功率因數(shù) ?? 。因此，供電單位和工廠內(nèi)部都有降低無功功率需要量的要求，無功功率的減少就相應(yīng)地提高了功率因數(shù)。 功率因數(shù)的降低產(chǎn)生的不良影響： (1)系統(tǒng)中輸送的總電流增加，使得供電系統(tǒng)中的電氣元件，如變壓器、洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 電器設(shè)備、導(dǎo)線等容量增大，從而使工廠內(nèi)部的啟動(dòng)控制設(shè)備、測量儀表等規(guī)格尺寸增大，因而增大了初投資費(fèi)用； (2)由于無功功率的增大而引起的總電流的增加，使得設(shè)備及供電線路的有功功率損耗相應(yīng)地增大； (3)由于供電系統(tǒng)中的電壓損失正比于系統(tǒng)中流過的電流，因此總電流增大，就使的供電系統(tǒng)中的電壓損失增加， 使得調(diào)壓困難； (4)對電力系統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備來說，無功電流的增大，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的去磁效應(yīng)增加，電壓降低，過度增大激磁電流，從而使轉(zhuǎn)子繞組的溫升超過允許范圍，為了保證轉(zhuǎn)子繞組的正常工作，發(fā)電機(jī)就不能達(dá)到預(yù)定的出力。然而在輸送有功功率一定的情況下，無功功率增大，就會(huì) 降低供電系統(tǒng)的功率因數(shù)。 相關(guān)計(jì)算： 變電所 1 制條車間 查表得 kWPKP 2 7 23 4 )1(30 ?