【正文】 . 保護(hù)裝置及整定計(jì)算 瓦斯保護(hù) 采用 FJ80型開(kāi)口杯擋板式 氣體繼電器。 過(guò)電流保護(hù)裝置的靈敏度 式中 —— 被保護(hù)線(xiàn)路末端在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流。 （ 2） 式中 Ki —— 電流互感器的變流比； I I2—— 電流互感器一次側(cè)、二次側(cè)電流； IKA—— 流入電流繼電器的電流?？赡芙?jīng)常過(guò)負(fù)荷的電纜線(xiàn)路，裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)，動(dòng)作于信號(hào)。 工廠(chǎng)電力線(xiàn)路裝設(shè)帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)和瞬時(shí)電流速斷保護(hù)，保護(hù)動(dòng)作于斷路器跳閘，作為相間短路的保護(hù)。 . 短路電流的計(jì)算公式（標(biāo)幺值計(jì)算方法）： 基準(zhǔn)容量 Sd，基準(zhǔn)電壓 Uav 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值： sX? =Sd/Soc 電力線(xiàn)路的電抗標(biāo)幺值： WLX? = 0X LSd/ 2avU 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值： TX? =Uk%Sd/100SN 三相短路電流周期分量有效值： I（ 3） =Id/X?? 短路點(diǎn)處的次暫態(tài)短路電流： I（ 3） =I?（ 3） =I（ 3） 短路沖擊電流： (3)ish = I（ 3） （高壓系統(tǒng)） (3)ish = I（ 3） (低壓系統(tǒng) ) 沖擊電流有效值： Ish（ 3） = I（ 3） （高壓系統(tǒng)） Ish（ 3） = I（ 3） (低壓系統(tǒng) ) 三項(xiàng)短路容量： S（ 3） =Sd/X?? I（ 2） =（ 3） ， ish（ 2） = (3)ish ， shI （ 2） =（ 3） . 各母線(xiàn)短路電流列表 15 根據(jù)下圖和以上公式計(jì)算母線(xiàn)短路電流： （ 1）選基準(zhǔn)值 取 Sd=100MVA， Ud1= Uc1= Ud2= Uc2 = 11 3 cdd USI ? = 22 3 cdd USI ? = （ 2）計(jì)算各主要元件的標(biāo)么值 電力系統(tǒng)： sX? =Sd/Soc=100/200= 架空線(xiàn)路： WLX? = 0X LSd/ 2avU = 1 100/= 變壓器： TX? =Uk%Sd/100SN= 100MVA/100 2500KVA= （ 3） K1 點(diǎn) X?? = sX? + WLX? =+= 三相短路電流周期分量有效值： I（ 3） =Id1/X?? =短路點(diǎn)處的次暫態(tài)短路電流： I（ 3） =I?（ 3） =I（ 3） 圖 短路計(jì)算等效電路 圖 短路計(jì)算電路 16 短路沖擊電流： (3)ish = I（ 3） = = 沖擊電流有效值： Ish（ 3） = I（ 3） = = 三項(xiàng)短路容量： S（ 3） =Sd/X?? =100/= （ 4） K2 點(diǎn) X?? = sX? + WLX? + TX? /2=++三相短路電流周期分量有效值： I（ 3） =Id2/X?? =短路點(diǎn)處的次暫態(tài)短路電流： I（ 3） =I?（ 3） =I（ 3） 短路沖擊電流： (3)ish = I（ 3） = 沖擊電流有效值： Ish（ 3） = I（ 3） = 三項(xiàng)短路容量： S（ 3） =Sd/X?? =100/= 表 4 母線(xiàn)短路電流列表 短路計(jì)算點(diǎn) 三相短路電流 /KA 三相短路容量 /MVA I（ 3） I（ 3） I?（ 3） (3)ish Ish（ 3） S（ 3） K1 K2 17 六、 繼電保 護(hù) . 保護(hù)要求 對(duì)于 本設(shè)計(jì)中高壓側(cè)為 10KV 的工廠(chǎng)總降壓變電所主變壓器來(lái)說(shuō)，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)。 ③選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，計(jì)算各元件的阻抗標(biāo)幺值 ④等效電路化簡(jiǎn)，求出短路回路總阻抗的標(biāo)幺值，簡(jiǎn)化時(shí)電路的各種簡(jiǎn)化方法都可以使用，如串聯(lián)、并聯(lián)、Δ Y 或 YΔ變換、等電位法等。 短路電流具體計(jì)算步驟： ①根據(jù)短路計(jì)算要求畫(huà)出短路電流計(jì)算系統(tǒng)圖，該系統(tǒng)圖應(yīng)包含所有與短路計(jì)算有關(guān)的元件，并標(biāo)出各元件的參數(shù)和短路點(diǎn)。同時(shí)，為了盡快切斷電源對(duì)短路點(diǎn)的供電，繼電保護(hù)裝置將自動(dòng)地使有關(guān)斷路器跳閘。 4).按機(jī)械強(qiáng)度校驗(yàn) 鋼芯鋁線(xiàn)非居民區(qū) 10KV 最小允許截面為 25 mm2 所以符合要求。yI ,所以符合要求。yI =Iy K=610 = θ al—— 導(dǎo)體正常工作時(shí)的最高允許溫度； θ 0—— 導(dǎo)體允許載流量所采用的 環(huán)境溫度； θ 0’ —— 導(dǎo)體敷設(shè)地點(diǎn)實(shí)際的環(huán)境溫度。 )當(dāng)環(huán)境溫度為 35 度時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)最高工作溫度為 70度。 2) 按長(zhǎng)時(shí)允許電流校驗(yàn)導(dǎo)線(xiàn)截面積。jsS /（ 3 * nU ） =3127． 05/（ 3 *10） = 該生產(chǎn)車(chē)間為三班制，部分車(chē)間為單班或兩班制，全年最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù)為 5000小時(shí)，屬于三級(jí) 負(fù)荷。 由于本廠(chǎng)由電業(yè)部門(mén)某一 110/10 千伏變電所供電且兩臺(tái)主變壓器互相暗備用所以 12 架空線(xiàn)選擇兩條互相明備用。 （ 5）滿(mǎn)足短路穩(wěn)定度的條件 架空線(xiàn)路因其散熱性較好，可不作穩(wěn)定性校驗(yàn)，絕緣導(dǎo)線(xiàn)和電纜應(yīng)進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)，母線(xiàn)也要校驗(yàn)其熱穩(wěn)定。要求所選的截面不小于其最小允許截面。按這種原則選擇的導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面稱(chēng)為經(jīng)濟(jì)截面。 （ 2）按允許電壓損失選擇導(dǎo)線(xiàn)和截面 在導(dǎo)線(xiàn)和電纜（包括母線(xiàn)）通過(guò)正常最大負(fù)荷電流（即計(jì)算電流）時(shí)，線(xiàn)路上產(chǎn)生的電壓損失不應(yīng)超過(guò)正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損失。 （ 4）防腐鋼芯鋁絞線(xiàn)（ LGJF）：具有鋼芯鋁絞線(xiàn)的特點(diǎn)，同時(shí)防腐性好，一般用在沿海地區(qū)、咸水湖及化工工業(yè)地區(qū)等周?chē)懈g性物質(zhì) 的高壓和超高壓架空線(xiàn)路上。在機(jī)械強(qiáng)度要求較高的場(chǎng)所和 35kV 及以上的架空線(xiàn)路上多被采用。 （ 2）鋼芯鋁絞線(xiàn)（ LGJ）：此種導(dǎo)線(xiàn)的外圍用鋁線(xiàn)，中間線(xiàn)芯用鋼線(xiàn)，解決了鋁絞線(xiàn)機(jī)械強(qiáng)度差的缺點(diǎn)。 5NO 安裝兩臺(tái)變壓器互相暗備用，其容量按 ≥ jsS = kVA = 因此選兩臺(tái) S9250/10 型低損耗配電變壓器，其聯(lián)接組別采用 Yyn0。 3NO 安裝一臺(tái)變壓器，其容量按 ≥ jsS = kVA 因此選一臺(tái) S9630/10 型低損耗配電變壓器，其聯(lián)接組別采用 Yyn0。 計(jì)算負(fù)荷 jsP/kW jsQ/kvar jsS/kVA 380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷 0． 726 380V側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量 1200 380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷 2975． 1 主變壓器功率損耗 jsS=45 jsS=179 10KV側(cè)負(fù)荷總計(jì) 3127． 05 2) 各變電所變壓器選擇 1NO 安裝兩臺(tái)變壓器互相暗備用，其容量按 ≥ jsS = kVA = kVA 10 因此選兩臺(tái) S91250/10 型低損耗配電變壓器，其聯(lián)接組別采用 Yyn0。 因此無(wú)功補(bǔ)償后工廠(chǎng) 380V 側(cè)和 10KV 側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表 所示。因此就要引起有功功率和無(wú)功功率的損耗，這部分功率損在確定全廠(chǎng)的計(jì)算負(fù)荷時(shí)應(yīng)把這部分功率損耗加進(jìn)去。 35KV 及以下電壓等級(jí)的變壓器可以分為油浸式、干式兩種，而我國(guó)目前廣泛使用的油浸式變壓器為 SL7型。按變壓器繞組材料可分為鋁繞組和銅繞組變壓器兩大類(lèi)。2) 9 =[tan()tan()]= 采用 12 個(gè) 并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償，總共補(bǔ)償容量 100Kvar12=1200Kvar。 故： 補(bǔ)償無(wú)功功率 Qc =Pjs(tan162。 考慮到主變壓器的無(wú)功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此暫取 cos162。 由 于 本 設(shè) 計(jì) 中 上 級(jí) 要 求 cos φ≥ , 而 全 廠(chǎng) 自 然 功 率 因 數(shù) ：cos162。 (6)合理的選擇應(yīng)變器的容量，改善變壓器的運(yùn)行方式等提高功率因數(shù)的途徑主要在于如何減少系統(tǒng)中各個(gè)部分所需的無(wú)功功率，特別是減少用戶(hù)端用電器設(shè)備取用的無(wú)功功率，使電力網(wǎng)載輸送一定的有功功率時(shí)，可降低其中通過(guò)的無(wú)功電流。 (4)合理選擇電機(jī)的型號(hào)、規(guī)格和電容，使其接近滿(mǎn)載運(yùn)行。 (2)采用同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。 提高功率因數(shù)的意義 cos? 高低，關(guān)系到降低電能損耗，提高供電質(zhì)量運(yùn)行，提高經(jīng)濟(jì)效益，減少供電網(wǎng)的功率損耗。 在工廠(chǎng)生產(chǎn)供電系統(tǒng)中，由于絕大多數(shù)用電設(shè)備均屬于感性負(fù)載，如電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)等，這些用電設(shè)備在運(yùn)行時(shí)除了從供電系統(tǒng)用有用功率 P 外，還取用相當(dāng) 數(shù)量的無(wú)功功率 Q。 8 四、 變電所高壓電器設(shè)備選型 . 補(bǔ)償電容器選擇 供電系統(tǒng)未采用無(wú)功補(bǔ)償措施之前的功率因數(shù)稱(chēng)為自然功率因數(shù)。 . 負(fù)荷計(jì)算公式 及結(jié)果 設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算公式 3 0 ( ) ()F d NP K P KW??? （ 21） 30 ( f ) 30 ( ) ( v a r )fQ P tg K?? （ 22） 223 0 ( ) 3 0 ( ) 3 0 ( ) ()F F FS P Q KV A? ? ? （ 23） 6 車(chē)間變電所的負(fù)荷計(jì)算公式 i 3 0 ( ) 3 0 ( ) ( K W )pdEP K P??? ? （ 24） i 3 0 ( D ) 3 0 ( )Q = ( K v a r )qEKQ? ? ? （ 25） 223 0 ( ) 3 0 ( ) 3 0 ( ) ()D D DS P Q V A? ? ? ? （ 26） 以上公式中 NP? 用電氣設(shè)備組的設(shè)備額定功率； dk? 需要系數(shù) ； tg?? 用電設(shè)備的功率因數(shù)角的正切值； pK? ， qK? ? 有功、無(wú)功同時(shí)系數(shù)，分別取 及 。這種場(chǎng)合用需用系數(shù)法來(lái)計(jì)算負(fù)荷所得值往往偏小。需用系數(shù)法的計(jì)算，現(xiàn)在己普遍應(yīng)用于供配電設(shè)計(jì)中，其缺點(diǎn)是它未考慮到用電設(shè)備中少數(shù)容量特大的設(shè)備對(duì)計(jì)算負(fù)荷的影響。因而在實(shí)際應(yīng)用中被