【正文】 短路電流的計(jì)算 短路電流的計(jì)算 短路電流的計(jì)算有歐姆法和標(biāo)幺值法，本次設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺值法。為了使電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備在最要中的短路狀態(tài)下也能可靠的工作，在選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備用的短路計(jì)算種，常以三相短路計(jì)算為主。 電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的概率最大，而發(fā)生三相短路的概率最小。 由此可見，短路有著十分嚴(yán)重的后果，進(jìn)行短路電流計(jì)算，可以正確地選擇電氣設(shè)備，使其達(dá)到足夠的穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能的最大短路電流時(shí)不導(dǎo)致設(shè)備的損壞，以此來消除一定的短路因素。 （ 3）短路時(shí)保護(hù)裝置會(huì)動(dòng)作，造成停電，越靠近電源，停電范圍也就越大，損失也會(huì)越大。面對(duì)如此大的電流肯定會(huì)對(duì)系統(tǒng)、人員、設(shè)備造成相 當(dāng)大的危害： （ 1）短路時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和很高的溫度，這樣會(huì)損壞故障原件和短路電路中的其他原件損壞。 短路的后果 短路后，短路電流會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正常工作電流。這種損壞是因?yàn)樵O(shè)備本身質(zhì)量問題，或是絕緣設(shè)備老化等原因造成的。系統(tǒng)中最常見的故障就為短路故障。型號(hào)： SC111250KVA/10KV，其主要技術(shù)指標(biāo)見表 表 SC111250/10干式電力變壓器主要參數(shù) 型號(hào) 額定容量 KVA 負(fù)載損耗KW 空載損耗 KW 短路阻抗 % 空載電流 % 總重 kg 尺寸（ mm） LW H SC111250KVA/10KV 1250 6 2885 1485 8701370 使用條件： 50℃～ +50℃ ≤ 1000m 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 短路電流計(jì)算 15 5 短路電流計(jì)算 短路電流概述 短路的原因 對(duì)供電系統(tǒng)的要求是必須正常地不間斷地對(duì)用電負(fù)荷供電。 A，代入數(shù)據(jù)可得： ≥*2038=，同時(shí)又考慮到未來 510 年得負(fù)荷發(fā)展，初步取 =。條件 2 是考慮在事故情況下，一臺(tái)變壓器能保證一、二級(jí)負(fù)荷的供電需要。 變壓器容量的選擇 對(duì)有兩臺(tái)變壓器的變電所，通常采用等容量的變壓器，每臺(tái)容量應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件： 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 變壓器的選擇 14 ① 滿足總計(jì)算負(fù)荷 60%的需要，即 ≈ 30S ； 式（ ） ②滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷 30()S ???? 的需要，即 ≥ 30()S ???? 式（ ） 條件 1 是考慮到兩臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)，每臺(tái)變壓器各承受總計(jì)算負(fù)荷的 50%，負(fù)載率約為 ，此時(shí)變壓器效率較高?！?10kV 及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50053－ 94》中規(guī)定，當(dāng)符合以下條件之一時(shí)，宜裝設(shè)兩臺(tái)及兩臺(tái)以上的變壓器： (1) 有大量一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷； (2) 季節(jié)性負(fù)荷變化較大； (3) 集中負(fù)荷容量較大。 由上面分析得出選擇變壓器的類型為干式、無載調(diào)壓、雙繞組、 Dyn11 聯(lián)結(jié)組。 10kV 配電變壓器有 Dyn11 和 Yyn0 兩種常見聯(lián)結(jié)組。 對(duì)于小區(qū)的 10kV 配電變壓器一般采用無載調(diào)壓方式。變壓器的選擇必須遵照有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合實(shí)際情況，合理選擇，并且盡量選擇技術(shù)先進(jìn)，節(jié)能和維護(hù)輕松 方便的產(chǎn)品 [2] [12]。如果周圍環(huán)境因素惡劣，則應(yīng)該選用防塵，防腐全封閉的變壓器；對(duì)于要求高的場(chǎng)所，宜選用干式電力變壓器。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 變壓器的選擇 13 4 變壓器的選擇 變 壓器概述 變電所的主要任務(wù)是將所受電壓經(jīng)過變壓然后分配給各個(gè)用電設(shè)備，而變壓器則是變電所中最為關(guān)鍵的一次設(shè)備。 這一功率因數(shù)滿足規(guī)定（ ）要求。 因此補(bǔ)償后變壓器可選一臺(tái)容量為 1250 KVA 的 SC 系列變壓器 變壓器的功率損耗為 △ Tp ≈ 30(2)S? =? 904= KW △ TQ ≈ 30(2)S? = 904= 變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為 30(1)P? ? 838+= 30(1)Q? ? ()Kvar+= 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = ② 無功補(bǔ)償容量 按規(guī)定，變壓器高壓側(cè)的 cos ?? ， 考慮到變壓器的無功功率損耗△ TQ 遠(yuǎn)大于有功功率損耗△ TP ，故在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略 高于高壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)，這里取 cos ??? 。 無功補(bǔ)償計(jì)算 本工程采取 在 380/220V 低壓側(cè)并聯(lián)電容集中無補(bǔ)償，以變壓器 1 為例 ① 變壓器 1 補(bǔ)償前功率因數(shù)值 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 負(fù)荷計(jì)算 12 功率因數(shù)計(jì)算公式 : 30()30cos PS??（ 總 ）總 （ ） 所以 錯(cuò)誤 !未找到引用源。為滿足要求，設(shè)計(jì)時(shí)在變壓器的低壓母線側(cè)統(tǒng)一裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置，就可以選擇相對(duì)較小容量的變壓器，節(jié)約了初期的經(jīng)濟(jì)投入。 無功補(bǔ)償容量應(yīng)按照無 功補(bǔ)償計(jì)算或無功功率曲線來確定。安排見下表 所示： 變壓器 所負(fù)責(zé)的負(fù)荷 變壓器一 An1 An2 An3 An4 An5 An6 An7 An8 As1 As2 As3 As4 As5 As6 Bs1 Bs2 Bs3 Bs4 Bs6 Bs7 變壓器二 Bn1 Bn2 Bn3 Bn4 Bn5 Bn6 Bn7 Bn8 Bn9 Bn10 Bs5 圖 無功補(bǔ)償 無功功率簡述 現(xiàn)實(shí)生活用電中，存在大量的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、及氣體放電燈等感性負(fù)荷，使得功率因數(shù)降低。 A An1 127 An2 56 85 An3 56 85 An4 127 An5 An6 An7 127 An8 106 As1 109 124 As2 109 124 As3 109 124 As4 83 As5 109 124 As6 83 Bn1 159 241 274 Bn2 273 Bn3 159 241 274 Bn4 273 Bn5 273 Bn6 173 Bn7 273 Bn8 173 Bn9 273 Bn10 273 Bs1 275 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 負(fù)荷計(jì)算 11 Bs2 121 138 Bs3 275 Bs4 121 138 Bs5 239 413 Bs6 275 Bs7 121 138 小區(qū)總負(fù)荷 1677 1643 2347 3566 圖 以上統(tǒng)計(jì)為本小區(qū)用電負(fù)荷，因?yàn)闉閮膳_(tái)變壓器單獨(dú)供電，負(fù)荷最好達(dá)到平衡，故將以上用電負(fù)荷盡量平均分配給兩臺(tái)變壓器。 /Kvar 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 2347KVA 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 *=1643Kvar 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 *3726=1677KW 錯(cuò)誤 !未找到引用源。= 計(jì)算電流 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =138A Bs5 最大負(fù)荷 P30= 60=+公用負(fù)荷 =負(fù) 荷 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 視在計(jì)算負(fù)荷 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 計(jì)算電流 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =173A Bs1= Bs3= Bs6 最大負(fù)荷 P30= 60=+ 公用負(fù)荷= 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 視在計(jì)算負(fù)荷 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 計(jì)算電流 錯(cuò)誤 !未找到引用源。無功負(fù)荷 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =241KVA 計(jì)算電流 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 無功負(fù)荷 錯(cuò)誤 !未找到引用源。= 計(jì)算電流 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =124A As6最大負(fù)荷為 P30= 60=+公用負(fù)荷 = 無功負(fù)荷 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 視在計(jì)算負(fù)荷 錯(cuò)誤 !未找到引用源。= 計(jì)算電流 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =124A As4最大負(fù)荷為 P30= 60=+公用負(fù)荷 = 無功負(fù)荷 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 視在計(jì)算負(fù)荷 錯(cuò)誤 !未找到引用源。=109KVA 計(jì)算電流 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =124A As2最大負(fù)荷為 P30= 60=+公用負(fù)荷 = 無功負(fù)荷 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 視在計(jì)算負(fù)荷 錯(cuò)誤 !未找到引用源。= 計(jì)算電流 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =127A An8最大負(fù)荷為 P30= 60=+公用負(fù)荷 = 無功負(fù)荷 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 視在計(jì)算負(fù)荷 錯(cuò)誤 !未找到引用源。= 計(jì)算電流 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = An6最大負(fù)荷為 P30= 60=+公用負(fù)荷 8KW= 無功負(fù)荷 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 視在計(jì)算負(fù)荷 錯(cuò)誤 !未找到引用源。= 計(jì)算電流 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =85A An4最大負(fù)荷為 P30= 60=+公用負(fù)荷 = 無功負(fù)荷 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 視在計(jì)算負(fù)荷 錯(cuò)誤 !未找到引用源。= 計(jì)算電流 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 =127A An2最大負(fù)荷為 P30= 60=48KW+公用負(fù)荷 8KW=56KW 無功負(fù)荷 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 = 視在計(jì)算負(fù)荷 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ?cos =,對(duì)應(yīng) ?tan = 負(fù)荷計(jì)算 A型低層住宅最大負(fù)荷如下： An1 最大負(fù)荷為 P30= 60=+公用負(fù)荷 =。而我所用計(jì)算負(fù)荷的方法為面積法 [13]。 負(fù)荷計(jì)算的方法一般分為需要系數(shù)法、面積法和二項(xiàng)式法。負(fù)荷計(jì)算過小 ,會(huì)出現(xiàn)過熱危險(xiǎn) ,使得設(shè)備的使用壽命降低 ,甚至?xí)绊懴到y(tǒng)的安全運(yùn)行 .負(fù)荷計(jì)算偏大 ,則造成性價(jià)比不高，設(shè)備的浪費(fèi)。同時(shí)也是選擇元件的重要依據(jù)。低壓電氣接線方式為電力和照明負(fù)荷共用變壓器供電的低壓電氣主接線 [12]。同時(shí)也為了節(jié)約成本，我決定選擇方案二。如下圖 所示 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 方案確定 6 方案一 有分計(jì)量的電氣主接線 方案二 沒有分計(jì)量的主接線 圖 選擇合適的高低壓電氣主接線方案 對(duì)于一次側(cè)高壓電氣主接線方式，通過對(duì)比得出在本小區(qū)的供電工程中由于沒有電梯等常用二級(jí)負(fù)荷，而其他的二級(jí)負(fù)荷極為稀少，再加上總 的小區(qū)負(fù)荷不算太大的情況下，和方案二都可以用于本次工程，但考慮到經(jīng)濟(jì)成本問題，綜合重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 方案確定 7 考慮后我決定還是選擇方案一。它適合與本工程的低壓側(cè)接線方式。對(duì)于分段單母線，兩端單母線互為備用，母聯(lián)開關(guān)手動(dòng)手動(dòng)或自動(dòng)切換。 經(jīng)分析后決定，本工程的高壓接線方案為方案二的高供高計(jì)、斷路器組合電器接線方式。 方案二為高供高計(jì)、斷路器接線方式。但接線，所用開關(guān)、計(jì)量等設(shè)備和接線都較為簡單，經(jīng)濟(jì)性較好。通過分析列出了兩套高重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 方案確定 5 壓主接線方案，如下圖 所示： 負(fù)荷開關(guān)熔 斷器組合電器接線 斷路器接線 圖 高壓側(cè)兩方案圖 方案一為高供高計(jì)、負(fù)荷開關(guān)熔斷器組合電器接線方式。高壓配電所擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電并 向各個(gè)用電場(chǎng)所和用電設(shè)備的任務(wù)。主要是供電對(duì)象為小區(qū)各個(gè)樓層的三級(jí)負(fù)荷用電，包含消防、應(yīng)急照明等少量二級(jí)負(fù)荷用電。電源由第一教學(xué)樓內(nèi)的開閉所沿學(xué)校公用網(wǎng)溝接入小區(qū)直接供電給小區(qū)用戶，便于學(xué)校用電的統(tǒng)一調(diào)配 ,方便各個(gè)高壓出線的調(diào)配與事故處理。其應(yīng)急照明、消防用電、為二級(jí)負(fù)荷，其余用電則為三級(jí)負(fù)荷，按照供電原則，考慮到二級(jí)負(fù)荷極為稀少，在供電時(shí)則對(duì)供電系統(tǒng)按三級(jí)負(fù)荷供電。 ③三級(jí)負(fù)荷 三級(jí)負(fù)荷為一般電力負(fù)荷，指所有不屬于上述