【正文】 ： 39。本設(shè)計(jì)只考慮對 ich 的影響。 D D D3分別是一號、二號、三號井絞車的同步電機(jī)， D4為壓風(fēng)機(jī)的異步電機(jī)，如圖 42 所示。在無限大容量系統(tǒng)中，其值取短路電流持續(xù)時間， 。 4）熱穩(wěn)定校驗(yàn) jRWRWtIIt?? （ 426） 0 .74 2 2 7 .9 3 5 3 7 .31RWIA? ? ? 3 5 3 7 .3 1 2 7 0 0RWI A A??，符合熱穩(wěn)定性要求。 其中 I″為最小運(yùn)行方式下電抗器出口處短路時的 次暫態(tài) 短路電流。 表 42 NKL—6—300—5 型水泥電抗器參數(shù)表 型號 額定電流 額定電壓 動穩(wěn)定性 1s 熱穩(wěn)定電流 NKL—6—300—5 300A 6KV 15300A 12650A 校驗(yàn) 電抗 器的電抗值為： * 91640 . 0 5 1 . 5 2 5300jk k eeIxx I? ? ? ? （ 421） 1）正常工作時的電壓損失 % % s i n 1 0 0 %gke eIUx I ?? ? ? ? （ 422） 其中， φ 為回路最大負(fù)荷 時 的功率因數(shù)角 2 8 1 . 1% 0 . 0 5 0 . 7 1 4 1 0 0 % 3 . 3 %300U? ? ? ? ? ? % %U? ? ? ??，符合要求 。39。 電抗器的選擇 若短路容量大于 50MVA，則根據(jù)規(guī)定，必須加限流電抗器來限制短路電流。如將并聯(lián)運(yùn)行改為分類運(yùn)行，提高總阻抗。限制短路電流的途徑，就是增大回路阻抗。 限流電抗器的選擇 短路電流的限制 當(dāng)電網(wǎng)中短路電流太大，造成所 選 電器容量過大，很不經(jīng)濟(jì)，有時甚至無法選擇合適的電 器。 1）電源電抗 **1 m a x 1 m in0 .2 0 .3 5xx??， 18 2）變壓器電抗 * 100% 9 . 0 4 % 0 . 5 6 516000jbdbS m v axu S k v? ? ? ? ? （ 412） 3） 輸電線路 電 抗 * 0 2jljpSx x lU? （ 413） 架空線 * 0 21000 .4 2 0 .26 .3ljx ? ? ? ? 310kv電纜，可取 x0=， 則： * 5 21000 . 0 8 0 . 7 0 0 . 1 4 16 . 3ljx ? ? ? ? * 6 21000 . 0 8 0 . 2 5 0 . 0 5 0 46 . 3ljx ? ? ? ? * 7 21000 . 0 8 0 . 2 0 0 . 0 4 0 36 . 3ljx ? ? ? ? 其它值在 。為計(jì)算簡單，本設(shè)計(jì)將采用相對值法 ， 即標(biāo)幺值法。但在配電系統(tǒng)中，三相短路的后果最嚴(yán)重，因而以此驗(yàn)算電氣設(shè)備的能力。第一種稱為對稱短路，后三種通稱為不對稱短路。表中 已 考慮備用量。 經(jīng)計(jì)算，架空線的機(jī)械強(qiáng)度和電纜的最小熱穩(wěn)定截面均符合要求。 鍋爐電 機(jī)選用 銅 芯電纜 2m i n 7 0 . 21 7 1 9 2 . 2 7 9 . 2 697jtS I m mC?? ? ? ? mm270mm2 不符合要求。 鍋爐電機(jī) 選用 銅 芯電纜 2m i n 6 0 . 21 6 8 7 2 . 4 7 7 . 5 897jtS I m mC?? ? ? ? mm250 mm2 不符合要求。銅取 175，鋁取 97。在 無限 大容量系統(tǒng)中，取短路電流持續(xù)時間。所以，所選導(dǎo)線符合長時允許電流的要求。 按長時允許電流驗(yàn)算各段導(dǎo)線截面 查《 配電 供電》表 510 可知：， 3240mm2 的銅芯電纜長時允許電流為 3285A=855A， 給水泵 電機(jī) 電纜的負(fù)荷電流570A。 選用截面為的銅芯電纜。 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面 為了供電的經(jīng)濟(jì)性，導(dǎo)線截面應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度進(jìn)行初選， （ 41） 1) 給水泵 I1=570A 2)鍋爐電動機(jī) I2=387A 3） 鍋爐風(fēng)機(jī) I3=165A 根據(jù)年利用小時為 3000~5000h 查表得鋁絞線的經(jīng)濟(jì)電流密度為 Jj=；銅芯電纜 Jj=。 導(dǎo)線截面的選擇 為了做到供電上的安全可靠、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)合理，導(dǎo)線截面應(yīng)按以下原則選擇。本設(shè)計(jì)確定七個短路點(diǎn)，如圖 41 所示。 所以，適當(dāng)?shù)倪x擇短路點(diǎn)是很重要的。 4）根據(jù)故障的實(shí)際情況，進(jìn)行分析，找出故障原因。 2）準(zhǔn)確選擇和校驗(yàn)限制電路電流所需要的設(shè)備，以確保 電氣設(shè)備不被短路電流損壞。 為了限制短路時所造成的危害和故障范圍的擴(kuò)大，需要進(jìn)行短路電流的計(jì)算及采取相應(yīng)的措施，以保證系統(tǒng)在正常或故障情況下都可做到安全可靠。這樣大的電流所產(chǎn)生的熱 量 和電動力，會使電氣設(shè)備受到破壞，同時短路點(diǎn)的電壓降到零。產(chǎn)生短路的主要原因是由于電氣設(shè)備載流部分絕緣損壞，操作人員的 誤 操作或自然現(xiàn)象也能引起短路。 13 4 短路電流的計(jì)算 計(jì)算短路電流的意義目的及短路點(diǎn)的選取 計(jì)算短路電流的意義 所謂短路就是指供電系統(tǒng)中 不 等電位的導(dǎo)體在電氣上被短接。 由于開發(fā)區(qū)熱源廠變電所離上級電源僅兩千米，供電可靠性高，故可不經(jīng)常倒換電源，所以， 10 千伏側(cè)結(jié)線形式選為單電源進(jìn)線。 倒換線路時，操作不方便。適應(yīng)于線路進(jìn)線長，故障多，變壓器倒換少的變電所。設(shè)備投資 與 占地面 積 均比全橋少。 設(shè)備多，投資大，占地面積大。 變電所的主結(jié)線 10 千伏側(cè)的結(jié)線 由于開發(fā)區(qū)熱源廠是一條電源進(jìn)線，經(jīng)過比較， 本設(shè)計(jì) 中變電所 主 結(jié) 線采用 一路 10KV電源作為主電源 接線 ， 橋型 結(jié) 線 。 開發(fā)區(qū)熱源廠變電所高壓及低壓供電系統(tǒng)的配電方式基本采用放射式系統(tǒng)。缺點(diǎn)是設(shè)備投資多，接線復(fù)雜，操作安全性較差。 雙母線式是變電所每回進(jìn)、出線通過隔離開關(guān)可以接在任何一段母線上，兩母線之間用斷路器聯(lián)絡(luò)。其不足之處是當(dāng)其中任何一端目下需要檢修或發(fā)生故障時，接于該段母線的全部進(jìn)、出線均停止運(yùn)行。 單母線分段式，多應(yīng)用于有穿越負(fù)荷的兩回電源進(jìn)線的中間變電所的受配電母線以及橋式結(jié)線變電所主變壓器二次的配電母線。缺點(diǎn)是供電可靠性低，發(fā)生故障或檢修時，全部符合都將停止供電。 當(dāng)供電電源只有一回線路，變電所裝設(shè)單臺變壓器時，采用線路 — 變壓器組結(jié)線比較適宜。 結(jié)線形式 變電所主結(jié)線與電源電路、電壓和負(fù)荷的大小、級別、以及變壓器的臺數(shù)、容量等因素有關(guān)，所以變電所得主結(jié)線有很多形式。 如能滿足上述要求時，變電所高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器較少的或不用斷路器的 結(jié) 線，如線路變壓器組或橋型 結(jié) 線等。 3. 靈活 利用最少的切換能適應(yīng)不同的運(yùn)行方式。變電所的主 結(jié) 線應(yīng)該根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)的等條件確定，并應(yīng)滿足下列要求： 1. 安全 包括設(shè)備安全和人身安全。由于 開發(fā)區(qū)熱源廠 變電所距發(fā)電廠較近，故取 Kw=，則有： 變壓器無功空載損耗： △ Q0=I0%/100*Sb=*1000=54kvar （ 220） 變壓器無功 負(fù)載 損耗： △ Qd=Ud%/100*Sb=10/100*1000=100kvar （ 221） 11 3 變電所的主結(jié)線圖 表示電氣設(shè)備的元件與其相互間聯(lián)結(jié)順序的圖稱為接 結(jié) 線圖。變壓器離供給無功功率的電源越遠(yuǎn)，則 Kw 越大。 ——變壓器綜合短路損耗。其臨界負(fù)荷容量 S1 按下式確定： 001 ( 1 ) w bd w dP K QS n n SP K Q? ? ??? ? ?? ? ?? （ 219） S ( k v a r )Δ P o2 Δ P o0Δ P b( k w )S 1 圖 23 變壓器損 耗曲線 Fig . 23 Transformer’s loss curve 其中： 1?n —— 投入運(yùn)行的 變壓器的臺數(shù) ，本設(shè)計(jì)中 n=1，即 n+1=2； Sb —— 變壓器的額定容量； Kw —— 無功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量； 0039。而變壓器的損耗與負(fù)荷率有關(guān)。 由于所選兩臺變壓器的參數(shù)相同，其單臺工作時的損耗曲線重疊，因此 ，圖中單臺工作的變壓器損耗曲線只畫一條。因此，變壓器應(yīng)該根據(jù) 負(fù)荷 的變化情況改變其運(yùn)行方式，保證其運(yùn)行中的綜合損耗最小，即為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。 cosΦ =Pmax/Smax= ?? ，滿足要求。 表 22 變壓器參數(shù)表 變壓器損耗計(jì)算 變壓器損耗的計(jì)算以其損耗最大的方式考慮。 為保證在變壓器檢修或故障時全廠各環(huán)節(jié)生產(chǎn)的連續(xù)性， 本設(shè)計(jì) 中 sbK 取 1。b sb mS K S?? （ 215） 其中： sbK 表示事故時負(fù)荷保證系數(shù)，一般取 ～ 1； 39。 為保證其技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，其 運(yùn)行采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。每臺柜內(nèi)裝有 正泰 NWC1— 靜電電容器 8 個 ，為保證其負(fù)荷的平衡，每柜每相裝設(shè) 8 個電容器 ，其實(shí)際補(bǔ)償 容 量： Qz=NPC(U/Ue)2=16*280*()2=320kvar （ 210） 經(jīng)人工補(bǔ)償后 其 無功功率： Qm=QZQC=320280=40kvar （ 211） 視在功率： Sm=√ Pm2+Qm2=√ 7802+402=781kvar 2 2 2 21 3 6 0 4 . 8 5 0 5 8 . 9 1 4 5 1 4 . 9 v a rm m mS P Q k? ? ? ? ? （ 212） 功率因數(shù)： COSΦ =Pm/Sm=780/781= 1 3 6 0 4 .8c o s 0 .9 3 81 4 5 1 4 .9mmPS? ? ? ? （ 213） 另外還選取與電容器 配套的 。如圖 21 所示?？紤]到變壓器的無功 損耗 ，擬將功率因數(shù)提高到 ，則對電容器進(jìn)行如下計(jì)算： 已知 熱源廠 的 1cos ? ? 1tg ?? 2cos ? ? 2tg ? ? Ic ( Qc)IR ( P )I1 ( S1)I2 ( S2)Φ 1Il 2 ( Ql 2)Il 1 ( Ql 1)Φ 2 圖 21 電容器補(bǔ)償原理圖 Fig . 21 The capacitor pensates the schematic diagram 由圖 21 的電容器補(bǔ)償原理圖可得如下公式： 12()CZQ P tg tg???? （ 29） 其中： QC 為靜電電容器補(bǔ)償?shù)娜萘浚?kvar； Pc為 變電所 的有功功率計(jì)算負(fù)荷， kw； 帶入數(shù)據(jù)得： QC=780*()=280kva 7 因接于 母線上，故選 型電容器，每個電容器的容量為 20kvar, 額定工作電壓 , 共需電容器個數(shù)： N=QC/PC(U/Ue)2=280/780()2=48 故每相并聯(lián)電容器個數(shù)為： n=N/3=48/3=16 個 為保證電容器的補(bǔ)償容量，同時也考慮當(dāng)一相電容器故障時負(fù)荷的對稱性本設(shè)計(jì)電容器的接線采用角型。同步補(bǔ)償機(jī)是無功功 率發(fā)電機(jī)，它的最大優(yōu)點(diǎn)是可以均勻的調(diào)節(jié)電網(wǎng)的電壓水平，但與靜電電容器相比，其單位 kvar 的造價高，功率損失大；容量組成不靈活；安裝條件較高；運(yùn)行維護(hù)也復(fù)雜，適宜在大電網(wǎng)中樞調(diào)壓或總降壓變電所中應(yīng)用。由于僅提高自然功率因數(shù)不能達(dá)到要求，所以要對無功功率進(jìn)行人工補(bǔ)償。 我國有關(guān)電力設(shè)計(jì)規(guī)定的“功率因數(shù)不能低于 ”，就是指的最大負(fù)荷時的功率因數(shù)，因此，供電設(shè)計(jì)時考慮無功功率補(bǔ)償時，就應(yīng)按最大負(fù)荷時的功率因數(shù)來計(jì)算。新建及擴(kuò)建的電力用戶其用電力率一律不應(yīng)低于 .”（目前要求： ）。無功 補(bǔ)償后的效果常用補(bǔ)償前后的功率因數(shù)來體現(xiàn)，所以，功率因數(shù)是供用電系統(tǒng)的一項(xiàng)重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。 綜上所述，無功功