【正文】 ： 39。本設計只考慮對 ich 的影響。 D D D3分別是一號、二號、三號井絞車的同步電機， D4為壓風機的異步電機，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 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 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 為回路最大負荷 時 的功率因數角 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，則根據規(guī)定，必須加限流電抗器來限制短路電流。如將并聯(lián)運行改為分類運行，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 當電網中短路電流太大，造成所 選 電器容量過大，很不經濟，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 。為計算簡單，本設計將采用相對值法 ， 即標幺值法。但在配電系統(tǒng)中，三相短路的后果最嚴重，因而以此驗算電氣設備的能力。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。 經計算，架空線的機械強度和電纜的最小熱穩(wěn)定截面均符合要求。 鍋爐電 機選用 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 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，所選導線符合長時允許電流的要求。 按長時允許電流驗算各段導線截面 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 電纜的負荷電流570A。 選用截面為的銅芯電纜。 按經濟電流密度選擇導線截面 為了供電的經濟性，導線截面應按經濟電流密度進行初選， （ 41） 1) 給水泵 I1=570A 2)鍋爐電動機 I2=387A 3） 鍋爐風機 I3=165A 根據年利用小時為 3000~5000h 查表得鋁絞線的經濟電流密度為 Jj=；銅芯電纜 Jj=。 導線截面的選擇 為了做到供電上的安全可靠、經濟和技術合理，導線截面應按以下原則選擇。本設計確定七個短路點，如圖 41 所示。 所以，適當的選擇短路點是很重要的。 4）根據故障的實際情況，進行分析，找出故障原因。 2）準確選擇和校驗限制電路電流所需要的設備，以確保 電氣設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大，需要進行短路電流的計算及采取相應的措施，以保證系統(tǒng)在正常或故障情況下都可做到安全可靠。這樣大的電流所產生的熱 量 和電動力，會使電氣設備受到破壞，同時短路點的電壓降到零。產生短路的主要原因是由于電氣設備載流部分絕緣損壞，操作人員的 誤 操作或自然現象也能引起短路。 13 4 短路電流的計算 計算短路電流的意義目的及短路點的選取 計算短路電流的意義 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，故可不經常倒換電源，所以， 10 千伏側結線形式選為單電源進線。 倒換線路時，操作不方便。適應于線路進線長，故障多，變壓器倒換少的變電所。設備投資 與 占地面 積 均比全橋少。 設備多，投資大，占地面積大。 變電所的主結線 10 千伏側的結線 由于開發(fā)區(qū)熱源廠是一條電源進線，經過比較， 本設計 中變電所 主 結 線采用 一路 10KV電源作為主電源 接線 ， 橋型 結 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)。缺點是設備投資多，接線復雜，操作安全性較差。 雙母線式是變電所每回進、出線通過隔離開關可以接在任何一段母線上，兩母線之間用斷路器聯(lián)絡。其不足之處是當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、出線均停止運行。 單母線分段式，多應用于有穿越負荷的兩回電源進線的中間變電所的受配電母線以及橋式結線變電所主變壓器二次的配電母線。缺點是供電可靠性低，發(fā)生故障或檢修時，全部符合都將停止供電。 當供電電源只有一回線路，變電所裝設單臺變壓器時，采用線路 — 變壓器組結線比較適宜。 結線形式 變電所主結線與電源電路、電壓和負荷的大小、級別、以及變壓器的臺數、容量等因素有關，所以變電所得主結線有很多形式。 如能滿足上述要求時，變電所高壓側應盡量采用斷路器較少的或不用斷路器的 結 線，如線路變壓器組或橋型 結 線等。 3. 靈活 利用最少的切換能適應不同的運行方式。變電所的主 結 線應該根據變電所在電力系統(tǒng)中的地位、回路數、設備特點及負荷性質的等條件確定，并應滿足下列要求： 1. 安全 包括設備安全和人身安全。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 負載 損耗： △ Qd=Ud%/100*Sb=10/100*1000=100kvar （ 221） 11 3 變電所的主結線圖 表示電氣設備的元件與其相互間聯(lián)結順序的圖稱為接 結 線圖。變壓器離供給無功功率的電源越遠，則 Kw 越大。 ——變壓器綜合短路損耗。其臨界負荷容量 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 —— 投入運行的 變壓器的臺數 ，本設計中 n=1，即 n+1=2； Sb —— 變壓器的額定容量； Kw —— 無功功率經濟當量； 0039。而變壓器的損耗與負荷率有關。 由于所選兩臺變壓器的參數相同，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，變壓器應該根據 負荷 的變化情況改變其運行方式，保證其運行中的綜合損耗最小，即為經濟運行方式。 cosΦ =Pmax/Smax= ?? ，滿足要求。 表 22 變壓器參數表 變壓器損耗計算 變壓器損耗的計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)生產的連續(xù)性， 本設計 中 sbK 取 1。b sb mS K S?? （ 215） 其中： sbK 表示事故時負荷保證系數，一般取 ～ 1； 39。 為保證其技術經濟合理，其 運行采用經濟運行方式。每臺柜內裝有 正泰 NWC1— 靜電電容器 8 個 ，為保證其負荷的平衡，每柜每相裝設 8 個電容器 ，其實際補償 容 量： Qz=NPC(U/Ue)2=16*280*()2=320kvar （ 210） 經人工補償后 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： 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 ，擬將功率因數提高到 ，則對電容器進行如下計算： 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 電容器補償原理圖 Fig . 21 The capacitor pensates the schematic diagram 由圖 21 的電容器補償原理圖可得如下公式： 12()CZQ P tg tg???? （ 29） 其中： QC 為靜電電容器補償的容量， kvar； Pc為 變電所 的有功功率計算負荷， kw； 帶入數據得： 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： N=QC/PC(U/Ue)2=280/780()2=48 故每相并聯(lián)電容器個數為： n=N/3=48/3=16 個 為保證電容器的補償容量，同時也考慮當一相電容器故障時負荷的對稱性本設計電容器的接線采用角型。同步補償機是無功功 率發(fā)電機，它的最大優(yōu)點是可以均勻的調節(jié)電網的電壓水平，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；運行維護也復雜，適宜在大電網中樞調壓或總降壓變電所中應用。由于僅提高自然功率因數不能達到要求，所以要對無功功率進行人工補償。 我國有關電力設計規(guī)定的“功率因數不能低于 ”，就是指的最大負荷時的功率因數，因此，供電設計時考慮無功功率補償時，就應按最大負荷時的功率因數來計算。新建及擴建的電力用戶其用電力率一律不應低于 .”（目前要求： ）。無功 補償后的效果常用補償前后的功率因數來體現，所以，功率因數是供用電系統(tǒng)的一項重要技術經濟指標。 綜上所述，無功功