【正文】 NI1 —— 電流互感器的額定一次電流（單位為 A） 。 一、隔離開關(guān)、負荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗 動穩(wěn)定校驗條件 (3)max shii? () 或 (3)max shII? () 式中： maxi 、 maxI —— 開關(guān)的極限通過電流（動穩(wěn)定電流）峰值和有效值（單位為 kA）； )3(shi 、 )3(shI —— 開關(guān)所在處的三相短路沖擊電流瞬時值和有效值（單位為 kA）。 三、考慮電氣設(shè)備 運行的環(huán)境條件和溫度、濕度、海拔以及有無防塵、防腐、防火、防爆等要求。 一次設(shè)備選擇與校驗的條件 為了保證一次設(shè)備安全可靠地運行，必須按下列條件選擇和校驗： 一、按正常工作條件，包括電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇。 在供配電系統(tǒng)中盡管各種電氣設(shè)備的作用不一樣，但選擇的要求和條件有諸多是相同的。但熔斷器和有熔斷保護的電器和導體 (如電壓互感器等 )，以 及架空線路，一般不必考慮動穩(wěn)定度，熱穩(wěn)定度短路計算點 三相短路電流 /kA 三相短路容量 /MVA (3)kI 39。電氣要求是指電氣設(shè)備對電壓，電流，頻率等方面的要求；對開關(guān)電器及保護用設(shè)備，如開關(guān)，熔斷器等，還應考慮其斷流能力。 設(shè)備的選擇與校驗 供配電系統(tǒng)中的導線及電氣設(shè)備包括電力變壓器，高低壓開關(guān)電器，互感器等，均需要依據(jù)正常工作條件，環(huán)境條件及安裝條件進行選擇，部分設(shè)備還需要依據(jù)故障情況進行短路電流的動穩(wěn)定度，熱穩(wěn)定度校驗，在保障供配電系統(tǒng)安全可靠工作的前提下 ，力爭做到運行維護方便，技術(shù)先進，投資經(jīng)濟合理。 (3) *dk II X?? () 在無限大容量系 統(tǒng)中，存在下列關(guān)系： )3*(I = )3(?I = )3(kI () 高壓電路的短路沖擊電流及其有效值按下列公式近似計算： )3(shi = )3*(I () )3(shI = )3*(I () 低壓電路的短路沖擊電流及其有效值按下列公式近似計算： )3(shi = )3*(I () )3(shI = )3*(I () 計算短路容 量 18 (3) dk SS X??? (313) ~∞ 系 統(tǒng)5 0 0 M V AL G J 1 5 0 , 8 k mS 9 1 0 0 01 0 . 5 k V 0 . 4 k Vk 1k 2( 1 )( 2 )( 3 )( 4 ) 圖 并列運行時短路計算電路 二、兩臺變壓器并列運行計算（由以上公式進行計算，計算過程此處略） 三、兩臺變壓器分裂運行計算（由以上公式進行計算，計算過程此處略） 四、短路電流計算結(jié)果 短路電流計算結(jié)果見表 、表 ： 表 并列運行時短路電流計算結(jié)果 短路計算點 三相短路電流 /kA 三相短路容量 /MVA (3)kI 39。 計算短路電流。 繪短路回路等效電路，并計算總阻抗。 電力線路的電抗標幺值 0 2dWL cSX X lU? ? () 式中 Uc —— 線路所在電網(wǎng)的短路計算電壓（單位為 kV） 。一般只計算電抗。一般設(shè)Sd =100MVA，設(shè) Ud =Uc （短路計算電壓）。計算電路圖上應將短路計算中需計入的所以電路元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各個元件依次編號。 短路電流計算的方法，常用的有歐姆法（又稱有名單位制法，因其短路計 算中的阻抗都采用有名單位“歐姆”而得名）和標幺制法（又稱相對單位制法，因其短路計算中的有關(guān)物理量采用標幺值即相對單位而得名）。對于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。 接著，按所選擇的短路計算點繪出等效電路圖，并計算出電路中各主 16 要元件的阻抗。在計算電路圖上，將短路計算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定 短路計算點。由于本廠配備的用電設(shè)備大多屬于電動機，故需要補償?shù)娜萘勘容^小，采用的是電容器自動投補的方式。 補償容量 ccQ 計算如下公式所示 : cccavcc PqtgtgPtgtgPQ ?????? ????? )()( 2121 （ ） 21 ?? tgtgqc ?? 公式中： 1?tg 補償前企業(yè)自然平均功率角的正切值； 2?tg 補償后企業(yè)功率因數(shù)角的正切值； ? 年平均有功負荷系數(shù)，一般取 ~； cq 無功功率補償率， kvar/kW 。這種補償范圍大，不僅能減少高壓線路上的無功功率同時也減少了低壓線路中的無功功率， 減少了電氣設(shè)備的容量和各導線的截面，降低了電能的損耗。 并聯(lián)電容器量 ccQ 的確定如下公式所示 : )1/ (c os1)1/ (c os11)/ (c os1)1/ (c os1 31m a x21m a x ???????? ??? PQP cc （ ） 公式中： maxP 總平均最大功率 kW； 15 1cos? 最大使用時平均功率因數(shù)； 2cos? ， 3cos? 目標功率因數(shù)，取 ~。 補償方式有兩類： 一、高壓集中補償 高壓集中補償是將并聯(lián)電容器集中裝設(shè)在高壓配電所的高壓母線上，這種補償方式只能補償高壓母線前邊所有線路上的無功功率，而高壓母線后面的無功功率得不到補償，這種補償方式只適合于大中型企業(yè)。供電部門一般要求工廠的月平均功率因素達到 以上，當企業(yè)的自然總平均功率因數(shù)較低，單靠提高用電設(shè)備的自然功率達不到要求時，應采用必要的無功功率補償設(shè)備進一步提高工廠的功率因數(shù)。綜合比較現(xiàn)有的多種配電柜，研究其各自的特點，最終采用了 KYN 系列開關(guān)柜，此柜采用中置式結(jié)構(gòu)，節(jié)約了斷路器室約 50%的空間，更有利于電纜的安裝，且技術(shù)含量高，容量大，結(jié)構(gòu)設(shè)計合 理，牢固，外型美觀，安全可靠，防護等級高，維修量小等特點，還可以與微機接口，實現(xiàn)配電站的自動化。 十、高壓開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)必須是中置式開關(guān)柜，斷路器室下部必須是一個獨立小室，中間加隔板完全分開。 七、二次回路導線應有足夠的截面，從而不致影響互感器準確度，應使用銅導線，其截面電流回路采用不小于 、電壓回路不小于 mm2 . 八、開關(guān)柜電纜室門要求做成帶絞鏈，并與 斷路器聯(lián)鎖，滿足五防功能。 ●只有當接地開關(guān)合上，電纜室門才能打開檢修電纜。 ●手車處于工作位置時，接地開關(guān)操作軸被鎖定，接地開關(guān)不能合閘。 六、“五防”聯(lián)鎖要求 : ●斷路器手車只能在試驗或工作位置時，斷路器才能進行合、分闡操作。 四、開關(guān)柜內(nèi)手車的推進與拉出應靈活方便，不產(chǎn)生沖擊力，相同規(guī)格的手車應具有互換性。 二、高壓開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)應有足夠的機械強度，以保證在操作一次設(shè)備 比較項目 裝設(shè)一臺主變的方案 裝設(shè)兩臺主變的方案 技術(shù)指標 供電安全性 滿足要求 滿足要求 供電可靠性 基本滿足要求 滿足要求 供電質(zhì)量 由于一臺主變，電壓損耗略大 由于兩臺主變并列，電壓損耗略小 靈活方便性 只有一臺主變，靈活性不好 由于有兩臺主變，靈活性較好 擴建適應性 差一些 更好 經(jīng)濟指標 電力變壓器的 綜合投資額 按單臺 ，綜合投資 為 2 = 萬元 按單臺 ，綜合投資 為 4 = 萬元 高壓開關(guān)柜（含計量柜）的綜合投資額 按每臺 萬元計 ,綜合投資約為 5 = 萬元 6 臺 GG1A（ F）型柜綜合投資約 為 6 = 電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運行費 主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修 管理費約 7 萬元 主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修 管理費約 10 萬元 交供電部門的一次性供電貼費 按 800 元 /kVA 計， 貼費為 1600 萬元 =128萬元 貼費為 2 1000 =160萬元 13 時，二次設(shè)備不會產(chǎn)生永久性變形和影響性能的彈性變形。由于集中負荷較大，已經(jīng)大1250kVA,低壓側(cè)出線回路數(shù)較多，且有一定量的二級負荷，考慮今后增容擴建的適應性，從技術(shù)指標考慮，采用于裝設(shè)兩臺主變的方案。 11 圖 采用一臺主變時的系統(tǒng)圖 圖 采用兩臺主變時的系統(tǒng)圖 12 表 上表 ，從上表可以看出，按技術(shù)指標，裝設(shè)兩臺主變的主接線方案優(yōu)于裝設(shè)一臺主變的方案。 若主變采用兩臺 S11 型變壓器時，總進線為兩路，為提高供電系統(tǒng)的可靠性，高壓側(cè)采用單母線分段形式，兩臺變壓器在正常情況下分裂運行，當其中任意一臺出現(xiàn)故障時另一臺作為備用，當總進線中的任一回路出現(xiàn)故障時兩臺變壓器并列運行。 方案確定 根據(jù)前面章節(jié)的計算，若主變采用一臺 S11 型變壓器時，總進線為兩路。 三、主接線方案確定 10kV側(cè)主接線方案的擬定 由工廠負荷計算表（見附錄三）可知，高壓側(cè)進線有一條 10kV的公用電源干線，為滿足工廠二級負荷的要求，又采用與附近單位連接高壓聯(lián)絡(luò)線的方式取得備用電源，因此，變電所高壓側(cè)有兩條電源進線，一條工作，一條備用，同時為保證供電的可靠性和對擴建的適應性所以 10kV側(cè)可采用單母線或單母線分段的方案。 二、常見主接線方案 只裝有一臺主變壓器的變電所主接線方案 只裝有一臺主變壓器的變電所，其高壓側(cè)一般采用無母線的接線，根據(jù)高壓側(cè)采用的開關(guān)電器不同，有三種比較典型的主接線方案： （ 1）高壓側(cè)采用隔離開關(guān) 熔斷器或戶外跌開式熔斷器的主接線方案； （ 2）高壓側(cè)采用負荷開關(guān) 熔斷器或負荷型跌開式熔斷器的主接線方案； （ 3）高壓側(cè)采用隔離開關(guān) 斷路器的主接線方案。 靈活 應能必要的各種運行方式，便于切換操作和檢修，且適應負荷的發(fā)展。 安全 應符合有關(guān)國家標準和技術(shù)規(guī)范的要求，能充分保證人身和設(shè)備的安全。 根據(jù)工廠的生產(chǎn)特性，并考慮中斷供電對其所產(chǎn)生的影響情況，故將本廠的用電負荷劃分為二級負荷。例如 :交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場等較多人員集中的重要的公共場所秩序混亂。例如 :主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長時間才能恢復、重點企業(yè)大量減產(chǎn)等。在一級負荷中，當中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災等情況的負荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷 ，應視為特別重要的負荷。 中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟意義的用電單位的正常工作。 中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失時。 二、變配電所選址： 變配電所地址選擇應根據(jù)下列要求綜合考慮確定： 接近負荷中心； 接近電源側(cè)； 進出線方便； 運輸設(shè)備方便； 不應設(shè)在有劇烈震動或高溫的地方； 不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所； 不應設(shè)在廁所，浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方，也不宜與上述場所相貼鄰； 8 不應設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所； 不應設(shè)在有爆炸危險的區(qū)域里； 不宜設(shè)在有火災危險區(qū)域的正上方或正下方。 變配電所采用的設(shè)備和元件，應符合國家或行業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)標準，并優(yōu)先選用技術(shù)先進，經(jīng)濟適用和節(jié)能的成套設(shè)備及定型產(chǎn)品。 根據(jù)工程特點，規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，以近期為主，適當考慮發(fā)展，正確處理近期建設(shè)和原期發(fā)展的關(guān)系，進行遠近結(jié)合。具體負荷的統(tǒng)計計算見附錄三。因設(shè)計的需要，計算了各負荷的有功功率、無功功率、視在功率、計算電流等。 無功計算負荷 (單位為 kvar) 3 30z q iQ K QΣ= ∑ () 式中： zQ3 — 多組用電設(shè)備無功 計算負荷 (單位為 kvar)； 6 30iQ∑ — 所有設(shè)備組無功計算負荷 30Q 之和； qKΣ — 無功負荷同時系數(shù)，可取 ～ 。 二、多組用電設(shè)備計算負荷的計算公式 有功計算負荷 (單位為 kW) 3 30z p iP K P? ∑? 視在計算負荷 (單位為 kVA) 3030 cosPS ?= () 式中： 30S — 視在計算負荷 (單位為 kVA)； ?cos — 用電設(shè)備組的功率因數(shù)。 由于本機械廠用電部門較多，用電設(shè)備臺數(shù)較多，設(shè)計采用