【正文】 (426) 三相短路沖擊電流 (3)shi = (3)I = = (427) 第一個(gè)周期短路全電流有效值 (3)shI = (3)I = = (428) 三相短路容量 ? ?( 3 )21 0 0 M V A 1 9 . 8 M V A5 . 0 5dkkSS X ??? ? ? (429) (1)繪制計(jì)算電路，選擇短路計(jì)算點(diǎn)，如圖 43 所示。分別對(duì)短路計(jì)算點(diǎn)計(jì)算其各種短路電流：三相短路電流周期分量 (3)kI 、短路次暫態(tài)短路電流 (3)I 、短路穩(wěn)態(tài)電流 (3)I? 、短路沖擊電流 (3)shi 及短路后第一個(gè)周期的短路全電流有效值（又稱短路沖擊電流有效值） (3)shI 。用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算時(shí)，無(wú)論有幾個(gè)短路計(jì)算點(diǎn)，其短路等效電路只有一個(gè)。 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值 * %100kdTNUSX S? (44) 式中 %kU —— 變壓器的短路電壓（阻抗電壓）百分值； NS —— 變壓器的額定容量（單位為 kVA,計(jì)算時(shí)化為與 dS 同單位）。 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 * dsocSX S? (42) 式中 ocS —— 電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量（單位為 MVA）。短路基準(zhǔn)電流按下式計(jì)算： 3dd dSI U? (41) (3)計(jì)算短路回路中各主要元件的阻抗標(biāo)幺值。 (2)設(shè)定基準(zhǔn)容量 dS 和基準(zhǔn)電壓 dU ，計(jì)算短路點(diǎn)基準(zhǔn)電流 dI 。 本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算 1．標(biāo)幺制法計(jì)算步驟和方法 第 16 頁(yè) (1)繪計(jì)算電路圖，選擇短路計(jì)算點(diǎn)。最后計(jì)算短路電流和短路容量。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來(lái)，并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡(jiǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過 。 短路計(jì)算的方法 進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。這里包括計(jì)算 沖擊電流以校驗(yàn)設(shè)備的電動(dòng)力穩(wěn)定度，計(jì)算若干時(shí)刻的短路電流周期分量以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定度；計(jì)算指定時(shí)刻的短路電流有效值以校驗(yàn)斷路器的斷流能力等。在本設(shè)計(jì)中，短路計(jì)算主要為了解決以下問題。所謂短路是指相與相之間通過電弧或其它較小阻抗的一種非正常連接，在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中或三相四線制系統(tǒng)中，還指單相或多相接地。絕緣損壞的原因多因設(shè)備過電 壓、直流遭受雷擊、絕緣材料陳舊、絕緣缺陷未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除。 ?? ? 。 計(jì)算 Ⅱ 段母線所需無(wú)功功率補(bǔ)償容量， 取 cos ?? ： z 1 2( ta n ta n ) 7 6 8 .0 6 [ ta n ( a r c c o s 0 .7 4 ) ta n ( a r c c o s 0 .9 3 ) ] v a r 3 9 4 .6 v a rQ P k k??? ? ? ?? ? ? ? ?選 PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為 BW 型，采用其方案 1（主屏）1臺(tái)與方案 4（輔屏） 3臺(tái)相組合，總共容量 112kvar 3+80=416kvar。 補(bǔ)償后的功率因素 cos 39。 為使兩段母線的負(fù)荷基本平衡，Ⅰ段母線負(fù)荷 設(shè)計(jì)為：鑄造車間、倉(cāng)庫(kù)、 電鍍車間、工具車間、金工車間、焊接車間 ；Ⅱ 段母線負(fù)荷設(shè)計(jì)為：鍛壓車間、組裝車間、維修車間、鍋爐房、熱處理車間、生活區(qū)。 無(wú)功功率補(bǔ)償修定 低壓采取單母線分段接線方式， 考慮 鑄造車間、電鍍車間 和鍋 爐房為二級(jí)負(fù)荷，采用雙回路供電，但在正常狀態(tài)下只由一回路供電，另回路作為備用。從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)看，裝設(shè)一臺(tái)主變的方案優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案。低壓側(cè)采用 也 單母線 分段 形式，其 系統(tǒng)圖見 ： 圖 32 采用 兩臺(tái) 主變時(shí)的系統(tǒng)圖。 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，低壓側(cè)采用單母線形式，其系統(tǒng)圖見 ： 圖 31 采用一臺(tái)主變時(shí)的系統(tǒng)圖。 由原始資料可知，工廠用電部門較多，為保證供電的可靠性和靈活性可采用單母線或單母線分段接線的 方案，對(duì)電能進(jìn)行匯集，使每一個(gè)用電部門都可以方便地獲得電能。 裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所的典型主接線方案有： (1)高壓無(wú)母線、低壓?jiǎn)文妇€分段的主接線方案； (2)高壓采用單母線、低壓?jiǎn)文妇€分段 的主接線方案； (3)高低壓側(cè)均為單母線分段的主接線方案。 (4)線路的有色金屬消耗費(fèi) 指導(dǎo)線和有色金屬（銅、鋁）耗用的重量。維修管理費(fèi)和電能損耗費(fèi)等。 (1)線路和設(shè)備的綜合投資額 包括線路和設(shè)備本身的價(jià)格、運(yùn)輸費(fèi)、管理費(fèi)、基建安裝費(fèi)等，可按當(dāng)?shù)仉姎獍惭b部門的規(guī)定計(jì)算。 (4)運(yùn)行的靈活性和運(yùn)行維護(hù)的方便性。主接線方案在與用電負(fù)荷對(duì)可靠性要求的適應(yīng)性方面的情況。主接線方案在確保運(yùn)行維護(hù)和檢修的安全方面的情況。 (4)經(jīng)濟(jì) 在滿足上述要求的前提下，盡量使主接線簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并節(jié)約電能和有色金屬消耗量。 (2)可靠 應(yīng)滿足電力負(fù)荷特別是其中一 、二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。 主接線方案確定 變電所的主接線，應(yīng)根據(jù)變電所在供電系統(tǒng)中的地位、進(jìn)出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足安全、可靠、靈活和經(jīng)濟(jì)等要求。 方案 2 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器 第 10 頁(yè) 根據(jù) 式 (32)和 (33)， 可知 ( 0. 6 0. 75 ) 13 07 kV A ( 78 4. 2 98 0. 25 ) kV AS ? ? ? 3 ( ) 1 7 9 .8 1 2 4 .7 1 7 8 .5 k V A k V ASS ? ? ??? ? ?( ＋ ) ＝ 483 因此選兩臺(tái) 接線方式為 S111000/10型低損耗配電變壓器。 至于 機(jī)械 廠 的 二級(jí)負(fù)荷的備用電源，由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來(lái)承擔(dān)。 4． 在確定變電所臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余地。 2． 對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大，適于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，可采用兩臺(tái)變壓器。對(duì)供有大量一、二級(jí)負(fù)荷的變電所，應(yīng)采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電。339。 2 39。3 896= a rzQ ? ； 39。 無(wú)功補(bǔ)償后工廠 380V 側(cè)的負(fù)荷計(jì)算 ： 39。 供電部門要求該廠 10kV 進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不應(yīng)低于 。由此可見，提高工廠功率因數(shù)不僅對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)大有好處，而且對(duì)工廠本身也有一定的經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。另一部分叫電能電費(fèi)，按每月實(shí)際耗用的電能 KWh 來(lái)計(jì)算電費(fèi)，并且要根據(jù)月平均功率因數(shù)的高低乘上一個(gè)調(diào)整系數(shù)。一般在工廠線路 進(jìn)行 集中補(bǔ)償 或者 分散補(bǔ)償。 第 6 頁(yè) 表 21 某機(jī)械廠負(fù)荷計(jì)算表 序 號(hào) 名稱 類別 設(shè)備容量 ep(kW) 需要系數(shù) dK cos? tan? 計(jì)算負(fù)荷 30(kW)p 30(kvar)Q 30(kVA)S 30(A)I 1 鑄造車間 動(dòng)力 300 120 — — 照明 10 8 — — 小計(jì) 310 — — — 128 273 2 鍛壓車間 動(dòng)力 280 84 — — 照明 10 7 — — 小計(jì) 290 — — — 91 223 3 倉(cāng)庫(kù) 動(dòng)力 30 12 — — 照明 5 4 — — 小計(jì) 12 — — — 16 28 4 電鍍車間 動(dòng)力 200 100 62 — — 照明 8 — — 小計(jì) 208 — — — 189 5 工具車間 動(dòng)力 250 75 — — 照明 10 9 — — 小計(jì) 260 — — — 84 189 6 組裝車間 動(dòng)力 200 80 — — 照明 26 10 — — 小計(jì) 226 — — — 207 7 維修車間 動(dòng)力 300 60 — — 照明 13 5 — — 小計(jì) 313 — — — 167 8 金工車間 動(dòng)力 350 70 — — 照明 8 — — 小計(jì) 358 — — — 174 9 焊接車間 動(dòng)力 850 255 — — 照明 26 10 — — 小計(jì) 876 — — — 887 10 鍋爐房 動(dòng)力 200 140 105 — — 照明 4 — — 小計(jì) 204 — — — 271 第 7 頁(yè) 11 熱處理車間 動(dòng)力 500 300 306 — — 照明 10 8 — — 小計(jì) 510 — — — 308 664 12 生活區(qū) 照明 200 140 236 總計(jì)（ 380v 側(cè)） 動(dòng)力 3460 — — — 1540 — — 照明 330 取 ????， — — 1232 1816 2759 電容補(bǔ)償 感性負(fù) 載是需要電網(wǎng)提供的有功及無(wú)功電流運(yùn)行的，即變壓器及線路都要輸送有功及無(wú)功電流，這樣，變壓器效率降低，線路載流變大，增加了損耗。 表中生活區(qū)的照明負(fù)荷中已經(jīng) 包括生活區(qū)各用戶的家庭動(dòng)力負(fù)荷。 (3).視在計(jì)算負(fù)荷 (單位為 kVA) 223 3 3z z zS p Q? + (27) (4).計(jì)算電流 (單位為 A) 33 3 zzNSI U= (28) (5).功率因數(shù) 33coszzPS?? (29) 根據(jù)提供的資料 ， 列出負(fù)荷計(jì)算表 。∑ — 所有設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷 30P 之和； pK∑? — 有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取 ～ 。 2． 多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 (1).有功計(jì)算負(fù)荷 (單位為 kW) 3 30z p iP K P? ∑? (3).視在計(jì)算負(fù)荷 (單位為 kVA) 3030 cosPS ?= (23) 式中 30S — 視在計(jì)算負(fù)荷 (單位為 kVA)； cos? — 用電設(shè)備組的 功率因數(shù)。 1．單臺(tái)組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 (1).有功計(jì)算負(fù)荷 (單位為 kW)： 30 deP K P? (21) 式中 30P — 設(shè)備有功計(jì)算負(fù)荷 (單位為 kW)； eP — 用電設(shè)備組總的設(shè)備容量 (不含備用設(shè)備容量，單位為 kW)； dK — 用電設(shè)備組的需要系數(shù)。 負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等幾種。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用 30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。 第 4 頁(yè) 2 負(fù)荷計(jì)算 及電容補(bǔ)償 負(fù)荷計(jì)算的 定義 1． 計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗(yàn)，并列表表示。求出各短路點(diǎn)的三相短路電流及相應(yīng)有關(guān)參數(shù)。 變壓器選擇 根據(jù)電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全廠計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器型號(hào)。 電容補(bǔ)償 按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過查表或計(jì)算求出達(dá)到供電部門要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功率。 一次系統(tǒng)圖 跟 據(jù)負(fù)荷類別及對(duì)供電可靠性的要求進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，繪制一次系統(tǒng)圖，確定變電所高、低接線方