【正文】 1??Xocd2. 架空線路的電抗標(biāo)幺值根據(jù)原始資料架空線路 ，則由附錄表 4 可查得 ，120LGJ???而線路長(zhǎng) ，故架空線路的的電抗標(biāo)幺值為5km*202 2110..35/ 9(5)dcSMVAXlkmUK???3. 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值由 節(jié)得本設(shè)計(jì)中選擇 臺(tái)變壓器型號(hào)為 的變壓器，查附表9630/1S?1 可得，其短路電壓百分?jǐn)?shù) ，因此%5k??*???k1 故障點(diǎn) 的短路電流計(jì)算1. 總電抗標(biāo)幺值 *21*)( ?????Xk2. 三相短路電流周期分量有效值 KAIKdk *)()3(1?? 163. 其他短路電流 39?；鶞?zhǔn)值可以任意選取，但是在電力系統(tǒng)計(jì)算當(dāng)中，一旦選定兩個(gè)基準(zhǔn)值，其他的基準(zhǔn)值都可以用這兩個(gè)來表示，短路計(jì)算時(shí)，一般先選定基準(zhǔn)容量 和基準(zhǔn)電壓 。本設(shè)計(jì)使用標(biāo)幺制法，來計(jì)算短路電流 [11]。短路電流計(jì)算的方法一般有歐姆法和標(biāo)幺制法。 短路電流計(jì)算原則和方法短路電流一般是計(jì)算最嚴(yán)重的短路故障所產(chǎn)生的短路電流即系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式下時(shí)，產(chǎn)生的短路電流最大。四 具有分接開關(guān)的變壓器，其分解開關(guān)位置視為主分接位置。并且，變壓器勵(lì)磁電流和電路電容也忽略不計(jì)。電源的功率無窮大，端電壓保持恒定。五 輸電線對(duì)通信線路的影響與繼電保護(hù)的整定和設(shè)計(jì)。三 更有效合理的設(shè)計(jì)接地裝置。主要目的包括：一 選擇和確定電氣主接線方案。并且短路時(shí)，由于繼電保護(hù)的作用，斷路器動(dòng)作會(huì)造成停電，且離電源端越近發(fā)生故障時(shí)停電面積越大，造成的危害越大。 有時(shí)，電力行業(yè)從業(yè)人員或用電廠家誤操作違反了有關(guān)電力設(shè)施操作規(guī)定也會(huì)造成短路事故。電力網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生的短路大部分是絕緣受到破壞造成的。 13圖 36 單母線分段主接線第四章 短路電流計(jì)算 短路電流產(chǎn)生的原因及危害 短路就是指不是正常的電氣導(dǎo)線相接，產(chǎn)生了破壞性的電流。并且某一條支路出現(xiàn)故障不影響其他支路的安全供電。變電所有一路電源進(jìn)線，為保障對(duì)車間的持續(xù)供電，同時(shí)又不影響變電所及其設(shè)備的的維護(hù)與保養(yǎng)，使用單母線分段的接線方式在變壓器的二次側(cè)。圖 34 內(nèi)橋式接線 12圖 35 外橋式接線(2)外橋式接線，適用于故障率較低，變壓器在經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式下常常投入和切掉運(yùn)行以及穿越功率比較大的場(chǎng)合。依照聯(lián)絡(luò)斷路器在變壓器兩側(cè)的位置分為內(nèi)橋和外僑接線。圖 33 雙母線接線 11 橋式接線橋式接線中，開設(shè)設(shè)備的數(shù)量比較多，投資相比大一些，但是運(yùn)行靈活。雙母線的主要缺點(diǎn)是操作步驟相對(duì)復(fù)雜，有時(shí)候需要倒閘操作，當(dāng)故障發(fā)生在其中一條母線時(shí)，這條母線也需要停電。雙母線接線相對(duì)單母線接線來說，在可靠性和靈活性方面有了很大的提高。單母線分段接線除了具有單母線接線的優(yōu)點(diǎn)外還提高了供電的可靠性，因此在中小型電廠和中低壓 10電網(wǎng)中有著廣泛的應(yīng)用。見圖 42 ，功率的大小和電源的數(shù)量決定了單母線分段的數(shù)目，多數(shù)情況下，分段數(shù)等于電源數(shù)。 QS2F1母 線圖 41 單母線接線 單母線分段接線，克服了單母線接線的某些不足，提高了一定的供電的可靠性。單母線不分段接線見圖 41，其接線比較簡(jiǎn)單清晰明了，經(jīng)濟(jì)性好投資少。（4） 經(jīng)濟(jì)性 在保證安全高效運(yùn)行的情況下，應(yīng)盡可能的節(jié)約有色金屬材料，減少投資和運(yùn)行的費(fèi)用，為適應(yīng)長(zhǎng)期的發(fā)展，應(yīng)優(yōu)先選用性能優(yōu)異的節(jié)能產(chǎn)品。一旦出現(xiàn)電力事故都可能造成難以估量的損失，所以供電可靠性是電力生產(chǎn)的最重要的要求。（1）安全 應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求和需要，保證設(shè)備和人身 9安全。主接線設(shè)計(jì)的好壞對(duì)全廠用電設(shè)備的安全，高效和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有很大的關(guān)聯(lián)。?? 變配電所的主接線方式變配電所的主接線設(shè)計(jì)在供電工程設(shè)計(jì)中是一個(gè)綜合性的問題，應(yīng)該依照其工程建設(shè)規(guī)模大小，根據(jù)工廠的線路回?cái)?shù)，電壓的級(jí)別，負(fù)荷等具體情況來確定。 ???則高壓側(cè)電流 39。39。???39。 變壓器的功率損耗根據(jù)電機(jī)學(xué)理論中變壓器的知識(shí)，變壓器的無功損耗和有功損耗計(jì)算方法如下 （31）230()TKNSPP???? （32）2%1QIU?上式中， ， 為變壓器的空載有功有功和短路有功損耗， 為負(fù)荷利0K ?用率用視在功率比上變壓器的容量。綜上，選擇 ， 型電力變壓器。30789.? KVA???? 8所以，取變壓器容量為 630kV條件(二)是考慮變壓器發(fā)生故障的情況下，其中一臺(tái)12S完好的變壓器能夠保障所有負(fù)荷的供電。當(dāng)當(dāng)變電所中配置兩臺(tái)變壓器時(shí)，一般選擇30S兩臺(tái)容量相同的變壓器，每一臺(tái)變壓器容量應(yīng)同時(shí)符合下列兩個(gè)條件：(一) 當(dāng)每一臺(tái)變壓器獨(dú)立運(yùn)行時(shí)，為了在以后負(fù)荷增加時(shí)，還能滿足使用，應(yīng)該滿足總計(jì)算負(fù)荷 的 的需要，即，30S6%7: ； （）30(.6~7)TNS???這樣可以做到每一臺(tái)變壓器能承擔(dān)總負(fù)荷的 ，此時(shí)變壓器效率相對(duì)較高。由于要該工廠中的用電負(fù)荷有二級(jí)負(fù)荷以及三級(jí)負(fù)荷，考慮實(shí)際情況，根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范 的相應(yīng)要求，配置兩臺(tái)變壓器 [7]。如果有下列情況可以設(shè)置專用的變壓器，專門供電：(1)如果動(dòng)力和照明使用同一個(gè)變壓器對(duì)照明質(zhì)量有很大的影響時(shí)。 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇變壓器臺(tái)數(shù)一般根據(jù)以下條件確定：（1）電力系統(tǒng)中含有一級(jí)或二級(jí)供電負(fù)荷，應(yīng)該適當(dāng)考慮選用兩臺(tái)變壓器，當(dāng)一臺(tái)檢修或有故障時(shí)不至于影響工廠的正常生產(chǎn)。Dyn11 聯(lián)接變壓器零序阻抗相對(duì)很小，當(dāng)發(fā)生低壓?jiǎn)蜗嘟拥毓收蠒r(shí)，零序電流大，零序保護(hù)裝置更能敏感的切掉故障。在低壓電網(wǎng)中0Yyn1D較多采用 Dyn11 聯(lián)接組有著越來越廣泛的應(yīng)用。在工廠供電的設(shè)計(jì)當(dāng)中，大部分工廠選擇使用三相雙繞組的變壓器，不帶分接頭調(diào)壓。另外，要按照有關(guān)國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，優(yōu)先使用電能損耗比較低，節(jié)能且高效可靠的合格產(chǎn)品。變壓器主要起到升高或者降低電壓的作用，有的帶分接頭的變壓器可以調(diào)節(jié)局部電壓，這些功能方便電能的合理高效輸送，分配和使用。??即工廠的功率因數(shù) s???因此，符合本設(shè)計(jì)的要求。4085q?無功補(bǔ)償后，變電器二次側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為： 39。對(duì)絕大多數(shù)變壓器來說 ， ， 為變壓器的有功和無(4~5)TTQP??Q?T功損耗，因此，在進(jìn)行變壓器低壓側(cè)無功補(bǔ)償，功率因數(shù)大于 為好，本設(shè)計(jì)取 。 (3)低壓分散補(bǔ)償，這種補(bǔ)償方式比較靈活，可以隨時(shí)投入使用，將補(bǔ)償電容器安裝在功率因數(shù)低的地方，也可以就地補(bǔ)償，但是當(dāng)補(bǔ)償設(shè)備不在運(yùn)行時(shí)，它也將被切除。 在電力系統(tǒng)中，無功補(bǔ)償裝置主要有三種安裝方式： (1)高壓集中補(bǔ)償，在建設(shè)初期投資少，維護(hù)簡(jiǎn)單，但是效果不是很好，不過對(duì)于在變電所高壓側(cè)，進(jìn)行補(bǔ)償，可以滿足工廠總的功率因數(shù)的要求，所以在一些大型企業(yè)中應(yīng)用廣泛。無功補(bǔ)償設(shè)備的作用，改善系統(tǒng)的功率因數(shù)，調(diào)節(jié)負(fù)載的平衡性。（3）降低變電輸配電設(shè)備設(shè)施的供電能力。無功功率不足將導(dǎo)致配發(fā)電設(shè)備容量不能得到充分利用，而功率因數(shù)是衡量供配電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一個(gè)重要指標(biāo)，工廠的功率因數(shù)偏低時(shí)將造成下列不良影響?；诖朔N規(guī)定，由負(fù)荷計(jì)算得 ，低于 ，因此要無功補(bǔ)償 [3]。主要計(jì)算公式有：有功計(jì)算負(fù)荷： 30dePK? (21)無功計(jì)算負(fù)荷： (22)30tanQ?視在計(jì)算負(fù)荷： (23) 30cosSP?計(jì)算電流： (24)30INU負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如表 21 所示： 4表 21 車間負(fù)荷計(jì)算表車間名稱負(fù)荷類別設(shè)備容量 kw需要系數(shù) dKcos?tan 30P/kw 30Qvar 30SKVA動(dòng)力 500 150 間 照明 10 1 0 7 0 7動(dòng)力 350 105 150焊接車間 照明 8 0 0 動(dòng)力 380 190 間 照明 8 1 0 0 動(dòng)力 300 60 間 照明 6 0 0 動(dòng)力 100 60 45 75倉(cāng)庫照明 5 0 4 0 4動(dòng)力 50 20 15 25鍋爐照明 5 1 0 4 0 4生活辦公照明 200 140 1922 757 ??? 由前面統(tǒng)計(jì)結(jié)果，取 ， ，計(jì)算總有功計(jì)算負(fù)荷 ，.?30P總無功計(jì)算負(fù)荷 ，總的視在計(jì)算負(fù)載 ，總的計(jì)算電流 ：????30 297varq ??3030..8NIU???? 5計(jì)算的結(jié)果同樣填入上表。二次項(xiàng)系數(shù)法：其基本算法是，b，c 為二項(xiàng)式的系數(shù)，當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)少且容量相差非常大，30exP??用需要系數(shù)法誤差比較大，這時(shí)用二項(xiàng)式法計(jì)算 [2]。需要系數(shù)法主要適用范圍是當(dāng)電氣設(shè)備數(shù)量比較多，尤其是相同的設(shè)備相對(duì)很多。由于使用簡(jiǎn)便，計(jì)算方便，需要系數(shù)法在國(guó)際上也比較通用。第二章 負(fù)荷計(jì)算與無功功率補(bǔ)償 負(fù)荷計(jì)算的方法當(dāng)前的電力工程設(shè)計(jì)中，我國(guó)使用最多的就是需要系數(shù)法。工廠供電設(shè)計(jì)涉及到設(shè)備選擇，建筑電氣，以及電力系統(tǒng)中的各方面知識(shí)，是一個(gè)綜合性的工程。（4） 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。因此，需要依據(jù)工廠負(fù)荷特點(diǎn)，和工廠的長(zhǎng)遠(yuǎn)擴(kuò)建計(jì)劃綜合考慮。（3） 以近期為主、適當(dāng)考慮工廠的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展與規(guī)劃。工廠供電必須首先要做到保障人的生命安全以及工廠的各種設(shè)備不受到破壞，保證電能質(zhì)量穩(wěn)定可靠，不出現(xiàn)大的電壓和頻率的波動(dòng)。20 工廠變配電所的設(shè)計(jì)原則依據(jù)國(guó)家電力部門制定發(fā)布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 、 、5029GB50394B?等電力施工設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，工廠供電要依照以下準(zhǔn)則：5049GB? （1） 要遵守相關(guān)規(guī)程、執(zhí)行國(guó)家有關(guān)部門制定的電力設(shè)施相關(guān)政策；國(guó)家相關(guān)政策，包括資源的保護(hù)，以及節(jié)約有色金屬，節(jié)約投資，盡快產(chǎn)出效率等，在變電所施工的過程中，必須遵循 [1]。工廠位于濟(jì)寧城郊地區(qū)，根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀蟛块T統(tǒng)計(jì)，夏季多暴雨并伴有雷暴天氣，春秋及冬季干燥少雨，全年最高溫度為 ，全年平均氣溫為 ，最低氣溫在 左右，全年平均雷39C? 2C? 10C??暴日天數(shù)為 天。高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線總長(zhǎng)度為s k 水文及氣象條件本變配電所施工地點(diǎn)位于山東魯西南平原地區(qū)，地質(zhì)條件穩(wěn)定，工廠周圍地勢(shì)平坦，海拔約為 ,土壤主要以黃土為主，土壤電阻率 。變電站饋線端安裝有高壓斷路器，其120LGJ?2km斷流容量為 。3020各車間負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見表 21。其他生活，后勤，辦公用電等為三級(jí)負(fù)荷。 工廠原始資料 工廠的負(fù)荷情況 工廠大部分車間都為 小時(shí)三班制，生產(chǎn)線只有在訂單完成的時(shí)候停下，24或者連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)超過 7 天，只有焊接車間車間為 小時(shí)制。新變電所落成以后，即能適應(yīng)現(xiàn)有的車間生產(chǎn)、員工生活用電，又能進(jìn)一步提高廠區(qū)供電的可靠性和安全性，為公司安全穩(wěn)定生產(chǎn)提供強(qiáng)有力的保障。 公司原先的變電所是在公司建立后建立的至今已經(jīng)有近 20 年，期間不間斷維修，現(xiàn)已不能滿足公司發(fā)展的需要。隨著公司的快速發(fā)展，先后與原來國(guó)家煤炭部、機(jī)械工業(yè)部指定的礦業(yè)集團(tuán)兗州礦業(yè)，棗莊礦業(yè)等建立了密切的合作關(guān)系，并為全國(guó)數(shù)十家礦業(yè)公司提供設(shè)備維修，零部件供給業(yè)務(wù)，并被有關(guān)部門授予獨(dú)家代理和生產(chǎn)基地,憑著過硬的產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)秀的售后服務(wù)，可靠的信用體系與多家大型企業(yè)建立了穩(wěn)固的物資設(shè)備供應(yīng)關(guān)系，其中有些礦用設(shè)備已經(jīng)出口到澳大利亞，巴西，東南亞，非洲等許多國(guó)家。公司目前員工數(shù)量已經(jīng)達(dá)到 余人，擁有各類技術(shù)人員，高級(jí)技術(shù)工程師，機(jī)械工程師等各類20專業(yè)技術(shù)管理人員 余人，工廠占地面積約 6000 平方米。 設(shè)計(jì)背景山東濟(jì)寧歐科設(shè)備工礦公司，注冊(cè)成立時(shí)間是 年，是濟(jì)寧市專門經(jīng)營(yíng)196生產(chǎn)煤礦建設(shè)中相關(guān)設(shè)備物資、工業(yè)和貿(mào)易于一體的股份制公司。 Short circuit calculation。使其更加貼合實(shí)際，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工更具有指導(dǎo)性。并且根據(jù)短路計(jì)算選擇了一二次設(shè)備。本次設(shè)計(jì)就是考慮到工廠的實(shí)際應(yīng)用和未來的發(fā)展根據(jù)理論結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)了一個(gè)基于企業(yè)供電的 10kv 變配電所。變電所一般由一次設(shè)備，及監(jiān)視一次設(shè)備安全運(yùn)行的二次設(shè)備，電力變壓器等組成。 　 畢 業(yè) 論 文 （ 設(shè) 計(jì) ）10kv 變配電所的設(shè)計(jì)　 　 　 　 　 　姓 名　 　 　　　 　　　　　　 學(xué) 號(hào)　 　　　　　　　年 級(jí)