【正文】 10] =﹤5所選導(dǎo)線也滿足電壓損失的要求，因此選擇的導(dǎo)線能夠滿足系統(tǒng)的要求。查校正系數(shù)表可知40℃，136=﹤。按照發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面：由任務(wù)書可知當?shù)刈罡咂骄鶜鉁貫?0℃。沒有總降壓變電所，不能用總降變壓器的容量來確定導(dǎo)線的計算電流，可用總的計算負荷進行選擇：Imax= =（√3*10*）=。進行電纜選擇時，這兩個溫度都是常用的基準溫度，故不必校正電流。架空線路可不校驗動、熱穩(wěn)定，電纜可不校驗動穩(wěn)定。選擇導(dǎo)線的方法主要有按發(fā)熱條件選擇、按經(jīng)濟電流密度選擇以及按電壓損失選擇。⑵計算各元件阻抗的標么值電源電抗標么值：X*1M=100/107=10千伏單回架空線路電抗標么值：X*xl=**100/=最小運行方式下單母分段開關(guān)打開，兩回線路分列運行，電源配電母線車間母線單線供電。2號車間變壓器電抗標么值：X*3 =(△uk%/100)*(Sj/SNT)=()*（100/1）=⑶求電源至短路點總阻抗對K⑶1點：X*∑k1= X*1M + X*2=+=對K⑶2點：X*∑k2= X*1M + X*2+ X*3=++=⑷求短路電流的周期分量、沖擊電流及短路容量對K⑶1：周期分量有效值I⑶=Ij1/ X*∑k1=沖擊短路電流i⑶=* I⑶=*=短路電流最大有效值 I⑶=*I⑶=*=三相短路容量S⑶= I⑶**SJ=1/ X*∑k1*SJ=1/*100=160MV*A對K⑶2：周期分量I⑶=短路沖擊電流i⑶=*=短路電流最大有效值I⑶=*I⑶=*=三相短路容量S⑶=100/=*A最大運行方式下的短路電流計算電路圖： ⑴選取功率基準值Sj=100MV*A， 對于K⑶1點短路時，取基準電壓Uj1=，則基準電流Ij1=。廠區(qū)配電使用電纜，電纜的阻抗較架空線小很多，從廠區(qū)的分布圖可以看出，比例尺為1：4000，到2號車間變電所的電纜長度大約為2cm4000=，則這段電纜的阻抗為：100/=,這段阻抗完全可以忽略。 對于K⑶2點短路時，取基準電壓Uj2=，則基準電流Ij2= Sj/(√3Uj2)=100/(√3*)=。由于3個變電所的情況比較相似，選擇負荷較大的2號車間的低壓母線計算短路電流。高壓系統(tǒng)的短路電流計算多用標么值法，用此方法可以避免不同電壓等級間復(fù)雜的折算。最后計算短路電流和短路容量，短路方式一般選擇按三相短路方式。國家電網(wǎng)供電的工廠，都按“無限大電源系統(tǒng)”進行短路電流計算，使計算內(nèi)容簡化。 接著，按所選擇的短路計算點繪出等效電路圖，并計算電路中各主要元件的阻抗。短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。 進行短路電流計算，首先要繪制計算電路圖。5短路電流計算 短路電流計算的目的和步驟 短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設(shè)備，以及進行繼電保護裝置的整定計算。選擇S9型低損耗變壓器，按照其容量大小，選擇變壓器型號為：1號車間：S9—800/10，800 kVA，（6；；10）/，Y,yn0, IO%=，△PK=，△P0= △Uk%= 1臺2號車間：S9—1000/10，1000 kVA，（6；；10）/，Y,yn0, IO%=，△PK=，△P0= △Uk%= 1臺3號車間：S9—315/10，315 kVA，（6；；10）/，Y,yn0, IO%=，△PK=，△P0= △Uk%=4 1臺所用變壓器：S9—80/10，80 kVA，（6；；10）/，Y,yn0, IO%=，△PK=，△P0= △Uk%=4 2臺所選的S9型電力變壓器采用無激磁調(diào)壓，調(diào)壓范圍是177。在選出車間變壓器的容量以后，可以由此算出變壓器上的功率損耗。時，變壓器的壽命為正常壽命，因為廠區(qū)的氣溫比較接近20C176。蕪湖地區(qū)年平均氣溫和宜昌接近，約為18C176。 2號變電所選擇1臺1000kVA的變壓器供電。 1號變電所選用1臺變壓器，變壓器選擇時應(yīng)留有一定裕量，但是也要保證其負荷率不能過低，這樣會浪費變壓器的容量。當然，在車間選擇2臺變壓器可以提高供電可靠性，也是合理的方案。 由負荷計算的結(jié)果，1車間，2車間，3車間，所用變低壓側(cè)的計算負荷分別為：1車間：P= Q= S=2車間：P= Q= S=3車間：P= Q= S=所用變：P=64 Q=24 S=由于變壓器故障率是比較低的，且各車間計算負荷S均不超過1000KVA,按照規(guī)定各車間均可只設(shè)一臺變壓器。 變壓器調(diào)壓方式選擇：視負荷大小、可靠性要求、電壓質(zhì)量要求而定，一般車間變電所不使用有載調(diào)壓變壓器。暗備用方式運行時，變壓器的容量為70%S﹥50%S，滿足條件2；其負荷率為50%S/70%S≈70%,負荷率大于68%，滿足條件3。，為適用工廠發(fā)展和調(diào)整的需要，變壓器容量還應(yīng)留有一定的裕量。變壓器的容量選擇：，變壓器能夠長期可靠運行。變電所的變壓器臺數(shù)一般不超過兩臺。另外，總配電所的位置還應(yīng)該根據(jù)生產(chǎn)廠房布置、進出線路環(huán)境、工廠工藝裝備的布局、防火要求、廠區(qū)運輸、安全保衛(wèi)以及其他因素綜合考慮選擇。 低壓配電系統(tǒng)設(shè)計低壓配電系統(tǒng)，采用樹干式與放射式混合配電。 因此，本設(shè)計中廠區(qū)采用電纜配電。，不受路面和地上建筑物的影響，不影響廠區(qū)美化。（此圖為草圖，主接線以手繪圖為準）。在所用變采用高壓熔斷器進行保護，以節(jié)省投資；根據(jù)饋出線方案的相關(guān)規(guī)定，負荷小于500 kVA 的饋出線可以用熔斷器保護，由于3號車間的負荷較小（），出于經(jīng)濟性考慮，饋線可采用帶熔斷器的負荷開關(guān)。綜合考慮，由于2號方案已經(jīng)能夠保證該工廠負荷的供電可靠性，而該方案和其他方案相比，所選變壓器個數(shù)最少，高壓開關(guān)設(shè)備最少，具有投資省，接線清晰，便于運行檢修的特點，因此選擇2號方案。由此可見，采用2號方案時，如果發(fā)生故障，變壓器能夠在過負荷情況下保證重要負荷的供電，滿足本廠對供電可靠性的要求。在出現(xiàn)母線故障的時候，可以切除部分不重要的負荷，可以將變壓器的過負荷倍數(shù)控制在30%～40%左右，同理，2號車間變故障的時候也能控制過負荷倍數(shù)在這個范圍內(nèi)。由于母線的故障率也很低，一般情況下不考慮母線故障的情況。800≈43%，保證了1號車間重要負荷的持續(xù)供電；2號車間變電所兩臺變壓器互為備用，可靠性較高；3號車間變電所通過2號車間的聯(lián)絡(luò)線也能保證其供電可靠性。觀察2號變電所的負荷特點，調(diào)整兩段母線的負荷，將染整車間和織造車間分別連在不同的分段上，可以使兩段母線帶的負荷比較平均。2號車間裝設(shè)兩臺變壓器，分別由兩段母線供電，其低壓側(cè)也采用單母分段制，對重要的用電設(shè)備由兩段母線交叉供電。在故障最嚴重時，即母線故障或者2號車間變故障時，單臺變壓器過負荷率約為100%，允許的搶修時間較短，約為10分鐘。在1號和2號，1號和3號，2號和3號車間之間裝設(shè)低壓聯(lián)絡(luò)線，形成環(huán)形的低壓聯(lián)絡(luò)，聯(lián)絡(luò)線在正常運行時處于斷開狀態(tài)。觀察本廠的負荷情況，雖然是二級負荷，但是其容量并不大。 方案二：全部采用1臺變壓器，用單回路放射式配電。根據(jù)變壓器個數(shù)的不同，大致擬定3種方案： 方案一：3個變電所可以全部采用兩臺變壓器，用雙回路放射式配電。環(huán)式配電系統(tǒng)的保護裝置整定和配合都比較復(fù)雜。樹干式的優(yōu)點是配電所饋出線回路數(shù)少，投資小，結(jié)構(gòu)簡單，其缺點是可靠性差，線路，線路故障范圍大。根據(jù)不同的供電可靠性要求，可以選擇單回路或者是雙回路放射式配電。，切換操作方便。放射式的優(yōu)點是：，故障發(fā)生后影響范圍小。 高壓配電系統(tǒng)設(shè)計工廠供電系統(tǒng)常用的典型配電方式有放射式，樹干式和環(huán)式三種。采用分段運行方式，顯然短路電流會比較小，對限制短路電流起到很明顯的作用。而且出現(xiàn)故障后，運行人員馬上就能發(fā)現(xiàn)哪一段是故障母線，縮小了故障排查范圍，能夠較快地恢復(fù)供電。在本設(shè)計的工廠供電系統(tǒng)中，有雙回路同時供電，采取“分”的方式運行比較好，分析原因如下：如果采取“合”的方式，一路電源故障時，其電源側(cè)開關(guān)跳開，所有負荷由另一路電源供電；一段母線故障時，兩個電源側(cè)斷路器都跳開，整條母線停電，也就是說停電范圍波及到了另外一段正常的母線及其負荷，而且這時運行人員不好確定是哪段母線故障，出于安全考慮，不可能快速恢復(fù)供電。從電壓等級以及該配電所在電力系統(tǒng)中的位置來看，該工廠的用電負荷用單母分段方式已經(jīng)可以完全滿足其供電可靠性，和雙母線方式相比它又節(jié)約了安裝維護費用，因此，高壓配電所采用單母分段接線。雙母線制盡管可靠性比較高，但是開關(guān)數(shù)目較多，連鎖機構(gòu)復(fù)雜，切換操作繁瑣，造價高，經(jīng)濟上不合理。 由于沒有總降壓變電所，故電源進線直接接到高壓配電母線上。主變的低壓側(cè)（配電所的電源進線）接到母線上進行電能分配。線路變壓器組方式即“一進線一主變”方式，用于二、三級負荷的供電，也可擴展成為雙回線路變壓器組接線，用于一、二級負荷供電。在工廠供電系統(tǒng)中，最主要的部分就是總降壓變（配）電所。此外，變電所擴建的可能性較大，其主接線應(yīng)該方便改造和擴建。靈活：利用較少的切換來適應(yīng)不同的運行方式，檢修方便，電源和負荷投切方便。安全：要求選擇合適的電氣設(shè)備，具有良好的監(jiān)視和保護系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備安全。3 總配電所電氣主接線及廠區(qū)高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計 配電所電氣主接線主接線的選擇，要達到安全、可靠、靈活、經(jīng)濟的要求。 工廠供電系統(tǒng)概況高壓配電所以兩回10kV架空線接入電力系統(tǒng)某35/10kV變電站，饋出線接至工廠車間變電所。 廠區(qū)配電電壓選擇 電源進線為10kV,又沒有高壓用電設(shè)備，加之10kV技術(shù)經(jīng)濟指標好，高壓配電顯然選擇10kV的配電電壓較合理。從企業(yè)的長期發(fā)展考慮，先配電再降壓的供電方式從經(jīng)濟性和可靠性上來看都是較優(yōu)的方案，故在設(shè)計中采用電源——總配電所——車間變電所——用電負荷的供電方式。從技術(shù)性角度來看，如果先降壓再配電的話，由于全廠計算負荷S=，假設(shè)工廠變電所采用2臺主變（變電所一般只有1～2臺變壓器），2臺主變按照暗備用方式運行（可減小單臺變壓器的容量），70%= kVA，而按照相關(guān)規(guī)定，由于低壓開關(guān)的斷流能力有限，車間變電所單臺變壓器的容量不宜大于1250 kVA，所以選擇先降壓再配電的方式會造成一些安全隱患。由于本工廠沒有高壓電動機等高壓用電負荷（沒有6（3）kv的用電設(shè)備），二次降壓沒有實際性的作用，相反還增加了變電設(shè)備的投資，加大了維護的工作量和難度，增加了電能損耗和有色金屬消耗，從技術(shù)性和經(jīng)濟性的角度都不應(yīng)該采用二次降壓供電。電源使用方案：從可靠性上來看，如果電源的投切速度夠快的話，雙回線路同時工作和一回工作一回備用的方式的可靠性都比較高，兩者區(qū)別不大；從經(jīng)濟性上來看，雙回線路供電時系統(tǒng)能耗較少，因此本設(shè)計中的兩路架空線都當作工作電源。具體的供電電壓選擇要看負荷情況而定。 2 供電方案和廠區(qū)配電電壓選擇本工廠供電系統(tǒng)的電源是從電業(yè)部門某35/10kv變電所用10kv雙回架空線引入廠變的。這不僅可以降低初投資，而且可以減少企業(yè)的電費支出，對提高電能質(zhì)量和系統(tǒng)調(diào)壓能力也有好處。則補償容量整合為2414=336補償后的數(shù)據(jù)：變電所低壓側(cè)視在計算負荷：S30=√*+（）*（）=變壓器的功率損耗： △PT≈＝＝ △QT≈＝= 變電所高壓側(cè)的計算負荷：P=+= Q=()+= S=√(P2+Q2)=變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)：CosΦ=同理，2＃變電所選擇21個 ，則：變電所低壓側(cè)計算負荷及功率因數(shù)：P= Q= S=√(P2+Q2)= CosΦ=變電所高壓側(cè)計算負荷及功率因數(shù)：P= Q= S=√(P2+Q2)= CosΦ=3＃變電所選擇6個 ，則：變電所低壓側(cè)計算負荷及功率因數(shù)：P= Q= S=√(P2+Q2)= CosΦ=變電所高壓側(cè)計算負荷及功率因數(shù)：P= Q= S=√(P2+Q2)= CosΦ=所用變壓器選擇3個 ，則：變壓器低壓側(cè)計算負荷及功率因數(shù)：P=64 Q=24 S=√(P2+Q2)= CosΦ=變壓器高壓側(cè)計算負荷及功率因數(shù)：P= Q= S=√(P2+Q2)= CosΦ=全廠的功率因數(shù)計算：∑P= ∑Q= ∑S= P=K∑*∑P=*= Q=K∑*∑Q=*= S=√(P2+Q2)= CosΦ=P/ S=經(jīng)過無功補償以后，﹥，滿足設(shè)計要求。補償容量計算：1＃變電所： 變電所低壓側(cè)視在計算負荷：S30= 低壓側(cè)功率因數(shù)：CosΦ=在低壓側(cè)裝設(shè)補償電容器，考慮到變壓器的無功損耗?？紤]到低壓靜電電容器與高壓靜電電容器價格差別不大，而高壓斷路器等開關(guān)設(shè)備價格高昂、維護費用高，從節(jié)約建設(shè)和運行成本的角度考慮，在設(shè)計中采用低壓補償?shù)姆绞?。由于集中補償具有電容器利用率高，易于管理的特點，故采用集中補償方式。本廠沒有高壓用電負荷，故配電所進線上的的計算負荷為：P= (P1﹢P2﹢P3+ P0)= Q=(Q1﹢Q2﹢Q3+ Q0)=S=√(P2+Q2)= 功率因數(shù)為CosΦ=，顯然不符合要求，需要進行無功補償。1＃變電所： △PT≈＝＝ △QT≈＝=