【正文】 K2 X3 X4 X5 可求出 X0=X3= X1=X4=*3*100/= X2=X5=6*100*1000/(100*1600)=選K1點為短路點，短路阻抗：X=X0+X1+X2=而Id1=Sd/(√3Uc1)=100/(√3*)=Id2=Sd/(√3Uc2)=100/(√3*)=100/(√3*)=144KA三相短路電流為：I``=Id1/(X0+X1+X2)=ish=*=Ish=*=選K2點為短路點，短路阻抗X1=(X0+X1+X2)/2=三相短路電流周期分量有效值Ik=Id2/X1=三相短路電流為：I``=ish=*=Ish=*=綜上，故選K2點為短路選取點。2. 設(shè)定基準容量Sd和基準電壓Ud，計算短路點基準電流Id,一般設(shè)Sd=100MVA，設(shè)Ud=Ut(短路計算電壓）。故該論文采用標幺值法。 計算短路電流的方法有歐姆法和標幺值法。實際上不對稱短路也可以按對稱分量將不對稱的短路電流分解為對稱的正序、負序和零序分量，然后用對稱量來進行分析和計算，所以對稱的三相中的三相短路分析計算也是不對稱短路分析計算的基礎(chǔ)。但是一般情況下，特別是原理電源（發(fā)電機）的工廠供電系統(tǒng)中，三相短路電流最大，因此它造成的危害也最為嚴重。按短路的對稱性來分，三相短路發(fā)生屬對稱性短路，其它形式短路均為不對稱短路。由此可見，為了選擇切除短路故障的開關(guān)電器，整定短路保護的繼電裝置和選擇限制短路電流的元件等，也必須計算短路電流。，可使并列運行的發(fā)電機組失去同步造成系統(tǒng)解列。，嚴重影響電氣設(shè)備的正常運行。在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達幾萬安甚至幾十萬安，如此大的短路電流可對供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害。，鳥獸跨越在裸露的相線之間或者相線與接地物體之間，或者咬壞設(shè)備和導(dǎo)線電纜的絕緣，從而造成短路。 造成短路主要有：，這種損壞可能是由于設(shè)備長期運行、絕緣老化造成的；也可能是設(shè)備本身質(zhì)量低劣，絕緣強度不夠而被正常電壓擊穿；或者設(shè)備質(zhì)量合格、絕緣合乎要求而被過電壓擊穿；或者由于設(shè)備絕緣受到了外力損壞而造成的。考慮到安全性和可靠性的問題，確定變壓器為S9系列油浸式變壓器變壓器型號額定容量/額定電壓/KV聯(lián)結(jié)組型號損耗空載電流I。C），所選變壓器的實際容量：SNT實=（）SNT=。每臺變壓器的容量SNT應(yīng)同時滿足以下兩個條件：，應(yīng)滿足SNT=（~）*S30，應(yīng)滿足SNT=S30(I+II)，即滿足全部一、二級負荷需求。當符合下列條件之一時，宜裝設(shè)兩臺及以上變壓器：有大量一級或二級負荷；季節(jié)性負荷較大；集中負荷較大。從節(jié)省成本方面來看，可直接選用10KV的高壓電作為該廠的主電源。根據(jù)《全國供用電規(guī)則》的規(guī)定，本設(shè)計要求用戶的功率因數(shù)cosα=，供電單位對工廠功率因數(shù)這樣高的要求，僅僅依靠提高自然功率因數(shù)的辦法，一般不能滿足要求，因此，工廠便需要裝設(shè)無功補償裝置，對功率因數(shù)進行要工補償。因此，供電單位、工廠都有降低無功功率需要量的要求，無功功率的減少就相應(yīng)地提高了功率因數(shù)。功率因數(shù)的降低產(chǎn)生的不良影響：⑴系統(tǒng)中輸送的總電流增加，使得供電系統(tǒng)中的電氣元件，如變壓器、電器設(shè)備、導(dǎo)線等容量增大，從而使工廠內(nèi)部的啟動控制設(shè)備、測量儀表等規(guī)格尺寸增大，因而增大了初投資費用⑵由于無功功率的增大而引起的總電流的增加，使得設(shè)備及供電線路的有功損耗相應(yīng)地增大⑶由于供電系統(tǒng)中的電壓損失正比于系統(tǒng)中的流過的電流，因此總電流增大，就使得供電系統(tǒng)中的電壓損失增加，使得調(diào)壓困難⑷對電力系統(tǒng)的發(fā)電設(shè)備來說，無功電流的增大，使發(fā)電機轉(zhuǎn)子的去磁效應(yīng)增加，電壓降低，過度增大激磁電流，從而使轉(zhuǎn)子繞組的溫升超過允許范圍，為了保證轉(zhuǎn)子繞組的正常工作，發(fā)電機就不能達到預(yù)定的出力。然而在輸送有功功率一定的情況下，無功功率增大，就會降低供電系統(tǒng)的功率因數(shù)。 二項式基本公式：P30=bPe+cPx(式中：bPe表示用電設(shè)備組的平均功率，Pe是用電設(shè)備組的設(shè)備總?cè)萘?；cPx表示用電設(shè)備組中x臺容量最大的設(shè)備投入運行時增加的附加負荷，其中Px是x臺最大容量的設(shè)備總?cè)萘浚籦、c為二項式系數(shù))⑴金工一車間1. 金屬切削機床組查附錄表1，取Kd=，cosα=，tanα==*1800=360kw =360*=2. 通風機組查附錄表1，取Kd=，cosα=,tanα==*100=80kw=80*=60kvar3. 電阻爐查附錄表1，取Kd=,cosα=1,tanα=0=*80=56kw=04. 照明查附錄表1，取Kd=,cosα=1,tanα=0=*30=24kw=0⑵裝配車間P30=150kwQ30=120kw⑶金工二車間查附錄表1，取Kd=，cosα=，tanα=故P30=*1800=360kw Q30=360*=⑷冷凍車間P30=120kwQ30=100kvar⑸工具機修車間、縫焊機，查附錄表1，取Kd=，cosα=，tanα= =*300=90kw Q30=90*=2. 電動機組，查附錄表1，取Kd=，cosα=，tanα= =*995= =*=⑹倉庫P30=30kwQ30=30kvar⑺戶外照明P30=40kwQ30=25kvar取全廠的同時系數(shù)為K∑p=K∑q=則全廠的計算負荷為：P=*（360+80+56+24+150+360+120+90++30+40）=1446kwQ=*（+60+120++100+++30+25)=S=√(P2+Q2)=I=(√3*)=3403A編號名稱類別設(shè)備容量需要系數(shù)Kdcosαtanα計算負荷P/kwQ/kvarS/kvAI/A1金工一車間切削機床組1800360通風機組1008060電阻爐8010560照明30102402裝配車間1501203金工二車間電動機組18003604冷凍車間1201005工具機修車間30090電動機組9956倉庫30307戶外照明4025車間總計取 K∑p= K∑q=14463403 在工廠供電系統(tǒng)中，絕大多數(shù)用電設(shè)備都具有電廠的特性。需要系數(shù)法的計算公式：計算負荷計算公式適用條件有功功率P30=Kd*Pe已知三相用電設(shè)備組或用電單位（工廠、車間）的設(shè)備容量及功率因數(shù)，求其計算負荷。①需要系數(shù)法：用設(shè)備乘以需要系數(shù)，直接求出計算負荷。二項式法的應(yīng)用局限性較大，但在確定設(shè)備臺數(shù)較少而容量差別懸殊的分支干線的計算負荷時，較之需要系數(shù)法合理，且計算也較方便。在已知用電設(shè)備和情況下，負荷計算有需要系數(shù)法；二項式法和利用系數(shù)法，在未知用電設(shè)備的情況下，負荷計算有負荷密度法、單位指標法和住宅用電量指標法。如果計算負荷確定的過大，將使用電器和導(dǎo)線電纜選得過大，造成投資和有色金屬的浪費，而變壓器負荷率較低運行時，也將造成長期低效率運行，如果計算負荷確定的過小，又使用電器和導(dǎo)線處于過負荷運行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導(dǎo)致絕緣過早老化甚至發(fā)生火災(zāi)，造成更大的經(jīng)濟損失。計算負荷確定的是否正確，直接影響到電器和導(dǎo)線的選擇是否經(jīng)濟合理。⑤為電氣設(shè)計提供技術(shù)依據(jù)，計算負荷是工程設(shè)計中按照發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電氣設(shè)備的依據(jù)。③計算流過各條線路（電源進線、高低壓配電線路等）的負荷電流，作為選擇這些線路電纜或?qū)Ь€截面的依據(jù)。計算負荷是一個假想的持續(xù)負荷，其熱效應(yīng)應(yīng)與同時間內(nèi)實際變動負荷所產(chǎn)生和熱效應(yīng)相等，在供配電系統(tǒng)中，以30min的最大計算負荷作為選擇電氣設(shè)備的依據(jù)，并認為只要電氣設(shè)備能承受該負荷的長期作用即可，即可在正常情況下長期運行，一般將這個最大計算負荷簡稱計算負荷Pc.負荷計算的目的：①計算變配電所內(nèi)變壓器的負荷電流及視在功率，作為選擇變壓器的依據(jù)。②二級負荷的供電措施，二級負荷應(yīng)有兩個電源供電，即應(yīng)有兩回路供電，且各回路能承擔全部二級負荷，當發(fā)生電力變壓器故障或線路常見故障時不至于中斷停電。 2二級負荷：符合下列條件之一的為二級負荷①中斷供電：將在政治、經(jīng)濟上造成較大損失者，如主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報廢、重點企業(yè)大量減產(chǎn)等。1一級負荷：符合下列條件之一的為一級負荷①中斷供電：將造成人身傷亡的負荷②中斷供電：將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失的負荷③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的單位。 圖18高低壓側(cè)均采用單母線分段的變電所主接線圖鑒于以上的介紹，該工廠的主接線可在圖1118中選擇，圖16能夠較好的供給全廠用電，且滿足設(shè)計要求，且比118的可靠性高了不少，故選擇圖16所示的主接線圖。任一臺主變壓器或任一路電源停電檢修或發(fā)生故障時，通過切換操作，均可迅速恢復(fù)整個變電所的供電。如果有與其他變電所相連的高壓或低壓聯(lián)絡(luò)線時，則可供一、二級負荷。但是高壓母線或電源進線檢修或發(fā)生故障時，整個變電所仍需停電。 6~10KV電源進線c QF5 圖16高壓無母線、低壓單母分段的變電所主接線圖、低壓側(cè)采用單母分段的變電所主接線圖（圖17） 這種主接線適用于裝有兩臺及以上主變壓器或具有多路高壓出線的變電所，其供電可靠性也較高。如果兩臺主變壓器高壓側(cè)斷路器裝設(shè)互為備用的備用電源自動投入裝置，則任一主變壓器高壓側(cè)斷路器因電源斷電而跳閘時，另一主變壓器高壓側(cè)的斷路器在備用電源自動投入裝置作用下自動合閘，恢復(fù)整個變電所的供電。如果變電所有兩路電源進線，如圖15所示，則供電可靠性相當提高，可供二級負荷或少量一級負荷。如果配備自動重合閘裝置，則供電可靠性更高。但在發(fā)生短路故障時，只能是熔斷器熔斷，因此這種主接線仍然存在著在排除短路故障時恢復(fù)供電的時間較長的缺點，供電可靠性仍然不高，一般也只用于三級負荷的變電所。但是這種主接線簡單經(jīng)濟，對于三級負荷的小容量變電所是相當適宜的。 圖12高壓側(cè)采用隔離開關(guān)—熔斷器或 圖13高壓側(cè)采用負荷開關(guān)—熔斷器或負 跌開式熔斷器的變電所主接線 荷跌開式熔斷器的變電所直接接線圖 這種變電所相當簡單經(jīng)濟，但供電可靠性不高，當主變壓器或高于側(cè)停電檢修或發(fā)生故障時，整個變電所要停電。根據(jù)其高壓側(cè)采用的開關(guān)電器不同，有以下三種比較經(jīng)典的主接線圖方案。在變壓器容量較小、供電可靠性要求不高的情況下，就可以不設(shè)高壓配電室，其高壓側(cè)的開關(guān)側(cè)計量電能，或者在其高壓柜就裝在低壓配電室內(nèi)，在高壓側(cè)計量電能。如果變壓器高壓側(cè)為架空線又經(jīng)過一段電纜引入時，則變壓器高壓側(cè)仍應(yīng)裝設(shè)避雷器。而采用高壓電纜進線時，避雷器則裝設(shè)在電纜的首端，而且避雷器的接地端要連同電纜的金屬外皮一起接地。①車間變電所的主接線圖，分為兩種情況⑴有工廠總降壓變電所或高壓配電所的車間變電所其高壓側(cè)的開關(guān)電器、保護裝置和測量儀表等，一般都安裝在高壓配電線路的首段，即總配電所的高壓配電室內(nèi)，而車間變電所只設(shè)變壓器室和低壓配電室，其高壓側(cè)多數(shù)不安裝開關(guān)，或只安裝簡單的隔離開關(guān)、熔斷器、避雷器等，如圖11所示。⑶擴建的方便性：對將來要擴建的發(fā)電廠和變電站，其主接線必須具有擴建的方便性。⑵調(diào)度的方便性：電氣主接線在正常運行時，要根據(jù)調(diào)度要求，方便的改變運行方式。 為了提高主接線的可靠性，選用運行可靠性高的設(shè)備是條捷徑，這就要兼顧可靠性和經(jīng)濟性兩方面，做出切合實際的決定。電氣主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三方面：①可靠性：為了向用戶供應(yīng)持續(xù)、優(yōu)質(zhì)的電力，電氣主接線首先必須滿足這一可靠性的要求。第 47 頁 共48 頁機械工廠主接線方案的選擇第一章 機械工廠主接線方案的選擇 電氣主接線圖即主電路圖，是表示供電系統(tǒng)中電能輸送和分配線路的電路圖，亦稱一次電路圖。 具體過程和步驟：根據(jù)工廠總平面圖，工廠負荷情況，供電電源情況，氣象資料和地區(qū)水文資料以及電費制度等，先進行電力負荷計算，判斷是否進行無功補償，接著進行變電所位置和型式選擇，并確定變壓器臺數(shù)和容量，主接線方案選擇，進行短路電流計算，并對變電所一次設(shè)備選擇、校驗和高低壓線路選擇。 本廠屬于中小型工廠，采用10kv供電電源。 對于總供電容量不超過1000kvA的小型工廠，通常只設(shè)一個降壓變電所，將610kv電壓降為低壓用電設(shè)備所需的電壓（220/380) 。這樣可以省去一級中間變壓，從而簡化了供電系統(tǒng)，節(jié)約有色金屬，降低電能損耗和電壓損耗，提高供電質(zhì)量。 對于大型工廠及其某些電源進線電壓為35kv及以上的中型工廠，一般經(jīng)過再次降壓，也就是電源進廠后，先經(jīng)總降壓變電所，有大容量的電力變壓器將35kv及以上的電源電壓降至610kv 的配電電壓，再通過高壓配電線路或高壓配電所將電能送到各個車間變電所，最后經(jīng)變壓器降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓。電能先經(jīng)高壓配電所集中，再由高壓配電線路將電能分送到各車間變電所，或者經(jīng)高壓配電線路直接供給高壓用電設(shè)備。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟生活中應(yīng)用極為廣泛。s name Wu You for teachers/title Xiulian chang lect