【正文】 等效圖所以 K2 點的短路等效電路圖如圖 52(b)所示，并計算其總電抗電抗標(biāo)幺值***??????(2)計算 K2 點的三相短路電流和短路容量K2 點所在電壓級的基準(zhǔn)電流為 kAU?K2 點短路電流各值 *2*?????..8shi?2*07KSMV?????（二）最大運行方式下短路電流的計算求 K1 點的短路電流和短路容量( =37kV)1cU(1)計算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 *1??ocdSX繪 K1 點的短路等效電路圖，如圖 63(a)所示，并計算其總電抗標(biāo)幺值 73.39。取基準(zhǔn)容量為 ,基準(zhǔn)電壓 、 相應(yīng)的基準(zhǔn)電流分MVASd10??別為 、 。本設(shè)計采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路電流的計算。對于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)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,最后計算短路電流和短路容量。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。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。（三）總降壓變電所主接線圖如附圖。本次設(shè)計的冶金機(jī)械修造廠是連續(xù)運行，負(fù)荷變動較小，電源進(jìn)線較長（8km）,主變壓器不需要經(jīng)常切換，另外再考慮到今后的長遠(yuǎn)發(fā)展。缺點：母線故障或檢修時，仍有 50%左右的用戶停電。(a) 單母線不分段主接線 (b) 單母線分段主接線圖 52 高壓配電系統(tǒng)的接線方案（二）單母線分段接線（如圖 52b）當(dāng)有雙電源供電時，常采用單母線分段接線，單母線分段可以分段單獨運行，也 第 19 頁 （ 共 46 頁 ）可以并列同時運行。當(dāng)電源進(jìn)線、母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或進(jìn)行檢修時，全部用戶供電中斷。優(yōu)點：接線簡單、清晰，使用設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)性比較好，由于接線簡單，操作人員發(fā)生誤操作的可能性就小。高壓配電系統(tǒng)主接線方式的選擇配電系統(tǒng)起接收和分配電能的作用，其位置應(yīng)當(dāng)盡量靠近負(fù)荷中心，配電系統(tǒng)一般為單母線制，根據(jù)負(fù)荷的類型及進(jìn)出線數(shù)目可考慮將母線分段。以下有兩種接線方式：（一）一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖如圖51（a),這種主結(jié)線多用于電源線路較長因而發(fā)生故障和停電檢修的機(jī)會較多、并 第 18 頁 （ 共 46 頁 ）且變電所的變壓器不需要經(jīng)常切換的總降壓變電所。總降壓變電所主接線方式的選擇總降壓變電所主結(jié)線圖表示工廠接受和分配電能的路徑，由各種電力設(shè)備（變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開關(guān)等）及其連接線組成，通常用單線表示。對于電源進(jìn)線電壓為 35kV 及以上的大中型工廠，通常是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為 6kV 的高壓配電電壓，然后經(jīng)車間變電所，降為一般低壓設(shè)備所需的電壓。當(dāng)符合下列條件之一時，應(yīng)裝設(shè)兩臺及以上主變壓器：（三）綜合上述方案比較，考慮到本廠屬于二級負(fù)荷，如出現(xiàn)中斷供電，在經(jīng)濟(jì)上的損失遠(yuǎn)多于所裝設(shè)的費用，且有較大的集中負(fù)荷，如鑄鋼車間，決定采用裝設(shè)兩臺主變的方案。從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺主變的主結(jié)線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺主變的主接線方案，從按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺主變的方案優(yōu)于裝設(shè)兩臺主變的方案。變電所主接線方案的比較表 51 兩種主接線方案的比較比較項目 裝設(shè)一臺主變壓器的方案 裝設(shè)兩臺主變壓器的方案供電安全性 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 只一臺主變，靈活性稍差由于有兩臺主變，靈活性較好技術(shù)指標(biāo)擴(kuò)建適應(yīng)性 稍差一些 更好一些電力變壓器的綜合投資額查表得 S9—10000/35 單價為 萬元，查表得變壓器綜合投資約為其單價的 2 倍，因此其綜合投資為 2 萬元= 萬查表得 S9—8000/35 單價為 萬元，因次兩臺綜合投資為 4= 萬元，比一臺主變方案多投資 123萬高壓開關(guān)柜的綜合比較查表得 JYN135 型柜按每臺 萬元計，查表得其綜合投資按設(shè)備價 倍計，因此其綜合投資約為 4萬元=39 萬元查表得 11 臺 JYN135 柜，其綜合投資約為11= 萬元，比一臺主變的方案多投資 萬元經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運行查表計算，主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修管理費每年為 萬元主變壓器和高壓開關(guān)柜的折舊費和維修管理費每年為 萬元，比裝設(shè) 1 臺主變壓器的方案多消耗約 第 17 頁 （ 共 46 頁 ）費 萬元技術(shù)指標(biāo)交供電部門的一次性供電貼費按 700 元/kVA 計，貼費為10000 萬元=700 萬元貼費為 28000萬元=1120 萬元，比一臺主變壓器多投資 420 萬根據(jù)前面考慮的兩種變壓器選擇方案可設(shè)計下面兩種主接線方案：(1)裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案(2)裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案分別對兩種主結(jié)線方案的比較。考慮到冷卻系統(tǒng)的供電可靠性，要求及維護(hù)工作量，首選自然冷卻方式。 它 是 把 變 壓 器 中 的 油 ， 利 用 油 泵 打 入 油 冷 卻 器 后 再 復(fù) 回 油 箱 。加 裝 風(fēng) 冷 后 可 使 變 壓 器 的 容 量 增 加 30%～ 35%。油 浸 自 冷 式 就 是 以 油 的 自 然 對 流 作 用 將 熱 量 帶 到 油 箱 壁 和 散熱 管 ， 然 后 依 靠 空 氣 的 對 流 傳 導(dǎo) 將 熱 量 散 發(fā) ， 它 沒 有 特 制 的 冷 卻 設(shè) 備 。繞組數(shù)和接線組別的確定該變電所有二個電壓等級，所以選用雙繞組變壓器， 35KV 采用 Y 形連接，6KV 采用 Δ 連接,連接組型號為 Yd11。（二）總降壓變電所變壓器容量和臺數(shù)的選擇:裝設(shè)兩臺時， 30(.6~7)(.6~7)541(329~)NSS kVA????30()541NSkVA?????選擇 S96300/35 型變壓器。 30(..)(..)6(.)N k選擇一臺 S9800/6 變壓器。 第 15 頁 （ 共 46 頁 ） 30(.6~7)(.6~7)29(~0.)NSSkVA????30(NkVA????選擇兩臺 S9630/6 變壓器。（三）根據(jù)以上工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，工廠總降壓變電所的主變壓器考慮裝設(shè)一臺或兩臺主電力變壓器兩種方案。區(qū)域變電站 35 kV 饋電線路定時限過電流保護(hù)裝置的整定時間 Top=2s，工廠總降壓變電所保護(hù)的時間不的大于 。一路作為工作電源，另一路作為備用電源，兩個電源不并列運行，變電站距廠東 8km。（二）選擇主變壓器臺數(shù)按其負(fù)荷性質(zhì)要求為：車間為三班工作制，年最大有功負(fù)荷利用小時數(shù)為 6000h，屬于二級負(fù)荷。對季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變化較大的宜采用經(jīng)濟(jì)運行方式的變電所，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時可選擇兩臺主變壓器。應(yīng)滿足用電負(fù)荷對可靠性的要求。供電系統(tǒng)中沒有特殊要求和民用建筑獨立變電所常采用三相油浸自冷電力變壓器（SS10M、S1S11M 等）.本設(shè)計選擇 S9 系列三相油浸自冷電力變壓器。四 確定總降壓變電所主變壓器型式、容量和數(shù)量（一）確定總降壓變電所主變壓器型式變壓器是變電所中關(guān)鍵的一次設(shè)備，其主要功能是升高或降低電壓，以利于電能的合理輸送、分配和適用。最終方案的確定本設(shè)計變電所是將 35kV 的電源進(jìn)線降至 6kV，再向各車間變電所和高壓用電設(shè)備配電。屋內(nèi)式運行維護(hù)方便，占地面積少。由于設(shè)在車間內(nèi)其安全性要差一些，故適用于負(fù)荷較大的多跨廠房內(nèi)，在大型冶金企業(yè)中比較多見。外附式變電所在車間的外部，不占用車間面積，便于車間設(shè)備的布置，而且安全性也比內(nèi)附式變電所要高一些。車間變電所車間變電所主要有以下兩種類型1）車間附設(shè)變電所附設(shè)變電所利用車間的一面或兩面墻壁，而其變壓器室的大門朝外開，車間附設(shè)變電所又分為內(nèi)附式（如圖 32 中 a）和外附式（如圖 32 中 b）。一般來講， 第 13 頁 （ 共 46 頁 ）企業(yè)規(guī)模不太大，車間或生產(chǎn)廠房布局比較集中，應(yīng)盡量設(shè)一個總降壓變電所，這樣既節(jié)省投資，又便于運行維護(hù)。變電所按其在供配電系統(tǒng)地位合作用，分為總降壓變電所、獨立變電所、車間變電所、桿上變電所、建筑物及高層建筑物變電所。按圖紙比例及綜合考慮變電所位置選擇的原則后,確定(,)為總降壓變電所坐標(biāo)中心，如圖 31 中所示。在工廠平面圖的下側(cè)和左側(cè)，任作一直角坐標(biāo)的 x 軸和 y 軸，按 1/5000 的比例測出各車間和生活區(qū)的負(fù)荷中心點的坐標(biāo)位置標(biāo)于圖中，例如：、 ……。10）高壓配電所應(yīng)盡量與臨近車間變電所或有大量高壓用電設(shè)備的廠房合建在一 第 11 頁 （ 共 46 頁 ）起。8）不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險的正上方或正下方,且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方,當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險環(huán)境的建筑物毗鄰時,應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn) GB5005892《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定。6）不應(yīng)設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所,當(dāng)無法遠(yuǎn)離時,不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。4）設(shè)備運輸方便，特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運輸。2）進(jìn)出線方便，特別是要便于架空進(jìn)出線。?滿足要求。(76)+=3varQ 39。39。 39。且總降壓變電所 6～10kV 母線停電機(jī)會少，因此電容器利用率高。該補(bǔ)償方式只能補(bǔ)償總降壓變電所的 6～10kV 母線之前的供配電系統(tǒng)中由無功功率產(chǎn)生的影響，而對無功功率在企業(yè)內(nèi)部的供配電系統(tǒng)中引起的損耗無法補(bǔ)償，因此補(bǔ)償范圍最小，經(jīng)濟(jì)效果較其它補(bǔ)償方式差。 （216）2PS?758var???2CVA表 22 工廠負(fù)荷統(tǒng)計表計 算 內(nèi) 容 cosφ cPCQP?CSI1T 低壓側(cè)負(fù)荷 800 936 1231 1870變壓器 1T 損耗 車間 1T計算負(fù)荷 1T 高壓側(cè)負(fù)荷 1010 1300 1252T 低壓側(cè)負(fù)荷 460 629 956變壓器 2T 損耗 車間 2T計算負(fù)荷 2T 高壓側(cè)負(fù)荷 663 3T 低壓側(cè)負(fù)荷 343 656 740 1124變壓器 3T 損耗 車間 3T計算負(fù)荷 3T 高壓側(cè)負(fù)荷 4T 低壓側(cè)負(fù)荷 671 1020變壓器 4T 損耗 車間 4T計算負(fù)荷 4T 高壓側(cè)負(fù)荷 707 5T 低壓側(cè)負(fù)荷 253 201 323 491變壓器 5T 損耗 5T計算負(fù)荷 5T 高壓側(cè)負(fù)荷 339．2 鑄 鋼 車 間 2250 1258 2587 249鑄 鐵 車 間 320 154 355 34空 壓 站 425 264 500 48 第 9 頁 （ 共 46 頁 ）6KV 側(cè)總計算負(fù)荷 4811 4176 6371 613總降變損耗 382全廠計算負(fù)荷 4907 4558 6697 （三）無功功率補(bǔ)償及其計算本設(shè)計要求工廠最大負(fù)荷時功率因數(shù)不得低于 ，綜合考慮經(jīng)濟(jì)效果，選用高壓集中補(bǔ)償?？偨祲鹤冸娝淮蝹?cè)計算負(fù)荷的確定主要計算公式 （214）tC???39。39。()48CP kW?????39。車間變電所低壓側(cè)計算負(fù)荷的確定根據(jù)以上公式，以鑄鋼車間為例進(jìn)行負(fù)荷統(tǒng)計：由已知數(shù)據(jù)， ， ，20epkW????可得 3128ePkW?????301280..NIU????用同樣的方法可求得其他車間的計算負(fù)荷如表一所示：圖 21 供配電系統(tǒng)圖車間變電所高壓側(cè)計算負(fù)荷的確定主要計算公式有 （29）tiCP??? （210）Q 第 6 頁 （ 共 46 頁 ） （211）2CCQPS??其中: ， 。逐級計算方法是指根據(jù)用戶的供配電系統(tǒng)圖，從用電設(shè)備開始，朝電源方向逐級計算，最后求出用戶總的計算負(fù)荷的方法。NU多組用電設(shè)備的計算負(fù)荷的確定主要計算公式有功功率 （25）ipPK??