【正文】 （4－2）式中 —開關的熱穩(wěn)定電流有效值（單位為KA） —開關的熱穩(wěn)定試驗時間（單位為S） —開關所在處的三相短路穩(wěn)態(tài)電流（單位為KA） —短路發(fā)熱時間（單位為S）（3）由算出來的數據：10KV側：＝ ＝ ＝ ＝可選擇：高壓少油斷路器SN1010I/630 高壓隔離開關 具體參數見表5－1（a）斷路器的校驗動穩(wěn)定校驗：=40KA, = 滿足條件: 所以斷路器動穩(wěn)定滿足條件熱穩(wěn)定校驗：查表得高壓少油斷路器SN1010I/630的熱穩(wěn)定試驗時間為2S （4－3）, （4－4） 條件滿足所以斷路器熱穩(wěn)定滿足條件（b）隔離開關的校驗動穩(wěn)定校驗：=, = 滿足條件:所以隔離開關動穩(wěn)定滿足條件熱穩(wěn)定校驗：查表得高壓隔離開關的熱穩(wěn)定試驗時間為5S （4－5）, （4－6） 條件滿足所以斷路器熱穩(wěn)定滿足條件 熔斷器的校驗 （1）熔斷器額定電壓應與所在線路的額定電壓相適應，即 （4－7） （2）熔斷器額定電流應不小于它所裝設的熔體額定電流，即 （4－8）（3）熔斷器斷流能力的校驗條件： （4－9）可選擇高壓熔斷器RN210，具體參數見表5－1校驗： ＝50KA = 熔斷器滿足要求。在進行電氣設備選擇時應根據工程實際情況、在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電氣設備。(2)短路回路中各元件阻抗的計算計算短路電流時，須知道系統(tǒng)中各元件的電阻抗，一般只考慮同步電機、變壓器、電抗器、架空線和電纜線的電抗。如選取基值功率為100MVA和短路點所在網路的平均額定電壓為基準電壓。在標么值計算中。單相短路雖然機會多短路電流也大，但可以人為的減小單相短路電流數值，使單相短路電流最大可能值不超過三相短路電流的最大值。根據運行經驗統(tǒng)計，最常見的是單相接地短路，三相短路最少。既然發(fā)生短路時流通很大的短路電流（超過額定電流許多倍），這樣大的短路電流一旦流經電氣設備的載流導體，必然要產生很大的電動力和熱的破壞作用，隨著發(fā)生短路地點和持續(xù)時間的長短，其破壞作用可能局限于一小部分，也可能影響整個系統(tǒng)。短路電流越大，通過的時間越長，對故障元件破壞的程度也越大。動物或飛禽跨接載流導體也會造成短路事故。在大多數情況下，絕緣的破壞多數是由于未及時發(fā)現和未及時消除設備中的缺陷，以及設計、安裝和運行維護不當所，例如：過電壓、直接雷擊等，運行人員的錯誤操作，如帶負荷拉開隔離開關，或者檢修后未拆接地線就接通斷路器；在長期過負荷元件中，由于電流過大，載流導體的溫度升高到不能容許的程度，使絕緣加速老化或破壞；在小接地電流系統(tǒng)中未及時或消除一相接地的不正常工作狀態(tài)，此時，其它兩相對地電壓升高倍，造成絕緣損壞；在某些化工廠或沿海地區(qū)空氣污穢，含有損壞絕緣的氣體或固體物質，如不加強絕緣，經常進行維護檢修或者采取其他特殊防護措施等，都很容易造成短路。當發(fā)生短路時，短路回路的阻抗很小，于是在短路回路中將流通很大的短路電流（幾千甚至幾十萬安），電源的電壓完全降落在短路回路中。 圖23 變壓器的主結線方案3 短路電流的計算 短路電流計算的一般概述電氣設備或導體發(fā)生短路故障時通過的電流為短路電流。由上表可以看出，按技術指標，裝設兩臺主變的結線方案略優(yōu)于裝設一臺主變的結線方案，但是按照經濟指標考慮，裝設一臺的結線方案明顯優(yōu)于裝設兩臺的結線方案，綜合考慮，因此選用裝設一臺主變壓器的方案。高壓開關柜（含計量柜）的綜合投資額查表得GG1A(F)，因此其綜合投資為4=21萬元。（b）兩種主結線的方案的比較【3】1由上面兩種主變壓器選擇方案可以有以下兩種主結線方案，下表3－1是對這兩種主結線方案進行技術經濟比較：表23 兩種主結線方案的比較比較項目裝設一臺主變壓器的方案裝設兩臺主變壓器的方案技術指標供電安全性滿足要求 滿足要求供電可靠性滿足要求滿足要求供電質量由于一臺主變，電壓損耗略大由于兩臺主變，電壓損耗略小靈活方便性由于一臺主變，靈活性稍差由于兩臺主變，靈活性較好擴建適應性稍差一些較好一些經濟指標電力變壓器的綜合投資額，而實際中變壓器的綜合投資為單價的兩倍。9兩路電源進線，裝有兩臺主變壓器的變電所，當兩路電源同時供電時，兩臺主變壓器一般分列運行，當只有一路電源供電，另一路電源備用時，則兩臺主變壓器并聯(lián)運行。7對一般的生產區(qū)的車間變電所，宜由工廠總變配電所采用放射式高壓配電，以確保供電可靠性，但對輔助生產區(qū)的變電所，可采用樹干式配電。5變電所的主接線方案，必須與其負荷類型相適應，對于一級負荷，應由兩個電源供電，對二級負荷，應由兩回路或者一回專用架空線路供電。3在裝設高壓熔斷器負荷開關的出線柜母線側，必須裝設高壓隔離開關。主要有以下一些原則：1在高壓斷路器的電源側及可能反饋電能的另一側，必須安裝高壓隔離開關。（2）主變壓器接線方案【3】根據工廠的負荷性質和車間位置情況，工廠變電所的主變壓器可以有下列兩種方案：（a）裝設一臺主變壓器（型式采用S9）在總進線上裝設一臺變壓器，需要滿足要求，所以選取 (235)（b）裝設二臺主變壓器（型式采用S9）每臺主變壓器的容量應滿足要求。（1）變壓器臺數確定原則【3】：（a）裝設一臺主變壓器的變電所 主變壓器容量應小于總的計算負荷,即 （2－32） （b）裝有兩臺主變壓器的變電所 每臺主變壓器容量不應小于總的計算負荷的60%，最好為總計算負荷的70%左右，即 （2－33）同時每臺主變壓器容量不應小于全部一、二級負荷之和,即 （2－34）（c）主變壓器單臺容量上限，單臺配電變壓器（）的容量一般不宜大于1250KVA。在選擇工廠總變配電所型式時，應根據具體地理環(huán)境，因地制宜。因此仿照《力學》中計算重心的力矩方程，課的負荷中心的坐標： (230) (231)式中 、—為各個負荷的大小 —為總負荷根據布局圖的各個車間的坐標為、其中=、=、=、=、=、=、=、=根據力矩方程得：194化工廠的平面圖及變電所位置如下圖所示：圖22 某化工廠平面布置圖 變電所主變壓器的型式選擇變電所有屋內式和屋外式兩大型式。利用負荷功率矩法確定負荷中心在工廠平面圖的下邊和左側，任作一直角坐標的x軸和y軸，測出各車間和宿舍區(qū)負荷點的坐標位置，例如(,)、(,)、等。當地下僅有一層時，應采取適當抬高該所地面等防水措施。表22 無功補償后的工廠負荷計算項 目計 算 負 荷380V側補償前負荷1207136618232770380V側無功補償容量1092380V側補償后負荷120727412381881主變壓器功率損耗10KV側負荷總計1274 變電所主變壓器型式和主接線方案的選擇[3]【3】正確選擇變電所所址，不僅影響變電所建設的技術與經濟上的合理性，而且也涉及到變電所安全可靠運行。因此，符合本設計的要求。該補償方式只能補償車間變電所低壓母線前變壓器和高壓配電線路及電力系統(tǒng)的無功功率，對變電所低壓母線后的設備則不起補償作用。綜合考慮在這里采用并聯(lián)電容器進行低壓集中補償。正是如此，要求電力用戶功率達到一定數值，低于此值時就必須進行補償，國家標準GB/T34851998評價企業(yè)合理用電技術導則》中規(guī)定：“，凡功率因數未達到上述規(guī)定的，應該在負荷側合理裝置集中與就地無功補償設備”。 電力線路功率損耗的計算【5】(1) 有功功率損耗的計算公式: （215）式中 —線路的計算電流—線路的電阻（每相值）(2) 無功功率損耗的計算公式: （2－16）式中 —線路的電抗（每相值）對于小工廠來說，線路不長，其功率損耗相對較小，一般可不予計算，因此此次線路損耗不計。因此，供電單位和工廠內部都有降低無功功率需要量的要求，無功功率的減少就相應的提高了功率因數。此外原動機的出力是以有功功率衡量的，當發(fā)電機發(fā)出的視在功率一定時，無功功率的增加，導致原動機的出力相對降低。通?？捎孟禂祦矸磻捎谳斔蜔o功功率的變化而引起的線路上有功功率損耗的變化量，因此，系統(tǒng)中總的有功功率損耗就可用下時表示： (214)(3) 由于供電系統(tǒng)中的電壓損失正比于系統(tǒng)中流過的電流，因此總電流增大，就使得供電系統(tǒng)中的電壓損失增加，使得調壓困難。 各車間負荷的計算制條車間：動力負荷：tanφ=tan(arccosφ)==*=*450=360KW=* tanφ=360*=270Kvar =/cosφ=360/=450KVA =/()=450/(*380)=684A紡紗車間：動力負荷：tanφ=tan(arccosφ)==*=*450=360KW=* tanφ=360*=270Kvar =/cosφ=360/=450KVA =/()=450/(*380)=684A軟水站：動力負荷：tanφ=tan(arccosφ)==*=*120=78KW=* tanφ=78*=585Kvar =/cosφ=78/= =/()=(*380)=148A鍛工車間：動力負荷：tanφ=tan(arccosφ)==*=*45=9KW=* tanφ=9*= =/cosφ=9/= =/()=(*380)=21A織造車間：動力負荷：tanφ=tan(arccosφ)==*=*300=240KW=* tanφ=240*=180Kvar =/cosφ=240/=300KVA =/()=300/(*380)=456A染整車間：動力負荷：tanφ=tan(arccosφ)==*=*350=280KW=* tanφ=280*=210Kvar =/cosφ=280/=350KVA =/()=350/(*380)=532A鍋爐房：動力負荷：tanφ=tan(arccosφ)==*=*100=75KW=* tanφ=75*=66Kvar =/cosφ=75/=100KVA =/()=100/(*380)=152A倉庫：動力負荷：tanφ=tan(arccosφ)==*=*60==* tanφ=18*= =/cosφ=18/= =/()=24/(*380)= 總負荷的計算【10】【23】各個車間之和： =1420KW =，即= =則實際有： (29) (210) (211) (212) (213)表21 化工廠計算負荷車間編號車間名稱類別設備容量Pe/KW需要系數Kdcosφtanφ計 算 負 荷/KW/Kvar/KVA/A1制條車間動力4503602704506842紡紗車間動力4503602704506843軟水站動力120785851484鍛工車間動力459215織造