【正文】 常小，因此滿足要求。斷流容量： 滿足要求。各電壓等級(jí)高壓熔斷器的選擇：35kV等級(jí)：變壓器高壓側(cè)選擇高壓熔斷器RW1035/[4]。（3）斷流容量： ()—三相短路沖擊電流的有效值。（2）電流： ()—熔體的額定電流。高壓熔斷器熔體在滿足可靠性和下一段保護(hù)選擇性的前提下，當(dāng)在本段保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生短路時(shí)，應(yīng)能在最短時(shí)間內(nèi)切斷故障，以防止熔斷時(shí)間過長(zhǎng)而加劇被保護(hù)電器的損壞[4]。電壓： 電流： 低壓隔離開關(guān)不需要考慮動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定，所以滿足要求。電壓： 電流： 動(dòng)穩(wěn)定度： 熱穩(wěn)定度： 滿足要求。電壓： 電流： 動(dòng)穩(wěn)定度： 熱穩(wěn)定度： 滿足要求?！獢嗦菲鱰秒而穩(wěn)定電流。（4）熱穩(wěn)定： ()—穩(wěn)態(tài)三相短路電流。（1）電壓： ()（2）電流： ()（3）動(dòng)穩(wěn)定： ()—斷路器極限通過電流峰值。 隔離開關(guān)的選擇 負(fù)荷開關(guān)型式的選擇，其技術(shù)條件與斷路器相同，但由于其主要是用來接通和斷開正常工作電流，而不能斷開短路電流，所以不校驗(yàn)短路開斷能力。電壓： 電流： 斷流能力： 動(dòng)穩(wěn)定度： 熱穩(wěn)定度： 滿足要求380V等級(jí)選擇低壓斷路器DW15—1500/3D[4]。各電壓等級(jí)斷路器的選擇：35kV等級(jí)變壓器高壓側(cè)選擇少油斷路器SW335[6]?！搪冯娏靼l(fā)熱等值時(shí)間?！喽搪冯娏鳑_擊值?！獢嗦菲黝~定開斷容量。—斷路器t秒的開斷容量。根據(jù)當(dāng)前我國(guó)生產(chǎn)制造情況，電壓6～200kV的電網(wǎng)一般選用少油斷路器；電壓110～330kV的電網(wǎng)，當(dāng)少油短路器技術(shù)條件不能滿足要求時(shí)，可選用六氟化硫或空氣斷路器；大容量機(jī)組采用封閉母線時(shí)，如果需要裝設(shè)斷路器，宜選用發(fā)電機(jī)專用斷路器[6]。4)按各類設(shè)備的不同特點(diǎn)和要求如短路器的操作性能、互感器的二次負(fù)荷和準(zhǔn)確度級(jí)等進(jìn)行選擇。2)按短路條件包括動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定進(jìn)行校驗(yàn)。而我們可得得到的短路電流歸納在下面2個(gè)表中。而對(duì)于短路點(diǎn)d3，由于系統(tǒng)中的變壓器不相同，所以下面的計(jì)算中6kV變壓器短路點(diǎn)會(huì)分兩種情況d3和d3’。l 元件的計(jì)算數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍。l 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間。 短路電流計(jì)算 表51 電力系統(tǒng)各元件電抗標(biāo)幺值計(jì)算公式設(shè)備計(jì)算電抗公式無窮大電源變壓器輸電線注：為系統(tǒng)無限大電源處不同運(yùn)行方式時(shí)的短路容量短路電流實(shí)用計(jì)算中，采用以下假設(shè)條件和原則[5]：l 正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行。3．選擇限制短路電流的方法。短路計(jì)算的目的主要有以下幾點(diǎn)：1．用于變壓器繼電保護(hù)裝置的整定。短路也同時(shí)引起系統(tǒng)電壓大幅度降低，特別是靠近短路點(diǎn)處的電壓降低得更多，從而可能導(dǎo)致部分用戶或全部用戶的供電遭到破壞。第5章 短路電流計(jì)算 三相短路電流計(jì)算的目的短路電流將引起下列嚴(yán)重后果：短路電流往往會(huì)有電弧產(chǎn)生，它不僅能燒壞故障元件本身，也可能燒壞周圍設(shè)備和傷害周圍人員。6kV變壓器低壓側(cè)的380V出線端電流互感器可選擇PGL205。35kV線路上的電流互感器可選擇JYN35,43。根據(jù)上述對(duì)于變電所高壓側(cè)、低壓側(cè)主結(jié)線方式的比較討論；變壓器的選擇，確定了總降壓變電所的主接線圖見附錄C。而對(duì)于380V的5個(gè)車間，分別根據(jù)容量來選擇6kV的電壓降為380kV的變壓器。所以，在本設(shè)計(jì)中選擇只用6kV的電壓等級(jí)，將35kV的電壓降為6kV等級(jí)的電壓使用即可。經(jīng)綜合比較，選擇方案3作為工廠總降壓變電所低壓側(cè)主接線方式[4]。具有單母線的所有優(yōu)點(diǎn)，且可靠性和靈活性相對(duì)有所提高，用隔離開關(guān)分段雖然節(jié)約投資，但隔離開關(guān)不能帶負(fù)荷拉閘，對(duì)日后的運(yùn)行操作等帶來相當(dāng)多的不便，所以不采用；C、單母線用斷路器分段。 工廠總降壓變電所低壓側(cè)主接線方式比較 考慮到本廠低壓側(cè)的負(fù)荷較大和出線較多，以及便于日后饋線的增擴(kuò)，決定選擇有匯流母線的接線方式，具體方案論證如下：A、單母線。而輸送本廠電能的輸電線路長(zhǎng)度僅8km，出現(xiàn)故障的機(jī)會(huì)較少，因此，該接線方式比較合適。 外橋。該接線方式的特點(diǎn)是需用斷路器和其它設(shè)備少，占地面積和所需投資相對(duì)較少，但可靠性不太高；適用于輸電線路較長(zhǎng)，故障機(jī)率較高，而變壓器又不需經(jīng)常切換時(shí)采用。根據(jù)本廠的實(shí)際情況進(jìn)線僅有2回，其中一回為工作，另一回備用，擴(kuò)建可能性不大。因此將可供選擇的方案有如下三種： 單母線分段。5=，可以選擇1個(gè)S9400/10(6)變壓器裝進(jìn)車間5的配電房。3=，可以選擇1個(gè)S9800/10(6)變壓器裝進(jìn)車間3的配電房；S30NO。1=，可以選擇2個(gè)S9630/10(6)變壓器，分別裝進(jìn)車間1的2個(gè)配電房；S30NO。考慮到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、將來擴(kuò)建、可靠性等因素，所以本方案選擇安裝2臺(tái)型號(hào)為S96300/35的主變壓器，即使其中一臺(tái)變壓器檢修另外一臺(tái)主變也可供全廠負(fù)荷。為避免前述情況的出現(xiàn)，充分利用雙電源的作用，所以選擇安裝2臺(tái)主變。由于本廠有2回35kV進(jìn)線，即有兩個(gè)進(jìn)線電源，根據(jù)前面所選擇的主結(jié)線方案，如果采用2臺(tái)變壓器，則能滿足供電可靠性、靈活性的要求。l 有大量一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷l 季節(jié)性符合變化較大，適于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。 35kV/6kV變壓器的選擇主變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求進(jìn)行選擇。多層或高層建筑內(nèi)的變電所，宜選用SC9等系列環(huán)氧樹脂注干式變壓器或SF6充氣型變壓器。在多塵或由腐蝕性氣體嚴(yán)重影響變壓器安全運(yùn)行的場(chǎng)所，應(yīng)選用S9M、S11M。(額定容量為100kVar)的并聯(lián)電容補(bǔ)償器。根據(jù)上面2個(gè)公式相加便得出無功功率損耗如下： ()補(bǔ)償后的功率因素：總降壓變電所高壓母線計(jì)算負(fù)荷高壓側(cè)平均功率因數(shù)為：滿足要求。通過查閱文獻(xiàn)[3，40—43]，可得功率損耗公式： () —鐵損耗 —銅損耗 —有功功率損耗 β—負(fù)載系數(shù)負(fù)載系數(shù)可以通過系統(tǒng)最大工作電流與變壓器最大工作電流的比計(jì)算得出，通過查閱變壓器的數(shù)值可以得出：無功功率的計(jì)算：一臺(tái)變壓器的空載無功功率的損耗計(jì)算公式為： ()—變壓器空載電流。變壓器的基本銅損耗是指電流流過時(shí)所產(chǎn)生的直流電阻損耗。變壓器的損耗可以分為鐵損耗和銅損耗。因此變電所低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)可?。篶os= 則有=故補(bǔ)償容量：= ()取標(biāo)準(zhǔn)值=2700kvar根據(jù)上面的計(jì)算可以初步選出主變壓器：可選變壓器S96300/35 補(bǔ)償后總降壓變電所低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷：有功功率補(bǔ)償前后不變： 無功功率變化為： 視在功率變化為： 其中Qc為無功補(bǔ)償。 各車間6KV高壓負(fù)荷序號(hào)車間或電單位名稱設(shè)備容量(千瓦)計(jì) 算 負(fù) 荷說 明P(千瓦)Q(千乏)S(千伏安)1電弧爐2X 125020252工頻爐2 X 3004803變壓機(jī)2 X 2504255004小計(jì)3155 無功功率補(bǔ)償 工廠中由于有大量的電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)及氣體放電燈等感性負(fù)荷，從而使功率因數(shù)降低。 有功計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式[9]： ()式中—所有設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷P30之和； —有功符合同時(shí)系數(shù)， 無功計(jì)算符合（單位為kVar）的計(jì)算公式： ()式中—對(duì)應(yīng)于用電設(shè)備組功率因數(shù)的正切值，本設(shè)計(jì)資料有提供。根據(jù)原始資料，用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較多且各臺(tái)容量相差不遠(yuǎn)，所以選擇需要系數(shù)法來進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算[1]。當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)多、各臺(tái)設(shè)備容量相差不甚懸殊時(shí)，宜采用需要系數(shù)法來計(jì)算。需要系數(shù)法是世界各個(gè)普遍應(yīng)用的確定計(jì)算負(fù)荷的基本方法，而二項(xiàng)式法應(yīng)用的局限性較大，主要應(yīng)用于機(jī)械加工企業(yè)。有功負(fù)荷表示為P30，無功計(jì)算負(fù)荷表示為Q30，計(jì)算電流表示為I30。第三章 負(fù)荷計(jì)算及無功功率補(bǔ)償3．1負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算的意義計(jì)算負(fù)荷是用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值。 (2) 地質(zhì)及水文條件 根據(jù)工程地質(zhì)勘探資料獲悉，廠區(qū)地址原為耕地，地勢(shì)平坦，底層以砂質(zhì)粘土為主，地質(zhì)條件較好，~。 供電系統(tǒng)3. 本廠負(fù)荷的性質(zhì)本廠為三班工作制，最大有功負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)為6000小時(shí)，屬于二級(jí)負(fù)荷。本廠車間組成：(1) 鑄鋼車間；（2）鑄鐵車間；（3）鍛造車間；（4）鉚焊車間；（5）木型間木型庫(kù)；（6）機(jī)修車間；（7）砂庫(kù)；（8）制材場(chǎng)；（9）空壓站；（10）鍋爐房；（11）綜合樓；（12）水塔；（13）水泵房；（14）污水提升站等2. 供用電協(xié)議（1）工廠電源從電業(yè)部門某220/35千伏變壓所，用35千伏雙回架空線引入本廠，其中一個(gè)做為工作電源，一個(gè)做為備用電源，兩個(gè)電源不并列運(yùn)行，該變電所距廠東側(cè)8公里。 專題設(shè)計(jì)1總降壓變電所變、配電裝置總體布置設(shè)計(jì)綜合前述設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果，參照國(guó)家有關(guān)規(guī)程規(guī)定，進(jìn)行內(nèi)外的變、配電裝置的總體布置和施工設(shè)計(jì)。進(jìn)行防直擊的避雷針保護(hù)范圍計(jì)算，避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計(jì)算，按避雷器的基本參數(shù)選擇防雷電沖擊波的避雷器的規(guī)格型號(hào)，并確定其接線部位。35kv及以上系統(tǒng)尚需給出二次回路的保護(hù)屏和控制屏屏面布置圖。并對(duì)保護(hù)裝置做出整定計(jì)算和檢驗(yàn)其靈敏系數(shù)。用總降壓變電所主結(jié)線圖，設(shè)備材料表和投資概算表達(dá)設(shè)計(jì)成果。變電所高、低壓側(cè)設(shè)備選擇 參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對(duì)應(yīng)的額定值，選擇變電所高、低壓側(cè)電器設(shè)備，如隔離開關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開關(guān)柜等設(shè)備。由手冊(cè)或廠品樣本選用所需 移相 電容器的規(guī)格和數(shù)量，并選用合適的電容器柜或放電裝置。由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短 路參數(shù)，求出不同運(yùn)行方式下各點(diǎn)的三相及兩相短路電流。用廠區(qū)高壓線路平面布置圖，敷設(shè)要求和架空線路桿位明細(xì)表以及工程預(yù)算書表達(dá)設(shè)計(jì)成果。參考負(fù)荷布局及總降壓變電所位置，比較幾種可行的高壓配電網(wǎng)布置放案，計(jì)算出導(dǎo)線截面及電壓損失，由不同放案的可靠性，電壓損失，基建投資，年運(yùn)行費(fèi)用，有色金屬消耗量等綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件列表比值，擇優(yōu)選用。對(duì)它的基本要求，即要安全可靠有要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。工廠總降壓變電所的位置和主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量選擇 參考電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全廠計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器的臺(tái)數(shù)和容量?？紤]車間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠總降壓變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。解決對(duì)各部門的安全可靠，經(jīng)濟(jì)的分配電能問題。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。（4） 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。（2） 安全可靠、先進(jìn)合理；應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。 （2） 可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，