【正文】 計算 16 6 短路電流計算 短路的概念 在電力系統(tǒng)中運行的電器設備，在其運行中都必須考慮到會發(fā)生各種故障和不正常運行狀態(tài)，最常見同時最危險的故障是各種形式的短路，它會破壞電力系統(tǒng)對用戶正常供電和電氣設備的正常運行。 總結(jié)：方案一和方案二在供電可靠性和靈活性方面都差不多，而在經(jīng)濟性方面，方案二遠遠不如方案一，所以綜合三個方面分析，選擇單母線分段更好。所以靈活性較高。所以供電可靠性高。 圖 雙母線接線 可靠性：檢修任一母線時，可以利用母聯(lián)把該母線上的全部回路倒換到另一組母線上，不會中斷供電。 經(jīng)濟性：單母線分段接線所需要的斷路器臺數(shù)為 5臺，隔離開關數(shù)為 8臺，所以經(jīng)濟性較差。 靈活 性：可能出現(xiàn)的運行方式比較多，可以通過相應的道閘操作進行運行方攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 5 電氣主接線設計 14 式的改變，兩母線段可并列運行（分斷斷路器接通），也可分裂運行（分斷斷路器斷開）。且任一段母線或隔離開關檢修，只停該段，其他段可繼續(xù)供電，減小了停電范圍。 10kV 側(cè)主接線擬定方案 ① 方案一：單母線分段接線，如圖 所示。 經(jīng)濟性：單母線分段接線所需要的斷路器臺數(shù)為 5臺，隔離開關數(shù)為 8臺，設備上投資比單母線接線要多一臺斷路器和兩臺隔離開關，比內(nèi)橋式接線多兩臺斷路器，所以經(jīng)濟性較差。 靈活性：可能出現(xiàn)的運行方式比較多，可以通過相應的道閘操作進行運行方式的改變，兩母線段可并列運行（分斷斷路器接通），也可分裂運行（分斷斷路器斷開）。且任一段母線或隔離開關檢修，只停該段，其他段可繼續(xù)供電，減小了停電范圍。 ③ 方案三：單母線分段接線，如圖 所示。 經(jīng)濟性：這種接線所需要的斷路器為 3臺，隔離開關數(shù)為 8臺。所以供電可靠性較高，適用一、二級負荷的工廠。 ② 方案二：內(nèi)橋式 接線，如圖 所示。 經(jīng)濟性：簡單清晰，設備少，運行操作方便，需要的斷路器臺數(shù)為 4臺，隔離開關為 6臺。 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 5 電氣主接線設計 12 靈活性：采取這種接線方式時，電源只能并列運行，不能經(jīng)過相關到閘操作使其分裂運行，如此，母線側(cè)發(fā)生短路情況時，產(chǎn)生的短路電流將會非常大；而且調(diào)度也不方便。當母線故障時，也會導致全部停電。 電氣主接線方案選擇 35kV 側(cè)主接線擬定方案 ① 方案一：采用單母線接線，如圖 所示。所以，與電氣設備的選擇、變電所的保護以及配電裝置的布置等有著重要的關系， 對整個系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟運行起著重要 的作用。 表 變壓器技術(shù)數(shù)據(jù) 型號 S94000/35 額定容量 (kVA) 4000 額定電壓 (kV) 高壓 35 低壓 損耗 (KW) 空載 短路 27 阻抗電壓 (%)kU 7 空載電流 (%)0I 繞組連接組別 Y,d11 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 5 電氣主接線設計 11 5 電氣主接線設計 電氣主接線的概述 變電所中的一次設備、按一定要求和順序連接成的電路，稱為電氣主接線。綜合各方面因素，選擇無勵磁調(diào)壓變壓器更適合。無勵磁調(diào)壓變壓器的分接頭較少，調(diào)壓范圍只有 10%（177。而額定容量在 7500kVA 及以下的變壓器選擇自然冷卻方式。所以連接組別為 Y,d11。 變壓器繞組數(shù)的選擇 當只有一種升高電壓向用戶供電或與系統(tǒng)連接的發(fā)電廠，以及只有兩種電壓的變電所，采用雙繞組變壓器。 變壓器相數(shù)的確定 在 330kV 及以下 的發(fā)電廠和變電所中，一般都選用三相式變壓器?？?cè)萘繛?2 4000＝ 8000kVA 因此確定每臺主變壓器容量為 4000kVA ～ 變壓器容量的選擇 當變電所裝有兩臺主變壓器時，每臺變壓器的容量 TNS． 應同時滿足以下兩個條件： ① 任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足補償后總計算負荷 )2(30S 的大約 60%～ 70%的需要，再加上考慮到以后有增加 30%的負荷擴建可能，即 TNS． =（ ～ ）)2(30S *（ 1+30%） =（ ～ ） ③ 變電所的主變壓器臺數(shù)在確定時，應充分考慮負荷的擴建和發(fā)展，留有一定的余地。對于變電所里只有二級負荷的，采用一臺變壓器也可以，但必須有備用電源。 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 4 變壓器的選擇 9 4 變壓器的選擇 變壓器臺數(shù)的選擇 選擇主變壓器臺數(shù)時 應考慮下列原則： ① 滿足供電的可靠性要求。A 補償后高壓側(cè)功率因數(shù)為 cosφ )1( = )1(30P / )1(30S = 所以這一功率因數(shù)滿足要求。A ＝ A ＝ 補償后的變電所 10kV 側(cè)的視在計算負荷為 )2(30S = 230230 )(P C ?? = 22 )1 6 0 02 9 0 4 3(5 7 9 5 0 ?? =由于變壓器自身的有功功率損耗 TP? 遠小于本身的無功功率損耗TQ? ,一般 TQ? =（ 4～ 5） TP? ，所以在 10kV 側(cè)進行無功補償時，低壓側(cè)補償過后攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 3 負荷計算及功率補償 8 的功率因數(shù)應該略大于 ，這里取 ＇?cos =。 無功功率補償容量計算 由前面計算可知，補償前總的計算負荷為（取 pK? =， q?K =） P30 =（ 383＋ 123＋ 246＋ 320＋ 111＋ 396＋ 228＋ 256＋ ＋ 2028） = Q30 =（ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ） = S30 = 230230P Q? = 22 2 9 0 4 35 7 9 5 0 ? =既可集中安裝，又可分散裝設來接地供應無功功率，運行時功率損耗亦較小。但設備造價太高，本設計中不宜采用。電容器可發(fā)出無功功率，電抗器可吸收無功功率，根據(jù)電壓需要，向電網(wǎng)提供快速無級連續(xù)調(diào)節(jié)的容性和感性的無功，降低電壓波動和波形畸變率，全面提高電壓質(zhì)量，并兼有減少有功損耗，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，降低工頻過電壓的功能。在我國經(jīng)常在樞紐變電所安裝同步調(diào)相機，以便平滑調(diào)節(jié)電壓和提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。并聯(lián)補償裝置又可分為同期調(diào)相機、并聯(lián)電容補償裝置、靜補裝置等幾大類。如在充分發(fā)揮設備潛力、改善設備運行性能、提高其自然功率因數(shù)的情況下，尚達不到規(guī)定的工廠功率因數(shù)要求時，則需要考慮增設無功功率補償裝置。 表 變電所負荷統(tǒng)計表 序 號 車間或用電單位名稱 設備容量kW 需用系數(shù)Kd cosΦ 計算負荷 I30 A P30 kW Q30 kvar S30 kVA 計算電流： I30 =＝ ⑩ 化工廠： tanφ＝ 有功計算負荷： P30 =2400 ＋ 36＝ 2028kW 無功計算負荷： Q30 =1992 ＝ 視在計算負荷： S30 =1992/＋ 36＝ A 計算電流： I30 =＝ ⑧ 空壓機站： tanφ＝ 有功計算負荷： P30 =300 ＋ 1＝ 256kW 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 3 負荷計算及功率補償 6 無功計算負荷： Q30 =255 ＝ 視在計算負荷： S30 =255/＋ 1＝ A 計算電流： I30 =＝ ⑥ 鍛壓車間： tanφ＝ 有功計算負荷： P30 =1300 ＋ 6＝ 396kW 無功計算負荷： Q30 =390 ＝ 視在計算負荷： S30 =390/＋ 6＝ 656kVA 計算電流： I30 =＝ ④ 鑄鐵車間Ⅱ： tanφ＝ 有功計算負荷： P30 =900 ＋ 5＝ 320kW 無功計 算負荷： Q30 =315 ＝ 視在計算負荷： S30 =315/＋ 5＝ 455kVA 計算電流： I30 =② 下料車間： tanφ＝ 有功計算負荷： P30 = 400＋ 3＝ 123kW 無功計算負荷： Q30 =120 ＝ 視在計算負荷： S30 =120/+3＝ 本設計采用需要系數(shù)法確定。 這次設計有一、二級負荷，所以必須用兩回線路供電。 二級負荷 應由兩回線供電， 只有負荷較小或者當?shù)毓╇姉l件困難時， 允許有一回專用架空線路供電。 用電負荷的分類，其主要目的是確定供電工程設計和建設的標準，保證建成投入運行工程供電的可靠性，能滿足生產(chǎn)或社會安定的需要。 ② 二級負荷 二級負荷為停電將在政治和經(jīng)濟上造成比較大損失者。所以，將變電所的負荷計算正確不僅是變電所設計的前提條件，而且是保證送電系統(tǒng)的安全和實現(xiàn)經(jīng)濟運行的重要手段。 攀枝花學院本科 畢業(yè)設計（論文） 2 設計原始資料 3 表 參考負荷表 設備容量 Pe（ kW） 需用系數(shù) （ Kd） 功率因數(shù) （ cosφ） 照明容量（ kW） 總降到車間長度（ m） 鑄鋼車間 940 7 600 下料車間 400 3 800 鑄鐵車間Ⅰ 600 6 1000 鑄鐵車間Ⅱ 900 5 1500 工具車間 350 6 800 鍛壓車間 1300 6 1200 鍋爐房 300 3 600 空壓機站 300 1 900 機修車間 250 5 600 化工廠 2400 36 5000 類 別 數(shù) 據(jù) 車 間 攀枝花學院本科畢業(yè)設計（論文） 3 負荷計算及功率補償 4 3 負荷計算及功率補償 負荷分析計算 概述 負荷計算是為選擇變壓器容量、導線截面、電氣設備、和儀表量程的前提，還是配置變電所保護的重要數(shù)據(jù)。大工業(yè)電價適用范圍：凡以電為原動力，或以電冶煉、烘熔、熔焊、電解、電化的一切工業(yè)生產(chǎn)，受電變壓器容量在 315kVA 及以上者，均執(zhí)行大工業(yè)電價