【正文】 ............... 15 短路計(jì)算方法 ..................................... 15 、短路計(jì)算 ....................................... 16 第七章 電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn) ............................. 20 、電氣設(shè)備選擇的一般條件 .......................... 20 、斷路器的選擇及校驗(yàn) .............................. 22 、隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn) ............................ 23 、電流互感器的選擇及校驗(yàn) .......................... 24 、電壓互感器的選擇及校驗(yàn) .......................... 26 、母線的選擇 ...................................... 26 、導(dǎo)線的選擇 ...................................... 26 第八章 線路保護(hù) ........................................ 31 、變壓器保護(hù) ...................................... 31 、母線保護(hù) ....................................... 33 第九章 結(jié)論 ............................................ 35 致謝 ................................................... 36 參 考 文 獻(xiàn) ............................................ 37 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院（畢業(yè)設(shè) 計(jì)） 第 1 頁 共 37 頁 第一章 引言 電力工業(yè)的發(fā)展直接影響我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)，與人民生活息息相關(guān)，因此，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，保證安全供電是從事電力設(shè)計(jì)的重要任務(wù) 。電力系統(tǒng)在運(yùn)行中可能發(fā)生各種故障或出現(xiàn)各種不正常運(yùn)行狀態(tài)，從而在電力系統(tǒng)中引發(fā)事故，故障一旦發(fā)生，能迅速而有選擇性切除故障元件 ,是保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的有效方法之一。了解和熟悉設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)過程，初步掌握設(shè)計(jì)技巧。 由于時(shí)間倉促和本人水平有限，設(shè)計(jì)中難免有不足之處，懇求老師提出寶貴的意見，謝謝！ 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院（畢業(yè)設(shè) 計(jì)） 第 2 頁 共 37 頁 第二章 設(shè)計(jì)資料 編號(hào) 設(shè)備名稱 電動(dòng)機(jī)型式 電動(dòng)機(jī)額定容量kW 安裝臺(tái)數(shù) /工作臺(tái)數(shù) 設(shè)備容量 kW 需用系數(shù) cosφ 計(jì)算容量 年最大工作小時(shí)數(shù) 安裝容量 工作容量 有功功率 kW 無功功率 kvar 視在功率kVA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 一 1 2 3 二 三 四 1 2 3 4 5 6 五 六 1 2 3 4 七 1 2 3 4 5 6 地面高壓 主井提升機(jī) 副井提升機(jī) 壓風(fēng)機(jī) 南風(fēng)井 北風(fēng)井 地面低壓 機(jī)修廠 家屬區(qū) 工業(yè)廣場(chǎng) 排矸系統(tǒng) 洗煤廠 水源井 井下高壓 主排水泵（最大涌水量） 主排水泵（最小涌水量） 井下低壓 350變電所 430變電所 520變電所 井底車場(chǎng) 統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果 全礦合計(jì) 全礦計(jì)算負(fù)荷 電容器補(bǔ)償容量 補(bǔ)償后負(fù)荷 主變壓器損耗 全礦總負(fù)荷 繞線 繞線 同步 同步 同步 2020 1600 600 1600 1600 1250 1250 1/1 1/1 3/2 2/1 2/1 5/3 5/2 2000 1600 1800 3200 3200 6250 6250 2020 1600 1200 1600 1600 888 735 1879.6 1277.1 3164 175 3750 2500 912 905 899 642 23226.7 3000 1500 3600 8760 8760 2020 2020 5435 4000 5000 2020 5000 4200 4200 4200 4200 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院（畢業(yè)設(shè) 計(jì)） 第 3 頁 共 37 頁 第三章 負(fù)荷計(jì)算和無功補(bǔ)償 、負(fù)荷分析 根據(jù)用電的重要性和突然中斷供電造成的損失程度可以將負(fù)荷分為以下三類： 一類負(fù)荷，又稱為一級(jí)負(fù)荷，是指突然中斷供電將造成人身傷亡或引起對(duì)周圍環(huán)境的嚴(yán)重污染，造成經(jīng)濟(jì)上的巨大損失。 二類負(fù)荷，又稱為二級(jí)負(fù)荷，是指突然中斷供電會(huì)造成經(jīng)濟(jì)上的較大損失。 三類負(fù)荷，又稱為三級(jí)負(fù)荷，是指不屬于以上一類和二類負(fù)荷的其他用電負(fù)荷。 用電負(fù)荷的分類，其主要目的是確定供電工程設(shè)計(jì)和建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)，保證建成投入運(yùn)行工程供電的可靠性，能滿足生產(chǎn)或社會(huì)安定的需要。二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回線供電，但當(dāng)兩回線路有困難時(shí)（如邊遠(yuǎn)地區(qū)），允許有一回專用架空線路供電。這次設(shè)計(jì)的變電所所帶的負(fù)荷均為三級(jí)負(fù)荷，因此可以用單回線路供電。 sK 平時(shí)去 ~ 之間，考慮是煤礦企業(yè)去 。都是依靠磁場(chǎng)來傳送和轉(zhuǎn)換電能的電感性負(fù)載，在電力系統(tǒng)中感應(yīng)電動(dòng)機(jī)約占全部負(fù)荷的 50%以上。 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院（畢業(yè)設(shè) 計(jì)） 第 8 頁 共 37 頁 電力系統(tǒng)中的無功電源由三部分組成： （一般為有功功率的 40%~50%）。 及以上電壓線路的充電功 率。電壓低于額定電壓值時(shí)，將使發(fā)電、送電、變電設(shè)備均不能達(dá)到正常的出力，電網(wǎng)的電能損失增大，并容易導(dǎo)致電網(wǎng)震蕩而解列，造成大面積停電，產(chǎn)生嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和政治影響。所以進(jìn)行無功補(bǔ)償是非常有必要的。在低壓側(cè)裝無功功率補(bǔ)償電容器，現(xiàn)高壓側(cè)的功率因數(shù)要求不低于 ，考慮到無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此低壓側(cè)的功率因數(shù)一般不得低于 ，這里去 cos ?? 來計(jì)算。 223 0 ( 2 ) 1 5 3 9 1 . 7 ( 1 0 3 0 1 . 4 4 1 8 6 . 5 ) 1 6 5 6 1 . 9 ( )S k V A? ? ? ?， 補(bǔ)償后的功率損耗為： 0 . 0 1 5 1 6 5 6 1 . 9 2 4 8 . 4 ( )0 . 0 6 1 6 5 6 1 . 9 9 9 3 . 7( v a r )TTP k WQk? ? ?? ? ? 因此補(bǔ)償后的變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為： 3 0 ( 1 ) 1 5 3 9 1 . 7 2 4 8 . 4 1 5 6 4 0 . 1 ( )P k V A? ? ? 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院（畢業(yè)設(shè) 計(jì)） 第 9 頁 共 37 頁 3 0 ( 1 ) ( 1 0 3 0 1 . 4 4 1 8 6 . 5 ) 9 9 3 . 7 7 1 0 8 . 6 ( v a r )Qk? ? ? ? 223 0 ( 1 ) 1 5 6 4 0 . 1 7 1 0 8 . 6 1 7 1 7 9 . 8 ( )S k V A? ? ? 無功功率補(bǔ)償后的高壓側(cè)的功率因數(shù)為： 30301 5 6 4 0 .1c o s 0 .9 11 7 1 7 9 .8PS? ? ? ? 正好滿足規(guī)定的要求 三、無功補(bǔ)償裝置 無功補(bǔ)償裝置分為串聯(lián)補(bǔ)償裝置和并聯(lián)補(bǔ)償裝置兩大類。 同期調(diào)相機(jī)相當(dāng)于空載運(yùn)行的同步電動(dòng)機(jī)在過勵(lì)磁時(shí)運(yùn)行，它向系統(tǒng)提供可無級(jí)連續(xù)調(diào)節(jié)的容性和感性無功，維持電網(wǎng)電壓，并可以強(qiáng)勵(lì)補(bǔ)償容性無功，提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性。 靜止補(bǔ)償器有電力電容器與可調(diào)電抗并聯(lián)組成。其運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，功耗小，能做到分相補(bǔ)償，對(duì)沖擊負(fù)荷也有較強(qiáng)的適應(yīng)性，因此在電力系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。 電力電容器可按三角形和星形接法連接在變電所母線上。 綜合比較以上三種無功補(bǔ)償裝置后，選擇并聯(lián)電容器作為無功補(bǔ)償裝置，并且采用集中補(bǔ)償?shù)姆绞健? （ 2）配電所裝設(shè)的并聯(lián)電容器裝置的主要目的是為了改善電網(wǎng)的功率因數(shù)。負(fù)荷變化不大時(shí)，可按主變壓器臺(tái)數(shù)分組，手動(dòng)投切。此時(shí)，各組應(yīng)能隨電壓波動(dòng)實(shí)行自動(dòng)投切。 并聯(lián)電容器的分組方式主要有等容量分組、等差級(jí)數(shù)容量分組、帶總斷路器南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院（畢業(yè)設(shè) 計(jì)） 第 10 頁 共 37 頁 的等容量分組、帶總斷路器的等差級(jí)數(shù)容量分組。 五、并聯(lián)電容器裝置的接線 并聯(lián)電容器裝置的接線基本形式有星形和三角形兩種。 從《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)》（一次部分） 502 頁表 9— 17 可比較得出，應(yīng)采用 Y形接線，因?yàn)檫@種接線適用于 6kV 及以上的并聯(lián)電容器組，并且容易布置，布置清晰。 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院（畢業(yè)設(shè) 計(jì)） 第 11 頁 共 37 頁 第四章 變壓器選擇 、變壓器型式選擇 。 根據(jù)煤礦企業(yè)的工作環(huán)境我們應(yīng)選擇防爆型變壓器。凡有兩臺(tái)及以上主變的變電所，其中一臺(tái)事故停運(yùn)后，其余主變的容量應(yīng)保證供應(yīng)該所全部負(fù)荷的 70%，在計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。 220~330kV 變壓器，若不受運(yùn)輸條件限制，應(yīng)選用三相變壓器。 220~330kV 具有三種電壓的變電所中，若通過主變各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器額定容量的 15%以上，或者第三繞組需要裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，均宜采用三繞組變壓器。 、變壓器臺(tái)數(shù)確定 一般一個(gè)車間盡量選擇一臺(tái)變壓器；如果一、二級(jí)負(fù)荷所占比例較大，應(yīng)選用兩臺(tái)變壓器，若能從鄰近用戶取得電源時(shí)，也可 選用一臺(tái)變壓器。對(duì)于中、大型企業(yè)或具有一、二級(jí)負(fù)荷的企業(yè)，一般選用兩臺(tái)變壓器，一保證對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷供電的可靠性。當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障時(shí)，其余各臺(tái)變壓器應(yīng)能保證一、二級(jí)負(fù)荷用電。 、變壓器容量確定 sNS S K?? 30(1 2)NSS?? （ 2）負(fù)荷計(jì)算得 223 0 ( 1 ) 1 5 6 4 0 . 1 7 1 0 8 . 6 1 7 1 7 9 . 8 ( )S k V A? ? ? 12 2 1 1 7 .6 1 5 0 5 .9 1 0 6 6 .7 3 7 5 0 7 8 1 .7 7 7 5 .7 7 9 6 .3 4 8 1 .3 1 1 2 2 4 .2 ( )S k V A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?三、變壓器型號(hào)的確定 根據(jù)以上的選擇要求我們選擇兩臺(tái)型號(hào)為 SFL920200/35 的變壓器。它把各電源送來的電能匯集起來，并分給各用戶。所以電氣主接線是電力系統(tǒng)接線組成中的一個(gè)重要組成部分。 . 、電氣主接線設(shè)計(jì)原則 、變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用； 、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模； ； ； 。大致分為有匯流母線和無匯流母線兩大類。 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院（畢業(yè)設(shè) 計(jì)） 第 14 頁 共 37 頁 南京鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院（畢業(yè)設(shè) 計(jì)） 第 15 頁 共 37 頁 第六章 短路計(jì)算 、概述 一、產(chǎn)生短路的原因和短路的定義 產(chǎn)生短路的主要原因是電器設(shè)備載流部分的絕緣損壞。此外，如輸電線路斷線、線路倒桿也能造成短路事故。 二、短路的種類 三相系統(tǒng)中短路的基本類型有：三相短路、兩相短路、單相接地短路、和兩相接地短路。只是線路中電流增大、電壓降低而已。