【正文】 。一般取啟動電流上午周期分量作為計(jì)算電壓損失、電壓波動和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件等的依據(jù)。平均負(fù)荷為一段時間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時間之比。平均負(fù)荷用來計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。Kd 無功功率: Q30 = P30 T=365*24=8760hP30=K*PQ30=P30*tan=P30*S30=有功計(jì)算負(fù)荷：P30== kW無功計(jì)算負(fù)荷：Q30= P30tan==176 KVAR視在計(jì)算負(fù)荷：KV，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為：QC=(－)＝ KVAR取 QC=110 KVAR補(bǔ)償后的變壓器容量和功率因數(shù)：S’30(2)= =A。A 補(bǔ)償后的功率因數(shù)：’=100%= 這一功率因數(shù)滿足要求。A計(jì)算電流： I30=== A QC=(－)＝ KVAR先取QC=340 KVAR ，經(jīng)過計(jì)算后。取 QC=350 KVAR 時， S’30(2)= = KVA。A 補(bǔ)償后的功率因數(shù)： ’=100%= 這一功率因數(shù)滿足要求。A計(jì)算電流： I30=== AQC=(－)＝ KVAR取QC=115 KVAR 時，S’30(2)= = KVA。A補(bǔ)償后的功率因數(shù)：’=100%=這一功率因數(shù)滿足要求。A計(jì)算電流： I30===由于生活區(qū)的功率因數(shù)已經(jīng)為1了，所以不需要再在變壓器的低壓側(cè)安裝電容補(bǔ)償。A計(jì)算電流： I30===由于此車間的電壓是10KV，所以算補(bǔ)償時應(yīng)與下一級的負(fù)荷之和一起來計(jì)算補(bǔ)償容量。①接近負(fù)荷中心；②進(jìn)出線方便；③接近電源側(cè)；④設(shè)備吊裝和運(yùn)輸方便；⑤不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動和高溫的場所；⑥不宜設(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)在污染源的下風(fēng)側(cè)；⑦不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其它經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰；⑧不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境、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)危險的建筑物毗連時，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB 500581992《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》；⑨不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所；⑩高壓配電所盡量與鄰近車間變電所或有大量高壓設(shè)備的廠房合建在一起。而工廠的負(fù)荷中心假設(shè)為P(x, y),其中P=P1+ P2 +P3+ P4+ P5；仿照《力學(xué)》中計(jì)算重心力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)。因此負(fù)荷中心的計(jì)算不必要求十分精確。各車間和生活變電所的地理位置圖，比列：1公分（格）=200米。由計(jì)算可以知道，工廠的負(fù)荷中心在河的邊緣，根據(jù)交配電所所址選擇原則，必須避開有積水的地方，并且高壓配電所盡量與鄰近車間變電所或有大量高壓設(shè)備的廠房合建在一起。圖31負(fù)荷中心選址圖例：車間變電所 生活變電所○ 高壓電機(jī)◎ 總降變電所△為保證供電的可靠性，避免一臺主變故障或檢修時影響供電，變電所一般裝設(shè)兩臺主變壓器，但一般不超過兩臺變壓器。對于大型超高壓樞紐變電所，裝設(shè)兩臺大型變壓器，當(dāng)一臺發(fā)生故障時，要切斷大量負(fù)荷是很困難的，因此，對大型樞紐變電所，根具工程具體情況，應(yīng)安裝2～4臺主變壓器。當(dāng)變電所裝設(shè)兩臺以及以上的主變時，每臺容量的選擇應(yīng)按照其中任一臺停運(yùn)時，其余變壓器容量至少能保證所供的一級負(fù)荷或?yàn)樽冸娝控?fù)荷的60%～75%。 本次設(shè)計(jì)的是線變阻，選擇按備用要求，每臺按變壓器的最大負(fù)荷選擇。 變電所對功率因數(shù)有這樣高的要求，僅僅依靠提高自然功率因數(shù)的辦法，一般不能滿足要求。按照我國原電力工業(yè)部1996年頒布實(shí)施的《供電營業(yè)規(guī)則》規(guī)定：用戶應(yīng)在提高用電自然功率因數(shù)的基礎(chǔ)上，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和安裝無功補(bǔ)償設(shè)備，并做到隨其負(fù)荷和電壓變動及時投入或切除，防止無功電力倒送。其他電力用戶和大，中型電力排灌站。各車間變壓器及主變壓器的容量及型號根據(jù)計(jì)算負(fù)荷數(shù)據(jù)，選擇變壓器時應(yīng)注意有10%的余量，以保證變壓器穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。=(++++)=1443 kW=(++++) = KVARS30==1629 KVASNT=1629=1059 KV主變壓器臺數(shù)的應(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。(1)有大量一級負(fù)荷或二級負(fù)荷。(3)集中負(fù)荷大，列如大于1250KVA時。A==，QC=1443(－)＝ KVARS’30(2)= = KVA==因此校驗(yàn)合格。宜選用兩臺主變壓器。A臺數(shù)額定電壓KV補(bǔ)償容量QCKVAR功率因數(shù)連接組標(biāo)號阻抗電壓%高壓低壓T1 T2S91250/10125023510170Ydn1151變壓器S9250/10250211，10，6110Dyn1142變壓器S9630/10630235053變壓器S9800/10800111554變壓器S980/10801不補(bǔ)償14說明：T1 ，T2是兩臺主變壓器，1 、4變壓器分別裝設(shè)在車間變電所車間變電所車間變電所4和生活區(qū)。為補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)。(2)在低壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須裝設(shè)低壓刀開關(guān)。(4)交配電所高壓母線上及架空線路末端，必須裝設(shè)避雷器。接于變壓器引出線上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開關(guān)。對一級負(fù)荷，應(yīng)由兩個電源供電。(2)變配電所的非專用電源進(jìn)線側(cè)，應(yīng)裝設(shè)帶保護(hù)短路的斷路器或負(fù)荷開關(guān)熔斷器。(4)變電所低壓側(cè)的總開關(guān)，宜采用低壓熔斷器。(1)變配電所的高低壓母線，一般采勇單母線或單母線分段接線方式。(3)變配電所的主接線方案應(yīng)與主變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求相適應(yīng)。(2)中小型工廠變電所，一般可采用高壓少油斷路器。變電站主接線的設(shè)計(jì)要求，根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的地位、負(fù)荷性質(zhì)、出線回路數(shù)等條件和具體情況確定。如果變電站電壓為超高壓等級，又是重要的樞紐變電站，宜采用雙母線帶旁母接線或采用一臺半斷路器接線。6~10KV饋線應(yīng)選輕型斷路器，如SN10型少油斷路器或ZN13型真空斷路器；若不能滿足開斷電流及動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求時，應(yīng)采用限流措施。故綜合從以下幾個方面考慮：(1) 斷路器檢修時，是否影響連續(xù)供電；(2)線路能否滿足Ⅰ,Ⅱ類負(fù)荷對供電的要求；(3)大型機(jī)組突然停電對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響與產(chǎn)生的后果等因素。在滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭使其技術(shù)先進(jìn)，供電可靠，經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案。變電所的接線應(yīng)從安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)出發(fā)。(1)只裝有一臺主變壓器的總降變電所主接線通常采用一次側(cè)無母線、二次側(cè)為單母線的主接線。其特點(diǎn)是簡單經(jīng)濟(jì)，但供電可靠性不高，只適用于三級負(fù)荷。這種內(nèi)橋式接線多用于電源線路較長而主變壓器不須經(jīng)常切換的總降壓變電所。這種外橋式接線多用于電源線路不長而主變壓器需經(jīng)常切換以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的總降壓變電所?？晒┮?、二級負(fù)荷，適用于一、二次側(cè)進(jìn)出線較多的情況。綜合上述的主接線方案的比較,一次側(cè)選用線路—變壓器組接線方式,即采用兩臺變壓器分列運(yùn)行,二次側(cè)采用單母分段接線方式。在工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，不僅要考慮到正常工作狀態(tài)，而且還要考慮到發(fā)生故障所造成的不正常狀態(tài)。所謂短路是指相與相之間的短接，或在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中一相或幾相與大地相接（接地），以及三相四線制系統(tǒng)中相線與中線短接。發(fā)生短路的主要原因是由于電力系統(tǒng)的絕緣被破壞。此外，在電力系統(tǒng)中，某些事故也可能直接導(dǎo)致短路，如桿塔塌導(dǎo)線斷線等。短路電流所產(chǎn)生的電動力能形成很大的破壞應(yīng)力，如果導(dǎo)體和它們的支架不夠堅(jiān)固，則可能遭到嚴(yán)重破壞。由于短路電流很大，即使通過的時間很短，也會使短路電流所經(jīng)過的元件和導(dǎo)體收起不能容許的發(fā)熱，從而破壞絕緣甚至使載流部分退火、變形或燒毀。在進(jìn)行短路電流計(jì)算時，首先需要計(jì)算回路中各元件的阻抗。前一種計(jì)算方法主要適用于1KV以下低壓供電系統(tǒng)的網(wǎng)路中，后一種計(jì)算方法多用在企業(yè)高壓供電系統(tǒng)以及電力系統(tǒng)中。在標(biāo)么值計(jì)算中。雖然基準(zhǔn)值可以任意選取，但實(shí)際計(jì)算中往往要考慮計(jì)算的方便和所得到的標(biāo)么值清晰可見，如選取基值功率為100MVA和短路點(diǎn)所在網(wǎng)路的平均額定電壓為基準(zhǔn)電壓。UC1=, UC2=,取基準(zhǔn)值Sd=100MVA ,SOC=1000MVAId1= == KA ,Id2=== KA電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值：X1*==架空線路的電抗標(biāo)么值，查表的到，X0=X2*= X0L==電力變壓器的電抗標(biāo)么值：UK%=5 , X3*==41)當(dāng)k1點(diǎn)發(fā)生短路時圖52 k1點(diǎn)短路等效電路圖總電抗 =+=三相短路電流周期分量有效值 == KA其他三相短路電流 I”(3)= = == KA= == KA== KA三相短路容量=== MVA2)當(dāng)k2點(diǎn)發(fā)生短路時圖53 k2點(diǎn)短路等效電路圖總電抗 =++=三相短路電流周期分量有效值 == KA 其他三相短路電流I”(3)= = == KA = == KA == KA三相短路容量 === MVA表53短路電流計(jì)算表短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/KA 三相短路容量 /MVAk1 k2 ，架空線路為17km。1)當(dāng)k1點(diǎn)發(fā)生短路時總電抗 =+=三相短路電流周期分量有效值 ==其他三相短路電流I”(3)= = == KA = == KA == KA三相短路容量 === MVA2)當(dāng)k2點(diǎn)發(fā)生短路時總電抗 =++=三相短路電流周期分量有效值 == KA 其他三相短路電流I”(3)= = = KA = == KA == KA三相短路容量 === MVA表54短路電流計(jì)算表短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/KA 三相短路容量 /MVAk1 k2 第六章 電氣設(shè)備選擇和校驗(yàn)為了保證一次設(shè)備安全可靠地運(yùn)行，必須按下列條件選擇和校驗(yàn)：1）按正常工作條件包括電壓，電流，頻率及開斷電流等選擇；2）按短路條件包括動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度進(jìn)行校驗(yàn)；3）考慮電氣設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境條件如溫度，濕度，海拔高度以及有無防塵，防腐，防火，防爆等要求；4）按各類設(shè)備的不同特點(diǎn)和要求如斷路器的操作性能，互感器的二次負(fù)荷和準(zhǔn)確度級等進(jìn)行選擇；高壓電器選擇的主要任務(wù)是選擇滿足變電所及輸、配電線路正常和故障狀態(tài)下工作要求的合理的電器，以保證系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行條件。不應(yīng)小于它的最大短路電流有效值即Iamp。導(dǎo)線應(yīng)具有較好的導(dǎo)電性能，較好的機(jī)械強(qiáng)度和耐腐蝕等特點(diǎn)。極大部分的高，低壓電力線路裸鋁線，鋼芯鋁絞線。（1）380V以下的低壓線路，一般多采用塑料C橡皮絕緣線或塑料地理電力線。A車間二：S’30(1) = = KVA車間四：S’30(1) = = KVA表62線路計(jì)算電流表車間1進(jìn)線車間2進(jìn)線高壓電機(jī)進(jìn)線車間4進(jìn)線生活區(qū)進(jìn)線10KV母線35KV母線1629 A A19．69 A A A94．16 A A車間1線路，車間2線路，車間3線路，車間4線路，生活區(qū)線路，10kv母線，35kv母線允許載流量分別不小于通過相線的計(jì)算電流Ial≥，,（2）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇35kv母線截面： 式中： 經(jīng)濟(jì)截面 , ：正常工作情況下電路中的最大長期工作電流A J：經(jīng)濟(jì)電流密度 ，A/最大長期工用電流=====(A)因?yàn)樽畲罄眯r數(shù)：(h/a)5000h/a取J=106A/m2 ===30(mm2)查θ=25℃時母線載流量表選取截面為35mm2鋼芯鋁絞線LGJ35。 35KV一次設(shè)備選擇短路點(diǎn)產(chǎn)生短路電流時，有一個短路沖擊電流。(1) 按額定電流和額定電壓選擇 ≥式中 —斷路器安裝地點(diǎn)電網(wǎng)的額定電壓為35kV,所以選為 35kV≥===(A)因?yàn)樽畲罄眯r數(shù)：(h/a)5000h/a 取J=106A/m2===30(mm2)查θ=25℃時母線載流量表選取截面為30mm2鋼芯鋁絞線LGJ35。imax真空斷路器ZN353516002050(202)＊高壓隔離關(guān)GN1935XT3563050(202)表64 35kv斷路器各項(xiàng)參數(shù)型號額定電壓（KV）額定電 流（A）斷流容量（MVA）6KV額定斷流量（KA）根限通過電流熱穩(wěn)定電流（KA）固有分閘時間（s）合閘時間（s）峰值有效值5秒SN2353515001500(4)秒 10KV一次設(shè)備選擇（1）按額定電流和額定電壓選擇 ≥式中—斷路器安裝地點(diǎn)電網(wǎng)的額定電壓為10kV,所以選為 10kV≥===(A)==＜I=24k(A)同理：滿足熱穩(wěn)定要求表64 10kv斷路器各項(xiàng)參數(shù)型號額定電壓額定電流極限通過電流10s熱穩(wěn)定電流合閘時間分閘時間峰值有效