【正文】 路電流的計算6）變電所一次設(shè)備的選擇與校驗7）變電所出線的選擇與繼電保護的整定8）變電所二次回路方案的選擇與繼電保護的整定9）防雷保護與接地裝置的設(shè)計 、規(guī)模及產(chǎn)品規(guī)格本廠承擔某大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)各附屬廠的電機、變壓器修理和制造任務(wù)。是大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)重要組成部分。（2）為滿足二級負荷的需求，從某35/10kV變電所，提供10kV備用電源，此所距廠南側(cè)4公里。其供電系統(tǒng)圖。（2）在企業(yè)總降壓變電所35kV側(cè)進行電能計量。 供電系統(tǒng)圖 4）供電貼費為700元/kVA。 3. 工廠負荷性質(zhì) 本廠大部分車間為一班制，少數(shù)車間為兩班或三班制，年最大有功負荷利用小時數(shù)為2300h。又由于該廠距離市區(qū)較遠，消防用水需廠方自備。 年最高氣溫43℃，℃，℃，年最熱月平均氣溫32℃，℃，常年主導(dǎo)風向為東南風和西北風，年雷暴日數(shù)22天，底層以砂粘土為主，地下水位3到5m。根據(jù)計算負荷選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜，如果以計算負荷連續(xù)運行，其發(fā)熱溫度不會超過允許值。計算負荷確定得是否正確合理，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟合理，因此，正確確定計算負荷非常重要。實際上，負荷也不是一成不變的，它與設(shè)備的性能、生產(chǎn)的組織、生產(chǎn)者的技能及能源的狀況等多種因素有關(guān)。目前普遍采用確定用電設(shè)備計算負荷的方法有需要系數(shù)法和二項式法。1）有功計算負荷(kW) (21)式中，Pe為用電設(shè)備組的設(shè)備容量，為設(shè)備的需要系數(shù)。3）視在計算負荷(kV4）計算電流(A) (24)式中，為用電設(shè)備組的額定電壓(kV)。因此在確定多組用電設(shè)備的計算負荷時，應(yīng)結(jié)合具體情況對其有功負荷和無功負荷分別計入一個同時系數(shù)和。總的視在計算負荷為 (27)總的計算電流為 (28) 工廠各車間負荷計算表序號車間名稱設(shè)備容量（kW）計算負荷變壓器臺數(shù)及容量車間變電所代號P30（kW）Q30（kvar）S30（kV由于此處按逐級計算法計算全廠負荷，則應(yīng)該是高壓母線上所有高壓配電線路計算負荷之和，再乘上一個同時系數(shù)。但對于一般工廠來說，由于高低壓配電線路一般不是很長，其損耗較小，因此在確定其計算負荷時往往不計線路損耗[2]。由于加壓站、設(shè)備處倉庫、成品試驗站內(nèi)大型集中負荷都是高壓設(shè)備，因此沒有車間變電所，所以并無變電所損耗。因此總的計算負荷為 工廠中由于有大量的異步電動機、電焊機、電弧爐及氣體放電燈等感性負荷，還有感性的電力變壓器，從而使功率因數(shù)降低。電力系統(tǒng)中無功補償常用同步調(diào)相機、并聯(lián)電容器和并聯(lián)電抗器3種方式。目前國內(nèi)外大多數(shù)工廠就采用并聯(lián)電容器的方式進行無功補償。由于本次設(shè)計中的車間變電所較多，所以本次設(shè)計在總降壓變電所的10kV側(cè)進行無功功率補償。補償容量可按下式確定： (211) (212)式中，為補償前自然平均功率因數(shù)對應(yīng)的正切值；為補償后自然平均功率因數(shù)對應(yīng)的正切值；為補償率；為設(shè)計時求得的平均負荷，單位為；為單個電容器的容量，單位為；為并聯(lián)電容器的個數(shù)。，10kV側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為取 補償后的變電所10kV側(cè)的視在計算負荷為主變壓器的功率損耗為 變電所高壓側(cè)的計算負荷為補償后工廠的功率因數(shù)為這一功率因數(shù)滿足要求。 無功補償前后的計算負荷項目計算負荷10kV側(cè)補償前負荷10kV側(cè)無功補償容量300010kV側(cè)補償后容量6371主變壓器功率損耗總降壓變電所35kV側(cè)負荷總計xxxxxxxxxx本科生畢業(yè)設(shè)計 3 變電所參數(shù)的確定3 變電所參數(shù)的確定變電所位置的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求同時進行經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟分析比較后確定：1）盡量接近負荷中心；2）進出線方便；3）接近電源側(cè)；4）設(shè)備運輸方便；5）不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動或高溫的場所，無法避開時，應(yīng)有防震和隔熱的措施；6）不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，無法遠離時，不應(yīng)設(shè)在污染源的下風側(cè)；7）不應(yīng)設(shè)在浴室、廁所等經(jīng)常積水場所的下方，且不宜與上述場所相鄰；8）不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方，同時不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方；9）不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的地方。在工廠平面圖的下邊和左側(cè)，任作一直角坐標x軸和y軸，測出各車間負荷區(qū)的坐標位置，例如,、,、,等。因此仿照《力學(xué)》中計算重心的力矩方程，可得負荷中心的坐標： (31) (32)通過該電機修造廠總平面圖可以測得每個車間負荷區(qū)的坐標位置：： ,=(，)；： ,=(，)；： ,=(，)；： ,=(，)；： ,=(，)；： ,=(，)；： ,=(，)；： ,=(，)；： ,=(，)；： ,=(，)；： ,=(，)；： ,=(，)；加壓站： ,=(，)；設(shè)備處倉庫： ,=(，)；成品試驗站內(nèi)大型集中負荷：,=(，)；。由計算可知，工廠的負荷中心在成品試驗房的東側(cè)，該負荷中心位于水塔、水池等積水中心的正南側(cè)，由于鄭州常年主導(dǎo)風向是東南風和西北風，因此負荷中心滿足不在這些積水場所的正下方。同時，該負荷中心基本滿足變電所所址選擇的一般原則。 35/10kV變電所分屋內(nèi)式和屋外式，屋內(nèi)式運行維護方便，占地面積少。35kV變電所宜用屋內(nèi)式。而在半露天式的變電所不宜設(shè)在有可燃粉塵、可燃纖維的場所，容易沉積灰塵或?qū)щ妷m埃，且嚴重影響變壓器安全運行的場所。該負荷中心的周圍是材料房，屬于易燃易爆類，因此采用屋內(nèi)式。總降壓變電所主變壓器的臺數(shù)應(yīng)根據(jù)負荷特點和經(jīng)濟運行要求進行選擇。2） 季節(jié)性負荷變化較大，適于采用經(jīng)濟運行方式。A。在本工廠中，鍋爐房供生產(chǎn)用高壓蒸汽，停電會使鍋爐發(fā)生危險。因此，要求供電具有一定的可靠性，故鍋爐房屬于一級負荷。同時負荷晝夜變化較大，因此在選擇主變壓器臺數(shù)時選擇為兩臺。T 應(yīng)滿足以下兩個條件：1） 任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足總計算負荷S30的大約60%~70%的需要，即 (33)2）任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足全部一、二級負荷的需要，即 （34)同時，對于總降壓變電所的選擇需要適當考慮以后電力負荷的增長，留有一定的余地。A時，滿足式34。如果安裝地點的年平均氣溫不是20℃時，則年平均氣溫每升高1℃，變壓器容量相應(yīng)的減小1%，而在室內(nèi)運行時，在該基礎(chǔ)上還要減小8%。因此鎖選擇變壓器的實際容量為 該實際容量滿足要求。2） 干式，用于防火要求較高或環(huán)境潮濕、多塵的場所。4） 防雷式，用于多雷區(qū)及土壤電阻率較高的山區(qū)。 綜合比較可選擇該變壓器型式為油浸式。Yyn0、Dyn11的聯(lián)結(jié)組別的主要適用于10KV系統(tǒng)。因此，在本次設(shè)計中選用Yd11的聯(lián)結(jié)組別。xxxxx本科生畢業(yè)設(shè)計 4變電所主接線方案的設(shè)計4 變電所主接線方案的設(shè)計在35kV變電所主接線設(shè)計應(yīng)根據(jù)負荷性質(zhì)、負荷容量大小、電源條件、變壓器容量及臺數(shù)、設(shè)備特點以及進出線回路數(shù)等綜合分析來確定。 在本次設(shè)計中，采用的是兩臺變壓器，裝有兩臺主變壓器的總降壓變電所主接線有以下幾種情況：、二次側(cè)采用單母線分段。、二次側(cè)采用單母線分段。、二次側(cè)均采用單母線分段。、二次側(cè)均采用雙母線的總降壓變電所主接線。在本次設(shè)計中，大部分車間為一班制，少數(shù)車間為兩班或三班制，因此變電所晝夜負荷變動較大，為了滿足經(jīng)濟運行，兩臺變壓器應(yīng)該經(jīng)常切換，故最佳的選擇方案是采用一次側(cè)為外橋式接線、二次側(cè)為單母線分段的接線方式。xxx本科生畢業(yè)設(shè)計 5短路電流的計算5 短路電流的計算短路電流計算的方法，常用的有歐姆法和標幺制法。由于各元件均采用相對值，與短路計算點的電壓無關(guān)，因此電抗標幺值無需進行電壓換算，而在歐姆法中需要進行換算，這也是標幺制法較之歐姆法的優(yōu)越之處。標幺制法進行短路電流計算時，一般先選定基準容量和基準電壓。選定了基準容量和基準電壓以后，基準電流則按下式計算： （51）基準電抗則按下式計算： （52）電力系統(tǒng)的電抗標幺值： （53）電力變壓器的電抗標幺值： （54）電力線路的電抗標幺值： (55)無限大容量系統(tǒng)三相短路電流周期分量有效值的標幺值按下式計算： （56）三相短路容量的計算公式為： (57)。 系統(tǒng)的最大運行方式指電路的阻抗最小，在兩臺變壓器并列運行時阻抗最小。 短路等效電路圖（3）計算k1點的短路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量1）總電抗標幺值2) 三相短路電流周期分量有效值3）其他三相短路電流4） 三相短路容量（4）計算k2點的短路電路電抗標幺值及三相短路電流和短路容量1）總電抗標幺值2）三相短路電流周期分量有效值3）其他三相短路電流4）三相短路容量 計算方法同最大運行方式。2）按短路條件，包括動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定來校驗。4）按各類設(shè)備的不同特點和要求如斷路器的操作性能、互感器的二次負荷和準確級等進行選擇[7]。1. 隔離開關(guān)、負荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗（1） 動穩(wěn)定校驗條件 （65）或 (66)式中、為開關(guān)的極限通過電流（動穩(wěn)定電流）峰值和有效值（單位為kA）；、為開關(guān)所在處的三相短路沖擊電流瞬時值和有效值（單位為kA）。短路發(fā)熱假想時間一般按下式計算： （68） 式中為短路持續(xù)時間，采用該電路主動保護動作時間加對應(yīng)的斷路器全分閘時間。