【正文】 (21) =（ 140＋ 35＋ 22＋ ＋ ＋ 30） = KW 無功計(jì)算負(fù)荷： 30Q = qK ?305Q （ 22) = (＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ) = Kvar 視在計(jì)算負(fù)荷： 30S = 22 3030 QP ? （ 23) = 22 ? = 其余變電所的計(jì)算方法與 變電所的計(jì)算方法相同。 提高負(fù)荷的功率因數(shù)，可以減少發(fā)電機(jī) 送出的無功功率和通過線路、變壓器傳輸?shù)臒o功功率，使線損大為降低，而且還可以改善電壓質(zhì)量、提高線路和變壓器的輸送能力。由于并聯(lián)電容器具有安裝簡單、運(yùn)行維護(hù)方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴(kuò)容方便等優(yōu)點(diǎn)，因此并聯(lián)電容器在供電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍。 350= (31) 計(jì)算電流： 30INUS330== A (32) 補(bǔ)償后功率因數(shù)： 39。30 ???P = （ ） (33) = 補(bǔ)償電容器的個(gè)數(shù)：cCqQn?=247。30P = 30P = KW 補(bǔ)償后無功計(jì)算負(fù)荷： 39。30S = 239。 3030 QP ? = KV30I =NUS339。30S = = KW (35) TQ? = 39。30P = TP? + 39。30Q = TQ? + 39。 A (38) 高壓側(cè)視在計(jì)算負(fù)荷： eNU? = 239。239。 3030 QP ? = KV30I =NUS339。30=103 ?= A 高壓側(cè)的功率因數(shù)： 39。cos? =3039。SP =，滿足要求。 在多塵或由腐蝕性氣體嚴(yán)重影響變壓器安全運(yùn)行的場所，應(yīng)選用 S9M、S11M ? R 等系列全密封式變壓器。 根據(jù)本論文給出的 自然 條件 ：工廠所在地址自然條件正常， 可以選用油浸式變壓器 。當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，宜裝設(shè)兩臺(tái)以上主變壓器 ： （ 1） 有大量一級或二級負(fù)荷 。 （ 3） 集中符合較大，例如大于 1250kVA 時(shí) 。 變壓器容量的選擇 (1)只裝一臺(tái)變壓器的變電所 變壓器的容量 TS :應(yīng)滿足用電設(shè)備全部的計(jì)算負(fù)荷 30S 的需要，即 30SST? (2)裝有兩臺(tái)變壓器的變電所 每臺(tái)變壓器的容量 TS 應(yīng)滿足以下兩個(gè)條件。 A。 (4)并行運(yùn)行的變壓器 最大容量與最小容量之比不應(yīng)超過 3:1。 ② 并列變壓器的阻抗電壓必須相等，允許差值應(yīng)不超過177。 ③ 并列變壓器的聯(lián)接組別應(yīng)相同，否則二次側(cè) 會(huì)產(chǎn)生很大的環(huán)流，可能使變壓器繞組燒壞。 以 變電所選型為例（查看負(fù)荷計(jì)算大小，可確認(rèn)選擇一臺(tái)變壓器既滿足） 根據(jù)負(fù)荷計(jì)算是所得變電所補(bǔ)償后總視在功率： )5(39。30S ， 查詢附錄表可知選擇的變壓器容量為 250KVA， 故選擇的變壓器型號(hào)為： S9— 250\10，參 照變壓器各參數(shù)，可以滿足要求。主接線代表了發(fā)電廠或變電站電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，它直接影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、靈活性并對電器選擇、配電裝置布置、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和控制方式的擬定都有決定性的關(guān)系。在選擇電氣主接線形式時(shí)，應(yīng)根據(jù)變電站進(jìn)出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)、負(fù)荷性質(zhì)等條件確定。并應(yīng)綜合考慮供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、投資節(jié)約和便于過渡或擴(kuò)建等要 求。 （ 1）可靠性 可靠性是指電氣主接線能可靠保證對用戶的供電。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。一種主接線對某些變電站是可靠的，而對另一些變電站可能是不可靠的，因此可靠性是相對的而不是絕對的。 ② 檢修要求 可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安3 S9400/10 400 10K Dyn11 870 4200 4 4 S9315/10 315 10K Dyn11 720 3450 4 5 S9250/10 250 10K Dyn11 600 2900 4 全檢修，且不致影響對用戶的供電。 （ 3）經(jīng)濟(jì)性 經(jīng)濟(jì)性主要是投資省、占地面積小、能量損失小。大致分為有匯流母線和無匯流母線兩大類。而無匯流母線的接線形式主要有單元接線、橋形接線以及多角形接線等。但缺點(diǎn)是可靠性和靈活性差。 ① 6~10kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過 5回時(shí)。 ③ 110~220kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過 2回時(shí)。 適用范圍： ① 6~10kV 配電裝置的出線回路數(shù)為 6 回及以上；變電站有兩臺(tái)主變壓器時(shí)。 ③ 110~220kV 配電裝置的出線回路數(shù)為 3~4 回時(shí) 。與單母線相比，它的優(yōu)點(diǎn)是供電可靠性大 [4]， 可以輪流檢修母線而不使供電中斷，當(dāng)一組母線故障時(shí)，只要將故障母線上的回路倒換到另一組母線，就可迅速恢復(fù)供電，另外還具有調(diào)度、擴(kuò)建、檢修方便的優(yōu)點(diǎn)；其缺點(diǎn)是每一回路都增加了一組隔離開關(guān)，使配電裝置的構(gòu)架及占地面積，投資費(fèi)用都相應(yīng)增加；同時(shí)由于配電裝置的復(fù)雜，在改變運(yùn)行方式倒閘操作時(shí)容易發(fā) 生誤操作，且不宜實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；尤其當(dāng)母線故障時(shí)，須短時(shí)切除較多的電源和線路，這對特別重要的大型發(fā)電廠和變電站是不允許的。 適用范 圍： 220kV 出線在 4 回及以上、 110kV 出線在 6 回及以上時(shí)，宜采用有專用旁路斷路器的旁路母線接線。 ② 當(dāng)設(shè)備連接的進(jìn)出線總數(shù)為 17 回及以上時(shí)，在兩組母線上設(shè)置分段器。 ② 檢修時(shí)操作方便，當(dāng)一組母線停電時(shí)，回路不需要切換任一臺(tái)斷路器檢修，各回路仍按原接線方式，不需切換。 一臺(tái)半斷路器接線的缺點(diǎn)是使用設(shè)備較多，特別是斷路器和電流互感器，投資費(fèi)用大，保護(hù)接線復(fù)雜。 （ 7）橋形接線 橋形接線采用 4 個(gè)回路 3臺(tái)斷路器和 6 個(gè)隔離開關(guān)，是接線中斷路器數(shù)量較少，也是投資較省的一種接線方式。 適用范圍： ① 內(nèi)橋適用于較小容量的發(fā)電廠、變電站，并且變壓器不經(jīng)常切換。 ② 外橋適用于較小容量的發(fā)電廠、變電站，并且變壓器切換頻繁，或者線路較短，故障率較少的情況。 ③ 橋形接線中使用斷路器臺(tái)數(shù)少，其配電裝置占地也少，能滿足變電站可靠性要求，具有一定的運(yùn)行靈活性，橋形接線適用于線路為兩回、變壓器為兩臺(tái)的水電站、變電站等。多角形接線所用設(shè)備少，投資省，運(yùn)行的靈活性和可靠性較好，正常情況下為雙 重連接，任何一臺(tái)斷路器檢修都不影響送電，由于沒有母線，在連接的任一部分故障時(shí)，對電網(wǎng)的運(yùn)行影響都較小。環(huán)中的斷路器數(shù)量越多，開環(huán)檢修的機(jī)會(huì)就越大，所一般只采四角（邊）形接線和五角形接線。 適用范圍： 沒有擴(kuò)建余地的中小型水電廠 的 110kV 及以上配電裝置中，一般多角形不要超過六角形。 主接線方案的擬定 主接線由本設(shè)計(jì)原始資料知：電力系統(tǒng)某 60/10KV 變電站用一條 10KV 的架空線路向本廠供電，一次進(jìn)線長 1km， 年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為 5000h，且工廠屬于三級負(fù)荷，所以只進(jìn)行總配電在進(jìn)行車間 10/ 變電，母線聯(lián)絡(luò)線采用單母線不分段接線方式。短路事故威脅著電網(wǎng)的正常運(yùn)行，并有可能損壞電氣設(shè)備。 對一般工廠來說，電源方向的大型電力系統(tǒng)可看作是無限大容量系統(tǒng)。 短路電流計(jì)算，根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí) 際情況，可以采用標(biāo)幺值法或 歐姆法 計(jì)算，哪種方法方便就采用那種方法。 短路計(jì)算 短路電流計(jì)算等效示意圖 圖 51 短路計(jì)算電路 圖 52 短路等效電路圖 短路電流及容量的計(jì)算 取基準(zhǔn)容量 dS =100MVA，高壓側(cè)基準(zhǔn)電壓 kVUC ? ，低壓側(cè)基kVUC ? 高側(cè)基準(zhǔn) 電流 kAUSI Cdd 11 ??，低壓側(cè)基準(zhǔn)電流 kAUSI Cdd 22 ??。 200= (51) （ 2） 架空線路的電抗標(biāo)幺值：由 0X = /km l =1km 得： ?2X =210 cdUSlX = ?? = (52) （ 3） 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值， 這里以 為例計(jì)算，該變電所選的變壓器是 S91000/10，所以 %kU =5%： ?3X =Ndk SSU ?100% = 1000101001005 3?? =5 (53) 短路等效電路圖如圖 51所示，并標(biāo)明短路計(jì)算點(diǎn)。 KA= KA (55) ③ )3(39。I = = KA (57) )3(shI = )3(39。 A (59) 計(jì)算 K2 點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 ⑤ * )2(??KX = 321 XXX ?? =++5= ⑥ )3( 2?KI =* )2(2? ?KdXI= = KA ⑦ )3(39。I = = KA )3(shI = )3(39。 A 其他各變電所的短路計(jì)算與 計(jì)算相同，其計(jì)算結(jié)果如表 所示： 表 51 各變電所的短路計(jì)算電路及容量 短路計(jì)算點(diǎn) 變電所號(hào)碼 三相短路電流 /KA 三相短路容量/MVA（ )3(KS ） )3(KI )3(39。否則被粘連，不但不能起到保護(hù)作用，而且間接放大事故的災(zāi)害面積（范圍）。 第 6 章 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 現(xiàn)代工廠要求電氣設(shè)備防火、防潮、防爆、防污染、節(jié)能及小型化。電氣產(chǎn)品的選用必須符合國家有關(guān)規(guī)范。所要選擇的產(chǎn)品包含在每個(gè)設(shè)計(jì)子項(xiàng)之中，主要有電源設(shè)備、高低壓開關(guān)柜、電力變壓器、電纜電線、開關(guān)電器等。I =NUS?3 3039。 高壓側(cè)與低壓側(cè)母線的選擇 母線的材料有銅、鋁和鋼。因此，選用鋁母線要比銅母線經(jīng)濟(jì)。選擇母線截面形狀的原則是：肌膚效應(yīng)系數(shù)盡量低；散熱好；機(jī)械強(qiáng)度高；連接方便；安裝簡單。 鋼芯鋁絞線的耐張性能比單股母線好，在允許電流相同的條件下，鋼芯鋁絞線的直徑比單股母線直徑大，其表面附近的電場強(qiáng)度小于單股母線。 母線的選擇方法與架空線的選擇方法相同，所以計(jì)算電流為： 3039。 = 103 ? = A 查詢相關(guān)附錄表：根據(jù)當(dāng)?shù)販囟鹊男枰x擇適宜的導(dǎo)線，因此這里應(yīng)該選擇LMY 型矩形硬鋁母線，選擇導(dǎo)線的截面積為 50 4mm2 ，其允許載流量 alI 為 586A。查表得，低壓側(cè)母線選用 LMY 型矩形硬鋁母線的截面為 125 10mm2 。 回路電流： 3039。 = 103 ? =50 A 所以 ec? =ecjI3039。 其他變電所均采用 ZLQ2010000 型電纜，其選擇結(jié)果如表 61 所示： 表 61 各變電所高壓進(jìn)線列表 變電所 回路電流I30 （ A） 截面積 ec?（ mm2 ） 架空線 電力電纜（每回路） 型號(hào) S（ mm2 ） 根數(shù) 35℃允許載流量（ A） 50 ZLQ20100003 35 35 1 130 ZLQ20100003 35 35 1 130 ZLQ20100003 16 16 1 65 ZLQ20100003 16 16 1 65 ZLQ20100003 16 16 1 65 變電所低壓出線的選擇 選擇原則 :根據(jù)計(jì)算變電所計(jì)算電流大小，來選擇線型。I =NUS33039。其他變電所選擇如下表 62 所示： 表 62 各變電所低壓進(jìn)線列表 變 電所 回路電流（ A） 低壓側(cè)回路母線 型號(hào) 尺寸（ mm2 ） 根數(shù) 允許載流量（ A） LMY— 100 100 1 1371 LMY— 100 100 1 371 LMY— 50 4 50 4 1 586 LMY— 40 4 40 4 1 480 LMY— 40 4 40 4 1 480 設(shè)備的 選擇 （ 1）按工作電壓選則 設(shè)備的額定電壓 eNU? 一般不應(yīng)小于所在系統(tǒng)的額定電壓 NU ，即 ??eNU NU