工廠供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告(論文)</p><p>　　題目：（工廠供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與潮流計(jì)算程序設(shè)計(jì)）</p><p>　　所 屬 系 電子電氣系 </p><p>　　專 業(yè) 電力系統(tǒng) </p><p>　　學(xué) 號(hào) 01506438 </p&g

2、t;<p>　　姓　　名 石瑞 </p><p>　　指導(dǎo)教師 陳躍 </p><p>　　起訖日期 2011.3 --- 2011.6 </p><p>　　設(shè)計(jì)地點(diǎn) 東南大學(xué)成賢學(xué)院 </p><p>　　東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文

3、）</p><p><b>　　誠(chéng) 信 承 諾</b></p><p>　　本人承諾所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）及取得的成果是在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成，引用他人成果的部分均已列出參考文獻(xiàn)。如論文涉及任何知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛，本人將承擔(dān)一切責(zé)任。</p><p>　　學(xué)生簽名： </p><p><b>　　日

4、 期：</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要5</b></p><p>　　Abstract:6</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1工廠供電的含

5、義和要求1</p><p>　　1.2工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則1</p><p>　　1.3工廠負(fù)荷性質(zhì)2</p><p>　　1.4工廠供配電系統(tǒng)3</p><p>　　1.4.1總降壓變電所3</p><p>　　1.4.2車間變電所3</p><p>　　1.4.3配電線路3&

6、lt;/p><p><b>　　1.5供電半徑4</b></p><p><b>　　1.6功率因數(shù)4</b></p><p>　　第二章 工廠供電設(shè)計(jì)內(nèi)容5</p><p>　　2.1變配電所設(shè)計(jì)5</p><p>　　2.2配電線路的設(shè)計(jì)5</p>&

7、lt;p>　　2.3電氣照明設(shè)計(jì)6</p><p>　　第三章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償7</p><p><b>　　3.1負(fù)荷計(jì)算7</b></p><p>　　3.2負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的7</p><p>　　3.3負(fù)荷計(jì)算的方法7</p><p>　　3.4各用電車間負(fù)荷計(jì)算結(jié)果

8、如下表：8</p><p>　　3.4.1車間一的計(jì)算負(fù)荷8</p><p>　　3.4.2車間二的計(jì)算負(fù)荷9</p><p>　　3.4.3車間四計(jì)算負(fù)荷9</p><p>　　3.4.5生活區(qū)的計(jì)算負(fù)荷10</p><p>　　3.4.6車間三（高壓電機(jī)）計(jì)算10</p><p>

9、;　　3.5交配電所所址和型式的選擇11</p><p>　　3.5.1交配電所所址選擇的一般原則11</p><p>　　3.6負(fù)荷中心的確定11</p><p>　　3.7變壓器的選擇12</p><p>　　3.8車間變電所變壓器的確定及補(bǔ)償電容器的選擇13</p><p>　　3.9主變壓器的確定1

10、3</p><p>　　3.9.1主變壓器臺(tái)數(shù)的確定13</p><p>　　3.9.2所選變壓器型號(hào)及參數(shù)14</p><p>　　第四章 變配電所主接線方案設(shè)計(jì)15</p><p>　　4.1設(shè)計(jì)原則和要求15</p><p>　　4.2主接線方案確定17</p><p>　　第

11、五章 短路電流計(jì)算18</p><p>　　5.1短路電流的概述18</p><p>　　5.2短路回路參數(shù)的計(jì)算19</p><p>　　5.2.1標(biāo)么值法19</p><p>　　5.2.2短路計(jì)算過程20</p><p>　　第六章 電氣設(shè)備選擇和校驗(yàn)24</p><p>

12、　　6.1高壓電器選擇的一般原則24</p><p>　　6.2設(shè)備的選擇和校驗(yàn)計(jì)算24</p><p>　　6.2.1導(dǎo)線的選擇25</p><p>　　6.2.2 35KV一次設(shè)備選擇26</p><p>　　6.2.3 10KV一次設(shè)備選擇27</p><p>　　第七章 防雷接地28</p&g

13、t;<p>　　7.1防雷保護(hù)裝置28</p><p>　　7.2防雷接地設(shè)計(jì)28</p><p>　　7.3過電壓接地保護(hù)29</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)31</b></p><p><b>　　致謝31</b></p><p>　　工廠供

14、電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與潮流計(jì)算程序設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　工廠供電系統(tǒng)就是將電力系統(tǒng)的電能降壓再分配電能到各個(gè)廠房或車間中去，它由工廠降壓變電所，高壓配電線路，車間變電所，低壓配電線路及用電設(shè)備組成。工廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對(duì)負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國(guó)家供電情況。解決對(duì)各部門的安全

15、可靠，經(jīng)濟(jì)技術(shù)的分配電能問題。其基本內(nèi)容有以下幾方面：車間負(fù)荷計(jì)算以及無(wú)功功率補(bǔ)償，導(dǎo)線類型選擇, 變配電所位置的電氣設(shè)計(jì)和所址選擇, 短路電流的計(jì)算及繼電保護(hù), 電氣設(shè)備的選擇,車間變電所位置和變壓器數(shù)量、容量、類型的選擇等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：短路電流計(jì)算；電氣設(shè)備選擇；主變保護(hù)</p><p>　　Factory power supply system design and

16、 flow calculation program design</p><p><b>　　Abstract:</b></p><p>　　The factory power supply system is to decline the electric power of electric power system to press to assign elect

17、ric power again to go to in each factory premises or the car, it is decline by the factory to press a substation, the high pressure goes together with electric wire road, car substation, the low pressure goes together wi

18、th electric wire road and uses electricity equipments to constitute.The factory always declines to press a substation and goes together with an electricity system des</p><p>　　Keywords: The electricity is a

19、part；electricity equipments choice； the lord changes to protect</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1工廠供電的含義和要求</p><p>　　工廠供電，就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。</p><p>　

20、　眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。</p><p>　　在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很?。ǔ娀I(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在

21、產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。從另一方面來(lái)說(shuō)，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。</p><p>　　因此，做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源

22、節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。</p><p>　　工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求：</p><p>　?。?）安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。</p><p>　　（2

23、）可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。</p><p>　?。?）優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求</p><p>　　經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。</p><p>　　此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適

24、應(yīng)發(fā)展。 </p><p>　　1.2工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則</p><p>　　按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50053-94 《10kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50054-95 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：</p><p>　?。?）遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；</p><p>

25、;　　必須遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。</p><p>　　（2）安全可靠、先進(jìn)合理；</p><p>　　應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。</p><p>　?。?）近期為主、考慮發(fā)展；</p><

26、p>　　應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。</p><p>　　（4）全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。</p><p>　　按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠

27、供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。</p><p><b>　　1.3工廠負(fù)荷性質(zhì)</b></p><p>　　按GB50052-5《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，根據(jù)電力系統(tǒng)對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在政治經(jīng)濟(jì)上所造成的損失或影響程度，電力負(fù)荷分為以下三級(jí)：</p><p>　　一級(jí)負(fù)荷 中斷供電將造成人身傷亡；中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)

28、上造成重大損失時(shí)。例如：重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報(bào)廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢、國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)等；中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作。例如：重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場(chǎng)館、經(jīng)常用于國(guó)際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等用電單位中的重要電力負(fù)荷。在一級(jí)負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場(chǎng)所的不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為特別重要的

29、負(fù)荷。 </p><p>　　二級(jí)負(fù)荷 中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失時(shí)。例如：主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等。 中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。例如：交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負(fù)荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場(chǎng)等較多人員集中的重要的公共場(chǎng)所秩序混亂。 </p><p>　　三級(jí)負(fù)荷 不屬于一級(jí)和二級(jí)

30、負(fù)荷者應(yīng)為三級(jí)負(fù)荷。 </p><p>　　對(duì)一級(jí)負(fù)荷一律應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立電源供電。 二級(jí)負(fù)荷較重要的電力負(fù)荷對(duì)該類負(fù)荷供電的中斷，將造成工農(nóng)業(yè)大量減產(chǎn)、工礦交通運(yùn)輸停頓、生產(chǎn)率下降以及市人民正常生活和業(yè)務(wù)活動(dòng)遭受重大影響等。一般大型工廠企業(yè)、科研院校等都屬于二級(jí)負(fù)荷。 </p><p>　　三級(jí)負(fù)荷 不屬于上述一、二級(jí)的其他電力負(fù)荷，如附屬企業(yè)、附屬車間和某些非生產(chǎn)性場(chǎng)所中不重要的電力負(fù)荷等

31、。</p><p>　　1.4工廠供配電系統(tǒng)</p><p>　　工廠供配電系統(tǒng)由總降壓變電所、高壓配電線路、車間變電所、低壓配電線路及用電設(shè)備組成。 </p><p>　　1.4.1總降壓變電所</p><p>　　總降壓變電所負(fù)責(zé)將35～110kV的外部供電電壓變換為6～10kV的廠區(qū)高壓配電電壓，給廠區(qū)各車間變電所或高壓電動(dòng)機(jī)供電。 &

32、lt;/p><p>　　1.4.2車間變電所</p><p>　　車間變電所將6～10kV的電壓降為380/220V，再通過車間低壓配電線路，給車間用電設(shè)備供電。 </p><p><b>　　1.4.3配電線路</b></p><p>　　配電線路分為廠區(qū)高壓配電線路和車間低壓配電線路。 </p><p

33、>　　圖1.1大中型工廠供電系統(tǒng)主接線示意圖</p><p><b>　　1.5供電半徑</b></p><p>　　供電半徑就是從電源點(diǎn)開始到其供電的最遠(yuǎn)的負(fù)荷點(diǎn)之間的線路的距離，供電半徑指供電線路物理距離，而不是空間距離。 </p><p>　　低壓供電半徑指從配電變壓器到最遠(yuǎn)負(fù)荷點(diǎn)的線路的距離，而不是空間距離。 </p>

34、<p>　　城區(qū)中壓線路供電半徑不宜大于3公里，近郊不宜大于6公里。因電網(wǎng)條件不能滿足供電半徑要求時(shí)，應(yīng)采取保證客戶端電壓質(zhì)量的技術(shù)措施。 0.4千伏線路供電半徑在市區(qū)不宜大于300米。近郊地區(qū)不宜大于500米。接戶線長(zhǎng)度不宜超過20米，不能滿足時(shí)應(yīng)采取保證客戶端電壓質(zhì)量的技術(shù)措施。 </p><p>　　供電半徑是電氣豎井設(shè)置的位置及數(shù)量最重要的參數(shù)。250米為低壓的供電半徑,考慮50米的室內(nèi)配電

35、線路,取200米為低壓的供電半徑,當(dāng)超過250米時(shí),每100米加大一級(jí)電纜。低壓配電半徑200米左右指的是變電所（二次為380伏）的供電半徑，樓內(nèi)豎井一般以800平方左右設(shè)一個(gè)，末端箱的配電半徑一般30~50米。 </p><p>　　供電半徑取決于以下2個(gè)因素的影響： </p><p>　　1、電壓等級(jí)（電壓等級(jí)越高，供電半徑相對(duì)較大） </p><p>　　2、

36、用戶終端密集度（即：電力負(fù)載越多，供電半徑越?。?</p><p>　　同種電壓等級(jí)輸電中，電壓跌落情況小，那么供電半徑就大。 </p><p>　　相比較來(lái)說(shuō)：在同能負(fù)載情況下，10kV的供電半徑要比6kV的供電半徑大。 </p><p>　　在統(tǒng)一電壓等級(jí)下，城市或工業(yè)區(qū)的供電半徑要比郊區(qū)的供電半徑小。 </p><p>　　三相供電時(shí)，

37、銅線和鋁線的最大合理供電半徑計(jì)算公式（J為經(jīng)濟(jì)電流密度）： </p><p>　　Lst=1.79×85×11.65/j=1773/jm </p><p>　　Lsl=1.79×50×11.65/j=1042/jm </p><p>　　銅線和鋁線最大合理供電半徑計(jì)算公式如下。 </p><p>　　L

38、dt=4.55×14×13.91/j=885/jm(11) </p><p>　　Ldl=4.55×8.3×13.91/j=525/jm(12) </p><p>　　選定經(jīng)濟(jì)截面后，其最大合理供電半徑，三相都大于0.5km，單相基本為三四百米，因此單純規(guī)定不大于0.5km，對(duì)于三相來(lái)說(shuō)是“精力過?！?，對(duì)單相來(lái)說(shuō)則“力不從心”。</p>

39、<p><b>　　1.6功率因數(shù)</b></p><p>　　功率因數(shù)是指電力網(wǎng)中線路的視在功率供給有功功率的消耗所占百分比.在電力網(wǎng)的運(yùn)行中,我們所希望的是功率因數(shù)越大越好,若能做到這一點(diǎn),則電路中的視在功率大部分用來(lái)供給有功功率,以減少無(wú)功功率的消耗.用戶功率因數(shù)的高低,對(duì)于電力系統(tǒng)發(fā)、供用電設(shè)備的充分利用，有著顯著的影響。</p><p>　　影響

40、功率因數(shù)的主要因素：</p><p>　　功率因數(shù)的產(chǎn)生主要是因?yàn)榻涣饔秒娫O(shè)備在其工作過程中，除消耗有功功率外，還需要無(wú)功功率。當(dāng)有功功率P一定時(shí)，如減少無(wú)功功率Q，則功率因數(shù)便能提高。因此提高功率因數(shù)問題的實(shí)質(zhì)就是減少用電設(shè)備的無(wú)功功率需要量。</p><p>　　異步電動(dòng)機(jī)和電力變壓器是耗用無(wú)功功率的主要設(shè)備：</p><p>　　異步電動(dòng)機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子間的氣

41、隙是決定異步電動(dòng)機(jī)需要較多無(wú)功的主要因素。而異步電動(dòng)機(jī)所耗用的無(wú)功功率是由其空載時(shí)的無(wú)功功率和一定負(fù)載下無(wú)功功率增加值兩部分所組成。所以要改善異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)就要防止電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行并盡可能提高負(fù)載率。變壓器消耗無(wú)功的主要成份是它的空載無(wú)功功率，它和負(fù)載率的大小無(wú)關(guān)。</p><p>　　第二章 工廠供電設(shè)計(jì)內(nèi)容</p><p><b>　　2.1變配電所設(shè)計(jì)</b&g

42、t;</p><p>　　無(wú)論工廠總降壓變電所或車間變電所，設(shè)計(jì)的內(nèi)容都基本相同。工廠高雅配電所，則除了沒有主變壓器的選擇外，其余的設(shè)計(jì)內(nèi)容也與變電所設(shè)計(jì)基本相同。</p><p>　　變配電所的設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)包括：變配電所復(fù)核的計(jì)算和無(wú)功功率的補(bǔ)償，變配電所所址的選擇，變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量、型式的確定，變配電所主結(jié)線方案的選擇，進(jìn)出線的選擇，短路計(jì)算及開關(guān)設(shè)備的選擇，二次回路方案的確定及

43、繼電保護(hù)的選擇與整定，防雷保護(hù)欲接地和接零的設(shè)計(jì)，變配電所電氣照明的設(shè)計(jì)等。最后需編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書、設(shè)備材料清單及工程概（預(yù)）算，繪制變配電所主電路圖、平剖面圖、二次回路及其它施工圖紙。</p><p>　　2.2配電線路的設(shè)計(jì)</p><p>　　工廠配電線路設(shè)計(jì)分廠區(qū)配電線路設(shè)計(jì)和車間配電線路設(shè)計(jì)。</p><p>　　廠區(qū)配電線路設(shè)計(jì)，包括廠區(qū)高壓供配電線路設(shè)計(jì)

44、及車間外部低壓配電線路設(shè)計(jì)。其設(shè)計(jì)能容應(yīng)包括：配電線路路徑及線路結(jié)構(gòu)型式的確定，負(fù)荷的計(jì)算，導(dǎo)線或電纜及配電設(shè)備和保護(hù)設(shè)備的選擇，架空線路桿位的確定及電桿與絕緣子、金具的選擇，防雷保護(hù)與接地和接零的設(shè)計(jì)、最后需編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書、設(shè)備材料清單及工程概（預(yù)）算，繪制廠區(qū)配電線路系統(tǒng)圖和平面圖、電桿總裝圖及其它施工圖紙。</p><p>　　車間配電線路設(shè)計(jì)，包括車間配電線路布線方案的確定、負(fù)荷的計(jì)算、線路導(dǎo)線及配電設(shè)備

45、和保護(hù)設(shè)備的選擇、線路敷設(shè)設(shè)計(jì)等。最后也需編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書、設(shè)備材料清單及工程概（預(yù)）算，繪制車間配電線路系統(tǒng)圖、平面及其它施工圖紙。</p><p><b>　　2.3電氣照明設(shè)計(jì)</b></p><p>　　工廠電氣照明設(shè)計(jì)，包括廠區(qū)室外照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)和車間（建筑）內(nèi)照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)。無(wú)論是廠區(qū)室外照明設(shè)計(jì)還是車間內(nèi)照明設(shè)計(jì)，其內(nèi)容均應(yīng)包括：照明光源和燈具的選擇，燈具布置

46、方案的確定和照度的計(jì)算，照明負(fù)荷計(jì)算及導(dǎo)線的選擇，保護(hù)與控制設(shè)備的選擇等。最后編制設(shè)計(jì)說(shuō)明書、設(shè)備材料清單及工程概算，繪制照明系統(tǒng)圖，平面圖及其它施工圖紙。</p><p>　　第三章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償</p><p><b>　　3.1負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　全廠總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，是在車間負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。考慮車間

47、變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠總降壓變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計(jì)算表、表達(dá)計(jì)算成果。</p><p>　　3.2負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的</p><p>　　計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。</p&

48、gt;<p>　　尖峰電流指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù)1秒左右的最大負(fù)荷電流。一般取啟動(dòng)電流上午周期分量作為計(jì)算電壓損失、電壓波動(dòng)和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件等的依據(jù)。在校驗(yàn)瞬動(dòng)元件時(shí)，還應(yīng)考慮啟動(dòng)電流的非周期分量。</p><p>　　平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來(lái)

49、計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。</p><p>　　3.3負(fù)荷計(jì)算的方法</p><p>　　負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等幾種。</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。</p><p>　　主要計(jì)算公式有： 有功功率： P30 = Pe·Kd</p><p>　　無(wú)功功率: Q3

50、0 = P30 ·tgφ</p><p>　　視在功率: S3O = P30/Cosφ</p><p>　　計(jì)算電流: I30 = S30/3UN</p><p>　　3.4各用電車間負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如下表： </p><p><b>　　表3-1</b></p><p>　　按照

51、原始數(shù)據(jù)資料，負(fù)荷數(shù)據(jù)如下</p><p>　　一年按365天計(jì)算。</p><p>　　T=365*24=8760h</p><p><b>　　P30=K*P</b></p><p>　　Q30=P30*tan=P30*</p><p><b>　　S30=</b><

52、;/p><p>　　3.4.1車間一的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷：P30=0.95360=182.4 kw</p><p>　　無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30= P30tan=182.4=176 kvar</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷：KV·A</p><p>　　計(jì)算電流： I30===385.

53、5 A</p><p>　　按照規(guī)定，變電所高壓側(cè)的≥0.9，考慮到變壓器本身的無(wú)功功率損耗△QT遠(yuǎn)大于其有功功率損耗△PT，一半△QT =(4～5) △PT ，因此在變壓器的低壓側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，低壓側(cè)的功率因數(shù)應(yīng)略高于0.90，這里取’=0.92。</p><p>　　要使低壓側(cè)功率因數(shù)由0.72提高到0.92，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為：QC=182.4×(tanarc

54、cos0.72－tanarccos0.92)＝98.23 kvar</p><p>　　取 QC=110 kvar</p><p>　　補(bǔ)償后的變壓器容量和功率因數(shù)：S’30(2)= =193.79KV·A</p><p>　　查《工廠供電》附錄表5得：</p><p>　　因此變壓器的容量可以從選250 K

55、V·A。型號(hào)：S9-250/10 </p><p><b>　　變壓器的損耗：</b></p><p>　　△PT =0.015×S’30(2)=2.91 kw</p><p>　　△QT =0.06×S’30(2) =11.64 kvar</p><p><b>　　高壓側(cè)的計(jì)

56、算負(fù)荷：</b></p><p>　　P’30(1) = P30+△PT =182.4+2.91=185.356 KW</p><p>　　Q’30(1) = Q30－QC+△QT =176－110+11.64=77.64 kvar</p><p>　　S’30(1) = =200.96 KV·A</p><p>　　補(bǔ)

57、償后的功率因數(shù)：’=×100%=0.9187>0.9</p><p>　　這一功率因數(shù)滿足要求。</p><p>　　3.4.2車間二的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　根據(jù)車間一的步驟，計(jì)算車間二的數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷：P30=0.95750=450.4 kw</p><p>　　

58、無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30= P30tan=450.4=540.7 kvar</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷：KV·A</p><p>　　計(jì)算電流： I30===1069.2 A</p><p>　　QC=450.4×(tanarccos0.64－tanarccos0.92)＝332.7 kvar</p><p>　　

59、先取QC=340 kvar ，經(jīng)過計(jì)算后，功率因數(shù)達(dá)不到0.9。說(shuō)明了補(bǔ)償不夠，要加大補(bǔ)償容量。取 QC=350 kvar 時(shí)，</p><p>　　S’30(2)= =489.1 KV·A</p><p>　　因此變壓器的容量可以從選630 KV·A。型號(hào)：S9-630/10 </p><p><b>　　變壓器的損耗：</

60、b></p><p>　　△PT =0.015×S’30(2)=7.337 kw</p><p>　　△QT =0.06×S’30(2) =29.35 kvar</p><p>　　高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷： P’30(1) = P30+△PT =457.737 KW</p><p>　　Q’30(1) = Q30－QC+△

61、QT =540.7－350+29.35=220.05 kvar</p><p>　　S’30(1) = =507.9 KV·A</p><p>　　補(bǔ)償后的功率因數(shù)： ’=×100%=0.901>0.9</p><p>　　這一功率因數(shù)滿足要求。</p><p>　　3.4.3車間四計(jì)算負(fù)荷</p>&

62、lt;p>　　有功計(jì)算負(fù)荷：P30=0.95750=564.6 kw</p><p>　　無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30= P30tan=564.6=349.9 kvar</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷：KV·A</p><p>　　計(jì)算電流： I30===1009.2 A</p><p>　　QC=564.6×(tan

63、arccos0.85－tanarccos0.92)＝109.4 kvar</p><p>　　取QC=115 kvar 時(shí)，</p><p>　　S’30(2)= =611.5 KV·A</p><p>　　因此變壓器的容量可以從選800 KV·A。型號(hào)：S9-800/10</p><p><b>　　變壓器的

64、損耗：</b></p><p>　　△PT =0.015×S’30(2)=9.173 kw</p><p>　　△QT =0.06×S’30(2) =36.69 kvar</p><p><b>　　高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p>　　P’30(1) = P30+△PT =56

65、4.6+9.173=573.8 KW</p><p>　　Q’30(1) = Q30－QC+△QT =349.9－115+36.69=271.59 kvar</p><p>　　S’30(1) = =634.8 KV·A</p><p>　　補(bǔ)償后的功率因數(shù)：’=×100%=0.904>0.9</p><p>　　這

66、一功率因數(shù)滿足要求。</p><p>　　3.4.5生活區(qū)的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷：P30=0.95145=62.44 kw</p><p>　　無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30= P30tan=62.44=0 kvar</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷：KV·A</p><p>　　計(jì)算電流：

67、 I30===94.88A</p><p>　　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。</p><p>　　3.4.6車間三（高壓電機(jī)）計(jì)算</p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷：P30=0.95380=228.2 kw</p><p>　　無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30= P30tan=228.2=252.8 kvar

68、</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷：KV·A</p><p>　　計(jì)算電流： I30===19.67A</p><p>　　由于此車間的電壓是10KV，所以算補(bǔ)償時(shí)應(yīng)與下一級(jí)的負(fù)荷之和一起來(lái)計(jì)算補(bǔ)償容量。</p><p>　　3.5交配電所所址和型式的選擇</p><p>　　3.5.1交配電所所址選擇的一般

69、原則</p><p>　　選擇工廠變、配電所的所址，應(yīng)根據(jù)下列要求并且經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后擇優(yōu)確定。</p><p><b>　?、俳咏?fù)荷中心；</b></p><p><b>　?、谶M(jìn)出線方便；</b></p><p><b>　　③接近電源側(cè)；</b></p>

70、<p>　　④設(shè)備吊裝和運(yùn)輸方便；</p><p>　　⑤不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)和高溫的場(chǎng)所；</p><p>　　⑥不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，當(dāng)無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè)；</p><p>　?、卟粦?yīng)設(shè)在廁所、浴室或其它經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，且不宜與上述場(chǎng)所相貼鄰；</p><p>　?、嗖粦?yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境、有火

71、災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方；當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50058-1992《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》；</p><p>　　⑨不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所；</p><p>　?、飧邏号潆娝M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。</p><p>　　3.6負(fù)荷中心的確定</p><

72、p>　　利用負(fù)荷功率距法確定負(fù)荷中心：</p><p>　　在工廠平面圖的下方和左側(cè)，分別作為一直角坐標(biāo)的X軸和Y軸，然后測(cè)出個(gè)車間（建筑）和生活區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置，例如P1(x1,y1), P2(x2,y2), P3(x3,y3), P4(x4,y4)， P5(x5,y5)。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

73、標(biāo)。</p><p>　　這里必須指出：負(fù)荷中心雖然是選擇變電所位置的重要因素，但是不是唯一因素。因此負(fù)荷中心的計(jì)算不必要求十分精確。變配電所的所址，必須全面分析比較后擇優(yōu)選擇。各車間和生活變電所的地理位置圖，比列：1公分（格）=200米。</p><p>　　以此圖建立x, y軸坐標(biāo)：以左下表格邊間為坐標(biāo)原點(diǎn)，可以得出各點(diǎn)坐標(biāo)大概數(shù)字如下：</p><p>　　P

74、1（1400，580）</p><p>　　P2（380，1900）</p><p>　　P3（1800，1600）</p><p>　　P4（2600，1200）</p><p>　　P5（50，1200）</p><p>　　P1=182.4； P2=450.4； P3=228.2； P4=564.6； P5=62

75、.44； </p><p><b>　　=1488.04</b></p><p>　　所以負(fù)荷中心的坐標(biāo)為：</p><p><b>　　P(，)</b></p><p>　　代入數(shù)據(jù)得： P(1246，576)</p><p>　　換算知：P在表中占得格子數(shù)為：X=7.76

76、格,Y=6.97格。</p><p>　　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。可以擇優(yōu)選擇一個(gè)坐標(biāo)做為負(fù)荷中心。</p><p>　　圖3-1負(fù)荷中心選址</p><p>　　圖例：車間變電所 生活變電所○ 高壓電機(jī)◎ 總降變電所△&l

77、t;/p><p><b>　　3.7變壓器的選擇</b></p><p>　　為保證供電的可靠性，避免一臺(tái)主變故障或檢修時(shí)影響供電，變電所一般裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，但一般不超過兩臺(tái)變壓器。當(dāng)只有一個(gè)電源或變電所的一級(jí)負(fù)荷另有備用電源保證供電時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。</p><p>　　對(duì)于大型超高壓樞紐變電所，裝設(shè)兩臺(tái)大型變壓器，當(dāng)一臺(tái)發(fā)生故障時(shí)，要切

78、斷大量負(fù)荷是很困難的，因此，對(duì)大型樞紐變電所，根具工程具體情況，應(yīng)安裝2～4臺(tái)主變壓器。這種裝設(shè)方法可以提高變電所的供電可靠性，變壓器的單臺(tái)容量以及安裝的總?cè)萘拷钥捎兴?jié)約，且可根據(jù)負(fù)荷的實(shí)際增長(zhǎng)的進(jìn)程，分別逐臺(tái)裝設(shè)變壓器，而不致積壓資金。當(dāng)變電所裝設(shè)兩臺(tái)以及以上的主變時(shí)，每臺(tái)容量的選擇應(yīng)按照其中任一臺(tái)停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量至少能保證所供的一級(jí)負(fù)荷或?yàn)樽冸娝控?fù)荷的60%～75%。通常一次變電所采用75%，二次變電所采用60%。

79、 </p><p>　　本次設(shè)計(jì)的是線變阻，選擇按備用要求，每臺(tái)按變壓器的最大負(fù)荷選擇。正常情況下兩臺(tái)變壓器都參加工作，這時(shí)，每臺(tái)變壓器均承受50%最大負(fù)荷，這種備用及能滿足正常工作時(shí)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求，又能在故障情況下承擔(dān)全部負(fù)荷，是比較合理的備用方式。</p><p>　　3.8車間變電所變壓器的確定及補(bǔ)償電容器的選擇</p><p>　　變電所對(duì)功率因數(shù)有這樣

80、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。因此，變電所需裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置，對(duì)功率因數(shù)進(jìn)行人工補(bǔ)償。按照我國(guó)原電力工業(yè)部1996年頒布實(shí)施的《供電營(yíng)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(wú)功補(bǔ)償設(shè)備，并做到隨其負(fù)荷和電壓變動(dòng)及時(shí)投入或切除，防止無(wú)功電力倒送。除電網(wǎng)有特殊要求的用戶外，用戶在當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)，應(yīng)達(dá)到以下規(guī)定：100KVA及以上高壓供電的用戶，功率因

81、數(shù)為0.9以上。其他電力用戶和大，中型電力排灌站，功率因數(shù)為0.85以上。在本課程設(shè)計(jì)中，采用并聯(lián)電容的方法進(jìn)行無(wú)功功率的補(bǔ)償。</p><p>　　各車間變壓器及主變壓器的容量及型號(hào)根據(jù)計(jì)算負(fù)荷數(shù)據(jù)，選擇變壓器時(shí)應(yīng)注意有10%的余量，以保證變壓器穩(wěn)定、安全的運(yùn)行。</p><p>　　3.9主變壓器的確定</p><p>　　裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所每臺(tái)主變壓器的

82、容量SNT不應(yīng)小于總負(fù)荷的60%~70%，SNT≈(0.6~0.7) S30 ，同時(shí)每臺(tái)主變壓器的容量SNT不應(yīng)小于全部一、二級(jí)負(fù)荷之和</p><p>　　本次設(shè)計(jì)計(jì)算數(shù)據(jù)可由1.3負(fù)荷計(jì)算數(shù)據(jù)得到S30。</p><p>　　=0.95×(228.2+185.356+573.8+457.737+63.337)=1443 KW</p><p>　　=0.

83、97×(225.8+77.64+271.59+220.5+3.764) =774.9 kvar</p><p>　　S30==1629 kVA</p><p>　　SNT=0.67×1629=1059 kV·A</p><p>　　=200.9+507.9+340.6=1049 kVA</p><p>　　取兩臺(tái)

84、主變壓器的容量為1250KVA并聯(lián)運(yùn)行時(shí)可以滿足要求。</p><p>　　3.9.1主變壓器臺(tái)數(shù)的確定</p><p>　　主變壓器臺(tái)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。當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，宜安裝兩臺(tái)以上的主變壓器。</p><p>　　(1)有大量一級(jí)負(fù)荷或二級(jí)負(fù)荷。</p><p>　　(2)季節(jié)性負(fù)荷變化大，適于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

85、方式。</p><p>　　(3)集中負(fù)荷大，列如大于1250kVA時(shí)。</p><p>　　SNT=100%S30=0.95×</p><p>　　=0.95×(228.2+185.356+573.8+457.737+63.337)=1443 kW</p><p>　　=0.97×(225.8+77.64+27

86、1.59+220.5+3.764) =774.9 kvar</p><p>　　SNT= = =1629 kV·A</p><p><b>　　==0.8797</b></p><p>　　功率因數(shù)提高到0.92，</p><p>　　QC=1443×(tanarccos0.8797－tanarcc

87、os0.92)＝164.2 kvar</p><p>　　S’30(2)= =1555.4 kVA</p><p>　　因此主變壓器選擇S9-2000/10型號(hào)</p><p>　　△PT =0.015×S’30(2)=23.33 kw</p><p>　　△QT =0.06×S’30(2) =93.324 kvar<

88、;/p><p>　　P’30(1) =1433+23.33=1456.33 kW</p><p>　　Q’30(1) =774.9－170+93.324=698.22 kvar</p><p>　　S’30(1)=1615.1 kVA</p><p><b>　　==0.902</b></p><p>

89、;　　因此校驗(yàn)合格。但SNT>1250，不符合設(shè)計(jì)要求。宜選用兩臺(tái)主變壓器。</p><p>　　3.9.2所選變壓器型號(hào)及參數(shù)</p><p>　　表3-2 變壓器型號(hào)及容量</p><p>　　說(shuō)明：T1 ，T2是兩臺(tái)主變壓器，1 #、2#、3#、4#變壓器分別裝設(shè)在車間變電所1、車間變電所2、車間變電所4和生活區(qū)。車間1、2為一級(jí)負(fù)荷應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器。為

90、補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)。</p><p>　　第四章 變配電所主接線方案設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1設(shè)計(jì)原則和要求</p><p><b>　　1.安全性</b></p><p>　　(1)在高壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開關(guān)。</p><p>　　(2)在低壓斷路

91、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)。 </p><p>　　(3)在裝設(shè)高壓熔斷器的-負(fù)荷開關(guān)的出線柜母線側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開關(guān)。</p><p>　　(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。裝于母線上的避雷器，宜與電壓互感器共用一組隔離開關(guān)。接于變壓器引出線上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開關(guān)。</p><p><b>　　2

92、.可靠性</b></p><p>　　(1)變配電所的主接線方案，必須與其負(fù)荷級(jí)別相適應(yīng)。對(duì)一級(jí)負(fù)荷，應(yīng)由兩個(gè)電源供電。對(duì)二級(jí)負(fù)荷，應(yīng)由兩回路或一回6KV以上專用架空線或電纜線供電；其中采用電纜供電時(shí)，應(yīng)采用兩根電纜并聯(lián)供電，且每根電纜應(yīng)能承受100%的二級(jí)負(fù)荷。</p><p>　　(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。</p&g

93、t;<p>　　(3)對(duì)一般生產(chǎn)區(qū)的車間變電所，宜由工廠總變電所采用放射式的高壓配電，以確保供電可靠性，但對(duì)輔助生產(chǎn)區(qū)及生活區(qū)的變電所，可采用樹干式配電。</p><p>　　(4)變電所低壓側(cè)的總開關(guān)，宜采用低壓熔斷器。當(dāng)?shù)蛪簜?cè)為單母線分段，且有自動(dòng)切換電源要求時(shí)，低壓總開關(guān)和低壓母線分段開關(guān)，均應(yīng)采用低壓熔斷器。</p><p><b>　　3.靈活性</

94、b></p><p>　　(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。</p><p>　　(2)35KV及以上電源進(jìn)線為雙回路時(shí)，宜采用橋式接線和線路-變壓器。</p><p>　　(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)。</p><p><b>　　4.經(jīng)濟(jì)性</b>&l

95、t;/p><p>　　(1)變配電所的主接線在滿足運(yùn)行要求的前提下應(yīng)力求簡(jiǎn)單。</p><p>　　(2)中小型工廠變電所，一般可采用高壓少油斷路器。</p><p>　　(3)工廠的電源進(jìn)線上應(yīng)裝設(shè)專用的計(jì)量柜，其中的電流、電壓互感器只供計(jì)費(fèi)的電能表用。</p><p>　　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

96、路數(shù)等條件和具體情況確定。</p><p>　　通常變電站主接線的高壓側(cè)，應(yīng)盡可能采用短路器數(shù)目教少的接線，以節(jié)省投資，隨出線數(shù)目的不同，可采用橋形、單母線、雙母線及角形接線等。如果變電站電壓為超高壓等級(jí)，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(tái)半斷路器接線。變電站的低壓側(cè)常采用單母分段接線或雙母線接線，以便于擴(kuò)建。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

97、滿足開斷電流及動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求時(shí)，應(yīng)采用限流措施。在變電站中最簡(jiǎn)單的限制短路電流的方法，是使變壓器低壓側(cè)分列運(yùn)行；若分列運(yùn)行仍不能滿足要求，則可裝設(shè)分列電抗器，一般盡可能不裝限流效果較小的母線電抗器。故綜合從以下幾個(gè)方面考慮：</p><p>　　(1) 斷路器檢修時(shí)，是否影響連續(xù)供電；</p><p>　　(2)線路能否滿足Ⅰ,Ⅱ類負(fù)荷對(duì)供電的要求；</p><p&

98、gt;　　(3)大型機(jī)組突然停電對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的影響與產(chǎn)生的后果等因素。</p><p><b>　　主接線方案的擬定：</b></p><p>　　對(duì)本變電所原始材料進(jìn)行分析，結(jié)合對(duì)電氣主接線的可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性等基本要求，綜合考慮。在滿足技術(shù)、經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭(zhēng)使其技術(shù)先進(jìn)，供電可靠，經(jīng)濟(jì)合理的主接線方案。此主接線還應(yīng)具有足夠的靈活性，能適應(yīng)各種運(yùn)行方

99、式的變化，且在檢修、事故等特殊狀態(tài)下操作方便、調(diào)度靈活、檢修安全、擴(kuò)建發(fā)展方便。</p><p>　　4.2主接線方案確定</p><p>　　變電所的接線應(yīng)從安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)出發(fā)。本次設(shè)計(jì)工廠35KV總降變電所，地位較為重要，應(yīng)盡量保證供電的可靠性，又由于是總降變電所，從經(jīng)濟(jì)性來(lái)考慮主接線不宜復(fù)雜。</p><p>　　(1)只裝有一臺(tái)主變壓器的總降變電所主

100、接線</p><p>　　通常采用一次側(cè)無(wú)母線、二次側(cè)為單母線的主接線。一次側(cè)采用斷路器為主開關(guān)。其特點(diǎn)是簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，但供電可靠性不高，只適用于三級(jí)負(fù)荷。</p><p>　　(2) 一次側(cè)為內(nèi)橋式接線的總降變電所主接線</p><p>　　這種主接線的運(yùn)行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷。這種內(nèi)橋式接線多用于電源線路較長(zhǎng)而主變壓器不須經(jīng)常切換的總降壓變

101、電所。</p><p>　　(3) 一次側(cè)為外橋式接線的總降變電所主接線</p><p>　　這種主接線也適用于一、二級(jí)負(fù)荷。這種外橋式接線多用于電源線路不長(zhǎng)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。</p><p>　　(4) 一、二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主接線</p><p>　　這種主接線兼有上述內(nèi)橋式和外橋式兩種接

102、線的運(yùn)行靈活性的優(yōu)點(diǎn)，但所用高壓開關(guān)設(shè)備較多，投資較大?？晒┮?、二級(jí)負(fù)荷，適用于一、二次側(cè)進(jìn)出線較多的情況。</p><p>　　(5) 一、二次側(cè)均采用雙母線的總降壓變電所主接線</p><p>　　采用雙母線接線較之采用單母線接線，供電可靠性和運(yùn)行靈活性大大提高，但開關(guān)設(shè)備也大大提高，從而大大增加了初投資，所以雙母線接線在企業(yè)中少用，主要用于電力系統(tǒng)中。</p><

103、p>　　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(tái)變壓器分列運(yùn)行,二次側(cè)采用單母分段接線方式。</p><p>　　第五章 短路電流計(jì)算</p><p>　　5.1短路電流的概述</p><p>　　電氣設(shè)備或?qū)w發(fā)生短路故障時(shí)通過的電流為短路電流。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

104、障所造成的不正常狀態(tài)。根據(jù)電力系統(tǒng)多年的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，破壞供電系統(tǒng)正常運(yùn)行的故障一般最常見的是各種短路。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。當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，短路回路的阻抗很小，于是在短路回路中將流通很大的短路電流（幾千甚至幾十萬(wàn)安），電源的電壓完全降落在短路回路中。發(fā)生短路的主要原因是由于電力系統(tǒng)的絕緣被破壞。在大多數(shù)情況下，絕緣的破壞多數(shù)是由于未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和未

105、及時(shí)消除設(shè)備中的缺陷，以及設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)所，例如：過電壓、直接雷擊、絕緣材料的陳舊、絕緣配合不好、機(jī)械損壞等，運(yùn)行人員的錯(cuò)誤操作，如帶負(fù)荷拉開隔離開關(guān)，或者檢修后未拆接地線就接通斷路器；在長(zhǎng)期過負(fù)荷元件中，由于電流過大，載流導(dǎo)體的溫度升高到不能容許的程度，使絕緣加速老化或破壞；在小接地電流系統(tǒng)中未及時(shí)或消除一相接地的不正常工作狀態(tài)，此時(shí)，其它兩相對(duì)地電壓升高倍，造成絕緣損壞；在某些化工廠或沿海地區(qū)空氣污穢，含有損壞絕</

106、p><p>　　5.2短路回路參數(shù)的計(jì)算</p><p>　　在進(jìn)行短路電流計(jì)算時(shí)，首先需要計(jì)算回路中各元件的阻抗。各元件阻抗的計(jì)算通常采用有名值和標(biāo)么值兩種計(jì)算方法。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。</p><p><b>　　5.2.1標(biāo)么值法</b></p>

107、;<p>　　標(biāo)么值一般又稱為相對(duì)值，是一個(gè)無(wú)單位的值，通常采用帶有*號(hào)的下標(biāo)以示區(qū)別，標(biāo)么值乘以100，即可得到用同一基準(zhǔn)值表示的百分值。在標(biāo)么值計(jì)算中。首先要選定基準(zhǔn)值。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。尚須指出，在電路的計(jì)算中，各量基準(zhǔn)值之間必須服從電路的歐姆定律和功率方程式，也就是說(shuō)在三相電路中，電

108、流、電壓、阻抗、和功率這四個(gè)物理量的基準(zhǔn)值之間應(yīng)滿足下列關(guān)系：</p><p>　　表5-1標(biāo)么值換算公式</p><p>　　表5-2電力線路每相的單位長(zhǎng)度電抗平均值</p><p>　　5.2.2短路計(jì)算過程 </p><p>　　圖5-1短路等效電路圖</p><p>　　1.當(dāng)由區(qū)域變電所供電時(shí)，架空線路為4.

109、5km。</p><p>　　UC1=36.75KV, UC2=10.5KV,</p><p>　　取基準(zhǔn)值Sd=100MVA ,SOC=1000MVA</p><p>　　Id1= ==1.57 KA ,</p><p>　　Id2===5.5 KA</p><p>　　電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值：X1*==0.1<

110、/p><p>　　架空線路的電抗標(biāo)么值，查表的到，X0=0.4</p><p>　　X2*= X0L=0.4×4.5×=0.133</p><p>　　電力變壓器的電抗標(biāo)么值：UK%=5 , X3*==4</p><p>　　1)當(dāng)k-1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)</p><p>　　圖5-2 k-1點(diǎn)短路等效電路圖

111、</p><p>　　總電抗 =0.1+0.133=0.233</p><p>　　三相短路電流周期分量有效值 ==6.738 KA</p><p>　　其他三相短路電流 I”(3)= = ==6.738 KA</p><p>　　=2.55 ×=2.55×6.738=17.182 KA</p><p

112、>　　=1.51×=10.174 KA</p><p>　　三相短路容量===429.18 MVA</p><p>　　2)當(dāng)k-2點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)</p><p>　　圖5-3 k-2點(diǎn)短路等效電路圖</p><p>　　總電抗 =0.1+0.133+=2.233</p><p>　　三相短路電流周期分量

113、有效值 ==2.463 KA </p><p>　　其他三相短路電流I”(3)= = ==2.463 KA</p><p>　　=2.55 ×=2.55×2.463=6.281 KA </p><p>　　=1.51×=3.719 KA</p><p>　　三相短路容量 ===44.78 MV

114、A</p><p>　　表5-3短路電流計(jì)算表</p><p>　　2.當(dāng)由火力發(fā)電產(chǎn)供電時(shí)，架空線路為17km。</p><p>　　UC1=36.75KV, UC2=10.5KV,</p><p>　　取基準(zhǔn)值Sd=100MVA ,SOC=1000MVA</p><p>　　Id1= ==1.57 KA , <

115、;/p><p>　　Id2===5.5 KA</p><p>　　電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值：X1*==0.1</p><p>　　架空線路的電抗標(biāo)么值，查表的到，X0=0.4</p><p>　　X2*= X0L=0.4×17×=0.5</p><p>　　用標(biāo)么值的方法按上計(jì)算方法可得k-1和k-2點(diǎn)的短

116、路電流。</p><p>　　1)當(dāng)k-1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)</p><p>　　總電抗 =0.1+0.5=0.6</p><p>　　三相短路電流周期分量有效值 ==2.617KA</p><p>　　其他三相短路電流I”(3)= = ==2.617 KA</p><p>　　=2.55 ×=2.55

117、5;2.617=6.673 KA </p><p>　　=1.51×=4.036 KA</p><p>　　三相短路容量 ===166.7 MVA</p><p>　　2)當(dāng)k-2點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)</p><p>　　總電抗 =0.1+0.5+=2.6</p><p>　　三相短路電流周期分量

118、有效值 ==2.115 KA </p><p>　　其他三相短路電流I”(3)= = =2.115 KA</p><p>　　=2.55 ×=2.55×2.115=5.393 KA </p><p>　　=1.51×=3.194 KA</p><p>　　三相短路容量 ===38.46

119、MVA</p><p>　　表5-4短路電流計(jì)算表</p><p>　　第六章 電氣設(shè)備選擇和校驗(yàn)</p><p>　　6.1高壓電器選擇的一般原則</p><p>　　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)：</p><p>　　1）按正常工作條件包括電壓，電流，頻率及開斷電流等選擇；</p