煤礦供電系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</p><p>　?。ǔ柕V供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)）</p><p>　　姓 名 </p><p>　　專 業(yè) 電氣自動(dòng)化 </p><p>　　年 紀(jì) </p><p><b&g

2、t;　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論4</b></p><p>　　1.1朝陽礦供電系統(tǒng)簡介4</p><p>　　1.2 本設(shè)計(jì)的原始資料4</p><p>　　1.2.1 電壓等級(jí)4</p><p>　　1.2.2 設(shè)計(jì)容量4</p>

3、;<p>　　1.2.3 進(jìn)出線及負(fù)荷情況5</p><p>　　1.2.4.環(huán)境條件5</p><p>　　第二章 負(fù)荷計(jì)算6</p><p>　　2.1 負(fù)荷計(jì)算目的6</p><p><b>　　2.2負(fù)荷計(jì)算6</b></p><p>　　2.2.1 與負(fù)荷計(jì)算有關(guān)

4、的物理量6</p><p>　　2.3 計(jì)算負(fù)荷的實(shí)用計(jì)算方法8</p><p>　　2.3.1求計(jì)算負(fù)荷8</p><p>　　第三章 電氣主接線選擇設(shè)計(jì)14</p><p>　　3.1 幾種常用主接線方式比較與選擇(廠區(qū)供電)14</p><p>　　3.1.1雙母線接線14</p>&l

5、t;p>　　3.1.2單母線分段接線14</p><p>　　3.2 變壓器的選擇15</p><p>　　3.2.1 變壓器臺(tái)數(shù)選擇15</p><p>　　3.2.2 變壓器的選擇計(jì)算16</p><p>　　第四章 短路計(jì)算19</p><p>　　4.1短路計(jì)算的方法與步驟19</p&g

6、t;<p>　　4.4.1 歐姆法19</p><p>　　4.4.2標(biāo)幺值法19</p><p>　　4.2 短路計(jì)算19</p><p>　　第五章 電氣設(shè)備的選擇23</p><p>　　5.1 導(dǎo)線截面的選擇23</p><p>　　5.2 母線的選擇27</p><

7、;p>　　5.3 斷路器及隔離開關(guān)的選擇30</p><p>　　5.3.1 斷路器的選擇30</p><p>　　5.3.2 隔離開關(guān)的選擇31</p><p>　　5.3.3 按短路條件進(jìn)行校驗(yàn)31</p><p>　　第六章 無功補(bǔ)償33</p><p>　　6.1 功率因數(shù)的基本概念33<

8、;/p><p>　　6.2 提高功率因數(shù)的方法33</p><p>　　6.3 并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式33</p><p>　　6.3.1 低壓集中補(bǔ)償33</p><p>　　6.4 無功功率補(bǔ)償計(jì)算34</p><p>　　第七章 防雷與接地37</p><p>　　7.1 避雷針37

9、</p><p>　　7.1.1 避雷針的作用37</p><p>　　7.1.2 避雷針的裝設(shè)原則37</p><p>　　7.2 避雷器38</p><p>　　7.2.1 避雷器的作用38</p><p>　　7.2.2 避雷器的工作原理38</p><p>　　7.3 保護(hù)接地

10、38</p><p>　　7.3.1 工作原理38</p><p>　　7.3.2 適用范圍39</p><p>　　7.3.3 接地類型39</p><p>　　第八章 結(jié) 束 語40</p><p>　　參 考 文 獻(xiàn)41</p><p><b>　　前 言</b

11、></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們本科結(jié)業(yè)最后一個(gè)綜合性教學(xué)環(huán)節(jié),它主要考察了我們兩年多來對(duì)理論知識(shí)的掌握程度，是學(xué)習(xí)的深化和升華。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)可以有力地衡量我們的獨(dú)立思考、自行分析、理論應(yīng)用以及現(xiàn)場實(shí)際操作能力。</p><p>　　本論文題目是《朝陽礦供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)》，是根據(jù)朝陽礦負(fù)荷的特點(diǎn)，就供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容展開說明，其內(nèi)容包括電氣主接線方案的比較和選擇，負(fù)荷計(jì)算和統(tǒng)計(jì)

12、，變壓器的選擇，三相短路計(jì)算，母線的選擇和導(dǎo)線的選擇、計(jì)算及校驗(yàn)，設(shè)備的選擇，無功功率的補(bǔ)償容量的計(jì)算和無功補(bǔ)償方式的選擇，防雷及接地。當(dāng)然，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程遇到了許多的困難，為了更好的鞏固所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，解決畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題，我參考了《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》、《供電技術(shù)》、《電氣工程》、《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理》、《發(fā)電廠電氣部分》等書籍 。同時(shí)得到了王老師的悉心指導(dǎo)和其他同學(xué)的幫忙，由于我的水平有限，在設(shè)計(jì)中難免有一些錯(cuò)誤和不當(dāng)

13、之處，懇請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1朝陽礦供電系統(tǒng)簡介</p><p>　　礦區(qū)供電電源為110KV雙回路電源，一路由寶陽變電站采用LGJ—150型鋁絞線供至礦區(qū)110KV變電站，線路總長23.8KM，混凝土桿；另一路由王寨變電站采用LGJ—185型鋁絞線供至礦區(qū)變電站，線路

14、總長13.9KM。礦區(qū)變電站安裝2臺(tái)SFSL1型和SFSL6型2萬千伏安變壓器，主要擔(dān)負(fù)礦區(qū)和附近農(nóng)村用電，平時(shí)一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。變壓器輸出6KV供各井使用。</p><p>　　一井供電由礦區(qū)110KV變電站雙回路(架空線號(hào)LGJ-240)6KV供電至一井地面變電所，目前正準(zhǔn)備安裝 3回路。110KV變電站往西風(fēng)井扇風(fēng)機(jī)房有兩條專用高壓線路。全井總裝機(jī)容量11140KW，其中地面1640KW，井下9600KW

15、。高壓電動(dòng)機(jī)共安裝30臺(tái)，最大負(fù)荷5023KW。地面有一個(gè)變電所，井下兩個(gè)水平面共四個(gè)變電所。地面往井下中央變電所共用5趟鎧裝電纜，型號(hào)ZLQP-3×185型，長度740米。-10變電所往-250變電所用三趟電纜，長度779米。</p><p>　　二井供電由礦區(qū)110KV變電站雙回路(架空線號(hào)LGJ-185)6KV供電線路至地面變電所，長度為1.04KM，全井總裝機(jī)容量6565KW。，其中地面1890

16、KW，井下4675KW。高壓電動(dòng)機(jī)共安裝5臺(tái)，最大負(fù)荷2460KW。地面有一個(gè)變電所，井下兩個(gè)采區(qū)共四個(gè)變電所。地面往井下中央變電所共用2趟鎧裝電纜，型號(hào)ZLQP-3×95型，長度900米。中央變電所往戊2平臺(tái)變電所用2趟電纜，長度1400米。戊2平臺(tái)變電所往戊2采區(qū)變電所用2趟電纜，長度584米。</p><p>　　三井供電由礦區(qū)110KV變電站雙回路(架空線號(hào)LGJ-120)6KV供電線路供至地面

17、變電所，長度為1.67KM，全井總裝機(jī)容量2620KW，其中地面1120KW，井下1500KW。最大負(fù)荷491KW。地面有一個(gè)變電所，井下共2個(gè)變電所。礦井供電能力滿足安全生產(chǎn)要求。地面往井下中央變電所共用2趟鎧裝電纜，型號(hào)ZLQP-3×70型，長度210米。中央變電所往采區(qū)變電所用兩趟電纜，長度480米。</p><p>　　1.2 本設(shè)計(jì)的原始資料</p><p>　　1.2

18、.1 電壓等級(jí)</p><p>　　10KV/660V,380V； </p><p>　　1.2.2 設(shè)計(jì)容量</p><p>　　擬設(shè)計(jì)安裝五臺(tái)主變壓器；</p><p>　　1.2.3 進(jìn)出線及負(fù)荷情況</p><p>　　(1)、由礦中央變電所引進(jìn)兩趟110KV進(jìn)線；(2)、變電所出線為電纜出線；</p&

19、gt;<p>　　(3)、負(fù)荷功率因數(shù)為0.8左右；</p><p>　　1.2.4.環(huán)境條件</p><p>　　當(dāng)?shù)刈罡邭鉁?7.6攝氏度，最低氣溫-25攝氏度，最熱月份平均溫度23.3攝氏度，變電所所處海拔高度200M，污穢程度中級(jí)。</p><p><b>　　第二章 負(fù)荷計(jì)算</b></p><p&g

20、t;　　電力負(fù)荷的計(jì)算，對(duì)合理配置電源，合理布局供電線路，以及正確選擇各種電器設(shè)備和導(dǎo)線、電纜等都是不可缺少的。負(fù)荷計(jì)算得準(zhǔn)確，使設(shè)計(jì)工作建立在可靠的基礎(chǔ)資料之上，得出的工程設(shè)計(jì)方案經(jīng)濟(jì)合理。反之，若負(fù)荷計(jì)算得過大或過小，則會(huì)造成投資和設(shè)備器材的浪費(fèi)，或使設(shè)備承受不了符合電流而造成事故，影響安全供電。</p><p>　　2.1 負(fù)荷計(jì)算目的</p><p>　　在進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)時(shí)，基本

21、的原始資料為工藝部門提供的各種用電設(shè)備的產(chǎn)品銘牌數(shù)據(jù)，如額定容量、額定電壓等，這是設(shè)計(jì)的依據(jù)。但是，能否簡單地用設(shè)備額定容量來選擇導(dǎo)體和各種供電設(shè)備呢?顯然是不能的。因?yàn)樗惭b的設(shè)備并非都同時(shí)運(yùn)行，而且運(yùn)行著的設(shè)備實(shí)際需用的負(fù)荷也并不是每一時(shí)刻都等于設(shè)備的額定容量，而是在不超過額定容量的范圍內(nèi)，時(shí)大時(shí)小地變化著。所以直接用額定容量(也稱安裝容量)選擇供電設(shè)備和供配電系統(tǒng)，必將導(dǎo)致有色金屬的浪費(fèi)和工程投資的增加。因而，供配電設(shè)計(jì)的第一步．

22、需要計(jì)算全廠和各車間的實(shí)際負(fù)荷。</p><p><b>　　負(fù)荷計(jì)算主要包括：</b></p><p>　　(1)求計(jì)算負(fù)荷(也稱需用負(fù)荷)。目的是為了合理地選擇工廠各級(jí)電壓供電網(wǎng)絡(luò)變壓器容量和電器設(shè)備型號(hào)等。</p><p>　　(2)算出尖峰電流。用與計(jì)算電壓波動(dòng)、電壓損失，選擇熔斷器和保護(hù)元件等。</p><p>

23、;　　(3)算出平均負(fù)荷。用來計(jì)算全廠電能需要量、電能損耗和選擇無功補(bǔ)償裝置等。</p><p><b>　　2.2負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　2.2.1 與負(fù)荷計(jì)算有關(guān)的物理量</p><p>　　一、年最大負(fù)荷和最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)</p><p>　　年最大負(fù)荷是指全年中最大工作班內(nèi)半小時(shí)平均功率的最大值，

24、并用符號(hào)Pmax、Qmax和Smax分別表示年有功、無功和視在最大負(fù)荷。</p><p>　　所謂最大工作班，是指一年中最大負(fù)荷月份內(nèi)最少出現(xiàn)2—3次的最大負(fù)荷工作班，而不是偶然出現(xiàn)的某一個(gè)工作班。</p><p>　　年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax，是一個(gè)假想時(shí)間。其物理意義是：如果用戶以年最大負(fù)荷Pmax持續(xù)運(yùn)行Tmax小時(shí)所消耗的電能恰好等于全年實(shí)際消耗的電能，那么Tmax即為年最大負(fù)

25、荷利用小時(shí)數(shù)。如圖2—2所示，年持續(xù)負(fù)荷曲線與兩軸所包圍的面積等于Pmax與Tmax的乘積(即面積I等于面積II)所以Tmax可表達(dá)為</p><p>　　Tmax=Wp/Pmax(h) (2—1)</p><p><b>　　同理</b></p><p>　　Tmax(無功)=WQ/Qmax

26、 (2—2)</p><p>　　式中W——全年消耗的電量；</p><p>　　Wp—有功電量(kw·h)；</p><p>　　WQ——無功電量(kvar·h)；</p><p>　　Tmax一是標(biāo)志工廠負(fù)荷是否均勻的一個(gè)重要指標(biāo)。這一概念在計(jì)算電能損耗和電氣設(shè)備選擇中均要用到。</p><p&

27、gt;<b>　　平均負(fù)荷和負(fù)荷系數(shù)</b></p><p><b>　　(1) 平均負(fù)荷</b></p><p>　　平均負(fù)荷是指電力用戶在一段時(shí)間內(nèi)消費(fèi)功率的平均值，記作Ppj、Qpj、Spj。如圖2—1(b)所示為平均有功負(fù)荷，其值為用戶在由0到t時(shí)間內(nèi)所消費(fèi)的電能Wp(KW·h)除以時(shí)間t，即</p><p&

28、gt;　　Ppj＝Wp/t (kw) (2—3)</p><p>　　式中 Wp——由0到t時(shí)間內(nèi)消托的有功電能Wp(kW·h)。</p><p>　　對(duì)于年平均負(fù)荷，全年小時(shí)數(shù)t取8760，Wp是全年消費(fèi)的總電能。</p><p>　　在最大工作班內(nèi)，平均負(fù)荷與最大負(fù)荷之比稱為負(fù)荷系數(shù)．并用分別表示有功、無功負(fù)荷系

29、數(shù)。其關(guān)系式為</p><p>　?。絇pj/Pmax (2—4)</p><p>　?。絈pj/Qmax (2—5)</p><p><b>　　(2) 負(fù)荷系數(shù)</b></p><p>　　負(fù)荷系數(shù)也稱負(fù)荷率，又叫負(fù)荷曲線填充系

30、數(shù)。它是表征負(fù)荷變化規(guī)律的一個(gè)參數(shù)。其值愈大，則負(fù)荷曲線愈平坦，負(fù)荷波動(dòng)愈小。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)字，一般工廠負(fù)荷系數(shù)年平均值多為＝0．70—0．75；＝O．76—0．82。</p><p>　　上述數(shù)據(jù)說明無功負(fù)荷曲線的變動(dòng)比有功負(fù)荷曲線平坦。除了大量使用電焊設(shè)備的工廠或車間外，一般 值比值高10％一15％左右。相同類型的工廠或車間具有近似的負(fù)荷系數(shù)。</p><p>　　三、需用系數(shù)和利用系數(shù)

31、</p><p>　　在工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，常使用需用系數(shù)和利用系數(shù)，其定義為</p><p>　　需用系數(shù) Kx=Pn (2—6)</p><p>　　利用系數(shù) KL= Pn (2—7)</p><p>　　式中Pn——額定

32、功率。</p><p>　　實(shí)踐表明，同類型的工廠，需用系數(shù)Kx，利用系數(shù)KL十分相近，可以分別用典型數(shù)值表示它們。</p><p>　　2.3 計(jì)算負(fù)荷的實(shí)用計(jì)算方法</p><p>　　常用的計(jì)算方法有需用系數(shù)法、二項(xiàng)式法、利用系數(shù)法等。在實(shí)際工程供配電設(shè)計(jì)中，廣泛采用需用系數(shù)法。因此這種方法計(jì)算簡便，多用于方案估算、初步設(shè)計(jì)和全廠、大型車間變電所的施工設(shè)計(jì)。&

33、lt;/p><p>　　根據(jù)負(fù)荷類型，選擇需用系數(shù)法求出計(jì)算負(fù)荷。</p><p>　　2.3.1求計(jì)算負(fù)荷</p><p><b>　　一、設(shè)備容量的確定</b></p><p>　　進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，需按性質(zhì)將用電設(shè)備分為不同的用電設(shè)備組，然后確定設(shè)備容量(或稱設(shè)備功率)。</p><p>　　由于

34、各用電設(shè)備的額定工作條件不同，有的長期工作，有的短時(shí)工作，因而在求計(jì)算負(fù)荷時(shí)，不能將額定功率直接相加，而需將不同工作制的用電設(shè)備額定功率換算為統(tǒng)一規(guī)定工作條件下的功率。這個(gè)功率稱為用電設(shè)備的設(shè)備功率(或設(shè)備容量)，并用PS表示。其值分別為：</p><p>　　(1)對(duì)長期工作制的用電設(shè)備，PS＝Pn(額定功率)；</p><p>　　(2)對(duì)短時(shí)但連續(xù)工作制的用電設(shè)備，PS＝Pn；<

35、;/p><p>　　(3)以反復(fù)短時(shí)工作制的用電設(shè)備，設(shè)備功率是將某一暫載率下的銘牌額定功率統(tǒng)一換算為標(biāo)準(zhǔn)暫載率下的功率。</p><p>　　所謂暫載率，是指用電設(shè)備工作時(shí)間與整個(gè)工作周期時(shí)間之比值，用Jc表示</p><p>　　Jc＝100% (2—8)</p><p>　　式中 tg——工作時(shí)間；</p

36、><p><b>　　tx——停歇時(shí)間。</b></p><p>　　設(shè)備銘牌上所給的額定功率時(shí)的哲載率用JCn表示，稱額定暫載率。</p><p>　　二、按需用系數(shù)法求計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　(1)用電設(shè)備各組的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　用電設(shè)備組是由工藝性質(zhì)相同、需用系數(shù)相近的一些設(shè)備

37、合并成的一組用電設(shè)備。在一個(gè)車間中，可根據(jù)具體情況將用電設(shè)備分為若干組。再分別計(jì)算各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷。</p><p><b>　　其計(jì)算公式為</b></p><p>　　(2—9) </p><p>　　式中Pjs、Qjs、Sjs——該用電設(shè)備組的有功、無功和視在計(jì)算負(fù)荷；</p><p&g

38、t;　　Ps——該用電設(shè)備組的設(shè)備容量總和，但不包括備用設(shè)備容量(kW)；</p><p>　　Un——額定電壓(kv)；</p><p>　　——與運(yùn)行功率因數(shù)角相對(duì)應(yīng)的正切值；</p><p>　　Ijs——該用電設(shè)備組的計(jì)算電流(A)；</p><p>　　Kx——該用電設(shè)備組的需用系數(shù)；</p><p>　　需

39、用系數(shù)的物理意義是：</p><p><b>　　(2—10)</b></p><p>　　式中——用電設(shè)備組平均效率(用電設(shè)備在運(yùn)行時(shí)要產(chǎn)生功率損耗，用電設(shè)備(如電動(dòng)機(jī))輸出的功率與實(shí)際輸人的功率之比即用電設(shè)備的效率，＜1)；</p><p>　　K∑——同時(shí)系數(shù)(用電設(shè)備組的設(shè)備并非同時(shí)都運(yùn)行。該設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)工作著的用電設(shè)備容量與該組

40、用電設(shè)備總?cè)萘恐燃礊橥瑫r(shí)系數(shù)，K∑＜1，參見表2—1，對(duì)于一臺(tái)電動(dòng)機(jī)而言K∑=1)；</p><p>　　Kf ——負(fù)荷系數(shù)(工作著的用電設(shè)備一般并非全在滿負(fù)荷下運(yùn)行。該設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)，工作著的用電設(shè)備實(shí)際所需功率與工作著的用電設(shè)備總功率之比稱為負(fù)荷系數(shù)，Kf＜1)；</p><p>　　——線路供電效率(因?yàn)殡姽β释ㄟ^電力線路在線路上要產(chǎn)生功率損耗，所以末端功率要小于始端功率。其線

41、路末端功率與端功率之比稱為線路供電效率，一般為0．95—0．98)。</p><p>　　由此可看出，需用系數(shù)是一個(gè)綜合系數(shù)，它標(biāo)志著用電設(shè)備組投入運(yùn)行時(shí)，從供電網(wǎng)絡(luò)實(shí)際取用的功率與用電設(shè)備組設(shè)備功率之比。需用系數(shù)一般小于l。</p><p>　　表2—1、需用系數(shù)法的同時(shí)系數(shù)K∑ (供參考)</p><p>　　注：、無功負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)一般采用與有功負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)

42、K∑相同數(shù)；</p><p>　　、當(dāng)由全廠各車間的設(shè)備容量直接計(jì)算全廠最大負(fù)荷時(shí)，應(yīng)同時(shí)乘以表中兩中同時(shí)系數(shù)。</p><p>　　(2)多個(gè)用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　在配電干線上或車間變電所低壓母線上，常有多個(gè)用電設(shè)備組同時(shí)工作，但是各個(gè)用電設(shè)備組的最大負(fù)荷也非同時(shí)出現(xiàn)，因此在求配電干線或車間變電縮低壓母線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)在計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)K∑。

43、具體如下： </p><p><b>　　(2—11)</b></p><p>　　式中Pjs、Qjs、Sjs――為配電干線或變電站低壓母線的有功、無功、視在計(jì)算負(fù)荷；</p><p>　　K∑――同時(shí)系數(shù)，參見表2—1；</p><p>　　

44、m――該配電干線或變電站低壓母線上所接用電設(shè)備總數(shù)；</p><p>　　Kxi,,Psi――分別為某一用電設(shè)備組的需用系數(shù)，功率因數(shù)角正切值，總設(shè)備容量；</p><p>　　Ijs――為該干線或變電站低壓母線上的計(jì)算電流；(A)</p><p>　　Un―― 為該干線或低壓母線上的額定電壓；(kV)</p><p>　　對(duì)于五個(gè)變壓器，代

45、入以上公式計(jì)算如下：</p><p>　　(1)變壓器一：已知P＝934kW，取cos=0.75，Kd=0.8，現(xiàn)求其總的計(jì)算負(fù)荷,并取有功同時(shí)系數(shù).無功同時(shí)系數(shù)都為Ksi=0.9，則：</p><p><b>　　=</b></p><p>　　根據(jù)負(fù)荷電流,選擇自動(dòng)開關(guān)的額定電流為800A。</p><p>　　(2

46、)變壓器二：已知P＝770kW，取cos=0.8，K∑ =0.8，現(xiàn)</p><p>　　求其總的計(jì)算負(fù)荷,并取有功同時(shí)系數(shù).無功同時(shí)系數(shù)都為Ksi=0.9，則： </p><p>　　根據(jù)負(fù)荷電流,選擇自動(dòng)開關(guān)的額定電流為700A。</p><p>　　(3)變壓器三：已知P＝590kW，取cos =0.7，Kd=0.7，現(xiàn)求其總的計(jì)算負(fù)

47、荷,并取有功同時(shí)系數(shù).無功同時(shí)系數(shù)都為K∑=0.9，則：</p><p>　　根據(jù)負(fù)荷電流,選擇自動(dòng)開關(guān)的額定電流為800A。</p><p>　　(4)變壓器四：已知P＝694kW，取cos=0.85，Kxi=0.8，現(xiàn)求其總的計(jì)算負(fù)荷,并取有功同時(shí)系數(shù),無功同時(shí)系數(shù)都為K∑=0.9，則：</p><p>　　根據(jù)負(fù)荷電流,選擇自動(dòng)開關(guān)的額定電流為600A。<

48、;/p><p>　　(5)變壓器五：已知P＝991kW，取cos=0.8，Kxi=0.8，現(xiàn)求其總的計(jì)算負(fù)荷，并取有功同時(shí)系數(shù)、無功同時(shí)系數(shù)都為K∑=0.9,則：</p><p>　　根據(jù)負(fù)荷電流,選擇自動(dòng)開關(guān)的額定電流為800A。</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算， P,Q值可以作為第三章變壓器選擇，第四章短路電流計(jì)算，第六章無功補(bǔ)償提供數(shù)據(jù)，其中電流值可以作為選擇電

49、纜型號(hào)和選擇自動(dòng)開關(guān)的依據(jù)。</p><p>　　表2－2 各個(gè)變壓器負(fù)荷統(tǒng)計(jì)結(jié)果匯總</p><p>　　第三章 電氣主接線選擇設(shè)計(jì)</p><p>　　主接線設(shè)計(jì)主要包括選擇變壓器的容量、臺(tái)數(shù)和電氣接線方式。要研究常用類型的電氣接線方案，并根據(jù)工廠對(duì)供電可靠性的要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選出最合理的電氣主接線。</p><p>　　3.1 幾

50、種常用主接線方式比較與選擇(廠區(qū)供電)</p><p>　　3.1.1雙母線接線</p><p>　　圖3.1 雙母線接線</p><p>　　如圖3.1所示，為不分段的雙母線主接線圖。它具有兩組母線W1、W2，兩組母線之間用母線聯(lián)絡(luò)短路器QF(簡稱母聯(lián))連接起來，每一個(gè)回路都經(jīng)過一臺(tái)斷路器和兩組隔離開關(guān)接到兩組母線上。但母連短路器QF短開時(shí)，一組母線帶電，另一組母

51、線不帶電。帶電的稱為工作母線，不帶電的稱為備用母線。正常運(yùn)行時(shí)，接至工作母線的隔離開關(guān)接通，接到備用母線的隔離開關(guān)斷開。</p><p>　　3.1.2單母線分段接線</p><p>　　圖3.2 單母線分?jǐn)嘟泳€</p><p>　　如圖3.2,單母線用分段斷路器QF1進(jìn)行分段，可以提高供電可靠性和靈活性。對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，由兩個(gè)電源供電，當(dāng)一

52、段母線發(fā)生故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)將故障段隔離。保證正常段母線不間斷供電，不致重要用戶停電。</p><p>　　通過比較可知，方案一比方案二可靠性要高,但從經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件來說，結(jié)合設(shè)備選型，綜合考慮，方案二在保證供電可靠性的前提下，是比較經(jīng)濟(jì)的最佳方案。</p><p>　　3.2 變壓器的選擇</p><p>　　3.2.1 變壓器臺(tái)數(shù)選擇</p>&

53、lt;p>　　變壓器臺(tái)數(shù)選擇原則是：</p><p>　　(1)選擇一臺(tái),適用范圍：</p><p>　　a、總計(jì)算負(fù)荷不大于1250kVA的三級(jí)負(fù)荷變電所；</p><p>　　b、變電所另有低壓聯(lián)絡(luò)線，或有其它備用電源，而總的計(jì)算負(fù)荷不大于1250kVA的含有部分一、二級(jí)負(fù)荷的變電所。</p><p>　　(2)選擇兩臺(tái)，適用范圍：

54、</p><p>　　a、供含有大量一、二級(jí)負(fù)荷的變電所；</p><p>　　b、供總的計(jì)算負(fù)荷大于1250kVA的三級(jí)負(fù)荷變電；</p><p>　　c、季節(jié)性負(fù)荷變化較大，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)上考慮經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有利的。</p><p>　　(3)選擇多臺(tái),適用范圍：</p><p>　　a、供電網(wǎng)過大,接地電流過大，對(duì)人身及設(shè)

55、備安全不利。</p><p>　　b、供電會(huì)造成電壓嚴(yán)重波動(dòng)的設(shè)備較多。</p><p>　　根據(jù)朝陽礦的負(fù)荷特點(diǎn)選用五臺(tái)變壓器對(duì)廠區(qū)供電。</p><p>　　3.2.2 變壓器的選擇計(jì)算</p><p>　　在負(fù)荷計(jì)算中變壓器的有功功率和無功功率損耗可以按照以下簡化公式計(jì)算:</p><p>　　對(duì)SJL1等型的電

56、力變壓器</p><p>　　△PT = 0.02Sjs (3－1)</p><p>　　△QT ≈ 0.08Sjs (3－2)</p><p>　　對(duì)SL7,S7,S9等低損耗電力變壓器</p><p>　　△PT = 0.0015Sjs (3－3)&

57、lt;/p><p>　　△QT ≈ 0.06Sjs (3－4)</p><p>　　(1)對(duì)于變壓器一：現(xiàn)已知P=934KW，Sjs=896.64KVA,其有功和無功損耗計(jì)算，及其變壓器的視在功率，功率因數(shù)計(jì)算如下:</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算的視在功率，選擇變壓器一的容量為1000kVA。再根據(jù)工程手冊(cè)工變壓器的型號(hào)，現(xiàn)選用S9－1

58、000/10型的三相電力變壓器，它表示三相、油浸自冷式、銅導(dǎo)線繞組、額定容量為1000kVA、高壓側(cè)繞組電壓為10kV，第九次系列設(shè)計(jì)的電力變壓器，聯(lián)結(jié)組別為Y，yn0。</p><p>　　(2)對(duì)于變壓器二：現(xiàn)已知,其有功和無功損耗計(jì)算，及其變壓器的視在功率，功率因數(shù)計(jì)算如下:</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算的視在功率，選擇變壓器二的容量為800kVA。再根據(jù)工程手冊(cè)工變壓器的型號(hào)，

59、現(xiàn)選用S9－800/10型的三相電力變壓器，它表示三相、油浸自冷式、銅導(dǎo)線繞組、額定容量為800kVA、高壓側(cè)繞組電壓為10kV，第九次系列設(shè)計(jì)的電力變壓器，聯(lián)結(jié)組別為Y，yn0。</p><p>　　(3)對(duì)于變壓器三：現(xiàn)已知，其有功和無功損耗計(jì)算，及其變壓器的視在功率，功率因數(shù)計(jì)算如下:</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算的視在功率，選擇變壓器三的容量為630kVA。再根據(jù)工程手冊(cè)工變壓

60、器的型號(hào)，現(xiàn)選用S9－630/10型的三相電力變壓器，它表示三相、油浸自冷式、銅導(dǎo)線繞組、額定容量為630kVA、高壓側(cè)繞組電壓為10kV，第九次系列設(shè)計(jì)的電力變壓器，聯(lián)結(jié)組別為Y，yn0。</p><p>　　(4)對(duì)于變壓器四：</p><p>　　現(xiàn)已知，其有功和無功損耗計(jì)算，及其變壓器的視在功率，功率因數(shù)計(jì)算如下:</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算的視在功率

61、，選擇變壓器四的容量為630kVA。再根據(jù)工程手冊(cè)工變壓器的型號(hào)，現(xiàn)選用S9－630/10型的三相電力變壓器，它表示三相、油浸自冷式、銅導(dǎo)線繞組、額定容量為630kVA、高壓側(cè)繞組電壓為10kV，第九次系列設(shè)計(jì)的電力變壓器，聯(lián)結(jié)組別為Y，yn0。</p><p>　　(5)對(duì)于變壓器五：現(xiàn)已知，其有功和無功損耗計(jì)算，及其變壓器的視在功率，功率因數(shù)計(jì)算如下:</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算

62、的視在功率，選擇變壓器五的容量為1250kVA。再根據(jù)工程手冊(cè)工變壓器的型號(hào)，現(xiàn)選用S9－1250/10型的三相電力變壓器，它表示三相、油浸自冷式、銅導(dǎo)線繞組、額定容量為1250kVA、高壓側(cè)繞組電壓為10kV，第九次系列設(shè)計(jì)的電力變壓器，聯(lián)結(jié)組別為Y，yn0。根據(jù)以上計(jì)算制表如下：</p><p>　　表3－1各個(gè)變壓器型號(hào)統(tǒng)計(jì)</p><p><b>　　第四章 短路計(jì)算&l

63、t;/b></p><p>　　為保證電力系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行，在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行分析中，不僅要考慮系統(tǒng)在正常狀態(tài)下的運(yùn)行情況，還應(yīng)該考慮系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)的運(yùn)行情況及故障產(chǎn)生的后果等。電力系統(tǒng)短路是各種系統(tǒng)故障中出現(xiàn)最多、情況最嚴(yán)重的一種。所謂“短路”，就是電力系統(tǒng)中一切不正常的相與相之間或相與地(指中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng))之間發(fā)生通路的情況。</p><p>　　4.1短路計(jì)算的方法與

64、步驟</p><p><b>　　4.4.1 歐姆法</b></p><p>　　(1) 計(jì)算短路回路中各主要元件的阻抗；</p><p>　　(2) 繪短路回路等效電路，按阻抗串并聯(lián)求等效阻抗求等效阻抗的方法，化簡電路，計(jì)算短路回路的總阻抗；</p><p>　　(3) 計(jì)算三相短路電流周期分量有效值及其它短路電流和三

65、相短路容量；</p><p>　　(4) 列出短路計(jì)算表。</p><p><b>　　4.4.2標(biāo)幺值法</b></p><p>　　(1) 設(shè)頂基準(zhǔn)容量Sd和基準(zhǔn)電壓Ud，計(jì)算短路點(diǎn)基準(zhǔn)電流Id；</p><p>　　(2) 計(jì)算短路回路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值；</p><p>　　(3)

66、繪短路回路的等效電路，按阻抗串并聯(lián)回路求等效阻抗的方法，化簡電路，計(jì)算短路回路的總電抗標(biāo)幺值；</p><p>　　(4) 計(jì)算三相短路電流周期分量有效值及其它短路電流和三相短路容量；</p><p>　　(5) 列出短路計(jì)算表。根據(jù)朝陽礦的特點(diǎn)及短路類型選用歐姆法進(jìn)行短路計(jì)算。</p><p><b>　　4.2 短路計(jì)算</b></p

67、><p>　　(1)對(duì)于第一臺(tái)變壓器，如圖4－1為變壓器低壓側(cè)發(fā)生三相短路?，F(xiàn)已知電力系統(tǒng)為∞系統(tǒng)，不考慮電抗，即電抗為0，電力變壓器為1000kVA，短路電流Uk(%)為4.5。</p><p>　　按照歐姆法計(jì)算進(jìn)行三相計(jì)算，計(jì)算順序內(nèi)容，K點(diǎn)短路計(jì)算。</p><p>　　圖4－1 電力系統(tǒng)圖1</p><p>　　電力系統(tǒng)的電抗為

68、 據(jù)已知得 X1=0</p><p>　　電力變壓器的電抗為：,計(jì)算得 </p><p>　　三相短路電流 ： </p><p>　　及 </p><p>　　三相短路容量 </p><p>　　(2)對(duì)于第二個(gè)變壓器，如圖4－2為變壓器低壓側(cè)發(fā)生三相短路?，F(xiàn)已知電力系統(tǒng)為

69、∞系統(tǒng)，不考慮電抗，即電抗為0，電力變壓器為800kVA，短路電流Uk(%)為4.5。</p><p>　　圖4－2 電力系統(tǒng)圖2</p><p>　　按照歐姆法進(jìn)行三相計(jì)算，計(jì)算順序內(nèi)容，K點(diǎn)短路計(jì)算。</p><p>　　電力系統(tǒng)的電抗為 據(jù)已知得 X1=0</p><p>　　電力變壓器的電抗為： 計(jì)算得 </p

70、><p>　　三相短路電流： </p><p>　　及 </p><p>　　三相短路容量 </p><p>　　(3)對(duì)于第三臺(tái)變壓器，如圖4－3為變壓器低壓側(cè)發(fā)生三相短路。現(xiàn)已知電力系統(tǒng)為∞系統(tǒng)，不考慮電抗，即電抗為0，電力變壓器為630kVA，短路電流Uk(%)為4.5。</p>&

71、lt;p>　　圖4－3 電力系統(tǒng)圖3</p><p>　　按照歐姆法進(jìn)行三相計(jì)算，計(jì)算順序內(nèi)容，K點(diǎn)短路計(jì)算。</p><p>　　電力系統(tǒng)的電抗為 據(jù)已知得 X1=0</p><p>　　電力變壓器的電抗為,計(jì)算得 </p><p>　　三相短路電流 </p><p>　　及

72、 </p><p>　　三相短路容量 </p><p>　　(4)對(duì)于第四臺(tái)變壓器，如圖4－4為變壓器低壓側(cè)發(fā)生三相短路?，F(xiàn)已知電力系統(tǒng)為∞系統(tǒng)，不考慮電抗，即電抗為0，電力變壓器為630kVA，短路電流Uk(%)為4.5。 </p><p>　　圖4－4 電力系

73、統(tǒng)圖4</p><p>　　按照歐姆法進(jìn)行三相計(jì)算，計(jì)算順序內(nèi)容，K點(diǎn)短路計(jì)算。</p><p>　　電力系統(tǒng)的電抗為 據(jù)已知得 X1=0</p><p>　　電力變壓器的電抗為,計(jì)算得 </p><p>　　三相短路電流 </p><p>　　及 </p>&

74、lt;p>　　三相短路容量 </p><p>　　(5)對(duì)于第五臺(tái)變壓器，如圖4－5為變壓器低壓側(cè)發(fā)生三相短路。現(xiàn)已知電力系統(tǒng)為∞系統(tǒng)，不考慮電抗，即電抗為0，電力變壓器為1250kVA，短路電流Uk(%)為4.5。</p><p>　　圖4－5 電力系統(tǒng)圖5</p><p>　　按照歐姆法進(jìn)行三相計(jì)算，計(jì)算順序內(nèi)容，K點(diǎn)短路計(jì)算。</p>

75、;<p>　　電力系統(tǒng)的電抗為 據(jù)已知得 X1=0 </p><p>　　電力變壓器的電抗為,計(jì)算得 </p><p>　　三相短路電流 </p><p>　　及 </p><p>　　三相短路容量 </p><p>　　這時(shí)可以根據(jù)三相短路容量選擇出口

76、斷路器的容量。</p><p>　　第五章 電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　正確地選擇電氣設(shè)備的目的是為了使導(dǎo)體和電器無論在正常情況或故障情況下，均能安全、經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)行。在進(jìn)行設(shè)備額選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證可靠、的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。</p><p>　　電氣設(shè)備選擇的一般原則：</p>

77、<p>　　(1)選擇設(shè)備的額定電壓和額定電流、按短路故障電流校驗(yàn)設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定性。</p><p>　　(2)按工作環(huán)境，運(yùn)行要求，經(jīng)濟(jì)效果和貨源情況，選擇設(shè)備的型號(hào)規(guī)格。例如選屋外或室內(nèi)設(shè)備，選防爆型或普通型設(shè)備，選不適于頻繁操作的少油斷路器還是選用適于頻繁操作的真空斷路器等。</p><p>　　(3)按裝設(shè)地點(diǎn)的三相短路容量Sd，校驗(yàn)開關(guān)電器的斷流能力(斷流容量)。

78、要求設(shè)備的額定斷流容量不小于裝設(shè)地點(diǎn)的Sd，即</p><p>　　式中 ——設(shè)備在額定電壓下的切斷電流；</p><p>　　——安裝地點(diǎn)的三相短路電流。</p><p>　　開關(guān)電器安裝在低于額定電壓電路時(shí)，其斷流容量有所降低，可按下式計(jì)算：</p><p>　　式中 ——開關(guān)電器的額定電壓</p><p>

79、;　　——安裝地點(diǎn)的實(shí)際電壓</p><p>　　——對(duì)應(yīng)實(shí)際電壓的新斷流容量</p><p>　　電氣設(shè)備要能安全、可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并按短路條件來校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定性。</p><p>　　5.1 導(dǎo)線截面的選擇</p><p>　　架設(shè)電網(wǎng)時(shí)，為保證整個(gè)供電系統(tǒng)供電的安全、可靠，減少建設(shè)的初期投資，及以后每年支付

80、的運(yùn)行費(fèi)用，選擇導(dǎo)線和電纜截面時(shí)應(yīng)滿足以下條件：</p><p>　　一、按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面 </p><p>　　每一種導(dǎo)線通過電流時(shí),由于導(dǎo)線本身的電阻及電流的熱效應(yīng)都會(huì)使導(dǎo)線發(fā)熱,溫度升高.如果導(dǎo)線溫度超過一定限度,導(dǎo)線絕緣就要加速老化,甚至損壞或造成短路失火等事故.為使導(dǎo)線能長期通過符合電流而不過熱,對(duì)一定截面的導(dǎo)線就有一個(gè)規(guī)定的容許電流值,稱為允許載流量.這個(gè)數(shù)值是根據(jù)導(dǎo)線

81、絕緣材料的種類\允許溫升\表面散熱情況及散熱面積的大小等條件來確定的.按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面,就是要求根據(jù)計(jì)算負(fù)荷求出的總計(jì)算電流不可超過這個(gè)允許載流量,即:</p><p><b>　　(5－1)</b></p><p>　　若視在負(fù)荷為,電網(wǎng)額定線電壓為 ,則有</p><p><b>　　(5－2)</b></

82、p><p>　　若導(dǎo)線敷設(shè)點(diǎn)的環(huán)境溫度與導(dǎo)線允許載流量采用溫度不同時(shí)，則導(dǎo)線的允許載流量應(yīng)乘校正系數(shù)：</p><p><b>　　(5—3)</b></p><p>　　式中 ——導(dǎo)線正常工作時(shí)的最高允許溫度；</p><p>　　——導(dǎo)線的允許載流量所采用環(huán)境溫度；</p><p>　　—一導(dǎo)線

83、敷設(shè)地點(diǎn)實(shí)際環(huán)境溫度。</p><p>　　必須注意：按發(fā)熱條件選擇的導(dǎo)線截面積還必須注意與保護(hù)裝置(熔斷器及短路器等)配合，若配合不當(dāng)可能導(dǎo)致導(dǎo)線因過流而發(fā)熱起燃，但保護(hù)裝置不動(dòng)作的情況。</p><p>　　二、按線路電壓損失選擇導(dǎo)線</p><p>　　(1)同一截面法 根據(jù)允許電壓損失％，計(jì)算出允許電壓損失．再算出導(dǎo)線電抗產(chǎn)生的電壓損失</p>

84、<p><b>　　(5—4)</b></p><p>　　式中 ——導(dǎo)線每公里之電抗值()；</p><p>　　——各干線通過的無功功率(kvar)與本段干線長度(km)的乘積</p><p>　　——線路額定電壓(kv)。</p><p>　　—般架空線路可假定=0.4()，再算電阻產(chǎn)生的電壓損

85、失</p><p>　?。健?(5—5)</p><p><b>　　(5—6)</b></p><p>　　然后利用公式求出所需截面：</p><p><b>　　(5—7)</b></p><p>　　式中 ——導(dǎo)線材料的電導(dǎo)系數(shù)；</p

86、><p>　　一一各段干線上通過的有功功率(kw)與該段干線(km)的乘積；</p><p>　　算出截面后，選出標(biāo)準(zhǔn)截面與允許電流 (A)值。</p><p>　　(2)不同截面法 利用下式求出不同線段導(dǎo)線的計(jì)算截面：</p><p><b>　　(5—8)</b></p><p><b&g

87、t;　　第一段導(dǎo)線截面積：</b></p><p><b>　　(5—9)</b></p><p>　　第段導(dǎo)線截面積()：</p><p><b>　　(5—10)</b></p><p>　　式中 ——第—段導(dǎo)線上通過的有功功率(kw)；</p><p>　

88、　——第j段導(dǎo)線上通過的有功功率(kW)。</p><p>　　線路電壓損失的大小是與導(dǎo)線的材料、截面的大小、線路的長短和電流的大小密切相關(guān)的，線路越長，負(fù)荷越大，線路電壓巡視也越大。在工程計(jì)算中，可采用計(jì)算相對(duì)電壓巡視的一種簡單公式：</p><p><b>　　(5－11)</b></p><p><b>　　或用下式來進(jìn)行計(jì)算&

89、lt;/b></p><p><b>　　(5－12)</b></p><p>　　式中，P――有功負(fù)荷(kW)；</p><p>　　L――從負(fù)荷點(diǎn)到線路首端的長度(km)；</p><p>　　――單位長度線路的相電阻；</p><p>　　――單位長度線路的相電抗；</p>

90、<p>　　U ――線路電壓(kV)；</p><p>　　――三相線路每kWkm的電壓損失百分值(％)。</p><p>　　求出計(jì)算截面積。選用標(biāo)稱截而時(shí)．對(duì)靠近電源的線段可稍向大套用?？拷?fù)荷的線段盡量向小靠。</p><p>　　三、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面 </p><p>　　把投資和運(yùn)行費(fèi)用全面考慮，比較經(jīng)濟(jì)合

91、理的電流密度稱之為經(jīng)濟(jì)電流密度，由于電線,電纜截面的大小,直接關(guān)系到線路投資和電能損耗的大小,截面小一些可節(jié)約線路的投資,但卻會(huì)增加線路上能量的損耗;而截面選擇得大,雖然可以減少線路上的能量損耗,但投資則會(huì)相應(yīng)地增加.因此,在選擇導(dǎo)線截面時(shí)要綜合考慮線路的投資效益和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,可以用一個(gè)最經(jīng)濟(jì)的電流密度來確定電線和電纜的截面.其計(jì)算方法為: </p><p>　　I=SJ

92、 (5－13)</p><p>　　式中: I---線路上流過的電流;</p><p>　　S---導(dǎo)線的橫截面積;</p><p>　　J ---經(jīng)濟(jì)電流密度。</p><p>　　四、按機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線截面 </p><p>　　架空線路經(jīng)常遭到大風(fēng)．覆冰及低溫的考驗(yàn)，為保證安全運(yùn)行，可靠供電，

93、我國規(guī)定架空導(dǎo)線允許使用的最小截面如表4—8所示。如計(jì)算出截面低于表中規(guī)定數(shù)值．也必須按表上數(shù)值選用。</p><p>　　上述四種選擇方法，必須同時(shí)滿足機(jī)械強(qiáng)度、發(fā)熱、允許電壓損失等要求方可保證 安全使用，對(duì)電纜或較短架空線路，可按允許載流量選擇，再以允許電壓損失校驗(yàn)。</p><p>　　下面以變壓器一(出線)為例進(jìn)行導(dǎo)線選擇計(jì)算:</p><p>　　由前變壓

94、器的選擇中可知，所選變壓器的額定容量為1000kVA，低壓側(cè)平均功率因數(shù)為，從變壓器出線的長度為180m。</p><p><b>　?、侔窗l(fā)熱條件選擇</b></p><p>　　采用三相銅芯聚氯乙烯絕緣電纜</p><p><b>　　由</b></p><p>　　查表可知，選擇電纜銅芯截面為

95、3×70mm²時(shí)</p><p>　　25ºC載流量為1285A＞874A，因此選擇線芯為210 mm²的三相銅芯油浸紙絕緣電纜，即ZQ22－3×70型。</p><p><b>　?、谛ｒ?yàn)電壓損失</b></p><p><b>　　查表得，因此</b></p>

96、;<p>　　實(shí)際電壓損耗百分比為</p><p>　　遠(yuǎn)小于允許電壓損耗。</p><p><b>　　故電壓損耗滿足要求</b></p><p><b>　?、坌ｒ?yàn)機(jī)械強(qiáng)度</b></p><p>　　根據(jù)表規(guī)定，機(jī)械強(qiáng)度的要求是完全能夠滿足的。</p><p&

97、gt;<b>　　④校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定度</b></p><p>　　滿足短路若穩(wěn)定度的最小截面為</p><p><b>　　(5－14)</b></p><p><b>　　式中，</b></p><p><b>　　C查表，得</b></p>

98、<p><b>　　因此</b></p><p>　　由此可見，以上所選電纜線芯截面3×70 mm²滿足熱穩(wěn)定度的要求。</p><p>　　因此，選擇線芯為210mm²的三相銅芯油浸紙絕緣電纜，即ZQ22－3×70型。</p><p>　　按照以上計(jì)算方式可以選擇其他幾組變壓器出線都為ZQ

99、22－3×70型。</p><p><b>　　5.2 母線的選擇</b></p><p>　　一、母線的材料、結(jié)構(gòu)和排列方式 </p><p>　　母線的材料有銅和鋁兩種。銅的電阻率低．機(jī)械強(qiáng)度大，抗腐蝕性強(qiáng)。是很好的母線材料。但由于銅在工業(yè)上有很多重要用途、而且儲(chǔ)量不多，價(jià)格較貴，因此銅母線僅用于空氣中含腐蝕性氣體(如靠近海岸或

100、化工廠等)的配電裝置中。</p><p>　　鋁的電阻率為銅的1.7—2倍，重量只有銅的30％，而且儲(chǔ)藏量多、價(jià)格也低，因此廣泛應(yīng)用于屋內(nèi)外的配電裝置中。</p><p>　　工廠供電系統(tǒng)10kv以下母線主要是用矩形鋁母線，而母線的三相排列布置則根據(jù)具體情況而定。</p><p><b>　　二、母線截面的選擇</b></p>&

101、lt;p>　　母線截面的選擇參照導(dǎo)線截面的選擇。</p><p>　　三、按短路條件校驗(yàn)?zāi)妇€的熱穩(wěn)定</p><p>　　按正常條件選擇的母線截面，必須校驗(yàn)它們?cè)诙搪窌r(shí)的熱穩(wěn)定。工程上為簡化計(jì)算常采用短路時(shí)發(fā)熱滿足最高允許溫度的條件下，當(dāng)所選的導(dǎo)線截面大于或等于時(shí)，便是穩(wěn)定的，反之不穩(wěn)定。按下式計(jì)算</p><p><b>　　(5—15)</

102、b></p><p>　　其中，――三相短路電流(A)；</p><p><b>　　――集膚效應(yīng)系數(shù)；</b></p><p><b>　　――假想時(shí)間。</b></p><p>　　四、按短路條件校驗(yàn)?zāi)妇€的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</p><p>　　由《電工基礎(chǔ)》知，處在空氣中

103、的兩平行導(dǎo)體分別通以電流時(shí)，兩導(dǎo)體的軸線距離為a，導(dǎo)體間的電動(dòng)力為：</p><p><b>　　(5—16)</b></p><p>　　上式適用于圓截面的實(shí)芯和空芯導(dǎo)體，對(duì)于每項(xiàng)只有一條矩形截面導(dǎo)體的線路一般也適用的，如果三相線路發(fā)生兩相短路，可應(yīng)用下式計(jì)算導(dǎo)線之間的電動(dòng)力</p><p><b>　　(5—17)</b&g

104、t;</p><p>　　式中 ——二相短路沖擊電流(A)</p><p>　　如果三相線路中發(fā)生三相短路時(shí)，則三相短路電流在中間相產(chǎn)生的電動(dòng)力最大為</p><p><b>　　(5—18)</b></p><p>　　對(duì)母線等硬導(dǎo)體，一般按短路時(shí)所受到的最大應(yīng)力來校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定度，滿足的條件：</p>

105、<p><b>　　(5—19)</b></p><p>　　式中 ——作用于母線三相短路沖擊電流的計(jì)算應(yīng)力</p><p>　　——母線最大允許應(yīng)力，硬鋁為70，硬銅為140；</p><p>　　M——母線通過時(shí)受到的彎曲力矩；</p><p>　　W——母線截面系數(shù)，單位為。</p>

106、<p>　　下面以變壓器一為例進(jìn)行母線選擇計(jì)算：</p><p>　　(1)根據(jù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)中的計(jì)算電流知，負(fù)荷電流小，同時(shí)考慮到年利用小時(shí)少，所以采用銅母線。又由于是對(duì)較大負(fù)荷的供電，且是低壓供電，所以母線形狀選擇矩形。因?yàn)樗^實(shí)心圓母線，具有冷卻條件好，交流電阻率小，在相同的條件下，截面較小的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　由上所述，選擇矩形銅母線。其最大長時(shí)工作電流按計(jì)算電流來確定

107、，即</p><p>　　根據(jù)最大長時(shí)工作電流選80×10mm2矩形銅母線，查得其最大允許載流量為1747A。</p><p>　　由于環(huán)境最高溫度為42ºC，其長時(shí)允許電流根據(jù)公式</p><p>　　(5－20)來修正。</p><p>　　其中，――母線最高允許溫度，一般為70ºC；</p>

108、<p><b>　　――最高環(huán)境溫度；</b></p><p>　　――母線截面長時(shí)最大允許電流(A)；</p><p>　　――長時(shí)允許電流修正值。</p><p><b>　　所以可得</b></p><p>　　考慮到動(dòng)穩(wěn)定度，母線采用平放，其允許電流值應(yīng)降低8％，故為</p&

109、gt;<p>　　故長時(shí)允許電流符合要求。</p><p>　　(2)母線的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</p><p>　　GCK配電柜寬1.2m柜間空隙為0.018m，母線中心距a為0.25m。由于采用中間進(jìn)線，故并聯(lián)運(yùn)行時(shí)，母線兩端短路母線所受的電動(dòng)力最大，其數(shù)值根據(jù)公式來計(jì)算。其中短路電流=22kA(這在第五章的短路電流計(jì)算中算出)。</p><p><b

110、>　　母線的最大彎矩為</b></p><p><b>　　母線的計(jì)算應(yīng)力為</b></p><p>　　小于銅材料的允許彎曲應(yīng)力1.372×108N/m2,</p><p>　　故其動(dòng)穩(wěn)定符合要求。</p><p>　　(3)母線的熱穩(wěn)定校驗(yàn)</p><p><

111、b>　　根據(jù)公式</b></p><p><b>　　(5－21)</b></p><p>　　來確定母線最小熱穩(wěn)定截面。</p><p>　　查得 C＝175，取</p><p>　　小于所選銅母線截面80×10mm2，故其熱穩(wěn)定符合要求。</p><p>　　

112、按照以上計(jì)算方法可以得到另外四個(gè)變壓器母線截面也為80×10mm2，符合要求。</p><p>　　對(duì)于其他與變壓器相接的電氣設(shè)備的電纜型號(hào)經(jīng)查表、計(jì)算與統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見供電系統(tǒng)大圖標(biāo)識(shí)。</p><p>　　5.3 斷路器及隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　5.3.1 斷路器的選擇</p><p>　　斷路器是供電系統(tǒng)中重要的電器設(shè)

113、備之一。它能在有負(fù)荷的情況下接通和斷開電路，當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生短路故障時(shí)，能迅速切斷短路電流。它不僅能通斷正常負(fù)荷電流，而且能通斷一定的短路，它還能在保護(hù)裝置的作用下自動(dòng)跳閘切除短路故障。</p><p>　　斷路器是根據(jù)其主要技術(shù)參數(shù)來選擇的。除了前面所述之一般條件外，還應(yīng)滿足額定切斷電流或切斷容量的條件，即</p><p><b>　　(5—22)</b></p&g

114、t;<p>　　式中——斷路器在額定電壓下的切斷電流(切斷容量)；</p><p>　　——斷路器安裝地點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)的次暫態(tài)短路電流；</p><p><b>　　——短路容量；</b></p><p>　　選擇斷路器時(shí)，除考慮電流和電壓的額定值外，還要校驗(yàn)斷流容量，短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定是否符合要求。其他技術(shù)指標(biāo)和運(yùn)行指標(biāo)是

115、否能夠滿足。同時(shí)還要選擇配套的操作機(jī)構(gòu)。</p><p>　　根據(jù)以上原則，10KV側(cè)斷路器選擇型號(hào)ZN28A-12/630-25, ZN28A-12系列戶內(nèi)高壓真空斷路器是三相交流50HZ、額定電壓12KV的戶內(nèi)裝置。主要裝設(shè)在固定開關(guān)柜中，用于工礦企業(yè)、發(fā)電廠及變電站電路的保護(hù)和控制，并適用于頻繁操作的場所，是少油路器開關(guān)柜改造、換斷代的產(chǎn)品。本斷路器總體結(jié)構(gòu)為開關(guān)本體與操作機(jī)構(gòu)于一體式或分體式安裝兩種形式。

116、一體式結(jié)構(gòu)即為ZN2812基本型；分體式結(jié)構(gòu)為ZN28A-12型，可安裝于各種固定式開關(guān)柜中，如GG-1A(Z)、XGN2-10(Z)等。</p><p>　　5.3.2 隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　隔離開關(guān)是一種沒有滅弧裝置的控制電器，其功能主要是隔離高壓電源，以保證其他電氣設(shè)備的安全檢修，因此不允許帶負(fù)荷操作。</p><p>　　選用時(shí)，應(yīng)根據(jù)其額定電

117、壓，額定電流，安裝地點(diǎn)環(huán)境條件規(guī)格型號(hào)，然后按短路電流進(jìn)行校驗(yàn)。選隔離開關(guān)同時(shí)還需選定配套的操作機(jī)構(gòu)。</p><p>　　根據(jù)以上原則10KV側(cè)隔離開關(guān)選擇型號(hào)GN19-12C系列, GN19-12、12C/400、630、1000、1250型戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)(以下簡稱隔離開關(guān))額定電壓為12KV，三相交流50Hz戶內(nèi)裝置，作為有電壓而無負(fù)荷的情況下分合電路之用。</p><p>　　5

118、.3.3 按短路條件進(jìn)行校驗(yàn)</p><p><b>　　一、熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性，就是校驗(yàn)設(shè)備的載流部分在短路電流的作用下，其金屬導(dǎo)電部分的溫度不應(yīng)超過最高允許值。如能滿足這一條件，則所選出的電器設(shè)備符合熱穩(wěn)定的要求。</p><p>　　做動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)，以通過電氣設(shè)備的三相短路電流為依據(jù)，工程計(jì)算中

119、常用下式校驗(yàn)所選用的電氣設(shè)備是否滿足熱穩(wěn)定的要求，即</p><p><b>　　(5－23)</b></p><p>　　式中，-----三相短路電流周期分量的穩(wěn)定值(KA)；</p><p>　　-----等值時(shí)間；</p><p>　　Ith-----制造廠規(guī)定的在t秒內(nèi)電器的熱穩(wěn)定電流(KA)；</p>

120、;<p>　　T ---為與Ith相對(duì)應(yīng)的時(shí)間(s)。</p><p><b>　　二、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　當(dāng)電氣設(shè)備中有短路電流通過時(shí)，將產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可能對(duì)電氣設(shè)備產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作用。用最大允許電流的幅值或最大有效值表示其電動(dòng)力穩(wěn)定的程度，它表明電器通過上述電流時(shí)，不致因電動(dòng)力的作用而損壞。滿足動(dòng)穩(wěn)定的條件為</p&g

121、t;<p>　　或 (5－24)</p><p>　　式中，或----三相短路時(shí)的沖擊電流及最大有效值電流。</p><p>　　三、斷路器校驗(yàn)如下：</p><p>　　(1)額定電壓=12KV, =10KV,所以≥符合技術(shù)條件。</p><p>　　(2)額定電流=630A,最大長期工作電流為<

122、;/p><p>　　所以≥符合技術(shù)條件。</p><p>　　(3)斷路器開斷電流為 =40KA, =32.07KA, > ,符合技術(shù)條件。</p><p>　　(4), ,，滿足動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。</p><p>　　(5),, , ,,</p><p><b>　　,</b></p>