鋼鐵廠供電系統(tǒng)畢業(yè)論文

1、<p>　　本文按照鋼鐵廠供電系統(tǒng)對(duì)供電可靠性、經(jīng)濟(jì)性的要求，根據(jù)鋼鐵廠的負(fù)荷性質(zhì)、負(fù)荷大小和負(fù)荷的分</p><p>　　布情況對(duì)本廠供電系統(tǒng)做了全面綜合的分析，詳細(xì)闡述了工廠總降壓變電所實(shí)現(xiàn)的理論依據(jù)。通過對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)的分析和對(duì)鋼鐵廠的電力負(fù)荷,功率補(bǔ)償,短路電流的計(jì)算，合理的選擇電力變壓器、斷路器等各種電氣設(shè)備；對(duì)工廠總降壓變電所不同的主接線方案進(jìn)行比較,選擇可靠性高,經(jīng)濟(jì)性好的主接線方案, 實(shí)

2、現(xiàn)了工廠供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。</p><p>　　關(guān)鍵詞 供電系統(tǒng)；電力負(fù)荷；功率補(bǔ)償；電氣設(shè)備；主接線；繼電保護(hù)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第1章 前 言3</p><p><b>　　1.1概述3</b></p>

3、<p>　　1.2 工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則4</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟4</p><p>　　第2章 變配電所的主接線圖6</p><p><b>　　2.1概述6</b></p><p>　　2.1.1工廠供電必須達(dá)到以下基本要求6</p><p>　

4、　2.2主接線方式的介紹7</p><p>　　2.2.1 母線連接方式7</p><p>　　2.2.2 供電系統(tǒng)主接線圖的確定7</p><p>　　2.3 車間變電所主變壓器的選擇10</p><p>　　2.3.1 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇的原則10</p><p>　　2.3.2 變電所主變壓器容

5、量的選擇10</p><p>　　2.4 車間變電所總的負(fù)荷計(jì)算11</p><p>　　2.5爐管公司的負(fù)荷計(jì)算12</p><p>　　2.5.1各車間的負(fù)荷計(jì)算12</p><p>　　第3章 短路電流的計(jì)算22</p><p>　　3.1 概 述22</p><p>　　

6、3.1.1短路電流計(jì)算的目的22</p><p>　　3.1.2產(chǎn)生短路的原因22</p><p>　　3.1.3短路點(diǎn)位置的選擇22</p><p>　　３.2短路電流的計(jì)算23</p><p>　　3.3在最大運(yùn)行方式下短路電流的計(jì)算23</p><p>　　3.4最大運(yùn)行方式下短路計(jì)算結(jié)果如下表3-2：

7、27</p><p>　　3.5最小運(yùn)行方式下短路計(jì)算結(jié)果如下表3-3：28</p><p>　　第4章 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)29</p><p><b>　　4.1概述29</b></p><p>　　4.2母線的選擇29</p><p>　　4.3 35kV高壓開關(guān)柜的選擇32&

8、lt;/p><p>　　4.3.1 高壓開關(guān)柜KYN10-40.5型32</p><p>　　4.3.2 LDJ5-35型電流互感器的選擇33</p><p>　　4.3.3 XRNP-35型高壓限流熔斷器33</p><p>　　4.3.4 HY5W型避雷器34</p><p>　　4.3.5 JDZ9-35型電

9、壓互感器34</p><p>　　4.3.6 JN12-35型接地開關(guān)34</p><p>　　4.3.7 GN27-40.5型隔離開關(guān)35</p><p>　　4.4 10kV開關(guān)柜的選擇35</p><p>　　4.4.1 高壓開關(guān)柜KYN28-12型35</p><p>　　4.4.2、LZZJ-10Q

10、型電流互感器：37</p><p>　　4.4.3、RZL10型電壓互感器37</p><p>　　4.4.4、XRNP3-10型高壓熔斷器37</p><p>　　4.4.5、HY5W型避雷器38</p><p>　　4.4.6、GN22-10型隔離開關(guān)38</p><p>　　4.5 0.38kV開關(guān)柜的

11、選擇39</p><p>　　第5章 繼電保護(hù)設(shè)計(jì)41</p><p>　　5.1 概 述41</p><p>　　5.2 本變配電站的繼電保護(hù)裝置42</p><p>　　第6章　　變電站防雷保護(hù)43</p><p><b>　　6.1 概述43</b></p>&l

12、t;p>　　6.1.1 變、配電所的防雷保護(hù)43</p><p>　　6.2 本設(shè)計(jì)采用的防雷保護(hù)措施44</p><p>　　6.2.1電纜進(jìn)線的保護(hù)44</p><p>　　6.2.2母線上的防雷保護(hù)44</p><p><b>　　致 謝45</b></p><p><

13、;b>　　◆參考文獻(xiàn)45</b></p><p>　　1 前 言</p><p><b>　　1.1概述</b></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>　　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

14、，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送和分配既簡(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)國民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。</p><p>　　在一般工廠里，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很小。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(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，

15、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。從另一方面來說，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。例如某些對(duì)供電可靠性要求很高的工廠，即使是極短時(shí)間的停電，也會(huì)引起重大設(shè)備損壞，或引起大量產(chǎn)品報(bào)廢，甚至可能發(fā)生重大的人生事故，給國家和人民帶來經(jīng)濟(jì)上甚至政治上的重大損失。</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)

16、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，而能源節(jié)約對(duì)于國家經(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： （1）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。 （2）可靠

17、 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。 （3）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。 （4）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，適應(yīng)發(fā)展。</p><p>　　1.2 工廠供電設(shè)計(jì)原則<

18、;/p><p>　　按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95 《供配電系統(tǒng)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。必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的有關(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>　?。?）安全可靠、先進(jìn)合理。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)

19、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。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>　?。?）全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。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

20、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>　　1.3 本課題設(shè)計(jì)內(nèi)容</p><p>　　本供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括總降壓變電所一次、二次部分及高壓配電線路設(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)合國家供電情況，解決對(duì)各部門的電能分配問題，設(shè)計(jì)內(nèi)容有以下幾方面：</p&

21、gt;<p>　?。?）負(fù)荷計(jì)算。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。不考慮車間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)。</p><p>　?。?）改善功率因數(shù)裝置設(shè)計(jì)。按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過計(jì)算求出達(dá)到供電部門要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o功率，并選用合適的電容器。</p><p>　　（3）變壓器的臺(tái)數(shù)

22、及容量選擇。參考電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全廠計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。</p><p>　?。?）廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。根據(jù)廠內(nèi)負(fù)荷情況，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理性確定廠區(qū)配電，比較幾種可行的高壓配電網(wǎng)布置放案，擇優(yōu)選用。</p><p>　?。?）工廠總降壓變電所主接線設(shè)計(jì)。根據(jù)變電所配電回路數(shù)，負(fù)荷要求的可靠性級(jí)別和計(jì)算負(fù)荷數(shù)綜合主變壓器臺(tái)數(shù)

23、，確定變電所高、低接線方式。</p><p>　?。?）工廠供電系統(tǒng)短路電流計(jì)算。工廠用電，通常為國家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無限容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短路參數(shù)，求出不同運(yùn)行方式下各點(diǎn)的三相短路電流。</p><p>　　（7）變電所高壓設(shè)備的選擇。參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和計(jì)算負(fù)荷以及對(duì)應(yīng)的額定值，選擇變電所各種高壓設(shè)備，并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和

24、動(dòng)穩(wěn)定檢驗(yàn)。</p><p>　?。?）繼電裝置及二次保護(hù)設(shè)計(jì)。為了監(jiān)視、控制和保證安全可靠運(yùn)行，變壓器需要設(shè)置相應(yīng)的控制、檢測(cè)和繼電保護(hù)裝置。</p><p>　?。?）防雷接地裝置設(shè)計(jì)。參考本地區(qū)氣象地質(zhì)材料，設(shè)計(jì)總降壓變電所的防雷接地裝置。</p><p>　?。?0）總降壓變電所變、配電裝置總體布置設(shè)計(jì)。綜合前述設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果，參照國家有關(guān)規(guī)程規(guī)定，進(jìn)行內(nèi)外的

25、變、配電裝置的總體布置設(shè)計(jì)。</p><p>　　2 供配電系統(tǒng)主接線方案論證</p><p><b>　　2.1概述</b></p><p>　　主接線圖即主電路圖,是表示系統(tǒng)中電能輸送和分配線路的電路圖,亦稱一次電路圖.而用來控制指示檢測(cè)和保護(hù)的一次電路及其設(shè)備運(yùn)行的電路圖,則稱為二次電路圖,或二次接線圖,通稱二次回路圖.二次回路是通過電

26、流互感器和電壓互感器與主電路相聯(lián)系的.</p><p>　　我國《變電所設(shè)計(jì)的技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：變電所的主要接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位，回路數(shù)，設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，且應(yīng)滿足運(yùn)行可靠，簡(jiǎn)單靈活，操作方便和節(jié)省投資等要求。</p><p>　　2.1.1工廠供電必須達(dá)到以下基本要求</p><p>　?。?）安全性 應(yīng)符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求，

27、能充分保證人身安全和設(shè)備的安全．</p><p>　　（2）可靠性　應(yīng)滿足電力負(fù)荷特別是其中一、二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求，其中在檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電，斷路器或引線檢修及引線故障時(shí)，盡量減少長時(shí)間停電和大范圍停電，并保證對(duì)大部分一級(jí)負(fù)荷及全部及大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。</p><p>　?。?）靈活性　應(yīng)能適應(yīng)必要的各種運(yùn)行方式，便于切換操作和檢修，且適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展，檢修時(shí)，可以方便

28、地停運(yùn)，對(duì)母線及其繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修而不致影響電力網(wǎng)和對(duì)用戶的供電。</p><p>　　（4）經(jīng)濟(jì)性　在滿足上述要求的前提下，盡量使主接線簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并節(jié)約電能和有色金消耗量主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少， 電能損失小，經(jīng)濟(jì)合理地選擇各種電氣，減少電能損失。</p><p>　　2.2主接線方式的介紹</p><p>　　2

29、.2.1 母線連接方式</p><p>　　根據(jù)論文資料和電力系統(tǒng)的發(fā)展，用戶的需求等幾方面考慮，從近期及遠(yuǎn)景的發(fā)展規(guī)劃所以確定某輪轂制造廠供配電系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)：?jiǎn)文妇€分段。</p><p>　　單母線分段接線具有簡(jiǎn)單清晰，設(shè)備較少，投資較小，運(yùn)行操作方便，且有利于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)，并可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)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自

30、動(dòng)將故障段隔離，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶停電，其高壓側(cè)采用內(nèi)橋接線方式，低壓側(cè)也采用雙回線路-變壓器組單元接線，因此在車間變電所的低壓側(cè)，設(shè)有低壓聯(lián)絡(luò)線互相連接，以提高供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和靈活性。</p><p>　　2.2.2 供電系統(tǒng)主接線圖的確定</p><p>　　工廠電源進(jìn)線電壓為35KV及以上的工廠，通常是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為6~10KV的高壓配電電壓，

31、然后經(jīng)過車間變電所，降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓如220/380V。</p><p>　　方案1 一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖（如圖7）所示。這種主接線，其一次側(cè)的高壓斷路器QF10跨在兩路電源進(jìn)線之間，猶如一座橋梁，而且處在線路斷路器QF11和QF12的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，因此稱為內(nèi)橋式接線。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)荷的工廠。如果某路電源

32、例如WL1線路停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，則斷開QF11，投入QF10（其兩側(cè)QS先合），即可由WL2恢復(fù)對(duì)變壓器T1的供電。這種內(nèi)橋式接線多用于電源線路較長因而發(fā)生故障和停電的機(jī)會(huì)較多，并且變電所的變壓器不需經(jīng)常切換的總降壓變電所。</p><p>　　方案2 一次側(cè)采用外橋式接線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖（如圖8）所示。這種主接線，其一次側(cè)的高壓斷路器QF10也跨接在兩路電源進(jìn)線之間，但處在線路

33、斷路器QF11和QF12的外側(cè)，靠近電源方向，因此稱為外橋式接線。這種主接線的運(yùn)行靈活性也較好，供電可靠性同樣較高，適用于一、二</p><p>　　級(jí)負(fù)荷的工廠。但與內(nèi)橋式接線的適用場(chǎng)合有所不同。如果某臺(tái)變壓器例如T1停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，則斷開QF11，投入QF10（其兩側(cè)QS先合），使用兩路電源進(jìn)線又恢復(fù)并列運(yùn)行。這種外橋式接線適用于電源線路較短而變電所負(fù)荷變動(dòng)較大、適于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需經(jīng)常切換的總降壓變電所。&

34、lt;/p><p>　　方案3 一、二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖（如圖9）</p><p>　　這種主接線兼有上述兩種橋式接線的運(yùn)行靈活性的優(yōu)點(diǎn)，但所用高壓開關(guān)設(shè)備較多，可供一、二級(jí)負(fù)荷，適用于一、二側(cè)進(jìn)出線較多的總降壓變電所。</p><p>　　根據(jù)本廠的實(shí)際情況，工廠總降壓變電所距該城鎮(zhèn)220/35KV變電所（地區(qū)變電所）5公里，距離較遠(yuǎn)；而變電

35、所負(fù)荷變動(dòng)不大，故采用方案1（一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線）。方案2更適用于電源線路較短而變電所負(fù)荷變動(dòng)較大,適于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需經(jīng)常切換的總降壓變電所；而方案3所用的高壓設(shè)備較多，增加了初期投資，故不采用方案2和方案3。</p><p>　　采用橋式接線，最大的特點(diǎn)就是使用斷路器數(shù)量較少，使用斷路器數(shù)量較少，一般采用斷路器數(shù)都等于或少于出線回路數(shù)，從而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資較少。</p

36、><p>　　2.3 車間變電所主變壓器的選擇</p><p>　　2.3.1 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇的原則</p><p>　?。?) 滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。</p><p>　　（2）對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所。也可考慮采用兩臺(tái)變壓器。</p><p>　?。?) 除上述兩

37、種情況外，一般車間變電所宜采用一臺(tái)變壓器。</p><p>　?。?) 在確定變電所主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余量。</p><p>　　2.3.2 變電所主變壓器容量的選擇</p><p>　?。?）只裝一臺(tái)主變壓器的變電所，主變壓器的容量SN.T應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷S30的需要，即SN.T≥Sc</p><p>

38、;　　考慮到節(jié)能和留有余量，變壓器的負(fù)荷率一般取70﹪～85﹪。</p><p>　　（2）裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所，通常采用等容量的變壓器，每臺(tái)容量應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：</p><p>　?、偃我慌_(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，SN.T≈0.7SC （2-1）</p><p>　?、谌我慌_(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，SN.T≥SC(

39、I+II) （2-2）</p><p>　　條件①是考慮到兩臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)，每臺(tái)變壓器各承受總計(jì)算負(fù)荷的60％，負(fù)載率約為0.7，此時(shí)變壓器效率較高。而在事故情況下，一臺(tái)變壓器承受總計(jì)算負(fù)荷時(shí)，只過載40％，可繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。在此時(shí)間內(nèi)，完全有可能調(diào)整生產(chǎn)，可切除三級(jí)負(fù)荷。條件②是考慮在事故情況下，一臺(tái)變壓器仍能保證一、二級(jí)負(fù)荷的供電。</p&

40、gt;<p>　　2.4 車間變電所總的負(fù)荷計(jì)算</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?？紤]車間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>　　供電示意圖2—1如下：</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)

41、式等幾種。本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。</p><p><b>　　主要計(jì)算公式有： </b></p><p>　　有功功率： P=K∑P∑PC.I</p><p>　　無功功率: Q=K∑Q∑QC.I</p><p>　　視在功率: SC=計(jì)算電流: IC=</p><p>　　2.5爐管

42、公司的負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　2.5.1各車間的負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　表2—1各車間的負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　根據(jù)圖1—1系統(tǒng)中各點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　確定變壓器T1的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　1.確定D1點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷（見下表）：</p><p>　　確定D1

43、點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷，確定這一級(jí)計(jì)算負(fù)荷的目的是為了選擇低壓母線及其開關(guān)電器、無功補(bǔ)償容量和變壓器T1。這一級(jí)是一個(gè)車間的負(fù)荷計(jì)算。同時(shí)在低壓母線上設(shè)置無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償后的目標(biāo)功率因數(shù)一般取0.92，以使變壓器高壓測(cè)得功率因數(shù)達(dá)到0.9。計(jì)算結(jié)果見下表2-2：</p><p>　　表2-2計(jì)算點(diǎn)D1的負(fù)荷</p><p>　　2.確定C1點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷</p><p>

44、　　確定這一級(jí)計(jì)算負(fù)荷的目的是為了選擇變壓器配電電纜及其開關(guān)電器，確定高壓進(jìn)線的計(jì)算負(fù)荷。C1點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷等于D1點(diǎn)計(jì)算負(fù)荷加上變壓器T1的功率損耗，即P=P+△P；Q=Q+△Q。根據(jù)D1點(diǎn)補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷SC=1030kV·A，選擇SCB10-1250/10型變壓器，變壓器額定容量S=1250KvA，(可查附錄表13)。計(jì)算結(jié)果見下表2-3：</p><p>　　表2-3計(jì)算點(diǎn)C1的負(fù)荷</

45、p><p>　　確定變壓器T2的各點(diǎn)負(fù)荷確定</p><p>　　1.確定D2點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷（見下表）：</p><p>　　確定D2點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷，確定這一級(jí)計(jì)算負(fù)荷的目的是為了選擇低壓母線及其開關(guān)電器、無功補(bǔ)償容量和變壓器T2。這一級(jí)為一個(gè)車間用電設(shè)備的計(jì)算。同時(shí)在低壓母線上設(shè)置無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償后的目標(biāo)功率因數(shù)一般取0.92，以使變壓器高壓測(cè)得功率因數(shù)達(dá)到0.9，

46、計(jì)算結(jié)果見表2-4：</p><p>　　表2-4計(jì)算D2點(diǎn)的負(fù)荷</p><p>　　2.確定C2點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　確定這一級(jí)計(jì)算負(fù)荷的目的是為了選擇變壓器配電電纜及其開關(guān)電器，確定高壓進(jìn)線的計(jì)算負(fù)荷。C2點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷等于D2點(diǎn)計(jì)算負(fù)荷加上變壓器T2的功率損耗，即P=P+△P；Q=Q+△Q。根據(jù)D2點(diǎn)補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷SC=918 kV·

47、;A，選擇SCB10-1000/10型變壓器，變壓器額定容量S=1000 kV·A (可查附錄表13)。計(jì)算結(jié)果見下表2-5：</p><p>　　表2-5計(jì)算點(diǎn)C2的負(fù)荷</p><p>　　確定變壓器T3的各點(diǎn)負(fù)荷確定</p><p>　　1.確定D3點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷（見下表）：</p><p>　　確定D3點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷，確定這一級(jí)

48、計(jì)算負(fù)荷的目的是為了選擇低壓母線及其開關(guān)電器、無功補(bǔ)償容量和變壓器T3。這一級(jí)為一個(gè)車間用電設(shè)備的計(jì)算。同時(shí)在低壓母線上設(shè)置無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償后的目標(biāo)功率因數(shù)一般取0.92，以使變壓器高壓測(cè)得功率因數(shù)達(dá)到0.9，計(jì)算結(jié)果見表2-6：</p><p>　　表2-6計(jì)算D3點(diǎn)的負(fù)荷</p><p>　　2.確定C3點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　確定這一級(jí)計(jì)算負(fù)荷

49、的目的是為了選擇變壓器配電電纜及其開關(guān)電器，確定高壓進(jìn)線的計(jì)算負(fù)荷。C3點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷等于D3點(diǎn)計(jì)算負(fù)荷加上變壓器T3的功率損耗，即P=P+△P；Q=Q+△Q。根據(jù)D3點(diǎn)補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷SC=712.4 kV·A，選擇SCB10-800/10型變壓器，變壓器額定容量S=800kV·A (可查附錄表13)。計(jì)算結(jié)果見下表2-7：</p><p>　　表2-7計(jì)算點(diǎn)C3的負(fù)荷</p>

50、<p>　　確定變壓器T4的各點(diǎn)負(fù)荷確定</p><p>　　1.確定D4點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷（見下表）：</p><p>　　確定D4點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷，確定這一級(jí)計(jì)算負(fù)荷的目的是為了選擇低壓母線及其開關(guān)電器、無功補(bǔ)償容量和變壓器T4。這一級(jí)為一個(gè)車間用電設(shè)備的計(jì)算。同時(shí)在低壓母線上設(shè)置無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償后的目標(biāo)功率因數(shù)一般取0.92，以使變壓器高壓測(cè)得功率因數(shù)達(dá)到0.9，計(jì)算結(jié)果見

51、表2-8：</p><p>　　表2-8計(jì)算D4點(diǎn)的負(fù)荷</p><p>　　2.確定C4點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　確定這一級(jí)計(jì)算負(fù)荷的目的是為了選擇變壓器配電電纜及其開關(guān)電器，確定高壓進(jìn)線的計(jì)算負(fù)荷。C4點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷等于D4點(diǎn)計(jì)算負(fù)荷加上變壓器T4的功率損耗，即P=P+△P；Q=Q+△Q。根據(jù)D4點(diǎn)補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷SC=742kV·A，選擇S

52、CB10-800/10型變壓器，變壓器額定容量S=800kV·A (可查附錄表13)。計(jì)算結(jié)果見下表2-9：</p><p>　　表2-9計(jì)算點(diǎn)C4的負(fù)荷</p><p>　　確定變壓器T5的各點(diǎn)負(fù)荷確定</p><p>　　1.確定D5點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷（見下表）：</p><p>　　確定D5點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷，確定這一級(jí)計(jì)算負(fù)荷的目的是為

53、了選擇低壓母線及其開關(guān)電器、無功補(bǔ)償容量和變壓器T5。這一級(jí)為一個(gè)車間用電設(shè)備的計(jì)算。同時(shí)在低壓母線上設(shè)置無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償后的目標(biāo)功率因數(shù)一般取0.92，以使變壓器高壓測(cè)得功率因數(shù)達(dá)到0.9，計(jì)算結(jié)果見表2-10：</p><p>　　表2-10計(jì)算D5點(diǎn)的負(fù)荷</p><p>　　2.確定C5點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　確定這一級(jí)計(jì)算負(fù)荷的目的是為了選

54、擇變壓器配電電纜及其開關(guān)電器，確定高壓進(jìn)線的計(jì)算負(fù)荷。C5點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷等于D5點(diǎn)計(jì)算負(fù)荷加上變壓器T5的功率損耗，即P=P+△P；Q=Q+△Q。根據(jù)D5點(diǎn)補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷SC=732.5kV·A，選擇SCB10-800/10型變壓器，變壓器額定容量S=800kV·A (可查附錄表13)。計(jì)算結(jié)果見下表2-11：</p><p>　　表2-11計(jì)算點(diǎn)C5的負(fù)荷</p><

55、p>　　確定變壓器T6的各點(diǎn)負(fù)荷確定</p><p>　　1.確定D6點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷（見下表）：</p><p>　　確定D6點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷，確定這一級(jí)計(jì)算負(fù)荷的目的是為了選擇低壓母線及其開關(guān)電器、無功補(bǔ)償容量和變壓器T6。這一級(jí)為一個(gè)車間用電設(shè)備的計(jì)算。同時(shí)在低壓母線上設(shè)置無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償后的目標(biāo)功率因數(shù)一般取0.92，以使變壓器高壓測(cè)得功率因數(shù)達(dá)到0.9，計(jì)算結(jié)果見表2-12：

56、</p><p>　　表2-12計(jì)算D6點(diǎn)的負(fù)荷</p><p>　　2.確定C6點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　確定這一級(jí)計(jì)算負(fù)荷的目的是為了選擇變壓器配電電纜及其開關(guān)電器，確定高壓進(jìn)線的計(jì)算負(fù)荷。C6點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷等于D6點(diǎn)計(jì)算負(fù)荷加上變壓器T6的功率損耗，即P=P+△P；Q=Q+△Q。根據(jù)D6點(diǎn)補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷SC=595.9kV·A，選擇SCB

57、10-630/10型變壓器，變壓器額定容量S=630kV·A (可查附錄表13)。計(jì)算結(jié)果見下表2-13：</p><p>　　表2-13計(jì)算點(diǎn)C6的負(fù)荷</p><p>　　確定B1點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　確定這一級(jí)計(jì)算負(fù)荷的目的是為了選擇高壓母線及其開關(guān)電器和高壓進(jìn)線電力電纜。因此B1點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷由C1、C3、C6點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷確定，計(jì)算負(fù)荷見

58、下表2-14：</p><p>　　表2-14計(jì)算點(diǎn)B1的負(fù)荷</p><p>　　確定A1點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　確定這一級(jí)計(jì)算負(fù)荷的目的是為了選擇變壓器配電電纜及其開關(guān)電器，確定高壓進(jìn)線的計(jì)算負(fù)荷。A1點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷等于A1點(diǎn)計(jì)算負(fù)荷加上變壓器T的功率損耗，即P=P+△P；Q=Q+△Q。根據(jù)A1點(diǎn)視在計(jì)算負(fù)荷SC =2261.1kV·A，選擇S

59、Z9系列雙繞組有載變壓器，每臺(tái)變壓器額定容量S＞SC =2261.1kv·a 因此，取每臺(tái)變壓器額定容量S=2500kv·a，計(jì)算結(jié)果見下表2-15：</p><p>　　表2-15計(jì)算點(diǎn)A1的負(fù)荷</p><p>　　確定B2點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　確定這一級(jí)計(jì)算負(fù)荷的目的是為了選擇高壓母線及其開關(guān)電器和高壓進(jìn)線電力電纜。因此B2點(diǎn)的

60、計(jì)算負(fù)荷由C2、C4、C5點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷確定，計(jì)算負(fù)荷見下表2-16：</p><p>　　表2-16計(jì)算點(diǎn)B2的負(fù)荷</p><p>　　確定A2點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　確定這一級(jí)計(jì)算負(fù)荷的目的是為了選擇變壓器配電電纜及其開關(guān)電器，確定高壓進(jìn)線的計(jì)算負(fù)荷。A2點(diǎn)的計(jì)算負(fù)荷等于A2點(diǎn)計(jì)算負(fù)荷加上變壓器T的功率損耗，即P=P+△P；Q=Q+△Q。根據(jù)A2點(diǎn)視在

61、計(jì)算負(fù)荷SC =2261.1kV·A，選擇SZ9系列雙繞組有載變壓器，每臺(tái)變壓器額定容量S＞SC =2261.1kv·a 因此，取每臺(tái)變壓器額定容量S=2500kv·a，計(jì)算結(jié)果見下表2-17：</p><p>　　表2-17計(jì)算點(diǎn)A2的負(fù)荷</p><p>　　第3章 短路電流的計(jì)算</p><p><b>　　3.1 概

62、 述</b></p><p>　　3.1.1短路電流計(jì)算的目的</p><p>　　（1）校驗(yàn)電氣接線的合理性，選擇限制短路電流的方式。</p><p>　?。?）進(jìn)行電氣設(shè)備和校驗(yàn)。</p><p>　?。?）主變壓器繼電保護(hù)的整定計(jì)算，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)</p><p>　　3.1.2產(chǎn)生

63、短路的原因 </p><p>　　所謂短路是指電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況以外的某處相與相式相與地之間的“短接”，在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，除中性點(diǎn)外，相與相或相與地之間是絕緣的，如果由于某種原因使其絕緣破壞而構(gòu)成了通路，我們就稱電力系統(tǒng)發(fā)生了“短路”故障，如過電壓、設(shè)備直接遭受雷擊，絕緣材料陳舊和機(jī)械損傷等原因，就常使絕緣損壞。</p><p>　　電力系統(tǒng)其它某些故障也可能導(dǎo)致短路，如輸電線路斷線

64、和倒桿事故等，此外運(yùn)行人員不遵守操作技術(shù)規(guī)程和安全規(guī)程，造成誤操作式小動(dòng)物跨接裸導(dǎo)體時(shí)，都可能造成短路。</p><p>　　3.1.3短路點(diǎn)位置的選擇</p><p><b>　?。?）選擇原則</b></p><p>　　短路電流的計(jì)算，是為了選擇電氣設(shè)備提供依據(jù)，使所選的電氣設(shè)備能在各種情況下正常運(yùn)行，因此短路點(diǎn)的選擇應(yīng)考慮到電器可能通過

65、的最大短路電流。</p><p>　?。?）短路點(diǎn)的選擇分析如圖3.1。</p><p>　　圖3.1短路計(jì)算電路圖</p><p>　?。?2短路電流的計(jì)算</p><p>　　由于電力系統(tǒng)供電的工業(yè)企業(yè)內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)，由于工業(yè)企業(yè)內(nèi)所裝置的元件，其容量要小，而阻抗則較系統(tǒng)阻抗大得多，當(dāng)這些元件遇到短路時(shí)，系統(tǒng)母線上的電壓變動(dòng)很小，可以為電

66、壓維持不變，即系統(tǒng)容量為無限大。所以我們?cè)谶@里進(jìn)行短路電流計(jì)算方法，以無限大容量電力系統(tǒng)供電作為前提計(jì)算的， 其方法常用的有歐姆法和標(biāo)幺制法．</p><p><b>　　1、計(jì)算的基本情況</b></p><p>　　1）電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下進(jìn)行。</p><p>　　2）短路發(fā)生在短路電流最大值的瞬間。</p>&

67、lt;p>　　3）應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電流。</p><p><b>　　2、計(jì)算容量</b></p><p>　　應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)的規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，為選10KV配電裝置的電器和導(dǎo)線需計(jì)算在最大運(yùn)行方式下通過電氣設(shè)備的短路電流，選擇一個(gè)短路點(diǎn)K-1。其電抗值的選擇如表3-1。&l

68、t;/p><p>　　表3-1電力線路每相的單位長度電抗平均植</p><p>　　3.3在最大運(yùn)行方式下短路電流的計(jì)算</p><p><b>　?。?）確定基準(zhǔn)值</b></p><p>　　設(shè)S d =100MV·A，Ud=Uc，即Ud1=38.5kV，Ud2=10.5kV，Ud3=0.4kV</p&g

69、t;<p>　　則 I d1=S d/U d1=100MV·A/（×38.5kV）=1.49kA</p><p>　　I d2 =S d/U d2=100MV·A/（×10.5kV）=5.5kA</p><p>　　I d2 =S d/U d2=100MV·A/（×0.4kV）=144.34 kA</p>

70、<p>　?。?）計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值</p><p>　　1）電力系統(tǒng)（Soc= 500MV·A） X1*= 100/500=0.2</p><p><b>　　2）電纜線路</b></p><p>　　X2*=（0.1×5）Ω×100MV·A/

71、（38.5kV）=1.29</p><p><b>　　3）電力變壓器</b></p><p>　　查表13得SZ9-2500/35變壓器U%=6.5</p><p>　　SCB10—1250/10變壓器U%=6</p><p>　　SCB10—1000/10變壓器U%=6</p><p>　　S

72、CB10—800/10變壓器U%=6</p><p>　　SCB10—630/10變壓器U%=4</p><p>　　X3*= U%×S d／100=6.5×100×1000／100×2500=2.6</p><p>　　X4*= U%×S d／100=6×100×1000／100×12

73、50=4.8</p><p>　　X5*= U%×S d／100=6×100×1000／100×1000=6</p><p>　　X6*= U%×S d／100=6×100×1000／100×800=7.5</p><p>　　X7*= U%×S d／100=4×10

74、0×1000／100×630=6.3</p><p>　　繪制等效電路如圖，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)出短路計(jì)算點(diǎn)。</p><p><b>　　圖3-3 等效電路</b></p><p>　?。?）求k-1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1）總電抗標(biāo)幺值</p><p>

75、;　　X*Σ(K-1) = X1*+X2*=0.2+1.29=1.49</p><p>　　2）三相短路電流周期分量有效值 I（3）k-1=Id1/X*∑（k-1）=1.49/1.49=1kA</p><p>　　3）其他三相短路電流 I"(3)=I(3)∞= I(3) k-1=1kA </p><p>　　i(3)sh=2.5

76、5 I"(3)=2.55×1kA= 2.55kA</p><p>　　I(3) sh =1.51 I"(3)=1.51×1kA=1.51kA</p><p><b>　　4）三相短路容量</b></p><p>　　S(3) k-1=S d/ X*∑（k-1）=100MVA/1.49=67.1MV

77、3;A</p><p>　?。?）求k-2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</p><p>　　1）總電抗標(biāo)幺值 X*Σ(K-2) = X1*+X2*+X3*=0.2+1.29+2.6=4.09</p><p>　　2）三相短路電流周期分量有效值 I（3）k-2=Id2/X*∑（k-2）=5.5kA/4.09=1.34kA&l

78、t;/p><p>　　3）其他三相短路電流 I"(3)=I(3)∞=I(3) k-2=1.34kA</p><p>　　i(3)sh=2.26 I"(3)=2.26×1.34kA=3.04kA</p><p>　　I(3) sh =1.51I"(3)=1.51×1.34kA=2.03kA </p>

79、<p>　　4）三相短路容量S(3) k-2=S d/ X*∑（k-2）=100MVA/4.09=24.4MV·A </p><p>　　（5）求k-3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（變壓器T1運(yùn)行下） 1）總電抗標(biāo)幺值</p><p>　　X*∑（k-3）=X*1+X*2+X3*+X*4=0.2+1.29+2.6+4.8=8.89<

80、;/p><p>　　2）三相短路電流周期分量有效值</p><p>　　I（3）k-3=Id2/X*∑（k-3）=144.34kA/8.89=16.2kA 3）其他三相短路電流 I"(3)=I(3)∞=I(3) k-3=16.2kA</p><p>　　i(3)sh=2.26 I"(3)=2.26×16.2kA=36.6

81、kA</p><p>　　I(3) sh =1.51I"(3)=1.51×16.2kA=24.5kA </p><p>　　4）三相短路容量S(3) k-2=S d/ X*∑（k-3）=100MVA/8.89=11.24MV·A </p><p>　?。?）求k-4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（變壓器T2運(yùn)行下）

82、 1）總電抗標(biāo)幺值 X*∑（k-4）=X*1+X*2+X3*+X*5=0.2+1.29+2.6+6=10.09</p><p>　　2）三相短路電流周期分量有效值 I（3）k-4=Id2/X*∑（k-4）=144.34kA/10.09=14.3kA 3）其他三相短路電流 I"(3)=I(3)∞=I(3) k-4=14.3kA</p><

83、;p>　　i(3)sh=2.26 I"(3)=2.26×14.3kA=32.3kA</p><p>　　I(3) sh =1.51I"(3)=1.51×14.3kA=21.6kA </p><p>　　4）三相短路容量S(3) k-2=S d/ X*∑（k-4）=100MVA/10.09=9.9MV·A </p>&l

84、t;p>　?。?）求k-5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（變壓器T2運(yùn)行下） 1）總電抗標(biāo)幺值 X*∑（k-4）=X*1+X*2+X3*+X*6=0.2+1.29+2.6+7.5=11.59</p><p>　　2）三相短路電流周期分量有效值 I（3）k-4=Id2/X*∑（k-4）=144.34kA/11.59=12.45kA 3）其他三相短路電流

85、 I"(3)=I(3)∞=I(3) k-4=12.45kA</p><p>　　i(3)sh=2.26 I"(3)=2.26×12.45kA=28.13kA</p><p>　　I(3) sh =1.51I"(3)=1.51×12.45kA=18.8kA </p><p>　　4）三相短路容量S(3)

86、k-2=S d/ X*∑（k-4）=100MVA/11.59=8.6MV·A </p><p>　　（8）求k-6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（變壓器T2運(yùn)行下） 1）總電抗標(biāo)幺值 X*∑（k-4）=X*1+X*2+X3*+X*7=0.2+1.29+2.6+6.3=10.39</p><p>　　2）三相短路電流周期分量有效值

87、I（3）k-4=Id2/X*∑（k-4）=144.34kA/10.39=13.9kA 3）其他三相短路電流 I"(3)=I(3)∞=I(3) k-4=13.9kA</p><p>　　i(3)sh=2.26 I"(3)=2.26×13.9kA=31.4kA</p><p>　　I(3) sh =1.51I"(3)=1.51

88、5;13.9kA=21kA </p><p>　　4）三相短路容量S(3) k-2=S d/ X*∑（k-4）=100MVA/10.39=9.6MV·A </p><p>　　3.4最大運(yùn)行方式下短路計(jì)算結(jié)果如下表3-2：</p><p>　　表3-2 最大運(yùn)行方式下短路計(jì)算結(jié)果</p><p>　　3.5最小運(yùn)行方式下短路計(jì)算結(jié)

89、果如下表3-3：</p><p>　　表3-3最小運(yùn)行方式下短路計(jì)算結(jié)果</p><p>　　第4章 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)</p><p><b>　　4.1概述</b></p><p>　　電氣設(shè)備的選擇是變電站電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線和配電裝置達(dá)到安全。經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件，在進(jìn)行設(shè)備選擇

90、時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全可靠的前提下，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，電氣設(shè)備要可靠地工作必須按正常條件進(jìn)行選擇，并按短路狀態(tài)校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。</p><p>　　電氣設(shè)備選擇的一般要求:</p><p>　　1）滿足正常情況下短路、過電壓、檢修。</p><p>　　2）按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。</p><

91、;p>　　3）力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　4）與整個(gè)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致。</p><p>　　5）同類設(shè)備盡量減少品種。</p><p>　　6）選用新產(chǎn)品應(yīng)具有可靠試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。</p><p><b>　　4.2母線的選擇</b></p><p>　　

92、為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行導(dǎo)線和電纜截面時(shí)必須滿足下列條件:</p><p>　?。?）發(fā)熱條件：導(dǎo)線和電纜(包括母線)在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。</p><p>　　（2）電壓損耗條件：導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。對(duì)于工廠內(nèi)較短的

93、高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。</p><p>　?。?）經(jīng)濟(jì)電流密度:35kV及以上的高壓線路及電壓在35kV以下但距離長電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(fèi)用支出最小。所選截面，稱為“經(jīng)濟(jì)截面”。此種選擇原則，稱為“年費(fèi)用支出最小”原則。工廠內(nèi)的10kV及以下線路，通常不按此原則選擇。</p><p>　　（4）機(jī)械強(qiáng)度：導(dǎo)線（包括裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不

94、應(yīng)小于其最小允許截面。對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度，但需校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定度。母線也應(yīng)校驗(yàn)短路時(shí)的穩(wěn)定度。對(duì)于絕緣導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求。</p><p>　?。?）短路熱穩(wěn)定條件：對(duì)絕緣導(dǎo)線、電纜和母線，應(yīng)校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定性，檢驗(yàn)公式Amin= I∞(3) /C。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)：①對(duì)于一般負(fù)荷電流較大的低壓配電線路，通常先按發(fā)熱條件來選擇截面，再校驗(yàn)電壓損耗

95、和機(jī)械強(qiáng)度。②對(duì)負(fù)荷電流不大而配電距離較長的線路，因此通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗(yàn)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。③對(duì)給變壓器供電的高壓進(jìn)線以及變電所用電電源線路，因短路容量較大而負(fù)載電流較小，一般先按短路熱穩(wěn)定條件選擇導(dǎo)體截面，然后再校驗(yàn)發(fā)熱條件。根據(jù)課題要求和負(fù)荷計(jì)算，我選擇電纜線作為母線。</p><p><b>　　對(duì)電纜線的校驗(yàn)</b></p><p>　　對(duì)給

96、變壓器供電的高壓進(jìn)線以及變電所所用電電源進(jìn)線，因短路容量較大而負(fù)荷電流較小，一般先按短路熱穩(wěn)定條件選擇導(dǎo)體截面，然后再校驗(yàn)發(fā)熱條件；對(duì)長距離大電流線路及35kV以上高壓進(jìn)線，可先按經(jīng)濟(jì)電流密度條件選擇導(dǎo)體截面，然后再校驗(yàn)其他條件。</p><p>　　10KV變電所側(cè)采用屋內(nèi)配電裝置中，所以配電線路母線選用硬母線，為了經(jīng)濟(jì)選用鋁硬母線即矩形母線，矩形導(dǎo)體散熱條件較好，便于固定和連接，但集膚效應(yīng)較大。為了避免集膚效

97、應(yīng)系數(shù)過大，單條矩形截面最大不超過1250mm²。</p><p>　　（一）35kV及以上高壓線路及電壓35kV以下但距離長、電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面按經(jīng)濟(jì)電流密度j計(jì)算經(jīng)濟(jì)截面A而選擇電纜截面</p><p>　　35kV高壓線路進(jìn)線計(jì)算電流為I=39.4A。A= I／j=39.4／1.54=25.58mm，因此選擇LMY40×4型電纜。</p>

98、<p>　　1、采用母線電纜的發(fā)熱條件選電纜截面:</p><p>　　查附錄表17，得160mm截面的LMY型電纜在20℃的載流量I=480A＞I=39.4A，因此滿足發(fā)熱條件。</p><p>　　2、對(duì)母線電纜的熱穩(wěn)定度校驗(yàn):</p><p>　　可利用式Amin= I∞×10/C =0.96××10/87mm=15.

99、79 mm</p><p>　　由于母線實(shí)際截面為:A=40×4mm2=160mm2>Amin.，故該母線滿足短路熱穩(wěn)定度要求. </p><p>　　因此校驗(yàn)結(jié)果滿足要求。</p><p>　?。ǘ?duì)負(fù)荷電流不大而配電距離較長的線路，因此通常先按按發(fā)熱條件選擇電纜截面，再校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定的度。</p><p>　　A3點(diǎn)母線

100、的選擇和校驗(yàn)</p><p>　　1、先按發(fā)熱條件選擇電纜截面</p><p>　　10kV線路計(jì)算電流I=130.6A</p><p>　　查附錄表29，得160mm截面的LMY型電纜在20℃的載流量I=480A＞I=130.6A，因此滿足發(fā)熱條件。</p><p>　　2、按短路熱穩(wěn)定的校驗(yàn)</p><p>　　可

101、利用式Amin= I∞×10/C =1.93××10/87mm=31.7mm</p><p>　　由于母線實(shí)際截面為:A=40×4mm2=160mm2>Amin.，故該母線滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此校驗(yàn)結(jié)果滿足要求。</p><p>　　A4點(diǎn)母線的選擇和校驗(yàn)</p><p>　　1、先按發(fā)熱條件選擇電纜截面</p

102、><p>　　10kV線路計(jì)算電流I=134.4A</p><p>　　查附錄表29，得160mm截面的LMY型電纜在20℃的載流量I=480A＞I=134.4A，因此滿足發(fā)熱條件。</p><p>　　2、按短路熱穩(wěn)定的校驗(yàn)</p><p>　　可利用式Amin= I∞×10/C =1.93××10/87mm=31

103、.7mm</p><p>　　由于母線實(shí)際截面為:A=40×4mm2=160mm2>Amin.，故該母線滿足短路熱穩(wěn)定度要求. </p><p>　　因此校驗(yàn)結(jié)果滿足要求。</p><p>　　因此，10kV母線選擇LMY40×4型電纜。</p><p>　　（三） 對(duì)于一般負(fù)荷電流較大的低壓配電線路，通常先按發(fā)熱條

104、件來選擇截面，再校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定度。</p><p>　　1、先按發(fā)熱條件選擇電纜截面</p><p>　　0.38kV線路計(jì)算電流I=1565.5A</p><p>　　查附錄表17，得504mm截面的LMY型電纜在20℃是載流量為1038A，大于1003A，因此，選擇LMY63×8型電纜。</p><p>　　2、按短路熱穩(wěn)定的校

105、驗(yàn)</p><p>　　可利用式Amin= I∞×10/C =16.2××10/87mm=265.9mm</p><p>　　由于母線實(shí)際截面為:A=63×8mm2=504mm2>Amin.，故該母線滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此校驗(yàn)結(jié)果滿足要求。</p><p>　　4.3 35kV高壓開關(guān)柜的選擇</p>

106、<p>　　由電氣設(shè)備手冊(cè)可查得:本方案的開關(guān)柜選擇為:KYN61-40.5型。</p><p>　　4.3.1 高壓開關(guān)柜KYN61-40.5型</p><p><b>　?。?）概念</b></p><p>　　KYN61-40.5型高壓開關(guān)柜是三相交流頻率為50Hz，額定工作電壓為35kV、最大額定電流為1000A及以下的供電

107、系統(tǒng)中的變電所中，額定開斷電流20kA的高壓成套配電裝置。</p><p>　　表4-1高壓電器設(shè)備的選擇與校驗(yàn)</p><p>　?。?）各開關(guān)器件的選擇和校驗(yàn)</p><p>　　1、ZN85-40.5型真空斷路器的選擇</p><p>　　ZN85-40.5型戶內(nèi)高壓真空斷路器，適用于三相交流50Hz，額定電壓40.5kV電力系統(tǒng)中，可

108、供工礦企業(yè)、發(fā)電廠及變電站作為分合負(fù)荷電流、過載電流、故障電流之用。</p><p>　　表4-2 ZN85-40.5型真空斷路器的選擇校驗(yàn)表</p><p>　　4.3.2 LZZBJ9-35型電流互感器的選擇</p><p>　　LZZBJ9-35型電流互感器為環(huán)氧樹脂真空澆注式全封閉式結(jié)構(gòu)，供額定頻率50-60HZ，額定電壓35kV及以下系統(tǒng)中做電流，電能測(cè)量

109、的繼電保護(hù)。</p><p>　　表4-3 LZZBJ9-35型電流互感器的選擇校驗(yàn)表</p><p>　　4.3.3 XRNP-35型高壓限流熔斷器</p><p>　　本產(chǎn)品適用于交流50HZ，額定電壓3.6-40.5kV，本設(shè)計(jì)中采用XRNP-35型高壓熔斷器，用作高壓電壓互感器過載短路保護(hù)，熔斷器在規(guī)定條件下，能可靠的分?jǐn)?，使其熔體熔化電流之間任何故障。&l

110、t;/p><p>　　表4-4 XRNP-35型高壓限流熔斷器選擇校驗(yàn)表</p><p>　　4.3.4 HY5W型避雷器</p><p>　　HY5W型避雷器就是金屬氧化物避雷器的一種，在工頻電壓下，他呈現(xiàn)極大的電阻，能迅速有效的阻斷工頻續(xù)流，因此無需火花間隙來熄滅由工頻續(xù)流引起的電弧。而在雷電過電壓作用下，其電阻又變得很小，能很好的泄放雷電流。由于這種間隙的金屬氧化

111、物避雷器具有比普通的普通閥式避雷器更有優(yōu)異的保護(hù)性能，且運(yùn)行更安全可靠。</p><p>　　表4-5 HY5W型避雷器的選擇校驗(yàn)表</p><p>　　4.3.5 JDZ9-35型電壓互感器</p><p>　　本型電壓互感器與JDZ9-35型在結(jié)構(gòu)和性能上有相同之處，都適用于交流50HZ、10KV及以下線路中,供測(cè)量電壓、電能和功率以及繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置和信號(hào)裝

112、置。為環(huán)氧樹脂澆注成型的產(chǎn)品。</p><p>　　表4-6 JDZ9-35型電壓互感器的選擇校驗(yàn)表</p><p>　　4.3.6 JN22-40.5型接地開關(guān)</p><p>　　本型接地開關(guān)適用于40.5 kV及以下交流50HZ的電力系統(tǒng)中，可與各種型號(hào)高壓開關(guān)柜配套使用，亦可作為高壓電器設(shè)備檢修時(shí)接地保護(hù)用。</p><p>　　表4

113、-7 JN12-35型接地開關(guān)的選擇校驗(yàn)表</p><p>　　4.3.7 GN27-40.5型隔離開關(guān)</p><p>　　高壓隔離開關(guān)主要是隔離高壓電能,以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修.因此其機(jī)構(gòu)特點(diǎn)是斷開后有明顯可見的斷開間隙,而且斷開間隙的絕緣及相間絕緣是足夠可靠的,能充分保障人身和設(shè)備的安全.但是隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置,因此它不允許帶負(fù)荷操作.然后可用來通斷一定的小電流。&l

114、t;/p><p>　　表4-8 GN27-40.5隔離開關(guān)的選擇校驗(yàn)表</p><p>　　4.4 10kV開關(guān)柜的選擇</p><p>　　由電氣設(shè)備手冊(cè)可查得:本方案的開關(guān)柜選擇為:KYN28-12型</p><p>　　4.4.1 高壓開關(guān)柜KYN28-12型</p><p><b>　　（1）概述:<

115、;/b></p><p>　　KYN28-12/20型金屬鎧裝移開式開關(guān)柜是根據(jù)國內(nèi)特點(diǎn)自行設(shè)計(jì)研究的新一代開關(guān)設(shè)備，KYN28-12型高壓開關(guān)柜用于交流50HZ、電壓3～10KV、額定電流3000A及以下單母線以及母線分段系統(tǒng)中作為接受電能、分配電能的電氣設(shè)備和輸送電能計(jì)量戶內(nèi)配電裝置.并對(duì)電路實(shí)現(xiàn)控制、保護(hù)、監(jiān)測(cè)。該柜有完善的“五防”功能，即防誤分、誤合斷路器；防帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)；防帶電掛地線；防帶

116、地線合閘；防誤入帶電間隔。配置ABB公司VD4型高性能真空斷路器，和真空接觸器、負(fù)荷開關(guān)，是一種理想的配電裝置。</p><p>　　表4-9高壓電器設(shè)備的選擇與校驗(yàn)表</p><p>　?。?）各開關(guān)器件的選擇和校驗(yàn)</p><p>　　1、VD4型真空斷路器的選擇與校驗(yàn)</p><p>　　高壓真空斷路器，是利用“真空”滅弧的一種斷路器，

117、其觸頭裝在真空滅弧室里，由于真空中不存在氣體游離的問題，所以該斷路器的觸頭斷開時(shí)很難發(fā)生電弧，但是在感性電路中，滅弧速度過快，瞬間切斷電流極大，從而使電路中的電壓過大，這對(duì)系統(tǒng)很不利，因此，這真空不能是絕對(duì)的真空，而能在觸頭斷開時(shí)因高電場(chǎng)和熱電場(chǎng)發(fā)射而產(chǎn)生電弧，這個(gè)電弧稱為真空電弧，它能在電流在第一次過零時(shí)熄滅。這樣，燃弧時(shí)間既短，又不至產(chǎn)生很大的過電壓。高壓真空斷路器具有體積小，動(dòng)作快，壽命長，安全可靠和便于維護(hù)檢修等優(yōu)點(diǎn)，主要用在頻