供電課程設(shè)計(jì)--機(jī)械加工廠全廠變電所及廠區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　機(jī)械加工廠全廠變電所及廠區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論2</b></p><p>　　1.1 工廠供電的意義2</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)概述2</p><p>　　

2、1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)及方案3</p><p>　　第二章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償4</p><p>　　2.1 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的4</p><p>　　2.2 負(fù)荷計(jì)算的方法6</p><p>　　2.3無功功率補(bǔ)償12</p><p>　　第三章 變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)15</p><p>

3、;　　3.1 變電所的配置15</p><p>　　3.1.1變電所的類型15</p><p>　　3.1.2變電所的位置選擇15</p><p>　　3.2 變壓器的選擇16</p><p>　　3.2.1 變壓器型號(hào)選擇16</p><p>　　3.2.2 變壓器的臺(tái)數(shù)和容量的確定16</p>

4、;<p>　　3.3 全廠變電所主接線設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.3.1 對(duì)變電所主接線的要求17</p><p>　　3.3.2 變電所主接線方案17</p><p>　　3.3.3 變電所主接線設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.4 變電所的布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.4

5、.1 變電所的布置設(shè)計(jì)17</p><p>　　3.4.2 變電所的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)18</p><p>　　第四章 電氣設(shè)備的選擇20</p><p>　　4.1 短路電流計(jì)算20</p><p>　　4.2電氣設(shè)備選擇24</p><p>　　第五章 電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)33</p><p

6、>　　5.1 電力變壓器繼電保護(hù)配置33</p><p>　　5.2電力變壓器繼電保護(hù)原理展開圖設(shè)計(jì)33</p><p>　　5.3 電力變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算34</p><p>　　第六章 廠區(qū)線路設(shè)計(jì)36</p><p>　　6.1電力線路的接線方式36</p><p>　　6.2電力線路的結(jié)構(gòu)

7、36</p><p>　　6.3．導(dǎo)線和電纜的選擇36</p><p>　　6.4廠區(qū)照明設(shè)計(jì)41</p><p><b>　　第七章 小結(jié)42</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)43</b></p><p><b>　　附錄43</b&g

8、t;</p><p>　　附錄1：設(shè)備材料表43</p><p>　　附錄2：設(shè)計(jì)圖紙44</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 工廠供電的意義</p><p>　　在學(xué)完供配電技術(shù)這門課程后，對(duì)電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)的概念、電力負(fù)荷等相關(guān)知識(shí)有了基本的了

9、解，也能根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、地區(qū)供電條件和相關(guān)的技術(shù)知識(shí)等條件給出較合理的設(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。</p><p>　　工廠供電設(shè)計(jì)主要包括全廠變電所設(shè)計(jì)、車間配電系統(tǒng)所設(shè)計(jì)及車間動(dòng)力和照明設(shè)計(jì)。電能是一種清潔的二次能源，它不僅能傳送和分配，易于轉(zhuǎn)換為其他的能源，而且便于控制、管理和調(diào)制，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。所以，電能已廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)

10、、社會(huì)生產(chǎn)和人們的日常生活之中。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)概述</b></p><p>　　1、工廠總平面圖（參見附圖-5）</p><p>　　2、各車間用電設(shè)計(jì)資料（參見附表1）</p><p><b>　　3、電源情況：</b></p><p>　　電源

11、電壓等級(jí)：10千伏。</p><p>　　電源線路，用一回架空非專用線向本廠供電，導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)J—70，線路長(zhǎng)度為5公里，線路走向參看工廠總平面圖。</p><p>　　電源變電所10千伏母線短路容量最大運(yùn)行方式時(shí)為300MVA，最小運(yùn)行方向時(shí)為200MVA，單相接地電流為10安。</p><p>　　電源變電所10千伏引出線繼電保護(hù)的整定時(shí)限為1.6秒。</

12、p><p>　　4、全廠功率因數(shù)要求不低于《供用電規(guī)程》。</p><p>　　5、計(jì)量要求高供高量。</p><p>　　6、二部電價(jià)制收費(fèi)：</p><p>　　（1）電度電價(jià)為0.058元/度。</p><p>　　（2）設(shè)備容量電價(jià)4元/KVA月（或最高量電價(jià)6元/千瓦、月）。</p><p&g

13、t;　　7、工廠為二班制生產(chǎn)，全年工作時(shí)數(shù)4500小時(shí)，最大負(fù)荷利用小時(shí)3500小時(shí)（均為統(tǒng)計(jì)參考值）。</p><p>　　8、廠區(qū)內(nèi)低壓配電線路允許電壓損失3.5~5%。</p><p>　　9、本地氣象、地壤等資料：</p><p>　?。?）海拔高度9.2米。</p><p>　?。?）最熱月平均溫度28.4℃。</p>

14、<p>　?。?）最熱月平均最高溫度32.2℃。</p><p>　?。?）極端最高溫度38.5℃。</p><p>　?。?）極端最低溫度-15.5℃。</p><p>　?。?）雷暴日數(shù)35.6日/年。</p><p>　　（7）最熱月地下0.8米的平均溫度27.4℃。</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)

15、任務(wù)及方案 </p><p><b>　　1、設(shè)計(jì)說明書一份</b></p><p>　　在設(shè)計(jì)說明計(jì)算書中應(yīng)包括以下主要部分：</p><p>　　1）各車間與全廠的負(fù)荷計(jì)算，功率因數(shù)的補(bǔ)償（放電電阻值）。</p><p>　　2）變（配）電所位置的確定，變壓器數(shù)量、容量的決定。</p><p>

16、;　　3）全廠供電系統(tǒng)的接線方式與變電所主接線的確定。</p><p>　　4）高氣壓電氣設(shè)備與導(dǎo)線電纜的選擇。</p><p>　　5）短路電流的計(jì)算與電氣設(shè)備的校驗(yàn)。</p><p>　　6）繼電保護(hù)整定電流。</p><p><b>　　2、設(shè)計(jì)圖紙：</b></p><p>　　1）變(配

17、)電所主接線圖一張(或?qū)⒏?、低壓分開畫兩張)。</p><p>　　2）工廠變配電所和電力線路平面布置圖一張。</p><p>　　3）繼電保護(hù)原理展開圖一張。</p><p>　　4）變配電所平剖面布置圖一張（兩張）。</p><p>　　3、主要設(shè)備材料表一份。、</p><p><b>　　4、設(shè)計(jì)方案

18、：</b></p><p>　　我們應(yīng)根據(jù)工廠各車間的實(shí)際情況，利用需要系數(shù)法計(jì)算出各組設(shè)備容量、功率因數(shù)不滿足供電規(guī)程，則進(jìn)行無功補(bǔ)償。然后按功率距法確定負(fù)荷中心，根據(jù)變電所位置選擇的原則確定了變電所的位置，如果車間的視在功率大于320KVA，則需設(shè)一個(gè)車間變電所，再確定變壓器的臺(tái)數(shù)和容量，并選擇了變壓器的型號(hào)。根據(jù)選擇的額定容量計(jì)算短路電流，在選擇電氣設(shè)備時(shí)，一定要遵循選擇的原則。繼電保護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，

19、要就實(shí)際情況選擇保護(hù)。廠區(qū)采用電纜接線方式，高壓電纜進(jìn)線用硬鋁母線，變壓器室需抬高地平，窄面推進(jìn)且離墻安裝。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量采用簡(jiǎn)潔明了的方案，考慮資源問題，以經(jīng)濟(jì)效果和供電質(zhì)量綜合考慮。</p><p><b>　　5、設(shè)計(jì)時(shí)間：</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)時(shí)間定為兩周。</b></p><p>　　第二章 負(fù)

20、荷計(jì)算及功率補(bǔ)償</p><p>　　2.1 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的</p><p><b>　　一、負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容</b></p><p>　　負(fù)荷計(jì)算是供配電系統(tǒng)正常運(yùn)行的計(jì)算，是正確選擇供配電系統(tǒng)中導(dǎo)線，電纜，開關(guān)電器，變壓器等的基礎(chǔ)，也是保障供配電系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行必不可少的環(huán)節(jié)。這就需要對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算。</p><

21、p>　　導(dǎo)體中通過一個(gè)等效負(fù)荷時(shí)，導(dǎo)體的最高溫升正好和通過實(shí)際的變動(dòng)負(fù)荷時(shí)其產(chǎn)生的最高溫升相等，該等效負(fù)荷就成為計(jì)算負(fù)荷。</p><p>　　計(jì)算負(fù)荷時(shí)一個(gè)假想的持續(xù)性負(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><p>　　負(fù)荷計(jì)算要將各車間設(shè)備分組，求出各用電設(shè)備的設(shè)備容量

22、，然后用需要系數(shù)法逐個(gè)算出分組的計(jì)算負(fù)荷，車間計(jì)算負(fù)荷以及全廠計(jì)算負(fù)荷。</p><p>　　按照要求高壓側(cè)的功率因數(shù)應(yīng)該大于0.9，若不滿足要求，需要對(duì)高壓側(cè)進(jìn)行無功功率補(bǔ)償。同時(shí)，無功功率補(bǔ)償要考慮設(shè)備安裝地點(diǎn)和控制方式，根據(jù)補(bǔ)償要求選擇相應(yīng)的成套補(bǔ)償裝置。本次課程設(shè)計(jì)采用固定的電容補(bǔ)償方式。</p><p><b>　　二、負(fù)荷計(jì)算的目的</b></p&g

23、t;<p>　　工廠企業(yè)電力負(fù)荷計(jì)算的主要目的是：</p><p>　?。?）全廠在工程設(shè)計(jì)的可行性研究階段要對(duì)全廠用電量做出估算以便確定整個(gè)工程的方案；</p><p>　?。?）在設(shè)計(jì)工廠供電系統(tǒng)時(shí)，為了正確選擇變壓器的容量，正確選擇各種電氣設(shè)備和配電網(wǎng)絡(luò)，以及正確選擇無功補(bǔ)償設(shè)備等，需要對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　2.2 負(fù)荷計(jì)算的

24、方法</p><p>　　工程上根據(jù)不同的計(jì)算目的，針對(duì)不同類型的用戶和不同類型的負(fù)荷，在實(shí)踐中總結(jié)出了各種負(fù)荷計(jì)算：估算法、需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法和單相負(fù)荷計(jì)算法等，本次課程設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法。</p><p>　?。?）進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，首先要將不同工作制下的用電設(shè)備的額定容量換算成統(tǒng)一的設(shè)備容量，具體運(yùn)算如下：</p><p>　　1、長(zhǎng)期工作制和短時(shí)工作制的用電

25、設(shè)備的設(shè)備容量就是該設(shè)備的銘牌額定功率，即</p><p>　　Pe N （2—1）</p><p>　　2、反復(fù)短時(shí)工作制的用電設(shè)備</p><p><b>　　電焊機(jī)和電焊機(jī)組</b></p>&

26、lt;p>　　電焊機(jī)和電焊機(jī)組換算到=100%時(shí)的功率</p><p>　　Pe=PN （2—2）</p><p>　　式中 電焊機(jī)額定有功功率； 額定負(fù)荷持續(xù)率； 其值為100%的負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算中用1）。</p><p><b>　　起重機(jī)</b>&l

27、t;/p><p>　　起重機(jī)換算到=25%時(shí)的額定功率</p><p>　　Pe=PN （2—3）</p><p>　　式中 起重機(jī)額定有功功率； 額定負(fù)荷持續(xù)率； 其值為25%的負(fù)荷持續(xù)率。</p><p><b>　　照明設(shè)備</b>&

28、lt;/p><p>　　照明設(shè)備的額定容量可按建筑物的單位面積容量法估算</p><p>　　Pe= （2—4）</p><p>　　式中—建筑物單位面積照明容量（W/m2）；S—建筑物面積（m2）。</p><p>　?。?）用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷<

29、/p><p>　　1、單臺(tái)用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷就是其設(shè)備容量</p><p>　　=Pe （2—5）</p><p>　　2、單組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　有功功率：Pc＝Kd·

30、Pe （2—6）</p><p>　　無功功率： Qc＝Pc·tanφ （2—7）</p><p>　　視在功率： （2—8）&

31、lt;/p><p>　　計(jì)算電流： （2—9）</p><p>　　式中Pe 為設(shè)備容量；Kd 該用電設(shè)備組的需要系數(shù)；tanφ 功率因數(shù)角的正切值。</p><p>　　3、多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　有功功率： =

32、 （2—10）</p><p>　　無功功率： （2—11）</p><p>　　視在功率： （2—12）</p><p>　　計(jì)算電流：

33、 （2—13）</p><p>　　2.2 負(fù)荷計(jì)算的方法</p><p>　　表2—1 第三車間（熱處理）</p><p>　　根據(jù)上述相關(guān)的計(jì)算原則，則可以計(jì)算出第三車間的計(jì)算負(fù)荷和其他相關(guān)量，以下是第三車間的負(fù)荷計(jì)算：</p><p>　　表2—2 第三車間各用電設(shè)備組的分組及需

34、要系數(shù)</p><p>　　各用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷如下：</p><p><b>　　電阻爐組:</b></p><p>　　Pc1＝Kd1·Pe1=0.7×(70＋60＋76＋91.5＋78) ＝262.85 Kw</p><p>　　Qc1＝Pc1·tanφ＝262.85×0.2

35、＝52.57 Kvar</p><p>　　Sc1＝ ＝268KVA Ic1＝SN／(UN)＝407.2A</p><p><b>　　水泵，風(fēng)機(jī)組:</b></p><p>　　Pc2＝Kd2·Pe2=0.75×(4×3＋10＋15＋7.5＋3×7＋2×

36、;7＋2×1.7) ＝62.175 Kw</p><p>　　Qc2＝Pc2·tanφ＝62.175×0.75＝46.63 Kvar</p><p>　　Sc2＝ ＝76.13KVA Ic2＝SN／(UN)＝115.67A</p><p><b>　　起重機(jī)組:</b><

37、;/p><p>　　將起重機(jī)換算到ε＝25%時(shí)的額定功率，Pe=25×2√40%＝31.62 Kw</p><p>　　Pc3＝Kd3·Pe3=0.2×(31.62＋2.8) ＝6.884 Kw</p><p>　　Qc3＝Pc3·tanφ＝6.884×1.33＝9.156Kvar</p><p>

38、;　　Sc3＝ ＝11.46KVA Ic3＝SN／(UN)＝17.4A</p><p><b>　　電弧熔爐組:</b></p><p>　　Pc4＝Kd4·Pe4=0.9×（36＋2×12＋75）＝121.5 Kw</p><p>　　Qc4＝Pc4·tanφ

39、＝0.57×121.5＝69.26Kvar</p><p>　　Sc4＝ ＝139.85KVA Ic4＝SN／(UN)＝212.49A</p><p>　　小批量生產(chǎn)冷加工機(jī)組:</p><p>　　Pc5＝Kd5·Pe5=0.14×（10×0.18＋6×1.5＋5×

40、0.6）＝1.932 Kw</p><p>　　Qc5＝Pc5·tanφ＝1.73×1.932＝3.342 Kvar</p><p>　　Sc5＝ ＝3.86KVA Ic5＝SN／(UN)＝5.86A</p><p>　　干燥箱:只因只有一臺(tái)該設(shè)備，故：</p><p>　　P

41、c6＝Pe6=30.6 Kw Qc6＝0</p><p>　　Sc6 ＝ ＝30.6KVA Ic6＝SN／(UN)＝ 46.49A</p><p>　　照明電路:第三車間照明面積為1100m²，故Pe7＝11×0.9＝9.9 Kw；Qc7＝0</p><p>　　Sc7 ＝

42、 ＝＝9.9KVA Ic7＝SN／(UN)＝15A</p><p>　　取同時(shí)系數(shù)為0.9，則總的計(jì)算負(fù)荷為：</p><p>　　∴∑Pc＝K∑p·∑Pci＝0.9×(262.85＋62.175＋6.884＋121.5＋30.6＋9.9)＝444.47Kw</p><p>　　∑Qc＝K∑q·∑Q

43、ci＝0.9×(52.57＋46.63＋9.156＋69.26＋3.342)＝162.86Kvar</p><p>　　∑ ＝473.37KVA ∑ ＝719.23A</p><p>　　所以第三車間總的負(fù)荷計(jì)算為：</p><p>　　3Pc＝444.47Kw 3Qc＝162.86Kvar 3Sc＝473.37

44、KVA</p><p>　　第一車間（大件加工）</p><p>　　大批金屬冷加工機(jī)床設(shè)備組：</p><p>　　Pc1＝Kd1·Pe1=191.6KW</p><p>　　Qc1＝Pc1·tanφ=331.45Kvar</p><p>　　吊車，起重機(jī)設(shè)備組：</p><p

45、>　　Pc2＝Kd2·Pe2=20.49KW</p><p>　　Qc2＝Pc2·tanφ=35.45Kvar</p><p><b>　?、蹅}庫照明</b></p><p>　　Pe7＝12.5KW Qc7＝0</p><p>　　取同時(shí)系數(shù)為0.9，則總的計(jì)算負(fù)荷

46、為：</p><p>　　∑Pc＝K∑p·∑Pci＝202.13KW</p><p>　　∑Qc＝K∑q·∑Qci＝330.21Kvar</p><p>　　∑ ＝387.16KVA ∑ ＝588.25A</p><p>　　第二車間（中、小件加工）</p><p&

47、gt;　　大批金屬冷加工機(jī)床設(shè)備組：</p><p>　　Pc1＝Kd1·Pe1=351.74KW</p><p>　　Qc1＝Pc1·tanφ=608.52Kvar</p><p><b>　　直流弧焊機(jī)組：</b></p><p>　　Pc2＝Kd2·Pe2=31.6KW</p&g

48、t;<p>　　Qc2＝Pc2·tanφ=42.03Kvar</p><p><b>　　焊接變壓器組：</b></p><p>　　Pc3＝Kd3·Pe3=25.4Kw</p><p>　　Qc3＝Pc3·tanφ＝44.195Kvar</p><p>　　④5噸電動(dòng)式吊輪組

49、：</p><p>　　Pc4＝Kd4·Pe4=13.77Kw</p><p>　　Qc4＝Pc4·tanφ＝23.83Kvar</p><p><b>　　倉庫照明：</b></p><p>　　Pe5＝49.29Kw Qc7＝0</p><p>　　

50、取同時(shí)系數(shù)為0.9，則總的計(jì)算負(fù)荷為：</p><p>　　∑Pc＝K∑p·∑Pci＝424.62KW</p><p>　　∑Qc＝K∑q·∑Qci＝646.72Kvar</p><p>　　∑ ＝773.66KVA ∑ ＝1175.49A</p><p><b>　　第四車間（鍛工

51、）</b></p><p><b>　　鍛錘及其他機(jī)械組：</b></p><p>　　Pc1＝Kd1·Pe1=23.5KW</p><p>　　Qc1＝Pc1·tanφ=31.26Kvar</p><p><b>　　泵及排風(fēng)機(jī)組：</b></p>&

52、lt;p>　　Pc2＝Kd2·Pe2=60.8KW</p><p>　　Qc2＝Pc2·tanφ=45.6Kvar</p><p><b>　　砂輪機(jī)組：</b></p><p>　　Pc3＝Kd3·Pe3=36 Kw</p><p>　　Qc3＝Pc3·tanφ＝27Kva

53、r</p><p><b>　　起重機(jī)組：</b></p><p>　　Pc4＝Kd4·Pe4=5.058Kw</p><p>　　Qc4＝Pc4·tanφ＝8.75Kvar</p><p><b>　　電焊機(jī)組：</b></p><p>　　Pc5＝Kd

54、5·Pe5=3.948 Kw</p><p>　　Qc5＝Pc5·tanφ＝5.25Kvar</p><p><b>　　電阻爐組：</b></p><p>　　Pc6＝Kd6·Pe6=45Kw</p><p><b>　　Qc6＝0Kvar</b></p>

55、<p><b>　　倉庫照明：</b></p><p>　　Pe7＝5.7Kw Qc7＝0</p><p>　　取同時(shí)系數(shù)為0.9，則總的計(jì)算負(fù)荷為：</p><p>　　∑Pc＝K∑p·∑Pci＝162KW</p><p>　　∑Qc＝K∑q·∑Qci＝

56、105.62Kkvar</p><p>　　∑ ＝193.39KVA ∑ ＝293.83A</p><p><b>　　第五車間</b></p><p><b>　　碾軋機(jī)組：</b></p><p>　　Pc1＝Kd1·Pe1=18.08KW</p&

57、gt;<p>　　Qc1＝Pc1·tanφ=13.56Kvar</p><p><b>　　鼓風(fēng)機(jī)組：</b></p><p>　　Pc2＝Kd2·Pe2=49.13KW</p><p>　　Qc2＝Pc2·tanφ=36.848Kvar</p><p><b>　　

58、熱加工組：</b></p><p>　　Pc3＝Kd3·Pe3＝1.7Kw</p><p>　　Qc3＝Pc3·tanφ＝2.261Kvar</p><p><b>　　運(yùn)輸機(jī)組：</b></p><p>　　Pc4＝Kd4·Pe4=5.525Kw</p><

59、p>　　Qc4＝Pc4·tanφ＝4.862Kvar</p><p><b>　　電阻爐組：</b></p><p>　　Pc5＝Kd5·Pe5=14 Kw</p><p>　　Qc5＝Pc5·tanφ＝2.8 Kvar</p><p><b>　　起重機(jī)組：</b&g

60、t;</p><p>　　Pc6＝Kd6·Pe6=1.825Kw</p><p>　　Qc6＝Pc6·tanφ＝3.157Kvar</p><p><b>　　倉庫照明：</b></p><p>　　Pe7＝5.22Kw Qc7＝0</p><p>

61、　　取同時(shí)系數(shù)為0.9，則總的計(jì)算負(fù)荷為：</p><p>　　∑Pc＝K∑p·∑Pci＝85.93KW</p><p>　　∑Qc＝K∑q·∑Qci＝57.14Kvar</p><p>　　∑ ＝103.2KVA ∑ ＝156.8A</p><p>　　表2—3 全廠負(fù)荷計(jì)算匯總表&

62、lt;/p><p><b>　　2.3無功功率補(bǔ)償</b></p><p>　　一、功率因數(shù)對(duì)供配電系統(tǒng)的影響及提高功率因數(shù)的方法</p><p>　　1、功率因數(shù)的概念和意義</p><p>　　功率因數(shù)是衡量供配電系統(tǒng)是否經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一個(gè)重要指標(biāo)。用戶中絕大多數(shù)用電設(shè)備，如感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電力變壓器、電焊機(jī)及交流接觸器等，它們

63、都要從電網(wǎng)吸收大量無功電流來產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，其功率因數(shù)均小于1，需要進(jìn)行無功功率補(bǔ)償，提高功率因數(shù)。</p><p>　　2、功率因數(shù)對(duì)供配電系統(tǒng)的影響及提高功率因數(shù)的方法</p><p>　　感性用電設(shè)備都需要從供配電系統(tǒng)中吸收無功功率，從而降低功率因數(shù)。功率因數(shù)太低將會(huì)給供配電系統(tǒng)帶來電能損耗增加、電壓損失增大和供電設(shè)備利用率降低等不良影響。所以要求電力用戶功率因數(shù)必須達(dá)到一定值，低于某

64、一定值就必須進(jìn)行補(bǔ)償。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T3485―1998《評(píng)價(jià)企業(yè)合理用電技術(shù)導(dǎo)則》中規(guī)定∶“在企業(yè)中最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)應(yīng)不低于0.9，凡功率因數(shù)未達(dá)到上述規(guī)定的，應(yīng)在負(fù)荷側(cè)合理的裝置幾種與就地?zé)o功功率補(bǔ)償設(shè)備” 。</p><p>　　3、提高功率因數(shù)的方法</p><p>　　功率因數(shù)不滿足要求時(shí)，首先應(yīng)提高自然功率因數(shù)，然后再進(jìn)行人工補(bǔ)償。</p><p>

65、　　（1）提高自然功率因數(shù)</p><p>　?、俸侠磉x擇電動(dòng)機(jī)的規(guī)格和型號(hào)。</p><p>　?、诜乐闺妱?dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間空載運(yùn)行。</p><p>　　③保證電動(dòng)機(jī)的檢修質(zhì)量。</p><p>　?、芎侠磉x擇變壓器的容量。</p><p>　?、萁涣鹘佑|器的節(jié)電運(yùn)行。</p><p>　?。?）人

66、工補(bǔ)償功率因數(shù)</p><p><b>　?、俨⒙?lián)電容器補(bǔ)償。</b></p><p><b>　　②同步電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償。</b></p><p>　?、蹌?dòng)態(tài)無功功率補(bǔ)償。</p><p>　　考慮到廠為機(jī)械廠，如果采用提高自然功率因數(shù)的話，設(shè)備臺(tái)數(shù)太多，不太容易實(shí)現(xiàn)，故在這采用人工補(bǔ)償來功率因數(shù)，為了

67、方便控制和管理，應(yīng)該選用動(dòng)態(tài)無功功率補(bǔ)償更為合理。</p><p>　　4、補(bǔ)償容量和電容器臺(tái)數(shù)的確定</p><p><b>　?。?）采用固定補(bǔ)償</b></p><p>　　在變電所6-10KV高壓母線上進(jìn)行人工補(bǔ)償時(shí)，一般采用固定補(bǔ)償，即補(bǔ)償電容器不隨負(fù)荷變化投入或切除，其補(bǔ)償容量按下式計(jì)算</p><p>&l

68、t;b>　?。?—14）</b></p><p>　　式中， —補(bǔ)償容量， —平均有功負(fù)荷； —補(bǔ)償前平均功率因數(shù)角的正切值； —補(bǔ)償后平均功率因數(shù)角的正切值； — 稱為補(bǔ)償率。</p><p><b>　?。?）采用自動(dòng)補(bǔ)償</b></p><p>　　在變電所0.38KV母線上進(jìn)行補(bǔ)償是，都采用自動(dòng)補(bǔ)償，即根據(jù)cosφ測(cè)量

69、值按功率因數(shù)設(shè)定值，自動(dòng)投入或切除電容器，即</p><p>　?。?（2—15）</p><p>　　在確定并聯(lián)電容器的容量后，根據(jù)產(chǎn)品目錄（見參考資料表A-2）就可以選擇并聯(lián)電容器的型號(hào)規(guī)定，并確定并聯(lián)電容器的數(shù)量為</p><p>　　n＝Qc.c／QN.c （2—16）

70、</p><p>　　式中，QN.C為單個(gè)電容器的額定容量（Kvar）。</p><p>　　對(duì)于由上述計(jì)算所得的數(shù)值，應(yīng)取相近偏大的整數(shù)，如果是單相電容器，還應(yīng)取為3的倍數(shù)，以便三相均衡分配，實(shí)際工程中，都選用成套的電容器補(bǔ)償柜。</p><p>　　該廠為機(jī)械加工廠，且是采用10KV電源進(jìn)線，在經(jīng)過全廠變電所變?yōu)?.4KV的電壓供設(shè)備使用，為了便于控制和管理故應(yīng)

71、采用自動(dòng)補(bǔ)償方式。</p><p><b>　　二、功率補(bǔ)償計(jì)算</b></p><p>　　全廠低壓側(cè)的功率因數(shù)為∶cosφ＝1210.38／1685.02≈0.718＜0.9</p><p>　　要使高壓側(cè)的功率因數(shù)在0.9 以上，則設(shè)低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)為0.93，則計(jì)算如下∶</p><p>　　∴

72、 tanφ?＝tan﹙arccos0.718﹚＝0.969</p><p>　　tanφ?＝tan﹙arccos0.93﹚＝0.395</p><p>　　∴ Qc.c＝1210.38﹙tanφ?－tanφ?﹚＝694.8</p><p>　　在此選用PGL1型低壓無功功率償自動(dòng)補(bǔ)償屏，故應(yīng)選用兩臺(tái)PGL1型低壓無功功率償自動(dòng)補(bǔ)償屏，具體型號(hào)和參數(shù)為

73、：一個(gè)主屏PGL1—2，兩個(gè)輔屏PGL1—4，共336 Kvar，故應(yīng)選兩套PGL1型低壓無功功率償自動(dòng)補(bǔ)償屏，即：</p><p>　　實(shí)際補(bǔ)償容量為∶336×2＝672Kvar</p><p>　　∴低壓側(cè)的視在功率為∶SC1＝≈1309.7KVA</p><p>　　變壓器損耗∶ΔPT′＝0.015×SC1＝0.015×1309.

74、7≈19.65</p><p>　　ΔQT′＝0.06×SC1＝0.06×1309.7≈78.58</p><p>　　∴高壓側(cè)的功率參數(shù)∶PC1′＝1210.38＋19.65＝1230.03Kw</p><p>　　QC1′＝﹙1172.295－672﹚＋78.58＝578.88 Kvar</p><p>　　高壓側(cè)的視

75、在功率為∶SC2＝ ＝ </p><p>　　≈1359.44 KVA</p><p>　　∴高壓側(cè)的功率因數(shù)∶cosφ＝PC1′／SC2＝1230.03÷1359.44＝0.905＞0.9</p><p>　　所以無功功率補(bǔ)償達(dá)到要求。</p><p>　

76、　第三章 變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.1 變電所的配置</p><p>　　3.1.1變電所的類型</p><p>　　變電所是接受電能、變換電壓、分配電能的環(huán)節(jié)，是供配電系統(tǒng)的重要組成部分。變電所按其在供配電系統(tǒng)中的地位和作用，分為總降壓變電所、獨(dú)立變電所、車間變電所、桿上變電所、建筑物變電所及高層建筑變電所。</p><p&g

77、t;　　3.1.2變電所的位置選擇</p><p>　　1、變電所位置選擇的原則：</p><p>　　①應(yīng)盡可能接近負(fù)荷中心以降低配電系統(tǒng)的電能損耗，電壓損失；②進(jìn)出線方便，考慮電源的進(jìn)線方向，偏向電源側(cè)；③不應(yīng)妨礙企業(yè)的發(fā)展，要考慮擴(kuò)建的可能性；④設(shè)備運(yùn)輸方便；⑤盡量避開腐蝕性氣體和污穢的地段，若無法避免，則應(yīng)位于污染源的上風(fēng)側(cè)；⑥變電所屋外配電裝置與其他建筑物之間的防火間距應(yīng)符合規(guī)定

78、；⑦變電所建筑物，變壓器及屋外配電裝置應(yīng)與附近的冷卻塔或噴水池之間的距離應(yīng)符合規(guī)定。</p><p><b>　　2、負(fù)荷中心確定</b></p><p>　　負(fù)荷中心可以用負(fù)荷指示圖、負(fù)荷功率矩法或負(fù)荷電能矩法近似來確定。這里應(yīng)采用負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心的方法。</p><p>　　以下簡(jiǎn)述負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心法：</p>

79、<p>　　如圖3-1所示，設(shè)工廠內(nèi)有負(fù)荷P1 、P2 、P3，以工廠平面圖的左下角為原點(diǎn)建立一個(gè)直角坐標(biāo)系，選取P1(X1，Y1)、P2(X2，Y2)、P3(X3，Y3)則負(fù)荷中心的坐標(biāo)為：</p><p>　　圖3-1 負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心</p><p>　　按負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心，只考慮了各負(fù)荷的功率和位置，而未考慮各負(fù)荷的工作時(shí)間，因而負(fù)荷中心被認(rèn)為是固定

80、不變的。根據(jù)機(jī)變電—1所示的全廠變配電所及廠區(qū)線路平面圖，以該圖的左下角為原點(diǎn)建立一個(gè)直角坐標(biāo)系，并確定負(fù)荷中心P1,P2,P3,P4,P5的平面坐標(biāo)分別為（8.5，11.5）、（7.2，4.5）、（16.8，11.3）、（16.3，5.8）、（22.2，5.2）。</p><p><b>　　∴</b></p><p>　　但為了考慮到線路損耗和經(jīng)濟(jì)條件問題則應(yīng)靠近

81、電源進(jìn)線端，以降低電壓損失和提高供電可靠性，故該負(fù)荷中心的實(shí)際位置坐標(biāo)應(yīng)為（19.5，16），見附錄機(jī)變電—5所示。</p><p>　　3.2 變壓器的選擇</p><p>　　3.2.1 變壓器型號(hào)選擇</p><p>　　變壓器：文字符號(hào)為T，是變電所中關(guān)鍵的一次設(shè)備，其主要功能是升高或降低電壓，以利于電能的合理輸送、分配和使用。本課程設(shè)計(jì)在選擇變壓器是應(yīng)該選

82、用低損耗節(jié)能型變壓器，應(yīng)選S9系列的。</p><p>　　3.2.2 變壓器的臺(tái)數(shù)和容量的確定</p><p>　　全廠變的變壓器的臺(tái)數(shù)和容量的確定：</p><p>　　（1）變壓器臺(tái)數(shù)的確定 </p><p>　?、賾?yīng)該滿足用電負(fù)荷對(duì)可靠性的要求。在有一、二級(jí)負(fù)荷的變電所中，選擇兩臺(tái)主變壓器，當(dāng)在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上比較合理時(shí)，主變壓器選擇也可

83、多于兩臺(tái)；</p><p>　?、趯?duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變化較大的宜用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)刻選擇兩臺(tái)主變壓器；</p><p>　?、廴?jí)負(fù)荷一般選擇一臺(tái)主變壓器，負(fù)荷較大時(shí)，應(yīng)選擇兩臺(tái)主變壓器。</p><p>　　從第二章的負(fù)荷計(jì)算可知，負(fù)荷相對(duì)較大，考慮到選擇一臺(tái)變壓器時(shí)會(huì)顯得很大，且不利于控制和維護(hù)，同時(shí)考慮到以后的發(fā)展，加上該工廠作為三級(jí)負(fù)

84、荷來說，則應(yīng)選擇兩臺(tái)變壓器。</p><p>　?。?）變壓器容量的確定 </p><p>　　選單臺(tái)變壓器時(shí)，其額定容量SN應(yīng)能滿足全部用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷SC，考慮負(fù)荷發(fā)展應(yīng)留有一定的容量裕度，并考慮變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，即</p><p>　　SN≥（1.15~1.4）Sc （3—1）</p><p&g

85、t;　　選用兩臺(tái)主變壓器時(shí)，其中任意一臺(tái)主變壓器容量SN應(yīng)同時(shí)滿足下列兩個(gè)條件。</p><p>　?、偃我慌_(tái)主變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足總計(jì)算負(fù)荷的60%-70%的要求，即</p><p>　　SN =（0.6 ~0.7）Sc （3—2）</p><p>　?、谌我慌_(tái)主變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷Sc（Ⅰ+Ⅱ

86、）的需要，即 </p><p>　　SN≥ Sc（Ⅰ+Ⅱ） （3—3）</p><p>　　根據(jù)第二章負(fù)荷計(jì)算計(jì)算出來的負(fù)荷 S=1230.03KVA，則應(yīng)該選擇兩臺(tái)變壓器，且單臺(tái)變壓器的容量不應(yīng)超過1000KVA 。 </p><p>　　S=（0.6 ~0.7）S=（0.6 ~0.7）&#

87、215;1230.03=（738~861）KVA</p><p>　　選擇S9-800/10型變壓器兩臺(tái)。</p><p>　　3.3 全廠變電所主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　3.3.1 對(duì)變電所主接線的要求</p><p>　　變配電所由一次回路和二次回路構(gòu)成。</p><p>　　一次回路：供配電系統(tǒng)中承擔(dān)輸送和

88、分配電能任務(wù)的電路。</p><p>　　二次回路：用來控制、指示、監(jiān)測(cè)和保護(hù)一次設(shè)備運(yùn)行的電路。</p><p>　　變配電所的主接線兩種表現(xiàn)形式：</p><p>　　①系統(tǒng)式主接線：該主接線僅表示電能輸送和分配的次序及相互的連接，不反映相互位置，主要用于主接線的原理圖中。</p><p>　　②配置式主接線：該主接線按高壓開關(guān)柜或低壓配

89、電屏的相互連接和部署位置繪制，常用于變配電所的施工圖中。</p><p>　　確定變電所主接線應(yīng)滿足該基本要求：安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　3.3.2 變電所主接線方案 </p><p>　　供配電系統(tǒng)變電所常用的主接線基本形式有線路——變壓器組接線、單母線接線和橋式接線3種類型。單母線接線又分為單母線不分段和單母線分段。橋式接線又分內(nèi)橋式接線和外

90、橋式接線。</p><p>　　由于該廠采用的一路電源進(jìn)線，且有兩臺(tái)變壓器，故應(yīng)選用的是單母線接線方式，且變壓器一次側(cè)采用單母線不分段，二次側(cè)采用單母線分段接線。具體布局見附錄2所示。</p><p>　　3.3.3 變電所主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　高壓開關(guān)柜選擇KGN型高壓開關(guān)柜，電流互感器采用兩相式接線，電壓互感器采用V-V型和Y0/Y0/（開口）△型，左

91、側(cè)由電纜引入，右側(cè)由電纜引出。分為進(jìn)線柜、計(jì)量柜、互感器柜和2個(gè)出線柜。</p><p>　　故低壓側(cè)配電柜選擇GGD型成套開關(guān)柜，無功功率補(bǔ)償采用PGL1型低壓無功功率償自動(dòng)補(bǔ)償屏。</p><p>　　3.4 變電所的布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　3.4.1 變電所的布置設(shè)計(jì)</p><p>　?、僮冸娝贾梅桨福簯魞?nèi)式變電所將變壓

92、器、配電裝置安裝于室內(nèi)，這樣工作條件好，運(yùn)行管理方便。變電所一般采用戶內(nèi)式，戶內(nèi)式又分為單層布置和雙層布置，主要是投資和土地情況而定。35KV戶內(nèi)變電所宜采用雙層布置，6～10KV變配電所宜采用單層布置。</p><p>　　依據(jù)上述條件，故選定該廠的全廠變電所應(yīng)采用戶內(nèi)獨(dú)立式的，車間變電所采用戶內(nèi)式。本小組選用的兩臺(tái)變壓器，故大體布置方案為下圖所示，具體布置見附錄機(jī)變電—4。</p><p&

93、gt;　　圖3—2 兩臺(tái)變壓器獨(dú)立式變電所大體布置方案圖</p><p>　?、趯?duì)變電所的布置要求：</p><p>　?。?）室內(nèi)布置應(yīng)緊湊合理，便于值班人員操作、檢修、試驗(yàn)、巡視和搬運(yùn)，配電裝置安放位置應(yīng)保證所要求的最小允許通道寬度，考慮今后發(fā)展和擴(kuò)建的可能。</p><p>　　（2）合理布置變電所各室的位置。</p><p>　　

94、（3）變壓器室應(yīng)避免西曬，值班室應(yīng)盡量朝南，盡可能利用自然采光和通風(fēng)。</p><p>　?。?）配電室的設(shè)置應(yīng)符合安全和防火要求，對(duì)電氣設(shè)備載流部分應(yīng)采用金屬網(wǎng)板隔離。</p><p>　?。?）高低壓配電室、變壓器室的門應(yīng)向外開，相鄰配電室的門應(yīng)雙向開啟。</p><p>　?。?）變電所內(nèi)不允許采用可燃性材料裝修，不允許熱力管道、可燃?xì)夤艿雀鞣N管道從變電所內(nèi)經(jīng)

95、過。</p><p>　　3.4.2 變電所的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1、變壓器室</b></p><p>　　（1）變壓器外輪廓與墻壁的距離：具體參數(shù)見下表所示</p><p>　　圖3—3變壓器外輪廓與墻壁間距示意圖（單位：mm）</p><p>　?。?）變壓器室的通風(fēng)：就變壓

96、器室而言，應(yīng)在該室的門上下方都開通風(fēng)窗，窗口的有效面積參照《課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》的表4—27，選擇進(jìn)出風(fēng)窗的中心高差為3m，進(jìn)風(fēng)窗面積為0.7m2,出風(fēng)窗面積也為0.7m2；出風(fēng)窗采用固定百葉窗，進(jìn)風(fēng)窗采用固定百葉窗加金屬網(wǎng)。</p><p>　?。?）變壓器的推進(jìn)面：本小組采用窄面推進(jìn)，并且變壓器室的門比變壓器的推進(jìn)寬度寬0.5 m。</p><p>　?。?）變壓器的防火：在變壓器室里設(shè)置

97、儲(chǔ)油池，通風(fēng)窗采用防火材料，室內(nèi)應(yīng)配有泡沫滅火器。</p><p>　　2、高壓配電室：本小組采用電纜進(jìn)線，故高壓開關(guān)室的高度應(yīng)選為5m，采用單列離墻布置。開關(guān)柜下方設(shè)置電纜溝，便于進(jìn)出線與柜設(shè)備的連接，便于二次回路的敷設(shè)。具體布置方案見附錄機(jī)變電—4</p><p>　　圖3—4 低壓配電室布置方案示意圖</p><p>　　3、低壓配電室：本小組采用雙列面對(duì)面

98、布置配電屏，在低壓開關(guān)柜柜后設(shè)置電纜溝，便于饋線電纜的敷設(shè)。低壓配電室布置方案示意圖如下：</p><p>　　圖3—5 低壓配電室布置方案示意圖</p><p>　　注：變電所詳細(xì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與布置圖見機(jī)變電—4。</p><p>　　第四章 電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　4.1 短路電流計(jì)算</p><p>　

99、　在電力系統(tǒng)中短路種類主要有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接短路。短路發(fā)生的主要原因是電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備載流導(dǎo)體的絕緣損壞，運(yùn)行人員不遵守操作規(guī)程發(fā)生的誤操作以及鳥獸跨越在裸露導(dǎo)體上等。其中三相短路電力系統(tǒng)最嚴(yán)重的短路故障。然而其分析很難變化大，為了簡(jiǎn)化分析，假設(shè)成一個(gè)無限大容量系統(tǒng)來做分析。在計(jì)算短路電流的是采用標(biāo)幺制表示，更簡(jiǎn)化了計(jì)算。做短路電流計(jì)算是為了正確地選擇和校驗(yàn)各種電氣設(shè)備、計(jì)算和整定保護(hù)短路的繼電保護(hù)裝置等。<

100、/p><p>　　該廠電源進(jìn)線采用一回架空線，型號(hào)為L(zhǎng)J_70，線路長(zhǎng)度為5km的線路供電根據(jù)表A-15，LJ-70導(dǎo)線，選擇線間幾何均距為1m，則其電抗值為0.344Ω／km</p><p>　　圖4—1 全廠供電系統(tǒng)圖</p><p>　　其中變壓器1T中的參數(shù)為800KA，阻抗電壓Uk％=4.5</p><p>　　則供電系統(tǒng)的等效電路圖

101、如下圖所示：</p><p>　　最大運(yùn)行方式時(shí)：Soc.max=300MVA</p><p>　　圖4—2 短路計(jì)算等效電路圖（最大運(yùn)行方式）</p><p>　　取基準(zhǔn)容量Sd=100MVA，基準(zhǔn)電壓Ud=Uav,兩個(gè)電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電壓分別為Ud1=10.5kv,Ud2=0.4kv,相應(yīng)的基準(zhǔn)電流為Id1,Id2,則各元件的電抗標(biāo)幺值為：</p>

102、<p>　　系統(tǒng)S： X1*=Sd/Soc.max=</p><p>　　線路1WL： X2*=(X0·L·Sd)/Ud12=＝1.56</p><p>　　變壓器1T： X3*=(Uk%/100) ×(Sd/SN)=5.625</p><p>　　（1）K1點(diǎn)的三相短路電流和容量的計(jì)算<

103、;/p><p>　　計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值：</p><p>　　XK1*= X1*+ X2*+ X3*=0.333+1.56+5.625=7.518</p><p>　　K1點(diǎn)所在電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電源：</p><p>　　Id2=Sd／（Ud2）=＝144.34KA</p><p>　　K1點(diǎn)短路電流的各量：</

104、p><p>　　IK1*=1/ XK1*==0.133</p><p>　　IK1= Id2×IK1*=144.34×0.133=19.2KA</p><p>　　Ish.k1=1.84×ik1=1.84×19.2=35.33KA</p><p>　　SK1=Sd/ XK1*=100×0.133=

105、13.3MVA</p><p>　?。?）K2點(diǎn)的三相短路電流和容量的計(jì)算</p><p>　　① 計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值：</p><p>　　XK2*= X1*+ X2*=0.333+1.56=1.893</p><p>　?、?K2點(diǎn)所在電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電源：</p><p>　　Id1=Sd／（Ud1）==＝5

106、.5KA</p><p>　?、?K2點(diǎn)短路電流的各量：</p><p>　　IK2*=1/ XK2*==0.528</p><p>　　IK2=Id2×IK2*=5.5×0.528=2.904KA</p><p>　　Ish.k2=2.55×IK2=2.55×2.904=7.41KA</p>

107、;<p>　　SK2=Sd/ XK2*=100×0.528=52.8MVA</p><p>　　最小運(yùn)行方式時(shí)：Soc.min =200MVA</p><p>　　圖4—3 短路計(jì)算等效電路圖（最小運(yùn)行方式）</p><p>　　取基準(zhǔn)容量Sd=100MVA，基準(zhǔn)電壓Ud2=Uav,兩個(gè)電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電壓分別為Ud1=10.5kv, Ud2

108、=0.4v,相應(yīng)的基準(zhǔn)電流為Id1,Id2,則各元件的電抗標(biāo)幺值為</p><p>　　系統(tǒng)S： X1*=Sd/ Soc.min =＝0.5</p><p>　　線路1WL： X2*=(X0·L·Sd)/Ud12==1.56</p><p>　　變壓器1T： X3*=(Uk%/100) ×(Sd/SN)=5.625&

109、lt;/p><p>　　變壓器2T： X4*=5.625</p><p>　　(1) K1點(diǎn)的三相短路電流和容量的計(jì)算</p><p>　　計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值：</p><p>　　XK1*＝X1*+X2*+X3*// X4*=0.5＋1.56＋＝4.873</p><p>　　K1點(diǎn)所在電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電源：&

110、lt;/p><p>　　Id2=Sd／（Ud2）=＝144.34KA</p><p>　　K1點(diǎn)短路電流的各量：</p><p>　　IK1*=1/ XK1*==0.205</p><p>　　IK1=Id2×IK1*=144.34×0.205=29.59KA</p><p>　　ish.k1=1.84

111、×IK1=1.84×29.59=54.446KA</p><p>　　S K1=Sd/ XK1*=100×0.205=20.5MVA</p><p>　　(2) K2點(diǎn)的三相短路電流和容量的計(jì)算</p><p>　　① 計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值：</p><p>　　XK2*= X1*﹢X2*=0.5+1.56=

112、2.06</p><p>　　② K2點(diǎn)所在電壓等級(jí)的基準(zhǔn)電源：</p><p>　　Id1=Sd／（Ud1）==＝5.5KA </p><p>　?、?K2點(diǎn)短路電流的各量：</p><p>　　IK2*=1/ XK2*=1/2.123=0.485</p><p>　　IK2=Id2×IK2*=5.5

113、15;0.485=2.668KA</p><p>　　ish.k2=2.55×IK2=2.55×2.668=6.803KA</p><p>　　S K2=Sd/ XK2*=100×0.485=48.5MVA</p><p>　　表4—1 第三車間短路電流計(jì)算總表</p><p>　　表4—2 全廠其他車間

114、短路電流計(jì)算匯總表</p><p><b>　　4.2電氣設(shè)備選擇</b></p><p>　　一、電氣設(shè)備選擇要求</p><p>　　供配電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備是在一定的電壓、電流、頻率和工作環(huán)境條件下工作的，電氣設(shè)備的選擇除了滿足在正常時(shí)能安全可靠運(yùn)行，并適應(yīng)所處的位置、環(huán)境溫度，以及防塵、防火、防腐、防爆等要求，還應(yīng)滿足在短路故障時(shí)不至于損

115、壞的條件，開關(guān)電器必須具有足夠的斷流能力。</p><p>　　電氣設(shè)備的選擇應(yīng)遵循以下4個(gè)原則：</p><p>　　按工作要求和環(huán)境條件選擇電氣設(shè)備的型號(hào)</p><p>　　按正常工作條件選擇電氣設(shè)備的額定電壓和額定電流 </p><p>　　按工作電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓。電氣設(shè)備的額定電壓U應(yīng)不低于其所在線路的額定電壓UW.N，即

116、</p><p>　　U≥U （4—1）</p><p>　　按最大負(fù)荷電流選擇電氣設(shè)備的額定電流。電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于實(shí)際通過它的最大負(fù)荷電流I（或計(jì)算電流I），即</p><p>　　I≥I （4—2）</p><p>　　或

117、 I≥ I （4—3）</p><p>　　（3）按短路電流條件校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性</p><p>　?。?）開關(guān)電器斷流能力校驗(yàn)</p><p>　　二、高壓開關(guān)電器的選擇</p><p>　　高壓開關(guān)電器分為高壓斷路器、高壓熔斷器

118、、高壓隔離開關(guān)和高壓負(fù)荷開關(guān)。高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)和高壓負(fù)荷開關(guān)的具體選擇原則如下：</p><p>　　根據(jù)使用環(huán)境和安裝條件來選擇設(shè)備的型號(hào)；</p><p>　　在正常條件下，選擇設(shè)備的額定電壓和額定電流；</p><p><b>　　短路校驗(yàn)：</b></p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：電氣設(shè)備的極限通過電流應(yīng)

119、不小于設(shè)備安裝的最大沖擊短路電流，即 I≥i （4—4）</p><p>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)；電氣設(shè)備允許的短時(shí)發(fā)熱應(yīng)不小于設(shè)備安裝的最大短路發(fā)熱，即</p><p>　　I≥I （4—5）</p><p>　　開關(guān)電器斷流能力校驗(yàn)。</p>

120、<p><b>　　1、高壓斷路器選擇</b></p><p>　　高壓斷路器是一種專用于斷開或接通電路的開關(guān)設(shè)備，具有完善的滅弧裝置。因此，高壓斷路器不僅能在正常時(shí)通斷負(fù)荷電流，而且能在出現(xiàn)短路故障時(shí)在保護(hù)裝置作用下切斷短路電流。已知一次側(cè)安裝處的最大短路電流為2.904KA，沖擊短路電流為7.41KA，三相短路容量為52.8MVA，繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為1.6S。</p&

121、gt;<p>　　10KV進(jìn)線側(cè)的線路額定電流為：IN＝SN÷＝77.79A,因?yàn)橛袃膳_(tái)變壓器，故流經(jīng)每一臺(tái)變壓器的額定電流為38.9A，由于采用的是獨(dú)立的全廠變電所，故應(yīng)采用少油戶內(nèi)型斷路器，查表A—4，可知選擇SN10-10I/630少油戶內(nèi)型斷路器。</p><p>　　表4—3 高壓斷路器校驗(yàn)表</p><p>　　2、高壓隔離開關(guān)選擇</p>

122、;<p>　　查表A—5，綜合上述各電氣條件選擇GN-10T/200型高壓隔離開關(guān)</p><p>　　表4—4 高壓隔離開關(guān)校驗(yàn)表</p><p>　　3、高壓熔斷器的選擇</p><p>　　該廠高壓側(cè)的熔斷器是用來保護(hù)電壓互感器的，故應(yīng)選擇RN2型專用熔斷器來做電壓互感器的短路保護(hù)，其熔體額定電流為0.5A，查表A—6—2，應(yīng)選擇RN2—10

123、型熔斷器。</p><p><b>　　4、避雷器的選擇</b></p><p>　　參考《供配電參考資料》的表3—29，則選擇FS—10型避雷器。</p><p>　　5、高壓側(cè)的其他電氣設(shè)備由小組其他成員計(jì)算，具體見下表所示：</p><p>　　表4—5 高壓側(cè)其他電氣設(shè)備選擇表</p><

124、p>　　高壓側(cè)各種電氣設(shè)備的選擇具體見附錄2機(jī)變電—1全廠變電所高壓配電系統(tǒng)圖。</p><p>　　三、變壓器二次側(cè)低壓配電屏電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　1、變壓器1#、2#次總柜上的低壓設(shè)備（低壓斷路器、低壓隔離開關(guān)）低壓斷路器又稱為低壓自動(dòng)空氣開關(guān)，低壓隔離開關(guān)又稱為低壓刀開關(guān)。</p><p>　　已知全廠低壓側(cè)計(jì)算電流為987A，峰值電流約為