學(xué)生公寓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文摘要供配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的電能用戶。電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)的概念、電力系統(tǒng)的額定電壓、電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)的運(yùn)行方式、電能的質(zhì)量指標(biāo)和電力負(fù)荷等基本知識(shí)是做供配電技術(shù)所必需的。做好供配電工作，對于促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)、降低產(chǎn)品成本、實(shí)線生產(chǎn)自動(dòng)化和工業(yè)現(xiàn)代化及表彰人民生活有著十分重要的意義。此論文對學(xué)生公寓進(jìn)行了負(fù)荷分析和計(jì)算，同時(shí)對負(fù)荷進(jìn)行了無功功率的補(bǔ)償。在這個(gè)基礎(chǔ)上又比較分析了宿舍樓配電系統(tǒng)的接線方案，確定接線方案之后根據(jù)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行了電氣主設(shè)備的選型。對于主電氣設(shè)備的選型主要包括主要高壓開關(guān)柜（包括高壓斷路器、高壓負(fù)荷開關(guān)等）的選擇、主要低壓成套開關(guān)設(shè)備（包括低壓熔斷器、低壓斷路器、隔離開關(guān)等）的選擇。并于最后做了各主要電氣設(shè)備的校驗(yàn)，繪制了校驗(yàn)表。此論文最終完成了學(xué)生公寓供配電的設(shè)計(jì)，完全能夠滿足學(xué)生生活對于電力的需求，但是針對宿舍的防雷與消防保護(hù)方面并未太多涉及，也是本篇論文的不足之處。關(guān)鍵詞學(xué)生公寓，供配電，電力負(fù)荷，電氣主結(jié)線，選擇校驗(yàn)青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文IIABSTRACTPOWERSUPPLYANDDISTRIBUTIONSYSTEMISTHEPOWERUSEROFELECTRICPOWERSYSTEMTHECONCEPTOFTHEPOWERSYSTEMANDPOWERSUPPLYSYSTEM,THERATEDVOLTAGEOFPOWERSYSTEM,POWERSYSTEMSOPERATIONMODE,POWERQUALITYINDICESANDPOWERLOADANDOTHERBASICKNOWLEDGEARENECESSARYFORPOWERDISTRIBUTIONTECHNOLOGYDOAGOODJOBOFDISTRIBUTION,FORTHEPROMOTIONOFINDUSTRIALPRODUCTION,REDUCEPRODUCTCOST,SOLIDPRODUCTIONAUTOMATIONANDINDUSTRIALMODERNIZATIONANDCOMMENDPEOPLELIFEISVERYIMPORTANTTHISPAPERCOMPLETEDTHELOADCALCULATIONANDANALYSISOFTHESTUDENTAPARTMEN,ATTHESAMETIMECOMPLETEDTHECOMPENSATIONOFREACTIVEPOWERONTHISBASIS,THISPAPERCOMPLETESSOMEWIRINGSCHEMESANDDETERMINESTHEWIRINGSCHEMEACCORDINGTOTHETECHNICALSPECIFICATIONOFTHEMAINELECTRICALEQUIPMENTSELECTIONTHESELECTIONOFTHEMAINELECTRICALEQUIPMENTSMAINLYINCLUDESTHEMAINHIGHVOLTAGESWITCHCABINETINCLUDINGHIGHVOLTAGECIRCUITBREAKER,HIGHVOLTAGELOADSWITCHANDSOONSELECTION,MAINLOWVOLTAGESWITCHEQUIPMENTINCLUDINGLOWVOLTAGEFUSE,LOWVOLTAGEBREAKER,ISOLATINGSWITCHSELECTIONANDFINALLYMADETHEMAINELECTRICALEQUIPMENTCALIBRATION,ANDDREWTHELISTOFCHECKINGTHISPAPERFINALLYCOMPLETEDTHEPOWERDISTRIBUTIONDESIGNOFTHESTUDENTAPARTMENTS,FULLYABLETOMEETSTUDENTSDEMANDFORELECTRICITYBUTITDIDNTINVOLVETHEDORMITORYLIGHTNINGPROTECTIONANDFIREPROTECTIONSOMUCH,THISISISALSOTHEDEFICIENCIESKEYWORDSPOWERSUPPLY,ELECTRICALDESIGN,DISTRIBUTION,LOADCALCULATION青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文III目錄摘要IABSTRACTII第1章緒論111供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)在國內(nèi)外形勢112畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求與目的1第2章課題描述221設(shè)計(jì)目的及要求2211設(shè)計(jì)的目的2212設(shè)計(jì)的要求2213設(shè)計(jì)的意義222設(shè)計(jì)依據(jù)323設(shè)計(jì)任務(wù)3第3章負(fù)荷計(jì)算531負(fù)荷分級(jí)及供電要求5311電力負(fù)荷的分級(jí)5312各級(jí)電力負(fù)荷對電源的要求5313本設(shè)計(jì)負(fù)荷分級(jí)632學(xué)生宿舍樓負(fù)荷計(jì)算6第4章無功補(bǔ)償及變壓器的選擇941無功補(bǔ)償?shù)哪康?411無功功率9412影響功率因數(shù)的主要因素9413提高自然功率因數(shù)的方法942無功補(bǔ)償方法10421無功補(bǔ)償裝置的選擇10422無功補(bǔ)償裝置的安裝方法1143無功補(bǔ)償初步計(jì)算1244變壓器的選擇12441電力變壓器的類型選擇12442電力變壓器的臺(tái)數(shù)和容量選擇13443電力變壓器的過負(fù)荷能力14444變壓器類型的確定14青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文IV45無功補(bǔ)償及變壓器方案的確定15第5章宿舍樓配電系統(tǒng)的接線方案1651宿舍樓配電系統(tǒng)接線方案16第6章短路電流的計(jì)算1861短路電流計(jì)算概述18611短路的類型18612短路計(jì)算的目的18613短路計(jì)算的假定條件1862電路短路電流的計(jì)算19621計(jì)算電路圖19622短路電流的計(jì)算（標(biāo)幺制法）19第7章主線路線型及電氣設(shè)備的選擇2271主線路線型選擇22711導(dǎo)體材料的選擇22712普通電纜絕緣材料及護(hù)套選擇22713主線路線型選擇25714導(dǎo)線截面及配電箱的選擇25715總干線2672主要高壓開關(guān)柜的選擇27721高壓成套裝置27722預(yù)裝式變電站高壓單元常用成套裝置27723交流高壓負(fù)荷開關(guān)28724高壓斷路器28725本設(shè)計(jì)負(fù)荷開關(guān)柜的選擇2973主要低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備柜體選擇29731低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備29732低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的分類29733低壓斷路器30734開關(guān)、隔離開關(guān)及熔斷器組合電器31第8章電器校驗(yàn)3281校驗(yàn)32811低壓電器校驗(yàn)32812導(dǎo)線校驗(yàn)33結(jié)論與展望35青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文V致謝36參考文獻(xiàn)37附錄38附錄138附錄239附錄340青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文1第1章緒論11供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)在國內(nèi)外形勢目前公寓的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)在國內(nèi)外已經(jīng)相當(dāng)成熟，無論是供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算和運(yùn)行維護(hù)的理論基礎(chǔ)和相關(guān)技能都很完善、供配電設(shè)計(jì)方法也已經(jīng)相當(dāng)成熟。12畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求與目的本畢業(yè)設(shè)計(jì)是對學(xué)生公寓的供配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要涉及供配電領(lǐng)域的相關(guān)知識(shí)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，人們對城市配電網(wǎng)絡(luò)供電可靠性要求越來越高，因此要求公寓的配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)接線方式簡單靈活、運(yùn)行可靠。公寓占地面積大、人口集中。負(fù)荷容量大，用電設(shè)備多，屬于二級(jí)負(fù)荷區(qū)，如果供電干線斷路器頻繁地跳閘造成大面積斷電，會(huì)給學(xué)生老師生活帶來不便，因此必須采取新的配電思路和方式來滿足需要。本文對公寓供配電設(shè)計(jì)中的負(fù)荷計(jì)算及無功補(bǔ)償宿舍配電系統(tǒng)的確定、電氣設(shè)備的選擇以及電氣校驗(yàn)（低壓電器的校驗(yàn)、導(dǎo)線的校驗(yàn)）作了分析，并提出了應(yīng)注意的相關(guān)問題。設(shè)計(jì)的目的要求（1）通過該畢業(yè)設(shè)計(jì)培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)、基本技能和專業(yè)知識(shí)進(jìn)行分析和解決實(shí)際問題的能力。（2）培養(yǎng)我們獨(dú)立獲取新知識(shí)、新技術(shù)和新信息的能力，使我們初步掌握科學(xué)研究的基本方法和思路。（3）掌握供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算和運(yùn)行維護(hù)所必須的基本理論和基本技能。（4）掌握供配電設(shè)計(jì)的基本原則和方法，深刻理解“安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)”的設(shè)計(jì)要求，為今后從事工廠供配電技術(shù)工作奠定一定的基礎(chǔ)?？傊?，通過這次設(shè)計(jì)應(yīng)該能夠樹立正確的設(shè)計(jì)思想和嚴(yán)肅認(rèn)真的工作態(tài)度，樹立正確的生產(chǎn)觀念，經(jīng)濟(jì)意識(shí)的全面觀念。青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文2第2章課題描述21設(shè)計(jì)目的及要求211設(shè)計(jì)的目的（1）通過該校供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)、基本技能和專業(yè)知識(shí)進(jìn)行分析和解決實(shí)際問題的能力。（2）培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立獲取新知識(shí)、新技術(shù)和新信息的能力，使學(xué)生初步掌握科學(xué)研究的基本方法和思路。（3）掌握供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算和運(yùn)行維護(hù)所必須的基本理論和基本技能。（4）掌握供配電設(shè)計(jì)的基本原則和方法，深刻理解“安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)”的設(shè)計(jì)要求，為今后從事工廠供配電技術(shù)工作奠定一定的基礎(chǔ)。212設(shè)計(jì)的要求我們做供配電設(shè)計(jì)工作需達(dá)到下列基本要求一、做到在電力的供應(yīng)、分配和使用中，應(yīng)避免發(fā)生人身事故和設(shè)備事故；二、應(yīng)滿足電力用戶對供電可靠性即連續(xù)供電的要求；三、應(yīng)滿足電力用戶對電壓質(zhì)量和頻率質(zhì)量等方面的要求；四、在滿足安全、可靠和電能質(zhì)量的前提下，應(yīng)使供配電系統(tǒng)的投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬消耗量。這主要表現(xiàn)在電力變壓器及一些相當(dāng)重要的配電線路上，應(yīng)力求在滿足現(xiàn)有需求的基礎(chǔ)上從大選擇，以避免一臺(tái)變壓器或一組變壓器剛服役不到幾年又因?yàn)槿萘繂栴}而臺(tái)而光榮下崗的情況的發(fā)生。若在不是很重要的線路上，選擇器件也稍要有一定的預(yù)量，但不必過大。總之一句話安全第一，節(jié)能減排，以發(fā)展的眼光來設(shè)計(jì)此課題。213設(shè)計(jì)的意義供配電技術(shù)，就是研究電力的供應(yīng)及分配的問題。電力，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、民用住宅、及企事業(yè)單位的主要能源和動(dòng)力，是現(xiàn)代文明的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。沒有電力，就沒有工業(yè)現(xiàn)代化，就沒有國民經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化?，F(xiàn)代社會(huì)的信息化和網(wǎng)絡(luò)化，都是建立在電氣化的基礎(chǔ)之上的。因此電力工業(yè)被譽(yù)為國民經(jīng)濟(jì)的“先行官”。工業(yè)生產(chǎn)只有電氣化以后，才能大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文3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)過程的自動(dòng)化。人類社會(huì)生活也只有電氣化以后，才能確保正常的的社會(huì)秩序和必需的生活質(zhì)量。但是，如果電力供應(yīng)突然中斷，則將對企業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活造成嚴(yán)重的后果，不只是會(huì)打亂生產(chǎn)和生活秩序，有時(shí)甚至可能發(fā)生重大的設(shè)備損壞事故或人身傷亡。因此做好供配電工作，對應(yīng)保證企業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)生活的正常進(jìn)行和實(shí)現(xiàn)整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化具有十分重大的意義。22設(shè)計(jì)依據(jù)（1）學(xué)校宿舍樓標(biāo)準(zhǔn)層平面布置圖（2）學(xué)校公寓負(fù)荷情況見表表21學(xué)校公寓區(qū)負(fù)荷表編號(hào)名稱KWP/30VAR/30KQ1學(xué)生宿舍樓75066353圖21A宿舍平面圖宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍樓宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍梯宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍宿舍供電電源。在學(xué)校北側(cè)500M處有一座10KV配電所，其出口斷路器是SN1010II型，此斷路器配有定時(shí)限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過電流保整定的動(dòng)作時(shí)間為13S。氣象資料。年平均氣溫為1270C，年最冷月平均氣溫為050C，年最熱月平均氣溫為2530C。地質(zhì)資料。所在地區(qū)平均海撥25M。23設(shè)計(jì)任務(wù)此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)任務(wù)具體如下青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文4（1）選擇本變電所主變的臺(tái)數(shù)、容量和類型。（2）設(shè)計(jì)本變電所的電氣主結(jié)線，選出數(shù)個(gè)電氣主結(jié)線方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定最優(yōu)方案。（3）進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。（4）選擇和校驗(yàn)所需的電氣設(shè)備。（5）設(shè)計(jì)和校驗(yàn)?zāi)妇€系統(tǒng)。青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文5第3章負(fù)荷計(jì)算31負(fù)荷分級(jí)及供電要求311電力負(fù)荷的分級(jí)電力負(fù)荷根據(jù)對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成損失或影響的程度，電力負(fù)荷分為三級(jí)一級(jí)負(fù)荷（1）中斷供電將造成人身傷亡的負(fù)荷。（2）中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失的負(fù)荷。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、有害物質(zhì)溢出嚴(yán)重污染環(huán)境、國民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時(shí)間才能恢復(fù)等。（3）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的負(fù)荷。例如重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場館、經(jīng)常用于國際活動(dòng)的大量人員集中的公共場所等用電單位中的重要電力負(fù)荷。二級(jí)負(fù)荷（1）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)過程被打亂需較長時(shí)間才能恢復(fù)、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等。（2）中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。三級(jí)負(fù)荷不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷者應(yīng)為三級(jí)負(fù)荷。312各級(jí)電力負(fù)荷對電源的要求一級(jí)負(fù)荷對供電電源的要求（1）一級(jí)負(fù)荷應(yīng)有兩個(gè)電源供電，當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。一級(jí)負(fù)荷容量較大或有高壓用電設(shè)備時(shí)，應(yīng)采用兩路高壓電源。一級(jí)負(fù)荷容量不大時(shí)，可采用從電力系統(tǒng)取得第二低壓電源，亦可采用柴油發(fā)電機(jī)組等，以維持繼續(xù)供電。（2）一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除上述兩個(gè)電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。二級(jí)負(fù)荷對供電電源的要求青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文6二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩個(gè)電源供電，即應(yīng)有兩回線路供電，供電變壓器亦應(yīng)有兩臺(tái)（兩臺(tái)變壓器不一定在同一變電所）。做到當(dāng)發(fā)生電力變壓器故障或電力線路常見故障（不包括鐵塔傾倒或龍卷風(fēng)引起的極少見的故障）時(shí)，不致中斷供電或中斷后能迅速恢復(fù)。在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，可由一回6KV及以上專用架空線供電；當(dāng)采用電纜線路時(shí)，應(yīng)采用兩根電纜組成的電纜段供電，其每根電纜應(yīng)能承受100的二級(jí)負(fù)荷；為了解決線路和變配電設(shè)備的檢修以及突然停電后，設(shè)備能安全停產(chǎn)問題，設(shè)備可用小容量柴油發(fā)電站，其容量由實(shí)際需要確定。313本設(shè)計(jì)負(fù)荷分級(jí)本設(shè)計(jì)中公寓樓的消防用電、應(yīng)急照明、變頻調(diào)速（恒壓供水）、排污泵屬于一級(jí)負(fù)荷，其他負(fù)荷屬于三級(jí)負(fù)荷。對公寓配電采用雙回路供電來保證公寓中一級(jí)負(fù)荷的需求。32學(xué)生宿舍樓負(fù)荷計(jì)算為了合理設(shè)計(jì)和選擇學(xué)校供電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備和導(dǎo)線，需要根據(jù)用電設(shè)備的容量對有關(guān)的電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算，即得到計(jì)算負(fù)荷。如果計(jì)算負(fù)荷確定過大，會(huì)增加投資和造成有色金屬的浪費(fèi)；而計(jì)算負(fù)荷過小，又造成電氣設(shè)備和導(dǎo)線長期過熱，這不僅增加了電能損耗，而且影響它的使用壽命和用電安全。由于學(xué)生公寓樓層有5層，每層有10個(gè)房間，每個(gè)房間里有2只熒光燈，8臺(tái)電腦，1臺(tái)飲水機(jī)，1個(gè)空調(diào)和1個(gè)熱水器。據(jù)調(diào)查學(xué)生宿舍樓各電器額定功率如下，熒光燈（總）1P00421054KW電腦（總）2P048105160KW飲水機(jī)（總）3P042110521KW空調(diào)（總）4P251105125KW熱水器（總）5P15110575KW求各組計(jì)算負(fù)荷如下熒光燈組查表得，DK0608（取08），COS09，TAN04830P1DK1P08432KW青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文730Q130P1TAN32048153KVAR30S1COSP1309023356KVAR30I13380130S541A電器組電器P16021181KW,查表得,DK05055（取055），COS075，TAN08830P2DK電器P0551819955KW30Q230P2TAN99550888760KVAR30S2COSP230750910213273KVA30I23380230S3380213720166A空調(diào)組查表得，DK0708（取08），COS08,TAN07530P3DK5P08125100KW30Q330P5TAN10007575KVAR30S3COSP53080100125KVA30I33380530S33801251901A熱水器組查表得，DK065；COS1；TAN030P4DK5P065754875KW30Q430P4487500KVAR30S4304COSP175484875KVA青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文830I43380630S48750383742A以上設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷（取950PK,970QK）為30P09532995510048752515KW30Q09715387675016413KVAR30S22162124230032KVAR30I338030S3380229145629A至此，學(xué)生宿舍樓負(fù)荷計(jì)算完成。青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文9第4章無功補(bǔ)償及變壓器的選擇41無功補(bǔ)償?shù)哪康?11無功功率許多用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，如配電變壓器、電動(dòng)機(jī)等，它們都是依靠建立交變磁場才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱為無功功率，因此，所謂的“無功“并不是“無用“的電功率，只不過它的功率并不轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能而已；因此在供用電系統(tǒng)中除了需要有功電源外，還需要無功電源，兩者缺一不可。在電力網(wǎng)的運(yùn)行中，功率因數(shù)反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度，我們希望的是功率因數(shù)越大越好。這樣電路中的無功功率可以降到最小，視在功率將大部分用來供給有功功率，從而提高電能輸送的功率。412影響功率因數(shù)的主要因素（1）大量的電感性設(shè)備，如異步電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電爐、交流電焊機(jī)等設(shè)備是無功功率的主要消耗者。據(jù)有關(guān)的統(tǒng)計(jì)，在工礦企業(yè)所消耗的全部無功功率中，異步電動(dòng)機(jī)的無功消耗占了6070；而在異步電動(dòng)機(jī)空載時(shí)所消耗的無功又占到電動(dòng)機(jī)總無功消耗的6070。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。（2）變壓器消耗的無功功率一般約為其額定容量的1015，它的空載無功功率約為滿載時(shí)的1/3。因而，為了改善電力系統(tǒng)和企業(yè)的功率因數(shù)，變壓器不應(yīng)空載運(yùn)行或長期處于低負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)。（3）供電電壓超出規(guī)定范圍也會(huì)對功率因數(shù)造成很大的影響。當(dāng)供電電壓高于額定值的10時(shí)，由于磁路飽和的影響，無功功率將增長得很快，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，當(dāng)供電電壓為額定值的110時(shí)，一般無功將增加35左右。當(dāng)供電電壓低于額定值時(shí)，無功功率也相應(yīng)減少而使它們的功率因數(shù)有所提高。但供電電壓降低會(huì)影響電氣設(shè)備的正常工作。所以，應(yīng)當(dāng)采取措施使電力系統(tǒng)的供電電壓盡可能保持穩(wěn)定。413提高自然功率因數(shù)的方法提高自然功率因數(shù)是不需要任何補(bǔ)償設(shè)備投資，僅采取各種管理上或技術(shù)上青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文10的手段來減少各種用電設(shè)備所消耗的無功功率，這是一種最經(jīng)濟(jì)的提高功率因數(shù)的方法。（1）合理使用電動(dòng)機(jī)；（2）提高異步電動(dòng)機(jī)的檢修質(zhì)量；（3）采用同步電動(dòng)機(jī)。（4）合理選擇配變?nèi)萘浚纳婆渥兊倪\(yùn)行方式對負(fù)載率比較低的配變，一般采取“撤、換、并、?！钡确椒ǎ蛊湄?fù)載率提高到最佳值，從而改善電網(wǎng)的自然功率因數(shù)。42無功補(bǔ)償方法421無功補(bǔ)償裝置的選擇電力系統(tǒng)的無功電源除了同步電機(jī)外，還有靜電電容器、靜止無功補(bǔ)償器以及靜止無功發(fā)生器，這四種裝置又稱為無功補(bǔ)償裝置。除電容器外，其余幾種既能吸收容性無功又能吸收感性無功。（1）同步電機(jī)同步電機(jī)中有同步發(fā)電機(jī)、同步電動(dòng)機(jī)及同步調(diào)相機(jī)三種。同步發(fā)電機(jī)同步發(fā)電機(jī)是唯一的有功電源，同時(shí)又是最基本的無功電源，當(dāng)其在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，可以發(fā)出無功功率發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí),以滯后功率因數(shù)運(yùn)行為主,向系統(tǒng)提供無功，但必要時(shí),也可以減小勵(lì)磁電流,使功率因數(shù)超前,即所謂的“進(jìn)相運(yùn)行”，以吸收系統(tǒng)多余的無功。同步調(diào)相機(jī)同步調(diào)相機(jī)是空載運(yùn)行的同步電機(jī)，它能在欠勵(lì)或過勵(lì)的情況下向系統(tǒng)吸收或供出無功，裝有自勵(lì)裝置的同步電機(jī)能根據(jù)電壓平滑地調(diào)節(jié)輸入或輸出的無功功率，這是其優(yōu)點(diǎn)。但它的有功損耗大、運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜、響應(yīng)速度慢，近來已逐漸退出電網(wǎng)運(yùn)行。（2）并聯(lián)電容器并聯(lián)電容器補(bǔ)償是目前使用最廣泛的一種無功電源，由于通過電容器的交變電流在相位上正好超前于電容器極板上的電壓，相反于電感中的滯后，由此可視為向電網(wǎng)發(fā)送無功功率。（3）靜止無功補(bǔ)償器青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文11靜止無功補(bǔ)償器是由晶閘管所控制投切電抗器和電容器組成，由于晶閘管對于控制信號(hào)反應(yīng)極為迅速，而且通斷次數(shù)也可以不受限制。當(dāng)電壓變化時(shí)靜止補(bǔ)償器能快速、平滑地調(diào)節(jié)，以滿足動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)男枰?，同時(shí)還能做到分相補(bǔ)償，對于三相不平衡負(fù)荷及沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)性，但由于晶閘管控制對電抗器的投切過程中會(huì)產(chǎn)生高次諧波，為此需加裝專門的濾波器。（4）靜止無功發(fā)生器靜止無功發(fā)生器的主體是一個(gè)電壓源型逆變器，由可關(guān)斷晶閘管適當(dāng)?shù)耐〝?，將電容上的直流電壓轉(zhuǎn)換成為與電力系統(tǒng)電壓同步的三相交流電壓，再通過電抗器和變壓器并聯(lián)接入電網(wǎng)。適當(dāng)控制逆變器的輸出電壓，就可以靈活地改變其運(yùn)行工況，使其處于容性、感性或零負(fù)荷狀態(tài)。422無功補(bǔ)償裝置的安裝方法（1）低壓個(gè)別補(bǔ)償?shù)蛪簜€(gè)別補(bǔ)償就是根據(jù)個(gè)別用電設(shè)備對無功的需要量將單臺(tái)或多臺(tái)低壓電容器組分散地與用電設(shè)備并接，它與用電設(shè)備共用一套斷路器。通過控制、保護(hù)裝置與電機(jī)同時(shí)投切。隨機(jī)補(bǔ)償適用于補(bǔ)償個(gè)別大容量且連續(xù)運(yùn)行如大中型異步電動(dòng)機(jī)的無功消耗，以補(bǔ)勵(lì)磁無功為主。低壓個(gè)別補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是用電設(shè)備運(yùn)行時(shí)，無功補(bǔ)償投入，用電設(shè)備停運(yùn)時(shí)，補(bǔ)償設(shè)備也退出，因此不會(huì)造成無功倒送。具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護(hù)簡單、事故率低等優(yōu)點(diǎn)。（2）低壓集中補(bǔ)償?shù)蛪杭醒a(bǔ)償是指將低壓電容器通過低壓開關(guān)接在配電變壓器低壓母線側(cè)，以無功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置，根據(jù)低壓母線上的無功負(fù)荷而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進(jìn)行，做不到平滑的調(diào)節(jié)。低壓補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)接線簡單、運(yùn)行維護(hù)工作量小，使無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低網(wǎng)損，具有較高的經(jīng)濟(jì)性，是目前無功補(bǔ)償中常用的手段之一。（3）高壓集中補(bǔ)償高壓集中補(bǔ)償是指將并聯(lián)電容器組直接裝在變電所的610KV高壓母線上的補(bǔ)償方式。適用于用戶遠(yuǎn)離變電所或在供電線路的末端，用戶本身又有一定的高壓負(fù)荷時(shí)，可以減少對電力系統(tǒng)無功的消耗并可以起到一定的補(bǔ)償作用；補(bǔ)償裝置根據(jù)負(fù)荷的大小自動(dòng)投切，從而合理地提高了用戶的功率因數(shù)，避免功率因數(shù)降低導(dǎo)致電費(fèi)的增加。同時(shí)便于運(yùn)行維護(hù)，補(bǔ)償效益高。青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文1243無功補(bǔ)償初步計(jì)算補(bǔ)償前有功功率為2515KW,無功功率為16413KVAR，視在計(jì)算負(fù)荷為30032KVA。根據(jù)計(jì)算公式COSCP/CS41得出總功率因數(shù)大概為083根據(jù)計(jì)算公式NCQCPTANTAN42可以得出初步計(jì)算無功補(bǔ)償容量大概為1071KVAR補(bǔ)償后的目標(biāo)功率因數(shù)一般取092，以使變壓器高壓側(cè)的功率因數(shù)達(dá)到09。初步計(jì)算如表41所示表41有功計(jì)算負(fù)荷排CP/KW無功計(jì)算負(fù)荷CQ/KVAR視在計(jì)算負(fù)荷CS/KVA功率因數(shù)COS無功補(bǔ)償前25151641330032083無功補(bǔ)償后2515107127335092綜上可總結(jié)出無功補(bǔ)償后的功率因數(shù)為0927，滿足補(bǔ)償后目標(biāo)功率因數(shù)092。44變壓器的選擇441電力變壓器的類型選擇電力變壓器類型選擇是指確定變壓器的相數(shù)、調(diào)壓方式、繞組形式、絕緣及冷卻方式、聯(lián)結(jié)組別等，并應(yīng)優(yōu)先選用技術(shù)先進(jìn)、高效節(jié)能、免維護(hù)的新產(chǎn)品。變壓器按相數(shù)分，有單相和三相兩種。用戶變電所一般采用三相變壓器。變壓器按調(diào)壓方式分，有無載調(diào)壓（又稱無勵(lì)磁調(diào)壓）和有載調(diào)壓兩種。10KV配電變壓器一般采用無載調(diào)壓方式；35KV總降壓變電所的主變壓器在電壓偏差不能滿足要求時(shí)應(yīng)采用有載調(diào)壓方式。變壓器按繞組形式分，有雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器等。用戶供電系統(tǒng)大多采用雙繞組變壓器。變壓器按絕緣及冷卻方式分，有油浸式、干式和充氣式（SF6）等。油浸式變壓器冷卻方式有自冷式、風(fēng)冷式、水冷式和強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻式等。干式變壓器青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文13冷卻方式有自冷式和風(fēng)冷式兩種，采用風(fēng)冷可提高干式變壓器的過載能力。多層或高層建筑內(nèi)變電所，考慮到防火要求，應(yīng)采用干式變壓器。當(dāng)干式變壓器與高低壓配電裝置設(shè)在同一房間內(nèi)時(shí)，還應(yīng)具有不低于IP2X的防護(hù)外殼。442電力變壓器的臺(tái)數(shù)和容量選擇10KV主變壓器臺(tái)數(shù)和容量選擇（1）變壓器的臺(tái)數(shù)和容量應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、運(yùn)行方式和企業(yè)發(fā)展等因數(shù)綜合考慮確定。一般采用三相變壓器，其容量可按投入運(yùn)行后510年的預(yù)期負(fù)荷選擇，至少留有1525的裕量。（2）有一、二級(jí)負(fù)荷的變電所中宜裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。當(dāng)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上比較理想時(shí)，可裝設(shè)兩臺(tái)以上主變壓器。如變電所可由中、低壓側(cè)電力網(wǎng)取得足夠容量的備用電源時(shí)，可裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。（3）裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所中，當(dāng)斷開一臺(tái)時(shí)，其余主變壓器的容量應(yīng)保證用戶的一、二級(jí)負(fù)荷，且不應(yīng)小于60的全部負(fù)荷。（4）具有三種電壓的變電所中，如通過主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到該變壓器容量的15以上時(shí)，主變壓器宜采用三繞組變壓器。（5）變壓器過載能力應(yīng)滿足運(yùn)行要求。（6）變電所兩臺(tái)或多臺(tái)主變壓器應(yīng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。10KV配電變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇（1）變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行選擇，當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，宜裝設(shè)兩臺(tái)及以上變壓器有大量一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷；季節(jié)性負(fù)荷變化較大；集中負(fù)荷較大。（2）裝有兩臺(tái)及以上變壓器的變電所，當(dāng)其中任何一臺(tái)變壓器斷開時(shí)，其余變壓器的容量應(yīng)滿足一級(jí)負(fù)荷及二級(jí)負(fù)荷的用電，并宜滿足工廠主要生產(chǎn)用電。（3）變壓器容量應(yīng)根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇。對晝夜或季節(jié)性波動(dòng)較大的負(fù)荷，供電變壓器經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可采用容量不一致的變壓器。（4）在一般情況下，動(dòng)力和照明宜共用變壓器，屬下列情況之一時(shí)，可設(shè)專用變壓器；照明負(fù)荷較大，或動(dòng)力和照明共用變壓器由于負(fù)荷變化引起的電壓閃變青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文14或電壓升高，嚴(yán)重影響照明質(zhì)量及燈泡壽命時(shí)，可設(shè)照明專用變壓器。單臺(tái)單相負(fù)荷很大時(shí)，可設(shè)單相變壓器。沖擊性負(fù)荷（試驗(yàn)設(shè)備、電焊機(jī)群及大型電焊設(shè)備等）較大，嚴(yán)重影響電能質(zhì)量時(shí)，可設(shè)專用變壓器。在IT系統(tǒng)的低壓電網(wǎng)中，照明負(fù)荷應(yīng)設(shè)專用變壓器。當(dāng)季節(jié)性的負(fù)荷容量較大時(shí)（如大型民用建筑中的空調(diào)冷凍機(jī)等負(fù)荷），可設(shè)專用變壓器。在民用建筑中出于某些特殊設(shè)備的功能需要（如容量較大的X射線機(jī)等），宜設(shè)專用變壓器。443電力變壓器的過負(fù)荷能力（1）正常過負(fù)荷電力變壓器在運(yùn)行中，其負(fù)荷總是變化的，不均勻的。就一晝夜來說，大部分時(shí)間的負(fù)荷都低于最大負(fù)荷，而變壓器容量又是按最大負(fù)荷選擇的，因此，從維持變壓器使用年限不變條件來考慮，變壓器在必要時(shí)完全可以過負(fù)荷運(yùn)行。（2）事故過負(fù)荷電力變壓器在事故情況下（例如并列運(yùn)行的兩臺(tái)變壓器因故障切除一臺(tái)時(shí)），允許短時(shí)間較大幅度地過負(fù)荷運(yùn)行，而不論故障前負(fù)荷情況如何，但運(yùn)行時(shí)間不得超過規(guī)定的時(shí)間。444變壓器類型的確定戶外型預(yù)裝式變電站一般采用S9或S7油浸式電力變壓器；戶內(nèi)型預(yù)裝式變電站按設(shè)計(jì)規(guī)范一般配樹脂絕緣干式電力變壓器，而緊湊節(jié)能小型預(yù)裝式變電站配用的是S9型派生系列產(chǎn)品。波紋壁油箱，無油枕，帶有空氣層的全密封低損耗的專用變壓器，高低壓進(jìn)出線在箱體的一側(cè)與高低壓設(shè)備連接，其余三面外露，這種配合方式散熱條件好，結(jié)構(gòu)緊湊造價(jià)低。組合式箱變配用的變壓器是按原裝結(jié)構(gòu)裝于箱內(nèi)，再與高低壓設(shè)備連接拼裝組合。根據(jù)本設(shè)計(jì)中的各種條件，考慮到安全、經(jīng)濟(jì)、壽命等方面，選擇S9M型全密封電力變壓器作為本設(shè)計(jì)中箱變的變壓器部分。具體型號(hào)為S9MXXXX/10青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文1545無功補(bǔ)償及變壓器方案的確定根據(jù)查找的資料，對比各種并聯(lián)電容器及無功補(bǔ)償柜，最終決定選用和12345箱變一樣的PGJ2型無功功率自動(dòng)補(bǔ)償屏。6變壓器所選定的PGJ2137型無功功率自動(dòng)補(bǔ)償屏使用的電容器為自愈式低壓并聯(lián)電力電容器，型號(hào)為BSMJ04203，額定容量為20KVAR，總電容量為398UF，額定電流為29A。表42型號(hào)是否帶控制器總?cè)萘浚↘VAR）單臺(tái)電容器容量（KVAR）路數(shù)屏寬PGJ2137帶2002010800經(jīng)過無功補(bǔ)償后的6變壓器所帶負(fù)荷的參數(shù)為表43有功計(jì)算負(fù)荷排CP/KW無功計(jì)算負(fù)荷CQ/KVAR視在計(jì)算負(fù)荷CS/KVA功率因數(shù)COS無功補(bǔ)償前531833068673110790無功補(bǔ)償后531813068547620971可看出無功補(bǔ)償后視在計(jì)算負(fù)荷為54762KVA，無功補(bǔ)償后的功率因數(shù)為0971，滿足補(bǔ)償后目標(biāo)功率因數(shù)092。按照擬采用800KVA的電壓器，按負(fù)荷率80算，可負(fù)擔(dān)640KVA的負(fù)荷，實(shí)際上總視在計(jì)算負(fù)荷只有54762KVA，留下了充足的裕量，為以后增加公共耗電設(shè)施提供了基礎(chǔ)。變壓器具體型號(hào)為S9M800/10型變壓器。青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文16第5章宿舍樓配電系統(tǒng)的接線方案51宿舍樓配電系統(tǒng)接線方案鑒于有的學(xué)生公寓和教學(xué)樓共用變壓器等器件，那么我們把公寓樓作為二級(jí)負(fù)荷區(qū)來對待。對于二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩回線路供電，供電變壓器也應(yīng)有兩臺(tái)（兩臺(tái)變壓器不一定在同一變電所），從而做到當(dāng)電力變壓器發(fā)生故障或者電力線路發(fā)生常見故障時(shí)，不致中斷供電或中斷后能迅速恢復(fù)。宿舍樓的配電線路的接線方式采用放射式和樹干式的混合型接線。這樣就集中了這兩種接線方式各自的優(yōu)點(diǎn)接線簡單，操作維護(hù)方便，引出線路發(fā)生故障時(shí)互不影響，供電可靠性高；同時(shí)從一定程度上克服了此二者各自的缺點(diǎn)出線多，有色金屬消耗量多，投資較大等。從變壓器的配電房到宿舍樓的配電柜，采用放射式接線，這樣可以使當(dāng)某一配電出線發(fā)生故障時(shí)，不致影響其他配電出線的運(yùn)行，提高供電的可靠性。從宿舍樓的配電箱到每一間宿舍的用電設(shè)備采用樹干式接線，它采用的開關(guān)電器較少，有色金屬消耗量也較少，克服了放射式接線中采用多開關(guān)電器，高消耗有色金屬的問題，且樹干式多采用封閉母線，靈活方便，也較安全，“配電箱干線組”接線，還省去了變壓器低壓側(cè)整套低壓配電裝置，從而使接線大為簡化，投資大大降低。符合了GB500521995供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定“供電系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的配電級(jí)數(shù)不宜多于兩級(jí)。圖51雙回路放射式接線圖青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文17圖52雙樹干式接線圖青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文18第6章短路電流的計(jì)算61短路電流計(jì)算概述611短路的類型短路故障分為對稱短路和不對稱短路。三相短路是對稱性短路，造成的危害最為嚴(yán)重，但發(fā)生三相短路的機(jī)會(huì)較少。其他種類的短路都屬于不對稱短路，其中單相短路發(fā)生的機(jī)會(huì)最多，約占短路總數(shù)的70以上。612短路計(jì)算的目的為了保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，在設(shè)計(jì)選擇電氣設(shè)備時(shí)，都要用可能流經(jīng)該設(shè)備的最大短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，以保證該設(shè)備在運(yùn)行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和電動(dòng)力的巨大沖擊。同時(shí)，為了盡快切斷電源對短路點(diǎn)的供電，繼電保護(hù)裝置將自動(dòng)地使有關(guān)斷路器跳閘。繼電保護(hù)裝置的整定和斷路器的選擇，也需要準(zhǔn)確的短路電流數(shù)據(jù)。613短路計(jì)算的假定條件短路過程是一種暫態(tài)過程。影響電力系統(tǒng)暫態(tài)過程的因素很多，若在實(shí)際計(jì)算中把所有因素都考慮進(jìn)來，將是十分復(fù)雜也是不必要的。因此，在滿足工程要求的前提下，為了簡化計(jì)算，通常采取一些合理的假設(shè)，采用近似的方法對短路電流進(jìn)行計(jì)算?；緱l件如下（1）在短路過程中，所有發(fā)電機(jī)電勢的相位及大小均相同，亦即在發(fā)電機(jī)之間沒有電流交換，發(fā)電機(jī)供出的電流全部是流向短路點(diǎn)的。而所有負(fù)荷支路則認(rèn)為都已斷開。（2）不計(jì)磁路飽和。這樣系統(tǒng)各元件的感抗便都是恒定的、線性的，可以運(yùn)用疊加原理。（3）不計(jì)變壓器勵(lì)磁電流。（4）系統(tǒng)中所有元件只計(jì)入電抗。但在計(jì)算短路電流非周期分量衰減時(shí)間常數(shù)，或者計(jì)算電壓為1KV一下低壓系統(tǒng)短路電流時(shí)，則須計(jì)及元件的電阻。（5）短路皆為金屬性短路，即不計(jì)短路點(diǎn)過渡電阻的影響。（6）三相系統(tǒng)是對稱的。對于不對稱短路，可應(yīng)用對稱分量法，將每序?qū)η鄭u理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文19稱網(wǎng)絡(luò)簡化成單相電路進(jìn)行計(jì)算。以上假設(shè)，使短路電流計(jì)算結(jié)果稍偏大一點(diǎn)，但最大誤差一般不超過1015，這對于工程設(shè)計(jì)所要求準(zhǔn)確度來說是允許的。62電路短路電流的計(jì)算621計(jì)算電路圖圖61計(jì)算電路圖表61電力線路每相的單位長度電抗平均值線路結(jié)構(gòu)單位長度電抗平均值（KM/）220/380V610KV35KV及以上電纜線路0066008012622短路電流的計(jì)算（標(biāo)幺制法）第一步、短路電流計(jì)算等效電路圖，如圖所示，由斷路器斷流容量估算系統(tǒng)電抗，用1X表示。青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文20圖62等效電路圖第二步、取基準(zhǔn)容量SD100MVA,基準(zhǔn)電壓UDUAV,三個(gè)電壓的基準(zhǔn)電壓為UD137KV、UD2105KV、UD304KV,計(jì)算各元件的電抗標(biāo)幺值為系統(tǒng)G1XSOCSD10001000161線路L2XXO2UDSDL012123710000162變壓器T1和T23X4XNZSSDU100100552511004463求K2點(diǎn)的三相短路電流和短路容量（1CU105KV）根據(jù)K1點(diǎn)短路的等效電路所示,并計(jì)算其總電抗如下1K（X1X2X0100101164（1）計(jì)算短路電路中總電抗標(biāo)幺值X2K1K（XX3/X40114444444423165（2）計(jì)算K2點(diǎn)所在電壓級(jí)的的基準(zhǔn)電流，得IDUDSD1340131001443KA66（3）計(jì)算K2點(diǎn)三相短路時(shí)的各量IK3221KX3121044KA67IK2IDIK321443440525KA68青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文21三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值I3SH1843I184525966KA69三相短路容量S31K1KISD10044044MVA610在工程設(shè)計(jì)中,往往只列出短路計(jì)算電路,如下表所示。表62短路計(jì)算表短路電流短路電流/KA短路容量/MVA3KI3I3I3SHI3SHI3KS2K04404404496652544青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文22第7章主線路線型及電氣設(shè)備的選擇71主線路線型選擇711導(dǎo)體材料的選擇用作電線電纜的導(dǎo)電材料，通常有銅和鋁兩種。銅材的導(dǎo)電率較高，20時(shí)的電阻率為172106CM，鋁線芯20時(shí)的電阻率為銅的168倍；載流量相同時(shí)，鋁線芯截面約為銅的15倍。采用銅線芯損耗比較低，銅材的機(jī)械性能優(yōu)于鋁材，延展性好，便于加工和安裝?？蛊趶?qiáng)度約為鋁材的17倍。但鋁材比重小，在電阻值相同時(shí)，鋁線芯的質(zhì)量僅為銅的一半。（1）導(dǎo)體材料應(yīng)根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)、環(huán)境條件、市場貨源等實(shí)際情況選擇銅芯或鋁芯。（2）下列場合不應(yīng)采用鋁芯線纜需要確保長期運(yùn)行中連接可靠的回路，如重要電源、重要的操作回路及二次回路、電機(jī)的勵(lì)磁回路等；移動(dòng)設(shè)備的線路及震動(dòng)場所的線路；對鋁有腐蝕的環(huán)境；高溫環(huán)境、潮濕環(huán)境、爆炸及火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境；應(yīng)急系統(tǒng)及消防設(shè)施的線路；工業(yè)及市政工程、戶外工程的布電線（分支配電線）。（3）下列場合不宜采用鋁芯線纜非熟練人員容易接觸的線路，如公共建筑與居住建筑；線芯截面6MM2及以下的電纜。（4）下列場合應(yīng)采用鋁導(dǎo)體對銅有腐蝕而對鋁腐蝕相對較輕的環(huán)境；氨壓縮機(jī)房。（5）下列場合宜采用鋁導(dǎo)體架空輸電線路；較大截面的中頻線路。712普通電纜絕緣材料及護(hù)套選擇（1）聚氯乙烯（PVC）絕緣電線、電纜。線芯長期準(zhǔn)許工作溫度70，短路青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文23熱穩(wěn)定允許溫度300MM2及以下截面為160，300MM2以上為140。聚氯乙烯絕緣及護(hù)套電力電纜有1KV及6KV兩級(jí)，與油浸紙絕緣電纜相比主要優(yōu)點(diǎn)是制造工藝簡便，沒有敷設(shè)高差限制，重量輕，彎曲性能好，接頭制作簡便；耐油、耐酸堿腐蝕，不延燃；具有內(nèi)鎧裝結(jié)構(gòu)，使鋼帶或鋼絲免受腐蝕；價(jià)格便宜。因此已經(jīng)在很大范圍內(nèi)代替了油浸紙絕緣電纜、滴干絕緣和不滴流浸漬紙絕緣電纜。尤其適宜在線路高差較大或敷設(shè)在橋架、槽盒內(nèi)以及含有酸、堿等化學(xué)性腐蝕土質(zhì)中直埋。但其絕緣電阻較油浸紙絕緣電纜低，介質(zhì)損耗較高，因此6KV較重要回路電纜，不宜用聚氯乙烯絕緣型。聚氯乙烯的缺點(diǎn)是對氣候適應(yīng)性能差，低溫時(shí)變硬發(fā)脆。普通型聚氯乙烯絕緣電纜的適用溫度范圍為6015之間，不適宜在15以下的環(huán)境中使用。它敷設(shè)時(shí)的溫度更不能低于5，當(dāng)?shù)陀?時(shí)，宜先對電線、電纜加熱。低于15的嚴(yán)寒地區(qū)應(yīng)選用耐寒聚氯乙烯電纜。高溫或日光照射下，增塑劑易揮發(fā)而導(dǎo)致絕緣加速老化，因此，在未具備有效隔熱措施的高溫環(huán)境或日光經(jīng)常強(qiáng)烈照射的場合，宜選用相應(yīng)的特種電線、電纜，如耐熱聚氯乙烯線纜。耐熱聚氯乙烯的絕緣材料中添加了耐熱增塑劑，線芯長期允許工作溫度達(dá)90及105等，適應(yīng)在環(huán)境溫度50以上環(huán)境使用，但需求電線接頭處或鉸接處錫焊處理，防止接頭處氧化。電線實(shí)際允許工作溫度還取決于電線與電器接頭處的允許溫度。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，聚氯乙烯絕緣電線還有許多新品種。如引進(jìn)美國技術(shù)生產(chǎn)的BVN、BVN90型及BVNVB型聚氯乙烯絕緣尼龍護(hù)套電線等。這種電線表面耐磨而且比普通BV型導(dǎo)線外徑小質(zhì)量輕，特別適合穿管敷設(shè)。但在35MM2以上截面時(shí)價(jià)格比BV型導(dǎo)線貴得多而且比較硬，因此使用很少。普通聚氯乙烯雖然有一定的阻燃性能，但在燃燒時(shí)散放有毒煙氣，故對于需滿足在一旦著火燃燒時(shí)的低煙、低毒要求場合，如地下客運(yùn)設(shè)施，地下商業(yè)區(qū)、高層建筑和特殊重要公共設(shè)施等人流密集場所，或者重要性高的廠房，不宜采用聚氯乙烯絕緣或護(hù)套類電線、電纜，而應(yīng)采用低煙、低鹵或無鹵的阻燃電線電纜。聚氯乙烯電纜不適合用在含有苯及苯胺類、酮類、吡啶、甲醇、乙醇、乙醛等化學(xué)劑的土質(zhì)中；在含有三氯乙烯、三氯甲烷、四氯化碳、二硫化碳、醋酸酐、冰醋酸的環(huán)境不宜采用。（2）交聯(lián)聚乙烯絕緣（XLPE）電線、電纜。線芯長期允許工作溫度為90，短路熱穩(wěn)定允許溫度為250635KV交聯(lián)聚乙烯絕緣聚乙烯護(hù)套電力電纜，介質(zhì)損耗低，性能優(yōu)良，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，外徑小，質(zhì)量輕，載流量大，敷設(shè)方便，不受高差限制，耐青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文24腐蝕，做終端和中間接頭較簡便而被廣泛采用。由于交聯(lián)聚乙烯材料輕，故1KV級(jí)的電纜價(jià)格與聚氯乙烯絕緣電纜相差有限，故低壓交聯(lián)聚乙烯電纜有較好的市場前景。普通的交聯(lián)聚乙烯材料不含鹵素，不具備阻燃性能，但燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生大量毒氣及毒霧，用它制造的電線、電纜稱為“清潔電線、電纜”。若要兼?zhèn)渥枞夹阅?，須在絕緣材料中添加阻燃劑，但這樣會(huì)使機(jī)械及電氣性能下降。采用輻照工藝可提高機(jī)械及電氣性能，又可使絕緣耐溫提高至125135。線芯溫度90135的導(dǎo)線的正確選擇至關(guān)重要。通常在人可觸及處，電纜或管線的表面溫度不允許超過70，而線芯與絕緣表面的溫差僅約510。因此90135的導(dǎo)線主要適用于高溫環(huán)境或人不能觸及的部位。在有“清潔”要求的工業(yè)與民用建筑內(nèi)，選用交聯(lián)聚乙烯類電線時(shí)，一般可按有關(guān)載流量表選擇后放大一級(jí)截面，只有在人不可觸及的部位方可按載流量表選用。交聯(lián)聚乙烯材料對紫外線照射較敏感，通常采用聚氯乙烯作外護(hù)套材料。在露天環(huán)境下長期強(qiáng)烈陽光照射下的電纜應(yīng)采用覆蓋遮蔭措施。交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電纜還可敷設(shè)于水下，但應(yīng)具有高密度聚乙烯護(hù)套及防水層的構(gòu)造。（1）橡皮絕緣電力電纜。線芯長期允許工作溫度60，短路熱穩(wěn)定允許溫度200。橡皮絕緣電纜彎曲性能較好，能夠在嚴(yán)寒氣候下敷設(shè)，特別適用于水平高差大和垂直敷設(shè)的場合。它不僅適用于固定敷設(shè)線路，也可用于定期移動(dòng)的固定敷設(shè)線路。移動(dòng)式電氣設(shè)備的供電回路應(yīng)采用橡皮絕緣橡皮護(hù)套軟電纜（簡稱橡套軟電纜）；有屏蔽要求的回路，如煤礦采掘工作面供電電纜應(yīng)具有分相屏蔽。普通橡膠遇到油類及其化合物時(shí)，很快就被損壞，因此在可能經(jīng)常被油浸泡的場所，宜使用耐油型的橡膠護(hù)套電纜。普通橡膠耐熱性能差，允許運(yùn)行溫度較低，故對于高溫環(huán)境又有柔軟性要求的回路，宜選用乙丙橡膠絕緣電纜。乙丙橡膠（EPR）的全稱是交聯(lián)乙烯丙烯橡膠，具有耐氧、耐臭氧的穩(wěn)定性和局部放電的穩(wěn)定性，也具有優(yōu)異的耐寒特性，即使在50時(shí)，仍保持良好的柔韌性。此外，他還有優(yōu)良的抗風(fēng)化和光照的穩(wěn)定性。特別是它不含鹵素，又有阻燃特性，采用氯磺化聚乙烯護(hù)套的乙丙橡膠絕緣電纜，適用于要求阻燃的場所。乙丙橡膠絕緣電纜在我國尚未廣泛應(yīng)用，但在國外特別是歐洲早已大量應(yīng)用。它有較優(yōu)異的電氣、機(jī)械特性即使在潮濕環(huán)境下也具有良好的耐高溫性能。線芯長期允許工作溫度可達(dá)90，短路熱穩(wěn)定允許溫度250。青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文25713主線路線型選擇根據(jù)本設(shè)計(jì)中的環(huán)境條件、負(fù)載情況等因素對比線型選擇的要求，確定本設(shè)計(jì)主線路分別使用1KV級(jí)聚氯乙烯銅芯電力電纜VV型和交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電力電纜YJV型兩種電力電纜。（按直接埋地敷設(shè)，環(huán)境溫度30查載流量表選擇,并考慮一定裕度）714導(dǎo)線截面及配電箱的選擇導(dǎo)線和電纜的選擇是供配電設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容。導(dǎo)線和電纜是分配電能的主要器件，選擇的合理與否，直接影響到有色金屬的消耗量與線路投資，遺跡電力網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。提倡選用銅線，以減少損耗，節(jié)約電能。導(dǎo)線和電纜的選擇，必須滿足用電設(shè)備對供電安全可靠和電能質(zhì)量的要求，盡量節(jié)省投資降低年運(yùn)行費(fèi)，布局合理，維修方便。同時(shí)要根據(jù)相應(yīng)的使用環(huán)境工作條件等因素來確定。導(dǎo)線和電纜的選擇包括兩方面內(nèi)容型號(hào)選擇；截面選擇。那么，其選擇步驟具體如下（1）選擇配電箱中各路的熔體額定電流。根據(jù)設(shè)備明細(xì)表中各設(shè)備的容量，依據(jù)熔斷器的選擇方法和原則，可得出各路的熔體額定電流。（2）根據(jù)已選出的各路熔體額定電流，并預(yù)留12路（將來增加用電設(shè)備時(shí)可不更換分電箱）。確定線路數(shù)和熔斷器電流相適應(yīng)的分電箱。（3）根據(jù)已選出的各路熔體電流及其敷設(shè)方式、環(huán)境溫度等，依據(jù)導(dǎo)線及電線管的選擇方法和原則，可選出相應(yīng)的導(dǎo)線及電線管。A宿舍樓各層的設(shè)備容量77EPKW，查表得COS08DK0630303006774624628774COS3038083038DEPKPKWPIAKWPN666的電腦，其沖擊電流AIST6514，AIN7302尖峰電流MAX30NSTPKIIIIAA53002211289AAKIPK2150530050根據(jù)熔體額定電流30IIFEN，且PKFENKII青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文26選AIFEN160，即RT0200/10的熔斷器295MM的三根單芯銅線30183IAIAL，還要考慮穿管，中性線等表71A宿舍區(qū)分電箱（XL104/60）樓層KWPE/AI/30/1RLAIIFENFUN導(dǎo)線截面電線管直徑/MM1樓782892200/16095502樓782892200/16095503樓782892200/16095504樓782892200/16095505樓782892200/1609550分電箱到干線的導(dǎo)線391446RT0600/550715總干線選擇總干線時(shí)，每路干線所接設(shè)備臺(tái)數(shù)不多，干線的計(jì)算電流也應(yīng)按二項(xiàng)式法計(jì)算。用二項(xiàng)式法進(jìn)行計(jì)算負(fù)荷時(shí)，既考慮了用電設(shè)備的平均負(fù)荷，又考慮了幾臺(tái)最大用電設(shè)備引起的附加負(fù)荷。二項(xiàng)式法計(jì)算負(fù)荷主要包括單組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷和多組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷。表72A（宿舍）干線型號(hào)及規(guī)格宿舍1號(hào)（宿舍）干線（所接設(shè)備）AI/30FENFUNIIART/0明敷導(dǎo)線型號(hào)穿管敷設(shè)導(dǎo)線型號(hào)12宿舍446RT0600/5502240MMBX青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文27表73選用低壓配電屏一覽表低壓配電屏所接干線BPGL052進(jìn)線（低壓）BPGL362戶外照明BPGL342食堂BPGL342宿舍區(qū)BPGL362教學(xué)區(qū)72主要高壓開關(guān)柜的選擇721高壓成套裝置高壓成套裝置是以開關(guān)為主體，將其他各種電器元件按一定主接線要求組裝為一體而構(gòu)成的成套電氣設(shè)備，可用于發(fā)電、輸電、配電和電能轉(zhuǎn)換等系統(tǒng)中。成套配電裝置除一次電器元件外，還包括控制、測量、保護(hù)和調(diào)試等方面的裝置和電氣連接、輔件、外殼等有機(jī)地組合在一起；而組合電器僅限于兩種或兩種以上一次電器元件的組合，有些組合電器還是成套配電裝置的一個(gè)組成部分。722預(yù)裝式變電站高壓單元常用成套裝置我國電網(wǎng)建設(shè)與改造在10KV系統(tǒng)中，多推行環(huán)網(wǎng)供電