工廠供電課程設(shè)計(jì)

1、前言眾所周知，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，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，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。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很?。ǔ娀I(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。從另一方面

2、來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。因此，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(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。工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)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 應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。 （3） 優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求 （4） 經(jīng)

3、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。 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。目 錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)61.1設(shè)計(jì)要求61.2設(shè)計(jì)依據(jù)71.2.1工廠負(fù)荷情況81.2.2氣象資料81.2.3地質(zhì)水文資料81.2.4電費(fèi)制度8第二章 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償82.1負(fù)荷計(jì)算82.1.1單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式82.1.2多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式92.2無功功率補(bǔ)償10第三章 變電所主變壓器及主接線方案的選擇113.1變電所主變壓器的選擇113.2變電所主接線方

4、案的選擇123.2.1主接線方案的確定123.2.2主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較143.2.3 無功補(bǔ)償?shù)男薅?14第四章 短路電流的計(jì)算154.1繪制計(jì)算電路154.2確定短路基準(zhǔn)值164.3計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值164.3.1電力系統(tǒng)164.3.2架空線路164.3.3電力變壓器164.4 并列運(yùn)行時(shí)K-1點(diǎn)（10.5KV側(cè)）的相關(guān)計(jì)算164.5 并列運(yùn)行時(shí)K-2點(diǎn)（0.4KV側(cè)）的相關(guān)計(jì)算174.5.1總電抗標(biāo)幺值174.5.2三相短路電流周期分量有效值174.5.3其他短路電流174.5.4三相短路電容174.6 分列運(yùn)行時(shí)K-1,K-2，K-3的相關(guān)計(jì)算174.7短路電流計(jì)算結(jié)

5、果17第五章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)185.1 10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)185.1.1 按工作電壓選擇185.1.2按工作電流選擇185.1.3按斷流能力選擇185.1.4隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)185.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)195.3 高低壓母線的選擇20第六章 變壓所高低壓線路的選擇206.1 10KV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇206.1.1 10KV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)206.1.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn)206.2 380v低壓出線的選擇21附錄設(shè)計(jì)圖紙24參考文獻(xiàn)26第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)1.1設(shè)計(jì)要求要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負(fù)

6、荷的實(shí)際情況，并適當(dāng)考慮到工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，確定變電所的位置和型式，確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量與類型，選擇變電所主接線方案及高低壓設(shè)備和進(jìn)出線。最后按要求寫出設(shè)計(jì)說明書，繪出設(shè)計(jì)圖紙。1.2設(shè)計(jì)依據(jù)1.2.1工廠負(fù)荷情況本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如表1.1所示序號(hào)名稱類別設(shè)備容量需要系數(shù)cos計(jì)算負(fù)荷1鑄造車間動(dòng)力700.40.71.02照明70.80.90.48小計(jì)772鍛壓車間動(dòng)力800.30.61.33照明100.70.90.48小計(jì)903倉庫動(dòng)力400.40.850.62照明50.80.90.48小計(jì)454電鍍車間動(dòng)力600.60.850.62照明60

7、.80.90.48小計(jì)665工具車間動(dòng)力1200.30.651.17照明100.90.90.48小計(jì)1306組裝車間動(dòng)力800.40.71.02照明300.80.90.48小計(jì)1107維修車間動(dòng)力2000.250.61.33照明130.80.90.48小計(jì)2138金工車間動(dòng)力3500.20.61.33照明160.80.90.48小計(jì)3669焊接車間動(dòng)力7300.30.451.98照明460.80.90.48小計(jì)77610鍋爐房動(dòng)力1200.750.80.75照明30.80.90.48小計(jì)12311熱處理車間動(dòng)力1000.50.71.02照明100.810小計(jì)11012生活區(qū)照明900.710總

8、計(jì)（380v側(cè)）動(dòng)力照明取1.2.2 氣象資料本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為34，年平均氣溫為15，年最低氣溫為-18，年最熱月平均最高氣溫為25，年最熱月平均氣溫為18，年最熱月地下0.8米處平均氣溫為21。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，年雷暴日數(shù)為8。1.2.3地質(zhì)水文資料本廠所在地區(qū)平均海拔1500m，地層以砂粘土為主，地下水位為2m。1.2.4電費(fèi)制度本廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T達(dá)成協(xié)議，在工廠變電所高壓側(cè)計(jì)量電能，設(shè)專用計(jì)量柜，按兩部電費(fèi)制交納電費(fèi)。每月基本電費(fèi)按主變壓器容量為18元/kVA，動(dòng)力電費(fèi)為0.20元/Kw.h，照明電費(fèi)為0.50元/Kw.h。工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低于0.9，此外，電力

9、用戶需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性向供電部門交納供電貼費(fèi)：610VA為800/kVA。第二章 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償2.1負(fù)荷計(jì)算2.1.1單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式a)有功計(jì)算負(fù)荷（單位為KW） = ， 為系數(shù)b)無功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar）= tanc)視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kvA）=d)計(jì)算電流（單位為A） =, 為用電設(shè)備的額定電壓（單位為KV）2.1.2多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式a)有功計(jì)算負(fù)荷（單位為KW）=式中是所有設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷之和，是有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.850.95b)無功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar）=，是所有設(shè)備無功之和；是無功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.90.9

10、7c)視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kvA） =d)計(jì)算電流（單位為A） =經(jīng)過計(jì)算，得到各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算表，如表2.1所示（額定電壓取380V）序號(hào)名稱類別設(shè)備容量需要系數(shù)cos計(jì)算負(fù)荷1鑄造車間動(dòng)力700.40.71.022828.56照明70.80.90.4833.631.25小計(jì)7733.631.2545.8969.722鍛壓車間動(dòng)力800.30.61.332431.92照明100.70.90.4873.36小計(jì)903135.2846.9671.353倉庫動(dòng)力400.40.850.62169.92照明50.80.90.4841.92小計(jì)452011.8423.2435.314電鍍車間動(dòng)力

11、600.60.850.623622.32照明60.80.90.484.82.30小計(jì)6640.824.6247.6572.405工具車間動(dòng)力1200.30.651.173642.12照明100.90.90.4894.32小計(jì)1304546.4464.6798.266組裝車間動(dòng)力800.40.71.023232.64照明300.80.90.482411.52小計(jì)1105644.1671.32108.367維修車間動(dòng)力2000.250.61.335066.5照明130.80.90.4810.44.99小計(jì)21360.471.4993.59142.208金工車間動(dòng)力3500.20.651.33709

12、3.1照明160.60.90.4812.86.14小計(jì)36682.899.24129.25196.389焊接車間動(dòng)力7300.30.451.98219433.62照明460.80.90.4836.817.66小計(jì)776255.8451.28518.74788.1410鍋爐房動(dòng)力1200.750.80.759067.5照明30.80.90.482.41.15小計(jì)12392.468.65115.11174.8911熱處理車間動(dòng)力1000.50.71.025051照明100.80.90.4883.84小計(jì)1105854.8479.82121.2712生活區(qū)照明900.71090090136.74總計(jì)

13、（380v側(cè)）動(dòng)力1950865.8939.09照明246取 0.639779.22892.141220.281854.02表2.1各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算表2.2無功功率補(bǔ)償:無功功率的人工補(bǔ)償裝置：主要有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電抗器兩種。由于并聯(lián)電抗器具有安裝簡單、運(yùn)行維護(hù)方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴(kuò)容方便等優(yōu)點(diǎn)，因此并聯(lián)電抗器在供電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍。由表2.1可知，該廠380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)只有0.639。而供電部門要求該廠10KV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不低于0.9?？紤]到主變壓器的無功損耗元大于有功損耗，因此380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.9，暫取0.94來計(jì)算380

14、V側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量：=(tan - tan)=779.22tan(arccos0.639) - tan(arccos0.94) = 655.18 kvar選PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償評(píng)屏，并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型，采用其方案2（主屏）1臺(tái)與方案4（輔屏）5臺(tái)相結(jié)合，總共容量為112kvar6=672kvar。補(bǔ)償前后，變壓器380v低壓側(cè)的有功計(jì)算負(fù)荷基本不變，而無功計(jì)算負(fù)荷=（892.14-672）kvar=220.14 kvar，視在功率=809.72 kVA，補(bǔ)償后低壓側(cè)功率因數(shù)提高為。在無功補(bǔ)償前，該變電所主變壓器T的容量為應(yīng)選為1250kVA,才能滿足負(fù)荷用電的需要；而采

15、取無功補(bǔ)償后，主變壓器T的容量選為1000kVA的就足夠了。同時(shí)由于計(jì)算電流的減少，使補(bǔ)償點(diǎn)在供電系統(tǒng)中各元件上的功率損耗也相應(yīng)減小，因此無功補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效益十分可觀。變壓器的功率損耗為：高壓配電線路計(jì)算負(fù)荷，應(yīng)該是該線路所供車間變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷，加變壓器的功率功率損耗。因此無功補(bǔ)償后工廠380V側(cè)和10kV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表2.2所示。表2.2無功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷項(xiàng)目cos計(jì)算負(fù)荷/KW/kvar/kVA/A380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.639779.22892.141220.281854.02380V側(cè)無功補(bǔ)償容量-672380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.962779.22220.14809.721

16、230.28主變壓器功率損耗0.015=12.150.06=48.5810KV側(cè)負(fù)荷計(jì)算0.947791.37268.72835.7548.25第三章 變電所主變壓器及主接線方案的選擇3.1變電所主變壓器的選擇根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，工廠變電所的主變壓器考慮有下列兩種可供選擇的方案：a) 裝設(shè)一臺(tái)變壓器型號(hào)為S9型，而容量根據(jù)式=835.75，為主變壓器容量，為總的計(jì)算負(fù)荷。又根據(jù)民用建筑規(guī)范要求變壓器的負(fù)載率不宜大于85%，而=100085%=850KVA 835.35KVA故選=1000 KVA，即選一臺(tái)S9-1000/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級(jí)負(fù)荷所需的備用電源，考慮由鄰

17、近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。b)變電所中有二級(jí)負(fù)荷，變電所中選用2臺(tái)變壓器，設(shè)兩臺(tái)變壓器型號(hào)為S9型，即：835.75 KVA=（501.45585.03）KVA （45.89+47.65+115.11+46.96+129.25+79.82） =464.68KVA因此選兩臺(tái)S9-630/10型低損耗配電變壓器?？紤]到變壓器額定容量在一定溫度條件下的持續(xù)最大輸出容量。根據(jù)設(shè)計(jì)資料年最熱月平均最高氣溫為25，年最熱平均氣溫為18低于20，故不需考慮溫度對實(shí)際輸出容量的影響。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均為Dyn11 。3.2 變電所主接線方案的選擇 3.2.1確定主接線方案1.10kV側(cè)主接線方案的擬定由原

18、始資料可知，高壓側(cè)進(jìn)線有一條10kV的公用電源干線，為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，因此，變電所高壓側(cè)有兩條電源進(jìn)線，一條工作，一條備用，同時(shí)為保證供電的可靠性和對擴(kuò)建的適應(yīng)性所以10kV側(cè)可采用單母線或單母線分段的方案。2.380V側(cè)主接線方案的擬定由原始資料可知，工廠用電部門較多，為保證供電的可靠性和靈活性可采用單母線或單母線分段接線的方案，對電能進(jìn)行匯集，使每一個(gè)用電部門都可以方便地獲得電能。3.方案確定根據(jù)前面章節(jié)的計(jì)算，若主變采用一臺(tái)S9型變壓器時(shí)，總進(jìn)線為兩路。為提高供電系統(tǒng)的可靠性，高壓側(cè)采用單母線分段形式，低壓側(cè)采用單母線形式，其系統(tǒng)圖見：圖3-1 采用一臺(tái)主變時(shí)的系統(tǒng)圖。若主變采用

19、兩臺(tái)S9型變壓器時(shí)，總進(jìn)線為兩路，為提高供電系統(tǒng)的可靠性，高壓側(cè)采用單母線分段形式，兩臺(tái)變壓器在正常情況下分裂運(yùn)行，當(dāng)其中任意一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)另一臺(tái)作為備用，當(dāng)總進(jìn)線中的任一回路出現(xiàn)故障時(shí)兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行。低壓側(cè)采用也單母線分段形式，其系統(tǒng)圖見：圖3-2 采用兩臺(tái)主變時(shí)的系統(tǒng)圖。按上面考慮的兩種主變壓器方案可設(shè)計(jì)下列兩種主接線方案：圖3-1 裝一臺(tái)主變的變電所主接線 圖3-2 裝兩臺(tái)主變的變電所主接線 3.2.2主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺(tái)主變的方案裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案技術(shù)指標(biāo)供電安全性滿足要求滿足要求供電可靠性基本滿足要求滿足要求供電質(zhì)量電壓損耗較大電壓損耗小靈活方便性靈活性稍差靈

20、活性較好擴(kuò)建適應(yīng)性稍差一些更好一些經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電力變壓器的綜合投資額查表得S9-1000/10的單價(jià)約為15.1萬，而查表得變壓器綜合投額約為其單價(jià)的兩倍，因此其投資約為30.2萬元查表得S9-630/10的單價(jià)約為10.5萬，而查表得變壓器綜合投額約為其單價(jià)的4倍，因此其投資約為42萬元高壓開關(guān)柜的綜合投資額查表得GG-1A（F）型柜可按每臺(tái)4萬元計(jì)，其綜合投資可按設(shè)備單價(jià)的1.5倍計(jì)，故高壓開關(guān)柜的綜合投資約為41.55=30萬采用6臺(tái)GG-1A（F）柜其綜合投資約為61.54=36萬電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)按規(guī)定計(jì)算，主變的折舊費(fèi)=30.20.051.51萬，高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)=30

21、0.06=1.8萬。變配電設(shè)備的維修管理費(fèi)=（30.2+30）0.06=3.612萬。故總費(fèi)用為6.9萬主變的折舊費(fèi)=420.05=2.1萬，高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)=360.06=2.16萬，變配電設(shè)備的維修費(fèi)管理費(fèi)=（42+36）0.06=4.68萬，故總費(fèi)用為8.94萬供電貼費(fèi)安主變?nèi)萘繛槊縆VA800元計(jì)，供電貼費(fèi)=1000KVA0.08=80萬供電貼費(fèi)=26300.08KVA=100.8萬從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的方案。從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來看，裝設(shè)一臺(tái)主變的方案優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案。由于集中負(fù)荷較大，已經(jīng)大于630kvA ,低壓側(cè)出線回路數(shù)較多，且有一

22、定量的二級(jí)負(fù)荷，考慮今后增容擴(kuò)建的適應(yīng)性，從技術(shù)指標(biāo)考慮，采用于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案。3.2.3無功功率補(bǔ)償修定低壓采取單母線分段接線方式，考慮鑄造車間，鍛壓車間，金工車間，電鍍車間，熱處理車間和鍋爐房為二級(jí)負(fù)荷，采用雙回路供電，但在正常狀態(tài)下只由一回路供電，另回路作為備用。計(jì)算負(fù)荷時(shí)則，只考慮其中一回路。為使兩段母線的負(fù)荷基本平衡，段母線負(fù)荷設(shè)計(jì)為：鑄造車間、鍛壓車間、倉庫、生活區(qū)、焊接車間；段母線負(fù)荷設(shè)計(jì)為：電鍍車間、工具車間、維修車間、組裝車間、鍋爐房、熱處理車間、金工車間。段母線的負(fù)荷情況：，同時(shí)系數(shù)取為，；段母線的負(fù)荷情況：，,同時(shí)系數(shù)取為，；對無功功率補(bǔ)償進(jìn)行修定：計(jì)算段母線所需無功

23、功率補(bǔ)償容量，?。哼xPGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為BW 0.4-14-3型，采用其方案2（主屏）1臺(tái)與方案3（輔屏）3臺(tái)相組合，總共容量112+843=364kvar。補(bǔ)償后的功率因素。計(jì)算段母線所需無功功率補(bǔ)償容量，?。哼xPGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為BW 0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1臺(tái)與方案3（輔屏）2臺(tái)相組合，總共容量84kvar2+84=252kvar。補(bǔ)償后的功率因素。第四章 短路電流的計(jì)算4.1 繪制計(jì)算電路 500MVAK1K210km10.5kVS9-630/102臺(tái)0.4kV(2)(3)(1)系統(tǒng)圖5.1 短路計(jì)算電路1.由主接線方案知選用2臺(tái)變

24、壓器，其型號(hào)為S9-630/10.2.設(shè)導(dǎo)線型號(hào)為LGJ,取線距為10Km，每相阻抗為0.35歐/千米。3.因斷路器的斷流容量為500MVA，查工廠供電附錄表8，選用型號(hào)為SN10-10。4.2 確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值設(shè)基準(zhǔn)容量=100MVA，基準(zhǔn)電壓=1.05，為短路計(jì)算電壓，即高壓側(cè)=10.5kV，低壓側(cè)=0.4kV，則 （4-1） （4-2）4.3 計(jì)算短路電路中個(gè)元件的電抗標(biāo)幺值4.3.1電力系統(tǒng)已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量=500MVA，故=100MVA/500MVA=0.2 （4-3）4.3.2架空線路查表得線路電抗，而線路長10km （4-4）4.3.3電力變壓器查表得變壓器的短

25、路電壓百分值故 （4-5）式中，為變壓器的額定容量因此繪制短路計(jì)算等效電路如圖5-2所示。圖5-2 并列運(yùn)行時(shí)短路等效電路圖4.4 并列運(yùn)行時(shí)k-1點(diǎn)（10.5kV側(cè)）的相關(guān)計(jì)算總電抗標(biāo)幺值=0.2+3.18=3.38 (4-6 )三相短路電流周期分量有效值 （4-7）其他短路電流 （4-8） （4-9） （4-10）三相短路容量 （4-11）4.5 并列運(yùn)行時(shí)k-2點(diǎn)（0.4kV側(cè)）的相關(guān)計(jì)算總電抗標(biāo)幺值=0.2+3.18+3.97=7.35 （4-12）三相短路電流周期分量有效值 （4-13）其他短路電流 （4-14） （4-15） （4-16）三相短路容量 （4-17）圖5.3 分列運(yùn)行

26、時(shí)短路等效電路圖4.6 分列運(yùn)行時(shí)K-1的短路計(jì)算值同并列運(yùn)行時(shí)k-1的計(jì)算值。k-2，K-3點(diǎn)（0.4kV側(cè)）的相關(guān)計(jì)算總電抗標(biāo)幺值=0.2+3.18+7.94=11.32 （4-18）三相短路電流周期分量有效值 （4-19）其他短路電流 （4-20） （4-21） （4-22）三相短路容量 （4-23）k-3的短路計(jì)算值同k-2的計(jì)算值。4.7短路電流計(jì)算結(jié)果短路電流計(jì)算結(jié)果見表4-1、表4-2：表4-1并列運(yùn)行時(shí)短路電流計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/KA三相短路容量/MVAk11.631.631.634.162.4629.6k219.5919.5919.5936.0521.3513.6

27、1 表4-2 分列運(yùn)行時(shí)短路電流計(jì)算結(jié)果 短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/KA三相短路容量/MVAk11.631.631.634.162.4629.6k212.7212.7212.7223.4013.868.83k312.7212.7212.7223.4013.868.83比較變壓器并列和分裂運(yùn)行兩種情況下的短路計(jì)算，可得出分列運(yùn)行時(shí)的低壓側(cè)短路電流較并列運(yùn)行時(shí)有明顯減小，因此，為降低短路電流水平，所設(shè)計(jì)變電站通常情況下應(yīng)分裂運(yùn)行。 第五章變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)5.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)1按工作電壓選則 設(shè)備的額定電壓一般不應(yīng)小于所在系統(tǒng)的額定電壓，即，高壓設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于其所在系

28、統(tǒng)的最高電壓，即。=10kV， =11.5kV，高壓開關(guān)設(shè)備、互感器及支柱絕緣額定電壓=12kV，穿墻套管額定電壓=11.5kV，熔斷器額定電壓=12kV。2按工作電流選擇設(shè)備的額定電流不應(yīng)小于所在電路的計(jì)算電流，即3按斷流能力選擇設(shè)備的額定開斷電流或斷流容量，對分?jǐn)喽搪冯娏鞯脑O(shè)備來說，不應(yīng)小于它可能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪酚行е祷蚨搪啡萘浚椿驅(qū)τ诜謹(jǐn)嘭?fù)荷設(shè)備電流的設(shè)備來說，則為，為最大負(fù)荷電流。4 隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件或、分別為開關(guān)的極限通過電流峰值和有效值，、分別為開關(guān)所處的三相短路沖擊電流瞬時(shí)值和有效值b)熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件 表5.1 10 kV一次側(cè)設(shè)備的選

29、擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)態(tài)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)10kV72.75()1.63kA2.46kA一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)真空斷路器ZN4-10/63010kV630A17.3kA30 kA高壓隔離開關(guān)GN19-10/40010kV400A-31.5 kA二次負(fù)荷0.6高壓熔斷器RN1-1010kV25A25A-電壓互感器JDZ2-1010/0.1kV-避雷器FS4-1010kV-電流互感器LQJ-1010kV100/5A-=31.8 kA=81戶外隔離開關(guān)GW4-12/40012kV400A-25kA對于上面的分析，如表5-1所示，由它可知所選一次設(shè)備均滿足要求。5.2

30、 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)同樣，做出380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)，如表6.2所示，所選數(shù)據(jù)均滿足要求。 表5.2 380V一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)態(tài)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點(diǎn)條件參數(shù)-數(shù)據(jù)380V總1230.2812.72kA23.40kA-一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)-低壓斷路器DW15-1500/3D380V1500A40kA-低壓斷路器DW15-1000380V1000A（大于）40KA(一般)-低壓斷路器DZ20-400/3380V400A30KA低壓斷路器DZ20-200380V200A（大于）25 kA-低壓刀開關(guān)HD13-1500/30380V1500A-

31、低壓刀開關(guān)HD13-600/30380V600A-電流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A-電流互感器LMZ1-0.5500V100/5A200/5A-電流互感器LMZB1-0.5500V800/5A-5.3 高低壓母線的選擇按照最大負(fù)荷計(jì)算高壓母線上的最大電流為,低壓母線上的最大電流。根據(jù)計(jì)算電流和GB5005394 10kV 及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范中的規(guī)定，10KV高壓母線選擇LMY-3(404)型母線，相母線尺寸均為40mm4mm；低壓母線選擇LMY-3(12010)+ 806型母線，即相母線尺寸為120mm10mm,中性母線尺寸為80mm6mm。第六章 變壓所高低壓線路的選擇1

32、10kV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇1 10kV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)采用LGJ型鋼芯鋁絞線架空敷設(shè)，接往10kV公用干線。a).按發(fā)熱條件選擇由=72.75A及室外環(huán)境溫度35C，查表得，初選LGJ-25,其35C時(shí)的=119A,滿足發(fā)熱條件。b).校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表得，最小允許截面積=25，而LGJ-25滿足要求，故選它。由于此線路很短，故不需要校驗(yàn)電壓損耗。2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn) 采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的四芯(加銅芯)電纜之間埋地敷設(shè)。a)按發(fā)熱條件選擇由=72.75A及土壤環(huán)境21，查表得，初選纜線芯截面為25的交聯(lián)電纜，其=90A,滿足發(fā)熱條件。b)

33、校驗(yàn)熱路穩(wěn)定按式，A為母線截面積，單位為；為滿足熱路穩(wěn)定條件的最大截面積，單位為；C為材料熱穩(wěn)定系數(shù)；為母線通過的三相短路穩(wěn)態(tài)電流，單位為A；短路發(fā)熱假想時(shí)間，單位為s。本電纜線中=1630，=0.5+0.2+0.05=0.75s，終端變電所保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.5s，斷路器斷路時(shí)間為0.2s，C=77，把這些數(shù)據(jù)代入公式中得，滿足發(fā)熱條件。 b）校驗(yàn)電壓損耗設(shè)由得變電所至鑄造車間距離約為56m，而查表得到120的鋁芯電纜的=0.31 （按纜芯工作溫度75計(jì)），=0.07，又鑄造車間的=82.8kW, = 99.24kvar，故線路電壓損耗為U=(pR+qX)=82.8kWx(0.31x0.056

34、)+99.24kvarx(0.07x0.056)/0.38kV=4.74VU%=4.74/380x100%=1.2%，滿足發(fā)熱條件。 b）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表得，=2.5，因此上面所選的6的導(dǎo)線滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。c) 所選穿管線估計(jì)長50m，而查表得=5.5 3，=0.112，又倉庫的=20kW, =11.84 kvar，因此I30,滿足發(fā)熱條件。2）效驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查表可得，最小允許截面積Amin=10mm2，因此BLX-1000-1150滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。3）校驗(yàn)電壓損耗 設(shè)變電所至生活區(qū)的負(fù)荷中心距離150m左右，而查表得其阻抗值與BLX-1000-1150阻抗=0.35，=0.191 （按線間幾何均距0.8m），又生活區(qū)的=90KW，=0 kvar，因此 ，滿足發(fā)熱條件。 b）校驗(yàn)電壓損耗設(shè)變電所至焊接車間距離約為56m，而查表得到150的鋁芯電纜的=0.25 （按纜芯工作溫度75計(jì)），=0.07，又1號(hào)廠房的=255.8kW, =451.28 kvar，故線路電壓損耗為U=(pR+qX)=255.8kWx(0.25/2x0.056)+451.28kvarx(0.07/2x0.056)/0.38=8.17VU%=8.17/380x100%=2.15%=5%c）斷路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)故符合要求。即選兩根VLV22-