工廠供電課程設(shè)計(jì)

1、學(xué)號(hào)1左*及I工廠供電課程設(shè)計(jì)（2011級(jí)本科）題 目某學(xué)校生活區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué) 院：物理與機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化作者姓名：指導(dǎo)教師： 一職稱：教授完成日期：2013 年 12 月 20 日工廠供電課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名學(xué)號(hào)專業(yè)方向電氣工程及其自動(dòng)化班 級(jí)班題目名稱某學(xué)校生活區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容：負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償；變電所位置和型式的選擇；變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與 容量、類型的選擇；學(xué)生宿舍樓配電系統(tǒng)的確定；變電所主結(jié)線方案的設(shè)計(jì)；短路電 流計(jì)算；變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)；變電所進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn)。1.2設(shè)計(jì)依據(jù)：1.在學(xué)校南側(cè)1000 m處有一

2、座10kV配電所，其出口斷路器是 SN10 1011 型，此斷路器配備有定時(shí)限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1. 3s。為滿足學(xué)校二級(jí)負(fù)荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得 備用電源；要求變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)不得低0.9。2.學(xué)校生活區(qū)負(fù)荷情況見下表:編號(hào)名稱P30/kwQ30/kVA1學(xué)生食堂3082102鍋爐1001003教師樓2701204校醫(yī)院130985戶外照明25206本所用電1007學(xué)生宿舍樓300180總計(jì)一、設(shè)計(jì)的基本要求1、設(shè)計(jì)及計(jì)算說明書(1) 說明書要求書寫整齊，條理分明，表達(dá)正確、語言簡(jiǎn)練。(2) 主要計(jì)算過程和步驟完整無誤，分析論

3、證過程簡(jiǎn)單明了，各設(shè)計(jì)內(nèi)容列表匯總。2、圖紙(1) 繪制電氣主接線圖(2) 原理圖要求用標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)繪制，布置均勻，設(shè)備符號(hào)大小合適清晰美觀。三設(shè)計(jì)進(jìn)度安排階段設(shè)計(jì)各階段名稱起止日期1熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書、設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)背景資料第1周周一2查閱有關(guān)資料、閱讀設(shè)計(jì)要求必讀的參考資料周二3負(fù)荷計(jì)算周三至周四4電氣主接線設(shè)計(jì)周五5短路電流計(jì)算周六6主要電氣設(shè)備選擇周日至第2周周一7書寫課程設(shè)計(jì)說明書周二至周三8打印整理課程設(shè)計(jì)資料周四9答辯及成績(jī)?cè)u(píng)定周五四.需收集和閱讀的資料及參考文獻(xiàn)（指導(dǎo)教師推薦）【1】劉滌塵、王明陽(yáng)、吳政球 電氣工程基礎(chǔ)M.武漢：武漢理工大學(xué)出版社.2003年【2】張學(xué)成.工礦企業(yè)供電設(shè)

4、計(jì)指導(dǎo)書M.北京：北京礦業(yè)大學(xué)出版社 .1998年【3】劉介才.工廠供電簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1993年【4】劉介才.實(shí)用供配電技術(shù)手冊(cè)M.北京：中國(guó)水利水電出版社.2002年【5】劉介才.工廠供電M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1997年【7】JGJ16-2008民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范【8】GB50054-95低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范【9】GB50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范【10】 GB50217-2007電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范【11】 GB50060-92 3110KV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范指導(dǎo)教師簽名：趙文忠 2013年 11月 20 日摘要本次設(shè)計(jì)題目為某學(xué)校生活區(qū)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該系

5、統(tǒng)通過降壓變壓器與10kv 公共電源干線相連，然后向?qū)W校供給電能。該校對(duì)供電可靠性要求也較高。 因此，必須采用可靠性較高的接線形式。本次設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括： 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償； 變電所位置和型式的選 擇；變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與容量、類型的選擇；學(xué)生宿舍樓配電系統(tǒng)的確定； 變電所主結(jié)線方案的設(shè)計(jì)； 短路電流計(jì)算； 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)； 變電 所進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn) 。其中，主接線代表了變配電所主體結(jié)構(gòu)， 它對(duì)各種電氣 設(shè)備的選擇、 配電裝置的布置都有決定性的關(guān)系， 并將長(zhǎng)期影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的 可靠性、安全性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。在設(shè)計(jì)的過程中，本人參閱了部分供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、變配電所設(shè)計(jì)、建

6、筑電 氣設(shè)計(jì)規(guī)范等相關(guān)的規(guī)范和設(shè)計(jì)手冊(cè)，最后對(duì)該校供配電系統(tǒng)進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)為課程設(shè)計(jì)， 其目的是通過設(shè)計(jì)實(shí)踐， 綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)， 理論聯(lián)系實(shí)際， 鍛煉獨(dú)立分析和解決電氣設(shè)計(jì)問題的能力， 為未來的學(xué)習(xí)、工作奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞 ：變壓器 電氣主接線 電氣設(shè)備 一次系統(tǒng)目錄摘 要 錯(cuò)誤！未定義書簽。目 錄 2第一章 負(fù)荷計(jì)算及無功補(bǔ)償 . 錯(cuò)誤！未定義書簽。1.1 負(fù)荷的分級(jí) 錯(cuò)誤！未定義書簽。1.1.1 電力負(fù)荷的概念 1.1.2 電力負(fù)荷的分級(jí) 錯(cuò)誤！未定義書簽。1.1.3 各級(jí)電力負(fù)荷對(duì)供電電源的要求 錯(cuò)誤！未定義書簽。1.2 用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定 錯(cuò)誤！未定義書簽。1.2

7、.1 計(jì)算負(fù)荷含義及其確定方法 1.3 在本設(shè)計(jì)中采用的是需要系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷 1.4 無功功率補(bǔ)償 . 第二章 主變壓器臺(tái)屬和容量的確定 錯(cuò)誤！未定義書簽。2.1 主變壓器的選擇 . 錯(cuò)誤！未定義書簽。2.2 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 錯(cuò)誤！未定義書簽。第三章 變配電所主接線方案的選擇 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.1 變配電所的主接線方案基本要求 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.2 變電所主接線方案的評(píng)價(jià) 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.3 變電所的主接線方案 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.4 供配電線路的接線及其結(jié)構(gòu) 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.4.1 樹干事接線 錯(cuò)誤！未定義書簽。3.4.2 變接線圖 錯(cuò)誤！未定義書簽。第四章 導(dǎo)線、

8、電纜及其選擇 . 錯(cuò)誤！未定義書簽。4.1 導(dǎo)線和電纜選擇的一般規(guī)定 194.2 配電線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè) 194.3 導(dǎo)線和電纜截面的選擇計(jì)算 19第五章 短路電流及其計(jì)算4.3.1 標(biāo)么值的概念 194.3.2 電力系統(tǒng)各元件電抗標(biāo)么值的計(jì)算 204.3.3 用標(biāo)么值法進(jìn)行短路計(jì)算的方法 214.4 短路電流的計(jì)算過程與結(jié)果 錯(cuò)誤！未定義書簽。第 5 章 變配電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 錯(cuò)誤！未定義書簽。5.1 一次設(shè)備選擇與校驗(yàn)的條件與項(xiàng)目 錯(cuò)誤！未定義書簽。5.1.1 一次設(shè)備選擇與校驗(yàn)的條件 錯(cuò)誤！未定義書簽。5.1.2 一次設(shè)備選擇與校驗(yàn)的項(xiàng)目 錯(cuò)誤！未定義書簽。5.2 一次設(shè)備選擇依據(jù)

9、. 255.2.1 按正常工作條件選擇 255.3 一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗(yàn) 錯(cuò)誤！未定義書簽。5.3.1 10KV 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 錯(cuò)誤！未定義書簽。10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 285.3.2 380V 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 29380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 295.4 高低壓母線的選擇 . 30第 6 章 變配電所進(jìn)出線的選擇. 316.1 電纜型式的選擇 . 316.1.1 高壓電纜線的選擇 316.1.2 低壓電纜線 326.2 導(dǎo)線和電纜截面的選擇依據(jù) 326.2.1 按發(fā)熱條件選擇或校驗(yàn)導(dǎo)線和電纜的截面 . 326.2.2 按電壓損耗校驗(yàn)導(dǎo)線和電纜的截面 326.2.3 按短路

10、熱穩(wěn)定校驗(yàn)導(dǎo)線和電纜的截面 326.3.1 10KV 高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇 336.2.2 380V 低壓出線的選擇 346.2.3 導(dǎo)線和電纜截面的選擇結(jié)果 396.2.4 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn) . 39總 結(jié) 錯(cuò)誤！未定義書簽。9致 謝 40附錄一：學(xué)校生活區(qū)主接線圖 . 42、八前言現(xiàn)如今， 電能是現(xiàn)代生產(chǎn)生活的主要能源和動(dòng)力。 電能即易于由其他形式的 能量轉(zhuǎn)換而來，也易于轉(zhuǎn)換為其他相識(shí)的能量以供應(yīng)用。我國(guó)的電力工業(yè)已居世界前列， 但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還是有一定的差距， 我們 人均電量水平還很低，電力工業(yè)分布也不均勻， 還不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。 電力市場(chǎng)還未完善，管理

11、水平、技術(shù)水平都有待提高。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力用戶的配電裝置和用電設(shè)備的容量不斷增 加，對(duì)建筑配電和用電設(shè)備的安裝提出了更高的要求。 我國(guó)的改革開放， 為建筑 電器領(lǐng)域大量采用新設(shè)備新工藝創(chuàng)造了條件。為了配合實(shí)現(xiàn)建筑電器現(xiàn)代化， 適應(yīng)內(nèi)線安裝技術(shù)迅速發(fā)展的需要， 提高建 筑安裝電工的業(yè)務(wù)技術(shù)水平， 確保電氣安裝、 施工質(zhì)量安全可靠， 保證低壓電網(wǎng) 的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)建筑的供配電進(jìn)行合理的負(fù)荷計(jì)算以及對(duì)相應(yīng)的變電所進(jìn) 行繼電保護(hù)和瓦斯保護(hù)是有必要的。第一章 負(fù)荷計(jì)算及無功補(bǔ)償1.1 負(fù)荷的分級(jí)1.1.1 電力負(fù)荷的概念電力負(fù)荷又稱電力負(fù)載。 它有兩種含義： 一是指耗用電能的用電設(shè)備或用

12、電 單位，如說重要負(fù)荷、不重要負(fù)荷、動(dòng)力負(fù)荷、照明負(fù)荷等。另一種是指用電設(shè) 備或用電單位所耗用的電功率或電流大小， 如說輕負(fù)荷（輕載）、重負(fù)荷（重載）、 空負(fù)荷（空載）、滿負(fù)荷（滿載）等。電力負(fù)荷的具體含義視具體情況而定。1.1.2 電力負(fù)荷的分級(jí) 電力負(fù)荷分級(jí)的意義，在于正確地反映電力負(fù)荷對(duì)供電可靠性要求的界限， 以便恰當(dāng)?shù)剡x擇適合我國(guó)實(shí)際水平的供電方式，滿足我國(guó)四個(gè)現(xiàn)代化建設(shè)的需 要，提高投資的效益。 根據(jù)對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電造成的損失或影響的 程度分為三級(jí)：（1）一級(jí)負(fù)荷 中斷供電將造成人身傷亡者。 中斷供電將在政治、 經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者， 例如重大設(shè)備損壞、 重大產(chǎn) 品報(bào)廢、

13、重要原料生產(chǎn)的大量報(bào)廢、 國(guó)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(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)等。 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者， 例如重 要交通紐約、重要通信紐約、重要賓館、大型體育場(chǎng)、經(jīng)常用于國(guó)際活動(dòng)的大量 人員集中的公共場(chǎng)所等用電單位中的重要電力負(fù)荷。 在一級(jí)負(fù)荷中， 當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、 爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷， 以及 特別重要場(chǎng)所不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為特別重要的負(fù)荷。（2）二級(jí)負(fù)荷 中斷供電將在政治、 經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者， 例如主要設(shè)備損壞、 大量產(chǎn) 品報(bào)廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)、重要企業(yè)大量減產(chǎn)等。 中斷供電將影響重要用電單位的正常工作

14、者， 例如交通紐約、 通信紐約等 用電單位 中的重要電力負(fù)荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場(chǎng)等較 多人員集中的重要公共場(chǎng)所次序混亂者。（3）三級(jí)負(fù)荷 不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷者。1.1.3 各級(jí)電力負(fù)荷對(duì)供電電源的要求（1）一級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求由于一級(jí)負(fù)荷屬于重要負(fù)荷， 如中斷供電造成的后果十分嚴(yán)重， 因此要求由 兩個(gè)電源供電，當(dāng)其中一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源應(yīng)不致同時(shí)受到損壞。 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。 為保證 對(duì)特別重要負(fù)荷的供電， 嚴(yán)禁將其它負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。 常用的應(yīng)急電源可 使用下列幾種電源：1）獨(dú)立與正常電源的發(fā)電機(jī)。2）

15、供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立于正常電源的專門饋電路線。3）蓄電池。4）干電池。（2）二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求二級(jí)負(fù)荷， 要求由兩回路供電， 供電變壓器也應(yīng)有兩臺(tái) （這兩臺(tái)不一定在同一變電所）。在其中一回路或一臺(tái)變壓器發(fā)生常見故障時(shí)， 二級(jí)負(fù)荷應(yīng)不致中斷供電， 或中斷后能迅速恢復(fù)供電。只有當(dāng)負(fù)荷較小或者當(dāng)?shù)毓╇姉l件困難時(shí)， 二次負(fù)荷 可由一回路6kv及以上的專用架空線路供電。這是考慮架空線路發(fā)生故障時(shí)，較 之電纜線路發(fā)生故障時(shí)易于發(fā)生且易于檢查和修復(fù)。當(dāng)采用電纜線路時(shí)，必須采用兩根電纜并列供電，每根電纜應(yīng)能承擔(dān)全部二級(jí)負(fù)荷。（3）三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求 由于三級(jí)負(fù)荷為不重要的一般負(fù)荷，因此它對(duì)電源無特殊要求

16、。 1.2用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定1.2.1計(jì)算負(fù)荷的含義及其確定方法計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算負(fù)荷是指通過負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算確定的、用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中的各元件（包括設(shè)備和線路）的一種負(fù)荷值。根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇的電 氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜等，如以計(jì)算負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行時(shí)，其發(fā)熱溫度不會(huì)超過正常允許 值。計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷確定得是否正確合理，直接 影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。 如計(jì)算負(fù)荷確定過大，將使電器和 導(dǎo)線電纜選得過大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)；如計(jì)算負(fù)荷確定過小，將使電 器和導(dǎo)線處于過負(fù)荷下運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導(dǎo)致絕緣老化甚至燒毀， 同樣造成損失。由此可見，正確

17、計(jì)算負(fù)荷意義重大。計(jì)算負(fù)荷確定的方法：（1）需要系數(shù)法利用一個(gè)需要系數(shù)乘以設(shè)備容量即可求得設(shè)備的有功計(jì)算負(fù)荷的一種方法。該方法計(jì)算十分簡(jiǎn)便，它是最早提出的也是至今應(yīng)用最為普遍的一種方法。但由于需要系數(shù)值是根據(jù)設(shè)備臺(tái)數(shù)較多、容量差別不是很大的一般情況來確定的，未 考慮設(shè)備容量相差懸殊時(shí)少數(shù)大容量設(shè)備對(duì)計(jì)算機(jī)負(fù)荷的影響，因此此法較適用于設(shè)備臺(tái)數(shù)較多的車間及全廠范圍的計(jì)算負(fù)荷的確定。需要系數(shù)法的基本公式為：式中：其中：有功計(jì)算負(fù)荷：P30 二 Kd.Pz （ 1）Kd :稱為需要系數(shù)；PN' :為該組內(nèi)各設(shè)備額定功率之和，即 PnPn ；F3o :為有功功率負(fù)荷；K二空K:設(shè)備組的同時(shí)使用系

18、數(shù)（即最大負(fù)荷時(shí)運(yùn)行設(shè)備的容量與設(shè)備組總額定容 量之比）；Kl :設(shè)備組的平均加權(quán)負(fù)荷系數(shù)（表示設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)輸出功率與運(yùn)行的 設(shè)備容量的比值）；:設(shè)備組的平均加權(quán)效率；WL :配電線路的平均效率 無功計(jì)算負(fù)荷:(2)Q30 -巳。. tan t1tan"用電設(shè)備組的功率因數(shù)角的正切值; 視在計(jì)算負(fù)荷：(3)COS"用電設(shè)備組的平均功率因數(shù); 計(jì)算電流：30(4)UN :用電設(shè)備組的額定電壓;K=1;即注意：需要系數(shù)值是按設(shè)備較多的情況來確定的，對(duì)單臺(tái)設(shè)備,P30 =Pn ；但對(duì)于電動(dòng)機(jī)，它本身?yè)p耗較大，因此當(dāng)只有一臺(tái)時(shí), （2）二項(xiàng)式系數(shù)法這是前蘇聯(lián)一位電氣工程師19

19、73年首先提出來的，其確定用電設(shè)備組有功 計(jì)算負(fù)荷的公式為二項(xiàng)式。3它考慮了設(shè)備組中容量最大的幾臺(tái)對(duì)整個(gè)設(shè)備組計(jì) 算負(fù)荷的影響，彌補(bǔ)了需要系數(shù)法的不足。此法計(jì)算也十分簡(jiǎn)便，至今仍為我國(guó) 不少設(shè)計(jì)單位和設(shè)計(jì)人員所采用。(5)有功計(jì)算負(fù)荷：p30 = bPNCPxbPx :表示用電設(shè)備組的平均負(fù)荷。CPx :表示用電設(shè)備組中的x臺(tái)容量組大的設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)增加的附加負(fù)荷， 其中Px為X臺(tái)容量最大的設(shè)備之和；b 、c :二項(xiàng)式系數(shù)，其數(shù)值隨用電設(shè)備組的類別和臺(tái)數(shù)而定； 無功計(jì)算負(fù)荷：Q30 二 P30tan（ 6） 視在計(jì)算負(fù)荷：S30 二:.P30 ' Q30（ 7）COS ° 計(jì)

20、算電流:(8)(3) 利用系數(shù)法這是前蘇聯(lián)在20世紀(jì)中葉提出來的，它先根據(jù)利用系數(shù)求出各用電設(shè)備組在最 大負(fù)荷時(shí)的平均負(fù)荷，然后求總的平均利用系數(shù)和用電設(shè)備的有效臺(tái)數(shù)，并由此 查出對(duì)應(yīng)的最大系數(shù)，最后由各平均負(fù)荷之和乘以最大系數(shù)， 從而求得總的有功 計(jì)算負(fù)荷。利用系數(shù)法對(duì)于用電設(shè)備組無論臺(tái)數(shù)多少和容量差別大小，計(jì)算結(jié) 果都比較準(zhǔn)確。但此法計(jì)算繁復(fù)，因此應(yīng)用不甚普遍。(4) 多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定確定擁有多組用電設(shè)備的干線上或車間變電所低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因數(shù)。 因此在確定多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體情況對(duì)其有功負(fù)荷和無功負(fù)荷分別記入一個(gè)同

21、時(shí)系數(shù)K"、對(duì)車間干線?。?K、 p =0.85 0.95 ； K* =0.90 0.97對(duì)低壓母線取： 由用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算時(shí)取K、p =0.80 0.90 ； K、q =0.85 0.95 由車間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加計(jì)算時(shí)取Kp =0.90 0.95 ； Kq = 0.93 0.971.3在本設(shè)計(jì)中采用的是需要系數(shù)法計(jì)算負(fù)荷為了合理設(shè)計(jì)和選擇工廠供電系統(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(duì)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)荷確定過小，又會(huì)造成電氣設(shè) 備和導(dǎo)線長(zhǎng)期過熱，這不僅增加

22、了電能損耗，而且影響它的使用壽命和用電安全。根據(jù)工藝設(shè)計(jì)提供的各廠房電力負(fù)荷清單，全廠都是三級(jí)負(fù)荷。按需要系數(shù)法分別計(jì)算出各廠房及全廠的計(jì)算負(fù)荷。注意，用電設(shè)備的總?cè)萘縋c值不含備用設(shè)備容量。 負(fù)荷計(jì)算表見表1表1負(fù)荷計(jì)算表編號(hào)名稱P30/kwQ30/kVA1學(xué)生食堂3082102鍋爐1001003教師樓2701204:校醫(yī)院130985戶外照明25206本所用電1007學(xué)生宿舍樓300180總計(jì)11437301.4無功功率補(bǔ)償1補(bǔ)償前的變壓器容量和功率因數(shù)1）變壓器低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷有功計(jì)算負(fù)荷 P30 二 0.90、F3o =（ 0.9 0 1143）kW = 1028.7kW無功計(jì)算負(fù)荷Q3

23、0（2）= 0.9 4 ' Q30 二（0.9 4 730）k var 二 686.2 k var變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：S30（2）= PsoQ0（2） = . 1028.72686.2 2 = 1236.57 kV A主變壓器容量選擇條件為STN _S3Q2），因此未進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，主變壓器容量應(yīng)選為了 1600kV- A。這時(shí)變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為：cos ' j2 卩30（2）S30（ 2） 1028 . 7 11236.57= 0. 832）變壓器高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷功率損耗可直接按簡(jiǎn)化公式計(jì)算有功功率損耗：P ： 0. 015S30（2）= 0.0151236.5

24、7 = 18. 55kW無功功率損耗：Q0. 06S30（2）= 0. 061236.57 二 74. 19k varV則高壓側(cè)有功計(jì)算負(fù)荷為：計(jì)算負(fù)荷F30（。= F3o（2）Pr 二（1028. 718. 55） kW 二 11047.25kW無功功率計(jì)算負(fù)荷Q30（° = Q30（2）=Q = （686.274. 19） k var = 760. 39kvar3）無功補(bǔ)償容量按規(guī)定，由于要求變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)不得低0.9，而目前只有0.83，因此，需進(jìn)行無功功率的補(bǔ)償。提高功率因數(shù)的方法分為改善自然功率因數(shù)和安裝人工補(bǔ)償裝置兩種。安裝人工補(bǔ)償裝置的方法既簡(jiǎn)單見效又快，因此，

25、這里采用在低壓母線裝設(shè)電容屏的方法 來提高功率因數(shù)。考慮到變壓器無功功率補(bǔ)償損耗遠(yuǎn)大于有功功率損耗。變電所 高壓側(cè)的COS-0.9，考慮到變壓器本身的無功功率損耗.Qr遠(yuǎn)大于其有功功率 損耗厶Pr，一般：Qt =（45）厶冃，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略高于 0.90，這里取cos 0.92。要使低壓側(cè)功率因數(shù)由0. 83提高到0. 92,低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為：二 P30(tan中tan ')0. 92) kvar1236.57 ta n(arcco s0.83)-ta n(arccos1236.570.67-0. 43k var 二 296.

26、78 kvar視在功率:S30(1): 2 2130(1)' Q30(1)=,1047. 252760. 392二 1294. 19kV A功率因數(shù):cos=P30( 1)S30( 1)1047.25 1294.19 = 0. 812補(bǔ)償后變壓器容量和功率因數(shù)1)補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷：S，30(2) -P30(2)Q 30(2) - Qc 2=,1028.7 2 686.2-296. 872 二 1099. 9kV A2) 主變壓器的功率損耗有功功率損耗：.Pt' ：0. 015S'30(2)=(0. 0151099.9 )kW =16. 5kW無功功率損耗

27、:-Qr :' 0. 06S'30(2)(0. 061099.9)k var=66k var3)變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷 有功計(jì)算負(fù)荷：P 30( 1)-巳o(2)R' = (1028.716. 5) kW 二1045. 2kW無功計(jì)算負(fù)荷:Q30(1)= ( Q°( 2)- Q) * - Qr'=455. 42kvar=(686.2 - 296.78)66k var視在功率計(jì)算負(fù)荷:S30(1)-,P，30Q，30(1)補(bǔ)償后的功率因數(shù).1045. 22455. 422 二 1140.11kV Acos ;：'二P'30(1)$0(1)

28、二 1045.2 1140.11=0. 92這一功率因數(shù)滿足規(guī)定表2無功補(bǔ)償方案補(bǔ)償容量400kvar總無功電流值779A電容器VarPlus投切步組 合1,122,2安裝組合(15kvar x 2) x 2+(15KvarX 4) x 8功率因數(shù)控 制器VarlogicNR6VarlogicNR12程序選擇OPTIM斷路器2*NS630/3*NS400熔斷器80A3*2160A3*8接觸器LC1-DPK12M7C2LC1-DWK12M7C8Blokset推薦柜寬(mm)2*900推薦柜深(mm)2*1000推薦柜高(mm)2200表3全廠計(jì)算負(fù)荷列表車間名 稱供電回路代 號(hào)計(jì)算負(fù)荷P30 /

29、kWQ3° /k varS30 /kV 4I30 /a金工車 間學(xué)生食堂308210372.78566.38鍋爐100100141.42214,87教師樓270P 120 T295.47448.92校醫(yī)院13098162.80247.35戶外照明125r 20 i32.0248.65本所用電1001015.19學(xué)生宿舍樓300180349.86531.56總計(jì)1143r 730 :1364.352060.58變壓器低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷1028.7686.21236.571878.97380V側(cè)無功補(bǔ)償容量1028.7296.781070.651626.69變壓器的功率損耗16.566補(bǔ)償后

30、高壓側(cè)變壓器計(jì) 算負(fù)荷1045.2455.421140.111732.22第二章主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定2.1主變壓器的選擇電力變壓器是變電所中最重要的一次設(shè)備， 其主要功能是將電力系統(tǒng)的電能 電壓升高或降低，以利于電能的合理輸送、分配和使用。選擇主變壓器臺(tái)數(shù)按其負(fù)荷性質(zhì)要求為：三班工作制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為3500h，三級(jí)負(fù)荷， 供電電源條件：1）電源由35/10KV總降壓變電所采用電纜線路受電，電線路長(zhǎng)1000m.2）工廠總降壓變電所10KV母線上的短路容量按200MVAh3）工廠總降壓變電所10KV配電出線定時(shí)限過流保護(hù)裝置的整定時(shí)間 top=1.3s。4）要求車間變電所最大負(fù)荷時(shí)功

31、率因數(shù)不得低于0.9。因此只裝設(shè)一臺(tái)主變壓器.根據(jù)補(bǔ)償后一次側(cè)容量為1140.11kV -A,因此選擇其額定容量為1250 kV-A , 型號(hào)為SGB10型三相環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器,聯(lián)結(jié)組別為Dyn11,即 S9-11250-10/0.4-Dy n11 型.2.2變壓器主變臺(tái)數(shù)的選擇選擇變壓器時(shí)應(yīng)考慮以下幾條原則：1）應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。對(duì)供有大量一、二級(jí)負(fù)荷的變電 所應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器。2）對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較而宜采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，可考 慮采用兩臺(tái)變壓器。3）負(fù)荷集中而容量相當(dāng)大的變電所，雖為為三級(jí)負(fù)荷，也應(yīng)采用兩臺(tái)或多 臺(tái)變壓器。4）在確定變電所主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)

32、，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余 地。本小區(qū)設(shè)計(jì)綜合考慮以上原則，確定裝設(shè)兩臺(tái)變壓器。變壓器容量的選擇根據(jù)工廠供電11，裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所，每臺(tái)變壓器的容量Snt應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：1）任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足總計(jì)算負(fù)荷S30的大約60%- 70%勺需要，即：Sr =（0.6 0.7） X S30 =（0.6 0.7） X 1099.9 =（ 660770） kVA本小區(qū)所在地區(qū)的年平均氣溫為 20 C，且變壓器采用室內(nèi)安裝，故變壓器的實(shí)際容量為：Snt = Sr/0.92= (660770) / 0.92KVA=(717.4 837)kVA。2）任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜

33、滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷的需要，即Snt -S3°( 一寸而本次小區(qū)設(shè)計(jì)的負(fù)荷全為三級(jí)負(fù)荷，所以不用考慮這個(gè)因素綜合考慮，本小區(qū)變電所采用兩臺(tái) S9系列l(wèi)OOOkVA的變壓器第三章 變配電所主接線方案的選擇3.1 變配電所的主接線方案基本要求a）安全應(yīng)符合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求，能充分保證人身和設(shè)備安全。b）可靠 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。c）靈活 應(yīng)能適應(yīng)必要的各種運(yùn)行方式， 便于切換操作和維修且適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展。C）經(jīng)濟(jì) 在滿足上述要求的前提下，盡量使主接線簡(jiǎn)單，投資小，運(yùn)行費(fèi)用低， 并節(jié)約電能和有色金屬消耗量。變電所主接線采用高壓側(cè)單母線不分段、

34、低壓側(cè)單母線分段形式。 這種主接 線適用于一路電源供電一路備用且裝有兩臺(tái) （或多臺(tái)）主變壓器或者有多路高壓 出線的變電所。 其供電可靠性較高， 任一臺(tái)變壓器檢修或發(fā)生故障時(shí)， 通過切換 操作，可很快恢復(fù)整個(gè)變電所的供電。3.2 變電所主接線方案的評(píng)價(jià)根據(jù)小區(qū)設(shè)計(jì)要求， 選擇高低壓側(cè)均為單母線分段的變電所主接線方案。 10 對(duì)該方案的評(píng)價(jià)可從以下幾方面入手：（1） 從技術(shù)指標(biāo)方面考慮，該方案的供電可靠性和運(yùn)行靈活性都比較高，在 高低壓母線側(cè)發(fā)生短路時(shí)， 僅故障母線段停止工作， 非故障段仍可繼續(xù)運(yùn)行， 可 縮小母線故障時(shí)停電范圍，同時(shí)對(duì)重要用戶可從不同母線分段引出雙回路供電， 供電可靠性及運(yùn)行靈活

35、性相當(dāng)高。（2） 從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面考慮，雖然該方案的初投資比較高， 但從年運(yùn)行費(fèi)用包 括設(shè)備折舊費(fèi)，設(shè)備維護(hù)費(fèi)和年電能損耗費(fèi)考慮，該方案又有許多優(yōu)越之處。3.3 變配電所的主接線方案電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的結(jié)構(gòu) , 今后供電的可靠性以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都與變電 所主接線有著密切的關(guān)系 , 因此要求設(shè)計(jì)的變電所主接線在滿足安全 ,可靠供電 的前提下 ,盡可能使接線簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，并考慮學(xué)校今后 510 年的發(fā)展。根據(jù)所選車間變壓器的容量 ,安裝地點(diǎn) ,進(jìn)線方式,本車間及需轉(zhuǎn)供負(fù)荷的性 質(zhì)及出路數(shù)量 , 確定變電所主結(jié)線。本主接線采用了二臺(tái)變壓器的小型變電所， 其高壓側(cè)一般采用無母線的結(jié)構(gòu)。如圖 1 所示：這種

36、主接線采用了高壓斷路器，因此變電所的停、送電操作十分靈活方便， 同時(shí)高壓斷路器都配有繼電保護(hù)裝置，在變電所發(fā)生短路和過負(fù)荷時(shí)均能自動(dòng)跳 閘，而且在短路故障和過負(fù)荷情況消除后， 又可直接迅速合閘，從而使恢復(fù)供電 的時(shí)間大大縮短。如果配電自動(dòng)重合閘裝置，則供電可靠性更進(jìn)一步提高。但是 一般用于三級(jí)負(fù)荷，但在變電所低壓側(cè)有聯(lián)絡(luò)線與其它變電所相連時(shí)， 則可用于 二級(jí)負(fù)荷；因此在考慮該種方案時(shí)，我選擇了一個(gè)低壓聯(lián)絡(luò)線的方式， 低壓聯(lián)絡(luò) 線開關(guān)可采用自動(dòng)投入或電動(dòng)操作。3.4供配電線路的接線及其結(jié)構(gòu)341樹干式接線見圖2220/380V圖2樹干式接線1）配電設(shè)備和導(dǎo)線材料耗用較少，運(yùn)行靈活性好，特別是采用

37、封閉式母線槽時(shí); 但干線故障時(shí)影響范圍大，供電可靠性較低。2）一般用于用電設(shè)備容量不很大、 布置較均勻的場(chǎng)合，例如對(duì)機(jī)械加工車間的 中小機(jī)床設(shè)備供電以及對(duì)照明燈具供電等，均采用樹干式接線。3.4.2接線圖見圖3WL135K及以上電源接線WL2QS111fQF11QS121QF12QS112QS122QS101 QF10 QS102 QS113(IQS123至用 電區(qū)圖3主接線圖第四章 導(dǎo)線、電纜及其選擇4.1 導(dǎo)線和電纜選擇的一般規(guī)定(1) 架空線路導(dǎo)線宜采用鋁導(dǎo)線， 但不得采用單股的鋁導(dǎo)線，一般是采用鋁合 金如鋼芯鋁導(dǎo)線。(2) 在對(duì)導(dǎo)線有腐蝕使用的地段，宜采用防腐型導(dǎo)線。(3) 越過樹林以

38、及通道擁擠場(chǎng)所的1kV及以下線路，宜采用架空絕緣線。按規(guī) 定，市區(qū)10kV及以下架空電力線路，遇下列情況可采用絕緣鋁絞線：A :線路走廊狹窄，與建筑物之間的距離不能滿足安全要求的地段；B:高層建筑鄰近地段；C:繁華街道或人口密集地區(qū)；D:游覽區(qū)和綠化區(qū)；E:空氣嚴(yán)重污穢地段；F:建筑施工現(xiàn)場(chǎng)。(4) 架空導(dǎo)線連續(xù)允許的載流量， 應(yīng)按周圍空氣溫度進(jìn)行效正。周圍空氣溫度 應(yīng)采用當(dāng)?shù)?10年或10年以上的最熱月的每日最高溫度的月平均值。(5) 從供電變電所二次側(cè)出口至線路末端變壓器一次側(cè)入口的610kV架空線 路電壓損失，不宜超過供電變電所二次側(cè)額定電壓的 5%。(6) 架空線路導(dǎo)線的截面不應(yīng)小于所

39、規(guī)定的最小截面。4.2 配電線路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)配電線路， 包括室內(nèi)配電線路和室外配電線路。 室內(nèi)配電線路大多采用絕緣 導(dǎo)線，室外配電線路指沿車間外墻或屋檐敷設(shè)的低壓配電線路、 都采用絕緣導(dǎo)線。 絕緣導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)和敷設(shè)( 1 )絕緣導(dǎo)線按芯線材質(zhì)分，有銅芯和鋁芯兩種。除重要回路及振動(dòng)場(chǎng)所或?qū)?鋁有腐蝕的場(chǎng)所應(yīng)采用銅芯絕緣導(dǎo)線外，一般應(yīng)優(yōu)先選用鋁芯絕緣導(dǎo)線。(2) 絕緣導(dǎo)線按絕緣材料分，有橡皮絕緣和塑料絕緣兩種。塑料絕緣導(dǎo)線的絕 緣性能好，耐油和抗酸堿腐蝕，價(jià)格底，但高溫易軟化，低溫要變硬和發(fā)脆。橡 皮絕緣導(dǎo)線克服以上的缺點(diǎn)，但絕緣性能不及塑料好，價(jià)格較高。(3) 絕緣導(dǎo)線的敷設(shè)方式，分明敷和暗敷。明

40、敷是導(dǎo)線直接或在管子、線槽等 保護(hù)體內(nèi)，敷設(shè)于墻壁、頂棚的表面及支架等處。暗敷是導(dǎo)線在管子、線槽等保 護(hù)體內(nèi)，敷設(shè)于墻壁、頂棚、地坪及樓板等內(nèi)部，或者在混凝土板孔內(nèi)敷線等。4.3 導(dǎo)線和電纜截面的選擇計(jì)算為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，選擇導(dǎo)線和電纜截面時(shí)滿 足下列條件。( 1 )發(fā)熱條件 導(dǎo)線和電纜在最大負(fù)荷產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過起正常運(yùn)行時(shí)的最高允 許溫度。( 2)電壓損耗導(dǎo)線和電纜通過最大負(fù)荷是產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗，據(jù)設(shè)計(jì)的要求一般規(guī)定取 也Ual%=5%損耗公式為:川一 Ro P30 L + X0Q30 L(9)Un式中Ro -為單位導(dǎo)線電阻

41、；L -為導(dǎo)線長(zhǎng)度；X。-為單位導(dǎo)線電抗；Un 為線路額定電壓；.：U %=:U /Un X 100(10)其損耗條件U % '：Ual % =5%(11)（3）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(zhǎng)電流大的線路，其可按此 選擇。（4）機(jī)械強(qiáng)度導(dǎo)線截面不應(yīng)小于其最小允許截面。（5）根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)：一般10kV及以下高壓及低壓動(dòng)力線路，通常先按發(fā)熱條件來選擇截面，再效驗(yàn)電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。低壓照明線路，因其對(duì)電壓水平要 求較高，因此通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再效驗(yàn)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)長(zhǎng)距離大電流及35kV以上的高壓線路，則可先按經(jīng)濟(jì)電流密度確定經(jīng)濟(jì)截面，再

42、效驗(yàn)其它條件。按以上經(jīng)驗(yàn)來選擇計(jì)算，比較容易滿足要求，較少返工。12第五章短路電流及其計(jì)算5.1短路的原因工廠供電系統(tǒng)要求正常地不間斷地對(duì)用電負(fù)荷供電，以保證工廠和生活的正 常運(yùn)行和生活的正常進(jìn)行。 但由于各種原因， 也難免出現(xiàn)故障， 而使系統(tǒng)的正常 運(yùn)行遭到破壞；而系統(tǒng)中最常見的故障就是短路。造成短路的主要原因， 是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞。 這種損壞可能是由于設(shè) 備長(zhǎng)期運(yùn)行， 絕緣自然老化或由于設(shè)備本身不合格、 絕緣強(qiáng)度不夠而被正常電壓 擊穿，或設(shè)備絕緣正常而被過電壓擊穿， 或者是設(shè)備絕緣受到外力損傷而造成短 路。工作人員由于未遵守安全操作規(guī)程而發(fā)生誤操作，也可能造成短路。鳥獸跨 越在裸

43、露的相線之間或相線與接地物體之間， 或者咬壞設(shè)備導(dǎo)線電纜的絕緣， 也 是導(dǎo)線短路的一個(gè)原因。5.2 短路的后果 （1）短路后，短路電流比正常電流大得多；對(duì)供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害。即 1）短路時(shí)要產(chǎn)生很大的電動(dòng)和很高的溫度， 從而使故障元件和短路電路中的其 它元件損壞。2）短路時(shí)電壓要驟降，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。3）短路可造成停電，而且越靠近電源，停電范圍越大，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成的損失 也越大；4）嚴(yán)重的短路要影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性， 可使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失去同 步，造成系統(tǒng)解列。5）單相短路，其電流將產(chǎn)生較強(qiáng)的不平衡交變磁場(chǎng)，對(duì)附近的通信線路、電子 設(shè)備等產(chǎn)生干擾，影響其正常運(yùn)行，甚至使

44、之發(fā)生誤動(dòng)作。5.3 計(jì)算短路電流的目的（ 1） 為保證電力系統(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。（ 2） 為盡快切斷電源對(duì)短路點(diǎn)的供電，繼電保護(hù)裝置將自動(dòng)的使有關(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)。5.4 短路計(jì)算的方法 短路電流計(jì)算的方法常用的有歐姆法（有名單位制法）和標(biāo)么值法。 在電力系統(tǒng)計(jì)算短路電流時(shí)， 如計(jì)算低壓系統(tǒng)的短路電流， 常采用有名單位 制；但計(jì)算高壓系統(tǒng)短路電流，由于有多個(gè)電壓等級(jí)，存在著電抗換算問題，為

45、使計(jì)算簡(jiǎn)化常采用標(biāo)么制。因此，本設(shè)計(jì)采用的是標(biāo)么值法來計(jì)算短路電流。5.5 標(biāo)么值法計(jì)算短路電流5.5.1 標(biāo)么值的概念標(biāo)么制中各元件的物理量不用有名單位值， 而用相對(duì)值來表示。 相對(duì)值就是實(shí)際有名值與選定的基準(zhǔn)值間的比值，即標(biāo)么值= 實(shí)際值（任意單位）基準(zhǔn)值（同實(shí)際值單位）從上看出，標(biāo)么值是沒有單位的。另外，采用標(biāo)么值計(jì)算時(shí)必須先選定基準(zhǔn) 值。我們一般先選定基準(zhǔn)容量 Sd和基準(zhǔn)電壓Ud。根據(jù)二相交流電路中的基本關(guān) 系，推得基準(zhǔn)電流Id和基準(zhǔn)電抗值分別為Id_Sd_ ' 3U dUd3| d2UdSd(4-1)(4-2)據(jù)此，可以直接寫出以下標(biāo)么值表示式容量標(biāo)么值電壓標(biāo)么值電流標(biāo)么值電

46、抗標(biāo)么值* SSSd* U UUd|丑I d SdXXdSd(4-3)(4-4)(4-5)(4-6)Ud(4-7)(4-8)在進(jìn)行短路計(jì)算時(shí)，為方便起見通常選擇基準(zhǔn)值100MVA基準(zhǔn)電壓（Ud）為線路平均額定電壓（UC）5.5.2電力系統(tǒng)各元件電抗標(biāo)么值的計(jì)算取 Sd = 100MVA Ud= UC電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值為2 2* Xs UdfUcSdXs/ Xd S oc Sd S oc電力變壓器的電抗標(biāo)么值為2 2* Xt Uk%Uc,Uc U k% X T/ -Xd 100 Sn Sd 100Sn 電力線路的電抗標(biāo)么值為XWL =X WLXd2= Xo1/5Sd=xo1S(4-9)5.5.

47、3用標(biāo)么值法進(jìn)行短路計(jì)算的方法短路電流中各主要元件的電抗標(biāo)么值求出以后， 即可利用其等效電路圖進(jìn)行 電路化簡(jiǎn)，計(jì)算其總電抗標(biāo)么值 XJ，由于各元件電抗均采用相對(duì)值，與短路計(jì) 算點(diǎn)的電壓無關(guān)，因此無需進(jìn)行電壓換算，這也是標(biāo)么值法較之歐姆法優(yōu)越之處。無限大容量系統(tǒng)三相短路周期分量有效值的標(biāo)么值按下式計(jì)算為I (3)* _ IU c / Sd U ck Id73xy V3uc SdX x)由此可求得三相短路電流周期分量有效值(4-10)kJkJd*Xz求得Ik(3)后，即可利用前面得公式求出I”、丨J3)(4-11)i畀和I sh(3)等。三相短路容量得計(jì)算公式為sk3- 3ucIk-U 二岀XI

48、Xi5.3 短路電流計(jì)算(采用標(biāo)幺值法)5.3.1 確定基準(zhǔn)值取 S = 100MVA Ud= UL5.3.2短路電流的計(jì)算過程與結(jié)果(1)繪制計(jì)算電路圖如圖4-1(2)確定基準(zhǔn)值設(shè) Sd =100MVA Ud =10.5KV，高壓側(cè)，Ud1=10.5KV，低壓側(cè) Ud2=0.4KV，則1 diSd = 100MVA =5.5KA.3Ud1 .,3 10.5kvSd、3Ud2 - 13°X/144KA（3）計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值 電力系統(tǒng)由課程設(shè)計(jì)任務(wù)書已知：出口斷路器是SN10-10H型。即Soc =500MVA.x；h®0MVA“2500MVA 架空線路 查工

49、廠供電課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)（第 2版）表5-3，得LJ-185的xo=O.35/km,而線長(zhǎng)1km 故= 0.35100 吟"31(10 .5KV )2電力變壓器表5-4得：匕=5.0,故X3U k % 魚5.0 匯 100 0 000 =6 25 SN 一 100 800100因此繪制等效電路，如圖所示（4）計(jì)算k-1點(diǎn)（10.5KV側(cè)）的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量 總電抗標(biāo)幺值X；（k4）=X； X；二 0.2+0.31=0.51 三相短路電流周期分量有效值.(3)*Ikj = Idi/X. (kj =5.5KA/0.51=10.78KA 其它短路電流I''(

50、3)=I 10.78KAiSJ =2.551'' 二2.55*10.78=27.489KAlS3)=1.51l(3) = 1.51*10.78=16.27KA 三相短路容量sk烏二 Sd/X；(KJ)= 100MVA/0.51=196.07MVA(5) 計(jì)算k-2點(diǎn)(0.4KV側(cè))的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量 總電抗標(biāo)幺值X； 2 =x； X； x3 x3 =0.2+0.31+3.125=3.635三相短路電流周期分量有效值(3)1 k -2*二 Id2 / X (k) =144KA/3.635=39.61KA其它短路電流l、(3) = I (3) = I 禺二 3

51、9.61KAiSJ 二 1.841、(3) =1.84*39.61=72.89KAlS；)=1.091 (3) = 1.09*39.61=43.17KA(3)sk/三相短路容量Sd/X；(K<)= 100MVA/3.635=27.51MVA以上計(jì)算結(jié)果綜合如表4-1所示:表4-1短路計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算占八、三相短路電流/KA三相短路容量/MVAI”f )I®iS3)iS3)sk3)k-1:10.7810.78 :10.7827.489:16.27196.07k-239.6139.6139.6172.8943.1727.51第六章低壓電器設(shè)備的選擇與校驗(yàn)電器選擇是工廠和企業(yè)配電所電

52、器設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。 正確地選擇電器是 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)行電器選擇時(shí)應(yīng) 根據(jù)工程實(shí)際情況，按照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，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)省投資，選擇合適的電器。6.1按正常運(yùn)行條件選擇電器設(shè)備按正常工作條件，就是要考慮電器裝置的環(huán)境條件和電氣要求。 環(huán) 境條件是指電器裝置所處的位置特征(戶外或戶內(nèi))、環(huán)境溫度、海拔高度以及 有無防塵、防腐、防火、防爆等要求；電氣要求是指電器裝置對(duì)設(shè)備的電壓、電 流、頻率等方面的要求；對(duì)一些電器還應(yīng)考慮其斷流能力。電器設(shè)備按短路故障條件下工作選擇，就是要效驗(yàn)其短路時(shí)是否滿足電動(dòng)穩(wěn) 定和熱穩(wěn)定的要求。(1) 低壓電器的選擇和效驗(yàn)項(xiàng)目和條件如表 6。表6低壓電器的選擇條件電器名稱電壓(V)電流(A)斷流能力(KA)短路電流效驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度低壓斷路器VVVOO低壓負(fù)荷開關(guān)VVVOO低壓刀開關(guān)VVVOO電流互感器VVVV電壓互感器V熔斷器VVV注：表中“V”表示必須效驗(yàn)；“”表示不要效驗(yàn)；“O'表示一般可不效驗(yàn)；電流互感器還必須按準(zhǔn)確度要求進(jìn)行效驗(yàn)；