工廠供電課程設(shè)計之電機(jī)制造廠1

1、個人資料，轉(zhuǎn)載用于商業(yè)目的，將追究法律責(zé)任前言電力系統(tǒng)是由發(fā)電、變電、輸電、配電和用電等環(huán)節(jié)組成的電能生產(chǎn)與消費系統(tǒng)。它的功能是將自然界的一次能源通過發(fā)電動力裝置（主要包括鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及電廠輔助生產(chǎn)系統(tǒng)等）轉(zhuǎn)化成電能，再經(jīng)輸、變電系統(tǒng)及配電系統(tǒng)將電能供應(yīng)到各負(fù)荷中心，通過各種設(shè)備再轉(zhuǎn)換成動力、熱、光等不同形式的能量，為地區(qū)經(jīng)濟(jì)和人民生活服務(wù)。對電力系統(tǒng)運行的基本要求：1. 保證供電的可靠性電力系統(tǒng)的中斷將使生產(chǎn)停頓，生活混亂，甚至危機(jī)人身和設(shè)備的安全運行，造成十分嚴(yán)重的后果，給國民經(jīng)濟(jì)帶來嚴(yán)重的損失，因此，對電力系統(tǒng)的運行首先要保證供電的可靠性。2. 保證良好的電能質(zhì)量3. 提高系統(tǒng)運

2、行的經(jīng)濟(jì)性4. 保證電力系統(tǒng)安全運行課程設(shè)計：一、設(shè)計任務(wù)某機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計二、設(shè)計要求 要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負(fù)荷的實際情況，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，確定變電所的位置與型式，確定變電所主變壓器的臺數(shù)與容量、類型，選擇變電所主接線方案及高低壓設(shè)備和進(jìn)出線，確定二次回路方案，選擇整定繼電保護(hù)裝置，確定防雷和接地裝置，最后按要求寫出設(shè)計說明書，繪出設(shè)計圖紙。三、設(shè)計依據(jù)1. 工廠總平面圖圖1 工廠總平面圖2. 工廠負(fù)荷情況工廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時為6800小時，日最大負(fù)荷持續(xù)時間為8小時。該廠除特種電機(jī)分廠、實驗站

3、為一級負(fù)荷，鑄造分廠、鍋爐房屬二級負(fù)荷外，其余均屬三級負(fù)荷。低壓動力設(shè)備均為三相，額定電壓為380V。電氣照明及家用電器均為單相，額定電壓為220V。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計資料如表0所示。表10工廠負(fù)荷統(tǒng)計資料廠房編號廠房名稱負(fù)荷類型設(shè)備容量/kW額定電壓/kV功率因數(shù)需要系數(shù)1成品試驗站動力1 50002 20001 102 0.381.37照明6-120.381.00 2電機(jī)制造分廠動力6000.381.17照明6-121.00 3新品制造分廠動力10000.381.16照明5-101.00 4特種電機(jī)分廠動力7000.381.230.65-照明5-101.00 5鑄造分廠動力1700.381.0

4、2照明6-121.00 6鍛造分廠動力3800.381.17照明5-11.00 7原材料分廠動力1500.381.17照明4-81.00 8機(jī)加工分廠動力5000.381.12照明5-101.00 9線圈制造廠動力3200.381.17照明6-121.00 10鍋爐房動力1200.381.05照明3-51.00 11生活區(qū)照明6000.380.53. 供電電源情況按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽訂的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由離廠5km和8km（0.4歐姆/km）兩處的35kV的公用電源干線取得工作電源。干線首端所裝設(shè)的斷路器斷流容量為800MVA，該電源的走向參看工廠總平面圖。4. 氣象條件本廠所在地區(qū)

5、，年最熱月平均最高氣溫為35°C，最熱月平均氣溫為18°C，最熱月地下0.8m處平均氣溫為30°C。目 錄第一章負(fù)荷計算和無功功率補償-7第二章變壓器、導(dǎo)線及互感器的選擇-12第三章變電所主結(jié)線方案設(shè)計-17第四章短路計算-19第五章.變電所一次設(shè)備的選擇與校驗 -23第六章選擇低壓干線、支線上的熔絲及型-27第七章.總結(jié)-30第八章. 參考文獻(xiàn)-30一負(fù)荷計算和無功功率補償一、負(fù)荷計算1、單組用電設(shè)備計算負(fù)荷的計算a)有功計算負(fù)荷（單位為KW） = ， 為系數(shù)b)無功計算負(fù)荷（單位為kvar）= tanc)視在計算負(fù)荷（單位為kvA）=d)計算電流（單位為A）

6、=, 為用電設(shè)備的額定電壓（單位為KV）經(jīng)過計算，得到各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計算表，如表1.1所示表1.1廠房編號廠房名稱負(fù)荷類別coskd(KVA)(KVA)S30(KVA)(A)(A)1成品試驗站動力0.840.5527503767.53273.81189.0135189.01350.840.55110015071309.5241989.6162001.77照明10.880812.154742電機(jī)制造分廠動力0.640.2120140.4187.5284.8768297.0315照明10.880812.154743新品制造分廠動力0.70.3300348428.5714651.1469660

7、.8707照明10.86.406.49.7237944特種電機(jī)分廠動力0.70.68476585.486801033.1531042.877照明10.86.406.49.7237945鑄造分廠動力0.650.5593.595.37143.8462218.5516230.7064照明10.880812.154746鍛造分廠動力0.640.33125.4146.718195.9375297.6962307.42照明10.86.406.49.7237947原材料分廠動力0.680.3349.557.91572.79412110.5992117.8921照明10.84.804.87.2928468機(jī)加

8、工分廠動力0.630.28140156.8222.2222337.6317347.3555照明10.86.406.49.7237949線圈制造分廠動力0.650.258093.6123.0769186.996199.1508照明10.880812.1547410鍋爐房動力0.850.78488.298.82353150.1468155.0087照明10.83.203.24.86189711生活區(qū)照明0.950.75450225473.6842719.6887719.6887二、全廠負(fù)荷計算取KPC =KQC= 0.850.38kv/10kv：根據(jù)上表可算出：P30i =3084kW; Q30i

9、 = 3444.483kvar 則0.38kv側(cè)： PC（2） = KPC×P30i = 0.85×3084kW = 2621.4kW QC（2） = KQC×Q30i = 0.85×3444.483kvar = 2927.81kvar SC（2） = =3930KV·A IC(2)=3930/（0.38*30.5）=5971Acos(2) = P C（2）/S C（2） =0.667變壓器功損耗： PT=0.02×SC（2）=0.02×3930=78.6KWQT =0.1×SC（2）=0.1×3930=

10、393Kvar 10kv側(cè)負(fù)荷：PC(1)=PT+ PC(2)=2700w QC(1)=QT+ QC(2)=3320.8kvarSC(1)=4280kvAcos(1) = PC(1)/SC(1) =0.6310kv側(cè) ： I30(1)=SC(1)/UN(1)）=4280/（×10=247.1A10KV/35KV:根據(jù)上表可算出：P30i =5912.6kW; Q30i = 7088.3kvar 則10KV側(cè)： PC（2） = KPC×P30i = 0.85×5912.6kW = 5025.71kW QC（2） = KQC×Q30i = 0.85×

11、;7088.3kvar = 6025kvar SC（2） = =7845.9KV·A IC(2)=5025.71/（10*30.5）=290Acos(2) = P C（2）/S C（2） =0.64變壓器功損耗：PT=0.02×SC（2）=0.02×7845.9=156.918KWQT =0.1×SC（2）=0.1×7845.9=784.59Kvar35KV側(cè)負(fù)荷：PC(1)=PT+ PC(2)=5182.618wQC(1)=QT+ QC(2)=6809.59kvarSC(1)=8557.5kvAcos(1) = PC(1)/SC(1) =0.

12、635KV側(cè) ： I30(1)=SC(1)/UN(1)）=8557.5/（×35=141.62A三、功率補償在電力系統(tǒng)中的變電所或直接在電能用戶變電所裝設(shè)無功功率電源,以改變電力系統(tǒng)中無功功率的流動,從而提高電力系統(tǒng)的電壓水平，減小網(wǎng)絡(luò)損耗和改善電力系統(tǒng)的動態(tài)性能，這種技術(shù)措施稱為無功功率補償。由于本設(shè)計中要求高壓側(cè)最大負(fù)荷時功率因數(shù)cos(1)0.92,低壓側(cè)功率因數(shù)cos(2)0.86而由上面計算可知cos(1)=0.63 <0.92，cos(2) =0.667<0.86 因此均需要進(jìn)行無功補償。綜合考慮在這里采用并聯(lián)電容器進(jìn)行低壓集中補償,取cos=0.95. 所以

13、低壓側(cè)補償?shù)娜萘繛椋篞B =PC(2)×tan(arccos0.667)tan(arccos0.95)Kvar=2066.56Kvar 無功補償后，變電所低壓側(cè)的計算負(fù)荷為： SC（2） =(2621.42+(2927.81-2066.56)2)0.5=2759.26KVA IC（2） =4192.3kA 變壓器的功率損耗為：PT =0.02×SC（2）=0.02×2759.26=55.2KWQT =0.1×SC（2）=0.1×2759.26=27.6Kvar 變電所高壓側(cè)計算負(fù)荷為：PC（1）=PC(2)+PT =2621.4 + 55.2=

14、2676.6KwQC（1）=(Q（2）-QB)+QT = ()+ 27.6=888.85KvarSC（1） = =2820.32KV .AIC（1） =162.81kA無功率補償后，低壓側(cè)的功率因數(shù)為：cos(2) = P C（2）/S C（2） =2621.4/2759.26 0.950.86無功率補償后，高壓側(cè)的功率因數(shù)為：cos（1）= PC（1）/ SC（1）=2676.6/2820.32 0.9490.92因此，符合本設(shè)計的要求PGJ1型低壓無功功率自動補償屏的接線方案主屏輔屏1#方案6支路3#方案6支路2#方案8支路4#方案8支路CCC選PGJ1型低壓自動補償評屏，并聯(lián)電容器為容量

15、150kvar，采用其方案1（主屏）1臺與方案3（輔屏）12臺相結(jié)合，總共容量為150kvar*13=1950kvar。二變壓器、導(dǎo)線及互感器的選擇一變電所的位置和型式的選擇變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心，工廠的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來確定。在工廠總平面圖的下邊和左側(cè)，分別作一直角坐標(biāo)的軸和軸，然后測出各車間（建筑）和宿舍區(qū)負(fù)荷點的坐標(biāo)位置，、分別代表廠房1、2、3.10號的功率，有所給總廠平面圖近似測定各分廠負(fù)荷點坐標(biāo)如下（2.5，9）、（2.5，5.5）、（6.5，9）、（6.5，5.5）、（6.5，2）、（11，11.5）、（11，9）、（11，6.5）、（11，4）、（15.5，

16、9），并設(shè)（1，1）為生活區(qū)的中心負(fù)荷，如圖3-1所示。而工廠的負(fù)荷中心假設(shè)在P(,),其中P=+=。因此仿照力學(xué)中計算中心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)： （3-1） （3-2）把各車間的坐標(biāo)代入（3-1）、（3-2），得到=3.686，=7.717 ，因此近似取點（3.7,7.7）。由計算結(jié)果可知，工廠的負(fù)荷中心在1號廠房（成品試驗站）的東北角?？紤]到周圍環(huán)境及進(jìn)出線方便，決定在1號廠房的東側(cè)緊靠廠房建造工廠變電所，器型式為附設(shè)式。坐標(biāo)位置如下圖所示： Y X圖 按功率矩法確定負(fù)荷中心二.變電所主變壓器臺數(shù)和容量及主接線方案的選擇1變電所主要變壓器型號在選擇變壓器時，應(yīng)選用低損耗節(jié)能型變壓

17、器，如S9系列或S10系列。高損耗變壓器已被淘汰，不再采用。在多塵或有腐蝕性氣體嚴(yán)重影響變壓器安全的場所，應(yīng)選擇密閉型變壓器或防腐型變壓器；供電系統(tǒng)中沒有特殊要求和民用建筑獨立變電所常采用三相油浸自冷電力變壓器（S9、S10-M、S11、S11-M等）；對于高層建筑、地下建筑、發(fā)電廠、化工等單位對消防要求較高的場所，宜采用干式電力變壓器（SC、SCZ、SG3、SG10、SC6等）；對電網(wǎng)電壓波動較大的，為改善電能質(zhì)量應(yīng)采用有載調(diào)壓電力變壓器（SZ7、SFSZ、SGZ3等）。本設(shè)計選擇SC系列三相油浸自冷電力變壓器。2變電所主要變壓器數(shù)量變壓器臺數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點和經(jīng)濟(jì)運行進(jìn)行選擇。當(dāng)符合下列條件

18、之一時，宜裝設(shè)兩臺及以上變壓器：有大量一級或二級負(fù)荷；季節(jié)性負(fù)荷變化較大；集中負(fù)荷較大。結(jié)合本廠的情況，考慮到二級重要負(fù)荷的供電安全可靠，故選擇兩臺主變壓器。（1） 變電所主變壓器容量的選擇裝設(shè)兩臺主變壓器的變電所，每臺變壓器的容量S應(yīng)同時滿足以下兩個條件：1.明備用條件： 任一臺單獨運行時，SSC（+）2.暗備用條件： 任一臺單獨運行時，S0.7×SC（1）35kv/10kv：由于SC（1）=5481.4KV·A，按條件2 選變壓器。 S0.7×5481.4=3836.98KV·A因此，選擇變壓器容量為4000KVA，是與初選定的最接近、經(jīng)濟(jì)而且符合條

19、件的。所以35kv/10kv選擇容量為4000KVA的變壓器二臺。10kv/0.38kv：由于S30=3170KV·A,按條件2 選變壓器。 S0.7×3170= 2219KV·A因此，選擇變壓器容量為2500KVA，是與初選定的最接近、經(jīng)濟(jì)而且符合條件的。根據(jù)工廠供電附錄表1提供的參數(shù)可選擇變壓器型號SL-4000/35、SC9-2500/10變壓器參數(shù)如下表型號額定容量 KVA額定電壓 KV損耗KW阻抗電壓%空載電流%連接組高壓低壓空載短路SL-4000/354000356.3；10.51130039.574.5Y,dllTM1、2SC9-2500/10250

20、010.50.43.215.8 6 0.8Dyn11TM3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、143高低電壓網(wǎng)導(dǎo)線型號及截面選擇為了保證供電的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)，選擇導(dǎo)線和電纜時應(yīng)滿足下列條件：發(fā)熱條件；電壓損耗條件；經(jīng)濟(jì)電流密度；機(jī)械強(qiáng)度。根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗：一般10KV及以下的高壓線路和低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。對于低壓照明線路，因?qū)﹄妷核揭筝^高，通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。（1）低電壓導(dǎo)線由于沒有設(shè)單獨的車間變電所，進(jìn)入各個車間的導(dǎo)線接線采用TN-C-S系統(tǒng)；從變電所到各個車間及宿舍區(qū)用埋地

21、電纜供電，電纜采用LGJ-185型鋼芯鋁線電纜，根據(jù)不同的車間負(fù)荷采用不同的截面。其中導(dǎo)線和電纜的截面選擇滿足條件：1) 相線截面的選擇以滿足發(fā)熱條件即，；2) 中性線（N線）截面選擇，這里采用的為一般三相四線，滿足；3) 保護(hù)線（PE線）的截面選擇一、 時，；二、 時，三、 時，4) 保護(hù)中性線（PEN）的選擇，?。∟線）與（PE）的最大截面。結(jié)合計算負(fù)荷，可得到由變電所到各個車間的低壓電纜的型號為： 成品試驗站 選LGJ-240 4根并聯(lián) 4*536A=2144A>2002A電機(jī)制造分廠 選LGJ-150 391A>297A新品制造分廠 選LGj-150 兩根并聯(lián) 2*391A

22、=782A >661A特種電機(jī)分廠 選LGj-150 三根并聯(lián) 3*391A=1173A>1043A 鑄造分廠 選LGj-95 295A>231A鍛造分廠 選LGj-150391A>307A原材料分廠 選LGj-95 295A>118A機(jī)加工分廠 選LGj-150 391A>347A線圈制造分廠 選LGj-70 228A>199A鍋爐房 選LGj-70 228A>155A生活區(qū) 選LGj-240 2*536A=1072A>720A另外，送至各車間的照明線路采用：銅芯聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線BV型號。（2）高壓導(dǎo)線選擇架空進(jìn)線后接鋁芯交聯(lián)聚氯乙烯絕緣

23、鋼鎧護(hù)套電力電纜BLV-70,因高壓側(cè)計算電流=162.8A，所選電纜的允許載流量:Ial=229A>I30=162.8A滿足發(fā)熱條件。檢驗導(dǎo)線1檢驗機(jī)械強(qiáng)度。查表得 最小允許截面Amin=35mm2 顯然BLV-70滿足要求。2由于線路很短不需要檢驗線路損耗。4電流互感器電壓互感器型號高壓35kV部分選電流互感器LCW-35（TA1、5）高壓10kV部分選電流互感器LQJ-10（TA2、3、4）高壓10kV部分選電壓互感器JSZW-10（TV1、2）低壓380V選電流互感器LMZJ1-0.5（TA4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14）三.變電所主接線方案設(shè)計一變配電所主

24、接線的選擇原則1、發(fā)電廠和變電所中的一次設(shè)備、按一定要求和順序連接成的電路，稱為電氣主接線，也成主電路。它把各電源送來的電能匯集起來，并分給各用戶。它表明各種一次設(shè)備的數(shù)量和作用，設(shè)備間的連接方式，以及與電力系統(tǒng)的連接情況。所以電氣主接線是發(fā)電廠和變電所電氣部分的主體，對發(fā)電廠和變電所以及電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運行起著重要作用，并對電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響。2、在選擇電氣主接線時的設(shè)計依據(jù)1）、發(fā)電廠、變電所所在電力系統(tǒng)中的地位和作用2）發(fā)電廠、變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模3）、負(fù)荷大小和重要性4）系統(tǒng)備用容量大小5）系統(tǒng)專業(yè)對電氣主接線提供的具體資料3

25、、主接線設(shè)計的基本要求1）、可靠性2）、靈活性3）、經(jīng)濟(jì)性4、6-220KV高壓配電裝置的基本接線有匯流母線的連線：單母線、單母線分段、雙母線、雙母分段、增設(shè)旁母線或旁路隔離開關(guān)等。無匯流母線的接線：變壓器-線路單元接線、橋形接線、角形接線等。6-220KV高壓配電裝置的接線方式，決定于電壓等級及出線回路數(shù)。二主接線方案選擇對于電源進(jìn)線電壓為35KV及以上的大中型工廠，通常是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為610KV的高壓配電電壓，然后經(jīng)車間變電所，降為一般低壓設(shè)備所需的電壓?？偨祲鹤冸娝鹘Y(jié)線圖表示工廠接受和分配電能的路徑，由各種電力設(shè)備（變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開關(guān)等）及其連接線組成，

26、通常用單線表示。主接線對變電所設(shè)備選擇和布置，運行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，繼電保護(hù)和控制方式都有密切關(guān)系，是供電設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。1、一次側(cè)采用內(nèi)橋式結(jié)線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主電路：這種主接線，其一次側(cè)的QF10跨接在兩路電源線之間，猶如一座橋梁，而處在線路斷路器QF11和QF12的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，因此稱為內(nèi)橋式結(jié)線。這種主結(jié)線的運行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一、二級負(fù)荷工廠。如果某路電源例如WL1線路停電檢修或發(fā)生故障時，則斷開QF11 ，投入QF10 （其兩側(cè)QS先合），即可由WL2恢復(fù)對變壓器T1的供電，這種內(nèi)橋式結(jié)線多用于電源線路較長因而發(fā)生故障和停電檢修的機(jī)會較多

27、、并且變電所的變壓器不需要經(jīng)常切換的總降壓變電所。2、 一次側(cè)采用外橋式結(jié)線、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主電路：這種主結(jié)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，但處在線路斷路器QF11 和QF12的外側(cè)，靠近電源方向，因此稱為外橋式結(jié)線。這種主結(jié)線的運行靈活性也較好，供電可靠性同樣較高，適用于一、二級負(fù)荷的工廠。但與內(nèi)橋式結(jié)線適用的場合有所不同。如果某臺變壓器例如T1停電檢修或發(fā)生故障時，則斷開QF11 ，投入QF10 （其兩側(cè)QS先合），使兩路電源進(jìn)線又恢復(fù)并列運行。這種外橋式適用于電源線路較短而變電所負(fù)荷變動較大、適用經(jīng)濟(jì)運行需經(jīng)常切換的總降壓變電所。當(dāng)一次電源電

28、網(wǎng)采用環(huán)行結(jié)線時，也宜于采用這種結(jié)線，使環(huán)行電網(wǎng)的穿越功率不通過進(jìn)線斷路器QF11 、QF12 ，這對改善線路斷路器的工作及其繼電保護(hù)的整定都極為有利。3、一、二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖這種主結(jié)線圖兼有上述兩種橋式結(jié)線的運行靈活性的優(yōu)點，但所用高壓開關(guān)設(shè)備較多，可供一、二級負(fù)荷，適用于一、二次側(cè)進(jìn)出線較多的總降壓變電所4、一、二次側(cè)均采用雙母線的總降壓變電所主電路圖采用雙母線結(jié)線較之采用單母線結(jié)線，供電可靠性和運行靈活性大大提高，但開關(guān)設(shè)備也大大增加，從而大大增加了初投資，所以雙母線結(jié)線在工廠電力系統(tǒng)在工廠變電所中很少運用主要用與電力系統(tǒng)的樞紐變電所。本次設(shè)計的電機(jī)修造廠是連

29、續(xù)運行，負(fù)荷變動較小，電源進(jìn)線較短（2.5km）,主變壓器不需要經(jīng)常切換，另外再考慮到今后的長遠(yuǎn)發(fā)展。采用一、二側(cè)單母線分段的總降壓變電所主結(jié)線（即全橋式結(jié)線）。工廠離變電所5km，線路較長，并且備用電源是在工作電源出現(xiàn)故障的情況下才使用，所以變電所的變壓器不需要經(jīng)常切換。通過對上面4個方案的比較，和根據(jù)工廠的實際情況我們選擇方案1，即一次側(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。變電所主接線圖（高壓系統(tǒng)）見附錄1。四短路計算本設(shè)計采用標(biāo)幺值法進(jìn)行短路計算1、在最大運行方式下：()、取 Sj = 100MVA ， Uj1 

30、= 37KV， Uj2 = 10.5KV而 Ij1 = Sj /( Uj1) = 100MVA/(×37KV) = 1.56KAIj2 = Sj /( Uj2) = 100MVA/(×10.5KV) = 5.50KAIj3 = Sj /( Uj3) = 100MVA/(×0.4KV) =&

31、#160;144.3KA()、計算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值1）電力系統(tǒng)（Soc = 800MVA）X1* = Sj/Soc=100 MVA /800 MVA = 0.1252）架空線路（XO = 0.4/km）X2* =X0×l×Sj/（Uj2×Uj2） = 0.4/km×8km×100/(37KV×37KV) =0.2343）35kv/10kv電力變壓器（Uk% = 7）X3*

32、 =Uk%×Sj/(100SNT)= 7×100MVA/(100×4000KVA) = 1.75而10kv/0.38kv變壓器短路電壓百分值，則：繪制等效電路如圖，圖上標(biāo)出各元件的序號和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)出短路計算點。(3)、求k1點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X*(K1)= X1*X2*= 0.125+0.234= 0.3592) 三相短路電流周期分量有效值Ik1 = Ij1/ X*(K1)= 1.5

33、6/0.359=4.35KA3) 其他三相短路電流I"(3) = I(3) = Ik1 = 4.35KAish = 2.55×4.35KA = 11.09KAIsh = 1.51×4.35= 6.57KA4) 三相短路容量Sk1 = Sj/X*(k1) =100 MVA /0.359=278.55MVA(4)、求k2點的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量&#

34、160;1) 總電抗標(biāo)幺值X*(K2) = X1*X2*X3* =0.359+ 1.75=2.1092) 三相短路電流周期分量有效值Ik2 = Ij2/ X*(K2) = 5.50KA/2.109= 2.6KA  3) 其他三相短路電流I"(3) = I(3) = Ik2= 2.6KAish)= 2.55×2.6KA =6.63KAIsh=1.51×

35、;2.6KA =3.926KA4) 三相短路容量Sk2 = Sj/X*(k2)  = 100 MVA /2.109 = 47.42MVA (5)、求k3點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X*(K3) = X1*X2*X3*+X4*/X5* = 2.109+ 2.4/2 =3.3092) 三相短路電流周期分量有效值Ik3 = Ij3/ X*(K3) =&#

36、160;144.3KA/3.309= 43.6KA  3) 其他三相短路電流I"(3) = I(3) = Ik3= 43.6KAish)= 1.84×43.6KA =80.24KAIsh=1.09×2.6KA =47.533KA4) 三相短路容量Sk3 = Sj/X*(k3)  = 100 MVA /3.309 = 30.22MVA 三相

37、短路電流計算結(jié)果：最大運行方式下三相短路電流/kA三相短路容量/ MVA三相短路電流/KA三相短路容量/ MVAI"(3)I (3)I(3)i sh(3)I sh(3)S (3)K14.354.354.3511.096.57278.55K22.62.62.66.633.92647.42K343.643.643.680.2447.53330.22五變電所一次設(shè)備的選擇與校驗一高壓設(shè)備1. 一次設(shè)備的選擇校驗原則（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。而高壓設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于其所在系統(tǒng)的最高電

38、壓，即。查表知:=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a)動穩(wěn)定校驗條件或、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值和有效值b)熱穩(wěn)定校驗條件 2.變電所一次設(shè)備的選

39、擇校驗表（1）.35KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗 表6-1 35kV一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點條件參數(shù)(kV)(A)(kA)（kA）數(shù)據(jù)35kV90.42A4.3511.09kA4.352*0.75=14.2KA一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)高壓斷路器DW3-3535kV400A6.619kAQF1、6、7高壓隔離開關(guān)GW4-40.535kV6304000A-50125 kAQS1、2、3、14、15、13、12、11避雷針FS4-3535kV-易知，對于上面的分析，如表6-1所選一次設(shè)備均滿足要求。（2）10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗 表6-2 10 k

40、V一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點條件參數(shù)數(shù)據(jù)10kV301.371A4.457kA8.2kA4.4572*0.75=14.9kA一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)高壓斷路器SN10-10I/63010kV630kA16kA40 kAQF2、3、4、5高壓隔離開關(guān)GN19-10/40010kV400A-31.5 kAQS4、5、6、7、8、10、16高壓熔斷器RN2-1010kV0.5A50 kA-避雷針FS4-1010kV-易知，對于上面的分析，如表6-2所選一次設(shè)備均滿足要求。（3）380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗同樣，做出380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗，如表6

41、-3所示，所選數(shù)據(jù)均滿足要求。 表6-3 380V一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗選擇校驗項目電壓電流其它裝置地點條件參數(shù)-數(shù)據(jù)380V5971A kA-一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)-低壓隔離開關(guān)DW10-200380V200AQS24、26、27低壓隔離開關(guān)DW10-400380V400AQS18、21、23、25低壓隔離開關(guān)DW10-1000380V1000AQS19、22低壓隔離開關(guān)DW10-1500380V1500QS20低壓隔離開關(guān)DW10-4000380V4000QS17、28低壓刀開關(guān)HD13-1500/30380V1500A-3. 高低壓母線的選擇查工廠供電設(shè)計指導(dǎo)表5-28得到，10kV母線

42、選LMY-3(404mm),即母線尺寸為40mm4mm;380V母線選LMY-3們2（12010）+8010，即相母線尺寸為2120mm10mm，而中性線母線尺寸為80mm10mm。六選擇低壓干線、支線上的熔絲及型號1保護(hù)電力線路的熔斷器熔體電流的選擇保護(hù)線路的熔體電流，應(yīng)滿足下列條件：1. 熔體額定電流應(yīng)不小于線路的計算電流，以使熔體在線路正常運行時不致熔斷，即 2. 熔體額定電流還應(yīng)躲過線路的尖峰電流，以使熔體在線路上出現(xiàn)正常尖峰電流時也不致熔斷。由于尖峰電流是短時最大電流，而熔體加熱熔斷需一定時間，所以滿足條件為：式中，K為小于1的計算系數(shù)。對供單臺電動機(jī)的線路熔斷器來說，此系數(shù)應(yīng)根據(jù)熔

43、斷器的特性和電動機(jī)的起動情況決定：起動時間在3s以下（輕載起動），宜取K=0.250.35；起動時間在38s（重載起動），宜取K=0.350.5；啟動時間超過8s或頻繁起動、反接制動，宜取K=0.50.8。對多臺電動機(jī)的線路熔斷器來說，此系數(shù)應(yīng)視為線路上容量最大的一臺電動機(jī)的起動情況、線路尖峰電流與計算電流的比值接近于1，則可取K=1.但必須說明，由于熔斷器品種繁多，特性各異，因此上述有關(guān)計算系數(shù)K的統(tǒng)一取值方法都不一定很恰當(dāng)，故GB500551993通用用電設(shè)備配電設(shè)計規(guī)范規(guī)定：保護(hù)交流電動機(jī)的熔斷器熔體額定電流“應(yīng)大于電動機(jī)的額定電流，且其安秒特性曲線計及偏差后略高于電動機(jī)恰當(dāng)電流和起動時

44、間交點。當(dāng)電動機(jī)頻繁起動和制動，熔體的額定電流應(yīng)再加大12級。”3. 熔斷器保護(hù)還應(yīng)與被保護(hù)的線路相配合，使之不致發(fā)生因過負(fù)荷和短路引起絕緣導(dǎo)線或電纜過熱起燃而熔體不熔斷的事故，因此還應(yīng)滿足條件：式中，為絕緣導(dǎo)線和電纜的允許載流量；為絕緣導(dǎo)線和電纜的允許短路是過負(fù)荷倍數(shù)。如果熔斷器只作短路保護(hù)時，對電纜和絕緣導(dǎo)線，取2.5；對明敷絕緣導(dǎo)線，取1.5。如果熔斷器不只作短路保護(hù)，而且要求作過負(fù)荷保護(hù)時應(yīng)取為1（當(dāng)則取為0.85）。對有爆炸性氣體和粉塵的區(qū)域內(nèi)的線路應(yīng)取為0.8。2保護(hù)電力變壓器的熔斷器熔體電流的選擇保護(hù)變壓器的熔斷器熔體電流，根據(jù)經(jīng)驗，應(yīng)滿足下式要求：式中，為變壓器的額定一次電流。上式考慮了以下三個因素：1. 熔體電流要躲過變壓器允許的正常過負(fù)荷電流。油浸式變壓器的正常過負(fù)荷，在室內(nèi)可達(dá)20%，室外可達(dá)30%。正常過負(fù)荷下熔斷器不應(yīng)熔斷。2. 熔體電流要躲過來自變壓器低壓側(cè)的電動機(jī)自啟動引起的尖峰電流。3. 熔體電流還要躲過變壓器自身的勵磁涌流。勵磁涌流又稱空載合閘電流，是變壓器在空載投入時或者在外部故障切除后突然恢復(fù)電壓時所產(chǎn)生的一個電流。3保護(hù)電壓互感器的熔斷器熔體電流的選擇 由于電壓互感器二次側(cè)的負(fù)荷很小，因此