某10KV機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文)

1、 工廠供電課程設(shè)計(jì)報(bào)告題目：某機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)姓名： 學(xué)號(hào)： 班級(jí)： 導(dǎo)師： 時(shí)間： 某機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)前言在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重很?。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所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提勞動(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)生過(guò)程自動(dòng)化。從另一方面來(lái)說(shuō)，如果工廠的能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)的后果。因此，做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。能源節(jié)約

2、是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。課程設(shè)計(jì)是檢驗(yàn)我們這學(xué)期學(xué)習(xí)情況的一項(xiàng)綜合測(cè)試，它要求我們把所學(xué)的知識(shí)全部適用，融會(huì)貫通的一項(xiàng)訓(xùn)練，是對(duì)我們能力的一項(xiàng)綜合評(píng)定，它要求我們充分發(fā)掘自身的潛力，開(kāi)拓思路設(shè)計(jì)出合理適用的供配電系統(tǒng)。眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源。電能即易于由其他形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)，又易于轉(zhuǎn)換為其他形式的能量以供應(yīng)用。電能的輸送和分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)、測(cè)量。有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。而工廠供電就是指工廠所需要電能的供應(yīng)和分配。工廠供電設(shè)計(jì)要達(dá)到為工業(yè)

3、生產(chǎn)服務(wù)，保障工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須做到：安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)。同時(shí)課程設(shè)計(jì)也是教學(xué)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通過(guò)設(shè)計(jì)可以鞏固各課程理論知識(shí)，了解工廠供電設(shè)計(jì)的基本方法，了解工廠供電電能分配等各種實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的能力，同時(shí)對(duì)電力工業(yè)的有關(guān)政策、方針、技術(shù)規(guī)程有一定的了解，在計(jì)算繪圖、編號(hào)、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等方面得到訓(xùn)練，為以后工作奠定基礎(chǔ)。目錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)11.1 設(shè)計(jì)題目11.2 設(shè)計(jì)要求11.3 設(shè)計(jì)依據(jù)11.3.1 工廠總平面圖11.3.2 工廠負(fù)荷情況11.3.3 供電電源情況21.3.4 氣象資料31.3.5 地質(zhì)水文資料31.3

4、.6 電費(fèi)制度3第二章 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償42.1負(fù)荷計(jì)算42.1.1單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式42.1.2多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式42.2無(wú)功功率補(bǔ)償62.2.1有關(guān)功率的名詞解釋62.2.2提高功率因數(shù)的意義72.2.3提高功率因數(shù)方法72.2.4電容器的選擇、補(bǔ)償方式和聯(lián)接方式82.2.4無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算11第三章 變電所位置和型式選擇133.1變配電所所址選擇的一般原則133.2型式與布置143.3負(fù)荷中心的確定方法143.2.1負(fù)荷指示圖143.2.2負(fù)荷電能矩143.2.3負(fù)荷功率矩14第四章 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量、類型的選擇174.1臺(tái)數(shù)174.2容量174.3臺(tái)

5、數(shù)、容量、類型的選擇17第五章 變電所主接線方案的設(shè)計(jì)185.1裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案:185.2裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案195.3主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較20第六章 短路電流的計(jì)算216.1繪制計(jì)算電路216.2確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值216.3計(jì)算短路電路中個(gè)元件的電抗標(biāo)幺值216.4 k-1點(diǎn)（10.5kv側(cè)）的相關(guān)計(jì)算226.5 k-2點(diǎn)（0.4kv側(cè)）的相關(guān)計(jì)算22第七章 變電所一次設(shè)備的選擇和校驗(yàn)237.1 10kv側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)247.1.1按工作電壓選擇247.1.2 隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)257.2 380v側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)267.3 高低壓

6、母線的選擇27第八章 變電所進(jìn)出線的選擇和校驗(yàn)288.1 10kv高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇288.1.1 10kv高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)288.1.2 高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn)288.2 380低壓出線的選擇298.2.1鑄造車間298.2.2鍛壓車間308.2.3金工車間308.2.4 熱處理車間318.2.5 電鍍車間328.2.6 倉(cāng)庫(kù)328.2.7裝配車間338.2.8機(jī)修車間338.2.9鍋爐房348.2.10工具車間358.2.11 生活區(qū)358.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn)368.3.1按發(fā)熱條件選擇368.3.2校驗(yàn)電壓損耗368.3.3短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)37

7、第九章 變電所二次回路方案的選擇及繼電保護(hù)的整定389.1變電所二次回路方案的選擇389.2 變電所的保護(hù)裝置389.2.1主變壓器的繼電保護(hù)裝置389.2.2裝設(shè)電流速斷保護(hù)399.3作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置409.4變電所低壓側(cè)的保護(hù)裝置40第十章 防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì)4110.1變電所的防雷保護(hù)4110.1.1 直接防雷保護(hù)4110.1.2 雷電侵入波的防護(hù)4110.2變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)4110.2.1接地電阻的要求4110.2.2接地裝置的設(shè)計(jì)42參考文獻(xiàn)43附錄44第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.1 設(shè)計(jì)題目某機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)1.2 設(shè)計(jì)要求要求根據(jù)本廠所能取

8、得的電源及本廠用電負(fù)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，確定變電所的位置與型式，確定變電所主變壓器的臺(tái)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(jì)說(shuō)明書(shū)，繪出設(shè)計(jì)圖紙。1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)1.3.1 工廠總平面圖圖1-1 工廠總平面圖1.3.2 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(shí)為4000小時(shí)，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為8小時(shí)。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬三級(jí)負(fù)荷。低壓動(dòng)力設(shè)備均為三相，額定電壓為380v。電氣照明及家用電器

9、均為單相，額定電壓為220v。本廠的統(tǒng)計(jì)資料如表1-1所示。表1-1 機(jī)械廠統(tǒng)計(jì)資料表廠房編號(hào)廠房名稱負(fù)荷類別設(shè)備容量/kw需要系數(shù)功率因數(shù)1鑄造車間動(dòng)力3000.30.7照明100.812鍛壓車間動(dòng)力3000.30.65照明100.813金工車間動(dòng)力3000.30.65照明100.814熱處理車間動(dòng)力1500.50.8照明50.815電鍍車間動(dòng)力2500.50.8照明50.816倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力200.40.8照明10.817裝配車間動(dòng)力1500.30.7照明50.818機(jī)修車間動(dòng)力1500.20.65照明30.819鍋爐車間動(dòng)力800.70.8照明10.8110工具車間動(dòng)力3000.30.65照明

10、100.9111生活區(qū)照明3000.70.91.3.3 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，本廠可由附近一條10 kv的公用電源干線取得工作電源。該干線的走向參看工廠總平面圖。該干線的導(dǎo)線牌號(hào)為lgj-120,導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為1.5 m；干線首端（即電力系統(tǒng)饋電變電站）距本廠約10km,干線首端所裝設(shè)高壓斷路器的斷流容量為500 mva，此斷路器配備有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為 1.5 s。為滿足工廠二級(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。已知與本廠高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線路總長(zhǎng)度為80 km，電纜線路總長(zhǎng)

11、度為20 km。1.3.4 氣象資料本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為40，年平均氣溫為25年，年最低氣溫為-20，年最熱月平均最高氣溫為35，年最熱月平均氣溫為30，年最熱月地下0.8米處平均溫度25。1.3.5 地質(zhì)水文資料本廠所在地區(qū)平均海拔20 m，地層以黃土為主，地下水位為3m.1.3.6 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)按所裝用的主變壓器容量計(jì)為15元/kva，動(dòng)力電費(fèi)為0.3 元/kwh，照明（含家電）電費(fèi)為元0.5元/kwh。工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不低于0.9。此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性

12、地向供電部門交納供電貼費(fèi)：610kv為800元/kva。第二章 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)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(wú)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(wú)功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar），是所有設(shè)備無(wú)功之和；是無(wú)功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.90.97c)視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kva

13、） d)計(jì)算電流（單位為a） 經(jīng)過(guò)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）表2-1 廠房及生活區(qū)負(fù)荷計(jì)算表編號(hào)名稱類別設(shè)備容量/kw需要系數(shù)costan計(jì)算負(fù)荷/kw/kvar/kva/a1鑄造車間動(dòng)力30003071.029091.8照明100.81080小計(jì)3109891.8134.282042鍛壓車間動(dòng)力3000.30.651.1790105.3照明100.81080小計(jì)31098105.3143.85218.63金工車間動(dòng)力3000.30.651.1790105.3照明100.81080小計(jì)31098105.3143.85218.64熱處理車間動(dòng)力15

14、00.50.80.67545照明50.81040小計(jì)155794590.92138.15電鍍車間動(dòng)力2500.50.80.612575照明50.81040小計(jì)25512975149.2226.76倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力200.40.80.684.8照明10.8100.80小計(jì)218.84.810.0215.27裝配車間動(dòng)力1500.30.71.024545.9照明50.81040小計(jì)1554945.967.141028機(jī)修車間動(dòng)力1500.20.651.173035.1照明30.8102.40小計(jì)15332.435.147.7772.589鍋爐車間動(dòng)力800.70.80.65633.6照明10.8100.8

15、0小計(jì)8156.833.665.99100.310工具車間動(dòng)力3000.30.651.1790105.3照明100.91090小計(jì)31099105.3144.53219.611生活區(qū)照明3000.70.90.4421092.4229.43348.6總計(jì)動(dòng)力2000958739.5照明360計(jì)入=0.85, =0.90.77814.3665.61051.715982.2無(wú)功功率補(bǔ)償電力系統(tǒng)由發(fā)電系統(tǒng)、變電系統(tǒng)、輸電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)和用電系統(tǒng)五大部分構(gòu)成，由于電能不能大量存儲(chǔ)，所以發(fā)電、輸電、配電和用電必須同時(shí)進(jìn)行，即電力系統(tǒng)必須保持平衡。然而來(lái)自電力線路、電力變壓器以及用電設(shè)備的無(wú)功負(fù)載大量存在，

16、使電力系統(tǒng)的功率因數(shù)降低。對(duì)于配電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，為數(shù)眾多的異步電動(dòng)機(jī)、變壓器等設(shè)備要消耗大量的無(wú)功功率，對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生不良影響：1) 供電線路的電流增大，使線路和設(shè)備的損耗增大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)威脅到設(shè)備的安全運(yùn)行；2) 配電系統(tǒng)的視在功率增大，使發(fā)電機(jī)、變壓器等供電設(shè)備的容量增加，電力用戶的控制設(shè)備、測(cè)量?jī)x表的規(guī)格也相應(yīng)增大；3) 導(dǎo)致供電電壓降低。保持電力系統(tǒng)的平衡，解決配電系統(tǒng)功率因數(shù)低的有效途徑就是對(duì)配電系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，提高功率因數(shù)。按照我國(guó)供電部門的規(guī)定，高壓供電的用戶必須保證功率因數(shù)在0.9以上，低壓供電的用戶必須在0.85以上。為了使用戶注意提高功率因數(shù)，供電部門還對(duì)大宗用電

17、單位實(shí)行按戶月平均功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)的辦法。調(diào)整功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)一般為0.85，大于0.85時(shí)給以獎(jiǎng)勵(lì)，低于0.85時(shí)便要增收電費(fèi)甚至罰款，功率因數(shù)很低時(shí)供電部門要停止供電。2.2.1有關(guān)功率的名詞解釋輸入功率=輸入電流(乘)輸入電壓;也就決定是我們要用的電量。輸出功率=輸入功率-無(wú)用功部分;就是我們實(shí)際上的到的功率。輸出功率是各類能源或能源轉(zhuǎn)換設(shè)備（如動(dòng)力、照明設(shè)備）向外輸出的能量與時(shí)間的比值，即單位時(shí)間內(nèi)能源或設(shè)備向外界提供的能量。其單位一般為瓦特、千瓦，在電力系統(tǒng)中也常用伏安、千伏安來(lái)表示。無(wú)功功率:電網(wǎng)中的感性負(fù)載（如電機(jī)，扼流圈，變壓器，感應(yīng)式加熱器及電焊機(jī)等）都會(huì)產(chǎn)生不同程度的電滯，即所

18、謂的電感。感性負(fù)載具有這樣一種特性-即使所加電壓改變方向，感性負(fù)載的這種滯后仍能將電流的方向（如正向）保持一段時(shí)間。一旦存在了這種電流與電壓之間的相位差，就會(huì)產(chǎn)生負(fù)功率，并被反饋到電網(wǎng)中。電流電壓再次相位相同時(shí)，又需要相同大小的電能在感性負(fù)載中建立磁場(chǎng)，這種磁場(chǎng)反向電能就被稱作無(wú)功功率。無(wú)功功率比較抽象，它是用于電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換，并用來(lái)在電氣設(shè)備中建立和維持磁場(chǎng)的電功率。它不對(duì)外做功，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。凡是有電磁線圈的電氣設(shè)備，要建立磁場(chǎng)，就要消耗無(wú)功功率。在交流電路中，由于有感性或容性儲(chǔ)能設(shè)備，電壓與電流有相位差，通俗講就是電壓與電流不在同一時(shí)間到達(dá)；因此，表面看電壓有多大、電

19、流有多大，實(shí)際并沒(méi)有做那么大的功，有電源與儲(chǔ)能設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換。2.2.2提高功率因數(shù)的意義提高功率因數(shù)，可以降低線路上的損耗，提高輸出功率。在建筑供電系統(tǒng)中，供電線路，其電阻不可忽略。充分發(fā)揮電源設(shè)備潛力。提高功率因數(shù)，可以減少線路上電壓降，提高末端電壓，有利于用電提高供電可靠性?？蓽p少對(duì)供配電設(shè)施的投資，增加供配電系統(tǒng)的功率儲(chǔ)備，使用戶獲得直接的經(jīng)濟(jì)利益。在同樣的有功功率下，功率因數(shù)提高，負(fù)荷電流就減少，而向符合傳輸功率所經(jīng)過(guò)的變壓器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等供配電設(shè)備都增加了功率儲(chǔ)備，從而滿足了負(fù)荷增長(zhǎng)的需要，亦即可以增大原有設(shè)備的供電能力。對(duì)尚處于設(shè)計(jì)階段的新建筑來(lái)說(shuō)，提高功率因數(shù)則能降低配電設(shè)備的

20、設(shè)備容量，從而減少投資費(fèi)用。2.2.3提高功率因數(shù)方法1、提高負(fù)荷的自然功率因數(shù)：1選、2調(diào)、3換。通過(guò)適當(dāng)措施提高自然功率因數(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在建筑供電系統(tǒng)的總無(wú)功功率中，電動(dòng)機(jī)和變壓器約占80%左右，其余則消耗在輸電線路及其他感應(yīng)設(shè)備中，因此，提高自然功率因數(shù)可以通過(guò)合理選擇感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的容量、使用中減少感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行、條件許可時(shí)盡量使用同步電動(dòng)機(jī)、以最佳負(fù)荷率選擇變壓器等方法達(dá)到目的。1）選：正確的選擇、合理的使用電動(dòng)機(jī)和變壓器，在條件允許的條件下，盡量選擇鼠籠型電動(dòng)機(jī)。避免：空載、輕載運(yùn)行。2）調(diào)：合理選擇變壓器的容量，盡量空載、輕載運(yùn)行。3）換：更換設(shè)備為節(jié)能設(shè)備，對(duì)大容量，長(zhǎng)時(shí)工作的

21、礦井通風(fēng)機(jī)采用同步電動(dòng)機(jī)，使其工作在過(guò)激狀態(tài)。2、人工補(bǔ)償提高功率因數(shù)無(wú)功功率的人工補(bǔ)償裝置：主要有同步調(diào)相機(jī)和并聯(lián)電抗器兩種。1）并聯(lián)同步調(diào)相機(jī)。同步調(diào)相機(jī)又稱同步補(bǔ)償器，屬于有源補(bǔ)償器。同步調(diào)相機(jī)是一種專用于補(bǔ)償無(wú)功功率的同步電動(dòng)機(jī)，通過(guò)調(diào)節(jié)同步調(diào)相機(jī)的勵(lì)磁電流可補(bǔ)償供電系統(tǒng)的無(wú)功功率，從而提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。同步調(diào)相機(jī)輸出無(wú)功功率為無(wú)極調(diào)節(jié)方式，調(diào)節(jié)的范圍較大，并且在端電壓下降10%以內(nèi)時(shí)，無(wú)功輸出基本不變，當(dāng)端電壓下降10%以上時(shí)，可強(qiáng)行勵(lì)磁增加無(wú)功輸出。作為并聯(lián)補(bǔ)償設(shè)計(jì)的同步調(diào)相機(jī)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)被拖動(dòng)到某一轉(zhuǎn)速下并與電力系統(tǒng)同步且空載運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)。根據(jù)控制需要，控制其勵(lì)磁磁場(chǎng)，使其工作

22、在過(guò)勵(lì)磁或欠勵(lì)磁的狀態(tài)下，從而發(fā)出大小不同的容性或感性無(wú)功功率。同步調(diào)相機(jī)可對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，但它屬于旋轉(zhuǎn)設(shè)備，運(yùn)行中的損耗和噪聲比較大，維護(hù)復(fù)雜，成本高，響應(yīng)速度慢。不適應(yīng)各類快速變化非線性負(fù)載的要求。同時(shí)，同步調(diào)相機(jī)補(bǔ)償單位無(wú)功功率造價(jià)高。每輸出1k var的無(wú)功功率要損耗0.5% 3%的有功功率，基建安裝要求高、不易擴(kuò)建、運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜，所以一般用于電力系統(tǒng)中的樞紐變電站及地區(qū)降壓變電站。2）并聯(lián)適當(dāng)?shù)撵o電電容器。我們知道，當(dāng)cos0.9時(shí)，采用人工補(bǔ)償法來(lái)提高功率因數(shù)，廣泛采用并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償。電感性負(fù)載并聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娙萜骺梢蕴岣吖β室驍?shù)，所以在建筑供電系統(tǒng)中，同樣可以并聯(lián)適當(dāng)?shù)撵o電電

23、容器以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。并聯(lián)電容器安裝簡(jiǎn)單、容易擴(kuò)建、運(yùn)行維護(hù)方便，補(bǔ)償單位無(wú)功功率的造價(jià)低、有功損耗小（小于0.3%），因此廣泛用于工廠企業(yè)及民用建筑供電系統(tǒng)中。但是，缺點(diǎn)是只能補(bǔ)償固定無(wú)功，不能跟蹤負(fù)荷無(wú)功需求的變化，即不能實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)功的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，且還有可能與系統(tǒng)發(fā)生諧波放大甚至諧振。無(wú)功補(bǔ)償使用專用的電力電容器，其規(guī)格品種很多，按安裝方式分為戶內(nèi)式和戶外式，按相數(shù)分為單相和三相，按額定電壓分為高壓和低壓電容器等等。2.2.4電容器的選擇、補(bǔ)償方式和聯(lián)接方式1）電容器無(wú)功容量的計(jì)算 圖2-1圖2-1 電容器無(wú)功容量計(jì)算qc=pi(tananttanac)2）電容器（柜）臺(tái)數(shù)的確定需電容器臺(tái)

24、數(shù)：每相所需電容器臺(tái)數(shù)：n=n/3取其相等或稍大的偶數(shù)，因?yàn)樽冸娝捎脝文妇€分段式結(jié)線。3）并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式 高壓集中補(bǔ)償 電容器集中裝設(shè)在變配電所的高壓電容器室內(nèi)，與高壓母線相聯(lián)。其中電壓互感器tv為電容器切除時(shí)放電用。按gb-50053-199410kv及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：高壓電容器組宜采用中性點(diǎn)不接地的星形接線，容量較小時(shí)（450kvar及以下）則可接成三角形。 低壓集中補(bǔ)償 電容器集中裝設(shè)在變電所的低壓配電室或單獨(dú)的低壓電容器室內(nèi)，與低壓母線相聯(lián)，低壓電容器組一般采用三角形接線，利用白熾燈或?qū)Ｓ玫姆烹婋娮璺烹姟?低壓分散補(bǔ)償 電容器分散裝設(shè)在低壓配電箱旁或與用電設(shè)備并聯(lián)，低壓

25、電容器組一般采用三角形接線，直接利用用電設(shè)備（如感應(yīng)電動(dòng)機(jī)）本身的繞組放電。4） 電容器的聯(lián)接方式高壓電容器的一次接線方式較多，目前采用的有單星形接線、雙星形接線、三角形接線等。而在并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定：電容器組宜采用單星形接線或雙星形接線，這兩種接線方式在實(shí)際運(yùn)行中，都有比較成熟的經(jīng)驗(yàn)。下面對(duì)幾種常用的接線方式作一個(gè)簡(jiǎn)要的概述。 單星形接線 在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中采用單星形接線。當(dāng)一相電容器發(fā)生擊穿時(shí)，不致引起相間短路，這種接線可以采用靈敏的保護(hù)方式。電流平衡保護(hù)用于星形接線時(shí)，有靈敏簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)可靠的優(yōu)點(diǎn)。一般電容器裝設(shè)在10kv電網(wǎng)使用時(shí)，均采用這種接線方式。如圖a所示。 雙星形接線

26、 當(dāng)電容器組容量足夠大、使用電容器單元數(shù)足夠多時(shí)，可以考慮選擇采用雙星形接線，采用雙星形接線方式時(shí)，可以采用中性點(diǎn)不平衡電流保護(hù)、橫聯(lián)差動(dòng)保護(hù)等可供選擇的繼電保護(hù)方式較多，但設(shè)計(jì)時(shí)注意當(dāng)其中某相的一個(gè)臂短路時(shí)，短路電流的初始值中會(huì)包含有健全臂的放電電流，其它常規(guī)的如相間過(guò)電流過(guò)電流保護(hù)等并無(wú)特殊。具體主接線見(jiàn)圖b。 三角形接線 在10kv電網(wǎng)中，當(dāng)電容器額定電壓為10kv時(shí)，可以接成三角形接線并聯(lián)在電網(wǎng)上，使電容器容量得到充分利用。此種接線方式的缺點(diǎn)在于當(dāng)電容器擊穿時(shí)，即形成相間短路，增加了爆破燃燒的危險(xiǎn)性，威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行。為此，要求設(shè)計(jì)靈敏度較高的相間電流（電壓）平衡保護(hù)，在電容器擊穿5

27、070時(shí)，保護(hù)有足夠的靈敏度動(dòng)作于跳閘。具體接線如圖c所示。 雙三角接線 當(dāng)電容器的額定電壓與系統(tǒng)電壓符合并且電容個(gè)數(shù)足夠多時(shí)可以采用雙三角接線，這種種接線方式的一大特點(diǎn)是可以使整定方便、靈敏度確定的相電流橫差保護(hù)。具體接線方式見(jiàn)圖d。 圖a 圖b 圖c 圖d5） 三角形接法和星形接法的優(yōu)缺點(diǎn)比較或y（雙y） 優(yōu)選，因?yàn)槿萘繛閥 的1/3 且電壓低，放電1 分鐘，殘壓50v 以下。1000v 以上的電容器應(yīng)采用電壓互感器放電。電容器放電回路中不得裝設(shè)熔斷器或開(kāi)關(guān)，以免放電回路斷開(kāi)，危及人身安全。當(dāng)三相電容器采用單星形接線方式時(shí)，其無(wú)功功率為：式中：u-電網(wǎng)線電壓；i-電網(wǎng)線電流；-電源角頻率；

28、c-電容器的電容。當(dāng)三相電容器采用三角形接線方式時(shí)，其無(wú)功功率為：由上面兩個(gè)公式可以看出，同樣的電容器在同一電網(wǎng)中接成三角形時(shí)產(chǎn)生的無(wú)功功率是接成星形時(shí)的3倍。因此，一些技術(shù)資料上主張將電容器接成三角形，以補(bǔ)償更多的無(wú)功功率。原有的變電所設(shè)計(jì)規(guī)范(如gbj53-83)曾規(guī)定10kv及以下作并聯(lián)補(bǔ)償用的三相電力電容器宜接成三角形接線，我國(guó)最早生產(chǎn)的高壓并聯(lián)電容器柜也多為三角形接線。但這其實(shí)只是表面現(xiàn)象，理由十分簡(jiǎn)單，只因星形接法電容器額定電壓因是三角形接法的1/3。三角形接線的三相電容器直接接在電網(wǎng)線電壓上，任一臺(tái)并聯(lián)電容器內(nèi)部串聯(lián)元件發(fā)生貫穿性擊穿或極間故障時(shí)，都會(huì)形成相間短路，故障電流為兩相

29、短路電流，容易引起電容器爆炸起火。各地變電所的實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)也表明，在高壓并聯(lián)電容器的膨脹、爆炸、起火事故中，采用三角形接線方式的占大多數(shù)。可見(jiàn)，從安全運(yùn)行的角度考慮，不宜推廣并聯(lián)電容器的三角形接法。相比之下，在星形接線方式中，當(dāng)其中一臺(tái)電容器發(fā)生貫穿性擊穿時(shí)，不會(huì)形成相間短路，故障電流也不會(huì)超過(guò)并聯(lián)電容器額定電流的3倍，比三角形接線方式中的故障電流小得多，如繼電保護(hù)設(shè)置合適，多數(shù)情況下不至于引起爆炸事故。因此，后續(xù)頒布的35110kv變電所設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50059-92)明確規(guī)定，并聯(lián)電容器的接線方式應(yīng)使電容器組的額定電壓與接入電網(wǎng)的運(yùn)行電壓相配合，宜采用中性點(diǎn)不接地的星形或雙星形接線?，F(xiàn)有的

30、額定電壓為kv和kv的電容器，就是為適應(yīng)并聯(lián)電容器星形接線的需要而專門生產(chǎn)的。當(dāng)其中一臺(tái)電容器因故障退出運(yùn)行時(shí)，由于三相電容器組的阻抗不平衡，會(huì)導(dǎo)致中性點(diǎn)發(fā)生位移，從而使繼續(xù)運(yùn)行的電容器產(chǎn)生過(guò)電壓。針對(duì)此問(wèn)題，可以裝設(shè)過(guò)電壓保護(hù)，故障時(shí)自動(dòng)切除整組電容器。綜合國(guó)內(nèi)外的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在實(shí)際應(yīng)用中，高壓并聯(lián)電容器宜采用中性點(diǎn)不接地的星形接線方式。只有在電容器組的容量較小時(shí)可以采用三角形接線方式，具體地講，接在6kv或10kv母線上，容量不超過(guò)180kvar或300kvar的并聯(lián)電容器可以采用三角形接線。2.2.4無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算由表2.1可知，該廠380v側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)只有0.77。而供電部門要

31、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。考慮到主變壓器的無(wú)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0.92來(lái)計(jì)算380v側(cè)所需無(wú)功功率補(bǔ)償容量：=(tan - tan)=814.3tan(arccos0.77) - tan(arccos0.92) = 328.98 kvar參照?qǐng)D2-2，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1（主屏）1臺(tái)與方案3（輔屏）4臺(tái)相結(jié)合，總共容量為84kvar5=420kvar。補(bǔ)償前后，變壓器低壓側(cè)的有功計(jì)算負(fù)荷基本不變，而無(wú)功計(jì)算負(fù)荷=（665.6-420）kvar=245.6

32、kvar，視在功率=850.5 kva，計(jì)算電流=1292.3 a,功率因數(shù)提高為cos=0.957。在無(wú)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；而采取無(wú)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(wú)功補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效益十分可觀。因此無(wú)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(wú)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0.77814.3665.61051.71598380v側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量-42

33、0380v側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.957814.3245.6850.51292.3主變壓器功率損耗0.015=12.80.06=5110kv側(cè)負(fù)荷計(jì)算0.941827.1296878.550.7圖2-2 pgj1型低壓無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償屏的接線方案第三章 變電所位置和型式選擇3.1變配電所所址選擇的一般原則(1）變電所位置的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定： 接近負(fù)荷中心 進(jìn)出線方便； 接近電源側(cè)； 設(shè)備運(yùn)輸方便； 不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所； 不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，當(dāng)無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)； 不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，且不宜與上述場(chǎng)所相

34、貼鄰； 不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定； 不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。（2）裝有可燃性油浸電力變壓器的車間內(nèi)變電所，不應(yīng)設(shè)在三、四級(jí)耐火等級(jí)的建筑物內(nèi)；當(dāng)設(shè)在二級(jí)耐火等級(jí)的建筑物內(nèi)時(shí)，建筑物應(yīng)采取局部防火措施。（3）多層建筑中，裝有可燃性油的電氣設(shè)備的配電所、變電所應(yīng)設(shè)置在底層靠外墻部位，且不應(yīng)設(shè)在人員密集場(chǎng)所的正上方、正下方、貼鄰和疏散出口的兩旁。（4）高層主體建筑內(nèi)不宜設(shè)置裝有可燃性油的電氣設(shè)備的配電所和變電所，當(dāng)受條件限制必須設(shè)置時(shí)，

35、應(yīng)設(shè)在底層靠外墻部位，且不應(yīng)設(shè)在人員密集場(chǎng)所的正上方、正下方、貼鄰和疏散出口的兩旁，并應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范有關(guān)規(guī)定，采取相應(yīng)的防火措施。（5）露天或半露天的變電所，不應(yīng)設(shè)置在下列場(chǎng)所： 有腐蝕性氣體的場(chǎng)所； 挑檐為燃燒體或難燃體和耐火等級(jí)為四級(jí)的建筑物旁； 附近有棉、糧及其他易燃、易爆物品集中的露天堆場(chǎng)； 容易沉積可燃粉塵、可燃纖維、灰塵或?qū)щ妷m埃且嚴(yán)重影響變壓器安全運(yùn)行的場(chǎng)所。3.2型式與布置變電所的型式應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的狀況和周圍環(huán)境情況確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：(1)負(fù)荷較大的車間和站房，宜設(shè)附設(shè)變電所或半露天變電所；(2)負(fù)荷較大的多跨廠房，負(fù)荷中心在廠房的中部且環(huán)境許

36、可時(shí)，宜設(shè)車間內(nèi)變電所或組臺(tái)式成套變電站；(3)高層或大型民用建筑內(nèi)，宜設(shè)室內(nèi)變電所或組合式成套變電站；(4）負(fù)荷小而分散的工業(yè)企業(yè)和大中城市的居民區(qū)，宜設(shè)獨(dú)立變電所，有條件時(shí)也可設(shè)附設(shè)變電所或戶外箱式變電站；(5)環(huán)境允許的中小城鎮(zhèn)居民區(qū)和工廠的生活區(qū)，當(dāng)變壓器容量在315kva及以下時(shí)，宜設(shè)桿上式或高臺(tái)式變電所。3.3負(fù)荷中心的確定方法3.2.1負(fù)荷指示圖負(fù)荷指示圖是將電力負(fù)荷（計(jì)算負(fù)荷p30）按一定比例k（例如以1mm面積代表若干kw）用負(fù)荷圓的形式標(biāo)示在企業(yè)或車間的平面圖上。各車間（建筑）的負(fù)荷圓的圓心與車間（建筑）的負(fù)荷中心大致相符。負(fù)荷圓的半徑r，由車間（建筑）的計(jì)算負(fù)荷得：3.2

37、.2負(fù)荷電能矩負(fù)荷中心不只與各負(fù)荷的功率有關(guān)，而且還與各負(fù)荷的工作時(shí)間有關(guān)：3.2.3負(fù)荷功率矩設(shè)有負(fù)荷p1、p2和p3（均表示有功計(jì)算負(fù)荷），它們?cè)谌芜x的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)已知?，F(xiàn)假設(shè)總負(fù)荷=p1+p2+p3的負(fù)荷中心位于p（x，y）處。仿力學(xué)求重心的力矩方程可得：變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心。設(shè)計(jì)采用按功率矩法來(lái)確定工廠的負(fù)荷中心，計(jì)算公式參照3.2.2所示：以生活區(qū)負(fù)荷中心為原點(diǎn)，確立廠內(nèi)各廠房的坐標(biāo)位置，如下圖圖 廠房的坐標(biāo)位置表3.1 各車間的計(jì)算負(fù)荷序號(hào)名稱計(jì)算負(fù)荷p30/kw1鑄造車間982鍛壓車間983金工車間984熱處理車間795電鍍車間1296倉(cāng)庫(kù)8.87裝配車間4

38、98機(jī)修車間32.49鍋爐車間56.810工具車間9911生活區(qū)210結(jié)合上圖和下面公式： 得： 所以，廠區(qū)的計(jì)算負(fù)荷中心坐標(biāo)為（50.03,64.94），如上圖所示?？紤]到周圍環(huán)境及進(jìn)出線方便，決定在6號(hào)廠房的西側(cè)緊靠廠房建造工廠變電所，且型式為附設(shè)式。第四章 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量、類型的選擇4.1臺(tái)數(shù)（1）滿足用電負(fù)荷對(duì)可靠性的要求； 二級(jí)負(fù)荷：選擇兩臺(tái)主變壓器；負(fù)荷較大時(shí)，也可多于兩臺(tái)； 二、三級(jí)負(fù)荷：可選一臺(tái)變壓器，但低壓側(cè)敷設(shè)與其它變電所相連的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源； 三級(jí)負(fù)荷：選擇一臺(tái)主變壓器；負(fù)荷較大時(shí)，也可選擇兩臺(tái)；（2）季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變化較大時(shí)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可選擇兩

39、臺(tái)變壓器；4.2容量（1）單臺(tái)變壓器： （2）兩臺(tái)變壓器：4.3臺(tái)數(shù)、容量、類型的選擇根據(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，為主變壓器容量，為總的計(jì)算負(fù)荷。選=1000 kva=878.5 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，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來(lái)承擔(dān)。b)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器 型號(hào)為s9型，而每臺(tái)變壓器容量根據(jù)式（4-1）、（4-2）選擇，即878.5 kva=（527.1614.95）kva （4-1）=(134.28+149.2+65.99)

40、kva=349.47 kva （4-2）因此選兩臺(tái)s9-630/10型低損耗配電變壓器。工廠二級(jí)負(fù)荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來(lái)承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均為yyn0 。第五章 變電所主接線方案的設(shè)計(jì)按第四章確定的兩種主變壓器容量、臺(tái)數(shù)、類型的選擇，主接線方案可設(shè)計(jì)為下列兩種：5.1裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案:圖5-1 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案5.2裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案y0220/380vs9-630gg-1a(f)gg-1a(f)-710/0.4kvs9-63010/0.4kv聯(lián)絡(luò)線（備用電源）gg-1a(f)-54gg-1a(f)-113、11gw口-1010

41、kvfs4-10gg-1a(j)-01gg-1a(f)-113gg-1a(f)-11gg-1a(j)01gg-1a(f)96gg-1a(f)07gg-1a(f)54主變主變聯(lián)絡(luò)（備用）高壓柜列96圖5-2 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案5.3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)量由于一臺(tái)主變，電壓損耗較大由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗較小靈活方便性只有一臺(tái)主變，靈活性稍差由于有兩臺(tái)主變，靈活性較好擴(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得s9-1000/10的單價(jià)為15.1萬(wàn)元，

42、而變壓器綜合投資約為其單價(jià)的2倍，因此綜合投資約為2*15.1=30.2萬(wàn)元查得s9-630/10的單價(jià)為10.5萬(wàn)元，因此兩臺(tái)變壓器的綜合投資約為4*10.5=42萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資11.8萬(wàn)元高壓開(kāi)關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額查得gg-1a(f)型柜可按每臺(tái)4萬(wàn)元計(jì)，其綜合投資可按設(shè)備的1.5倍計(jì)，因此高壓開(kāi)關(guān)柜的綜合投資約為4*1.5*4=24萬(wàn)元本方案采用6臺(tái)gg-1a(f)柜，其綜合投資約為6*1.5*4=36萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資12萬(wàn)元電力變壓器和高壓開(kāi)關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)主變的折舊費(fèi)=30.2萬(wàn)元*0.05=1.51萬(wàn)元；高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊費(fèi)=24萬(wàn)元*0.06=1.44萬(wàn)

43、元；變配電的維修管理費(fèi)=（30.2+24）萬(wàn)元*0.06=3.25萬(wàn)元。因此主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)=（1.51+1.44+3.25）=6.2萬(wàn)元主變的折舊費(fèi)=42萬(wàn)元*0.05=2.1萬(wàn)元；高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊費(fèi)=36萬(wàn)元*0.06=2.16萬(wàn)元；變配電的維修管理費(fèi)=（42+36）萬(wàn)元*0.06=4.68萬(wàn)元。因此主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)=（2.1+2.16+4.68）=8.94萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資2.74萬(wàn)元供電貼費(fèi)主變?nèi)萘棵縦va為800元，供電貼費(fèi)=1000kva*0.08萬(wàn)元/kva=80萬(wàn)元供電貼費(fèi)=2*630kva*0.08萬(wàn)元=100.8萬(wàn)元，比一臺(tái)主變多

44、交20.8萬(wàn)元從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案遠(yuǎn)由于裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案，因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案。第六章 短路電流的計(jì)算6.1繪制計(jì)算電路500mvak-1k-2lgj-120,10km10.5kvs9-10000.4kv (2)(3)(1)系統(tǒng)圖6.1 短路計(jì)算電路6.2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 6.3計(jì)算短路電路中個(gè)元件的電抗標(biāo)幺值已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量=500mva，故

45、=100mva/500mva=0.2 架空線路，查表得lgj-120的線路電抗，而線路長(zhǎng)10km，故電力變壓器，查表得變壓器的短路電壓百分值=4.5，故式中，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。k-1k-2圖6-2 短路計(jì)算等效電路6.4 k-1點(diǎn)（10.5kv側(cè)）的相關(guān)計(jì)算總電抗標(biāo)幺值 三相短路電流周期分量有效值 其他短路電流 三相短路容量6.5 k-2點(diǎn)（0.4kv側(cè)）的相關(guān)計(jì)算總電抗標(biāo)幺值=0.2+3.17+4.5=7.87三相短路電流周期分量有效值其他短路電流 三相短路容量以上短路計(jì)算結(jié)果綜合圖表6-1所示。表6-1短路計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流三相短路容量/

46、mvak-11.631.631.634.162.4629.67k-218.318.318.333.6719.9512.71第七章 變電所一次設(shè)備的選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備選擇是發(fā)電廠和變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，在選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作特點(diǎn)，按照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，在保證供配電安全可靠的前提下，力爭(zhēng)做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。 為了保障一次設(shè)備的可靠運(yùn)行，必須按照下列條件選擇和校驗(yàn)：（1）按正常工作條件包括電壓、電流、頻率、開(kāi)斷電流等選擇；（2）按短路條件包括動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)；（3）考慮電氣設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境條件如溫度、濕度、海拔高度以及有無(wú)防塵、防腐、防火、防爆等要求。（4）按各類設(shè)備的不同特點(diǎn)和要求如斷路

47、器的操作性能、互感器的二次負(fù)荷和準(zhǔn)確度級(jí)等進(jìn)行選擇。選擇一次設(shè)備時(shí)應(yīng)考慮和校驗(yàn)的項(xiàng)目如表7-1所示表7-1（1） 高壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目表7-1（2） 低壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目7.1 10kv側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)7.1.1按工作電壓選擇設(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，必須說(shuō)明：按gb/t 11022-1999高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的共同技術(shù)要求規(guī)定，高壓設(shè)備的額定電壓應(yīng)按其允許的最高工作電壓來(lái)標(biāo)注。因此高壓設(shè)備的額定電壓（最高工作電壓）應(yīng)不小于其所在系統(tǒng)的最高電壓，即。， ，高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備、互感器及支柱絕緣額定電壓，穿墻套管額定電壓，熔斷器額定電壓。表7-2 系統(tǒng)的額定電

48、壓、最高電壓及高壓設(shè)備的額定電壓系統(tǒng)額定電壓361035系統(tǒng)最高電壓3.56.911.540.5高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備、互感器及支柱子絕緣額定電壓3.67.21240.5穿墻套管額定電壓_6.911.540.5熔斷器額定電壓3.56.91240.5注：1.表中“系統(tǒng)最高電壓”。系指系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，在任何時(shí)候、系統(tǒng)中任何一點(diǎn)可能出現(xiàn)的電壓最高值，不包括系統(tǒng)的暫態(tài)和異常電壓。2.表中“設(shè)備額定電壓”，系為設(shè)備的最高工作電壓，據(jù)gb/t 11022-1999高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備的共同技術(shù)要求規(guī)定，主要適用于新生產(chǎn)的一些高壓設(shè)備。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，即按斷流能力選擇：設(shè)備

49、的額定開(kāi)斷電流或斷流容量，對(duì)分?jǐn)喽搪冯娏鞯脑O(shè)備（如斷路器）來(lái)說(shuō)，不應(yīng)小于它可能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪酚行е祷蚨搪啡萘?，即或?qū)τ诜謹(jǐn)嘭?fù)荷設(shè)備電流的設(shè)備（如負(fù)荷開(kāi)關(guān)）來(lái)說(shuō)，則為，為最大過(guò)負(fù)荷電流。7.1.2 隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)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(kāi)關(guān)的極限通過(guò)電流峰值和有效值，、分別為開(kāi)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 對(duì)于上面的分析，如表7-2所示，由它可知所選一次設(shè)備均滿足要求。表7.3 10 kv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)10kv50.7a()1.63ka4.16ka一一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)高壓少油斷路器sn10-10i/63010kv630a16ka40 ka高壓隔離開(kāi)關(guān)-10/20010kv200a-25.5 ka高壓熔斷器rn2-1010kv0.5a50 ka-電壓互感器jdj-1