電力工程課程設(shè)計(jì)報(bào)告-第二組

1、同濟(jì)大學(xué)電氣工程系課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)任務(wù)電力工程課程綜合設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)班級(jí)電氣工程及其自動(dòng)化組別第二組組長(zhǎng)姓名劉榕雄1152311指導(dǎo)老師張明銳時(shí)間：2014年11月17日2014年11月28日第一部分設(shè)計(jì)要求3.一、設(shè)計(jì)內(nèi)容3.二、設(shè)計(jì)成果3.三、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料 4.四、具體要求5.第二部分設(shè)計(jì)書(shū)簡(jiǎn)要介紹6.第三部分 主接線方案的選擇 7.第四部分 主變壓器的選擇 8.第五部分 電氣元件的選擇及校驗(yàn) 9一、低壓母線的選擇及校驗(yàn)9.二、導(dǎo)線截面的選擇 10三、高壓斷路器的選擇及校驗(yàn)10四、低壓斷路器的選擇10第六部分 功率因數(shù)的補(bǔ)償 11第七部分10kV斷路器的控制回路 12一、就地手動(dòng)合閘12二、遠(yuǎn)

2、方遙控合閘 13三、就地手動(dòng)跳閘 14四、遠(yuǎn)方自動(dòng)跳閘15五、防“跳躍”閉鎖16第八部分平面布置圖1.7第九部分計(jì)算部分1.8一、負(fù)荷容量的計(jì)算18二、短路電流的計(jì)算18三、母線的熱穩(wěn)定性校驗(yàn) 19四、母線的動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn) 19五、功率因數(shù)補(bǔ)償19第十部分參考文獻(xiàn)20第十一部分組員分工及心得21一、組員分工21二、組員心得211、1152311劉榕雄的心得 212、1152317應(yīng)承偉的心得 213、1152325劉元暉的心得224、1152326王騰的心得225、1152328鄧小軒的心得 22第一部分設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)內(nèi)容1. 根據(jù)負(fù)荷要求和容量資料，設(shè)計(jì)變電所的主接線方案。2. 負(fù)荷計(jì)算，確定

3、變壓器容量。3. 計(jì)算并選擇母線及導(dǎo)線截面。4. 計(jì)算系統(tǒng)功率因數(shù)，設(shè)計(jì)功率因數(shù)補(bǔ)償方案，使其能夠滿(mǎn)足最大補(bǔ)償容量下 功率因數(shù)可以達(dá)到0.98，設(shè)計(jì)為3級(jí)投切。5. 設(shè)計(jì)10kV斷路器的控制回路，能夠滿(mǎn)足遠(yuǎn)動(dòng)和就地兩種控制模式，就地控 制具有優(yōu)先權(quán)。6. 短路電流計(jì)算：(1) 為保證變電所選用的設(shè)備，在短路故障狀態(tài)時(shí)的安全，采用三相短路時(shí)的 電流進(jìn)行校驗(yàn)。(2) 使用三相短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)，校驗(yàn)斷路器的開(kāi)斷容量，母線的動(dòng)穩(wěn)定性和 熱穩(wěn)定性。7. 設(shè)計(jì)變電所的遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)：(1) 設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；(2) 設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)的遙信功能與信息量表；(3) 設(shè)計(jì)監(jiān)控系統(tǒng)的遙測(cè)功能與信息量表；(4) 設(shè)計(jì)監(jiān)

4、控系統(tǒng)的遙控功能與信息量表。8. 設(shè)計(jì)變電所設(shè)備的平面布置圖，以實(shí)際變電所平面尺寸為參考。、設(shè)計(jì)成果1. 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份(1) 說(shuō)明要求書(shū)寫(xiě)整齊，條理分明、表達(dá)正確、語(yǔ)言簡(jiǎn)潔。(2) 扼要闡明設(shè)計(jì)內(nèi)容、論證各設(shè)計(jì)內(nèi)容的最終成果并附必要圖表。2. 計(jì)算書(shū)一份(1) 計(jì)算書(shū)內(nèi)容：為各設(shè)計(jì)內(nèi)容最終成果的確定提供依據(jù)所進(jìn)行的技術(shù)分析、 論證和定量計(jì)算，如供電線路導(dǎo)線的選擇、短路電流的計(jì)算、電氣設(shè)備的 選擇等。(2) 計(jì)算書(shū)要求：計(jì)算無(wú)誤，分析論證過(guò)程簡(jiǎn)單明了，各設(shè)計(jì)內(nèi)容結(jié)果列表 匯總。3. 圖紙：要求用標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)繪制，布置勻稱(chēng)、設(shè)備圖形按比例大小合適，清晰美觀。(1)變電所主接線圖一張(2)變電所布置圖

5、一張(3)變電所監(jiān)控系統(tǒng)圖一張(2選1)(4)斷路器控制回路圖一張(2選1)三、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料1、變電所設(shè)備和容量清單;設(shè)備編號(hào)設(shè)備名稱(chēng)額定容量運(yùn)行要求1電加熱爐20kW分5，5，10三檔投切2電動(dòng)發(fā)電機(jī)組5kVA直流發(fā)電機(jī)組3電抗器5kVar分2組4電容補(bǔ)償柜20kVar分4組2、設(shè)備布置方案參考平面圖:1.29m0.8m0.8m0.8m1.1m0.8m0.8m0.8m0.92m“ °* *7* hn勺rLL十r1m1m0.8m0.8m0.8m0.8m0.8m1.11m1m8.11m3、斷路器控制二次原理圖（參考）L11RD2RD101屮 D10-11 坯/遠(yuǎn)方一2、LW就地D23-

6、25103107TA=eztD19 D20 QF3134 C2_ C1 109 D21 D221112 A2XF-U12223HA-U1QFHW2411142113115D14RWQF2141 QFuWd15D12BW D16A1-CA D1711981CHB3B1B284 QF熔斷器就地遠(yuǎn)方就地遠(yuǎn)方分閘合閘合閘信號(hào)分閘信號(hào)故障信號(hào)儲(chǔ)能及 儲(chǔ)能信號(hào)102四、具體要求1、時(shí)間節(jié)點(diǎn):1) 2014年11月17日：設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)發(fā)布，班長(zhǎng)負(fù)責(zé)分組通知和任務(wù)書(shū) 下達(dá)，同學(xué)2天內(nèi)熟悉任務(wù)書(shū)內(nèi)容。2) 2014年11月19日上午10點(diǎn)至11點(diǎn)30分，A404教室，指導(dǎo)教師講 解任務(wù)書(shū)內(nèi)容，設(shè)計(jì)答疑。3) 20

7、14年11月19日下午1: 305: 00，電信樓140電氣工程系綜合 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，動(dòng)手操作熟悉設(shè)備及設(shè)計(jì)內(nèi)容，答疑，記錄，現(xiàn)場(chǎng) 設(shè)計(jì)。4) 2014年11月20日2014年11月25日，同學(xué)分組討論設(shè)計(jì)階段。5) 2014 年 11 月 26 日 8: 3011: 30,下午 1: 304: 00 電信樓 140電氣工程系綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放，指導(dǎo)教師現(xiàn)場(chǎng)答疑，設(shè)計(jì)指導(dǎo)、 帶電操作驗(yàn)證設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果。6) 2014年11月28日8: 0011: 30, A404教室，設(shè)計(jì)交流，指導(dǎo)教 師總體講解，同學(xué)分組講解設(shè)計(jì)成果。7) 2014年11月29、30日，設(shè)計(jì)報(bào)告撰寫(xiě)提交。8) 2014

8、年11月30日，17: 00為報(bào)告提交截止時(shí)間。評(píng)分參考：評(píng)分項(xiàng)目出勤及操作內(nèi)容完整度設(shè)計(jì)深度圖表規(guī)范內(nèi)容講解分值比例30%20%10%10%30%第二部分設(shè)計(jì)書(shū)簡(jiǎn)要介紹10kV配電網(wǎng)屬中壓配電網(wǎng)，它延伸至用電負(fù)荷的中心或居民小區(qū)內(nèi)，直接 面對(duì)工礦企業(yè)和居民等廣大用戶(hù)的供電需要，起著承上啟下確保用戶(hù)供電的作 用，因此10kV配電網(wǎng)所處的地位十分重要。在配電工程中，能否保證系統(tǒng)安全、 經(jīng)濟(jì)可靠地運(yùn)行，工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量是一個(gè)重要的條件。在實(shí)驗(yàn)室模擬的情況下，就是首先通過(guò)升壓變壓器將 220V的工頻電流升到 10kV的高壓，然后經(jīng)過(guò)模擬長(zhǎng)距離輸電的等效阻抗到降壓變壓器，降到380V后傳輸?shù)截?fù)載。上面的

9、設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)就要求我們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)室模擬情況下的 10kV變電站系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)涉及到負(fù)荷容量、短路電流的計(jì)算，主接線方式、 母線、導(dǎo)線以及變壓器、斷路器的選擇，還有無(wú)功功率的補(bǔ)償、遠(yuǎn)動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)的 設(shè)計(jì)等等。根據(jù)10kV變電站的特性，本次設(shè)計(jì)只涵蓋了從高壓 10kV開(kāi)始經(jīng)過(guò)變壓器 降到380V并傳送到負(fù)載這一部分，并從主接線選用、短路電流、設(shè)備選型、繼 保配置、設(shè)備布置、配網(wǎng)自動(dòng)化等方面論述了 10kV變電站設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和設(shè) 計(jì)程序。關(guān)鍵詞：電氣主接線，無(wú)功補(bǔ)償，斷路器回路，短路電流計(jì)算10kV電源LA-10kV干式戶(hù)內(nèi)電流傳感器RN2-10/0.5-15戶(hù)內(nèi)高壓熔斷器SH204-C40低壓斷路

10、器380V母線SH204-C40低壓斷路器LMZJ1-0.5低壓電流互感器第三部分主接線方案的選擇在發(fā)電廠和變電所中，發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電抗器、電容 器、互感器、避雷器等高壓電器設(shè)備，以及將它們連接在一起的高壓電纜和母線， 按其功能要求組成的接收和分配電能的主回路，叫做電氣主接線。電氣主接線的正確與否對(duì)電力系統(tǒng)的安全、 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定和 調(diào)度的靈活性，以及電器設(shè)備的選擇等等都有重大影響。在選擇電氣主接線時(shí)， 應(yīng)注意電壓等級(jí)、進(jìn)出線回路數(shù)、負(fù)荷性質(zhì)等條件，并應(yīng)滿(mǎn)足可靠性、靈活性、 經(jīng)濟(jì)性以及先進(jìn)性等要求?？紤]到是380V低壓側(cè)需要安置母線，且出線只有 4回時(shí)，從經(jīng)濟(jì)的

11、角度出 發(fā)初步考慮單母線接線和單母線分段。由于單母線分段比單母線接線可靠性更好 且在今后的可擴(kuò)建性上比單母線接線更方便， 故最終我們組選擇單母線分段的主 接線方案ZN63A （ VS1）-12手車(chē)式高壓真空斷路器SCB10-50kVA/10kV/0.4kV環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式變壓器20kVar電容補(bǔ)償柜5kVar電抗器5kVA電動(dòng)發(fā)電機(jī)組20kW電加熱爐第四部分主變壓器的選擇主變壓器的容量、臺(tái)數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。若主變壓 器容量選擇過(guò)大，會(huì)使變電設(shè)備能力無(wú)法充分利用， 不僅造成投資浪費(fèi)，還會(huì)引 起運(yùn)行費(fèi)用的增加；反之，若主變壓器容量選擇過(guò)小，則會(huì)無(wú)法滿(mǎn)足負(fù)荷的供電 需求，也會(huì)影

12、響發(fā)電機(jī)的發(fā)電能力。由負(fù)荷計(jì)算可得負(fù)荷容量為27.70kVA，主變壓器的負(fù)載率取0.65,故變壓 器的額定容量應(yīng)不小于42.62kVA (27.70/0.65=42.62)。目前，國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)容量(單位:kVA)為:30 ,50 ,63 ,80 ,100 ,125 ,160 ,200 ,250,315 ,400 ,500 ,630 ,800 , 1000 ,1250 ,1600 ,2000此外主變壓器的容量一般按變電所建成 510年的規(guī)劃負(fù) 荷選擇，故主變壓器容量初步確定為50kVA?？紤]到實(shí)驗(yàn)室模擬情況下的負(fù)荷為 三級(jí)負(fù)荷，一臺(tái)50kVA主變壓器即可滿(mǎn)足要求。容量確定后，從以下幾個(gè)方面確定變壓

13、器的型式：一、相數(shù)的確定由于330kVA及以下變電所的主變壓器若無(wú)特殊情況均應(yīng)采用三相變壓器， 此次10kVA變電站王變壓器米用三相變壓器。二、繞組數(shù)及連接方式的確定采用三繞組及yn聯(lián)結(jié)方式三、調(diào)壓方式的確定由于負(fù)載容量不大，投切負(fù)載時(shí)不會(huì)產(chǎn)生大的電壓波動(dòng)， 故選擇無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓 方式。四、冷卻方式的確定由于是室內(nèi)變壓器，考慮到安全因素，采用空氣自冷或風(fēng)冷的方式。因此選擇SCB10-50kVA/10kV環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式變壓器SCB10-50KVA/10KV環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式變壓器型號(hào)參數(shù)規(guī)格商標(biāo)華恒型號(hào)SCB10-50kVA結(jié)構(gòu)形式環(huán)氧樹(shù)脂澆注干式電力變壓器繞組數(shù)三相規(guī)格容量50kVA電壓等級(jí)10-

14、0.4(kV)冷卻方式AN/AF調(diào)壓方式無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓聯(lián)接組標(biāo)號(hào)Dyn11/Yyn0短路阻抗4%第五部分電氣元件的選擇及校驗(yàn)、低壓母線的選擇及校驗(yàn)S由公式5 a可得低壓側(cè)負(fù)荷電流".曬其中線電壓U取低壓側(cè)380V。由于銅母線比鋁母線的導(dǎo)電性能好很多， 因此選擇銅制母線。由下表選擇單 片TMY-15 3銅母線，該母線能持續(xù)通過(guò)的安全電流為 210A，比負(fù)荷電流42.09A 大，可滿(mǎn)足長(zhǎng)期發(fā)熱要求；尺寸單片urn帯坤銭就流就(安)單片TMY銅瑪幾駅流戴($)ti£Eii1ST30tJSt25遲3Qt35t2兀3CV35L2sr3冗35T?苗刈偌15514S155155H5加138溺

15、210刪18520X3215202189515202139即5258m2752丸22.25X3悴233旳249233340320299340320屈北5321370珈J 2$47S輛41844741840X44514224514226155875505&755O4DXS540如皿MSS1247970065861670S6626205DX56?5翱56X630S«860觀75?酗8177655OK6740635-砧174S7006S695S39784096090284560X6a?o817?6SasoS2?77411251060990114S1075101030X6115010

16、8010101170110010301480139013501510142013301WX61425184012551455B7012801£1017001590187S17601650£0X8102S瘀4021040977915132012401160134S126S118580X813101如1160隔12741193K901S90149017S516SD1545looxa1625153014301650159014Sfl20S01555183021802D5D1920120 x a190017&516703040192017952400225521102600

17、2他2290115S10851015118011101040147513G0152514331342sax io143013901305154014501355150017551670199018701750100X10U2Q171016001910180016302 no2170203DH7C-2価Z175130X102070194S1S20230021602020M5024902330295027702600卜面進(jìn)行母線的動(dòng)熱穩(wěn)定性校驗(yàn)?zāi)妇€的熱穩(wěn)定校驗(yàn)2 母線的最小截面積S m in11 95 mm2母線的實(shí)際截面積S 3 15 45mm，滿(mǎn)足熱穩(wěn)定條件S »和母線的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)導(dǎo)

18、體最大相間應(yīng)力ph 0.12 106Paphal 。、導(dǎo)線截面的選擇般銅線安全計(jì)算方法是：2.5平方毫米銅電源線的安全載流量28A。 4平方毫米銅電源線的安全載流量35A。 6平方毫米銅電源線的安全載流量48A。10平方毫米銅電源線的安全載流量-65A。16平方毫米銅電源線的安全載流量91A。25平方毫米銅電源線的安全載流量-120A。故銅導(dǎo)線的截面積選擇10 mm2三、高壓斷路器的選擇及校驗(yàn)根據(jù)高壓側(cè)的電壓選擇額定電壓為 10kV的斷路器，我們初步選擇ZN63A (VS1) -12型系列戶(hù)內(nèi)高壓真空斷路器。由下圖可得該斷路器的開(kāi)斷容量為 415MVA，大于三相短路容量1.18MVA , 故滿(mǎn)

19、足要求。單懂1kV12kAuJI. 344)503A1WQ630 1250 L種)1 呦 IMO MO SIX lll«4kA50KO900125S議定址M施J耐量肚就kAZ531.54050I 6配;F瓦沱養(yǎng)佈電兀悴悵1A5061RDOD1257削成飯件忠滅JT新肚骰it5<J54so 2012四、低壓斷路器的選擇低壓側(cè)根據(jù)低壓側(cè)電壓選擇額定電壓為380V的SH204-C40斷路器。斷路器額定電流=1.22倍計(jì)算電流。根據(jù)被保護(hù)負(fù)載的不同，小型斷路器 具有不同的保護(hù)特性：B型曲線脫扣特性：瞬時(shí)脫扣范圍(3 5) In,用于保護(hù)短路電流較小的負(fù)載(如電源、長(zhǎng)電纜等) C型曲線脫

20、扣特性：瞬時(shí)脫扣范圍(5 10) In,用于保護(hù)常規(guī)負(fù)載和配電線纜D型曲線脫扣特性：瞬時(shí)脫扣范圍(10 14) In,用于保護(hù)起動(dòng)電流大的沖擊性負(fù)載(如電動(dòng)機(jī)， 變壓器等)。因此選擇D型曲線的過(guò)電流脫扣器。第六部分功率因數(shù)的補(bǔ)償按系統(tǒng)的最小的功率因數(shù)，即只有電動(dòng)發(fā)電機(jī)組和電抗器投入使用，此時(shí)功 率因數(shù)cos 044.72%，為了將功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.98，此時(shí)補(bǔ)償功率Qoc 7.2kVar，即投入兩組補(bǔ)償電容即可。按最大功率因數(shù)，即電加熱爐、電動(dòng)發(fā)電機(jī)組以及電抗器都投入使用，cos 186.6%，為了將功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.98，此時(shí)補(bǔ)償功率Qic 9.05kVar，也只需要投入 兩組補(bǔ)償電容。第七

21、部分10kV斷路器的控制回路、就地手動(dòng)合閘KCHJQELoJLKCFTr-D-Sft«遠(yuǎn)古qsa*Jillr>R-4K3SAI隴閘回閒手保護(hù)醛期事控合胡手曲合LCFI3KCFVh步驟：1控制開(kāi)關(guān)S旋至“就地”位置、遙控壓板 XB2打開(kāi)，2. 按下控制開(kāi)關(guān) “SA 合” ，（+W） S SA 合一KCFV2 K3QF2YC （-W） 接通，斷路器合閘，3. QF1閉合、觸點(diǎn)QF2斷開(kāi)，4. （ +W） K7 HRQF1 YT （-W）接通，于是紅燈發(fā)光，表明斷路器處 于合閘狀態(tài)，5. 同時(shí)合閘位置繼電器K7也勵(lì)磁動(dòng)作，發(fā)出合閘信息。、遠(yuǎn)方遙控合閘KcniDKGFUaKCFVKCF

22、V2擺作電睥M回踐孚型晚利保FMM乎HU 柴簡(jiǎn)手曲會(huì)幅合民同醫(yī)KCFVV步驟：1控制開(kāi)關(guān)S旋至“遠(yuǎn)方”位置、遙控壓板 XB2接通,(+W) s XB2 K2R (-W)接通，2. K2勵(lì)磁并動(dòng)作，發(fā)出可進(jìn)行操作信息，通過(guò)遠(yuǎn)方合閘繼電器K5動(dòng)作，使其常開(kāi)觸點(diǎn)K5閉合，3. (+W) SXB2-K5 KCFV2 K3QF2 YC (-W)接通，斷路器合閘 以下與就地手動(dòng)合閘相同。二、就地手動(dòng)跳閘SKARKCblu-attMMD期t打K方昭控倉(cāng)幫芋訪臺(tái)瞬審回廉t3曰“KCFV2KCFI2KCFV1KtiECH步驟:1控制開(kāi)關(guān)S旋至“就地”位置、遙控壓板X(qián)B2打開(kāi)，按下控制開(kāi)關(guān)“SA跳” (+ W)

23、S SA 跳一K1 (-W)接通，2. K1勵(lì)磁并動(dòng)作，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，(+W) K1 KCF1 QF1YT (-W) 接通，斷路器跳閘，3. QF1斷開(kāi)，切斷跳閘線 圈YT的電源；QF2閉合，綠燈HG發(fā)光，表明斷路 器處于跳閘狀態(tài)，跳閘位置繼電器 K6動(dòng)作發(fā)出跳閘信息。四、遠(yuǎn)方自動(dòng)跳閘o-sen手就at削保護(hù)覽用3豪控薦常SA3麥功合用昭輪回賂腳袖合常KCFVKCFV2SftMa ALJsIK&XB1ssr步驟：1控制開(kāi)關(guān)S旋至“遠(yuǎn)方”位置、遙控壓板X(qián)B2接通,(+W) SXB2 K2 R( -W)接通，2. K2動(dòng)作，發(fā)出可進(jìn)行操作信息，通過(guò)遠(yuǎn)方跳閘繼電器 K4動(dòng)作，使其常開(kāi)觸點(diǎn)

24、K4閉合，3. K1勵(lì)磁并動(dòng)作，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，(+W) K1 KCF1 QF1YT (-W) 接通，斷路器跳閘，4. QF1斷開(kāi)，切斷跳閘線YT的電源；QF2閉合，綠燈HG發(fā)光，表明斷路器處 于跳閘狀態(tài)，跳閘位置繼電器 K6動(dòng)作發(fā)出跳閘信息。五、防“跳躍”閉鎖fT0-KCH1KF¥2手功虞利乎IR/住閒K4/IK*控督常手衲會(huì)聶l»JR回略原理：1當(dāng)操作斷路器跳閘時(shí)，電流線圈 KCF I勵(lì)磁，其常開(kāi)觸點(diǎn)KCF I 1和KCF I 2 閉合。2當(dāng)合閘于故障的線路并出現(xiàn)控制開(kāi)關(guān)“ SA”正電源持續(xù)存在時(shí)，電壓線圈 KCFV啟動(dòng)，其常閉觸點(diǎn)KCFV2斷開(kāi)，切斷了合閘回路，避免斷

25、路器的再次合 閘。第八部分平面布置圖0.8m1.29m0.8m0.8m1.1m0.8m0.8m0.92m電抗器柜進(jìn)線柜aJ1m0.8m0.8m0.8m0.8m0.8m1.11m1m1mm電容 補(bǔ)償柜電加熱爐柜電動(dòng)發(fā)電 機(jī)組柜0.8m8.11m0.38kV升壓10kV10kV降壓0.38kV監(jiān)控柜進(jìn)線柜變壓器柜開(kāi)關(guān)柜傳輸線路柜變壓器柜出線柜第九部分計(jì)算部分、負(fù)荷容量的計(jì)算電加熱爐：P=20kW, Q=Ptan20 0.29 5.83kVar （功率因數(shù)取 0.96）;電動(dòng)發(fā)電機(jī)組： P Seos 5 0.8 4kW ,Q Ssin 5 0.6 3kVar （功率因數(shù) 取 0.8）；根據(jù)負(fù)荷計(jì)算，

26、S ； P2Q2，按最大負(fù)荷計(jì)算，P=20+4=24kW，Q=5.83+3+5=13.83kVar,故 S=27.70 kVA，此時(shí)功率因數(shù)為 eos =0.866；S負(fù)荷電流Ie =42.09A，其中線電壓U取低壓側(cè)380V。V3U、短路電流的計(jì)算在算低壓側(cè)短路電流時(shí)通常采用有名值法計(jì)算，即將各電氣參數(shù)歸算到低壓側(cè)（0.4kV）網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，然后相加求出總阻抗。由于等效短路電路中的電抗遠(yuǎn)大于電 阻，所以往往就用總電抗直接代入總阻抗中計(jì)算。短路電流計(jì)算公式Up3,Rd；X：，其中Up為低壓側(cè)的電壓平均值,Xd為折算到低壓側(cè)的電抗。由于高壓側(cè)系統(tǒng)容量折算后的低壓電抗、 高壓側(cè)阻抗（包括斷路器、刀開(kāi)關(guān)的

27、等 效阻抗）折算后的低壓阻抗以及變壓器的電阻相對(duì)于變壓器的電抗來(lái)說(shuō)可以忽略不計(jì)，故Xd Xb U%Up0.04 3 4002，其中Xb為變壓器的電抗。Se p 50 103代入后可得三相短路電流l=1.80kA。 沖擊系數(shù)Keh取1.8短路沖擊電流 ish 2KshI 2 1.8 1.80 4.61kA短路沖擊電流有效值Ish I 1 2（Ksh 1）21.80 1 21.8 1 21.80 1.51 2.73kA 三相短路容量S 3 Up I 1.18MVA三、母線的熱穩(wěn)定性校驗(yàn)取短路持續(xù)時(shí)間為tjx 1.2S，由銅母線的熱穩(wěn)定校驗(yàn)公式Smin1.tjx得165母線的最小截面積Smin1.8

28、0 103165.1.2211.95 mm四、母線的動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)單位長(zhǎng)度導(dǎo)體所受相間電動(dòng)力7 12713 2fph 1.73 10 7 iSh1.73 10-74.61 1031 9.19N/mphsh0.4其中ish為三相短路沖擊電流，為相間距離，取0.4m，為動(dòng)態(tài)應(yīng)力系數(shù);導(dǎo)體最大相間應(yīng)力PhphL29.19 1.2210W10 1.07 10-560.12 10 PaW為導(dǎo)體的截面系數(shù)，由于導(dǎo)體布置方式為單條平放，故bh20.01 0.0826-531.07 10 m 。五、功率因數(shù)補(bǔ)償按系統(tǒng)的最低的功率因數(shù)，即只有電動(dòng)發(fā)電機(jī)組和電抗器投入使用，F(xiàn)05 0.8 4kW，Q05 0.6 5

29、 8kVar，cos 044.72%，為了將功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.98，此時(shí)補(bǔ)償功率Qoc F0 (tan 0 tan )42-0.2 7.2kVar ;按最大功率因數(shù)，即電加熱爐、電動(dòng)發(fā)電機(jī)組以及電抗器都投入使用,R=24kW，Q1=13.83kVar，cos 1 86.6%，為了將功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)?.98，此時(shí)補(bǔ)償功率Q1C R tan 1 tan 24 0.577 0.20 9.05kVar。第十部分參考文獻(xiàn)1 同濟(jì)大學(xué)工廠供電M.上海：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008-5-1 : 332-3342 鞠平.電力工程M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011-073 陳珩.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析M.北京：中國(guó)電力

30、出版社，20074 西北電力設(shè)計(jì)院.電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)M.上海：上海人民出版社，1972-03徐永根.工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)M.北京：水利電力出版社，1994吳文傳,張伯明，孫宏斌.電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化M.北京：清華大學(xué)出版社，2011第十一部分組員分工及心得一、組員分工1152311劉榕雄：相關(guān)資料的收集和整理，計(jì)算過(guò)程驗(yàn)證與結(jié)果校驗(yàn)，設(shè)計(jì)書(shū) 的整理。1152317應(yīng)承偉：負(fù)荷、功率因數(shù)、無(wú)功功率補(bǔ)償以及短路電流的計(jì)算，母線 動(dòng)熱穩(wěn)定性的校驗(yàn)，主接線方案的確定，母線及導(dǎo)電截面的選擇，PPT的制作,設(shè)計(jì)書(shū)的撰寫(xiě)。1152325劉元暉：變電所資料的收集與整理，計(jì)算結(jié)果的校驗(yàn)，PPT的制作與排版，設(shè)計(jì)

31、書(shū)的整理與排版。1152326王 騰：變壓器，斷路器的選型與確定，控制回路的確定及繪圖，主 接線圖以及平面布置圖的制作，PPT的整理，最終答辯，設(shè)計(jì)書(shū)的撰寫(xiě)與整理。1152328鄧小軒：設(shè)備資料的收集與整理，相關(guān)計(jì)算結(jié)果的校驗(yàn)，設(shè)計(jì)書(shū)的整 理。、組員心得1、1152311劉榕雄的心得本次電力系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)我主要負(fù)責(zé)的是前期資料的搜集和整理，中期配合組員完成計(jì)算過(guò)程，以及后期的報(bào)告整理。在剛接到課程任務(wù)書(shū)的時(shí)候，我們組里的人對(duì)這些要求和內(nèi)容都感覺(jué)既陌生 又熟悉，雖然曾經(jīng)在電力系統(tǒng)課上接觸過(guò)相似的內(nèi)容， 但是這樣的實(shí)際設(shè)計(jì)題還 是第一次。我主要負(fù)責(zé)的是到圖書(shū)館借閱相關(guān)的書(shū)籍， 特別是我們同濟(jì)大學(xué)自

32、己 編的工廠供電一書(shū)，以及到網(wǎng)上查閱相關(guān)資料，為接下來(lái)的設(shè)計(jì)和計(jì)算做好準(zhǔn)備 工作。由于在準(zhǔn)備考研，我必須說(shuō)自己的大部分時(shí)間都花在了復(fù)習(xí)考研上， 所以在 中期的計(jì)算過(guò)程中，我只能用自己在電路理論這門(mén)考研課上比較熟悉的知識(shí)來(lái)協(xié) 助組內(nèi)的成員完成相關(guān)計(jì)算。由于我在電力系統(tǒng)這門(mén)課上學(xué)習(xí)的知識(shí)比較牢固， 有時(shí)候也幫助組內(nèi)成員理解一些相關(guān)概念。在后期的報(bào)告撰寫(xiě)上，我?guī)椭瓿闪藞?bào)告的整理，減輕了組員的負(fù)擔(dān)，在答 辯的基礎(chǔ)上對(duì)計(jì)算結(jié)果和設(shè)計(jì)結(jié)果做了一些改進(jìn)?？傮w來(lái)說(shuō)，這次課程設(shè)計(jì)的收獲很大，很感謝系里給了我們這樣的一次機(jī)會(huì) 能親身實(shí)踐和設(shè)計(jì)，使得知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合，這一過(guò)程也離不開(kāi)張老師一路上的 指導(dǎo)。最后，由

33、于自己還要忙于考研，對(duì)于時(shí)間分配和管理的能力也得到了提升， 并且要對(duì)組內(nèi)的王騰和應(yīng)承偉兩位同學(xué)表示感謝， 因?yàn)樗麄兺瓿闪诉@次課程設(shè)計(jì) 的很多工作。而我自己也十分希望以后能繼續(xù)深入學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)。2、1152317應(yīng)承偉的心得本次課設(shè)我主要負(fù)責(zé)資料的整理、 設(shè)計(jì)方案的確定、ppt以及報(bào)告的制作等。 剛拿到這個(gè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)時(shí)，我就把里面的要求仔細(xì)的研讀了一遍。 發(fā)現(xiàn)很多東西都可以在課本上找到，所以我當(dāng)時(shí)就挺放心的。但是隨著項(xiàng)目的進(jìn)行，我發(fā) 現(xiàn)也就主接線的設(shè)計(jì)比較容易，因?yàn)樨?fù)載少且電壓等級(jí)低。但是從負(fù)荷容量的計(jì) 算和電壓器容量的確定開(kāi)始我們就開(kāi)始出問(wèn)題了。 首先負(fù)荷容量的計(jì)算我對(duì)那些 負(fù)載應(yīng)該參與計(jì)算不

34、確定，而在算的過(guò)程中也經(jīng)常忘記了某一負(fù)載的無(wú)功或者有 功功率。在負(fù)荷容量確定后，我們?cè)谧儔浩鞯娜萘看_定上也犯了很大錯(cuò)誤， 忘了 變壓器的額定電壓是分等級(jí)的，而不是想定在多少就定在多少。還有就是無(wú)功的 補(bǔ)償，從這次設(shè)計(jì)中我們知道了實(shí)際中的補(bǔ)償并不是單純的計(jì)算，還要考慮負(fù)載的負(fù)荷率。只有在考慮了負(fù)載的平均負(fù)荷率后再考慮無(wú)功補(bǔ)償才有意義。在短路點(diǎn)計(jì)算方面我也收獲不少，在電氣設(shè)備的選擇方面我體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)協(xié) 作的重要性，小組成員對(duì)于相關(guān)設(shè)備型號(hào)的確定給了我很大幫助。斷路器回路的設(shè)計(jì)這一要求讓我對(duì)斷路器的控制及信號(hào)回路的工作原理有了一個(gè)深入的了解， 而一些圖形的初步繪制也讓我解除了一些繪圖軟件?？傊@次小設(shè)計(jì)讓