某機械廠降壓變電所電氣初步設計

1、 摘要：電能是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，做好工廠供電設計對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)、實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有重要意義。工廠供電首先要能滿足工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，其次要供電安全，供電可靠，技術先進和經(jīng)濟合理，并做好節(jié)能。本設計根據(jù)某機械廠所取得的電源和該廠用電負荷的實際情況，同時參考該工廠平面圖，適當考慮了生產(chǎn)的發(fā)展，按工廠的基本要求，對各車間進行了負荷計算和無功補償；確定了變電所的位置與型式及變電所主變壓器的臺數(shù)、容量和類型；計算了短路電流；選擇了變電所主接線及高低壓設備和進出線；配置了繼電保護裝置、防雷裝置和接地裝置；繪出了設計圖樣，完成了該機械廠的降壓設計。關鍵詞：計算負荷，無功補償，變壓器，短路電

2、流目錄第一章 緒 論1.1、工廠供電的概念 工廠供電（electric power supply for industrial plants）,就是指工廠所需電能的供應和分配，亦成為工廠配電。工廠供電系統(tǒng)就是將電力系統(tǒng)的電能降壓再分配分配到各個廠房或者車間當中去，它由工廠降壓變電所，高壓配電線路，車間變電所，低壓配電線路及用電設備組成。工廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設計，是根據(jù)各個車間負荷數(shù)量和性質，生產(chǎn)工藝對符合的要求，以及符合布局，結合國家供電情況解決對各部門的安全可靠，經(jīng)濟技術的分配電能問題。其基本內容有以下幾個方面：進線電壓選擇；變電所位置的電氣設計；短路電流的計算及繼電保護；電器設備的選

3、擇；車間變電所位置和變壓器數(shù)量、容量的選擇；防雷接地裝置設計等。1.2、工廠供電的意義眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。電能既易于由其他形式的能轉換而來，也易于轉換成為其他形式的能量以供應用。電能的輸送和分配既簡單經(jīng)濟，又便于控制、調節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化，而且現(xiàn)代社會的信息技術和其他高新技術無一不是建立在電能應用基礎之上的。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟生活中應用及為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源動力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很少（除電化學加工等工業(yè)外）。例如在機械工業(yè)中，電費開支僅占成本的5%左右。從投資額來看，一般機械工廠在供電設備上

4、的投資，也僅占總投資的5%左右。因此，電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而是在于工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一個方面說，如果工廠供電突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴重的后果。例如某些對供電可靠性要求很高的工廠，即使是極短時間的停電，也會引起重大設備的損壞，或者引起大量產(chǎn)品報廢，甚至可能發(fā)生重大的人生事故，給國家和人民帶來經(jīng)濟上或生態(tài)環(huán)境上甚至政治上的重大損失。因此，做好工廠供電對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。工廠供電要

5、很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務，切實保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能和環(huán)保工作，就必須達到以下基本要求：（1）、安全 在電能的供應、分配和使用中，不應發(fā)生人身事故和設備事故。（2）、可靠 應滿足電能用戶對供電可靠性即連續(xù)供電的要求。（3）、優(yōu)質 應滿足電能用戶對電壓和頻率等質量的要求。（4）、經(jīng)濟 供電系統(tǒng)的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少由色金屬的消耗量。此外，在供電工作中，應合理地處理局部和全局、當前和長遠等關系，既要照顧局部和當前利益，有要有全局觀點，能顧全大局，適應發(fā)展。例如計劃用電問題，就不能只開率一個單位的局部利益，更要有全局觀點。第二章、設計任務2.1、設計要求要求

6、根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負荷的實際情況，并考慮到工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠、技術先進、經(jīng)濟合理的要求，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，選擇變電所主接線及高低壓設備和進出線，最后按要求寫出設計說明，繪出設計圖樣。2.2、設計依據(jù)、工廠負荷情況本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負荷利用小時為5000h，日最大負荷持續(xù)時間為8h。該廠鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級負荷外，其余均屬于三級負荷。低壓動力設備均為三相，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。全廠負荷情況如下表所示。表1 工廠負荷統(tǒng)計資料工廠編號廠房名稱負荷類型設備容量kw需要

7、系數(shù)功率因素1鑄造車間動力6000.40.70照明200.81.002鍛造車間動力4000.20.65照明150.81.003金工車間動力4000.20.65照明150.71.004工具車間動力3500.20.60照明100.81.005電鍍車間動力3000.50.80照明100.71.006熱處理室動力3000.50.75照明100.71.007裝配車間動力2000.40.70照明50.81.008機修車間動力2000.30.60照明40.71.009鍋爐房動力600.70.80照明20.91.0010倉庫動力300.40.80照明20.91.0011生活區(qū)動力4000.81.00、供電電源

8、情況按照工廠與當?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10kv的功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，該干線的導線牌號為LGJ185，導線為等邊三角形排列，線距為2m；干線首端（即電力系統(tǒng)的饋電變電站）距離本廠約10km。干線首端所裝設的高壓斷路器斷流容量為500MVA，此斷路器配備有定時限過流保護和電流速斷保護，定時限過流保護整定的動作時間為1.2s。為滿足工廠二級負荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡線由鄰近的單位取得備用電源。已知與本廠高壓側有電氣聯(lián)系的架空線路總長度為100km，電纜線路總長度為25km。第三章 負荷計算和無功功率補償3.1、負荷計算的目的、意義及原則(

9、1)、供電系統(tǒng)要能安全可靠地正常運行，其中各個元件（包括電力變壓器、開關設備及導線、電纜等）都必須選擇得當，除了應滿足工作電壓和頻率的要求外，最重要的就是要滿足負荷電流的要求。因此有必要對供電系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的店里負荷進行統(tǒng)計計算。(2)、工廠計算負荷是選擇工廠電源進線及主要電氣設備包括主變壓器的基本依據(jù)，也是計算工廠功率因素及無功補償容量的基本依據(jù)。計算負荷確定得是否合理，直接導致電器和導線電纜的選擇是否經(jīng)濟合理。如果計算負荷確定得過大，將使電器和導線電纜的選擇過大，造成投資和有色金屬的浪費。如果計算負荷確定得過小，又將使電器和導線電纜處于過負荷下運行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導致絕緣過早老化

10、甚至燃燒引起火災，同樣會造成更大的損失。有此可見，正確確定計算負荷意義重大。(3)、計算負荷又成為需要負荷或者最大負荷。計算負荷是一個假象的持續(xù)性負荷，熱效應與同一時間內實際變動負荷所產(chǎn)生的最大熱效應相等。在配電設計中，通常采用30分鐘的最大平均負荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或導體的依據(jù)。(4)、平均負荷為一端時間內用電設備所消耗的電能與該段時間之比。常選用最大負荷班（即有代表性的一晝夜內電能消耗量最多的一班）的平均負荷，有時也計算年平均負荷。平均負荷用來計算最大負荷和電能消耗量。(5)、尖峰電流單臺或者多臺用電設備持續(xù)一秒鐘左右的最大負荷電流。一班取啟動電流上午周期分量作為計算電壓損失、電壓波動

11、和電壓下降以及選擇電器和保護元件的一句。在校驗瞬動元件時，還應該考慮啟動電流的非周期分量。3.2、全廠負荷計算及表示方法我國目前普遍采用的確定用電設備計算負荷的方法，有需要系數(shù)法和二項式法。但是，綜合本設計的實際情況，在這里采用需要系數(shù)法來確定。主要計算公式有：有功功率： 無功功率： 視在功率： 計算電流：1、鑄造車間計算（=0.95,） 1)、動力計算負荷=600kw0.4=240 KW =240kw1.02=244.8kvar 2）、照明計算負荷 =20kw0.8=16 KW 16kw0=0kvar 由以上式子可求得:240kw + 16kw256KW 244.8kvar + 0kvar2

12、44.8kvar 3)、鑄造車間總的有功和無功計算負荷： 0.95256kw243KW 0.97244.8kw238KW通過以上所求得的數(shù)據(jù)，再根據(jù)公式可求得鑄造車間總的視在計算負荷和總的計算電流： 129KVA113A2、 其余車間計算負荷 按照需要系數(shù)法計算出其余車間的計算負荷，見下表。計算方法如鑄造車間的計算方法（計算過程略）。編號 名稱類別設備 容量 需 要 系 數(shù) Kd計算負荷1鑄造車間動力6000.40.71.02240244.8照明200.81.00160小計620256244.83595462鍛壓車間動力4000.20.651.178093.6照明150.81.00120小計4

13、159293.61352053金工車間動力4000.20.651.178093.6照明150.71.0010.50小計41590.593.6133.52034工具車間動力3500.20.61.337093照明100.81.0080小計3607893124.7189.55電鍍車間動力3000.50.80.75150112.5照明100.71.0070小計310157112.5194.5295.56熱處理車間動力3000.50.750.88150132照明100.71.0070小計310157132207314.57裝配車間動力2000.40.71.028081.6照明50.81.0040小計20

14、58481.61181798機修車間動力2000.30.61.336079.8照明40.71.002.80小計20462.879.8102.81569鍋爐房動力600.70.80.754231.5照明20.91.001.80小計6243.831.554.382.510倉庫動力300.40.80.75129照明20.91.001.80小計3213.8916.825.511生活區(qū) 動力4000.81.003200320486總計（380V側）動力32401355971.4照明930.81287.2942.3159524333.3無功功率補償1、通過上表的數(shù)據(jù)可計算出：補償前變電所低壓側的功率因數(shù)：

15、 低壓側所需裝設的并聯(lián)電容器容量為： 補償后變壓器低壓側視在計算負荷： KW 變壓器有功損耗： 變壓器無功損耗： 變電所高壓側的計算負荷為： 補償后工廠的功率因數(shù)為： 2、由以上計算可知，該廠380V側最大負荷是時的功率因數(shù)是0.77，而供電部門要求該廠10KV進線側最大負荷是的功率因數(shù)不應低于0.9.考慮到主變壓器的無功損耗遠大于有功損耗,因此380V側最大負荷因數(shù)時功率因數(shù)應稍大于0.90，在這里暫取0.92來計算380V側所需無功功率補償容量（計算為以上“低壓側所需裝設的并聯(lián)電容器容量的計算”）。根據(jù)對負荷容量的計算，GGJ1型低壓無功功率自動補償屏適合本設計使用。所以選擇GGJ1方案進

16、行補償。型號選擇BCMJ0.4163,這種型號分別有A、B、C三種補償柜，補償容量分別為160kvar，128kvar，96kvar。補償裝置如下圖所示。圖 3-1 無功功率補償柜 根據(jù)以上計算可知，因此在這里選GGJ1型BCMJ0.4163補償柜，兩個B柜，一個C柜?？側萘咳?，因此380V側補償后的負荷為350.78kva。根據(jù)公式： 視在功率： 計算電流：可得無功補償后工廠380V側和10KV側的負荷計算如下表所示： 項目計算負荷380V側補償前負荷0.77857.2702.7811081685380V側無功補償容量-352380V側補償后負荷0.91857.2350.789261409主

17、變壓器功率損耗10KV側負 荷計算0.92865.02389.8894955、無功補償?shù)闹饕饔脽o功補償?shù)闹饕饔镁褪翘岣吖β室驍?shù)以減少設備容量和功率損耗、穩(wěn)定電壓和提高電能質量，在長距離輸電中提高系統(tǒng)輸電穩(wěn)定性和輸電能力以及平衡三相負載的有功和無功功率。安裝并聯(lián)電容器進行無功補償，可限制無功補償在電網(wǎng)中傳輸，相應減小了線路的點電壓損耗，提高了配電網(wǎng)的電壓質量。無功補償應根據(jù)分級就地和便于調整電壓的原則進行配置。同時，無功補償還應該集中補償和分散補償相結合。，以分散補償為主；高壓補償與低壓補償想結合，以低壓補償為主；調壓與降壓想結合，并且與配電網(wǎng)建設改造工程同步規(guī)劃、設計、施工、同步投運。無功

18、補償?shù)闹饕饔镁唧w體現(xiàn)在：（1）、提高電壓質量；（2）、降低電能損耗；（3）、提高發(fā)供電運行效率；（4）、減少用戶電費支出。、無功補償裝置：一般采用并聯(lián)電容器的方法來進行功率補償。第四章 變電所位置和形式的選擇 4.1、變電所所址的選擇的一般原則 變電所位置的選擇，應根據(jù)下列要求經(jīng)技術、經(jīng)濟比較后確定： 一、盡量接近負荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量； 二、進出線方便，特別是要便于架空進出線； 三、接近電源側，特別是工廠的總降壓變電所和高壓配電所； 四、設備運輸方便，特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運輸； 五、不應設在有劇烈振動或高溫場所，無法避開時，應有

19、防振和隔熱措施； 六、不宜設在多塵或有腐蝕氣體的場所，無法遠離時，不應設在污染源盛行風向的下風側； 七、不應設在廁所、浴室和其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰； 八、不應設在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設在有火災危險環(huán)境的正上方或正下方，當與有爆炸或火災危險環(huán)境的建筑物毗連時，應符合現(xiàn)行國家標準爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范的規(guī)定； 九、不應設在地勢低洼和可能積水的場所；1、裝有可燃性油浸電力變壓器的車間內變電所，不應設在三、四級耐火等級的建筑物內；當設在二級耐火等級的建筑物內時，建筑物應采取局部防火措施。2、多層建筑中，裝有可燃性油的電氣設備的配電所、變電所應設置

20、在底層靠外墻部位，且不應設在人員密集場所的正上方、正下方、貼鄰和疏散出口的兩旁。3、高層主體建筑內不宜設置裝有可燃性油的電氣設備的配電所和變電所，當受條件限制必須設置時，應設在底層靠外墻部位，且不應設在人員密集場所的正上方、正下方、帖鄰和疏散出口的兩旁，并應按現(xiàn)行國家標準高層民用建筑設計防火規(guī)范有關規(guī)定，采取相應的防火措施。4、露天或半露天的變電所，不應設置在下列場所： 一、有腐蝕性氣體的場所； 二、挑檐為燃燒體或難燃體和耐火等級為四級的建筑物旁； 三、附近有棉、糧及其他易燃、易爆物品集中的露天場堆； 四、容易沉積可燃粉塵、可燃纖維、灰塵或導電塵埃且嚴重影響變壓器安全運 行的場所。變電所的形式

21、應根據(jù)用電負荷的狀況和周圍環(huán)境情況確定，并應符合下列規(guī)定： 一、負荷較大的車間和站房，宜設附設變電所或半露天變電所； 二、負荷較大的多跨廠房，負荷中心在廠房的中部且環(huán)境許可時，宜設車間內變電所或組合式成套變電站； 三、高層或大型民用建筑內，宜設室內變電所或組合式成套變電站； 四、負荷小而分散的工業(yè)企業(yè)和大中城市的居民區(qū)，宜設獨立變電所，有條件時也可設附設變電所或戶外箱式變電站； 五、環(huán)境允許的中小城鎮(zhèn)居民區(qū)和工廠的生活區(qū)，當變壓器容量在315KVA及以下時，宜設桿上式或高臺式變電所。帶可燃性油的高壓配電裝置，宜裝設在單獨的高壓配電室內。當高壓開關柜的數(shù)量為6臺及以下時，可與低壓配電屏設置在同一

22、房間內。不帶可燃性油的高、低壓配電裝置和非油浸的電力變壓器，可設置在同一房間內。具有符合IP3X防護等級外殼的不帶可燃性油的高 、低壓配電裝置和非油浸的電力變壓器，當環(huán)境允許時，可相互靠近布置在車間內。室內變電所的每臺油量為100kg及以上的三相變壓器，應設在單獨的變壓器室內。在同一配電室內單列布置高、低壓配電裝置時，當高壓開關柜或低壓配電屏頂面有裸露帶電導體時，兩者之間的凈距離不應小于2m；當高壓開關柜和低壓配電屏的頂面封閉外殼防護等級符合IP2X級時，兩者可靠近布置。有人值班的配電所，應設單獨的值班室。當?shù)蛪号潆娛壹孀髦蛋嗍視r，低壓配電室面積應適當增大。高壓配電室與值班室應直通或經(jīng)過通道相

23、通，值班室應有直接通向戶外或通向走道的門。變電所宜單層布置。當采用雙層布置時，變壓器應設在底層。設于二層的配電室應設搬運設備的通道、平臺或孔洞。高（低）壓配電室內，宜留有適當數(shù)量配電裝置的備用位置。高壓配電裝置的柜頂為裸母線分段時，兩段母線分段處宜裝設絕緣隔板，其高度不應小于0.3m。由同一配電所供給一級負荷用電時，母線分段處應設防火隔板或有門洞的隔墻。供給一級負荷用電的兩路電纜不應通過同一電纜溝，當無法分開時，該電纜溝內的兩路電纜應采用阻燃性電纜，且應分別敷設在電纜溝兩側的支架上。戶外箱式變電站和組合式成套變電站的進出線宜采用電纜。配電所宜設輔助生產(chǎn)用房。4.2、變電所的形式（類型）（1）、

24、車間附設變電所（2）、車間內變電所（3）、露天（或者半露天）變電所（4）、獨立變電所（5）、桿上變電所（6）、地下變電所（7）、樓上變電所（8）、成套變電所（9）、移動式變電所本設計中的的工廠是10KV一下，變電所應盡量接近負荷中心，工廠的負荷中心,工廠的負荷中心按負荷功率距法近似地確定。在工廠的平面圖下側和左側，分別作一條直角坐標的X軸和Y軸，然后測出個車間和宿舍區(qū)負荷點的坐標位置，p1、P2、P3p10分別代表廠房1、2、310號車間的功率，設定P1、P2、P3P10并設定P11為生活的負荷中心，如下圖所示。而通過工廠的負荷中心的力矩方程，可得到工廠負荷中心的坐標；公式及其計算如下所示：根

25、據(jù)工廠總平面圖可得P1（30，70），計算得，同理可求出p2p11的值，并把各個車間的坐標和p值帶入以下公式：可求得x=83，y=64，由計算結果可知工廠的負荷中心在工廠的五號車間右下側，正對后門的地方。綜合考慮環(huán)境及進出線等等因素，決定在五號車間東側（右側）緊靠廠房建造變電所，器型為附設式。按負荷功率距法確定符合中心第五章 變電所主變壓器的臺數(shù)與容量、類型的選擇一、變電所主變壓器的選擇選擇住變壓器臺數(shù)時應該考慮下列原則：1、應滿足用電負荷對供電可靠性的要求。對供有大量一、二級負荷的變電所，應采用兩臺變壓器，以便當一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負荷繼續(xù)供電。對只有二級負荷

26、而無一級負荷的變電所，也可以只采用一臺變壓器，但必須在低壓側敷設與其他變電所相聯(lián)的聯(lián)絡線作為備用電源，或者另設有自備電源。2、對季節(jié)性復核或晝夜負荷變動比較大而宜于采用經(jīng)濟運行方式的變電所，也可以考慮采用兩臺變壓器。3、除上述兩種情況以外，一般車間變電所宜采用一臺變壓器。但是負荷集中且容量相當大的變電所，雖為三級負荷，也可采用兩臺或多臺變壓器。二、變電所主變壓器容量的選擇1、只裝設一臺變壓器的變電所主變壓器容量應滿足全部用電設備總計算負荷的需要，即 2、裝有兩臺主變壓器的變電所每臺變壓器的容量應同時滿足一下兩個條件：1)、任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足總計算負荷的大約60%70%的需要，即 2

27、)、任一臺變壓器單獨運行時，應滿足全部一、二級負荷的需要，即 3、車間變電所主變壓器的單臺容量上限 車間變電所主變壓器的單臺容量，一般不宜大于1000KVA（或者1250KVA）。這一方面是受以往低壓開關電器斷流能力和短路穩(wěn)定度的要求的限制；另一方面也是考慮到可以使變壓器更接近于負荷中心，以減少低壓配電線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。對裝設在二層以上的店里變壓器，應考慮其垂直與水平運輸對通道及樓板負荷的影響。對住宅小區(qū)變電所內的油浸式變壓器的單臺容量，也不宜于大于630KVA。 4、適當考慮負荷的發(fā)展 適當考慮今后五道十年店里負荷的增長，留有一定余地。干式變壓器的過負荷能力較小，更宜

28、留有較大的裕量。 最后必須指出：變電所主變壓器臺數(shù)和容量的最后確定，應結合變電所主接線方案，經(jīng)濟技術比較擇優(yōu)而定。 二、根據(jù)工廠的負荷情況和電源情況，工廠變電所的主變壓器考慮有如下兩種可供選擇的方案：1）、裝設一臺變壓器，型號為S9型，其容量可根據(jù)式來決定。為主變壓器的容量，為總的計算負荷。選,即選一臺S9-1000/10型低損耗配電變壓器，至于工廠的備用電源，可由鄰近單位的高壓聯(lián)絡線來承擔。2）、裝設兩臺變壓器，型號為S9型,每臺變壓器容量根據(jù)以下兩式選擇，即本設計中的工廠只有鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬于二級負荷，其他均屬于三級負荷。所以 因此選擇兩臺變壓器S9-630/10型低壓損耗配電

29、變壓器。主變壓器均的聯(lián)接均為Yyn0。三、類型：我們在這里選擇S9-630/10或者S9-1000/10型。下一章具體介紹選哪一臺比價好，并比較選一臺還是兩臺哪一種方案比較適合本設計。第六章 變電所主接線方案的選擇根據(jù)第五章考慮的兩種主變壓器方案，可初選設備及變壓器，并設計出如下兩種主接線方案：6.1 裝設一臺主變壓器的主接線方案，如圖6-1所示：圖6-1 裝設一臺主變壓器的主接線方案6.2 裝設兩臺主變壓器的主接線方案，如圖6-2所示：圖6-2 裝設兩臺主變壓器的主接線方案6.3 主接線方案的技術經(jīng)濟比較比較項目裝設一臺主變方案裝設兩臺主變方案技 術 指 標供電安全性滿足要求滿足要求供電可靠

30、性基本滿足要求滿足要求供電質量由于一臺主變，電壓損耗較大由于兩臺主變并列，電壓損耗較小靈活方便性只有一臺主變，靈活性稍差由于兩臺主變并列，靈活性較好擴建適應性稍差一些更好一些經(jīng) 濟 指 標電力變壓器的綜合投資查的S9-1000/10的單價為15.1萬元，而變壓器綜合投資約為其單價的2倍，因此綜合投資約為2*15.1=30.2萬元查得S9-630/10的單價為10.5萬元，因此兩臺變壓器的綜合投資約為4*10.5=42萬元，比一臺主變方案多投資42-30.2=11.8萬元高壓開關柜（含計量柜）的綜合投資查得GG-1A(F)型柜可按每臺4萬元計，其綜合投資可按設備的1.5倍計，因此高壓開關柜的綜合

31、投資月為4*1.5*4=24萬元本方案采用6臺GG-1A(F)柜，其綜合投資約為6*1.5*4=36萬元，比一臺主變多投資36-24=12萬元電力變壓器和高壓開關柜的年運行費主變的折舊費為30.2*0.05=1.15萬元；高壓開關柜的折舊費為24*0.06=1.44萬元；變配電的維修管理費為（30.2+24）*0.06=3.25萬元。因此主變和高壓開關柜的折舊和維修等于（1.15+1.44+3.25）=6.2萬元主變的折舊費等于42*0.05=2.1萬元；高壓開關柜的折舊費36*0.06=-2.16萬元；變配電的維修管理費等于（42+36）*0.06=4.68萬元。因此主變和高壓開關柜的折舊費

32、和維修管理費等于（2.1+2.16+4.68）=8.94萬元，比一臺主變方案多投資8.94-6.2=2.74萬元供電貼費主變容量每KVA為800元，供電貼費等于1000KVA*0.08=80萬元供電貼費等于2*630*0.08=100.8萬元，比一臺主變多交100.8-80=20.8萬元 從上表可以看出，按技術指標，裝設兩臺主變的接線方案略優(yōu)于裝設一臺主變主變的裝設方案，但是按經(jīng)濟指標，則裝設一臺主變的主接線方案預案優(yōu)于裝設兩臺主變的主接線方案，因此決定采用裝設一臺主變的主接線方案。第七章 短路電流的計算一、概述短路就是指不同電位的導電部分之間的低阻性短接。供電系統(tǒng)的設計，除考慮正常運行狀態(tài)外

33、，還要考慮可能發(fā)生短路故障及不正常運行情況。1、短路的原因1）、造成短路的主要原因是電氣設備絕緣損壞。這種損壞可能是由于設備長期運行、絕緣自然老化造成的；也可能是由于設備本身質量低劣、絕緣強度不夠而被正常擊穿；或者設備質量合格、絕緣合乎要求而被過電壓（包括雷電過電壓）擊穿；或者是由于設備絕緣受到外力損傷造成的。2）、工作人員由于違反安全操作規(guī)程。這種情況可能是工作人員帶負荷拉閘（即帶負荷斷開隔離開關），也可能是誤將低電壓設備接入較高電壓的電路中而在哦啊從的擊穿短路。3）、鳥獸（包括蛇、鼠等）跨越在裸露的兩線之間或者相線與接地物體之間，或者咬壞設備和導線電纜的絕緣，從而導致短路。2、短路的形式電

34、力系統(tǒng)中可能發(fā)生的短路故障，主要有三相短路、兩相短路和單相短路。一般情況下，三相短路電流都比兩相或單相短路電流大。電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的幾率最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小。但是從用戶這方面來說，一般是三相短路的電流自大，造成的危害最嚴重。為了使電力系統(tǒng)的電氣設備在最嚴重的短路狀態(tài)下也能可靠地工作，在選擇和校驗電氣設備用的短路計算中，常以三相短路計算為主。二、短路電流短路電流是供配電系統(tǒng)中的相間或相地直間陰絕緣破壞而發(fā)生電氣連同的故障狀態(tài)。它的數(shù)值可達到額定電流的十余倍至數(shù)十倍，而電路由常態(tài)變?yōu)槎搪返臅簯B(tài)過程中，還出現(xiàn)高達穩(wěn)態(tài)短路電流1.82.5倍的沖擊電流。會對供配電系統(tǒng)造成嚴重破壞。1

35、、 短路電流計算的目的及其說明在供配電系統(tǒng)中應采取有效技術措施防止發(fā)生短路外，還應設置靈敏、可靠的繼電保護裝置和有足夠斷流能力的斷路器，快速切除短路回路，把危害抑制到最低限度。為此必須進行短路電流的計算，以便正確選擇和整定保護裝置、選擇限制短路電流的原件和開關設備。1）、由于民用建筑內所裝設的元件其容量比系統(tǒng)容量要小，二阻抗則較系統(tǒng)阻抗大得多，當這些元件遇到短路時，系統(tǒng)母線上的電壓變動很小，可認為電壓維持不變。因此，在本次計算中，都以上述的由無限大容量電力系統(tǒng)供電為前提來計算的。2)、在計算高壓電路中的短路電流時，只需考慮對短路電流值有重大影響的電流元件如發(fā)電機、變壓器、電抗器、架空線及電纜等

36、。由于發(fā)電機、變壓器、電抗器的電阻遠小于本身電抗，因此不考慮。但當架空線和電纜較長，使短路電流的總電阻大于總阻抗的1/3時，需要計入電阻。3）、短路電流計算按金屬性短路進行。4）、短路電流計算的符號含義：電路電流計算應求出最大短路電流值，以確定電氣設備容量或額定參數(shù)；求出最小短路電流值，作為選擇熔斷器、整定繼電保護裝置和校驗電動機啟動的依據(jù)。5）、短路電流的計算方法有歐姆和標幺制法（在本次設計中用標幺制法）。三、標幺制法計算短路電流1、繪制計算電路及計算圖7-1 短路計算電路2、確定短路計算基準值基準容量，工程設計中通常取，基準電壓，即高壓側，低壓側則：3、計算短路計算中個元件的電抗標幺值1）

37、、電力系統(tǒng)電抗標幺值： 已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量為,故 2)、架空線路的電抗標幺值 查表得LGJ-185的線路電抗，而線路長10Km，故 3)、電力變壓器標幺值 查表得變壓器的短路電壓百分比,故 因此可繪制出短路計算等效電路如圖7-2所示圖7-2 短路計算等效電路4、K-1點的相關計算總電抗標幺值：三相短路電流周期分量有效值： 其他三相短路電流： 三相短路電容： 5、K-2點的相關計算總電抗標幺值： 三相短路電流周期分量有效值： 其他三相短路電流：三相短路電容： 以上短路計算結果綜合如表7-1所示： 表7-1 短路計算結果短路計算三相短路電流三相短路容量MVA/KA/KA/KA/KA/KAK-11.6