第一章計算負荷

1、武漢電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院目錄目錄 1畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書 3摘要及關(guān)鍵詞 4第一章計算負荷（工業(yè)公司供電負荷的統(tǒng)計與計算） 51.1計算負荷的概念 51.2計算負荷的計算方法 5區(qū)供電負荷統(tǒng)計與計算 10第二章供電網(wǎng)電氣主接線的設(shè)計 222.1電氣主接線圖 222.2電氣主接線的分類 222.3 本次所設(shè)計的供電網(wǎng)的方案 25第三章所設(shè)計的供電網(wǎng)短路電流計算273.1有關(guān)短路的概念 273.2短路的危害 263.3短路電流計算目的 283.4進行短路電流計算的條件 283.5標幺值的介紹 293.6本次所設(shè)計的供電網(wǎng)的三相短路電流的計算 30第四章 供電網(wǎng)主要電氣設(shè)備的選擇 334.1 主變壓器及柴油發(fā)

2、電機的選擇334.2 柴油發(fā)電機容量的選擇 334.3斷路器和隔離開關(guān)的選擇 344.4電力電纜的選擇 37第五章 繼電保護的配置 39 5.1相關(guān)概念 395.2本次設(shè)計的供電網(wǎng)的繼電保護配置 40第六章 所設(shè)計的供電網(wǎng)功率因數(shù)的改善 42 6.1功率因數(shù)的概念 42 6.2 供電網(wǎng)功率因數(shù)的問題的分析 426.3改善供電網(wǎng)功率因數(shù)的措施 42第七章 所設(shè)計供電網(wǎng)的網(wǎng)損及降低網(wǎng)損的措施447.1 有關(guān)網(wǎng)損的概念447.2網(wǎng)損的計算 447.3 降低網(wǎng)損的措施 45總結(jié) 48參考文獻 49畢業(yè)任務(wù)設(shè)計書一、設(shè)計題目 供電網(wǎng)的設(shè)計二、設(shè)計目的 通過設(shè)計，使學(xué)生進一步掌握供配電系統(tǒng)電氣主接線的類型

3、和特點及短路電流的計算熟悉供配電系統(tǒng)負荷的統(tǒng)計及供配電設(shè)備的配置，能繪制相關(guān)圖紙。三、設(shè)計內(nèi)容和要求 1、某現(xiàn)代工業(yè)公司由10KV從電網(wǎng)來電，要求設(shè)計該工業(yè)公司供配電系統(tǒng)的電氣主接線，并確定一臺自備柴油發(fā)電機的鏈接支路，畫出電氣主接線圖。 2、進行負荷統(tǒng)計與計算，選擇該工業(yè)公司供配電系統(tǒng)的導(dǎo)線及配電變壓器。 3、對該工業(yè)公司的供配電系統(tǒng)進行短路電流計算，為繼電保護的配置提供依據(jù)，要求有具體的短路電流計算過程。四、設(shè)計成果1、畢業(yè)設(shè)計報告書2、電氣主接線圖紙 摘要及關(guān)鍵詞摘要：此次畢業(yè)設(shè)計中主要涵蓋供配電一次系統(tǒng)，電工基礎(chǔ)，繼電保護關(guān)鍵詞：供電網(wǎng)、負荷計算、電氣設(shè)備第一章計算負荷（工業(yè)公司供電負

4、荷的統(tǒng)計與計算）1.1計算負荷的概念電力負荷：電力負荷是電力系統(tǒng)所有用電設(shè)備消耗功率的總和。對于某一用電單位它所設(shè)置的用電設(shè)備包括電源線。用電設(shè)備：可分為電動機，電熱電爐，整流設(shè)備，照明及電器等若干類。計算負荷：是對電力系統(tǒng)中所有用電設(shè)備按額定狀態(tài)下各設(shè)備的額定容量，額定電壓等對所有設(shè)備總的有功功率，無功功率，示在功率，電流進行計算。1.2計算負荷的計算方法1.2 .1電力負荷計算原因進行工礦企用供電設(shè)計，首先遇到的是 全廠要用多少電。即符合計算，由于各種用電設(shè)備在運行時，其負荷大小是變化的，各設(shè)備的cos亦不同。各用電設(shè)備的最大負荷一般不會同時出現(xiàn)，所有設(shè)備又不同時工作。因此，精確的計算企業(yè)

5、的用電負荷是非常重要的。導(dǎo)線截面及電氣設(shè)備額定容量選擇取決于己巳按負荷的大小，若計算負荷過大，則所選導(dǎo)線截面及電氣設(shè)備的額定容量就大，將造成投資和設(shè)備的浪費；若極端負荷過小，則所選導(dǎo)線截面及電氣設(shè)備的額定容量就小，將造成導(dǎo)線及電氣設(shè)備過熱，使線路及 各種電氣設(shè)備的絕緣老化，過早損壞。負荷計算的目的為了合理的選擇供電系統(tǒng)的導(dǎo)線，開關(guān)電器，變壓器等設(shè)備，使電氣設(shè)備和材料既能充分得到利用，又能滿足電網(wǎng)的安全運行。另外，也是選擇儀表量程，整定繼電保護的重要依據(jù)。1.2.2電力負荷計算方法1.2.2.1需要系數(shù)法需要系數(shù)法是根據(jù)類似用戶的負荷曲線引出的：Kd=P30PN=P30Pe式中，Pmax為30m

6、in平均負荷最大值，此值就是所要求的計算負荷Pca ;PN為用電設(shè)備總額定容量。PN即為Pe，各用電設(shè)備組成的需要系數(shù)Kd及功率因數(shù)cos都可以在相關(guān)專業(yè)書籍中查得用電需要系數(shù)法計算負荷。用電設(shè)備的計算負荷是指用電設(shè)備組從供電系統(tǒng)中取用的半小時最大負荷P30用電設(shè)備組的設(shè)備容量Pe是指用電設(shè)備所有設(shè)備（不包括備用設(shè)備在內(nèi)）的額定容量PN之和，即Pe=PN。而設(shè)備的額定容量是指設(shè)備在額定條件下的最大輸出功率。但是用電設(shè)備組的設(shè)備實際上不一定都是同時運行，運行的設(shè)備也不可能都滿負荷。同時設(shè)備本身有功損耗，配電線路也有有功損耗。因此用電設(shè)備組的有功極端負荷為：P30=KKewl ·Pe式中

7、，K設(shè)備的同時系數(shù)，即設(shè)備組在最大負荷時運行的設(shè)備容量與設(shè)備總?cè)萘恐取設(shè)備的同時系數(shù)，即設(shè)備組在最大負荷時輸出功率與運行的設(shè)備容量之比。e 設(shè)備的平均效率，設(shè)備的同時系數(shù)，即設(shè)備組在最大負荷時輸出功率與取用功率之比。wl 配電線路的平均效率，即配電線路在最大負荷時的末端功率與首端功率之比。令上式中KKewl= Kd，即Kd為需要系數(shù)。即得到Kd= P30Pe，由此可得按需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)備有功計算負荷的基本公式為：P30=Kd·Pe實際上，需要系數(shù)不僅與用電設(shè)備的工作性質(zhì)，設(shè)備臺數(shù)，設(shè)備效率和線路損耗等因數(shù)有關(guān)，而且與操作工人的技術(shù)熟練程度和生產(chǎn)組織等多種因數(shù)有關(guān)。因此應(yīng)盡

8、可能通過實測分析確定，使之盡量接近實際。在求出有功負荷P30后，可按下列各式求出其余的計算負荷：無功計算負荷：Q30= P30tg 單位為Kvar 視在計算負荷：S30= P30cos 單位為KVA 計算電流： I30=S301.732U30 單位為 A1.2.2.2二項式系數(shù)法需要系數(shù)法計算，但未考慮用電設(shè)備組中少數(shù)容量特大的設(shè)備對計算負荷的影響。因此在確定用電設(shè)備臺數(shù)較少而容量差別相當(dāng)大的低壓分支線和干線的計算負荷時，按需要系數(shù)法計算所得的結(jié)果往往偏小，于是提出了二項式系數(shù)法。（1）對于同一工作的單組用電設(shè)備P30=bPe + cPxbPe 表示用電設(shè)備組的平均負荷。其中Pe是用設(shè)備組的設(shè)

9、備總?cè)萘?；其中計算方法和需要系?shù)法相同。cPx 表示用電設(shè)備組中x臺容量最大的設(shè)備投入運行時增加的附加負荷。其中Px是x臺中最大容量的設(shè)備總?cè)萘俊,c 二項式系數(shù)。其余的計算負荷Q30，S30和I30的計算與需要系數(shù)法相同。（2）多組用電設(shè)備的計算負荷采用二項式系數(shù)確定多組用電設(shè)備干線上或低壓線上的計算負荷時，同樣應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負荷不同時出現(xiàn)的因素。因此在確定總計算負荷時，只能在各組用電設(shè)備中取其中一組最大的附加負荷cPx再加上所有各組的平均負荷bPe。所以總的有功和無功計算負荷分別為：P30=(bPe) i+(cPx) maxQ30=(bPe tg) i+( cPx) max t

10、gmax式中：(bPe)i 各組有功的平均負荷之和。(bPe tg)i 各組無功的平均負荷之和。(cPx) max 各組中最大的一不有功附加負荷。tg max (cPx) max設(shè)備組的正切值。關(guān)于總的視在計算負荷S30和計算電流仍和需要系數(shù)法計算相同。由于二項式系數(shù)法不僅考慮了用電設(shè)備組的平均最大負荷。而且考慮了容量最大的少數(shù)設(shè)備運行時對總計算份額和的額外影響。所以此法比較適合以確定設(shè)備臺數(shù)較少而容量差別較大的低壓干線和分支線計算負荷。但二項式計算系數(shù)b,c和x的值，缺乏足夠的理論根據(jù)。而且這些系數(shù)也只適合用于機械加工工業(yè)。對其他行業(yè)，目前這方面的數(shù)據(jù)較少，因此使其應(yīng)用受到一定的局限。1.2

11、.2.3單耗計算法此種計算方法在實際應(yīng)用中使用的比較少，因此在此就不做詳細介紹，讀者可根據(jù)自己的需要查閱相關(guān)的專業(yè)書籍。區(qū)供電負荷統(tǒng)計與計算表1部門名稱數(shù)量功率總負荷kw需要系數(shù)同時系數(shù)功率因數(shù)有功負荷kw無功負荷kvar示在負荷KV·A計算電流鑄造車間燈泡2030060.750.81.03.603.69.29風(fēng)機4500201.00.90.851811.221.232.82輸煤機210000200.800.80.8512.87.915.123.38日光燈40200.80.750.80.60.480.620.781.21空調(diào)43000120.70.60.85.043.786.39.7

12、5空調(diào)2150030.70.70.81.471.101.842.85電腦83002.40.80.90.81.731.302.162.34行吊220000400.80.50.751614.021.3132.99飲水機75003.50.750.50.81.310.981.641.19電扇10600.60.80.70.80.340.250.420.65路燈20601.210.911.0801.081.67電扇3020060.80.70.83.362.524.26.5電爐1300030.4111.201.21.86小計118.550.223.980.7125.2表2部門名稱數(shù)量功率總負荷kw需要系數(shù)同

13、時系數(shù)功率因數(shù)有功負荷kw無功負荷kvar示在負荷KV·A計算電流直流電機行吊210000200.80.50.75810.410.816.4電扇2020040.80.70.82.42.21.72.6磨床4150060.80.90.84.33.25.48.3刨床325007.50.750.80.84.53.45.68.7沖床2150030.60.80.751.441.271.922.95鉆床2150030.510.751.51.323.1車床350001.50.50.850.750.640.560.851.31電烘箱4200021112023.08電焊機460002.40.350.85

14、0.60.70.911.171.8燈泡2030060.750.81.03.603.65.54白熾燈15600.90.750.610.400.40.62空調(diào)2150030.70.90.81.891.422.363.63飲水機15000.50.7510.80.380.280.470.72日光燈6400.240.750.80.60.140.190.240.37小計60.031.925.238.459.1表3部門名稱數(shù)量功率總負荷kw需要系數(shù)同時系數(shù)功率因數(shù)有功負荷kw無功負荷kvar示在負荷KV·A計算電流辦 公 大 樓日光燈180020360.750.80.621.628.083655.

15、7空調(diào)201000200.70.70.89.87.3512.2518.96空調(diào)501200600.70.70.829.422.136.856.9電腦100300300.80.850.820.415.325.539.5復(fù)印機51500.750.30.90.50.20.170.110.16電梯215000300.70.70.7514.712.919.630.4傳真機53001.50.30.90.60.410.530.661.03水泵25500110.80.70.86.164.627.711.9熱水器650031.00.91.02.702.74.18電熱水器412000481.00.91.043.2

16、043.266.87大會議室110000100.350.71.02.4502.453.79小會議室25000100.350.61.02.102.13.26飲水機201000200.60.90.810.88.113.520.9電扇1506090.80.70.85.043.786.39.76路燈556091.00.91.029.7029.746.0水泵211000220.80.70.812.329.2415.423.8數(shù)字音響2100020.60.80.70.960.971.372.13小計316.6212113255.3395.19表4部門名稱數(shù)量功率總負荷kw需要系數(shù)同時系數(shù)功率因數(shù)有功負荷k

17、w無功負荷kvar示在負荷KV·A計算電流交 流 電 機 車 間車床101500150.40.80.74.84.856.8610.6剪床75000350.30.90.69.4512.315.824.4折彎機1500050.71.00.83.52.634.386.74沖床4150090.40.90.752.161.92.884.43鉆床6150090.40.90.753.242.854.326.65電焊機46000240.350.850.67.149.2811.918.3空調(diào)2150030.70.80.81.681.262.13.23電扇1650090.80.80.85.764.327

18、.211.1吊扇50600.30.80.90.80.220.160.280.43行吊210000200.60.50.7566.82812.3燈泡4020080.70.61.03.3603.365.17日光燈12400.480.750.80.60.290.380.480.74電腦23000.60.90.90.80.490.370.610.94銑床45000200.30.80.754.84.226.49.85飲水機2100020.60.90.81.080.811.352.08路燈202551.00.91.04.504.56.92電烘箱25000100.80.91.07.20.7.211.1小計17

19、266.752.26395表5部門名稱數(shù)量功率總負荷kw需要系數(shù)同時系數(shù)功率因數(shù)有功負荷kw無功負荷kvar示在負荷KV·A計算電流模 具 車 間電鋸210000200.80.90.814.410.81827.69刨床2250050.40.90.751.81.582.43.69車床44500180.40.80.755.765.077.6811.8砂輪機2150030.40.80.750.960.841.281.97鉆床2150030.40.80.750.960.841.281.97電焊機1600060.351.00.62.12.733.55.38電扇1050050.80.90.83.

20、62.74.56.92吊扇6600.360.80.90.80.50.380.630.97工業(yè)電爐210000200.80.90.814.410.81827.7電腦23000.60.80.90.80.430.320.540.83燈泡122002.50.80.61.01.1501.151.77日光燈6400.240.750.80.60.140.180.230.35銑床2250050.40.80.751.61.412.133.28飲水機1100010.81.01.00.800.81.23空調(diào)1300030.81.00.82.41.834.62小計92.652240.266.5102表6部門名稱數(shù)量功

21、率總負荷kw需要系數(shù)同時系數(shù)功率因數(shù)有功負荷kw無功負荷kvar示在負荷KV·A計算電流總 裝 車 間行車23000060060.50.751815824365電烘箱410000400.70.61.016.8016.825.5電扇1050050.80.90.83.62.164.56.84燈泡162003.20.80.61.01.5401.542.33噴漆機2150030.70.80.81.681.002.13.19動平衡床1500050.91.00.84.52.75.638.55電焊機1600060.351.00.752.11.683.55.3砂輪機2150030.80.90.82.

22、161.292.74.1鉆床115001.50.41.00.750.60.530.81.22電吹風(fēng)2100020.60.90.81.080.651.352.05電腦23000.60.80.90.80.430.260.540.82空調(diào)6200040.70.60.81.681.012.13.19吊扇2250050.40.80.751.61.412.133.28飲水機1100010.81.01.00.800.81.22小計144.459.629.991.1109.7表7部門名稱數(shù)量功率總負荷kw需要系數(shù)同時系數(shù)功率因數(shù)有功負荷kw無功負荷kvar示在負荷KV·A計算電流保 衛(wèi) 科 收 發(fā)

23、室電腦43001.20.80.90.80.860.651.081.64日光燈16400.640.750.60.60.290.380.480.73空調(diào)5100050.70.80.82.82.13.55.31電熱器2150031.00.51.01.501.52.88電熱板43001.21.00.80.90.960.471.071.62電扇4600.240.80.90.80.170.130.210.33小計11.283.943.737.8411.91表8部門名稱數(shù)量功率總負荷kw需要系數(shù)同時系數(shù)功率因數(shù)有功負荷kw無功負荷kvar示在負荷KV·A計算電流車 隊空調(diào)1300030.710.8

24、2.11.582.633.98日光燈10400.40.750.90.60.270.360.450.68電腦13000.30.81.00.80.240.180.30.46飲水機15000.50.51.00.80.250.190.310.47電視機13000.30.51.00.60.150.20.250.38排氣扇2600.120.80.90.80.090.060.110.16功放13000.30.21.00.50.060.100.120.18小計4.923.162.674.176.31表9部門名稱數(shù)量功率總負荷kw需要系數(shù)同時系數(shù)功率因數(shù)有功負荷kw無功負荷kvar示在負荷KV·A計算

25、電流醫(yī) 務(wù) 室空調(diào)7150010.50.80.80.86.725.048.412.9空調(diào)38002.40.80.90.81.731.32.163.32電熱板93002.710.71.01.8901.892.91電腦33000.90.80.90.80.650.490.811.25心電圖12000.20.31.00.60.060.080.10.15X光機15000.50.31.00.60.150.20.250.38飲水機15000.50.751.00.80.360.270.450.69電熱器2150031.00.80.62.53.1246.15日光燈26401.040.70.80.60.580.7

26、50.971.49路燈4400.160.60.91.00.0900.090.14消毒鍋1200020.510.810.751.251.92電扇8600.480.80.90.80.350.260.440.68洗衣機18000.80.81.00.80.640.480.81.23冰箱1100010.81.00.80.80.611.54小計25.717.813.422.936.3表10部門名稱數(shù)量功率總負荷kw需要系數(shù)同時系數(shù)功率因數(shù)有功負荷kw無功負荷kvar示在負荷KV·A計算電流沖 剪 車 間沖床43000120.70.90.77.567.6410.816.6剪床25000100.80

27、.90.67.29.361218.5折彎機1500050.71.00.753.53.084.677.18工業(yè)電爐110000100.80.81.080812.31電鋸2300060.50.80.82.41.834.62鉆床2150030.70.90.68.110.513.520.8電焊機1600060.40.80.61.922.53.24.92電腦23000.60.80.70.80.340.260.430.66燈泡2020040.80.90.62.883.74.87.38電扇1030030.60.80.81.441.081.82.77空調(diào)127502.750.71.00.81.931.452.

28、413.71飲水機15000.50.61.00.80.30.230.360.55小計72.948.544.569.1106.1表11部門名稱數(shù)量功率總負荷kw需要系數(shù)同時系數(shù)功率因數(shù)有功負荷kw無功負荷kvar示在負荷KV·A計算電流職 工 食 堂 及 澡 堂日光燈210000200.80.90.814.410.81827.69電視2250050.40.90.751.81.582.43.69消毒柜44500180.40.80.755.765.077.6811.8空調(diào)2150030.40.80.750.960.841.281.97冰柜2150030.40.80.750.960.841.

29、281.97冰箱1600060.351.00.62.12.733.55.38保溫電飯車1050050.80.90.83.62.74.56.92和面機6600.360.80.90.80.50.380.630.97保鮮機210000200.80.90.814.410.81827.7電飯車23000.60.80.90.80.430.320.540.83開水器122002.50.80.61.01.1501.151.77電扇6400.240.750.80.60.140.180.230.35風(fēng)機2250050.40.80.751.61.412.133.28燈泡1100010.81.01.00.800.81

30、.23水泵1300030.81.00.82.41.834.62小計35.419293222.834.7公司供電總負荷部門名 稱功率（KW）計算視在負荷Kvar計算有功KW計算電流A全 公 司鑄造車間118.580.7350.21125.43直流電機60.0438.3931.9359.07辦公大樓316.55255.29211.94395.19交流電機車間172.3885.5766.67128.31模具車間92.666.5452.2102.36總裝車間144.3691.159.64109.7保衛(wèi)科收發(fā)室11.287.843.9411.91車隊4.924.173.166.31醫(yī)務(wù)室25.6822.

31、9217.6736.26沖剪車間72.8569.0848.45106.27職工食堂及澡堂35.3822.5719.1834.73小計1054.54744.2564.991115.54附：以上個表的數(shù)據(jù)均是根據(jù)二項式系數(shù)法計算得出。第二章供電網(wǎng)電氣主接線的設(shè)計2.1電氣主接線圖用單線圖接線表示三相系統(tǒng)。把供配電網(wǎng)中的變壓器、互感器、斷路器等電氣設(shè)備在接線圖中用特定的電氣符號代替表明用電的基本的負荷，接線形式等信息的示意圖。2.1.1主接線的設(shè)計要求1)滿足系統(tǒng)和用戶對供點可靠性和電能質(zhì)量的要求。2)具有一定的靈活性。3)操作為求簡單合理。4)經(jīng)濟上應(yīng)合理。5)有發(fā)展和擴展的可能。2.1.2主接線

32、的常用電氣符號2.2電氣主接線的分類變電所工廠等的電氣一次接線形式主要包括單母線和雙母線。單母線又分為單母分段，單母不分段，彈幕分段帶旁路等形式。雙母線又分為雙母線，雙母分段，雙母分段帶旁路等形式。2.2.1單母線單母線接線特點是只有一組母線WB，所有電源回路和出線回路均經(jīng)過一臺斷路器和一組隔離開關(guān)在母線上并列運行。優(yōu)點: 接線簡單清晰，設(shè)備少，操作方便，便于擴建和采用成套配電裝置。缺點: 不過靈活可靠，在一原件（母線及母線隔離開關(guān)等）故障或檢修均需整個配電裝置停電。只能用于某些出現(xiàn)回路較少，對供電可靠性要求并不高的小容量配電所中。適用范圍：6-220kv配電網(wǎng)。2.2.2單母線分段為了改善單

33、母線接線的工作性能，可利用分段斷路器QF將母線適當(dāng)分段。分段數(shù)目取決于電源數(shù)目、容量、出線回數(shù)。當(dāng)高的可靠性及靈活性廣泛應(yīng)用于回路不多的負荷較重中小型電廠或35-110kv變電所。2.2.4雙母線接線（不作重點要求）雙母線、其間通過母線斷路器QF相連，可通過QF及兩側(cè)隔離開關(guān)分別切換母線，大大改善靈活性。優(yōu)點: 1、檢修任一母線時不中斷供電，只需要進行倒母線操作。2、運行方式靈活。3、檢修任一回路母線隔離開關(guān)時，只中斷該回路。4、檢修任一回路斷路器時，可用母聯(lián)斷路器代替其工作。缺點1、變更運行時，需要進行倒母線操作，較為復(fù)雜。2、檢修任一回路斷路器時，該回路仍需要短時停電。3、增加了母線隔離開

34、關(guān)及母線漲渡，配電裝置機構(gòu)復(fù)雜。運行要求等，一般采用2-3段，盡量將電源與負荷均衡分布在母線上。優(yōu)點：用斷路器將母線隔離分段后，對重要用戶可以從不同引出段，引出兩個回路，有兩個電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障切除，保證正常段母線不間斷供電，提高供電可靠性。缺點：當(dāng)一段或母線隔離開關(guān)事故時該段母線的回路都要在檢修間內(nèi)停電；當(dāng)任意斷路器檢修時，所在回路也將停電；架空線出現(xiàn)交叉跨越，擴建時需要任兩方均很擴建：2.2.3單母線旁路母接線單母線分段帶旁路母線接線比單母線分段接線方式增設(shè)了旁路母線WP及各出線回路中相應(yīng)的隔離開關(guān)1QSp。分段斷路器QFd間作旁路QFp，并設(shè)有分段隔離開關(guān)

35、QSd。單母線分段帶旁母線中平時旁母不帶電，需要時應(yīng)先對旁母充電。2.3 本次所設(shè)計的供電網(wǎng)的方案方案已：單目線接線原理圖如下：單目線接線此種接線方式的特點是只有一只母線WB，所有電源回路和出線回路均經(jīng)過一臺斷路器和一組隔離開關(guān)連接在母線上并列運行。方案二：單目線分段接線原理圖如下：由于供電網(wǎng)對可靠性，穩(wěn)定性要求較高，因此通過對兩種接線方案的對比分析，單目線分段接線方式的可靠性和穩(wěn)定性較強，對于重要用戶可保證其用電穩(wěn)定。因此，此次設(shè)計采用單目線分段接線方式。具體電氣接線圖如下：第三章所設(shè)計的供電網(wǎng)短路電流計算3.1有關(guān)短路的概念3.1.1 短路的定義電力系統(tǒng)的短路是指三相系統(tǒng)中想與相之間或相與

36、地不正常的連接，以及中性點直接接地系統(tǒng)中相與地（N）及相與地線（PE）直接愛你的非正常連接。名稱短路類型符號發(fā)生概率不對稱短路單相短路K(1)65%兩相短路K(2)10%兩相接地短路K(1,1)20%對稱短路三相短路K(3)5%3.1.2 短路的種類常見的短路種類有單相短路，兩相短路，兩相接地短路并接地三相短路。各種類型的示意圖，表示符號與發(fā)生概率如表3-1所示：（表沒畫）3.2短路的危害短路造成后危害程度一般與短路類型，地點和持續(xù)的時間等因數(shù)有關(guān)。短路引起的后果通常分為以下幾種。(1) 設(shè)備遇到破壞。短路處常常發(fā)生電弧燒毀電氣設(shè)備，同時短路電流可能引起和大的電動力，使設(shè)備發(fā)生變形或損壞。因此

37、各種電氣設(shè)備和導(dǎo)稱應(yīng)有足夠的電氣穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。(2) 電壓嚴重降低，對用戶產(chǎn)生的影響極大。短路也同時引起電網(wǎng)的電壓降低，特別是靠近電路點處的電壓降低得更多，結(jié)果可能導(dǎo)致部分或全部用戶的供電遭到破壞。3.3短路電流計算目的1)電氣主接線比選；2)選擇導(dǎo)體和電器；3)確定中性點的接線方式；4)計算軟導(dǎo)體的短路搖擺；5)確定分裂導(dǎo)線間隔棒的間隔；6)驗算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓；7)選擇繼電保護裝置和進行整定計算；3.4進行短路電流計算的條件3.4.1基本假定：短路電流使用計算中采用以下假設(shè)條件和原則；1) 正常工作時，三相系統(tǒng)對稱運行;2) 所有電源的電動勢相位角相同；3) 系統(tǒng)中的同步異

38、步電動機均為理想狀態(tài)；定子三相繞組中空間相角差120度；4) 系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，既帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小變化；5) 短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；6) 不考慮短路點的電弧阻抗和變壓器的勵磁電流；7) 忽略線路對地電容；3.4.2一般規(guī)定1)驗算導(dǎo)體和電器動穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電氣開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式；選擇導(dǎo)體和電氣用的短路電力路，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋的異步電動機的影響和電容補償裝置放電的影響；對不帶電抗回路的計算短路點，應(yīng)選擇在正常接線方式是短路電流為最大的地點；3)導(dǎo)體和電器的定穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流，一般按

39、三相短路驗算。其他情況短路也均按造最嚴重情況設(shè)定短路電流3.4.3限流措施1)提高電力系統(tǒng)電壓等級；2)直流輸電；3)在電力系統(tǒng)的主網(wǎng)加強聯(lián)系后，將次級電網(wǎng)解環(huán)運行；4)在允許范圍內(nèi)，增大系統(tǒng)的零序阻抗；3.5標幺值的介紹電力系統(tǒng)的等值電路實際上就是發(fā)電機，變壓器，輸電線路和用電負荷這些元件的等值電路連接而成的。把系統(tǒng)中各元件參數(shù)折算到同一電壓下連成系統(tǒng)的等值電路就是以有名值表示的等值電路；把系統(tǒng)中各元件的參數(shù)按體同樣的基準值換算成標幺值后將各元件等值電路連成系統(tǒng)的等值電路，就是以標幺值表示的等值電路。3.5.1 標幺值得基本概念標幺值是相對有名值而言，是相對單位值得一種表示方法，在標幺值中參

40、與計算的物理量都是用無單位的相對值表示，計算式：標幺值=實際有名值基準值例如： R*=R/Zb, X*=X/Zb, Z*=Z/Zb其中的R、X、Z為電阻電抗，阻抗的有名值，R*、Z*、X*為電阻，電抗，阻抗的 基準值。3.5.2 標幺值得實際計算實際使用中通常使用近似計算法，即在計算中以變壓器兩側(cè)的平均額定電壓之比代替變壓器的實際變比，這種近似計算較為簡便，一般而言，基準值可任意選擇，但在實際計算中，通常去容量為整數(shù)，如：Sb=100MV·A，電壓的基準值為該電壓等級的平均額定電壓。如：Ub=Uav。在選定Sb=100MV·A ，Ub=Uav時，各元件電抗標幺值計算式為：電

41、 源 Xs*=(U2av/Soc)×(Sb/U2b)電纜和架空線路 Xl*=Xi·L×(Sb/U2b)= Xi·L×Sb/U2av變 壓 器 XT*=Uk%/100×(Sb/Su)電 抗 器 XL*=XL%/100×(UNL/1.7INL)×(Sb/ U2av)上式中功率全部為視在功率，單位為MV·A ；Sk為電力系統(tǒng)短路容量，Soc為供電線路出口斷路器的額定容量；Uav為電纜架空線路和電抗器所在電壓級的平均額定電壓。單位KV；電流單位為KA；線路長度單位為KM；單位電抗X=0.43.6 本次所設(shè)計的供電

42、網(wǎng)的三相短路電流的計算3.6.1 計算標幺值1、取UB=Uav, SB=1000KV·A2、計算各元件電抗的標幺值1）主變：通過前面的計算，主變的型號為 SL7-500/10,變比為10/0.4kv，短路電壓的百分比為Uk%=6則XT*=Uk%/100×(Sb/Su)=6/100×(1000/500)=0.122) 電力電纜線路的電抗標幺值 電纜長：L=2Km 單位長度電抗 X0=0.4Xl*=Xi·L×(Sb/U2b)= Xi·L×Sb/U2av=2×0.4×(10000/10.52)=7.263.6.

43、2 畫供電網(wǎng)的系數(shù)電路圖，計算各點短路電流計算過程：取UB=Uav, SB=1000KV·A為基準值線路電纜有前面章節(jié)中計算得出：Xl*=Xi·L×(Sb/U2b)= Xi·L×Sb/U2av=2×0.4×(10000/10.52)=7.26變壓器：XT*=Uk%/100×(Sb/Su)=6/100×(1000/500)=0.12負荷：XL*=XL%/100×(UNL/1.7INL)×(Sb/U2av)=5×0.4×1000/(1003×1.1×

44、10.52)=0.1X*= Xl*+ XT*/2+ XL*=7.26+0.12/2+0.1=7.42則，K1點發(fā)生短路時電流標幺值Ik1*=1/ X1*=1/7.24=0.13則短路點短路電流 Ik1= Ik1*×SB/(3Uav)=6.89 KAK2點發(fā)生短路時電流標幺值Ik2*=1/ X2*=1/7.26=0.14則短路點短路電流Ik2= Ik2*×SB/(3Uav)=7.42 KA第四章 供電網(wǎng)主要電氣設(shè)備的選擇4.1 主變壓器及柴油發(fā)電機的選擇4.1.1 主變壓器的選擇4.1.1.1 主變電壓器容量與臺數(shù)的確定容量：1）主變壓器的容量一般要按建成510年的規(guī)劃發(fā)展計劃負荷選擇 2