供電技術(shù)課程設(shè)計說明書22

1、 WORD 摘 要 本說明書為某塑料制品廠全廠總降壓變電所設(shè)計，根據(jù)此單位供電的實際情況，詳細設(shè)計了主結(jié)線、無功功率人工補償、架空線的選擇與短路電流的計算等方面的容。本說明書注意了理論性和實用性的統(tǒng)一，編寫時力求容精簡，重點突出，強調(diào)實用性。每章每節(jié)容層次分明，附圖標準，標注詳盡。本說明書由理工大學(xué)骨干教師、省安全設(shè)備檢查委員會專家組成員虎偉指導(dǎo)完成，設(shè)計材料由理工大學(xué)敏教授提供。理工大學(xué)梁晉昌、揚波、溫瑤等同學(xué)參與了編寫設(shè)計說明的討論，并提出了許多寶貴意見，在此一并致以衷心的感目 錄一、原始資料 二、工廠負荷計算 三、無功補償與變壓器的選擇四、工廠系統(tǒng)的擬定五、電氣設(shè)備的選擇與校驗六、工廠變

2、電所進出線路的選擇七、短路電流的計算第一節(jié) 原始資料設(shè)計題目： 某塑料制品廠全廠總降壓變電所設(shè)計一、某塑料制品廠生產(chǎn)任務(wù)與車間組成1、本廠生產(chǎn)規(guī)模與產(chǎn)品規(guī)則年產(chǎn)量為萬噸聚乙烯與烴塑料制品。產(chǎn)品有薄膜、單絲、管材和注塑等制品。其原料來源于某石油化纖總廠。2、車間組成本廠設(shè)有薄膜、單絲、管材和注塑等四個車間，設(shè)備選型全部采用我國最新定型設(shè)備。此外還有輔助車間與其它設(shè)施。表1-1 全廠各車間符合統(tǒng)計表（380伏側(cè)）序號車間或用電設(shè)備組名稱設(shè)備容量(kW)需用系數(shù)Kd功率因數(shù)cos力率tan1薄膜車間12000.60.61.332單絲車間10850.60.61.333管材車間6800.350.61.3

3、34注塑車間1890.40.61.335成品庫（一）250.30.51.736成品庫（二）240.30.51.737原料庫300.250.51.738包裝材料庫200.30.51.739水泵房200.650.80.7510生活間100.80.61.3311鍋爐房2000.70.780.8812全廠合計二、工廠與電業(yè)部門所簽訂的供用電協(xié)議主要容如下：1、工廠電源從電業(yè)部門某35/10kv變電所，用10kv雙回架空線路引入本廠，其中一路作為工作電源，一路作為備用電源，兩條線路不并行運行，該廠距電源2km。2、在本廠變電所10kv側(cè)計量。本廠變電所高壓功率因數(shù)值應(yīng)在0.9以上。3、電源變電所10kv

4、短路數(shù)據(jù)見表1-1： 表1-1 10kV短路數(shù)據(jù)運行方式電源變電所10kv母線說明系統(tǒng)最大運行方式SKMax=140MVA系統(tǒng)為無限大容量電源系統(tǒng)最小運行方式SKMin=107MVA三、本廠負荷性質(zhì)多數(shù)車間為二班制，少數(shù)車間為一班或三班制，全年為306個工作日，年最大負荷利用小時數(shù)為5000小時，屬于二級負荷。四、設(shè)計圍1、 擬定工廠供電系統(tǒng)與總降壓變電所主結(jié)線2、 工廠總降壓變電所負荷統(tǒng)計3、 工廠總降壓變電所無功功率人工補償1、 工廠總降壓變電所主變壓器的選擇計算2、 工廠總降壓變電所10kv架空進線的選擇計算3、 工廠總降壓變電所高低壓側(cè)短路電流計算4、 工廠總降壓變電所10kv降壓進線

5、的選擇計算5、 工廠總降壓變電所高低壓側(cè)短路電流計算第二節(jié) 工廠負荷計算一、380v側(cè)低壓母線計算負荷與功率因數(shù)對于各用電設(shè)備容量相差較小，且用電設(shè)備數(shù)量較多地用電設(shè)備組，需要系數(shù)法最為適宜。因此，本設(shè)計采用需要系數(shù)法來計算負荷與功率因數(shù)。具體步驟如下：薄膜車間： kW kvar kVA A單絲車間： kW kvar kVA A由于各個負荷的計算方法、步驟一樣且數(shù)據(jù)都已給出，因此各個負荷的計算結(jié)果見表21：序號車間或用電設(shè)備組名稱設(shè)備容量（kW）需用系數(shù)Kd功率因數(shù)cos力率tan計算負荷Pca（kW）Qca（kvar）Sca（kVA）Ica（A）1薄膜車間12000.60.61.33720.

6、0957.6119818202單絲車間10850.60.61.33651.0865.8108316463管材車間6800.350.61.33238.0316.5396.0601.74注塑車間1890.40.61.3375.60100.5125.8191.15成品庫（一）250.30.51.737.50012.9814.9922.776成品庫（二）240.30.51.737.20012.4614.3921.867原料庫300.250.51.737.50012.9814.9922.778包裝材料庫200.30.51.736.00010.3811.9918.229水泵房200.650.80.7513

7、.009.75016.2524.6910生活間100.80.61.338.00010.6413.3120.2211鍋爐房2000.70.780.88140.0123.2186.528.3312全廠合計34631874243330754673表21 計算負荷表二、計算變壓器的功率損耗當電流通過導(dǎo)線和變壓器時，就要引起有功功率和無功功率的損耗，這部分損耗也需要由電力系統(tǒng)供給。因此，在確定企業(yè)的計算負荷時，應(yīng)把這部分功率損耗加進去。變壓器具有電阻和電抗，因而功率損耗分為有功和無功損耗兩部分。根據(jù)塑料廠的實際情況，我按全部用電設(shè)備組的設(shè)備容量將用電設(shè)備分為6大組，分別為：1.薄膜車間；2.單絲車間；3

8、.管材車間；4.注塑車間；5.鍋爐房；6.成品庫（一）、成品庫（二）、原料庫、包裝材料庫、水泵房、生活間。按各組的計算負荷選擇變壓器，具體情況見表22。表22 變壓器選擇表序號車間或電設(shè)備組名稱計算負荷Sca (kVA)變壓器型號損耗（W）阻抗電壓（%）空載電流（%）臺數(shù)空載負載1薄膜車間1198S9-12501.9511.84.50.622單絲車間1083S9-12501.9511.84.50.623管材車間396.5S9-4000.84.34124注塑車間125.8S9-2000.482.641.325鍋爐房186.5S9-2000.482.641.326成品庫（一）14.9980.65S

9、9-1000.291.541.62成品庫（二）14.39原料庫14.99包裝材料11.99水泵房16.25生活間13.31注：所有變壓器均為明備用。2、有功功率損耗有功功率損耗又由兩部分組成。其一是空載損耗，又稱鐵損。另一部分是短路損耗，又稱銅損。式中 PT變壓器空載有功功率損耗，kWPk變壓器的短路電流等于額定電流時的有功功率損耗，kWSca計算負荷，kVASN變壓器的額定容量，kVA變壓器負荷率，= Sca / SN。3、無功功率損耗同樣，變壓器無功功率損耗也有兩部分。一部分是變壓器空載時，有產(chǎn)生主磁通的激磁電流造成的無功功率損耗。另一部分是有變壓器負荷電流在一次繞組和二次繞組電抗上產(chǎn)生的

10、無功功率損耗。, kvar式中 QT變壓器空載無功功率損耗，kvar；, kvar I0%變壓器空載電流占額定電流IN的百分數(shù)；QkN變壓器額定短路無功功率損耗，kvar；, kvar Uk%變壓器短路電壓占額定電壓的百分數(shù)。變壓器的負荷率。PT、Pk、I0% 、Uk%均可以由變壓器產(chǎn)品目錄中查得。按上述公式與表12計算各個負荷的變壓器功率損耗如下：1、薄膜車間： kW kvar2、單絲車間： kW kvar其余計算方法與步驟一樣，結(jié)果見表23。三、10kv側(cè)計算負荷與功率因數(shù)在配電干線上或車間變電所低壓母線上，常有多個用電設(shè)備組同時工作，但是各個用電設(shè)備組的最大負荷也非同時出現(xiàn)，因此在求配電

11、干線或車間變電所低壓母線的計算負荷時，應(yīng)再記入一個同時系數(shù)Ksi。具體計算如下； （i=1，2，36）取Ksi=0.95 則可求出各個用電組設(shè)備的總計算負荷，步驟如下：1、薄膜車間： kW kvar kW kvar kVA其功率因數(shù)為：2、單絲車間 kW kvar kW kvar kVA其功率因數(shù)為：其余計算方法與步驟一樣，結(jié)果見表23：表23 分組計算負荷結(jié)果序號車間或用電設(shè)備組名稱PcaikWQcaikvarPcaikWQcaikvarScaikVAcos1薄膜車間684909.7698.9909.811980.60932單絲車間618.5822.5633.4822.610830.6102

12、3管材車間226.1300.7231.5300.7396.50.61004注塑車間71.8295.4874.0495.49125.80.61295鍋爐房133.0117.0135.9117.0186.50.75796合計組46.7465.7348.2765.7480.650.59187全廠合計17802311182223112946第三節(jié) 無功補償與電容器的選擇一、提高功率因數(shù)的意義由于一般企業(yè)采用了大量的感應(yīng)電動機和變壓器等用電設(shè)備，特別近年來大功率電力電子拖動設(shè)備的應(yīng)用，企業(yè)供電系統(tǒng)出要供給有功功率外，還需要供給大量無功功率，使發(fā)電和輸電設(shè)備的能力不能充分利用。為此，必須提高用電戶的功率因

13、數(shù)，減小電源系統(tǒng)的無功需求量。提高功率因數(shù)對企業(yè)供電系統(tǒng)和電力系統(tǒng)有如下益處：1、提高電力系統(tǒng)的供電能力在發(fā)電和輸、配電設(shè)備的安裝容量一定時，提高用戶的功率因數(shù)相應(yīng)的減少了無功功率的供給，則在同樣設(shè)備下，電力系統(tǒng)輸出的有功功率可以增加。2、降低網(wǎng)絡(luò)中的功率損耗有輸電線路的有功功率損耗計算公式可知：當線電路額定電壓UN和線電路傳輸?shù)挠泄β蔖與線路電阻R恒定時，則線路中的有功功率損耗與功率因數(shù)的平方成反比。3、減少網(wǎng)絡(luò)中的電壓損失，提高供電質(zhì)量由于用戶功率因數(shù)的提高，使網(wǎng)絡(luò)中的電流減少。因此，網(wǎng)絡(luò)的電壓損失減少，網(wǎng)絡(luò)末端用電設(shè)備的電壓質(zhì)量提高。4、降低電能成本由于從發(fā)電廠發(fā)出的電能有一定的總成本

14、，提高功率因數(shù)可減少網(wǎng)絡(luò)和變壓器中的電能損耗。在發(fā)電設(shè)備容量不變的情況下，供給用戶的電能就相應(yīng)增多了，每度電的總成本就會降低。由于上述原因，提高用戶功率因數(shù)具有重大經(jīng)濟意義。所以，國家獎勵企業(yè)提高功率因數(shù)。二、提高功率因數(shù)的方法1、正確選擇電器設(shè)備2、電氣設(shè)備的合理運行3、無功功率人工補償綜合考慮整個工廠的情況選擇用人工補償?shù)姆椒▉硖岣吖β室驍?shù)。三、功率因數(shù)提高的方法1、電容器并聯(lián)補償?shù)墓ぷ髟碓诠S企業(yè)中，大部分是電感性和電阻性的負載。因此總的電流將滯后電壓一個電角度。如果裝設(shè)電容器，并與負載并聯(lián)，則電容器的電流C將抵消一部分電感電流L，從而使無功電流由L減小到，總的電流由減小到，功率因數(shù)則

15、由提高到，如圖31。（a）（b）圖31 并聯(lián)電容器的補償原理（a）接線圖；（b）向量圖從向量圖可以看出，由于增裝并聯(lián)電容器，使功率因數(shù)角發(fā)生了變化，所以該并聯(lián)電容器又稱移項電容器。如果電容器容量選擇得當，可把減小到0，cos提高到1。這就是并聯(lián)電容器補償?shù)墓ぷ髟怼?、補償容量選擇用電容器改善功率因數(shù)，可以獲得經(jīng)濟效益。但是，電容性負荷過大，會引起電壓升高，帶來不良影響。所以，在用電容器進行無功功率補償時，應(yīng)適當選擇電容器的安裝容量。通常電容器的補償容量可按下式確定：式中 QC所需裝設(shè)的電容器容量，即補償容量，kvar；tan1補償前平均功率因數(shù)角的正切；tan2補償后平均功率因數(shù)角的正切；P

16、av一年中最大符合月份的平均有功負荷，kW。常把tan1- tan2=qc，稱為補償率。在選擇計算時可直接查表。綜合考慮用第一個公式來計算補償電容。考慮到供電部門只考察平均功率因數(shù)，而前在負荷統(tǒng)計時只計算過Pca，且Pca=Pmax，則在工程計算上取式中 K符合系數(shù)，通常取0.750.85。在本計算中取K=0.8，補償后的功率因數(shù)位0.9，則有： kW kvarkVA A四，電容器的選擇根據(jù)計算結(jié)果進行電容器的選擇，因為選用電容器柜可以省去企業(yè)自行安裝電容器的麻煩，所以選擇GR1型高壓靜電電容器柜，選擇結(jié)果見表32：表32 GR1型高壓靜電電容器柜一次方案編號電容器柜互感器柜0103一次方案額

17、定電壓（kV）1010柜主要元件名稱數(shù)量數(shù)量電容器YL10.5-30-115熔斷器RN1-10/315電壓互感器JS-10（1000/100）1電壓表1T1-V.0-12000/100V1ZSD-38信號燈交流電110V（紅色）3臺數(shù)31根據(jù)表3-1酸的一臺帶容器容量為450kvar所以補償容量為1350kvar。根據(jù)公式所以補償后負荷計算如下： kW kW kVA A表3-3 工廠計算負荷總表補償容量QC(kvar)補償值-1350補償后的負荷(包括變壓器損耗) Cos0.9208Ica (A)113.6Sca(kVA)1968計算值-1262Qca（kvar）767.7Pca（kW）181

18、2Ica(A7191.6283.422.7821.8622.7818.2224.6720.22Sca(kVA)11981083396125.8186.514.9914.3914.9911.9916.2513.31Qca（kvar）957.6865.8316.5100.5123.21312.461310.389.7510.64Pca（kW）72065123875.61407.57.27.56138力率tan1.331.331.331.330.881.731.731.731.730.751.33功率因數(shù)cos0.60.60.60.60.750.50.50.50.50.80

19、.6需用系數(shù)Kd0.60.60.350.40.70.30.30.250.30.650.8設(shè)備容量（kW）12001085680189200252030202010車間名稱薄膜車間單絲車間管材車間注塑車間鍋爐房成品庫1成品庫2原料庫包裝材料庫水泵房生活間序號12345123456合計 6第四節(jié) 工廠供電系統(tǒng)擬定在第二、第三節(jié)工廠的計算負荷已經(jīng)算出，并已經(jīng)選出了變壓器和電容器柜。由于充分考慮了此工廠供電系統(tǒng)的安全性，所以我選擇的變壓器的容量均高于各組負荷的總?cè)萘浚揖鶠槊鱾溆?，每臺變壓器也有一定的過載能力，所以對于變壓器就不用進行校驗了。在選擇電容器的時候考慮到使用電容器柜省去了工廠自行安裝電容器

20、的麻煩，可以買回來就直接使用，而且同時也充分考慮了安全性，其容量均大于計算所得出的補償容量，所以也不用進行校驗了，應(yīng)該完全符合要求。高壓開關(guān)柜屬于成套配電裝置。它是由制造廠按一定的接線方式將統(tǒng)一回路的開關(guān)電器、母線、測量儀表、保護電器和輔助設(shè)備等都裝配在一個金屬柜中，成套供應(yīng)用戶。這種設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便。在工礦企業(yè)廣泛用于控制和保護變壓器，高壓線路與高壓電動機等，因此本設(shè)計采用高壓開關(guān)柜，可以省去很多安裝上的麻煩，也便于變電所的統(tǒng)一控制。由原始資料得知此工廠屬于二級負荷，所以為了保證供電的可靠性，必須采用雙回路受電，并需要設(shè)置兩臺低壓動力變壓器。10kV電源使用架空線，投資少且維修方便。初

21、步擬定采用高壓側(cè)無母線結(jié)線，當任一變壓器或任一電源停電檢修或發(fā)生故障時，該變電所可通過閉合低壓母線分段開關(guān)迅速恢復(fù)對整個變電所的供電。首先應(yīng)當把母線引進變電所，并用斷路器控制，二級負荷由左、右兩段低壓母線分別引出的雙回路供電；其次，容量較大的五組分別用有隔離開關(guān)的斷路器控制，便于檢修控制；第六組為三級負荷，用另一個斷路器控制；為了提高車間變電所負荷的功率因數(shù)，可設(shè)置低壓電容器室，分兩組接于左、右兩段母線上，并由斷路器控制；在雙回路分別接一個變壓器用于變電所自己用電（如照明）；因高壓斷路器有保護的需要，故應(yīng)在左、右兩段母線上分別接一個電壓互感器；當然，兩段母線應(yīng)當由適當?shù)臄嗦菲鬟B接控制；最后，還

22、應(yīng)有避雷器，保護各個電器設(shè)備不受雷電的影響。 假設(shè)變電所到各個負荷的距離如下：薄膜車間 500m單絲車間 800m管材車間 700m注塑車間 900m鍋爐房 500m合計組 800m第五節(jié) 電氣設(shè)備選擇電氣的選擇是根據(jù)環(huán)境條件和供電要求確定其形式和參數(shù)，保證電氣正常運行時安全可靠，故障時不致?lián)p壞，并在技術(shù)合理的情況下注意節(jié)約。還應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)情況與供應(yīng)能力統(tǒng)籌兼顧，條件允許時優(yōu)先選用先進設(shè)備。一、按正常工作條件選擇1、環(huán)境條件電氣產(chǎn)品在制造上分戶、戶外兩大類。戶外設(shè)備的工作條件較惡劣，故各方面要求較高，成本也高。戶設(shè)備不能用于戶外；戶外設(shè)備雖可用于戶，但不經(jīng)濟。此外選擇電器時，還應(yīng)根據(jù)不同環(huán)境

23、條件考慮防水、防火、防腐、防塵、防爆以與高海拔區(qū)與濕熱帶地區(qū)等方面的要求。2、按電網(wǎng)電壓選電器可在高于10%15%UN的情況下長期安全運行。故所選設(shè)備的額定電壓UN應(yīng)不小于裝設(shè)出電網(wǎng)的額定電壓U，即UNU我國普通電器額定電壓標準是按海拔1000m設(shè)計的。如果使用在高海拔地區(qū)，應(yīng)選用高海拔產(chǎn)品，或采取某些必要的措施增強電器的外絕緣，方可應(yīng)用。3、按常識工作電流選電器的額定電流IN時只周圍環(huán)境溫度為時，電器長期允許通過的最大電流。它應(yīng)大于負載的長時最大工作電流（即30min平均最大負荷電流，以I表示），即INI由產(chǎn)品生產(chǎn)廠家規(guī)定。我國普通電器的額定電流所規(guī)定的環(huán)境溫度為+40。如果設(shè)備周圍最高環(huán)境

24、溫度與規(guī)定值不符時，應(yīng)對原有的額定電流值進行修正。方法如下：當環(huán)境最高溫度低于規(guī)定的時，每低1在流量可提高0.5%，但總提高量不得超過20%。當環(huán)境最高溫度高于，但不超過60時，長時允許電流按下式修正：式中 設(shè)備允許最高溫度，；環(huán)境最高溫度，取月平均最高溫度，；Ial修正后的長時允許電流。修正后的嘗試允許電流應(yīng)大于或等于回路的長時工作電流，即二、按故障進行校驗按正常情況下選擇的電器是否能經(jīng)受住短路電流電動力與熱效應(yīng)的考驗，還必須進行校驗。技術(shù)規(guī)規(guī)定對下列情況不進行動、熱穩(wěn)定性的校驗。（1） 用熔斷器保護的電器；（2） 用限流電阻保護的電器與導(dǎo)體；（3） 架空電力線路。在選擇電器時，除按一般條件

25、選擇外，還應(yīng)根據(jù)它們的特殊工作條件提出附加要求。三、電氣設(shè)備的選擇與校驗原則1、高壓開關(guān)柜的選擇為了適應(yīng)不同界限系統(tǒng)的要求，配電柜一次回路由隔離開關(guān)、負荷開關(guān)、斷路器、熔斷器、電流互感器、電壓互感器、避雷器、電容器與所用電變壓器等組成多種一次接線方案。各配電柜的二次回路則根據(jù)計量、保護、控制、自動裝置與操動機構(gòu)等各方面的不同要求也組成多種二次接線方案。為了選用方便，一、二接線方案均有其固定的編號。選擇高壓開關(guān)柜首先應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點、環(huán)境選型，并按系統(tǒng)電壓與一次接線選一次編號。因此，根據(jù)此廠的情況，選擇GG-1A型高壓開關(guān)柜，方案號分別為03、07 、54、11、95、25、101等。為此需對高壓

26、開關(guān)柜的各個電氣設(shè)備進行校驗，以保證電路的安全性。2、高壓斷路器的選擇與校驗選擇高壓斷路器時，除按電氣設(shè)備一般原則選擇外，由于斷路器還要切斷短路電流，因此必須校驗斷流容量（或開斷電流）、熱穩(wěn)定與動穩(wěn)定等各項指標。（1）按工作環(huán)境選型根據(jù)使用地點的條件選擇，如戶式、戶外式，若工作條件特殊，尚需選擇特殊形式（如隔爆型）。本設(shè)計選擇戶式。因為所有的電器都在變電所。（2）按額定電壓選擇高壓斷路器的額定電壓，應(yīng)等于或大于所在電網(wǎng)的額定電壓，即式中 UN斷路器的額定電壓； U高壓斷路器所在電網(wǎng)的額定電壓。（3）按額定電流選擇高壓斷路器的額定電流，應(yīng)等于或大于負載的長時最大工作電流，即式中 IN斷路器的額定

27、電流；Iar.m負載的長時最大工作電流。（4）校驗高壓斷路器的熱穩(wěn)定高壓斷路器的熱穩(wěn)定校驗要滿足下式要求：或式中 斷路器的熱穩(wěn)定電流；斷路器熱穩(wěn)定電流所對應(yīng)的熱穩(wěn)定時間；短路電流穩(wěn)定值；作用下的假象時間。斷路器通過短路電流的持續(xù)時間按下式計算：式中 斷路器通過短路電流的持續(xù)時間；斷路器保護動作時間；斷路器的分閘時間。斷路器的分閘時間，tbr包括斷路器的固有分閘時間和燃弧時間，一般可由產(chǎn)品樣本中查到或按下列數(shù)值選取。對快速動作的斷路器，tbr可取0.110.16s；對中、低速動作的斷路器，tbr可取0.180.25s。（5）校驗高壓斷路器的動穩(wěn)定高壓斷路器的動穩(wěn)定是指承受短路電流作用引起的機構(gòu)效

28、應(yīng)的能力，在校驗時，需用短路電流的沖擊值或沖擊電流有效值與制造廠規(guī)定的最大允許電流進行比較，即式中 imax、Imax設(shè)備極限通過的峰值電流與其有效值；ish、Ish短路沖擊電流與其有效值。（6）校驗高壓斷路器的斷流容量高壓斷路器能可靠地切除斷路故障的關(guān)鍵參數(shù)是它的額定斷流容量（或額定開斷電流）。因此，它所控制回路的最大短路容量應(yīng)小于或等于其額定斷流容量，否則斷路器將受到損壞；嚴重時電弧難以熄滅，使事故繼續(xù)擴大，影響系統(tǒng)的安全運行。斷路器的額定短路容量（SN.oc）按下式進行校驗：（或）式中 所控制回路在0.2s（或零秒）時的最大短路容量，MVA在不同的操作循環(huán)下，斷路器的斷流容量也不同，校驗

29、時應(yīng)按相應(yīng)的操作循環(huán)的斷流容量進行校驗。3、隔離開關(guān)的選擇與校驗它的主要作用是隔離電源，保證電氣設(shè)備與線路在檢修時與電源有明顯的斷口。隔離開關(guān)無滅弧裝置，和斷路器配合使用時，合閘操作應(yīng)先合隔離開關(guān)，后合斷路器，分找操作應(yīng)先斷開斷路器，后斷開隔離開關(guān)。隔離開關(guān)與熔斷器配合使用，可作為180kVA與以下容量變壓器的電源開關(guān)。隔離開關(guān)按電網(wǎng)電壓，長時最大工作電流與環(huán)境條件選擇，按短路電流校驗其動、熱穩(wěn)定性。4、高壓熔斷器的選擇與校驗高壓熔斷器是一種過流保護元件，又熔件與熔管兩部分組成。當過載或短路時，電流增大，熔件熔斷，達到切除故障保護設(shè)備的目的。熔件通過的電流越大，其熔斷時間越短。電流與熔斷時間的

30、關(guān)系曲線叫熔件的安-秒特性曲線。在選擇熔件時。除保證在正常工作條件下（包括設(shè)備的啟動）熔件不熔斷外，為了使保護具有選擇性，還應(yīng)是其安-秒特性符合保護選擇性的要求。高壓熔斷器除按工作環(huán)境條件、電網(wǎng)電壓、負荷電流（對保護電壓互感器的熔斷器不考慮負荷電流）選擇型號外，還必須校驗熔斷器的斷流容量，即對具有限流作用的熔斷器，不能用在低于額定電壓等級的電網(wǎng)上（如10kV熔斷器不能用于6kV電網(wǎng)），以免熔件熔斷時弧電阻過大而出現(xiàn)過電壓。容器選擇的主要指標是選擇熔件和熔管的額定電流，熔斷器額定電流按下式選取式中 IN.Fu熔管額定電流（即熔斷器額定電流）；IN.Fe熔件額定電流；I通過熔斷器的長時最大工作電流

31、。所選熔件應(yīng)在長時最大工作電流與設(shè)備啟動電流的作用下不熔斷，在短路電流作用下可靠熔斷；要求熔斷器特性應(yīng)與上級保護裝置的動作時限相配合（即動作要有選擇性），以免保護裝置越級動作，造成停電圍的擴大。對保護變壓器的熔件，其額定電流克按變壓器額定電流的1.52倍選取。四、對所選電器設(shè)備的校驗有主圖可看出在電氣設(shè)備中以SN10-10斷路器，GN6-10,GN8-10隔離開關(guān)和RN1-10熔斷器為主。對其校驗如下：SN10-10 額定電壓為10kV,額定電流為300kA,極限通過電流為40kA,斷流容量為300MVA,熱穩(wěn)定電流為40kA。電路中額定電壓為10kV,正常電流為72.4kA<630kA

32、符合要求， 根據(jù)表7-1可的，最大短路沖擊電流isk =7.263kA<40kA ，最大短路電流Ik =3.228kA<16kA符合要求對隔離開關(guān)校驗與斷路器一樣。GN6-10額定電壓為10kV符合要求 極限通過電流為25.5kA大于最大短路沖擊電流7.263kA 第六節(jié) 工廠變電所進出線路的選擇一、 高壓架空線導(dǎo)線截面選擇原則 導(dǎo)線截面選擇對電網(wǎng)的技術(shù)，經(jīng)濟性能影響很大，在選擇導(dǎo)線截面時，既要保證企業(yè)供電的安全與可靠，又要充分利用導(dǎo)線負荷能力。因此，只有綜合考慮技術(shù)，經(jīng)濟效益，才能選出合理的導(dǎo)線截面。1， 按經(jīng)濟電流密度選擇 輸電線路和高壓配電線由于傳輸距離遠，容量大，時間長，年

33、運行費用高，導(dǎo)線截面一般按經(jīng)濟電流密度選，以保證年運行費用低。2， 按長時允許電流選擇 使導(dǎo)線在最大允許符合電流下長時工作，不至過熱。3， 按允許電壓損失選擇使線路電壓損失低于允許值以保證供電質(zhì)量。4， 按機械強度條件選擇架空導(dǎo)線的最小允許截面，如表6-2，此規(guī)定是為了防止架空導(dǎo)線受自然條件影響而發(fā)生斷線表6-1 架空線路按機械強度要求的最小截面（）導(dǎo)線材料6-35kV 架空線路居民區(qū)非居民區(qū)鋁與鋁合金絞線3525鋼芯鋁絞線2516銅線1616二、 變電所進線的選擇1、 按經(jīng)濟電流密度選擇根據(jù)，則經(jīng)濟電流密度Jec為1.15A/mm2.且進線電流得113.6 A，故按經(jīng)濟電流密度初選的導(dǎo)線截面

34、為 mm2選擇標準截面為120 mm2的鋼芯鋁絞線LGJ-1202、 按長時允許電流校驗各截面由于LGJ-120的室外長時電流為380A，而線路長時最大工作電流Ica為113.6A,小于長時電流380A。3、按允許電壓損失校驗截面 由查工廠常用電器設(shè)備手冊可知進線單位長度的電阻與電控如下：LGJ-120 r0=0.255/km , x0=0.4/km故線路的電壓損失為 = =384 V其中Qca為補償后無功功率，Pca為補償后有功功率。電壓損失百分數(shù)為故電壓損失符合要求3、 按機械強度校驗由表6-1查得10kV非居民區(qū)最小允許截面積為 16 mm2，故LGJ-120符合規(guī)定。三、 變電所出線的

35、選擇 出現(xiàn)選擇原則與進線一樣。 過程如下：1， 薄膜車間 (1),根據(jù)經(jīng)濟電流密度選擇得 mm2選擇標準截面積為70 mm2（2），根據(jù)允許長時電流得Ica=72.4 A 小于長時電流380A。（3），按允許電壓損失校驗面積。由查工廠常用電器設(shè)備手冊可知進線單位長度的電阻與電抗之如下： r0=0.255/km , x0=0.4/km 故線路的電壓損失為 A電壓損失百分數(shù)為故電壓損失符合要求。（4），由于其面積大于16 mm2 故LGJ-70符合要求。2，單絲車間 (1),根據(jù)經(jīng)濟電流密度選擇得 mm2選擇標準截面積為70 mm2（2），根據(jù)允許長時電流得Ica=65.4 A 小于長時電流380

36、A。（3），按允許電壓損失校驗面積。由查工廠常用電器設(shè)備手冊可知進線單位長度的電阻與電抗之如下： r0=0.255/km , x0=0.4/km 故線路的電壓損失為 A電壓損失百分數(shù)為故電壓損失符合要求。（4），由于其面積大于16 mm2 故LGJ-70符合要求。3，其余各項線路選擇見表 6-2。 表6-2 導(dǎo)線型號與參數(shù)車間名稱薄膜車間單絲車間管材車間注塑車間鍋爐房合計組導(dǎo)線型號LGJ-70LGJ-70LGJ-25LGJ-16LGJ-16LGJ-16面積（mm2）72.465.2423.957.581.11.254.914允許長時電流（A）275275135105105105電壓損失（V）3

37、6.1752.1731.3417.1916.49711單位長度電阻（）0.4320.4321.2891.9261.9261.926第七節(jié) 系統(tǒng)短路電流計算 在供電系統(tǒng)中，出現(xiàn)此書比較多的嚴重故障是短路。所謂短路是指供電系統(tǒng)中一切不正常的相與地或相與地（中性點接地系統(tǒng)）在電氣上被短接。 發(fā)生短路的時候，由于系統(tǒng)中總阻抗大大減小，因而短路電流可能達到很大的數(shù)值。強大的短路電流所產(chǎn)生的熱和電動力效應(yīng)會是電氣設(shè)備受到破壞；短路點的電弧可能燒毀電氣設(shè)備；短路點附近的電壓顯著降低，使供電受到嚴重影響或被迫中斷；若在發(fā)電廠附近發(fā)生短路，還可能使全電力系統(tǒng)運行解裂，引起嚴重后果。不對稱接地短路所造成的零序電流，會在鄰近的通訊線路產(chǎn)生感應(yīng)電勢，干擾通訊，以可能危與人身和設(shè)備的安全。為了限制電路的危害和縮小故障的影響的圍，在變電所和供電系統(tǒng)的設(shè)計和運行中必須進行短路電流的計算，以解決下列的技術(shù)問題：1， 選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，必須用短路電流校驗其熱穩(wěn)定性和機械強度。2， 選擇和整定繼電保護裝置，使之能正確的切除斷路故障。3， 確定限流措施，當短路電流過大造成設(shè)備選擇困難或不夠經(jīng)濟時，可采取限制短路電流的措施。4， 確定合理的主接線方案和主要的運行方式等。一,根據(jù)上一節(jié)所選導(dǎo)線，可以畫出最大方式短路接線圖，圖7-