供配電設(shè)計(jì)計(jì)算公式

本人riglucky結(jié)合手冊(cè)簡(jiǎn)要總結(jié)供配電設(shè)計(jì)需要的計(jì)算公式如下，希望對(duì)大伙有幫助，本人喜歡結(jié)交好友，可聯(lián)系我一、負(fù)荷計(jì)算按照計(jì)算負(fù)荷表，兩臺(tái)水泵同時(shí)運(yùn)行的負(fù)荷計(jì)算如下：（要打印的版本公式寫到一塊）P二K-P=0.6x220=132kWcxeQ二P-tan申=132x0.83=109.56KvarccS=JP2+Q2=\'1322+109.562=171.54kVAc c cSI=c=260.64Acv'3UN由于水泵是一臺(tái)一臺(tái)的進(jìn)行啟動(dòng)，所以單臺(tái)啟動(dòng)時(shí)的電流P 110I=N =. =217.05Ac 3Ucos申3x0.38x0.77NII>叫 （保護(hù)設(shè)備的動(dòng)作電流）a1KOL因?yàn)槭腔\型電動(dòng)機(jī)，所以系數(shù)取5-7之間，我們選6；有尖峰電流：I=K-1=6x217.05=1302.33Apkstc（用來(lái)選熔斷器、斷路器、整定繼電保護(hù)裝置，檢驗(yàn)電機(jī)自起動(dòng)條件）水泵電纜選擇：相線選擇：按30度明敷的BV-500型的銅芯塑料為70mm2的I=246A〉I=217.05a1 c滿足發(fā)熱條件。N線的選擇：按照A>0.5A，選A=35mm20 申0二、變壓器的選擇單臺(tái)留有80%的裕量可滿足要求。有兩臺(tái)主變壓器的變電所，變壓器選擇：（要打印的版本公式寫到一塊）S沁S=（0.6-0.7）S=0.7x253.91=177.74kVAT N.T cS沁S>S=171.54kVAT N丁 c（I+II）變壓器可選：容量大于177.74kVA因?yàn)榈V上已有SC-800/10/0.4型的變壓器，在容量上滿足要求。從中央配電室到中央變壓器室的電纜選擇：P236.13I=c =19.48Ac 3Ucos申、:3x10x0.7N按經(jīng)濟(jì)電流范圍，查表得楊莊交聯(lián)聚乙烯絕緣帶鎧裝銅芯電纜電流為19.48A時(shí)，選擇導(dǎo)線截面積A二35mm2，截面積為35mm2時(shí)對(duì)于華東地區(qū)三班制電流為29-41Aec之間大于19.48A滿足載流量的要求。由于中央配電室和中央變電室的距離很小，壓降可以忽略不計(jì)因?yàn)榫聸](méi)有高壓用電設(shè)備所以初步選擇從井上的柴油發(fā)電機(jī)組到井下的中央配電所的電纜也是YJV22-3x35,經(jīng)計(jì)算從柴油發(fā)電機(jī)組到井下中央配電所的距離約1400米。經(jīng)查表得：10kV交聯(lián)聚乙烯絕緣帶鎧裝電力電纜的R二0.622，Xo二0.11300三、電壓損失計(jì)算電壓損失：(要打印的版本公式寫到一塊)人PR+QX132(1.4x0.622)+109.56(1.4x0.113)““

Au= = =13.23U 10NAu%二攵x100%二0.13%UNAu%=0.13%<5%滿足電壓損耗要求四、短路計(jì)算短路保護(hù)：(要打印的版本公式寫到一塊)無(wú)限大容量電力系統(tǒng)中三相短路的物理過(guò)程三相短路電流=周期分量+非周期分量即i二i+ikpnp當(dāng)時(shí)間趨向無(wú)窮大時(shí)，非周期分量趨向于零即i=i =x：21sin(wt—申)'，I為短路穩(wěn)態(tài)電流。TOC\o"1-5"\h\zkk(g) g k 0與短路有關(guān)的物理量：u=0時(shí)，短路電流的周期分量：i二Isin(wt—9)p k.m k9=90度，t=0時(shí)：i 二—I=—^21”k p(0) k.m/"為短路次暫態(tài)電流有效值，1'=1=1gk短路電流的非周期分量：i二(I sin9—Isin9)e—t\o"CurrentDocument"np k.m km申=90度，sin申=1,Isin申Ikkm k.m故inp短路全電流短路沖擊電流te-t故inp短路全電流短路沖擊電流te-tk.m=*：21'epnp瞬時(shí)全電流有效值：\ 1()ishJ(o.oi)+'np(0.01)0.01621''(1+e-t)或=K<21'shi2 i2 +i2sh p(0.01) np(0.01)=、.1+2(K-1)21'shI=；1+2(K-1)21"TOC\o"1-5"\h\zsh、 shI=1.51I”shI二1.091”sh高壓電路三相短路時(shí)：K二1.8-iI=1.51I”shI二1.091”shsh sh低壓1000KV-A及以下K二1.3i=1.84I”sh sh短路穩(wěn)態(tài)電流 ：(要打印的版本公式寫到一塊)一、標(biāo)幺值法：設(shè)定基準(zhǔn)容量、基準(zhǔn)電壓—基準(zhǔn)電流—基準(zhǔn)電抗，標(biāo)幺值為相應(yīng)的電抗值/基準(zhǔn)電抗值一般只用于高壓電路短路計(jì)算取S二取S二100MV-AU二U二10.5kVU—U—0.4kVd2 c2dd1 c1I--S 100 Sd—— —5.5I— d-100144二一=d—二 二5.5I二——二 d1 、；3U y'310.5 d2 v'3U v30.4d1 d2電抗標(biāo)幺值：(1)、電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值，查表得斷路器的容量S-500MV?AocU2/“Xc/S100cccX*—s—1Xoc■-U2d— —0?2 S斷路器的斷流容量S 500 ocd/c'doc、架空線路的電抗標(biāo)幺值，查表X二0.350/kmoTOC\o"1-5"\h\zX U2S 100X*二wl二XI—二XI―4=0.35x5x 二1.59\o"CurrentDocument"2X0「S0U2 10.5d d c1、電力變壓器的電抗標(biāo)幺值，查表得U%-4.5KXU%U2/U2U%S 4.5x100x103X*二X*二t=kcl二kd二 二5.6253 4X 100S/S 100S 100x800d N d Nk-1串聯(lián)情況下：(1)、總電抗標(biāo)幺直：XG)=X*+X2=0.2+l.59=1.79⑵、三相電流周期分量標(biāo)幺直：忙—=179二3.07(3)、其他三相短路電流為：I”⑶二1(3二IG)=3.07g k-1iG)二2.551”(3)=2.55x3.07=7.83shIG)二1.51I”(3)=1.51x3.07=4.64shTOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"S 100(4)、三相容量為： S⑶= d一= =55.9k-1 X* 1.79乙(k-1)k-2串并聯(lián)情況下：、總電抗標(biāo)幺值：X*/、=X*+X*+X*//X*=0.2+1.59+5.625/2=4.60Z(k-1丿 12 3 4\o"CurrentDocument"I 144、三相電流周期分量有效值：1G)= = =31.3k-2X* 4.6工(k-2丿、其他三相短路電流為：I"(3)=I⑶=IG)=31.3g k-2i(3)=1.841”⑶=1.84x31.3=57.6shIG)=1.091”⑶=1.09x31.3=34.1sh、三相容量為： S⑶= d—= =21.7k-2X* 4.6乙(k-2)二、低壓電網(wǎng)短路計(jì)算：常采用歐姆法：阻抗單位常采用豪歐通常電抗有：所有元件的阻抗、母線的阻抗、電流互感器一次線圈阻抗、低壓線路中各個(gè)開(kāi)關(guān)觸頭接觸電阻，阻抗較小者可忽略。當(dāng)?shù)蛪壕€路中只有一相或兩相裝有電流互感器時(shí)，則在計(jì)算三相短路電流時(shí)不計(jì)入電流互感器一次線圈的阻抗，但用于計(jì)算校驗(yàn)電流互感器的電路電流，則應(yīng)計(jì)入其阻抗。例：一10kV進(jìn)線經(jīng)變壓器隔離開(kāi)關(guān)到母線，然后分出多條回路，回路有斷路器、電流互感器有短路計(jì)算(1)、計(jì)算短路電路中的各個(gè)元件的電阻和電抗：(取U=400V)c1)電力系統(tǒng)S的電抗：(要打印的版本公式寫到一塊)U2 400=Z= =0.53mQS 300x103k2）電力變壓器T的電阻電抗：查表得AP二7500WU%二4.5kkAPU2="X4002=1.875m2）電力變壓器T的電阻電抗：查表得AP二7500WU%二4.5kkAPU2="X4002=1.875mG8002-K-S2NU%U2K c-100SN4.5x4002=9mG100x80023）母線WB1的電阻和電抗：查表根據(jù)導(dǎo)線截面間距選擇R0-°?055mG/mX=0.17mG/m04）5）6）R二Rl=0.33mGWB1 0X=Xl=1.02mGWB10母線WB2的電阻和電抗：查表根據(jù)導(dǎo)線截面間距選擇R0二0?142mG/mR二Rl=0.142mGWB2 0母線WB3的電阻和電抗：R=Rl=0.444mGWB3 0X=0.214mG/m0X二Xl=0.214mGWB20查表根據(jù)導(dǎo)線截面間距選擇R二0.222mG/m0X=0.17mG/m0X=Xl=0.34mGWB30電流互感器TA一次線圈的電阻電抗查表得:R=0.75mG X=1.2mGTA TA7）低壓短路器QF過(guò)電流線圈的電阻和電抗查表德：R=0.36mG X=0.28mGQFQF8）線路中各開(kāi)關(guān)觸頭的接觸電阻，查附錄表得:隔離開(kāi)關(guān)QS的接觸電阻0.03mG，刀開(kāi)關(guān)QK的接觸電阻0.4mG，低壓斷路器QF的接觸電阻為0.6mG，因此總的接觸電阻為：RXC二°.°3mG+°.4mG+°.6mGi.°3mG9）低壓電纜VLV-1000-3x50的電阻和電抗：R0二0?77mG/kmX0=°?071mG/km電纜長(zhǎng)度1=35米R(shí)二26.95mGX 二2.485mGWL WL2）計(jì)算短路電路的總的電阻、電抗和總阻抗:R=R+R+R+R+R+R+R+R =31.88mQ為T WB1 WB2 WB3 TAQFXCWLX=X+X+X+X+X+X+X+X二15.07mQS ST WB1WB2WB3 TA QF WLZ=Jr2+X2=35.07mQ(3)、其他三相短路電流為：I◎=U=6.55k /|ZS|I"(3)二I(3)二I(3)=6.55g k-2iG)二1.841”⑶=1.84x6.55=12.05shIG)二1.091”⑶=1.09x6.55=7.14sh(4)、三相容量為： S⑶=J3UIG)=4.54MV-Ak ck無(wú)限大容量電力系統(tǒng)中兩相和單相短路電流的計(jì)算：一、兩相短路電流的計(jì)算IG)=昌廠 U為短路計(jì)算電壓(線電壓)比短路點(diǎn)線路額定電壓高5%k2Z cS如果只計(jì)電抗，則短路電流：I(2)=U~k2XS兩相短路電流與三相短路電流的關(guān)系：I(2)=0.866I(3)kk二、單相短路電流的計(jì)算：短路電流的效應(yīng)和穩(wěn)定度校驗(yàn)短路時(shí)的最大電動(dòng)力短路動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)條件一般電氣的動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)條件，滿足動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)條件為：i>i⑶ 或I>I⑶i極限通過(guò)電流峰值max shmaxshmax絕緣子的動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)條件F>F(3) F絕緣子的最大允許負(fù)荷alc al硬母線的動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)條件

MQ b=-alccWQ為母線最大允許的應(yīng)力M母線通過(guò)三相極限電流時(shí)的彎曲力矩,W為母線截al面積短路電流的熱效應(yīng)和熱穩(wěn)定度校驗(yàn)：一般電器的熱穩(wěn)定度校驗(yàn)條件：12t>I（3）2t I為電器的熱穩(wěn)定電流，t為電器的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間，都可查t sima t母線及絕緣導(dǎo)體和電纜等導(dǎo)體的熱穩(wěn)定度校驗(yàn)條件e>e 0 為導(dǎo)體在短路時(shí)最高允許溫度k.max kk.max要確定0k比較麻煩，因此可根據(jù)短路熱穩(wěn)定度的要求來(lái)確定其最小允許截面AminA=A=I⑶X103,mins Ktima——=I⑶X103 ima—Ks CKLI⑶導(dǎo)體三相短路穩(wěn)態(tài)電流，C導(dǎo)體的熱穩(wěn)定系數(shù)s五、柴油發(fā)電機(jī)組的選擇（一）.柴油發(fā)電機(jī)組的型號(hào)容量估算：（要打印的版本公式寫到一塊）（1） 、按變壓器容量的10%-20%估算柴油發(fā)電機(jī)組容量，取15%得：P二800X0.15=120kWN.G（2） 、按起動(dòng)單臺(tái)或成組電動(dòng)機(jī)容量來(lái)計(jì)算：P>K-P=3.3x110kW=363kWN.G M母線允許電壓降10%時(shí)，自耦變壓器起動(dòng)接0.65U時(shí)的K值，取3.3。綜上選擇大于N363kW的柴油發(fā)電機(jī)組可以選擇400kW的。（二）、（1）按計(jì)算負(fù)荷計(jì)算：Pj=KxPE=0.9X220=198kwP=kPj/n=1.1X198/1kw=217.8kwP—自備柴油發(fā)電機(jī)組的功率kw；PE—總重要負(fù)荷kw；Kx—需要系數(shù)（一般取0.85-0.95）Pj—負(fù)荷設(shè)備的計(jì)算容量kw；k—可靠系數(shù)，一般取1.1n—發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行不均勻系數(shù)一般取0.9,單臺(tái)取1；最大的單臺(tái)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的需要計(jì)算：P=(PE-Pm)/nE+PmKCcos甲m=(220-110)/0.85+110X6X0.64X0.4=298.37kwPm—起動(dòng)容量最大的電動(dòng)機(jī)或成組電動(dòng)機(jī)的容量(kw)；n刀一總負(fù)荷的計(jì)算效率，一般取0.85；cosWm—電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)功率因數(shù)，一般取0.4；K—電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)倍數(shù)；C—全壓起動(dòng)C=l.0,Y—△起動(dòng)C=0.67，自耦變壓器起動(dòng)50%抽頭C=0.25,65%抽頭C==0.42,80%抽頭C=0.64。按起動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)發(fā)電機(jī)母線允許電壓降計(jì)算：P二PnKCXd〃(1/AE-1)=220X6X0.64X0.25(1/0.20-1)=264kwPn一造成母線壓降最大的電動(dòng)機(jī)或成組起動(dòng)電動(dòng)機(jī)組的容量(kw)K—電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流倍數(shù)；Xd〃一發(fā)電機(jī)的暫態(tài)電抗，一般取0.25；E—母線允許的瞬時(shí)電壓降，有電梯時(shí)取0.20,無(wú)電梯時(shí)取0.25?在實(shí)際工作中，也可用系數(shù)法估算柴油發(fā)電機(jī)組的起動(dòng)能力根據(jù)以上計(jì)算，應(yīng)選擇±298.37kw的柴油發(fā)電機(jī)組一臺(tái)，因此可選一臺(tái)300kw機(jī)組。六、電纜截面選擇進(jìn)線電纜的選擇：(1)、發(fā)熱條件(2)、電壓損耗條件(3)、經(jīng)濟(jì)電流密度(4)機(jī)械強(qiáng)度(5)短路穩(wěn)定條件10kW及以下高壓線路及1kW以下低壓動(dòng)力線路，通常先按照發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線或電纜截面，再校驗(yàn)電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度低壓照明線路，因?qū)﹄妷核揭筝^高，先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗(yàn)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度對(duì)長(zhǎng)距離大電流線路和35kV以上高壓線路，先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇一個(gè)截面，再校驗(yàn)其他條件、發(fā)熱條件：I>I(允許載流量不得小于通過(guò)的計(jì)算電流)a1 30、電壓損耗條件：AU%<AU%(通過(guò)計(jì)算電流時(shí)的電壓損耗不得大于允許的電壓損耗)al、經(jīng)濟(jì)電流密度：35kV及以上的高壓線路及某些特大載流量的低壓線路，其導(dǎo)體的電流密度不宜大于規(guī)定的經(jīng)濟(jì)電纜密度，以使線路的年運(yùn)行費(fèi)用趨于最小

（4）、機(jī)械強(qiáng)度：導(dǎo)線截面不得小于按機(jī)械強(qiáng)度所要求的最小截面（5）短路穩(wěn)定條件：高壓硬導(dǎo)體（母線）應(yīng)校驗(yàn)其短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度；對(duì)于電纜和絕緣導(dǎo)體只需校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定度母線：動(dòng)穩(wěn)定：°母線：動(dòng)穩(wěn)定：°ai"30熱穩(wěn)定：A>A二I⑶?Jt /Cmin8wima電纜和絕緣導(dǎo)線：熱穩(wěn)定：A電纜和絕緣導(dǎo)線：熱