變壓器畢業(yè)論文

1、<p><b>　　緒論</b></p><p>　　電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換二來(lái)。又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用。電能的輸送和分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，又利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。</p><p>　　一般中小型工廠的電源進(jìn)線電壓是6-10kV

2、電能先經(jīng)高壓變電所集中。再由高壓配電線路分送到各車間變電所，或由高壓配電線路供給高壓用電設(shè)備。車間變電所裝備電力變壓器，將6-10kV的高壓降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓（如380V-220V），然后由低壓配電線路將電能分送給各用電設(shè)備。</p><p>　　對(duì)于大型工廠及某些電源進(jìn)線電壓為35kV及以上的中型工廠，一般經(jīng)過(guò)兩次降壓，也就是電源進(jìn)廠以后，先經(jīng)總降壓變電所，由大容量的電力變壓器將35kV及以上的電源

3、電壓降為6-10kV的配電電壓，再經(jīng)過(guò)高壓配電線或高壓變電所將電能送到各個(gè)車間變電所，最后經(jīng)配電變壓器降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓。</p><p>　　該廠屬于中大型工廠，采用35kV供電電源。距該廠10KM正東方向有一地區(qū)變電所，可引一回35kV架空線作為工作電源至本廠總變電所，經(jīng)廠總變壓器將35kV降為10kV，然后通過(guò)高壓配電線路送給車間變電所（或高壓用電設(shè)備），再經(jīng)車間變壓器二次降壓至380V-220

4、V，經(jīng)低壓配電線路送給車間負(fù)荷。</p><p>　　該廠有四個(gè)車間為Ⅰ級(jí)負(fù)荷，中斷供電會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，為了保障供電的安全可靠性，應(yīng)做到當(dāng)發(fā)生電力變壓器故障或電力線路常見(jiàn)故障時(shí)不致中斷供電，因此采用兩個(gè)以上的電源供電。正常供電時(shí)由地區(qū)變電站35kV電源供電，距離該廠2KM東南方向有一大型聯(lián)合企業(yè)總降壓變電站，可引一回10kV架空線做為備用電源。工作電源因故障時(shí)備用電源自動(dòng)投入供電，工作電源正常時(shí)，備用電源進(jìn)

5、線開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)狀態(tài)，處于備用狀態(tài)。</p><p>　　設(shè)計(jì)中所涉及的計(jì)算、選型、配置等，均根據(jù)工廠設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)任務(wù)初始資料而開(kāi)展。</p><p>　　第一章 總降壓站電力負(fù)荷的計(jì)算及變壓器的選型</p><p>　　1-1、各車間負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　由原始資料可知，供電示意圖如下：</p><p>

6、　　一、負(fù)荷計(jì)算目的及依據(jù)</p><p>　　確定供電系統(tǒng)的最大負(fù)荷（也稱計(jì)算負(fù)荷）。它是按發(fā)熱條件選擇供電變壓器，導(dǎo)線以及開(kāi)關(guān)等電氣設(shè)備的依據(jù)。</p><p><b>　　二、負(fù)荷計(jì)算：</b></p><p><b>　　1、計(jì)算方法：</b></p><p>　　工廠負(fù)荷計(jì)算的方法主要有需

7、要系數(shù)、二項(xiàng)式法、利用系數(shù)和單位產(chǎn)品耗電法。接自配電線路上用電設(shè)備組的多臺(tái)設(shè)備上不可能都同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，即使都運(yùn)行的設(shè)備又不可能都是滿負(fù)荷，因此對(duì)工業(yè)用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算，均采用需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法計(jì)算。而需要系數(shù)法計(jì)算比較簡(jiǎn)便，適用于方案估算并且接近實(shí)際負(fù)荷。故本廠的負(fù)荷計(jì)算一律用需要系數(shù)法。需要系數(shù)法——用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷。用這種方法計(jì)算時(shí)，可從用電端起逐往電源方向計(jì)算，即首選按需要系數(shù)法求得車間低壓側(cè)有功

8、及無(wú)功計(jì)算負(fù)荷加上本車間變電壓器的有功及無(wú)功損耗，即得本車間變電所高壓側(cè)負(fù)荷，其次將全廠各車間變電所高壓側(cè)負(fù)荷相加同時(shí)加上廠區(qū)配電線路得功率損耗，再乘以同時(shí)系數(shù)（有功和無(wú)功均取0.9），便得工廠總降壓站低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷，然后再考慮無(wú)功影響及總降壓站主變的功率損耗，其總和就是全廠計(jì)算負(fù)荷。</p><p><b>　　2、計(jì)算公式：</b></p><p>　　1、用電設(shè)

9、備組的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　有功功率：Pjs=KxPe kW</p><p><b>　　Kx=</b></p><p>　　無(wú)功功率：Qjs=Pjstg kVar</p><p>　　視在功率：Sjs= kVA</p><p>　　計(jì)算電流：Ijs= A<

10、;/p><p>　　Kx——需要系數(shù)查原始資料表（一）</p><p>　　Pjs——有功計(jì)算負(fù)荷kW</p><p>　　Pe——用電設(shè)備組的設(shè)備功率kW</p><p>　　Qjs——無(wú)功計(jì)算負(fù)荷kVar</p><p>　　Sjs——視在計(jì)算負(fù)荷kVA</p><p>　　cos——負(fù)荷功率因

11、數(shù) 查原始資料表得</p><p>　　tg——用電設(shè)備功率因數(shù)角我正切值 查原始資料表得</p><p>　　UN——用電設(shè)備額定電壓（線電壓）V</p><p>　　2、車間變電所的計(jì)算負(fù)荷： </p><p>　　有功功率： kW</p><p>　　無(wú)功功率： kVar</p

12、><p>　　視在功率： kVA</p><p>　　計(jì)算電流： A</p><p><b>　　功率因數(shù)：</b></p><p>　　、――有功功率、無(wú)功功率同時(shí)系數(shù)，分別取0.9～0.95和0.92～0.98</p><p>　　3、各車間負(fù)荷計(jì)算流程</p><

13、p>　　.根據(jù)原始資料表（一）及需要系數(shù)法的計(jì)算公式計(jì)算如下：</p><p><b>　　原始資料表（一）</b></p><p>　　各車間的計(jì)算負(fù)荷：Pjs Qjs Sjs Ijs</p><p>　?。ㄒ唬?NO1變電所負(fù)荷計(jì)算中心</p><p><b>　　1、織造車間&l

14、t;/b></p><p>　　Pjs(1)=Kx∑Pe=0.8×525=420(kW)</p><p>　　Qjs(1)= Pjs(1)tg=420×0.75=315(kVar)</p><p><b>　　2、染整車間</b></p><p>　　Pjs1(2)=Kx∑Pe=0.8×

15、;490=392(kW)</p><p>　　Qjs1(2)= Pjs1(2)tg=392×0.75=294(kVar)</p><p><b>　　3、浴室、理發(fā)室</b></p><p>　　Pjs1(3)=Kx∑Pe=0.8×4.88=3.904(kW)</p><p>　　Qjs1(3)= P

16、jsI(3)tg=3.94×0=0(kVar)</p><p><b>　　4、食堂</b></p><p>　　Pjs1(4)=Kx∑Pe=0.75×20.63=15.47(kW)</p><p>　　Qjs1(4)= Pjs1(4)tg=15.47×0.75=11.6(kVar)</p><

17、p><b>　　5、獨(dú)身宿舍</b></p><p>　　Pjs1(5)=Kx∑Pe=0.8×20=16(kW)</p><p>　　Qjs1(5)= Pjs1(5)tg=16×0=0(kVar)</p><p>　?。ǘ?NO2變電所負(fù)荷計(jì)算</p><p><b>　　6、織條車

18、間</b></p><p>　　Pjs1(6)=Kx∑Pe=0.8×340=272(kW)</p><p>　　Qjs1(6)= Pjs1(6)tg=272×0.75=204(kVar)</p><p><b>　　7、紡紗車間</b></p><p>　　Pjs1(7)=Kx∑Pe=0.

19、8×340=272(kW)</p><p>　　Qjs1(7)= Pjs1(7)tg=272×0.75=204(kVar)</p><p>　?。ㄈ? NO3變電所負(fù)荷計(jì)算</p><p><b>　　8、軟水站</b></p><p>　　Pjs1(8)=Kx∑Pe=0.65×86.1=

20、55.97(kW)</p><p>　　Qjs1(8)= Pjs1(8)tg=55.97×0.75=41.98(kVar)</p><p><b>　　9、鍛工車間</b></p><p>　　Pjs1(9)=Kx∑Pe=0.3×86.9=26.07(kW)</p><p>　　Qjs1(9)= Pj

21、s1(9)tg=26.07×1.17=30.5(kVar)</p><p><b>　　10、機(jī)修車間</b></p><p>　　Pjs1(10)=Kx∑Pe=0.3×296.2=88.86(kW)</p><p>　　Qjs1(10)= Pjs1(10)tg=88.86×1.73=153.73(kVar)<

22、;/p><p>　　11、托兒所、幼兒園</p><p>　　Pjs1(11)=Kx∑Pe=0.6×12.8=7.68(kW)</p><p>　　Qjs1(11)= Pjs1(11)tg=7.68×1.33=10.21(kVar)</p><p><b>　　12、倉(cāng)庫(kù)</b></p>&

23、lt;p>　　Pjs1(12)=Kx∑Pe=0.3×37.96=11.39(kW)</p><p>　　Qjs1(12)= Pjs1(12)tg=11.39×1.17=13.33(kVar)</p><p>　?。ㄋ模? NO4變電所負(fù)荷計(jì)算</p><p><b>　　13、鍋爐房</b></p>&l

24、t;p>　　Pjs1(13)=Kx∑Pe=0.75×151=113.25(kW)</p><p>　　Qjs1(13)= Pjs1(13)tg=113.25×0.75=84.94(kVar)</p><p><b>　　14、水泵房</b></p><p>　　Pjs1(14)=Kx∑Pe=0.75×148=

25、111(kW)</p><p>　　Qjs1(14)= Pjs1(14)tg=111×0.75=83.25(kVar)</p><p><b>　　15、化驗(yàn)室</b></p><p>　　Pjs1(15)=Kx∑Pe=0.75×50=37.5(kW)</p><p>　　Qjs1(15)= Pjs1

26、(15)tg=37.5×0.75=28.125(kVar)</p><p><b>　　16、卸油泵房</b></p><p>　　Pjs1(16)=Kx∑Pe=0.75×28=21(kW)</p><p>　　Qjs(16)= Pjs(15)tg=21×0.75=15.75(kVar)</p>&l

27、t;p>　　各車間計(jì)算負(fù)荷值匯總表（二）</p><p>　　.計(jì)算各個(gè)車間變電所的計(jì)算負(fù)荷，即各車間變電所變壓器低壓側(cè)和高壓側(cè)的負(fù)荷。</p><p>　　1、變壓器低壓側(cè)和高壓側(cè)的負(fù)荷計(jì)算：同時(shí)系數(shù)取=0.95 =0.95</p><p>　?。ㄒ唬?、NO1變電所變壓器低壓側(cè)和高壓側(cè)負(fù)荷計(jì)算</p><p><b>　　低

28、壓側(cè)：</b></p><p>　　在負(fù)荷計(jì)算中，SL7、S7、S9等型低損耗電力變壓器功率損耗可按下列簡(jiǎn)化公式近似計(jì)算</p><p>　　即： △Pb車=0.015Sjs △Qb車=0.065Sjs</p><p>　　△PbNo1車=0.015×Sjs2(1)=0.015×997.81=14.97kW</p>

29、;<p>　　△QbNo1車=0.06×Sjs2(1)=0.06×997.81=59.87kVar</p><p><b>　　高壓側(cè)： </b></p><p>　　Pjs3(1)=Pjs2(1)×△PbNO1車=805.00+14.97=819.97kW</p><p>　　Qjs3(1)=Qjs

30、2(1)×△QbNO1車=589.57+59.87=649.44kVar</p><p>　　（二）、 NO2變電所變壓器低壓側(cè)和高壓側(cè)負(fù)荷計(jì)算</p><p><b>　　低壓側(cè)：</b></p><p>　　△PbNo2車=0.015×Sjs2(2)=0.015×646.00=9.69kW</p>

31、<p>　　△QbNo2車=0.06×Sjs2(2)=0.06×646.00=38.76kVar</p><p><b>　　高壓側(cè)：</b></p><p>　　Pjs3(2)=Pjs2(2)×△PbNO2車=516.80+9.69=526.49kW</p><p>　　Qjs3(2)=Qjs2(2)

32、×△QbNO2車=387.60+38.76=426.36kVar</p><p>　　（三）、NO3變電所變壓器低壓側(cè)和高壓側(cè)負(fù)荷計(jì)算</p><p><b>　　低壓側(cè)：</b></p><p>　　△PbNo3車=0.015×Sjs2(3)=0.015×297.81=4.47kW</p><

33、p>　　△QbNo3車=0.06×Sjs2(3)=0.06×297.81=17.87kVar</p><p><b>　　高壓側(cè)：</b></p><p>　　Pjs3(3)=Pjs2(3)×△PbNO3車=180.00+4.47=184.47kW</p><p>　　Qjs3(3)=Qjs2(3)×

34、;△QbNO3車=237.26+17.87=255.13kVar</p><p>　?。ㄋ模O4變電所變壓器低壓側(cè)和高壓側(cè)負(fù)荷計(jì)算</p><p><b>　　低壓側(cè)：</b></p><p>　　△PbNo4車=0.015×Sjs2(4)=0.015×335.77=5.04kW</p><p>

35、　　△QbNo4車=0.06×Sjs2(4)=0.06×335.77=20.15kVar</p><p><b>　　高壓側(cè)：</b></p><p>　　Pjs3(4)=Pjs2(4)×△PbNO4車=268.61+5.04=273.65kW</p><p>　　Qjs3(4)=Qjs2(4)×△QbN

36、O車=201.47+20.15=221.62kVar</p><p>　　各車間高、低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷的車間變壓器損耗列表（三）</p><p>　　三、車間變壓器的選擇</p><p>　　變壓器的選擇應(yīng)在變壓器的容量基礎(chǔ)上進(jìn)行選擇。為了使車間變壓器能經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，車間變壓器容量應(yīng)比車間計(jì)算負(fù)荷高15%，即車間計(jì)算負(fù)荷地1.15倍，取負(fù)荷率為85%。</p>

37、;<p><b>　　車間變壓器容量：</b></p><p>　　NO1： Sjs3(1)=1.15×Sjs3(1)=1.15×1046.00=1202.90kVA</p><p>　　NO2： Sjs3(2)=1.15×Sjs3(2)=1.15×677.48=779.10kVA</p>

38、<p>　　NO3： Sjs3(3)=1.15×Sjs3(3)=1.15×314.83=362.05kVA</p><p>　　NO4： Sjs3(4)=1.15×Sjs3(4)=1.15×352.14=404.96kVA</p><p>　?、?變壓器容量的選擇</p><p>　　變壓器容量應(yīng)根據(jù)計(jì)

39、算負(fù)荷選擇。對(duì)平衡負(fù)荷供電地單臺(tái)變壓器，負(fù)荷率一般取85%左右，對(duì)晝夜或季節(jié)性波動(dòng)較大的負(fù)荷供電的變壓器，其容量與臺(tái)數(shù)應(yīng)考慮運(yùn)行合理，并可在高峰時(shí)適當(dāng)過(guò)載運(yùn)行，對(duì)短時(shí)負(fù)荷供電的變壓器要充分利用其過(guò)載能力。選擇變壓器容量應(yīng)考慮低壓電器的短路工作條件。車間變電所變壓器的單臺(tái)容量，一般不宜大于1000kVA。這一方面是受以往低壓開(kāi)關(guān)電器斷流能力和短路穩(wěn)定度要求的限制；另一方面也是考慮到可以使變壓器更接近車間負(fù)荷中心，以減少低壓配電線路的電能損

40、耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。</p><p>　　Ⅱ.變壓器臺(tái)數(shù)的選擇</p><p>　　變壓器臺(tái)數(shù)主要根據(jù)負(fù)荷大小、對(duì)供電可靠性和電能質(zhì)量的要求來(lái)決定并兼顧節(jié)約電能、降低造價(jià)、運(yùn)行方便。</p><p>　　從設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)知道，本廠有四個(gè)生產(chǎn)車間即制條車間、紡紗車間、織造車間、染整車間為Ⅰ級(jí)負(fù)荷，中斷供電會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，要求供電系統(tǒng)無(wú)論是正常還是發(fā)生事故時(shí)

41、，都應(yīng)保證其連續(xù)供電。因此對(duì)一級(jí)負(fù)荷，應(yīng)由兩個(gè)獨(dú)立的電源供電。其他輔助車間為Ⅱ～Ⅲ級(jí)負(fù)荷。</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)和資料，查《建筑電氣設(shè)備手冊(cè)》選擇各車間變壓器型號(hào)及臺(tái)數(shù)如下：</p><p>　　NO1： SG—1000/10 ×2臺(tái)</p><p>　　NO2： SG—800/10 ×

42、;2臺(tái)</p><p>　　NO3： SG—500/10 ×1臺(tái)</p><p>　　NO4： SG—500/10 ×1臺(tái)</p><p>　　各車間高低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷和車間變壓器損耗及車間變壓器容量、變壓器選擇情況（四）</p><p>　　附表1 SG型10kV三相銅

43、線干式電力變壓器技術(shù)參數(shù)表</p><p>　　1—2 廠總降壓站的計(jì)算負(fù)荷及無(wú)功補(bǔ)償和主變的選擇</p><p>　　一、計(jì)算廠總降壓站的計(jì)算負(fù)荷，即廠總降壓站變壓器低壓側(cè)和高壓側(cè)的負(fù)荷</p><p>　　（一）、廠總降壓站變壓器低壓側(cè)（10kV）的負(fù)荷計(jì)算：Pjs4、Qjs4、Sjs4、Ijs4、cos</p><p>　　由于總降壓

44、站變壓器低壓側(cè)至各車間變壓器線路較短，故不再計(jì)算線路損耗。</p><p>　　考慮同時(shí)系數(shù)取 K∑P=0.9～0.95 K∑q=0.92～0.98</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中同時(shí)系數(shù)取K∑P=0.95 K∑q=0.95</p><p>　　=0.95×(819.97+526.49+184.47+273.65)=1714.35(kW)<

45、/p><p>　　=0.95×(649.44+426.36+255.13+221.62)=1474.92(kVar)</p><p>　?。ǘ?、變壓器損耗計(jì)算</p><p>　　在負(fù)荷計(jì)算中，SL7、S7、S9等型低損耗電力變壓器功率損耗可按下列簡(jiǎn)化公式近似計(jì)算</p><p>　　即：△Pb車=0.015Sjs

46、 △Qb車=0.06Sjs</p><p>　　△PB=0.015×2261.50=33.92(kW)</p><p>　　△QB=0.06×2261.50=135.69(kVar)</p><p>　?。ㄈ?、廠總降壓站變壓器高壓側(cè)（35kV）的負(fù)荷計(jì)算：Pjs5、Qjs5、Sjs5、Ijs5、cos</p><p&

47、gt;　　Pjs5= Pjs4+△PB=1714.35+33.92=1748.27(kW)</p><p>　　Qjs5= Qjs4+△QB=1474.92+135.69=1610.61(kVar)</p><p><b>　　二、無(wú)功功率的補(bǔ)償</b></p><p>　　一般工業(yè)電氣設(shè)備，由于采用了大量的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)及變壓器，電源除供給有功功

48、率外尚需供給大量的無(wú)功功率。由于無(wú)功電流通過(guò)線路系統(tǒng)，導(dǎo)致配電設(shè)備能力未能得到充分的利用，并且引起以下?lián)p害：</p><p>　?、?功率因數(shù)愈低電力損失也愈大；</p><p><b>　?、?電壓降亦愈大；</b></p><p>　?、?增加了設(shè)備容量與電力損耗；</p><p>　　Ⅳ.影響電費(fèi)收費(fèi)率。</

49、p><p>　　供電部門一般要求企業(yè)的功率因數(shù)達(dá)到0.9以上。從計(jì)算的結(jié)果知道該工廠的功率因數(shù)目前只有0.74，因此需進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償。提高功率因數(shù)的方法分為改善自然功率因數(shù)和安裝人工補(bǔ)償裝置兩種。安裝人工補(bǔ)償裝置的方法既簡(jiǎn)單，見(jiàn)效又快。對(duì)于感性負(fù)荷與電源之間的補(bǔ)償變?yōu)楦行载?fù)荷的兩端并聯(lián)電容器的方法，使其原為感性負(fù)荷與電源之間的補(bǔ)償變?yōu)楦行载?fù)載與容性負(fù)載之間的補(bǔ)償，這樣就減輕了電源的負(fù)擔(dān)，提高了電源的利用率，減小了輸

50、電線路上的電能損失，這里采用在主變壓器低壓側(cè)裝設(shè)電力電容器的方法來(lái)提高功率因數(shù)。</p><p>　　由原始資料知本廠的功率因數(shù)：cosφ≥0.9 因此在低壓側(cè)補(bǔ)償時(shí)，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率略高于0.9，這里取cosφ≥0.9=0.92</p><p>　　補(bǔ)償電容器的計(jì)算公式： Qc=αPjs4(tgφ- tgφ′)</p><p>　　α-----有功負(fù)荷系數(shù)，一般

51、按負(fù)荷情況選取，由工作班次決定</p><p>　　由原始資料知道：α=0.65~0.85 故取α=0.85</p><p>　　tgφ-----補(bǔ)償前計(jì)算負(fù)荷功率因數(shù)角的正切值</p><p>　　tgφ′-----補(bǔ)償后功率因數(shù)角的正切值</p><p>　　cosφ=0.74 → φ=42.27° cosφ′=0.92

52、 → φ′=23.07°</p><p>　　=αPjs4(tgφ- tgφ′)=0.85×1714.35(tg42.27°- tg23.07°)=703.91(kVar)</p><p>　?、?查《工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)》選擇并聯(lián)電容器的型號(hào)規(guī)格：選BWF10.5-120-1W</p><p>　?、?確定并聯(lián)電容器的數(shù)量：

53、 ---單個(gè)電容器的額定容量</p><p>　　考慮三相均衡，所以決定裝設(shè)6個(gè)電容器，每相2個(gè)</p><p>　　Ⅲ.這時(shí)并聯(lián)電容器的實(shí)際容量為：Qc′=120×6=720 kVar</p><p>　　補(bǔ)償并聯(lián)電容器：BWF10.5-120-1W×6只</p><p>　　附表2 BWF10.5-120-1

54、WX 型電容器技術(shù)參數(shù)表</p><p><b>　　三、主變壓器的選擇</b></p><p>　　<一>.補(bǔ)償后主變壓器高壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷：</p><p>　　<二>.無(wú)功補(bǔ)償后的功率因數(shù)：</p><p>　　這一功率因數(shù)滿足規(guī)定要求</p><p>　　<

55、三>.確定變壓器的額定容量：</p><p>　　主變壓器容量Sn≥1962.05kVA,因此確定主變壓器容量為2000kVA</p><p>　　查《工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)》確定主變壓器的型號(hào)為:SL7-2000/35三相油浸自冷式鋁線電力變壓器</p><p>　　〈四〉.確定變壓器臺(tái)數(shù)的選擇：</p><p>　　工廠總降壓站變電所

56、主變壓器的容量與臺(tái)數(shù)的選擇在很大程度上取決于負(fù)荷大小及其對(duì)供電可靠性的要求，同時(shí)應(yīng)考慮工廠發(fā)展規(guī)劃等因素并與電氣接線簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，供電可靠，節(jié)約電能與減少投資。變壓器臺(tái)數(shù)多則供電可靠性高，但設(shè)備投資也大，運(yùn)行費(fèi)用也要增加。因此，在能滿足可靠性要求的同時(shí)，變壓器臺(tái)數(shù)越少越好，對(duì)能求取得被用電源的一級(jí)負(fù)荷供電時(shí)，選用一臺(tái)主變壓器，我們從原始資料知道該工廠引進(jìn)了一路10kV架空線做為該工廠的備用電源。工作電源正常時(shí)，備用電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)

57、狀態(tài)。所以該總降壓變電所采用一臺(tái)主變壓器。</p><p>　　附表 3 SL7-2000/35三相油浸自冷式鋁線電力變壓器技術(shù)參數(shù)表</p><p>　　總降壓站變電所電氣主接線設(shè)計(jì)</p><p>　　總降壓變電所是工廠接受和分配電能的中樞,它是由變壓器、配電裝置、保護(hù)及控制設(shè)備、測(cè)量?jī)x表以及其它附屬設(shè)備（試驗(yàn)、維修、油處理設(shè)備等）及有關(guān)建筑物構(gòu)成的。<

58、/p><p>　　變電所的電氣主接線是變電工程的關(guān)鍵部分。它與電力系統(tǒng)、電氣設(shè)備的選擇與布置，以及供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性等各方面都是有聯(lián)系的，因此設(shè)計(jì)變電所的電氣接線時(shí)必須全面分析一些有關(guān)因素，正確處理它們之間的關(guān)系。</p><p>　　2-1、工廠供電、配電系統(tǒng)電壓的選擇</p><p>　　工廠供配電電壓主要決定于地區(qū)電網(wǎng)供電電源電壓、工廠計(jì)算負(fù)荷的大小以及

59、高壓用電設(shè)備的容量。</p><p><b>　　一.供電電壓的確定</b></p><p>　　工廠供電電源電壓主要根據(jù)工廠負(fù)荷大小，供電距離，以及地區(qū)電網(wǎng)可能供電的電源電壓，與電力部門協(xié)商確定。一般大型工廠可選用１１０kV或２２０kV，中小型工廠可選用３５kV或１０kV電壓，作為工廠供電的電源電壓，一般工廠可選用一種或兩種供電電壓。選用較高的供電電壓可以減少電能損

60、耗，節(jié)約有色金屬，提高供電質(zhì)量，但是增加設(shè)備投資費(fèi)用。如果有良種電壓皆可滿足供電要求可供選擇時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較并結(jié)合工廠發(fā)展規(guī)劃，擇優(yōu)確定。</p><p>　　二.高壓供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　?。ㄒ唬┕╇婋妷旱倪x擇</p><p><b>　　1、方案的擬定</b></p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)電源的實(shí)際

61、情況以及電氣設(shè)備、負(fù)荷類型，經(jīng)過(guò)分析研究，對(duì)供電電壓的確定初步提出了兩個(gè)可行方案：</p><p>　　方案一：工作電源由架空線從地區(qū)變電所引35kV電源，備用電源為由附近聯(lián)合企業(yè)中心的變電站引出10kV架空線。</p><p>　　方案二：工作電源和備用電源均為35kV，工作電流由地區(qū)變電站引出35kV架空線，備用電源由附近聯(lián)合企業(yè)引出35架空線。</p><p>

62、;　　2、方案的分析及比較</p><p><b>　?。?）分析方案一</b></p><p>　　正常運(yùn)行時(shí)，電壓損失不大，當(dāng)35kV線路故障時(shí)，10kV備用電流投入運(yùn)行時(shí)，電壓降很大，此方案只需一臺(tái)主變壓壓器，故經(jīng)濟(jì)投資和占地面積都不大。</p><p><b>　?。?）分析方案二</b></p>&

63、lt;p>　　根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，35kV線路的故障率比10kV線路的故障率低一半，因此供電可靠性高，運(yùn)行靈活。供電電壓等級(jí)高，輸電線路功率損耗和電能損耗較少，電壓損失小。但需要裝設(shè)兩臺(tái)35kV京變壓器和三臺(tái)35kV的高壓斷路器，設(shè)備較多，建設(shè)投資及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用均增加，占地面積也大，維護(hù)較困難。</p><p><b>　?。?）比較兩個(gè)方案</b></p><

64、p>　　方案一的投資比方案二的投資少，雖然當(dāng)備用電源投入運(yùn)行時(shí)，電壓降較大，但在實(shí)際運(yùn)行中，備用電源的投入幾率較小，對(duì)線路的電壓損失，可通過(guò)適當(dāng)提高10kV主線路導(dǎo)線截面得以降低，另外，10kV主線路較短，故電壓損失不會(huì)太大。</p><p>　　經(jīng)分析比較，確定是佳設(shè)計(jì)方案一為本設(shè)計(jì)方案。</p><p>　?。ǘS區(qū)高壓配電電壓選擇</p><p>　　

65、一般工廠采用得高壓配電電壓為6~10kV，從經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)來(lái)看，最好選用10kV，如果選用3kV或6kV，又需增加一個(gè)變壓器，這就增加了設(shè)備投資費(fèi)用，不經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　2-2、主接線的選擇</p><p>　　電氣主接線是變電所的主要電路，它明確表示了變電所電能接受與分配的主要關(guān)系，是變電所允許操作的主要依據(jù)。在設(shè)計(jì)中，主接線的擬定對(duì)電氣設(shè)備選擇，配電裝置布置，維護(hù)和控制測(cè)量的設(shè)

66、計(jì)，建議投資以及變電所運(yùn)行的可靠性，靈活性及經(jīng)濟(jì)性都有密切關(guān)系，所以主接線的選擇是供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一項(xiàng)綜合性的重要環(huán)節(jié)。</p><p>　　一、對(duì)電氣主接線的基本要求</p><p>　　1、根據(jù)用電負(fù)荷的要求，保證供電的可靠性，供電可靠性是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，可靠性要包括一次部分和相應(yīng)組的二次部分在運(yùn)行中可靠性的綜合，在很大程度上取決于設(shè)備的可靠程度，采用可靠性高的電氣設(shè)備可以簡(jiǎn)化

67、接線，檢修時(shí)不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電，獨(dú)立車間，變電所檢修時(shí)不宜影響其它車間的正常供電。</p><p>　　2、電氣主接線應(yīng)具有一定的運(yùn)行靈活性，主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性，調(diào)度時(shí)可以靈活地投入和切換變壓器，調(diào)配電源和負(fù)荷滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式，檢修運(yùn)行方式以及特殊運(yùn)行方式下的系統(tǒng)調(diào)度要求，檢修時(shí)方便停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修而不致影響電網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)各車間變電所的供電，擴(kuò)建時(shí)可以容

68、易地從初期接線過(guò)渡到最終接線。</p><p>　　3、主接線在滿足供電可靠性、靈活性的前提下要做到經(jīng)濟(jì)性，接線簡(jiǎn)單，投資少，占地面積小，電能損失少，年運(yùn)行費(fèi)用低。</p><p>　　4、結(jié)合工廠發(fā)展規(guī)劃，應(yīng)留有擴(kuò)建余地。</p><p>　　二、工廠總降壓站變電所電氣主接線的選擇</p><p>　?。ㄒ唬┕S總降壓站變電所的特點(diǎn)：<

69、;/p><p>　　1、供電、配電的電壓為35～110/6～10kV；</p><p>　　2、電源進(jìn)線為1～2回；</p><p>　　3、主變壓器的臺(tái)數(shù)為兩臺(tái)。</p><p>　　（二）總降壓站變電所高、低壓側(cè)的接線形式</p><p>　　變電所的主接線形式有多種，常見(jiàn)的有如下幾種：</p><

70、p>　　1、線路—變壓器組接線。</p><p>　　當(dāng)供電電源只有一回線路，變電所裝設(shè)單臺(tái)變壓器時(shí)，宜采用線路—變壓器接線，高壓側(cè)可能裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)、高壓跌落式熔斷器、高壓斷路器受電，裝設(shè)那種設(shè)備合適視具體情況而定。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單，使用的設(shè)備少，基建投資省。</p><p>　　缺點(diǎn)：供電可靠性低，當(dāng)主接紙中任設(shè)備（包括供電線路）發(fā)生故障

71、或檢修時(shí)，全部負(fù)荷都將停電。</p><p>　　所以這種接線方式多用于僅有二、三極負(fù)荷的變電所，如大型企業(yè)的車間變電所和小型用電單位的10kV變電所等。</p><p><b>　　2、橋式接線</b></p><p>　　為了重要負(fù)荷得到可靠供電，大型企業(yè)變電所通常有兩回電源進(jìn)線，并且裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，在這種情況下，變電所高壓側(cè)多采用橋式結(jié)

72、線。</p><p><b>　　橋形接線的優(yōu)缺點(diǎn)：</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：采用設(shè)備少，接線清晰簡(jiǎn)單。</p><p>　　缺點(diǎn)：可靠性不高，而且隔離開(kāi)關(guān)為操作電源。</p><p>　　橋式接線分為全橋、內(nèi)橋和外橋三種方式。</p><p>　　全橋接線的特點(diǎn)：適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)線路、變壓

73、器的操作均方便，運(yùn)行靈活，且易于擴(kuò)展成單母線分段式的中間變電所（高壓有突起負(fù)荷時(shí)）。缺點(diǎn)是設(shè)備多、投資大，變電所占地面積較大。</p><p>　　外橋接線的特點(diǎn)：外橋接線對(duì)變電所的切換方便，比內(nèi)橋少兩組隔離開(kāi)關(guān)，繼電保護(hù)簡(jiǎn)單，易于過(guò)渡到全橋或單母線分段的接線，且投資少，占地面積小。缺點(diǎn)是倒換線路時(shí)操作不方便，變電所一側(cè)無(wú)線路保護(hù)。</p><p>　　所以這種接線適用于進(jìn)線短而倒閘次數(shù)少

74、的變電所，或變壓器采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常切換的終端變電所以及可能發(fā)展為有穿越負(fù)荷的變電所。</p><p><b>　　內(nèi)橋接線的特點(diǎn)：</b></p><p>　　內(nèi)橋接線一次側(cè)可設(shè)線路保護(hù)，倒換線路時(shí)操作方便，設(shè)備投資與占地面積均較全橋少。缺點(diǎn)是操作變壓器和擴(kuò)建成全橋或單母線不如外橋方便。</p><p>　　所以適用于進(jìn)線距離長(zhǎng)，變壓器切換

75、少的中斷變電所。</p><p>　　根據(jù)橋連斷路器QDF及低壓母線分段開(kāi)關(guān)FDL的不同狀態(tài)，橋式接線在正常情況下有多種運(yùn)行方式：</p><p>　?、? 高壓斷路器QDF閉合，低壓母線開(kāi)關(guān)也閉合，這時(shí)兩回電源進(jìn)線和兩臺(tái)變壓器均作為并聯(lián)運(yùn)行，可靠性高，但短路電流大，繼電保護(hù)裝置復(fù)雜。</p><p>　?、? 高壓斷路器斷開(kāi)，低壓分段開(kāi)關(guān)閉合，這種運(yùn)行方式可以限制

76、短路電流，適用于來(lái)自同一電源的雙回進(jìn)線。</p><p>　?、? 高壓斷路器斷開(kāi)，低壓母線分段開(kāi)關(guān)也斷開(kāi)，這適用于兩個(gè)未經(jīng)同期的獨(dú)立電源，它的運(yùn)行性能相當(dāng)于兩個(gè)互為備用的線路——變壓器組。</p><p>　?、? 高壓斷路器閉合，低壓母線分段開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，這種運(yùn)行方式適用于高壓兩回電源進(jìn)線來(lái)自不同的地我變電所，其中有一電源進(jìn)線是正常工作電源，而另一電源進(jìn)線在正常情況下則是備用電源，這種情況

77、下低壓母線分段開(kāi)關(guān)是為了減少短路電流。</p><p>　　所以橋形接線只適用小容量發(fā)電廠和變電所，以及作為最終發(fā)展為單母線</p><p>　　3.單線線分段式接線。</p><p>　　有穿越負(fù)荷的兩回電源進(jìn)線的中間變電所，其受、配電母線以及橋式接線變電所主變壓器二次側(cè)的配線母，多采用單母線分段的接線方式。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)某

78、回受電線路或變壓器因故障及檢修停止運(yùn)行時(shí)，可通過(guò)母線分段斷路器的聯(lián)絡(luò)，保證繼續(xù)對(duì)兩端母線上的重要負(fù)荷供電，多用于具有一、二級(jí)負(fù)荷，且進(jìn)、出線較多的變電所。母線采用斷路器分段比用隔離開(kāi)關(guān)操作方便，運(yùn)行靈活，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換以提高借電的可靠性。單母分段比雙母線所用設(shè)備少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、操作安全。</p><p>　　缺點(diǎn)：當(dāng)其中一段母線需要檢修或發(fā)生故障時(shí)，接于該母線上的環(huán)形系統(tǒng)或雙回路借電，以便互為備用。</

79、p><p>　　結(jié)合原始資料分析比較，由于本廠設(shè)計(jì)中有兩回電源進(jìn)線，因?yàn)槌踹x方案是方案一，備用電源為10kV，所以高壓側(cè)只需采用一臺(tái)主變壓器，不采用橋式接線。而變壓器低壓側(cè)采用單母線分段接線方式，一般分為兩段，分段開(kāi)關(guān)可采用斷路器或隔離開(kāi)關(guān)，在本設(shè)計(jì)中采用斷路器分段，所有負(fù)荷均接于兩段上，這有利提高供電的可靠性和靈活性。</p><p>　　確定總降壓站主接圖為下圖的供電示意圖：</p&

80、gt;<p><b>　　該接線主要特點(diǎn)：</b></p><p>　　1.總降壓變電所設(shè)一臺(tái)2000kVA，35/10kV的降壓變壓器，變壓器與35哪線路接成線路變壓器組。在變壓器高壓側(cè)設(shè)少油斷路器，這便于變電所的控制運(yùn)行和維護(hù)。</p><p>　　2.降壓變電所的10kV側(cè)采用單母線接線，用10kV少油斷路器將母線分成兩段。</p>

81、<p>　　3.主變壓器低壓側(cè)經(jīng)少油斷路器接在10kV母線的一個(gè)分段上，而備用10kV線路也經(jīng)少油斷路器接在另一個(gè)分段上。</p><p>　　4.各車間的一級(jí)負(fù)荷都由兩段母線供電，以保證供電可靠性。</p><p>　　5.根據(jù)規(guī)定備用電源只有在主電源停止運(yùn)行或主變壓器故障（檢修）時(shí)才投入，因此，正常時(shí)備用電源進(jìn)線開(kāi)關(guān)是斷開(kāi)的，10kV母線斷路器是閉合。</p>

82、<p>　　6.在10kV母線側(cè)，工作電源與備用電源之間設(shè)有備用電源自動(dòng)投切裝置（BZT），當(dāng)工作電源因故障斷開(kāi)時(shí)，備用電源會(huì)立即投入。當(dāng)主電源發(fā)生故障時(shí)，變電所的操作電源來(lái)自備用電源斷路器前的所用變壓器。</p><p>　　第三章 短路電流計(jì)算</p><p><b>　　3-1、概述</b></p><p><b>

83、　　一、短路電流的危害</b></p><p>　　短路后，短路電流比正常電流大得多；在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬(wàn)安甚至幾十萬(wàn)安。如此大的短路電流可對(duì)供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害，即：</p><p>　　1）短路時(shí)要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和很高的溫度，而使故障元件和短路電路中的其他元件損壞。</p><p>　　2）短路時(shí)電壓要聚降，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行

84、。</p><p>　　3）短路可造成停電，而且越靠近電源，停電范圍越大，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成的損失也越大。</p><p>　　4）嚴(yán)重的短路要影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，可使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)失去同步，造成系統(tǒng)解列。</p><p>　　5）單相短路，其電流將產(chǎn)生較強(qiáng)的不平衡主交變磁場(chǎng)，對(duì)附近的通信線路、電子設(shè)備等產(chǎn)生干擾，影響其正常運(yùn)行，甚至使之發(fā)生誤動(dòng)作。</p

85、><p><b>　　二、短路的原因</b></p><p>　　造成短路的主原因，是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞。這種損壞可能是由于設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，絕緣自然老化或由于設(shè)備本身不合格、絕緣強(qiáng)度不夠而被正常電壓擊穿，或設(shè)備絕緣正常而被過(guò)電壓（包括雷電過(guò)電壓）擊穿，或者是設(shè)備絕緣受到外力損傷而造成短路。</p><p>　　工作人員由于未遵守安全操作規(guī)程而

86、產(chǎn)生誤操作，或者誤將低電壓的設(shè)備接較高電壓的電路中，也可能造成短路。</p><p>　　鳥(niǎo)獸跨越載裸露的相線之間或相線與接地物體之間，或者咬壞設(shè)備導(dǎo)線電纜的絕緣，也是導(dǎo)致短路的一個(gè)原因。</p><p>　　三、短路電流計(jì)算的目</p><p>　　短路的后果是十分嚴(yán)重的，因此必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素；同時(shí)需要進(jìn)行短路電流計(jì)算，以便正確地選擇電氣設(shè)備

87、，使設(shè)備具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能有的最大短路電流時(shí)不致?lián)p壞。為了選擇切除短路故障的開(kāi)關(guān)電器、整定短路保護(hù)的繼電保護(hù)裝置和選擇限制短路電流的元件（如電抗器）等，也必須計(jì)算短路電流。</p><p><b>　　四、短路的種類</b></p><p>　　所謂短路，是指電力系統(tǒng)正常運(yùn)行情況以外的相與相之間或相與地（或中性線）之間的連接。</p&

88、gt;<p>　　短路有四種類型：三相短路、兩相短路、單相短路接地、兩相短路接地</p><p>　　電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小。但一般三相短路的短路電流最大，造成的危害也最嚴(yán)重。為了使電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠地工作，因此作為選擇檢驗(yàn)電氣設(shè)備用地短路計(jì)算中，以三相短路計(jì)算為主。</p><p>　　3-2、短路電流

89、計(jì)算</p><p><b>　　一、一般規(guī)定</b></p><p>　　為了簡(jiǎn)化短路電流計(jì)算的方法，在保證計(jì)算精度的情況下，忽略了一些次要因素的影響，作出如下規(guī)定：</p><p>　　1.所用電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同，電流的頻率相同，短路前，電力系統(tǒng)的電勢(shì)和電流是對(duì)稱的。</p><p>　　2.認(rèn)為變壓器是理想變壓

90、器，變壓器的鐵心始終處于不飽和狀態(tài)，即電抗值不隨電流大小發(fā)生變化。</p><p>　　3.輸電線路的分布電容略去不計(jì)。</p><p>　　4.每一個(gè)電壓級(jí)采用平均額定電壓，這個(gè)規(guī)定在計(jì)算短路電流時(shí)，所造成誤差很小。唯一例外的是電抗器，應(yīng)采用加于電抗器端點(diǎn)的實(shí)際額定電壓，因?yàn)殡娍蛊鞯淖杩雇ǔ１绕渌杩勾蟮枚?，否則誤差偏大。</p><p>　　5.計(jì)算高壓系統(tǒng)

91、短路電流時(shí)，一般只計(jì)及發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器、線路等元件的電抗，因?yàn)檫@些元件X/3〉R時(shí)，可略去電阻的影響。只有在短路點(diǎn)總電阻大于短路點(diǎn)總電抗1/3時(shí)才加以考慮，此時(shí)采用來(lái)代替。</p><p>　　6.短路點(diǎn)離同步調(diào)相機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)較近時(shí)，應(yīng)考慮對(duì)短路電流值的影響。</p><p>　　7.在簡(jiǎn)化系統(tǒng)阻抗時(shí)，距短路點(diǎn)遠(yuǎn)的電源與近的電源不能合并。</p><p>

92、　　8.以供電電源為基準(zhǔn)的電抗標(biāo)么值〉3，可認(rèn)為電源容量為無(wú)限大的系統(tǒng)，短路電流的周期分量在短路全過(guò)程中保持不變。</p><p>　　二、短路電流計(jì)算程序</p><p>　　在進(jìn)行短路電流計(jì)算之前，應(yīng)根據(jù)計(jì)算的目的搜集有關(guān)資料，如電力系統(tǒng)接線圖，運(yùn)行方式和各元件的技術(shù)數(shù)據(jù)等，然后按下述步驟進(jìn)行：</p><p><b>　　1.確定計(jì)算電路；</

93、b></p><p><b>　　2.作等值電路圖；</b></p><p>　　3.求電路各元件電抗；</p><p>　　4.網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，求短路回路總電抗；</p><p><b>　　5.計(jì)算短路電流。</b></p><p>　　三、短路電流計(jì)算的方法</p

94、><p>　　對(duì)工廠供電系統(tǒng)，短路電流的計(jì)算一般采用近似的方法，計(jì)算中假定：</p><p>　　1.供電的電源是無(wú)限大功率系統(tǒng)。</p><p>　　2.認(rèn)為短路回路的元件的電抗為常數(shù)。</p><p>　　3.元件的電阻，一般略去不計(jì)，只有在短路電路中總電阻大于總電抗的三分之一時(shí)考慮電阻，否則認(rèn)為=。</p><p>

95、　　當(dāng)電源系統(tǒng)運(yùn)行方式改變時(shí)，短路電流也要變化，選擇電氣設(shè)備時(shí)，確定電氣設(shè)備容量或額定參數(shù)時(shí)，需要知道通過(guò)該設(shè)備最大可能的三相短路電流，因此要按系統(tǒng)最大運(yùn)行方式計(jì)算短路電流。當(dāng)校驗(yàn)繼電保護(hù)裝置的靈敏度是否合格以及選擇熔斷器、整定繼電保護(hù)裝置和校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)的依據(jù)，需要計(jì)算出系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的最小短路電流量。</p><p>　　在選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，載流導(dǎo)體以及進(jìn)行繼電保護(hù)整定計(jì)算中，一般需計(jì)算下列是短路電流值

96、：</p><p>　　Id ——三相短路電流周期分量有效值（kA）</p><p>　　I" ——次暫態(tài)短路電流（即三相短路電流周期分量第一周的有效值（kA）</p><p>　　I0.2 ——短路后0.2秒的短路電流周期分量有效值（kA）</p><p>　　I∞ ——三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值（kA）</p><

97、;p>　　ich ——短路沖擊電流（kA）</p><p>　　Ich ——短路全電流最大有效值（kA）</p><p>　　Sd ——0秒時(shí)短路容量（MVA）</p><p>　　高壓短路電流一般采用標(biāo)么值計(jì)算，使運(yùn)算步驟簡(jiǎn)單。數(shù)值簡(jiǎn)明便于分析，所謂標(biāo)么值就是對(duì)各個(gè)物理量選一個(gè)固定的數(shù)值作基值，取實(shí)際值與基值之比稱為該物理量的標(biāo)么值。</p>

98、<p>　　即標(biāo)么值（相對(duì)值）=有名值/基準(zhǔn)值</p><p>　　計(jì)算中用到的無(wú)件四個(gè)電氣量的標(biāo)么值為：</p><p>　　容量標(biāo)么值S*= 電壓標(biāo)么值U*=</p><p>　　電流標(biāo)么值I*= 電抗標(biāo)么值X*=</p><p>　　式中：S、U、I、X——容量、電壓

99、、電流、電抗的有效值</p><p>　　Sj、Uj、Ij、Xj——容量、電壓、電流、電抗的基準(zhǔn)值</p><p><b>　　為計(jì)算方便</b></p><p>　　通常取基準(zhǔn)容量Sj=100MAV</p><p>　　基準(zhǔn)電壓用各級(jí)的平均額定電壓，即Uj=Up=1.05UekV</p><p>

100、;　?。ㄆ渲蠻e為額定電壓千伏）</p><p>　　當(dāng)基準(zhǔn)容量Sj和基準(zhǔn)電壓Uj確定以后，基準(zhǔn)電流Ij和基準(zhǔn)電抗Xj便可決定</p><p>　　即：Ij= </p><p>　　由此可求出三相電力系統(tǒng)中，有名值電抗為X的電路元件的電抗標(biāo)幺值為：</p><p>　　四、高壓系統(tǒng)短路電流計(jì)算</p&g

101、t;<p>　?。ㄒ唬┰假Y料的分析</p><p>　　針對(duì)本設(shè)計(jì)，短路時(shí)可能出現(xiàn)的電網(wǎng)情況：</p><p>　　35kV 三相三線制，其中性點(diǎn)一般是采用消弧線圈接地或不接地。</p><p>　　10/6kV 三相四線，中性點(diǎn)不接地，當(dāng)系統(tǒng)的單相接地故障電流超過(guò)30A時(shí)，采用消弧線圈接地。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中

102、的最大運(yùn)行方式為：地區(qū)變電所兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行。</p><p>　　最小運(yùn)行方式為：兩臺(tái)變壓器分列運(yùn)行。</p><p>　?。ǘ⒍搪伏c(diǎn)的選擇</p><p>　　短路計(jì)算點(diǎn)選擇的原則：凡是在供電系統(tǒng)中聯(lián)接電氣設(shè)備的高壓、低壓母線、以及用電設(shè)備的連接設(shè)備的接線端鈕處均應(yīng)選作短路計(jì)算點(diǎn)，故選計(jì)算點(diǎn)為下圖d1、d2、d3、d4點(diǎn)。由于d3和d4之間導(dǎo)線非常短，認(rèn)為

103、d2和d3的短路電流相等。在本設(shè)計(jì)后車間以下的設(shè)備不再考慮設(shè)計(jì)，故d4短路點(diǎn)不再考慮。</p><p><b>　?。ㄈ┒搪冯娏饔?jì)算</b></p><p>　　1、計(jì)算各元件電流的標(biāo)幺值</p><p>　?。?）設(shè)基準(zhǔn)容量Sj=100MVA 基準(zhǔn)電壓Upjl=37kV Upj2=10.5kV</p><p>&

104、lt;b>　　基準(zhǔn)電流：Ij=</b></p><p>　?。?）查已知資料，系統(tǒng)的短路容量Sxt=1900MVA</p><p>　　SB1N= SB2N=31500kVA=31.5MVA</p><p>　　SB3N=2500kVA=2.5MVA UB3%=6.5</p><p>　?。?）各元件的電抗標(biāo)幺值<

105、;/p><p>　?、傧到y(tǒng)電抗和標(biāo)幺值：X*xt===0.053</p><p>　?、诘貐^(qū)變電所變壓器的標(biāo)幺值：X*B1= X*B2= ×=×=0.333</p><p>　?、?5kV線路的標(biāo)幺值：X*L= XoL =0.4×10×=0.292(X0--單位長(zhǎng)度電抗)</p><p>　　④廠總降壓站主

106、變壓器的標(biāo)幺值X*B3= ×=×=3.25</p><p><b>　　等值電路圖</b></p><p>　　3、各短路點(diǎn)電流計(jì)算</p><p>　?。?）、d1點(diǎn)短路電流計(jì)算</p><p>　　根據(jù)原始資料確定最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式下的短電流</p><p>　　最

107、大運(yùn)行方式：為兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行，其等值電路為</p><p>　　路電流總電抗標(biāo)幺值：X*∑d1max= X*xt+ X*B1// X*B2+ X*L </p><p>　　=0.053+0.333//0.333+0.292=0.512</p><p><b>　　基準(zhǔn)電流：</b></p><p>　　短路電流：

108、 標(biāo)么值：===1.953</p><p><b>　　有效值：</b></p><p>　　因?yàn)楣╇婋娫吹娜萘渴菬o(wú)限大系統(tǒng)，所以短路電流周期分量在整個(gè)短路過(guò)程中保持不變，即短路電流不衰減。</p><p><b>　　即 </b></p><p>　　沖擊電流： 有效值 </p&g

109、t;<p>　　全電流最大有效值： </p><p>　　短路容量：有效值 Sd1max===195.3MVA</p><p>　　2）最小運(yùn)行方式：為地區(qū)變壓器單臺(tái)運(yùn)行等電路，其等值電路為</p><p>　　短路電流總電抗標(biāo)幺值：X*∑dlmin= X*xt+ X*B1＋ X*L=0.053＋0.333＋0.292=0.678</p>

110、;<p><b>　　基準(zhǔn)電流：</b></p><p>　　短路電流：標(biāo)幺值:===1.475</p><p><b>　　有效值:</b></p><p>　　沖擊電流：有效值: </p><p><b>　　全電流最大有效值：</b></p>

111、<p>　　短路容量 有效值：Sd1min===147.5MVA</p><p><b>　　d1短路電流表</b></p><p>　　(2)d2點(diǎn)短路電流計(jì)算</p><p>　　根據(jù)原始資料確定最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式下的短電流</p><p>　　最大運(yùn)行方式：為兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行，其等值電路為

112、</p><p>　　短路電流總電抗標(biāo)幺值：X*∑dlmax= X*xt+ X*B1// X*B2+ X*L+ X*B3</p><p>　　=0.053+0.333//0.333+0.292+3.25=3.762</p><p><b>　　基準(zhǔn)電流：</b></p><p>　　短路電流： 標(biāo)么值：===0.266

113、</p><p><b>　　有效值：</b></p><p>　　沖擊電流： 有效值 </p><p>　　全電流最大有效值： </p><p>　　短路電容：有效值 Sd2max===26.582MVA</p><p>　　最小運(yùn)行方式：為地區(qū)變壓器單臺(tái)運(yùn)行等電路，其等值電路為</p

114、><p>　　短路電流總電抗標(biāo)幺值：X*∑d2min= X*xt+ X*B1＋ X*L+ X*B3</p><p>　　=0.053＋0.333＋0.292＋3.25=3.928</p><p><b>　　基準(zhǔn)電流：</b></p><p>　　短路電流：標(biāo)幺值:===0.255</p><p>&

115、lt;b>　　有效值:</b></p><p>　　沖擊電流：有效值: </p><p><b>　　全電流最大有效值：</b></p><p>　　短路容量 有效值：Sd2min===25.458MVA</p><p><b>　　d2點(diǎn)短路電流計(jì)算</b></p&g

116、t;<p>　　第四章 高壓電氣一次設(shè)備的選擇</p><p>　　電氣設(shè)備選擇是變變電所電氣設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，正確選擇電氣設(shè)備是保證電氣主接線和配電裝置到達(dá)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電氣設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電氣設(shè)備。</p><p>　　4-1、電氣設(shè)備選擇的基本原則</p

117、><p>　　工廠總降壓變電所的各種高壓電氣設(shè)備，主要指6-10kV以上的斷路器，隔離開(kāi)關(guān)，負(fù)荷開(kāi)關(guān)，熔斷器，互感器，電抗器，母線，電纜，支持絕緣子及穿墻套管等。這些電氣各自的功能和特點(diǎn)不同，要求的運(yùn)行條件和安裝環(huán)境也各不相同，但也具有共同遵守的原則。</p><p><b>　　一、一般原則</b></p><p>　　1.應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、

118、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展；</p><p>　　2.應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厥褂铆h(huán)境條件校驗(yàn)；</p><p>　　3.應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理；</p><p>　　4.與整個(gè)工廠的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)協(xié)調(diào)一致；</p><p>　　5.同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種；</p><p>　　6.選擇的新產(chǎn)品應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并經(jīng)

119、正式簽定合格。</p><p>　　電氣設(shè)備要能可靠的工作，必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并且按短路情況進(jìn)行穩(wěn)定校驗(yàn)。</p><p>　　二、按正常工作條件選擇電器</p><p><b>　　正常工作條件是指：</b></p><p>　?。?）.電器的額定電壓Ue不應(yīng)小于所在回路的工作電壓U，即：</p>

120、<p><b>　　Ue≥U</b></p><p>　?。?）.電器的額定電流Ie不應(yīng)小于所在回路的工作電壓Imax，即：</p><p><b>　　Ie≥Imax</b></p><p>　　我國(guó)目前生產(chǎn)的電器。設(shè)計(jì)時(shí)取周圍介質(zhì)溫度為40℃，如果電器的工作環(huán)境最高氣溫大于或小于40℃，由于冷卻條件不同，

121、其允許電流應(yīng)加以校正。</p><p>　?。?）.當(dāng)電器工作環(huán)境溫度高于40℃時(shí)，環(huán)境溫度每增高1℃，額定電流應(yīng)減少1.8％。</p><p>　?。?）.當(dāng)電器工作環(huán)境溫度低于40℃時(shí)，環(huán)境溫度每降低1℃，額定電流應(yīng)減少0.5％，但增加的總數(shù)不得超過(guò)20％。</p><p>　?。?）選擇電器時(shí)應(yīng)考慮設(shè)備得裝設(shè)地點(diǎn)，即按工作環(huán)境，運(yùn)行條件和要求，選擇設(shè)備得型號(hào)規(guī)

122、格，如屋內(nèi)和屋外設(shè)備，防爆型或普通設(shè)備，如果工作環(huán)境污染嚴(yán)重，應(yīng)選用加強(qiáng)絕緣的電器，電路操作頻繁時(shí)應(yīng)選用勝任頻繁操作的真空斷路器而不應(yīng)選用不適于頻繁操作的真空斷路器。</p><p>　　三、按短路情況校驗(yàn)電器的穩(wěn)定性</p><p><b>　　1、短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)就是要求所選的電器，當(dāng)短路電流通過(guò)它