工廠供電的運(yùn)行及管理畢業(yè)論文2

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　工廠供電，就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配問(wèn)題。眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源與動(dòng)力。電能既易于由其他形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)，又易于轉(zhuǎn)換為其他形式的能量，它的輸送和分配既簡(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)過(guò)程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(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。從而搞好工業(yè)企業(yè)供電工作對(duì)于整個(gè)工業(yè)生

2、產(chǎn)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化具有十分重要的意義。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)的重要組成部分，工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量影響到工廠的生產(chǎn)及其發(fā)展，作為即將從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)實(shí)際工作的需要。工廠供電系統(tǒng)運(yùn)行后，不僅可以提高工廠供電系統(tǒng)的自動(dòng)化水平，而且可在一定程度上實(shí)現(xiàn)工廠供電系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行，能夠及時(shí)處理事故，減少事故的停電時(shí)間，更好地保證工廠供電系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。工廠供電是工廠企業(yè)生產(chǎn)生活的必要保障

3、，經(jīng)過(guò)計(jì)算比較，根據(jù)工廠實(shí)際情況選擇科學(xué)且經(jīng)濟(jì)性高的電氣設(shè)備，從供電的優(yōu)質(zhì)、可靠、經(jīng)濟(jì)等性能來(lái)綜合考慮采用最優(yōu)化的電氣設(shè)備和供電方式。</p><p>　　關(guān)鍵詞：工廠供電；輸送和分配；簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì) </p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Power supply in factory means the sup

4、ply and distribution of one factory needs.</p><p>　　As we all know, is the main energy and impetus in modern industrial production. It is easily got by other energy’s conversion and also translated into othe

5、r forms of energy easily. Its transportation and distribution is not only simple and convenient to control, regulate and measure but favor of realizing automatic production process. Therefore, the application of electr

6、ic energy on the modern industrial production and people’s living life is extremely wide. Thus, improving industrial enterpri</p><p>　　Keyword: Power supply in factory； transportation and distribution；simple

7、 and economic</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 概論6</b></p><p>　　1.1工廠供電的意義和要求6</p><p>　　1.2工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則6</p><p>　　1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟

8、7</p><p>　　1.4電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量8</p><p>　　第二章 負(fù)荷計(jì)算及其功率補(bǔ)償9</p><p>　　2.1負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的9</p><p>　　2.2負(fù)荷計(jì)算的方法9</p><p>　　2.3.負(fù)荷曲線9</p><p>　　2.4功率因數(shù)與無(wú)

9、功功率補(bǔ)償9</p><p>　　第三章 變配電所的主接線圖12</p><p>　　3.1變配電所主結(jié)線的選擇原則12</p><p>　　3.2主結(jié)線方案選擇12</p><p>　　3.3工廠供電必須達(dá)到以下基本要求13</p><p>　　3.4供電系統(tǒng)主接線圖的確定13 </p>

10、<p>　　3.5車(chē)間變電所主變壓器的選擇15 </p><p>　　第四章 短路電流及其計(jì)算17</p><p>　　4.1短路的原因、后果及其形式17</p><p>　　4.2短路電流計(jì)算的目的18</p><p>　　4.3短路點(diǎn)位置的選擇18</p><p>　　4.4在最大運(yùn)行方式下短

11、路電流的計(jì)算19 </p><p>　　4.5最大與最小運(yùn)行方式下短路的計(jì)算22</p><p>　　第五章 繼電保護(hù)設(shè)計(jì)24</p><p>　　5.1繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成24</p><p>　　5.2繼電保護(hù)的工作回路24</p><p>　　5.3電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的工作配合25</p>

12、<p>　　5.4電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的作用26</p><p>　　第六章 防雷與接地</p><p><b>　　6.1防雷28</b></p><p><b>　　6.2接地28</b></p><p>　　致謝 ……………………………………………………………………………………

13、…30</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………………31</p><p><b>　　第一章 概論</b></p><p>　　1.1工廠供電的意義和要求</p><p>　　工廠供電，就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱(chēng)工廠配電。 眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和

14、動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(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。 在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很?。ǔ娀I(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提

15、高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。從另一方面來(lái)說(shuō)，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。 因此，做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。工廠供電工作要

16、很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，</p><p>　　（1） 安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。</p><p>　?。?） 可靠 應(yīng)滿足電能用戶(hù)對(duì)供電可靠性的要求。</p><p>　?。?） 優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶(hù)對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求</p><p>　?。?） 經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電

17、能和減少有色金屬的消耗量。 此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。 </p><p>　　本課程的任務(wù)，主要講述中小型工廠內(nèi)部的電能供應(yīng)和分配問(wèn)題，并講述電氣照明，使學(xué)生初步掌握中小型工廠供電系統(tǒng)和簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)計(jì)算所必需的基本理論和基本知識(shí)，為今后從事工廠供電技術(shù)工作奠定一定的基礎(chǔ)。</p><p>　　1

18、.2工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則</p><p>　　工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50053-94 《10kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50054-95 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則： </p><p>　　（1） 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；必須遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色

19、金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。 </p><p>　　（2） 安全可靠、先進(jìn)合理；應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。 </p><p>　?。?） 近期為主、考慮發(fā)展；應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。 </p><p>　?。?）

20、 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。</p><p>　　1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟</p><p>　　全廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車(chē)間的負(fù)荷數(shù)量和

21、性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對(duì)負(fù)荷的求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國(guó)家供電情況。解決對(duì)各部門(mén)的安全可靠，經(jīng)濟(jì)的分配電能問(wèn)題。其基本內(nèi)容有以下幾方面。</p><p>　　1、負(fù)荷計(jì)算全廠總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，是在車(chē)間負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。考慮車(chē)間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠總降壓變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計(jì)算表、表達(dá)計(jì)算成果。 </p><p>　　2、工廠總降壓變電所的位置和主變壓

22、器的臺(tái)數(shù)及容量選擇參考電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全廠計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。 </p><p>　　3、工廠總降壓變電所主結(jié)線設(shè)計(jì)根據(jù)變電所配電回路數(shù)，負(fù)荷要求的可靠性級(jí)別和計(jì)算負(fù)荷數(shù)綜合主變壓器臺(tái)數(shù)，確定變電所高、低接線方式。對(duì)它的基本要求，即要安全可靠有要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。 </p><p>　　4、廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)

23、計(jì)根據(jù)廠內(nèi)負(fù)荷情況，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理性確定廠區(qū)配電電壓。參考負(fù)荷布局及總降壓變電所位置，比較幾種可行的高壓配電網(wǎng)布置放案，計(jì)算出導(dǎo)線截面及電壓損失，由不同放案的可靠性，電壓損失，基建投資，年運(yùn)行費(fèi)用，有色金屬消耗量等綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件列表比值，擇優(yōu)選用。按選定配電系統(tǒng)作線路結(jié)構(gòu)與敷設(shè)方式設(shè)計(jì)。用廠區(qū)高壓線路平面布置圖，敷設(shè)要求和架空線路桿位明細(xì)表以及工程預(yù)算書(shū)表達(dá)設(shè)計(jì)成果。</p><p>　　5、工廠供、配電系統(tǒng)

24、短路電流計(jì)算工廠用電，通常為國(guó)家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無(wú)限容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短 路參數(shù)，求出不同運(yùn)行方式下各點(diǎn)的三相及兩相短路電流。 </p><p>　　6、改善功率因數(shù)裝置設(shè)計(jì)按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過(guò)查表或計(jì)算求出達(dá)到供電部門(mén)要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功率。由手冊(cè)或廠品樣本選用所需 移相 電容器的規(guī)格和數(shù)量，并選用合適的電容器柜或放電裝置。如工

25、廠有大型同步電動(dòng)機(jī)還可以采用控制電機(jī)勵(lì)磁電流方式提供無(wú)功功率，改善功率因數(shù)。 </p><p>　　7、變電所高、低壓側(cè)設(shè)備選擇參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對(duì)應(yīng)的額定值，選擇變電所高、低壓側(cè)電器設(shè)備，如隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開(kāi)關(guān)柜等設(shè)備。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗(yàn)。用總降壓變電所主結(jié)線圖，設(shè)備材料表和投資概算表達(dá)設(shè)計(jì)成果。 </p><p>

26、;　　8、繼電保護(hù)及二次結(jié)線設(shè)計(jì)為了監(jiān)視，控制和保證安全可靠運(yùn)行，變壓器、高壓配電線路移相電容器、高壓電動(dòng)機(jī)、母線分段斷路器及聯(lián)絡(luò)線斷路器，皆需要設(shè)置相應(yīng)的控制、信號(hào)、檢測(cè)和繼電器保護(hù)裝置。并對(duì)保護(hù)裝置做出整定計(jì)算和檢驗(yàn)其靈敏系數(shù)。設(shè)計(jì)包括繼電器保護(hù)裝置、監(jiān)視及測(cè)量?jī)x表，控制和信號(hào)裝置，操作電源和控制電纜組成的變電所二次結(jié)線系統(tǒng)，用二次回路原理接線圖或二次回路展開(kāi)圖以及元件材料表達(dá)設(shè)計(jì)成果。35kv及以上系統(tǒng)尚需給出二次回路的保護(hù)屏和控

27、制屏屏面布置圖。 </p><p>　　9、變電所防雷裝置設(shè)計(jì)參考本地區(qū)氣象地質(zhì)材料，設(shè)計(jì)防雷裝置。進(jìn)行防直擊的避雷針保護(hù)范圍計(jì)算，避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計(jì)算，按避雷器的基本參數(shù)選擇防雷電沖擊波的避雷器的規(guī)格型號(hào)，并確定其接線部位。進(jìn)行避雷滅弧電壓，頻放電電壓和最大允許安裝距離檢驗(yàn)以及沖擊接地 電阻計(jì)算。 </p><p>　　10、配電裝置總體布置設(shè)計(jì)綜合前述設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果，參照國(guó)家有

28、關(guān)規(guī)程規(guī)定，進(jìn)行內(nèi)外的變、配電裝置的總體布置和施工設(shè)計(jì)</p><p>　　1.4 電力系統(tǒng)的電壓與電能質(zhì)量</p><p>　　電力系統(tǒng)中的所有設(shè)備，都是在一定的電壓和頻率下工作的。電壓和頻率是衡量電能質(zhì)量的兩個(gè)基本參數(shù)。</p><p>　　我國(guó)一般交流電力設(shè)備的額定頻率為50Hz，此頻率通稱(chēng)“工頻”（工業(yè)頻率）。按電力工業(yè)部1996年發(fā)布的《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》規(guī)定

29、：在電力系統(tǒng)正常情況下，工頻的頻率偏差一般不得超過(guò)0.5Hz。如果電力系統(tǒng)容量達(dá)到3000MW或以上時(shí)，頻率偏差則不得超過(guò)0.2Hz。在電力系統(tǒng)非正常狀況下，頻率偏差不應(yīng)超過(guò)1Hz。但是頻率的調(diào)整，主要依靠發(fā)電廠來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。</p><p>　　對(duì)工廠供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，提高電能質(zhì)量主要是提高電壓質(zhì)量的問(wèn)題。電壓質(zhì)量是按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范對(duì)電力系統(tǒng)電壓的偏差、波動(dòng)、波形及其三相的對(duì)稱(chēng)性（平衡性）的一種質(zhì)量評(píng)估。&

30、lt;/p><p>　　電壓偏差是指電氣設(shè)備的端電壓與其額定電壓之差，通常一起對(duì)額定電壓的百分值來(lái)表示。</p><p>　　電壓波動(dòng)是指電網(wǎng)電壓有效值（方均根植）的快速變動(dòng)。電壓波動(dòng)值以用戶(hù)公公公點(diǎn)點(diǎn)在時(shí)間上相鄰的最大與最小電壓方均根植之差對(duì)電網(wǎng)額定電壓的百分值來(lái)表示；顛簸波動(dòng)的頻率用單位時(shí)間內(nèi)電壓波動(dòng)（變動(dòng)）的次數(shù)來(lái)表示。</p><p>　　電壓波形的好壞用其對(duì)正

31、弦波形畸變的程度來(lái)衡量。</p><p>　　三相電壓的平衡情況用其不平衡度來(lái)衡量。</p><p><b>　　第二章</b></p><p>　　2.1負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的</p><p>　?。?） 計(jì)算負(fù)荷又稱(chēng)需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)

32、相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。 </p><p>　　（2） 尖峰電流指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù)1秒左右的最大負(fù)荷電流。一般取啟動(dòng)電流上午周期分量作為計(jì)算電壓損失、電壓波動(dòng)和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件等的依據(jù)。在校驗(yàn)瞬動(dòng)元件時(shí)，還應(yīng)考慮啟動(dòng)電流的非周期分量。 </p><p>　?。?） 平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該

33、段時(shí)間之比。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來(lái)計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。 </p><p>　　2.2負(fù)荷計(jì)算的方法</p><p>　?。?） 需要系數(shù)法：使用最為廣泛，尤其適用于配、變電所的負(fù)荷計(jì)算。</p><p>　?。?） 利用系數(shù)法：計(jì)算結(jié)果比較接近實(shí)際，但計(jì)算過(guò)程復(fù)，工程中很少

34、采用。</p><p>　?。?） 二項(xiàng)式法：一般用于用電設(shè)備較少的場(chǎng)所，計(jì)算結(jié)果偏大。</p><p>　?。?） 單位面積功率法、單位指標(biāo)法和單位產(chǎn)品耗電量法：前兩者多用于民用建 筑，后者用于某些工業(yè)的可行性研究和初步設(shè)計(jì)階段的電力負(fù)荷估計(jì)。</p><p>　?。?）3臺(tái)及2臺(tái)用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷，取各設(shè)備功率之和；4臺(tái)用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷，取設(shè)備功率之和乘以0.

35、9的系數(shù)；5臺(tái)及以上的用電設(shè)備，可采用二項(xiàng)式法計(jì)算，但計(jì)算負(fù)荷不能小于其中一臺(tái)最大電動(dòng)機(jī)的功率。</p><p><b>　　2.3負(fù)荷曲線</b></p><p>　　負(fù)荷曲線（load curve）是指用于表達(dá)電力負(fù)荷隨時(shí)間變化情況的函數(shù)曲線。在直角坐標(biāo)系中，縱坐標(biāo)表示負(fù)荷（有功功率或無(wú)功功率）值，橫坐標(biāo)表示對(duì)應(yīng)的時(shí)間（一般以小時(shí)為單位）。 </p&

36、gt;<p><b>　　負(fù)荷曲線的分類(lèi)</b></p><p>　　按負(fù)荷的功率性質(zhì)分：可分為有功負(fù)荷曲線和無(wú)功負(fù)荷曲線；</p><p>　　按所表示的負(fù)荷變動(dòng)的時(shí)間分：可分為日負(fù)荷、月負(fù)荷和年負(fù)荷曲線。</p><p>　　2.4功率因素與無(wú)功補(bǔ)償功率</p><p>　　功率因數(shù)是指電力網(wǎng)中線路的視

37、在功率供給有功功率的消耗所占百分?jǐn)?shù)。在電力網(wǎng)的運(yùn)行中，我們所希望的是功率因數(shù)越大越好，如能做到這一點(diǎn)，則電路中的視在功率將大部分用來(lái)供給有功功率，以減少無(wú)功功率的消耗。用戶(hù)功率因數(shù)的高低，對(duì)于電力系統(tǒng)發(fā)、供、用電設(shè)備的充分利用，有著顯著的影響。適當(dāng)提高用戶(hù)的功率因數(shù)，不但可以充分地發(fā)揮發(fā)、供電設(shè)備的生產(chǎn)能力、減少線路損失、改善電壓質(zhì)量，而且可以提高用戶(hù)用電設(shè)備的工作效率和為用戶(hù)本身節(jié)約電能。因此，對(duì)于全國(guó)廣大供電企業(yè)、特別是對(duì)現(xiàn)階段全國(guó)

38、性的一些改造后的農(nóng)村電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，若能有效地搞好低壓補(bǔ)償，不但可以減輕上一級(jí)電網(wǎng)補(bǔ)償?shù)膲毫?，改善提高用?hù)功率因數(shù)，而且能夠有效地降低電能損失，減少用戶(hù)電費(fèi)。其社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益都會(huì)是非常顯著的。一、影響功率因數(shù)的主要因素　　首先我們來(lái)了解功率因數(shù)產(chǎn)生的主要原因。功率因數(shù)的產(chǎn)生主要是因?yàn)榻涣饔秒娫O(shè)備在其工作過(guò)程中，除消耗有功功率外，還需要無(wú)功功率。當(dāng)有功功率P有一定時(shí)，如減少無(wú)功功率P無(wú)，則功率因數(shù)便能夠提高。在極端情況下，當(dāng)P無(wú)=0時(shí)，

39、則其功率因素=1。因此提高功率因數(shù)問(wèn)題的實(shí)質(zhì)就是減少用電設(shè)備的無(wú)功功率需要量。影響功率因素主</p><p>　?。ㄒ唬┊惒诫妱?dòng)機(jī)和電力變壓器是耗用無(wú)功功率的主要設(shè)備 　　異步電動(dòng)機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙是決定異步電動(dòng)機(jī)需要較多無(wú)功的主要因素。而異步電動(dòng)機(jī)所耗用的無(wú)功功率是由其空載時(shí)的無(wú)功功率和一定負(fù)載下無(wú)功功率增加值兩部分所組成的。所以要改善異步電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)就要防止電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行并盡可能提高負(fù)載率。變壓器

40、消耗無(wú)功的主要成份是它的空載無(wú)功功率，它和負(fù)載率的大小無(wú)關(guān)。因而，為了改善電力系統(tǒng)和企業(yè)的功率因數(shù)，變壓器不應(yīng)空載運(yùn)行或長(zhǎng)其處于低負(fù)載運(yùn)行狀態(tài)。</p><p>　?。ǘ┕╇婋妷撼鲆?guī)定范圍也會(huì)對(duì)功率因數(shù)造成很大的影響　　當(dāng)供電電壓高于額定值的10%時(shí)，由于磁路飽和的影響，無(wú)功功率將增長(zhǎng)得很快，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，當(dāng)供電電壓為額定值的110%時(shí)，一般工廠的無(wú)功將增加35%左右。當(dāng)供電電壓低于額定值時(shí)，無(wú)功功率也相

41、應(yīng)減少而使它們的功率因數(shù)有所提高。但供電電壓降低會(huì)影響電氣設(shè)備的正常工作。所以，應(yīng)當(dāng)采取措施使電力系統(tǒng)的供電電壓盡可能保持穩(wěn)定。（三）電網(wǎng)頻率的波動(dòng)也會(huì)對(duì)異步電機(jī)和變壓器的磁化無(wú)功功率造成一定的影響        我們知道了影響電力系統(tǒng)功率因數(shù)的一些主要因素，因此我們要尋求一些行之有效的、能夠使低壓電力網(wǎng)功率因數(shù)提高的一些實(shí)用方法，使低壓網(wǎng)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)功的就地平衡，

42、達(dá)到降損節(jié)能的效果。二、低壓網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)囊话惴椒ā　〉蛪簾o(wú)功補(bǔ)償我們通常采用的方法主要有三種：隨機(jī)補(bǔ)償、隨器補(bǔ)償、跟蹤補(bǔ)償。下面簡(jiǎn)單介紹這三種補(bǔ)償方式的適用范圍及使用該種補(bǔ)償方式的優(yōu)缺點(diǎn)?！　?.  隨機(jī)補(bǔ)償　　隨機(jī)補(bǔ)償就是將低壓電容器組與電動(dòng)機(jī)并接，通過(guò)控制、保護(hù)裝置與電機(jī)，同時(shí)投切。隨機(jī)補(bǔ)償適用于補(bǔ)償電動(dòng)機(jī)的無(wú)功消耗，以補(bǔ)償磁無(wú)功為主，此種方式可較好地限制農(nóng)網(wǎng)無(wú)功峰</p><p>　　3.

43、  跟蹤補(bǔ)償　　跟蹤補(bǔ)償是指以無(wú)功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置，將低壓電容器組補(bǔ)償在大用戶(hù)0.4kv母線上的補(bǔ)償方式。適用于100kVA以上的專(zhuān)用配變用戶(hù)，可以替代隨機(jī)、隨器兩種補(bǔ)償方式，補(bǔ)償效果好。　　跟蹤補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：運(yùn)行方式靈活，運(yùn)行維護(hù)工作量小，比前兩種補(bǔ)償方式壽命相對(duì)延長(zhǎng)、運(yùn)行更可靠。但缺點(diǎn)是控制保護(hù)裝置復(fù)雜、首期投資相對(duì)較大。但當(dāng)這三種補(bǔ)償方式的經(jīng)濟(jì)性接近時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用跟蹤補(bǔ)償方式。三、采取適當(dāng)措施，設(shè)法提高

44、系統(tǒng)自然功率因數(shù)　　提高自然功率因數(shù)是在不添置任何補(bǔ)償設(shè)備，采用降低各用電設(shè)備所需的無(wú)功功率減少負(fù)載取用無(wú)功來(lái)提高工礦企業(yè)功率因數(shù)的方法，它不需要增加投資，是最經(jīng)濟(jì)的提高功率因數(shù)的方法。下面將對(duì)提高自然功率因數(shù)的措施作一些簡(jiǎn)要的介紹。　　1.  合理使用電動(dòng)機(jī)　　合理選用電動(dòng)機(jī)的型號(hào)、規(guī)格和容量，使其接近滿載運(yùn)行。在選擇電動(dòng)機(jī)時(shí)，既要注意它們的機(jī)械性能，又要考慮它們的電器指標(biāo)。若電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期處于低負(fù)載下運(yùn)行，既增大功率損耗

45、，又使功率因數(shù)和效率都顯著惡化。故從節(jié)約電能和提高功率因數(shù)的觀點(diǎn)出發(fā)，必須正確地合理地選擇電動(dòng)機(jī)的容量。　　2.  提高異步電動(dòng)機(jī)的檢</p><p>　　第三章 變配電所的主接線圖</p><p>　　3.1變配電所主結(jié)線的選擇原則</p><p>　　1.當(dāng)滿足運(yùn)行要求時(shí)，應(yīng)盡量少用或不用斷路器，以節(jié)省投資。</p><p>

46、;　　2.當(dāng)變電所有兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行時(shí)，二次側(cè)應(yīng)采用斷路器分段的單母線接線。</p><p>　　3.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)，宜采用線路變壓器組結(jié)線。</p><p>　　4.為了限制配出線短路電流，具有多臺(tái)主變壓器同時(shí)運(yùn)行的變電所，應(yīng)采用變壓器分列運(yùn)行。</p><p>　　5.接在線路上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)；但接在母線上的避雷器，

47、可與電壓互感器合用一組隔離開(kāi)關(guān)。</p><p>　　6. 6～10KV固定式配電裝置的出線側(cè)，在架空線路或有反饋可能的電纜出線回路中，應(yīng)裝設(shè)線路隔離開(kāi)關(guān)。</p><p>　　7.采用6～10 KV熔斷器負(fù)荷開(kāi)關(guān)固定式配電裝置時(shí)，應(yīng)在電源側(cè)裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。</p><p>　　8.由地區(qū)電網(wǎng)供電的變配電所電源出線處，宜裝設(shè)供計(jì)費(fèi)用的專(zhuān)用電壓、電流互感器（一般都安裝計(jì)

48、量柜）。</p><p>　　9.變壓器低壓側(cè)為0.4KV的總開(kāi)關(guān)宜采用低壓斷路器或隔離開(kāi)關(guān)。當(dāng)有繼電保護(hù)或自動(dòng)切換電源要求時(shí)，低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)和母線分段開(kāi)關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器。</p><p>　　10.當(dāng)?shù)蛪耗妇€為雙電源，變壓器低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)和母線分段開(kāi)關(guān)采用低壓斷路器時(shí)，在總開(kāi)關(guān)的出線側(cè)及母線分段開(kāi)關(guān)的兩側(cè)，宜裝設(shè)刀開(kāi)關(guān)或隔離觸頭。</p><p>　　3.2主結(jié)線

49、方案選擇</p><p>　　對(duì)于電源進(jìn)線電壓為35KV及以上的大中型工廠，通常是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為6—10KV的高壓配電電壓，然后經(jīng)車(chē)間變電所，降為一般低壓設(shè)備所需的電壓?？偨祲鹤冸娝鹘Y(jié)線圖表示工廠接受和分配電能的路徑，由各種電力設(shè)備（變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開(kāi)關(guān)等）及其連接線組成，通常用單線表示。主結(jié)線對(duì)變電所設(shè)備選擇和布置，運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，繼電保護(hù)和控制方式都有密切關(guān)系，是供電設(shè)計(jì)

50、中的重要環(huán)節(jié)。</p><p>　　1、一次側(cè)采用內(nèi)橋式結(jié)線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖如下這種主結(jié)線，其一次側(cè)的QF10跨接在兩路電源線之間，猶如一座橋梁，而處在線路斷路器QF11和QF12的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，因此稱(chēng)為內(nèi)橋式結(jié)線。這種主結(jié)線的運(yùn)行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷工廠。如果某路電源例如WL1線路停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，則斷開(kāi)QF11 ，投入QF10 （其兩側(cè)QS先合），

51、即可由WL2恢復(fù)對(duì)變壓器T1的供電，這種內(nèi)橋式結(jié)線多用于電源線路較長(zhǎng)因而發(fā)生故障和停電檢修的機(jī)會(huì)較多、并且變電所的變壓器不需要經(jīng)常切換的總降壓變電所。 </p><p>　　2、 一次側(cè)采用外橋式結(jié)線、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖(下圖)，這種主結(jié)線，其一次側(cè)的高壓斷路器QF10也跨接在兩路電源進(jìn)線之間，但處在線路斷路器QF11 和QF12的外側(cè)，靠近電源方向，因此稱(chēng)為外橋式結(jié)線。這種主結(jié)線的運(yùn)行靈

52、活性也較好，供電可靠性同樣較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷的工廠。但與內(nèi)橋式結(jié)線適用的場(chǎng)合有所不同。如果某臺(tái)變壓器例如T1停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，則斷開(kāi)QF11 ，投入QF10 （其兩側(cè)QS先合），使兩路電源進(jìn)線又恢復(fù)并列運(yùn)行。這種外橋式適用于電源線路較短而變電所負(fù)荷變動(dòng)較大、適用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需經(jīng)常切換的總降壓變電所。當(dāng)一次電源電網(wǎng)采用環(huán)行結(jié)線時(shí)，也宜于采用這種結(jié)線，使環(huán)行電網(wǎng)的穿越功率不通過(guò)進(jìn)線斷路器QF11 、QF12 ，這對(duì)改善線路斷路器的工作

53、及其繼電保護(hù)的整定都極為有利。</p><p>　　3、一、二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖。種主結(jié)線圖兼有上述兩種橋式結(jié)線的運(yùn)行靈活性的優(yōu)點(diǎn)，但所用高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備較多，可供一、二級(jí)負(fù)荷，適用于一、二次側(cè)進(jìn)出線較多的總降壓變電所 </p><p>　　4、一、二次側(cè)均采用雙母線的總降壓變電所主電路圖采用雙母線結(jié)線較之采用單母線結(jié)線，供電可靠性和運(yùn)行靈活性大大提高，但開(kāi)關(guān)設(shè)備也大大

54、增加，從而大大增加了初投資，所以雙母線結(jié)線在工廠電力系統(tǒng)在工廠變電所中很少運(yùn)用主要用與電力系統(tǒng)的樞紐變電所。本次設(shè)計(jì)的電機(jī)修造廠是連續(xù)運(yùn)行，負(fù)荷變動(dòng)較小，電源進(jìn)線較短（2.5km）,主變壓器不需要經(jīng)常切換，另外再考慮到今后的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。采用一、二側(cè)單母線分段的總降壓變電所主結(jié)線（即全橋式結(jié)線）。 </p><p>　　3.3工廠供電必須達(dá)到以下基本要求</p><p>　?。?）安全性 應(yīng)

55、符合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求，能充分保證人身安全和設(shè)備的安全。</p><p>　　（2）可靠性　應(yīng)滿足電力負(fù)荷特別是其中一、二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求，其中在檢修時(shí)，不宜影響對(duì)系統(tǒng)的供電，斷路器或引線檢修及引線故障時(shí)，盡量減少長(zhǎng)時(shí)間停電和大范圍停電，并保證對(duì)大部分一級(jí)負(fù)荷及全部及大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。</p><p>　?。?）靈活性　應(yīng)能適應(yīng)必要的各種運(yùn)行方式，便于切換操作和檢修，

56、且適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展，檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)，對(duì)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力網(wǎng)和對(duì)用戶(hù)的供電。</p><p>　?。?）經(jīng)濟(jì)性　在滿足上述要求的前提下，盡量使主接線簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并節(jié)約電能和有色金消耗量主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置創(chuàng)造條件，盡量使占地面積減少， 電能損失小，經(jīng)濟(jì)合理地選擇各種電氣，減少電能損失。</p><p>　　3.4供電系統(tǒng)主接線圖的確定<

57、/p><p>　　工廠電源進(jìn)線電壓為35KV及以上的工廠，通常是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為6~10KV的高壓配電電壓，然后經(jīng)過(guò)車(chē)間變電所，降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓如220/380V。</p><p>　　方案1 一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖（如圖7）所示。這種主接線，其一次側(cè)的高壓斷路器QF10跨在兩路電源進(jìn)線之間，猶如一座橋梁，而且處在線路斷路器QF

58、11和QF12的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，因此稱(chēng)為內(nèi)橋式接線。這種主接線的運(yùn)行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷的工廠。如果某路電源例如WL1線路停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，則斷開(kāi)QF11，投入QF10（其兩側(cè)QS先合），即可由WL2恢復(fù)對(duì)變壓器T1的供電。這種內(nèi)橋式接線多用于電源線路較長(zhǎng)因而發(fā)生故障和停電的機(jī)會(huì)較多，并且變電所的變壓器不需經(jīng)常切換的總降壓變電所。</p><p>　　方案2 一次側(cè)采用外橋式接線

59、，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖（如圖8）所示。這種主接線，其一次側(cè)的高壓斷路器QF10也跨接在兩路電源進(jìn)線之間，但處在線路斷路器QF11和QF12的外側(cè)，靠近電源方向，因此稱(chēng)為外橋式接線。這種主接線的運(yùn)行靈活性也較好，供電可靠性同樣較高，適用于一、二</p><p>　　級(jí)負(fù)荷的工廠。但與內(nèi)橋式接線的適用場(chǎng)合有所不同。如果某臺(tái)變壓器例如T1停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，則斷開(kāi)QF11，投入QF10（其兩側(cè)Q

60、S先合），使用兩路電源進(jìn)線又恢復(fù)并列運(yùn)行。這種外橋式接線適用于電源線路較短而變電所負(fù)荷變動(dòng)較大、適于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需經(jīng)常切換的總降壓變電所。</p><p>　　方案3 一、二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖（如圖9）</p><p>　　這種主接線兼有上述兩種橋式接線的運(yùn)行靈活性的優(yōu)點(diǎn)，但所用高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備較多，可供一、二級(jí)負(fù)荷，適用于一、二側(cè)進(jìn)出線較多的總降壓變電所。</p&

61、gt;<p>　　根據(jù)本廠的實(shí)際情況，工廠總降壓變電所距該城鎮(zhèn)220/35KV變電所（地區(qū)變電所）5公里，距離較遠(yuǎn)；而變電所負(fù)荷變動(dòng)不大，故采用方案1（一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線）。方案2更適用于電源線路較短而變電所負(fù)荷變動(dòng)較大,適于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需經(jīng)常切換的總降壓變電所；而方案3所用的高壓設(shè)備較多，增加了初期投資，故不采用方案2和方案3。</p><p>　　采用橋式

62、接線，最大的特點(diǎn)就是使用斷路器數(shù)量較少，使用斷路器數(shù)量較少，一般采用斷路器數(shù)都等于或少于出線回路數(shù)，從而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資較少。</p><p>　　3.5 車(chē)間變電所主變壓器的選擇</p><p>　　一 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇的原則</p><p>　?。?)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。</p><p>　?。?）對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷

63、變動(dòng)較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所。也可考慮采用兩臺(tái)變壓器。</p><p>　　（3)除上述兩種情況外，一般車(chē)間變電所宜采用一臺(tái)變壓器。</p><p>　?。?) 在確定變電所主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余量。</p><p>　　二 變電所主變壓器容量的選擇</p><p>　　（1）只裝一臺(tái)主變壓器的變電所，主變

64、壓器的容量SN.T應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷S30的需要，即SN.T≥Sc</p><p>　　考慮到節(jié)能和留有余量，變壓器的負(fù)荷率一般取70﹪～85﹪。</p><p>　?。?）裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所，通常采用等容量的變壓器，每臺(tái)容量應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：</p><p>　　①任一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，SN.T≈0.7SC

65、 （2-1）</p><p>　?、谌我慌_(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，SN.T≥SC(I+II) （2-2）</p><p>　　條件①是考慮到兩臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)，每臺(tái)變壓器各承受總計(jì)算負(fù)荷的60％，負(fù)載率約為0.7，此時(shí)變壓器效率較高。而在事故情況下，一臺(tái)變壓器承受總計(jì)算負(fù)荷時(shí)，只過(guò)載40％，可繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。在此時(shí)間內(nèi)

66、，完全有可能調(diào)整生產(chǎn)，可切除三級(jí)負(fù)荷。條件②是考慮在事故情況下，一臺(tái)變壓器仍能保證一、二級(jí)負(fù)荷的供電。</p><p>　　第四章 短路電流及其計(jì)算</p><p>　　4.1短路的原因、后果及其形式</p><p><b>　　一 短路的原因</b></p><p>　　工廠供電系統(tǒng)要求正常地不間斷地對(duì)用電負(fù)荷供電，

67、以保證工廠生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。然而由于各種原因，也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到破壞。系統(tǒng)中最常見(jiàn)的故障就是短路。短路就是指不同電位的導(dǎo)電部分對(duì)地之間的低阻性短接。造成短路的主要原因又：</p><p>　　電器設(shè)備絕緣損壞 這種損壞可能是由于設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行、絕緣自然老化造成的；也可能是由于設(shè)備本身質(zhì)量?jī)?yōu)劣、絕緣強(qiáng)度不夠而被正常電壓擊穿；或者設(shè)備質(zhì)量合格、絕緣合乎要求而被電壓擊穿；或者是由于設(shè)備絕緣受到了

68、外力傷而造成的。</p><p>　　有關(guān)人員誤操作 這種情況大多是由于操作人員違反安全操作規(guī)程而發(fā)生的，例如帶負(fù)荷拉閘（即帶負(fù)荷斷開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)），或者誤將低電壓設(shè)備接入較高電壓的電路中而造成擊穿電路。</p><p>　　鳥(niǎo)獸為害事故 鳥(niǎo)獸（包括蛇、鼠等）跨越在裸露的相線之間或者相線與接地物體之間，或者咬壞設(shè)備和導(dǎo)線電纜的絕緣，從而導(dǎo)致短路。 </p><p>

69、<b>　　二 短路的后果</b></p><p>　　短路后，系統(tǒng)中出現(xiàn)的短路電流比正常負(fù)荷電流大得多。在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬(wàn)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：</p><p>　　短路時(shí)要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和很高的溫度，而是故障元件和短路電路中的其他元件受到損害和破壞，甚至引發(fā)火災(zāi)事故。</p><p>　　

70、短路時(shí)電路的電壓驟降，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。</p><p>　　短路時(shí)保護(hù)裝置動(dòng)作，將故障電路切除，從而造成停電，而且短路點(diǎn)越靠近電源，停電范圍越大，造成的損失也越大。</p><p>　　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)組失去同步，造成系統(tǒng)解列。</p><p>　　不對(duì)稱(chēng)短路包括單相和兩相短路，其短路電流將產(chǎn)生較強(qiáng)的不平衡交變電

71、磁場(chǎng)，對(duì)附近的通信線路、電子設(shè)備等產(chǎn)生電磁干擾，影響其正常運(yùn)行，甚至使之發(fā)生誤動(dòng)作。</p><p>　　由此可見(jiàn)，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)行短路電流的計(jì)算，以便正確的選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠動(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

72、須計(jì)算短路電流。</p><p><b>　　三 短路的形式</b></p><p>　　在三相系統(tǒng)中，短路的形式有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路等，其中兩相接地短路，實(shí)質(zhì)是兩相短路。</p><p>　　按短路電路的對(duì)稱(chēng)性來(lái)分，三相短路屬對(duì)稱(chēng)性短路，其他形式短路均為不對(duì)稱(chēng)短路。</p><p>　　電力系統(tǒng)

73、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。但一般情況下，特別是遠(yuǎn)離電源（發(fā)電機(jī)）的工廠供電系統(tǒng)中，三相短路的短路電流最大，因此它造成的危害也最為嚴(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，因此作為選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備用的短路計(jì)算中，以三相短路計(jì)算為主。實(shí)際上，不對(duì)稱(chēng)短路也可以按對(duì)稱(chēng)分量法將不對(duì)稱(chēng)的短路電流分解為對(duì)稱(chēng)的正序、負(fù)序和零序分量，然后按對(duì)稱(chēng)量來(lái)分析和計(jì)算，所以對(duì)稱(chēng)的三相短路分析計(jì)算也是不對(duì)稱(chēng)

74、短路分析計(jì)算的基礎(chǔ)。</p><p>　　4.2短路電流計(jì)算的目的</p><p>　　由于電力系統(tǒng)供電的工業(yè)企業(yè)內(nèi)部發(fā)生短路時(shí)，由于工業(yè)企業(yè)內(nèi)所裝置的元件，其容量要小，而阻抗則較系統(tǒng)阻抗大得多，當(dāng)這些元件遇到短路時(shí)，系統(tǒng)母線上的電壓變動(dòng)很小，可以為電壓維持不變，即系統(tǒng)容量為無(wú)限大。所以我們?cè)谶@里進(jìn)行短路電流計(jì)算方法，以無(wú)限大容量電力系統(tǒng)供電作為前提計(jì)算的， 其方法常用的有歐姆法和標(biāo)幺制法

75、．</p><p><b>　　1、計(jì)算的基本情況</b></p><p>　　1）電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下進(jìn)行。</p><p>　　2）短路發(fā)生在短路電流最大值的瞬間。</p><p>　　3）應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響的所有元件，但不考慮短路點(diǎn)的電弧電流。</p><p><b&

76、gt;　　2、計(jì)算容量</b></p><p>　　應(yīng)按本工程設(shè)計(jì)的規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，為選10KV配電裝置的電器和導(dǎo)線需計(jì)算在最大運(yùn)行方式下通過(guò)電氣設(shè)備的短路電流，選擇一個(gè)短路點(diǎn)K-1。其電抗值的選擇如表3-1。</p><p>　　表3-1電力線路每相的單位長(zhǎng)度電抗平均植</p><p>　　4.3短路點(diǎn)

77、位置的選擇</p><p><b>　?。?）選擇原則</b></p><p>　　短路電流的計(jì)算，是為了選擇電氣設(shè)備提供依據(jù)，使所選的電氣設(shè)備能在各種情況下正常運(yùn)行，因此短路點(diǎn)的選擇應(yīng)考慮到電器可能通過(guò)的最大短路電流。</p><p>　?。?）短路點(diǎn)的選擇分析如圖3.1。</p><p>　　圖3.1短路計(jì)算電路圖&

78、lt;/p><p>　　4.4在最大運(yùn)行方式下短路電流的計(jì)算</p><p><b>　?。?）確定基準(zhǔn)值</b></p><p>　　設(shè)S d =100MV·A，Ud=Uc，即Ud1=38.5kV，Ud2=10.5kV，Ud3=0.4kV</p><p>　　則 I d1=S d/U d1=100MV·

79、A/（×38.5kV）=1.49kA</p><p>　　I d2 =S d/U d2=100MV·A/（×10.5kV）=5.5kA</p><p>　　I d2 =S d/U d2=100MV·A/（×0.4kV）=144.34 kA</p><p>　?。?）計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值</p&g

80、t;<p>　　1）電力系統(tǒng)（Soc= 500MV·A） X1*= 100/500=0.2</p><p><b>　　2）電纜線路</b></p><p>　　X2*=（0.1×5）Ω×100MV·A/（38.5kV）=1.29</p><p><b>　

81、　3）電力變壓器</b></p><p>　　查表13得SZ9-2500/35變壓器U%=6.5</p><p>　　SCB10—1250/10變壓器U%=6</p><p>　　SCB10—1000/10變壓器U%=6</p><p>　　SCB10—800/10變壓器U%=6</p><p>　　SCB

82、10—630/10變壓器U%=4</p><p>　　X3*= U%×S d／100=6.5×100×1000／100×2500=2.6</p><p>　　X4*= U%×S d／100=6×100×1000／100×1250=4.8</p><p>　　X5*= U%×S

83、d／100=6×100×1000／100×1000=6</p><p>　　X6*= U%×S d／100=6×100×1000／100×800=7.5</p><p>　　X7*= U%×S d／100=4×100×1000／100×630=6.3</p><

84、p>　　繪制等效電路如圖，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)出短路計(jì)算點(diǎn)。</p><p><b>　　圖3-3 等效電路</b></p><p>　　（3）求k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量1）總電抗標(biāo)幺值</p><p>　　X*Σ(K-1) = X1*+X2*=0.2+1.29=1.49</p>

85、;<p>　　2）三相短路電流周期分量有效值 I（3）k-1=Id1/X*∑（k-1）=1.49/1.49=1kA</p><p>　　3）其他三相短路電流 I"(3)=I(3)∞= I(3) k-1=1kA </p><p>　　i(3)sh=2.55 I"(3)=2.55×1kA= 2.55kA&l

86、t;/p><p>　　I(3) sh =1.51 I"(3)=1.51×1kA=1.51kA</p><p><b>　　4）三相短路容量</b></p><p>　　S(3) k-1=S d/ X*∑（k-1）=100MVA/1.49=67.1MV·A</p><p>　?。?）求k-2點(diǎn)的短

87、路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量</p><p>　　1）總電抗標(biāo)幺值 X*Σ(K-2) = X1*+X2*+X3*=0.2+1.29+2.6=4.09</p><p>　　2）三相短路電流周期分量有效值 I（3）k-2=Id2/X*∑（k-2）=5.5kA/4.09=1.34kA</p><p>　　3）其他三

88、相短路電流 I"(3)=I(3)∞=I(3) k-2=1.34kA</p><p>　　i(3)sh=2.26 I"(3)=2.26×1.34kA=3.04kA</p><p>　　I(3) sh =1.51I"(3)=1.51×1.34kA=2.03kA </p><p>　　4）三相短路容量

89、S(3) k-2=S d/ X*∑（k-2）=100MVA/4.09=24.4MV·A </p><p>　　（5）求k-3點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量（變壓器T1運(yùn)行下） 1）總電抗標(biāo)幺值</p><p>　　X*∑（k-3）=X*1+X*2+X3*+X*4=0.2+1.29+2.6+4.8=8.89</p><p>

90、　　2）三相短路電流周期分量有效值</p><p>　　I（3）k-3=Id2/X*∑（k-3）=144.34kA/8.89=16.2kA 3）其他三相短路電流 I"(3)=I(3)∞=I(3) k-3=16.2kA</p><p>　　i(3)sh=2.26 I"(3)=2.26×16.2kA=36.6kA</p>

91、;<p>　　I(3) sh =1.51I"(3)=1.51×16.2kA=24.5kA </p><p>　　4）三相短路容量S(3) k-2=S d/ X*∑（k-3）=100MVA/8.89=11.24MV·A </p><p>　　（6）求k-4點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量（變壓器T2運(yùn)行下） 1）總電

92、抗標(biāo)幺值 X*∑（k-4）=X*1+X*2+X3*+X*5=0.2+1.29+2.6+6=10.09</p><p>　　2）三相短路電流周期分量有效值 I（3）k-4=Id2/X*∑（k-4）=144.34kA/10.09=14.3kA 3）其他三相短路電流 I"(3)=I(3)∞=I(3) k-4=14.3kA</p&g

93、t;<p>　　i(3)sh=2.26 I"(3)=2.26×14.3kA=32.3kA</p><p>　　I(3) sh =1.51I"(3)=1.51×14.3kA=21.6kA </p><p>　　4）三相短路容量S(3) k-2=S d/ X*∑（k-4）=100MVA/10.09=9.9MV·A </p&

94、gt;<p>　?。?）求k-5點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量（變壓器T2運(yùn)行下） 1）總電抗標(biāo)幺值 X*∑（k-4）=X*1+X*2+X3*+X*6=0.2+1.29+2.6+7.5=11.59</p><p>　　2）三相短路電流周期分量有效值 I（3）k-4=Id2/X*∑（k-4）=144.34kA/11.59=12.45

95、kA 3）其他三相短路電流 I"(3)=I(3)∞=I(3) k-4=12.45kA</p><p>　　i(3)sh=2.26 I"(3)=2.26×12.45kA=28.13kA</p><p>　　I(3) sh =1.51I"(3)=1.51×12.45kA=18.8kA </p>&

96、lt;p>　　4）三相短路容量S(3) k-2=S d/ X*∑（k-4）=100MVA/11.59=8.6MV·A </p><p>　?。?）求k-6點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量（變壓器T2運(yùn)行下） 1）總電抗標(biāo)幺值 X*∑（k-4）=X*1+X*2+X3*+X*7=0.2+1.29+2.6+6.3=10.39</p>&l

97、t;p>　　2）三相短路電流周期分量有效值 I（3）k-4=Id2/X*∑（k-4）=144.34kA/10.39=13.9kA 3）其他三相短路電流 I"(3)=I(3)∞=I(3) k-4=13.9kA</p><p>　　i(3)sh=2.26 I"(3)=2.26×13.9kA=31.4kA</p>&

98、lt;p>　　I(3) sh =1.51I"(3)=1.51×13.9kA=21kA </p><p>　　4）三相短路容量S(3) k-2=S d/ X*∑（k-4）=100MVA/10.39=9.6MV·A </p><p>　　4.5最大與最小運(yùn)行方式下短路的計(jì)算.</p><p>　　表3-2 最大運(yùn)行方式下短路計(jì)算結(jié)果

99、</p><p>　　表3-3最小運(yùn)行方式下短路計(jì)算結(jié)果</p><p>　　第五章 繼電保護(hù)設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1繼電保護(hù)裝置的構(gòu)成</p><p>　　一般機(jī)電保護(hù)裝置由測(cè)量比較元件、邏輯判斷元件和執(zhí)行輸出元件三部分組成?，F(xiàn)分述如下。</p><p><b>　　1.測(cè)量比較元件</b&

100、gt;</p><p>　　測(cè)量比較元件用于測(cè)量通過(guò)被保護(hù)電力元件的物理參量，并與其給定的值進(jìn)行比較，根據(jù)比較的結(jié)果，給出“是”、“非”、“0”或“1”性質(zhì)的一組邏輯信號(hào)，從而判斷保護(hù)裝置是否應(yīng)該啟動(dòng)。根據(jù)需要繼電保護(hù)裝置往往有一個(gè)或多個(gè)測(cè)量比較元件。常用的測(cè)量比較元件有：被測(cè)電氣量超過(guò)給定值動(dòng)作的過(guò)量繼電器，如過(guò)電流繼電器、過(guò)電壓繼電器、高周波繼電器等；被測(cè)電氣量低于給定值動(dòng)作的欠量繼電器，如低壓繼電器、阻抗繼

101、電器、低周波繼電器等；被測(cè)電壓、電流之間相位角滿足一定值而動(dòng)作的功率方向繼電器等。</p><p><b>　　2.邏輯判斷元件</b></p><p>　　邏輯判斷元件根據(jù)測(cè)量比較元件輸出邏輯信號(hào)的性質(zhì)、先后順序、持續(xù)時(shí)間等、使保護(hù)裝置按一定的邏輯關(guān)系判定故障的類(lèi)型和范圍，最后確定是否應(yīng)該使斷路器跳閘、發(fā)出信號(hào)或不動(dòng)作，并將對(duì)應(yīng)的指令傳給執(zhí)行輸出部分。</p&

102、gt;<p><b>　　3.執(zhí)行輸出元件</b></p><p>　　執(zhí)行輸出元件根據(jù)邏輯判斷部分傳來(lái)的指令，發(fā)出跳開(kāi)斷路器的跳閘脈沖及相應(yīng)的動(dòng)作信息、發(fā)出警報(bào)或不動(dòng)作。</p><p>　　5.2繼電保護(hù)的工作回路 </p><p>　　要完成繼電保護(hù)的任務(wù)，除需要繼電保護(hù)裝置外，必須通過(guò)可靠的繼電保護(hù)工作回路的正確工作，才能

103、最后完成跳開(kāi)故障元件的斷路器、對(duì)系統(tǒng)或電力元件的不正常運(yùn)行狀態(tài)發(fā)出警報(bào)、正常運(yùn)行時(shí)不動(dòng)作的任務(wù)。</p><p>　　在繼電保護(hù)的工作回路中一般包括：將通過(guò)一次電力設(shè)備的電流、電壓線性地流、電壓，并使一次設(shè)備與二次設(shè)備隔離的設(shè)備，如電流、電壓互感器及其與保護(hù)裝置連接的電纜等；斷路器跳閘線圈及與保護(hù)裝置出口間的連接電纜，指示保護(hù)裝置、信號(hào)回路設(shè)備的工作電源等。</p><p>　　電流互感器

104、TA將一次額定電流變換為二次額定電流5A或1A，送入電流繼電器KA（測(cè)量比較元件），當(dāng)流過(guò)電流繼電器的電流大于其預(yù)定的動(dòng)作值（整定值，可調(diào)整）時(shí)其輸出啟動(dòng)時(shí)間繼電器KT（邏輯部分），經(jīng)預(yù)定（可調(diào)整）的延時(shí)（邏輯運(yùn)算）后，時(shí)間繼電器的輸出啟動(dòng)中間繼電器KM（執(zhí)行輸出）并使其接點(diǎn)閉合，接通斷路器的跳閘回路，同時(shí)使信號(hào)繼電器KS發(fā)出動(dòng)作信號(hào)。在正常運(yùn)行時(shí)，由于負(fù)荷電流小于電流繼電器的整定電流，電流繼電器不動(dòng)作，整套保護(hù)不動(dòng)作。當(dāng)被保護(hù)的線路發(fā)

105、生短路后，線路中流過(guò)的短路電流一般是額定負(fù)荷電流的數(shù)倍至數(shù)十倍，電流互感器二次側(cè)輸出的電流線性增大，流過(guò)電流繼電器的電流大于整定電流而動(dòng)作，啟動(dòng)時(shí)間繼電器，經(jīng)預(yù)定的延時(shí)后，時(shí)間繼電器的觸點(diǎn)閉合啟動(dòng)中間繼電器，中間繼電器的觸點(diǎn)瞬時(shí)閉合，當(dāng)斷路器QF處于合閘位置時(shí)，其位置觸點(diǎn)QF是閉合的，使斷路器的跳閘線圈YR帶電，在電磁力的作用下使脫口機(jī)構(gòu)釋放，斷路器在跳閘彈簧力F的作用下跳開(kāi)，故障設(shè)備被切除，短路電流消失，電流繼電器返回，整套保護(hù)裝置復(fù)

106、歸，做好下次動(dòng)作的準(zhǔn)備。</p><p>　　可見(jiàn)，為安全可靠地完成繼電保護(hù)的工作任務(wù)，繼電保護(hù)回路中的任一個(gè)元件及其連線都必須時(shí)時(shí)刻刻正確工作。</p><p>　　5.3電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的工作配合</p><p>　　每一套保護(hù)都有預(yù)先嚴(yán)格劃定的保護(hù)范圍[有時(shí)也稱(chēng)保護(hù)區(qū)]，只有在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障，該保護(hù)才動(dòng)作。保護(hù)范圍劃分的基本原則是任一個(gè)元件的故障都能可靠地

107、被切除并且造成的停電范圍最小，或?qū)ο到y(tǒng)正常運(yùn)行的影響最小。一般借助于斷路器實(shí)現(xiàn)保護(hù)范圍的劃分。</p><p>　　發(fā)電機(jī)保護(hù)與低壓母線保護(hù)、低壓母線保護(hù)與變壓器保護(hù)等上、下級(jí)電力元件的保護(hù)區(qū)必須重疊，這是為了保證任意的故障都置于保護(hù)區(qū)內(nèi)。同時(shí)重疊區(qū)越小越好，因?yàn)樵谥丿B區(qū)內(nèi)發(fā)生短路時(shí)，會(huì)造成兩個(gè)保護(hù)區(qū)內(nèi)所有的斷路器跳閘，擴(kuò)大停電范圍。</p><p>　　為了確保故障元件能夠從電力系統(tǒng)中切

108、除，一般每個(gè)重要的電力元件配備兩套保護(hù)，一套稱(chēng)為主保護(hù)，一套稱(chēng)為后備保護(hù)。保護(hù)裝置拒動(dòng)、保護(hù)回路中的其他環(huán)節(jié)損壞、斷路器拒動(dòng)、工作電源不正常乃致消失等時(shí)有發(fā)生，造成主保護(hù)不能快速切除故障，這時(shí)需要后備保護(hù)來(lái)切除故障。</p><p>　　一般下級(jí)電力元件的后備保護(hù)安裝在上級(jí)（近電源側(cè)）元件的斷路器處，稱(chēng)為遠(yuǎn)后備保護(hù)。當(dāng)多個(gè)電源向該電力元件供電時(shí)，需要在所有電源側(cè)的上級(jí)元件處配置遠(yuǎn)后備保護(hù)。遠(yuǎn)后備保護(hù)動(dòng)作將切除所有

109、上級(jí)電源側(cè)的斷路器，造成事故擴(kuò)大。同時(shí)，遠(yuǎn)后備保護(hù)的保護(hù)范圍覆蓋所有下級(jí)電力元件的主保護(hù)范圍，它能解決遠(yuǎn)后備保護(hù)范圍內(nèi)所有故障元件由任何原因造成的不能切出問(wèn)題。遠(yuǎn)后備保護(hù)的配置、配合需要一定的系統(tǒng)接線條件，在高壓電網(wǎng)中往往不能滿足靈敏度的要求因而采用近后備保護(hù)啟動(dòng)斷路器跳閘，當(dāng)斷路器失靈時(shí)，由失靈保護(hù)啟動(dòng)跳開(kāi)所有與故障元件相連的電源側(cè)斷路器。</p><p>　　由后備保護(hù)動(dòng)作切除故障，一般會(huì)擴(kuò)大故障造成的影響。

110、為了最大限度地縮小故障對(duì)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行產(chǎn)生的影響，應(yīng)保證由主保護(hù)快速切除任何類(lèi)型的故障，一般后備保護(hù)都延時(shí)動(dòng)作，等待主保護(hù)確實(shí)不動(dòng)作后才動(dòng)作。因此，主保護(hù)與后備保護(hù)之間存在動(dòng)作時(shí)間和動(dòng)作靈敏度的配合。</p><p>　　由上述可見(jiàn)，電力系統(tǒng)中的每一個(gè)重要元件都必須配備至少兩套保護(hù)，電力系統(tǒng)的每一處都在保護(hù)范圍的覆蓋下，系統(tǒng)人任意點(diǎn)的故障都能被自動(dòng)發(fā)現(xiàn)并切除?，F(xiàn)代電力系統(tǒng)離開(kāi)完善的繼電保護(hù)系統(tǒng)是不能運(yùn)行的，沒(méi)有