0245-某中外合資機(jī)械廠變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)【全套9張CAD圖】
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第2章 10/0.4/0.23kV變電所所址型式確定
2.1變配電所所址選擇
2.1.1變配電所所址選擇的一般原則
變配電所所址的選擇,應(yīng)根據(jù)下列要求并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后確定:
1.盡量接近負(fù)荷中心,以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。
2.進(jìn)出線方便,特別是要便于架空進(jìn)出線。
3.接近電源側(cè),特別是工廠的總降壓變電所和高壓配電所。
4.設(shè)備運(yùn)輸方便,特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運(yùn)輸。
5.不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動或高溫的場所,無法避開時(shí),應(yīng)有防震和隔熱的措施。
6.不宜設(shè)在多塵或有腐蝕氣體的場所,無法遠(yuǎn)離時(shí),不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè)。
7.不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室和其他經(jīng)常積水場所的正下方,且不宜與上述場所相貼鄰。
8.不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方,且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方。當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物毗連時(shí),應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB50058-1992《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。
9.不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。
10.工廠或車間的負(fù)荷中心,可用下面介紹的負(fù)荷指示圖或負(fù)荷功率矩法來近似地確定。
2.1.2變配電所所址的確定
出于對變電所的要求,布置要緊湊合理,便于設(shè)備的操作、巡視、搬運(yùn)、檢修和實(shí)驗(yàn),還要考慮發(fā)展的可能性。盡量利用自然采光和自然通風(fēng)。適當(dāng)安排建筑物內(nèi)各房間的相對位置,使配電室的位置便于進(jìn)、出線。低壓配電室應(yīng)靠近變壓器室。電容器室盡量與高壓配電室相毗連。控制室、值班室和輔助間的位置便于運(yùn)行人員工作和管理等。而本廠主要負(fù)責(zé)機(jī)械企業(yè)新產(chǎn)品的研制中試任務(wù)。其組成車間包括:機(jī)加工一車間、機(jī)加工二車間、調(diào)試車間、組裝車間、產(chǎn)品研發(fā)車間、綜合樓、變電所、水泵房、高配所。
1)、機(jī)械廠內(nèi)各車間的主要特點(diǎn):
根據(jù)機(jī)械廠的特點(diǎn),其機(jī)加工一、二車間、調(diào)試車間、產(chǎn)品研發(fā)車間等屬二級負(fù)荷,其余部分均屬三級負(fù)荷。
主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)。
電源:從西北側(cè)距廠1.5公里處的35/10KV市“北區(qū)變電所”,用10KV電纜線路向本廠供電。
如總平面圖所示,將變配電所設(shè)在組裝車間是為了便于檢修、人為的操作、巡視等的方便,而考慮到機(jī)加工一、二車間、調(diào)試車間、產(chǎn)品研發(fā)車間等屬二級負(fù)荷,所以根據(jù)接近負(fù)荷中心的原則將變配電所放在如圖中所示位置是合理的;從該廠所在地區(qū)的風(fēng)向來分析,根據(jù)要設(shè)在污染源上風(fēng)的原則,該地區(qū)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)所以能很好的遵守這一原則;從供電方面來講,因?yàn)殡娫磥碜?5/10KV市“北區(qū)變電所”,所以變配電所設(shè)在廠的北面也是合理的。
2)、負(fù)荷中心的確定
1.負(fù)荷功率矩法
設(shè)有負(fù)荷、和(均表示有功計(jì)算負(fù)荷),分布如圖4-74所示。它們在任選的直角坐標(biāo)分別 為、、?,F(xiàn)假設(shè)總負(fù)荷的負(fù)荷中心坐標(biāo)處,則仿照力學(xué)求重心的力矩方程可得
(2-1)
(2-2)
寫成一般式為
(2-3)
(2-4)
因此求得負(fù)荷中心的坐標(biāo)為
(2-5)
(2-6)
這里必須指出:負(fù)荷中心雖然是選擇變配電所所址的重要因素,但不是唯一因素,而且負(fù)荷中心也不是固定不變的,因此負(fù)荷中心的計(jì)算并不要求十分精確。
2.對本廠的負(fù)荷中心計(jì)算
如圖所示,設(shè)機(jī)加工一車間的負(fù)荷為,機(jī)加工二車間為,產(chǎn)品研發(fā)車間為,組裝車間為,調(diào)試車間為,綜合樓為,水泵房為,設(shè)各車間的幾何中心點(diǎn)為車間負(fù)荷中心點(diǎn),因此各車間負(fù)荷中心的中心坐標(biāo)分別為:
(13.5,7.7) (13,2.3) (13.5,3.5) (6.7,5)
(1.7,5) (5.5,10.5) (0.5,14)
=193.41kw,=193.41kw,=68.4kw,=39.62kw,=159.93kw,
=171kw,=101.89kw
根據(jù):
2.1.3變電所型式的選擇
工廠的總降壓變電所和高壓配電所多為獨(dú)立式,車間變電所多為附設(shè)式。變配電所的結(jié)構(gòu)型式和范圍,如表所示
變配電所的結(jié)構(gòu)型式和適用范圍
序號
類型
型式
優(yōu)缺點(diǎn)
適用范圍
1
室內(nèi)型
獨(dú)立式
不受車間生產(chǎn)影響,不占車間生產(chǎn)面積,但建筑
總降壓變電所,高壓配電所及下列情況的車間(或小型工廠)變電所,各車間負(fù)荷小而分散,或需遠(yuǎn)離有易燃易爆危險(xiǎn)及有腐蝕性車間時(shí)
2
附設(shè)式
內(nèi)附
建筑費(fèi)較低,且能保持車間建筑外觀整齊,但站車間生產(chǎn)面積
車間面積不太大,且車間內(nèi)設(shè)備布置不很穩(wěn)定的車間變電所
3
外附
不占或少占車間生產(chǎn)面積,建筑費(fèi)也較低,但有礙車間建筑的外觀整齊
基本上與內(nèi)附式相同,而在考慮內(nèi)附式有困難時(shí)
4
車間內(nèi)式
深入負(fù)荷中心,技術(shù)經(jīng)濟(jì)性好,但占車間生產(chǎn)面積,且防火安全要求大大提高
車間面積大,負(fù)荷重,且車間內(nèi)大容量設(shè)備布置相當(dāng)穩(wěn)定的車間變電所
5
室外型
露天式
較為簡單經(jīng)濟(jì),但變壓器露天裝設(shè),安全可靠性差,且運(yùn)行維護(hù)不夠方便
負(fù)荷不很重要,且環(huán)境正常的車間變電所
6
半露天式
基本上與露天式相同,但運(yùn)行維護(hù)條件有所改善,可避免強(qiáng)烈日照和暴雨影響
同露天式
7
桿上式
最為簡單經(jīng)濟(jì),但運(yùn)行維護(hù)條件差
變壓器容量?。?15kVA以下)、負(fù)荷不重要的場所,一般供生活區(qū)用電
說明圖
2.2總體布置
2.2.1變電所總體布置的原則
1、布置緊湊合理。便于設(shè)備的操作,搬運(yùn),檢修,實(shí)驗(yàn)和巡視,還要考慮發(fā)展的可靠性
2、適當(dāng)安排建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)各房間的相對位置,使配電室的位置便于進(jìn)、出線。低壓配電室靠近變壓器室。電容器室宜與變壓器室及相應(yīng)電壓等級的配電室相連。控制室、值班室和輔助間的位置便于運(yùn)行人員工作和管理等。
3、盡量利用自然采光和自然通風(fēng)。變壓器室和電容器室應(yīng)盡量避免日曬,控制室盡可能朝南。
4、配電室、控制室、值班室等地面,宜高出室外地面150-300mm。變壓器室的地坪高度視需要而定。
5、35KV屋內(nèi)變電所宜雙層布置,變壓器室應(yīng)設(shè)在底層。采用單層布置時(shí),變壓器宜露天或半露天安裝。
6、10(6)KV配電所宜單層布置。當(dāng)采用雙層布置時(shí),變壓器室應(yīng)設(shè)在底層。
7、變配電所的輔助用房,如載波通信室、值班室、休息室、工具室、備件室、廁所等,應(yīng)根據(jù)需要和節(jié)約的原則確定。
8、配電室、變壓器室、電容器室的門應(yīng)向外開。相鄰配電室之間有門時(shí),該門應(yīng)雙向開啟或向低壓方向開啟。
9、考慮企業(yè)的發(fā)展。無論是分期建設(shè)的企業(yè)或一次性建設(shè)的企業(yè),均應(yīng)視企業(yè)的近遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃在室內(nèi)外預(yù)留一定的空間。
10、節(jié)約土地,節(jié)省投資。正常情況下的35~110kV配電裝置,主變壓器盡可能采用戶外安裝方式;有污染、有腐蝕性氣體、導(dǎo)電粉塵多及沿海鹽霧地區(qū)的35~110kV配電裝置全部應(yīng)安裝于室內(nèi)。6~10kV及以下配電裝置全部應(yīng)安裝于室內(nèi)。總降壓變電所的布置應(yīng)緊湊,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)可采用2~3層的主建筑,以節(jié)約土地。
2.2.2按負(fù)荷分布情況確定車間變電所所址
1)、車間變電所的數(shù)量
一般情況下每個(gè)車間均單獨(dú)設(shè)立自己的變電所,對負(fù)荷不大的車間是否設(shè)置獨(dú)立的變電所,應(yīng)視負(fù)荷大小和與鄰近可向其供電的車間的距離而定。對低壓供電系統(tǒng)如供給的容量著20kVA以上時(shí),無論距離遠(yuǎn)近,均應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的變電所,當(dāng)負(fù)荷容量在180kVA以下時(shí),從供電點(diǎn)到負(fù)荷中心的最大距離不超過300m;當(dāng)負(fù)荷的容量在180~240kVA之間時(shí),最大距離不超過230m;當(dāng)負(fù)荷的容量在240~320kVA之間時(shí),最大距離不超過175m。
2)、車間變電所所址的確定
變電所所址選擇的原則中,盡量靠近負(fù)荷中心是選擇變電所所址的一條重要原則,但不是唯一的原則;最終確定所址應(yīng)從實(shí)際出發(fā),全面考慮,除盡量靠近負(fù)荷中心外,還應(yīng)兼顧其他原則。對于工廠的總變,配電所所址選擇,應(yīng)將靠近電源側(cè)也作為一條重要原則。
出于對變電所的要求,布置要緊湊合里,便于設(shè)備的操作、巡視、搬運(yùn)、檢修和實(shí)驗(yàn),還要考慮發(fā)展的可能性。盡量利用自然采光和自然通風(fēng)。適當(dāng)安排建筑物內(nèi)各房間的相對位置,使配電室的位置便于進(jìn)、出線。低壓配電室應(yīng)靠近變壓器室。電容器室盡量與高壓配電室相毗連??刂剖摇⒅蛋嗍液洼o助間的位置便于運(yùn)行人員工作和管理等。而本廠主要負(fù)責(zé)氟制品的制造任務(wù),其組成車間包括:F1生產(chǎn)裝置車間、F2生產(chǎn)裝置車間、冷凍站、中央控制樓、檢測站、包裝車間、變電所、機(jī)修車間、成品倉庫和辦公樓等。
2.2.3低壓配電室
1、低壓配電室設(shè)備的布置應(yīng)便于安裝、操作、搬運(yùn)、檢修、試驗(yàn)和檢修。
2、低壓配電室的長度超過8m時(shí),應(yīng)設(shè)有兩個(gè)出口,并宜布置在配電室兩端;位于樓上的配電室至少應(yīng)設(shè)有一個(gè)出口。如果兩個(gè)出口間的距離超過15m時(shí)增加出口。
3、安排布置的低壓配電屏的長度超過6m時(shí),其屏后通道應(yīng)設(shè)兩個(gè)通向本室或其他房間的出口,如果兩個(gè)出口間的距離超過15m時(shí)應(yīng)增加出口。
4、低壓配電室可設(shè)能開啟的自然采光之窗,但應(yīng)有防止雨、雪、小動物進(jìn)入室內(nèi)的設(shè)施。臨街的一面不宜開窗。
5、當(dāng)由同一低壓配電室供給一級負(fù)荷用電的兩路電纜不應(yīng)同過同一電纜通道。當(dāng)無法分開時(shí),則該電纜通道內(nèi)的兩路電纜應(yīng)采用阻燃電纜,且應(yīng)分別敷設(shè)在通道的兩側(cè)支架上。
6、低壓配電室內(nèi)各種通道寬度不應(yīng)小于以下尺寸:我們采用的是單面抽屜式屏背對背布置,其屏前操作通道最小為1800mm,屏后維護(hù)通道最小為1000mm。
7、低壓配電室兼作值班室,配電屏正面距墻不宜小于3m。
8、低壓配電室的高度應(yīng)和變壓器室綜合考慮,一般可參考下列尺寸:
a) 與抬高地坪變壓器室相鄰時(shí)其高度為4-4.5m;
b) 與不抬高地坪變壓器室相鄰時(shí)其高度為3.5-4m;
c) 配電室為電纜進(jìn)線時(shí),其高度為3m。
9、低壓配電室的具體布置見下圖:
2.2.4變壓器室
1、每臺油量為1000kg及以上地三相變壓器,應(yīng)裝設(shè)在單獨(dú)地變壓器室內(nèi)。寬面推進(jìn)的變壓器低壓側(cè)宜向外;窄面推進(jìn)的變壓器油枕宜向外。
2、油浸變壓器外廓與變壓器室墻壁和門的凈距不應(yīng)小于下表列數(shù)值。
3、室內(nèi)安裝的干式變壓器,其外部與四周墻壁的凈距不應(yīng)小于0.6m;干式變壓器之間的距離不應(yīng)小于1m,并應(yīng)滿足巡視、維修的要求。
4、變壓器室內(nèi)可安裝與變壓器有關(guān)的負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)和熔斷器。在考慮變壓器布置及高、低壓出線位置時(shí),應(yīng)盡量使負(fù)荷開關(guān)或隔離開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)裝在近門外。
5、在確定變壓器室面積時(shí),應(yīng)考慮變壓器所帶負(fù)荷發(fā)展的可能性,一般按能裝設(shè)大一級容量的變壓器考慮。
6、變壓器室的通風(fēng)窗應(yīng)采用非燃燒材料。
7、車間內(nèi)變電所和民用主體建筑內(nèi)的附設(shè)變電所的可燃性油浸變壓器室,應(yīng)設(shè)置容量為100%變壓器油量的儲油池。通常的做法是在變壓器油坑內(nèi)設(shè)置厚度大于250mm的卵石層,卵石層底下設(shè)置貯油池或者利用變壓器油坑內(nèi)卵石之間的縫隙作為貯油池。
8、變壓器室的大門一般按變壓器外形尺寸加0.5m。當(dāng)一扇門的寬度為1.5m及以上時(shí),應(yīng)在大門上開一個(gè)小門,小門寬0.8m,高1.88m。
9、變壓器室通風(fēng)窗有效面積計(jì)算由《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊》P70可知,其通風(fēng)窗的面積為2.67m2,出風(fēng)窗的面積為2.67 m2。出風(fēng)孔采用固定百葉窗,進(jìn)風(fēng)孔采用固定百葉窗加金屬網(wǎng)進(jìn)行計(jì)算,通風(fēng)窗設(shè)在下方,出風(fēng)窗設(shè)在上方。
30
第3章 變壓器臺數(shù)及容量的確定
3.1變壓器臺數(shù)的確定
下述情況可考慮選兩臺或兩臺以上主變壓器:
1.一、二級負(fù)荷數(shù)量較大,對可靠性要求較高時(shí);
2.工廠有大型沖擊負(fù)荷(如大型高壓電動機(jī),電弧爐等),為減少對其它負(fù)荷影響有必要單獨(dú)設(shè)置變壓器時(shí);
3.工廠負(fù)荷極不均衡,選兩臺主變壓器可以大量降低電能損耗,使設(shè)置兩臺變壓器增多的設(shè)備投資,可在3~5年內(nèi)由節(jié)約的電能電費(fèi)中收回時(shí);
4.原設(shè)一臺主變壓器的變電所,由于負(fù)荷增容但又不能更換大容量變壓器時(shí);
5.分期建設(shè)的大型企業(yè),為節(jié)省初期投資,提高變壓器運(yùn)行效率,可分期投入2~3臺主變壓器來代替一臺大型變壓器。
由于總降壓變電所的變壓器對投資影響很大,變壓器臺數(shù)多,使開關(guān)電器及輔助材料消耗增多,并使接線復(fù)雜,增加運(yùn)行維護(hù)工作量。因此,總降壓變電所一般裝設(shè)1~2臺主變壓器。當(dāng)選用一臺變壓器時(shí),其容量應(yīng)較全廠總視在計(jì)算負(fù)荷留15%裕量,以提高運(yùn)行效率。當(dāng)裝設(shè)兩臺主變壓器時(shí),其容量應(yīng)滿足一臺變壓器停止工作時(shí),另一臺仍能保證對一、二級負(fù)荷供電。
由于本廠二級負(fù)荷比較多,為提高供電可靠性,選擇二臺變壓器對工廠供電。
3.2主變壓器容量的確定
3.2.1變電所主變壓器容量的選擇
1.只裝一臺主變壓器的變電所
主變壓器容量應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷的需要,即
(3-7)
2.裝有兩臺變壓器的變電所
每臺變壓器的容量應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件:
1)任一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí),宜滿足總計(jì)算負(fù)荷的大約60%~70%的需要,即
(3-8)
2)任一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí),應(yīng)滿足全部一、二級負(fù)荷的需要,即
(3-9)
3.根據(jù)本廠實(shí)際情況,選擇本廠主變壓器的的容量
由于本廠采用的是兩臺變壓器供電,所以所選變壓器的容量必須滿足(3-8)、(3-9)兩式的要求。
因?yàn)楸緩S沒有一級負(fù)荷,所以有
已知:
所以:
(1)
=630.49KVA
(2)
取800KVA
根據(jù)戶外變壓器的實(shí)際容量(出力):,而戶內(nèi)變壓器環(huán)境溫度比戶外變壓器環(huán)境溫度要高出大約8℃,因此戶內(nèi)變壓器的實(shí)際容量(出力)較之上式還要減小8%,所以有,=33.5℃,若選容量為800kVA的變壓器,則:
=KVA
可見顯然小于750.39的要求,所以我們選擇1000kVA及其以上容量的變壓器。
3.2.2對變壓器容量的選取進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較:
1)、對于經(jīng)濟(jì)比較的相關(guān)內(nèi)容
工廠供電設(shè)計(jì)不僅要滿足生產(chǎn)工藝提出的各項(xiàng)具體要求,保證安全可靠地提供電能,而且力求經(jīng)濟(jì)合理,投資少,運(yùn)行費(fèi)用低。這就需要對幾個(gè)切實(shí)可行的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的比較,選擇一個(gè)技術(shù)上最佳和經(jīng)濟(jì)合理的方案。
技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,一般包括技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)計(jì)算和有色金屬消耗量三方面。
1.技術(shù)指標(biāo)的主要內(nèi)容
1.供電的可靠性與運(yùn)行的靈活性;
2.電能質(zhì)量;
3.運(yùn)行管理、維護(hù)檢修條件;
4.交通運(yùn)輸及施工條件;
5.有無發(fā)展條件;
6.其他方面的有利及不利條件。
2.經(jīng)濟(jì)計(jì)算
經(jīng)濟(jì)計(jì)算包括基本建設(shè)投資和年運(yùn)行費(fèi)用兩大項(xiàng):
(1)基建投資Z
基建投資一般采用供配電系統(tǒng)中各主要設(shè)備從訂貨到安裝完成所需的全部工程費(fèi)用的綜合投資指標(biāo)表示。 綜合投資,包括設(shè)備本體價(jià)值、輔助設(shè)備及配件、材料費(fèi)、設(shè)備的實(shí)驗(yàn)調(diào)整費(fèi)用。土建及安裝費(fèi)用,也包括設(shè)備的運(yùn)雜費(fèi)。各類設(shè)備的中華投資指標(biāo)見表2-4至2-17。
(3-7)
式中 ——變電所綜合投資,包括變壓器、開關(guān)設(shè)備、配電裝置等綜合投資(萬元)
——線路綜合投資(萬元)
(2)年運(yùn)行費(fèi)
年運(yùn)行費(fèi)是指設(shè)備投入運(yùn)行后維持正常運(yùn)行每年所付出的費(fèi)用,一般包括以下四項(xiàng):
1) 設(shè)備的折舊費(fèi)用Fz,
供電系統(tǒng)的各種設(shè)備在運(yùn)行期間將逐年陳舊、老化,因此,每一個(gè)設(shè)備過了 一定的使用年限,就需要更換性的設(shè)備,更新設(shè)備的費(fèi)用,要靠工廠在原設(shè)備使用年限內(nèi)逐年積累。對每一設(shè)備每年所必須提存的資金稱為折舊費(fèi),折舊費(fèi)一般按設(shè)備投資的一個(gè)百分點(diǎn)提取。這個(gè)百分比稱為折舊率。電力工程各類裝置的折舊率見表2-18(第23頁)
折舊費(fèi)按下式計(jì)算:
(萬元/年) (3-8)
2)設(shè)備維護(hù)管理費(fèi)Fw
為使供電系統(tǒng)保持良好的性能和正常運(yùn)行,必須對各項(xiàng)設(shè)備經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)檢修和管理,為此需配備各種維修管理人員。設(shè)備維修管理所需的設(shè)備及交通工具等所需的費(fèi)用統(tǒng)稱為設(shè)備的維修管理費(fèi),一般也按設(shè)備投資的百分?jǐn)?shù)計(jì)算,這個(gè)百分比稱為維修管理費(fèi)率C2。C2值維修管理費(fèi)按下式計(jì)算:
萬元/年 (3-9)
3)年電能損耗費(fèi)
包括各變壓器年電能損耗費(fèi)和線路年損耗費(fèi),按下式計(jì)算:
萬元/年 (3-10)
式中 ——每度電價(jià)(元/度),按當(dāng)?shù)仉姌I(yè)局規(guī)定定價(jià)計(jì)算
——全廠供電配電系統(tǒng)變壓器全年電能損耗總和(千瓦-小時(shí))
——全廠1千伏以上配電線路全年電能損耗總和(千瓦-小時(shí))
千瓦小時(shí) (3-11)
式中 ——變壓器空載有功損耗 千瓦
——變壓器短路有功損耗 千瓦
千瓦小時(shí)
——變壓器全年內(nèi)投入運(yùn)行小時(shí)數(shù),可取8760小時(shí)。
——變壓器計(jì)算負(fù)荷 千伏安
——變壓器額定容量 千伏安
——三相線路中有功功率損耗 千瓦
——最大負(fù)荷年損耗小時(shí)數(shù),可按工廠最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax及功率因數(shù)cos求得表(3-1)
表3-1 最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)Tmax與損耗小時(shí)數(shù)τ的關(guān)系表
cosφ
τ
Tmax
0.8
0.85
0.9
0.95
1.0
2000
1500
1200
1000
800
700
2500
1700
1500
1250
1100
950
3000
2000
1800
1600
1400
1250
3500
2350
2150
2000
1800
1600
4000
2750
2600
2400
2200
2000
4500
3150
3000
2900
2700
2500
5000
3600
3500
3400
3200
3000
5500
4100
4000
3950
3750
3600
6000
4650
4600
4500
4350
4200
6500
5250
5200
5100
5000
4850
4)年基本電價(jià)費(fèi)
工廠大多數(shù)皆按大宗工業(yè)用電計(jì)算電費(fèi),為二部電價(jià)制。年基本電價(jià)費(fèi)是根據(jù)與供電部門鑒定的計(jì)費(fèi)辦法協(xié)議收取,用下式計(jì)算:
=12基本電價(jià)總降壓變電所主變壓器總?cè)萘浚ɑ蛴须娯?fù)荷 設(shè)備容量;或最大需用負(fù)荷)(萬元/年) (3-12)
整個(gè)供電系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)為
(3-13)
3.經(jīng)濟(jì)比較與方案確定
總降壓變電所由于電氣主結(jié)線方案不同相應(yīng)的電氣設(shè)備規(guī)格型號也不同,所以其基建投資和年運(yùn)行費(fèi)用也有差別。對于配電系統(tǒng),由于總降壓變電所位置不同或配電線路的路徑和結(jié)構(gòu)不同,可以提出很多種設(shè)計(jì)方案,對于這多種方案可以先進(jìn)行簡單的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,淘汰一些明顯不合理或技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不夠理想的方案,選擇2-3個(gè)較佳方案進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,最后確定一個(gè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)都較好的方案。
方案的經(jīng)濟(jì)計(jì)算相同部分有時(shí)可不計(jì)算。
在算出基建投資Z和年運(yùn)行費(fèi)F以后,如有兩個(gè)方案在技術(shù)上相當(dāng),則一般應(yīng)優(yōu)先采用投資和年運(yùn)行費(fèi)均較小的方案。
若兩個(gè)方案中第一方案基建投資高而年運(yùn)行費(fèi)低;第二方案投資低而運(yùn)行費(fèi)高,則需用抵償年限T來決定,抵償年限表示多投資的費(fèi)用需幾年方能從節(jié)約的運(yùn)行費(fèi)中收回。
(3-14)
式中 、——第一、二方案的基建投資
、——第一、二方案的年運(yùn)行費(fèi)
算得的抵償年限T與國家根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資金合理運(yùn)用而統(tǒng)一規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)抵償年限比較。如,則采用基建投資小的方法;如,則采用投資大而年運(yùn)行費(fèi)小的方案。如無法取得的確切資料時(shí),可暫按5年考慮。
如果技術(shù)上相當(dāng)?shù)姆桨笖?shù)目超過兩項(xiàng)時(shí),為了便于比較,常采用計(jì)算費(fèi)用最小的方法。
(3-15)
式中 ——計(jì)算費(fèi)用
將各個(gè)方案的算出后,取其中最小的方案即為經(jīng)濟(jì)想最佳的方案。
2)、對本廠實(shí)際情況的進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較
工廠供電設(shè)計(jì)不僅要滿足生產(chǎn)工藝提出的各項(xiàng)具體要求,保證安全可靠地供電,而且力求經(jīng)濟(jì)合理,投資少,運(yùn)行費(fèi)用低。這就要求對幾個(gè)切實(shí)可行的方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的比較。選擇在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上最合理的方案。
經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,一般包括技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)計(jì)算和有色金屬消耗量,在本設(shè)計(jì)中,最終確定的是變壓器容量,其他技術(shù)指標(biāo)與有色金屬消耗量相同,所以我們要比較的是經(jīng)濟(jì)計(jì)算。
在經(jīng)濟(jì)比較中,我們考慮的是變壓器,對于兩者區(qū)別如下表:
產(chǎn)品型號
-M-1000/10
-M-1250/10
空載損耗(W)
1240
1460
負(fù)載損耗(W)
9150
10870
空載電流(%)
0.05
0.05
短路阻抗(%)
4.5
4.5
參考價(jià)格(萬元)
9.41
10.85
以下是兩者的經(jīng)濟(jì)比較:
方案I:采用-M三相油浸式1000KV·A的變壓器,單價(jià)9.41萬元
方案II:采用-M三相油浸式1250KV·A的變壓器,單價(jià)10.85萬元
1. 基本投資
① 線路綜合投資相同,不作比較
② 設(shè)備投資
方案I:二臺1000KV·A的變壓器,29.41=18.82萬元
方案II:二臺1250KV·A的變壓器,210.85=21.70萬元
2. 年運(yùn)行費(fèi)用F
(1)設(shè)備折舊費(fèi)(就算變壓器,其他設(shè)備相同)(萬元/年)
方案I:18.820.058=1.092萬元
方案II:21.700.058=1.259萬元
(2)線路折舊費(fèi)相同
(3)設(shè)備維護(hù)管理費(fèi)(按折舊費(fèi)的100%)Fw
方案I:1.092萬元
方案II:1.259萬元
(4)年電能損耗(只算變壓器的年電能損耗,配電線路不作計(jì)算)FA
變壓器年電能損耗費(fèi)(由Tmax=6000h,查得τ=4500h)
方案I:根據(jù)該變壓器得技術(shù)數(shù)據(jù),查得,
=106871.7
年電能損耗費(fèi):萬元/年
方案II:,
=86440.3
年電能損耗費(fèi):萬元/年
(5)年基本電費(fèi)FJ
FJ=12*基本電價(jià)*總降壓變電所主變壓器總?cè)萘?10-4(萬元/年)
方案I:1218100010-42=43.2萬元/年
方案II:1218125010-42=54萬元/年
兩種方案設(shè)備準(zhǔn)備費(fèi)(基本電價(jià)形成之電費(fèi))相同。很明顯看出方案Ⅰ的有色金屬消耗量大于方案Ⅱ數(shù)量。故不作詳細(xì)計(jì)算,其它數(shù)據(jù)列表比較如下:
方
基建投資(萬元)
運(yùn)行費(fèi)用(萬元)
案
線
路
設(shè)
備
合 計(jì)
(Z)
設(shè)備
折舊
線路
折舊
線路
管理
電能
損耗
合
計(jì)(F)
年基本電費(fèi)
總計(jì)
Ⅰ
相
同
18.8
18.8
1.092
相
同
1.092
5.23
7.75
43.2
72.654
Ⅱ
21.7
21.7
1.259
1.259
4.23
7.43
54
88.99
從表格中可以看出,采用容量為1000kvar的變壓器明顯比容量為1250KVA的變壓器投資少。另外1000KVA的容量相比于全廠總負(fù)荷1750.39KVA留有一定的余量,工廠在近期內(nèi)不會大規(guī)模的擴(kuò)建,因此本廠選用的變壓器容量為1000KVA
3.3電力變壓器的選擇
3.3.1電力變壓器的分類
電力變壓器按變壓功能分,有升壓變壓器和降壓變壓器。工廠變電所都采用降壓變壓器。終端變電所的降壓變壓器,也稱配電變壓器。
電力變壓器按容量系列分,有R8容量系列和R10容量系列。所謂R8容量系列,是指容量等級是按倍數(shù)的。我國老的變壓器容量等級采用R8系列,容量等級如100、135、180、240、320、420、560、750、1000kV.A等。所謂R10容量系列,是指容量等級是按倍數(shù)遞增的。R10系列的容量等級較密,便于合理選用,是IEC推薦的,我國新的變壓器容量等級采用這種R10系列,容量等級如100、125、160、200、250、315、400、500、630、800、1000kV.A等。
電力變壓器按相數(shù)分,有單相兩大類。工廠變電所通常采用三相電力變壓器。
電力變壓器呆板調(diào)壓方式分,有無載調(diào)壓(又稱無激勵(lì)調(diào)壓)和有載調(diào)壓兩大類。工廠變電所大多采用無載調(diào)壓變壓器。但在用電負(fù)荷對電壓水平要求較高的場合亦有采用有載調(diào)壓變壓器的。
電力變壓器按繞組導(dǎo)體材質(zhì)分,有銅繞組變壓器和鋁繞組變壓器兩大類。工廠變電所過去大多采用鋁繞組變壓器,但低損耗的銅繞組變壓器現(xiàn)在得到了越來越廣泛的應(yīng)用。
電力變壓器按繞組型式分,有雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器。工廠變電所一般采用雙繞組變壓器。
電力變壓器按繞組絕緣及冷卻方式分,有油浸式、干式和充氣式()等變壓器。其中油浸式變壓器,又有油浸自冷式、油浸風(fēng)冷式、油浸水冷式和強(qiáng)迫油循環(huán)冷卻方式等。工廠變電所大多采用油極自冷式變壓器。
電力變壓器呆板用途分,有普通電力變壓器、全封閉變壓器和防雷變壓器等。工廠變電所大多采用普通電力變壓器。
3.3.2電力變壓器的結(jié)構(gòu)和型號
1)、 電力變壓器的結(jié)構(gòu)和型號的簡單介紹
電力變壓器的基本結(jié)構(gòu),包括鐵心和繞組兩大部分。繞組又分高壓和低壓或一次和二次繞組等。
電力變壓器全型號的表示含義如下:
2)、變壓器型號的選擇
在一般正常的環(huán)境下,變壓器型號選擇為、、、等系列低損耗配電變壓器(油浸式)
當(dāng)前常用的配電變壓器是和兩個(gè)系列的產(chǎn)品,S9系列的變壓器是在低損耗配電變壓器的基礎(chǔ)上研制成功的,目前均大力推廣“趕超國際先進(jìn)水平”的低損耗銅繞組的系列的變壓器。近幾年全世界缺電嚴(yán)重,為了節(jié)約電能,又研制出了新的低損耗變壓器,它的損耗比的更低,但由于價(jià)格稍貴,目前企業(yè)用的不是很多。
本變電所選用兩臺-M-1000/10變壓器,其聯(lián)結(jié)組別為Dyn11。2000年10月對-M-1000/10三相油浸式電力變壓器進(jìn)行效小批試生產(chǎn),經(jīng)用戶使用反映良好,產(chǎn)品通過國家變壓器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心對-M-1000/10檢測,產(chǎn)品性能達(dá)到JB/T3837-92中11型的標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到高效率低消耗目標(biāo),產(chǎn)品技術(shù)性能達(dá)到了國內(nèi)同類產(chǎn)品先進(jìn)水平。
3.3.3電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別及其選擇
1 )、電力變壓器聯(lián)結(jié)組別的概念
電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別,是指變壓器一、二次(或一、二、三次)繞組因采用不同的聯(lián)結(jié)方式而形成變壓器一、二次(一、二、三次)側(cè)對應(yīng)的線電壓之間不同相位關(guān)系。
2 )、配電變壓器的聯(lián)結(jié)組別類型及比較
1.聯(lián)結(jié)組別的類型
6~10kV配電變壓器(二次側(cè)電壓為220/380V)有Yyn0(即)和Dyn11(即)兩種常見的聯(lián)結(jié)組。
變壓器Yyn0聯(lián)結(jié)組的接線和示意圖如圖6-1所示。
變壓器Dyn11聯(lián)結(jié)組的接線和示意圖如圖6-2所示。
2.聯(lián)結(jié)組別的比較
我國過去的配電變壓器差不多全采用Yyn0聯(lián)結(jié),近十年來Dyn11聯(lián)結(jié)的配電變壓器開始得到推廣應(yīng)用。配電變壓器采用Dyn11聯(lián)結(jié)較之采用Yyn0聯(lián)結(jié)有下列優(yōu)點(diǎn):
(1)對Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器來說,其3n次(n為正整數(shù))諧波電流在其三角形接線的一次繞組內(nèi)形成環(huán)流,從而不致注入公共的高壓電網(wǎng)中去,這較之一次饒組接成星形接線的Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器更有利于抑制高次諧波電流。
(2)Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器的零序阻抗較之Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器的零序阻抗小得多,從而更有利于低壓單相接地短路故障的保護(hù)和切除。
(3)當(dāng)接用單相不平衡負(fù)荷時(shí),由于Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器要求中性線電流不超過二次繞組額定電流的25%,因而嚴(yán)重限制了接用單相負(fù)荷的容量,影響了變壓器設(shè)備能力的充分發(fā)揮。為此,GB50052-1995《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,低壓為TN及TT系統(tǒng)時(shí),伊于選用Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器。Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器的中性線短六允許倒到相電流的75%以上,其承受單相不平衡負(fù)荷的能力遠(yuǎn)比Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器大。這在現(xiàn)代化供配電系統(tǒng)中單相負(fù)荷急劇增長的情況下,推廣應(yīng)用Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器就顯得更有必要。
但是,由于Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器一次繞組的絕緣強(qiáng)度要求比Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器稍低,從而制造成本稍低于Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器,且目前生產(chǎn)Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器的廠家相對較少,因此在TN和TT系統(tǒng)中由單相不平衡負(fù)荷引起的中性線電流不超過低壓繞組額定電流的25%,且其一相的電流在滿載不致超過額定值時(shí),可選用Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器。
本次設(shè)計(jì)采用Dyn11聯(lián)結(jié)型變壓器。
40
第4章 短路電流的計(jì)算
4.1 短路的原因、后果及其形式
4.1.1短路的原因
工廠供電系統(tǒng)要求正常地不間斷地對用點(diǎn)負(fù)荷供電,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)正常運(yùn)行遭到破壞。系統(tǒng)中最常見的故障就是短路(short circuit)。短路就是指不同電位的導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對地之間的低阻性短接。
造成短路的主要原因,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)備長期運(yùn)行,絕緣自然老化或由于設(shè)備本身質(zhì)量低劣、絕緣強(qiáng)度不夠而被正常電壓擊穿,或者是設(shè)備絕緣受到外力損傷而造成短路。
工作人員由于違反安全操作規(guī)程而發(fā)生誤操作,或者誤將低電壓設(shè)備接入較高電壓的電路中,也可能造成短路。
鳥獸(包括蛇、鼠等)跨越在裸露的相線之間或者與接地物體之間,或者咬壞設(shè)備和導(dǎo)線電纜的絕緣,也是導(dǎo)致短路一個(gè)原因。
4.1.2短路的后果
短路后,系統(tǒng)中出現(xiàn)的短路電流(short-circuit current)比正常負(fù)荷電流大得多。在電力系統(tǒng)中,短路可達(dá)到幾萬安甚至幾十萬安。如此大的短路電流可對供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害:
1.短路時(shí)要產(chǎn)生很大的電動力和很高的溫度,而使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。
2.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。
3.短路時(shí)保護(hù)裝置動作,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。
4.嚴(yán)重的短路要影響電力系統(tǒng)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。
5.不對稱短路包括單相短路和兩相短路,其短路電流將產(chǎn)生較強(qiáng)的不平衡交變磁場,對附近的通信線路、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)生誤動作。
由此可見,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,以便正確地選擇電氣設(shè)備,使設(shè)備具有足夠的動穩(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。
4.1.3短路形式
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。按短路電路的對稱性來分,三相短路屬對稱性短路,其他形式短路均為不對稱短路。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,因此造成的危害也最為嚴(yán)重。為了使電力系統(tǒng)中的電氣在最嚴(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,以短路計(jì)算為主。實(shí)際上,不對稱短路也可以按對稱分量法將不對稱的短路電流分解為對稱的正序、負(fù)序和零序分量,然后按對稱量來分析計(jì)算,所以對稱的三相短路分析計(jì)算也是不對稱短路分析計(jì)算的基礎(chǔ)。
4.2短路電流計(jì)算
對一般中小型工廠來說,電源方向的大型電力系統(tǒng)可看作是無限大容量的系統(tǒng)。無限大容量電力系統(tǒng)的基本特點(diǎn)是其母線電壓總維持不變。這里只介紹無限大容量電力系統(tǒng)中的短路計(jì)算。
4.2.1短路計(jì)算的方法與步驟
如表ZD6-1所示。
表ZD6-1 短路計(jì)算的方法與步驟
計(jì)算方法
計(jì)算步驟
說明
歐姆法(有名單位制法)
1.計(jì)算短路回路中各元件的阻抗
計(jì)算公式見表ZD6-2
各主要元件的電抗值可參看表ZD6-3~5
2.繪短路回路的等效電路,按阻抗串并聯(lián)求等效阻抗的方法,化簡電路,計(jì)算短路回路的總阻抗
例:假設(shè)等效電路為
因此
即
計(jì)算總阻抗時(shí),所有元件的阻抗值均應(yīng)換算到短路計(jì)算點(diǎn)去,如表ZD6-2注①所述
3.計(jì)算三相短路電流周期分量有效值及其它短路電流和三相短路容量
計(jì)算公式見表ZD6-2
4.列出短路計(jì)算表
格式如表ZD6-7所示
標(biāo)
幺
值
法
(相
對
單
位
制
法)
1.設(shè)定基準(zhǔn)容量Sd和基準(zhǔn)電壓Ud,計(jì)算短路點(diǎn)基準(zhǔn)電流Id
一般設(shè)Sd=100MVA,設(shè)Ud=Uc(短路計(jì)算電壓Uc較之同級電網(wǎng)額定電壓高5%),
2.計(jì)算短路回路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值
計(jì)算公式見表ZD6-2。各主要元件的電抗標(biāo)幺值可參看ZD6-3~5
3.繪短路回路的等效電路,按阻抗串并聯(lián)回路求等效阻抗的方法,化簡電路,計(jì)算短路回路的總電抗標(biāo)幺值
例:假設(shè)等效電路為
因此
即
電抗標(biāo)幺值不需按短路計(jì)算點(diǎn)的電壓進(jìn)行換算
4.計(jì)算三相短路電流周期分量有效值及其它短路電流和三相短路容量
計(jì)算公式見表ZD6-2。按總電抗標(biāo)幺值計(jì)算的三相短路電流和短路容量值可參看表ZD6-6
5.列出短路計(jì)算表
格式如表ZD6-7所示
4.2.2常用的短路計(jì)算公式
如表ZD6-2所示
表ZD6-2 常用的短路計(jì)算公式
計(jì)算方法
所求物理量
計(jì)算公式
符號含義
歐
姆
法
阻抗
電力系統(tǒng)
Uc─短路計(jì)算點(diǎn)的計(jì)算電壓,比電網(wǎng)額定電壓高5%
Soc─電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量
R0、X0─線路單位長度的電阻、電抗,參看表ZL14-2、7或19
SN─變壓器額定容量
ΔPk─變壓器短路損耗
Uk%─變壓器短路電壓
─短路回路的總阻抗[模]①
當(dāng)時(shí),可略去,只計(jì)(有關(guān)元件電抗值參看表ZD6-3~5)
Sd─基準(zhǔn)容量,一般取為100MVA
Id─基準(zhǔn)電流,
Ud─基準(zhǔn)電壓,Ud= Uc
─短路回路總的電抗標(biāo)幺值
─單相短路回路的計(jì)算電壓
─單相短路回路總計(jì)算阻抗
(有關(guān)計(jì)算阻抗值參看表ZD6-10~20)
線路
變壓器
三相短路電流
周期分量
其它
沖擊值
高壓
低壓
三相短路容量
標(biāo)
幺
值
法
標(biāo)
幺
值
法
電
抗②
電力系統(tǒng)
線路
變壓器
三相短路電流
三相短路電流
周期分量
(只計(jì)電抗時(shí))
其它
同歐姆法
沖擊值
高壓
同歐姆法
低壓
同歐姆法
三相短路容量
(只計(jì)電抗時(shí))
兩相短路電流
單相短路電流
備
注
①采用歐姆法計(jì)算低壓側(cè)短路計(jì)算點(diǎn)的短路回路總阻抗時(shí),高壓側(cè)各元件阻抗均應(yīng)換算到低壓側(cè)。阻抗換算公式為, 。由于系統(tǒng)電抗和變壓器阻抗公式中的U2c直接代以低壓短路點(diǎn)計(jì)算電壓,即相當(dāng)于已經(jīng)換算,因此實(shí)際只需對高壓線路阻抗按上述公式進(jìn)行換算
②標(biāo)幺值法主要用于高壓短路計(jì)算,而高壓系統(tǒng)中的電抗一般遠(yuǎn)大于電阻,因此一般只計(jì)電抗
4.2.3本廠的短路電流計(jì)算:
一、系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式下的短路電流計(jì)算
1 )、 K-1點(diǎn)
1. K-1點(diǎn)發(fā)生三相短路()
(1)、計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總電抗
1)電力系統(tǒng)的電抗
2)電纜線路的電抗:由表3-1查得
3) 繪出K-1點(diǎn)的等效電路圖如(a)所示,
4)計(jì)算其總電抗為:
Ω
(2)、計(jì)算三相短路電流和短路容量
1)三相短路電流周期分量有效值
2)三相短路次暫態(tài)電流和短路穩(wěn)態(tài)電流
3)三相短路沖擊電流及第一周期短路全電流有效值
4)三相短路容量
2、K-1點(diǎn)發(fā)生二相短路
由二相短路電流與三相短路電流的關(guān)系得:
(1)二相短路電流周期分量有效值
(2)二相短路次暫態(tài)電流和短路穩(wěn)態(tài)電流
(3)二相短路沖擊電流及第一周期短路全電流有效值
(4)二相短路容量
2 )、 K-2點(diǎn)
求K-2點(diǎn)的三相短路、二相短路的電流和短路容量()
1. K-2點(diǎn)發(fā)生三相短路
(1)計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總電抗
1)電力系統(tǒng)的電抗
2)電纜線路的電抗:
3)電力變壓器的電抗:查得 因此
4)繪出K-2點(diǎn)的等效電路圖如(b)所示,
5)計(jì)算其總電抗為:
(2)計(jì)算三相短路電流和短路容量
1)三相短路電流周期分量有效值
2)三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流
3)三相短路沖擊電流及第一周期短路全電流有效值
4)三相短路容量
2 K-2發(fā)生二相短路
由二相短路電流與三相短路電流的關(guān)系得:
(1)二相短路電流周期分量有效值
(2)二相短路次暫態(tài)電流和短路穩(wěn)態(tài)電流
(3)二相短路沖擊電流及第一周期短路全電流有效值
(4)二相短路容量
綜上所述,我們可以列出在最大運(yùn)行方式下的短路計(jì)算表,見下表:
短路
計(jì)算
點(diǎn)
三相短路電流計(jì)算/ KA
三相短路容量
KVA
K-1點(diǎn)
8.54
8.54
8.54
21.78
12.90
155.3
K-2點(diǎn)
28.07
28.07
28.07
51.56
30.60
19.45
短路
計(jì)算
點(diǎn)
二相短路電流計(jì)算/ KA
二相短路容量
KVA
K-1點(diǎn)
7.396
7.396
7.396
18.86
11.17
134.51
K-2點(diǎn)
24.31
24.31
24.31
44.73
26.50
16.84
3)、在最小運(yùn)行方式下的短路電流計(jì)算
其計(jì)算方法與最大運(yùn)行方式的計(jì)算方法一樣就不再重復(fù)列式,其計(jì)算結(jié)果在以下的表中列出:
短路
計(jì)算
點(diǎn)
三相短路電流計(jì)算/ KA
三相短路容量
KVA
K-1點(diǎn)
5.18
5.18
5.18
13.21
7.82
94.21
K-2點(diǎn)
30.71
30.71
30.71
56.51
33.47
21.28
短路
計(jì)算
點(diǎn)
二相短路電流計(jì)算/ KA
二相短路容量
KVA
K-1點(diǎn)
4.49
4.49
4.49
11.44
6.77
81.57
K-2點(diǎn)
26.59
26.59
26.59
48.94
28.99
18.42
4)、單相短路電流的計(jì)算(K-2點(diǎn))
由《工廠供電簡明設(shè)計(jì)手冊》表ZD6-10、ZD6-11查得:
1、變壓器短路時(shí):
2、線路短路時(shí):
(8-24)
3、刀開關(guān)電阻: (8-25)
(8-26)
所以K-2點(diǎn)的單相短路電流為21.42KA
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0245-某中外合資機(jī)械廠變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)【全套9張CAD圖】,全套9張CAD圖,中外合資,機(jī)械廠,變電所,配電,系統(tǒng),設(shè)計(jì),全套,cad
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