《煤礦供電系統(tǒng)設(shè)計--畢業(yè)設(shè)計論文.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《煤礦供電系統(tǒng)設(shè)計--畢業(yè)設(shè)計論文.doc（41頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、1 目 錄 第一章 緒論 .4 1.1 朝陽礦供電系統(tǒng)簡介 .4 1.2 本設(shè)計的原始資料 .4 1.2.1 電壓等級 .4 1.2.2 設(shè)計 容量 .4 1.2.3 進出線及負(fù)荷情況 .5 1.2.4.環(huán)境條件 .5 第二章 負(fù)荷計算 6 2.1 負(fù)荷計算目的 .6 2.2 負(fù)荷計算 .6 2.2.1 與負(fù)荷計算有關(guān)的物理量 .6 2.3 計算負(fù)荷的實用計算方法 .8 2.3.1 求計算負(fù)荷 .8 第三章 電氣主接線選擇設(shè)計 14 3.1 幾種常用主接線方式比較與選擇(廠區(qū)供電) 14 3.1.1 雙母線接線 14 3.1.2 單母線分段接線 14 3.2 變壓器的選擇 15 3.2.1 變

2、壓器臺數(shù)選擇 15 3.2.2 變壓器 的選擇計算 16 第四章 短路計算 .19 4.1 短路計算的方法與步驟 19 4.4.1 歐姆法 19 4.4.2 標(biāo)幺值法 19 4.2 短路計算 19 第五章 電氣設(shè)備的選擇 .23 5.1 導(dǎo)線截面的選擇 23 5.2 母線的選擇 27 5.3 斷路器及隔離開關(guān)的選擇 30 2 5.3.1 斷路器的選擇 30 5.3.2 隔離開關(guān)的選擇 31 5.3.3 按短路條件進行校驗 31 第六章 無功補償 .33 6.1 功率因數(shù)的基本概念 33 6.2 提高功率因數(shù)的方法 33 6.3 并聯(lián)電容器的補償方式 33 6.3.1 低壓集中補償 33 6.4

3、 無功功率補償計算 34 第七章 防雷與接地 37 7.1 避雷針 37 7.1.1 避雷針的作用 37 7.1.2 避雷針的裝設(shè)原則 37 7.2 避雷器 38 7.2.1 避雷器的作用 38 7.2.2 避雷器的工作原理 38 7.3 保護接地 38 7.3.1 工作原理 38 7.3.2 適用范圍 39 7.3.3 接地類型 39 第八章 結(jié) 束 語 .40 參 考 文 獻 41 3 前 言 畢業(yè)設(shè)計是我們本科結(jié)業(yè)最后一個綜合性教學(xué)環(huán)節(jié),它主要考察了我們兩 年多來對理論知識的掌握程度，是學(xué)習(xí)的深化和升華。通過畢業(yè)設(shè)計可以有力 地衡量我們的獨立思考、自行分析、理論應(yīng)用以及現(xiàn)場實際操作能力。

4、 本論文題目是朝陽礦供電系統(tǒng)設(shè)計 ，是根據(jù)朝陽礦負(fù)荷的特點，就供 電系統(tǒng)設(shè)計的主要內(nèi)容展開說明，其內(nèi)容包括電氣主接線方案的比較和選擇， 負(fù)荷計算和統(tǒng)計，變壓器的選擇，三相短路計算，母線的選擇和導(dǎo)線的選擇、 計算及校驗，設(shè)備的選擇，無功功率的補償容量的計算和無功補償方式的選擇， 防雷及接地。當(dāng)然，在做畢業(yè)設(shè)計的過程遇到了許多的困難，為了更好的鞏固 所學(xué)的專業(yè)知識，解決畢業(yè)設(shè)計過程中出現(xiàn)的問題，我參考了電力工程設(shè)計 手冊 、 供電技術(shù) 、 電氣工程 、 電力系統(tǒng)繼電保護原理 、 發(fā)電廠電氣部 分等書籍 。同時得到了馮博群老師的悉心指導(dǎo)和其他同學(xué)的幫忙，由于我 的水平有限，在設(shè)計中難免有一些錯誤和不

5、當(dāng)之處，懇請各位老師批評指正。 4 第一章 緒論 1.1 朝陽礦供電系統(tǒng)簡介 礦區(qū)供電電源為 110KV 雙回路電源，一路由寶陽變電站采用 LGJ150 型 鋁絞線供至礦區(qū) 110KV 變電站，線路總長 23.8KM，混凝土桿；另一路由王寨 變電站采用 LGJ185 型鋁絞線供至礦區(qū)變電站，線路總長 13.9KM。礦區(qū)變電 站安裝 2 臺 SFSL1 型和 SFSL6 型 2 萬千伏安變壓器，主要擔(dān)負(fù)礦區(qū)和附近農(nóng)村 用電，平時一臺工作，一臺備用。變壓器輸出 6KV 供各井使用。 一井供電由礦區(qū) 110KV 變電站雙回路(架空線號 LGJ-240)6KV 供電至一井 地面變電所，目前正準(zhǔn)備安裝

6、3 回路。110KV 變電站往西風(fēng)井扇風(fēng)機房有兩條 專用高壓線路。全井總裝機容量 11140KW，其中地面 1640KW，井下 9600KW。 高壓電動機共安裝 30 臺，最大負(fù)荷 5023KW。地面有一個變電所，井下兩個水 平面共四個變電所。地面往井下中央變電所共用 5 趟鎧裝電纜，型號 ZLQP- 3185 型，長度 740 米。-10 變電所往-250 變電所用三趟電纜，長度 779 米。 二井供電由礦區(qū) 110KV 變電站雙回路(架空線號 LGJ-185)6KV 供電線路至 地面變電所，長度為 1.04KM，全井總裝機容量 6565KW。 ，其中地面 1890KW， 井下 4675KW

7、。高壓電動機共安裝 5 臺，最大負(fù)荷 2460KW。地面有一個變電所， 井下兩個采區(qū)共四個變電所。地面往井下中央變電所共用 2 趟鎧裝電纜，型號 ZLQP-395 型，長度 900 米。中央變電所往戊 2 平臺變電所用 2 趟電纜，長 度 1400 米。戊 2 平臺變電所往戊 2 采區(qū)變電所用 2 趟電纜，長度 584 米。 三井供電由礦區(qū) 110KV 變電站雙回路(架空線號 LGJ-120)6KV 供電線路供 至地面變電所，長度為 1.67KM，全井總裝機容量 2620KW，其中地面 1120KW， 井下 1500KW。最大負(fù)荷 491KW。地面有一個變電所，井下共 2 個變電所。礦井 供電

8、能力滿足安全生產(chǎn)要求。地面往井下中央變電所共用 2 趟鎧裝電纜，型號 ZLQP-370 型，長度 210 米。中央變電所往采區(qū)變電所用兩趟電纜，長度 480 米。 1.2 本設(shè)計的原始資料 1.2.1 電壓等級 10KV/660V,380V； 5 1.2.2 設(shè)計容量 擬設(shè)計安裝五臺主變壓器； 1.2.3 進出線及負(fù)荷情況 (1)、由礦中央變電所引進兩趟 110KV 進線； (2)、變電所出線為電纜出線； (3)、負(fù)荷功率因數(shù)為 0.8 左右； 1.2.4.環(huán)境條件 當(dāng)?shù)刈罡邭鉁?37.6 攝氏度，最低氣溫-25 攝氏度，最熱月份平均溫度 23.3 攝氏度，變電所所處海拔高度 200M，污穢程

9、度中級。 6 第二章 負(fù)荷計算 電力負(fù)荷的計算，對合理配置電源，合理布局供電線路，以及正確選擇各 種電器設(shè)備和導(dǎo)線、電纜等都是不可缺少的。負(fù)荷計算得準(zhǔn)確，使設(shè)計工作建 立在可靠的基礎(chǔ)資料之上，得出的工程設(shè)計方案經(jīng)濟合理。反之，若負(fù)荷計算 得過大或過小，則會造成投資和設(shè)備器材的浪費，或使設(shè)備承受不了符合電流 而造成事故，影響安全供電。 2.1 負(fù)荷計算目的 在進行工廠供電設(shè)計時，基本的原始資料為工藝部門提供的各種用電設(shè)備 的產(chǎn)品銘牌數(shù)據(jù)，如額定容量、額定電壓等，這是設(shè)計的依據(jù)。但是，能否簡 單地用設(shè)備額定容量來選擇導(dǎo)體和各種供電設(shè)備呢?顯然是不能的。因為所安 裝的設(shè)備并非都同時運行，而且運行著的

10、設(shè)備實際需用的負(fù)荷也并不是每一時 刻都等于設(shè)備的額定容量，而是在不超過額定容量的范圍內(nèi)，時大時小地變化 著。所以直接用額定容量(也稱安裝容量)選擇供電設(shè)備和供配電系統(tǒng)，必將導(dǎo) 致有色金屬的浪費和工程投資的增加。因而，供配電設(shè)計的第一步需要計算 全廠和各車間的實際負(fù)荷。 負(fù)荷計算主要包括： (1)求計算負(fù)荷(也稱需用負(fù)荷)。目的是為了合理地選擇工廠各級電壓供 電網(wǎng)絡(luò)變壓器容量和電器設(shè)備型號等。 (2)算出尖峰電流。用與計算電壓波動、電壓損失，選擇熔斷器和保護元 件等。 (3)算出平均負(fù)荷。用來計算全廠電能需要量、電能損耗和選擇無功補償 裝置等。 2.2 負(fù)荷計算 2.2.1 與負(fù)荷計算有關(guān)的物理

11、量 一 、 年 最 大 負(fù) 荷 和 最 大 負(fù) 荷 利 用 小 時 數(shù) 年 最 大 負(fù) 荷 是 指 全 年 中 最 大 工 作 班 內(nèi) 半 小 時 平 均 功 率 的 最 大 值 ， 并 用 符 號 Pmax、 Qmax 和 Smax 分 別 表 示 年 有 功 、 無 功 和 視 在 最 大 負(fù) 荷 。 所 謂 最 大 工 作 班 ， 是 指 一 年 中 最 大 負(fù) 荷 月 份 內(nèi) 最 少 出 現(xiàn) 23 次 的 最 大 負(fù) 荷 7 工 作 班 ， 而 不 是 偶 然 出 現(xiàn) 的 某 一 個 工 作 班 。 年 最 大 負(fù) 荷 利 用 小 時 數(shù) Tmax， 是 一 個 假 想 時 間 。 其

12、 物 理 意 義 是 ： 如 果 用 戶 以 年 最 大 負(fù) 荷 Pmax 持 續(xù) 運 行 Tmax 小 時 所 消 耗 的 電 能 恰 好 等 于 全 年 實 際 消 耗 的 電 能 ， 那 么 Tmax 即 為 年 最 大 負(fù) 荷 利 用 小 時 數(shù) 。 如 圖 22 所 示 ， 年 持 續(xù) 負(fù) 荷 曲 線 與 兩 軸 所 包 圍 的 面 積 等 于 Pmax 與 Tmax 的 乘 積 (即 面 積 I 等 于 面 積 II)所 以 Tmax 可 表 達 為 Tmax=Wp/Pmax(h) (21) 同 理 Tmax(無 功 )=WQ/Qmax (22) 式 中 W全 年 消 耗 的 電

13、量 ； Wp有 功 電 量 (kwh)； WQ無 功 電 量 (kvarh)； Tmax 一 是 標(biāo) 志 工 廠 負(fù) 荷 是 否 均 勻 的 一 個 重 要 指 標(biāo) 。 這 一 概 念 在 計 算 電 能 損 耗 和 電 氣 設(shè) 備 選 擇 中 均 要 用 到 。 二 、 平 均 負(fù) 荷 和 負(fù) 荷 系 數(shù) (1) 平 均 負(fù) 荷 平 均 負(fù) 荷 是 指 電 力 用 戶 在 一 段 時 間 內(nèi) 消 費 功 率 的 平 均 值 ， 記 作 Ppj、 Qpj、 Spj。 如 圖 21(b)所 示 為 平 均 有 功 負(fù) 荷 ， 其 值 為 用 戶 在 由 0 到 t 時 間 內(nèi) 所 消 費 的 電

14、 能 Wp(KWh)除 以 時 間 t， 即 Ppj Wp/t (kw) (23) 式 中 Wp由 0 到 t 時 間 內(nèi) 消 托 的 有 功 電 能 Wp(kWh)。 對 于 年 平 均 負(fù) 荷 ， 全 年 小 時 數(shù) t 取 8760， Wp 是 全 年 消 費 的 總 電 能 。 在 最 大 工 作 班 內(nèi) ， 平 均 負(fù) 荷 與 最 大 負(fù) 荷 之 比 稱 為 負(fù) 荷 系 數(shù) 并 用 分 別、 表 示 有 功 、 無 功 負(fù) 荷 系 數(shù) 。 其 關(guān) 系 式 為 Ppj/Pmax (24) Qpj/Qmax (25) (2) 負(fù) 荷 系 數(shù) 負(fù) 荷 系 數(shù) 也 稱 負(fù) 荷 率 ， 又 叫

15、 負(fù) 荷 曲 線 填 充 系 數(shù) 。 它 是 表 征 負(fù) 荷 變 化 規(guī) 律 的 一 個 參 數(shù) 。 其 值 愈 大 ， 則 負(fù) 荷 曲 線 愈 平 坦 ， 負(fù) 荷 波 動 愈 小 。 根 據(jù) 經(jīng) 驗 數(shù) 字 ， 一 般 工 廠 負(fù) 荷 系 數(shù) 年 平 均 值 多 為 0 700 75； O 760 82。 上 述 數(shù) 據(jù) 說 明 無 功 負(fù) 荷 曲 線 的 變 動 比 有 功 負(fù) 荷 曲 線 平 坦 。 除 了 大 量 使 用 電 焊 設(shè) 備 的 工 廠 或 車 間 外 ， 一 般 值 比 值 高 10 一 15 左 右 。 相 同 類 型 的 8 工 廠 或 車 間 具 有 近 似 的 負(fù)

16、 荷 系 數(shù) 。 三 、 需 用 系 數(shù) 和 利 用 系 數(shù) 在 工 廠 供 配 電 系 統(tǒng) 設(shè) 計 和 運 行 中 ， 常 使 用 需 用 系 數(shù) 和 利 用 系 數(shù) ， 其 定 義 為 需 用 系 數(shù) Kx=Pn (26) 利 用 系 數(shù) KL= Pn (27) 式 中 Pn額 定 功 率 。 實 踐 表 明 ， 同 類 型 的 工 廠 ， 需 用 系 數(shù) Kx， 利 用 系 數(shù) KL 十 分 相 近 ， 可 以 分 別 用 典 型 數(shù) 值 表 示 它 們 。 2.3 計算負(fù)荷的實用計算方法 常 用 的 計 算 方 法 有 需 用 系 數(shù) 法 、 二 項 式 法 、 利 用 系 數(shù) 法 等

17、 。 在 實 際 工 程 供 配 電 設(shè) 計 中 ， 廣 泛 采 用 需 用 系 數(shù) 法 。 因 此 這 種 方 法 計 算 簡 便 ， 多 用 于 方 案 估 算 、 初 步 設(shè) 計 和 全 廠 、 大 型 車 間 變 電 所 的 施 工 設(shè) 計 。 根 據(jù) 負(fù) 荷 類 型 ， 選 擇 需 用 系 數(shù) 法 求 出 計 算 負(fù) 荷 。 2.3.1 求計算負(fù)荷 一、設(shè)備容量的確定 進行負(fù)荷計算時，需按性質(zhì)將用電設(shè)備分為不同的用電設(shè)備組，然后確定 設(shè)備容量(或稱設(shè)備功率)。 由于各用電設(shè)備的額定工作條件不同，有的長期工作，有的短時工作，因 而在求計算負(fù)荷時，不能將額定功率直接相加，而需將不同工作制

18、的用電設(shè)備 額定功率換算為統(tǒng)一規(guī)定工作條件下的功率。這個功率稱為用電設(shè)備的設(shè)備功 率(或設(shè)備容量)，并用 PS 表示。其值分別為： (1)對長期工作制的用電設(shè)備，P SPn(額定功率)； (2)對短時但連續(xù)工作制的用電設(shè)備，P SPn； (3)以反復(fù)短時工作制的用電設(shè)備，設(shè)備功率是將某一暫載率下的銘牌額 定功率統(tǒng)一換算為標(biāo)準(zhǔn)暫載率下的功率。 所謂暫載率，是指用電設(shè)備工作時間與整個工作周期時間之比值，用 Jc 表 示 Jc gxt 100% (28) 式中 t g工作時間； 9 tx停歇時間。 設(shè)備銘牌上所給的額定功率時的哲載率用 JCn 表示，稱額定暫載率。 二、按需用系數(shù)法求計算負(fù)荷 (1)

19、用電設(shè)備各組的計算負(fù)荷 用電設(shè)備組是由工藝性質(zhì)相同、需用系數(shù)相近的一些設(shè)備合并成的一 組用電設(shè)備。在一個車間中，可根據(jù)具體情況將用電設(shè)備分為若干組。再 分別計算各用電設(shè)備組的計算負(fù)荷。 其計算公式為 (29) )(3/ var)(tn2AUSjsIkVQPjWKxsjs 式中 Pjs、Q js、S js該用電設(shè)備組的有功、無功和視在計算負(fù)荷； Ps該用電設(shè)備組的設(shè)備容量總和，但不包括備用設(shè)備容量(kW)； Un額定電壓(kv)； 與運行功率因數(shù)角相對應(yīng)的正切值；tan Ijs該用電設(shè)備組的計算電流(A)； Kx該用電設(shè)備組的需用系數(shù)； 需用系數(shù)的物理意義是： 1fXK (210) 式中 用電設(shè)

20、備組平均效率(用電設(shè)備在運行時要產(chǎn)生功率損耗，用 電設(shè)備(如電動機)輸出的功率與實際輸人的功率之比即用電設(shè)備的效率， 1)； K同時系數(shù)(用電設(shè)備組的設(shè)備并非同時都運行。該設(shè)備組在最大負(fù) 荷時工作著的用電設(shè)備容量與該組用電設(shè)備總?cè)萘恐燃礊橥瑫r系數(shù)， K 1，參見表 21，對于一臺電動機而言 K=1)； Kf 負(fù)荷系數(shù)(工作著的用電設(shè)備一般并非全在滿負(fù)荷下運行。該設(shè)備 組在最大負(fù)荷時，工作著的用電設(shè)備實際所需功率與工作著的用電設(shè)備總功率 之比稱為負(fù)荷系數(shù)，K f1)； 線路供電效率(因為電功率通過電力線路在線路上要產(chǎn)生功率損耗，1 10 所以末端功率要小于始端功率。其線路末端功率與端功率之比稱

21、為線路供電效 率，一般為 095098)。 由此可看出，需用系數(shù)是一個綜合系數(shù)，它標(biāo)志著用電設(shè)備組投入運行時， 從供電網(wǎng)絡(luò)實際取用的功率與用電設(shè)備組設(shè)備功率之比。需用系數(shù)一般小于 l。 表 21、需用系數(shù)法的同時系數(shù) K (供參考) 應(yīng)用范圍 K 一、確定車間變電所低壓母線的最大負(fù)荷時所采用的有 功負(fù)荷同時系數(shù) 1、冷加工車間 2、熱加工車間 3、動力站 二、確定配電所母線的最大負(fù)荷時采用的有功負(fù)荷同時 系數(shù) 1、計算負(fù)荷小于 5000kW 2、計算負(fù)荷為 5000kW-10000Kw 3、計算負(fù)荷超過 10000kW 0.7-0.8 0.7-0.9 0.8-1.0 0.9-1.0 0.85

22、0.80 注： 、無功負(fù)荷的同時系數(shù)一般采用與有功負(fù)荷的同時系數(shù) K相同數(shù)； 1 、當(dāng)由全廠各車間的設(shè)備容量直接計算全廠最大負(fù)荷時，應(yīng)同時乘以表 2 中兩中同時系數(shù)。 (2)多個用電設(shè)備組的計算負(fù)荷 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(fù)荷也非同時出現(xiàn)，因此在求配電干線或車間變電 縮低壓母線的計算負(fù)荷時，應(yīng)在計入一個同時系數(shù) K。具體如下： 11 )(3( var)(tan(,21)K21m-iAUnSjsIjkVQPkiPsxjs mji (211) 式中 Pjs、Q js、S js為配電干線或變電站低壓母線的有功、無功、視在 計算負(fù)荷；

23、 K同時系數(shù)，參見表 21； m該配電干線或變電站低壓母線上所接用電設(shè)備總數(shù)； Kxi, ,Psi分別為某一用電設(shè)備組的需用系數(shù)，功率因數(shù)角正切值，tani 總設(shè)備容量； Ijs為該干線或變電站低壓母線上的計算電流；(A) Un 為該干線或低壓母線上的額定電壓；(kV) 對于五個變壓器，代入以上公式計算如下： (1)變壓器一：已知 P934kW，取 cos =0.75，K d=0.8，現(xiàn)求其總的計算 負(fù)荷,并取有功同時系數(shù).無功同時系數(shù)都為 Ksi=0.9，則：sin61.075.1cos122 8.06ita.98tan.90.29345.127varjsQPk = 234860cos.7j

24、jsjs KVAjsS 根據(jù)負(fù)荷電流,選擇自動開關(guān)的額定電流為 800A。 (2)變壓器二：已知 P770kW，取 cos =0.8，K =0.8，現(xiàn) 求其總的計算負(fù)荷,并取有功同時系數(shù).無功同時系數(shù)都為 Ksi=0.9，則： 22sin1co0.86 12 2sinta0.75co.98ta.9087.541.8var.6930cs63.20js jjjsjsjjsnQPkS KVAI AU 根據(jù)負(fù)荷電流,選擇自動開關(guān)的額定電流為 700A。 (3)變壓器三：已知 P590kW，取 cos =0.7，K d=0.7，現(xiàn)求其總的計算 負(fù)荷,并取有功同時系數(shù).無功同時系數(shù)都為 K=0.9，則：2

25、22sin1cos10.7.4ita.0.97tan.951.02379.4var0.76cos846.5.9438js jjsjsjsjjsnQPkS KVAI AU 根據(jù)負(fù)荷電流,選擇自動開關(guān)的額定電流為 800A。 (4)變壓器四：已知 P694kW，取 cos =0.85，Kxi=0.8，現(xiàn)求其總的計 算負(fù)荷,并取有功同時系數(shù),無功同時系數(shù)都為 K=0.9，則：22sin1cos10.85.7ita.60.98tan.9640.239.80varjsQPk2 .857.cosjjsjsjsS KVA 587.914.25360jsjsnI AU 根據(jù)負(fù)荷電流,選擇自動開關(guān)的額定電流為

26、600A。 (5)變壓器五：已知 P991kW，取 cos =0.8，Kxi=0.8，現(xiàn)求其總的計算 負(fù)荷，并取有功同時系數(shù)、無功同時系數(shù)都為 K=0.9,則： 13 222sin1cos10.8.6ita.750.98tan.910.7543.9var.8cos1.07.2336js jjsjsjsjjsnQPkS KVAI AU 根據(jù)負(fù)荷電流,選擇自動開關(guān)的額定電流為 800A。 根據(jù)以上計算， P,Q 值可以作為第三章變壓器選擇，第四章短路電流計 算，第六章無功補償提供數(shù)據(jù)，其中電流值可以作為選擇電纜型號和選擇自動 開關(guān)的依據(jù)。 表 22 各個變壓器負(fù)荷統(tǒng)計結(jié)果匯總 變壓 器名 P/kW

27、 Q/kvar S/kVA cosI/A sintan 一號 934 593.127 896.64 0.75 784.38 0.661 二號 770 415.8 693.0 0.8 606.235 0.6 三號 590 379.134 464.62 0.7 705.945 0.714 四號 694 309.802 587.859 0.85 514.859 0.527 五號 1195 645.3 1075.5 0.8 940.846 0.6 0.662 0.75 1.01 0.62 0.75 14 第三章 電氣主接線選擇設(shè)計 主接線設(shè)計主要包括選擇變壓器的容量、臺數(shù)和電氣接線方式。要研究常 用類

28、型的電氣接線方案，并根據(jù)工廠對供電可靠性的要求，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較選 出最合理的電氣主接線。 3.1 幾種常用主接線方式比較與選擇(廠區(qū)供電) 3.1.1 雙母線接線 圖 3.1 雙母線接線 如圖 3.1 所示，為不分段的雙母線主接線圖。它具有兩組母線 W1、W2， 兩組母線之間用母線聯(lián)絡(luò)短路器 QF(簡稱母聯(lián))連接起來，每一個回路都經(jīng)過 一臺斷路器和兩組隔離開關(guān)接到兩組母線上。但母連短路器 QF 短開時，一組 母線帶電，另一組母線不帶電。帶電的稱為工作母線，不帶電的稱為備用母線。 15 正常運行時，接至工作母線的隔離開關(guān)接通，接到備用母線的隔離開關(guān)斷開。 3.1.2 單母線分段接線 圖 3.2

29、單母線分?jǐn)嘟泳€ 如圖 3.2,單母線用分段斷路器 QF1 進行分段，可以提高供電可靠性和靈 活性。對重要用戶可以從不同段引出兩回饋電線路，由兩個電源供電，當(dāng)一段 母線發(fā)生故障時，分段斷路器自動將故障段隔離。保證正常段母線不間斷供電， 不致重要用戶停電。 通過比較可知，方案一比方案二可靠性要高,但從經(jīng)濟技術(shù)條件來說，結(jié) 合設(shè)備選型，綜合考慮，方案二在保證供電可靠性的前提下，是比較經(jīng)濟的最 佳方案。 3.2 變壓器的選擇 3.2.1 變壓器臺數(shù)選擇 變壓器臺數(shù)選擇原則是： (1)選擇一臺,適用范圍： a、總計算負(fù)荷不大于 1250kVA 的三級負(fù)荷變電所； b、變電所另有低壓聯(lián)絡(luò)線，或有其它備用電

30、源，而總的計算負(fù)荷不大于 1250kVA 的含有部分一、二級負(fù)荷的變電所。 (2)選擇兩臺，適用范圍： a、供含有大量一、二級負(fù)荷的變電所； b、供總的計算負(fù)荷大于 1250kVA 的三級負(fù)荷變電； c、季節(jié)性負(fù)荷變化較大，從技術(shù)經(jīng)濟上考慮經(jīng)濟運行有利的。 (3)選擇多臺,適用范圍： 16 a、供電網(wǎng)過大,接地電流過大，對人身及設(shè)備安全不利。 b、供電會造成電壓嚴(yán)重波動的設(shè)備較多。 根據(jù)朝陽礦的負(fù)荷特點選用五臺變壓器對廠區(qū)供電。 3.2.2 變壓器的選擇計算 在負(fù)荷計算中變壓器的有功功率和無功功率損耗可以按照以下簡化公式計 算: 對 SJL1 等型的電力變壓器 P T = 0.02Sjs (3

31、1) QT 0.08Sjs (32) 對 SL7,S7,S9 等低損耗電力變壓器 P T = 0.0015Sjs (33) QT 0.06Sjs (34) (1)對于變壓器一：現(xiàn)已知 P=934KW，S js=896.64KVA,其有功和無功損耗 計算，及其變壓器的視在功率，功率因數(shù)計算如下: 0.15.896.417.3TjsPSKW6QVA 3090.4js 285varkPS 2641.922 7.586“cos 根據(jù)以上計算的視在功率，選擇變壓器一的容量為 1000kVA。再根據(jù)工程 手冊工變壓器的型號，現(xiàn)選用 S91000/10 型的三相電力變壓器，它表示三相、 油浸自冷式、銅導(dǎo)線繞

32、組、額定容量為 1000kVA、高壓側(cè)繞組電壓為 10kV，第 九次系列設(shè)計的電力變壓器，聯(lián)結(jié)組別為 Y，yn0。 (2)對于變壓器二：現(xiàn)已知 , 其有功和無功損耗計kWP70693,jsSKVA 算，及其變壓器的視在功率，功率因數(shù)計算如下: 0.15.6931.8TjsPS654Q70.jsT kvarKVAPS 28.70.3.222 17 78.042.5cosSP 根據(jù)以上計算的視在功率，選擇變壓器二的容量為 800kVA。再根據(jù)工程 手冊工變壓器的型號，現(xiàn)選用 S9800/10 型的三相電力變壓器，它表示三相、 油浸自冷式、銅導(dǎo)線繞組、額定容量為 800kVA、高壓側(cè)繞組電壓為 10

33、kV，第 九次系列設(shè)計的電力變壓器，聯(lián)結(jié)組別為 Y，yn0。 (3)對于變壓器三：現(xiàn)已知 ， 其有功和無功損kWP59046.2,jsSKVA 耗計算，及其變壓器的視在功率，功率因數(shù)計算如下: 2220.1.46.2.9678var5903.63701.64.5.978.cos5jsjsTPSkQkSPKVA019 根據(jù)以上計算的視在功率，選擇變壓器三的容量為 630kVA。再根據(jù)工程 手冊工變壓器的型號，現(xiàn)選用 S9630/10 型的三相電力變壓器，它表示三相、 油浸自冷式、銅導(dǎo)線繞組、額定容量為 630kVA、高壓側(cè)繞組電壓為 10kV，第 九次系列設(shè)計的電力變壓器，聯(lián)結(jié)組別為 Y，yn0

34、。 (4)對于變壓器四： 現(xiàn)已知 ， 其有功和無功損耗計算，及其變壓kWP694587.9,jsSKVA 器的視在功率，功率因數(shù)計算如下: 2220.18.16357var94049.630.8536cos07jsjsT kWQkSPKVA .5 根據(jù)以上計算的視在功率，選擇變壓器四的容量為 630kVA。再根據(jù)工程 手冊工變壓器的型號，現(xiàn)選用 S9630/10 型的三相電力變壓器，它表示三相、 油浸自冷式、銅導(dǎo)線繞組、額定容量為 630kVA、高壓側(cè)繞組電壓為 10kV，第 九次系列設(shè)計的電力變壓器，聯(lián)結(jié)組別為 Y，yn0。 18 (5)對于變壓器五：現(xiàn)已知 ， 其有功和無功損kWP9189

35、1.,jsSKVA 耗計算，及其變壓器的視在功率，功率因數(shù)計算如下: 2220.15.8.37654var90.1.96.87436.87.07.5.cos10jsjsTPSkQWkSPKVA95 根據(jù)以上計算的視在功率，選擇變壓器五的容量為 1250kVA。再根據(jù)工程 手冊工變壓器的型號，現(xiàn)選用 S91250/10 型的三相電力變壓器，它表示三相、 油浸自冷式、銅導(dǎo)線繞組、額定容量為 1250kVA、高壓側(cè)繞組電壓為 10kV，第 九次系列設(shè)計的電力變壓器，聯(lián)結(jié)組別為 Y，yn0。根據(jù)以上計算制表如下： 表 31 各個變壓器型號統(tǒng)計 變壓器名 S型號 容量 (KVA) cos聯(lián)結(jié)組別 一號

36、二號 三號 四號 五號 958.492 704.428 555.917 607.253 1079.56 S9-1000/10 S9-800/10 S9-630/10 S9-630/10 S9-1250/10 1000 800 630 630 1250 0.720 0.787 0.681 0.823 0.673 Y，yn0 Y，yn0 Y，yn0 Y，yn0 Y，yn0 19 第四章 短路計算 為保證電力系統(tǒng)的安全、可靠運行，在電力系統(tǒng)設(shè)計和運行分析中，不僅 要考慮系統(tǒng)在正常狀態(tài)下的運行情況，還應(yīng)該考慮系統(tǒng)發(fā)生故障時的運行情況 及故障產(chǎn)生的后果等。電力系統(tǒng)短路是各種系統(tǒng)故障中出現(xiàn)最多、情況最嚴(yán)重

37、 的一種。所謂“短路” ，就是電力系統(tǒng)中一切不正常的相與相之間或相與地(指 中性點直接接地系統(tǒng))之間發(fā)生通路的情況。 4.1 短路計算的方法與步驟 4.4.1 歐姆法 (1) 計算短路回路中各主要元件的阻抗； (2) 繪短路回路等效電路，按阻抗串并聯(lián)求等效阻抗求等效阻抗的方法， 化簡電路，計算短路回路的總阻抗； (3) 計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； (4) 列出短路計算表。 4.4.2 標(biāo)幺值法 (1) 設(shè)頂基準(zhǔn)容量 Sd 和基準(zhǔn)電壓 Ud，計算短路點基準(zhǔn)電流 Id； (2) 計算短路回路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值； (3) 繪短路回路的等效電路，按阻抗串并聯(lián)回路

38、求等效阻抗的方法，化簡 電路，計算短路回路的總電抗標(biāo)幺值； (4) 計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； (5) 列出短路計算表。根據(jù)朝陽礦的特點及短路類型選用歐姆法進行短路 計算。 4.2 短路計算 (1)對于第一臺變壓器，如圖 41 為變壓器低壓側(cè)發(fā)生三相短路?，F(xiàn)已知 電力系統(tǒng)為系統(tǒng)，不考慮電抗，即電抗為 0，電力變壓器為 1000kVA，短路 電流 Uk(%)為 4.5。 20 按照歐姆法計算進行三相計算，計算順序內(nèi)容，K 點短路計算。 圖 41 電力系統(tǒng)圖 1 電力系統(tǒng)的電抗為 據(jù)已知得 X1=0 電力變壓器的電抗為： N aKTSUX20% ,計算得 3102

39、.7TX 三相短路電流 ： kAIk .312.734)( 及 )3(I)(Ik0)()()3( shiisk .59.84.1 )3( kI63472)3( 三相短路容量 MVASk 1 (2)對于第二個變壓器，如圖 42 為變壓器低壓側(cè)發(fā)生三相短路?，F(xiàn)已知 電力系統(tǒng)為系統(tǒng)，不考慮電抗，即電抗為 0，電力變壓器為 800kVA，短路電 流 Uk(%)為 4.5。 圖 42 電力系統(tǒng)圖 2 按照歐姆法進行三相計算，計算順序內(nèi)容，K 點短路計算。 電力系統(tǒng)的電抗為 據(jù)已知得 X1=0 電力變壓器的電抗為： 計算得 NaKTSUX 210%3910TX 21 三相短路電流： (3)30.425.6

40、91kIkA 及 )3(I)(3)()() .kI shi .84.7shi )3( (3)109256.9Ik 三相短路容量 .18kSMVA (3)對于第三臺變壓器，如圖 43 為變壓器低壓側(cè)發(fā)生三相短路?，F(xiàn)已知 電力系統(tǒng)為系統(tǒng)，不考慮電抗，即電抗為 0，電力變壓器為 630kVA，短路電 流 Uk(%)為 4.5。 圖 43 電力系統(tǒng)圖 3 按照歐姆法進行三相計算，計算順序內(nèi)容，K 點短路計算。 電力系統(tǒng)的電抗為 據(jù)已知得 X1=0 電力變壓器的電抗為 N aKTSUX210% ,計算得 31042.TX 三相短路電流 kAIk .042.33)( 及 )3(I)(Ik.)()()3(

41、shiisk 17.08.1 )3( kI04.29)3( 三相短路容量 MVASk.4 (4)對于第四臺變壓器，如圖 44 為變壓器低壓側(cè)發(fā)生三相短路?，F(xiàn)已知 電力系統(tǒng)為系統(tǒng)，不考慮電抗，即電抗為 0，電力變壓器為 630kVA，短路電 流 Uk(%)為 4.5。 22 圖 44 電力系統(tǒng)圖 4 按照歐姆法進行三相計算，計算順序內(nèi)容，K 點短路計算。 電力系統(tǒng)的電抗為 據(jù)已知得 X1=0 電力變壓器的電抗為 N aKTSUX210% ,計算得 31042.TX 三相短路電流 kAIk .042.33)( 及 )3(I)(Ik.)()()( shiisk 17.08.13 )3( kI04.2

42、9)( 三相短路容量 MVASk.4 3 (5)對于第五臺變壓器，如圖 45 為變壓器低壓側(cè)發(fā)生三相短路?，F(xiàn)已知 電力系統(tǒng)為系統(tǒng)，不考慮電抗，即電抗為 0，電力變壓器為 1250kVA，短路 電流 Uk(%)為 4.5。 圖 45 電力系統(tǒng)圖 5 按照歐姆法進行三相計算，計算順序內(nèi)容，K 點短路計算。 電力系統(tǒng)的電抗為 據(jù)已知得 X1=0 電力變壓器的電抗為 N aKTSUX210% ,計算得 31076.5TX 三相短路電流 kAIk 9.4076.533)( 及 )3(I)(Ik.)()()( shiisk09.48.13 )3(I6.3)( 三相短路容量 MVASk 7.2.3 23 這

43、時可以根據(jù)三相短路容量選擇出口斷路器的容量。 第五章 電氣設(shè)備的選擇 正確地選擇電氣設(shè)備的目的是為了使導(dǎo)體和電器無論在正常情況或故障情 況下，均能安全、經(jīng)濟合理的運行。在進行設(shè)備額選擇時，應(yīng)根據(jù)工程實際情 況，在保證可靠、的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選 擇合適的電氣設(shè)備。 電氣設(shè)備選擇的一般原則： (1)選擇設(shè)備的額定電壓和額定電流、按短路故障電流校驗設(shè)備的動穩(wěn)定 和熱穩(wěn)定性。 (2)按工作環(huán)境，運行要求，經(jīng)濟效果和貨源情況，選擇設(shè)備的型號規(guī)格。 例如選屋外或室內(nèi)設(shè)備，選防爆型或普通型設(shè)備，選不適于頻繁操作的少油斷 路器還是選用適于頻繁操作的真空斷路器等。 (3)按裝設(shè)地

44、點的三相短路容量 Sd，校驗開關(guān)電器的斷流能力 (斷流容量)。 要求設(shè)備的額定斷流容量 不小于裝設(shè)地點的 Sd，即kdSdkd或 I 式中 設(shè)備在額定電壓下的切斷電流；kdI 安裝地點的三相短路電流。d 開關(guān)電器安裝在低于額定電壓電路時，其斷流容量有所降低，可按下式計 算： /ksdNSU 式中 開關(guān)電器的額定電壓 安裝地點的實際電壓 對應(yīng)實際電壓的新斷流容量kd 電氣設(shè)備要能安全、可靠的工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短 路條件來校驗其熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定性。 5.1 導(dǎo)線截面的選擇 架設(shè)電網(wǎng)時，為保證整個供電系統(tǒng)供電的安全、可靠，減少建設(shè)的初期投 24 資，及以后每年支付的運行費用，選擇導(dǎo)

45、線和電纜截面時應(yīng)滿足以下條件： 一、按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面 每一種導(dǎo)線通過電流時,由于導(dǎo)線本身的電阻及電流的熱效應(yīng)都會使導(dǎo)線發(fā)熱, 溫度升高.如果導(dǎo)線溫度超過一定限度,導(dǎo)線絕緣就要加速老化,甚至損壞或造 成短路失火等事故.為使導(dǎo)線能長期通過符合電流而不過熱,對一定截面的導(dǎo)線 就有一個規(guī)定的容許電流值,稱為允許載流量.這個數(shù)值是根據(jù)導(dǎo)線絕緣材料的 種類允許溫升表面散熱情況及散熱面積的大小等條件來確定的.按發(fā)熱條件 選擇導(dǎo)線截面,就是要求根據(jù)計算負(fù)荷求出的總計算電流 不可超過這個允CI 許載流量 ,即:NI (51)CNI 若視在負(fù)荷為 ,電網(wǎng)額定線電壓為 ,則有SNUNI3 (52) 若導(dǎo)線敷設(shè)

46、點的環(huán)境溫度與導(dǎo)線允許載流量采用溫度不同時，則導(dǎo)線的允 許載流量應(yīng)乘校正系數(shù)： (53)()()aloaloK 式中 導(dǎo)線正常工作時的最高允許溫度；al 導(dǎo)線的允許載流量所采用環(huán)境溫度；o 一導(dǎo)線敷設(shè)地點實際環(huán)境溫度。 必須注意：按發(fā)熱條件選擇的導(dǎo)線截面積還必須注意與保護裝置(熔斷器 及短路器等)配合，若配合不當(dāng)可能導(dǎo)致導(dǎo)線因過流而發(fā)熱起燃，但保護裝置 不動作的情況。 二、按線路電壓損失選擇導(dǎo)線 (1)同一截面法 根據(jù)允許電壓損失 ，計算出允許電壓損XUA 失 再算出導(dǎo)線電抗產(chǎn)生的電壓損失XUA f (54)0/f NXQLA 式中 導(dǎo)線每公里之電抗值( )；0 /km 各干線通過的無功功率(

47、kvar)與本段干線長度(km)的乘積QL 線路額定電壓(kv)。N 般架空線路可假定 =0.4( )，再算電阻產(chǎn)生的電壓損失0X/k dUA (55)dUAfA (56)0/()LS 25 然后利用公式求出所需截面： XdPLSUA (57) 式中 導(dǎo)線材料的電導(dǎo)系數(shù)； 一一各段干線上通過的有功功率(kw)與該段干線(km)的乘積；PL 算出截面后，選出標(biāo)準(zhǔn)截面與允許電流 (A)值。UXI (2)不同截面法 利用下式求出不同線段導(dǎo)線的計算截面 ：nSnnXdPLSA (58) 第一段導(dǎo)線截面積： 1nPS (59) 第 段導(dǎo)線截面積( )：jSj1jnPS (510) 式中 第段導(dǎo)線上通過的

48、有功功率(kw)；1P 第 j 段導(dǎo)線上通過的有功功率(kW)。j 線路電壓損失的大小是與導(dǎo)線的材料、截面的大小、線路的長短和電流的 大小密切相關(guān)的，線路越長，負(fù)荷越大，線路電壓巡視也越大。在工程計算中， 可采用計算相對電壓巡視的一種簡單公式： %CsPlU (511) 或用下式來進行計算 LPuLtgXR10)( (512) 式中，P 有功負(fù)荷(kW)； L從負(fù)荷點到線路首端的長度(km)； 26 單位長度線路的相電阻；0R 單位長度線路的相電抗；X U 線路電壓(kV) ； 三相線路每 kW km 的電壓損失百分值()。%uA 求出計算截面積。選用標(biāo)稱截而時對靠近電源的線段可稍向大套用?？?/p>

49、 近負(fù)荷的線段盡量向小靠。 三、按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線截面 把投資和運行費用全面考慮，比較經(jīng)濟合理的電流密度稱之為經(jīng)濟電流密 度，由于電線,電纜截面的大小,直接關(guān)系到線路投資和電能損耗的大小,截面 小一些可節(jié)約線路的投資,但卻會增加線路上能量的損耗;而截面選擇得大,雖 然可以減少線路上的能量損耗,但投資則會相應(yīng)地增加.因此,在選擇導(dǎo)線截面 時要綜合考慮線路的投資效益和經(jīng)濟運行,可以用一個最經(jīng)濟的電流密度來確 定電線和電纜的截面.其計算方法為: I=SJ (513) 式中: I-線路上流過的電流; S-導(dǎo)線的橫截面積; J -經(jīng)濟電流密度。 四、按機械強度選擇導(dǎo)線截面 架空線路經(jīng)常遭到大風(fēng)覆冰及

50、低溫的考驗，為保證安全運行，可靠供電， 我國規(guī)定架空導(dǎo)線允許使用的最小截面如表 48 所示。如計算出截面低于表 中規(guī)定數(shù)值也必須按表上數(shù)值選用。 上述四種選擇方法，必須同時滿足機械強度、發(fā)熱、允許電壓損失等要求 方可保證 安全使用，對電纜或較短架空線路，可按允許載流量選擇，再以允 許電壓損失校驗。 下面以變壓器一(出線)為例進行導(dǎo)線選擇計算: 由前變壓器的選擇中可知，所選變壓器的額定容量為 1000kVA，低壓側(cè)平 均功率因數(shù)為 ，從變壓器出線的長度為 180m。cos0.9 按發(fā)熱條件選擇 采用三相銅芯聚氯乙烯絕緣電纜 由 kAUSIN874.0631 查表可知，選擇電纜銅芯截面為 370m

51、m時 27 25C 載流量為 1285A874A，因此選擇線芯為 210 mm的三相銅芯油浸紙 絕緣電纜，即 ZQ22370 型。 校驗電壓損失 查表得 ，因此3%2.910ukWm 實際電壓損耗百分比為 遠小于%362.018.)09.(.3LPU 允許電壓損耗 。5 故電壓損耗滿足要求 校驗機械強度 根據(jù)表規(guī)定，機械強度的要求是完全能夠滿足的。 校驗短路熱穩(wěn)定度 滿足短路若穩(wěn)定度的最小截面為 (514)CtIAima/)3(in 式中， 5.0 2)(Kimatk C 查表，得 2/148sA 因此 22min 35.160)148/(5.03 msA 由此可見，以上所選電纜線芯截面 37

52、0 mm滿足熱穩(wěn)定度的要求。 因此，選擇線芯為 210mm的三相銅芯油浸紙絕緣電纜，即 ZQ22370 型。 按照以上計算方式可以選擇其他幾組變壓器出線都為 ZQ22370 型。 5.2 母線的選擇 一、母線的材料、結(jié)構(gòu)和排列方式 母線的材料有銅和鋁兩種。銅的電阻率低機械強度大，抗腐蝕性強。是 很好的母線材料。但由于銅在工業(yè)上有很多重要用途、而且儲量不多，價格較 貴，因此銅母線僅用于空氣中含腐蝕性氣體(如靠近海岸或化工廠等)的配電裝 置中。 鋁的電阻率為銅的 1.72 倍，重量只有銅的 30，而且儲藏量多、價格 也低，因此廣泛應(yīng)用于屋內(nèi)外的配電裝置中。 28 工廠供電系統(tǒng) 10kv 以下母線主

53、要是用矩形鋁母線，而母線的三相排列布 置則根據(jù)具體情況而定。 二、母線截面的選擇 母線截面的選擇參照導(dǎo)線截面的選擇。 三、按短路條件校驗?zāi)妇€的熱穩(wěn)定 按正常條件選擇的母線截面，必須校驗它們在短路時的熱穩(wěn)定。工程上為 簡化計算常采用短路時發(fā)熱滿足最高允許溫度的條件下，當(dāng)所選的導(dǎo)線截面大 于或等于 時，便是穩(wěn)定的，反之不穩(wěn)定。 按下式計算minS minS(3)indskiIKtC (515) 其中， 三相短路電流(A)；(3)dI 集膚效應(yīng)系數(shù)；skK 假想時間。it 四、按短路條件校驗?zāi)妇€的動穩(wěn)定校驗 由電工基礎(chǔ)知，處在空氣中的兩平行導(dǎo)體分別通以電流 時，兩導(dǎo)12,i 體的軸線距離為 a，導(dǎo)體

54、間的電動力為： (516)712(/)0FiLaN 上式適用于圓截面的實芯和空芯導(dǎo)體，對于每項只有一條矩形截面導(dǎo)體的 線路一般也適用的，如果三相線路發(fā)生兩相短路，可應(yīng)用下式計算導(dǎo)線之間的 電動力 (517)(2)()27/10shFiLa 式中 二相短路沖擊電流(A)()shi 如果三相線路中發(fā)生三相短路時，則三相短路電流在中間相產(chǎn)生的電動力 最大為 (518)(3)(3)2710shLFiNa 對母線等硬導(dǎo)體，一般按短路時所受到的最大應(yīng)力來校驗其動穩(wěn)定度，滿 足的條件： (519)()alcMW 式中 作用于母線三相短路沖擊電流的計算應(yīng)力c ()aMP 母線最大允許應(yīng)力 ，硬鋁為 70，硬銅

55、為 140；alaP M母線通過 時受到的彎曲力矩；shi W母線截面系數(shù)，單位為 。3m 29 下面以變壓器一為例進行母線選擇計算： (1)根據(jù)負(fù)荷統(tǒng)計中的計算電流知，負(fù)荷電流小，同時考慮到年利用小時少， 所以采用銅母線。又由于是對較大負(fù)荷的供電，且是低壓供電，所以母線形狀 選擇矩形。因為它較實心圓母線，具有冷卻條件好，交流電阻率小，在相同的 條件下，截面較小的優(yōu)點。 由上所述，選擇矩形銅母線。其最大長時工作電流按計算電流來確定，即 3cos690.41360.971armjNISUkA 根據(jù)最大長時工作電流選 8010mm2矩形銅母線，查得其最大允許載流量 為 1747A。 由于環(huán)境最高溫

56、度為 42C，其長時允許電流根據(jù)公式 (520)來修正。 5allalmalI 其中， 母線最高允許溫度，一般為 70C； 最高環(huán)境溫度； 母線截面長時最大允許電流(A)；alI 長時允許電流修正值。 所以可得 251740275138.allalmalI A 考慮到動穩(wěn)定度，母線采用平放，其允許電流值應(yīng)降低 8，故為kAIal 6.09.172.01378 故長時允許電流符合要求。 (2)母線的動穩(wěn)定校驗 GCK 配電柜寬 1.2m 柜間空隙為 0.018m，母線中心距 a 為 0.25m。由于采 用中間進線，故并聯(lián)運行時，母線兩端短路母線所受的電動力最大，其數(shù)值根 據(jù)公式 來計算。其中短路

57、電流 =22kA(這在第五章的短路27310shLFiNa(3)dI 電流計算中算出)。 ().84.4.85shdiIkA2217398.40.shi N 母線的最大彎矩為 mFLM.718.4390max 母線的計算應(yīng)力為 82ax297.0.61/8NW 30 3 2min210.6271.375Sm 小于銅材料的允許彎曲應(yīng)力 1.372108N/m2, 故其動穩(wěn)定符合要求。 (3)母線的熱穩(wěn)定校驗 根據(jù)公式 (3)mindskiISKtC (521) 來確定母線最小熱穩(wěn)定截面。 查得 C175，取1.6skK2.7its3 2min1061.35Sm 小于所選銅母線截面 8010mm2

58、，故其熱穩(wěn)定符合要求。 按照以上計算方法可以得到另外四個變壓器母線截面也為 8010mm2，符 合要求。 對于其他與變壓器相接的電氣設(shè)備的電纜型號經(jīng)查表、計算與統(tǒng)計，結(jié)果 見供電系統(tǒng)大圖標(biāo)識。 5.3 斷路器及隔離開關(guān)的選擇 5.3.1 斷路器的選擇 斷路器是供電系統(tǒng)中重要的電器設(shè)備之一。它能在有負(fù)荷的情況下接通和 斷開電路，當(dāng)系統(tǒng)產(chǎn)生短路故障時，能迅速切斷短路電流。它不僅能通斷正常 負(fù)荷電流，而且能通斷一定的短路，它還能在保護裝置的作用下自動跳閘切除 短路故障。 斷路器是根據(jù)其主要技術(shù)參數(shù)來選擇的。除了前面所述之一般條件外，還 應(yīng)滿足額定切斷電流或切斷容量的條件，即 (522)NdId或 S

59、 式中 斷路器在額定電壓下的切斷電流(切斷容量)；dI 斷路器安裝地點發(fā)生三相短路時的次暫態(tài)短路電流； 短路容量；dS 選擇斷路器時，除考慮電流和電壓的額定值外，還要校驗斷流容量，短路時的 31 動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定是否符合要求。其他技術(shù)指標(biāo)和運行指標(biāo)是否能夠滿足。同時 還要選擇配套的操作機構(gòu)。 根據(jù)以上原則，10KV 側(cè)斷路器選擇型號 ZN28A-12/630-25, ZN28A-12 系 列戶內(nèi)高壓真空斷路器是三相交流 50HZ、額定電壓 12KV 的戶內(nèi)裝置。主要裝 設(shè)在固定開關(guān)柜中，用于工礦企業(yè)、發(fā)電廠及變電站電路的保護和控制，并適 用于頻繁操作的場所，是少油路器開關(guān)柜改造、換斷代的產(chǎn)品。本

60、斷路器總體 結(jié)構(gòu)為開關(guān)本體與操作機構(gòu)于一體式或分體式安裝兩種形式。一體式結(jié)構(gòu)即為 ZN2812 基本型；分體式結(jié)構(gòu)為 ZN28A-12 型，可安裝于各種固定式開關(guān)柜中， 如 GG-1A(Z)、XGN2-10(Z)等。 5.3.2 隔離開關(guān)的選擇 隔離開關(guān)是一種沒有滅弧裝置的控制電器，其功能主要是隔離高壓電源， 以保證其他電氣設(shè)備的安全檢修，因此不允許帶負(fù)荷操作。 選用時，應(yīng)根據(jù)其額定電壓，額定電流，安裝地點環(huán)境條件規(guī)格型號，然 后按短路電流進行校驗。選隔離開關(guān)同時還需選定配套的操作機構(gòu)。 根據(jù)以上原則 10KV 側(cè)隔離開關(guān)選擇型號 GN19-12C 系列, GN19- 12、12C/400、6

61、30、1000、1250 型戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)(以下簡稱隔離開關(guān))額 定電壓為 12KV，三相交流 50Hz 戶內(nèi)裝置，作為有電壓而無負(fù)荷的情況下分合 電路之用。 5.3.3 按短路條件進行校驗 一、熱穩(wěn)定校驗 校驗電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定性，就是校驗設(shè)備的載流部分在短路電流的作用下， 其金屬導(dǎo)電部分的溫度不應(yīng)超過最高允許值。如能滿足這一條件，則所選出的 電器設(shè)備符合熱穩(wěn)定的要求。 做動穩(wěn)定校驗時，以通過電氣設(shè)備的三相短路電流為依據(jù)，工程計算中常 用下式校驗所選用的電氣設(shè)備是否滿足熱穩(wěn)定的要求，即 (523)tItheq2 式中， -三相短路電流周期分量的穩(wěn)定值(KA)；I -等值時間；eqt Ith-

62、制造廠規(guī)定的在 t 秒內(nèi)電器的熱穩(wěn)定電流(KA)； T -為與 Ith 相對應(yīng)的時間(s)。 二、動穩(wěn)定校驗 32 當(dāng)電氣設(shè)備中有短路電流通過時，將產(chǎn)生很大的電動力，可能對電氣設(shè)備 產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞作用。用最大允許電流的幅值 或最大有效值 表示其電maximaxI 動力穩(wěn)定的程度，它表明電器通過上述電流時，不致因電動力的作用而損壞。 滿足動穩(wěn)定的條件為 或 (524)maxishmaxIsh 式中， 或 -三相短路時的沖擊電流及最大有效值電流。I 三、斷路器校驗如下： (1)額定電壓 =12KV, =10KV,所以 符合技術(shù)條件。MUWMUW (2)額定電流 =630A,最大長期工作電流為I A

63、SNTWAX 91.41036253 所以 符合技術(shù)條件。MI (3)斷路器開斷電流為 =40KA, =32.07KA, ,符合技術(shù)條件。brIIbrI (4) , , ，滿足動穩(wěn)定校驗。Ki5.31max6.0shimaxshi (5) , , , , ,40thIAt3KA2eqt 2640thkAs ,2279.eqk2theqI 四、隔離開關(guān)校驗如下： 10KV 側(cè)隔離開關(guān)型號為 GN19-12C/400, GN19-12C/630。 (1)額定電壓 =12KV, 10KV， ，符合技術(shù)條件。NUNWNUW (2)額定電流 1250A，最大長期工作電流I MAXI31506.3TMAXNS =1250A NI WAXI 因此符合技術(shù)條件。 (3) 63KA， 15.7KA, 滿足動穩(wěn)定校驗。maxishimaxshi 33 第六章 無功補償 6.1 功率因數(shù)的基本概念 工廠供配電系統(tǒng)中