1 公園建筑工程臨時(shí)供電設(shè)計(jì)方案 第 1 章 概 述 計(jì) 的意義和要求 眾所周知，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小（除電化工業(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。 工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求： （ 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 。 （ 2） 可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。 （ 3） 優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求 。 2 （ 4） 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。 按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 、 10以下設(shè)計(jì)規(guī)范 、 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： （ 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)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。 （ 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。 （ 3） 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。 （ 4） 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。 計(jì)內(nèi)容及步驟 該公園 總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè) 工程 的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對(duì)負(fù)荷的要求，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。 1、負(fù)荷 計(jì)算 變電所的負(fù)荷計(jì)算，是在車間負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的?？紤]車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。 3 2、工廠總降壓變電所的位置和主變壓器的臺(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。 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， 既 要安全可靠 又 要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。 4、廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)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， 確定較 可行的高壓配電網(wǎng)布置 方 案，計(jì)算出導(dǎo)線截面及電壓損失，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 。 5、工廠供、配電系統(tǒng)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。 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)到供電部門要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功率。由手冊(cè)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。 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，如隔離開關(guān)、斷路器、母線、避雷器、互感器、開關(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)備材料表表達(dá)設(shè)計(jì)成果 。 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、斷路器需要設(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、 絕緣 監(jiān)視 裝置 及 電 測(cè)量?jī)x表 設(shè)計(jì) 。 9、變電所防雷 及接地電阻 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。按避雷器的基本參數(shù)選擇避雷器的規(guī)格型號(hào)，并確定其接線部位 。 接地電阻計(jì)算 及安裝設(shè)計(jì) 。 4 第 2章負(fù)荷 計(jì)算 該公園 總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，是在負(fù)荷計(jì)算的基 礎(chǔ)上進(jìn)行的?？紤]變電所變壓器的功率損耗，從而求出 該公園 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。 有功功率：30P= eP 無(wú)功功率 : 30Q= 30視在功率 : 30S= 30P/算電流 : 30I= 3 各工程的負(fù)荷計(jì)算 (1) 1 號(hào)工程飯店 )1(30P=70 8 )1(30Q= 28 8.6 )1(30S= 28 0)1(30I=40 3 =2) 2 號(hào)工程施工供暖中心 )2(30P=100 0 )2(30Q= 40 0.8 )2(30S= 40)2(30I=57.1 3 =3) 3 號(hào)工程望月樓 )3(30P=50 0 )3(30Q= 20 0.4 )3(30S= 20)3(30I=28.6 3 =4) 4 號(hào)鋼筋加工 )4(30P=127 )4(30Q= 50.8 1.8 )4(30S= 50.8 )4(30I=72.6 3 =5) 5 號(hào)混凝土攪拌站 )5(30P=60 4 )5(30Q= 24 4.5 )5(30S= 24 )5(30I=34.3 3 =6) 6 號(hào)木工場(chǎng) )6(30P=40 6 )6(30Q= 16 )6(30S= 16 )6(30I=22.9 3 =5 (7) 7 號(hào)預(yù)制場(chǎng) )7(30P=468.4 )7(30Q= 18.4 8.8 )7(30S= 18.4 )7(30I=26.3 3 =40A (8) 8 號(hào)生活區(qū) )8(30P=(28+40) )8(30Q= 7.7 )8(30S= 27.2 )8(30I=38.8 3 =59A 因此總的計(jì)算負(fù)荷為（取 30P=(28+40+20+4+16+213.2 0Q= 22 0S= 22 307.8 30I=307.8 3 =荷計(jì)算表如下表所示 表 2力負(fù)荷計(jì)算表 序號(hào) 用電所名稱 容量 要系數(shù)算負(fù)荷 30000 飯店 70 8 0 施工供暖中心 100 0 望月樓 50 0 鋼筋加工 127 混凝土攪拌站 60 4 木工場(chǎng) 40 6 預(yù)制場(chǎng) 46 0 8 生活區(qū) 28+40 9 9 小計(jì) 561 22 注：取 =6 主變壓器容量選擇條件為30S；因此未進(jìn)行容量補(bǔ)償時(shí)主變壓器容量應(yīng)選為 400 30P30Q 此在變電所低壓側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略高于 使低壓側(cè)的功率因數(shù)由 高到 壓側(cè)需裝設(shè)并聯(lián)電容器容量為 (32.2 40 補(bǔ)償后變壓器容量和功率因數(shù) 補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為 )2(30S= 22 )1 4 02 2 2( 3 228.4 此主變壓器容量可改選為 315 變壓器功率損耗為 )2(30S 228.4 34.3 )2(30S 228.4 13.7 電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為 30P 34.3 247.5 30Q 222 140 13.7 30S 22 265.4 償后變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為 = 30P 30Q=根據(jù)所選并聯(lián)電容器的單個(gè)容量n= 140 25=以應(yīng)取 n =6。 7 第 3章 變壓器的選擇及安裝位置 壓器臺(tái)數(shù)的選擇 由于該 公園 的 供電 負(fù)荷屬于 三 級(jí)負(fù)荷，對(duì)電源的供電可靠性要求 不 高， 且計(jì)算負(fù)荷較小， 宜采用 一 臺(tái)變壓器。 由計(jì)算負(fù)荷，得知補(bǔ)償后變壓器的容量應(yīng)選為 315 選用油浸式0(6),聯(lián)結(jié)組別為 壓器的位置 由設(shè)計(jì)題目要求可知施工地點(diǎn)為正常環(huán)境且變壓器容量在 315 內(nèi)因此變壓器可安裝在桿上，且距地面至少為 變壓器安裝的電桿大致位置的確定： 由負(fù)荷圓的半徑 r,確定負(fù)荷 “重心”。 r= 30，取 k=1/，則各個(gè)工程的負(fù)荷圓半徑如下表所示 表 3圓半徑 工程號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 半徑 r 28 40 20 24 16 由上表可知變壓器應(yīng)裝在 2、 4號(hào)工程之間，且靠近 4號(hào)工程。 8 第 4章 變電所主接線方案及主接線圖 電所主接線方案的設(shè)計(jì)原則 高壓側(cè)采用隔離開關(guān) 斷路器的主接線方案，好處：這種主接線由于采用高壓斷路器因此變電所停、送電操作十分靈活、方便，而且在發(fā)生短路故障時(shí)，過(guò)電流保護(hù)裝置動(dòng)作，斷路器會(huì)自動(dòng)跳閘，如果斷路器故障已經(jīng)消除，則可立即合閘恢復(fù)供電。 低壓側(cè)采用低壓母線放射式配電的樹干式。好處：樹干式接線采用開關(guān)設(shè)備較少，有色金屬消耗也較少，投資少此種接 線方式靈活方便，也相當(dāng)安全，很適合于供給容量較小而分布較均勻的用電設(shè)備。 主接線圖如下所示 圖 4 9 第 5章 導(dǎo)線的選擇 線選擇條件 為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行導(dǎo)線和電纜截面時(shí)必須滿足下列條件 : 導(dǎo)線和電纜 (包括母線 )在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度 。 導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路 計(jì)算 電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。對(duì)于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。 流密度 35以上的高壓線路及電壓在 35下但距離長(zhǎng)電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(fèi)用支出最小。所選截面，稱為 “經(jīng)濟(jì)截面 ”。此種選擇原則，稱為 “年費(fèi)用支出最小 ”原則。工廠內(nèi)的 10以下線路，通常 不按此原則選擇。 導(dǎo)線（包括裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面。對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度，但需校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定度。母線也應(yīng)校驗(yàn)短路時(shí)的穩(wěn)定度。對(duì)于絕緣導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求。 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一般 10以下高壓線路及低壓動(dòng)力線路，通常先按發(fā)熱條件來(lái)選擇截面，再校驗(yàn)電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。低壓照明線路，因其對(duì)電壓水平要求較高，因此通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗(yàn)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)長(zhǎng)距離大電流及 35上的高壓線路，則可先按經(jīng)濟(jì)電流密度確定經(jīng)濟(jì)截面， 再校驗(yàn)其它條件。 架空進(jìn)線的選擇按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面 。 低壓配電系統(tǒng)接線型式為 統(tǒng)，電力系統(tǒng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式采用中性點(diǎn)直接接地，而其中設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均經(jīng)過(guò)各自 接地。 10 （ 1）相線截面a選擇經(jīng)濟(jì)截面 30I= 30S/ 3 07.8 3 10表查得 / 0.7 標(biāo)準(zhǔn)面為 16 選 b校驗(yàn)發(fā)熱條件 查表得 設(shè)環(huán)境溫度為 40）5A30I=此滿足發(fā)熱條件。 查表得 10空 鋁絞線的最小截面 2516 見(jiàn)不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，因此改選截面為 25 d校驗(yàn)電壓損耗 利用 A =252 m 查表得電阻0R=抗（線距按 150 X=此線路的電壓損耗為 U =(213.2 3000 105+2223000 105) V %U =100% 3V 380V=0I=此可選 16導(dǎo)線作相線。 查表得室外明敷鋁芯線最小截面為 10 此所選導(dǎo)線完全滿足機(jī)械強(qiáng)度要 11 求。 c校驗(yàn)電壓損耗 查表得 線電阻（工作溫度按 65 計(jì) ）0R=抗（線距按 150 X=此線路的電壓損耗為 U =(28 3000 105+3000 105) U =100% 380V=0I=此可選 25導(dǎo)線作相線。 查表得室外明敷鋁芯線最小截面為 10 此所選導(dǎo)線完全滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。 c校驗(yàn)電壓損耗 查表得 線電阻（工作溫度按 65計(jì) ）0R=抗（線距按 150 ）0X=此線路的電壓損耗為 U =(403000 105+3000 105) U =100% 380V=0I=此可選 10導(dǎo)線作相線。 查表得室外明敷鋁芯線最小截面為 10 此所選導(dǎo)線完全滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。 c校驗(yàn)電壓損耗 查表得 線電阻（工作溫度按 65計(jì) ）0R=抗（線距按 150 ）0X=此線路的電壓損耗為 U =(203000 105+3000 105) U =100% 380V= %=5%，不 滿足允許 電壓損耗要求。 因此可改選 16 壓損耗為 U =(20 3000105+3000 105) U =100% 380V= %=5%，不 滿足允許 電壓損耗要求。 可改選 25 =(203000 105+3000 105) U =100% 380V=0I=此可選 50 導(dǎo)線作相線。 13 查表得室外明敷鋁芯線最小截面為 10 此所選導(dǎo)線完全滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。 c校驗(yàn)電壓損耗 查表得 線電阻（工作溫度按 65計(jì) ）0R=抗（線距按 150 ）0X=此線路的電壓損耗為 U =(50.8 3000 105+3000 105) U =100% 380V=0I=此可選 16導(dǎo)線作相線。 查表得室外明敷鋁芯線最小截面為 10 此所選導(dǎo)線完全滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。 c校驗(yàn)電壓損耗 查表得 線電阻（工作溫度按 65計(jì) ）0R=抗（線距按 150 X=此線路的電壓損耗為 U =(24 3000 105+3000 105) U =100% 380V=4%30I=此可選 6導(dǎo)線作相線。 查表得室外明敷鋁芯線最小截面為 10 此所選導(dǎo) 線不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，改選為截面為 10 c校驗(yàn)電壓損耗 查表得 線電阻（工作溫度按 65計(jì) ）0R=抗（線距按 150 X=此線路的電壓損耗為 U =(16 3000 105+3000 105) U =100% 380V= %=5%，不 滿足允許 電壓損耗要求。 因此可改選 16 壓損耗為 U =(163000105+3000 105) U =100% 380V=0I=40A，因此可選 10導(dǎo)線作 相線。 查表得室外明敷鋁芯線最小截面為 10 此所選導(dǎo)線完全滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。 c校驗(yàn)電壓損耗 15 查表得 線電阻（工作溫度按 65計(jì) ）0R=抗（線距按 150 ）0X=此線路的電壓損耗為 U =(18.4 3000 105+3000 105) U =100% 380V=30=59A，因此可選 16導(dǎo)線作相線。 查表得室外明敷鋁芯線最小截面為 10 此所選導(dǎo)線完全滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。 c校驗(yàn)電壓損耗 查表得 線電阻（工作溫度按 65計(jì) ）0R=抗（線距按 150 ）0X=此線 路的電壓損耗為 U =(27.2 3000 105+3000 105) U =100% 380V= %=5%不 滿足允許 電壓損耗要求。 因此可改選 25壓損耗為 U =(27.2 3000105+3000 105) U =100% 380V=此可選 240 導(dǎo)線作相線。 查表得室外明敷鋁芯線最小截面為 10 此所選導(dǎo)線完全滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。 c校驗(yàn)電壓損耗 查表得 線電阻（工作溫度按 65計(jì) ）0R=抗（線距按 150 ）0X=此線路的電壓損耗為 U =(3000 105+2223000 105) U =100% 380V=5， =120選的導(dǎo)線型號(hào)可表示為： 3 240+1 120+ 因此可繪出該公園的供電平面圖 ,如下圖所示 : 17 圖 5才公園供電平面圖 18 電源 架空線 = 4 . 8第 6章 短路計(jì)算 述 短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得 使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過(guò)。 接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來(lái)，并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡(jiǎn)。對(duì)于工廠供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無(wú)限大容量電源，而且短路電路也比較簡(jiǎn)單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡(jiǎn)，求出其等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。 路計(jì)算 （ 1）計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總電抗 1）架空線路的電抗：由平面圖可得 L =(93 3000 105=4.8 0X=X = 0X L = 4.8 2）繪出 短路的等效電路如下圖 6示，并計(jì)算其總阻抗為)1( 1X = 6路計(jì)算圖 19 （ 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 )3(1 1 3 1X = 3 ） 三相短路電流次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流 )3(I = )3(I = )3(1 3.6 ） 三相短路沖擊電流即第一周期短路全電流有效值 )3(3(I =.2 (3(I =相短路容量 )3(1= 3 13(1= 3 )2(1=3(1.1 2 (1)計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總電抗 1）架空線路的電抗： 1X = 0X L 221 )/( U = 4.8 (10 =10 3 2）電力變壓器的電抗：查表可得 4,因此 2X = % 100 22 4 100 ( 31510 3 3）繪出 短路的等效電路如下圖 2 所示， 并計(jì)算其總阻抗為)2( 1X + 2X =10 3 +10 3 =10 3 圖 6路等效電路圖 101020 （ 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 )3(2 2 3 )2( 3 10 3 =） 三相短路電流次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流 )3(I = )3(I = )3(2 10.2 ） 三相短路沖擊電流即第一周期短路全電流有效值 )3(=3(I =(3(I =相短路容量 )3(2 3 2)3(2 3 )2(2=3(2短路計(jì)算表，如表 1 所示 表 6路計(jì)算表 短路計(jì)算點(diǎn) 三相短路電流 相短路容量 相短路電流3()3(I )3(I )3()3()3()2(21 第 7章 高壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 壓設(shè)備選擇 高壓設(shè)備選擇的一般要求必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下的工作要求，同時(shí)設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運(yùn)行方 便， 投資 經(jīng)濟(jì)合理。 高壓設(shè)備選擇 應(yīng)按相應(yīng)的額定電壓、額定電流、三相短路電流峰值、短路動(dòng)穩(wěn)定度、短路熱穩(wěn)定度等條件選擇校驗(yàn)。 高壓設(shè)備選擇應(yīng)滿足變電所一次電路圖的要求，并各方案經(jīng)濟(jì)比較優(yōu)選出開關(guān)柜型號(hào)及一次結(jié)線方案編號(hào)，同時(shí)確定其中所有一次設(shè)備的型號(hào)規(guī)格。 壓隔離開關(guān) 初選 30 型 表 7壓隔離開關(guān)的選擇校驗(yàn)表 序號(hào) 裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件 30 型隔離開關(guān) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 10格 2 N 630A 合格 3 )3(格 4 2)3(I ( 202 2=800 格 壓斷路器 初選 /630 22 表 7壓斷路器的選擇校驗(yàn)表 壓熔斷器 初選 0 型 表 7壓熔斷器的選擇校驗(yàn)表 序號(hào) 裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件 0 型熔斷器 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 10U 10格 2 N 40A 合格 3 )3(格 流互感器 初選 0 型（支柱式澆注絕緣保護(hù)用加大容量） 序號(hào) 裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件 /630斷路器 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 10格 2 N 630A 合格 3 )3(3.6 kA 格 4 )3(格 5 2)3(I ( 162 4=1204 格 23 表 7壓電流互感器的選擇校驗(yàn)表 序號(hào) 裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件 30 型隔離開關(guān) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 10格 2 N 30A 合格 3 )3(格 4 2)3(I ( 9.1 kA 1=23 格 初選 （單相樹脂澆注式絕緣型） 表 7壓電壓互感器的選擇校驗(yàn)表 序號(hào) 裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條 件 電壓互感器 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 10格 雷器 選為 型避雷器）全長(zhǎng) 380 安裝在 120m 高處。 24 第 8章 低壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 壓斷路器 初選 表 8序號(hào) 裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件 斷路器 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 380V 格 2 格 3 )3(格 壓熔斷器刀開關(guān) 初選 21 型（注： H：低壓刀開關(guān)； R：熔斷器； 5：設(shè)備序號(hào)； 630：額定電流； 2：級(jí)數(shù)； 1：前面操作，前 面檢修）熔體 500A。 表 8壓熔斷器的選擇校驗(yàn)表 序號(hào) 裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件 21 型熔斷器刀開關(guān) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 380V 格 2 格 3 )3(格 線 初選為 4 母線在三相短路時(shí)所受的最大電力 l:水平平放，檔距為 900 數(shù)大于 2，相鄰兩母線的軸線距離為 1600 25 )3(F = 3 2)3(l a 102=3 (103A)2 02=驗(yàn)?zāi)妇€短路時(shí)動(dòng)穩(wěn)定度 母線在 )3(F 作用時(shí)彎曲力矩為 M = )3(F l /10=0=線截面系數(shù)為 W = 6= ( =10母線在三相短路時(shí)所受到的計(jì)算應(yīng)力為 C=M /W =10106硬鋁母線的允許應(yīng)力為70 =此可見(jiàn) ,所選母線滿足短路動(dòng)穩(wěn)定度的要求。 b. 校驗(yàn)熱穩(wěn)定度 求母線滿足短路熱穩(wěn)定度的最小 允許截面，查表得 C =87 s = )3(kI C =103A s 87 5.8 于母線實(shí)際截面為 A =40 4 60 35.8 此所選母線滿足短路熱穩(wěn)定度要求。 流互感器 初選類型為 、 500800 5A 表 8壓電流互感器的選擇校驗(yàn)表 序號(hào) 裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件 電 流互感器 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 數(shù)據(jù) 結(jié)論 1 380V 格 2 格 電流互感器采用兩相電流差接線，此種接線方式適用于作過(guò)電流保護(hù)之用。 因此可繪出該變電所主接線圖，如下圖所示 26 圖 8 27 第 9 章 供電系統(tǒng)的過(guò)電流保護(hù) 壓斷路器保 護(hù) 設(shè)該公園 4 號(hào)工程中的電動(dòng)機(jī)為主要的電動(dòng)機(jī)，設(shè)該電動(dòng)機(jī)為繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī) , P / 3 /273 /93A, , I=3 193A=579A, 0I+ I =579 193)A=0I=此00A 瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器的動(dòng)作電流)0( 倍 , )0( 600A=1800A,而足滿足躲過(guò)線路短時(shí)間出現(xiàn)的負(fù)荷尖峰電流的要 求。 短延時(shí)過(guò)電流脫扣器的動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定 設(shè)短時(shí)脫扣電流整定為 3 倍 , )( 600A=1800A, 而足)(滿足躲過(guò)尖峰電流的要求。 設(shè)短延時(shí)過(guò)電流脫扣器的動(dòng)作時(shí)間為 長(zhǎng)延時(shí)過(guò)電流脫扣器的動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定 設(shè)長(zhǎng)時(shí)脫扣電流整定為 3 倍 , )( 600A=1800A, 而足)(滿足躲過(guò)最大負(fù)荷電流的要求。 長(zhǎng)延時(shí)過(guò)電流脫扣器的動(dòng)作時(shí)間可達(dá) 12h。 過(guò)電流脫扣器與被保護(hù)線路的配合要求 LK 1)對(duì)于瞬時(shí)和短延時(shí)過(guò)電流脫扣器520A=2340A，滿足LK 2）對(duì)于長(zhǎng)延時(shí)過(guò)電流脫扣器 520A=520A，滿足LK 熱脫扣器額定電流的選擇0I=00A 熱脫扣器動(dòng)作電流的整 定0I=設(shè)熱脫扣器電流整定為 3 倍 , 因此 600A=1800A，滿足0 28 pS=103 /1800=K =斷器保護(hù) 保護(hù)線路的熔體電流，應(yīng)滿足下列條件： 1）熔體額定電流使熔體在線路正常運(yùn)行時(shí)不致熔斷，即0I=00A。 2）熔體額定電流 應(yīng)躲過(guò)線路的尖峰電流以使熔體在線路上出現(xiàn)正常的尖峰電流時(shí)也不致熔斷。由于尖峰電流是短時(shí)的最大電流，而熔體加熱熔斷需一定時(shí)間，所以滿足的條件為，00A。 3）熔斷器保護(hù)還應(yīng)與被保護(hù)的線路相配合，使之不致發(fā)生因過(guò)負(fù)荷和短路引起絕緣導(dǎo)線過(guò)熱而熔體不熔斷的事故，因而還應(yīng)滿足條件LK 20A=780A，00A。 保護(hù)線路的熔體電流，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)滿足下列要求： 式應(yīng)考慮以下三個(gè)因素： 1）熔體電流要躲過(guò)變壓器允許的正常過(guò)負(fù)荷電流 . 2）熔體電流要躲過(guò)變壓器低壓側(cè)的電動(dòng)機(jī)自起動(dòng)引起的尖峰電流。 3）熔體電流要躲過(guò)變壓器自身的勵(lì)磁涌流。 電保護(hù) 繼電保護(hù)高壓側(cè)采用直接手動(dòng)式兩相兩繼電器式接線，此種接線方式適用于線路和變壓器的過(guò)電流保護(hù)，低壓側(cè)采用直接手動(dòng)式三相三繼電器式接線，此種接線方式既能實(shí)現(xiàn)相間短路，又能實(shí)現(xiàn)低壓側(cè)的單 相短路保護(hù)，且保護(hù)靈敏度高。高低壓側(cè)保護(hù)用的繼電器均采用電磁式，其靈敏度高動(dòng)作時(shí)間一定。 （ 1）過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定 , 0 5=6, 故其動(dòng)作電流1 2 (30/5) A =作電流整定為 9A。 （ 2）過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的整定 29 圖 9路的定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)電路圖 考慮該變壓器作為終端變電所，電流的動(dòng)作時(shí)限整定為 3）過(guò)電流保護(hù)的靈敏度 K )2(2iK =1 103 （ 30 5 9） =57 此可見(jiàn)，其動(dòng)作電流滿足保護(hù)靈敏度的要求。 的整定 取10144A，故其速斷電流1 6 144A =36A （ 1）過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定 , 0 5=6, 315 ( 3 10=其動(dòng)作電流1 (6) ,動(dòng)作電流整定為9A。 （ 2）過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的整定 考慮該變壓器 作為終端變電所，電流的動(dòng)作時(shí)限整定為 3）過(guò)電流保護(hù)的靈敏度 )2(10352A， 2(（ iK =1 352A （ 30 5 9） =此可見(jiàn)，其動(dòng)作電流滿足保護(hù)靈敏度的要 求。 b. 變壓器的電流速斷保護(hù) 30 （ 1）電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流的整定 取 10408A，故其速斷電流1 6 408A = 2）電流速斷保護(hù)的靈敏度 K)2(2iK =1 103 （ 30 5 =2 由此可見(jiàn)，其動(dòng)作電流滿足保護(hù)靈敏度的要求。 次回路 1、計(jì)量表的選擇 三相四線制線路應(yīng)設(shè)置一臺(tái) 90 無(wú)功電度表，一般情況下，計(jì)費(fèi)用電表的電流回路采用二相四線或三相六線接線；電度表排列要求：當(dāng)電度表布置在電度表屏上時(shí)，有功無(wú)功垂直排，有功在上，無(wú)功在下，二只電表左右相距應(yīng)大于 80度表安裝高度應(yīng)在 圍內(nèi)（表水平中心線距地面尺寸）。三相四線有功經(jīng)電流互感器接入式采用 ，