供电技术课程设计说明书22

1、供电技术课程设计说明书22摘要本说明书为某塑料制品厂全厂总降压变电所设计，根据此单位供电的实际情况，详细设计了主结线、无功功率人工补偿、架空线的选择及短路电流的计算等方面的内容。本说明书注意了理论性和实用性的统一，编写时力求内容精简，重点突出，强调实用性。每章每节内容层次分明，附图标准，标注详尽。本说明书由太原理工大学骨干教师、山西省安全设备检查委员会专家组成员李虎伟指导完成，设计材料由太原理工大学张敏教授提供。太原理工大学梁晋昌、陈扬波、温瑶等同学参与了编写设计说明的讨论，并提出了许多宝贵意见，在此一并致以衷心的感谢目录一、原始资料二、工厂负荷计算三、无功补偿及变压器的选择四、工厂系统的拟定

2、五、电气设备的选择与校验六、工厂变电所进出线路的选择七、短路电流的计算第一节原始资料设计题目：某塑料制品厂全厂总降压变电所设计一、某塑料制品厂生产任务及车间组成1、本厂生产规模及产品规则年产量为万吨聚乙烯及轻塑料制品。产品有薄膜、单丝、管材和注塑等制品。其原料来源丁某石油化纤总厂。2、车间组成本厂设有薄膜、单丝、管材和注塑等四个车间，设备选型全部采用我国最新定型设备。此外还有辅助车间及其它设施。表1-1全厂各车间符合统计表（380伏侧）序号车间或用电设备组名称设备容量（kW）需用系数Kd功率因数cos4力率tan<j）1薄膜车间12000.60.61.332单丝车间10850.60.61

3、.333管材车间6800.350.61.334注塑车间1890.40.61.335成品库（一）250.30.51.736成品库（二）240.30.51.737原料库300.250.51.738包装材料库200.30.51.739水泵房200.650.80.7510生活间100.80.61.3311锅炉房2000.70.780.8812全厂合计二、工厂与电业部门所签订的供用电协议主要内容如下：1、工厂电源从电业部门某35/10kv变电所，用10kv双回架空线路引入本厂，其中一路作为工作电源，一路作为备用电源，两条线路不并行运行，该厂距电源2kmo2、在本厂变电所10kv侧计量。本厂变电所高压功率

4、因数值应在0.9以上。3、电源变电所10kv短路数据见表1-1:表1-110kV短路数据运行方式电源变电所10kv母线说明系统最大运行方式SKMax=140MVA系统为无限大容量电源系统最小运行方式SKMin=107MVA三、本厂负荷性质多数车间为二班制，少数车间为一班或三班制，全年为306个工作日，年最大负荷利用小时数为5000小时，届丁二级负荷。四、设计范围1、拟定工厂供电系统及总降压变电所主结线2、工厂总降压变电所负荷统计3、工厂总降压变电所无功功率人工补偿1、工厂总降压变电所主变压器的选择计算2、工厂总降压变电所10kv架空进线的选择计算3、工厂总降压变电所高低压侧短路电流计算4、工厂

5、总降压变电所10kv降压进线的选择计算5、工厂总降压变电所高低压侧短路电流计算第二节工厂负荷计算、380v侧低压母线计算负荷及功率因数对丁各用电设备容量相差较小，且用电设备数量较多地用电设备组，需要系数法最为适宜。因此，本设计采用需要系数法来计算负荷及功率因数具体步骤如下：薄膜车间：PcaiKdPN0.61200720.0kWQca1tanPca11.33720957.6kvarSca1Pea/ca1Qca127202957.621198kVA1ca1Sca13Un11981031820A3380单丝车间：Pca2KdPN0.61085651kWQca2tanPca21.33651865.8k

6、varSca11ca2.Pca22Qca226512865.821083kVASca210833103ca21646A3Un3380由丁各个负荷的计算方法、步骤相同且数据都已给出，因此各个负荷的计算结果见表21:序车间或用电设备容量需用系数功率因数力率计算负荷号设备组名称(kW)Kdcos<j)tan4Pca(kW)Qca(kvar)Sca(kVA)Ica(A)1薄膜车间12000.60.61.33720.0957.6119818202单丝车间10850.60.61.33651.0865.8108316463管材车间6800.350.61.33238.0316.5396.0601.74注

7、塑车间1890.40.61.3375.60100.5125.8191.15成品库（一）250.30.51.737.50012.9814.9922.776成品库（二）240.30.51.737.20012.4614.3921.867原料库300.250.51.737.50012.9814.9922.778包装材料库200.30.51.736.00010.3811.9918.229水泵房200.650.80.7513.009.75016.2524.6910生活间100.80.61.338.00010.6413.3120.2211锅炉房2000.70.780.88140.0123.2186.528.

8、3312全厂合计34631874243330754673表21计算负荷表二、计算变压器的功率损耗当电流通过导线和变压器时，就要引起有功功率和无功功率的损耗，这部分损耗也需要由电力系统供给。因此，在确定企业的计算负荷时，应把这部分功率损耗加进去。变压器具有电阻和电抗，因而功率损耗分为有功和无功损耗两部分。根据塑料厂的实际情况，我按全部用电设备组的设备容量将用电设备分为6大组，分别为：1.薄膜车间；2.单丝车间；3.管材车间；4.注塑车间；5.锅炉房；6.成品库（一）、成品库（二）、原料库、包装材料库、水泵房、生活问。按各组的计算负荷选择变压器，具体情况见表2-2。表22变压器选择表序号车间或电设

9、备组名称计算负荷Sca（kVA）变压器型号损耗（W）阻抗电压（%）空载电流（%）台数空载负载1薄膜车间1198S9-12501.9511.84.50.622单丝车间1083S9-12501.9511.84.50.623管材车间396.5S9-4000.84.34124注塑车间125.8S9-2000.482.641.325锅炉房186.5S9-2000.482.641.326成品库（一）14.9980.65S9-1000.291.541.62成品库（二）14.39原料库14.99包装材料11.99水泵房16.25生活间13.31注：所有变压器均为明备用2、有功功率损耗有功功率损耗乂由两部分组成

10、。其一是空载损耗，乂称铁损另一部分是短路损耗，乂称铜损。PtPoPk(§)2SNPo2Pk式中Pt变压器空载有功功率损耗，kWPk变压器的短路电流等丁额定电流时的有功功率损耗，kWSca计算负荷，kVASn变压器的额定容量，kVA6变压器负荷率，6=sca/Sn。3、无功功率损耗同样，变压器无功功率损耗也有两部分。一部分是变压器空载时，有产生主磁通的激磁电流造成的无功功率损耗。另一部分是有变压器负荷电流在一次绕组和二次绕组电抗上产生的无功功率损耗。QrQ0qkn(),kvarSn式中Qr变压器空载无功功率损耗，kvar;-I。-,Q0Sn,kvar100I0变压器空载电流占额定电流I

11、n的白分数；Qn变压器额定短路无功功率损耗，kvar；,Uk%、c,Qkn()Sn,kvar100Uk%变压器短路电压占额定电压的白分数。I0%UK%2QrSn2)1001006变压器的负荷率Pt、Pk、I0%、Uk%均可以由变压器产品目录中查得。按上述公式及表12计算各个负荷的变压器功率损耗如下:1、薄膜车间：_Sg2PtPoPk(jSn1.951198211.8()125012.79kWI0%UK%QtSn(W1001002)0.64.5125010010011982:()59.17kvar12502、单丝车间：PtPoPk(里)2Sn108321.9511.8()2125010.81kW

12、I0%UK%QtSn(10010020.6)炫岫4.510010832.()49.72kvar1250其余计算方法与步骤相同，结果见表、10kv侧计算负荷及功率因数在配电干线上或车间变电所低压母线上，常有多个用电设备组同时工作，但是各个用电设备组的最大负荷也非同时出现，因此在求配电干线或车间变电所低压母线的计算负荷时，应再记入个同时系数Ksi。具体计算如下;m/PcaKsiPcai(i=1,2,36)QcaKsimQcai1RaPtQcaQcaQT取Ksi=0.95则可求出各个用电组设备的总计算负荷，步骤如下：1、薄膜车间：mPca1KsiPcai0.95720684kWi1QcaiKsiQc

13、ai0.95957.6909.7kvari1Pca1Pca1Pti68414.88698.9kWQca1Qca1QT1909.70.06667909.8kvarSca1/Pca1Qca1698.92909.821147kVA.其功率因数为：cosPca1Sca1698.911470.60932、单丝车间Pca2KsiPcai0.95651618.5kWi1Qca2KsiQcai0.95865.8822.5kvari1Pca2Pca2PT2618.55.408633.4kWQca2Qca2Qt2822.50.02305822.6kvarSca2.Pca22Qca22633.42822.62103

14、8kVA.其功率因数为：cosPca2Sca2633.410380.6102其余计算方法与步骤相同，结果见表2-3:表23分组计算负荷结果序号车间或用电设备组名称PcaikWQcaikvarPcai'kWQcai'kvarScai'kVAcos（j）1薄膜车间684909.7698.9909.811980.60932单丝车间618.5822.5633.4822.610830.61023管材车间226.1300.7231.5300.7396.50.61004注塑车间71.8295.4874.0495.49125.80.61295锅炉房133.0117.0135.9117.

15、0186.50.75796合计组46.7465.7348.2765.7480.650.59187全厂合计17802311182223112946第三节无功补偿及电容器的选择一、提高功率因数的意义由丁一般企业采用了大量的感应电动机和变压器等用电设备，特别近年来大功率电力电子拖动设备的应用，企业供电系统出要供给有功功率外，还需要供给大量无功功率，使发电和输电设备的能力不能充分利用。为此，必须提高用电户的功率因数，减小电源系统的无功需求量。提高功率因数对企业供电系统和电力系统有如下益处：1、提高电力系统的供电能力在发电和输、配电设备的安装容量一定时，提高用户的功率因数相应的减少了无功功率的供给，则在

16、同样设备下，电力系统输出的有功功率可以增加。2、降低网络中的功率损耗有输电线路的有功功率损耗计算公式可知：P23PR10322cosUN当线电路额定电压Un和线电路传输的有功功率P及线路电阻R包定时，则线路中的有功功率损耗与功率因数的平方成反比。3、减少网络中的电压损失，提高供电质量由丁用户功率因数的提高，使网络中的电流减少。因此，网络的电压损失减少，网络末端用电设备的电压质量提高。4、降低电能成本由丁从发电厂发出的电能有一定的总成本，提高功率因数可减少网络和变压器中的电能损耗。在发电设备容量不变的情况下，供给用户的电能就相应增多了，每度电的总成本就会降低。由丁上述原因，提高用户功率因数具有重

17、大经济意义。所以，国家奖励企业提高功率因数。二、提高功率因数的方法1、正确选择电器设备2、电气设备的合理运行3、无功功率人工补偿综合考虑整个工厂的情况选择用人工补偿的方法来提高功率因数。三、功率因数提高的方法1、电容器并联补偿的工作原理在工厂企业中，大部分是电感性和电阻性的负载。因此总的电流I将滞后电压一个电角度4。如果装设电容器，并与负载并联，则电容器的电流IC将抵消一部分电感电流IL,从而使无功电流由IL减小到Il,总的电流由I减小到I,功率因数则由COS提高到COS,如图31。(a)(b)图31并联电容器的补偿原理(a)一接线图；(b)一向量图向向量图可以看出，由丁增装并联电容器，使功率

18、因数角4发生了变化，所以该并联电容器乂称移项电容器。如果电容器容量选择得当，可把4减小到。，cos4提高到1。这就是并联电容器补偿的工作原理。2、补偿容量选择用电容器改善功率因数，可以获得经济效益。但是，电容性负荷过大，会引起电压升高，带来不良影响。所以，在用电容器进行无功功率补偿时，应适当选择电容器的安装容量。通常电容器的补偿容量可按下式确定：kvar；QcPav(tanitan2)式中Qc所需装设的电容器容量，即补偿容量,tan4i补偿前平均功率因数角的正切；tan42补偿后平均功率因数角的正切；Pav一年中最大符合月份的平均有功负荷，kW。常把tan41-tan（|）2=qc,称为补偿率

19、。在选择计算时可直接查表。综合考虑用第一个公式来计算补偿电容。考虑到供电部门只考察平均功率因数，而前在负荷统计时只计算过Pca，且Pca=Pmax,则在工程计算上取PavKPca式中K符合系数，通常取0.750.85在本计算中取K=0.8，补偿后的功率因数位0.9,则有:Ra'PcaPt177834.141812kWQca'QcaQt230814802724.56kvarSca'巳'2Qca'218122245623052kVAIcaSea'ca.3Un3052.310176.2cosPca'Sca'181230520.5937t

20、an'1.355四，电容器的选择根据计算结果进行电容器的选择,因为选用电容器柜可以省去企业自行安装电容器的麻烦，所以选择GR1型高压静电电容器柜,选择结果见表32:表32GR1型局压铮电电容器柜一次方案编号电容器柜互感器柜0103一次方案3D额定电压（kV）1010柜内主要元件名称数量数量电容器YL10.5-30-115熔断器RN1-10/315电压互感器JSJB-10(1000/100)1电压表1T1-V.0-12000/100V1ZSD-38信号灯交流电110V（红色）3台数31根据表3-1酸的一台带容器容量为450kvar所以补偿容量为1350kvar。根据公式QcKPca(ta

21、nitan2)tan20.4237cos20.9208所以补偿后负荷计算如下："Pca1812kWQcaPcatan218120.4237767.7kW2ScaPcaQ2ca18122767.71968kVAIca1968-.310113.6A表3-3工厂计算负荷总表值偿补1->耗损器压变括栏荷负的后偿补C，90量ak'cQiaA61k)WAS81值算计1-akQ(767)PaW(1,aA1A017661482728282216420SVa83385256191319499.15631avckQ(759831114263317964akpc(06267057757618

22、nAT率力3131313180717131717031率数功因60606060570505050508060数K需6060304070303050305080量容备设)W(0101610220001称名间车一间车膜薄间车丝单间车材管间车塑注房炉锅1库品成2库品成库料原库料材装包房泵水间活生_号序12345123456计合一6第四节工厂供电系统拟定在第二、第三节工厂的计算负荷已经算出，并已经选出了变压器和电容器柜。由丁充分考虑了此工厂供电系统的安全性，所以我选择的变压器的容量均高丁各组负荷的总容量，且均为明备用，每台变压器也有一定的过载能力，所以对丁变压器就不用进行校验了。在选择电容器的时候考虑

23、到使用电容器柜省去了工厂自行安装电容器的麻烦，可以买回来就直接使用，而且同时也充分考虑了安全性，其容量均大丁计算所得出的补偿容量，所以也不用进行校验了，应该完全符合要求。高压开关柜届丁成套配电装置。它是由制造厂按一定的接线方式将统一回路的开关电器、母线、测量仪表、保护电器和辅助设备等都装配在一个金届柜中，成套供应用户。这种设备结构紧凑，使用方便。在工矿企业广泛用丁控制和保护变压器，高压线路及高压电动机等，因此本设计采用高压开关柜，可以省去很多安装上的麻烦，也便丁变电所的统一控制。由原始资料得知此工厂届丁二级负荷，所以为了保证供电的可靠性，必须采用双回路受电，并需要设置两台低压动力变压器。10k

24、V电源使用架空线，投资少且维修方便。初步拟定采用高压侧无母线结线，当任一变压器或任一电源停电检修或发生故障时，该变电所可通过闭合低压母线分段开关迅速恢复对整个变电所的供电。首先应当把母线引进变电所，并用断路器控制,二级负荷由左、右两段低压母线分别引出的双回路供电；其次，容量较大的五组分别用有隔离开关的断路器控制，便丁检修控制；第六组为三级负荷，用另一个断路器控制；为了提高车间变电所负荷的功率因数，可设置低压电容器室，分两组接丁左、右两段母线上，并由断路器控制；在双回路分别接一个变压器用丁变电所自己用电（如照明）；因高压断路器有保护的需要，故应在左、右两段母线上分别接一个电压互感器；当然，两段母

25、线应当由适当的断路器连接控制；最后，还应有避富器，保护各个电器设备不受雷电的影响。假设变电所到各个负荷的距离如下：薄膜车间500m单丝车间800m管材车间700m注塑车间900m锅炉房500m合计组800m第五节电气设备选择电气的选择是根据环境条件和供电要求确定其形式和参数，保证电气正常运行时安全可靠，故障时不致损坏，并在技术合理的情况下注意节约。还应根据产品生产情况与供应能力统筹兼顾，条件允许时优先选用先进设备。一、按正常工作条件选择1、环境条件电气产品在制造上分户内、户外两大类。户外设备的工作条件较恶劣，故各方面要求较高，成本也高。户内设备不能用丁户外；户外设备虽可用丁户内，但不经济。此外

26、选择电器时，还应根据不同环境条件考虑防水、防火、防腐、防尘、防爆以及高海拔区与湿热带地区等方面的要求。2、按电网电压选电器可在高丁10%15%Un的情况下长期安全运行。故所选设备的额定电压Un应不小丁装设出电网的额定电压U,即Un>U我国普通电器额定电压标准是按海拔1000m设计的。如果使用在高海拔地区，应选用高海拔产品，或采取某些必要的措施增强电器的外绝缘，方可应用。3、按常识工作电流选电器的额定电流In时只周围环境温度为0C时，电器长期允许通过的最大电流。它应大丁负载的长时最大工作电流(即30min平均最大负荷电流，以I表小)，即In>I0C由产品生产厂家规定。我国普通电器的额

27、定电流所规定的环境温度为+40C。如果设备周围最高环境温度与规定值不符时，应对原有的额定电流值进行修正。方法如下：当环境最高温度低丁规定的9C时，每低1C在流量可提高0.5%,但总提高量不得超过20%。当环境最高温度高丁ETC,但不超过60C时，长时允许电流按下式修正：I|Lu0_1al1N.,al0式中al设备允许最高温度，C；0环境最高温度，取月平均最高温度，C；Ial修正后的长时允许电流。修正后的尝试允许电流应大丁或等丁回路的长时工作电流，即lal二、按故障进行校验按正常情况下选择的电器是否能经受住短路电流电动力与热效应的考验，还必须进行校验。技术规范规定对下歹0情况不进行动、热稳定性的

28、校验。(1) 用熔断器保护的电器；用限流电阻保护的电器及导体；架空电力线路。在选择电器时，除按一般条件选择外，还应根据它们的特殊工作条件提出附加要求。三、电气设备的选择及校验原则1、高压开关柜的选择为了适应不同界限系统的要求，配电柜一次回路由隔离开关、负关开关、断路器、熔断器、电流互感器、电压互感器、避富器、电容器及所用电变压器等组成多种一次接线方案。各配电柜的二次回路则根据计量、保护、控制、自动装置与操动机构等各方面的不同要求也组成多种二次接线方案。为了选用方便，一、二接线方案均有其固定的编号。选择高压开关柜首先应根据装设地点、环境选型，并按系统电压及一次接线选一次编号0因此，根据此厂的情况

29、，选择GG-1A型高压开关柜，方案号分别为03、07、54、11、95、25、101等。为此需对高压开关柜内的各个电气设备进行校验，以保证电路的安全性。2、高压断路器的选择与校验选择高压断路器时，除按电气设备一般原则选择外，由丁断路器还要切断短路电流，因此必须校验断流容量(或开断电流)、热稳定及动稳定等各项指标。(1) 按工作环境选型根据使用地点的条件选择，如户内式、户外式，若工作条件特殊，尚需选择特殊形式(如隔爆型)。本设计选择户内式。因为所有的电器都在变电所内。(2) 按额定电压选择高压断路器的额定电压，应等丁或大丁所在电网的额定电压，即UnU式中Un断路器的额定电压；U高压断路器所在电网

30、的额定电压。(3) 按额定电流选择高压断路器的额定电流，应等丁或大丁负载的长时最大工作电流，即1Ntitts.Q式中Its.Q断路器的热稳定电流;ttsQ断路器热稳定电流所对应的热稳定时间;is.|短路电流稳定值；ti|作用下的假象时间。断路器通过短路电流的持续时间按下式计算:ar.m式中In断路器的额定电流；|ar.m负载的长时最大工作电流。(4) 校验高压断路器的热稳定高压断路器的热稳定校验要满足下式要求：Its.QI%Qtts.QI2titlatsetbr式中tia断路器通过短路电流的持续时间；tse断路器保护动作时间；tbr断路器的分闸时间。断路器的分闸时间，tbr包括断路器的固有分闸

31、时间和燃弧时间，一般可由产品样本中查到或按下列数值选取。对快速动作的断路器，tbr可取0.110.16S；对中、低速动作的断路器，tbr可取0.180.25s。(5) 校验高压断路器的动稳定高压断路器的动稳定是指承受短路电流作用引起的机构效应的能力，在校验时，需用短路电流的冲击值或冲击电流有效值与制造厂规定的最大允许电流进行比较，即ImaxIshImaxIsh式中Imax、Imax一一设备极限通过的峰值电流及其有效值；Ish、Ish短路冲击电流及其有效值。(6) 校验高压断路器的断流容量高压断路器能可靠地切除断路故障的关键参数是它的额定断流容量(或额定开断电流)。因此，它所控制回路的最大短路容

32、量应小其或等丁其额定断流容量，否则断路器将受到损坏；严重时电弧难以熄灭，使事故继续扩大，影响系统的安全运行。断路器的额定短路容量(SN.oc)按下式进行校验：SN.ocS0.2（或S）式中So.2（S）所控制回路在0.2s（或零秒）时的最大短路容量，MVA在不同的操作循环下，断路器的断流容量也不同，校验时应按相作的操作循环的断流容量进行校验。3、隔离开关的选择及校验它的主要作用是隔离电源,保证电气设备与线路在检修时与电源有明显的断口。隔离开关无灭弧装置，和断路器配合使用时，合闸操作应先合隔离开关，后合断路器，分找操作应先断开断路器，后断开隔离开关。隔离开关与熔断器配合使用，可作为180kVA及

33、以下容量变压器的电源开关。隔离开关按电网电压，长时最大工作电流及环境条件选择，按短路电流校验其动、热稳定性。4、高压熔断器的选择及校验高压熔断器是一种过流保护元件，乂熔件与熔管两部分组成。当过载或短路时，电流增大，熔件熔断，达到切除故障保护设备的目的。熔件通过的电流越大，其熔断时间越短。电流与熔断时间的关系曲线叫熔件的安-秒特性曲线。在选择熔件时。除保证在正常工作条件下（包括设备的启动）熔件不熔断外，为了使保护具有选择性，还应是其安-秒特性符合保护选择性的要求。高压熔断器除按工作环境条件、电网电压、负荷电流（对保护电压互感器的熔断器不考虑负荷电流）选择型号外，还必须校验熔断器的断流容量，即SN

34、.hrS对具有限流作用的熔断器，不能用在低丁额定电压等级的电网上（如10kV熔断器不能用丁6kV电网），以免熔件熔断时弧电阻过大而出现过电压。容器选择的主要指标是选择熔件和熔管的额定电流，熔断器额定电流按下式选取IN.FuIN.FeI式中iN.Fu熔管额定电流（即熔断器额定电流）；iN.Fe熔件额定电流；I通过熔断器的长时最大工作电流。所选熔件应在长时最大工作电流及设备启动电流的作用下不熔断，在短路电流作用下可靠熔断；要求熔断器特性应与上级保护装置的动作时限相配合（即动作要有选择性），以免保护装置越级动作，造成停电范围的扩大。对保护变压器的熔件，其额定电流克按变压器额定电流的1.52倍选取。四

35、、对所选电器设备的校验有主图可看出在电气设备中以SN10-10断路器，GN6-10,GN8-10隔离开关和RN1-10熔断器为主。对其校验如下：SN10-10额定电压为10kV，额定电流为300kA，极限通过电流为40kA,断流容量为300MVA,热稳定电流为40kA。电路中额定电压为10kV，正常电流为72.4kA<630kA符合要求，根据表7-1可的，最大短路冲击电流isk=7.263kA<40kA,最大短路电流Ik=3.228kA<16kA符合要求对隔离开关校验与断路器一样。GN6-10额定电压为10kV符合要求极限通过电流为25.5kA大丁最大短路冲击电流7.263k

36、A第六节工厂变电所进出线路的选择一、高压架空线导线截面选择原则导线截面选择对电网的技术，经济性能影响很大，在选择导线截面时，既要保证企业供电的安全与可靠，乂要充分利用导线负荷能力。因此，只有综合考虑技术，经济效益，才能选出合理的导线截面。1, 按经济电流密度选择输电线路和高压配电线由丁传输距离远，容量大，时间长，年运行费用高，导线截面一般按经济电流密度选，以保证年运行费用低。2, 按长时允许电流选择使导线在最大允许符合电流下长时工作，不至过热。按允许电压损失选择使线路电压损失低丁允许值以保证供电质量。按机械强度条件选择架空导线的最小允许截面，如表6-2，此规定是为了防止架空导线受自然条件影响而

37、发生断线表6-1架空线路按机械强度要求的最小截面（mm2）导线材料6-35kV架空线路居民区非居民区铝及铝合金绞线3525钢芯铝绞线2516铜线1616二、变电所进线的选择1、按经济电流密度选择根据Tmax5000h,则经济电流密度Jec为1.15A/mm2.且进线电流得113.6A,故按经济电流密度初选的导线截面为Sin归113698.78mm2Jec1.15选择标准截面为120mm2的钢芯铝绞线LGJ-1202、按长时允许电流校验各截面由丁LGJ-120的室外长时电流为380A,而线路长时最大工作电流Ica为113.6A,小丁长时电流380A。3、按允许电压损失校验截面由查工厂常用电器设备

38、手册可知进线单位长度的电阻与电控如下：LGJ-120r0=0.255Q/km,x0=0.4Q/km故线路的电压损失为U(Pcar0QcaX0)Un=(18120.255767.70.4)10=384V其中Qca为补偿后无功功率，Pca为补偿后有功功率。电压损失白分数为U%100%关8%100%3.943%5%Un10000故电压损失符合要求3、按机械强度校验由表6-1查得10kV非居民区最小允许截面积为16mm2,故LGJ-120符合规定。三、变电所出线的选择出现选择原则与进线相同。(1),根据经济电流密度选择得过程如下：1,薄膜车间72.4262.96mm21.15IcaS70mm2Jec选

39、择标准截面积为,根据允许长时电流得Ica=72.4A小丁长时电流380A。,按允许电压损失校验面积。由查工厂常用电器设备手册可知进线单位长度的电阻与电抗之如下：r0=0.255Q/km,x0=0.4Q/km故线路的电压损失为lU(Pcar。Qcax0)Un0.5一(732.80.43210170.4)36.17A10电压损失白分数为U%100%-8100%0.3617%5%UN10000故电压损失符合要求。(2) ，由丁其面积大丁16mm2故LGJ-70符合要求。2,单丝车间(1),根据经济电流密度选择得Ica65.242S56.73mmJec1.15选择标准截面积为70mm2,根据允许长时电

40、流得Ica=65.4A小丁长时电流380A。(2) ,按允许电压损失校验面积。由查工厂常用电器设备手册可知进线单位长度的电阻与电抗之如下：ro=0.255Q/km,x0=0.4Q/km故线路的电压损失为U(Pcar0Qcax0)Un05(732.80.43210170.4)36.17A10电压损失白分数为c,Uc,384c,c,c,U%100%100%0.3617%5%UN10000故电压损失符合要求。(3) ，由丁其面积大丁16mm2故LGJ-70符合要求。3，其余各项线路选择见表6-2。表6-2导线型号及参数车间名称薄膜车问单丝车问管材车问注塑车问锅炉房合计组导线型号LGJ-70LGJ-7

41、0LGJ-25LGJ-16LGJ-16LGJ-16面积(mm2)72.465.2423.957.581.11.254.914允许长时电流(A)275275135105105105电压损失(V)36.1752.1731.3417.1916.49711单位长度电0.4320.4321.2891.9261.9261.926阻（/mm2）第七节系统短路电流计算在供电系统中，出现此书比较多的严重故障是短路。所谓短路是指供电系统中一切不正常的相与地或相与地（中性点接地系统）在电气上被短接。发生短路的时候，由于系统中总阻抗大大减小，因而短路电流可能达到很大的数值。强大的短路电流所产生的热和电动力效应会是电气

42、设备受到破坏；短路点的电弧可能烧毁电气设备；短路点附近的电压显著降低，使供电受到严重影响或被迫中断；若在发电厂附近发生短路，还可能使全电力系统运行解裂，引起严重后果。不对称接地短路所造成的零序电流，会在邻近的通讯线路内产生感应电势，干扰通讯，以可能危及人身和设备的安全。为了限制电路的危害和缩小故障的影响的范围，在变电所和供电系统的设计和运行中必须进行短路电流的计算，以解决下列的技术问题：1, 选择电气设备和载流导体，必须用短路电流校验其热稳定性和机械强度。2, 选择和整定继电保护装置，使之能正确的切除断路故障。确定限流措施，当短路电流过大造成设备选择困难或不够经济时，可采取限制短路电流的措施。

43、3, 确定合理的主接线方案和主要的运行方式等。一，根据上一节所选导线，可以画出最大方式短路接线图，图7-1图7-1最大方式短路电阻图最大方式是电源内阻Zs为:2.-_2ZUav10.507875Zs0.7875SMAX140入线导线电抗为:Xi0.420.8Rl0.2520.5所以Zi,X|2Ri2,0.820.520.9434第一组薄膜车间的导线阻抗为:22Z1r1x10.50.43220.420.50.2944变压器电抗为:Uav2ZtUk%Uk%-变压器电压比；S-变压器容量ZtiUki%去S14.5%10.521.253.969第二组单丝车间导线阻抗为:Z222X220.8.0.43220.420.80.471变压器电抗为：ZT2Uk2%2avS24.5%冬1.253.969其余各组阻抗见表7-1。在最大工作方式下10kV母线侧短路电流为:.(3)Uav10.5Ik1JL0.3(ZsZl)3(0.78750.9434)IskIk11.525.323kAiskIk12.257.880kASk1Ik1U