配电线路负荷.docx

摘要
工厂供电是将从电力系统中获得的电能经过合理的传输变换，分配到工厂的
车间里的用电设备上。伴随着社会的发展，工厂对电能的质量，供电可靠性以及
经济性等要求也越来越高。工厂供电设计是否完善不仅影响工厂的生产，而且也
反映到工厂供电的可靠性与安全生产上，它与企业的经济效益，设备安全运行以
及工人的人身安全密切相关，因此，搞好工厂供电工作对于整个工厂的生产发展
有十分重要的意义。
本设计是对工厂供电一次部分的设计，对工厂的负荷计算，短路电流计算，
变电所变压器的选择，校验，无功补偿等进行了设计说明，该设计从全局出发,
按照负荷性质，用电容量等做出了合理的设计。
关键词：配电线路变压器负荷短路电流电气设备
ABSTRACT
Power supply in factory is mean to electricity energy which is obtained from the
power system is transferred reasonable, and it is distributed to the electric device of t
he factory floor. With the development of the society, the quality, reliability and econ
omy demands of the electricity energy were increasing to the factory. Whether the d
esign of the factory electricity supply is perfect not only affect the plant's production,
but also reflects the reliability of power supply to the factory and safety, it is closely r
elated to the economic benefit of enterprises, equipment, safe operation and safety
of workers, it is important for the development of production for doing a good job of
the factory power supply work.
This design is a part of power plant design, including of the plant load calculatio
n, short circuit current calculation, and the choice of transformer substations, verifica
tion, reactive power compensation for the design specification, it make a reasonable
designfollowed the load nature and electricity capacity ‘standing on the overall situat
ion.
KEY WORDS: distribution list, supply transformer, power load, short-circuit contact,
electric apparatus
II

目录
摘要 I
Abstract II
第一章绪论 1
1.1工厂供电的意义 1
1. 2设计概述 1
1.2. 1工厂资料 1
1. 2. 2设计思路 1
第二章负荷计算及无功功率补偿计算 2
2. 1负荷 2
2. 1. 1负荷的概念 2
2. 1.2电力负荷的等级 2
2.2用电设备组计算负荷方法的确定 2
2. 3根据负荷情况设计车间变电所 2
2.4负荷计算 3
2. 5无功补偿计算 6
第三章变压器选择 7
3. 1主变电所的选址 7
3. 1. 1变配电所的所址选择原则 7
3. 1.2负荷中心计算 7
3. 2主变电所变压器的选择 8
3. 3车间变电所变压器选择 8
第四章 变电所主接线设计 10
4. 1主接线设计原则与要求 10
4. 2电气总降压变一次侧主接线确定 10
4. 3电气总降压变二次侧主接线确定 10
4.4低压配电网的接线方式 11
4. 4. 1接线方式的一般要求 11
4. 4.2方案选择 11
第五章短路电流计算 14
5.1短路电流计算的内容 14
5. 2短路电流计算 14
5. 3其他短路电流的计算 16
第六章电网一次设备选择 18
6. 1 35kV架空线选择 18
6. 2 6kV电缆选择 18
6. 2. 1假想时间tima的确定 18
6. 2. 2总降压变电所至各车间电缆的选择校验 18
6. 3母线选择 19
6. 3. 1母线选择内容 19
6. 3. 2总降压变二次侧6kV母线选择 19
6. 3. 3各车间变一测测母线的选择 20
6. 4部分一次设备的选择 20
6. 5熔断器选择 22
6. 6其他器件的选择 22
第七章电网二次设备选择 23
7.1电流互感器的选择 23
7. 2电压互感器的选择 23
7. 3高压开关柜选择 23
7. 3. 1 35kV侧高压开关柜选择 24
7. 3. 2 6kV高压开关柜选择 24
第八章继电保护 25
8. 1.高压断路器的操动机构控制与信号回路 25
8. 2,变电所的电能计量回路 25
8. 3.变电所的测量和监察回路 25
8. 4.变电所的保护装置 25
8.4. 1主变压器的继电保护装置 25
8.4. 2车间变电所的继电保护 25
第九章防雷保护 27
9. 1避雷器 27
9. 2避雷器的选择计算 27
9. 2. 1按额定电压选择 27
9. 2.2按持续运行电压选择 27
9. 2.3按雷电冲击残压选择 27
9. 2.4按标称放电电流选择 27
9. 3变电所的防雷保护 28
结论 29
参考文献 30
致谢 31
附录一工厂平面布置图
附录二电气主接线图
第一章绪论
1.1工厂供电的重要意义
工厂供电，就是指工厂对生产所需电能进行供应和分配，也称工厂配电。
电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能非常容易与其他形式的能量进
行相互转化,并且电能的输送和分配既便于调节和测量又简单经济、利于控制,
对实现生产过程自动化有巨大作用。因而，电能在整个国民经济生活及现代工业
生产中应用极为广泛。
在工厂里，电能虽然只是工业生产的主要动力和能源，它在产品成本中所占
的成分一般很小。电能在工业生产中的重要性并是它在产品成本中所占的比重多
少。而是工业生产实现电气化以后可以有利于实现生产过程的自动化、改善工人
的劳动条件、减轻工人的劳动强度、提高产品质量、降低生产成本、大大增加产
量、提高劳动生产率。并且，如果工厂的电能供应中断，则对工业生产可能产生
严重后果。
因此，做好工厂供电工作对发展工业生产、实现工业现代化具有重要的意义。
工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实满足工厂生活和生产用电的需求,
并做好节能工作就必须达到以下要求。
全靠质济
安可优经
在电能的供应和分配、使用中，不应发生事故。
应满足用户对供电可靠性的要求。
应满足用户对电能质量的要求
供电系统尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。
此外，在供电工作中，应合理地处理当前和长远、局部和全局等的关系，既
要有全局观点适应发展，又要照顾局部利益。
1.2设计概述
1.2.1工厂原始资料(本设计的原始资料见附件)
1.2.2设计思路
(1) 设计车间变电所位置，计算电力负荷。
(2) 计算大致的负荷中心，确定主变的位置
(3) 无功功率补偿
(4) 变压器的选择
(5) 设计主接线图
(6) 短路电流计算
(7) 主要电气设备选择
(8) 电力线路接线及敷设方式
(9) 继电保护的整定
(10) 防雷措施
第二章负荷计算机无功功率补偿
2. 1负荷
2. 1. 1负荷的概念
负荷在电力系统中有以下几种含义：
(1) 电力负荷指的是电力系统中所有用电设备所消耗的总功率，这称为电力
系统的用电负荷。用电负荷加上电网的损耗功率，称为电力系统的供电负荷。供
电负荷加上发电厂的厂用电，就是各发电厂应发的总功率，称为电力系统的发电
负荷。
(2) 电力负荷有时又指用用电设备，包括异步电动机，同步电动机，整流设
备，电热炉和照明设备等。如分为动力负荷，照明负荷，三相负荷，单相负荷等。
(3) 电力负荷有时也指用电设备或用电单位所消耗的电流。如轻负荷，重负
荷，空负荷，满负荷等。
2.1.2电力负荷的等级
工厂的电力负荷，按GB50052-95规定，根据其对供电可靠性要求及中断供
电造成的损失或影响程度，电力负荷分为三级。
(D-级负荷
一级负荷为中断供电将会造成人员伤亡者：或者中断供电将在政治、经济上
造成巨大财产损失者，如重要设备损坏、大量产品报废、国民经济中重要的企业
的生产过程被打乱且需要很长时间才能恢复等。在一级负荷中，当中断供电将发
生火灾、爆炸和中毒等情况的负荷，以及一些特别重要场所的不允许中断提供电
能的负荷，应视为非常重要的负荷。
(2) Zl级负荷
二级负荷若中断供电会造成较大的经济损失，如主要设备损坏，大量产品报
废，重点企业大量减产等。二级负荷也应由两回路供电，也不应中断供电，或中
断后能迅速恢复。
(3) 三级负荷
三级负荷为一般电力负荷，对供电回路无特殊要求。
2.2用电设备组计算负荷方法的确定
计算负荷是用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值。用电设备组计
算负荷的确定，在工程中常用的有需要系数法和二项式法，而前者应用最为普遍。
当用电设备台数较多、各台设备容量相差不甚悬殊时、通常都采用需要系数法计
算。当用电设备台数较少而容量又相差悬殊时，则宜于采用二项式法计算。本
设计采用的方法是需要系数法。
2. 3根据负荷情况设计车间变电所
图二工厂车间变电所设计图
因为一些车间有6kv负荷，所以总降压变将电压变成6kv,供给车间6kv负
荷和车间变电所，车间变电所将电压转化成0.4kv。即总降压变站变压器变比为
3；6kv,车间变电所的变压器变比为S.4kv
2. 4负荷计算
(1) 铸钢车间的一号变电站
P30=800kW Q30=936kvar
S30=V (P30 2 +Q3o2) =1230. 8kVA
I30= S3。： ( V3XU) =1776. 5A
计算变压器损耗后此车间变一次侧：
Pm' =0. 01*S30+ P3o=813kW
Q30' =0. 05* S3o+ Q3o=997. 5kvar
S3。' K (P30' 2 +Q3。' 2)=1286. 8kVA
L。' = S3。' ： ( V3XU, ) =123. 8A
(2) 铸铁车间的二号变电站
P3o=429. 3kW P30=459. 4kvar
S30=V (P30 2 +Q302)=628. 8kVA
I3o= S3。： ( V3XU) =907. 5A
计算变压器损耗后此车间变一次侧：
P3。' =0. 0US30+ P3o=435. 5kW
Q30' =0. 05* S3o+ Q3o=49O. 4kvar
S3。' =V (Pk 2 +Q30，2)=656. 4kVA
L。' = S3。' ¿- ( J3XU' ) =63. 2A
(3) 三号变电站
P30=342. 9kW P30=655. 7kvar
S30=V (P30 2 +Qm2)=740kVA
I30= S3。： ( V3XU) =1068A
计算变压器损耗后此车间变一次侧：
P3/ =0. 01*S30+ P3o=35O. 3kW
Qao' =0. 05* S3o+ Q3o=692. 7kvar
S3。' =V (P3。，2+Q3。，2) =776. IkVA
L。' = S3。' 4- ( J3XU' ) =74. 7A
(4) 空压站四号变电站
P30=471kW P30二476. 9kvar
S3o=V (P» +Q302) =670. 5kVA
I3o= S3。： ( V3XU) =967. 8A
计算变压器损耗后此车间变一次侧：
Pk =0. 0US30+ P30=478kW
Q30' =0. 05* S3o+ Q3o=51O. 4kvar
S3。' =V (Pk W 2) =699. 2kVA
L。' = S3。' ¿- ( J3XU' ) =67. 3A
(5) 锅炉房五号变电站
P3o=253. 4kW P30=200. Ikvar
S30=V (P3o2+Q3o2)=322. 9kVA
I30= S3。： ( V3XU) =466A
计算变压器损耗后此车间变一次侧：
P3/ =0. 01*S30+ P3o=256. 6kW
Q30' =0. 05* S30+ Q30=216. Ikvar
S30' =V (P30' EQ,。' 2) =336, 3kVA
顼'=S”' ：( J3XU' ) =32. 4A
(6) 铸钢车间6kv负荷计算
P30=2250kW P30=1282. 5kvar
S30=V (P3o 2+Q3o2)=2250. 3kVA
I30= S3。： ( V3XU) =216. 5A
(5)铸铁车间6kv负荷计算
P30=320kW P30=153.6kvar
S30=V (P30 2 +Q302) =355kVA
I30= S3。： ( V3XU) =34A
(5)空压站6kv负荷计算
P30=425kW P3o=263. 5kvar
S30=V (P30 2 +Q302) =500kVA
I30= S3。： ( V3XU) =48A
计算结果填入表中
表2.1计算负荷表
序
号
车间（单位）
名称
设备容
量/kW
Kd
COS0
tan。
计算负荷
P3o/k
W
Qo/kva
r
S30/kVA
ko/A
1
铸钢车间
2000
0.4
0.65
1.17
800
936
1230.8
1776.5
2
铸铁车间
1000
0.4
0.70
1.02
400
408
571.4
824.7
砂库
110
0.7
0.60
1.33
77
102.4
128.1
184.9
小计(2=0.9)
2110
一
一
一
429.3
459.4
628.8
907.5
3
钥焊车间
1200
0.3
0.45
1.98
360
712.8
798.6
1152.7
No.l水泵房
28
0.75
0.8
0.75
21
15.8
26.3
38
小计(Kn0.9)
1228
一
一
一
342.9
655.7
740
1068
4
空压站
390
0.85
0.75
0.88
331.5
291.7
441.6
637.4
机修车间
150
0.25
0.65
1.17
37.5
43.9
57.7
83.3
锻造车间
220
0.3
0.55
1.52
66
100.3
120
173.2
木型车间
186
0.35
0.60
1.33
65.1
86.6
108.3
156.3
制材场
20
0.28
0.60
1.33
5.6
7.4
9.3
13.4
综合楼
20
0.9
1
0
18
0
18
26
小计(Kz=0.9)
986
一
一
一
471.3
476.9
670.5
967.8
5
锅炉房
300
0.75
0.80
0.75
225
168.8
281.3
406
No.2水泵房
28
0.75
0.80
0.75
21
15.8
26
37.5
仓库（1、2）
88
0.3
0.65
1.17
26.4
30.9
40.6
58.6
污水提升站
14
0.65
0.80
0.75
9.1
6.8
11.4
16.5
小计(4=0.9)
430
一
一
一
253.4
200.1
322.9
466
注：小计栏中S3O与130只与小计栏中P30、Q30有关
表2.2各车间6kV高压负荷计算表
序
号
车间（单位）
名称
高压设备名称
设备容量
/kW
Kd
COS伊
tan低
计算负荷
P3o/kW
Qso/kvar
S30/kVA
I30/A
1
铸钢车间
电弧炉
2X1250
0.9
0.87
0.57
2250
1282.5
2250.3
216.5
2
铸铁车间
工频炉
2X200
0.8
0.9
0.48
320
153.6
355
34
3
空压站
空压机
2X250
0.85
0.85
0.62
425
263.5
500
48
小计
3400
一
一
一
2995
1699.6
3443.6
331.4

2. 5无功补偿计算
经过功率计算，得到总降压变二次侧：
P3o=813+435.5+35O.3+478+256.6+2995=5328.4kW
030=997.5+490.4+692.7+510.4+322.9+1699.6=4713.5kvar
S30=V(P3o2+Q3o2)=7114kVA
无功功率
cos W = P30S3o=O.748<0.9
所以需无功补偿至0.9以上，由于变压器无功消耗大于有功消耗，所以cos
W 取 0. 92
需补偿的无功功率
Qc= P30* (tan arccosO.748—tan arccos0.92) =2416kvar
采用高压集中补偿，其中每相的电容应高于805kvar,查资料后采用BWF
6. 3-120-1W电容7个，补偿电容共计Qc ' =2520kvaro
检验：
S3o=yl (P3o2+(Q3o-Qc9 2)=5760.2kVA
l3o'=S3o'： ( V3XU) =554.3A
eos W'= P3o：S3o'=O.925>O.9
结论：无功功率补偿合格
补偿后计算变压器损耗后总降压变一次侧：
P3o'=O.Ol*S3o+ P30=5386kW
Q.3o，=O.O5* S30+ Q3o=1481.6kvar
S3o，=V(P30,2+Q30,2)=5586.1kVA
I30JS30'： ( V3XU) =92.1A
第三章变压器的选择
3. 1主变电所的选址
3.1.1变配电所的所址选择原则
选择工厂变配电所的所址，应根据下列要求经技术与经济比较后确定：
(1) 接近负荷中心。
(2) 进出线方便。
(3) 接近电源侧。
(4) 设备运输方便。
(5) 不应建设在有高温或剧烈震动的处所。
(6) 建设时应当远离有腐蚀气体或多尘的场所，或处于污染源盛行风向的上
风侧。
(7) 建设时应当远离经常积水的场所。
(8) )建设时应当远离有爆炸危险场所。
(9) )建设时应当远离可能积水和地势低洼的场所。
(10) 高压配电所应尽量与邻近车间变电所或有大量高压用电设备的厂房合
建在一起。
3.1.2负荷中心计算
制表有
表3.1负荷与坐
示
车间变电所
坐标
P3o/kW
一号变电所
(5, 6.3)
3050
二号变电所
(8, 6)
749.3
三号变电所
(5.6, 9.9)
342.9
四号变电所
(8.6, 10)
896.3
五号变电所
(3.2, 4.9)
253.4
X= (5*3050+8*749. 3 +5. 6*342. 9+8. 6*896. 3+3. 2*253. 4 )
/(3050+749. 3+342. 9+896. 3+253. 4)
部
X= (6. 3*3050+6*749. 3 +9. 9*342. 9+10*896. 3+4. 9*253. 4 )
/ (3050+749. 3+342. 9+896. 3+253. 4)
得负荷中心坐标为(6,7)。
考虑将其放于靠近二号变电所处利于建设与排线，且靠近电源进线处。如图
所示：
图三工厂变电站的布局图
3. 2主变电所变压器的选择
主变压器台数应根据负荷特点和经济运行要求进行选择。当符合下列条件之
一时，宜装设两台及以上变压器：
1. 有大量一级或二级负荷。
2. 季节性负荷变化较大，适于采用经济运行方式。
3. 集中负荷较大，例如大于1250kVA其它情况下宜装设一台变压器。
因为全厂属二级负荷，需两台变压器运行，考虑需要检修变压器，所以当一
台变压器运行时需要满足全厂负荷。由计算总容量并进行无功补偿后的Sk =J
(P30 ' 2 +Q3。' 2) =5760kVA,考虑10%〜30%裕量用以超负荷运行或为了工厂的
发展，又工厂电源从供电部门某220/35kV变电站以35 kV双回架空线路引入本
C,其中一路作为工作电源，另一路作为备用电源。所以选择两台变压器运行，
常用变压器故障或检修时，备用电压器运行其型号为SL7 6300/35,变比为
35/0. 2Kv,连接组别为Ydll。
3. 3车间变电所变压器选择
五所车间变电所变压器并列运行，需满足下列条件
(1) 一次与二次绕组额定电压彼此相同(变比相等)；
(2) 二次线电压对一次线电压的相位移相同(联接组编号相同)；
(3) 短路阻抗标幺值相等。
此外，并联运行的变压器容量相差不能太大，因为容量差别很大的变压器，
即使短路阻抗相同，但电抗电压分量与电阻电压分量不同，结果变压器的电压调
整率不同，变压器中会有不平衡电流，损耗增大。
所以选择时先从较小容量的变电所选起：
五号锅炉房变电所
S3o=322. 9KVA,变比为6/0. 4Kv,位于五号车间变电所内。
查《工厂供电设计指导》，并考虑裕量选择S9-400/6,连接组别为YynO。
其空载损耗APo=800W
负载损耗APk=4300W
阻抗电压Uk%=4
空载电流10%=1
四号空压站变电所
S3o=67O. 5KVA,变比为6/0.4KV,位于五号车间变电所内。
查《工厂供电设计指导》，并考虑裕量选择S9-800/6,连接组别为YynO。
其空载损耗APo=1400W
负载损耗APk=7500KW
阻抗电压Uk%=4. 5
空载电流Io%=0. 8
三号钏焊车间变电所
S3o=74OKVA,变比为6/0. 4Kv,位于五号车间变电所内。
查《工厂供电设计指导》，并考虑裕量选择S9-1000/6,连接组别为YynO。
其空载损耗APo=l. 7KW
负载损耗APk=10. 3KW
阻抗电压Uk%=4. 5
空载电流Io%=0. 7
二号铸铁车间变电所
S3o=628. 8KVA,变比为6/0. 4Kv,位于五号车间变电所内。
查《工厂供电设计指导》，并考虑裕量选择S9-800/6,连接组别为YynO。
其空载损耗APo=1400W
负载损耗APk=7500KW
阻抗电压Uk%=4. 5
空载电流Io%=0. 8
一号铸钢车间变电所
S3o=123O. 8KVA,变比为6/0. 4Kv,位于五号车间变电所内。
为保障并列运行变压器容量相差不能太大，选择两台变压器并列运行，
SNT=O. 7S30=861 KVA
查《工厂供电设计指导》，并考虑裕量选择S9-1000/6,连接组别为YynO。
其空载损耗APo=l. 7KW
负载损耗APk=10. 3KW
阻抗电压Uk%=4. 5
空载电流Io%=0. 7
第四章主接线方案的确定
4.1主接线设计原则与要求
变配电所的主接线，应根据变配电所在供电系统中的地位、进出线回路数、
设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足安全、可靠、灵活和经济等要求。
4. 2电气总降压变一次侧主接线确定
变配电所的主接线常见的形式有：单母线不分段、分段、内桥、外桥、单母
线加旁路母线、双母线等。
所谓母线又称汇流排，原理上相当与电气上的一个节点，当用电回路较多时,
馈电线路和电源之间的联系常采用母线制。母线有铜排、铝排，它起着接收电源
电能和向用户分配电能的作用。
装设两台主变的变电所主接线采用桥形接线，因桥形接线适应性强，对线路
变压器的操作方便，运行灵活，且易扩展成单母线分段接线的变电所。考虑到本
厂线路较短，且两台变压器要经常切换，检修的情况，采用外桥接线。
4. 3电气总降压变二次侧主接线确定
具体方法有：
① 单母线接线。其特点是接线简单、清晰、明了；布置安装简单、建造费用
低；防误闭锁可靠，操作安全方便，故障率低；易于扩建和可采用成套的设备；
母线故障、检修时全厂停电；线路检修时，该回路停电。接线方式如下
图4.1单母线接线图
② 双母线接线：其特点是课轮流检修母线而不停止供电；母线故障或能在短
时间内恢复供电；便于扩建；设备多，配电装置复杂，易误操作，投资大，占地
面积打。接线方式如下图：
图4.2双母线接线图
结论，采用单母线接线方式经济性较高，且已经满足供电可靠、安全、灵活
的要求
综上诉述6kV侧采用单母线式接线，变压器两侧都装有电流互感器，均用成
套配电装置配电。二次侧各重要负荷均采用双回路供电，以保证可靠性。主变压
器二次的配电母线，采用单母线接线。
44低压配电网的接线方式
4. 4. 1接线方式的一般要求
1） 主义接线简单，操作安全方便具有一定灵活性，能适应生产和使用上的变
化及设备检修的要求。
2） 二次侧至用电设备间的低压配电级数不宜超过三级.
3） 可与邻近变电所设置联络线，通过方式切换，减少变压器的空载损耗。
4. 4. 2方案选择
1）.放射式
a） 单回路放射式，如下图
适用于容量大，较为集中或比较重要的负荷
b） 双回路放射式，如下图
用电设备为大容量，或负荷性质重要，或在有特殊要求(指有潮湿、腐蚀性
环境或有爆炸和火灾危险场所等)的车间、建筑物内，宜采用放射式配电。
2) .树干式，如下图
正常环境的车间或建筑物内，当大部分用电设备为中小容量，且无特殊要求
时，宜采用树干式配电。
3) .环式，如下图
多用于各车间变电所低压侧之间的联络线，彼此连成环式，互为备用。通常
备用电源与主供电源不同时供电，即也采用开环运行方式。
4. 链式，如下图
这是一种变形的树干式，适用于从配电箱对彼此相距很近、容量很小的次要
用电设备的配电。链式线路只在线路首端设置一组总的保护，可靠性低。
综上：考虑其使用设备容量较小，且无特殊要求，权衡之下采用单回路放射
式接线。具体接线图见附录。
第五章短路电流计算
5. 1短路电流计算的内容
在无限大容量系统中或远离发电机处短路时，两相短路电流和单相短路电流
均较三相短路电流小，因此用于选择电气设备和导体的短路稳定校验的短路电
流，应采用三相短路电流。短路电流的计算主要是三相短路电流计算，短路电流
计算的方法中常用的有欧姆法和标幺值法。
进行短路电流计算，首先要绘出计算电路图，如图5.1所示。在计算电路图
上，将短路计算所需考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元器件一次编
号，然后确定短路计算点。短路计算点要选择需要进行短路校验的元器件有可能
通过的最大的电流。通过等效电路化简。最后计算短路电流和短路容量。
本设计采用标么值法计算短路电流。标么值是选定一个基准值，用此基准值
去除与其单位相同的实际值。为简单起见，标幺值版本号*全去掉。
图5.1短路计算电路图
电源侧断路器型号为SN10-35,其额定电流为630A>122. 2A,额定断流容量为
400MVA>5586. lkVA。架空线的电抗为0. 4 Q/km(查《工厂供电设计指导》表5-3)
5. 2短路电流计算
工厂总降压变35kV母线短路电流
(1) 确定标幺值基准
Sd=100MVA, Ud=Uc式中Uc是线路所在电网的短路计算电压，即高压侧
Ucl=35kv，低压侧Uc2=6kvo则基准电流按下式计算
Idl=Sd¿- ( V3XUcl) =1004- ( V3X35) =1. 65(kA)
Id2=Sd4- ( V3XUc2)=1004- ( V3X6)=9. 62(kA)
(2) 计算短路回路中各主要元件的电抗标幺值
1) .电力系统的电抗标幺值
因为变电所电源35kV母线出口断路器的容量是Soc=400MVAo
Xi =100/400=0.25
2) .架空线的电抗标幺值
架空线路与电缆线路相比有较多的优点，如成本低，投资少，安装容量维护
和检修方便，易与发现和排除故障。所以架空线路在一般工厂中应用相当广泛,
架空线路由导线，电杆，绝缘子和线路金属等主要元件组成。
xo=0. 4 Q /km
X2=0. 4X8X1004-35=0. 26
3) .电力变压器电抗标幺值
查《工厂供电设计指导》表5-5
Uk%=7. 5%
电抗标幺值 X3=l. 19 (Sd=100MVA)
所以得到短路等效电路图图5. 2
图5.2 短路等效电路图
4.计算.k-l短路时总电抗标幺值、三相短路电流、短路容量。
计算.k-1短路时总电抗标幺值
Xsk-i=Xi+X2 =0.51
三相短路电流周期分量有效值
l\_i= Idl/ X X k-i=1.6^Ü.51=3.24(kA)
其他三相短路电流
|"(3)=已=|3k.1=3,24(kA)
¡3sh=2.55/仞=7.29(kA)
l3sh=1.51 lw(3)= 4.89(kA)
三相短路容量
S3k-i=Sd/ X z k.i=196(MVA)
4.计算.k-2短路时总电抗标幺值、三相短路电流、短路容量。
计算.k-2短路时总电抗标幺值
Xxk-2=Xi+X2+X3=1.7
三相短路电流周期分量有效值
l\_2= Id]/ X 2 k_2=9.6^1.7=5.66(kA)
其他三相短路电流
I”⑶=已=|3k_2=5.66(kA)
i3sh=1.84l,,(3)= 10.41(kA)
l3sh=l.O9 I”⑶=6.17 (kA)
三相短路容量
S3k_2=Sd/ X zk一2=58.8(MVA)
做表5. 2
主变压器短路计算
k-1点
K-2点
三相短路电流周期分量有效值
(kA)
3.24
5.66
其他三
相短路
电流
l”(3)(kA)
3.24
5.66
i3sh (kA)
7.29
10.41
l3sh (kA)
4.89
6.17
三相短路容量(MVA)
196
58.8

5. 3其他短路电流的计算
根据5. 2的方法计算其他车间变电多的短路电流：由于低压设备一般不校验
动稳定度、热稳定度，所以可不计算k-2点的短路电流

表 5.3.4
四号车间变压器短路计算
k-1点
三相短路电流周期分量有效值
(kA)
9.412916
其他三
相短路
电流
1”⑶(kA)
9. 412916
i3sh (kA)
24. 00294
l3sh (kA)
14. 2135
三相短路容量(MVA)
97. 84736

表 5.3.5
五号车间变压器短路计算
k-1点
三相短路电流周期分量有效值
(kA)
9.431373
其他三
相短路
电流
l”(3)(kA)
9.431373
i3sh (kA)
24. 05
l3sh (kA)
14. 24137
三相短路容量(MVA)
98.03922
根据计算数据选择设备。

第六章高压电网一次设备选择
6. 1 35kV架空线选择
该架空线导线的选择对电网的技术、经济性的影响很大，只有综合考虑技术
经济的效益，才能选出合理的导线截面。35KV及以上的高压线路及电压在35KV
以下但距离长电流大的线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择，以使线
路的年费用支出最小。所选截面，称为“经济截面”。
本厂采用两回高压架空线路，线路全长8公里。
35kV供电线路截面选择
1. 为保证供电的可靠性，选用两条35kV供电线路 每回35kV架空线路负荷
P3o，=O.Ol*S3o+ P30=5386kW
Q3o'=O・°5* S30+ 030=1481.6kvar
S3o/=V (P3o,2+Q3o,2)=5586.lkVA
bofo'：( V3XU) =92.1A
2. 按经济电流密度选择导线的截面
由于任务书中给的最大负荷利用小时数为6000小时，查表得：架空线的经
济电流密度jec=0.9A/mm2
所以可得经济截面：
Aec= I30'/ jec=102.3 mm2
可选 LGJ-95 ,其允许载流量：Ial=315A, Ro=O. 65Q/km, X°=0. 38Q/km 取几
何间距为1500mm按长期发热条件检验：
已知：9 =30°C 温度修正系数为：kt=0. 988
lai，=0.988*315=311.22A> l30,
由上式可知所选导线符合发热条件。
6. 2 6kV电缆选择
电缆截面的选择除临时线路或年利用小时在lOOOh以下者外，均按经济电流
密度、长时允许电流、电压损失及热稳定条件进行校验。因为区域变电所35千
伏配出线路定时限过流保护装置的整定时间为2秒，工厂“总降”不应大于1.5
秒；
6. 2. 1假想时间t i ma的确定
选择真空断路器，其全分闸时间取0. 1S,工厂“总降”不应大于1.5S。所
以
t¡ma=1.5+0.1=1.6
6.2.2总降压变电所至各车间电缆的选择校验
采用YJ22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。
(1) .NO. 1变电所
按经济电流密度选择
已知计算电流l3°=340.3A ,为双回路供电，每回170A,年负荷最大利用小
时数6000小时，查表得经济电流密度：
jec=l. 54A/mm2
所以可得经济截面：
Aec= Lo' / jec=110. 4 mm2
可选120mm2 ,其允许载流量：I/205A,
按长期发热条件检验：
温度修正系数为：kt=0. 94
Ial? =0. 94*205A=192. 7A> L。'
由上式可知所选导线符合发热条件。
校验短路热稳定
按下面的公式计算满足短路热稳定的最小截面，式中的C值查表得，采用双
回路供电已取4. 8kA
Smin=r„* V tima/C=75 mm2
因此缆芯120mm2的交联电缆满足要求。型号为YJL22—10000—3X12