某机械加工车间低压配电系统及车间变电所设计论文(7)

某机械加工车间低压配电系统及车间变电所设计

计算有关的元件，并标出各元件的参数和短路点。

（2）其次，画出计算短路电流的等效电路图，每个元件用一个阻抗表示，电源用一个小圆表示，并标出短路点，同时标出元件的序号和阻抗值，一般分子标序号，分母标阻抗值。

（3）然后选取基准容量和基准电压，计算各元件的阻抗标幺值，再将等效电路化简，求出短路回路总阻抗的标幺值。

（4）最后按公式，由短路回路总阻抗标幺值计算短路电流标幺值，再计算短路各量，即短路电流、冲击短路电流和三相短路容量。

4.3.2 短路电流计算的过程

根据以上所述标幺值方法的计算步骤，对本机械加工车间进行短路电流计算的过程如下：

1. 材料分析：根据本机械加工车间原始材料中的本车间配电系统图（如图1-3）所示，同时由上一章主接线选择的分析中确定了变电所的变压器型号为S9-800/10型低损耗配电主变压器。所以可知待设计的变压器为S9-800/10。

（图1-3 配电系统图）

2．绘制计算电路（如图4-1）所示：

(图4-1 短路计算电路)

3．确定基准值 取基准容量Sd?100MVA，基准电压Ud1?1.05UN1?10.5kV，低

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压侧Ud2?1.05UN2?0.4kV，则

Id1?Sd3Ud1Sd3Ud2?100MVA3?10.5kV100MVA3?0.4kV?5.5kA

Id2???144kA

4. 计算短路电路中各元件的电抗标幺值 （1）系统S X1*?Sd100MVA??0.5 Soc200MVA （2）架空线路 由x0?0.38?/kV，而线路长0.3km,故

*X 2?(0.38?0.3)??100MVA?10.5kV?2?0.098

（3） 根据《唐志平. 供配电技术(第2版)》附录A中的表A-3可查S9-800/10电力变压器 有UZ%?4.5，故

*? X3

4.5100MVA??5.625 1000.8MVA因此绘等效电路图，如下（图4-2）所示：

（图4-2 短路计算等效电路图）

5．计算k-1点（10.5kV侧）的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量 （1）总电抗标幺值

*** X?(k?1)?X1?X2?0.5?0.098?0.598

（2）三相短路电流周期分量有效值

(3)* Ik?1?Id1/X?(k?1)?5.5kA/0.598?9.2kA

（3）其他短路电流 I? i（3）(3))?I??Ik(3?1?9.2kA

(3)sh（3）??2.55I?2.55?9.2kA?23.5kA

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I(3)sh（3）??1.51I?1.51?9.2?13.9kA

（4）三相短路容量

(3)* SkMVA/0.598?167.2MVA ?1?Sd/X?(k?1)?1006．计算k-2点（0.4kV侧）的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量 （1）总电抗标幺值

**** X?(k?1)?X1?X2?X3?0.5?0.098?5.625?6.223

（2）三相短路电流周期分量有效值

(3)* IkkA/6.223?23.2kA ?2?Id2/X?(k?1)?144 （3）其他短路电流

（3）?(3))?I??Ik(3 I?2?23.2kA

i(3)sh(3)sh（3）??1.84I?1.84?23.2?42.7kA （3）??1.09I?1.09?23.2?25.3kA

I （4）三相短路容量

(3)* SkMVA/6.223?16.1MVA ?2?Sd/X?(k?2)?100以上计算结果综合如（表4-1）所示:

（表4-1 短路计算结果） 三相短路电流/kA 短路计算点 三相短路容量/MVA (3) IshIk(3) 9.2 23.2 I\3) (3) I?(3) ishSk(3) 167.2 16.1 k－1 k－2

9.2 23.2 9.2 23.2 23.5 42.7 13.9 25.3 4.4 本章小结

本章简述了短路的原因、种类和危害，分析了无限大容量供电系统的三相短路，着重讲述了用标幺制计算短路回路元件阻抗和三相短路电流的方法。

① 短路的种类有三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路4种。除三相短路属对称短路外，其他短路均属不对称短路。一般三相短路电流最大，造成的危害也最

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严重。

② 简述了无限大容量供电系统的概念，系统的容量无限大、系统阻抗为零和系统的端电压在短路过程中维持不变。这是个假想的系统，但供配电系统短路时，可将电力系统视为无限大容量系统。即本车间的供配电系统符合无限大容量系统。

③ 本车间设计采用标幺制计算三相短路电流，避免了多级电压系统中的阻抗变换，计算简便，结果清晰。短路电流的标幺值等于短路阻抗标幺值的倒数，短路容量的标幺值等于短路电流的标幺值，且等于短路总阻抗标幺值的倒数。熟悉掌握了基准值的选取、短路元件阻抗标幺值的计算和三相短路电流的计算方法和步骤。

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5. 一次系统电气设备和导线的选择

5.1 电气设备选择的一般条件

电气设备的选择应遵循以下4个原则：

（1）按工作要求和环境条件选择电气设备的型号（如户内、户外、防腐、防暴、防尘、放火等要求，以及沿海或湿热地域的特点。）

（2）按正常工作条件选择电气设备的额定电压和额定电流

① 按工作电压选择电气设备的额定电压。电气设备的额定电压UN应不低于其所在线路的额定电压UW.N，即

UN?UW.N

实际通过它的最大负荷电流Imax(或计算电流Ic)，即

（5-1）

② 按最大负荷电流选择电气设备的额定电流。电气设备的额定电流I N应不小于

IN?Ima x 或 IN?Ic （5-2）

(3)(3)?ish 或 Imax?Ish （5-3）

（3）按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定 ① 动稳定校验： imax（式中,imax为电气设备的极限通过电流峰值；Imax为电气设备的极限通过电流有效值。） ② 热稳定校验：Itt2(3)2?I?tima （5-4）

（式中，It 为电气设备的t秒热稳定电流；t为热稳定时间。）

（4）开关电器断流能力校验 Soc(3)?SK.max 或 Ioc?IK （5-5） .max式中，Ioc ,Soc为开关电器的最大开断电流和开断容量。

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