電氣自動化技術(shù)畢業(yè)論文35kv變電站及低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　黑龍江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題目 35KV變電站及低壓配</p><p><b>　　電系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　專業(yè)班級 電氣自動化技術(shù) </p><p>　　

2、姓 名 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　2011年 06月 07日</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告</p><p><b>　　中期進(jìn)展情況檢查表</b></p><p>　　年

3、 月 日</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)結(jié)題驗(yàn)收</p><p><b>　　一、完成日期</b></p><p><b>　　二、完成質(zhì)量</b></p><p><b>　　三、存在問題</b></p><p><b>　　四、

4、結(jié)論</b></p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p>　　一、原始資

5、料及任務(wù)書2</p><p>　　（一）設(shè)計(jì)原始資料2</p><p>　　二、負(fù)荷的計(jì)算及無功功率的補(bǔ)償3</p><p>　?。ㄒ唬┯?jì)算負(fù)荷的定義、意義及目的3</p><p>　?。ǘ┯秒娫O(shè)備的計(jì)算負(fù)荷3</p><p>　?。ㄈ┳兯蛪耗妇€上的負(fù)荷計(jì)算6</p><p>

6、　?。ㄋ模o功功率的補(bǔ)償計(jì)算7</p><p>　?。ㄎ澹┳冸娝凶儔浩髋_數(shù)與容量的選擇7</p><p>　　三、全廠供電系統(tǒng)草圖9</p><p>　?。ㄒ唬╇姎庵鹘泳€概述9</p><p>　?。ǘ┳冸娝须姎庵鹘泳€的作用9</p><p>　?。ㄈ┤珡S供電系統(tǒng)草圖9</p><

7、;p>　　四、短路電流計(jì)算11</p><p>　　（一）短路的基本概念11</p><p>　?。ǘ┒搪冯娏饔?jì)算得目的與基本假設(shè)12</p><p>　?。ㄈo限大容量電源系統(tǒng)的三相短路過程分析12</p><p>　?。ㄋ模o限大容量電源系統(tǒng)的三相短路電流計(jì)算15</p><p>　　五、35K

8、V、6KV供電線路的選擇22</p><p>　?。ㄒ唬?dǎo)線和電纜截面的選擇方法22</p><p>　?。ǘ?5KV架空線的選擇22</p><p>　　六、室內(nèi)供電及照明線路的選擇25</p><p>　?。ㄒ唬╇妷旱倪x擇25</p><p>　　（二）照度計(jì)算25</p><p&

9、gt;　?。ㄈ┕怆娫搭愋偷倪x擇27</p><p>　?。ㄋ模艟叩牟贾?8</p><p>　?。ㄎ澹┴?fù)荷計(jì)算29</p><p>　　（六）電氣設(shè)備與管線的選擇29</p><p>　　（七）電氣照明相關(guān)圖紙31</p><p><b>　　致謝34</b></p>

10、<p><b>　　參考文獻(xiàn)35</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文對某重型機(jī)器廠供電系統(tǒng)的供配電情況進(jìn)行相關(guān)的研究和設(shè)計(jì)，其負(fù)荷中既有一級負(fù)荷，也存在二、三級負(fù)荷，針對不同的負(fù)荷，供電系統(tǒng)需要有不同的供電方式，設(shè)計(jì)按要求對其全場負(fù)荷進(jìn)行了計(jì)算并合理的選擇了主變壓器，采用了單母線、橋式接線等多

11、種主接線方式，綜合各方面的要求，按照電氣設(shè)備的一般選擇原則和主要電氣設(shè)備的具體選擇和校驗(yàn)方法，對電氣設(shè)備以及導(dǎo)線、電纜的選擇進(jìn)行了深層次的討論，較好的完成了預(yù)定的任務(wù)。</p><p>　　工廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個車間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國家供電情況.解決對各部門的安全可靠，經(jīng)濟(jì)技術(shù)的分配電能問題。其基本內(nèi)容有以下幾方面：進(jìn)線電壓的選擇, 變配電所位置的電氣

12、設(shè)計(jì), 短路電流的計(jì)算及保護(hù), 電氣設(shè)備的選擇,車間變電所位置和變壓器數(shù)量、容量的選擇, 車間照明設(shè)計(jì)等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：供電系統(tǒng) 變壓器 負(fù)荷 照明設(shè)計(jì) </p><p>　　一、原始資料及任務(wù)書</p><p><b>　　（一）設(shè)計(jì)原始資料</b></p><p>　　該廠為大型國有企業(yè)，下屬九

13、個車間、兩個站，各車間、站用電設(shè)備安裝容量見表1-1，其中水壓機(jī)、鑄鋼車間、煤氣、氧氣站為一級負(fù)荷，其他為二、三級負(fù)荷。供電電源取自12KM 處一110/35KV變電所 35KV 的兩段母線，母線最大運(yùn)行方式、最小運(yùn)行方式短路容量分別為Skmax=215MVA 和Skmin=150MVA，35KV 架空進(jìn)線繼電保護(hù)時間為1.5S，35KV電氣設(shè)備及主變壓器采用戶外布置，6KV為成套高壓開關(guān)柜采用戶內(nèi)布置，廠變電所35KV采用內(nèi)橋接線，6

14、KV采用單母線分段接線，一級負(fù)荷分別從6KV兩段母線配出兩回線路，其余為單回路供電。該地區(qū)年最高氣溫38℃。</p><p>　　表1-1 全廠各車間負(fù)荷情況匯總表</p><p><b>　　2.設(shè)計(jì)任務(wù)： </b></p><p>　　(1)負(fù)荷的計(jì)算及無功功率的補(bǔ)償；</p><p>　　(2)變電所主變壓器臺數(shù)和

15、容量、型式的確定；</p><p>　　(3)變電所主接線方案的選擇、進(jìn)出線的選擇；</p><p>　　(4)短路計(jì)算和開關(guān)設(shè)備的選擇；</p><p>　　(5)車間配電線路布線方案的確定；</p><p>　　(6)線路導(dǎo)線及其配電設(shè)備和保護(hù)設(shè)備的選擇及工廠電氣照明。</p><p><b>　　3.設(shè)

16、計(jì)要求</b></p><p>　　按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50053-94 《10kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50054-95 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行工廠的供電設(shè)計(jì)要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負(fù)荷的實(shí)際情況，按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，確定供電設(shè)備的型式，選擇主接線方案及高低壓設(shè)備和進(jìn)出線。 </p><p>

17、;　　二、負(fù)荷的計(jì)算及無功功率的補(bǔ)償</p><p>　?。ㄒ唬┯?jì)算負(fù)荷的定義、意義及目的</p><p>　　計(jì)算負(fù)荷是按發(fā)熱條件選擇電氣設(shè)備的一個假定負(fù)荷，其物理含義是計(jì)算負(fù)荷所產(chǎn)生的恒定溫升等于實(shí)際變化負(fù)荷長生的最高溫升。</p><p>　　供配電系統(tǒng)要在正常條件下可靠地運(yùn)行，則其中每個元件都必須選擇得當(dāng)，除了應(yīng)該滿足工作電壓和頻率的要求外，最重要的就是要滿

18、足負(fù)荷電流的要求。因此，有必要對供電系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。 </p><p>　　計(jì)算負(fù)荷是進(jìn)行供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電保護(hù)的重要數(shù)據(jù)。計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算是否準(zhǔn)確合理，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)、合理。如果計(jì)算負(fù)荷偏大，則使電器和導(dǎo)線截面選擇偏大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)；如果計(jì)算負(fù)荷偏小，則使電器和導(dǎo)線處于過負(fù)荷下運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)

19、生過熱，導(dǎo)致絕緣過早老化，甚至燒毀，以致發(fā)生事故，同樣給國家造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，計(jì)算負(fù)荷意義重大，是供電設(shè)計(jì)的前提，也是實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要手段。</p><p>　?。ǘ┯秒娫O(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 </p><p>　　負(fù)荷計(jì)算的常用方法有需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法、和利用系數(shù)法。需要系數(shù)法因?yàn)楸容^簡便因而廣泛使用，用電設(shè)備少而功率相差大時，計(jì)算結(jié)果一般偏小，故不能適用于低壓配電線路的計(jì)

20、算，而適用于計(jì)算變、配電所的負(fù)荷。二項(xiàng)式法也比較簡便，它考慮了數(shù)臺大功率設(shè)備工作時對負(fù)荷影響的附加功率，但一般計(jì)算結(jié)果偏大，適用于低壓配電支干線的計(jì)算。 </p><p>　　在本次供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)中，我們已知工廠所用的額定電壓值 錯誤!未找到引用源。以及各車間、場站的安裝容量 錯誤!未找到引用源。和需要系數(shù) 錯誤!未找到引用源。和 錯誤!未找到引用源。。利用需要系數(shù)法便可方便準(zhǔn)確的計(jì)算出各個負(fù)荷的計(jì)算容量和計(jì)算

21、電流等數(shù)值。 </p><p>　　需要系數(shù)法用到的公式有： </p><p><b>　　(式2-1)</b></p><p><b>　　(式2-2)</b></p><p><b>　　(式2-3)</b></p><p><b>　　(

22、式2-4)</b></p><p><b>　　(式2-5)</b></p><p>　　式中 錯誤!未找到引用源。表示用電設(shè)備組的有功計(jì)算負(fù)荷 </p><p>　　錯誤!未找到引用源。表示用電設(shè)備組的無功計(jì)算負(fù)荷 </p><p>　　錯誤!未找到引用源。表示用電設(shè)備組的視在計(jì)算負(fù)荷 </p>

23、<p>　　錯誤!未找到引用源。表示計(jì)算電流， 錯誤!未找到引用源。表示用電設(shè)備組的需要系數(shù)</p><p>　　錯誤!未找到引用源。表示用電設(shè)備組的額定容量之和 </p><p>　　φ是用電設(shè)備組的功率因數(shù)角 </p><p>　　錯誤!未找到引用源。表示設(shè)備組的額定功率。 </p><p><b>　　下面開始計(jì)

24、算： </b></p><p><b>　　金工車間： </b></p><p><b>　　鑄鋼車間： </b></p><p><b>　　鑄鐵車間： </b></p><p><b>　　水壓機(jī)車間：</b></p><

25、;p>　　按同樣的方法，我們對其余車間（包括冷卻車間、附件車間、熱處理車間、鑄件清理車間、機(jī)修車間、煤氣站、氧氣站）進(jìn)行相關(guān)計(jì)算，并將所有計(jì)算出的數(shù)據(jù)，總結(jié)填入表2-1中。 </p><p><b>　　表2-1 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)</b></p><p>　?。ㄈ┳兯蛪耗妇€上的負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　計(jì)算變電所低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷，亦采

26、用同樣的方法，即將車間各用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷相加后，乘以最大負(fù)荷同時系數(shù)，使得車間變電所低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷，其計(jì)算公式如下： </p><p><b>　　總有功計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p><b>　　(式2-6)</b></p><p><b>　　總無功計(jì)算負(fù)荷：</b></p>

27、;<p><b>　　(式2-7)</b></p><p><b>　　總視在功率：</b></p><p><b>　　(式2-8)</b></p><p>　　式中， 錯誤!未找到引用源。， 錯誤!未找到引用源。， 錯誤!未找到引用源。分別為車間變電所低壓母線上的有、無功及視在計(jì)算

28、負(fù)荷； 錯誤!未找到引用源。 錯誤!未找到引用源。, 錯誤!未找到引用源。表示各用電設(shè)備組的有功、無功計(jì)算負(fù)荷的總和； </p><p>　　表示最大負(fù)荷時的同時系數(shù)?？紤]各用電設(shè)備組最大計(jì)算負(fù)荷不會同時出現(xiàn)而引入的系數(shù)。 </p><p>　　表2-1中我們已經(jīng)求出各個車間的有功、無功和視在計(jì)算負(fù)荷，根據(jù)所給的條件查表得K∑ = 0.9 ，下面我們進(jìn)行計(jì)算： </p>

29、<p>　　總功率因數(shù) 錯誤!未找到引用源。</p><p>　?。ㄋ模o功功率的補(bǔ)償計(jì)算</p><p>　　工廠電力供應(yīng)在設(shè)計(jì)階段要根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算的功率因數(shù)和供電局指定的功率因數(shù)提出為提高功率因數(shù)所用的補(bǔ)償裝置類型和容量。100kV·A 及以上高壓供電的用戶，功率因數(shù)為0.90 以上，凡功率因數(shù)未達(dá)到上述規(guī)定的，應(yīng)增添無功補(bǔ)償裝置，通常采用并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償。并聯(lián)電容

30、器補(bǔ)償即用靜電電容器作無功補(bǔ)償以提高功率因數(shù)，電力電容器的補(bǔ)償容量Qc = αPca(tanφ1 -tanφ2)式中，Pca表示最大有功計(jì)算負(fù)荷 tanφ1表示補(bǔ)償前的平均功率因數(shù)角的正切值。</p><p>　　即 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　針對任務(wù)要求，我們令補(bǔ)償后的cosφ2 = 0.95 </p><p>　　即

31、 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　由并聯(lián)電容器容量，我們選取電容型號為：BWF6.3-100-1W，其額定容量為100kvar，按要求我們需選取24 臺該型號的并聯(lián)電容器，每相裝 8 臺，此時的實(shí)際補(bǔ)償容量為24×100=2400kvar 補(bǔ)償后的實(shí)際平均功率因數(shù) </p><p>　　（五）變電所中變壓器臺數(shù)與容量的選擇</p><p>

32、　　1.主變壓器臺數(shù)時應(yīng)考慮下列原則。 </p><p>　　(1)應(yīng)滿足用電負(fù)荷對供電可靠性的要求。對供有大量一、二級負(fù)荷的變電所，應(yīng)采用兩臺變壓器，以便當(dāng)一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負(fù)荷繼續(xù)供電。對只有二級而無一級負(fù)荷的變電所，也可以只采用一臺變壓器，但必須在低壓側(cè)敷設(shè)與其他變電所相連的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源，或另有自備電源。 </p><p>　　(2)對季節(jié)性負(fù)

33、荷或晝夜負(fù)荷變動較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，也可考慮采用兩臺變壓器。 </p><p>　　(3)除上述兩種情況外，一般車間變電所宜采用一臺變壓器。但是負(fù)荷集中且容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級負(fù)荷，也可以采用兩臺或多臺變壓器。 </p><p>　　(4)在確定變電所主變壓器臺數(shù)時，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余地。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，水壓

34、機(jī)、鑄鋼車間、煤氣、氧氣站四個車間為一級負(fù)荷，其他為二三級負(fù)荷，應(yīng)采用兩臺變壓器使變壓器能對負(fù)荷持續(xù)不間斷供電。</p><p>　　2.所主電壓器容量的選擇</p><p>　　每臺變壓器的容量SN.T應(yīng)同時滿足以下兩個條件： </p><p>　　(1)任一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時，宜滿足總計(jì)算負(fù)荷S30的70%的需要。 </p><p>　　

35、(2)任一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時，應(yīng)滿足全部一、二級負(fù)荷的需要。由2.4.3節(jié)計(jì)算的結(jié)果，總視在計(jì)算負(fù)荷為9560.79KVA，根據(jù)所給參數(shù)，查閱相關(guān)資料，選定的變壓器型號為：S9-12500/35（2 臺），其性能參數(shù)見表2-2</p><p>　　表2-2 S9-12500/35電力變壓器性能參數(shù)</p><p>　　三、全廠供電系統(tǒng)草圖</p><p>　　（一）

36、電氣主接線概述 </p><p>　　電氣主接線是指變電所中的一次設(shè)備按照設(shè)計(jì)要求連接起來，表示接受和分配電能的電路，也稱為主電路。電氣主接線中的設(shè)備用標(biāo)準(zhǔn)的圖形符號和文字符號表示的電路圖稱為電氣主接線圖。因?yàn)槿嘟涣麟姎庠O(shè)備的每相結(jié)構(gòu)一般是相同的，所以電氣主接線圖一般繪成單線圖，只是在局部需要表明三相電路不對稱連接時，才將局部繪制成三線圖；電氣主接線對變電所以及電力系統(tǒng)的安全、可靠和經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行起著重要作用。因此

37、，對變配電所主接線有著安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)的基本要求。</p><p>　　（二）變電所中電氣主接線的作用</p><p>　　1.電氣主接線是電氣運(yùn)行人員進(jìn)行各種操作和事故處理的重要依據(jù)，因此電氣運(yùn)行人員必須熟悉變電所中電氣主接線，了解電路中各種設(shè)備的用途、性能及維護(hù)檢查項(xiàng)目和運(yùn)行操作步驟等。 </p><p>　　2.電氣主接線表明了變壓器、斷路器和線路等電氣

38、設(shè)備的數(shù)量、規(guī)格、連接方式及可能的運(yùn)行方式。電氣主接線直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動裝置的確定。是變電所電器部分投資大小的決定性因素。 </p><p>　　3.由于電能生產(chǎn)的特點(diǎn)是：發(fā)電、變電、輸電和用電是在同一時刻完成的，所以主接線的好壞直接關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，也直接影響到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活。 所以電氣主接線擬訂是一個綜合性問題，必須在國家有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政

39、策的前提下，力爭使其技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠。</p><p>　?。ㄈ┤珡S供電系統(tǒng)草圖 </p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，變電所裝有兩臺主變壓器，且一次側(cè)采用內(nèi)橋接線，二次側(cè)采用單母線分段接線，其主接線圖如圖3-1所示。 工廠中水壓機(jī)、鑄鋼車間、煤氣、氧氣站為一級負(fù)荷，其余為二三級負(fù)荷。一級負(fù)荷由于其涉及到人身安全和重要經(jīng)濟(jì)部門，所以對一級負(fù)荷的供電必須采用雙回路，此處先從單

40、母分段的 6kV 線路的兩段母線分別向負(fù)荷供電，以保證一類負(fù)荷不會斷電。二、三級負(fù)荷不需要不間斷供電，因此，只需從6kV 母線的一段上引出進(jìn)線即可，但需將各個負(fù)荷較為均勻的分配在兩段母線上。</p><p>　　圖3-1采用內(nèi)橋式接線的總降壓變電所主接線圖</p><p>　　設(shè)計(jì)采用內(nèi)橋式結(jié)線的總降變電所主接線，這種主接線，其一次側(cè)的高壓斷路器QF3跨接在兩路電源進(jìn)線之間，猶如一架橋梁，

41、而且處在線路斷路器 QF1 和 QF2的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，因此稱為內(nèi)橋式接線。這種主接線的運(yùn)行靈活性較好，供電可靠性較高，適用一、二級負(fù)荷的工廠。</p><p>　　如果某路電源例如 WL1線路停電檢修或發(fā)生故障時，則斷開QF1，投入 QF3(其兩側(cè) QS先合)，即可由WL2 恢復(fù)對變壓器T1的供電。這種內(nèi)橋式接線多用于電源線路較長因而發(fā)生故障和停電檢修的機(jī)會較多、變壓器不需經(jīng)常切換的總降壓變電所。</p

42、><p><b>　　四、短路電流計(jì)算</b></p><p>　?。ㄒ唬┒搪返幕靖拍?lt;/p><p><b>　　1.短路電流的原因</b></p><p>　　用戶供配電系統(tǒng)要求安全、可靠、不間斷地供電，以保證生產(chǎn)和生活的需要。但是由于各種原因，系統(tǒng)難免出現(xiàn)故障，其中最嚴(yán)重的故障就是短路。所謂短路

43、，是指供配電系統(tǒng)正常運(yùn)行之外的相與相或相與地之間的“短接”。短路發(fā)生的原因是多種多樣的，主要有： </p><p>　　(1)電氣設(shè)備存在隱患，如設(shè)備的絕緣材料自然老化、絕緣材料機(jī)械損傷、設(shè)備缺陷未被發(fā)現(xiàn)和消除、設(shè)計(jì)安裝有誤等。 </p><p>　　(2)運(yùn)行、維護(hù)不當(dāng)，如不遵守操作規(guī)程而發(fā)生誤操作，技術(shù)水平低，管理不善等。 </p><p>　　(3)自然災(zāi)害，

44、如雷電過電壓擊穿設(shè)備絕緣，特大的洪水、大風(fēng)、冰雪、地震等引起的線路倒桿、斷線，鳥、老鼠及蛇等小動物跨越裸露的導(dǎo)體等。</p><p><b>　　2.短路的種類</b></p><p>　　圖4-1三相供電系統(tǒng)短路種類</p><p>　　在三相供電系統(tǒng)中，短路的種類主要有 4種： </p><p>　　(1)三相短路，

45、是指供電系統(tǒng)中三相導(dǎo)線間發(fā)生對稱性的短路，用k(3)表示，如圖4-1 (a)所示。 </p><p>　　(2)兩相短路，是指三相供電系統(tǒng)中任意兩相間發(fā)生的短路，用k(2)表示，如圖4-1 (b)所示。 </p><p>　　(3)單相短路，是指供電系統(tǒng)中任一相經(jīng)大地與電源中性點(diǎn)發(fā)生短路，用k(1)表示，如圖4-1 (c)、圖4-1 (d)所示。 </p><p>

46、　　(4)兩相接地短路，兩相接地短路是指中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)中兩不同相的單相接地所形成的相間短路，用k(1.1)表示。如圖4-1 (e)所示；也指兩相短路又接地的情況，如圖4-1 (f)所示。 </p><p>　　上述的三相短路，屬對稱性短路；其他形式的短路，都屬不對稱短路。電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小。從短路電流大小來看，一般三相短路的短路電流值最大，造成的危害也最嚴(yán)重；

47、而兩相短路的短路電流值最小。為了使電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠地工作，因此作為選擇校驗(yàn)電氣設(shè)備用的短路電流采用系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下的三相短路電流。而在繼電保護(hù)(如過電流保護(hù))的靈敏度計(jì)算中，則采用系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的兩相短路電流。</p><p>　?。ǘ┒搪冯娏饔?jì)算得目的與基本假設(shè) </p><p>　　1.短路電流計(jì)算的目的 </p><p>

48、;　　為確保電氣設(shè)備在短路情況下不致?lián)p壞，減輕短路危害和防止故障擴(kuò)大，必須事先對短路電流進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算短路電流的目的是： </p><p>　　(1)選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備。 </p><p>　　(2)進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的選型與整定計(jì)算。 </p><p>　　(3)分析電力系統(tǒng)的故障及穩(wěn)定性能，選擇限制短路電流的措施。 </p><p>　　(

49、4)確定電力線路對通信線路的影響等。 </p><p>　　2.短路電流計(jì)算的基本假設(shè) </p><p>　　選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備時，一般只需近似計(jì)算在系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下可能通過設(shè)備的最大三相短路電流值。設(shè)計(jì)繼電保護(hù)和分析電力系統(tǒng)故障時，應(yīng)計(jì)算各種短路情況下的短路電流和各母線接點(diǎn)的電壓。要準(zhǔn)確計(jì)算短路電流是相當(dāng)復(fù)雜的，在工程上多采用近似計(jì)算法。這種方法建立在一系列假設(shè)的基礎(chǔ)上，計(jì)算結(jié)果稍偏大

50、?；炯僭O(shè)有： </p><p>　　(1)忽略磁路的飽和與磁滯現(xiàn)象，認(rèn)為系統(tǒng)中各元件參數(shù)恒定。 </p><p>　　(2)忽略各元件的電阻。高壓電網(wǎng)中各種電氣元件的電阻一般都比電抗小得多，各阻抗元件均可用一等值電抗表示。但短路回路的總電阻大于總電抗的1/3 時，應(yīng)計(jì)入電氣元件的電阻。此外，在計(jì)算暫態(tài)過程的時間常數(shù)時，各元件的電阻不能忽略。 </p><p>　　

51、(3)忽略短路點(diǎn)的過渡電阻。過渡電阻是指相與相或者相與地之間短接所經(jīng)過的電阻。一般情況下，都以金屬性短路對待，只是在某些繼電保護(hù)的計(jì)算中才考慮過渡電阻。 </p><p>　　(4)除不對稱故障處出現(xiàn)局部不對稱外，實(shí)際的電力系統(tǒng)通常都可以看做三相對稱的。</p><p>　?。ㄈo限大容量電源系統(tǒng)的三相短路過程分析 </p><p>　　1.無限大容量電源系統(tǒng) &

52、lt;/p><p>　　電力系統(tǒng)的容量即為其各發(fā)電廠運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)的容量之和。實(shí)際電力系統(tǒng)的容量和阻抗都有一定的數(shù)值。系統(tǒng)容量越大，則系統(tǒng)內(nèi)阻抗就越小。 無限大容量電源系統(tǒng)，指其容量相對于用戶供電系統(tǒng)容量大得多的電力系統(tǒng)，當(dāng)用戶供配電系統(tǒng)的負(fù)荷變動甚至發(fā)生短路時，電力系統(tǒng)變電所中母線上的電壓能基本維持不變。如果電力系統(tǒng)的電源總阻抗不超過短路回路總阻抗的5%~10%，或電力系統(tǒng)的容量超過用戶供電系統(tǒng)容量 50倍時，可將電力

53、系統(tǒng)看作無限大容量電源系統(tǒng)。 </p><p>　　對一般用戶供配電系統(tǒng)來說，由于用戶供配電系統(tǒng)的容量遠(yuǎn)比電力系統(tǒng)的總?cè)萘啃?，而阻抗又較電力系統(tǒng)大得多。因此，用戶供配電系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生短路時，電力系統(tǒng)變電所饋電母線上的電壓幾乎維持不變，也就是說可將電力系統(tǒng)看作無限大容量電源系統(tǒng)。在等值電路圖中表示為S＝∞和X＝0。 </p><p>　　按無限大容量電源系統(tǒng)計(jì)算所得的短路電流是裝置通過的最大短路

54、電流。因此，在估算裝置的最大短路電流時，就可以認(rèn)為短路回路所接電源是無限大容量電源系統(tǒng)。</p><p>　　2.三相短路過渡過程分析 </p><p>　　電力系統(tǒng)的短路故障往往是突然發(fā)生的。短路發(fā)生后，電系統(tǒng)就由工作狀態(tài)經(jīng)過一個暫態(tài)過程(或稱短路瞬變過程)，然后進(jìn)入短路后的穩(wěn)定狀態(tài)。電流也將由原來正常的負(fù)荷電流突然增大，再經(jīng)過暫態(tài)過程達(dá)到短路后的穩(wěn)態(tài)值。由于暫態(tài)過程中的短路電流比起穩(wěn)態(tài)

55、值要大得多，所以暫態(tài)過程雖然時間很短，但它對電氣設(shè)備的危害遠(yuǎn)比穩(wěn)態(tài)短路電流的危害要嚴(yán)重得多。因此，有必要對三相短路的暫態(tài)過程加以分析。 </p><p>　　圖4-3(a)是一個電源為無限大容量的用戶供電系統(tǒng)發(fā)生三相短路時的電路圖。假設(shè)電源和負(fù)荷都是三相對稱，則可取一相來分析，電路如圖4-3 (b)所示。</p><p>　　圖4-2 三相短路電路圖及其等效電路</p>&l

56、t;p>　　設(shè)電源相電壓uφ = Uφm sinωt正常負(fù)荷電流為i = Im sin(ωt-φ) 現(xiàn)t=0時短路(等效為開關(guān)閉合)，則圖 (b)所示等效電路的電壓方程為 </p><p><b>　　(式4-1)</b></p><p>　　式中 錯誤!未找到引用源。表示每相短路電流瞬時值： </p><p>　　錯誤!未找到引

57、用源。、 錯誤!未找到引用源。表示短路回路的總電阻和總電感。</p><p>　　這個微分方程的解為 </p><p><b>　　(式4-2)</b></p><p>　　式中 Ikm 表示短路電流周期分量的幅值 </p><p>　　φk表示短路電流與電壓之間的相角， </p><p&g

58、t;　　τ表示短路回路的時間常數(shù)，C是積分常數(shù)，其值由初始條件決定。 </p><p>　　當(dāng)t＝0 發(fā)生三相短路瞬間，由于短路回路存在著電感，因此電流不能突變，即i0 = ik0，故由正常負(fù)荷電流為i = Im sin(ωt-φ)與式(4-2)中ik相等并代入t＝0，可求得積分常數(shù)為 C = Ikm sinφk -Im sinφ</p><p>　　將上式代入式(4-2)即得短路電流為

59、</p><p><b>　　(式4-3)</b></p><p>　　在式(4-3)中，令 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　ip為短路電流周期分量；inp為短路電流非周期分量。</p><p>　　由式(4-3)可以看出：當(dāng)t→∞時(實(shí)際上經(jīng)過10個周期左右時間)， inp→0，這時</p>&

60、lt;p><b>　　(式4-4)</b></p><p>　　式中I∞表示短路穩(wěn)態(tài)電流。</p><p>　　圖給出無限大容量供電系統(tǒng)發(fā)生三相短路時前后電流、電壓的變</p><p><b>　　化曲線。</b></p><p>　　圖4-2無限大容量系統(tǒng)發(fā)生三相短路時前后電壓、電流的變化曲

61、線</p><p>　　從圖可以看出，短路電流在到達(dá)穩(wěn)態(tài)值之前，要經(jīng)過一個暫態(tài)過程，這一暫態(tài)過程是短路非周期分量電流存在的那段時間。從物理概念上講，短路電流周期分量是因短路后電路阻抗突然減小很多，而按歐姆定律應(yīng)突然增大很多倍的電流；短路電流非周期分量則是因短路電路含有感抗，電路電流不可能突變，而按楞次定律感應(yīng)的用以維持短路初瞬間( t＝0 時電流不致突變的一個反向衰減性電流。此電流衰減完畢后，短路電流達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)

62、。</p><p>　　3.三相短路的有關(guān)物理量</p><p>　　(1)短路電流次暫態(tài)值 </p><p>　　短路電流次暫態(tài)值是指短路以后幅值最大的一個周期（即第一個周期）的短路電流周期分量的有效值。在無限大容量系統(tǒng)中，短路電流周期分量幅值保持不變，則有</p><p><b>　　(式4-5)</b></p

63、><p>　　(2)短路電流穩(wěn)態(tài)值I∞ </p><p>　　短路電流穩(wěn)態(tài)值是指短路進(jìn)入穩(wěn)態(tài)之后短路電流的有效值。 無窮大容量電源系統(tǒng)發(fā)生三相短路時，短路電流周期分量的幅值恒定不變，則 </p><p><b>　　(式4-6)</b></p><p>　　(3)短路電流沖擊值ish </p><p>

64、;　　短路電流沖擊值即在發(fā)生最大短路電流的條件下，短路發(fā)生后約半個周期出現(xiàn)短路電流最大可能的瞬時值。當(dāng)t=0.01s時，有</p><p><b>　　(式4-7)</b></p><p>　　式中， 錯誤!未找到引用源。稱為沖擊系數(shù)，是一個大于1小于2的系數(shù)，一般在高壓供電系統(tǒng)中通常取Ta = 0.05s，故Ksh = 1.8，則ish = 2.55I ＂。低壓供電

65、系統(tǒng)中發(fā)生短路，常取Ksh = 1.3，則ish = 1.84I ＂。 </p><p>　　(4)短路沖擊電流有效值Ish </p><p>　　短路沖擊電流有效值指的是短路后第一個周期內(nèi)短路全電流的有效值。為了簡化計(jì)算，可假定非周期分量在短路后第一個周期內(nèi)恒定不變，取該中心時刻t=0.01s的電流值計(jì)算。對于周期分量，無論是否為無窮大容量電源系統(tǒng)，在短路后第一個周期內(nèi)都可認(rèn)為是幅值的正

66、弦量。所以 </p><p>　　在高壓供電系統(tǒng)中取Ksh = 1.8，則Ish = 1.51I＂ ；在低壓供電系統(tǒng)中取　Ksh = 1.3，則Ish = 1.09I＂</p><p>　　(5)短路功率Sk </p><p>　　短路功率又稱短路容量，它等于短路電流有效值同短路處的正常工作電壓（一般用平均額定電壓）的乘積。在短路的實(shí)用計(jì)算中，常只用次暫態(tài)短路電流來

67、計(jì)算短路功率，稱為次暫態(tài)功率S＂，即</p><p>　　（四）無限大容量電源系統(tǒng)的三相短路電流計(jì)算</p><p>　　短路電流的計(jì)算方法有歐姆法、標(biāo)幺制法和短路容量法。這里介紹一般常用的歐姆法和標(biāo)幺制法。歐姆法屬最基本的短路電流計(jì)算法，但標(biāo)幺制法在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用廣泛。這次設(shè)計(jì)中關(guān)于短路電流的計(jì)算我們采用了標(biāo)幺值法。</p><p><b>　　1.標(biāo)幺

68、值的概念</b></p><p>　　在電路計(jì)算中，一般比較熟悉的是有名單位。在電力系統(tǒng)計(jì)算短路電流時，如計(jì)算低壓系統(tǒng)的短路電流，常采用有名單位制；但計(jì)算高壓系統(tǒng)的短路電流，由于有多個電壓等級，存在著阻抗換算問題，為使計(jì)算簡化，常采用標(biāo)幺制。 </p><p>　　標(biāo)幺制中各元件的物理量不用有名單位值，而用相對值來表示。相對值( 錯誤!未找到引用源。 )就是實(shí)際有名值(A)與選

69、定的基準(zhǔn)值 錯誤!未找到引用源。 = AA ( 錯誤!未找到引用源。)間的比值，即</p><p><b>　　(式4-5)</b></p><p>　　從上式可以看出，標(biāo)幺值是沒有單位的。另外，采用標(biāo)幺值法計(jì)算時必須先選定基準(zhǔn)值。 </p><p>　　按標(biāo)幺值法進(jìn)行短路計(jì)算時，一般先選定基準(zhǔn)容量Sd和基準(zhǔn)電壓U。確定了基準(zhǔn)容量Sd和基準(zhǔn)電壓

70、Ud以后，根據(jù)三相交流電路的基本關(guān)系。 </p><p>　　基準(zhǔn)電流 錯誤!未找到引用源。(式4-6)</p><p>　　基準(zhǔn)電抗 錯誤!未找到引用源。(式4-7)</p><p>　　據(jù)此，可以直接寫出以下標(biāo)幺值表示式 </p><p>　　容量標(biāo)幺值

71、 錯誤!未找到引用源。(式4-8)</p><p>　　電壓標(biāo)幺值 錯誤!未找到引用源。(式4-9)</p><p>　　電流標(biāo)幺值 錯誤!未找到引用源。 (式4-10)</p><p>　　電抗標(biāo)幺值 錯誤!未找到引用源。

72、(式4-11)</p><p>　　工程設(shè)計(jì)中，為計(jì)算方便起見通常取基準(zhǔn)容量Sd = 100MV*A，基準(zhǔn)電壓Ud通常就取元件所在處的短路計(jì)算電壓，即取Ud = Uc。 </p><p>　　2.標(biāo)幺值法計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)</p><p>　　(1)在三相電路中，標(biāo)幺值相量等于線量。 </p><p>　　(2)三相功率和單相功率的標(biāo)

73、幺值相同。 </p><p>　　(3)當(dāng)電網(wǎng)的電源電壓為額定值時(U* = 1)，功率標(biāo)幺值與電流標(biāo)幺值相等，且等于電抗標(biāo)幺值的倒數(shù)，即 </p><p><b>　　(式4-12)</b></p><p>　　(4)兩個標(biāo)幺值相加或相乘，仍得同一基準(zhǔn)下的標(biāo)幺值。 </p><p>　　由于以上優(yōu)點(diǎn)，用標(biāo)幺值法計(jì)算短路

74、電流可使計(jì)算簡便，且結(jié)果明顯，便于迅速及時地判斷計(jì)算結(jié)果的正確性。</p><p>　?。ㄎ澹┯脴?biāo)幺值法進(jìn)行相關(guān)計(jì)算</p><p><b>　　1.最大運(yùn)行方式</b></p><p>　　系統(tǒng)以最大運(yùn)行方式工作時，進(jìn)線回路為兩條，兩臺變壓器同時工作，并且分段斷路器和隔離開關(guān)均閉合，一級負(fù)荷采用雙回路供電，如圖4-3所示：</p>

75、<p>　　圖4-3最大運(yùn)行方式計(jì)算電路圖</p><p>　　設(shè)Sd = 100MV*A,Ud = Uav,各元件的標(biāo)幺值如下：</p><p>　　電源： 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　線路L1、L2： 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　式中：X0表示線路單位長度電抗，取0.4Ω/km。</p>

76、;<p>　　變壓器T1、T2： 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　線路L3： 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　式中：X0表示線路單位長度電抗，取0.08Ω/km。</p><p>　　線路L4： 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　線路L5： 錯誤!未找到引用源。</p><p>

77、;　　線路L6、L7： 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　線路L8、L9： 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　線路L10、L11： 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　線路L12、L13： 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　線路L14： 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　線路L15

78、： 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　線路L16： 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　線路L17： 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　(1)當(dāng)k1發(fā)生短路時</p><p>　　(2)當(dāng)k2發(fā)生短路時</p><p>　　(3)當(dāng)k3發(fā)生短路時</p><p>　　(4)

79、當(dāng)k6發(fā)生短路時</p><p>　　同樣的方法，我們可以得到發(fā)生其他短路的IK(3)、Sk、ish，求出來，填入表4-1中</p><p>　　表4-1 最大運(yùn)行方式下的短路電流</p><p><b>　　2.最小運(yùn)行方式</b></p><p>　　系統(tǒng)以最小運(yùn)行方式工作時，進(jìn)線回路為一條，兩臺變壓器只有一臺使用，

80、一臺作為備用。同時，一級負(fù)荷與二三級負(fù)荷均采用單回路供電，如圖所示： </p><p>　　設(shè)Sd = 100MV*A,Ud = Uav,各元件的標(biāo)幺值如下：</p><p>　　電源： 錯誤!未找到引用源。</p><p>　　其余各元件電抗標(biāo)幺值都和最大運(yùn)行方式下的標(biāo)幺值相同 </p><p>　　(1)當(dāng)k1發(fā)生短路時</p>

81、;<p>　　圖4-4最小運(yùn)行方式計(jì)算電路圖</p><p>　　(2)當(dāng)k2發(fā)生短路時</p><p>　　(3)當(dāng)k3發(fā)生短路時</p><p>　　(4)當(dāng)k6發(fā)生短路時</p><p>　　五、35KV、6KV供電線路的選擇</p><p>　?。ㄒ唬?dǎo)線和電纜截面的選擇方法</p>

82、<p>　　為了保證用戶供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，選擇導(dǎo)線和電纜截面時必須滿足下列條件。</p><p><b>　　(1)發(fā)熱條件 </b></p><p>　　導(dǎo)線和電纜(包括母線)在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時要產(chǎn)生熱量，其發(fā)熱溫度不應(yīng)超過其正常運(yùn)行的最高允許溫度。 </p><p><b>　　

83、(2)電壓損耗條件</b></p><p>　　導(dǎo)線和電纜在通過正常最大的負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時產(chǎn)生電壓損耗，其電壓損耗不應(yīng)超過正常運(yùn)行時允許的電壓損耗。對于較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。 </p><p>　　(3)經(jīng)濟(jì)電流密度 </p><p>　　35kV及以上的高壓線路以及35kV以下但距離長電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密

84、度選擇，以使線路的年費(fèi)用支出最小而又適當(dāng)考慮有色金屬的節(jié)約，所選截面稱為“經(jīng)濟(jì)截面”。用戶10kV及以下線路，通常不按此原則選擇。 </p><p><b>　　(4)機(jī)械強(qiáng)度 </b></p><p>　　導(dǎo)線短路時沖擊電流將使相鄰導(dǎo)體之間產(chǎn)生很大的電動力，從而使得載流部分遭受嚴(yán)重破壞，其截面不應(yīng)小于其最小允許截面。對于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。 </p>

85、;<p>　?。ǘ?5KV架空線的選擇</p><p>　　實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，對于35KV的較長線路，一般按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面，再校驗(yàn)允許載流量、允許電壓損失和機(jī)械長度。 導(dǎo)線的截面越大，電能損耗就越小，而線路投資、維修管理費(fèi)用和有色金屬消耗卻要增加。因此，從經(jīng)濟(jì)方面考慮，導(dǎo)線選擇一個比較合理的截面，既使電能損耗小，又不致過分增加線路投資、維修管理費(fèi)用和有色金屬消耗量。 </p>

86、<p>　　如圖5-1所示，曲線3表示線路的年運(yùn)行費(fèi)用C與導(dǎo)線截面A的關(guān)系曲線。其中曲線1 表示線路的年折舊費(fèi)(即線路投資除以折舊年限之值)和線路的年維修管理費(fèi)之和與導(dǎo)線截面的關(guān)系曲線；曲線2 表示線路的年電能損耗費(fèi)與導(dǎo)線截面的關(guān)系曲線。曲線3 為曲線1 與曲線2 的疊加。由曲線3 可知，與年運(yùn)行費(fèi)用最小值Ca(a點(diǎn))相對應(yīng)的導(dǎo)線截面Aa不一定是很經(jīng)濟(jì)合理的的導(dǎo)線截面，因?yàn)閍 點(diǎn)附近，曲線3 比較平坦，如果將導(dǎo)線截面再選得小

87、一些，例如選為Ab(b 點(diǎn))，而年運(yùn)行費(fèi)用Cb增加不多，而導(dǎo)線截面即有色金屬消耗量卻顯著地減少，導(dǎo)線截面選為Ab比Aa更為經(jīng)濟(jì)合理。這種從全面的經(jīng)濟(jì)效益考慮，即使線路的年運(yùn)行費(fèi)用接近最小而又適當(dāng)考慮有色金屬節(jié)約的導(dǎo)線截面，稱為經(jīng)濟(jì)截面，用符號Aec表示。</p><p>　　圖5-1線路年運(yùn)行費(fèi)用C與導(dǎo)線界面A的關(guān)系曲線</p><p>　　1.6KV供電線路的選擇</p>

88、<p>　　各車間供電線路初選為電纜，且采用12℃地中直埋敷設(shè)方式。 </p><p>　　(1)金工車間供電線路的選擇 </p><p>　　6KV電力電纜的允許溫度θal = 65℃，θ0 = 38℃，則溫度修正系數(shù)</p><p>　　查表，土壤熱阻修正系數(shù)ktr = 0.93；n=1，并排修正系數(shù)kp = 1 </p><p&g

89、t;　　查表得3×95mm 電纜15℃中直埋允許載流量I′al = 268A </p><p>　　電纜允許電流Ial = ktkpktrI′al = 0.735×0.93×268 = 183.19A</p><p>　　顯然，電纜允許電流大于金工車間計(jì)算電流105.96A，滿足允許載流量。額定載面為95mm,塑料三芯銅芯電纜單位電阻電抗分別為</p&g

90、t;<p><b>　　電壓損失百分比</b></p><p>　　故滿足允許電壓損失要求 </p><p>　　銅芯電纜在年最大負(fù)荷利用小時數(shù)為5000h12A/以上時，Jec = 2.0A/mm2</p><p>　　滿足經(jīng)濟(jì)電流密度的要求 </p><p>　　設(shè)6KV電纜繼電保護(hù)時間為1.0s，則t

91、i = 1.0+0.2 = 1.2s；對于無窮大容量電源系統(tǒng)I∞ = IK(3) = 8.321kA，取c=100</p><p>　　滿足熱穩(wěn)定性要求。 </p><p>　　(2)鑄鋼車間供電線路選擇 </p><p>　　因?yàn)殍T鋼車間為一級負(fù)荷且計(jì)算電流較大，故改選為架空線，由35kv線路架空線選擇知kt = 0.843，選擇鋼芯鋁絞線。 </p>

92、<p>　　按載流量選擇，由表2-1查得Ica = 487.09A，選LGJ-240型鋼芯鋁絞線。</p><p>　　其允許載流量I′al= 610A </p><p>　　電纜允許電流Ial = I′al = 0.843×610 = 514.23A > Ica </p><p>　　所以滿足允許載流量要求 </p>&

93、lt;p>　　LGJ-240型鋼芯鋁絞線 錯誤!未找到引用源。</p><p><b>　　電壓損失百分比</b></p><p>　　故滿足允許電壓損失要求 </p><p>　　校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度：6KV架空鋼芯鋁絞線最小截面35mm2 ，故所選型號LGJ-240滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。 </p><p>　　其他車間選型

94、均為電纜，具體選型校驗(yàn)過程參照金工車間的選擇校驗(yàn)過程，各線路選型見表5-2</p><p>　　表5-2架空線\電纜的性能</p><p>　　六、室內(nèi)供電及照明線路的選擇</p><p><b>　　（一）電壓的選擇</b></p><p>　　我國的系統(tǒng)電壓等級：對單向交流（變電設(shè)備）有220V，127V，100V，

95、42V，36V，24V12V，6V等；</p><p>　　對三向交流（變電設(shè)備）有1140V，（380/660）V，（220/380）V，127V，100V，42V，36V</p><p>　　我選擇的防眩罩方形金鹵高顯鈉吊裝混光燈采用380/220V三相四線中性點(diǎn)接地的交流網(wǎng)絡(luò)供電。</p><p>　　1.照明負(fù)荷的分級：三級負(fù)荷，只需單電源供電既可。<

96、/p><p>　　2.正常照明的供電方式：動力與照明共用的電力變壓器供電，二次側(cè)電壓為380/220V。</p><p>　　3.應(yīng)急照明的供電方式：由發(fā)電機(jī)組作備用電源供電，要求發(fā)電機(jī)組具有自啟動功能，啟動時間應(yīng)小于15s，應(yīng)急照明配電系統(tǒng)應(yīng)自成體系，專線供電，應(yīng)確保在火災(zāi)時非消防電源的可靠切除。</p><p>　　4.照明供配電網(wǎng)絡(luò)：混合式接線方式。</p&

97、gt;<p>　　5.配電線路的選擇：</p><p>　　(1)燈具由照明配電箱以三相四線供電，每一路單相回路不超過15A，出線口（包括插座）不超過20個（最多不超過25個）。</p><p>　　(2)每個分配電盤（箱）和線路上個負(fù)荷分配要均衡。</p><p>　　(3)局部照明負(fù)荷較大時可設(shè)置局部照明配電箱，無局部照明配電箱時，局部照明從常用照

98、明配電箱或事故配電箱以單獨(dú)的支線供電。</p><p>　　6.照明的控制方式：廠房內(nèi)照明一般按生產(chǎn)組織分組集中在分配電箱上控制，在出入門口安裝部分開關(guān)，在分配電箱內(nèi)可直接用分路單級開關(guān)實(shí)行分相控制。</p><p>　　注意事項(xiàng)：當(dāng)生產(chǎn)廠房的動力采用“變壓器-干線”式供電而對外又無低壓聯(lián)絡(luò)線時，照明電源宜接自變壓器低壓側(cè)總開關(guān)之前，如對外有低壓聯(lián)絡(luò)線時，則照明電源宜接自變壓器低壓側(cè)總開關(guān)

99、之后；當(dāng)車間變電所低壓采用放射式配電系統(tǒng)時，照明電源一般接在低壓配電屏的照明專用線上。</p><p><b>　　（二）照度計(jì)算</b></p><p>　　1．照度與空間發(fā)光強(qiáng)度分布</p><p>　　照明燈具的布置和照度計(jì)算是照明設(shè)計(jì)的重要組成部份，直接影響照明設(shè)計(jì)質(zhì)量。點(diǎn)光源照度計(jì)算：</p><p>　　E

100、= F = IQ·CoSQ = IQ·CoS 2 Q2ΔSD2h2</p><p><b>　　式中：E ：照度 </b></p><p><b>　　ΔS：受光面積 </b></p><p><b>　　F ：光通量</b></p><p><b&g

101、t;　　IQ :發(fā)光強(qiáng)度 </b></p><p>　　公式表明：點(diǎn)光源所產(chǎn)生照度和它到受照面的距離的平方成反比，和入射角的余弦成正比，和反光強(qiáng)度成正比。當(dāng)光源尺寸小于它到受照面距離的1/10時即視為點(diǎn)光源。</p><p>　　2．照度計(jì)算的基本規(guī)定</p><p>　　圓形發(fā)光體的直徑小于其至受照面距離的1/5或線形發(fā)光體的長度小于照射距離（斜距）的

102、1/4時，可視為點(diǎn)光源。 </p><p>　　當(dāng)發(fā)光體的寬度小于計(jì)算高度的1/4，長度大于計(jì)算高度的1/2，發(fā)光體間隔較?。òl(fā)光體間隔<h/4cosθ）且等距的成行排列時，可視為連續(xù)線光源。h--燈具在計(jì)算點(diǎn)上垂直高度；cosθ--受照面法線與入射光線夾角的余弦。 </p><p>　　面光源系指發(fā)光體的形狀和尺寸在照明場所中占有很大比例，并且已超出點(diǎn)線光源所具有的形狀概念。 &l

103、t;/p><p>　　單位容量法等簡化計(jì)算方法只適用于方案或初步設(shè)計(jì)時的近似計(jì)算。 </p><p>　　點(diǎn)照度計(jì)算適用于室內(nèi)外照明（如體育館、場）的直射光對任意平面上一點(diǎn)照度的計(jì)算，其中： </p><p>　　(1)點(diǎn)光源點(diǎn)照度計(jì)算可采用平方反比法。</p><p>　　(2)線光源點(diǎn)照度計(jì)算可采用方位系數(shù)法。</p><

104、p>　　(3)面光源點(diǎn)照度計(jì)算可采用形狀因數(shù)法（或稱立體角投影率法）。</p><p>　　(4)當(dāng)室內(nèi)反射特性較好時，尚應(yīng)計(jì)及相互反射光分量對照度計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生的影響。</p><p><b>　　表6-1維護(hù)系數(shù)</b></p><p>　　注：1、在進(jìn)行室外照度計(jì)算時，應(yīng)計(jì)入30%的大氣吸收系數(shù)；</p><p&g

105、t;　　2、在"維護(hù)系數(shù)"用"減光補(bǔ)償系數(shù)"表示時，應(yīng)按表中所列系數(shù)的倒數(shù)計(jì)算；</p><p>　　3、維護(hù)照度除以維護(hù)系數(shù)即為設(shè)計(jì)的初始照度。</p><p><b>　　3.利用系數(shù)法</b></p><p>　　利用系數(shù)法考慮了直射光和反射光亮部分所產(chǎn)生的照度，計(jì)算結(jié)果為水平面上的平均照度。此法適

106、用于燈具布置均勻的一般照明以及利用墻和頂棚作反射面的場合。</p><p><b>　?。?） 計(jì)算公式</b></p><p>　　Euv--工作面上的平均照度，lx；</p><p>　　F--每個燈具的光源的光通量，lm；</p><p>　　A--房間的面積，m2；</p><p>　　K

107、0--照度補(bǔ)償系數(shù)；</p><p><b>　　η--燈具效率；</b></p><p><b>　　μ--利用系數(shù)；</b></p><p>　　若照度標(biāo)準(zhǔn)為最低照度時，必須將平均照度Euv換算成最低照度E。</p><p>　?。?） 最低照度系數(shù)Kmin</p><p&g

108、t;　　最低照度系數(shù)Kmin時工作平面上的最低照度E與平均照度Euv的比值，即：　</p><p>　　最低照度補(bǔ)償系數(shù)Kmin</p><p>　　表6-2最低照度系數(shù)</p><p>　　根據(jù)上表，可計(jì)算最低照度</p><p><b>　　4．具體計(jì)算：</b></p><p>　　hRc&

109、#178;=5-0.8=4.2 S=50*20=1000m²</p><p>　　確定室空間比RCR：</p><p>　　RCR=5hRC(l+b)/l*b=5*4.2*(50+20)/50*20=1.47</p><p><b>　　確定利用系數(shù)：</b></p><p><

110、b>　　由查表可知</b></p><p>　　RCR=1, ，,利用系數(shù)μ1=0.85</p><p>　　RCR=2, ，,利用系數(shù)μ2=0.73</p><p>　　采用插值法求出RCR=1.47, ，,利用系數(shù)μ=0.694</p><p><b>　　確定燈具系數(shù)：</b></p>

111、<p>　　由查表可知取減光系數(shù)K=0.8，則所需總的光通量E為</p><p>　　ФE=100*1000/0.694*0.8=180115m</p><p>　　由查表得防眩罩方形金鹵高顯鈉吊裝混光燈光通量E=32750m</p><p><b>　　故車間內(nèi)燈具數(shù)為</b></p><p>　　n=Ф

112、E/Ф =180115/32750≈5.499=6</p><p>　　所以本設(shè)計(jì)的438W防眩罩方形金鹵高顯鈉吊裝混光燈應(yīng)選擇6盞作為工廠照明用。</p><p>　?。ㄈ┕怆娫搭愋偷倪x擇</p><p>　　目前，常用照明電光源主要有兩類：一類是熱輻射光源，這是利用某一物質(zhì)通過電加熱而輻射發(fā)光的原理而制成的光源，如白熾燈、鹵鎢燈等；另一類是氣體放電光源，這是利

113、用氣體放電時發(fā)光的原理制成的光源，如熒光燈和高強(qiáng)度氣體放電燈等。</p><p>　　在工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行維護(hù)中要合理的選擇電光源，滿足使用場所對顯色指數(shù)要求，并考慮色表；考慮節(jié)能，力求選用高效光源；注意限制眩光和開關(guān)頻繁程度等因素。照明電光源的選擇應(yīng)根據(jù)照明要求、使用場所的環(huán)境條件和光源的特點(diǎn)進(jìn)行合理選擇。</p><p>　　選用燈具的主要技術(shù)參數(shù)：</p><p>

114、;　　型號: WYY-TH11; 名稱: 防眩罩方形金鹵高顯鈉吊裝混光燈</p><p>　　性質(zhì): 室內(nèi)投光燈 分類: A2 光通量(lm): 32750 效率: 0.68 使用的光源: ED玻殼金鹵</p><p>　　燈+高顯色鈉燈 功率: 250+150 色溫(K): 3200 顯色指數(shù): 77 鎮(zhèn)流器: 節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器 頻閃</p><p>　　效應(yīng):

115、頻閃 噪音等級(dB): ≤50 防護(hù)等級: IP20 遮光角(度): 35.00 距高比A: 2.00 距高比B: 2.10</p><p>　　額定電壓(V): 220 額定電流(A): 1.99 總功率(W): 438.00 功率因數(shù): 0.90 </p><p>　　尺寸: 長(m): 450 寬(m): 440 高(m): 497 重量(kg): 16.00</p>

116、<p>　　發(fā)光面積(平方米): A1=0.1980 A2=0.0000 A3=0.0000</p><p><b>　　圖6-1鈉燈</b></p><p><b>　　（四）燈具的布置</b></p><p>　　1.本設(shè)計(jì)采用的是直接配光型燈具，它的特點(diǎn)是效率高，光通量集中向下，照明運(yùn)行費(fèi)用均較低，在工業(yè)

117、的廠房中應(yīng)用廣泛。</p><p>　　2.布燈要考慮的因素：</p><p>　?、贊M足有關(guān)規(guī)范規(guī)程和技術(shù)條件規(guī)定的照度值。</p><p>　?、跐M足工藝對照明方式的要求。</p><p>　?、蹪M足工作面上的照度。</p><p>　?、芄饩€射向要適當(dāng)，眩光限制在允許范圍之內(nèi)，無陰影。</p>&l

118、t;p><b>　　⑤維護(hù)方便，安全。</b></p><p>　?、蘅紤]節(jié)能，盡量提高利用系數(shù)。</p><p>　　⑦不止美觀，與建筑空間氣憤和裝飾格調(diào)協(xié)調(diào)。</p><p>　　3.燈具的布置方式：</p><p>　　燈的安裝方式：由于廠房高5m屬于低矮廠房，所以選擇吸頂布置。</p><

119、;p>　　燈的布置方式：均勻布燈，采用同類燈具按等分布面積布置成單一的線性，共兩排，別每排布置三個防眩罩方形金鹵高顯鈉吊裝混光燈</p><p>　　圖6-2 燈具的布置示意圖</p><p><b>　?。ㄎ澹┴?fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)為廠房電氣照明設(shè)備，用電設(shè)備為照明燈具和廠房里的機(jī)器設(shè)備，所以在設(shè)計(jì)的時候應(yīng)該有兩條