工厂供电本科论文

第一章概述

工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦即工厂配电。

众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量以供应用；电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。

在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占比重一般很小（除电化工业外）。例如在机械工业中，电费开支仅占产品成本的5％左右。从投资额来看，一般机械工厂在供电设备上的投资，也仅占总投资的5％左右。因此电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高劳动质量，提高劳动生产率，降低劳动成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。例如某些对供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短时间的停电，也会引起重大设备损坏，或引起大量产品报废，甚至可能发生重大的人身事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。

因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业自动化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。

工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：

（1）安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。

（2）可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。

（3）优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。

（4）经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属消耗量。

此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部和当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。

第二章总降压变电所相关节点的短路计算

1短路计算的意义和内容

短路计算的目的：

（1）对所选电气设备进行动稳定和热稳定校验

（2）进行变压器和线路保护的整定值和灵敏度计算

短路计算的内容：

计算总降压变电所相关节点的三相短路电流和两相短路电流

短路计算的方法：

对应系统最大运行方式和最小运行方式两种工况，按无限大容量系统，进行相关短路点的三相短路电流计算，求得I”z、i ch、I ch值，并求得的两相短路电流I Z （2）。

2短路计算点的选取

选取总降压变电所的35kV和10kV母线作为计算点，如图3所示。

图3 总降压变电所的短路计算点

在系统最大运行方式下，图3的单相等值电路如图4所示

图4 系统最大运行方式下总降压变电所的短路计算等值电路

对应系统最大运行方式和最小运行方式两种工况，分别计算工厂总降压变电所35kV 、10kV 母线三相短路和两相短路电流。 3相关的计算公式

选取基准容量 S j ＝1000MVA ；基准电压 U j1＝37kV ， U j2＝10.5kV 。 （1）输电线路相阻抗

有名值 )(0Ω=l x X l

标幺值 20av

j

U S l

x X =* （4

－1）

式中, x 0－线路每公里相电抗，Ω／km ； l －线路计算长度，km ； S j －基准容量，MVA ； U av －线路平均网压，kV 。

（2）电抗器

有名值 )(3100%Ω=

NlR

NlR lR lR I U X X

标幺值 2

3100%av

j

NlR NlR lR T U S I U X X =

*

（4－2）

式中, X lR ％－电抗器电抗百分数，％； U NlR －电抗器额定电压，kV ； S j －基准容量，MVA ；

U av －电抗器所在线路的平均电压，kV 。

（3）三相双绕组电力变压器

有名值 )(100%2

Ω∆=

NT

NT

k T S U u X

标幺值 NT

j

k T

S S u X 100%∆=

*

（4－3）

式中, u k ％－变压器短路电压百分数，％； S NT －变压器额定容量，MVA ； S j －基准容量，MVA ；

U NT －变压器原边或次边额定电压，kV 。

工厂变电所如果采用两台主变并列运行，则变压器总阻抗为单台变压器阻抗除2。

（4）三相三绕组电力变压器高－中压绕组阻抗计算参照式（4－3）计算。 （5）电源等值阻抗

有名值 )(2Ω=

k

j S S U X

标幺值 k

j S S S X =

*

（4

－4）

式中, S k －变电站断路器处三相短路容量，MVA ； S j －基准容量，MVA ； U j －基准电压，kV 。

（6）三相短路电流周期分量有效值

标幺值 *∑

*

=X I Z

1

)

3( 有名值 j

j j Z U S X I X I 31

1)

3(*∑

*∑==

（4

－5）

（7）三相短路冲击电流

)

3()3(2Z

ch ch I k i = （4－6）

（8）两相短路电流有效值的近似计算

)

3()

2(2

3Z Z

I I = （4－7）