住宅小區(qū)10kV供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)樣本

本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）住宅社區(qū)10kV供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)張博燕山大學(xué)6月本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）住宅社區(qū)10kV供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院（系）：專業(yè)：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)生姓名：張博學(xué)號(hào)：指引教師：吳杰答辯日期：6月20日燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書學(xué)院：里仁學(xué)院系級(jí)教學(xué)單位：電氣工程系學(xué)號(hào)學(xué)生姓名張博專業(yè)班級(jí)06電力3班題目題目名稱住宅社區(qū)10kV供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)題目性質(zhì)1.理工類：工程設(shè)計(jì)（√）；工程技術(shù)實(shí)驗(yàn)研究型（）；理論研究型（）；計(jì)算機(jī)軟件型（）；綜合型（）2.管理類（）；3.外語類（）；4.藝術(shù)類（）題目類型1.畢業(yè)設(shè)計(jì)（√）2.論文（）題目來源科研課題（）生產(chǎn)實(shí)際（√）自選題目（）主要內(nèi)容據(jù)燕大西苑負(fù)荷分布及負(fù)荷量，擬定開閉所容量、個(gè)數(shù)與位置。主接線設(shè)計(jì)。設(shè)備選取、短路電流計(jì)算、動(dòng)熱穩(wěn)定計(jì)算。配用電源自動(dòng)投入方案設(shè)計(jì)。無功補(bǔ)償方案設(shè)計(jì)。基本要求進(jìn)一步我校房地產(chǎn)公司理解第一手資料。主接線方案要通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后擬定。短路電流計(jì)算以燕大110kV變電站10kV母線短路容量為準(zhǔn)。提交：供電系統(tǒng)圖、備用電源自動(dòng)投入原理圖、電器總平面圖。無功補(bǔ)償方案設(shè)計(jì)補(bǔ)償目的功率因數(shù)等于0.95。設(shè)計(jì)闡明書不少于2萬字，符合畢業(yè)設(shè)計(jì)撰寫規(guī)范。遵守畢業(yè)設(shè)計(jì)紀(jì)律，準(zhǔn)時(shí)參加答疑，獨(dú)立完畢設(shè)計(jì)任務(wù)。參考資料電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)第一冊(cè).電力設(shè)備手冊(cè).電力工業(yè)出版社。變電站設(shè)計(jì)規(guī)程。燕大西苑建設(shè)關(guān)于圖紙。周次第～周第～周第～周第～周第～周應(yīng)完成內(nèi)容收集資料關(guān)于知識(shí)準(zhǔn)備主接線、站用電接線、補(bǔ)償方案設(shè)計(jì)電氣總平面設(shè)計(jì)短路計(jì)算動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)電氣設(shè)備選型配電裝置設(shè)計(jì)編寫設(shè)計(jì)闡明書和設(shè)備清冊(cè)繪圖及答辯準(zhǔn)備。指引教師：吳杰職稱：專家09年12月20日系級(jí)教學(xué)單位審批：年月日摘要本次所設(shè)計(jì)課題是住宅社區(qū)10kV供電系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)，該供電系統(tǒng)是有兩個(gè)配電室和一種開閉所構(gòu)成住宅社區(qū)專用降壓變電系統(tǒng)，具備10kV和380V兩個(gè)電壓級(jí)別，10kV一側(cè)接與110kV變電站10kV母線，380V重要用于社區(qū)顧客用電。本次所設(shè)計(jì)供電系統(tǒng)是非常重要，如果系統(tǒng)出故障了，將影響整個(gè)住宅社區(qū)供電，因此可靠性規(guī)定很高。因此這次設(shè)計(jì)必要考慮到供電系統(tǒng)安全性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性。本闡明書通過對(duì)變電站主接線設(shè)計(jì)，短路電流計(jì)算，重要電氣設(shè)備型號(hào)和參數(shù)擬定，電氣設(shè)備動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)，備用電源自動(dòng)投入設(shè)計(jì)，無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)，防雷和過電壓保護(hù)裝置設(shè)計(jì)較為詳細(xì)地完畢了電力系統(tǒng)中變電站設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)論文是以國內(nèi)現(xiàn)行各關(guān)于規(guī)范規(guī)程等技術(shù)原則為根據(jù)，所設(shè)計(jì)是一次初步設(shè)計(jì)，依照任務(wù)書提供原始資料，參照關(guān)于資料及書籍，對(duì)各種方案進(jìn)行比較而得出。核心詞配電室；短路計(jì)算；無功補(bǔ)償；備用電源投入AbstractThedesignofthisresidentialareaisthesubjectofthepreliminarydesignof10kVpowersupplysystem，thepowerdistributionsystem，therearetworoomsandanopeningandclosingaresidentialareaconsistingofadedicatedstep-downtransformersystemwith10kVand380V2avoltage，10kVand110kVsubstationsideoftheaccessbus10kV，380Velectricitymainlyforresidentialusers.

Thepowersupplysystemdesignedisveryimportant，ifthesystemisbroken，theentireresidentialareawillaffectthepowersupply，sothehighreliabilityrequirements.Therefore，thedesignmusttakeintoaccountthepowersystemsecurity，reliabilityandeconomy.Thismanualwiringthroughthemainsubstationdesign，shortcircuitcurrentcalculation，themainelectricalequipmenttodeterminethemodelandparameters，electricalequipment，thedynamicthermalstabilitytest，automaticbackuppowersupplydesign，reactivepowercompensationdesign，lightningprotectionandovervoltageprotectionDevicecompletedindetailthedesignofsubstationsinpowersystem.

Thisdesignthesisisbasedonourcurrentnormsoforderandotherrelevanttechnicalstandardsasthebasis，thedesignisapreliminarydesign，accordingtomandateoftheoriginalbooktoprovideinformation，referenceinformationandbooks，tocomparethevariousprogramswhichhavecome.

KeywordsDistributionroom；Short-circuitcalculation；Reactivepowercompensation；BackupPowerInput目錄摘要 IAbstract II第1章緒論 11.1課題背景 11.2設(shè)計(jì)目和基本規(guī)定 1第2章電氣主接線設(shè)計(jì) 32.1電氣主接線設(shè)計(jì)重要性 32.1.1電氣主接線設(shè)計(jì)重要性 32.1.2電氣主接線設(shè)計(jì)環(huán)節(jié) 32.2開閉所及配電室位置和數(shù)量設(shè)計(jì) 42.3變電站主變壓器選取 42.3.1主變壓器選取原則 42.3.2主變臺(tái)數(shù)擬定 42.3.3主變壓器容量擬定 52.3.4主變壓器型號(hào)擬定 62.4電氣主接線方案設(shè)計(jì) 72.4.1電氣主接線基本形式 72.4.2各接線合用范疇 72.5供電系統(tǒng)主接線方案設(shè)計(jì) 82.5.11#配電室主接線設(shè)計(jì) 82.5.22#配電室主接線設(shè)計(jì) 82.5.3開閉所設(shè)計(jì) 82.6本章小結(jié) 9第3章短路電流計(jì)算 103.1短路計(jì)算目及環(huán)節(jié) 103.1.1短路電流計(jì)算目 103.1.2短路電流計(jì)算普通規(guī)定 103.1.3短路電流計(jì)算環(huán)節(jié) 113.2短路電流計(jì)算 113.2.1短路計(jì)算過程 113.2.2短路電流表 123.2.2繪制系統(tǒng)等值阻抗網(wǎng)絡(luò)圖 133.3本章小結(jié) 13第4章電氣設(shè)備選取 144.1電氣設(shè)備選取普通條件 144.1.1按正常工作條件選取 144.1.2按短路狀況校驗(yàn) 154.2各電氣設(shè)備選取原則 164.2.1斷路器選取原則 164.2.2隔離開關(guān)選取原則 174.2.3避雷器配備原則 174.2.4互感器選取原則 184.310kV側(cè)設(shè)備選取 184.4380V側(cè)設(shè)備選取 194.5本章小結(jié) 24第5章無功補(bǔ)償 255.1無功補(bǔ)償方案設(shè)計(jì) 255.1.1提高功率因數(shù)意義 255.1.2補(bǔ)償裝置擬定 255.1.3無功補(bǔ)償容量計(jì)算 255.1.4無功補(bǔ)償接線圖 265.2本章小結(jié) 26第6章備用電源自動(dòng)投入 276.1自動(dòng)投入裝置 276.1.1自動(dòng)投入裝置接線規(guī)定 276.1.2自動(dòng)投入裝置運(yùn)營 276.2本章小結(jié) 29結(jié)論 30參照文獻(xiàn) 31道謝 32附錄 33第1章緒論1.1課題背景隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高，對(duì)供電質(zhì)量規(guī)定日益提高。國家提出了加快城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)及改造，拉動(dòng)內(nèi)需發(fā)展籌劃，城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)變電所建設(shè)迅猛發(fā)展。在都市人口集中、高樓大廈林立、用地十分緊張狀況下，都市高低壓線路走廊受到限制，給都市高低壓網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和變電所建設(shè)帶來一定困難。農(nóng)村自身特點(diǎn)也給農(nóng)網(wǎng)和變電所建設(shè)帶來一定困難。如何設(shè)計(jì)城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)變電所，是城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)建設(shè)、改造中需要研究和解決一種重要課題。

變電所是電力系統(tǒng)中對(duì)電能電壓和電流進(jìn)行變換、集中和分派場(chǎng)合，是電力系統(tǒng)中電能傳播必不可少環(huán)節(jié)，起著橋梁作用。變電所是電力配送重要環(huán)節(jié)，也是電網(wǎng)建設(shè)核心環(huán)節(jié)。變電所設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)營。為滿足城鄉(xiāng)負(fù)荷日益增長(zhǎng)需要，提高對(duì)顧客供電可靠性和電能質(zhì)量，就需要做到變電所整體穩(wěn)定、可靠并采用相應(yīng)辦法提高供電可靠性和提高電能質(zhì)量。變電所構(gòu)造改進(jìn)、新型建材采用、施工裝備更新、施工辦法改進(jìn)、代管理運(yùn)用、隊(duì)伍素質(zhì)提高、使火電廠土建施工技術(shù)及施工組織水平也相應(yīng)地隨之不斷提高。變電站是電網(wǎng)建設(shè)和電網(wǎng)絡(luò)改造中非常重要技術(shù)環(huán)節(jié)，因此做好變電站設(shè)計(jì)是國內(nèi)電網(wǎng)建設(shè)重要環(huán)節(jié)。當(dāng)前依照電力系統(tǒng)和都市住宅社區(qū)發(fā)展規(guī)劃，擬在某地區(qū)新建10kV變電站。1.2設(shè)計(jì)目和基本規(guī)定隨著社會(huì)發(fā)展，電能被日益廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及人民尋常工作中。由于電能可以以便轉(zhuǎn)化為其她形式能源，例如：機(jī)械能、熱能、光能、磁能等等；并且電能輸送和分派易于實(shí)現(xiàn)，可以輸送到需要它任何工作場(chǎng)合和生活場(chǎng)合；電能應(yīng)用規(guī)模也很靈活。以電作為動(dòng)力，可以增進(jìn)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化和自動(dòng)化，保證產(chǎn)品質(zhì)量，大幅提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。同步提高電氣化限度，以電能代替其她形式能源，是節(jié)約能源消耗一種重要途徑。在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)貫徹國家個(gè)項(xiàng)方針政策，遵循關(guān)于設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定。從整體出發(fā)，進(jìn)一步論證電源布置合理性，論證其安全可靠性和經(jīng)濟(jì)性，并對(duì)此進(jìn)行必要計(jì)算。尚需注意近期與遠(yuǎn)期關(guān)系，發(fā)電、輸電、變電工程協(xié)調(diào)，并為電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置及如下一級(jí)電壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)創(chuàng)造條件。第2章電氣主接線設(shè)計(jì)2.1電氣主接線設(shè)計(jì)重要性2.1.1電氣主接線設(shè)計(jì)重要性發(fā)電廠電氣主接線是電力系統(tǒng)接線重要構(gòu)成某些。它表白了發(fā)電機(jī)、變壓器、線路和斷路器等電氣設(shè)備數(shù)量和連接方式及也許運(yùn)營方式，從而完畢發(fā)電、變電、輸配電任務(wù)。它設(shè)計(jì)，直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備選取、配電裝置布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置擬定，關(guān)系著電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)營。2.1.2電氣主接線設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)1.依照下達(dá)設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定，在分析原始資料基本上，并根據(jù)主接線設(shè)計(jì)原則從技術(shù)上論證各方案優(yōu)、缺陷，選出2－3各較佳方案。2.對(duì)擬訂2－3個(gè)方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，選出最佳方案。各主接線方案都應(yīng)當(dāng)滿足系統(tǒng)和顧客對(duì)供電可靠性規(guī)定，最后擬定何種方案，要通過經(jīng)濟(jì)比較，選年運(yùn)營費(fèi)用最小作為最后方案，固然，還要兼顧到此后擴(kuò)容和發(fā)展。3.對(duì)電氣主接線設(shè)計(jì)基本規(guī)定主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性等規(guī)定。（1）可靠性：為了向顧客供應(yīng)持續(xù)、優(yōu)質(zhì)電力，主接線一方面必要滿足這一可靠性規(guī)定。主接線可靠性衡量原則是運(yùn)營實(shí)踐，要充分地做好調(diào)研工作，力求避免決策失誤，鑒于進(jìn)行可靠定量計(jì)算分析基本數(shù)據(jù)尚不完善狀況，充分做好調(diào)查研究工作顯尤為重要。為了提高主接線可靠性，選用運(yùn)營可靠性高設(shè)備是條捷徑，這就要兼顧可靠性和經(jīng)濟(jì)性兩方面，作出切合實(shí)際決定。（2）靈活性：電氣主接線設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)在運(yùn)營、熱備用、冷備用和檢修等各種方式下運(yùn)營規(guī)定。在調(diào)度時(shí)，可以靈活地投入或切除發(fā)電機(jī)、變壓器和線路等元件，合理調(diào)配電源和負(fù)荷。在檢修時(shí)，可以以便地停運(yùn)斷路器、母線及二次設(shè)備，并以便設(shè)備安全辦法，不影響電網(wǎng)正常運(yùn)營和對(duì)其她顧客供電。（3）經(jīng)濟(jì)性：方案經(jīng)濟(jì)性體當(dāng)前如下三個(gè)方面。采用簡(jiǎn)樸接線方式，少用設(shè)備，節(jié)約設(shè)備上投資。在投資初期回路數(shù)較少時(shí)，更有條件采用設(shè)備用量較少簡(jiǎn)化接線。能緩裝設(shè)備，不提前采購裝設(shè)；在設(shè)備型式和額定參數(shù)選取上，要結(jié)合工程狀況恰到好處，避免以大代小，以高代低；在選取接線方式時(shí)，要考慮到設(shè)備布置占地面積大小，要力求減少占地，節(jié)約配電裝置征地費(fèi)用。2.2開閉所及配電室位置和數(shù)量設(shè)計(jì)依照原始資料及社區(qū)地理位置，擬定設(shè)計(jì)兩個(gè)配電室分布在社區(qū)東西兩側(cè)。考慮到電纜長(zhǎng)短會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)利益導(dǎo)致影響，決定設(shè)計(jì)一處開閉所并且和一號(hào)配電室建立在一起。這樣可保證供電可靠性，安全性，經(jīng)濟(jì)性。2.3變電站主變壓器選取2.3.1主變壓器選取原則1.主變?nèi)萘科胀ò醋冸娝ǔ珊?—規(guī)劃負(fù)荷來進(jìn)行選取，并恰當(dāng)考慮遠(yuǎn)期10—負(fù)荷發(fā)展。

2.依照變電所所帶負(fù)荷性質(zhì)和電網(wǎng)構(gòu)造來擬定主變?nèi)萘?。?duì)于有重要負(fù)荷變電所，應(yīng)考慮一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，別的變壓器容量在計(jì)及過負(fù)荷能力后容許時(shí)間內(nèi)，保證顧客Ⅰ級(jí)和Ⅱ級(jí)負(fù)荷，對(duì)于普通變電所，當(dāng)一臺(tái)主變停運(yùn)時(shí)，其她變壓器容量應(yīng)能保證所有負(fù)荷60%-80%。

3.為了保證供電可靠性，變電所普通裝設(shè)兩臺(tái)主變，有條件應(yīng)考慮設(shè)三臺(tái)主變也許性。2.3.2主變臺(tái)數(shù)擬定依照原始資料，本變電室為住宅社區(qū)專用變電室，出線多，負(fù)荷輕，因此考慮每處配電所配備兩臺(tái)主變壓器，總共需要四臺(tái)主變壓器。可保證供電可靠性，避免一處配電室或一臺(tái)變壓器故障或檢修時(shí)影響對(duì)顧客供電。2.3.3主變壓器容量擬定一方面對(duì)燕大西苑住宅社區(qū)總電量進(jìn)行計(jì)算：1#樓總電量：192+192+80+72=536（kW）2#樓總電量：338+282+127+143=890（kW）3#樓總電量：492+524+248+255=1519（kW）4#樓總電量：492+521+248+255=1519（kW）5#樓總電量：523+520+248+255=1546（kW）6#樓總電量：578+578+246+253=1655（kW）7#樓總電量：515+505+79+79=1178（kW）8#樓總電量：408+390+95+95=988（kW）9#樓總電量：408+390+95+95=988（kW）10#樓總電量：416+441+121+137=1115（kW）11#樓總電量：452+527+118+134=1231（kW）12#樓總電量：515+505+79+79=1178（kW）考慮到住宅社區(qū)地理位置問題及其經(jīng)濟(jì)效益，于是設(shè)計(jì)為1#配電室控制1#樓至6#樓，2#配電室控制7#樓至12#樓。因此接下來要計(jì)算兩處配電室所承擔(dān)總負(fù)荷為多少。1#樓至6#樓總電量：S2=1178+988+1115+1231+1178=6678（kW）7#樓至12#樓總電量：S2=536+890+1519+1546+1655=7665（kW）依照原始資料得知社區(qū)同期系數(shù)為0.351#配電室兩臺(tái)變壓器總?cè)萘浚篠T1+ST2=6678×0.35=2337（kW）ST3+ST4=7665×0.35=2683（kW）對(duì)裝有兩臺(tái)變壓器變電站中，當(dāng)一臺(tái)變壓器斷開時(shí)，另一臺(tái)變壓器容量普通保證70%所有負(fù)荷供電，但應(yīng)滿足一類及二類負(fù)荷供電。主變壓器容量選取還應(yīng)考慮周邊環(huán)境影響，每臺(tái)變壓器容量普通按下式選?。篠=（2-1）S變壓器額定容量;P所有負(fù)荷；n變壓器臺(tái)數(shù)。10KV最大負(fù)荷之和為ST3+ST4=7665×0.35=2683（kW）則由公式（2-1），得（kW）2.3.4主變壓器型號(hào)擬定1.相數(shù)擬定變壓器相數(shù)形式有單相和三相，主變壓器是采用三相還是單相，重要考慮變壓器制造條件、可靠性規(guī)定及運(yùn)送條件等因素。規(guī)程上規(guī)定，當(dāng)不受運(yùn)送條件限制時(shí)，容量為300MW及如下機(jī)組單元連接主變壓器和330kV及如下發(fā)電廠用變電站，普通選用三相變壓器。由于單相變壓器組相對(duì)來講投資大、占地多、運(yùn)營損耗也較大，而不作考慮。2.繞組數(shù)擬定繞組形式重要有雙繞組、三繞組或更多繞組等型式。依照本變電所條件，重要是把10kV電壓變?yōu)?80V。因此選取雙繞組變壓器。3.繞組接線組別擬定變壓器三相繞組接線組別必要和系統(tǒng)電壓相位一致，否則，不能并列運(yùn)營。對(duì)于10kV變電所，主變壓器普通采用常規(guī)接線。4.調(diào)壓方式擬定為了保證變電站供電質(zhì)量，電壓必要維持在容許范疇內(nèi)。通過變壓器分接頭開關(guān)切換，變化變壓器高壓某些繞組匝數(shù)，從而變化變壓器高壓某些繞組匝數(shù)，從而變化其變比，實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)。切換方式有兩種：不帶電切換，稱無勵(lì)磁調(diào)壓，調(diào)節(jié)范疇普通在%以內(nèi)；另一種是帶負(fù)荷切換，稱為有載調(diào)壓，調(diào)節(jié)范疇可達(dá)30%。其構(gòu)造復(fù)雜，價(jià)格較貴，重要合用接于出力變化大發(fā)電廠主變壓器和接于時(shí)而為送端，時(shí)而為受端，規(guī)定母線電壓恒定期。本變電站選用有載調(diào)壓。5.冷卻方式電力變壓器冷卻方式隨變壓器型式和容量不同而異，普通有自然風(fēng)冷卻、逼迫風(fēng)冷卻、逼迫油循環(huán)水冷卻、逼迫油循環(huán)風(fēng)冷卻、逼迫油循環(huán)導(dǎo)向冷卻。自然風(fēng)冷卻及逼迫風(fēng)冷卻合用于中、小型變壓器；大容量變壓器普通采用逼迫油循環(huán)風(fēng)冷卻。在水源充分條件下，為壓縮占地面積，也可采用逼迫油循環(huán)水冷卻方式。依照上述對(duì)變壓器選取分析，在每個(gè)配電室中裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，采用常規(guī)接線。由于此配電室為住宅社區(qū)配電室，故當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，別的變壓器容量應(yīng)能滿足所有負(fù)荷70%，查閱《電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)》，選取變壓器為：SLZ7-/10，參數(shù)如下：表2-1變壓器參數(shù)型號(hào)額定電壓阻抗電壓（%）空載損耗（W）短路損耗（W）空載電流（%）連接組別SLZ7-/1010kV5.53000173002.5Y，d112.4電氣主接線方案設(shè)計(jì)2.4.1電氣主接線基本形式有匯流母線主接線形式涉及單母線和雙母線接線。單母線又分為單母線接線、單母線分段、單母線分段帶旁路母線等形式；雙母線又分為雙母線接線、雙母線分段、帶旁路母線雙母線和二分之三接線形式。無匯流母線重要有單元接線、擴(kuò)大單元接線、橋形接線、角形接線。2.4.2各接線合用范疇1.單母線接線：合用范疇：普通只合用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器，出線回路數(shù)少，并且沒有重要負(fù)荷發(fā)電廠和變電站中。2.單母線分段接線：合用范疇：a.6～10kV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上b.35～63kV配電裝置出線回路數(shù)為4～8回c.110～220kV配電裝置出線回路為3～4回3.雙母線接線合用范疇：6～10kV配電裝置，當(dāng)短路電流較大，出線需要帶電抗器時(shí);35～63kV配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)超過8回時(shí)，或連接電源較多，負(fù)荷較大時(shí);110～220kV配電裝置出線回路數(shù)為5回及以上時(shí)，或當(dāng)110～220kV配電裝置在系統(tǒng)中居重要地位，出線回路數(shù)為4回及以上。4.雙母線分段接線：分段原則：當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為10～14回時(shí)，在一組母線上用斷路器分段;當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為15回及以上時(shí)，兩組母線均用斷路器分段5.增設(shè)旁路母線或旁路隔離開關(guān)接線為了保證采用單母線分段或雙母線配電裝置在進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)，不中斷對(duì)顧客供電時(shí)采用。2.5供電系統(tǒng)主接線方案設(shè)計(jì)2.5.11#配電室主接線設(shè)計(jì)方案：10kV側(cè)母線采用單母線分段接線形式。10kV母線=1\*ROMANI段接110kV變電站10kV母線=1\*ROMANI段，10kV母線=2\*ROMANII段接110kV變電站10kV母線=2\*ROMANII段。380V側(cè)母線采用單母線分段接線形式?；芈罚?#變壓器回路數(shù)：22條，2#變壓器回路數(shù)：22條。2.5.22#配電室主接線設(shè)計(jì)方案：10kV側(cè)母線采用單母線分段接線形式。10kV母線=1\*ROMANI段接開閉所10kV母線=1\*ROMANI段，10kV母線=2\*ROMANII段接開閉所10kV母線=2\*ROMANII段。380V側(cè)母線采用單母線分段接線形式?；芈罚?#變壓器回路數(shù)：12條2#變壓器回路數(shù)：12條。2.5.3開閉所設(shè)計(jì)考慮到住宅社區(qū)地理分布和工程經(jīng)濟(jì)問題，把開閉所和1#配電室設(shè)計(jì)在一起。2.6本章小結(jié)設(shè)計(jì)主接線應(yīng)因地制宜地綜合分析各站容量，負(fù)荷性質(zhì)以及在系統(tǒng)中地位等條件，根據(jù)國家關(guān)于政策及技術(shù)規(guī)范，對(duì)的擬定主接線形式，合理選取變壓器容量，和構(gòu)造形式。在設(shè)計(jì)過程中，對(duì)原始資料進(jìn)行詳盡分析，關(guān)注電力市場(chǎng)化改革，對(duì)草擬主接線方案進(jìn)行比較時(shí)，始終環(huán)繞著可靠性和經(jīng)濟(jì)性之間協(xié)調(diào)，使主接線方案保證供電可靠和技術(shù)先進(jìn)，且最后又盡量滿足經(jīng)濟(jì)原則。第3章短路電流計(jì)算3.1短路計(jì)算目及環(huán)節(jié)3.1.1短路電流計(jì)算目在發(fā)電廠和變電所電氣設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算是其中一種重要環(huán)節(jié)。其計(jì)算目重要有如下幾種方面：1.校驗(yàn)電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體時(shí)需要計(jì)算三相短路電流2.整定供電系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置需要計(jì)算三相短路電流3.在校驗(yàn)繼電保護(hù)裝置敏捷度時(shí)計(jì)算不對(duì)稱短路短路電流值4.校驗(yàn)電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體力穩(wěn)定和熱穩(wěn)定就要用到短路沖擊電流、穩(wěn)態(tài)短路電流、短路容量5.接地裝置設(shè)計(jì)，也需用短路電流。3.1.2短路電流計(jì)算普通規(guī)定1.計(jì)算基本狀況（1）電力系統(tǒng)中所有電源均在額定負(fù)荷下運(yùn)營；（2）所有同步電機(jī)都具備自動(dòng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置（涉及強(qiáng)行勵(lì)磁）；（3）短路發(fā)生在短路電流為最大值瞬間；（4）所有電源電動(dòng)勢(shì)相位角相似；（5）應(yīng)考慮對(duì)短路電流值有影響所有元件，但不考慮短路點(diǎn)電弧電阻。對(duì)異步電動(dòng)機(jī)作用，僅在擬定短路電流沖擊值和最大安全電流有效值時(shí)才予以考慮。2.接線方式：計(jì)算短路電流時(shí)所用接線方式，應(yīng)是也許發(fā)生最大短路電流正常接線方式（即最大運(yùn)營方式），而不能僅在切換過程中也許并列運(yùn)營接線方式。3.計(jì)算容量：按本工程設(shè)計(jì)最后容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（普通為本工程建設(shè)后5～）4.短路種類：普通按三相短路計(jì)算。若發(fā)電機(jī)出口兩相短路，或直接接地系統(tǒng)以及自耦變壓器等回路中單相（或兩相）接地短路較三相短路狀況嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重狀況進(jìn)行校驗(yàn)。5.短路計(jì)算點(diǎn)：在正常接線方式時(shí)，通過電氣設(shè)備短路電流為最大地點(diǎn)，稱為短路計(jì)算點(diǎn)。3.1.3短路電流計(jì)算環(huán)節(jié)在工程設(shè)計(jì)中，短路電流計(jì)算普通采用使用曲線法。環(huán)節(jié)如下：1.選取計(jì)算短路點(diǎn)2.畫等值網(wǎng)絡(luò)（次暫態(tài)網(wǎng)絡(luò)）圖（1）一方面去掉系統(tǒng)中所有負(fù)荷分支、線路電容、各元件電阻，發(fā)電機(jī)電抗用次暫態(tài)電抗。（2）選用基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓（普通取各級(jí)平均電壓）。（3）將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)值標(biāo)幺電抗。（4）繪出等值網(wǎng)絡(luò)圖，并將各元件電抗統(tǒng)一編號(hào)。3.化簡(jiǎn)等值網(wǎng)絡(luò)：為計(jì)算不同短路點(diǎn)短路電流值，需將等值網(wǎng)絡(luò)分別化簡(jiǎn)為以短路點(diǎn)為中心輻射形等值網(wǎng)絡(luò)，并求出各電源與短路點(diǎn)之間電抗，即轉(zhuǎn)移電抗。4.求計(jì)算電抗。(將各轉(zhuǎn)移阻抗按各發(fā)電機(jī)額定功率歸算)5.查運(yùn)算曲線查出各供應(yīng)短路電流周期分量標(biāo)幺值。6.計(jì)算無限大容量電源供應(yīng)短路電流周期分量。7.計(jì)算短路電流周期分量有名值。3.2短路電流計(jì)算3.2.1短路計(jì)算過程系統(tǒng)電抗：變壓器電抗：折算到10kV級(jí)別電抗110kV變電站到短路點(diǎn)d1電抗短路點(diǎn)d1短路電流kAkAkAMVA110kV變電站到短路點(diǎn)d2電抗X2=（Xd1+Xt/2）=(0.345+1.72)×(0.4*0.4/10.5*10.5)=2.065×0.029=0.006(Ω)短路點(diǎn)d2短路電流kAkAkAMVA3.2.2短路電流表表4-1短路電流表短路點(diǎn)短路容量17.57kA44.8kA23.6kA318MVA38.49kA98.1kA58.5kA26.6MVA3.2.2繪制系統(tǒng)等值阻抗網(wǎng)絡(luò)圖圖3-1短路等值電路3.3本章小結(jié)本章簡(jiǎn)介了短路電流計(jì)算目及計(jì)算普通規(guī)定，并簡(jiǎn)介了工程設(shè)計(jì)中常采用運(yùn)算曲線法計(jì)算短路電流普通環(huán)節(jié)。分別選用各母線上為短路點(diǎn)，計(jì)算各電源提供短路電流，并以此考慮在各個(gè)短路狀況下流過各斷路器短路電流，并以流過最大短路電流來校驗(yàn)各個(gè)短路器，看與否滿足動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)。若不滿足，則應(yīng)提高設(shè)備檔次或加限流電抗器。第4章電氣設(shè)備選取4.1電氣設(shè)備選取普通條件盡管電力系統(tǒng)中各種電器作用和工作條件并不同樣，詳細(xì)選取辦法也不完全相似，但對(duì)它們基本規(guī)定確是一致。電氣設(shè)備要可靠地工作，必要按正常工作條件進(jìn)行選取，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定性。4.1.1按正常工作條件選取1.額定電壓電氣設(shè)備所在電網(wǎng)運(yùn)營電壓因調(diào)壓或負(fù)荷變化，有時(shí)會(huì)高于電網(wǎng)額定電壓，故所選電氣設(shè)備容許最高工作電壓不得低于所接電網(wǎng)最高運(yùn)營電壓。規(guī)定普通電氣設(shè)備容許最高工作電壓為設(shè)備額定電壓1.1-1.15倍，普通不超過電網(wǎng)額定電壓1.15倍。因而，在選取電氣設(shè)備時(shí)，可按照電氣設(shè)備額定電壓U不低于裝置地點(diǎn)電網(wǎng)額定電壓U條件選取，即UU（4-1）2.額定電流電氣設(shè)備額定電流I是指在額定環(huán)境溫度下，電氣設(shè)備長(zhǎng)期容許電流。應(yīng)不不大于該回路在各種合理運(yùn)營方式下最大持續(xù)工作電流I，即II（4-2）由于發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器在電壓減少5%時(shí)，出力保持不變，故其相應(yīng)回路I應(yīng)為發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)和變壓器額定電流1.05倍；若變壓器有也許過負(fù)荷運(yùn)營時(shí)，I應(yīng)按過負(fù)荷擬定（1.3-2倍變壓器額定電流）；母聯(lián)斷路器回路普通可取母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)或變壓器I；母線分段電抗器I應(yīng)為母線上最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)跳閘時(shí)，保證該母線負(fù)荷所需電流，或最大一臺(tái)發(fā)電機(jī)額定電流50%-80%；出線回路I除考慮正常負(fù)荷電流外，還應(yīng)考慮事故時(shí)由其她回路轉(zhuǎn)移過來負(fù)荷。3.按本地環(huán)境校驗(yàn)當(dāng)電氣設(shè)備安裝地點(diǎn)環(huán)境條件如溫度、風(fēng)速、污穢級(jí)別、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度超過普通電氣設(shè)備使用條件時(shí)，應(yīng)采用辦法。本設(shè)計(jì)著重考慮溫度對(duì)電氣設(shè)備影響。國內(nèi)當(dāng)前生產(chǎn)電氣設(shè)備額定環(huán)境溫度Q。=+40℃，裸導(dǎo)體額定環(huán)境溫度為+25℃。4.1.2按短路狀況校驗(yàn)1.短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過電氣設(shè)備時(shí)，電氣設(shè)備各部件溫度（或發(fā)熱效應(yīng)）應(yīng)不超過容許值。即，（4-3）式中，t秒內(nèi)通過短時(shí)熱電流；短路電流產(chǎn)生熱效應(yīng)。2.電動(dòng)力穩(wěn)定校驗(yàn)電動(dòng)力穩(wěn)定是電氣承受短路電流機(jī)械效應(yīng)能力，亦稱動(dòng)穩(wěn)定。滿足動(dòng)穩(wěn)定條件為（4-4）或（4-5）式中，電氣設(shè)備容許通過動(dòng)穩(wěn)定電流幅值；電氣設(shè)備容許通過動(dòng)穩(wěn)定電流有效值；短路沖擊電流幅值；短路沖擊電流有效值。下列幾種狀況可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定：（1）用熔斷器保護(hù)電氣設(shè)備，其熱穩(wěn)定由熔斷器時(shí)間保證，故可不驗(yàn)算熱穩(wěn)定；（2）采用有限流電阻熔斷器保護(hù)設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定；（3）裝設(shè)在電壓互感器回路裸導(dǎo)體和電氣設(shè)備可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定。3.短路計(jì)算時(shí)間驗(yàn)算熱穩(wěn)定短路計(jì)算時(shí)間為繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間和相應(yīng)斷路器全開斷時(shí)間之和，即=+（4-6）普通取保護(hù)裝置后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，這是考慮到主保護(hù)有死區(qū)或拒動(dòng)是指對(duì)斷路器分閘脈沖傳送到斷路器操作機(jī)構(gòu)跳閘線圈時(shí)起，到各相觸頭分離后電弧完全熄滅為止時(shí)間段。顯然，涉及兩個(gè)某些，即=（4-7）式中，斷路器固有分閘時(shí)間；斷路器開斷電弧持續(xù)時(shí)間，對(duì)少油斷路器為0.04-0.06s,對(duì)SF6和壓縮空氣斷路器為0.02-0.04s，真空斷路器為0.015s。4.2各電氣設(shè)備選取原則4.2.1斷路器選取原則高壓斷路器是重要電氣設(shè)備之一，它重要功能是[10]：正常運(yùn)營倒換運(yùn)營方式，把設(shè)備或線路接入電網(wǎng)或退出運(yùn)營，起著控制作用；當(dāng)設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，能迅速切除故障回路，保證無端障某些正常運(yùn)營，起保護(hù)作用。高壓斷路器應(yīng)依照斷路器安裝地點(diǎn)，環(huán)境和使用技術(shù)條件等規(guī)定選取其種類及型式，由于真空斷路器、SF6斷路器比少油斷路器，可靠性更好，維護(hù)工作量更少，滅弧性能更高，當(dāng)前得到普遍推廣，故35～220kV普通采用SF6斷路器。真空斷路器只適應(yīng)于10kV電壓級(jí)別，10kV采用真空斷路器。1.額定電壓和電流選取UU（2-2）II（2-3）U、U分別為電氣設(shè)備和電網(wǎng)額定電壓，kV；I、Imax分別為電氣設(shè)備額定電流和電網(wǎng)最大負(fù)荷電流，A2.開斷電流選取高壓斷路器額定開斷電流，不應(yīng)不大于實(shí)際開斷瞬間短路電流周期分量，即。 3.斷路器關(guān)合電流選取為了保證斷路器在關(guān)合短路電流時(shí)安全，斷路器額定關(guān)合電流不應(yīng)不大于短路電流最大沖擊值，即4.短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)4.2.2隔離開關(guān)選取原則隔離開關(guān)也是發(fā)電廠和變電站中慣用開關(guān)電器。它需要與斷路器配套使用。它重要功用為：1.隔離電壓。2.倒閘操作。3.分、合小電流。隔離開關(guān)型式選取，應(yīng)依照配電裝置布置特點(diǎn)和使用規(guī)定等因素，進(jìn)行綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較然后擬定。隔離開關(guān)與斷路器相比，額定電壓、額定電流選取及短路動(dòng)、熱穩(wěn)定效驗(yàn)項(xiàng)目相似。但是由于隔離開關(guān)不用來接通和切除短路電流，故無需進(jìn)行開斷電流和短路關(guān)合電流效驗(yàn)。1.額定電壓和電流選取，由公式（4-1）和公式（4-2），得UUIIU、U分別為電氣設(shè)備和電網(wǎng)額定電壓，kV；I、I分別為電氣設(shè)備額定電流和電網(wǎng)最大負(fù)荷電流，A2.短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，由公式（4-3）和公式（4-4），得效驗(yàn)式為4.2.3避雷器配備原則慣用防近形波過電壓裝置是避雷器。避雷器與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，其作用是釋放過電壓能量，將過電壓限制在一定水平，從而保護(hù)設(shè)備絕緣。1.配電裝置每組母線上，應(yīng)裝設(shè)避雷器，但進(jìn)出線都裝設(shè)避雷器時(shí)除外。2.220kV及如下變壓器到避雷器電氣距離超過容許值時(shí)，應(yīng)在變壓器附近增設(shè)一組避雷器。3.三繞組變壓器低壓側(cè)一相上宜設(shè)立一臺(tái)避雷器。4.2.4互感器選取原則互感器是電力系統(tǒng)中測(cè)量?jī)x表、繼電保護(hù)等二次設(shè)備獲取電氣一次回路信息傳感器。它作用是將高電壓、大電流按比例變成低電壓和小電流?；ジ衅髟谥鹘泳€中配備與測(cè)量?jī)x表、同步點(diǎn)選取、保護(hù)和自動(dòng)裝置規(guī)定以及主接線形式關(guān)于。電壓互感器普通裝置在母線、線路、發(fā)電機(jī)和變壓器中，保證在運(yùn)營方式變化時(shí)，保護(hù)裝置不失壓、同級(jí)點(diǎn)兩側(cè)都能以便地取壓。電流互感器設(shè)立在發(fā)電機(jī)、變壓器、出線、母線分段及母聯(lián)斷路器、旁路斷路器等回路中，為了滿足測(cè)量和保護(hù)需要。4.310kV側(cè)設(shè)備選取表4-1真空斷路器類別型號(hào)額定電壓kV額定電流A穩(wěn)定電流峰值kA開斷電流kA動(dòng)穩(wěn)定電流峰值kV真空ZN23-101063025（4S）2563（1）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：Qd（4′）=1839（kA2S）,It2t=31.52×4=3969（kA2S），有It2t≥Qd（4′）（滿足規(guī)定）（2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：Idw=100（kA）>ich=44.8（kA）（滿足規(guī)定）表4-2隔離開關(guān)型號(hào)額定電壓（kF）額定電流（A）極限通過電流峰值（kA）熱穩(wěn)電流GNR10/2001020010031.5（1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：idw=50（kA），ich=44.8(kA），有idw>ich（滿足規(guī)定）（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：Qd（4′）=1839（kA2S），It2t=252×4=2500(kA2S)，有It2t>Qd（4′）

（滿足規(guī)定）表4-3電壓互感器型號(hào)JDJJ-10額定電壓（kV）副繞組/額定容量（UA）最大容量（UA）原繞組副繞組輔助繞組0.20.513120010/0.03/0.03/150250620表4-4電流互感器型號(hào)額定電流比級(jí)次組合1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)LA-10200/50.2/3，1/375135表4-5避雷器型號(hào)系統(tǒng)標(biāo)稱電壓kV避雷器額定電壓kV波前沖擊放電坡前陡度（kV/us）波前沖擊放電電壓kVFS3-101012.7106504.4380V側(cè)設(shè)備選取表4-6斷路器類別型號(hào)額定電壓kV額定電流A穩(wěn)定電流峰值kA開斷電流kA動(dòng)穩(wěn)定電流峰值kV真空2N28-0.40.420030（4S）2020（1）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：Qd（4′）=1839（kA2S）,It2t=302×4=3600（kA2S），有It2t≥Qd（4′）（滿足規(guī)定）（2）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：Idw=200（kA）>ich=44.8（kA）

（滿足規(guī)定）表4-7隔離開關(guān)型號(hào)額定電壓（kF）額定電流（A）極限通過電流峰值（kA）熱穩(wěn)電流GNR-04C/200.42005040（1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：idw=50（kA），ich=44.8(kA），有idw>ich（滿足規(guī)定）（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)：Qd（4′）=1839（kA2S），It2t=402×4=6400(kA2S)，有It2t>Qd（4′）

（滿足規(guī)定）表4-8電壓互感器型號(hào)額定一次電流一次安匝額定二次負(fù)荷（）LW2J-0.44004000.5級(jí)1級(jí)3級(jí)0.40.6——表4-9電流互感器型號(hào)額定電流比級(jí)次組合1s熱穩(wěn)定倍數(shù)動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)LQK6-0.38400/50.2/3，1/375115表4-10避雷器型號(hào)系統(tǒng)標(biāo)稱電壓kV避雷器額定電壓kV波前沖擊放電坡前陡度（kV/us）波前沖擊放電電壓kVY3W-0.50.40.59650各單元樓最大工作電流1#最大工作電流153A153A128A=115A2#最大工作電流539A=449A=203A=228A3#最大工作電流392A=418A=198A=203A4#最大工作電流392A=418A=198A=203A5#最大工作電流417A=415A=417A=415A6#最大工作電流461A=461A=196A=202A7#最大工作電流827A=806A=126A=126A8#最大工作電流650A=622A=152A=152A9#最大工作電流650A=622A=152A=152A10#最大工作電流663A=704A=193A=219A11#最大工作電流721A=841A=188A=214A12#最大工作電流827A=806A=126A=126A依照以上數(shù)據(jù)，并考慮到實(shí)際經(jīng)濟(jì)狀況和后來安全運(yùn)營、檢修，對(duì)各個(gè)單元樓饋線關(guān)于設(shè)備進(jìn)行了選取，選用了如下設(shè)備型號(hào)：斷路器HA1-HM3S-1000隔離開關(guān)HD13BX-1000電流互感器LMZ1-1500避雷器FYS-0.22經(jīng)校驗(yàn)以上設(shè)備均符合使用規(guī)定。所用電纜型號(hào)如下：饋用母線選用：YJV22-0.6/1kV3*150主母線，零母線：TMY-3*2004.5本章小結(jié)電氣設(shè)備選取條件包括了兩大某些：一是電氣設(shè)備所必要滿足基本條件，即正常工作條件（最高工作電壓和最大持續(xù)工作電流）選取，并按短路狀態(tài)來校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定；二是依照不同電氣設(shè)備特點(diǎn)而提出選取和校驗(yàn)項(xiàng)目。第5章無功補(bǔ)償5.1無功補(bǔ)償方案設(shè)計(jì)5.1.1提高功率因數(shù)意義在用電設(shè)備中絕大某些為感性負(fù)荷，使用電單位功率因數(shù)不大于1。為了保證供電質(zhì)量和節(jié)能，充分運(yùn)用電力系統(tǒng)中發(fā)配電設(shè)備容量，減小供電線路截面，減小電網(wǎng)功率損耗、電能損耗，減小線路電壓損失，必要提高用電單位功率因數(shù)。5.1.2補(bǔ)償裝置擬定無功補(bǔ)償裝置涉及系統(tǒng)中并聯(lián)電容器，串聯(lián)電容器，并聯(lián)電抗器，同步調(diào)相機(jī)和靜止無功補(bǔ)償裝置等。其中并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置時(shí)無功負(fù)荷重要電源之一。它具備投資省，裝設(shè)地點(diǎn)不受自然條件限制，運(yùn)營簡(jiǎn)便可靠等長(zhǎng)處。故普通一方面考慮裝設(shè)并聯(lián)電容器。由于它沒有旋轉(zhuǎn)部件，維護(hù)較為以便，為了在運(yùn)營中調(diào)節(jié)電容器功率，可將電容器連接成若干組，依照負(fù)荷變化，分組投入或切除。本次設(shè)計(jì)變電站為10kV社區(qū)變電所，從補(bǔ)償裝置維護(hù)和性能角度來考慮，就選用并聯(lián)電容器裝置。5.1.3無功補(bǔ)償容量計(jì)算式中：—無功計(jì)算功率（KW）—有功計(jì)算功率（KW）—補(bǔ)償前用電單位自然功率因數(shù)角正切值—補(bǔ)償后用電單位自然功率因數(shù)角正切值本站只有10kV和380V兩個(gè)電壓級(jí)別，且只有380V母線接有負(fù)荷，故補(bǔ)償裝置安裝在380V母線上。10kV母線所接負(fù)荷容量在變壓器選取時(shí)就已計(jì)算過，P=14343kVA。同期系數(shù)K=0.35,故=14313×0.35=5020kVA。無功補(bǔ)償容量=5020×[]=5020×0.55=2761（kvar）由于采用是分組補(bǔ)償，在每根母線三相一起補(bǔ)償，且分三組。母線每組補(bǔ)償容量為Q=2761/（4×3）=230（kvar）。電容器選取BW0.4-10-3TH,參數(shù)如下表6-1電容器參數(shù)型號(hào)額定電壓標(biāo)稱容量標(biāo)稱電容相數(shù)BW0.4-10-3TH0.410kvar200kvar35.1.4無功補(bǔ)償接線圖圖5-1接線圖5.2本章小結(jié)電力系統(tǒng)無功功率平衡是系統(tǒng)電壓質(zhì)量主線保證。在電力系統(tǒng)中，整個(gè)系統(tǒng)自然無功負(fù)荷總不不大于原有無功電源，因而必要進(jìn)行無功補(bǔ)償。合理無功補(bǔ)償和有效地電壓控制，不但可保證電壓質(zhì)量，并且將提高電力系統(tǒng)運(yùn)營穩(wěn)定性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。無功補(bǔ)償是保證電壓質(zhì)量重要因素，在區(qū)域性變電站中又顯得十分重要。在本章中著重從本站條件出發(fā)，對(duì)無功補(bǔ)償容量進(jìn)行了計(jì)算，并選取了并聯(lián)電容器作為補(bǔ)償裝置。第6章備用電源自動(dòng)投入6.1自動(dòng)投入裝置備用電源自動(dòng)投入裝置重要用于變壓器備用、線路備用和發(fā)電廠、變電所廠用所備用。備用電源自動(dòng)投入裝置，簡(jiǎn)稱BZT裝置。當(dāng)工作電源因故障斷開后，能自動(dòng)而迅速地將備用電源投入工作或?qū)㈩櫩颓袚Q到備用電源上去，從而使顧客不至于被停電。6.1.1自動(dòng)投入裝置接線規(guī)定1.工作電源故障或其斷路器被錯(cuò)誤斷開時(shí)，備用電源能自動(dòng)投入。2.備用電源斷路器合閘脈沖應(yīng)是短脈沖，只容許自動(dòng)投入裝置動(dòng)作一次。3.自動(dòng)投入裝置閉鎖開關(guān)BK應(yīng)按廠用母線段各自獨(dú)立裝設(shè)，便利運(yùn)營調(diào)試人員操作與檢測(cè)。4.低電壓?jiǎn)?dòng)備用電源自動(dòng)裝置，為防止工作電源電壓互感器二次側(cè)熔斷器或其他因素引起B(yǎng)ZT誤動(dòng)，應(yīng)設(shè)信號(hào)或閉鎖裝置。5.應(yīng)設(shè)信號(hào)以便人員及時(shí)理解裝置工作狀態(tài)。6.對(duì)低電壓?jiǎn)?dòng)BZT裝置，當(dāng)工作母線上電壓下降或消失而備用電源母線上保持一定電壓數(shù)值時(shí)，才容許自動(dòng)投入裝置啟動(dòng)。6.1.2自動(dòng)投入裝置運(yùn)營本次設(shè)計(jì)變電站低壓側(cè)采用了單母線分段接線形式，其中就有自動(dòng)投入裝置，保證顧客盡量不間斷用電。所采用自動(dòng)投入裝置接線圖如下：圖6-1備用電源接線圖正常運(yùn)營時(shí)二臺(tái)變壓器1B和2B同步運(yùn)營，分段或聯(lián)系斷路器1DL斷開。當(dāng)任一臺(tái)變壓器故障或母線低電壓時(shí)，斷開變壓器低壓側(cè)斷路器，而將分段或聯(lián)系斷路器合閘，故障變壓器高壓側(cè)斷路器4DL跳閘時(shí)聯(lián)動(dòng)低壓斷路器2DL跳閘。備用電源自動(dòng)投入裝置原理圖如下：圖6-2備用電源自動(dòng)投入裝置原理圖6.2本章小結(jié)備用電源自動(dòng)投入裝置保證了整個(gè)系統(tǒng)正常供電，使一電源故障時(shí)另一電源自動(dòng)投入，保證顧客不間斷用電。備用電源自動(dòng)投入裝置作用很大。它安全可靠運(yùn)營，對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)作影響頗大。本章重要講述了此裝置作用和接線形式，并且著重簡(jiǎn)介了其運(yùn)營原理，是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)供電安全保障。結(jié)論通過本次10kV住宅社區(qū)供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，配電室一次某些設(shè)計(jì)基本成型，其中涉及主變壓器選取、電氣設(shè)備選側(cè)和無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)，依照社區(qū)地理位置和經(jīng)濟(jì)效益擬定主接線；通過短路電流計(jì)算和一系列校驗(yàn)從而選出10KV側(cè)和380V側(cè)各設(shè)備并列出清單；最后考慮到供電系統(tǒng)可靠性和安全性又進(jìn)行了備用電源自動(dòng)投入設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中，遇到了諸多與實(shí)際有關(guān)問題，查閱了諸多有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)，自己解決不了就去請(qǐng)教指引教師，在教師指引和自己努力下，每天都在發(fā)現(xiàn)新問題，每天都在解決新問題，每天都在收獲新知識(shí)。隨著設(shè)計(jì)進(jìn)程一步步邁進(jìn)，自己也在一點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)步，每天睡覺之前都會(huì)覺得這樣過得很充實(shí)。通過本次設(shè)計(jì)，使自己對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)從另一種層面有了新結(jié)識(shí)，更加系統(tǒng)把課本理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中，體會(huì)到了學(xué)以致用樂趣。掌握了電力系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)原則和問題解決能力。加深了對(duì)此前所學(xué)知識(shí)印象，真正把這些知識(shí)消化吸取了，變成了自己東西。為后來走上工作崗位打下了夯實(shí)基本。同步，這個(gè)設(shè)計(jì)過程還使自己印證了一種道理：任何困難，只要自己不懼怕它，并主觀上盡心竭力地積極地去攻克它，就會(huì)被你征服。因此后來漫漫長(zhǎng)路，我會(huì)全力以赴，永不言棄！因此從一定意義上說，我圓滿完畢了我畢業(yè)設(shè)計(jì)。但是由于自己對(duì)住宅社區(qū)供電系統(tǒng)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)欠缺，因此在設(shè)備選取和其他設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)也許存在著缺陷和局限性，但愿教師給與指正！參照文獻(xiàn)1苑舜，韓水編著.配電網(wǎng)無功優(yōu)化及無功補(bǔ)償裝置.北京：中華人民共和國電力出版社，2陳珩主編.電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析（第三版）.北京：中華人民共和國電力出版社，3李光琦主編.電力系統(tǒng)暫態(tài)分析（第三版）.北京：中華人民共和國電力出版社，4張保會(huì),索南加樂主編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù).北京：中華人民共和國電力出版社，19905焦留成主編.實(shí)用供配電技術(shù)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，6K.B.RAINA.K.C.SINGAL.Y.K.ANAND,TransmissionandDistrbutionofElektricalPower.7蘇文成主編.工廠供電.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，19998水利電力部西北電力設(shè)計(jì)院編.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：中華人民共和國電力出版社，19969靳龍章，丁毓山主編.電網(wǎng)無功補(bǔ)償實(shí)用技術(shù).北京：中華人民共和國電力出版社，199710電力工業(yè)部西北電力設(shè)計(jì)院編.電力工程電氣設(shè)備手冊(cè).北京：中華人民共和國電力出版社，199611張文元，施圍，邱毓昌主編.高電壓技術(shù).西安交通大學(xué)出版社，199412夏道止主編.電力系統(tǒng)分析.北京：中華人民共和國電力出版社，13劉介才編.工廠供電.北京：機(jī)械工業(yè)出版社14熊信銀主編.發(fā)電廠電氣某些（第三版）.北京：中華人民共和國電力出版社，15賀家李,宋從矩合編.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理.北京：中華人民共和國電力出版社，道謝在教師指引下,通過近一種月努力下住宅社區(qū)10kV變電室一次設(shè)備終于設(shè)計(jì)完畢了，在此我對(duì)教師予以協(xié)助表達(dá)衷心感謝,并且感謝曾予以我協(xié)助同窗。在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，吳杰教師在百忙之中對(duì)我設(shè)計(jì)予以了細(xì)致指引和建議,對(duì)我輔導(dǎo)耐心認(rèn)真，并給咱們提供了大量關(guān)于資料和文獻(xiàn)，使我這次設(shè)計(jì)能順利完畢。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我對(duì)此前學(xué)習(xí)知識(shí)得到了更深理解,并使知識(shí)得到了進(jìn)一步鞏固。附錄附錄1：開題報(bào)告附錄2：文獻(xiàn)綜述附錄3：中期報(bào)告附錄4：文獻(xiàn)譯文附錄5：英文文獻(xiàn)附錄6：1#配電室接線圖附錄7：2#配電室接線圖附錄4直流發(fā)電機(jī)1.簡(jiǎn)介對(duì)于所有實(shí)際目來說，直流發(fā)電機(jī)僅用于特殊場(chǎng)合和地方性發(fā)電廠。這個(gè)局限性是由于換向器要把發(fā)電機(jī)內(nèi)部電壓整流為直流電壓，因而使大規(guī)模直流發(fā)電不能實(shí)行。成果，所有大規(guī)模生產(chǎn)電能都以三相交流電形式生產(chǎn)和分派。今天固態(tài)轉(zhuǎn)換器應(yīng)用使交流變直流成為也許。并且，直流發(fā)電機(jī)操作特性始終重要，由于大某些理論能被應(yīng)用到所有其他機(jī)器上。2.勵(lì)磁繞組連接對(duì)于一種有四個(gè)電極機(jī)器其電刷和勵(lì)磁繞組普通布置如圖1所示。四個(gè)電刷安在換向器上，正極電刷和A1端子相連，負(fù)極電刷和A2端子相連。正如在草圖中所示，電刷被放置在電極下接近中間位置，它們與線圈相接觸，這些線圈產(chǎn)生很少或不產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，由于它們邊被安在電極之間。圖1四極發(fā)電機(jī)模型四個(gè)勵(lì)磁磁極普通串聯(lián)在一起，并且它們末端與標(biāo)注F1和F2端子相連。它們這樣連接是為了交替產(chǎn)生N,S極。直流發(fā)電機(jī)類型以勵(lì)磁繞組提供方式來劃分。普通來說，用來連接勵(lì)磁繞組和電樞繞組方式可歸結(jié)為如下幾組（看圖2）：圖2直流發(fā)電機(jī)勵(lì)磁連接：(a)它勵(lì)發(fā)電機(jī)；(b)自勵(lì)，自并勵(lì)；(c)串勵(lì)發(fā)電機(jī)；(d)復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)，短并勵(lì)連接；(e)復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)，長(zhǎng)并勵(lì)連接。它勵(lì)發(fā)電機(jī)，勵(lì)磁繞組被連接到一種獨(dú)立直流供電源上。自勵(lì)發(fā)電機(jī)，它們可以進(jìn)一步劃分為：并勵(lì)發(fā)電機(jī)，勵(lì)磁繞組和轉(zhuǎn)子端部相連。串勵(lì)發(fā)電機(jī)，勵(lì)磁繞組以串聯(lián)方式和轉(zhuǎn)子繞組相連。復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)，勵(lì)磁由一種并聯(lián)和串聯(lián)復(fù)合繞組提供。并聯(lián)繞組涉及諸多匝相對(duì)較細(xì)細(xì)線，它們只能承載一種較小電流，僅為額定電流很小一種比例。另一方面，串聯(lián)繞組有很少匝粗線，由于它和轉(zhuǎn)子串聯(lián)，因而承載較重電流。在討論直流發(fā)電機(jī)端部特性之前，讓咱們測(cè)試一下發(fā)電機(jī)在空載時(shí)電壓和勵(lì)磁電流之間關(guān)系。發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)和每個(gè)電極磁通及發(fā)電機(jī)給定轉(zhuǎn)速成正比，即，E=knφ,通過控制讓轉(zhuǎn)速為定值，可以顯示出電勢(shì)EG直接依賴于磁通，在實(shí)際發(fā)電機(jī)上測(cè)試這種依賴關(guān)系并不是非常實(shí)際，由于它要牽涉到磁通測(cè)量。磁通由勵(lì)磁線圈安培匝數(shù)產(chǎn)生；磁通必須依賴于勵(lì)磁電流大小，由于勵(lì)磁線圈匝數(shù)是恒定。這種關(guān)系并不是線性，由于在勵(lì)磁電流達(dá)到某一種值后將浮現(xiàn)磁飽和，E對(duì)勵(lì)磁電流I變化關(guān)系可以磁化曲線或開路特性曲線來表達(dá)，對(duì)于這臺(tái)給定以恒速運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)電機(jī)，沒有帶負(fù)載電流，并且它勵(lì)磁是它勵(lì)方式。I從0逐漸增大到一種適當(dāng)值，使發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓達(dá)到額定電壓以上，并測(cè)量相相應(yīng)I每個(gè)機(jī)端電壓E值，產(chǎn)生曲線入圖3所示，當(dāng)I=0時(shí)，即勵(lì)磁回路為開路，由于剩磁，測(cè)量到一種很小電壓Er，隨著勵(lì)磁電流增大，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)線性地增大到磁化曲線拐點(diǎn)處，過了這個(gè)點(diǎn)后來，增大勵(lì)磁電流逐漸引起磁路飽和。圖3它勵(lì)支直流發(fā)電機(jī)磁化曲線或開路特性曲線這意味著使電壓達(dá)到一定值時(shí)需要一種更大勵(lì)磁電流。由于產(chǎn)生電壓EG也直接與轉(zhuǎn)速成比例，因而一旦這條曲線擬定，對(duì)于任何其他速度，這條磁化曲線能被描出來，這僅僅規(guī)定依照E=E在這條曲線上所有點(diǎn)進(jìn)行調(diào)節(jié)。3.電壓調(diào)節(jié)讓咱們進(jìn)一步考慮在發(fā)電機(jī)上增長(zhǎng)一種負(fù)載狀況。由于電樞繞組上有電阻，因此機(jī)端電壓將要下降，除非采用某些辦法保持它恒定，顯示機(jī)端電壓隨負(fù)載電流變化關(guān)系曲線被叫做負(fù)載特性曲線或外特性曲線。圖4（a）直流它勵(lì)發(fā)電機(jī)負(fù)載特性；(b)電路圖圖4顯示了它勵(lì)發(fā)電機(jī)外特性，機(jī)端電壓下降重要是由于電樞電阻RA,即V=E-IR此處V是機(jī)端電壓，IA是發(fā)電機(jī)帶負(fù)載時(shí)電樞電流（或負(fù)載電流）。另一種導(dǎo)致機(jī)端電壓下降因素是由于電樞反映而導(dǎo)致磁通減少。電樞電流建立一種磁動(dòng)勢(shì)，這個(gè)磁動(dòng)勢(shì)使主磁通發(fā)生畸變，導(dǎo)致弱磁效應(yīng)，這種狀況特別在無附加磁極機(jī)器上體現(xiàn)更為突出，這種效應(yīng)叫做電樞反映。正如圖4所示，由于鐵心非線形，機(jī)端電壓對(duì)于負(fù)載電流并沒有成線形下降。由于電樞反映依賴于電樞電流，使得曲線呈下傾特性。四.并勵(lì)或自并勵(lì)并勵(lì)發(fā)電機(jī)并勵(lì)勵(lì)磁繞組電樞繞組平行連接，以便機(jī)器自身提供它自己勵(lì)磁，正如圖5所示。電壓建立正如所說，在勵(lì)磁磁極中要有剩磁。普通，如果發(fā)電機(jī)此前已經(jīng)用過，將會(huì)有剩磁存在。咱們已經(jīng)在第三某些中看到如果勵(lì)磁沒連上話如果發(fā)電機(jī)已經(jīng)以某速度運(yùn)轉(zhuǎn)，由于有剩磁將要有小電壓Er產(chǎn)生，這個(gè)小電壓將提供應(yīng)并勵(lì)繞組并驅(qū)動(dòng)一種小電流從勵(lì)磁回路中流過，如果在并勵(lì)繞組中這個(gè)小電流方向正好使剩磁削弱，則這個(gè)電壓將接近于零，機(jī)端電壓不能建立。這種狀況下這個(gè)弱化主磁極磁通與剩磁抵消。圖5并勵(lì)發(fā)電機(jī)：（a）電路；(b)負(fù)載特性如果關(guān)系是這樣：弱化主磁極磁通助增了剩磁通，導(dǎo)致電壓變更大，這反過來意味著更大電壓提供應(yīng)了主勵(lì)磁，機(jī)端電壓迅速增大一種常值，這個(gè)建立過程易當(dāng)作是漸增，然后更大增大了勵(lì)磁電流，它反過來又增大了電壓，等。這個(gè)過程終結(jié)于一種有限電壓值因素是磁路非線性。這個(gè)電路僅有直流電流，以致勵(lì)磁電流僅依賴于勵(lì)磁回路電阻Rf,這也許由勵(lì)磁繞組電阻加上與它相串聯(lián)可變電阻Rin構(gòu)成。對(duì)于一給定值勵(lì)磁回路電阻R，按照歐姆定律，勵(lì)磁電流依賴于所產(chǎn)生電壓。應(yīng)當(dāng)是明顯，在一臺(tái)新機(jī)器上或一臺(tái)閑置了很常時(shí)間已經(jīng)失去剩磁機(jī)器上，必要要建立磁場(chǎng)，普通做法是通過連接勵(lì)磁繞組到一獨(dú)立直流電源上幾秒鐘，這個(gè)過程正是迅速建立勵(lì)磁。總之，制止電壓建立有四種條件，發(fā)電機(jī)電壓極性取決于轉(zhuǎn)動(dòng)方向，如果一臺(tái)發(fā)電機(jī)在其他條件都滿足狀況下不能建立電壓，那必定是電刷極性反了，可以通過顛倒轉(zhuǎn)動(dòng)方向來解決，顛倒方向后關(guān)于剩磁通主磁極性也將顛倒，如果當(dāng)前電壓還不能建立，它意味著主勵(lì)磁和剩磁是對(duì)立。串勵(lì)發(fā)電機(jī)正如前面提到，串勵(lì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組和電樞繞組串聯(lián)由于它承載負(fù)荷電流，因而勵(lì)磁線圈僅由幾匝細(xì)導(dǎo)線?？蛰d時(shí)，僅有剩磁，機(jī)端電壓小，當(dāng)加上負(fù)載時(shí)，磁通增長(zhǎng)，機(jī)端電壓也增長(zhǎng)，圖7顯示了串勵(lì)發(fā)電機(jī)在某轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)負(fù)載特性，虛線批示同臺(tái)機(jī)器電樞開路且它勵(lì)狀況下所產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這兩條曲線差值簡(jiǎn)直就是在串勵(lì)繞組和電樞繞組上IR壓降，例如，V=E-I(R+R)R是串勵(lì)繞組電阻圖7串勵(lì)發(fā)電機(jī)：（a）電路圖；（b）負(fù)載特性復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)有一種并勵(lì)和一種串勵(lì)勵(lì)磁繞組，后者在并勵(lì)繞組頂部，圖8顯示了這個(gè)電路圖，這兩個(gè)繞組普通這樣連接是為了使它們安培匝數(shù)在相似方向，正由于如此，這種發(fā)電機(jī)被稱作積復(fù)勵(lì)。圖8并聯(lián)連接被稱作長(zhǎng)復(fù)勵(lì)。如果并勵(lì)繞組直接和電樞端部連接在一塊，這種連接被稱作短復(fù)勵(lì)，實(shí)際中這種連接很少應(yīng)用，由于和滿負(fù)荷電流相比，并勵(lì)繞組承載電流小，此外串勵(lì)繞組匝數(shù)少，這意味著它電阻也小，在滿負(fù)荷時(shí)在它上面所相應(yīng)電壓降是最小。圖9曲線僅僅反映了并勵(lì)繞組外特性，正如所示隨著一種小串勵(lì)繞組增長(zhǎng)，機(jī)端壓降隨負(fù)荷增長(zhǎng)而減小，這樣發(fā)電機(jī)被稱作欠復(fù)勵(lì)，通過增長(zhǎng)串勵(lì)匝數(shù)，空載和滿載時(shí)機(jī)端電壓可以相等，這種發(fā)電機(jī)被稱作平復(fù)勵(lì)。如果串勵(lì)匝數(shù)比需要多些以補(bǔ)償電壓降，這種發(fā)電機(jī)被稱作過復(fù)勵(lì)，在這種狀況下，滿載電壓比空載時(shí)還高。圖8復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)圖9復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)外特性與并勵(lì)發(fā)電機(jī)外特性比較過復(fù)勵(lì)也許被用于負(fù)荷與發(fā)電機(jī)存在一定距離場(chǎng)合，在饋電線上電壓降隨著負(fù)載增長(zhǎng)而得到補(bǔ)償。顛倒和并勵(lì)相相應(yīng)串勵(lì)繞組極性時(shí)，勵(lì)磁將彼此抵消，且隨著負(fù)荷電流增長(zhǎng)而尤為突出，這樣發(fā)電機(jī)被稱作差復(fù)勵(lì)，它被用于負(fù)荷也許發(fā)生或接近短路場(chǎng)合，例如，饋電線也許斷線或短接發(fā)電機(jī)，但是短路電流仍被限制在一種安全值，這種類型發(fā)電機(jī)外特性也顯示在圖9中。由于復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)外特性能被設(shè)計(jì)有很廣變化范疇，故這種發(fā)電機(jī)比其她類型有更廣用途。正如插圖中所示，在復(fù)勵(lì)適當(dāng)角度下，滿載時(shí)機(jī)端電壓能被保持在空載時(shí)值上。電壓控制其她辦法是可變電阻使用，。例如，裝在勵(lì)磁回路上。但是，隨著負(fù)荷變化，規(guī)定恒定調(diào)節(jié)可變電阻來保持電壓。一種更有用當(dāng)前普遍使用東西是用一臺(tái)發(fā)電機(jī)電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，在本質(zhì)上，電壓調(diào)節(jié)器是一種反饋控制系統(tǒng)，發(fā)電機(jī)輸出電壓可以被感知并于一種固定參照電壓相比較，任何輸出電壓只要偏離參照電壓，就將發(fā)出一誤差信號(hào)，并送入功率放大器，而這個(gè)功率放大器提供勵(lì)磁電流，如果誤差信號(hào)為正，例如，輸出電壓不不大于設(shè)定電壓，則功率放大器蔣減小它電流驅(qū)動(dòng)，如此，直到偏差信號(hào)減小為零。譯自<<CollegeEnglishReadingForStudentsOfElectricReading>>附錄5DCGENENRATORS1.INTRODUCTIONForallpracticalpurposes，thedirect-currentgeneratorisonlyusedforspecialapplicationsandlocaldcpowergeneration.Thislimitationisduetothecommutatorrequiredtorectifytheinternalgeneratedacvoltage，therebymakinglargescaledcpowergeneratorsnotfeasible.Consequently，allelectricalenergyproducedcommerciallyisgeneratedanddistributedintheformofthree-phaseacpower.Theuseofsolidstateconvertersnowadaysmakesconversiontodceconomical.However，theoperatingcharacteristicsofdcgeneratorsarestillimportant，becausemostconceptscanbeappliedtoallothermachines.2.FIELDWINDINGCONNECTIONSThegeneralarrangementofbrushesandfieldwindingforafour-polemachineisasshowninFig.1.Thefourbrushesrideonthecommutator.ThepositivebrusherareconnectedtoterminalA1whilethenegativebrushesareconnectedtoterminalA2ofthemachine.Asindicatedinthesketch，thebrushesarepositionedapproximatelymidwayunderthepoles.TheymakecontactwithcoilsthathavelittleornoEMFinducedinthem，sincetheirsidesaresituatedbetweenpoles.Figure1Sketchoffour-poledcmatchineThefourexcitationorfieldpolesareusuallyjoinedinseriesandtheirendsbroughtouttoterminalsmarkedF1andF2.Theyareconnectedsuchthattheyproducenorthandsouthpolesalternately.Thetypeofdcgeneratorischaracterizedbythemannerinwhichthefieldexcitationisprovided.Ingeneral，themethodemployedtoconnectthefieldandarmaturewindingsfallsintothefollowinggroups(seeFig.2):Figure2Fieldconnectionsfordcgenerators:(a)separatelyexcitedgenerator;(b)self-excited,shuntgenerator;(c)seriesgenerator;(d)compoundgeneratorshort-shuntconnection;(e)compoundgenerator,long-shuntconnection.Theshuntfieldcontainsmanyturnsofrelativelyfinewireandcarriesacomparativelysmallcurrent，onlyafewpercentofratedcurrent.Theseriesfieldwinding，ontheotherhand，hasfewturnsofheavywiresinceitisinserieswiththearmatureandthereforecarriestheloadcurrent.Beforediscussingthedcgeneratorterminalcharacteristics，letusexaminetherelationshipbetweenthegeneratedvoltageandexcitationcurrentofageneratoronnoload.ThegeneratedEMFisproportionaltoboththefluxperpoleandthespeedatwhichthegeneratorisdriven，EG=kn.ByholdingthespeedconstantitcanbeshowntheEGdependsdirectlyontheflux.Totestthisdependencyonactualgeneratorsisnotverypractical，asitinvolvesamagneticfluxmeasurement.Thefluxisproducedbytheampere-turnsofthefieldcoils：inturn，thefluxmustdependontheamountoffieldcurrentflowingsincethenumberofturnsonthefieldwindingisconstant.Thisrelationshipisnotlinearbecauseofmagneticsaturationafterthefieldcurrentreachesacertainvalue.ThevariationofEGversusthefieldcurrentIfmaybeshownbyacurveknownasthemagnetizationcurveoropen-circuitcharacteristic.Forthisagivengeneratorisdrivenataconstantspeed，isnotdeliveringloadcurrent，andhasitsfieldwindingseparatelyexcited.ThevalueofEGappearingatthemachineterminalsismeasuredasIfisprogressivelyincreasedfromzerotoavaluewellaboveratedvoltageofthatmachine.TheresultingcurveisshownisFig.3.WhenIj=0，thatis，withthefieldcircuitopencircuited，asmallvoltageEtismeasured，duetoresidualmagnetism.Asthefieldcurrentincreases，thegeneratedEMFincreaseslinearlyuptothekneeofthemagnetizationcurve.Beyondthispoint，increasingthefieldcurrentstillfurthercausessaturationofthemagneticstructuretosetin.Figure3Magnetizationcurveoropen-circuitcharacteristicofaseparatelyexciteddcmachineThemeansthatalargerincreaseinfieldcurrentisrequiredtoproduceagivenincreaseinvoltage.SincethegeneratedvoltageEGisalsodirectlyproportionaltothespeed，amagnetizationcurvecanbedrawnforanyotherspeedoncethecurveisdetermined.Thismerelyrequiresanadjustmentofallpointsonthecurveaccordingtowherethequantitiesvaluesatthevariousspeeds.3.VOLTAGEREGULATIONLetusnextconsideraddingaloadongenerator.Theterminalvoltagewillthendecrease(becausethearmaturewindingharesistance)unlesssomeprovisionismadetokeepitconstant.Acurvethatshowsthevalueofterminalvoltageforvariousloadcurrentsiscalledtheloadorcharacteristicofthegenerator.Fig.4showstheexternalcharacteristicofaseparatelyexcitedgenerator.ThedecreaseintheterminalvoltageisduemainlytothearmaturecircuitresistanceRA.Ingeneral，whereVtistheterminalvoltageandIAisthearmaturecurrent(or