动力车间配电系统设计
车间低压装置合计 （380V） 乘以同时系数 低压无功补偿 补偿后计算负荷 …… …… …… 车间总合计 乘以同时系数 高压无功补偿 补偿后计算负荷 车间变压器损耗 6KV侧计算负荷 P30（KW） 2594.9 Kp=0.9 2335.41 2335.41 …… …… …… 10632.31 Kp=0.9 9569.079 9569.079 4.404 9573.483 Q30（Kvar） 1734.42 Kq=0.95 1647.699 -677.2689 970.4301 …… …… …… 5258.2801 Kq=0.95 4995.3661 -2775.032 2220.3341 21.12 2241.4541 S30（KVA） 3121.17 921.052 2529.01 (依此数据选车间变压器) …… …… …… 12108.11 7670.476 9832.38 备注： 低压（380V）侧： I30=3842.5A ；高压(6KV)侧： I30=946.1A
2.4车间变压器的选择
变压器是电力系统中数量极多且地位十分重要的电器设备，它的作用就是升高和降低电压。
车间变电站变压器台数的选择原则：
（1） 对于一般的生产车间尽量装设一台变压器；
（2）如果车间的一、二级负荷所占比重较大，必须两个电源供电时，则应装设两台变压器。每台变压器均能承担对全部一、二级负荷的供电任务。如果与相邻车间有联络线时，当车间变电站出现故障时，其一、二级负荷可通过联络线保证继续供电，则亦可以只选用一台变压器。
（3）当车间负荷昼夜变化较大时，或由独立（公用）车间变电站向几个负荷曲线相差悬殊的车间供电时，如选用一台变压器在技术经济上显然是不合理的，则亦装设两台变压器。
变压器容量的选择：
（1） 变压器的容量ST（可近似地认为是其额定容量SN·T）应满足车
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间内所有用电设备计算负荷S30的需要，即 ST≥S30 ；
（2）低压为0.4Kv的主变压器单台容量一般不宜大于1000KV·A（JGJ/T16—92规定）或1250 KV·A（GB50053—94规定）。如果用电设备容量较大、负荷集中且运行合理时，亦可选用较大容量的变压器。[这样选择的原因：一是由于一般车间的负荷密度，选用1000-1250 KV·A的变压器更接近于负荷中心，减少低压配电线路的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量；另一是限于变压器低压侧总开关的断流容量。]
低压为230/400V的配电变压器联结组别的选择： （1） 选择Y,yn0联结组别的几种情况：
① 三相负荷基本平衡，其低压中性线电流不致超过低压绕组额定电流25%时；
② 供电系统中高次谐波干扰不严重时；
③ 低压单相接地短路保护的动作灵敏度达到要求时； （2） 选择D,yn11联结组别的几种情况：
① 由单相不平衡负荷引起的中性电流超过变压器低压绕组额定电流25%时；
② 供电系统中存在较大的“谐波源”，三次及以上高次次谐波电流比较突出时；
③ 需要增大单相短路电流值，以确保低压单相接地短路保护的动作灵敏度；
除此之外,考虑到空压、冷东装置在整个厂生产过程中所起到的作用，车间应该设有四台变压器，四套设备同时运行；每台变压器承担50%的计算负荷，两台变压器互为暗备用；但两台变压器的容量均按计算负荷的70%∽80%来选择。这样，变压器在正常运行时的负载率β不超过下列百分值：
β=(50/80)%∽(50/70)%≈62.5%∽71%
基本上满足经济运行的要求。在故障的情况下,不用考虑变压器的过负荷能力就能担负起对全部负荷供电的任务。 综上所述:
依据车间低压装置的计算负荷可以选定催化车间变压器为： 选用10KV级S10系列节能型电力变压器四台。 其技术参数如下：
额定容量：1600KVA 一次侧额定电压：6000V
二次侧额定电压：400V 联结组别：Y,yn0或Dyn11 空载损耗：ΔPk=2.20KW 短路损耗：ΔPe=13.8KW
短路电压百分值：ud %=4.5 空载电流百分值：Ik %=0.6
当电流通过变压器时，就要引起有功功率和无功功率的损耗，这部分功率损耗也需要由电力系统供给。因此，在确定车间主结母线时需要考虑到这部分功率损耗。
变压器的负荷率：β=S30/Se =2529.01/1600·4≈40% 变压器的有功损耗为：ΔPb=ΔPk+β2·ΔPe
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ΔPb =2.20+0.42·13.8=4.408Kw
变压器的无功损耗为：ΔQb=ΔQk+β2·ΔQe
ΔQb = Ik %/100 ·Se+β2·[ud %/100 · Se ]
=0.6/100·1600+0.42·[4.5/100 ·1600 ] =21.12Kva
3 短路及短路电流的计算
3.1 短路的概述
“短路”是电力系统中常发生的一种故障。所谓短路是指电网某一相导体未通过任何负荷而直接与另一相导体或地接触。电器设备载流部分绝缘损坏是形成短路的主要原因，它带来的危害也是相当严重的后果：
（1）损坏电气设备：短路电路要产生很大的电动力和很高的温度，可使故障设备造成严重的损坏，并可能损坏电路其它设备。
（2）造成停电事故：由于电路中装设有短路保护装置，因此在电路短路时，将使得短路电路断开，从而造成停电。短路点越靠近电源，短路引起停电的范围越大，给国民经济造成的损失越大。
（3）引起电压骤降：短路时电压要骤降，从而严重影响电气设备的运行。电压的严重下降，还可能破坏各发电厂并列运行的稳定性，使得并列运行的发电机组失去同步，造成系统解列.
（4）造成电磁干扰：不对称短路电流产生的不平衡磁场，对附近的通信线路、信号系统及电子设备等产生严重的干扰，影响其正常运行，甚至可能造成误动作。
常见的几种短路类型 （1） 对称短路： （2） 三相短路k(3)：
（3） 不对称短路：
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两相短路k(2)
两相接地短路k(1.1)
单相短路k:
(1)
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进行短路电流计算的目的是为了保证电力系统安全运行，在设计选择电器设备时都要用可能流经该设备的最大短路电流进行热稳定校验和动稳定校验，以保证该设备在运行中能够经受住突发短路故障引起的发热效应和电动理效应的巨大冲击。同时，为了尽快切断电源对短路点的供电，采用了各种继电保护和自动装置，这些装置的整定计算也需要准确的短路电流数据。
为了校验各种电器设备，必须找出可能出现的最严重的短路电流。经分析，发现在空载线路上且恰好当某一相电压过零时刻发生三相短路，在该相中就会出现最为严重的短路电流。
3.2 电力网络中的短路计算
3.2.1 短路计算的相关公式
（表3.1） 有名值与标幺值换算公式
参数名称 有名值 标幺值 说明 SS? 功率 S 一般取Sd=100MVA ?Sd电压 U U??I??U UdI Id一般取Ud=Uev 电流 I Id?Sd3Ud 电抗 X X??XXSd=2 XdUdUk%Sd 100SNX1LSd 2UdX?是以Sd为基准容量的标幺值 变压器电抗 UK%U2N XT?100SNXL?X1L XT?? 线路电抗 XL??X1为线路每公里电抗值 13