畢業(yè)設(shè)計(jì)--工廠(chǎng)供配電設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　工廠(chǎng)供電系統(tǒng)就是將電力系統(tǒng)的電能降壓再分配電能到各個(gè)廠(chǎng)房或車(chē)間中去，它由工廠(chǎng)降壓變電所，高壓配電線(xiàn)路，車(chē)間變電所，低壓配電線(xiàn)路及用電設(shè)備組成。工廠(chǎng)總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車(chē)間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對(duì)負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國(guó)家供電情況.解決對(duì)各部門(mén)的安全可靠，經(jīng)濟(jì)技術(shù)的分配電能問(wèn)題。其基本內(nèi)容有以下幾方

2、面：進(jìn)線(xiàn)電壓的選擇, 變配電所位置的電氣設(shè)計(jì), 短路電流的計(jì)算, 電氣設(shè)備的選擇,車(chē)間變電所位置和變壓器數(shù)量、容量的選擇, 防雷接地裝置設(shè)計(jì)等. </p><p>　　本設(shè)計(jì)在對(duì)工廠(chǎng)進(jìn)行供配電調(diào)研、論證的基礎(chǔ)上，完成了工廠(chǎng)的負(fù)荷計(jì)算、10KV變配電所主接線(xiàn)設(shè)計(jì)；還進(jìn)行了短路計(jì)算、電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)以及繼電保護(hù)的選擇與整定。在設(shè)計(jì)的最后對(duì)工廠(chǎng)的供電系統(tǒng)進(jìn)行了防雷保

3、護(hù)。</p><p>　　關(guān)鍵詞 變電所；負(fù)荷；短路；電力設(shè)備 </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Factory power supply system is the energy the energy buck redistribution of the power system to th

4、e plant or workshop, it is an integral step-down substations, high-voltage distribution lines, plant substation, low voltage distribution lines and electrical equipment factory. Factory step-down substation and distribut

5、ion system design is based on the number and nature of the workshop load, the load requirements of the production process, and load layout, combined with the national power supply si</p><p>　　The design in t

6、he plant for distribution research, on the basis of the argument, the completion of the factory load calculation, 10KV substation main wiring design; also conducted a short circuit calculation, the selection and verifica

7、tion of the electrical equipment. In the design of the end of the power supply system of the Factory lightning protection. </p><p>　　Key words substation load short-circuit electric appliance </p>

8、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第1章 緒論1</b></p><p>　　1.1 課題背景1</p><p>　

9、　1.2 工廠(chǎng)供配電設(shè)計(jì)的目的和意義1</p><p>　　1.3 工廠(chǎng)供配電設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容2</p><p>　　第2章 設(shè)計(jì)任務(wù)4</p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)題目4</p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)要求4</p><p>　　2.3 設(shè)計(jì)資料分析4</p><p>　　2.

10、3.1 供電電源情況4</p><p>　　2.3.2 工廠(chǎng)供電的技術(shù)要求4</p><p>　　2.3.3工廠(chǎng)自然條件5</p><p>　　2.3.4 車(chē)間各負(fù)荷情況5</p><p>　　2.4 本章小結(jié)5</p><p>　　第3章 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償6</p><p>

11、　　3.1 各車(chē)間負(fù)荷計(jì)算6</p><p>　　3.1.1 負(fù)荷計(jì)算的目的6</p><p>　　3.1.2 負(fù)荷計(jì)算的方法6</p><p>　　3.1.3 負(fù)荷計(jì)算的過(guò)程6</p><p>　　3.1.3.1 NO.1車(chē)間變電所6</p><p>　　3.1.3 .2 NO.2車(chē)間變電所7</p

12、><p>　　3.1.3 .3 NO.3車(chē)間變電所8</p><p>　　3.1.3.4 低壓側(cè)全廠(chǎng)的負(fù)荷計(jì)算9</p><p>　　3.1.4 負(fù)荷計(jì)算表9</p><p>　　3.2無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算10</p><p>　　3.2.1功率因素對(duì)供電的影響10</p><p>　　3.

13、2.2 提高功率因素的意義10</p><p>　　3.2.3無(wú)功功率補(bǔ)償10</p><p>　　3.2.3.1低壓側(cè)無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算10</p><p>　　3.2.3.2 無(wú)功功率補(bǔ)償后的負(fù)荷計(jì)算11</p><p>　　3.3本章小結(jié)13</p><p>　　第4章 變壓器的選型14</p&

14、gt;<p>　　4.1變電所位置的選擇14</p><p>　　4.2 變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇14</p><p>　　4.2.1選擇變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)考慮的原則14</p><p>　　4.2.2 變壓器容量的選擇14</p><p>　　4.3 變壓器型號(hào)的選擇15</p><p>　　4.4

15、各車(chē)間變壓器的選擇15</p><p>　　4.6 本章小結(jié)16</p><p>　　第5章 變電所主接線(xiàn)方案的設(shè)計(jì)17</p><p>　　5.1變電所主接線(xiàn)方案的設(shè)計(jì)原則與要求17</p><p>　　5.1.1 安全性17</p><p>　　5.1.2 可靠性17</p><p&

16、gt;　　5.1.2 靈活性17</p><p>　　5.2變電所主接線(xiàn)方案的選擇18</p><p>　　5.2.1 變電所主接線(xiàn)18</p><p>　　5.2.2 變電所主接線(xiàn)方案選擇20</p><p>　　5.3 工廠(chǎng)供配電系統(tǒng)圖紙21</p><p>　　5.3 本章小結(jié)21</p>

17、<p>　　第6章 短路電流計(jì)算22</p><p>　　6.1 短路的原因22</p><p>　　6.2 短路電流計(jì)算的必要性22</p><p>　　6.3 短路電流計(jì)算22</p><p>　　6.3.1 確定基準(zhǔn)值23</p><p>　　6.3.2計(jì)算短路電流各主要元件的電抗標(biāo)幺值

18、23</p><p>　　6.3.3 計(jì)算K-1點(diǎn)三相短路電流和短路容量24</p><p>　　6.3.4 計(jì)算K-2點(diǎn)三相短路電流和短路容量25</p><p>　　6.3.5 計(jì)算K-3點(diǎn)三相短路電流和短路容量26</p><p>　　6.3.6 計(jì)算K-4點(diǎn)三相短路電流和短路容量26</p><p>　

19、　6.3.6 短路電流計(jì)算結(jié)果匯總27</p><p>　　6.4 本章小結(jié)27</p><p>　　第7章 主要電氣設(shè)備的選擇28</p><p>　　7.1電氣設(shè)備選擇的條件28</p><p>　　7.2按照正常的工作條件選擇29</p><p>　　7.3 短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)29</p>

20、<p>　　7.3.1 隔離開(kāi)關(guān)、斷路器和負(fù)荷開(kāi)關(guān)的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)29</p><p>　　7.4 10kV高壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)30</p><p>　　7.5 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇31</p><p>　　7.5 .1車(chē)間變電所一側(cè)設(shè)備的選擇31</p><p>　　7.6 母線(xiàn)的選擇36</p>

21、<p>　　7.7 主變進(jìn)出線(xiàn)和高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的選擇37</p><p>　　第8章 防雷與接地38</p><p>　　8.1防雷的必要性38</p><p>　　8.2防雷設(shè)備38</p><p>　　8.3防雷措施38</p><p>　　8.4工廠(chǎng)供配電系統(tǒng)的防雷保護(hù)39</p>

22、<p>　　8.4.1 變電所的防雷保護(hù)39</p><p>　　8.4.1.1 直擊雷防護(hù)39</p><p>　　8.4.1.2 雷電侵入波的防護(hù)39</p><p><b>　　8.5接地39</b></p><p>　　8.6本章小結(jié)39</p><p><b&

23、gt;　　結(jié)論40</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)41</b></p><p><b>　　致謝42</b></p><p><b>　　附錄142</b></p><p><b>　　附錄243</b></p&g

24、t;<p><b>　　附錄344</b></p><p><b>　　附錄445</b></p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 課題背景</b></p><p>　　眾所周知，電力資源是支

25、持國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的一種寶貴能源,電能的生產(chǎn)、傳輸、儲(chǔ)存高效、潔凈，它在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人們?nèi)粘Ｉ罴吧鐣?huì)各個(gè)領(lǐng)域中已獲得了廣泛應(yīng)用。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。因此，電能已經(jīng)成為一種特別重要的能源，國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)和人民生活已經(jīng)離不開(kāi)電能了。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，世界各國(guó)的用電量也隨之不斷增加，合理用電、節(jié)約用電的

26、迫切性和必要性已為人們所認(rèn)識(shí)。工業(yè)工廠(chǎng)供配電系統(tǒng)是整個(gè)工廠(chǎng)生產(chǎn)的動(dòng)力源泉的命脈，它的正常運(yùn)行直接影響全廠(chǎng)安全生產(chǎn)?，F(xiàn)代大型工廠(chǎng)供配電系統(tǒng)的主接線(xiàn)及運(yùn)行方式都非常復(fù)雜，各種電器設(shè)備的數(shù)量和種類(lèi)繁多。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、科技水平的不斷進(jìn)步，對(duì)電力的需求和要求也必然日益提高?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展，使用電和節(jié)電技術(shù)滲透到設(shè)計(jì)、運(yùn)行、制造、管理等部門(mén)，其設(shè)計(jì)面愈來(lái)愈寬，內(nèi)容愈來(lái)愈深，與實(shí)際聯(lián)系也愈來(lái)愈密切，這都為培養(yǎng)高質(zhì)量的供用電人才提出了更高的要求。

27、</p><p>　　1.2 工廠(chǎng)供配電設(shè)計(jì)的目的和意義</p><p>　　工廠(chǎng)供電，就是指工廠(chǎng)所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱(chēng)工廠(chǎng)配電。在工廠(chǎng)里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但在工廠(chǎng)里生產(chǎn)的連續(xù)性強(qiáng)，生產(chǎn)機(jī)械集中，對(duì)供電質(zhì)量的要求較高。因此對(duì)工廠(chǎng)的配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)對(duì)工廠(chǎng)的流水線(xiàn)以及它的產(chǎn)品產(chǎn)量是很重要的。某些對(duì)供電可靠性要求很高的工廠(chǎng)即使是極短時(shí)間的停電，也會(huì)引起重大設(shè)備損壞，或引起

28、大量產(chǎn)品報(bào)廢，因此在工業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行工廠(chǎng)負(fù)荷計(jì)算；確定補(bǔ)償容量，確定車(chē)間變電所的型式、數(shù)量；確定車(chē)間變壓器的數(shù)量、容量；進(jìn)行短路電流計(jì)算和電氣設(shè)備選擇，畫(huà)出該工廠(chǎng)的電氣接線(xiàn)圖是對(duì)工廠(chǎng)是及其重要的必不可少的一個(gè)過(guò)程。因此，做好工廠(chǎng)的供配電工作對(duì)于實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有非常重要的意義。 由于能源節(jié)約是工廠(chǎng)供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠(chǎng)供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具

29、有重大的作用。</p><p>　　通過(guò)論文設(shè)計(jì)，加深對(duì)工廠(chǎng)供電的認(rèn)識(shí)，能獨(dú)立設(shè)計(jì)工廠(chǎng)的電氣主接線(xiàn)，會(huì)選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，熟悉運(yùn)用電氣CAD進(jìn)行電氣圖的繪制。不僅進(jìn)一步加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，拓寬知識(shí)面，提高 理論知識(shí)水平。 而且擴(kuò)寬了就業(yè)面， 提高就業(yè)能力， 提高了獨(dú)立思考和分析問(wèn)題的能力。</p><p>　　1.3 工廠(chǎng)供配電設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容<

30、/p><p>　　全廠(chǎng)總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車(chē)間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對(duì)負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國(guó)家供電情況。解決對(duì)各部門(mén)的安全可靠，經(jīng)濟(jì)的分配電能問(wèn)題。其基本內(nèi)容有以下幾方面。 </p><p><b>　　(1)負(fù)荷計(jì)算 </b></p><p>　　全廠(chǎng)總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，是在車(chē)間負(fù)荷計(jì)算的基

31、礎(chǔ)上進(jìn)行的?？紤]全車(chē)間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠(chǎng)總降壓變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計(jì)算表、說(shuō)明計(jì)算成果。 </p><p>　　(2)工廠(chǎng)總降壓變電所的位置和主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量選擇 </p><p>　　參考電源進(jìn)線(xiàn)方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全廠(chǎng)計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。 </p&

32、gt;<p>　　(3)工廠(chǎng)總降壓變電所主結(jié)線(xiàn)設(shè)計(jì) </p><p>　　根據(jù)變電所配電回路數(shù)，負(fù)荷要求的可靠性級(jí)別和計(jì)算負(fù)荷數(shù)綜合主變壓器臺(tái)數(shù)，確定變電所高、低接線(xiàn)方式。對(duì)它的基本要求，即要安全可靠有要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。 </p><p>　　(4)廠(chǎng)區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　根據(jù)廠(chǎng)內(nèi)負(fù)荷情況，

33、從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理性確定廠(chǎng)區(qū)配電電壓。參考負(fù)荷布局及總降壓變電所位置，比較幾種可行的高壓配電網(wǎng)布置放案，計(jì)算出導(dǎo)線(xiàn)截面及電壓損失，由不同放案的可靠性，電壓損失，基建投資，年運(yùn)行費(fèi)用，有色金屬消耗量等綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件列表比值，擇優(yōu)選用。按選定配電系統(tǒng)作線(xiàn)路結(jié)構(gòu)與 敷設(shè)方式設(shè)計(jì)。用廠(chǎng)區(qū)高壓線(xiàn)路平面布置圖，敷設(shè)要求和架空線(xiàn)路桿位明細(xì)表以及工程預(yù)算書(shū)表達(dá)設(shè)計(jì)成果。 </p><p>　　(5)工廠(chǎng)供、配

34、電系統(tǒng)短路電流計(jì)算 </p><p>　　工廠(chǎng)用電，通常為國(guó)家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無(wú)限容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短 路參數(shù)，求出不同運(yùn)行方式下各點(diǎn)的三相及兩相短路電流。</p><p>　　(6)改善功率因數(shù)裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過(guò)查表或計(jì)算求出達(dá)到供

35、電部門(mén)要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功率。由手冊(cè)或廠(chǎng)品樣本選用所需 移相 電容器的規(guī)格和數(shù)量，并選用合適的電容器柜或放電裝置。如工廠(chǎng)有大型同步電動(dòng)機(jī)還可以采用控制電機(jī)勵(lì)磁電流方式提供無(wú)功功率，改善功率因數(shù)。 </p><p>　　(7)變電所高、低壓側(cè)設(shè)備選擇 </p><p>　　參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對(duì)應(yīng)的額定值，選擇變電所高、低壓側(cè)電器

36、設(shè)備，如隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、母線(xiàn)、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開(kāi)關(guān)柜等設(shè)備。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗(yàn)。用總降壓變電所主結(jié)線(xiàn)圖，設(shè)備材料表和投資概算表達(dá)設(shè)計(jì)成果。 </p><p>　　(8)變電所防雷裝置設(shè)計(jì) </p><p>　　參考本地區(qū)氣象地質(zhì)材料，設(shè)計(jì)防雷裝置。進(jìn)行防直擊的避雷針保護(hù)范圍計(jì)算，避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計(jì)算，按避雷器的基本參數(shù)選擇防雷電沖

37、擊波的避雷器的規(guī)格型號(hào)，并確定其接線(xiàn)部位。進(jìn)行避雷滅弧電壓，頻放電電壓和最大允許安裝距離檢驗(yàn)以及沖擊接地 電阻計(jì)算。</p><p><b>　　第2章 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　某工廠(chǎng)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>

38、;<b>　　2.2 設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　要求根據(jù)本廠(chǎng)所能取得的電源及本廠(chǎng)用電負(fù)荷的實(shí)際情況，并適當(dāng)考慮到工廠(chǎng)生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠.技術(shù)先進(jìn).經(jīng)濟(jì)合理的要求，確定變電所的位置與形式，確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)，容量和類(lèi)型，確定變電所主接線(xiàn)方案，選擇高低壓電氣設(shè)備及電源進(jìn)出線(xiàn),確定防雷及接地裝置，最后要求寫(xiě)出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，繪出相應(yīng)的電氣原理圖。</p><

39、p>　　2.3 設(shè)計(jì)資料分析</p><p>　　2.3.1 供電電源情況</p><p>　　(1)本廠(chǎng)屬于中小型工廠(chǎng)，按照工廠(chǎng)與當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)簽訂的供用電協(xié)議規(guī)定，工廠(chǎng)電源可從某110/10KV變電站的10KV干線(xiàn)通過(guò)架空線(xiàn)路引入本廠(chǎng)，架空線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)為L(zhǎng)GJ-185，導(dǎo)線(xiàn)為等邊三角形排列，線(xiàn)距為4m,電力系統(tǒng)的饋電變電站距離本廠(chǎng)6 KM，干線(xiàn)首端裝設(shè)的高壓斷路器斷流容量為500M

40、VA。為滿(mǎn)足工廠(chǎng)二級(jí)負(fù)荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)由鄰近的單位取得備用電源，平時(shí)不投入，只有在該廠(chǎng)的主供電源發(fā)生故障或檢修時(shí)提供照明及部分重要負(fù)荷用電。已知與本廠(chǎng)高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線(xiàn)路總長(zhǎng)度為80KM，電纜線(xiàn)路總長(zhǎng)度為10KM</p><p>　　(2)電費(fèi)制度 每月電費(fèi)按兩部電費(fèi)制，基本電費(fèi)按主變器容量計(jì)為18元/KVA，動(dòng)力電費(fèi)為0.4元/KW.h,照明電費(fèi)為0.5元/KW.h.此外，電力用戶(hù)需按新裝變壓

41、器容量計(jì)算，一次性地向供電部門(mén)交納供電貼費(fèi)為700元/KW.h。</p><p>　　2.3.2 工廠(chǎng)供電的技術(shù)要求</p><p>　　(1)變電站10KV饋電線(xiàn)路定時(shí)限過(guò)流保護(hù)裝置的整定時(shí)間top=1.5s,工廠(chǎng)配電變電所保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間不得大于1.0s</p><p>　　(2)在電源進(jìn)線(xiàn)10KV電源側(cè)進(jìn)行電能計(jì)量</p><p>　　(

42、3)工廠(chǎng)的功率因數(shù)數(shù)值在0.9以上</p><p>　　2.3.3工廠(chǎng)自然條件</p><p>　　(1)氣象資料 本廠(chǎng)所在地區(qū)年最高氣溫為350C，年平均氣溫為220C,年最低氣溫為-20C,最熱月平均最高氣溫為270C，年最熱月平均氣溫為250C，年最熱月低下0.8m處平均溫度為230C。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，年雷暴日數(shù)為20。</p><p>　　(2)地質(zhì)

43、水文資料 本廠(chǎng)所在地區(qū)平均海拔400m。地層以沙粘土（土質(zhì)）為主；地下水位為3m。</p><p>　　2.3.4 車(chē)間各負(fù)荷情況</p><p>　　工廠(chǎng)車(chē)間負(fù)荷情況，本廠(chǎng)多數(shù)車(chē)間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為4800h,日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為6h.該廠(chǎng)除鑄造車(chē)間，鍛壓車(chē)間，屬二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬三級(jí)負(fù)荷。低壓動(dòng)力設(shè)均為三相，額定電壓為380V。電氣照明及家用電器均為單相，額定電壓為2

44、20V。各車(chē)間負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如表2-2.</p><p>　　表2-2 各車(chē)間負(fù)荷統(tǒng)計(jì)</p><p><b>　　2.4 本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要描述了工廠(chǎng)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，設(shè)計(jì)的原始資料分析，為接下來(lái)的設(shè)計(jì)方向提供了導(dǎo)向作用。</p><p>　　第3章 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償</p>

45、;<p>　　3.1 各車(chē)間負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　3.1.1 負(fù)荷計(jì)算的目的</p><p>　　計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想持續(xù)性的負(fù)荷，計(jì)算負(fù)荷可以稱(chēng)需要負(fù)荷或最大負(fù)荷，它是按發(fā)熱條件選擇工廠(chǎng)電力供電線(xiàn)路的導(dǎo)體.變壓器容量.開(kāi)關(guān)電器和互感器等額定參數(shù)的依據(jù)，所以負(fù)荷計(jì)算是很有必要的。</p><p>　　3.1.2 負(fù)荷計(jì)算的方法</p>

46、<p>　　我國(guó)目前常用的確定用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的方法，有需要系數(shù)法，二項(xiàng)式法。本設(shè)計(jì)中，由于設(shè)備臺(tái)數(shù)較多，各臺(tái)設(shè)備容量相差不大所以選擇采用需要系數(shù)法。具體計(jì)算情況如下。</p><p>　　3.1.3 負(fù)荷計(jì)算的過(guò)程</p><p>　　3.1.3.1 NO.1車(chē)間變電所 </p><p><b>　　(1)鑄造車(chē)間 </b>&l

47、t;/p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷: P30(1)=800 kW×0.3=240kW </p><p>　　無(wú)功計(jì)算負(fù)Q30(1)=240kvar×1.02=244.8kvar </p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷:S30(1)=240kW/0.7=342.86kVA </p><p>　　計(jì)算電流I30(1)=342.86kV

48、A/(×0.38kV)=521.53A</p><p><b>　　(2)鍛壓車(chē)間 </b></p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷:P30(2)=750kW×0.3=225kW </p><p>　　無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30(2)=225 kvar×1.33=299.3kvar</p><p>　

49、　視在計(jì)算負(fù)荷:S30(2)=225kW/0.6=375kVA </p><p>　　計(jì)算電流I30(2)=375kVA/(×0.38kV)=570.0A</p><p><b>　　(3)金工車(chē)間 </b></p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷:P30(3)=400kW×0.2=80kW </p><p&g

50、t;　　無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30(3)=80kvar×1.17=93.6kvar</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷:S30(3)=80kW/0.65=133.3kVA </p><p>　　計(jì)算電流I30(3)=133.3kVA/(×0.38kV)=202.8A</p><p>　　NO.1車(chē)間變電所小計(jì)（取K ∑p=0.95 K ∑q=0.97)

51、 </p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷：P30=0.9(240+225+80)kW=517.75kW</p><p>　　無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30=0.97×(244.8+299.3+93.6)kvar=618.57kvar </p><p><b>　　視在計(jì)算負(fù)荷： </b></p><p>　　計(jì)算電流：I3

52、0=806.6kVA/(×0.38kV)=1227.03A</p><p>　　3.1.3 .2 NO.2車(chē)間變電所</p><p><b>　　(4)裝配車(chē)間</b></p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷:P30(4)=400kW×0.35=120kW </p><p>　　無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30(4)=

53、120kvar×1.02=122.4kvar</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷:S30(4)=120kW/0.7=171.4kVA</p><p>　　計(jì)算電流I30(4)=171.4kVA/(×0.38kV)=260.7A</p><p><b>　　(5)工具車(chē)間 </b></p><p>　　有

54、功計(jì)算負(fù)荷:P30(5)=300kW×0.3=90kW </p><p>　　無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30(5)=90kvar1.17=105.3kvar</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷:S30(5)=90kW/0.65=138.46kVA</p><p>　　計(jì)算電流I30(5)=138.46kVA/(×0.38kV)=210.60A</p&g

55、t;<p><b>　　(6)機(jī)修車(chē)間</b></p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷:P30(6)=250kW×0.25=62.5kW </p><p>　　無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30(6)=62.5kvar/1.17=73.13kvar</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷:S30(6)=62.5kW/0.65=96.15kVA &

56、lt;/p><p>　　計(jì)算電流I30(6)=96.15kVA/(×0.38kV)=146.26A</p><p><b>　　(7)鍋爐房 </b></p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷:P30(7)=200kW×0.75=150kW </p><p>　　無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30(7)=150kvar

57、5;0.75=112.5kvar</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷:S30(7)=150kW/0.8=187.5kVA </p><p>　　計(jì)算電流I30(7)=187.55kVA/(×0.38kV)=285.20A</p><p>　　NO.2車(chē)間變電所小計(jì)（取K ∑p=0.95 K ∑q=0.97) </p><p>　　有

58、功計(jì)算負(fù)荷：P30=0.95×(120+90+62.5+150)kW=401.4kW</p><p>　　無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30=0.97×(122.4+105.3+73.13+112.5)kvar=400.9kvar</p><p><b>　　視在計(jì)算負(fù)荷： </b></p><p>　　計(jì)算電流：I30=567.3kV

59、A/(×0.38 kV)=862A</p><p>　　3.1.3 .3 NO.3車(chē)間變電所</p><p><b>　　(8)1#水泵房 </b></p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷:P30(8)=85kW×0.75=63.75kW </p><p>　　無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30(8)=63.7 kvar

60、×0.75=47.81kvar</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷:S30(8)=63.75kW/0.8=79.69kVA </p><p>　　計(jì)算電流I30(8)=96.15kVA/(×0.38kV)=121.2A</p><p><b>　　(9)倉(cāng)庫(kù)</b></p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷:P

61、30(9)=100kW×0.4=40kW </p><p>　　無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30(9)=40kvar×0.75=30kvar</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷:S30(9)=40kW/0.8=50kVA </p><p>　　計(jì)算電流I30(9)=50kVA/(×0.38kV)=76.06A</p><p>

62、<b>　　(10)綜合樓 </b></p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷:P30(10)=50kW×0.9=45kW </p><p>　　無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30(10)=45kvar×0.48=21.6kvar </p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷:S30(10)=45kW/0.8=56.25kVA </p>&l

63、t;p>　　計(jì)算電流I30(10)=56.25kVA/(×0.38kV)=85.56A</p><p><b>　　(11)生活區(qū) </b></p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷:P30(11)=150kW×0.8=120kW </p><p>　　無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30(11)=120kvar×0.48=57.6

64、kvar</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷:S30(11)=120kW/0.9=133.3kVA </p><p>　　計(jì)算電流I30(11)=133.3kVA/(×0.38kV)=202.80A</p><p>　　NO.3車(chē)間變電所小計(jì)（取K ∑p=0.95 K ∑q=0.97) </p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷：P30=0

65、.95×(63.75+40+45+120)kW=255.3kW</p><p>　　無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30=0.97×(47.81+30+21.6+57.6)kvar=152.3kvar </p><p><b>　　視在計(jì)算負(fù)荷： </b></p><p>　　計(jì)算電流：I30=272.9kVA/(×0.38kV

66、)=415.12A</p><p>　　3.1.3.4 低壓側(cè)全廠(chǎng)的負(fù)荷計(jì)算（取K ∑p=0.95 K ∑q=0.97)</p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷：P30=0.95(240+225+80+120+90+62.5+150+63.75+40+45+120)kW=1174.44kW</p><p>　　無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30=0.97(244.8+299.3+9

67、3.6+122.4+105.3+73.13+112.5+57.6)kvar=1075.37kvar</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷： 計(jì)算電流:I30=1532.5kVA/(×0.38kV）=2331.22A</p><p>　　功率因素：cos&=1174.44/1592.4=0.74</p><p>　　3.1.4 負(fù)荷計(jì)算表</p&g

68、t;<p>　　表3-1 全廠(chǎng)負(fù)荷計(jì)算統(tǒng)計(jì)表</p><p>　　3.2無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算</p><p>　　3.2.1功率因素對(duì)供電的影響</p><p>　　在工廠(chǎng)供電系統(tǒng)中，大多數(shù)用電設(shè)備都具有電感的特性。這些設(shè)備不僅需要從電力系統(tǒng)吸收有功功率，還有吸收無(wú)功功率以產(chǎn)生這些設(shè)備正常工作所必須的交變磁場(chǎng)。在輸送有功功率一定的情況下，無(wú)功功率增大，會(huì)降

69、低供電系統(tǒng)的功率因數(shù)。因此，功率因素是衡量工廠(chǎng)供電系統(tǒng)電能利用程度及電器設(shè)備狀況的一個(gè)具有代表性的重要指標(biāo)。</p><p>　　3.2.2 提高功率因素的意義</p><p>　　用電設(shè)備絕大部分為感性負(fù)荷，為了保證供電質(zhì)量和節(jié)能，充分利用好電力系統(tǒng)中發(fā)配電設(shè)備的容量，減小供電線(xiàn)路的截面，減小電網(wǎng)的功率損耗，電能損耗，減小線(xiàn)路的電壓損失，必須提高用電單位的功率因數(shù)。</p>

70、<p>　　3.2.3無(wú)功功率補(bǔ)償</p><p>　　由表3-1可知，該廠(chǎng)380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因素只有0.74，而供電部門(mén)要求該廠(chǎng)10kV進(jìn)線(xiàn)側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因素不應(yīng)低于0.90.考慮到變壓器的無(wú)功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因素應(yīng)稍大于0.90，取0.92來(lái)計(jì)算380V側(cè)所需無(wú)功功率補(bǔ)償容量。因此，工廠(chǎng)需要裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置，對(duì)功率因素進(jìn)行人工補(bǔ)償。</p>&

71、lt;p>　　3.2.3.1低壓側(cè)無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算</p><p>　　(1)補(bǔ)償容量可按下式確定：</p><p>　　Qc=P30(tan&1-tan&2)=△qc.P30</p><p><b>　　n= Qc÷qc</b></p><p>　　式中 tan&1——補(bǔ)償前功

72、率因數(shù)cos&1對(duì)應(yīng)的正切值</p><p>　　tan&2——補(bǔ)償后功率因數(shù)cos&2對(duì)應(yīng)的正切值</p><p>　　△qc——補(bǔ)償率 Kvar/KW</p><p>　　P30——設(shè)計(jì)時(shí)求得的平均負(fù)荷 KW</p><p>　　qc——單個(gè)電容器的容量 kvar</p><p>　　n

73、——并聯(lián)電容器的個(gè)數(shù)</p><p>　　補(bǔ)償前的功率因數(shù)如表3-2所示</p><p>　　表3-2補(bǔ)償前功率因數(shù)</p><p>　　(2)各車(chē)間變電所低壓側(cè)所需的補(bǔ)償容量N0.1車(chē)間變電所低壓側(cè)所需的補(bǔ)償容量為：QC1=517.75[tan（arccos0.64)-tan(arccos0.92)]=398.67kvar N0.2車(chē)間變電所低壓側(cè)所需的補(bǔ)償容量為

74、：QC2=401.4[tan（arccos0.70)-tan(arccos0.92)]=236.9kvar N0.3車(chē)間變電所低壓側(cè)所需的補(bǔ)償容量為：QC3=255.3[tan（arccos0.86)-tan(arccos0.92)]=41.7kvar 取QC3=42kvar</p><p>　　(3)全廠(chǎng)低壓側(cè)所需的補(bǔ)償容量為</p><p>　　QC=1174.44[tan（arcco

75、s0.74)-tan(arccos0.92)]=568.43kvar取QC=570kvar</p><p>　　(4)低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的選擇 采用低壓集中補(bǔ)償方式，選擇無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償裝置，通過(guò)自動(dòng)控制裝置，可根據(jù)電網(wǎng)的感性無(wú)功功率的變化情況，自動(dòng)控制并聯(lián)電容器的投切，使電網(wǎng)的無(wú)功功率保持在最小狀態(tài)，從而提高電網(wǎng)的功率因素。</p><p>　　選用GGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為B

76、W0.4-14-3型。NO.1變電站選擇1臺(tái)1 </p><p>　　號(hào)主屏與4臺(tái)3號(hào)輔屏相組合，1.3屏各有6支路，采用6步控制，總共容量84kvar×5=420kvar。NO.2變電站選擇1臺(tái)1號(hào)主屏與2臺(tái)3號(hào)輔屏相組合，1.3屏各有6支路，采用6步控制，總共容量84kvar×3=252kvar。NO.3變電站選擇1臺(tái)1號(hào)主屏,總共容量14kvar×3=4

77、2kvar</p><p>　　根據(jù)以上公式求得各變電所所需的電容器的個(gè)數(shù)如表3-3所示</p><p>　　表3-3各變電所所需電容器個(gè)數(shù)</p><p>　　3.2.3.2 無(wú)功功率補(bǔ)償后的負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　(1)N0.1車(chē)間變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為： P30(12)= 517.75kW Q30(12)=(618.57-42

78、0)kvar =198.57kvar </p><p>　　(2)NO.1車(chē)間變電所的功率損耗為：△PT1=0.01S30(12)=0.01×554.5=5.55kW △QT1=0.05S30(12)=0.05×554.5=27.73kvar</p><p>　　(3)N0.1車(chē)間變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為: P30(11)= 517.75kW+5.55kW=523

79、.3kW</p><p>　　Q30(11)=(618.57-420)kvar+27.73kvar=226.3kvar </p><p>　　(4)N0.2車(chē)間變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷 P30(22)= 401.4kW Q30(22)=(400.9-252)Kvar=148.9kvar </p><p>　　(5)NO.2車(chē)間變電所的功率損耗

80、為：△PT2=0.01S30(22)=0.01×428.1=4.28Kw</p><p>　　△QT2=0.05S30(22)=0.05×428.1=21.41kvar</p><p>　　(6)N0.2車(chē)間變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為: P30(21)= 401.4kW+4.28KW=405.7kW Q30(21)=(400.9-252)kvar+21.41kvar=17

81、0.3kvar </p><p>　　(7)N0.3車(chē)間變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷 P30(32)= 255.3kW Q30(32)=(152.3-42)kvar=100.3kvar </p><p>　　(8)NO.3車(chē)間變電所的功率損耗為：△PT3=0.01S30(32)=0.01×278.1=2.78kW </p><p

82、>　　△QT3=0.05S30(32)=0.05×278.1=13.91kvar</p><p>　　(9)N0.3車(chē)間變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為: P30(31)= 255.3kW+2.78kW=258.1kW Q30(31)=(152.3-42)kvar+13.91kvar=114.2kvar </p><p>　　(10)全廠(chǎng)低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：

83、P30= 1174.44kW Q30=1075.37kvar-570kvar=505.37kvar</p><p>　　(11)變電所的功率損耗 △PT=0.01S30=0.01×1278.56=12.79kW △QT=0.05S30=0.05×1278.56=63.93kvar</p><p>　　(12)全廠(chǎng)高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：P30= 1174.44kW+12.7

84、9kW=1187.23kW</p><p>　　Q30=(1075.37-570)kvar+63.93Kvar=569.3kvar </p><p>　　無(wú)功功率因數(shù)補(bǔ)償后，工廠(chǎng)的功率因數(shù)為：</p><p>　　COS&= P30/S30=1187.23/1316.67=0.901</p><p>　　工廠(chǎng)的

85、功率因素大于0.9，因此，符合本設(shè)計(jì)的要求</p><p>　　補(bǔ)償后高低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷如表3-4所示</p><p>　　表3-4補(bǔ)償后高低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷</p><p><b>　　3.3本章小結(jié)</b></p><p>　　本章主要介紹了工廠(chǎng)車(chē)間電力負(fù)荷及計(jì)算。第一節(jié)介紹了負(fù)荷計(jì)算的意義，常用的計(jì)算方法，重點(diǎn)是對(duì)該

86、廠(chǎng)的負(fù)荷進(jìn)行了負(fù)荷計(jì)算。第二節(jié)介紹了功率因數(shù)對(duì)供電的影響，提高功率因數(shù)的意義，重點(diǎn)是功率因數(shù)的補(bǔ)償計(jì)算過(guò)程。</p><p>　　第4章 變壓器的選型</p><p>　　4.1變電所位置的選擇</p><p>　　變電所所址選擇的一般原則:</p><p>　　(1)盡量靠近負(fù)荷中心；</p><p><b&g

87、t;　　(2)進(jìn)出線(xiàn)方便；</b></p><p>　　(3)盡量靠近電源側(cè)；</p><p>　　(4)盡量避開(kāi)振動(dòng)、潮濕、高溫及有易燃易爆物品的場(chǎng)所；</p><p>　　(5)盡量避開(kāi)污染源，或者在污染源上方口；</p><p>　　(6)設(shè)備運(yùn)輸方便；</p><p>　　(7)有擴(kuò)建和發(fā)展的余地；

88、</p><p>　　(8)高壓配電所與鄰近車(chē)間的變電所合建</p><p>　　4.2 變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇</p><p>　　4.2.1選擇變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)考慮的原則</p><p>　　(1)三級(jí)負(fù)荷一般設(shè)一臺(tái)變壓器，但考慮現(xiàn)在開(kāi)關(guān)設(shè)備開(kāi)斷容量的限制，所以選擇單臺(tái)變壓器的容量一般不大于1250KVA；當(dāng)用電負(fù)荷所需的變壓器容量大于125

89、0KVA，通常采用兩臺(tái)或更多臺(tái)變壓器。</p><p>　　(2)當(dāng)季節(jié)性或晝夜性的負(fù)荷較多時(shí)，可將這些負(fù)荷采用單獨(dú)的變壓器供電，以便這些負(fù)荷不投入使用時(shí)，切除相應(yīng)的供電變壓器，減少空載損耗。</p><p>　　(3)當(dāng)有較大的沖擊性負(fù)荷時(shí)，為了避免對(duì)其他負(fù)荷供電質(zhì)量的影響，可單獨(dú)設(shè)里變壓器對(duì)其供電。</p><p>　　(4)當(dāng)有大量一.二級(jí)負(fù)荷時(shí)，為了保證供電

90、可靠性，應(yīng)設(shè)兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器?？梢云鸬较嗷溆玫淖饔?。</p><p>　　(5)在確定主變電所變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，要留有一定的余量。</p><p>　　4.2.2 變壓器容量的選擇</p><p>　　(1)只裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的變電所</p><p>　　主變壓器容量SN.T應(yīng)滿(mǎn)足全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷S30的需求，即<

91、/p><p><b>　　SN.T≥ S30</b></p><p>　　(2)裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所</p><p>　　每臺(tái)變壓器的容量SN.T.應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件</p><p>　　1)任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足總的計(jì)算負(fù)荷S30的大約60%～70%的需要，即</p><p>　　S

92、N.T=(0.6～0.7)S30</p><p>　　2)任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足全部一.二級(jí)負(fù)荷的要求，即</p><p>　　SN.T≥ S30（I+II）</p><p>　　(3)車(chē)間變電所主變壓器單臺(tái)容量上限</p><p>　　車(chē)間變電所主變壓器的單臺(tái)容量，一般不宜大于1000KVA，這是受以往低壓開(kāi)關(guān)電器斷流能力和短路穩(wěn)定

93、度要求的限制，另一方面是考慮可以使變壓器更接近車(chē)間負(fù)荷中心，這樣可以減少電壓配電線(xiàn)路電能損耗，電壓損耗和有色金屬消耗量。</p><p>　　4.3 變壓器型號(hào)的選擇</p><p>　　(1)油浸式：用于一辦正常環(huán)境的變電所；</p><p>　　(2)干式：用于防火要求較高或者環(huán)境潮濕，多塵的場(chǎng)所；</p><p>　　(3)密閉式：用于

94、具有化學(xué)腐蝕性氣體，蒸汽或具有導(dǎo)電，可燃粉塵，纖維會(huì)嚴(yán)重影響變壓器安全運(yùn)行場(chǎng)所；</p><p>　　(4)有載調(diào)壓式：用于電力系統(tǒng)供電電壓偏低或者電壓波動(dòng)嚴(yán)重且用電設(shè)備對(duì)電壓質(zhì)量要求較高的場(chǎng)所；</p><p>　　(5)防雷式：多用雷區(qū)及土壤電阻率較高的山區(qū)。</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)部的變電所為獨(dú)立式，用于一般場(chǎng)合的封閉建筑，故采用油浸式變壓器。<

95、/p><p>　　4.4 各車(chē)間變壓器的選擇</p><p>　　(1)NO.1車(chē)間變壓器選擇</p><p>　　S30(1）=806.6kW，因?yàn)樵撥?chē)間變電所的負(fù)荷是二級(jí)負(fù)荷，故選擇兩臺(tái)變壓器。</p><p>　　SN.T10.7×806.6=564.6kW SN.T S30(I+II）=717.86Kw.選擇S9/800/10

96、型號(hào)低損耗配電變壓器，連接組別采用Yyn0.</p><p>　　(2)NO.2車(chē)間變壓器選擇</p><p>　　S30(2）=576.3kW，因?yàn)樵撥?chē)間變電所的負(fù)荷是三級(jí)負(fù)荷，故選擇一臺(tái)變壓器。</p><p>　　SN.T1 S30(2）=576.3Kw.選擇S9/630/10型號(hào)低損耗配電變壓器，連接組別采用Yyn0 。 </p&g

97、t;<p>　　(3)NO.3車(chē)間變壓器選擇</p><p>　　S30(3）=297.27kW，因?yàn)樵撥?chē)間變電所的負(fù)荷是三級(jí)負(fù)荷，故選擇一臺(tái)變壓器。SN.T1S30(3）=297.27Kw.選擇S9/315/10型號(hào)低損耗配電變壓器，連接組別采用Yyn0.</p><p>　　表4-1配電變壓器技術(shù)參數(shù)</p><p><b>　　4.6

98、本章小結(jié)</b></p><p>　　電力變壓器是工廠(chǎng)供配電系統(tǒng)中的重要設(shè)備，它擔(dān)負(fù)著電壓變換的重要任務(wù)。本章介紹了變電所位置的選擇，重點(diǎn)介紹了變壓器的臺(tái)數(shù)、容量、型號(hào)的選擇，最后確定各個(gè)車(chē)間的變壓器。</p><p>　　第5章 變電所主接線(xiàn)方案的設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1變電所主接線(xiàn)方案的設(shè)計(jì)原則與要求</p><p>

99、　　變電所的主接線(xiàn)，應(yīng)根據(jù)變電所所在供電系統(tǒng)中的地位.進(jìn)出線(xiàn)回路數(shù).設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿(mǎn)足安全.可靠.靈活和經(jīng)濟(jì)等要求。</p><p><b>　　5.1.1 安全性</b></p><p>　　(1)在高壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開(kāi)關(guān)。</p><p>　　(2)在低壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋

100、電能的另一側(cè)，必須裝設(shè)低壓刀開(kāi)關(guān)</p><p>　　(3)在裝設(shè)高壓熔斷器-負(fù)荷開(kāi)關(guān)的出線(xiàn)柜母線(xiàn)側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開(kāi)關(guān)</p><p>　　(4)35KV及以上的線(xiàn)路末端，應(yīng)裝設(shè)與隔離開(kāi)關(guān)聯(lián)鎖的接地刀閘</p><p>　　(5)變電所高壓母線(xiàn)上及架空線(xiàn)路末端，必須裝設(shè)避雷器，裝與母線(xiàn)上的避雷器，宜與電壓互感器共用一 </p><p>

101、;　　組隔離開(kāi)關(guān)。接于變壓器引出線(xiàn)上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。</p><p><b>　　5.1.2 可靠性</b></p><p>　　(1)變電所的主接線(xiàn)方案，必須與其負(fù)荷級(jí)別相適應(yīng)。對(duì)一級(jí)負(fù)荷，應(yīng)由兩個(gè)電源供電。對(duì)二級(jí)負(fù)荷，應(yīng)由兩回路或者一回6kV及以上專(zhuān)用架空線(xiàn)或電纜供電；采用電纜供電時(shí)，應(yīng)采用兩根電纜組成的線(xiàn)路，且每根電纜應(yīng)能承受100%的二級(jí)負(fù)荷。&l

102、t;/p><p>　　(2)變電所的非專(zhuān)用電源進(jìn)線(xiàn)側(cè)，應(yīng)裝設(shè)帶短路保護(hù)的斷路器或負(fù)荷開(kāi)關(guān)。當(dāng)雙電源供多個(gè)變電所時(shí)，宜 采用環(huán)網(wǎng)供電方式。</p><p>　　(3)對(duì)一般生產(chǎn)區(qū)的車(chē)間變電所，宜由工廠(chǎng)總變配電所采用放射式高壓配電，以確保供電可靠性，但對(duì)于輔助生產(chǎn)區(qū)及生活區(qū)的變電所，可采用樹(shù)干式配電。</p><p>　　(4)變電所低壓側(cè)的總開(kāi)關(guān)，宜采用低壓斷路器，當(dāng)

103、有繼電保護(hù)或自動(dòng)切換電源要求時(shí)，低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)和低壓母線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)，均應(yīng)采用低壓斷路器</p><p><b>　　5.1.2 靈活性</b></p><p>　　(1)變電所的高低壓母線(xiàn)，一般宜采用單母線(xiàn)或單母線(xiàn)分段結(jié)線(xiàn)。</p><p>　　(2)35KV及以上電源進(jìn)行為雙回路時(shí)，宜采用橋形結(jié)線(xiàn)或線(xiàn)路變壓器組結(jié)線(xiàn)</p><

104、p>　　(3)需要負(fù)荷切換主變壓器的變電所，高壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)高壓斷路器或高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)</p><p>　　5.2變電所主接線(xiàn)方案的選擇</p><p>　　5.2.1 變電所主接線(xiàn)</p><p>　　(1)方案1 高壓/低壓采用單母線(xiàn)主接線(xiàn)圖</p><p>　　圖5-1 方案1變電所主接線(xiàn)圖</p><p>　　

105、(2)方案2 高壓采用單母線(xiàn)、低壓采用單母線(xiàn)分段主接線(xiàn)圖</p><p>　　圖5-2 方案2變電所主接線(xiàn)圖</p><p>　　(3)方案3 高低壓側(cè)均采用單母線(xiàn)分段主接線(xiàn)圖</p><p>　　圖5-3 方案3變電所主接線(xiàn)圖</p><p>　　5.2.2 變電所主接線(xiàn)方案選擇</p><p>　　(1)方案1:高

106、壓采用單母線(xiàn)、低壓采用單母線(xiàn) 優(yōu)點(diǎn)：這中接線(xiàn)相當(dāng)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)</p><p>　　缺點(diǎn)：在高壓母線(xiàn)或電源進(jìn)線(xiàn)進(jìn)行檢修或發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)變電所需停電，供電可靠性低</p><p>　　(2)方案2:高壓采用單母線(xiàn)、低壓采用單母線(xiàn)分段 優(yōu)點(diǎn)：任一主變壓器檢修或發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)切換操作，即可迅速恢復(fù)對(duì)整個(gè)變電所的供電。缺點(diǎn)：在高壓母線(xiàn)或電源進(jìn)線(xiàn)進(jìn)行檢修或發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)變電所需停電。如果變電所有高壓

107、聯(lián)絡(luò)線(xiàn)時(shí)，可通過(guò)投入聯(lián)絡(luò)線(xiàn)恢復(fù)供電，有聯(lián)絡(luò)線(xiàn)則可以供一、二級(jí)負(fù)荷。</p><p>　　(3)方案3:高低壓側(cè)均采用單母線(xiàn)分段 優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線(xiàn)分段后，對(duì)重要用戶(hù)可以從不同母線(xiàn)段引出兩個(gè)回路，用兩個(gè)電路供電；當(dāng)一段母線(xiàn)故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)切除故障母線(xiàn)保證正常段母線(xiàn)不間斷供電和不致使重要用戶(hù)停電。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線(xiàn)或母線(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)該母線(xiàn)各出線(xiàn)須停電；當(dāng)出線(xiàn)為雙回路時(shí)，常使架空線(xiàn)路出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)

108、方向均衡擴(kuò)建。</p><p>　　以上三種方案均能滿(mǎn)足主接線(xiàn)要求，采用方案1時(shí)雖經(jīng)濟(jì)性最佳，但是其可靠性相比其他兩方案差；采用方案3需要的斷路器數(shù)量多，接線(xiàn)復(fù)雜，它的經(jīng)濟(jì)性能較差；方案2有高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)，供電可靠性大大提高，可供一、二級(jí)負(fù)荷，本工廠(chǎng)是中小型工廠(chǎng)采用方案2可以滿(mǎn)足負(fù)荷供電可靠性要求又較經(jīng)濟(jì)。</p><p>　　5.3 工廠(chǎng)供配電系統(tǒng)圖紙</p><p>

109、;　　(1)10kV主接線(xiàn)圖，參見(jiàn)附圖1《電氣主接線(xiàn)圖》; </p><p>　　(2)10kV裝置式主接線(xiàn)圖, 參見(jiàn)附圖2《10kV裝置式主接線(xiàn)圖》;</p><p>　　(3)0.4 kV裝置式主接線(xiàn)圖, 參見(jiàn)附圖3,4《0.4 kV裝置式主接線(xiàn)圖》</p><p><b>　　5.3 本章小結(jié)</b></p><p&g

110、t;　　本章主要介紹了變電所主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)原則和要求，確定變電所主接線(xiàn)圖，其中包括電氣主接線(xiàn)圖，10kV裝置式主接線(xiàn)圖，0.4 kV裝置式主接線(xiàn)圖等。</p><p>　　第6章 短路電流計(jì)算</p><p><b>　　6.1 短路的原因</b></p><p>　　(1)電氣設(shè)備絕緣損壞,這種損害是由于設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行、絕緣老化造成的；也可能是設(shè)

111、備本身質(zhì)量低劣絕緣強(qiáng)度不夠而被正常電壓擊穿；或者由于設(shè)備絕緣受到了外力損傷而造成的。</p><p>　　(2)有關(guān)人員操作，這種情況大多數(shù)是由于操作人員違反安全操作規(guī)程而發(fā)生的，例如帶負(fù)荷拉閘，或者誤將電壓設(shè)備接入較高壓的電路中而造成的擊穿短路。</p><p>　　(3)鳥(niǎo)獸為害事故,鳥(niǎo)獸跨越在裸露的相線(xiàn)之間或者相線(xiàn)與接地物體之間,或者咬壞設(shè)備和導(dǎo)線(xiàn)電纜的絕緣,從而導(dǎo)致短路。</

112、p><p>　　6.2 短路電流計(jì)算的必要性</p><p>　　供配電系統(tǒng)要求對(duì)用戶(hù)安全可靠地供電，但是由于各種原因，有時(shí)也難免會(huì)出現(xiàn)故障，其中最常見(jiàn)的就是短路故障，短路的后果十分嚴(yán)重，直接影響供配電系統(tǒng)及電氣設(shè)備的完全穩(wěn)定運(yùn)行。為了正確選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在通過(guò)可能的最大的短路電流時(shí)也不致?lián)p壞，因此必須進(jìn)行短路電流計(jì)算。同時(shí)為了選擇切斷短路故障的開(kāi)關(guān)電器

113、、整定短路保護(hù)的繼電保護(hù)以及選擇限制短路短路電流的元件，也必須計(jì)算短路電流。</p><p>　　6.3 短路電流計(jì)算</p><p>　　工廠(chǎng)供電系統(tǒng)中，短路電流的計(jì)算一般采用近似的方法，計(jì)算中假設(shè)：</p><p>　　(1)供電電源是無(wú)窮大功率系統(tǒng)；</p><p>　　(2)認(rèn)為短路回路的元件的電抗為常數(shù)；</p>&l

114、t;p>　　(3)元件的電阻，一般情況略去不計(jì)，只有在短路電阻中總電阻R∑大于總電抗的三分之一時(shí)才考慮電阻，否則認(rèn)為z∑=x∑。</p><p>　　計(jì)算短路電流的方法有歐姆法和標(biāo)幺值法，本設(shè)計(jì)中采用標(biāo)幺值法進(jìn)行短路的計(jì)算。</p><p>　　本工廠(chǎng)的供電系統(tǒng)簡(jiǎn)略圖如圖6-1.</p><p>　　6.3.1 確定基準(zhǔn)值</p><p&g

115、t;　　設(shè)Sd=100MVA, Ud=UC=1.05UN,則Ud1=UC1=10.5kV, Ud2=UC2=0.4kV</p><p>　　圖6-1 供電系統(tǒng)簡(jiǎn)略圖</p><p>　　6.3.2計(jì)算短路電流各主要元件的電抗標(biāo)幺值</p><p>　　(1)電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值：SOC=500MVA,故</p><p>　　(2)架空線(xiàn)路的電

116、抗標(biāo)幺值，由資料得LGJ-185的x0=0.40Ω/km,線(xiàn)路長(zhǎng)6km,故</p><p>　　(3)電力變壓器電抗標(biāo)幺值，由表4-1可知變壓器T1,T2 Uk%=4.5,變壓器T3 Uk%=4.5</p><p>　　變壓器T4 Uk%=4.0</p><p>　　繪出短路等效電路如圖6-2所示</p><p>　　圖6-2 短路等效電路圖

117、</p><p>　　6.3.3 計(jì)算K-1點(diǎn)三相短路電流和短路容量（UC1=10kV）</p><p><b>　　(1)總電抗標(biāo)幺值</b></p><p>　　(2)三相短路電流周期分量有效值</p><p>　　(3)三相次暫態(tài)短路電流和短路穩(wěn)態(tài)電流</p><p>　　(4)三相沖擊電流

118、和第一個(gè)周期短路全電流，在高壓系統(tǒng)中</p><p><b>　　(5)三相短路容量</b></p><p>　　6.3.4 計(jì)算K-2點(diǎn)三相短路電流和短路容量（UC1=0.4kV）</p><p><b>　　(1)總電抗標(biāo)幺值</b></p><p>　　(2)三相短路電流周期分量有效值<

119、/p><p>　　(3)三相次暫態(tài)短路電流和短路穩(wěn)態(tài)電流</p><p>　　(4)三相沖擊電流和第一個(gè)周期短路全電流，在低壓系統(tǒng)中</p><p><b>　　(5)三相短路容量</b></p><p>　　6.3.5 計(jì)算K-3點(diǎn)三相短路電流和短路容量（UC2=0.4kV）</p><p><

120、;b>　　(1)總電抗標(biāo)幺值</b></p><p>　　(2)三相短路電流周期分量有效值</p><p>　　(3)三相次暫態(tài)短路電流和短路穩(wěn)態(tài)電流</p><p>　　(4)三相沖擊電流和第一個(gè)周期短路全電流，在低壓系統(tǒng)中</p><p><b>　　(5)三相短路容量</b></p>