【正文】 = Pc3= Kd3 Pe3=（ 2 1+3 2)? Qc3=Pc3 tanФ 3 ? ? KVAR ： Kd4=。cosФ 4 =。tanФ 4= Pc4=Kd4 Pe4=（ 10 )? Qc4=Pc4 tanФ 4= ? KVAR 噸單梁行車： 8 Kd5=。cosФ 5=。tanФ 5= Pc=Kd Pe5= (+)? Qc5=Pc5 tanФ 5= ? ，皮帶運(yùn)輸機(jī)： Kd6=。cosФ 6=。tanФ 6= Pc6=Kd6 Pe6 =（ 3 +5 ） ? KW Qc6=Pc6 tanФ 6= ? S=480m2 ， W=8w/m2 Pe=S W/1000 = 480 8/1000? Kd= Pc= ? 。Qc=0 kVAR Pc=K∑ p∑ pci = (++++++)? Qc=k∑ Q∑ Qci = (++++++0)? KVAR Sc= 22Pc Qc? ? Ic=)*3(Sc Un ? 計(jì)算負(fù)荷 表格如下 : 計(jì)算內(nèi)容 設(shè)備名稱 Kd tanФ Pc (KW) Qc(Kvar) ΔP (KW) ΔQ Kvar Sc(KVA) Ic(A) 9 第一車間 K? = 4 第二車間 K? = 137.7 第三車間 K? = 477.2 4 第 四 車 間 鍛錘及其它機(jī)械 5 3 5 電阻爐組 5 45 0 45 泵、排風(fēng)機(jī)組 5 2 3 電焊機(jī)組 10 5 3 9 砂輪機(jī)組 6 3 起重機(jī)組 5 3 2 照明 0 0 小計(jì) 126.3 乘以 K? = 113.7 計(jì)算內(nèi)容 設(shè)備名稱 Kd tanФ Pc (KW) Qc(Kvar) ΔP (KW) ΔQ (Kvar) Sc(KVA) Ic(A) 第 五 車 間 碾鏟機(jī)組 5 鼓風(fēng)機(jī)組 5 3 電阻爐組 5 砂輪機(jī) 11 功率因素的補(bǔ)償 功率因子對(duì)供配電系統(tǒng)的影響及提高功率因子的方法 功率因子產(chǎn)生的原因及對(duì)供配電系統(tǒng)的影響 3 5 起重機(jī) 3 熱加工 機(jī)組 8 照明 0 0 小計(jì) 4 乘以 K? = 5 2 低壓側(cè)總計(jì)K? = 830 8 1095.4 無(wú)功功率補(bǔ)償損耗 1 4 全廠高壓側(cè)總計(jì) 3 1151.4 12 功率因子是衡量供配電系統(tǒng)是否經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一個(gè)重要指標(biāo)。用戶中絕大多數(shù)用電設(shè)備，如感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電力變壓器、電焊機(jī)及交流接觸器等，它們都要從電網(wǎng)吸收大量無(wú)功電流來(lái)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，其功率因子均小于 ，需要進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償，提高功率因子。 感性用電設(shè)備都需要從供配電系統(tǒng)中吸收無(wú)功功率，從而降低功率因子。功率因子太低將會(huì)給供配電系統(tǒng)帶來(lái)電能損耗增加和供電設(shè)備利用率降低等不良影響。所以要求電力用戶功率因子必須達(dá)到一定值，低于某一定值就必須進(jìn)行補(bǔ)償。 提高功率因子的方法 （ 1）提高自然功率因子 ①合理選擇電動(dòng)機(jī)的規(guī)格、型號(hào)； ②防止電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間空載運(yùn)行； ③保證電動(dòng)機(jī)的檢修 質(zhì)量； ④合理選擇變壓器的容量； ⑤交流接觸器的節(jié)電運(yùn)行。 （ 2）人工補(bǔ)償功率因子 ①并聯(lián)電容器人工補(bǔ)償； ②同步電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償； ③動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償； ④調(diào)相機(jī)補(bǔ)償。 并聯(lián)電容器補(bǔ)償容量的確定 （ 1）采用固定補(bǔ)償 在變電所 610KV 高壓母線上進(jìn)行人工補(bǔ)償時(shí)，一般采用固定補(bǔ)償，其補(bǔ)償容量按下式計(jì)算 式中 — 補(bǔ)償容量， — 平均有功負(fù)荷， — 補(bǔ)償前平均功率因子角的正切值 — 補(bǔ)償后平均功率因子角的正切值 13 （ 2）采用自動(dòng)補(bǔ)償 在變電所 母線上進(jìn)行補(bǔ)償是，都采用自動(dòng)補(bǔ)償 Qcc=Pc(tanφ 1tanφ 2) 補(bǔ)償前的功率因子 低壓側(cè)的功率因子為 Cosφ 1=Pc1/Sc1=830/= 變壓器的功率損耗為 △ PT==*= △ QT=*Sc=*= 變電所高壓側(cè)總 的計(jì)算負(fù)荷為 Pc=Pc1+△ PT=830+= Qc=Qc1+△ QT=+= Sc= 22Pc Qc? = Ic=)*3(Sc Un= 高壓側(cè)的功率因子為 Cosφ 2=Pc2/Sc2= 所以不滿足要求 因?yàn)槿珡S變電所是 10KV/,所以采用固定補(bǔ)償。將低壓側(cè)功率因素角補(bǔ)償?shù)?，使得高壓測(cè)功率因 子角不小于 ，取 Kal= Qcc=Pav(tanφ av1tanφ av2)=*830*[tan()tan()] = 查表 A2 選 ，需要的數(shù)量為 n=實(shí)際補(bǔ)償容量為 =20*20=400kvar 補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷和功率因子 變電所低壓側(cè)視在計(jì)算負(fù)荷為 Sc1’ = 2)1(2)1( nQ ncQcPc ?? = 14 此時(shí)變壓器的功率損耗為 △ PT’ =*Sc’ = △ QT’ =* Sc’ = 變電所高壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷為 Pc2’ =Pc1’ +△ PT’ =830+= Qc2’ =Qc1’ +△ QT’ =()+= Sc2’ = 2)2(2)2( QcPc ? = 變電所高壓側(cè)的功率因子為 Cosφ’ =Pc2’ /Sc2’ = 滿足要求 . 第三章 變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 變電所的配置 一、變電所位置選擇 15 變電所位置選擇的原則 ① 應(yīng)盡可能接近負(fù)荷中心；②進(jìn)出線方便，靠近電源側(cè)；③考慮擴(kuò)建的可能性；④設(shè)備運(yùn)輸方便。 負(fù)荷中心的確定 負(fù)荷中心可以用負(fù)荷指示圖、負(fù)荷功率矩法或負(fù)荷電能矩法近似來(lái)確定。我們的設(shè)計(jì)均采用功率矩法。 下面詳細(xì)介紹功率矩法計(jì)算負(fù)荷中心： 圖 31 如圖 31 所示，設(shè)有負(fù)荷 P1 P2 P3，任意建立一個(gè)直角坐標(biāo)系，選取 P1（ x1,y1）， P2 （ x2,y2）， P3（ x3,y3），則負(fù)荷中心 P（ x,y） x=∑PiXi/∑Pi y=∑PiYi/∑Pi 按負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心，只考慮了各負(fù)荷的功率和位置，而未考慮各負(fù)荷的工作時(shí)間，因而負(fù)荷中心被認(rèn)為是固定不變的。 經(jīng)計(jì)算，負(fù)荷中心在 3 車間內(nèi)部，依照變電所位置選擇原則，將全廠變電所y y y1 y2 y3 x x x1 x2 x3 P P1 P2 P3 16 設(shè)在 3 車間旁邊，則不需設(shè)車間變電所。 負(fù)荷圓的半徑為 r=?KPc，取 K=4kW/mm2 ： r1 =πkp1== r2 =πkp2=π4150= r3 =πkp3=π4 = r4 =πkp4=π4 = r5 =πkp5== X=????5151)(iiiiipxp = ???? ????????? =9 第一車間 第二車間 第三車間 第四車間 第五車間 P r x 5 y 17 Y=????5151)(iiiiipyp = ???? ????????? = 變壓器的臺(tái)數(shù)和容量的確定 全廠變的變壓器的臺(tái)數(shù)和容量的確定： （ 1）變壓器臺(tái)數(shù)的確定 ①應(yīng)該滿足用電負(fù)荷對(duì)可靠性的要求。在有一、二級(jí)負(fù)荷的變電 所中，選擇兩臺(tái)主變壓器，當(dāng)在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上比較合理時(shí)，主變壓器選擇也可多于兩臺(tái)； ②對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變化較大的宜用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)刻選擇兩臺(tái)主變壓器； ③三級(jí)負(fù)荷一般選擇一臺(tái)主變壓器，負(fù)荷較大時(shí)，應(yīng)選擇兩臺(tái)主變壓器。 從第二章的負(fù)荷計(jì)算可知，負(fù)荷相對(duì)較大，考慮到選擇一臺(tái)變壓器時(shí)會(huì)顯得很大，且不利于控制和維護(hù)，同時(shí)考慮到以后的發(fā)展，加上該工廠作為三級(jí)負(fù)荷來(lái)說(shuō)，則應(yīng)選擇兩臺(tái)變壓器。 （ 2）變壓器容量的確定 選單臺(tái)變壓器時(shí)，其額定容量 SN應(yīng)能滿足全部用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 SC，考慮負(fù)荷發(fā)展應(yīng) 留有一定的容量裕度，并考慮變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，即 SN ≥（ ~） Sc （ 3— 1） 選用兩臺(tái)主變壓器時(shí)，其中任意一臺(tái)主變壓器容量 SN 應(yīng)同時(shí)滿足下列兩個(gè)條件。 ①任一臺(tái)主變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足總計(jì)算負(fù)荷的 60%70%的要求，即 SN =（ ~） Sc （ 3— 2） ②任一臺(tái)主變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷 Sc（Ⅰ +Ⅱ） 的需要，即 SN≥ Sc（Ⅰ +Ⅱ） （ 3— 3） 18 根據(jù)第二章負(fù)荷計(jì)算計(jì)算出來(lái)的負(fù)荷 SN =， 則應(yīng)該選擇兩臺(tái)變壓器，且單臺(tái)變壓器的容量不應(yīng)超過(guò) 1000KVA 。 SN=(~)*SC=~ 選擇 S9800/10 型變壓器兩臺(tái)。 全廠變電所主接線設(shè)計(jì) 對(duì)變電所主接線的 要求 變配電所由一次回路和二次回路構(gòu)成。 ① 一次回路：供配電系統(tǒng)中承擔(dān)輸送和分配電能任務(wù)的電路。 ② 二次回路：用來(lái)控制、指示、監(jiān)測(cè)和保護(hù)一次設(shè)備運(yùn)行的電路。 變配電所的主接線兩種表現(xiàn)形式： ①系統(tǒng)式主接線：該主接線僅表示電能輸送和分配的次序及相互的連接，不反映相互位置，主要用于主接線的原理圖中。 ②配置式主接線：該主接線按高壓開(kāi)關(guān)柜或低壓配電屏的相互連接和部署位置繪制，常用于變配電所的施工圖中。 確定變電所主接線應(yīng)滿足該基本要求：安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)。 變電所主接線方案 供配電系 統(tǒng)變電所常用的主接線基本形式有線路 —— 變壓器組接線、單母線接線和橋式接線 3 種類型。單母線接線又分為單母線不分段和單母線分段。橋式接線又分內(nèi)橋式接線和外橋式接線。 主接線圖 :如下 19 由于該廠采用的一路電源進(jìn)線，且有兩臺(tái)變壓器，故應(yīng)選用的是單母線接線方式，且變壓器一次側(cè)采用單母線不分段，二次側(cè)采用單母線分段接線。 變電所主接線設(shè)計(jì) 高壓開(kāi)關(guān)柜選擇 KGN 型高壓開(kāi)關(guān)柜，電流互感器采用兩相式接線，電壓互感器采用 VV 型和 Y0/Y0/（開(kāi)口）△型，左側(cè)由電纜引入，右側(cè)由電纜引出。分為進(jìn)線柜、計(jì)量柜、互 感器柜和 2個(gè)出線柜。 故低壓側(cè)配電柜選擇 GGD型成套開(kāi)關(guān)柜，無(wú)功功率補(bǔ)償采用 PGL1 型低壓無(wú)功功率償自動(dòng)補(bǔ)償屏。 變電所的布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 變電所的布置設(shè)計(jì) ①變電所布置方案：戶內(nèi)式變電所將變壓器、配電裝置安裝于室內(nèi)，這樣工作條件好，運(yùn)行管理方便。變電所一般采用戶內(nèi)式，戶內(nèi)式又分為單層布置和雙層布置，主要是投資和土地情況而定。 35KV 戶內(nèi)變電所宜采用雙層布置， 6～ 10KV 20 變配電所宜采用單層布置。 依據(jù)上述條件，故選定該廠的全廠變電所應(yīng)采用戶內(nèi)獨(dú)立式的，車間變電所采用戶內(nèi)式。本小組選用的兩 臺(tái)變壓器，故大體布置方案為下圖所示 : 圖 3— 2 兩臺(tái)變壓器獨(dú)立式變電所大體布置方案圖 ②對(duì)變電所的布置要求： （ 1）室內(nèi)布置應(yīng)緊湊合理，便于值班人員操作、檢修、試驗(yàn)、