【正文】 2X800 1 鑄鋼車間 2021 720 (2) No2變電所 2X500 1 鑄鐵車間 1000 400 408 安徽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì) 4 2 砂庫 110 77 3 小計(jì) (3) No3變電所 2X800 1 鉚焊車間 1200 360 800 2 1水泵房 28 21 3 小計(jì) 5 (4) No4變電所 1X800 1 空壓站 390 442 2 機(jī)修車間 150 3 鍛造車間 220 66 120 4 術(shù)型車間 5 5 制材場 20 6 綜合樓 20 1 0 18 0 18 7 小計(jì) (5) No5變電所 1X400 1 鍋爐房 300 225 2 2水泵房 28 21 3 倉庫 (1， 2) 4 污 水 提 升站 14 5 小計(jì) 6 5 2 各車間 6000V負(fù)荷計(jì)算 序 號(hào) 車間或電 單位名稱 設(shè)備 容量 (千瓦 ) xK ?cos ?tg 計(jì) 算 負(fù) 荷 說 明 P (千瓦 ) Q (千乏 ) S ( 千伏安 ) 1 電弧爐 2 X 1250 2250 2 工頻爐 2 X 300 480 3 變壓機(jī) 2 X 250 425 500 4 小計(jì) 3155 說明： No1,No2,No3 車間變電所設(shè)置兩臺(tái)變壓器外，其余設(shè)置一臺(tái)變壓器。且 No No2 為暗備用， No3為明備用。 由以上電力負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表可得： 總有功功率 ∑ P = 安徽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì) 5 總無功功率 ∑ Q = 總視在功率 ∑ S = A 主變壓器選擇 大中型企業(yè)，由于負(fù)荷較大，往往采用 35— 110kV 電源進(jìn)線，降壓至 10kV或 6kV，再向各車間變電所和高壓用電設(shè)備配電，這種壓降變電所稱為總壓降變電所。用戶是否要設(shè)置總壓降變電所，是由地區(qū)供電電源的電壓等級(jí)和用戶負(fù)荷的大小及分布情況而定的。一般來講，企業(yè)規(guī)模不太大，車間或 生產(chǎn)廠房比較集中，應(yīng)盡量設(shè)一個(gè)總壓降變電所，這樣既節(jié)省投資，又便于運(yùn)行維護(hù)。但如果企業(yè)規(guī)模較大，且有兩個(gè)或兩個(gè)以上的集中大負(fù)荷用電車間群，而彼此之間相距又較遠(yuǎn)時(shí)，可以考慮設(shè)立兩個(gè)或兩個(gè)以上的總壓降變電所。本設(shè)計(jì)中主變壓器的選擇主要根據(jù)負(fù)荷計(jì)算表。因?yàn)橐笕珡S的功率因數(shù)在 以上，所以要進(jìn)行無功補(bǔ)償，從而計(jì)算出補(bǔ)償后變電所的視在功率。本廠的負(fù)荷性質(zhì)屬于二級(jí)負(fù)荷，可靠性要求較高，所以主變壓器應(yīng)選擇兩臺(tái)，其中一臺(tái)備用。當(dāng)一臺(tái)故障時(shí)，另一臺(tái)可以馬上投入運(yùn)行以保證此冶金機(jī)械修造廠全廠的供電需求。 (1)無功補(bǔ)償計(jì)算 總有功功率 ∑ P = 總無功功率 ∑ Q = 總視在功率 ∑ S = A 全 廠功率因數(shù) c os / S 54 52 .3 86 / 70 60 .6 23 0. 77 2 0. 9P? ? ? ? ? ? ? 所以要進(jìn)行無功補(bǔ)償 ( ta n a r c c o s 0 .7 7 2 ta n a r c c o s 0 .9 2 ) 2 3 8 3 .5 9 v a rCQ P k? ? ? ? 取 kvar2400c ?Q 低壓側(cè)補(bǔ)償后無功功率： v a kQ C ?????? 低壓側(cè)補(bǔ)償后視在功率： K V AQPS )()( 2222 ???? 變壓器損耗： kwSP 2 ??? v a 9 2 kSQ ??? 高壓側(cè)有 功功率： kwPPP 5 1 01 ????? 高壓側(cè) 無功功率： 安徽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì) 6 v a kQ ???? 高壓側(cè)視在 功率： K V AQPS ??? 補(bǔ)償后的功率因數(shù)： ??? SP? (2) 主變壓器選擇 主變壓器選擇要求 1SS? ，故選擇型號(hào)為 35KV 級(jí) SL7 系列低損耗電力變壓器兩臺(tái)。一臺(tái)工作，一臺(tái)備用。 表 21 35kv 級(jí)主變型號(hào)及參數(shù) 型號(hào) 損耗（ w） 額定容量 阻抗電壓 空載電流 總質(zhì)量（ kg） 額定電壓（ kv） 聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào) 軌距（ mm） 空載 負(fù)載 KVA % % 器身 油 總 高壓 低壓 SL76300 8200 41000 6300 7230 2910 13340 35 Y,yn0 1475 資料來源：電力工程類專題課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程 架空線路選擇 本廠電源從電業(yè)部門某 220/35 千伏變電所用 35 千伏雙回架空線引入本廠，其中一個(gè)做工作電源，一個(gè)做備用電源，兩個(gè)電源不并列運(yùn)行。 架空線最大工作電流： AUSI N 993/1g ?? 因?yàn)楸緩S為三班工作制，最大有功負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)為 6000 小時(shí)。屬于二級(jí)負(fù)荷，所以選取經(jīng)濟(jì)電流密度： ?ecJ 導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面積： 2110 mmJIS ecdj ?? 選 LGJ120 型鋁導(dǎo)線。 （ 1）長時(shí)間允許電流校驗(yàn) LGJ120 型鋁導(dǎo)線，長期允許工作電流 AIy 380? ，最高允許溫度為 900C 。其中 CCC OOO 30,25,90 39。001 ??? ??? 長時(shí)允許電流： AIIy 39。01m a x ???? ?? ?? 線路承受的最大負(fù)荷電流就為 max99 IAIg ?? 滿足要求。 安徽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì) 7 （ 2）電壓損失校驗(yàn) 雙回路供電，每條導(dǎo)線上的最大負(fù)荷電流： AII gg 99m ax. ?? 0 /r km?? 0 /x km?? 線路電壓損耗百分比： . m a x 0 0% 3 ( c o s sin ) / 1 .5 7 3 % 5 %gNU I L r x U??? ? ? ? ? 符合要求 （ 3） 機(jī)械強(qiáng)度的校驗(yàn)： mNiaf sh /)1071 ( 117 6232 ?????? PaWfL 1096 262ma x ?????? ???? ?? 滿足要求 式中相關(guān)參數(shù)： W— 抗彎矩，又稱母線的截面系數(shù)， 3m f – 作用在母線 1m長度上的電動(dòng)力，與短路沖擊電流 shi 平方成正比， N/m L— 跨距，支撐母線的兩個(gè)相鄰絕緣子之間的距離， m a母線的相間距離， m 母線的選擇 35kv母線的選擇 根據(jù)經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面積 因?yàn)楣I(yè)電源從電業(yè)部門某 220/35千伏變電所用 35千伏雙回架空線引入本廠，其中一個(gè)做工作電源，一個(gè)做備用電源，兩個(gè)電源不并列運(yùn)行。 母線最大工作電流： ?? Ng USI A 因?yàn)楸緩S為三班工作制，最大有功負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)為 6000 小時(shí)。屬于二級(jí)負(fù)荷，所以選取經(jīng)濟(jì)電流密度： ?ecJ 導(dǎo)線的經(jīng) 濟(jì)截面積： 21 1 0 .9 1 9dj ecIS m mJ?? 選 LGJ120 型鋁導(dǎo)線。 長時(shí)允許電流校驗(yàn)導(dǎo)線截面積 LGJ120 型鋁導(dǎo)線，長期允許工作電流 AIy 380? ，最高允許溫度為 700C 。其中T4T1T2T3T139。 T239。 T339。 T5TT1/L D 4 L D 1 L D 2 L D 3 L D 5空壓機(jī)電弧爐工頻爐6 . 3 K V 長時(shí)允許電流： AII yy 5 80139。0139。 ???? ?? ?? 安徽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì) 8 線路承受的最大負(fù)荷電流就為 39。 yg IAI ?? 符合要求。 電壓損失校驗(yàn) 雙回路供電，每條導(dǎo)線上的最大負(fù)荷電流： AII gg 8 2 a x. ?? kmr / ?? kmx /3 9 ?? 線路電壓損耗百分比： Ng UxrLIU /)s i nc o s(3% 00m a x. ?? ??? =%5% 符合要求 功率因數(shù)校驗(yàn) 35KV 最小允許截面積為 35 2mm ,滿足負(fù)荷要求。 35KV 架空線的損耗： v a r9510]/)[(]/)[(322222322222 kXUQPQ kwRUQPPNlNl ?????? ???????? 35kv 架空線電路電源入口處的功率因數(shù) 1 1 o s2 1 1 5 0v a r2 3 5 3 1952 3 4 3 61 7 6 0 5 5 3 92222??????????????????????????QPk V AQPSkQkwPPPll? 機(jī)械強(qiáng)度的校驗(yàn)： mNiaf sh /)1071 ( 117 6232 ?????? PaWfL 1096 262ma x ?????? ???? ?? 滿足要求 式中相關(guān)參數(shù)： W— 抗彎矩，又稱母線的截面 系數(shù)， 3m f – 作用在母線 1m長度上的電動(dòng)力，與短路沖擊電流 shi 平方成正比， N/m L— 跨距，支撐母線的兩個(gè)相鄰絕緣子之間的距離， m a母線的相間距離， m 6kv 母線的選擇 已知全廠總負(fù)荷 : ?p = ?Q = 母線容量滿足全廠總負(fù)荷 30%： 安徽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì) 9 kwpP 6 3 5%303 8 4 5 2%30 ????? ? v a 3 4 5% 4 8 5%30 k ????? ? kvAQPS 1 1 3 4 6 3 5 2222 ????? AUSI ????? 已知全廠總負(fù)荷 : ?p = ?Q = 6kv 母線容量滿足全廠總負(fù)荷 30%： kwpP 6 3 5% 4 5 2%30 ????? ? v a 3 4 5% 4 8 5%30 k ????? ? kvAQPS 1 1 3 4 6 3 5 2222 ????? AUSI ????? 按長期發(fā)熱條件選擇及校驗(yàn)。 初選： 硬母線的材料、截面形狀、布置方式 導(dǎo)體的材料有銅、鋁和鋁合金，銅只用在持續(xù)工作電流大，布置位置狹窄和對(duì)鋁有腐蝕性的場所。常用的硬母線是鋁母線，截面有矩形、雙槽型和管型。矩形導(dǎo)體散熱條件好，便于固定和連接，一般用于 35KV 及以下，電流在 4000A 及以下的配電裝置中，恰好滿足要求，所以應(yīng)選擇截面為矩形的硬鋁母線。由于此鋁母線布置在室內(nèi)，散熱性能要好，并且考慮配電裝置高度，所以母線布置方式應(yīng)選支柱絕緣子三相水平布置，導(dǎo)體豎放。 由于 6kV 母線最大負(fù)荷電流可達(dá) 608A，所以選擇 LMY50? 5的鋁母線，相間距離 ?? ， ? ， 107 10E Pa?? ， 5b mm? 50h mm? ， 熱穩(wěn)定校驗(yàn)：母線最小截面積： min kSQKS C? kQ — 短路電流通過電器時(shí)所產(chǎn)生的熱效應(yīng) 。 SK — 校正系數(shù) 。 C — 熱穩(wěn)定系數(shù) 。 安徽理工大學(xué)課程設(shè)計(jì) 10 2( ) ( )M A Xal alII?? ? ? ?? ? ? ? ?? — 母線通過持續(xù)工作電流 Imax時(shí)的溫度 。 ? — 實(shí)際環(huán)境溫度 。 al? — 母線正常最高允許溫度，一般為 70 度 。 alI — 母線對(duì)應(yīng)于 θ 允許電流 。 AAI ai ???? ?????? ) 860 8()3570(35 2Q 取 ??70? ，查表得 87?C ， 1SK? 。 2 2 22( 1 0 )12 kkk t ktQ I I I t? ? ? ? ， kA? ， kA? 2 2 2 21 . 5 ( 1 2 . 9 1 0 1 2 . 4 9 6 . 9 4 ) 2 2 1 . 8 2 ( )12kQ k A S? ? ? ? ? ? 22ktI與 2I 的數(shù)值較接近所以用 2I 代替 。 2m in 2 5 01 7 1 mmC KQS sk ??? 滿足要求 。 共振校驗(yàn)： 312bhJ? 2M hb?? =1FMAX N EJL fm? 33 640 .0 50 .0 0 5 1 1 01 2 1 2bhJm ?? ? ? ? ? 2 2 0 .0 0 5 0 .0 5 2 7 0 0 1 .3 5M h b k a