【正文】 W 視在功率： )3(30S =?cos30P=8247。 1=8KVA （ 4） 成品庫（一） 有功功率： )4(30P = dK eP =25 = 無功功率： )4(30Q = 30P tan? = =13Kvar 視在功率： )4(30S =?cos30P=247。 =15KVA （ 5） 成品庫（二） 有功功率： )5(30P = dK eP =24 = 9 無功功率： )5(30Q = 30P tan? = = 視在功率： )5(30S =?cos30P=247。 = （ 6） 包裝材料庫 有功功率： )6(30P = dK eP =20 =6KW 無功功率： )6(30Q = 30P tan? =6 = 視在功率： )6(30S =?cos30P=6247。 =12KVA 變電所負荷合計： 有功功率： )1(30P = )1(30PK p??? =（ 840＋ ＋ 8＋ ＋ ＋ 6） = 無功功率： )1(30Q = )1(30QK q ??? =（ ＋ 13＋ 13＋ ＋ ） = 視在功率： )1(30S = )1()1( 230230 QP ? = 22 ? =1360KVA 所有變電所車間負荷計算結果見表 23統(tǒng)計 無功功 率補償計算 無功功率補償要求 按水利電力電力部制定的《全國供用電規(guī)則》：高壓供電電用戶功率因數不得低于； 其他情況，功率因數不得低于 ，若達不到要求，需增設無功功率的人工補償裝置。 無功功率的人工補償裝置：主要有同步補償機和并聯電 容 器兩種。由于并聯電 容 器具有安裝簡單、運行維護方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴容方便等優(yōu)點，因此并聯電 容 器在供電系統(tǒng)中應用最為普遍。 車間變電所低壓側補償 由于 和 車間容量很大，可以考慮在 和 低壓側進行無功功率補償 。 1） 車間無功補償計算 根據設計要求，功率因數 ?cos 一般在 以上，故取 ?cos = ： ?cos = ?SP= （需要補償） 10 ： )1(CQ = 30P (tan 1? tan 2? )= [tan() tan() ] =725Kvar ： )1(39。30P = 30P = )1(39。30Q = 30Q CQ == )1(39。30S = 39。3039。30 QP ? = 功率因數： cos 39。? = )1(39。30P / )1(39。30S = （滿足要求） ： N= )1(CQ / 0q =725/25=29 （ 0q 為 單個電容器的容量 ） 并聯的電容器型號： 數量為 29個 低壓電容器柜型號： 所需數量為： 6 個，單個電容器柜內可裝 5 個電容器 2） 車間補償計算此處省略， 相關計算數據如下： )2(CQ =632Kvar )2(39。30P = 30P = )2(39。30Q = 30Q CQ == )2(39。30S = 39。3039。30 QP ? =934KVA cos 39。? = )2(39。30P / )2(39。30S = （滿足要求） N= )2(CQ / 0q =632/25=26 并聯的電容器型號： 數量為 26個 低壓電容器： 所需數量為 6個，單個電容器柜可裝 5 個電容器 變壓器損耗計算 1） 負荷計算中，電力變壓器的功率損耗可按下列簡化公式近似計算： 有功損耗： TP? ≈ 30S 無功損耗： TQ? ≈ 30S （ 其中， 30S 為變壓器二次側的視在計算負荷 ） 2） 現計算個車間變電所變壓器損耗和算入損耗后的各負荷， 11 以計算 變電所為例： 有功損耗： )1(TP? = )1(39。30S = = 無功損耗： )1(TQ? = )1(39。30S = = 加入變壓器損耗后負荷計算 有功功率： )1(TP = )1(39。30P ＋ )1(TP? =＋ = 無功功率： )1(TQ = )1(39。30Q ＋ )1(TQ? =＋ = 視在功率： )1(TS = 2 )1(2 )1( TT QP ? = 、 、 、 變電所損耗計算省略，數據和結果見表 21： 表 21 變壓器損耗計算及加入損耗后負荷表 高壓側無功補償計算 1） 所有變電所的負荷計算： 30P? = 30PK p??? =（ )1(TP ＋ )2(TP ＋ )3(TP ＋ )4(TP ＋ )5(TP ） = = 30Q? = 30QK q??? =（ )1(TQ ＋ )2(TQ ＋ )3(TQ ＋ )4(TQ ＋ )5(TQ ） = =1953Kvar 30S? = 230230 QP ??? = 22 ? = 2） 功率因數 cos? = 30P? / 30S? =＜ 根據設計要求，本廠功率因數 COS? 要求在 以上 變電所號 變壓器有功損耗 TP? （ KW） 變壓器無功損耗 TQ? （ Kvar） 加損耗后有功功率 TP （ KW） 加損耗后無功功率 TQ （ Kvar） 視在功率TP? （ KVA） 14 56 972 27 395 476 18 12 （ 工廠總配電所按國家電力部門的要求，按規(guī)定，配電所高壓側的 COS? ≥ ，本設計中要求工廠的功率因數 COS? 在 以上，所以這里取 COS? =） 3）故需要補償的容量： CQ = 30P (tan 1? tan 2? )= [tan() tan() ] = 4）補償后： 3039。P = 30P? = 3039。Q = 30Q? CQ == 3039。S = 39。3039。30 QP ? =2420KVA 功率因數： cos 39。? = 3039。P / 3039。S = （滿足要求） 5） 高壓補償柜型號： TTB26600，單個柜子補償容量大小為： 600Kvar 故需要選擇兩個 TTB26600 柜，電容器柜具體畫法見主接線圖。 變壓器選擇 變壓器選擇原則 選擇的原則為： (1) 只裝一臺變壓器的 變電所 變壓器的容量 ST應滿足用電設備全部的計算負荷 30S 的需要，即 TS ≥ 30S ，但一般 應留有 15％的容量，以備將來增容需要，本設計中的 NO． NO． NO． 5變電所采用此原則。 (2) 裝有兩臺變壓器的變電所 每臺變壓器的容量應滿足以下兩個條件 : ①任一臺變壓器工 作時，宜滿足總計算負荷 30S 的大約 70％的需要，即為 TS ≈ O． 7 30S ②任一臺變壓器工作時，應滿足全部一、二級負荷 30S 的需要，即 TS ≥ 30S (I+Ⅱ ) (3)車間變電所變壓器的容量上限 單臺變壓器不宜大于 1000KVA，并行運行的變壓器容量比不應超過 3： l。同時，并聯運行的兩臺變壓器必須符合以下條件 ： ①并聯變壓器的變化相等，其允許差值不應超過177。 0． 5％，否則會產生環(huán)流引起電能損耗，甚至繞組過熱或燒壞。 13 ②各臺變壓器短路電壓百分比不應超過 10％，否則，阻抗電壓小的變壓器可能過載。 ③各臺變壓器的連接組別應相同，若不同，否則側繞組會產 生很大的電流，甚 至燒毀變壓器。 變壓器選擇 以 （查看負荷計算大小，可確認選擇一臺變壓器既滿足） 根據負荷計算是所得變電所補償后總視在功率： )1(39。30S = 選擇的變壓器應該滿足： 應選變壓器的容量 TNS. ≥ )1(39。30S 查詢附錄表可知選擇的變壓器容量為 1000KVA 故選擇的變壓器型號為： S9— 1000\10，參照變壓器各參數，可以滿足要求。 變壓器匯總及技術數據 表 22 變壓器型號及參數匯總 總變電所位置和型式的選擇 根據總變配電所位置選擇的原則： 變電所的位置應盡量接近工廠的負荷中心， 但同時還要滿足大負荷變配電的方便，此外，總變配電所應盡量不在生活區(qū)范圍內，宗此要求，可以大致確認本設計中，主變電所設置位置應在薄膜車間和單絲車間中間附近，以此才能滿足要求。 參照工廠平面布置圖，可以選擇總變配電所應挨 著薄膜車間 (即 變電所 )。 變電所 變壓器 型號 額定容量（ KVA） 額定電壓（ V） 連接組標號 損耗 阻抗電壓（ %） 空載電流（ %） 高壓 低壓 空載 負載 1 S91000/10 1000 10K Dyn11 1700 9200 5 2 S91000/10 1000 10K Dyn11 1700 9200 5 3 S9630/10 630 10K Dyn11 1300 5800 5 4 S9500/10 500 10K Dyn11 1030 4950 4 5 S9315/10 315 10K Dyn11 720 3450 4 14 附表：各車間變電所車間負荷計算表： 編號 名稱 設備容量 eP /KW 計算負荷 變壓器型號及臺數 30P /KW 30Q /Kvar 30S /KVA 變電所 1 薄膜車間 1400 840 1400 1 S9 1000\10(6) 2 原料庫 30 13 15 3 生活間 10 8 0 8 4 成品庫（一） 25 13 15 5 成品庫（二） 24 6 包裝材料庫 20 6 合計 變電所（乘同時系數后） 1360 車間變電所 1 單絲車間 1385 831 1080 1385 1 S9 1000\10(6) 2 泵房及其附屬設備 20 13 合計 變電所（乘同時系數后） 1335 變 電所 1 注塑車間 189 126 1 S9 630\10(6) 2 管材車間 880 308 合計 變電所（乘同時系數后） 15 變電所 1 備料復制車間 138 1 S9 500\10(6) 2 生活間 10 8 0 8 3 浴室 3 0 4 鍛工車間 30 9 5 原料生活間 15 12 0 12 6 倉庫 15 9 7 機修模具室 100 25 8 熱處理車間 150 90 9 聊焊車間 180 54 108 合計 變電所（乘同時系數后） 368 450 變電所 1 鍋爐房 200 140 1 S9 315\10(6) 2 試驗室 125 3 輔助材料庫 110 22 44 4 油泵房 15 5 加油站 10 6 辦公樓、招待所、 食堂 15 9 15 合計 變電所（乘同時系數后） 300 表 23 各變電所 車間 負荷計算及變壓器型號 16 第三章 變配電所主接線方案的設計 變配電所主接線方案的設計原則與要求 變配電所得主接線，應根據變配電所在供電系統(tǒng)中的地位，進出線回路數，設備特點及負荷性質等條件確定，并應滿足安全，可靠，靈活，經濟等要求。 變配電所主接線方案的技術經 濟指標 設計變配電所主接線，應接所選主變壓器的太熟和容量以及負荷對供電可靠性的要求，初步確定 2～ 3 個比較合適的主接線方案來進行技術經濟比較，擇其憂者作為選定的變配電所主接線方案。 主接線方案的技術指標 ，主接線方案在確保運行維護和檢修的安全方面的情況。 ，主接線方案在與用電負荷對可靠性要求的適應性方面的情況。 ， 含 電壓偏差 、 電壓波動及高次諧波等方面的情況。 。 主接線方案的經濟 指標 （系統(tǒng)增容費） 高壓配電所主接線方案 主接線方案的擬定 由本設計原始資料知：電力系統(tǒng)某 60/10KV 變電站用一條 10KV 的架空線路向本廠供電，一次進線長 1km， 年最大負荷利用小時數為 5000h，且工廠屬于三級負荷，所以只進行總配電在進行車間 10/ 變電，母線聯絡線采用單母線不分段接線方式。 主接線方案圖 (見附圖車間主接線圖 ) 17 第四章 短路電流計算及一次側設備選擇 短路電流的計算 對一般工廠來說，電源方向的大型電力系統(tǒng)可看作是無限大容量系統(tǒng)。無限大容量系統(tǒng)的基本特點是其母線電壓總維持不變，這里只計算無限大容量系統(tǒng)中的短路計算，短路計算的方法一般有兩種：歐姆法，標幺值法，這里采用歐姆法。 短路計算電路