【正文】 及標準，執(zhí)行國家的有關方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術經(jīng)濟政策。 （ 2） 安全可靠、先進合理； 應做到保障人身和設備的安全，供電可靠，電能質量合格，技術先進和經(jīng)合理，采用效率高、能耗低和性能先進的電氣產(chǎn)品。 （ 3） 近 期為主、考慮發(fā)展； 應根據(jù)工作特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設與遠期發(fā)展的關系，做到遠近結合，適當考慮擴建的可能性。 （ 4）全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。按負荷性質、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件等，合理確定設計方案。工廠供電設計是整個工廠設計中的重要組成部分。工廠供電設計的質量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設計的有關知識，以便適應設計工作的需要。 4 1 分析原始資料，確定電源的引入方式 工廠總平面圖 圖 11 工廠總平面圖 工廠負荷情況 本廠的供電均為三級負荷，統(tǒng)計資料如表 11 所示： 表 11 負荷統(tǒng)計資料 5 序 號 用電設備組名稱 容量 PekW 需要系數(shù) Kd cosamp。 tanamp。 1 鑄造車間 400 2 熱處理車間 400 3 鍛壓車間 400 4 金工車間 400 5 工具車間 400 6 倉庫 200 7 裝 配車間 200 8 機修車間 200 9 電鍍車間 300 10 鍋爐房 300 11 生活區(qū) 300 供電電源情況 按照工廠與當?shù)毓╇姴块T簽訂的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由 附近 110kv智能化戶外開閉所中出線 2 單元中 取得工作電源 ，通過電纜 YJV22— 本廠 10KV 進線柜。 干線首端 （即電力系統(tǒng)的饋電變電站） 距離本廠約 6km。干線首端所裝設的高壓斷路器斷流容量為 500MVA。此斷路器配備有定時限過電流保護和電流速斷保護，定時限電流保護整定的動作時間為 。為滿足工廠 三 級負荷的要求，可采用 高壓電纜 YJV22— 元 6 中取得備用工作電源 。 .氣象資料 本廠 所在 地區(qū) 的年 最高溫度為 35 度， 年最低氣溫為 10 度， 最熱月平均最高氣溫為 28度。 地質水文資料：本廠地區(qū)海拔 876M，底層以沙粘土為主，地下水位為 6 2 負荷計算及無功功率補償計算 用電設備負荷的計算 因為設備臺數(shù)多，且無大容量設備，所以用需要系數(shù)法確定計算負荷 (1) 1. 鑄造車間 2. 熱處理車間 用電總容量為 Pe=400Kw,取 kd為 、 cosamp。為 、 tanamp。為 ， .則 有功計算負荷 : P30=kd Pe=*400=140kw 無功計算負荷： Q30=P30 tanamp。=140*= 視在計算負荷 ： S30=P30/cosamp。=140/=200KVA 計算電流 ： I30=S30/=200/*=304A 所以 總有功計算負荷為： P＝ 2 P30＝ 2 140=280kw 總無功計算負荷為： Q=2 Q30 ＝ 2 = (2) 3，鍛壓車間， ， 按需要系數(shù)法確定計算負荷 用電總容量為 Pe=400Kw,取 kd為 、 cosamp。為 、 tanamp。為 ， 則 有功計算負荷 : P30=kd Pe=*400=120kw 無功計算負荷： Q30=P30 tanamp。=120*= 視在計算負荷 ： S30=P30/cosamp。=120/=200KVA 計算電流 ： I30=S30/=200/*=304A 所以 總有功計算負荷為： P＝ 3 P30＝ 3*120=360kw 總無功計算負荷為： Q=3 Q30 ＝ 3 = (3) ， ， 按需要系數(shù)法確定計算負荷 用電總容量為 Pe=200Kw,取 kd為 、 cosamp。為 、 tanamp。為 ， 則 有功計算負荷 : P30=kd Pe=*200=60kw 無功計算負荷： Q30=P30 tanamp。=60*= 視在計算負荷 ： S30=P30/cosamp。=60/=100KVA 7 計算電流 ： I30=S30/=100/*=152A 所以 總有功計算負荷為： P＝ 3 P30＝ 3*60=180kw 總無功計算負荷為： Q=3 Q30 ＝ 3 = (4) ， ， 按需要系數(shù)法確定計算負荷 用電總容量為 Pe=300Kw,取 kd為 、 cosamp。為 、 tanamp。為 ， 則 有功計算負荷 : P30=kd Pe=*300=180kw 無功計算負荷： Q30=P30 tanamp。=180*= 視在計算負荷 ： S30=P30/cosamp。=180/=240KVA 計算電流 ： I30=S30/=240/*= 所以 總有功計算負荷為： P＝ 3 P30＝ 3 180=540kw 總無功計算負荷為： Q=3 Q30 ＝ 3 = 負荷計算表 表 21 負荷計算 序號 用電設備組 名稱 容量Pe/kw 需要系數(shù)Kd cosamp。 Tanamp。 計算負荷 P30 Q30 S30 I30 1 鑄造車間 400 140 200 304 2 熱處理車間 400 140 200 304 3 鍛壓車間 400 120 200 304 4 金工車間 400 120 200 304 5 工具車間 400 120 200 304 6 倉庫 200 60 100 152 7 裝配車間 200 60 100 152 8 機修車間 200 60 100 152 9 電鍍車間 300 180 240 8 10 鍋爐房 300 180 240 11 生活區(qū) 300 180 240 12 總計 380V 側 3500 1360 2020 取 K?p = K?q = 1088 無功功率補償 由上式可知，該廠 380v 側最大負荷時的功率因數(shù) cosamp。=P30 /S30 而 23023030 QPS ?? =2020 則 cosamp。=P30 /S30=1360/2020= 功率因數(shù)只有 而供電部門要求該廠 10KV 進線側最大負荷不應低于 ?？紤]到主變壓器的無功損耗遠大于有功損耗，因此 380V 側最大負荷時功率因數(shù)應稍大于 ，暫時取 來計算 380V 側所需無功功率補償容量： Qc = Pm (tanamp。1 tanamp。2) =1088[tan(） – tan()]kvar =1360[]=1088 =742 kvar 根據(jù) 《電氣設備選擇施工安裝 設計應用手冊》第五篇 第九章第一節(jié)的 相關資料，并參照圖選擇 PGJ1 型低壓自動補償屏，并聯(lián)電容器為 型， 該型號適用于額定電壓 ，其額定容量是 14kvar，額定電容是 280uF，頻率為 50Hz，詳述為三相。 采用方案 2（主屏）一臺和方案 3（輔屏） 7 臺相組合，總共容量為 112*8=896kvar。 因此 機械廠 廠中采用并聯(lián)電容器的方式來補償供電系統(tǒng)中的無功功率。 由于補償效果較高壓集中補償方式好，特別是它能減少變壓器的視在功率，從而可使主變壓器容量選得較小，所以采用低壓集中補償?shù)姆绞絹斫?決，并選擇中性點不接地的星形接線方式如圖 21 所示： 9 圖 21 低壓電容器集中補償結線 這種補償?shù)牡蛪弘娙萜鞴褚话憧梢园惭b在低壓配電室內(nèi)，運行維護安全。電容器組都采用 ? 形接線，一般利用 220v、 15~25w 的白熾燈的燈絲電阻來放電。放電用的白熾燈同時兼作電容器組正常運行的指示燈。 380v 側補償后負荷： P=1088KW Q== 22 QPS ?? = I= US3 = =1710A 主變壓器的有功功率損耗計算由公式（新型低損耗配電變壓器按此公式計算） SPT ?? =?= 無功功率損耗由公式 SQT ?? =?= 10kV 側負荷總計 :P=1088+= Q=+= Kvar 22 QPS ?? = I= US3 = 10 統(tǒng)計負荷如下表： 項目 cosQ P/kw Q/kw S/KVA I/A 380v 側補償前負荷 1088 380V 側無功補償容量 896 380V 側補償后負荷 1088 1710 主變壓器功率損耗 *S30= *S30= 10kV 側負荷總計 67 3 變電站主變壓器的選擇 容量的確定 : 1）主變壓器容量一般按變電所建成后 510 年的規(guī)劃負荷選擇，并適當考慮到遠期 1020 年的負荷發(fā)展。對于城郊變電站 ,主變壓器容量應與城市規(guī)劃相結合。 根據(jù)變電站所帶負荷的性質和電網(wǎng)結構來確定變壓器的容量。 2）對于有重要負荷變壓器的變電所，應考慮當一臺主變壓器停運時，其余變壓器容量在計及過負荷能力后的允許進間內(nèi)，應保證用戶的一級和二 級負荷 .考慮到本廠沒有大容量設備，裝設一臺主 變壓器也能滿足要求，決定只裝設一臺主變壓器。 4 變電站主變壓器的臺數(shù)、容量及類型的選擇 由于本廠沒有大容量設備，確定為三級負荷，一臺主變壓器就能滿足要求，所以確定選擇一臺主變壓器。 （二）主變壓器容量的確定 (1) 裝一臺主變壓器的容量 TNS. 應不小于總的計算負荷 S，即 SS TN ?. （ 41） (2) 主變壓器單臺容量上限 單臺 配電變壓器（低壓為 ）的容量一般不宜大于 1250kva。當用電設備容量較大、負荷集中且運行合理時，亦可選用較大容量（例如16002020kva）的配電變壓器。 11 （三）主變壓器型號的確定 選用一臺主變壓器 型式采用 SC10（ SC干式 變壓器 10:設計代號 。） 綜合本廠各方面負荷情況，決定選用一臺 SC101600/10 型低損耗干式變壓器。 5 變電站主結線方案的設計 變電所主要結線方案的提出 針對本廠的負荷性質和電源情況，工廠變電所的主要變壓器可有下列三種方案：