【正文】 實際情況，并適當(dāng)考慮到工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠，技術(shù)先進，經(jīng)濟合理的要求，綜合上述資料進行考慮分析兩方案如下：方案一：采用35kv電壓供電的特點供電電壓較高，線路的功率損耗較小，年運行費用較低；電壓損失小，調(diào)壓問題容易解決；對cosφ的要求較低，可以減少高功率因數(shù)補償設(shè)備的投資；需要建設(shè)總降壓變電所，工廠供電設(shè)備便于集中控制管理，易于實現(xiàn)自動化，但要多占一定的土地面積；根據(jù)運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)，35kv架空線路的故障率比10kv架空線路的故障率低一半，因而供電可靠性高； 有利于工廠進一步擴展。方案二：采用10kv電壓供電的特點不需投資建設(shè)工廠總降壓變電所，并少占土地面積；工廠內(nèi)不裝設(shè)主高壓器，可簡化接線，便于運行操作；減輕維護工作量，減少管理人員；供電電壓較35kv低，會增加線路的功率損耗和電能損耗，線路的電壓損失也會增大；要求的cosφ值高，要增加補償設(shè)備的投資；線路的故障率比35kv的高，即供電可靠性不如35kv.方案一：正常運行時以35kv單回路架空線路供電，由鄰廠10kv電纜線路作為備用電源。根據(jù)設(shè)計基礎(chǔ)資料全廠計算負荷情況，S30=4485kvA，且只有少數(shù)的負荷為二級負荷，大多數(shù)為三級負荷，故擬廠內(nèi)總降壓變電所裝設(shè)一臺容量為5000kvA的變壓器，型號為SJL15000/35型，電壓為35/10kv,查產(chǎn)品樣本，其有關(guān)技術(shù)參數(shù)為：△P0=, △Pk=45kw,Uk%=7,I0%=。變壓器的功率損耗：有功功率損耗 △PT≈△P0+△Pk(S30/SN)2=+45*(4485/5000)2=無功功率損耗△QT≈△Q0+△QN(S30/SN)2=SN[I0%/100+UK%/100*(S30/SN)2]=5000*[+7/100*(4485/5000)2]=35kv線路功率等于全廠計算負荷與變壓器功率損耗之和.P’30=P30+△PT=4087+=Q’30=Q30+△QT=1659+=S’30= P’30 + Q’30 =+=cosφ’= P’30/ Q’30 = 考慮到本廠負荷的增長是逐漸的,為了節(jié)約有色金屬消耗量,按允許發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面,選擇鋼芯鋁鉸線LGJ70,其允許電流為275A I’30==,單位長度電抗X0=35kv線路電壓損失為（線路長度l=6km）:△ U=(P30lR0+Q30LX0)/UN=(4087*6*+1659*6*)/35=△ △UAC%=(P30lR0+Q30LX0)/10UN2=〈5% 符合要求。查相關(guān)設(shè)計手冊,經(jīng)過計算,35 kv供電的投資費用Z1見表2,年運行費用F1見表3。 表2 35kv的投資費用Z1項目說明單價數(shù)量費用/萬元線路綜合投資LGJ706km 變壓器綜合投資SJL5000/3512萬元1臺12 35kv斷路器Sw235/10001臺避雷器及互感器FZ35，JDJJ35各1臺附加投資3 I’302R0l+△PT=3***6+合計表3 35kv供電的年運行費用F1項目說明費用/萬元線路折舊費按線路投資的5%計,*5%氣設(shè)備折舊費按設(shè)備投資的8%計,(12++)*8%線路電能損耗費△FT=3 I’302R0Lτβ*103=3***6*2300**103變壓器電能損耗費△FT=[△P0*8760+△PK(S30/SN)2τ]β=[*8760+45*(4485/5000)2*2300］*基本電價費每年有效生產(chǎn)時間為10個月,5000*10*420合計方案二:采用10KV電壓供電,廠內(nèi)不設(shè)總降壓變電所,即不裝設(shè)變壓器,10KV架空線路計算電流而 cosφ=P30/S30=4087/4485= 不符合要求.為使兩個方案比較在同一基礎(chǔ)上進行,其允許載流量為275A,R0=,X0=10kv線路電壓損失為（線路長度l=6km）: △ U=(P30lR0+Q30LX0)/UN=(4087*6*+1659*6*)/10=△UAC%=(P30lR0+Q30LX0)/10UN2 =5% 不符合要求。10 kv供電的投資費用Z2見表4，年運行費用F2見表5。表4 10kv供電的投資費用Z2項目說明單價數(shù)量費用/萬元線路綜合投資LGJ706km附加3I302R0l=3***6*103合計表5 10kv供電的年運行費用F2項目說明費用/萬元線路拆舊費以線路投資的5%計，*5%線路電能損耗費用合計△F1=3I302R0l=3***6*103在上述各表中,變壓器全年空載工作時間為8760h。最大負荷利用小時Tmax=4000h。最大負荷損耗小時τ可由Tmax=4500和cosφ=，得出 τ=2300h。β為電度電價[35kv時，β=h；10kv時，β=h].由上述分析計算可知,電壓損失達到了極為嚴重的程度,選用方案一,即采用35 kv電壓供電,建立廠內(nèi)總降壓變電所,不論從經(jīng)濟上還是從技術(shù)上來看,都是合理的。3 總降壓變電所的位置電氣設(shè)計變配電所所址的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟分析比較后確定。①盡量接近負荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。②進出線方便，特別是要便于架空進出線。③不應(yīng)妨礙企業(yè)的發(fā)展，有擴建的可能。④接近電源側(cè)，特別是工廠的總降壓變電所和高壓配電所。⑤設(shè)備運輸方便，特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運輸。⑥不應(yīng)設(shè)在有劇烈震動或高溫的場所，無法避開時，應(yīng)有相應(yīng)的保護措施。⑦不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，無法遠離時，不應(yīng)在污染原的下風(fēng)側(cè)。⑧不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室和其它經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相鄰。⑨不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方。當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險環(huán)境的建筑物毗連時，應(yīng)符合現(xiàn)行國標(biāo)GB500581992的規(guī)定。⑩不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。根據(jù)前面已確定的供電方案,結(jié)合本廠區(qū)平面示意圖,考慮總降壓變電所盡量接近負荷中心,且遠離人員集中區(qū),不影響廠區(qū)面積的利用,有利于安全等諸多因素,擬將決降壓變電所設(shè)在廠區(qū)東北部根據(jù)運行而要,對總降壓變電提出以下要求: 總降壓變電所所裝設(shè)一臺5000kvA、35/10kv的降壓變壓器，與35kv架空線路接成－線路變壓器組。為便于檢修、運行、控制和管理，在變壓器高壓側(cè)進一處應(yīng)設(shè)置高壓斷路器。 根據(jù)規(guī)定，備用電源只有主電源線路解列及變壓器有故障或檢修時才允許投入，因此備用10 kv電源進線斷路器在正常工作時必須斷開。 變壓器二次側(cè)（10kv）設(shè)置少油斷路器，與10kv備用電源進線斷路器組成備用電源自動投入裝置（APD），當(dāng)工作電源失去電壓時，備用電源立即自動投入。 變壓器二次側(cè)10kv母線采用單母線分段接線。變壓器二次側(cè)10kv接在分段I上，而10kv備用電源接在分段Ⅱ上。單分母線分段聯(lián)絡(luò)開關(guān)在正常工作時閉合，重要二級負荷可接在母線分段Ⅱ上，在主電源停止供電時，不至于使重要負荷的供電受到影響。 本總降壓變電所的操作電源來自備用電源斷路器前的所用變壓器。當(dāng)主電源停電時，操作電源不至于停電。 用雙母線供電，當(dāng)有一個根母線出故障或需要檢修時，可以用另一根母線投入使用，以免影響到工廠的生產(chǎn)。變配電所主結(jié)線的選擇原則，應(yīng)盡量少用或不用斷路器，以節(jié)省投資。，二次側(cè)應(yīng)采用斷路器分段的單母線接線。，變電所裝設(shè)單臺變壓器時，宜采用線路變壓器組結(jié)線。，具有多臺主變壓器同時運行的變電所，應(yīng)采用變壓器分列運行。，不宜裝設(shè)隔離開關(guān)；但接在母線上的避雷器，可與電壓互感器合用一組隔離開關(guān)?！?0KV固定式配電裝置的出線側(cè)，在架空線路或有反饋可能的電纜出線回路中，應(yīng)裝設(shè)線路隔離開關(guān)。～10 KV熔斷器負荷開關(guān)固定式配電裝置時，應(yīng)在電源側(cè)裝設(shè)隔離開關(guān)。，宜裝設(shè)供計費用的專用電壓、電流互感器（一般都安裝計量柜）。當(dāng)有繼電保護或自動切換電源要求時，低壓側(cè)總開關(guān)和母線分段開關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器。，變壓器低壓側(cè)總開關(guān)和母線分段開關(guān)采用低壓斷路器時，在總開關(guān)的出線側(cè)及母線分段開關(guān)的兩側(cè)，宜裝設(shè)刀開關(guān)或隔離觸頭。主結(jié)線方案選擇對于電源進線電壓為35KV及以上的大中型工廠，通常是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為6—10KV的高壓配電電壓，然后經(jīng)車間變電所，降為一般低壓設(shè)備所需的電壓。總降壓變電所主結(jié)線圖表示工廠接受和分配電能的路徑，由各種電力設(shè)備（變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開關(guān)等）及其連接線組成，通常用單線表示。主結(jié)線對變電所設(shè)備選擇和布置，運行的可靠性和經(jīng)濟性，繼電保護和控制方式都有密切關(guān)系，是供電設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。一次側(cè)采用內(nèi)橋式結(jié)線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖如下這種主結(jié)線，其一次側(cè)的QF10跨接在兩路電源線之間，猶如一座橋梁，而處在線路斷路器QF11和QF12的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，因此稱為內(nèi)橋式結(jié)線。這種主結(jié)線的運行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一、二級負荷工廠。如果某路電源例如WL1線路停電檢修或發(fā)生故障時，則斷開QF11 ，投入QF10 （其兩側(cè)QS先合），即可由WL2恢復(fù)對變壓器T1的供電，這種內(nèi)橋式結(jié)線多用于電源線路較長因而發(fā)生故障和停電檢修的機會較多、并且變電所的變壓器不需要經(jīng)常切換的總降壓變電所。 一次側(cè)采用外橋式結(jié)線、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖(下圖)，這種主結(jié)線，其一次側(cè)的高壓斷路器QF10也跨接在兩路電源進線之間，但處在線路斷路器QF11 和QF12的外側(cè)，靠近電源方向，因此稱為外橋式結(jié)線。這種主結(jié)線的運行靈活性也較好，供電可靠性同樣較高，適用于一、二級負荷的工廠。但與內(nèi)橋式結(jié)線適用的場合有所不同。如果某臺變壓器例如T1停電檢修或發(fā)生故障時，則斷開QF11 ，投入QF10 （其兩側(cè)QS先合），使兩路電源進線又恢復(fù)并列運行。這種外橋式適用于電源線路較短而變電所負荷變動較大、適用經(jīng)濟運行需經(jīng)常切換的總降壓變電所。當(dāng)一次電源電網(wǎng)采用環(huán)行結(jié)線時，也宜于采用這種結(jié)線，使環(huán)行電網(wǎng)的穿越功率不通過進線斷路器QF11 、QF12 ，這對改善線路斷路器的工作及其繼電保護的整定都極為有利。一、二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖（見下圖）這種主結(jié)線圖兼有上述兩種橋式結(jié)線的運行靈活性的優(yōu)點，但所用高壓開關(guān)設(shè)備較多，可供一、二級負荷，適用于一、二次側(cè)進出線較多的總降壓變電所一、二次側(cè)均采用雙母線的總降壓變電所主電路圖采用雙母線結(jié)