【正文】 能熟練的運(yùn)用有些知識(shí)，如短路計(jì)算的基本理論和方法、主接線的設(shè)計(jì)、導(dǎo)體電氣設(shè)備的選擇以及變壓器的運(yùn)行等。. . . .學(xué)習(xí)資料2 負(fù)荷計(jì)算與變壓器選擇 負(fù)荷計(jì)算的必要性為一個(gè)企業(yè)或用戶供電，首先要解決的是企業(yè)要用多少度電，或選用多大容量變壓器等問(wèn)題，這就需要進(jìn)行負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，為正確地選擇變壓器容量與無(wú)功補(bǔ)償裝置，選擇電氣設(shè)備與導(dǎo)線、以及繼電器保護(hù)的整定等提供技術(shù)參數(shù)。 負(fù)荷計(jì)算方法供電設(shè)計(jì)常采用的電力負(fù)荷計(jì)算方法有需用系數(shù)法、二項(xiàng)系數(shù)法、利用系數(shù)法和單位產(chǎn)品電耗法等。需用系數(shù)法計(jì)算簡(jiǎn)便，對(duì)于任何性質(zhì)的企業(yè)負(fù)荷均適用，且計(jì)算結(jié)果基本上符合實(shí)際，尤其對(duì)各用電設(shè)備容量相差較小且用電設(shè)備數(shù)量較多的用電設(shè)備組，因此，這種計(jì)算方法采用最廣泛。二項(xiàng)系數(shù)法主要適用于各用電設(shè)備容量相差大的場(chǎng)合，如機(jī)械加工企業(yè)，煤礦井下綜合機(jī)械化采煤工作面等。利用系數(shù)法以平均負(fù)荷作為計(jì)算的依據(jù)，利用概率論分析出最大負(fù)荷與平均負(fù)荷的關(guān)系，這種計(jì)算方法目前積累的實(shí)用數(shù)據(jù)不多，且計(jì)算步驟較為繁瑣，故工程應(yīng)用較少。單位產(chǎn)品電耗法常用于方案設(shè)計(jì)。鑒于以上幾種方法的介紹，本次設(shè)計(jì)采用需用系數(shù)法。 需用系數(shù)法對(duì)于用電戶或一組用電設(shè)備，當(dāng)在大負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，所安裝的所有用電設(shè)備（不包括備用）不可能全部同時(shí)運(yùn)行，也不可能全部以額定負(fù)荷運(yùn)行，再加之線路在輸送電力時(shí)必有一定的損耗，而用電設(shè)備本身也有損耗，故不能將所有設(shè)備的額定容量簡(jiǎn)單相加來(lái)作為用電戶或設(shè)備組的最大負(fù)荷，必須要對(duì)相加所得到的總額定容量 打一定的折扣。?NP所謂需用系數(shù)法就是利用需用系數(shù)來(lái)確定用電戶或用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的方法。其實(shí)質(zhì)是用一個(gè)小于 1 的需用系數(shù) 對(duì)用電設(shè)備組的總額定容量dK. . . .學(xué)習(xí)資料打一定的折扣，使確定的計(jì)算負(fù)荷 Pca 比較接近該組設(shè)備從電網(wǎng)中取用的?NP最大半小時(shí)平均負(fù)荷 Pmax。其基本計(jì)算公式為 ?NdcaK需用系數(shù)的含義：一個(gè)用電設(shè)備組的需用系數(shù)可表示為 lavosid? 式中 Ksi—設(shè)備同時(shí)系數(shù)； Klo—設(shè)備加權(quán)平均負(fù)荷系數(shù)；—設(shè)備組的各用電設(shè)備的加權(quán)平均效率；av?—供電線路的平均效率。l 下面根據(jù)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算：（1） kWPKNdca ????? 2cacaS?kVA16322????（2） ?kWPKNdca 5782.????2cacaS?（3） ????kWPKdca ?2cacaS?kVA822????. . . .學(xué)習(xí)資料（4） kWPKNdca?????2cacaS??（5） ??kWPKNdca 3780.???2cacaS?kVA1?（6） 理工大學(xué) ????kWPKNdca ?2cacaS?kVA562??（7） ??kWPKNdca 615782.???2cacaS?kVA72?（8） ????kWPKNdca ? 2cacaS?kVA62??. . . .學(xué)習(xí)資料（9） ????kWPKNdca ? 2cacaS?kVA312??（10） ??kWPKNdca ??? 2cacaS?kVA2?（11） ????kWPKNdca ? 2cacaS?kVA412??（12） ??kWPKNdca 290.??? 2cacaS?kVA32? 主變壓器的選擇 計(jì)算 10kV 母線上補(bǔ)償前的總負(fù)荷并初選變壓器，因?yàn)楦鶕?jù)表一中計(jì)算所得的負(fù)荷可知 =6693kW 查表得 Ksi=，變電站 10kV 母線補(bǔ)償前的總負(fù)荷?Pca為：. . . .學(xué)習(xí)資料 =Ksi = 6693=5689（kW）?Pca? =Ksi = 4693=3989 (kvar)QSca= (kVA)6948ca22?? 補(bǔ)償前因數(shù)為： cosφ= 根據(jù)該變電站供應(yīng)的用電戶等級(jí)有較多一、二級(jí)用戶，則可初選兩臺(tái)主變壓器，由于固定費(fèi)用按最高負(fù)荷收費(fèi)，故可采用兩臺(tái)同時(shí)分列運(yùn)行的方式，當(dāng)一臺(tái)因故停運(yùn)時(shí)，另一臺(tái)亦能保證全部的一、二級(jí)負(fù)荷的供電，并留有一定的發(fā)展余地。變壓器容量型號(hào)經(jīng)查表可選為 SF78000，35/,如表 23 所示表 23 主變壓器參數(shù)表電壓（kV）型 號(hào)規(guī) 格 高壓 低壓連 接 組 別 阻抗電壓 %kUS78000 35 Yd11 空載電流 0%I損 耗（kW） 重量（T） 外 型 尺 寸?長(zhǎng) 寬 高空載短路45 . . . .學(xué)習(xí)資料 功率因數(shù)補(bǔ)償與電容器柜選擇 考慮功率因數(shù)的必要性 功率因數(shù)是用電戶的一項(xiàng)重要電氣指標(biāo)。提高負(fù)荷的功率因數(shù)可以使發(fā)、變電設(shè)備和輸電線路的供電能力得到充分的發(fā)揮并能降低各級(jí)線路和供電變壓器的供電損失和電壓損失，因而具有重要的意義。目前用戶高壓配電網(wǎng)主要采用并聯(lián)電力電容器組來(lái)提高負(fù)荷功率因數(shù)，即所謂集中補(bǔ)償法，部分用戶已采用自動(dòng)投切電容補(bǔ)償裝置。低壓電網(wǎng)，已推廣應(yīng)用功率因數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償裝置。對(duì)于大中型繞線式異步電動(dòng)機(jī)，利用自勵(lì)式進(jìn)相機(jī)進(jìn)行的單機(jī)就地補(bǔ)償來(lái)提高功率因數(shù)，節(jié)電效果顯著。 功率因數(shù)定義 在交流電路中，有功功率與視在功率的比值稱為功率因數(shù)，用 cosφ 表示。交流電路中由于存在電感和電容，故建立電感的磁場(chǎng)和電容的電場(chǎng)都需要電源多供給一部分不作機(jī)械功的電流，這部分電流叫做無(wú)功電流。無(wú)功電流的大小與有功負(fù)荷即機(jī)械負(fù)荷無(wú)關(guān)，相位與有功電流相差 90176。 三相交流電路功率因數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 UI3PQSPcos2????式中 P—有功功率，kW。Q—無(wú)功功率，kvar。 S—視在功率，kVAU—線電壓有效值，kV。I—線電流有效值，A。隨著電路的性質(zhì)不同，cosφ 的數(shù)值在 01 之間變化，其大小取決于電路中電感、電容及有功負(fù)荷的大小。當(dāng) cosφ=1 時(shí)，表示電源發(fā)出的視在功率全為有功功率，即 S=P，Q=0；當(dāng) cosφ=0 時(shí)，則 P=0，表示電源發(fā)出的功率全為無(wú)功功率，即 S=Q。所以符合的功率因數(shù)越接近 1 越好。實(shí)際運(yùn)行時(shí)需要將 35kV 側(cè)的平均功率因數(shù)控制在 以上，但補(bǔ)償電容器是裝設(shè)連接在 10kV 母線上，而 10kV 母線上的總計(jì)算負(fù)荷并不包括主變壓器的功率損耗，這里需要解決的問(wèn)題是，10kV 母線上的功率因數(shù)應(yīng)補(bǔ)償?shù)胶沃挡拍? . . .學(xué)習(xí)資料使 35kV 側(cè)的平均功率因數(shù)為 以上。分析解決此問(wèn)題的思路如下：先計(jì)算無(wú)償時(shí)主變壓器的最大功率損耗，由于無(wú)功損耗與負(fù)荷率的平方成正比，故出現(xiàn)變壓器最大功率損耗的運(yùn)行方式為一臺(tái)使用，一臺(tái)因故停運(yùn)的情況，據(jù)此計(jì)算 35kV 側(cè)的補(bǔ)償前負(fù)荷及功率因數(shù)，并求出當(dāng)功率因數(shù)提至 時(shí)所需要的補(bǔ)償容量，該該數(shù)值就可以作為 10kV 母線上應(yīng)補(bǔ)償?shù)娜萘俊?） 無(wú)償時(shí)主變壓器的損耗計(jì)算。按一臺(tái)運(yùn)行、一臺(tái)因故停運(yùn)計(jì)算，則負(fù)荷率為 . ??TNcaS? kW36451PP2K2 0 ????var])/%(1/[. UIQTN??以上個(gè)參數(shù)均由查表所得。2）35kV 側(cè)補(bǔ)償前的負(fù)荷與功率因數(shù)為 ????var401.. QkVAScacaca . ??P?.0cso1tan35235?3)計(jì)算選擇電容器柜與實(shí)際補(bǔ)償容量。設(shè)補(bǔ)償后功率因數(shù)提高到，則 ，取平均負(fù)荷系數(shù) Klo=，則可得：39。cos35??39。tan35?? var137439。5)tan( k? 由表查得選用 GR1C08 型，電壓為 10kV 容量 qc=270kvar 的電容器柜，則柜數(shù) N=Qc/qc=1374/270= 取偶數(shù)得 Nf=6 實(shí)際補(bǔ)償容量：Q =Nfqc=6 270=1620 kvar? 折算到計(jì)算補(bǔ)償容量為. . . .學(xué)習(xí)資料 kvar 20516/.8/ ??。 4）補(bǔ)償后 10kv 側(cè)的計(jì)算負(fù)荷與功率因數(shù)為 r 19643939。 。因補(bǔ)償前后有功計(jì)算負(fù)荷不變，故有 kVA08645839。 2210. ???39。/39。os10..caSP?5)補(bǔ)償后主變壓器最大損耗計(jì)算。補(bǔ)償后一臺(tái)運(yùn)行的負(fù)荷率略有減小 .768//39。??。? kWKT 3450139。39。 22?????. ]39。%/)(U/[ISQ39。 2N. ???）（ ? 6）補(bǔ)償后 35kV 側(cè)的計(jì)算負(fù)荷與功率因數(shù)校驗(yàn) k 6369P39。P39。 ??var2401. ?VAQScacaca39。39。39。 .?. 619/739。/39。39。os..?Sp? 合乎要求。. . . .學(xué)習(xí)資料3 電氣主接線方案的確定 電氣主接線方案確定的必要性 電氣主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)整體及發(fā)電廠，變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)，并且對(duì)電氣設(shè)備的選擇配電裝置選擇，繼電保護(hù)和控制方式的擬定有較大影響，因此，必須正確外理為各方面的關(guān)系，全面分析有關(guān)影響因素，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理確定主接線方案。 電氣主接線方案設(shè)計(jì)的基本要求及原則 設(shè)計(jì)的基本要求 滿足對(duì)用戶供電必要的可靠性和保證電能質(zhì)量。 接線應(yīng)簡(jiǎn)單，清晰且操作方便。 運(yùn)行上要具有一定的靈活性和檢修方便。 具有經(jīng)濟(jì)性，投資少，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。 具有擴(kuò)建和可能性。 設(shè)計(jì)主接線的原則 3510kV 配電裝置中，一般不設(shè)旁路母線，因?yàn)橹匾脩舳嗍请p回路供電，且斷路器檢修時(shí)間短，平均每年約 23 天。如線路斷路器不允許停電檢修時(shí)，可設(shè)置其它旁路設(shè)施。6—10KV 配電裝置，可不設(shè)旁路母線，對(duì)于出線回路數(shù)多或多數(shù)線路向用戶單獨(dú)供電，以及不允許停電的單母線，分段單母線的配電裝置，可設(shè)置旁路母線，采用雙母線 6—10KV 配電裝置多不設(shè)旁路母線。對(duì)于