【正文】 臺(tái)變壓器。當(dāng)只有一臺(tái)變壓器的時(shí)候可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源以滿足二級(jí)負(fù)荷的要求，工廠不致中斷供電。只有當(dāng)負(fù)荷較小或者當(dāng)?shù)毓╇姉l件困難時(shí)，二級(jí)負(fù)荷可由一回路10kV及以上的專用架空線路供電。這是考慮架空線發(fā)生故障時(shí)易于發(fā)現(xiàn)且易于檢查和修復(fù)。當(dāng)采用電纜線路時(shí)，必須采用兩根電纜并列供電，每根電纜應(yīng)能承受全部二級(jí)負(fù)荷。該紡織廠中鍛工車(chē)間、紡紗車(chē)間、軟水站是二級(jí)負(fù)荷，其余均為三級(jí)負(fù)荷。工廠負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功補(bǔ)償（1）有功計(jì)算負(fù)荷： （117） （2）無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： （118） （3）視在功率負(fù)荷： （119）（4）計(jì)算負(fù)荷： （120）： （121）因?yàn)樽儔浩魃嫌泄β蕮p耗，所以計(jì)算高壓配電線路的計(jì)算負(fù)荷應(yīng)該是該線路所供車(chē)間變電所低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷加上變壓器的功率損耗。故：（1） （122）（2） （123） （3） （124） （4）總的計(jì)算電流為 （125）根據(jù)上面公式進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算有功損耗： 無(wú)功損耗： （126）： =： ： ： ： 高壓母線上所有高壓配電線路計(jì)算負(fù)荷之和： =根據(jù)計(jì)算可得表11表11工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表車(chē)間名稱設(shè)備容量(kW)需要系數(shù)功率因素計(jì)算負(fù)荷（kW）（kvar）（kVA）（A）車(chē)變鍛工車(chē)間38紡紗車(chē)間35028021035制條車(chē)間88280210350軟水站88合計(jì)826損耗高壓側(cè)合計(jì)826車(chē)變機(jī)修車(chē)間30090180倉(cāng)庫(kù)401224辦公室21合計(jì)361損耗高壓側(cè)合計(jì)361織工車(chē)間450360270450染工車(chē)間400320240400食堂4030合計(jì)890710高壓側(cè)合計(jì)890車(chē)變鍋爐房150水泵房12090油泵房30化驗(yàn)區(qū)50合計(jì)350高壓側(cè)合計(jì)350車(chē)變生活區(qū)300210高壓側(cè)合計(jì) 變電所變壓器的選擇1．變壓器的容量選擇：（1）變壓器的容量首先要滿足在計(jì)算負(fù)荷下，變壓器能夠長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。對(duì)于單臺(tái)變壓器SNT≥SC，對(duì)于兩臺(tái)并列運(yùn)行的變壓器SNT1+SNT2≥SC，SNT1≥SCⅠ+SCⅡ， SNT2≥SCⅠ+SCⅡ，式中SCⅠ、SCⅡ分別為負(fù)荷SC中一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷的容量；SNTSNT2—分別為并列運(yùn)行的兩臺(tái)變壓器的額定容量。（2）為適用工廠發(fā)展和調(diào)整的需要，變壓器容量還應(yīng)留有一定的裕量。（3）所選方案要滿足變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的條件。暗備用方式運(yùn)行時(shí)，變壓器的容量為70%S﹥50%S，滿足條件2；其負(fù)荷率為50%S/70%S≈70%,負(fù)荷率大于68%，滿足條件3。暗備用方式投資省，能耗小，故應(yīng)用廣泛。2．變壓器調(diào)壓方式選擇 視負(fù)荷大小、可靠性要求、電壓質(zhì)量要求而定，一般車(chē)間變電所不使用有載調(diào)壓變壓器。3．變壓器相數(shù)的選擇 一般選擇三相變壓器。4．變壓器臺(tái)數(shù)的選擇該工廠引用10kV進(jìn)線，下分五個(gè)車(chē)間變電所，每個(gè)變電所都可以采用一臺(tái)或者兩臺(tái)變壓器。從技術(shù)指標(biāo)，兩臺(tái)變壓器的方案略微優(yōu)于一臺(tái)變壓器。從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)看，一臺(tái)變壓器的方案遠(yuǎn)優(yōu)于兩臺(tái)變壓器的方案。所以這里每個(gè)車(chē)間變電所選一臺(tái)變壓器的方案。5．變壓器型號(hào)的選擇根據(jù)負(fù)荷計(jì)算結(jié)果表11確定各車(chē)間變電所變壓器型號(hào)。 車(chē)間變電所： 車(chē)間變電所： 車(chē)間變電所： 車(chē)間變電所： 車(chē)間變電所： 所選的S9型電力變壓器采用無(wú)激磁調(diào)壓，調(diào)壓范圍是177。5%，足以保證電壓質(zhì)量。表12 變壓器型號(hào)一覽表車(chē)間變壓器型號(hào)額定容量(KVA)空載損耗(kW)負(fù)載損耗(kW)空載電流(%)阻抗電壓(%)聯(lián)結(jié)組標(biāo)　號(hào) 車(chē)變1000Yyn0 車(chē)變2504Yyn0 車(chē)變1000Yyn0 車(chē)變40014Yyn0 車(chē)變2504Yyn0第2章 無(wú)功補(bǔ)償工廠中由于有大量的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、電弧爐及氣體放電燈等感性負(fù)荷，還有感性的電力變壓器，從而使功率因數(shù)降低。如在充分發(fā)揮設(shè)備潛力、改善設(shè)備運(yùn)行性能、提高其自然功率因數(shù)的情況下，尚達(dá)不到規(guī)定的工廠功率因數(shù)要求。為了保證供電質(zhì)量和節(jié)能，充分利用電力系統(tǒng)中發(fā)配電設(shè)備的容量，減小供電線路的截面，減小電網(wǎng)的功率損耗、電能損耗，減小線路的電壓損失，必須提高用電單位的功率因數(shù)，則需考慮增設(shè)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。無(wú)功補(bǔ)償裝置包括系統(tǒng)中的并聯(lián)電容器，串聯(lián)電容器，并聯(lián)電抗器，同步調(diào)相機(jī)和靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置等。其中并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置時(shí)無(wú)功負(fù)荷的主要電源之一。它具有投資省，裝設(shè)地點(diǎn)不受自然條件限制，運(yùn)行簡(jiǎn)便可靠等優(yōu)點(diǎn)。故一般首先考慮裝設(shè)并聯(lián)電容器。由于它沒(méi)有旋轉(zhuǎn)部件，維護(hù)較為方便，為了在運(yùn)行中調(diào)節(jié)電容器的功率，可將電容器連接成若干組，根據(jù)負(fù)荷變化，分組投入或切除。本次設(shè)計(jì)為10kV，從補(bǔ)償裝置的維護(hù)和性能的角度來(lái)考慮，就選用并聯(lián)電容器裝置。 圖11 無(wú)功補(bǔ)償向量圖圖11率因數(shù)提高與無(wú)功功率和視在功率變化的關(guān)系。假設(shè)功率因數(shù)有提高到，這時(shí)在用戶需用的有功功率不變的條件下，無(wú)功功率將由減小到，視在功率將由減小到。相應(yīng)地負(fù)荷電流也得以減小，這將使系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗相應(yīng)降低，既節(jié)約了電能，又提高了電壓質(zhì)量，而且可選較小容量的供電設(shè)備和導(dǎo)線電纜，因此提高功率因數(shù)對(duì)供電系統(tǒng)大有好處。由圖可知，要使功率因數(shù)由提高到，必須裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置（并聯(lián)電容器），其容量為： (115)在確定了總的補(bǔ)償容量后，即可根據(jù)所選并聯(lián)電容器的單個(gè)容量來(lái)確定電容器的個(gè)數(shù)，即： (116)變電所高壓側(cè)的，取。需在低壓側(cè)并聯(lián)電容器的容量為： 根據(jù)各種數(shù)據(jù)，我選定并聯(lián)電容器的型號(hào)為： 所以 個(gè)數(shù)應(yīng)該是3的倍數(shù)。 說(shuō)明實(shí)際中并聯(lián)電容器的容量為： 表12 無(wú)功補(bǔ)償對(duì)照表項(xiàng)目(kW)(kvar)(kW)(A)10KV補(bǔ)償前負(fù)荷10KV側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量81010KV側(cè)補(bǔ)償后容量第3章 變電站主接線的設(shè)計(jì) 主接線的基本要求主接線的選擇，要達(dá)到安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)的要求。要在滿足供電可靠性的情況下，盡量節(jié)省投資。安全：要求選擇合適的電氣設(shè)備，具有良好的監(jiān)視和保護(hù)系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備安全?？煽浚簼M足各級(jí)負(fù)荷的不中斷供電要求。靈活：利用較少的切換來(lái)適應(yīng)不同的運(yùn)行方式，檢修方便，電源和負(fù)荷投切方便。經(jīng)濟(jì)：保證供電可靠性的情況下，盡量節(jié)省初投資和年運(yùn)行費(fèi)用。此外，變電所擴(kuò)建的可能性較大，其主接線應(yīng)該方便改造和擴(kuò)建。 主接線的選擇 單母線接線方式單母線也稱匯流排，即匯集和分配電能的硬導(dǎo)線。設(shè)置母線可以方便地 圖31 單母線接線 圖32 單母線分段接線把電源進(jìn)線和多路引出線通過(guò)開(kāi)關(guān)電器連接在一起，以保證供電的可靠性和靈活性。 在主接線中，斷路器是電力系統(tǒng)的主開(kāi)關(guān)；隔離開(kāi)關(guān)的功能主要是隔離高壓電源，以保證其它設(shè)備和線路的安全檢修。例如，固定式開(kāi)關(guān)柜中的斷路器工作一段時(shí)間需要檢修時(shí)，在斷路器斷開(kāi)電路的情況下，拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)；恢復(fù)供電時(shí)，應(yīng)先合隔離開(kāi)關(guān)，然后合斷路器。這就是隔離開(kāi)關(guān)與斷路器配合操作的原則。由于隔離開(kāi)關(guān)無(wú)滅弧裝置，斷流能力差，所以不能帶負(fù)荷操作。如圖31所示。 單母線分段單母線分段接線是采用斷路器（或隔離開(kāi)關(guān)）將母線分段，通常是分成兩段，如圖32所示。母線分段后可進(jìn)行分段檢修，對(duì)于重要用戶，可以從不同段引出兩個(gè)回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，由于分段斷路器QF1在繼電保護(hù)作用下自動(dòng)將故障段迅速切除，從而保證了正常母線段不間斷供電和不致使重要用戶停電。兩段母線同時(shí)故障的幾率很小，可以不予考慮。在供電可靠性要求不高時(shí)，亦可用隔離開(kāi)關(guān)分段（QS1），任一段母線發(fā)生故障時(shí)，將造成兩段母線同時(shí)停電，在判斷故障后，拉開(kāi)分段隔離開(kāi)關(guān)QS1，完好段即可恢復(fù)供電。由上可知，單母線分段便于分段檢修母線減小母線故障影響范圍，提高供電的可靠性和靈活性。電氣主接線詳見(jiàn)附錄1。第4章 電源進(jìn)線及工廠高壓配電線路的設(shè)計(jì) 變電所進(jìn)出線及與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇 10kV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)采用LJ型鋁絞線架空敷設(shè)，接往10kV公用干線。(1)按發(fā)熱條件選擇 由查表初選LJ50，其35176。C時(shí)的滿足發(fā)熱條件。(2)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查表得最小允許截面，因此按發(fā)熱條件的LJ50滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn) 采用YJL2210000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。(1）按發(fā)熱條件選擇 由及土壤溫度得初選截面為的交聯(lián)電纜，其＞，滿足發(fā)熱條件。(2）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定 按式計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面 ＜A=25C值由表查得，，故。因此YJL2210000325電纜滿足短路熱穩(wěn)定條件。高壓配電線如圖41所示。圖41 高壓配電圖 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn) 采用YJL2210000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，直接埋地敷設(shè)，與相距2km的鄰近單位變電所的10kv母線相聯(lián)。（1）按發(fā)熱條件選擇，而最熱月土壤平均溫度為25176。C，一次查表，初選纜芯截面為的交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁芯電纜（該型電纜最小芯線截面積為），其，滿足發(fā)熱條件。（2）校驗(yàn)電壓損耗 由查表可得纜芯為鋁芯電纜的（纜芯溫度按80176。C計(jì)），而二級(jí)負(fù)荷的，線路長(zhǎng)度按2km計(jì)，因此 （3）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 由前述引入電纜的短路熱穩(wěn)定性校驗(yàn)，可知纜芯的交聯(lián)電纜是滿足短路熱穩(wěn)定要求的。 饋電給各車(chē)間（鍛工車(chē)間、紡紗車(chē)間、制條車(chē)間、軟水站、機(jī)修車(chē)間、職工車(chē)間、染工車(chē)間、鍋爐房、水泵房、油泵房、化驗(yàn)區(qū)）用VLV22型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜。饋電給倉(cāng)庫(kù)用BLV鋁芯聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線。饋電給生活區(qū)、食堂辦公樓用BLX鋁芯橡皮絕緣導(dǎo)線。 第5章 短路計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備。進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過(guò)。接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來(lái)，并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡(jiǎn)。對(duì)于工廠供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無(wú)限大容量電源，而且短路電路也比較簡(jiǎn)單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡(jiǎn)，求出其等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）