【正文】 某10kV降壓變電所設(shè)計(jì)方案 1 原始資料及設(shè)計(jì)任務(wù) 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 生產(chǎn)任務(wù)及車間組成(1)車間組成及布置紡織廠產(chǎn)品是全國(guó)人民生活必需品，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位。其用電部分是整個(gè)廠的動(dòng)力之源，乃是重中之重.設(shè)有一個(gè)生產(chǎn)主廠房，其中有原液車間、紡煉車間、排毒車間、其他車間等生產(chǎn)車間，除上述車間外，還有輔助車間及其它設(shè)施，詳見本廠總平面布置圖。 設(shè)計(jì)依據(jù)(1)工廠總平面布置圖。 (2)供用電協(xié)議工廠與電業(yè)部門所簽訂的供用電協(xié)議主要內(nèi)容如下：①本廠可由東南方19公里處的城北變電所110/，50MVA變壓器供電，供電電壓可任選。另外，與本廠相距5公里處的其他工廠可以引入10kV線路做備用電源，但容量只能滿足本廠負(fù)荷的30%重要負(fù)荷，平時(shí)不準(zhǔn)②，；③在總配電所10千伏側(cè)計(jì)量④；⑤配電系統(tǒng)技術(shù)數(shù)據(jù)⑥電費(fèi)制度：按兩部制電費(fèi)計(jì)算。變壓器安裝容量為每1kVA為15元/月，,(kW?h)。圖II03 配電系統(tǒng) 本廠負(fù)荷性質(zhì) 多數(shù)車間為三班制，少數(shù)車間為一班或兩班制。全年為300個(gè)工作日，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為6400小時(shí)。屬于二級(jí)負(fù)荷。全廠總平面布置圖2 變電所所址的選擇 變電所簡(jiǎn)介(1)為使變電所設(shè)計(jì)做到保障人身安全、供電可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理和維護(hù)方便，確保設(shè)計(jì)質(zhì)量，制訂本規(guī)范。(2) 本規(guī)范適用于交流電壓10kV及以下新建、擴(kuò)建或改建工程的變電所設(shè)計(jì)。(3) 變電所設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)和遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，遠(yuǎn)近結(jié)合，以近期為主，適當(dāng)考慮發(fā)展的可能。(4) 變電所設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)、所址環(huán)境、地區(qū)供電條件和節(jié)約電能等因素，合理確定設(shè)計(jì)方案。(5)變電所設(shè)計(jì)采用的設(shè)備和器材，應(yīng)符合國(guó)家或行業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并應(yīng)優(yōu)先選用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用和節(jié)能的成套設(shè)備和定型產(chǎn)品，不得采用淘汰產(chǎn)品。(6)10kV及以下變電所的設(shè)計(jì)，除應(yīng)執(zhí)行本規(guī)范的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定。 變電所選址(1)盡量靠近負(fù)荷中心，特別是對(duì)車間變電所所址靠近負(fù)荷中心，可以降低配電系統(tǒng)的電能損耗，電壓損耗和有色金屬的消耗量。(2)進(jìn)出線方便。(3)盡量靠近電源側(cè)。(4)盡量不設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，如無法遠(yuǎn)離時(shí)，應(yīng)設(shè)在濡染源的上風(fēng)側(cè)。(5)盡量不設(shè)在有劇烈震動(dòng)的場(chǎng)所。(6)盡量不設(shè)在低洼積水場(chǎng)所及其下方。(7)交通運(yùn)輸方便(8)應(yīng)遠(yuǎn)離有易燃易爆危險(xiǎn)的場(chǎng)所。(9)不占或少占農(nóng)田，具有適宜的地質(zhì)條件。(10)具有生產(chǎn)生活用水的可靠水源。(11)適當(dāng)考慮職工生活上的方便。(12)應(yīng)盡量臨近車間變電所或有大量高壓用電設(shè)備的廠房合建在一起，以節(jié)約建筑費(fèi)用。(13)不應(yīng)妨礙工廠或車間的發(fā)展，并應(yīng)適當(dāng)考慮今后擴(kuò)建的可能。根據(jù)本廠的實(shí)際情況，本廠可由東南方19公里處的城北變電所110/，50MVA變壓器供電。3 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及無功補(bǔ)償計(jì)算 負(fù)荷等級(jí)劃分由于建筑物用電設(shè)備多、負(fù)荷大，對(duì)供電的可靠性要求很高，因此應(yīng)準(zhǔn)確劃分負(fù)荷的等級(jí)，做到安全供電，節(jié)約投資。而劃分負(fù)荷等級(jí)的原則是：一要看建筑物類別；二要看負(fù)荷的性質(zhì)。按照《電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)》，對(duì)負(fù)荷等級(jí)的劃分標(biāo)準(zhǔn)是：(1)一級(jí)負(fù)荷①中斷供電將造成人員傷亡者；②中斷供電將造成重大政治影響者；③中斷供電將造成重大經(jīng)濟(jì)損失者；④中斷供電將造成公共場(chǎng)所的秩序嚴(yán)重混亂者；(2)二級(jí)負(fù)荷①中斷供電將造成較大政治影響者；②中斷供電將造成較大經(jīng)濟(jì)損失者；③中斷供電將造成公共場(chǎng)所秩序混亂者；(3)三級(jí)負(fù)荷凡不屬一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷者。而本設(shè)計(jì)作為對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有重要作用的紡織廠總配變電所，屬于二級(jí)負(fù)荷。 電力負(fù)荷計(jì)算 計(jì)算負(fù)荷的方法及適用范圍 (1)需要系數(shù)法其計(jì)算公式為：P30=KdPn其適用范圍：當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較多、各臺(tái)設(shè)備容量相差不太懸殊時(shí)，特別在確定的建筑物時(shí)，宜于采用。① 單個(gè)用電設(shè)備組 Q30=P30tan S30=P30/cos I30=S30/UN (31) ② 多個(gè)用電設(shè)備組P30=K∑P∑P30i Q30=K∑q∑Q30iS30=I30=S30/UN (32)式中：PQS30——該用電設(shè)備組的有功、無功、視在功率計(jì)算負(fù)荷Pe——設(shè)備組或單個(gè)的設(shè)備容量 （kW）UN——設(shè)備額定電壓 （kV）Kd——需要系數(shù)K∑p、K∑q——有功和無功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)P30i、Q30i——各設(shè)備組的有功和無功計(jì)算負(fù)荷，i為任一組數(shù)(2)二項(xiàng)式法計(jì)算公式如下：① 單個(gè)用電設(shè)備組P30=bpe+cPX Q30=P30tanS30=P30/cosI30=S30/UN （33） ②多個(gè)用電設(shè)備組P30=∑（Bpe）i+（Cpx）max Q30=∑（bPetan）i+（Cpx）maxtanmax S30=I30=S30/UN （34）式中：Pe——設(shè)備組的設(shè)備容量 （kW）Px——設(shè)備組中容量最大的X臺(tái)設(shè)備容量（Cpx）max——各組Cpx中最大的一組CpxUN——設(shè)備額定電壓 （kV）b、c——二項(xiàng)式系數(shù)適用范圍：當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較少，有的設(shè)備容量相差懸殊時(shí)，特別在確定干線和分支線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，宜于使用。此外，還有利用系數(shù)法、制動(dòng)功率法、計(jì)算系數(shù)法等負(fù)荷計(jì)算方法。根據(jù)上述各種方法的適用范圍，并結(jié)合紡織廠的生產(chǎn)生活情況和原始資料，我們選用需用系數(shù)法初步估算本設(shè)計(jì)的計(jì)算負(fù)荷。 本設(shè)計(jì)負(fù)荷計(jì)算序號(hào)車間設(shè)備名稱安裝容量（kW）Kdtanφ1紡煉車間紡絲機(jī)180筒絞機(jī)62烘干機(jī)78脫水機(jī)20通風(fēng)機(jī)200淋洗機(jī)14變頻機(jī)900傳送機(jī)422原液車間照明10403酸站照明2604鍋爐房照明3205排毒車間照明1606其他車間照明240(1) 紡絲機(jī)的負(fù)荷計(jì)算：180=144 kW144= kvar144/=180 kVA(2) 筒絞機(jī)的負(fù)荷計(jì)算：62= kW46.= kvar(3) 烘干機(jī)的負(fù)荷計(jì)算：78= kW=(4) 脫水機(jī)的負(fù)荷計(jì)算：20=12 kW12= kvar12/=7 kVA(5) 通風(fēng)機(jī)的負(fù)荷計(jì)算：200=140 kW140=105 kvar140/= kVA(6) 淋洗機(jī)的負(fù)荷計(jì)算：14= kW= kvar(7) 變頻機(jī)的負(fù)荷計(jì)算：900=720 kW720=504 kvar720/=1200kVA（8）原液車間照明的負(fù)荷計(jì)算：1040=780 kW780=546 kvar780/=624 kVA(9)酸站照明的負(fù)荷計(jì)算：260=169 kW169= kvar169/=211kVA（10）鍋爐房照明的負(fù)荷計(jì)算：320=240 kW240=180kvar180/=277 kVA（11）排毒車間照明的負(fù)荷計(jì)算：160=112 kW112= kvar112/=140 kVA（12）其他車間照明的負(fù)荷計(jì)算：240=168 kW168=126 kvar168/=210 kVA對(duì)紡織廠的所有車間負(fù)荷計(jì)算完畢。當(dāng)已求出各設(shè)備或各單位的有功和無功計(jì)算負(fù)荷后，并求其總的計(jì)算負(fù)荷?？紤]各車間的同時(shí)系數(shù)后的計(jì)算負(fù)荷：2600 kW1874. kvar=2346 kVA其中=、。從西北電力設(shè)計(jì)院. 電力工程設(shè)計(jì)手冊(cè)[M]. 中國(guó)電力出版社 無功補(bǔ)償計(jì)算無功補(bǔ)償計(jì)算就是把無功功率因數(shù)由cosφ1提高到cosφ2時(shí)需要補(bǔ)償?shù)臒o功功率補(bǔ)償容量（kvar）。無功補(bǔ)償計(jì)算按下式計(jì)算：主變壓器二次側(cè)的計(jì)算對(duì)變電所：變壓器的損耗：Δ=2346=Δ=2346= kvar考慮變壓器損耗后的計(jì)算負(fù)荷：=+2600= kW =+1874==2945kVA=2646/2945=，所需電容器容量為：=1548kvar紡織廠的總計(jì)算負(fù)荷為：= kW== kvar=2754 kVA變電所的計(jì)算電流及各車間的計(jì)算電流如下：變電所：=1130 A=480 A=480 A=100 A=24 A=250 A=18 A=30 A 4 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定 變壓器的分類及型號(hào)變壓器的分類： (1)按冷卻方式分類：有自然冷式、風(fēng)冷式、水冷式、強(qiáng)迫油循環(huán)風(fēng)（水）冷方式、及水內(nèi)冷式等。 (2)按防潮方式分類：開放式變壓器、灌封式變壓器、密封式變壓器。 (3)按鐵芯或線圈結(jié)構(gòu)分類：芯式變壓器（插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯）、殼式變壓器（插片鐵芯、C型鐵芯、鐵氧體鐵芯）、環(huán)型變壓器、金屬箔變壓器、輻射式變壓器等。 (4)按電源相數(shù)分類：?jiǎn)蜗嘧儔浩?、三相變壓器、多相變壓器? (5)按用途分類：有電力變壓器、特種變壓器（電爐變、整流變、工頻試驗(yàn)變壓器