【正文】 電系統(tǒng)做了全面綜合的分析 ， 詳細闡述了工廠總降壓變電所實現的理論依據。另一是指用電設備或用電單位所耗用的電功率或電流大小，如說輕負荷（輕載）、重負荷（重載）、空負荷（空載）、滿負荷（滿載）等。但由于需要系數值是根據設備臺數較多、容量差別不是很大的一般情況來確定的，未考慮設備容量相差懸殊時少數大容量設備對計算機負荷的影響，因此此法較適用于設備臺數較多的車間及全廠范圍的計算負荷的確定。它考慮了設備組中容量最大的幾臺對整個設備組計算負荷的影響，彌補了需要系數法的不足。利用系數法對于用電設備組無論臺數多少和容量差別大小，計算結果都比較準確。） 總的視在計算負荷為 23023030 QPS ?? （ 11） 總的計算電流為 ? ?NUSI 33030 ? （ 12） 變壓器功率損耗的計算 對于雙繞組變壓器，（有功功率損耗）和（無功功率損耗）分別為 TT RV QPPP 2220 ????? （ 13） TNT XV QPSIQ 2220200 % ???? （ 14） 式中， ? P0— 變壓器器空載有功損耗； I0%— 變壓器空載電流百分數； SN— 變壓器的額定容量； P— 通過變壓器的有功負荷； Q— 通過變壓器的無功負荷； V— 變壓器運行線電壓； RT— 變壓器每相電阻； XT— 變壓器每相電抗。 當有 n 臺同型號同容量的變壓器并聯對功率為 S 的負荷供電時，其總功率損耗為 20 ?????????????NsT SSnPPnP （ 17） 陜西航空職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 6 20 100%100 % ???????????NNsNT SSnSVSInQ （ 18） 在負荷計算中， SL S S9 等型低損耗電力變壓器的功率損耗可按下列簡化公式近似計算。高壓配電線的計算負荷 P30。 （ 3）按年產量估算工廠計算負荷 將工廠年產量 A 乘上單位產品耗電量 a，就得到工廠全年的需電量 AaWa ? （ 22） 各類工廠的單位產品耗電量 a 可由有關設計單位根據實測統(tǒng)計資料確定，亦可查有關設計手冊。 我國電業(yè)部門每月向工業(yè)用戶收取電費，就規(guī)定電費要按月平均功率因數的高低陜西航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)論文 8 來調整。 在確定了總的補償容量后，即可根據所選并聯電容器的單個容量 qC 來確定電容器的個數，即 CC qQn? （ 29） 由上式計算所得的電容器個數 n,對于單相電容器來說，因取 3 的倍數 。） 鋼鐵廠的負荷計算 各車間的計算負荷 序號 用電單位名稱 設 備容量 (kW) Kd ?cos ?tan 計算負荷 P30 (kW) Q30(kvar) S30(kV T≈ S30=? =cos ? ? 。 （ 3）補償后的變壓器容量和功率因數 變電所低壓側的視在計算負荷為 S30(2)= 230230 )( CP ?? = 9 0 2)1 8 0 6 0 7( 5 5 7 22 ??? kVA，型號為 SJL1— 4000/35。a=? P30Tmax=? ? 6500=? 107kW如果按變壓器室位于車間的墻內還是墻外，還可以進一步分為內附式和外附式。 在負荷較大的多跨廠房、負荷中心在廠房中部且環(huán)境許可時，可采用車間陜西航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)論文 13 內變電所。 按照上述原則，車間變電所的類型均采用車間附設變電所，如表 4。A）。 （ 4）適當考慮符合的發(fā)展 應適當考慮今后 5～ 10 年電力負荷的增長，留有一定的余地，同時要考慮變壓器的正常過負荷能力。變壓器容量及型號的選擇詳見功率補償部分。由于交流供電系統(tǒng)通常是三相對稱的，故在主接線圖中，一般用一根線來表示三相電路，僅在個別三相設備不對稱或需進一步說明的地方，部分地用三條線表示，這樣就將三相電路圖繪成了單線圖。 概括地說，對主接線的基本要求包括安全、可靠、靈活、經濟四個方面。由于隔離開關無滅弧裝置，斷流能力差，所以不能帶負荷操作。兩段母線同時故障的幾率很小，可以不予考慮。電源和引陜西航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)論文 16 出 線適當地分配在兩組母線上。按照連接橋斷路器的位置，可分為內橋（圖 6(a)）和外橋（圖 6（ b））兩種接線。內橋式適宜輸電線路較長，故障幾率較多，而變壓器又不需要經常切換時；外橋式則在出線較短，且變壓器隨經 濟運行的要求需經常切換時，就更為適宜。 方案 1 一次側采用內橋式接線，二次側采用單母線分段的總降 壓變電所主接線圖（如圖 7）所示。這種內橋式接線多用于電源線路較長因而發(fā)生故障和停電的機會較多、并且變電所的變壓器不需經常切換的總降壓變電所。但與內橋式接線的適用場合有所不同。方案2 更適用于電源線路較短而變電所負荷變動較大 ,適于經濟運行需經常切換的總降壓變電所；采用橋式接線，最大的特點就是使用斷路器數量較少，使用斷路器數量較少，一般采用斷路器數都等于或少于出線回路數，從而結構簡單，投資較少。為使看圖容易起見，圖上只繪出系統(tǒng)的主要元件及相互間的連接。 高壓放射式接線 圖 10 為放射式結構，放射式線路之間互相不影響，因此供電可靠性較高，而且便于裝自動裝置，但是高壓設備用的較多，且每臺高壓斷路器須裝設一個高壓柜，從而使投資增加，而這種放射式線路發(fā)生故障或檢修時，該線路所有供電的負荷都要停電，要提高其供電可靠性，可在低壓變電所高壓側之間或低壓側之間敷設聯絡線，要近一步提高其供電可靠性，還可采用來自兩個電源的兩路高壓進線，然后經分段母線，由兩段母線用雙回路對用戶交叉供電。 （本廠由于車間一、二級負荷較多，需要較高的供電可靠性故采用放射式接線。 電纜線路 電纜線路與架空線路相比，具有成本高，投資大，維修不便等缺點，但是它具有運行可靠、不易受外界影響、不需架設電桿、不占地面、不礙觀瞻等優(yōu)點，特別是在有腐蝕性氣體和易燃、易爆場所，不宜架設架空線路時，只有敷設電纜線路。因此從經濟方面考慮，導線應選擇一個比較合理的截面，既使電能損耗小，又不致過分增加線路投資、維修管理費用和有色金屬消耗量 】 各國根據其具體國情特別是有色金屬資源的情況， 規(guī)定了導線和電纜的經濟電流密度。 導線截面及型號的選擇 （ 1）總降壓變電所高壓側導線（ 35kV 架空線） 按經濟電流密度選擇 1）選擇經濟截面 按已知條件，查表得 jec=,因此 Aec=I30/jec=()= 選擇標準截面 95mm2，即選 LGJ95 型鋼芯鋁絞線。 序號 裝設地點 導線型號 1 總降壓變電所高壓側 LGJ95 陜西航空職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 2 2 總降壓變電所低壓側 LGJ400 3 高爐車間變電所高壓側 LGJ95 4 煉鋼車間變電所高壓側 LGJ95 5 軋鋼車間變電所高壓側 LGJ185 6 線材車間變電所高壓側 LGJ95 7 機電修車間變電所高壓側 LGJ50 8 水泵站變電所高壓側 LGJ35 9 氧氣站變電所高壓側 LGJ35 表 7 各裝設地點導線型號 母線的選擇 常用的母線材料是銅、鋁和鋼。環(huán)境條件是指電氣裝置所處的位置特征；電氣要求是指對設備的電壓、電流、頻率（一般為 50HZ）等方面的要求；對一些斷路電器如開關、熔斷器等，還應考慮其斷流陜西航空職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 3 能力。 ③ 設備的額定電流 IN 是指在額定周圍環(huán)境溫度下，設備的長期允許電流。 高壓一次設備的選擇和校驗可按表 9 所列各項條件進行。我國現在大量生產和觀 感應用的開關柜主要為 GG1A（ F）型。由校驗結果可知，所選 SN1035Ⅰ /10001000 型斷路器是滿足要求的。它的結構有如下特點：斷開后有明顯可見的斷開間隙，而且斷開間隙的絕緣及相間絕緣都是足夠可靠的，能充分保證人身和設備安全。由校驗結果可知，所選 GN235/400 型隔離開關是滿足要求的。熔斷器的功能主要是對電路及電路設備進行短路保護，但有的也具有過負荷保護的功能。 序號 裝置地點的電氣條件 RN235/ 型熔斷器 項目 數據 項目 數據 結論 1 UN 35kV 35kV 合格 2 Ik(3) Ibr 17kA 合格 陜西航空職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 7 表 13 廠變電所高壓側熔斷器的選擇與校驗 互感器的選擇 電流互感器（簡稱 CT，文字符號為 TA）又稱儀用變流器。主要為 測量與保護服務。 電流互感器 （ 1）電流互感器的選擇與校驗主要有以下幾個條件： 1）電流互感器額定電壓應不低于安裝地點線 路額定電壓； 2）根據一次負荷計算電流 I30 選擇電流互感器變比； 3）根據二次回路的要求選擇電流互感器的準確度并校驗準確度； 4）校驗動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。 （ 3）電流互感器準確度選擇及校驗 準確度選擇的原則：計費計量用的電流互感器其準確度為 ～ 級，計量用的電流互感器其準確度為 ～ 級。 （ 4）電流互感器動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度校驗 廠家的產品技術參數中都給出了動穩(wěn)定倍數 Kes 和熱穩(wěn)定倍數 Kt ，因此，按下列公式分別校驗動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定即可。 序號 裝置地點的電氣條件 LCW35 型電流互感器 項目 數據 項目 數據 結論 1 UN 35kV 35kV 合格 陜西航空職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 9 2 I30 I1N 150A 合格 3 ish IK Nes 12? ??? kA 合格 4 imatI 2)3(? ? = ? ?tIK Nt 21 ? ? 2 ??? 合格 表 14 總降壓變電所高壓側電流互感器的選擇與校驗 2）總降壓變電所低壓側 由于這里所選的電流互感器是計量用的，根據安裝地點的電氣條件，初選變比為500/5的 LAJ10型電流互感器進行校驗，如表 15所示。 為了保證準確度的誤差在規(guī)定范圍內，二次負荷應不大于相應的額定值，計算公式為 SS N?2 （ 49） ? ? ? ????? QPS uu 222 （ 50） 式中， ? ??? ? ?uuu SP co s和 ? ??? ? ?uuu SQ sin分別為儀表、繼電器電壓線圈消耗的總陜西航空職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 10 有功功率和總無功功率。但一般三相短路的短路電流最大，造成的危害也最嚴重。 按標幺制法進行短路計算時，一般是先選定基準容量 S d 和基準電壓 Ud。 選定了 基準容量 Sd 和基準電壓 Ud 以后，基準電流 Id 按下式計算 cdddd USUSI 33 ?? （ 51） 基準電抗 Xd 則按下式計算 dcddd SUIUX 23 ?? （ 52） 供電系統(tǒng)中各主要元件的電抗標幺值的計算（取 Sd=100MV 三相短路電流周期分量有效值 *)3()3( ???? XIIII ddkk （ 56） 其他三相短路電流 )3()3()3( kIII ??? ? （ 57） )3()3( Iish ??? （ 58） )3()3( IIsh ??? （ 59） 。 （ 1）電力系統(tǒng)的電抗標幺值 ocddcccdss SSSUSUXXX ??? 22* （ 53） （ 2）電力變壓器的電抗標幺值 陜西航空職業(yè)技術學院畢業(yè)論文 11