【正文】 確定方法，最后進行 變配電所的電力負荷及計算 。 6） 變壓器一次設(shè)備選擇。 2） 車間變電所負荷計算以及無功補償。 應(yīng)根據(jù)工程特點，規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期結(jié)合，以近期為主，適當考慮擴建的可能性。 6～ 10kV 的高壓電降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓（如 220/380），然后由低壓配電線路將電能分送給各用電設(shè)備使用。 此外 ，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局，當前和長遠等關(guān)系，即要照顧局部和當前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。 工廠供電設(shè)計的要求 工廠供電工作重要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并作好節(jié)能工作，就必須達到以下基本需求： （ 1） 安全 在電能的供應(yīng)，分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。 眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。新疆大學畢業(yè)論文（設(shè)計） １ 1 概述 本章概述工廠供電有關(guān)的基本知識和基本問題。電能既易于由其它形式能量轉(zhuǎn)換而來。 （ 2）可靠 應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。 工廠供電系統(tǒng)與變配電所設(shè)計原則和內(nèi)容 工廠供電系統(tǒng)的概況 一般中型工廠的電源進線電壓是 6～ 10kV。我要設(shè)計的 烏石化塑料制品廠是屬于中型工廠，所以按中型工廠的要求來設(shè)計。 必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負荷性質(zhì)，用電容量，工程特點和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計方案。 3） 車間變電所主變壓器的計算與選擇。 7） 變電所高壓進線和低壓出線的計算選擇。 工廠的電力負荷 工廠電力負荷的分級 電力負荷有稱為電力負載，有兩種含義：一是指耗用電能的用電設(shè)備或用戶，如說重要負荷，一般負荷，動力負荷，照明負荷等。 一級負荷是特別重要的場所不允許中斷供電的負荷，應(yīng)視為特別重要的負荷。 根據(jù)上述，本設(shè)計屬于三級負荷。即 ?? pp Ne 。由上式可知需要系數(shù)的定義式為： 30d edef pK p (22) 即用電設(shè)備組的需要系數(shù)，為用電設(shè)備組的半小時最大負荷與其設(shè)備容量的比值。 無功計算負荷為： ?tan3030 PQ ? (24) 視在計算負荷為： ?cos3030 PS ? (25) 式中， ?cos 為用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)。因此在確定多組用電設(shè)備的計算負荷時，應(yīng)結(jié)合具體情況對其有功負荷和無功負荷分別計入一個同時系數(shù) Kp?和 Kq?： 對車間干線，取 ?pK= ~ ?qK=~ 對低壓母線，分兩種情況 ⑴ 由用電設(shè)備組計算負荷直接相加來計算時，取 ?pK= ~ ?qK= ~ ⑵ 由車間干線計算負荷直接相加來計算時，取 ?pK= ~ ?qK= ~ 總的有功計算負荷為： ???ip PKP .3030 (28) 總的無功計算負荷為： ???iq QKQ .3030 (29) 以上兩式中的 ?pi,30和 ?Qi,30分別為各組設(shè)備的有功和無功計算負荷之和?？紤]到變壓器的無功功率損耗 ?QT 遠 大于有功功率損耗 ?PT，一般 ?QT=（ 4~5） ?PT，因此在變壓器低壓側(cè)補償時低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)應(yīng)高于 ，這里取 39。 變壓器功率損耗為 ??TP S39?？紤]到變壓器的無功功率損耗 ?QT遠大于有功功率損耗 ?PT，一般 ?QT=（ 4~5） ?PT，因此在變壓器低壓側(cè)補償時低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)應(yīng)高 于 ，這里取 cosφ39。 變壓器功率損耗為 ??TP S39?？紤]到變壓器的無功功率損耗 ?QT 遠大于有功功率損耗 ?PT，一般 ?QT=（ 4~5） ?PT，因此在變壓器低壓側(cè)補償時低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)應(yīng)高于 ，這里取 39。 變壓器功率損耗為 ??TP S39。變壓器臺數(shù)多則供電可靠性高，但設(shè)備投資也大，運行費用也要增加。對只有二級而無一級負荷的變電所，也可以只采用一臺變壓器，但必須在低壓側(cè)敷設(shè) 與其他變電所相聯(lián)的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源。 4） 在確定變電所主變壓器的臺數(shù)時，應(yīng)適當考慮負荷的發(fā)展，留有一定的余地。 （ 2）車間變電所變壓器臺數(shù)選擇原則：一二級負荷較多時應(yīng)設(shè)兩臺或 兩臺以上變壓器，最多不超過三臺。 新疆大學畢業(yè)論文（設(shè)計） ２１ 變壓器容量和型號的選擇 1） 變壓器容量的選擇 ① 變電所只裝一臺主變 壓器時 ,其容量滿足下述要求 3039。 根據(jù)上面的依據(jù)本變電所可以選擇為 k V ASS N )~( 3039。 主接線設(shè)計的基本原則與一般要求 我國《 變電所設(shè)計的技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：變電所的主要接線應(yīng)根據(jù)變電所在電力系統(tǒng)中的地位，回路數(shù)，設(shè)備特點及負荷性質(zhì)等條件確定，且應(yīng)滿足運行可靠，簡單靈活，操作方便和節(jié)省投資等要求。 D、考慮待設(shè)計發(fā)電廠，變電所在電力系統(tǒng)中的地位的作用。 D、大機組，超高壓電氣主接線應(yīng)滿足可靠性的特殊要求。 （ 3）擴建時，可以容易地從初期 接線過渡到最終接線，并且對一次和二次部分的改建工作量最少。 C、要能限制短路電流，以便選擇價廉的電器設(shè)備和輕型電器。 （ 4）具有未來發(fā)展和擴建的可能性。 短路的原因，后果及其形式 短路的原因 工廠供電系統(tǒng)要求正常地不間斷地對用電負荷供電，以保障工廠生產(chǎn)和生活的正常進行。 沖擊電流將產(chǎn)生很大的電動力，若電氣設(shè)備選擇不合適，或運行設(shè)備在系統(tǒng)短路容量增大已滿足不了要求時，將在發(fā)生短路時使電氣設(shè)備遭到破壞。在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達幾萬安甚至幾十萬安。 4） 嚴重的短路要影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，可使并列運行的發(fā)電機組失去同步，造成系統(tǒng)解列。接著，按所選擇的短路計算點繪出等效電路圖，如圖 32 所示。 新疆大學畢業(yè)論文（設(shè)計） ２６ 采用歐姆法進行短路計算 1） 電力系統(tǒng)的阻抗計算 電力系統(tǒng)的阻抗相對于電抗來說很小，可由電力系統(tǒng)的電抗，電力系統(tǒng)變電所高壓饋電線出口短路器的短流容量 Soc來估算，這 Soc就看作是電力系統(tǒng)的極限短路容量 Sk。 XT NCkT SUUX 100% 2?? （ 53） 式中， Uk為變壓器的短路電壓百分值。(3)shi 及第一個周期短路全電流 39。(3) (3) (3)1kI I I???? （ 57） 39。(3) 39。39。(3)? =? = ④ 三相短路容量 k M VIUS KCK )3( 11)3( 1 ????? ?? B. 求 k2 點的短路計算（ UC2= ） （ 1）計算短路中個元件的電抗及總電流 ① 電力系統(tǒng)的電抗 2239。(3) 39。(3)I (3)I? (3)shi (3)shI (3)kS k1 點 k2 點 新疆大學畢業(yè)論文（設(shè)計） ３０ 6 變配電所一次設(shè)備的選擇 一次設(shè)備的選擇 一次設(shè)備的選擇，必須滿足一次電流正常條件下和短路故障條件下工作的要求，同時設(shè) 備應(yīng)工作安全可靠方便，投資經(jīng)濟合理。 4） 整體協(xié)調(diào) 應(yīng)與整個工程的建設(shè)標準協(xié)調(diào)一致。一次電路中所有的電氣設(shè)備，稱為一次設(shè)備或一次元件 。 3).保護設(shè)備 其功能是用來對電力系統(tǒng)進行過電流和過電壓的保護，如熔斷器和避雷器。它能在有負荷情況下接通和斷開電路，當系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，能迅速切斷短路電流。在一定條件下，允許用隔離開關(guān)接通或隔開小功率電路，如容量不大的空載變壓器或 電壓互感器等。按其操作方式分，有單投和雙投。帶滅弧罩的 壓刀開關(guān)，能通斷一定的 負荷 電流。采用這種組合形開關(guān)電器 ，可以簡化配電裝置結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟實用，因此越來越廣泛地在低壓配電屏上安裝使用。 電流互感器的特點是：一次繞組的匝數(shù)很少，有的型式的電流互感起還沒有一次繞組，利用穿過其鐵心的一次電路作為一次繞組，且一次繞組的導體相當粗：二次繞組的匝數(shù)很多，導體較細。 )2(30 /II （ ） A 30I （ 1000/1200） A 合格 新疆大學畢業(yè)論文（設(shè)計） ３４ 7 變電所高壓進線和低壓出線的選擇 高壓進線選擇范圍 ，應(yīng)選擇專用線路全長 ，則僅選從公共干線到變配電所的一段引入線路。 導線和電纜截面的選擇計算 高壓進線的選擇 為了保證供電系統(tǒng)的安全，可靠，優(yōu)質(zhì)，經(jīng)濟的運行，選擇導線和電纜截面是必須滿足下列條件： （ 1）發(fā)熱條件 導線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運行時的最高允許溫度。所選截面，稱為“經(jīng)濟截面”，此種選擇原則，成為“年費用支出最小”原則。每線也應(yīng)校驗短路時的穩(wěn)定度。 2） 選擇低壓母線 3 0 ( 2 ) 21 7 3 3 . 2 1 5 0 7 . 21 . 1 5ecIA m mj? ? ? ? 中性線截面： 20 0 .6 0 .6 1 5 0 7 .2 9 0 4 .3A A m m?? ? ? ? 低壓母線的型號： LMY[3 (12 0 10 ) (80 6)]? ? ? A．本設(shè)計高壓進線的選擇： ① 按經(jīng)濟電流密 度選擇： 電纜進線長度為 1km，變電所高壓側(cè)計算符負荷 30 kW? cos? =, Tmax=5000h,線路允許電壓損耗為 5%。 低壓出線的選擇 允許載流量選擇導線、電纜截面 新疆大學畢業(yè)論文（設(shè)計） ３６ 電流通過導線時將會發(fā)熱，導 致溫度升高?；蛘哒f通過導線的計算電流或正常運行方式下的最大負荷電流應(yīng)當小于它的允許載流量。選擇電纜時所用的環(huán)境：土中直埋 — 取當?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁?；室外電纜溝、電纜隧道 — 取當?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁兀皇覂?nèi)電纜溝 — 取當?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁丶?5C 。查允許載流量時注意根據(jù)環(huán)境查出或乘上修正系數(shù)以求出相應(yīng)的允許載流量。絕緣導線和電纜的溫度過高時，可使絕緣損壞，甚至引起火災(zāi)。 而計算電流 3030 1 2 2 4 . 3 6 6 7 . 43 c o s 3 1 0 . 5 c o s 0 . 9 0 8NPIAU ?? ? ?? ? ? ?，因此經(jīng)濟截面為 230 6 7 .4 5 8 .6 5ec ecIA m mJ? ? ? 選標準載面積為 270mm 即選交聯(lián)聚乙烯 270mm 查附錄表 18得交聯(lián)聚乙烯 270mm 的允許載流量 90度時， 30105 58 .6alI I A? ? ?滿足發(fā)熱條件。 新疆大學畢業(yè)論文（設(shè)計） ３５ 母線選擇 ： 1） 選擇高壓母線 因為本廠 的年最大負荷利用小時為 5000h 以下并用了鋁 架空 線，電流 密度 ? ， 所以母線的截面為： 3 0 ( 1 ) 27 7 . 9 2 6 7 . 7 51 . 1 5ececIA m mj? ? ? 因此所選擇的高壓母線型號為 LMY3（ 4 40）。 （ 4）機械強度 導線截面不應(yīng)小于其最小允許截面。對于工廠內(nèi)較短的高壓線 路，可不進行電壓校驗。 低壓出線的選擇范圍 ，則應(yīng)選線路的全長。由于這些電流線圈的阻抗很小，因此電流互感器工作時二次回路接近與短路狀態(tài)。 )2(30 /II ()A NI (1000/1600)A 合格 測量用電流互感器的選擇應(yīng)滿足一次回路的額定電壓和額定電流，以及短路時熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定的要求，此外尚應(yīng)滿足測量與計量儀表對準確度的要求。 )2(30 /II ()A NI (1000/1500)A 合格 帶熔斷器的低壓刀開關(guān)又稱熔開關(guān) (號為 QKF） ，是一種由低壓刀開關(guān)與低壓熔斷器的開關(guān)電器。按其滅弧結(jié)構(gòu)分，有不帶滅弧罩和帶滅弧罩的兩種。 表 64 低壓斷路器的選擇校驗表 (一 ,二組負荷通用表 ) 序 號 裝置地點的條件 (DW151000),(DW151500) 項目 數(shù)據(jù) 項目 數(shù)據(jù) 結(jié)論