【正文】 所主變壓器 型式 變電所主變壓器型式的選擇 油浸式：一般正常環(huán)境的變電所； 干式：用于防火要求較高或環(huán)境潮濕，多塵的場(chǎng)所； 密閉式：用于具有化學(xué)腐蝕性氣體 、 蒸汽或具有導(dǎo)電 、 可燃粉塵 、 纖維會(huì)嚴(yán)重影響變壓器安全運(yùn)行場(chǎng)所； 防雷式：用于多雷區(qū)及土壤電阻率較高的山區(qū)； 有載調(diào)壓式：用于電力系統(tǒng)供電電壓偏低或電壓波動(dòng)嚴(yán)重且用電設(shè)備對(duì)電壓質(zhì)量又要求較高的場(chǎng)所。河南科技大學(xué)車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 7 ST≥ =當(dāng)一臺(tái)故 障時(shí)，另一臺(tái)可以馬上投入運(yùn)行以保證此加工廠全廠的供電需求。 主變壓器臺(tái)數(shù)選擇 主變壓器的選擇主要根據(jù)負(fù)荷計(jì)算表。S39。 考慮到變壓器的無(wú)功功率損耗，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有功功率損耗， 為使工廠的功率因數(shù)提高到 ，需在總降壓變電所低壓側(cè) 10KV 母線上裝設(shè)并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償，取低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)為 ，則需裝設(shè)的電容器補(bǔ)償容量為： )21(30 ???? tgtgPQc = （ － ） =3693kvar 取 型的電容器， 所需電容器個(gè)數(shù)為： n = Qc/qc = 3693/1000 = 取 3 的倍數(shù)， n=39，則實(shí)際補(bǔ)償容量為 Qc=100 39=3900 kvar 無(wú)功補(bǔ)償后，變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為： 2223030230 39001281733510553 ).(.Q c )(QPS39。 全廠負(fù)荷計(jì)算 由于工廠廠區(qū)范圍不大，高壓配電線路上的功率損耗可忽略不計(jì)，因此表21 所示的車(chē)間變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷可認(rèn)為就是總降壓變電所出現(xiàn)上的計(jì)算負(fù)荷。 負(fù)荷計(jì)算的方法 本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。 （ 3） 平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用 30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。 （ 3） 優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿(mǎn)足電能用 戶(hù)對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求 （ 4） 經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。 因此，做好工廠供電工作對(duì)于 發(fā)展 工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。因此，電能在現(xiàn)代工 業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。地耐壓力為 20 噸 /平方米。此外，電力用戶(hù)需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性地向供電部門(mén)交納供電貼費(fèi)： 6～10kV為 800 元 /kVA。 （ 2） 在總降壓變電所 35KV側(cè)進(jìn)行計(jì)量。全廠各車(chē)間負(fù)荷計(jì)算表如下： 序號(hào) 用電單位名稱(chēng) 設(shè)備容量(kW) Kd ?cos ?tan 計(jì)算負(fù)荷 P30 (kW) Q30(kvar) S30(kV 3． 廠區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)所給資料，列出配電系統(tǒng)結(jié)線方案，經(jīng)過(guò)詳細(xì)計(jì)算和分析比較，確定最優(yōu)方案。 （ 5）主要設(shè)備繼電保護(hù)設(shè)計(jì)：元件的保護(hù)方式選擇和整定計(jì)算。 三、 設(shè)計(jì)任務(wù) （一）設(shè)計(jì)內(nèi)容 1．總降壓變電站設(shè)計(jì) （ 1）負(fù)荷計(jì)算 （ 2）主結(jié)線設(shè)計(jì)：選主變壓器及高壓開(kāi)關(guān)等設(shè)備，確定最優(yōu)方案。 二、設(shè)計(jì)要求 （ 1）通過(guò)對(duì)相應(yīng)文獻(xiàn)的收集、分析以及總結(jié)，給出相應(yīng)項(xiàng)目分析，需求預(yù)測(cè)說(shuō)明。 （ 2）通過(guò)課題設(shè)計(jì)，掌握電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法和設(shè)計(jì)步驟。 （ 3）短路電流計(jì)算：計(jì)算三相短路電流，計(jì)算結(jié)果列出匯總表。 （ 6）配電裝置設(shè)計(jì)：包括配電裝置布置型式的選擇、設(shè)備布置圖。 （二）設(shè)計(jì)任務(wù) 1．設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，包括全部設(shè)計(jì)內(nèi)容，負(fù)荷計(jì)算，短路計(jì)算及設(shè)備選擇（要求列表）； 2．電氣主接線圖。 A) 1 UOE 車(chē)間 8500 2380 1785 2975 2 JCOE 車(chē)間 6603 3 ERW 車(chē)間 4464 2232 1674 2790 河南科技大學(xué)車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2 4 新防腐車(chē)間 3650 5 彎管車(chē)間 1692 1269 6 華龍防腐 2500 1375 7 RBE 車(chē)間 1750 如圖所示，工廠電源從電業(yè)部門(mén)某 110/35kV變壓所 A，用 35kV雙回架空線引入本廠，該變電所 A距廠東側(cè) 5 公里。 （ 3） 本廠的功率因數(shù)值應(yīng)在 以上。 二． 本廠負(fù)荷性質(zhì)： 本廠為三班工作制，最大有功負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)為 5500 小時(shí)，屬于二級(jí)負(fù)荷。 河南科技大學(xué)車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 第一章 緒論 工廠供電，就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱(chēng)工廠配電。 在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。 河南科技大學(xué)車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 4 第二章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償 167。 （ 2） 尖峰電流指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù) 1秒左右的最大負(fù)荷電流。常選用最大負(fù)荷班的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。 主要計(jì)算公式有： 有功計(jì)算負(fù)荷（ kW） edPKP ?30 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（ kvar） ?tan3030 PQ ? 視在負(fù)荷計(jì)算（ kV取 K∑ p = 。 )( ?????? = ????? KV 主變壓器臺(tái)數(shù)選擇的要求： 選擇一臺(tái)：供電計(jì)算負(fù)荷不大于 1250KVA 的三級(jí)負(fù)荷變電所；變電所另有低壓聯(lián)絡(luò)線，或有其它備用電源，而總計(jì)算負(fù)荷不大于 1250KVA 的含有部分一 、二級(jí)負(fù)荷的變電所。 167。A≥S T≥S′ 30（ Ⅰ+Ⅱ ） 因此選 10000 KV 由于本設(shè)計(jì)的變電所為獨(dú)立式 、 封閉建筑，故 采用 油浸式變壓器。 3 % 阻抗電壓％ 高－中 167。 主接線方案的選擇 對(duì)于電源進(jìn)線電壓為 35KV 及以上的大中型工廠，通常是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為 6— 10KV 的高壓配電電壓，然后經(jīng)車(chē)間變電所，降為一般低壓設(shè)備所需的電壓。 一次側(cè)采用外橋式接線、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所，這種主接線的運(yùn)行靈活性也較好，供電可靠性同樣較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷的工廠。 一、二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所 ， 這種主接線 方式 兼有上述兩種橋式接線的運(yùn)行靈活性的優(yōu)點(diǎn)，但所用高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備較多，可供一、二級(jí)負(fù)荷，適用于一、二次側(cè)進(jìn)出線較多的總降壓變電所 。 短路電流計(jì)算的目的及方法 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，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。 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。 短路電流計(jì)算的 方法，常用的有歐姆法（有稱(chēng)有名單位制法）和標(biāo)幺 值 法（又稱(chēng)相對(duì)單位制法）。A/( 3 110KV) = Id2 = Sd / 3 Ud2 =100MVA 表 41 短路電流計(jì)算結(jié)果匯總 短路點(diǎn) 三相短路電流 /KA 短路容量 / MV 2 電壓損耗條件 導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路 計(jì)算 電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。此種選擇原則，稱(chēng)為 “ 年費(fèi)用支出最小 ” 原則。母線也應(yīng)校驗(yàn)短路時(shí)的穩(wěn)定度。 167。 167。 10kV 母線的選擇 考慮到變壓器在電壓降低 5%時(shí)其出力保持不變，所以 35kV 架空線相應(yīng)的Igmax= 即： Igmax = NNUS?3= ?= 167。 母線最小截面積 河南科技大學(xué)車(chē)輛與動(dòng)力工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 16 Smin= CQD= 32 1087 ??=640mm2 S＞ Smin，滿(mǎn)足熱定的要求。 安裝在變壓器 35kV 高壓側(cè)的斷路器 167。S 即 I2 t t Qk ，滿(mǎn)足要求。 ． 10kV 斷路器參數(shù)選擇 額定電壓選擇： Un≥Uns =10kV 最高工作電壓選擇： Ualm≥Usm =Un =10 = 額定電流選擇： Ie≥Igmax 考慮到變壓器在電壓降低 5%時(shí)其出力保持不變，所以相應(yīng)回路的Igmax= 即： Igmax = NNUS??33= ?= 額定開(kāi)斷電流選擇： Ik =I″ 額定短路關(guān)合電流選擇： iNcl≥i sh 根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇 ZN18－ 10 型真空式斷路器其參數(shù)如下： 額定電壓： UN=10kV 最高工作電壓 Ualm = 額定電流 Ie =630A 167。 ．檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定： ish≤ i es 即： ish= ich=≤ i es= idw =63kA, 滿(mǎn)足要求 故 10kV 主變進(jìn)線側(cè)斷路器選擇戶(hù)內(nèi) ZN18－ 10 型真空式斷路器能滿(mǎn)足要求。 . 校驗(yàn)熱穩(wěn)定（下列時(shí)間均取自對(duì)應(yīng)斷路器，后備保護(hù)取 2S）： 即 I2 t t ≥Qk 計(jì)算時(shí)間 tjs= td + tb = + 2= Qk = Ik1dz = = ．檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定 ： ish≤ ies 即： ish= ich=≤ ies= idw = 50kA, 滿(mǎn)足要求 167。 . 35kV 主變側(cè)電流互感器的配置 原則 ： 1）對(duì)直接接地系統(tǒng)，一般按三相配制； 2）本站 35kV 配電裝置為戶(hù)外式，因此電壓互感器也為戶(hù)外油浸式； 3）根據(jù) 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求，本所計(jì)量在 35kV 側(cè)，因此為滿(mǎn)足 保護(hù)和測(cè)量、計(jì)費(fèi)的需要，電流互感器二次繞組應(yīng)分別配置計(jì)量、測(cè)量、保護(hù)三種繞組，其中保護(hù) 分為主保護(hù)、后備保護(hù)、備用，共計(jì) 需要 5 個(gè)繞組。