【正文】 0 40 9 鍋爐房（二） 60 42 10 倉庫 50 20 15 25 總計 — 由以上計算可得變壓器低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷為： 30 kVA? 這時低壓側(cè)的功率因數(shù)為： o s1 ??? CCSP? 由原始資料提供的供電協(xié)議中要求可知，高壓側(cè)功率因素應(yīng)不低于 。 1．進(jìn)一步鞏固理論知識，培養(yǎng)所學(xué)理論知識在實際中的應(yīng)用能力； 2．掌握供配電設(shè)計的基本方法； 3．通過解決 各種實際問題，培養(yǎng)獨立分析和解決實際工程技術(shù)問題的能力 ； 4． 對電力工業(yè)的 有關(guān)政策、方針、技術(shù)規(guī)程有一定的了解； 5． 在計算 、 繪圖、設(shè)計說明書等方面得到訓(xùn)練 ； 6．培養(yǎng)查閱圖書資料、工具書的能力； 3 7．培養(yǎng)工程繪圖、書寫技術(shù)報告的能力； 8．培養(yǎng)團(tuán)隊合作、溝通交流的能力。 3．電業(yè)部門對功率因數(shù)要求值 : 工廠最大負(fù)荷時的功率因數(shù)不得低于 。干線首端距離本廠約 8km。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級負(fù)荷外，其余均屬三級負(fù)荷。全廠設(shè)一個降壓變電 所，各車間（ 380V 側(cè)）的負(fù)荷統(tǒng)計情況如表 11 所示。 2．系統(tǒng)短路數(shù)據(jù) ：干線首端所裝設(shè)的高壓斷路器斷流容量為 400MVA。 本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為 40℃，年平均氣溫為 20℃，年最低氣溫為 8℃，年最熱月平均最高氣溫為 30℃，年最熱月地下 處平均溫度為 25℃。 根據(jù)“電力系統(tǒng)分析”課程所學(xué)理論知識和工廠供電設(shè)計、發(fā)電廠電氣的基本理論，在負(fù)荷大小已確定的情況下，完成工廠的各項電氣設(shè)計，具體內(nèi)容如‘設(shè)計課題’欄。為使高壓側(cè)的功率因數(shù) ? ，則低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)應(yīng)高于 。3 0 ( 2 ) 8 1 9 .4 1 12453 0 .3 8kV AIAkV??? 變壓器的功率損耗為： 39。3 0 ( 1 ) ( 7 8 7 . 1 5 5 5 4 0 ) v a r 4 9 . 1 6 v a r 2 9 6 . 3 2 v a rQ k k k? ? ? ? 39。 年有功電能消耗量及年無功電能耗電量可由下式計算得到。 ②進(jìn)出線方便，特別是要便于架空進(jìn)出線。 ⑥不應(yīng)設(shè)在有劇烈震動或高溫的場所，無法避開時，應(yīng)有相應(yīng)的保護(hù)措施。當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險環(huán)境的建筑物毗連時，應(yīng)符合現(xiàn)行國標(biāo)GB500581992 的規(guī)定。在負(fù)荷大體均勻分布的車間（建筑）內(nèi)，這一重心就是車間（建筑）的中心。 假設(shè)有負(fù)荷 1P 、 2P 和 3P （均為有功計算負(fù)荷），它們在任選的直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為 1P （ 1X 、 1Y ）、 2P （ 2X 、 2Y ）和 3P （ 3X 、 3Y ）。依據(jù)上述原則和要求，變電所的位置如圖 31 所示 A。當(dāng)符合下列條件之一時，宜裝設(shè)兩臺及以上變壓器：有大量一級或二級負(fù)荷；季節(jié)性負(fù)荷變化較大；集中負(fù)荷較大。 代入數(shù)據(jù)可得： 303 0 ( )(0 . 6 ~ 0 . 7 ) (0 . 6 ~ 0 . 7 ) 8 4 7 . 0 6 ( 5 0 8 . 2 4 ~ 5 9 2 . 9 4 )1 1 6 . 5 6 1 6 6 . 5 1 5 2 . 5 3 3 5 . 5 7NTNTS S k V AS S k V A? ? ?? ? ? ? ??? ? ? ? ? ?? 又考慮到本廠的氣象資料（年平均氣溫為 20C ），所選變壓器的實際容量也滿足使用要求，同時又考慮到未來 5~10 年的負(fù)荷增長，在這里，假設(shè)負(fù)荷以每年 5%的速度增長， 10 年后 NTS? =，這里初步取 NTS? =630 kVA 。 12 方案 Ⅰ ： 高、低壓側(cè)均采用 單母線分段 。 優(yōu)點：具有單母線分段全部優(yōu)點，在檢修斷路器時不至中斷對用戶供電。缺點：在高壓母線或電源進(jìn)線進(jìn)行檢修或發(fā)生故障時，整個變電所仍需停電。 3． 在設(shè)計屋外高壓配電裝置時，需按短路條件檢驗軟導(dǎo)線的相間和相對地的安全距離。確定短路電流計算時，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)僅按在切換過程中可能并列運行的接線方式。 目前在電力變電站建設(shè)工程設(shè)計中，計算短路電流的方法通常是采用實用曲線法，其步驟如下： 1． 選擇要計算短路電流的短路點位置 。 3）將各元件電抗換算為同一基準(zhǔn)值的標(biāo)么電抗 。 5． 由運算曲線查出短路電流的標(biāo)么值 。 標(biāo)幺值： didjII I? ； 有名值： di j dI I I? 2）計算短路容量，短路電流沖擊值 。39。采用兩路電源供線，一路為距本廠 8km的饋電變電站經(jīng) LGJ185 架空線（系統(tǒng)按∞電源計），該干線首段所裝高壓斷路器的斷流容量為 400MVA；一路為鄰廠高壓聯(lián)絡(luò)線。為了保證電氣裝置的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，必須正確地選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體。 2． 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核 。 6． 選用的新產(chǎn)品，均應(yīng)具有可靠的試驗數(shù)據(jù)，并經(jīng)正式鑒定合格。采用上海輸配電氣有限公司的 JYN10 型戶內(nèi)移開式交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備 。 高壓熔斷器 熔斷器額定電流的選擇為 maxN R N JI I I????，其中m a x 3 6 .3 73 N NSIAU???。額定電壓 10kV，額定絕緣12/42/75KV，精度 級別。 絕緣子型號： ZA10Y，抗彎強度 alF? （戶內(nèi)支柱絕緣子）。sh shi i I I??。 4．絕緣子： (3)al cFF? 。 母線的彎曲力矩： ( 3 ) 1 5 . 4 3 0 . 9 1 . 3 91 0 1 0FlM N m?? ? ?。 2．電流互感器： 0 .22 2 .5 1 .7 4 4tsI K A??，滿足要求。 5．電纜：截面積也大于最小允許面積，故滿足要求。 380V 母線的短路電流 (3)2shi = 。 根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗：一般 10kV 及以下的高壓線路和低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗其電壓損耗和機械強度。3 0 ( 2 )1 2 5 4 5 .0 4alI A I A? ? ?滿足發(fā)熱條件。 蓄電池組供電的直流操作電源帶有腐蝕性，并且有爆炸危險；由整流裝置供電的直流操作電源安全性高， 但是經(jīng)濟(jì)性差。 由于本廠的高壓線路不很長，容量不很大，因此繼電保護(hù)裝置比較簡單。其優(yōu)點是：繼電器數(shù)量大為減少，而且可同時實現(xiàn)電流速斷保護(hù)，可采用交流操作，運行簡單經(jīng)濟(jì)，投資大大降低。下面整定該繼電器的動作電流，動作時限和速斷電流倍數(shù)。 2．過電流保護(hù)動作時限的整定 由于此變電所為終端變電所，因此其過電流保護(hù)的 10 倍動作電流的動作時限整定為 。 直擊雷的防治 根據(jù)變電所雷擊目的物的分類，在變電所的中的建筑物應(yīng)裝設(shè)直擊雷保護(hù)裝置。 雷電侵入波防治 由于雷電侵入波比較常見，且危害性較強，對其保護(hù)非常重要。碳化硅避雷器廣泛應(yīng)用于交、直流系統(tǒng)，保護(hù)發(fā)電、變電設(shè)備的絕緣。本廠的大接地體采用扁鋼， 經(jīng)校驗，截面選擇為 260mm ，厚度為 3mm 。 28 總結(jié)與體會 參考文獻(xiàn) 29 參考文獻(xiàn) [1] 劉維仲 ． 中小型變電站 電氣設(shè)備的原理與運行 ． 科學(xué)出版社， 1991． [2] 何仰贊 ,溫增銀 ． 電力系統(tǒng)分析 (上 )． 武漢：華中科技大學(xué)出版社， 2020． [3] 何仰贊 ,溫增銀 ． 電力系統(tǒng)分析 (下 )． 武漢：華中科技大學(xué)出版社， 2020． [3] 范錫普 ． 發(fā)電廠電氣部分 . 北京：中國電力出版社， 1995． [4] 曹繩敏 ． 電力系統(tǒng)課程設(shè)計及畢業(yè)設(shè)計參考資料 ． 北京：水利電力出版社，1995． [5] 陳躍 ． 電力工程專業(yè)畢業(yè)設(shè) 計指南 ． 北京：中國水利水電出版社， 2020． [6] 李玉盛 ,馬良玉 ,牟道槐 ． 發(fā)電廠 變電站電氣部分 ． 重慶大學(xué)出版社， 1996． [7] 劉介才 ． 工廠供電 (第四版 ) ． 北京：機械工業(yè)出版社 ,2020． 。 所用的接地電阻選擇：查表得接地電阻應(yīng)滿足 R? 5? ， Re? 120V/IE 根據(jù)經(jīng)驗公式： ( 35 )350N oh cabE U L lR ???其中： ohI 為同一電壓的具有電聯(lián)系的架空線線路總長度； cabI 為同一電壓的具有電聯(lián)系的電纜線路總長度。在這里，選用了西安西電高壓電瓷電器廠 FS 系列閥式避雷器 ，具體技術(shù)參數(shù)如表 91 所示。閥式避雷器 分為碳化硅避雷器和金屬氧化物避雷器。防直擊雷的常用設(shè)備為避雷針。 26 第九章 防雷和接地裝置的確定 防雷裝置確定 雷電引起的大氣過電壓會對電器設(shè)備和變電所的建筑物產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，因此，在變電所 必須采取有效的防雷措施，以保證電器設(shè)備的安全。 第八章 變電所二次回路方案選擇及繼電保護(hù)整定 25 選取 , ,rel reKK??1wK? ， 200 / 5 40iK ??， max .maxL ss LI K I? ?? ，其中 .maxLI? 為降壓變壓器額定電流， ssK 為綜合負(fù)荷自啟動系數(shù)，取為 2。 變電所內(nèi)裝有兩臺 10/ 630 kVA? 的變壓器。 繼電保護(hù)裝置的接線方式采用兩相兩繼電器式接線；繼電保護(hù)裝置的操作方式采用交流操作電源供電中的“去分流跳閘” 操作方式（接線簡單，靈敏可靠）；帶時限過電流保護(hù)采用反時限過電流保護(hù)裝置。這里采用交流操作電源。其中導(dǎo)線和電纜的截面選擇滿足條件： 1．相 線截面的選擇以滿足發(fā)熱條件即， 30alII? ； 2．中性線（ N 線）截面選擇，這里采用的為一般三相四線，滿足 0 ?? ； 3．保護(hù)線（ PE 線）的截面選擇 ① 235A mm? ? 時， ?? ； ② 216A mm? ? 時， PEAA?? ③ 221 6 3 5mm A mm???時， 216PEA mm? 4．保護(hù)中性線（ PEN）的選擇，?。?N 線）與（ PE）的最大截面。 高壓線路導(dǎo)線的選擇 架空進(jìn)線后接了一段交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜 YJV3? 50 做引入線（直埋）。 380V 側(cè)母線熱穩(wěn)定性校驗：校驗條件：min im tA A I c???，取 ? 母線的截面： A=80? 10 2mm =800 2mm 允許的最小截面： 2m in .39 16 785 .7A k A m m? ? ? 從而， minAA? ，滿足熱穩(wěn)定性 要求 。 變電所低壓一次設(shè)