【正文】 30 GG1A(F) GG1A(F)07 10/ S9630 10/ 聯(lián)絡(luò)線 （備用電源） GG1A(F)54 GG1A(F)11 11 GW口 10 10kV FS410 GG1A(J)01 GG 1A(F) 113 GG 1A(F) 11 GG 1A(J) 01 GG 1A(F) 96 GG 1A(F) 07 GG 1A(F) 54 主 變 主 變 聯(lián)絡(luò) （備用） 高壓柜列 96 中北大學(xué)電氣工程課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 第 12 頁(yè) 共 28 頁(yè) 表 41 主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 比較項(xiàng)目 裝設(shè)一臺(tái)主變的方案 裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案 技術(shù)指標(biāo) 供電安全性 滿足要求 滿足要求 供電可靠性 基本滿足要求 滿足要求 供電質(zhì)量 由于一臺(tái)主變，電壓損耗較大 由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗較小 靈活方便性 只有一臺(tái)主 變，靈活性稍差 由于有兩臺(tái)主變，靈活性較好 擴(kuò)建適應(yīng)性 稍差一些 更好一些 經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 電力變壓器的綜合投資額 查得 S91000/10 的單價(jià)為 萬(wàn)元，而變壓器綜合投資約為其單價(jià)的 2 倍，因此綜合投資約為 2*= 萬(wàn)元 查得 S9630/10的單價(jià)為 元，因此兩臺(tái)變壓器的綜合投資約為 4*=42 萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資 萬(wàn)元 高壓開(kāi)關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額 查得 GG1A(F)型柜可按每臺(tái) 4萬(wàn)元計(jì)，其綜合投資可按設(shè)備的 倍計(jì)，因此高壓開(kāi)關(guān)柜的綜合投資約為 4**4=24萬(wàn)元 本方案采用 6臺(tái) GG1A(F)柜，其綜合投資約為 6**4=36 萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資 12 萬(wàn)元 電力變壓器和高壓開(kāi)關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi) 主變的折舊費(fèi) = 萬(wàn)元*= 萬(wàn)元；高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊費(fèi) =24 萬(wàn)元 *=萬(wàn)元；變配電的維修管理費(fèi) =（ +24）萬(wàn)元 *=萬(wàn)元。至于工廠二級(jí)負(fù)荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來(lái)承擔(dān)。由計(jì)算結(jié) 果可知，工廠的負(fù)荷中心在 6 號(hào)廠房（工具車間）的西北角。 主屏 輔屏1方案6支 路3方案6支 路2方案8支 路4方案8支路C C C 圖 3 PGJ1 型低壓無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償屏的接線方案 表 2 無(wú)功補(bǔ) 償后的計(jì)算負(fù)荷 項(xiàng)目 cosφ 計(jì) 算 負(fù) 荷 P30/kV Q30/kvar S30/kVA I30/A 380V 側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷 380V 側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量 380V 側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷 主變壓器功率損耗 10kV 側(cè)負(fù)荷總計(jì) 中北大學(xué)電氣工程課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 第 8 頁(yè) 共 28 頁(yè) 4 變電所位置與型式的選擇 變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心，工廠的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來(lái)確定。 在無(wú)功補(bǔ)償前，該變電所主變壓器 T 的容量為應(yīng)選為 1250kVA,才能滿足負(fù)荷用電的需要；而采取無(wú)功補(bǔ)償后，主變壓器 T 的容量選為 1000kVA 的就足夠了。 由表 1 可知，該廠 380V 側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)只有 。每月電費(fèi)按兩部電費(fèi)制：基本電費(fèi)為按主變壓器容量計(jì)為 18 元/KVA，動(dòng)力電費(fèi)為 元 /，照明電費(fèi)為 元 /。干線首端所裝設(shè)的高壓短路器斷流容量為 450MVA，此斷路器配備有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)， 定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為 ，為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。電氣照明及家用電器均為單相，額定電壓為 220V。 2 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì) 題目 中北大學(xué)電氣工程課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 第 2 頁(yè) 共 28 頁(yè) 廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求 要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負(fù)荷的實(shí)際情況，并適當(dāng)考慮到工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求、確定變電所的位置與型式，確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與容量、類型，選擇變電所主接線方案及高低壓設(shè)備和進(jìn)出線，確定二次回路方案，選擇整定繼電保護(hù)裝置，確定防雷和接地裝置，最后按要求寫(xiě)出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，繪出設(shè)計(jì)圖樣。 （ 2）可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。另一方面，如果工廠電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重后果。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。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。 因此，做好工廠供電工作對(duì)發(fā)展工業(yè)生、實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化都具有極其重要的意義，對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)同樣也具有重大意義。 （ 3）優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求。 設(shè)計(jì)依據(jù) 工廠總平面布置圖 工廠負(fù)荷情況 本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為 3600h，日最大負(fù) 荷持續(xù)時(shí)間為 6h。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如表 11所示 ： 表 11 工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料 廠房編 號(hào) 廠房名稱 負(fù)荷類別 設(shè)備容量 /KW 需要系數(shù) Kd 功率因數(shù) ?cos 1 鑄造車間 動(dòng)力 260 中北大學(xué)電氣工程課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 第 3 頁(yè) 共 28 頁(yè) 照明 8 2 鍛壓 車間 動(dòng)力 320 照明 8 3 金工車間 動(dòng)力 370 照明 7 4 工具車間 動(dòng)力 300 照明 9 5 電鍍車間 動(dòng)力 300 照明 8 6 熱處理車間 動(dòng)力 130 照明 6 7 裝配車間 動(dòng)力 130 照明 7 8 機(jī)修車間 動(dòng)力 160 照明 4 9 鍋爐房 動(dòng)力 78 照明 2 10 倉(cāng)庫(kù) 動(dòng)力 25 照明 1 生活區(qū) 照明 340 供電電源情況 按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)簽定的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條 10KV 的干線取得工作電源。 氣象資料 本廠所在地 年最高溫度 38℃，年平均氣溫為 16℃，年最低溫度為 10℃，年最熱月平均最高溫度中北大學(xué)電氣工程課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 第 4 頁(yè) 共 28 頁(yè) 32℃，年最熱月地下 處平均溫度 25℃，常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)，覆冰厚度是 3cm，年雷暴日數(shù)35 天。工廠最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不得小于 。而供電部門(mén)要求該廠10KV 進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不低于 。 變壓器 變壓器有功 功率損耗 無(wú)功功率損耗 變壓器高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為 中北大學(xué)電氣工程課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 第 7 頁(yè) 共 28 頁(yè) 在無(wú)功補(bǔ)償前，該變電所主變壓器 T 的容量為應(yīng)選為 1250kVA,才能滿足負(fù)荷用電的需要；而采取無(wú)功補(bǔ)償后，主變壓器 T 的容量選為 1000kVA 的就足夠了。在工廠平面圖的下邊和左側(cè)，分別作一直角坐標(biāo)的 x 軸和 y 軸，然后測(cè)出各車間（建筑）和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置， 1P 、 2P 、 ?3P 10P 分別代表廠房 3...10 號(hào)的功率，設(shè)定 1P （ ， ）、 2 P （ ， ）、 3 P （ ， ）、 4 P （ ， ）、 5 P （ ， ）、 6 P（ ， ）、 7 P （ ， ）、 8 P （ ， ）、 9 P （ ， ）、 10P （ ， ），并設(shè) 11P（ ， ）為生活區(qū)的中心負(fù)荷，如圖 31 所示。考慮到周圍環(huán)境及進(jìn)出線方便，決定在 6號(hào)廠房的西側(cè)緊靠廠房建造工廠變電所，器型式為附設(shè)式。 b)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器 型號(hào)為 S9 型，而每臺(tái)變壓器容量根據(jù)式 （ 51）、（ 52）選擇，即 ??? )~(TNS KVA=（ ~） KVA （ 51） )(30 ?SS TN ?? =(++) KVA= KVA （ 52） 因此選兩臺(tái) S9630/10 型 低損耗配電變壓器。因此主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi) =（ ++） = 萬(wàn)元 主變的折舊費(fèi) =42萬(wàn)元 *=萬(wàn)元；高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊費(fèi) =36萬(wàn)元 *= 萬(wàn)元；變配電的維修管理費(fèi) =（ 42+36）萬(wàn)元*= 萬(wàn)元。39。39。39。 表 51 短 路計(jì)算結(jié)果 短路計(jì)算點(diǎn) 三相短路電流 三相短路容量 /MVA )3(kI )3(39。 隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn) a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件 ?maxi )3(shi 或 )3(max shII ?