【正文】 電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。2) 工廠供電設(shè)計(jì)應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全、供電可靠、電能質(zhì)量合格、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，設(shè)計(jì)中應(yīng)采用符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的效率高、能耗低、性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。穩(wěn)定可靠的供電系統(tǒng), 有助于工廠增加產(chǎn)品產(chǎn)量, 提高產(chǎn)品質(zhì)量, 降低生產(chǎn)成本, 增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。設(shè)計(jì)是否合理，不僅直接影響基建投資、運(yùn)行費(fèi)用和有色金屬的消耗量，也會(huì)反映在供電的可靠性和安全生產(chǎn)方面，它和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、設(shè)備人身安全密切相關(guān)。工廠廠區(qū)供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠建設(shè)設(shè)計(jì)中的重要組成部分。如果供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)質(zhì)量不高, 將會(huì)給企業(yè), 給國(guó)家造成不可估量的損失 。3) 工廠供電設(shè)計(jì)必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，合理確定設(shè)計(jì)方案。從另一方面來(lái)說(shuō)，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。年生產(chǎn)規(guī)模為制造大型電機(jī)配件7500臺(tái)，總?cè)萘繛?5萬(wàn)KW，制造電機(jī)總?cè)萘?萬(wàn)KW。表11 工廠各車間負(fù)荷情況及轉(zhuǎn)供負(fù)荷情況車間變電所序號(hào)車間名稱設(shè)備容量（kW）需要系數(shù)計(jì)算負(fù)荷KdcosψtanψPc(KW)Qc(kvar)Sc()1電機(jī)修理車間22501190650 2機(jī)械加工車間520570880 3新產(chǎn)品試驗(yàn)車間300340160650 4原料車間5702300 5備件車間700528 6鍛造車間3600 （4）供電協(xié)議：1) 當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)提供兩個(gè)供電電源，供設(shè)計(jì)者選用。表12 電力系統(tǒng)短路數(shù)據(jù)電源編碼電源來(lái)源母線電壓短路容量距離l(km)繼電保護(hù)整定時(shí)間tp(s)U（KV）A區(qū)域變電所3560028010B某變電所3525015053) 供電部門(mén)提出的技術(shù)要求：a． 。e．工廠負(fù)荷性質(zhì)。f． 工廠自然條件：年雷暴雨37天。2 負(fù)荷計(jì)算及功率因數(shù)補(bǔ)償計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算的意義工廠進(jìn)行電力設(shè)計(jì)的基本原始資料是工藝部門(mén)提供的用電設(shè)備安裝容量，但是這種原始資料要變成電力設(shè)計(jì)所需要的假想負(fù)荷——稱為計(jì)算負(fù)荷，從而根據(jù)計(jì)算負(fù)荷按照允許發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)的導(dǎo)線截面，確定變壓器容量，制訂提高功率因數(shù)的措施，選擇及整定保護(hù)設(shè)備以及校驗(yàn)供電電壓的質(zhì)量等，是一件較為復(fù)雜的事。計(jì)算過(guò)低則可能使供電元件過(guò)熱，加速其絕緣損壞增大電能影響供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 負(fù)荷計(jì)算的方法常用負(fù)荷計(jì)算的方法：(1) 需要系數(shù)法(2) 二項(xiàng)式系數(shù)法(3)形狀系數(shù)法。(3)用需要系數(shù)法求車間或全廠的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，需要在各級(jí)配電點(diǎn)乘以同期系數(shù)Kw。 功率因數(shù)的補(bǔ)償供電單位在工廠進(jìn)行初步設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)功率因數(shù)都要提出一定的要求，它是根據(jù)工廠電源進(jìn)線、電力系統(tǒng)發(fā)電廠的相對(duì)位置以及工廠負(fù)荷的容量決定的。由上表可知。 所以補(bǔ)償電容值為 ……………………………………………………………《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P31公式（221） 選用的補(bǔ)償電容型號(hào)及臺(tái)數(shù)： 3臺(tái)裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所每臺(tái)容量不應(yīng)小于總的計(jì)算負(fù)荷的60%，最好為總計(jì)算負(fù)荷的70%左右，即=()同時(shí)每臺(tái)主變壓器容量不應(yīng)小于全部一、二級(jí)負(fù)荷之和,即≈() ； ≥（不應(yīng)小于全部一、二級(jí)負(fù)荷之和）因此選兩臺(tái)SL76300/35型低損耗配電變壓器。根據(jù)廠區(qū)平面布置圖提供的車間分布情況及各車間負(fù)荷的性質(zhì)及大小，本廠擬設(shè)置六個(gè)車間變電所，由于主要車間的負(fù)荷均屬于Ⅰ類負(fù)荷，故每個(gè)車間變電所均設(shè)置兩臺(tái)變壓器。通常用單線圖表示。在圖上高壓設(shè)備均以標(biāo)準(zhǔn)圖形符號(hào)代表，一般在主接線路圖上只標(biāo)出設(shè)備的圖形符號(hào)，在主接線的施工圖上，除畫(huà)出代表設(shè)備的圖形符號(hào)外，還應(yīng)在圖形符號(hào)旁邊寫(xiě)明設(shè)備的型號(hào)與規(guī)范。(2) 考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)?！　∽冸娝鹘泳€設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)五到十年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。通常對(duì)大型變電所，由于其傳輸容量大，對(duì)供電可靠性要求高，因此，其對(duì)主接線的可靠性、靈活性的要求也高。 電氣主接線設(shè)計(jì)的基本要求變電所的電氣主接線應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線路、變壓器連接總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定。2）斷路器檢修和母線故障以及母線檢修應(yīng)盡量減少停電時(shí)間及回?cái)?shù)，并保證一級(jí)負(fù)荷及大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。 2）檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修，而不影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶的供電。 1）投資?。褐鹘泳€應(yīng)力求簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)省斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備；要能使繼電保護(hù)和二次回路不過(guò)于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜；要能限制短路電流，以便于選擇廉價(jià)的電氣設(shè)備或輕型電路；如能滿足系統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求，110KV及以下終端或分支變電可采用簡(jiǎn)易電器。為簡(jiǎn)化主接線，發(fā)電廠、變電所所接入系統(tǒng)的電壓等級(jí)一般不超過(guò)2種。因此，選擇主接線方案時(shí)，應(yīng)留有發(fā)展余地。(1)只裝有一臺(tái)主變壓器的總降變電所主接線通常采用一次側(cè)無(wú)母線、二次側(cè)為單母線的主接線。這種內(nèi)橋式接線多用于電源線路較長(zhǎng)而主變壓器不須經(jīng)常切換的總降壓變電所。可供一、二級(jí)負(fù)荷，適用于一、二次側(cè)進(jìn)出線較多的情況。變電所位置的選擇必須適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃和布局的要求，盡可能的接近主要用戶，靠近負(fù)荷中心。 (2)進(jìn)出線方便。 (4)滿足供電半徑的要求。 (6)避免設(shè)在有劇烈震動(dòng)和高溫的場(chǎng)所。這些柜在屋內(nèi)的布置，雖有單、雙列之分或所處樓層的不同，其布置方法基本相同。 （2）電纜管溝道的布置。 控制室布置在有人值班的變電所，主控制室布置應(yīng)考慮三部分內(nèi)容：A二次系統(tǒng)平臺(tái)的擺設(shè)；B值班人員工作活動(dòng)的場(chǎng)所；C電纜溝道的設(shè)置。主控室平面布置，除考慮上述三項(xiàng)內(nèi)容外，還應(yīng)考慮防火通道及規(guī)程規(guī)定有關(guān)內(nèi)容，這里不再細(xì)述。若將電壓較高的配電裝置和主變壓器布置在戶外，電壓較低的配電裝置布置在內(nèi)，或?qū)⒏叩蛪号潆娧b置布置在戶內(nèi)，主變壓器布置在戶外，則稱為半人型布置。強(qiáng)大的短路電流所產(chǎn)生的熱和電動(dòng)力效應(yīng)會(huì)使電氣設(shè)備遭受破壞，短路點(diǎn)的電弧可能燒毀電氣設(shè)備，短路點(diǎn)附近的電壓顯著降低，使供電受到嚴(yán)重的影響或中斷。（1）選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，必須用短路電流校驗(yàn)其熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度；（2）設(shè)置和整定繼電保護(hù)裝置，使之正確的切除短路故障；（3）確定限流措施，當(dāng)短路電流過(guò)大造成設(shè)備選擇困難或不夠經(jīng)濟(jì)時(shí)，可采取限制短路電流的措施；（4）確定合理的主接線方案和主要運(yùn)行方式等。對(duì)于高壓回路中的短路，由于電壓等級(jí)較多采用有名值法計(jì)算時(shí)，需要多次折算，非常復(fù)雜。圖42 短路等效圖（2） 計(jì)算K1點(diǎn)和K2點(diǎn)的短路電流為： …《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（46） …《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（46） …《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（46） …《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（46） …《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（46） …《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（46） 則：……………《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（47） …………………《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（47） ……………《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（47） ……………《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（47） 所以短路容量為： 高壓沖擊系數(shù)，則低壓沖擊系數(shù)，則短路計(jì)算的結(jié)果見(jiàn)表41表41 短路計(jì)算的結(jié)果運(yùn)行方式\短路點(diǎn)K1K2最大運(yùn)行方式短路電流（KA）最小運(yùn)行方式短路電流（KA）沖擊電流值（KA）最大三相短路容量（）5. 主要電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn) 高壓電器選擇的一般原則高壓電器選擇的主要任務(wù)是選擇滿足變電所及輸、配電線路正常和故障狀態(tài)下工作要求的合理的電器，以保證系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行條件。(4).同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。 (1)電壓 選用的電器允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓。短路的熱穩(wěn)定條件短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)就是要求所選的電器，當(dāng)短路電流通過(guò)它時(shí)，其最高溫度不應(yīng)超過(guò)制造廠規(guī)定的短路時(shí)發(fā)熱允許溫度，即：……………《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P65公式（53）或 ……………《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P65公式（53）式中——短路電流所產(chǎn)生的熱量； ——電器在短路時(shí)的允許發(fā)熱量,制造廠通常以t秒（通常為1，4，5 秒）內(nèi)通過(guò)的電流It所產(chǎn)生的熱量表示；——短路延續(xù)時(shí)間,秒………《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P65公式（54）式中 td——短路延時(shí)時(shí)間tb——主保護(hù)動(dòng)時(shí)間tfd——斷路器分閘時(shí)間如果缺乏斷路器分閘時(shí)間數(shù)據(jù)，當(dāng)主保護(hù)為速動(dòng)時(shí)，短路電流可取下列數(shù)據(jù)；對(duì)于快速及中速短路器，td =。 （2） 母線截面積選擇 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇， 截面則應(yīng)選擇。 （2）截面選擇 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，Tmax=5000h， 截面則應(yīng)選擇經(jīng)查表即選取LGJ150/8。(1)35KV隔離開(kāi)關(guān)的選擇根據(jù)隔開(kāi)發(fā)展和應(yīng)用情況，選取隔離開(kāi)關(guān)型式為GW435T/630A戶外雙柱隔離開(kāi)關(guān)。（1）按額定電壓選擇斷路器的額定電壓，應(yīng)不小于所在電網(wǎng)的額定電壓，即式中 —制造廠保證的最高工作電壓(KV)； —斷路器的額定電壓(KV)。（4）按構(gòu)造型式選擇在相同技術(shù)參數(shù)的條件下，有各種型式的斷路器，如多油斷路器、少油斷路器、空氣斷路器、六氟化硫斷路器等。因此，凡是在技術(shù)上能滿足要求的場(chǎng)合應(yīng)優(yōu)先采用。但是，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，附有一套壓縮空氣裝置，價(jià)值高。校驗(yàn)見(jiàn)表52：表52 35KV側(cè)斷路器的校驗(yàn)計(jì)算數(shù)據(jù)37KV1250A63KA25KA熱穩(wěn)校驗(yàn)10KV側(cè)斷路器選擇ZN—10/1250校驗(yàn)見(jiàn)表53：表53 10KV側(cè)斷路器的校驗(yàn)ZN—10/1250數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)10KV1250A40KA熱穩(wěn)校驗(yàn)開(kāi)斷電流100KA四、電流互感器的選擇（1)電流互感器選擇步驟： ①選擇額定電壓和額定電流 ②確定裝置類別和結(jié)構(gòu) ③確定準(zhǔn)確度級(jí) ④校驗(yàn)二次負(fù)荷或容量 ⑤校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定性 ⑥校驗(yàn)熱穩(wěn)定性(2) 電流互感器的選擇，,，10等級(jí)。五、電壓互感器的選擇（1)電壓互感器選擇步驟： ①選擇額定電壓 ②確定電壓互感器類型及結(jié)構(gòu) ③選擇準(zhǔn)確度級(jí) ④校驗(yàn)二次容量（2)電壓互感器的選擇項(xiàng)目如下： ① 其額定電壓要與供電電路的額定電壓相同② 合適的類型：戶內(nèi)、戶外型 ③ 準(zhǔn)確度和二次側(cè)負(fù)荷應(yīng)滿足下式關(guān)系 式中的及為儀表并聯(lián)線圈所消耗的功率及其功率因數(shù)。閥式避雷器,Z:電站