【正文】 開關(guān)柜，電流互感器采用兩相式接線，電壓互感器采用 VV 型和 Y0/Y0/（開口）△型，左側(cè)由電纜引入，右側(cè)由電纜引出。變電所一般采用戶內(nèi)式，戶內(nèi)式又分為單層布置和雙層布置，主要是投資和土地情況而定。 圖 3— 2 兩臺變壓器獨立式變電所大體布置方案圖 ②對變電所的布置要求： （ 1）室內(nèi)布置應(yīng)緊湊合理，便于值班人員操作、檢修、試驗、巡視和搬運，配電裝置安放位置應(yīng)保證所要求的最小允許通道寬度，考慮今后發(fā)展和擴建的可能。 （ 5）高低壓配電室、變壓器室的門應(yīng)向外開，相鄰配電室的門應(yīng)雙向開啟。 （ 4）變壓器的防火：在變壓器室里設(shè)置儲油 池，通風窗采用防火材料，室內(nèi)應(yīng)配有泡沫滅火器。低壓配電室布置方案示意圖如下： 機械加工廠全廠變電所及廠區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計 19 圖 3— 5 低壓配電室布置方案示意圖 注：變電所詳細結(jié)構(gòu)設(shè)計與布置圖見機變電 — 4。然而其分析很難變化大，為了簡化分析，假設(shè)成一個無限大容量系統(tǒng)來做分析。 L 電氣設(shè)備的選擇應(yīng)遵循以下 4 個原則： （ 1） 按工作要求和環(huán)境條件選擇電氣設(shè)備的型號 （ 2） 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備的額定電壓和額定電流 ① 按工作電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓。 高壓斷路器選擇 高壓斷路器是一種專用于斷開或接通電路的開關(guān)設(shè)備，具有完善的滅弧裝置。 ? ?103? ＝ ,因為有兩臺變壓器，故流經(jīng)每一臺變壓器的額定電流為 ，由于采用的是獨立的全廠變電所，故應(yīng)采用少油戶內(nèi)型斷路器，查表 A— 4，可知選擇 SN1010I/630 少油戶內(nèi)型斷路器。 (+)＝ KA178。 避雷器的選擇 參考《供配電參考資料》的表 3— 29，則選擇 FS— 10 型避雷器。 ①過電流瞬時脫扣器額定電流的選擇： 機械加工廠全廠變電所及廠區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計 26 ≥ Ic＝ 987A 故應(yīng)選擇 ＝ 1000 A ② 過電流脫扣器動作電流的整定： 1） 瞬時過電 流脫扣器動作電流 IOP(0)應(yīng)躲過線路的峰值電流 IPK，則 IOP(0)≥ kel Ial＝ 1000＝ 4500A 4）斷路器額定電流的選擇： ≥ ＝ 1000A， 查表 A— 9— 7，選 1500A，DW15 型系列斷路器， IOC＝ 60KA 5）斷流能力校驗： IOC＝ 60KA＞ IK(3)＝ KA 故，所選低壓斷路器型號為 DW15— 1500， 過電流脫扣器額定電流為 1000 A。 表 4— 6 低壓隔離開關(guān)校驗表 序號 HD12— 1000 選擇要求 裝設(shè)地點電氣條件 結(jié)論 項 目 數(shù) 據(jù) 項 目 數(shù) 據(jù) 1 UN 380V ≥ U NW. 380V 合格 2 IN 1000A ≥ IC 987A 合格 四、各車間低壓設(shè)備的選擇 第三車間 由于第三車 間為熱處理車間，其設(shè)備容量太大，功率高，故將高于 60KW的設(shè)備各單獨采用一路電源進線，以方便車間的管理和控制。 選用 DW15 型半導體式，配置瞬時和長延時脫扣器，校驗如下： ① 過電流瞬時脫扣器額定電流的選擇： ≥ Ic＝ 故應(yīng)取 ＝ 100A 機械加工廠全廠變電所及廠區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計 27 ② 瞬時過電流脫扣器動作電流的整定： IOP(0)≥ kel 表 4— 7 刀開關(guān)數(shù)據(jù)選擇校驗表 序號 HD12— 100 選擇要求 裝設(shè)地點電氣條件 結(jié)論 項 目 數(shù) 據(jù) 項 目 數(shù) 據(jù) 1 UN 380V ≥ U NW. 380V 合格 2 IN 100A ≥ IC 合格 2） RJX— 60— 9 箱式電阻爐：需要系數(shù) Kd＝ ， tanφ＝ ,則計算電流 IC＝ ，三相短路電流采用變壓器二次側(cè)的短路電路即 IK(3)＝ ，尖峰電流 IPK＝ KST Ic＝ 選用 DW15 型半導體式，配置瞬時和長延時脫扣器，校驗如下： ⑤ 過電流瞬時脫扣器額定電流的選擇： ≥ Ic＝ 故應(yīng)取 ＝ 100A ⑥ 瞬時過電流脫扣器動作電流的整定： IOP(0)≥ kel 表 4— 9 刀開關(guān)數(shù)據(jù)選擇校驗表 序號 HD12— 100 選擇要求 裝設(shè)地點電氣條件 結(jié)論 項 目 數(shù) 據(jù) 項 目 數(shù) 據(jù) 1 UN 380V ≥ U NW. 380V 合格 2 IN 100A ≥ IC 合格 4） RJJ909TC 牛式氣體滲碳電阻爐：需要系數(shù) Kd＝ ， tanφ＝ ,則計算電流 IC＝ ，三相短路電流采用變壓器二次側(cè)的短路電路即 IK(3)＝ ，尖峰電流 IPK＝ KST Ic＝ 選用 DW15 型半導體式，配置瞬時和長延時脫扣器，校驗如下： ⑨ 過電流瞬時脫扣器額定電流的選擇： ≥ Ic＝ 故應(yīng)取 ＝ 100 A ⑩ 瞬時過電流脫扣器動作電流的整定： IOP(0)≥ kel 表 4— 11 刀開關(guān)數(shù)據(jù)選擇校驗表 序號 HD12— 100 選擇要求 裝設(shè)地點電氣條件 結(jié)論 項 目 數(shù) 據(jù) 項 目 數(shù) 據(jù) 1 UN 380V ≥ U NW. 380V 合格 2 IN 100A ≥ IC 合格 機械加工廠全廠變電所及廠區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計 30 6） RYD7513 高溫電極式鹽浴爐：需要系數(shù) Kd＝ ， tanφ＝ ,則計算電流 IC＝ ，三相短路電流采用變壓器二次側(cè)的短路電路即 IK(3)＝ ，尖峰電流 IPK＝ KST Ic＝ 選用 DW15 型半導體式，配置瞬時和長延時脫扣器，校驗如下： ? 過電流瞬時脫扣器額定電流的選擇： ≥ Ic＝ 故應(yīng)取 ＝ 200 A ? 瞬時過電流脫扣器動作電流的整定： IOP(0)≥ kel Ic＝ 表 4— 10 刀開關(guān)數(shù)據(jù)選擇校驗表 序號 HD12— 100 選擇要求 裝設(shè)地點電氣條件 結(jié)論 項 目 數(shù) 據(jù) 項 目 數(shù) 據(jù) 1 UN 380V ≥ U NW. 380V 合格 2 IN 100A ≥ IC 合格 5） RJJ— 75— 6 井式回火電阻爐：需要系數(shù) Kd＝ ， tanφ＝ ,則計算電流IC＝ ，三相短路電流采用變壓器二次側(cè)的短路電路即 IK(3)＝ ，尖峰電流 IPK＝ KST 選用 DW15 型半導體式，配置瞬時和長延時脫扣器，校驗如下： ⑦ 過電流瞬時 脫扣器額定電流的選擇： ≥ Ic＝ 故應(yīng)取 ＝ 150 A ⑧ 瞬時過電流脫扣器動作電流的整定： IOP(0)≥ kel Ic＝ 表 4— 8 刀開 關(guān)數(shù)據(jù)選擇校驗表 序號 HD12— 100 選擇要求 裝設(shè)地點電氣條件 結(jié)論 項 目 數(shù) 據(jù) 項 目 數(shù) 據(jù) 機械加工廠全廠變電所及廠區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計 28 1 UN 380V ≥ U NW. 380V 合格 2 IN 100A ≥ IC 合格 3） RJX— 75— 12 箱式電阻爐：需要系數(shù) Kd＝ ， tanφ＝ ,則計算電流 IC＝ ，三相短路電流采用變壓器二次側(cè)的短路電路 即 IK(3)＝ ，尖峰電流 IPK＝ KST 選用 DW15 型半導體式，配置瞬時和長延時脫扣器，校驗如下： ③ 過電流瞬時脫扣器額定電流的選擇： ≥ Ic＝ 故應(yīng)取 ＝ 100A ④ 瞬時過電流脫扣器動作電流的整定： IOP(0)≥ kel Ic＝ 1） RJJ— 70— 9 井式加熱電阻爐：需要系數(shù) Kd＝ ， tanφ＝ ,則計算電流IC＝ ，三相短路電流采用變壓器二次側(cè)的短路電路即 IK(3)＝ ，尖峰電流 IPK＝ KST 因此選擇時只需校驗額定電流和額定電壓 即可。 Ic＝ 三 、變壓器二次側(cè)低壓配電 屏電氣設(shè)備的選擇 變壓器 2次總柜上的低壓設(shè)備（低壓 斷路器、 低壓 隔離開關(guān) ）低壓斷路器又稱為低壓自動空氣開關(guān)， 低壓 隔離開關(guān)又稱為低壓刀開關(guān)。 (+)＝ KA178。+4＝ 1024KA178。已知一次側(cè)安裝處的最大短路電流為，沖擊短路電流為 ，三相短路容量為 ，繼電保護動作時間為 。電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于實際通過它的最大負荷電流 Imax （或計算電流 Ic ），即 IN ≥Imax （ 4— 2） 或 IN ≥ Ic （ 4— 3） 機械加工廠全廠變電所及廠區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計 24 （ 3）按短路電流條件校驗電氣設(shè)備的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性 （ 4） 開關(guān)電器斷流能力校驗 二 、高壓開關(guān)電器的選擇 高壓開關(guān)電器分為高壓斷路器、高壓熔斷器、高壓隔離開關(guān)和高壓負荷開關(guān)。 L做短路電流計算是為了正確地選擇和校驗各種電氣設(shè)備、計算和整定保護短路的繼電保護裝置等。短路發(fā)生的主要原因是電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備載流導體的絕緣損壞，運行人員不遵守操作規(guī)程發(fā)生的誤操作以及鳥獸跨越在裸露導體上等。開關(guān)柜下方設(shè)置電纜溝，便于進出線與柜設(shè)備的連接，便于二次回路的敷設(shè)。 變電所的結(jié)構(gòu) 設(shè)計 變壓器室 （ 1）變壓器外輪廓與墻壁的距離：具體參數(shù)見下表所示 圖 3— 3 變壓器 外輪廓與墻壁間距示意圖（單位： mm） （ 2）變壓器室的通風：就變壓器室而言，應(yīng)在該室的門上下方都開通風窗，窗口的有效面積參照《課程設(shè)計指導書》的表 4— 27，選擇進出風窗的中心高差為 3m，進風窗面積為 ,出風窗面積也為 ；出風窗采用固定百葉窗，進風窗采用固定百葉窗加金屬網(wǎng)。 （ 3）變壓器室應(yīng)避免西曬，值班室應(yīng)盡量朝南，盡可能利用自然采光和通風。 依據(jù)上述條件，故選定該廠的全廠變電所應(yīng)采用戶內(nèi)獨立式的，車間變電所采用戶內(nèi)式。 故低壓側(cè)配電柜選擇 GGD 型成套開關(guān)柜，無功功率補償采用 PGL1 型低壓無功功率償 自動補償 屏 。 由于 該廠采用的一路電源進線，且有兩臺變壓器，故應(yīng)選用的是單母線接線方式，且變壓器一次側(cè)采用單母線不分段，二次側(cè)采用單母線分段接線。 確定變電所主接線應(yīng)滿足該基本要求：安全、可靠、靈活、經(jīng)濟。 ① 一次回路：供配電系統(tǒng)中承擔輸送和分配電能任務(wù)的電路。 （ 2）變壓器容量的確定 選單臺變壓器時，其額定容量 SN 應(yīng)能滿足全部用電設(shè)備的計算負荷 SC，考慮負荷發(fā)展應(yīng)留有一定的容量裕度，并考慮變壓器的經(jīng)濟運行，即 SN≥（ ~） Sc （ 3— 1） 選用兩臺主變壓器時，其中任意一臺主變壓器容量 SN 應(yīng)同時滿足下列兩個條件。本課程設(shè)計在選擇變壓器是應(yīng)該選用低損耗節(jié)能型變壓器，應(yīng)選 S9 系列的。 以下簡述負荷功率矩法確定負荷中心法： 如圖 31 所示，設(shè)工廠內(nèi)有負荷 P1 、 P2 、 P3，以工廠平面圖的左下角為原點建立一個直角坐標系，選取 P1(X1， Y1)、 P2(X2， Y2)、 P3(X3， Y3)則負荷中心的坐標為： 圖 31 負荷功率矩法確定負荷中心 按負荷功率矩法確定負荷中心，只考慮了各負荷的功率和位置，而未考慮各負荷的工作時間，因而負荷中心被認為是固定不變的。 178。變電所按其在供配電系統(tǒng)中的地位和作用，分為總降壓變電所、獨立變電所、車間變電所、桿上變電所、建筑物變電所及高層建筑變電所 。＋﹙ － 672﹚178。 ） （ 2— 15） 在確定并聯(lián)電容器的容量后，根據(jù)產(chǎn)品目錄（見參考資料表 A2）就可以選擇并聯(lián)電容器的型號規(guī)定，并確定并聯(lián)電容器的數(shù)量為 n＝ ／ （ 2— 16） 式中， 為單個電容器的額定容量（ Kvar）。 — 補償后平均功率因數(shù)角的正切值； 錯誤 !未找到引用源。 （ 2— 14） 式中， 錯誤 !未找到引用源。 ②同步電動機補償。 ③保證電動機的檢修質(zhì)量。國家標準 GB/T3485― 1998《評價企業(yè)合理用電技術(shù)導則》中規(guī)定∶“在企業(yè)中最大負荷時的功率因數(shù)應(yīng)不低于 ，凡 功率因數(shù)未達到上述規(guī)定的，應(yīng)在負荷側(cè)合理的裝置幾種與就地無功功率補償設(shè)備” 。用戶中絕大多數(shù)用電設(shè)備，如感應(yīng)電動機、電力變壓器、電焊機及 交流接觸器等，它們都要從電網(wǎng)吸收大量無功電流來產(chǎn)生交變磁場，其功率因數(shù)均小于 1，需要進行無功功率