【正文】 ，即總的無功計算負(fù)荷 cQ ??? 3030 補償后總的視在計算負(fù)荷為： 23023030 )( cPS ???? 由負(fù)荷計算可知該廠 側(cè)最大負(fù)荷時的功率因數(shù)只有 。 因此無功補償后工廠 380V 側(cè)和 10kV 側(cè)的負(fù)荷計算如下表 表 無功補償后工廠 380V側(cè) 和 10kV側(cè)的負(fù)荷計算 項目 ?cos 計算負(fù)荷 kWP/30 var/30 kQ kVAS /30 AI /30 380V側(cè)補償前負(fù)荷 380V側(cè)無功功率補償容量 252 380V側(cè)補償后負(fù)荷 變壓器功率損耗 10kV側(cè)負(fù)荷總計 40 重慶 科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 變電所位置與形式的選擇 13 4 變配電所位置與形式的選擇 設(shè)計時考慮工廠變、配電所建設(shè)的地方，應(yīng)該嚴(yán)格按照下列的要求并且在經(jīng)過技術(shù) 經(jīng)濟(jì)節(jié)約比較的基礎(chǔ)之上才能確定： 1）如果廠里變電 所裝有油侵式的電力變壓器，由于油侵式變壓器容易燃燒，所 以變電所應(yīng)考慮防火，不要把變電所設(shè)在三四級耐火等級建筑物內(nèi)。 3）在高層主題建筑里不應(yīng)設(shè)置裝有可燃性油的電氣設(shè)備的配電所 [1]。④容易沉積可燃粉塵、可燃纖維、灰塵或?qū)щ妷m埃且嚴(yán)重影響變壓器安全運行的場所 [1]。 （ 2）利用負(fù)荷功率力矩法確定負(fù)荷中心 在工廠平面圖的下邊和右側(cè)，任作一直角坐標(biāo)的 x 軸和 y 軸。因此仿照《力學(xué)》中計算重心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)； 重慶 科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 變電所位置與形式的選擇 14 ????????? ??????? i iiPxPPPP xPxPxPx )(321 332211 ????????? ???????iiiPyPPPP yPyPyPy )(321332211 天然氣脫硫廠負(fù)荷中心的計算 本設(shè)計采用負(fù)荷功率力矩法來確定天然氣脫硫廠負(fù)荷重心，具體計算如下： ???? ??????x ???? ?????y 所以配電所得位置坐標(biāo)為（ ,） 變配電所有屋內(nèi)式和屋外式兩大形式。 負(fù)荷較大的多跨廠房及高層建筑內(nèi)，宜設(shè)車間（室內(nèi)）變電所或組合式成套變電站。 根據(jù)上述原則天然氣脫硫廠有兩種選擇方案可以裝設(shè)一臺變壓器，也可以考慮裝設(shè)兩臺變壓器，這里就可以就需要進(jìn)一步從經(jīng)濟(jì)、地理環(huán)境、等多方面加以考慮 [8]。 在大量的粉塵或腐蝕性氣體，會嚴(yán)重影響變壓器在有粉塵或腐蝕應(yīng)變壓器的安全運行所選功能。 綜上所述天然氣脫硫廠選用 S9M 系列 10kV 全封閉式變壓器容量 kVAS TN 800. ? 變壓器的聯(lián)結(jié)組別均采用 Yyn0 或者選用兩臺 MS ?11 全封閉式低損耗變壓器容量kVAS TN 1000. ? 采用 Yyn0。 （ 3）柴油發(fā)電機組在不同的環(huán)境下選用不同的機組，在特殊的海拔高度和特殊氣候下選擇不一樣的柴油發(fā)電機組。 應(yīng)急發(fā)電機組發(fā)電機組臺數(shù)的確定 有臺發(fā)電機組備用時，一般只設(shè)置 1 臺應(yīng)急柴油發(fā)電機組，從可靠性考慮也可以選重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 天然氣脫硫廠自備發(fā)電機組的選擇 18 用 2 臺并聯(lián)運行。 應(yīng)急柴油發(fā)電機組的控制 應(yīng)急發(fā)電組的控制應(yīng)具有快速自啟動及自動投入裝置。電壓損耗稍 大 兩臺變壓器并列，電壓損耗小 運行的靈活方便性 靈活性差 靈活性較好 圖 裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 天然氣脫硫廠變電所的電氣主接線方案 21 變電所今后增容擴(kuò)建性 稍差 較好 經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 電力變壓器的綜合投資 由網(wǎng)上查的聊城兄弟變壓器公司 S9M800KVA/10KV/0.4KV純銅電力變壓器價格： 66030元 /臺，查資料可知變壓器的綜合投資約為其單價的 2倍，因此綜合投資為 2 66030元 = 由網(wǎng)上查的聊城兄弟變壓器公司 S9M1000KVA/10KV/器價格： 79110元 /臺 .因此兩臺綜合投資為 79110 4元= 高壓開關(guān)柜的綜合投資 由資料查得GG1A(F)型柜按每臺4萬元記，計量柜GG1A(J)可按開關(guān)柜計價，綜合投資按設(shè)備價的 ，因此其綜合投資為 3 4=18萬元 兩臺變壓器的綜合投資為： 8 4=48萬元 電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運行費 變壓器和高壓開關(guān)柜的折舊和維修管理費每年為 變壓器和高壓開關(guān)柜的折舊和維修管理費每年為 交供電部門的一次性供電補貼 一次性向供電部門交納供電貼費 800元/(kVA)，需繳納： 800=64萬元 需要繳納： 2 1000=160萬元 從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺變壓器明顯優(yōu)于裝設(shè)一臺變壓器，但是按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺變壓器花的錢遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于裝設(shè)一臺變壓器，因此考慮天然氣脫硫廠的實際情況，以及投入效益，選擇裝設(shè)一臺主變壓器的方案。 短路計算方法，常用的有歐姆法和標(biāo)幺制法。39。1 )( AMVkVSUX occ 電纜線路的電抗 ?????????????????????? ? 42212039。39。39。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 變電所進(jìn)出線及備用電源線的選擇 28 10 變電所進(jìn)出線及備用電源線的選擇 10kV 高壓進(jìn)線的選擇 10kV高壓進(jìn)線油 35kV/10kV變電所配電室引入至 10kV/及校 驗，采用 YJL2210000 型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 380V 低壓出線的選擇 饋電給凈化車間的線路 線路本次設(shè)計采用 YJL221000 型帶鎧裝交聯(lián)聚乙烯絕緣銅 芯電纜直接埋地敷設(shè)。 3）短路熱穩(wěn)定度校驗 短路熱穩(wěn)定度的最小截面 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 。 2）檢驗電壓損耗 由平面圖可知凈化車間至變電所距離為 98m,由資料可查得2630mm的鋁芯電的 kmR / ??，凈化車間的kwP ?。 土壤溫度 27℃，AII TN 40130 ?? ?,查資料初選纜芯為216mm的交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜，其中AIAI a 4086 301 ???.，所以滿足發(fā)熱條件。I )3(?I (shi )3(shI )3(kS k1 k2 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 變電所一次設(shè)備的選擇校驗 25 9 變電所一次設(shè)備的選擇校驗 10kV 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗 表 一次設(shè)備選擇的一般要求 序號 選擇的一般要求 1 滿足工作要求 應(yīng)滿足正常運行、檢修以及短路和過電壓情況下的工作要求 2 適應(yīng)環(huán)境條件 應(yīng)按當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件進(jìn)行校核 3 先進(jìn)合理 應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理 4 整體協(xié)調(diào) 應(yīng)與整個工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致 5 適應(yīng)發(fā)展 應(yīng)適當(dāng)考慮發(fā)展 ,留有一定的裕量 高壓側(cè)具體選擇如下： 高壓斷路器： ZN510/630 高壓隔離開關(guān) :GN1910 高 壓熔斷器： RN210 電壓互感器： JDJ10 電壓互感器： JDZJ10 電流互感器： LA10 避雷器 FS410 10kV 側(cè)一次設(shè)備的選擇校 表 82 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗 選擇校驗項目 電壓 電流 斷流能力 動穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度 裝置地點條件 參數(shù) NU 30I )3(kI )3(shi imatI )3(? 數(shù)據(jù) 10kV 40A 2? ? 額定參數(shù) N NI ocI maxi tIt2 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 變電所一次設(shè)備的選擇校驗 26 由上表可知所選設(shè)備均滿足要求。39。239。39。39。 接著，按所選擇的短路計算點繪制等效電路圖并計算 電路中各主要元件的阻抗。 天然氣脫硫廠的自備電源 由于天然氣廠凈化車間屬于二級負(fù)荷，而且一般天然氣廠離城市較遠(yuǎn)，離發(fā)電廠也的距離也較遠(yuǎn)，如果選擇從遠(yuǎn)處拉架空電線作為備用電源，從經(jīng)濟(jì)角度考慮耗費程度較大，所以這種情況下一般考慮自備應(yīng)急電源，即節(jié)約成本又可以保證二級負(fù)荷的連續(xù)穩(wěn)定運行，選用柴油發(fā)電機組作為備用電源，凈化車間的計算負(fù)荷 ? AkVAkVI )( ???? 選用 2臺國產(chǎn) 6250 系列 800kW 自動化型柴油發(fā)電機組 表 國產(chǎn) 6250系列 800kW自動化型柴油發(fā)電機組技術(shù)性能 機組型號 額定功率/kW 額定電流/A 額定轉(zhuǎn)速 /（ r/min） 柴油機型號 發(fā)電機型號 自啟動時間 /s 勵磁方式 勵磁電流/A 控制屏型號 機組重量/kg 800GFZ3 800 1444 1000 X6250Z1 TFW156 ≤ 45 無刷 BKFWC800/400 TKZX6Z 18200 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 天然氣脫硫廠變電所的電氣主接線方案 19 7 天然氣脫硫廠變電所的電氣主接線方案 因為上面選變壓器時分別可以先用一臺和兩臺變壓器，這里就可以分別設(shè)計兩套主接線方案。當(dāng)選多臺柴油發(fā)電機時，機組應(yīng)盡量選型號、容量相同，調(diào)壓、調(diào)速特性相近的成套設(shè)備，所用燃油性質(zhì)應(yīng)一致，以便運行維修及共用配件。 應(yīng)急發(fā)電機組的工作 有兩個特點：第一個特點是作應(yīng)急用，連續(xù)工作的時間不長，一般只需要持續(xù)運行幾個小時。 （ 1）柴油發(fā)電機組用途分類 根據(jù)柴油發(fā)電機組的作用不同可以分為：常用柴油發(fā)電機組、備用和應(yīng)急柴油發(fā)電機組，根據(jù)不同的發(fā)電機對機組在性能方面要求也不相同 [9]。 由于天然氣脫硫廠是專業(yè)生產(chǎn)化學(xué)的一些特點，有易燃易爆的危險，所以一定要選擇全密封變壓器。 每臺變壓器的容量 TNS. 應(yīng)滿足以下兩個條件： 任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足總計算負(fù)荷 30S的大約 %70~%60 的需要，即 30. )~( SS TN ? 任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足全部一、二級負(fù)荷的需要，即 )(30. ?????SS TN 天然氣脫硫廠裝設(shè)兩臺變壓器 : kVAkVAS TN ~)~(. ??? 且kVATN . ? 選用kVAS TN 900. ?的兩臺變壓器。 考慮到天然氣脫硫廠凈化車間與化驗車間屬于污染易燃易爆場所，選擇的室內(nèi)的獨立式變配電。在選擇工廠總變配電所形式時，應(yīng)根據(jù)具體地理環(huán)境，因地制宜；技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時，應(yīng)優(yōu)先選用屋內(nèi)式。例如 ),( 111 yxP 、 ),( 222 yxP 、 ),( 333 yxP 等。負(fù)荷圓的圓心一般選在車間或宿舍區(qū)的中央。挑檐為燃燒氣體或難燃體和耐火等級為四級的建筑屋旁。 2）建筑物樓層較多時，如果配電所裝有的電氣設(shè)備有可燃性的油。考慮到主變壓器的無功損耗與有功損耗 TP? , TQ? ,在負(fù)荷計算中，新型低壓損耗變壓器（如 S SC9 等）的功率損耗可按下列簡化公式僅是計算： 有功損耗 30 SPT ?? 無功損耗 30 SQT ? 以上二式中 30S 為變壓器二次側(cè)的視在計算負(fù)荷。30S ，相應(yīng)的負(fù)荷 電流 30I 也減小。如果在充分 利用設(shè)備的性能 ， 提高設(shè)備以及供電能力 ， 然后一般情況變電所供電如果不滿足功率因數(shù)的要求，我們就必需采取辦 法通過加裝無功補償裝置來提高功率因數(shù) 。 故 ?? ???Q AkVKwS ?? AkVAkVI )(1030 ???? 照明 10Kw?eP,1dK, ??，0tan。 故 ??? 030Q 化驗車間總計 （取?p，） )( ????P () ???Q AkVAkVS ????? 22 24A=)3(=30 ??I 維修車間 （取??pK0，?qK