【正文】 以采用兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器。對(duì)供有大量一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷的變電所，應(yīng)采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì)一級(jí)、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電。對(duì)于裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的變電所，主變壓器容量應(yīng)不小于總的計(jì)算負(fù)荷，即 ≥ （41）即≥570 kVA對(duì)于裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所，每臺(tái)主變壓器的容量應(yīng)不小于總的計(jì)算負(fù)荷的60%～70%，一般取最大值，留有一定裕量。S11型與S9型配電變壓器主要性能比較，S11型配電變壓器在技術(shù)性能上有4大進(jìn)步：(1)空載電流平均下降60％～80％；(2)空載損耗平均下降20％～35％；(3)總重量平均下降8％～10％；(4)噪聲只有40～50dB。變電所的位置選擇應(yīng)根據(jù)選擇原則，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。(7)不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室和其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，且不宜與上述場(chǎng)所相貼鄰。(3)接近電源側(cè)，特別是工廠的總降壓變電所和高壓配電所。室內(nèi)型運(yùn)行維護(hù)方便，占地面積少。按變壓器位于車間的墻內(nèi)還是墻外，可分為內(nèi)附式和外附式。)1(30+=kVA =補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)為：cos39。=187。要使低壓側(cè)功率因數(shù)由1==，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為: ，其參數(shù)如表28所示：表28 產(chǎn)品型號(hào)額定電壓kV額定容量總電容量uF額定電流A 外形尺寸長(zhǎng)寬高LWH（mm)安裝尺寸LW(mm)400V，AC，50Hz系列，三相自愈式并聯(lián)電容器，三角形接線305971708525020060該電容器補(bǔ)償器額定容量為30kvar，個(gè)數(shù)n=357 kvar /30 kvar =，取12個(gè)。首先簡(jiǎn)要介紹本設(shè)計(jì)概況，接著系統(tǒng)地計(jì)算各個(gè)車間的電力負(fù)荷和無(wú)功功率補(bǔ)償，選擇變電所位置和形式、變電所主變壓器的類型、臺(tái)數(shù)和容量，設(shè)計(jì)變電所主接線方案，計(jì)算短路電流，選擇校驗(yàn)變電所的一次設(shè)備、變電所進(jìn)出線，還進(jìn)行了變電所二次回路方案的選擇和繼電保護(hù)的整定，變電所的防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì)，車間低壓配電系統(tǒng)布線的實(shí)施方案，低壓配電系統(tǒng)的導(dǎo)線及控制保護(hù)設(shè)備的選擇。而在國(guó)外，高科技的技術(shù)和先進(jìn)的設(shè)備已經(jīng)在工廠配電中運(yùn)用起來(lái)。我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展給電力行業(yè)帶來(lái)新問(wèn)題：電力能源的需求持續(xù)增長(zhǎng)，電網(wǎng)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，減少線路的功率損耗，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性等。標(biāo)準(zhǔn)件廠冷鐓車間10千伏車間變電所及低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)I石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章 緒　論　課題研究的背景工廠供電設(shè)計(jì)的任務(wù)是從電力系統(tǒng)取得電源，經(jīng)過(guò)合理的傳輸、變換、分配到工廠車間中的每一個(gè)用電設(shè)備上，隨著工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，工廠用電量快速增長(zhǎng)，對(duì)電能質(zhì)量、供電可靠性以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等的要求也日益提高，供電設(shè)計(jì)是否完善，不僅影響工廠的基本建設(shè)投資、運(yùn)行費(fèi)用和有色金屬消耗量，而且也反映到工廠的可靠性和工廠的安全生產(chǎn)上，它與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、設(shè)備和人身安全等是密切相關(guān)的?！?guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在國(guó)內(nèi)，變電所的設(shè)計(jì)中仍然存在很多問(wèn)題，比如可靠性還欠提高。與國(guó)外相比，我國(guó)主要是舊設(shè)備更換新型設(shè)備，有人控制變?yōu)闊o(wú)人控制?！≌n題研究的主要內(nèi)容本文共有14章。由前面統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，可知各設(shè)備組的有功和無(wú)功如下：設(shè)備組1：=，=設(shè)備組2：=，=設(shè)備組3：=，=設(shè)備組4：=，=設(shè)備組5：=，=工具車間：=54kW, =機(jī)修車間：=, =計(jì)入同時(shí)系數(shù)，取=，=總的計(jì)算負(fù)荷：==(+++++54+) kW294kW==(++++++) kvar 488kvar=kVA== kVA kV =車間設(shè)備總負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如表27所示：表27　車間設(shè)備總負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表用電單位名稱設(shè)備容量需要系數(shù)計(jì)算負(fù)荷 (kW) (kvar) (kVA)(A)設(shè)備組Ⅰ24899設(shè)備組II24899設(shè)備組III設(shè)備組IV設(shè)備組V工具車間18054機(jī)修車間150總計(jì)327取= , =　無(wú)功功率補(bǔ)償(1) 未進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為:1= kW kVA =(2)無(wú)功補(bǔ)償容量按規(guī)定，在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，這里取=。D 1632205.005.0)2(30kvarkVASQT=180。)1(30Q=16 kvar=147 kvar 　 kVAS330)147()297(2239。297 kW330 kVA===SPj(4)車間變電所負(fù)荷計(jì)算見(jiàn)表29：表29 車間變電所負(fù)荷計(jì)算表序 號(hào)車間名稱需要系數(shù)設(shè)備容量kW計(jì)算負(fù)荷(kW)(kvar)(kVA)(A)1設(shè)備組I248991512設(shè)備組II248991513設(shè)備組III4設(shè)備組IV5設(shè)備組V6工具車間180547機(jī)修車間150總計(jì)294488570866續(xù)表29 序 號(hào)車間名稱需要系數(shù)設(shè)備容量kW計(jì)算負(fù)荷(kW)(kvar)(kVA)(A)380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷294488570866380V側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量357380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷294131322489變壓器功率損耗31610kV側(cè)負(fù)荷總計(jì)29714733019第3章　變電所位置和形式的選擇　車間變電所類型選擇(1)車間附設(shè)變電所變電所變壓器室的一面墻或幾面墻與車間建筑的墻共用，變壓器室的大門(mén)朝車間外開(kāi)。成套變電所和移動(dòng)式變電所，則室內(nèi)型和室外型均有。(2)進(jìn)出線方便，特別是要便于架空進(jìn)出線。(6)不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè)。(9)不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。第４章　變電所主變壓器型號(hào)、容量與臺(tái)數(shù)的選擇　車間變電所主變壓器型號(hào)的確定在選擇變壓器時(shí)，應(yīng)選用低損耗節(jié)能型變壓器，如S9系列或S11系列。　主變壓器容量確定確定總降壓變電所主變壓器的容量，要依據(jù)其所供的負(fù)荷容量和負(fù)荷等級(jí)來(lái)求。 　主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇選擇主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)應(yīng)考慮下列原則：(1)應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。(3)除上述兩種情況外，一般車間變電所宜采用一臺(tái)變壓器。方案1：選一臺(tái)S11630/10三相油浸式電力變壓器。名號(hào)S11630/10報(bào) 價(jià)連接組別Dyn11/Yyn0冷 卻 形 式液/油浸式繞 組 數(shù) 目三繞組防 比10kV/額 定 容 量630kVA額 定 功 率50HZ短 路 阻 抗%空 載 損 耗負(fù) 載 損 耗尺 寸 大 小195512351882總名號(hào)S11315/10報(bào) 價(jià)連接組別Dyn11/Yyn0冷 卻 形 式液/油浸式繞 組 數(shù) 目三繞組防 比10kV/額 定 容 量315kVA額 定 功 率50HZ短 路 阻 抗4%空 載 損 耗負(fù) 載 損 耗續(xù)表42產(chǎn)品 重1220KG兩種主變選擇方案比較見(jiàn)表43：表43 兩種主變選擇方案比較 比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的方案裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的方案技術(shù)指標(biāo)供電安全性滿足要求滿足要求供電可靠性滿足要求滿足要求供電質(zhì)量由于一臺(tái)主變，電壓損耗略大由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗略小靈活方便性靈活性稍差靈活性較好擴(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S11630/，查表得變壓器綜合投資約為其單價(jià)的2倍，因此其綜合投資為萬(wàn)元=15萬(wàn)元S11315/，因此兩臺(tái)綜合投資為=，高壓開(kāi)關(guān)柜的綜合比較GG1A（F），因此其綜合投資約為萬(wàn)元=本方案采用8臺(tái)GG1A（F）柜，其綜合投資約為8=42萬(wàn)元，電力變壓器和高壓開(kāi)關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)查表計(jì)算，主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)每年為5萬(wàn)元主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊費(fèi)和維修管理費(fèi)每年為7萬(wàn)元，比1臺(tái)主變壓器的方案多耗2萬(wàn)元交供電部門(mén)的一次性供電貼費(fèi)按800元/kVA計(jì)，貼費(fèi)為萬(wàn)元=貼費(fèi)為2315=，和一臺(tái)主變壓器相同從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)一臺(tái)主變的主結(jié)線方案和裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案相差不大，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，裝設(shè)一臺(tái)主變的方案遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案，因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的方案。③供電的電能質(zhì)量主要是指電壓質(zhì)量，含電壓偏差、電壓波動(dòng)及高次諧波等方面的情況。并且單母線不分段接線具有接線簡(jiǎn)單清晰，使用設(shè)備少，較為經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，它適用于對(duì)供電連續(xù)性要求不高的三級(jí)負(fù)荷用戶，本設(shè)計(jì)車間屬于三級(jí)負(fù)荷，滿足要求，主接線圖見(jiàn)附錄D。表61　電力線路每相的單位長(zhǎng)度電抗平均值線路結(jié)構(gòu)線路電壓35kV及以上6~10kV220/380V架空線路電纜線路,因此 ③電力變壓器的電抗標(biāo)幺值.5 , 因此 = = =9繪制短路等效電路圖如圖61所示：圖61　短路等效電路圖　點(diǎn)三相短路時(shí)的短路電流和容量的計(jì)算(1)計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值(2)計(jì)算點(diǎn)所在電壓級(jí)的基準(zhǔn)電流(3)計(jì)算點(diǎn)處短路電流各值 沖擊電流沖擊電流有效值 短路容量 　點(diǎn)三相短路時(shí)的短路電流和容量的計(jì)算 (1)計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值(2)計(jì)算點(diǎn)所在電壓級(jí)的基準(zhǔn)電流(3)計(jì)算點(diǎn)短路電流各值 　 沖擊電流 沖擊電流有效值 短路容量 計(jì)算結(jié)果列表62：表62　短路計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流（kA）電壓（kV）三相短路容量(MVA) 第7章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)　10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇和校驗(yàn)裝設(shè)地點(diǎn)條件見(jiàn)表71：表71 裝設(shè)地點(diǎn)條件選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝設(shè)地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)10kV　高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇高壓開(kāi)關(guān)柜應(yīng)滿足GB39061991《335 kV交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備》標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)要求，柜體由殼體、電器元件、各種機(jī)構(gòu)及連線等組成，柜內(nèi)有斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器等設(shè)備。用于工礦企業(yè)變、配電站的交流50Hz，310kV的三相單母線系統(tǒng)中，接受和分配電能之用。 ②防止誤入帶電間隔。 ③防止誤分合斷路器。 ④防止帶電掛接地線。 ⑤防止帶接地線合閘。　高壓斷路器的選擇和校驗(yàn)高壓斷路器不僅可以切斷或閉合高壓電路中的空載電流和負(fù)荷電流，而且當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)通過(guò)繼電器保護(hù)裝置的作用，切斷過(guò)負(fù)荷電流和短路電流，它具有相當(dāng)完善的滅弧結(jié)構(gòu)和足夠的斷流能力，可分為：油斷路器、六氟化硫斷路器、真空斷路器、壓縮空氣斷路器等。額定電流：本變電所最大長(zhǎng)期工作電流，即。溫度校驗(yàn)：SN1010I/630斷路器允許使用環(huán)境溫度：40℃40℃，10kV變電所車間內(nèi)最熱月平均溫度為30℃，地中最熱月平均溫度為20℃，符合要求。其技術(shù)參數(shù)如表74：表74 高壓隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù)型號(hào)技術(shù)參數(shù)額定電流（A）額定電壓( kV）極限通過(guò)電流(kA)5秒熱穩(wěn)定電流（kA）GN610T/600600105220GN810T/600600105220戶內(nèi)高壓隔離開(kāi)關(guān)的校驗(yàn)：額定電壓：額定電流：本變電所最大長(zhǎng)期工作電流即，滿足要求。10kV變電所車間內(nèi)最熱月平均溫度為30℃，地中最熱月平均溫度為20℃，符合要求。其技術(shù)參數(shù)如表75：表75　高壓熔斷器技術(shù)參數(shù)型號(hào)技術(shù)參數(shù)額定電流/A熔體電流/A斷流容量/ MVA額定電壓/kV斷流能力/ kARN210100010額定電壓：斷流能力==，滿足要求?！‰妷夯ジ衅鞯倪x擇和校驗(yàn)常用電壓互感器技術(shù)參數(shù)如表76所示：表76 常用電壓互感器技術(shù)參數(shù)型號(hào)額定電壓比(V)極限輸出（VA）額定電壓（kV）JDZJ1010000/：100/：100/330010JDZJ66000/：100