【正文】 6 組裝車間 動力 80 照明 30 小計 110 — — — 7 維修車間 動力 50 照明 10 小計 60 — — — 8 金工車間 動力 300 照明 20 第 1 頁 小計 320 — — — 9 焊接車間 動力 520 照明 30 小計 550 — — — 10 鍋爐房 動力 120 照明 3 小計 123 — — — 11 熱處理車間 動力 100 照明 10 小計 110 — — — 12 生活區(qū) 照明 90 總計（ 380v 側） 動力 1540 __ __ __ __ __ 照明 231 取 0 .8 0 .8pqKK????， 電容補償 由表 21 知： KWp 30 ?， KWs ? ，因此 該廠 380V 側最大負荷時的功率因數為 68 os sp3030 ?? 。30 ? ； v 9 14 2 1 139。30 ????? ； 補償后低壓側的功率因素： 39。對只有二級而 無一級負荷的變電所，也可以只采用一臺變壓器，但必須有備用電源。 主變壓器容量選擇 1．只裝一臺主變壓器的變電所 主變壓器容量 S應滿足全部用電設備總計算負荷 S3的需要，即 3SS? (31) 2．裝有兩臺主變壓器的變電所 每臺變壓器的容量 Sz應同時滿足以下兩個條件： (1)任一臺變壓器單獨運行時，應滿足總計算負荷 S3的大約 60% 80%的需要，即 3( )SS? (32) (2)任一臺變壓器單獨運行時，應滿足全部一、二級負荷的需要，即 3( )SS????? (33) 根據工廠的負荷性質和電源情況，工廠變電所的主變壓器可有下列兩種方案： 方案 1 裝設一臺主變壓器 根據式 (31)，主變選用一臺接線方式為 S9800/10(6)型變壓器，根據民用建筑規(guī)范要求變壓器的負載率不宜大于 85%，而 ＞6 0 0 .9 k v A6 8 0 k v A8 5 %8 0 0 ??s z (34) 顯然滿足要求。兩臺變壓器并列運行，互為備用。 (3)靈活 應能必要的各種運行方式，便于切換操作和檢修，且適應負荷的發(fā)展。 (2)供電的可靠性。 (5)對變電所今后增容擴建的適應性。 (3)供電貼費（系統增容費） 有關部門還規(guī)定申請用電，用戶必須向供電部 第 1 頁 門一次性地交納供電貼費。 確定主接線方案 由原始資料可知，高壓側進線有一條 10kV的公用電源干線，為滿足工廠二級負荷的要求，又采用與附近單位連接高壓聯絡線 的方式取得備用電源，因此，變電所高壓側有兩條電源進線，一條工作，一條備用，同時為保證供電的可靠性和對擴建的適應性所以 10kV側可采用單母線或單母線分段的方案。 若主變采用兩臺 S11型變壓器時，總進線為兩路，為提高供電系統的可靠性，高壓側采用單母線分段形式，兩臺變壓器在正常情況下分裂運行，當其中任意一臺出現故障時另一臺作為備用，當總進線中的任一回路出現故障時兩臺變壓器并列運行。因此決定采用裝設一臺主變的方案。 接著，按所選 擇的短路計算點繪出等效電路圖，并計算出電路中各主要元件的阻抗。 短路電流計算的方法，常用的有歐姆法（又稱有名單位制法，因其短路計算中的阻抗都采用有名單位“歐姆”而得名）和標幺制法（又稱相對單位制法，因其短路計算中的有關物理量采 用標幺值即相對單位而得名）。一般設dS =100MVA，設 dU = cU （短路計算電壓）。 電力線路的電抗標幺值 0 2dWL cSX X lU? ? (43) 式中 cU —— 線路所在電網的短路計算電壓（單位為 kV） 。 (5)計算短路電流。在進行設備選擇時，應根據工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)短路計算點 三相短路電流 /kA 三相短路容量 /MVA (3)kI 39。 (2) 按短路條件，包括動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定來校驗。 (2)熱穩(wěn)定校驗條件 2 (3)2t imaI t I t?? (435) 式中 tI —— 開關的熱穩(wěn)定電流有效值（單位為 kA）； t —— 開關的熱穩(wěn)定試驗時間（單位為 s）； (3)I? —— 開關所在處的三相短路穩(wěn)態(tài)電流（單位為 kA）； imat —— 短路發(fā)熱假想時間（單位為 s）。 T) = 一次設備型號規(guī)格 額定參數 UN 380V 側一次設備的選擇校驗 如下表所示： 第 1 頁 380V 側一次設備的選擇校驗 選擇交驗項目 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 NU 30I (3)kI (3)shi (3)2imaIt? 數據 380V 總 913A 2 ?? 一次設備型號參數 額定參數 NU NI ocI maxi 2tIt 低壓斷路器 DW151000/3D 380V 1000A 40kA 低壓斷路器 DZ20630 380V 630A (大于 30I ) 一般30kA 低壓斷路器 DZ20200 380V 200A (大于 30I ) 一般25kA 低壓刀開關 HD131000/30 380V 1000A — 電流互感器 500V 1000/5A — 電流互感器 500V 100/5A 160/5A — 上表所選設備均滿足要求。 (3)對于靠墻安裝的高壓開關柜，柜下進線時一般須經電纜引入，因此架空進線至變電站高壓側，往往需選一段引入電纜。 (2)如經一段穿管絕緣導線引出，再架空配電線路，則變電站低壓出線的選擇只選這一段引出的穿管絕緣導線，而架空配電線路則在廠區(qū)配電線路或車間配電線路的設計中考慮。在供電可靠性要求較高或投資較高的各類工廠供電設計中優(yōu)先選用。 (1)一般環(huán)境和場所，可采用鋁芯電纜；但在有特殊要求的場所，應采用銅芯電 纜。 高壓進線和低壓出線的選擇 10kV 高壓進線的選擇校驗 采用 LJ型鋁絞線架空敷設，接往 10kV 公用電源干線。 因為鋁絞線架空裸導線在 6～ 10kV 的允許最小截面為 35 2mm ，因此按發(fā)熱條件選擇的 LJ16不滿足機械強度要求，故改選 LJ35。 由線路最大負荷時的計算電流 AI ? 及土壤溫度 21℃，選擇 3 芯交聯聚乙烯絕緣鋁芯電纜，其型號為 2531022 ??? KVYJL mm2，其 alI =90A＞ 30I ，滿足發(fā)熱條件。 (1)按發(fā)熱條件選擇。 (3)短路熱穩(wěn)定度 檢驗。線路計算電流為 30I =，為滿足斷路器上下級之間的配合，此段電纜選用型號為 VLV221kv3 240+1 120mm2，經檢驗其發(fā)熱條件、電壓損耗和短路熱穩(wěn)定度均滿足要求。線路計算電流為 30I =，為滿足斷路器上下級之間的配合，此段電纜選用型號為 VLV221kv3 240+1 120mm2，經檢驗其發(fā)熱條件、電壓損耗 第 1 頁 和短路熱穩(wěn)定度 均滿足要求。線路計算電流為 30I =，為滿足斷路器上下級之間的配合，此段電纜選用型號為 VLV221kv3 240+1 120mm2，經檢驗其發(fā)熱條件、電壓損耗和短路熱穩(wěn)定度均滿足要求。線路計算電流為 30I =，為滿足斷路器上下級之間的配合，此段電纜選用型號為 VLV221kv3 240+1 120mm2，經檢驗其發(fā)熱條件、電壓損耗和短路熱穩(wěn)定度均滿足要求。 由計算電流 30I =，及該地區(qū)地下 米處全年最熱月最高溫度為21 ℃，初選 2 [VLV221kv3 240+1 120mm2] ，其AAIal ???? ，滿足發(fā)熱條件。查得短路熱穩(wěn)定系數 C=76，則 mmmmtA C im a 22( 3 )∞m i n 1 4876 87 00I ???? (57) 式中 imat 為變電站高壓側過電流保護動作時間按 整定，再加上斷路器斷路時間 ，再加 。 11. 饋電給熱處理車間的線路 亦采用 VJV221kV 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設。由 30I =，及室外環(huán)境溫度 25℃，初選 BLX10001 25mm2，其 25℃時的 I30110A ??Ial ，滿足發(fā)熱條件。由總平面布置圖量得變電站至生活區(qū)負荷中心距離約170m，而 BLX10001 25mm2的 kmR / ?? ， kmX / ?? （按線間幾何 第 1 頁 均距 計），又生活區(qū)的 KWp 6330 ?， 30 kQ ?，因此 . 3 8 0 . 1 70 . 3 7＋3 0 .2 40 . 1 71 . 3 363ΔU ?? (510) %5Δ＞1 1 . 1 8 %1 0 0 %3 8 0 V4 2 . 4 9 VΔ U % U ai ??? (511) 電壓損耗不滿足要求， 為確保生活用電（照明，家電）的電壓質量，決定采用四回 BLX10001 120的三相架空線路對生活區(qū)供電。與相距約2km的鄰近單位變配電所的 10KV母線相聯。由于鄰近單位 10KV的短路數據不詳，因此該聯絡線的短路熱穩(wěn)定校驗 無法進行，只有暫缺。 變電所的電能計量回路 變電所高壓側裝設專用電能計量柜，其上裝有三相有功電能表和無功電能表，分別計量全廠消耗的有功電能和無功電能。 作為備用電源的高壓聯絡線上，裝有三相有功電能表、三相無功電能表 和電流表。低壓并聯電容器組線路上，裝有無功電能表。 變電所的保護裝置 （ 1）主變壓器的繼電保護裝置 1）裝設瓦斯保護 當變壓器油箱內部故障產生輕微瓦斯或油面下降時，瞬時動作于信號；當因嚴重故障產生大量瓦斯時，則動作于跳閘。 ③過電流保護靈敏系數的檢驗 IK． min= I（ 2） K2/KT= I（ 3） K2/KT= )( KVKV =， = IOP Ki / KW =8A 20/1=160A 因此，其保護靈敏系數為 ??? AAS P 滿足規(guī)定的靈敏系數 的要求。 （ 2）作為備用電源的高壓聯絡線的繼電保護裝置 1）裝設反時限過電流保護 亦采用 GL15 型感應式過電流繼電器，兩相兩繼電器式接線，去分流跳閘的操作方式。 2）裝設電流速斷保護 亦利用 GL15 型繼電器的電流速斷裝置來實現。 5 變電所的防雷保護與接地裝置的設計 變電所的防雷保護 （ 1）直擊雷防護 在變電所的屋頂裝設避雷針或避雷帶，并且引出兩根接地線與變電所公共接地裝置相連。 2）在 10KV高壓配電室內裝設 GG1A（ F） 54 型高壓開關柜，其中配有 FS410型閥式避雷器，靠近主變壓器。 第 1 頁 七 .需收集和閱讀的資料及參考文獻（指導教師推薦） 【 1】劉滌塵、王明陽、吳政球 .電氣工程基礎 [M].武漢：武漢理工大學出版社 .2020年 【 2】張學成 .工礦企業(yè)供電設計指導書 [M].北京：北京礦業(yè)大學出版社 .1998年 【 3】劉介才 .工廠供電簡明設計手冊 [M].北京：機械工業(yè)出版社 .1993年 【 4】劉介才 .實用供配電技術手冊 [M].北京：中國水利水電出版社 .2020年 【 5】劉介才 .工廠 供電 [M].北京：機械工業(yè)出版社 .1997年 【 6】 同濟大學電氣工程系 .工廠供電 [M].北京：中國建筑工業(yè)出版社 .1981年 【 7】蘇文成 .工廠供電 [M].北京：機械工業(yè)出版社 .2020年 【 8】工廠常用電氣設備手冊編寫組 . 工廠常用電氣設備手冊（補充本） . 北京：水利電力出版社 .1990 【 9】 JGJ162020 民用建筑電氣設計規(guī)范 【 10】 GB5005495 低壓配電設計規(guī)范 【 11】 GB5005295 供配電系統設計規(guī)范 【 12】 GB502172