【正文】 （3）高壓配電所至九號(hào)車間變電所① 進(jìn)線電纜的選擇已知，則由式（）得經(jīng)濟(jì)截面為選用標(biāo)準(zhǔn)截面的交聯(lián)聚乙烯電纜，滿足要求。由式（）得車間配電變壓器電抗計(jì)算、點(diǎn)的短路回路總電抗按無限大容量系統(tǒng)計(jì)算，由式（）可得最大運(yùn)行方式下、點(diǎn)的短路電流為由式（）~（）： 短路電流計(jì)算值結(jié)果項(xiàng)目短路點(diǎn)運(yùn)行方式二號(hào)車間變電所最大最大七號(hào)車間變電所最大最大九號(hào)車間變電所最大最大生活區(qū)車間變電所最大最大 車間低壓配電屏的選擇二號(hào)車間變電所低壓配電屏選擇PLG2A03，七號(hào)車間變電所低壓配電屏選擇PLG2B03，九號(hào)車間變電所低壓配電屏選擇PLG2B03，生活區(qū)變電所低壓配電屏選擇PLG2E03，、。③ 九號(hào)車間變電所變壓器的選擇 該車間變電所由一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行，該變壓器需承擔(dān)、號(hào)車間所有負(fù)荷的用電，考慮到未來年的擴(kuò)展需求，可選擇一臺(tái)型號(hào)為的變壓器。 5 工廠車間變電所的設(shè)計(jì) 車間變電所的位置及變壓器的選擇 車間變電所的位置車間變電所的位置一般按下述原則確定：（1）分散設(shè)置并接近負(fù)荷中心；（2）便于低壓網(wǎng)絡(luò)的備用聯(lián)絡(luò)；（3）節(jié)省變壓器及開關(guān)等設(shè)備的投資。（3）靠近電源側(cè)。動(dòng)作后，其指示牌掉下，同時(shí)接通信號(hào)回路，給出燈光信號(hào)和音響信號(hào)。動(dòng)作后，接通跳閘線圈回路，使斷路器跳閘，切除短路故障。變壓器一次側(cè)額定電流為采用型繼電器，由式（）得保護(hù)裝置一次側(cè)動(dòng)作電流為由式（）得電流繼電器的動(dòng)作電流為根據(jù)式（）進(jìn)行靈敏系數(shù)校驗(yàn)滿足要求。靈敏度校驗(yàn) （）式中，為最小運(yùn)行方式下，在靈敏度檢驗(yàn)點(diǎn)發(fā)生兩相短路時(shí)流過保護(hù)裝置的最小短路電流值。一般說，繼電器的質(zhì)量越高，保護(hù)裝置的接線越簡單，則誤動(dòng)率及拒動(dòng)率越低，也就是保護(hù)裝置的可靠性越高。為了減少故障持續(xù)時(shí)間，限制故障影響范圍，對(duì)動(dòng)作于跳閘的保護(hù)裝置，應(yīng)盡快切除故障。② 中央預(yù)告信號(hào)裝置中央預(yù)告信號(hào)裝置亦有直流操作的和交流操作的兩種，同樣有不能重復(fù)動(dòng)作的和能重復(fù)動(dòng)作的兩種。② 對(duì)有可能過負(fù)荷運(yùn)行的電力裝置回路，儀表測量范圍宜留有適當(dāng)過負(fù)荷的裕度。逆止元件和限流電阻接在兩組直流母線之間，使直流合閘母線只向控制小母線供電，防止斷路器合閘時(shí)硅整流器向合閘母線供電。直流操作電源分為由蓄電池組供電的電源和由整流裝置供電的電源。交流回路又分交流電流回路和交流電壓回路。工廠供電系統(tǒng)以下的母線主要是用矩形鋁母線，而母線的三相排列布置則根據(jù)具體情況而定。② 裝設(shè)在電壓互感器回路內(nèi)的電氣設(shè)備和裸導(dǎo)體可不驗(yàn)算動(dòng)、熱穩(wěn)定。為短路電流的假想時(shí)間 （）式中，為短路延續(xù)時(shí)間，為主保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，為斷路器分閘時(shí)間，單位均為秒。由式（）計(jì)算基準(zhǔn)電流分別為由式（）~（）可得① 電力系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值 ② 地區(qū)變電所三繞組變壓器的高壓—中壓繞組之間的電抗 式中，地區(qū)變電所三繞組變壓器的阻抗電壓百分值，為該變壓器的額定容量。 （）基準(zhǔn)電抗則按下式計(jì)算。三相短路雖少，但不能不考慮，因?yàn)樗吘褂邪l(fā)生的可能，并且對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有著十分不利的影響。進(jìn)行短路電流計(jì)算時(shí)要考慮供電系統(tǒng)的最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式。（3）主變壓器低壓側(cè)經(jīng)少油斷路器接在母線的一個(gè)分段上，而備用線路也經(jīng)少油斷路器接在另一段上。維修管理費(fèi)按下式計(jì)算 萬元/年 （）③ 年基本電價(jià)費(fèi)工廠大多數(shù)皆按大宗工業(yè)用電計(jì)算電費(fèi)，為二部電價(jià)制 。所謂綜合投資，包括設(shè)備本體價(jià)值、輔助設(shè)備及配件、材料費(fèi)、設(shè)備的試驗(yàn)調(diào)整費(fèi)用，土建及安裝費(fèi)用，也包括設(shè)備的運(yùn)輸費(fèi)。由式（）~（）。② 線路的電壓損耗計(jì)算 （）式中，和為線路單位長度的電阻和電抗；和為線路各負(fù)荷點(diǎn)的有功負(fù)荷和無功負(fù)荷；為各負(fù)荷點(diǎn)至電源的長度和各段干線的長度。方案二：工作電源及備用電源均為優(yōu)點(diǎn)（1）工廠內(nèi)不裝主變壓器，可簡化結(jié)線，降低投資及運(yùn)行費(fèi)用。（3）方案三：工廠電源采用，用架空線路引入，廠內(nèi)總降壓變電所中裝設(shè)一臺(tái)主變壓器，由于主變壓器容量大于，所以變壓器高壓側(cè)必須裝設(shè)高壓斷路器，備用電源為，接在總降壓變電所內(nèi)母線的一個(gè)分段上。這種運(yùn)行方式適用于高壓兩回電源進(jìn)線來自不同地區(qū)變電所，其中有一電源進(jìn)線是正常工作電源，而另一電源進(jìn)線在正常情況下則是備用電源。車間重要負(fù)荷可用雙回路供電，二回線路分別接在兩段上，可保證重要負(fù)荷的不間斷供電。由于利用隔離開關(guān)進(jìn)行變壓器的空載分閘和合閘，這種結(jié)線在變壓器容量上有一定限制：對(duì)于電壓，變壓器容量限制在以下；對(duì)于電壓，變壓器容量限制在以下。則實(shí)際補(bǔ)償容量。電容器實(shí)際容量與實(shí)際工作電壓平方成正比，即 （）其中，為單只電容器的額定容量；為電容器的額定電壓。這種補(bǔ)償方式能補(bǔ)償車間變電所低壓母線前車間變電所和前面高壓配電線路及電力系統(tǒng)的無功功率。規(guī)定“用戶在當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定”：及以上高壓供電的用戶功率因數(shù)為以上，其他電力用戶和大、中型電力排灌站、躉購轉(zhuǎn)售電企業(yè)，功率因數(shù)為以上。在電網(wǎng)的運(yùn)行中，功率因數(shù)反映了電源輸出的視在功率被有效利用的程度，我們希望功率因數(shù)越大越好。 多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定確定擁有多組用電設(shè)備的干線上或車間變電所低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因素。由上式可知需要系數(shù)的定義式為 （）即用電設(shè)備組的需要系數(shù)，是用電設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)需要的有功功率與其設(shè)備容量的比值。 電費(fèi)制度本廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T達(dá)成協(xié)議，在工廠變電所高壓側(cè)計(jì)量電能，設(shè)專用計(jì)量柜，按兩部電費(fèi)制交納電費(fèi)。： 工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料車間編號(hào)車間名稱設(shè)備容量（kW）需要系數(shù)功率因數(shù)1鑄造車間5002空氣壓縮車間7403鍛壓車間5504金工車間5805工具車間5706電鍍車間4207熱處理車間2608裝配車間3009機(jī)修車間28010鍋爐車間22011配料車間31012生活區(qū)480 供電電源情況當(dāng)?shù)毓╇姴块T提供兩個(gè)供電電源，供設(shè)計(jì)者選用。選用設(shè)備型號(hào)、數(shù)量并匯成設(shè)備一覽表。（3）優(yōu)質(zhì)：應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求。有的35kV進(jìn)線的工廠，只經(jīng)一次降壓，即35kV線路直接引入靠近負(fù)荷中心的車間變電所，經(jīng)車間變電所的變壓器直接降為低壓用電設(shè)備所需的電壓?，F(xiàn)在除個(gè)別大型工業(yè)聯(lián)合企業(yè)有自備電廠外，絕大多數(shù)工廠都是從國家電力系統(tǒng)取得電能的。從另一方面來說，如果工廠的電力供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。關(guān)鍵詞：變電所；主接線；設(shè)備選擇；二次繼電保護(hù) I AbstractThe power supply system of the machinery factory aims to obtain the power from the power system, and distributing the power to each of the electrical equipments in machinery factory through reasonable transformation and transmission. With the development of machinery industrial’s electrical automation and the rapid growth of electricity consumption, power quality and the reliability of power supply are required increasing by the factory, so was the technoeconomic indicators.The factory power supply system is consist of the total substation (highvoltage substation), high voltage distribution system, workshop substations, low voltage distribution system and electric equipment. The design of a large machinery factory power supply system was introduced in this paper, including choosing the voltage level of the ining line。蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）機(jī)械工廠變配電所的設(shè)計(jì)摘 要機(jī)械工廠供電的目的是從電力系統(tǒng)取得電能，經(jīng)過合理的傳輸，變換，分配到機(jī)械工廠車間中的每一個(gè)用電設(shè)備上以供使用。 designing the main connection of the total substation。例如某些對(duì)供電可靠性要求很高的工廠，即使是極短時(shí)間的停電，也會(huì)引起重大設(shè)備損壞，或引起大量產(chǎn)品報(bào)廢，甚至可能發(fā)生重大的人身事故，給國家和人民帶來經(jīng)濟(jì)上甚至政治上的重大損失。因此，工廠工業(yè)負(fù)荷是電力系統(tǒng)的主要用戶，工廠供電系統(tǒng)也是電力系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，保證企業(yè)安全供電和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，不僅關(guān)系到企業(yè)的利益，也關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及合理利用能源。這種供電方式，稱為高壓深入負(fù)荷中心的直配方式。（4）經(jīng)濟(jì)：供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬消耗量。⑤ 主要設(shè)備繼電保護(hù)設(shè)計(jì)：主要為主變壓器的保護(hù)方式進(jìn)行選擇和整定計(jì)算。從某區(qū)域變電所提供電源，該變電所距廠南。每月基本電費(fèi)為元/，動(dòng)力電費(fèi)為元/。由此可得按需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷的基本公式為 （）實(shí)際上，需要系數(shù)不僅與用電設(shè)備組的工作性質(zhì)、設(shè)備臺(tái)數(shù)、設(shè)備效率和線路損耗等因素有關(guān)，而且與操作人員的技能和生產(chǎn)組織等多種因素有關(guān)，因此應(yīng)盡可能地通過實(shí)測分析確定，使之盡量接近實(shí)際。因此在確定多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體情況對(duì)其有功負(fù)荷和無功負(fù)荷分別計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)（又稱參差系數(shù)或綜合系數(shù)）和：對(duì)車間干線取~~對(duì)低壓母線（1）由用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算時(shí)取~~（2）由車間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算時(shí)取~~總的有功計(jì)算負(fù)荷為 （）總的無功計(jì)算負(fù)荷為 （）以上兩式中的和分別為各組設(shè)備的有功和無功計(jì)算負(fù)荷之和。這樣電路中的無功功率可以降到最小，視在功率將大部分用來供給有功功率，從而提高電能輸送的功率。并規(guī)定，凡功率因數(shù)未達(dá)到上述規(guī)定的，應(yīng)添加無功補(bǔ)償裝置。由于這種補(bǔ)償能使車間主變壓器的視在功率減小從而可使主變壓器容量選得較小，因此比較經(jīng)濟(jì)，而且這種補(bǔ)償?shù)牡蛪弘娙萜饕话憧砂惭b在低壓配電室內(nèi)（只在電容器柜比較多時(shí)才考慮單設(shè)一房間），運(yùn)行維護(hù)安全方便，因此這種補(bǔ)償方式在工廠中相當(dāng)普遍。并聯(lián)電容器的臺(tái)數(shù)為 （）式中，為無功補(bǔ)償容量；為電容器的實(shí)際容量。補(bǔ)償后側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為 由式（）及式（）得變壓器的功率損耗為變電所側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為由式（）得無功補(bǔ)償后工廠的平均功率因數(shù)為滿足要求。這兩種結(jié)線都具有簡單、經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點(diǎn)，雖然第一種結(jié)線還采用了高壓斷路器，投資稍大些，但是由于只有一回進(jìn)線和一臺(tái)變壓器，低壓側(cè)又是單母線結(jié)線，所以供電可靠性都不高。根據(jù)橋斷路器及低壓母線分段開關(guān)的不同狀態(tài)，橋式接線在正常情況下有多種運(yùn)行方式：① 高壓橋斷路器閉合，低壓母線分段開關(guān)也閉合。這種情況下低壓母線分段開關(guān)斷開是為了減少短路電流。 經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定總降壓變電所主接線方案 三個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析方案一：工作電源與備用電源均為優(yōu)點(diǎn)（1）供電電壓高，線路功率損耗及電能損耗少。（2）廠內(nèi)不設(shè)總降壓變電所，可減少土地面積，減少管理人員及維護(hù)工作量。（2）三個(gè)方案高壓進(jìn)線線路的選擇及損耗計(jì)算① 方案一：根據(jù)全廠計(jì)算負(fù)荷為，考慮一臺(tái)變壓器故障，另一臺(tái)變壓器可以過負(fù)荷運(yùn)行，本方案選用兩臺(tái)容量為變壓器，查設(shè)備手冊(cè)可選型號(hào)為的兩臺(tái)變壓器，其主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下：。 三個(gè)方案變壓器功率損耗計(jì)算結(jié)果項(xiàng)目方案一方案二方案三有功功率損耗（kW）0無功功率損耗（kvar）0 三個(gè)方案高壓線路電壓損耗率項(xiàng)目方案一方案二方案三高壓線路電壓損耗率%%% 方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析由上述計(jì)算比較可知，方案一供電可靠，運(yùn)行靈活，電壓損失和能量損失都較低，但因裝設(shè)兩臺(tái)變壓器和三臺(tái)高壓斷路器致使投資增大很多。 （）式中，為變電所綜合投資，包括變壓器、開關(guān)設(shè)備、配電裝置等綜合投資，為線路綜合投資。一部分叫基本電費(fèi)，是按所裝用的主變壓器容量來計(jì)費(fèi)的，規(guī)定每月按容量要交多少錢，容量越大，交的基本電費(fèi)就多，容量減小了，交的基本電費(fèi)就少了。（4）備用電源只為二級(jí)負(fù)荷供電，所以所有二級(jí)負(fù)荷車間接在連接備用電源的分段母線上。在最大運(yùn)行方式下，通過故障元件的短路電流值最大，作為選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備的依據(jù)及繼電保護(hù)整定計(jì)算的依據(jù)；在最小運(yùn)行方式下，通過保護(hù)安裝處的短路電流值最小，可作為繼電保護(hù)校驗(yàn)靈敏度的依據(jù)。單相短路雖然機(jī)會(huì)多短路電流也大，但可以人為的減小單相短路電流數(shù)值，使單相短路電流最大可能值不超過三相短路電流的最大值。 （）下面分別講述供電系統(tǒng)中各主要元件的電抗標(biāo)幺值的計(jì)算① 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 （）