【正文】 廠區(qū)布局復(fù)雜，為了確保廠區(qū)內(nèi)的人身和生產(chǎn)安全，保障正常的生產(chǎn)生活秩序，故本設(shè)計(jì)不采用35k高壓深入負(fù)荷中心的直配方式，而需要經(jīng)過工廠內(nèi)的總降壓變電所降壓后在廠內(nèi)配電。根據(jù)工廠布局并結(jié)合實(shí)際情況，在該工廠設(shè)立五個(gè)10/，給車間380V以下負(fù)荷供電。5%10177。裝于母線上的避雷器，宜與電壓互感器公用一組隔離開關(guān)，接于變壓器引出線上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開關(guān)。 主接線方案的選擇由于工廠的負(fù)荷為二級(jí)負(fù)荷，總降壓變電所出線較多，故本降壓變電所采用單母線分段方式的接線。直流操作電源有由蓄電池組供電的電源和由整流裝置供電的電源兩種。交流操作電源本設(shè)計(jì)總降壓變電所只用到了交流電壓源，可取自變壓互感器，作為保護(hù)變壓器內(nèi)部故障的瓦斯保護(hù)電源。由于短路時(shí)電路的電壓驟降，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和降低產(chǎn)品質(zhì)量。短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)選擇得使需要進(jìn)行短路效驗(yàn)的電器元件有最大可能的短路電流通過。該供電系統(tǒng)中，需計(jì)算圖中的四處短路點(diǎn)的短路電流、短路容量等，以用于確定一次設(shè)備。 一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)總降壓變電所35kV側(cè)一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)根據(jù)前面的計(jì)算數(shù)據(jù)，經(jīng)過綜合判斷，本設(shè)計(jì)的總降壓變電所35kV側(cè)選用中型屋外式配電裝置，并對(duì)該裝置所用到的電氣設(shè)備進(jìn)行了效驗(yàn)。導(dǎo)線的界面越大，電能損耗越小，但是線路投資、維修管理費(fèi)用和有色金屬消耗量都要增加。由《工發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)》中的數(shù)據(jù)得銅芯YJV－150的允許載流量Ial=411A﹥I30=,因此滿足發(fā)熱條件。 總降壓變電所至各車間變電所電纜選擇與效驗(yàn)表變電所編號(hào)電纜型號(hào)計(jì)算電流I30/A允許載流量Ial/AYJV70255YJV25135YJV25135YJV25135YJV251357 繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算為了保證工廠供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，避免過負(fù)荷和短路引起的過電流對(duì)系統(tǒng)的影響，因此在工廠的總降壓變電所和廠區(qū)供電系統(tǒng)中有不同類型的繼電保護(hù)裝置。本設(shè)計(jì)差動(dòng)保護(hù)選用BCH2型繼電器，原理接線圖見附錄C。確定費(fèi)平衡繞組匝數(shù)I1（WbⅡ+Wd，set）=I2（WbⅠ，set+ Wd，set）選整定匝數(shù)WbⅡ,set=2匝，其相對(duì)誤差為，故滿足要求，不必重新計(jì)算動(dòng)作電流值。35kV線路采用的保護(hù)有過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)，其接線圖見附錄C，下面進(jìn)行保護(hù)的整定計(jì)算。由于本工廠負(fù)荷較大，容易出現(xiàn)過負(fù)荷現(xiàn)象，故本設(shè)計(jì)選用過負(fù)荷保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流，動(dòng)作時(shí)間取15s。電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算該線路三相短路電流周期分量有效值Ik為了防止雷電侵入波對(duì)變電所內(nèi)電氣裝置特別是對(duì)主變壓器產(chǎn)生危害，應(yīng)該在變電所以下位置裝設(shè)避雷器：（1）高壓架空線路的終端桿裝設(shè)閥式避雷器，且由于該工廠需要一段引入電纜，故在架空線終端裝設(shè)的避雷器要與電纜頭處的金屬外皮相連并一同接地；（2）每組高壓母線上都應(yīng)裝設(shè)閥式避雷器。m，求得單根鋼管接地電阻RE（1）≈100/=40Ω根據(jù)RE（1）/ RE=40/4=10，考慮到管子之間的電流屏蔽效應(yīng)和變電所布局，初選28根接地體。例如并沒有詳細(xì)對(duì)二次側(cè)接線進(jìn)行設(shè)計(jì)，繼電保護(hù)的供電電源也沒有考慮。以下是本設(shè)計(jì)得出的相關(guān)成果：進(jìn)行了該冶金機(jī)械修造廠各車間變電所和總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，得出該工廠各車間變電所和總降壓變電所的年最大負(fù)荷P30；根據(jù)工廠的相關(guān)資料，選擇了總降壓變電所得所址、形式和主變壓器的臺(tái)數(shù)并確定變電所主接線形式和廠區(qū)高壓系統(tǒng)供電接線形式；對(duì)該廠供電電路進(jìn)行了短路電流計(jì)算并得出該廠短路電流計(jì)算表，并根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)主要電氣設(shè)備進(jìn)行了幸好選擇；對(duì)部分主要電氣設(shè)備進(jìn)行了繼電保護(hù)整定計(jì)算；對(duì)該廠的防雷與接地裝置進(jìn)行了初步選擇與效驗(yàn)。現(xiàn)初步考慮圍繞變電所周圍一圈直徑50mm、每隔5m打入一根，管子之間用404mm2的扁鋼焊接相聯(lián)。變電所屋頂為平屋頂，宜用避雷帶做接閃器。電流互感器變比為100/5，故整定電流所以動(dòng)作電流整定為33A。max=4860A，根據(jù)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算公式得動(dòng)作電流因此，電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流為84A。 35kV電力線路保護(hù)該工廠有35kV進(jìn)線線路兩條，一條為工作電源，另一條為備用電源。差動(dòng)繼電器基本側(cè)的動(dòng)作電流為式中 KTAy，Kcon—基本側(cè)的電流互感器變比與其接線系數(shù)。差動(dòng)保護(hù)差動(dòng)保護(hù)能正確區(qū)分被保護(hù)元件保護(hù)區(qū)內(nèi)、外故障，并能瞬時(shí)切除保護(hù)區(qū)內(nèi)的故障。⑵熱穩(wěn)定校驗(yàn)由表62中的熱穩(wěn)定校驗(yàn)公式可知=103/87=A=404=160mm2＞=由此可知該母線滿足短路熱穩(wěn)定度的要求。35kV母線的選擇由《發(fā)電廠電氣主系統(tǒng)》=，故母線的經(jīng)濟(jì)截面故35kV母線選用255mm2單條豎放矩形導(dǎo)體，其載流量為350A，比I30大，因此滿足要求。本設(shè)計(jì)中個(gè)車間變電所二次側(cè)均采用低壓短路器作為開關(guān)電器，并對(duì)其進(jìn)行選擇、整定與校驗(yàn)。/c4電纜和絕緣導(dǎo)線熱穩(wěn)定A≥Amin=I(3)∞計(jì)算短路電流，分別對(duì)各短路計(jì)算點(diǎn)計(jì)算各短路電流、等。繪制計(jì)算電路圖、選擇短路計(jì)算點(diǎn)。在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬安甚至幾十萬安。鎘鎳蓄電池組具有工作可靠，大電流放電性能好，比功率大，機(jī)械強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，腐蝕性小，無需專用房間裝設(shè)等優(yōu)點(diǎn)。 總降壓變電所電氣主接線圖 總降壓變電所二次回路操作電源設(shè)計(jì)變電所二次回路（secondary circuit），是指用來控制、指使、監(jiān)測(cè)和保護(hù)一次電路（primary circuit）運(yùn)行的電路，包括控制系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)等。靈活性（1）變配電所的高低壓母線，一般宜采用單母線或單母線分段接線方式；（2）35kV及以上電源進(jìn)線為雙回路時(shí)，宜采用橋形接線和線路變壓器組接線；（3）需帶負(fù)荷切換主變壓器的變電所，高壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)高壓斷路器或高壓負(fù)荷開關(guān)；（4）變電所的主接線方案應(yīng)與主變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求相適應(yīng)；（5）變電所的主接線方案應(yīng)考慮到今后可能的增容擴(kuò)展，特別是出線柜便于添置；經(jīng)濟(jì)性（1）變電所的主接線方案在滿足運(yùn)行要求的前提下，應(yīng)力求簡(jiǎn)單。 變電所主接線方案的設(shè)計(jì)原則與要求變電所的主接線，應(yīng)根據(jù)變配電所在供電系統(tǒng)中的地位、進(jìn)出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等因素綜合分析確定，并應(yīng)滿足安全、可靠、靈活和經(jīng)濟(jì)等要求。5%Yd11常變天變寧變福變佛變等S72500/10250023S9400/104006177。 車間變電所變壓器選擇電力系統(tǒng)的35kV供電電源引入該廠后，經(jīng)過廠區(qū)內(nèi)的35/10kV總降變電所將電壓降至10kV給廠區(qū)供電。如果當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)供電電壓為35kV，而廠區(qū)環(huán)境條件又允許采用35kV架空線路和較經(jīng)濟(jì)的35kV電氣設(shè)備時(shí)，則可考慮采用35kV作為高壓配電電壓深入工廠各車間負(fù)荷中心。由于第五號(hào)車間變電所在鍋爐房旁邊，故采用獨(dú)立式，以保證供電安全。考慮到變壓器本身的無功功率損耗ΔQT遠(yuǎn)大于其有功功率損耗ΔPT，一般ΔQT=（4~5）ΔPT，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，這里取cos＇=。在提高功率因素的同時(shí)，工廠總降壓變電所的主變壓器容量可以選的小一些，這不僅可降低變電所的初投資，而且可以減少工廠的電費(fèi)開支，因此進(jìn)行無功功率補(bǔ)償對(duì)工廠本身也有一定經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。根據(jù)工廠給出的資料，通過計(jì)算整理，得出該工廠各車間的負(fù)荷計(jì)算表及該工廠6kV高壓設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算表。因此負(fù)荷計(jì)算只能力求接近實(shí)際。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用半小時(shí)最大平均負(fù)荷P30作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。③工廠最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不得低于0. 9。 工廠總平面布置圖工廠生產(chǎn)任務(wù)、規(guī)模及產(chǎn)品規(guī)格：本廠主要承擔(dān)全國(guó)冶金工業(yè)系統(tǒng)礦山、冶煉和軋鋼設(shè)備的配件生產(chǎn)，即以生產(chǎn)鑄造、鍛壓、鉚焊、毛坯件為主體。一個(gè)優(yōu)質(zhì)的工廠供電系統(tǒng)必須達(dá)到以下基本要求：（1）安全 電能在供應(yīng)、分配和使用中，要保證輸電線路的安全性，設(shè)計(jì)合理的供電系統(tǒng)，不能夠因?yàn)楣╇娤到y(tǒng)出現(xiàn)人身傷亡事故和設(shè)備事故；（2）可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。電能的輸送和分配簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)是電能的又一優(yōu)點(diǎn)，通過導(dǎo)線可以直接把電能引至負(fù)荷，不像蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)那樣笨重，更避免了一次能源費(fèi)時(shí)耗力的運(yùn)輸。為保證供電系統(tǒng)的可靠性，總降壓變電所采用單母線分段式接線方式，廠區(qū)供電系統(tǒng)采用放射式接線方式。隨著中國(guó)工業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)電力供應(yīng)的安全性、可靠性提出了更高的要求，因此電力系統(tǒng)與用戶直接關(guān)聯(lián)的供電系統(tǒng)尤為重要。這個(gè)時(shí)期的電力工業(yè)和電器制造業(yè)迅速發(fā)展起來，同時(shí)為社會(huì)創(chuàng)造了巨大的社會(huì)財(cái)富，也極大地提高了人們的生活水平，更為以后電子計(jì)算機(jī)的問世奠定了基礎(chǔ)。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小。使用電設(shè)備在額定的電壓、頻率下進(jìn)行生產(chǎn)，不僅可以避免設(shè)備損壞，而且也以提高產(chǎn)品質(zhì)量，給企業(yè)帶來利潤(rùn)；（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的消耗量。供用電協(xié)議1）工廠電源從供電部門某220/35kV變電站以35 kV雙回架空線路引入本廠，其中一路作為工作電源，另一路作為備用電源。max=200MVA最小運(yùn)行方式Soc如果計(jì)算負(fù)荷確定得過大，將使電器和導(dǎo)線電纜選得過大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)。需要系數(shù)法是國(guó)際上普遍采用的確定計(jì)算負(fù)荷的基本方法，本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。根據(jù)該廠提供的各車間及工廠高壓設(shè)備負(fù)荷數(shù)據(jù)，運(yùn)用需要系數(shù)法，根據(jù)上面給出的公式通過計(jì)算、?！辈⒁?guī)定，凡功率因素未達(dá)到上述規(guī)定的，應(yīng)增添無功補(bǔ)償裝置。根據(jù)以上計(jì)算。該冶金機(jī)械廠經(jīng)過與當(dāng)?shù)毓╇姴块T協(xié)商，工廠電源從電力系統(tǒng)的某220/35kV變電站以35kV雙回路架空線引入工廠，其中一路作為工作電源，另一路作為備用電源，兩個(gè)電源不并列運(yùn)行。工廠有6kV高壓負(fù)荷電弧爐2臺(tái)，工頻爐2臺(tái)和空壓機(jī)2臺(tái)，但6kV高壓用電設(shè)備不多，所以本設(shè)計(jì)仍采用將35kV電源經(jīng)總降壓變電所降壓至10kV作高壓配電電壓，而6kV高壓負(fù)荷則通過專用的10/。由于該廠有6kV高壓負(fù)荷，故在有高壓負(fù)荷的車間變電所需專門設(shè)立10/6kV變壓器給高壓負(fù)荷供電。5%4Y yn0S9800/10800S91000/101000S91600/1016004 總降壓變電所主接線方案及供電線路的設(shè)計(jì) 總降壓變電所的任務(wù)和類型總降壓變電所是工廠供電系統(tǒng)中最重要的變電所，它擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)中受電，然后將電壓從35kV降至廠區(qū)內(nèi)高壓供電系統(tǒng)電壓，然后將電能分配到各車間變電所?？煽啃裕?）變電所的主接線方案，必須與其負(fù)荷級(jí)別相適應(yīng)。這種接線方式采用的高壓開關(guān)設(shè)備較多，初期投資較大。交流操作電源有由所用變