【正文】 k16802ε30??QAV0223030 ?????PS　各車間計(jì)算負(fù)荷匯總各車間計(jì)算負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表 13表 13　各車間計(jì)算負(fù)荷統(tǒng)計(jì)列表序號(hào) 車間設(shè)備名稱 安裝容量 kW//Pkvar/QA/kV?S1 紡練車間 1606 2 原液車間照明 1160 870 609 3 酸站照明 310 4 鍋爐房照明 270 5 排毒車間照明 140 98 6 其他車間照明 240 168 126 210　全廠總負(fù)荷（1）在一定的情況下是不可能發(fā)生所有的用電設(shè)備同時(shí)工作的情況,，如果按照全部用電設(shè)備的用電負(fù)荷之和來(lái)計(jì)算全廠計(jì)算負(fù)荷的話，勢(shì)必會(huì)造成,經(jīng)濟(jì)不運(yùn)行和浪費(fèi)等,情況,也就是我們常說(shuō)的大馬拉小車,所以計(jì)算全廠的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，總的計(jì)算負(fù)荷要小于每個(gè)用電負(fù)荷加起來(lái)的和。（6）不宜設(shè)在多塵，水霧（如大型冷卻塔）或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，如無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污源的下風(fēng)側(cè)。（13）高層建筑的配變電所，宜設(shè)在地下層或首層；當(dāng)建筑物高度超過(guò) 100 米時(shí)，也可在高層區(qū)的避難層或上技術(shù)層內(nèi)設(shè)置變電所。按照負(fù)荷功率矩法，總降壓變電所和各車間變電所的負(fù)荷中心可由下式?jīng)Q定 iPxPxx????)(321? iyyy)(321?上式中， 為各車間的有功計(jì)算負(fù)荷， 為各車間負(fù)荷中心的橫坐標(biāo)， 為各Pxy車間負(fù)荷中心的縱坐標(biāo)?！】紤]因素（1）應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電的可靠性的要求，對(duì)供有大量一、二級(jí)負(fù)荷的變電所，宜采用兩臺(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)能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電。 ?Pvar6Q②變壓所 I 的無(wú)功補(bǔ)償（提高功率因數(shù)到 以上） 。無(wú)功補(bǔ)償試?。?kvar260C?補(bǔ)償以后： ?.)60.()(cos22 ????????CP? AkV594)(???CS③變電所Ⅱ的變壓器選擇。為保證供電的可靠性，選用兩臺(tái)變壓器（每臺(tái)可供電車間總負(fù)荷的 70%）： .ⅠNT ????S15 / 95查《課程設(shè)計(jì)一畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》附表 32 選擇變壓器型號(hào) S9 系列，額定容量為 630kVA，兩臺(tái)，采用 Yyn0 接線。調(diào)整功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)一般為，大于 時(shí)給以獎(jiǎng)勵(lì)，低于 時(shí)便要增收電費(fèi)甚至罰款，功率因數(shù)很低時(shí)供電部門要停止供電。（4）并聯(lián)適當(dāng)?shù)撵o電電容器。電容器放電回路中不得裝設(shè)熔斷器或開關(guān)，以免放電回路斷開，危及人身安全。在研究主接線時(shí)，應(yīng)全面地看待以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）可靠性的客觀衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐，估價(jià)一個(gè)主接線的可靠性時(shí)，應(yīng)充分考慮長(zhǎng)期積累的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。（2）線路、斷路器或母線故障時(shí)，以及母線檢修時(shí)，停運(yùn)出線回路數(shù)的多少和停電時(shí)間的長(zhǎng)短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電。在運(yùn)輸條件許可的地方，都應(yīng)采用三相變壓器?！文妇€分段接線（1）優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電；當(dāng)一段母線發(fā)生故障，分段短路器自動(dòng)將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不使重要用戶停電。各個(gè)電源和各回路負(fù)荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活地適應(yīng)系統(tǒng)中各種運(yùn)行方式調(diào)度和潮流變化的需要。適用范圍。分為內(nèi)橋和外橋兩種接線，是長(zhǎng)期開環(huán)運(yùn)行的四角形接線（1）內(nèi)橋形接線①優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器；②缺點(diǎn)：變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，影響一回線路的暫時(shí)停運(yùn)；橋聯(lián)斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路須解裂運(yùn)行；出線斷路器檢修時(shí)，線路需長(zhǎng)時(shí)期停運(yùn)，為避免此缺點(diǎn)，可加裝正常斷開運(yùn)行的跨條，為了輪流停電檢修任何一組隔離開關(guān)，在跨條上需加裝兩組隔離開關(guān)，橋聯(lián)斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條；③適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長(zhǎng)，故障率較高的情況。為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行導(dǎo)線和電纜截面時(shí)必須滿足下列條件:（1）發(fā)熱條件導(dǎo)線和電纜(包括母線) 在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。為避免此缺點(diǎn)，可加裝正常斷開運(yùn)行的跨條。610KV 配電裝置，當(dāng)短路電流較大，出線需要帶電帶電抗器時(shí)；3563KV 配電裝置，當(dāng)出線回路數(shù)超過(guò) 8 回時(shí)，或連接的電源較多，負(fù)荷較大時(shí)；110220KV 配電裝置，出線回路數(shù)為 5 回及級(jí)以上時(shí)。向左右任何一個(gè)方向擴(kuò)建，均不影響兩組母線的電源和負(fù)荷均勻分配，不會(huì)引起原有回路的停電。20 / 95（3）適用范圍：610kV 配電裝置出線回路數(shù)為 6 回及以上時(shí)；3563kV 配電裝置出線回路數(shù)為 48 回時(shí)；110220kV 配電裝置的出線回路數(shù)為 34 回時(shí)。應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理的選擇主變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)，盡量避免兩次變壓而增加電能損耗。①調(diào)度靈活，操作簡(jiǎn)便：應(yīng)能靈活的投入（或切除）某些變壓器或線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，能滿足系統(tǒng)在事故、檢修及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予遵循。它表明了變壓器、線路和斷路器等電氣設(shè)備的數(shù)量和連接方式及可能的運(yùn)行方式，從而完成變電、輸配電的任務(wù)。并聯(lián)電容安裝簡(jiǎn)單、容易擴(kuò)建、運(yùn)行維護(hù)方便，補(bǔ)償單位無(wú)功功率的造價(jià)低、有功損耗?。ㄐ∮?%） ，因此廣泛用于工廠企業(yè)及民用建筑供電系統(tǒng)中。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在建筑供電系統(tǒng)的總無(wú)功功率中，電動(dòng)機(jī)和變壓器約占 80%左右，其余則消耗在輸電線路及其他感應(yīng)設(shè)備中，因此，提高自然功率因數(shù)可以通過(guò)合理選擇感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的容量、使用中減少感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行、條件許可時(shí)盡量使用同步電動(dòng)機(jī)、以最佳負(fù)荷率選擇變壓器等方法達(dá)到目的。210?I④計(jì)算每臺(tái)變壓器的功率損耗。查表得出變壓器的各項(xiàng)參數(shù)：空載損耗 ；??P負(fù)載損耗 ；27k阻抗電壓 ；.%U14 / 95空載電流 。為保證供電的可靠性，選用兩臺(tái)變壓器（每臺(tái)可供電車間總負(fù)荷的 70%）： ???S查《課程設(shè)計(jì)一畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》附表 32 選擇變壓器型號(hào) S9 系列，額定容量為 1000kVa，兩臺(tái)，采用 Yyn0 接線。（3）是否裝設(shè)變壓器，應(yīng)視其負(fù)荷的大小和鄰近變電所的距離而定。根據(jù)工廠總平面圖和工廠的實(shí)際環(huán)境因素，總降壓變電所設(shè)于原液車間東北方向，距離其 80m 處；車間變電所 Ⅰ設(shè)于紡煉車間東東側(cè)角 20m 處；車間變電所Ⅱ設(shè)于原液車間東側(cè) 50m 處；車間變電所Ⅲ設(shè)于酸站東側(cè)20m 處。9 / 95　本工廠變電所設(shè)置根據(jù)地理位置及各車間計(jì)算負(fù)荷大小，決定設(shè)立 3 個(gè)車間變電所，各自供電范圍如下：變電所Ⅰ：紡煉車間、鍋爐房。 （8）配變電所為獨(dú)立建筑物時(shí)，不宜設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。為了使供電系統(tǒng)合理布局及提高電能質(zhì)量，必須根據(jù)企業(yè)負(fù)荷類型，負(fù)荷大小和分布特點(diǎn)，以及企業(yè)內(nèi)部環(huán)境條件及生產(chǎn)工藝上的要求進(jìn)行全面考慮。動(dòng)力支路主要供電梯、水泵、服務(wù)行業(yè)的廚房飲食設(shè)備、電熱開水器、工業(yè)生產(chǎn)中的各種加工設(shè)備以及其他額定電壓為 380V 的三相用電器等用電。需要系數(shù)法主要用于工程初步設(shè)計(jì)及施工圖設(shè)計(jì)階段，對(duì)變電所母線、干線進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。此外還有一些尚未推廣的方法如單位產(chǎn)品耗電法、單位面積功率法、變值系數(shù)法和 ABC 法等。主要內(nèi)容有：負(fù)荷計(jì)算、變電所位置和型式的選擇、變電所變壓器的選擇及無(wú)功補(bǔ)償、變電所主結(jié)線方案的設(shè)計(jì)、短路電流的計(jì)算、變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)、變電所進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn)、變電所繼電保護(hù)的整定、防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì)、兩部制電價(jià)用戶電費(fèi)計(jì)算。本文重點(diǎn)介紹了繼電保護(hù)及二次系統(tǒng)在保證一次系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行中所起著的作用，特別是當(dāng)一次系統(tǒng)出現(xiàn)異常狀態(tài)或發(fā)生故障時(shí)，急需要繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置將故障控制在最小范圍內(nèi)，迅速切除，以保證其他設(shè)備的正常運(yùn)行。確定設(shè)備的主接線方案，變壓器的數(shù)量及容量。通過(guò)改善優(yōu)化變電站結(jié)構(gòu)，降低變電站的功率損耗，盡可能地提高變電站的可靠性，盡可能地使變電站的靈活性提高，盡可能地提高經(jīng)濟(jì)性。5．供電局要求的功率因數(shù)：當(dāng) 35kV 供電時(shí)，要求工廠變電所高壓側(cè) cos ≥，當(dāng) 10kV 供電時(shí)，要求工廠變電所高壓側(cè)?cos ≥。0 / 95紡織廠變電所設(shè)計(jì)The Design of Textile Mill Substation 2022 屆 電 氣 工 程 系專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 完成日期 2022 年 5 月 25 日畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 成 績(jī) 單1 / 95學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 班級(jí) 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)題目 紡織廠變電所設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師姓名 張建云指導(dǎo)教師職稱 講師評(píng) 定 成 績(jī)指導(dǎo)教師 得分評(píng)閱人 得分答辯小組組長(zhǎng) 得分成績(jī)：院長(zhǎng)(主任) 簽字：年 月 日畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書2 / 95題　目 紡織廠變電所設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 班級(jí) 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化承擔(dān)指導(dǎo)任務(wù)單位 電氣工程系導(dǎo)師姓名導(dǎo)師職稱一、設(shè)計(jì)內(nèi)容：1．根據(jù)本廠用電負(fù)荷，并適當(dāng)考慮生產(chǎn)的發(fā)展，按安全可靠，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理的要求，確定工廠變電所的位置與型式2．通過(guò)負(fù)荷計(jì)算，確定額定主變壓器臺(tái)數(shù)及容量，進(jìn)行短路電流計(jì)算，選擇變電所的主接線及高、低壓電氣設(shè)備，選擇整定繼電保護(hù)裝置。4．電源短路容量（城北變電所）：35 kV 母線的出線斷路器斷流容量 1500MVA；10 kV 母線的出線斷路器斷流容量 350MVA。比較完善的變電站設(shè)計(jì)理論，是真正的做到了節(jié)約型，集約型，高效型。三、研究方案：通過(guò)計(jì)算工廠負(fù)荷，確定如何提高功利因數(shù)的方案。最后按照任務(wù)書的要求，分析比較所得數(shù)據(jù)，畫出主接線圖和供電平面布置圖。我做的主要是電氣的繼電保護(hù)及二次回路選擇，防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì)，兩部制電價(jià)用戶電費(fèi)計(jì)算，本設(shè)計(jì)說(shuō)明書分為 12 章，按照供電設(shè)計(jì)程序安排章節(jié)的順序，并根據(jù)安全、經(jīng)濟(jì)、可靠、靈活的主導(dǎo)思想來(lái)設(shè)計(jì)。　計(jì)算負(fù)荷的確定目前負(fù)荷計(jì)算常用需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法、和利用系數(shù)法,前二種方法在國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)單位的使用最為普遍。需要系數(shù)法，是把用電設(shè)備的總設(shè)備容量乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷的一種簡(jiǎn)便方法。這類負(fù)荷也叫做相負(fù)荷。本次課程設(shè)計(jì)中的全廠有功計(jì)算負(fù)荷就為7 / 95各個(gè)設(shè)備計(jì)算負(fù)荷之和的 90%，全廠無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為各個(gè)設(shè)備計(jì)算負(fù)荷之和的 95%,即：全廠有功計(jì)算負(fù)荷=(紡練車間有功計(jì)算負(fù)荷+ 原液車間有功計(jì)算負(fù)荷 +酸站照明有功計(jì)算負(fù)荷+鍋爐房照明有功計(jì)算負(fù)荷+ 排度車間有功計(jì)算負(fù)荷+ 其他車間有功計(jì)算負(fù)荷)全廠無(wú)功計(jì)算負(fù)荷=(紡練車間無(wú)功計(jì)算負(fù)荷+ 原液車間無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 +酸站照明無(wú)功計(jì)算負(fù)荷+鍋爐房照明無(wú)功計(jì)算負(fù)荷+ 排度車間無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 +其他車間無(wú)功計(jì)算負(fù)荷) )(. ??????P ..2223030 ??QS 57310???USI（2）考慮 5 年的發(fā)展，年增長(zhǎng)率按 2%計(jì)算，全廠計(jì)算負(fù)荷 %)1(?Pvar8309Q???..7222 ??S8 / 95第 2 章　變電所位置和型式的選擇　變電所位置的選擇變電所位置和數(shù)量的選擇，實(shí)際上就是在整個(gè)企業(yè)內(nèi)選擇布置供電點(diǎn)。（7）不應(yīng)設(shè)在廁所，浴室或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方或貼鄰。（14）大，中城市除居住小區(qū)的桿上變電所外，民用建筑中不宜采用露天或半露天的變電所，如確因需要設(shè)置時(shí)，宜選用帶防護(hù)外殼的戶外成套變電所。根據(jù)上式，求得總降壓變電所和車間變電所的負(fù)荷中心如下圖 21 所示圖 21　變電所的負(fù)荷中心位置10 / 95雖然負(fù)荷中心是選擇變電所位置的重要因素，但不是唯一因素，需要根據(jù)工廠的實(shí)際情況選擇變電所具體位置。（2）對(duì)于一級(jí)負(fù)荷的場(chǎng)所，鄰近又無(wú)備用電源聯(lián)絡(luò)線可接,或季節(jié)性負(fù)荷變化較大時(shí),宜采用兩臺(tái)變壓器。無(wú)功補(bǔ)償試?。?kvar40C?補(bǔ)償以后： ?.)(.24)(cos2 ????????CP?kVA135)(2I ?CS③變電所 I 的變壓器選擇。為保證供電的可靠性，選用兩臺(tái)變壓器（每臺(tái)可供電車間總負(fù)荷的 70%）： .ⅠNT ????S查《課程設(shè)計(jì)一畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程》附表 32 選擇變壓器型號(hào) S9 系列，額定容量為 800kVA，兩臺(tái)，采用 Yyn0 接線。查表得出變壓器的各項(xiàng)參數(shù)：空載損耗 ；??P負(fù)載損耗 ；6k阻抗電壓 ；%U空載電流 。（1）通過(guò)適當(dāng)措施提高自然功率因數(shù)。我們知道，電感性負(fù)載并聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娙萜骺梢蕴岣吖β室驍?shù)，所以在建筑供電系統(tǒng)中，同樣可以并聯(lián)適當(dāng)?shù)撵o電電容器以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。18 / 95第 4 章　變電所主接線的設(shè)計(jì)　主接線的設(shè)計(jì)原則主接線代表了變電站電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)接線的主要組成部分，是變電站電氣設(shè)計(jì)的首要部分。我國(guó)現(xiàn)行設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程中的各項(xiàng)規(guī)定，就是對(duì)運(yùn)行實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。靈活性：主接線的靈活性要求有以下幾方面。③電能損耗少：在變電站中，正常運(yùn)行時(shí)，電能損耗主要來(lái)自變壓器。（2）缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間停電；當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)需兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。擴(kuò)建方便。當(dāng)出線回路數(shù)或母線上電源較多，輸送和穿越功率較大，母線故障后要求迅速恢復(fù)供電，母線和母線設(shè)備檢修時(shí)不允許影響對(duì)用戶的供電，系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度對(duì)接線的靈活性有一定要求時(shí)采用。（2）外橋形接線①優(yōu)點(diǎn)：同內(nèi)橋形接線；②缺點(diǎn):線路的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，并有一臺(tái)變壓器暫時(shí)停運(yùn)；橋聯(lián)斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路須解裂運(yùn)行；變壓器側(cè)斷路器檢修時(shí)，變壓器需較長(zhǎng)時(shí)