【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 U= (24) 式中 30I — 計(jì)算電流 (單位為 A)； 30S — 用電設(shè)備組的視在功率 (單位為 kVA)； NU — 用電設(shè)備組的額定電壓 (單位為 kV)。 2． 多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 (1).有功計(jì)算負(fù)荷 (單位為 kW) 3 30z p iP K P? ∑? ∑ (25) 式中 3zP — 多組用電設(shè)備有功計(jì)算負(fù)荷 (單位為 kW)； 30iP∑ — 所有設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷 30P 之和； pK∑? — 有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取 ～ 。 (2).無功計(jì)算負(fù)荷 (單位為 kvar) 3 30z q iQ K QΣ= ∑ (26) 式中 3zQ — 多組用電設(shè)備無功計(jì)算負(fù)荷 (單位為 kvar)； 30iQ∑ — 所有設(shè)備組無功計(jì)算負(fù)荷 30Q 之和； qKΣ — 無功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取 ～ 。 (3).視在計(jì)算負(fù)荷 (單位為 kVA) 223 3 3z z zS p Q? + (27) 第 4 頁 4 (4).計(jì)算電流 (單位為 A) 33 3 zzNSI U= (28) (5).功率因數(shù) 33coszzPS?? (29) 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算 根據(jù)提供的資料，列出負(fù)荷計(jì)算表。因設(shè)計(jì)的需要，計(jì)算了各負(fù)荷的有功功率、無功功率、 視在功率、計(jì)算電流等。表中生活區(qū)的照明負(fù)荷中已經(jīng)包括生活區(qū)各用戶的家庭動(dòng)力負(fù)荷。具體負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算見表 21。 表 21 紅星 機(jī)械廠負(fù)荷計(jì)算表 序 號(hào) 名稱 類別 設(shè)備容量 ep(kW) 需要系數(shù) dK cos? tan? 計(jì)算負(fù)荷 30(kW)p 30(kvar)Q 30(kVA)S 30(A)I 1 鑄造車間 動(dòng)力 250 100 102 — — 照明 10 8 — — 小計(jì) 260 — — — 108 230 2 鍛壓車間 動(dòng)力 200 60 80 — — 照明 10 7 — — 小計(jì) 210 — — — 67 86 3 倉(cāng)庫 動(dòng)力 30 12 — — 照明 5 4 — — 小計(jì) 35 — — — 16 28 4 電鍍車間 動(dòng)力 200 100 62 — — 照明 8 — — 小計(jì) 208 — — — 189 5 工具車間 動(dòng)力 220 66 — — 照明 10 9 — — 小計(jì) 230 — — — 75 168 6 組裝車間 動(dòng)力 200 80 — — 照明 30 24 — — 小計(jì) 230 — — — 104 212 7 維修車間 動(dòng)力 200 40 — — 照明 13 5 — — 小計(jì) 213 — — — 77 117 8 金工車間 動(dòng)力 320 64 — — 照明 8 — — 第 5 頁 5 小計(jì) 328 — — — 78 105 160 9 焊接車間 動(dòng) 力 830 249 493 — — 照明 56 — — 小計(jì) 886 — — — 900 10 鍋爐房 動(dòng)力 100 70 — — 照明 3 — — 小計(jì) 103 — — — 137 11 熱處理車間 動(dòng)力 250 150 153 — — 照明 10 8 — — 小計(jì) 260 — — — 158 338 12 生活區(qū) 照明 80 56 94 總計(jì)（ 380v 側(cè)） 動(dòng)力 2800 — — — — — 照明 243 取 ????， — — 2156 電容補(bǔ)償 由表 21 知： ?3zP ， ?3zS ，因此 該廠 380V 側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)為 6 64033 .SPcoszz ??? 。 供電部門要求該廠 10kV 進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率 因數(shù)不應(yīng)低于 。考慮到主變壓器的無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此 380V 側(cè)最大 負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)應(yīng)稍大于 ，本文取 來計(jì)算 380V側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量： ?????? ??? 213 ?? tantanzPcQ (210) ? ?k v a r k v a r...659 920664092941?? )t a n ( a r c c o s)t a n ( a r c c o s 選 PGJ1 型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為 型，采用其方案 2（主屏） 1臺(tái)與方案 4（輔屏） 5 臺(tái)相組合，總共容量 112kvar 6=672kvar。 無功補(bǔ)償后工廠 380V側(cè)的負(fù)荷計(jì)算 ： kW3z ?? ； k v a r3z 138967211 0 6 1 ..Q ???? ； 1 0 1 9 . 1 k V A3z ???????? 223232 13 8 9929 4 1 ..zz QPS ； 補(bǔ)償后低壓側(cè)的功率因素： 第 6 頁 6 924011019 9294133 ...zzSPcos ???? ??? 3 變壓 器選擇及主接線方案確定 主變壓器臺(tái)數(shù)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。對(duì)供有大量一、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、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電。對(duì)只有二級(jí)而無一級(jí)負(fù)荷的變電所，也可以只采用一臺(tái)變壓器，但必須有備用電源。 2． 對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大，適于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，可采用兩臺(tái)變壓器。 3． 當(dāng)負(fù)荷集中且容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級(jí)負(fù)荷，也可以采用兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器。 4． 在確定變電所臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng) 適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余地。 主變壓器容量選擇 1． 只裝一臺(tái)主變壓器的變電所 主變壓器容量 TNS?應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷 30S 的需要，即 30SS TN ?? (31) 2． 裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所 每臺(tái)變壓器的容量 TNS?應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件： (1)任一臺(tái)變壓器 單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足總計(jì)算負(fù)荷 30S 的大約 60%~70%的需要，即 (32) (2)任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷的需要，即 3( )SS????? (33) 根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)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(shè)一臺(tái)主變壓器 根據(jù)式 (31)， 主變選用一臺(tái)接線 方式為 Yyn0的 S91250/10型變壓器， zSTNS 3???? 1250K VA (34) 顯然滿足要求。 至于 機(jī)械 廠 的 二級(jí)負(fù)荷的備用電源，由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承 第 7 頁 7 擔(dān)。 因此 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器 時(shí) 選一臺(tái) 接線方式為 Yyn0的 S91250/10型低損耗配電變壓器。 方案 2 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器 根據(jù) 式 (32)和 (33)， 可知 因此選兩臺(tái) 接線方式為 Yyn0 的 S9800/10 型低損耗配電變壓器。 兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行，互為備用。 主接線方案確定 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)等條件確定，并應(yīng)滿足安全、可靠、靈活和經(jīng)濟(jì)等要求。 (1)安全 應(yīng)符合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求，能充分保證人身和設(shè)備的安全。 (2)可靠 應(yīng)滿足電力負(fù)荷特別是其中一、二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。 (3)靈活 應(yīng)能必要的各種運(yùn)行方式，便于切換操作和檢修，且適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展。 (4)經(jīng)濟(jì) 在滿足上述要求的前提下，盡量使主接線簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并節(jié)約電能和有色金屬消耗量。 變電所主接線方案的 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) (1)供電的安全性。主接線方案在確保運(yùn)行維護(hù)和檢修的安全方面的情況。 (2)供電的可靠性。主接線方案在與用電負(fù)荷對(duì)可靠性要求的適應(yīng)性方面的情況。 (3)供電的電能質(zhì)量主要是指電壓質(zhì)量，包括電壓偏差、電壓波動(dòng)及高次諧波等方面的情況。 (4)運(yùn)行的靈活性和運(yùn)行維護(hù)的方便性。 (5)對(duì)變電所今后增容擴(kuò)建的適應(yīng)性。 (1)線路和設(shè)備的綜合投資額 包括線路和設(shè)備本身的價(jià)格、運(yùn)輸費(fèi)、管理費(fèi)、基建安裝費(fèi)等，可按當(dāng)?shù)仉姎獍惭b部門的規(guī)定計(jì)算。 (2)變配電系 統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi) 包括線路和設(shè)備的折舊費(fèi)。維修管理費(fèi)和電能損耗費(fèi)等。 (3)供電貼費(fèi)（系統(tǒng)增容費(fèi)） 有關(guān)部門還規(guī)定申請(qǐng)用電，用戶必須向供電部門一次性地交納供電貼費(fèi)。 (4)線路的有色金屬消耗費(fèi) 指導(dǎo)線和有色金屬（銅、鋁）耗用的重量。 第 8 頁 8 工廠變電所常見的主接線方案 只裝有一臺(tái)主變壓器的變電所，其高壓側(cè)一般采用無母線的接線，根據(jù)高壓側(cè)采用的開關(guān)電器不同，有三種比較典型的主接線方案： (1)高壓側(cè)采用隔離開關(guān) 熔斷器或戶外跌開式熔斷器的主接線方案； (2)高壓側(cè)采 用負(fù)荷開關(guān) 熔斷器或負(fù)荷型跌開式熔斷器的主接線方案； (3)高壓側(cè)采用隔離開關(guān) 斷路器的主接線方案。 裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所的典型主接線方案有： (1)高壓無母線、低壓?jiǎn)文妇€分段的主接線方案； (2)高壓采用單母線、低壓?jiǎn)文妇€分段的主接線方案； (3)高低壓側(cè)均為單母線分段的主接線方案。 確定主接線方案 由原始資料可知，高壓側(cè)進(jìn)線有一條 10kV的公用電源干線，為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，又采用與附近單位連接高壓聯(lián)絡(luò)線的方式取得 備用電源，因此，變電所高壓側(cè)有兩條電源進(jìn)線，一條工作，一條備用，同時(shí)為保證供電的可靠性和對(duì)擴(kuò)建的適應(yīng)性所以 10kV側(cè)可采用單母線 或單母線分段 的方案。 由原始資料可知，工廠用電部門較多，為保證供電的可靠性和靈活性可采用單母線或單母線分段接線的方案，對(duì)電能進(jìn)行匯集，使每一個(gè)用電部門都可以方便地獲得電能。 根據(jù)前面章節(jié)的計(jì)算，若主變采用一臺(tái) S9型變壓器時(shí)，總進(jìn)線為兩路。為提高供電系統(tǒng)的可靠性，高壓側(cè)采用單母線分段形式，低壓側(cè)采用單母線形式，其系統(tǒng)圖見：圖 31 采用 一臺(tái)主變時(shí)的系統(tǒng)圖。 若主變采用兩臺(tái) S9型變壓器時(shí)，總進(jìn)線為兩路，為提高供電系統(tǒng)的可靠性，高壓側(cè)采用單母線分段形式，兩臺(tái)變壓器在正常情況下分裂運(yùn)行，當(dāng)其中任意一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)另一臺(tái)作為備用，當(dāng)總進(jìn)線中的任一回路出現(xiàn)故障時(shí)兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行。低壓側(cè)采用也單母線分段形式，其系統(tǒng)圖見：圖 32 采用兩臺(tái)主變時(shí)的系統(tǒng)圖。 第 9 頁 9 圖 31