【文章內(nèi)容簡介】 2 運行方式 電源 35千伏母線短容量 說明 系統(tǒng)最大運行方式時 S（ 3） dmax=580兆伏安 系統(tǒng)最小運行方式時 S（ 3） dmin=265兆伏安 （ 2）配電系統(tǒng) kV kVkVkVt op s 圖 21 3）供電部門對工廠提出的技術(shù)要求： ① 區(qū)域變電站 35KV饋電線路定時限過流保護 裝置的整定時間 為 ，要求廠總降壓變電所的保護動作時間不大于 。 ② 工廠在總降壓變電所 35KV側(cè)計量。 ③ 功率因素值應(yīng)在 。 工廠的負(fù)荷性質(zhì) ① 本工廠大部分車間為一班制，少數(shù)車間為兩班或三班制，年最大負(fù)荷利用小時數(shù)為 2500小時。 ② 鍋爐房 提供高壓蒸汽，停電會使鍋爐發(fā)生危險。由于距離市區(qū)較遠，消防用水需要廠方自備。因此，鍋爐房要求較高的可靠性。 工廠的自然條件 （ 1）年最高氣溫為 40℃ ，年最低氣溫 5℃ ，年平均氣溫為 10℃ 。 （ 2）站所選地址地質(zhì)以粘土為主，地下水位 35 米。 （ 3）風(fēng)向以東南風(fēng)為主。 總變電所設(shè)計 1）主結(jié)線設(shè)計：根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，分析原始資料與數(shù)據(jù)，列出技術(shù)上可能實現(xiàn)的多個方案，經(jīng)過概略分析比較，留下 23 個較優(yōu)方案進行詳細計算和分析比較（經(jīng)濟計算分析時，設(shè)備價格、使用綜合投資指標(biāo)），確定最優(yōu)方 案。 2）短路電流計算：根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保護的需要，確定短路計算點，計算三相短路電流，計算結(jié)果列出匯總表。 3）主要電氣設(shè)備選擇：主要電氣設(shè)備的選擇，包括斷路器、隔離開關(guān)、互感器、導(dǎo)線截面和型號、絕緣子等設(shè)備的選擇及效驗。選用設(shè)備型號、數(shù)量、匯總設(shè)備一覽表。 4）主要設(shè)備繼電保護設(shè)計：包括主變壓器、線路等元件的保護方式選擇和整定計算。 5）配電裝置設(shè)計：包括配電裝置形式的選擇、設(shè)備布置圖。 6）防雷、接地設(shè)計：包括直擊雷保護、進行波保護和接地網(wǎng)設(shè)計。 變電所的負(fù) 荷計算 用電設(shè)備的負(fù)荷計算 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，按照需要系數(shù)法及以下計算公式 KdPePj ?? 21/ ?CO SPjQj ?? 22 QjPjSj ?? UeSjIj 3/? 得各項數(shù)據(jù)列表如下（下表數(shù)據(jù)均為 35kV側(cè)）： 表 31 用電設(shè)備 Pe/kW Kd Cosφ 計 算 負(fù) 荷 Pj/kW Qj/kVA Sj/kVA Ij/A 電機修理車間 2300 1380 機械加工車間 880 572 新品試制車間 650 原料車間 550 備件車間 560 280 鍛造車間 180 108 鍋爐房 260 234 空壓房 302 汽車庫 56 28 40 線圈車間 328 半成品試驗車間 750 429 成品試驗車間 2564 加壓站（ 10KV轉(zhuǎn)供負(fù)荷） 274 設(shè)備處倉庫（ 10KV轉(zhuǎn)供負(fù)荷） 654 成品試驗站內(nèi)大型集中負(fù)荷 3874 合 計 有功負(fù)荷同時系數(shù)取 ??k P 無功負(fù)荷同時 系數(shù)取 ??k q 變壓器損耗估算 ΔPb=1%Sj== ΔQb=5%Sj== 無功功率補償計算 從設(shè)計任務(wù)書的要求可知，工廠 35kV 高壓側(cè)進線在最大負(fù)荷時，其功率因素不應(yīng)小于 ，考慮到變壓器的無功功率損耗 ΔQb，遠遠大于有功功率損耗 ΔPb，因此，在變壓器的 10kV側(cè)進行無功功率補償時，其補償后的功 率因素應(yīng)稍大于 ，現(xiàn)設(shè) cosφ=，則 10kV側(cè)在補償前的功率因素為 : Pj/Sj1cos ?? ? ? 因此，所需要的補償容量為： )21( ???? tgtgPjQc ) r c c o r c c o s( tgtg ??? var4818k? 選取 var5000kQc ? 35kV側(cè)在補償后的負(fù)荷及功率因素計算： kWPbPjP jg ?????? v a kQcQbQjQ jg ???????? K v aQ jgP jgSj g 2222 ????? Pjg/Sjg2cos ?? 8425/? ? ?? 滿足了設(shè)計任務(wù)書的要 求，其計算數(shù)據(jù)如下： 項 目 cosφ 計算機負(fù)荷 Pj/kW Qj/kvar Sj/kVA Ij/A （ 10kV側(cè)） 10kV側(cè)補償前 需要補償容量 5000 變壓器損耗 35kV側(cè)補償后 8425 表 32 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求以及以上計算結(jié)果，選?。? 并聯(lián)補償電容為 型電容器 50 只 。 補償總?cè)萘繛? 100kvar50=5000kvar。 變壓器選擇 根據(jù)補償后的總計算負(fù)荷（ 8425kVA），同時考慮工廠 510年的負(fù)荷增長，變壓器容量考慮一定的預(yù)留，本期工廠負(fù)荷能保證變壓器運行在 6070%經(jīng)濟負(fù)荷區(qū)內(nèi)即可，因此選擇型號為： SFZ71000035177。3*%/ YN,d11 的變壓器。 方案 1：單回路高壓線路 — 變壓器組、低壓單母線分段主接線 方案 2：雙回路高壓線路 — 變壓器組、低壓單母線分段主接線 方案的比較與選擇 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求，本廠基本負(fù)荷為一班制，少數(shù)負(fù)荷為兩班或三班制，屬于二級負(fù)荷；同時鍋爐房供電可靠性要求高，屬于一級負(fù)荷。主接線的設(shè)計必須滿足工廠電氣設(shè)備的上述要求，因此： 方案 1：該方案 35kV側(cè)為單回路線路 變壓器組接線、 10kV單母線，與 10kV備用電源通過母聯(lián)連接，正常運行時母聯(lián)合閘，由主電源供給鍋爐房；當(dāng)主電源故障或主變等設(shè)備停電檢修退出運行時，母聯(lián)分閘，由 10kV備用電源直供鍋爐房及其他重要負(fù)荷。 由于本廠基本負(fù)荷為二級負(fù)荷，對供電可靠性要求不高，采用單回路進線和 1臺主變基本 可滿足對二級負(fù)荷供電的要求，對于鍋爐房等重要負(fù)荷采用 10kV備用電源作為備用，以保證工廠的重要用電設(shè)備不會出現(xiàn)長時間斷電，即在任何時候都能滿足對二級負(fù)荷的供電要求。 方案 2：該方案 35kV側(cè)采用從 220/35kV變電站出雙回路電源、高壓線路 — 變壓器組接線、 10kV 側(cè)為單母線分段接線。方案 2 的特點就是采用雙電源、可靠性高。其缺點就是設(shè)備投資大、運行維護費用高，同時本廠最大負(fù)荷利用小時僅為 2600 小時，相對來說，變壓器的利用率低， 2 臺主變的空載損耗將大大超過 1 臺主變的選擇。 選擇結(jié)果：從上述分析可知，方案 1能滿 足供電要求，同時設(shè)備投資、運行維護費用和占地面積、建筑費用等方面均由于方案 2，技術(shù)和經(jīng)濟的綜合指標(biāo)最優(yōu)，因此，在本設(shè)計中，選用方案 1 作為本設(shè)計的主接線方案。 圖見附錄。 短路計算 1） 確定基準(zhǔn)值 圖 51 MVASd 580m ax ? M VASd 265m in ? kmL 5? kmXO / ?? MVASN 10? %?Vs 設(shè)基準(zhǔn)容量 MVASB 100? 基準(zhǔn)電壓 kVVavVB 3711 ?? kVVavV B ?? 2) 計算電抗 將所有電抗歸算到 35kV側(cè)： 系統(tǒng)電抗 X1*=Xsmax*=SB/Sdmax=100/580=（最大運行方式下） X1*=Xsmin*=SB/Sdmin=100/265=（最小運行方式下） 架空線路電抗 X2*=XL*=XOL（ SB/VB12） =5100/372= 變壓器電抗 X3*=XT1*=（ SS%/100） （ SB/ST1） =()