【文章內(nèi)容簡介】 5 6iiiiP P P k W k W??? ? ? ? ???113 0 3 0 ( 1 )10 . 9 7 0 . 9 7 7 1 1 . 7 5 v a r = 6 9 0 . 4 0 v a riiQ Q k k?? ? ?? 2230 8 4 2 .5 6 6 9 0 .4 0 1 0 8 9 .2 9S k V A? ? ? ?； 30 1 0 8 9 . 2 9 1 6 5 5 . 0 03 0 . 3 8k V AIAkV???? (二 )無功功率補償 9 由以上計算可得變壓器低壓側(cè)的視在計算負荷為： 30 kV A?? 這時低壓側(cè)的功率因數(shù)為：( 2 ) 8 4 2 .5 6c o s 0 .7 71 0 8 9 .2 9? ??，為使高壓側(cè)的功率因數(shù)? ，則低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)應(yīng)高于 ，取 39。cos ? ? 。要使低壓側(cè)的功率因數(shù)由 提高到 ，則低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為： 6 9 0 .4 0 ( ta n a r c c o s 0 .7 7 ta n a r c c o s 0 .9 5 ) v a r 3 4 5 .1 6 v a rCQ k k? ? ? ? 取 : CQ =350 vark 則補償后變電所低壓側(cè)的視在計算負荷為： 39。 2 23 0 ( 2 ) 8 4 2 .5 6 ( 6 9 0 .4 3 5 0 ) 9 0 8 .7 2S k V A? ? ? ? ? 計算電流 39。3 0 ( 2 ) 9 0 8 . 7 2 1 3 8 0 . 6 63 0 . 3 8k V AIAkV???? 變壓器的功率損耗為： 39。 3 0 ( 2 )0. 02 0. 02 90 8. 72 18 .1 7TP S k V A k W? ? ? ? ? ? 39。 3 0 ( 2 )0 .0 6 0 .0 6 9 0 8 .7 2 5 4 .5 2 v a rTQ S k V A k? ? ? ? ? ? 變電所高壓側(cè)的計算負荷為： 39。3 0 ( 1 ) 84 2. 56 18 .1 7 86 0. 73P k W k W k W? ? ? 39。3 0 ( 1 ) ( 69 0. 4 35 0) v a r 54 .5 2 v a r 39 4. 92 v a rQ k k k? ? ? ? 39。 2 23 0 ( 1 ) 8 6 0 .7 3 3 9 4 .9 2 9 4 7 .0 0S k V A k V A? ? ? ? ? 39。3 0 ( 1 ) 4 7 .0 0 5 4 .6 83 1 0kV AIAkV???? 補償后的功率因數(shù)為： 39。 8 6 0 .7 3c o s 0 .9 0 99 4 7 .0 0? ??滿足（大于 ）的要求。 10 第三章 變電所高、低壓線路的選擇 為 了保證供電的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟，選擇導(dǎo)線和電纜時應(yīng)滿足下列條件：發(fā)熱條件；電壓損耗條件；經(jīng)濟電流密度；機械強度。 根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗：一般 10KV及以下的高壓線路和低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗其電壓損耗和機械強度。對于低壓照明線路，因?qū)﹄妷核揭筝^高，通常先按允許電壓損耗進行選擇，再校驗其發(fā)熱條件和機械強度。 （一）高壓線路導(dǎo)線的選擇 架空進線后接銅芯交聯(lián)聚氯乙烯絕緣鋼鎧護套電力電纜 BLV95,因高壓側(cè)計算電流 39。30 ? ，所選電纜的允 許載流量： 39。3012 5 54 .6 8alI A I A? ? ?滿足發(fā)熱條件。 （二）低壓線路導(dǎo)線的選擇 由于沒有設(shè)單獨的車間變電所，進入各個車間的導(dǎo)線接線采用 TNCS 系統(tǒng)；從變電所到各個車間及宿舍區(qū)用埋地電纜供電，電纜采用 LGJ185 型鋼芯鋁線電纜，根據(jù)不同的車間負荷采用不同的截面。其中導(dǎo)線和電纜的截面選擇滿足條件： 1) 相線截面的選擇以滿足發(fā)熱條件即， 30alII? ； 2) 中性線（ N 線）截面選擇，這里采用的為一般三相四線，滿足 0 ?? ； 3) 保護線（ PE 線）的截面選擇 一、 235A mm? ? 時， ?? ； 二、 216A mm? ? 時， PEAA?? 三、 2216 35m m A m m???時， 216PEA mm? 4) 保護中性線（ PEN）的選擇，取（ N 線）與（ PE）的最大截面。 結(jié)合計算負荷，可得到由變電所到各個車間的低壓電纜的型號為： 倉庫： LGJ50 220 113 .85alI A A?? 鑄造車間： LGJ50 兩根并聯(lián) 220 2 217 .44alI A A? ? ? 鍛壓車間： LGJ50 220 165 .83alI A A?? 金工車間： LGJ50 220 165 .83alI A A?? 11 工具車間： LGJ50 220 165 .83alI A A?? 電鍍車間： LGJ70 275 208 .95alI A A?? 熱處理車間： LGJ50 220 139 .95alI A A?? 裝配車間： LGJ50 220 106 .31alI A A?? 機修車間： LGJ16 105 2alI A A?? 鍋爐房： LGJ50 220 161 .5alI A A?? 宿舍 區(qū)： LGJ95 335 291 .35alI A A?? 另外， 送至各車間的照明線路 采用：銅芯聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線 BV型號。 第四章 變電所主變壓器臺數(shù)和容量及主接線方案的選擇 （一）年耗電量的估算 年有功電能消耗量及年無功電能耗電量可由下式計算得到： 年有功電能消耗量： 30pW P T???? ? 年無功電能耗電量： 30qW Q T???? ? 結(jié)合本廠的情況，年負荷利用小時數(shù) T? 為 4800h，取年平均有功負荷系數(shù)?? ，年平均無功負荷系數(shù) ?? 。由此可得本廠： 年有功耗電量： 60 .7 2 8 4 2 .5 6 4 8 0 0 2 .9 1 1 0pW k W h k W h?? ? ? ? ? ? ? 年無功耗電量： 60 .7 8 6 9 0 .4 v a r 4 8 0 0 2 .5 8 1 0qW k h k W h?? ? ? ? ? ? ? （二）變電所主變壓器臺數(shù)的選擇 變壓器臺數(shù)應(yīng)根據(jù)負荷特點和經(jīng)濟運行進行選擇。當符合下列條件之一時，宜裝設(shè)兩臺及以上變壓器：有大量一級或二級負荷；季節(jié)性負荷變化較大；集中負荷較大。結(jié)合本廠的情況，考慮到二級重要負荷的供電安全可靠，故選擇兩臺主變壓器。 （三）變電所主變壓器容 量選擇。 12 每臺變壓器的容量 NTS? 應(yīng)同時滿足以下兩個條件： 暗備用條件：任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足： 30( ~ )NTSS? ?? 明備用條件：任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足：30( )N T I IISS???，即滿足全部一、二級負荷需求。代入數(shù)據(jù)可得： NTS? =（ ~） kVA? =（ ~） kVA? 。 考慮到未來 5~10 年的負荷發(fā)展，初步取 NTS? =1000 kVA? 。考慮到安全性和可靠性的問題，確定變壓器為 SC9 系列箱型干式變壓器。 型號： SC91000/10 ，其主要技術(shù)指標如下表所示： 變壓器 型號 額定 容量 /kVA? 額定 電壓 /kV 聯(lián) 結(jié) 組型 號 損耗 /kW 空載 電流 0I % 短路 阻抗 KU % 高壓 低壓 空載 負載 SC91000/10 1000 Dyn11 6 （附：參考尺寸（ mm）：長： 1570 寬： 1065 高： 11667 重量（ kg）： 3000） （四） 變電所主接線方案的選擇 方案 Ⅰ ： 高、低壓側(cè)均采用 單母線分段 優(yōu)點： 用斷路器把母線分 段后，對重要用戶可以從不同母線段引出兩個回路，用兩個電路供 電； 當一段母線故障時，分段斷路器自動切除故障母線保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電 。 缺點 ： 當一段母線或母線隔離開關(guān)檢修時該母線各出線須停電 ； 當出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越 ； 擴建時需向兩個方向均衡擴建。 方案 Ⅱ ：單母線分段帶旁路 優(yōu)點：具有單母線分段全部優(yōu)點，在檢修斷路器時不至中斷對用戶供電。缺點： 常用于大型電廠和變電中樞，投資高。 方案 Ⅲ ： 高壓采用單母線、低壓單母線分段 13 優(yōu)點：任一主變壓器檢修或發(fā)生故障時，通過切換操作，即可迅速恢復(fù)對整個變電所的供電。 缺點：在高壓母線或電源進線進行檢修或發(fā)生故障時，整個變電所需停電。 以上三種方案均能滿足主接線要求， 采用方案Ⅲ時雖經(jīng)濟性最佳，但是其可靠性相比其他兩方案差； 采用 方案Ⅱ需要的斷路器數(shù)量多 ， 接線復(fù)雜， 它們的經(jīng)濟性能較差 ；采用方案Ⅰ 既滿足負荷供電要求又 較經(jīng)濟 ， 故本次設(shè)計選方案Ⅰ。 主接線圖 ，參見附圖一《高壓電氣主接線圖》 第五章 改善功率因數(shù)裝置設(shè)計 由計算可得變壓器低壓側(cè)的視在計算負荷為： 30 kV A?? 這時低壓側(cè)的功率因數(shù)為：( 2 ) 8 4 2 .5 6c o s 0 .7 71 0 8 9 .2 9? ??，為使高壓側(cè)的功率因數(shù)? ，則低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)應(yīng)高于 ，取 39。cos ? ? 。要使低壓側(cè)的功率因數(shù)由 提高到 ，則低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為： 6 9 0 .4 0 ( ta n a r c c o s 0 .7 7 ta n a r c c o s 0 .9 5 ) v a r 3 4 5 .1 6 v a rCQ k k? ? ? ? 取 : CQ =350 vark 則補償后變電所低壓側(cè)的視在計算負荷為： 39。 2 23 0 ( 2 ) 8 4 2 .5 6 ( 6 9 0 .4 3 5 0 ) 9 0 8 .7 2S k V A? ? ? ? ? 計算電流 39。3 0 ( 2 ) 9 0 8 . 7 2 1 3 8 0 . 6 63 0 . 3 8k V AIAkV???? 變壓器的功率損耗為： 39。 3 0 ( 2 )0. 02 0. 02 90 8. 72 18 .1 7TP S k V A k W? ? ? ? ? ? 39。 3 0 ( 2 )0 .0 6 0 .0 6 9 0 8 .7 2 5 4 .5 2 v a rTQ S k V A k? ? ? ? ? ? 變電所高壓側(cè)的計算負荷為： 39。3 0 ( 1 ) 84 2. 56 18 .1 7 86 0. 73P k W k W k W? ? ? 39。3 0 ( 1 ) ( 69 0. 4 35 0) v a r 54 .5 2 v a r 39 4. 92 v a rQ k k k? ? ? ? 14 39。 2 23 0 ( 1 ) 8 6 0 .7 3 3 9 4 .9 2 9 4 7 .0 0S k V A k V A? ? ? ? ? 39。3 0 ( 1 ) 4 7 .0 0 5 4 .6 83 1 0kV AIAkV???? 補償后的功率因數(shù)為： 39。 8 6 0 .7 3c o s 0 .9 0 99 4 7 .0 0? ??滿足（大于 ）的要求。 第六 章 短路電流的計算 本廠的供電系統(tǒng)簡圖如下圖所示。采用兩路電源供線，一路為距本廠 6km的饋電變電站經(jīng) LGJ185 架空線 ， 導(dǎo)線