【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 有功計(jì)算負(fù)荷： Pc Kd Pe 9KW 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： Qc Pc tanφ 視在計(jì)算負(fù)荷： Sc Pc∕ φ 計(jì)算電流： Ic Sc ∕√3UN 6） 應(yīng)急照明 設(shè)備容量Ρ e=134KW，需要系數(shù)Κ d =,功率因數(shù) cosφ= 有功計(jì)算負(fù)荷： Pc Kd Pe 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： Qc Pc tanφ 視在計(jì)算負(fù)荷： 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 Sc Pc∕ φ 計(jì)算電流： Ic Sc ∕√3UN 7） 消防電梯 設(shè)備容量Ρ e=62KW，需要系數(shù)Κ d =,功率因數(shù) cosφ= 有功計(jì)算負(fù)荷： Pc Kd Pe 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： Qc Pc tanφ 視在計(jì)算負(fù)荷： Sc Pc∕ φ 計(jì)算電流： Ic Sc ∕√3UN 8） 消防水泵 設(shè)備容量Ρ e= 95KW ，需要系數(shù)Κ d =1,功率因數(shù) cosφ= 有功計(jì)算負(fù)荷： Pc Kd Pe 95KW 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： Qc Pctanφ 視在計(jì)算負(fù)荷： Pc ∕ φ 計(jì)算電流： Ic Sc∕√3UN 9） 自動(dòng)滅火系統(tǒng) 設(shè)備容量Ρ e =145KW ，需要系數(shù)Κ d =1,功率因數(shù) cosφ= 有功計(jì)算負(fù)荷： Pc Kd Pe 145KW 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： Qc Pctanφ 視在計(jì)算負(fù)荷： Sc Pc ∕ φ 計(jì)算電流： Ic Sc∕√3UN 10） 防煙排煙系統(tǒng) 設(shè)備容量Ρ e=115KW ，需要系數(shù)Κ d=1,功率因數(shù) cosφ= 有功計(jì)算負(fù)荷： Pc Kd Pe 115KW 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： Qc Pctanφ 視在計(jì)算負(fù)荷： Sc Pc∕ φ 計(jì)算電流： Ic Sc∕√3UN 11） 潛水排污泵 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 設(shè)備容量Ρ e=35KW ，需要系數(shù)Κ d=,功率因數(shù) cosφ= 有功計(jì)算負(fù)荷： Pc Kd Pe 28KW 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： Qc Pc tanφ 21Kvar 視在計(jì)算負(fù)荷： Sc Pc∕ φ 35KVA 計(jì)算電流： Ic Sc ∕√3UN (1)無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康? 由于現(xiàn)在的用電設(shè)備大都屬于阻性負(fù)載和 感性 負(fù)載，所以整個(gè)供電系統(tǒng)通常是 感性的，因此供電系統(tǒng)中會(huì)消耗大量的無(wú)功功率，從而導(dǎo)致功率因數(shù)的降低。功率因數(shù)的降低會(huì)使電能的傳輸產(chǎn)生大量的損耗，并且無(wú)功功率會(huì)影響電壓的損耗，同時(shí)也會(huì)使電力設(shè)備的利用率相應(yīng)降低，造成較多的經(jīng)濟(jì)和能源的浪費(fèi)。所以，根據(jù)供電部門(mén)的有關(guān)規(guī)定，需要對(duì)功率因數(shù)進(jìn)行一定限制，在某些供電場(chǎng)所需要達(dá)到一定的數(shù)值，低于這一數(shù)值是就必須進(jìn)行無(wú)功功率的補(bǔ)償，以免產(chǎn)生不必要的損失。 根據(jù)實(shí)際情況，一般居民小區(qū)的自然功率因數(shù)范圍在 — 。但是，根據(jù)有關(guān)規(guī)定，居民用電的功率因數(shù)應(yīng)當(dāng)保持在 ，以滿(mǎn)足供電要求。當(dāng)功 率因數(shù)不滿(mǎn)足要求時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)想辦法提高自然功率因數(shù)。要想提高自然功率因數(shù)，可以選擇合適的電動(dòng)機(jī)型號(hào)規(guī)格，防止電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間空載運(yùn)行或者合理選擇變壓器的容量等方法都可達(dá)到目的。若提高自然功率因數(shù)仍達(dá)不到要求，則需要對(duì)小區(qū)內(nèi)的供電系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。 (2)無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆椒? 一般來(lái)說(shuō)，要想補(bǔ)償無(wú)功功率的方法有：改變發(fā)電機(jī)的端電壓，就地補(bǔ)償無(wú)功功率等。由于改變發(fā)電機(jī)端電壓這種補(bǔ)償方式補(bǔ)償距離較遠(yuǎn)，損耗比較大，投資高，因此這種方法對(duì)于小區(qū)供電這種遠(yuǎn)距離，補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)分散的場(chǎng)合并不適用。所以，小區(qū)供配電系統(tǒng)的無(wú)功功率補(bǔ)償一般采 用就地補(bǔ)償?shù)姆椒?。 本工程無(wú)功補(bǔ)償采用并聯(lián)電容器的方法。并聯(lián)電容器裝設(shè)位置共有高壓集中補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償和單獨(dú)就地補(bǔ)償是三種方法。本次設(shè)計(jì)采用低壓集中補(bǔ)償?shù)姆椒ā? 由負(fù)荷計(jì)算結(jié)果可知：正常用電組∑ Qc=,∑ Pc=,∑ Sc=，則變壓器低壓側(cè)功率因數(shù)為： cos?=∑ Pc/∑ S= 考慮到變壓器自身?yè)p耗，高壓側(cè)功率因數(shù)不低于 ，則其低壓側(cè)應(yīng)不低于 。顯然現(xiàn)在的功率因數(shù)是達(dá)不到要求的，采用在低壓側(cè)進(jìn)行集中人工補(bǔ)償?shù)姆绞絹?lái)提高功率。 將 cos?= cos?=： Qc = ??? Pc = =1560Kvar 并聯(lián)電容器補(bǔ)償方式采用在變電所進(jìn)行低壓集中補(bǔ)償，查手冊(cè)選用 PGJ1型補(bǔ)償屏，其內(nèi)裝。 電容器個(gè)數(shù) ： n≥ Qc/qc =1560/25= 考慮到三相平衡，選用 63個(gè)，安裝容量為 63 25=1575Kvar。 補(bǔ)償后∑ Qc =?1560=，則 Sc=√640 052 2600 42= 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 2 變電所 及 其設(shè)計(jì) 變電所主接線要求安全，可靠，靈活，經(jīng)濟(jì)。主要有以下一些原則； （ 1）在高壓斷路器是電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須安裝高壓隔離開(kāi)關(guān)； （ 2）在低壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須裝設(shè)低壓刀開(kāi)關(guān)； （ 3）在裝設(shè)高壓熔斷器 負(fù)荷開(kāi)關(guān)的出線柜母線側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開(kāi)關(guān)； （ 4）變配電所高壓母線上及架空線末端，必須裝設(shè)避雷器，裝于母線上的避雷器宜與電壓互感器公用一組隔離開(kāi)關(guān)，線路上避雷器不必裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)； （ 5）變電所的主接線方案，必須與其負(fù)荷類(lèi)型相適應(yīng)，對(duì)于一級(jí)負(fù)荷，應(yīng)有兩個(gè)電源供電，對(duì)二級(jí)負(fù)荷，應(yīng)有兩回路或者一回專(zhuān)用架空線路供電； （ 6）接于公共干線上的變配電所電源進(jìn)線首端，應(yīng)裝設(shè)帶有短路保護(hù)的開(kāi)關(guān)設(shè)備； （ 7）對(duì)一般的生產(chǎn)區(qū)的車(chē)間變 電所，宜由工廠總變配電所采用放射式高壓配電，以確保供電可靠性，但對(duì)輔助生產(chǎn)區(qū)的變電所，可采用樹(shù)干式配電； （ 8）變電所低壓側(cè)的總開(kāi)關(guān)，宜采用低壓斷路器，當(dāng)有繼電保護(hù)或自動(dòng)切換電源要求時(shí)，低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)和低壓母線分段開(kāi)關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器； （ 9）兩路電源進(jìn)線，裝設(shè)有兩臺(tái)主變壓器的變電所，當(dāng)兩路電源同時(shí)供電時(shí)，兩臺(tái)主變壓器一般分列運(yùn)行，當(dāng)只有一路電源供電，另一路電源備用時(shí)，則兩臺(tái)主變壓器并聯(lián)運(yùn)行； 本工程的總有功負(fù)荷只有 。故采用 10kV 供電。本工程為高層民用建筑，用電設(shè)備額定電壓為 220/380V，低壓配電距離最長(zhǎng)不大于 150m。所以本工程只設(shè)置 1 座 10/，對(duì)所有用電設(shè)備均采用低壓 220/380V三相四線制 TNS 系統(tǒng)配電。 本工程將采取下列措施使電能質(zhì)量滿(mǎn)足規(guī)范要求： （ 1） 選用 Dyn11 聯(lián)結(jié)組別的三相配電變壓器，采用 177。5%無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓分接頭； （ 2） 采用銅芯電纜，選擇合適導(dǎo)體截面，將電壓損失限制在 177。5%以?xún)?nèi)； （ 3） 氣體放電燈采用低諧波電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能型電感鎮(zhèn)流器，并就地?zé)o功功率補(bǔ)償適用功率因數(shù)不小于 。在變電所低壓側(cè)采取集中補(bǔ)償，自 動(dòng)投切； （ 4） 將單相用電設(shè)備均勻分布于三相配電系統(tǒng)中； （ 5） 照明與配電回路分開(kāi)，對(duì)較大容量的點(diǎn)了設(shè)備如電梯、空調(diào)機(jī)組、水泵等采用專(zhuān)線供電。 (1)變壓器型式及臺(tái)數(shù) 本工程為一般高層民用建筑，變電所位于主體建筑地下室內(nèi)，故采用 SC9 型三相雙繞組 式變壓器，聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào)為 Dyn11，無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓，電壓比 10/?？紤]到與開(kāi)關(guān)柜布置在同一房間內(nèi)，變壓器外殼防護(hù)選用 GB202122021《三相配電器變壓能效限定值及節(jié)能評(píng)價(jià)值》的要求。 因本工程較大容量的一、二級(jí)負(fù)荷，故采用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上變壓器。 （ 2） 變壓器容量選擇 本工程總視在功率計(jì)算負(fù)荷在 VA，其中一、二級(jí)負(fù)荷為 ，接近總計(jì)算負(fù)荷的一半。 方案一：選擇兩臺(tái)等容量變壓器，互為備用。每臺(tái)變壓器容量按 ≥（ ） 左右且不小于 ，為 1600kVA。正常運(yùn)行時(shí)照明負(fù)荷與電力負(fù)荷公用變壓器，通 過(guò)合理分配負(fù)荷，可使兩臺(tái)變壓器正常運(yùn)行時(shí)負(fù)荷率相當(dāng)。 方案二：選擇兩臺(tái)不同容量變壓器。照明負(fù)荷變壓器容量按大于其計(jì)算負(fù)荷且不小于一、二級(jí)負(fù)荷要求選擇，需 800kVA；電力負(fù)荷變壓器容量按大于其計(jì)算負(fù)荷其不小于一、二級(jí)負(fù)荷要求選擇，需 1600kVA。正常運(yùn)行時(shí)照明負(fù)荷與電力負(fù)荷由不同變壓器供電。 考慮到方案二有一臺(tái)變壓器的負(fù)荷率較低，另一臺(tái)變壓器的負(fù)荷率又偏高，不盡合理，且本工程照明負(fù)荷對(duì)電壓質(zhì)量無(wú)特殊要求，也沒(méi)有必要對(duì)正常照明電力負(fù)荷設(shè)不同變壓器供電。 因此，本工程選擇方案一。 由于采用樓內(nèi)變電所，所以變壓器選用干式變壓器。變壓器型號(hào)選擇 10kV級(jí) SC9 系列樹(shù)脂 澆注干式電力變壓器。分別根據(jù)計(jì)算后的結(jié)果 和小區(qū)的供電特點(diǎn)，可知本塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 次設(shè)計(jì)一共需要兩臺(tái) 容量為 1600kVA 的干式變壓器（ SC91600kVA），一臺(tái) 供住宅用電部分使用；另一臺(tái) 公共用電部分使用。 表 21 SC92021/10變壓器參數(shù) 型號(hào) 額定電壓 阻抗電壓（ %） 空載損耗（ W） 負(fù)載損耗（ W） 空載電流（ %） 連接組別 SC91600/10 10kV 6 1980 10850 Dyn11 變電所高壓電氣主接線設(shè)計(jì) （ 1）電氣主接線形式及運(yùn)行方式 1） 高壓電氣主接線 一路電源進(jìn)線的單母線接線 這種結(jié)線方式適用于高層建筑負(fù)荷不大、可靠性要求稍低的場(chǎng)合。 兩路電源進(jìn)線的單母線接線 兩路 10kV電源一用一備，一般也都用于二級(jí)負(fù)荷的供電。 無(wú)聯(lián)絡(luò)的分段單母線接線 兩路 10kV電源進(jìn)線，兩段高壓母線無(wú)聯(lián)絡(luò)，一般采用互為備用的工作方式。這種接線也只用于高層建筑的負(fù)荷不大、可靠性要求稍低的場(chǎng)合。 母線聯(lián)絡(luò)的分段單母線結(jié)線 這是高層建筑中最常用的高壓主接線形式，兩路電源同時(shí)供電、互為備用，通常母聯(lián)開(kāi)關(guān)為斷路器，可以手動(dòng)切換、也可以自動(dòng)切換。 變電所的高壓及低壓母線宜采用單母線或分段單母線接線當(dāng)供電連續(xù)性要求很高時(shí)高壓母線可采用分段單母線帶旁路母線或雙母線的接線。 本工程高壓電氣主接線使用單母線分段式接線方式 本工程變電所的兩路 10kV外供電源可同時(shí)供電，并設(shè)有兩臺(tái)變壓器。因此，高壓側(cè)電氣主接線有兩種方案供選。 方案一：采用分段單母線形式，運(yùn)行方式如下： 正常運(yùn)行時(shí)，由 10kV電源 A和電源 B同時(shí)供電，母線聯(lián)絡(luò)斷路器斷開(kāi)，兩個(gè)電源各承擔(dān)一半負(fù)荷。當(dāng)電源 B 故障或檢修時(shí)，閉合母聯(lián)斷路器，由電源 A承擔(dān)全部負(fù)荷；當(dāng)電源 A故障或檢修時(shí)，母聯(lián)斷路器仍斷開(kāi)，由電源 B 承擔(dān)一半負(fù)荷。此方案的供電可靠性高、靈活性好，但經(jīng)濟(jì)性稍差。 方案二：采用雙回路線路變壓器組接線形式，運(yùn)行方式如下： 正常運(yùn)行時(shí)，由 10kV電源 A和電源 B 同時(shí)供電，兩個(gè)電源各承擔(dān)一半負(fù)荷。當(dāng)任一電源故障或檢修時(shí)，由另一電源承擔(dān)一半負(fù)荷。由于采用線路變壓器組接線，電源 A受變壓器容量限制也只能承擔(dān)一半負(fù)荷，其供電能力沒(méi)有得到發(fā)揮。若需電源 A承擔(dān)全部負(fù)荷，則與其連接到變壓器容量也需按承擔(dān)全部負(fù)荷選擇，單臺(tái)變壓器容量不能滿(mǎn)足要求。此方案經(jīng)濟(jì)性好，但靈活性和供電可靠性不如方案一 。 綜上分析，本工程變電所高壓側(cè)電氣主接線采用方案一，即分段單母線形式。 2）開(kāi)關(guān)柜型式及配置 主開(kāi)關(guān)采用真空斷路器，高壓開(kāi)關(guān)柜采用 KYN44A12 型金屬鎧裝中置式手車(chē)柜。根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)規(guī)定，電源進(jìn)線第一臺(tái)柜為隔離柜，電能計(jì)量柜在進(jìn)線斷路器柜之前，進(jìn)線斷路器柜與進(jìn)線隔離柜、聯(lián)絡(luò)柜與聯(lián)絡(luò)隔離柜加電氣聯(lián)鎖，以防止帶負(fù)荷操作隔離手車(chē)。兩個(gè)進(jìn)線斷路器與母聯(lián)斷路器設(shè)電氣聯(lián)鎖，任何情況下只能合其中的兩臺(tái)斷路器，以保證兩個(gè)電源不并聯(lián)運(yùn)行。 （ 2） 變電所低壓電氣主接線設(shè)計(jì) 1）電氣主接線形式及運(yùn)行方式 變電所設(shè)有兩臺(tái)變 壓器 。 因此，低壓配電系統(tǒng)電氣主接線也采用分段單母線形式。 運(yùn)行方式如下： 正常運(yùn)行時(shí)，兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行，母聯(lián)斷路器斷開(kāi)，兩臺(tái)變壓器分列運(yùn)行，各承擔(dān)一半負(fù)荷。當(dāng)任一臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行，母聯(lián)斷路器斷開(kāi)，兩臺(tái)變壓器分列運(yùn)行，各承擔(dān)一半負(fù)荷。當(dāng)任一臺(tái)變壓器故障或檢修時(shí)，切除部分三級(jí)負(fù)荷后，閉合母聯(lián)斷路器，由另一臺(tái)變壓器承擔(dān)全部一二級(jí)負(fù)荷及部分三級(jí)負(fù)荷。 2）開(kāi)關(guān)柜型式及配置