【文章內(nèi)容簡介】 活性也較好，供電可靠性也較高，適用于一、二級負荷的工廠。這種外僑式接線適用于電源線路較短而變電所晝夜負荷變動較大、適于經(jīng)濟運行需經(jīng)常切換變壓器的總降壓變電所。 方案三: 一、二次側均采用單母線分段式接線的總降壓變電所主接線方案，主接線圖如下圖所示。 一、二次側均采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖 這種主接線兼有前兩種橋式接線運行靈活性的有點，但采用的高壓開關設備較多，可供一、二級負荷，適于一、二次側進出線較多的總降壓變電所。 三種方案的比較 技術指標 三種主接線方案都有兩個高壓隔離開關，但隔離開關裝設的位置不同、起的作用也不相同。(1)供電安全性:三種方案的保護基本原理相同，故都能滿足要求。(2)供電可靠性:一次側采用單母線分段制，可起到聯(lián)絡開關的作用，所以方案三的供電可靠性高于方案一和方案二，但方案一和方案二的供電可靠性也較高。(3)供電質(zhì)量:三種方案都是有35kV電源進線供電，供電質(zhì)量均滿足要求。(4)靈活性:方案三在一次側采用單母線分段制，其靈活性較高。(5)擴建適應性:三種方案的擴建適應性與靈活性基本相當，方案三較高。 經(jīng)濟指標 三種主接線方案都有兩個主變壓器，高壓一次設備的選擇不同。(1) 電力變壓器的綜合投資:三種方案都使用了兩個主變壓器，且型號相同，所以電力變壓器的綜合投資費用相同。 (2)高壓開關柜的綜合投資:方案一的一次側有三個高壓斷路器、六個高壓隔離開關；方案二的一次側有一個高壓斷路器、四個高壓隔離開關；方案三的一次側有三個高壓斷路器、八個高壓隔離開關。所以高壓開關柜的投資為(，）： S1 = 3+6 = (萬元)； S2 = 1+4 = (萬元)； S3 = 3+8 = (萬元)； 由計算結果，可以看出方案三的高壓開關柜綜合投資最多，方案二的投資最少。(3)年運行費:三種方案的電力變壓器年運行費基本相同，考慮到高壓斷路器的電能損耗要高于高壓隔離開關，所以方案一和方案二的年運行費基本相同，而方案三的年運行費較高。(4)供電貼費:三種方案均采用兩個主變壓器的供電方式，所以繳納的供電貼費基本相同，供電貼費為W1=W2=W3= = (萬元)。綜上所述，三種主接線方案的技術經(jīng)濟指標如下表所示： 主接線的技術經(jīng)濟比較指標方案一次側內(nèi)橋式、二次側單母線分段一次側外橋式、二次側單母線分段一、二次側均用單母線分段技術指標供電安全性滿足要求滿足要求滿足要求供電可靠性較高較高高供電質(zhì)量滿足要求滿足要求滿足要求靈活性較好較好好擴建適應性較高較高高經(jīng)濟指標電力變壓器的綜合投資相同相同相同高壓開關柜的綜合投資(萬元)(萬元)(萬元)年運行費正常正常較多供電貼費，按變壓器二次側繳納為800元/KVA。 ：在技術指標方面，三個方案均滿足要求；在經(jīng)濟指標方面，方案三的投資費用較多，所以方案三不適用。比較方案一和方案二，方案二的總投資比方案一少，較為經(jīng)濟；方案一多用于電源線路較長因而發(fā)生故障和停電檢修的機會較多、并且變壓器不需要經(jīng)常切換的總降壓變電所，方案二多用于電源進線短而變電所晝夜負荷變動較大、宜于經(jīng)濟運行需經(jīng)常切換變壓器的總降壓變電所；機修廠的電源進線較短，晝夜負荷變動較大，且不能經(jīng)常停電檢修，所以選擇方案二較為合理。綜上所述，選擇 方案二 最為經(jīng)濟合理，即一次側采用外橋式接線、二次側采用單母線分段式接線的總降壓變電所主接線方案。第五章 車間變電所設計 車間變電所變壓器形式的選擇 (1)油浸式:一般正常環(huán)境的變電所； (2)干式:用于防火要求較高或環(huán)境潮濕，多塵的場所； (3)密閉式:用于具有化學腐蝕性氣體、蒸汽或具有導電、可燃粉塵、纖維會嚴重影響變壓器安全運行場所； (4)防雷式:用于多雷區(qū)及土壤電阻率較高的山區(qū)； (5)有載調(diào)壓式:用于電力系統(tǒng)供電電壓偏低或電壓波動嚴重且用電設備對電壓質(zhì)量又要求較高的場所。 由于該系統(tǒng)的車間變電所為獨立式、封閉建筑，故采用油浸式變壓器。 車間變電所變壓器的臺數(shù)、容量在計算得出車間總計算負荷的基礎上，按分散設置并接近負荷中心的原則確定車間變電所位置，便于低壓電網(wǎng)的備用聯(lián)絡；盡量減少故障影響波及面等。負荷中心的概念，從理論上講，可以用力學上求重心的方法計算出來，然而工藝、建筑、運輸及低壓配電的方式、結構都有可能使車間變電所偏離理論上的負荷中心。但在設計時應盡量滿足這一基本的要求。 根據(jù)車間變電所的計算負荷可得各變電所變壓器的容量，各車間變電所變壓器如下表所示: 車間變電所的變壓器選擇序號車間名稱計算負荷S（)變壓器型號額定容量KVA車間變電所代號變壓器臺數(shù)1電機修造車間S9800/10(6)80012機械加工車間S9315/10(6)31513新品試制車間S9500/10(6)50014原料車間S9400/10(6)40015備件車間S9315/10(6)31516鍛造車間S980/10(6)8017鍋爐房S9315/10(6)31518空壓站S9250/10(6)25019汽車庫S950/10(6)50110大線圈車間S9250/10(6)250111半成品試驗站S9500/10(6)500112成品試驗站S91000/10(6)10001 加壓站（10kV專供負荷）和 設備處倉庫（10kV專供負荷）接在總降壓變電所的10KV母線上，所以不需要車間變電所，成品試驗站內(nèi)大型集中負荷則由35KV專線供電。 鍋爐房的設計 鍋爐房供應生產(chǎn)用高壓蒸汽，其停電將使鍋爐發(fā)生危險。又由于工廠距離市區(qū)較遠，消防用水需廠方自備。因此鍋爐房供電要求有較高的可靠性。 針對鍋爐房的特點，可做如下設計: (1)在低壓側裝設與其他變電所相連的聯(lián)絡線作為備用電源； (2)增設自備電源，如柴油發(fā)電機； (3)在二次側裝設自動重合閘裝置； (4)二次側還應裝設電源自動投入裝置； 這些設計能大大提高鍋爐房的供電可靠性，提高供電系統(tǒng)的安全性。 車間變電所位置的考慮原則 工廠電源進線電壓是35kV，先經(jīng)過總降壓變電所（一次降壓）降成10kV，通過高壓配電到車間變電所經(jīng)過二次降壓，降為一般低壓設備所用的220/380V電壓。車間變電所所址選擇的一般原則： (1)盡量靠近負荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬損耗； (2)進出線方便； (3)接近電源側特別是工廠的總降壓變電所和高壓配電所（本廠在同一建筑內(nèi)）； (4)設備運輸方便，特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運輸； (5)不應設在有劇烈震動或者高溫的場所，無法避開時，應有防振和隔熱設施； (6)不宜設在多塵或有腐蝕性氣體的場所，不應設在污染源的下風側； (7)不應設在廁所、浴室以及其他經(jīng)常積水場所的正下方，不宜與上述場所相鄰； (8)不應設在有爆炸危險的正上方或者正下方，且不宜設在有火災危險的環(huán)境的正上方或者正下方； (9)不應設在地勢低洼和可能積水的場所。第六章 短路電流計算 短路電流計算的目的 短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設備，以及進行繼電保護裝置的整定計算。 進行短路電流計算，首先要繪制計算電路圖。在計算電路圖上，將短路計算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計算點。短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。 確定短路計算點為了選擇電氣設備，整定繼電保護，需要計算總降壓變電所35KV側、10KV側和380V側的短路電流。 短路計算點的選擇 短路電流的計算 最大運行方式(1)確定基準值(2) 計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值1. 電力系統(tǒng)()2. 架空線路()3. 電力變壓器()()()(3) 求點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量 : 短路等效電路圖1. 總阻抗標幺值2. 三相短路電流周期分量有效值3. 其他三相短路電流4. 三相短路容量(4)求點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量3. 其他三相短路電流(5)求點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量 短路等效電路圖 最小運行方式(1)確定基準值(2)計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值電力系統(tǒng)()其他元件的標幺值均與最大運行方式相同。(3) 求點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量 短路等效電路圖(4)求點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量4. 其他三相短路電流 短路計算結果匯總表運行方式短路計算點三相短路電流/KA三相短路容量/MVA最大運行方式K1K2K3最小運行方式K1K2K3第七章 主要電氣設備的選擇及校驗 主要電氣設備的分類 變配電所中承擔輸送和分配電能任務的電路，稱為一次電路，或稱為主電路、主接線（主結線）。一次電路中所有電氣設備成為一次設備或一次元件。 一次設備按其功能來分，可分為以下幾類： (1)變換設備:其功能是按照電力系統(tǒng)運行的要求改變電壓或電流、頻率等。例如電力變壓器、電壓互感器、電流互感器、變頻器等。 (2)控制設備:其功能是按照電力系統(tǒng)運行的要求來控制一次電路的通、斷，例如各種高低壓側開關。 (3)保護設備:其功能是用來對電力系統(tǒng)進行過電流和過電壓的保護，例如熔斷器和避雷器。 (4)補償設備:其功能是用來補償電力系統(tǒng)的無功功率，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，例如并聯(lián)電容器。 (5)成套設備:它是按照一次電路接線方案的要求，將有關一次設備及控制、指示、監(jiān)測和保護一次設備的二次設備組合為一體的電氣設備，例如高壓開關柜、低壓配電屏和照明配電箱等。正確的選擇電氣設備是使電氣主接線和配電裝置達到安全經(jīng)濟運行的重要條件。 高壓線路的導線選擇 35KV架空線路的導線選擇 35KV線路初步選用LGJ鋼芯鋁絞線(機械強度好)架設，根據(jù)經(jīng)濟截面選擇： 導線和電纜的經(jīng)濟電流密度線路類別導線材質(zhì)年最大有功負荷利用小時（30000h以下）架空線路銅鋁 由已知T=2300h，,，,選擇最近的標準截面，查表可知LGJ95（），截面積為95mm2滿足條件。(1)校驗發(fā)熱條件：查表可得LGJ95的允許載流量（考慮到年最熱月平均氣溫為33℃），滿足發(fā)熱條件。(2)校驗機械強度：查表得35kv架空鋼芯鋁線的最小截面為35mm2，滿足機械強度的要求。(3)檢驗電壓損失：該線路導線為水平等距排列，則線間幾何均距為2m,查表得r=，x=。電壓損失: = ()＋ ( )/35= % = 100 % 5%，電壓損失合格。 所以，架空線路的導線選擇LGJ95型鋼芯鋁線。 10KV備用電源進線的選擇 10KV備用電源進線初步選用LGJ鋼芯鋁絞線架設，由已知T=2300h， ,，一般10kV及以下的高壓線路和低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件來選擇導線和電纜截面，再校驗其電壓損耗和機械強度。 根據(jù)以上條件，按發(fā)熱條件選取10kV線路的截面:由已知條件環(huán)境平均溫度為23℃、平均最熱氣溫為33℃，查表可得，選擇導線 LGJ70（）滿足發(fā)熱條件，同時10kV架空線路鋁絞線的最小允許截面為25mm2，因此機械強度也是滿足條件的。由截面A=70 mm2，a==2 m，查表可得r=，x=，由之前的負荷計算可得電壓損失為: = (4 )＋ (4 )/10= % =100 % 5%，電壓損失不合格。由此可見，系統(tǒng)不能長時間工作在備用電源下，但考慮到備用電源的使用時間較短，造成的損耗不大，所以備用電源進線選擇LGJ70型鋼芯鋁線。 35KV母線的選擇 35KV母線初步選為LMY型矩形母線，根據(jù)導線和電纜的選擇規(guī)范可知，35kV及以上的線路宜按經(jīng)濟電流密度選擇。