【文章內(nèi)容簡介】 如表 21 所示。各車間供電系統(tǒng)計算后的數(shù)據(jù)總表表 21 工廠各車間負荷情況計算容量序號設(shè)備名稱設(shè)備容量(千瓦)需用系數(shù) dK功率因數(shù) ?cos功率因數(shù)角正切tan kWP30var30QAkVS?30I30車間變電所代號T2 變壓器1 電機修造 車間 2505 609 500 788 No 12 加工車間 886 163 258 305 No 23 新制車間 634 222 336 403 No 34 原料車間 514 310 183 360 547 No 4小計 1856 2742同期系數(shù)K∑ =1114 T1 變壓器寧夏大學(xué)機械工工程學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計145 備件車間 562 199 158 254 No 56 鍛造車間 150 36 58 68 No 67 空壓站 322 181 159 241 No 78 鍋爐房 269 197 172 262 398 No 89 汽車庫 53 30 27 40 No 910 大線圈車 間 335 187 118 221 No 1011 半成品試 驗站 1730 365 287 464 705 No 11小計 1550 2354同期系數(shù)K∑ =930 1412T3 變壓器12 成品試驗 站 2290 640 480 800 No 1213 加壓站 256 163 139 214 No 1314設(shè)備處倉庫（轉(zhuǎn)供負荷）1508 338 288 444 No 1415成品試驗站內(nèi)大型集中負荷360 288 230 368 560 No 15小計 1826 2775同期系數(shù)K∑ =1096 1665 全廠負荷計算取 =。 =??q?根據(jù)上表可算出： =4008kW。 =3393kvariP30iq30?則 = = 4008kW=3687kW??Ki= = 3393kvar = 3223kvar30Qqi30 ≈4897KVA2PS??A74030NUI寧夏大學(xué)機械工工程學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計15?SP? 功率補償由于本設(shè)計中要求 ≥,而由上面計算可知 =＜，因此需要進行s ?cos無功補償。 綜合考慮在這里采用并聯(lián)電容器進行低壓側(cè)集中補償?？蛇x用 型的電容器，其額定電容為 = 3687（tan －tan ）kvar=1466kvar 取 Qc=1500kvarCQ因此，其電容器的個數(shù)為： 150?CqQn而由于電容器是單相的，所以應(yīng)為 3 的倍數(shù)，取 15 個正好無功補償后，變電所低壓側(cè)的計算負荷為： AkVQPSC ???????? 407)152(687)( 2230230在負荷計算中，新型低損耗電力變壓器（如 SSC9 等）的功率損耗可按下列簡化公式近似計算：有功損耗 ????無功損耗 5QT其中 為變壓器二次側(cè)的視在計算負荷。30S則：變壓器的功率損耗為： ????WP1變電所高壓側(cè)計算負荷為：= 3687+ = 30? k= (32231500)+= AkVPS?????4102303無功率補償后，工廠的功率因數(shù)為：寧夏大學(xué)機械工工程學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計16 = = ≥?sco?30SP??因此，符合本設(shè)計的要求 變電所、配電所位置和型式的選擇（1） 變電所和配電所的位置選擇應(yīng)根據(jù)下列要求綜合考慮確定：接近工廠的負荷中心；接近電源側(cè)；進出線方便；運輸設(shè)備方便；不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動或高溫的場所；不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，如無法遠離，不應(yīng)設(shè)在污染源的主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所；不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險的區(qū)域內(nèi)；不宜設(shè)在有火災(zāi)危險區(qū)域的正上方或正下方；（2）變電所和配電所型式選擇① 35/10kV 變電所分屋內(nèi)式和屋外式，屋內(nèi)式運行維護方便，占地面積少。35kV變電所宜用屋內(nèi)式。② 配電所一般為獨立式建筑物，也可與所帶 10kV 變電所一起附設(shè)于負荷較大的廠房或建筑物。 電機修造廠總變電所位置和型式的選擇由前面的負荷計算可以看出，由于成品試驗站內(nèi)有大型集中負荷，所以電機修造廠的負荷中心在成品試驗站和電機修造車間之間，又考慮到變電所的位置要南北向，北邊開高窗，南邊開低門。所以我選擇的電機修造廠其型式為屋內(nèi)式。 電機修造廠總降壓變電所主變壓器和主結(jié)線方案的選擇 變壓器容量及臺數(shù)的選擇車間變電站變壓器臺數(shù)的選擇原則：當車間負荷晝夜變化較大時，或由獨立（公用）車間變電站向幾個負荷曲線相差懸殊的車間供電時，如選用一臺變壓器在技術(shù)經(jīng)濟上顯然是不合理的，則亦裝設(shè)兩臺及兩臺以上變壓器。變壓器容量的選擇：①變壓器的容量 ST（可近似地認為是其額定容量 SNT）應(yīng)滿足車間內(nèi)所有用電設(shè)備計算負荷 S30 的需要，即 ST≥S30 ；②低壓為 的主變壓器單臺容量一般不宜大于 1000KVA（JGJ/T16 —92 規(guī)定）或 1250 KVA（GB50053—94 規(guī)定） 。如果用電設(shè)備容量較大、負荷集中且運行合理時，亦可選用較大容量的變壓器。表 33 變電所變壓器型號（工廠供電附錄表 5）變壓器損耗序號 變壓器型號變壓器容量（KVA）變壓器聯(lián)結(jié)組別變壓器阻抗電壓%有功損耗(w)無功損耗（w）T1 S9—1250/10 1250 Dyn11 5 9200 1700T2 S9—1250/10 1250 Dyn11 5 9200 1700寧夏大學(xué)機械工工程學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計17 變配電所主結(jié)線的選擇原則，應(yīng)盡量少用或不用斷路器，以節(jié)省投資。，二次側(cè)應(yīng)采用斷路器分段的單母線接線。，變電所裝設(shè)單臺變壓器時，宜采用線路變壓器組結(jié)線。，具有多臺主變壓器同時運行的變電所，應(yīng)采用變壓器分列運行。，不宜裝設(shè)隔離開關(guān)；但接在母線上的避雷器，可與電壓互感器合用一組隔離開關(guān)?！?0KV 固定式配電裝置的出線側(cè)，在架空線路或有反饋可能的電纜出線回路中，應(yīng)裝設(shè)線路隔離開關(guān)。 6～10 KV 熔斷器負荷開關(guān)固定式配電裝置時，應(yīng)在電源側(cè)裝設(shè)隔離開關(guān)。，宜裝設(shè)供計費用的專用電壓、電流互感器（一般都安裝計量柜）。 的總開關(guān)宜采用低壓斷路器或隔離開關(guān)。當有繼電保護或自動切換電源要求時，低壓側(cè)總開關(guān)和母線分段開關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器。，變壓器低壓側(cè)總開關(guān)和母線分段開關(guān)采用低壓斷路器時，在總開關(guān)的出線側(cè)及母線分段開關(guān)的兩側(cè)，宜裝設(shè)刀開關(guān)或隔離觸頭。 變配電所主結(jié)線的確定方案 1：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斷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)檢修時該母線須停電。方案二：高壓采用單母線，低壓采用單母線分段。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，整個變電所仍需停電。 以上兩種方案均能滿足主接線要求，采用第二種經(jīng)濟性最佳，但可靠性差。第一種方案既能滿足負荷供電要求又較經(jīng)濟。所以本次設(shè)計選用方案 1。其接線圖如圖 33所示：T3 S9—1250/10 1250 Dyn11 5 9200 1700寧夏大學(xué)機械工工程學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計1810KV 10KVTV1FU1 QF1 QF2QF1QF1QF1QF1QF1QF1QF1T1 T2 TV2FU210KVQF1QF1T3 TV3FU2QF1QF1QF1QF1 圖 33 變配電所主接線圖 短路電流的計算 繪制計算電路G電 源 變 壓 器S91250/1K1 K210KV架 空 線 L=4KmSN10I 變 壓 器S91250/1圖 341 短路計算電路 求 k 1，k2 點的三相短路電流和短路容量（1） 求 k 1 點的三相短路電流和短路容量（根據(jù)國家標準可取 ）?① 計算短路電路中各元件的電抗及總電抗ⅰ 電力系統(tǒng)的電抗：由《工廠供電劉介才》附表 8 查得 SN1010II 型斷路器的斷流容量 =500MVA,因此ocS寧夏大學(xué)機械工工程學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計19?????ⅱ 架空線路的電抗：由資料《工廠供電劉介才》得 ，因此kmX/????41/ kmlⅲ 繪 k1 點短路的等效電路，如圖 342 示，圖上標出各元件的序號（分子）和電抗值（分母） ，并計算其總電抗為： ?????? )( K1圖 342 短路等效電路圖② 計算三相短路電流和短路容量ⅰ 三相短路電流周期分量有效值 )1()(1 kVXUIkck ???????ⅱ 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流 kIIk.)3(1)()3(???ⅲ 三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值 .)3()3( ＝???Iish k2511)()( ＝Isⅳ 三相短路容量 )(1)(1 ＝????kckIUS（2） 求 k2 點的三相短路電流和短路容量（ ）kUc402?① 計算短路電路中各元件的電抗及總電抗ⅰ 電力系統(tǒng)的電抗寧夏大學(xué)機械工工程學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計20??????? ?4221 ⅱ 架空線路的電抗 ??????????????????? ?322102 ⅲ 電力變壓器的電抗：由《工廠供電劉介才》附錄表 5 查得 %=5，因此kU?????????? ?62243 %AkVSUXNckⅳ 繪 k2 點短路的等效電路如圖 343 示，并計算其總電抗為： 43214321)2( / XXXk ???? ??????? ??? 3634 ′4Ω ′圖 343 短路等效電路圖② 計算三相短路電流和短路容量ⅰ 三相短路電流周期分量有效值 )2()(2 kkVXUIkck ????????ⅱ 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流 kIIk.)3(2)()3(???ⅲ 三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值 .)3()3( ＝???Iish k09)()( ＝Is寧夏大學(xué)機械工工程學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計21ⅳ 三相短路容量 )(2)3(2 ＝????kckIUS（3） k1,k2 點短路計算表 （如表 33，34 所示）表 33 系統(tǒng)最大運行方式時短路計算表三相短路電流/ kA 三相短路容量/MVA短路計算點 )3(kI)3(I?)3(?I)3(shi)3(shI)3(kSk1 k2 變電所一次設(shè)備的選擇校驗 10kV 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗表 3510kV 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗選擇校驗項目 電壓 電流 斷流能力動穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度參數(shù) NU30I)3(kI)3(shiimatI2)3(?裝置地點條件 數(shù)據(jù) 10kV 237A ＝ ?額定參數(shù) NNIocImaxitI2高壓少油斷路器SN1010Ⅱ/100010kV 1000A 80kA?高壓隔離開關(guān)G 10/100068N10kV 1000A —— 75kA 45032??高壓熔斷器RN210 10kV 50kA —— ——電壓互感器JDJ1010/V —— —— —— ——一次設(shè)備型號規(guī)格電流互感器LZZQB610 10kV 800/5A —— —— ——寧夏大學(xué)機械工工程學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計22315/5A(大于 )30I100/5A(大于 )電流互感器LA10 10kV315/5A(大于 )30I160/5A(大于 )—— —— ——避雷器 FS410 10kV —— —— —— ——表 35 所選設(shè)備均滿足要求。 變電所高壓母線的選擇按規(guī)定 10kV 級的變電所的高壓母線應(yīng)按發(fā)熱條件進線選擇，并校驗其短路穩(wěn)定度。（1）10kV 母線的選擇校驗① 按發(fā)熱條件選擇 由 及室外環(huán)境溫度 33℃，查資料，初選硬鋁母線 LMYAINT237130??3（706） ，其 35℃時 ，滿足發(fā)熱條件。Ial49?30I② 動穩(wěn)定度校驗ⅰ 母線在三相短路時所受的最大電動力為 272)3()3( 10ANaliFsh???? ????ⅱ 母線在 作用時的彎曲力矩為)3( .)3( ???lFMⅲ 母線的截面系數(shù)為 ??3722 ???ⅳ 故母線在三相短路時所受到的計算應(yīng)力為 aac ??????而硬鋁母線（LMY）的允許應(yīng)力為 ，由此可見該母線滿calP2??足短路動穩(wěn)定度的要求。寧夏大學(xué)機械工工程學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計23③ 熱穩(wěn)定度校驗計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面 223)3(min ????式中 ——變電所 10kV 側(cè)縱聯(lián)差動保護動作時間按 整定，再加上斷路器tia斷路時間 ，再加 。由于母線的實際截面為 ，因此該母線滿足短路熱穩(wěn)min2240670mA???定度要求。所以電機修造廠高壓母線