【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ?kVA ????9.)2(30)2(30 ????NUSI A因此無(wú)功補(bǔ)償后主變壓器容量 SNT≈ S30= ?=A變壓器容量應(yīng)選為 4000kVA，型號(hào)為 SJL1—4000/35。變壓器的功率損耗為 20()STnP???.?=+= 20%()1SNTIVQnn???()012???? =88+ =變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為 ..45730)1( ??????TPkW .)03())( ????TC)1(30)1(30)1(30???SkVA????4385975)( ???NUIA無(wú)功補(bǔ)償后，工廠的功率因數(shù)為 90..)1(30)( ??SP?這一功率因數(shù)滿足規(guī)定要求。 工廠的年電能消耗量Tmax=6500h，取 ??， 8.?則工廠年有功電能消耗量 Wpa= P30Tmax=? 6500=?107kWh工廠年無(wú)功電能消耗量 Wqa= ?Q30Tmax= 6500= 107kvarh2 變配電所選擇 變配電所的類型車間變電所按其主變壓器的安裝位置來(lái)分,有下列類型：（1）車間附設(shè)變電所 變壓器室的一面墻或幾面墻與車間的墻共用，變壓器室的大門朝車間外開。如果按變壓器室位于車間的墻內(nèi)還是墻外，還可以進(jìn)一步分為內(nèi)附式和外附式。（2）車間內(nèi)變電所 變壓器室位于車間內(nèi)的單獨(dú)房間內(nèi)，變壓器室的大門朝車間內(nèi)開。（3）露天變電所 變壓器安裝在室外抬高的地面上。如果變壓器的上方設(shè)有頂板或挑檐的，則稱為半露天變電所。在負(fù)荷較大的多跨廠房、負(fù)荷中心在廠房中部且環(huán)境許可時(shí)，可采用車間內(nèi)變電所。這種車間內(nèi)變電所，位于車間的負(fù)荷中心，可以縮短低壓配電的距離，降低電能損耗和電壓損耗，減少有色金屬的消耗量，因此這種變電所的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較好。但是變電所建在車間內(nèi)部，要占一定的生產(chǎn)面積，因此對(duì)一些生產(chǎn)面積比較緊湊和生產(chǎn)流程要經(jīng)常調(diào)整、設(shè)備也要相應(yīng)變動(dòng)的生產(chǎn)車間不太合適；而且其變壓器門朝車間內(nèi)開，對(duì)生產(chǎn)的安全有一定的威脅。這種變電所在大型冶金企業(yè)中較多。按照上述原則，車間變電所的類型均采用車間附設(shè)變電所，如表 4。序號(hào) 用電單位名稱 變電所類型1 高爐車間 車間附設(shè)變電所2 煉鋼車間 車間附設(shè)變電所3 軋鋼車間 車間附設(shè)變電所4 線材車間 車間附設(shè)變電所5 機(jī)電修車間 車間附設(shè)變電所6 水泵站 車間附設(shè)變電所7 氧氣站 車間附設(shè)變電所表 4 車間變電所的類型 變電所主變壓器容量的選擇（1）只裝一臺(tái)主變壓器的變電所主變壓器容量 ST（設(shè)計(jì)中，一般可概略地當(dāng)作其額定容量 ）應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷 S30 需要，即 ST≥S30 （34）（2）裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所每臺(tái)變壓器的容量 ST（一般可概略地當(dāng)作 ）應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：①任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足總計(jì)算負(fù)荷 S30 的大約 60%～70% 的需要，即 ST=(0～)S 30 （35）②當(dāng) 1 臺(tái)主變退出運(yùn)行時(shí)，其余變壓器應(yīng)能保證全部一級(jí)負(fù)荷及大部分二級(jí)負(fù)荷用電，此時(shí)允許變壓器過(guò)負(fù)荷 40％運(yùn)行。（3）車間變電所主變壓器的單臺(tái)容量上限車間變電所主變壓器的單臺(tái)容量，一般不宜大于 1000kVA（或 1250 kVA） 。這一方面是受以往低壓開關(guān)電器斷流能力和短路穩(wěn)定度要求的限制；另一方面也是考慮到可以使變壓器更接近于車間負(fù)荷中心，以減少低壓配電線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。現(xiàn)在我國(guó)已能生產(chǎn)一些斷流能力更大和短路穩(wěn)定度更好的新型低壓開關(guān)電器如 DW1ME 等型低壓斷路器及其它電器，因此如車間負(fù)荷容量較大、負(fù)荷集中且運(yùn)行合理時(shí)，也可以選用單臺(tái)容量為1250～2022 kVA 的配電變壓器，這樣能減少主變壓器臺(tái)數(shù)及高壓開關(guān)電器和電纜等。（4）適當(dāng)考慮符合的發(fā)展應(yīng)適當(dāng)考慮今后 5～10 年電力負(fù)荷的增長(zhǎng)，留有一定的余地，同時(shí)要考慮變壓器的正常過(guò)負(fù)荷能力。（根據(jù)上述原則及工廠的實(shí)際情況，廠總變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)選擇 2 臺(tái)。2 臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行，單臺(tái)變壓器的容量為 4000kVA，型號(hào)為 SJL14000/35。變壓器容量及型號(hào)的選擇詳見功率補(bǔ)償部分。車間變壓器亦選用 1 臺(tái)變壓器運(yùn)行，單臺(tái)容量為 SJL11000/10。 ）3 電氣主接線主接線又稱一次接線或主電路。電氣主接線是由各種主要電氣設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)電氣、互感器、電抗器及連接線路等設(shè)備） ，按一定順序連接而成的一個(gè)接受和分配電能的總電路。由于交流供電系統(tǒng)通常是三相對(duì)稱的，故在主接線圖中，一般用一根線來(lái)表示三相電路，僅在個(gè)別三相設(shè)備不對(duì)稱或需進(jìn)一步說(shuō)明的地方，部分地用三條線表示，這樣就將三相電路圖繪成了單線圖。為使看圖容易起見，圖上只繪出系統(tǒng)的主要元件及相互間的連接。 電氣主接線單線圖應(yīng)按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圖形符號(hào)與文字符號(hào)繪制，通常還在圖上標(biāo)明主要電氣設(shè)備的型號(hào)和技術(shù)參數(shù)，以方便閱讀。主接線代表了發(fā)電廠和變電站電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。概括地說(shuō)，對(duì)主接線的基本要求包括安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)四個(gè)方面。主接線的繪制 具有母線的電氣主接線（1）單母線接線在主接線中，斷路器是電力系統(tǒng)的主開關(guān)；隔離開關(guān)的功能主要是隔離高壓電源，以保證其它設(shè)備和線路的安全檢修。例如，固定式開關(guān)柜中的斷路器工作一段時(shí)間需要檢修時(shí)，在斷路器斷開電路的情況下，拉開隔離開關(guān)；恢復(fù)供電時(shí)，應(yīng)先合隔離開關(guān)，然后合斷路器。這就是隔離開關(guān)與斷路器配合操作的原則。由于隔離開關(guān)無(wú)滅弧裝置，斷流能力差，所以不能帶負(fù)荷操作。如下圖 2 所示。（2）單母線分段單母線分段接線是采用斷路器將母線分段，通常是分成兩段，如圖下 3 所示。母線分段后可進(jìn)行分段檢修，對(duì)于重要用戶，可以從不同段引出兩個(gè)回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，由于分段斷路器 QF1 在繼電保護(hù)作用下自動(dòng)將故障段迅速切除，從而保證了正常母線段不間斷供電和不致使重要用戶停電。兩段母線同時(shí)故障的幾率很小，可以不予考慮。在供電可靠性要求不高時(shí)，亦可用隔離開關(guān)分段（QS1） ，任一段母線發(fā)生故障時(shí)，將造成兩段母線同時(shí)停電，在判斷故障后，拉開分段隔離開關(guān) QS1，完好段即可恢復(fù)供電。（3）雙母線及雙母線分段 如上圖 4 所示，這種接線，每一回路都通過(guò)一臺(tái)斷路器和兩組隔離開關(guān)（也有采用兩臺(tái)斷路器和兩組隔離開關(guān)）連接到兩組母線上，母線 W1 和 W2都是工作母線。兩組母線可同時(shí)工作，并通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)短路器并聯(lián)運(yùn)行。電源和引出線適當(dāng)?shù)胤峙湓趦山M母線上。雙母線分段接線如上圖 5 所示。 無(wú)母線的電氣主接線 橋形接線當(dāng)具有兩臺(tái)變壓器和兩條線路時(shí)，在變壓器 線路接線的基礎(chǔ)上，在其中間架一連接橋，則成為橋形接線。如圖 6 所示。按照連接橋斷路器的位置，可分為內(nèi)橋（圖 6(a)）和外橋（圖6（b） ）兩種接線。前者橋連斷路器設(shè)置在變壓器側(cè)；而后者，橋連斷路器則設(shè)置在線路側(cè)。橋形接線中，四個(gè)回路只有三臺(tái)斷路器，是需要斷路器最少也是最節(jié)省的一種接線。但其可靠性和靈活性較差，只能應(yīng)用于小型變電所、發(fā)電廠。內(nèi)橋式適宜輸電線路較長(zhǎng)，故障幾率較多，而變壓器又不需要經(jīng)常切換時(shí)；外橋式則在出線較短，且變壓器隨經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求需經(jīng)常切換時(shí)，就更為適宜。有時(shí)為了檢修出線和在變壓器回路中的斷路器時(shí)不中斷線路和變壓器正常運(yùn)行，再在橋形接線中附加一個(gè)正常工作時(shí)斷開的帶隔離開關(guān)的跨條。在跨條上裝設(shè)兩臺(tái)隔離開關(guān)的目的是可以輪換停電檢修任何一組隔離開關(guān)。 工廠總降壓變電所的主接線方案選擇 工廠電源進(jìn)線電壓為 35KV 及以上的工廠，通常是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為 6~10KV 的高壓配電電壓，然后經(jīng)過(guò)車間變電所，降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓如 220/380V。方案 1 一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖（如圖 7）所示。這種主接線，其一次側(cè)的高壓斷路器 QF10 跨在兩路電源進(jìn)線之間，猶如一座橋梁，而且處在線路斷路器 QF11 和 QF12 的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，因此稱為內(nèi)橋式接線。這種主接線的運(yùn)行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷的工廠。如果某路電源例如 WL1 線路停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，則斷開 QF11，投入 QF10（其兩側(cè) QS 先合） ，即可由 WL2 恢復(fù)對(duì)變壓器T1 的供電。這種內(nèi)橋式接線多用于電源線路較長(zhǎng)因而發(fā)生故障和停電的機(jī)會(huì)較多、并且變電所的變壓器不需經(jīng)常切換的總降壓變電所。方案 2 一次側(cè)采用外橋式接線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖（如圖 8）所示。這種主接線，其一次側(cè)的高壓斷路器 QF10 也跨接在兩路電源進(jìn)線之間，但處在線路斷路器 QF11 和 QF12 的外側(cè)，靠近電源方向，因此稱為外橋式接線。這種主接線的運(yùn)行靈活性也較好，供電可靠性同樣較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷的工廠。但與內(nèi)橋式接線的適用場(chǎng)合有所不同。如果某臺(tái)變壓器例如T1 停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，則斷開QF11，投入 QF10（其兩側(cè) QS 先合） ，使用兩路電源進(jìn)線又恢復(fù)并列運(yùn)行。這種外橋式接線適用于電源線路較短而變電所負(fù)荷變動(dòng)較大、適于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需經(jīng)常切換的總降壓變電所。（根據(jù)本廠的實(shí)際情況，工廠總降壓變電所距該城鎮(zhèn) 220/35KV 變電所 5 公里，距離較遠(yuǎn)；而變電所負(fù)荷變動(dòng)不大，故采用方案 1（一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線） 。方案2 更適用于電源線路較短而變電所負(fù)荷變動(dòng)較大,適于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需經(jīng)常切換的總降壓變電所；采用橋式接線，最大的特點(diǎn)就是使用斷路器數(shù)量較少，使用斷路器數(shù)量較少，一般采用斷路器數(shù)都等于或少于出線回路數(shù)，從而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資較少。 ） 工廠電力線路主接線又稱一次接線或主電路。電氣主接線是由各種主要電氣設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)電氣、互感器、電抗器及連接線路等設(shè)備） ，按一定順序連接而成的一個(gè)接受和分配電能的總電路。由于交流供電系統(tǒng)通常是三相對(duì)稱的，故在主接線圖中，一般用一根線來(lái)表示三相電路，僅在個(gè)別三相設(shè)備不對(duì)稱或需進(jìn)一步說(shuō)明的地方，部分地用三條線表示，這樣就將三相電路圖繪成了單線圖。為使看圖容易起見，圖上只繪出系統(tǒng)的主要元件及相互間的連接。主接線代表了發(fā)電廠和變電站電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。概括地說(shuō)，對(duì)主接線的基本要求包括安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)四個(gè)方面。4 電力線路接線方式工廠的高壓線路有放射式、樹干式和環(huán)形等基本接線方式。 高壓放射式接線圖 10 為放射式結(jié)構(gòu)，放射式線路之間互相不影響，因此供電可靠性較高，而且便于裝自動(dòng)裝置，但是高壓設(shè)備用的較多，且每臺(tái)高壓斷路器須裝設(shè)一個(gè)高壓柜，從而使投資增加，而這種放射式線路發(fā)生故障或檢修時(shí)，該線路所有供電的負(fù)荷都要停電，要提高其供電可靠性，可在低壓變電所高壓側(cè)之間或低壓側(cè)之間敷設(shè)聯(lián)絡(luò)線，要近一步提高其供電可靠性，還可采用來(lái)自兩個(gè)電源的兩路高壓進(jìn)線，然后經(jīng)分段母線，由兩段母線用雙回路對(duì)用戶交叉供電。 高壓樹干式接線圖 11 是高壓樹干式線路的電路圖。樹干式結(jié)線與放射式結(jié)線相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：多數(shù)情況下，能減少線路的有色金屬消耗量；采用高壓開關(guān)數(shù)量少，投資較省。但有下列缺點(diǎn)：供電可靠性較低，當(dāng)高壓配電干線發(fā)生故障或檢修時(shí)，接于干線的所有變電所都要停電，且在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化方面，適應(yīng)性較差。（本廠由于車間一、二級(jí)負(fù)荷較多，需要較高的供電可靠性故采用放射式接線。）5 電力線路的敷設(shè) 架空線路由于架空與電纜線路相比有較多的優(yōu)點(diǎn)，如成本低、投資少，安裝容易，維護(hù)和檢修方便易于發(fā)現(xiàn)和排除故障等，所以架空線路在一般工廠中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。敷設(shè)架空線路，要嚴(yán)格遵守有關(guān)技術(shù)規(guī)程的規(guī)定，在整個(gè)施工中，要注重安全教育，采取有效的安全措施，特別是立桿、組裝和架線時(shí)，更加要注意人身安全，防止發(fā)生事故。竣工以后，要按規(guī)定的手續(xù)和要求進(jìn)行檢查和驗(yàn)收，確保工程質(zhì)量。 電纜線路電纜線路與架空線路相比，具有成本高，投資大，維修不便等缺點(diǎn)，但是它具有運(yùn)行可靠、不易受外界影響、不需架設(shè)電桿、不占地面、不礙觀瞻等優(yōu)點(diǎn)，特別是在有腐蝕性氣體和易燃、易爆場(chǎng)所，不宜架設(shè)架空線路時(shí)，只有敷設(shè)電纜線路。（由于架空與電纜線路相比有較多的優(yōu)點(diǎn)，如成本低、投資少，安裝容易，維護(hù)和檢修方便，易于發(fā)現(xiàn)和排除故障等，所以架空線路在一般工廠中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。由于本廠的地形不復(fù)雜，按經(jīng)濟(jì)性及可操作性來(lái)選擇，故高壓供電線路選擇為架空線。 ）6 高壓供電線路導(dǎo)線截面及型號(hào)的選擇 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面【導(dǎo)線（或電纜，下同）的截面越大，電能損耗就越小，但是線路投資、維修管理費(fèi)用和有色金屬消耗量卻要增加。因此從經(jīng)濟(jì)方面考慮，導(dǎo)線應(yīng)選擇一個(gè)比較合理的截面，既使電能損耗小，又不致過(guò)分增加線路投資、維修管理費(fèi)用和有色金屬消耗量】各國(guó)根據(jù)其具體國(guó)情特別是有色金屬資源的情況，規(guī)定了導(dǎo)線和電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度。我國(guó)現(xiàn)行的經(jīng)濟(jì)電流密度規(guī)定如表 5 所列。線路類別 導(dǎo)線材質(zhì) 年最大負(fù)荷利用小時(shí)3000h 以下 3000～5000h 5000h 以上鋁 銅 鋁 銅 表 5 導(dǎo)線