【文章內(nèi)容簡介】 綜合考慮采用并聯(lián)電容器進行高壓集中補償?？蛇x用型的電容器。因此，其電容器的個數(shù)為： 而由于電容器是單相的，所以應(yīng)為3的倍數(shù)，取48個正好。無功補償后，變電所低壓側(cè)的計算負(fù)荷為： 變壓器的功率損耗為： 變電所高壓側(cè)計算負(fù)荷為： 無功率補償后，工廠的功率因數(shù)為： 因此，符合本設(shè)計的要求。如下表22，為無功補償前后電機修造廠的計算負(fù)荷。表22 無功補償前后工廠的計算的負(fù)荷項目計算負(fù)荷380V側(cè)補償前負(fù)荷58746465873513272無功補償容量4800380V側(cè)補償后負(fù)荷5874184561059276變壓器功率損耗9236310kV側(cè)負(fù)荷總計596620316302364第3章　變電所變壓器和主結(jié)線方案的選擇　總降壓變電所變壓器容量及臺數(shù)的選擇由于該廠的負(fù)荷中有一級負(fù)荷，對電源的供電可靠性要求較高，宜采用兩臺變壓器，以便當(dāng)一臺變壓器發(fā)生故障后檢修時，另一臺變壓器能對一級負(fù)荷繼續(xù)供電，故選兩臺變壓器。裝設(shè)兩臺主變壓器的變電所，每臺變壓器的容量應(yīng)同時滿足以下兩個條件 (1)任一臺單獨運行時， (2)任一臺單獨運行時， //一二級負(fù)荷容量 取 則 在考慮此總降壓變電所以后發(fā)展因素的情況下，選取5000 kVA的變壓器二臺，型號為。聯(lián)結(jié)組別均采用Yd11。　車間變電所變壓器選擇電力系統(tǒng)的35kV供電電源引入該廠后，經(jīng)過廠區(qū)內(nèi)的35/10kV總降變電所將電壓降至10kV給廠區(qū)供電。10kV仍是高壓電源，不能被380V以下負(fù)荷所用，還需要進行降壓才能供負(fù)荷使用。結(jié)合實際情況，在該工廠設(shè)立多個10/，給車間380V以下負(fù)荷供電?？偨Y(jié)各車間變電所及總降壓變電所所需變壓器型號以及所需變壓器的技術(shù)參數(shù)見表31所示。 表31 變壓器型號與技術(shù)參數(shù)變壓器型號額定容量/kVA額定電壓/kV損耗/kW阻抗電壓(%)空載電流(%)聯(lián)結(jié)組別高壓低壓空載短路S9250/1025010177。5%43Dyn11S9630/1063053Dyn11S9800/108005Dyn11S91000/1010005Dyn11S91250/1012502115Dyn11S91600/101600145Dyn11S95000/355000357Yd11　變配電所主結(jié)線的選擇原則(1)當(dāng)滿足運行要求時，應(yīng)盡量少用或不用斷路器，以節(jié)省投資。(2)當(dāng)變電所有兩臺變壓器同時運行時，二次側(cè)應(yīng)采用分段的單母線接線。(3)當(dāng)供電電源只有一回線路，變電所裝設(shè)單臺變壓器時，宜采用線路變壓器組結(jié)線。(4)為了限制配出線短路電流，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。(5)接在線路上的避雷器，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)。(6)6～10kV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)。(7)采用6～10 kV熔斷器負(fù)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)。(8)由地區(qū)電網(wǎng)供電的變配電所電源出線處，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)。(9)。當(dāng)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。 (10)當(dāng)?shù)蛪耗妇€為雙電源，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[7]?！≈鹘Y(jié)線方案選擇對于電源進線電壓為35kV及以上的大中型工廠，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)車間變電所，降為一般低壓設(shè)備所需的電壓?？偨祲鹤冸娝鹘Y(jié)線圖表示工廠接受和分配電能的路徑，由各種電力設(shè)備(變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開關(guān)等)及其連接線組成，通常用單線表示。主接線對變電所設(shè)備選擇和布置，運行的可靠性和經(jīng)濟性，繼電保護和控制方式都有密切關(guān)系，是供電設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。雖然按技術(shù)指標(biāo)，兩條電源進線的主結(jié)線方案優(yōu)于一條電源進線的主結(jié)線方案。但考慮題目要求，上級區(qū)域變電所供電較為穩(wěn)定，所以決定采用一條電源進線的主結(jié)線方案本次設(shè)計的電機修造廠是連續(xù)運行，負(fù)荷變動較小，電源進線較長(8km),主變壓器不需要經(jīng)常切換，以及一路電源進線。另外再考慮到今后的長遠(yuǎn)發(fā)展。決定總降壓變電所一次側(cè)采用單母線，母線設(shè)有電壓監(jiān)測裝置。35kV進線設(shè)計量裝置。二次側(cè)(10kV)采用單母線分?jǐn)嗟慕泳€型式，因正常時兩臺主變采用明備用運行方式，所以在正常運行時母聯(lián)為閉合狀態(tài)。當(dāng)某臺主變以及控制它所用的開關(guān)需要檢修時，即將其從系統(tǒng)切換并斷開隔離，保證全廠一、二級負(fù)荷由一臺主變供電。兩母線段各設(shè)五柱電壓互感器柜，用以對10kV系統(tǒng)絕緣監(jiān)視、電壓監(jiān)測和避雷防護，當(dāng)一臺主變運行時，相應(yīng)地切除另一臺電壓互感器柜。系統(tǒng)采用10kV集中無功補償，根據(jù)每個母線段連接的負(fù)荷大小、功率因數(shù)高低，相應(yīng)配備適量的電容器補償量，同時在負(fù)荷增減的相對穩(wěn)定期可方便的進行補償量的分級切換。母線設(shè)所用變提供所內(nèi)照明、維修及二次回路的電源?！　?0kV備用電源經(jīng)高壓開關(guān)柜控制后接入10kV母線，進線設(shè)計量裝置。低壓接線方式采用放射式，設(shè)計按各車間負(fù)荷大小將饋出線分配在兩段母線上，如下圖31所示。 　　 圖31 主接線形式第4章　短路電流的計算　短路電流計算的目的工廠供電系統(tǒng)要求正常地不間斷地對用電負(fù)荷供電，以保證工廠生產(chǎn)和生活的正常進行。然而由于各種原因也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運行遭到破壞。系統(tǒng)中最常見的故障就是短路。短路就是指不同電位導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對地之間的低阻性短接。短路后，系統(tǒng)中出現(xiàn)的短路電流比正常負(fù)荷電流大得多。如此大的電流可產(chǎn)生很大的點動力和很高的溫度，而使線路中的原件受到損害，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運行和降低產(chǎn)品質(zhì)量[8]。由此可見，必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素；同時需要進行短路電流計算，以便正確地選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生最大短路時不致?lián)p壞。　繪制計算電路簡圖根據(jù)題目要求，繪制計算電路簡圖如圖41所示。 　　　 圖41 短路計算電路圖　k1至k8點的三相短路電流和短路容量　當(dāng)系統(tǒng)最大運行方式時 (1)求k 1點的三相短路電流和短路容量()繪k1點短路等效電路，如圖42示，圖上標(biāo)出各元件的序號和電抗值。圖42 短路等效電路圖①計算短路電路中各元件的電抗及總電抗電力系統(tǒng)的電抗：由，因此 架空線路的電抗： 其總電抗為： ②計算三相短路電流和短路容量 三相短路電流周期分量有效值 其他三相短路電流 三相短路容量 (2)求k2點的三相短路電流和短路容量()繪k2點短路的等效電路如圖43示。圖43 短路等效電路圖①計算短路電路中各元件的電抗及總電抗電力系統(tǒng)的電抗架空線路的電抗電力變壓器的電抗，取Uk%=7 計算其總電抗為②計算三相短路電流和短路容量三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流三相短路容量(3)求k3至K8點的三相短路電流和短路容量()繪等效電路如圖44示。圖44 短路等效電路圖①計算短路電路中各元件的電抗及總電抗電力系統(tǒng)的電抗 架空線路的電抗 電力變壓器的電抗，取Uk%=6因此， 計算其總電抗為： 　　 ②計算k3三相短路電流和短路容量三相短路電流周期分量有效值 其他三相短路電流 三相短路容量③計算k4三相短路電流和短路容量 三相短路電流周期分量有效值 其他三相短路電流 三相短路容量 ④計算k5三相短路電流和短路容量 三相短路電流周期分量有效值 其他三相短路電流 三相短路容量 ⑤計算k6三相短路電流和短路容量三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流 三相短路容量 ⑥計算k7三相短路電流和短路容量三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流 三相短路容量 ⑦計算k8三相短路電流和短路容量 三相短路電流周期分量有效值 其他三相短路電流 三相短路容量 　當(dāng)系統(tǒng)最小運行方式時(其計算過程同前，從略)短路計算表(如表41，42所示)①系統(tǒng)最大運行方式：表41系統(tǒng)最大運行方式時短路計算表短路計算點三相短路電流/ kA三相短路容量/MVA k1 k2 k3 k4 k5 k6 k7k8②系統(tǒng)最小運行方式：表42 系統(tǒng)最小運行方式時短路計算表短路計算點三相短路電流/ kA三相短路容量/MVAk1 k2k3 k4 k5 k6 k7k8第5章　變電所設(shè)備的選擇校驗為了保證一次設(shè)備安全可靠地運行，必須按下列條件選擇和校驗：(1)按正常工作條件包括電壓、電流、頻率及開斷電流等選擇；(2)按短路條件包括動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定進行校驗；(3)考慮電氣設(shè)備運行的環(huán)境條件如溫度、濕度、海拔高度以及有無防塵、防爆、防腐、防火等要求；選擇設(shè)備時應(yīng)考慮和效驗的項目如表51所示。 一次設(shè)備選擇校驗的項目及滿足的條件設(shè)備名稱電壓/kV電流/kA斷流能力/kA短路穩(wěn)定度校驗動穩(wěn)定熱穩(wěn)定高壓斷路器√√√√√高壓隔離開關(guān)√√—√√低壓斷路器√√√△△電流互感器√√√√√電壓互感器√————母線—√—√√電纜√√——√應(yīng)滿足的條件設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于裝置地點的額定電壓設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于通過設(shè)備的計算電流設(shè)備的最大開端電流(或功率)應(yīng)不小于它可能開端的最大電流(或功率)按三相短路沖擊電流校驗按三相短路穩(wěn)態(tài)電流校驗備注√校驗 —不校驗 △一般可不校驗　35kV側(cè)電氣設(shè)備的選擇校驗根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的條件，即，斷路器開短時間，非周期分量等效時間按照選擇原則，選取的35kV側(cè)的電氣設(shè)備選擇表如下51所示。表51 35kV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)定度裝置地點條件參數(shù) 數(shù)據(jù)35kV 104A 額定參數(shù)高壓少油斷路器SN1035I 35kV 1000A16kA45kA高壓隔離開關(guān)GN435G/600 35kV 600A ——50kA高壓熔斷器RN235 35kV 17kA————電壓互感器JDJ3535/ 　 ————————電流互感器LCW35 35kV 　200/5A—— 避雷器FCZ35 35kV———— ————　10kV側(cè)電氣設(shè)備的選擇校驗按照選擇原則，選取的10kV側(cè)的電氣設(shè)備選擇表如下52所示。表52 10kV側(cè)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)定度裝置地點條件參數(shù)數(shù)據(jù)