【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 乘以同時(shí)系數(shù)即為該車間變壓器低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷。(3) 求車間變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷。計(jì)算車間變壓器的功率損耗，變壓器低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷加該變壓器有功、無(wú)功損耗即得變壓器高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷 該值可用于選擇車間變電所高壓側(cè)進(jìn)線導(dǎo)線側(cè)面。30P??(4) 配電所進(jìn)線的計(jì)算負(fù)荷。(5) 總降壓變電所低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷。(6) 主變壓器的功率損耗，計(jì)算 ， 。bP?Q(7) 全廠計(jì)算負(fù)荷。 負(fù)荷計(jì)算示意圖本設(shè)計(jì)所采用的電力負(fù)荷計(jì)算示意圖如圖21所示，將每個(gè)計(jì)算點(diǎn)編號(hào)，由用電設(shè)備依次逆推到電源側(cè)。7 / 51圖 21 電力負(fù)荷計(jì)算示意圖 負(fù)荷計(jì)算基本公式和舉例（1）設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算公式 （21）30()()FdNPKW??? （22）(f)30()varfQtg? （23）2230()()30())FFSVA??（2）車間變電所的負(fù)荷計(jì)算公式 （24）i 30()30()KWpdEPP??? （25）i 30(D)30()Q=varqE （26）2230()30()30())DSPVA????以上公式中 用電氣設(shè)備組的設(shè)備額定功率；NP? 需要系數(shù)；dk 用電設(shè)備的功率因數(shù)角的正切值；tg? ， 有功、無(wú)功同時(shí)系數(shù)，pK?q。8 / 51（3）配電所的負(fù)荷計(jì)算公式為各車間變電所計(jì)算負(fù)荷之和再乘以同時(shí)系數(shù) 和 。一對(duì)配電qK?p。（4），計(jì)算用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷:①薄模車間:有功功率: 無(wú)功功率: ②原料庫(kù):有功功率: 無(wú)功功率: ③生活間:有功功率: ④成品庫(kù)1:有功功率: 無(wú)功功率: ⑤成品庫(kù)2:有功功率: 無(wú)功功率: ⑥包裝材料庫(kù):有功功率: ????無(wú)功功率: ?: ?.5q有功功率: 302p301(847..726)???????無(wú)功功率: (.)?視在功率：???9 / 51，計(jì)算結(jié)果如表21所示。表 21 所有變電所負(fù)荷計(jì)算表計(jì) 算 負(fù) 荷序號(hào)車間或用電單位名稱設(shè)備容量（千瓦）需用系數(shù)Kd功率因數(shù)COS248。功率因數(shù)角正切tg248。有功P30（千瓦）無(wú)功Q30（千乏）視在S30（千伏安）（1）No 1 變電所1 薄膜車間2 原料庫(kù)3 生活間4 成品庫(kù)（一）5 成品庫(kù)（二）6 包裝材料庫(kù)7 小計(jì)（2）No 2變電所1 單絲車間2 水泵房及其附屬設(shè)備3 小計(jì)（3）No 3變電所1 注塑車間2 管材車間3 小計(jì)（4）No 4變電所1 備料復(fù)制從車間2 生活間3 浴室4 鍛工車間5 原料、生活間6 倉(cāng)庫(kù)7 機(jī)修模具車間8 熱處理車間9 鉚焊車間10 小計(jì)（5）No 5變電所1 鍋爐房2 實(shí)驗(yàn)室3 輔助材料房4 油泵房5 加油站6 辦公樓、招待所、食堂7 小結(jié)8 全廠合計(jì)10 / 519 乘以參差系數(shù)全廠合計(jì)（K P=,KQ=）說(shuō)明：上表系根據(jù)各車間配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)后所提供的資料。其中 、 變電所設(shè)置一臺(tái)變壓器，其余皆設(shè)置兩臺(tái)變壓器。 變壓器的選擇所謂變壓器是變電所中最重要的一項(xiàng)設(shè)備，有升壓變壓器和降壓變壓器，通常工礦企業(yè)使用的變壓器均是降壓三相變壓器。按變壓器繞組材料可分為鋁繞組和銅繞組變壓器兩大類。鋁繞組變壓器采用較廣泛，可它的過(guò)載能力較低。35KV 及以下電壓等級(jí)的變壓器可以分為油浸式、干式兩種，而我國(guó)目前廣泛使用的油浸式變壓器為 SL7 型。本設(shè)計(jì)中所采用的變壓器為降壓器中的 10KV 級(jí) SL7 系列三相油浸自冷式鋁線電力變壓器，這一系列產(chǎn)品采用優(yōu)質(zhì)晶粒取向冷扎硅鋼片，45 度全斜結(jié)縫，天沖孔，鋼帶綁扎，片狀散熱器，繞組采用縮醛漆包線等。新材料、新結(jié)構(gòu)、新工藝，具有體積小，重量輕，損耗底，效率高，節(jié)能，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用等顯著優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)中由于各車間變壓器臺(tái)數(shù)己定，只需進(jìn)行容量的選擇。選擇的原則為:(1)只裝一臺(tái)變壓器的變電所變壓器的容量 :應(yīng)滿足用電設(shè)備全部的計(jì)算負(fù)荷 的需要，即 ，TS 30S30TS?但一般應(yīng)留有 15%的容量，以備將來(lái)增容需要，本設(shè)計(jì)中的 、變電所采用此原則。(2)裝有兩臺(tái)變壓器的變電所每臺(tái)變壓器的容量應(yīng)滿足以下兩個(gè)條件。①任一臺(tái)變壓器工作時(shí)，宜滿足總計(jì)算負(fù)荷 的大約 70%的需要，即為30S。?②任一臺(tái)變壓器工作時(shí)，應(yīng)滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷 的需要，即30。30()T???本設(shè)計(jì)中所有負(fù)荷均為三級(jí)負(fù)荷，故 、 變電所選取的變壓器僅考慮①即可。(3)車間變電所變壓器的容量上限11 / 51單臺(tái)變壓器不宜大于 1000KVA，并行運(yùn)行的變壓器容量比不應(yīng)超過(guò) 3:1。同時(shí)，并聯(lián)運(yùn)行的兩臺(tái)變壓器必須符合以下條件：①并聯(lián)變壓器的變化相等，其允許差值不應(yīng)超過(guò) ，否則會(huì)產(chǎn)生環(huán)流引5%?起電能損耗，甚至繞組過(guò)熱或燒壞。②各臺(tái)變壓器短路電壓百分比不應(yīng)超過(guò) 10%，否則阻抗電壓小的變壓器可能過(guò)載。③各臺(tái)變壓器的連接組別應(yīng)相同，若不同，否則側(cè)繞組會(huì)產(chǎn)生很大的電流，甚至燒毀變壓器。以 變電所變壓器的選擇為例，所以其容量為 400KVA 的 SL7400/10 的變壓器一臺(tái)，同理，求出其它變電所變壓器的容量。結(jié)果如表 22：表 22 變電所變壓器的容量變電所 臺(tái)數(shù) 所選變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)如表 23 所示：表 23 選變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)額定電壓 消耗（W） 阻抗電壓空載電壓變電所號(hào) 額定容量KVA 高壓 低壓 空載 短路 （%） （%） 供電系統(tǒng)中的功率損耗在電流通過(guò)導(dǎo)線和變壓器時(shí)耗也需要由電力系統(tǒng)供給。因此就要引起有功功率和無(wú)功功率的損耗，這部分功率損在確定全廠的計(jì)算負(fù)荷時(shí)應(yīng)把這部分功率損12 / 51耗加進(jìn)去。以 變電所為例，計(jì)算功率損耗。由 SL71000/10 可得：空載損耗： ??短路損耗： 6e短路電壓百分比： %空載電流百分比： 2I?變壓器的有功損耗為 ?47/.eS??變壓器的無(wú)功損耗： %% eIUQSSKW????????????????????其余變電所計(jì)算方法如同 ，將計(jì)算結(jié)果列于表 24：表 24 各變電所功率損耗參數(shù)1 2 3 4 5302P302QS30P30QS13 / 5130I 無(wú)功功率補(bǔ)償供電系統(tǒng)未采用無(wú)功補(bǔ)償措施之前的功率因數(shù)稱為自然功率因數(shù)。供電單位，當(dāng)總平均功率因數(shù)較低時(shí)，常采用提高用電設(shè)備的自然功率因數(shù)的方法提高總平均功率因數(shù)。在工廠生產(chǎn)供電系統(tǒng)中，由于絕大多數(shù)用電設(shè)備均屬于感性負(fù)載，如電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)等，這些用電設(shè)備在運(yùn)行時(shí)除了從供電系統(tǒng)用有用功率P外，還取用相當(dāng)數(shù)量的無(wú)功功率Q。從電路理論知道，無(wú)功功率的增大，使供電系統(tǒng)的功率因數(shù)降低，電網(wǎng)中的功率因數(shù)的高低是關(guān)系到降低電能損耗、提高供電質(zhì)量、以及運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益的重要問(wèn)題。本設(shè)計(jì)中的功率因數(shù)為: （27） ????因此需要進(jìn)行功率補(bǔ)償提高功率因數(shù)。 提高功率因數(shù)的意義 高低，關(guān)系到降低電能損耗，提高供電質(zhì)量運(yùn)行，提高經(jīng)濟(jì)效益，減cos?少供電網(wǎng)的功率損耗。 提高功率因數(shù)的方法(1)采用電力電容進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。(2)采用同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。(3)采用同步調(diào)相機(jī)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。(4)合理選擇電機(jī)的型號(hào)、規(guī)格和電容，使其接近滿載運(yùn)行。(5)降低輕載感應(yīng)電機(jī)的定子繞組電壓。(6)合理的選擇應(yīng)變器的容量，改善變壓器的運(yùn)行方式等提高功率因數(shù)的途徑主要在于如何減少系統(tǒng)中各個(gè)部分所需的無(wú)功功率，特別是減少用戶端用電器設(shè)備取用的無(wú)功功率，使電力網(wǎng)載輸送一定的有功功率時(shí)，可降低其中通過(guò)的無(wú)功電流。14 / 51本設(shè)計(jì)中采用的是電力電容進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，它是目前最行之有效且應(yīng)用最廣的無(wú)功補(bǔ)償?shù)拇胧?，它主要用于頻率為50Hz的電網(wǎng)中提供功率因數(shù)，作為產(chǎn)生無(wú)功功率的電源。 電力電容器的安裝方式(1)集中補(bǔ)償電容器組集中裝設(shè)在企業(yè)工廠的總配電所610千伏母線上，用以提高整個(gè)配電所的功率因數(shù)，使該配電所供電范圍內(nèi)的功率基本平衡，減少了高壓線路的無(wú)功損耗，同時(shí)能提高本配電所的供電質(zhì)量。(2)分組補(bǔ)償將電容器組分別裝設(shè)在功率因數(shù)較低的車間或變電所高壓或低壓母線上，這種補(bǔ)償具有與集中補(bǔ)償相同的優(yōu)點(diǎn)，但補(bǔ)償?shù)娜萘亢头秶鄬?duì)較小，可補(bǔ)償效果較明顯。(3)就地補(bǔ)償將電容器組分別裝設(shè)在感性設(shè)備的附近，就地進(jìn)行補(bǔ)償。它即提高用電設(shè)備供電線路的功率因數(shù)，又改善用電設(shè)備的電壓質(zhì)量。一般，中、小型用電設(shè)備尤為適用。本設(shè)計(jì)中采用集中補(bǔ)償。 電容器補(bǔ)償量的計(jì)算所以 ???15???，所以 2??3041()()29varcQPtgK????本設(shè)計(jì)中所用電容器型號(hào)為GRI(107) ??75varcK?所以n=75個(gè)。15 / 51 全廠計(jì)算負(fù)荷 30439。?30439。 .???2 KVA???3048613.()SI AV???? 第 3 章 全廠總供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)16 / 51根據(jù)本廠與供電部分所簽定的供用電協(xié)議，供電電壓為從供電部門某110/10KV變電所用10KV架空線路向本廠供電，工作電源僅采用10KV電壓一種?？偱潆娝鶅?nèi)的10KV母線采用母線不分段，電源進(jìn)線均用斷路器控制。 總配電所的主接線設(shè)計(jì)的原則和意義根據(jù)與供電部門的協(xié)議，決定廠內(nèi)設(shè)高壓配電所，配電所得主接線也稱一次接線。它的涵義是指由各種開關(guān)電氣、電力變壓器、母線電力電纜及電抗器、避雷器、電容器等電氣設(shè)備按一定次序連接起來(lái)的，接受和分配電能的電路，而主接線圖是指該種電路的接線方法。電氣主接線對(duì)電氣設(shè)備的選擇，配電所的布置，運(yùn)行的可靠性和靈活性，操作和檢修的安全以及今后的擴(kuò)建，對(duì)電力工程建設(shè)和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)節(jié)約等，都有很大的影響。進(jìn)行工廠變電所主接線選擇設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)滿足一下幾點(diǎn)要求：（1）安全。設(shè)計(jì)應(yīng)符合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求，能充分保證人身安全和設(shè)備的安全。（2）可靠。應(yīng)滿足電力負(fù)荷特別是其中一、二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。（3）靈活。應(yīng)能適應(yīng)必要的各種運(yùn)行方式，便于切換操作和檢修，且適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展。（4）經(jīng)濟(jì)。力求要使主接線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低。 電氣主接線的基本方式 (1)單母線接線母線是連接電源和引出線的中間環(huán)節(jié)，起匯集和分配電能的作用，只有一組，操作方便，便于擴(kuò)建，投資少。(2)雙母線連線在單母線連線的基礎(chǔ)上，設(shè)備備用母線，就成為雙母線。它在供電可靠性和運(yùn)行靈活性方面是最好的一種主接線?？赏顿Y大，開關(guān)電器多，配電裝置復(fù)雜，占地面積大，不適合一般配電所。17 / 51(3)橋式接線當(dāng)配電所只有兩回路電源進(jìn)線和兩臺(tái)主變壓器時(shí)，采用橋式接線用的斷路器臺(tái)數(shù)最少，投資低。(4)線路一變壓器組單元接線當(dāng)單回路單臺(tái)變壓器供電時(shí)，宜采用此進(jìn)線，所有的電氣設(shè)備少，配電裝置簡(jiǎn)單，節(jié)約建設(shè)投資。 本設(shè)計(jì)的主接線的基本方式本設(shè)計(jì)中，由于只有一條進(jìn)線和多臺(tái)變壓器，且負(fù)荷均為三類負(fù)荷，因此，在10kv側(cè)采用單母線不分段接線方式較合適。該種接線的主要特點(diǎn)如下:(l)總配電所不裝主變壓器，無(wú)變壓器損耗，簡(jiǎn)化接線，減低了成本及運(yùn)行費(fèi)用。用10kV真空短路器保護(hù)。(2)總配電所進(jìn)線裝置短路保護(hù)控制，切換操作十分方便靈活，而且可配以繼電器保護(hù)和自動(dòng)裝置，使供電可靠性大大提高。(3)為了保證短路器檢修人員的人身安全，短路器側(cè)應(yīng)裝高壓熔斷器。(4)為了與供電部門經(jīng)濟(jì)費(fèi)用明確，在電源進(jìn)線總開關(guān)(高壓短路器)柜臺(tái)，裝置一臺(tái)CFC15Z19型高壓計(jì)量柜，其中的電壓互感器和電流互感器只用來(lái)連接計(jì)費(fèi)電度表。(5)各車間的負(fù)載都由單母線供電，這樣能夠保證可靠供電。(6)為了便于測(cè)量、監(jiān)視、保護(hù)和控制主電路設(shè)備，母線上接有電壓互感器，進(jìn)(出)線上均串有電流互感器。(7)為了防止雷電過(guò)電壓侵入配電室擊毀電氣設(shè)備，母線上設(shè)有避雷器。(8)由于高壓配電線路都是由高壓母線來(lái)電，因此，其出線側(cè)母線上加裝真空斷路器，以保證出線的安全檢查。 一次接線系統(tǒng)圖見附圖中的一次主接線圖。18 / 51第 4 章 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算的意義和方法 短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。 進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過(guò)。接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來(lái)，并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡(jiǎn)。對(duì)于工廠供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無(wú)限大容量電源，而且短路電路也比較簡(jiǎn)單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡(jiǎn)，求出其等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。 短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標(biāo)幺制法（又稱相對(duì)單位制法），