【文章內(nèi)容簡介】 標介于方案一和方案二之間，由于原始資料要求正常供電時只用一路供電，出現(xiàn)故障時方用備用電源，備用電源供電時間較少。因此該方案既能滿足供電的安全可靠性又可降低投資及維護費用。 技術指標計算：經(jīng)過計算可以得到全廠的計算負荷為 ,根據(jù)供電需求：在正常情況下只有一路電源工作，另一路作為備用電源。本方案選用5000KVA 的油浸式變壓器兩臺，型號為 SJL15000/35，電壓為 35/10KV,查表可得變壓器的主要技術參數(shù)為：空載損耗 短路損耗,???o KWk45???阻抗電壓 空載電流7%?U1.%oI變壓器的有功功率損耗： Pb=n P0+ Pk(Sjs/Sbe)2/n （n 為變壓器臺數(shù)）Sjs=； Sbe=5000KVA。 已知 n=2；經(jīng)過計算可得變壓器的有功功率損耗為： KWPb54??12 / 44變壓器的無功功率損耗： KVarSjbseUknSbeInQb 42)^/()10/%(/)10/( ????o一臺變壓器運行的有功功率損耗為： kwPb7??o一臺變壓器運行的無功功率損耗為 rQ3695*/.35KV 線路的功率：=Pjs+39。Pjs ??????o =Qjs+39。Q Var17452100/1.?=39。Sjs VAjsj^39。39。?= /39。I39。)35/(493??35KV 線路的功率因數(shù)：Cos 39。/39。 ??SjsP電流流過導線時候要產(chǎn)生電能損耗，使導線發(fā)熱。裸導線的溫度過高時會使接頭處得氧化加劇，增大接觸電阻，使之進一步氧化，如此惡性循環(huán)最終可能導致短線，為了保證供電系統(tǒng)的正常穩(wěn)定節(jié)能工作，通過導線的最大的最大電流不能大于導線的載流量。為保證供電系統(tǒng)安全可靠優(yōu)質經(jīng)濟的運行，根據(jù)國家電線技術的有關規(guī)定，選擇導線和電纜界面時候必須滿足以下條件：發(fā)熱條件 導線和電纜在通過正常最大度和電流即計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度不應該超過正常運行時允許的最高允許溫度電壓損耗條件 導線和電纜在通過正常最大負荷電流產(chǎn)生的電壓損耗，不應該超過正常運行時候允許的電壓損耗。對于工廠內(nèi)較短的電壓線路，可不進行電壓損耗校驗。經(jīng)濟電流密度 35kv 及以上的高壓線路及 35KV 以下的長距離，大電流線路例如較長的電源進線和電弧爐的短網(wǎng)進線，其導線截面宜按照經(jīng)濟電流密度選擇，以使年運行費用最低，工廠內(nèi) 10KV 及以下的線路通常不按照經(jīng)濟電流密度進行選擇。機械強度 導線截面不應小于其最小允許截面。對于電纜，不必校驗其機械強度，但需要校驗其短路熱穩(wěn)定度。母線則應校驗其短路的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。根據(jù)以上條件，經(jīng)過查表，35KV 線路選用 LGJ35 鋼芯鋁絞線架設，幾何13 / 44均距確定為 米。查表得 r= x=?km/?電壓損失計算由于線路存在著阻抗，所以通過負荷電流時要產(chǎn)生電壓損失。一般線路的允許電壓損失不超過 5%（對線路的額定電壓） 。如果線路的電壓損耗超過允許值，應適當加大導線截面，使其滿足允許電壓損耗的要求。 方案一 供電電源電壓損失 1/)39。0139。0(1UeLQjsXLPjsRU????? =（ 4569 5+ 1774 5）/35 = (L1=5Km) %31?備用電源電壓損失 1/)239。0239。0(2UeLQjsXLPjsRU????? =（ 4569 7+ 1774 7）/35 = %32?方案二 根據(jù)計算得到全廠計算負荷為 ，10KV 線路上的計算電流為 Ijs=Sjs/( )=273A23Ue 功率因數(shù)為 COS =??根據(jù)發(fā)熱條件，10KV 線路選用 LGJ70 鋼芯鋁絞線架設，幾何均徑確定為 米。查表得 r= x=?Km/?電壓損失： 2/)00(1UelQjsXLPjsRU????? = 45225 + 1405 5)/10 = 同理可得： ( 2/)020UeLQjsXLPjsR??? =（ 4522 7+ 1405 7）/10 =14 / 44(方案二不滿足電壓損失要求)%12????方案三 根據(jù)計算全廠計算負荷為 ,廠內(nèi)總降壓變電所設主變壓器一臺，其相關數(shù)據(jù)為： 空載損耗： 短路損耗為：,??KWPk45?? 阻抗電壓： Uk%=7 , 空載電流：I0%= 變壓器的有功功率損耗： nSbejsPpnb/2)/(????o已知 n=1, Sjs= Sbe=5000KVA所以 69+45 （） 2??Pb? =47KW變壓器的無功功率損耗為：2)/()10/%(*)/1)0/%( SjbseUnSbeInQ??o =1（） 5000+1 (7/100) 5000( )2?? =369KVar35KV 線路的功率因數(shù)為： 39。/39。??SjsPCO根據(jù)國家電線產(chǎn)品技術標準的相關規(guī)定，經(jīng)過查表，35KV 線路選用 LGJ35鋼芯鋁絞線架設。幾何均距確定為 。查表得r= ,X= .km/?k/電壓損失計算： （L=5）1/)39。0139。0(1UeLQjsXLPjsRU????? =（ 45695 + 7745 ）/35 = %31?10KV 備用電源僅用于一級負荷供電，經(jīng)過計算可得一級負荷的計算負荷為，10KV 線路的計算電流為： ?根據(jù)發(fā)熱條件選用 LGJ120 鋼芯鋁絞線架設，幾何均距確定為 查表得r= , x=?km/ 電壓損失為： 2)39。0239。0(2eLQjsXLPjsRU????? =（ 3724 7+ 7）/10 =15 / 44 %12????但是考慮到是作為備用電源，不是經(jīng)常使用，還是基本滿足要求，通過提高供電側的電壓還可以得以改善。 經(jīng)濟計算：方案一的基建投資設備名稱 型號規(guī)格 單價(萬元) 數(shù)量 綜合投資電力變壓器 SJL15000/35 2 線路投資 LGJ35 5+7 高壓斷路器 SW225/1000 3 電壓互感器 JDJJ35+FZ35 2 附加投資 PbLrI???^31000 元/kw 合計 方案一的年運行項目 計算標準 金額（萬元）線路折舊費 按照線路投資的 4%計算 線路維護費 按照線路折舊標準計算 變電設備維護費 按照綜合投資的 6%計算 變電設備折舊費 按照綜合投資的 6%計算 線路電能損耗3 5 5600??Fx?? 10716 / 44變壓器電能損耗[2 8760+45( 4985/5000)??Fb??25600] 107基本電價費用 5000 12 4 104?合計 方案三的基建費用設備名稱 型號規(guī)格 單價(萬元) 數(shù)量 綜合投資電力變壓器 SJL15000/35 1 線路投資 LGJ35+LGJ_120 + 5+7 高壓斷路器 SW225/1000 1 電壓互感器 JDJJ35+FZ35 1 附加投資 PbLrI???^31000 元/kw 合計 方案三的年運行費用項目 計算標準 金額（萬元）線路折舊費 按照線路投資的 4%計算 線路維護費 按照線路折舊標準計算 變電設備維護費 按照綜合投資的 6%計算 變電設備折舊費 按照綜合投資的 6%計算 線路電能損耗 3 5 5600??Fx??17 / 44 107?變壓器電能損耗[ 8760+45 ??Fb(4985/5000)2 5600] *107 基本電價費用 5000 12 4 104?合計 兩種方案的經(jīng)濟比較方案費用 方案一 方案三 差價基建費用 10運行費用 確定方案：通過對三種方案的技術經(jīng)濟計算可得出以下結論：方案一：方案可靠，運行靈活，線路損失小，但是要裝設兩臺主變壓器和三臺斷路器，投資巨大。方案二：工作電源及備用電源均采用 10KV 線路，無需裝設主變壓器。但是線路損失太大，無法保證一級負荷長期運行的正常供電，故排除。方案三：正常運行時，線路損失小，電壓損失低，能滿足一級負荷長期運行的供電要求，當 35KV 線路出現(xiàn)故障進行檢修時 10KV 線路進行供電，這時候線路損失大，但是考慮到供電時間短，且這種情況很少出現(xiàn)，綜合安全可靠經(jīng)濟的考慮，方案三比方案一少一臺主變壓器和兩臺 35KV 斷路器，故方案三最適合作為供電方案。18 / 44 第三章 總降壓變電所的設計第一節(jié) 電氣主接線的設計通過經(jīng)濟技術指標計算后的比較，確定使用方案三供電，即正常工作時由35KV 線路供電，出現(xiàn)故障時，用 10KV 供電線路采用單母線分段 。 接線方式。具體接線方式設計如下：1. 總降壓變電所設一臺主變壓器，型號為 SJL15000/ 35KV 架空線從電力網(wǎng)引入作為供電電源，在變壓器的高壓側裝設一臺 SW235 型少油斷路器，便于變電所的控制和維修。 SN1010，接在 10KV 母線的一個分段上，另一路以 10KV 架空線引入作為備用電源，也經(jīng)過少有斷路器接在10KV 母線的另一個分段上。 10KV 側采用單母線分段接線，選用 LMY 型硬鋁線，用10KV 少有斷路器將母線分段。，以保證供電的可靠性。，備用電源只有在供電電源發(fā)生故障停電進行檢修時候才能投入使用，因此在正常生產(chǎn)時，主變壓器兩邊開關合上。10KV 母線分段開關合上，備用電源開關斷開，在備用電源電源開關上裝設備用電源自動投入裝置 APD,當工作電源出現(xiàn)故障時，自動投入備用電源，保證一級負荷的正常生產(chǎn)用電。 10KV 備用電源進線開關，這樣就可以保證一級負荷的正常供電。第二節(jié) 工廠負荷計算及無功補償 工廠的計算負荷：供電系統(tǒng)要能安全可靠的正常運行，各個元件都必須選擇得當，除了滿足工作電壓和頻率的要求外，最重要的就是要滿足負荷電流的要求。因此有必要對供電系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的電力負荷進行統(tǒng)計計算。通過負荷的統(tǒng)計計算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各個元件的19 / 44負荷值，稱為計算負荷。我國目前普遍采用的確定用電設備計算負荷的方法，有需求系數(shù)法和二項式法。需要系數(shù)法是國際上普遍采用確定計算負荷的基本方法，最為簡便。二項式法的局限性比較大，但是確定設備臺數(shù)較少而容量差別懸殊的分支干線的計算負荷時，較之需要系數(shù)法合理，切計算比較簡便。需要系數(shù)法基本公式 PeKd??30無功計算負荷為：Q30=P30 tan?視在計算負荷： S30=P30/COS多組用電設備計算負荷的確定確定多組用電設備的計算負荷時，應結合具體情況對其有功負荷及無功負荷分別計入一個同時系數(shù) K 和 K?pq總的有功計算負荷為： P30= ???30P總的無功計算負荷為： Q30= Qq總的計算負荷為： S30= 2^30P? 根據(jù)多組用電設備計算負荷的確定公式及題目要求，可分別得出鑄造廠各個車間的計算負荷及總的計算負荷，其計算結果如下表所示 計算負荷 計算負荷序號 車間名稱負荷類型Pjs Qjs Sjs序號 車間名 稱負荷類型Pjs Qjs Sjs1 空壓車間 Ⅰ 780 180 800 7 鍋爐房 Ⅰ 420 110 4342 模具車間 Ⅰ 560 150 580 8其他負荷 Ⅱ 400 168 4343 熔制車間 Ⅰ 590 170 614 9其他負荷 Ⅱ 440 200 48320 / 444 磨拋車間 Ⅰ 650 220 686 共計 4760 1448 49855 封接車間 Ⅰ 560 150 580同時系數(shù) 6 配料車間 Ⅰ 360 100 374總計算負荷 4522 1405 功率補償： 工廠中由于有大量的感應電動機、電焊機、電弧爐及氣體放電燈等感性負載，還有感性的電力變壓器，從而使功率因數(shù)降低。如在充分發(fā)揮設備潛力、改善設備運行性能、提高自然功率因數(shù)的情況下，尚達不到規(guī)定的功率因數(shù)要求，則需要增設無功功率補償裝置。這將使系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗相應降低，既節(jié)約電能又提高電壓質量，而且可選較小容量的供電設備和導線電纜，因此提高功率因數(shù)對供電系統(tǒng)大有好處。無功補償后的工廠計算負荷： 工廠裝設了無功補償裝置后，在確定補償?shù)攸c以前的總的計算負荷時應扣除無功補償容量，即總的無功計算負荷為：