【文章內(nèi)容簡介】 ：供電電壓低，線路的功率損和電壓損耗大，要求的功率因數(shù)大，需要補償?shù)臒o功補償容量大，補償裝置的費用會增加。工廠內(nèi)設總配電所，供電的穩(wěn)定性不如 35KV。 方案三：供電電源采用 35KV 供電電源供電，裝設一臺主變壓器。用架空線引入降壓變電所， 10KV 作為 備用電源。 10KV 經(jīng)過降壓變后接在 10KV 的一段配電母線上， 10KV 接在另一段配電母線上。 方案的優(yōu)缺點分析： 優(yōu)點：本方案的經(jīng)濟技術(shù)指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(shù)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(shù)參數(shù)為： 空載損耗 , KW???o 短路損耗 KWk 45??? 阻抗電壓 7%??U 空載電流 %?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 ： KWPb 54?? 變壓器的無功功率損耗 ： K V a rS jbS jsSbeUknSbeInQb 4 2 42)^/()1 0 0/%(/1)1 0 0/( ???? o 13 一臺變壓器運行的有功功率損耗為 ： kwPPb 47???? o 一臺變壓器運行的無功功率損耗為 K V a rQb 3 6 95 0 0 0*1 0 0/ ??? 35KV 線路的功率： 39。Pjs =Pjs+ KWpPb 4 5 6 5 2 2 ??????? o 39。Qjs =Qjs+ K V a rQb 1 7 7 4554241 4 0 55 0 0 0100/ ??????? 39。Sjs = K V AQ jsP js 49012^39。239。 ??? 39。Ijs = 39。Sjs / AUe )353/(49013 ??? 35KV 線路的功率因數(shù) ： Cos 9 0 1/4 5 6 939。/39。 ???? S jsP js 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(zhì)經(jīng)濟的運行，根據(jù)國家電線技術(shù)的有關(guān)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，幾何均距確定為 米。查表得 r= km/? 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 14 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/)139。0139。0(1 UeLQ jsXLP jsRU ??????? =（ ?4569?5+?1774? 5） /35 = (L1=5Km) KVU %5351 ???? 電壓損失合格 備用電源電壓損失 1/)239。0239。0(2 UeLQ jsXLP jsRU ??????? =（ ?4569?7+?1774? 7） /35 = KvU %5352 ???? 電壓損失合格 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/( 23Ue )=273A 功率因數(shù)為 COS SjsPjs/?? = 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= Km/? x= Km/? 電壓損失： 2/)00(1 UelQ jsXLP jsRU ??????? = ?45225?+?1405? 5)/10 = 同理可得： ( 2/)2020 UeLQ jsXLP jsR ????? =（ ?4522?7+?1405? 7） /10 = KVUU %51012 ?????? (方案二不滿足電壓損失要求 ) 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(guān)數(shù)據(jù)為： 15 空載損耗： , KWP ?? 短路損耗為： KWPk 45?? 阻抗電壓： Uk%=7 , 空載電流： I0%= 變壓器的有功功率損耗： nS b eS jsPpnPb /2)/( ?????? ?o 已知 n=1, Sjs= Sbe=5000KVA 所以 ??Pb 69+45?（ ） 2 =47KW 變壓器的無功功率損耗為： )/()100/%(*)/1()100/%( S jbS jsSbeUnSbeInQb ???? o 2 =1（ ） ?5000+1? (7/100) ? 5000(? )2 =369KVar 35KV 線路的功率因數(shù)為： 39。/39。 ??? S jsP jsC OS 根據(jù)國家電線產(chǎn)品技術(shù)標準的相關(guān)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= km/? ,X= km/? . 電壓損失計算： 1/)139。0139。0(1 UeLQ jsXLP jsRU ??????? （ L=5） =（ ?45695? +? 7745? ） /35 = KVU %5351 ???? 電壓損失合格 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： AUeS jsIjs 2 33/ ?? 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= km/? , x= km/? 電壓損失為： 2/)239。0239。0(2 UeLQ jsXLP jsRU ??????? =（ ?3724?7+? ? 7） /10 = KVU %5102 ???? 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(cè)的電壓還可以得以改善。 16 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 ??? 0 0 ^3 1000 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 ??Fx 3?2?? 5? 5600 ??107 變壓器電能損耗 ??Fb [2??8760+45(? 4985/5000)2 ?5600] ?? 107 基本電價費用 5000?12?4?104 合計 17 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 ??? 0 0 ^3 1000 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 ??Fx 3?2?? 5? 5600 ??107 變壓器電能損耗 ??Fb [ ? 8760+45 ? (4985/5000)2?5600] ?*107 基本電價費用 5000?12?4? 104 合計 18 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(shù)經(jīng)濟計算可得出以下結(jié)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。 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(shù)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 線路供電 .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(cè)裝設一臺 SW235 型少油斷路器， 19 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(cè)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(guān)合上。 10KV 母線分段開關(guān)合上，備用電源開關(guān)斷開，在備用電源電源開關(guān)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(guān)，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