【導(dǎo)讀】工業(yè)生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。先要能滿足工廠生產(chǎn)和生活用電的需求，其次要確保安全，供電可靠，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，并能做好節(jié)能。本設(shè)計(jì)根據(jù)某水泥廠所能取得

　　

【正文】 量選擇 ( 1 ) 專用 變電所的供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 同時(shí)系數(shù)?。?0 .9 , 0 .9 5pqKK???? 30 30P = ( P P ) 0 .9 ( 3 2 7 6 2 0 1 6 ) 4 9 6 4 pK KW? ? ? ? ??? 水 磨磨 、 破 碎 30 = ( Q ) 0 .9 5 ( 2 9 1 3 2 0 1 6 ) 4 6 8 3 v a rqQ K Q K? ? ? ? ??? 水 磨磨 、 破 碎 2 2 2 23 0 3 0 3 0 4 9 6 4 4 6 8 3 6 8 2 4 S P Q KV A? ? ? ? ??? 3030NS 6824I = = = 6 5 7 A1 .7 3 2 63U ? 24 30304964c o s 0 .7 36824PS? ? ? ?? ( 2 ) 專用 變電所的無(wú)功功率補(bǔ)償（高壓側(cè)提高到 以上，計(jì)算時(shí)取 ） 無(wú)功補(bǔ)償裝置的容量為 ： 39。39。3 0 3 0 3 0 ( t a n t a n )4 9 6 4 ( t a n a r c c o s 0 .7 3 t a n a r c c o s 0 .9 2 )4 9 6 4 ( 0 .9 4 0 .4 3 )2 5 3 2 K v a rcQ Q Q P ??? ? ? ?? ? ?? ? ?? 補(bǔ)償后視功率 ： 2 2 2 23 0 3 0( ) 4 9 6 4 2 1 5 1 5 4 1 0 cS P Q Q KV A? ? ? ? ? ???專 ( 3 ) 專用 變電所的變壓器選擇 為了保證供電的可靠性，選用兩臺(tái)變壓器（每臺(tái)可供車間負(fù)荷的 70%） 37 87 NTS S K VA??專 專 選擇變壓器型號(hào)為 SL7 系列 SL74000/10，額定容量為 4000KVA,數(shù)量為 2 臺(tái)。 查表變壓器的各項(xiàng)參數(shù) ： 空載損耗： 0 ?? 負(fù)載損耗： 32kP?? 阻抗電壓： % ? 空載電流： 0% ? ( 4 ) 計(jì)算每臺(tái)變壓器的功率損耗 39。30 11 5 4 1 0 2 7 0 5 K V A22SS? ? ? ?專 22300 39。 2705( ) 5 . 3 3 2 ( ) 1 9 . 9 K W4000TkNSP P P S? ? ? ? ? ? ? ? ? 220 3 0%39。 2 . 2 5 . 5 2 7 0 5( ) ( ) 1 8 8 . 6 K v a r1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 4 0 0 0kT N N N NNI U SQ S S S SS? ? ? ? ? ? 也可用簡(jiǎn)化經(jīng)驗(yàn)公式 ： 39。 300. 01 5 0. 01 5 27 05 40 TP S KW? ? ? ? ? 39。 6 6 27 05 16 v a rTQ S K? ? ? ? ? 變電所高壓側(cè)負(fù)荷為 39。 3 0 TP + 2 P = 49 64 2 19 .9 50 03 .8 P KW? ? ? ? ?專 25 39。 3 0 C T( Q Q ) + 2 Q = ( 4 6 8 3 2 5 3 2 ) 2 1 8 8 .6 2 3 3 9 .6 K v a rQ ? ? ? ? ? ?專 39。 39。 2 39。 2 2 23 0 3 0 5 0 0 3 .8 2 3 3 9 .6 5 5 2 3 K V AS P Q? ? ? ? ?專 39。39。NS 5 0 0 3 . 8I = = = 3 1 9 A1 . 7 3 2 1 03U ?專專 補(bǔ)償后的功率因數(shù) 39。39。39。 III 5 0 0 3 .8c o s 0 .9 0 6 0 .95523PS? ? ? ? ?專 這一功率因數(shù)滿足規(guī)定高壓側(cè)功率因數(shù)大于 ，由此可見(jiàn)無(wú)功功率補(bǔ)償提高功率因數(shù)能是工廠取得可觀的經(jīng)濟(jì)效果。 6. 總 降壓變電所變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇 ( 1 ) 總降壓 變電所的供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì) 同時(shí)系數(shù)?。?0 .9 , 0 .9 5pqKK???? 39。 39。 39。I I I I I I I VPP= K ( P P + P 39。+ P + P ) 0 .9 ( 4 4 2 3 2 5 0 3 2 0 5 0 4 5 ) = 5 3 0 0 KW? ? ? ? ? ? ?? 專 39。 39。 39。I I I I I I I V = K ( Q Q + Q 39。+ Q + Q ) 0 .9 5 ( 2 1 0 1 5 2 1 2 4 7 6 ) = 2 5 8 6 v a rK? ? ? ? ? ?? 專 2 2 2 23 0 3 0 5 3 0 0 2 5 8 6 5 8 9 7 S P Q KV A? ? ? ? ??? NS 5 8 9 7I = = = 3 4 1 A1 .7 3 2 1 03U ? 30305300c o s 0 .95897PS? ? ? ?? 高壓側(cè)功率因數(shù)要求大于 ，此時(shí)總降壓變電所的功率因數(shù)大于 ，所以無(wú)需功率補(bǔ)償。 ( 2 ) 專用 變電所的 變壓器選擇 為了保證供電的可靠性，選用兩臺(tái)變壓器（每臺(tái)可供車間負(fù)荷的 70%） 412 8 NTS S KVA??總 選擇變壓器型號(hào)為 S7 系列 S75000/35，額定容量為 5000KVA,數(shù)量為 2 臺(tái)。 查表變壓器的各項(xiàng)參數(shù)： 空載損耗： 0 ?? 負(fù)載損耗： 36kP?? 阻抗電壓： %7kU ? 26 空載電流： 0% ? ( 3 ) 計(jì)算 每臺(tái)變壓器的功率損耗 39。30 11 5 8 9 7 2 9 4 8 .5 K V A22SS? ? ? ? 22300 39。 2 9 4 8 . 5( ) 6 . 7 5 3 6 ( ) 1 9 . 3 K W5000TkNSP P P S? ? ? ? ? ? ? ? ? 220 3 0%39。 0 . 9 7 2 9 4 8 . 5( ) ( ) 1 2 1 . 7 K v a r1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 5 0 0 0kT N N N NNI U SQ S S S SS? ? ? ? ? ? 也可用簡(jiǎn)化經(jīng)驗(yàn)公式 ： 39。 300 .0 1 5 0 .0 1 5 2 9 4 8 .5 4 4 .2 TP S KW? ? ? ? ? 39。 30. 06 0. 06 23 8 17 6. 9 v a rTQ S K? ? ? ? ? 7. 工廠各個(gè)變電所的變壓器清單 清單如下表所示 27 變電所名稱 變壓器型號(hào) 額定容量/KVA 額定電壓/KV 聯(lián)結(jié)型號(hào) 標(biāo)號(hào) 損耗 /KW 空載電流(%)/0I 阻抗電壓(%)/kU 高壓 低壓 空載 負(fù)載 I SL7400/10 400 10 Y,yn0 4 II SL750/10 50 10 Y,yn0 4 III SL750/10 50 10 Y,yn0 4 IV SL7250/10 250 10 Y,yn0 4 專用 SL74000/10 4000 10 Y,d11 總降壓 S75000/35 5000 35 Y,d11 7 工廠變電所的電氣設(shè)計(jì) 電氣主接線的意義和重要性 電氣主接線主要是指在發(fā)電廠、變電所、電力系統(tǒng)中 ,為滿足預(yù)定的功率傳送和運(yùn)行等要求而設(shè)計(jì)的、表明高壓電氣設(shè)備之間相互連接關(guān)系的傳送電能的電路。電路中的高壓電氣設(shè)備包括發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、斷路器、隔離刀閘、線路等。它們的連接方式對(duì)供電可靠性、運(yùn)行靈活性及經(jīng)濟(jì)合理性等 起著決定性作用。一般在研究主接線方案和運(yùn)行方式時(shí) ,為了清晰和方便 ,通常將三相電路圖描繪成單線圖。在繪制主接線全圖時(shí) ,將互感器、避雷器、電容器、中性點(diǎn)設(shè)備以及載波通信用的通道加工元件（也稱高頻阻波器）等也表示出來(lái)。 對(duì)一個(gè)電廠而言 ,電氣主接線在電廠設(shè)計(jì)時(shí)就根據(jù)機(jī)組容量、電廠規(guī)模及電廠在電力系統(tǒng)中的地位等 ,從供電的可靠性、運(yùn)行的靈活性和方便性、經(jīng)濟(jì)性、發(fā)展和擴(kuò)建的可能性等方面 ,經(jīng)綜合比較后確定。它的接線方式能反映正常和事故情況下的供送電情況。電氣主接線又稱電氣一次接線圖。 電氣主接線應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求： （ 1） 運(yùn)行的可靠性：主接線系統(tǒng)應(yīng)保證對(duì)用戶供電的可靠性 ,特別是保證對(duì)重要負(fù)荷的供電。 （ 2）運(yùn)行的靈活性：主接線系統(tǒng)應(yīng)能靈活地適應(yīng)各種工作情況 ,特別是當(dāng)一部分設(shè)備檢修或工作情況發(fā)生變化時(shí) ,能夠通過(guò)倒換開關(guān)的運(yùn)行方式 ,做到調(diào)度靈活 ,不中斷向用戶的供電。在擴(kuò)建時(shí)應(yīng)能很方便的從初期建設(shè)到最終接線。 （ 3）主接線系統(tǒng)還應(yīng)保證運(yùn)行操作的方便以及在保證滿足技術(shù)條件的要求下 ,做到經(jīng)濟(jì)合理 ,盡量減少占地面積 ,節(jié)省投資。 28 工廠變電所主接線的設(shè)計(jì)說(shuō)明 結(jié)合本廠區(qū)平面示意圖 ,考慮總降壓變電所盡量接近負(fù)荷中心 ,且遠(yuǎn)離人員集中區(qū) ,不影響廠 區(qū)面積的利用 ,有利于安全等諸多因素 ,擬將決降壓變電所設(shè)在廠區(qū) 的南邊 ,如附圖 11。 根據(jù)運(yùn)行而要 ,對(duì)總降壓變電提出以下要求 : 總降壓變電所所 裝設(shè)兩 臺(tái) 5000kv A、 35/10kv 的降壓變壓器， 為保證供電可靠性采用橋式接線 。為便于檢修、運(yùn)行、控制和管理，在變壓器高壓側(cè)進(jìn)一處應(yīng)設(shè)置高壓斷路器。 根據(jù)規(guī)定，備用電源只有主電源線路解列及變壓器有故障或檢修時(shí)才允許投入，因此備用 10 kv 電源進(jìn)線斷路器在正常工作時(shí)必須斷開。 變壓器二次側(cè)（ 10kv）設(shè)置少油斷路器，與 10kv 備用電源進(jìn)線斷路器組成備用電源 自動(dòng)投入裝置（ APD），當(dāng)工作電源失去電壓時(shí)，備用電源立即自動(dòng)投入。 變壓器二次側(cè) 10kv 母線采用單母線分段接線。變壓器二次側(cè) 10kv 接在分段 I 上，而 10kv 備用電源接在分段Ⅱ上。單分母線分段聯(lián)絡(luò)開關(guān)在正常工作時(shí)閉合，重要二級(jí)負(fù)荷可接在母線分段Ⅱ上，在主電源停止供電時(shí)，不至于使重要負(fù)荷的供電受到影響。 本總降壓變電所的操作電源來(lái)自備用電源斷路器前的所用變壓器。當(dāng)主電源停電時(shí)，操作電源不至于停電。 用雙母線供電，當(dāng)有一個(gè)根母線出故障或需要檢修時(shí)，可以用另一根母線投入使用，以免影響到工廠的生產(chǎn)。 工 廠變電所的主接線選擇 1. 主接線圖的線路選擇 ( 1 ) 35KV 側(cè)接線的選擇 為保證一二級(jí)負(fù)荷可靠性供電，在企業(yè)供電中采用兩回路供電和裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的橋式供電，橋式接線分為內(nèi)橋，外橋和全橋，其接線形式如下圖所示 WL1Q S1 11Q F 11Q S1 12Q S1 13T1Q F 21Q S2 11WL2Q S1 21Q F 12Q S1 22Q S1 23T2Q F 22Q S2 21Q S1 01Q S1 02Q F 10QF2035KV電源進(jìn)線內(nèi)橋接線WL1Q S1 11Q S1 12T1Q F 21Q S 21WL2Q S1 21Q F 11Q S1 22T2Q F 22Q S2 21Q S1 01 Q S1 02Q F 10QF2035KV電源進(jìn)線外橋接線Q F 12WL1Q F 11T1Q F 21WL2Q F 12T2Q F 22QF2035KV電源進(jìn)線Q F 13 Q F 14QF10全橋接線 29 圖中 WL1 和 WL2 為電源的兩回進(jìn)線，經(jīng)斷路器 QF1 和 QF2 分別接至變壓器 T1 和 T2 的高壓側(cè)，向變電所送電， QF10 猶如橋一樣將兩回進(jìn)線連在一起。由于橋可能位于斷路器 QF1 和 QF2 的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，故成為內(nèi)橋和外橋。 全橋接線適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)線路、變壓器的操作 均方便。運(yùn)行靈活且易擴(kuò)展成單母線分段式變電所 (高壓有穿越負(fù)荷時(shí) )。缺點(diǎn)是設(shè)備多，投資大，變電所占地面積大。 外橋?qū)ψ儔浩鞯那袚Q方便比內(nèi)橋少兩組隔離開關(guān)，繼電保護(hù)簡(jiǎn)單，易于過(guò)渡到全橋或單母線分段式的接線，且投資少，占地面積少。缺點(diǎn)是倒換線路時(shí)不方便，變電所一側(cè)不線路保護(hù)。所以這種線路適合于距離短而倒閘次數(shù)少的變電所，或變壓器采取經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要經(jīng)常切換終端的變電所以及發(fā)展成為有穿越負(fù)荷的變電所。 內(nèi)橋接線一次側(cè)可設(shè)保護(hù)線路，倒換線路時(shí)操作方便，設(shè)備投資和占地面積都較全橋少。缺點(diǎn)是操作變壓器或者擴(kuò)建成全橋或單母線分 段沒(méi)有外橋方便，所以適用于進(jìn)線距離較長(zhǎng)，變壓器切換少的中斷變電所。 ( 2 ) 10KV 側(cè)接線選擇 單母線接線與雙母線接線相比較，單母線所用的設(shè)備少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、操作安全，但其可靠性沒(méi)有雙母線的好。 ( 3 ) 總降壓變電所的選擇 根據(jù)該水泥廠的參數(shù)，決定總降壓變電所的高壓側(cè)用外橋接法，低壓的用單母線分段接法。這種接法的主要特點(diǎn)是運(yùn)行靈活性好，供電的可靠性較高，此種接法適合一、二級(jí)負(fù)荷工廠。 2. 工廠變電所主接線圖 根據(jù)以上要求設(shè)計(jì) 工廠 變電所的主接線如附圖 12 所示 。 供電線路的導(dǎo)線選擇 工廠常用架空線路裸導(dǎo)線型號(hào)及選擇 ①鋁絞線 （ LJ）。戶外架空線路采用的鋁絞線導(dǎo)電性能好，重量輕，對(duì)風(fēng)雨作用的抵抗力強(qiáng)，但對(duì)