【正文】 障時，該變電所通過閉合低壓母線分段開關(guān)，即可迅速恢復(fù)對整個變電所的供電。但是如果變電所只此一路電源進(jìn)線時，一般也只用于三級負(fù)荷；但如果變電所低壓側(cè)有聯(lián)絡(luò)線與其他變電所相連時，或另有備用電源時，則可用于二級負(fù)荷。 圖 高壓側(cè)采用隔離開關(guān) 圖 高壓雙回路進(jìn)線的一臺主 斷路器的變電所主接線圖 變壓器變電所主接線圖 斷路器的變電所主接線圖（圖 ） 這種主 接線由于采用了高壓斷路器，因此變電所的停、送電操作十分靈活方便，而且在發(fā)生短路故障時，過電流保護(hù)裝置動作，斷路器會自動跳閘，如果短河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 變壓器的選擇及其電氣主接線 17 T1QK1TA3220/380VTA1TV1VVQS1QF1QF3QS3FV1T2QK2TA4TA2TV2VVQS2QF4QS4FV2QF2QF56~ 10KV電源進(jìn)線路故障已經(jīng)消除，則可立即合閘回復(fù)供電。 熔斷器或負(fù)荷跌開式熔斷器的變電所主接線圖（圖） 由于負(fù)荷開關(guān)和 負(fù)荷跌開式熔斷器能帶負(fù)荷操作，從而使變電所停、送電的操 作 簡便靈活得多，也不存在著在帶負(fù)荷拉閘的危險。由于隔離開關(guān)和跌開式熔斷器不能帶負(fù)荷操作，因此變電所送電和停電的操作程序比較復(fù)雜，如果稍有疏忽，還容易發(fā)生帶負(fù)荷拉閘的嚴(yán)重事故，而且在熔斷器熔斷后，更換熔體需一定時間，從而影響河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 變壓器的選擇及其電氣主接線 16 TQF16~ 10KV電源進(jìn)線QF 2TA 2TA1220/380VQS2QS1FUTVVVFVT6~1 0KV電源進(jìn)線QF2TA2220/380VTA1FUTVVVQS3QS4QF1QS1QS2供電的可靠性。 熔斷器或戶外跌開式熔斷器的變電所主接線圖（圖）這種主接線，受隔離開關(guān)和開式熔斷器切斷空載變壓器容量的限制，一般只用于 500kVA 及以下容量的變電所。 ②小型工廠變電所的主接線圖 1）只裝有一臺主變壓器的小型變電所 主接線圖 只裝有一臺主變壓器的小型變電所，其高壓側(cè)一般采用無母線的接線。 2）工廠無總變、配電所的車間變電所 工廠內(nèi)無總降壓變電所和高壓配電所時，其車間變電所往往就是工廠的降壓變電所，其高壓側(cè)的開關(guān)電器、保護(hù)裝置和測量儀表等，都必須配備齊全，所以一般要設(shè)置高壓配電室。此時變壓器高壓側(cè)一般可以不再裝設(shè)避雷器。 圖 車間變電所高壓側(cè)主接線方案 a）高壓電纜進(jìn)線，無開關(guān) b）高壓電纜進(jìn)線，裝隔離開關(guān) c）高壓電纜進(jìn)線，裝隔離開關(guān)熔斷器 d）高壓電纜進(jìn)線，裝負(fù)荷開關(guān) 熔斷器 e）高壓架空進(jìn)線，裝跌開式熔斷器和避雷器 f）高壓架空進(jìn)線，裝隔離開關(guān) 熔斷器和避雷器 g）高壓架空線，裝隔離開關(guān) 熔斷器和避雷器 由圖可以看出，凡是高壓架空進(jìn)線，變電所高壓側(cè)必須裝設(shè)避雷器，以防雷河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 變壓器的選擇及其電氣主接線 15 TQSFU6~ 10KV電源進(jìn)線QFTAFD220/380VTQLFU6~1 0KV電源進(jìn)線QFTA 220/380VFDL電波沿著架空線路侵入變電所擊毀電力變壓器及其他設(shè)備的絕緣。 ③ 經(jīng)濟(jì)性 ： 采用簡單的接線方式，少用設(shè)備，節(jié)省設(shè)備上的投資。并且發(fā)生事故時，要能盡快地切出故障，故停電時間最短，影響范圍最小，不致過多地影響對用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。靈活性包括以下幾個方面： 1）操作的方便性 電氣主接線應(yīng)該在服從可靠性的基本要求條件下，接線簡單，操作方便，盡可能地使操作步驟少，以便于運(yùn)行人員掌握，不致在操作過河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 變壓器的選擇及其電氣主接線 14 Ta)Tb)QSTc)QSFUTd)QLFUTe)FDFVTf)QSFVTg)QSFVFU程中出差錯。 為了提高主接線的可靠性，選用運(yùn)行可靠性高的設(shè)備是條捷徑，這就要兼顧可靠性和經(jīng)濟(jì)性兩方面， 做 出切合實(shí)際的決定。 電氣 主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性 和 經(jīng)濟(jì)性 三方面： ① 可靠性：為了向用戶供應(yīng)持續(xù)、優(yōu)質(zhì)的電力， 電氣 主接線首先必須滿足這一可靠性的要求。 電氣主接線圖即主電路圖，是表示供電系統(tǒng)中電能輸送和分配線路的電路圖，亦稱一次電路圖。 C，即年平均氣溫不等于 20176。 C，因此戶內(nèi)變壓器的實(shí)際容量較之上式所計算 的容量還要小 8%。 C，變壓器容量相應(yīng)地減少 1%，戶外電力變壓器的實(shí)際容量為 0 .a v .2 0(1 )100T N TSS??? 式（ ） 對于戶內(nèi)變壓器，由于散熱條件差，一般變壓器室的出風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口間有約15176。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 變壓器的選擇及其電氣主接線 13 電力變壓器 的額定容量 是在一定溫度條件下的持續(xù)最大輸出容量。 ④ 適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展 應(yīng)適當(dāng)考慮今后 5— 10 年電力負(fù)荷的增長，留有一定的余地。即 . 30( )NTSS???? 式（ ） ③ 車間變電所主變壓器的單臺容量上限 車間變電所 主變壓器的單臺容量，一般不宜大于 1000kVA。 5) 在確定變電所住變壓器臺數(shù)時，應(yīng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余量。 4) 當(dāng)有大量一、二級負(fù)荷時，為保證供電可靠性，應(yīng)設(shè)兩臺或多臺變壓器。 2) 當(dāng)季節(jié)性或晝夜性的負(fù)荷較多時，可將這些負(fù)荷采用單獨(dú)的變壓器供電，以便這些 負(fù)荷不投入使用時，切除相應(yīng)的供電變壓器，減少空載損耗。 因此，機(jī)器廠的電力變壓器選擇 Dyn11 聯(lián)結(jié)形式。 GB 500521995《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，低壓為 TN 及 TT 系統(tǒng)時，宜與選用 Dyn11 聯(lián)結(jié)變壓器。 ② Dyn11 聯(lián)結(jié)變壓器的零序阻抗較之 Yyn0 聯(lián)結(jié)變壓器的零序阻抗小的多，從而更有利于低壓單相接地故障保護(hù)的動作和故障的切除。 電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別，是指變壓器一、二次繞組因采取不同的聯(lián)結(jié)方式而形成變壓器一、二次側(cè)對應(yīng)的線電壓之間不同相位關(guān)系。 ③ 按絕緣介質(zhì)分類：有油浸式變壓器和干式變壓器兩大類。大多數(shù)場合使用三相電力變壓器，在一些低壓單相負(fù)載較多的場合，也使用單相變壓器。 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 變壓器的選擇及其電氣主接線 11 3 變壓器的 選 擇及其電氣主接線 電力變壓器是變電所中最關(guān)鍵的一次設(shè)備，其主要功能是將電力系統(tǒng)的電能電壓升高或降低，以利于電能的合理輸送、分配和使用。d ?? cos ?? ， tan ?? 有功計算負(fù)荷： 30 82 .2 W 12 .33kWdeP K P? ? ? ?（ ） k 無功計算負(fù)荷： 30 30 ta n 12 .33 1 .73 v a r 21 .33 kv a rQP ?? ? ? ?（ ） k ： 車間面積： 260 24 1440 m?? 設(shè)備容量： P e 12 1440 W 1728 0 W? ? ?（ ） 對于生產(chǎn)廠房及辦公室、閱覽室、實(shí)驗室照明，其需要系數(shù)： K ? ， cos 1?? ， tan 0?? 有功計算負(fù)荷： 30 1 17 .28 W 17 .28 kWdeP K P? ? ? ?（ ） k 無功計算負(fù)荷： 30 30ta n 17 .28 0 v a r 0 v a rQ P k?? ? ? ?（ ） k 2）全廠總負(fù)荷 取有功同時系數(shù) p ? ? ，無功同時系數(shù) ? ? 有功計算負(fù)荷： 30 2 ?（ ） ? ?0. 95 16 3 .6 3 12 .3 3 17 .2 8 1 00 8 0 20 20 kW? ? ? ? ? ? ? ? kW? 無功計算負(fù)荷： 30 2 ?（ ） ? ?0. 97 28 3 .0 8 21 .3 3 11 0 90 20 15 kv a r? ? ? ? ? ? ? ? 視在計算負(fù)荷 ： 223 0 ( 2 ) 3 0 ( 2 ) 3 0 ( 2 )S P Q?? kVA? 功率因數(shù)： ( 2 ) 30 ( 2 ) 30 ( 2 )c os /PS? ? ? 在符合計算中，新型低損耗電力變壓器的功率損耗可按下列簡化公式計算： 河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 電力負(fù)荷及其計算 9 有功損耗： ?? 無功損耗： ?? —— 30 S 為變壓器二次側(cè)的視在計算負(fù)荷 機(jī)器廠變壓器高壓側(cè)的有功計算負(fù)荷： 30 ( 1 ) 30 ( 2 ) 39 2. 58 0. 01 65 4. 13 39 9. 12TP P P k W? ? ? ? ? ? ? 機(jī)器廠變壓器高壓側(cè)的無功計算負(fù)荷： 30 ( 1 ) 30 ( 2 ) 5 2 3 .2 3 0 .0 5 6 5 4 .1 3 5 5 5 .9 4 v a rTQ Q Q k? ? ? ? ? ? ? 機(jī)器廠變壓器高壓側(cè)的視在計算負(fù)荷： 2 2 2 23 0 ( 1 ) 3 0 ( 1 ) 3 0 ( 1 ) 3 9 9 . 1 2 5 5 5 . 9 4 6 8 4 . 3 7S P Q k V A? ? ? ? ? 功率因數(shù)： ( 1 ) 30 ( 1 ) 30 ( 1 )c o s / 3 9 9 .1 2 / 6 8 4 .3 7 0 .5 8PS? ? ? ? 。按需要系數(shù)法分別計算出各個廠房及全廠的計算負(fù)荷。 由于二項式法不僅考慮了用電設(shè)備組最大負(fù)荷時的平均負(fù)荷，而且考慮了少數(shù)容 量最大設(shè)備投入運(yùn)行時對總計算負(fù)荷的額外影響，所以二項式法比較適合確定設(shè)備臺數(shù)較少而容量差別較大的低壓干線和分支線的計算負(fù)荷。 總的視在計算負(fù)荷為： 2230 30 30S P Q?? 式（ ） 總的計算電流為： 30 30 / ( 3 )NI S U? 式（ ） 由于各組設(shè)備的功率因數(shù)不一定相同，因此總的視在計算負(fù)荷和計算電流一般不能用各組的視在計算負(fù)荷或計算電流之和來計算。因此在確定多組用電設(shè)備的計算負(fù)荷時，應(yīng)結(jié)合具體情況對其 用功負(fù)荷和無功負(fù)荷分別計入一個同時系數(shù)pK? 和 qK? 。在建筑施工階段設(shè)計時，可采用需要系數(shù)法進(jìn)行復(fù)核。 ④ 負(fù)荷密度法 當(dāng)已知某建筑面積負(fù)荷密度ρ時，某建筑的平均負(fù)荷可按下式計算 Pav =ρ這種方法的理論根據(jù)是概率論和數(shù)理統(tǒng)計， 因而計算結(jié)果比較接近實(shí)際，但因利用系數(shù)的實(shí)測與統(tǒng)計較困難，在 電氣設(shè)計中一般不用。這種方法比較簡便，應(yīng)用廣泛，尤其適用于配變電所的負(fù)荷計算。 在已知用電設(shè)備的情況下，負(fù)荷計算有需要系數(shù)法、二項式法和利用系數(shù)法；在未知用電設(shè)備的情況下，負(fù)荷計算有負(fù)荷密度法、單位指標(biāo)法和住宅用電量指標(biāo)法。如果計算負(fù)荷確定的過小，又將使電器和導(dǎo)線處于過負(fù)荷運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導(dǎo)致絕緣過早老化甚至產(chǎn)生火災(zāi)，造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。正確進(jìn)行負(fù)荷計算是供電設(shè)計的前提，也是實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必 要手段。 計算負(fù)荷是確定供電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電保護(hù)的重要依據(jù)。 ⑤ 為電氣設(shè)計提供技術(shù)依據(jù)。 ③ 計算流過各條線路 (電源進(jìn)線、高低壓配電線路等 )的負(fù)荷電流，作為選擇這些線路電纜或?qū)Ь€截面的依據(jù)。 負(fù)荷計算的目的是： ① 計算變配電所內(nèi)變壓器的負(fù)荷電流及視在功率，作為選擇變壓器容量的依據(jù)。在供配電系統(tǒng)中，以 30min 的最大計算負(fù)荷作為選擇電氣設(shè)備的依據(jù)，并認(rèn)為只要電氣設(shè)備能承受該負(fù)荷的長期作用，即可在正常情況下長期運(yùn)行。但應(yīng)使配電系統(tǒng)簡潔可靠，盡量減少配電級數(shù)，低壓配電級數(shù)一般不超過四級，并且應(yīng)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的情況下，盡量減 少電壓偏差和電壓波動。當(dāng)發(fā)生電力變壓器故障或線路常見故障時不至于中斷供電（或中斷后能立即回復(fù)）。一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除上述兩個電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。一級負(fù)荷用戶的變配電室內(nèi)的高低壓配電系統(tǒng)， 應(yīng)采用單母線分段的主結(jié)線形式，分列運(yùn)行并互為備用。 ③ 三級負(fù)荷 不屬于一、二級負(fù)荷者為三級負(fù)荷。 在一級負(fù)荷中，當(dāng)中斷將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場所不允許 中斷的負(fù)荷，應(yīng)視為特別重要的負(fù)荷。河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 電力負(fù)荷及其計算 2 2 電力負(fù)荷及其計算 負(fù)荷分級及供電電源措施