【正文】 原因（如工作人員誤操作、鳥(niǎo)獸跨越在裸露的相線之間）也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到破壞。交流操作電源本設(shè)計(jì)總降壓變電所只用到了交流電壓源，可取自變壓互感器，作為保護(hù)變壓器內(nèi)部故障的瓦斯保護(hù)電源。鎘鎳蓄電池組具有工作可靠，大電流放電性能好，比功率大，機(jī)械強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，腐蝕性小，無(wú)需專(zhuān)用房間裝設(shè)等優(yōu)點(diǎn)。（2）電流源—由電流互感器供電，同樣經(jīng)鐵磁諧振穩(wěn)壓器和硅整流器供電給控制等二次回路。直流操作電源本設(shè)計(jì)總降壓變電所采用復(fù)式整流的直流操作電源做工作電源，用鎘鎳蓄電池作為備用直流操作電源。直流操作電源有由蓄電池組供電的電源和由整流裝置供電的電源兩種。 總降壓變電所電氣主接線圖 總降壓變電所二次回路操作電源設(shè)計(jì)變電所二次回路（secondary circuit），是指用來(lái)控制、指使、監(jiān)測(cè)和保護(hù)一次電路（primary circuit）運(yùn)行的電路，包括控制系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)等。 廠區(qū)配電線路的設(shè)計(jì)該工廠高壓配電系統(tǒng)采用常見(jiàn)的單回路放射式接線方式。但單母線分段接線方式比其他接線方式的靈活性、可靠性更高，考慮到總降壓變電所的在工廠的特殊地位，故本設(shè)計(jì)采用單母線分段方式的主接線方案，變電所平面布置圖見(jiàn)附錄A。 主接線方案的選擇由于工廠的負(fù)荷為二級(jí)負(fù)荷，總降壓變電所出線較多，故本降壓變電所采用單母線分段方式的接線。靈活性（1）變配電所的高低壓母線，一般宜采用單母線或單母線分段接線方式；（2）35kV及以上電源進(jìn)線為雙回路時(shí)，宜采用橋形接線和線路變壓器組接線；（3）需帶負(fù)荷切換主變壓器的變電所，高壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)高壓斷路器或高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)；（4）變電所的主接線方案應(yīng)與主變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求相適應(yīng)；（5）變電所的主接線方案應(yīng)考慮到今后可能的增容擴(kuò)展，特別是出線柜便于添置；經(jīng)濟(jì)性（1）變電所的主接線方案在滿足運(yùn)行要求的前提下，應(yīng)力求簡(jiǎn)單。當(dāng)雙電源供多個(gè)變電所時(shí)，宜采用環(huán)網(wǎng)供電方式；（3）對(duì)一般生產(chǎn)區(qū)的車(chē)間變電所，宜由工廠總變配電所采用放射式高壓配電，以確保供電可靠性，但對(duì)于輔助生產(chǎn)區(qū)及生活區(qū)的變電所，可采用樹(shù)干式配電；（4）變電所低壓側(cè)的總開(kāi)關(guān)，宜采用低壓斷路器。對(duì)一級(jí)負(fù)荷，應(yīng)由兩個(gè)電源供電。裝于母線上的避雷器，宜與電壓互感器公用一組隔離開(kāi)關(guān)，接于變壓器引出線上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。 變電所主接線方案的設(shè)計(jì)原則與要求變電所的主接線，應(yīng)根據(jù)變配電所在供電系統(tǒng)中的地位、進(jìn)出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等因素綜合分析確定，并應(yīng)滿足安全、可靠、靈活和經(jīng)濟(jì)等要求。變電所的主要類(lèi)型有露天式、獨(dú)立式、地下式、樓上式等。總降壓變電所是工廠能源的命脈，在工廠中占有特殊重要的地位。5%10177。5%Yd11常變天變寧變福變佛變等S72500/10250023S9400/104006177。 S95000/35變壓器技術(shù)參數(shù)額定容量/kVA額定電壓/kV損耗/kW阻抗電壓（%）空載電流（%）聯(lián)結(jié)組別總體質(zhì)量/t備注高壓低壓空載短路500035，38177。對(duì)于有重要的二級(jí)負(fù)荷且容量較大的車(chē)間變電所，需要采用兩臺(tái)變壓器進(jìn)行供電，以保證供電的可靠性。根據(jù)工廠布局并結(jié)合實(shí)際情況，在該工廠設(shè)立五個(gè)10/，給車(chē)間380V以下負(fù)荷供電。 車(chē)間變電所變壓器選擇電力系統(tǒng)的35kV供電電源引入該廠后，經(jīng)過(guò)廠區(qū)內(nèi)的35/10kV總降變電所將電壓降至10kV給廠區(qū)供電。T不應(yīng)小于總的計(jì)算負(fù)荷S30的60%~70%。 總降壓變電所變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇根據(jù)工廠提供的數(shù)據(jù)，本工廠負(fù)荷為二級(jí)負(fù)荷，故本工廠總降壓變電所應(yīng)選擇兩臺(tái)主變壓器。該廠從鄰近變電所引入35kV電壓電源作為工廠電源，考慮到該工廠車(chē)間密集，道路狹窄，廠區(qū)布局復(fù)雜，為了確保廠區(qū)內(nèi)的人身和生產(chǎn)安全，保障正常的生產(chǎn)生活秩序，故本設(shè)計(jì)不采用35k高壓深入負(fù)荷中心的直配方式，而需要經(jīng)過(guò)工廠內(nèi)的總降壓變電所降壓后在廠內(nèi)配電。如果當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)供電電壓為35kV，而廠區(qū)環(huán)境條件又允許采用35kV架空線路和較經(jīng)濟(jì)的35kV電氣設(shè)備時(shí)，則可考慮采用35kV作為高壓配電電壓深入工廠各車(chē)間負(fù)荷中心。工廠通常采用的高壓配電電壓為10kV。系統(tǒng)變電站距工廠東側(cè)8km。由于在同一輸送功率和輸送距離條件下，供電電壓越高，則線路電流越小，從而使線路導(dǎo)線或電纜截面越小，可減少線路的初投資和有色金屬消耗量。由于第五號(hào)車(chē)間變電所在鍋爐房旁邊，故采用獨(dú)立式，以保證供電安全。露天式配電裝置具有運(yùn)行維護(hù)方便，占地面積少、投資少等優(yōu)點(diǎn)，而屋內(nèi)式配電裝置安裝方便、運(yùn)行可靠，故本設(shè)計(jì)總降壓變電所35kV側(cè)采用屋外式配電裝置，變壓器放置于露天，10kV側(cè)采用屋內(nèi)式配電裝置。3 降壓變電所及變壓器的選擇 總降壓變電所所址的選擇變電所所址的選擇按照國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，應(yīng)根據(jù)下列要求，選擇確定：靠近負(fù)荷中心；節(jié)約用地，不占或少占耕地及經(jīng)濟(jì)效益高的土地；與城鄉(xiāng)或工礦企業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，便于架空和電纜線路的引入和引出；交通運(yùn)輸方便；環(huán)境宜無(wú)明顯污穢，如空氣污穢時(shí)，所址宜設(shè)在受污源影響最小處；具有適宜的地質(zhì)、地形和地貌條件(例如避開(kāi)斷層、滑坡、塌陷區(qū)、溶洞地帶、山區(qū)風(fēng)口和有危巖或易發(fā)生滾石的場(chǎng)所)，所址宜避免選在有重要文物或開(kāi)采后對(duì)變電所有影響的礦藏地點(diǎn)，否則應(yīng)征得有關(guān)部門(mén)的同意；所址標(biāo)高宜在50年一遇高水位之上，否則，所區(qū)應(yīng)有可靠的防洪措施或與地區(qū)(工業(yè)企業(yè))的防洪標(biāo)準(zhǔn)相一致，但仍應(yīng)高于內(nèi)澇水位；應(yīng)考慮職工生活上的方便及水源條件；應(yīng)考慮變電所與周?chē)h(huán)境、鄰近設(shè)施的相互影響。變壓器的功率損耗為ΔPT ≈ = = 63kWΔQT ≈ = kVA=變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為= 3904kW + 63kW = 3967kW =（—1500）kvar + =1797kvar補(bǔ)償后工廠的功率因素為這一功率因素滿足供電部門(mén)規(guī)定的要求?？紤]到變壓器本身的無(wú)功功率損耗ΔQT遠(yuǎn)大于其有功功率損耗ΔPT，一般ΔQT=（4~5）ΔPT，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，這里取cos＇=。由該廠的負(fù)荷計(jì)算表可知，總變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為4942kVA，因此為進(jìn)行功率補(bǔ)償時(shí)，主變壓器容量應(yīng)選為5000kVA。無(wú)功功率的人工補(bǔ)償裝置主要有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電容器兩種。在《供電營(yíng)業(yè)規(guī)則》中規(guī)定：“用戶在當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)的功率因素應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定：。在提高功率因素的同時(shí)，工廠總降壓變電所的主變壓器容量可以選的小一些，這不僅可降低變電所的初投資，而且可以減少工廠的電費(fèi)開(kāi)支，因此進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償對(duì)工廠本身也有一定經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。假設(shè)功率因數(shù)由cos提高到cos＇，這時(shí)在用戶需要的有功功率P30不變的條件下，由公式（）和公式（）知無(wú)功計(jì)算功率和視在功率都有所減小。表 各車(chē)間380V負(fù)荷計(jì)算表序號(hào)車(chē)間（單位）名稱(chēng)設(shè)備容量/kWKd計(jì)算負(fù)荷車(chē)間變電所代號(hào)變壓器臺(tái)數(shù)及容量/kVAP30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A1鑄鋼車(chē)間20008009361870216002鑄鐵車(chē)間10004004082800砂庫(kù)11077小計(jì)(KΣ=)2110———（續(xù)表）序號(hào)車(chē)間（單位）名稱(chēng)設(shè)備容量/kWKd計(jì)算負(fù)荷車(chē)間變電所代號(hào)變壓器臺(tái)數(shù)及容量/kVAP30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A3鉚焊車(chē)間12003608001215.210002821小計(jì)(KΣ=)1228———11244空壓站3904421800機(jī)修車(chē)間150鍛造車(chē)間22066120木型車(chē)間186制材場(chǎng)20綜合樓201018018小計(jì)(KΣ=)986———10185鍋爐房30022514002821倉(cāng)庫(kù)（2）88污水提升站14小計(jì)(KΣ=)430——— 各車(chē)間6kV高壓負(fù)荷計(jì)算表序號(hào)車(chē)間（單位）名稱(chēng)高壓設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備容量/kWKd計(jì)算負(fù)荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A1鑄鋼車(chē)間電弧爐2125022502鑄鐵車(chē)間工頻爐22003203空壓站空壓機(jī)2250425500小計(jì)3400———2995 工廠負(fù)荷計(jì)算表全廠設(shè)備容量/kWKd計(jì)算負(fù)荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A111543904 無(wú)功功率補(bǔ)償及其計(jì)算工廠中由于有大量的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、電弧爐及氣體放電燈等感性負(fù)載，還有感性的電力變壓器，從而使功率因素降低。根據(jù)國(guó)際普遍的計(jì)算方法和該冶金機(jī)械廠的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法計(jì)算工廠的計(jì)算負(fù)荷。根據(jù)工廠給出的資料，通過(guò)計(jì)算整理，得出該工廠各車(chē)間的負(fù)荷計(jì)算表及該工廠6kV高壓設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算表。視在計(jì)算負(fù)荷為 （）式中，為車(chē)間供電設(shè)備的平均功率因素。計(jì)算的基本公式如下：有功計(jì)算負(fù)荷P30為 （）這里的Kd稱(chēng)為需要系數(shù)（demand coefficient），Pe為車(chē)間用電設(shè)備總?cè)萘俊Ｎ覈?guó)目前普遍采用的確定計(jì)算負(fù)荷的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法和二項(xiàng)式法。因此負(fù)荷計(jì)算只能力求接近實(shí)際。但是負(fù)荷情況復(fù)雜，影響負(fù)荷計(jì)算的因素很多，雖然各類(lèi)負(fù)荷的變化有一定規(guī)律可循，但仍難準(zhǔn)確確定計(jì)算負(fù)荷的大小。如果計(jì)算負(fù)荷確定得過(guò)小，又將使電器和導(dǎo)線電纜處于過(guò)負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過(guò)熱，導(dǎo)致絕緣過(guò)早老化甚至燃燒引起火災(zāi)。計(jì)算負(fù)荷確定得是否正確合理，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。在配電設(shè)計(jì)