【正文】 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 電力系統(tǒng)課程設(shè)計說明書 第 4 頁 共 30 頁 3 變電所位置和型式的選擇 變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負荷中心 .工廠的負荷中心按負荷功率矩法來確定 .即在工廠平面圖的下邊和左側(cè) ,任作一直角坐標的 X 軸和 Y 軸 ,測出各車間和宿舍區(qū)負荷點的坐標位置 ,例如 P1(x1,y1) 、 P2(x2,y2) 、 P3(x3,y3)等 .而工廠的負荷中心設(shè)在 P(x,y),P 為 P1+P2+P3+? =∑ Pi. iii321332211 P )xP(PPP xPxPxPx ????? ??? ? ? iii321332211 P )yP(PPP yPyPyPy ????? ??? ? ? 圖 機械廠總平面圖 按比例 K在工廠平面圖中測出各車間和宿舍區(qū)負荷點的坐標位置表 所示。 表 機械廠負荷計算表 編號 名稱 類別 設(shè)備 容量 ePkW 需要 系數(shù) dK cos? tan? 計 算 負 荷 30P kW 30 varQk 30S kVA 30IA 1 鑄造車間 動力 390 117 照明 8 0 0 小計 398 2 鍛壓車間 動力 320 64 照明 6 0 0 小計 326 3 金工車間 動力 350 105 126 249 照明 5 0 0 小計 355 126 4 工具車間 動力 250 照明 5 0 0 小計 255 210 5 電鍍車間 動力 270 162 305 照明 6 0 0 小計 276 6 熱處理車間 動力 140 照明 7 0 0 小計 147 7 裝配車間 動力 160 照明 6 0 0 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 電力系統(tǒng)課程設(shè)計說明書 第 3 頁 共 30 頁 小計 166 145 8 機修車間 動力 140 照明 5 0 0 小計 145 9 鍋爐房 動力 80 107 照明 2 0 0 小計 82 10 倉庫 動力 20 照明 2 1 0 0 小計 22 11 生活區(qū) 照 明 300 395 12 總計 動力 2120 862 照明 352 計入 2． 2 無功功率補償 由表 可知，該廠 380V 側(cè)最大負荷是的功率因數(shù)只有 求該廠 10KV 進線側(cè)最大負荷是功率因 數(shù)不應(yīng)該低于 。 （ 5） 利用系數(shù)法 —— 采用利用系數(shù)求出最大負荷區(qū)間內(nèi)的平均負荷，再考慮設(shè)備臺數(shù)和功率差異的影響，乘以與有效臺數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)，得出計算負荷。 （ 4） 需要系數(shù)法 —— 用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負荷。 此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當前和長遠等關(guān)系，既要照顧局部的當前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。 （ 2）可靠 : 應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟建設(shè)，也具有重大的作用。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴重的后果。 在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很?。ǔ娀I(yè)外）。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡單經(jīng)濟，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 電力系統(tǒng)課程設(shè)計說明書 第 1 頁 共 30 頁 1 引言 工廠供電，就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟生活中應(yīng)用極為廣泛。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣 化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。 做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需 要，并做好節(jié)能工作，就必須達到以下基本要求： （ 1）安全 : 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。 （ 3）優(yōu)質(zhì) : 應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求 （ 4）經(jīng)濟 : 供電系統(tǒng)的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 電力系統(tǒng)課程設(shè)計說明書 第 2 頁 共 30 頁 2 負荷計算和無功功率補償 2． 1 負荷計算的目的和方法 （ 1） 求計算負荷，是選擇確定建筑物報裝容量、變壓器容量的依據(jù)； （ 2） 求計算電流，是選擇纜線和開關(guān)設(shè)備的依據(jù)； （ 3） 求有功計算負荷和無功計算負荷，是確定靜電電容器容量的依據(jù)。用于設(shè)備數(shù)量多，容量差別不大的工程計算，尤其適用于配、變電所和干線的負荷計算 。適用于各種 范圍的負荷計算，但計算過程稍繁?？紤]到主變壓器的無功損耗遠大于有功損耗，因此 380V 側(cè)最大負荷是功率因素應(yīng)稍大于 ，暫取 來計算 380V 側(cè)所需無功功率補償容量： )](arcc o s)[tan(arcco30 kkPQ c ??? 按照上述條件， 故選 ， 所需電容器的個數(shù)為 ???? cc qQn，取 n=32,實際補償容量為：var4483214 kQ C ??? 因此無功補償后工廠 380V 側(cè)和 10KV 側(cè)的負荷計算如表 所示。 表 坐標軸 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 生活區(qū) X(㎝ ) Y(㎝ ) 由計算結(jié)果可知， x=， y= 工廠的負荷中心在 5號廠房的東面考慮的方便進出線及周圍環(huán)境情況，決定在 5號廠房的東側(cè)緊靠廠房修建工廠變電所，其中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 電力系統(tǒng)課程設(shè)計說明書 第 5 頁 共 30 頁 型式為附設(shè)式。至于工廠二級負荷所需的備用電源，考慮由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔。工廠二級負荷所需的備用電源亦由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔。 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 電力系統(tǒng)課程設(shè)計說明書 第 6 頁 共 30 頁 3 變電所主接線方案的選擇 按上面的兩種主接線方式可以設(shè)計下面兩種主接線方案 （ 1）裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案 如圖 115 所示 （ 2）裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案 如圖 116 所示 4． 2 兩種主結(jié)線方案的技術(shù)經(jīng)濟比較 表 兩種主接線方案的比較 比較項目 裝設(shè)一臺主變的方案 裝設(shè)兩臺主變的方案 技術(shù)指標 供電安全性 滿足要求 滿足要求 供電可靠性 基本滿足要求 滿足要求 供電質(zhì)量 由于一臺主變，電壓損耗較大 由于兩臺主變并列，電壓損耗小 靈活方便性 只一臺主變，靈活性稍差 由于有兩臺主變，靈活性較好 擴建適應(yīng)性 稍差一些 更好一些 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 電力系統(tǒng)課程設(shè)計說明書 第 7 頁 共 30 頁 經(jīng) 濟 指 標 電力變壓器的綜合投資 由手冊查得 S9— 1000/10 單價為 ，而由手冊查得變壓器綜合投資約為其單價的 2倍，因此其綜合投資為 2 萬元 = 由手冊查得 S9— 800 單價為 萬元，因此兩臺綜合投資為 4 =42萬元，比一臺變壓器多投資 高壓開關(guān)柜（含計量柜）的綜合投資額 查手冊得 GG— A（ F）型柜按每臺 4 萬元計，查手冊得其綜合投資按設(shè)備價 倍計，因此其綜合投資約為 4 4=24萬元 本方案采用 6臺 GG— A（ F）柜，其綜合投資額約為 6 4=36 萬元，比一臺主變的方案多投資 12萬元 電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運行費 參照手冊計算，主變和高壓開關(guān)柜的折算和維修管理費每年為 主變和高壓開關(guān)柜的折舊費和維修管理費每年為 ，比一臺主變的方案多耗 274 萬元 交供電部門一次性供電貼費 按 800元 /KVA計，貼費為 1000 =80萬元 貼費為 2 800 =128萬元，比一臺主變的方案多交48萬元 從表 可以看出，按技術(shù)指標，裝設(shè)兩臺主變的主接線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺主變的主接線方案，但按經(jīng)濟指標，則裝設(shè)一臺主變的方案優(yōu)于裝設(shè)兩臺主變的方案，因此決定采用裝設(shè)兩臺主變的方案。） 5 短路電流的計算 5． 1 繪制計算電路 如圖 51 本廠的供電系統(tǒng)采用兩路電源供線，一路為距本廠 9km 的變電站經(jīng)LJ95 架空線，該干線首段所裝高壓斷路器的斷流容量為 400MV A? ；一路為鄰廠高壓聯(lián)絡(luò)線。 中北大學(xué) 信息商務(wù)學(xué)院 電力系統(tǒng)課程設(shè)計說明書 第 8 頁 共 30 頁 圖 短路計算電路 5． 2 確定短路計算基準值 設(shè) 100dS MVA? ， c NU U U?? ，即高壓側(cè) 1 kV?