【正文】 ?=tg因此，在供配電系統(tǒng)中，必須限制無功功率的大小，即提高功率因數(shù)，以便提高系統(tǒng)設備的有效利用率。無功功率補償?shù)幕局R，在工業(yè)與民用建中，有大量設備的工作需要通過向系統(tǒng)吸收無功功率來建立交變的磁場，這使及輸筑設備中，系統(tǒng)輸送的電能容量中無功功率的成分增加。 (6)教師公寓 其中視在功率計算負荷：Pe=(kW)P30=KdKiPe=(kW)Q30=P30tg?=(kvar)S30=P30cos? = (kVA)式中 Kd——, Ki—— cos?——功率因數(shù)cos?tg?——功率因數(shù)角正切值tg? 根據(jù)S30=P30cos? = ，選擇SCB81250/10 變壓器一臺。(4)一區(qū)宿舍 其中視在功率計算負荷：Pe=(kW)P30=KdKiPe=(kW)Q30=P30tg?=(kvar)S30=P30cos? = (kVA)式中 Kd——, Ki—— cos?——功率因數(shù)cos?tg?——功率因數(shù)角正切值tg? 根據(jù)S30=P30cos? = ，考慮到今后的發(fā)展，選擇SCB9400/10 變壓器一臺。表21 變電所負荷數(shù)據(jù)工程名稱用電負荷（kW）需要系數(shù)計算負荷（kVA）一號樓二號樓三號樓實驗樓一號裙樓二號裙樓行政樓圖書館16001280一區(qū)公寓二區(qū)公寓635381教師公寓研究生公寓527服務樓10085食堂10090鍋爐房50路燈開水房5035消防室8064總計(1)一、二、三號樓，實驗樓 其中視在功率計算負荷：Pe=+++=( kW)P30=KdKiPe=(kW)Q30=P30tg?= (kvar)S30=P30cos?=(kVA)式中 Kd—— Ki—— cos?——功率因數(shù)cos? tg?——功率因數(shù)角正切值tg? [1]根據(jù)S30=P30cos? =，選擇SCB8630/10變壓器一臺。(2)二項式法：將負荷分為基本部分和附加部分，后者考慮一定數(shù)量大容量設備影響，適用于設備臺數(shù)較少而容量差別較大的低壓分支干線的計算負荷，及其他各類車間 和變電所施工設計亦常采用，但二項式法計算結(jié)果一般偏大。需要系數(shù)法，用設備功率乘以需要系數(shù)和同是系數(shù)（），直接求出計算負荷。為此，正確進行負荷計算是供配電設計的前提，也是實現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行的必要手段。計算負荷確定得是否合理，直接影響到電器和導線的選擇是否合理。進行短路電流計算。為了在選擇電氣設備和載流導體時，需要短路電流校驗其動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生最大短路電流時不至于損壞。初步選出變壓器的數(shù)量和容量的大小，考慮到各方面的發(fā)展和規(guī)劃，變壓器的容量在選取的時候要有一定的裕度。3)動力和照明配電箱。(5)高低壓成套設備，1)高壓開關柜：高壓開關柜是按一定的線路方案將有關一、二次設備組裝而成的一種配配電裝置壓成套配電裝置，高壓開關柜有手車式和固定式兩大類。(3)低壓開關電器，1)低壓刀開關和負荷開關，2)低壓斷路器又稱低壓自動空氣開關，其功能與高壓斷路器類似。負荷開關斷開后，與隔離開關一樣，具有明顯可見的斷開間隙，因此，它也具有隔離電源、保證安全檢修的功能。隔離開關沒有專門的滅弧裝置，因此不允許帶負荷操作，但可以用來通斷一定的小電流。按電壓等級分，有高壓熔斷器和低壓熔斷器兩種。(1)高低壓熔斷器，熔斷器的功能主要是進行短路保護，但有的熔斷器也具有過負荷保護能。一次回路中所有的電氣設備稱為一次設備。全所停電時，僅使其所供的用戶中斷供電。全所停電時，將使該地區(qū)中斷供電。全所停電時，將引起區(qū)域電網(wǎng)解列。全所停電時，將引起系統(tǒng)解列，甚至癱瘓。變電所有很多種分類方法，可以根據(jù)電壓等級、升壓或降壓及在電力系統(tǒng)中的地位分類。堅強智能電網(wǎng)規(guī)劃。特高壓電網(wǎng)被稱為“電力高速公路”，具有容量大、距離長、損耗低等優(yōu)勢。特高壓電網(wǎng)建設及堅強智能電網(wǎng)規(guī)劃促進我國電力系統(tǒng)高質(zhì)量發(fā)展，1)特高壓電網(wǎng)建設，按照國家電網(wǎng)公司的規(guī)劃，未來將建成以特高壓電網(wǎng)為骨干網(wǎng)架、各級電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展的堅強國家電網(wǎng)。我國電網(wǎng)建設持續(xù)增長,長期以來，我國電力工業(yè)“重發(fā)輕供”，電網(wǎng)發(fā)展嚴重滯后于電源發(fā)展，表現(xiàn)為輸變電建設嚴重滯后于電源建設，配電網(wǎng)建設滯后于主網(wǎng)建設，負荷中心受端電網(wǎng)建設滯后于送端電網(wǎng)建設，電網(wǎng)累計投資占電力投資的比例約30%左右，遠低于發(fā)達國家50%以上的水平。目 錄摘要………………………………………………………………………………………….….........IAbstract…………………………………..…………………………………………………………II1緒 論 1 1 1 2 32負荷計算 4 4 5 8 1容量及類型的設計 12 133電氣主接線的設計 15 15 16 214短路電流計算和設備選擇與校驗 22 述 22 22 315總結(jié) 42謝 辭 43參考文獻 44附錄1：外文資料翻譯 45Ⅲ1緒 論我國電源建設發(fā)展迅速,我國電力行業(yè)持續(xù)快速發(fā)展。近些年來，我國總發(fā)電裝機容量和發(fā)電量已經(jīng)連續(xù)十年位居世界第二位，隨著總發(fā)電裝機容量增長，增長率有所平緩，但仍保持了較高增長水平。為解決此問題，國家今后將重點持續(xù)促進電網(wǎng)建設，以適應我國工業(yè)化及城市化建設的需要。在2020年前后，基本形成覆蓋華北、華中、華東地區(qū)的特高壓電網(wǎng)，滿足跨大區(qū)跨流域輸電、水火電互濟調(diào)解和全國能源資源優(yōu)化配置的客觀需要，實現(xiàn)“西電東送，南北互供”。2009年1月，總投資約58億元的我國首個特高壓輸變電工程——晉東南南陽荊門1000kV交流特高壓交流試驗示范工程投入商業(yè)運營，標志著我國在特高壓核心技術(shù)和設備國產(chǎn)化上取得了重大突破。2009年5月，國家電網(wǎng)公司提出建設堅強智能電網(wǎng)規(guī)劃，堅強智能網(wǎng)以堅強網(wǎng)架為基礎，以信息通信平臺為支撐，以智能控制為手段，涵蓋電力系統(tǒng)的各方面，具有信息化、數(shù)字化、自動化、互動化特征的“電力流、信息流、業(yè)務流”高度一體化的現(xiàn)代化電網(wǎng)。根據(jù)變電所在系統(tǒng)中的地位可以分成以下幾類：(1) 樞紐變電所樞紐變電所位于電力系統(tǒng)的樞紐點，連接電力系統(tǒng)高、中壓的幾個部分，匯集有多個電源和多回路大容量的聯(lián)絡線，變電容量大，電壓為330~500kV。(2) 中間變電所中間變電所一般位于系統(tǒng)的主要環(huán)路線路中或系統(tǒng)主要干線的接口處，匯集有2~3個電源，高壓側(cè)以交換潮流為主，同時又降壓給當?shù)赜脩?，主要起中間環(huán)節(jié)作用，電壓為220~330kV。(3) 地區(qū)變電所 地區(qū)變電所以對地區(qū)用戶供電為主，是一個地區(qū)或城市的主要變電所，電壓一般為110~220kV。(4) 終端變電所 中斷變電所位于線路終端，接近負荷點，經(jīng)降壓后直接向用戶供電，不承擔功率轉(zhuǎn)送任務，電壓等級為110kV及以下。供電系統(tǒng)住承擔輸送和分配電能任務的電路，稱為一次回路。常用的高、低壓一次設備是指斷路器、負荷開關、隔離開關、電力變壓器、儀用互感器、熔斷器以及由以上開關電器及附屬裝置所組成的成套配電裝置（高壓開關柜和低壓配電屏）等。按限流作用分，熔斷器可以分為限流式和非限流式兩種。(2)高壓開關電器，1)高壓隔離開關（文字符號位QS）的主要用途是隔離高壓電源，保證電氣設備和線路在檢修時與電源有明顯的斷開間隙。2)高壓負荷開關（文字符號為QL），具有簡單的滅弧裝置，能通斷一定的負荷電流，裝有脫扣器時，在過負荷情況下可自動跳閘。但是不能斷開短路電流，必須與高壓熔斷器串聯(lián)使用，借助熔斷器來切除短路電，3)高壓斷路器（文字符號為QF）除在正常情況下通、斷負荷電流外，還可在電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時與繼電保護裝置配合，自動、快速的切除故障，保證電力系統(tǒng)及電氣設備的安全運行。(4)互感器，互感器分為電流互感器（TA）電壓互感器（TV）。2)低壓配電屏：低壓配電屏是按照一定的線路方案將有關的一、二次設備組裝而成的一種低壓成套配電裝置，通常裝設在變電所的低壓配電室內(nèi)，有固定式和抽屜式等。設計圍繞著了解10kV變電所的建設規(guī)模，各級額定電壓，各級電壓聯(lián)絡線回路數(shù)，從原始資料開始分析，進行負荷計算和無功補償計算。電氣主接線確定，在考慮主接線方案的時候，要做到安全、可靠、靈活、經(jīng)濟的對比，同時了解終端配電所的一般接線方式，根據(jù)國家規(guī)定和相關的技術(shù)經(jīng)濟對比，選出最優(yōu)的主接線方案。三相短路時短路電流最大所以設備校驗時參考三相短路電流。2負荷計算 計算負荷是確定供電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設備、導線截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電器保護的重要數(shù)據(jù)。如計算負荷確定過大，將使電器和導線截面選擇過大，造成投資和有色金屬的浪費；如果計算負荷過小，又將使電器和導線運行時增加電能消耗，并產(chǎn)生過熱，引起絕緣過早老化，甚至燒毀，一致發(fā)生事故，同樣給國家造成損失。 負荷計算成用的方法有需要系數(shù)法和二項式法：(1)需要系數(shù)法：需要系數(shù)法與用電設備的類別和工作狀態(tài)有極大的關系，因此在計算時首先要正確判明用電設備的類別和工作狀態(tài)，否則將造成錯誤。這種方法比較簡單，應用廣泛，尤其適用于配、變電所的負荷計算。根據(jù)分析，本設計采用的就是需要系數(shù)法。 (2)一、二裙樓 其中視在功率計算負荷：Pe=+=(kW)P30=KdKiPe =(kW)Q30=P30tg?=(kvar)S30=P30cos?=(kVA)式中 Kd——, Ki—— cos?——功率因數(shù)cos?tg?——功率因數(shù)角正切值tg? 根據(jù)S30=P30cos?=，選擇SCB8400/10 變壓器一臺(3)行政樓、圖書館、消防設施 其中視在功率計算負荷：Pe=+1600+80=(kW)P30=KdKiPe=(kW)Q30=P30tg? =(kvar)S30=P30cos?=(kVA)式中 Kd——, Ki—— cos?——功率因數(shù)cos?tg?——功率因數(shù)角正切值tg? 根據(jù)S30=P30cos? =，因為這部分為二級負荷，并考慮到今后的發(fā)展，為了增容一個等級，選擇SCB81600/10 變壓器兩臺。 (5)二區(qū)宿舍 其中視在功率計算負荷：Pe=635(kW)P30=KdKiPe=(kW)Q30=P30tg?=(kvar)S30=P30cos? = (kVA)式中 Kd——, Ki—— cos?——功率因數(shù)cos?tg?——功率因數(shù)角正切值tg? 根據(jù)S30=P30cos? = ，選擇SCB9400/10 變壓器一臺。 (7)研究生公寓樓、服務樓、食堂、鍋爐房、開水房、路燈及其他其中視在功率計算負荷：Pe=(kW)P30=KdKiPe=(kW)Q30=P30tg?=(kvar)S30=P30cos? = (kVA)式中 Kd——, Ki—— cos?——功率因數(shù)cos?tg?——功率因數(shù)角正切值tg? 根據(jù)S30=P30cos? = ，考慮到今后的發(fā)展，選擇SCB8630/10 變壓器一臺本次設計，根據(jù)負荷計算，初步選定八臺變壓器。在系統(tǒng)變配電設備配電線路規(guī)格一定的情況下，直接影響到有功功率的輸送。供配電系統(tǒng)要求35kV的電能用戶的功率因數(shù)應達到 以上，10 。=其它負荷：cos?=， tg?=tg根據(jù)《供電營業(yè)規(guī)則》規(guī)定：用戶在當?shù)毓╇娖髽I(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負荷時的功率因數(shù)，應達到以下規(guī)定：。農(nóng)業(yè)用電。補償過程如下：一號主變（負荷為：一、二、三樓和實驗樓）： 有功計算負荷：P30（1）=KdKiPe=(kW)無功計算負荷：Q30（1）=P30（1）tg?= (kvar)需補償?shù)娜萘繛椋篞c=P30(1)（）=(kvar)查《電氣設備實用手冊》選取電容器型號：，額定容量Qr為25kvar。檢驗：此時，并聯(lián)電容器的實際容值為：QC39。=(kvar)S30(2)=P30(2)2+Q30(2)2=(kVA)cos?=P30(2)Q30(2)=證明這一補償滿足功率因數(shù)要求。表23電容數(shù)量表T1T2T3T4T5T6T7T8電容器臺數(shù)6312123396需補償?shù)娜萘?kvarkvarkvarkvar kvarkvarkvarkvar電容器選型：，額定電壓：，額定容量：25kva，額定電容： 相數(shù)：單相表24 補償前后的各功率值及計算電流值補償前P30（kW）Q30（kvar）S30（kVA）I30(1)（A）I30(2)（A）T1變壓器T2變壓器TT4 變壓器T5變壓器T6變壓器T7變壓器T8變壓器總計4107補償后P30（kW）Q30（kvar）S30（kVA）I30(1)（A）I30(2)（A）T1變壓器T2變壓器TT4 變壓器