【正文】 變壓器的功耗為 = =變壓所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為 = = =補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)為 =＞ 滿足要求。 無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)倪x擇與計(jì)算（1）高壓集中補(bǔ)償 采用并聯(lián)電容器在總壓降變電所的6kV側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。（3）低壓分散補(bǔ)償 電容器分散裝設(shè)在低壓配電箱旁或與用電設(shè)備并聯(lián)。（2）低壓集中補(bǔ)償 電容器集中裝設(shè)在變電所的低壓配電室或單獨(dú)的低壓電容器室內(nèi)，與低壓母線相聯(lián)。 并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式，有以下三種：（1）高壓集中補(bǔ)償 電容器集中裝設(shè)在變配電所的高壓電容器室內(nèi)，與高壓母線相聯(lián)。 無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)姆诸悷o(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。相應(yīng)地負(fù)荷電流I30也得以減小，這將使系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗相應(yīng)降低，既節(jié)約了電能，又提高了電壓質(zhì)量，而且可選較小容量的供電設(shè)備和導(dǎo)線電纜，因此提高功率因素對(duì)供電系統(tǒng)大有好處。如在充分發(fā)揮設(shè)備潛力、改善設(shè)備運(yùn)行性能、提高其自然功率因素的情況下，尚達(dá)不到規(guī)定的工廠功率因素要求時(shí)，則需考慮增設(shè)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。根據(jù)工廠給出的資料，通過(guò)計(jì)算整理，得出該工廠6kV高壓設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算表及各車間的負(fù)荷計(jì)算表。視在計(jì)算負(fù)荷為 （）式中，為車間供電設(shè)備的平均功率因素。本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，計(jì)算的基本公式如下：有功計(jì)算負(fù)荷為 （）這里的稱為需要系數(shù)（demand coefficient），為車間用電設(shè)備總?cè)萘?。需要系?shù)法是最常用的一種，即先從用電端逐級(jí)起往電源方向計(jì)算，首先按照需要系數(shù)法求得各車間低壓側(cè)有功及無(wú)功計(jì)算負(fù)荷，加上本車間變電所的變壓器有功及無(wú)功功率損耗，既得車間變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷。 計(jì)算負(fù)荷的確定車間計(jì)算負(fù)荷是選擇工廠內(nèi)配電線路電纜型號(hào)和主要電氣設(shè)備包括車間變壓器的基本依據(jù)。實(shí)際上，負(fù)荷也不是一成不變的，它與設(shè)備的性能、生產(chǎn)的組織、生產(chǎn)者的技能及能源供應(yīng)的狀況等多種因素有關(guān)。由此可見(jiàn)，正確確定計(jì)算負(fù)荷意義重大。如果計(jì)算負(fù)荷確定得過(guò)大，將使電器和導(dǎo)線電纜選得過(guò)大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)。計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。繼而給出了設(shè)計(jì)的原始資料，最后，列舉出了本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。其基本內(nèi)容有以下幾方面：（1） 工廠的負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功補(bǔ)償；（2） 確定工廠總配電所的所址和型式；（3） 確定主變壓器的型式、容量和臺(tái)數(shù)；（4） 確定變電所主接線方案及高低壓配電網(wǎng)的配電方式；（5） 短路電流計(jì)算；（6） 選擇并校驗(yàn)系統(tǒng)中的高低壓電氣設(shè)備和配電網(wǎng)路導(dǎo)體截面；（7） 繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和參數(shù)整定計(jì)算。max=200MVA最小運(yùn)行方式Soc每月電費(fèi)按兩部電費(fèi)制：基本電費(fèi)為18元/KVA。（5）廠負(fù)荷性質(zhì)：本廠為三班工作制，年最大有功利用小時(shí)為6000h屬二級(jí)負(fù)荷。工廠在總降壓變電所35k電源側(cè)進(jìn)行電能計(jì)量。② 系統(tǒng)的短路數(shù)據(jù)。兩個(gè)電源不并列運(yùn)行。(3) 。 工廠總平面布置圖(2) 工廠生產(chǎn)任務(wù)、規(guī)模及產(chǎn)品規(guī)格：本廠主要承擔(dān)全國(guó)冶金工業(yè)系統(tǒng)礦山、冶煉和軋鋼設(shè)備的配件生產(chǎn)，即以生產(chǎn)鑄造、鍛壓、鉚焊、毛坯件為主體。 工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：（1）工廠供電設(shè)計(jì)必須遵守國(guó)家的有關(guān)法令、標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源、節(jié)約有色金屬和保護(hù)環(huán)境等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策；（2）工廠供電設(shè)計(jì)應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全、供電可靠、電能質(zhì)量合格、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，設(shè)計(jì)中應(yīng)采用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的效率高、能耗低、性能先進(jìn)及與用戶投資能力相適應(yīng)的經(jīng)濟(jì)合理的電器產(chǎn)品；（3）工廠供電設(shè)計(jì)必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，合理確定設(shè)計(jì)方案；（4）工廠供電設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，以近期為主，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)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(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。本論文主要對(duì)冶金機(jī)械修造廠進(jìn)行全面的配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在目前各種形式的能源中，電能具有如下特點(diǎn)：易于去其它形式的能源相互轉(zhuǎn)化；輸配電簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)；可以精確控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量。某冶金機(jī)械修造廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄前 言 1第一章 緒論 2 論文的背景及意義 2 工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則 2 原始資料 3 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 5 本章小結(jié) 6第二章 負(fù)荷計(jì)算與無(wú)功功率補(bǔ)償 7 負(fù)荷計(jì)算的意義 7 計(jì)算負(fù)荷的確定 7 無(wú)功功率補(bǔ)償 10 無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)姆诸?10 無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)倪x擇與計(jì)算 11 補(bǔ)償方式綜合比較 14 本章小結(jié) 14第三章 降壓變電所及變壓器的選擇 16 變電所所址選擇的一般原則 16 降壓變電所形式的分類與選擇 16 變壓器的選擇 18 變壓器的分類 18 變壓器選擇的原則 19 變壓器容量確定 19 本章小結(jié) 20第四章 總降壓變電所主接線設(shè)計(jì) 22 變電所主接線方案的設(shè)計(jì)原則與要求 22 安全性 22 可靠性 22 靈活性 23 經(jīng)濟(jì)性 23 工廠總降壓變電所高壓側(cè)主接線方式 23 總降壓變電所電氣主接線設(shè)計(jì) 25 本章小結(jié) 25第五章 短路電流的計(jì)算 27 短路計(jì)算的意義 27 短路電流計(jì)算的方法和步驟 27 短路計(jì)算 29 確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值 30 計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值 30 計(jì)算各點(diǎn)短路電路的參數(shù) 31 本章小結(jié) 35第六章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 36 電氣設(shè)備選擇校驗(yàn)的條件與項(xiàng)目 36 設(shè)備選擇 37 斷路器和隔離開關(guān)的選擇依據(jù) 37 電壓互感器的選擇 40 電流互感器的選擇 41 本章小結(jié) 42第七章 變電所高低壓線路的選擇 45 導(dǎo)線截面的選擇原則 45 計(jì)算母線型號(hào) 45 35kV側(cè)進(jìn)線的選擇 45 6kV母線的選擇 46 6kV出線的選擇 46 本章小結(jié) 48第八章 繼電保護(hù)和參數(shù)整定 51 繼電保護(hù)裝置的任務(wù) 51 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 51 35kV主變壓器保護(hù) 52 6kV變壓器保護(hù) 55 6kV出線保護(hù) 55 本章小結(jié) 57結(jié)論 58總結(jié)與體會(huì) 59謝辭 60參考文獻(xiàn) 61附錄 62附錄1 英文文獻(xiàn)原文 62附錄2 英文文獻(xiàn)翻譯 67附錄3 35kV及6kv變電所主接線圖 80 第 II 頁(yè)第一章 緒論 論文的背景及意義電能是一種清潔的二次能源。由于電能不僅便于輸送和分配，易于轉(zhuǎn)換為其它的能源，而且便于控制、管理和調(diào)度,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。因此，電能在工業(yè)生產(chǎn)和人民日常生活中得到廣泛應(yīng)用，生產(chǎn)和輸配電能的電力工業(yè)相應(yīng)得到極大發(fā)展。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小。因此，做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義[1]。 原始資料本設(shè)計(jì)的原始資料如下：(1) 工廠總平面布置圖。年生產(chǎn)規(guī)模為鑄鋼件1000t，鑄鐵件3000t，鍛件1000t，鉚焊件2500t。(4)供用電協(xié)議① 工廠電源從供電部門某220/35kV變電站以35 kV雙回架空線路引入本廠，其中一路作為工作電源，另一路作為備用電源。變電站距廠東側(cè)8km。 各車間380V負(fù)荷計(jì)算表序號(hào)車間（單位）名稱設(shè)備容量(kW)Kdcosφtgφ計(jì)算負(fù)荷車間變電所代號(hào)變壓器臺(tái)數(shù)及容量（kVA）P30(kW)Q30(kVar)S30(kVA)I30(A)1鑄鋼車間20002___2鑄鐵車間1000砂庫(kù)110小計(jì)（K∑=）3鉚焊車間12001____1水泵房28小計(jì)（K∑=）4空壓站390機(jī)修車間150鍛造車間220木型車間1861____制材場(chǎng)20綜合樓201小計(jì)（K∑=）5鍋爐房3001____2水泵房2828倉(cāng)庫(kù)（2）88污水提升機(jī)14小計(jì)（K∑=）③ 供電部門對(duì)工廠提出的技術(shù)要求:區(qū)域變電站35kV饋線電路定時(shí)限過(guò)流保護(hù)裝置的整定時(shí)間top=2s。工廠最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不得低于0. 9。（6）供電貼費(fèi)為700元/KVA。 各車間6kV高壓負(fù)荷計(jì)算表序號(hào)車間（單位）名稱高壓設(shè)備名稱設(shè)備容量(kW)cosφtgφ計(jì)算負(fù)荷P30(kW)Q30(kVar)S30(kVA)I30(A)1鑄鋼車間電弧爐212502鑄鐵車間工頻爐22003空壓站空壓機(jī)2250小計(jì) 區(qū)域變電站35kV母線短路數(shù)據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行方式系統(tǒng)短路容量系統(tǒng)運(yùn)行方式系統(tǒng)短路容量最大運(yùn)行方式Socmin=175MVA 供電系統(tǒng)圖 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容該冶金機(jī)械廠總降壓變電所及高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對(duì)負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國(guó)家供電情況，解決對(duì)電能分配的安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理的問(wèn)題。 本章小結(jié)本章節(jié)對(duì)論文的背景和目的做了必要的闡述，并且給出了這次設(shè)計(jì)的一般原則。第二章 負(fù)荷計(jì)算與無(wú)功功率補(bǔ)償 負(fù)荷計(jì)算的意義計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷Pmax。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用半小時(shí)最大平均負(fù)荷P30作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。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。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)。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。因此負(fù)荷計(jì)算只能力求接近實(shí)際[2]。我國(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。其次是將全廠各車間高壓側(cè)負(fù)荷相加（如有高壓用電設(shè)備，也加上高壓用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷），同時(shí)加上廠區(qū)配電線路的功率損耗，再乘以同時(shí)系數(shù)，便得出工廠總降壓變電所低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷，然后考慮無(wú)功功率的影響和總降壓變電所主變壓器的功率損耗，其總和就是全廠的計(jì)算負(fù)荷。無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為 （）式中，為對(duì)應(yīng)于車間用電設(shè)備的正切值。計(jì)算電流為 （）式中，為用電設(shè)備組的額定電壓。 各車間6kV負(fù)荷結(jié)果表序號(hào)車間（單位）名稱高壓設(shè)備名稱設(shè)備容量(kW)cosφtgφ計(jì)算負(fù)荷P30(kW)Q30(kVar)S30(kVA)I30(A)1鑄鋼車間電弧爐2125022502鑄鐵車間工頻爐22003203空壓站空壓機(jī)2250425500小計(jì)340029956kv母線上母線的有功、無(wú)功、視在功率如下： 各車間380V負(fù)荷結(jié)果表序號(hào)車間（單位）名稱設(shè)備容量(kW)Kdcosφtgφ計(jì)算負(fù)荷車間變電所代號(hào)P30(kW)Q30(kVar)S30(kVA)I30(A)1鑄鋼車間200072016842鑄鐵車間1000360781砂庫(kù)110175小計(jì)（K∑=）9553鉚焊車間120032410911水泵房28小計(jì)（K∑=）11244空壓站390604機(jī)修車