【正文】 走向參看工廠總平面圖。 （ 4）電源變電所 10 千伏引出線繼電保護的整定時限為 。 。 （ 2）設(shè)配容量電價 4元 /千伏安、月（或最高量電價 6元 /千瓦、月）。 3 9．本地氣象、地壤等資料： 4 （ 1）海拔高度 米。 （ 3）最熱月平均最高溫度 ℃。 （ 5）極端最低溫度 ℃。 （ 7）最熱月地下 米的平均溫度 ℃。 在設(shè)計說明計算書中應(yīng)包括以下主要部分： 各車間與全廠的負荷計算，功率因素的補償（放電電阻值）。 全廠供電系統(tǒng)的接線方式與變電所主結(jié)線的確定。 短路電流的計算與前期設(shè)備的校驗。 圖紙： （ 1）變（配）電所主結(jié)線圖一張（或?qū)⒏?、低壓分開畫兩張）。 （ 3）繼電保護原理接線圖一張。 。 說明： 若課程時間為一周半，繼電保護整定計算及變配電所平剖面布置圖不做。計算負荷是一個假想的持續(xù)性的負荷，其熱效應(yīng)與同一時間內(nèi)實際變動負荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。 （ 2） 尖峰電流指單臺或多臺用電設(shè)備持續(xù) 1秒左右的最大負荷電流。在校驗瞬動組件時，還應(yīng)考慮啟動電流的非周期分量。常選用最大負荷班的平均負荷，有時也計算年平均負荷。 負荷計算的方法 負荷計算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項式等 幾種。 主要計算公式有： 有功計算負荷（ kW） edc PKP? 無功計算負荷（ kvar） ?tancc PQ ? 視在負荷計算（ kVcosФ 1 =。cosФ 2 =。Qc2=0 齒輪油泵， 318101 離心通風(fēng)機，軸流風(fēng)機： Kd3=。anФ 3= Pc3= Kd3 Pe3=（ 5 +1 13+6 ） ? Qc3=Pc3 tanФ 3? ? 電焊機： Kd4=。tanФ 4= Pc4=Pe4= JC Pn= 14 ? KW Qc4=Pc4 tanФ 4= ? KVAR 砂輪機： Kd5=。tanФ 5= Pc5= Kd5 Pe5= 3 3? KW Qc5=Pc5 taФ n5= ? KVAR 6. 5 噸電動雙梁式起重機， 2噸立柱式起重機， 1噸立柱式起重機： Kd6=。 tanФ 6= 將起重機換算到ε＝ 25%時的額定功率， 5 噸的 :Pe= 2 1? 2 噸的 : Pe= 2 2? Kw 1 噸的 :Pe= 2 3? Kw Pc6=Kd6 Pe6= (++)? Qc6=Pc6 taФ n6= ? 7 S=792m2 ， W=8w/m2 Kd= Pe=S W/1000 = 792 8/1000? Pc= ? Qc=0kvar。cosФ 1=。cosФ 2 =。cosФ 3=。cosФ 4 =。cosФ 5=。cosФ 6=。Qc=0 kVAR Pc=K∑ p∑ pci = (++++++)? Qc=k∑ Q∑ Qci = (++++++0)? KVAR Sc= 22Pc Qc? ? Ic=)*3(Sc Un ? 計算負荷 表格如下 : 計算內(nèi)容 設(shè)備名稱 Kd tanФ Pc (KW) Qc(Kvar) ΔP (KW) ΔQ Kvar Sc(KVA) Ic(A) 9 第一車間 K? = 4 第二車間 K? = 137.7 第三車間 K? = 477.2 4 第 四 車 間 鍛錘及其它機械 5 3 5 電阻爐組 5 45 0 45 泵、排風(fēng)機組 5 2 3 電焊機組 10 5 3 9 砂輪機組 6 3 起重機組 5 3 2 照明 0 0 小計 126.3 乘以 K? = 113.7 計算內(nèi)容 設(shè)備名稱 Kd tanФ Pc (KW) Qc(Kvar) ΔP (KW) ΔQ (Kvar) Sc(KVA) Ic(A) 第 五 車 間 碾鏟機組 5 鼓風(fēng)機組 5 3 電阻爐組 5 砂輪機 11 功率因素的補償 功率因子對供配電系統(tǒng)的影響及提高功率因子的方法 功率因子產(chǎn)生的原因及對供配電系統(tǒng)的影響 3 5 起重機 3 熱加工 機組 8 照明 0 0 小計 4 乘以 K? = 5 2 低壓側(cè)總計K? = 830 8 1095.4 無功功率補償損耗 1 4 全廠高壓側(cè)總計 3 1151.4 12 功率因子是衡量供配電系統(tǒng)是否經(jīng)濟運行的一個重要指標。 感性用電設(shè)備都需要從供配電系統(tǒng)中吸收無功功率，從而降低功率因子。所以要求電力用戶功率因子必須達到一定值，低于某一定值就必須進行補償。 （ 2）人工補償功率因子 ①并聯(lián)電容器人工補償； ②同步電動機補償； ③動態(tài)無功功率補償； ④調(diào)相機補償。將低壓側(cè)功率因素角補償?shù)?，使得高壓測功率因 子角不小于 ，取 Kal= Qcc=Pav(tanφ av1tanφ av2)=*830*[tan()tan()] = 查表 A2 選 ，需要的數(shù)量為 n=實際補償容量為 =20*20=400kvar 補償后的計算負荷和功率因子 變電所低壓側(cè)視在計算負荷為 Sc1’ = 2)1(2)1( nQ ncQcPc ?? = 14 此時變壓器的功率損耗為 △ PT’ =*Sc’ = △ QT’ =* Sc’ = 變電所高壓側(cè)總的計算負荷為 Pc2’ =Pc1’ +△ PT’ =830+= Qc2’ =Qc1’ +△ QT’ =()+= Sc2’ = 2)2(2)2( QcPc ? = 變電所高壓側(cè)的功率因子為 Cosφ’ =Pc2’ /Sc2’ = 滿足要求 . 第三章 變電所一次系統(tǒng)設(shè)計 變電所的配置 一、變電所位置選擇 15 變電所位置選擇的原則 ① 應(yīng)盡可能接近負荷中心；②進出線方便，靠近電源側(cè)；③考慮擴建的可能性；④設(shè)備運輸方便。我們的設(shè)計均采用功率矩法。 經(jīng)計算，負荷中心在 3 車間內(nèi)部，依照變電所位置選擇原則，將全廠變電所y y y1 y2 y3 x x x1 x2 x3 P P1 P2 P3 16 設(shè)在 3 車間旁邊，則不需設(shè)車間變電所。在有一、二級負荷的變電 所中，選擇兩臺主變壓器，當在技術(shù)、經(jīng)濟上比較合理時，主變壓器選擇也可多于兩臺； ②對季節(jié)性負荷或晝夜負荷變化較大的宜用經(jīng)濟運行方式的變電所，技術(shù)經(jīng)濟合理時刻選擇兩臺主變壓器； ③三級負荷一般選擇一臺主變壓器，負荷較大時，應(yīng)選擇兩臺主變壓器。 （ 2）變壓器容量的確定 選單臺變壓器時，其額定容量 SN應(yīng)能滿足全部用電設(shè)備的計算負荷 SC，考慮負荷發(fā)展應(yīng) 留有一定的容量裕度，并考慮變壓器的經(jīng)濟運行，即 SN ≥（ ~） Sc （ 3— 1） 選用兩臺主變壓器時，其中任意一臺主變壓器容量 SN 應(yīng)同時滿足下列兩個條件。 SN=(~)*SC=~ 選擇 S9800/10 型變壓器兩臺。 ① 一次回路：供配電系統(tǒng)中承擔輸送和分配電能任務(wù)的電路。 變配電所的主接線兩種表現(xiàn)形式： ①系統(tǒng)式主接線：該主接線僅表示電能輸送和分配的次序及相互的連接，不反映相互位置，主要用于主接線的原理圖中。 確定變電所主接線應(yīng)滿足該基本要求：安全、可靠、靈活、經(jīng)濟。單母線接線又分為單母線不分段和單母線分段。 主接線圖 :如下 19 由于該廠采用的一路電源進線，且有兩臺變壓器，故應(yīng)選用的是單母線接線方式，且變壓器一次側(cè)采用單母線不分段，二次側(cè)采用單母線分段接線。分為進線柜、計量柜、互 感器柜和 2個出線柜。 變電所的布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計 變電所的布置設(shè)計 ①變電所布置方案：戶內(nèi)式變電所將變壓器、配電裝置安裝于室內(nèi)，這樣工作條件好，運行管理方便。 35KV 戶內(nèi)變電所宜采用雙層布置， 6～ 10KV 20 變配電所宜采用單層布置。本小組選用的兩 臺變壓器，故大體布置方案為下圖所示 : 圖 3— 2 兩臺變壓器獨立式變電所大體布置方案圖 ②對變電所的布置要求： （ 1）室內(nèi)布置應(yīng)緊湊合理，便于值班人員操作、檢修、試驗、巡視和搬運，配電裝置安放位置應(yīng)保證所要求的最小允許通道寬度，考慮今后發(fā)展和擴建的可能。 （ 3）變壓器室應(yīng)避免西曬，值班室應(yīng)盡量朝南，盡可能利用自然采光和通風(fēng)。 21 （ 5）高低壓配電室、變壓器室的門應(yīng)向外開， 相鄰配電室的門應(yīng)雙向開啟。 變電所的結(jié)構(gòu)設(shè)計 變壓器室 （ 1）變壓器外輪廓與墻壁的距離： 圖 3— 4 低壓配電室布置方案示意圖 （ 2）變壓器室的通風(fēng)：就變壓器室而言，應(yīng)在該室的門上下方都開通風(fēng)窗，窗口的有效面積參照《課程設(shè)計指導(dǎo)書》的表 4— 27，選擇進出風(fēng)窗的中心高差為 3m，進風(fēng)窗面積為 ,出風(fēng)窗面積也為 ；出風(fēng)窗采用固定百葉窗，進風(fēng)窗采用固定百葉窗加金屬網(wǎng)。 （ 4）變壓器的防火：在變壓器室里設(shè)置儲油池，通風(fēng)窗采用防火材料，室內(nèi)應(yīng)配有泡沫滅火器。開關(guān)柜下方設(shè)置電纜溝，便于進出線與柜設(shè)備的連接，便于二次回路的敷設(shè)。 圖 3— 5 低壓配電室布置方案示意圖 23 第四章 電氣設(shè)備的選擇 短路電流計算 在電力系統(tǒng)中短路種類主要有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接短路。其中三相短路電力系統(tǒng)最嚴重的短路故障。在計算短路電流的是采用標么制表示，更簡化了計算。 該廠電源進線采用一回架空線，型號為 LJ_70，線路長度為 5km 的線路供電根據(jù)表 A15， LJ70導(dǎo)線，選擇線間幾何均距為 1m，則其電抗值為 ? /km 高壓系統(tǒng)： Ish= 低壓系統(tǒng)： Ish= 其中變壓器 1T 中的參數(shù)為 800kVA，阻抗電壓 UK %= 則供電系統(tǒng)的等效電路圖如下圖所示： 最大運行方式時： S =300MVA 最小運行方式時： S =200MVA ① 短路電流計算系統(tǒng)圖 24 M1 W L5 K M 0 . 0 8 W / K MT 2T 11 0 / 0 . 4 K V 如圖所示，設(shè)短路點為 K1和 K2。 L電氣設(shè)備的額定電壓 UN 應(yīng)不低于其所在線路的額定電壓 ，即 UN ≥ U NW. ② 按最大負荷電流選擇電氣設(shè)備的額定電流。高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)和高壓負荷開關(guān)的具體選擇原則如下： ① 根據(jù)使用環(huán)境和安裝條件來選擇設(shè)備的型號； ② 在正常條件下，選擇設(shè)備的額定電壓和額定電流； ③ 短路校驗： 動穩(wěn)定校驗 熱穩(wěn)定校驗； ④ 開關(guān)電器斷流能力校驗 . 高壓斷路器選擇 SN1010/630 S少油斷路器 N戶外使用 30 10設(shè)計序號 10適用于額定電壓為 10KV 的系統(tǒng)中 630適用于額定電流在 630A 以下的系統(tǒng)中 Ic =ncUS3 =1000103 = 選擇 SN1010I/630 型少油斷路器，其有關(guān)技術(shù)參數(shù)及裝設(shè)地點的電氣條件和計算結(jié) 果列于表 42 中，從中可以看出斷路器的參數(shù)均大于裝設(shè)地點的電氣條件，故所選斷路器合格。s 合 格 高壓隔離開關(guān)選擇 :查表 A5 選擇 GN68 10T/200 型高壓隔離開關(guān)。S s 合格 電