【正文】 .............................................................................................. 20 5 變電所進(jìn)出線和低壓電纜選擇 ................................................................................................ 20 變電所進(jìn)出線的選擇范圍 .......................................................................................................................... 20 變電所進(jìn)出線方式的選擇 .......................................................................................................................... 20 8 變電所進(jìn)出導(dǎo)線和電纜形式的選擇 ...................................................................................................... 20 高壓進(jìn)線和低壓出線的選擇 ..................................................................................................................... 21 10KV 高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn) ..................................................................................................................... 21 由高壓母線至主變的引入電纜的選擇校驗(yàn) ................................................................................... 21 380V 低壓出線的選擇 ............................................................................................................................. 22 6 總結(jié) ........................................................................................................................................... 26 7 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................................... 26 第 1 頁 1 1 前言 引言 電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。 在工程機(jī)械制造廠里，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。 電能從區(qū)域變電站進(jìn)入機(jī)械廠后，首先要解決的就是如何對(duì)電能進(jìn)行控制、變換、分配和傳輸?shù)葐栴}。一旦變電所出了事故而造成停電，則整個(gè)機(jī)械廠的生產(chǎn)過程都將停止進(jìn)行，甚至還會(huì)引起一些嚴(yán)重的安全事故。 (2)可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。 此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。 安全可靠、先進(jìn)合理 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，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。 第 2 頁 2 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧 按負(fù)荷性質(zhì)、用 電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。 本設(shè)計(jì)所做的主要工作 目前世界上機(jī)械生產(chǎn)能源和動(dòng)力主要來源于電能。 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，結(jié)合實(shí)際情況和市場(chǎng)上現(xiàn)有的電力產(chǎn)品及其技術(shù)，本文主要做了以下工作： 負(fù)荷計(jì)算 機(jī)械廠變電所的負(fù)荷計(jì)算，是根據(jù)所提供的負(fù)荷情況進(jìn)行的，本文 列出了負(fù)荷計(jì)算表，得出總負(fù)荷。對(duì)它的基本要求，即要安全可靠又要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。由手冊(cè)或產(chǎn)品樣本選用所需無功功率補(bǔ)償柜的規(guī)格和數(shù)量。 短路電流計(jì)算 工廠用電 ，通常為國家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無限大容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。 高、低壓設(shè)備選擇及校驗(yàn) 參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對(duì)應(yīng)的額定值，選擇高、低壓配電設(shè)備，如隔離開關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開關(guān)柜等設(shè)備。 電纜的選擇 為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行電纜截面選擇時(shí)必須滿足發(fā)熱條件：電纜 (包括母線 )在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流 時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。 由于本機(jī)械廠用電部門較多，用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較多， 設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法予以確定。 (2).無功計(jì)算負(fù)荷 (單位為 kvar) 30 30 tanQP?= (22) 式中 30Q — 設(shè)備無功計(jì)算負(fù)荷 (單位為 kvar)； tan? — 對(duì)應(yīng)于用電設(shè)備組功率因數(shù) cos? 的正切值。 (4).計(jì)算電流 (單位為 A) 3030 3 NSI U= (24) 式中 30I — 計(jì)算電流 (單位為 A)； 30S — 用電設(shè)備組的視在功率 (單位為 kVA)； NU — 用電設(shè)備組的額定電壓 (單位為 kV)?！? (25) 式中 3zP — 多組用電設(shè)備有功計(jì)算負(fù)荷 (單位為 kW)； 30iP (2).無功計(jì)算負(fù)荷 (單位為 kvar) 3 30z q iQ K QΣ= ∑ (26) 式中 3zQ — 多組用電設(shè)備無功計(jì)算負(fù)荷 (單位為 kvar)； 30iQ∑ — 所有設(shè)備組無功計(jì)算負(fù)荷 30Q 之和； qKΣ — 無功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取 ～ 。因設(shè)計(jì)的需要，計(jì)算了各負(fù)荷的有功功率、無功功率、 視在功率、計(jì)算電流等。具體負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算見表 21。 供電部門要求該廠 10kV 進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率 因數(shù)不應(yīng)低于 。 無功補(bǔ)償后工廠 380V側(cè)的負(fù)荷計(jì)算 ： kW3z ?? ； k v a r3z 138967211 0 6 1 ..Q ???? ； 1 0 1 9 . 1 k V A3z ???????? 223232 13 8 9929 4 1 ..zz QPS ； 補(bǔ)償后低壓側(cè)的功率因素： 第 6 頁 6 924011019 9294133 ...zzSPcos ???? ??? 3 變壓 器選擇及主接線方案確定 主變壓器臺(tái)數(shù)選擇 選擇主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)應(yīng)考慮下列原則： 1． 應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。對(duì)只有二級(jí)而無一級(jí)負(fù)荷的變電所，也可以只采用一臺(tái)變壓器，但必須有備用電源。 3． 當(dāng)負(fù)荷集中且容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級(jí)負(fù)荷，也可以采用兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器。 主變壓器容量選擇 1． 只裝一臺(tái)主變壓器的變電所 主變壓器容量 TNS?應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷 30S 的需要，即 30SS TN ?? (31) 2． 裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所 每臺(tái)變壓器的容量 TNS?應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件： (1)任一臺(tái)變壓器 單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足總計(jì)算負(fù)荷 30S 的大約 60%~70%的需要，即 (32) (2)任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷的需要，即 3( )SS????? (33) 根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，工廠變電所的主變壓器可有下列兩種方案： 方案 1 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器 根據(jù)式 (31)， 主變選用一臺(tái)接線 方式為 Yyn0的 S91250/10型變壓器， zSTNS 3???? 1250K VA (34) 顯然滿足要求。 因此 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器 時(shí) 選一臺(tái) 接線方式為 Yyn0的 S91250/10型低損耗配電變壓器。 兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行，互為備用。 (1)安全 應(yīng)符合有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求，能充分保證人身和設(shè)備的安全。 (3)靈活 應(yīng)能必要的各種運(yùn)行方式，便于切換操作和檢修，且適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展。 變電所主接線方案的 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) (1)供電的安全性。 (2)供電的可靠性。 (3)供電的電能質(zhì)量主要是指電壓質(zhì)量，包括電壓偏差、電壓波動(dòng)及高次諧波等方面的情況。 (5)對(duì)變電所今后增容擴(kuò)建的適應(yīng)性。 (2)變配電系 統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi) 包括線路和設(shè)備的折舊費(fèi)。 (3)供電貼費(fèi)（系統(tǒng)增容費(fèi)） 有關(guān)部門還規(guī)定申請(qǐng)用電，用戶必須向供電部門一次性地交納供電貼費(fèi)。 第 8 頁 8 工廠變電所常見的主接線方案 只裝有一臺(tái)主變壓器的變電所，其高壓側(cè)一般采用無母線的接線，根據(jù)高壓側(cè)采用的開關(guān)電器不同，有三種比較典型的主接線方案： (1)高壓側(cè)采用隔離開關(guān) 熔斷器或戶外跌開式熔斷器的主接線方案； (2)高壓側(cè)采 用負(fù)荷開關(guān) 熔斷器或負(fù)荷型跌開式熔斷器的主接線方案； (3)高壓側(cè)采用隔離開關(guān) 斷路器的主接線方案。 確定主接線方案 由原始資料可知，高壓側(cè)進(jìn)線有一條 10kV的公用電源干線，為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，又采用與附近單位連接高壓聯(lián)絡(luò)線的方式取得 備用電源，因此，變電所高壓側(cè)有兩條電源進(jìn)線，一條工作，一條備用，同時(shí)為保證供電的可靠性和對(duì)擴(kuò)建的適應(yīng)性所以 10kV側(cè)可采用單母線 或單母線分段 的方案。 根據(jù)前面章節(jié)的計(jì)算，若主變采用一臺(tái) S9型變壓器時(shí)，總進(jìn)線為兩路。 若主變采用兩臺(tái) S9型變壓器時(shí)，總進(jìn)線為兩路，為提高供電系統(tǒng)的可靠性，高壓側(cè)采用單母線分段形式，兩臺(tái)變壓器在正常情況下分裂運(yùn)行，當(dāng)其中任意一臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)另一臺(tái)作為備用，當(dāng)總進(jìn)線中的任一回路出現(xiàn)故障時(shí)兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行。 第 9 頁 9 圖 31 采用一臺(tái)主變時(shí)的系統(tǒng)圖 圖 32 采用兩臺(tái)主變時(shí)的系統(tǒng)圖 表 33 兩種主接線方案的比較 比較項(xiàng)目 裝設(shè)一臺(tái)主變的方案 裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案 技術(shù)指標(biāo) 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(tái)主變，電壓損耗略大 由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗略小 靈活方便性 只有一臺(tái)主變，靈活性不好 由于有兩臺(tái)主變，靈活性較好 第 10 頁 10 擴(kuò)建適應(yīng)性 差一些 更好 經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 電力變壓器的 綜合投資額 按單臺(tái) 萬元計(jì)，綜合投資 為 2 = 萬元 按單臺(tái) 萬元計(jì)，綜合投資 為 4 = 萬元 高壓開關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額 按每臺(tái) 萬 元計(jì) ,綜合投資約為 5 = 萬元 6 臺(tái) GG1A（ F）型柜綜合投資約 為 6 = 萬元