【正文】 ? ，因此 該廠 380V 側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)為 68 os sp3030 ?? ?？紤]到主變壓器的無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此380V側(cè)最大 負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)應(yīng)稍大于 ，本文取 來計(jì)算 380V側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量： 3 Z 1 2( ta n ta n )cQP ???? (210) v a v a r)] a n ( a r c c o s)[ t a n ( a r c c k k? ?? 選 PGJ1 型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為 型，采用其方案 1（主屏） 1 臺(tái)與方案 3（輔屏） 4 臺(tái)相組合，總共容量 84kvar 5=420kvar。30 ? ； v 9 14 2 1 139。30239。30 ????? ； 補(bǔ)償后低壓側(cè)的功率因素： 39。30P ??? s 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 S應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷 S3的需要，即 3SS? (31) 2．裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所 每臺(tái)變壓器的容量 Sz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 S3的大約 60% 80%的需要，即 3( )SS? (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 S9800/10(6)型變壓器，根據(jù)民用建筑規(guī)范要求變壓器的負(fù)載率不宜大于 85%，而 ＞6 0 0 .9 k v A6 8 0 k v A8 5 %8 0 0 ??s z (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 S9800/10(6) 第 1 頁 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 第 1 頁 門一次性地交納供電貼費(fèi)。 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) S11型變壓器時(shí)，總進(jìn)線為兩路。 若主變采用兩臺(tái) S11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 1 頁 1 0 k v00S 9 8 0 01 0 / 0 . 4 k v圖 3 1 采 用 一 臺(tái) 主 變 時(shí) 的 系 統(tǒng) 圖2 2 0 / 3 8 0 V聯(lián) 絡(luò) 線（ 備 用 電 源 ） 第 1 頁 1 0 k V00聯(lián) 絡(luò) 線（ 備 用 電 源 ）2 2 0 / 3 8 0 VS 9 5 0 01 0 / 0 . 4 k v圖 3 2 采 用 兩 臺(tái) 主 變 時(shí) 的 系 統(tǒng) 圖S 9 5 0 01 0 / 0 . 4 k v 第 1 頁 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 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) 10 萬元計(jì)，綜合投資 為 2 10=20 萬元 按單臺(tái) 萬元計(jì)，綜合投資 為 4 =30 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 電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi) 主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修 管理費(fèi)約 7 萬元 主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修 管理費(fèi)約 10 萬元 交供電部門的一次性供電貼費(fèi) 按 800 元 /kVA計(jì)，貼費(fèi)為 800 萬元 =64 萬元 貼費(fèi)為 2 500 =80 萬元 從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案。因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的方案。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。 接著，按所選 擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算出電路中各主要元件的阻抗。對(duì)于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡(jiǎn)單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡(jiǎn)，求出其等效總阻抗。 短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（又稱有名單位制法，因其短路計(jì)算中的阻抗都采用有名單位“歐姆”而得名）和標(biāo)幺制法（又稱相對(duì)單位制法，因其短路計(jì)算中的有關(guān)物理量采 用標(biāo)幺值即相對(duì)單位而得名）。計(jì)算電路圖上應(yīng)將短路計(jì)算中需計(jì)入的所以電路元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各個(gè)元件依次編號(hào)。一般設(shè)dS =100MVA，設(shè) dU = cU （短路計(jì)算電壓）。一般只計(jì)算電抗。 電力線路的電抗標(biāo)幺值 0 2dWL cSX X lU? ? (43) 式中 cU —— 線路所在電網(wǎng)的短路計(jì)算電壓（單位為 kV） 。 (4)繪短路回路等效電路，并計(jì)算總阻抗。 (5)計(jì)算短路電流。 (3) *dk II X?? (45) 在無限大容量系統(tǒng)中，存在下列關(guān)系： 第 1 頁 (3)I = (3)I? = (3)kI (46) 高壓電路的短路沖擊電流及其有效值按下列公式近似計(jì)算： (3)shi = (3)I (47) (3)shI = (3)I (48) 低壓電路的短路沖擊電流及其有效值按下列公式近似計(jì)算： (3)shi = (3)I (49) (3)shI = (3)I (410) (6)計(jì)算短路容量 (3) dk SS X??? (411) ~∞ 系 統(tǒng)5 0 0 M V AL G J 1 5 0 , 8 k mS 9 8 0 01 0 . 5 k V 0 . 4 k Vk 1k 2( 1 )( 2 )( 3 ) 圖 41 并列運(yùn)行時(shí)短路計(jì)算電路 (1)根據(jù)原始資料及所設(shè)計(jì)方案，繪制計(jì)算電路，選擇短路計(jì)算點(diǎn)，如圖 41所示。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)短路計(jì)算點(diǎn) 三相短路電流 /kA 三相短路容量 /MVA (3)kI 39。 電氣設(shè)備的選擇同時(shí)必須執(zhí)行國家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要 。 (2) 按短路條件，包括動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定來校驗(yàn)。 按正常工作條件選擇 設(shè)備的額定電壓 NeU 不應(yīng)小于所在線路的額定電壓 NU ，即 Ne NUU? (429) 設(shè)備的額定電流 NeI 不應(yīng)小于所在電路的計(jì)算電流 30I ，即 30NeII? (430) 設(shè)備的額定開斷電流 ocI 或斷流容量 ocS 不應(yīng)小于設(shè)備分?jǐn)嗨查g的短路電流有效值 kI 或短路容量 kS ，即 oc kII? (431) 或 oc kSS? (432) 按短路條件校驗(yàn) 短路條件校驗(yàn)，就是校驗(yàn)電器和導(dǎo)體在短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 (2)熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件 2 (3)2t imaI t I t?? (435) 式中 tI —— 開關(guān)的熱穩(wěn)定電流有效值（單位為 kA）； t —— 開關(guān)的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間（單位為 s）； (3)I? —— 開關(guān)所在處的三相短路穩(wěn)態(tài)電流（單位為 kA）； imat —— 短路發(fā)熱假想時(shí)間（單位為 s）。 熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件 (3) imat tII t?? (438) 或 (3)1 imatN tK I I t?? (439) 式中 tI —— 電流互感器的熱穩(wěn)定電流（單位為 kA）； t —— 電流互感器的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間，一般取 1s； tK —— 電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)（對(duì) 1NI ）。 T) = 一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格 額定參數(shù) UN E IOC imax I2t 380V 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 如下表所示： 第 1 頁 380V 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 選擇交驗(yàn)項(xiàng)目 電壓 電流 斷流能力 動(dòng)穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度 裝置地點(diǎn)條件 參數(shù) NU 30I (3)kI (3)shi (3)2imaIt? 數(shù)據(jù) 380V 總 913A 2 ?? 一次設(shè)備型號(hào)參數(shù) 額定參數(shù) NU NI ocI maxi 2tIt 低壓斷路器 DW151000/3D 380V 1000A 40kA 低壓斷路器 DZ20630 380V 630A (大于 30I ) 一般30kA 低壓斷路器 DZ20200 380V 200A (大于 30I ) 一般25kA 低壓刀開關(guān) HD131000/30 380V 1000A — 電流互感器 500V 1000/5A — 電流互感器 500V 100/5A 160/5A — 上表所選設(shè)備均滿足要求。 第 1 頁 5 變電所進(jìn)出線和低壓電纜選擇 變電所進(jìn)出線的選擇范圍 (1)如為專用線路，應(yīng)選專用線路的全長(zhǎng)。 (3)對(duì)于靠墻安裝的高壓開關(guān)柜，柜下進(jìn)線時(shí)一般須經(jīng)電纜引入，因此架空進(jìn)線至變電站高壓側(cè)，往往需選一段引入電纜。 (2)如經(jīng)一段電纜從高壓開關(guān) 柜引出再架空配電的線路