【正文】 間 185 8 機(jī)修車間 160 9 鍋爐房（二） 60 10 倉(cāng)庫(kù) 50 總計(jì) — 2 1．供電電源：本廠可由附近一條 10kV 的公用電源干線取得工作電源。干線首端距離本廠約 8km。此斷路器配備有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為 3s。 3．電業(yè)部門對(duì)功率因數(shù)要求值 : 工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低于 。年雷暴日數(shù)為32 天，土壤性質(zhì)以砂質(zhì)粘土為主。 1．進(jìn)一步鞏固理論知識(shí)，培養(yǎng)所學(xué)理論知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用能力； 2．掌握供配電設(shè)計(jì)的基本方法； 3．通過(guò)解決 各種實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的能力 ； 4． 對(duì)電力工業(yè)的 有關(guān)政策、方針、技術(shù)規(guī)程有一定的了解； 5． 在計(jì)算 、 繪圖、設(shè)計(jì)說(shuō)明書等方面得到訓(xùn)練 ； 6．培養(yǎng)查閱圖書資料、工具書的能力； 3 7．培養(yǎng)工程繪圖、書寫技術(shù)報(bào)告的能力； 8．培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作、溝通交流的能力。要求完成各部分的具體計(jì)算。 表 21 各車間負(fù)荷計(jì)算結(jié)果 編號(hào) 名稱 設(shè)備容量 /kW 需要 系數(shù) cosΦ tanΦ 計(jì)算負(fù)荷 Pc/kW Qc/kvar Sc/kVA Ic/A 1 鑄造車間 (二 ) 350 77 2 鍛壓車間 320 96 3 金工車間 400 80 4 工具車間 375 5 電鍍車間（二） 250 125 110 6 熱處理車間 175 105 7 裝配車間 185 8 機(jī)修車間 160 40 9 鍋爐房（二） 60 42 10 倉(cāng)庫(kù) 50 20 15 25 總計(jì) — 由以上計(jì)算可得變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為： 30 kVA? 這時(shí)低壓側(cè)的功率因數(shù)為： o s1 ??? CCSP? 由原始資料提供的供電協(xié)議中要求可知，高壓側(cè)功率因素應(yīng)不低于 。 由于變壓器本身存在損耗，所以這里?。? 2 ?? 。 2 23 0 ( 2 ) 7 8 1 . 2 5 ( 7 8 7 . 1 5 5 5 4 0 ) 8 1 9 . 4 1S k V A? ? ? ? 39。3 0 ( 2 )0 . 0 1 5 0 . 0 1 5 8 1 9 . 4 1 1 2 . 2 9TP S k V A k W? ? ? ? ? 39。3 0 ( 1 ) 7 8 1 . 2 5 1 2 . 2 9 7 9 3 . 5 4P k W k W k W? ? ? 39。 2 23 0 ( 1 ) 7 9 3 . 5 4 2 9 6 . 3 2 8 4 7 . 0 6S k V A? ? ? 39。 os ? ?? 滿足（大于 ）的要求。 年有功電能消耗量： . 30pW P T???? （ 26） 年無(wú)功電能耗電量： . 30qW Q T???? （ 27） 結(jié)合本廠的情況，年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù) T? 為 4600h，取年平均有功負(fù)荷系數(shù) ?? ，年平均無(wú)功負(fù)荷系數(shù) ?? 。 ①盡量接近負(fù)荷 中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。 ③不應(yīng)妨礙企業(yè)的發(fā)展，有擴(kuò)建的可能。 ⑤設(shè)備運(yùn)輸方便，特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運(yùn)輸。 ⑦不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)在污染原的下風(fēng)側(cè)。 ⑨不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方 ，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方。 ⑩不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。各車間（建筑）的負(fù)荷圓的圓心應(yīng)與車間（建筑）的負(fù)荷“重心”（負(fù)荷中心）大致相等。在負(fù)荷分布不均勻的車間（建筑）內(nèi)，這一重心應(yīng)偏向負(fù)荷集中的一側(cè) 。 9 工廠負(fù)荷指示圖可以直觀地大致確定工廠的負(fù)荷中心，但還必須結(jié)合其它條件，綜合分析比較多個(gè)方案 ，最后選擇其最佳方案來(lái)確定變配電所的所址?，F(xiàn)假設(shè)總負(fù)荷 1 2 3iP P P P P? ? ? ? ?的負(fù)荷中心坐標(biāo)為 P（ X、 Y），則仿照力學(xué)中求重心的力矩方程可得： 1 1 2 2 3 3iX P P X P X P X? ? ? ? （ 32） 1 1 2 2 3 3iY P P Y P Y P Y? ? ? ? （ 33） 寫成一般式為： i i iX P PX?? （ 34） i i iY P PY?? （ 35） 因此，可求得負(fù)荷中心的坐標(biāo)為： iiiPXX P?? （ 36） iiiPYY P?? ? （ 37） 由此可確定變配電所位置。先假定一個(gè)坐標(biāo)原點(diǎn)，然后根據(jù)式 (32)、 (33)、 (34)、 (35)、 (36)、 (37)計(jì)算出工廠的負(fù)荷中心，然后在根據(jù)選擇變電所位置的原則確定出變電所的具體位置，最后根據(jù)工廠的地理位置進(jìn)行布線。 由于本廠有二級(jí)重要負(fù)荷，考慮到對(duì)供電可靠性的要求，采用兩路進(jìn)線，一路經(jīng)10kV 公共市電架空進(jìn)線（中間有電纜接入變電所）；一路引自鄰廠高壓聯(lián)絡(luò)線。 第四章 主變臺(tái)數(shù)、容量選擇及主接線方式 11 第四章 主變臺(tái)數(shù)、容量選擇及主接線方式 變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行選擇。結(jié)合本廠的情況，考慮到二級(jí)重要負(fù)荷的供電安全可靠，故選擇兩臺(tái)主變壓器。 由第二章表 21 可知，本工廠一、二級(jí)負(fù)荷為 3 0 ( ) + S + SSS??? ? 鍋電鑄 ?？紤]到安全性和可靠性的問(wèn)題，確定變壓器為 SC9 系列干式變壓器。 表 41 SC9630/10 型變壓器主要技術(shù)指標(biāo) 型號(hào) 0P /W kP (75oC )/W kU /% 0I (%) pL /dB（ A） TG /kg SC9630/10 1200 5400 4 52 2210 注： 0P — 空載損耗； kP — 負(fù)載損耗； kU — 阻抗電壓； 0I — 空載電流； pL — 聲壓級(jí)； TG— 總重。優(yōu)點(diǎn)： 用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同母線段引出兩個(gè)回路，用兩個(gè)電路供 電； 當(dāng)一段母線故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)切除故障母線保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電 。 方案 Ⅱ ：?jiǎn)文妇€分段帶旁路 。缺點(diǎn)： 常用于大型電廠和變電中樞，投資高。優(yōu)點(diǎn)：任一主變壓器檢修或發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)切換操作，即可迅速恢復(fù)對(duì)整個(gè)變電所的供電。 以上三種方案均能滿足主接線要求， 采用三方案時(shí)雖經(jīng)濟(jì)性最佳，但是其可靠性相比其他兩方案差； 采用 方案二需要的斷路器數(shù)量多 ， 接線復(fù)雜， 它們的經(jīng)濟(jì)性能較差 ；采用方案一 既滿足負(fù)荷供電要求又 較經(jīng)濟(jì) ， 故本次設(shè)計(jì)選用方案Ⅰ。 2． 在選擇電氣設(shè)備時(shí)，為了保證設(shè)備在正常運(yùn)行和故障情況下都能安全、可靠地工作，同時(shí)又力求節(jié)約資金，這就需要進(jìn)行全面的短路電流計(jì)算。 4． 在選擇繼電保護(hù)方式和進(jìn)行整定計(jì)算時(shí)，需以各種短路時(shí)的短路電流為依據(jù)。 1． 驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器 開斷電流所用的短路電流，應(yīng)按工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成后 5～ 10年）。 2． 選擇導(dǎo)體和電器用的短路電流，在電氣連接的網(wǎng)絡(luò)中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒?電機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 4． 導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器的開斷電流一般按三相短路驗(yàn)算。 2． 按選好的設(shè)計(jì)接線方式畫出等值電路網(wǎng)絡(luò)圖 。 2）選取基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓 Ub（一般取各級(jí)的平均電壓） 。 4）由上面的推斷繪出等值網(wǎng)絡(luò)圖 。 4． 求其計(jì)算電抗 。 6． 計(jì)算有名值和短路容量 。 1）對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，把供電系統(tǒng)看為無(wú)限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減求出電流對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值，并計(jì)算短路電流標(biāo)幺值、有名值。 短路容量： 39。jS VI? ； 短路電流沖擊值： 39。? 。 本廠的供電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖 51 所示。 圖 51 工廠供電系統(tǒng)示意圖 第五章 短路電流和短路容量計(jì)算 15 下面計(jì)算本廠變電所高壓 10kV母線上 k1 點(diǎn)短路和低壓 380V母線上 k2 點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量。 K1點(diǎn)短路計(jì)算 1．短路總電抗： ?????? lsk XXX 2．三相短路周期分量有效值： kAXUIkavk 2 11)3( 1 ??? 3．短路沖擊電流與短路全電流最大有效值： kAish 4 3 ??? kAI sh ??? 4．短路容量 1kS ： AMVIUS kavk ?????? )3( 111 K2 點(diǎn)短路計(jì)算 1．短路總電抗： ???????? )() )(2( 212 Tlsk XXXX 2．三相短路周期分量有效值： kAXUIkavk 2 22)3( 2 ??? 3．短路沖擊電流與短路全電流最大有效值： 16 ( 3 )2 2 .5 5 1 7 .3 9 4 4 .3 4shi k A? ? ? ( 3 )2 1 . 5 2 1 7 . 3 9 2 6 . 4 3shI k A? ? ? 4．短路容量 2kS ： AMVIUS kavk ?????? )3( 222 第六章 一次設(shè)備選擇與校驗(yàn) 17 第六章 一次設(shè)備選擇與校驗(yàn) 電氣裝置中的載流導(dǎo)體和電氣設(shè)備，在正常運(yùn)行和短路狀態(tài)時(shí)，都必須安全可靠地運(yùn)行。各種電氣設(shè)備選擇的一般程序是：先按正常工作條件選擇出設(shè)備，然后按短路條件校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 電氣設(shè)備選 擇的一般要求 包括： 1． 應(yīng)滿足正常運(yùn)行、檢修、短路和過(guò)電壓情況下的要求，并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的需要 。