【正文】 方案分析比較工廠供電設計不僅要滿足生產工藝提出的各項具體要求，保證安全可靠的供電，而且應力求經(jīng)濟合理,投資少，運行維護費用低。技術經(jīng)濟比較一般包括技術指標、經(jīng)濟計算和有色金屬消耗量三個方面。缺點：工廠內要設總降壓變電所，占用的土地面積多，總降壓變電所要裝設兩臺主變壓器，投資及運行維護費用高。工廠內不設總降壓變電所，可以減少占地面積，減少管理人員及維護工作量。（3）方案三 工作電源采用35kV供電，備用電源采用10kV供電。但是由于原始資料要求兩路電源正常時只用一路供電，工作電源停運時方用備用電源供電。技術指標計算 ，考慮原始資料要求兩路電源正常時只用一路供電，工作電源停運時方用備用電源供電，本方案選用5000 kVA的變壓器兩臺，型號為SJL1—5000／35，電壓為35／10kV，查表得到變壓器的主要技術數(shù)據(jù)：空載損耗ΔP0= ，短路損耗ΔPk=45kW阻抗電壓Uk% =7 ， 空載電流I0% = 變壓器的有功功率損耗ΔPb=nΔP0 +ΔPk(Sjs/Sbe)2／n （n為變壓器臺數(shù)）已知：n=2 （正常運行時備用變壓器充電備用）；Sjs= ；Sbe=5000 kVA 所以，變壓器的有功損耗ΔPb=2 +45()2=54kW變壓器的無功功率損耗ΔQb=n(I0%／100)Sbe+(1/n) (Uk%／100) Sbe (Sjs/Sjb)2= 2（／100）5000+（7 ／100）5000 ()2=424kVar一臺變壓器運行的有功損耗=ΔPb－ΔP0==47 kW一臺變壓器運行的無功損耗=*5000=42455=369 kVar35kV線路的功率：Pjs′=Pjs+ΔPb－ΔP0=4522+=4569kWQjs′=Qjs+*5000=1405+42455=1774 kVarSjs′===4901kVAIjs′=Sjs′／（Ue1）= 4901／（35）=35kV線路的功率因數(shù)：cosφ= Pjs′／Sjs′= 4569／4901=導線在運行中，因其中有電流流過，將使導線溫度升高。為保證導線在運行中不致過熱，要求導線的最大負荷電流必須小于導線的允許載流量，即Ijs′＜Iux 。查表得：r0=／km ,x0=／km 。備用電源電壓損失：Δu2=（r0 Pjs′L2+ x0 Qjs′L2）／Ue1 (L=7 km) =（ 45697+ 17747）／35= kVΔu2＜355%= kV ，電壓損失合格。查表得：r0=／km ,x0=／km 。查表得：r0=／km ,x0=／km電壓損失為：Δu1=（r0 PjsL+ x0 QjsL）／Ue2 (L=5 km) =（ 45225+ 14055）／10= kV同理：Δu2=（ 45227+ 14057）／10= kVΔu2＞Δu1＞105%= kV ，電壓損耗仍然偏高。 正常運行時以35kV單回路供電，10kV線路作為備用電源。溫度過高，將會降低導線的機械強度，加大導線接頭處的接觸電阻，增大導線的弧垂。按照國家電線產品技術標準規(guī)定，經(jīng)過查表，35kV線路選用LGJ—35鋼芯鋁絞線架設。35kV工作電源電壓損失：Δu1=（r0 Pjs′L1+ x0 Qjs′L1）／Ue1 (L=5 km) =（ 45695+ 17745）／35 = kVΔu1＜355%= kV ，電壓損失合格?？捎嬎愠?10kV備用線路的電壓損失：Δu2=（r0 PjsL+ x0 QjsL）／ue2 (L=7 km) =（ 37247+ 7）／10 = 要求電壓損失為：105%= kV ，作為備用電源由于所用時間少，基本滿足要求；另外也可通過提高供電側電壓來保證。方案二 ：工作及備用電源均采用10kV，無須裝設主變壓器，投資小，但線路損耗大，電壓損失嚴重，無法滿足一級負荷長期正常運行的要求，故不予考慮。35kV線路故障或檢修時，10kV備用線路運行期間，電壓損失較大，但這種情況較少，且時間不長，從設備投資來看，方案三比方案一少一臺主變壓器和兩臺35kV斷路器，投資降低。因此，將方案一與方案三再作進一步的經(jīng)濟計算比較。（1） 基建投資Z基建投資一般采用供配電系統(tǒng)中各主要設備從訂貨到安裝完成所需的全部工程費用的綜合投資指標表示。（2） 年運行費用F年運行費是指設備投入運行后維持正常運行每年所付出的費用，一般包括以下四項：①設備的折舊費用Fz ；②設備維護管理費Fw；③年電能損耗費用FA；④年基本電價費FJ。方案一和方案三的基建投資和年運行費見表1——4，經(jīng)濟比較見表5。從供電的可靠性、靈活性、經(jīng)濟性綜合考慮，決定采用方案三，即正常運行時以35kV單回路供電，備用電源采用10kV線路供電。10kV配電系統(tǒng)采用單母線分段接線以提高供電可靠性。10kV配電系統(tǒng)采用上述的單母線分段接線。以35kV架空線從電力網(wǎng)中引入作為工作電源。主變壓器低壓側經(jīng)少油斷路器（型號為SN10—10）接在10kV母線的一個分段上?？偨祲鹤冸娝?0kV側采用單母線分段接線，選用LMY型硬鋁母線，用10kV少油斷路器將母線分段。根據(jù)規(guī)定，備用電源只有在主電源停運及主變壓器故障或檢修時，才能投入使用。在備用電源開關上裝設備用電源自動投入裝置（APD），當工作電源故障時，自動投入備用電源，保證一級負荷車間的正常供電。第二節(jié) 短路電流計算對擬訂的電氣主接線，為了選擇合理的電器，需進行短路電流計算。但是，由于工廠廠區(qū)不大，總降壓變電所到最遠的車間距離不過幾百米，因此，10kV母線與10kV配電線路末端的短路電流差別較小。二、短路電流計算圖1 短路電流計算接線圖短路電流計算等值電路圖（1）基本等值電路：（2）最大運行方式的等值電路圖：（3）最小運行方式的等值電路圖：短路電流計算（1） 計算各元件的電抗標么值 設基準容量為Sj =1000MVA，基準電壓 Uj1=37kV，Uj2=，根據(jù)已知條件就可以求出元件的電抗標么值：①電源：②三圈變壓器：（計算時按正值計算）③線路：④變壓器（雙線圈）：（2） 計算d1點短路電流（35kV側）① 最大運行方式下：短路電流Id1短路電流有效值標么值最大運行方式下d1點短路電流：最大運行方式下d1點短路沖擊電流：最大運行方式下d1點短路沖擊電流有效值：最大運行方式下短路容量：② 最小運行方式下：短路電流Id1短路電流有效值標么值最小運行方式下d1點短路電流：最小運行方式下d1點短路沖擊電流：最小運行方式下d1點短路沖擊電流有效值：最小運行方式下d1點短路容量：（3） 計算d2點短路電流（10kV側）① 最大運行方式下：短路電流Id2短路電流有效值標么值最大運行方式下d2點短路電流：最大運行方式下d2點短路沖擊電流：最大運行方式下d2點短路沖擊電流有效值：最大運行方式下d2點短路容量：② 最小運行方式下：短路電流Id2短路電流有效值標么值最小運行方式下d2點短路電流：最小運行方式下d2點短路沖擊電流：最小運行方式下d2點短路沖擊電流有效值：最小運行方式下d2短路容量：三、短路電流計算結果表序號短路點運行 方式短路電流Id（kA）I∞（kA）沖擊電流ic（kA）短路容量Sd（MVA）135kVd1最大269最小183210kVd2最大56最小51第三節(jié) 主要電氣設備選擇一、設備選擇概述正確地選擇電器是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行的重要條件。電器要能可靠地工作，必須按正常工作條件進行選擇，并按短路狀態(tài)來校驗熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。35kV斷路器選擇（1）、高壓斷路器的選擇及校驗原則 高壓斷路器的選擇主要考慮以下五個方面：① 斷路器種類和型式的選擇一般35kV回路的斷路器多選用少油斷路器，也可用多油斷路器或真空斷路器。取短路計算時間tk=4s根據(jù)上面計算出的短路電流值為：I〃=I2s=I4s= I.∞=（kA） iC=（kA）短路電流周期分量的熱效應QpQp= tk/12（I〃2+10 Itk/2 2 + Itk 2） =4（ 2+10 2+ 2）/12 =[（kA）2因此短路電流引起的熱效應Qk= Qp=[（kA）2斷路器選擇結果表計算數(shù)據(jù)SW235/600斷路器UNs35（kV）UN35（kV）Imax（A）IN600（A）I〃（kA）INbr（kA）iim（kA）iNc117（kA）Qk [（kA）2s]iim（kA）ies17（kA）Sd269（MVA）SN400（MVA）由選擇結果可見各項條件均能滿足，故所選SW235/600型少油斷路器合格。其選擇及校驗原則如下：（1） 種類和形式的選擇一般35kV及以上的屋外中型配電裝置多采用三柱式隔離開關。s]根據(jù)總降壓變電所主變壓器回路隔離開關的UNS 、Imax及安裝在屋外的要求，查表，可選擇GW535G/60072型屋外隔離開關。隔離開關選擇結果表計算數(shù)據(jù)GW535G/60072型隔離開關UNs35（kV）UN35（kV）Imax