【正文】 70880 3新產(chǎn)品試驗(yàn)車(chē)間300340160650 4原料車(chē)間5702300 5備件車(chē)間700528 6鍛造車(chē)間3600 （4）供電協(xié)議：1) 當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)提供兩個(gè)供電電源，供設(shè)計(jì)者選用。從某220/35KV區(qū)域變電所提供電源，該變電所距廠(chǎng)南側(cè)5km。表12 電力系統(tǒng)短路數(shù)據(jù)電源編碼電源來(lái)源母線(xiàn)電壓短路容量距離l(km)繼電保護(hù)整定時(shí)間tp(s)U（KV）A區(qū)域變電所3560028010B某變電所3525015053) 供電部門(mén)提出的技術(shù)要求：a． 。c．在總降壓變電所35KV側(cè)進(jìn)行計(jì)量。e．工廠(chǎng)負(fù)荷性質(zhì)。鍋爐房供生產(chǎn)用高壓蒸汽，停電會(huì)使鍋爐發(fā)生危險(xiǎn)，又由于該廠(chǎng)距離市區(qū)較遠(yuǎn)，消防用水需要廠(chǎng)方自備。f． 工廠(chǎng)自然條件：年最高溫度31℃，年平均溫度20℃，年最低溫度27℃，年最熱月平均最高溫度31℃。年雷暴雨37天。地質(zhì)水文資料。2 負(fù)荷計(jì)算及功率因數(shù)補(bǔ)償計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算的意義工廠(chǎng)進(jìn)行電力設(shè)計(jì)的基本原始資料是工藝部門(mén)提供的用電設(shè)備安裝容量，但是這種原始資料要變成電力設(shè)計(jì)所需要的假想負(fù)荷——稱(chēng)為計(jì)算負(fù)荷，從而根據(jù)計(jì)算負(fù)荷按照允許發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)的導(dǎo)線(xiàn)截面，確定變壓器容量，制訂提高功率因數(shù)的措施，選擇及整定保護(hù)設(shè)備以及校驗(yàn)供電電壓的質(zhì)量等，是一件較為復(fù)雜的事。在工廠(chǎng)中使用的情況不同，也會(huì)影響到電力負(fù)荷的大小，但是這種電氣計(jì)算負(fù)荷還必須認(rèn)真地確定因?yàn)樗臐舛瘸潭?，直接影響整個(gè)工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量。計(jì)算過(guò)低則可能使供電元件過(guò)熱，加速其絕緣損壞增大電能影響供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行。更有甚者，由于工廠(chǎng)企業(yè)是國(guó)家電力的主要用戶(hù)，以不合理的工廠(chǎng)計(jì)算負(fù)荷為基礎(chǔ)的國(guó)家電力系統(tǒng)的建設(shè)，將給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)很大的浪費(fèi)和危害，而且使電力系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行受到影響，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來(lái)很大損失。 負(fù)荷計(jì)算的方法常用負(fù)荷計(jì)算的方法：(1) 需要系數(shù)法(2) 二項(xiàng)式系數(shù)法(3)形狀系數(shù)法。需要系數(shù)法的主要步驟：(1)將用電設(shè)備分組，求出各組用電設(shè)備的總額定容量。(3)用需要系數(shù)法求車(chē)間或全廠(chǎng)的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，需要在各級(jí)配電點(diǎn)乘以同期系數(shù)Kw。無(wú)功功率對(duì)電力系統(tǒng)及工廠(chǎng)內(nèi)部的供電系統(tǒng)都有不良的影響。 功率因數(shù)的補(bǔ)償供電單位在工廠(chǎng)進(jìn)行初步設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)功率因數(shù)都要提出一定的要求，它是根據(jù)工廠(chǎng)電源進(jìn)線(xiàn)、電力系統(tǒng)發(fā)電廠(chǎng)的相對(duì)位置以及工廠(chǎng)負(fù)荷的容量決定的。供電單位對(duì)工廠(chǎng)功率因數(shù)這樣高的要求，僅僅依靠提高自然功率因數(shù)的辦法，一般不能滿(mǎn)足要求。由上表可知。需要補(bǔ)償電容器的臺(tái)數(shù)：……《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P31公式（223）采用其方案一（主屏）1臺(tái)與方案3（輔屏）2臺(tái)相組合，總共容量 因此無(wú)功補(bǔ)償后工廠(chǎng)220V側(cè)和35KV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表22所示：表22 220側(cè)和35KV側(cè)負(fù)荷計(jì)算項(xiàng)目 COSφ計(jì)算負(fù)荷 Pc(KW）Qc(kvar)Sc()/A220V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷 220V側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量2100220V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷11280主變壓器功率損耗35kv側(cè)負(fù)荷計(jì)算429 變壓器的選擇 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇由于該廠(chǎng)的負(fù)荷屬于二級(jí)負(fù)荷，對(duì)電源的供電可靠性要求較高，且集中負(fù)荷較大，宜采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障后檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電，故選兩臺(tái)變壓器 。 所以補(bǔ)償電容值為 ……………………………………………………………《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P31公式（221） 選用的補(bǔ)償電容型號(hào)及臺(tái)數(shù)： 3臺(tái)裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所每臺(tái)容量不應(yīng)小于總的計(jì)算負(fù)荷的60%，最好為總計(jì)算負(fù)荷的70%左右，即=()同時(shí)每臺(tái)主變壓器容量不應(yīng)小于全部一、二級(jí)負(fù)荷之和,即≈() ； ≥（不應(yīng)小于全部一、二級(jí)負(fù)荷之和）因此選兩臺(tái)SL76300/35型低損耗配電變壓器。主變壓器的鏈接組別均采用Y/d11。根據(jù)廠(chǎng)區(qū)平面布置圖提供的車(chē)間分布情況及各車(chē)間負(fù)荷的性質(zhì)及大小，本廠(chǎng)擬設(shè)置六個(gè)車(chē)間變電所，由于主要車(chē)間的負(fù)荷均屬于Ⅰ類(lèi)負(fù)荷，故每個(gè)車(chē)間變電所均設(shè)置兩臺(tái)變壓器。3 總配電所主接線(xiàn)方案的設(shè)計(jì) 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)依據(jù)變電所主接線(xiàn)(一次接線(xiàn))表示變電所接受、變換和分配電能的路徑。通常用單線(xiàn)圖表示。所謂正常狀態(tài)，就是電器所處的電路中既無(wú)電壓，也無(wú)外力作用的狀態(tài)。在圖上高壓設(shè)備均以標(biāo)準(zhǔn)圖形符號(hào)代表，一般在主接線(xiàn)路圖上只標(biāo)出設(shè)備的圖形符號(hào)，在主接線(xiàn)的施工圖上，除畫(huà)出代表設(shè)備的圖形符號(hào)外，還應(yīng)在圖形符號(hào)旁邊寫(xiě)明設(shè)備的型號(hào)與規(guī)范。 電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)原則和要求 電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)原則(1) 考慮變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用是決定主接線(xiàn)的主要因素。(2) 考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)?！　∽冸娝鹘泳€(xiàn)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)五到十年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。(3) 考慮用電負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線(xiàn)回?cái)?shù)多少對(duì)主接線(xiàn)的影響　　對(duì)一級(jí)用電負(fù)荷，必須有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，應(yīng)保證全部一級(jí)用電負(fù)荷不間斷供電；對(duì)二級(jí)用電負(fù)荷，一般要有兩個(gè)電源供電，且當(dāng)一個(gè)電源失去后，能保證大部分二級(jí)用電負(fù)荷供電，三級(jí)用電負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。通常對(duì)大型變電所，由于其傳輸容量大，對(duì)供電可靠性要求高，因此，其對(duì)主接線(xiàn)的可靠性、靈活性的要求也高。(5)考慮備用容量的有無(wú)和大小對(duì)主接線(xiàn)的影響發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)的基本要求變電所的電氣主接線(xiàn)應(yīng)根據(jù)該變電所在電力系統(tǒng)中的地位，變電所的規(guī)劃容量、負(fù)荷性質(zhì)、線(xiàn)路、變壓器連接總數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)等條件確定。（1）可靠性：安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電力生產(chǎn)和分配的首要要求，主接線(xiàn)首先應(yīng)滿(mǎn)足這個(gè)要求。2）斷路器檢修和母線(xiàn)故障以及母線(xiàn)檢修應(yīng)盡量減少停電時(shí)間及回?cái)?shù)，并保證一級(jí)負(fù)荷及大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。（2）靈活性： 主接線(xiàn)應(yīng)滿(mǎn)足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。 2）檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)斷路器、母線(xiàn)及其繼電保護(hù)設(shè)備，進(jìn)行安全檢修，而不影響電力網(wǎng)的運(yùn)行和對(duì)用戶(hù)的供電。在不影響連續(xù)供電或停電時(shí)間最短的情況下，投變壓器或線(xiàn)路而不互相干擾，并且對(duì)一次和二次部分的改建工作量最少。 1）投資省：主接線(xiàn)應(yīng)力求簡(jiǎn)單清晰，以節(jié)省斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流和電壓互感器、避雷器等一次設(shè)備；要能使繼電保護(hù)和二次回路不過(guò)于復(fù)雜，以節(jié)省二次設(shè)備和控制電纜；要能限制短路電流，以便于選擇廉價(jià)的電氣設(shè)備或輕型電路；如能滿(mǎn)足系統(tǒng)安全運(yùn)行及繼電保護(hù)要求，110KV及以下終端或分支變電可采用簡(jiǎn)易電器。 3）電能損失少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類(lèi)、數(shù)量、容量，要避免兩次變壓而增加電能損失。為簡(jiǎn)化主接線(xiàn)，發(fā)電廠(chǎng)、變電所所接入系統(tǒng)的電壓等級(jí)一般不超過(guò)2種。（5）便于發(fā)展：設(shè)計(jì)主接線(xiàn)時(shí)，要為布置配電裝置提供條件，盡量減少占地面積。因此，選擇主接線(xiàn)方案時(shí)，應(yīng)留有發(fā)展余地。 電氣主接線(xiàn)方案的比較變電所的接線(xiàn)應(yīng)從安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)出發(fā)。(1)只裝有一臺(tái)主變壓器的總降變電所主接線(xiàn)通常采用一次側(cè)無(wú)母線(xiàn)、二次側(cè)為單母線(xiàn)的主接線(xiàn)。其特點(diǎn)是簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，但供電可靠性不高，只適用于三級(jí)負(fù)荷。這種內(nèi)橋式接線(xiàn)多用于電源線(xiàn)路較長(zhǎng)而主變壓器不須經(jīng)常切換的總降壓變電所。這種外橋式接線(xiàn)多用于電源線(xiàn)路不長(zhǎng)而主變壓器需經(jīng)常切換以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的總降壓變電所?？晒┮?、二級(jí)負(fù)荷，適用于一、二次側(cè)進(jìn)出線(xiàn)較多的情況。綜合上述的主接線(xiàn)方案的比較,一次側(cè)選用線(xiàn)路—變壓器組接線(xiàn)方式,即采用兩臺(tái)變壓器分列運(yùn)行,二次側(cè)采用單母分段接線(xiàn)方式。變電所位置的選擇必須適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃和布局的要求，盡可能的接近主要用戶(hù)，靠近負(fù)荷中心。因此變電所位置的確定遵循以下原則： (1)接近負(fù)荷中心。 (2)進(jìn)出線(xiàn)方便。 (3)靠近電源側(cè)。 (4)滿(mǎn)足供電半徑的要求。因此變電所的位置應(yīng)保證所有用電負(fù)荷均處于該站的有效供電半徑內(nèi)，否則應(yīng)增加變電所或采取其他措施。 (6)避免設(shè)在有劇烈震動(dòng)和高溫的場(chǎng)所。（8）避免設(shè)在潮濕或易積水場(chǎng)所。這些柜在屋內(nèi)的布置，雖有單、雙列之分或所處樓層的不同，其布置方法基本相同。也是土建專(zhuān)業(yè)進(jìn)行房屋設(shè)計(jì)的主要依據(jù)之一。 （2）電纜管溝道的布置。配電室宜采用百葉窗與軸流風(fēng)機(jī)并用進(jìn)行通風(fēng)。 控制室布置在有人值班的變電所，主控制室布置應(yīng)考慮三部分內(nèi)容：A二次系統(tǒng)平臺(tái)的擺設(shè)；B值班人員工作活動(dòng)的場(chǎng)所；C電纜溝道的設(shè)置。究竟選用多大尺寸為宜，這里不作過(guò)多探討。主控室平面布置，除考慮上述三項(xiàng)內(nèi)容外，還應(yīng)考慮防火通道及規(guī)程規(guī)定有關(guān)內(nèi)容，這里不再細(xì)述。 配電設(shè)備的布置原則 配電裝置場(chǎng)地是變電所用地的主要部分，我們這次設(shè)計(jì)的變電所建于郊區(qū)，故其配電裝置可采取占地較少的高層或半高層的戶(hù)外過(guò)半戶(hù)外布置。若將電壓較高的配電裝置和主變壓器布置在戶(hù)外，電壓較低的配電裝置布置在內(nèi)，或?qū)⒏叩蛪号潆娧b置布置在戶(hù)內(nèi)，主變壓器布置在戶(hù)外，則稱(chēng)為半人型布置。但是由于各種原因，也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到破壞。強(qiáng)大的短路電流所產(chǎn)生的熱和電動(dòng)力效應(yīng)會(huì)使電氣設(shè)備遭受破壞，短路點(diǎn)的電弧可能燒毀電氣設(shè)備，短路點(diǎn)附近的電壓顯著降低，使供電受到嚴(yán)重的影響或中斷。此外，接地短路故障所造成的零序電流會(huì)在鄰近的通信線(xiàn)路內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，干擾通信，亦可能危及人身和設(shè)備安全 。（1）選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體，必須用短路電流校驗(yàn)其熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度；（2）設(shè)置和整定繼電保護(hù)裝置，使之正確的切除短路故障；（3）確定限流措施，當(dāng)短路電流過(guò)大造成設(shè)備選擇困難或不夠經(jīng)濟(jì)時(shí)，可采取限制短路電流的措施；（4）確定合理的主接線(xiàn)方案和主要運(yùn)行方式等。短路計(jì)算常用的方法有兩種：有名值法和標(biāo)幺值法。對(duì)于高壓回路中的短路，由于電壓等級(jí)較多采用有名值法計(jì)算時(shí)，需要多次折算，非常復(fù)雜。故本次設(shè)計(jì)選擇標(biāo)幺值法進(jìn)行短路電流計(jì)算。圖42 短路等效圖（2） 計(jì)算K1點(diǎn)和K2點(diǎn)的短路電流為： …《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（46） …《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（46） …《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（46） …《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（46） …《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（46） …《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（46） 則：……………《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（47） …………………《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（47） ……………《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（47） ……………《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（47） 所以短路容量為： 高壓沖擊系數(shù)，則低壓沖擊系數(shù)，則短路計(jì)算的結(jié)果見(jiàn)表41表41 短路計(jì)算的結(jié)果運(yùn)行方式\短路點(diǎn)K1K2最大運(yùn)行方式短路電流（KA）最小運(yùn)行方式短路電流（KA）沖擊電流值（KA）最大三相短路容量（）5. 主要電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn) 高壓電器選擇的一般原則高壓電器選擇的主要任務(wù)是選擇滿(mǎn)足變電所及輸、配電線(xiàn)路正常和故障狀態(tài)下工作要求的合理的電器，以保證系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行條件。(2).應(yīng)滿(mǎn)足安裝地點(diǎn)和當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。(4).同類(lèi)設(shè)備應(yīng)盡量減少品種。(6).選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格的特殊情況下選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)。 (1)電壓 選用的電器允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓。電器在選定后應(yīng)按最大可能通過(guò)的短路電流進(jìn)行動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)，校驗(yàn)的短路電流一般取最嚴(yán)重情況的短路電流。短路的熱穩(wěn)定條件短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)就是要求所選的電器，當(dāng)短路電流通過(guò)它時(shí)，其最高溫度不應(yīng)超過(guò)制造廠(chǎng)規(guī)定的短路時(shí)發(fā)熱允許溫度，即：……………《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P65公式（53）或 ……………《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P65公式（53）式中——短路電流所產(chǎn)生的熱量； ——電器在短路時(shí)的允許發(fā)熱量,制造廠(chǎng)通常以t秒（通常為1，4，5 秒）內(nèi)通過(guò)的電流It所產(chǎn)生的熱量表示；——短路延續(xù)