【正文】 應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求 （4） 經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量?！娟P(guān) 鍵 詞】 電氣設(shè)計(jì) 功率補(bǔ)償 負(fù)荷計(jì)算 工廠供電 防雷 主變壓器 一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)第一章 、電氣設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的一般原則 按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB5005295 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB5005394 《10kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB5005495 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：（1） 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。（3） 近期為主、考慮發(fā)展；應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。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。、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟 全廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國家供電情況。其基本內(nèi)容有以下幾方面。考慮車間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠總降壓變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。工廠總降壓變電所的位置和主變壓器的臺數(shù)及容量選擇參考電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全廠計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器的臺數(shù)和容量。對它的基本要求，即要安全可靠又要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。參考負(fù)荷布局及總降壓變電所位置，比較幾種可行的高壓配電網(wǎng)布置放案，計(jì)算出導(dǎo)線截面及電壓損失，由不同放案的可靠性，電壓損失，基建投資，年運(yùn)行費(fèi)用，有色金屬消耗量等綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件列表比值，擇優(yōu)選用。用廠區(qū)高壓線路平面布置圖，敷設(shè)要求和架空線路桿位明細(xì)表以及工程預(yù)算書表達(dá)設(shè)計(jì)成果。由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短 路參數(shù)，求出不同運(yùn)行方式下各點(diǎn)的三相及兩相短路電流。由手冊或廠品樣本選用所需 移相 電容器的規(guī)格和數(shù)量，并選用合適的電容器柜或放電裝置。變電所高、低壓側(cè)設(shè)備選擇參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對應(yīng)的額定值，選擇變電所高、低壓側(cè)電器設(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。用總降壓變電所主結(jié)線圖，設(shè)備材料表和投資概算表達(dá)設(shè)計(jì)成果。并對保護(hù)裝置做出整定計(jì)算和檢驗(yàn)其靈敏系數(shù)。35kv及以上系統(tǒng)尚需給出二次回路的保護(hù)屏和控制屏屏面布置圖。進(jìn)行防直擊的避雷針保護(hù)范圍計(jì)算，避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計(jì)算，按避雷器的基本參數(shù)選擇防雷電沖擊波的避雷器的規(guī)格型號，并確定其接線部位。10軟母線制作安裝1)、所用的導(dǎo)線及避雷線，其結(jié)構(gòu)及規(guī)格應(yīng)與工程設(shè)計(jì)相符，并符合國家標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)規(guī)定。3)、對使用的各種規(guī)格的耐張線夾，應(yīng)用汽油清洗管內(nèi)壁的油垢，并清除影響穿管的鋅疤及焊渣。然后進(jìn)行液壓壓接。如需整校時(shí)，應(yīng)在直木板上進(jìn)行，嚴(yán)禁用鐵錘進(jìn)行打擊。彎曲部分外觀無斷裂無明顯抓皺。第二章 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的1 計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。一般取啟動(dòng)電流上午周期分量作為計(jì)算電壓損失、電壓波動(dòng)和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件的依據(jù)。 平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。平均負(fù)荷用來計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組，供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立于正常的專用饋電線路，以及蓄電池和干電池可作為應(yīng)急電源。必要時(shí)采用不間斷電源.一級負(fù)荷一級負(fù)荷為中斷供電將造成人身傷亡者；或?qū)⒃谡紊?，?jīng)濟(jì)上造成重大損失者；或中斷將影響有重大政治經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作者。三級負(fù)荷三級負(fù)荷為不屬于前兩級負(fù)荷者。供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，除一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷外，不應(yīng)按一個(gè)電源系統(tǒng)檢修或者故障的同時(shí)另外一個(gè)電源又發(fā)生故障的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。供電系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)不應(yīng)多于兩級。根據(jù)負(fù)荷的容量和分布，配變電所應(yīng)靠近負(fù)荷中心。供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)正確選擇變壓器的變比及電壓分接頭，降低系統(tǒng)阻抗，并應(yīng)采取無功功率補(bǔ)償?shù)拇胧€應(yīng)使三相負(fù)荷平衡，以減少電壓的偏差。220V照明負(fù)荷，當(dāng)線路大于30A時(shí)，應(yīng)采用三相系統(tǒng)，并應(yīng)采用三相五線制。當(dāng)單相用電設(shè)備接入電網(wǎng)時(shí)，求其計(jì)算負(fù)荷是以其三相中最大的一相負(fù)荷乘以三所得。后面的負(fù)荷列表中將引用這一用電思想。當(dāng)工藝條件適當(dāng)時(shí)，應(yīng)采取同步電機(jī)或選用帶空載切除的間歇工作制設(shè)備等，提高用電單位自然功率因數(shù)措施后，仍達(dá)不到電網(wǎng)合理運(yùn)行要求時(shí)，還可以采用并聯(lián)電力電容器作為無功補(bǔ)償裝置；合理時(shí)，還可采用同步電動(dòng)機(jī)。低壓部分的無功功率應(yīng)由低壓電容器補(bǔ)償；高壓部分的無功功率應(yīng)由高壓電容器補(bǔ)償。在環(huán)境正常的車間內(nèi)，低壓電容器應(yīng)分散補(bǔ)償。當(dāng)補(bǔ)償?shù)蛪夯緹o功功率的電容器組，常年穩(wěn)定的無功功率，經(jīng)常投入運(yùn)行的變壓器或配變電所內(nèi)投切次數(shù)較少的高壓電動(dòng)機(jī)及高壓電容器組時(shí)，應(yīng)采用手動(dòng)投切的無功補(bǔ)償裝置。當(dāng)采用高低壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置效果相同時(shí)，應(yīng)采用低壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置。這樣的補(bǔ)償，可以選擇相對較小容量的變壓器，節(jié)約初期投資。在正常環(huán)境的車間或建筑物內(nèi)，當(dāng)大部分用電設(shè)備為中小容量，并且無特殊要求的時(shí)候，應(yīng)采用樹干式配電。還有一種為混合式，它兼具前兩者的優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代建筑中應(yīng)用最為廣泛。2).電壓損耗條件導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。3) 機(jī)械強(qiáng)度導(dǎo)線（包括裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面。母線也應(yīng)校驗(yàn)短路時(shí)的穩(wěn)定度。本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。具體步驟如下。則低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為：=CQvar.453var)95.0arccostan85.0arccos(tan.821..48kk=180。=變壓器的功率損耗為： KWSPr..015.0015.0)2(30=180。D KWSQr4.276.45606.006.0)2(30=180。D 變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：KWKWKWP. ..39。)1(30kkkQ=+=AkvS=+=7..85.2239。)1(30=180。==f滿足（）的要求。由此可得本廠：年有功耗電量：hkwhkwWap180。180。=180。=6109.14800var78.0a由于本廠有二級重要負(fù)荷，考慮到對供電可靠性的要求，采用兩路進(jìn)線.變電所的形式由用電負(fù)荷的狀況和周圍環(huán)境情況確定，根據(jù)《變電所位置和形式的選擇規(guī)定》及GB50053－1994的規(guī)定，結(jié)合本廠的實(shí)際情況，這里變電所采用單獨(dú)設(shè)立方式。內(nèi)部布置形式參見附圖二《永濟(jì)機(jī)械廠平面布線圖》，附圖三《永濟(jì)機(jī)械廠供電系統(tǒng)圖》。當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，宜裝設(shè)兩臺及以上變壓器：有大量一級或二級負(fù)荷；季節(jié)性負(fù)荷變化較大；集中負(fù)荷較大。代入數(shù)據(jù)可得：又考慮到本廠的氣象資料（年平均氣溫為），所選變壓器的實(shí)際容量： 也滿足使用要求，同時(shí)又考慮到未來5~10年的負(fù)荷發(fā)展，初步取=1000 。型號：SC31000/10 ，其主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示：SC31000/10額定電壓/kV損耗/kWI0Uk高壓低壓空載負(fù)載10006（附：參考尺寸（mm）：長：1760寬：1025高：1655 重量（kg）：3410） 方案Ⅰ：雙母線接線：雙母線接線就是將工作線、電源線和出線通過一臺斷路器和兩組隔離開關(guān)連接到兩組（一次/二次）母線上，且兩組母線都是工作線，而每一回路都可通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器并列運(yùn)行。優(yōu)點(diǎn)：具有單母線分段全部優(yōu)點(diǎn)，在檢修斷路器時(shí)不至中斷對用戶供電。方案Ⅲ：高壓采用單母線、低壓單母線分段。缺點(diǎn)：在高壓母線或電源進(jìn)線進(jìn)行檢修或發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)變電所仍需停電。第五章 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)根據(jù)機(jī)械廠所在地區(qū)的外界環(huán)境，高壓側(cè)采用天津市長城電器有限公司生產(chǎn)的JYN210（Z）型戶內(nèi)移開式交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備。其內(nèi)部高壓一次設(shè)備根據(jù)本廠需求選?。焊邏簲嗦菲鳎?ZN2410/1250/20 高壓熔斷器：RN210/ 50 電流互感器：：JDZJ10 接地開關(guān)：JN3