【正文】 電壓損耗相應降低，既節(jié)約了電能，又提高了電壓質量，而且可選較小容量的供電設備和導線電纜，因此提高功率因素對供電系統(tǒng)大有好處。通過該廠的負荷計算表可知該廠的功率因素=，不能達到供電部門的要求。”并規(guī)定，凡功率因素未達到上述規(guī)定的，應增添無功補償裝置。由于并聯(lián)電容器具有安裝簡單、運行維護方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴容方便等優(yōu)點，因此本設計選用并聯(lián)電容進行無功補償。按規(guī)定，變電所高壓側的功率因素cos≥.。，低壓側需裝設的并聯(lián)電容器容量為QC = 3904（－）kvar = 取 QC=1500kvar補償后變電所低壓側的視在計算負荷為 因此主變補償后選擇容量不變，仍為5000kVA。根據(jù)以上計算。根據(jù)上面的要求，本設計結合該工廠的負荷情況和工廠的布局，選擇該廠的西南角鍋爐房東面作為總降壓變電所的所址， 降壓變電所形式的選擇變電所的形式有很多種，優(yōu)點各異。根據(jù)各車間的地理位置，車間建筑物結構、周圍環(huán)境和車間負荷等情況，本設計詳細考慮了各個車間的變電所形式，其中第一、二、三和四號車間變電所采用車間附設式變電所。 工廠高壓配電系統(tǒng)示意圖 廠區(qū)供電電壓的選擇工廠供電電壓的選擇，主要取決于當?shù)仉娋W(wǎng)的供電電壓登記，同時也要考慮工廠用電設備的電壓、容量和供電距離等因素。該冶金機械廠經(jīng)過與當?shù)毓╇姴块T協(xié)商，工廠電源從電力系統(tǒng)的某220/35kV變電站以35kV雙回路架空線引入工廠，其中一路作為工作電源，另一路作為備用電源，兩個電源不并列運行。工廠供電系統(tǒng)的高壓配電電壓，主要取決于工廠高壓用電設備的電壓和容量、數(shù)量等因素。如果工廠擁有想當數(shù)量的6kV用電設備，則可考慮采用6kV作為工廠的高壓配電系統(tǒng)。這種高壓深入負荷中心的直配方式，可以省去一級中間變壓，大大簡化供電系統(tǒng)接線，節(jié)約投資和有色金屬，降低電能損耗和電壓損耗，提高供電質量，但必須要保證人身生產(chǎn)安全。工廠有6kV高壓負荷電弧爐2臺，工頻爐2臺和空壓機2臺，但6kV高壓用電設備不多，所以本設計仍采用將35kV電源經(jīng)總降壓變電所降壓至10kV作高壓配電電壓，而6kV高壓負荷則通過專用的10/。由于本工廠選用兩臺主變壓器，故每臺主變壓器的容量SN但由于本工廠的負荷均為二級負荷，故該工廠的總降壓變電所選用兩臺容量為5000kVA型號為S95000/35的變壓器。10kV仍是高壓電源，不能被380V以下負荷所用，固還需要進行降壓才能供負荷使用。由于該廠有6kV高壓負荷，故在有高壓負荷的車間變電所需專門設立10/6kV變壓器給高壓負荷供電。本設計結合工廠實際情況和各車間的負荷需要。 2%7Y d11沈變上變福變武變等 車間變電所變壓器型號車間變電所代號變壓器臺數(shù)及容量/kVA變壓器型號21600S91600/1012500S72500/102800S9800/101630S7630/1021000S91000/101800S9800/101630S7630/101400S9400/10 各型號變壓器技術參數(shù)變壓器型號額定容量/kVA額定電壓/kV損耗/kW阻抗電壓（%）空載電流（%）聯(lián)結組別總體質量/t備注高壓低壓空載短路S7630/1063010177。5%177。5%4Y yn0S9800/10800S91000/101000S91600/1016004 總降壓變電所主接線方案及供電線路的設計 總降壓變電所的任務和類型總降壓變電所是工廠供電系統(tǒng)中最重要的變電所，它擔負著從電力系統(tǒng)中受電，然后將電壓從35kV降至廠區(qū)內(nèi)高壓供電系統(tǒng)電壓，然后將電能分配到各車間變電所。工廠變配電所分總降壓變電所和車間變電所，不過一般中小型工廠不設總降壓變電所。由于本章內(nèi)容設計的是總降壓變電所，故本設計的總降壓變電所采用半露天式變電所，這種變電所建筑費用低，人力物力投入小，并且考慮到該廠為大型冶金機械廠，負荷很大，總降壓變電所是全廠電能的來源，要保證總降壓變電所的可靠運行，所以我們結合實際情況，將35kV母線和主變壓器露天放置，10kV采用屋內(nèi)開關柜接線。安全性（1）在高壓斷路器的電源側及可能反饋電能的另一側，必須裝設高壓隔離開關；（2）在低壓斷路器的電源側及可能反饋電能的另一側，必須裝設低壓刀開關；（3）在裝設高壓熔斷器負荷開關的出線柜母線側，必須裝設高壓隔離開關；（4）35kV及以上的線路末端，應裝設與隔離開關聯(lián)鎖的接地刀閘；（5）變電所高壓母線上及架空線路末端，必須裝設避雷器?？煽啃裕?）變電所的主接線方案，必須與其負荷級別相適應。對二級負荷，應由兩回路或一回6kV及以上專用架空線或電纜供電； 其中采用電纜供電時，應采用兩根電纜并聯(lián)供電，且每根電纜應能承受100%的二級負荷；（2）變電所的非專用電源進線側，應裝設帶短路保護的斷路器或負荷開關熔斷器。當?shù)蛪簜葹閱文妇€，且有自動切換電源要求時，低壓總開關和低壓母線分段開關，均應采用低壓斷路器。變電所高壓側宜采用斷路器較少或不用斷路器的接線；（2）變電所的電氣設備應選用技術先進、經(jīng)濟適用的節(jié)能產(chǎn)品，不得選用國家明令淘汰的產(chǎn)品；（3）工廠的電源進線上應裝設專用的計量柜，其中的電流、電壓互感器只供計費的電能表使用；（4）應考慮無功功率的人工補償，使最大負荷時功率因素達到規(guī)定的要求。這種接線方式采用的高壓開關設備較多，初期投資較大。作為主變照明及應急用電，本設計采用由主變一次側單引一個35/，作為主變照明及應急用電，并加直流屏，以保證供電系統(tǒng)檢修和維護的可靠性。該種方式線路敷設容易，維護簡便，易于實現(xiàn)自動化，切運行中線路之間互不影響，較之單回路樹干式的供電可靠性高，但高壓開關設備用的較多，投資較高。二次回路操作電源分直流和交流兩大類。交流操作電源有由所用變壓器供電的和通過儀用互感器供電的兩種。復式整流是指提供直流操作電壓的整流裝置有兩個：（1）電壓源—由所用變壓器或電壓互感器供電，經(jīng)鐵磁諧振穩(wěn)壓器和硅整流器供電給控制等二次回路。 復式整流裝置接線示意圖TA—電流互感器 TV—電壓互感器 UU2—硅整流器直流操作電源采用鎘鎳蓄電池組作為備用電源。故總變電所的鎘鎳蓄電池組安放在電容器室即可。5 短路電流計算 短路電流計算的目的工廠供電系統(tǒng)要求正常地不間斷地對用電負荷供電，以保證工廠生產(chǎn)和生活的正常進行。系統(tǒng)中最常見的故障就是短路（short circuit）。短路后，系統(tǒng)中出現(xiàn)的短路電流（shortcircuit current）比正常負荷電流大得多。如此大的電流可產(chǎn)生很大的點動力和很高的溫度，而使線路中的原件受到損害。繼電保護裝置在發(fā)現(xiàn)短路電流后動作，切除故障線路，可造成不同范圍的停電。 為了斷則切除短路故障的開關電源、整定短路保護的繼電保護裝置和選擇限制短路電流的原件等，也必須計算短路電流。故本設計采用標幺值法進行計算。計算電路圖上應將短路計算中需計入的所有電路元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各個元件依次編號。設定基準容量Sd=100MVA和基準電壓Ud=Uc（短路計算電壓，），并計算基準電流Id。（2）電力線路的電抗標幺值 （）式中，UC—線路所在電網(wǎng)的短路計算電壓，單位為kV，UC=.采用標幺值計算時，無論短路計算點在哪里，線路的電抗標幺值不需換算。繪制短路回路等效電路，并計算總阻抗（總電抗標幺值）。 （）在無窮大容量系統(tǒng)中，存在下列關系： == （）高壓電路中的短路沖擊電流及其有效值，按下列公式近似計算： （） （）低壓電路中的短路沖擊電流及其有效值，按下列公式近似計算： （） （）計算短路容量，三相短路容量按下式計算： （） 該廠供電系統(tǒng)電路及短路等效電路該廠電源從位于距該廠東側8km處的220/35kV變電站以35kV雙回路架空線引入工廠，其中一路做為工作電源，另一路作為備用電源，兩個電源不并列運行。 工廠供電系統(tǒng)電路圖 短路計算取基準容量Sd=100MVA；計算基準電流電力系統(tǒng)的電抗：架空線路電抗： 電力線路每相的單位長度電抗平均值線路結構線 路 電 壓35kV及以上6～10kV220/380V架空線路電纜線路因此變壓器電抗：，根據(jù)短路圖可算出各短路點的總阻抗如下：計算三相短路電流和短路容量（1）k1點短路三相短路電流周期分量有效值三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個周期短路三相短路容量 短路等效電路圖（2）k2點短路三相短路電流周期分量有效值三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個周期短路三相短路容量（3）k3點短路三相短路電流周期分量有效值三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個周期短路三相短路容量（4）k4點短路三相短路電流周期分量有效值三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個周期短路三相短路容量（5）k5點短路三相短路電流周期分量有效值三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個周期短路三相短路容量（6）k6點、k9點短路三相短路電流周期分量有效值三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個周期短路三相短路容量（7）k7點短路三相短路電流周期分量有效值三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個周期短路三相短路容量（8）k8點短路三相短路電流周期分量有效值三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個周期短路三相短路容量（10）k10點短路三相短路電流周期分量有效值三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個周期短路三相短路容量 短路計算結果根據(jù)前面短路計算得出的各種短路情況的數(shù)據(jù)。 一次設備選擇校驗的項目及滿足的條件序號設備名稱電壓/kV電流/kA斷流能力/kA短路穩(wěn)定度校驗動穩(wěn)定熱穩(wěn)定1高壓斷路器√√√√√3高壓隔離開關√√—√√4低壓斷路器√√√△△7電流互感器√√√√√8電壓互感器√————9母線—√—√√10電纜√√——√應滿足的條件設備的額定電壓應不小于裝置地點的額定電壓設備的額定電流應不小于通過設備的計算電流設備的最大開端電流（或功率）應不小于它可能開端的最大電流（或功率）按三相短路沖擊電流校驗按三相短路穩(wěn)態(tài)電流校驗備注√校驗 —不校驗 △一般可不校驗 一次設備效驗公式本設計查閱相關資料。Iin)2t≥I∞(3)2tima3母線動穩(wěn)定σal≥σc熱穩(wěn)定A≥Amin=I(3)∞/c符號含義ima——設備的極限通過電流峰值（kA），ish(3)—通過設備的三相短路沖擊電流（kA），It—設備的t秒熱穩(wěn)定電流（kA），t－設備的熱穩(wěn)定實驗時