【正文】 略意義。此外，在供電工作中，應合理的處理局部和全局，當前和長遠等關系，既要照顧局部的當前利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應發(fā)展。并通過設計對中小型工廠的供配電系統(tǒng)和電氣照明運行維護和設計計算對工廠供電理論知識有了更加深刻的鞏固和復習，為今后從事工廠供電技術工作奠定一定的基礎。最后按要求寫出設計說明書，繪出設計圖紙。低壓動力設備均為三相，額定電壓為380V，照明及家用電器均為單相，額定電壓為220V。本廠的負荷統(tǒng)計資料如表11所示。該干線的走向參看工廠總平面圖。干線首端所裝設的高壓斷路器斷流容量為500MVA。為滿足工廠二級負荷要求，可采用高壓聯(lián)絡線由鄰近的單位取得備用電源。、氣象資料℃，年平均氣溫為30℃，年最低氣溫為5℃，年最熱月平均最高氣溫為35℃，年最熱月平均氣溫為30℃，℃。、地質水文資料本廠所在地區(qū)平均海拔60m，地層以砂粘土為主，地下水位為10m。每月基本電費按主變壓器容量為18元/kVA。第二章 負荷計算和無功功率補償、負荷計算在工廠里，除了廣泛應用的三相設備外，還有部分單相設備，單相設備接在三相線路中，應盡可能均衡分配。如果三相線路中單相設備的總容量不超過三相設備總容量的15%，則不論單相設備如何分配，單相可與三相設備綜合按三相負荷平衡計算。綜上所述，由于本廠各車間單相設備容量均不超過三相設備容量的15%，所以可以按三相負荷平衡計算。 b)無功計算負荷（kvar）：= （式27）式中是所有設備無功計算負荷之和；是無功負荷同時系數(shù)，~。然而來自電力線路、電力變壓器以及用電設備的無功負載大量存在，使電力系統(tǒng)的功率因數(shù)降低。保持電力系統(tǒng)的平衡，解決配電系統(tǒng)功率因數(shù)低的有效途徑就是對配電系統(tǒng)進行無功補償，提高功率因數(shù)。為了使用戶注意提高功率因數(shù)，供電部門還對大宗用電單位實行按戶月平均功率因數(shù)調整電費的辦法。、提高功率因數(shù)的意義提高功率因數(shù)，可以降低線路上的損耗，提高輸出功率。提高功率因數(shù)，可以減少線路上電壓降，提高末端電壓，有利于用電提高供電可靠性。在同樣的有功功率下，功率因數(shù)提高，負荷電流就減少，而向符合傳輸功率所經過的變壓器、開關、導線等供配電設備都增加了功率儲備，從而滿足了負荷增長的需要，亦即可以增大原有設備的供電能力。、無功補償?shù)挠嬎銦o功功率的人工補償裝置主要有同步補償機和并聯(lián)電容器兩種。由表21可知?？偣踩萘繛椋?4kvar5=420kvar。變壓器低壓側的計算負荷 1）無功計算負荷=== kvar (式211)2）視在功率== (式212)3）計算電流== (式213)功率因數(shù)提高為cos===。由此可得本廠：年有功耗電量：年無功耗電量：經過計算，得到無功補償后工廠380V側和10KV側的負荷計算如表22所示。配電所擔負著從電力系統(tǒng)受電，然后直接配電的任務。（2）裝有可燃性油浸電力變壓器的車間內變電所，不應設在三、四級耐火等級的建筑物內；當設在二級耐火等級的建筑物內時，建筑物應采取局部防火措施。（4）高層主體建筑內不宜設置裝有可燃性油的電氣設備的配電所和變電所，當受條件限制必須設置時，應設在底層靠外墻部位，且不應設在人員密集場所的正上方、正下方、貼鄰和疏散出口的兩旁，并應按現(xiàn)行國家標準《高層民用建筑設計防火規(guī)范》有關規(guī)定，采取相應的防火措施。、型式與布置變電所的型式應根據(jù)用電負荷的狀況和周圍環(huán)境情況確定，并應符合下列規(guī)定：(1)負荷較大的車間和站房，宜設附設變電所或半露天變電所；(2)負荷較大的多跨廠房，負荷中心在廠房的中部且環(huán)境許可時，宜設車間內變電所或組臺式成套變電站；(3)高層或大型民用建筑內，宜設室內變電所或組合式成套變電站；(4）負荷小而分散的工業(yè)企業(yè)和大中城市的居民區(qū)，宜設獨立變電所，有條件時也可設附設變電所或戶外箱式變電站；(5)環(huán)境允許的中小城鎮(zhèn)居民區(qū)和工廠的生活區(qū)，當變壓器容量在315kVA及以下時，宜設桿上式或高臺式變電所。各車間（建筑）的負荷圓的圓心與車間（建筑）的負荷中心大致相符。工廠的負荷中心按功率矩法來確定，計算方法：在工廠平面圖的下邊和左側，任作一直角坐標的X軸和Y軸，測出各車間和宿舍區(qū)負荷點的坐標位置，例如P1(X1，Y1)、P2(X2，Y2)、P3(X3，Y3)，而工廠的負荷中心設在P(X,Y)P為P1+P2+P3+……=Pi可的負荷中心的坐標： （式31) （式32)以生活區(qū)負荷中心為原點，確立廠內各廠房的坐標位置，綜合表21和公式（31）、（32）得：PiXi= Pi= ∴X=PiYi= Pi= ∴Y= 所以，廠區(qū)的計算負荷中心坐標為（205,130），如上圖所示。第四章 變電所主變壓器臺數(shù)和容量、類型的選擇、變壓器臺數(shù)的選擇要求 1）滿足用電負荷對可靠性的要求；★ 二級負荷：選擇兩臺主變壓器；負荷較大時，也可多于兩臺；★ 二、三級負荷：可選一臺變壓器，但低壓側敷設與其它變電所相連的聯(lián)絡線作為備用電源；★ 三級負荷：選擇一臺主變壓器；負荷較大時，也可選擇兩臺；2）季節(jié)性負荷或晝夜負荷變化較大時，技術經濟合理時，可選擇兩臺變壓器；、變壓器容量選擇要求 1）只裝一臺主變壓器的變電所：主變壓器容量應滿足全部通電設備的總計算負荷的需要，即≥2）裝有兩臺主變壓器的變電所：每臺變壓器的容量應滿足以下兩個條件★ 任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足總計算負荷的大約的需要，即=★ 任一臺變壓器單獨運行時，應滿足全部一、二級負荷的需要，即≥、本廠主變壓器的臺數(shù)、容量和類型的選擇 根據(jù)工廠的負荷性質和電源情況，工廠變電所的主變壓器考慮有下列兩種可供選擇的方案：a)裝設一臺變壓器 型號為S9型，而容量根據(jù)式≥。至于工廠二級負荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡線來承擔。工廠二級負荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡線來承擔。根據(jù)《工廠供電》附錄表5查的采用變壓器型號為：S91000/10,其電力參數(shù)為下表41所示：表41 變壓器電力參數(shù)型號額定容量KV（2）考慮近期和遠期的發(fā)展規(guī)模。（3）考慮用電負荷的重要性分級和出線回數(shù)多少對主接線的影響。對二級用電負荷，一般要有兩個電源供電。、電氣主接線的設計要求（1）安全性。（2）可靠性。（3）靈活性。（4）經濟性。、主接線方案的選擇、 供電主接線的基本要求主接線是指由各種開關電器、電力變壓器、互感器、母線、電力電纜、并聯(lián)電容器等電氣設備按一定次序連接的接收和分配電能的電路。降壓變電所主結線圖表示工廠接收和分配電能的路徑，由各種電力設備（變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開關等）及其連接線組成。、 確定主接線方案方案Ⅰ：高、低壓側均采用單母線分段。缺點：當一段母線或母線隔離開關檢修時該母線各出線須停電；當出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴建時需向兩個方向均衡擴建。優(yōu)點：具有單母線分段全部優(yōu)點，在檢修斷路器時不至中斷對用戶供電。方案Ⅲ：高壓采用單母線、低壓單母線不分段。缺點：在高壓母線或電源進線進行檢修或發(fā)生故障時，整個變電所仍需停電。根據(jù)所選的接線方式，畫出主接線圖，參見附錄B《變電所電氣主接線圖》。但是供電系統(tǒng)的正常、運行常常因為發(fā)生短路故障而遭到破壞。造成短路的主要原因有（1）電氣設備載流部分的絕緣損壞、誤動作、雷擊或過電壓擊穿。（3）飛禽跨接裸導體或自然災害等。2） 短路電流的電動力效應。4） 短路電流產生的電壓降。常見的短路形式有：三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路等。因此，需要計算供配電系統(tǒng)在短路故障條件下產生的電流，以便正確選擇電氣設備，使設備具有足夠的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能有的最大電流時不致?lián)p壞。為了使電力系統(tǒng)中的電氣設備在最最嚴重的短路狀態(tài)下也能可靠的工作，在作為選擇和校驗電氣設備用的短路計算中，以三相短路計算為主。短路電流的計算方法常見的有：歐姆法和標幺制法。標幺制法又稱相對單位制法，因其短路計算中的物理量采用標幺值而得名，即任意物理量的標幺值是它的實際值A與所選定的基準值的比值，即用標幺值進行短路計算時，一般取基準容量基準電壓通常取元件所在處的短路計算電壓，即其計算步驟為如下：。 供電系統(tǒng)圖、 確定短路計算基準值 設基準容量=100MVA，基準電壓==，為短路計算電壓，即高壓側=，低壓側=，則 （式61） （式62）、計算短路電路中各個元件的電抗標幺值1) 電力系統(tǒng)已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量=500MVA，故=100MVA/500MVA= （式63）2) 架空線路查表得LGJ185的線路電抗，而線路長8km，故 （式64）3) 電力變壓器查表41得變壓器的短路電壓百分值，故= （式65）式中為變壓器的額定容量。表61 短路計算匯總表短路計算點三相短路電流（kA）三相短路容量/MVAk1k2變壓器并列運行變壓器分列運行第7章 變電所一次設備的選擇與校驗、高壓電氣設備選擇的一般原則1．按正常工作條件選擇電氣設備 （1）電氣設備的額定電壓電氣設備的額定電壓不得低于所接電網(wǎng)的最高運 行電壓。（3）選擇電氣設備時還應考慮設備的安裝地點、環(huán)境及工作條件，合理地選擇設備的類型，如戶內戶外、海拔高度、環(huán)境溫度及防塵、防腐、防 爆等。 當短路電流通過電氣設備時，短路電流產生的電動力應不超過設備的允許應力，即滿足動穩(wěn)定的條件： ≥ 或 ≥ (式72)式中：， —— 短路電流的沖擊值和沖擊有效值。、高壓斷路器的選擇與校驗（1）斷路器的種類和類型 高壓斷路器應根據(jù)設備安裝的條件，環(huán)境等來選擇斷路器的類型和種類。（2）選擇時，除按一般原則選擇外，由于斷路器還有切斷短路電流的作用，因而必須校驗短路容量，熱穩(wěn)定性和動穩(wěn)定性等各項指標。該斷路器的主要技術參數(shù)如表71所示。熱穩(wěn)定度校驗即滿足熱穩(wěn)定的條件： 代入數(shù)據(jù)得： 滿足熱穩(wěn)定校驗。經上述的校驗所選的斷路器是合格的。表72 斷路器選擇校驗表序號裝設地點的電氣條件ZN310/630A8型斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結論110kV10kV合格2630A合格38kA合格420kA合格5合格 、高壓隔離開關的選擇與校驗高壓隔離開關的作用：（1）隔離電源，保證安全。（3）接通或切斷小電流電路。動穩(wěn)定度校驗即滿足動穩(wěn)定的條件： 或 代入數(shù)據(jù)得： ≥；滿足動穩(wěn)定的度條件。繪制隔離開關的校驗表，如表74所示。該熔斷器的主要技術參數(shù)，如表75所示。、電流互感器的選擇與校驗本設計擬選用LZZB910型電流互感器。表76 LZZB910型電流互感器主要技術參數(shù)額定電壓額定電流動穩(wěn)定電流（峰值）熱穩(wěn)定電流（有效值）（t=1s）/KV/A/KA/KA1015045電流互感器的校驗：將相關數(shù)據(jù)代入式（71）和式（72）熱穩(wěn)定度校驗即滿足熱穩(wěn)定的條件：代入數(shù)據(jù)得： 滿足熱穩(wěn)定校驗。經上述的校驗所選的電流互感器是合格的。表77 LZZB910電流互感器選擇校驗表裝設地點的電氣條件LZZB910型電流互感器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結論10kV10kV合格I30IN150A合格45kA合格1=合格、電壓互感器的選擇與校驗本設計擬選用JDZ110型電壓互感器。表78 JDZ110型電壓互感器主要技術參數(shù)額定電壓比/KV額定二次輸出極限輸出(VA)10/2050400經校驗所選電壓互感器是合格的。接地開關作用：，在高壓設備和線路檢修時將設備接地，保護人身安全。表79 JN1512/額定電壓額定短時耐受電流額定短路持續(xù)時間額定短路關合電流UN/kVimax/KAT/SIoff/kA12480接地開關的校驗：將相關數(shù)據(jù)代入式（71）和式（72）動穩(wěn)定度校驗即滿足動穩(wěn)定的條件： 或 代入數(shù)據(jù)得：滿足動穩(wěn)定的度條件。、高壓避雷器選擇與校驗本設計中高壓避雷器使用場合為配電用，且配電電壓為10kV，根據(jù)高壓配電柜配置要求，對每段母線都設置一避雷器，因此選用HY5WS17kV/50kV型避雷器。表710 HY5WS17kV/50kV型避雷器主要技術參數(shù)額定電