供電課程設(shè)計說明

1、 1.1 設(shè)計要求設(shè)計要求 要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負荷的實要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負荷的實 際情況，并適當考慮到工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠、際情況，并適當考慮到工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠、 技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的要求，確定變電所的位置和型式，技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的要求，確定變電所的位置和型式， 確定變電所主變壓器的臺數(shù)、容量與類型，選擇變電所確定變電所主變壓器的臺數(shù)、容量與類型，選擇變電所 主接線方案及高低壓設(shè)備和進出線。最后按要求寫出設(shè)主接線方案及高低壓設(shè)備和進出線。最后按要求寫出設(shè) 計說明書，繪出設(shè)計圖紙。計說明書，繪出設(shè)計圖紙。 第一章第一章 設(shè)計任務(wù)設(shè)計任務(wù)

2、1.2 設(shè)計依據(jù)設(shè)計依據(jù) 1.2.1 工廠總平面圖工廠總平面圖 本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負荷利用小時為本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負荷利用小時為4200h4200h， 日最大負荷持續(xù)時間為日最大負荷持續(xù)時間為6h6h。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐 房屬二級負荷外，其余均屬三級負荷。本廠的負荷統(tǒng)計資料房屬二級負荷外，其余均屬三級負荷。本廠的負荷統(tǒng)計資料 如表如表1.11.1所示。所示。 1.2.2 工廠負荷工廠負荷 由于生產(chǎn)性質(zhì)或使用場合的不同，不同用戶或同一用戶內(nèi)的不同設(shè)由于生產(chǎn)性質(zhì)或使用場合的不同，不同用戶或同一用戶內(nèi)的不同設(shè) 備對供電可靠性的要求是不同

3、的?？煽啃约锤鶕?jù)用電負荷的性質(zhì)和突然備對供電可靠性的要求是不同的?？煽啃约锤鶕?jù)用電負荷的性質(zhì)和突然 中斷其供電在政治或經(jīng)濟上造成損失或影響的程度對用電設(shè)備提出的不中斷其供電在政治或經(jīng)濟上造成損失或影響的程度對用電設(shè)備提出的不 允許中斷供電的要求。供電電源首先應(yīng)滿足用電負荷的特定要求。允許中斷供電的要求。供電電源首先應(yīng)滿足用電負荷的特定要求。 1 1負荷等級負荷等級 按照用電負荷對供電可靠性的要求，即中斷供電對人身生命、按照用電負荷對供電可靠性的要求，即中斷供電對人身生命、 生產(chǎn)安全造成的危害及對經(jīng)濟影響的程度，用電負荷分為下列三級：生產(chǎn)安全造成的危害及對經(jīng)濟影響的程度，用電負荷分為下列三級：

4、(1) (1)一級負荷（關(guān)鍵負荷）一級負荷（關(guān)鍵負荷） 突然停電將關(guān)乎人身生命安全，或突然停電將關(guān)乎人身生命安全，或 在經(jīng)濟上造成重大損失，或在政治上造成重大不良影響者。在經(jīng)濟上造成重大損失，或在政治上造成重大不良影響者。 (2) (2)二級負荷（重要負荷）二級負荷（重要負荷） 突然停電將在經(jīng)濟上造成較大損突然停電將在經(jīng)濟上造成較大損 失，或在政治上造成不良影響者。失，或在政治上造成不良影響者。 (3)(3)三級負荷（一般負荷）三級負荷（一般負荷） 不屬于一級和二級負荷者。不屬于一級和二級負荷者。 可靠性可靠性 這類負荷在供電突然中斷時這類負荷在供電突然中斷時 將造成人身傷亡的危險，或?qū)⒃斐扇?/p>

5、身傷亡的危險，或 造成重大設(shè)備損壞且難以修造成重大設(shè)備損壞且難以修 復(fù)，或給國民經(jīng)濟帶來極大復(fù)，或給國民經(jīng)濟帶來極大 損失。損失。 一級負荷一級負荷二級負荷二級負荷三級負荷三級負荷 要求由兩個獨立電源供電。要求由兩個獨立電源供電。 而對特別重要的關(guān)鍵負荷，而對特別重要的關(guān)鍵負荷， 應(yīng)由兩個獨立電源供電。應(yīng)由兩個獨立電源供電。 這類負荷如果突然斷電，將這類負荷如果突然斷電，將 造成生產(chǎn)設(shè)備局部破壞，或造成生產(chǎn)設(shè)備局部破壞，或 生產(chǎn)流程紊亂且難以恢復(fù)，生產(chǎn)流程紊亂且難以恢復(fù)， 工廠內(nèi)部運輸停頓，出現(xiàn)大工廠內(nèi)部運輸停頓，出現(xiàn)大 量廢品或大量減產(chǎn)，因而在量廢品或大量減產(chǎn)，因而在 經(jīng)濟上造成一定損失。經(jīng)

6、濟上造成一定損失。 重要負荷應(yīng)由兩回路供電，重要負荷應(yīng)由兩回路供電， 兩個回路應(yīng)盡可能引自不同兩個回路應(yīng)盡可能引自不同 的變壓器或母線段。的變壓器或母線段。 不屬于一級和二級負荷的電不屬于一級和二級負荷的電 能用戶均屬于一般負荷。能用戶均屬于一般負荷。 對供電無特殊要求，允許較對供電無特殊要求，允許較 長時間停電，可采用單回路長時間停電，可采用單回路 供電。供電。 對可靠性的要求不同劃分對可靠性的要求不同劃分 供電可靠性指供電系統(tǒng)持續(xù)供電的能力，應(yīng)根據(jù)負供電可靠性指供電系統(tǒng)持續(xù)供電的能力，應(yīng)根據(jù)負 荷等級來保證供電系統(tǒng)的可靠性。荷等級來保證供電系統(tǒng)的可靠性。 3 3、可靠性、可靠性 這類負荷在

7、供電突然中斷時這類負荷在供電突然中斷時 將造成人身傷亡的危險，或?qū)⒃斐扇松韨龅奈ｋU，或 造成重大設(shè)備損壞且難以修造成重大設(shè)備損壞且難以修 復(fù)，或給國民經(jīng)濟帶來極大復(fù)，或給國民經(jīng)濟帶來極大 損失。損失。 一級負荷一級負荷二級負荷二級負荷三級負荷三級負荷 要求由兩個獨立電源供電。要求由兩個獨立電源供電。 而對特別重要的關(guān)鍵負荷，而對特別重要的關(guān)鍵負荷， 應(yīng)由兩個獨立電源供電。應(yīng)由兩個獨立電源供電。 這類負荷如果突然斷電，將這類負荷如果突然斷電，將 造成生產(chǎn)設(shè)備局部破壞，或造成生產(chǎn)設(shè)備局部破壞，或 生產(chǎn)流程紊亂且難以恢復(fù)，生產(chǎn)流程紊亂且難以恢復(fù)， 工廠內(nèi)部運輸停頓，出現(xiàn)大工廠內(nèi)部運輸停頓，出現(xiàn)大

8、量廢品或大量減產(chǎn)，因而在量廢品或大量減產(chǎn)，因而在 經(jīng)濟上造成一定損失。經(jīng)濟上造成一定損失。 重要負荷應(yīng)由兩回路供電，重要負荷應(yīng)由兩回路供電， 兩個回路應(yīng)盡可能引自不同兩個回路應(yīng)盡可能引自不同 的變壓器或母線段。的變壓器或母線段。 不屬于一級和二級負荷的電不屬于一級和二級負荷的電 能用戶均屬于一般負荷。能用戶均屬于一般負荷。 對供電無特殊要求，允許較對供電無特殊要求，允許較 長時間停電，可采用單回路長時間停電，可采用單回路 供電。供電。 對可靠性的要求不同劃分對可靠性的要求不同劃分 供電可靠性指供電系統(tǒng)持續(xù)供電的能力，應(yīng)根據(jù)負供電可靠性指供電系統(tǒng)持續(xù)供電的能力，應(yīng)根據(jù)負 荷等級來保證供電系統(tǒng)的可

9、靠性。荷等級來保證供電系統(tǒng)的可靠性。 1.2.2 工廠負荷工廠負荷 供電系統(tǒng)要能夠可靠地正常運行，就必須正確地選擇供電系統(tǒng)要能夠可靠地正常運行，就必須正確地選擇 系統(tǒng)中的所有元件，包括電力變壓器、開關(guān)設(shè)備和導(dǎo)線電系統(tǒng)中的所有元件，包括電力變壓器、開關(guān)設(shè)備和導(dǎo)線電 纜等。纜等。 所選元件除應(yīng)滿足工作電壓和頻率的要求外，最重要所選元件除應(yīng)滿足工作電壓和頻率的要求外，最重要 的是要滿足負荷電流的要求，因此有必要對系統(tǒng)中各個環(huán)的是要滿足負荷電流的要求，因此有必要對系統(tǒng)中各個環(huán) 節(jié)的電力負荷進行統(tǒng)計計算。節(jié)的電力負荷進行統(tǒng)計計算。 通過負荷的統(tǒng)計計算求出的、用以按發(fā)熱條件選擇供通過負荷的統(tǒng)計計算求出的、

10、用以按發(fā)熱條件選擇供 電系統(tǒng)中各元件的負荷值，稱為計算負荷。電系統(tǒng)中各元件的負荷值，稱為計算負荷。 2.1 計算負荷的確定計算負荷的確定 第二章第二章 負荷計算和無功功率補償負荷計算和無功功率補償 計算負荷是供電設(shè)計的基本依據(jù)。計算負荷是供電設(shè)計的基本依據(jù)。 如果計算負荷確定過大，將使電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜選如果計算負荷確定過大，將使電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜選 得過大，造成浪費。得過大，造成浪費。 如果計算負荷確定過小，又將使電氣設(shè)備處于過負荷如果計算負荷確定過小，又將使電氣設(shè)備處于過負荷 下運行，不只是增加了電能損耗，更危險的是產(chǎn)生過熱，下運行，不只是增加了電能損耗，更危險的是產(chǎn)生過熱， 導(dǎo)致絕緣過早

11、老化甚至燒毀，引發(fā)火災(zāi)！導(dǎo)致絕緣過早老化甚至燒毀，引發(fā)火災(zāi)！ 根據(jù)計算負荷選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜，如以計根據(jù)計算負荷選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜，如以計 算負荷持續(xù)運行，其發(fā)熱溫度不會超過允許值。算負荷持續(xù)運行，其發(fā)熱溫度不會超過允許值。 （1 1）基本公式）基本公式 有功計算負荷有功計算負荷 需要系數(shù)需要系數(shù) cdN PK P : d K 用電設(shè)備組的設(shè)備容量用電設(shè)備組的設(shè)備容量: N P 1 1用電設(shè)備組的計算負荷用電設(shè)備組的計算負荷 c P cc tanQP 22 ccc SPQ c c N 3 S I U 無功計算負荷無功計算負荷 視在計算負荷視在計算負荷 計算電流計算電流 有功計算負荷

12、有功計算負荷 cdN PK P 式中式中UN 為用電設(shè)備組的額定電壓。為用電設(shè)備組的額定電壓。 解：此機床組電動機的總?cè)萘繛榻猓捍藱C床組電動機的總?cè)萘繛?查附表查附表2 2中中“金屬冷加工機床電動機金屬冷加工機床電動機”項項 例例2-1 已知某機修車間的金屬切削機床組，擁有電壓為已知某機修車間的金屬切削機床組，擁有電壓為380V 的三相電動機的三相電動機7.5kW 3臺臺, ,4kW 8臺臺, ,3kW 17臺臺, ,1.5kW 10臺。臺。 試求其計算負荷。試求其計算負荷。 7.5kW34kW83kW171.5kW10120.5kW N P 得得 0.14 0.16 d K （取（取0.16

13、0.16）tan1.73cos0.5 因此可求得因此可求得: : 無功計算負荷無功計算負荷 視在計算負荷視在計算負荷 有功計算負荷有功計算負荷 計算電流計算電流 0.16 120.5kW19.28kW c P 19.28 1.7333.35kvar c Q 22 19.2833.3538.56kVA c S 38.56 58.66A 30.38 c I K 2 2多組用電設(shè)備的計算負荷多組用電設(shè)備的計算負荷 cc. j PKP cc. j QKQ 22 ccc SPQ c. j P c. j Q 總的有功計算負荷總的有功計算負荷 總的無功計算負荷總的無功計算負荷 同期系數(shù)同期系數(shù) 各組設(shè)備的有

14、功計算負荷之和各組設(shè)備的有功計算負荷之和 各組設(shè)備的無功計算負荷之和各組設(shè)備的無功計算負荷之和 總的視在計算負荷總的視在計算負荷 總的計算電流總的計算電流 c c 3 N S I U 例例2-2 某機修車間380V線路上，接有金屬切削機床電動機 20臺共50kW(其中較大容量電動機有7.5kW1臺, 4kW3臺,2.2 kW7臺), 通風(fēng)機2臺共3kW, 電阻爐1臺2kW。試確定此線路上 的計算負荷。 d 0.2cos0.5tan1.73K， c.1 0.2 5010kWP c.1 10 1.73 17.3kvarQ 解：先求各組的計算負荷 查附錄表1，取 故 (1). 金屬切削機床組 查附錄

15、表1，取 故 (2). 通風(fēng)機組 d 0.8cos0.8tan0.75K， c.2 0.8 32.4kWP c.2 2.4 0.75 1.8kvarQ 查附錄表1，取 故 (3).電阻爐 d 0.7cos1tan0K， c.3 0.721.4kWP c.3 0Q 故 因此380V線路上的總計算負荷為 （取 ） 0.950.97 pq KK ， c 0.95 (102.4 1.4)13.1kWP c 0.97 (17.3 1.8)18.5kvarQ 22 c 13.118.522.7kVAS c 22.7 34.5A 30.38 I 34.522.718.513.1 取 19.113.85523

16、 車間總計 01.401 0.7 21電阻爐3 1.82.40.750.8 0.8 32通風(fēng)機2 17.3101.730.5 0.2 5020切削機床1 計 算 負 荷 需要系數(shù) 容量 臺數(shù)n設(shè)備名稱 序號 e/kW P d Kcostan c/kW P c /kvarQ c/kVA S c /AI pq 0.950.97KK ， 表表2-1 例例2-2 的電力負荷計算表的電力負荷計算表（按需要系數(shù)法） 在供電工程設(shè)計說明書中，為了使人一目了然，便于 審核，常采用計算表格的形式，如表2-1所示。 1 1工廠的功率因數(shù)分類和計算工廠的功率因數(shù)分類和計算 瞬時功率因數(shù)瞬時功率因數(shù)平均功率因數(shù)平均功

17、率因數(shù) 最大負荷時功率因數(shù)最大負荷時功率因數(shù) 自然功率因數(shù)自然功率因數(shù) 總功率因數(shù)總功率因數(shù) 指運行中的工廠供用電系指運行中的工廠供用電系 統(tǒng)在某一時刻的功率因數(shù)值統(tǒng)在某一時刻的功率因數(shù)值 UI P 3 cos P 功率表測出的三相有功功率讀數(shù)； U電壓表測出的線電壓讀數(shù)； I 電流表測出的線電流讀數(shù)。 指某一規(guī)定時間段內(nèi)指某一規(guī)定時間段內(nèi) 功率因數(shù)的平均值功率因數(shù)的平均值 指配電系統(tǒng)運行在年最大負荷時指配電系統(tǒng)運行在年最大負荷時 （計算負荷）的功率因數(shù)（計算負荷）的功率因數(shù) 22 cos qP P WW W WP有功電度表讀數(shù)； Wq無功電度表讀數(shù)。 30 30 cos S P P30工廠的

18、有功計算負荷； S30工廠的視在計算負荷。 指用電設(shè)備或工廠在沒有安指用電設(shè)備或工廠在沒有安 裝人工補償裝置時的功率因數(shù)裝人工補償裝置時的功率因數(shù) 指用電設(shè)備或工廠設(shè)置了人工指用電設(shè)備或工廠設(shè)置了人工 補償后的功率因數(shù)補償后的功率因數(shù) 2.2 無功功率補償無功功率補償 30 30 cos S P 規(guī)定：規(guī)定： 最大負荷時的功率因數(shù)最大負荷時的功率因數(shù) 100kVA及以上高壓供電的用戶功率因數(shù)為及以上高壓供電的用戶功率因數(shù)為0.90以上；以上； 其他電力用戶功率因數(shù)為其他電力用戶功率因數(shù)為0.85以上。以上。 高壓高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負荷調(diào)壓裝置供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負荷調(diào)

19、壓裝置 的電力用戶，功率因數(shù)應(yīng)達到的電力用戶，功率因數(shù)應(yīng)達到0.90.9以上，以上，其他用戶其他用戶功率因數(shù)功率因數(shù) 應(yīng)在應(yīng)在0.850.85以上。以上。 人工補償無功功率人工補償無功功率提高自然功率因數(shù)提高自然功率因數(shù) 提高功率因數(shù)提高功率因數(shù) 2 2功率因數(shù)的提高功率因數(shù)的提高 為補償前的功率因數(shù)角；為補償前的功率因數(shù)角； 無功補償裝置容量為無功補償裝置容量為 )tan(tan 303030 PQQQC : 為補償后的功率因數(shù)角；為補償后的功率因數(shù)角； : : 30 P為用戶需用的有功功率。為用戶需用的有功功率。 圖2-12 功率因數(shù)的提高與 無功功率、視在功率的變化 3 3補償容量和補償

20、后計算負荷的計算補償容量和補償后計算負荷的計算 總的無功計算負荷為總的無功計算負荷為 C QQQ 3030 : 30 P為用戶需用的有功功率；為用戶需用的有功功率； 補償后總的視在計算負荷補償后總的視在計算負荷 2 30 30 2 )2(30 )( C QQPS : 30 Q 為補償前的無功功率；為補償前的無功功率； : C Q 為無功補償裝置容量。為無功補償裝置容量。 圖2-12 功率因數(shù)的提高與 無功功率、視在功率的變化 4 4補償后計算負荷的計算補償后計算負荷的計算 ip PKP ).2(30)1(30 : p K 工廠的計算負荷工廠的計算負荷 有功負荷同時系數(shù)有功負荷同時系數(shù) : ).

21、2(30i P 所有高壓配電線路計算負荷之和所有高壓配電線路計算負荷之和 : ).2(30i P 高壓配電線路的計算負荷高壓配電線路的計算負荷 5 5工廠的計算負荷工廠的計算負荷 : )3(30 P 車間變電所低壓側(cè)的計算負荷車間變電所低壓側(cè)的計算負荷 )3(301)2(30 PPPP TWL 高壓配電線路的功率損耗高壓配電線路的功率損耗 : 1WL P : T P 變壓器的功率損耗變壓器的功率損耗 ip PKP ).4(30)3(30 : ).4(30i P所有低壓配電線路計算負荷之和所有低壓配電線路計算負荷之和 : T P變壓器的有功功率損耗變壓器的有功功率損耗 30 01. 0SP T

22、: T Q 變壓器的無功功率損耗變壓器的無功功率損耗 30 05. 0SQT : 30 S變壓器二次側(cè)的視在計算負荷變壓器二次側(cè)的視在計算負荷 例例 某廠擬建一降壓變電所，裝設(shè)一臺主變壓器。已知變電所低某廠擬建一降壓變電所，裝設(shè)一臺主變壓器。已知變電所低 壓側(cè)有功計算負荷為壓側(cè)有功計算負荷為812.2kW，無功計算負荷為，無功計算負荷為727.6kvar。為。為 了使工廠的功率因數(shù)不低于了使工廠的功率因數(shù)不低于0.9，如在變電所低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電，如在變電所低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電 容器進行補償時，需裝設(shè)多少補償容量？補償前后變電所所選容器進行補償時，需裝設(shè)多少補償容量？補償前后變電所所選 擇的變壓器容

23、量有何變化？擇的變壓器容量有何變化？ 解：解： 1 1）補償前的變壓器容量和功率因數(shù)）補償前的變壓器容量和功率因數(shù) 變壓器低壓側(cè)的視在計算負荷為變壓器低壓側(cè)的視在計算負荷為 22 30(2)30(2)30(2) 22 812.2727.61090kV A SPQ 主變壓器容量選擇條件為主變壓器容量選擇條件為 這時變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為這時變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為 因此未進行無功補償時，主變壓器容量應(yīng)選擇為因此未進行無功補償時，主變壓器容量應(yīng)選擇為 N.T30(2) 1090kV ASS 1250kV.A 30(2) 30(2) 812.2 cos0.75 1090 P S 按規(guī)定，變電所高壓

24、側(cè)的按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的coscos 0.90.9， 2 2）無功補償容量）無功補償容量 考慮到變壓器本身的無功功率損耗遠大于其有功功率損耗，考慮到變壓器本身的無功功率損耗遠大于其有功功率損耗， 因此在變壓器低壓側(cè)進行無功補償時，低壓側(cè)功率因數(shù)應(yīng)因此在變壓器低壓側(cè)進行無功補償時，低壓側(cè)功率因數(shù)應(yīng) 略高于略高于0.900.90， )2(30 01. 0SP T )2(30 05. 0SQT 取取: : 92. 0cos )2( 要使低壓側(cè)功率因數(shù)由要使低壓側(cè)功率因數(shù)由0.75提高到提高到0.92，低壓側(cè)需裝設(shè)，低壓側(cè)需裝設(shè) 的并聯(lián)電容器容量為的并聯(lián)電容器容量為 30(2)(tan tan) 8

25、12.2 (tanarccos0.75tanarccos0.92) 370kvar C QP 參照參照P34 P34 圖圖2-62-6，選，選PGJ1PGJ1型低壓自動補償屏，并聯(lián)電容型低壓自動補償屏，并聯(lián)電容 器為器為BW0.4-14-3BW0.4-14-3型，采用其方案型，采用其方案1 1（主屏）（主屏）1 1臺與方案臺與方案3 3（輔（輔 屏）屏）4 4臺相組合臺相組合 。 總共容量為總共容量為 =84 5420kvar C Q 3 3）補償后的變壓器容量和功率因數(shù)）補償后的變壓器容量和功率因數(shù) 補償后補償后380V380V低壓側(cè)的視在計算負荷為低壓側(cè)的視在計算負荷為 22 30(2)3

26、0(2)30(2) 22 812.2(727.6420)868.5kV A SPQ 補償后補償后380V380V側(cè)的功率因數(shù)為側(cè)的功率因數(shù)為 30(1) (1) 30(1) 812.2 cos0.935 868.5 P S 變壓器的功率損耗為變壓器的功率損耗為 30(2) 0.010.01 868.58.7kW T P S 30(2) 0.050.05 868.543.4kvar T Q S 補償后補償后10kV10kV側(cè)的計算負荷為側(cè)的計算負荷為 30(1)30(2) 812.28.7820.9kW T PPP 30(1)30(2) (727.6420)43.4351kvar T QQQ 2

27、222 30(1)30(1)30(1) 820.9351892.8kV ASPQ 主變壓器容量選擇條件為主變壓器容量選擇條件為 因此進行無功補償后，主變壓器容量應(yīng)選擇為因此進行無功補償后，主變壓器容量應(yīng)選擇為 N.T30(1) 892.8kV AS S 1000kV.A 補償后補償后10kV10kV側(cè)的功率因數(shù)為側(cè)的功率因數(shù)為 30(1) (1) 30(1) 820.9 cos0.92 892.8 P S 這一功率因數(shù)滿足規(guī)定（這一功率因數(shù)滿足規(guī)定（0.90.9）要求。）要求。 補償后補償后10kV10kV側(cè)的功率因數(shù)為側(cè)的功率因數(shù)為 30(1) (1) 30(1) 820.9 cos0.92

28、 892.8 P S 這一功率因數(shù)滿足規(guī)定（這一功率因數(shù)滿足規(guī)定（0.90.9）要求。）要求。 主變壓器容量選擇條件為主變壓器容量選擇條件為 因此進行無功補償后，主變壓器容量應(yīng)選擇為因此進行無功補償后，主變壓器容量應(yīng)選擇為 N.T30(1) 892.8kV AS S 1000kV.A 第三章第三章 變電所位置與型式的選擇變電所位置與型式的選擇 3.1 變配電所所址選擇的一般原則變配電所所址選擇的一般原則 (1). (1). 盡量靠近負荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓盡量靠近負荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓 損耗和有色金屬消耗量。損耗和有色金屬消耗量。 (2). (2). 進出線方

29、便，特別是要考慮便于架空進出線。進出線方便，特別是要考慮便于架空進出線。 (3). (3). 靠近電源側(cè)，特別是在選擇工廠總變配電所所址時要靠近電源側(cè)，特別是在選擇工廠總變配電所所址時要 考慮這一點?？紤]這一點。 (6). (6). 不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所；當無法遠離時，不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所；當無法遠離時， 不應(yīng)設(shè)在污源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。不應(yīng)設(shè)在污源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。 (4). (4). 設(shè)備運輸方便，以便運輸電力變壓器和高低壓開關(guān)柜設(shè)備運輸方便，以便運輸電力變壓器和高低壓開關(guān)柜 等大型設(shè)備。等大型設(shè)備。 (5). (5). 不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動或高溫的場所。不應(yīng)設(shè)在有劇烈

30、振動或高溫的場所。 (7). (7). 不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且 不宜與上述場所相貼鄰。不宜與上述場所相貼鄰。 (8). (8). 不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè) 在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方。當與有爆炸或火災(zāi)危在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方。當與有爆炸或火災(zāi)危 險環(huán)境的建筑物毗連時，應(yīng)符合險環(huán)境的建筑物毗連時，應(yīng)符合GB50058-1992GB50058-1992爆炸和火災(zāi)爆炸和火災(zāi) 危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。的規(guī)定。

31、(9). (9). 不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。 工廠或車間的負荷中心，可用下面所講的負荷指示圖或工廠或車間的負荷中心，可用下面所講的負荷指示圖或 負荷矩計算法近似地確定。負荷矩計算法近似地確定。 設(shè)有負荷設(shè)有負荷P P1 1 、P P2 2 和和P P3 3（均表示有功計算負荷），分布如圖（均表示有功計算負荷），分布如圖 所示。所示。 它們在直角坐標系中的坐標分別為它們在直角坐標系中的坐標分別為P P1 1( (x x1 1,y ,y1 1) )、 P P2 2 ( (x x2 2,y ,y2 2) )、 P P3 3 ( (x x3 3,y ,y3

32、3) )。 現(xiàn)假設(shè)總負荷現(xiàn)假設(shè)總負荷 的負荷中心位于坐標的負荷中心位于坐標P P（x,yx,y）處，）處， 因此可求得負荷中心的坐標為因此可求得負荷中心的坐標為 () ii Px x P () ii P y y P P 3.2 負荷中心的確定負荷中心的確定 3.2.1 負荷指示圖負荷指示圖 負荷指示圖是將電力負負荷指示圖是將電力負 荷按一定比例（例如以荷按一定比例（例如以1mm2 面積代表面積代表0.5kW等）用負荷圓等）用負荷圓 的形式標示在工廠或車間的的形式標示在工廠或車間的 平面圖上。平面圖上。 3.2 負荷中心的確定負荷中心的確定 3.2.1 負荷指示圖負荷指示圖 負荷圓的半徑負荷圓的

33、半徑r，由車間（建，由車間（建 筑）的計算負荷筑）的計算負荷 P30 = Kr 2 得得 30 P r K 式中式中 K為負荷圓的比例（為負荷圓的比例（kw / mm2）。）。 通過負荷指示圖可以直觀和概略地確定工廠的負荷中心，通過負荷指示圖可以直觀和概略地確定工廠的負荷中心， 再結(jié)合選擇變配電所所址的其他條件全面考慮，最后確定變再結(jié)合選擇變配電所所址的其他條件全面考慮，最后確定變 配電所所址。配電所所址。 設(shè)有負荷設(shè)有負荷P P1 1 、P P2 2 和和P P3 3（均表示有功計算負荷），分布如圖（均表示有功計算負荷），分布如圖 所示。所示。 它們在直角坐標系中的坐標分別為它們在直角坐標系

34、中的坐標分別為P P1 1( (x x1 1,y ,y1 1) )、 P P2 2 ( (x x2 2,y ,y2 2) )、 P P3 3 ( (x x3 3,y ,y3 3) )。 現(xiàn)假設(shè)總負荷現(xiàn)假設(shè)總負荷 的負荷中心位于坐標的負荷中心位于坐標P P（x,yx,y）處，）處， 因此可求得負荷中心的坐標為因此可求得負荷中心的坐標為 () ii Px x P () ii P y y P P 3.2.2 按負荷矩法確定負荷中心按負荷矩法確定負荷中心 工廠變電所工廠變電所 第四章第四章 變電所主變壓器及主接線方案的選擇變電所主變壓器及主接線方案的選擇 4.1變電所主變壓器的選擇變電所主變壓器的選擇

35、 （1 1）滿足用電負荷對可靠性的要求。在有一、二級負荷）滿足用電負荷對可靠性的要求。在有一、二級負荷 的變電所中，宜選擇兩臺主變壓器，在技術(shù)經(jīng)濟上比較合的變電所中，宜選擇兩臺主變壓器，在技術(shù)經(jīng)濟上比較合 理時，主變壓器也可選擇多于兩臺。三級負荷一般選擇一理時，主變壓器也可選擇多于兩臺。三級負荷一般選擇一 臺主變壓器，如果負荷較大時，也可選擇兩臺主變壓器。臺主變壓器，如果負荷較大時，也可選擇兩臺主變壓器。 4.1.1 4.1.1 電力變壓器臺數(shù)的選擇電力變壓器臺數(shù)的選擇 （2 2）負荷變化較大時，宜采用經(jīng)濟運行方式的變電所，可）負荷變化較大時，宜采用經(jīng)濟運行方式的變電所，可 考慮采用兩臺主變壓

36、器?？紤]采用兩臺主變壓器。 （3 3）降壓變電所與系統(tǒng)相連的主變壓器選擇原則一般不超）降壓變電所與系統(tǒng)相連的主變壓器選擇原則一般不超 過兩臺。過兩臺。 （4 4）在選擇變電所主變壓器臺數(shù)時，還應(yīng)適當考慮負荷的）在選擇變電所主變壓器臺數(shù)時，還應(yīng)適當考慮負荷的 發(fā)發(fā) 展，留有擴建增容的余地。展，留有擴建增容的余地。 4.1.2 4.1.2 變壓器容量的確定變壓器容量的確定 （1 1）單臺變壓器的確定）單臺變壓器的確定 工廠車間變電所中，單臺變壓器容量不宜超過工廠車間變電所中，單臺變壓器容量不宜超過1000kVA1000kVA， 對裝設(shè)在二層樓以上的干式變壓器，其容量不宜大于對裝設(shè)在二層樓以上的干式

37、變壓器，其容量不宜大于 630kVA630kVA。 電力變壓器的額定容量（銘牌容量），是指它在一定的溫度電力變壓器的額定容量（銘牌容量），是指它在一定的溫度 條件下，所能連續(xù)輸出的最大視在功率。條件下，所能連續(xù)輸出的最大視在功率。 當任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足總計算負荷的當任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足總計算負荷的 60%70%的要求，即的要求，即 SN（0.60.7）S30 任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)能滿足全部一、二級負荷任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)能滿足全部一、二級負荷 總?cè)萘康男枨?，即總?cè)萘康男枨螅?SNS30( ) + S30() （2 2）兩臺主變壓器的確定）兩臺主變壓器的確定

38、裝有兩臺主變壓器時，每臺主變壓器的額定容量裝有兩臺主變壓器時，每臺主變壓器的額定容量SN應(yīng)同應(yīng)同 時滿足以下兩個條件：時滿足以下兩個條件： （3 3）考慮負荷發(fā)展留有一定的容量）考慮負荷發(fā)展留有一定的容量 通常變壓器容量和臺數(shù)的確定與工廠主接線方案相對通常變壓器容量和臺數(shù)的確定與工廠主接線方案相對 應(yīng)，因此在設(shè)計主接線方案時，同時要考慮到用電單位對應(yīng)，因此在設(shè)計主接線方案時，同時要考慮到用電單位對 變壓器臺數(shù)和容量的要求。變壓器臺數(shù)和容量的要求。 單臺主變壓器的容量選擇一般不宜大于單臺主變壓器的容量選擇一般不宜大于1250kVA； 對裝在樓上的電力變壓器，單臺容量不宜大于對裝在樓上的電力變壓器

39、，單臺容量不宜大于630kVA； 對居住小區(qū)的變電所，單臺油浸式變壓器容量不宜大于對居住小區(qū)的變電所，單臺油浸式變壓器容量不宜大于 630kVA。 另外，還要考慮負荷的發(fā)展，留有安裝主變壓器的余地。另外，還要考慮負荷的發(fā)展，留有安裝主變壓器的余地。 解：根據(jù)該變電所有一、二級負荷的情況，確定選兩臺主變解：根據(jù)該變電所有一、二級負荷的情況，確定選兩臺主變 壓器，壓器， 例例 某某10/0.4kV變電所，總計算負荷為變電所，總計算負荷為1400kVA，其中一、二，其中一、二 級負荷級負荷780kVA。試初步選擇其主變壓器的臺數(shù)和容量。試初步選擇其主變壓器的臺數(shù)和容量。 每臺容量每臺容量 SNT =

40、(0.60.7)1400kVA=(840980)kVA， 因此初步確定每臺主變壓器容量為因此初步確定每臺主變壓器容量為1000kVA。 且且SNT 780kVA， 根據(jù)負荷的大小和負荷等根據(jù)負荷的大小和負荷等 級，一個級，一個10(6)kV變電所一般變電所一般 設(shè)置設(shè)置12臺變壓器，單臺變壓臺變壓器，單臺變壓 器容量一般不大于器容量一般不大于1600kVA。 4.2變電所主接線方案的選擇變電所主接線方案的選擇 4.3 610kV進線的中型工廠供電系統(tǒng)進線的中型工廠供電系統(tǒng) 母線又稱匯流排，母線又稱匯流排， 其任務(wù)是用來匯集和分配電能。其任務(wù)是用來匯集和分配電能。 1號車間變電所和號車間變電所和

41、3號車間號車間 變電所各裝有一臺配電變壓器變電所各裝有一臺配電變壓器 2號車間變電所裝有兩號車間變電所裝有兩 臺，并分別由兩段母線供電，臺，并分別由兩段母線供電， 其低壓側(cè)又采用單母線分段其低壓側(cè)又采用單母線分段 制，因此對重要的低壓用電制，因此對重要的低壓用電 設(shè)備可由兩段低壓母線交叉設(shè)備可由兩段低壓母線交叉 供電。供電。 電氣主接線有關(guān)基本概念電氣主接線有關(guān)基本概念 圖示配電所共圖示配電所共 有兩路有兩路10kV電源電源 進線，架空線進線，架空線 WL1，電纜線，電纜線 WL2。最常見的。最常見的 進線方案是一路進線方案是一路 電源來自發(fā)電廠電源來自發(fā)電廠 或電力系統(tǒng)變電或電力系統(tǒng)變電 站

42、，作為正常工站，作為正常工 作電源，另一路作電源，另一路 取自鄰近單位的取自鄰近單位的 高壓聯(lián)絡(luò)線，作高壓聯(lián)絡(luò)線，作 為備用電源，也為備用電源，也 可兩路電源同時可兩路電源同時 供電。供電。 母線是配電裝置中母線是配電裝置中 用來匯集和分配電用來匯集和分配電 能的導(dǎo)體。因為該能的導(dǎo)體。因為該 配電所只采用一路配電所只采用一路 電源工作，一路電電源工作，一路電 源備用，因此母線源備用，因此母線 分段開關(guān)通常是閉分段開關(guān)通常是閉 合的，高壓并聯(lián)電合的，高壓并聯(lián)電 容器對整個配電所容器對整個配電所 進行無功補償。一進行無功補償。一 旦工作電源發(fā)生故旦工作電源發(fā)生故 障或母線檢修時，障或母線檢修時， 可切除該路進線后，可切除該路進線后， 投入備用電源即可投入備用電源即可 恢復(fù)對整個配電所恢復(fù)對整個配電所 的供電。的供電。 每段母線的進每段母線的進 線和出線上都接線和出線上都接 有電流互感器，有電流互感器， 且電流互感器均且電流互感器均 有兩個二次繞組，有兩個二次繞組， 其中一個