某鑄造廠(chǎng)總降壓變電所及廠(chǎng)區(qū)設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)原始資料某鑄造廠(chǎng)總降壓變電所及廠(chǎng)區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)原始資料1、廠(chǎng)區(qū)平面布置示意如圖1所示圖1某鑄造廠(chǎng)廠(chǎng)區(qū)平面布置圖b空氣壓縮車(chē)問(wèn)2=熠制成型（模具）車(chē)間M熔制成型（熔制：車(chē)間%后加工（磨如不間邑后加工（,封接）車(chē)間6-配料車(chē)間7:鍋爐房8：其葩負(fù)荷1外其池負(fù)荷22、全廠(chǎng)用電設(shè)備情況（1）負(fù)荷大小全廠(chǎng)用電設(shè)備總安裝容量:6630kW10kV側(cè)計(jì)算負(fù)荷總?cè)萘?有功功率4522kW無(wú)功功率1405kvar各車(chē)間負(fù)荷（單位為kWkvar、kVA統(tǒng)計(jì)如表1所示。表1某鑄造廠(chǎng)各車(chē)間負(fù)荷統(tǒng)計(jì)序號(hào)車(chē)間名稱(chēng)負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷序號(hào)車(chē)間名稱(chēng)負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷PjsQsSsPsQSs1空壓車(chē)問(wèn)I7801807鍋爐房I420110

2、2模具車(chē)問(wèn)I5601508其他負(fù)荷R4001683熔制車(chē)問(wèn)I5901709其他負(fù)荷R4402004磨拋車(chē)問(wèn)I650220共計(jì)5封接布問(wèn)I560150同時(shí)系數(shù)6配料車(chē)問(wèn)I360100全廠(chǎng)計(jì)算負(fù)荷(2)負(fù)荷對(duì)供電質(zhì)量要求16車(chē)間為長(zhǎng)期連續(xù)負(fù)荷，要求不間斷供電。停電時(shí)間超過(guò)2分鐘將造成產(chǎn)品報(bào)廢，停電時(shí)間超過(guò)半小時(shí)，主要設(shè)備將受到損壞，故這6個(gè)車(chē)間定為I級(jí)負(fù)荷。該廠(chǎng)為三班工作制，全年時(shí)數(shù)為8760小時(shí)，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為5600小時(shí)。3、外部電源情況lOkVg用電源=-0kV人變電站電力系統(tǒng)與該廠(chǎng)連接如圖2所示。圖2電力系統(tǒng)與某鑄造廠(chǎng)連接示意圖(1)工作電源距該廠(chǎng)5km有一座A變電站，其主要技術(shù)參數(shù)

3、如下：主變?nèi)萘繛?X31.5MVA型號(hào)為SFSLZ31500kVAZ110kV三相三繞組變壓器；短路電壓：U高-中=10.5%;U高-低=17%U低-中=6%;110kV母線(xiàn)三相短路容量：1918MVA供電電壓等級(jí)：可由用戶(hù)選用35kV或10kV電壓供電；最大運(yùn)行方式：按A變電站兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行考慮；最小運(yùn)行方式：按A變電站兩臺(tái)變壓器分列運(yùn)行考慮；35kV線(xiàn)路：初選LGJ35,ro=0.85Q/km,xo=0.35Q/km。(2)備用電源擬由B變電站提供一回10kV架空線(xiàn)作為備電源。系統(tǒng)要求僅在工作電源停止供電時(shí)，才允許使用備用電源供電。(3)功率因數(shù)要求供電部門(mén)對(duì)該廠(chǎng)功率因數(shù)要求為:用35

4、kV供電時(shí)，全廠(chǎng)總功率因數(shù)不低于0.90;用10kV供電時(shí)，全廠(chǎng)總功率因數(shù)不低于0.95。(4)電價(jià)實(shí)行兩部電價(jià)：基本電價(jià)：工廠(chǎng)總降壓變電所變壓器總?cè)萘縓10元/kVA月；電能電價(jià)：按同學(xué)們工作所在地工業(yè)電價(jià)計(jì)算。(5)線(xiàn)路功率損耗在發(fā)電廠(chǎng)引起的附加投資按1000元/kW計(jì)算。(6)進(jìn)行工廠(chǎng)總降壓變電所35kV、10kV母線(xiàn)三相短路電流計(jì)算時(shí)，沖擊系數(shù)Kch均取1.80二、畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容：一、高壓供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)(根據(jù)供電部門(mén)提供的資料，選擇本廠(chǎng)最優(yōu)供電電壓等級(jí))二、總降壓變電所設(shè)計(jì)。1、主接線(xiàn)設(shè)計(jì)2、短路電流計(jì)算3、主要電器設(shè)備選擇與校驗(yàn)4、主要設(shè)備(主變壓器)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)三、設(shè)計(jì)成果。1、設(shè)計(jì)說(shuō)

5、明書(shū)2、設(shè)計(jì)圖紙3.畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告摘要電力業(yè)對(duì)我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活影響很大，因此，提高電力系統(tǒng)的可靠性，保證安全供電是從事電力設(shè)計(jì)的重要任務(wù)。變電站是電力系統(tǒng)不可或缺的重要環(huán)節(jié)，對(duì)電網(wǎng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著舉足輕重的作用，它擔(dān)負(fù)著電能轉(zhuǎn)換和電能重新分配的繁重任務(wù)。變電站不僅是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的重要基礎(chǔ)之一，也是滿(mǎn)足現(xiàn)代化供電的實(shí)時(shí)、可靠、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行管理的需要，更是電力系統(tǒng)自動(dòng)化EMSf口DMS勺基礎(chǔ)。降壓變電所是電力系統(tǒng)中非常重要的一部分，它的存在可以保證供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行及供電的可靠性，它還對(duì)供電質(zhì)量起著決定性作用。變電所由主接線(xiàn)，主變壓器，高、低壓配電裝置，繼電保護(hù)和控制系統(tǒng)，所

6、用電和直流系統(tǒng)，遠(yuǎn)動(dòng)和通信系統(tǒng)，必要的無(wú)功功率補(bǔ)償裝置和主控制室等組成。其中，主接線(xiàn)、主變壓器、高低壓配電裝置等屬于一次系統(tǒng)；繼電保護(hù)和控制系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、遠(yuǎn)動(dòng)和通信系統(tǒng)等屬二次系統(tǒng)。主接線(xiàn)是變電所的最重要組成部分。它決定著變電所的功能、建設(shè)投資、運(yùn)行質(zhì)量、維護(hù)條件和供電可靠性。一般分為單母線(xiàn)、雙母線(xiàn)、一個(gè)半斷路器接線(xiàn)和環(huán)形接線(xiàn)等幾種基本形式。主變壓器是變電所最重要的設(shè)備，它的性能與配置直接影響到變電所的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。一般變電所需裝23臺(tái)主變壓器；330千伏及以下時(shí)，主變壓器通常采用三相變壓器，其容量按投入510年的預(yù)期負(fù)荷選擇。止匕外，對(duì)變電所其他設(shè)備選擇和所址選擇以及總體布置也都

7、有具體要求。變電所繼電保護(hù)分系統(tǒng)保護(hù)（包括輸電線(xiàn)路和母線(xiàn)保護(hù)）和元件保護(hù)（包括變壓器、電抗器及無(wú)功補(bǔ)償裝置保護(hù)）兩類(lèi)。關(guān)鍵詞：35KV降壓變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì)目錄第一章概論81.1 工廠(chǎng)供電的意義和要求71.2 工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)的要求和原則71.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟9第二章高壓供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)11第一節(jié)主接線(xiàn)的原則112.2工廠(chǎng)變電所主接線(xiàn)的基本要求11第二節(jié)鑄造廠(chǎng)供用電情況分析11第三節(jié)供電系統(tǒng)方案的選擇與確定112.3.1 主接線(xiàn)方案的技術(shù)指標(biāo)122.3.2 主接線(xiàn)方案的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)122.3.3 供電方案的擬定122.3.4 技術(shù)指標(biāo)計(jì)算：132.3.5 經(jīng)濟(jì)計(jì)算：172.3.6 確定方案：20第三章總

8、降壓變電所的設(shè)計(jì)21第一節(jié)電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)21第二節(jié)工廠(chǎng)負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功補(bǔ)償223.2.1 工廠(chǎng)的計(jì)算負(fù)荷：223.2.2 功率補(bǔ)償：23第三節(jié)短路電流計(jì)算243.3.1 短路點(diǎn)的確定243.3.2 短路電流計(jì)算263.3.3 短路電流計(jì)算結(jié)果表30第四節(jié)主要電氣設(shè)備的選擇303.4.1 一次設(shè)備按其功能來(lái)分，可分為以下幾類(lèi)：313.4.2 35KV側(cè)高壓電器設(shè)備的選擇：313.4.3 10KV側(cè)電氣設(shè)備的選擇39第五節(jié)配電裝置設(shè)計(jì)423.5.1 配電所的任務(wù)423.5.2 高壓配電所的設(shè)計(jì)原則及要求423.5.3 配電裝置確定43第六節(jié)繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)433.5.4 高壓線(xiàn)路的繼電保護(hù)443.

9、5.5 電力變壓器的繼電保護(hù)46第七節(jié)防雷與接地設(shè)計(jì)483.7.1 過(guò)電壓的概念及形式483.7.2 防雷設(shè)計(jì)493.7.3 接地49致詞t44參考文獻(xiàn)45第一章概論1.1 工廠(chǎng)供電的意義和要求基本要求：1、安全供電系統(tǒng)在發(fā)電、輸電、配電的過(guò)程中必須保證人和設(shè)備安全，避免發(fā)生事故。2 、可靠為保證重要地區(qū)用電場(chǎng)所的安全穩(wěn)定供電，供電系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足為用戶(hù)可靠供電的要求。3 、優(yōu)質(zhì)供電系統(tǒng)要做到為用電部門(mén)提供電壓和頻率等質(zhì)量的電能的要求4 、經(jīng)濟(jì)供電系統(tǒng)保證安全、可靠、優(yōu)質(zhì)的基礎(chǔ)的同時(shí)還應(yīng)盡可能的減少投資及運(yùn)行費(fèi)用盡可能地節(jié)約電能和有色金屬的消耗量。此外供電部門(mén)既要做到合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)

10、等關(guān)系，照顧好局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀(guān)點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。才能保證做好供電工作。1.2工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)的要求和原則1、工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)必須遵守國(guó)家的相關(guān)法令，標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針、政策，以保證做到節(jié)約能源、節(jié)約有色金屬等經(jīng)濟(jì)政策。2、工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照不同的負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，合理確定不同的設(shè)計(jì)方案。3、工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)要做到安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)。應(yīng)采用符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的效率高、能耗低、性能先進(jìn)的電氣設(shè)備。工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，合理確定設(shè)計(jì)Zu04、工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)

11、工程特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近期結(jié)合，以近期為主，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。關(guān)于負(fù)荷性質(zhì)，按照GB50052-95供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，根據(jù)電力負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上造成的損失或影響程度，電力負(fù)荷分為以下三個(gè)等級(jí)(1) 一級(jí)負(fù)荷中斷供電將造成人身傷亡，將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者，例如重要交通樞紐，大型體育場(chǎng)等。(2)二級(jí)負(fù)荷中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者，例如主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等，例如交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要負(fù)荷。(3)三級(jí)負(fù)荷不屬于一、二級(jí)的電力負(fù)荷。對(duì)于一級(jí)負(fù)荷和二級(jí)負(fù)荷，因?yàn)槠湓僬?/p>

12、治經(jīng)濟(jì)上的特殊性，應(yīng)該有兩個(gè)供電電源，當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源不應(yīng)同時(shí)受到損壞。一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除有兩個(gè)電源供電外，尚應(yīng)增設(shè)應(yīng)急電源，并嚴(yán)禁將其它負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。對(duì)于二級(jí)負(fù)荷，應(yīng)該有兩回路供電。在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，二級(jí)負(fù)荷可由一回路6KV及以上專(zhuān)用架空線(xiàn)或電纜線(xiàn)供電。當(dāng)采用架空線(xiàn)時(shí)候，可為一回路架空線(xiàn)供電。當(dāng)采用電纜線(xiàn)時(shí)，當(dāng)由兩根電纜組成的線(xiàn)路供電，其每根電纜應(yīng)能承受100%勺二級(jí)負(fù)荷。1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟全廠(chǎng)總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車(chē)間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對(duì)負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國(guó)家供電情況。解決對(duì)各部門(mén)的安全可靠，經(jīng)濟(jì)的分配電

13、能問(wèn)題。其基本內(nèi)容有以下幾方面。1、負(fù)荷計(jì)算全廠(chǎng)總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，是在車(chē)間負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。考慮車(chē)間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠(chǎng)總降壓變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計(jì)算表、表達(dá)計(jì)算成果并選擇功率補(bǔ)償裝置進(jìn)行功率補(bǔ)償。2、工廠(chǎng)總降壓變電所主結(jié)線(xiàn)設(shè)計(jì)根據(jù)變電所配電回路數(shù)，負(fù)荷要求的可靠性級(jí)別和計(jì)算負(fù)荷數(shù)綜合主變壓器臺(tái)數(shù)，確定變電所高、低接線(xiàn)方式。對(duì)它的基本要求，即要安全可靠有要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。3 、工廠(chǎng)總降壓變電所的位置和主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量選擇參考電源進(jìn)線(xiàn)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(chǎng)計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器的臺(tái)數(shù)和

14、容量。4 、廠(chǎng)區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)廠(chǎng)內(nèi)負(fù)荷情況，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理性確定廠(chǎng)區(qū)配電電壓。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(xiàn)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。按選定配電系統(tǒng)作線(xiàn)路結(jié)構(gòu)與敷設(shè)方式設(shè)計(jì)。用廠(chǎng)區(qū)高壓線(xiàn)路平面布置圖，敷設(shè)要求和架空線(xiàn)路桿位明細(xì)表以及工程預(yù)算書(shū)表達(dá)設(shè)計(jì)成果。5 、工廠(chǎng)供、配電系統(tǒng)短路電流計(jì)算工廠(chǎng)用電，通常為國(guó)家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無(wú)限容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。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

15、短路電流。6 、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(duì)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(kāi)關(guān)、斷路器、母線(xiàn)、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開(kāi)關(guān)柜等設(shè)備。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗(yàn)。用總降壓變電所主結(jié)線(xiàn)圖，設(shè)備材料表和投資概算表達(dá)設(shè)計(jì)成果。7 、繼電保護(hù)及二次結(jié)線(xiàn)設(shè)計(jì)為了監(jiān)視，控制和保證安全可靠運(yùn)行，變壓器、高壓配電線(xiàn)路移相電容器、高壓電動(dòng)機(jī)、母線(xiàn)分段斷路器及聯(lián)絡(luò)線(xiàn)斷路器，皆需要設(shè)置相應(yīng)的控制、信號(hào)、檢測(cè)和繼電器保護(hù)裝置。并對(duì)保護(hù)裝置做出整定計(jì)算和檢驗(yàn)其靈敏系數(shù)。設(shè)計(jì)包括繼電器保護(hù)裝置、監(jiān)視及測(cè)量?jī)x表，控制和信號(hào)裝置，操作電源和控制電纜組成的變電所

16、二次結(jié)線(xiàn)系統(tǒng)，用二次回路原理接線(xiàn)圖或二次回路展開(kāi)圖以及元件材料表達(dá)設(shè)計(jì)成果。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。8 、變電所防雷裝置設(shè)計(jì)參考本地區(qū)氣象地質(zhì)材料，設(shè)計(jì)防雷裝置。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(hào)，并確定其接線(xiàn)部位。進(jìn)行避雷滅弧電壓，頻放電電壓和最大允許安裝距離檢驗(yàn)以及沖擊接地電阻計(jì)算。第二章高壓供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一節(jié)主接線(xiàn)的原則2.1 變配電所主接線(xiàn)的選擇原則主接線(xiàn)圖即主電路圖，是表示系統(tǒng)中電能輸送和分配路線(xiàn)的電路圖，亦是一次電路圖。而用來(lái)控制指示檢測(cè)和保護(hù)一次設(shè)備運(yùn)行的電路圖

17、，則稱(chēng)二次電路圖，或二次接線(xiàn)圖，通稱(chēng)二次回路。二次回路是通過(guò)電流互感器餓電壓互感器與主電路相聯(lián)系的。2.2 工廠(chǎng)變電所主接線(xiàn)的基本要求1、安全符合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求，能充分保證人身和設(shè)備的安全2、可靠應(yīng)滿(mǎn)足電力負(fù)荷特別是期中一二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電系統(tǒng)的可靠性的要求。3、靈活應(yīng)能適應(yīng)必要的各種運(yùn)行方式，便于切換操作和檢修，且適應(yīng)符合的發(fā)展。4、經(jīng)濟(jì)在滿(mǎn)足上述要求的前提下，應(yīng)盡量是主接線(xiàn)簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并節(jié)約電能和有色金屬消耗量。第二節(jié)鑄造廠(chǎng)供用電情況分析高壓供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要以安全、可靠運(yùn)行為原則，同時(shí)兼顧運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和靈活性。以此，主接線(xiàn)的正確、合理設(shè)計(jì)，必須綜合處理各個(gè)方面的因素

18、，經(jīng)過(guò)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證比較后方可確定。本變電所有兩路電源，正常運(yùn)行時(shí)候一路運(yùn)行一路備用。1-6車(chē)間為長(zhǎng)期連續(xù)負(fù)荷，要求不間斷供電。停電時(shí)間超過(guò)2分鐘將造成產(chǎn)品報(bào)廢，停電時(shí)間超過(guò)半小時(shí)，主要設(shè)備將受到損壞，故這6個(gè)車(chē)間定為I級(jí)負(fù)荷。全廠(chǎng)停電將會(huì)造成十分嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。本廠(chǎng)為三本工作制，全年工作小時(shí)數(shù)為8760小時(shí)，最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為5600小時(shí)，另外，備用電源由B變電站引入，要求只有在工作電源停止供電時(shí)候才允許備用電源供電。實(shí)行兩部電價(jià)：基本電價(jià)：工廠(chǎng)總降壓變電所變壓器總?cè)萘縓10元/kVA月；電能電價(jià)：按工作所在地工業(yè)電價(jià)計(jì)算。第三節(jié)供電系統(tǒng)方案的選擇與確定設(shè)計(jì)變配電所的主接線(xiàn)，應(yīng)按照所選主變

19、壓器的臺(tái)數(shù)和容量以及負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求，初步確定2到3個(gè)比較合理的主接線(xiàn)方案來(lái)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,擇其優(yōu)著確定變配電所的主接線(xiàn)方案。2.3.1主接線(xiàn)方案的技術(shù)指標(biāo)1、供電的安全性主接線(xiàn)方案在確保運(yùn)行維護(hù)和檢修的安全方面的情況。2、供電的可靠性主接線(xiàn)方案在與用電負(fù)荷對(duì)可靠性要求的適應(yīng)方面的情況。3、供電的電能質(zhì)量主要是指電壓質(zhì)量，包括電壓偏差和電壓波動(dòng)等情況。4、運(yùn)行的靈活性和運(yùn)行維護(hù)的方便性。5、對(duì)變配電所今后增容擴(kuò)建的適應(yīng)性。2.3.2主接線(xiàn)方案的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1、線(xiàn)路和設(shè)備的綜合投資額包括線(xiàn)路和設(shè)備自身的價(jià)格、運(yùn)行費(fèi)、管理費(fèi)、基建安裝費(fèi)等?？砂凑债?dāng)?shù)仉姎獍惭b部門(mén)的規(guī)定計(jì)算。2、變配電系統(tǒng)的年運(yùn)

20、行費(fèi)用包括線(xiàn)路哥設(shè)備的折舊費(fèi)、維修管理費(fèi)和電能損耗費(fèi)等。線(xiàn)路哥設(shè)備的折舊費(fèi)和維修管理費(fèi)，通常都取為線(xiàn)路和設(shè)備綜合投資的一個(gè)百分?jǐn)?shù)。而電能損耗費(fèi)，則根據(jù)線(xiàn)路和變壓器的年電能損耗計(jì)算?？偟哪赀\(yùn)行費(fèi)即為以上線(xiàn)路變壓器折舊費(fèi)、維修費(fèi)與年能損耗費(fèi)之和。3、供電貼費(fèi)有關(guān)法規(guī)還規(guī)定申請(qǐng)用電，用戶(hù)必須向相關(guān)供電部門(mén)一次性地繳納供電貼費(fèi)。4、線(xiàn)路上的有色金屬消耗量指導(dǎo)線(xiàn)和電纜的有色金屬耗用的重量。2.3.3供電方案的擬定該廠(chǎng)供電電源可由35KV高壓線(xiàn)和10KV高壓線(xiàn)提供，可作出三種供電電源設(shè)計(jì)方案1.電源及備用電源均由35KV高壓線(xiàn)提供2.電源及備用電源均由10KV高壓線(xiàn)提供3.電源由35KV高壓線(xiàn)提供10KV

21、高壓線(xiàn)作為備用電源。因供電系統(tǒng)的基本要求是安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)。所以在設(shè)計(jì)過(guò)程要對(duì)三種方案綜合考慮，在安全可靠的基礎(chǔ)上選擇最經(jīng)濟(jì)的方案。方案一：工作電源與備用電源均采用35KV電壓供電。在這個(gè)方案中總降壓變電所內(nèi)裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器。工廠(chǎng)總降壓變電所的高壓側(cè)接線(xiàn)方式可采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)和內(nèi)橋接法。通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較可知內(nèi)橋接線(xiàn)優(yōu)于單母線(xiàn)分段接線(xiàn)，故采用內(nèi)橋接線(xiàn)作為本方案的接線(xiàn)方式。方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析：優(yōu)點(diǎn)：供電電壓高，線(xiàn)路功率損耗小，電壓損失小，調(diào)壓?jiǎn)栴}容易解決，要求的功率因數(shù)低，所需的功率補(bǔ)償容量小，可減少投資，供電的安全穩(wěn)定性高。缺點(diǎn)：工廠(chǎng)內(nèi)要設(shè)有總降壓變電所，占用的土地面積較大。降壓變電所要裝

22、有兩臺(tái)主變壓器，投資及運(yùn)行費(fèi)用較高。方案二：工作電源和備用電源均采用10KV高壓線(xiàn)供電。兩路電源進(jìn)線(xiàn)均采用斷路器控制。方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析：優(yōu)點(diǎn)：工廠(chǎng)內(nèi)不設(shè)主變壓器，可以簡(jiǎn)化接線(xiàn)，降低了投資及運(yùn)行費(fèi)用。工廠(chǎng)內(nèi)不設(shè)降壓變電所可以減少土地占有面積，減少工作人員及運(yùn)行維護(hù)工作量。缺點(diǎn)：供電電壓低，線(xiàn)路的功率損和電壓損耗大，要求的功率因數(shù)大，需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償容量大，補(bǔ)償裝置的費(fèi)用會(huì)增加。工廠(chǎng)內(nèi)設(shè)總配電所，供電的穩(wěn)定性不如35KM方案三：供電電源采用35KV供電電源供電，裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。用架空線(xiàn)引入降壓變電所，10KV乍為備用電源。10KV經(jīng)過(guò)降壓變后接在10KV的一段配電母線(xiàn)上，10KV接在另一段配電

23、母線(xiàn)上。方案的優(yōu)缺點(diǎn)分析：優(yōu)點(diǎn)：本方案的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)介于方案一和方案二之間，由于原始資料要求正常供電時(shí)只用一路供電，出現(xiàn)故障時(shí)方用備用電源，備用電源供電時(shí)間較少。因此該方案既能滿(mǎn)足供電的安全可靠性又可降低投資及維護(hù)費(fèi)用。2.3.4技術(shù)指標(biāo)計(jì)算：經(jīng)過(guò)計(jì)算可以得到全廠(chǎng)的計(jì)算負(fù)荷為4735.24kw,根據(jù)供電需求：在正常情況下只有一路電源工作，另一路作為備用電源。本方案選用5000KVA的油浸式變壓器兩臺(tái)，型號(hào)為SJL1-5000/35,電壓為35/10KV,查表可得變壓器的主要技術(shù)參數(shù)為：空載損耗o6.9KW,短路損耗k45KW阻抗電壓U%7空載電流Io%1.1變壓器的有功功率損耗：R=nP0+R

24、(Sjs/Sbe)2/n(n為變壓器臺(tái)數(shù))Sjs=4734.24KVA;Sbe=5000KVA;已知n=2;經(jīng)過(guò)計(jì)算可得變壓器的有功功率損耗為：Pb54KW變壓器的無(wú)功功率損耗:Qbn(Io/100)Sbe1/n(Uk%/100)Sbe(Sjs/Sjb)A2424KVar一臺(tái)變壓器運(yùn)行的有功功率損耗為：PbPo47kw一臺(tái)變壓器運(yùn)行的無(wú)功功率損耗為Qb1.1/100*5000369KVar35KV線(xiàn)路的功率：Pjs'=Pjs+Pbpo4522546.94569KWQjs'=Qjs+Qb1.1/10050001405424551774KVarSjs'=.Pjs,-2-Qj

25、s'A24901KVAIjs'=Sjs'/.3Ue4901/(,335)80.9A35KV線(xiàn)路的功率因數(shù)：CosPjs,/Sjs'4569/49010.93電流流過(guò)導(dǎo)線(xiàn)時(shí)候要產(chǎn)生電能損耗，使導(dǎo)線(xiàn)發(fā)熱。裸導(dǎo)線(xiàn)的溫度過(guò)高時(shí)會(huì)使接頭處得氧化加劇，增大接觸電阻，使之進(jìn)一步氧化，如此惡性循環(huán)最終可能導(dǎo)致短線(xiàn)，為了保證供電系統(tǒng)的正常穩(wěn)定節(jié)能工作，通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)的最大的最大電流不能大于導(dǎo)線(xiàn)的載流量。為保證供電系統(tǒng)安全可靠?jī)?yōu)質(zhì)經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，根據(jù)國(guó)家電線(xiàn)技術(shù)的有關(guān)規(guī)定，選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜界面時(shí)候必須滿(mǎn)足以下條件：1、發(fā)熱條件導(dǎo)線(xiàn)和電纜在通過(guò)正常最大度和電流即計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度不應(yīng)該超過(guò)

26、正常運(yùn)行時(shí)允許的最高允許溫度2、電壓損耗條件導(dǎo)線(xiàn)和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)該超過(guò)正常運(yùn)行時(shí)候允許的電壓損耗。對(duì)于工廠(chǎng)內(nèi)較短的電壓線(xiàn)路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。3、經(jīng)濟(jì)電流密度35kv及以上的高壓線(xiàn)路及35KV以下的長(zhǎng)距離，大電流線(xiàn)路例如較長(zhǎng)的電源進(jìn)線(xiàn)和電弧爐的短網(wǎng)進(jìn)線(xiàn)，其導(dǎo)線(xiàn)截面宜按照經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使年運(yùn)行費(fèi)用最低，工廠(chǎng)內(nèi)10KV及以下的線(xiàn)路通常不按照經(jīng)濟(jì)電流密度進(jìn)行選擇。4、機(jī)械強(qiáng)度導(dǎo)線(xiàn)截面不應(yīng)小于其最小允許截面。對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度，但需要校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定度。母線(xiàn)則應(yīng)校驗(yàn)其短路的動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。根據(jù)以上條件，經(jīng)過(guò)查表，35KV戔路選用LGJ-35鋼芯鋁

27、絞線(xiàn)架設(shè)，幾何均距確定為2.5米。查表得r=0.85/kmx=0.35/km電壓損失計(jì)算由于線(xiàn)路存在著阻抗，所以通過(guò)負(fù)荷電流時(shí)要產(chǎn)生電壓損失。一般線(xiàn)路的允許電壓損失不超過(guò)5%（對(duì)線(xiàn)路的額定電壓）。如果線(xiàn)路的電壓損耗超過(guò)允許值，應(yīng)適當(dāng)加大導(dǎo)線(xiàn)截面，使其滿(mǎn)足允許電壓損耗的要求。供電電源電壓損失U1(R0Pjs'L1X0Qjs'L1)/Ue1(0.8545695+0.41717745)/35=0.64KV(L1=5Km)U1 35 5% 1.75KV電壓損失合格備用電源電壓損失U2(R0Pjs'L2X0Qjs'L2)/Ue1=(0.8545697+0.3517747)

28、/35=0.90KvU2 35 5% 1.75Kv電壓損失合格根據(jù)計(jì)算得到全廠(chǎng)計(jì)算負(fù)荷為4735.24KVA,10KV線(xiàn)路上的計(jì)算電流為Ijs=Ss/(V3Ue2)=273A功率因數(shù)為COSPjs/Sjs=0.95根據(jù)發(fā)熱條件，10KV線(xiàn)路選用LGJ-70鋼芯鋁絞線(xiàn)架設(shè)，幾何均徑確定為1.5米。查表得r=0.46 /Kmx=0.365/ Km電壓損失：U1(R0PjsLX0Qjsl)/Ue2=0.4645225+0.36514055)/10=1.3KV同理可得：(R0PjsL2X0QjsL2)/Ue2=(0.4645227+0.36514057)/10=3.2KVU2U1105%0.5KV(方

29、案二不滿(mǎn)足電壓損失要求)萬(wàn)案二根據(jù)計(jì)算全廠(chǎng)計(jì)算負(fù)荷為4735.24KVA,廠(chǎng)內(nèi)總降壓變電所設(shè)主變壓器一臺(tái),其相關(guān)數(shù)據(jù)為：空載損耗：P0 6.9KW,短路損耗為：Pk 45KW阻抗電壓：Uk%=7 ,空載電流：I0%= 1.1變壓器的有功功率損耗：Pb n poP (Sjs/Sbe) 2/n已知n=1,Sjs=4735.24KVASbe=5000KVA所以Pb69+45(4735.24/5000)2=47KW變壓器的無(wú)功功率損耗為：Qbn(Io%/100)Sbe(1/n)*(U%/100)Sbe(Sjs/Sjb)2=1(1.1/100)5000+1(7/100)5000(4735.24/5000

30、)2=369KVar35KV線(xiàn)路的功率因數(shù)為：COSPjs'/Sjs'0.93根據(jù)國(guó)家電線(xiàn)產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)白相關(guān)規(guī)定，經(jīng)過(guò)查表，35KV線(xiàn)路選用LGJ-35鋼芯鋁絞線(xiàn)架設(shè)。幾何均距確定為2.5m。查表得r=0.85/km,X=0.35/km.電壓損失計(jì)算：U1(R0Pjs'L1X0Qjs'L1)/Ue1(L=5)=(0.8545695+0.3517745)/35=0.64KVU1355%1.75KV電壓損失合格10KV備用電源僅用于一級(jí)負(fù)荷供電，經(jīng)過(guò)計(jì)算可得一級(jí)負(fù)荷的計(jì)算負(fù)荷為1.1.1 5KVA,10KVJI路的計(jì)算電流為：IjsSjs/3Ue223.35A根據(jù)發(fā)

31、熱條件選用LGJ-120鋼芯鋁絞線(xiàn)架設(shè)，幾何均距確定為1.5m查表得r=0.27/km,x=0.335/km電壓損失為：U2(R0Pjs'L2X0Qjs'L2)/Ue2=(0.2737247+0.3351047.677)/10=0.95KVU2105%0.5KV但是考慮到是作為備用電源，不是經(jīng)常使用，還是基本滿(mǎn)足要求，通過(guò)提高供電側(cè)的電壓還可以得以改善。2.3.5 經(jīng)濟(jì)計(jì)算：方案一的基建投資設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)規(guī)格單價(jià)(萬(wàn)元)數(shù)量綜合投資電力變壓器SJL1-5000/357.00214.00線(xiàn)路投資LGJ-351.005+712.00高壓斷路器SW2-25/10002.0636.18電

32、壓互感器JDJJ-35+FZ-350.9221.84附加投資3ri2L0.001Pb1000元/kw137.4513.745合計(jì)47.745方案一的年運(yùn)行項(xiàng)目計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)金額（萬(wàn)元）線(xiàn)路折舊費(fèi)按照線(xiàn)路投資的44算0.48線(xiàn)路維護(hù)費(fèi)按照線(xiàn)路折舊標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算0.48變電設(shè)備維護(hù)費(fèi)按照綜合投資的6啾算1.32變電設(shè)備折舊費(fèi)按照綜合投資的6啾算1.32線(xiàn)路電能損耗Fx380.920.8555600一一一-70.05102.34變壓器電能損耗_2Fb26.98760+45(4985/5000)-756000.05101.85基本電價(jià)費(fèi)用500012410-424.00合計(jì)31.79方案三的基建費(fèi)用設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)規(guī)

33、格單價(jià)（萬(wàn)元）數(shù)量綜合投資電力變壓器SJL1-5000/357.0017.00線(xiàn)路投資LGJ-35+LGJ_1201.00+1.035+714.45高壓斷路器SW2-25/10002.0612.06電壓互感器JDJJ-35+FZ-350.9210.92附加投資3rIA2L0.001Pb1000元/kw130.4513.045合計(jì)37.475方案三的年運(yùn)行費(fèi)用項(xiàng)目計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)金額（萬(wàn)元）線(xiàn)路折舊費(fèi)按照線(xiàn)路投資的4刈算0.58線(xiàn)路維護(hù)費(fèi)按照線(xiàn)路折舊標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算0.58變電設(shè)備維護(hù)費(fèi)按照綜合投資的6刈算0.6變電設(shè)備折舊費(fèi)按照綜合投資的6刈算0.6線(xiàn)路電能損耗Fx380.920.8555600一一一-70.

34、05102.34變壓器電能損耗Fb6.98760+45(4985/5000)256000.05*1071.55基本電價(jià)費(fèi)用-450001241024.00合計(jì)30.25兩種方案的經(jīng)濟(jì)比較力殺一力殺二差價(jià)基建費(fèi)用47.74537.47510運(yùn)行費(fèi)用31.7930.251.542.3.6 確定方案：通過(guò)對(duì)三種方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)計(jì)算可得出以下結(jié)論：方案一：方案可靠，運(yùn)行靈活，線(xiàn)路損失小，但是要裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器和三臺(tái)斷路器，投資巨大。方案二：工作電源及備用電源均采用10KV線(xiàn)路，無(wú)需裝設(shè)主變壓器。但是線(xiàn)路損失太大，無(wú)法保證一級(jí)負(fù)荷長(zhǎng)期運(yùn)行的正常供電，故排除方案三：正常運(yùn)行時(shí)，線(xiàn)路損失小，電壓損失低，能滿(mǎn)足

35、一級(jí)負(fù)荷長(zhǎng)期運(yùn)行的供電要求，當(dāng)35KV線(xiàn)路出現(xiàn)故障進(jìn)行檢修時(shí)10KV線(xiàn)路進(jìn)行供電，這時(shí)候線(xiàn)路損失大，但是考慮到供電時(shí)間短，且這種情況很少出現(xiàn)，綜合安全可靠經(jīng)濟(jì)的考慮，方案三比方案一少一臺(tái)主變壓器和兩臺(tái)35KV斷路器，故方案三最適合作為供電方案。第三章總降壓變電所的設(shè)計(jì)第一節(jié)電氣主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)計(jì)算后的比較，確定使用方案三供電，即正常工作時(shí)由35KV線(xiàn)路供電，出現(xiàn)故障時(shí)，用10KV線(xiàn)路供電.10KV供電線(xiàn)路采用單母線(xiàn)分段。3.1接線(xiàn)方式。具體接線(xiàn)方式設(shè)計(jì)如下：1 .總降壓變電所設(shè)一臺(tái)主變壓器，型號(hào)為SJL1-5000/35.以35KV架空線(xiàn)從電力網(wǎng)引入作為供電電源，在變壓器的高壓側(cè)裝

36、設(shè)一臺(tái)SW2-35©少油斷路器，便于變電所的控制和維修。2 .主變壓器低壓側(cè)經(jīng)少有斷路器型號(hào)為SN-10-10,接在10KV母線(xiàn)的一個(gè)分段上，另一路以10KV架空線(xiàn)引入作為備用電源，也經(jīng)過(guò)少有斷路器接在10KV母線(xiàn)的另一個(gè)分段上。3 .總降壓變電所的10KV側(cè)采用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)，選用LMY®硬鋁線(xiàn)，用10KV少有斷路器將母線(xiàn)分段。4 .各個(gè)車(chē)間的一級(jí)負(fù)荷都由兩段母線(xiàn)供電，以保證供電的可靠性。5 .根據(jù)規(guī)定，備用電源只有在供電電源發(fā)生故障停電進(jìn)行檢修時(shí)候才能投入使用，因此在正常生產(chǎn)時(shí)，主變壓器兩邊開(kāi)關(guān)合上。10KV母線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)合上，備用電源開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，在備用電源電源開(kāi)關(guān)上裝設(shè)備

37、用電源自動(dòng)投入裝置APD當(dāng)工作電源出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)投入備用電源，保證一級(jí)負(fù)荷的正常生產(chǎn)用電。6 .主變壓器檢修時(shí)只需合上10KV備用電源進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)，這樣就可以保證一級(jí)負(fù)荷的正常供電。第二節(jié)工廠(chǎng)負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功補(bǔ)償3.2.1 工廠(chǎng)的計(jì)算負(fù)荷：供電系統(tǒng)要能安全可靠的正常運(yùn)行，各個(gè)元件都必須選擇得當(dāng)，除了滿(mǎn)足工作電壓和頻率的要求外，最重要的就是要滿(mǎn)足負(fù)荷電流的要求。因此有必要對(duì)供電系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。通過(guò)負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的、用來(lái)按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各個(gè)元件的負(fù)荷值，稱(chēng)為計(jì)算負(fù)荷。我國(guó)目前普遍采用的確定用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的方法，有需求系數(shù)法和二項(xiàng)式法。需要系數(shù)法是國(guó)際上普遍采用確定計(jì)算

38、負(fù)荷的基本方法，最為簡(jiǎn)便。二項(xiàng)式法的局限性比較大，但是確定設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而容量差別懸殊的分支干線(xiàn)的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，較之需要系數(shù)法合理，切計(jì)算比較簡(jiǎn)便。1、需要系數(shù)法基本公式P30KdPe無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為：Q30=P30tan視在計(jì)算負(fù)荷：S30=P30/COS2、多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定確定多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體情況對(duì)其有功負(fù)荷及無(wú)功負(fù)荷分別計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)Kp和Kq總的有功計(jì)算負(fù)荷為：P30=pP30總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為：Q30=qQ30總的計(jì)算負(fù)荷為：S30=P30A2 Q30A2根據(jù)多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定公式及題目要求，可分別得出鑄造廠(chǎng)各個(gè)車(chē)間的計(jì)算負(fù)荷及總的計(jì)算負(fù)荷，其計(jì)算結(jié)

39、果如下表所示序號(hào)車(chē)間名稱(chēng)負(fù)荷類(lèi)型計(jì)算負(fù)荷序號(hào)車(chē)間名稱(chēng)負(fù)荷類(lèi)型計(jì)算負(fù)荷PjsQsSsPsQsSs1空壓車(chē)間I7801808007鍋爐房I4201104342模具車(chē)間I5601505808其他負(fù)荷R4001684343熔制車(chē)問(wèn)I5901706149其他負(fù)荷R4402004834磨拋車(chē)間I650220686共計(jì)4760144849855封接不問(wèn)I560150580同時(shí)系數(shù)0.950.976配料車(chē)間I360100374總計(jì)算負(fù)荷452214054735.243.2.2 功率補(bǔ)償：工廠(chǎng)中由于有大量的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、電弧爐及氣體放電燈等感性負(fù)載，還有感性的電力變壓器，從而使功率因數(shù)降低。如在充分發(fā)揮設(shè)

40、備潛力、改善設(shè)備運(yùn)行性能、提高自然功率因數(shù)的情況下，尚達(dá)不到規(guī)定的功率因數(shù)要求，則需要增設(shè)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置。這將使系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗相應(yīng)降低，既節(jié)約電能又提高電壓質(zhì)量，而且可選較小容量的供電設(shè)備和導(dǎo)線(xiàn)電纜，因此提高功率因數(shù)對(duì)供電系統(tǒng)大有好處。1、無(wú)功補(bǔ)償后的工廠(chǎng)計(jì)算負(fù)荷：工廠(chǎng)裝設(shè)了無(wú)功補(bǔ)償裝置后，在確定補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)以前的總的計(jì)算負(fù)荷時(shí)應(yīng)扣除無(wú)功補(bǔ)償容量，即總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為：Q30'=Q30-Qc補(bǔ)償后總的視在計(jì)算負(fù)荷為:S30'=P30A2(Q30Qc)A22、無(wú)功補(bǔ)償容量:按規(guī)定，變電所高壓側(cè)COS0.9，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)略高于0.90該鑄造廠(chǎng)裝設(shè)一臺(tái)主變壓器，經(jīng)過(guò)

41、計(jì)算可知低壓側(cè)有功計(jì)算負(fù)荷為4760Kw無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為1448kvar.視在功率4985kw.高壓側(cè)有功計(jì)算負(fù)荷4522KVA無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為1405KVAR視在計(jì)算負(fù)荷為4735.24KVA35KV的功率因數(shù)為0.93、10KV線(xiàn)路的功率因數(shù)為0.95均滿(mǎn)足供電要求。因此無(wú)需再次進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償。第三節(jié)短路電流計(jì)算短路是指不同電位的導(dǎo)體之間電氣短接，這是電力系統(tǒng)中最常見(jiàn)的一種故障，也是電力系統(tǒng)中最嚴(yán)重的一種故障。短路按性質(zhì)分可分為對(duì)稱(chēng)短路和非對(duì)稱(chēng)性短路，三相短路屬于對(duì)稱(chēng)性短路，其他形式的短路均為非對(duì)稱(chēng)性短路。電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小。但是一般情況下，三相

42、短路的短路電流最大，因此造成的危害也最為嚴(yán)重。為了使電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠地工作，因此作為選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備的短路計(jì)算中，以三相短路計(jì)算為主。短路電流的計(jì)算，常用的有歐姆法和標(biāo)幺值法。（本次設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺值法）3.3.1短路點(diǎn)的確定為了選擇高壓電氣設(shè)備，整定繼電保護(hù)，需要計(jì)算總降壓變電所35KV側(cè)、10kv母線(xiàn)以及廠(chǎng)區(qū)高壓配電線(xiàn)路末端的短路電流。（因10KV母線(xiàn)與10KV配電線(xiàn)路末端的短路電流差別較小，所以只計(jì)算主變壓器高低壓側(cè)兩邊的短路電流。）、短路電流計(jì)算1、計(jì)算電路圖SU=2+31500KVAi-2、短路電流計(jì)算等值電路圖(1)基本等值電路(2)最大運(yùn)行方式下的等值

43、電路(3)最小運(yùn)行方式下的等值電路3.2.2短路電流計(jì)算1、計(jì)算各元件的電抗標(biāo)么值設(shè)基準(zhǔn)容量為S=1000MVA®準(zhǔn)電壓Ui=37KVU=10.5KV.根據(jù)已知條件就可以求出各個(gè)元件的電抗標(biāo)么值：(1)電源：X*=Sj/Sd=1000/1918=0.52三圈變壓器：Xi*=1/2(Ud1-2+Ud1-3-Ud2-3)/100Sj/Sbe=1/2(10.5+17-6)/1001000/31.5=3.41X2*=1/2(Ud1-2+Ud2-3-Ud1-3)/100Sj/Sbe=1/2(10.5+6-17)/1001000/31.5=-0.08(取其絕對(duì)值)線(xiàn)路：Xi*=(X0LSj)/U

44、2J1=(0.451000)/372=1.46(4)雙線(xiàn)圈變壓器:Xb*=Ud%/100Sj/Sbe=7/1001000/5二142、計(jì)算35KV側(cè)短路電流(1)最大運(yùn)行方式下：短路電流Id1Id2=I*d1Sj/(3Uj1)(SJ=1000MVA,UJ1=37KV)短路電流有效標(biāo)么值IdId*=1/Xd*I*d1=1/Xd1*=1/XX*+(1/2)X1*J+(1/2)X2J*+XL*=1/0.52+(1/2)3.41+(1/2)0.08+1.46=0.268最大運(yùn)行方式下日點(diǎn)的短路電流：Id1=I*d1Sj/(3Uj1)=0.2691000/(337)=4.19KA最大運(yùn)行方式下&

45、點(diǎn)的短路沖擊電流：ic1=2.55Id1=2.554.2=10.7KA最大運(yùn)行方式下&點(diǎn)的短路沖擊電流有效值：Ic1=1.51Id1=1.514.2=6.3KA最大運(yùn)行方式下短路容量：Sd1=I*diSj=0.2691000=269MVA3、最小運(yùn)行方式下：短路電流用Id1=I*diSj/(3Uj2)(SJ=1000MVA,UJ1=37KV)短路電流有效值標(biāo)么值IdId*=l/Xd*I*di=1/Xd2*=1/XX*+X1*J+X2J*+XL*=1/0.52+3.41+0.08+1.46=0.183最小運(yùn)行方式下d1點(diǎn)短路電流：Id1=I*d1S/(<3U|i)=0.181000

46、/(337)=2.85KA最小運(yùn)行方式下d1點(diǎn)短路沖擊電流：Ici=2.55Id1=2.552.81=7.27KA最小運(yùn)行方式下d1點(diǎn)短路沖擊電流有效值：Ici=1.51Id1=1.512.81=4.3KA最小運(yùn)行方式下&點(diǎn)的短路容量：Sd1=I*d1Sj=0.181000=183MVA4、計(jì)算10KV側(cè)短路電流(1)最大運(yùn)行方式下：短路電流Id2Id2=Id2Sj/(-3Uj2)(Sj=1000MVA,Uj2=10.5kv)*短路電流有效標(biāo)么值IdId*=1/Xd*I*d2=1/Xd2*=1/XX*+(1/2)X1*J+(1/2)X2J*+X*+X*=1/0.52+(1/2)3.41

47、+(1/2)0.08+1.46+14=0.056最大運(yùn)行方式下d2點(diǎn)短路電流：Id2=I*d2S/(73U|2)=0.0561000/(.310.5)=3.08KA最大運(yùn)行方式下d2點(diǎn)短路沖擊電流；Ic2=2.55Id2=2.553.08=7.91KA最大運(yùn)行方式下d2點(diǎn)短路沖擊電流有效值:Ic2=1.51Id2=1.513.08=4.68KA最大運(yùn)行方式下d2點(diǎn)的短路容量：Sd2=I*d2$=0.0561000=56MVA(2)最小運(yùn)行方式下：短路電流Id2Id2=I*d2S/(J3U2)(Sj=1000MVA,U=10.5kv)、.*短路電流有效標(biāo)么值IdId*=1/Xd*I*d2=1/X

48、d2*=1/X；+Xi*j+(X2j*+X*+X*=1/0.52+3.41+0.08+1.46+14=0.051最小運(yùn)行方式下d2點(diǎn)的短路電流：Id2=I*d2Sj/(.3U2)=0.0511000/(,310.5)=2.8KA最小運(yùn)行方式下d2點(diǎn)短路電流沖擊系數(shù)：Ic2=2.55Id2=2.552.8=7.14KA最小運(yùn)行方式下d2點(diǎn)的短路沖擊電流有效值：Ic2=1.51Id2=1.512.8=4.228KA最小運(yùn)行方式下d2點(diǎn)短路容量：Sd2=I*d2SJ=0.0511000=51MVA3.3.3短路電流計(jì)算結(jié)果表廳P短路點(diǎn)運(yùn)行方式短路電流Id(KA)沖擊電流IC(KA)短路容量(MVA1

49、35KVd1最大4.1910.7269135KVd1最小2.857.27183210KVd2最大3.17.9156210KVd2最小2.87.1451第四節(jié)主要電氣設(shè)備的選擇變配電所中承擔(dān)輸送和分配電能任務(wù)的電路，稱(chēng)為一次電路，或稱(chēng)為主電路、主接線(xiàn)。一次電路中所有電氣設(shè)備成為一次設(shè)備或一次元件。3.4.1 一次設(shè)備按其功能來(lái)分，可分為以下幾類(lèi)：1、變換設(shè)備其功能是按照電力系統(tǒng)運(yùn)行的要求改變電壓或電流、頻率等。例如電力變壓器、電壓互感器、電流互感器等。2、控制設(shè)備其功能是按照電力系統(tǒng)運(yùn)行的要求來(lái)控制一次電路的通斷，例如各種高低壓側(cè)開(kāi)關(guān)。3、保護(hù)設(shè)備其功能是用來(lái)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)電流和過(guò)電壓的保護(hù)，

50、例如熔斷器和避雷器。4、補(bǔ)償設(shè)備其功能是用來(lái)補(bǔ)償電力系統(tǒng)的無(wú)功功率，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，例如并聯(lián)電容器。5、成套設(shè)備它是按照一次電路接線(xiàn)的方案要求，將有關(guān)一次設(shè)備及控制、指示、監(jiān)測(cè)和保護(hù)一次設(shè)備的二次設(shè)備組合為一體的電氣設(shè)備，例如高壓開(kāi)關(guān)柜、低壓配電屏和照明配電箱等。正確的選擇電器是使電氣主接線(xiàn)和配電裝置達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件，在進(jìn)行電氣設(shè)備選則時(shí)在保證可靠地前提下，應(yīng)該積極而穩(wěn)妥的采用新技術(shù)、新工藝，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。并要按照短路狀態(tài)進(jìn)行校驗(yàn)熱穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。3.4.2 35KV側(cè)高壓電器設(shè)備的選擇：3.4.2.1 35KV隔離開(kāi)關(guān)的選擇高壓隔離開(kāi)關(guān)的功能主要是隔離高壓電

51、源，以保證其他設(shè)備和線(xiàn)路的安全檢修。隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的滅弧裝置，不允許帶負(fù)荷操作。然而可用來(lái)隔離一定的小電流，勵(lì)磁電流不超過(guò)2A的空載變壓器，電容電流不超過(guò)5A的空載線(xiàn)路及高壓互感器和避雷電路。高壓隔離開(kāi)關(guān)按安裝地點(diǎn)不同，可分為戶(hù)內(nèi)及戶(hù)外兩大類(lèi)。一般35KV戶(hù)外型配電裝置多采用三柱式隔離開(kāi)關(guān)。1、額定電壓選擇UnUns2、額定電流選擇InImax3、熱穩(wěn)定度校驗(yàn)It2>=Qk4、動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)imIcs>=i因?yàn)檫x擇的隔離開(kāi)關(guān)為總降壓變電所主變壓器回路的隔離開(kāi)關(guān)，所以最大持續(xù)電流和短路電流引起的熱效應(yīng)都與斷路器引起的相同。即有：UNS=35(KV)ImaX=86.6(A)Qk=70.

52、56(KA)A2*S根據(jù)降壓變電所主變壓器回路隔離開(kāi)關(guān)的最大持續(xù)短路電流及短路電流引起的熱效應(yīng)值及安裝在戶(hù)外的要求，可選用GW5-35G/600-72戶(hù)外型隔離開(kāi)關(guān)相關(guān)參數(shù)見(jiàn)下表。計(jì)算數(shù)據(jù)SW2-35/600斷路器UNS35(KV)UN35(KV)Imax86.6(A)IN600(A)Iim10.7(KA)iCs72(KA)Qk70.56(KA)A2*SIt.A2.t16A2*4=1024(KA)A2*S3.4.2.2 35KV斷路器的選擇高壓斷路器的功能是：不僅能通過(guò)正常負(fù)荷電流，而且能接通和承受一定時(shí)間的短路電流，并您能在保護(hù)裝置的作用下自動(dòng)切除短路故障。一般35KV及以下的戶(hù)內(nèi)配電裝置中

53、都采用少有斷路器。35KVW壓熔斷器的選擇原則1 .額定電壓選擇UnUns2 .額定電流選擇InImax3 .開(kāi)斷電流選擇：高壓斷路器的額定開(kāi)斷電流不應(yīng)小于實(shí)際開(kāi)斷瞬間的短路次暫態(tài)電流。4 .短路關(guān)和電流選擇：為了保證斷路器在關(guān)合短路時(shí)的安全，斷路器的額定關(guān)合電流應(yīng)不小于短路電流最大沖擊值.o5 .35KVW路器的確定主變35KV供電回路最大持續(xù)工作電流為：In=Sn/(gUn)=5000/(*35)=82.48根據(jù)規(guī)定，在發(fā)電機(jī)、變壓器回路一般考慮1.05倍的額定電流，因此有：Imax=1.05In=1.05*82.48=86.6(A)Un=35KV根據(jù)35KV斷路器的U仆Imax及安裝在屋外的要求，查表，可選SW2-35/600型斷路器。取短路時(shí)間為t=4sI"=I2s=I4s=4.2(KA)ic=10.7(KA)短路電流周期分量熱效應(yīng)值為：22Qp=tk/12*(I&