某化工降壓變電所電氣設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、目錄第一章 原始資料.1第二章 接入系統(tǒng)設(shè)計(jì).2第三章 車間供電系統(tǒng)設(shè)計(jì).19第四章 工廠總降壓變的選擇.30第五章 所用變的選擇.33第六章 主接線設(shè)計(jì).33第七章 短路電流計(jì)算.39第八章 電氣設(shè)備選擇.46第九章 繼電保護(hù)裝置.54 附圖1 工廠變電所設(shè)計(jì)計(jì)算電器主接線圖.56 結(jié)束語.57 參考書目.58第一章 原始資料二、原始資料.工廠負(fù)荷數(shù)據(jù)：工廠多數(shù)車間為2班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)4600小時(shí)。工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料見表1(本表數(shù)據(jù)為設(shè)計(jì)方案分配表第九組數(shù)據(jù)）。設(shè)計(jì)需要考慮工廠5年發(fā)展規(guī)劃負(fù)荷（工廠負(fù)荷年增長(zhǎng)率按2%）。表1：某化纖廠負(fù)荷情況表某化纖廠負(fù)荷情況表序號(hào)車間設(shè)備名稱安裝容

2、量 1紡練車間紡絲機(jī)200筒絞機(jī)30烘干機(jī)85脫水機(jī)12通風(fēng)機(jī)180淋洗機(jī)6變頻機(jī)840傳送機(jī)402原液車間照明10403酸站照明2604鍋爐房照明3205排毒車間照明1606其他車間照明240.供電電源請(qǐng)況：按與供電局協(xié)議，本人可由16公里處的城北變電所，變壓器供電，供電電壓可任選。另外，與本廠相距5公里處的其他工廠可以引入電纜做備用電源，但容量只能滿足本廠負(fù)荷的20%（重要負(fù)荷），平時(shí)不準(zhǔn)投入，只在本廠主要電源故障或檢修時(shí)投入。.電源的短路容量（城北變電所）：母線的出線斷路器斷流容量為；母線的出線斷路器斷流容量為。.電費(fèi)制度：按兩部制電費(fèi)計(jì)算。變壓安裝容量每為15元/月，動(dòng)力電費(fèi)為0.3元

3、/,照明電費(fèi)為0.155元/。.氣象資料：本廠地區(qū)最高溫度為38度，最熱月平均最高氣溫為30度。.地質(zhì)水文資料：本廠地區(qū)海拔，底層以殺粘土為主，地下水位為。第二章 接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、負(fù)荷分級(jí)及供電要求 .負(fù)荷分級(jí)電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)供電可靠性及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成的損失或影響的程度，分為一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷及三級(jí)負(fù)荷。1.一級(jí)負(fù)荷a.中斷供電將造成人身傷亡者。b.中斷供電將造成重大政治影響者。c.中斷供電將造成重大經(jīng)濟(jì)損失者。d.中斷供電將造成公共場(chǎng)所秩序嚴(yán)重混亂者。(1).一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷是指：a. 中斷供電將發(fā)生中毒，爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷；b.特別重要場(chǎng)所的不允許中斷供電的負(fù)荷；c

4、.如正常電源中斷時(shí)，必須設(shè)有處理安全停產(chǎn)所必須的應(yīng)急照明，通信系統(tǒng)，火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)，保證安全停產(chǎn)的自動(dòng)控制裝置等。d.民用建筑中大型金屬中心的關(guān)鍵電子計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和防盜報(bào)警系統(tǒng)，大型國際比賽場(chǎng)的記分系統(tǒng)及監(jiān)控系統(tǒng)等。2.二級(jí)負(fù)荷a.中斷供電將造成較大政治經(jīng)濟(jì)損失的負(fù)荷。所謂較大損失指主要設(shè)備損壞，大量產(chǎn)品報(bào)廢，連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)，重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等。b. 中斷供電將影響重要用電單位正常工作的負(fù)荷。如交通樞紐，通信樞紐用點(diǎn)單位中的重要電力負(fù)荷。c.中斷供電造成大型影劇院，商場(chǎng)等較多人員集中的公共場(chǎng)所秩序混亂的負(fù)荷。如商業(yè)住宅建筑屬于二級(jí)負(fù)荷。不屬于一級(jí)，二級(jí)負(fù)荷的均屬于三級(jí)負(fù)荷。

5、對(duì)一些非連續(xù)生產(chǎn)的中小企業(yè)，停業(yè)僅影響產(chǎn)量或?qū)е律倭慨a(chǎn)品報(bào)廢的用電設(shè)備，以及一般民用建筑的用電負(fù)荷等均屬于三級(jí)負(fù)荷。3.三級(jí)負(fù)荷不屬于一級(jí)，二級(jí)負(fù)荷的均屬于三級(jí)負(fù)荷。對(duì)一些非連續(xù)生產(chǎn)的中小企業(yè)，停業(yè)僅影響產(chǎn)量或?qū)е律倭慨a(chǎn)品報(bào)廢的用電設(shè)備，以及一般民用建筑的用電負(fù)荷等均屬于三級(jí)負(fù)荷。.各級(jí)負(fù)荷對(duì)電源的要求1.一級(jí)負(fù)荷一級(jí)負(fù)荷應(yīng)有兩個(gè)回路（或兩個(gè)回路以上）的獨(dú)立電源供電。兩路電源應(yīng)來自不同電源點(diǎn)或同一變電站的不同變壓器供電的不同母線段。當(dāng)其中一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一路電源不受影響，且能承擔(dān)全部負(fù)載。負(fù)荷容量較大或有高雅用電設(shè)備應(yīng)采用兩路高壓電源。如一級(jí)容量不大，可從電力系統(tǒng)或鄰近單位取得第二低壓電

6、源。一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除上述兩路電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。為確保對(duì)特別重要負(fù)荷的.供電，嚴(yán)禁將其他負(fù)荷介入應(yīng)急供電系統(tǒng)。根據(jù)允許中斷供電的時(shí)間可分別選擇下列應(yīng)急電源：a.蓄電池靜止型不間斷供電裝置，蓄電池及寫出能帶年級(jí)型不間斷供電裝置或柴油機(jī)電磁儲(chǔ)能電機(jī)型不間斷供電裝置。適用于允許中斷供電時(shí)間為毫秒級(jí)的負(fù)荷。b.帶有自動(dòng)投入裝置的獨(dú)立于正常電源的專用饋電線路。適用于自動(dòng)裝置的動(dòng)作時(shí)間能滿足允許中斷供電 以上的供電系統(tǒng)。2.二級(jí)負(fù)荷a.二級(jí)負(fù)荷應(yīng)有兩個(gè)電源供電，供電變壓器也應(yīng)由兩臺(tái)（兩臺(tái)變壓器不一定在同一變電所）。做到當(dāng)發(fā)生貸能力變壓器故障或電力線路常見故障時(shí)不致中斷供電或中斷后能迅速

7、恢復(fù)。b.在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，可有一路 及以上專用架空線路供電；當(dāng)采用電纜線路時(shí)，采用兩根電纜組成的電纜段供電，每根電纜應(yīng)能承受百分之百的二級(jí)負(fù)荷；為了解決線路和變配電設(shè)備的檢修以及突然停電后，設(shè)備能安全停產(chǎn)的問題，可采用小容量的柴油發(fā)電站，其容量可有實(shí)際需要確定。3.三級(jí)負(fù)荷三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電電源的要求。對(duì)松散級(jí)負(fù)荷供電無特殊要求。二、計(jì)算廠總降壓變負(fù)荷.計(jì)算負(fù)荷概念供電系統(tǒng)要能夠在正常條件下可靠運(yùn)行，則其中各個(gè)元件（包括電力變壓器、開關(guān)設(shè)備及導(dǎo)線、電纜等）都必須選擇得當(dāng)，除了應(yīng)滿足工作電壓和頻率的要求外，最重要的就是要滿足負(fù)荷電流的要求。因此有必要對(duì)供電系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷進(jìn)行

8、統(tǒng)計(jì)計(jì)算。通過負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的，來選擇供電系統(tǒng)中設(shè)備。.用電負(fù)荷所謂電負(fù)荷是指用電客戶的用電設(shè)備在某一時(shí)刻實(shí)際取用的功率總和。從電力系統(tǒng)來講，則是指為了滿足用戶用電所需具備的發(fā)電出力。用電負(fù)荷是一個(gè)不斷變動(dòng)的量，對(duì)一個(gè)地區(qū)而言，負(fù)荷變化的特性主要取決于用電行業(yè)結(jié)構(gòu)、地域、季節(jié)變化、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生活水平。用電負(fù)荷在時(shí)間上的不均衡性使得某一時(shí)段用電較多，某一時(shí)段用電較少，這就形成了用電高峰負(fù)荷與低谷負(fù)荷。由于用戶的用電性質(zhì)不同，各類用戶最大負(fù)荷出現(xiàn)的時(shí)間也不相同。當(dāng)用電負(fù)荷增加時(shí)，電力系統(tǒng)的出力也隨之增加；當(dāng)用電負(fù)荷減少時(shí)，電力系統(tǒng)的出力也須相應(yīng)減少。如果各類用戶的用電最大負(fù)荷出現(xiàn)的時(shí)間過分集中

9、，電力系統(tǒng)就得有足夠的出力來滿足用戶需要，否則電力系統(tǒng)的出力和負(fù)荷就不能平衡，出現(xiàn)供小于求的狀況造成拉閘限電。當(dāng)用電高峰時(shí)段一過，電力供大于求，造成發(fā)電設(shè)備的壓機(jī)運(yùn)行或停機(jī)。電網(wǎng)的大峰谷差運(yùn)行方式會(huì)帶來危害，一方面浪費(fèi)了大量的電力投資，增加了發(fā)、供電成本，另一方面發(fā)電機(jī)組的頻繁啟停或壓負(fù)荷運(yùn)行造成能源和電力資源的浪費(fèi)，并對(duì)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來威脅。因此實(shí)施電力需求側(cè)管理，合理調(diào)整負(fù)荷，優(yōu)化用電方式，避峰、錯(cuò)峰用電，移峰填谷是一項(xiàng)成本低、收效快的有效措施。.計(jì)算負(fù)荷目的計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)，計(jì)算負(fù)荷確定得是否正確合理，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。如計(jì)算負(fù)荷確定過大，

10、將使電器和導(dǎo)線選得過大，造成投資和有色金屬的消耗浪費(fèi)，如計(jì)算負(fù)荷確定過小又將使電器和導(dǎo)線電纜處子過早老化甚至燒毀，造成重大損失，由此可見正確確定計(jì)算負(fù)荷重要性。.計(jì)算負(fù)荷定義所謂計(jì)算負(fù)荷，是指與實(shí)際用電負(fù)荷較接近的假想負(fù)荷，按計(jì)算負(fù)荷選擇的電氣設(shè)備既能滿足生產(chǎn)和生活、工作需要又不會(huì)使設(shè)備選得過大造成浪費(fèi)和運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。它也是指一組用電負(fù)載實(shí)際運(yùn)行時(shí)，在線路中形成的或負(fù)載自身消耗的最大平均功率。如果某一不變的假想負(fù)荷在線路中產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)（使導(dǎo)線產(chǎn)生的平均最高溫升）相等，則把這一不變的假想負(fù)荷叫做該組實(shí)際負(fù)載的計(jì)算負(fù)荷。 所謂負(fù)荷計(jì)算，是指對(duì)某一線路中的實(shí)際用電負(fù)荷的運(yùn)行規(guī)律進(jìn)行分析，從而求出該

11、線路的計(jì)算負(fù)荷的過程。負(fù)荷計(jì)算與計(jì)算負(fù)荷，是兩個(gè)不同的概念，不可混淆。在現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范中，負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容不僅包括確定計(jì)算負(fù)荷，還包括確定尖峰電流和確定一極、二級(jí)負(fù)荷的容量已及季節(jié)性負(fù)荷的容量。.計(jì)算負(fù)荷方法目前負(fù)荷計(jì)算常用需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法、和利用系數(shù)法,前二種方法在國內(nèi)設(shè)計(jì)單位的使用最為普遍。此外還有一些尚未推廣的方法如單位產(chǎn)品耗電法、單位面積功率法、變值系數(shù)法和ABC法等. 常采用需用系數(shù)法計(jì)算用電設(shè)備組的負(fù)荷時(shí)，應(yīng)將性質(zhì)相同的用電設(shè)備劃作一組，并根據(jù)該組用電設(shè)備的類別，查出相應(yīng)的需用系數(shù)，然后按照表一給出的公式求出該組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷。此設(shè)計(jì)采用的是需用系數(shù)法來對(duì)電力負(fù)荷計(jì)算的。因?yàn)?/p>

12、，需用系數(shù)是用設(shè)備功率乘以需用系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷。這種方法簡(jiǎn)便，應(yīng)用廣泛，尤其適用于配、變電所的負(fù)荷計(jì)算。采用利用系數(shù)法求出最大負(fù)荷的平均負(fù)荷，再考慮設(shè)備臺(tái)數(shù)和功率差異的影響，乘以與有效臺(tái)數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)得出計(jì)算負(fù)荷，計(jì)算過程十分繁瑣。而單位面積功率法和單位指標(biāo)法主要多用于民用建筑；單位產(chǎn)品耗電量法主要適用于某些工業(yè)。需要系數(shù)法，是把用電設(shè)備的總設(shè)備容量乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷的一種簡(jiǎn)便方法。需要系數(shù)法主要用于工程初步設(shè)計(jì)及施工圖設(shè)計(jì)階段，對(duì)變電所母線、干線進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較多，各種設(shè)備容量相差不懸殊時(shí)，其供電線路的負(fù)荷計(jì)算也采用需要技術(shù)法。需要技術(shù)時(shí)

13、一個(gè)綜合性系數(shù)，它是指用電設(shè)備組投入運(yùn)行時(shí)，從供電網(wǎng)絡(luò)實(shí)際取用的功率與用電設(shè)備組的設(shè)備功率之比。需要系數(shù)與用電設(shè)備組的運(yùn)行規(guī)律、負(fù)荷率、運(yùn)行效率、線路的供電效率等因數(shù)有關(guān)，工程上很難準(zhǔn)確確定，只能靠測(cè)量確定。一般工業(yè)與民用建筑中的用電負(fù)荷主要有單位負(fù)荷（如照明負(fù)荷）以及三相負(fù)荷（如動(dòng)力負(fù)荷），其供電系統(tǒng)一般分為照明支路及動(dòng)力支路進(jìn)行供電。照明支路主要供照明燈具、一般單相插座以及其他額定電壓為的電氣設(shè)備。器特點(diǎn)為用電負(fù)荷的額定電壓均為單相求分布在A、B、C三相。這類負(fù)荷也叫做相負(fù)荷。動(dòng)力支路主要供電梯、水泵、服務(wù)行業(yè)的廚房飲食設(shè)備、電熱開水器、工業(yè)生產(chǎn)中的各種加工設(shè)備以及其他額定電壓為的三相用電

14、器等用電。器特點(diǎn)為用電負(fù)荷的額定電壓均為且都是三相對(duì)稱負(fù)荷在工業(yè)生產(chǎn)中還有一些額定電壓為的單項(xiàng)負(fù)荷，接在兩條相線之間，我們稱之為間負(fù)荷，線間負(fù)荷可用照明支路供電，也可用動(dòng)力支路供電。各種負(fù)荷的供電線路組成如圖所示，如果從供電形式的角度來講：負(fù)荷計(jì)算可以分為單相和三相用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算兩種形式。從供電系統(tǒng)中所在的位置角度來講：負(fù)荷計(jì)算可分為一組用電設(shè)備、多組用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算。但無論是那種形式，用需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷都有如表2的通用公式：表2：公式表名稱公式備注用電設(shè)備組的容量設(shè)備的額定容量設(shè)備組的同時(shí)系數(shù)設(shè)備組的負(fù)荷系數(shù)設(shè)備組的平均效率配電線路的平均效率對(duì)應(yīng)用電設(shè)備組的正切值用電設(shè)備組的平均

15、功率因數(shù)用電設(shè)備組的額定電壓以上參數(shù)由用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算時(shí)取。用電設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷需要系數(shù) 無功計(jì)算負(fù)荷視在計(jì)算負(fù)荷計(jì)算電流有功負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)無功負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)總的有功計(jì)算負(fù)荷總的無功計(jì)算負(fù)荷總的視在計(jì)算負(fù)荷.負(fù)荷系數(shù)所謂負(fù)荷系數(shù)是指實(shí)際計(jì)算負(fù)荷容量與額定負(fù)荷容量的比值，應(yīng)用負(fù)荷系數(shù)是為了更真實(shí)地統(tǒng)計(jì)實(shí)際的直流負(fù)荷，進(jìn)而更確切地計(jì)算設(shè)備的容量。機(jī)械工業(yè)需要系數(shù)見表3。表3：機(jī)械工業(yè)需要系數(shù)表用電設(shè)備組名稱一般工作制的小批生產(chǎn)金屬冷加工機(jī)床0.51.73大批生產(chǎn)金屬冷加工機(jī)床0.51.73小批生產(chǎn)金屬熱加工機(jī)床大批生產(chǎn)金屬熱加工機(jī)床0.270.651.17生產(chǎn)用通風(fēng)機(jī)衛(wèi)生用通風(fēng)機(jī)

16、0.80.75泵、空氣壓縮機(jī)0.80.75不聯(lián)鎖運(yùn)行的提升機(jī)，皮帶運(yùn)輸?shù)冗B續(xù)運(yùn)輸機(jī)械0.750.88帶聯(lián)鎖的運(yùn)輸機(jī)械0.650.750.88=25%的吊車及電動(dòng)葫蘆0.51.73鑄鐵及鑄鋼車間起重機(jī)0.51.73軋鋼及銳錠車間起重機(jī)0.51.73鍋爐房、修理、金工、裝配車間起重機(jī)0.51.73加熱器、干燥箱0.8高頻感應(yīng)電爐0.651.17低頻感應(yīng)電爐0.80.352.67電阻爐0.650.80.75電爐變壓器0.350.352.67自動(dòng)弧焊變壓器0.50.51.73點(diǎn)焊機(jī)、縫焊機(jī)0.61.33對(duì)焊機(jī)、鉚釘加熱器0.350.71.02單頭焊接變壓器0.350.352.67多頭焊接變壓器0.40

17、. 51.73點(diǎn)焊機(jī)0.51.73高頻電阻爐0.71.02自動(dòng)裝料電阻爐0.980.2非自動(dòng)裝料電阻爐0.980.2三、設(shè)備容量的確定由于各用電設(shè)備的額定工作制不同，在確定計(jì)算負(fù)荷時(shí)，不可以將其額定功率直接相加，應(yīng)將額定功率換算為統(tǒng)一的設(shè)備功率。.對(duì)于一般長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行工作制和短時(shí)工作制的用電設(shè)備，包括一般電動(dòng)機(jī)組和電熱設(shè)備等，其銘牌上的額定功率（額定容量）就等于設(shè)備功率。式中設(shè)備功率，；用電設(shè)備銘牌上的額定功率，。.對(duì)于斷續(xù)或反復(fù)短時(shí)工作的用電設(shè)備，如吊車用電動(dòng)機(jī)，電焊用變壓器等，它們的設(shè)備功率時(shí)將其銘牌上標(biāo)稱下某一分與合持續(xù)率時(shí)的額定功率統(tǒng)一換算到一個(gè)新規(guī)定負(fù)荷持續(xù)率下的額定功率。負(fù)荷持續(xù)率

18、優(yōu)勢(shì)也稱負(fù)載持續(xù)率或贊載率，是用電設(shè)備在一個(gè)工作周期內(nèi)工作時(shí)間和工作周期的百分比值，用表示：式中 工作周期；工作周期內(nèi)的工作時(shí)間；工作周期內(nèi)的停歇時(shí)間。.對(duì)于電焊機(jī)及各類電焊裝置的設(shè)備功率，是指將額定功率換算到負(fù)荷持續(xù)率為時(shí)的有功功率。當(dāng)不等時(shí)，用下式換算：式中 換算到時(shí)的設(shè)備功率，；換算前銘牌上的負(fù)荷持續(xù)率，應(yīng)和、相對(duì)應(yīng)（計(jì)算中用小數(shù)值）；、分別為換算前與對(duì)應(yīng)的銘牌上的額定有功功率、額定視在功率，額定功率因數(shù)；其值為的負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算用）。.對(duì)于斷續(xù)或短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備功率，是指將額定功率換算到負(fù)載持續(xù)率為時(shí)的有功功率。當(dāng)不等于時(shí)，用如下公式換算：式中 換算到時(shí)的設(shè)備功率，；、分別為對(duì)應(yīng)

19、換算前電動(dòng)機(jī)銘牌標(biāo)稱的額定功率，；額定負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算時(shí)用小數(shù)值）；換算到時(shí)的負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算時(shí)用小數(shù)值）。.整流器的設(shè)備功率是指額定的輸入功率。.電熱設(shè)備的設(shè)備功率是指電能的輸入功率。.成組用電設(shè)備的設(shè)備功率，不包括備用設(shè)備的設(shè)備功率。.當(dāng)消防用電的計(jì)算有功功率大于或在時(shí)可能同時(shí)切斷的一般電力及照明負(fù)荷的計(jì)算有功功率時(shí)，應(yīng)按未切斷的一般電力、照明負(fù)荷加上消防負(fù)荷計(jì)算低壓總負(fù)荷的設(shè)備功率。否則計(jì)算低壓總負(fù)荷時(shí)，不應(yīng)考慮消防負(fù)荷。.單臺(tái)電動(dòng)機(jī)設(shè)備功率指用電網(wǎng)供應(yīng)的電功率。四、設(shè)備的功率因素建筑供電系統(tǒng)中的變配電設(shè)備及建筑物內(nèi)的用電設(shè)備，如電力變壓器、電抗器、電動(dòng)機(jī)、日光燈、電焊機(jī)、高頻爐等大部分

20、都為電感性負(fù)載，其功率因數(shù)較低，工作時(shí)需要較大的無功功率，在線路中生產(chǎn)較大的無功電流，不利于供電系統(tǒng)的高效率運(yùn)行，因此，在設(shè)計(jì)建筑供電系統(tǒng)時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理的無功補(bǔ)償，提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)。按照我國供電部門的規(guī)定，高壓供電的用戶必須保證功率因數(shù)在以上，低壓供電的用戶必須在以上。為了使用戶注意提高功率因數(shù)，供電部門還對(duì)大宗用電單位實(shí)行按戶月平均功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)的辦法。調(diào)整功率因數(shù)標(biāo)準(zhǔn)一般為，大于時(shí)給以獎(jiǎng)勵(lì)，低于時(shí)便要增收電費(fèi)甚至罰款，功率因數(shù)很低時(shí)供電部門要停止供電。.有關(guān)有關(guān)功率的名詞解釋輸入功率=輸入電流×(乘)輸入電壓;也就決定是我們要用的電量. 輸出功率=輸入功率-無

21、用功部分;就是我們實(shí)際上的到的功率.輸出功率是各類能源或能源轉(zhuǎn)換設(shè)備（如動(dòng)力、照明設(shè)備）向外輸出的能量與時(shí)間的比值，即單位時(shí)間內(nèi)能源或設(shè)備向外界提供的能量。其單位一般為瓦特、千瓦，在電力系統(tǒng)中也常用伏安、千伏安來表示。 無功功率:電網(wǎng)中的感性負(fù)載（如電機(jī)，扼流圈，變壓器，感應(yīng)式加熱器及電焊機(jī)等）都會(huì)產(chǎn)生不同程度的電滯，即所謂的電感。感性負(fù)載具有這樣一種特性 -即使所加電壓改變方向，感性負(fù)載的這種滯后仍能將電流的方向（如正向）保持一段時(shí)間。一旦存在了這種電流與電壓之間的相位差，就會(huì)產(chǎn)生負(fù)功率，并被反饋到電網(wǎng)中。電流電壓再次相位相同時(shí)，又需要相同大小的電能在感性負(fù)載中建立磁場(chǎng)，這種磁場(chǎng)反向電能就被

22、稱作無功功率。 無功功率比較抽象，它是用于電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換，并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場(chǎng)的電功率。它不對(duì)外做功，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰俊７彩怯须姶啪€圈的電氣設(shè)備，要建立磁場(chǎng)，就要消耗無功功率。 無功功率過高：a.無功功率會(huì)導(dǎo)致電流增大和視在功率增加，導(dǎo)致系統(tǒng)容量下降；b.無功功率增加，會(huì)使總電流增加，從而使設(shè)備和線路的損耗增加；c.使線路的壓降增大，沖擊性無功負(fù)載還會(huì)使電壓劇烈波動(dòng)。 在交流電路中，由于有感性或容性儲(chǔ)能設(shè)備，電壓與電流有相位差，通俗講就是電壓與電流不在同一時(shí)間到達(dá)； 因此，表面看電壓有多大、電流有多大，實(shí)際并沒有做那么大的功，有電源與儲(chǔ)能設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換: 視在功率=

23、有功功率+無功功率。 電力變壓器就用視在功率表示容量，單位為伏安。 意思是不管有功功率與無功功率是多少，只能輸出這么大的電壓與電流。功率因數(shù)=有功功率/視在功率即功率因數(shù)是在之間，它表示負(fù)載電流做的有用功率的百分比。.提高功率因數(shù)的意義1.提高功率因數(shù)，可以降低線路上的損耗，提高輸出功率。在建筑供電系統(tǒng)中，供電線路，其電阻不可忽略。2.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。可減少對(duì)供配電設(shè)施的投資，增加供配電系統(tǒng)的功率儲(chǔ)備，使用戶獲得直接的經(jīng)濟(jì)利益。在同樣的有功功率下，功率因數(shù)提高，負(fù)荷電流就減少，而向符合傳輸功率所經(jīng)過的變壓器、開關(guān)、導(dǎo)線等供配電設(shè)備都增

24、加了功率儲(chǔ)備，從而滿足了負(fù)荷增長(zhǎng)的需要，亦即可以增大原有設(shè)備的供電能力。對(duì)尚處于設(shè)計(jì)階段的新建筑來說，提高功率因數(shù)則能降低配電設(shè)備的設(shè)備容量，從而減少投資費(fèi)用。3.充分發(fā)揮電源設(shè)備潛力。.提高功率因數(shù)方法1.通過適當(dāng)措施提高自然功率因數(shù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在建筑供電系統(tǒng)的總無功功率中，電動(dòng)機(jī)和變壓器約占左右，其余則消耗在輸電線路及其他感應(yīng)設(shè)備中，因此，提高自然功率因數(shù)可以通過合理選擇感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的容量、使用中減少感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的空載運(yùn)行、條件許可時(shí)盡量使用同步電動(dòng)機(jī)、以最佳負(fù)荷率選擇變壓器等方法達(dá)到目的。2.并聯(lián)同步調(diào)相機(jī)。同步調(diào)相機(jī)是一種專用于補(bǔ)償無功功率的同步電動(dòng)機(jī)，通過調(diào)節(jié)同步調(diào)相機(jī)的勵(lì)磁電流可補(bǔ)償供電

25、系統(tǒng)的無功功率，從而提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。同步調(diào)相機(jī)輸出無功功率為無極調(diào)節(jié)方式，調(diào)節(jié)的范圍較大，并且在端電壓下降以內(nèi)時(shí)，無功輸出基本不變，當(dāng)端電壓下降以上時(shí)，可強(qiáng)行勵(lì)磁增加無功輸出。但是，同步調(diào)相機(jī)補(bǔ)償單位無功功率造價(jià)高。每輸出的無功功率要損耗的有功功率，基建安裝要求高、不易擴(kuò)建、運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜，所以一般用于電力系統(tǒng)中的樞紐變電站及地區(qū)降壓變電站。3.并聯(lián)適當(dāng)?shù)撵o電電容器。我們知道，電感性負(fù)載并聯(lián)適當(dāng)?shù)碾娙萜骺梢蕴岣吖β室驍?shù)，所以在建筑供電系統(tǒng)中，同樣可以并聯(lián)適當(dāng)?shù)撵o電電容器以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。并聯(lián)電容安裝簡(jiǎn)單、容易擴(kuò)建、運(yùn)行維護(hù)方便，補(bǔ)償單位無功功率的造價(jià)低、有功損耗?。ㄐ∮冢虼藦V泛用于工

26、廠企業(yè)及民用建筑供電系統(tǒng)中。無功補(bǔ)償使用專用的電力電容器，其規(guī)格品種很多，按安裝方式分為戶內(nèi)式和戶外式，按相數(shù)分為單相和三相，按額定電壓分為高壓和低壓電容器等等。a.電容器的選擇電容器無功容量的計(jì)算 b.電容器（柜）臺(tái)數(shù)的確定需電容器臺(tái)數(shù)：每相所需電容器臺(tái)數(shù)：取其相等或稍大的偶數(shù)，因?yàn)樽冸娝捎脝文妇€分段式結(jié)線。c.電容器的補(bǔ)償方式和聯(lián)接方式1）電容器的補(bǔ)償方式單獨(dú)就地補(bǔ)償方式：接線、優(yōu)缺點(diǎn)、適用對(duì)象。分散補(bǔ)償方式：接線、優(yōu)缺點(diǎn)、適用對(duì)象。集中補(bǔ)償方式：接線、優(yōu)缺點(diǎn)、適用對(duì)象： 大中型煤礦主要補(bǔ)償方式，如：平煤各礦2）電容器的聯(lián)接方式三角形接法：優(yōu)缺點(diǎn)星形接法：優(yōu)缺點(diǎn)或Y（雙Y） 優(yōu)選，因?yàn)槿?/p>

27、量為Y的1/3且電壓低，放電1分鐘，殘壓以下。以上的電容器應(yīng)采用電壓互感器放電。電容器放電回路中不得裝設(shè)熔斷器或開關(guān)，以免放電回路斷開，危及人身安全。五、動(dòng)力支路負(fù)荷計(jì)算 在采用需要系數(shù)法進(jìn)行動(dòng)力支路負(fù)荷計(jì)算時(shí)，應(yīng)將計(jì)算范圍內(nèi)的用電設(shè)備分組，分別進(jìn)行各個(gè)組內(nèi)的負(fù)荷計(jì)算并將計(jì)算結(jié)果相加得到總的計(jì)算負(fù)荷，然后根據(jù)用電設(shè)備的臺(tái)數(shù)和容量的大小以及用電設(shè)備的性質(zhì)乘以一個(gè)同時(shí)系數(shù)，得到計(jì)算結(jié)果。 每個(gè)組內(nèi)的負(fù)荷計(jì)算可以采用通用計(jì)算公式進(jìn)行，動(dòng)力支路的負(fù)荷計(jì)算采用下式進(jìn)行：式中 支路上有功計(jì)算負(fù)荷，；支路上無功計(jì)算負(fù)荷，；支路上視在計(jì)算負(fù)荷，；、分別為支路上有功同時(shí)系數(shù)，無功同時(shí)系數(shù)；支路上計(jì)算電流；支路的

28、額定電壓。在使用上述公式時(shí)要注意：1.分組的原則：用電設(shè)備的性質(zhì)相同、功率因數(shù)相同、需要系數(shù)相同的分一組。2.有功、無功同時(shí)系數(shù)的概念和數(shù)值是不同的，通常對(duì)于同一組用電設(shè)備組無功同時(shí)系數(shù)的值比有功同時(shí)系數(shù)要大。通常情況下有功同時(shí)系數(shù)的范圍、無功同時(shí)系數(shù)范圍。六、各車間的負(fù)荷計(jì)算.各車間計(jì)算負(fù)荷和無功補(bǔ)償（需要系數(shù)法）1.紡練車間單臺(tái)機(jī)械負(fù)荷計(jì)算a.紡絲機(jī)已知：，。故：b.筒絲機(jī)已知：，。故：c.烘干機(jī)已知：，。故：d.脫水機(jī)已知：，。故：e.通風(fēng)機(jī)已知：，。故：f.淋洗機(jī)已知：，。故：g.變頻機(jī)已知：，。故：h.傳送機(jī)已知：，。故：紡練車間單臺(tái)機(jī)械負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見表4。表4：紡練車間負(fù)荷統(tǒng)計(jì)列表序號(hào)

29、車間設(shè)備名稱安裝容 計(jì)算負(fù)荷 1紡絲機(jī)2000.80.78160124.82筒絞機(jī)300.750.7522.518.883烘干機(jī)850.751.0263.7565.034脫水機(jī)120.60.810.88.45通風(fēng)機(jī)1800.70.7512694.56淋洗機(jī)60.750.784.53.577變頻機(jī)8400.80.7672470.48傳送機(jī)400.80.73222.4 9小計(jì)13931091.55870.182.車間計(jì)算負(fù)荷統(tǒng)計(jì)(計(jì)及同時(shí)系數(shù)）取同時(shí)系數(shù)：，3.其余各車間負(fù)荷計(jì)算a.原液車間已知：，。故：b.酸站照明已知：，。故：c.鍋爐房照明已知：，。故：d.排毒車間已知：，。故：e.其他車間已

30、知：，。故：4.全廠計(jì)算負(fù)荷計(jì)算各車間計(jì)算負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見表5。表5：各車間計(jì)算負(fù)荷統(tǒng)計(jì)列表序號(hào)車間設(shè)備名稱安裝容量 1紡練車間1393982.4826.671283.942原液車間照明10407805469523酸站照明260169118.3206.34鍋爐房照明3202401803005排毒車間照明16011267.2130.66其他車間照明240168126210計(jì)算全廠的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，總的計(jì)算負(fù)荷要小于每個(gè)用電負(fù)荷加起來的和，我們?cè)谕ǔＧ闆r下取的全部用電負(fù)荷之和的。因?yàn)樵谝欢ǖ那闆r下是不可能發(fā)生所有的用電設(shè)備同時(shí)工作的情況,，如果按照全部用電設(shè)備的用電負(fù)荷之和來計(jì)算全廠計(jì)算負(fù)荷的話，勢(shì)必會(huì)造成

31、,經(jīng)濟(jì)不運(yùn)行和浪費(fèi)等,情況,也就是我們常說的大馬拉小車。取全部用電負(fù)荷之和的，這樣在一定程度上就避免了大馬拉小車情況的發(fā)生,提高了運(yùn)行效率,符合了經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)、生活的需要。因此，本次課程設(shè)計(jì)中的全廠計(jì)算負(fù)荷就為各個(gè)設(shè)備計(jì)算負(fù)荷之和的95%即：全廠計(jì)算負(fù)荷=(紡練車間計(jì)算負(fù)荷+原液車間計(jì)算負(fù)荷+酸站照明計(jì)算負(fù)荷+鍋爐房照明計(jì)算負(fù)荷+ 排度車間計(jì)算負(fù)荷+其他車間計(jì)算負(fù)荷)考慮5年的發(fā)展，年增長(zhǎng)率按2%計(jì)算，全廠計(jì)算負(fù)荷七、城北變電壓等級(jí)的確定輸電線路電壓等級(jí)的確定應(yīng)符合國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)，選擇電壓等級(jí)時(shí)，應(yīng)根據(jù)輸送容量和輸電距離，以及接入電網(wǎng)的額定電壓的情況來確定，輸送容量應(yīng)該考慮變電所總負(fù)荷和五

32、年發(fā)展規(guī)劃。.電壓等級(jí)的規(guī)定1.電壓等級(jí)和最高一級(jí)電壓的選擇，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有實(shí)際情況和遠(yuǎn)景發(fā)展進(jìn)行慎重研究后確定。應(yīng)盡量簡(jiǎn)化變壓層次，一般情況下應(yīng)少于4 個(gè)變壓層次。老城市在簡(jiǎn)化變壓層次時(shí)可以分期分區(qū)進(jìn)行。2. 標(biāo)稱電壓應(yīng)符合國家電壓標(biāo)準(zhǔn)。送電電壓為(或)，高壓配電電壓為、，中壓配電電壓為，低壓配電電壓為，選用電壓等級(jí)時(shí)，應(yīng)盡量避免重復(fù)降壓?，F(xiàn)有的非標(biāo)準(zhǔn)電壓應(yīng)限制發(fā)展，合理利用，根據(jù)設(shè)備使用壽命與發(fā)展需要分期分批進(jìn)行改造。3. 一個(gè)地區(qū)同一電壓相位和相序應(yīng)相同。4. 現(xiàn)有供電容量嚴(yán)重不足或老舊設(shè)備需要全面進(jìn)行技術(shù)改造時(shí)，可采取升壓措施。升壓改造是擴(kuò)大供電能力的有效措施但應(yīng)結(jié)合遠(yuǎn)期規(guī)劃注意做好以下工

33、作：a.研究現(xiàn)在供電設(shè)施全部或部分進(jìn)行升壓改造的技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性；b.升壓改造中應(yīng)對(duì)舊設(shè)備的利用或更新以及其它方面制訂有關(guān)的技術(shù)要求，以保證它們的安全運(yùn)行；c.在升壓過渡期間應(yīng)有妥善可靠的過渡方案及其相應(yīng)的技術(shù)措施，盡量不削弱供電可靠性。.電壓等級(jí)的確定電網(wǎng)電壓等級(jí)的確定，是與供電方式、供電負(fù)荷、供電距離等因素有關(guān)的。 有關(guān)資料提供了供電電壓與輸送容量的關(guān)系： 1.當(dāng)負(fù)荷為時(shí)，供電電壓易選，輸送距離在公里； 2.當(dāng)負(fù)荷為時(shí)，供電電壓易選，輸送距離在公里； 3.當(dāng)負(fù)荷為時(shí)，供電電壓易選，輸送距離在公里； 4.當(dāng)負(fù)荷為時(shí)，供電電壓易選，輸送距離在公里； 5.當(dāng)負(fù)荷為時(shí)，供電電壓易選，輸送距離在公里；

34、 6.當(dāng)負(fù)荷為以上時(shí)，供電電壓易選，輸送距離在公里以上。 但近年來，隨著電氣設(shè)備的進(jìn)步及電力技術(shù)的發(fā)展，輸送容量及距離有了很大進(jìn)步。.本廠電壓等級(jí)的確定設(shè)計(jì)任務(wù)書提供了三個(gè)電壓等級(jí)：在要 考慮工廠5年發(fā)展規(guī)劃負(fù)荷（工廠負(fù)荷年增長(zhǎng)率按），五年以后的最大功率為并且輸送距離為公里，因此我選用負(fù)荷為，供電電壓易選，輸送距離在公里。八、城北變的線路回?cái)?shù)的確定本廠多數(shù)車間為二班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)為4600小時(shí)，并且有的重要負(fù)荷，考慮到本廠有重要負(fù)荷，為了保證重要負(fù)荷的供電可靠性，本設(shè)計(jì)采用二回路進(jìn)線，這樣當(dāng)有一回路發(fā)生故障時(shí)，另一回路可以繼續(xù)供電。另外，在與本廠相距5公里處引入其他工廠10KV電纜做備

35、用電源，但只能滿足本廠的重要負(fù)荷，平時(shí)不準(zhǔn)投入，只有在本廠主要電源故障或檢修時(shí)投入。全廠負(fù)荷分布，根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書的廠區(qū)平面布置圖。九、確定接入系統(tǒng)每回線路線型、規(guī)格、截面。架空線路導(dǎo)線截面的選擇：選擇原則：計(jì)算負(fù)荷電流，先按經(jīng)濟(jì)密度選導(dǎo)線標(biāo)稱截面，然后按發(fā)熱復(fù)核。1計(jì)算負(fù)荷電流：選擇經(jīng)濟(jì)截面：由設(shè)計(jì)資料知年最大負(fù)荷利用小時(shí)為4600小時(shí)，根據(jù)電力工程類專題課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程P57查表5-4得經(jīng)濟(jì)電流密度，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇接入系統(tǒng)每回導(dǎo)線型號(hào)、規(guī)格、截面的選擇：截面的選擇：選擇標(biāo)準(zhǔn)截面，即選型鋼芯絞線線2回路。2復(fù)核電壓降：正常運(yùn)行時(shí)：N=2 查電力工程類專題課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)

36、教程附表6-1，導(dǎo)線的電阻；線路電抗取。符合要求故障情況運(yùn)行時(shí)：考慮到一條回路故障切除，另一條回路能保證全部負(fù)荷供電符合要求3復(fù)核發(fā)熱條件：查電力工程類專題課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程附表6-5得允許載流量，按環(huán)境溫度30度，查P60表5-7得環(huán)境溫度30度時(shí)的溫度校正系數(shù)因此滿足發(fā)熱條件。結(jié)論：經(jīng)上述計(jì)算復(fù)核決定采用二回路導(dǎo)線接入系統(tǒng)。 .10工廠總降壓變電所主變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇總降壓變側(cè)無功補(bǔ)償試?。汉细駷楸ＷC供電的可靠性，選用兩臺(tái)主變壓器（每臺(tái)可供總負(fù)荷的）：選擇變壓器型號(hào)，兩臺(tái)。查表得出變壓器的各項(xiàng)參數(shù)：空載損耗；負(fù)載損耗；阻抗電壓；空載電流。.供電線路截面選擇為保證供電的可靠性，選用

37、兩回供電線路。用簡(jiǎn)化公式求變壓器損耗：每回供電線路的計(jì)算負(fù)荷： 線路的功率損耗：線路首端功率：線路電壓降計(jì)算： 合格第三章 車間供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、變電所所址的選擇變電所所址的選擇是否合理,直接影響供配電系統(tǒng)的造價(jià)和運(yùn)行。工廠變配電所所址的選擇,應(yīng)考慮以下原則:1.盡量靠近負(fù)荷中心,以便減少電壓損耗、電能損耗和有色金屬消耗量。2.節(jié)約用電,不占或少占耕地及經(jīng)濟(jì)效益高的土地。3.與城鄉(xiāng)或工礦企業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào),便于架空線路和電纜線路的引入和引出。4.交通運(yùn)輸方便。5.盡量避開污染源或選擇在污染源的上風(fēng)側(cè)。6.應(yīng)考慮變電所與周圍環(huán)境、鄰近設(shè)施的相互影響。7.盡量不設(shè)在低洼積水場(chǎng)所及其下方。8.應(yīng)遠(yuǎn)離易燃易

38、爆等危險(xiǎn)場(chǎng)所。二、車間變電所位置的確定根據(jù)地理位置及各車間計(jì)算負(fù)荷大小，決定設(shè)立3個(gè)車間變電所，各自供電范圍如下：變電所：紡煉車間、鍋爐房。變電所：原液車間。變電所：排毒車間、其他車間、酸站。全廠供電平面圖見下圖1三、變電所變壓器臺(tái)數(shù)的確定.確定原則1.對(duì)于大城市郊區(qū)的一次變電所在中低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)變壓器為宜。2.對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)變壓器。3.對(duì)于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的變電所，其變壓器基礎(chǔ)宜按大于變壓器容量的 12 級(jí)設(shè)計(jì)，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓器的容量。.選擇變壓器臺(tái)數(shù)時(shí),應(yīng)考慮以下因素:1.應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電的可

39、靠性的要求，對(duì)供有大量一、二級(jí)負(fù)荷的變電所，宜采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電。2.對(duì)于一級(jí)負(fù)荷的場(chǎng)所，鄰近又無備用電源聯(lián)絡(luò)線可接,或季節(jié)性負(fù)荷變化較大時(shí),宜采用兩臺(tái)變壓器。3.是否裝設(shè)變壓器，應(yīng)視其負(fù)荷的大小和鄰近變電所的距離而定。當(dāng)負(fù)荷超過320KVA時(shí)，任何距離都應(yīng)裝設(shè)變壓器。.變壓器絕緣結(jié)構(gòu)的選擇根據(jù)絕緣結(jié)構(gòu)方式不同，一般有礦物油變壓器、硅油變壓器、六氟化硫變壓器、干式變壓器及環(huán)氧樹脂澆變壓器等。多層或高層主體建筑內(nèi)變電所，一般選用不燃或難燃型變壓器.在多塵或有腐蝕性氣體嚴(yán)重影響安全運(yùn)行的場(chǎng)所內(nèi)，應(yīng)選用防塵型或防腐型變壓器。.變電所選擇一

40、臺(tái)或兩臺(tái)變壓器各有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：1. 選用兩臺(tái)變壓器的變電所，當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電。當(dāng)負(fù)荷大時(shí)候，兩臺(tái)變壓器又可以配合運(yùn)用。但是兩臺(tái)變壓器的投資比較大，一般小的變電所甚至承擔(dān)不起這樣的消耗,運(yùn)行損耗也比較大，它工作時(shí)候兩個(gè)鐵心同時(shí)運(yùn)行,這樣勢(shì)必增大了運(yùn)行成本。2.選用一臺(tái)變壓器的變電所，當(dāng)變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí)，那么將會(huì)出現(xiàn)全廠停電的嚴(yán)重情況，如果一級(jí)負(fù)荷遇到了停電情況,那么損失將會(huì)是無法估算的，因此一臺(tái)變壓器的供殿可靠性比較差，但是一臺(tái)變壓器的投資小、運(yùn)行損耗小，因?yàn)樘ぷ鲿r(shí)只要一個(gè)鐵心在工作，這樣勢(shì)必減少了運(yùn)行成本。3.綜上所述，選用兩臺(tái)變壓器雖然它

41、有一些缺點(diǎn)，但是它的優(yōu)點(diǎn)早已經(jīng)把這些缺點(diǎn)給掩蓋，優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于它的缺點(diǎn)，而選用一臺(tái)變壓器雖然它有一些優(yōu)點(diǎn),但是它的弊端太明顯也很嚴(yán)重。 變電縮通常為了生產(chǎn)、生活、用電等的需要，都會(huì)選用兩臺(tái)變壓器，因?yàn)樗膬?yōu)點(diǎn)太明顯了，而且非常的多。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)對(duì)某化纖廠進(jìn)行供電，因此，應(yīng)該用兩臺(tái)變壓器供電，這樣就很難造成一些不必要的損失了。四、變壓器容量的確定.變壓器容量選擇時(shí)應(yīng)遵循的原則1.只裝有一臺(tái)變壓器的變電所，變壓器的額定容量應(yīng)滿足全部用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的需要。2.裝有兩臺(tái)變壓器的變電所，每臺(tái)變壓器的額定容量應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：a.任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷的需要；b.任一臺(tái)

42、變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足全部用電容量設(shè)備的需要。3.變壓器正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)荷率應(yīng)控制在額定容量的為宜，以提高運(yùn)行率。.各車間變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇1.變壓所I 變壓器及容量選擇a.變壓所I的供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)。取同時(shí)系數(shù)：，b.變壓所I得的無功補(bǔ)償（提高功率因數(shù)到0.9以上）。無功補(bǔ)償試?。貉a(bǔ)償以后：c.變電所I的變壓器選擇。為保證供電的可靠性，選用兩臺(tái)變壓器（每臺(tái)可供電車間總負(fù)荷的）：查課程設(shè)計(jì)一畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程附表3-2：選擇變壓器型號(hào)系列，額定容量為，兩臺(tái)。查表得出變壓器的各項(xiàng)參數(shù)：空載損耗；負(fù)載損耗；阻抗電壓；空載電流。d.計(jì)算每臺(tái)變壓器的功率損耗。也可用簡(jiǎn)化經(jīng)驗(yàn)公式：2.變壓所變壓器臺(tái)數(shù)及容量

43、選擇a.變壓所的供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)。b.變壓所的無功補(bǔ)償（提高功率因數(shù)到0.9以上）。無功補(bǔ)償試取：補(bǔ)償以后：c.變電所的變壓器選擇。為保證供電的可靠性，選用兩臺(tái)變壓器（每臺(tái)可供電車間總負(fù)荷的）：查課程設(shè)計(jì)一畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程附表3-2：選擇變壓器型號(hào)系列，額定容量為，兩臺(tái)。查表得出變壓器的各項(xiàng)參數(shù)：空載損耗；負(fù)載損耗；阻抗電壓；空載電流。d.計(jì)算每臺(tái)變壓器的功率損耗。也可用簡(jiǎn)化經(jīng)驗(yàn)公式：3.變壓所變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇a.變壓所的供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)。b.變壓所I的供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)。取同時(shí)系數(shù)：，c.變壓所的無功補(bǔ)償（提高功率因數(shù)到0.9以上）。無功補(bǔ)償試取：補(bǔ)償以后：變電所的變壓器選擇。為保證供電的可靠性，選用

44、兩臺(tái)變壓器（每臺(tái)可供電車間總負(fù)荷的）：查課程設(shè)計(jì)一畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程附表3-2：選擇變壓器型號(hào)系列，額定容量為，兩臺(tái)。查表得出變壓器的各項(xiàng)參數(shù)：空載損耗；負(fù)載損耗；阻抗電壓；空載電流。d.計(jì)算每臺(tái)變壓器的功率損耗。也可用簡(jiǎn)化經(jīng)驗(yàn)公式：.廠內(nèi)線路截面選擇1.供電給變電所的線路為保證供電的可靠性選用雙回供電線路，每回供電線路計(jì)算負(fù)荷：計(jì)及變壓器的損耗：由于任務(wù)書中給出的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為小時(shí)，查表可得：架空線的經(jīng)濟(jì)電流密度。所以可得經(jīng)濟(jì)截面：可選用導(dǎo)線型號(hào)，其允許載流量為。相應(yīng)參數(shù)為，。在按發(fā)熱條件檢驗(yàn)：已知，溫度修正系數(shù)為：由上式可知，所選導(dǎo)線符合長(zhǎng)期發(fā)熱條件。由于變電所緊鄰主變壓器，線路很短，

45、其功率損耗可忽略不計(jì)。線路首端功率：2.供電給變電所的線路為保證供電的可靠性選用雙回供電線路，每回供電線路計(jì)算負(fù)荷：計(jì)及變壓器的損耗：根據(jù)地理位置圖及比例尺，得到此線路長(zhǎng)度為。線路很短功率損耗線路首端功率： a先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面：由于任務(wù)書中給出的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為小時(shí)，查表可得：架空線的經(jīng)濟(jì)電流密度。所以可得經(jīng)濟(jì)截面：選擇標(biāo)準(zhǔn)截面，即選導(dǎo)線型號(hào)為。 b復(fù)核電壓降正常運(yùn)行時(shí)：N=2 查電力工程類專題課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程附表6-1，導(dǎo)線的電阻 ；線路電抗取 ，根據(jù)負(fù)荷另供電距離為0.32公里，則符合要求故障情況運(yùn)行時(shí)：考慮到一條回路故障切除，另一條回路能保證全部負(fù)荷供電符合

46、要求 c.復(fù)核發(fā)熱條件查電力工程類專題課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程附表6-5得允許載流量，按環(huán)境溫度30度，查送電線路P233表6-5得環(huán)境溫度30度時(shí)的溫度校正系數(shù)因此滿足發(fā)熱條件。結(jié)論：經(jīng)上述計(jì)算復(fù)核變電所決定采用電壓等級(jí)二回路導(dǎo)線接入。3.供電給變電所的線路為保證供電的可靠性選用雙回供電線路，每回供電線路計(jì)算負(fù)荷：計(jì)及變壓器的功率損耗：線路很短功率損耗線路首端功率：線路電壓降計(jì)算（僅計(jì)算最長(zhǎng)廠內(nèi)線路電壓降）： 合格（其余線路更合格了） a.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面：由于任務(wù)書中給出的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為小時(shí)，查表可得：架空線的經(jīng)濟(jì)電流密度。所以可得經(jīng)濟(jì)截面：選擇標(biāo)準(zhǔn)截面符合條件，但根

47、據(jù)最小導(dǎo)線截面積的規(guī)定，應(yīng)選導(dǎo)線型號(hào)為。 b.復(fù)核電壓降正常運(yùn)行時(shí)：N=2 查電力工程類專題課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程附表6-1，導(dǎo)線的電阻；線路電抗取 ，根據(jù)負(fù)荷另供電距離為0.64公里，則符合要求故障情況運(yùn)行時(shí)：考慮到一條回路故障切除，另一條回路能保證全部負(fù)荷供電符合要求 c.復(fù)核發(fā)熱條件 查電力工程類專題課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教程附表6-5得允許載流量，按環(huán)境溫度30度，查送電線路P233表6-5得環(huán)境溫度30度時(shí)的溫度校正系數(shù) 因此滿足發(fā)熱條件。結(jié)論：經(jīng)上述計(jì)算復(fù)核變電所決定采用電壓等級(jí)二回路LGJ-35導(dǎo)線接入。4.聯(lián)絡(luò)線（與其相鄰其他工廠）的選擇已知全廠總負(fù)荷：，。聯(lián)絡(luò)線容量滿足全

48、廠總負(fù)荷：因運(yùn)用時(shí)間很少，可按長(zhǎng)期發(fā)熱條件選擇和校驗(yàn)。選導(dǎo)線，其允許載流量為：。相應(yīng)參數(shù)為，。已知線路長(zhǎng)度：。線路電壓降計(jì)算： 合格第四章 工廠總降壓變的主變選擇在發(fā)電廠和變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器；用于兩種電壓等級(jí)之間交換功率的變壓器，稱為聯(lián)絡(luò)變壓器；只供本所（廠）用的變壓器，稱為站（所）用變壓器或自用變壓器。本章是對(duì)變電站主變壓器的選擇。一、主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇1. 對(duì)大城市郊區(qū)的一次變電所，在中、低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器為宜。2.對(duì)地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮裝設(shè)三臺(tái)主變壓器的可能性。3.對(duì)于規(guī)劃只裝

49、設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所，以便負(fù)荷發(fā)展時(shí)，更換變壓器的容量。二、主變壓器容量的選擇1.主變壓器容量一般按變電所建成后年的規(guī)劃負(fù)荷選擇，適當(dāng)考慮到遠(yuǎn)期年的負(fù)荷發(fā)展。對(duì)于城郊變電所，主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。2.根據(jù)變電所所帶負(fù)荷的性質(zhì)和電網(wǎng)結(jié)構(gòu)來確定主變壓器的容量。對(duì)于有重要負(fù)荷的變電所，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在計(jì)其過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證用戶的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷；對(duì)一般性變電所，當(dāng)一臺(tái)變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量應(yīng)能保證全部負(fù)荷的。3.同級(jí)電壓的單臺(tái)降壓變壓器容量的級(jí)別不宜太多。應(yīng)從全網(wǎng)出發(fā)，推行系列化、標(biāo)準(zhǔn)化。三、主變壓器型式的選擇選擇主變壓器，需考慮如下原則：1

50、.當(dāng)不受運(yùn)輸條件限制時(shí)，在及以下的發(fā)電廠和變電站，均應(yīng)選用三相變壓器。2.當(dāng)發(fā)電廠與系統(tǒng)連接的電壓為時(shí)，已經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后，確定選用三相變壓器、兩臺(tái)容量三相變壓器或單相變壓器組。對(duì)于單機(jī)容量為、并直接升到的，宜選用三相變壓器。3.對(duì)于變電所，除需考慮運(yùn)輸條件外，尚應(yīng)根據(jù)所供負(fù)荷和系統(tǒng)情況，分析一臺(tái)（或一組）變壓器故障或停電檢修時(shí)對(duì)系統(tǒng)的影響。尤其在建所初期，若主變壓器為一組時(shí)，當(dāng)一臺(tái)單相變壓器故障，會(huì)使整組變壓器退出，造成全網(wǎng)停電；如用總?cè)萘肯嗤亩嗯_(tái)三相變壓器，則不會(huì)造成所停電。為此要經(jīng)過經(jīng)濟(jì)論證，來確定選用單相變壓器還是三相變壓器。在發(fā)電廠或變電站還要根據(jù)可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性等，確定是否

51、需要備用相。四、繞組數(shù)量和連接形式的選擇具有三種電壓等級(jí)的變電所，如各側(cè)的功率均達(dá)到主變壓器額定容量的以上，或低壓側(cè)雖無負(fù)荷，但需要裝設(shè)無功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)，主變壓器一般選用三繞組變壓器。變壓器繞組的連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只要有丫和，高、中、低三側(cè)繞組如何結(jié)合要根據(jù)具體工作來確定。我國及以上電壓，變壓器繞組多采用丫連接；亦采用丫連接，其中性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。以下電壓，變壓器繞組多采用連接。由于采用丫連接方式，與220、110系統(tǒng)的線電壓相位角為0，這樣當(dāng)變壓變比為，高、中壓為自耦連接時(shí)，否則就不能與現(xiàn)有系統(tǒng)并網(wǎng)。因而就出現(xiàn)所謂三個(gè)或兩個(gè)繞組全

52、星接線的變壓器，全國投運(yùn)這類變壓器約臺(tái)。五、供電方案論證 由于本地區(qū)能提供、和三個(gè)電壓等級(jí)，由于城北變電所提供電壓，經(jīng)變壓器變成或?qū)S進(jìn)行供電，所以需要或中的一種電壓，所以將兩種電壓的優(yōu)缺點(diǎn)扼要分析如下：.與供電特點(diǎn)方案一：采用電壓供電的特點(diǎn):1.供電電壓較高，線路的功率損耗及電能損耗小，年運(yùn)行費(fèi)用低；2.電壓損失小，調(diào)壓?jiǎn)栴}容易解決；3.對(duì)的要求較低，可以減少提高功率因數(shù)補(bǔ)償設(shè)備的投資；4.需建設(shè)總降壓變電所，工廠供電設(shè)備便于集中控制管理，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但要多占一定的土地面積；5.根據(jù)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，架空線路的故障比架空線路的故障低一半，因而供電的可靠性高；6.有利于工廠的進(jìn)一步擴(kuò)展方案二

53、：采用電壓供電的特點(diǎn):1.不需要投資建設(shè)工廠總降壓變電所，并少占土地面積；2.工廠內(nèi)不裝設(shè)主變壓器，可簡(jiǎn)化接線，便于運(yùn)行操作；3.減輕維護(hù)工作量，減少管理人員；4.供電電壓較低，會(huì)增加線路的功率損耗和電能損耗，線路的電壓損失也會(huì)增大；5.要求的值高，要增加補(bǔ)償設(shè)備的投資；6.線路的故障比的高，即供電可靠性不如。由上述分析可知，方案一優(yōu)于方案二。因此，選用方案一，即采用電壓供電，建設(shè)廠內(nèi)總降壓變電所是合理的。第五章 所用變選擇一、選擇原則：所用電負(fù)荷按變電所容量計(jì)，設(shè)置2臺(tái)所用變相互備用。二、所用變負(fù)荷:三、所用變?nèi)萘坑?jì)算：根據(jù)選擇要求，所用變型號(hào)為一臺(tái)雙繞組變壓器見表6，一臺(tái)所用變分別接在 段、段母線上，當(dāng)一臺(tái)主變有故障時(shí)，所用變由另一臺(tái)供電。 表6：所用變壓器的選擇型號(hào)額定容量額定電壓損耗阻抗電壓(%)空載電流(%)高壓低壓空載短路50100.40.170.8742.6第六章 主接線設(shè)計(jì)電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電站、線路和用戶組成。變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。為滿足生產(chǎn)需要，變電站中安裝有各種電氣設(shè)備，并依照相應(yīng)的技術(shù)要求連接起來。把變壓器、斷路器等按預(yù)期生產(chǎn)流程連成的電路，稱為