供配電課程設(shè)計(jì)報(bào)告-機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)

...wd......wd......wd...前言眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小〔除電化工業(yè)外〕。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。從另一方面來(lái)說(shuō)，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，那么對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。因此，做好工廠供電工作對(duì)于開(kāi)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。本次設(shè)計(jì)根據(jù)課題提供的某機(jī)械制造廠的用電負(fù)荷和供電條件，并適當(dāng)考慮生產(chǎn)的開(kāi)展，按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)準(zhǔn)那么，本著安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求確定本廠變電所的位置和形式。通過(guò)負(fù)荷計(jì)算，確定主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。進(jìn)展短路電流計(jì)算，選擇變電所主接線方案及上下壓設(shè)備與進(jìn)出線,最后按要求寫(xiě)出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),并繪出設(shè)計(jì)圖樣。具體過(guò)程和步驟:根據(jù)工廠總平面圖,工廠負(fù)荷情況,供電電源情況,氣象資料,地區(qū)水文資料和電費(fèi)制度等,先計(jì)算電力負(fù)荷,判斷是否要進(jìn)展無(wú)功功率補(bǔ)償,接著進(jìn)展變電所位置和型式選擇,并確定變電所變壓器臺(tái)數(shù)和容量,主接線方案選擇,最后進(jìn)展短路電流的計(jì)算,并對(duì)變電所一次設(shè)備選擇和校驗(yàn)和上下壓線路的選擇。目錄TOC\o"1-2"\h\z\u前言1設(shè)計(jì)任務(wù)及要求3一、設(shè)計(jì)題目：某機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)。3二、設(shè)計(jì)要求3三、設(shè)計(jì)依據(jù)3第一章負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償6第一節(jié)負(fù)荷計(jì)算的目的和方法6第二節(jié)全廠負(fù)荷計(jì)算的過(guò)程6第三節(jié)無(wú)功功率補(bǔ)償8第二章變電所的選擇及主變壓器的選擇9第一節(jié)變電所的位置與型式選擇9第二節(jié)主變壓器的類(lèi)型、臺(tái)數(shù)與容量的選擇11第三章機(jī)加工車(chē)間的配電系統(tǒng)確實(shí)定12第一節(jié)電力負(fù)荷計(jì)算12第二節(jié)車(chē)間變壓器低壓到動(dòng)力分電箱的干線的選擇15第四章變電所主要結(jié)線方案的設(shè)計(jì)16第一節(jié)變壓器一次側(cè)主接線16第二節(jié)變壓器二次側(cè)主接線17第五章短路電流的計(jì)算17第一節(jié)短路及其原因、后果17第二節(jié)高壓電網(wǎng)短路電流的計(jì)算17第六章變電所一次設(shè)備及進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn)19第一節(jié)高壓開(kāi)關(guān)柜選擇19第二節(jié)高壓母線選擇20第三節(jié)低壓出現(xiàn)柜選擇20第四節(jié)低壓母線選擇22第五節(jié)低壓出線電纜選擇22第六節(jié)變壓器分組23設(shè)計(jì)心得24參考文獻(xiàn)25附錄…………...…………...26附表一機(jī)加工車(chē)間計(jì)算表…….……………………...26附圖一變電所主結(jié)線圖………………27附圖二變電所平面圖和剖面圖………………………28設(shè)計(jì)任務(wù)及要求一、設(shè)計(jì)題目：某機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)。二、設(shè)計(jì)要求：要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負(fù)荷的實(shí)際情況，并適當(dāng)考慮到工廠生產(chǎn)的開(kāi)展，按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，確定變電所的位置與型式，確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與容量、類(lèi)型，選擇變電所主結(jié)線方案及上下壓設(shè)備和進(jìn)出線，確定二次回路方案，選擇整定繼電保護(hù)裝置，確定防雷和接地裝置，最后按要求寫(xiě)出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，繪出設(shè)計(jì)圖樣。三、設(shè)計(jì)依據(jù)1〕工廠總平面圖：2〕機(jī)加工車(chē)間平面圖：3〕工廠負(fù)荷情況本廠多數(shù)車(chē)間為三班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)為4600h，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為6h。該廠除鑄造車(chē)間、電鍍車(chē)間和鍋爐房屬二級(jí)負(fù)荷處，其余均屬三級(jí)負(fù)荷。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)得到的全廠負(fù)荷表見(jiàn)表1，機(jī)加工車(chē)間設(shè)備明細(xì)表見(jiàn)表2。4〕供電電源情況按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)簽訂的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條10kV的公用電源干線取得工作電源。該干線的走向參看工廠總平面圖。該干線的導(dǎo)線牌號(hào)為L(zhǎng)GJ-150，導(dǎo)線為等三角形排列，線距為2m；干線首端距離本廠約8km。干線首端所裝設(shè)的高壓斷路器斷流容量為500MV·A。此斷路器配備有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1.7s。為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。與本廠高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線路總長(zhǎng)度為80km，電纜線路總長(zhǎng)度為25km。5〕氣象資料本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為38℃，年平均氣溫為23℃，年最低氣溫為-8℃，年最熱月平均最高氣溫為33℃，年最熱月平均氣溫為26℃廠房編號(hào)廠房名稱(chēng)負(fù)荷類(lèi)別設(shè)備容量/kW需要系數(shù)功率因數(shù)1鑄造車(chē)間動(dòng)力3000.30.70照明60.81.02鍛壓車(chē)間動(dòng)力3500.30.65照明80.71.07機(jī)加工車(chē)間待算6工具車(chē)間動(dòng)力3600.30.60照明70.91.04電鍍車(chē)間動(dòng)力2500.50.80照明50.81.03熱處理車(chē)間動(dòng)力1500.60.80照明50.81.09裝配車(chē)間動(dòng)力1800.30.70照明60.81.010機(jī)修車(chē)間動(dòng)力1600.20.65照明40.81.08鍋爐房動(dòng)力500.70.80照明10.81.05倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力200.40.80照明10.81.0生活區(qū)照明3500.70.9表1全廠負(fù)荷表分類(lèi)序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)設(shè)備容量/kW臺(tái)數(shù)總?cè)萘看笈a(chǎn)的金屬冷加工機(jī)床1車(chē)床C630M10.125110.1252萬(wàn)能工具磨床M5M2.07512.0753、4、5普通車(chē)床C620-17.625322.8756普通車(chē)床C620-35.62515.6257～12普通車(chē)床C6204.625627.7513螺旋套絲機(jī)S-81393.12513.12514普通車(chē)床C63010.125110.12515管螺紋車(chē)床Q1197.62517.62516搖臂鉆床Z358.518.517、18圓柱立式鉆床Z50403.12526.2520立式砂輪1.7511.7521、22牛頭刨床B66532623萬(wàn)能銑床X63WT1311324立式銑床X52K9.12519.12525滾齒機(jī)Y-364.114.126插床B503241427弓鋸機(jī)G721.711.728立式鉆床Z5120.610.632車(chē)床CW6-131.9131.933立式車(chē)床C512-1A35.7135.734臥式鏜床J681011035單臂刨床B101070170小計(jì)291.95吊車(chē)195t單梁吊車(chē)10.2110.2小計(jì)10.2電阻爐設(shè)備29電極式鹽浴電阻爐2012030井式回火電阻爐2412431箱式加熱電阻爐45145小計(jì)89總計(jì)391.15表2機(jī)加工車(chē)間設(shè)備明細(xì)表6〕地質(zhì)水文資料本廠所在地區(qū)平均海拔500m，地層以砂粘土為主，地下水位為2m。7〕電費(fèi)制度本廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)達(dá)成協(xié)議，在工廠變電所高壓側(cè)計(jì)量電能，設(shè)專(zhuān)用計(jì)量柜，按兩部電費(fèi)制交納電費(fèi)。每月基本電費(fèi)按主變壓器容量計(jì)為18元/(kV·A)，動(dòng)力電費(fèi)為0.20元/(kW·h)，照明電費(fèi)為0.50元/(kW·h)。工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低于0.90。此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性地向供電部門(mén)交納供電貼費(fèi)：6~10kV為800元/(kV·A)。第一章負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)谝还?jié)負(fù)荷計(jì)算的目的和方法一、負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的

求計(jì)算負(fù)荷，是選擇確定建筑物報(bào)裝容量、變壓器容量的依據(jù)；求計(jì)算電流，是選擇纜線和開(kāi)關(guān)設(shè)備的依據(jù)；

求有功計(jì)算負(fù)荷和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷，是確定靜電電容器容量的依據(jù)。

負(fù)荷計(jì)算的方法

需要系數(shù)法——用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷。用于設(shè)備數(shù)量多，容量差異不大的工程計(jì)算，尤其適用于配、變電所和干線的負(fù)荷計(jì)算。

〔2〕利用系數(shù)法——采用利用系數(shù)求出最大負(fù)荷區(qū)間內(nèi)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。適用于各種范圍的負(fù)荷計(jì)算，但計(jì)算過(guò)程稍繁。第二節(jié)全廠負(fù)荷計(jì)算的過(guò)程本設(shè)計(jì)各車(chē)間計(jì)算負(fù)荷采用需要系數(shù)法確定。主要計(jì)算公式有：有功計(jì)算負(fù)荷〔kW〕無(wú)功計(jì)算負(fù)荷〔kvar〕:視在計(jì)算負(fù)荷〔kVA〕：計(jì)算電流〔A〕:具體車(chē)間計(jì)算負(fù)荷如下表：車(chē)間設(shè)備容量Pe/kw需要系數(shù)Kd功率因數(shù)Cosφ功率因數(shù)角的正切tanφ有功計(jì)算負(fù)荷Pc/kw無(wú)功計(jì)算負(fù)荷Qc/kvar視在計(jì)算負(fù)荷Sc/kVA機(jī)加工冷加工291.950.250.51.7372.99126.27145.98吊車(chē)10.20.150.51.731.532.653.06電阻爐890.80.950.3371.223.5074.95小計(jì)145.72152.41223.98鑄造動(dòng)力3000.30.71.029091.82128.57鍛壓動(dòng)力3500.30.651.17105122.76161.54工具動(dòng)力3600.30.61.33108144180電鍍動(dòng)力2500.50.80.7512593.75156.25熱處理動(dòng)力1500.60.80.759067.5112.5裝配動(dòng)力1800.30.71.025455.0977.14機(jī)修動(dòng)力1600.20.651.173237.4149.23鍋爐房動(dòng)力500.70.80.753526.2543.75倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力200.40.80.758610鑄造照明60.8104.804.8鍛壓照明80.7105.605.6工具照明70.9106.306.3電鍍照明50.810404熱處理照明50.810404裝配照明60.8104.804.8機(jī)修照明40.8103.203.2鍋爐房照明10.8100.800.8倉(cāng)庫(kù)照明10.8100.800.8生活區(qū)照明3500.70.90.48245118.66272.22機(jī)加工照明13.8211013.824013.824有功計(jì)算負(fù)荷Pc/kw無(wú)功計(jì)算負(fù)荷Qc/kw視在計(jì)算負(fù)荷(Sc/kw)總計(jì)1097.55919.521431.83同時(shí)系數(shù)=0.951042.68873.541360.24功率因素〔〕0.766表3各車(chē)間負(fù)荷計(jì)算表從表中可知：有功計(jì)算負(fù)荷無(wú)功計(jì)算負(fù)荷視在計(jì)算負(fù)荷1431.83再乘以同時(shí)系數(shù)=0.95,=0.97此時(shí)功率因素<0.9,所以要進(jìn)展無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)谌?jié)無(wú)功功率補(bǔ)償由于本設(shè)計(jì)中cos=0.766<0.9,因此需要進(jìn)展功率補(bǔ)償。由公式可知：式中——補(bǔ)償前的自然平均功率因數(shù)對(duì)應(yīng)的正切值——補(bǔ)償后的功率因數(shù)對(duì)應(yīng)的正切值采用低壓側(cè)集中補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ瑸槭垢邏簜?cè)功率因數(shù)到達(dá)0.9，那么補(bǔ)償后的低壓功率因數(shù)應(yīng)到達(dá)0.92校正前校正后本次設(shè)計(jì)采用GCS型低壓無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償屏，其中有34、35兩種方案，其34方案為主屏，35方案為輔屏。選GCS-34型低壓自動(dòng)補(bǔ)償柜和GCS-35型低壓補(bǔ)償柜結(jié)合補(bǔ)償，2臺(tái)變壓器無(wú)功補(bǔ)償各取256，分別取160的GCS-34A結(jié)合96的GCS-35C,總?cè)萘咳?12無(wú)功補(bǔ)償后無(wú)功負(fù)荷為補(bǔ)償后的功率因數(shù)為：>0.92滿足要求補(bǔ)償后的負(fù)荷如下表全廠負(fù)荷有功功率Pc/kw無(wú)功功率Qc/kvar視在計(jì)算負(fù)荷(Sc/kVA)補(bǔ)償前1042.68873.541360.24無(wú)功補(bǔ)償-512補(bǔ)償后1042.68361.541103.58補(bǔ)償后功率因數(shù)〔〕0.945表4補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷第二章變電所的選擇及主變壓器的選擇第一節(jié)變電所的位置與型式選擇變電所位置的選擇，應(yīng)根據(jù)以下要求經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較確定：一、接近負(fù)荷中心；二、進(jìn)出線方便；三、接近電源側(cè)；四、設(shè)備運(yùn)輸方便；五、不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所；六、不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，當(dāng)無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；七、不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，且不宜與上述場(chǎng)所相貼鄰；八、不應(yīng)設(shè)在有爆炸不安全環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)不安全環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)不安全環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?爆炸和火災(zāi)不安全環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?的規(guī)定；九、不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。按負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心工廠是10kv以下，變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心，工廠的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來(lái)確定。在工廠的平面圖下側(cè)和左側(cè)，分別作一條直角坐標(biāo)的x軸和y軸，然后測(cè)出各車(chē)間和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置，p1、p2、p3……p10分別代表廠房1、2、3……10號(hào)的功率，設(shè)定p1、p2……p10并設(shè)定p11為生活區(qū)的中心負(fù)荷，如圖3-1所示。而工廠的負(fù)荷中心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)：把各車(chē)間的坐標(biāo)帶入上述2個(gè)公式，得到x=5.38，y=5.38.由計(jì)算結(jié)果可知，工廠的負(fù)荷中心在6號(hào)廠房的東北角?？紤]到周?chē)h(huán)境和進(jìn)出線方便，且7號(hào)機(jī)加工車(chē)間干線分配多，所以變電所設(shè)在6號(hào)車(chē)間的右方。變電所類(lèi)型有室內(nèi)型和室外型。室內(nèi)型運(yùn)行維護(hù)方便，占地面積少。所以采用室內(nèi)型變電所變電所的類(lèi)型主要有以下幾種類(lèi)型：〔1〕：獨(dú)立變電所〔2〕：附設(shè)變電所〔3〕：車(chē)間內(nèi)變電所〔4〕：地下變電所所以，變電所的類(lèi)型為附設(shè)變電所。第二節(jié)主變壓器的類(lèi)型、臺(tái)數(shù)與容量的選擇〔1〕考慮到變壓器在車(chē)間建筑內(nèi)，應(yīng)選用低損耗的SCB10型10/0.4kV三相干式雙繞組電力變壓器。變壓器采用無(wú)載調(diào)壓方式，分接頭，聯(lián)接組別Dyn11，帶風(fēng)機(jī)冷卻并配置溫度控制儀自動(dòng)控制，帶IP20防護(hù)外殼?！?〕由于工廠總負(fù)荷容量較大，且存在多個(gè)二級(jí)負(fù)荷，對(duì)電源的供電可靠性要求較高，宜采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障后檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì)二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電，應(yīng)選兩臺(tái)變壓器。〔3〕變壓器容量是根據(jù)無(wú)功補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷確定的。補(bǔ)償后的總計(jì)算負(fù)荷為，每臺(tái)變壓器的容量,工廠二級(jí)負(fù)荷為328.57，328.57，故每臺(tái)變壓器的容量為800。第三章機(jī)加工車(chē)間的配電系統(tǒng)確實(shí)定第一節(jié)電力負(fù)荷計(jì)算配電方式應(yīng)遵從以下原那么：〔1〕為減少電壓波動(dòng)引起的閃爍，照明線路應(yīng)在車(chē)間動(dòng)力總開(kāi)關(guān)之前分出?！?〕離配電點(diǎn)比較近的，且功率比較大的少數(shù)用電設(shè)備可以用放射式供電。〔3〕對(duì)于功率比較小、臺(tái)數(shù)比較多的設(shè)備，宜于采用干線對(duì)分電箱供電，然后由分電箱對(duì)各用電設(shè)備配電。〔4〕考慮分電箱供電范圍時(shí)，注意支線的敷設(shè)不要跨過(guò)通道；通道另一側(cè)的設(shè)備，應(yīng)由另一側(cè)的分電箱供電，不要采取這一側(cè)的用電設(shè)備由另一側(cè)的分電箱供電?！?〕吊車(chē)電源不要經(jīng)過(guò)分電箱，應(yīng)經(jīng)單獨(dú)的開(kāi)關(guān)直接引自干線。按照上述原那么，因?yàn)闄C(jī)加工車(chē)間用電器臺(tái)數(shù)較多且少數(shù)設(shè)備的容量大，且包含吊車(chē)設(shè)備，故按下面分組，并采用分電箱分配電：干線分電箱設(shè)備編號(hào)第1組19第2組31第3組32第4組33第5組35第6組6-12、3、4、56-28、9、106-325、266-427、28第7組7-16、7、11、12、137-21、34第8組8-114、15、16、17、188-220、21、228-323、248-429、30表5機(jī)加工車(chē)間設(shè)備分組根據(jù)利用系數(shù)法計(jì)算分干線電流和主干線電流，1〕分干線電流計(jì)算方法如下求各用電設(shè)備組在最大負(fù)荷班內(nèi)的平均負(fù)荷。用功功率無(wú)功功率求平均利用系數(shù)求用電設(shè)備的有效臺(tái)數(shù)，然后根據(jù)有效臺(tái)數(shù)和平均利用系數(shù)，查表求出附加系數(shù)。求計(jì)算負(fù)荷及計(jì)算電流有功計(jì)算負(fù)荷無(wú)功計(jì)算負(fù)荷視在計(jì)算負(fù)荷計(jì)算電流在實(shí)際工程中，假設(shè)用電設(shè)備在3臺(tái)及以下，那么其有功計(jì)算負(fù)荷取設(shè)備功率總和；3臺(tái)以上用電設(shè)備，而有效臺(tái)數(shù)小于4時(shí)，有功計(jì)算負(fù)荷取設(shè)備功率總和，再乘以0.9系數(shù)例如：〔1〕7-1號(hào)分組：有5臺(tái)設(shè)備用功功率無(wú)功功率求平均利用系數(shù)〔設(shè)備利用系數(shù)都一樣，所以等于每臺(tái)的利用系數(shù)〕求用電設(shè)備的有效臺(tái)數(shù)，取整得有效臺(tái)數(shù)然后根據(jù)有效臺(tái)數(shù)和平均利用系數(shù)，查表并利用斜率法可以求出附加系數(shù)。求計(jì)算負(fù)荷及計(jì)算電流有功計(jì)算負(fù)荷無(wú)功計(jì)算負(fù)荷視在計(jì)算負(fù)荷計(jì)算電流〔2〕6-4號(hào)分組：有4臺(tái)設(shè)備利用上述方法可以求用電設(shè)備的有效臺(tái)數(shù)，取整得有效臺(tái)數(shù)。所以有功計(jì)算負(fù)荷無(wú)功計(jì)算負(fù)荷視在計(jì)算負(fù)荷計(jì)算電流〔3〕6-1號(hào)分組：只有2臺(tái)設(shè)備，小于3臺(tái)。所以：有功計(jì)算負(fù)荷無(wú)功計(jì)算負(fù)荷視在計(jì)算負(fù)荷計(jì)算電流2〕主干線電流計(jì)算方法如下：在確定擁有多組用電設(shè)備上的干線上或變電所低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出線的因素。因此，在確定低壓干線上或低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，可結(jié)合具體情況對(duì)其有功和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)〔又稱(chēng)參差系數(shù)或綜合系數(shù)和〕。由于各組設(shè)備的不一定一樣，因此總的視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流不能用各組的視在計(jì)算負(fù)荷或計(jì)算電流之和乘以和來(lái)計(jì)算。總的有功計(jì)算負(fù)荷取0.95總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷取0.97總的視在計(jì)算負(fù)荷計(jì)算電流例如：6號(hào)主干線：有功計(jì)算負(fù)荷無(wú)功計(jì)算負(fù)荷視在計(jì)算負(fù)荷計(jì)算電流詳細(xì)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)附表一第二節(jié)車(chē)間變壓器低壓到動(dòng)力分電箱的干線的選擇低壓線路采用型四芯等截面銅芯聚錄乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚錄乙烯護(hù)套電力電纜，由設(shè)計(jì)要求可知在空氣中敷設(shè)時(shí)環(huán)境平均溫度為33度，在選擇電纜時(shí)取整為35度，埋地敷設(shè)時(shí)的環(huán)境平均溫度為25度，在選擇電纜是取30度。由上面計(jì)算的分干線電流和主干線電流，可以查表得到電纜的主芯線截面積和中性線截面積，由此可以確定電纜型號(hào)。例如：〔1〕6-1分干線：其計(jì)算電流為,查表可得的截面積為4mm時(shí)，其在空氣溫度為35度是載流量為29A>24.59A，所以該分干線型號(hào)為VV22-0.6/1-4*4〔2〕6號(hào)主干線：其計(jì)算電流為，查表可得的截面積為50mm時(shí)，其在埋地溫度為30度是載流量為155A>136.91A，所以該主干線型號(hào)為VV22-0.6/1-4*主干線和分干線選擇結(jié)果詳見(jiàn)附表一第四章變電所主要結(jié)線方案的設(shè)計(jì)第一節(jié)變壓器一次側(cè)主接線在前面選擇變壓器時(shí)選擇2臺(tái)主變壓器，且本廠可由附近一條10kV的公用電源干線取得工作電源；為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。所以采用一用一備的運(yùn)行方式，故變壓器高壓側(cè)采用單母線接線，而低壓側(cè)采用單母線分段接線。該方案根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)的要求，兩路電源均設(shè)置電能計(jì)量柜，且設(shè)置在電源進(jìn)線主開(kāi)關(guān)后。變電所采用直流操作電源，為監(jiān)視工作電源和備用電源的電壓，在母線上和備用進(jìn)線斷路器之前均安裝有電壓互感器。當(dāng)工作電源停電且備用電源電壓正常時(shí)，先斷開(kāi)工作電源進(jìn)線斷路器，然后接通備用電源進(jìn)線斷路器，由備用電源提供所有負(fù)荷。備用電源的投入方式可采用手動(dòng)投入，也可采用自動(dòng)投入。進(jìn)線柜和出線柜均采用電纜進(jìn)線和電纜出線。開(kāi)關(guān)柜是金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備的俗稱(chēng)，是按一定的電路方案將有關(guān)電器設(shè)備組裝在一個(gè)封閉的金屬外殼內(nèi)的成套配電裝置。金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備分為三種類(lèi)型：1鎧裝式；2：間隔式；3：箱式。高壓進(jìn)線柜采用KYN28A-12金屬鎧裝中置移開(kāi)式開(kāi)關(guān)柜。工作電源端進(jìn)線柜選用方案06，電能計(jì)量柜選用方案68，電壓測(cè)量柜選用方案02；備用電源端進(jìn)線采用方案06，電能計(jì)量柜采用方案67，隔離柜選用方案56；2個(gè)變壓器饋電均采用方案02.具體主結(jié)線詳見(jiàn)附圖一第二節(jié)變壓器二次側(cè)主接線低壓出線柜采用GCS低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜。采用2列低壓柜，低壓柜最前端為變壓器，變壓器與低壓柜之間通過(guò)矩形銅母線聯(lián)接。在2個(gè)變壓器低壓母線之間設(shè)置聯(lián)絡(luò)柜。2個(gè)低壓母線之間采用封閉式母線連接。在聯(lián)絡(luò)柜之后2個(gè)低壓母線上分別設(shè)置無(wú)功補(bǔ)償柜。無(wú)功補(bǔ)償均采用低壓側(cè)集中補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ摲桨缚紤]到以后開(kāi)展，方便擴(kuò)大出線柜。具體為：2個(gè)變壓器的出線柜都采用GCS-01E方案，無(wú)功補(bǔ)償柜采用2組GCS-34A主柜結(jié)合2組GCS-35C輔柜來(lái)進(jìn)展無(wú)功補(bǔ)償，出線抽屜采用GCS-11方案。具體主結(jié)線詳見(jiàn)附圖一第五章短路電流的計(jì)算第一節(jié)短路及其原因、后果短路：指供電系統(tǒng)中不同電位的導(dǎo)電局部〔各相導(dǎo)體、地線等〕之間發(fā)生的低阻性短接。短路是電力系統(tǒng)最常見(jiàn)的一種故障，也是最嚴(yán)重的一種故障主要原因：電氣設(shè)備載流局部的絕緣損壞，其次是人員誤操作、鳥(niǎo)獸危害等。短路后果：短路電流產(chǎn)生的熱量，使導(dǎo)體溫度急劇上升，會(huì)使絕緣損壞；短路電流產(chǎn)生的電動(dòng)力，會(huì)使設(shè)備載流局部變形或損壞；短路會(huì)使系統(tǒng)電壓驟降，影響系統(tǒng)其他設(shè)備的正常運(yùn)行；嚴(yán)重的短路會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性；短路還會(huì)造成停電；不對(duì)稱(chēng)短路的短路電流會(huì)對(duì)通信和電子設(shè)備等產(chǎn)生電磁干擾等。第二節(jié)高壓電網(wǎng)短路電流的計(jì)算利用標(biāo)幺值法計(jì)算由于采用10KV電壓供電，故線路電流由設(shè)計(jì)要求中可知：工廠使用干線的導(dǎo)線牌號(hào)為L(zhǎng)GJ-150，導(dǎo)線為等三角形排列，線距為2m；干線首端距離本廠約8km。干線首端所裝設(shè)的高壓斷路器斷流容量為500MV·A。此斷路器配備有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1.7s。為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。查表得=0.358,=0.221〔1〕確定基準(zhǔn)值取而計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值1〕電力系統(tǒng)〔〕X1*==100/500=0.22〕架空線路〔=0.358Ω/km〕3〕電力變壓器〔3〕在k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量1)電源至短路點(diǎn)的總電抗標(biāo)幺值2)三相短路電流周期分量有效值3)其他三相短路電流4)三相短路容量短路計(jì)算點(diǎn)總電抗標(biāo)幺值三相短路電流/KA三相短路容量Sk/MV.AK-1點(diǎn)2.801.971.971.975.011.5135.74表6短路電流計(jì)算結(jié)果第六章變電所一次設(shè)備及進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn)第一節(jié)高壓開(kāi)關(guān)柜選擇本次設(shè)計(jì)采用GZS1-12(KYN28A-12)中置式開(kāi)關(guān)柜。其中的設(shè)備校驗(yàn)如下：〔1〕真空斷路器的校驗(yàn)真空斷路器型號(hào)都采用選用VS1-12/630-16型斷路器，由于電源進(jìn)線的電流和變壓器高壓側(cè)的電流不同，應(yīng)該分開(kāi)校驗(yàn)。其檢驗(yàn)過(guò)程如下表：電源引入隔離高壓斷路器校驗(yàn)序號(hào)安裝地點(diǎn)的電氣條件VS1-12/630-16型斷路器工程數(shù)據(jù)工程數(shù)據(jù)結(jié)論1UN/KV10UN.QF/KV12合格2Ic/A92.38IN.QF/A630合格3Ik(3)/KA1.97Ioc/KA16.00合格4ish(3)/KA5.01imax/KA40.00合格5I2t6.99It2*t1024.00合格變壓器一次側(cè)高壓斷路器校驗(yàn)序號(hào)安裝地點(diǎn)的電氣條件VS1-12/630-16型斷路器工程數(shù)據(jù)工程數(shù)據(jù)結(jié)論1UN/KV10UN.QF/KV12合格2Ic/A46.19IN.QF/A630合格3Ik(3)/KA1.97Ioc/KA16.00合格4ish(3)/KA5.01imax/KA40.00合格5I2t6.99It2*t1024.00合格表7變壓器高壓真空斷路器校驗(yàn)電流互感器校驗(yàn)雖然電流互感器在電源進(jìn)線的電流和變壓器高壓側(cè)的電流不同，但是只要滿足最大電流條件滿足要求，就能保證小電流的電流互感器也能滿足要求。所以校驗(yàn)電源進(jìn)線的電流互感器。電流互感器型號(hào)選用LZZB6-10-100/5型互感器序號(hào)安裝地點(diǎn)的電氣條件LZZB6-10-100/5型電流互感器工程數(shù)據(jù)工程數(shù)據(jù)結(jié)論1UN/KV10UN.QF/KV10.00合格2Ic/A92.38IN.QF/A100.00合格3ish(3)/KA5.01imax/KA15.00合格4I2t2.42It2*t38.30合格表8變壓器一次側(cè)電流互感器校驗(yàn)接地開(kāi)關(guān)：選用JN4-12/31.5戶內(nèi)高壓接地開(kāi)關(guān)型避雷器：選用HY5WS2-17/50型避雷器。電壓互感器：型號(hào)為JDZX10-10,高壓熔斷器型號(hào)采用XRNP-10/3.15-50-2。第二節(jié)高壓母線選擇高壓母線選取TMY矩形銅母線，變壓器一次側(cè)母線電流根據(jù)計(jì)算電流，選擇母線的截面積。所以母線型號(hào)為T(mén)MY-3*(40*3〕第三節(jié)低壓出現(xiàn)柜選擇出線柜的選擇只要考慮干線電流即可。例如：機(jī)加工干線1：計(jì)算電流，查資料可知GCS-11-C抽屜，其最大電流為100A>30.97A,滿足要求，所以選用GCS-11-C抽屜。機(jī)加工車(chē)間出線柜方案如下表干線編號(hào)Ic抽屜出線電纜130.97GCS-11-C-0.6/1-4*4272.00GCS-11-C-0.6/1-4*16396.85GCS-11-C-0.6/1-4*254108.39GCS-11-B-0.6/1-4*355212.53GCS-11-A-0.6/1-4*956136.91GCS-11-B-0.6/1-4*10786.27GCS-11-C-0.6/1-4*108143.40GCS-11-B-0.6/1-4*50表9機(jī)加工車(chē)間出線柜方案車(chē)間類(lèi)別Ic抽屜電纜型號(hào)鑄造195.35GCS-11-B-0.6/1-4*95鍛壓245.44GCS-11-A-0.6/1-4*150工具273.49GCS-11-A-0.6/1-4*150電鍍237.40GCS-11-A-0.6/1-4*120熱處理170.93GCS-11-B-0.6/1-4*70裝配117.21GCS-11-B-0.6/1-4*35機(jī)修74.80GCS-11-C-0.6/1-4*16鍋爐房66.47GCS-11-C-0.6/1-4*16倉(cāng)庫(kù)15.19GCS-11-C-0.6/1-4*4其他車(chē)間照明73.12GCS-11-C-0.6/1-4*16生活區(qū)182.72GCS-11-C-0.6/1-4*25生活區(qū)2330.89GCS-11-A-0.6/1-4*240表10其他出線柜方案第四節(jié)低壓母線選擇低壓母線選取TMY矩形銅母線，變壓器二次側(cè)母線電流根據(jù)計(jì)算電流，選擇母線的截面積。中性線截面積選擇只要其電流大于計(jì)算電流的一半即可。查表，可以得到母線型號(hào)為T(mén)MY-3*(80*6.3〕-1*(50*5〕第五節(jié)低壓出線電纜選擇出線電纜選用-0.6/1型四芯等截面銅芯聚錄乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚錄乙烯護(hù)套電力電纜，前面算出干線電流，根據(jù)電流計(jì)算值選擇截面積，例如鑄造車(chē)間：其參數(shù)如下有用計(jì)算負(fù)荷視在計(jì)算負(fù)荷計(jì)算電流PeKdPcQcScIc3000.300.7090.0091.82128.57195.35表11鑄造車(chē)間參數(shù)查表得95截面的VV型電纜在埋地30度的載流量為221A，大于195.35A，因此選擇-0.6/1-4*95型電纜詳細(xì)見(jiàn)表9和表10第六節(jié)變壓器分組為了使2個(gè)變壓器提供的負(fù)荷相近，按如下分組：變壓器分組1#變壓器鑄造