工程機(jī)械制操?gòu)S供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、河 北 學(xué) 院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目工程機(jī)械制造廠供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)目 錄第1章 概述1 1.1 工廠供電意義和要求1 1.2 設(shè)計(jì)原則1 1.3內(nèi)容及步驟2第2章 負(fù)荷計(jì)算4 2.1 定義4 2.2 負(fù)荷計(jì)算的方法4 2.3負(fù)荷計(jì)算結(jié)果4第3章 供電系統(tǒng)及方式9 3.1 方案選擇9 3.2 主接線方案9 3.3 一次配電系統(tǒng)圖10第4章 電容補(bǔ)償11 4.1意義11 4.2 車(chē)變一電容補(bǔ)償11 4.3 車(chē)變二電容補(bǔ)償12 4.4 主變電容補(bǔ)償13 4.5 補(bǔ)償裝置選擇13第5章 變電所位置選擇及變電所布置15 5.1 變電所位置選擇15 5.2 變電所布置15 5.3 廠區(qū)供電平面示意圖16第

2、6章 短路電流計(jì)算17 6.1短路電流計(jì)算的目的及方法17 6.2短路電流計(jì)算17第7章 電纜、母線的選擇23 7.1 概述23 7.2 35kv電纜選擇23 7.3 10kv電纜及母線選擇24第8章 高低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備選擇及校驗(yàn)29 8.1選擇條件28 8.2 高壓設(shè)備的選擇30 8.3低壓側(cè)設(shè)備選擇及校驗(yàn)35第9章 繼電裝置整定及二次保護(hù)42 9.1 概述42 9.2 繼電保護(hù)裝置的接線方式42 9.3 繼電保護(hù)裝置的操作方式42 9.4 電流速斷保護(hù)43 9.5 電力變壓器的繼電保護(hù)44 9.6 35kv電力變壓器的保護(hù)46 9.7 10kv變壓器的保護(hù)47第10章 防雷、接地與照明49 1

3、0.1 防雷49 10.2 接地 49 10.3.照明50參考文獻(xiàn)結(jié)論致謝附圖第 1 章 概述1.1工廠供電意義和要求眾所周知，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；電能的輸送和分配既簡(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。 在工程機(jī)械制造廠里，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。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

4、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，則對(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)于發(fā)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。 工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求： 安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。 可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。 優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶

5、對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求 經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。 此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。1.2設(shè)計(jì)原則按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、gb 50059-9235110kv變電所設(shè)計(jì)規(guī)范、gb50053-94 10kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范、gb50054-95 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：1、遵守規(guī)程、執(zhí)行政策必須遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。

6、2、安全可靠、先進(jìn)合理應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。3、近期為主、考慮發(fā)展應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。4、全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。1.3內(nèi)容及步驟全廠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

7、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?？紤]車(chē)間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠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、顯示計(jì)算結(jié)果。2、一次系統(tǒng)圖 跟據(jù)負(fù)荷類(lèi)別及對(duì)供電可靠性的要求進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，繪制一次系統(tǒng)圖，確定變電所高、低接線方式。對(duì)它的基本要求，即要安全可靠又要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。3、電容補(bǔ)償 按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過(guò)查表或計(jì)算求出達(dá)到供電部門(mén)要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功率。由手冊(cè)或產(chǎn)

8、品樣本選用所需無(wú)功功率補(bǔ)償柜的規(guī)格和數(shù)量。4、變壓器選擇及變電所布置 根據(jù)電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全廠計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器型號(hào)及全廠供電平面圖。5、短路電流計(jì)算 工廠用電，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)限大容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。求出各短路點(diǎn)的三相短路電流及相應(yīng)有關(guān)參數(shù)。6、高、低壓設(shè)備選擇及校驗(yàn) 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，選擇高、低壓配電設(shè)備，如隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、母線、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)，并列表表示。7、導(dǎo)線、電纜的選擇 為了保

9、證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行導(dǎo)線和電纜截面選擇時(shí)必須滿足發(fā)熱條件：導(dǎo)線和電纜(包括母線)在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。8、整定及二次保護(hù) 為了監(jiān)視、控制和保證安全可靠運(yùn)行，各用電設(shè)備，皆需設(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。給出二次系統(tǒng)圖。9、防雷與接地 參考本地區(qū)氣象及地質(zhì)資料，設(shè)計(jì)防雷接地裝置，繪制防雷接地平面圖。第 2 章 負(fù)荷計(jì)算2.1 定義1、計(jì)算負(fù)荷又稱(chēng)需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中

10、，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。2、平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來(lái)計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。2.2 負(fù)荷計(jì)算的方法 負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等幾種。本設(shè)計(jì)將采用需要系數(shù)法予以確定。所用公式有： 有功功率 （2-1）無(wú)功功率 （2-2）視在功率 （2-3）計(jì)算電流 （2-4）2.3負(fù)荷計(jì)算結(jié)果 見(jiàn)表2-12-6表21 動(dòng)力負(fù)荷計(jì)算表用電單位名稱(chēng)負(fù)荷性質(zhì)設(shè)備容量（kw）需要系數(shù)kdcostan計(jì)算負(fù)荷(kw)

11、(kvar)(kva)(a)辦公大樓50.850.80.754.253.195.318.07試驗(yàn)樓1200.60.80.75725490136.74汽車(chē)庫(kù)350.350.71.0212.2512.517.526.59材料與成品庫(kù)500.40.850.622012.423.5335.75食堂900.81072072109.4熱處理車(chē)間4000.60.71.02240244.8342.86520.93木工車(chē)間1800.350.651.176373.7196.92147.26裝配車(chē)間11000.470.750.88517454.96689.331047.36機(jī)加工車(chē)間一10000.250.61.33

12、250332.5416.67633.08機(jī)加工車(chē)間二見(jiàn)表22鑄工車(chē)間70%6000.40.651.17240280.8369.23561鍛工車(chē)間5000.30.61.33150199.5250379.85空氣壓縮機(jī)站2800.850.750.88238209.44317.33482.15鍋爐房1200.750.80.759067.5112.5170.93水泵站1500.650.80.7597.573.13121.88185.18露天煤礦露天材料庫(kù)危險(xiǎn)品庫(kù)50.60.651.1733.514.627.01傳達(dá)室表22 機(jī)加工車(chē)間二（動(dòng)力）設(shè)備名稱(chēng)電機(jī)總?cè)萘浚╧w）總?cè)萘亢蚹dcostan總p30

13、總q30c6158.755175.60.250.51.7343.8979.5487.79133.38133.71123.79c6168.25c62021.375c315016.5z357.25z5121.8z53512.1t6166.25m60253.5m71151.45175.60.250.51.7343.8979.5487.79133.38133.71123.79x62w15.25x5238.125b60506.5b101213.05砂輪4.4g22811排風(fēng)機(jī)18180.80.80.7514.410.81827.35電機(jī)吊車(chē)26.126.10.150.51.733.926.777.841

14、1.91電阻爐24240.75105405482.05電焊變壓器35350.50.51.7317.530.283553.2表23 照明負(fù)荷名稱(chēng)面積（m2）單位容量kdcostan辦公大樓1500150.81018試驗(yàn)樓1800150.91024.3汽車(chē)庫(kù)48690.7103.06材料與成品庫(kù)124270.7106.09食堂360140.95104.79熱處理車(chē)間486130.9105.69木工車(chē)間486120.9105.25裝配車(chē)間2376110.91023.52機(jī)加工車(chē)間一1512100.91013.61機(jī)加工車(chē)間二1596100.91014.36鑄工車(chē)間792100.9107.13鍛工車(chē)間

15、67590.9105.47空氣壓縮機(jī)站30070.8101.68鍋爐房53280.9103.83水泵站162100.9101.46露天煤礦4露天材料庫(kù)4危險(xiǎn)品庫(kù)2887350.6101.3傳達(dá)室10860.75100.49表24 車(chē)變一總負(fù)荷車(chē)變一名稱(chēng)p30q30動(dòng)力p30動(dòng)力q30照明插座及局部照明動(dòng)力照明動(dòng)力辦公樓4.25183.191076.5（未乘同時(shí)系數(shù)0.95）1069.96（未乘同時(shí)系0.97數(shù)）65.48（未乘同時(shí)系數(shù)0.95）75汽車(chē)庫(kù)12.253.0612.51.5熱處理車(chē)間2405.69244.80木工車(chē)間635.2573.710裝配車(chē)間51723.52454.960鑄工

16、車(chē)間2405.47280.80露天材料庫(kù)40傳達(dá)室10.490.5表25 車(chē)變二總負(fù)荷車(chē)變二名稱(chēng)p30q30動(dòng)力p30動(dòng)力q30照明插座及局部照明動(dòng)力照明動(dòng)力實(shí)驗(yàn)樓7224.3541126.21（未乘同時(shí)系數(shù)0.95）1075.77（未乘同時(shí)系0.97數(shù)）81.38（未乘同時(shí)系數(shù)0.95）90材料與成品庫(kù)206.0912.40食堂724.7900機(jī)加工車(chē)間一25013.61332.50機(jī)加工車(chē)間二133.7114.36123.792鍛工車(chē)間1505.47199.50空氣壓縮機(jī)站2381.68209.441126.21（未乘同時(shí)系數(shù)0.95）1075.77（未乘同時(shí)系0.97數(shù)）81.38（未乘

17、同時(shí)系數(shù)0.95）0鍋爐房903.8367.50水泵站97.51.4673.130露天煤礦040危險(xiǎn)品庫(kù)31.33.510收發(fā)傳達(dá)室200.490.5表26 各用電設(shè)備計(jì)算電流值車(chē)變一名稱(chēng)p30+照明+插座q30s30i30辦公樓4.25+18+753.1997.3148傳達(dá)室10.49+0.5012鑄工車(chē)間240+5.69280.8373567裝配車(chē)間517+23.52454.96706.511073熱處理車(chē)間240+5.69244.8346.83527木工車(chē)間63+5.2573.71100.5153汽車(chē)庫(kù)12.25+3.06+112.520.9432露天材料庫(kù)4046道路及廠區(qū)照明5005

18、076主變用電2002030車(chē)變二水泵房97.5+1.4673.13123.05187鍛工車(chē)間150+5.47199.5252.93384實(shí)驗(yàn)樓72+24.3+9054193.97295露天煤礦4046鍋爐房90+3.8367.5115.59176機(jī)加工車(chē)間一250+13.61332.5424.32645機(jī)加工車(chē)間二133.71+14.36123.79193294食堂72+4.790117117傳達(dá)室20.49+0.5022材料與成品庫(kù)20+6.0912.44444危險(xiǎn)品庫(kù)3+1.33.5188空氣壓縮機(jī)站238+1.68209.44484484道路及廠區(qū)照明5007676第 3 章 供電系統(tǒng)

19、及方式3.1 方案選擇1、當(dāng)滿足運(yùn)行要求時(shí)，應(yīng)盡量少用或不用斷路器，以節(jié)省投資。2、當(dāng)變電所有兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行時(shí)，二次側(cè)應(yīng)采用斷路器分段的單母線接線。3、當(dāng)供電電源只有一回線路，變電所裝設(shè)單臺(tái)變壓器時(shí)，宜采用線路變壓器組、接線。4、為了限制配出線短路電流，具有多臺(tái)主變壓器同時(shí)運(yùn)行的變電所，應(yīng)采用變壓器分列運(yùn)行。5、接在線路上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)；但接在母線上的避雷器，可與電壓互感器合用一組隔離開(kāi)關(guān)。6、610kv固定式配電裝置的出線側(cè)，在架空線路或有反饋可能的電纜出線回路中，應(yīng)裝設(shè)線路隔離開(kāi)關(guān)。7、采用610 kv熔斷器負(fù)荷開(kāi)關(guān)固定式配電裝置時(shí)，應(yīng)在電源側(cè)裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)。8、由地區(qū)電網(wǎng)供

20、電的變配電所電源出線處，宜裝設(shè)供計(jì)費(fèi)用的專(zhuān)用電壓、電流互感器。9、變壓器低壓側(cè)為0.4kv的總開(kāi)關(guān)宜采用低壓斷路器或隔離開(kāi)關(guān)。當(dāng)有繼電保護(hù)或自動(dòng)切換電源要求時(shí)，低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)和母線分段開(kāi)關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器。10、當(dāng)?shù)蛪耗妇€為雙電源，變壓器低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)和母線分段開(kāi)關(guān)采用低壓斷路器時(shí)，在總開(kāi)關(guān)的出線側(cè)及母線分段開(kāi)關(guān)的兩側(cè)，宜裝設(shè)刀開(kāi)關(guān)或隔離觸頭。3.2 主接線方案1、對(duì)于電源進(jìn)線電壓為35kv及以上的大中型工廠，通常是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為610kv的高壓配電電壓，然后經(jīng)車(chē)間變電所，降為一般低壓設(shè)備所需的電壓。總降壓變電所主結(jié)線圖表示工廠接受和分配電能的路徑，由各種電力設(shè)備（變壓器、避雷器、斷路

21、器、互感器、隔離開(kāi)關(guān)等）及其連接線組成，通常用單線表示。主結(jié)線對(duì)變電所設(shè)備選擇和布置，運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，繼電保護(hù)和控制方式都有密切關(guān)系，是供電設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。2、本廠變配電主接線采用單母線分段制，且與10kv備用電源互投。根據(jù)廠區(qū)建筑物及負(fù)荷情況，擬定該廠由一35kv變電所和兩個(gè)10kv車(chē)間變電所組成，兩車(chē)間變電所盡量靠近負(fù)荷中心。位置選定為35kv主變與一號(hào)車(chē)變和建于該廠西北角，車(chē)變二建在靠近鍋爐房左側(cè)盡量避開(kāi)露天煤礦。這種接線的運(yùn)行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷的工廠。任何一路出現(xiàn)故障時(shí)都能做到自動(dòng)切除故障負(fù)荷。3、作為主變照明及應(yīng)急用電，本設(shè)計(jì)采用由主變一次側(cè)單引一

22、個(gè)35/0.4的小型干式變壓器供電，并在車(chē)變一的低壓配電柜中引出一路作為主變照明及應(yīng)急用電的備用電源，與35/0.4的干式變壓器供電互備，并加直流屏，以保證供電系統(tǒng)檢修和維護(hù)的可靠性。3.3 一次配電系統(tǒng)圖 見(jiàn)附圖第 4 章 電容補(bǔ)償4.1意義在變電所低壓側(cè)裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償后，由于低壓側(cè)總的視在計(jì)算負(fù)荷減小，從而可使變電所主變壓器容量選的小一些，這不僅可以降低變電所的初投資，而且可減少工廠的電費(fèi)開(kāi)支，因?yàn)槲覈?guó)供電企業(yè)對(duì)工業(yè)用戶是實(shí)行的“兩部電費(fèi)制”；一部分叫基本電費(fèi)，按所裝用的主變壓器容量來(lái)計(jì)算，規(guī)定每月按容量大小繳納電費(fèi)，容量越大，繳納的基本電費(fèi)越多，容量越小，繳納的基本電費(fèi)就越少。另一部分叫電

23、能電費(fèi)，按每月實(shí)際耗用的電能kwh來(lái)計(jì)算電費(fèi)，并且要根據(jù)月平均功率因數(shù)的高低乘上一個(gè)調(diào)整系數(shù)。凡月平均功率因數(shù)高于規(guī)定的，可減收一定百分率的電費(fèi)；凡低于規(guī)定的，則加收一定百分率的電費(fèi)。由此可見(jiàn)，提高工廠功率因數(shù)不僅對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)大有好處，而且對(duì)工廠本身也有一定的經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。4.2 車(chē)變一電容補(bǔ)償在考慮同時(shí)系數(shù)(=0.95 =0.97)后其有功和無(wú)功功率分別為：=0.95（1076.5+65.48+77）+50+20=1228kw =0.971069.96=1038 kvar 1、補(bǔ)償前的變壓器容量和功率因數(shù)=1608 =1228/1608=0.76主變壓器容量選擇條件為,未無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，變壓器容量

24、應(yīng)選為2000。2、無(wú)功補(bǔ)償容量變電所高壓側(cè)的0.9，考慮到變壓器本身的無(wú)功功率損耗,因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)由0.76提高到0.92，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為：=1228(0.760.92)kvar530 kvar3、補(bǔ)償后的變壓器容量和功率因數(shù)補(bǔ)償后變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：可改選容量為1600 s91600/10 dyn11 外形尺寸1950長(zhǎng)2360寬2630高變壓器的功率損耗為：kw變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：kw4.3 車(chē)變二電容補(bǔ)償在考慮同時(shí)系數(shù)(=0.95 =0.97)后其有功和無(wú)功功率分別為：=0.95(1126.21+81.38+91

25、)+50=1284kw =0.971075.77=1044 kvar1、補(bǔ)償前的變壓器容量和功率因數(shù)= 1655 =1284/1655=0.77變壓器容量選擇條件為。未無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，變壓器容量應(yīng)選為2000。2、無(wú)功補(bǔ)償容量變電所高壓側(cè)的0.9，考慮到變壓器本身的無(wú)功功率損耗,因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)由0.77提高到0.92，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為：=1284(0.770.92)kvar520 kvar3、補(bǔ)償后的變壓器容量和功率因數(shù)補(bǔ)償后變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：可改選容量為1600 s91600/10 dyn11外形尺寸1950長(zhǎng)2360寬2630

26、高 軌距1070 均為mm變壓器的功率損耗為：0.015 =20.8kw0.06 =83.3 kvar變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：kw=83.14a4.4 主變電容補(bǔ)償在考慮同時(shí)系數(shù)(=0.95 =0.97)后其有功和無(wú)功功率分別為：=0.95（1248+1305）=2553kw =0.97（588+608）=1196kvar1、補(bǔ)償前的變壓器容量和功率因數(shù)=2820 =2553/28200.9主變壓器容量選擇條件為，未無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，變壓器容量應(yīng)選為31502、無(wú)功補(bǔ)償容量高壓主變電所高壓側(cè)的0.95，考慮到變壓器本身的無(wú)功功率損耗,因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)由0.9

27、提高到0.95，要想達(dá)到0.95需取=0.96。低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為：=2553(0.90.96)kvar500 kvar3、補(bǔ)償后的變壓器容量和功率因數(shù)補(bǔ)償后變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：可選主變?nèi)萘繛?150 s93150/35yd11外形尺寸2810長(zhǎng)2110寬3100高 軌距1070 均為mm變壓器的功率損耗為：0.015=39.71kw0.06 =158.9 kvar變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：=2553+39.71=2593 kw=(1196500) kvar+158.9 kvar=855 kvar=2730 =2730/1.73235=45a補(bǔ)充后的功率因數(shù)為這一功率因數(shù)

28、滿足規(guī)定（0.95）要求4.5 補(bǔ)償裝置選擇10kv高壓側(cè)的電容補(bǔ)償裝置的選擇，即主變二次側(cè)的電容補(bǔ)償。因所得=500 kvar,故可選深圳尤尼-菲斯有限公司的戶內(nèi)保護(hù)式高壓無(wú)功功率集中補(bǔ)償hpic-10-800/200型,所配電容柜的外形尺寸為，寬750mm，深1470mm，高3000mm。0.4kv低壓側(cè)的電容補(bǔ)償裝置的選擇，即車(chē)變二次側(cè)的電容補(bǔ)償。車(chē)變一的電容器選擇：因=530kvar,故可選杭州安特電力電子技術(shù)有限公司的aee系列低壓靜止式動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，aeetsc補(bǔ)償容量為0600kvar，tsc補(bǔ)償步數(shù)以及方式212（1：2：4：8），變壓器容量為1600kva，外形尺寸為，寬

29、950mm，深700mm，高2100mm。車(chē)變二的電容器選擇：因=520kvar,故可選與車(chē)變一型號(hào)相同的電容補(bǔ)償柜。第 5 章 變電所位置選擇及變電所布置5.1 變電所位置選擇由于該廠的負(fù)荷屬于二級(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，但因該廠采用兩路供電，即35kv做主電10kv做備電，因此總降壓變壓器選一臺(tái)35/10的即可。10kv電源作為備用電源。根據(jù)所繪一次系統(tǒng)圖知該廠采用兩個(gè)車(chē)間變電所，即有兩個(gè)車(chē)變，以便深入負(fù)荷中心。 依據(jù)電容補(bǔ)償后所算出的變壓器容量可分別選則主變?yōu)閟9-3150/35yd11,兩車(chē)變均為s91600/10dyn11。5.2 變電所布置5.2.1 所

30、址選擇的一般原則1、盡量接近負(fù)荷中心，以降低備電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。2、進(jìn)出線方便，特別是要便于架空進(jìn)出線。3、接近電源側(cè)，特別是工廠的總降壓變電所和高壓配電所。4、設(shè)備運(yùn)輸方便，特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運(yùn)輸。5、不因設(shè)在有劇烈震動(dòng)或高溫的場(chǎng)所，無(wú)法避開(kāi)時(shí)， 應(yīng)有防震和隔熱的措施。6、不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè)。7、不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室和其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，且不宜與上述場(chǎng)所相貼鄰。8、不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正下方或正上方，且不應(yīng)設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方。當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)

31、符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb50058-1992爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。9、不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。5.2.2 總體布置要求1、便于運(yùn)行維護(hù)和檢修有人值班的變配電所，一般應(yīng)設(shè)值班室。值班室應(yīng)盡量靠近高低壓配電室，且有門(mén)直通。如值班室靠近高壓配電室有困難時(shí)，則值班室可經(jīng)走廊與高壓配電室相通。值班室也可以與低壓配電室合并，但在放置值班工作桌的一面或一端,低壓配電裝置到墻的距離不應(yīng)小于3m.主變壓器應(yīng)靠近交通運(yùn)輸方便的馬路側(cè)。條件許可時(shí)，可單設(shè)工具材料或檢修間。晝夜值班的變配電所，應(yīng)設(shè)休息室。有人值班的獨(dú)立變配電所，宜設(shè)有廁所和給排水設(shè)施。2、保證運(yùn)行安全值班室內(nèi)不得有高壓設(shè)備。

32、值班室的門(mén)應(yīng)外開(kāi)。高低壓配電室和電容器室的門(mén)應(yīng)朝值班室開(kāi)，或外開(kāi)。油量為100kg及以上的變壓器應(yīng)裝設(shè)在單獨(dú)的變壓器室內(nèi)。變壓器室的大門(mén)應(yīng)朝馬路開(kāi)，但應(yīng)避免朝向露天倉(cāng)庫(kù)。在炎熱地區(qū)，應(yīng)避免朝西開(kāi)門(mén)。變電所宜單層布置。當(dāng)采用雙層布置時(shí)，變壓器應(yīng)設(shè)在底層。高壓電容器組一般應(yīng)裝設(shè)在單獨(dú)得房間內(nèi)；但數(shù)量較少時(shí)，可裝設(shè)在高壓配電室內(nèi)。低壓電容器組可裝設(shè)在低壓配電室內(nèi)，但數(shù)量較多時(shí)，以裝設(shè)在單獨(dú)的房間內(nèi)。 所有帶電部分隔墻和離地的尺寸以及各室維護(hù)操作通道的寬度等，均應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程的要求，以確保運(yùn)行安全。3、便于進(jìn)出線如果是架空進(jìn)線，則高壓配電室宜位于進(jìn)線側(cè)?？紤]到變壓器低壓出線通常是采用矩形裸母線因此變壓

33、器的安裝位置（戶內(nèi)式變電所）即為變壓器室，宜靠近低壓配電室。4、節(jié)約土地和建筑費(fèi)用值班室可與低壓配電室合并，這時(shí)低壓配電室面積應(yīng)適當(dāng)增大，以便安置值班桌或控制臺(tái)，滿足運(yùn)行值班的要求。高壓開(kāi)關(guān)柜不多于6臺(tái)時(shí)，可與低壓配電屏設(shè)置在同一房間內(nèi)，但高壓柜與低壓屏的間距不得小于2m。不帶可燃油的高低壓配電裝置和非油浸電力變壓器，可設(shè)置在同一房間內(nèi)。具有符合ip3x房戶等級(jí)外殼的不帶可燃性油的高低壓配電裝置和非油浸電力變壓器，當(dāng)環(huán)境允許時(shí)，可相互靠近布置在車(chē)間內(nèi)。周?chē)h(huán)境正常的變電所，宜采用露天或半露天變電所高壓配電所應(yīng)盡量與鄰近的車(chē)間變電所合建。5、適應(yīng)發(fā)展要求變壓器室應(yīng)考慮到擴(kuò)建時(shí)有更換大一級(jí)容量變壓

34、器的可能。高低壓配電室內(nèi)均應(yīng)留有一定數(shù)量開(kāi)關(guān)柜（屏）的備用位置。既要考慮到變電所留有擴(kuò)展的余地，又要不妨礙工廠或車(chē)間今后的發(fā)展。5.3 廠區(qū)供電平面示意圖 見(jiàn)附圖第 6 章 短路電流計(jì)算6.1短路電流計(jì)算的目的及方法 短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。 進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過(guò)。接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上

35、，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來(lái)，并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡(jiǎn)。對(duì)于工廠供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無(wú)限大容量電源，而且短路電路也比較簡(jiǎn)單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡(jiǎn)，求出其等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。 短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（有稱(chēng)有名單位制法）和標(biāo)幺制法（又稱(chēng)相對(duì)單位制法），工程上常用標(biāo)幺制法。6.2短路電流計(jì)算6.2.1 公式標(biāo)幺制法：一般是先選定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓?；鶞?zhǔn)容量：工程設(shè)計(jì)中通常取=100mva基準(zhǔn)電壓通常取元件所在處的短路計(jì)算電壓，取ud=uc基準(zhǔn)電流基準(zhǔn)電流1、電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 2、電力變

36、壓器的電抗標(biāo)幺值 %為變壓器的短路電壓（查表可得）3、電力線路的電抗標(biāo)幺值 xo為導(dǎo)線電纜的單位長(zhǎng)變電抗 (查表可得)各主要元件的電抗標(biāo)幺值求出以后，即可利用其等效電路圖進(jìn)行電路化簡(jiǎn)，求出其總電抗標(biāo)幺值。無(wú)限大容量系統(tǒng)三相短路電流周期分量有效值的標(biāo)幺值由此可求得三相短路電流周期分量有效值求出以后可得三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流= 三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值在高壓電路發(fā)生三相短路時(shí) 在100kva及以下的電力變壓器二次側(cè)及低壓電路中發(fā)生三相短路時(shí)，。三相短路容量。6.2.2 該供電系統(tǒng)的等效電路圖如下圖61 供電系統(tǒng)等效電路圖6.2.3 短路計(jì)算：1、取基準(zhǔn)容量=100mva2

37、、基準(zhǔn)電流kakakaka3、35kv電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值4、架空線路的電抗由表61可知表61電力線路每相的單位長(zhǎng)度電抗平均值線路結(jié)構(gòu)線路電壓35 kv及以上610kv220/380v架空線路0.400.350.32電纜線路0.120.080.0665、35/10電力變壓器的電抗：已知%100103/1003150=2.226、10/0.4電力變壓器的電抗：已知%6=6100103/1001600=3.75=3.757、10kv電力系統(tǒng)的電抗10kv架空線路的電抗：已知x0=0.35/km8、以35kv線路做主供電電源，各短路電路的總電抗標(biāo)幺值、三相短路電流和短路容量分別為k1點(diǎn)：總電抗標(biāo)幺值

38、三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流=1.62kaka=4.13kaka=2.54ka三相短路容量mva/0.97=103.1mvak2點(diǎn):總電抗標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值5.5/3.19=1.72ka其他三相短路電流=1.72ka2.551.72ka=4.39ka1.511.72=2.60ka三相短路容量=100/3.19=31.35mvak4點(diǎn):總電抗標(biāo)幺值=0.67+0.3+2.22+3.75=6.94三相短路電流周期分量有效值=144.34/6.94=20.80ka其他三相短路電流=20.80ka1.8420.80=38.27ka1.0920.80=22.67ka三相短路容

39、量100/6.94=14.41mvak6點(diǎn):總電抗標(biāo)幺值=1.33+2.54=3.87三相短路電流周期分量有效值=5.5/3.87=1.42ka其他三相短路電流=1.42ka2.551.42=3.62ka1.511.42=2.15ka三相短路容量=100/3.87=25.84mva9、如果以10kv線路為主供電電源，則k2的短路電路的總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量為：總電抗標(biāo)幺值=1.33+2.54=3.87三相短路電流周期分量有效值=5.5/3.87=1.42ka其他三相短路電流=1.42ka2.551.42=3.62ka1.511.42=2.15ka三相短路容量=100/3.87=2

40、5.84mva6.2.4 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表6-2。表62 短路計(jì)算結(jié)果表三相短路電流三相短路容量（mva）i3shi3shk11.62ka1.62ka1.62ka4.13 ka2.45 ka103.11k21.72 ka1.72 ka1.72 ka4.39 ka2.60 ka31.35k31.72 ka1.72 ka1.72 ka4.39 ka2.60 ka31.35k420.8 0ka20.80 ka20.80 ka38.27 ka22.67 ka14.41k520.8 0ka20.80 ka20.80 ka38.27 ka22.67 ka14.41k61.42 ka1.42

41、 ka1.42 ka3.62 ka2.15 ka25.84第 6 章 短路電流計(jì)算6.1短路電流計(jì)算的目的及方法 短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。 進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過(guò)。接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來(lái)，并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡(jiǎn)。對(duì)于工廠

42、供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無(wú)限大容量電源，而且短路電路也比較簡(jiǎn)單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡(jiǎn)，求出其等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。 短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（有稱(chēng)有名單位制法）和標(biāo)幺制法（又稱(chēng)相對(duì)單位制法），工程上常用標(biāo)幺制法。6.2短路電流計(jì)算6.2.1 公式標(biāo)幺制法：一般是先選定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓。基準(zhǔn)容量：工程設(shè)計(jì)中通常取=100mva基準(zhǔn)電壓通常取元件所在處的短路計(jì)算電壓，取ud=uc基準(zhǔn)電流基準(zhǔn)電流1、電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 2、電力變壓器的電抗標(biāo)幺值 %為變壓器的短路電壓（查表可得）3、電力線路的電抗標(biāo)幺值 xo為導(dǎo)線電纜的單位長(zhǎng)變電抗

43、 (查表可得)各主要元件的電抗標(biāo)幺值求出以后，即可利用其等效電路圖進(jìn)行電路化簡(jiǎn)，求出其總電抗標(biāo)幺值。無(wú)限大容量系統(tǒng)三相短路電流周期分量有效值的標(biāo)幺值由此可求得三相短路電流周期分量有效值求出以后可得三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流= 三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值在高壓電路發(fā)生三相短路時(shí) 在100kva及以下的電力變壓器二次側(cè)及低壓電路中發(fā)生三相短路時(shí)，。三相短路容量。6.2.2 該供電系統(tǒng)的等效電路圖如下圖61 供電系統(tǒng)等效電路圖6.2.3 短路計(jì)算：1、取基準(zhǔn)容量=100mva2、基準(zhǔn)電流kakakaka3、35kv電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值4、架空線路的電抗由表61可知表61電力線路每

44、相的單位長(zhǎng)度電抗平均值線路結(jié)構(gòu)線路電壓35 kv及以上610kv220/380v架空線路0.400.350.32電纜線路0.120.080.0665、35/10電力變壓器的電抗：已知%100103/1003150=2.226、10/0.4電力變壓器的電抗：已知%6=6100103/1001600=3.75=3.757、10kv電力系統(tǒng)的電抗10kv架空線路的電抗：已知x0=0.35/km8、以35kv線路做主供電電源，各短路電路的總電抗標(biāo)幺值、三相短路電流和短路容量分別為k1點(diǎn)：總電抗標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流=1.62kaka=4.13kaka=2.54ka三相短路容量

45、mva/0.97=103.1mvak2點(diǎn):總電抗標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值5.5/3.19=1.72ka其他三相短路電流=1.72ka2.551.72ka=4.39ka1.511.72=2.60ka三相短路容量=100/3.19=31.35mvak4點(diǎn):總電抗標(biāo)幺值=0.67+0.3+2.22+3.75=6.94三相短路電流周期分量有效值=144.34/6.94=20.80ka其他三相短路電流=20.80ka1.8420.80=38.27ka1.0920.80=22.67ka三相短路容量100/6.94=14.41mvak6點(diǎn):總電抗標(biāo)幺值=1.33+2.54=3.87三相短路電流周期分量有效值=5.5/3.87=1.42ka其他三相短路電流=1.42ka2.551.42=3.62ka1.511.42=2.15ka三相短路容量=100/3.87=25.84mva9、如果以10kv線路為主供電電源，則k2的短路電路的總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量為：總電抗標(biāo)幺值=1.33+2.54=3.87三相短路電流周期分量有效值=5.5/3.87=1.42ka其他三相短路電流=1.42ka2.551.42=3.62ka1.511.42=2.15ka三相短路容量=100/3.87=25.84mva6.2.4 短路電流計(jì)算短路電