某機(jī)械廠降壓變電所電氣畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　《工廠供電》課程設(shè)計(jì)</p><p>　　設(shè) 計(jì) 題 目 某機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì) </p><p>　　所 在 系 信息與機(jī)電工程系 </p><p>　　姓 名 林超 </p><p>　　

2、學(xué) 號(hào) 116711010 </p><p>　　指 導(dǎo) 老 師 林勵(lì) </p><p>　　專 業(yè) 年 級(jí) 11級(jí)電氣 </p><p>　　2014年12月 25日</p><p

3、><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　前 言1</b></p><p><b>　　摘 要2</b></p><p>　　第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　1.1 設(shè)計(jì)題目錯(cuò)誤!未定義書簽。</p>

4、<p>　　1.2 設(shè)計(jì)要求錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　1.4 設(shè)計(jì)任務(wù)錯(cuò)誤!未定義書簽。</p><p>　　1.5 設(shè)計(jì)時(shí)間5</p><p>　　第二章 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償6</p><p>　　2.1 負(fù)荷

5、的計(jì)算6</p><p>　　2.2 無(wú)功功率的補(bǔ)償14</p><p>　　第三章 變電所位置和型式的選擇17</p><p>　　3.1 變電所位置的選擇17</p><p>　　3.2 變電所的類型及型式選擇18</p><p>　　第四章 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量及主結(jié)線方案的選擇19&l

6、t;/p><p>　　4.1 變壓器臺(tái)數(shù)選擇的原則19</p><p>　　4.2 變電所主變臺(tái)數(shù)和容量的選擇19</p><p>　　4.3 變電所主接線方案的選擇19</p><p>　　4.4 變電所的總體布置方案20</p><p>　　第五章 短路電流的計(jì)算21</p><

7、p>　　5.1 繪制計(jì)算電路21</p><p>　　5.2 確定基準(zhǔn)值21</p><p>　　5.3 計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值21</p><p>　　5.4 計(jì)算K1點(diǎn)（10.5Kv側(cè)）的短路總電抗及三相短路電流和短路容量22</p><p>　　5.5 計(jì)算K2點(diǎn)（0.4Kv側(cè)）的短路總電抗及三相短路電

8、流和短路容量22</p><p>　　第六章 變電所高低壓線路的選擇23</p><p>　　6.1 10kv高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)23</p><p>　　6.2 380v低壓出線的選擇校驗(yàn)23</p><p>　　6.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn)26</p><p>　　第七章 設(shè)計(jì)圖紙

9、28</p><p>　　7.1 變電所的主接線圖28</p><p>　　7.2 設(shè)備材料表28</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)30</b></p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　電能作為最基本的能源，不僅滿足于人民生活需要，企業(yè)

10、生產(chǎn)也需要電，整個(gè)人類社會(huì)的進(jìn)步更需要電；今天，我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，我們整個(gè)生活、生產(chǎn)乃至社會(huì)將進(jìn)入電氣化的新時(shí)代，電能已成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國(guó)防科技及人民生活等各方面不可缺少的能源；電力工業(yè)的發(fā)展水平，是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度的重要標(biāo)志。電力工業(yè)必須優(yōu)先于其它工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，其建設(shè)和發(fā)展的速度必須高于國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的增長(zhǎng)速度，只有這樣，國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門才能夠快速而穩(wěn)定地發(fā)展。</p><p>　　在工廠中，

11、變配電所將電網(wǎng)輸送來(lái)的電能進(jìn)行接收、變換、分配以期能夠達(dá)到驅(qū)動(dòng)負(fù)載正常工作，并使電能能夠合理分配，創(chuàng)造最大的效益，尤為重要。設(shè)計(jì)一個(gè)合理的變配電所，能夠合理的分配電力資源，同時(shí)能夠滿足企業(yè)的生產(chǎn)所需。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，氣候條件，并適當(dāng)考慮生產(chǎn)的發(fā)展，按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，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)行短路電流計(jì)算，

12、選擇變電所主接線方案及高低壓設(shè)備與進(jìn)出線,最后按要求寫出設(shè)計(jì)說(shuō)明書,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,氣象資料等,先計(jì)算電力負(fù)荷,判斷是否要進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償,接著進(jìn)行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)行短路電流的計(jì)算,并對(duì)變電所一次設(shè)備選擇和高低壓線路的選擇做出最經(jīng)濟(jì)，最合理，最安全的設(shè)計(jì)方案，達(dá)到供電的要求：安全，可靠，經(jīng)濟(jì)，優(yōu)質(zhì)。</p>

13、;<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電力供應(yīng)的要求越來(lái)越高，特別是供電的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性。然而電網(wǎng)的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電所的合理設(shè)計(jì)和配置。工廠變配電所作為工廠供電的核心，它的設(shè)計(jì)是否合理關(guān)系到工廠的生產(chǎn)是否能夠高效、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。一個(gè)典型的變電配電系統(tǒng)要求變電設(shè)設(shè)備運(yùn)行可靠、操作靈活、經(jīng)濟(jì)合理、擴(kuò)建方便

14、。出于這幾方面的考慮，本文設(shè)計(jì)機(jī)械廠變配電所。通過(guò)對(duì)工廠的負(fù)荷進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，以選擇變壓器的型號(hào)，變電所的位置及變電所的主接線方式。主接線方式是整個(gè)設(shè)計(jì)的核心部分，從運(yùn)行的可靠性、經(jīng)濟(jì)性來(lái)確定主接線的接線方式，再根據(jù)主接線的接線方式進(jìn)行短路電流計(jì)算，利用負(fù)荷計(jì)算數(shù)據(jù)選擇高低壓電器設(shè)備和進(jìn)出線等同時(shí)為了用電的安全性必須按照具體要求對(duì)保護(hù)裝置進(jìn)行選型，設(shè)計(jì)和配置。力求做到運(yùn)行可靠，操作簡(jiǎn)單、方便，經(jīng)濟(jì)合理。具有擴(kuò)建的可能性和改變運(yùn)行方式時(shí)的靈

15、活性。使其更加貼合實(shí)際，更具現(xiàn)實(shí)意義。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】：機(jī)械廠變配電所 核心 電氣設(shè)計(jì) 安全 可靠 </p><p>　　一、工廠供電設(shè)計(jì)任務(wù)書</p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)題目</b></p><p>　　某機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)</p><p&

16、gt;<b>　　1.2設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　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)的發(fā)展，按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，確定變電所的位置和型式，確定變電所主變壓器的臺(tái)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(jìn)出線，確定二次回路方案，選擇整定繼電保護(hù)，確定防雷和接地裝置。最后按要求寫出設(shè)計(jì)說(shuō)明書，繪出設(shè)計(jì)圖紙。</p

17、><p><b>　　1.3 設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　1.3.1工廠總平面圖 </p><p>　　圖1.1 工廠平面圖</p><p>　　1.3.2工廠負(fù)荷情況 </p><p>　　本廠多數(shù)車間為兩班制，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

18、間、電鍍車間和鍋爐房屬二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬三級(jí)負(fù)荷。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如表1-1所示。</p><p>　　表1-1 工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料</p><p>　　1.3.3 供電電源情況 </p><p>　　按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽定的供用電協(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

19、，導(dǎo)線為等邊三角形排列，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500MVA。此斷路器配備有定時(shí)限過(guò)流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過(guò)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)荷要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。已知與本廠高壓側(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。</p><p>　　1.3.4 氣象資料 </p>

20、<p>　　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-9℃，年最熱月平均最高氣溫為33℃，年最熱月平均氣溫為26℃，年最熱月地下0.8米處平均氣溫為25℃。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，年雷暴日數(shù)為20。</p><p>　　1.3.5 地質(zhì)水文資料 </p><p>　　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。</p>

21、<p>　　1.3.6 電費(fèi)制度 </p><p>　　本廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T達(dá)成協(xié)議，在工廠變電所高壓側(cè)計(jì)量電能，設(shè)專用計(jì)量柜，按兩部電費(fèi)制交納電費(fèi)。每月基本電費(fèi)按主變壓器容量為18元/kVA，動(dòng)力電費(fèi)為0.9元/Kw.h，照明電費(fèi)為0.5元/Kw.h。工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低于0.9，此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性向供電部門交納供電貼費(fèi)：6~10VA為800/kVA。</p

22、><p><b>　　1.4設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成下列工作量：</p><p>　　設(shè)計(jì)說(shuō)明書 需包括：</p><p><b>　　1）前言</b></p><p><b>　　2）目錄</b></p>

23、<p>　　3）負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償</p><p>　　4）變電所位置和形式的選擇</p><p>　　5）變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量和類型的選擇</p><p>　　6）變電所主接線方案的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　7）短路電流的計(jì)算</b></p><p>　　8）變電

24、所一次設(shè)備的選擇和校驗(yàn)</p><p>　　9）變電說(shuō)進(jìn)出線的選擇和校驗(yàn)</p><p>　　10）變電所二次回路方案的選擇及繼電保護(hù)的整定</p><p>　　11）防雷飽和和接地裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　12）附錄-參考文獻(xiàn)</p><p>　　2.設(shè)計(jì)圖紙 需包括</p><p>

25、　　1）變電所主接線圖 1 張 A2</p><p><b>　　1.5設(shè)計(jì)時(shí)間</b></p><p>　　自 年 月 日 至 年 月 日 </p><p>　　指導(dǎo)老師 （簽名）</p><p><b>　　年 月

26、 日</b></p><p>　　第二章 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償</p><p>　　2.1 負(fù)荷的計(jì)算</p><p>　　本設(shè)計(jì)各車間計(jì)算負(fù)荷采用需要系數(shù)法確定。主要計(jì)算公式有： </p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷（kW） 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（kvar）: </p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷（kVA

27、）： 計(jì)算電流（A）: </p><p>　　單相Ic=Pc/Up cosφ </p><p>　　(1)鑄造車間動(dòng)力組 查表可得Kd=0.4, cosφ=0.7, tanφ=1.02,因此</p><p>　　Pc11= 0.4×400Kw=160Kw</p><p>　　Qc11=160×1.02Kvar=1

28、63.2Kvar</p><p>　　=228.5KV.A</p><p>　　鑄造車間照明組 Kd=0.8 tanφ=0 Sc=10Kw cosφ=1.00, 因此</p><p>　　Pc12=0.8×10Kw=8 Kw</p><p>　　Qc12=8×0 Kvar=0Kvar</p><

29、;p>　　Ic12= 8/0.22×1=36.36A</p><p>　　則鑄造車間總計(jì)算負(fù)荷 </p><p>　　Pc1= Pc11+ Pc12=(160+8)Kw=168Kw</p><p>　　Qc1= Qc11+ Qc12=163.2 Kvar</p><p>　　(2)鍛壓車間動(dòng)力組 查表可得Kd=0.3,

30、 cosφ=0.65, tanφ=1.17 ,因此</p><p>　　Pc21=0.3×400Kw=120Kw</p><p>　　Qc21=120×1.17Kvar=140.4 Kvar</p><p>　　鍛壓車間照明組 Kd=0.8 Sc=10Kw tanφ=0 cosφ=1.00,因此</p><p>

31、;　　Pc22=0.8×10Kw=8Kw</p><p><b>　　Qc22=0</b></p><p>　　Ic22=8/0.22A=36.36A</p><p>　　則鍛壓車間總計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　Pc2=（120+8）Kw=128Kw</p><p>　　Qc2=140

32、.4 Kvar </p><p>　　(3)金工車間動(dòng)力組 查表得Kd=0.2, cosφ=0.60，Sc=350Kw tanφ=1.17 因此</p><p>　　Pc31=0.2×350Kw=70Kw</p><p>　　Qc31=1.17×70 Kvar=81.9 Kvar</p><p>　　金工車間

33、照明組 Kd=0.8 , cosφ=1 tanφ=0 Sc=8Kw </p><p>　　因此 Pc32=0.8×10Kw=8Kw</p><p><b>　　Qc32=0</b></p><p>　　Ic32=8/0.22A=36.36A</p><p>　　則金工車間在總計(jì)算負(fù)荷</p&g

34、t;<p>　　Pc3=（70+8）Kw=78Kw</p><p>　　Qc3=81.9 Kvar </p><p>　?。?）工具車間動(dòng)力組 查表可得 Kd=0.3, cosφ=0.60，tanφ=1.33 Sc=300Kw 因此</p><p>　　Pc41=0.3×300Kw=90Kw</p><p>

35、　　Qc41=1.33×90 Kvar=119.7 Kvar</p><p>　　工具車間照明組 Kd=0.8 , cosφ=1 tanφ=0 Sc=8Kw </p><p>　　因此Pc42=0.8×8Kw=6.4Kw</p><p><b>　　Qc42=0</b></p>

36、<p>　　Ic42=6.4/0.22 KV =29.1A</p><p>　　則工具車間總計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　Pc4=（90+6.4）Kw=96.4Kw</p><p>　　Qc4=119.7Kvar </p><p>　?。?）電鍍車間動(dòng)力組 查表可得 Kd=0.5, cosφ=0.80，tanφ=0.7 S

37、c=250Kw ,因此 </p><p>　　Pc51=0.5×300Kw=150Kw</p><p>　　Qc51=0.7×150 Kvar=105 Kvar</p><p>　　電鍍車間照明組 Kd=0.9 , cosφ=1 tanφ=0 Sc=5Kw ,因此</p><p>　　Pc52=0.9&

38、#215;8Kw=7.2Kw</p><p><b>　　Qc52=0</b></p><p>　　Ic52=7.2/0.22 KV =32.7A</p><p>　　則電鍍車間總計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　Pc5=（150+7.2）Kw=157.2Kw</p><p>　　Qc5=105 Kv

39、ar </p><p>　?。?）熱處理車間動(dòng)力組 查表得Kd=0.5, cosφ=0.80，tanφ=0.78 Sc=200Kw 因此 </p><p>　　Pc61=0.5×250Kw=125Kw</p><p>　　Qc61=0.78×125 Kvar=97.5 Kvar</p><p>　　熱處理車

40、間照明組 Kd=0.8 cosφ=1 tanφ=0 Sc=8Kw ，因此 </p><p>　　Pc62=0.8×10Kw=8Kw</p><p><b>　　Qc62=0</b></p><p>　　Ic62=8/0.22 KV =36.36A</p><p>　　則熱處理車間總計(jì)算負(fù)荷</p

41、><p>　　Pc6=（125+8）Kw=133Kw</p><p>　　Qc6=97.5 Kvar </p><p>　?。?）裝配車間動(dòng)力組 查表得Kd=0.4, cosφ=0.75，tanφ=1.02 Sc=150Kw 因此 </p><p>　　Pc71=0.4×150Kw=60Kw</p>

42、<p>　　Qc71=1.02×60Kvar=61.2 Kvar</p><p>　　裝配車間照明組 Kd=0.7 cosφ=1 tanφ=0 Sc=10Kw ，因此</p><p>　　Pc72=0.7×8Kw=5.6Kw</p><p><b>　　Qc72=0</b></p><

43、;p>　　Ic72=5.6/0.22 KV =25.45A</p><p>　　則裝配車間總計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　Pc7=（60+5.6）Kw=65.6Kw</p><p>　　Qc7=61.2Kvar </p><p>　?。?）機(jī)修車間動(dòng)力組 查表得Kd=0.3, cosφ=0.70，tanφ=1.33 Sc=200K

44、w 因此 </p><p>　　Pc81=0.3×150Kw=45Kw</p><p>　　Qc81=1.33×45Kvar=59.85 Kvar</p><p>　　機(jī)修車間照明組 Kd=0.8 cosφ=1 tanφ=0 Sc=8Kw，因此 </p><p>　　Pc82=0.8×5Kw

45、=4Kw</p><p><b>　　Qc82=0</b></p><p>　　Ic82=4/0.22 KV =18.18A</p><p>　　則機(jī)修車間總計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　Pc8=（45+4）Kw=49Kw</p><p>　　Qc8=59.85Kvar </p>

46、<p>　　(9) 鍋爐房動(dòng)力組 查表得Kd=0.6, cosφ=0.70，tanφ=0.75 Sc=50Kw 因此 </p><p>　　Pc91=0.6×50Kw=30Kw</p><p>　　Qc91=0.75×30Kvar=22.5 Kvar</p><p>　　鍋爐房照明組 Kd=0.8 cosφ=1

47、tanφ=0 Sc=3Kw ，因此</p><p>　　Pc92=0.8×3Kw=2.4Kw</p><p><b>　　Qc92=0</b></p><p>　　Ic92=2.4/0.22 KV =10.9A</p><p><b>　　則鍋爐房總計(jì)算負(fù)荷</b></p>

48、<p>　　Pc9=（30+2.4）Kw=32.4Kw</p><p>　　Qc9=22.5Kvar </p><p>　?。?0）倉(cāng)庫(kù)的動(dòng)力組 查表得Kd=0.3, cosφ=0.6，tanφ=0.75 Sc=50Kw 因此 </p><p>　　Pc10.1=0.3×30Kw=9Kw</p><p&g

49、t;　　Qc10.1=0.75×9Kvar=6.75 Kvar</p><p>　　倉(cāng)庫(kù)照明組 Kd=0.8 cosφ=1 tanφ=0 Sc=5Kw ，因此 </p><p>　　Pc10.2=0.8×2Kw=1.6Kw</p><p><b>　　Qc10.2=0</b></p><p&g

50、t;　　Ic10.2=1.6/0.22 KV =7.27A</p><p><b>　　則倉(cāng)庫(kù)總計(jì)算負(fù)荷</b></p><p>　　Pc10=（9+1.6）Kw=10.6Kw</p><p>　　Qc10=6.75Kvar </p><p>　　(11) 宿舍照明 Kd=0.7, cosφ=1， Sc=300Kw

51、 因此</p><p>　　Pc11.2=0.7×300Kw=210Kw</p><p><b>　　Qc11.2=0</b></p><p>　　Ic11.2=210/0.22 KV =954.55A</p><p><b>　　則工廠總計(jì)算負(fù)荷</b></p><

52、;p>　　Pc=KΣp×Pc總=0.85×1128.2 Kw=958.97 Kw</p><p>　　Qc=KΣq×Qc總=0.9×858 Kvar =772.2 Kvar</p><p>　　表2-1某機(jī)械廠負(fù)荷計(jì)算表(需要系數(shù)法)</p><p>　　2.2 無(wú)功功率的補(bǔ)償</p><p>

53、　　由表2-1可知，該廠380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)只有0.79，而供電部門要求該廠10KV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不能低于0.9.考慮到主變壓器的無(wú)功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此380V側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.9，這里取</p><p>　　cos′φ=0.92，因此要使變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)由0.79提高到0.92需在低壓側(cè)補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率容量：</p><p>　　Qc=Pc(ta

54、nφ1-tanφ2)=958.97×[tan(arccos0.79)-tan(arccos0.92)]</p><p>　　=335.72kvar</p><p>　　選PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型，采用主屏1臺(tái)與輔屏6臺(tái)相組合 </p><p>　　380v側(cè)補(bǔ)償前的計(jì)算負(fù)荷和功率因數(shù)為</p><p&

55、gt;　　cosφ=0.79 Pc=958.97Kw Qc=772.2Kvar Ic=1870.66A</p><p>　　無(wú)功補(bǔ)償容量Q補(bǔ)=335.72Kvar</p><p>　　380v側(cè)補(bǔ)償后的負(fù)荷</p><p>　　Pc=958.97Kw </p><p>　　Qc=（772.2-335.72）=436.48Kvar&l

56、t;/p><p>　　補(bǔ)償后變壓器的功率損耗為</p><p>　　PT=0.015×1053.63Kw=15.8Kw</p><p>　　QT=0.06×1053.63 kvar=63.22kvar</p><p>　　補(bǔ)償后的低壓側(cè)功率因數(shù)cosφ=958.97/1053.63=0.91</p><p&

57、gt;　　補(bǔ)償后10Kv側(cè)負(fù)荷總計(jì)為 </p><p>　　Pc=（958.97+15.2）Kw=974.17kw</p><p>　　Qc=（436.48+63.22）kvar=499.7 kvar</p><p>　　補(bǔ)償后變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為</p><p>　　cosφ=974.17/1094.85=0.89</p>

58、<p>　　由于工廠要求功率因數(shù)在cosφ=0．85以上，高壓側(cè)不得低于0．9。</p><p>　　顯然所求的功率因數(shù)滿足規(guī)定要求.</p><p>　　因此無(wú)功功率補(bǔ)償后工廠380V側(cè)和10KV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表所示</p><p>　　第三章 變電所位置和型式的選擇</p><p>　　3.1 變電所位置的選擇</p

59、><p>　　應(yīng)根據(jù)下列要求經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較確定： 1、接近負(fù)荷中心； 2、進(jìn)出線方便； 3、接近電源側(cè)； 4、設(shè)備運(yùn)輸方便； 5、不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所； 6、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)； 7、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； 8、不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，

60、且不宜設(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)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《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。</p><p>　　綜上所述按負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心</p><p>　　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

61、別作一條直角坐標(biāo)的x軸和y軸，然后測(cè)出各車間和宿舍區(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)</p><p>　　把各車間的坐標(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]到周圍環(huán)境和減少企業(yè)內(nèi)

62、部的高壓線路，且1號(hào)，5號(hào)，9號(hào)車間屬于二級(jí)負(fù)荷，必須保證供電的可靠性和方便性，所以變電所設(shè)在6號(hào)車間的右方見(jiàn)圖3。</p><p>　　變電所類型有室內(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。</p><p>　　3.2 變電所的類型及型式選擇</p><p><b>　?。?）獨(dú)立變電所</b></p>

63、;<p><b>　?。?）附設(shè)變電所</b></p><p><b>　　（3）車間內(nèi)變電所</b></p><p><b>　?。?）地下變電所</b></p><p>　　建造變配電所的經(jīng)濟(jì)效益，選擇將變電所，所以變電所的類型為露天附設(shè)變電所。</p><p&g

64、t;　　第四章 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量及主結(jié)線方案的選擇</p><p>　　4.1 變壓器臺(tái)數(shù)選擇的原則</p><p>　　1．應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。對(duì)供有大量一、二級(jí)負(fù)荷的變電所，應(yīng)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)變壓器能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電。對(duì)只有二級(jí)而無(wú)一級(jí)負(fù)荷的變電所，也可以只采用一臺(tái)變壓器，但必須有備用電源。</p>

65、<p>　　2．對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大，適于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，可采用兩臺(tái)變壓器。</p><p>　　3．當(dāng)負(fù)荷集中且容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級(jí)負(fù)荷，也可以采用兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器。</p><p>　　4．在確定變電所臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余地。</p><p>　　4.2 變電所主變臺(tái)數(shù)和容量的選擇</p>

66、<p>　　考慮到變壓器在車間建筑內(nèi)，根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，工廠變電所只需裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。其型式采用S9，由于Sc=1094.85KVA, 根據(jù)容量公式SN.T≥Sc，故選擇SN.T=1250KVA。即選一臺(tái)S9-1250/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級(jí)負(fù)荷的備用電源，由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來(lái)承擔(dān)。</p><p>　　4.3 變電所主接線方案的選擇</p>&

67、lt;p>　　由于本廠的工作電源由附近一條10KV的共用電源干線取得，所取得的電源供本廠使用，且存在的多個(gè)二級(jí)負(fù)荷可以采用與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來(lái)承擔(dān)。故此變電所只需裝設(shè)1臺(tái)主變壓器即可。由此，可以選擇采用高壓斷路器。高壓斷路器可以使得變電所的切換操作非常靈活方便；而且高壓斷路器都配有繼電保護(hù)裝置，在變電所發(fā)生的短路和過(guò)負(fù)荷是能自動(dòng)跳閘后再短路故障和過(guò)負(fù)荷消除后又能直接迅速合閘，從而使回復(fù)供電的時(shí)間大大縮短。有利于工廠的車間的

68、工作，故選擇變電多采用高壓側(cè)為高壓隔離開(kāi)關(guān)-斷路器的形式。如圖4-1</p><p><b>　　圖4-1 </b></p><p>　　4.4 變電所的總體布置方案</p><p>　　變配電所的布置必須要有值班室，且值班室必須緊靠高低壓配電室而且還都要有門直通。變電所的容量很大，故必須要有高壓配電室。變壓器室與低壓配電室相鄰，使得變壓器的

69、低壓出線距離既短而且方便。高壓配電室向外為雙門，與值班室的門為雙向開(kāi)啟，低壓配電室、變壓器室的門均應(yīng)向外開(kāi)啟，保證了運(yùn)行與維修的方便和安全。</p><p>　　綜合上面的論述，可以選擇變電所的平面布置方案（如圖4-2）</p><p>　　圖4-2 變電所的平面布置圖</p><p>　　1-高壓配電室 2-變壓器室</p&

70、gt;<p>　　3-低壓配電室 4-值班室</p><p>　　第五章 短路電流的計(jì)算</p><p>　　5.1 繪制計(jì)算電路</p><p>　　5.2 確定基準(zhǔn)值</p><p>　　設(shè)Sd=100MVA，UR1=UC1=10.5kv， UR2= UC2=0.4KV，</p&g

71、t;<p><b>　　則基準(zhǔn)電流為</b></p><p>　　5.3 計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值</p><p>　　(1) 電力系統(tǒng)電抗標(biāo)么值：斷路器的斷流容量Soc=300MVA，因此</p><p>　　（2）架空線路的電抗標(biāo)么值： 查《供配電技術(shù)應(yīng)用》表4-1可得LGJ-95的x0=0.35Ω/km，而線路

72、長(zhǎng)5km，因此</p><p><b>　　1.6</b></p><p>　　（3）電力變壓器的電抗標(biāo)么值： 查表可得UZ%=4.5,故</p><p>　　因此繪制出等效電路圖如下</p><p>　　5.4 計(jì)算K1點(diǎn)（10.5Kv側(cè)）的短路總電抗及三相短路電流和短路容量</p><p>

73、;　　(1 )總電抗標(biāo)幺值</p><p>　?。?）三相短路電流周期分量有效值為</p><p><b>　　其他三相短路電流</b></p><p><b>　　三相短路容量</b></p><p>　　5.5 計(jì)算K2點(diǎn)（0.4Kv側(cè)）的短路總電抗及三相短路電流和短路容量</p>

74、<p><b>　　（1）總電抗標(biāo)幺值</b></p><p>　?。?）三相短路電流周期分量有效值</p><p><b>　　（3）其它短路電流</b></p><p><b>　?。?）三相短路容量</b></p><p>　　以上計(jì)算結(jié)果綜合如表5-1所示

75、.</p><p>　　第六章 變電所高低壓線路的選擇</p><p>　　6.1 10kv高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)</p><p>　?。?）10KV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn) 采用LGJ型鋼芯鋁絞線架空敷設(shè)，接往10KV公用干線。由題目可知應(yīng)選擇LGJ—95型的導(dǎo)線</p><p>　　由于此線路很短，不需要校驗(yàn)電壓損耗。</p>

76、<p>　?。?）由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn) 采用YJV22-10KV-3×35型交聯(lián)聚乙烯絕緣的銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　1）按發(fā)熱條件選擇。由I30 =71A及年最熱月地下0．8m處平均氣溫為30°C，</p><p>　　查表可得，初選纜芯為235 mm2的交聯(lián)電纜，查《工廠供電簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表得 其Ial=110A＞

77、I30，滿足發(fā)熱條件。</p><p>　　2)校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。按下式計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面</p><p>　　，式中的C值由《供配電技術(shù)應(yīng)用》附表12可查得。</p><p>　　因此YJV22-10KV-3×35電纜滿足要求。</p><p>　　6.2 380v低壓出線的選擇校驗(yàn)</p><p&g

78、t;　　(1)饋電給1號(hào)廠房(鑄造車間)的線路采用VV22-1250型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　1)按發(fā)熱條件選擇。由Ic=355.86A及地下0.8m土壤溫度為30℃，查供配電附表16-1可初選240mm2，由于當(dāng)?shù)赝寥罍囟炔粸?5℃，則其Ial=476×0.95=452A＞Ic，滿足發(fā)熱條件。</p><p>　　2)校驗(yàn)電壓損耗。由工廠平面圖量

79、得變電所至1號(hào)廠房距離約50m，而由表供配電附表16-2查得240mm2的銅芯電纜的R0=0.15Ω/km(按纜芯工作溫度50℃計(jì))，X0=0.07Ω/km,又1號(hào)廠房的Pc=164kw,Qc=163.2kvar,因此可得：</p><p>　　滿足允許電壓損耗5%的要求。</p><p>　　3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)。按下式求滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面</p><p>

80、;　　式中tima——變電所高壓側(cè)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間按1秒整定(終端變電所)，再加上斷路器斷路時(shí)間0.1秒，再加0.05秒</p><p>　　由于前面所選120mm2的纜芯截面小于Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此改選纜芯150mm2 的聚氯乙烯電纜，即VV22-1250-3×240+1×150的四芯電纜(中性線芯按不小于相線芯一半選擇，下同)。</p><p>

81、　　(2)饋電給2號(hào)廠房(鍛壓車間)的線路 亦采用VV22-1250聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同上，從略)纜芯截面選240mm2，即VV22-1250-3×240+1×150的四芯電纜。</p><p>　　(3)饋電給3號(hào)廠房(金工車間)的線路 亦采用VV22-1250聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，從略)纜芯纜芯截面選240mm2，即VV22-1250-3

82、15;240+1×150的四芯電纜。</p><p>　　(4) 饋電給4號(hào)廠房(工具車間)的線路 亦采用VV22-1250聚氯乙烯銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，此略)纜芯截面選240mm2，即VV22-1250-3×240+1×150的四芯電纜。</p><p>　　(5) 饋電給5號(hào)廠房(電鍍車間)的線路 亦采用VV22-1250聚氯乙烯絕緣銅芯電

83、纜直埋敷設(shè)。(方法同前，從略)纜芯纜芯截面選240mm2，即VV22-1250-3×240+1×150的四芯電纜。</p><p>　　(6) 饋電給6號(hào)廠房(熱處理車間)的線路 亦采用VV22-1250聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，從略)纜芯纜芯截面選240mm2，即VV22-1250-3×240+1×150的四芯電纜。</p><p&

84、gt;　　(7) )饋電給7號(hào)廠房(裝配車間)的線路 亦采用VV22-1250聚氯乙烯銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，此略)纜芯截面選240mm2，即VV22-1250-3×240+1×150的四芯電纜。</p><p>　　(8) 饋電給8號(hào)廠房(機(jī)修車間)的線路 亦采用VV22-1250聚氯乙烯銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，此略)纜芯截面選240mm2，即VV22-1250-3

85、15;240+1×150的四芯電纜</p><p>　　(9) 饋電給9號(hào)廠房(鍋爐房)的線路 亦采用VV22-1250聚氯乙烯銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，此略)纜芯截面選240mm2，即VV22-1250-3×240+1×150的四芯電纜。</p><p>　　(10) 饋電給10號(hào)廠房(倉(cāng)庫(kù))的線路 由于此處距變電所不遠(yuǎn)，可用聚氯乙烯絕緣銅芯導(dǎo)線

86、BLV-1250型5根(3根相線、一根中性線、一根保護(hù)線)穿硬塑料管埋地敷設(shè)。</p><p>　　1)按發(fā)熱條件選擇。由Ic=18.96A及環(huán)境溫度(年最熱平均氣溫)38℃，查《工廠供配</p><p>　　電簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表ZL14-2相線截面初選120mm2,其Ial≈245A＞Ic，滿足發(fā)熱條件。</p><p>　　按規(guī)定，中性線和保護(hù)線也選為120mm2

87、，與相線截面相同，即選用BLV-1250-1×120mm2塑料導(dǎo)線5根穿內(nèi)徑25 mm2的硬塑料管。</p><p>　　2)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。查表可知，最小允許截面Amin=1.0mm2因此上面所選120mm2的相線滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。</p><p>　　3)校驗(yàn)電壓損耗。所選穿管線，估計(jì)長(zhǎng)度50m，查表可得R0=0.18Ω/km，X0=0.083Ω/km,又倉(cāng)庫(kù)的Pc=10.6K

88、W,Qc=6.75kvar,因此</p><p>　　滿足允許的電壓損耗5%的要求。</p><p>　　(11)饋電給宿舍區(qū)的線路 采用LJ型銅絞線架空敷設(shè)。</p><p>　　1)按發(fā)熱條件選擇。由Ic= 954.3A及室外環(huán)境溫度為33℃，查表可初選LJ-240，其33℃時(shí)的Ial≈641×1.3A=833A<Ic，滿足發(fā)熱條件。<

89、/p><p>　　2)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。查表可知最小允許截面Amin=16mm2，因此LJ-185滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。</p><p>　　3)校驗(yàn)電壓損耗。由工廠平面圖量得變電所枝生活區(qū)負(fù)荷中心約200m，又由《工廠供配電簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》ZL14-2查得LJ-185的R0=0.18Ω/km，X0=0.31Ω/km (按線間幾何均距1m計(jì))，又宿舍區(qū)的P30=210kW，Q30=0kvar，，因此&l

90、t;/p><p>　　滿足要求。中性線采用LJ-70銅絞線。</p><p>　　6.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn)</p><p>　　采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，直接埋地敷設(shè)，與相鄰近的單位變配電所的10kV母線相聯(lián)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇 工廠中鑄造車間、電鍍車間、鍋爐房屬于二級(jí)負(fù)

91、荷，其容量共為</p><p>　　Sc=(234.2+189+39.4) kVA =462.6kVA， </p><p>　　最熱月土壤平均溫度為30℃，因此查表可知，初選纜芯截面為25mm2的交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜，其Ial=90A>Ic滿足發(fā)熱條件。</p><p>　　(2)校驗(yàn)電壓損耗 由《工廠供配電簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)》表ZL14-19可查得纜芯為2

92、5mm2的銅芯電纜的R0=0.91/km(纜芯溫度按80℃計(jì))，X0=0.12Ω/km,而二級(jí)負(fù)荷的 </p><p>　　Pc=168+157.2+32.4)kW=357.6kW</p><p>　　Qc=(163.2+105+22.5)kvar=300.7kvar</p><p>　　線路長(zhǎng)按1km計(jì)，因此</p

93、><p>　　由此可見(jiàn)滿足允許電壓損耗5%的要求。</p><p>　　(3)短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 按本變電所高壓側(cè)短路電流校驗(yàn)，由前述引入電纜的熱穩(wěn)定校驗(yàn)，可知纜芯25mm2的交聯(lián)電纜是滿足熱穩(wěn)定要求的。而鄰近單位10kv的短路數(shù)據(jù)無(wú)處得知，故該聯(lián)絡(luò)線的短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)計(jì)算無(wú)法進(jìn)行，所以不作校驗(yàn)。</p><p>　　綜合以上所選變電所進(jìn)去線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號(hào)規(guī)格如

94、表6-1</p><p>　　表6-1 變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的型號(hào)規(guī)格</p><p><b>　　第七章 設(shè)計(jì)圖紙</b></p><p>　　7.1 變電所的主接線圖</p><p>　　圖7-1 變電所主接線圖</p><p>　　圖7-2 變電所電氣設(shè)備布置圖</p>

95、;<p>　　7.2 設(shè)備材料表</p><p>　　表7-1 設(shè)備材料表</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.《供配電技術(shù)應(yīng)用》 高等教育出版社 趙德申主編 出版時(shí)間：2009-07-01</p><p>　　2.《工廠供電》 機(jī)械工業(yè)出版社 劉介才主編