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(yǔ) . .57 參考書目 .58 2 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 安裝容量 kw 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) 40 2 原液車間照明 1040 3 酸站照明 260 4 鍋爐房照明 320 5 排毒車間照明 160 6 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 1 1 0 / 3 8 .5 / 1 1kV， 90MVA 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 10kV 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）： 35kV 母線的出線斷路器斷流容量為400MVA ； 10kV 母線的出線斷路器斷流容量為 350MVA 。 .電費(fèi)制度：按兩部制電費(fèi)計(jì)算。變壓安裝容量每 1kVA 為 15 元 /月，動(dòng)力電費(fèi)為 0.3元 / .kvh ,照明電費(fèi)為 0.155元 / .kvh 。 3 .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 60m ，底層以殺粘土為主，地下水位為 2m 。 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.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(guó)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(guò)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。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 4 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(lái)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 UPS ，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 1.5S 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 6kV 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(wú)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)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。通過(guò)負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的，來(lái)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(lái)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 5 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(guò)分集中，電力系統(tǒng)就得有足夠的出力來(lái)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(guò)，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(lái)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?；驂?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(lái)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(guò)大，將使電器和導(dǎo)線選得過(guò)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(guò)小又將使電器和 導(dǎo) 線電纜處子過(guò)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(guò)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，從而求出該線路的計(jì)算負(fù)荷的過(guò)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(guó)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)xK，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(lái)對(duì)電力負(fù)荷計(jì)算的。 因?yàn)椋栌孟禂?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(guò)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)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) 6 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 220V 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 220V 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 380V 的三相用電器等用電。器特點(diǎn)為用電負(fù)荷的額定電壓均為 380V 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 380V 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(lái)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(lái)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(wú)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 PP ne Pn 設(shè)備的額定容量K 設(shè)備組的同時(shí)系數(shù) KL 設(shè)備組的負(fù)荷系數(shù) e 設(shè)備組 的平均效率 wl 配電線路的平均效率 tan 對(duì)應(yīng)用電設(shè)備組 cos 的正切值 用電設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷 pKKP ewleL 30需要系數(shù) PPK ed del 30 wleLd KKK PKP ed 30 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 tan3030 PQ 視在計(jì)算負(fù)荷 cos3030 PS 計(jì)算電流 USIN 33030 7 有功負(fù)荷的同時(shí)系數(shù) 90.080.0K p cos 用電設(shè)備組的平均功率因數(shù) UN 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(lái)計(jì)算時(shí)取。 無(wú)功 負(fù)荷的同時(shí)系數(shù) 95.085.0K q 總的有功計(jì)算負(fù)荷 PKP ip ,3030總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 QKQ iq ,3030總的視在計(jì)算負(fù)荷 23023030 QPS .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 dk cos tan 一般工作制的小批生產(chǎn)金屬冷加工機(jī)床 0.14 0.16 0.5 1.73 大批生產(chǎn)金屬冷加工機(jī)床 0.18 0.2 0.5 1.73 小批生產(chǎn)金屬熱加工機(jī)床 0.2 0.25 0.55 0.6 1.511.33 大批生產(chǎn)金屬熱加工機(jī)床 0.27 0.65 1.17 生產(chǎn)用通風(fēng)機(jī) 0.7 0.75 0.8 0.85 0.75 0.62 衛(wèi)生用通風(fēng)機(jī) 0.65 0.7 0.8 0.75 泵、空氣壓縮機(jī) 0.50.6 0.8 0.75 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 0.65 0.7 0.75 0.88 帶聯(lián)鎖的運(yùn) 輸機(jī)械 0.65 0.75 0.88 =25%的吊車及電動(dòng)葫蘆 0.14 0.2 0.5 1.73 鑄鐵及鑄鋼車間起重機(jī) 0.25 0.35 0.5 1.73 軋鋼及銳錠車間起重機(jī) 0.65 0.7 0.5 1.73 鍋爐房、修理、金工、裝配車間起重機(jī) 0.05 0.15 0.5 1.73 加熱器、干燥箱 0.8 0.951 00.33 高頻感應(yīng)電爐 0.70.8 0.65 1.17 低頻感應(yīng)電爐 0.8 0.35 2.67 電阻爐 0.65 0.8 0.75 電爐變壓器 0.35 0.35 2.67 8 自動(dòng)弧焊變壓 器 0.5 0.5 1.73 點(diǎn)焊機(jī)、縫焊機(jī) 0.35 0.6 0.6 1.33 對(duì)焊機(jī)、鉚釘加熱器 0.35 0.7 1.02 單頭焊接變壓器 0.35 0.35 2.67 多頭焊接變壓器 0.4 0. 5 1.73 點(diǎn)焊機(jī) 0.1 0.15 0.5 1.73 高頻電阻爐 0.50.7 0.7 1.02 自動(dòng)裝料電阻爐 0.70.8 0.98 0.2 非自動(dòng)裝料電阻爐 0.60.7 0.98 0.2 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。 ()eNP P kw 式中 eP 設(shè)備功率， kw ； NP 用電設(shè)備銘牌上的額定功率， kw 。 .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 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： 0/ 1 0 0 % / ( ) 1 0 0 %t T t t t 式中 T 工作周期； t 工作周期內(nèi)的工作時(shí)間； 0t 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 100% 時(shí)的有功功率。當(dāng) 不等 100% 時(shí)，用下式換算： 100/ c o se N n nPS 式中 eP 換算到 100% 時(shí)的設(shè)備功率， kw ； N 換算前銘牌上的負(fù)荷持續(xù)率，應(yīng)和 NP 、 nS 、 cos N 相對(duì)應(yīng)（計(jì)算中用小數(shù)值）； NP 、 nS 、 cos N 分別為換算前與 N 對(duì)應(yīng)的銘牌上的額定有功功率 kw 、額定視在功率 kw ，額定功率因數(shù)； 9 100 其值為 100% 的負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算用 1.00 ）。 .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 25% 時(shí)的有功功率。當(dāng) 不等于 25% 時(shí)，用如下公式換算： 25/2e N N NP P k w 式中 eP 換算到 25% 時(shí)的設(shè)備功率， kw ； NP 、 N 分別為對(duì)應(yīng)換算前電動(dòng)機(jī)銘牌標(biāo)稱的額定功率， kw ；額定負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算時(shí)用小數(shù)值）； 25 換算到 25% 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(wú)功功率，在線路中生產(chǎn)較大的無(wú)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(wú)功補(bǔ)償，提高供電系統(tǒng)的功率因數(shù)。 按照我國(guó)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 9.0 以上，低壓供電的用戶必須在 85.0 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 85.0 ，大于 85.0 時(shí)給以獎(jiǎng)勵(lì)，低于 85.0 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(wú)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(lái)表示。 無(wú)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)反向電能就被稱作無(wú)功功率。 無(wú)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(lái)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?。凡是有電磁線圈的電氣設(shè)備，要建立磁場(chǎng)，就要消耗無(wú)功功率。 10 無(wú)功功率過(guò)高： a.無(wú)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(wú)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(wú)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 =有功功率 +無(wú)功功率。 電力變壓器就用視在功率表示容量，單位為伏安 VA 。 意思是不管有功功率與無(wú)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 c o s /W V A 功率因數(shù)是在 01 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?？蓽p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(guò)的變壓器、開關(guān)、導(dǎo)線等供配電設(shè)備都增加了功率儲(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(lái)說(shuō)，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(guò)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(wú)功功率中，電動(dòng)機(jī)和變壓器約占 80% 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(guò)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(wú)功功率的同步電動(dòng)機(jī)，通過(guò)調(diào)節(jié)同步調(diào)相機(jī)的勵(lì)磁電流可補(bǔ)償供電系統(tǒng)的無(wú)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(wú)功功率為無(wú)極調(diào)節(jié)方式，調(diào)節(jié)的范圍較大，并且在端電壓下降 10% 以內(nèi)時(shí)，無(wú)功輸出基本不變，當(dāng)端電壓下降 10% 以上時(shí)，可強(qiáng)行勵(lì)磁增加無(wú)功輸出。但是，同步調(diào)相機(jī)補(bǔ)償單位無(wú)功功率造價(jià)高。每輸出 1 vark的無(wú)功功率要損耗 0.5% 3% 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(wú)功功率的造價(jià)低、有功損耗?。ㄐ∮?0.3% ），因此廣泛用于工廠企業(yè)及民用建筑供電系統(tǒng)中。 11 無(wú)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(wú)功容量的計(jì)算 t a n t a nA N T a cciQP b.電容器（柜）臺(tái)數(shù)的確定 需電容器臺(tái)數(shù)：2NCWnccUUqQN 每相所需電容器臺(tái)數(shù)：3Nn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： 0.6 10kV 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)槿萘繛?Y的 1/3 且電壓低，放電 1分鐘，殘壓 50V 以下。 1000V 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： c p K d eP K P t a nc q K d eQ K P 22c c cS P Q /( 3 )c c NI S U 式中 cP 支路上有功計(jì)算負(fù)荷， kw ； cQ 支路上無(wú)功計(jì)算負(fù)荷， vark ； cS 支路上視在計(jì)算負(fù)荷， kVA ； 12 pK 、 qK 分別為支路上有功同時(shí)系數(shù)，無(wú)功同時(shí)系數(shù)； cI 支路上計(jì)算電流； NU 支路的額定電壓。 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(wú)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(wú)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(0.8 0.97) 、無(wú)功同時(shí)系數(shù)范圍 (0.8 1.0) 。 六、各車間的負(fù)荷計(jì)算 .各車間計(jì)算負(fù)荷和無(wú)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： 200eP kw ， 0.80dK ， tan 0.78 。 故： 2 0 0 0 . 8 0 1 6 0edP P K k w t a n 1 6 0 0 . 7 8 1 2 4 . 8 v a rQ P k b.筒絲機(jī) 已知： 30eP kw ， 0.75dK ， tan 0.75 。 故： 3 0 0 . 7 5 2 2 . 5edP P K k w t a n 2 2 . 5 0 . 7 5 1 8 . 8 8 v a rQ P k c.烘干機(jī) 已知： 85eP kw ， 0.75dK ， tan 1.02 。 故： 8 5 0 . 7 5 6 3 . 7 5edP P K k w t a n 6 3 . 7 5 1 . 0 2 6 5 . 0 3 v a rQ P k d.脫水機(jī) 已知： 18eP kw ， 0.60dK ， tan 0.80 。 故： 1 8 0 . 6 0 1 0 . 8 0edP P K k w t a n 1 0 . 8 0 . 8 0 8 . 6 4 v a rQ P k 13 e.通風(fēng)機(jī) 已知： 180eP kw ， 0.70dK ， tan 0.75 。 故： 1 8 0 0 . 7 0 1 2 6edP P K k w t a n 1 2 6 0 . 7 5 9 4 . 5 v a rQ P k f.淋洗機(jī) 已知： 6eP kw ， 0.75dK ， tan 0.78 。 故： 6 0 . 7 5 4 . 5 0edP P K k w t a n 4 . 5 0 0 . 7 8 3 . 5 1 v a rQ P k g.變頻機(jī) 已知： 840eP kw ， 0.80dK ， tan 0.70 。 故： 8 4 0 0 . 8 0 6 7 2edP P K k w t a n 6 7 2 0 . 7 0 4 7 0 . 4 v a rQ P k h.傳送機(jī) 已知： 40eP kw ， 0.80dK ， tan 0.70 。 故： 4 0 0 . 8 0 3 2edP P K k w t a n 3 2 0 . 7 0 2 2 . 4 v a rQ P k 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) 車間設(shè)備名稱 安裝容 kw dK tan 計(jì)算負(fù)荷 P kw varQk 1 紡絲機(jī) 200 0.8 0.78 160 124.8 2 筒絞機(jī) 30 0.75 0.75 22.5 18.88 3 烘干機(jī) 85 0.75 1.02 63.75 65.03 4 脫水機(jī) 12 0.6 0.8 10.8 8.4 5 通風(fēng)機(jī) 180 0.7 0.75 126 94.5 6 淋洗機(jī) 6 0.75 0.78 4.5 3.57 7 變頻機(jī) 840 0.8 0.7 672 470.4 8 傳送機(jī) 40 0.8 0.7 32 22.4 小計(jì) 1393 1091.55 870.18 14 9 2.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)： 0.9PK ， 0.95QK 0 . 9 1 0 9 1 . 5 5 9 8 2 . 4PP K P k w 0 . 9 5 8 7 0 . 1 8 8 2 6 . 6 7 v a rQQ K Q k 2 2 2 29 8 2 . 4 8 2 6 . 6 7 1 2 8 3 . 9 4S P Q k V A 3.其余各車間負(fù)荷計(jì)算 a.原液車間 已知： 1040eP kw ， 0.75dK ， tan 0.7 。 故： 1 0 4 0 0 . 7 5 7 8 0edP P K k w t a n 7 8 0 0 . 7 5 4 6 v a rQ P k 2 2 2 25 4 6 9 5 2 . 1 1S P Q k V A b.酸站照明 已知： 260eP kw ， 0.65dK ， tan 0.7 。 故： 2 6 0 0 . 6 5 1 6 9edP P K k w t a n 1 6 9 0 . 7 1 1 8 . 3 v a rQ P k 2 2 2 21 6 9 1 1 8 . 3 2 0 6 . 2 9S P Q k V A c.鍋爐房照明 已知： 320eP kw ， 0.75dK ， tan 0.75 。 故： 3 2 0 0 . 7 5 2 4 0edP P K k w t a n 2 4 0 0 . 7 5 1 8 0 v a rQ P k 2 2 2 22 4 0 1 8 0 3 0 0S P Q k V A d.排毒車間 已知： 160eP kw ， 0.7dK ， tan 0.6 。 故： 1 6 0 0 . 7 1 1 2edP P K k w t a n 1 1 3 0 . 6 6 7 . 2 v a rQ P k 15 2 2 2 21 1 2 6 7 . 2 1 3 6 . 6S P Q k V A e.其他車間 已知： 240eP kw ， 0.7dK ， tan 0.75 。 故： 2 4 0 0 . 7 1 6 8edP P K k w t a n 1 6 8 0 . 7 5 1 2 6 v a rQ P k 2 2 2 21 6 8 1 2 6 2 1 0S P Q k V A 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 kw P kw varQk S kVA1 紡練車間 1393 982.4 826.67 1283.94 2 原液車間照明 1040 780 546 952 3 酸站照明 260 169 118.3 206.3 4 鍋爐房照明 320 240 180 300 5 排毒車間照明 160 112 67.2 130.6 6 其他車間照明 240 168 126 210 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(lái)的和，我們?cè)谕ǔＧ闆r下取的全部用電負(fù)荷之和的 95% 。 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(lái)計(jì)算全廠 計(jì)算負(fù)荷的話，勢(shì)必會(huì)造成 ,經(jīng)濟(jì)不運(yùn)行和浪費(fèi)等 ,情況 ,也就是我們常說(shuō)的大馬拉小車。 取全部用電負(fù)荷之和的 90% ，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 =0.90 (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 ) 0 . 9 ( 9 8 2 . 4 7 8 0 1 6 9 2 4 0 1 1 2 1 6 8 ) 2 2 0 6 . 2 6pP K P k w 0 . 9 5 ( 8 2 6 . 6 7 5 4 6 1 1 8 . 3 1 8 0 6 7 . 2 1 2 6 ) 1 7 0 0 . 9 6 v a rQQ K Q k 22 222 2 0 6 . 2 6 1 7 0 0 . 9 6 2 7 8 5 . 8 3S P Q k V A 16 2 7 8 5 . 8 3 4 5 . 9 63 3 3 5SIAU 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 55 2 2 0 6 . 2 6 1 2 % 2 4 3 5 . 8 9P k w 55 1 7 0 0 . 9 6 1 2 % 1 8 7 8 v a rQk 2 2 2 22 4 3 5 . 8 9 1 8 7 8 3 0 7 5 . 8 3S P Q k V A 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(guó)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(lái)確定，輸送容量應(yīng)該考慮變電所總負(fù)荷和五年發(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(guó)家電壓標(biāo)準(zhǔn)。送電電壓為 220kV (或 110kV )，高壓配電電壓為 110、 63 、 35kV ，中壓配電電壓為 10kV ，低壓配電電壓為 380 / 220V ，選用電壓等級(jí)時(shí)，應(yīng)盡量避免重復(fù)降壓。現(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(guò)渡期間應(yīng)有妥善可靠的過(guò)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 2000kw 時(shí)，供電電壓易選 6kV ，輸送距離在 3 10 公里； 2.當(dāng)負(fù)荷為 3 0 0 0 5 0 0 0kw 時(shí)，供電電壓易選 10kV ，輸送距離在 5 15 公里； 3.當(dāng)負(fù)荷為 2 0 0 0 1 0 0 0 0 kw 時(shí)，供電電壓易選 35kV ，輸送距離在 20 50 公 17 里； 4.當(dāng)負(fù)荷為 1 0 0 0 0 5 0 0 0 0 kw 時(shí)，供電電壓易選 110kV ，輸送距離在 50 150公里； 5.當(dāng)負(fù)荷為 5 0 0 0 0 2 0 0 0 0 0 kw 時(shí)，供電電壓易選 220kV ，輸送距離在150 300 公里； 6.當(dāng)負(fù)荷為 200000kw 以上時(shí)，供電電壓易選 500kV ，輸送距離在 300 公里以上。 但近年來(lái)，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)： 1 8 0 / 3 8 .5 / 1 1kV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 2% ），五年以后的最大功 率為 2435.89kW 并且 輸送距離為 16公里，因此我選用負(fù)荷為 2000 10000kw ，供電電壓易選 35kV ，輸送距離在 20 50 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 20% 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 35kV 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電纜做備用電源，但只能滿足本廠20% 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。 35kV 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： 18 2 4 3 5 . 8 9 4 4 . 6 53 3 3 5 0 . 9NPIAU C O S 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 21 .1 /J A m m ，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： 24 4 . 6 5 4 0 . 5 91 . 1IA m mJ 選擇標(biāo)準(zhǔn)截面 50mm ，即選 50LGJ 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)教程附表 6-1， 50LGJ 導(dǎo)線的電阻 1 0 .6 3 /r km；線路電抗取 1 0 .4 2 /x km。 1 0 . 6 3 1 6 1 0 . 0 8R r L 1 0 . 4 2 1 6 6 . 7 2X x L 222 4 3 5 . 8 9 1 0 . 0 8 1 8 7 8 6 . 7 2% 1 . 5 % 1 0 %2 2 3 5P R Q XU U 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 222 4 5 3 . 8 9 1 0 . 0 8 1 8 7 8 6 . 7 2% 3 % 1 5 %35P R Q XU U 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 50LGJ 允許載流量，按環(huán)境溫度 30度 234aIA ，查 P60表 5-7得環(huán)境溫度 30度時(shí)的溫度校正系數(shù) 0.94K 2 3 4 0 . 9 4 2 1 9 . 9 6eaI I K A I 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 50LGJ 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 2 2 5 5 6 . 1 3 5 9 5 . 8 5 2 0 5 . 5 2 7 1 4 . 9 6P P k w + P + P + + 2 2 2 8 0 . 6 7 1 9 8 . 9 1 8 6 . 1 7 1 1 3 1 . 5 v a rQ Q k + Q + Q + + 0 . 9 2 7 1 4 . 9 6 2 4 4 3 . 4 6PP K P k w 19 0 . 9 5 1 1 3 1 . 5 1 0 7 4 . 9 3 v a rQQ K Q k 總降壓變 10kV 側(cè)無(wú)功補(bǔ)償試?。?3 0 0 v arCQk 22222 4 4 3 . 4 6c o s 0 . 9 52 4 4 3 . 4 6 1 1 3 1 . 5 3 0 0CPP Q Q 合格 2222CP Q Q 2 4 4 3 . 4 6 1 1 3 1 . 5 3 0 0 2 5 8 1 . 0 6 k V A S 為保證供電的可靠性，選用兩臺(tái)主變壓器（每臺(tái)可供總負(fù)荷的 70% ）： 0 . 7 0 . 7 2 5 8 1 . 0 6 1 8 0 6 . 7 4NTS S k V A 選擇變壓器型號(hào) 7 2 0 0 0 / 3 5SL ，兩臺(tái)。 查表得出變壓器的各項(xiàng)參數(shù)： 空載損耗 3.4oP kW ； 負(fù)載損耗 19.8kP kW ； 阻抗電壓 % 6.5kU ； 空載電流 % 1.1oI 。 .35kV 供電線路截面 選擇 為保證供電的可靠性，選用兩回 35kV 供電線路。 11 2 4 4 3 . 4 6 1 2 2 1 . 7 322P P k w 11 1 1 3 1 . 5 3 0 0 4 1 5 . 7 5 v a r22Q Q k 11 2 5 8 1 . 0 6 1 2 9 0 . 5 322S S k V A 用簡(jiǎn)化公