某企業(yè)35kv變電站設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

摘要電力工業(yè)是生產(chǎn)、輸送和分配電能的工業(yè)部門。電能的生產(chǎn)過程和消費(fèi)過程是同時(shí)進(jìn)行的，既不能中斷，又不能儲(chǔ)存，需要統(tǒng)一調(diào)度和分配。它為工業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)其他部門提供基本動(dòng)力，隨后在條件具備的地區(qū)建設(shè)了一批大、中型水電站，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的先行部門。變電站是電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它的運(yùn)行情況直接影響到電力系統(tǒng)的可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。而一個(gè)變電站運(yùn)行情況的優(yōu)劣，在很大程度上取決于其二次設(shè)備的工作性能。本設(shè)計(jì)說(shuō)明書主要對(duì)企業(yè)35KV的變電所進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。依據(jù)供電規(guī)則，著重解決了負(fù)荷統(tǒng)計(jì)、變電所主結(jié)線方案的選擇、進(jìn)出線的選擇、變電所所址的選擇、主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量的選擇、短路計(jì)算及開關(guān)設(shè)備的選擇、繼電保護(hù)的選擇與整定、防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì)等問題，并結(jié)合地區(qū)的供電規(guī)則和工程實(shí)際情況選擇出最合適的方案及參數(shù)、各種設(shè)備型號(hào)及容量。本設(shè)計(jì)還參考了老師推薦的參考書和其它一些國(guó)內(nèi)外比較經(jīng)典的文獻(xiàn)。關(guān)鍵字電力工業(yè)；設(shè)計(jì)說(shuō)明書；變電所ABSTRACTPOWERINDUSTRYISAINDUSTRIALSECTORWHICHINCLUDESPRODUCTION,TRANSMISSIONANDDISTRIBUTIONELECTRICITYPRODUCTIONANDCONSUMPTIONPROCESSAREATTHESAMETIME,BOTHCANNOTBEINTERRUPTEDANDSTOREDTHEYAREREQUIREDUNIFIEDSCHEDULINGANDALLOCATIONPOWERINDUSTRYCANPROVIDEBASICPOWERFORTHEINDUSTRYANDOTHERSECTORSOFTHENATIONALECONOMY,ANDTHENANUMBEROFLARGEANDMEDIUMSIZEDHYDROPOWERSTATIONSAREBUILTINTHEAREASITISTHEFIRSTSECTOROFNATIONALECONOMICDEVELOPMENTSUBTATIONISANIMPORTANTELEMENTINPOWERSYSTEM,ITSOPERATIONCONDITIONIMPACTSTHESTABILIZATIONOFPOWERSYSTEMDERECTLYTHEWORKINGCONDITIONOFASUBSTATIONLARGELYDEPENDSONTHESECONDARYEQUIPMENTSOFITTHEDESIGNSPECIFICATIONOFTHEMAJORENTERPRISESISTHE35KVREDESIGNRULESBASEDONPOWERSUPPLY,FOCUSONRESOLVINGALOADSTATISTICS,THEMAINLINEFORSELECTION,CHOICE,THECHOICEOFTHESITEBYTHESUBSTATION,THEMAINCAPACITYANDTHENUMBEROFTAIWANSCHOICE,SHORTCIRCUITCALCULATIONANDTHECHOICEOFSWITCHINGEQUIPMENT,RELAYANDTHECHOICEOFSETTING,LIGHTNINGPROTECTIONANDGROUNDINGEQUIPMENTDESIGNANDOTHERISSUES,COMBINEDWITHTHEPOWEROFTHEACTUALSITUATIONOFRULESANDCHOOSETHEMOSTAPPROPRIATESOLUTIONSANDVARIOUSMODELSANDEQUIPMENTCAPACITYTHISDESIGNALSOMADESOMEREFERENCESTOTHERECOMMENDATIONOFTEACHERSANDOTHERREFERENCEBOOKSOFHOMEANDABROADCOMPAREDOFCLASSICLITERATUREKEYWORDSPOWERINDUSTRY；DESIGNMANUAL；SUBSTATION前言本設(shè)計(jì)經(jīng)過連續(xù)多個(gè)月的努力，順利結(jié)束。在設(shè)計(jì)過程中，易曉鄭老師給了我很大的支持和幫助，通過查閱大量參考資料，并綜合分析了他們的優(yōu)缺點(diǎn)，再根據(jù)自己設(shè)計(jì)的實(shí)際出發(fā)，從而確定了更為合理的優(yōu)化方案。通過這次設(shè)計(jì)，我對(duì)所學(xué)知識(shí)有了更為深刻的理解和掌握，由理論到實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合，使得所學(xué)的知識(shí)學(xué)有所用，并逐步掌握了世紀(jì)的有關(guān)的規(guī)范和設(shè)計(jì)程序，為以后更好把工作學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也增強(qiáng)了對(duì)將來(lái)工作和生活的信心。由于我對(duì)知識(shí)的運(yùn)用還不很熟練以及實(shí)際動(dòng)手能力和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的不足，在設(shè)計(jì)過程中，難免存在一些不足之處，敬請(qǐng)指導(dǎo)老師批評(píng)斧正。最后，對(duì)在設(shè)計(jì)中辛勤指導(dǎo)我的易曉鄭老師和各位誠(chéng)摯幫助我的同學(xué)表示忠心的感激，同時(shí)向?yàn)橥瓿伤哪甏髮W(xué)專業(yè)學(xué)習(xí)的任課老師、輔導(dǎo)員表示誠(chéng)摯的感謝。學(xué)生張怡目錄1緒論111建廠部門提供的基礎(chǔ)資料113當(dāng)?shù)仉姌I(yè)部門提供的技術(shù)資料114工廠與電業(yè)部門達(dá)成的供用電協(xié)議主要內(nèi)容215設(shè)計(jì)的原則22負(fù)荷計(jì)算與功率補(bǔ)償421負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的422負(fù)荷計(jì)算的方法423各用電車間負(fù)荷計(jì)算結(jié)果524全廠負(fù)荷計(jì)算725無(wú)功功率功率補(bǔ)償7251概述8252無(wú)功功率的補(bǔ)償方法8253無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算93工廠總降壓變電所的位置和主變壓器的選擇1131工廠總降壓變電所的位置的選擇11311車間變電所所址選擇的要求11312車間變電所的總體布置及要求1132主變壓器的選擇12321主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇12322變電所主變壓器容量及型號(hào)的選擇124工廠總降壓變電所主接線1441對(duì)主接線方案的技術(shù)要求14411工作的可靠性及其措施14412運(yùn)行的安全性15413使用的靈活性15414投資的經(jīng)濟(jì)性1542變配電所主接線的設(shè)計(jì)原則1643主接線方案選擇1644變電所高壓側(cè)主接線的選擇1944135KV側(cè)采用單母線接線19442進(jìn)出線的選擇19443首期工程電氣主接線19444二期工程電氣主接線2045變電所高壓側(cè)主接線選擇2046變電所低壓側(cè)主接線選擇2147變電站主接線中設(shè)備的容量215廠區(qū)高壓供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)2351廠區(qū)高壓供電系統(tǒng)的要求2352供電系統(tǒng)的接線方式2453供電電壓的選擇2454廠區(qū)高壓供電系統(tǒng)的投資簡(jiǎn)表256工廠供、配電系統(tǒng)短路電流的計(jì)算2661短路電流計(jì)算的目的2662短路的原因2663短路的種類2664短路的危害2765短路電流計(jì)算方法2766本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算28661在最小運(yùn)行方式下28662在最大運(yùn)行方式下307變電所高、低壓側(cè)主設(shè)備選擇3471電氣設(shè)備選擇的一般原則34711按正常工作條件選擇34712按故障情況進(jìn)行校驗(yàn)3572高壓設(shè)備的選擇36721高壓斷路器的選擇36722高壓隔離開關(guān)的選擇37723負(fù)荷開關(guān)的選擇37724高壓熔斷器的選擇38725高壓開關(guān)柜的選擇3873高壓設(shè)備的校驗(yàn)3974儀用互感器選擇40741電流互感器選擇40742電壓互感器選擇408導(dǎo)線、電纜的選擇4281選擇的要求4282架空進(jìn)線的選擇43821架空線路的一般要求43822架空線路的特點(diǎn)44823架空線路的組成45824線路導(dǎo)線種類45825架空引入線4583架空線路敷設(shè)4684架空線截面的選擇4685電纜的選擇47851電纜型號(hào)47852電纜的分類4886選擇導(dǎo)線截面的原則48861電力電纜纜芯截面選擇的基本要求48862電纜載流量的測(cè)試49863導(dǎo)線截面的選擇5087母線的選擇與校驗(yàn)51871母線選擇的要求5187210KV母線的選擇與校驗(yàn)51873變壓器低壓側(cè)引出線的選擇與校驗(yàn)529防雷接地設(shè)計(jì)5491防雷設(shè)計(jì)54911防雷設(shè)備54912架空線路的防雷措施54913變配電所的防雷措施5592接地56921接地與接地裝置56922接地方案的選擇56總結(jié)58致謝59參考文獻(xiàn)60附圖611總降壓站電氣主接線圖612總降壓平面布置圖621緒論11建廠部門提供的基礎(chǔ)資料（1）具有詳細(xì)的坐標(biāo)尺寸廠區(qū)平面圖（2）各車間設(shè)備明細(xì)表，全廠生產(chǎn)規(guī)模及全年計(jì)劃產(chǎn)量（3）工廠擴(kuò)建計(jì)劃,因受土地限制，本廠預(yù)定五年后另找廠址建立分廠，本地區(qū)無(wú)擴(kuò)建任務(wù)（4）工廠負(fù)荷性質(zhì)。本廠無(wú)大型式高壓設(shè)備及高額整流裝置。除鍋爐房及電鍍車間要求連續(xù)供電相當(dāng)二級(jí)負(fù)荷外，其他車間接為三級(jí)負(fù)荷。（5）車間變電所數(shù)量及位置。根據(jù)全廠用電負(fù)荷分布情況，已初步擬定設(shè)置四個(gè)車間變電所，位置及其進(jìn)線部位已標(biāo)注在廠區(qū)平面圖上。12氣象及地質(zhì)資料（1）廠區(qū)為砂質(zhì)粘土。土壤允許承載力為20噸/平方米。中等含水量時(shí)，實(shí)測(cè)土壤電阻率P為08。（2）地下水位為235米。（3）地面下071米處全面最熱月最高溫度為20土壤熱阻率為。（4）最熱月環(huán)境平均最高溫為30。（5）土壤解凍深度為11米。（6）全年最高溫度40，最低溫度25最大風(fēng)速30米/秒。一般在5左右出現(xiàn)，最大覆冰厚度5毫米。（7）全年雷暴日為30天，夏季主要風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)。13當(dāng)?shù)仉姌I(yè)部門提供的技術(shù)資料（1）國(guó)家電網(wǎng)有兩處不同電壓的變電所可對(duì)本廠供電。（2）正南方向30公里處有60KV電源，該處最大運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，短路容量為200MVA，最小運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，短路容量為100MVA，出口處繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)限為2秒。（3）正北方向30公里處有35KV電源，該處最大運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，短路容量為500MVA,最小運(yùn)行狀態(tài)時(shí)短路容量為200MVA出口處繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)限為15秒。14工廠與電業(yè)部門達(dá)成的供用電協(xié)議主要內(nèi)容（1）在工廠變電所高壓側(cè)計(jì)量電能。（2）工廠功率（功率因數(shù)）要保持09以上。（3）到總降壓變電所進(jìn)線門型構(gòu)以上的7處供電線路由廠廠投資電業(yè)部門設(shè)計(jì)施工。通電后歸電業(yè)部門維護(hù)管理，總降變電所及配電系統(tǒng)由工廠自行設(shè)計(jì)施工、維護(hù)管理。（4）總降壓變電所繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)限，應(yīng)低于國(guó)家電網(wǎng)變電所（一次變電所）一個(gè)時(shí)限階段。（5）工廠按大宗工業(yè)用電階段繳納電費(fèi)。雙方同意按主變壓器安裝容量如額定基本電價(jià)每千伏安005元/千瓦小時(shí)。（6）協(xié)議書中未盡事宜按“全國(guó)供電規(guī)則”有關(guān)條文處理。15設(shè)計(jì)的原則企業(yè)的供配電系統(tǒng)是是電力系統(tǒng)的終端網(wǎng)絡(luò)，它的供電環(huán)節(jié)多少不是固定不變的，它是企業(yè)總負(fù)荷量的大小、各個(gè)車間的分布、企業(yè)與供電電源之間的距離以及地區(qū)電網(wǎng)的供電條件等綜合因素決定的。因此本次設(shè)計(jì)主要考慮到以下問題1供電設(shè)計(jì)必須遵守國(guó)家的有關(guān)法令、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，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。2供電設(shè)計(jì)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，設(shè)計(jì)中應(yīng)采用負(fù)荷國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的效率高、能耗低、性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。接線應(yīng)滿足不同負(fù)荷的不中斷供電要求。3供電的靈活性。由于負(fù)荷的分散性以及企業(yè)擴(kuò)建的可能性和利用最小的切換，能適應(yīng)不同的運(yùn)行方式。例如負(fù)荷不均衡時(shí)，能自動(dòng)的切除不許要的變壓器，而在最大負(fù)荷時(shí)，有能方便的投入，以利于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。檢修時(shí)操作簡(jiǎn)單，不至于斷電。4接線應(yīng)滿足不同負(fù)荷的不中斷供電要求。在滿足以上的情況下，保障設(shè)計(jì)投資少，但不要以投資最少為最佳方案，因?yàn)橥顿Y的限額可能會(huì)影響到靈活性和經(jīng)濟(jì)性，以至企業(yè)停電，造成企業(yè)的更大經(jīng)濟(jì)塤失。接線的方式還應(yīng)考慮到滿足現(xiàn)在和將來(lái)的發(fā)展需要。由此，在總體規(guī)劃中必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照復(fù)合性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，合理確定設(shè)計(jì)方案。要實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、和環(huán)境效益的綜合優(yōu)化，達(dá)到布局合理，功能齊全，投資經(jīng)濟(jì)，節(jié)能節(jié)地，既能分期實(shí)施，又能相對(duì)完整，同時(shí)考慮遠(yuǎn)期的發(fā)展，按照動(dòng)態(tài)體系進(jìn)行規(guī)劃，以近期為主，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。2負(fù)荷計(jì)算與功率補(bǔ)償21負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的計(jì)算負(fù)荷是用來(lái)按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值。負(fù)荷重要程度是決定系統(tǒng)接線方式的重要依據(jù)，負(fù)荷計(jì)算，其目的在于正確地選擇電氣設(shè)備和電工材料，同時(shí)也能合理地進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償提供依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(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，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)。尖峰電流指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù)12S的短時(shí)最大負(fù)荷電流。它用來(lái)計(jì)算電壓波動(dòng)、選擇熔斷器和低壓斷路器、整定繼電保護(hù)裝置等。一般取啟動(dòng)電流上午周期分量作為計(jì)算電壓損失、電壓波動(dòng)和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件等的依據(jù)。在校驗(yàn)瞬動(dòng)元件時(shí)，還應(yīng)考慮啟動(dòng)電流的非周期分量。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。22負(fù)荷計(jì)算的方法用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定，在工程中常用的有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等幾種。當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較多、各臺(tái)設(shè)備容量相差不甚懸殊時(shí)，通常都采用需要系數(shù)法。當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而容量又相差懸殊時(shí)，則宜于采用二項(xiàng)式法計(jì)算。無(wú)論采用何種計(jì)算方法，首先要正確判別用電設(shè)備的類別和工作性質(zhì)，準(zhǔn)確地分組。本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。主要計(jì)算公式有有功功率DEKP30無(wú)功功率TGQ視在功率COS/30S計(jì)算電流NUI23各用電車間負(fù)荷計(jì)算結(jié)果表21NO1變電所參數(shù)計(jì)算負(fù)荷序號(hào)車間名稱設(shè)備容量DKCOSTG30P30QS電力250015051733865751組裝車間照明2609123電力12004061334865812實(shí)驗(yàn)站照明09156電力3倉(cāng)庫(kù)照明40813表22NO2變電所參數(shù)計(jì)算負(fù)荷序號(hào)車間名稱設(shè)備容量DKCOSTG30P30QS電力8500250451932134214721焊接車間照明2609123電力910025045198228452322焊接車間照明2609123表23NO3變電所參數(shù)計(jì)算負(fù)荷序號(hào)車間名稱設(shè)備容量DKCOSTG30P30Q30S電力500020551521001521821金工車間照明80917電力2倉(cāng)庫(kù)照明50915電力3辦公樓照明2309121表24NO4變電所參數(shù)計(jì)算負(fù)荷序號(hào)車間名稱設(shè)備容量DKCOSTG30P30QS電力210065080621371021711鍋爐房照明20912電力200040850628050942電鍍車間照明50915電力500040651172002343083熱處理車間照明1309112電力300020651176070924維修車間照明130911224全廠負(fù)荷計(jì)算取092095PKQ根據(jù)上表可算出6520KW5463KVARI30IQ30則096520KW5999KWIP300955463KVAR5190KVARQIQK307932KVA230S945ANUI/5999/793207530/COSQP25無(wú)功功率功率補(bǔ)償251概述在供電系統(tǒng)中，由于采用大量的變壓器，因此它除供給有功功率外，還需供給大量無(wú)功功率，以致發(fā)電、配電設(shè)備的容量不能充分利用。自然功率因數(shù)是否需要提高，要根據(jù)電力部門對(duì)功率因數(shù)值的要求而定，水電部供用電規(guī)則規(guī)定“用戶必須提高自然功率因數(shù)。高壓供電的工作用戶必須保證功率因數(shù)不得低于09；其他情況，功率因數(shù)不得低于085。如達(dá)不到上述要求，則需增設(shè)無(wú)功功率的人工補(bǔ)償裝置”。提高功率因數(shù)對(duì)供電系統(tǒng)和電力系統(tǒng)有如下益處（1）減少供電線路的損失；（2）減少線路電壓損失，提高電壓質(zhì)量；（3）提高發(fā)、供、用電設(shè)備的使用效率；（4）減少企業(yè)電費(fèi)支出；由此可見，提高用戶功率因數(shù)具有重大的經(jīng)濟(jì)意義。252無(wú)功功率的補(bǔ)償方法人工補(bǔ)償設(shè)備有并聯(lián)電容器和同步補(bǔ)償機(jī)兩類。由于并聯(lián)電容器無(wú)旋轉(zhuǎn)部分，就近向負(fù)荷供給無(wú)功，提高用電功率因數(shù)、改善電壓質(zhì)量、降低線路損耗，具有運(yùn)行簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)可靠等優(yōu)點(diǎn)，因此工廠中普遍采用并聯(lián)電容器來(lái)補(bǔ)償供電系統(tǒng)中的無(wú)功功率。并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式有（1）高壓集中補(bǔ)償初投資較少，運(yùn)行維護(hù)方便，但只能補(bǔ)償高壓母線以前的無(wú)功功率；適于大、中型工廠變配電所作高壓無(wú)功功率的補(bǔ)償，與高壓母線相連，其電容器柜一般裝設(shè)在變配電所的高壓電容器室內(nèi)。（2）低壓集中補(bǔ)償能補(bǔ)償?shù)蛪耗妇€以前的無(wú)功功率，可使變壓器的無(wú)功功率得到補(bǔ)償，從而有可能減少變壓器容量，且運(yùn)行維護(hù)也較方便；適于中、小型工廠或車間變電所作低壓側(cè)基本無(wú)功功率的補(bǔ)償；一般與變電所低壓母線相連，其電容器裝設(shè)在變電所的低壓配電室或單獨(dú)的低壓電容器室內(nèi)。（3）低壓分散補(bǔ)償電容器裝設(shè)在低壓配電箱胖或用電設(shè)備并聯(lián)。它就利用用電設(shè)備本身的繞組放電，適于負(fù)荷相當(dāng)平穩(wěn)且長(zhǎng)時(shí)間使用的大容量用電設(shè)備，及某些容量雖小但數(shù)量多而分散的用電設(shè)備（如熒光燈）。比較這三種補(bǔ)償方法，高壓集中補(bǔ)償是該設(shè)計(jì)中進(jìn)行無(wú)功功率的補(bǔ)償時(shí)最佳的補(bǔ)償方法。253無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算由于本設(shè)計(jì)中要求，而由上面計(jì)算可知，90COS9075COS因此需要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。提高功率因數(shù)的意義降低電力系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗，既節(jié)約了電能，同時(shí)也提高了電壓質(zhì)量，并且還可以選用較小的導(dǎo)線或電纜截面節(jié)約了有色金屬的用量，因而提高功率因數(shù)對(duì)企業(yè)的整個(gè)電力系統(tǒng)有很大的益處。綜合考慮在這里采用并聯(lián)電容器進(jìn)行高壓集中補(bǔ)償?？蛇x用BWF631001W型的電容器，其額定電容為289FKVAR920ARCOSTN750ARCOSTN59CQ2724KVAR取QC2800KVAR因此，其電容器的個(gè)數(shù)為2800/10028，而由于電CCQQ/容器是單相的，所以應(yīng)為3的倍數(shù)，取28個(gè)滿足設(shè)計(jì)要求。無(wú)功補(bǔ)償后，變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為599925463280021/26564KVA230S變壓器的功率損耗為006S3000665643938KVARTQ0015S3000156564985KWP變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為59999856098KW305463280039383057KVARQ30S302P6821KVA無(wú)功率補(bǔ)償后，工廠的功率因數(shù)為6098/682109COS30/S則工廠的功率因數(shù)為0909S30/P因此，符合本設(shè)計(jì)的要求。3工廠總降壓變電所的位置和主變壓器的選擇31工廠總降壓變電所的位置的選擇311車間變電所所址選擇的要求選擇工廠變、配電所的所址，應(yīng)根據(jù)下列要求經(jīng)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)比較后確定（1）接近負(fù)荷中心這樣可以縮短低壓配電線路，降低了線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬的消耗量。（2）進(jìn)出線方便（3）接近電源側(cè)（4）設(shè)備運(yùn)輸方便應(yīng)考慮到電力變壓器和高低壓開關(guān)柜等大件設(shè)備的運(yùn)輸通道。（5）不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所振動(dòng)場(chǎng)所不僅影響變配電所本身建筑及其中設(shè)備的安全，而且可導(dǎo)致開關(guān)設(shè)備和繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作。（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、浴室附近及地勢(shì)低洼和易積水的場(chǎng)所，且不宜與上述場(chǎng)所相貼臨。（8）不宜設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正下方或正上方。（9）不應(yīng)妨礙企業(yè)單位的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，并適當(dāng)考慮將來(lái)發(fā)展的可能。312車間變電所的總體布置及要求便于維護(hù)運(yùn)行；保證安全運(yùn)行；便于進(jìn)出線；節(jié)約占地和建筑費(fèi)；留有發(fā)展空間。32主變壓器的選擇321主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇由于該廠的負(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，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)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電，故選兩臺(tái)變壓器。322變電所主變壓器容量及型號(hào)的選擇（1）變電所主變壓器容量的選擇正確選擇變壓器的容量十分重要，若變壓器的容量選擇的過小，會(huì)使變壓器經(jīng)常處于過載狀態(tài)，這樣易燒毀變壓器；反之，若變壓器的容量選擇的太大，一方面增加自身設(shè)備的投資，另一方面變壓器得不到充分利用，造成效率因數(shù)降低，線路損耗和變壓器本身?yè)p耗變大。裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所，每臺(tái)容量SNT不應(yīng)小于總的計(jì)算負(fù)荷S30的60，最好為總計(jì)算負(fù)荷的70左右，即SNT（0607）S30同時(shí)每臺(tái)主變壓器容量SNT不應(yīng)小于全部一、二級(jí)負(fù)荷之和S30（），即SNTS30（）由于S30（1）7932KVA，因?yàn)樵搹S都是上二級(jí)負(fù)荷所以按條件2選變壓器。ST（0607）7932（4759255524）KVASTS30（）因此選5700KVA的變壓器二臺(tái)。（2）變電所主變壓器型號(hào)的選擇變電所主變壓器的型號(hào)選SJL5700/35車間變電所的名稱、位置、型號(hào)以及變壓器的容量和臺(tái)數(shù)如下表表31車間變電所變電所名稱變電所的位置及型式變壓器臺(tái)數(shù)及容量變壓器型號(hào)B1空氣壓縮車間內(nèi)附2800SJL800/10B2模具與熔制車間外附21250SJL1250/10B3磨拋與封接車間外附21250SJL1250/10B4配料車間及其他負(fù)荷外附2800SJL800/10B5鍋爐房及其他負(fù)荷外附21000SJL1000/104工廠總降壓變電所主接線41對(duì)主接線方案的技術(shù)要求在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)主接線有嚴(yán)格的要求，變電所的主接線應(yīng)根據(jù)變配電系統(tǒng)中的地位、進(jìn)出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿足安全、可靠、靈活和經(jīng)濟(jì)性的要求。主接線對(duì)變配電所電氣設(shè)備選擇、配電裝置、運(yùn)行的可靠性，均有重要影響。其中，安全可靠的技術(shù)是首要的，決不允許在運(yùn)行或檢修時(shí)由于設(shè)計(jì)不合理而發(fā)生人身事故和重大設(shè)備事故。經(jīng)濟(jì)節(jié)約是一貫的原則，仍應(yīng)重視，但必須是考慮投資與運(yùn)行費(fèi)用的總效果最為經(jīng)濟(jì)。411工作的可靠性及其措施可靠性是指變電所的接線應(yīng)能滿足不同類型負(fù)荷不終斷供電要求，與其負(fù)荷級(jí)別相適應(yīng)。即表現(xiàn)在要求供電的連續(xù)性，保證負(fù)載在各種運(yùn)行方式下都能可靠地供電。在實(shí)用中應(yīng)盡量遵循運(yùn)行設(shè)備數(shù)量少，接線力求簡(jiǎn)單實(shí)用。對(duì)一級(jí)負(fù)荷，應(yīng)由兩個(gè)電源供電；對(duì)二級(jí)負(fù)荷，應(yīng)由兩回路或者一回6KV以上專用架空線或電纜供電，其中采用電纜供電時(shí)，應(yīng)采用兩根電纜組成的線路，且每根電纜應(yīng)能承受100的二級(jí)負(fù)荷。為此，宜留有容量裕度、部件裕度、并聯(lián)運(yùn)行事故自動(dòng)切除等方法以提示供電的可靠性。變電所的非專用電源進(jìn)線側(cè)，應(yīng)裝設(shè)帶短路保護(hù)的斷路器或負(fù)荷開關(guān)。對(duì)一般生產(chǎn)區(qū)的車間變電所，宜由工廠總變配電所采用放射式高壓配電，以確保供電可靠性，但對(duì)輔助生產(chǎn)區(qū)及生活區(qū)的變電所，可采用樹干式配電。變電所低壓側(cè)的總開關(guān)，宜采用低壓斷路器。當(dāng)有繼電保護(hù)或自動(dòng)切換電源要求時(shí)，低壓側(cè)總開關(guān)和低壓母線分段開關(guān)，均應(yīng)采用低壓斷路器。在設(shè)計(jì)中，盡可能地采用新技術(shù)、新工藝、新材料是提高主接線工作可靠性的有力措施。具體方法如盡量采用放射式供電、減少斷路器的級(jí)數(shù)、電源增容、備用電源自投、淘汰故障源設(shè)備、危險(xiǎn)的負(fù)荷單獨(dú)供電等。412運(yùn)行的安全性安全性即表現(xiàn)在各種正常操作和運(yùn)行過程中能保障電氣設(shè)備的安全及人身的安全。不能有任何隱患，以防在維護(hù)工作中突發(fā)電氣事故。（1）在高壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開關(guān)（2）在低壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須裝設(shè)低壓刀開關(guān)（3）在裝設(shè)高壓熔斷器負(fù)荷開關(guān)的出線柜母線側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開關(guān)（4）35KV及以上的線路末端，應(yīng)裝設(shè)與隔離開關(guān)連鎖的接地刀閘（5）變配電所高壓母線上及架空線路末端，必須裝設(shè)避雷器，不宜裝設(shè)隔離開關(guān)413使用的靈活性靈活性是利用最少的設(shè)備連接切換組成多種運(yùn)行方案以適應(yīng)負(fù)荷變化對(duì)供電的要求。即表現(xiàn)在設(shè)計(jì)的主接線應(yīng)便于運(yùn)行管理，設(shè)備數(shù)量力求精簡(jiǎn)，切換靈活方便。能防止誤動(dòng)作，處理故障的能力強(qiáng)。還能適當(dāng)考慮增加發(fā)展負(fù)荷的需要。例如負(fù)荷不均衡時(shí)，能自動(dòng)切除不需要的變壓器，而在最大負(fù)荷時(shí)又能方便地投入，以利于經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。414投資的經(jīng)濟(jì)性（1）主接線方案在滿足運(yùn)行要求的前提下，應(yīng)力求簡(jiǎn)單，變電所高壓側(cè)宜采用斷路器較少或不用斷路器的接線；（2）變配電所的電氣設(shè)備應(yīng)采用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)適用的節(jié)能產(chǎn)品，不得選用國(guó)家明令淘汰的產(chǎn)品；（3）中小型工廠變電所一般采用高壓少油斷路器，在需頻繁操作的場(chǎng)合，則應(yīng)采用真空斷路器或SF6斷路器；（4）工廠的電源進(jìn)線上應(yīng)裝設(shè)專用的計(jì)量柜，其中的電流、電壓互感器只共計(jì)費(fèi)的電度表用；（5）應(yīng)考慮無(wú)功功率的人工補(bǔ)償，使最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)達(dá)到規(guī)定的要求。設(shè)計(jì)主接線時(shí)，可靠性和經(jīng)濟(jì)性之間是矛盾的。欲使主接線可靠、靈活，將導(dǎo)致投資增加。所以必須把技術(shù)與經(jīng)濟(jì)兩者綜合考慮，再滿足供電可靠，運(yùn)行靈活方便基礎(chǔ)上，盡量使設(shè)備投資費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用最少。42變配電所主接線的設(shè)計(jì)原則變電所主接線是由變壓器、母線、隔離開關(guān)、斷路器和電抗器等電器設(shè)備及其線路聯(lián)接而成的。主接線應(yīng)按負(fù)荷等級(jí)不同對(duì)供電可靠性的要求、允許停電時(shí)間及用電單位規(guī)模、性質(zhì)和負(fù)荷大小，并結(jié)合地區(qū)供電條件綜合選定。（1）一級(jí)負(fù)荷應(yīng)有兩個(gè)獨(dú)立電源供電。所謂兩個(gè)獨(dú)立電源是指互補(bǔ)聯(lián)系，互不影響的兩個(gè)電源。按照負(fù)荷需要和允許停電時(shí)間，采用雙電源自動(dòng)或手動(dòng)切換方式保證連續(xù)供電。對(duì)一級(jí)負(fù)荷比重較大的變電所，高壓側(cè)應(yīng)引入兩條獨(dú)立電源線路，對(duì)一級(jí)負(fù)荷用電設(shè)備則往往采用變壓器低壓側(cè)獨(dú)立電源同時(shí)供電。（2）二級(jí)負(fù)荷應(yīng)由兩條獨(dú)立線路供電，當(dāng)引入兩條線路有困難時(shí)，允許采用一條專用線路供電。（3）三級(jí)負(fù)荷無(wú)特殊要求。43主接線方案選擇對(duì)于進(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)車間變電所，降為一般低壓設(shè)備所需的電壓?？偨祲鹤冸娝鹘Y(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、斷路器、互感器、避雷器、隔離開關(guān)等）及其連接線組成，通常用單線表示。主接線對(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)。1一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖，其一次側(cè)的QF10跨接在兩路電源線之間，猶如一座橋梁，而處在線路斷路器QF11和QF12的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，因此稱為內(nèi)橋式結(jié)線。這種主結(jié)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)荷工廠。如果某路電源例如WL1線路停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，則斷開QF11，投入QF10（其兩側(cè)QS先合），即可由WL2恢復(fù)對(duì)變壓器T1的供電，這種內(nèi)橋式結(jié)線多用于電源線路較長(zhǎng)因而發(fā)生故障和停電檢修的機(jī)會(huì)較多、并且變電所的變壓器不需要經(jīng)常切換的總降壓變電所。2一次側(cè)采用外橋式結(jié)線、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖，其一次側(cè)的高壓斷路器QF10也跨接在兩路電源進(jìn)線之間，但處在線路斷路器QF11和QF12的外側(cè)，靠近電源方向，因此稱為外橋式結(jié)線。這種主結(jié)線的運(yùn)行靈活性也較好，供電可靠性同樣較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷的工廠。但與內(nèi)橋式結(jié)線適用的場(chǎng)合有所不同。如果某臺(tái)變壓器例如T1停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，則斷開QF11，投入QF10（其兩側(cè)QS先合），使兩路電源進(jìn)線又恢復(fù)并列運(yùn)行。這種外橋式適用于電源線路較短而變電所負(fù)荷變動(dòng)較大、適用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需經(jīng)常切換的總降壓變電所。當(dāng)一次電源電網(wǎng)采用環(huán)行結(jié)線時(shí)，也宜于采用這種結(jié)線，使環(huán)行電網(wǎng)的穿越功率不通過進(jìn)線斷路器QF11、QF12，這對(duì)改善線路斷路器的工作及其繼電保護(hù)的整定都極為有利。3一、二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖，這種主結(jié)線圖兼有上述兩種橋式結(jié)線的運(yùn)行靈活性的優(yōu)點(diǎn)，但所用高壓開關(guān)設(shè)備較多，可供一、二級(jí)負(fù)荷，適用于一、二次側(cè)進(jìn)出線較多的總降壓變電所4一、二次側(cè)均采用雙母線的總降壓變電所主電路圖采用雙母線結(jié)線較之采用單母線結(jié)線，供電可靠性和運(yùn)行靈活性大大提高，但開關(guān)設(shè)備也大大增加，從而大大增加了初投資，所以雙母線結(jié)線在工廠電力系統(tǒng)在工廠變電所中很少運(yùn)用主要用與電力系統(tǒng)的樞紐變電所。本次設(shè)計(jì)的電機(jī)修造廠是連續(xù)運(yùn)行，負(fù)荷變動(dòng)較小，電源進(jìn)線較短（25KM）,主變壓器不需要經(jīng)常切換，另外再考慮到今后的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。采用一、二側(cè)單母線分段的總降壓變電所主結(jié)線（即全橋式結(jié)線）。如下圖所示圖41全橋接線圖中WL1和WL2為兩回電源線路，經(jīng)過斷路器QF1和QF2分別接至變壓器T1和T2的高壓側(cè)，向變電所送電。斷路器QF3猶如橋一樣將兩回線路聯(lián)在一起，由于斷路器QF3可能位于線路斷路器QF1、QF2的內(nèi)側(cè)或外側(cè)，故又分為內(nèi)橋和外橋接線。44變電所高壓側(cè)主接線的選擇44135KV側(cè)采用單母線接線考慮今后城鄉(xiāng)用電標(biāo)準(zhǔn)一體化的要求，35KV變電站最終將實(shí)現(xiàn)雙回進(jìn)（出）線。35KV采用雙回進(jìn)（出）線將會(huì)加大35KV線路的造價(jià)，可如果考慮采用各35KV變電站一主一備（即能手拉手）方式，主供線帶正常負(fù)荷，事故及檢修情況下啟動(dòng)備用線路。兩電源之間配置備用電源自動(dòng)投入裝置（BZT）。雖然單母線接線與橋形接線相比要多用一臺(tái)斷路器，但目前35KVSF6斷路器已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，經(jīng)濟(jì)壓力不是很大，操作可以大大簡(jiǎn)化，尤其有利于35KV變電站實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)方操作和無(wú)人值守。442進(jìn)出線的選擇有些地區(qū)按區(qū)域性電網(wǎng)布點(diǎn)要求，應(yīng)建設(shè)110KV變電站，但負(fù)荷總量又不大，尚不到需建設(shè)110KV輸變電等級(jí)，而該站又處在各35KV變電站布點(diǎn)的中心。此時(shí)，該中心站35KV配電裝置應(yīng)考慮有3回以上進(jìn)出線，35KV母線宜采用單母線分段接線，每段母線進(jìn)（出）線以23回為宜，其中電源進(jìn)線每段母線以1回為宜，BZT裝置控制分段斷路器。此類接線，一期工程可以設(shè)隔離開關(guān)分段，待雙電源進(jìn)站時(shí)再上分段斷路器。配電裝置布置時(shí)如地形許可，35KV配電裝置可采用雙列布置，改、擴(kuò)、升壓建設(shè)方便且靈活。如地形狹窄，只能單列布置。443首期工程電氣主接線35KV變電站首期工程一般采用一條35KV進(jìn)線和一臺(tái)主變，因此首期工程電氣主接線宜采用線路變壓器單元接線。在布置上應(yīng)對(duì)二期工程位置作預(yù)留，首期不上的斷路器、隔離開關(guān)等利用瓷柱過渡跳線；根據(jù)計(jì)量管理和電網(wǎng)位置情況決定是否上35KV電壓母線變壓器；35KV站變可接在35KV進(jìn)線側(cè)，若是10KV站變，也可接在10KV母線上；10KV側(cè)電氣主接線采用單母線接線。444二期工程電氣主接線二期工程安裝兩回進(jìn)線，兩臺(tái)主變壓器的主接線。35KV側(cè)可采用橋形接線。對(duì)主變壓器運(yùn)行方式相對(duì)比較穩(wěn)定，操作較少的35KV變電站，宜采用內(nèi)橋接線；對(duì)主變壓器操作較多的35KV變電站，宜采用外橋接線。橋形接線和單母線接線相比較可節(jié)省一臺(tái)斷路器，但操作復(fù)雜。35KV變電站35KV側(cè)電氣主接線應(yīng)按如下方式考慮35KV側(cè)一進(jìn)線一主變壓器的變電站，宜采用線路變壓器單元接線；35KV側(cè)兩進(jìn)線兩主變壓器的變電站，宜采用單母線接線；35KV側(cè)有多路出線要求的變電站，宜采用單母線分段接線方式。45變電所高壓側(cè)主接線選擇屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷的大型工業(yè)企業(yè)采用35110KV線路供電時(shí)，一般采用雙回路電源進(jìn)線和兩臺(tái)主變壓器組成的內(nèi)橋式接線。進(jìn)線可以是兩個(gè)獨(dú)立電源或者是單電源的雙回路。它的特點(diǎn)是當(dāng)一條電源線路有故障或檢修時(shí)，通過橋接斷路器，不影響兩臺(tái)變壓器的運(yùn)行。在供電要求可靠、負(fù)荷曲線較平穩(wěn)、變壓器不需經(jīng)常切除和投入的情況下，宜采用內(nèi)橋式接線。少數(shù)用電量很大而主變壓器多余兩臺(tái)的工業(yè)企業(yè)，它的總降壓變電所常采用擴(kuò)大橋型接線。屬于二級(jí)和三級(jí)負(fù)荷的用戶，通?？刹捎靡换芈冯娫催M(jìn)線和一臺(tái)變壓器的接線方式，少量的重要負(fù)荷宜用610KV備用電源給以解決，這樣，工廠的總降壓變電所可以采用無(wú)母線制的線路變壓器組接線。若線路不長(zhǎng)，主變壓器高壓側(cè)可以不裝設(shè)斷路器，而由電源側(cè)的出線斷路器承擔(dān)任務(wù)，僅在變電所進(jìn)線處裝設(shè)帶接地刃的隔離開關(guān)，以策變電所檢修時(shí)之安全。這種接線之優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、設(shè)備少、基建快及投資費(fèi)用低。根據(jù)企業(yè)的具體情況及附近的電源，為了便于企業(yè)的用電管理，提高供電的可靠性和靈活性，本規(guī)劃高壓側(cè)采用全橋式接線，在負(fù)荷區(qū)內(nèi)設(shè)兩所35KV變電站，其中一所變電所為備用變電所，變電所均采用35KV電源供電。一路電路故障時(shí)另一路電源可以繼續(xù)運(yùn)行。46變電所低壓側(cè)主接線選擇變電所的低壓側(cè)，一般采用單母線接線或分段母線的接線方式，母線分段數(shù)與主變壓器臺(tái)數(shù)相一致。當(dāng)不允許停電檢修引出線斷路器時(shí)，可采用手車式成套開關(guān)柜或者設(shè)置旁路母線來(lái)解決。采用固定式成套開關(guān)柜來(lái)組成610KV配電裝置變電所，其旁路母線同樣可以采用固定式成套開關(guān)柜組成。10KV側(cè)主接線，一般采用一期為單母線，終期為單母線分段。對(duì)照總則，上述方式有以下優(yōu)點(diǎn)1接線明了清晰、操作運(yùn)行簡(jiǎn)便；2擴(kuò)建時(shí)無(wú)多余浪費(fèi)；3可以簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)防誤動(dòng)功能；4無(wú)論是線路檢修，還是變電站設(shè)備檢修，方式靈活，可以很好地滿足用戶對(duì)供電可靠性的要求；5二次配置遠(yuǎn)方監(jiān)控易實(shí)現(xiàn)，不容易出錯(cuò)。47變電站主接線中設(shè)備的容量變電站的主接線是由各種電氣設(shè)備（變壓器、隔離開關(guān)、斷路器等）及其在連接線所組成的，用來(lái)接受和分配電能，是供電系統(tǒng)的重要組成部分。它與電源電路、電壓及負(fù)荷的大小、級(jí)別和變壓器的臺(tái)數(shù)、容量等因素有關(guān)，所以變電站的主接線有很多種形式。確定變電站的主接線與變電站電氣設(shè)備的選擇、配電設(shè)備的布置以及運(yùn)行可靠性與經(jīng)濟(jì)性等都有密切的聯(lián)系。用電最大負(fù)荷處在第三季度（長(zhǎng)時(shí)）或大年三十（短時(shí)），二、三季度在圩區(qū)防汛抗旱期間負(fù)荷較大，且必須保證供電，因此需要保持一定水準(zhǔn)的負(fù)荷平臺(tái)。設(shè)計(jì)時(shí)主接線一般分兩期實(shí)施，終期按兩臺(tái)主變考慮。下表為廠內(nèi)用電部門設(shè)備容量表表42用電部門設(shè)備容量表序用電設(shè)備容量備注號(hào)部門動(dòng)力照明1組裝車間250262電鍍車間2008二級(jí)負(fù)荷3焊接車間850264焊接車間910265金工車間50086熱處理車間500107維修車間300138鍋爐房2102二級(jí)負(fù)荷9實(shí)驗(yàn)室120610倉(cāng)庫(kù)511倉(cāng)庫(kù)412辦公樓235廠區(qū)高壓供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)51廠區(qū)高壓供電系統(tǒng)的要求根據(jù)本廠與電業(yè)部門所簽定的供電協(xié)議的主要內(nèi)容可知工作電流采用35KV供電，用架空線路引入廠內(nèi)總降壓變電所中，裝設(shè)一臺(tái)主變壓器，變壓器高壓側(cè)裝設(shè)斷路器，備用電流是10KV，接在總降壓變電所內(nèi)的10KV母線的一個(gè)分段上。此供電方案，正常運(yùn)行時(shí)，電壓損失不大，能滿足要求。35KV線路故障時(shí)，10KV備用線路在運(yùn)行期間，電壓降太大，但這種情況較少，且時(shí)間不長(zhǎng)，從設(shè)備投資來(lái)看，此方案的投資較低，至于備用線路的電壓損失問題，可采用適當(dāng)提高線路導(dǎo)線截面的辦法來(lái)降低電壓損失。因此，該方案比較經(jīng)濟(jì)。1變壓器功率損耗KWPB4750/2473962KWQ9236850/23110/2235KV線路功率PJS456972KVARJS213810SJS8490745692IJS8309209故滿足要求。CO按照條件選用導(dǎo)線LGJ35，允許電流170A，滿足要求。線路電壓損耗U2108546903517925318510KV備用線路僅考慮供一級(jí)負(fù)荷使用，計(jì)算負(fù)荷為386855KVA線路電流224AJSI386510按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面為L(zhǎng)J70則在25時(shí)允許電流為265224A。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，到化工廠的10KV聯(lián)絡(luò)線為水泥電桿架空線路；各車間變電所采用電纜直埋配電，由于距離較短，按允許溫升的運(yùn)行載流量，選擇導(dǎo)線截面再按允許電壓損失校驗(yàn)；電纜在計(jì)算短路電流之后，還需做熱穩(wěn)定校驗(yàn)。52供電系統(tǒng)的接線方式供電系統(tǒng)的接線方式按網(wǎng)絡(luò)接線布置方式可分為放射式、干線式、環(huán)式及兩端供電式等接線系統(tǒng)；按其網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式可分為開式和閉式網(wǎng)絡(luò)接線系統(tǒng)；按對(duì)負(fù)荷供電可靠性的要求可分為無(wú)備用和有備用接線系統(tǒng)。在有備用接線系統(tǒng)中，其中一回路發(fā)生故障時(shí)，其余回路能保證全部供電的稱為完全備用系統(tǒng)；如果只能保證對(duì)重要用戶供電的則稱為不完全備用系統(tǒng)。備用系統(tǒng)的投入方式，可分為手動(dòng)投入、自動(dòng)投入和經(jīng)常投入等幾種。53供電電壓的選擇變配電電壓的確定要根據(jù)當(dāng)?shù)氐母邏旱燃?jí)決定，在一般情況下常用6KV、10KV、35KV等。在建筑工程高壓用戶采用10KV居多。對(duì)于610KV這兩種電壓，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)考慮這兩種電壓，在相同供電距離、輸送同樣的電功率時(shí)，電壓越高電流就越小，所以可節(jié)約有色金屬和線投資，其開關(guān)設(shè)備的投資相似，供電的可靠性也差不多，所以實(shí)用中常用10KV，供電的距離和供電的容量都優(yōu)于6KV。供電電壓是指需經(jīng)過變電所換電壓等級(jí)后才能在建筑物或廠區(qū)內(nèi)進(jìn)行配電的電壓。我國(guó)目前所用的供電電壓是35110KV。54廠區(qū)高壓供電系統(tǒng)的投資簡(jiǎn)表表51廠區(qū)高壓供電系統(tǒng)投資簡(jiǎn)表項(xiàng)目說(shuō)明單價(jià)（萬(wàn)元）數(shù)量費(fèi)用（萬(wàn)元）線路綜合投資LGJ35LJ12011235758611361變壓器綜合投資SJL5700/3567261735KV斷路器SW235/10002061206電壓互感器及避雷器JDJJ35F2350921092功率損耗引起附加費(fèi)38094085510471000元/KW1305KW1305合計(jì)41986工廠供、配電系統(tǒng)短路電流的計(jì)算61短路電流計(jì)算的目的為了保證電力系統(tǒng)及工廠供配電系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行，再其設(shè)計(jì)中，不僅要考慮系統(tǒng)的正常運(yùn)行情況，而且要考慮故障狀態(tài)下的運(yùn)行情況，尤其是系統(tǒng)的短路故障情況。短路后果是嚴(yán)重的，但只要正確地選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備、選用限制短路電流的電器和整定繼電保護(hù)的動(dòng)作值，就可以消除或減輕短路的影響。為此，必須對(duì)短路電流進(jìn)行分析和計(jì)算，作為采取對(duì)策的依據(jù)。62短路的原因所謂短路故障是指系統(tǒng)中不同相的導(dǎo)線或相對(duì)地發(fā)生金屬性的聯(lián)接或經(jīng)較小阻抗的聯(lián)接。短路產(chǎn)生的原因主要是系統(tǒng)中電氣絕緣的破壞。引起這種破壞的原因有過電壓、雷擊、絕緣材料的陳舊、設(shè)備維護(hù)不周、運(yùn)行人員誤操作，還有鳥害、鼠害、施工機(jī)械的直接損害等都可能造成短路。63短路的種類在三相供電系統(tǒng)中可能發(fā)生的主要短路類型有單相短路、兩相短路、兩相接地短路和三相短路等。當(dāng)線路發(fā)生三相短路時(shí)，由于短路的三相阻抗相等，因此，三相電流和電壓仍然是對(duì)稱的，故三相短路又稱為對(duì)稱短路。其他類型的短路不僅相電流和相電壓各相數(shù)值不等，而且各相之間的相角也不相等，這些類型的短路統(tǒng)稱為不對(duì)稱短路。64短路的危害由于短路的發(fā)生，使得電力系統(tǒng)中各工作點(diǎn)的電壓降低，電流增大，而且距離段露點(diǎn)越近，電壓越低。從而引起的不良后果有如下幾個(gè)方面。（1）短路電流引起的熱效應(yīng)雖然短路電流通過電路的時(shí)間很短，但它往往超過額定電流的幾倍到幾十倍，巨大的短路電流將使導(dǎo)體和電氣設(shè)備產(chǎn)生過熱，造成導(dǎo)體熔化或絕緣損壞。（2）短路電流引起的電動(dòng)力效應(yīng)短路電流作用于設(shè)備上，使其相見產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，導(dǎo)致設(shè)備變形或損壞。（3）短路使網(wǎng)路電壓降低。（4）短路可能造成電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的破壞。（5）短路可能干擾附近通信線路和信號(hào)系統(tǒng)，使其不能正常工作或發(fā)生誤動(dòng)作。65短路電流計(jì)算方法當(dāng)網(wǎng)路中某處發(fā)生短路時(shí)，其中一部分阻抗被短接，網(wǎng)路阻抗發(fā)生變化，故在進(jìn)行短路電流計(jì)算時(shí)，應(yīng)對(duì)各電氣設(shè)備的參數(shù)先進(jìn)行計(jì)算，才能求得短路電流的數(shù)值。再計(jì)算短路電流時(shí)，電氣設(shè)備各元件的阻抗及電氣參數(shù)用有名單位來(lái)計(jì)算，稱為有名單位制；用相對(duì)值來(lái)計(jì)算，稱標(biāo)幺制。標(biāo)幺值是指任意一個(gè)物理量對(duì)其基準(zhǔn)值的比值，故標(biāo)幺值沒有單位。再計(jì)算高壓網(wǎng)路短路電流時(shí)，采用標(biāo)幺制的計(jì)算方法非常簡(jiǎn)便，無(wú)需考慮變壓器的變比和電氣設(shè)備參數(shù)的歸算問題。（一）歐姆法（有名單位制法）1繪計(jì)算電路圖，選短路計(jì)算點(diǎn)計(jì)算電路圖上應(yīng)將短路計(jì)算中需計(jì)入的所有電路元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各個(gè)元件一次編號(hào)。短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)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。2計(jì)算短路回路中各主要元件的阻抗電力系統(tǒng)的電抗、電力線路的阻抗和電力變壓器的阻抗。3繪短路回路等效電路，并計(jì)算總阻抗對(duì)選定的短路計(jì)算點(diǎn)，繪短路回路等效電路。等效電路圖中標(biāo)注的元件阻抗值必須換算到短路計(jì)算點(diǎn)。4計(jì)算短路電流分別對(duì)各短路計(jì)算點(diǎn)計(jì)算其三相短路電流周期分量、短路次暫態(tài)短路電流、短路穩(wěn)態(tài)電流、短路沖擊電流及短路后第一個(gè)周期的短路全電流有效值。5計(jì)算短路容量（二）標(biāo)幺值法（相對(duì)單位制法）1繪計(jì)算電路圖，選短路計(jì)算點(diǎn)與前面歐姆法相同2設(shè)定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，計(jì)算短路點(diǎn)基準(zhǔn)電流3計(jì)算短路回路中各主要元件的阻抗標(biāo)幺值電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值、電力線路的電抗標(biāo)幺值和電力變壓器的電抗標(biāo)幺值4繪短路回路等效電路，并計(jì)算總阻抗采用標(biāo)幺值法計(jì)算時(shí)，無(wú)論有幾個(gè)短路計(jì)算點(diǎn)，其短路等效電路只有一個(gè)5計(jì)算短路電流分別對(duì)各短路計(jì)算點(diǎn)計(jì)算其各種短路電流6計(jì)算短路容量66本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算661在最小運(yùn)行方式下（1）確定基準(zhǔn)值取100MVA,60KV,105KVDS1CU2C而/100MVA/60KV096KA1I33/100MVA/105KV505KA2DD2C（2）計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值電力系統(tǒng)（310MVA）OCS100/3100321X架空線路（XO04/KM）044100/10521522X電力變壓器（UK75）UKSD/100SN75100103/10057001323繪制等效電路如圖，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)出短路計(jì)算點(diǎn)。圖61等效電路圖（3）求K1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總電抗標(biāo)幺值1KX0321521842三相短路電流周期分量有效值ID1/096/18405231K1K其他三相短路電流052KA3I31KI255052KA133KASHI151052KA079KA3SI三相短路容量SD/100MVA/18454331KS1KX（4）求K2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總電抗標(biāo)幺值/032152132/2252KX13X4三相短路電流周期分量有效值ID2/505KA/25202KA32KI2K其他三相短路電流IK23202KA3I184202KA372KASHI109202KA220KA3SI三相短路容量SD/100MVA/2540MVA32KS2KX最小運(yùn)行方式數(shù)據(jù)如下表表61最小運(yùn)行方式數(shù)據(jù)表三相短路電流/KA三相短路容量/MVA短路點(diǎn)3KI3I3I3SKI3SKI3KSK1點(diǎn)052052052133079543K2點(diǎn)20220220237222040662在最大運(yùn)行方式下（1）確定基準(zhǔn)值取MVA,KV,KV0DS601CU5102C而ID1SD/UC11000MVA/60KV9633ID2SD/UC21000MVA/105KV55KA（2）計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值電力系統(tǒng)（SOC1338MVA）1000/13380751X架空線路（XO04/KM）0441000/6020452電力變壓器（UK45）UKSD/100SN751000103/100570034132繪制等效電路如圖，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)出短路計(jì)算點(diǎn)。圖62等效電路圖（3）求K1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總電抗標(biāo)幺值075045121KX2三相短路電流周期分量有效值ID1/96KA/128KA31KI1K其他三相短路電流8KA3I31KI2558KA204KASHI1518KA121KA3SI1KX三相短路容量SD/1000/12833MVA31KS1KX（4）求K2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總電抗標(biāo)幺值07504513222K34X78三相短路電流周期分量有效值ID2/55KA/78705KA32KI2KX其他三相短路電流705KA3I32KI255705KA1798KASHI151705KA1065KA3SI三相短路容量SD/1000/7051418MVA32KS2KX短路電流計(jì)算結(jié)果最大運(yùn)行方式表62最大運(yùn)行方式數(shù)據(jù)表三相短路電流/KA三相短路容量/MVA短路點(diǎn)3KI3I3I3SKI3SKI3KSK1點(diǎn)888204121833K2點(diǎn)7057057051798106514187變電所高、低壓側(cè)主設(shè)備選擇71電氣設(shè)備選擇的一般原則（1）選擇設(shè)備的額定電壓和