0241-某精細(xì)化工廠高配所及全廠配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)【全套8張CAD圖】

0241-某精細(xì)化工廠高配所及全廠配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)【全套8張CAD圖】,全套8張CAD圖,精細(xì),化工廠,所及,全廠,配電,系統(tǒng),設(shè)計(jì),全套,cad 第1章 概述 “電力負(fù)荷”在不同的場(chǎng)合可以有不同的含義，它可以指用電設(shè)備或用電單位，也可以指用電設(shè)備或用電單位的功率或電流的大小。掌握工廠電力負(fù)荷的基本概念，準(zhǔn)確地確定工廠的計(jì)算負(fù)荷是設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)的基礎(chǔ)。 1.1 電力負(fù)荷的分級(jí) 按GB50052-1995《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，電力負(fù)荷根據(jù)其對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電造成的損失或影響分為三級(jí)： 一級(jí)負(fù)荷(first order load) 一級(jí)負(fù)荷為中斷供電將造成人身傷亡者；或者中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者，如重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報(bào)廢、使用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢、國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)等。一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除上述兩個(gè)電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。為保證對(duì)特別重要負(fù)荷的供電，嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。 二級(jí)負(fù)荷(second order load) 二級(jí)負(fù)荷為中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者，如主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢、連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等。二級(jí)負(fù)荷要求由兩回路供電，供電變壓器也應(yīng)有兩臺(tái)（這兩臺(tái)變壓器不一定在同一變電所），在其中一條回路或一臺(tái)變壓器發(fā)生常見(jiàn)故障時(shí)，二級(jí)負(fù)荷應(yīng)不致中斷供電，或中斷后能迅速恢復(fù)供電。 三級(jí)負(fù)荷(third order load) 三級(jí)負(fù)荷為一般負(fù)荷，指所有不屬于上述一、二級(jí)負(fù)荷者。 1. 2 負(fù)荷計(jì)算的目的和意義 供配電系統(tǒng)要在正常條件下可靠地運(yùn)行，則其中各個(gè)元件（包括電力變壓器、開(kāi)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(mǎn)足工作電壓和頻率的要求外，最重要的就是要滿(mǎn)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。負(fù)荷計(jì)算主要是確定計(jì)算負(fù)荷，如前所述，若根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇導(dǎo)體及電器，則在實(shí)際運(yùn)行中導(dǎo)體及電器的最高溫升不會(huì)超過(guò)允許值。 計(jì)算負(fù)荷是進(jìn)行供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電保護(hù)的重要數(shù)據(jù)。計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算是否準(zhǔn)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。 供配電系統(tǒng)進(jìn)行電力設(shè)計(jì)的基本原始資料是用戶(hù)提供的用電設(shè)備安裝容量，這種原始資料首先要變成設(shè)計(jì)所需的計(jì)算負(fù)荷（計(jì)算負(fù)荷是根據(jù)已知用電設(shè)備安裝容量確定的、預(yù)期不變的最大理想負(fù)荷），然后根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇校驗(yàn)供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)備、導(dǎo)線型號(hào)，確定變壓器的容量，制定改善功率因素的措施，選擇及整定保護(hù)設(shè)備等。因此，計(jì)算負(fù)荷是供配電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷的確定是否合理，將直接影響到電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。計(jì)算負(fù)荷估算過(guò)高，將增加供配電設(shè)備的容量，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)；計(jì)算負(fù)荷過(guò)低，設(shè)計(jì)出的供配電系統(tǒng)的線路和電氣設(shè)備承受不了實(shí)際的負(fù)荷電流，使電能損耗增大，使用壽命降低，甚至影響到系統(tǒng)正?？煽窟\(yùn)行。 第二章 負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功補(bǔ)償 2.1 負(fù)荷計(jì)算 需要系數(shù)法。用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和功率因數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷。這種方法比較簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛，尤其適用于配、變電所的負(fù)荷計(jì)算。使用范圍：當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較多、各臺(tái)設(shè)備容量相差不太懸殊時(shí)，特別在確定車(chē)間和工廠的計(jì)算負(fù)荷，宜于采用。 本設(shè)計(jì)屬于初步設(shè)計(jì)階段，原始資料中已經(jīng)給出需要系數(shù)。綜上所述，本設(shè)計(jì)負(fù)荷計(jì)算采用需要系數(shù)法。 需用系數(shù)法求解計(jì)算負(fù)荷的步驟一般應(yīng)從設(shè)備安裝處到電源側(cè)逐級(jí)向上計(jì)算，也可以在已知一些部門(mén)或企業(yè)的設(shè)備容量及需要系數(shù)時(shí)直接計(jì)算。 需要系數(shù)法的基本公式： (1-1) (1-2) (1-3) (1-4) 確定擁有多組用電設(shè)備的干線上或車(chē)間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)出現(xiàn)的因數(shù)。因此在確定多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體情況對(duì)其有功負(fù)荷和無(wú)功負(fù)荷分別計(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： 對(duì)于車(chē)間干線取 =0.85～0.95 =0.90～0.97 對(duì)低壓母線 （1）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 =0.80～0.90 =0.85～0.95 （2）由車(chē)間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加來(lái)計(jì)算時(shí)取 =0.90～0.95 =0.93～0.97 總的有功計(jì)算負(fù)荷為 (1-5） 總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為 (1-6） 總的視在計(jì)算負(fù)荷為 (1-7) 我國(guó)目前普遍采用的確定用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的方法，有需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法。需要系數(shù)法是世界各國(guó)均普遍采用的確定計(jì)算負(fù)荷的基本方法，簡(jiǎn)單方便。 具體的計(jì)算以一號(hào)變電所為例 HFP車(chē)間： =13850.7=969.5 =969.51.30=1260.35(KVAR) =969.5/0.6=1615.8(KVA) 聚合車(chē)間： =5500.7=385(KW) =3850.7=392.7(KVAR) =385/1.02=550(KVA) 成品庫(kù) ： =500.3=15 =9151.73=25.95(KVAR) =15/0.5=30(KVA) N0.1變電所總計(jì)： =0.95(969.5+385+15)=1301.025(KW) =0.97(1260.35+392.7+35.95)=1638.33(KVAR) =2084.49(KVA) · ==1301.025/2084.49=0.624 補(bǔ)償前其他車(chē)間的負(fù)荷計(jì)算同上， 計(jì)算結(jié)果詳見(jiàn)附表1 附表1 參數(shù) 序號(hào) 車(chē)間用 電單位 名稱(chēng) 設(shè)備容量 需要系數(shù) 計(jì)算負(fù)荷 KW KVAR KVA 1號(hào) 變電所1 HFP車(chē)間 1385 0.7 0.6 1.30 969.5 1260.35 1615.8 聚合車(chē)間 550 0.7 0.7 1.02 565 424 550 成品庫(kù) 50 0.3 0.5 1.73 15 25.95 30 小計(jì) 1301 1628 2084.49 2號(hào) 變電所2 冷凍站 800 0.7 0.75 0.88 560 49 492.8 746.67 循環(huán)水站 150 0.7 0.75 0.88 105 92.4 140 小計(jì) 631.75 567.64 849.31 3號(hào) 變電所4 FEP 車(chē)間 1400 0.7 0.6 1.30 980 1274 1633.33 單體包裝車(chē)間 120 0.3 0.5 1.73 36 62.28 72 檢測(cè)站 156 0.75 0.8 0.75 117 87.75 146.25 原料庫(kù) 30 0.25 0.5 1.73 7.5 12.975 15 小計(jì) 1083.4 1393.9 1765.46 4號(hào) 變電所3 辦公樓 86 0.8 0.8 0.75 68.8 51.6 86 水泵房 230 0.75 0.8 0.75 172.5 129.375 215.625 鍋爐房 150 0.75 0.8 0.75 113 85 141 中央控制樓 250 0.6 0.8 0.75 150 112.5 187.5 電修車(chē)間 250 0.3 0.65 1.17 75 87.75 115.38 冰庫(kù) 280 0.75 0.8 0.75 127.5 129.37 215.625 高配所配電箱 50 1 0.8 0.75 50 37.5 62.5 小計(jì) 796.86 640.78 1022.54 各車(chē)間6千伏高壓負(fù)荷 -30℃螺桿冰機(jī) 2×400 0.7 0.8 0.75 560 420 700 -15℃螺桿冰機(jī) 2×500 0.7 0.8 0.75 700 525 875 車(chē)間干線上的有功和無(wú)功負(fù)荷分別計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)為取0.95和取0.97 2.2 低壓側(cè)無(wú)功補(bǔ)償 2.2.1概述 隨著人們對(duì)配電網(wǎng)建設(shè)的重視和無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的發(fā)展，低壓側(cè)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)在配電系統(tǒng)中也開(kāi)始普及。從靜態(tài)補(bǔ)償?shù)絼?dòng)態(tài)補(bǔ)償，從有觸點(diǎn)補(bǔ)償?shù)綗o(wú)觸點(diǎn)補(bǔ)償，都取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)。但是在實(shí)踐中也暴露出一些問(wèn)題，必須引起重視?！? (1)優(yōu)化的問(wèn)題。目前無(wú)功補(bǔ)償?shù)某霭l(fā)點(diǎn)往往放在用戶(hù)側(cè)，只注意補(bǔ)償用戶(hù)的功率因數(shù)。然而要實(shí)現(xiàn)有效的降損，必須從電力系統(tǒng)角度出發(fā)，通過(guò)計(jì)算全網(wǎng)的無(wú)功潮流，確定配電網(wǎng)的補(bǔ)償方式、最優(yōu)補(bǔ)償容量和補(bǔ)償?shù)攸c(diǎn)，才能使有限的資金發(fā)揮最大的效益。無(wú)功優(yōu)化配置的目標(biāo)是在保證配電網(wǎng)電壓水平的同時(shí)盡可能降低網(wǎng)損。由于它要對(duì)補(bǔ)償后的運(yùn)行費(fèi)用以及相應(yīng)的安裝成本同時(shí)達(dá)到最小化，計(jì)算過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜。 　 (2)量測(cè)的問(wèn)題。目前10kV配電網(wǎng)的線路上的負(fù)荷點(diǎn)一般無(wú)表計(jì)，且人員的技術(shù)水平和管理水平參差不齊，表計(jì)記錄的準(zhǔn)確性和同時(shí)性無(wú)法保證。這對(duì)配電網(wǎng)的潮流計(jì)算和無(wú)功優(yōu)化計(jì)算帶來(lái)很大困難。要爭(zhēng)取帶專(zhuān)變房的用戶(hù)的支持，使他們能按一定要求進(jìn)行記錄。380V終端用戶(hù)處通常只裝有有功電度表，要實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)的測(cè)量是不可能的。這也是低壓無(wú)功補(bǔ)償難于廣泛開(kāi)展的原因所在。

　(3)諧波的問(wèn)題。電容器本身具備一定的抗諧波能力，但同時(shí)也有放大諧波的副作用。諧波含量過(guò)大時(shí)會(huì)對(duì)電容器的壽命產(chǎn)生影響，甚至造成電容器的過(guò)早損壞；并且由于電容器對(duì)諧波的放大作用，將使系統(tǒng)的諧波干擾更嚴(yán)重。因而做無(wú)功補(bǔ)償時(shí)必須考慮諧波治理，在有較大諧波干擾，又需要補(bǔ)償無(wú)功的地點(diǎn)，應(yīng)考慮增加濾波裝置。 (4)無(wú)功倒送的問(wèn)題。無(wú)功倒送會(huì)增加配電網(wǎng)的損耗，加重配電線路的負(fù)擔(dān)，是電力系統(tǒng)所不允許的。尤其是采用固定電容器補(bǔ)償方式的用戶(hù)，則可能在負(fù)荷低谷時(shí)造成無(wú)功倒送，這引起充分考慮?！? 　綜上所述，10kV配電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償工作應(yīng)更多地考慮系統(tǒng)的特點(diǎn)，不應(yīng)因電壓等級(jí)低、補(bǔ)償容量小而忽視補(bǔ)償設(shè)備對(duì)系統(tǒng)側(cè)的影響（包括網(wǎng)損）。如果需降損的線路能基于一個(gè)完善的補(bǔ)償方案進(jìn)行改造，則電力系統(tǒng)的收益將比分散的純用戶(hù)行為的補(bǔ)償方式要大得多。 2.2.2 控制無(wú)功功率的方法 由于電力系統(tǒng)中無(wú)功功率的有害性,人們很早就對(duì)各種補(bǔ)償技術(shù)有所認(rèn)識(shí)。在電力系統(tǒng)中,控制無(wú)功功率的方法很多,包括采用同步發(fā)電機(jī)、同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器和靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置等。采用電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償屬于靜態(tài)補(bǔ)償。 靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置或稱(chēng)SVC-靜止無(wú)功系統(tǒng)是相對(duì)于調(diào)相機(jī)而言的一種利用電容器和各種類(lèi)型的電抗器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償(可提供可變動(dòng)的容性或感性無(wú)功) 的裝置,簡(jiǎn)稱(chēng)靜補(bǔ)裝置(靜補(bǔ)) 或靜止補(bǔ)償器。 在上述靜態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置中,由于容抗是固定的,因而無(wú)功補(bǔ)償容量也是固定不變的,它不能跟隨供電系統(tǒng)中感性負(fù)荷的變化而變化,所以不能實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,對(duì)無(wú)功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)男枨笤絹?lái)越迫切。 2.2.3 并聯(lián)電容器接線方式及選擇 根據(jù)移相電容器在工廠供電系統(tǒng)中的裝設(shè)位置，有高壓集中補(bǔ)償、低壓成組補(bǔ)償和低壓分散補(bǔ)償三種方式。 　　高壓集中補(bǔ)償是將高壓移相電容器集中裝設(shè)在變配電所的10KV母線上，這種補(bǔ)償方式只能補(bǔ)償10KV母線前（電源方向）所有線路上的無(wú)功功率，而此母線后的廠內(nèi)線路沒(méi)有得到無(wú)功補(bǔ)償，所以這種補(bǔ)償方式的經(jīng)濟(jì)效果較后兩種補(bǔ)償方式差。同時(shí)因我廠存在整流裝置，雖然我們對(duì)其進(jìn)行了調(diào)整，但仍然不能完全避免諧波分量的產(chǎn)生。如采用高壓集中補(bǔ)償，會(huì)對(duì)高壓電容器的安全運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。 　　低壓分散補(bǔ)償，又稱(chēng)個(gè)別補(bǔ)償，是將移相電容器分散地裝設(shè)在各個(gè)車(chē)間或用電設(shè)備的附近。這種補(bǔ)償方式能夠補(bǔ)償安裝部位前的所有高低壓線路和變電所主變壓器的無(wú)功功率，因此它的補(bǔ)償范圍最大，效果也較好。但是這種補(bǔ)償方式總的設(shè)備投資較大，且電容器在用電設(shè)備停止工作時(shí)，它也一并被切除，所以利用率不高。 　　低壓成組補(bǔ)償是將移相電容器裝設(shè)在車(chē)間變電所的低壓母線上，這種補(bǔ)償方式能補(bǔ)償車(chē)間變電所低壓母線前的車(chē)間變電所主變壓器和廠內(nèi)高壓配電線及前面電力系統(tǒng)的無(wú)功功率，其補(bǔ)償范圍較大。由于這種補(bǔ)償能使變壓器的視在功率減小從而使變壓器容量選得小一些，比較經(jīng)濟(jì)，而且它安裝在變電所低壓配電室內(nèi)，運(yùn)行維護(hù)方便。同時(shí)由于我廠存在諧波源，車(chē)間變壓器的存在，也起到了隔離和衰減諧波的作用。有利于低壓移相電容器的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 分散就地補(bǔ)償GB50052—1995《供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》指出，容量較大、負(fù)荷平穩(wěn)且經(jīng)常使用的用電設(shè)備，無(wú)功負(fù)荷宜單獨(dú)就地補(bǔ)償 三種無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆桨妇C合比較 補(bǔ)償方式 補(bǔ)償對(duì)象 降低損耗范圍 改善電壓效果 單位投資大小 設(shè)備利用率 維護(hù)方便程度 高壓集中補(bǔ)償 工廠無(wú)功需求 工廠主變壓器和輸電網(wǎng) 較好 較大 較高 方便 低壓集中補(bǔ)償 配電變壓器無(wú)功需求 車(chē)間配電變壓器及輸電王 較好 較大 較高 方便 分散就地補(bǔ)償 終端用戶(hù)無(wú)功需求 整個(gè)電網(wǎng) 最好 較大 較低 方便 2.2.4 低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置的選擇 目前國(guó)內(nèi)低壓開(kāi)關(guān)柜生產(chǎn)的類(lèi)型很多，考慮運(yùn)輸和維護(hù)方便，本設(shè)計(jì)采用浙江開(kāi)關(guān)廠有限公司生產(chǎn)的MNS（Z）低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜。 產(chǎn)品概述 MNS(Z)低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜適用于交流50—60Hz,額定工作電壓660V及以下的供電系統(tǒng)，用于發(fā)電、輸電、配電、電能轉(zhuǎn)換和電能消耗設(shè)備的控制。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 該產(chǎn)品采用標(biāo)準(zhǔn)模塊設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)緊湊，通用性強(qiáng)，安裝靈活；阻燃工程塑料的大量采用，有效提高產(chǎn)品的安全性能。 MNS（Z）低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜的主電路一次方案如下表所示。 MNS（Z）低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜主接線方案（節(jié)選） 方案編號(hào) 124 125 126 127 128 129 130 131 一次方案 最大補(bǔ)償容量（kvar） (8×16) 128 (12×16) 192 (8×16) 128 (12×16) 192 (8×16) 128 (16×16) 256 (8×16) 128 (16×16) 256 主要電器元件 QSA-400 NT或RT20 B30C BH-40 BCMJ3（10-16KVAR） QSA-400 NT或RT20 B30C BH-40 BCMJ3（10-16KVAR） DCHR1-2 NT或RT20 B30C BH-40 BCMJ （10-16KVAR） DCHR1-3 NT或RT20 B30C BH-40 BCMJ （10-16KVAR） DCHR1-2 NT或RT20 B30C BH-40 BCMJ3 （10-16） DCHR1-3 NT或RT20 B30C BH-40 BCMJ3 （10-16） 柜寬（mm） 600 800 600 800 600+200 600+400 600+200 600+400 設(shè)備室高 72E 72E 72E 72E MNS(Z)低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜技術(shù)參數(shù) 額定絕緣電壓 660V 額定工作電壓 380V,660V 主母線最大工作電流 5500A(IP00),4700A(IP30) 主母線短時(shí)(1s)耐受電流 100kA(有效值) 主母線短時(shí)（0.1s）峰值電流 250kV（最大值） 配電母線（垂直母線）最大工作電流 1000A 配電母線（垂直母線）短時(shí)峰值電流 標(biāo)準(zhǔn)型90kA(最大值) 加強(qiáng)型130kA（最大值） 2.2.5 低壓側(cè)各需無(wú)功補(bǔ)償車(chē)間補(bǔ)償容量計(jì)算 本廠的功率因素值應(yīng)在0.9以上，考慮到變壓器的無(wú)功功率損耗遠(yuǎn)大于有功功率損耗，一般=（4~5），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)償后的功率因素?cái)?shù)應(yīng)略高于高壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因素?cái)?shù)0.9，這里取 。 無(wú)功補(bǔ)償車(chē)間補(bǔ)償容量計(jì)算公式 QC=P30（tanΦ1－tanΦ2） （kvar） 或 QC=P30qC （kvar） 式中 P30——全廠的有功計(jì)算負(fù)荷 （kw） qC——補(bǔ)償率 （kvar/kw） tanΦ1、tanΦ2——補(bǔ)償前后功率因數(shù)的正切值。 具體的計(jì)算以一號(hào)變電所為例 =13010.872=1134.472(KVAR) （注；將無(wú)功補(bǔ)償后低壓側(cè)功率因素提高到0.92。） NO.1變電所的無(wú)功補(bǔ)償柜的主副容量選擇為：1616=256(KVAR) 其他變電所的無(wú)功補(bǔ)償柜的選擇如下表 變電所號(hào) MNS(Z)低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜 方案編號(hào) 最大補(bǔ)償 容量（） 主柜 臺(tái)數(shù) 副柜 臺(tái)數(shù) 主柜 副柜 NO.1 129 131 (16 16 ′ )256 2 2 NO.2 124 126 (16 8 ′ )128 1 1 NO.3 125 127 ()192 2 2 NO.4 124 126 (16 8 ′ )128 1 1 補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為（以NO.1變電所為例）： = 2 2 ) 1024 1628 ( 1301 - + =1434.4(KW) 變壓器的功率損耗為 21 4 . 1434 015 . 0 " 015 . 0 ) 2 ( 30 = ′ = ? D S P T (KW) . 86 4 . 1434 06 . 0 " 06 . 0 ) 2 ( 30 = ′ = ? D S Q T (KVAR) 變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為 P30(1)”=1301+21=1322(KW) (1)”=1628-1024+86=690(KVAR) 2 . 1491 . 1322 690 " " " 2 2 2 ) 1 ( 30 2 ) 1 ( 30 ) 2 ( 30 = + = + = q p S (KVA) 無(wú)功補(bǔ)償后，車(chē)間的功率因素（最大負(fù)荷時(shí)）為： ==1322/1491.2=0.886 其他的計(jì)算詳見(jiàn)下表 變電所號(hào) 計(jì)算負(fù)荷 （KW） （KVAR） （KVA） NO.1 1322 690 1491.2 0.886 NO.2 642.3 354 733.4 0.876 NO.3 1102.1 700.43 1305.8 0.844 NO.4 810.1 437.9 920.9 0.879 2.3 全廠負(fù)荷計(jì)算及高壓無(wú)功補(bǔ)償 確定全廠計(jì)算負(fù)荷的方法很多，需要系數(shù)法是最常用的一種。用這種方法計(jì)算時(shí)，先從用電端起逐漸往電源方向計(jì)算，即首先按需要系數(shù)法求得各車(chē)間低壓側(cè)有功及無(wú)功計(jì)算負(fù)荷，加上本車(chē)間變電所的變壓器有功及無(wú)功功率損耗，即得車(chē)間變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷；其次是將全廠各車(chē)間高壓側(cè)負(fù)荷相加（如有高壓用電設(shè)備，也要加上高壓用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷）同時(shí)加上廠區(qū)配電線路的功率損耗，再乘以同時(shí)系數(shù)（對(duì)總降壓變電所的有功功率和無(wú)功功率的同時(shí)系數(shù)分別取0.8-0.9和0.93-0.97）。便得出工廠總降壓變電所（或總配電所）低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷；然后再考慮無(wú)功功率的影響和總降壓變電所主變壓器的功率損耗，其總和就是全廠計(jì)算負(fù)荷。由于本廠不設(shè)總降壓變電所，所以沒(méi)有總降壓變電所的主變壓器。所以不需要考慮主變壓器的功率損耗，只要進(jìn)行高壓側(cè)無(wú)功補(bǔ)償即可。 2.3.1 變壓器功率損耗的計(jì)算 1）高壓側(cè)有功計(jì)算負(fù)荷 （K∑p取0.90） =0.90×（1322+642.3+1102.1+810.1+560+700）=4622.85KW 2）高壓側(cè)無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 （取0.92） = 0.92×（690+254+700.43+437.9+420+525） = 2785.14 kvar 3）高壓側(cè)視在功率 =5297.01 KVA 4）功率因數(shù) ==4622.85/5297.01=0.873 因此，必須對(duì)全廠高壓側(cè)功率因數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)要求全廠功率因數(shù)要在0.9以上。在此取0.92計(jì)算。 則所需補(bǔ)償容量為 =4622.850.133 =616.7 kvar 2.3.2 高壓側(cè)無(wú)功補(bǔ)償 無(wú)功補(bǔ)償一般采用并聯(lián)電容器，用于提高工頻電力系統(tǒng)功率因數(shù)，補(bǔ)償電力系統(tǒng)感性負(fù)載的無(wú)功功率，改善電壓質(zhì)量，降低線路損耗。 分段母線分別無(wú)功補(bǔ)償 由于本設(shè)計(jì)主接線方案采用單母線分段方式，因而，各段母線所帶負(fù)荷及所需補(bǔ)償無(wú)功容量也有差異，根據(jù)一次系統(tǒng)圖各段母線所帶負(fù)荷的分布情況分別計(jì)算進(jìn)行無(wú)功的補(bǔ)償（假設(shè)有兩臺(tái)變壓器工作的變電所內(nèi)各臺(tái)變壓器實(shí)際所帶負(fù)荷為總該變電所全部負(fù)荷的二分之一），具體計(jì)算方法同上。 我將工廠的全部負(fù)荷分成兩段： 1段：NO.1，NO.2，NO.3，NO.4，-30℃螺桿冰機(jī)，-15℃螺桿冰機(jī)。 2段：NO.1，NO.2，NO.3，NO.4，-30℃螺桿冰機(jī)，-15℃螺桿冰機(jī) 各段母線具體補(bǔ)償情況見(jiàn)表 分段母線無(wú)功補(bǔ)償情況 比較 一段母線 二段母線 有功功率（kw） 補(bǔ)償前 2311 2311 補(bǔ)償后 2311 2311 無(wú)功功率（kvar） 補(bǔ)償前 1393 1393 補(bǔ)償后 1009 1009 視在功率（KVA） 補(bǔ)償前 2648 2648 補(bǔ)償后 2522 2522 功率因數(shù) 補(bǔ)償前 0.873 0.873 補(bǔ)償后 0.916 0.916 考慮以后發(fā)展需要，本設(shè)計(jì)選用無(wú)功補(bǔ)償裝置型號(hào)為：TBB10.5—1500/25，數(shù)量為兩套，分別組裝于高壓側(cè)兩段母線上進(jìn)行高壓集中無(wú)功補(bǔ)償。 2.3.3 TBB型高壓并聯(lián)電容器裝置簡(jiǎn)介 TBB型高壓并聯(lián)電容器裝置是主要由電容器、接地開(kāi)關(guān)、放電線圈、氧化鋅避雷器、串聯(lián)電抗器、支柱瓷瓶、鐵柜、聯(lián)接母線等組成。用來(lái)改善工頻交流電力系統(tǒng)的功率因數(shù)，減少線路損耗，提高供電電壓質(zhì)量，發(fā)揮供發(fā)電設(shè)備的潛力。 每臺(tái)電容器柜由上、中、下三個(gè)小柜疊裝而成，每個(gè)小柜內(nèi)裝15臺(tái)電容器，5臺(tái)為一排，三小柜共裝45臺(tái)電容器，組成三相共組。按電容器容量不同，構(gòu)成每柜電容器的容量有750、1000、1500三種。多臺(tái)電容器柜還可以并裝，構(gòu)成容量不等的各種成套裝置。 進(jìn)線柜將三相電源分為兩組，柜中兩組電容器通過(guò)平衡保護(hù)電流互感器連接成雙星型接線。進(jìn)線柜內(nèi)還設(shè)有接地隔離開(kāi)關(guān)、防止電容器過(guò)電壓的避雷器、放電線圈，其放電監(jiān)視燈安裝在柜門(mén)板上。電源進(jìn)線可從柜上用母線連接，也可從柜底由電纜連接。進(jìn)線柜有左進(jìn)線和右進(jìn)線之分。 TBB10.5 型并聯(lián)補(bǔ)償成套設(shè)備一次線路方案及主要電器設(shè)備 名 稱(chēng) 開(kāi)關(guān)柜 電抗器 進(jìn)線柜 電容器柜 電容器柜 一 次 線 路 圖 電 氣 名 稱(chēng) 型 號(hào) 隔離開(kāi)關(guān)GN6—10 串聯(lián)電抗器 CKS—10 避雷器FS—10 FS—0.5 并聯(lián)電容器 RWF11/√3 25 —1W 33．4 BFM11/√3 并聯(lián)電容器BWF 25 11/√3 —1W 33．4 BFM11/√3—50—1W 電流互感器 LQJ—10 (成套裝置總電容 容抗的6%) 放電線圈 JSJB—10 真空斷路器ZN—10 放電指示燈 XD7—110V 隔離開(kāi)關(guān)GN8—10 隔離開(kāi)關(guān)GN6—10 跌落式熔斷器 RW—10 跌落式熔斷器 RW—10 電流互感器 LQJ—10 外型尺寸 高 參見(jiàn)GG—1A， GFC等開(kāi)關(guān)柜尺寸 參見(jiàn)串聯(lián)電抗 器主要技術(shù)數(shù)據(jù) 3．3，3．0 3．3，3．0 寬 1．2 1．2×N+0.035 深 1．47 1．47 安裝尺寸(mm) 15×25× 1000×1340 15×25/900×1340 2.3.4 全廠負(fù)荷計(jì)算表 全廠負(fù)荷計(jì)算總表 變電所號(hào) NO1變 NO2變 NO3變 NO4變 6kv高壓電機(jī) 有功功率P30（KW） 1301 632 1083 797 1260 無(wú)功功率Q30（Kvar） 1628 568 1394 641 945 計(jì)算負(fù)荷S30（KVA） 2084 849 1765 1023 1575 變壓器有功功率損耗（kW） 21 10.56 18.63 13.27 - 變壓器無(wú)功功率損耗（kvar） 86 42.26 74.54 53.09 - 高壓側(cè)有功功率P30（KW） 1322 642.3 1102.1 810.1 1260 高壓側(cè)無(wú)功功率Q30（Kvar） 690 354 700.43 437.9 945 高壓側(cè)視在功率（KVA） 1491.2 733.4 1305.8 920.9 1575 全廠高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷（高壓補(bǔ)償前） 有功功率（kW） 無(wú)功功率（kvar） 視在功率（KVA） 功率因數(shù) 4622.85 2785.14 5297.01 0.873 全廠高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷（高壓補(bǔ)償后） 有功功率（kW） 無(wú)功功率（kvar） 視在功率（KVA） 功率因數(shù) 4622.85 2017.14 5044 0.916 2.4 車(chē)間變電所變壓器的選擇 2.4.1概述 電力變壓器(power transformer, 文字符號(hào)T 或TM), 是變電所中最關(guān)鍵的一次設(shè)備,其功能是將電力系統(tǒng)中的電能電壓升高或降低,以利于電能合理的輸送、分配和使用。 電力變壓器全型號(hào)的表示和含義如下： 2.4.2 電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別 電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別,是指變壓器一、二次繞組因采取不同的聯(lián)結(jié)方式而形成變壓器一、二次側(cè)對(duì)應(yīng)線電壓之間的不同相位關(guān)系。 1.配電變壓器的聯(lián)結(jié)組別 6～10KV配電變壓器（二次側(cè)電壓為220/380V）有Yyn0和Dyn11兩種常用的聯(lián)結(jié)組別?，F(xiàn)在Dyn11配電變壓器已得到廣泛的應(yīng)用。 2．配電變壓器采用Dyn11聯(lián)結(jié)較之采用Yyn0聯(lián)結(jié)有下列的優(yōu)點(diǎn)： （1）Dyn11聯(lián)結(jié)比Yyn0聯(lián)結(jié)更有利于抑制高次諧波電流。 （2）Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器的零序阻抗較之Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器的小得多，從而更有利于低壓?jiǎn)蜗嘟拥囟搪饭收系谋Ｗo(hù)和切除。 （3）當(dāng)接用單相不平衡負(fù)荷時(shí),由于Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器要求中性線電流不超過(guò)二 次繞組額定電流的25%,因而嚴(yán)重限制了接用單相負(fù)荷的容量,影響了變壓器設(shè)備能力的充分發(fā)揮。Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器的中性線電流允許達(dá)到相電流的75%以上，其承受單相不平衡負(fù)荷的能力遠(yuǎn)比Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器大。這在現(xiàn)代的供電系統(tǒng)中單相負(fù)荷急劇增長(zhǎng)的情況下，推廣Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器就顯得更重要。 2.4.3 變壓器容量的計(jì)算 變壓器的實(shí)際容量應(yīng)記入一個(gè)溫度系數(shù)K 。 對(duì)室外的變壓器，其實(shí)際容量是（0·av以℃為單位） ST= KSN·T =(1-) SN·T 式中，SN·T 為變壓器的額定容量。 室內(nèi)變壓器的實(shí)際容量（0·av以℃為單位） ST′= K′SN·T =(0.92-) SN·T 2.4.4 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇 （一） 選擇主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)因考慮下列原則： 1.應(yīng)滿(mǎn)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，以便一臺(tái)變壓器故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能夠?qū)σ?、二?jí)負(fù)荷進(jìn)行繼續(xù)的供電。對(duì)只有二級(jí)負(fù)荷而無(wú)一級(jí)負(fù)荷的變電所也可只采用一臺(tái)變壓器，但必須在低壓側(cè)敷設(shè)與其他變電所相連的聯(lián)絡(luò)線作為備用的電源，或另有自備電源。 2.對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大而宜采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，也可以考慮采用兩臺(tái)變壓器。 3.除上述兩種情況外，一般車(chē)間變電所宜采用一臺(tái)變壓器。而負(fù)荷集中而容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級(jí)負(fù)荷，也可采用兩臺(tái)或更多的變壓器。 4.在確定變電所主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余量。 （二）變電所主變壓器容量的選擇 1．只裝一臺(tái)變壓器的變電所 主變壓器容量ST（設(shè)計(jì)中一般概略的當(dāng)作其額定容量SN·T）應(yīng)滿(mǎn)足全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷S30的需要，即 ST≈SN·T》S30 2. 裝有兩臺(tái)變壓器的變電所 每臺(tái)變壓器容量ST（一般概略的當(dāng)作SN·T）應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件： （1）只裝一臺(tái)主變壓器的變電所 主變壓器容量ST（設(shè)計(jì)中，一般可概略地當(dāng)作其額定容量SN·T）應(yīng)滿(mǎn)足全部用 電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷S30的需要，即 ST≥S30 （2）裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所 每臺(tái)變壓器的容量ST（一般可概略的當(dāng)作SN?T）應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件： 1）.任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿(mǎn)足總計(jì)算負(fù)荷S30大約60%～70%的需要即 ST =（0.6～0.7）S30 2）.任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足全部一、二級(jí)負(fù)荷S30（I+II）的需要，即 ST ≥S30（I+II） ST——單臺(tái)主變壓器的容量； S30——變電所總的計(jì)算負(fù)荷； S30(Ⅰ+Ⅱ)——變電所的一、二級(jí)負(fù)荷的計(jì)算負(fù)荷。 3. 車(chē)間變電所主變壓器的單臺(tái)容量上限 車(chē)間變電所主變壓器的單臺(tái)容量，一般不宜大于1600KV·A。這一方面是受以往低壓開(kāi)關(guān)電器斷流能力和短路穩(wěn)定度要求的限制，另一方面也是考慮到可以使變壓器更接近于車(chē)間負(fù)荷中心，以減少低壓配電線路的電能損耗、電壓損耗和金屬損耗量。 2.4.5 電力變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是指能使系統(tǒng)的有功損耗最小、經(jīng)濟(jì)效益最佳的一種運(yùn)行方式。 兩臺(tái)或多臺(tái)主變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的條件如下 （1）當(dāng)變壓器的臺(tái)數(shù)為兩臺(tái)時(shí)，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷為 SCR= SN√2[（△P0+Kq△Q0）/（△PK+ Kq△QN）] 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件為：如S〈 SCR，宜一臺(tái)運(yùn)行 如S 〉SCR，宜兩臺(tái)運(yùn)行 （2）當(dāng)變壓器的臺(tái)數(shù)為N臺(tái)時(shí)，經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的臨界負(fù)荷為 SCR= SN√N(yùn)(N-1)（△P0+Kq△Q0）/（△PK + Kq△QN）] 經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件為：如S〈 SCR，宜N-1臺(tái)運(yùn)行 如S 〉SCR，宜N臺(tái)運(yùn)行 其中符號(hào)含義為： SN——變壓器的額定容量（kVA） S——變電所實(shí)際負(fù)荷（kVA） △P0——變壓器的空載損耗（kW） △Q0——變壓器空載時(shí)的無(wú)功損耗（kvar），按下式計(jì)算 △Q0≈SN(I0%)/100 其中，I0%為變壓器空載電流占額定電流的百分值 △PK——變壓器的短路損耗（亦稱(chēng)負(fù)荷損耗kW） △Q0——變壓器額定負(fù)荷時(shí)的無(wú)功損耗增量（kvar），按下式計(jì)算 △QN≈SN (UZ%)/100 其中，UZ%為變壓器阻抗電壓占額定電壓的百分值。 Kq——無(wú)功功率經(jīng)濟(jì)當(dāng)量（kW/kvar）如下表 序號(hào) 計(jì)算條件 無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量Kq(Kw/kvar) 1 由發(fā)電機(jī)電壓直配的工廠變電所 0.02～0.04 2 經(jīng)兩級(jí)變壓的工廠變電所 0.05～0.08 3 經(jīng)三級(jí)及以上變壓的工廠變電所 0.1～0.15 備注 在不計(jì)及上述條件時(shí)，一般工廠取Kq=0.1 Kw/kvar 2.4.6 變壓器功率損耗的計(jì)算 變壓器功率損耗也包括有功和無(wú)功兩部分。 1、 變壓器的有功功率損耗 變壓器有功功率損耗又由兩部分組成： 1） 鐵心中的有功功率損耗，即鐵損。鐵損在變壓器一次繞組外施電壓和頻率 恒定的條件下是固定不變，與負(fù)荷大小無(wú)關(guān)。 2） 變壓器有負(fù)荷時(shí)其一、二次繞組中的有功功率損耗，即銅損。銅損與負(fù)荷 電流（或功率）的平方成正比。 因此，變壓器的有功功率損耗為： 或 式中，為變壓器額定容量；為變壓器計(jì)算負(fù)荷；，稱(chēng)為變壓器的負(fù)荷率。 2、 變壓器的無(wú)功功率損耗 變壓器的無(wú)功功率損耗也由兩部分組成： 用來(lái)產(chǎn)生主磁通即產(chǎn)生勵(lì)磁電流的一部分無(wú)功功率，用表示 式中，為變壓器空載電流占額定電流的百分值。 1） 消耗在變壓器一、二次繞組電抗上的無(wú)功功率。額定負(fù)荷下的這部分無(wú)功功 率損耗用表示。 式中，為變壓器短路電壓占額定電壓的百分值。因此，變壓器的無(wú)功功率 損耗為 或 以上各式中的、、和（或）等均可從有關(guān)手冊(cè)和產(chǎn)品樣本中查得。 2.4.7 本次設(shè)計(jì)電力變壓器的選擇 一般油浸式變壓器應(yīng)用較為廣泛，且本設(shè)計(jì)中對(duì)于主變壓器運(yùn)行環(huán)境要求較高，屬酸、堿腐蝕的環(huán)境，所以選用電力變壓器也要有相應(yīng)的性能的S11-M-30電力變壓器。 如果車(chē)間負(fù)荷較小，且為三級(jí)負(fù)荷，可以選擇一臺(tái)車(chē)間變壓器。但考慮工廠規(guī)模的擴(kuò)大和車(chē)間日后負(fù)荷容量的增大，對(duì)單臺(tái)變壓器的容量適當(dāng)取大一級(jí)容量，雖然初投資稍大，但更利于發(fā)展。 2.4.8本次設(shè)計(jì)電力變壓器的選擇舉例 NO.1變電所： ST0.75 S30 =1118.25 kVA 因此選取變壓器S11-M-30-1000 兩臺(tái)。 其余幾個(gè)變電所計(jì)算方法相同，這里不一一計(jì)算，其中污水處理廠變電所和華興包裝材料廠變電所分別為轉(zhuǎn)供二級(jí)和三級(jí)的，變壓器容量已在任務(wù)書(shū)中給定。由于之前對(duì)NO.1、NO.2等車(chē)間變電所進(jìn)行了無(wú)功補(bǔ)償，各變電所選擇變壓器型號(hào)、臺(tái)數(shù)如下表。 變電所號(hào) 變 壓 器 型 號(hào) 臺(tái) 數(shù) NO.1 S11-M-30-1250 2 NO.2 S11-M-30-800 2 NO.3 S11-M-30-1250 2 NO.4 S11-M-30-800 2 6kv高壓電機(jī) 2.4.9 S11-M系列電力變壓器簡(jiǎn)介 產(chǎn)品（技術(shù)）簡(jiǎn)要說(shuō)明及主要技術(shù)指標(biāo) 　?。ㄒ唬┊a(chǎn)品簡(jiǎn)要說(shuō)明 依據(jù)GB1094.1-2-1996、GB1094.3.5-1985 《電力變壓器》和GB6451-1999《三相油浸式電力變壓器技術(shù)參數(shù)和要求》國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，從2000年10月對(duì)S11-M-30-1600/10三相油浸式電力變壓器進(jìn)行小批試生產(chǎn)，經(jīng)用戶(hù)使用反映良好，產(chǎn)品通過(guò)國(guó)家變壓器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心對(duì)S11-M-1000/10檢測(cè)，產(chǎn)品性能達(dá)到JB/T3837-92中11型的標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到高效率低消耗目標(biāo)，產(chǎn)品技術(shù)性能達(dá)到了國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品先進(jìn)水平 （二）S11-M-30參數(shù)表如下 型 號(hào) Type(%) 額定容量Rated Capacity (kVA) 電壓組合 Voltage ?Combination 聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào) --------- Connecting Symbol 空載損耗 No load (kW) 負(fù)載損耗 No load (kW) 空載 電流 No ?load Current 阻抗 電壓 Imped ?Ance voltage (%) 重量(kg) Weight 外形尺寸(mm) Dimmensions 安裝底座 中心距 Basement Central Distance (mm) 高壓 H.V (kV) 高壓分 接范圍 Tapping Range Of?H.V.(%) 低壓 L.V (kV) 總重 Total 油 Oil 器身 Body 長(zhǎng) （L） 寬 （W） 高 （H） S11-M-10 10 6 6.3 10 10.5 ±5% 0.4 Yyn0； Dyn11 0.07 0.30 3.5 4.0 250 55 155 860 550 1010 400 S11-M-20 20 0.10 0.45 2.9 280 60 180 860 550 1030 S11-M-30 30 0.10 0.60 2.1 330 70 215 890 570 1070 S11-M-50 50 0.13 0.87 2.0 385 80 250 900 580 1090 S11-M-63 63 0.15 1.04 1.9 455 95 295 910 610 1110 S11-M-80 80 0.18 1.25 1.8 510 100 360 930 660 1130 S11-M-100 100 0.20 1.50 1.6 600 115 425 980 690 1170 S11-M-125 125 0.24 1.80 1.5 710 135 505 1010 720 1190 550 S11-M-160 160 0.27 2.20 1.4 850 170 545 1040 760 1240 S11-M-200 200 0.33 2.60 1.3 1005 200 645 1060 790 1360 S11-M-250 250 0.40 3.05 1.2 1185 235 760 1070 820 1440 660 S11-M-315 315 0.48 3.65 1.1 1350 265 885 1430 820 1455 S11-M-400 400 0.57 4.30 1.0 1670 310 1200 1540 880 1545 S11-M-500 500 0.68 5.10 1.0 2030 385 1400 1640 910 1585 S11-M-630 630 0.81 6.20 0.9 4.5 2115 380 1580 1670 970 1500 820 S11-M-800 800 0.98 7.50 0.8 2850 575 1710 1750 1000 1720 S11-M-1000 1000 1.15 10.30 0.7 3000 590 1890 1850 1090 1810 S11-M-1250 1250 1.36 12.00 0.6 3545 695 2230 1910 1130 1845 S11-M-1600 1600 1.6 14.50 0.6 4265 840 2680 1950 1150 1980 第3章 主接線及配電所設(shè)計(jì) 3.1工廠配電所主接線設(shè)計(jì) 3.1.1 概述 主接線圖也就是主電路圖，是表示系統(tǒng)中電路能輸送和分配路線的電路圖。而用來(lái)控制、測(cè)量、和保護(hù)主電路（既一次電路）及其中設(shè)備運(yùn)行的電路圖，稱(chēng)為二次接線圖，或稱(chēng)二次電路圖，通稱(chēng)二次回路圖。 對(duì)工廠變配電所的主接線方案有下列基本要求： （1）安全 應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，能充分保證人身和設(shè)備的安全。例如在高壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋電能的負(fù)荷側(cè)，必須裝設(shè)低壓刀開(kāi)關(guān)。 （2）可靠 應(yīng)滿(mǎn)足各級(jí)電力負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。例如對(duì)一、二級(jí)重要負(fù)荷，其主接線方案應(yīng)考慮兩臺(tái)主變壓器，且一般應(yīng)為雙電源供電。 （3）靈活 應(yīng)能適應(yīng)供電系統(tǒng)所需的各種運(yùn)行方式，便于操作維護(hù)，并能適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展，有擴(kuò)充改建的可能性。 （4）經(jīng)濟(jì) 在滿(mǎn)足上述要求的前提下，應(yīng)盡量使主接線簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并節(jié)約電能和有色金屬消耗量，應(yīng)盡可能選用技術(shù)先進(jìn)又經(jīng)濟(jì)適用的節(jié)能產(chǎn)品。 3.1.2 高壓配電電壓等級(jí)的選擇 工廠供電電源電壓主要是根據(jù)工廠負(fù)荷大小、供電距離，以及地區(qū)電網(wǎng)可能供電的電源電壓，與其他部門(mén)協(xié)商決定。 根據(jù)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的要求，以及實(shí)際化纖廠內(nèi)部有很多高壓電機(jī)等設(shè)備，所以從臨近電廠引入6.3KV電源兩路進(jìn)線，設(shè)置高配室和各低壓變電所，省去了總降壓變電所。而車(chē)間及其他建筑物的低壓配電電壓應(yīng)采用220/380V。 3.1.3變電所電氣主接線 變電所電氣主接線是根據(jù)電能輸送和分配的要求表示主要電氣設(shè)備相互之間的連接關(guān)系,以及本變電所與電力系統(tǒng)的電氣連接關(guān)系。 主接線的確定對(duì)電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定和調(diào)度的靈活性，以及對(duì)電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)及控制方式的擬定均有密切的關(guān)系。在確定變電所的接線方式時(shí)、要結(jié)合系統(tǒng)和用戶(hù)的具體要求，同時(shí)還應(yīng)考慮施工和檢修是否方便。 （一）、基本要求 在選擇發(fā)電廠或變電所的電氣主接線時(shí)，應(yīng)注意其在系統(tǒng)中的地位、回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件，并考慮下列基本要求： 1) 供電的可靠性 當(dāng)個(gè)別設(shè)備發(fā)生事故或需停電檢修時(shí)不宜影響對(duì)系統(tǒng)供電；斷路器等母線故障，母線檢修時(shí)盡量減少停運(yùn)回路數(shù)和停運(yùn)時(shí)間，并保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷或大部分二級(jí)負(fù)荷的供電。 2) 運(yùn)行上的安全性和靈活性 電氣主接線要盡可能適應(yīng)各種運(yùn)行方式。不但在正常運(yùn)行時(shí)能很方便地投入或切換某些設(shè)備，而且在其中一部分電路檢修時(shí)，應(yīng)能盡量保證未檢修的設(shè)備繼續(xù)供電，同時(shí)又要保證檢修工作的安全進(jìn)行。 3) 接線簡(jiǎn)單操作方便 電氣主接線要在各種倒閘操作步驟最少。過(guò)于復(fù)雜的接線，會(huì)使運(yùn)行人員操作困難，容易造成誤操作而發(fā)生事故。電氣設(shè)備增多，也增加了事故點(diǎn)，同時(shí)復(fù)雜的接線也給繼電保護(hù)的選擇帶來(lái)很大困難。 4) 建設(shè)及運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性 設(shè)計(jì)主接線除考慮技術(shù)條件外，還要考慮經(jīng)濟(jì)性，即基建投資和年運(yùn)行費(fèi)用、年電能損耗的多少，一般要對(duì)滿(mǎn)足技術(shù)要求的幾個(gè)方案，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，然后從中選定。 5) 電氣主接線應(yīng)考慮將來(lái)遠(yuǎn)景發(fā)展擴(kuò)建的可能性 （二）主接線的基本形式 一）單母線接線 該方案接線簡(jiǎn)單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。但是不夠靈活可靠，任一元件（母線及母線隔離開(kāi)關(guān)等）故障或檢修，均需使整個(gè)配電裝置停電。單母線可以用隔離開(kāi)關(guān)分段，但當(dāng)一段母線故障時(shí)，全部回路仍需短時(shí)停電，在用隔離開(kāi)關(guān)將故障的母線段分開(kāi)后才能恢復(fù)非故障段的供電。 一般適用于一臺(tái)發(fā)電機(jī)或一臺(tái)主變壓器的以下三種情況： 1、6-10kV配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò)5回。 2、35-63kV配電裝置的出現(xiàn)回路數(shù)不超過(guò)3回。 3、110-220kV配電裝置的出現(xiàn)回路數(shù)不超過(guò)兩回。 二）單母線分段接線 該方案用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶(hù)可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電。當(dāng)一段母線發(fā)生故障后，保證正常段母線不間斷供電，不致使重要用戶(hù)停電；當(dāng)一路進(jìn)線發(fā)生故障時(shí)，可以配合備用電源自投裝置，保證化纖廠內(nèi)二級(jí)負(fù)荷的正常供電。但是當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)故障或檢修時(shí)，該回路的母線都要在檢修期間內(nèi)停電。當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越。容量擴(kuò)建期間需要向兩個(gè)方向均勻擴(kuò)建。 其適用范圍有： 1、6-10kV配電裝置出線回路數(shù)為6回及以上時(shí)。 2、35-63kV配電裝置出現(xiàn)回路數(shù)為4-8回時(shí)。 3、110-220kV配電裝置出現(xiàn)回路數(shù)為3-4回時(shí)。 三）雙母線接線 雙母線的兩組母線同時(shí)工作，并通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器并列運(yùn)行，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上。由于母線繼電保護(hù)的要求，一般某一回路固定與某一組母線連接，以固定連接的方式運(yùn)行。 該方案供電可靠性高。通過(guò)兩組母線隔離開(kāi)關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一 組母線而不致使供電中斷；一組母線供電故障后，能迅速恢復(fù)供電；檢修任何一回路的母線隔離開(kāi)關(guān)，只停該回路。同時(shí)該方案也具有調(diào)度靈活、擴(kuò)建方便、便于試驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn)。 但該方案增加一組母線和使每回路就需要增加一組母線隔離開(kāi)關(guān)。當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)作為倒換操作電器，容易誤操作。為了避免隔離開(kāi)關(guān)誤操作，需要在斷路器和隔離開(kāi)關(guān)之間裝設(shè)連鎖裝置。 四）雙母線分段接線 當(dāng)220kV進(jìn)出線數(shù)甚多時(shí)，雙母線需要分段，分段原則是： 1、當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為10-14回時(shí)，在一組母線上用斷路器分段。 2、當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為15回以上時(shí)，兩組母線均用斷路器分段。 3、在雙母線分段接線中，均裝設(shè)兩臺(tái)母聯(lián)兼旁路斷路器。 4、為了限制220kV母線短路電流或系統(tǒng)解列運(yùn)行的要求，可根據(jù)需要將母線分段。 五）增設(shè)旁路母線或旁路隔離開(kāi)關(guān)的接線 為了保證采用單母線分段或雙母線的配電裝置。在進(jìn)出線斷路器檢修時(shí)（包括其保護(hù)裝置的檢修和調(diào)試），不中斷對(duì)用戶(hù)的供電，可增設(shè)旁路母線或旁路隔離開(kāi)關(guān)。 綜上各方案比較，本設(shè)計(jì)采用單母線分段接線方式，可以滿(mǎn)足供電的可靠性以及實(shí)際供電的需要。 3.2 變配電所的任務(wù)與類(lèi)型及所址選擇 變電所(transformer substation)擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電，經(jīng)過(guò)變壓，然后分配電能的任務(wù)。配電所(distribution substation)擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電，然后直接分配電能的任務(wù)，變配電所是工廠供電系統(tǒng)的樞紐，在工廠中占有特殊重要的地位。 工廠的高壓配電所，應(yīng)盡可能與鄰近的車(chē)間變電所合建，以節(jié)約建筑費(fèi)用。 3.2.1變配電所的所址選擇 變配電所所址的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求并經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析比較 1）盡量靠近負(fù)荷中心，以降低配電系統(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，特別是要考慮便于架空進(jìn)出線。 3）靠近電源側(cè)，特別是在選擇工廠總變配電所時(shí)要考慮這一點(diǎn)。 4）設(shè)備運(yùn)輸方便，以便于輸電力變壓器和高低壓開(kāi)關(guān)柜等大型設(shè)備。 5）不應(yīng)設(shè)在劇烈振動(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，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》（GB50058—1992）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。 3.2.2負(fù)荷中心的確定 負(fù)荷工廠或車(chē)間的負(fù)荷中心，可用下面所講的負(fù)荷指示圖或負(fù)荷矩計(jì)算方法近似地確定。 （1）按負(fù)荷指示圖確定負(fù)荷中心 指示圖是將電力負(fù)荷按一定比例（例如以1面積代表0.5KW等）用負(fù)荷圓的形式標(biāo)示在工廠或車(chē)間的平面圖上。各車(chē)間（建筑）的負(fù)荷圓的圓心應(yīng)與車(chē)間（建筑）的負(fù)荷中心點(diǎn)大致相符。在負(fù)荷分布均勻的車(chē)間（建筑）內(nèi)，負(fù)荷圓的圓心就