某小型軋鋼車間供電系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計

1、<p><b>　　工廠供電課程設(shè)計</b></p><p>　　題 目： 某小型軋鋼車間供電系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　學(xué) 院： 信息科學(xué)與工程學(xué)院 </p><p>　　完成日期：2011/7/20</p><p><b>　　摘要</b></p&

2、gt;<p>　　本文按照小型軋鋼車間供電系統(tǒng)對供電可靠性、經(jīng)濟(jì)性的要求，根據(jù)軋鋼車間的負(fù)荷性質(zhì)、負(fù)荷大小和負(fù)荷的分布情況對本廠供電系統(tǒng)做了全面綜合的分析，詳細(xì)闡述了地區(qū)變電所及工廠總降壓變電所實現(xiàn)的理論依據(jù)。通過對整個供電系統(tǒng)的分析和對軋鋼車間的電力負(fù)荷,功率補(bǔ)償,短路電流的計算，合理的選擇電力變壓器、斷路器等各種電氣設(shè)備；對工廠總降壓變電所不同的主接線方案進(jìn)行比較,選擇可靠性高,經(jīng)濟(jì)性好的主接線方案, 實現(xiàn)了工廠供電系

3、統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運行。</p><p>　　關(guān)鍵詞：供電系統(tǒng)；電力負(fù)荷；功率補(bǔ)償；短路電流；電氣設(shè)備；主接線</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1 工廠供電的意義和基本要求1</p>&

4、lt;p>　　1.2 工廠供電設(shè)計的一般原則2</p><p>　　第二章 設(shè)計任務(wù)3</p><p>　　2.1 設(shè)計題目3</p><p>　　2.2 設(shè)計原始資料3</p><p>　　2.3 設(shè)計內(nèi)容要求6</p><p>　　2.4 設(shè)計成果6</p><p>　　

5、第三章 負(fù)荷計算和無功功率補(bǔ)償7</p><p>　　3.1 負(fù)荷計算7</p><p>　　3.1.1 負(fù)荷計算的目的和意義7</p><p>　　3.1.2 工廠電力負(fù)荷的概念與分級8</p><p>　　3.1.3 與負(fù)荷計算有關(guān)的物理量8</p><p>　　3.1.4 需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷9&

6、lt;/p><p>　　3.1.5 全廠負(fù)荷計算12</p><p>　　3.2 無功功率補(bǔ)償14</p><p>　　第四章 變電所主變壓器的臺數(shù)及容量16</p><p>　　4.1 變電所主變壓器臺數(shù)的選擇16</p><p>　　4.2 電力變壓器的并列運行條件17</p><p&g

7、t;　　4.3 變電所主變壓器容量的選擇17</p><p>　　第五章 變電所位置選擇與總體布置19</p><p>　　5.1 變電所所址選擇的一般原則19</p><p>　　5.2 確定負(fù)荷中心20</p><p>　　5.3 變電所的總體布置20</p><p>　　第六章 變電所主接線方案的設(shè)

8、計21</p><p>　　6.1 電氣主接線概述22</p><p>　　6.2 對主接線的基本要求22</p><p>　　6.3 主接線的基本接線形式23</p><p>　　6.3.1 具有母線的電氣主接線（這里只介紹兩種）23</p><p>　　6.3.2 無母線的電氣主接線24</p&g

9、t;<p>　　6.4 主接線的繪制25</p><p>　　6.5 工廠總降壓變電所的主接線方案選擇25</p><p>　　6.6 高壓線路的接線方式27</p><p>　　第七章 低壓電力網(wǎng)導(dǎo)線型號及截面的選擇28</p><p>　　7.1 電力網(wǎng)導(dǎo)線型號選擇28</p><p>　

10、　7.1.1 架空線路裸導(dǎo)線型號28</p><p>　　7.1.2 工廠常用電力電纜型號29</p><p>　　7.2 導(dǎo)線截面選擇30</p><p>　　7.2.1 導(dǎo)線截面選擇的條件30</p><p>　　7.2.2 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面31</p><p>　　7.3 本次設(shè)計導(dǎo)線型號及截

11、面選擇31</p><p>　　第八章 短路電流的計算32</p><p>　　8.1 短路概述32</p><p>　　8.1.1 短路的形式32</p><p>　　8.1.2 短路的原因33</p><p>　　8.1.3 短路的后果33</p><p>　　8.2 三相短路

12、電流的計算34</p><p>　　8.3 標(biāo)幺值法計算電路短路電流35</p><p>　　8.3.1 短路計算電路35</p><p>　　8.3.2 確定短路計算基準(zhǔn)值35</p><p>　　8.3.3 計算短路電路中某個元件的電抗標(biāo)幺值36</p><p>　　第九章 高低壓供電系統(tǒng)一次元件的選擇

13、與校驗38</p><p>　　9.1 電氣設(shè)備選擇的一般條件38</p><p>　　9.1.1 按正常運行條件選擇38</p><p>　　9.1.2 按短路條件校驗39</p><p>　　9.2 高壓一次設(shè)備的選擇40</p><p>　　9.2.1 按工作電壓選則40</p><

14、;p>　　9.2.2 按工作電流選擇40</p><p>　　9.2.3 按斷流能力選擇41</p><p>　　9.2.4 隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗41</p><p>　　9.3 變電所低壓一次設(shè)備的選擇42</p><p>　　第十章 防雷和接地裝置的確定43</p><p>

15、　　10.1 防雷設(shè)備43</p><p>　　10.2 防雷措施43</p><p>　　10.3 接地445</p><p>　　10.3.1 接地與接地裝置445</p><p>　　10.3.2 確定接地電阻445</p><p>　　10.3.3接地裝置的設(shè)計445</p><

16、p>　　第十一章 低壓干線、支線上的熔絲及型號的選擇46</p><p>　　11.1 熔斷器選擇條件46</p><p>　　11.2 熔體額定電流滿足條件46</p><p><b>　　心得體會47</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)48</b></p>

17、<p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　1.1 工廠供電的意義和基本要求</p><p>　　電力已成為人類歷史發(fā)展的主要動力資源，要科學(xué)合理的駕馭電力，必須從電力工程的設(shè)計原則和方法上理解和掌握其精髓，提高電力系統(tǒng)的安全可靠性和運行速率，從而降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。</p><p>　　工廠供電，

18、就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。</p><p>　　眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送和分配既簡單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。</p><p>　　在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，但

19、是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小（除電化工業(yè)外）。例如在機(jī)械工業(yè)中，電費開支僅占產(chǎn)品成本的5%左右。從投資額來看，一般機(jī)械工廠在供電設(shè)備上的投資，也僅占總投資的5%左右。因此電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強(qiáng)度，改善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供

20、應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。例如某些對供電可靠性要求很高的工廠，即使是極短時間的停電，也會引起重大設(shè)備損壞，或引起大量產(chǎn)品報廢，甚至可能發(fā)生重大的人生事故，給國家和人民帶來經(jīng)濟(jì)上甚至政治上的重大損失。</p><p>　　因此，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠

21、供電工作，對于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。</p><p>　　工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求：</p><p>　?。?）安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。</p><p>　?。?）可靠 應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。</p&

22、gt;<p>　　（3）優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求。</p><p>　　（4）經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬消耗量。</p><p>　　此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。 </p><p>　　

23、1.2 工廠供電設(shè)計的一般原則</p><p>　　按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95 《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》、GB50053-94 《10kv及以下設(shè)計規(guī)范》、GB50054-95 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計必須遵循以下原則：</p><p>　?。?） 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；</p><p>　　必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的有關(guān)方針政

24、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。</p><p>　　（2） 安全可靠、先進(jìn)合理；</p><p>　　應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。</p><p>　?。?） 近期為主、考慮發(fā)展；</p><p>　　應(yīng)根據(jù)工作特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近

25、期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。</p><p>　　（4） 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。</p><p>　　按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計方案。工廠供電設(shè)計是整個工廠設(shè)計中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計的有關(guān)知識，以便適應(yīng)設(shè)計工作的需要。</p

26、><p><b>　　第二章 設(shè)計任務(wù)</b></p><p><b>　　2.1 設(shè)計題目</b></p><p>　　某小型軋鋼車間供電系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　2.2 設(shè)計原始資料</p><p>　　小型軋鋼車間用電設(shè)備一覽表</p><p>

27、;　　表2-1 小型軋鋼300型車間用電設(shè)備一覽表</p><p><b>　　全部為二級負(fù)荷</b></p><p>　　該車間年最大有功負(fù)荷利用小時數(shù)</p><p>　　Tmax=6500小時</p><p><b>　　電源條件</b></p><p>　　該車間由本

28、廠總降壓變電所提供兩回電源，總降壓由地區(qū)變電所提供電源，電氣接線圖及主要參數(shù)如圖一所示：</p><p>　　軋鋼車間變電所距總降壓變電所電氣距離按1.5km考慮。</p><p>　　地區(qū)變電所35kV側(cè)母線發(fā)生三相短路時</p><p>　　該廠所在地區(qū)的氣象及其他有關(guān)資料：</p><p>　　要求車間變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為0.85。

29、高壓側(cè)功率因數(shù)為0.95。</p><p>　　年平均溫度及最高溫度</p><p>　　2.3 設(shè)計內(nèi)容要求：</p><p>　　計算小型軋鋼車間總負(fù)荷及確定為提高功率因數(shù)所需的補(bǔ)償容量。</p><p>　　選擇小型軋鋼車間變壓器的臺數(shù)和容量。</p><p>　　選擇和確定小型軋鋼車間供電系統(tǒng)（包括高、低壓供電

30、電壓，高、低壓供電系統(tǒng)圖，車間低壓電力網(wǎng)接線）。</p><p>　　選擇該車間高低壓電力網(wǎng)的導(dǎo)線型號及截面。</p><p>　　選擇高低壓供電系統(tǒng)一次元件（包括校驗）。</p><p>　　選擇低壓干線、支線的熔絲及型號。</p><p><b>　　2.4 設(shè)計成果</b></p><p>

31、　　設(shè)計說明書一份，其中包括設(shè)計的原始資料；完成設(shè)計內(nèi)容時所依據(jù)的原則，計算步驟及計算舉例。計算結(jié)果列表說明，以及插圖等。說明書要求簡明扼要，整潔美觀。</p><p>　　高壓供電系統(tǒng)一次接線圖一張.</p><p>　　低壓供電系統(tǒng)一次接線圖一張。</p><p>　　說明：高壓供電系統(tǒng)圖可參照附圖一繪制；</p><p>　　低壓供電系

32、統(tǒng)圖可參照附圖二繪制</p><p>　　第三章 負(fù)荷計算和無功功率補(bǔ)償</p><p><b>　　3.1 負(fù)荷計算</b></p><p>　　3.1.1 負(fù)荷計算的目的和意義</p><p>　　供電系統(tǒng)要能夠在正常條件下可靠地運行，則其中各個元件（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

33、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。因此有必要對供電系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計計算。</p><p>　　通過負(fù)荷的統(tǒng)計計算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值，稱為計算負(fù)荷。根據(jù)計算負(fù)荷選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜，如以計算負(fù)荷連續(xù)運行，其發(fā)熱溫度不會超過允許值。</p><p>　　由于導(dǎo)體通過電流達(dá)到穩(wěn)定溫升的時間大約為（3～4）τ，τ為發(fā)熱時

34、間常數(shù)。截面在16mm2及以上的導(dǎo)體，其τ≥10min，因此載流導(dǎo)體大約經(jīng)30min（即半小時）后可達(dá)到穩(wěn)定溫升值。由此可見，計算負(fù)荷實際上與從負(fù)荷曲線上查得的半小時最大負(fù)荷P30（亦年最大負(fù)荷Pmax）是基本相當(dāng)?shù)?。所以計算?fù)荷也可認(rèn)為就是半小時最大負(fù)荷。本來有功計算負(fù)荷可表示為Pc，無功計算負(fù)荷可表示為QC，計算電流可表示為Ic，但考慮到其“計算”c易與“電容”C混淆，因此本文借用半小時最大負(fù)荷P30來表示其有功計算負(fù)荷，而無功計算

35、負(fù)荷、視在計算負(fù)荷和計算電流則分別表示為Q30、S30和I30。</p><p>　　計算負(fù)荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)。計算負(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。如計算負(fù)荷確定過大，將使電器和導(dǎo)線電纜選的過大，造成投資和有色金屬的浪費。如計算負(fù)荷確定過小，又將使電器和導(dǎo)線電纜處于過負(fù)荷下運行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導(dǎo)致絕緣過早老化甚至燒毀，同樣要造成損失。由此可見，正確確定計算負(fù)荷

36、意義重大。但由于負(fù)荷情況復(fù)雜，影響計算負(fù)荷的因素很多，雖然各類負(fù)荷的變化有一定的規(guī)律可循，但仍難準(zhǔn)確確定計算負(fù)荷的大小。實際上，負(fù)荷也不是一成不變的，它與設(shè)備的性能、生產(chǎn)的組織、生產(chǎn)者的技能及能源供應(yīng)的狀況等多種因素有關(guān)。因此負(fù)荷計算只能力求接近實際。</p><p>　　3.1.2 工廠電力負(fù)荷的概念與分級</p><p><b>　　電力負(fù)荷的概念</b><

37、/p><p>　　電力負(fù)荷又稱為電力負(fù)載。它有兩重含義：一是指耗用電能的用電設(shè)備或用電單位（用戶），如說重要負(fù)荷、不重要負(fù)荷、動力負(fù)荷、照明負(fù)荷等。另一是指用電設(shè)備或用電單位所耗用的電功率或電流大小，如說輕負(fù)荷（輕載）、重負(fù)荷（重載）、空負(fù)荷（空載）、滿負(fù)荷（滿載）等。電力負(fù)荷的具體含義視具體情況而定。</p><p><b>　　工廠電力負(fù)荷的分級</b></p&

38、gt;<p>　　工廠的電力負(fù)荷，按GB50052—95規(guī)定，根據(jù)其對供電可靠性的要求及中斷供電造成的損失或影響的程度分為三級：</p><p><b>　　一級負(fù)荷</b></p><p>　　一級負(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)品報廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報廢、國民經(jīng)濟(jì)中重點企業(yè)的

39、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時間才能恢復(fù)等。</p><p>　　在一級負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為特別重要的負(fù)荷。</p><p><b>　　二級負(fù)荷</b></p><p>　　二級負(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)品報廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被

40、打亂需較長時間才能恢復(fù)、重點企業(yè)大量減產(chǎn)等。</p><p><b>　　三級負(fù)荷</b></p><p>　　三級負(fù)荷為一般電力負(fù)荷，所有不屬于上述一、二級負(fù)荷者。</p><p>　　3.1.3 與負(fù)荷計算有關(guān)的物理量</p><p><b>　　年最大負(fù)荷</b></p><

41、;p>　　年最大負(fù)荷Pmax，就是全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)（這一工作班的最大負(fù)荷不是偶然出現(xiàn)的，而是全年至少出現(xiàn)過2～3次）消耗電能最大的半小時的平均功率，因此年最大符合也稱為半小時最大負(fù)荷P30。</p><p><b>　　年最大負(fù)荷利用小時</b></p><p>　　年最大負(fù)荷利用小時又稱為年最大負(fù)荷使用時間Tmax，它是一個假想時間，在此時間內(nèi)，電力負(fù)

42、荷按年最大負(fù)荷Pmax（或P30）持續(xù)運行所消耗的電能，恰好等于該電力負(fù)荷全年實際消耗的電能。</p><p>　　年最大負(fù)荷利用小時是反映電力負(fù)荷特征的一個重要參數(shù)，它與工廠的生產(chǎn)班制有明顯的關(guān)系。例如一班制工廠，Tmax≈1800～3000h；兩班制工廠，Tmax≈3500～4800h；三班制工廠，Tmax≈5000～7000h。</p><p><b>　　平均負(fù)荷<

43、/b></p><p>　　平均負(fù)荷Pav，就是電力負(fù)荷在一定時間t內(nèi)平均消耗的功率，也就是電力負(fù)荷在該時間t內(nèi)消耗的電能Wt除以時間t的值。</p><p>　　3.1.4 需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷</p><p><b>　　基本公式</b></p><p>　　用電設(shè)備組的計算負(fù)荷，是指用電設(shè)備組從供電系統(tǒng)中取

44、用的半小時最大負(fù)荷P30。用電設(shè)備組的設(shè)備容量Pe，是指用電設(shè)備組所有設(shè)備（不含備用設(shè)備）的額定容量PN之和，即Pe=∑PN。而設(shè)備的額定容量，是設(shè)備在額定條件下的最大輸出功率。但是用電設(shè)備組的設(shè)備實際上不一定都同時運行，運行的設(shè)備也不太可能都滿負(fù)荷運行，同時設(shè)備本身有功率損耗，配電線路也有功率損耗，因此用電設(shè)備組的有功計算負(fù)荷應(yīng)為</p><p>　　式中，K∑設(shè)備組的同時系數(shù)，即設(shè)備組在最大負(fù)荷時運行的設(shè)備容

45、量與全部設(shè)備容量之比；KL為設(shè)備組的負(fù)荷系數(shù)，即設(shè)備組在最大負(fù)荷時的輸出功率與運行的設(shè)備容量之比；ηe為設(shè)備組的平均效率，即設(shè)備組在最大負(fù)荷時的輸出功率與取用功率之比；ηWL為配電線路的平均效率，即配電線路在最大負(fù)荷時的末端功率（亦即設(shè)備組的取用功率）與首端功率（亦即計算負(fù)荷）之比。</p><p>　　令上式中的K∑KL/（ηe、ηWL）=Kd，這里的Kd稱為需要系數(shù)</p><p>　

46、　即用電設(shè)備組的需要系數(shù)，是用電設(shè)備組在最大負(fù)荷時需要的有功功率與其設(shè)備容量的比值。</p><p>　　由此可得按需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)備組有功計算負(fù)荷的基本公式為</p><p>　　在求出有功計算負(fù)荷P30后，可按下列各式分別求出其余的計算負(fù)荷。</p><p><b>　　無功計算負(fù)荷為</b></p><p>

47、;<b>　　視在計算負(fù)荷為</b></p><p>　　式中，cos為用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)。</p><p><b>　　計算電流為</b></p><p>　　式中，UN為用電設(shè)備組的額定電壓。</p><p>　　負(fù)荷計算中常用的單位：有功功率為“千瓦”（kW），無功功率為“千乏”（kva

48、r），視在計算負(fù)荷為“千伏安”（kV·A），電流為“安”（A），電壓為“千伏”（kV）。</p><p>　　多組用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定</p><p>　　確定擁有多組用電設(shè)備的干線上和車間變電所低壓母線上的計算負(fù)荷時，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時出現(xiàn)的因素。因此在確定多組用電設(shè)備的計算負(fù)荷時，應(yīng)結(jié)合具體情況對其有功負(fù)荷和無功負(fù)荷分別計入一個同時系數(shù)（又稱為參差系數(shù)或綜合

49、系數(shù)）K∑p和K∑q： </p><p>　　對車間干線取 0.85～0.95</p><p><b>　　0.90～0.97</b></p><p><b>　　對低壓母線</b></p><p>　　1）由用電設(shè)備組計算負(fù)荷直接相加來計算時取</p>

50、<p><b>　　0.80～0.90</b></p><p><b>　　0.85～0.95</b></p><p>　　2）由車間干線計算負(fù)荷直接相加來計算時取</p><p><b>　　0.90～0.95</b></p><p><b>　　0.93

51、～0.97</b></p><p><b>　　總的有功計算負(fù)荷為</b></p><p><b>　　總的無功計算負(fù)荷為</b></p><p>　　以上兩式中的∑P30,i和∑Q30,i分別為各組設(shè)備的有功和無功計算負(fù)荷之和。</p><p><b>　　總的視在計算負(fù)荷為

52、</b></p><p><b>　　總的計算電流為</b></p><p>　　在對此車間進(jìn)行計算時，需將照明和動力部分分開計算，主要涉及的計算公式如下：</p><p><b>　　有功功率計算：</b></p><p><b>　　無功功率計算: </b>&l

53、t;/p><p><b>　　視在功率計算:</b></p><p><b>　　計算電流: 動力</b></p><p><b>　　照明</b></p><p>　　在多組用電設(shè)備中，我們?nèi)⊥瑫r系數(shù)0.95,0.97</p><p><b>　

54、　全廠有功功率：</b></p><p><b>　　全廠無功功率：</b></p><p><b>　　全廠視在功率：</b></p><p>　　3.1.5 全廠負(fù)荷計算</p><p>　　根據(jù)本設(shè)計所提供的原始數(shù)據(jù)，宜采用需求系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計算，各項數(shù)據(jù)如表3.1所示。</

55、p><p>　　表3.1 小型軋鋼300型車間用電設(shè)備計算負(fù)荷</p><p>　　由上表可知，低壓側(cè)功率因數(shù)：=1738.1/2023.7=0.86</p><p>　　因為滿足不了高壓側(cè)在最大負(fù)荷時功率因素不低于0.95，所以要進(jìn)行無功功率補(bǔ)償。</p><p>　　3.2 無功功率補(bǔ)償</p><p>　　在所設(shè)計的

56、系統(tǒng)中，當(dāng)出現(xiàn)充分發(fā)揮設(shè)備潛力、改善設(shè)備運行性能、提高其自然功率因素的情況下，尚達(dá)不到規(guī)定的工廠功率因數(shù)要求時，需要考慮增設(shè)無功功率補(bǔ)償裝置，在此設(shè)計中規(guī)定，高壓側(cè)在最大負(fù)荷時功率因素不低于0.95，低壓側(cè)不應(yīng)低于0.85。</p><p>　　無功補(bǔ)償裝置主要有三種：并聯(lián)電容補(bǔ)償、同步補(bǔ)償機(jī)和靜止無功補(bǔ)償器。三種無功補(bǔ)償裝置的性能見表3.2。</p><p>　　表3.2 三種無功補(bǔ)償裝

57、置的比較</p><p>　　由上表可見，采用并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償是一種投資少、施工簡單、見效快的補(bǔ)償方式，它可以很方便的就地控制電容投切，以減少線損，消除無功饋乏給系統(tǒng)帶來的負(fù)面影響。所以我們選用并聯(lián)電容器來補(bǔ)償。</p><p>　　并聯(lián)電容器的裝設(shè)方式有高壓集中補(bǔ)償，低壓集中補(bǔ)償和單獨就地補(bǔ)償三種。其中高壓集中補(bǔ)償補(bǔ)償范圍小，只能補(bǔ)償總降壓變電所的10KV母線之前的供配電系統(tǒng)中由無

58、功功率產(chǎn)生的影響，而對對無功功率在企業(yè)內(nèi)部的供配電系統(tǒng)中引起的損耗無法補(bǔ)償，因此不選用。低壓集中補(bǔ)償補(bǔ)償范圍較大，能使變壓器的視在功率減小，從而使變壓器的容量可選得較小，因此比較經(jīng)濟(jì)。單獨就地補(bǔ)償投資較大，電容器的利用效率較低。綜上考慮，我們選擇BSMJ0.4-30-3型電容器進(jìn)行低壓集中補(bǔ)償。</p><p>　　BSMJ0.4-30-3型電容器符合GB12747.1-2004和IEC60831-1996標(biāo)準(zhǔn)，

59、使用條件如下：</p><p>　　環(huán)境溫度-25℃～+50℃，濕度≤85%，海拔2000米以下；</p><p>　　額定電壓400V AC，耐電壓極間2.15倍額定電壓5秒鐘，極殼間6KVAC可10秒鐘，最高允許過電壓1.10倍額定電壓；</p><p>　　額定容量60Kvar，容量允許-5～+10%；</p><p>　　補(bǔ)償前的變壓

60、器容量和功率因素：</p><p>　　根據(jù)工廠的一、二級負(fù)荷情況，選擇2臺主電力變壓器，因此，主電力變壓器的容量選擇為</p><p>　　SN·T≈0.65 S30=0.652023.7=1315.4kV·A</p><p>　　因此未進(jìn)行無功補(bǔ)償時，主變壓器容量應(yīng)選為2000kV·A，型號為S9—1350/35

61、 </p><p><b>　　無功補(bǔ)償容量</b></p><p>　　按設(shè)計要求，變電所高壓側(cè)的cos=0.95。考慮到變壓器的無功功率損耗QT遠(yuǎn)大于有功功率損耗PT，因此在變壓器低壓側(cè)補(bǔ)償時，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略高于0.95,這里取cos=0.97。 </p><p><b>　　

62、低壓側(cè)</b></p><p>　　補(bǔ)償后的有功功率不變，為：1738.1KW</p><p>　　需要補(bǔ)償?shù)臒o功功率：</p><p>　　\* MERGEFORMAT 錯誤！未找到引用源。=1738.10.343=596.2K var</p><p><b>　　補(bǔ)償后的無功功率：</b></p&g

63、t;<p>　　補(bǔ)償后的視在容量：Sc2 =1793KVA</p><p><b>　　變壓器損耗：</b></p><p>　　假設(shè)變壓器容量等于低壓側(cè)視在容量Sc2， =1793KVA</p><p><b>　　=26.9KW</b></p><p>　　=107.6Kvar&l

64、t;/p><p><b>　　高壓側(cè)</b></p><p>　　補(bǔ)償后的有功功率：=1738.1+26.9=1765KW</p><p>　　補(bǔ)償后的無功功率：=440.4+107.6=548Kvar</p><p>　　補(bǔ)償后的視在容量： 錯誤！未找到引用源。 </p><p>　　補(bǔ)償后的計算

65、電流：=106.7A</p><p>　　補(bǔ)償后的功率因數(shù)：=1765/1848=0.955滿足要求。</p><p>　　取=600Kvar，補(bǔ)償電容器的個數(shù)為=600/30=20。即無功功率補(bǔ)償需要20個BWF0.4-30-3的電容器。</p><p>　　第四章 變電所主變壓器的臺數(shù)及容量</p><p>　　4.1 變電所主變壓器臺

66、數(shù)的選擇</p><p>　　選擇主變壓器臺數(shù)時應(yīng)考慮下列原則：</p><p>　?。?）應(yīng)滿足用電負(fù)荷對供電可靠性的要求。對供有大量一、二級負(fù)荷的變電所，宜采用兩臺變壓器，以便當(dāng)一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負(fù)荷繼續(xù)供電。對只有二級而無一級負(fù)荷的變電所，也可以只用一臺變壓器，但必須在低壓側(cè)敷設(shè)與其它變電所相聯(lián)的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源。</p><p

67、>　?。?）對季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動較大而宜采用經(jīng)濟(jì)運行方式的變電所，也可考慮采用兩臺變壓器。</p><p>　?。?）除上述情況外，一般車間變電所宜采用一臺變壓器。但是負(fù)荷集中而容量相當(dāng)大的變電所，隨為三級負(fù)荷，也可以采用兩臺或以上變壓器。</p><p>　?。?）在確定變電所主變壓器臺數(shù)時，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余地。</p><p>　　

68、根據(jù)上述原則及工廠的實際情況，廠總變電所主變壓器的臺數(shù)選擇2臺。</p><p>　　4.2 電力變壓器的并列運行條件</p><p>　　兩臺或多臺變壓器并列運行時，必須滿足三個基本條件：</p><p>　?。?）所有并列變壓器的額定一次電壓及二次電壓必須對應(yīng)相等 這也就是所有并列變壓器的電壓比必須相同，允許差值不得超過±5%。如果并列變壓器的電壓比

69、不同，則并列變壓器二次繞組的回路內(nèi)將出現(xiàn)環(huán)流，即二次電壓較高的繞組向二次電壓較低的繞組供給電流，引起電能損耗，導(dǎo)致繞組過熱或燒毀。</p><p>　?。?）所有并列變壓器的阻抗電壓（即短路電壓）必須相等 由于并列運行變壓器的負(fù)荷是按其阻抗電壓值成反比分配的，所以其阻抗電壓必須相等，允許差值不得超過±10%。如果阻抗電壓值過大，可能導(dǎo)致阻抗電壓值較小的變壓器發(fā)生過負(fù)荷現(xiàn)象。</p>&l

70、t;p>　?。?）所有并列變壓器的聯(lián)結(jié)組別必須相同 這也就是所有并列變壓器的一次電壓和而次電壓的相序和相位都應(yīng)分別對應(yīng)地相同，否則不能并列運行。</p><p>　　此外，并列運行的變壓器容量應(yīng)盡量相同或相近，其最大容量與最小容量之比，一般不能超過3:1。如果容量相差懸殊，不僅運行和不方便，而且在變壓器特性稍有差異時，變壓器間的環(huán)流往往相當(dāng)顯著，特別是很容易造成容量小的變壓器過負(fù)荷。</p>

71、<p>　　4.3 變電所主變壓器容量的選擇</p><p>　?。?）只裝一臺主變壓器的變電所</p><p>　　主變壓器容量ST（設(shè)計中，一般可概略地當(dāng)作其額定容量SN.T）應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計算負(fù)荷S30需要，即</p><p>　　ST≥S30 </p>&l

72、t;p>　?。?）裝有兩臺主變壓器的變電所</p><p>　　每臺變壓器的容量ST（一般可概略地當(dāng)作SN.T）應(yīng)同時滿足以下兩個條件：</p><p>　　1）任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足總計算負(fù)荷S30的大約60%～70%的需要，即</p><p>　　ST=(0.6～0.7)S30

73、</p><p>　　2）當(dāng)1臺主變退出運行時，其余變壓器應(yīng)能保證全部一級負(fù)荷及大部分二級負(fù)荷用電，此時允許變壓器過負(fù)荷40％運行。</p><p>　?。?）車間變電所主變壓器的單臺容量上限</p><p>　　車間變電所主變壓器的單臺容量，一般不宜大于1000kV·A（或1250 kV·A）。這一方面是受以往低壓開關(guān)電器斷流能力和短路穩(wěn)定度要

74、求的限制；另一方面也是考慮到可以使變壓器更接近于車間負(fù)荷中心，以減少低壓配電線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量?，F(xiàn)在我國已能生產(chǎn)一些斷流能力更大和短路穩(wěn)定度更好的新型低壓開關(guān)電器如DW15、ME等型低壓斷路器及其它電器，因此如車間負(fù)荷容量較大、負(fù)荷集中且運行合理時，也可以選用單臺容量為1250～2000 kV·A的配電變壓器，這樣能減少主變壓器臺數(shù)及高壓開關(guān)電器和電纜等。</p><p>　　對裝

75、設(shè)在二層以上的電力變壓器，應(yīng)考慮垂直與水平運輸對通道及樓板荷載的影響。如采用干式變壓器時，其容量不宜大于630 kV·A。</p><p>　　對居住小區(qū)變電所內(nèi)的油浸式變壓器單臺容量，不宜大于630 kV·A。這是因為油浸式變壓器容量大于630 kV·A時，按規(guī)定應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，而該變壓器電源側(cè)的斷路器往往不在變壓器附近，因此瓦斯保護(hù)很難實施，而且如果變壓器容量增大，供電半徑相應(yīng)增

76、大，勢必造成供電末端的電壓偏低，給居民生活帶來不便，例如日光燈啟動困難、電冰箱不能啟動等。</p><p>　　（4）適當(dāng)考慮符合的發(fā)展</p><p>　　應(yīng)適當(dāng)考慮今后5～10年電力負(fù)荷的增長，留有一定的余地，同時要考慮變壓器的正常過負(fù)荷能力。</p><p>　　根據(jù)上述原則及工廠的實際情況，廠總降壓變電所主變壓器的臺數(shù)選擇2臺。2臺變壓器并列運行，單臺變壓器

77、的容量為4000kV·A，型號為S9-4000/35。</p><p>　　第五章 變電所位置選擇與總體布置</p><p>　　5.1 變電所所址選擇的一般原則</p><p>　　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)分析比較后確定</p><p>　　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

78、消耗量。</p><p>　　2、進(jìn)出線方便，特別是要便于架空進(jìn)出線。</p><p>　　3、接近電源側(cè)，特別是工廠的總降壓變電所和高壓配電所。</p><p>　　4、設(shè)備運輸方便，特別要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運輸。</p><p>　　5、不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動或高溫的場所；無法避開時，應(yīng)有防振和隔熱的措施。</p>

79、;<p>　　6、不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所；無法遠(yuǎn)離時，不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè)。</p><p>　　7、不應(yīng)設(shè)在廁所 浴室和其他經(jīng)常積水的場所的正下方，且不宜設(shè)與上述場所相鄰。</p><p>　　8、不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正下方或正上方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方。當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險環(huán)境的連時，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB50058—1992《爆炸和火

80、災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定。</p><p>　　9、不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。</p><p>　　關(guān)于工廠或車間的負(fù)荷中心，可用負(fù)荷指示圖或負(fù)荷功率矩法來近似地確定。不過確定變配電所所址，負(fù)荷中心不是惟一的因素，確定所址應(yīng)全面考慮，擇優(yōu)確定。</p><p>　　5.2 確定負(fù)荷中心</p><p>　　在直角坐標(biāo)系中，設(shè)

81、負(fù)荷Pi在該坐標(biāo)系中對應(yīng)的坐標(biāo)為（xi，yi），設(shè)負(fù)荷中心坐標(biāo)為(x，y)，則負(fù)荷中心坐標(biāo)為：</p><p>　　因總降壓變電所靠近負(fù)荷中心，故可得到變電所的大體位置。</p><p>　　5.3 變電所的總體布置</p><p>　　變電所的總體布置應(yīng)滿足下列要求：</p><p>　　1、便于運行維護(hù)和檢修。 有人值班的變配電所，一般應(yīng)

82、設(shè)值班室。值班室應(yīng)盡量靠近高低壓配電室，且有門直通。如果值班室靠近高低壓配電室有困難時，則值班室可經(jīng)走廊與配電室相通。</p><p>　　值班室也可以與低壓配電室合并，但在放置值班工作桌的一面或一端，低壓配電室裝置到墻的距離不應(yīng)小于3M。</p><p>　　主變壓器盡量靠近交通運輸方便的馬路側(cè)。條件許可時，可但設(shè)工具材料室或維修間。</p><p>　　晝夜值班

83、的變配電所，宜設(shè)休息室。有人值班的獨立變配電所，宜設(shè)有廁所和給排水設(shè)施。</p><p>　　2、保證運行安全。 值班室內(nèi)不得有高壓設(shè)備。值班室的門應(yīng)朝外開。高低壓配電室和電容器室的門應(yīng)朝值班室開，或朝外開。</p><p>　　油量為100KG及以上的變壓器應(yīng)裝設(shè)在單獨的變壓器室內(nèi)。變壓器室的大門應(yīng)朝馬路開，但應(yīng)避免朝向倉庫。在炎熱地區(qū)，應(yīng)避免朝西開門。</p><p

84、>　　變電所宜單層布置。當(dāng)采用雙層布置時，變壓器應(yīng)設(shè)在底層。</p><p>　　高壓電容器組一般應(yīng)裝設(shè)在單獨的房間內(nèi)，但數(shù)量較少時，可裝設(shè)在高壓配電室內(nèi)；低壓電容器組可裝設(shè)在低壓配電室內(nèi)，但數(shù)量較多時，宜裝設(shè)在單獨的房間內(nèi)。</p><p>　　所有帶電部門離墻和離地的距離以及各室維護(hù)操作通道的寬度等，均應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程的規(guī)定，以確保運行安全。</p><p>

85、;　　3、便于進(jìn)出線。 如果是架空進(jìn)線，則高壓配電室宜位于進(jìn)線側(cè)?？紤]到變壓器低壓出線通常是采用矩形裸母線，因此變壓器的安裝位置宜靠近低壓配電室。低壓配電室位于低壓架空出線側(cè)。</p><p>　　4、節(jié)約土地和建筑費用。 值班室可與低壓配電室合并，但這時低壓配電室的面積應(yīng)適當(dāng)擴(kuò)大，以便安置值班桌或控制臺，滿足運行值班的要求。</p><p>　　高壓開關(guān)柜不多于6臺時，可與低壓配電

86、屏設(shè)置在同一房間內(nèi)，但高壓開關(guān)柜與低壓配電屏的間距不得小于2M。</p><p>　　5、適應(yīng)發(fā)展要求。 變壓器室應(yīng)考慮到擴(kuò)建時有更換大一級容量變壓器的可能。高低壓配電室內(nèi)均應(yīng)留有適當(dāng)數(shù)量開關(guān)柜屏的備用位置。</p><p>　　總之，既要考慮到配電所留有擴(kuò)展的余地，又要不妨礙工廠或車間的發(fā)展。</p><p>　　變配電所總體布置的方案，應(yīng)因地制宜，合理設(shè)計。布置

87、方案的最后確定，應(yīng)通過幾個方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較?？紤]到周圍環(huán)境及進(jìn)出線方便，決定在廠房的南側(cè)緊靠廠房倉庫建設(shè)工廠變電所，其位置如平面圖如示。</p><p><b>　　工廠總平面圖如下：</b></p><p>　　第六章 變電所主接線方案的設(shè)計</p><p>　　6.1 電氣主接線概述</p><p>　　主接線又稱

88、一次接線或主電路。電氣主接線是由各種主要電氣設(shè)備（如發(fā)電機(jī)、變壓器、開關(guān)電氣、互感器、電抗器及連接線路等設(shè)備），按一定順序連接而成的一個接受和分配電能的總電路。由于交流供電系統(tǒng)通常是三相對稱的，故在主接線圖中，一般用一根線來表示三相電路，僅在個別三相設(shè)備不對稱或需進(jìn)一步說明的地方，部分地用三條線表示，這樣就將三相電路圖繪成了單線圖。為使看圖容易起見，圖上只繪出系統(tǒng)的主要元件及相互間的連接。</p><p>　　電

89、氣主接線單線圖應(yīng)按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的圖形符號與文字符號繪制，通常還在圖上標(biāo)明主要電氣設(shè)備的型號和技術(shù)參數(shù)，以方便閱讀。</p><p>　　主接線代表了發(fā)電廠和變電站電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。</p><p>　　6.2 對主接線的基本要求</p><p>　　概括地說，對主接線的基本要求包括安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)四個方面。</p>

90、<p>　　安全包括人身安全和設(shè)備安全。要滿足這一點，必須按照國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定，正確選擇電氣設(shè)備及正常情況下的監(jiān)視系統(tǒng)和故障情況下的保護(hù)系統(tǒng)，考慮各種人身安全的技術(shù)措施。</p><p>　　可靠就是主接線應(yīng)能滿足對不同負(fù)荷的不中斷供電，且保護(hù)裝置在正常運行是不誤動、發(fā)生事故時不拒動，能盡可能地縮小停電范圍。為了滿足可靠性要求，主接線應(yīng)力求簡單清晰。電器是電力系統(tǒng)中最薄弱的元件，所以不應(yīng)當(dāng)不適當(dāng)

91、地增加電器的數(shù)目，以免引起事故。</p><p>　　靈活是用最少的切換，能適應(yīng)不同的運行方式，適應(yīng)調(diào)度的要求，并能靈活、簡便、迅速地倒換運行方式，使發(fā)生故障時停電時間最短，影響范圍最小。因此，電氣主接線必須滿足調(diào)度靈活、操作方便的基本要求。</p><p>　　經(jīng)濟(jì)是在滿足了以上要求的條件下，保證需要的設(shè)計投資最少。在主接線設(shè)計時，主要矛盾往往發(fā)生在可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間。欲使主接線可靠、靈

92、活，必須要選用高質(zhì)量的現(xiàn)代化的自動裝置，從而導(dǎo)致投資費用的增加。因此，主接線的設(shè)計應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下，做到經(jīng)濟(jì)合理。主要應(yīng)從投資省、占地面積少、電能損耗小、運行費用低和節(jié)約有色金屬等幾個方面綜合考慮。</p><p>　　6.3 主接線的基本接線形式</p><p>　　主接線的基本形式，就是主要電氣設(shè)備常用的幾種連接方式，概括為有母線的接線形式和無母線的接線形式兩大類。<

93、;/p><p>　　6.3.1 具有母線的電氣主接線（這里只介紹兩種）</p><p><b>　　（1）單母線接線</b></p><p>　　單母線接線是一種最原始、最簡單的接線，如圖6.1所示，所有電源及出線均接在同一母線上。其優(yōu)點是簡單明顯，采用設(shè)備少，操作簡便，便于擴(kuò)建，造價低。缺點是供電可靠性低。母線及母線隔離開關(guān)等任一元件發(fā)生故障或檢

94、修時，均需使整個配電裝置停電。因此，單母線接線方式一般只在發(fā)電廠或變電所建設(shè)初期無重要用戶或出線回路數(shù)不多的單電源小容量的廠（所）中采用。</p><p>　　在主接線中，斷路器是電力系統(tǒng)的主開關(guān)；隔離開關(guān)的功能主要是隔離高壓電源，以保證其它設(shè)備和線路的安全檢修。</p><p>　?。?）單母線分段接線</p><p>　　單母線分段接線是采用斷路器（或隔離開關(guān)）

95、將母線分段，通常是分成兩段，如圖6.2所示。母線分段后可進(jìn)行分段檢修，對于重要用戶，可以從不同段引出兩個回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時，由于分段斷路器QF1在繼電保護(hù)作用下自動將故障段迅速切除，從而保證了正常母線段不間斷供電和不致使重要用戶停電。兩段母線同時故障的幾率很小，可以不予考慮。在供電可靠性要求不高時，亦可用隔離開關(guān)分段（QS1），任一段母線發(fā)生故障時，將造成兩段母線同時停電，在判斷故障后，拉開分段隔離開關(guān)QS1，完好段即可恢復(fù)供電

96、。</p><p>　　單母線分段接線即具有單母線接線簡單明顯、方便經(jīng)濟(jì)的優(yōu)點，又在一定程度上提高了供電可靠性。但它的缺點是當(dāng)一段母線隔離開關(guān)發(fā)生故障檢修時該段母線上的所有回路都要長時間停電。單母線分段接線連接的回路數(shù)一般可比單母線增加一倍。</p><p>　　6.3.2 無母線的電氣主接線</p><p>　　沒有母線的接線，其最大特點是使用斷路器數(shù)量較少，一般

97、采用斷路器數(shù)都等于或小于出線回路數(shù)，從而結(jié)構(gòu)簡單，投資較少。一般在6～220kV電壓級電氣主接線中廣泛采用。</p><p><b>　　橋形接線</b></p><p>　　當(dāng)具有兩臺變壓器和兩條線路時，在變壓器-線路接線的基礎(chǔ)上，在其中間架一連接橋，則成為橋形接線。如圖6.3所示。按照連接橋斷路器的位置，可分為內(nèi)橋（圖6.3(a)）和外橋（圖6.3（b））兩種接線

98、。前者橋連斷路器設(shè)置在變壓器側(cè)；而后者，橋連斷路器則設(shè)置在線路側(cè)。橋形接線中，四個回路只有三臺斷路器，是需要斷路器最少也是最節(jié)省的一種接線。但其可靠性和靈活性較差，只能應(yīng)用于小型變電所、發(fā)電廠。</p><p>　　內(nèi)橋式適宜輸電線路較長，故障幾率較多，而變壓器又不需要經(jīng)常切換時；外橋式則在出線較短，且變壓器隨經(jīng)濟(jì)運行的要求需經(jīng)常切換時，就更為適宜。</p><p>　　有時為了檢修出線和

99、在變壓器回路中的斷路器時不中斷線路和變壓器正常運行，再在橋形接線中附加一個正常工作時斷開的帶隔離開關(guān)的跨條。在跨條上裝設(shè)兩臺隔離開關(guān)的目的是可以輪換停電檢修任何一組隔離開關(guān)。</p><p>　　6.4 主接線的繪制</p><p>　　變電所主接線圖應(yīng)說明：</p><p>　?。?）電源電壓、電源進(jìn)線回路數(shù)和線路結(jié)構(gòu)；</p><p>　

100、?。?）變電所的接線方式和運行方式；</p><p>　?。?）高壓開關(guān)柜和低壓配電屏的類型和電路方案；</p><p>　　（4）高低壓電器設(shè)備的型號及規(guī)格；</p><p>　　（5）各條饋出線的回路編號、名稱及容量。</p><p>　　6.5 工廠總降壓變電所的主接線方案選擇</p><p>　　工廠電源進(jìn)線電

101、壓為35KV及以上的工廠，通常是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為6~10KV的高壓配電電壓，然后經(jīng)過車間變電所，降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓如220/380V。</p><p>　　方案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接線圖（如圖6.4）所示。</p><p>　　這種主接線，其一次側(cè)的高壓斷路器QF10跨在兩路電源進(jìn)線之間，猶如一座橋梁，而且處在線路斷路器QF1

102、1和QF12的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，因此稱為內(nèi)橋式接線。這種主接線的運行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一、二級負(fù)荷的工廠。如果某路電源例如WL1線路停電檢修或發(fā)生故障時，則斷開QF11，投入QF10（其兩側(cè)QS先合），即可由WL2恢復(fù)對變壓器T1的供電。這種內(nèi)橋式接線多用于電源線路較長因而發(fā)生故障和停電的機(jī)會較多、并且變電所的變壓器不需經(jīng)常切換的總降壓變電所。</p><p>　　方案2 一次側(cè)采用外橋式接線，

103、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖（如圖6.5）所示。這種主接線，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，因此稱為外橋式接線。這種主接線的運行靈活性也較好，供電可靠性同樣較高，適用于一、二級負(fù)荷的工廠。但與內(nèi)橋式接線的適用場合有所不同。如果某臺變壓器例如T1停電檢修或發(fā)生故障時，則斷開QF11，投入QF10（其兩側(cè)QS先合），使用兩路電源進(jìn)線又恢復(fù)并列運行。這

104、種外橋式接線適用于電源線路較短而變電所負(fù)荷變動較大、適于經(jīng)濟(jì)運行需經(jīng)常切換的總降壓變電所。</p><p>　　方案3 一、二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖（如圖6.6）</p><p>　　這種主接線兼有上述兩種橋式接線的運行靈活性的優(yōu)點，但所用高壓開關(guān)設(shè)備較多，可供一、二級負(fù)荷，適用于一、二側(cè)進(jìn)出線較多的總降壓變電所。</p><p>　　根據(jù)本廠

105、的實際情況，工廠總降壓變電所距該城鎮(zhèn)220/35KV變電所（地區(qū)變電所）5公里，距離較遠(yuǎn)；而變電所負(fù)荷變動不大，故采用方案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接線）。方案2更適用于電源線路較短而變電所負(fù)荷變動較大,適于經(jīng)濟(jì)運行需經(jīng)常切換的總降壓變電所；而方案3所用的高壓設(shè)備較多，增加了初期投資，故不采用方案2和方案3。</p><p>　　采用橋式接線，最大的特點就是使用斷路器數(shù)量較少，

106、使用斷路器數(shù)量較少，一般采用斷路器數(shù)都等于或少于出線回路數(shù)，從而結(jié)構(gòu)簡單，投資較少。</p><p>　　6.6 高壓線路的接線方式</p><p>　　工廠的高壓線路有放射式、樹干式和環(huán)形等基本接線方式。</p><p>　?。?）高壓放射式接線</p><p>　　圖6.7為放射式結(jié)構(gòu)，放射式線路之間互相不影響，因此供電可靠性較高，而且便

107、于裝設(shè)自動裝置，但是高壓設(shè)備用的較多，且每臺高壓斷路器須裝設(shè)一個高壓柜，從而使投資增加，而這種放射式線路發(fā)生故障或檢修時，該線路所有供電的負(fù)荷都要停電，要提高其供電可靠性，可在低壓變電所高壓側(cè)之間或低壓側(cè)之間敷設(shè)聯(lián)絡(luò)線，要近一步提高其供電可靠性，還可采用來自兩個電源的兩路高壓進(jìn)線，然后經(jīng)分段母線，由兩段母線用雙回路對用戶交叉供電。</p><p>　?。?）高壓樹干式接線</p><p>

108、　　圖6.8是高壓樹干式線路的電路圖。樹干式結(jié)線與放射式結(jié)線相比，具有以下優(yōu)點：多數(shù)情況下，能減少線路的有色金屬消耗量；采用高壓開關(guān)數(shù)量少，投資較省。但有下列缺點：供電可靠性較低，當(dāng)高壓配電干線發(fā)生故障或檢修時，接于干線的所有變電所都要停電，且在實現(xiàn)自動化方面，適應(yīng)性較差。</p><p>　　實際上，工廠的高壓配電系統(tǒng)往往是幾種接線方案相結(jié)合，依據(jù)具體情況而定，不過一般來說，高壓配電系統(tǒng)宜先優(yōu)先考慮采用放射式，

109、因為放射式的供電可靠性高，且便于運行管理。</p><p>　　本廠由于車間一、二級負(fù)荷較多，需要較高的供電可靠性故采用放射式接線。</p><p>　　第七章 低壓電力網(wǎng)導(dǎo)線型號及截面的選擇</p><p>　　7.1 電力網(wǎng)導(dǎo)線型號選擇</p><p>　　7.1.1 架空線路裸導(dǎo)線型號 </p><p>　　

110、由于架空與電纜線路相比有較多的優(yōu)點，如成本低、投資少，安裝容易，維護(hù)和檢修方便易于發(fā)現(xiàn)和排除故障等，所以架空線路在一般工廠中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。</p><p>　　工廠戶外架空線路一般采用裸導(dǎo)線，其常用型號適用范圍如下： </p><p>　　1. 鋁絞線（LJ）：戶外架空線路采用的鋁絞線導(dǎo)電性能好，重量輕，對風(fēng)雨作用的抵抗力較強(qiáng)，但對化學(xué)腐蝕作用的抵抗力較差，多用在10kV及以下線路上，其桿

111、距不超過100～125m。 </p><p>　　2. 鋼芯鋁絞線（LGJ）：此種導(dǎo)線的外圍用鋁線，中間線芯用鋼線，解決了鋁絞線機(jī)械強(qiáng)度差的缺點。由于交流電的趨膚效應(yīng)，電流實際上只從鋁線通過，所以鋼芯鋁絞線的截面面積是指鋁線部分的面積。在機(jī)械強(qiáng)度要求較高的場所和35kV及以上的架空線路上多被采用。 </p><p>　　3. 銅絞線（TJ）：銅絞線導(dǎo)電性能好，對風(fēng)雨及化學(xué)腐蝕作用的抵抗力強(qiáng)

112、，但造價高，且密度過大，選用要根據(jù)實際需要而定。 </p><p>　　4. 防腐鋼芯鋁絞線（LGJF）：具有鋼芯鋁絞線的特點，同時防腐性好，一般用在沿海地區(qū)、咸水湖及化工工業(yè)地區(qū)等周圍有腐蝕性物質(zhì)的高壓和超高壓架空線路上</p><p>　　7.1.2 工廠常用電力電纜型號 </p><p>　　電纜線路與架空線路相比，具有成本高，投資大，維修不便等缺點，但是它具

113、有運行可靠、不易受外界影響、不需架設(shè)電桿、不占地面、不礙觀瞻等優(yōu)點，特別是在有腐蝕性氣體和易燃、易爆場所，不宜架設(shè)架空線路時，只有敷設(shè)電纜線路。</p><p>　　工廠供電系統(tǒng)中常用電力電纜型號及適用范圍如下： </p><p>　　浸紙絕緣鋁包或鉛包電力電纜（如鋁包鋁芯ZLL型，鋁包鉛芯ZL型）。它具有耐壓強(qiáng)度高，耐熱能力好，使用年限長等優(yōu)點，使用最普遍。這種電纜在工作時，其內(nèi)部浸漬的

114、油會流動，因此不宜用在有較大高度差的場所。如6～10kV電纜水平高度差不應(yīng)大于15m，以免低端電纜頭脹裂漏油。 </p><p>　　浸紙滴干絕緣鉛包電力電纜?？捎糜诖怪被蚋呗洳钐帲笤O(shè)在室內(nèi)、電纜溝、隧道或土壤中，能承受機(jī)械壓力，但不能承受大的拉力。 </p><p>　　料絕緣電力電纜。這種電纜重量輕、耐腐蝕，可以敷設(shè)在有較大高度差，甚至是垂直、傾斜的環(huán)境中，有逐步取代油浸紙絕緣電纜的

115、趨向。目前生產(chǎn)的有兩種：一種是聚氯乙烯絕緣、聚氯乙烯護(hù)套的全塑電力電纜（VLV和VV型），已生產(chǎn)至10kV電壓等級。另一種是交聯(lián)聚乙烯絕緣、聚氯乙烯護(hù)套電力電纜（YJLV和YJV型），已生產(chǎn)至110kV電壓等級。 </p><p>　　7.2 導(dǎo)線截面選擇</p><p>　　7.2.1 導(dǎo)線截面選擇的條件</p><p>　　為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)

116、地運行，選擇導(dǎo)線和電纜截面時必須滿足下列條件：</p><p><b>　?。?）發(fā)熱條件</b></p><p>　　導(dǎo)線和電纜（包括母線）在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運行時的最高允許溫度。</p><p><b>　?。?）電壓損耗條件</b></p><p&

117、gt;　　導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過正常運行時允許的電壓損耗。對于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗。</p><p><b>　?。?）經(jīng)濟(jì)電流密度</b></p><p>　　35kV及以上的高壓線路及電壓在35kV以下但距離長電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費用支出最小。所選截