1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題 目 工廠供配電高壓配電 教學(xué)點(diǎn) 專(zhuān) 業(yè) 年 級(jí) 姓 名 指導(dǎo)教師 定稿日期： 2011 年 6月 1 日摘 要工廠供電系統(tǒng)就是將電力系統(tǒng)的電能降壓再分配電能到各個(gè)廠房或車(chē)間中去，它由工廠降壓變電所，高壓配電線路，車(chē)間變電所，低壓配電線路及用電設(shè)備組成。工廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車(chē)間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對(duì)負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國(guó)家供電情況，解決對(duì)各個(gè)部門(mén)的安全可靠，經(jīng)濟(jì)技術(shù)的分配問(wèn)題。本廠是由兩路10kv的電纜進(jìn)線，通過(guò)母線及高壓開(kāi)關(guān)柜將電能饋送到5個(gè)變電所的系統(tǒng)。其基本內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：變配電所位置的確定，變電所及全廠的負(fù)荷計(jì)算，無(wú)功功率補(bǔ)

2、償，短路電流計(jì)算，配電系統(tǒng)的接線方式和高壓配電所的主接線圖設(shè)計(jì)，電氣設(shè)備的選擇，母線以及各饋電線的選擇及校驗(yàn)等。關(guān)鍵詞：配電；無(wú)功功率補(bǔ)償；短路電流；變電所abstractpower system of the factory is to step down power and then to distribute the power to the factories and workshops. it consists of step-down substation plant, high pressure distribution lines, substation plant, low-

3、voltage distribution lines and electric equipment. the total step-down substation plant and design of distribution system, which is to resolve the security and the distribution of economic and technological problems, is based on the number and nature of each workshop, the production process on the l

4、oad requirements, and as well as, the load distribution. the factory is a system, with 2 entrance cables of 10kv, distributing the electricity to 5 substations through bus and high voltage switchgear. the basic contents are as follows: decision on the location of the substation and distribution stat

5、ion, load estimation of the substation and the entire factory, reactive power compensation, short-circuit current calculation, the connection mode of distribution system, main wiring graph design of high voltage distribution station, choice of the electric equipment, choice and check of bus and othe

6、r wires.keywords：distribution ；reactive power compensation ；short-circuit current ；substation目 錄緒論11 負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償41.1 負(fù)荷計(jì)算41.1.1 概述41.1.2 按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷51.1.3 工廠的功率因數(shù)71.2 no.1車(chē)間變電所81.2.1 no.1車(chē)間變電所內(nèi)各車(chē)間負(fù)荷81.2.2 no.1車(chē)間變電所負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償81.3 no.2車(chē)間變電所101.3.1 no.2車(chē)間變電所內(nèi)各車(chē)間負(fù)荷101.3.2 no.2車(chē)間變電所負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償111.4 no.3車(chē)間變

7、電所121.4.1 no.3車(chē)間變電所內(nèi)各車(chē)間負(fù)荷121.4.2 no.3車(chē)間變電所負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償131.5 no.4車(chē)間變電所141.5.1 no.4車(chē)間變電所內(nèi)各車(chē)間負(fù)荷141.5.2 no.4車(chē)間變電所負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償141.6 no.5車(chē)間變電所161.6.1 no.5車(chē)間變電所內(nèi)各車(chē)間負(fù)荷161.6.2 no.5車(chē)間變電所負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償181.7 全廠總負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償192 無(wú)功功率補(bǔ)償222.1 無(wú)功補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷232.2 無(wú)功功率補(bǔ)償方案的確定及實(shí)施232.2.1 車(chē)間變電所的無(wú)功功率補(bǔ)償232.2.2 母線上的無(wú)功功率補(bǔ)償243 短路電流計(jì)算263.1 短

8、路電流介紹263.2 用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算263.3 短路電流計(jì)算283.3.1 k1點(diǎn)的短路電流283.3.2 母線上k2點(diǎn)的短路電流293.3.3 k37點(diǎn)短路電流303.3.4 k8點(diǎn)的短路電流304 導(dǎo)線選擇324.1 概述324.1.1 電纜的選擇324.1.2 導(dǎo)線和電纜截面選擇計(jì)算的條件324.1.3 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜的截面334.1.4 線路電壓損耗的計(jì)算344.1.5 按允許電壓損耗選擇、校驗(yàn)導(dǎo)線截面364.1.6 母線的選擇方法374.2 導(dǎo)線選擇384.2.1 10kv進(jìn)線選擇384.2.2 母線導(dǎo)線選擇394.2.3 饋給1號(hào)變電所的線路選擇394.2.4 饋

9、給2號(hào)變電所的線路選擇414.2.5 饋給3號(hào)變電所的線路選擇424.2.6 饋給4號(hào)變電所的線路選擇424.2.7 饋給5號(hào)變電所的線路選擇435 配電系統(tǒng)接線方式及變配電所的主接線圖445.1 配電系統(tǒng)的接線方式445.2 變配電所的主接線圖446 高壓一次設(shè)備選擇476.1 設(shè)備介紹476.1.1 概述476.1.2 高壓一次設(shè)備介紹476.1.3 高壓一次設(shè)備選擇條件486.2 設(shè)備選擇496.2.1 高壓開(kāi)關(guān)柜no.101496.2.2 高壓開(kāi)關(guān)柜no.102506.2.3 高壓開(kāi)關(guān)柜no.103526.2.4 高壓開(kāi)關(guān)柜no.104526.2.5 其它高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇536.2.6

10、 1號(hào)變電所變壓器選擇54結(jié)論55致謝56參考文獻(xiàn)57附錄a58附錄b63471 負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償1.1 負(fù)荷計(jì)算1.1.1 概述1.1.2 按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷(1) 需要系數(shù)法的基本公式 圖1.1 用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷說(shuō)明需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷的基本公式為 (1.3)在求出有功計(jì)算負(fù)荷后，可按下列各式分別求出其余的計(jì)算負(fù)荷。無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為 (1.4)式中，為對(duì)應(yīng)于用電設(shè)備組的正切值。視在計(jì)算負(fù)荷為 (1.5)式中，為用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)。計(jì)算電流為 (1.6)式中，為用電設(shè)備組的額定電壓。負(fù)荷計(jì)算中常用單位：有功功率為“千瓦”(kw)，無(wú)功功率為“千乏”(k

11、var)，視在功率為“千伏安”(kva)，電流為“安”(a)，電壓為“千伏”(kv)。(2) 多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定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)的因素。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)和：總的有功計(jì)算負(fù)荷為 (1.7)總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為 (1.8)總的視在計(jì)算負(fù)荷為 (1.9)總的計(jì)算電流為 (1.10)注意：由于各組設(shè)備的功率因數(shù)不一定相同，因此總的視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流一般不能用各組視在計(jì)算負(fù)荷或計(jì)算電流之和來(lái)計(jì)算，總的視在計(jì)算負(fù)荷也不能按式(1.5)計(jì)

12、算。1.1.3 工廠的功率因數(shù)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)就是負(fù)荷計(jì)算中按有功計(jì)算負(fù)荷和視在計(jì)算負(fù)荷計(jì)算而得的功率因數(shù)，即 (1.11)供電營(yíng)業(yè)規(guī)則規(guī)定：“用戶在當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)，應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定：100kva及以上高壓供電用戶功率因數(shù)為0.90以上。其他電力用戶和大、中型電力排灌站、躉購(gòu)轉(zhuǎn)售電企業(yè)，功率因數(shù)為0.85以上。農(nóng)業(yè)用電，功率因數(shù)為0.80.凡功率因數(shù)不能達(dá)到上述規(guī)定的新用戶，供電企業(yè)可以拒絕供電。對(duì)已送電的用戶，供電企業(yè)應(yīng)督促和幫助用戶采取措施，提高功率因數(shù)。對(duì)在規(guī)定期限內(nèi)仍未采取措施達(dá)到上述要求的用戶，供電企業(yè)可以終止或限制供電。”1.2 no.1車(chē)間變電所1.

13、2.1 no.1車(chē)間變電所內(nèi)各車(chē)間負(fù)荷熱處理車(chē)間： 需要系數(shù)： ，有功計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： 視在計(jì)算負(fù)荷： 工具車(chē)間 ： 需要系數(shù)： ，有功計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： 視在計(jì)算負(fù)荷： 機(jī)修車(chē)間 ： 需要系數(shù)： ，有功計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： 視在計(jì)算負(fù)荷： 沖焊車(chē)間： 需要系數(shù)： ，有功計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： 視在計(jì)算負(fù)荷： 1.2.2 no.1車(chē)間變電所負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償按需要系數(shù)法計(jì)算no.1車(chē)間變電所的負(fù)荷取有功同時(shí)系數(shù)，取無(wú)功同時(shí)系數(shù)有功計(jì)算負(fù)荷：無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷： 功率因數(shù)：由于要求變電所的功率因數(shù)不得低于0.85，而目前只有0.67，因此需要進(jìn)行無(wú)功功率的補(bǔ)償

14、。在低壓母線裝設(shè)電容屏，考慮到變壓器的無(wú)功功率補(bǔ)償遠(yuǎn)大于有功功率損耗，因此在低壓補(bǔ)償時(shí)低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)略高于0.85。這里取0.86，而補(bǔ)償前低壓側(cè)的功率因數(shù)只有0.67，由此可得低壓電容屏的容量：取無(wú)功功率補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)有功功率不變，無(wú)功功率計(jì)算負(fù)荷：無(wú)功功率補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷：變壓器的功率損耗：變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷：有功計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：功率因數(shù)：這一功率因數(shù)正好滿足要求計(jì)算電流： no.1車(chē)間變電所的計(jì)算負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償見(jiàn)表1.1表1.1 no.1車(chē)間變電所計(jì)算負(fù)荷及補(bǔ)償no.1車(chē)間變電所設(shè)備容量pe/kw需要系數(shù)kd計(jì)算負(fù)荷p30/kwq30/kv

15、ars30/kvai30/a1 熱處理間8500.60.71.02510520.2728.572 工具車(chē)間470.30.651.1714.116.5021.693 機(jī)修車(chē)間1450.250.651.1736.2542.4155.774 沖焊車(chē)間1890.30.51.7356.798.09113.4小計(jì)0.67586.2656.88880.41補(bǔ)償qc-336-補(bǔ)償后586.2320.88668.28損耗10.0240.1高壓側(cè)0.855596.22360.98696.9840.241.3 no.2車(chē)間變電所1.3.1 no.2車(chē)間變電所內(nèi)各車(chē)間負(fù)荷機(jī)加1車(chē)間:需要系數(shù): ，有功計(jì)算負(fù)荷：無(wú)功功

16、率計(jì)算：視在負(fù)荷計(jì)算：機(jī)加2車(chē)間:需要系數(shù)： ，裝配車(chē)間：需要系數(shù)：，1.3.2 no.2車(chē)間變電所負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償取有功同時(shí)系數(shù)，取無(wú)功同時(shí)系數(shù)有功計(jì)算負(fù)荷：無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷： 功率因數(shù)： 由于要求變電所的功率因數(shù)不得低于0.85，而目前只有0.67，因此需要進(jìn)行無(wú)功功率的補(bǔ)償。在低壓補(bǔ)償時(shí)低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)略高于0.85。這里取0.86，而補(bǔ)償前低壓側(cè)的功率因數(shù)只有0.64，由此可得低壓電容屏的容量：取無(wú)功功率補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)有功功率不變，無(wú)功功率計(jì)算負(fù)荷：無(wú)功功率補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷：變壓器的功率損耗：變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷：有功計(jì)算負(fù)荷：無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：功

17、率因數(shù)：這一功率因數(shù)正好滿足要求計(jì)算電流： no.2車(chē)間變電所計(jì)算負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償見(jiàn)表1.2表1.2 no.2車(chē)間變電所計(jì)算負(fù)荷及補(bǔ)償no.2車(chē)間變電所設(shè)備容量pe/kw需要系數(shù)kd計(jì)算負(fù)荷p30/kwq30/kvars30/kvai30/a1 機(jī)加1車(chē)間7300.30.651.17219256.23336.922 機(jī)加2車(chē)間9000.30.651.17270315.9415.383 裝配車(chē)間2100.30.651.17637.7196.92小計(jì)0.64524.4626.46880.41補(bǔ)償qc-336補(bǔ)償后524.4290.46599.478損耗8.9935.97高壓側(cè)0.853533.3

18、9326.43625.3536.11.4 no.3車(chē)間變電所1.4.1 no.3車(chē)間變電所內(nèi)各車(chē)間負(fù)荷鑄造車(chē)間需要系數(shù)，有功計(jì)算負(fù)荷：無(wú)功功率計(jì)算：視在負(fù)荷計(jì)算：1.4.2 no.3車(chē)間變電所負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償取有功同時(shí)系數(shù)，取無(wú)功同時(shí)系數(shù)有功計(jì)算負(fù)荷：無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷： 功率因數(shù)： 由于要求變電所的功率因數(shù)不得低于0.85，而目前只有0.69，因此需要進(jìn)行無(wú)功功率的補(bǔ)償。在低壓補(bǔ)償時(shí)低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)略高于0.85。這里取0.86，而補(bǔ)償前低壓側(cè)的功率因數(shù)只有0.69，由此可得低壓電容屏的容量：取無(wú)功功率補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)有功功率不變，無(wú)功功率計(jì)算負(fù)荷：無(wú)功功率補(bǔ)償后的視在計(jì)算

19、負(fù)荷：變壓器的功率損耗：變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷：有功計(jì)算負(fù)荷：無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：功率因數(shù)：這一功率因數(shù)正好滿足要求計(jì)算電流：no.3車(chē)間變電所計(jì)算負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償見(jiàn)表1.3表1.3 no.3車(chē)間變電所計(jì)算負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償no.3車(chē)間變電所設(shè)備容量pe/kw需要系數(shù)kd計(jì)算負(fù)荷p30/kwq30/kvars30/kvai30/a1 機(jī)加1車(chē)間16120.40.71.02644.8657.70921.14小計(jì)0.69612.56637.97884.44補(bǔ)償qc-336補(bǔ)償后612.56301.97682.95損耗10.2440.98高壓側(cè)0.876622.8342.95710.984

20、1.051.5 no.4車(chē)間變電所1.5.1 no.4車(chē)間變電所內(nèi)各車(chē)間負(fù)荷鑄造車(chē)間需要系數(shù)，有功計(jì)算負(fù)荷：無(wú)功功率計(jì)算：視在負(fù)荷計(jì)算：1.5.2 no.4車(chē)間變電所負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償取有功同時(shí)系數(shù)，取無(wú)功同時(shí)系數(shù)有功計(jì)算負(fù)荷：無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷： 功率因數(shù)：由于要求變電所的功率因數(shù)不得低于0.85，而目前只有0.69，因此需要進(jìn)行無(wú)功功率的補(bǔ)償。在低壓補(bǔ)償時(shí)低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)略高于0.85。這里取0.86，而補(bǔ)償前低壓側(cè)的功率因數(shù)只有0.69，由此可得低壓電容屏的容量：取補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)有功功率不變，無(wú)功功率計(jì)算負(fù)荷：補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷：變壓器的功率損耗：變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)

21、荷：有功計(jì)算負(fù)荷：無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：功率因數(shù)： 這一功率因數(shù)正好滿足要求計(jì)算電流：no.4車(chē)間變電所計(jì)算負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償見(jiàn)表1.41.6 no.5車(chē)間變電所1.6.1 no.5車(chē)間變電所內(nèi)各車(chē)間負(fù)荷鍋爐房： 表1.4 no.4車(chē)間變電所計(jì)算負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償no.3車(chē)間變電所設(shè)備容量pe/kw需要系數(shù)kd計(jì)算負(fù)荷p30/kwq30/kvars30/kvai30/a1 熔化車(chē)間12880.60.71.02772.8788.261104小計(jì)0.69734.16764.611060補(bǔ)償qc-364補(bǔ)償后-734.16400.61836.35損耗12.5550.18高壓側(cè)0.856746.

22、71450.79872.2350.36需要系數(shù)： ，有功計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： 視在計(jì)算負(fù)荷： 空壓站： 需要系數(shù)： ，有功計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： 視在計(jì)算負(fù)荷： 鍛工車(chē)間： 需要系數(shù)： ，有功計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： 視在計(jì)算負(fù)荷： 產(chǎn)品試驗(yàn)室： 需要系數(shù)： ，有功計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： 視在計(jì)算負(fù)荷： 理化試驗(yàn)室： 需要系數(shù)： ，有功計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： 視在計(jì)算負(fù)荷： 廠區(qū)照明： 需要系數(shù)： 有功計(jì)算負(fù)荷： 木工車(chē)間： 需要系數(shù)： ，有功計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： 視在計(jì)算負(fù)荷： 備料庫(kù)： 需要系數(shù)： ，有功計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： 視在計(jì)算負(fù)荷： 中央計(jì)量室 需要

23、系數(shù)： ，有功計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷： 視在計(jì)算負(fù)荷： no.4車(chē)間變電所計(jì)算負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償見(jiàn)表1.41.6.2 no.5車(chē)間變電所負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償按需要系數(shù)法計(jì)算no.5車(chē)間變電所的負(fù)荷取有功同時(shí)系數(shù)，取無(wú)功同時(shí)系數(shù)有功計(jì)算負(fù)荷：無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷： 功率因數(shù)：由于要求變電所的功率因數(shù)不得低于0.85，而目前只有0.74，因此需要進(jìn)行無(wú)功功率的補(bǔ)償。在低壓母線裝設(shè)電容屏，考慮到變壓器的無(wú)功功率補(bǔ)償遠(yuǎn)大于有功功率損耗，因此在低壓補(bǔ)償時(shí)低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)略高于0.85。這里取0.86，而補(bǔ)償前低壓側(cè)的功率因數(shù)只有0.74，由此可得低壓電容屏的容量：取無(wú)功功率補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)

24、有功功率不變，無(wú)功功率計(jì)算負(fù)荷：無(wú)功功率補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷：變壓器的功率損耗：變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷：有功計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：功率因數(shù)：這一功率因數(shù)正好滿足要求計(jì)算電流： no.5車(chē)間變電所計(jì)算負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償見(jiàn)表1.51.7 全廠總負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償取有功同時(shí)系數(shù)，取無(wú)功同時(shí)系數(shù)有功計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷： 功率因數(shù)：由于要求工廠的功率因數(shù)不得低于0.9，而目前只有0.86，因此需要進(jìn)行無(wú)功功率的補(bǔ)償。在低壓補(bǔ)償時(shí)低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)略高于0.9。這里取0.92，而補(bǔ)償前低壓側(cè)的功率因數(shù)只有0.86，由此可得低壓電容屏的容量：表1.5 no.5車(chē)間變

25、電所計(jì)算負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償no.5車(chē)間變電所設(shè)備容量pe/kw需要系數(shù)kd計(jì)算負(fù)荷p30/kwq30/kvars30/kvai30/a1 鍋爐房700.750.80.7552.539.3865.632 空壓站200.850.80.751712.7521.253 鍛工車(chē)間3800.30.651.17114133.38175.384 產(chǎn)品試驗(yàn)室1500.60.80.759067.5112.55 理化試驗(yàn)室600.60.80.753627456 廠區(qū)照明201207 木工車(chē)間530.350.61.3318.5524.6730.928 備料庫(kù)500.30.651.171517.5523.089 中央計(jì)

26、量室100.60.80.7564.57.5小計(jì)0.74350.6316.92472.61補(bǔ)償qc-140補(bǔ)償后350.6176.92392.71損耗5.8923.56高壓側(cè)0.87356.49200.4840920.58取無(wú)功功率補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)有功功率不變，無(wú)功功率計(jì)算負(fù)荷：無(wú)功功率補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷：功率因數(shù)：這一功率因數(shù)正好滿足要求計(jì)算電流： 全廠計(jì)算負(fù)荷及無(wú)功功率補(bǔ)償見(jiàn)表1.6表1.6 全廠計(jì)算負(fù)荷以及補(bǔ)償通用機(jī)械廠功率因數(shù)計(jì)算負(fù)荷p30/kwq30/kvars30/kvai30/ano.1車(chē)間變電所0.855596.22360.98696.9840.24no.2車(chē)間變電所0.85

27、3533.39326.43625.3536.1no.3車(chē)間變電所0.876622.8342.95710.9841.05no.4車(chē)間變電所0.856746.71450.79872.2350.36no.5車(chē)間變電所0.87356.49200.4840920.58小計(jì)0.862712.831631.183165.47補(bǔ)償qc-500補(bǔ)償后0.9232712.831131.182939.22169.72 無(wú)功功率補(bǔ)償工廠中由于有大量的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、電弧爐及氣體放電燈等感性負(fù)荷，從而使功率因數(shù)降低。如在充分發(fā)揮設(shè)備潛力、改善設(shè)備運(yùn)行性能、提高其自然功率因數(shù)的情況下，尚達(dá)不到規(guī)定的功率因數(shù)要求時(shí)，則

28、考慮人工補(bǔ)償。要使功率因數(shù)由提高到，必須裝設(shè)備的無(wú)功補(bǔ)償裝置（通常采用并聯(lián)電容器）容量為 或 式中，稱(chēng)為無(wú)功補(bǔ)償率，或比補(bǔ)償容量。這無(wú)功補(bǔ)償率，是表示要使1kw的有功功率由提高到所需要的無(wú)功補(bǔ)償容量kvar值，其單位為 “kvarkw”。在確定了總的補(bǔ)償容量后，即可根據(jù)所選并聯(lián)電容器的單個(gè)容量來(lái)確定電容器個(gè)數(shù)：2.1 無(wú)功補(bǔ)償后的工廠計(jì)算負(fù)荷工廠（或車(chē)間）裝設(shè)了無(wú)功補(bǔ)償裝置后，則在確定補(bǔ)償裝置地點(diǎn)以前的總計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)扣除無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)娜萘浚纯偟臒o(wú)功計(jì)算負(fù)荷為無(wú)功功率補(bǔ)償后總的視在計(jì)算負(fù)荷為由上式可以看出，在變電所低壓側(cè)裝設(shè)了無(wú)功補(bǔ)償裝置以后，由于低壓側(cè)總的視在計(jì)算負(fù)荷減小，從而可使變電所主

29、變壓器的容量選得小一些。2.2 無(wú)功功率補(bǔ)償方案的確定及實(shí)施本配電系統(tǒng)對(duì)5個(gè)車(chē)間變電所進(jìn)行配電，因此選用各處同時(shí)補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ疵總€(gè)車(chē)間變電所進(jìn)行補(bǔ)償最后在母線上再進(jìn)行一次補(bǔ)償。2.2.1 車(chē)間變電所的無(wú)功功率補(bǔ)償型無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償屏適于變壓器容量1001000kva的三相交流50hz、電壓380v的電網(wǎng)中作為自動(dòng)補(bǔ)償無(wú)功功率之用。補(bǔ)償屏可與型低壓配電屏配套使用，也可單獨(dú)使用。本型補(bǔ)償屏為雙面維護(hù)的產(chǎn)品，屏內(nèi)裝有zkw型無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償控制器一臺(tái)，控制采用6或8步循環(huán)投切的方式進(jìn)行工作，并根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷消耗的無(wú)功量的多少以10s120s可調(diào)的時(shí)間間隔自動(dòng)地控制并聯(lián)電容器組的投切動(dòng)作，使電網(wǎng)無(wú)功消耗

30、保持到最低狀態(tài)，從而提高電網(wǎng)電壓質(zhì)量，減少供配電系統(tǒng)和變壓器的損耗。本產(chǎn)品各地生產(chǎn)型屏的工廠均可生產(chǎn)和供應(yīng)。根據(jù)第1章負(fù)荷計(jì)算中的結(jié)果確定1號(hào)車(chē)間變電所的功率因數(shù)為0.67，若提高到0.85則需要補(bǔ)償?shù)娜萘繛?22.4kvar，因此選擇一塊主屏pgj1a1和兩塊輔屏pgj1a3.。屏的外型尺寸為寬900mm，深600mm，高2140mm，單臺(tái)柜內(nèi)電容器數(shù)是8個(gè)，總?cè)萘?36kvar，共8步，每步投入容量42kvar。補(bǔ)償后的功率因數(shù)為0.855。2號(hào)車(chē)間變電所的功率因數(shù)為0.64，若提高到0.85則需要補(bǔ)償?shù)娜萘繛?19.88kvar，因此選擇一塊主屏pgj1a1和兩塊輔屏pgj1a3.。屏的

31、外型尺寸為寬900mm，深600mm，高2140mm，單臺(tái)柜內(nèi)電容器數(shù)是8個(gè)，總?cè)萘?36kvar，共8步，每步投入容量42kvar。補(bǔ)償后的功率因數(shù)為0.853。3號(hào)車(chē)間變電所的功率因數(shù)為0.69，若提高到0.85則需要補(bǔ)償?shù)娜萘繛?94.03kvar，因此選擇一塊主屏pgj1a1和兩塊輔屏pgj1a3.。屏的外型尺寸為寬900mm，深600mm，高2140mm，單臺(tái)柜內(nèi)電容器數(shù)是8個(gè)，總?cè)萘?36kvar，共8步，每步投入容量42kvar。補(bǔ)償后的功率因數(shù)為0.876。4號(hào)車(chē)間變電所的功率因數(shù)為0.69，若提高到0.85則需要補(bǔ)償?shù)娜萘繛?52.4kvar， 因此選擇一塊主屏pgj1a2和

32、兩塊輔屏pgj1a3.。屏的外型尺寸為寬1100mm，深600mm，高2140mm，單臺(tái)柜內(nèi)電容器數(shù)是8個(gè)，總?cè)萘?64kvar，共8步，每步投入容量42kvar。補(bǔ)償后的功率因數(shù)為0.856.5號(hào)車(chē)間變電所的功率因數(shù)為0.74，若提高到0.85則需要補(bǔ)償?shù)娜萘繛?08.69kvar， 因此選擇一塊主屏pgj1a1。屏的外型尺寸為寬1100mm，深600mm，高2140mm，單臺(tái)柜內(nèi)電容器數(shù)是8個(gè)，總?cè)萘?12kvar，共8步，每步投入容量14kvar。補(bǔ)償后功率因數(shù)為0.87。2.2.2 母線上的無(wú)功功率補(bǔ)償tbb型并聯(lián)補(bǔ)償成套裝置適于三相交流50hz、電壓610kv電網(wǎng)中作為提高功率因數(shù)和

33、調(diào)整電網(wǎng)電壓之用。tbb型裝置由開(kāi)關(guān)柜、電抗器、進(jìn)線柜和電容器柜等部分組成，柜體與gg1a型或gfc型開(kāi)關(guān)柜基本相同。生產(chǎn)廠有北京電力電容器廠、無(wú)錫電力電容器廠、桂林電力電容器廠、錦州電力電容器廠等。根據(jù)第1章負(fù)荷計(jì)算中的結(jié)果確定母線上的功率因數(shù)為0.86若提高到0.90則所需要補(bǔ)償?shù)娜萘繛?61.18kvar，因此選擇tbb10.575025型號(hào)的補(bǔ)償柜，但是因?yàn)樾枰a(bǔ)償?shù)娜萘繛?61.18kvar，如果補(bǔ)償750kvar由可能造成過(guò)補(bǔ)或浪費(fèi)，所以只用其中20臺(tái)電容器，所以補(bǔ)償?shù)目側(cè)萘繛?00kvar。所以補(bǔ)償柜的總標(biāo)稱(chēng)容量為500kvar，額定電壓為10.5kv，單臺(tái)標(biāo)稱(chēng)容量為25kvar

34、，頻率為50hz，外型尺寸（寬深高）為2400mm1470mm3300mm。補(bǔ)償后的功率因數(shù)為0.923。全廠無(wú)功功率補(bǔ)償方案見(jiàn)表2.1。表2.1 全廠無(wú)功功率補(bǔ)償方案無(wú)功功率補(bǔ)償補(bǔ)償前的功率因數(shù)需要補(bǔ)償量（kvar）應(yīng)補(bǔ)償?shù)焦β室驍?shù)補(bǔ)償方案補(bǔ)償容量（kvar）補(bǔ)償后的功率因數(shù)1號(hào)車(chē)間變電所0.67322.40.851塊主屏pgj1a12塊輔屏pgj1a33360.8552號(hào)車(chē)間變電所0.64319.880.851塊主屏pgj1a12塊輔屏pgj1a33360.8533號(hào)車(chē)間變電所0.69294.030.851塊主屏pgj1a12塊輔屏pgj1a33360.8764號(hào)車(chē)間變電所0.69352.

35、40.851塊主屏pgj1a22塊輔屏pgj1a33640.8565號(hào)車(chē)間變電所0.74108.690.851塊主屏pgj1a11120.87母線0.86461.180.90tbb10.5750255000.9233 短路電流計(jì)算3.1 短路電流介紹3.2 用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算標(biāo)幺制法（method system in per-unit），即相對(duì)單位制法，因其短路計(jì)算中的有關(guān)物理量是采用標(biāo)幺值即相對(duì)單位而得名。任一物理量的標(biāo)幺值，為該物理量的實(shí)際值a與所選定的基準(zhǔn)值ad的比值，即 （3.1）按標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算時(shí)，一般是先選定基準(zhǔn)容量sd和基準(zhǔn)電壓ud。基準(zhǔn)容量，工程設(shè)計(jì)中通常取sd=10

36、0mva。基準(zhǔn)電壓，通常取元件所在處的短路計(jì)算電壓，即ud=uc。選定了基準(zhǔn)容量sd和基準(zhǔn)電壓ud以后，基準(zhǔn)電流id按下式計(jì)算： （3.2）基準(zhǔn)電抗xd則按下式計(jì)算： （3.3）各主要元件的電抗標(biāo)幺值的計(jì)算（取sd=100mva，ud=uc）：（1） 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 （3.4）（2） 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值 （3.5）（3） 電力線路的電抗標(biāo)幺值 （3.6）短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值求出以后，即可利用其等效電路圖進(jìn)行電路簡(jiǎn)化，計(jì)算其總電抗標(biāo)幺值。由于各元件電抗均采用標(biāo)幺值，與短路計(jì)算點(diǎn)的電壓無(wú)關(guān)，因此無(wú)需進(jìn)行電壓換算，這也是標(biāo)幺值法較之歐姆法優(yōu)越之處。也由于標(biāo)幺值具有相對(duì)值的特性，

37、與短路計(jì)算點(diǎn)電壓無(wú)關(guān)，因此工程上的通用計(jì)算圖表往往都按標(biāo)幺值進(jìn)行編制。無(wú)限大容量系統(tǒng)三相短路電流周期分量有效值的標(biāo)幺值按下式計(jì)算： （3.7）由此可求得三相短路電流周期分量有效值為 （3.8）求得后，即可利用前面的公式求出、等。三相短路容量的計(jì)算公式為 （3.9）3.3 短路電流計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)的主接線圖，需要求出的短路點(diǎn)有8個(gè)，分別用k-18來(lái)表示，如圖3.1：圖3.1 短路電流的計(jì)算點(diǎn)3.3.1 k1點(diǎn)的短路電流根據(jù)上面選取基準(zhǔn)容量sd=100mva，基準(zhǔn)電壓ud=uc=10.5kv，soc=200 mva。基準(zhǔn)電流 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 電纜線路（取電纜線路的平均電抗，線路長(zhǎng)1.5km） 總

38、電抗標(biāo)幺值 三相短路電流周期分量有效值 其它短路電流 三相短路容量 3.3.2 母線上k2點(diǎn)的短路電流根據(jù)選擇母線柜子型號(hào)gg1a型柜子尺寸為1.2m1.2m3.1m，所以每個(gè)柜子深為1.2m，寬為1.2m。配電室共有13個(gè)柜子呈兩排擺放，約合母線長(zhǎng)度為20m。有母線線路 k2點(diǎn)的總電抗標(biāo)幺值 三相短路電流周期分量有效值 其它短路電流 三相短路容量 3.3.3 k37點(diǎn)短路電流由于k3、k4、k5、k6、k7這幾點(diǎn)都是母線的出線口，緊靠著母線，所以這幾點(diǎn)的短路電流都無(wú)限接近于母線，所以可以認(rèn)為這幾點(diǎn)的短路電流等同于母線上的短路電流，則k37點(diǎn)的短路電流同母線上k2點(diǎn)的短路電流相等。3.3.4

39、k8點(diǎn)的短路電流1號(hào)變電所的總計(jì)算負(fù)荷為696.98kva，變電所只裝一臺(tái)變壓器 查表 選擇s9800 yyn0型變壓器基準(zhǔn)電流 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值（查表得）k8點(diǎn)總電抗標(biāo)幺值 三相短路電流周期分量有效值 其它短路電流 三相短路容量 表3.1 短路電流計(jì)算結(jié)果短路電流三相電路電流（ka）三相短路電流容量mva計(jì)算點(diǎn)k19.029.029.022313.62163.93k28.998.998.9922.9213.57163.53k38.998.998.9922.9213.57163.53k48.998.998.9922.9213.57163.53k58.998.998.9922.9213.5

40、7163.53k68.998.998.9922.9213.57163.53k78.998.998.9922.9213.57163.53k823.1323.1323.1357.8334.9316.02第4章 導(dǎo)線選擇4.1 概述4.1.1 電纜的選擇4.1.2 導(dǎo)線和電纜截面選擇計(jì)算的條件為了保證供配電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，選擇導(dǎo)線和電纜截面時(shí)必須滿足下列條件：1) 發(fā)熱條件 導(dǎo)線和電纜（包括母線）在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。2) 電壓損耗條件 導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過(guò)正常運(yùn)

41、行時(shí)允許的電壓損耗。（對(duì)于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。）3) 經(jīng)濟(jì)電流密度 35kv及以上的高壓線路及電壓在35kv以下但長(zhǎng)距離、大電流的線路，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(fèi)用支出最小。所選截面，稱(chēng)為“經(jīng)濟(jì)截面”。此種選擇原則，稱(chēng)為“年費(fèi)用支出最小”原則。一般工廠和高層建筑內(nèi)的10kv及以下線路，選擇“經(jīng)濟(jì)截面”的意義并不大，因此通常不考慮此項(xiàng)條件。4) 機(jī)械強(qiáng)度 導(dǎo)線（包括裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面，見(jiàn)附錄表15。5) 短路時(shí)的動(dòng)、熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 和一般電氣設(shè)備一樣，導(dǎo)線也必須具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度，以保證在短路故障時(shí)不會(huì)損壞。6)

42、與保護(hù)裝置的配合 導(dǎo)線和安裝在其線路上的保護(hù)裝置（如熔斷器、低壓斷路器等）必須互相配合，才能有效地避免短路電流對(duì)線路造成的危害對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度和短路動(dòng)穩(wěn)定度，但需校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定度。在工程設(shè)計(jì)中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般對(duì)610kv及以下的高壓配電線路和低壓動(dòng)力線路，先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面，再校驗(yàn)其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度；對(duì)35kv及以上的高壓輸電線路和610kv長(zhǎng)距離、大電流線路，則先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面，再校驗(yàn)其發(fā)熱條件、電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度；對(duì)低壓照明線路，先按電壓損耗選擇導(dǎo)線截面，再校驗(yàn)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。通常按以上順序進(jìn)行截面的選擇，比較容易滿足要求，較少返工，從而減少計(jì)算的工作量

43、。4.1.3 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜的截面按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)中的相線截面時(shí)，應(yīng)使其允許載流量ial不小于通過(guò)相線的計(jì)算電流i30，即 (4.1)所謂導(dǎo)線的允許載流量，就是在規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，導(dǎo)線能夠連續(xù)承受而不致使其穩(wěn)定溫度超過(guò)允許的最大電流。如果導(dǎo)線敷設(shè)地點(diǎn)的環(huán)境溫度與導(dǎo)線允許載流量所采用的環(huán)境溫度不同時(shí)，則導(dǎo)線的允許載流量應(yīng)乘以校正系數(shù) (4.2)式中，al為導(dǎo)線額定負(fù)荷時(shí)的最高允許溫度；0為導(dǎo)線的允許載流量所采用的環(huán)境溫度；0為導(dǎo)線敷設(shè)地點(diǎn)的實(shí)際環(huán)境溫度。這里所說(shuō)的“環(huán)境溫度”，是按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線所采用的特定溫度。如前所述，在室外，環(huán)境溫度一般取當(dāng)?shù)刈顭嵩碌拿咳兆罡邷囟鹊脑缕?/p>

44、均值。在室內(nèi)，則可取當(dāng)讀最熱月平均最高氣溫加5.對(duì)土中直埋得電纜，則取當(dāng)?shù)刈顭嵩碌叵?.81m的土壤平均溫度，或近視地取當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄鶜鉁亍?.1.4 線路電壓損耗的計(jì)算由于線路存在著阻抗，所以在負(fù)荷電流通過(guò)線路時(shí)要產(chǎn)生電壓損耗。按規(guī)定，高壓配電線路的電壓損耗，一般不得超過(guò)線路額定電壓的5%；從變壓器低壓側(cè)母線到用電設(shè)備受電端的低壓配電線路的電壓損耗，一般不得超過(guò)用電設(shè)備額定電壓的5%；對(duì)視覺(jué)要求較高的照明線路，則為2%3%。如果線路的電壓損耗值超過(guò)了允許值，則應(yīng)適當(dāng)加大導(dǎo)線的截面，使之滿足允許的電壓損耗的要求。1) 電壓損耗的計(jì)算公式介紹 集中負(fù)荷的三相線路電壓損耗的計(jì)算公式圖4.1帶有兩個(gè)集中負(fù)荷的三相線路下面以帶兩個(gè)集中負(fù)荷的三相線路(圖4.1)為例，說(shuō)明集中負(fù)荷的三相線路電壓損耗的計(jì)算方法。在圖4-1中，以p1、q1、p2、q2表示各段