红星机械厂变电所一次系统设计(编辑修改稿)

红星机械厂变电所一次系统设计(编辑修改稿)内容摘要：

U= (24) 式中 30I — 计算电流 (单位为 A)； 30S — 用电设备组的视在功率 (单位为 kVA)； NU — 用电设备组的额定电压 (单位为 kV)。 2． 多组用电设备计算负荷的计算公式 (1).有功计算负荷 (单位为 kW) 3 30z p iP K P ∑• ∑ (25) 式中 3zP — 多组用电设备有功计算负荷 (单位为 kW)； 30iP∑ — 所有设备组有功计算负荷 30P 之和； pK∑• — 有功负荷同时系数，可取 ～。 (2).无功计算负荷 (单位为 kvar) 3 30z q iQ K QΣ= ∑ (26) 式中 3zQ — 多组用电设备无功计算负荷 (单位为 kvar)； 30iQ∑ — 所有设备组无功计算负荷 30Q 之和； qKΣ — 无功负荷同时系数，可取 ～。 (3).视在计算负荷 (单位为 kVA) 223 3 3z z zS p Q + (27) 第 4 页 4 (4).计算电流 (单位为 A) 33 3 zzNSI U= (28) (5).功率因数 33coszzPS (29) 负荷统计计算 根据提供的资料，列出负荷计算表。 因设计的需要，计算了各负荷的有功功率、无功功率、 视在功率、计算电流等。 表中生活区的照明负荷中已经包括生活区各用户的家庭动力负荷。 具体负荷的统计计算见表 21。 表 21 红星 机械厂负荷计算表 序 号 名称 类别 设备容量 ep(kW) 需要系数 dK cos tan 计算负荷 30(kW)p 30(kvar)Q 30(kVA)S 30(A)I 1 铸造车间 动力 250 100 102 — — 照明 10 8 — — 小计 260 — — — 108 230 2 锻压车间 动力 200 60 80 — — 照明 10 7 — — 小计 210 — — — 67 86 3 仓库 动力 30 12 — — 照明 5 4 — — 小计 35 — — — 16 28 4 电镀车间 动力 200 100 62 — — 照明 8 — — 小计 208 — — — 189 5 工具车间 动力 220 66 — — 照明 10 9 — — 小计 230 — — — 75 168 6 组装车间 动力 200 80 — — 照明 30 24 — — 小计 230 — — — 104 212 7 维修车间 动力 200 40 — — 照明 13 5 — — 小计 213 — — — 77 117 8 金工车间 动力 320 64 — — 照明 8 — — 第 5 页 5 小计 328 — — — 78 105 160 9 焊接车间 动 力 830 249 493 — — 照明 56 — — 小计 886 — — — 900 10 锅炉房 动力 100 70 — — 照明 3 — — 小计 103 — — — 137 11 热处理车间 动力 250 150 153 — — 照明 10 8 — — 小计 260 — — — 158 338 12 生活区 照明 80 56 94 总计（ 380v 侧） 动力 2800 — — — — — 照明 243 取 ， — — 2156 电容补偿 由表 21 知： 3zP ， 3zS ，因此 该厂 380V 侧最大负荷时的功率因数为 6 64033 .SPcoszz 。 供电部门要求该厂 10kV 进线侧最大负荷时的功率 因数不应低于。 考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此 380V 侧最大 负荷时功率因数应稍大于 ，本文取 来计算 380V侧所需无功功率补偿容量：   213  tantanzPcQ (210)  k v a r k v a r...659 920664092941 )t a n ( a r c c o s)t a n ( a r c c o s 选 PGJ1 型低压自动补偿屏，并联电容器为 型，采用其方案 2（主屏） 1台与方案 4（辅屏） 5 台相组合，总共容量 112kvar 6=672kvar。 无功补偿后工厂 380V侧的负荷计算 ： kW3z  ； k v a r3z 138967211 0 6 1 ..Q  ； 1 0 1 9 . 1 k V A3z  223232 13 8 9929 4 1 ..zz QPS ； 补偿后低压侧的功率因素： 第 6 页 6 924011019 9294133 ...zzSPcos   3 变压 器选择及主接线方案确定 主变压器台数选择 选择主变压器台数时应考虑下列原则： 1． 应满足用电负荷对供电可靠性的要求。 对供有大量一、二级负荷的变电所，应采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。 对只有二级而无一级负荷的变电所，也可以只采用一台变压器，但必须有备用电源。 2． 对季节性负荷或昼夜负荷变动较大，适于采用经济运行方式的变电所，可采用两台变压器。 3． 当负荷集中且容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台或多台变压器。 4． 在确定变电所台数时，应 适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。 主变压器容量选择 1． 只装一台主变压器的变电所 主变压器容量 TNS应满足全部用电设备总计算负荷 30S 的需要，即 30SS TN  (31) 2． 装有两台主变压器的变电所 每台变压器的容量 TNS应同时满足以下两个条件： (1)任一台变压器 单独运行时，应满足总计算负荷 30S 的大约 60%~70%的需要，即 (32) (2)任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷的需要，即 3( )SS (33) 根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器可有下列两种方案： 方案 1 装设一台主变压器 根据式 (31)， 主变选用一台接线 方式为 Yyn0的 S91250/10型变压器， zSTNS 3 1250K VA (34) 显然满足要求。 至于 机械 厂 的 二级负荷的备用电源，由与邻近单位相联的高压联络线来承 第 7 页 7 担。 因此 装设一台主变压器 时 选一台 接线方式为 Yyn0的 S91250/10型低损耗配电变压器。 方案 2 装设两台主变压器 根据 式 (32)和 (33)， 可知 因此选两台 接线方式为 Yyn0 的 S9800/10 型低损耗配电变压器。 两台变压器并列运行，互为备用。 主接线方案确定 变电所主接 线方案的设计原则与要求 变电所的主接线，应根据变电所在供电系统中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足安全、可靠、灵活和经济等要求。 (1)安全 应符合有关国家标准和技术规范的要求，能充分保证人身和设备的安全。 (2)可靠 应满足电力负荷特别是其中一、二级负荷对供电可靠性的要求。 (3)灵活 应能必要的各种运行方式，便于切换操作和检修，且适应负荷的发展。 (4)经济 在满足上述要求的前提下，尽量使主接线简单，投资少，运行费用低，并节约电能和有色金属消耗量。 变电所主接线方案的 技术经济指标 (1)供电的安全性。 主接线方案在确保运行维护和检修的安全方面的情况。 (2)供电的可靠性。 主接线方案在与用电负荷对可靠性要求的适应性方面的情况。 (3)供电的电能质量主要是指电压质量，包括电压偏差、电压波动及高次谐波等方面的情况。 (4)运行的灵活性和运行维护的方便性。 (5)对变电所今后增容扩建的适应性。 (1)线路和设备的综合投资额 包括线路和设备本身的价格、运输费、管理费、基建安装费等，可按当地电气安装部门的规定计算。 (2)变配电系 统的年运行费 包括线路和设备的折旧费。 维修管理费和电能损耗费等。 (3)供电贴费（系统增容费） 有关部门还规定申请用电，用户必须向供电部门一次性地交纳供电贴费。 (4)线路的有色金属消耗费 指导线和有色金属（铜、铝）耗用的重量。 第 8 页 8 工厂变电所常见的主接线方案 只装有一台主变压器的变电所，其高压侧一般采用无母线的接线，根据高压侧采用的开关电器不同，有三种比较典型的主接线方案： (1)高压侧采用隔离开关 熔断器或户外跌开式熔断器的主接线方案； (2)高压侧采 用负荷开关 熔断器或负荷型跌开式熔断器的主接线方案； (3)高压侧采用隔离开关 断路器的主接线方案。 装有两台主变压器的变电所的典型主接线方案有： (1)高压无母线、低压单母线分段的主接线方案； (2)高压采用单母线、低压单母线分段的主接线方案； (3)高低压侧均为单母线分段的主接线方案。 确定主接线方案 由原始资料可知，高压侧进线有一条 10kV的公用电源干线，为满足工厂二级负荷的要求，又采用与附近单位连接高压联络线的方式取得 备用电源，因此，变电所高压侧有两条电源进线，一条工作，一条备用，同时为保证供电的可靠性和对扩建的适应性所以 10kV侧可采用单母线 或单母线分段 的方案。 由原始资料可知，工厂用电部门较多，为保证供电的可靠性和灵活性可采用单母线或单母线分段接线的方案，对电能进行汇集，使每一个用电部门都可以方便地获得电能。 根据前面章节的计算，若主变采用一台 S9型变压器时，总进线为两路。 为提高供电系统的可靠性，高压侧采用单母线分段形式，低压侧采用单母线形式，其系统图见：图 31 采用 一台主变时的系统图。 若主变采用两台 S9型变压器时，总进线为两路，为提高供电系统的可靠性，高压侧采用单母线分段形式，两台变压器在正常情况下分裂运行，当其中任意一台出现故障时另一台作为备用，当总进线中的任一回路出现故障时两台变压器并列运行。 低压侧采用也单母线分段形式，其系统图见：图 32 采用两台主变时的系统图。 第 9 页 9 图 31。