0245-某中外合資機(jī)械廠變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)【全套9張CAD圖】

0245-某中外合資機(jī)械廠變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)【全套9張CAD圖】,全套9張CAD圖,中外合資,機(jī)械廠,變電所,配電,系統(tǒng),設(shè)計(jì),全套,cad 第1章 全廠負(fù)荷的分析與計(jì)算 1.1電力負(fù)荷的分級及對供電電源的要求 電力負(fù)荷（electric power load）又稱電力負(fù)載，有兩種含義：一是指耗用電能的用電設(shè)備或用戶，如說重要負(fù)荷、一般負(fù)荷、動力負(fù)荷、照明負(fù)荷等。另一是指用電設(shè)備或用戶耗用的功率或電流大小，如說輕負(fù)載、重負(fù)載、空負(fù)載、滿負(fù)載等。電力負(fù)荷的具體含義視具體情況而定。 1.1.1工廠電力負(fù)荷分級 工廠的電力負(fù)荷，按GB50052-1995《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》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； 1、一級負(fù)荷（first order load） 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(bào)廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢、國民經(jīng)濟(jì)重重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時(shí)間才能恢復(fù)等。 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，以及特別重要的場所布允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為特別重要的負(fù)荷。 2、二級負(fù)荷（second order load） 二級負(fù)荷為中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)少年宮造成較大損失者，如主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長時(shí)間才能恢復(fù)、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等。 3、三級負(fù)荷（third order load） 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)荷者均屬三級負(fù)荷。 1.1.2各級供電負(fù)荷對供電電源的要求 1、一級負(fù)荷對供電電源的要求 由于一級負(fù)荷屬重要負(fù)荷，如果中斷供電另一路電源應(yīng)不致同時(shí)受到損壞。 一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除上述兩路電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。為保證對特別重要負(fù)荷的供電，嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。 常用的應(yīng)急電源可使用下列幾種電源：①獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組；②供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立于正常電源的專門饋電線路；③蓄電池；④干電池。 2、二級負(fù)荷對供電電源的要求 二級負(fù)荷也屬于重要負(fù)荷，要求由兩回路供電，供電變壓器也應(yīng)有兩臺（這兩臺變壓器比一定在同一變電所）。在其中一回路或一臺變壓器發(fā)生常見故障時(shí)，二級負(fù)荷應(yīng)不致中斷供電，或中斷厚能迅速恢復(fù)供電。只有當(dāng)負(fù)荷較小或者當(dāng)?shù)毓╇姉l件困難時(shí)，二級負(fù)荷可由一回路6KV及以上的專用架空線路供電。這是考慮架空線路發(fā)生故障時(shí)，較之電纜線路發(fā)生故障時(shí)易于發(fā)現(xiàn)且易于檢查和修復(fù)。當(dāng)采用電纜線路時(shí)，必須采用兩根電纜并列供電，每根電纜應(yīng)能承受全部二級負(fù)荷。 3、三級負(fù)荷對供電電源的要求 由于三級負(fù)荷為不重要的一般負(fù)荷，因此它對供電電源無特殊要求。 1.2計(jì)算負(fù)荷 1.2.1 計(jì)算負(fù)荷的概念及依據(jù) 通過負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求除的、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(jì)算負(fù)荷（calculated load）。根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜，如果以計(jì)算負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行，其發(fā)熱溫度不會超過允許值。 計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷確定得是否合理，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。如果計(jì)算負(fù)荷確定得過大，將使電器和導(dǎo)線電纜選得過大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)。如果計(jì)算負(fù)荷確定得過小，又將使電器和導(dǎo)線電纜處于過負(fù)荷下運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導(dǎo)致絕緣過早老化甚至燃燒引起火災(zāi)，同樣會造成更大損失。由此可見，正確確定計(jì)算負(fù)荷意義重大。但是，負(fù)荷情況復(fù)雜，影響計(jì)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(jì)算負(fù)荷的大小。實(shí)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(jì)算只能接近實(shí)際。 1.2.2負(fù)荷計(jì)算的目的及方法： 一、目的： （1）、求計(jì)算負(fù)荷（根據(jù)統(tǒng)計(jì)得到的按30min的平均負(fù)荷繪制的負(fù)荷曲線中的最大值）作為按發(fā)熱條件合理的選擇各級導(dǎo)線的截面，選定各種電器設(shè)備，準(zhǔn)確確定變壓器的容量提供依據(jù)。 （2）、求尖峰電流，用作校驗(yàn)一些保護(hù)設(shè)備和檢驗(yàn)電器的依據(jù)。 （3）、求平均負(fù)荷以計(jì)算負(fù)荷率。 二、方法： 1）、常用的負(fù)荷計(jì)算的方法主要有： 需用系數(shù)法：該方法計(jì)算比較簡單，適用于用電設(shè)備臺數(shù)比較多、各臺設(shè)備容量差別十分懸殊的用電場合，特別適用于車間及工廠的計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算，一般多用于初步設(shè)計(jì)和方案估算等，是目前用得最普遍的一種方法。 二項(xiàng)式法：該方法主要考慮了用電設(shè)備的數(shù)量以及一些大容量的用電設(shè)備對計(jì)算負(fù)荷的影響，所得到的結(jié)果往往偏大，適用于用電設(shè)備臺數(shù)較少。而有些設(shè)備的容量相差較懸殊的場合，一般比較適用于設(shè)備組的計(jì)算及有些施工計(jì)算的場所。 利用系數(shù)法：因?yàn)槭且愿怕收摓榛A(chǔ)分析所有用電設(shè)備在工作時(shí)的功率迭加來求解計(jì)算負(fù)荷的數(shù)值，因此求出的結(jié)果比需用系數(shù)法和利用系數(shù)法更接近實(shí)際，但由于過程較麻煩，而且利用系數(shù)累積的也不多，所以實(shí)際應(yīng)用較少。 單位產(chǎn)量耗電量法：已知產(chǎn)品的單位產(chǎn)量的耗電量時(shí)，初步設(shè)計(jì)和方案估算采用單位產(chǎn)量計(jì)算是最簡單的。 單位產(chǎn)值耗電量法：已知產(chǎn)品的單位產(chǎn)值的耗電量時(shí)，初步設(shè)計(jì)和方案估算采用單位產(chǎn)值計(jì)算是最簡單的。 單位面積用電量法：單位面積用電量法適用于住宅、辦公樓和具有均勻分布負(fù)荷的生產(chǎn)線等的負(fù)荷計(jì)算，一般較多用于照明設(shè)計(jì)種 2）、目前最常用的負(fù)荷計(jì)算的方法 1、需要系數(shù)法 適用用電設(shè)備臺數(shù)較多，各臺設(shè)備容量相差不太懸殊時(shí)，特別在確定車間和工廠的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，宜于采用。 2、二項(xiàng)式法 適用用電設(shè)備臺數(shù)較少，有的設(shè)備容量相差懸殊時(shí)，特別在確定干線和分支線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)宜采用。 1.2.3本廠所采用的需要系數(shù)法 1）、基本公式 （1-1） （1-2） ——用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷，是指用電設(shè)備組從供電系統(tǒng)中取用的半小時(shí)最大負(fù)荷。 ——用電設(shè)備組的設(shè)備容量，是指用電設(shè)備組所有設(shè)備（不含備用的設(shè)備）的額定容量之和，即。 ——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（出力）。 但是用電設(shè)備組的設(shè)備實(shí)際上不一定都同時(shí)運(yùn)行，運(yùn)行的設(shè)備也不太可能都滿負(fù)荷，同時(shí)設(shè)備本身有功功率損耗，因此用電設(shè)備組的有功計(jì)算負(fù)荷應(yīng)為 ——為設(shè)備組的同時(shí)系數(shù)，即設(shè)備組在最大負(fù)荷運(yùn)行的設(shè)備容量與全部設(shè)備容量之比； ——為設(shè)備組的負(fù)荷系數(shù)，即設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)輸出功率與運(yùn)行的設(shè)備容量之比； ——為設(shè)備組的平均效率，即設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)輸出功率與取用功率之比； ——為配電線路的平均效率，即配電線路在最大負(fù)荷時(shí)的末鍛功率（亦即設(shè)備組取用功率）與首端功率（亦即計(jì)算負(fù)荷）之比。 需要系數(shù)（demand coefficient）=/（）。 實(shí)際上，需要系數(shù)不僅與用電設(shè)備組的工作性質(zhì)、設(shè)備臺數(shù)、設(shè)備效率和線路損耗等因素有關(guān)，而且與操作人員的技能很生產(chǎn)組等多種因素有關(guān)，因此應(yīng)盡可能地通過實(shí)測分析確定，使之盡量接近實(shí)際。 無功計(jì)算負(fù)荷： （1-3） 為對應(yīng)于用電設(shè)備組的正切值。 視在計(jì)算負(fù)荷： （1-4） （為用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)。） 計(jì)算電流： （1-5） （為用電設(shè)備組的額定電壓。） 如果為一臺三相電動機(jī)，則其計(jì)算電流應(yīng)取其額定電流，即 （1-6） 負(fù)荷計(jì)算中常用的單位：有功功率為“千瓦”（kW），無功功率為“千乏”（kar），視在功率為“千伏安”（kV.A），電流為“安”（A），電壓為“千伏”（kV）。 2）、設(shè)備容量換算 需要系數(shù)法基本公式中的設(shè)備容量，不含備用設(shè)備的容量，此容量的計(jì)算與用電設(shè)備的工作制有關(guān)。 設(shè)備容量的計(jì)算依據(jù)： 1.對一般連續(xù)工作制和短時(shí)工作制的用電設(shè)備組 設(shè)備容量是所有設(shè)備的銘牌額定容量之和。 2.對斷續(xù)周期工作制的用電設(shè)備組 設(shè)備容量是所有設(shè)備在不同負(fù)荷持續(xù)率下的銘牌額定容量換算到一個(gè)規(guī)定的負(fù)荷持續(xù)率下的容量之和。 容量換算的公式為： （1-7） 斷續(xù)周期工作制的用電設(shè)備常用的有電焊機(jī)和吊車電動機(jī)，各自的換算要求如下： （1） 電焊機(jī)組 要求容量統(tǒng)一換算到換算后的設(shè)備容量為： （1-8） 即 （1-9） 式中，、——電焊機(jī)的銘牌容量（前者為有功功率，后者為視在功率）； ——與銘牌容量對應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算中用小數(shù)）； ——值等于100%的負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算中用1）； ——銘牌規(guī)定的功率因數(shù)。 （2） 吊車電動機(jī)組 要求容量統(tǒng)一換算到，換算后的容量為： （1-10） 式中，——吊車電動機(jī)的銘牌容量； ——與銘牌容量對應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算中用小數(shù)）； ——值等于25%的負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算中用0.25）。 3）、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)合具體情況對其有功負(fù)荷和無功負(fù)荷分別計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)（又稱參差系數(shù)或綜合系數(shù)）、： 對車間干線，取 對低壓母線，分兩種情況 （1）、由用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算時(shí)，取 （2）、由車間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算時(shí)，取 總的有功計(jì)算負(fù)荷為 （1-11） 總的無功計(jì)算負(fù)荷為 以上兩式中的和分別為各組的有功和無功計(jì)算負(fù)荷之和。 總的視在負(fù)荷為 （1-12） 總的計(jì)算電流為 （1-13） 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的視在計(jì)算負(fù)荷或計(jì)算電流之和來計(jì)算，總的視在計(jì)算負(fù)荷也不能按式計(jì)算。在計(jì)算多組設(shè)備總的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，為了簡化和統(tǒng)一，各組的設(shè)備臺數(shù)不論多少，各組的計(jì)算負(fù)荷均按給定的計(jì)算系數(shù)計(jì)算，而不必考慮設(shè)備臺數(shù)少而適當(dāng)增大和值的問題。 1.2.4各車間的負(fù)荷計(jì)算 1）、機(jī)加工一車間 1、車床（1） 查得： KW KVar KVA A 2、車床（2） 查得： KW KVar KVA A 3、車床（3） 查得： KW KVar KVA A 4、車床（4） 查得： KW KVar KVA A 5、數(shù)控車床 查得： KW KVar KVA A 6、車床（5） 查得： KW KVar KVA A 7、滾齒機(jī) 查得： KW KVar KVA A 8、龍門刨床 查得： KW KVar KVA A 9、牛頭刨床 查得： KW KVar KVA A 10、萬能銑床 查得： KW KVar KVA A 11、外圓磨床 查得： KW KVar KVA A 12、工具磨床 查得： KW KVar KVA A 13、搖臂鉆床 查得： KW KVar KVA A 14、立式鉆床 查得： KW KVar KVA A 15、剪板機(jī) 查得： KW KVar KVA A 16、砂輪機(jī) 查得： KW KVar KVA A 17、行車5T24M 查得： KW KVar KVA A 18、電焊機(jī) 查得： KW KVar KVA A 19、通風(fēng)機(jī) 查得： KW KVar KVA A 20、電扇 查得： KW KVar KVA A 21、照明 查得： KW KVar KVA A 22、電氣檢修電源 無具體容量 機(jī)加工一車間總、： 2）、 機(jī)加工二車間 因機(jī)加工二車間設(shè)備與機(jī)加工一車間設(shè)備相同，則機(jī)加工二車間各設(shè)備計(jì)算負(fù)荷、車間總負(fù)荷應(yīng)當(dāng)與機(jī)加工一車間完全相同。在這里不再重復(fù)計(jì)算。 3）、調(diào)試車間 1、調(diào)試一線 查得： KW KVar KVA A 2、調(diào)試二線 查得： KW KVar KVA A 調(diào)試車間總、： 4）、 組裝車間 查得： KW KVar KVA A 組裝車間總的、： 5）、 產(chǎn)品研發(fā)車間 查得： KW KVar KVA A 產(chǎn)品研發(fā)車間總的、： 6）、 綜合樓等 查得： KW KVar KVA A 綜合樓等總的、： kvar 7）、 變電所 1、本所照明配電箱 查得： KW KVar KVA A 2、空調(diào)電源 查得： KW KVar KVA A 3、主控室電源開關(guān)箱 查得： KW KVar KVA A 4、儀表檢修電源 無具體容量 5、電氣檢修電源 無具體容量 變電所總的、： 8）、 水泵房 查得： KW KVar KVA A 水泵房總的、： 9）、 高配所 查得： KW KVar KVA A 高配所總的、： 全廠總的、： KVA 全廠功率因數(shù)小于0.9，應(yīng)提高功率因數(shù)。 1.3無功負(fù)荷的分析、計(jì)算與補(bǔ)償 1.3.1改善功率因數(shù)的意義 工廠中大多數(shù)用電設(shè)備都是電感性負(fù)荷,運(yùn)行時(shí)功率因數(shù)很低.需要從電力系統(tǒng)取用無功功率.因此供電系統(tǒng)除供給有功功率外,還需要供給大量無功功率.給系統(tǒng)帶來下述不良影響:(功功率不變時(shí)) （１）線路電流，使供配電設(shè)備不能充分利用，降低了供電能力。 　（２）電流增加引起了線路和設(shè)備的功率損耗和電能損耗增大。 ?。ǎ常┕β室驍?shù)愈低。線路的電壓損失也愈大，使設(shè)備運(yùn)行條件惡化。 （４）對發(fā)電設(shè)備來說，無功電流增大，對發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的去磁效應(yīng)增加，端電壓降低。使發(fā)電機(jī)達(dá)不到預(yù)定出力。 無功功率對供電系統(tǒng)及工廠內(nèi)部配電系統(tǒng)都有極不良影響，從節(jié)約電能和提高電能質(zhì)量出發(fā)，都必須考慮改善功率因數(shù)措施。 功率因數(shù)是供用電的一項(xiàng)重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)?！度珖┯秒娨?guī)則》明確規(guī)定：“用電力率（功率因數(shù)）低于０.７０時(shí)，電業(yè)局不予供電。新建及擴(kuò)建的電力用戶其用電力率一律不應(yīng)低于０.９０”。（其它用戶不低于０.８５）。 1.3.2工廠常用功率因數(shù)的計(jì)算 用電負(fù)荷的功率因數(shù)通常隨著負(fù)荷的改變與電壓的　波動而變動。如何滿足供電部門要求，使功率因數(shù)不低于國家規(guī)定數(shù)值，首先需對工廠幾種功率因數(shù)的計(jì)算方法有所了解。 1.均權(quán)功率因數(shù) 　　按工廠每月有功及無功電度表記錄的電能消耗量為參數(shù)計(jì)算的來的數(shù)值： cosφ＝＝　　?。ǎ叮保? 式中：——有功電能（千瓦小時(shí)）； 　　　——無功電能（千乏小時(shí)） 均權(quán)功率因數(shù)是電業(yè)部門計(jì)量電費(fèi)時(shí)的參考數(shù)據(jù)。 2.自然功率因數(shù) 凡未裝設(shè)人工補(bǔ)償裝置的功率因數(shù)稱為自然功率因數(shù)。自然功率因數(shù)有瞬時(shí)值和均權(quán)值兩種。前者可由功率因數(shù)表讀出，或抄記電流表，電壓及功率在同一瞬間的讀數(shù)按下式求得： cosφ＝　　　　　?。ǎ叮玻? 式中：Ｐ——功率表讀數(shù)（千瓦）； 　　　——電壓表讀數(shù)（千乏）； 　　　——電流表讀數(shù)（安） 3.最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù) １、 補(bǔ)償前最大負(fù)荷的自然功率因數(shù)： 　cosφ＝　　　　?。ǎ叮常? ２、 補(bǔ)償后最大負(fù)荷的功率因數(shù)： cosφ＝　　　（６－４） 式中：——全廠有功計(jì)算負(fù)荷（千瓦）； 　　　——全廠無功計(jì)算負(fù)荷（千乏）； 　　　——全廠的無功補(bǔ)償容量（千乏）。 1.3.3提高功率因數(shù)的方法 1）、提高自然功率因數(shù)的方法 　提高功率因數(shù)辦法，主要是減少系統(tǒng)供給的無功功率。如能采用下列措施降低用電設(shè)備所需的無功功率，則可使設(shè)備的自然功率因數(shù)有所提高。 １、 提高變壓器的負(fù)荷率 ２、 正確選用異步電動機(jī)的規(guī)格型號 ３、 限制異步電動機(jī)及電焊機(jī)空載運(yùn)行 ４、 不調(diào)速的饒線式異步電動機(jī)同步化運(yùn)行 2）、認(rèn)為改善功率因數(shù) 　采用提高自然功率因數(shù)措施后仍達(dá)不到電業(yè)部門歸標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，必須采用補(bǔ)償裝置提供無功功率以改善功率因數(shù)。 1.補(bǔ)償裝置選擇 工廠常用補(bǔ)償裝置有： （１） 移相電容器（靜電電容器）； （２） 同步電動機(jī)。 同步電動機(jī)過勵(lì)磁運(yùn)行，可以向系統(tǒng)提供無功功率，但同步機(jī)運(yùn)行和維護(hù)都較異步機(jī)復(fù)雜，且價(jià)格昂貴。在工廠中有適合大容量同步機(jī)帶動的負(fù)載時(shí)，才考慮使用同步機(jī)過勵(lì)磁或饒線式異步機(jī)同步化運(yùn)行改善功率因數(shù)。同時(shí)應(yīng)與加移相電容器補(bǔ)償進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，然后確定設(shè)計(jì)方案。 　 移相電容器功率損耗小，維護(hù)方便，增容容易，可靠性高（個(gè)別電容器損壞，不影響全局），在工廠供電系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。 　 使用移相電容器要注意通風(fēng)降溫，并嚴(yán)格控制端電壓以延長電容器使用壽命。工廠常用的移相電容器有ＹＹ型和ＹＹＷ型數(shù)種。（過去生產(chǎn)過ＹＬ型，現(xiàn)已嚴(yán)禁使用）。移相電容器有室內(nèi)式和室外式兩種，根據(jù)環(huán)境選用移相電容器補(bǔ)償。 2.移相電容器的補(bǔ)償方式 　 移相電容器的補(bǔ)償方式可分為下述三種： （１） 個(gè)別補(bǔ)償，電容器直接安裝在用電設(shè)備附近； （２） 分組（分散）補(bǔ)償，電容器分散安裝在車間配電母線上，對部分用電設(shè)備專設(shè)一組補(bǔ)償用移相電容器； （３） 集中補(bǔ)償，電容器集中安裝在變配電所的一次或二次母線上（多裝在二次側(cè)）或總降壓變電所二次側(cè)（６～１０千伏側(cè)）。 從補(bǔ)償效果考慮，在用點(diǎn)設(shè)備近旁安裝電容器的個(gè)別補(bǔ)償方式效果最好，可以降低線路和變壓器的有功損耗。電壓損失小。有時(shí)還可減小車間線路的導(dǎo)線截面以及車間變電所變壓器容量。但投資大，利用率低，維護(hù)管理不便，占地較多。所以個(gè)別補(bǔ)償方式只適用于連線運(yùn)行的大容量設(shè)備或配電線路較長并長時(shí)間運(yùn)行設(shè)備。對于用電負(fù)荷分散及補(bǔ)償容量較小的工廠，可采用電容器組分散在車間內(nèi)的分組補(bǔ)償方式，或集中裝設(shè)在低壓配電間內(nèi)。 對于補(bǔ)償容量相當(dāng)大的工廠，可采用分散補(bǔ)償和集中補(bǔ)償相結(jié)合的補(bǔ)償方式。各車間低壓側(cè)補(bǔ)償之后功率因數(shù)仍達(dá)不到要求時(shí)，可再在總降壓變電所的二次側(cè)聯(lián)入高壓電容器進(jìn)行集中補(bǔ)償。使計(jì)量電能側(cè)的均權(quán)功率因數(shù)達(dá)到電業(yè)部門規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。并應(yīng)根據(jù)負(fù)荷變動情況靈活投切電容器，力爭瞬時(shí)功率因數(shù)越高越好。所需補(bǔ)償容量，可參考第一篇第一章進(jìn)行計(jì)算。 根據(jù)本廠的情況，采用低壓集中補(bǔ)償。 1.3.4 對本廠功率因數(shù)的集中補(bǔ)償 補(bǔ)償后取0.915 kvar 取512kvar 根據(jù)此容量選擇補(bǔ)償柜： 方案編號 124 125 126 127 一次方案 最大補(bǔ)償容量（k.var） (816) 128 (1216) 192 (816) 128 (1216) 192 主要電氣元件 QSA-400 NT或RT20 B30C BH-40 BCMJ3（10-16KVAR） QSA-400 NT或RT20 B30C BH-40 BCMJ3（10-16KVAR） 柜寬（mm） 600 800 600 800 設(shè)備室高 72E 72E 用途 自動控制正柜 自動控制副柜 方案編號 128 129 130 131 一次方案 最大補(bǔ)償容量（k.var） (816) 128 (1616) 256 (816) 128 (1616) 256 主要電氣元件 DCHR1-2 NT或RT20 B30C BH-40 BCMJ3（10-16KVAR） DCHR1-3 NT或RT20 B30C BH-40 BCMJ3（10-16KVAR） DCHR1-2 NT或RT20 B30C BH-40 BCMJ3（10-16KVAR） DCHR1-3 NT或RT20 B30C BH-40 BCMJ3（10-16KVAR） 柜寬（mm） 600+200 600+400 600+200 600+400 設(shè)備室高 72E 72E 用途 自動控制正柜 自動控制副柜 選自浙江開關(guān)廠產(chǎn)品樣本 MNS(Z)低壓抽出式開關(guān)柜 P18 根據(jù)上表可見本設(shè)計(jì)選擇方案編號為129、作為補(bǔ)償柜的正柜 補(bǔ)償后：kvar kw kvar kw kvar kvar 這一功率因數(shù)滿足規(guī)定（0.9）要求 1.4全廠負(fù)荷計(jì)算表 車 間 序號 位號 用電設(shè)備名稱 負(fù)荷 系數(shù) 電力設(shè)備 型號規(guī)格 單臺容量 （KW） 總 臺 數(shù) 功率 因素 計(jì)算 電流 （A） 計(jì)算負(fù)荷 P30 KW Q30 KVar S30 KVA 機(jī)加工一、二車間 1 車床 2 C630 10.1 4 0.50 30.70 10.10 17.47 20.20 2 車床 3 C620-1 7.1 4 0.50 21.58 7.10 12.28 14.20 3 車床 3 C620 4.5 4 0.50 13.68 4.50 7.78 9.0 4 車床 3 C616 3.0 4 0.50 9.12 3.0 5.19 6.0 5 數(shù)控車床 2 CK6125/500 3.0 16 0.50 36.47 12.0 20.76 24.0 6 車床 2 C61100 41.9 2 0.50 27.57 20.95 36.24 41.9 7 滾齒機(jī) 2 Y38 41.9 2 0.50 27.57 20.95 36.24 41.9 8 龍門刨床 2 B2012Q 67.6 2 0.50 44.48 33.8 58.47 67.6 9 牛頭刨床 2 B665 3.0 4 0.50 9.12 3.0 5.19 6.0 10 萬能銑床 2 X62W 3.0 4 0.50 9.12 3.0 5.19 6.0 11 外圓磨床 2 4.5 2 0.50 6.84 2.25 2.80 4.5 12 工具磨床 3 3.0 2 0.50 4.46 1.5 2.60 3.0 13 搖臂車床 3 Z-35 8.5 2 0.50 12.92 4.25 7.35 8.5 14 立式鉆床 3 Z535 4.6 6 0.50 20.97 6.9 11.94 13.8 15 剪板機(jī) 3 4.0 2 0.50 6.08 2.0 3.46 4.0 16 砂輪機(jī) 3 S35L300 1.5 8 0.50 9.12 3.0 5.19 6.0 17 行車5T24M 2 7.0 2 0.50 10.64 3.5 6.06 7.0 18 電焊機(jī) 3 4.5 8 0.60 31.91 12.6 16.76 21.0 19 通風(fēng)機(jī) 3 10.0 4 0.80 97.26 32.0 24.0 64.0 20 電扇 3 0.2 50 0.80 25.84 8.5 6.38 17.0 21 照明 2 10.0 2 1.0 30.40 20.0 0 20.0 22 電氣檢修電源 2 2 ~200 調(diào)試車間 1 調(diào)試一線 2 225.0 0.70 170.97 78.75 80.33 112.5 2 調(diào)試二線 2 256.0 0.70 194.53 89.6 91.39 128.0 組裝車間 1 3 139.0 0.65 97.50 41.7 48.79 64.15 產(chǎn)品研發(fā)車間 1 2 120.0 0.80 59.22 72.0 54.0 90.0 綜合樓等 1 3 180.0 1.0 273.56 162 0 180 變 電 所 1 本所照明配電箱 2 12.0 1 20.5 12 6.1 13.5 2 空調(diào)電源 2 15.0 0.8 28.5 15 11.25 18.8 3 主控室電源開關(guān)箱 2 16.8 0.8 31.9 16.8 12.6 21 4 儀表檢修電源 2 1 ~100A 65.8 5 電氣檢修電源 2 2 ~200A 132 水泵房 1 3 165.0 0.80 203.74 107.25 80.44 134.06 高配所 1 2 55.0 0.70 35.82 16.5 16.83 23.57 合計(jì) 1.5全廠各車間負(fù)荷計(jì)算詳細(xì)列表 機(jī)加工一車間 機(jī)加工二車間 調(diào)試 車間 組裝車間 產(chǎn)品研發(fā)車間 綜合樓等 變電所 水泵房 高配所 KV 193.41 193.41 159.93 39.62 68.4 171.0 39.42 101.89 15.68 KVar 276.78 276.78 155.45 47.33 52.38 0 28.5 78.03 16.33 1.6全廠負(fù)荷計(jì)算補(bǔ)償前與補(bǔ)償后對比表 無功補(bǔ)償前 無功補(bǔ)償后 kw 954.93 967.89 KVar 921.09 460.84 KVA 1326.76 1071.98 0 512 0.72 0.903 23 第2章 10/0.4/0.23kV變電所所址型式確定 2.1變配電所所址選擇 2.1.1變配電所所址選擇的一般原則 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： 1.盡量接近負(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，特別是要便于架空進(jìn)出線。 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。 4.設(shè)備運(yùn)輸方便，特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運(yùn)輸。 5.不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動或高溫的場所，無法避開時(shí)，應(yīng)有防震和隔熱的措施。 6.不宜設(shè)在多塵或有腐蝕氣體的場所，無法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè)。 7.不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室和其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰。 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)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB50058-1992《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。 9.不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。 10.工廠或車間的負(fù)荷中心，可用下面介紹的負(fù)荷指示圖或負(fù)荷功率矩法來近似地確定。 2.1.2變配電所所址的確定 出于對變電所的要求，布置要緊湊合理，便于設(shè)備的操作、巡視、搬運(yùn)、檢修和實(shí)驗(yàn)，還要考慮發(fā)展的可能性。盡量利用自然采光和自然通風(fēng)。適當(dāng)安排建筑物內(nèi)各房間的相對位置，使配電室的位置便于進(jìn)、出線。低壓配電室應(yīng)靠近變壓器室。電容器室盡量與高壓配電室相毗連?？刂剖?、值班室和輔助間的位置便于運(yùn)行人員工作和管理等。而本廠主要負(fù)責(zé)機(jī)械企業(yè)新產(chǎn)品的研制中試任務(wù)。其組成車間包括：機(jī)加工一車間、機(jī)加工二車間、調(diào)試車間、組裝車間、產(chǎn)品研發(fā)車間、綜合樓、變電所、水泵房、高配所。 1）、機(jī)械廠內(nèi)各車間的主要特點(diǎn)： 根據(jù)機(jī)械廠的特點(diǎn)，其機(jī)加工一、二車間、調(diào)試車間、產(chǎn)品研發(fā)車間等屬二級負(fù)荷，其余部分均屬三級負(fù)荷。 主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)。 電源：從西北側(cè)距廠1.5公里處的35/10KV市“北區(qū)變電所”，用10KV電纜線路向本廠供電。 如總平面圖所示，將變配電所設(shè)在組裝車間是為了便于檢修、人為的操作、巡視等的方便，而考慮到機(jī)加工一、二車間、調(diào)試車間、產(chǎn)品研發(fā)車間等屬二級負(fù)荷，所以根據(jù)接近負(fù)荷中心的原則將變配電所放在如圖中所示位置是合理的；從該廠所在地區(qū)的風(fēng)向來分析，根據(jù)要設(shè)在污染源上風(fēng)的原則，該地區(qū)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)所以能很好的遵守這一原則；從供電方面來講，因?yàn)殡娫磥碜?5/10KV市“北區(qū)變電所”，所以變配電所設(shè)在廠的北面也是合理的。 2）、負(fù)荷中心的確定 1.負(fù)荷功率矩法 設(shè)有負(fù)荷、和（均表示有功計(jì)算負(fù)荷），分布如圖4-74所示。它們在任選的直角坐標(biāo)分別 為、、。現(xiàn)假設(shè)總負(fù)荷的負(fù)荷中心坐標(biāo)處，則仿照力學(xué)求重心的力矩方程可得 （2-1） （2-2） 寫成一般式為 （2-3） （2-4） 因此求得負(fù)荷中心的坐標(biāo)為 （2-5） （2-6） 這里必須指出：負(fù)荷中心雖然是選擇變配電所所址的重要因素，但不是唯一因素，而且負(fù)荷中心也不是固定不變的，因此負(fù)荷中心的計(jì)算并不要求十分精確。 2.對本廠的負(fù)荷中心計(jì)算 如圖所示，設(shè)機(jī)加工一車間的負(fù)荷為，機(jī)加工二車間為，產(chǎn)品研發(fā)車間為，組裝車間為，調(diào)試車間為，綜合樓為，水泵房為，設(shè)各車間的幾何中心點(diǎn)為車間負(fù)荷中心點(diǎn)，因此各車間負(fù)荷中心的中心坐標(biāo)分別為： （13.5，7.7） （13，2.3） （13.5，3.5） （6.7，5） （1.7，5） （5.5，10.5） （0.5，14） =193.41kw,=193.41kw,=68.4kw,=39.62kw,=159.93kw, =171kw,=101.89kw 根據(jù)： 2.1.3變電所型式的選擇 工廠的總降壓變電所和高壓配電所多為獨(dú)立式，車間變電所多為附設(shè)式。變配電所的結(jié)構(gòu)型式和范圍，如表所示 變配電所的結(jié)構(gòu)型式和適用范圍 序號 類型 型式 優(yōu)缺點(diǎn) 適用范圍 1 室內(nèi)型 獨(dú)立式 不受車間生產(chǎn)影響，不占車間生產(chǎn)面積，但建筑 總降壓變電所，高壓配電所及下列情況的車間（或小型工廠）變電所，各車間負(fù)荷小而分散，或需遠(yuǎn)離有易燃易爆危險(xiǎn)及有腐蝕性車間時(shí) 2 附設(shè)式 內(nèi)附 建筑費(fèi)較低，且能保持車間建筑外觀整齊，但站車間生產(chǎn)面積 車間面積不太大，且車間內(nèi)設(shè)備布置不很穩(wěn)定的車間變電所 3 外附 不占或少占車間生產(chǎn)面積，建筑費(fèi)也較低，但有礙車間建筑的外觀整齊 基本上與內(nèi)附式相同，而在考慮內(nèi)附式有困難時(shí) 4 車間內(nèi)式 深入負(fù)荷中心，技術(shù)經(jīng)濟(jì)性好，但占車間生產(chǎn)面積，且防火安全要求大大提高 車間面積大，負(fù)荷重，且車間內(nèi)大容量設(shè)備布置相當(dāng)穩(wěn)定的車間變電所 5 室外型 露天式 較為簡單經(jīng)濟(jì)，但變壓器露天裝設(shè)，安全可靠性差，且運(yùn)行維護(hù)不夠方便 負(fù)荷不很重要，且環(huán)境正常的車間變電所 6 半露天式 基本上與露天式相同，但運(yùn)行維護(hù)條件有所改善，可避免強(qiáng)烈日照和暴雨影響 同露天式 7 桿上式 最為簡單經(jīng)濟(jì)，但運(yùn)行維護(hù)條件差 變壓器容量?。?15kVA以下）、負(fù)荷不重要的場所，一般供生活區(qū)用電 說明圖 2.2總體布置 2.2.1變電所總體布置的原則 1、布置緊湊合理。便于設(shè)備的操作，搬運(yùn)，檢修，實(shí)驗(yàn)和巡視，還要考慮發(fā)展的可靠性 2、適當(dāng)安排建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)各房間的相對位置，使配電室的位置便于進(jìn)、出線。低壓配電室靠近變壓器室。電容器室宜與變壓器室及相應(yīng)電壓等級的配電室相連。控制室、值班室和輔助間的位置便于運(yùn)行人員工作和管理等。 3、盡量利用自然采光和自然通風(fēng)。變壓器室和電容器室應(yīng)盡量避免日曬，控制室盡可能朝南。 4、配電室、控制室、值班室等地面，宜高出室外地面150－300mm。變壓器室的地坪高度視需要而定。 5、35KV屋內(nèi)變電所宜雙層布置，變壓器室應(yīng)設(shè)在底層。采用單層布置時(shí)，變壓器宜露天或半露天安裝。 6、10（6）KV配電所宜單層布置。當(dāng)采用雙層布置時(shí)，變壓器室應(yīng)設(shè)在底層。 7、變配電所的輔助用房，如載波通信室、值班室、休息室、工具室、備件室、廁所等，應(yīng)根據(jù)需要和節(jié)約的原則確定。 8、配電室、變壓器室、電容器室的門應(yīng)向外開。相鄰配電室之間有門時(shí)，該門應(yīng)雙向開啟或向低壓方向開啟。 9、考慮企業(yè)的發(fā)展。無論是分期建設(shè)的企業(yè)或一次性建設(shè)的企業(yè)，均應(yīng)視企業(yè)的近遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃在室內(nèi)外預(yù)留一定的空間。 10、節(jié)約土地，節(jié)省投資。正常情況下的35~110kV配電裝置，主變壓器盡可能采用戶外安裝方式；有污染、有腐蝕性氣體、導(dǎo)電粉塵多及沿海鹽霧地區(qū)的35~110kV配電裝置全部應(yīng)安裝于室內(nèi)。6~10kV及以下配電裝置全部應(yīng)安裝于室內(nèi)。總降壓變電所的布置應(yīng)緊湊，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)可采用2~3層的主建筑，以節(jié)約土地。 2.2.2按負(fù)荷分布情況確定車間變電所所址 1）、車間變電所的數(shù)量 一般情況下每個(gè)車間均單獨(dú)設(shè)立自己的變電所，對負(fù)荷不大的車間是否設(shè)置獨(dú)立的變電所，應(yīng)視負(fù)荷大小和與鄰近可向其供電的車間的距離而定。對低壓供電系統(tǒng)如供給的容量著20kVA以上時(shí)，無論距離遠(yuǎn)近，均應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的變電所，當(dāng)負(fù)荷容量在180kVA以下時(shí)，從供電點(diǎn)到負(fù)荷中心的最大距離不超過300m；當(dāng)負(fù)荷的容量在180~240kVA之間時(shí)，最大距離不超過230m；當(dāng)負(fù)荷的容量在240~320kVA之間時(shí)，最大距離不超過175m。 2）、車間變電所所址的確定 變電所所址選擇的原則中，盡量靠近負(fù)荷中心是選擇變電所所址的一條重要原則，但不是唯一的原則；最終確定所址應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，全面考慮，除盡量靠近負(fù)荷中心外，還應(yīng)兼顧其他原則。對于工廠的總變，配電所所址選擇，應(yīng)將靠近電源側(cè)也作為一條重要原則。 出于對變電所的要求，布置要緊湊合里，便于設(shè)備的操作、巡視、搬運(yùn)、檢修和實(shí)驗(yàn)，還要考慮發(fā)展的可能性。盡量利用自然采光和自然通風(fēng)。適當(dāng)安排建筑物內(nèi)各房間的相對位置，使配電室的位置便于進(jìn)、出線。低壓配電室應(yīng)靠近變壓器室。電容器室盡量與高壓配電室相毗連?？刂剖?、值班室和輔助間的位置便于運(yùn)行人員工作和管理等。而本廠主要負(fù)責(zé)氟制品的制造任務(wù)，其組成車間包括：F1生產(chǎn)裝置車間、F2生產(chǎn)裝置車間、冷凍站、中央控制樓、檢測站、包裝車間、變電所、機(jī)修車間、成品倉庫和辦公樓等。 2.2.3低壓配電室 1、低壓配電室設(shè)備的布置應(yīng)便于安裝、操作、搬運(yùn)、檢修、試驗(yàn)和檢修。 2、低壓配電室的長度超過8m時(shí)，應(yīng)設(shè)有兩個(gè)出口，并宜布置在配電室兩端；位于樓上的配電室至少應(yīng)設(shè)有一個(gè)出口。如果兩個(gè)出口間的距離超過15m時(shí)增加出口。 3、安排布置的低壓配電屏的長度超過6m時(shí)，其屏后通道應(yīng)設(shè)兩個(gè)通向本室或其他房間的出口，如果兩個(gè)出口間的距離超過15m時(shí)應(yīng)增加出口。 4、低壓配電室可設(shè)能開啟的自然采光之窗，但應(yīng)有防止雨、雪、小動物進(jìn)入室內(nèi)的設(shè)施。臨街的一面不宜開窗。 5、當(dāng)由同一低壓配電室供給一級負(fù)荷用電的兩路電纜不應(yīng)同過同一電纜通道。當(dāng)無法分開時(shí)，則該電纜通道內(nèi)的兩路電纜應(yīng)采用阻燃電纜，且應(yīng)分別敷設(shè)在通道的兩側(cè)支架上。 6、低壓配電室內(nèi)各種通道寬度不應(yīng)小于以下尺寸：我們采用的是單面抽屜式屏背對背布置，其屏前操作通道最小為1800mm，屏后維護(hù)通道最小為1000mm。 7、低壓配電室兼作值班室，配電屏正面距墻不宜小于3m。 8、低壓配電室的高度應(yīng)和變壓器室綜合考慮，一般可參考下列尺寸： a) 與抬高地坪變壓器室相鄰時(shí)其高度為4－4.5m； b) 與不抬高地坪變壓器室相鄰時(shí)其高度為3.5－4m； c) 配電室為電纜進(jìn)線時(shí)，其高度為3m。 9、低壓配電室的具體布置見下圖： 2.2.4變壓器室 1、每臺油量為1000kg及以上地三相變壓器，應(yīng)裝設(shè)在單獨(dú)地變壓器室內(nèi)。寬面推進(jìn)的變壓器低壓側(cè)宜向外；窄面推進(jìn)的變壓器油枕宜向外。 2、油浸變壓器外廓與變壓器室墻壁和門的凈距不應(yīng)小于下表列數(shù)值。 3、室內(nèi)安裝的干式變壓器，其外部與四周墻壁的凈距不應(yīng)小于0.6m；干式變壓器之間的距離不應(yīng)小于1m，并應(yīng)滿足巡視、維修的要求。 4、變壓器室內(nèi)可安裝與變壓器有關(guān)的負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)和熔斷器。在考慮變壓器布置及高、低壓出線位置時(shí)，應(yīng)盡量使負(fù)荷開關(guān)或隔離開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)裝在近門外。 5、在確定變壓器室面積時(shí)，應(yīng)考慮變壓器所帶負(fù)荷發(fā)展的可能性，一般按能裝設(shè)大一級容量的變壓器考慮。 6、變壓器室的通風(fēng)窗應(yīng)采用非燃燒材料。 7、車間內(nèi)變電所和民用主體建筑內(nèi)的附設(shè)變電所的可燃性油浸變壓器室，應(yīng)設(shè)置容量為100％變壓器油量的儲油池。通常的做法是在變壓器油坑內(nèi)設(shè)置厚度大于250mm的卵石層，卵石層底下設(shè)置貯油池或者利用變壓器油坑內(nèi)卵石之間的縫隙作為貯油池。 8、變壓器室的大門一般按變壓器外形尺寸加0.5m。當(dāng)一扇門的寬度為1.5m及以上時(shí)，應(yīng)在大門上開一個(gè)小門，小門寬0.8m，高1.88m。 9、變壓器室通風(fēng)窗有效面積計(jì)算由《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊》P70可知，其通風(fēng)窗的面積為2.67m2，出風(fēng)窗的面積為2.67 m2。出風(fēng)孔采用固定百葉窗，進(jìn)風(fēng)孔采用固定百葉窗加金屬網(wǎng)進(jìn)行計(jì)算，通風(fēng)窗設(shè)在下方，出風(fēng)窗設(shè)在上方。 30