畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-某造紙廠低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

全套圖紙加V信153893706或扣 3346389411 題目：某造紙廠低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 學(xué) 院： 專 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 設(shè)計(jì)任務(wù)書 學(xué)院 專業(yè) 班級(jí) 學(xué)生： 題目： 某造紙廠低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)從 年 月 日起到 年 月 日 課題的意義及培養(yǎng)目標(biāo)： 通過設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)際的造紙廠的供配電系統(tǒng)，其中涉及到廠區(qū)變電所的設(shè)計(jì)，設(shè)備選型，不同生產(chǎn)車間的供配電系統(tǒng)的方案，以及各個(gè)車間之間的電纜布局，還有對(duì)無功功率的補(bǔ)償設(shè)計(jì)，充分實(shí)踐有關(guān)工廠供配電系統(tǒng)的各個(gè)方面的知識(shí)。本課題來源于實(shí)際工程項(xiàng)目，通過此題目，使學(xué)生掌握作為一個(gè)現(xiàn)代電氣工程師所應(yīng)該掌握的基本技能，能獨(dú)立分析問題并確立出合理的設(shè)計(jì)方案，從而進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的思考問題及解決問題的能力，為今后走向工作崗位奠定一定的基礎(chǔ)。 設(shè)計(jì)所需收集的原始數(shù)據(jù)與資料： 工廠供電 電氣控制、自動(dòng)控制相關(guān)資料 低壓供配電系統(tǒng)國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范 課題的主要任務(wù)（需附有技術(shù)指標(biāo)分析）： 本課題源于工程實(shí)踐，因此該課題的設(shè)計(jì)首先應(yīng)先滿足工程技術(shù)要求及相應(yīng)的控制精度。而作為一個(gè)設(shè)計(jì)題目，則需要考慮其系統(tǒng)性，綜合性以及可擴(kuò)展性，有鑒于此，本課題的主要任務(wù)包含以下幾個(gè)： 1.設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)總體方案，滿足工程技術(shù)要求； 2.根據(jù)所給的相關(guān)原始數(shù)據(jù)，計(jì)算相關(guān)的負(fù)荷，確定變壓器的臺(tái)數(shù)及容量，以及選擇與校驗(yàn)相關(guān)的一次設(shè)備，最后在確定防雷和相關(guān)的接地裝置。 3.設(shè)計(jì)供配電接線的圖紙，使工程人員能夠從原理上理解設(shè)計(jì)思想，從施工上便于操作； 4.撰寫相關(guān)的系統(tǒng)說明書，便于工程人員閱讀操作 設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排及完成的相關(guān)任務(wù)（以教學(xué)周為單位）： 周 次 設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及要求 1 了解設(shè)計(jì)題目，查閱文獻(xiàn)，收集有關(guān)資料 2-3 畢業(yè)實(shí)習(xí) 4-6 資料閱讀，分析、消化，確定設(shè)計(jì)的總體方案 7-10 系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)原理圖，研究設(shè)計(jì)流程等，并逐步細(xì)化 11-13 系統(tǒng)具體各項(xiàng)設(shè)計(jì)，完善，驗(yàn)證，檢查，逐步完成 14-16 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總結(jié)，撰寫設(shè)計(jì)論文，準(zhǔn)備答辯 學(xué)生簽名： 指導(dǎo)教師： 教研室主任： 某造紙廠低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，無論是從經(jīng)濟(jì)發(fā)展還是從日常生活層面來說，電力能源都是不可或缺的部分，因此對(duì)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究也日益重要。本論文就是對(duì)某造紙廠的供配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃，在設(shè)計(jì)說明書中對(duì)工廠車間和總降壓變電所的負(fù)荷進(jìn)行了計(jì)算、分類和編制，進(jìn)行短路電流的計(jì)算和主要電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)，繪制主接線圖，然后再設(shè)計(jì)主要設(shè)備的繼電保護(hù)，設(shè)計(jì)防雷和相應(yīng)的接地裝置等。 本論文以某造紙廠為研究對(duì)象。首先對(duì)研究對(duì)象的基礎(chǔ)資料進(jìn)行調(diào)查分析，掌握課題的背景。進(jìn)而對(duì)這些負(fù)荷進(jìn)行編制計(jì)算，通過計(jì)算出的有功、無功和視在功率進(jìn)而選擇變壓器的大小和型號(hào)。 根據(jù)用戶對(duì)電壓的要求，采用在低壓側(cè)并聯(lián)電容補(bǔ)償?shù)姆椒ㄟM(jìn)行無功功率補(bǔ)償，計(jì)算電容器補(bǔ)償裝置的容量，從而選擇所需電容器的類型。根據(jù)編制的負(fù)荷表再計(jì)算短路點(diǎn)的短路電流，運(yùn)用額定電壓、額定電流和短路電流選擇各車間相應(yīng)的主要電氣設(shè)備和母線類型，確定以上內(nèi)容即可繪制總變電所和各車間的主接線圖，與此同時(shí)也考慮其外部保護(hù)的方案措施，以到達(dá)提高生產(chǎn)效益的目的。 關(guān)鍵詞：供電系統(tǒng)，變壓器，負(fù)荷計(jì)算，短路計(jì)算 Design of Low Voltage Power Supply System in Honghe Paper Mill of Chaozhou ABSTRACT With the continuous development of society, both the level of economic development and daily life, the power of energy is an indispensable. So design and research power systems is also increasingly important. Chaozhou Honghe paper mills were designed and planned for power supply system. In the article, the load of the factory workshop and the total substation is calculated, classified and compiled. And the short circuit current is calculated, the main electrical equipment is selected and calibrated, the main wiring figure is drawn. Then design the relay protection, the lightning protection and the corresponding grounding device. Chaozhou Honghe paper mills was used as the research object in the article. First of all, I investigate the basic data of the research object, grasp the background of the subject. And then compile calculation these loads, next by calculate the active, reactive and apparent power to select the size and type of transformer. According to the user's requirement for voltage, get the capacity of the capacitor compensation device is calculated, thereby selecting the type of capacitor required. According to the preparation of the load table to calculate the short-circuit current, use rated voltage, rated current and short-circuit current to select the factory workshop and the total substation corresponding to the main electrical equipment and bus. Determining the above content can draw the main wiring figure of the total substation and the factory workshop, at the same time, taking into account its external protection program. Key words: power supply system, transformer, load calculation, short circuit calculation V 目 錄 摘要 I ABSTRACT II 1 緒論 1 1.1 課題背景 1 1.2 課題的目的和意義 1 1.3 課題研究的內(nèi)容 2 2 研究課題的基礎(chǔ)資料 3 2.1 某造紙廠 3 2.2 工廠負(fù)荷情況 3 2.3 某紙業(yè)有限公司電控元件設(shè)計(jì)要求 5 2.4 廠區(qū)布局 6 2.5 供電協(xié)議 6 2.6 小結(jié) 7 3 工廠電力負(fù)荷的計(jì)算及變壓器的選擇 8 3.1 電力負(fù)荷及其分類 8 3.2 計(jì)算負(fù)荷的確定 8 3.3 負(fù)荷計(jì)算的基本公式 9 3.4 工廠各車間的負(fù)荷計(jì)算 10 3.4.1 制漿車間 10 3.4.2 造紙輔助車間 12 3.4.3 造紙傳動(dòng)車間 15 3.4.4 編制負(fù)荷計(jì)算表 16 3.5 車間變壓器的選擇 19 3.5.1 變壓器類型的選擇 19 3.5.2 變壓器容量與臺(tái)數(shù)的選擇 20 3.5.3 變壓器的功率損耗 21 3.6總降壓變電所的設(shè)計(jì) 23 3.6.1 總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算 23 3.6.2 總降壓變電所的無功功率補(bǔ)償 24 3.6.3總降壓變電所的變壓器的選擇 24 3.6.4 總降壓變電所的變壓器功率損耗 24 3.7小結(jié) 25 4短路電流計(jì)算 26 4.1導(dǎo)線和電纜型號(hào)和截面積的選擇 26 4.1.1 備選各型號(hào)輸電線路的優(yōu)缺點(diǎn) 26 4.1.2 各車間導(dǎo)線和電纜的確定 26 4.2短路計(jì)算 29 4.2.1 短路電流計(jì)算等效電路圖 29 4.2.2 基準(zhǔn)值的確定 30 4.2.3 短路電路中主要原件的標(biāo)幺值 30 4.2.4 總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流 31 4.3小結(jié) 34 5電氣設(shè)備的選擇 35 5.1設(shè)備選擇原則 35 5.1.1 按正常條件選擇 35 5.1.2 按短路狀態(tài)校驗(yàn) 35 5.2總降壓變電所電氣設(shè)備 36 5.2.1 總降壓變電所一次側(cè)設(shè)備 36 5.2.2 總降壓變電所電力變壓器T1二次側(cè)設(shè)備 37 5.2.3 總降壓變電所電力變壓器T2二次側(cè)設(shè)備 38 5.3車間電力變壓器兩側(cè)的電氣設(shè)備選擇 39 5.3.1 制槳車間的電氣設(shè)備選擇 39 5.3.2 造紙輔助車間的電氣設(shè)備選擇 39 5.3.3 造紙傳動(dòng)車間的電氣設(shè)備選擇 40 5.3.4 車間變壓器低壓側(cè)部分電氣設(shè)備的選擇 41 5.4母線的選擇 43 5.4.1 總降壓變電所高壓側(cè)母線選擇 43 5.4.2 總降壓變電所低壓側(cè)母線選擇 44 5.4.2 車間變電所高壓側(cè)母線選擇 45 5.5小結(jié) 45 6 繪制工廠供配電系統(tǒng)主接線圖 46 6.1 電氣主接線的基本方式 46 6.1.1 有匯流母線的接線方式 46 6.1.2 無匯流母線的接線方式 46 6.2 總降壓變電所電氣主接線 46 6.3 車間變電所電氣主接線 47 7 變電所繼電保護(hù)的設(shè)計(jì) 49 7.1 總降壓變電所變壓器的繼電保護(hù) 49 7.1.1 定時(shí)限過電流保護(hù) 49 7.1.2 負(fù)荷保護(hù) 50 7.2 制漿車間變壓器的繼電保護(hù) 50 7.2.1 定時(shí)限過電流保護(hù) 50 7.2.2負(fù)荷保護(hù) 51 7.3 造紙輔助車間變壓器的繼電保護(hù) 51 7.3.1 定時(shí)限過電流保護(hù) 51 7.2.2 負(fù)荷保護(hù) 51 7.4 造紙傳動(dòng)車間變壓器的繼電保護(hù) 52 7.3.1 定時(shí)限過電流保護(hù) 52 7.2.2 負(fù)荷保護(hù) 52 7.5 小結(jié) 53 8 防雷和接地 54 8.1 防雷 54 8.1.1 雷電過電壓的基本形式 54 8.1.2 防雷措施 54 8.2 接地保護(hù) 55 8.2.1 接地保護(hù)的類型 55 8.2.2 接地保護(hù)的設(shè)計(jì) 55 9 結(jié)論 57 致 謝 59 參考文獻(xiàn) 60 附錄Ⅰ 原始負(fù)荷資料 62 附錄Ⅱ 低壓負(fù)荷的電氣設(shè)備的型號(hào) 64 65 某造紙廠低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 緒論 電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，并且在現(xiàn)代工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，本章介紹了課題的研究背景，以及課題研究的內(nèi)容。對(duì)該課題的研究是具有現(xiàn)實(shí)意義和工程價(jià)值的。 1.1 課題背景 電能既能由其它很多形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又能轉(zhuǎn)換為其它很多形式的能量供以使用。電能的輸送分配簡單又便于控制，經(jīng)濟(jì)且便于調(diào)節(jié)測量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。而電能在工業(yè)生產(chǎn)也具有很大的重要性，在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以增加生產(chǎn)產(chǎn)量，提高生產(chǎn)質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，解放勞動(dòng)力，改善工廠的生產(chǎn)條件，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化等。[1] 工廠供配電設(shè)計(jì)的任務(wù)是從電力系統(tǒng)處取得電源，經(jīng)過合理的傳輸、變換、分配到工廠車間中每一個(gè)用電設(shè)備上。隨著工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，工廠用電量迅速增長，工廠對(duì)電能的質(zhì)量、供電的可靠性、安全性以及供電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等也日益提高了要求，供電設(shè)計(jì)是否合理和完善，不僅僅影響工廠的基本建設(shè)投資、日常運(yùn)行費(fèi)用和有色金屬的消耗量，而且也會(huì)影響到工廠的可靠性和工廠的安全生產(chǎn)，因此，它與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、設(shè)備安全和人身安全等問題是密切相關(guān)的。[2] 1.2 課題的目的和意義 工業(yè)工廠供配電系統(tǒng)是整個(gè)工廠生產(chǎn)的命脈，它的是否正常運(yùn)行直接影響全廠安全生產(chǎn)與否?，F(xiàn)代大型工廠供配電系統(tǒng)的主接線及運(yùn)行方式都非常復(fù)雜，因?yàn)楦鞣N電器設(shè)備的數(shù)量和種類日益繁多。并且因?yàn)楝F(xiàn)在社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科技發(fā)展，不論是日常生活中還是工業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)電力的需求和要求都大幅提高。在工廠里，電能是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，工廠要求生產(chǎn)的連續(xù)性強(qiáng)，生產(chǎn)機(jī)械集中，所以對(duì)供電質(zhì)量的要求也會(huì)較高。工廠的配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的好與壞對(duì)工廠的流水線的好與壞以及它的產(chǎn)品產(chǎn)量的高低是很重要的。一些對(duì)供電可靠性要求很高的工廠即使是極短時(shí)間的停電，也會(huì)引起重大設(shè)備損壞，甚至引起大量產(chǎn)品報(bào)廢[3]，因此在工業(yè)生產(chǎn)中進(jìn)行工廠負(fù)荷計(jì)算；確定補(bǔ)償容量，確定車間變電所的型式、數(shù)量；確定車間變壓器的數(shù)量、容量；進(jìn)行短路電流計(jì)算和電氣設(shè)備選擇，畫出該工廠的電氣接線圖是對(duì)工廠是及其重要的必不可少的一個(gè)過程。設(shè)計(jì)好工廠供電系統(tǒng)對(duì)于工廠加快發(fā)展具有十分重要的意義。 因此做好工廠供配電，盡量減少發(fā)生事故帶來的經(jīng)濟(jì)損失和帶給社會(huì)的不便，對(duì)于保證工業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行、促進(jìn)工業(yè)又好又快發(fā)展、實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)代化有著非常重要的意義。 1.3 課題研究的內(nèi)容 本課題要研究的是某造紙廠供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。工廠供配電系統(tǒng)是工廠能否正常生產(chǎn)的主要保證，其功能是變換電壓等級(jí)、匯集配送電能，主要包括變壓器、母線、線路開關(guān)設(shè)備、建筑物及電力系統(tǒng)安全和控制所需的設(shè)施。其設(shè)計(jì)是否合理、運(yùn)行是否安全可靠是電力系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵問題，因此本課題的研究內(nèi)容包括： （a）收集與本次設(shè)計(jì)相關(guān)的技術(shù)資料及相關(guān)的工廠的在供配電上的原始資料，學(xué)習(xí)相關(guān)供配電設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)范，研究課題背景及發(fā)展方向。 （b）確定全廠計(jì)算負(fù)荷，編制負(fù)荷總表，計(jì)算短路電流。 （c）設(shè)計(jì)車間變電所及其一次系統(tǒng)： （d）確定變壓器的臺(tái)數(shù)及容量； （e）選擇供電電壓及其變電所主接線形式； （f）確定變電所位置選擇及平面設(shè)計(jì)； （g）選擇合適的電氣設(shè)備及其規(guī)格； （h）繼電保護(hù)設(shè)備的選擇、整定及其二次接線設(shè)計(jì)。 （i）完成主接線圖，平面布置圖等相關(guān)圖紙的繪制。 2 研究課題的基礎(chǔ)資料 上一章介紹了本次研究課題的背景、目的及其意義，下面將對(duì)研究課題的具體對(duì)象進(jìn)行調(diào)查研究。因?yàn)楸敬握n題的具體研究對(duì)象是某造紙廠，我通過資料查閱和咨詢了解了該造紙廠的基礎(chǔ)資料，在本章進(jìn)行整理綜合，以此為依據(jù)來進(jìn)行一下章節(jié)的設(shè)計(jì)及計(jì)算。 2.1 某造紙廠 某紙品有限公司是在2005年注冊(cè)的一家公司，位于潮州市潮安區(qū)古巷鎮(zhèn)楓楊二村尤船山腳下，是一家以廢紙為原材料生產(chǎn)瓦楞紙和瓦楞紙板的企業(yè)。目前共有3條瓦楞紙生產(chǎn)線和2條瓦楞紙板生產(chǎn)線，分別為1條1.8萬噸/年瓦楞紙生產(chǎn)線、1條6.2萬噸/年瓦楞紙生產(chǎn)線、1條2萬噸/年瓦楞紙生產(chǎn)線和2條5萬噸/年瓦楞紙板生產(chǎn)線。配套3臺(tái)蒸汽量為15t/h的燃煤鍋爐以及廢氣治理設(shè)施，改造污水處理系統(tǒng)，配套相應(yīng)的廢水處理設(shè)施。瓦楞紙生產(chǎn)工藝為制漿和抄紙兩個(gè)工序，制漿以廢舊紙為原料，無脫墨和漂白工序。項(xiàng)目建成后瓦楞紙生產(chǎn)能力達(dá)到10萬噸/年，瓦楞紙板生產(chǎn)能力為10萬噸/年。 2.2 工廠負(fù)荷情況 通過查閱資料我找到了某造紙廠電控設(shè)備的種類、臺(tái)數(shù)以及共有三個(gè)車間的情況，并通過查閱手冊(cè)我確定了各個(gè)設(shè)備的需要系數(shù)?，F(xiàn)統(tǒng)計(jì)如下： 表2-1 工廠負(fù)荷明細(xì)統(tǒng)計(jì)表（制漿車間） 序號(hào) 設(shè)備名稱 單臺(tái)容量（kW） 臺(tái)數(shù) 需要系數(shù)Kd[4] 1 固卸廢料池1#攪拌器 22 2 0.6 2 一段粗篩漿泵 75 1 0.65 3 一段粗篩 132 1 0.65 4 清雜機(jī)漿泵 18.5 1 0.65 5 單效纖維分離機(jī) 75 1 0.68 6 振框式平篩 3 1 0.65 7 一段除渣泵 200 1 0.65 8 二段除渣泵 55 1 0.65 9 三段除渣泵 18.5 1 0.65 續(xù)表2-1 序號(hào) 設(shè)備名稱 單臺(tái)容量（kW） 臺(tái)數(shù) 需要系數(shù)Kd 10 四段除渣泵 11 1 0.65 11 除渣器良漿池?cái)嚢杵? 22 1 0.6 12 精篩一段漿泵 90 1 0.65 13 一段精篩 132 1 0.65 14 精篩二段漿泵 22 1 0.65 15 二段精篩 55 1 0.65 16 精篩三段漿泵 15 1 0.65 17 三段精篩 30 1 0.65 18 精篩良漿池?cái)嚢杵? 22 1 0.65 表2-2 工廠負(fù)荷明細(xì)統(tǒng)計(jì)表（造紙輔助車間） 序號(hào) 設(shè)備名稱 單臺(tái)容量（kW） 臺(tái)數(shù) 需要系數(shù)Kd 1 紙機(jī)上漿泵 45 1 0.65 2 沖漿泵 220 1 0.78 3 網(wǎng)前壓力篩 55 1 0.78 4 伏輥濕損紙池?cái)嚢杵? 75 1 0.75 5 損紙漿泵 75 1 0.65 6 1#風(fēng)機(jī) 11 1 0.7 7 2#風(fēng)機(jī) 45 1 0.65 8 1#真空泵 185 1 0.78 9 2#真空泵 280 1 0.78 10 伏輥高真空濾液泵 7.5 1 0.65 11 伏輥低真空濾液泵 7.5 1 0.65 12 3#真空泵 132 1 0.78 13 真空引紙輥濾液泵 7.5 1 0.65 14 4#真空泵 185 1 0.78 15 真空壓榨輥濾液泵 7.5 1 0.65 16 真空吸移輥濾液泵 7.5 1 0.65 17 5#真空泵 132 1 0.78 18 一壓毛布真空濾液泵 7.5 1 0.65 19 6#真空泵 132 1 0.78 20 二壓毛布真空濾液泵 7.5 1 0.65 續(xù)表2-2 序號(hào) 設(shè)備名稱 單臺(tái)容量（kW） 臺(tái)數(shù) 需要系數(shù)Kd 21 7#真空泵 132 1 0.78 22 三壓毛布真空濾液泵 7.5 1 0.65 23 全自動(dòng)自清洗過濾器 1.1 1 0.65 24 水針泵 4 2 0.7 25 網(wǎng)及毛布清洗高壓水泵 55 2 0.68 26 1#白水泵 55 1 0.72 27 2#白水泵 37 1 0.72 28 1#水力碎漿機(jī) 185 3 0.7 29 1#水力碎漿機(jī)漿泵 30 3 0.65 30 1#水力碎漿機(jī)水泵 11 3 0.72 表2-3 工廠負(fù)荷明細(xì)統(tǒng)計(jì)表（造紙傳動(dòng)車間） 序號(hào) 設(shè)備名稱 單臺(tái)容量（kW） 臺(tái)數(shù) 功率因數(shù)cos∮ 1 1#氣罩風(fēng)機(jī) 11 6 0.7 2 1#冷凝水泵 2.2 3 0.65 3 4#冷凝水泵 3 1 0.65 4 總冷凝水泵 11 2 0.65 5 真空泵 11 1 0.85 2.3 某紙業(yè)有限公司電控元件設(shè)計(jì)要求 （a）框架斷路器：≥1000A以上饋電及各進(jìn)線斷路器均選用常熟CW1或杭凱HKAW1抽出式框架斷路器。 （b）塑殼斷路器：選用常熟CM1或杭凱HKAM1系列塑殼斷路器。 （c）接觸器：選用施耐德LC1D系列接觸器。 （d）熱繼電器：選用施耐德LRD系列熱繼電器。 （e）軟啟動(dòng)器：選用AB-150C系列產(chǎn)品。軟啟動(dòng)器進(jìn)線側(cè)選用上海長城RST1系列快加塑殼斷路器形式。 （f）變頻器：選用AB-400、755系列或ABB-550、800系列，變頻進(jìn)線側(cè)選用ABB公司的XLP系列隔離熔斷器開關(guān)。 （g）選擇開關(guān)、按鈕、指示燈、中間繼電器選用施耐德系列。 （h）電流表：軟啟柜、進(jìn)線柜、電容柜選用61L14型、抽屜柜選用99T1型（30kW及以上的電機(jī)回路裝電流表）。 （i）電流變送器選定綿陽維博WBI414系列產(chǎn)品（30kW及以上的電機(jī)回路配）。 （j）柜內(nèi)水平母排必須純銅質(zhì)鍍錫處理，并按各進(jìn)線斷路器電流標(biāo)準(zhǔn)配（參照銅排國家標(biāo)準(zhǔn)載流量）。 （k）其它元件選用國產(chǎn)或進(jìn)口優(yōu)質(zhì)名牌產(chǎn)品。 （l）柜體：采用GCS抽屜式開關(guān)柜，深度為800mm、柜高度為2200mm。 （m）現(xiàn)場按鈕箱暫按平均6個(gè)回路報(bào)價(jià)，變頻回路加電位器調(diào)節(jié)、頻率顯示。 2.4 廠區(qū)布局 圖2-1 廠區(qū)布局圖 2.5 供電協(xié)議 據(jù)了解，該造紙廠的供電協(xié)議內(nèi)容如下： (1)工業(yè)電源： 該造紙廠工廠電源從電業(yè)部門的某220/35kV區(qū)域變電所，用35kV架空線引入本廠，該變電所距廠西南側(cè)5km。 (2)電業(yè)部門對(duì)本廠提出的技術(shù)要求： （a）區(qū)域變電所35kV配電出線定時(shí)限過流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為2s，工廠總降壓變電所過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間不應(yīng)大于為1.5s。 （b）本廠的功率因數(shù)不低于0.9。 （c）在總降壓變電所35kV側(cè)測量。 2.6 小結(jié) 本章對(duì)課題研究的工廠背景、車間類型和負(fù)荷明細(xì)做了初步了解，同時(shí)對(duì)該工廠的電控元件的設(shè)計(jì)要求做了簡單介紹。下一章將以這些基礎(chǔ)資料作為此次研究的基礎(chǔ)條件，在該條件下對(duì)工廠供配電進(jìn)行設(shè)計(jì)和負(fù)荷計(jì)算等。 3 工廠電力負(fù)荷的計(jì)算及變壓器的選擇 本章將對(duì)電力負(fù)荷和計(jì)算負(fù)荷進(jìn)行介紹，并針對(duì)三個(gè)車間的負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算、 編制負(fù)荷計(jì)算表，然后選擇變壓器，計(jì)算功率損耗，進(jìn)行無功功率補(bǔ)償及總降壓變電所的設(shè)計(jì)。進(jìn)而在下一章進(jìn)行線路的短路計(jì)算，包括計(jì)算各個(gè)元件及個(gè)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值和短路電流及短路容量。 3.1 電力負(fù)荷及其分類 在電力系統(tǒng)中，用電設(shè)備所需要的電功率稱為電力負(fù)荷，簡稱負(fù)荷。功率是表現(xiàn)能量變化速度的一個(gè)重要的物理量。功率通常又分為有功功率、無功功率和視在功率。而負(fù)載的大小則標(biāo)志著用電設(shè)備做功能力的多少，電氣設(shè)備運(yùn)行情況下負(fù)載的大與小，是設(shè)備發(fā)熱程度和絕對(duì)老化快慢的決定性因素，因此在選擇電氣設(shè)備時(shí)應(yīng)該也必須進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。[5] 根據(jù)負(fù)荷的重要性和負(fù)荷中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)方面所造成的損失或影響程度，可以將電力負(fù)荷分成三類，分別是為一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷和三級(jí)負(fù)荷[4]。 （a）一級(jí)負(fù)荷：是指突然中斷供電將會(huì)造成人身傷亡事故或會(huì)對(duì)周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重影響的，會(huì)造成經(jīng)濟(jì)上的嚴(yán)重?fù)p失，亦或是將會(huì)造成社會(huì)秩序嚴(yán)重混亂甚至是在政治上產(chǎn)生嚴(yán)重不良影響的。 （b）二級(jí)負(fù)荷：是指突然中斷供電會(huì)造成經(jīng)濟(jì)上較大損失，可能會(huì)造成社會(huì)秩序混亂或政治上產(chǎn)生一些影響的。 （c）三級(jí)負(fù)荷：不屬于上述一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷的都屬于三級(jí)負(fù)荷。 本次課題設(shè)計(jì)中負(fù)荷部分為二級(jí)負(fù)荷，部分為三級(jí)負(fù)荷。 3.2 計(jì)算負(fù)荷的確定 計(jì)算負(fù)荷是通過載荷的經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)求出的，用來代替實(shí)際負(fù)荷計(jì)算和發(fā)熱條件選擇的供電系統(tǒng)各元件的負(fù)荷值。其物理意義是它的熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。并且由于一般16mm2以上的導(dǎo)線的發(fā)熱時(shí)間常數(shù)τ均在10min以上，而導(dǎo)線達(dá)到穩(wěn)定溫升的時(shí)間約為3τ，即30min，所以只有持續(xù)時(shí)間在半個(gè)小時(shí)以上的負(fù)荷值，才有可能造成導(dǎo)體的最大溫升，因此計(jì)算負(fù)荷一般取負(fù)荷曲線上的0.5h最大有功負(fù)荷P30（即年最大負(fù)荷Pmax）。而相應(yīng)的其他計(jì)算負(fù)荷可分別表示為Q30、S30和I30。[6] 計(jì)算負(fù)荷是供配電設(shè)計(jì)的基本依據(jù)，計(jì)算負(fù)荷是否合理，直接關(guān)系到導(dǎo)線和電氣設(shè)備的選擇是否合理。如果估算高，將增加所選擇供電設(shè)備的容量，使供電網(wǎng)絡(luò)變得復(fù)雜，進(jìn)而增加其投資，浪費(fèi)有色金屬；如果估算低，會(huì)使線路長期處于過載狀態(tài)使設(shè)備發(fā)熱，增加設(shè)備老化速度，影響導(dǎo)體和設(shè)備的使用壽命，增加投資且造成危險(xiǎn)。[7] 而計(jì)算負(fù)荷的常用方法有以下幾種： （a）需要系數(shù)法：用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷。這種方法比較簡便，應(yīng)用廣泛，尤其適用于配、變電所的負(fù)荷計(jì)算。按需要系數(shù)法確定計(jì)算，應(yīng)從實(shí)際每臺(tái)用電設(shè)備開始，逐級(jí)向電源推進(jìn)，一直計(jì)算到電源，用每一級(jí)的計(jì)算負(fù)荷為選擇該用電器的依據(jù)。需用系數(shù)法的計(jì)算，現(xiàn)在已普遍應(yīng)用于供配電設(shè)計(jì)中，其缺點(diǎn)是它未考慮到用電設(shè)備中少數(shù)容量特大的設(shè)備對(duì)計(jì)算負(fù)荷的影響。公式如下： （3-1） （3-2） （b）利用系數(shù)法：采用利用系數(shù)求出最大負(fù)荷班的平均負(fù)荷，再考慮設(shè)備臺(tái)屬和功率差異的影響，乘以與有效臺(tái)數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)的計(jì)算負(fù)荷。這種方法的理論根據(jù)是概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)，因而計(jì)算結(jié)果比較接近實(shí)際，但因利用系數(shù)的實(shí)測與統(tǒng)計(jì)較困難，計(jì)算過程稍繁，在電氣設(shè)計(jì)中一般不用。 （c）二項(xiàng)式法：在設(shè)備組容量之和的基礎(chǔ)上，考慮若干容量最大設(shè)備的影響，采用經(jīng)驗(yàn)系數(shù)進(jìn)行加權(quán)求和法計(jì)算負(fù)荷。而在用電臺(tái)數(shù)較少而容量差別較大的場合中，應(yīng)用二項(xiàng)式系數(shù)法來計(jì)算負(fù)荷。公式如下： （3-3） （3-4） （d）其他方法：除采用以上的方法外，還有單位面積功率法、變值需要系數(shù)法、abc法等。這些方法有的已被其他方法代替，還有的實(shí)用數(shù)據(jù)不多，未能推廣。 在造紙廠供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,一般是采用需要系數(shù)法把車間或工段的用電設(shè)備按性質(zhì)進(jìn)行分類，將性質(zhì)相同的負(fù)荷進(jìn)行歸類計(jì)算。通過負(fù)荷計(jì)算，一方面了解了造紙廠各車間的負(fù)荷，另一方面為下一步的設(shè)計(jì)做好數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。 綜上分析，在本次課題某造紙廠設(shè)計(jì)中采用需要系數(shù)法確定負(fù)荷。 3.3 負(fù)荷計(jì)算的基本公式 因?yàn)樵诒敬握n題某造紙廠設(shè)計(jì)中采用需要系數(shù)法確定負(fù)荷，所以以下列出需要系數(shù)法確定負(fù)荷計(jì)算的公式。 （1）用電設(shè)備負(fù)荷計(jì)算公式 （3-5） （3-6） （3-7） （2）車間負(fù)荷計(jì)算公式 （3-8） （3-9） （3-10） （3-11） 以上公式中，為用電設(shè)備的額定功率，為用電設(shè)備的需要系數(shù)，為用電設(shè)備的功率因數(shù)角的正切值，為有功同時(shí)系數(shù)（由各設(shè)備組直接相加計(jì)算的低壓母線取0.9，若是由車間干線負(fù)荷相加計(jì)算時(shí)則取0.95）為無功同時(shí)系數(shù)（由各設(shè)備組直接相加計(jì)算的低壓母線取0.95，若是由車間干線負(fù)荷相加計(jì)算時(shí)則取0.97）。 3.4 工廠各車間的負(fù)荷計(jì)算 3.4.1 制漿車間 （a）固卸廢料池?cái)嚢杵? 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （b）一段粗篩漿泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （c）一段粗篩 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （d）清雜機(jī)漿泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （e）單效纖維分離機(jī) 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （f）振框式平篩 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （g）一段除渣泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （h）二段除渣泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （i）三段除渣泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （g）四段除渣泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （k）除渣器良漿池?cái)嚢杵? 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （l）精篩一段漿泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （m）一段精篩 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （n）精篩二段漿泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （o）二段精篩 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （p）精篩三段漿泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （q）三段精篩 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （r）精篩良漿池?cái)嚢杵? 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： 因此，制槳車間的計(jì)算負(fù)荷： 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： 視在負(fù)荷： 3.4.2 造紙輔助車間 （a0）紙機(jī)上漿泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （b0）沖漿泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （c0）網(wǎng)前壓力篩 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （d0）伏輥濕損紙池?cái)嚢杵? 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （e0）損紙漿泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （f0）1#風(fēng)機(jī) 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （g0）2#風(fēng)機(jī) 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （h0）1#真空泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （i0）2#真空泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （j0）伏輥高真空濾液泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （k0）伏輥低真空濾液泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （l0）3#真空泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （m0）真空引紙輥濾液泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （n0）4#真空泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （o0）真空壓榨輥濾液泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （p0）真空吸移輥濾液泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （q0）5#真空泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （r0）一壓毛布真空濾液泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （s0）6#真空泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （t0）二壓毛布真空濾液泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （u0）7#真空泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （v0）三壓毛布真空濾液泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （w0）全自動(dòng)自清洗過濾器 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （x0）水針泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （y0）網(wǎng)及毛布清洗高壓水泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （z0）1#白水泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （a1）2#白水泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （b1）1#水力碎漿機(jī) 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （c1）1#水力碎漿機(jī)漿泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （d1）1#水力碎漿機(jī)水泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： 因此，造紙輔助車間的計(jì)算負(fù)荷： 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： 視在負(fù)荷： 3.4.3 造紙傳動(dòng)車間 （a）1#氣罩風(fēng)機(jī) 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （b）1#冷凝水泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （c）4#冷凝水泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （d）總冷凝水泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： （e）真空泵 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： 因此，造紙傳動(dòng)車間的計(jì)算負(fù)荷： 有功負(fù)荷： 無功負(fù)荷： 視在負(fù)荷： 3.4.4 編制負(fù)荷計(jì)算表 根據(jù)上述計(jì)算過程，編制出如下的負(fù)荷計(jì)算表： 表3-1 負(fù)荷計(jì)算表（制漿車間） 電力負(fù)荷計(jì)算表 計(jì)算負(fù)荷 序 號(hào) 設(shè)備名稱 單臺(tái)容量 （kW） 臺(tái) 數(shù) 需 要 系 數(shù) Kd 功 率 因 數(shù) 功率因數(shù)正切 P30 （kW） Q30 （kvar） S30 （kVA） 1 固卸廢料池1#攪拌器 22 2 0.6 0.8 0.75 26.40 19.80 33.00 2 一段粗篩漿泵 75 1 0.65 0.8 0.75 48.75 36.56 60.94 3 一段粗篩 132 1 0.65 0.8 0.75 85.80 64.35 107.25 4 清雜機(jī)漿泵 18.5 1 0.65 0.8 0.75 12.03 9.02 15.03 5 單效纖維分離機(jī) 75 1 0.68 0.8 0.75 51.00 38.25 63.75 6 振框式平篩 3 1 0.65 0.8 0.75 1.95 1.46 2.44 7 一段除渣泵 200 1 0.65 0.8 0.75 130.00 97.50 162.50 8 二段除渣泵 55 1 0.65 0.8 0.75 35.75 26.81 44.69 9 三段除渣泵 18.5 1 0.65 0.8 0.75 12.03 9.02 15.03 10 四段除渣泵 11 1 0.65 0.8 0.75 7.15 5.36 8.94 11 除渣器良漿池?cái)嚢杵? 22 1 0.6 0.8 0.75 13.20 9.90 16.50 12 精篩一段漿泵 90 1 0.65 0.8 0.75 58.50 43.88 73.13 13 一段精篩 132 1 0.65 0.8 0.75 85.80 64.35 107.25 14 精篩二段漿泵 22 1 0.65 0.8 0.75 14.30 10.73 17.88 15 二段精篩 55 1 0.65 0.8 0.75 35.75 26.81 44.69 續(xù)表3-1 電力負(fù)荷計(jì)算表 計(jì)算負(fù)荷 序 號(hào) 設(shè)備名稱 單臺(tái)容量 （kW） 臺(tái) 數(shù) 需 要 系 數(shù) Kd 功 率 因 數(shù) 功率因數(shù)正切 P30 （kW） Q30 （kvar） S30 （kVA） 16 精篩三段漿泵 15 1 0.65 0.8 0.75 9.75 7.31 12.19 17 三段精篩 30 1 0.65 0.8 0.75 19.50 14.63 24.38 18 精篩良漿池?cái)嚢杵? 22 1 0.65 0.8 0.75 14.30 10.73 17.88 總計(jì) 1020 595.76 471.64 759.85 表3-2 負(fù)荷計(jì)算表（造紙輔助車間） 電力負(fù)荷計(jì)算表 計(jì)算負(fù)荷 序 號(hào) 設(shè)備名稱 單臺(tái)容量 （kW） 臺(tái) 數(shù) 需 要 系 數(shù) Kd 功 率 因 數(shù) 功率因數(shù)正切 P30 （kW） Q30 （kvar） S30 （kVA） 1 紙機(jī)上漿泵 45 1 0.65 0.8 0.75 29.25 21.94 36.56 2 沖漿泵 220 1 0.78 0.8 0.75 171.60 128.70 214.50 3 網(wǎng)前壓力篩 55 1 0.78 0.8 0.75 42.90 32.18 53.63 4 伏輥濕損紙池?cái)嚢杵? 75 1 0.75 0.8 0.75 56.25 42.19 70.31 5 損紙漿泵 75 1 0.65 0.8 0.75 48.75 36.56 60.94 6 1#風(fēng)機(jī) 11 1 0.7 0.8 0.75 7.70 5.78 9.63 7 2#風(fēng)機(jī) 45 1 0.65 0.8 0.75 29.25 21.94 36.56 8 1#真空泵 185 1 0.78 0.8 0.75 144.30 108.23 180.38 9 2#真空泵 280 1 0.78 0.8 0.75 218.40 163.80 273.00 10 伏輥高真空濾液泵 7.5 1 0.65 0.8 0.75 4.88 3.66 6.09 11 伏輥低真空濾液泵 7.5 1 0.65 0.8 0.75 4.88 3.66 6.09 12 3#真空泵 132 1 0.78 0.8 0.75 102.96 77.22 128.70 13 真空引紙輥濾液泵 7.5 1 0.65 0.8 0.75 4.88 3.66 6.09 續(xù)表3-2 電力負(fù)荷計(jì)算表 計(jì)算負(fù)荷 序 號(hào) 設(shè)備名稱 單臺(tái)容量 （kW） 臺(tái) 數(shù) 需 要 系 數(shù) Kd 功 率 因 數(shù) 功率因數(shù)正切 P30 （kW） Q30 （kvar） S30 （kVA） 14 4#真空泵 185 1 0.78 0.8 0.75 144.30 108.23 180.38 15 真空壓榨輥濾液泵 7.5 1 0.65 0.8 0.75 4.88 3.66 6.09 16 真空吸移輥濾液泵 7.5 1 0.65 0.8 0.75 4.88 3.66 6.09 17 5#真空泵 132 1 0.78 0.8 0.75 102.96 77.22 128.70 18 一壓毛布真空濾液泵 7.5 1 0.65 0.8 0.75 4.88 3.66 6.09 19 6#真空泵 132 1 0.78 0.8 0.75 102.96 77.22 128.70 20 二壓毛布真空濾液泵 7.5 1 0.65 0.8 0.75 4.88 3.66 6.09 21 7#真空泵 132 1 0.78 0.8 0.75 102.96 77.22 128.70 22 三壓毛布真空濾液泵 7.5 1 0.65 0.8 0.75 4.88 3.66 6.09 23 全自動(dòng)自清洗過濾器 1.1 1 0.65 0.8 0.75 0.72 0.54 0.89 24 水針泵 4 2 0.7 0.8 0.75 5.60 4.20 7.00 25 網(wǎng)及毛布清洗高壓水泵 55 2 0.68 0.8 0.75 74.80 56.10 93.50 26 1#白水泵 55 1 0.72 0.8 0.75 39.60 29.70 49.50 27 2#白水泵 37 1 0.72 0.8 0.75 26.64 19.98 33.30 28 1#水力碎漿機(jī) 185 3 0.7 0.8 0.75 388.50 291.38 485.63 29 1#水力碎漿機(jī)漿泵 30 3 0.65 0.8 0.75 58.50 43.88 73.14 30 1#水力碎漿機(jī)水泵 11 3 0.72 0.8 0.75 23.76 17.82 29.70 總計(jì) 2653.1 1765.49 1397.68 2251.77 表3-3 負(fù)荷計(jì)算表（造紙傳動(dòng)車間） 電力負(fù)荷計(jì)算表 計(jì)算負(fù)荷 序 號(hào) 設(shè)備名稱 單臺(tái)容量 （kW） 臺(tái) 數(shù) 需 要 系 數(shù) Kd 功 率 因 數(shù) 功率因數(shù)正切 P30 （kW） Q30 （kvar） S30 （kVA） 1 1#氣罩風(fēng)機(jī) 11 6 0.7 0.8 0.75 46.20 34.65 57.75 2 1#冷凝水泵 2.2 3 0.65 0.8 0.75 4.29 3.22 5.36 3 4#冷凝水泵 3 1 0.65 0.8 0.75 1.95 1.46 2.44 4 總冷凝水泵 11 2 0.65 0.8 0.75 14.30 10.73 17.88 5 真空泵 11 1 0.85 0.8 0.75 9.35 7.01 11.69 總計(jì) 108.6 68.48 54.21 87.34 通過上述的計(jì)算，我得到了各個(gè)變電所的計(jì)算負(fù)荷，但是總變電所的計(jì)算負(fù)荷仍需要進(jìn)一步計(jì)算才可得出。 3.5 車間變壓器的選擇 變壓器是輸送交流電時(shí)所使用的一種變換電壓和電流的設(shè)備。他主要是通過磁路的耦合作用把交流電從原邊輸送到副邊，然后利用繞制在同一鐵芯上的原邊繞組和副邊繞組的匝數(shù)的不同，把原邊的電壓和原邊的電流從某個(gè)等級(jí)改變?yōu)榱硗庖环N等級(jí)。 3.5.1 變壓器類型的選擇 在電力系統(tǒng)中使用的變壓器也稱為電力變壓器，按變壓器功能可分為有升壓變壓器和降壓變壓器兩類。按變壓器繞組材料可分為鋁繞組和銅繞組變壓器兩大類：銅繞組的優(yōu)點(diǎn)是銅比鋁的熔點(diǎn)高，抗短路能力強(qiáng)，載流量大，密度大，而鋁的優(yōu)點(diǎn)是成本低，重量輕，密度小。雖然相比銅繞組，鋁繞組抗短路能力差，過載能力低，但是因?yàn)樵靸r(jià)低的原因，仍然應(yīng)用較為廣泛。因此本課題中也選取鋁繞組降壓變壓器 在35KV及以下電壓等級(jí)的變壓器可以分為油浸式、干式兩種，鐵芯和繞組都不浸入絕緣液體中的變壓器稱為干式變壓器，具有防潮、耐腐蝕、阻燃、防爆、無污染等能力，但造價(jià)較高，適用于人口密集的居民區(qū)、機(jī)場、車站、碼頭、繁榮的商業(yè)區(qū)等地點(diǎn)，并不適用于本課題中的造紙廠，因此在本設(shè)計(jì)中選取油浸式變壓器。 而對(duì)于油浸式變壓器，根據(jù)國家規(guī)定[8]，S7系列以下的電力變壓器屬老型號(hào)的高損耗產(chǎn)品，現(xiàn)已淘汰。目前我國廣泛使用的油浸式變壓器為SL7型，該變壓器是三相油浸自冷雙繞組鋁線無載調(diào)壓（調(diào)壓范圍±5%），在交流50Hz輸配電系統(tǒng)中作分配電能和變換電壓使用，可供戶內(nèi)外連續(xù)使用。與S7系列相比，本系列同等級(jí)同容量變壓器所占空間較大，但造價(jià)相對(duì)較低，適用廣大用戶。所以在本設(shè)計(jì)中采用SL7系列變壓器。 綜上所述，本設(shè)計(jì)中所采用的變壓器為降壓器中的10kv級(jí)SL7系列三相油浸自冷式鋁線電力變壓器。這一系列產(chǎn)品采用優(yōu)質(zhì)材料，在絕緣、器身、線圈等各個(gè)方面選用了新的設(shè)計(jì)和新的工藝、先進(jìn)的加工設(shè)備和先進(jìn)的手段，使得空載和負(fù)載損耗均明顯降低，因此具有結(jié)構(gòu)可靠、噪音低、體積小、重量輕和效率高等優(yōu)點(diǎn)，在其中節(jié)能效果猶為顯著，進(jìn)而大大延長了變壓器的使用壽命。 3.5.2 變壓器容量與臺(tái)數(shù)的選擇 對(duì)于車間變電所，一般只裝設(shè)一臺(tái)變壓器，但如果集中負(fù)荷較大時(shí)也可采用兩臺(tái)甚至更多臺(tái)變壓器。[9] 對(duì)于車間裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的變電所，任一臺(tái)變壓器工作時(shí)，應(yīng)滿足總計(jì)算負(fù)荷的大約70％的需要，即為每臺(tái)變壓器的額定容量一般按下式選擇： （3-12） （3-13） 式中為變電所總的計(jì)算負(fù)荷，單位是。 式（3-12）是指兩臺(tái)變壓器運(yùn)行時(shí)，每臺(tái)變壓器各承擔(dān)總負(fù)荷的50%，負(fù)載率約為0.7，變壓器的效率較高。在事故情況下，一臺(tái)變壓器承擔(dān)總負(fù)荷時(shí)，只過載40%，仍可持續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間內(nèi)，而在這段時(shí)間內(nèi)完全可以進(jìn)行調(diào)整，切除故障。而式（3-13）則是考慮到一臺(tái)變壓器在事故情況下仍能顧及一、二級(jí)負(fù)荷的供電。 而對(duì)于只裝有一變壓器的變電所，變壓器的額定容量則應(yīng)滿足全部用電負(fù)荷之和的需要，即： （3-14） 下面進(jìn)行具體計(jì)算。 （a）制漿車間變電所 因?yàn)楦鶕?jù)上面的計(jì)算已知 所以選取的車間變電所變壓器額定容量為，型號(hào)為SL7—800/10一臺(tái)，聯(lián)結(jié)組別為Y,yn,0 （b）造紙輔助車間變電所 因?yàn)楦鶕?jù)上面的計(jì)算已知，集中負(fù)荷較大。 所以選取的車間變電所變壓器額定容量應(yīng)，因此選取型號(hào)為SL7—1600/10兩臺(tái)，聯(lián)結(jié)組別為Y,yn,0 （c）造紙傳動(dòng)車間變電所 因?yàn)楦鶕?jù)上面的計(jì)算已知 所以選取的車間變電所變壓器額定容量為，型號(hào)為SL7—100/10一臺(tái)，聯(lián)結(jié)組別為Y,yn,0 綜上，所選變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)如下表所示： 表3-4 車間變電所變壓器的技術(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表[10] 車間變電所 變壓器型號(hào) 額定容量 (kVA) 臺(tái)數(shù) 額定電壓(kV) 損耗(kW) 阻抗電壓(%) 空載電流(%) 高壓 低壓 空載 短路 制槳車間 SL7—800/10 800 1 10 0.4 1.54 9.90 4 1.5 造紙車間 SL7—1600/10 1600 2 2.65 16.50 1.1 傳動(dòng)車間 SL7—100/10 100 1 0.32 2.00 2.3 3.5.3 變壓器的功率損耗 在電流通過變壓器時(shí)，會(huì)引起有功功率和無功功率的損耗，這部分功率損耗也需要由電力系統(tǒng)供給。因此，在確定總降壓變電所的計(jì)算負(fù)荷時(shí)應(yīng)把這部分功率損耗加進(jìn)去。 變壓器有功損耗的公式為：