工厂供电大作业答案

图1 某电子厂负荷分布状况图

根据上图负荷分布状况，完成以下几部分工作： 1、确定主降变压器的台数、容量、型式 2、给出主接线的方案选择，并给出具体的接线图 3、确定电力线路接线及敷设方式，并给出具体的图形

解:

一、确定主降变压器的台数、容量、型式

1、选择总降压变电所的数量和容量时，应考虑以下的条件： （1）用电负荷的分类及不能供电中断的程度。 （2）电源可供进线的条件。

（3）工厂供电的均衡性，为减少电能损耗，有时需要选择两台变压器。 （4）工厂中有无大型冲击负荷，如大型高压电动机、大型电炉等。 （5）运输及建筑物高度等。 2、主变压器台数的选择：

（1）参考电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和容量。由于该厂的负荷属于二级负荷，对电源的供电可靠性要求较高，宜采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障后检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电，故选两台变压器。

（2）主变压器容量的选择：

两台变压器的备用方式有明备用和暗备用：

1)按照明备用 两台变压器均按100%的符合选择（即一台工作，一台备用） 2)按照暗备用 选择变压器，每台按照70%最大负荷选择，最大负荷Smax约等于5000kVA，即SL70%Sm3500kVAax

，以高压侧

35kV，低压侧10kV，

选择变压器型号SL7-4000/35，其容量SN=4000kVA，每台变压器承担50%负荷，即2500kVA，其占额定容量的百分比为

2500

100%62.5% ，基4000

本满足经济性要求。单台故障时。填充系数为



Sav3300

0.660.75 ，符合要求，事故情况下，急救过负荷为Smax5000

50004000

25%40% ，符合要求。

4000

因此选4000 KV•A的变压器二台。

（3）主降变压器的型式

1、油浸式：一般正常环境的变电所；

2、干式：用于防火要求较高或环境潮湿，多尘的场所；

3、密闭式：用于具有化学腐蚀性气体、蒸汽或具有导电、可燃粉尘、纤维

会严重影响变压器安全运行场所；

4、防雷式：用于多雷区及土壤电阻率较高的山区；

5、有载调压式：用于电力系统供电电压偏低或电压波动严重且用电设备对

电压质量又要求较高的场所。

由于本设计的变电所为独立式、封闭建筑，故采用油浸式变压器即可。

二、给出主接线的方案选择，并给出具体的接线图 1、变配电所主接线的选择原则：

主接线图只表示电气装置的一相连接，因为三相交流连接方法是相同的，所接的电器设备也一样，这种图称之为接线图。为使图容易识别，图中只画出了主要元件，如：发电机、变压器、交流器、断路器、隔离开关等，以及其相互间的连接。单线图清洗易看，广泛用于设计与运行。

当满足运行要求时，应尽量少用或不用断路器，以节省投资；当变电所有两台变压器同时运行时，二次侧应采用断路器分段的单母线接线；当供电电源只有一回线路，变电所装设单台变压器时，宜采用线路变压器组接线；为了限制配出线短路电流，具有多台主变压器同时运行的变电所，应采用变压器分列运行；接在线路上的避雷器，不宜装设隔离开关；但接在母线上的避雷器，可与电压互感器合用一组隔离开关；6～10KV固定式配电装置的出线侧，在架空线路或有反馈可能的电缆出线回路中，应装设线路隔离开关；采用6～10 KV熔断器负荷开关固定式配电装置时，应在电源侧装设隔离开关；由地区电网供电的变配电所电源出线处，宜装设供计费用的专用电压、电流互感器（一般都安装计量柜）；变压器低压侧为0.4KV的总开关宜采用低压断路器或隔离开关。当有继电保护或自动切换电源要求时，低压侧总开关和母线分段开关均应采用低压断路器；当低压母线为双电源，变压器低压侧总开关和母线分段开关采用低压断路器时，在总开关的出线侧及母线分段开关的两侧，宜装设刀开关或隔离触头。

2、主接线的方案选择

对于电源进线电压为35KV及以上的大中型工厂，通常是先经工厂总降压变电所降为6—10KV的高压配电电压，然后经车间变电所，降为一般低压设备所需的电压。

总降压变电所主接线图表示工厂接受和分配电能的路径，由各种电力设备（变压器、断路器、隔离开关等）及其连接线组成，通常用单线表示。

主接线对变电所设备选择和布置，运行的可靠性和经济性，继电保护和控制方式都有密切关系，是供电设计中的重要环节。

(1)、一次侧采用内桥式接线，二次侧采用单母线分段的总降压变电所，这种内桥式接线多用于电源线路较长因而发生故障和停电检修的机会较多、并且变电所的变压器不需要经常切换的总降压变电所。

(2)、 一次侧采用外桥式接线、二次侧采用单母线分段的总降压变电所，这种主接线的运行灵活性也较好，供电可靠性同样较高，适用于一、二级负荷的工厂。但与内桥式接线适用的场合有所不同。这种外桥式适用于电源线路较短而变电所负荷变动较大、适用经济运行需经常切换的总降压变电所。当一次电源电网采用环行接线时，也宜于采用这种接线。

(3)、一、二次侧均采用单母线分段的总降压变电所，这种主接线方式兼有上述两种桥式接线的运行灵活性的优点，但所用高压开关设备较多，可供一、二级负荷，适用于一、二次侧进出线较多的总降压变电所。

（4）、 一、二次侧均采用双母线的总降压变电所，采用双母线接线较之采用单母线接线，供电可靠性和运行灵活性大大提高，但开关设备也大大增加，从而大大增加了初投资，所以双母线接线在工厂电力系统在工厂变电所中很少运用主要用于电力系统的枢纽变电所。

3、主接线的具体的接线图选择

本次设计的电子制造厂是连续运行，负荷变动较小，电源进线较长（2.5km）,主变压器不需要经常切换，另外再考虑到今后的长远发展。

故采用主接线一次侧采用内桥式接线，二次侧采用单母线分段的总降压主接线，如下图所示：

单母线分段接线图

内桥式接线图

三、确定电力线路接线及敷设方式，并给出具体的图

1、电力线路接线方式的选择

工厂的高低压电路的线路基本接线方式有放射式、树干式和环形等基本接线方式。以高压为例。

（1）、放射式：

高压放射式接线是指工厂变配电所高压母线上引出的一回路，直接向一个车间变电所或高压用电设备供电，这种接线方式简捷，操作维护方便，保护简单，便于实现自动化。但是高压开关设备用的多，投资高，线路故障自检修时，又该线路供电的负荷要停电，为提高可靠性，根据情况可增加备用线路，如下图为放射式线路供电。

放射式线路

（2）、树干式

高压树干式接线是指由工厂变配电所高压母线上引出的每路高压配电干线上，沿线分接了几个车间变电所或负荷点的接线方式，这种接线从变配电所引出的线路少，高压开关设备相应用的少。配电干线少可以节约有色金属，但供电可靠性差，干线故障或检修将引起干线上的全部用户停电，为提高供电可靠性同样可以采用增加备用的方法，如下图为树干式接线图。

树干式接线图

（3）、环式

从工厂供电系统而言，高压环式其实就是树干式界限的改进，两路树干式线路连接起来就构成了环式接线。这种接线运行灵活，供电可靠性高。当干线上任何地方发生故障时，只要找出故障段，拉开其两端的隔离开关，把

故障段切除后，全部线路可以恢复供电。由于闭环运行时继电保护整定比较复杂，所以运行时均采用开环运行方式。

2、电力线路的敷设方式的选择

工厂供配电线路是工厂电力系统的重要组成部分，担负着输送电能和分配电能的重要任务。工厂高低压配电线路最普遍的两种户外结构是架空线和电缆。

电缆线路与架空线路相比，具有成本高，投资大，维修不便等缺点，但是它具有运行可靠、不易受外界影响、不需架设电杆、不占地面、不碍观瞻等优点，特别是在有腐蚀性气体和易燃、易爆场所，不宜架设架空线路时，只有敷设电缆线路。

由于架空线与电缆线路相比有较多的优点，如成本低、投资少，安装容易，维护和检修方便，易于发现和排除故障等，所以架空线路在一般工厂中应用相当广泛。由于本厂的地形不复杂，按经济性及可操作性来选择，故高压供电线路选择为架空线。

3、选择架空线后的安全措施：

工厂架空线路长期漏天运行，受环境和气候影响会发生断线、污染等故障。为确保线路长期安全运行，必须按相关规定敷设并经常性的巡视和检查，以便及时消除设备隐患。

架空线路的敷设以及电杆尺寸应满足下面四个要求：

1）不同电压等级线路的档柜（也成跨柜，即同一线路上相邻两电杆中心线之间的距离）不同。一般380V线路档柜为50～60m，6～10KV线路档距为80～120m。

2）同杆导线的线距与线路电压等级及档距等因数有关。380V线路线距约0.3～0.5m，10V线路线距约0.6～1m。

3）弧垂（架空导线最低点与悬挂点间的垂直距离）要根据档距、导线型号与截面积、导线所受拉力及气温条件等决定。垂弧过大易碰线；过小易造成断线或倒杆。

4）线距（导线最低点到地面或导线任意点到其他目标物的最小垂直距离）需遵循有关手册规定。

4、架空线路敷设方式具体的图

a)、f)水平排列 ｂ)、c)三角形排列 d)双回路三角形排列 e)双回路垂直排列 1—电杆；2—横担；3—导线；4—避雷线