畢業(yè)設(shè)計(jì)論文—機(jī)械廠10kv降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題 目： **機(jī)械廠10kv降壓變電所的電氣設(shè)計(jì) </p><p>　　年級(jí)專(zhuān)業(yè)： 電氣自動(dòng)化111班 </p><p>　　學(xué)生姓名： </p>

2、<p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2014年2 月27日</p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：**機(jī)械廠 10KV降壓變電所電氣設(shè)計(jì)</p><p>　　題目類(lèi)型： 理論研究

3、 題目來(lái)源： 學(xué)生自選題 </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間從 2013.10.25 至 2014.4.10 </p><p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容要求：</b></p><p>　?。?）根據(jù)該廠所得的電源及廠內(nèi)負(fù)荷的實(shí)際情況，并適當(dāng)考慮工廠生產(chǎn)的發(fā)展。按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，確定變電所的位

4、置、主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量；確定變電所主接線方案，選擇一次設(shè)備及高低壓進(jìn)出線，確定二次回路的方案，選擇和整定繼電器保護(hù)裝置；確定變電所的位置，防雷接地及照明系統(tǒng)。最后按規(guī)定寫(xiě)出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),繪出設(shè)計(jì)圖紙。</p><p>　　（2）選變電所位置選擇；</p><p><b>　?。?）負(fù)荷計(jì)算；</b></p><p>　?。?）無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)姆治?/p>

5、；</p><p>　　（5）變電所變壓器；</p><p>　?。?）變電所主接線方案的選擇；</p><p><b>　　（7）短路的分析；</b></p><p>　?。?）變電所設(shè)備的選擇；</p><p>　?。?）變電所進(jìn)出線的選擇；</p><p>　　（10

6、）10KV供電系統(tǒng)的維護(hù)；</p><p>　?。?1）防雷系統(tǒng)的選擇；</p><p>　　（12）接地系統(tǒng)的選擇；</p><p>　?。?3）變電所照明系統(tǒng)的選擇；</p><p>　?。?4）電測(cè)量?jī)x表與中央信號(hào)裝置；</p><p>　?。?5）最后簡(jiǎn)明扼要地進(jìn)行總結(jié)，得出結(jié)論；</p><

7、;p><b>　　摘 要</b></p><p>　　電能是現(xiàn)代人們生產(chǎn)和生活的重要能源。電能可由其他形式的能轉(zhuǎn)換而來(lái)，也可簡(jiǎn)便地轉(zhuǎn)換成其他形式的能。電能的輸送，分配，調(diào)試，控制和測(cè)試等簡(jiǎn)單易行，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化，因此，在工礦企業(yè)，交通運(yùn)輸，人民生活中得到廣泛應(yīng)用。</p><p>　　電力工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要的部門(mén)，是現(xiàn)代化建設(shè)的基礎(chǔ)。本次設(shè)計(jì)主要

8、是有關(guān)工廠降壓變電所設(shè)計(jì)方面的內(nèi)容，本說(shuō)明書(shū)中主要敘述了工廠降壓變電所設(shè)計(jì)方法、和其他要求的確定供電系統(tǒng)的主要電氣設(shè)備，供電系統(tǒng)的接線和結(jié)構(gòu)，負(fù)荷計(jì)算和斷路計(jì)算，電線和導(dǎo)線的選擇及校正，斷電保護(hù)裝置及二次系統(tǒng)，防雷；接地及電氣安全，電氣照明技術(shù)，工廠供電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，工廠供電系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)和檢修，實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐等。本次工廠降壓變電所的設(shè)計(jì)，它從多方面體現(xiàn)出了工廠供電的重要性</p><p>　　工廠總降壓變電所的位

9、置和形式選擇參考電源進(jìn)線方向,綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素,確定變壓器的臺(tái)數(shù)和容量.工廠總降壓變電所主結(jié)線方案設(shè)計(jì)根據(jù)變電所配電回路數(shù),,確定變電所高,低接線方式，系統(tǒng)短路電流計(jì)算由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短路參數(shù),求出不同運(yùn)行方式下各點(diǎn)的三相及兩相短路電流.負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法,利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等幾種.本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定.</p><p>　　工廠供電工作要很好的為工業(yè)生產(chǎn)

10、服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能和環(huán)境保護(hù)工作，即必須達(dá)到以下幾點(diǎn)基本要求：</p><p>　　1.安全 在電能的供應(yīng)中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故</p><p>　　2.可靠 應(yīng)滿足電能用戶(hù)對(duì)供電可靠性的要求</p><p>　　3.優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶(hù)對(duì)電壓等的質(zhì)量要求</p><p>　　4.經(jīng)濟(jì)

11、 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，盡可能的節(jié)約電能和減少有色金屬消耗量。</p><p>　　此外，在供電工作中，應(yīng)合理的處理局部和全部，當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)關(guān)系，既要照顧局部和當(dāng)前的利益，又要有全局觀念，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。例如計(jì)劃用電問(wèn)題，就不能只考慮一個(gè)單位的局部利益，更要有全局觀念。 </p><p><b>　　目 錄</b></p>&l

12、t;p>　　前言…………………………………………………………………………1</p><p>　　第一章 電氣設(shè)計(jì)的一般原則.設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟…………………2</p><p>　　1.1、電氣設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的一般原則………………………………………………………2</p><p>　　1.2、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟…………………………………………………………2</p>

13、;<p>　　第二章 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的…………………………………………5</p><p>　　2.1負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的………………………………………………………5</p><p>　　2.2負(fù)荷分級(jí)及供電要求…………………………………………………………5</p><p>　　2.3電源及供電系統(tǒng)………………………………………………………………6

14、</p><p>　　2.4電壓選擇和電能質(zhì)量…………………………………………………………6</p><p>　　2.5無(wú)功補(bǔ)償………………………………………………………………………6</p><p>　　2.6低壓配電………………………………………………………………………7</p><p>　　2.7 變電所進(jìn)出線選擇和校驗(yàn)……………………

15、………………………………7</p><p>　　第三章　負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率計(jì)算及補(bǔ)償…………………………………8</p><p>　　3.1負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償…………………………………………8</p><p>　　3.2無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算…………………………………………………11</p><p>　　3.3年耗電量的估算…………………………

16、……………………………………11</p><p>　　第四章 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量及主接線方案的選擇………………13</p><p>　　4.1變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇…………………………………………………13</p><p>　　4.2變電所主變壓器容量選擇……………………………………………………13</p><p>　　4.3變電所

17、主接線方案的選擇……………………………………………………13</p><p>　　第五章 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)-………………………………15</p><p>　　5.1變電所高壓一次設(shè)備的選擇…………………………………………………15</p><p>　　5.2變電所高壓一次設(shè)備的校驗(yàn)…………………………………………………15</p><

18、p>　　5.3.高壓設(shè)備的熱穩(wěn)定性校驗(yàn)…………………………………………………16</p><p>　　5.4變電所低壓一次設(shè)備的選擇…………………………………………………17</p><p>　　5.5變電所低壓一次設(shè)備的校驗(yàn)…………………………………………………17</p><p>　　第六章 變電所高、低壓線路的選擇………………………………………19&l

19、t;/p><p>　　6.1高壓線路導(dǎo)線的選擇…………………………………………………………19</p><p>　　6.2低壓線路導(dǎo)線的選擇…………………………………………………………19</p><p>　　第七章 變電所二次回路方案選擇及繼電保護(hù)的整定……………………21</p><p>　　7.1二次回路方案選擇…………………………………

20、…………………………21</p><p>　　7.2繼電保護(hù)的整定………………………………………………………………21</p><p>　　第八章 防雷保護(hù)與接地裝置設(shè)計(jì)…………………………………………24</p><p>　　8.1防雷設(shè)備………………………………………………………………24</p><p>　　8.2.接地與接地裝置……

21、………………………………………………24</p><p>　　第九章　總結(jié)…………………………………………………………………26</p><p>　　參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………27</p><p>　　致謝………………………………………………………………………………28</p><p>　　附錄……………

22、……………………………………………………29</p><p><b>　　前 言</b></p><p>　　電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。在工廠里，

23、電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小。</p><p>　　電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。從另一方面來(lái)說(shuō)，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。</p

24、><p>　　因此，做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求：</p><p>　?。?） 安

25、全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。</p><p>　　（2） 可靠 應(yīng)滿足電能用戶(hù)對(duì)供電可靠性的要求。</p><p>　　（3） 優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶(hù)對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求</p><p>　?。?） 經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)

26、遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。</p><p>　　第一章 電氣設(shè)計(jì)的一般原則.設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟</p><p>　　1.1、電氣設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的一般原則 按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50053-94 《10kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50054-95 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：

27、</p><p>　?。?） 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；</p><p>　　必須遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。</p><p>　　（2） 安全可靠、先進(jìn)合理；</p><p>　　應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電

28、氣產(chǎn)品。</p><p>　　（3） 近期為主、考慮發(fā)展；</p><p>　　應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。</p><p>　?。?） 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。</p><p>　　按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)

29、計(jì)中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。</p><p>　　1.2、 設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟 全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)各部門(mén)的安全可靠，經(jīng)濟(jì)的分配電能問(wèn)題。其基本內(nèi)容有以下幾方面。1、負(fù)荷計(jì)算

30、 全廠總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，是在車(chē)間負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的?？紤]車(chē)間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠總降壓變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計(jì)算表、表達(dá)計(jì)算成果。</p><p>　　2、工廠總降壓變電所的位置和主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量選擇參考電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全廠計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。</p><p>

31、;　　3、工廠總降壓變電所主結(jié)線設(shè)計(jì)根據(jù)變電所配電回路數(shù)，負(fù)荷要求的可靠性級(jí)別和計(jì)算負(fù)荷數(shù)綜合主變壓器臺(tái)數(shù)，確定變電所高、低接線方式。對(duì)它的基本要求，即要安全可靠又要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。</p><p>　　4、廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)廠內(nèi)負(fù)荷情況，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理性確定廠區(qū)配電電壓。參考負(fù)荷布局及總降壓變電所位置，比較幾種可行的高壓配電網(wǎng)布置放案，計(jì)算出導(dǎo)

32、線截面及電壓損失，由不同放案的可靠性，電壓損失，基建投資，年運(yùn)行費(fèi)用，有色金屬消耗量等綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件列表比值，擇優(yōu)選用。按選定配電系統(tǒng)作線路結(jié)構(gòu)與敷設(shè)方式設(shè)計(jì)。用廠區(qū)高壓線路平面布置圖，敷設(shè)要求和架空線路桿位明細(xì)表以及工程預(yù)算書(shū)表達(dá)設(shè)計(jì)成果。</p><p>　　5、工廠供、配電系統(tǒng)短路電流計(jì)算</p><p>　　工廠用電，通常為國(guó)家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無(wú)限

33、容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短 路參數(shù)，求出不同運(yùn)行方式下各點(diǎn)的三相及兩相短路電流。</p><p>　　6、改善功率因數(shù)裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過(guò)查表或計(jì)算求出達(dá)到供電部門(mén)要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功率。由手冊(cè)或廠品樣本選用所需 移相 電容器的規(guī)格和數(shù)量，并選用合適的電容器柜或放電裝置。如工廠有大型同步電動(dòng)機(jī)還可以采用控制電機(jī)

34、勵(lì)磁電流方式提供無(wú)功功率，改善功率因數(shù)。</p><p>　　7、變電所高、低壓側(cè)設(shè)備選擇</p><p>　　參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對(duì)應(yīng)的額定值，選擇變電所高、低壓側(cè)電器設(shè)備，如隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開(kāi)關(guān)柜等設(shè)備。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗(yàn)。用總降壓變電所主結(jié)線圖，設(shè)備材料表和投資概算表達(dá)設(shè)計(jì)成果。</p><

35、;p>　　8、繼電保護(hù)及二次結(jié)線設(shè)計(jì)</p><p>　　為了監(jiān)視，控制和保證安全可靠運(yùn)行，變壓器、高壓配電線路移相電容器、高壓電動(dòng)機(jī)、母線分段斷路器及聯(lián)絡(luò)線斷路器，皆需要設(shè)置相應(yīng)的控制、信號(hào)、檢測(cè)和繼電器保護(hù)裝置。并對(duì)保護(hù)裝置做出整定計(jì)算和檢驗(yàn)其靈敏系數(shù)。設(shè)計(jì)包括繼電器保護(hù)裝置、監(jiān)視及測(cè)量?jī)x表，控制和信號(hào)裝置，操作電源和控制電纜組成的變電所二次結(jié)線系統(tǒng)，用二次回路原理接線圖或二次回路展開(kāi)圖以及元件材料表

36、達(dá)設(shè)計(jì)成果。35kv及以上系統(tǒng)尚需給出二次回路的保護(hù)屏和控制屏屏面布置圖。</p><p>　　9、變電所防雷裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　參考本地區(qū)氣象地質(zhì)材料，設(shè)計(jì)防雷裝置。進(jìn)行防直擊的避雷針保護(hù)范圍計(jì)算，避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計(jì)算，按避雷器的基本參數(shù)選擇防雷電沖擊波的避雷器的規(guī)格型號(hào)，并確定其接線部位。進(jìn)行避雷滅弧電壓，頻放電電壓和最大允許安裝距離檢驗(yàn)以及沖擊接地 電阻計(jì)算。

37、10軟母線制作安裝</p><p>　　1)、所用的導(dǎo)線及避雷線，其結(jié)構(gòu)及規(guī)格應(yīng)與工程設(shè)計(jì)相符，并符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)規(guī)定。</p><p>　　2)、使用液壓設(shè)備前，要認(rèn)真檢查其完好程度，以保證正常操作。對(duì)耐張線夾應(yīng)使用精度為0.02mm的游標(biāo)卡尺測(cè)量受壓部分的內(nèi)外徑。</p><p>　　3)、對(duì)使用的各種規(guī)格的耐張線夾，應(yīng)用汽油清洗管內(nèi)壁的油垢，并清除影響穿管的

38、鋅疤及焊渣。</p><p>　　4)、對(duì)鋁絞線的外層鋁股用棉紗蘸少量汽油擦凈表面油垢；并涂電力復(fù)合脂，將外層鋁股覆蓋住。然后進(jìn)行液壓壓接。</p><p><b>　　11硬母線安裝</b></p><p>　　1)、母線安裝前應(yīng)檢查支架安裝面水平偏差不大于3mm，同一平面內(nèi)絕緣子頂面偏差戶(hù)內(nèi)不大于2mm、戶(hù)外不大于3mm，直線段內(nèi)各絕緣子中

39、心線偏差不大于2mm，支柱瓷瓶無(wú)損傷掉瓷，母線表面應(yīng)光潔平整，不應(yīng)有裂紋、變形和扭曲現(xiàn)象。如需整校時(shí)，應(yīng)在直木板上進(jìn)行，嚴(yán)禁用鐵錘進(jìn)行打擊。</p><p>　　2)、母線需制作立彎、平彎時(shí)應(yīng)予先進(jìn)行放樣，彎曲立彎、平彎時(shí)應(yīng)使用專(zhuān)用彎曲機(jī)進(jìn)行。彎曲部分外觀無(wú)斷裂無(wú)明顯抓皺。</p><p>　　3)、各處接連接時(shí)所有接觸面應(yīng)用水磨砂紙打磨光潔，并涂抹適量的電力復(fù)合脂。</p>

40、<p>　　第二章 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的</p><p>　　2.1負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的</p><p>　　1 計(jì)算負(fù)荷又稱(chēng)需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(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。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。2 尖峰電流指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù)1秒左右的最大

41、負(fù)荷電流。一般取啟動(dòng)電流上午周期分量作為計(jì)算電壓損失、電壓波動(dòng)和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件的依據(jù)。在校驗(yàn)瞬動(dòng)元件時(shí)，還應(yīng)考慮啟動(dòng)電流的非周期分量。 平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來(lái)計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。</p><p>　　2.2負(fù)荷分級(jí)及供電要求</p>&

42、lt;p>　　電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成的損失及影響的程度分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)負(fù)荷。獨(dú)立于正常電源的發(fā)電機(jī)組，供電網(wǎng)絡(luò)中獨(dú)立于正常的專(zhuān)用饋電線路，以及蓄電池和干電池可作為應(yīng)急電源。二級(jí)負(fù)荷的供電系統(tǒng)，應(yīng)由兩線路供電。必要時(shí)采用不間斷電源.</p><p><b>　　一級(jí)負(fù)荷</b></p><p>　　一級(jí)負(fù)荷為中斷供電將造

43、成人身傷亡者；或?qū)⒃谡紊希?jīng)濟(jì)上造成重大損失者；或中斷將影響有重大政治經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作者。</p><p><b>　　二級(jí)負(fù)荷</b></p><p>　　二級(jí)負(fù)荷為中斷供電將在政治上，經(jīng)濟(jì)上產(chǎn)生較大損失的負(fù)荷，如主要設(shè)備損壞，大量產(chǎn)品報(bào)廢等；或中斷供電將影響重要的用電單位正常的工作負(fù)荷，如交通樞紐、通信樞紐等；或中斷供電將造成秩序混亂的負(fù)荷等。<

44、;/p><p><b>　　三級(jí)負(fù)荷</b></p><p>　　三級(jí)負(fù)荷為不屬于前兩級(jí)負(fù)荷者。對(duì)供電無(wú)特殊要求。</p><p>　　2.3電源及供電系統(tǒng)</p><p>　　供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，除一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷外，不應(yīng)按一個(gè)電源系統(tǒng)檢修或者故障的同時(shí)另外一個(gè)電源又發(fā)生故障的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。需要兩回電源線路的用電單位

45、，應(yīng)采用同級(jí)電壓供電；但根據(jù)各級(jí)負(fù)荷的不同需要及地區(qū)供電的條件，也可以采用不同的電壓供電。供電系統(tǒng)應(yīng)簡(jiǎn)單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級(jí)數(shù)不應(yīng)多于兩級(jí)。高壓配電系統(tǒng)應(yīng)采用放射式。根據(jù)負(fù)荷的容量和分布，配變電所應(yīng)靠近負(fù)荷中心。</p><p>　　2.4電壓選擇和電能質(zhì)量</p><p>　　用電單位的供電電壓應(yīng)根據(jù)用電容量，用電設(shè)備的特性，供電距離，供電線路的回路數(shù)，當(dāng)?shù)毓搽娋W(wǎng)的現(xiàn)狀及其

46、發(fā)展規(guī)劃等因素，經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定。</p><p>　　供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)正確選擇變壓器的變比及電壓分接頭，降低系統(tǒng)阻抗，并應(yīng)采取無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)拇胧?，還應(yīng)使三相負(fù)荷平衡，以減少電壓的偏差。</p><p>　　單相用電設(shè)備接入三相系統(tǒng)，使三相保持平衡。220V照明負(fù)荷，當(dāng)線路大于30A時(shí)，應(yīng)采用三相系統(tǒng)，并應(yīng)采用三相五線制。這樣，可以降低三相低壓配電系統(tǒng)的不對(duì)稱(chēng)性和保證電氣安全。<

47、;/p><p>　　當(dāng)單相用電設(shè)備接入電網(wǎng)時(shí)，求其計(jì)算負(fù)荷是以其三相中最大的一相負(fù)荷乘以三所得。那么我們?cè)谠O(shè)計(jì)中盡量或者注意使其三相平衡分布，這樣單相接入的負(fù)荷就可以以其全部負(fù)荷相加即為其計(jì)算負(fù)荷。后面的負(fù)荷列表中將引用這一用電思想。</p><p><b>　　2.5無(wú)功補(bǔ)償</b></p><p>　　供配電設(shè)計(jì)中正確選擇電動(dòng)機(jī)、變壓器的容量，

48、降低線路的感抗。當(dāng)工藝條件適當(dāng)時(shí)，應(yīng)采取同步電機(jī)或選用帶空載切除的間歇工作制設(shè)備等，提高用電單位自然功率因數(shù)措施后，仍達(dá)不到電網(wǎng)合理運(yùn)行要求時(shí)，還可以采用并聯(lián)電力電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置；合理時(shí)，還可采用同步電動(dòng)機(jī)。當(dāng)采用電力電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置時(shí)，應(yīng)就地平衡補(bǔ)償。低壓部分的無(wú)功功率應(yīng)由低壓電容器補(bǔ)償；高壓部分的無(wú)功功率應(yīng)由高壓電容器補(bǔ)償。容量較大，負(fù)荷平穩(wěn)且經(jīng)常使用的用電設(shè)備的無(wú)功功率應(yīng)就地補(bǔ)償、集中補(bǔ)償。在環(huán)境正常的車(chē)間內(nèi)，低壓電容

49、器應(yīng)分散補(bǔ)償。</p><p>　　無(wú)功補(bǔ)償容量應(yīng)按照無(wú)功功率曲線或無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算確定。當(dāng)補(bǔ)償?shù)蛪夯緹o(wú)功功率的電容器組，常年穩(wěn)定的無(wú)功功率，經(jīng)常投入運(yùn)行的變壓器或配變電所內(nèi)投切次數(shù)較少的高壓電動(dòng)機(jī)及高壓電容器組時(shí)，應(yīng)采用手動(dòng)投切的無(wú)功補(bǔ)償裝置。當(dāng)為避免過(guò)補(bǔ)償時(shí)，裝設(shè)無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，在經(jīng)濟(jì)合理時(shí)只有裝設(shè)無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置才能滿足在各種運(yùn)行負(fù)荷的情況下的電壓偏差允許時(shí)，應(yīng)裝設(shè)無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置。當(dāng)采用高低壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置

50、效果相同時(shí)，應(yīng)采用低壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置。</p><p>　　為基本滿足上述要求，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)把無(wú)功補(bǔ)償裝置統(tǒng)一裝設(shè)在變壓器的低壓母線側(cè)。這樣的補(bǔ)償，可以選擇相對(duì)較小容量的變壓器，節(jié)約初期投資。對(duì)于容量較大，并且功率因數(shù)很低的用電負(fù)荷采用單獨(dú)集中補(bǔ)償。</p><p><b>　　2.6低壓配電</b></p><p>　　在正常環(huán)境的車(chē)間或建筑物

51、內(nèi)，當(dāng)大部分用電設(shè)備為中小容量，并且無(wú)特殊要求的時(shí)候，應(yīng)采用樹(shù)干式配電。當(dāng)用電設(shè)備為大容量時(shí)，或負(fù)荷性質(zhì)重要，或在有特殊要求的建筑物內(nèi)，應(yīng)采用放射式配電。還有一種為混合式，它兼具前兩者的優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代建筑中應(yīng)用最為廣泛。 </p><p>　　2.7 變電所進(jìn)出線選擇和校驗(yàn)</p><p><b>　　1)發(fā)熱條件</b></p><p>　　導(dǎo)

52、線和電纜(包通過(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</p><p>　　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)其正常運(yùn)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) 機(jī)械強(qiáng)度</p><p>　　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。對(duì)于電纜

53、，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度，但需校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定度。母線也應(yīng)校驗(yàn)短路時(shí)的穩(wěn)定度。對(duì)于絕緣導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)</p><p><b>　　滿足工作電壓的要求</b></p><p>　　第三章　負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率計(jì)算及補(bǔ)償</p><p>　　3.1負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償</p><p>　　負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法

54、及二項(xiàng)式等幾種。本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。主要計(jì)算公式有： 1 有功功率： P30 = PeKd (1) 2無(wú)功功率: Q30 = P30 tanφ (2) 3 視在功率: S30 =P30/cosφ（3）

55、 4 計(jì)算電流: I30 = S30/1.732UN (4)使用以上公式計(jì)算出各個(gè)車(chē)間的用電負(fù)荷</p><p><b>　　機(jī)械廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料</b></p><p>　　在負(fù)荷計(jì)算時(shí)，采用需要系數(shù)法對(duì)各個(gè)車(chē)間進(jìn)行計(jì)算，并將照明和動(dòng)力部分分開(kāi)計(jì)算，照明部分最后和宿舍區(qū)照明一起

56、計(jì)算。具體步驟如下。</p><p>　　熱處理車(chē)間：動(dòng)力部分 </p><p>　　P30=94*0.51=26.75 Q30=26.75*0.88=42.19</p><p>　　S30=26.75/0.75=63.9 I30=63.9/(1.732*380)=0.097</p><p><b>

57、;　　照明部分，</b></p><p>　　P30=5*0.9=4.5 I30=4.5/(1.732*380) =0.007 </p><p>　　鑄造車(chē)間：動(dòng)力部分，</p><p>　　P30=272*0.37=100.64 Q30=100.64*1.02=102.65</p><p>

58、　　S30=100.64/0.7=143.8 I30=143.8/(1.732*380)=0.218</p><p><b>　　照明部分， </b></p><p>　　P30=23*0.9=20.7 I30=20.7/(1.732*380)=0.031</p><p>　　鍛壓車(chē)間：動(dòng)力部分，</p

59、><p>　　P30=161*0.29=33.64 Q30=33.64*1.32=44.4</p><p>　　S30=33.64/0.63=55.7 I30=55.7/(1.732*380)=0.085</p><p><b>　　照明部分，</b></p><p>　　P30=113*0.9=

60、101.7 I30=101.7/(1.732*380)=0.155 </p><p>　　4.金工車(chē)間：動(dòng)力部分，</p><p>　　P30=317*0.23=72.91 Q30=72.91*1.27=92.60</p><p>　　S30=72.91/0.6=117.9 I30=117.9/(1.732*380

61、)=0.179</p><p><b>　　照明部分，</b></p><p>　　P30=17.3*0.9=16.11 I30=16.11/(1.732*380)=0.024</p><p>　　5.工具車(chē)間：動(dòng)力部分，</p><p>　　P30=245*0.3=73.5 Q30=7

62、3.5*1.17=86</p><p>　　S30=73.5/0.65=113 I30=113/(1.732*380)=0.172</p><p><b>　　照明部分，</b></p><p>　　P30=16.5*0.9=14.85 I30=14.85/(1.732*380)=0.023</p&

63、gt;<p>　　電鍍車(chē)間：動(dòng)力部分，</p><p>　　P30=165*0.54=89.1 Q30=89.1*1.02=90.88</p><p>　　S30=89.1/0.7=126.9 I30=126.9/(1.732*380)=0.193</p><p><b>　　照明部分，</b>&l

64、t;/p><p>　　P30=15.7*0.9=14.13 I30=14.13/(1.732*380)=0.021 </p><p>　　機(jī)修車(chē)間：動(dòng)力部分，</p><p>　　P30=107*0.25=26.75 Q30=26.75*1.17=31.3</p><p>　　S30=26.75*1.17=41.2

65、 I30=41.2/(1.732*380)=0.063</p><p><b>　　照明部分，</b></p><p>　　P30=4.3*0.9=3.87 I30=3.87/(1.732*380)=0.006</p><p>　　裝配車(chē)間：動(dòng)力部分，</p><p>　　P30=111*0.4

66、=44.4 Q30=44.4*1.33=59.05</p><p>　　S30=44.4/0.6=73.9 I30=73.9/(1.732*380)=0.112</p><p><b>　　照明部分，</b></p><p>　　P30=9.4*0.9=8.46 I30=8.64/(1.73

67、2*380)=0.013 </p><p>　　9.倉(cāng)庫(kù)： 照明部分，</p><p>　　P30=4*0.9=3.6 I30=3.6/(1.732*380)=0.005 </p><p>　　10.實(shí)驗(yàn)室：照明部分，</p><p>　　P30=3.9*0.9=3.51 I30=3.51/(1

68、.732*380)=0.005</p><p>　　11.宿舍區(qū)，照明部分</p><p>　　P30=290*0.7=203 I30=203/(1.732*380)=0.308</p><p>　　取全廠的同時(shí)系數(shù)為：K∑=0.93</p><p>　　則全廠的計(jì)算負(fù)荷為：</p><p>　　P

69、總=K∑*[∑P30+∑P30]=0.93*(394.43+488.88)=821.48(kw)</p><p>　　Q總=K∑*[∑Q30+∑Q30]=0.93*(0+549.07)=510.64(kvar)</p><p>　　S總==967.26(kvA)</p><p>　　I總=S總/UN=1.47(KA)</p><p>　　3.

70、2無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算</p><p>　　由以上計(jì)算可得變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為： s總=967.26(kvA)</p><p>　　這時(shí)低壓側(cè)的功率因數(shù)為：821.48/ 967.26=0.85</p><p>　　為使高壓側(cè)的功率因數(shù)0.92，則低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)高于0.92，</p><p>　　?。?。要使低壓側(cè)的功率因數(shù)由0

71、.85提高到0.95，則低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為：</p><p>　　取:=453則補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：</p><p><b>　　計(jì)算電流</b></p><p>　　變壓器的功率損耗為：</p><p>　　變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：</p><p><b>

72、;　　；</b></p><p>　　補(bǔ)償后的功率因數(shù)為：滿足（大于0.92）的要求。</p><p>　　3.3年耗電量的估算</p><p>　　年有功電能消耗量及年無(wú)功電能耗電量可由下式計(jì)算得到：</p><p>　　年有功電能消耗量： </p><p>　　年無(wú)功電能耗電量： <

73、;/p><p>　　結(jié)合本廠的情況，年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為4800h，取年平均有功負(fù)荷系數(shù)，</p><p>　　年平均無(wú)功負(fù)荷系數(shù)。由此可得本廠：</p><p><b>　　年有功耗電量：；</b></p><p><b>　　年無(wú)功耗電量：</b></p><p>　　由于本廠

74、有二級(jí)重要負(fù)荷，考慮到對(duì)供電可靠性的要求，采用兩路進(jìn)線.</p><p>　　變電所的形式由用電負(fù)荷的狀況和周?chē)h(huán)境情況確定，根據(jù)《變電所位置和形式的選擇規(guī)定》及GB50053－1994的規(guī)定，結(jié)合本廠的實(shí)際情況，這里變電所采用單獨(dú)設(shè)立方式。</p><p>　　第四章 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量及主接線方案的選擇</p><p>　　4.1變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇&

75、lt;/p><p>　　變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行選擇。當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，宜裝設(shè)兩臺(tái)及以上變壓器：有大量一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷；季節(jié)性負(fù)荷變化較大；集中負(fù)荷較大。結(jié)合本廠的情況，考慮到二級(jí)重要負(fù)荷的供電安全可靠，故選擇兩臺(tái)主變壓器。</p><p>　　4.2變電所主變壓器容量選擇。</p><p>　　每臺(tái)變壓器的容量應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：</p>

76、;<p>　　1）任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，2）宜滿足： </p><p>　　3）任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，4）應(yīng)滿足： ，5）即滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷需求。</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)可得：</b></p><p>　　又考慮到本廠的氣象資料（年平均氣溫為），所選變壓器的實(shí)際容量： 也滿足使用要求，同時(shí)又考慮到未

77、來(lái)5~10年的負(fù)荷發(fā)展，初步取=1000 ?？紤]到安全性和可靠性的問(wèn)題，確定變壓器為SC3系列箱型干式變壓器。型號(hào)：SC3-1000/10 ，其主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示：</p><p>　?。ǜ剑簠⒖汲叽纾╩m）：長(zhǎng)：1760寬：1025高：1655 重量（kg）：3410） </p><p>　　4.3變電所主接線方案的選擇</p><p&g

78、t;　　方案Ⅰ：雙母線接線：雙母線接線就是將工作線、電源線和出線通過(guò)一臺(tái)斷路器和兩組隔離開(kāi)關(guān)連接到兩組（一次/二次）母線上，且兩組母線都是工作線，而每一回路都可通過(guò)母線聯(lián)絡(luò)斷路器并列運(yùn)行。與單母線相比，它的優(yōu)點(diǎn)是供電可靠性大，可以輪流檢修母線而不使供電中斷，當(dāng)一組母線故障時(shí)，只要將故障母線上的回路倒換到另一組母線，就可迅速恢復(fù)供電，另外還具有調(diào)度、擴(kuò)建、檢修方便的優(yōu)點(diǎn)；其缺點(diǎn)是每一回路都增加了一組隔離開(kāi)關(guān)，使配電裝置的構(gòu)架及占地面積、投

79、資費(fèi)用都相應(yīng)增加；同時(shí)由于配電裝置的復(fù)雜，在改變運(yùn)行方式倒閘操作時(shí)容易發(fā)生誤操作，且不宜實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化</p><p>　　方案Ⅱ：?jiǎn)文妇€分段帶旁路。優(yōu)點(diǎn)：具有單母線分段全部?jī)?yōu)點(diǎn)，在檢修斷路器時(shí)不至中斷對(duì)用戶(hù)供電。缺點(diǎn)：常用于大型電廠和變電中樞，投資高。</p><p>　　方案Ⅲ：高壓采用單母線、低壓?jiǎn)文妇€分段。優(yōu)點(diǎn)：任一主變壓器檢修或發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)切換操作，即可迅速恢復(fù)對(duì)整個(gè)變電所的供電

80、。缺點(diǎn)：在高壓母線或電源進(jìn)線進(jìn)行檢修或發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)變電所仍需停電。</p><p>　　以上三種方案均能滿足主接線要求，采用三方案時(shí)雖經(jīng)濟(jì)性最佳，但是其可靠性相比其他兩方案差；采用方案二需要的斷路器數(shù)量多，接線復(fù)雜，它們的經(jīng)濟(jì)性能較差；采用方案一既滿足負(fù)荷供電要求又較經(jīng)濟(jì)，故本次設(shè)計(jì)選用方案Ⅰ。</p><p>　　第五章 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)</p><p

81、>　　5.1變電所高壓一次設(shè)備的選擇</p><p>　　根據(jù)機(jī)械廠所在地區(qū)的外界環(huán)境，高壓側(cè)采用天津市長(zhǎng)城電器有限公司生產(chǎn)的JYN2-10（Z）型戶(hù)內(nèi)移開(kāi)式交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備。此高壓開(kāi)關(guān)柜的型號(hào)：JYN2-10/4ZTTA（說(shuō)明：4：一次方案號(hào)；Z：真空斷路器；T：彈簧操動(dòng)；TA ：干熱帶）。其內(nèi)部高壓一次設(shè)備根據(jù)本廠需求選?。?lt;/p><p>　　高壓斷路器： ZN24-10/

82、1250/20 高壓熔斷器：RN2-10/0.5 -50 </p><p>　　電流互感器：LZZQB6-10-0.5-200/5 電壓互感器：JDZJ-10 接地開(kāi)關(guān)：JN-3-10/25</p><p>　　母線型號(hào)：TMY-3（504）；TMY-3（8010）+1（606）</p><p>　　絕緣子型號(hào)：ZA-10Y抗彎強(qiáng)度：3.75kN（

83、戶(hù)內(nèi)支柱絕緣子）</p><p>　　從高壓配電柜引出的10kV三芯電纜采用交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，型號(hào)：YJV-350，無(wú)鋼鎧護(hù)套，纜芯最高工作溫度。</p><p>　　5.2變電所高壓一次設(shè)備的校驗(yàn)</p><p>　　根據(jù)《高壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目和條件》，在據(jù)電壓、電流、斷流能力選擇設(shè)備的基礎(chǔ)上，對(duì)所選的高壓側(cè)設(shè)備進(jìn)行必需的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)和熱穩(wěn)定度校驗(yàn)。&l

84、t;/p><p>　?。保O(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</p><p>　　1)高壓電器動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)</p><p><b>　　校驗(yàn)條件： </b></p><p>　　由以上短路電流計(jì)算得= ；= 。并查找所選設(shè)備</p><p><b>　　的數(shù)據(jù)資料比較得：</b></p&g

85、t;<p>　　高壓斷路器ZN24-10/1250/20 　=50kA ，滿足條件；</p><p>　　電流互感器LZZQB6-10-0.5-200/5 　=79kA，滿足條件；</p><p>　　JN-3-10/25接地開(kāi)關(guān)　　=63 kA ，滿足條件。</p><p>　　2)絕緣子動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)</p><p>　　校

86、驗(yàn)條件： 母線采用平放在絕緣子上的方式，則：（其中=200mm；=900mm）。</p><p>　　所以：= 滿足要求?！?</p><p>　　3)母線的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</p><p>　　校驗(yàn)條件： TMY母線材料的最大允許應(yīng)力=140MPa。</p><p>　　10kV母線的短路電流=；= 三相短路時(shí)所受的最大電動(dòng)力：

87、 =</p><p>　　母線的彎曲力矩： </p><p>　　母線的截面系數(shù)： </p><p>　　母線在三相短路時(shí)的計(jì)算應(yīng)力： </p><p>　　可得，=140MPa=，滿足動(dòng)穩(wěn)定性要求。</p><p>　　5.3.高壓設(shè)備的熱穩(wěn)定性校驗(yàn)</p><p>　

88、　1) 高壓電器熱穩(wěn)定性校驗(yàn)</p><p>　　校驗(yàn)條件： 查閱產(chǎn)品資料：高壓斷路器：=31.5kA,t=4s；</p><p>　　電流互感器：=44.5kA ,t=1s；接地開(kāi)關(guān)：=25kA,t=4s。取，=，將數(shù)據(jù)代入上式，經(jīng)計(jì)算以上電器均滿足熱穩(wěn)定性要求。</p><p>　　2) 高壓母線熱穩(wěn)定性校驗(yàn)</p><p>　　校

89、驗(yàn)條件： A=查產(chǎn)品資料，得銅母線的C=171，取。</p><p>　　母線的截面： A=504=200</p><p>　　允許的最小截面： </p><p>　　從而，，該母線滿足熱穩(wěn)定性要求 。 </p><p>　　3) 高壓電纜的熱穩(wěn)定性校驗(yàn)</p><p><

90、b>　　校驗(yàn)條件： A=</b></p><p><b>　　允許的最小截面： </b></p><p>　　所選電纜YJV-350的截面 A=50從而，，該電纜滿足熱穩(wěn)定性要求 。 </p><p>　　5.4變電所低壓一次設(shè)備的選擇</p><p>　　低壓側(cè)采用的也是天津長(zhǎng)城電器有限公司生產(chǎn)的G

91、GD2型低壓開(kāi)關(guān)柜。部分初選設(shè)備：</p><p>　　低壓斷路器：NA1 型智能萬(wàn)能斷路器、TMS30型塑殼無(wú)飛弧智能斷路器 </p><p>　　低壓熔斷器：NT系列 電壓互感器：JDZ1系列</p><p>　　電流互感器：LMZJ1 、LMZ1 系列 </p><p>　　母線型號(hào)： TMY-3（8010）+1（

92、606）</p><p>　　絕緣子型號(hào)：ZA-6Y抗彎強(qiáng)度：3.75kN（戶(hù)內(nèi)支柱絕緣子）</p><p>　　另外，無(wú)功補(bǔ)償柜選用2個(gè)GCJ1-01型柜子，采用自動(dòng)補(bǔ)償，滿足補(bǔ)償要求。</p><p>　　5.5變電所低壓一次設(shè)備的校驗(yàn)</p><p>　　由于根據(jù)《低壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目和條件》進(jìn)行的低壓一次側(cè)設(shè)備選擇，不需再對(duì)熔斷

93、器、刀開(kāi)關(guān)、斷路器進(jìn)行校驗(yàn)。關(guān)于低壓電流互感器、電壓互感器、電容器及母線、電纜、絕緣子等校驗(yàn)項(xiàng)目與高壓側(cè)相應(yīng)電器相同，這里僅列出低壓母線的校驗(yàn)：380kV側(cè)母線上母線動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)：校驗(yàn)條件：</p><p>　　TMY母線材料的最大允許應(yīng)力=140MPa。</p><p>　　380kV母線的短路電流=;=三相短路時(shí)所受的最大電動(dòng)力為：</p><p>　　母線的彎

94、曲力矩： </p><p>　　母線的截面系數(shù)： </p><p>　　母線在三相短路時(shí)的計(jì)算應(yīng)力： </p><p>　　可得，=140MPa=，滿足動(dòng)穩(wěn)定性要求。</p><p>　　380V側(cè)母線熱穩(wěn)定性校驗(yàn)：校驗(yàn)條件： A=</p><p>　　查產(chǎn)品資料，得銅母線的C=171，取。</p

95、><p>　　母線的截面： A=8010=800</p><p>　　允許的最小截面： </p><p>　　從而，，滿足熱穩(wěn)定性要求 。 </p><p>　　第六章 變電所高、低壓線路的選擇</p><p>　　6.1高壓線路導(dǎo)線的選擇</p><p>　　為了保證供電的安全、可

96、靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)，選擇導(dǎo)線和電纜時(shí)應(yīng)滿足下列條件：發(fā)熱條件；電壓損耗條件；經(jīng)濟(jì)電流密度；機(jī)械強(qiáng)度。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)：一般10KV及以下的高壓線路和低壓動(dòng)力線路，通常先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗(yàn)其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)于低壓照明線路，因?qū)﹄妷核揭筝^高，通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。</p><p>　　架空進(jìn)線后接了一段交聯(lián)聚乙烯絕緣

97、電力電纜YJV-350做引入線（直埋），高壓主接線如附圖三所示。</p><p>　　高壓側(cè)計(jì)算電流所選電纜的允許載流量：滿足發(fā)熱條件。</p><p>　　6.2低壓線路導(dǎo)線的選擇</p><p>　　由于沒(méi)有設(shè)單獨(dú)的車(chē)間變電所，進(jìn)入各個(gè)車(chē)間的導(dǎo)線接線采用TN-C-S系統(tǒng)；從變電所到各個(gè)車(chē)間及宿舍區(qū)用埋地電纜供電，電纜采用VV22型銅芯交聯(lián)聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯

98、乙烯護(hù)套電力電纜，根據(jù)不同的車(chē)間負(fù)荷采用不同的截面。其中導(dǎo)線和電纜的截面選擇滿足條件：</p><p>　　1)相線截面的選擇以滿足發(fā)熱條件即，2)；</p><p>　　3)中性線（N線）截面選擇，4)這里采用的為一般三相四線，5)滿足；</p><p>　　6)保護(hù)線（PE線）的截面選擇</p><p><b>　　

99、1、時(shí)，2、；</b></p><p><b>　　3、時(shí)，4、</b></p><p><b>　　5、時(shí)，6、</b></p><p>　　7)保護(hù)中性線（PEN）的選擇，8)?。∟線）與（PE）的最大截面。</p><p>　　結(jié)合計(jì)算負(fù)荷，可得到由變電所到各個(gè)車(chē)間

100、的低壓電纜的型號(hào)為：</p><p>　　電鍍車(chē)間：VV22-1KV-3×185+1×95 兩根并聯(lián); </p><p>　　鑄造車(chē)間：VV22-1KV-3×185+1×95 兩根并聯(lián); </p><p>　　實(shí)驗(yàn)室：VV22-1KV-3×150+1×6 Iai=34>5 A</p>

101、;<p>　　鍛壓車(chē)間： VV22-1KV-3×185+1×95； </p><p>　　金工車(chē)間： VV22-1KV-3×70+1×50 兩根并聯(lián); </p><p>　　工具車(chē)間：VV22-1KV-3×50+1×35 </p><p>　　熱處理車(chē)間：VV22-1KV-3

102、15;185+1×95 </p><p>　　裝配車(chē)間：VV22-1KV-3×50+1×35 </p><p>　　機(jī)修車(chē)間：VV22-1KV-3×50+1×35 </p><p>　　倉(cāng)庫(kù)：VV22-1KV-3×25+1×16 </p><p>　　

103、宿舍區(qū)：VV22-1KV-3×185+1×6 Iai=35>5A</p><p>　　另外，送至各車(chē)間的照明線路采用：銅芯聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線BV型號(hào)。</p><p>　　第七章變電所二次回路方案選擇及繼電保護(hù)的整定</p><p>　　7.1二次回路方案選擇</p><p>　　1)二次回路電源選擇</p&

104、gt;<p>　　二次回路操作電源有直流電源，交流電源之分。</p><p>　　蓄電池組供電的直流操作電源帶有腐蝕性，并且有爆炸危險(xiǎn)；由整流裝置供電的直流操作電源安全性高，但是經(jīng)濟(jì)性差。 </p><p>　　考慮到交流操作電源可使二次回路大大簡(jiǎn)化，投資大大減少，且工作可靠，維護(hù)方便。這里采用交流操作電源。</p><p>　　2)高壓斷路器的控制

105、和信號(hào)回路</p><p>　　高壓斷路器的控制回路取決于操作機(jī)構(gòu)的形式和操作電源的類(lèi)別。結(jié)合上面設(shè)備的選擇和電源選擇，采用彈簧操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制和信號(hào)回路。</p><p>　　3)電測(cè)量?jī)x表與絕緣監(jiān)視裝置</p><p>　　這里根據(jù)GBJ63-1990的規(guī)范要求選用合適的電測(cè)量?jī)x表并配用相應(yīng)絕緣監(jiān)視裝置。</p><p>　　a)

106、10KV電源進(jìn)線上：電能計(jì)量柜裝設(shè)有功電能表和無(wú)功電能表；為了解負(fù)荷電流，</p><p>　　b)裝設(shè)電流表一只。</p><p>　　c)變電所每段母線上：裝設(shè)電壓表測(cè)量電壓并裝設(shè)絕緣檢測(cè)裝置。</p><p>　　d)電力變壓器高壓側(cè)：裝設(shè)電流表和有功電能表各一只。</p><p>　　e)380V的電源進(jìn)線和變壓器低壓側(cè)：各裝

107、一只電流表。</p><p>　　f)低壓動(dòng)力線路：裝設(shè)電流表一只。</p><p>　　4)電測(cè)量?jī)x表與絕緣監(jiān)視裝置</p><p>　　在二次回路中安裝自動(dòng)重合閘裝置（ARD）（機(jī)械一次重合式）、備用電源自動(dòng)投入裝置（APD）。</p><p>　　7.2繼電保護(hù)的整定</p><p>　　繼電保護(hù)要求具有選擇

108、性，速動(dòng)性，可靠性及靈敏性。</p><p>　　由于本廠的高壓線路不很長(zhǎng)，容量不很大，因此繼電保護(hù)裝置比較簡(jiǎn)單。對(duì)線路的相間短路保護(hù)，主要采用帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)和瞬時(shí)動(dòng)作的電流速斷保護(hù)；對(duì)線路的單相接地保護(hù)采用絕緣監(jiān)視裝置，裝設(shè)在變電所高壓母線上，動(dòng)作于信號(hào)。</p><p>　　繼電保護(hù)裝置的接線方式采用兩相兩繼電器式接線；繼電保護(hù)裝置的操作方式采用交流操作電源供電中的“去分流跳閘”操

109、作方式（接線簡(jiǎn)單，靈敏可靠）；帶時(shí)限過(guò)電流保護(hù)采用反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置。型號(hào)都采用GL-25/10 。其優(yōu)點(diǎn)是：繼電器數(shù)量大為減少，而且可同時(shí)實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù)，可采用交流操作，運(yùn)行簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，投資大大降低。</p><p>　　此次設(shè)計(jì)對(duì)變壓器裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)、速斷保護(hù)裝置；在低壓側(cè)采用相關(guān)斷路器實(shí)現(xiàn)三段保護(hù)。</p><p><b>　　1)變壓器繼電保護(hù)</b><

110、;/p><p>　　變電所內(nèi)裝有兩臺(tái)10/0.41000的變壓器。低壓母線側(cè)三相短路電流為，高壓側(cè)繼電保護(hù)用電流互感器的變比為200/5A，繼電器采用GL-25/10型，接成兩相兩繼電器方式。下面整定該繼電器的動(dòng)作電流，動(dòng)作時(shí)限和速斷電流倍數(shù)。</p><p>　　a)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定： </p><p><b>　　，</b></

111、p><p><b>　　故其動(dòng)作電流：</b></p><p>　　動(dòng)作電流整定為9A。</p><p>　　b)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的整定</p><p>　　由于此變電所為終端變電所，因此其過(guò)電流保護(hù)的10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)限整定為。</p><p>　　c)電流速斷保護(hù)速斷電流倍數(shù)整定</p

112、><p>　　取 ，故其速斷電流為：</p><p>　　因此速斷電流倍數(shù)整定為： 。</p><p>　　2）10KV側(cè)繼電保護(hù)</p><p>　　在此選用GL-25/10型繼電器。由以上條件得計(jì)算數(shù)據(jù)：變壓器一次側(cè)過(guò)電流保護(hù)的10倍動(dòng)作時(shí)限整定為0.5s；過(guò)電流保護(hù)采用兩相兩繼電器式接線；高壓側(cè)線路首端的三相短路電流為2.614kA；變比為

113、200/5A保護(hù)用電流互感器動(dòng)作電流為9A。下面對(duì)高壓母線處的過(guò)電流保護(hù)裝置進(jìn)行整定。（高壓母線處繼電保護(hù)用電流互感器變比為200/5A）</p><p><b>　　整定的動(dòng)作電流</b></p><p><b>　　取，，，故</b></p><p><b>　　， </b></p>

114、<p>　　根據(jù)GL-25/10型繼電器的規(guī)格，動(dòng)作電流整定為7A 。</p><p><b>　　整定的動(dòng)作時(shí)限：</b></p><p>　　母線三相短路電流反映到中的電流：</p><p>　　對(duì)的動(dòng)作電流的倍數(shù)，即：</p><p>　　由《反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限的整定曲線》確定的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間：=

115、0.6s。</p><p><b>　　的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間：</b></p><p>　　母線三相短路電流反映到中的電流：</p><p>　　對(duì)的動(dòng)作電流的倍數(shù)，即：</p><p>　　所以由10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)限曲線查得的動(dòng)作時(shí)限：。</p><p>　　3）0.38KV側(cè)低壓斷路器保護(hù)<

116、;/p><p><b>　　整定項(xiàng)目：</b></p><p>　　(a)瞬時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流整定：</p><p><b>　　滿足 </b></p><p>　?。簩?duì)萬(wàn)能斷路器取1.35；對(duì)塑殼斷路器取2～2.5。</p><p>　　(b)短延時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作

117、時(shí)間整定：</p><p>　　滿足: 取1.2。</p><p>　　另外還應(yīng)滿足前后保護(hù)裝置的選擇性要求，前一級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間比后一級(jí)至少長(zhǎng)一個(gè)時(shí)間級(jí)差0.2s(0.4s,0.6s)。</p><p>　　(c)長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間整定：</p><p>　　滿足： 取1.1。</p><p>