紡織廠10kV供配電畢業(yè)設(shè)計(論文)

1、洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）紡織廠10kv供配電設(shè)計摘 要 隨著工廠自動化程度的提高，合理的工廠供電系統(tǒng)變得越來越重要，不僅可以保證工廠的正常生產(chǎn)，還能大大的節(jié)約電能降低產(chǎn)品的成本，提高生產(chǎn)效率。 本設(shè)計為紡織廠供配電系統(tǒng)設(shè)計，主要包括電力負荷計算、變電站主接線的設(shè)計、電源進線及工廠高壓配電線路的設(shè)計、短路計算、高低壓電氣設(shè)備選擇以及變電站繼電保護規(guī)劃設(shè)計和防雷與接地。 同時在設(shè)計中采用并聯(lián)電容器的方法來補償無功功率，以減少供電系統(tǒng)的電能損耗和電壓損失，同時提高了供電電壓的質(zhì)量。從而使整個供電系統(tǒng)更具有其可靠性和靈活性。關(guān)鍵詞：電源進線 短路計算 電氣設(shè)備選擇 繼電保護 10kV Power

2、Distribution Design of Textile FactoryABSTRACT With the development of factory automation，power supply system becomes more and more important. It not only can guarantee normal production of the factory ,but also reduce the cost of the products, save the electrical energy and increase productivity. T

3、he paper is about the design of the supply and distribution system of a textile factory .It mainly includes the load calculation, the design of substation bus, the design of the inlet line and the high voltage distribution line, short circuit calculation, high and low voltage electrical equipment se

4、lection, the layout of the relay protection and the design of the lightning-protection and grounding.At the same time the design uses shunt capacitor to compensation reactive power to decrease energy losses and voltage losses in the power supply system.It can also improve the quality of the power su

5、pply voltage. So the whole design of the power supply system becomes more reliability and flexibility.KEY WORDS: power system，short circuit calculation，electrical equipment，relay protectionII畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公

6、布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)

7、師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月

8、 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日指導(dǎo)教師評閱書指導(dǎo)教師評價：一、撰寫（設(shè)計）過程1、學(xué)生在論文（設(shè)計）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實程度 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 優(yōu) 良 中 及格 不及格4、研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計方案的合理性 優(yōu) 良 中 及格 不及格5、完成畢業(yè)論文（設(shè)計）期間的出勤情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中

9、 及格 不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）指導(dǎo)教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日評閱教師評閱書評閱教師評價：一、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或

10、對解決實際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格建議成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章）年 月 日教研室（或答辯小組）及教學(xué)系意見教研室（或答辯小組）評價：一、答辯過程1、畢業(yè)論文（設(shè)計）的基本要點和見解的敘述情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、對答辯問題的反應(yīng)、理解、表達情況 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、學(xué)生答辯過程中的精神狀態(tài) 優(yōu) 良 中 及格 不及格二、論文（設(shè)計）質(zhì)量1、論文（設(shè)計）的整體結(jié)構(gòu)是否

11、符合撰寫規(guī)范？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的論文（設(shè)計）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格三、論文（設(shè)計）水平1、論文（設(shè)計）的理論意義或?qū)鉀Q實際問題的指導(dǎo)意義 優(yōu) 良 中 及格 不及格2、論文的觀念是否有新意？設(shè)計是否有創(chuàng)意？ 優(yōu) 良 中 及格 不及格3、論文（設(shè)計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 優(yōu) 良 中 及格 不及格評定成績： 優(yōu) 良 中 及格 不及格（在所選等級前的內(nèi)畫“”）教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名）年 月 日教學(xué)系意見：系主任： （簽名）年 月 日目錄前言1第1章 負荷計算31.1 電力負荷計算的內(nèi)容31.2 電力負荷的表達式31.2.1 年最

12、大負荷31.2.2 平均消耗的功率31.2.3 負荷系數(shù)41.2.4 單個三相用電設(shè)備組的計算負荷41.2.5 多組用電設(shè)備計算負荷的確定51.3 負荷計算61.4 變電所變壓器的選擇12第2章 無功補償142.1無功補償方案設(shè)計142.1.1提高功率因數(shù)的意義142.1.2補償裝置的確定142.2無功補償容量計算15第3章 變電站主接線的設(shè)計173.1 主接線的基本要求173.2 主接線的選擇173.2.1 單母線接線方式173.2.2 單母線分段18第4章 電源進線及工廠高壓配電線路的設(shè)計194.1 變電所進出線及與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇194.1.1 10kV高壓進線的選擇校驗194.1.

13、2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗194.1.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗204.2 0.4kV低壓出線的選擇21第5章 短路計算225.1 短路電流計算的目的225.2 短路電流計算的方法225.2.1 短路計算235.2.2 計算短路電路中各元件的電抗標幺值235.2.3 K-1點短路計算245.2.4 K-2點短路計算245.2.5 K-3點短路計算255.2.6 K-4點短路計算255.2.7 K-5點短路計算265.2.8 K-6點短路計算26第6章 高低壓電氣設(shè)備選擇286.1 一次設(shè)備選擇與校驗的條件和項目286.2 按正常工作條件選擇286.3 短路條件校

14、驗286.3.1 隔離開關(guān)、負荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗286.3.2 電流互感器的短路穩(wěn)定度校驗306.4 熔斷器和熔體的選擇校驗316.5 高壓互感器的選擇與校驗326.6 0.4kV側(cè)一次設(shè)備的選擇336.6.1 NO.1 車間變電所336.6.2 N0.2 車間變電所336.6.3 N0.3 車間變電所346.6.4 N0.4 車間變電所346.6.5 N0.5 車間變電所34第7章 防雷與接地設(shè)計367.1 變電所的防雷保護367.1.1 直擊雷防護367.1.2 雷電侵入波的防護367.2 變電所公共接地裝置的設(shè)計367.2.1 接地電阻的要求377.2.2 接地裝置的設(shè)計37

15、結(jié)論38謝 辭39參考文獻40附錄41附 錄 1電氣總接線圖41附 錄 2紡織廠原始資料42外文資料翻譯43前言本設(shè)計為電氣工程及其自動化專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計，以供電技術(shù)為主線，綜合考查學(xué)生對本專業(yè)各科知識的掌握程度，培養(yǎng)對本專業(yè)各科知識進行綜合運用的能力，同時也檢驗了本專業(yè)學(xué)習(xí)四年以來的成果。1. 工廠供電的意義和要求工廠供電，就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配。除某些特殊的大型工業(yè)企業(yè)帶有自備發(fā)電站以外，工廠都是由電力系統(tǒng)的終端降壓變配電所，即總降（配）變電所提供電能?？偨担ㄅ洌┳冸娝⒐╇娋€路和用電設(shè)備構(gòu)成了一個完整的工廠供電系統(tǒng)。供電系統(tǒng)一旦確定，就決定了用戶內(nèi)部用電負荷的供電可靠性和供電質(zhì)量。

16、電能易于轉(zhuǎn)換，易于傳輸，分配簡單經(jīng)濟，便于調(diào)節(jié)、控制和測量等特點，使得電能成為了工業(yè)生產(chǎn)的主要能源。能否保證供電的可靠性和電能質(zhì)量直接影響到工業(yè)生產(chǎn)能否正常進行，能否做到合理用電、節(jié)約用電、高質(zhì)量用電成為決定工廠生產(chǎn)力和企業(yè)效益的重要因素。因此，設(shè)計符合工廠具體負荷情況的供電系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)的必備條件。做好工廠供電工作對發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。工廠企業(yè)是國家電力的主要用戶，完善工廠供電系統(tǒng)的配置對節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟建設(shè)也有很大的促進作用。為了使工廠供電工作能夠切實為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，要求做到以下幾點：（1） 安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用過程中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事

17、故。（2） 可靠 不同級別的負荷對供電可靠性的要求不同，工廠供電系統(tǒng)必須滿足相應(yīng)負荷的要求。（3） 優(yōu)質(zhì) 供電系統(tǒng)提供的電能應(yīng)該滿足電力用戶對電壓、頻率等電能質(zhì)量的要求。（4） 經(jīng)濟 在保證供電可靠性的情況下，供電系統(tǒng)的投資要盡量少，運行費用要盡量低，并盡可能的節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。2. 工廠供電設(shè)計的一般原則工廠供電設(shè)計必須以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，以國家經(jīng)濟建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標準為準繩，結(jié)合工程的實際情況進行。按照國家標準GB50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范、GB50053-9410kv及以下設(shè)計規(guī)范、GV50054-95低壓配電設(shè)計規(guī)范、全國通用建筑標準設(shè)計.電氣裝置標準

18、圖集等的規(guī)定，進行工廠供電設(shè)計必須遵循以下原則：(1)遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；必須遵守國家有關(guān)規(guī)定及標準，執(zhí)行國家有關(guān)方針和政策，包括 節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟政策。(2）安全可靠、先進合理；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)先進和經(jīng)濟合理，采用效率高、能耗低和性能先進的電氣產(chǎn)品。(3)近期為主、考慮發(fā)展應(yīng)根據(jù)工作特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠期發(fā)展的關(guān)系，做到遠近結(jié)合，適當考慮擴建的可能性。(4)全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧按負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件，綜合考慮，確定合理的設(shè)計方案。3. 設(shè)計的內(nèi)容及步驟工廠供電系統(tǒng)的設(shè)計是根據(jù)電力用戶所處地理環(huán)境

19、、生產(chǎn)工藝對負荷的要求、各個車間的負荷數(shù)量和性質(zhì)、負荷布局以及地區(qū)供電條件進行的。要求設(shè)計成果能應(yīng)用于生產(chǎn)實際，能夠讓該供電系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟的分配電能，滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。設(shè)計的具體步驟如下： （1）按照廠區(qū)用電設(shè)備的資料和其他具體情況，計算負荷。（2）根據(jù)負荷等級和計算負荷，選定供電電源、電壓等級和供電方式。（3）根據(jù)環(huán)境和計算負荷，選擇變電所的位置、變壓器數(shù)量和容量。（4）為變配電所選擇安全、可靠、靈活、經(jīng)濟的主接線，選擇合理的戶外高壓配電方案。（5）用標幺值進行短路電流的計算。（6）根據(jù)短路電流的計算結(jié)果，按照正常工作條件、短路時的工作條件、電氣設(shè)備自身特點進行電氣設(shè)備的選擇和校驗，

20、用主接線圖表達設(shè)計成果。（7）主變壓器和饋線電路保護裝置的設(shè)計及整定，包括保護方式的確認、保護值的整定、保護裝置的選擇以及靈敏度校驗。 （8）變電所的防雷和接地設(shè)計，總降的電照設(shè)計。（9）需要核算建設(shè)所需器材與總投資。 第1章 負荷計算1.1 電力負荷計算的內(nèi)容 計算負荷又稱需要負荷或最大負荷。計算負荷是一個假想的持續(xù)性的負荷其熱效應(yīng)與同一時間內(nèi)實際變動負荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計中，通常采用30分鐘的最大平均負荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。 平均負荷為一段時間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時間之比。常選用最大負荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個班）的平均負荷，有時

21、也計算年平均負荷。平均負荷用來計算最大負荷和電能消耗量。1.2 電力負荷的表達式 電力負荷根據(jù)其對供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟上所造成損失或影響的程度，可分為三級：一級負荷、二級負荷、三級負荷。1.2.1 年最大負荷就是全年中負荷最大的工作班內(nèi)消耗電能最多的半小時平均負荷。年最大負荷利用小時，是假設(shè)電力負荷按年最大符合持續(xù)運行時，在次時間內(nèi)電力負荷所好用的電能恰與電力負荷全年實際所耗用的電能相等。按下式計算： （h）（h） (1-1)其中為全年消耗的電量（） 有功電量 無功電量1.2.2 平均消耗的功率就是電力負荷在一定時間t內(nèi)平均消耗的功率，即： （kW） (1-2) 年平均負荷，

22、就是電力負荷全年平均耗用的功率，t取8760（h），即： (1-3)1.2.3 負荷系數(shù)最大工作班內(nèi)，平均負荷與最大負荷之比，稱為負荷系數(shù)。用、分別表示有功、無功負荷系數(shù)，其關(guān)系式為： (1-4)1.2.4 單個三相用電設(shè)備組的計算負荷需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)備組計算負荷：在供配電系統(tǒng)設(shè)計和運行中，常使用需要系數(shù)，其定義為： (1-5)式中 用電設(shè)備組負荷曲線上最大的有功負荷（）； 用電設(shè)備組設(shè)備容量（）；其物理意義為： （1-6) 同期系數(shù)。負荷系數(shù)。線路供電率。 用電設(shè)備在實際運行功率時的效率。1。用電設(shè)備組有功計算負荷： () (1-7)用電設(shè)備的無功計算負荷：（kvar） (1-8)用

23、電設(shè)備組的視在計算負荷為：=（kVA） (1-9)用電設(shè)備組的計算電流為：（A） (1-10)按二項式發(fā)確定三相用電設(shè)備組計算負荷.同一工作制單組用電設(shè)備有功計算負荷為 無功計算負荷為 （kvar） 式中 b、c為二項式系數(shù)，對于不同類型的設(shè)備取值不同。1.2.5 多組用電設(shè)備計算負荷的確定確定擁有多組設(shè)備的干線上或車間變電所低壓母線上的計算負荷時，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負荷不同時出現(xiàn)的因數(shù)。因此在確定多組用電設(shè)備時，應(yīng)結(jié)合具體情況對其有功負荷和無功負荷分別記入一個同期系數(shù)和。對車間干線?。?0.850.950.900.97 對低壓母線，分兩種情況由用電設(shè)備組計算負荷直接相加來計算時，取：0

24、.800.900.850.95 由車間干線計算負荷直接相加來計算時，取：0.900.950.930.97 需要系數(shù)法確定計算負荷總的有功計算負荷為 (1-11)總的無功計算負荷為 (1-12)則視在計算負荷為 (kVA) (1-13)總的計算電流為 (1-14)工廠的計算負荷，應(yīng)該是在高壓母線上所有高壓配電線路計算負荷之和，在乘以一個同時系數(shù)。高壓配電線路的計算負荷，應(yīng)該是該線路所供車間變電所低壓側(cè)計算負荷，加上變壓器的功率損耗，如此逐級計算即可求得供電系統(tǒng)所有元件的計算負荷。但對一般工廠供電系統(tǒng)來說，由于高低壓配電線路一般不很長，其損耗較小，因此在確定其計算負荷時往往不計線路損耗。在負荷計算

25、中，電力變壓器的功率損耗可按下列簡化公式近似計算：有功損耗： 無功損耗： 1.3 負荷計算本設(shè)計是為某紡織廠設(shè)計一座高壓配電所，該紡織廠主要生產(chǎn)化纖產(chǎn)品，大部分車間為三班制，少數(shù)車間為兩班或一班制。該廠有二級負荷這三級負荷。二級負荷也屬于重要負荷，供電變壓器可由一臺或者兩臺變壓器。當只有一臺變壓器的時候可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源以滿足二級負荷的要求，工廠不致中斷供電。只有當負荷較小或者當?shù)毓╇姉l件困難時，二級負荷可由一回路10kV及以上的專用架空線路供電。這是考慮架空線發(fā)生故障時易于發(fā)現(xiàn)且易于檢查和修復(fù)。當采用電纜線路時，必須采用兩根電纜并列供電，每根電纜應(yīng)能承受全部二級負荷。該

26、紡織廠中鍛工車間、紡紗車間、軟水站是二級負荷，其余均為三級負荷。工廠負荷計算及無功補償（1）有功計算負荷： （1-17） （2）無功計算負荷： （1-18） （3）視在功率負荷： （1-19）（4）計算負荷： （1-20）而在NO.1車間里的合計中： （1-21）因為變壓器上有功率損耗，所以計算高壓配電線路的計算負荷應(yīng)該是該線路所供車間變電所低壓側(cè)計算負荷加上變壓器的功率損耗。故：（1） （1-22）（2） （1-23） （3） （1-24） （4）總的計算電流為 （1-25）根據(jù)上面公式進行負荷計算有功損耗： 無功損耗： （1-26）NO.1： =821.15NO.2： NO.3： NO.4

27、： NO.5： 高壓母線上所有高壓配電線路計算負荷之和： =0.77根據(jù)計算可得表1-1表1-1工廠負荷統(tǒng)計表車間名稱設(shè)備容量(kW)需要系數(shù)功率因素計算負荷（kW）（kvar）（kVA）（A）NO.1車變鍛工車間380.20.651.177.68.89211.692紡紗車間3500.80.80.7528021035制條車間880.80.80.75280210350軟水站880.650.80.7557.242.971.5合計826624.8471.792782.921.19損耗11.7446.978高壓側(cè)合計826636.8518.79821.1547.71NO.2車變機修車間3000.30.

28、51.7390155.7180倉庫400.30.51.731220.7624辦公室210.70.61.3314.719.55124.5合計361116.7196.011228.120.35損耗3.42213.69高壓側(cè)合計361120.12212.701244.27714.10NO.3車變織工車間4500.80.80.75360270450染工車間4000.80.80.75320240400食堂400.750.80.753022.537.5合計890710532.5887.51.3513.353.25高壓側(cè)合計890723.3585.75930.153.745NO.4車變鍋爐房1500.750

29、.80.75112.584.375140.625水泵房1200.750.80.759067.5112.5油泵房300.750.80.7522.516.87528.125化驗區(qū)500.750.80.7537.528.12546.875合計350262.5196.875328.1250.54.92216.6875高壓側(cè)合計350267.622216.56344.1119.87N0.5車變生活區(qū)3000.70.900.48210100.8232.940.353.4913.98高壓側(cè)合計213.49114.78242.3913.991.4 變電所變壓器的選擇1變壓器的容量選擇：（1）變壓器的容量首先要

30、滿足在計算負荷下，變壓器能夠長期可靠運行。對于單臺變壓器SNTSC，對于兩臺并列運行的變壓器SNT1+SNT2SC，SNT1SC+SC， SNT2SC+SC，式中SC、SC-分別為負荷SC中一級和二級負荷的容量；SNT1、SNT2分別為并列運行的兩臺變壓器的額定容量。（2）為適用工廠發(fā)展和調(diào)整的需要，變壓器容量還應(yīng)留有一定的裕量。（3）所選方案要滿足變壓器經(jīng)濟運行的條件。暗備用方式運行時，變壓器的容量為70%S50%S，滿足條件1、2；其負荷率為50%S/70%S70%,負荷率大于68%，滿足條件3。暗備用方式投資省，能耗小，故應(yīng)用廣泛。2變壓器調(diào)壓方式選擇 視負荷大小、可靠性要求、電壓質(zhì)量要

31、求而定，一般車間變電所不使用有載調(diào)壓變壓器。3變壓器相數(shù)的選擇 一般選擇三相變壓器。4變壓器臺數(shù)的選擇該工廠引用10kV進線，下分五個車間變電所，每個變電所都可以采用一臺或者兩臺變壓器。從技術(shù)指標，兩臺變壓器的方案略微優(yōu)于一臺變壓器。從經(jīng)濟指標來看，一臺變壓器的方案遠優(yōu)于兩臺變壓器的方案。所以這里每個車間變電所選一臺變壓器的方案。5變壓器型號的選擇根據(jù)負荷計算結(jié)果表1-1確定各車間變電所變壓器型號。NO.1 車間變電所： NO.2 車間變電所： NO.3 車間變電所： NO.4 車間變電所： NO.5 車間變電所： 所選的S9型電力變壓器采用無激磁調(diào)壓，調(diào)壓范圍是5%，足以保證電壓質(zhì)量。表1-

32、2 變壓器型號一覽表車間變壓器型號額定容量(KVA)空載損耗(kW)負載損耗(kW)空載電流(%)阻抗電壓(%)聯(lián)結(jié)組標號NO.1 車變10001.7010.300.74.5Yyn0NO.2 車變2500.563.051.24Yyn0NO.3 車變10001.7010.300.74.5Yyn0NO.4 車變4000.804.3014Yyn0NO.5 車變2500.563.051.24Yyn018第2章 無功補償2.1無功補償方案設(shè)計2.1.1提高功率因數(shù)的意義工廠中由于有大量的感應(yīng)電動機、電焊機、電弧爐及氣體放電燈等感性負荷，還有感性的電力變壓器，從而使功率因數(shù)降低。如在充分發(fā)揮設(shè)備潛力、改善

33、設(shè)備運行性能、提高其自然功率因數(shù)的情況下，尚達不到規(guī)定的工廠功率因數(shù)要求。為了保證供電質(zhì)量和節(jié)能，充分利用電力系統(tǒng)中發(fā)配電設(shè)備的容量，減小供電線路的截面，減小電網(wǎng)的功率損耗、電能損耗，減小線路的電壓損失，必須提高用電單位的功率因數(shù)，則需考慮增設(shè)無功功率補償裝置。2.1.2補償裝置的確定無功補償裝置包括系統(tǒng)中的并聯(lián)電容器，串聯(lián)電容器，并聯(lián)電抗器，同步調(diào)相機和靜止無功補償裝置等。其中并聯(lián)電容器補償裝置時無功負荷的主要電源之一。它具有投資省，裝設(shè)地點不受自然條件限制，運行簡便可靠等優(yōu)點。故一般首先考慮裝設(shè)并聯(lián)電容器。由于它沒有旋轉(zhuǎn)部件，維護較為方便，為了在運行中調(diào)節(jié)電容器的功率，可將電容器連接成若干

34、組，根據(jù)負荷變化，分組投入或切除。本次設(shè)計為10kV，從補償裝置的維護和性能的角度來考慮，就選用并聯(lián)電容器裝置。2.2無功補償容量計算 圖1-1 無功補償向量圖圖1-1率因數(shù)提高與無功功率和視在功率變化的關(guān)系。假設(shè)功率因數(shù)有提高到，這時在用戶需用的有功功率不變的條件下，無功功率將由減小到，視在功率將由減小到。相應(yīng)地負荷電流也得以減小，這將使系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗相應(yīng)降低，既節(jié)約了電能，又提高了電壓質(zhì)量，而且可選較小容量的供電設(shè)備和導(dǎo)線電纜，因此提高功率因數(shù)對供電系統(tǒng)大有好處。由圖可知，要使功率因數(shù)由提高到，必須裝設(shè)無功補償裝置（并聯(lián)電容器），其容量為： (1-15)在確定了總的補償容量后，即

35、可根據(jù)所選并聯(lián)電容器的單個容量來確定電容器的個數(shù)，即： (1-16)變電所高壓側(cè)的，取。需在低壓側(cè)并聯(lián)電容器的容量為： 根據(jù)各種數(shù)據(jù)，我選定并聯(lián)電容器的型號為：BWF10.5-30-1 所以 個數(shù)應(yīng)該是3的倍數(shù)，所以在低壓側(cè)需聯(lián)27個型號為BWF10.5-30-1的電容器。 說明實際中并聯(lián)電容器的容量為： 表1-2 無功補償對照表項目(kW)(kvar)(kW)(A)10KV補償前負荷0.771960.4841648.582561.51147.810KV側(cè)無功補償容量-81010KV側(cè)補償后容量0.911960.484838.582132.1123.1第3章 變電站主接線的設(shè)計3.1 主接線的

36、基本要求主接線的選擇，要達到安全、可靠、靈活、經(jīng)濟的要求。要在滿足供電可靠性的情況下，盡量節(jié)省投資。安全：要求選擇合適的電氣設(shè)備，具有良好的監(jiān)視和保護系統(tǒng)，以保證人身和設(shè)備安全。可靠：滿足各級負荷的不中斷供電要求。靈活：利用較少的切換來適應(yīng)不同的運行方式，檢修方便，電源和負荷投切方便。經(jīng)濟：保證供電可靠性的情況下，盡量節(jié)省初投資和年運行費用。此外，變電所擴建的可能性較大，其主接線應(yīng)該方便改造和擴建。3.2 主接線的選擇3.2.1 單母線接線方式單母線也稱匯流排，即匯集和分配電能的硬導(dǎo)線。設(shè)置母線可以方便地 圖3-1 單母線接線 圖3-2 單母線分段接線把電源進線和多路引出線通過開關(guān)電器連接在一

37、起，以保證供電的可靠性和靈活性。 在主接線中，斷路器是電力系統(tǒng)的主開關(guān)；隔離開關(guān)的功能主要是隔離高壓電源，以保證其它設(shè)備和線路的安全檢修。例如，固定式開關(guān)柜中的斷路器工作一段時間需要檢修時，在斷路器斷開電路的情況下，拉開隔離開關(guān)；恢復(fù)供電時，應(yīng)先合隔離開關(guān)，然后合斷路器。這就是隔離開關(guān)與斷路器配合操作的原則。由于隔離開關(guān)無滅弧裝置，斷流能力差，所以不能帶負荷操作。如圖3-1所示。3.2.2 單母線分段單母線分段接線是采用斷路器（或隔離開關(guān)）將母線分段，通常是分成兩段，如圖3-2所示。母線分段后可進行分段檢修，對于重要用戶，可以從不同段引出兩個回路，當一段母線發(fā)生故障時，由于分段斷路器QF1在繼

38、電保護作用下自動將故障段迅速切除，從而保證了正常母線段不間斷供電和不致使重要用戶停電。兩段母線同時故障的幾率很小，可以不予考慮。在供電可靠性要求不高時，亦可用隔離開關(guān)分段（QS1），任一段母線發(fā)生故障時，將造成兩段母線同時停電，在判斷故障后，拉開分段隔離開關(guān)QS1，完好段即可恢復(fù)供電。由上可知，單母線分段便于分段檢修母線減小母線故障影響范圍，提高供電的可靠性和靈活性。電氣主接線詳見附錄1。洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）第4章 電源進線及工廠高壓配電線路的設(shè)計4.1 變電所進出線及與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇4.1.1 10kV高壓進線的選擇校驗采用LJ型鋁絞線架空敷設(shè)，接往10kV公用干線。(1)按發(fā)

39、熱條件選擇 由查表初選LJ-50，其35C時的滿足發(fā)熱條件。(2)校驗機械強度 查表得最小允許截面，因此按發(fā)熱條件的LJ-50滿足機械強度要求。4.1.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗 采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。(1）按發(fā)熱條件選擇 由及土壤溫度得初選截面為的交聯(lián)電纜，其167.3A，滿足發(fā)熱條件。(2）校驗短路熱穩(wěn)定 按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面 A=25C值由表查得，按終端變電所保護動作時間0.5s，加斷路器短路時間0.2s，再加0.05s計，故。因此YJL22-10000-325電纜滿足短路熱穩(wěn)定條件。高壓配電線如圖4-1所示。圖

40、4-1 高壓配電圖4.1.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗 采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，直接埋地敷設(shè)，與相距2km的鄰近單位變電所的10kv母線相聯(lián)。（1）按發(fā)熱條件選擇工廠二級負荷容量共821.15kVA，而最熱月土壤平均溫度為25C，一次查表，初選纜芯截面為的交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁芯電纜（該型電纜最小芯線截面積為），其，滿足發(fā)熱條件。（2）校驗電壓損耗 由查表可得纜芯為鋁芯電纜的（纜芯溫度按80C計），而二級負荷的，線路長度按2km計，因此 （3）短路熱穩(wěn)定校驗 由前述引入電纜的短路熱穩(wěn)定性校驗，可知纜芯的交聯(lián)電纜是滿足短路熱穩(wěn)定要求的。4.2 0.4kV低壓出線

41、的選擇饋電給各車間（鍛工車間、紡紗車間、制條車間、軟水站、機修車間、職工車間、染工車間、鍋爐房、水泵房、油泵房、化驗區(qū)）用VLV22型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜。饋電給倉庫用BLV鋁芯聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線。饋電給生活區(qū)、食堂辦公樓用BLX鋁芯橡皮絕緣導(dǎo)線。38 第5章 短路計算5.1 短路電流計算的目的短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設(shè)備。進行短路電流計算，首先要繪制計算電路圖。在計算電路圖上，將短路計算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計算點。短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。接著，按所選擇的短路計算點繪出等效電路圖，并

42、計算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標明其序號和阻抗值，然后將等效電路化簡。對于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。最后計算短路電流和短路容量。短路電流計算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標幺制法（又稱相對單位制法）。5.2 短路電流計算的方法 圖5-1 系統(tǒng)等效電路圖5.2.1 短路計算設(shè)，即高壓側(cè),低壓側(cè)，則 5.2.2 計算短路電路中各元件的電抗標幺值(1)電力系統(tǒng)，故 (2)架空線路 由資料得LGJ-150

43、的，而線路長，故 (3)電力變壓器 計算公式為：查表得變壓器T1 ，變壓器T2 4，變壓器T3，變壓器T4 ，變壓器T5 因此繪短路計算等效電路如圖5-2 圖5-2 等效阻抗圖5.2.3 K-1點短路計算計算k-1點（10.5kV側(cè)）的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量(1)總電抗標幺值 (2)三相短路電流周期分量有效值 (3)其他短路電流 (4)三相短路容量： 5.2.4 K-2點短路計算求K-2點（0.4kV）的短路電路和總電抗及三相短路電流和短路容量(1)總電抗標幺值 (2)三相短路電流周期分量有效值 (3)其他短路電流 (4)三相短路容量： 5.2.5 K-3點短路計算求K-3點（

44、0.4kV）的短路電路和總電抗及三相短路電流和短路容量 (1)總電抗標幺值 (2)三相短路電流周期分量有效值 (3)其他短路電流 (4)三相短路容量： 5.2.6 K-4點短路計算求K-4點（0.4kV）的短路電路和總電抗及三相短路電流和短路容量(1)總電抗標幺值 (2)三相短路電流周期分量有效值 (3)其他短路電流 (4)三相短路容量： 5.2.7 K-5點短路計算求K-5點（0.4kV）的短路電路和總電抗及三相短路電流和短路容量(1)總電抗標幺值 (2)三相短路電流周期分量有效值 (3)其他短路電流 (4)三相短路容量： 5.2.8 K-6點短路計算K-6點（0.4kV）的短路電路和總電抗及三相短路電流和短路容量(1)總電抗標幺值 (2)三相短路電流周期分量有效值 (3)其他短路電流 (4)三相短路容量： 通過計算得表5-1表5-1短路點數(shù)據(jù)統(tǒng)計表三相短路電流/KA三相短路容量(MVA)短路計算點1.961.961.965.02.9635.719.719.719.736.2