機(jī)械制造廠配電系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)設(shè)計說明書

1、吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書機(jī)械制造廠配電系統(tǒng)設(shè)計machinery manufacturing plant and distribution system design吉 林 化 工 學(xué) 院jilin institute of chemical technology吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書畢業(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(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過

2、幫助和做出過貢獻(xiàn)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： 摘 要隨著社會不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)在我國工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中得到廣泛應(yīng)用。眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，無論是從經(jīng)濟(jì)發(fā)展還是社會生

3、活方面來說，電力已迅速成為重要能源之一，因此對電力系統(tǒng)的研究也日益重要。電能作為最廣泛使用的能源之一，是因為它在生產(chǎn)、傳輸、分配、轉(zhuǎn)換、控制和管理等方面都非常便易1。因此對用戶的供電能力是電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，供電的可靠性及功率損耗也值得重視。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，在于工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強(qiáng)度，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。因此，做好工廠供電工作對于發(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。而在電力系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計時則需要考慮一些因素，首先保

4、證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性；其次是保證良好的電能質(zhì)量；再次是保證系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。繼電保護(hù)是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行和提高電能質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，在設(shè)計電力系統(tǒng)時要對輸電線路進(jìn)行繼電保護(hù)，進(jìn)行相關(guān)環(huán)節(jié)的計算。因此對配電線路的設(shè)計和計算具有重要的現(xiàn)實意義與工程價值。本論文以某機(jī)械制造廠為研究對象，探討了廠區(qū)配電線路的設(shè)計方案。首先對研究對象的基礎(chǔ)資料進(jìn)行調(diào)查研究，掌握設(shè)計方案的背景。進(jìn)而對其供電的配電線路進(jìn)行負(fù)荷計算和線路短路計算，選擇符合研究內(nèi)容要求的電氣設(shè)備，同時考慮了其外部保護(hù)的方案措施。關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；供電；配電線路；短路計算；繼電保護(hù)- i -abstractalong with the s

5、ocial development, the electric power system in china industrial production and is widely used in daily life. as is known to all, electricity is modern industrial production of the main sources of energy and motive force of economic development, social life, or power has quickly become one of import

6、ant energy, so the study of power system are also increasingly important. electricity is one of the most widely used energy, because it in production, transmission, distribution and transformation, control and management is very easy. so the supply for users of electric power system is an important

7、link of the power supply reliability and power loss also deserves attention. the importance of electricity in industrial production, lies in the industrial productivity, reduce production cost, reduce labor intensity, and conducive to the realization of automatic production process. on the other han

8、d, if the factory of the power supply, a sudden interruption of industrial production may cause serious consequences. therefore, completes the work for power plant development, realize the modernization of industrial production industry, has the extremely vital significance.but in power system plann

9、ing and design is to consider some factors, first the power system security and reliability of the operation, second is the guarantee of good power quality. once again, is assurance system operation efficiency .protection is to guarantee the safe operation of the power system and improve the power q

10、uality on the important link of the power system, the design of transmission lines to relay protection, the calculation of relatives links. therefore for distribution circuit design and calculation have important practical significance and value.this thesis in some mechanical factory as the research

11、 object, this paper discusses the design scheme of distribution circuit factory .based on the above research object of study material, design background. the distribution of its power lines and load calculation short-circuit calculation; choose the research content requirements, considering the elec

12、trical equipment for the external for the external protection scheme.key words：power systems；power supply；distribution line；short circuit calculation； power protection- 45 -目 錄摘 要iabstractii第1章 緒論11.1 課題背景11.2 課題的目的及意義21.3 課題研究的內(nèi)容2第2章 研究課題的基礎(chǔ)資料32.1 廠區(qū)簡介32.1.1 制造廠的布局32.1.2 制造廠的自然條件42.2 廠區(qū)的負(fù)荷情況42.3 供電

13、協(xié)議52.4 小結(jié)5第3章 配電系統(tǒng)方案及理論計算63.1 車間變電所負(fù)荷計算、變壓器及導(dǎo)線選擇63.1.1 一號變電所63.1.2 二號變電所73.1.3 三號變電所83.1.4 四號變電所103.1.5 五號變電所123.2 總降壓變電所設(shè)計和無功功率補(bǔ)償133.2.1 負(fù)荷計算133.2.2 無功功率補(bǔ)償143.2.3 總降壓變電所電力變壓器型號選擇及功率損耗143.2.4 導(dǎo)線型號選擇153.3 短路計算153.3.1 基準(zhǔn)值的確定163.3.2 地區(qū)變電所的最大容量163.3.3 地區(qū)變電所的最小容量193.4 小結(jié)22第4章 電氣設(shè)備的選擇234.1 設(shè)備選擇原則234.2 總降壓

14、變電所電氣設(shè)備234.2.1 總降壓變電所一次側(cè)電氣設(shè)備234.2.2 總降壓變電所電力變壓器t1二次側(cè)電氣設(shè)備244.2.3 總降壓變電所電力變壓器t2二次側(cè)電氣設(shè)備254.3 車間10kv線路電氣設(shè)備選擇264.3.1 一號變電所電氣設(shè)備的選擇264.3.2 二號變電所電氣設(shè)備的選擇274.3.3 三號變電所電氣設(shè)備的選擇284.3.4 四號變電所電氣設(shè)備的選擇294.3.5 五號變電所電氣設(shè)備的選擇304.4 母線的選擇314.4.1 總降壓變電所35kv側(cè)母線的選擇314.4.2 總降壓變電所10kv側(cè)母線的選擇324.5 避雷器的選擇334.5.1 35kv進(jìn)線處避雷器的選擇334.

15、5.2 10kv進(jìn)線處避雷器的選擇33第5章 電路系統(tǒng)設(shè)計355.1 10kv高壓線路到車間變電所二次側(cè)的繼電保護(hù)355.1.1 一號變電所355.1.2 二號變電所365.1.3 三號變電所365.1.4 四號變電所375.1.5 五號變電所385.2總降壓變電所電力變壓器的繼電保護(hù)395.3 小結(jié)40第6章 外部保護(hù)及接地設(shè)計416.1 防雷設(shè)計416.1.1 雷電危害416.1.2防雷設(shè)計416.2 接地保護(hù)設(shè)計426.3 小結(jié)42結(jié) 論43參考文獻(xiàn)44致 謝45第1章 緒論電力是現(xiàn)今工業(yè)生產(chǎn)提供了重要的能源，得到了廣泛應(yīng)用。本章介紹了課題的研究背景，以及課題研究的內(nèi)容。對該課題的研究是

16、具有現(xiàn)實意義和工程價值。1.1 課題背景隨著社會的進(jìn)步、科技的快速發(fā)展，電力已經(jīng)是我們?nèi)粘Ｉ詈蜕鐣a(chǎn)中主要的能源?，F(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)，都是向著高自動化、智能化的方向發(fā)展。于是對電力供應(yīng)的要求越來越高，未來的供電技術(shù)也應(yīng)該是高智能化、高自動化，并應(yīng)具有更高地合理性、可靠性。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)實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強(qiáng)度，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。工廠供電的不穩(wěn)定，將會造成工廠突然斷電，使企業(yè)的生產(chǎn)受到嚴(yán)重的影響，有時還會造成重要設(shè)備的損壞，甚至人身傷亡等事故，給國家造成嚴(yán)重

17、的損失，阻礙了社會生產(chǎn)的發(fā)展。近年來國內(nèi)外發(fā)生的多次大停電事故充分表明其對經(jīng)濟(jì)和社會的嚴(yán)重危害，例如：1994年5月25日南方電網(wǎng)因大機(jī)組跳閘而引起振蕩失步事故；1982年12月14日加拿大魁北克電力系統(tǒng)的大停電事故；1983年12月27日瑞典電力系統(tǒng)大停電事故；1996年美國西部電網(wǎng)的大停電事故更是引起了全球的關(guān)注，該事故是美國歷史上規(guī)模最大的停電事故，事故造成包括22個核電廠在內(nèi)的100多個發(fā)電廠、幾十條高壓輸電線路停運(yùn)，系統(tǒng)失去負(fù)荷61.8gw，停電時間長達(dá)29小時，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)300億美元。由此可見，現(xiàn)代電力系統(tǒng)已受到大停電事故的嚴(yán)重威脅，這就為我們電網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行的安全保障提出了更

18、高的要求。在一些工業(yè)發(fā)達(dá)國家中，配電自動化系統(tǒng)受到了廣泛的重視，國外的配電自動化系統(tǒng)已經(jīng)形成了集變電所自動化、饋線分段開關(guān)測控、電容器組調(diào)節(jié)控制、用戶負(fù)荷控制和遠(yuǎn)程抄表等系統(tǒng)于一體的配電網(wǎng)管理系統(tǒng)(dms)，其功能多達(dá)140 余種。20 世紀(jì)90 年代以來，國內(nèi)電力系統(tǒng)35kv 變電所逐步實現(xiàn)了四遙功能，但規(guī)模覆蓋變電所自動化、饋線的故障定位與隔離和自動恢復(fù)供電、負(fù)荷控制、遠(yuǎn)程自動讀表、最低網(wǎng)損、電壓、無功優(yōu)化、配電投資系統(tǒng)、變電配電和用電管理信息系統(tǒng)的配電網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)，則是近年來才起步的。因此做好工廠供配電，減少事故帶來的經(jīng)濟(jì)損失和帶給社會的不便，對于保證工業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行、促進(jìn)工業(yè)發(fā)展、

19、實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)代化有著重要的意義。1.2 課題的目的及意義在電力市場建立的初期，市場運(yùn)作規(guī)則尚未完全建立或不甚完善，在規(guī)則執(zhí)行中約束乏力，各個市場主體可能出現(xiàn)片面追求自身最大經(jīng)濟(jì)利益而忽視電力系統(tǒng)安全可靠的錯誤傾向，使安全管理削弱，調(diào)度管理削弱，事故頻發(fā)。我國和某些發(fā)展中國家，正處在全國大聯(lián)網(wǎng)中，由于缺乏管理大電力系統(tǒng)的經(jīng)驗，導(dǎo)致管理規(guī)則滯后和技術(shù)上欠缺，再加上從弱聯(lián)到強(qiáng)聯(lián)客觀存在的網(wǎng)絡(luò)上的過渡階段，發(fā)生事故的幾率將有可能增加。由于管理、技術(shù)和不可抗力等原因，電力系統(tǒng)總有可能發(fā)生災(zāi)變和事故。世界上眾多的大災(zāi)變及事故的教訓(xùn)告訴我們，隨著電力系統(tǒng)的擴(kuò)大，發(fā)生災(zāi)變及事故的因素也由之增加，波及的范圍也將擴(kuò)

20、大，對國家安全、國民經(jīng)濟(jì)和人民生命財產(chǎn)造成的損失也在增加2。電能在能源的總消耗中所占比例越來越大，人們對電能的依賴性越來越大，對電力供應(yīng)的可靠性要求越來越高，社會對事故停電的可接受性越來越低。無論是從國民經(jīng)濟(jì)、社會秩序還是科技發(fā)展等方面來說，對電力系統(tǒng)的研究就整個社會而言是非常必要的。隨著工業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長，電力供應(yīng)出現(xiàn)了嚴(yán)重短缺，現(xiàn)在電能的短缺量已經(jīng)超過了淡水的短缺量。據(jù)有關(guān)調(diào)查研究表明，目前全國已經(jīng)有多個省市相繼出現(xiàn)“拉閘限電”現(xiàn)象，因而合理的利用和分配電能已成為工廠供電中重要的任務(wù)。所以好的供電設(shè)計，既可以保障供電的優(yōu)質(zhì)化、可靠性、安全性，又可以為國家節(jié)約大量電力資源，使電力得到

21、更合理的利用，加快工業(yè)的發(fā)展。1.3 課題研究的內(nèi)容本課題要研究的是某機(jī)械制造廠總降壓變電所及其配電系統(tǒng)的設(shè)計。具體設(shè)計內(nèi)容有工廠變配電所的設(shè)計、工廠高壓配電線路設(shè)計和車間低壓配電線路的設(shè)計。工廠變配電所設(shè)計包括以下基本內(nèi)容：1. 系統(tǒng)方案及負(fù)荷計算，確定無功補(bǔ)償方案和補(bǔ)償容量，以及變電所的所址和形式；2. 主變壓器選擇計算及功率損耗計算；3. 廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計；4. 確定短路計算點(diǎn)，三相短路電流計算；5. 變電所主要電氣設(shè)備選擇；6. 變配電所防雷保護(hù)及接地裝置的設(shè)計。第2章 研究課題的基礎(chǔ)資料第一章介紹了此次研究課題的選題及其意義，由上述簡要敘述接下來將對研究課題的具體對象進(jìn)行調(diào)查研究

22、。選定某機(jī)械制造廠為具體研究對象，通過資料查閱和咨詢了解了此次設(shè)計方案的基礎(chǔ)資料，以此為依據(jù)來進(jìn)行一下章節(jié)的設(shè)計及計算。2.1 廠區(qū)簡介2.1.1 制造廠的布局本論文研究對象為機(jī)械制造廠，其中廠區(qū)包括幾個分類車間，有鑄鋼車間、鑄鐵車間、鍛造車間、鉚焊車間、木型車間及母型庫、機(jī)修車間、砂庫、制材廠、空壓廠、鍋爐房、水泵房、綜合樓及水塔等。制造廠廠區(qū)布局如圖2-1所示。94632111137148512101. 鑄鋼車間 2. 鑄鐵車間 3. 鍛造車間 4.鉚焊車間 5. 木型車間及母型庫 6.機(jī)修車間 7. 砂庫 8. 制材廠 9. 空壓場 10. 鍋爐房 11. 綜合樓 12. 水塔 13.

23、水泵房（1，2） 14.污水提升站 圖2-1 全廠總平面布置圖2.1.2 制造廠的自然條件對該廠的的自然條件進(jìn)行研究，總結(jié)廠區(qū)有以下幾個方面的自然條件：(1) 當(dāng)?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?1；(2) 土壤0.8米深處一年中最熱月平均氣溫為20；(3) 年雷暴日為31天；(4) 土壤凍結(jié)深度為1米；(5) 土壤性質(zhì)以砂質(zhì)粘土為主。2.2 廠區(qū)的負(fù)荷情況本廠各個車間均耗費(fèi)電力，其年最大負(fù)荷利用小時數(shù)為6000h，而全廠絕大部分用電設(shè)備屬二類負(fù)荷。統(tǒng)計結(jié)果顯示各車間380v負(fù)荷分布情況如表2-1所示。表2-1 各車間380v負(fù)荷分布情況序號車間或用電設(shè)備名稱設(shè)備容量()1號變電所1鑄鋼車間18000.

24、40.651.172號變電所1鑄鐵車100022砂庫133號變電所1鉚焊車12000.30.450.9821號水泵房280.750.80.754號變電所1空壓3900.850.70.882機(jī)修車間1500.250.651.173鍛造車間2200.30.551.524木型車間1860.350.61.335制材廠200.280.61.336綜合樓200.9105號變電所1鍋爐房3000.750.80.7522號水泵房280.750.80.753倉庫880.30.651.174污水提升站140.650.80.75 說明：除1號、2號車間變電所設(shè)置兩臺變壓器外，

25、其余設(shè)置一臺。2.3 供電協(xié)議據(jù)了解，該機(jī)械制造廠的供電協(xié)議內(nèi)容如下：(1) 工廠電源從電業(yè)部門的某 220/35kv區(qū)域變電所，用 35kv雙回架空線引入本廠，其中一回作為工作電源，則另一回作為備用電源，兩個電源非并列運(yùn)行，該變電所距廠西北側(cè)8km。(2) 區(qū)域變電所35kv母線的短路技術(shù)數(shù)據(jù)如下：系統(tǒng)為最大運(yùn)行方式時，；系統(tǒng)為最小運(yùn)行方式時，。(3) 電業(yè)部門對本廠提出的技術(shù)要求： 區(qū)域變電所35kv配電出線定時限過流保護(hù)動作時間為2s，工廠總降壓變電所過流保護(hù)動作時間不應(yīng)大于為1.5s； 本廠的功率因數(shù)不低于0.9； 在總降壓變電所35kv側(cè)測量。2.4 小結(jié)本章對研究廠區(qū)的布局、車間分

26、類及負(fù)荷情況做了初步了解，同時對工廠供電的協(xié)議內(nèi)容做了簡要介紹。由這些資料作為此次研究的基礎(chǔ)條件，在該條件下對配電線路進(jìn)行設(shè)計和負(fù)荷計算等。第3章 配電系統(tǒng)方案及理論計算本章針對廠區(qū)，對5個變電所的負(fù)荷進(jìn)行計算，對變壓器進(jìn)行選擇，計算功率損耗及選擇導(dǎo)線型號。進(jìn)而對總降壓變電所進(jìn)行負(fù)荷計算、無功功率補(bǔ)償及設(shè)計。同時進(jìn)行線路的短路計算，包括計算各個元件及個短路點(diǎn)的電抗標(biāo)么值和短路電流及短路容量。3.1 車間變電所負(fù)荷計算、變壓器及導(dǎo)線選擇3.1.1 一號變電所(1) 計算負(fù)荷：視在計算負(fù)荷3(2) 變壓器的選擇選擇變壓器的容量，型號，連接組yyn0(3) 變壓器功率損耗其中，變壓器空載損耗，kw；

27、變壓器負(fù)載損耗，kw；。(4) 車間變壓器一次側(cè)計算負(fù)荷(5) 導(dǎo)線型號選擇 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線：初選環(huán)境溫度30，截面為的lj-16型鋁絞線。，因此滿足發(fā)熱條件。 機(jī)械強(qiáng)度校驗：查表，10kv架空線路鋁絞線的最小允許截面4，因此所選lj-16型鋁絞線不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，因此應(yīng)該選擇截面是的lj-25型鋁絞線。 電壓損耗校驗：，查表可知，故線路的電壓損耗值為：線路電壓損耗百分值為為：電壓損耗小于，因此所選lj-25型鋁絞線滿足允許電壓損耗要求。3.1.2 二號變電所(1) 負(fù)荷計算：視在計算負(fù)荷(2) 車間變電所低壓母線負(fù)荷：(3) 變壓器的選擇選擇變壓器的容量：，型號，連接組yyn0(4)

28、變壓器的功率損耗其中，變壓器空載損耗，kw；變壓器負(fù)載損耗，kw；。(5) 車間變壓器一次側(cè)計算負(fù)荷(6) 導(dǎo)線型號選擇 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線：初選環(huán)境溫度30，截面為的lj-10型鋁絞線。，因此滿足發(fā)熱條件。 機(jī)械強(qiáng)度校驗：查表，10kv架空線路鋁絞線的最小允許截面，因此所選lj-10型鋁絞線不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，因此應(yīng)該選擇截面是的lj-25型鋁絞線。 電壓損耗校驗：，查表可知，故線路的電壓損耗值為：線路電壓損耗百分值為：電壓損耗小于，因此所選lj-25型鋁絞線滿足允許電壓損耗要求。3.1.3 三號變電所(1) 負(fù)荷計算：視在計算負(fù)荷(2) 車間變電所低壓母線負(fù)荷：(3) 變壓器的選擇選擇變壓

29、器的容量：，型號，連接組yyn0(4) 變壓器的功率損耗其中，變壓器空載損耗，kw；變壓器負(fù)載損耗，kw；。(5) 車間變壓器一次側(cè)計算負(fù)荷(6) 導(dǎo)線型號選擇 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線：初選環(huán)境溫度30，截面為的lj-10型鋁絞線。，因此滿足發(fā)熱條件。 機(jī)械強(qiáng)度校驗：查表，10kv架空線路鋁絞線的最小允許截面，因此所選lj-10型鋁絞線不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，因此應(yīng)該選擇截面是的lj-25型鋁絞線。 電壓損耗校驗：，查表可知，故線路的電壓損耗值為：線路電壓損耗百分值為：電壓損耗小于，因此所選lj-25型鋁絞線滿足允許電壓損耗要求。3.1.4 四號變電所(1) 負(fù)荷計算：視在計算負(fù)荷(2) 車間變電所低

30、壓母線負(fù)荷：(3) 變壓器的選擇選擇變壓器的容量：，型號，連接組yyn0(4) 變壓器的功率損耗5其中，變壓器空載損耗，kw；變壓器負(fù)載損耗，kw；。(5) 車間變壓器一次側(cè)計算負(fù)荷6(6) 導(dǎo)線型號選擇 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線：初選環(huán)境溫度30，截面為的lj-10型鋁絞線。，因此滿足發(fā)熱條件。 機(jī)械強(qiáng)度校驗：查表，10kv架空線路鋁絞線的最小允許截面，因此所選lj-10型鋁絞線不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，因此應(yīng)該選擇截面是的lj-25型鋁絞線。 電壓損耗校驗：，查表可知，故線路的電壓損耗值為：線路電壓損耗百分值為：電壓損耗小于，因此所選lj-25型鋁絞線滿足允許電壓損耗要求。3.1.5 五號變電所(1)

31、 負(fù)荷計算：視在計算負(fù)荷(2) 車間變電所低壓母線負(fù)荷： (3) 變壓器的選擇選擇變壓器的容量：，型號，連接組yyn0(4) 變壓器的功率損耗其中，變壓器空載損耗，kw；變壓器負(fù)載損耗，kw；。(5) 車間變壓器一次側(cè)計算負(fù)荷(6) 導(dǎo)線型號選擇 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線：初選環(huán)境溫度30，截面為的lj-10型鋁絞線。，因此滿足發(fā)熱條件。 機(jī)械強(qiáng)度校驗：查表，10kv架空線路鋁絞線的最小允許截面，因此所選lj-10型鋁絞線不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，因此應(yīng)該選擇截面是的lj-25型鋁絞線。 電壓損耗校驗：，查表可知，故線路的電壓損耗值為：線路電壓損耗百分值為：電壓損耗小于，因此所選lj-25型鋁絞線滿足允許

32、電壓損耗要求。3.2 總降壓變電所設(shè)計和無功功率補(bǔ)償3.2.1 負(fù)荷計算總降壓變電所二次側(cè)計算負(fù)荷7：取 ， 3.2.2 無功功率補(bǔ)償按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的，考慮到變壓器的無功功率損耗遠(yuǎn)大于有功功率損耗，一般,因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償時，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略高于高壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)0.90，這里取。要使低壓側(cè)功率因數(shù)由0.68提高到0.92，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量應(yīng)為：選取bwf10.51001型并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，則為便于三相均衡配置，n需取為3的倍數(shù)，故需要15個8。補(bǔ)償后：3.2.3 總降壓變電所電力變壓器型號選擇及功率損耗(1) 電力變壓器的型號選擇如下9：選取

33、，型號，連接組。(2) 總降壓變電所電力變壓器功率損耗故滿足條件要求。3.2.4 導(dǎo)線型號選擇(1) 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線：初選環(huán)境溫度30，截面為的lgj-16型鋼芯鋁絞線。,因此滿足發(fā)熱條件。(2) 機(jī)械強(qiáng)度校驗查表，35kv架空線路鋼芯絞線的最小允許截面，因此所選lgj-16型鋼芯絞線不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，因此應(yīng)該選擇截面是的lgj-35型鋼芯絞線。(3) 電壓損耗校驗：，查表可知，故線路的電壓損耗值為：線路電壓損耗百分值為：電壓損耗小于，因此所選lj-35型鋁絞線滿足允許電壓損耗要求。3.3 短路計算短路電流計算等效電路圖，如下圖所示。計算時選基準(zhǔn)容量。圖3-1 短路等效電路圖3.3.1

34、基準(zhǔn)值的確定首先短路計算要確定基準(zhǔn)值，取，。3.3.2 地區(qū)變電所的最大容量(1) 短路電路中主要元件電抗標(biāo)幺值10 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值：，因此 35kv電源進(jìn)線架空線路的電抗標(biāo)幺值：查表，因此 35kv電力變壓器的電抗標(biāo)幺值：阻抗電壓，因此 10kv電力變壓器的電抗標(biāo)幺值111號變電所：2號變電所：3號變電所：4號變電所：5號變電所：(2) 各短路點(diǎn)的總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流點(diǎn)： 總電抗標(biāo)幺值： 三相短路電流周期分量有效值： 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值： 三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值：， 三相短路容量：點(diǎn)： 總電抗標(biāo)幺值： 三相短路電流周期分量有效值： 三相短路次

35、暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值： 三相短路沖擊電流及其有效值： 三相短路容量：點(diǎn)： 總電抗標(biāo)幺值： 三相短路電流周期分量有效值： 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值： 三相短路沖擊電流及其有效值： 三相短路容量：點(diǎn)： 總電抗標(biāo)幺值： 三相短路電流周期分量有效值： 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值： 三相短路沖擊電流及其有效值： 三相短路容量：點(diǎn)： 總電抗標(biāo)幺值： 三相短路電流周期分量有效值： 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值： 三相短路沖擊電流及其有效值： 三相短路容量：點(diǎn)： 總電抗標(biāo)幺值： 三相短路電流周期分量有效值： 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值： 三相短路沖擊電流及其有效值： 三相短

36、路容量：點(diǎn)： 總電抗標(biāo)幺值： 三相短路電流周期分量有效值： 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值： 三相短路沖擊電流及其有效值： 三相短路容量：3.3.3 地區(qū)變電所的最小容量(1) 短路電路中主要元件電抗標(biāo)幺值 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值：，因此 35kv電源進(jìn)線架空線路的電抗標(biāo)幺值：查表，因此 35kv電力變壓器的電抗標(biāo)幺值：阻抗電壓，因此 10kv電力變壓器的電抗標(biāo)幺值1號變電所：2號變電所：3號變電所：4號變電所：5號變電所：(2) 各短路點(diǎn)的總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流點(diǎn)： 總電抗標(biāo)幺值： 三相短路電流周期分量有效值： 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值： 三相短路沖擊電流及其有效值： 三相短

37、路容量：點(diǎn)： 總電抗標(biāo)幺值： 三相短路電流周期分量有效值： 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值： 三相短路沖擊電流及其有效值： 三相短路容量：點(diǎn)： 總電抗標(biāo)幺值 三相短路電流周期分量有效值： 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值： 三相短路沖擊電流及其有效值： 三相短路容量：點(diǎn)： 總電抗標(biāo)幺值： 三相短路電流周期分量有效值： 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值： 三相短路沖擊電流及其有效值： 三相短路容量：點(diǎn)： 總電抗標(biāo)幺值： 三相短路電流周期分量有效值： 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值： 三相短路沖擊電流及其有效值： 三相短路容量：點(diǎn)： 總電抗標(biāo)幺值： 三相短路電流周期分量有效值： 三相短

38、路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值： 三相短路沖擊電流及其有效值：5) 三相短路容量：點(diǎn)： 總電抗標(biāo)幺值： 三相短路電流周期分量有效值： 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值： 三相短路沖擊電流及其有效值： 三相短路容量：3.4 小結(jié)本章主要是對廠區(qū)變電所負(fù)荷進(jìn)行計算，確定變壓器的型號并計算其功率損耗，同時也對導(dǎo)線型號進(jìn)行選擇。根據(jù)公式以及查表一次對各個變電所進(jìn)行負(fù)荷計算以及無功功率補(bǔ)償。在負(fù)荷計算后繼而對電路進(jìn)行短路計算，求地區(qū)變電所最大最小容量，對各短路點(diǎn)處的總電抗標(biāo)么值、三相短路電流及短路容量進(jìn)行計算。第4章 電氣設(shè)備的選擇在進(jìn)行完電路的負(fù)荷計算和短路計算后，將要對電力線路中的電氣設(shè)備進(jìn)行選擇。

39、4.1 設(shè)備選擇原則在選擇設(shè)備型號時，應(yīng)首先考慮到該電氣設(shè)備型號應(yīng)符合其使用環(huán)境和安裝條件的要求。在此基礎(chǔ)上設(shè)備的規(guī)格參數(shù)按正常工作條件選擇，并且按最大短路電流進(jìn)行校驗。由這些因素的影響完成對設(shè)備的總體選擇。4.2 總降壓變電所電氣設(shè)備4.2.1 總降壓變電所一次側(cè)電氣設(shè)備總降壓變電所的主要電氣設(shè)備有高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器等，對這幾個主要電氣進(jìn)行型號選擇。(1) 高壓斷路器 選擇sw2-35/1000型戶外少油斷路器12表4-1 高壓斷路器型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件sw2-35/1000型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格5合格(2) 高壓

40、隔離開關(guān) 選擇gw2-35/600型戶外高壓隔離開關(guān)表4-2 高壓隔離開關(guān)型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件gw2-35/600型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格(3) 電流互感器 選擇lqzqd-35型戶外獨(dú)立式電流互感器表4-3 電流互感器型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件lqzqd-35型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格 (4) 電壓互感器 選擇jd4-35型電壓互感器4.2.2 總降壓變電所電力變壓器t1二次側(cè)電氣設(shè)備 (1) 高壓斷路器 選擇sn10-10/630-300型戶內(nèi)少油斷路器表4-4 高壓斷路器型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件sn

41、10-10/630-300型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格5合格(2) 高壓隔離開關(guān) 選擇gn1-10/200型戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)表4-5 高壓隔離開關(guān)型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件gn1-10/200型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格(3) 電流互感器 選擇laj-10型電流互感器表4-6 電流互感器型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件laj-10型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格(4) 電壓互感器 選擇jdf-10型電壓互感器4.2.3 總降壓變電所電力變壓器t2二次側(cè)電氣設(shè)備 (1) 高壓斷路器 選擇sn10-10/

42、630-300型戶內(nèi)少油斷路器表4-7 高壓斷路器型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件sn10-10/630-300型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格5合格(2) 高壓隔離開關(guān) 選擇gn1-10/200型戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)表4-8 高壓隔離開關(guān)型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件gn1-10/200型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格(3) 電流互感器 選擇laj-10型電流互感器表4-9 電流互感器型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件laj-10型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格(4) 電壓互感器 選擇jdf-10型電壓互感器4.3 車

43、間10kv線路電氣設(shè)備選擇4.3.1 一號變電所電氣設(shè)備的選擇(1) 高壓斷路器 選擇sn-10 ii型戶內(nèi)少油斷路器表4-10 高壓斷路器型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件sn-10 ii型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格5合格(2) 高壓隔離開關(guān) 選擇gn1-10/400型戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)表4-11 高壓隔離開關(guān)型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件gn1-10/400型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格(3)電流互感器 選擇lqzq-10型電流互感器表4-12 電流互感器型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件lqzq-10型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論

44、1合格2合格3合格4合格(4) 電壓互感器 選擇jdf-10型電壓互感器4.3.2 二號變電所電氣設(shè)備的選擇 (1) 高壓斷路器 選擇sn-10 ii型戶內(nèi)少油斷路器表4-13 高壓斷路器型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件sn-10 ii型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格5合格(2) 高壓隔離開關(guān) 選擇gn1-10/400型戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)表4-14 高壓隔離開關(guān)型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件gn1-10/400型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格(3) 電流互感器 選擇lqzq-10型電流互感器表4-15 電流互感器型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件

45、lqzq-10型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格(4) 電壓互感器 選擇jdf-10型電壓互感器4.3.3 三號變電所電氣設(shè)備的選擇 (1) 高壓斷路器 選擇sn-10 ii型戶內(nèi)少油斷路器表4-16 高壓斷路器型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件sn-10 ii型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格5合格(2) 高壓隔離開關(guān) 選擇gn1-10/400型戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)表4-17 高壓隔離開關(guān)型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件gn1-10/400型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格(3) 電流互感器 選擇lqzq-10型電流互感器表

46、4-18 電流互感器型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件lqzq-10型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格(4) 電壓互感器 選擇jdf-10型電壓互感器4.3.4 四號變電所電氣設(shè)備的選擇(1) 高壓斷路器 選擇sn-10 ii型戶內(nèi)少油斷路器表4-19 高壓斷路器型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件sn-10 ii型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格5合格(2) 高壓隔離開關(guān) 選擇gn1-10/400型戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)表4-20 高壓隔離開關(guān)型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件gn1-10/400型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格(3

47、) 電流互感器 選擇lqzq-10型電流互感器表4-21 電流互感器型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件lqzq-10型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格(4) 電壓互感器 選擇jdf-10型電壓互感器4.3.5 五號變電所電氣設(shè)備的選擇(1) 高壓斷路器 選擇sn-10 ii型戶內(nèi)少油斷路器表4-22 高壓斷路器型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件sn-10 ii型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格5合格(2) 高壓隔離開關(guān) 選擇gn1-10/400型戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)表4-23 高壓隔離開關(guān)型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件gn1-10/400型戶外少油斷路器

48、項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格(3) 電流互感器 選擇lqzq-10型電流互感器表4-24 電流互感器型號選擇序號安裝地點(diǎn)的電氣條件lqzq-10型戶外少油斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1合格2合格3合格4合格(4) 電壓互感器 選擇jdf-10型電壓互感器4.4 母線的選擇4.4.1 總降壓變電所35kv側(cè)母線的選擇(1) 選擇型矩形硬鋁母線，水平豎放，檔距l(xiāng)=1000mm，檔數(shù)大于2，相鄰兩母線的軸線距離為a=500mm，由表查得，環(huán)境溫度為25時，型矩形硬鋁母線的允許載流量為，而實際溫度為30，則13，故合格。(2) 該母線在三相斷路時所受的相間電動力()(3) 校驗?zāi)妇€短路時的動穩(wěn)定度母線在相間電動力作用時的最大彎矩為:母線的截面系數(shù)為:因此母線在三相短路時所受到的計算應(yīng)力為:而鋁母線(lmy)的允許應(yīng)力為，因此該母線滿足短路動穩(wěn)定度要求。(4) 校驗?zāi)妇€短路的熱穩(wěn)定度母線滿足短路熱穩(wěn)定度的最小允許截面查表，得由于母線實際截面，因此該母線滿足短路熱穩(wěn)定度要求。4.4.2 總降壓變電所10kv側(cè)母線的選擇(1) 選擇型矩形硬鋁母線，水平豎放，檔距l(xiāng)=1000mm，檔數(shù)大于2，相鄰兩母線的