塑料制品廠全廠總配變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 0南京塑料制品廠全廠總配南京塑料制品廠全廠總配 變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘摘 要要塑料制品廠企業(yè)內(nèi)采用何種供配電方式，既能滿足生產(chǎn)需要，又能使供配電系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理地運(yùn)行是擺在我們面前急需解決的新問(wèn)題。本文根據(jù)10kV進(jìn)線塑料制品廠企業(yè)供配電特點(diǎn)，介紹了10kV進(jìn)線塑料制品廠企業(yè)內(nèi)主要的供配電方式，并對(duì)其進(jìn)行了較詳細(xì)的分析。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞: 10kV進(jìn)線；企業(yè)供配電；變電所武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 1Abstract Plastic products factory enterprises used for distribu

2、tion, which can meet the needs of production, distribution systems make for a safe, reliable, economic and reasonable operation is before us of the urgent need to solve new problems. Based on the 10 kV line into plastic products factory for the distribution characteristics of enterprises, on the 10

3、kV line into plastic products factory enterprises within the main power supply, and gain a more detailed analysis. Key Words: Progressive 10kV ;distribution lines for enterprises ;Substation 武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 0目目 錄錄摘摘 要要.1ABSTRACT.2目目 錄錄.11. 緒論緒論.11.1 選題的背景及其意義.12.2. 此設(shè)計(jì)的主要任務(wù)及原始資料分析此設(shè)計(jì)的主要任務(wù)及原始資料分析.4

4、2.1 原始數(shù)據(jù).42.2 供電協(xié)議.43.3. 負(fù)荷計(jì)算的意義及相關(guān)參數(shù)的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算的意義及相關(guān)參數(shù)的計(jì)算.63.1 負(fù)荷計(jì)算的意義.63.2 參數(shù)的計(jì)算.64.4. 無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算.95.5. 變壓器的臺(tái)數(shù)、容量和類(lèi)型的選擇變壓器的臺(tái)數(shù)、容量和類(lèi)型的選擇.135.1 變壓器的介紹.135.2 廠用變壓器.145.3 計(jì)算與選擇.156.6. 短路電流的計(jì)算短路電流的計(jì)算.166.1 產(chǎn)生短路電流的原因、危害及計(jì)算方法.166.2 短路電流點(diǎn)的計(jì)算.166.3 具體計(jì)算.177.7. 高、低壓電氣一次設(shè)備的選擇高、低壓電氣一次設(shè)備的選擇.217.1 電氣設(shè)備的選擇對(duì)工廠企業(yè)的

5、意義.217.2 電氣設(shè)備的選擇及其效驗(yàn)理論.21武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 17.3 高壓斷路器的選擇.247.4 繼電保護(hù)選擇及整定.257.5 電流互感器、電壓互感器的選擇.258.8. 電氣主接線電氣主接線.278.1 電氣主接線的意義及重要性.278.2 電氣主接線的設(shè)計(jì).289.9. 導(dǎo)線截面的選擇導(dǎo)線截面的選擇.319.1 10KV10KV 側(cè)導(dǎo)線的選擇.319.2 車(chē)間變電所進(jìn)線的選擇.3110.10. 防雷設(shè)計(jì)防雷設(shè)計(jì).3310.1 防雷接地的理論基礎(chǔ).3310.2 防雷接地的保護(hù)措施.39致謝致謝.40參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).41附錄附錄.42武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)

6、說(shuō)明書(shū) 01.1.緒論緒論1.11.1 選題的背景及其意義選題的背景及其意義本課題應(yīng)用供配電設(shè)計(jì)的基本原則和方法進(jìn)行塑料廠的降壓變電所設(shè)計(jì)。通過(guò)本課程設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)、基本技能和專(zhuān)業(yè)知識(shí)分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立獲取新知識(shí)、新技術(shù)和新信息的能力，使學(xué)生初步掌握科學(xué)研究的基本方法和思路，學(xué)生能夠理解“安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)”的設(shè)計(jì)要求，掌握工廠供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算和運(yùn)行維護(hù)所必須的基本理論和基本技能。1.1.11.1.1 電能的特點(diǎn)及工廠變電所的作用電能的特點(diǎn)及工廠變電所的作用電能是電做功的能力。電能有各種形式，如直流電能、交流電能、交流工頻電能和高頻電能等等。它可作

7、用為動(dòng)力、照明、冶煉、電鍍、電熱、通信等之用。其優(yōu)點(diǎn)是便于控制、測(cè)量、變換和遠(yuǎn)距離輸送，電能使用方便、清潔。電能的單位是千瓦時(shí)（俗稱(chēng)“度”）。 電器設(shè)備與電源連接形成回路，當(dāng)電流通過(guò)電氣設(shè)備時(shí)、電源要輸出電能，電氣設(shè)備要消耗電能。發(fā)電廠是生產(chǎn)電能的工廠，發(fā)電廠將熱能、水能等通過(guò)發(fā)電設(shè)備轉(zhuǎn)換為電能。按照發(fā)電廠的動(dòng)力來(lái)源，發(fā)電廠主要分為火力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠及核能發(fā)電廠等1。發(fā)電機(jī)輸出的交流電壓不夠高，要通過(guò)升壓變電所升壓后遠(yuǎn)距離傳送電力，電壓高，則電流小，線路損耗小。 電力輸送到用戶區(qū)后，降壓變電所再把電壓降低，供給工廠使用。武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 11.1.21.1.2 電力系統(tǒng)的

8、發(fā)展概況電力系統(tǒng)的發(fā)展概況長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)的電網(wǎng)設(shè)備應(yīng)用未得到應(yīng)有的重視，電力設(shè)備技術(shù)性能陳舊，可靠性低，直接影響了人民生活和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。隨著新技術(shù)的發(fā)展,電網(wǎng)的規(guī)模越來(lái)越大，設(shè)備使用量增加，供電可靠性、自動(dòng)化水平的要求也在不斷提高。因此從配電網(wǎng)的安全運(yùn)行出發(fā)，電力裝備要符合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展要求，技術(shù)上先進(jìn)、運(yùn)行安全可靠、操作維護(hù)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約能源及符合環(huán)境保護(hù)政策2。立足于國(guó)情;保證供電可靠性為前提;優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)接線、降低電網(wǎng)損耗。選擇自化程度較高的自動(dòng)化設(shè)備。監(jiān)控系統(tǒng)與設(shè)備的綜合配套3。我國(guó)配電自動(dòng)化的展望:（1）做好配電網(wǎng)規(guī)劃和改造是實(shí)現(xiàn)配電自動(dòng)化的前提和基礎(chǔ)配電網(wǎng)規(guī)劃包括電源容量及分布

9、、主干線一次網(wǎng)架、配電設(shè)備等內(nèi)容，只有在配電網(wǎng)網(wǎng)架合理、結(jié)構(gòu)靈活、轉(zhuǎn)供互帶能力強(qiáng)，一次設(shè)備滿足自動(dòng)化的要求的前提下配電自動(dòng)化才能順利進(jìn)行。（2）我國(guó)配電自動(dòng)化采用的三種基本功能模式(a)就地控制的饋線自動(dòng)化；武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 2 (b)集中監(jiān)控模式的配電自動(dòng)化； (c)集中監(jiān)控模式的配電自動(dòng)化與配電管理相結(jié)合的模式；對(duì)于近期采用較多的后兩種模式，都采用分布式總體結(jié)構(gòu)，一般分為兩層（主站、遠(yuǎn)方終端）或三層（主站、子站、遠(yuǎn)方終端） 。主站至子站、子站至遠(yuǎn)方終端間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)在一起，形成統(tǒng)一的配電自動(dòng)化系統(tǒng)。武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 32.2.此設(shè)計(jì)的主要任務(wù)及原始資料分析

10、此設(shè)計(jì)的主要任務(wù)及原始資料分析根據(jù)本廠所能取得的電源進(jìn)線 10 千伏及本廠用電負(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，設(shè)計(jì)降壓變電所。本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)包括選擇變電所的位置與形式及主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量和類(lèi)型；選擇變電所的主接線方案及高低壓設(shè)備和進(jìn)出線，確定二次回路方案，選擇整定繼電保護(hù)裝置，確定防雷和接地裝置，完成變配電所的電氣照明設(shè)計(jì)，并進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。2.12.1 原始數(shù)據(jù)原始數(shù)據(jù)（1）本廠總平面布置圖、各車(chē)間負(fù)荷情況及車(chē)間變電所容量和工廠自然條件另附。 （2）工廠負(fù)荷性質(zhì) 生產(chǎn)車(chē)間大部分分為三班制，少部分兩班或單班制，年最大有功負(fù)荷利用小

11、時(shí)數(shù) 5000h。工廠屬三級(jí)負(fù)荷。（3）工廠生產(chǎn)任務(wù)、規(guī)模及產(chǎn)品規(guī)格 本廠年產(chǎn) 10000t 聚乙烯及脛塑料制品，產(chǎn)品品種有薄膜、單絲、管材和注射等制品。其原料來(lái)源于某石油化纖總廠。2.22.2 供電協(xié)議供電協(xié)議（1）從電力系統(tǒng) 66/10KV 變電站用 10kV 架空線路向工廠饋電。該變電站南側(cè)1km。（2）系統(tǒng)變電站饋電線路定時(shí)限過(guò)流保護(hù)裝置的整定時(shí)間 t=2s，工廠總配電所保護(hù)整定時(shí)間不得大于 1.5s。武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 4（3）在工廠總配電所 10kV 進(jìn)線冊(cè)計(jì)量。（4）工廠最大負(fù)荷是功率因數(shù)不得低于 0.9。（5）供電系統(tǒng)技術(shù)數(shù)據(jù)： 電業(yè)部門(mén)變電所 10 千伏母線，

12、為無(wú)限大電源系統(tǒng)，其短路容量為 200 兆伏安。供電系統(tǒng)如下圖。武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 53.3.負(fù)荷計(jì)算的意義及相關(guān)參數(shù)的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算的意義及相關(guān)參數(shù)的計(jì)算3.13.1 負(fù)荷計(jì)算的意義負(fù)荷計(jì)算的意義負(fù)荷計(jì)算是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，它決定設(shè)備容量的選用，管網(wǎng)系統(tǒng)的規(guī)模以及工程總造價(jià)等，這是技術(shù)人員熟知的事實(shí)。但是近幾年來(lái)用估算的方法替代了負(fù)荷計(jì)算，給制定方案、工程審核造成一定的困難。本文通過(guò)實(shí)例，介紹關(guān)于負(fù)荷計(jì)算問(wèn)題，借此引起設(shè)計(jì)者進(jìn)一步的重視。3.23.2 參數(shù)的計(jì)算參數(shù)的計(jì)算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

13、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。工廠電力負(fù)荷的計(jì)算方法, 一般常用的有: 逐級(jí)法、需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法以及產(chǎn)值、產(chǎn)量估算法等。其中需要系數(shù)法計(jì)算比較簡(jiǎn)單，適用于用電設(shè)備臺(tái)數(shù)比較多，各臺(tái)設(shè)備容量差別不十分懸殊的用電場(chǎng)合，特別適用于車(chē)間及工廠計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算，故本設(shè)計(jì)擬采用需要系數(shù)法4。各車(chē)間和車(chē)間變電所負(fù)荷計(jì)算表見(jiàn)附錄。具體計(jì)算過(guò)程：(1)有功功率計(jì)算 計(jì)算公式(kW)=(kW)* jsPePpK薄模車(chē)間 (kW)=(kW)* jsPeP=1400*0.6=840kW pK武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 6原料間 (kW)=(kW)*=30*0.25=7.50kW

14、jsPePpK生活間 (kW)=(kW)*=10*0.8=8.0kW jsPePpK成品庫(kù) 1 (kW)=(kW)*=25*0.3=7.50kW jsPePpK成品庫(kù) 2 (kW)=(kW)*=24*0.3=7.20kWjsPePpK包裝材料庫(kù) (kW)=(kW)*=20*0.3=6.0kW jsPePpK總計(jì) (kW)=876.20kW jsP補(bǔ)償值 (kW)=0.9(kW)=0.9*876.20=788.58 kW pKjsPjsP(2)無(wú)功功率計(jì)算 計(jì)算公式(kvar)=*(kW) jsQtanjsP薄模車(chē)間 (kvar)=* (kW)= 840*1.33=1117.2kvar jsQt

15、anjsP原料間 (kvar)=* (kW)=7.5*1.73=12.98kvar jsQtanjsP生活間 (kvar)=* (kW)=8.0*1.33=10.64kvar jsQtanjsP成品庫(kù) 1 (kvar)=* (kW)=7.50*1.73=12.98kvar jsQtanjsP成品庫(kù) 2 (kvar)=* (kW)=7.20*1.73=12.46kvar jsQtanjsP包裝材料庫(kù) (kvar)=* (kW)=6.0*1.73=10.38kvar jsQtanjsP武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 7總計(jì) (kvar)= 1168.84kvar jsQ補(bǔ)償值(kvar)=0.

16、95(kvar)=0.95*1168.84=1110.40 kvar qKjsQjsQ(3)視在功率計(jì)算 計(jì)算公式 22jsjsjsQPS薄模車(chē)間 (kV.A)=1400kV.A jsS原料間 (kV.A)=15.00kV.A jsS生活間 (kV.A)=13.31kV.A jsS成品庫(kù) 1 (kV.A)= 15.00kV.A jsS成品庫(kù) 2 (kV.A)=14.40kV.A jsS包裝材料庫(kù) (kV.A)=12.00kV.A jsS總計(jì) (kV.A)=1460.80kV.A jsS補(bǔ)償值 (kV.A)=1361.93 kV.A jsS(4)低壓額定電流(A) 計(jì)算公式j(luò)sI3*38. 0j

17、sjsSI(A)=2069.24AjsI武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 84 4. . 無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算無(wú)功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算 在交流電路中，由電源供給負(fù)載的電功率有兩種；一種是有功功率，一種是無(wú)功功率。有功功率是保持用電設(shè)備正常運(yùn)行所需的電功率，也就是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量(機(jī)械能、光能、熱能)的電功率。比如：5.5 千瓦的電動(dòng)機(jī)就是把 5.5 千瓦的電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，帶動(dòng)水泵抽水或脫粒機(jī)脫粒；各種照明設(shè)備將電能轉(zhuǎn)換為光能，供人們生活和工作照明。有功功率的符號(hào)用 P 表示，單位有瓦(W)、千瓦(kW)、兆瓦(MW)。無(wú)功功率比較抽象，它是用于電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng)的交換，并用來(lái)在電氣設(shè)備中建立和維持磁

18、場(chǎng)的電功率。它不對(duì)外作功，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰俊７彩怯须姶啪€圈的電氣設(shè)備，要建立磁場(chǎng)，就要消耗無(wú)功功率。比如 40 瓦的日光燈，除需 40 多瓦有功功率(鎮(zhèn)流器也需消耗一部分有功功率)來(lái)發(fā)光外，還需 80 乏左右的無(wú)功功率供鎮(zhèn)流器的線圈建立交變磁場(chǎng)用。由于它不對(duì)外做功，才被稱(chēng)之為“無(wú)功”。無(wú)功功率的符號(hào)用 Q 表示，單位為乏(Var)或千乏(kVar)5。無(wú)功功率決不是無(wú)用功率，它的用處很大。電動(dòng)機(jī)需要建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)就是靠從電源取得無(wú)功功率建立的。變壓器也同樣需要無(wú)功功率，才能使變壓器的一次線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，在二次線圈感應(yīng)出電壓。因此，沒(méi)有無(wú)

19、功功率，電動(dòng)機(jī)就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會(huì)吸合。武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 9為了形象地說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)舉一個(gè)例子：農(nóng)村修水利需要開(kāi)挖土方運(yùn)土，運(yùn)土?xí)r用竹筐裝滿土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是無(wú)功功率，竹筐并不是沒(méi)用，沒(méi)有竹筐泥土怎么運(yùn)到堤上呢?在正常情況下，用電設(shè)備不但要從電源取得有功功率，同時(shí)還需要從電源取得無(wú)功功率。如果電網(wǎng)中的無(wú)功功率供不應(yīng)求，用電設(shè)備就沒(méi)有足夠的無(wú)功功率來(lái)建立正常的電磁場(chǎng)，那么，這些用電設(shè)備就不能維持在額定情況下工作，用電設(shè)備的端電壓就要下降，從而影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。無(wú)功功率對(duì)供、用電產(chǎn)生一定的不良影響，主要表現(xiàn)在：(1)降低發(fā)

20、電機(jī)有功功率的輸出。(2)降低輸、變電設(shè)備的供電能力。(3)造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。(4)造成低功率因數(shù)運(yùn)行和電壓下降，使電氣設(shè)備容量得不到充分發(fā)揮。從發(fā)電機(jī)和高壓輸電線供給的無(wú)功功率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了負(fù)荷的需要，所以在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無(wú)功補(bǔ)償裝置來(lái)補(bǔ)充無(wú)功功率，以保證用戶對(duì)無(wú)功功率的需要，這樣用電設(shè)備才能在額定電壓下工作。這就是電網(wǎng)需要裝設(shè)無(wú)功補(bǔ)償裝置的道理。電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動(dòng)機(jī)、變壓器等，屬于既有電阻又有電感的電感性負(fù)載。電感性負(fù)載的電壓和電流的相量間存在著一個(gè)相位差，通常用相位角 的余弦 cos 來(lái)表示。cos 稱(chēng)為功率因數(shù)，又叫力率。功率因數(shù)是反映電力用戶用電設(shè)備合理使用

21、狀況、電能利用程度和用電管理水平的一項(xiàng)重要指 標(biāo)。三相功率因數(shù)的計(jì)算公式為：武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 10式中 cos功率因數(shù)；P有功功率，kW；Q無(wú)功功率,kVar；S視在功率,kV。A；U用電設(shè)備的額定電壓,V；I用電設(shè)備的運(yùn)行電流,A。功率因數(shù)分為自然功率因數(shù)、瞬時(shí)功率因數(shù)和加權(quán)平均功率因數(shù)。(1)自然功率因數(shù)：是指用電設(shè)備沒(méi)有安裝無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備時(shí)的功率因數(shù)，或者說(shuō)用電設(shè)備本身所具有的功率因數(shù)。自然功率因數(shù)的高低主要取決于用電設(shè)備的負(fù)荷性質(zhì)，電阻性負(fù)荷(白熾燈、電阻爐)的功率因數(shù)較高，等于 1，而電感性負(fù)荷(電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī))的功率因數(shù)比較低，都小于 1。(2)瞬時(shí)功率因數(shù)：是指在

22、某一瞬間由功率因數(shù)表讀出的功率因數(shù)。瞬時(shí)功率因數(shù)是隨著用電設(shè)備的類(lèi)型、負(fù)荷的大小和電壓的高低而時(shí)刻在變化5。(3)加權(quán)平均功率因數(shù)：是指在一定時(shí)間段內(nèi)功率因數(shù)的平均值，其計(jì)算公式為：武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 11提高功率因數(shù)的方法有兩種，一種是改善自然功率因數(shù)，另一種是安裝人工補(bǔ)償裝置。具體計(jì)算為：(30)=(kW)/ (kV.A)=876.20kW/1460.80kV.A= 0.58 cosjsPjsS設(shè)計(jì)要求0.9,cos則需要在低壓側(cè)安裝電容器 (kvar)=(kW)*(tgarc*-tgarc*)cQjsPcoscos =788.58*(1.442-0.426)=801.20

23、 kvar 取 820 kvar 容量的電容器選型:BWF-10.5-100-1 型并聯(lián)電容器 7 臺(tái) BWF-10.5-120-1型并聯(lián)電容器 1 臺(tái) 武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 125 5. .變壓器的臺(tái)數(shù)、容量和類(lèi)型的選擇變壓器的臺(tái)數(shù)、容量和類(lèi)型的選擇5 5.1.1 變壓器的介紹變壓器的介紹變壓器的最基本型式，包括兩組繞有導(dǎo)線的線圈，并且彼此以電感方式稱(chēng)合一起。當(dāng)一交流電流(具有某一已知頻率)流于其中之一組線圈時(shí)，于另一組線圈中將感應(yīng)出具有相同頻率的交流電壓，而感應(yīng)的電壓大小取決于兩線圈耦合及磁交鏈的程度。一般指連接交流電源的線圈稱(chēng)之為“一次線圈”(Primamary Coil)

24、 ；而跨于此線圈的電壓稱(chēng)之為“一次電壓”。在二次線圈的感應(yīng)電壓可能大于或小于一次電壓，是由一次線圈與二次線圈間的“匝數(shù)比”所決定的。因此，變壓器區(qū)分為升壓與降壓變壓器兩種。大部份的變壓器均有固定的鐵心，其上繞有一次與二次的線圈。基于鐵材的高導(dǎo)磁性，大部份磁通量局限在鐵心里，因此，兩組線圈藉此可以獲得相當(dāng)高程度的磁耦合。在一些變壓器中，線圈與鐵心二者間緊密地結(jié)合，其一次與二次電壓的比值幾乎與二者的線圈匝數(shù)比相同。因此，變壓器的匝數(shù)比，一般可作為變壓器升壓或降壓的參考指標(biāo)。由于此項(xiàng)升壓與降壓的功能，使得變壓器已成為現(xiàn)代化電力系統(tǒng)之一重要附屬物，提升輸電電壓使得長(zhǎng)途輸送電力更為經(jīng)濟(jì)，至于降壓變壓器，

25、它使得電力運(yùn)用方面更加多元化，我們可武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 13以這幺說(shuō)，倘無(wú)變壓器，則現(xiàn)代工業(yè)實(shí)無(wú)法達(dá)到目前發(fā)展的現(xiàn)況。電子變壓器除了體積較小外，在電力變壓器與電子變壓器二者之間，并沒(méi)有明確的分界線。一般提供 60Hz 電力網(wǎng)絡(luò)的電源均非常龐大，它可能是涵蓋有半個(gè)洲地區(qū)那般大的容量。電子裝置的電力限制，通常受限于整流、放大，與系統(tǒng)其它組件的能力，其中有些部份屬放大電力者，但如果與電力系統(tǒng)發(fā)電能力相比較，它仍然歸屬于小電力的范圍。各種電子裝備常用到變壓器，理由是：提供各種電壓階層確保系統(tǒng)正常操作；提供系統(tǒng)中以不同電位操作部份得以電氣隔離；對(duì)交流電流提供高阻抗，但對(duì)直流則提供低的阻抗

26、；在不同的電位下，維持或修飾波形與頻率響應(yīng)。“阻抗”的其中一項(xiàng)重要概念，即電子學(xué)特性，是一種假想的設(shè)備，即當(dāng)電路組件阻抗系從一階層改變到另外的一個(gè)階層時(shí)，其間要使用到一種設(shè)備 變壓器。 對(duì)于電子裝置而言，重量和空間通常是一項(xiàng)努力追求的目標(biāo)，至于效率、安全性與可靠性，更是重要的考慮因素。變壓器除了能夠在一個(gè)系統(tǒng)里占有顯著百分比的重量和空間外，另一方面在可靠性方面，它亦是衡量因子中的一個(gè)要項(xiàng)。因?yàn)樯鲜雠c其它應(yīng)用方面的差別，使得電力變壓器并不適合應(yīng)用于電子電路上。 空間通常是一項(xiàng)努力追求的目標(biāo)，至于效率、安全性與可靠性，更是重要的考慮因素。變壓器除了能夠在一個(gè)系統(tǒng)里占有顯著百分比的重量和空間外，另一

27、方面在可靠性方面，它亦是衡量因子中的一個(gè)要項(xiàng)。因?yàn)樯鲜雠c其它應(yīng)用方面的差別，使得電力變壓器并不適合應(yīng)用于電子電路上。武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 145.25.2 廠用變壓器廠用變壓器廠用變壓器大多數(shù)采用雙繞組無(wú)勵(lì)磁調(diào)壓輻向分裂方式。因運(yùn)行環(huán)境條件要求，變壓器須有較強(qiáng)的抗短路能力。產(chǎn)品設(shè)計(jì)上采取鐵芯級(jí)間加裝圓木撐條，繞組增加輔助撐條以及內(nèi)襯硬紙筒保證其剛度。工藝上采取保證高、低壓繞組同一高度，軸向可靠壓緊，引線出頭牢固夾持，墊塊密化處理等措施，使其安全可靠。5.35.3 計(jì)算與選擇計(jì)算與選擇計(jì)算驗(yàn)證進(jìn)行補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在功率計(jì)算負(fù)荷為: =869.71kV.A 22jsjsjsQP

28、S根據(jù)計(jì)算驗(yàn)證擬選擇 S9-1000/10-1 變壓器考慮該地區(qū)最高溫度 35,則在最高溫度時(shí)S9-1000/10-1 變壓器的出力為: =1-(-20)/100=1-(35-20)/1001000=850kV.A tSavQntS =850kV.A =0.9 滿足設(shè)計(jì)要求 cosjsPjsS6 6. .短路電流的計(jì)算短路電流的計(jì)算6 6.1.1 產(chǎn)生短路電流的原因、危害及計(jì)算方法產(chǎn)生短路電流的原因、危害及計(jì)算方法短路實(shí)際上是電路中的電流過(guò)大,原因是電路中沒(méi)有用電器,因在電路中電流產(chǎn)生的熱量與電流的平方成正比,故當(dāng)電路中沒(méi)有用電器時(shí),導(dǎo)線的電阻很小,所以電路中的電流就非常大，于是使電路中產(chǎn)生很

29、大的熱.瞬間的高溫使電源損壞。短路電流的計(jì)算 6KV，9.2 除電抗；10KV，5.5 除電抗; 35KV，1.6 除電抗; 110KV，0.5 除電抗。 0.4KV，150 除電抗 例：已知一短路點(diǎn)前各元件電抗標(biāo)么值之和為 X*=2, 短路點(diǎn)電壓等級(jí)為 6KV, 則短路點(diǎn)的短路電流 Id=9.2/2=4.6KA。 短路電流單位：KA 短路沖擊電流的計(jì)算 1000KVA 及以下變壓器二次側(cè)短路時(shí)：沖擊電流有效值 Ic=Id, 沖擊電流峰值ic=1.8Id 1000KVA 以上變壓器二次側(cè)短路時(shí)：沖擊電流有效值 Ic=1.5Id, 沖擊電流峰值ic=2.5Id 例：已知短路點(diǎn)1600KVA 變壓

30、器二次側(cè)的短路電流 Id=4.6KA， 則該點(diǎn)沖擊武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 16電流有效值 Ic=1.5Id,1.5*4.67.36KA,沖擊電流峰值 ic=2.5Id=2.5*406=11.5KA。 可見(jiàn)短路電流計(jì)算的關(guān)鍵是算出短路點(diǎn)前的總電抗標(biāo)么值.但一定要包括系統(tǒng)電抗6。6 6. .2 2 短路電流點(diǎn)的計(jì)算短路電流點(diǎn)的計(jì)算確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式計(jì)算。做短路電流動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)短路點(diǎn)的選擇，對(duì)于不帶電抗器的回路，短路點(diǎn)應(yīng)選擇在正常接線方式下短路電流為最大的地點(diǎn)；對(duì)于固定式開(kāi)關(guān)柜帶電抗器的 10（6）kV 出線，隔板（母線與母線隔離開(kāi)關(guān)之間）前的

31、引線和套管應(yīng)按短路點(diǎn)在電抗器前計(jì)算；隔板后的引線和電器一般按短路點(diǎn)在電抗器后計(jì)算8。驗(yàn)算電纜的熱穩(wěn)定時(shí)，短路點(diǎn)按下述情況確定：（1）不超過(guò)制造長(zhǎng)度的單根電纜，短路發(fā)生在電纜的末端。 （2）中間接頭的電纜，短路發(fā)生在每一縮減電纜截面的線段首端；電纜線段為等截面時(shí)，則短路發(fā)生在下一段電纜的首端，即第一個(gè)中間接頭處。 （3）無(wú)中間接頭的并列連接的電纜，短路發(fā)生在并列點(diǎn)后。6 6. .3 3 具體計(jì)算具體計(jì)算短路計(jì)算 1 K-1 處三相短路計(jì)算電力系統(tǒng)電抗 X1=Uc1/Soc=(10.5KV)2/200MA=0.55 架空線電抗 X2=X2*L=0.4/KM*1Km=0.4 武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論

32、文)說(shuō)明書(shū) 17總電抗 X= X1+ X2=0.4+0.55=0.95 K-1三相短路電流和短路容量 1）周期分量有效值：I(3)K-1=UC1/( * X)= 10.5KV/( * 0.95)=6.38A 332） 三相短路次整態(tài)電流: I,(3)=I(3)=I(3)K-1=6.38A 3）沖擊電流擊及第一周期短路有效值: I(30)sh2.55 I,(3)=16.273A I(30)sh=1.51 I,(3)=9.636A 4)三相短路容量: S(3)K-1 =*Uc1* I(3)K-1= *10.5KV* 6.381A=116.053MVA 332 K-2低壓側(cè)短路計(jì)算 1)電力系統(tǒng)電抗

33、: X1,=Uc1/Soc=(0.38KV)2/200MA=0.0008 2)架空線電抗 X2,=X2*L*(Uc2/Uc2)2=0.4/KM*1Km*(0.4/10.5)2=0.00058 3)變壓器電抗查表計(jì)算: (1) 查表得 S9-1250 變壓器 Uk=5 X1(1)=Uk*Uc22/100SN=5*(0.4KV2)/100*1250KVA=0.0064 (2) 查表得 S9-1000 變壓器 Uk=5 武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 18X2(1)=Uk*Uc22/100SN=5*(0.4KV2)/100*1000KVA=0.008 (3)查表得 S9-500 變壓器 Uk=4

34、 X3(1)=Uk*Uc22/100SN=5*(0.4KV2)/100*500KVA=0.0128 (4)查表得 S9-400 變壓器 Uk=4 X4(1)=X5(1)=5*(0.4KV2)/100*400KVA=0.016 4)總變配電所分出各變電所配電母線電抗計(jì)算按變壓器容量計(jì)算的經(jīng)濟(jì)截面積,選取的油浸紙絕緣電纜影用系數(shù)： =1.73A/Km ecj5)配電電纜截面積選擇及電抗計(jì)算 No.2 變電所 S9-1000 變壓器 =1000KVA/(10Kv)=57.737A 301I3=/=57.737A/1.73A/Km=33.36 ecA301Iecj2mm選?。?35 =1.01/Km

35、No.0-No.2 變電所距離=100m=0.1Km1xA2mm1xX20l = * =1.01/Km*0.1Km=0.101 2 .NoX1xX20l=0.101+0.008=0.109 1XNo.3 變電所 S9-500 變壓器 =500KVA/(10Kv)=28.87A 302I3=/=28.87A/1.73A/Km=16.68mm2 ecA301Iecj選?。?25mm2 =1.41/Km No.0-No.3 變電所距離=200m=0.2Km 2XA2XX30l武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 19= * =1.41/Km*0.2Km=0.282 3 .NoX1xX30l=0.282

36、+0.0128=0.28328 2XNo.4 與 No.5 變電所 S9-400 變壓器 =400KVA/(10Kv)=23.095A 302I3=/=23.095A/1.73A/Km=13.34 ecA301Iecj2mm選?。?16 =2.21/Km NO.0-No.4 變電所距離=350m=0.35Km 2XA2mm2XX40l= * =2.21/Km*0.35Km=0.742 4 .NoX1xX40lNO.0-No.5 變電所距離=500m=0.5Km 50l= * =2.21/Km*0.5Km=1.1055 .NoX1xX50l =0.742+0.016=0.758 31X=1.10

37、5+0.016=1.121 41XX3=X1(1)/ X1/ X2/ X3/ X4=0.9999035=1 =X1+ X2+ X3=0.0008+0.00058+1=1.00138 X武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 207 7. .高、低壓電氣一次設(shè)備的選擇高、低壓電氣一次設(shè)備的選擇7 7.1.1 電氣設(shè)備的選擇對(duì)工廠企業(yè)的意義電氣設(shè)備的選擇對(duì)工廠企業(yè)的意義在配網(wǎng)的建設(shè)中，只要加強(qiáng)對(duì)配電設(shè)備的選擇，嚴(yán)格按照上面提到的選擇方法和注意問(wèn)題進(jìn)行選擇，就可以提高設(shè)備運(yùn)行的水平，減少事故發(fā)生。7 7.2.2 電氣設(shè)備的選擇及其效驗(yàn)理論電氣設(shè)備的選擇及其效驗(yàn)理論電力系統(tǒng)的各種電氣設(shè)備的作用和工作條件并

38、不一樣，它們的具體選擇方法也不完全相同，但對(duì)它們的基本要求卻是一致的，因此，對(duì)各種電氣設(shè)備必須按正常工作條件進(jìn)行選擇，并且按短路情況校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定的基本方法。 武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 21(1)按正常工作條件選擇電器。正常工作條件是指電器的額定電壓和額定電流。 1）額定電壓的選擇。電器的額定電壓就是銘牌上標(biāo)出的電壓。另外，電器還有最大工作電壓，電器長(zhǎng)期運(yùn)行所允許的最大電壓(一般指超過(guò)額定電壓 1015的電壓)。制造廠對(duì)電器、絕緣子、電纜等都規(guī)定了它們的額定電壓和最大工作電壓，如10/11.5、35/40.5、110/121、220/242、330/360kV 等。選擇時(shí)必須使

39、電器裝置點(diǎn)的電網(wǎng)額定電壓不應(yīng)超過(guò)電器的額定電壓7。 實(shí)際上，電器所在的工作電壓是在變化的，各點(diǎn)的電壓也不相同，根據(jù)規(guī)定，電網(wǎng)最高電壓不得大于電網(wǎng)額定電壓的 5，此值未超過(guò)電器的最大工作電壓。因此，電器在此電網(wǎng)下運(yùn)行是安全可靠的。 另外，選擇額定電壓時(shí)，要考慮海拔對(duì)電氣設(shè)備外絕緣的影響，隨著海拔高度的增加，大氣的壓力下降，空氣密度和濕度相應(yīng)地減少，使空氣間隙和瓷絕緣的放電特性下降，影響電氣設(shè)備的外絕緣(指暴露于空氣中的絕緣)強(qiáng)度，制造廠規(guī)定的電氣設(shè)備的最大工作電壓就要下降，對(duì)此，必須進(jìn)行校正8。 2）額定電流的選擇。電器的額定電流是指在額定周?chē)h(huán)境溫度下，長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)電器所能允許通過(guò)的電流。選擇電器

40、時(shí)應(yīng)滿足額定電流不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流。 周?chē)諝鉁囟葘?duì)允許連續(xù)電流有很大的影響。我國(guó)目前生產(chǎn)的電器，設(shè)計(jì)時(shí)取周?chē)橘|(zhì)最高溫度 40，如果周?chē)罡邭鉁卮笥?40，由于冷卻條件變壞，其允許電流應(yīng)按下式校正：武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 22式中 In-空氣溫度為 40時(shí)電器的額定電流，A IP-空氣溫度為實(shí)際環(huán)境溫度時(shí)的連續(xù)允許電流，A 當(dāng)周?chē)橘|(zhì)溫度低于 40時(shí)，每低 1，允許電流增加 0.5，但增加的總數(shù)不得大于額定電流的 20。 為使電器能適應(yīng)地區(qū)的溫度變化，我國(guó)規(guī)定，對(duì)于按標(biāo)準(zhǔn)制造的電器，其適用溫度為40+40(變壓器、電壓互感器為30+40)，但不能在

41、大于+60的周?chē)h(huán)境溫度下工作。 此外，選擇電器時(shí)，還應(yīng)考慮電器的裝置環(huán)境。屋外配電裝置的電器，經(jīng)常受到風(fēng)、霜、雨露、霜冰、灰塵和有害氣體等的影響，工作條件比屋內(nèi)配電裝置的電器要差得很多，因此，電器常制成屋內(nèi)裝置和屋外裝置兩種。周?chē)h(huán)境有污穢的地區(qū)、海邊、鹽湖區(qū)等，必須注意加強(qiáng)絕緣，采用特殊絕緣結(jié)構(gòu)的加強(qiáng)型電器，或選用額定電壓高一級(jí)的電器。 (2)按短路情況校驗(yàn)電器的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。通過(guò)短路電流愈大，電器受到的影響愈嚴(yán)重。選擇通過(guò)電器的短路電流為最大的那些點(diǎn)為短路計(jì)算點(diǎn)。 校驗(yàn)電器的熱穩(wěn)定和開(kāi)斷能力時(shí)，還必須正確估計(jì)短路的計(jì)算時(shí)間。短路計(jì)算時(shí)間t 為相應(yīng)的繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 t1和斷路器分閘時(shí)間

42、 t2之和，即 t=t1+t2 t1是指主保持動(dòng)作時(shí)間。如果主保護(hù)有死區(qū)時(shí)，應(yīng)使用后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間，此時(shí)，應(yīng)采用相應(yīng)死區(qū)內(nèi)的短路電流值。 武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 231）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)。短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)就是要求所選的電器，當(dāng)短路電流通過(guò)時(shí)，其最高溫度不應(yīng)超過(guò)制造廠規(guī)定的短路時(shí)發(fā)熱最高允許溫度。 2）電動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。電動(dòng)穩(wěn)定是指電器承受短路電流引起的機(jī)械效應(yīng)的能力，在校驗(yàn)時(shí)，須用短路電流的最大值與制造廠規(guī)定的設(shè)備允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流進(jìn)行比較。 ishiP 或IshIP 式中 ish、Ish-短路沖擊電流幅值及其有效值 iP、IP-設(shè)備允許通過(guò)的動(dòng)穩(wěn)定電流的峰值及其有效值 但以下幾種情況可

43、以不校驗(yàn)熱穩(wěn)定或動(dòng)穩(wěn)定： 熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷器時(shí)間保證，故可不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。 采用有限流電阻的熔斷器保護(hù)的設(shè)備，可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。 裝設(shè)在電壓互感器回路中的裸導(dǎo)體和電器可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定。 7 7.3.3 高壓斷路器的選擇高壓斷路器的選擇斷路器的選擇必須按正常的工作條件進(jìn)行選擇，并且按斷路情況校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。此外，還應(yīng)考慮電器安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件，當(dāng)氣溫、風(fēng)速、溫度、污穢等級(jí)、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等環(huán)境條件超過(guò)一般電器使用條件時(shí)，應(yīng)采取有效措施。對(duì)高壓斷路器有以下幾個(gè)方面的要求，這些要求在斷路器的基本技術(shù)參數(shù)上得到體現(xiàn)。(1)斷路器在額定條件下（額定電壓、額定電流）可

44、以長(zhǎng)期工作。(2)應(yīng)有足夠的開(kāi)斷能力，并保證有足夠的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定（開(kāi)斷電流、額定關(guān)合電武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 24流、極限通過(guò)電流、熱穩(wěn)定電流）。(3)具有盡可能短的開(kāi)斷時(shí)間，這對(duì)減少電網(wǎng)的故障時(shí)間，減輕故障設(shè)備的損害，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性都是有利的。 (4)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、體積小、重量輕、便于安裝。下面是幾種常用斷路器的特點(diǎn)： 1.多油斷路器實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，但由于用油量大、體積大、檢修工作量大、且易發(fā)生爆炸和火災(zāi)現(xiàn)象，一般情況下不采用。 2.少油斷路器用油少、油箱結(jié)構(gòu)小而堅(jiān)固，具有節(jié)省材料、防爆防火特點(diǎn)。少油斷路器使用安全，使配電裝置大大簡(jiǎn)化，體積小、便于運(yùn)輸、目前被大量采用

45、。 3.空氣斷路器斷路能力大、動(dòng)作時(shí)間快、尺寸小、重量輕、無(wú)火災(zāi)危險(xiǎn)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格貴、需要裝設(shè)壓縮空氣系統(tǒng)等，主要用于 110KV 及以上對(duì)電氣參數(shù)及斷路時(shí)間有較高要求的系統(tǒng)中。 4.SF6 電氣性能好、斷口電壓可較高。設(shè)備的操作維護(hù)和檢修都很方便、檢修周期長(zhǎng)而且它的開(kāi)斷性能好、占地面積小、特別是發(fā)展 SF6 封閉組合電器可大大減少變電所的占地面積。SF6 斷路器廣泛應(yīng)用于 90 年代，目前我國(guó)已成功生產(chǎn)和研制了220、330、500KV 的 SF6 斷路器5.具體計(jì)算與選擇 低壓側(cè)保護(hù)補(bǔ)償后低壓額定電流(A) 計(jì)算公式(A)= (kV.A)/（0.38* jsIjsIjsS） (A(1)

46、= (kV.A)(1)/(0.38* )= 235.53/（0.38*1.732）=357.86 A 3jsIjsS3武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 25選取低壓斷路器型號(hào)：DW15-400(額定短路電流 400A) 7.47.4 繼電保護(hù)選擇及整定繼電保護(hù)選擇及整定一、整定計(jì)算原則：1.需符合電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范GB50062-92 等相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)8。2.可靠性、選擇性、靈敏性、速動(dòng)性應(yīng)嚴(yán)格保障。由上面的計(jì)算選取低壓熔斷器型號(hào)：RTO-400(額定短路電流 400A) 7.57.5 電流互感器、電壓互感器的選擇電流互感器、電壓互感器的選擇高壓電網(wǎng)中，計(jì)量?jī)x表的電流線圈和繼

47、電保護(hù)裝置中斷路器的電流線圈都是通過(guò)電流互感器供電的。這樣可以隔離高電壓，有利于運(yùn)行人員的安全，同時(shí)還可以使儀表及繼電器等制造標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)電流互感器的選擇項(xiàng)目：1、一次繞組的額定電壓；2、一次側(cè)的額定電流，一般要大于等于線路最大工作電源或線路變壓器額定電流的1.2-1.5 倍；型號(hào)：LMZB6-10 武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 26電壓互感器是測(cè)量高壓用的。其一次繞組與高壓電路并聯(lián)，額定電壓與電路電壓同一等級(jí)。型號(hào)：JSJB-108 8. .電氣主接線電氣主接線8 8.1.1 電氣主接線的意義及重要性電氣主接線的意義及重要性電氣主接線主要是指在發(fā)電廠、變電所、電力系統(tǒng)中，為滿足預(yù)定的功

48、率傳送和運(yùn)行等要求而設(shè)計(jì)的、表明高壓電氣設(shè)備之間相互連接關(guān)系的傳送電能的電路。電路中的高壓電氣設(shè)備包括發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、斷路器、隔離刀閘、線路等。它們的連接方式對(duì)供電可靠性、運(yùn)行靈活性及經(jīng)濟(jì)合理性等起著決定性作用。一般在研究主接線方案和運(yùn)行方式時(shí)，為了清晰和方便，通常將三相電路圖描繪成單線圖。在繪制主接線全圖武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 27時(shí)，將互感器、避雷器、電容器、中性點(diǎn)設(shè)備以及載波通信用的通道加工元件（也稱(chēng)高頻阻波器）等也表示出來(lái)。 對(duì)一個(gè)電廠而言，電氣主接線在電廠設(shè)計(jì)時(shí)就根據(jù)機(jī)組容量、電廠規(guī)模及電廠在電力系統(tǒng)中的地位等，從供電的可靠性、運(yùn)行的靈活性和方便性、經(jīng)濟(jì)性、發(fā)展和擴(kuò)

49、建的可能性等方面，經(jīng)綜合比較后確定。它的接線方式能反映正常和事故情況下的供送電情況。電氣主接線又稱(chēng)電氣一次接線圖。 電氣主接線應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求： （1）運(yùn)行的可靠性：主接線系統(tǒng)應(yīng)保證對(duì)用戶供電的可靠性，特別是保證對(duì)重要負(fù)荷的供電。 （2）運(yùn)行的靈活性：主接線系統(tǒng)應(yīng)能靈活地適應(yīng)各種工作情況，特別是當(dāng)一部分設(shè)備檢修或工作情況發(fā)生變化時(shí)，能夠通過(guò)倒換開(kāi)關(guān)的運(yùn)行方式，做到調(diào)度靈活，不中斷向用戶的供電。在擴(kuò)建時(shí)應(yīng)能很方便的從初期建設(shè)到最終接線。 （3）主接線系統(tǒng)還應(yīng)保證運(yùn)行操作的方便以及在保證滿足技術(shù)條件的要求下，做到經(jīng)濟(jì)合理，盡量減少占地面積，節(jié)省投資。武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 288.2

50、8.2 電氣主接線的設(shè)計(jì)電氣主接線的設(shè)計(jì)變電所直配供配電方式電力系統(tǒng)接線簡(jiǎn)圖一：設(shè)計(jì)要求1、保證向用戶供電的可靠性。 2、保證電能質(zhì)量-頻率和電壓符合要求 3、大型電廠的機(jī)組在分期投入過(guò)程中，應(yīng)考慮逐年電力，電量平衡。 二：設(shè)計(jì)原則 1、新機(jī)組效率較高，應(yīng)保證安全滿發(fā)。 2、大中型電廠的電壓等級(jí)不宜多于三級(jí)。 3、電氣參數(shù) 1）最小負(fù)荷與最大負(fù)荷之比，取 0.6-0.7。 2）按不同企業(yè)，確定負(fù)荷率或最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，用以計(jì)算電量或電能損耗，以便進(jìn)行技術(shù)比較。武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 29 3）35 千伏以下負(fù)荷的同時(shí)率取 0.85-0.9；對(duì)大型工礦企業(yè)則取 0.9-1。 4）綜

51、合負(fù)荷功率因數(shù)取為 0.8；大型冶金企業(yè)取為 0.95。 5）線損平均取為 0.05，有具體數(shù)值時(shí)，可采用實(shí)際值。 對(duì)于電廠設(shè)計(jì)，首先應(yīng)有任務(wù)書(shū)作為依據(jù)。一般給定電廠容量，機(jī)組臺(tái)數(shù)，主要負(fù)荷性質(zhì)和要求，接入情況。其他資料，如燃料來(lái)源和發(fā)熱量、供水、出灰、交通、環(huán)境污染、可利用場(chǎng)地、遷徙設(shè)施和居民等情況，均應(yīng)充分掌握，才能進(jìn)行設(shè)計(jì)9。對(duì)于單元接線的發(fā)電機(jī)變壓器組，如果設(shè)計(jì)師不考慮采用擴(kuò)大單元或分裂低壓繞組的變壓器，它的容量的臺(tái)數(shù)就沒(méi)有必要進(jìn)行很多計(jì)算，均按發(fā)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范配套即可。在具有發(fā)電機(jī)電壓母線的電廠和地區(qū)負(fù)荷很多的情況下，則要求選定兩臺(tái)或三臺(tái)適當(dāng)容量的升壓變壓器。從設(shè)備簡(jiǎn)單，可靠性高的角度

52、考慮，一般優(yōu)先設(shè)置兩臺(tái)容量相同的升壓變壓器。確定變壓器容量的原則應(yīng)以地區(qū)負(fù)荷最低時(shí)發(fā)電機(jī)的功率能全部送出，同時(shí)，考慮地區(qū)負(fù)荷最大時(shí)，允許系統(tǒng)倒送一部分功率，以保證全部用戶的需要。變壓器檢修可考慮與發(fā)電機(jī)檢修同時(shí)進(jìn)行。當(dāng)一臺(tái)變壓器故障時(shí)，其余變壓器允許過(guò)負(fù)荷并加強(qiáng)冷卻，保證送出 75%以上的電源功率。若設(shè)計(jì)的主接線由幾個(gè)方案，其中變壓器臺(tái)數(shù)和容量也不同時(shí)，應(yīng)進(jìn)行比較后才能確定。設(shè)計(jì)時(shí)，需要計(jì)算和考慮以下幾個(gè)問(wèn)題。 1、電能損耗計(jì)算 2、計(jì)算綜和造價(jià)的運(yùn)行費(fèi) 3、確定方案 三：技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 1、根據(jù)任務(wù)書(shū)，原始資料和數(shù)據(jù)，就可初步擬出幾個(gè)主接線方案。其中包括發(fā)電機(jī)，武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明

53、書(shū) 30變壓器，母線的連接方式及電壓等級(jí)，出線回?cái)?shù)，廠用電高壓部分等。出線一般由系統(tǒng)設(shè)計(jì)單位提供，但需要研究配合。廠用電部分，如果在幾個(gè)方案中是相同的，可不必列出，只需記入綜合造價(jià)和年運(yùn)行費(fèi)中。 2、結(jié)合系統(tǒng)接線圖，對(duì)提出的幾個(gè)方案，將重點(diǎn)部分進(jìn)行斷路電流計(jì)算，以選定主要斷路器級(jí)母線設(shè)備等，并結(jié)合系統(tǒng)計(jì)算的要求，確定主變壓器臺(tái)數(shù)，容量和電壓分接頭。然后對(duì)這幾個(gè)方案作概率略分析，即對(duì)負(fù)荷，供電能力，事故情況下的影響，檢修維護(hù)，起停過(guò)程進(jìn)行比較，并列出概算表。 再?gòu)募夹g(shù)經(jīng)濟(jì)兩方面進(jìn)行考慮去掉一些比較差的方案，保留 2-3 個(gè)比較好的方案，留作詳細(xì)比較。在這過(guò)程中，初步提出的方案考慮面可以寬些，不要

54、讓較好的方案在第一次被漏掉。 3、對(duì)較好的 2-3 個(gè)方案，進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算分析，包括短路電流補(bǔ)充計(jì)算，選出主要設(shè)備，并計(jì)算全廠電氣綜合投資和運(yùn)行費(fèi)，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。具體做法與確定變壓器臺(tái)數(shù)容量是相同，只不過(guò)范圍更廣些，這里不再重復(fù)。 四：可靠性計(jì)算 1、可靠性本身在理論上是概率問(wèn)題，應(yīng)用在發(fā)、輸電方面的概念有： （1）設(shè)備的可靠性； （2）發(fā)電廠供給電力的可靠性；（3）發(fā)電廠供給電量的可靠性2、供電線路的可靠性分析 3、串聯(lián)設(shè)備的可靠性計(jì)算 4、并聯(lián)設(shè)備的可靠性計(jì)算9 9. .導(dǎo)線截面的選擇導(dǎo)線截面的選擇武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 319 9.1.1 10KV10KV 側(cè)導(dǎo)線的選擇側(cè)導(dǎo)

55、線的選擇10kV 線路導(dǎo)線截面的選擇應(yīng)考慮線路所需的供電能力、電壓損耗、網(wǎng)絡(luò)結(jié)線等因素外，基于規(guī)范 10kV 線路導(dǎo)線截面選擇的要求，對(duì)于 10kV 線路導(dǎo)線截面的選擇應(yīng)盡量簡(jiǎn)化以及標(biāo)準(zhǔn)化，通常每個(gè)單位選擇 23 個(gè)等級(jí)，其中特別強(qiáng)調(diào)用戶分、支線導(dǎo)線截面的選擇應(yīng)與公用線路導(dǎo)線的選擇同等考慮，通過(guò)導(dǎo)線選擇的標(biāo)準(zhǔn)化有利于今后配網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的改造。 10kV 線路導(dǎo)線截面主干線的通流容量應(yīng)與變電站開(kāi)關(guān)柜的通流容量相匹配。架空線路主干線選用 LGJ-240mm2 或 LGJ-185 mm2，次干線選用 LGJ-150 mm2 或 LGJ-120 mm2，分支線選用 LGJ-70 mm2，架空絕緣導(dǎo)線截面選擇

56、與裸導(dǎo)線同等考慮。電纜線路主干線干線選用 300 mm2 或 240 mm2 ，分線 150 mm2 ，支線一般用70 mm2 。（當(dāng)與電纜導(dǎo)線與架空導(dǎo)線配合使用，電纜導(dǎo)線截面比架空導(dǎo)線截面大一個(gè)規(guī)格）根據(jù)需求，本設(shè)計(jì)選擇母線：TMY-2（540）裸銅母線硬型9 9.2.2 車(chē)間變電所進(jìn)線的選擇車(chē)間變電所進(jìn)線的選擇低壓配電線路導(dǎo)線應(yīng)采用絕緣導(dǎo)線，淘汰裸導(dǎo)線及逐步淘汰麻皮導(dǎo)線，導(dǎo)線截面應(yīng)按中期規(guī)劃，按照經(jīng)濟(jì)電流密度確定，并能滿足末端電壓的要求。電纜建議采用（四芯）交聯(lián)聚乙烯絕緣帶鎧裝保護(hù)的銅芯電力電纜，或（單芯）交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電力電纜，武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 32絕緣水平為 1k

57、V；架空主線宜采用銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電纜（BVV），鋁芯線建議采用鋁芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套電纜（BLVV）或鋁芯橡皮絕緣氯丁線（BLXF），絕緣水平為 0.5kV。當(dāng)電力電纜與架空線配合使用時(shí)，應(yīng)考慮電力電纜線徑比架空線線徑大一個(gè)等級(jí)。 應(yīng)根據(jù)各種類(lèi)型導(dǎo)線的敷設(shè)適用條件進(jìn)行導(dǎo)線的敷設(shè)，嚴(yán)禁將架空導(dǎo)線用電力電纜的敷設(shè)方式敷設(shè)。常用低壓配電線路導(dǎo)線適用條件導(dǎo)線類(lèi)型 適用條件 YJV、VV 系列 室內(nèi)、外電纜溝道及管道固定敷設(shè)，電纜不能承受機(jī)械外力作用。不能直埋敷設(shè)，單芯電纜不能穿入金屬管中敷設(shè)。YJV22、VV22 系列 室內(nèi)、外電纜溝道、管道及直埋壕溝固定敷設(shè)。電纜能承受機(jī)械外力作

58、用，但不能承受大的拉力或沖擊性的壓力，單芯電纜不能穿入金屬管中敷設(shè)。BVV、BLVV 系列 室內(nèi)外明敷固定布線及撓性連接電器，單芯電纜不能穿入金屬管中敷設(shè)。BLXF 系列 室內(nèi)外明敷固定布線，特別適用于寒冷地區(qū)，單芯電纜不能穿入金屬管中敷設(shè)7。 武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 331010. .防雷設(shè)計(jì)防雷設(shè)計(jì)1010.1.1 防雷接地的理論基礎(chǔ)防雷接地的理論基礎(chǔ)防雷接地技術(shù)在發(fā)電、供電、用電單位中處于極為重要的地位，是保證電網(wǎng)安全、可靠運(yùn)行及生產(chǎn)和生活用電的關(guān)鍵技術(shù)。防雷接地技術(shù)的應(yīng)用直接影響供用電的可靠性、供電的質(zhì)量及用電設(shè)備的安全，并與社會(huì)的大生產(chǎn)和人民生命財(cái)產(chǎn)密切相關(guān)。1010.1

59、.1.1.1 過(guò)電壓的概念過(guò)電壓的概念過(guò)電壓是指工頻下交流電壓均方根值升高，超過(guò)額定值的 10%，并且持續(xù)時(shí)間大與 1分鐘的長(zhǎng)時(shí)間電壓變動(dòng)現(xiàn)象；過(guò)電壓的出現(xiàn)通常是負(fù)荷投切的結(jié)果，例如：切斷某一大容量負(fù)荷或向電容器組增能（無(wú)功補(bǔ)償過(guò)剩導(dǎo)致的過(guò)電壓）。 電力系統(tǒng)在特定條件下所出現(xiàn)的超過(guò)工作電壓的異常電壓升高。屬于電力系統(tǒng)中的一種電磁擾動(dòng)現(xiàn)象。電工設(shè)備的絕緣長(zhǎng)期耐受著工作電壓，同時(shí)還必須能夠承受一定幅度的過(guò)電壓，這樣才能保證電力系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行。研究各種過(guò)電壓的起因，預(yù)測(cè)其幅值，并采取措施加以限制，是確定電力系統(tǒng)絕緣配合的前提，對(duì)于電工設(shè)備制造和電力系統(tǒng)運(yùn)行都具有重要意義。過(guò)電壓分外過(guò)電壓和內(nèi)過(guò)電

60、壓兩大類(lèi)。 外過(guò)電壓 又稱(chēng)雷電過(guò)電壓、大氣過(guò)電壓。由大氣中的雷云對(duì)地面放電而引起的。分直擊雷過(guò)電壓和感應(yīng)雷過(guò)電壓兩種。雷電過(guò)電壓的持續(xù)時(shí)間約為幾十微秒，具有脈沖的特性，故常稱(chēng)為雷電沖擊波。直擊雷過(guò)電壓武漢工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū) 34是雷閃直接擊中電工設(shè)備導(dǎo)電部分時(shí)所出現(xiàn)的過(guò)電壓。雷閃擊中帶電的導(dǎo)體 ，如架空輸電線路導(dǎo)線，稱(chēng)為直接雷擊。雷閃擊中正常情況下處于接地狀態(tài)的導(dǎo)體，如輸電線路鐵塔，使其電位升高以后又對(duì)帶電的導(dǎo)體放電稱(chēng)為反擊。直擊雷過(guò)電壓幅值可達(dá)上百萬(wàn)伏，會(huì)破壞電工設(shè)施絕緣，引起短路接地故障。感應(yīng)雷過(guò)電壓是雷閃擊中電工設(shè)備附近地面，在放電過(guò)程中由于空間電磁場(chǎng)的急劇變化而使未直接遭受