本科電氣自動化畢業(yè)論文hjz

1、撫礦工學院畢業(yè)設計（論文）目 錄內(nèi)容摘要1引言2第一章 負荷計算及變壓器的選擇41.1 負荷計算的目的41.2 負荷計算的方法及主要原始資料41.3 按需要系數(shù)法確定負荷計算81.4 車間變壓器選擇10第二章 短路電流的計算142.1 短路的概述142.2短路的形式152.3 電力網(wǎng)路中的短路電流計算17第三章 導線及其截面的選擇203.1 導線和電纜的選擇203.2 導線截面選擇及校驗的方法21第四章 車間高、低壓電氣設備及其選擇264.1 高壓電氣選擇條件264.2 高壓電氣選擇264.3 低壓電氣的選擇27第五章 車間變電所所址選擇及總體布置295.1 車間變電所所址選擇要求295.2

2、車間變電所的總體布置及要求305.3 車間供電系統(tǒng)的主結(jié)線30第六章 供電系統(tǒng)的繼電保護336.1 繼電保護概述336.2 繼電保護方法356.3 車間變壓器繼電保護37致謝42參考文獻43附錄A：高壓配電系統(tǒng)圖附錄B：低壓配電系統(tǒng)圖內(nèi)容摘要本設計針對公司聯(lián)合車間供配電系統(tǒng)進行的。根據(jù)公司地理位置及用電情況，采用雙回路10KV供電，三類負荷，電源點在距離工廠1.5公里之外的三范變電所。本著安全可靠、技術先進、經(jīng)濟合理的要求，通過負荷計算、短路電流計算選擇各級變電站的變壓器容量及其它主要電氣設備。經(jīng)過優(yōu)化計算, 科學合理對配電間進行選址、布局, 最大化的為企業(yè)節(jié)省投資及運行成本。為供配電系統(tǒng)方面

3、的安全穩(wěn)定可靠運行提供保證。關鍵詞：供配電系統(tǒng)；負荷計算；短路電流計算；繼電保護；防雷保護；引 言車間變電所是車間供配電的重要組成部分，它直接影響整個車間供電的可靠運行，是聯(lián)系工廠與車間的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是車間變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關系著全廠電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，是決定變電所電氣部分技術經(jīng)濟性能的關鍵因素。按照國家標準GB50052-95供配電系統(tǒng)設計規(guī)范、低壓配電設計規(guī)范等，進行工廠供電設計必須遵循以下原則：1、 遵守規(guī)程、先進合理必須遵守國家的有關規(guī)定及標準，執(zhí)行國家的有關方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬

4、等技術經(jīng)濟政策。2、 安全可靠，先進合理應做到保障人身和設備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術先進和經(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，正確處理近期建設與遠期發(fā)展的關系，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)供電條件等，合理確定設計方案。工廠供電工作要能很好的為工業(yè)生產(chǎn)服務，切實保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，做到安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟。合理處理局部和全局，當前和長遠等關系，既要顧局部當前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應發(fā)展。因此做好工廠供電工作對于發(fā)展生產(chǎn)，

5、實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。第一章 負荷計算及變壓器的選擇1.1 負荷計算的目的工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)所需要的電能，除大型廠礦企業(yè)建有自備發(fā)電廠可供應部分外，通常均由電力系統(tǒng)共給。工業(yè)企業(yè)所使用的電能都是通過企業(yè)的各級變電站經(jīng)過變換電壓后，分配到各用電設備。因此，工業(yè)企業(yè)變電站可以說是企業(yè)電力供應的樞紐，所處地位十分重要。如何正確地計算選擇各級變電站的變壓器容量及其它主要電氣設備，這是保證企業(yè)安全可靠供電的重要前提。進行企業(yè)電力負荷計算的主要目的就是為了正確選擇企業(yè)各級變電站的變壓器容量，各種電氣設備的型號、規(guī)格以及供電網(wǎng)絡所用導線牌號等提供科學的依據(jù)。1.2 負荷計算的方法及主要原始資料一般常

6、用于企業(yè)電力負荷計算的方法有需用系數(shù)法、利用系數(shù)法、單位面積功率法、單位指標法和單位產(chǎn)品耗電量法。此設計采用的是需用系數(shù)法來對加氫裂化裝置進行電力負荷計算的。因為，需用系數(shù)是用設備功率乘以需用系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負荷。這種方法簡便，應用廣泛，尤其適用于配、變電所的負荷計算。采用利用系數(shù)法求出最大負荷的平均負荷，再考慮設備臺數(shù)和功率差異的影響，乘以與有效臺數(shù)有關的最大系數(shù)得出計算負荷，計算過程十分繁瑣。而單位面積功率法和單位指標法主要多用于民用建筑；單位產(chǎn)品耗電量法主要適用于某些工業(yè)。表1.2設備名稱Pe(kw)kxcostan白云石稱量車220.80.880.54白云石沖擊破900.8

7、0.890.512白云石傳送皮帶300.80.890.512白云石斗提550.80.890.512白云石分析機150.80.880.54白云石混合機2800.80.850.62白云石氣力輸送450.80.890.512白云石篩分750.80.890.512白云石雙輥破300.80.890.512白云石壓機750.80.890.512除鐵器0.550.80.760.882錘式破碎機750.80.890.512顎式破碎機300.80.890.512給料機110.80.840.646慣性輸入機30.80.870.567攪拌器5.50.80.880.54金屬探測器0.550.80.760.882可逆皮

8、帶5.50.80.840.646鎂砂稱量車220.80.880.54鎂砂沖擊破900.80.890.512鎂砂傳送皮帶450.80.890.512鎂砂斗提550.80.890.512鎂砂分析機18.50.80.890.512鎂砂混合機2800.80.850.62鎂砂氣力輸送450.80.890.512鎂砂篩分750.80.890.512鎂砂雙輥破300.80.870.567鎂砂壓機750.80.890.512燃油循環(huán)泵150.80.840.646散料機750.80.890.512石蠟循環(huán)泵150.80.840.646樹脂循環(huán)泵150.80.651.17重油循環(huán)泵150.80.840.646助推

9、泵2.20.80.860.593另：辦公樓150KW 球料儲庫163KW 石蠟儲罐196KW 空壓站367KW油站198KW消防水127KW LP站24KW 黏結(jié)劑儲庫100KW 煅燒車間2146KW 豎窯983KW空壓站168.5KW 煤粉制備329KW 雙膛窯1547KW 附房及空壓站268.5KW綜合樓50KW 其它設施200KW1.3 按需要系數(shù)法確定負荷計算A. 確定用電設備組或用電單位計算負荷的公式:a. 有功計算負荷 (KW) =；式中，為用電設備組或用電單位的需要系數(shù)；為用電設備組或用電單位的總設備容量；b. 無功計算負荷 Kvar 式中，為設備銘牌給定功率因數(shù)角用電設備組或用

10、電單位功率因數(shù)角的正切值c. 視在計算負荷(KV·A) d. 計算電流(A) 式中為用電設備組或用電單位供電電壓額定值(KV)根據(jù)原始數(shù)據(jù)及相關計算公式，最終確定負荷為：裝置名稱（KW)（Kvar）（KVA）白云石稱量車17.69.520白云石沖擊破7236.86480.89白云石傳送皮帶2412.28826.963白云石斗提4422.52849.432白云石分析機14.87.57816.627白云石混合機224138.88263.56白云石氣力輸送3618.43240.445白云石篩分6030.7267.407白云石雙輥破2413.60827.589白云石壓機6030.7267.4

11、07除鐵器0.440.3880.587錘式破碎機6030.7267.407顎式破碎機2412.28826.963給料機3.62.2324.236慣性輸入機2.41.8攪拌器4.42.3765金屬探測器0.440.3880.587可逆皮帶4.42.8425.24鎂砂稱量車17.69.520鎂砂沖擊破7236.86480.89鎂砂傳送皮帶2412.28826.963鎂砂斗提4422.52849.432鎂砂分析機14.87.57816.627鎂砂混合機224138.88263.56鎂砂氣力輸送3618.43240.445鎂砂篩分6030.7267.407鎂砂雙輥破2413.60827.589鎂砂壓機

12、6030.7267.407燃油循環(huán)泵126.4813.638散料機6030.7267.407石蠟循環(huán)泵126.4813.638樹脂循環(huán)泵126.4813.638重油循環(huán)泵126.4813.638助推泵1.761.0432.046系數(shù)：K=0.9P30=6044KW；Q30=2106Kvar；S30=6400KVA；1.4 車間變壓器選擇變壓器是電力系統(tǒng)中數(shù)量極多且地位十分重要的電器設備，它的作用就是升高和降低電壓。車間變電站變壓器臺數(shù)的選擇原則：（1） 對于一般的生產(chǎn)車間盡量裝設一臺變壓器；（2）如果車間的一、二級負荷所占比重較大，必須兩個電源供電時，則應裝設兩臺變壓器。每臺變壓器均能承擔對全

13、部一、二級負荷的供電任務。如果與相鄰車間有聯(lián)絡線時，當車間變電站出現(xiàn)故障時，其一、二級負荷可通過聯(lián)絡線保證繼續(xù)供電，則亦可以只選用一臺變壓器。（3）當車間負荷晝夜變化較大時，或由獨立（公用）車間變電站向幾個負荷曲線相差懸殊的車間供電時，如選用一臺變壓器在技術經(jīng)濟上顯然是不合理的，則亦裝設兩臺變壓器。變壓器容量的選擇：（1） 變壓器的容量ST（可近似地認為是其額定容量SNT）應滿足車間內(nèi)所有用電設備計算負荷S30的需要，即 STS30 ；（2）低壓為0.4Kv的主變壓器單臺容量一般不宜大于1000KVA（JGJ/T1692規(guī)定）或1250 KVA（GB5005394規(guī)定）。如果用電設備容量較大、

14、負荷集中且運行合理時，亦可選用較大容量的變壓器。這樣選擇的原因：一是由于一般車間的負荷密度，選用1000-1250 KVA的變壓器更接近于負荷中心，減少低壓配電線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量；另一是限于變壓器低壓側(cè)總開關的斷流容量。低壓為230/400V的配電變壓器聯(lián)結(jié)組別的選擇：（1） 選擇Y,yn0聯(lián)結(jié)組別的幾種情況： 三相負荷基本平衡，其低壓中性線電流不致超過低壓繞組額定電流25%時； 供電系統(tǒng)中高次諧波干擾不嚴重時； 低壓單相接地短路保護的動作靈敏度達到要求時；（2） 選擇D,yn11聯(lián)結(jié)組別的幾種情況： 由單相不平衡負荷引起的中性電流超過變壓器低壓繞組額定電流25%時； 供

15、電系統(tǒng)中存在較大的“諧波源”，三次及以上高次次諧波電流比較突出時； 需要增大單相短路電流值，以確保低壓單相接地短路保護的動作靈敏度；基本上滿足經(jīng)濟運行的要求。在故障的情況下,不用考慮變壓器的過負荷能力就能擔負起對全部負荷供電的任務。綜上所述:依據(jù)車間低壓裝置的計算負荷可以選定催化車間變壓器為：SCB9-2000/10配電變壓器*3 接線D.yn11空載損耗(W)：3730 負載損耗(W)：13360(75) 阻抗電壓(%)：6 空載電流(%)：0.4 重量(kg)：5260SCB9-2500/10配電變壓器 接線D.yn11空載損耗(W)：4500 負載損耗(W)：15875(75) 阻抗電壓

16、(%)：6空載電流(%)：0.4 重量(kg)：6410第二章 短路電流的計算2.1 短路的概述“短路”是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的一種故障。所謂短路是指電網(wǎng)某一相導體未通過任何負荷而直接與另一相導體或地接觸。電器設備載流部分絕緣損壞是形成短路的主要原因，它帶來的危害也是相當嚴重的。后果：（1）損壞電氣設備：短路電路要產(chǎn)生很大的電動力和很高的溫度，可使故障設備造成嚴重的損壞，并可能損壞電路其它設備。（2）造成停電事故：由于電路中裝設有短路保護裝置，因此在電路短路時，將使得短路電路斷開，從而造成停電。短路點越靠近電源，短路引起停電的范圍越大，給國民經(jīng)濟造成的損失越大。（3）引起電壓驟降：短路時電壓要驟降

17、，從而嚴重影響電氣設備的運行。電壓的嚴重下降，還可能破壞各發(fā)電廠并列運行的穩(wěn)定性，使得并列運行的發(fā)電機組失去同步，造成系統(tǒng)解列.（4）造成電磁干擾：不對稱短路電流產(chǎn)生的不平衡磁場，對附近的通信線路、信號系統(tǒng)及電子設備等產(chǎn)生嚴重的干擾，影響其正常運行，甚至可能造成誤動作。2.2短路的形式在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路。三相短路，用文字符號點表示，如圖a所示。兩相短路，用表示，如圖b所示。單相短路，用表示，如圖c和d所示。兩相接地短路，是指中性點不接地系統(tǒng)中兩不同相均發(fā)生單相接地而形成的兩相短路，如圖e所示；也指兩相短路后又接地的情況，如圖f所示，都用表示。它實質(zhì)

18、上就是兩相短路，因此也可用表示。圖2.22.3 電力網(wǎng)路中的短路電流計算進行短路電流計算的目的是為了保證電力系統(tǒng)安全運行，在設計選擇電器設備時都要用可能流經(jīng)該設備的最大短路電流進行熱穩(wěn)定校驗和動穩(wěn)定校驗，以保證該設備在運行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路故障引起的發(fā)熱效應和電動理效應的巨大沖擊。同時，為了盡快切斷電源對短路點的供電，采用了各種繼電保護和自動裝置，這些裝置的整定計算也需要準確的短路電流數(shù)據(jù)。為了校驗各種電器設備，必須找出可能出現(xiàn)的最嚴重的短路電流。經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)在空載線路上且恰好當某一相電壓過零時刻發(fā)生三相短路，在該相中就會出現(xiàn)最為嚴重的短路電流。低壓側(cè)三相短路電流計算系統(tǒng)圖表2.3短路點（K

19、A）（KA）（KA）（MVA）d1、9148.81344.67162.2102.98d227.1861.1329.6318.81d385.41192.0993.159.1d420.1345.2721.9412.66d5117.35263.92127.9181.21d610.3523.2811.287.17d78.3718.829.125.79d833.6575.6836.6823.28第三章 導線及其截面的選擇3.1 導線和電纜的選擇導線和電纜選擇是工業(yè)企業(yè)供電網(wǎng)絡設計中的一個重要組成部分，因為它們是構(gòu)成供電網(wǎng)絡的主要元件，電能必須依靠它們來輸送分配。在選擇導線和電纜的型號及截面時，既要保證供

20、電的安全可靠，又要充分利用導線和電纜的負載能力。選擇導線和電纜截面時，必須考慮以下幾個因素，這些因素也是我們的選擇原則：（1）發(fā)熱問題 電流通過導線或電纜時將引起發(fā)熱，從而使其溫度升高。當通過的電流超過其允許電流時，將其絕緣線和電纜的絕緣加速老化，嚴重時將燒毀導線或電纜，或引起其它的事故，不能保證安全供電。另一方面為了避免浪費有色金屬，應該充分利用導線和電纜的負荷能力。因此，必須按導線或電纜的允許載流量來選擇其截面。（2）電壓損失問題 電流通過導線時，除產(chǎn)生電能損耗外，由于線路上有電阻和電抗，還產(chǎn)生電壓損失。當電壓損失超過一定的范圍后，將使用電設備端子上的電壓不足，嚴重影響用電設備的正常運行。

21、（3）架空線路的機械強度 架空線路經(jīng)受風、雪、覆冰和溫度變化的影響，因此必須有足夠的機械強度以保證其安全運行，其截面不得小于某一最小允許截面。（4） 經(jīng)濟條件 導線和電纜截面的大小，直接影響網(wǎng)絡的出投資及電能損耗的大小。截面選的小些，可節(jié)約有色金屬和減少電網(wǎng)投資，但網(wǎng)絡中的電能損耗增大。反之，網(wǎng)路中的電能損耗雖然減少，但有色金屬耗用量和電網(wǎng)投資都隨之增大。因此這里有一個經(jīng)濟運行的問題，即所謂按經(jīng)濟電流密度選擇導線和電纜截面，此時網(wǎng)路中的年運行費用最小。3.2 導線截面選擇及校驗的方法常用選擇導線截面的方法有：按發(fā)熱條件選擇；按照允許電壓損失條件選擇；按照機械強度條件選擇；按照經(jīng)濟電流密度條件選

22、擇。從原則上講，上述四個條件都滿足，以其中最大的截面作為我們應該選取的導線截面。但是，對一般工業(yè)企業(yè)610KV線路來說，因為電力線路不長，如按照經(jīng)濟電流密度來選擇導線的截面，則往往偏大，所以一般只作為參考數(shù)據(jù)。只有大型工業(yè)企業(yè)的外部電源線路，但負荷較大、線路較長時，特別是35KV 及以上的輸電線路，主要應按經(jīng)濟電流密度來選擇導線截面。對于一般的工業(yè)企業(yè)內(nèi)部610KV 線路，因線路不長，其電壓損失不大，所以一般按發(fā)熱條件選擇，然后按其它條件進行校驗。對于380V 低壓線路，雖然線路不長，但因電流較大，在按發(fā)熱條件選擇的同時，還應按允許電壓損失的條件進行校驗。按照允許電壓損失條件選擇條件：5% 進

23、行校驗，各設備導線的選擇均滿足此條件。式中，、為每公里線路的電阻和電抗；為由有功負荷及電阻引起的電壓損失；為由無功負荷及電抗引起的電壓損失；表3.2設備名稱電纜型號（A） (A)>1.25白云石稱量車VLV29-3×166742合格白云石沖擊破VLV29-3×120218167合格白云石傳送皮帶VLV29-3×258756.9合格白云石斗提VLV29-3×50132102.7合格白云石分析機VLV29-3×63829.4合格白云石混合機VLV29-3×105136合格白云石氣力輸送VLV29-3×3510883.9合格

24、白云石篩分VLV29-3×95192140.1合格白云石雙輥破VLV29-3×258756.9合格白云石壓機VLV29-3×95192140.1合格除鐵器VLV29-3×4301.5合格錘式破碎機VLV29-3×95192140.1合格顎式破碎機VLV29-3×258756.9合格給料機VLV29-3×4303.4合格慣性輸入機VLV29-3×63829.4合格攪拌器VLV29-3×43011.1合格金屬探測器VLV29-3×4301.5合格可逆皮帶VLV29-3×43011.6合格鎂

25、砂稱量車VLV29-3×166742合格鎂砂沖擊破VLV29-3×120218167合格鎂砂傳送皮帶VLV29-3×258756.9合格鎂砂斗提VLV29-3×50132102.7合格鎂砂分析機VLV29-3×105135.5合格鎂砂混合機VLV29-3×105136合格鎂砂氣力輸送VLV29-3×3510883.9合格鎂砂篩分VLV29-3×95192140.1合格鎂砂雙輥破VLV29-3×258756.8合格鎂砂壓機VLV29-3×95192140.1合格燃油循環(huán)泵VLV29-3×

26、258756.8合格散料機VLV29-3×95192140.1合格石蠟循環(huán)泵VLV29-3×63829.4合格樹脂循環(huán)泵VLV29-3×258756.8合格重油循環(huán)泵VLV29-3×43015合格助推泵VLV29-3×4304.7合格第四章 車間高、低壓電氣設備及其選擇4.1 高壓電氣選擇條件1、按主要額定特性參數(shù)包括電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇；2、按短路條件進行動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗；3、按承受電壓能力及絕緣水平選擇；4、按環(huán)境條件，如溫度、濕度、海拔等選擇；5、按各類高壓電器的不同特點進行選擇。這些條件包括使用環(huán)境及電力系統(tǒng)對設備的要求，

27、也包括必須限制設備 本身對環(huán)境造成不良影響的要求。 使用環(huán)境條件它包括海拔高度、環(huán)境溫度、日溫 差、風速、相對濕度、日照強度、搜冰厚度、地震基本 烈度等自然環(huán)境條件;污穢等級、電暈及無線電干擾、 嗓聲等環(huán)境保護條件;機械負荷條件。4.2 高壓電氣選擇電器額定電壓應不低于所在電路額定電壓即；一般電器額定電流應不低于所在電路的計算電流即高壓斷路器選擇真空斷路器（ZN 型）真空斷路器的開關觸頭在高真空的容器內(nèi)閉合和斷開，滅弧能力強，燃弧時間短，屬于高速斷路器。真空斷路器觸頭不受外界有害氣體的侵蝕，點磨損小，壽命長；并且它的結(jié)構(gòu)簡單、體積小,且可采用積木式結(jié)構(gòu),系列性強，無易燃易爆危險高壓開關柜的選擇

28、選用JYNZ10 型手式交流金屬封閉高壓開關柜JYNZ10 型手式交流金屬封閉高壓開關柜主要適用于310KV、交流50HZ單母線系統(tǒng)，作為一般接受和分配電能的戶內(nèi)式配電設備4.3 低壓電氣的選擇一般電器額定電壓應不低于所在電路額定電壓即一般電器額定電流應不低于所在電路的計算電流即低壓熔斷器宜選擇限流式熔斷器（RT、RS 等型）。因為這類限流式熔斷器的熔件一般為導熱性好、熱容量小的銅、銀等金屬材料，通常熔件上焊錫，利用其“冶金效應”來改善其保護性能；熔斷管內(nèi)一般充填石英砂，以改善滅弧性能。主要用于要求快速斷開短路、斷流能力要求較大及同時要求保護過負荷的場所。車間低壓配電屏的選擇選用BFC2B 型

29、抽屜式低壓配電屏。BFC2B 型抽屜式低壓配電屏適用于發(fā)電廠、變電所等500V以下的交流三相三線制或三相四線制系統(tǒng)，作為動力及照明配電用。該配電屏配用了AH系列開關，按主電路方案的組合方式分為空氣斷路器柜、單面抽屜柜和雙面抽屜柜三種類型。第五章 車間變電所所址選擇及總體布置5.1 車間變電所所址選擇要求1. 接近負荷中心這樣可以縮短低壓配電線路，降低了線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬的消耗量。2. 接近電源側(cè)。3. 設備運輸方便應考慮到電力變壓器和高低壓開關柜等大件設備的運輸通道。4. 不應設在有劇烈振動的場所振動場所不僅影響變配電所本身建筑及其中設備的安全，而且可導致開關設備和繼電保護、自

30、動裝置的誤動作。5. 不應設在廁所、浴室附近及地勢低洼和易積水的場所。6. 不宜設在有爆炸危險和火災危險環(huán)境的正下方或正上方。7. 不應妨礙企業(yè)單位的發(fā)展，并適當考慮將來發(fā)展的可能。5.2 車間變電所的總體布置及要求便于運行維護；保證運行安全；便于進出線；節(jié)約土地和建筑費；留有發(fā)展余地。5.3 車間供電系統(tǒng)的主結(jié)線車間變電站的主結(jié)線由于車間的負荷性質(zhì)及生產(chǎn)工藝要求決定。一般采用線路-變壓器組、單母線及分段單母線三種結(jié)線方式。（1）變壓器組主結(jié)線多用在只對三級負荷供電且用電量較小的車間變電站。（2）當6-10KV 高壓負荷的出線較多時，可采用單母線結(jié)線。如負荷中心有一、二級負荷，則應有與其它電源

31、相聯(lián)絡的線路，作為備用電源。（3）分段單母線結(jié)線方式主要用在一、二級負荷比較重，要求供電可靠性高的車間。低壓配電線路常見的結(jié)線方式有放射式結(jié)線、樹干式結(jié)線、變壓器干線結(jié)線、環(huán)形結(jié)線和柴油發(fā)電機組作備用電源的結(jié)線。放射式結(jié)線方式的優(yōu)點是配電線路互不影響，供電可靠性高；主要用于容量大、負荷集中或重要的用電設備，或需要集中聯(lián)鎖起動、停車的用電設備。樹干式結(jié)線方式雖配電設備和導線材料耗用較少，運行靈活性好，但是干線故障時影響范圍比較大；一般用于用電設備布置較均勻、容量不大的場合。變壓器-干線式結(jié)線方式雖結(jié)線簡單，能大量減低壓配電設備，但是供電可靠性不高，并且不適用于頻繁起動，容量較大的沖擊負荷及對電壓

32、質(zhì)量要求嚴格的用電設備。環(huán)形結(jié)線方式供電可靠性高，但是保護裝置及其整定配合較復雜。綜上所述，車間供配電系統(tǒng)的結(jié)線方式選擇為分段單母線接線方式。第六章 供電系統(tǒng)的繼電保護6.1 繼電保護概述由于電氣設備的絕緣老化、損壞、雷擊、鳥害、設備缺陷或誤操作等原因，可能發(fā)生各種故障和不正常運行狀態(tài)。最常見的而且也是最危險的故障是各種類型的短路，最常見的不正常運行狀態(tài)是過負荷，最常見的短路故障是單相接地。這些故障和不正常運行狀態(tài)嚴重危及電力系統(tǒng)的安全和可靠運行，這就需要繼電保護裝置來反應設備的這些不正常運行狀態(tài)。所謂繼電保護裝置，就是指能反應電力系統(tǒng)中電氣設備所發(fā)生的故障或不正常狀態(tài)，并動作于斷路器跳閘或發(fā)

33、出信號的一種自動裝置。它的基本作用是： 當電氣設備發(fā)生故障時，能自動地、迅速地、有選擇性地將故障設備從系統(tǒng)中切除，以保證系統(tǒng)其余部分迅速恢復正常運行，并使故障設備不再繼續(xù)遭受損壞。 當系統(tǒng)發(fā)生不正常狀態(tài)時，能自動地、及時地、有選擇性地發(fā)出信號通知運行人員進行處理，或者切除那些繼續(xù)運行會引起故障的電氣設備。為完成繼電保護任務須滿足以下四項基本要求： 選擇性選擇性是指系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護僅將故障部分切除，保障其他無故障部分繼續(xù)運行，以盡量縮小停電范圍。繼電保護裝置的選擇性，是依靠采用合適類型的繼電保護裝置和正確選擇其整定值，使各級保護相互配合而實現(xiàn)的。 快速性為了保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和對用戶可

34、靠供電，以及避免和減輕電氣設備在事故時所遭受的損害，要求繼電保護裝置盡快地動作，盡快地切除故障部分。但是，并不是對所有的故障情況，都要求快速切除故障。因為提高快速性會使繼電保護裝置較復雜，增加投資，有時也可能影響選擇性。 靈敏性靈敏性是繼電保護裝置對其保護范圍內(nèi)發(fā)生的故障或不正常工作狀態(tài)的反應能力，一般以靈敏系數(shù)K表示。靈敏系數(shù)K越大，說明保護的靈敏度越高。 可靠性可靠性是指當保護范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)時，保護裝置能夠可靠動作而不致拒絕動作，而在電氣設備無故障或在保護范圍以外發(fā)生故障時，保護裝置不發(fā)生誤動。以上對繼電保護裝置所提出的四項基本要求是互相緊密聯(lián)系的，有時是相互矛盾的。例如，

35、為了滿足選擇性，有時就要求保護動作必須具有一定的延時，為了保證靈敏度，有時就允許保護裝置無選擇地動作，再采用自動重合閘裝置進行糾正，為了保證快速性和靈敏性，有時就采用比較復雜和可靠性稍差的保護?？傊?，要根據(jù)具體情況，分清主要矛盾和次要矛盾，統(tǒng)籌兼顧，力求相對最優(yōu)。6.2 繼電保護方法（1）定時限過電流保護。當被保護元件中的電流超過預定整定的某一數(shù)值時，就使 用斷路器跳閘保護。按照過電流保護裝置動作的時限特性，分定時限過電流保護和反時限過電流保護。前者的動作時限是固定的，與電流大小無關；后者則根據(jù)電流大小而改變其動作時間。定時限過電流保護裝置是按照時間階梯的原則來選擇的，也就是從電網(wǎng)的最末端的過

36、電流保護裝置數(shù)起，向電源方向沿短路電流流經(jīng)的路徑，逐級增加一個時間階段，形成有一個階梯的時限特性。這樣按不同時限動作才能保證保護裝置動作的選擇性。一般來說，某一過電流保護裝置的時限應該選擇得比它下一級所有過流保護裝置中最大的一個時限大一個時間階段。對于電磁式電流繼電器，時限階段一般定為0.5 s。對于定時限過電流保護裝置來說，越靠近電源端，故障的切除時間越長，這對切除靠近電源端的嚴重故障是很不利的，這就需要另一種保護方法與之相配合保護。（2）電流速斷保護。過電流保護的動作時限大于0.50.7 s時，需設置電流速斷保護，以保證靠近電源處發(fā)生的短路故障能迅速被切除。而電流速斷保護是一種瞬間動作（不

37、帶人為延時）的過過電流保護裝置，它是按照預定選定短路計算點的短路電流來整定動作電流，從而獲得動作的選擇性。因此，它具有一定的、較小的保護范圍，但動作不需要延時。6.3 車間變壓器繼電保護（1）電流速斷保護（主保護）保護整定的計算公式：式中：為可靠系數(shù)：GL型繼電器取1.5；DL型繼電器取1.3；為接線系數(shù)：接于相電流時取1.0；接于相電流差時?。粸殡娏骰ジ衅髯兞鞅?；為變壓器二次側(cè)三相次暫態(tài)短路穿越電流。其整定原則是，躲過變壓器低壓側(cè)母線短路時流過保護裝置的最大短路電流。靈敏度校驗公式：式中：為相對靈敏系數(shù)，本設計取0.85；為保護裝置一次動作電流；為系統(tǒng)最小運行方式時一次側(cè)三相次暫態(tài)短路電流。其整定原則是，按系統(tǒng)最小運行方式時保護裝置安裝處的二相次暫態(tài)短路電流校驗。（2）帶時限電流保護保護裝置動作電流的計算公式：式中：為可靠系數(shù)：GL型繼電器取1.3；DL型繼電器取1.2；為繼電器返回系數(shù)，取0.85；為接線系數(shù)；接于相電流時取1.0；接于相電流差時??；為電流互感器變流比；為過負荷系數(shù)：近似值為3；為變壓器額定一次電流。 其整定原則是，應避開可能出現(xiàn)的最大過負荷電流。保護裝置靈敏度計算公式：式中：為相對靈敏系數(shù)；為保護裝置一次動作電流；為系統(tǒng)最小運行方式時二次側(cè)三相次暫態(tài)短路電