畢業(yè)論文車間變電所及配電線路設(shè)計

1、 遼寧科技大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文) 題 目： 車間變電所及配電線路設(shè)計 函授站點(diǎn)： 本溪 年級專業(yè)： 2014級電氣工程及其自動化本科進(jìn)修班學(xué)生姓名： 李福存 2019年5月10日 內(nèi)容摘要本設(shè)計針對公司聯(lián)合車間供配電系統(tǒng)進(jìn)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(fù)荷，電源點(diǎn)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(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，通過負(fù)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(shè)備。經(jīng)過優(yōu)化計算, 科學(xué)合理對配電間進(jìn)行選址、布局, 最大化的為企業(yè)節(jié)省投資及運(yùn)行成本。為供配電系統(tǒng)方面的安全穩(wěn)定可靠運(yùn)行提供保證。關(guān)鍵詞：供配電系

2、統(tǒng)；負(fù)荷計算；短路電流計算；繼電保護(hù)；防雷保護(hù)；目 錄內(nèi)容摘要I引言11 負(fù)荷計算及變壓器的選擇21.1 負(fù)荷計算的目的21.2 負(fù)荷計算的方法及主要原始資料21.3 按需要系數(shù)法確定負(fù)荷計算41.4 車間變壓器選擇52 短路電流的計算82.1 短路的概述82.2短路的形式82.3 電力網(wǎng)路中的短路電流計算93 導(dǎo)線及其截面的選擇113.1 導(dǎo)線和電纜的選擇113.2 導(dǎo)線截面選擇及校驗(yàn)的方法114 車間高、低壓電氣設(shè)備及其選擇144.1 高壓電氣選擇條件144.2 高壓電氣選擇144.3 低壓電氣的選擇145 車間變電所所址選擇及總體布置165.1 車間變電所所址選擇要求165.2 車間變電

3、所的總體布置及要求165.3 車間供電系統(tǒng)的主結(jié)線176 供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)186.1 繼電保護(hù)概述186.2 繼電保護(hù)方法196.3 車間變壓器繼電保護(hù)197 防雷保護(hù)21致謝22參考文獻(xiàn)23附錄A：高壓配電系統(tǒng)圖附錄B：低壓配電系統(tǒng)圖引 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(yùn)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(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動裝置的確定，是決定變電所電氣部分技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能的關(guān)鍵因素。按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范、低壓配電設(shè)計

4、規(guī)范等，進(jìn)行工廠供電設(shè)計必須遵循以下原則：1、 遵守規(guī)程、先進(jìn)合理必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的有關(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。2、 安全可靠，先進(jìn)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(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高，能耗低和性能先進(jìn)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(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。4、 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧按負(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)計方案。工廠供電工作要能很好的為工業(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，做到安全、可靠

5、、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)。合理處理局部和全局，當(dāng)前和長遠(yuǎn)等關(guān)系，既要顧局部當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。因此做好工廠供電工作對于發(fā)展生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。1 負(fù)荷計算及變壓器的選擇1.1 負(fù)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(yīng)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(shè)備。因此，工業(yè)企業(yè)變電站可以說是企業(yè)電力供應(yīng)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(shè)備，這是保證企業(yè)安全可靠供電的重要前提。進(jìn)行企業(yè)電力負(fù)荷計算的主要目的就是為了正

6、確選擇企業(yè)各級變電站的變壓器容量，各種電氣設(shè)備的型號、規(guī)格以及供電網(wǎng)絡(luò)所用導(dǎo)線牌號等提供科學(xué)的依據(jù)。1.2 負(fù)荷計算的方法及主要原始資料一般常用于企業(yè)電力負(fù)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(biāo)法和單位產(chǎn)品耗電量法。此設(shè)計采用的是需用系數(shù)法來對加氫裂化裝置進(jìn)行電力負(fù)荷計算的。因?yàn)?，需用系?shù)是用設(shè)備功率乘以需用系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負(fù)荷。這種方法簡便，應(yīng)用廣泛，尤其適用于配、變電所的負(fù)荷計算。采用利用系數(shù)法求出最大負(fù)荷的平均負(fù)荷，再考慮設(shè)備臺數(shù)和功率差異的影響，乘以與有效臺數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)得出計算負(fù)荷，計算過程十分繁瑣。而單位面積功率法和單位指標(biāo)法主要多用于民用建筑

7、；單位產(chǎn)品耗電量法主要適用于某些工業(yè)。表1.2設(shè)備名稱Pe(kw)kxcostan白云石稱量車220.80.880.54白云石沖擊破900.80.890.512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(jī)150.80.880.54白云石混合機(jī)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(jī)750.80.890.512除鐵器0.550.80.760.882錘式破碎機(jī)750.80.890.512顎式破碎機(jī)300.80.890.512給料機(jī)11

8、0.80.840.646慣性輸入機(jī)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(jī)18.50.80.890.512鎂砂混合機(jī)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(jī)750.80.890.512燃油循環(huán)泵150.80.840.646散料機(jī)7

9、50.80.890.512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(shè)施200KW1.3 按需要系數(shù)法確定負(fù)荷計算A. 確定用電設(shè)備組或用電單位計算負(fù)荷的公式:a. 有功計算負(fù)荷 (KW) =；式中，為

10、用電設(shè)備組或用電單位的需要系數(shù)；為用電設(shè)備組或用電單位的總設(shè)備容量；b. 無功計算負(fù)荷 Kvar 式中，為設(shè)備銘牌給定功率因數(shù)角用電設(shè)備組或用電單位功率因數(shù)角的正切值c. 視在計算負(fù)荷(KVA) d. 計算電流(A) 式中為用電設(shè)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(guān)計算公式，最終確定負(fù)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(jī)14.87.57816.627白云石混合機(jī)224138.88263.56白云石氣力輸送361

11、8.43240.445白云石篩分6030.7267.407白云石雙輥破2413.60827.589白云石壓機(jī)6030.7267.407除鐵器0.440.3880.587錘式破碎機(jī)6030.7267.407顎式破碎機(jī)2412.28826.963給料機(jī)3.62.2324.236慣性輸入機(jī)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(jī)14.87.57816.627鎂砂混合機(jī)224138.882

12、63.56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(jī)6030.7267.407燃油循環(huán)泵126.4813.638散料機(jī)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(shè)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

13、產(chǎn)車間盡量裝設(shè)一臺變壓器；（2）如果車間的一、二級負(fù)荷所占比重較大，必須兩個電源供電時，則應(yīng)裝設(shè)兩臺變壓器。每臺變壓器均能承擔(dān)對全部一、二級負(fù)荷的供電任務(wù)。如果與相鄰車間有聯(lián)絡(luò)線時，當(dāng)車間變電站出現(xiàn)故障時，其一、二級負(fù)荷可通過聯(lián)絡(luò)線保證繼續(xù)供電，則亦可以只選用一臺變壓器。（3）當(dāng)車間負(fù)荷晝夜變化較大時，或由獨(dú)立（公用）車間變電站向幾個負(fù)荷曲線相差懸殊的車間供電時，如選用一臺變壓器在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上顯然是不合理的，則亦裝設(shè)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(rèn)為是其額定容量SNT）應(yīng)滿足車間內(nèi)所有用電設(shè)備計算負(fù)荷S30的需要，即 STS30 ；（2）低壓為0.4Kv的主變壓

14、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(shè)備容量較大、負(fù)荷集中且運(yùn)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(fù)荷密度，選用1000-1250 KVA的變壓器更接近于負(fù)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(guān)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(fù)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(yán)重時； 低壓單相接地短路保護(hù)的動作靈

15、敏度達(dá)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(fù)荷引起的中性電流超過變壓器低壓繞組額定電流25%時； 供電系統(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(hù)的動作靈敏度；基本上滿足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。在故障的情況下,不用考慮變壓器的過負(fù)荷能力就能擔(dān)負(fù)起對全部負(fù)荷供電的任務(wù)。綜上所述:依據(jù)車間低壓裝置的計算負(fù)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(fù)載損耗(W)：13360(75) 阻抗電壓(%)：6 空載電流(%)：0.4 重量(kg)

16、：5260SCB9-2500/10配電變壓器 接線D.yn11空載損耗(W)：4500 負(fù)載損耗(W)：15875(75) 阻抗電壓(%)：6 空載電流(%)：0.4 重量(kg)：64102 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(dǎo)體未通過任何負(fù)荷而直接與另一相導(dǎo)體或地接觸。電器設(shè)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(dāng)嚴(yán)重的。后果：（1）損壞電氣設(shè)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(shè)備造成嚴(yán)重的損壞，并可能損壞電路其它設(shè)備。（2）造成停電事故：由于電路中裝設(shè)有短路保護(hù)裝置，因此在電路短路時，將使得

17、短路電路斷開，從而造成停電。短路點(diǎn)越靠近電源，短路引起停電的范圍越大，給國民經(jīng)濟(jì)造成的損失越大。（3）引起電壓驟降：短路時電壓要驟降，從而嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的運(yùn)行。電壓的嚴(yán)重下降，還可能破壞各發(fā)電廠并列運(yùn)行的穩(wěn)定性，使得并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)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(shè)備等產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，影響其正常運(yùn)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(diǎn)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

18、路，是指中性點(diǎn)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(shí)質(zhì)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(jìn)行短路電流計算的目的是為了保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，在設(shè)計選擇電器設(shè)備時都要用可能流經(jīng)該設(shè)備的最大短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)和動穩(wěn)定校驗(yàn)，以保證該設(shè)備在運(yùn)行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路故障引起的發(fā)熱效應(yīng)和電動理效應(yīng)的巨大沖擊。同時，為了盡快切斷電源對短路點(diǎn)的供電，采用了各種繼電保護(hù)和自動裝置，這些裝置的整定計算也需要準(zhǔn)確的短路電流數(shù)據(jù)。為了校驗(yàn)各種電器設(shè)備，必須找出可能出現(xiàn)的最嚴(yán)重的短路電流。經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)

19、在空載線路上且恰好當(dāng)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(yán)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(diǎn)（KA）（KA）（KA）（MVA）d1、9148.81344.67162.2102.98d2 27.1861.1329.6318.81d3 85.41192.0993.159.1d420.1345.2721.9412.66d5117.35263.92127.9181.21d610.3523.2811.287.17d78.3718.829.125.79d833.6575.6836.6823.283 導(dǎo)線及其截面的選擇3.1 導(dǎo)線和電纜的選擇導(dǎo)線和電纜選擇是工業(yè)企業(yè)供電

20、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中的一個重要組成部分，因?yàn)樗鼈兪菢?gòu)成供電網(wǎng)絡(luò)的主要元件，電能必須依靠它們來輸送分配。在選擇導(dǎo)線和電纜的型號及截面時，既要保證供電的安全可靠，又要充分利用導(dǎo)線和電纜的負(fù)載能力。選擇導(dǎo)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(dǎo)線或電纜時將引起發(fā)熱，從而使其溫度升高。當(dāng)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(yán)重時將燒毀導(dǎo)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(fèi)有色金屬，應(yīng)該充分利用導(dǎo)線和電纜的負(fù)荷能力。因此，必須按導(dǎo)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(dǎo)線時，除產(chǎn)生電能

21、損耗外，由于線路上有電阻和電抗，還產(chǎn)生電壓損失。當(dāng)電壓損失超過一定的范圍后，將使用電設(shè)備端子上的電壓不足，嚴(yán)重影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。（3）架空線路的機(jī)械強(qiáng)度 架空線路經(jīng)受風(fēng)、雪、覆冰和溫度變化的影響，因此必須有足夠的機(jī)械強(qiáng)度以保證其安全運(yùn)行，其截面不得小于某一最小允許截面。（4） 經(jīng)濟(jì)條件 導(dǎo)線和電纜截面的大小，直接影響網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(jì)運(yùn)行的問題，即所謂按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面，此時網(wǎng)路中的年運(yùn)行費(fèi)用最小。3.2 導(dǎo)

22、線截面選擇及校驗(yàn)的方法常用選擇導(dǎo)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(jī)械強(qiáng)度條件選擇；按照經(jīng)濟(jì)電流密度條件選擇。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(yīng)該選取的導(dǎo)線截面。但是，對一般工業(yè)企業(yè)610KV線路來說，因?yàn)殡娏€路不長，如按照經(jīng)濟(jì)電流密度來選擇導(dǎo)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(fù)荷較大、線路較長時，特別是35KV 及以上的輸電線路，主要應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度來選擇導(dǎo)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(jìn)行校驗(yàn)。對于380V

23、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(yīng)按允許電壓損失的條件進(jìn)行校驗(yàn)。按照允許電壓損失條件選擇條件：5% 進(jìn)行校驗(yàn)，各設(shè)備導(dǎo)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(fù)荷及電阻引起的電壓損失； 為由無功負(fù)荷及電抗引起的電壓損失；表3.2設(shè)備名稱電纜型號（A） (A)1.25白云石稱量車VLV29-3166742合格白云石沖擊破VLV29-3120218167合格白云石傳送皮帶VLV29-3258756.9合格白云石斗提VLV29-350132102.7合格白云石分析機(jī)VLV29-363829.4合格白云石混合機(jī)VLV29-3105136合格白云石

24、氣力輸送VLV29-33510883.9合格白云石篩分VLV29-395192140.1合格白云石雙輥破VLV29-3258756.9合格白云石壓機(jī)VLV29-395192140.1合格除鐵器VLV29-34301.5合格錘式破碎機(jī)VLV29-395192140.1合格顎式破碎機(jī)VLV29-3258756.9合格給料機(jī)VLV29-34303.4合格慣性輸入機(jī)VLV29-363829.4合格攪拌器VLV29-343011.1合格金屬探測器VLV29-34301.5合格可逆皮帶VLV29-343011.6合格鎂砂稱量車VLV29-3166742合格鎂砂沖擊破VLV29-3120218167合格鎂砂

25、傳送皮帶VLV29-3258756.9合格鎂砂斗提VLV29-350132102.7合格鎂砂分析機(jī)VLV29-3105135.5合格鎂砂混合機(jī)VLV29-3105136合格鎂砂氣力輸送VLV29-33510883.9合格鎂砂篩分VLV29-395192140.1合格鎂砂雙輥破VLV29-3258756.8合格鎂砂壓機(jī)VLV29-395192140.1合格燃油循環(huán)泵VLV29-3258756.8合格散料機(jī)VLV29-395192140.1合格石蠟循環(huán)泵VLV29-363829.4合格樹脂循環(huán)泵VLV29-3258756.8合格重油循環(huán)泵VLV29-343015合格助推泵VLV29-34304.7

26、合格4 車間高、低壓電氣設(shè)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(jìn)行動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)；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(diǎn)進(jìn)行選擇。這些條件包括使用環(huán)境及電力系統(tǒng)對設(shè)備的要求，也包括必須限制設(shè)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(fēng)速、相對濕度、日照強(qiáng)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(hù)條件;機(jī)械負(fù)荷條件。4.2 高壓電氣選擇電器額定電壓應(yīng)不低于所在電路額定電

27、壓即；一般電器額定電流應(yīng)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(guān)觸頭在高真空的容器內(nèi)閉合和斷開，滅弧能力強(qiáng)，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(diǎn)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(qiáng)，無易燃易爆危險高壓開關(guān)柜的選擇選用JYNZ10 型手式交流金屬封閉高壓開關(guān)柜JYNZ10 型手式交流金屬封閉高壓開關(guān)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(shè)備4.3 低壓電氣的選擇一般電器額定電壓應(yīng)不低于所在電路額定電壓即一般電器額定電流應(yīng)不低于所在電路的計算電流即低壓

28、熔斷器宜選擇限流式熔斷器（RT、RS 等型）。因?yàn)檫@類限流式熔斷器的熔件一般為導(dǎo)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(yīng)”來改善其保護(hù)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(hù)過負(fù)荷的場所。車間低壓配電屏的選擇選用BFC2B 型抽屜式低壓配電屏。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(guān)，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。5 車間變電所所址選擇及總體布置5.1 車間變

29、電所所址選擇要求1. 接近負(fù)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(shè)備運(yùn)輸方便應(yīng)考慮到電力變壓器和高低壓開關(guān)柜等大件設(shè)備的運(yùn)輸通道。4. 不應(yīng)設(shè)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(shè)備的安全，而且可導(dǎo)致開關(guān)設(shè)備和繼電保護(hù)、自動裝置的誤動作。5. 不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室附近及地勢低洼和易積水的場所。6. 不宜設(shè)在有爆炸危險和火災(zāi)危險環(huán)境的正下方或正上方。7. 不應(yīng)妨礙企業(yè)單位的發(fā)展，并適當(dāng)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(yùn)行維護(hù)；保證運(yùn)行安全；便于進(jìn)出線；節(jié)約土地和建筑費(fèi)；留有發(fā)展

30、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(fù)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(fù)荷供電且用電量較小的車間變電站。（2）當(dāng)6-10KV 高壓負(fù)荷的出線較多時，可采用單母線結(jié)線。如負(fù)荷中心有一、二級負(fù)荷，則應(yīng)有與其它電源相聯(lián)絡(luò)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(fù)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(jī)組作備用電源的結(jié)線。放射式結(jié)線方式的優(yōu)點(diǎn)是配電線路互不影響，供電可靠性高；主要用于容量大、

31、負(fù)荷集中或重要的用電設(shè)備，或需要集中聯(lián)鎖起動、停車的用電設(shè)備。樹干式結(jié)線方式雖配電設(shè)備和導(dǎo)線材料耗用較少，運(yùn)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(shè)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(shè)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(fù)荷及對電壓質(zhì)量要求嚴(yán)格的用電設(shè)備。環(huán)形結(jié)線方式供電可靠性高，但是保護(hù)裝置及其整定配合較復(fù)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。6 供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)6.1 繼電保護(hù)概述由于電氣設(shè)備的絕緣老化、損壞、雷擊、鳥害、設(shè)備缺陷或誤操作等原因，可能發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)

32、。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(yùn)行狀態(tài)是過負(fù)荷，最常見的短路故障是單相接地。這些故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)嚴(yán)重危及電力系統(tǒng)的安全和可靠運(yùn)行，這就需要繼電保護(hù)裝置來反應(yīng)設(shè)備的這些不正常運(yùn)行狀態(tài)。所謂繼電保護(hù)裝置，就是指能反應(yīng)電力系統(tǒng)中電氣設(shè)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)出信號的一種自動裝置。它的基本作用是： 當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生故障時，能自動地、迅速地、有選擇性地將故障設(shè)備從系統(tǒng)中切除，以保證系統(tǒng)其余部分迅速恢復(fù)正常運(yùn)行，并使故障設(shè)備不再繼續(xù)遭受損壞。 當(dāng)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(yùn)行人員進(jìn)行處理，或者切除那些繼續(xù)運(yùn)行會

33、引起故障的電氣設(shè)備。為完成繼電保護(hù)任務(wù)須滿足以下四項(xiàng)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(hù)僅將故障部分切除，保障其他無故障部分繼續(xù)運(yùn)行，以盡量縮小停電范圍。繼電保護(hù)裝置的選擇性，是依靠采用合適類型的繼電保護(hù)裝置和正確選擇其整定值，使各級保護(hù)相互配合而實(shí)現(xiàn)的。 快速性為了保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和對用戶可靠供電，以及避免和減輕電氣設(shè)備在事故時所遭受的損害，要求繼電保護(hù)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?yàn)樘岣呖焖傩詴估^電保護(hù)裝置較復(fù)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(hù)裝置對其保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生的故障或不正常工作狀

34、態(tài)的反應(yīng)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(hù)的靈敏度越高。 可靠性可靠性是指當(dāng)保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常工作狀態(tài)時，保護(hù)裝置能夠可靠動作而不致拒絕動作，而在電氣設(shè)備無故障或在保護(hù)范圍以外發(fā)生故障時，保護(hù)裝置不發(fā)生誤動。以上對繼電保護(hù)裝置所提出的四項(xiàng)基本要求是互相緊密聯(lián)系的，有時是相互矛盾的。例如，為了滿足選擇性，有時就要求保護(hù)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(hù)裝置無選擇地動作，再采用自動重合閘裝置進(jìn)行糾正，為了保證快速性和靈敏性，有時就采用比較復(fù)雜和可靠性稍差的保護(hù)?？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(hù)方法（

35、1）定時限過電流保護(hù)。當(dāng)被保護(hù)元件中的電流超過預(yù)定整定的某一數(shù)值時，就使 用斷路器跳閘保護(hù)。按照過電流保護(hù)裝置動作的時限特性，分定時限過電流保護(hù)和反時限過電流保護(hù)。前者的動作時限是固定的，與電流大小無關(guān)；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(hù)裝置是按照時間階梯的原則來選擇的，也就是從電網(wǎng)的最末端的過電流保護(hù)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(hù)裝置動作的選擇性。一般來說，某一過電流保護(hù)裝置的時限應(yīng)該選擇得比它下一級所有過流保護(hù)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

36、0.5 s。對于定時限過電流保護(hù)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(yán)重故障是很不利的，這就需要另一種保護(hù)方法與之相配合保護(hù)。（2）電流速斷保護(hù)。過電流保護(hù)的動作時限大于0.50.7 s時，需設(shè)置電流速斷保護(hù)，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(hù)是一種瞬間動作（不帶人為延時）的過過電流保護(hù)裝置，它是按照預(yù)定選定短路計算點(diǎn)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(hù)范圍，但動作不需要延時。6.3 車間變壓器繼電保護(hù)（1）電流速斷保護(hù)（主保護(hù)） 保護(hù)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

37、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??；為電流互感器變流比；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(hù)裝置的最大短路電流。靈敏度校驗(yàn)公式： 式中：為相對靈敏系數(shù)，本設(shè)計取0.85；為保護(hù)裝置一次動作電流；為系統(tǒng)最小運(yùn)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(yùn)行方式時保護(hù)裝置安裝處的二相次暫態(tài)短路電流校驗(yàn)。（2）帶時限電流保護(hù)保護(hù)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?。粸殡娏骰ジ衅髯兞鞅?；為過負(fù)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(yīng)避開可能出現(xiàn)的最大過負(fù)荷電流。保護(hù)裝置靈敏度計算公式：式中：為相對靈敏系數(shù)；為保護(hù)裝置一次動作電流；為系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時二次側(cè)三相次暫態(tài)短路電流，一般取穩(wěn)態(tài)值。保