某機(jī)械廠降壓變電所電氣設(shè)計(jì)2

1、目錄畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書- 1 -開題報(bào)告- 2 -摘要- 4 -關(guān)鍵詞- 5 -緒論1第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)31.1、設(shè)計(jì)要求31.2、設(shè)計(jì)依據(jù)31.2.1、工廠總平面圖31.2.2、工廠負(fù)荷情況31.2.3、供電電源情況31.2.4、氣象資料41.2.5、地質(zhì)水文資料41.2.6、電費(fèi)制度5第二章 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償62.1、負(fù)荷計(jì)算62.1.1、單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式62.1.2、多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式62.1.3、各車間負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算72.1.4、總的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算92.2、無功功率補(bǔ)償11第三章變電所位置與型式的選擇133.1、變配電所的任務(wù)133.2、變配電所的類型13

2、第四章 變電所主變壓器及主接線方案的選擇144.1、變電所主變壓器的選擇144.1.1、變壓器型號(hào)的選擇144.2、變電所主接線方案的選擇14第五章 短路電流的計(jì)算165.1、繪制計(jì)算電路165.2、確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值165.3、計(jì)算短路電路中各個(gè)元件的電抗標(biāo)幺值165.3.1、電力系統(tǒng)165.3.2、架空線路165.3.3、電力變壓器165.4 、k-1點(diǎn)（10.5kV側(cè)）的相關(guān)計(jì)算175.4.1、總電抗標(biāo)幺值175.4.2、三相短路電流周期分量有效值175.4.3、其他短路電流175.4.4、三相短路容量175.5 、k-2點(diǎn)（0.4kV側(cè)）的相關(guān)計(jì)算175.5.1、總電抗標(biāo)幺值175.5

3、.3、其他短路電流175.5.4、三相短路容量17第六章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)196.1、10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)196.2、380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)196.3、高低壓母線的選擇19第七章 降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計(jì)207.1、變電所的防雷保護(hù)207.1.1、直接防雷保護(hù)207.1.2、雷電侵入波的防護(hù)207.2、變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)207.2.1、接地電阻的要求207.2.2、接地裝置的設(shè)計(jì)20結(jié)論22參考文獻(xiàn)23致謝24 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書學(xué)生姓名劉建專業(yè)班級(jí)電氣大專092指導(dǎo)教師周啟華論文題目某機(jī)械廠降壓變電所電氣設(shè)計(jì)研究的目標(biāo)、內(nèi)容及方法（一）研究目標(biāo)基于工廠供

4、電的理論知識(shí)對(duì)機(jī)械廠總降壓變電所進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工廠供電的更深入理解，為以后從事此項(xiàng)工作做準(zhǔn)備。（二）研究意義電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是放在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小。因此電能在工業(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，而是在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。某些對(duì)供電可靠性要求很高的工廠，即使是極短時(shí)間的停電，也會(huì)引起重大設(shè)備損壞，或引起大量產(chǎn)品的報(bào)廢，甚至可能發(fā)生重大的人身事故，給國(guó)家和人民帶來經(jīng)濟(jì)上甚至政治上的重大損失。因此，

5、做好工廠供電工作對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。分階段完成的工作第一階段：（2011/10/12011/10/5）：完成資料收集，完成開題報(bào)告。第二階段：（2011/10/62011/10/16）：完成負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及相關(guān)計(jì)算。第三階段：（2011/10/172011/10/20）：選擇適當(dāng)?shù)淖儔浩?，確定變壓器主接線方案。第四階段：（2011/10/212011/11/1）：完成短路電流的計(jì)算。第五階段：（2011/11/22011/11/11）：一次設(shè)備的選擇。第六階段：（2011/11/122011/11/21）：變電所防雷及接地選擇。第七階段（2011/11/222011/1

6、1/30）：編寫論文，準(zhǔn)備答辯。系（部）主 任意 見開題報(bào)告一、 課題名稱某機(jī)械廠降壓變電所電氣設(shè)計(jì)二、 設(shè)計(jì)目的和意義（1）、設(shè)計(jì)目的為促進(jìn)電能在工業(yè)領(lǐng)域的快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)電能在工業(yè)生產(chǎn)中最大利用率，保障工業(yè)生產(chǎn)安全及有效利用。根據(jù)工廠供電計(jì)劃，確保供電在工業(yè)生產(chǎn)中的可控、在控，搞好輸配電設(shè)備的質(zhì)量，提高對(duì)工廠生產(chǎn)和生活供電的可靠性及供電能力，能夠靈活的調(diào)整電網(wǎng)的運(yùn)行方式，使工廠的生產(chǎn)始終處于健康、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行狀態(tài)，提高電網(wǎng)的負(fù)載能力，最大限度的滿足工廠生產(chǎn)與生活的需求 ，保障變配電所的安全運(yùn)行。（二）、設(shè)計(jì)意義雖然電能在工業(yè)生產(chǎn)成本中所占比例很小，但是優(yōu)良的供電可靠性、安全性對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)

7、有著重要的作用。例如增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化等等。作此設(shè)計(jì)有利于我對(duì)工廠供電理論的進(jìn)一步鞏固和完善。也對(duì)我今后從事此項(xiàng)工作奠定了一定基礎(chǔ)。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)過程（一）、設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）統(tǒng)計(jì)機(jī)械廠負(fù)荷并進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算以及無功功率的補(bǔ)償確定。（2）變電所的所址和型式的選擇。（3）選擇變壓器類型記住接線方案。（4）短路電流計(jì)算。（5）一次設(shè)備的選擇。（6）降壓變電所防雷與接地裝置的選擇。（二）、設(shè)計(jì)過程第一階段：（2011/10/12011/10/5）：完成資料收集，完成開題報(bào)告。第二階段：（2011/10/6

8、2011/10/16）：完成負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及相關(guān)計(jì)算。第三階段：（2011/10/172011/10/20）：選擇適當(dāng)?shù)淖儔浩?，確定變壓器主接線方案。第四階段：（2011/10/212011/11/1）：完成短路電流的計(jì)算。第五階段：（2011/11/22011/11/11）：一次設(shè)備的選擇。第六階段：（2011/11/122011/11/21）：變電所防雷及接地選擇。第七階段（2011/11/222011/11/30）：編寫論文，準(zhǔn)備答辯。摘要為保障工業(yè)生產(chǎn)安全進(jìn)行，保證電能合理分配、輸送，靈活改變運(yùn)行方式。特進(jìn)行本次設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)主要闡述了對(duì)機(jī)械廠總降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)中進(jìn)行了對(duì)工廠負(fù)

9、荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算；變電所位置與型式的選擇；變電所主變壓器及主接線方案的選擇；短路電流的計(jì)算；變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)；變電所進(jìn)出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇；降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計(jì)等。AbstractTo protect the safety of industrial production, to ensure reasonable distribution of electric energy, transmission, flexible operation mode changes. Special for this design. Elaborated on the design o

10、f the main mechanical plant a total step-down substation electrical design. Carried out in the design of the statistical calculation of the load on the plant; substation location and type of choice; substation main transformer and main line scheme of choice; short-circuit current calculation; substa

11、tion equipment selection of a check; substation into the outlet and adjacent units of the contact line of choice; step-down substation lightning protection and grounding equipment design.關(guān)鍵詞工廠供電，變電所，無功功率補(bǔ)償，變壓器，短路電流計(jì)算，一次設(shè)備，避雷器KeywordsPower plants,substations,reactive pover compensation,transformer,sh

12、ort circuit current calculation,a device,surge arresters. 緒論工廠供電（plant power supply），就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠供電。眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于其他形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其他形式的能量用以應(yīng)用；電能的輸送和分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制，調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小，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

13、投資額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義。工廠供電工作要很好的為工業(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，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求：（1） 安全 在電能的供應(yīng)，分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身和設(shè)備事故（2）

14、可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求（3） 優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求（4） 經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)費(fèi)要低，并盡可能的節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。此外，在供電工作中，應(yīng)合理的處理局部和全局，當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。本設(shè)計(jì)的任務(wù)，主要是對(duì)某機(jī)械制造廠減壓變電所的電氣設(shè)計(jì)，其中包括工廠負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，確定變電所的位置和型式，確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量與類型，進(jìn)行短路計(jì)算，選擇變電所主接線方案，一次設(shè)備的選擇，高低壓設(shè)備和進(jìn)出線，確定防雷和接地裝置。并通過設(shè)計(jì)對(duì)中小型工廠的供配電系統(tǒng)和電氣照明運(yùn)行維護(hù)和設(shè)計(jì)計(jì)算

15、對(duì)工廠供電理論知識(shí)有了更加深刻的鞏固和復(fù)習(xí)，為今后從事工廠供電技術(shù)工作奠定一定的基礎(chǔ)。第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)1.1、設(shè)計(jì)要求 要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負(fù)荷情況，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，確定變電所的位置和型式，確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量與類型，選擇變電所主接線方案、一次設(shè)備的選擇、高低壓設(shè)備和進(jìn)出線，確定防雷和接地裝置。最后按要求寫出設(shè)計(jì)說明書，繪出設(shè)計(jì)圖紙。1.2、設(shè)計(jì)依據(jù)1.2.1、工廠總平面圖(4)(5)(6)(7)(10)(9)(8)(1)(2)(3)圖1.1 工廠平面圖1.2.2、工廠負(fù)荷情況 本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)

16、為5000h，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為8h。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬三級(jí)負(fù)荷。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如表1.1所示。1.2.3、供電電源情況 按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽定的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條10kV的公用電源干線取得工作電源。該干線的走向參看工廠總平面圖。該干線的導(dǎo)線牌號(hào)為L(zhǎng)GJ-185，導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為1.5m；干線首端距離本廠約10km。干線首端所裝設(shè)的高壓斷路器斷流容量為500MVA。此斷路器配備有定時(shí)限過流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為2.0s。為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。已知與本廠

17、高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線路總長(zhǎng)度為100km，電纜線路總長(zhǎng)度為30km。1.2.4、氣象資料本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為40，年平均氣溫為30，年最低氣溫為-5，年最熱月平均最高氣溫為35，年最熱月平均氣溫為30，年最熱月地下0.8米處平均氣溫為30。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，年雷暴日數(shù)為50。1.2.5、地質(zhì)水文資料本廠所在地區(qū)平均海拔1000m，地層以砂粘土為主，地下水位為4m。表1.1 工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料廠房編號(hào)廠房名稱負(fù)荷類別設(shè)備容量/kW需要系數(shù)功率因數(shù)1鑄造車間動(dòng)力2000.40.65照明509102鍛壓車間動(dòng)力20003060照明509103熱處理車間動(dòng)力10006070照明509104

18、電鍍車間動(dòng)力15006070照明509105倉庫動(dòng)力1004080照明10.9106工具車間動(dòng)力200035060照明509107金工車間動(dòng)力20003060照明509108鍋爐車間動(dòng)力50080.70照明109109裝配車間動(dòng)力10004065照明5091010機(jī)修車間動(dòng)力10003060照明20910生活區(qū)照明20008091.2.6、電費(fèi)制度 本廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T達(dá)成協(xié)議，在工廠變電所高壓側(cè)計(jì)量電能，設(shè)專用計(jì)量柜，按兩部電費(fèi)制交納電費(fèi)。每月基本電費(fèi)按主變壓器容量為18元/kVA，動(dòng)力電費(fèi)為0.9元/Kw.h，照明電費(fèi)為0.5元/Kw.h。工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低于0.95，此外，電力

19、用戶需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性向供電部門交納供電貼費(fèi)：610VA為800/kVA。第二章 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償2.1、負(fù)荷計(jì)算在工廠里，除了廣泛應(yīng)用的三相設(shè)備外，還有部分單相設(shè)備，單相設(shè)備接在三相線路中，應(yīng)盡可能均衡分配。使三相負(fù)荷盡可能均衡。如果三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相設(shè)備總?cè)萘康?5%，則不論單相設(shè)備如何分配，單相可與三相設(shè)備綜合按三相負(fù)荷平衡計(jì)算。如果單相設(shè)備容量超過三相設(shè)備的15%時(shí)，則應(yīng)將單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量，再與三相設(shè)備容量相加。綜上所述，由于本廠各車間單相設(shè)備容量均不超過三相設(shè)備容量的15%，所以可以按三相負(fù)荷平衡計(jì)算。即： 2.1.1、單組用電設(shè)

20、備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式a)有功計(jì)算負(fù)荷（單位為KW） = ， 為系數(shù)b)無功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar） = tanc)視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kvA） =d)計(jì)算電流（單位為A） =, 為用電設(shè)備的額定電壓（單位為KV）2.1.2、多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式a)有功計(jì)算負(fù)荷（單位為KW）=式中是所有設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷之和，是有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.80.95b)無功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar）=式中是所有設(shè)備無功計(jì)算負(fù)荷之和；是無功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.850.97c)視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kvA） =d)計(jì)算電流（單位為A） =2.1.3、各車間負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算1）、鑄造車間計(jì)算負(fù)荷： 無功計(jì)算負(fù)荷

21、：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流： 2)、鍛壓車間計(jì)算負(fù)荷： 無功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流： 3）、熱處理車間計(jì)算負(fù)荷： 無功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流： 4）、電鍍車間計(jì)算負(fù)荷： 無功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流： 5）、倉庫計(jì)算負(fù)荷： 無功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流： 6）、工具車間計(jì)算負(fù)荷： 無功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流： 7）、金工車間計(jì)算負(fù)荷： 無功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流： 8）、鍋爐房計(jì)算負(fù)荷： 無功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流： 9）、裝配車間計(jì)算負(fù)荷： 無功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流： 10）、機(jī)修車間計(jì)算負(fù)荷： 無功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)

22、算負(fù)荷：計(jì)算電流： 11）、生活區(qū)計(jì)算負(fù)荷： 無功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流： 2.1.4、總的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算a)、總的計(jì)算負(fù)荷=b)、總的無功計(jì)算負(fù)荷=c)、總的視在計(jì)算負(fù)荷=d)、總的計(jì)算電流=經(jīng)過計(jì)算，得到各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表，如表2.1所示（額定電壓取380V）表2.1各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表編號(hào)名稱類別設(shè)備容量/kW需要系數(shù)Costan計(jì)算負(fù)荷/kW/kvar/kVA/A1鑄造車間動(dòng)力200040651.6780133.6照明5091004.50小計(jì)20584.5133.6127.5193.182鍛壓車間動(dòng)力200030601.336079.8照明5091004.50小計(jì)

23、20564.579.8104.5158.333熱處理車間動(dòng)力100060701.026061.2照明5091004.50小計(jì)10564.561.290.2136.74電鍍車間動(dòng)力15006071.029091.8照明5091004.50小計(jì)15594.591.8133.07201.625倉庫動(dòng)力1004080.7543照明1091000.90小計(jì)114.935.98.946工具車間動(dòng)力200035061.3370144照明5091004.50小計(jì)20574.5144116.67176.777金工車間動(dòng)力200030601.336079.8照明5091004.50小計(jì)20564.579.8104

24、.5158.338鍋爐房動(dòng)力5008071.024040.8照明1091000.90小計(jì)5140.940.858.0486.589裝配車間動(dòng)力100040651.174046.8照明5091004.50小計(jì)10544.546.866.03100.0510機(jī)修車間動(dòng)力100030601.333039.9照明2091001.80小計(jì)10231.839.951.878.4811生活區(qū)照明2000.80.90.4816095.04177.78269.36總計(jì)動(dòng)力1310641.1815.74照明239計(jì)入=0.8, =0.850.5512.88693.41035.991568.342.2、無功功率補(bǔ)償

25、 無功功率的人工補(bǔ)償裝置主要有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電容器兩種。由于并聯(lián)電容器具有安裝簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴(kuò)容方便等優(yōu)點(diǎn)，因此并聯(lián)電容器在供電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍。由于本廠380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)只有0.5。而供電部門要求該廠10KV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不低于0.9?？紤]到主變壓器的無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.9，這里取0.92來計(jì)算380V側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量：=(tan - tan)=512.88tan(arccos0.5) - tan(arccos0.92) = 682.13 kvar選擇PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償評(píng)屏，并聯(lián)

26、電容器為BW0.4-14-3型，采用其1臺(tái)主屏與4臺(tái)輔屏相結(jié)合?？偣踩萘繛椋?4kvar5=420kvar。補(bǔ)償前后，變壓器低壓側(cè)的有功計(jì)算負(fù)荷基本不變，但是無功計(jì)算負(fù)荷、視在功率、計(jì)算電流都有變化，以下對(duì)補(bǔ)償后的無功計(jì)算負(fù)荷、視在功率、計(jì)算電流進(jìn)行計(jì)算。1）無功計(jì)算負(fù)荷=（693.4-690）+25.65kvar=30 kvar2）視在功率=519 kVA3）計(jì)算電流=786.36A功率因數(shù)提高為cos=0.99。在無功補(bǔ)償前，該變電所主變壓器T的容量為應(yīng)選為1250kVA,才能滿足負(fù)荷用電的需要；而采取無功補(bǔ)償后，主變壓器T的容量選為1000kVA的就足夠了。同時(shí)由于計(jì)算電流的減少，使補(bǔ)償

27、點(diǎn)在供電系統(tǒng)中各元件上的功率損耗也相應(yīng)減小，因此無功補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效益十分可觀。因此無功補(bǔ)償后工廠380V側(cè)和10kV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表2.1、所示。表2.1無功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷項(xiàng)目cos計(jì)算負(fù)荷/KW/kvar/kVA/A380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.5512.88693.41035.991568.34380V側(cè)無功補(bǔ)償容量-420380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.99512.8830519786.36主變壓器功率損耗0.01=5.130.05=25.610KV側(cè)負(fù)荷計(jì)算0.9951855.6898.952第三章 變電所位置與型式的選擇3.1、變配電所的任務(wù)變電所擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電，經(jīng)過變壓，然后配電的任務(wù)

28、。配電所擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電，然后直接配電的任務(wù)。3.2、變配電所的類型車間附設(shè)變電所、車間內(nèi)變電所、露天（半露天）變電所、獨(dú)立變電所、桿上變電所、地下變電所、樓上變電所、成套變電所、移動(dòng)式變電所。變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心，根據(jù)本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，并考慮到周邊環(huán)境及進(jìn)出線方便，決定在6號(hào)廠房的西側(cè)緊靠廠房建造工廠變電所，變壓器器型式為附設(shè)式。第四章 變電所主變壓器及主接線方案的選擇4.1、變電所主變壓器的選擇根據(jù)本場(chǎng)的負(fù)荷情況有兩種接線方案可選。即一臺(tái)變壓器，兩臺(tái)變壓器。按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，由于裝設(shè)兩臺(tái)變壓器的前

29、期投資及其后期維修費(fèi)用很大，所以裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案，因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案。4.1.1、變壓器型號(hào)的選擇型號(hào)為S9型，而容量根據(jù)式，為主變壓器容量，為總的計(jì)算負(fù)荷。選=1000 KVA=898.9 KVA，即選一臺(tái)S9-1000/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級(jí)負(fù)荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。4.2、變電所主接線方案的選擇4.2.1、裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案 如圖4-1所示圖4-1 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案第五章 短路電流的計(jì)算 5.1、繪制計(jì)算電路 500MVAK-1K-2LGJ-185,10

30、km10.5kVS9-10000.4kV(2)(3)(1)系統(tǒng)圖5-1 短路計(jì)算電路5.2、確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值設(shè)基準(zhǔn)容量=100MVA，基準(zhǔn)電壓=1.05，為短路計(jì)算電壓，即高壓側(cè)=10.5kV，低壓側(cè)=0.4kV，則 5.3、計(jì)算短路電路中各個(gè)元件的電抗標(biāo)幺值5.3.1、電力系統(tǒng)已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量=500MVA，故=100MVA/500MVA=0.25.3.2、架空線路查表得LGJ-185的線路電抗，而線路長(zhǎng)10km，故5.3.3、電力變壓器查表得變壓器的短路電壓百分值=4.5，故=4.5式中為變壓器的額定容量因此繪制短路計(jì)算等效電路如圖5-2所示。k-1k-2圖5-2 短路計(jì)

31、算等效電路5.4 、k-1點(diǎn)（10.5kV側(cè)）的相關(guān)計(jì)算5.4.1、總電抗標(biāo)幺值=0.2+3.17=3.375.4.2、三相短路電流周期分量有效值5.4.3、其他短路電流5.4.4、三相短路容量5.5 、k-2點(diǎn)（0.4kV側(cè)）的相關(guān)計(jì)算5.5.1、總電抗標(biāo)幺值=0.2+3.17+4.5=7.875.5.2、三相短路電流周期分量有效值5.5.3、其他短路電流5.5.4、三相短路容量以上短路計(jì)算結(jié)果綜合圖表5-1所示。表5-1短路計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流（kA）三相短路容量/MVAk-11.631.631.634.152.4629.67k-218.2918.2918.2933.6619.9

32、412.71第六章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)6.1、10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)表6-1 10 kV一次側(cè)設(shè)備的設(shè)備數(shù)據(jù)額定參數(shù)（kV）高壓隔離開關(guān)-10/20010200A-25.5 kA高壓少油斷路器SN10-10I/63010kV630kA16kA40 kA高壓熔斷器RN2-10100.5A50 kA-電壓互感器JDJ-1010/0.1-電流互感器LQJ-1010kV100/5A-31.8 kA避雷器FS4-1010kV-6.2、380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)同樣，做出380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)，如表6-2所示，所選數(shù)據(jù)均滿足要求。表6-2 380V一次側(cè)設(shè)備的設(shè)備數(shù)據(jù)額定參數(shù)低壓斷路器

33、DW15-1500/3D380V1500A40kA-低壓斷路器DW20-630380V630A30kA-電流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A-電流互感器LMZ1-0.5500V100/5A-160/5A6.3、高低壓母線的選擇10kV母線選LMY-3(404mm),即母線尺寸為40mm4mm;380V母線選LMY-3（12010）+806，即相母線尺寸為120mm10mm，而中性線母線尺寸為80mm6mm。第七章 降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計(jì)7.1、變電所的防雷保護(hù)7.1.1、直接防雷保護(hù) 在變電所屋頂裝設(shè)避雷針和避雷帶，并引進(jìn)出兩根接地線與變電所公共接裝置相連。如變電所的主變

34、壓器裝在室外或有露天配電裝置時(shí)，則應(yīng)在變電所外面的適當(dāng)位置裝設(shè)獨(dú)立避雷針，其裝設(shè)高度應(yīng)使其防雷保護(hù)范圍包圍整個(gè)變電所。如果變電所在其它建筑物的直擊雷防護(hù)范圍內(nèi)時(shí)，則可不另設(shè)獨(dú)立的避雷針。按規(guī)定，獨(dú)立的避雷針的接地裝置接地電阻。通常采用3-6根長(zhǎng)2.5 m的剛管，在裝避雷針的桿塔附近做一排或多邊形排列，管間距離5 m，打入地下，管頂距地面0.6 m。接地管間用40mm4mm 的鍍鋅扁剛焊接相接。引下線用25 mm 4 mm的鍍鋅扁剛，下與接地體焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針采用直徑20mm的鍍鋅扁剛，長(zhǎng)11.5。獨(dú)立避雷針的接地裝置與變電所公共接地

35、裝置應(yīng)有3m以上的距離。7.1.2、雷電侵入波的防護(hù) a)在10KV電源進(jìn)線的終端桿上裝設(shè)FS410型閥式避雷器。引下線采用25 mm 4 mm的鍍鋅扁剛，下與公共接地網(wǎng)焊接相連，上與避雷器接地端栓連接。 b）在10KV高壓配電室內(nèi)裝設(shè)有GG1A（F）54型開關(guān)柜，其中配有FS410型避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來保護(hù)，防雷電侵入波的危害。 c）在380V低壓架空線出線桿上，裝設(shè)保護(hù)間隙，或?qū)⑵浣^緣子的鐵腳接地，用以防護(hù)沿低壓架空線侵入的雷電波。7.2、變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)7.2.1、接地電阻的要求按工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)表9-6。此變電所的公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下條件：