某化纖廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告

1、某化纖廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告專業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)化1104班學(xué) 號(hào): 姓 名： 葉奎指導(dǎo)老師：、八 、，前言電力行業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè)， 它的發(fā)展直接關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì) 建設(shè)的興衰成敗，它為現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)技術(shù)和國(guó)防提供必不可 少的動(dòng)力。 隨著現(xiàn)代文明的發(fā)展與進(jìn)步， 社會(huì)生產(chǎn)和生活對(duì)電能供應(yīng) 的質(zhì)量和管理提出了越來越高的要求。 工廠供電系統(tǒng)的核心部分是變 電所。因此，設(shè)計(jì)和建造一個(gè)安全、經(jīng)濟(jì)的變電所，是極為重要的。 電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力， 做好工廠供電設(shè)計(jì)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。工廠供電系統(tǒng)首 先要能滿足工廠生產(chǎn)和生活用電的需要， 其次要確保安全， 供

2、電可靠， 技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，并做好節(jié)能。本次設(shè)計(jì)主要包括變電所總體分析、電力系統(tǒng)分析、主接線選 擇、主變選擇、無功補(bǔ)償設(shè)備選擇、短路電流的計(jì)算、電氣設(shè)備的選 擇、防雷設(shè)計(jì)、配電裝置和平面設(shè)置等。在主接線設(shè)計(jì)中，在 10KV 側(cè)我們把兩種接線方式在經(jīng)濟(jì)性、 靈活性、可靠性三個(gè)方面進(jìn)行比較， 最后選擇10KV采用單母線分段接線方式，在10KV側(cè)采用單母分段接 線方式。因此，必需合理設(shè)計(jì)變電所各個(gè)系統(tǒng)和運(yùn)用先進(jìn)的電氣設(shè)備， 這對(duì)滿足變電所安全供電是極為重要的， 而經(jīng)濟(jì)性就是要求電氣設(shè)備 的初期投資與運(yùn)行費(fèi)用達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理， 只有滿足這幾項(xiàng)要求， 才能使 工廠生產(chǎn)不受影響本設(shè)計(jì)根據(jù)化纖廠所能取得的供電

3、電源和該廠用電負(fù)荷的實(shí)際 情況，并適當(dāng)考慮生產(chǎn)的發(fā)展，按工廠供電的基本要求，對(duì)各車間進(jìn) 行負(fù)荷計(jì)算和無功補(bǔ)償； 確定出了各變電所的位置及各變電所變壓器 臺(tái)數(shù)、數(shù)量和型式；計(jì)算了短路電流；選擇了各線路導(dǎo)線截面和變電 所高低壓設(shè)備；配置了繼電保護(hù)裝置、防雷和接地裝置；繪出設(shè)計(jì)圖 樣，完成了化纖廠的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 通過設(shè)計(jì)可以使我在分析計(jì)算， 掌握工程設(shè)計(jì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)規(guī)定， 查閱工具書等技能方面得以提高， 為 以后的工作打下良好的基礎(chǔ)。（ 關(guān)鍵詞 : 變壓器 變電所設(shè)計(jì) ; 負(fù)荷統(tǒng)計(jì) ; 短路電流計(jì)算 ; 繼電保護(hù)的 配置）目錄前言 1第一章 工廠簡(jiǎn)介及設(shè)計(jì)要求 5、原始資料 5、設(shè)計(jì)內(nèi)容 8、要求

4、設(shè)計(jì)成果 9第二章 負(fù)荷計(jì)算及功率因素補(bǔ)償計(jì)算 10、計(jì)算廠總降壓變負(fù)荷 10、各車間的負(fù)荷計(jì)算 13、城北變電壓等級(jí)的確定 18第三章 車間供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 19、變電所所址的選擇 19、車間變電所的確定 20、變電所變壓器臺(tái)數(shù)的確定 20、變壓器容量的確定 22、線路截面選擇及線路損耗計(jì)算 26錯(cuò)誤! 未定義書簽。電纜線路 錯(cuò)誤! 未定義書簽。錯(cuò)誤! 未定義書簽。側(cè)線路截面計(jì)算 錯(cuò)誤! 未定義書簽。側(cè)線路及母排截面計(jì)算 錯(cuò)誤! 未定義書簽。錯(cuò)誤! 未定義書簽。錯(cuò)誤! 未定義書簽。錯(cuò)誤! 未定義書簽。 第四章 短路電流計(jì)算 31、計(jì)算短路電流的目的和任務(wù) 32、限制短路電流的措施 32、計(jì)算短路

5、電流 32第五章 繼電保護(hù)裝置 36、繼電保護(hù)的任務(wù) 36、變壓器保護(hù) 36錯(cuò)誤! 未定義書簽。錯(cuò)誤! 未定義書簽。錯(cuò)誤! 未定義書簽。 錯(cuò)誤! 未定義書簽。、10KV線路保護(hù) 40第六章 防雷與接地 43、防雷保護(hù)設(shè)計(jì) 43第七章 電氣設(shè)備選擇 44、電氣設(shè)備選擇的一般原則 44 錯(cuò)誤! 未定義書簽。 錯(cuò)誤! 未定義書簽。 、開關(guān)電器的斷流能力校驗(yàn) 錯(cuò)誤! 未定義書簽。高壓電氣設(shè)備的選擇 47高壓電氣設(shè)備的選擇 47變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)表 50 錯(cuò)誤! 未定義書簽。 錯(cuò)誤! 未定義書簽。結(jié)束語 53參考文獻(xiàn) 54第一章 工廠簡(jiǎn)介及設(shè)計(jì)要求某化纖廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、原始資料1. 工廠負(fù)荷數(shù)據(jù)

6、： 工廠多數(shù)車間為 2 班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí) 數(shù) 4600 小時(shí)。工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料見表 1。設(shè)計(jì)需要考慮工廠 5 年發(fā) 展規(guī)劃負(fù)荷（工廠負(fù)荷年增長(zhǎng)率按 2%）。表1:化纖廠負(fù)荷情況表序號(hào)車間（單位）名稱設(shè)備容 量/kWKd計(jì)算負(fù)荷車間變電所代號(hào)變壓器臺(tái)數(shù)及 容量/kVARo/kWQo/kvarS3o/kVAI 30/A1制條車間340車變1X紡紗車間340飲水站86鍛工車間37機(jī)修車間296幼兒園倉庫38小計(jì)（Kz=)2織造車間525車變1X染整車間490浴室、理發(fā)室50食堂40單身宿舍500小計(jì)（K丫=）3鍋爐房151車變1X_水泵房118化驗(yàn)室50油泵房28小計(jì)（K2=)2. 供電電源

7、請(qǐng)況：按與供電局協(xié)議，本廠可由16公里處的城北變電所（110/11kV），90MVA變壓器供電，供電電壓可任選。另外， 與本廠相距5公里處的其他工廠可以引入10kV電纜做備用電源，但 容量只能滿足本廠負(fù)荷的 20%（重要負(fù)荷），平時(shí)不準(zhǔn)投入，只在本 廠主要電源故障或檢修時(shí)投入。3. 電源的短路容量（城北變電所）：35kV母線的出線斷路器斷流 容量為400MVA 10kV母線的出線斷路器斷流容量為 350MVA4. 電費(fèi)制度：按兩部制電費(fèi)計(jì)算。變壓安裝容量每1kVA為18元 /月，電費(fèi)為元/ kW h。5. 氣象資料：本廠地區(qū)最高溫度為 38度，最熱月平均最高氣溫 為30度。6. 地質(zhì)水文資料：

8、本廠地區(qū)海拔60m底層以砂粘土為主，地下 水位為2 m。、設(shè)計(jì)內(nèi)容1.總降壓變電站設(shè)計(jì)（1）負(fù)荷計(jì)算（2）主結(jié)線設(shè)計(jì)：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，分析原始資料與數(shù)據(jù)，列出技 術(shù)上可能實(shí)現(xiàn)的多個(gè)方案，根據(jù)改方案初選主變壓器及高壓開 關(guān)等設(shè)備，經(jīng)過概略分析比較，留下23個(gè)較優(yōu)方案，對(duì)較優(yōu) 方案進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算和分析比較， （經(jīng)濟(jì)計(jì)算分析時(shí)，設(shè)備價(jià)格、 使用綜合投資指標(biāo)），確定最優(yōu)方案。（3）短路電流計(jì)算：根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保護(hù)的需要，確定短 路計(jì)算點(diǎn)，計(jì)算三相短路電流，計(jì)算結(jié)果列出匯總表。（4）主要電氣設(shè)備選擇：主要電氣設(shè)備的選擇，包括斷路器、隔離 開關(guān)、互感器、 導(dǎo)線截面和型號(hào)、 絕緣子等設(shè)備的選擇及校驗(yàn)。

9、 選用設(shè)備型號(hào)、數(shù)量、匯成設(shè)備一覽表。（5）主要設(shè)備繼電保護(hù)設(shè)計(jì)：包括主變壓器、線路等元件的保護(hù)方 式選擇和整定計(jì)算。（6）配電裝置設(shè)計(jì)：包括配電裝置布置型式的選擇、設(shè)備布置圖。（7）防雷、接地設(shè)計(jì)：包括直擊雷保護(hù)、進(jìn)行波保護(hù)和接地網(wǎng)設(shè)計(jì)。 2車間變電所設(shè)計(jì) 根據(jù)車間負(fù)荷情況，選擇車間變壓器的臺(tái)數(shù)、容量，以及變電所位置的原則考慮。3 廠區(qū) 380V 配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)所給資料，列出配電系統(tǒng)結(jié)線方案，經(jīng)過詳細(xì)計(jì)算和分析比 較，確定最優(yōu)方案。、要求設(shè)計(jì)成果1設(shè)計(jì)說明書，包括全部設(shè)計(jì)內(nèi)容，負(fù)荷計(jì)算，短路計(jì)算及設(shè)備選擇要求列表；2電氣主接線圖（三號(hào)圖紙） ；3 繼電保護(hù)配置圖（三號(hào)圖紙） ；第二章 負(fù)

10、荷計(jì)算及功率因素補(bǔ)償計(jì)算、計(jì)算廠總降壓變負(fù)荷一. 計(jì)算負(fù)荷概念供電系統(tǒng)要能夠在正常條件下可靠運(yùn)行， 則其中各個(gè)元件 （包括 電力變壓器、開關(guān)設(shè)備及導(dǎo)線、電纜等）都必須選擇得當(dāng)，除了應(yīng)滿 足工作電壓和頻率的要求外，最重要的就是要滿足負(fù)荷電流的要求。因此有必要對(duì)供電系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。 通過負(fù) 荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的，來選擇供電系統(tǒng)中設(shè)備。二 . 計(jì)算負(fù)荷目的計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)， 計(jì)算負(fù)荷確定得是否正確 合理，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。 如計(jì)算負(fù)荷 確定過大， 將使電器和導(dǎo)線選得過大， 造成投資和有色金屬的消耗浪 費(fèi)，如計(jì)算負(fù)荷確定過小又將使電器和導(dǎo)線

11、電纜處子過早老化甚至燒 毀，造成重大損失，由此可見正確確定計(jì)算負(fù)荷重要性。三. 計(jì)算負(fù)荷方法 目前負(fù)荷計(jì)算常用需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法、和利用系數(shù)法 , 前二 種方法在國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)單位的使用最為普遍。 此外還有一些尚未推廣的方 法如單位產(chǎn)品耗電法、單位面積功率法、變值系數(shù)法和ABC法等.常 采用需用系數(shù)法計(jì)算用電設(shè)備組的負(fù)荷時(shí)， 應(yīng)將性質(zhì)相同的用電設(shè)備 劃作一組，并根據(jù)該組用電設(shè)備的類別，查出相應(yīng)的需用系數(shù)Kx，然 后按照表一給出的公式求出該組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷。此設(shè)計(jì)采用的是需用系數(shù)法來對(duì)電力負(fù)荷計(jì)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(shí)系數(shù)， 直接求 出計(jì)算負(fù)荷。這種方法簡(jiǎn)便，應(yīng)用廣泛，

12、尤其適用于配、變電所的負(fù) 荷計(jì)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(tái)數(shù) 和功率差異的影響，乘以與有效臺(tái)數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)得出計(jì)算負(fù)荷， 計(jì)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；單位產(chǎn)品耗電量法主要適用于某些工業(yè)。需要系數(shù)法，是把用電設(shè)備的總設(shè)備容量乘以需要系數(shù)和同時(shí)系 數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷的一種簡(jiǎn)便方法。需要系數(shù)法主要用于工程初 步設(shè)計(jì)及施工圖設(shè)計(jì)階段，對(duì)變電所母線、干線進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算。當(dāng)用 電設(shè)備臺(tái)數(shù)較多，各種設(shè)備容量相差不懸殊時(shí)，其供電線路的負(fù)荷計(jì) 算也采用需要技術(shù)法。需要技術(shù)時(shí)一個(gè)綜合性系數(shù)，它是指用電設(shè)備組投入運(yùn)行時(shí)，從 供電網(wǎng)絡(luò)實(shí)際取用的功率

13、與用電設(shè)備組的設(shè)備功率之比。需要系數(shù)與用電設(shè)備組的運(yùn)行規(guī)律、負(fù)荷率、運(yùn)行效率、線路的供電效率等因數(shù) 有關(guān)，工程上很難準(zhǔn)確確定，只能靠測(cè)量確定。如果從供電形式的角 度來講：負(fù)荷計(jì)算可以分為單相和三相用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算兩種形 式。從供電系統(tǒng)中所在的位置角度來講：負(fù)荷計(jì)算可分為一組用電設(shè) 備、多組用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算。但無論是那種形式，用需要系數(shù)法確 定計(jì)算負(fù)荷都有如表2的通用公式：表2:公式表名稱公式備注用電設(shè)備組的容量pn 設(shè)備的額定容量K 設(shè)備組的同時(shí)系數(shù)Kl-設(shè)備組的負(fù)荷系 數(shù)-設(shè)備組的平均效e率配電線路wl的平均效率tan 對(duì)應(yīng)用電設(shè)備組cos的正切值cos用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)Un 用電

14、設(shè)備組的額定電壓以上參數(shù)由用電設(shè)備 組計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì) 算時(shí)取。用電設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷需要系數(shù)無功計(jì)算負(fù)荷視在計(jì)算負(fù)荷計(jì)算電流有功負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)無功負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)總的有功計(jì)算負(fù)荷總的無功計(jì)算負(fù)荷總的視在計(jì)算負(fù)荷、各車間的負(fù)荷計(jì)算I. 各車間計(jì)算負(fù)荷和無功補(bǔ)償（需要系數(shù)法）1.車間1單臺(tái)機(jī)械負(fù)荷計(jì)算a. 制條車間已知：Pe 340kw， Kd 0.80， tan 0.75故.P PeKd 340 0.80 272 kwb. 紡紗車間已知：Pe 340kw , Kd 0.80 , tan 0.75。故.P PeKd 340 0.80 272 kwC.飲水站已知：Pe86kw ,Kd0.65ta

15、n0.75故.P PeKd 860.6555.9kwd.脫水機(jī)已知：Pe12kw,Kd0.60tan0.80故：P Pek18 0.607.2(kw)e.通風(fēng)機(jī)已知：Pe 180kw, Kd 0.70 , tan 0.75故.P PeKd 180 0.70 126 kwf. 淋洗機(jī)已知：Pe 6kw , Kd 0.75 , tan 0.78 故：P PeKd 6 0.75 4.50 kwg. 變頻機(jī)已知：Pe 840kw, Kd 0.80 , tan 0.70故.P PeKd 840 0.80 672 kwh. 傳送機(jī)已知：Pe 40kw , Kd 0.80 , tan 0.70 ,滿足條件；

16、對(duì)變電所H選用ZV 10 (3 25 1 16)，其允許載流量為75A,滿足條件；對(duì)變壓所皿選用ZV 10 (3 16 1佝，其允許載流量為55Af足條 件。查工廠供電附錄表17,車間I選用LMY 125 8，單條豎放，其允許載流量為1955A1881A,滿足條件；車間H選用LMY 80 10，單條平放，允許載流量為1427A1420A滿足條件；車間皿選用LMY 80 8，單條平放，允許載流量為1274A1193A滿足條件。計(jì)算車間各設(shè)備的實(shí)際工作電流由公式P , 3UIC0S ,得3 U COS表8 1號(hào)車間線路截面計(jì)算表車間設(shè)備額定功率Pn （Kw）工作電流I（A）溫度矯正I（A）截面型號(hào)

17、紡織機(jī)200BV-500-(3*185+1*95)-WS筒絞機(jī)30BV-500-(3*10+1*6)-WS烘干機(jī)85BV-500-(3*50+1*25)-WS脫水機(jī)12BV-500-(3*4+1*-WS通風(fēng)機(jī)180BV-500-(3*150+1*95)-WS淋洗機(jī)6BV-500-(3*+1*1)-WS變頻機(jī)840BV-500-(3*800+1*400)-WS傳送機(jī)40BV-500-(3*16+1*10)-WS表9、2號(hào)車間線路截面計(jì)算表車間設(shè)備額定功率Pn （Kw）工作電流1（A）溫度矯正I（A）截面型號(hào)原液車間照明1BLV-500-(3*95+1*50)-WS原液車間照明2BLV-500-(

18、3*95+1*50)-WS原液車間照明3BLV-500-(3*95+1*50)-WS原液車間照明4BLV-500-(3*95+1*50)-WS原液車間照明5BLV-500-(3*95+1*50)-WS原液車間照明6BLV-500-(3*95+1*50)-WS原液車間照明BLV-500-(3*95+1*50)-W7S原液車間照明8BLV-500-(3*95+1*50)-WS原液車間照明9BLV-500-(3*95+1*50)-WS計(jì)算車間各設(shè)備的實(shí)際工作電流由公式P 3UIC0S ,得U COS表10、3-6號(hào)車間線路截面計(jì)算表車間設(shè)備額定功率Pn （Kw）工作電流I（A）溫度矯正I（A）截面型

19、號(hào)酸站照明1130BLV-500-(3*95+1*50)-WS酸站照明2130BLV-500-(3*95+1*50)-WS鍋爐房照明1BLV-500-(3*95+1*50)-WS鍋爐房照明2BLV-500-(3*95+1*50)-WS鍋爐房照明3BLV-500-(3*95+1*50)-WS排毒車間照明180143BLV-500-(3*70+1*35)-WS排毒車間照明280143BLV-500-(3*70+1*35)-WS其他車間照明1120BLV-500-(3*95+1*50)-WS其他車間照明2120BLV-500-(3*95+1*50)-WS第四章短路電流計(jì)算短路就是指不同電位的導(dǎo)電部分

20、之間的低阻性短接。短路后，短路電流比正常電流大得多；在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬安甚 至幾十萬安。如此大的電流可對(duì)供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害。因此必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素；同時(shí)需要進(jìn)行短路電流的計(jì) 算，以便正確的選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定 性，以保證在發(fā)生可能有的最大電流時(shí)不致?lián)p壞。 為了選擇切除短路 故障的開關(guān)電器、整定短路保護(hù)的繼電保護(hù)裝置和選擇限制短路電流 的元件等，也必須計(jì)算短路電流。、計(jì)算短路電流的目的和任務(wù)a. 選擇設(shè)備。b. 選擇和整定繼電保護(hù)裝置。c. 確定接線和運(yùn)行方式。d. 選擇限流電抗器。、限制短路電流的措施當(dāng)電力網(wǎng)短路電流數(shù)值與系統(tǒng)運(yùn)行

21、和發(fā)展不適應(yīng)時(shí)， 應(yīng)采取措施 限制短路電流， 一般可以從電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)、 系統(tǒng)運(yùn)行和設(shè)備等方面采取 措施：a. 電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)方面： 在保持合理電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上， 及時(shí)發(fā)展高 一級(jí)電壓、 電網(wǎng)互聯(lián)或新建線路時(shí)注意減少網(wǎng)絡(luò)的緊密性， 大容量發(fā) 電廠盡量接入最高一級(jí)電壓電網(wǎng)， 合理選擇開閉所的位置及直流聯(lián)網(wǎng) 等，要經(jīng)過全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后決定。b. 系統(tǒng)運(yùn)行方面： 高一級(jí)電壓電網(wǎng)形成后及時(shí)將低一級(jí)電壓電網(wǎng) 分片運(yùn)行、多母線分列運(yùn)行和母線分段運(yùn)行等。c. 設(shè)備方面：結(jié)合電力網(wǎng)具體情況，可采用高阻抗變壓器、分裂 電抗器等常用措施，在高壓電網(wǎng)必要時(shí)可采用 LC諧振式或晶閘管控 制式短路電流限制裝置。、計(jì)算短路電流

22、短路電流的計(jì)算見表 11。表 11: 公式及參數(shù)列表參數(shù)名稱有名值標(biāo)幺值說明功率S一般取 Sd=100MVA電壓U一般取 Ud=Uev電流I電抗X7X = XSdX= 2Xd U2X是以Sd為基準(zhǔn)容量的標(biāo)幺值變壓器電抗線路電抗Xi為線路每公里電抗值電抗器電抗Xr %為電抗器銘牌上數(shù)值系統(tǒng)等值電抗Sk為某點(diǎn)短路容量，Ik為該點(diǎn)的三相短路電流電動(dòng)機(jī)電抗Kst為啟動(dòng)電流倍數(shù)k-2k-3k-4(1) 、確定基準(zhǔn)值 取 Sd 100 MV A, Uci 10.5KV,Uc2 0.4KV(2) 、計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值1) 、電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值由任務(wù)書得Soc 350MV A，因此2) 、

23、10KV架空線路的電抗標(biāo)幺值查表得： X0 0.35 /km3) 、電力變壓器的電抗標(biāo)幺值由附錄表5查得Uk% 5 ,因此繪短路等效電路如下圖， 圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值， 并標(biāo) 明短路計(jì)算點(diǎn)。(3) 、計(jì)算 k-1 點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容 量1 )、總電抗標(biāo)幺值2) 、三相短路電流周期分量有效值3) 、其他三相短路容量4) 、三相短路容量(4) 、計(jì)算 k-2 點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量1 ）、總電抗標(biāo)幺值2）、三相短路電流周期分量有效值3）、其他三相短路容量4）、三相短路容量（5）、計(jì)算k-3點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路

24、容量1、總電抗標(biāo)幺值2）、三相短路電流周期分量有效值3）、其他三相短路容量4 ）、三相短路容量（6）k-4點(diǎn)的計(jì)算與k-3的計(jì)算一樣（7）綜上有三相短路電流表12表12、三相短路電流表短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流（KA）(MVA)K-1K-2K-3K-4第五章繼電保護(hù)裝置、繼電保護(hù)的任務(wù)1. 供電系統(tǒng)需迅速地切斷故障，并保護(hù)系統(tǒng)無故障部分繼續(xù)運(yùn)行2. 當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)非正常工作狀態(tài)時(shí)，要給值班人員發(fā)出信號(hào)，使值 班人員及時(shí)進(jìn)行處理，以免引起設(shè)備故障。、變壓器保護(hù)根據(jù)規(guī)程規(guī)定400kVA變壓器應(yīng)設(shè)下列保護(hù)：1. 瓦斯保護(hù)防御變壓器內(nèi)部短路和油面降低， 輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào)，重瓦斯動(dòng) 作于跳閘。2. 電流速斷保護(hù)

25、防御變壓器線圈和引出線的多相短路，動(dòng)作于跳閘。3. 過電流保護(hù)防御外部相同短路并作為瓦斯保護(hù)及電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)， 動(dòng)作于跳閘。4.過負(fù)荷保護(hù)防御變壓器本身的對(duì)稱過負(fù)荷及外部短路引起的過載。瓦斯保護(hù)又稱氣體繼電保護(hù)， 是保護(hù)油浸式電力變壓器內(nèi)部故障 的一種基本的相當(dāng)靈敏的保護(hù)裝置。按 GB50062-1992 規(guī)定， 800KVA 及以上的油浸式變壓器和400KVA及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均 應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。其工作原理： 當(dāng)變壓器漏油造成油面過低， 或發(fā)生輕微故障產(chǎn)生 少量氣體使油面下降， 致使瓦斯繼電器有一對(duì)觸點(diǎn)接通， 發(fā)出輕瓦斯 警報(bào)信號(hào)。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，電弧電流使變壓

26、器油強(qiáng)烈氣化， 體積驟然膨脹，在瓦斯繼電器內(nèi)形成沖擊的油流， 使另一對(duì)觸點(diǎn)接通， 并發(fā)出重瓦斯跳閘的信號(hào)和命令。 油浸式電力變壓器瓦斯保護(hù)的接線 如下圖所示：防御外部相同短路并作為瓦斯保護(hù)及電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)， 動(dòng)作于跳閘?？偨祲鹤冸娝鶅?nèi)的變壓器，一般裝設(shè)過電流保護(hù)，如過 電流的保護(hù)動(dòng)作時(shí)限超過秒時(shí)， 還需增設(shè)電流速斷保護(hù)， 保護(hù)裝置設(shè) 在變壓器的電源側(cè)， 它既能反應(yīng)外部故障， 還可作為變壓器內(nèi)部故障 的后備保護(hù)。變壓器的過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定原則與線路過電流保護(hù)相 同，按躲過變壓器一次側(cè)可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來整定。過電流保護(hù)的整定計(jì)算一般包括動(dòng)作電流的計(jì)算， 動(dòng)作時(shí)限的整 定和靈敏度

27、的校驗(yàn)。(1) 、過電流保護(hù)裝置動(dòng)作電流計(jì)算過電流保護(hù)的最小起動(dòng)電流必須按兩個(gè)條件整定： 一是必須躲過正常工作的最大負(fù)荷電流Im ax，二是躲過外部故障切斷后各電動(dòng)機(jī)的自起動(dòng)電流。過電流保護(hù)裝置的一次側(cè)起動(dòng)電流可按下式計(jì)算： 對(duì)于DL型電流繼電器，可靠系數(shù)Krel =，接線系數(shù)Kw = 1，最大負(fù)荷電流I L max = 130,返回系數(shù)Kre =表13、過電流保護(hù)的動(dòng)作電流整定計(jì)算變壓器I 30(A)Iop (A)一號(hào)車間20二號(hào)車間20三到六號(hào)車間20(2)、過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限選擇線路過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限，應(yīng)從距離電源最遠(yuǎn)的保護(hù)裝 置(末級(jí))開始，越靠近電源，動(dòng)作時(shí)限越長(zhǎng)。如末級(jí)保護(hù)裝置

28、的動(dòng) 作時(shí)間為t,則與之相鄰的保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí)間為t t， t為一個(gè)時(shí)限 階段，一般DL型繼電器t取秒；GL型取秒。過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限大于秒時(shí)，為使故障變壓器能迅速的從系 統(tǒng)中切除，還需裝設(shè)電流速斷保護(hù)。變壓器的速斷保護(hù)設(shè)在電源側(cè)，通常采用兩相不完全星形接線， 整定其動(dòng)作電流應(yīng)躲開系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)變壓器二次側(cè)母線短路 時(shí)最大短路電流。電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流整定計(jì)算公式為對(duì)于DL型電流繼電器，可靠系數(shù)Krel =，接線系數(shù)Kw = 1，表14、電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流整定計(jì)算變壓器Ik max (KA)Iqb( KA)一號(hào)車間20二號(hào)車間20三到六號(hào)車間20變壓器正常運(yùn)行時(shí)的過載情況，設(shè)置過負(fù)荷

29、保護(hù)。一般只動(dòng)作于 信號(hào)。因變壓器的過負(fù)荷電流多為三相對(duì)稱，所以過負(fù)荷保護(hù)只需在 一相裝設(shè)電流繼電器，為防止在大電機(jī)起動(dòng)等短時(shí)沖擊電流或外部短 路故障時(shí)發(fā)出不必要的信號(hào)，過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限整定為10-15秒，其動(dòng)作電流整定值要躲過變壓器額定一次電流IlN T ,即其整定計(jì)算公式為表15、過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流整定計(jì)算變壓器I 1N T (A)lop(OL) (A)一號(hào)車間20二號(hào)車間20三到六號(hào)車間20下圖為變壓器定時(shí)限過電流保護(hù)電流速斷保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)的綜合電路圖：、10KV線路保護(hù)對(duì)于366KV電力線路，應(yīng)裝設(shè)相間短路保護(hù)、單相接地保護(hù)和過負(fù) 荷保護(hù)。(1) 相間短路保護(hù)，主要采用帶時(shí)限的

30、過電流保護(hù)和瞬時(shí)動(dòng)作的電 流速斷保護(hù)，動(dòng)作于跳閘；(2) 單相接地保護(hù)有兩種形式：絕緣監(jiān)視裝置，動(dòng)作于信號(hào)；有選 擇性的單相接地保護(hù)，動(dòng)作于信號(hào)；(3) 過負(fù)荷的電纜線路，應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)，動(dòng)作于信號(hào)。各個(gè)保護(hù)的具體整定計(jì)算如下：(1)、過電流保護(hù)1 ）動(dòng)作電流整定采用三個(gè)電流互感器接成全星形接線方式，以提高保護(hù)動(dòng)作靈敏度，繼電器采用DL-11型保護(hù)動(dòng)作電流按躲過變 壓器一次側(cè)可能出現(xiàn)的最大負(fù)荷電流來整定，即： 可靠系數(shù)Krel =，接線系數(shù)Kw = 1，最大負(fù)荷電流I L max = 130,返回系數(shù)Kre =表16、過電流保護(hù)的動(dòng)作電流整定計(jì)算I 30(A)lop (A)10KV線路100

31、2 ）過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限，應(yīng)按“階梯原則”進(jìn)行整定，以保證 前后兩級(jí)保護(hù)裝置動(dòng)作的選擇性，也就是前一級(jí)保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間ti，應(yīng)比后一級(jí)保護(hù)中最長(zhǎng)的動(dòng)作時(shí)間t2大一個(gè)時(shí)間級(jí)差t，即對(duì)于定時(shí)限過電流保護(hù)，可取 t 0.5s定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限，利用時(shí)間繼電器（DS型）來整定。（2）、電流速斷保護(hù)整定公式:對(duì)于DL型電流繼電器,可靠系數(shù)Krel =,接線系數(shù)Kw = 1,表17、過電流保護(hù)的動(dòng)作電流整定計(jì)算Ik max (KA)Iqb (A)10KV線路100(3)、過負(fù)荷保護(hù)其整定計(jì)算公式為表18、過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流整定計(jì)算I 30(A)lop(OL) (A)10KV線

32、路1002電力線路過負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間一般為10-15秒(4) 、單相接地保護(hù)動(dòng)作電流的整定公式：可靠系數(shù)Krel = 2IC為單相接地電流表19、單相接地保護(hù)的動(dòng)作電流整定計(jì)算IC(A)Iop(E) (A)10KV線路100第六章防雷與接地、防雷保護(hù)設(shè)計(jì)避雷器是用來防止雷電產(chǎn)生的過電壓沿線路侵入變配電所或其 他建筑內(nèi)，以免危及被保護(hù)設(shè)備的絕緣。避雷器應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián), 裝在被保護(hù)設(shè)備的電源側(cè)，避雷器的放電電壓低于被保護(hù)設(shè)備絕緣的 耐壓值。本設(shè)計(jì)各處變壓器和母線的防雷裝置可如以下設(shè)計(jì)1) 對(duì)于10kV母線處、饋線引入的過電壓和10kV變壓器低壓出 口處，主要選用型號(hào)FS-10閥式避雷器。2)

33、 10kV及以下設(shè)備的絕緣水平低，所避雷針不得裝設(shè)在配電設(shè) 備的構(gòu)架上，且為防反擊要求避雷針與配電裝置導(dǎo)電部分的空氣距離 不得少于5米。、接地裝置設(shè)計(jì)接地要求：本變電所的公共接地裝置的接地電阻應(yīng)該滿足以下條 件:()()Re 4()Un loh 351 cab1 E IC350式中Un電網(wǎng)額定電壓，單位km。lohUn電網(wǎng)中架空線路總長(zhǎng)度，單位 km。lcabUn電網(wǎng)中電纜線路總長(zhǎng)度，單位 kmb因此公共接地裝置電阻應(yīng)滿足 Re 4。接地裝置的設(shè)計(jì)：采用長(zhǎng)、50mn的鍍鋅鋼管數(shù)，初選16根，沿變電所三面均勻布置，管距 5m垂直打入地下，管頂離地面。管 間用40mm4mni的鍍鋅扁鋼焊接相連。變

34、壓器室有兩條接地干線、高 低壓配電室各有一條接地干線與室外公共接地裝置焊接相連。接地干線采用25mm4mm的鍍鋅扁鋼。接地電阻驗(yàn)算：滿足要求。第七章電氣設(shè)備選擇、電氣設(shè)備選擇的一般原則1）溫度和濕度一般高壓電氣設(shè)備可在環(huán)境溫度 ？30 +40 C的范圍內(nèi)長(zhǎng)期正 常運(yùn)行。當(dāng)使用環(huán)境溫度低于？30（時(shí)，應(yīng)選用適合高寒地區(qū)的產(chǎn)品； 若使用環(huán)境溫度超過+40C寸，應(yīng)選用型號(hào)帶“ TA字樣的干熱帶型產(chǎn) 品。一般高壓電氣設(shè)備可在溫度為 +20C，相對(duì)濕度為90%的環(huán)境 下長(zhǎng)期正常運(yùn)行。當(dāng)環(huán)境的相對(duì)濕度超過標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)選用型號(hào)帶有“ TH字樣的濕度熱帶型產(chǎn)品。2 ）污染環(huán)境安裝在污染嚴(yán)重，有腐蝕性物質(zhì)、煙氣、

35、粉塵等惡劣環(huán)境中的電 氣設(shè)備，應(yīng)選用防污型產(chǎn)品或?qū)⒃O(shè)備布置在室內(nèi)。3 ）海拔高度一般電氣設(shè)備的使用條件為不超過1000m當(dāng)用在高原地區(qū)時(shí)， 由于氣壓較底，設(shè)備的外絕緣水平將相應(yīng)下降。因此，設(shè)備應(yīng)選用高 原型產(chǎn)品或外絕緣提高一線的產(chǎn)品。現(xiàn)行電壓等級(jí)為110kV及以下的設(shè)備，其外絕緣都有一定的裕度， 實(shí)際上均可使用在海拔不超過 2000m 的地區(qū)。4）安裝地點(diǎn)配電裝置為室內(nèi)布置時(shí)， 設(shè)備應(yīng)選戶內(nèi)式； 配電裝置為室外布置 時(shí)，設(shè)備則選戶外式。此外，還應(yīng)考慮地形、地質(zhì)條件以及地震影響 等。5）按正常工作電壓選擇設(shè)備額定電壓所選電氣設(shè)備的最高允許電壓， 必須高于或等于所在電網(wǎng)的最高運(yùn)行 電壓。 設(shè)備允許

36、長(zhǎng)期承受的最高工作電壓，廠家一般規(guī)定為相應(yīng)電 網(wǎng)額定電壓的倍， 而電網(wǎng)實(shí)際的最高工作電壓也在此范圍， 故選擇時(shí)只要滿足下式即可：UN UNs式中UN才設(shè)備所在電網(wǎng)的額定電壓；UN為設(shè)備的額定電壓。6 )按工作電流選擇設(shè)備額定電流所選設(shè)備的額定電流，應(yīng)大于或等于所在回路的最大長(zhǎng)期工作電流：式中I NS-設(shè)備所在電網(wǎng)最大長(zhǎng)期工作電流；I N設(shè)備的額定電 流。應(yīng)當(dāng)注意，有關(guān)守冊(cè)中給出的各種電器的額定電流，均是按標(biāo)準(zhǔn) 環(huán)境條件確定的。 當(dāng)設(shè)備實(shí)際使用環(huán)境條件不同時(shí)， 應(yīng)對(duì)其額定電流 進(jìn)行修正。如果電氣設(shè)備不夠堅(jiān)定， 巨大的短路電流產(chǎn)生的巨大動(dòng)力可能要 損壞許多昂貴的電氣設(shè)備。 因此，必須校驗(yàn)所選電氣設(shè)備承受短路電 動(dòng)力的能力。a) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件i maxiS3)或 Imax(3)sh-ax、Imax分別為開關(guān)的極限通過電流峰值和有效值，iSJ、分別 為開關(guān)所處的三相短路沖擊電流瞬時(shí)值和有效值b) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件I t2t I (3)2tima斷路器如果不能迅速可靠地切斷短路電流， 巨大的短路電流可能要燒壞許多昂貴的電氣設(shè)備，甚至使斷路器本身爆炸！因此，必須校 驗(yàn)所選斷路器的短路電流開端能力設(shè)備的額定開斷電流