畢業(yè)設(shè)計(jì)大名化纖廠變配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明

1、 . PAGE65 / NUMPAGES69石家莊鐵道學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)大名化纖廠變配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)The Design of Chemical plant power supply and distribution system for DAMING 2005 屆 電氣工程 分院專 業(yè) 電氣工程與其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 20013933 學(xué)生 馬立敏 指導(dǎo)教師 吳秋瑞 完成日期 2005年6月6日畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書題目大名化纖廠變配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專 業(yè)電氣工程與其自動(dòng)化班 級(jí)電0101-4班學(xué)生馬立敏承擔(dān)指導(dǎo)任務(wù)單位電氣工程分院導(dǎo)師吳秋瑞導(dǎo)師職稱副教授一、設(shè)計(jì)容：1、工廠廠區(qū)供電和配電網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。2、總降變電所與

2、車間變電所的設(shè)計(jì)。3、車間動(dòng)力與照明線路的設(shè)計(jì)。二、基本要求 1、根據(jù)進(jìn)出線的負(fù)荷特點(diǎn)，供電方式，負(fù)荷計(jì)算，選變壓器容量，短路計(jì)算，高壓設(shè)備選擇計(jì)算，設(shè)備選型。2、繼電保護(hù)：計(jì)算選型，整定，入線保護(hù)，變壓器保護(hù)，出線保護(hù)。3、防雷和接地裝置設(shè)計(jì)。4、完成主接線圖，設(shè)備平面圖，繼電保護(hù)原理圖，整定參數(shù)表等全套技術(shù)設(shè)計(jì)和部分圖紙8-10。5、參考文獻(xiàn)不低于15篇，其中外文2篇以上。翻譯文獻(xiàn)5000字文章，設(shè)計(jì)書正文不少于1萬字，打印。三、主要技術(shù)指標(biāo)1、紡煉車間中，紡絲機(jī)，功率：244千瓦，。2、原液車間中，酸站，堿站，功率：21.7千瓦, 。四、應(yīng)收集的資料與參考文獻(xiàn)1、 介才. 工廠供電：第三

3、版. ：機(jī)械工業(yè)，2000.52、 介才. 現(xiàn)代電工技術(shù)手冊(cè). ：中國水利水電，2002 3、 光源. 電工實(shí)用手冊(cè). ：中國電力，2001五、進(jìn)度計(jì)劃1、2月24日3月31日收集資料，生產(chǎn)實(shí)習(xí)，熟悉R14，R15軟件，裝機(jī)調(diào)試。2、4月1日4月30日完成技術(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算，并出技術(shù)圖紙。3、5月1日5月31日完成全部設(shè)計(jì)，圖紙出全。4、6月1日6月10日整理設(shè)計(jì)書，準(zhǔn)備答辯。5、6月13日準(zhǔn)備答辯。教研組主任簽字時(shí)間年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告題目大名化纖廠變配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專 業(yè)電氣工程與其自動(dòng)化班 級(jí)電0101-4班學(xué)生馬立敏研究背景：從20世紀(jì)80年代220KV與以上電壓等級(jí)的電力系統(tǒng)全部采用進(jìn)

4、口保護(hù)，到現(xiàn)在220KV電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基本國產(chǎn)化，反映了繼電保護(hù)技術(shù)在我國的發(fā)展和國產(chǎn)繼電保護(hù)設(shè)備的明顯優(yōu)勢(shì)。國研究現(xiàn)狀：當(dāng)前，在我國電力工業(yè)持續(xù)、快速發(fā)展，市場(chǎng)化改革在探索中前進(jìn)，西電東送，南北互供，全國互連網(wǎng)大格局正在形成。繼電保護(hù)和電力系統(tǒng)自動(dòng)化更加成為保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行、提高供電質(zhì)量、減少事故損失的最直接、最有效的手段，保障在電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，縮小事故圍，防止發(fā)展成為電網(wǎng)崩潰和大面積停電事故。研究方法：通過自己所學(xué)的相關(guān)課程，如工廠供電，自動(dòng)控制原理數(shù)字電路、模擬電路電子線路CAD以與控制電機(jī)等；以與通過借閱圖書館相關(guān)資料和上網(wǎng)收集相關(guān)課題信息；最后到實(shí)地進(jìn)行考察，如參觀一些生產(chǎn)

5、電器設(shè)備的企業(yè)，或者去參觀新型小區(qū)的供配電系統(tǒng)。主要工作：負(fù)荷計(jì)算、 變壓器選擇、供配電線路設(shè)計(jì)計(jì)算、電線電纜截面與電壓損失計(jì)算、短路電流計(jì)算、變電所配電裝置與繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)計(jì)算，電氣設(shè)備的選擇、配電系統(tǒng)的自動(dòng)化與過電壓保護(hù)、接地以與繪制系統(tǒng)的的主接線方案等。進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，應(yīng)將不同工作制的用電設(shè)備的額定功率換算為統(tǒng)一的計(jì)算功率，采用二項(xiàng)式法和需要系數(shù)法。指導(dǎo)教師簽字時(shí) 間年月日畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)語與成績(jī)學(xué)生馬立敏專業(yè)電氣工程與其自動(dòng)化班 級(jí)電0101-4學(xué) 號(hào)20013933畢業(yè)設(shè)計(jì)題目大名化纖廠變配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師姓 名吳秋瑞指導(dǎo)教師職 稱副教授指導(dǎo)教師評(píng)語：專家評(píng)語：簽字： 年 月 日答辯

6、小組意見：答辯小組組長(zhǎng)簽字： 年 月 日成績(jī)：院長(zhǎng)(主任) 簽字：年 月 日1 緒論1.1 工廠供電的意義和要求工廠供電就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，即工廠配電。工廠供電工作要很好的為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到下列基本要求。（1）安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。（2）可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性即連續(xù)供電的要求。（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)的投資要省，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能的節(jié)約電能和減少有色金屬。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)關(guān)系，既要照顧局部和當(dāng)前的

7、利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。對(duì)于大型工廠與某些電源進(jìn)線電壓為35KV與以上的中型工廠，通常經(jīng)過兩次降壓，先經(jīng)過總降變電所，其中有較大容量的電力變壓器，將35KV與以上的電源電壓降為10KV的配電電壓，然后通過10KV的高壓配電線將電能送到各個(gè)車間變電所。1.2 工廠變配電所的任務(wù)配電所的任務(wù)就是接受電能和分配電能，不改變電壓，而變電所的任務(wù)是接受電能、變換電壓和分配電能。變電所擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電，經(jīng)過變壓，然后分配電能的任務(wù)。配電所擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電，然后直接分配電能的任務(wù)。變配電所是工廠供電系統(tǒng)的樞紐，在工廠中占有特殊重要的地位。變配電所的總體布置，應(yīng)滿足以下要求：便于維

8、護(hù)和檢修 有人值班的便電所應(yīng)設(shè)單獨(dú)的值班室。值班室應(yīng)盡量靠 近高低壓配電室且有門直通。保證運(yùn)行安全 值班室不得有高壓設(shè)備。值班室的門應(yīng)朝外開，高低壓配電室和電容器室的門應(yīng)朝值班室開或朝外開。便于進(jìn)出線 如果是架空進(jìn)線，則高壓配電室宜位于進(jìn)線側(cè)?？紤]到變壓器低壓出線通常是采用矩形裸母線，因此變壓器的安裝位置，宜靠近低壓配電室。節(jié)約土地和建筑費(fèi)用 值班室可與低壓配電室合并，這時(shí)低壓配電室面積應(yīng)適當(dāng)增大，以便于值班桌或控制臺(tái)，以滿足值班工作要求。適應(yīng)發(fā)展要求 變壓應(yīng)考慮到擴(kuò)建時(shí)有更換大一級(jí)容量變壓器的可能。高低壓配電室均應(yīng)留有適當(dāng)數(shù)量的開關(guān)柜的備用位置。既要考慮到變配電所留有擴(kuò)建的余地，又要不妨礙工

9、廠或車間今后的發(fā)展。1.3 電氣平面布置電氣平面布置要求布局合理、占地面積小，并便于設(shè)備的檢修、維護(hù)。小型化變電所采用全戶外布置，為達(dá)到整體布局合理、減少占地面積，35kV與10kV均采用半高型布置方式；進(jìn)站道路設(shè)在35kV與10kV配電裝置之間，便于設(shè)備運(yùn)輸，道路寬度為3.5米；變壓器與10kV配電裝置布置在一側(cè)，利于設(shè)備的檢修、維護(hù)。結(jié)合目前變電所管理“無人值班化”發(fā)展趨勢(shì)，為達(dá)到減員增效的目的，已逐步完成了從有人值班向有人值守、有人值守向無人值班變電所的設(shè)計(jì)過渡。無人值班變電所具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：采用無人值班管理模式能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，減少人為誤操作，提高運(yùn)行可靠性；隨著電網(wǎng)復(fù)雜程度的提高，

10、各級(jí)調(diào)度中心要求采集更多的信息,以便與時(shí)掌握電網(wǎng)與變電站的運(yùn)行情況，而變電站實(shí)行無人值班的先決條件是必須具備“遙測(cè)、遙信、遙控、遙調(diào)”等“四遙”功能，從而使調(diào)度要求得到滿足；提高變電站的可控性,要求更多地采用遠(yuǎn)方集中控制、操作、反事故措施等；利用當(dāng)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等提供的先進(jìn)技術(shù)裝備,改變傳統(tǒng)二次設(shè)備模式,簡(jiǎn)化系統(tǒng),信息共享,減少占地面積,降低造價(jià)，小型化變電所只設(shè)35平方米左右控制室。無人值班變電所不需設(shè)宿舍，但需設(shè)一間休息室，供檢修、巡視人員臨時(shí)使用。1.4 電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)運(yùn)行方式在三相交流電力系統(tǒng)中，作為供電電源的發(fā)電機(jī)和電力變壓器的中性點(diǎn)有三種運(yùn)行方式：一種是電源中性點(diǎn)不接地，

11、一種是電源中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地，再一種是中性點(diǎn)直接接地或低電阻接地。我國特別是系統(tǒng)，一般采用中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式。如果其單相接地電流大于一定數(shù)值時(shí)，則采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式；我國即以上的系統(tǒng)，則都采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式。1.5 低壓配電系統(tǒng)的接地形式國家標(biāo)準(zhǔn)明確提出低壓配電系統(tǒng)的保護(hù)接地型式有三種：（1）TN系統(tǒng)分三種安裝類別，如圖1-1所示。TNS系統(tǒng)TNC系統(tǒng)TN-C-S系統(tǒng)（2）TT系統(tǒng)，如圖1-2所示。（3）IT系統(tǒng)，如圖1-3所示。TNC圖1-1低壓配電的TN系統(tǒng)新規(guī)是“以人為核心”，在保證“適用、安全、衛(wèi)生、美觀”的前提下，對(duì)安全方面提出了相當(dāng)嚴(yán)格的要求。新規(guī)明確規(guī)

12、定了應(yīng)采用IT、TNCS或TNS等低壓配電系統(tǒng)接地形式，并進(jìn)行總等電位連接。下面介紹不宜采用TNC系統(tǒng)的原因，以與新規(guī)中的三種低壓配電系統(tǒng)的接地形式和故障防。（1）不宜采用TNC系統(tǒng)用電設(shè)備的接地，一般分為保護(hù)性接地和功能性接地。保護(hù)性接地又分為接地和接零兩種形式。所謂“接地”，是指用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分對(duì)地直接的電氣連接。而接零則是指外露可導(dǎo)電部分通過保護(hù)線(PE)或PEN線與供電系統(tǒng)的接地點(diǎn)進(jìn)行直接電氣連接(交流系統(tǒng)中，接地點(diǎn)即為中性點(diǎn))。TNC系統(tǒng)被稱為三相四線系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)的中性線(N)與保護(hù)線(PE)是合一的，稱PEN線。由于TNC系統(tǒng)中采用的是保護(hù)接零，即用電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分與

13、PEN有良好的導(dǎo)線連接。當(dāng)用電設(shè)備發(fā)生接地故障時(shí)，由于PEN線阻抗小，較大的短路電流使保護(hù)裝置迅速動(dòng)作，反應(yīng)靈敏度高。但由于TNC系統(tǒng)需要依靠PEN線中的不平衡電流來維持三相電壓的均衡，所以TNC系統(tǒng)一般適用于三相負(fù)荷較平衡的場(chǎng)合。目前，工廠中存在著大部分的單相設(shè)備和用戶，難以實(shí)現(xiàn)三相負(fù)荷的平衡，PEN線中將有較大的、不穩(wěn)定的不平衡電流流過，而且大量用電設(shè)備(如日光燈)使用中產(chǎn)生的高次諧波也疊加到中性線N上，使中性點(diǎn)接地電位偏移。一旦PEN線發(fā)生斷路故障或PEN線接觸電阻增大時(shí)，中性點(diǎn)電位將嚴(yán)重地偏移，使用電設(shè)備外露可導(dǎo)電的金屬外殼帶電，造成電擊事故的發(fā)生。而且接地故障最易引發(fā)電氣火災(zāi)。所以不

14、宜使用TNC系統(tǒng)。（2）規(guī)規(guī)定采用的供電系統(tǒng)1、TT系統(tǒng)亦為三相四線制系統(tǒng)有一點(diǎn)直接接地，系統(tǒng)無PE線。用電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分保護(hù)(PE)線接至與電力系統(tǒng)接地點(diǎn)無直接關(guān)聯(lián)的接地極上。TT系統(tǒng)的特點(diǎn)是中性點(diǎn)N與保護(hù)接地線PE無一點(diǎn)電氣連接，即N與PE線是分開的，適用于公共電網(wǎng)供電的用戶，一般每個(gè)建筑樓各有單獨(dú)的接地極和PE線。所以木管三相負(fù)荷是否平衡、中性線是否帶電，PE線均不會(huì)帶電，用電設(shè)備外露導(dǎo)電部分亦不會(huì)帶電，保證了使用安全。當(dāng)用電設(shè)備發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于TT系統(tǒng)單相短路保護(hù)的靈敏度比IT系統(tǒng)低(TT系統(tǒng)以為故障電流通路，與電源和PE線的接地電阻有關(guān)，故障電流小)，熔斷器和斷路器往往

15、不能立即動(dòng)作，造成設(shè)備外殼帶電。所以必須采用漏電保護(hù)器來切斷電源，才能提高TT系統(tǒng)觸電保護(hù)的靈敏度，使TT系統(tǒng)更為安全可靠。2、TNS系統(tǒng)，也稱三相五線制系統(tǒng)該系統(tǒng)是三相四線加PE線的接地系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)的中性線(N)與保護(hù)線(PE)是分開的，用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分接到PE線上。一般當(dāng)樓有獨(dú)立變電站時(shí)便采用TNS系統(tǒng)。由于TNS系統(tǒng)中性線N與保護(hù)接地線PE除在變壓器中性點(diǎn)共同接地外，兩線從變電站低壓母線處便分開了，所以與TT系統(tǒng)一樣，不管中性線N是否帶電，PE線均不帶電，與跳線連接的設(shè)備外殼同樣均不會(huì)帶電。而且在TNS系統(tǒng)，發(fā)生電氣故障時(shí)，通過四線接地電流較大，一路熔斷器、斷路器都能動(dòng)作切斷電源

16、(靈敏度高)。因此，TNS接地系統(tǒng)明顯提高了使用安全性。在用戶配電箱，PE線與接地線排的總接地端子板連接。3、TNCS系統(tǒng)該系統(tǒng)有一點(diǎn)直接接地，用電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分通過保護(hù)線與接地點(diǎn)連接，系統(tǒng)中前一部分線路的中性線N與保護(hù)線PE是合一的，第二部分是TNS系統(tǒng)，即N與PE線是分開的(圖4)。采用TNCS系統(tǒng)時(shí)，當(dāng)保護(hù)線與中性線分開后(通常在住宅進(jìn)戶處)就不能再合并(中性線N絕緣水平應(yīng)與相線一樣)。因此在住宅中采用TNCS系統(tǒng)，實(shí)際上就成了TNS系統(tǒng)。也即PEN線在進(jìn)入用戶配電箱后，配電箱分開設(shè)置了N端子板和PE端子板，N和PE線進(jìn)入住宅便互相分開不再有任何電氣連接了。（3）接地故障的防接地故

17、障不同于一般的電氣短路故障。而是帶電導(dǎo)體通過金屬材料與發(fā)生的短路故障。由于接地故障比較隱蔽，經(jīng)常是多次火災(zāi)發(fā)生的起因，而且往往還伴隨接地故障而發(fā)生電擊人身傷害事件。因此，為了人員的安全，有必要加強(qiáng)對(duì)接地故障的防。1、不能隨意更改接地系統(tǒng)若原先采用的是TNCS系統(tǒng)(100kVA以上變壓器，中性點(diǎn)接地電阻為4，PE四線接地電阻為10)改變成為TT系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生用電設(shè)備金屬外殼單相接地短路時(shí)，由于PE線未按TT系統(tǒng)的接地電阻要求接地，必將使設(shè)備金屬外殼帶上較高的電壓(理論計(jì)算達(dá)157V)，從而發(fā)生間接電擊事故。2、嚴(yán)禁PE線與N線連接若PE線與N線連接便成了TNC系統(tǒng)，其不良后果前面已經(jīng)討論了。3、總

18、電源進(jìn)線斷路器，應(yīng)具有漏電保。護(hù)功能除空調(diào)電源外，其他電源插座電路應(yīng)設(shè)置漏電保護(hù)裝置。通過兩級(jí)保護(hù)分別起到防電氣火災(zāi)和防電擊的作用。辦公樓，宿舍的用電器通常由插座供電，電源插座上應(yīng)安裝額定動(dòng)作電流不大于30mA的快速漏電保護(hù)器，以防止電擊造成的人身傷害事故。而當(dāng)發(fā)生電弧性接地故障時(shí)，由于電弧有很大的阻抗，限制了接地故障電流，使斷路器、熔斷器不能與時(shí)切斷電源，造成火災(zāi)。所以要在住宅的電源進(jìn)線處安裝額定動(dòng)作電流為300mA的漏電保護(hù)器，并帶有O15s的延時(shí)，可以避免電氣火災(zāi)的發(fā)生(低于500mA的電弧能量尚不足以引燃起火)。4、作總等電位和局部等電位連接總等電位連接是將進(jìn)線配電箱與PE總母線排、接

19、地極引來的接地干線、建筑物的公共設(shè)施管道、建筑物的防雷接地匯接到進(jìn)線配電箱的總接地端子板上。對(duì)特別潮濕的衛(wèi)生間應(yīng)作局部等電位連接措施來防止間接電擊。通過以上的防措施，便可以有效避免由于接地故障所造成的電氣火災(zāi)和人身電擊事故的發(fā)生。 在本設(shè)計(jì)中包括電力負(fù)荷的計(jì)算，短路電流的計(jì)算，高低壓設(shè)備的選擇，導(dǎo)線電纜的選擇，廠供電系統(tǒng)的過電流保護(hù)以與防雷接地等很多方面的問題。2 負(fù)荷計(jì)算與無功補(bǔ)償2.1 電力負(fù)荷的概念2.1.1電力負(fù)荷電力負(fù)荷又稱電力負(fù)載，有兩種含義：電力負(fù)荷指耗用電能的用電設(shè)備或用電單位。電力負(fù)荷指用電設(shè)備或用電單位所耗用的電功率或電流的大小。電力負(fù)荷的分級(jí)：按GB500521995供配

20、電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)定，電力負(fù)荷根據(jù)其對(duì)供電可靠性的要求與中斷供電造成的損失或影響分為三級(jí)。一級(jí)負(fù)荷為中斷供電將造成人身傷亡者；或中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者。二級(jí)負(fù)荷為中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者。三級(jí)負(fù)荷為一般電力負(fù)荷，指所有不屬于一、二級(jí)負(fù)荷者。2.1.2 各級(jí)電力負(fù)荷對(duì)供電電源的要求由于一級(jí)負(fù)荷屬重要負(fù)荷，如中斷供電造成的后果十分嚴(yán)重，因此要求有兩個(gè)電源供電，當(dāng)其中一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源將不致同時(shí)受到損壞。一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除上述兩個(gè)電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。為保證對(duì)特別重要負(fù)荷的供電，嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。二級(jí)負(fù)荷也屬于重要負(fù)荷，要求由兩回路供

21、電，供電變壓器也應(yīng)有兩臺(tái)。在其中一回路或一臺(tái)變壓器發(fā)生常見故障時(shí)，二級(jí)負(fù)荷應(yīng)不致中斷供電，或中斷后能迅速恢復(fù)供電。三級(jí)負(fù)荷屬不重要的一般負(fù)荷，對(duì)供電電源無特殊要求。2.2 負(fù)荷計(jì)算紡絲機(jī)：,，筒攪機(jī):, , 烘干機(jī):, ,淋洗機(jī):, , , 脫水機(jī):, , ,通風(fēng)機(jī):, , , 傳送機(jī)帶:, 深水泵:, , 變頻機(jī):, , 堿站:, , ,冷凍:, , , 空調(diào):, , ,工藝設(shè)備:, ，,酸站:, , , 鍋爐房:, , ,排毒機(jī)房:, , , 其他附屬車間:, , ,總計(jì)算負(fù)荷：取，2.3無功功率補(bǔ)償工廠中由于含有大量的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、等感性負(fù)載從而使功率因數(shù)降低。如在充分發(fā)揮設(shè)備潛力

22、、改善設(shè)備運(yùn)行性能、提高其自然功率因數(shù)的情況下，尚達(dá)不到功率因數(shù)要求時(shí)，則需考慮人工補(bǔ)償。功率因數(shù)的提高與無功功率和視在功率變化的關(guān)系。假設(shè)功率因數(shù)由提高到，這時(shí)在負(fù)荷需要的有功功率不變的條件下，無功功率將由減小到，視在功率將由減小到，相應(yīng)的負(fù)荷電流也得減小，這將使系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗相應(yīng)降低，既節(jié)約了電能，又提高了電壓質(zhì)量，而且可選較小容量的供電設(shè)備和導(dǎo)線電纜，因此提高功率因數(shù)對(duì)電力系統(tǒng)大有好處。 考慮全廠負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)與變壓器損耗后求得： 補(bǔ)償?shù)?.9，取補(bǔ)償容量為：全廠總計(jì)算負(fù)荷為：，由此可以看出，在變電所低壓側(cè)裝設(shè)了無功補(bǔ)償補(bǔ)償裝置之后，由于低壓側(cè)總的視在計(jì)算負(fù)荷減小，從而可使變電

23、所主變壓器的容量選的小一些?？梢詼p少電度電費(fèi)的開支，從而使工廠獲得一定的經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。各車間負(fù)荷分配如表2-1所示。車間名稱設(shè)備容量計(jì)算負(fù)荷紡煉車間原液車間酸站鍋爐房排毒機(jī)房其他附屬車間考慮同時(shí)系數(shù)(有功)(無功)變壓器損耗(有功)(無功)補(bǔ)償?shù)剿桦娙萜魅萘咳珡S計(jì)算負(fù)荷2471.3897.52629表2-1 各車間負(fù)荷分配3 變配電所與主變壓器的選擇3.1 變電所主變壓器的選擇3.1.1 變壓器的選擇電力變壓器是變電所中最關(guān)鍵的一次設(shè)備，其主要功能是將電力系統(tǒng)中的電能電壓升高或降低，以利用電能的合理輸送、分配和使用。選擇變電所主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)應(yīng)考慮下列原則：應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。對(duì)供有

24、大量一、二級(jí)負(fù)荷的變電所，宜采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電。對(duì)只有二級(jí)而無一級(jí)負(fù)荷的變電所，也可以只采用一臺(tái)變壓器，但必須在低壓側(cè)敷設(shè)與其它變電所向聯(lián)的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源。對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，也可考慮采用兩臺(tái)變壓器。除上述情況外，一般車間變電所宜采用一臺(tái)變壓器。但是負(fù)荷集中而容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級(jí)負(fù)荷，也可采用兩臺(tái)或以上變壓器。在確定變電所主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余地。3.1.2 變電所主變壓器容量的選擇只裝一臺(tái)主變壓器的變電所主變壓器容量ST(設(shè)計(jì)中，一般可概略地當(dāng)

25、作其額定容量SNT)應(yīng)滿足全部用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷S30的需要，即裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所每臺(tái)變壓器的容量ST（一般可概略地當(dāng)作其額定容量SNT）應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：a任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足總計(jì)算負(fù)荷S30額的大約6070的需要，即b任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷S30(+)的需要，即STS30(+)由于車間負(fù)荷較大，并具有一類負(fù)荷，所以變電所采用兩臺(tái)變壓器的供電方式。(1) 紡煉車間與鍋爐房由紡煉車間變電所供電。紡煉車間變電所計(jì)算負(fù)荷：其中一類負(fù)荷為：(2)原液車間、酸站、排毒機(jī)房以與其他附屬車間由原液車間變電所供電原液車間變電所計(jì)算負(fù)荷：其中一類負(fù)荷：(3)根據(jù)上述

26、計(jì)算結(jié)果可知：紡煉車間變電所計(jì)算負(fù)荷其中一類負(fù)荷為選用兩臺(tái)三相雙繞組變壓器原液車間變電所計(jì)算負(fù)荷，其中一類負(fù)荷，選用兩臺(tái)三相雙繞組變壓器。3.2 變電所位置的選擇該廠總降壓變電所地理位置的確定，必須考慮到進(jìn)出線方便，并遠(yuǎn)離排毒機(jī)房的排毒塔，經(jīng)當(dāng)?shù)毓╇娋滞猓O(shè)置在該廠東南角。配電裝置擬采用屋外型，配電裝置采用屋型。紡煉、原液車間變電所地理位置如圖3-1所示。 1 2 43333排毒機(jī)房酸站其他附屬車間動(dòng)力車間圖3-1 配電網(wǎng)絡(luò)平面布置紡煉車間變電所總降壓變電所原液車間變電所配電室3.3 變壓器主接線方案的選擇主接線圖也就是主電路圖，是系統(tǒng)中輸送和分配路線的電路圖。對(duì)工廠變配電所的主接線方案有下

27、列基本要求：安全 應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)技術(shù)規(guī)的要求，能充分保證人身和設(shè)備的安全可靠 應(yīng)滿足各級(jí)電力負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。靈活 能適應(yīng)供電系統(tǒng)所需的各種運(yùn)行方式，便于操作維護(hù)，并能適應(yīng)負(fù)荷的 發(fā)展。經(jīng)濟(jì) 在滿足上述要求的前提下，應(yīng)盡量使主接線簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低， 并節(jié)約電能和有色金屬消耗量，應(yīng)盡量選用技術(shù)先進(jìn)又經(jīng)濟(jì)適用的節(jié)能產(chǎn)品。主接線圖見附錄B所示。4 短路計(jì)算4.1 短路的原因與后果4.1.1 短路的原因 工廠供電系統(tǒng)要求正常的不間斷的對(duì)用電負(fù)荷供電，以保證工廠生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。但由于各種原因，也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到破壞。系統(tǒng)中最常見的故障就是短路。短路就是指不同

28、電位的導(dǎo)電部分之間的低阻性短接。造成短路的主要原因：是電器設(shè)備載流部分的絕緣損壞。工作人員由于違反安全操作規(guī)程而發(fā)生誤操作，或者誤將低電壓的設(shè)備接入較高電壓的電路中，也可能造成短路。鳥獸跨越在裸露的相線之間或相線與接地物之間，或者咬壞設(shè)備和導(dǎo)線電纜的絕緣。4.1.2 短路的后果短路時(shí)要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和很高的溫度，而使故障元件和短路電路中的其他元件損壞。短路時(shí)短路電路中電壓驟降，嚴(yán)重影響其中電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。短路時(shí)保護(hù)裝置動(dòng)作，要造成停電，而且越靠近電源，停電圍越大，造成的損失也越大。嚴(yán)重的短路要影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，并使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失去同步，造成解列。不對(duì)稱短路包括單相短路和兩相

29、短路，其短路電流將產(chǎn)生較強(qiáng)的不平衡交變磁場(chǎng)，對(duì)附近的通信線路、電子設(shè)備等產(chǎn)生干擾，影響其正常運(yùn)行，甚至使之發(fā)生誤動(dòng)作。4.2 繪制計(jì)算電路 圖4-1 短路計(jì)算電路圖4.2.1 三相短路電流的計(jì)算系統(tǒng)在最大運(yùn)行方式下，求K-1點(diǎn)三相短路電流和短路容量（1）計(jì)算短路電路中各元件的電抗和總阻抗 1）電力系統(tǒng)的電抗2）架空線路的電抗3）繪制K-1點(diǎn)短路的等效電路（2）計(jì)算三相短路電流和短路容量1）三相短路電流周期分量有效值2）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值3）三相短路沖擊電流與其有效值4）三相短路容量2、求K-2點(diǎn)三相短路電流和短路容量（1）計(jì)算短路電路中各元件的電抗和總阻抗1）電力系統(tǒng)的電抗2）

30、架空線路的電抗3）4）繪制K-2點(diǎn)短路的等效電路（2）計(jì)算三相短路電流和短路容量1）三相短路電流周期分量有效值2）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值3）三相短路沖擊電流與其有效值4）三相短路容量3、求K-3點(diǎn)三相短路電流和短路容量（）（1）計(jì)算短路電路中各元件的電抗和總阻抗1）電力系統(tǒng)的電抗2）架空線路的電抗3）電力變壓器的電抗4）繪制K-3點(diǎn)短路的等效電路（2）計(jì)算三相短路電流和短路容量1）三相短路電流周期分量有效值2）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值3）三相短路沖擊電流與其有效值4）三相短路容量4、求鍋爐房K-4點(diǎn)三相短路電流和短路容量（）（1）計(jì)算短路電路中各元件的電抗和總阻抗 1）架

31、空線路的電抗（）2）K-4點(diǎn)短路的電抗（2）計(jì)算三相短路電流和短路容量1）三相短路電流周期分量有效值2）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值3）三相短路沖擊電流與其有效值4）三相短路容量5、求酸站K-5點(diǎn)三相短路電流和短路容量（）（1）計(jì)算短路電路中各元件的電抗和總阻抗1）架空線路的電抗（）2）K-5點(diǎn)短路的電抗（2）計(jì)算三相短路電流和短路容量1）三相短路電流周期分量有效值2）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流3）三相短路沖擊電流與其有效值4）三相短路容量系統(tǒng)在最小運(yùn)行方式下， 1、求K-1點(diǎn)三相短路電流和短路容量 （1）計(jì)算短路電路中各元件的電抗和總阻抗 1）電力系統(tǒng)的電抗2）架空線路的電抗3）繪制

32、K-1點(diǎn)短路的等效電路（2）計(jì)算三相短路電流和短路容量1）三相短路電流周期分量有效值2）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值3）三相短路沖擊電流與其有效值4）三相短路容量2、求K-2點(diǎn)三相短路電流和短路容量（1）計(jì)算短路電路中各元件的電抗和總阻抗1）電力系統(tǒng)的電抗2）架空線路的電抗3）4）繪制K-2點(diǎn)短路的等效電路（2）計(jì)算三相短路電流和短路容量1）三相短路電流周期分量有效值2）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值3）三相短路沖擊電流與其有效值4）三相短路容量3、求K-3點(diǎn)三相短路電流和短路容量（）（1）計(jì)算短路電路中各元件的電抗和總阻抗 1）電力系統(tǒng)的電抗2）架空線路的電抗3）電力變壓器的電抗4

33、）繪制K-3點(diǎn)短路的等效電路（2）計(jì)算三相短路電流和短路容量1）三相短路電流周期分量有效值2）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值3）三相短路沖擊電流與其有效值4）三相短路容量4、求鍋爐房K-4點(diǎn)三相短路電流和短路容量（）（1）計(jì)算短路電路中各元件的電抗和總阻抗 1）架空線路的電抗（）2）K-4點(diǎn)短路的電抗（2）計(jì)算三相短路電流和短路容量1）三相短路電流周期分量有效值2）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流有效值3）三相短路沖擊電流與其有效值4）三相短路容量5、求酸站K-5點(diǎn)三相短路電流和短路容量（）（1）計(jì)算短路電路中各元件的電抗和總阻抗1）架空線路的電抗（）2）K-5點(diǎn)短路的電抗（2）計(jì)算三相短路電

34、流和短路容量1）三相短路電流周期分量有效值2）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流3）三相短路沖擊電流與其有效值4）三相短路容量三相短路電流的計(jì)算結(jié)果表4-1，4-2所示最大運(yùn)行方式下：表4-1短路計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流K-12.872.872.877.34.33183.9k-210.110.110.125.815.2183.7k-3267.6267.6267.6492.24291.7185.4k-413.613.613.62514.89.42k-515.415.415.428.316.810.7最小運(yùn)行方式下：表4-2短路計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流K-12.372.372.376.043

35、.58151.88k-28.298.298.2921.112.5150.8k-3220220220404.8239.8152.4k-413.613.613.62514.89.42k-515.415.415.428.316.810.74.2.2兩相短路電流的計(jì)算由于校驗(yàn)保護(hù)一樣短路的繼電保護(hù)裝置在短路故障下能否靈敏動(dòng)作時(shí)，需要被保護(hù)末端的兩相短路電流。，兩相短路電流的計(jì)算結(jié)果如表4-3，4-4所示最大運(yùn)行方式下：表4-3 短路計(jì)算結(jié)果短路點(diǎn)k-411.821.712.9k-513.324.514.5最小運(yùn)行方式下：表4-4 短路計(jì)算結(jié)果短路點(diǎn)k-411.821.712.9k-513.324.51

36、4.55 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)變配電所中承擔(dān)輸送和分配電能任務(wù)的電路，稱為一次電路或一次回路。高壓一次設(shè)備的選擇，必須滿足一次電路在正常條件下和短路故障條件下工作的要求，同時(shí)設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。電器設(shè)備按正常條件下工作選擇，就是要考慮電器裝置的環(huán)境條件和電器要求。環(huán)境條件就是指電器裝置所處的位置、環(huán)境溫度、海拔以與有無防塵、防腐、防火、防爆等要求。電器要指電器裝置對(duì)設(shè)備的電壓、電流、頻率等方面的要求。電器設(shè)備按短路故障條件下工作選擇，就是要按最大可能的短路故障時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度進(jìn)行校驗(yàn)。對(duì)熔斷器與裝有熔斷器保護(hù)的電壓互感器，不必進(jìn)行短路動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的

37、校驗(yàn)。對(duì)于電力電纜，也不必進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)。為保證一次設(shè)備選擇安全可靠地運(yùn)行,必須按下列條件選擇和校驗(yàn)：(1) 按正常工作條件,包括電壓,電流,頻率,開斷電流等選擇；(2) 按短路條件,包括動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度來校驗(yàn)；(3) 考慮電氣設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境條件如溫度,濕度,海拔以與有無防塵,防腐,防火,防爆等要求；(4) 按各類設(shè)備的不同特點(diǎn)和要求如斷路器的操作性能,互感器的二次負(fù)荷和準(zhǔn)確級(jí)等進(jìn)行選擇。5.1 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)，如表5-1所示。表5-1 35KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力裝設(shè)地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格確定參數(shù)高壓少油斷路器高壓隔離開關(guān)

38、高壓熔斷器電壓互感器電壓互感器電流互感器35KV避雷器5.2 側(cè)一次設(shè)備的校驗(yàn)選擇側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)，如表5-2所示。表5-2 10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度裝設(shè)地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格確定參數(shù)高壓少油斷路器高壓隔離開關(guān)高壓熔斷器電壓互感器電壓互感器電流互感器避雷器5.3 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)，如表5-3所示。表5-3 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度裝設(shè)地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格確定參數(shù)低壓斷路器低壓斷路器DW151500/3A低壓刀開關(guān)HD131500/30A電流互感器LMZJ1-0.55

39、0/5A電流互感器LQJ-10100/5A6 線路的選線設(shè)計(jì)6.1母線的選擇母線一般采用LMY型硬鋁母線6.1.1 35KV母線的選擇，查表得，初選LMY-40型。下面校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度(1) 校驗(yàn)?zāi)妇€短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定度 相間距，檔距，b為母線的水平寬度，h為母線截面的垂直高度 母線在作用時(shí)的彎曲力矩為 母線的截面系數(shù)最大計(jì)算應(yīng)力為因?yàn)橛蹭X母線的最大允許應(yīng)力為：所以滿足動(dòng)穩(wěn)定度的要求。(2) 熱穩(wěn)定度的校驗(yàn) 查表得，滿足熱穩(wěn)定的要求。6.1.2 10KV母線的選擇，查表得，初選LMY-40型。下面校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度校驗(yàn)?zāi)妇€短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定度 相間距，檔距，b為母線的水平寬度，h為母線截面的

40、垂直高度 母線在作用時(shí)的彎曲力矩為 母線的截面系數(shù)最大計(jì)算應(yīng)力為因?yàn)橛蹭X母線的最大允許應(yīng)力為：所以滿足動(dòng)穩(wěn)定度的要求。熱穩(wěn)定度的校驗(yàn) 查表得，滿足熱穩(wěn)定的要求。6.1.3 380V母線的選擇根據(jù)工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo),表6-1表6-1母線的選擇變壓器容量/KVA2002503154005006308001000高壓母線低壓母線相母線40中線母線按上表所選擇的尺寸，一般滿足短路動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求。因此不必再進(jìn)行短路校驗(yàn)。但對(duì)于高壓配電所與35KV或以上的變電所，則不能用此表的尺寸，而應(yīng)按發(fā)熱條件進(jìn)行選擇，并校驗(yàn)其短路穩(wěn)定度。因此380V母線選用，相母線尺寸為，中性母線尺寸為為了保證供電系統(tǒng)安全，可靠，

41、優(yōu)質(zhì)，經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，選擇導(dǎo)線和電纜截面時(shí)必須滿足下列條件：發(fā)熱條件導(dǎo)線和電纜包括母線在通過正常最大負(fù)荷電流（既計(jì)算電流）時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度電壓損耗計(jì)算導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過正常時(shí)允許的電壓損耗機(jī)械強(qiáng)度導(dǎo)線的截面不應(yīng)超過小于最小允許截面，對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度，但需校驗(yàn)短路穩(wěn)定度6.2 導(dǎo)線、電纜、截面的選擇：1. 導(dǎo)線按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年運(yùn)行費(fèi)用支出最小。選擇經(jīng)濟(jì)截面該廠最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)約在之間，查表得經(jīng)濟(jì)電流密度：選最接近的標(biāo)準(zhǔn)截面,即選型鋼芯鋁絞線。校驗(yàn)發(fā)熱條件 查表得的允許載流量（室外25），因此滿足發(fā)

42、熱條件。校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表得架空線路鋁絞線的最小允許截面因此滿足機(jī)械強(qiáng)度。2. 與以下高壓線路，通常按發(fā)熱條件選擇截面，再校驗(yàn)電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。由于化纖廠紡煉、原液車間均具有一、二類負(fù)荷，因此該廠總降壓變電所至各車間的出線，擬采用兩回路架空線鋁導(dǎo)線供電。紡煉車間變電所至原液車間變電所的供電線路，由于線路較短，而且線路敷設(shè)是全廠交通要道，為了安全，擬采用型交聯(lián)聚乙烯電纜線路。該廠配電網(wǎng)絡(luò)原理接線圖： B A C紡煉車間變電所 原液車間變電所 A B C高壓進(jìn)出線和引入電纜的選擇：(1) 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面1) BC段功率BC段電流每回路電流為43.5A每回路電流為93A溫度校正系數(shù)K與

43、導(dǎo)線最高允許溫度K有關(guān)。為敷設(shè)處實(shí)際環(huán)境溫度，為導(dǎo)線允許最高溫度。取，,解得查表得，因此AB導(dǎo)線選BC采用型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)，由每回路43A初選電纜為, ，滿足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)電壓損耗 AB 廠區(qū)架空線路：， BC廠區(qū)電纜線路：,按算所以滿足要求。6.3 380V低壓出線的選擇(1) 紡煉車間變電所饋電給酸站的線路采用型聚氯乙烯電纜直接埋地敷設(shè)。1) 按發(fā)熱條件選擇初選,其中 滿足發(fā)熱條件。2) 校正電壓損耗按紡煉車間變電所至酸站的距離為計(jì)算查表，又因?yàn)樗詽M足要求。(2)原液車間變電所饋電給鍋爐房的線路采用型鋁絞線。1) 按發(fā)熱條件選擇初選,其中 ，滿足發(fā)熱條件。2)

44、校正電壓損耗按原液車間變電所至鍋爐房的距離為計(jì)算查表 又因?yàn)樗詽M足要求。校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表得，最小允許截面 因此滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。(3)原液車間變電所饋電給排毒機(jī)房的線路采用型鋁絞線。(4)原液車間變電所饋電給其他附屬車間的線路采用型鋁絞線。變電所進(jìn)出線的型號(hào)規(guī)格如下表6-2所示：表6-2變電所進(jìn)出線的型號(hào)線路名稱導(dǎo)線或電纜的型號(hào)規(guī)格架空進(jìn)線鋼芯鋁絞線母線硬鋁母線低壓出線至酸站絕緣電纜至鍋爐房鋁絞線至排毒機(jī)房鋁絞線至其他附屬車間鋁絞線7 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定1 變電所的電能計(jì)量回路變電所高壓側(cè)裝設(shè)專用計(jì)量柜，裝設(shè)三相有功電度表和無功電度表，分別計(jì)量全廠消耗的有功電能和無功電

45、能，并據(jù)以計(jì)算每月工廠的平均功率因數(shù)。計(jì)量柜由上級(jí)供電部門加封和管理。2 變電所的測(cè)量和絕緣監(jiān)察回路 變電所高壓側(cè)裝有電壓互感器-避雷器柜，用以實(shí)現(xiàn)電壓測(cè)量和絕緣監(jiān)察。3 變電所的保護(hù)裝置（1）車間變壓器的繼電保護(hù)裝置1）裝設(shè)瓦斯保護(hù)。當(dāng)變壓器油箱故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，瞬時(shí)動(dòng)作與信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，應(yīng)動(dòng)作與高壓側(cè)斷路器。2）裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù)。采用GL-15型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式接線，去分流跳閘的操作方式。（2）過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定1），取，因此動(dòng)作電流為：，整定為10A2）過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間（10

46、倍動(dòng)作電流的時(shí)間可整定為最段的。3）過電流保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn) 所以滿足靈敏系數(shù)的要求。（3）裝設(shè)電流速斷保護(hù)因此速斷電流為：速斷電流倍數(shù)整定為：，可不為整數(shù)，但必須在之間。電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn)：，因此其保護(hù)靈敏系數(shù)為：滿足靈敏系數(shù)的要求。8 變電所的防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì)（1）直接雷擊 在變電所屋頂裝設(shè)避雷針或避雷帶，并引出兩根接地線與變電所公共接地裝置相連。 如變電所的主變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)高度使其防雷保護(hù)圍包括整個(gè)變電所。如果變電所處在其它建筑物的直擊雷防護(hù)圍以時(shí)，則不另設(shè)獨(dú)立避雷針。按規(guī)定，獨(dú)立避雷針的接地裝置接地電阻

47、。通常采用根長(zhǎng)，的鋼管，在裝避雷針的桿塔附近作一排或多邊形排列，管間距離，打入地下，管頂距地面。接地管間用的鍍鋅扁鋼，下與接地體焊接相連。避雷針采用的鍍鋅圓鋼，長(zhǎng)。獨(dú)立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應(yīng)有以上距離。雷電侵入波的防護(hù):在電源進(jìn)線的終端桿上裝設(shè)型閥式避雷器。引下線采用的鍍鋅扁鋼，下與公共接地網(wǎng)焊接相連，上與避雷器接地端螺栓相連。在高壓配電室裝設(shè)有型開關(guān)柜，其中配有避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來保護(hù)，防護(hù)雷電侵入波的危害。在低壓架空出線桿上，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。變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)1 接地電阻的要求 查表得，

48、此變電所的公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下條件：式中因此公共接地裝置接地電阻2 接地裝置的設(shè)計(jì) 采用長(zhǎng)，的鋼管根，沿變電所三面均勻布置，管距，垂直打入地下，管頂離地面。管間用的鍍鋅扁鋼焊接相連。變電所的變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，接地干線均采用鍍鋅扁鋼。接地電阻驗(yàn)算：滿足的接地電阻要求。式中參 考 文 獻(xiàn)1 介才. 工廠供電：第三版. ：機(jī)械工業(yè)，2000.52 介才. 現(xiàn)代電工技術(shù)手冊(cè). ：中國水利水電，2002 3 光源. 電工實(shí)用手冊(cè). ：中國電力，20014 躍. 電器工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南. ：中國水利水電，20035 卓樂友. 電力

49、工程電氣設(shè)計(jì). ：中國電力，20046 段建元. 工廠配電線路與變電所設(shè)計(jì)手冊(cè). 機(jī)械工業(yè)，19827 邢郁埔. 新編實(shí)用電工手冊(cè). ：地質(zhì)，19948 航空工業(yè)部第四規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院. 工廠配電設(shè)計(jì)手冊(cè). ：水利電力，19839 工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)編寫組. 工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)(補(bǔ)充本). 水利電力，1990.710 市電子電器技術(shù)協(xié)會(huì). 常用高低壓電器手冊(cè). 科學(xué)技術(shù)，1991.1111 水利電力部西北電力. 電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè). 水利電力，1989.1212 介才. 工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo). : 機(jī)械工業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)，200013 忠. 新編工廠電氣設(shè)備手冊(cè). ：兵器工業(yè)，1994 14 介才.

50、 工廠供電簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè). ：機(jī)械工業(yè)，199315 王榮藩主編. 工廠供電設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn). ：大學(xué)，1992 16 Hejiazhen ,Songcongju. The principle of the electric power system . Chinese electric power publishing house,2003.717 GB50052 1995: plant power supply and distribute System.Plan in China publishing house,1995結(jié)束語為了能夠更好地適應(yīng)將來的工作，我們小組的每個(gè)成員嚴(yán)格按照吳老師對(duì)我們

51、的要求認(rèn)真完成了本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，即大名化纖廠變配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。兩個(gè)多月來，為了讓自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)順利完成，更為了讓自己的設(shè)計(jì)出的變電站與能達(dá)到可靠實(shí)用，所以一直以來我們孜孜以求，努力的去為了我們自己的夢(mèng)想而努力著！這當(dāng)中有吳老師的諄諄指導(dǎo)，有同學(xué)的熱心幫助！在次表示衷心的感！本次設(shè)計(jì)的某工廠變配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，所以要求供電網(wǎng)必須安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定，否則將嚴(yán)重地影響工程施工，帶來極大的經(jīng)濟(jì)損失。為此我們十分注意到這點(diǎn)，在設(shè)計(jì)過程中反復(fù)地查閱各種權(quán)威資料，精心地計(jì)算數(shù)據(jù)，反復(fù)地核對(duì)每一細(xì)微的設(shè)計(jì)，力求所用原理正確合理，計(jì)算數(shù)據(jù)準(zhǔn)確精確！如今看到自己的設(shè)計(jì)漸漸趨于成形，看到自己所學(xué)的電力知識(shí)在實(shí)際中得到

52、恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用，一個(gè)完整的變電站輪廓在自己的大腦中逐步形成，心的喜悅無比，早已將因?yàn)樵O(shè)計(jì)所吃的苦忘之九霄云外！但同時(shí)也有點(diǎn)擔(dān)憂因?yàn)樽约核胶烷啔v的問題而使設(shè)計(jì)還不夠十分的完美，還懇請(qǐng)各位指導(dǎo)老師和專家批評(píng)指正，我們定會(huì)認(rèn)真接受！此次設(shè)計(jì)中吳秋瑞老師給我們提供了許多極有價(jià)值的參考資料和建議，并多次幫助我們做深入的探討研究，給予我們精心的指導(dǎo)，對(duì)我們的設(shè)計(jì)盡職盡責(zé)，令人十分敬佩！同時(shí)感實(shí)驗(yàn)室的老師為我們的設(shè)計(jì)提供良好的學(xué)習(xí)環(huán)境！再次對(duì)所有人的幫助表示感！ 附錄AHow Does a Transformer Work?A transformer is an electrical device that

53、takes electricity of one voltage and changes it into another voltage. Youll see transformers at the top of utility poles and even changing the voltage in a toy train set. Basically, a transformer changes electricity from high to low voltage using two properties of electricity. In an electric circuit

54、, there is magnetism around it. Second, whenever a magnetic field changes (by moving or by changing strength) a voltage is made. Voltage is the measure of the strength or amount of electrons flowing through a wire. If theres another wire close to an electric current that is changing strength, the cu

55、rrent of electricity will also flow into that other wire as the magnetism changes. A transformer takes in electricity at a higher voltage and lets it run through lots of coils wound around an iron core. Because the current is alternating, the magnetism in the core is also alternating. Also around th

56、e core is an output wire with fewer coils. The magnetism changing back and forth makes a current in the wire. Having fewer coils means less voltage. So the voltage is stepped-down. Transformers on the Electrical GridLets look at the electricity that comes to your home. When electricity moves from a

57、power plant it is put into a very high voltage to be able to travel long distances. The high voltage lines can be as high 155,000 to 765,000 volts to travel many hundreds of miles. In order for your home or a store to use the electricity, it has to be at a lower voltage than on the long-distance lin

58、es. So, the electricity is stepped-down to a lower level using a transformer. This lower voltage electricity is put into the local electric wires at a substation. The substation breaks the larger amount of power down into smaller pieces at lower voltage. It then is stepped down again and again. Once

59、 smaller transformers take that voltage down to usually 7,200, the power leaves this substation. In your neighborhood, a transformer on top of a utility pole, or one connected to underground wires, transforms the 7,200 volts into 220-240 volts. This is then sent into your home over three wires. The

60、three wires go through the electric meter, which measures how much electricity you use. One of the three wires is the ground, and the other two are the positives. Some of the electrical appliances in your home use the 220-240 volts. These are things like a water heater, stove and oven, or air condit