工廠供電課程設(shè)計-樓群的電力配置設(shè)計

1、工廠供電課程設(shè)計題 目： 工學(xué)院樓群供配電的設(shè)計 課 程： 工廠供電 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 班 級： 電氣dd本一班 學(xué) 號： ddddddddd 姓 名： dddd 指導(dǎo)老師： dddddd 完成日期： 2012.12.28 前言課程設(shè)計是檢驗(yàn)我們本學(xué)期學(xué)習(xí)的情況的一項(xiàng)綜合測試，它要求我們把所學(xué)的知識全部適用，融會貫通的一項(xiàng)訓(xùn)練，是對我們能力的一項(xiàng)綜合評定，它要求我們充分發(fā)掘自身的潛力，開拓思路設(shè)計出合理適用的自動控制系統(tǒng)。眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源。電能即易于由其他形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其他形式的能量以供應(yīng)用。電能的輸送和分配既簡單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)、測量

2、。有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。而工廠供電就是指工廠所需要電能的供應(yīng)和分配。工廠供電設(shè)計要達(dá)到為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，保障工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須做到：安全、可靠、優(yōu)負(fù)、經(jīng)濟(jì)。同時課程設(shè)計也是教學(xué)過程中的一個重要環(huán)節(jié)，通過設(shè)計可以鞏固各課程理論知識，了解工廠供電設(shè)計的基本方法，了解工廠供電電能分配等各種實(shí)際問題，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力，同時對電力工業(yè)的有關(guān)政策、方針、技術(shù)規(guī)程有一定的了解，在計算繪圖、編號、設(shè)計說明書等方面得到訓(xùn)練，為以后工作奠定基礎(chǔ)。 因此，做好工廠供電工作對于發(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重要

3、方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)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)生人身事故和設(shè)備事故。 （2） 可靠 應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。 （3） 優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求 （4） 經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(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)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有

4、全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。目錄設(shè)計的要求與平面分布圖（3）設(shè)計依據(jù)（4）負(fù)荷的計算及配電系統(tǒng)的確定（5）（一）、負(fù)荷計算的計算方法（5）（二）、負(fù)荷的計算（5）（三）、無功功率的補(bǔ)償（7）（四）、變壓器的選擇（8）四、變電所形式與位置的選擇（9）五、變電所主變壓器臺數(shù)和容量及主接線方案的選擇（10） （一）、變壓器的選擇（10） （二）、變電所的容量（10） （三）、主接線方案圖（13）六、短路電流的計算（14）七、變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)（16）變電所高低壓線路的選擇（18）九、變電所二次回路方案選擇及繼電保護(hù)的整定（21）（一）、變電所二次回路的選擇（21）（二）、變電所幾點(diǎn)保護(hù)裝置

5、（21）十、降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計（23）十一、參考文獻(xiàn)（24）設(shè)計的要求與平面分布圖、設(shè)計的要求 要求根據(jù)提供的樓群資料所能獲取得的電源及本樓群用電負(fù)荷的實(shí)際情況，并適當(dāng)考慮到今后可能的發(fā)展，按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，確定變電所主變壓器的臺數(shù)與容量、類型，選擇變電所主結(jié)線方案及高低壓設(shè)備和進(jìn)出線，確定二次回路方案，選擇整定繼電保護(hù)裝置，確定防雷和接地裝置，最后按要求寫出設(shè)計說明，繪出設(shè)計圖樣。（二）、設(shè)計總平面分布圖：實(shí)驗(yàn)樓群區(qū)景觀照明教學(xué)樓區(qū)景觀照明實(shí)驗(yàn)樓群區(qū)景觀照明教學(xué)樓區(qū)景觀照明變配電所（2#實(shí)驗(yàn)樓）教學(xué)樓A1#實(shí)驗(yàn)樓變配電所（2#實(shí)驗(yàn)樓）教學(xué)樓A1#實(shí)驗(yàn)樓教學(xué)樓

6、B教學(xué)樓B 3#實(shí)驗(yàn)樓3#實(shí)驗(yàn)樓2#實(shí)驗(yàn)樓2#實(shí)驗(yàn)樓結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室金工車間結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室金工車間設(shè)計依據(jù)設(shè)計的依據(jù)：井岡山大學(xué)工學(xué)院樓群負(fù)荷計算表如下：大樓編號用電單位名稱負(fù)荷性質(zhì)設(shè)備容量/kw需要系數(shù)功率因數(shù)教學(xué)樓北側(cè)教室與辦公室公共照明141.00.8照明1580.80.85教學(xué)樓南側(cè)教室與辦公室公共照明141.00.8照明1040.80.851號實(shí)驗(yàn)樓實(shí)驗(yàn)室動力115 0.80.8照明750.80.852號實(shí)驗(yàn)樓實(shí)驗(yàn)室動力2100.80.8照明1200.850.853號實(shí)驗(yàn)樓實(shí)驗(yàn)室動力750.80.8照明750.80.85結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)室動力2000.90.8照明1150.90.8金工車間金工車

7、間動力2000.90.8照明100.91.0數(shù)控車間數(shù)控車間動力1500.90.8照明100.91.0成型車間成型車間動力2000.90.8照明80.91.0（3）.機(jī)電工程學(xué)院年最大負(fù)荷利用小時為4600h，日最大負(fù)荷持續(xù)時間為8h。該學(xué)院均為三級負(fù)荷。低壓動力設(shè)備均為三相， 額定電壓為380V。電氣照明及家用電器均為單相，額定電壓為220v。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計資料請參見附件。（4）.供電電源情況 學(xué)校由附近一條10kV的電源干線取得工作電源。該干線的導(dǎo)線牌號為LGJ-150；干線首端(即電力系統(tǒng)的饋電變電站)距離本院約2.0km。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

8、定時限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時限過電流保護(hù)整定的動作時間為1.5s。（5）.氣象資料 本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為38，年平均氣溫為23，年最低氣溫為-8，年最熱月平均最高氣溫為33，年最熱月平均氣溫為26，年最熱月地下0.8m處平均溫度為25。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，年雷暴日數(shù)為20。負(fù)荷計算及配電系統(tǒng)的確定（一）、負(fù)荷的計算方法： 有需要系數(shù)法、二項(xiàng)式系數(shù)法、負(fù)荷密度法等，本設(shè)計由于是設(shè)計變配電所所以選用需要系數(shù)法。 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)和同時系數(shù)，直接求出計算負(fù)荷的一種簡便方法。需要系數(shù)法主要用于工程初步設(shè)計及施工圖設(shè)計階段，對變電所母線、干線進(jìn)行負(fù)荷計算。

9、當(dāng)用電設(shè)備臺數(shù)較多，各種設(shè)備容量相差不懸殊時，其供電線路的負(fù)荷計算也采用需要技術(shù)法。 需要技術(shù)時一個綜合性系數(shù)，它是指用電設(shè)備組投入運(yùn)行時，從供電網(wǎng)絡(luò)實(shí)際取用的功率與用電設(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，只能靠測量確定。 一般工業(yè)與民用建筑中的用電負(fù)荷主要有單位負(fù)荷（如照明負(fù)荷）以及三相負(fù)荷（如動力負(fù)荷），其供電系統(tǒng)一般分為照明支路及動力支路進(jìn)行供電。照明支路主要供照明燈具、一般單相插座以及其他額定電壓為220V 的電氣設(shè)備。器特點(diǎn)為用電負(fù)荷的額定電壓均為單相220V 求分布在A、B、C 三相。這類負(fù)荷也叫做相

10、負(fù)荷。 動力支路主要供電梯、水泵、服務(wù)行業(yè)的廚房飲食設(shè)備、電熱開水器、工業(yè)生產(chǎn)中的各種加工設(shè)備以及其他額定電壓為380V 的三相用電器等用電。器特點(diǎn)為用電負(fù)荷的額定電壓均為380V 且都是三相對稱負(fù)荷 在工業(yè)生產(chǎn)中還有一些額定電壓為380V 的單項(xiàng)負(fù)荷，接在兩條相線之間，我們稱之為間負(fù)荷，線間負(fù)荷可用照明支路供電，也可用動力支路供電。如果從供電形式的角度來講：負(fù)荷計算可以分為單相和三相用電設(shè)備的負(fù)荷計算兩種形式。從供電系統(tǒng)中所在的位置角度來講：負(fù)荷計算可分為一組用電設(shè)備、多組用電設(shè)備的負(fù)荷計算。（二）、負(fù)荷的計算： 但無論是那種形式，用需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷都有的通用公式：有功P30=Kd*P

11、ePe為設(shè)備容量，不計備用Kd為需要系數(shù) UN 為額定電壓Kp 為設(shè)備有功同時系數(shù) Kq 為設(shè)備無功同時系數(shù)無功Q30= P30*tan視在S30= P30/cos電流I30= S30/3UN有功P30 =KpP30i無功Q30= KqQ30i視在S30=（P302 +Q302）電流I30=S30/ 3UN 注:由車間干線計算負(fù)荷直接相加來計算時，取 ， ， ， 由于各用電設(shè)備的額定工作制不同，在確定計算負(fù)荷時，不可以將其額定功率直接相加，應(yīng)將額定功率換算為統(tǒng)一的設(shè)備功率。 對于一般長期連續(xù)運(yùn)行工作制和短時工作制的用電設(shè)備，包括一般電動機(jī)組和電熱設(shè)備等，其銘牌上的額定功率（額定容量）就等于設(shè)備

12、功率。 2.對于斷續(xù)或反復(fù)短時工作的用電設(shè)備，如吊車用電動機(jī)，電焊用變壓器等，它們的設(shè)備功率時將其銘牌上標(biāo)稱下某一分與合持續(xù)率時的額定功率統(tǒng)一換算到一個新規(guī)定負(fù)荷持續(xù)率下的額定功率。 負(fù)荷持續(xù)率優(yōu)勢也稱負(fù)載持續(xù)率或贊載率，是用電設(shè)備在一個工作周期內(nèi)工作時間和工作周期的百分比值，用表示：=t /T *100% 式中T 工作周期；t工作周期內(nèi)的工作時間； 對于電焊機(jī)及各類電焊裝置的設(shè)備功率，是指將額定功率換算到負(fù)荷持續(xù)率為100%時的有功功率。當(dāng)不等100%時，換算到100% 100其值為100%的負(fù)荷持續(xù)率（計算用1.00）。 3.對于斷續(xù)或短時工作制電動機(jī)的設(shè)備功率，是指將額定功率換算到負(fù)載持

13、續(xù)率為25%時的有功功率。當(dāng)不等于25%時，換算到25% 整流器的設(shè)備功率是指額定的輸入功率。 電熱設(shè)備的設(shè)備功率是指電能的輸入功率。 成組用電設(shè)備的設(shè)備功率，不包括備用設(shè)備的設(shè)備功率。 當(dāng)消防用電的計算有功功率大于或在時可能同時切斷的一般電力及照明負(fù)荷的計算有功功率時，應(yīng)按未切斷的一般電力、照明負(fù)荷加上消防負(fù)荷計算低 學(xué)院用電基本情況本學(xué)院屬于三級負(fù)荷 根據(jù)學(xué)院的用電性質(zhì)、功率因數(shù)、需要系數(shù)把學(xué)院用電負(fù)荷分成教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、金工車間編號名稱類別設(shè)備容量/kW需要系數(shù)cos計算負(fù)荷/kW/kvar/kVA/A111棟A普通照明1580.80.85126.478.368148.7225.92公共

14、照明141.00.81410.517.526.59弱電機(jī)房200.90.81813.522.534.19小計158.4102.368211棟B普通照明1040.80.8583.251.58497.88148.71公共照明141.00.81410.517.526.59報告廳配電500.90.84533.7556.2585.46小計142.295.8331#實(shí)驗(yàn)樓動力1150.80.89269115174.72照明75080.856037.270.59107.4小計152106.242#實(shí)驗(yàn)樓動力1250.80.810075125189.9照明600.850.855131.626091.16小計1

15、51106.6253#實(shí)驗(yàn)樓動力1150.80.89269115174.72照明750.80.856037.270.5910725小計152106.26結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室動力2000.90.8180135225341.85照明1150.90.8103.577.625129.38196.57小計283.5212.6257金工車間照明300.81.02402436.46金工動力2000.90.8180135225341.85數(shù)控動力1500.90.8135101.25168.75256.39成型動力2000.90.8180135225341.85小計519371.258教學(xué)樓區(qū)景觀照明照明301.01.0

16、3003045.589實(shí)驗(yàn)樓區(qū)景觀照明照明301.01.03003045.58總計（380V側(cè)）動力16201104照明=0.8 =0.850.811296938.416001656（三）、無功功率補(bǔ)償：1.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)電抗器兩種。由于并聯(lián)電抗器具有安裝簡單、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)電抗器在供電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍。2.變壓器低壓側(cè)均設(shè)置成套靜電電容器自動補(bǔ)償裝置，是高壓側(cè)功率因數(shù)提高到0.9以上 3.由上表可知，學(xué)院380V側(cè)最大負(fù)荷時的功率因數(shù)只有0.81。而學(xué)校10KV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時功率因數(shù)應(yīng)不低于0.9?？紤]到主變

17、壓器的無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此380V側(cè)最大負(fù)荷時功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.9，暫取0.92來計算380V側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量： =(tan1 tan2)=1296 tan(arccos0.81) - tan(arccos0.92) = 386.3 kvar。 選PGJ1型低壓自動補(bǔ)償評屏，并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型。（主屏）1臺與方案3（輔屏）6臺相結(jié)合，總共容量為84kvar*6=504kvar。補(bǔ)償前后，變壓器低壓側(cè)的有功計算負(fù)荷基本不變，而無功計算負(fù)荷=（938.4-504）kvar=438.4 kvar，視在功率S30=（P302 +Q302）=1368.14 kVA，計算電

18、流I30=S30/ 3UN =2078 A,功率因數(shù)提高為cos= P30/ S30 =0.947。無功補(bǔ)償后工廠的計算負(fù)荷：項(xiàng)目cos計算負(fù)荷/KW/kvar/kVA/A380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.811296938.416001656380V側(cè)無功補(bǔ)償容量-504380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷1296438.41368.142078主變壓器功率損耗0.015=20.50.06=8210KV側(cè)負(fù)荷計算0.9471316.5520.4141781.8（四）、變壓器的選擇： 1.變壓器的選擇因?qū)W院得總計算視在功率KVA，查工廠供電附錄表5，選用型號為S9-2000/10的變壓器一臺，其參數(shù)為：額定容量為200

19、0KVA,高壓10KV，空載損耗為3000KW,負(fù)載損耗為18000KW，空載電流（0.8%），阻抗電壓（6%）。無功補(bǔ)償計算 按規(guī)定，變壓器高壓側(cè)的，考慮到變壓器本身得無功功率損耗遠(yuǎn)大于其有功功率損耗，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功功率補(bǔ)償時，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略高與0.90，取。又要使低壓側(cè)功率因數(shù)又0.82提高到0.92，需裝設(shè)的并聯(lián)電容器得容量 查工廠供電附錄表4，選用BKMJ0.4-25-3的電容器，其參數(shù)為額定容量為25Kvar，額定電容為500uF.電容個數(shù)，故取變電所位置與形式的選擇（一）、根據(jù)變配電所位置選擇一般原則：1 盡量靠近負(fù)荷中心；2 進(jìn)出線方便；3 靠近電源側(cè)；4

20、設(shè)備運(yùn)輸方便；5 不應(yīng)設(shè)在有劇烈震動或高溫的場所；6 不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所；7 不宜設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰；8 不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方；9不應(yīng)設(shè)在地勢較洼和可能積水的場所。綜合考慮，變電所應(yīng)設(shè)在變電所為室內(nèi)式，有高、低壓配電室、值班室及變壓器室。值班室有分別通往高、低壓配電室的門，且朝值班室開；變壓器室的門朝外開，室內(nèi)設(shè)通風(fēng)窗，進(jìn)風(fēng)窗設(shè)在變壓器室前門的下方，出風(fēng)窗設(shè)在變壓器室的上方;高壓配電室設(shè)不能開啟的自然采光窗，窗臺距室外地坪1.8，低壓配電室設(shè)能開啟地自然采光窗。（二）、變電所

21、的型式為：采用獨(dú)立變電所。 有原始材料知,該學(xué)院均屬三級負(fù)荷，綜合考慮變配電所位置的選擇原則，該廠采用一個高壓配電所，變電所方案如下：方案一：學(xué)院只用一個變電所。 方案二：變電所編號教室一號變電所2號實(shí)驗(yàn)樓二號變電所金工車間變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心，工廠的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來確定。工廠的負(fù)荷中心假設(shè)在P(,),仿照力學(xué)中計算質(zhì)心坐標(biāo)的方程，P(x,y)=P30i（xi，yi）P30i可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)：（x，y）變電所主變壓器臺數(shù)和容量及主接線方案的選擇（一）、變壓器選擇 1. 變壓器臺數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行選擇。當(dāng)符合下列條件之一時，宜裝設(shè)兩臺及以上變壓器： （1）、

22、有大量一級或二級負(fù)荷； （2）、季節(jié)性負(fù)荷變化較大； （3）、集中負(fù)荷較大。 2.裝有兩臺及以上變壓器的變電所，當(dāng)其中任一臺變壓器斷開時，其余變壓器的容量應(yīng)滿足一級負(fù)荷及二級負(fù)荷的用電。 3.變電所中單臺變壓器（低壓為0.4kV）的容量不宜大于1250kVA。當(dāng)用電設(shè)備容量較大、負(fù)荷集中且運(yùn)行合理時，可選用較大容量的變壓器。 4.在一般情況下，動力和照明宜共用變壓器。當(dāng)屬下列情況之一時，可設(shè)專用變壓器： （1）、當(dāng)照明負(fù)荷較大或動力和照明采用共用變壓器嚴(yán)重影響照明質(zhì)量及燈泡壽命時，可設(shè)照明專用變壓器； （2）、單臺單相負(fù)荷較大時，宜設(shè)單相變壓器； （3）、沖擊性負(fù)荷較大，嚴(yán)重影響電能質(zhì)量時，可

23、設(shè)沖擊負(fù)荷專用變壓器。 （40、在電源系統(tǒng)不接地或經(jīng)阻抗接地，電氣裝置外露導(dǎo)電體就地接地系統(tǒng)（IT系統(tǒng)）的低壓電網(wǎng)中，照明負(fù)荷應(yīng)設(shè)專用變壓器。 5.多層或高層主體建筑內(nèi)變電所，宜選用不燃或難燃型變壓器。 6.在多塵或有腐蝕性氣體嚴(yán)重影響變壓器安全運(yùn)行的場所，應(yīng)選用防塵型或防腐型變壓器。（二）、變電所的容量方案一：變電所中選用2臺變壓器，未補(bǔ)償前每臺變壓器的容量為：并且故初步確定每臺變壓器的容量為1250KVA。補(bǔ)償后每臺變壓器的容量為：并且故確定每臺變壓器的容量為1000KVA, 查查工廠供電附錄表5，選用型號為S9-1000/10的變壓器，具體參數(shù)見表4.方案二：一號車間變電所1. 變壓器的

24、選擇2 進(jìn)行功率補(bǔ)償：按規(guī)定，變壓器高壓側(cè)的，考慮到變壓器本身得無功功率損耗遠(yuǎn)大于其有功功率損耗，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功功率補(bǔ)償時，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率又要使低壓側(cè)功率因數(shù)又0.73提高到0.92，需裝設(shè)的并聯(lián)電容器得容量 查工廠供電附錄表4，選用BKMJ0.4-25-3的電容器，其參數(shù)為額定容量為25Kvar，額定電容為500uF.電容個數(shù)故取3. 補(bǔ)償后的變壓器容量及功率因數(shù)補(bǔ)償后的低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷為4. 變壓器的校驗(yàn)變壓器的功率損耗為：變壓器高壓側(cè)得計算負(fù)荷為：補(bǔ)償后的功率因數(shù)為： 這一功率因數(shù)滿足要求。因數(shù)應(yīng)略高與0.90，取金工車間,數(shù)控車間,成型車間,該變電所應(yīng)裝2臺變壓器，

25、未補(bǔ)償前每臺變壓器的容量為：并且故初步確定每臺變壓器的容量為630KVA.功率補(bǔ)償后，每臺變壓器的容量為：并且因此最終確定每臺主變壓器的容量為630KVA，查查工廠供電附錄表5，選用型號為S9-630/10的變壓器，具體參數(shù)見表4.二號車間變電所1. 變壓器的選擇2 進(jìn)行功率補(bǔ)償：按規(guī)定，變壓器高壓側(cè)的，考慮到變壓器本身得無功功率損耗遠(yuǎn)大于其有功功率損耗，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功功率補(bǔ)償時，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率又要使低壓側(cè)功率因數(shù)又0.88提高到0.92，需裝設(shè)的并聯(lián)電容器得容量 ，查工廠供電附錄表4，選用BKMJ0.4-10-3的電容器，其參數(shù)為額定容量為25Kvar，額定電容為500uF.

26、電容個數(shù)，故取3. 補(bǔ)償后的變壓器容量及功率因數(shù)補(bǔ)償后的低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷為4.變壓器的校驗(yàn)變壓器的功率損耗為：變壓器高壓側(cè)得計算負(fù)荷為：補(bǔ)償后的功率因數(shù)為：這一功率因數(shù)滿足要求。因數(shù)應(yīng)略高與0.90，取，因該車間都為三級負(fù)荷，故該變電所應(yīng)裝1臺變壓器，為補(bǔ)償前每臺變壓器的容量為：，故初步確定變壓器的容量為1000KVA.功率補(bǔ)償后，每臺變壓器的容量為： 因此最終確定每臺主變壓器的容量為1000KVA，查查工廠供電附錄表5，選用型號為S9-1000/10的變壓器，具體參數(shù)見表4：變壓器型號額定容量/KVA聯(lián)結(jié)組標(biāo)號空載電流 （%）阻抗電壓（%）S9-630/10630Dyn11 3.05S9

27、-1000/10 1000Dyn111.75綜合比較方案一與方案二，最后選用方案一，即全廠選用一個高壓配電所一個變電所。（三）、主接線方案圖短路電流的計算 本學(xué)院均屬二級負(fù)荷，故選用2臺變壓器，其型號為S9-1000.導(dǎo)線型號為LGJ-185,取線距為1.5Km，每相阻抗為0.33歐/千米。1.因斷路器的斷流容量為500MVA，查工廠供電附錄表8，選用型號為SN10-10。2.確定基準(zhǔn)值：100, 10.5=0.4，而5.5 ，1443.短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值電力系統(tǒng)電抗標(biāo)么值：因斷路器得斷流容量500 ，故2)架空線路電抗的標(biāo)幺值：查表得0.33/,則3)電力變壓器的電抗標(biāo)要幺值，

28、有工廠供電附表5查得=5 4.求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) 總電路標(biāo)幺值: 2) 三相短路電流周期分量有效值:3) 其他三相短路電流: 4) 三相短路容量： 5.求-2點(diǎn)的短路電流總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量1) 總電路標(biāo)幺值: 2) 三相短路電流周期分量有效值：其他三相短路電流 三相短路容量： 短路計算結(jié)果：表5：短路計算點(diǎn)三相短路電流/KA三相短路容量/MVAK-12.752.752.757.014.1550K-232323258.8834.8822.22變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)（一）、10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)（表6） 表6 10kv側(cè)一次設(shè)備

29、的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度其他裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)10KV89.61A2.75KA7.01KA9.83一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)UN高壓少油斷路器SN10-10I/63010KV630A16KA40KA512高壓隔離開關(guān)GN8-10/20010KV200A-25.5KA500高壓熔斷器RN2-1010KV0.5A50KA-電壓互感器JDJ-1010/0.1KV電壓互感器JDZJ-10/KV電流互感器LQJ-1010KV100/5A-2550.1KA=31.8kA81二次負(fù)荷0.6（二）、380側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)（表7） 表7 380側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電

30、壓電流斷流能力動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度其他裝置地點(diǎn)條件參數(shù)UNI30數(shù)據(jù)380KV2.75KA32KA58.88KA76.54一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)UN低壓斷路器DW15-1500/3電動380V1500A40KA低壓刀開關(guān)HD13-1500/30380V1500A -電流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A-電流互感器LMZ1-0.5500V160/5A 100/5A-表6，表7所選設(shè)備均滿足要求.、高低壓母線的選擇 10KV母線選LMY3（404），即母線尺寸為40mm 4mm:；380V母線選LMY3（12010）806，即相母線尺寸為120mm10mm，中性母線尺寸為80mm6mm

31、。八、變電所高低壓線路的選擇110KV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇（1）10KV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn) 采用LJ型銅絞線架空敷設(shè)，接往10KV公用干線。1)按發(fā)熱條件選擇。由及室外環(huán)境溫度38，查表8-36，初選LGJ-185，其38時的，滿足發(fā)熱條件。2)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。查工廠供電附錄表6，最小允許截面，因此LGJ-185滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，故改選LJ-35。由于此線路很短，不需要校驗(yàn)電壓損耗。（2）由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn) 采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇。由及土壤溫度25，查工廠供電附錄表6，初選纜芯為25 mm2的交聯(lián)電纜，其，

32、滿足發(fā)熱條件。2)校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面式中的C值由表查得。因此YJL22-10000-335電纜滿足要求。2. 380V低壓出線選擇(1)饋電給4號廠房(熱處理車間)的線路采用VV22-1000型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。1)按發(fā)熱條件選擇。由I30=310A及地下0.8m土壤溫度為25，查表，初選240mm2，其=319AI30，滿足發(fā)熱條件。（注意：如當(dāng)?shù)赝寥罍囟炔粸?5，則其應(yīng)乘以表的修正系數(shù)。）2)校驗(yàn)電壓損耗。由平面圖量得變電所至4號廠房距離約50m，而由表8-41查得240mm2的銅芯電纜的R0=0.1/km(按纜芯工作溫度75計)，X0=0.07/

33、km,又4號廠房的P30=165kw,Q30=117kvar,因此按式(8-13)得；滿足允許電壓損耗5%的要求。3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)。求滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面式中變電所高壓側(cè)過電流保護(hù)動作時間按0.5秒整定(終端變電所)，再加上斷路器斷路時間0.1秒，再加0.05秒。由于前面所選120mm2的纜芯截面小于，不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此改選纜芯300mm2 的聚氯乙烯電纜，即VV22-1000-3300+1120的四芯電纜(中性線芯按不小于相線芯一半選擇，下同)。(2)饋電給教學(xué)樓北側(cè)的線路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同上，從略)纜芯截面選300mm2，即

34、VV22-1000-3300+1120的四芯電纜。(3)饋點(diǎn)給教學(xué)樓南側(cè)的線路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，從略)纜芯纜芯截面選300mm2，即VV22-1000-3300+1120的四芯電纜。 (5) 饋點(diǎn)給1號實(shí)驗(yàn)樓的線路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，從略)纜芯纜芯截面選300mm2，即VV22-1000-3300+1120的四芯電纜。(6)饋電給2號實(shí)驗(yàn)樓的線路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，此略)纜芯截面選300mm2，即VV22-1000-3300+1120的四芯電纜。(7)饋

35、電給3號實(shí)驗(yàn)樓的線路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，此略)纜芯截面選300mm2，即VV22-1000-3300+1120的四芯電纜。(8)饋電給金工車間的線路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，此略)纜芯截面選300mm2，即VV22-1000-3300+1120的四芯電纜。(9)饋電給數(shù)控車間的線路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，此略)纜芯截面選300mm2，即VV22-1000-3300+1120的四芯電纜。(10)饋電給成型車間的線路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前

36、，此略)纜芯截面選300mm2，即VV22-1000-3300+1120的四芯電纜。1)按發(fā)熱條件選擇。由I30=90A及環(huán)境溫度(年最熱平均氣溫23，查表8-40，相線截面初選120mm2,其215AI30，滿足發(fā)熱條件。按規(guī)定，中性線和保護(hù)線也選為120mm2，與相線截面相同，即選用BLV-1000-1120mm2塑料導(dǎo)線5根穿內(nèi)徑25mm的硬塑料管。2)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。查表，最小允許截面=1.0mm2因此上面所選120mm2的相線滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。3)校驗(yàn)電壓損耗。所選穿管線，估計長度50m，而查得R0=0.18/km，X0=0.083/km,又倉庫的P30=40.8KW,Q30=39.7

37、8kvar,因此滿足允許的電壓損耗5%的要求。1)按發(fā)熱條件選擇。由I30= 560A及室外環(huán)境溫度為30，查附錄表16，初選LJ-240，其30時的573AI30，滿足發(fā)熱條件。2)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。查表，最小允許截面=16mm2，因此LJ-240滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。3)校驗(yàn)電壓損耗。由平面圖量得變電所枝生活區(qū)負(fù)荷中心約80m，而查得LJ-240的R0=0.14/km，X0=0.08/km (按線間幾何均距0.8m計)，又生活區(qū)的P30=360kW，Q30=0kvar，因此 滿足要求。中性線采用LJ-240銅絞線。短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 按本變電所高壓側(cè)短路電流校驗(yàn)，由前述引入電纜的熱穩(wěn)定校驗(yàn)，可知纜芯2

38、5mm2的交聯(lián)電纜是滿足熱穩(wěn)定要求的。而鄰近單位10kv的短路數(shù)據(jù)不知，因此該聯(lián)絡(luò)線的短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)計算無法進(jìn)行，只有暫缺。變電所二次回路方案選擇及繼電保護(hù)的整定（一）變電所二次回路的選擇 a)高壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)控制與信號回路 斷路器采用手動操動機(jī)構(gòu)。 b)變電所的電能計量回路變電所高壓側(cè)裝設(shè)專用計量柜，裝設(shè)三相有功電度表和無功電度表，分別計量全廠消耗的有功電能表和無功電能，并以計算每月工廠的平均功率因數(shù)。計量柜由上級供電部門加封和管理。c)變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路 變電所高壓側(cè)裝有電壓互感器避雷器柜。其中電壓互感器為3個JDZJ10型，組成Y0/Y0/的接線，用以實(shí)現(xiàn)電壓側(cè)量和絕緣監(jiān)察。

39、作為備用電源的高壓聯(lián)路線上，裝有三相有功電度表和三相無功電度表、電流表。高壓進(jìn)線上，也裝上電流表。低壓側(cè)的動力出線上，均裝有有功電度表和無功電度表，低壓照明線路上裝上三相四線有功電度。低壓并聯(lián)電容器組線路上，裝上無功電度表。每一回路均裝設(shè)電流表。低壓母線裝有電壓表，儀表的準(zhǔn)確度等級按符合要求。（二）變電所幾點(diǎn)保護(hù)裝置 1主變壓器的繼電保護(hù)裝置 a）裝設(shè)瓦斯保護(hù)。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，瞬時動作于信號；當(dāng)產(chǎn)生大量的瓦斯時，應(yīng)動作于高壓側(cè)斷路器。 b）裝設(shè)反時限過電流保護(hù)。采用GL15型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流跳閘的操作方式。2保護(hù)動作電流整定 其中，可靠

40、系數(shù)，接線系數(shù)，繼電器返回系數(shù)，電流互感器的電流比=100/5=20 ，因此動作電流為： 因此過電流保護(hù)動作電流整定為10A。3過電流保護(hù)動作時間的整定 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)的動作時間（10倍的動作電流動作時間）可整定為最短的0.5s 。4過電流保護(hù)靈敏度系數(shù)的檢驗(yàn)其中，=0.86632kA/(10kV/0.4kV)=1.108KA，因此其靈敏度系數(shù)為： 滿足靈敏度系數(shù)的1.5的要求。5.裝設(shè)電流速斷保護(hù) 利用GL15的速斷裝置。（1）速斷電流的整定：利用式，其中，因此速斷保護(hù)電流為，速斷電流倍數(shù)整定為。（2）電流速斷保護(hù)靈敏度系數(shù)的檢驗(yàn)利用式，其中，因此其保護(hù)靈敏度系數(shù)為1.5按GB5006292規(guī)定，電流保護(hù)的最小靈敏度系數(shù)為1.5，因此這里裝設(shè)的電流速斷保護(hù)的靈敏度系數(shù)是達(dá)到要求的。但按JBJ696和JGJ/T1692的規(guī)定，其最