10KV配電設(shè)計論文

1、 2014級理科畢業(yè)設(shè)計論文 第2頁 共 2頁目錄 TOC o 1-3 h z t A標(biāo)題1+,1,A標(biāo)題2+,2,A標(biāo)題3+,3 HYPERLINK l _Toc447986901 1 緒論 PAGEREF _Toc447986901 h 1 HYPERLINK l _Toc447986902 11 工廠供電的意義 PAGEREF _Toc447986902 h 1 HYPERLINK l _Toc447986903 12 設(shè)計目的 PAGEREF _Toc447986903 h 1 HYPERLINK l _Toc447986904 2 設(shè)計內(nèi)容 PAGEREF _Toc447986904

2、 h 2 HYPERLINK l _Toc447986905 21 設(shè)計要求 PAGEREF _Toc447986905 h 2 HYPERLINK l _Toc447986906 2.2、設(shè)計依據(jù) PAGEREF _Toc447986906 h 2 HYPERLINK l _Toc447986907 2.2.1、工廠總平面圖 PAGEREF _Toc447986907 h 2 HYPERLINK l _Toc447986908 1.2.2、工廠負(fù)荷情況 PAGEREF _Toc447986908 h 2 HYPERLINK l _Toc447986909 2.2.2、工廠負(fù)荷情況 PAGER

3、EF _Toc447986909 h 3 HYPERLINK l _Toc447986910 2.2.3、供電電源情況 PAGEREF _Toc447986910 h 3 HYPERLINK l _Toc447986911 2.2.4、氣象資料 PAGEREF _Toc447986911 h 4 HYPERLINK l _Toc447986912 2.2.5、地質(zhì)水文資料 PAGEREF _Toc447986912 h 4 HYPERLINK l _Toc447986913 3負(fù)荷計算及功率補(bǔ)償 PAGEREF _Toc447986913 h 4 HYPERLINK l _Toc4479869

4、14 3.1負(fù)荷計算的內(nèi)容和目的 PAGEREF _Toc447986914 h 4 HYPERLINK l _Toc447986915 3.2電力負(fù)荷的分級 PAGEREF _Toc447986915 h 4 HYPERLINK l _Toc447986916 3.2.1一級負(fù)荷 PAGEREF _Toc447986916 h 4 HYPERLINK l _Toc447986917 3.2.2二級負(fù)荷 PAGEREF _Toc447986917 h 4 HYPERLINK l _Toc447986918 3.2.3三級負(fù)荷 PAGEREF _Toc447986918 h 5 HYPERLIN

5、K l _Toc447986919 3.3負(fù)荷計算的方法 PAGEREF _Toc447986919 h 5 HYPERLINK l _Toc447986920 3.3.1需要系數(shù)法 PAGEREF _Toc447986920 h 5 HYPERLINK l _Toc447986921 3.3.2對工廠各車間功率的統(tǒng)計 PAGEREF _Toc447986921 h 6 HYPERLINK l _Toc447986922 3.3.3總的計算負(fù)荷計算 PAGEREF _Toc447986922 h 9 HYPERLINK l _Toc447986923 3.4 功率補(bǔ)償 PAGEREF _Toc

6、447986923 h 11 HYPERLINK l _Toc447986924 3.4.1無功功率補(bǔ)償容量的計算 PAGEREF _Toc447986924 h 11 HYPERLINK l _Toc447986925 3.4.2補(bǔ)償后的變壓器容量和功率因數(shù) PAGEREF _Toc447986925 h 11 HYPERLINK l _Toc447986926 4變配電所的所址和型式 PAGEREF _Toc447986926 h 12 HYPERLINK l _Toc447986927 4.1變配電所所址的選擇 PAGEREF _Toc447986927 h 12 HYPERLINK l

7、 _Toc447986928 4.1.1 變配電所所址選擇的一般原則 PAGEREF _Toc447986928 h 12 HYPERLINK l _Toc447986929 4.1.2變配電所的總體布置 PAGEREF _Toc447986929 h 12 HYPERLINK l _Toc447986930 4.2變配電所的型式 PAGEREF _Toc447986930 h 13 HYPERLINK l _Toc447986931 5 變壓器的容量和臺數(shù)的選擇 PAGEREF _Toc447986931 h 13 HYPERLINK l _Toc447986932 5.1變壓器臺數(shù)的選擇

8、PAGEREF _Toc447986932 h 13 HYPERLINK l _Toc447986933 5.2變壓器容量的選擇 PAGEREF _Toc447986933 h 14 HYPERLINK l _Toc447986934 6 短路計算 PAGEREF _Toc447986934 h 14 HYPERLINK l _Toc447986935 6.1短路電流計算的目的和方法 PAGEREF _Toc447986935 h 14 HYPERLINK l _Toc447986936 6.1.1目的 PAGEREF _Toc447986936 h 15 HYPERLINK l _Toc44

9、7986937 6.1.2 方法 PAGEREF _Toc447986937 h 15 HYPERLINK l _Toc447986938 6.2歐姆法計算短路電流 PAGEREF _Toc447986938 h 15 HYPERLINK l _Toc447986939 7 導(dǎo)線電纜的選擇 PAGEREF _Toc447986939 h 17 HYPERLINK l _Toc447986940 7.1發(fā)熱條件 PAGEREF _Toc447986940 h 17 HYPERLINK l _Toc447986941 7.2電壓損耗條件 PAGEREF _Toc447986941 h 17 HYP

10、ERLINK l _Toc447986942 7.3經(jīng)濟(jì)電流密度 PAGEREF _Toc447986942 h 17 HYPERLINK l _Toc447986943 7.4機(jī)械強(qiáng)度 PAGEREF _Toc447986943 h 18 HYPERLINK l _Toc447986944 8變壓器的保護(hù)裝置 PAGEREF _Toc447986944 h 19 HYPERLINK l _Toc447986945 8.1裝設(shè)瓦斯保護(hù) PAGEREF _Toc447986945 h 19 HYPERLINK l _Toc447986946 8.2裝設(shè)裝設(shè)定時限過電流保護(hù) PAGEREF _To

11、c447986946 h 20 HYPERLINK l _Toc447986947 8.3裝設(shè)電流速斷保護(hù) PAGEREF _Toc447986947 h 20 HYPERLINK l _Toc447986948 9 高低壓設(shè)備的選擇校驗 PAGEREF _Toc447986948 h 20 HYPERLINK l _Toc447986949 9.1概述 PAGEREF _Toc447986949 h 20 HYPERLINK l _Toc447986950 9.2高壓開關(guān)柜的種類 PAGEREF _Toc447986950 h 21 HYPERLINK l _Toc447986951 9.3

12、高壓開關(guān)柜的選擇 PAGEREF _Toc447986951 h 21 HYPERLINK l _Toc447986952 9.4低壓開關(guān)柜的選擇 PAGEREF _Toc447986952 h 21 HYPERLINK l _Toc447986953 9.5高低壓設(shè)備的校驗 PAGEREF _Toc447986953 h 21 HYPERLINK l _Toc447986954 10 防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計 PAGEREF _Toc447986954 h 22 HYPERLINK l _Toc447986955 10.1、防雷保護(hù) PAGEREF _Toc447986955 h 22 HY

13、PERLINK l _Toc447986956 10.1.1直擊雷的過電壓保護(hù) PAGEREF _Toc447986956 h 22 HYPERLINK l _Toc447986957 10.1.2 雷電侵入波的防護(hù) PAGEREF _Toc447986957 h 23 HYPERLINK l _Toc447986958 10.2 接地裝置 PAGEREF _Toc447986958 h 23 HYPERLINK l _Toc447986959 結(jié)論 PAGEREF _Toc447986959 h 23 HYPERLINK l _Toc447986960 致 謝 PAGEREF _Toc447

14、986960 h 24 HYPERLINK l _Toc447986961 參 考 文 獻(xiàn) PAGEREF _Toc447986961 h 24 HYPERLINK l _Toc447986962 圖1 PAGEREF _Toc447986962 h 25 HYPERLINK l _Toc447986963 圖2 PAGEREF _Toc447986963 h 26 2014級理科畢業(yè)設(shè)計論文 第26頁 共 26頁1 緒論11 工廠供電的意義工廠供電（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)的主要能源和動力。電能既易于其

15、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單經(jīng)濟(jì)，又便于控制，調(diào)節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(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)品成本中或投資額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強(qiáng)度，改善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。做好工廠供電工作對

16、于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(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。工廠供電工作要很好的為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實保證工廠生產(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：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)備事故可靠 應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求優(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。12

17、設(shè)計目的本設(shè)計的任務(wù)，主要是對某機(jī)械制造廠供配電系統(tǒng)設(shè)計，其中包括工廠負(fù)荷的統(tǒng)計計算，確定變電所主變壓器的臺數(shù)、容量與類型，進(jìn)行短路計算，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)計對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)計計算對工廠供電理論知識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)。2 設(shè)計內(nèi)容21 設(shè)計要求要求根據(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

18、、高低壓設(shè)備和進(jìn)出線，確定防雷和接地裝置。2.2、設(shè)計依據(jù)2.2.1、工廠總平面圖 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)荷利用小時為4600h，日最大負(fù)荷持續(xù)時間為6h。圖2.1工廠平面圖2.2.2、工廠負(fù)荷情況 本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時為4600h，日最大負(fù)荷持續(xù)時間為6h。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級負(fù)荷外，其余均屬三級負(fù)荷。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計資料如表1.1所示。表2.1廠房編號廠房名稱負(fù)荷類別設(shè)備容量/kW需要系數(shù)功率因數(shù)1鑄造車間動力3000307照明608102鍛壓車間動力35003065照明807103熱處理車間動力15

19、00608照明508104電鍍車間動力2500508照明508105機(jī)修車間動力16002065照明408106工具車間動力3600306照明709107金工車間動力40002065照明1008108鍋爐車間動力500708照明108109裝配車間動力1800307照明6081010倉庫動力200408照明10810生活區(qū)照明35007092.2.3、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)線牌號為LGJ-150，導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為2m；干線首端距離本廠約8km。干線首端所裝

20、設(shè)的高壓斷路器斷流容量為500MVA。此斷路器配備有定時限過流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時限過流保護(hù)整定的動作時間為1.7s。為滿足工廠二級負(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。已知與本廠高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線路總長度為80km，電纜線路總長度為25km。2.2.4、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-9，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0.8米處平均氣溫為25。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向為東北風(fēng)，年雷暴日數(shù)為20。2.2.5、地質(zhì)水文資料本廠所在地區(qū)平均海拔300m，地層以砂粘土為主，地下水位為35m。負(fù)荷計算及功率補(bǔ)償3.1

21、負(fù)荷計算的內(nèi)容和目的計算負(fù)荷也稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷，計算負(fù)荷是一個假想的持續(xù)負(fù)荷，其熱效應(yīng)與某一段時間內(nèi)實際變動負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。計算電壓損失、電壓波動、選擇電器，保護(hù)元件等，一般取起動電流的周期分量，在校驗瞬動元件時，還應(yīng)考慮起動電流的非周期分量。平均負(fù)荷為某一時間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電有與該時間之比。常選用有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗最多的一個班，平均負(fù)荷用來計算最大負(fù)荷，電能消耗量和無功補(bǔ)償裝置。3.2電力負(fù)荷的分級工廠電力負(fù)荷，按GB50052-1995供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范規(guī)定，根據(jù)其對供電可靠性的要求

22、及中斷供電造成的損失或影響的程序分三級。3.2.1一級負(fù)荷一級負(fù)荷為中斷供電將造成人身傷亡者，或者中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者，如重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報廢、國民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時間才能恢復(fù)等。要求有兩路電源供電，當(dāng)其中一路電源發(fā)生故障時，另一路電源應(yīng)不致同時受到損壞。3.2.2二級負(fù)荷二級負(fù)荷為中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者，如主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長時間才能恢復(fù)、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等。也屬于重要負(fù)荷要求由兩回路供電，供電變壓器也應(yīng)有兩臺。3.2.3三級負(fù)荷三級負(fù)荷為一般電力負(fù)荷、所有不以屬于上

23、述一、二級負(fù)荷增屬三級負(fù)荷。屬于不重要的一般負(fù)荷對供電電源無特殊要求。3.3負(fù)荷計算的方法3.3.1需要系數(shù)法需要系數(shù)法是把設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負(fù)荷，這種方法比較簡便，因而廣泛使用。需要系數(shù)法的計算結(jié)果往往偏小，故不適用于低壓配電線路的計算，而用于計算變、配電所的負(fù)荷?；竟剑河泄τ嬎阖?fù)荷： 無功計算負(fù)荷： 視在功計算負(fù)荷： 計算電流： 對于多組用電設(shè)備計算負(fù)荷的確定：對于多組用電設(shè)備計算負(fù)荷應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時出現(xiàn)的因素。因此，應(yīng)結(jié)合具體情況對其有功負(fù)荷和無功負(fù)荷分別計入一個同時系數(shù)。對車間干線，取： 對低壓母線，分兩種情況（1）由用電設(shè)備組計算負(fù)荷直

24、接相加來計算時，?。?）由車間干線計算負(fù)荷，直接相加來計算時，取總的有功計算負(fù)荷為：總的無功計算負(fù)荷為：總的現(xiàn)在功計算負(fù)荷為：總的計算電流為： 3.3.2對工廠各車間功率的統(tǒng)計1）、鑄造車間計算負(fù)荷： 無功計算負(fù)荷：視在計算負(fù)荷：計算電流： 2)、鍛壓車間計算負(fù)荷： 無功計算負(fù)荷：視在計算負(fù)荷：計算電流： 3）、熱處理車間計算負(fù)荷： 無功計算負(fù)荷：視在計算負(fù)荷：計算電流： 4）、電鍍車間計算負(fù)荷： 無功計算負(fù)荷：視在計算負(fù)荷：計算電流： 5）、機(jī)修車間計算負(fù)荷無功計算負(fù)荷：視在計算負(fù)荷：計算電流： 6）、工具車間計算負(fù)無功計算負(fù)荷：視在計算負(fù)荷：計算電流： 7）、金工車間計算負(fù)荷： 無功計算負(fù)

25、荷：視在計算負(fù)荷：計算電流： 8）、鍋爐房計算負(fù)荷： 無功計算負(fù)荷：視在計算負(fù)荷：計算電流： 9）、裝配車間計算負(fù)荷：無功計算負(fù)荷：視在計算負(fù)荷：計算電流： 10）、倉庫計算負(fù)荷： 無功計算負(fù)荷：視在計算負(fù)荷：計算電流： 11）、生活區(qū)計算負(fù)荷： 無功計算負(fù)荷：視在計算負(fù)荷：計算電流： 3.3.3總的計算負(fù)荷計算a)、總的計算負(fù)荷=b)、總的無功計算負(fù)荷=c)、總的視在計算負(fù)荷=d)、總的計算電流=如果三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎?超過三相設(shè)備總?cè)萘康?5%，則不論單相設(shè)備如何分配，單相設(shè)備可與三相設(shè)備綜合按三相負(fù)荷平均計算。如果單相設(shè)備容量超過三相設(shè)備容量的 15%時則 應(yīng)將單相設(shè)備換算為等

26、效三相設(shè)備容量，在與三相設(shè)備容量相加。經(jīng)過計算，得到各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷統(tǒng)計計算表，如表2.1所示（額定電壓取380V）表 3.1編號名稱類別設(shè)備容量/kW需要系數(shù)Costan計算負(fù)荷/kW/kvr/kVA/A1鑄造車間動力30003071.029091.8128.5297照明6081004.004.812.6小計3059491.8133.3192.2鍛壓車間動力350030651.17105122.8161.3367照明8071005.605.614.7小計358110.6122.81672533熱處理車間動力15006080.759067.5112171照明50810040410.5小計1

27、559467.51161764電鍍車間動力25005080.7512593.8156.20.8照明5081004041.0小計25512993.8160.22435機(jī)修車間動力160020651.173237.449.274.8照明4081003.203.28.4小計16435.237.452.450.26工具車間動力36003061.33108144180274照明7091006.306.310.5小計367114.3144186.32837金工車間動力400020651.178093.6123187照明100810080821小計4108893.61311998鍋爐房動力5007080.7

28、53526.343.766.5照明1081000.800.821小計5135.826.344.567.69裝配車間動力18003071.025455.177.1117照明6081004.804.812.6小計18658.855.18212510倉庫動力2004080.758610152照明1081000.800.82.1小計218.8610.816.411生活區(qū)照明3500.70.90.48245117.6272413總計動力22191013.5858.1照明403計入=0.8, =0.850.76810.8729.4109016563.4 功率補(bǔ)償經(jīng)負(fù)荷計算可知工廠的功率因數(shù)為0.76，根據(jù)

29、供電營業(yè)規(guī)則中規(guī)定，用戶在當(dāng)?shù)毓╇姞I業(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負(fù)荷時的 功率因數(shù)為0.90以上，其他電力用戶和大，中型工業(yè)，功率因數(shù)為0.85以上，并規(guī)定，反功率因數(shù)未達(dá)到上述規(guī)定的，應(yīng)增添無功補(bǔ)償裝置，通常采用并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償，因此工廠需要功率補(bǔ)償。3.4.1無功功率補(bǔ)償容量的計算按照相關(guān)規(guī)定，補(bǔ)償后變電站高壓側(cè)的 功率因數(shù)不應(yīng)低于0.9即cos0.9，考慮到變壓器的無功功率損耗遠(yuǎn)大于有功功率損耗，所以低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略高于0.9，這里取0.92.因此低壓側(cè)需要裝設(shè)的關(guān)聯(lián)電力容量為:Q30c=810.8(tanarccos0.73-tanarccos0.92) =810.8（0.94-0.4

30、3） =413kvar取Q30c =420kvar3.4.2補(bǔ)償后的變壓器容量和功率因數(shù)補(bǔ)償后的變電所低壓側(cè)的現(xiàn)在計算負(fù)荷為：=868KV.A變壓器的功率損耗為： PT0.01=0.01868KVA=8.6KWQT0. 05S30 =0.05868KVA=43.3kvar因此變電所高壓側(cè)的計算負(fù)荷為：=810.8KW+8.6KW=819.4kw=(729.4-420)kvar+43.3kvar=303.8 kvarKV.A=874KV.A補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)為 由此可知，這一功率因數(shù)滿足規(guī)定（0.9）要求。4變配電所的所址和型式4.1變配電所所址的選擇4.1.1 變配電所所址選擇的一般原則變配

31、電所所址的選擇，應(yīng)該根據(jù)要求并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后確定：1.盡量接近負(fù)荷中心的選擇，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗量、電壓損耗量和有色金屬消耗量。2.進(jìn)出線方便，特別是便于架空進(jìn)出線。3.接近電源測，特別是工廠的總降壓變電所和高壓配電所。4.設(shè)備運(yùn)輸方便，特別是要考慮電力變壓器的高低壓成套配電裝置的運(yùn)輸。5.不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動或高溫的場所，無法避開時，應(yīng)有防振和隔熱的措施。6.不宜設(shè)在多少或有腐蝕性氣體的場所，無法遠(yuǎn)離時，不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)測。7.不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室和其他經(jīng)常積水的正下方，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)境的正是方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正是方或正下方。

32、9.不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。4.1.2變配電所的總體布置1.變配電所總體布置的要求：1）便于運(yùn)行維護(hù)和檢修2）保證運(yùn)行安全3）便于進(jìn)出線4）節(jié)約土地和建筑費(fèi)用5）適應(yīng)發(fā)展要求2.變配電所總體布置方案的要求變配電所總體布置的方案，應(yīng)因地制宜，合理設(shè)計。1)值班室緊靠高低壓配電室，而且有門直通，因此運(yùn)行維護(hù)方便。2)高低壓配電室和變壓器的進(jìn)出線都較方便。3)所有大門都按要求方向開啟，保證運(yùn)行安全。4)高壓電容器室與高壓配電室的進(jìn)出線都比較方便。 5)各室都留有一定的余地，以適應(yīng)發(fā)展要求。4.2變配電所的型式變電所的類型有：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

33、上變電所、地下變電所、樓上變電所、成套變電所、移動式變電所。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)計數(shù)據(jù)，并考慮到周邊環(huán)境及進(jìn)出線方便，決定在7號廠房的西側(cè)緊靠廠房建造工廠變電所，變壓器器型式為附設(shè)式。因過去配電裝置均為敞開式，變壓器均為油浸式。由于油浸式變壓器就需要防爆隔間，而現(xiàn)今高層民用建筑中已很少用油浸變壓器及充油電器，敞開式配電裝置也逐步被金屬封閉式配電裝置所代替，因此就沒有必要強(qiáng)調(diào)分高壓配電室、低壓配電室和變壓器室。變壓器室的布置方式，按變壓器的推進(jìn)方向分為寬面推進(jìn)式和窄面推進(jìn)式兩種；變壓器的地坪按通風(fēng)要求，分為地坪抬高和不抬高兩種型式。高低壓配電室平面圖見附圖25

34、變壓器的容量和臺數(shù)的選擇5.1變壓器臺數(shù)的選擇在選擇變壓器時，應(yīng)選擇低損耗節(jié)能變壓器，如S9系列或S10系列。對于安裝在室內(nèi)的變壓器，通常選擇干式變壓器，如果變壓器安裝在多塵或有腐蝕性氣體嚴(yán)重影響的場所，一般需要選擇密閉型變壓器或防腐型變壓器。臺數(shù)選擇因考慮下列原則：（1）應(yīng)滿足用電負(fù)荷對供電可靠性的要求。對供有大量一、二級負(fù)荷的變電所應(yīng)采用兩臺變壓器，以便一臺變壓器發(fā)生故障檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負(fù)荷繼續(xù)供電。對只有二級而無一級負(fù)荷的變電所，也應(yīng)只采用一臺變壓器，但必須在低壓側(cè)敷設(shè)與其他變電所相聯(lián)的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源，或另有自備電源。（2）對季節(jié)性負(fù)荷或晝負(fù)荷變動變化較大而宜于采用經(jīng)

35、濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，也可考慮采用兩臺變壓器。（3）除上述情況外，一般車間變電所宜采用一臺變壓器。但是負(fù)荷集中且容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級負(fù)荷，也可采用兩臺或多臺變壓器。（4）在確定變電所主變壓器臺數(shù)時，還應(yīng)考慮負(fù)荷的發(fā)展留有擴(kuò)建增容的余地。根據(jù)變壓器臺數(shù)選擇的原則，本廠的鑄造車間、電鍍車間、鍋爐房為二級負(fù)荷，以及從經(jīng)濟(jì)利益和長遠(yuǎn)的發(fā)展的角度來考慮，因此選擇兩臺主變壓器。5.2變壓器容量的選擇1.只裝一臺主變壓器的變電所主變壓器容量應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計算負(fù)荷的S30的需要，即 1333kv.A 2.裝有兩臺主變壓器的變電所每臺變壓器的容量滿足以下兩個條件：（1）任一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時，宜滿足

36、總計算負(fù)荷S30的大約60%70%的需要，即 =（0.60.7） =（0.60.7）1090kv.A =654763kv.A（2）任一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時應(yīng)滿足全部一、二級負(fù)荷的需要，即 409kv.A 由上述計算結(jié)果可知：因選兩臺的主變壓器。主接線圖見附圖16 短路計算6.1短路電流計算的目的和方法6.1.1目的計算短路電流是為了能夠準(zhǔn)確的選擇高低壓側(cè)設(shè)備的型號，以防在以后的工作中造成不必要的事故。6.1.2 方法短路電流計算的方法有兩種：歐姆法；標(biāo)幺制法6.2歐姆法計算短路電流本廠短路電流的計算采用的是歐姆法，由設(shè)計課題給出的母線短路數(shù)據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行方式系統(tǒng)短路數(shù)據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行方式系統(tǒng)短路數(shù)據(jù)系統(tǒng)最

37、大運(yùn)行方式S系統(tǒng)最小運(yùn)行方時時S 圖5.1并參考工廠供電第5版課本附錄表8高壓斷路器應(yīng)選擇SN10-10，并知S=600 MVA，短路容量U=10.5KVk-1點(diǎn)因此 參考工廠供電第5版表3-1得X0=0.35，因此繪制k-1、k-2短路的等效電路圖三相短路電流周期分量有效值三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流是第一個周期短路全電流有效值= =k-2點(diǎn)由UC2=0.4KV可知電力系統(tǒng)電抗為：架空線路的電抗：電力變壓器的電抗由工廠供電第4版附錄表5.2可知UK%=6，因此 因此，三相短路電流周期分量有效值 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值列出短路計

38、算表6.1表6.1短路計算點(diǎn)三相短路電流（kA）-13.893.893.899.925.87-2102.6102.6102.6188.8111.87 導(dǎo)線電纜的選擇為保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行選擇導(dǎo)線和電纜截面時必須滿足下列條件：7.1發(fā)熱條件導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即計算機(jī)電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時的最高允許溫度。7.2電壓損耗條件導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時的電壓損耗。對于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗。7.3經(jīng)濟(jì)電流密度35KV及以上的高壓線路及35KV以下的長距離、大電流線路例如較長的

39、電源進(jìn)線和電弧爐的短網(wǎng)等線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(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。按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇的導(dǎo)線（含電纜）截面，稱為“經(jīng)濟(jì)截面”。工廠內(nèi)的10KV及以下線路，通常不按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。7.4機(jī)械強(qiáng)度導(dǎo)線（包含裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面，對于電纜，不必校驗其機(jī)械強(qiáng)度，但需校驗其短路熱穩(wěn)定度。母線側(cè)應(yīng)校驗其短路的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。中性線截面的選擇(1)一般三相四線制線路的中性線截面應(yīng)不小于相線的50%，即0.5(2)兩相三線線路及單相線路的中性線截面由于其中性線電流與相線電流相等，因此其中性線截面應(yīng)與相線截面相同，即=(3)三次諧波電流突出的三相四線制線

40、路的中性線截面由于各相的三次諧波電流都要通過中性線，使得中性線電流可能等于甚至超過相線電流，因此中性線截面宜等于或大于相線截面即根據(jù)發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線的截面，本地的最熱月平均氣溫為30，各車間的相線及中性線如表7.1：表7.1車間名稱相線面積（mm2）中性線面積（mm2）鑄造車間29169550鍛壓車間381.715070金工車間2085025工具車間2909550電鍍車間283.99550熱處理車間181.55025裝配車間129.833516機(jī)修車間83.2168鍋爐房68.6168生活區(qū)413.6150708變壓器的保護(hù)裝置對電力變壓器的下列故障及異常運(yùn)行的方式，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置：（1

41、）繞組及其出線的相間短路和在中性點(diǎn)直接接地的單相接地保護(hù)。（2）繞組的乍間短路。（3）外部相間短路引起的過電流。（4）中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過電流及中性點(diǎn)過電壓。（5）過負(fù)荷。（6）油面降低。（7）變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。8.1裝設(shè)瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù)又稱為氣體繼電保護(hù)，是保護(hù)油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種基本的保護(hù)裝置。它裝設(shè)在變壓器的油箱與油枕之間的連通管上，當(dāng)變壓器油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微故障時，就會發(fā)生“輕瓦斯”動作。當(dāng)變壓器的油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時，由故障產(chǎn)生的氣體很多，帶動油迅速地由變壓器油箱通過連通管進(jìn)入油枕，這時下觸點(diǎn)接通跳閘回路，使斷路器跳閘，這稱

42、為“重瓦斯動作”。8.2裝設(shè)裝設(shè)定時限過電流保護(hù)采用GL15型感應(yīng)式過電流繼電器作啟動繼電器，兩相兩繼電器式接線, 電流互感變比為100/5A。利用式Iop=KrelKwIl.max/KreKi計算。其中Krel=1.3，Kw=1,Kre=0.8,Ki=20，Il.max=2I1N.T=115A 因此動作電流為:Iop=1.31115A/0.820=9.3A整定為10A，動作時限Top整定為0.5s過電流保護(hù)靈敏系數(shù)檢驗:SP=10.8663060A/2010A=13.21.5滿足要求。8.3裝設(shè)電流速斷保護(hù)變壓器電流速斷保護(hù)，其組成、原理與線路的電流速斷保護(hù)完全相同，其動作電流的整定計算公式

43、也與線路電流速斷保護(hù)基本相同。利用DL20C的速斷裝置。速斷電流的整定：利用式Iqb=krelkwIk.max/kikT,其中Krel=1.3,Kw=1,Ki=100/5=20,KT=10/0.4=25，Ik.max=Ik-2=22.9kA，因此速斷電流為： Iqb=1.3122900A/2025=60A電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)檢驗:利用式Sp=Ik.min/Iqb其中Ik.min=Ik-1=0.8663.06kA=2.6kA，Ipb.1=Iqbki/kw=60A20/1=1200A,因此其保護(hù)靈敏系數(shù)為：Sp=2.6/1.2=2.2按GB5006292規(guī)定，電流保護(hù)（含電流速斷保護(hù)）的最小靈敏系

44、數(shù)為1.5,因此這里裝設(shè)的電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)時達(dá)到要求的。9 高低壓設(shè)備的選擇校驗9.1概述高壓設(shè)備選擇一般要求必須滿足一次線路正常條件下和短路故障條件下的工作要求，同時設(shè)備應(yīng)安全可靠，運(yùn)行方便投資經(jīng)濟(jì)合理高壓開關(guān)柜的選擇應(yīng)滿足變電所一次電路圖的要求，并各方案經(jīng)濟(jì)比較優(yōu)選出開關(guān)柜型號及一次接線方案，同時確定所有一次設(shè)備的型號規(guī)格。工廠變電所高壓開關(guān)柜母線宜采用LMY型硬母線。9.2高壓開關(guān)柜的種類高壓開關(guān)柜分兩類：其一，固定式高壓開關(guān)柜。其二，手車式（移開式）高壓開關(guān)柜。9.3高壓開關(guān)柜的選擇高壓開關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝在一起而成的一種高壓成套配套電裝置，在電力系統(tǒng)中

45、作為控制和保護(hù)高壓設(shè)備和線路之用，其中安裝有高壓開關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、檢測儀表和母線絕緣子等。考慮該廠是中小型工廠，所以選擇比較經(jīng)濟(jì)的固定式高壓開關(guān)柜，型號為型。這種防誤型開關(guān)柜裝設(shè)了防止電氣誤操作和保障人身安全的閉鎖裝置，即所謂“五防”防止誤分誤合斷路器；防止帶負(fù)荷誤拉、誤合隔離開關(guān)；防止帶電誤拉接地線；防止帶接地線或接地開關(guān)閉合時誤合隔離開關(guān)或斷路器；防止人員誤入帶電間隔。9.4低壓開關(guān)柜的選擇由于該廠是中小型工廠，所以考慮選擇固定式低壓配電柜，型號GGD3型。這種配電柜采用的開關(guān)電器技術(shù)比老型號PGL型更先進(jìn)，斷流能力更大，因此選擇這種低壓配電柜。9.5高低壓設(shè)備的校驗10KV設(shè)備選擇校驗

46、電氣設(shè)備名稱型號電壓（KV）電流（A）短路電流校驗動穩(wěn)定(熱穩(wěn)度高壓開關(guān)柜GG-1A(F)- 07S113000高壓斷路器VS1-12/6301263025512高壓隔離開關(guān)FN12-12/6301263025500高壓電流互感器LZZBJ9-10A1050/590.581高壓電壓互感器JDZJ1010/0.1避雷器FS4-1010高壓母線TMY5056614590380V側(cè)一次設(shè)備選擇校驗電氣設(shè)備名稱型號電壓（V）電流（A）斷流能力KA短路電流校驗動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度低壓開關(guān)柜GGD33802000低壓斷路器DW15-1500/3P380150040低壓刀開關(guān)HD13BX-1500/3138015003.74低壓電流互感器LMZJ1-0.54001500/5低壓母線TMY100840035KA7510 防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計10.1、防雷保護(hù)10.1.1直擊雷的過電壓保護(hù)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