某化纖廠供配電系統(tǒng)設計報告

1、-. z.*化纖廠供配電系統(tǒng)設計報告 專業(yè)班級：自動化1104班*：0909112006 *：葉奎指導教師：-. z.前言電力行業(yè)是國民經濟的根底工業(yè)，它的開展直接關系到國家經濟建立的興衰成敗，它為現代工業(yè)、農業(yè)、科學技術和國防提供必不可少的動力。隨著現代文明的開展與進步，社會生產和生活對電能供給的質量和管理提出了越來越高的要求。工廠供電系統(tǒng)的核心局部是變電所。因此，設計和建造一個平安、經濟的變電所，是極為重要的。電能是現代工業(yè)生產的主要能源和動力，做好工廠供電設計對于開展工業(yè)生產、實現工業(yè)現代化，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和生活用電的需要，其次要確保平安，供電可靠，

2、技術先進和經濟合理，并做好節(jié)能。本次設計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、無功補償設備選擇、短路電流的計算、電氣設備的選擇、防雷設計、配電裝置和平面設置等。在主接線設計中，在10KV側我們把兩種接線方式在經濟性、靈活性、可靠性三個方面進展比擬，最后選擇10KV采用單母線分段接線方式，在10KV側采用單母分段接線方式。因此，必需合理設計變電所各個系統(tǒng)和運用先進的電氣設備，這對滿足變電所平安供電是極為重要的，而經濟性就是要求電氣設備的初期投資與運行費用到達經濟合理，只有滿足這幾項要求，才能使工廠生產不受影響 本設計根據化纖廠所能取得的供電電源和該廠用電負荷的實際情況，并適

3、當考慮生產的開展，按工廠供電的根本要求，對各車間進展負荷計算和無功補償；確定出了各變電所的位置及各變電所變壓器臺數、數量和型式；計算了短路電流；選擇了各線路導線截面和變電所上下壓設備；配置了繼電保護裝置、防雷和接地裝置；繪出設計圖樣，完成了化纖廠的供配電系統(tǒng)設計。通過設計可以使我在分析計算，掌握工程設計的技術經濟規(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根底。(關鍵詞:變壓器 變電所設計;負荷統(tǒng)計;短路電流計算;繼電保護的配置)-. z.目錄TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc13699 前言 PAGEREF _Toc13699 1 HYPERLINK

4、l _Toc21526 第一章 工廠簡介及設計要求 PAGEREF _Toc21526 4 HYPERLINK l _Toc23570 1.1、原始資料 PAGEREF _Toc23570 4 HYPERLINK l _Toc26224 1.2、設計內容 PAGEREF _Toc26224 5 HYPERLINK l _Toc14353 1.3、要求設計成果 PAGEREF _Toc14353 5 HYPERLINK l _Toc10738 第二章 負荷計算及功率因素補償計算 PAGEREF _Toc10738 5 HYPERLINK l _Toc13620 2.1、計算廠總降壓變負荷 PAG

5、EREF _Toc13620 5 HYPERLINK l _Toc28972 2.2、各車間的負荷計算 PAGEREF _Toc28972 7 HYPERLINK l _Toc25269 2.3、城北變電壓等級確實定 PAGEREF _Toc25269 13 HYPERLINK l _Toc8634 第三章 車間供電系統(tǒng)設計 PAGEREF _Toc8634 14 HYPERLINK l _Toc24062 3.1、變電所所址的選擇 PAGEREF _Toc24062 14 HYPERLINK l _Toc24747 3.2、車間變電所確實定 PAGEREF _Toc24747 15 HYPE

6、RLINK l _Toc2024 3.3、變電所變壓器臺數確實定 PAGEREF _Toc2024 15 HYPERLINK l _Toc17239 3.4、變壓器容量確實定 PAGEREF _Toc17239 16 HYPERLINK l _Toc196 3.5、線路截面選擇及線路損耗計算 PAGEREF _Toc196 19 HYPERLINK l _Toc12223 3.5.1.引自區(qū)域變電所的10KV線路 PAGEREF _Toc12223 19 HYPERLINK l _Toc2495 3.5.2、引自其他廠的10KV電纜線路 PAGEREF _Toc2495 20 HYPERLIN

7、K l _Toc12505 3.5.3、10KV線路母排截面計算 PAGEREF _Toc12505 21 HYPERLINK l _Toc7785 3.5.4、變壓器高壓側線路截面計算 PAGEREF _Toc7785 21 HYPERLINK l _Toc26251 3.5.5、變壓器低壓側線路及母排截面計算 PAGEREF _Toc26251 22 HYPERLINK l _Toc28514 3.5.6、車間I線路截面計算 PAGEREF _Toc2851422 HYPERLINK l _Toc13847 3.5.7、2號車間線路截面計算 PAGEREF _Toc13847 23 HYP

8、ERLINK l _Toc28536 3.5.8、3號車間線路截面計算 PAGEREF _Toc28536 23 HYPERLINK l _Toc18245 第四章 短路電流計算 PAGEREF _Toc18245 24 HYPERLINK l _Toc28352 4.1、計算短路電流的目的和任務 PAGEREF _Toc28352 25 HYPERLINK l _Toc31638 4.2、限制短路電流的措施 PAGEREF _Toc31638 25 HYPERLINK l _Toc23408 4.3、計算短路電流 PAGEREF _Toc23408 25 HYPERLINK l _Toc14

9、395 第五章 繼電保護裝置 PAGEREF _Toc14395 31 HYPERLINK l _Toc16001 5.1、繼電保護的任務 PAGEREF _Toc16001 31 HYPERLINK l _Toc24749 5.2、變壓器保護 PAGEREF _Toc24749 31 HYPERLINK l _Toc31328 5.2.1、瓦斯保護 PAGEREF _Toc31328 31 HYPERLINK l _Toc3860 5.2.2、過電流保護 PAGEREF _Toc3860 32 HYPERLINK l _Toc17468 5.2.3、電流速斷保護 PAGEREF _Toc17

10、468 34 HYPERLINK l _Toc16614 5.2.4、過負荷保護 PAGEREF _Toc16614 35 HYPERLINK l _Toc21684 5.3、10KV線路保護 PAGEREF _Toc21684 36 HYPERLINK l _Toc8537 第六章 防雷與接地 PAGEREF _Toc8537 39 HYPERLINK l _Toc29419 6.1、防雷保護設計 PAGEREF _Toc29419 39 HYPERLINK l _Toc10406 6.2、接地裝置設計 PAGEREF _Toc10406 39 HYPERLINK l _Toc21839 第

11、七章 電氣設備選擇 PAGEREF _Toc21839 41 HYPERLINK l _Toc15924 7.1、電氣設備選擇的一般原則 PAGEREF _Toc15924 41 HYPERLINK l _Toc15633 7.1.1、按工作環(huán)境及正常工作條件選擇電氣設備 PAGEREF _Toc15633 41 HYPERLINK l _Toc8666 7.1.2、短路條件校驗設備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定 PAGEREF _Toc8666 42 HYPERLINK l _Toc30071 7.1.3、開關電器的斷流能力校驗 PAGEREF _Toc30071 42 HYPERLINK l _Toc1

12、7001 7.2 高壓電氣設備的選擇 PAGEREF _Toc17001 43 HYPERLINK l _Toc23336 7.2.1 高壓電氣設備的選擇 PAGEREF _Toc23336 43 HYPERLINK l _Toc19803 7.3 變電所一次設備的選擇校驗表 PAGEREF _Toc19803 45 HYPERLINK l _Toc20447 7.3.1、10KV側一次設備的選擇校驗 PAGEREF _Toc20447 45 HYPERLINK l _Toc20905 7.3.2、 380側一次設備的選擇校驗 PAGEREF _Toc20905 46 HYPERLINK l

13、_Toc12852 完畢語 PAGEREF _Toc12852 48 HYPERLINK l _Toc6409 參考文獻 PAGEREF _Toc6409 49第一章 工廠簡介及設計要求 *化纖廠供配電系統(tǒng)設計1.1、原始資料1.工廠負荷數據：工廠多數車間為2班制，年最大負荷利用小時數4600小時。工廠負荷統(tǒng)計資料見表1。設計需要考慮工廠5年開展規(guī)劃負荷工廠負荷年增長率按2%。表1：化纖廠負荷情況表序號車間單位名稱設備容量/kWKd計算負荷車間變電所代號變壓器臺數及容量/kVAP30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A1制條車間3400.80.800.75No.1車變1紡紗車間340

14、0.80.800.75飲水站860.650.800.75鍛工車間370.20.651.17機修車間2960.30.501.73幼兒園12.80.60.601.33倉庫380.30.501.73小計K=0.92織造車間5250.80.800.75No.2車變1染整車間4900.80.800.75浴室、理發(fā)室50.81.00食堂400.750.800.75單身宿舍500.81.00小計K=0.93鍋爐房1510.750.800.75No.3車變1水泵房1180.750.800.75化驗室500.750.800.75油泵房280.750.800.75小計K=0.92.供電電源請況：按與供電局協(xié)議，本

15、廠可由16公里處的城北變電所110/38.5/11kV，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荷的20%重要負荷，平時不準投入，只在本廠主要電源故障或檢修時投入。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350MVA。4.電費制度：按兩部制電費計算。變壓安裝容量每1kVA為18元/月，電費為0.5元/ kWh。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.地質水文資料：本廠地區(qū)海拔60m，底層以砂粘土為主，地下水位

16、為2 m。1.2、設計內容1總降壓變電站設計1負荷計算2主結線設計：根據設計任務書，分析原始資料與數據，列出技術上可能實現的多個方案，根據改方案初選主變壓器及高壓開關等設備，經過概略分析比擬，留下23個較優(yōu)方案，對較優(yōu)方案進展詳細計算和分析比擬，經濟計算分析時，設備價格、使用綜合投資指標，確定最優(yōu)方案。3短路電流計算：根據電氣設備選擇和繼電保護的需要，確定短路計算點，計算三相短路電流，計算結果列出匯總表。4主要電氣設備選擇：主要電氣設備的選擇，包括斷路器、隔離開關、互感器、導線截面和型號、絕緣子等設備的選擇及校驗。選用設備型號、數量、匯成設備一覽表。5主要設備繼電保護設計：包括主變壓器、線路等

17、元件的保護方式選擇和整定計算。6配電裝置設計：包括配電裝置布置型式的選擇、設備布置圖。7防雷、接地設計：包括直擊雷保護、進展波保護和接地網設計。2車間變電所設計根據車間負荷情況，選擇車間變壓器的臺數、容量，以及變電所位置的原則考慮。廠區(qū)380V配電系統(tǒng)設計根據所給資料，列出配電系統(tǒng)結線方案，經過詳細計算和分析比擬，確定最優(yōu)方案。1.3、要求設計成果1設計說明書，包括全部設計內容，負荷計算，短路計算及設備選擇要求列表；2電氣主接線圖三號圖紙；3繼電保護配置圖三號圖紙；第二章 負荷計算及功率因素補償計算2.1、計算廠總降壓變負荷一.計算負荷概念供電系統(tǒng)要能夠在正常條件下可靠運行，則其中各個元件包括

18、電力變壓器、開關設備及導線、電纜等都必須選擇得當，除了應滿足工作電壓和頻率的要求外，最重要的就是要滿足負荷電流的要求。因此有必要對供電系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的電力負荷進展統(tǒng)計計算。通過負荷的統(tǒng)計計算求出的，來選擇供電系統(tǒng)中設備。 二.計算負荷目的計算負荷是供電設計計算的根本依據，計算負荷確定得是否正確合理，直接影響到電器和導線電纜的選擇是否經濟合理。如計算負荷確定過大，將使電器和導線選得過大，造成投資和有色金屬的消耗浪費，如計算負荷確定過小又將使電器和導線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算負荷重要性。三.計算負荷方法目前負荷計算常用需要系數法、二項式法、和利用系數法,前二種方

19、法在國內設計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品耗電法、單位面積功率法、變值系數法和ABC法等. 常采用需用系數法計算用電設備組的負荷時，應將性質一樣的用電設備劃作一組，并根據該組用電設備的類別，查出相應的需用系數，然后按照表一給出的公式求出該組用電設備的計算負荷。此設計采用的是需用系數法來對電力負荷計算的。因為，需用系數是用設備功率乘以需用系數和同時系數，直接求出計算負荷。這種方法簡便，應用廣泛，尤其適用于配、變電所的負荷計算。采用利用系數法求出最大負荷的平均負荷，再考慮設備臺數和功率差異的影響，乘以與有效臺數有關的最大系數得出計算負荷，計算過程十分繁瑣。而單位面積功率法

20、和單位指標法主要多用于民用建筑；單位產品耗電量法主要適用于*些工業(yè)。需要系數法，是把用電設備的總設備容量乘以需要系數和同時系數，直接求出計算負荷的一種簡便方法。需要系數法主要用于工程初步設計及施工圖設計階段，對變電所母線、干線進展負荷計算。當用電設備臺數較多，各種設備容量相差不懸殊時，其供電線路的負荷計算也采用需要技術法。需要技術時一個綜合性系數，它是指用電設備組投入運行時，從供電網絡實際取用的功率與用電設備組的設備功率之比。需要系數與用電設備組的運行規(guī)律、負荷率、運行效率、線路的供電效率等因數有關，工程上很難準確確定，只能靠測量確定。如果從供電形式的角度來講：負荷計算可以分為單相和三相用電設

21、備的負荷計算兩種形式。從供電系統(tǒng)中所在的位置角度來講：負荷計算可分為一組用電設備、多組用電設備的負荷計算。但無論是那種形式，用需要系數法確定計算負荷都有如表2的通用公式：表2：公式表名稱公式備注用電設備組的容量設備的額定容量設備組的同時系數設備組的負荷系數設備組的平均效率配電線路的平均效率對應用電設備組的正切值用電設備組的平均功率因數用電設備組的額定電壓以上參數由用電設備組計算負荷直接相加來計算時取。用電設備組有功計算負荷需要系數無功計算負荷視在計算負荷計算電流有功負荷的同時系數無功負荷的同時系數總的有功計算負荷總的無功計算負荷總的視在計算負荷2.2、各車間的負荷計算.各車間計算負荷和無功補償

22、需要系數法1.車間1單臺機械負荷計算a.制條車間：，故：b.紡紗車間：，。故：c.飲水站：，。故：d.脫水機：,，。故：e.通風機：，。故：f.淋洗機：，。故：g.變頻機：，。故：h.傳送機：，。故：紡練車間單臺機械負荷統(tǒng)計見表4。表4：紡練車間負荷統(tǒng)計列表序號車間設備名稱安裝容計算負荷1紡絲機2000.80.78160124.82筒絞機300.750.7522.516.883烘干機850.751.0263.7565.034脫水機120.60.87.25.765通風機1800.70.7512694.56淋洗機60.750.784.53.517變頻機8400.80.7672470.48傳送機40

23、0.80.73222.49小計13931087.95803.282.車間計算負荷統(tǒng)計(計及同時系數取同時系數：，3.其余各車間負荷計算a.原液車間：，。故：b.酸站照明：，。故：c.鍋爐房照明：，。故：d.排毒車間：，。故：e.其他車間：，。故：4.全廠計算負荷計算各車間計算負荷統(tǒng)計見表5。表5：各車間計算負荷統(tǒng)計列表序號車間設備名稱安裝容量1紡練車間13931033.55 779.18 1294.352原液車間照明10407805469523酸站照明260169118.3206.34鍋爐房照明3202401803005排毒車間照明16011267.2130.66其他車間照明240168126

24、2105.考慮五年的開展，年增長率按2%計算，各車間計算負荷按以下公式計算：計算各車間負荷五年開展表格見表6表6、考慮5年的開展后車間計算負荷序號車間設備名稱安裝容量1紡練車間13931141.12 860.18 1429.072原液車間照明1040860.2602.8 1050.43酸站照明260186.6130.6 227.84鍋爐房照明320265198.7331.25排毒車間照明160123.774.2 144.26其他車間照明240185.5139.1 231.92.3、城北變電壓等級確實定輸電線路電壓等級確實定應符合國家規(guī)定的標準電壓等級，選擇電壓等級時，應根據輸送容量和輸電距離，

25、以及接入電網的額定電壓的情況來確定，輸送容量應該考慮變電所總負荷和五年開展規(guī)劃。一.電壓等級確實定電網電壓等級確實定，是與供電方式、供電負荷、供電距離等因素有關的。 有關資料提供了供電電壓與輸送容量的關系： 1.當負荷為時，供電電壓易選，輸送距離在公里； 2.當負荷為時，供電電壓易選，輸送距離在公里； 3.當負荷為時，供電電壓易選，輸送距離在公里； 4.當負荷為時，供電電壓易選，輸送距離在公里； 5.當負荷為時，供電電壓易選，輸送距離在公里； 6.當負荷為以上時，供電電壓易選，輸送距離在公里以上。 但近年來，隨著電氣設備的進步及電力技術的開展，輸送容量及距離有了很大進步。二.本廠電壓等級確實定

26、設計任務書提供了三個電壓等級：在要 考慮工廠5年開展規(guī)劃負荷工廠負荷年增長率按，五年以后的最大功率為2979.49KVA并且輸送距離為16公里，因此我選用負荷為3000-5000KW，供電電壓易選10KV，輸送距離在5-15公里。第三章 車間供電系統(tǒng)設計3.1、變電所所址的選擇變電所所址的選擇是否合理,直接影響供配電系統(tǒng)的造價和運行。工廠變配電所所址的選擇,應考慮以下原則:1.盡量靠近負荷中心,以便減少電壓損耗、電能損耗和有色金屬消耗量。2.節(jié)約用電,不占或少占耕地及經濟效益高的土地。3.與城鄉(xiāng)或工礦企業(yè)規(guī)劃相協(xié)調,便于架空線路和電纜線路的引入和引出。4.交通運輸方便。5.盡量避開污染源或選擇

27、在污染源的上風側。6.應考慮變電所與周圍環(huán)境、鄰近設施的相互影響。7.盡量不設在低洼積水場所及其下方。8.應遠離易燃易爆等危險場所。3.2、車間變電所確實定根據各車間計算負荷大小，決定設立3個車間變電所，各自供電*圍如下：變電所：紡煉車間。變電所：原液車間。變電所：鍋爐房、排毒車間、酸站、其他車間。3.3、變電所變壓器臺數確實定一.確定原則1.對于大城市郊區(qū)的一次變電所在中低壓側已構成環(huán)網的情況下，變電所以裝設兩臺變壓器為宜。2.對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所在設計時應考慮裝設三臺變壓器。3.對于規(guī)劃只裝設兩臺變壓器的變電所，其變壓器根底宜按大于變壓器容量的 12 級設計，以便負

28、荷開展時，更換變壓器的容量。二.選擇變壓器臺數時,應考慮以下因素:1.應滿足用電負荷對供電的可靠性的要求，對供有大量一、二級負荷的變電所，宜采用兩臺變壓器，以便當一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺能對一、二級負荷繼續(xù)供電。2.對于一級負荷的場所，鄰近又無備用電源聯絡線可接,或季節(jié)性負荷變化較大時,宜采用兩臺變壓器。3.是否裝設變壓器，應視其負荷的大小和鄰近變電所的距離而定。當負荷超過320KVA時，任何距離都應裝設變壓器。三.變電所選擇一臺或兩臺變壓器各有其優(yōu)點和缺點：選用兩臺變壓器的變電所，當一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺能對一、二級負荷繼續(xù)供電。當負荷大時候，兩臺變壓器又可以配合運用。

29、但是兩臺變壓器的投資比擬大，一般小的變電所甚至承當不起這樣的消耗,運行損耗也比擬大，它工作時候兩個鐵心同時運行,這樣勢必增大了運行本錢。2.選用一臺變壓器的變電所，當變壓器發(fā)生故障或檢修時，則將會出現全廠停電的嚴重情況，如果一級負荷遇到了停電情況,則損失將會是無法估算的，因此一臺變壓器的供殿可靠性比擬差，但是一臺變壓器的投資小、運行損耗小，因為太工作時只要一個鐵心在工作，這樣勢必減少了運行本錢。3.綜上所述，選用兩臺變壓器雖然它有一些缺點，但是它的優(yōu)點早已經把這些缺點給掩蓋，優(yōu)點遠遠大于它的缺點，而選用一臺變壓器雖然它有一些優(yōu)點,但是它的弊端太明顯也很嚴重。 變電縮通常為了生產、生活、用電等的

30、需要，都會選用兩臺變壓器，因為它的優(yōu)點太明顯了，而且非常的多。四本次畢業(yè)設計是設計對*化纖廠進展供電，根據全廠計算負荷，應該用三臺變壓器供電。3.4、變壓器容量確實定一.變壓器容量選擇時應遵循的原則1.只裝有一臺變壓器的變電所，變壓器的額定容量應滿足全部用電設備計算負荷的需要。2.裝有兩臺變壓器的變電所，每臺變壓器的額定容量應同時滿足以下兩個條件：a.任一臺變壓器單獨運行時，應滿足全部一、二級負荷的需要；b.任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足全部用電容量設備的需要。3.變壓器正常運行時的負荷率應控制在額定容量的為宜，以提高運行率。二.各車間變壓器臺數及容量選擇1.變電所I 變壓器及容量選擇a.變電

31、所I的供電負荷統(tǒng)計。由表6有，b.變壓所I得的無功補償提高功率因數到0.92以上。無功補償試?。貉a償以后： c.變電所I的變壓器選擇。查工廠供電附表5：選擇變壓器型號S9-1250，額定容量為1250 KVA，一臺，Dyn11聯結。查表得出變壓器的各項參數：阻抗電壓 d.計算變壓器的功率損耗?？捎煤喕洑v公式：2.變壓所變壓器臺數及容量選擇a.變壓所的供電負荷統(tǒng)計。由表6，,b.變壓所的無功補償提高功率因數到0.92以上。無功補償試?。貉a償以后：c.變電所的變壓器選擇。查工廠供電附表5：選擇變壓器型號S9-1000，額定容量為1000 KVA，一臺，Dyn11聯結。查表得出變壓器的各項參數：阻

32、抗電壓 d.計算變壓器的功率損耗?？捎煤喕洑v公式：3.變壓所變壓器臺數及容量選擇a.變壓所的供電負荷統(tǒng)計。由表6有， b.變壓所的無功補償提高功率因數到0.92以上。無功補償試取：補償以后： c.變電所的變壓器選擇。查工廠供電附表5：選擇變壓器型號S9-1000，額定容量為1000 KVA，一臺，Dyn11聯結。查表得出變壓器的各項參數：阻抗電壓 d.計算變壓器的功率損耗?？捎煤喕洑v公式：表7.無功功率補償后各車間的計算負荷及變壓器損耗車間PkwQKvarSKVAKw(Kvar)P+(Kw)Q+(Kvar)(KVA)A11141.12460.3123812.461.91153.5522.2

33、1266.273.12861.2362.8934.59.346.7870.5409.596255.53-6722.8306.37857.939.3730.7345.6808.346.7共計2754.71277.3同時系數0.950.97計算負荷261712392895.5補償150總計算負荷261710892834.5163.63.5、線路截面選擇及線路損耗計算3.5.1.引自區(qū)域變電所的10KV線路按經濟電流密度計算：由于任務書中給出的最大負荷利用小時數為小時，查表可得：架空線的經濟電流密度 為。所以可得經濟截面：可選用導線型號LGJ-185，其允許載流量為。相應參數為，。在按發(fā)熱條件檢驗：

34、由上式可知，所選導線符合長期發(fā)熱條件。線路長度為16km，其功率損耗：電壓損耗校驗：,合格。3.5.2、引自其他廠的10KV電纜線路引自其他廠的10kv電纜線路容量滿足全廠總負荷的20%：按經濟電流密度計算：由于任務書中給出的最大負荷利用小時數為小時，查表可得：電纜的經濟電流密度 為。所以可得經濟截面： 可選用電纜型號VLV-10-(3*25+1*16)-DB，其允許載流量為。 相應參數為，。a.按發(fā)熱條件檢驗：由上式可知，所選導線符合長期發(fā)熱條件。b.復核電壓降：線路長度為5km，電壓損耗校驗：,合格。3.5.3、10KV線路母排截面計算查工廠供電附錄表17，選單條平放，其允許載流量為。滿足

35、,符合條件。3.5.4、變壓器高壓側線路截面計算由表7有，,選用電纜進線查工廠供電附錄表18，對變電所I選用，其允許載流量為90A73.1A,滿足條件；對變電所選用，其允許載流量為75A55.5A,滿足條件；對變壓所選用，其允許載流量為55A46.7A滿足條件。3.5.5、變壓器低壓側線路及母排截面計算查工廠供電附錄表17，車間I選用，單條豎放，其允許載流量為1955A1881A,滿足條件;車間選用，單條平放，允許載流量為1427A1420A，滿足條件;車間選用，單條平放，允許載流量為1274A1193A，滿足條件。3.5.6、車間I線路截面計算計算車間各設備的實際工作電流由公式,得表8、1號

36、車間線路截面計算表車間設備額定功率(Kw)工作電流IA溫度矯正IA截面型號紡織機200357.5380.3BV-500-(3*185+1*95)-WS筒絞機3053.657.0BV-500-(3*10+1*6)-WS烘干機85151.9160.6BV-500-(3*50+1*25)-WS脫水機1221.422.8BV-500-(3*4+1*2.5)-WS通風機180321.7341.5BV-500-(3*150+1*95)-WS淋洗機610.711.4BV-500-(3*1.5+1*1)-WS變頻機8401501.51597.3BV-500-(3*800+1*400)-WS傳送機4071.57

37、6.1BV-500-(3*16+1*10)-WS3.5.7、2號車間線路截面計算 表9、2號車間線路截面計算表車間設備額定功率(Kw)工作電流IA溫度矯正IA截面型號原液車間照明1115.6206.6219.8BLV-500-(3*95+1*50)-WS原液車間照明2115.6206.6219.8BLV-500-(3*95+1*50)-WS原液車間照明3115.6206.6219.8BLV-500-(3*95+1*50)-WS原液車間照明4115.6206.6219.8BLV-500-(3*95+1*50)-WS原液車間照明5115.6206.6219.8BLV-500-(3*95+1*50)

38、-WS原液車間照明6115.6206.6219.8BLV-500-(3*95+1*50)-WS原液車間照明7115.6206.6219.8BLV-500-(3*95+1*50)-WS原液車間照明8115.6206.6219.8BLV-500-(3*95+1*50)-WS原液車間照明9115.6206.6219.8BLV-500-(3*95+1*50)-WS3.5.8、3號車間線路截面計算計算車間各設備的實際工作電流由公式,得 表10、3-6號車間線路截面計算表車間設備額定功率(Kw)工作電流IA溫度矯正IA截面型號酸站照明1130232.4246.8BLV-500-(3*95+1*50)-WS

39、酸站照明2130232.4246.8BLV-500-(3*95+1*50)-WS鍋爐房照明1106.7190.7202.1BLV-500-(3*95+1*50)-WS鍋爐房照明2106.7190.7 202.1BLV-500-(3*95+1*50)-WS鍋爐房照明3106.7190.7 202.1BLV-500-(3*95+1*50)-WS排毒車間照明180143 152.1BLV-500-(3*70+1*35)-WS排毒車間照明280143 152.1BLV-500-(3*70+1*35)-WS其他車間照明1120214.5 227.7BLV-500-(3*95+1*50)-WS其他車間照明

40、2120214.5 227.7BLV-500-(3*95+1*50)-WS第四章 短路電流計算 短路就是指不同電位的導電局部之間的低阻性短接。短路后，短路電流比正常電流大得多；在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達幾萬安甚至幾十萬安。如此大的電流可對供電系統(tǒng)產生極大的危害。因此必須盡力設法消除可能引起短路的一切因素；同時需要進展短路電流的計算，以便正確的選擇電氣設備，使設備具有足夠的動穩(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不致損壞。為了選擇切除短路故障的開關電器、整定短路保護的繼電保護裝置和選擇限制短路電流的元件等，也必須計算短路電流。4.1、計算短路電流的目的和任務a.選擇設備。b.選擇和整

41、定繼電保護裝置。c.確定接線和運行方式。d.選擇限流電抗器。4.2、限制短路電流的措施當電力網短路電流數值與系統(tǒng)運行和開展不適應時，應采取措施限制短路電流，一般可以從電力網構造、系統(tǒng)運行和設備等方面采取措施：電力網構造方面：在保持合理電網構造的根底上，及時開展高一級電壓、電網互聯或新建線路時注意減少網絡的嚴密性，大容量發(fā)電廠盡量接入最高一級電壓電網，合理選擇開閉所的位置及直流聯網等，要經過全面技術經濟比擬后決定。系統(tǒng)運行方面：高一級電壓電網形成后及時將低一級電壓電網分片運行、多母線分列運行和母線分段運行等。c.設備方面：結合電力網具體情況，可采用高阻抗變壓器、分裂電抗器等常用措施，在高壓電網必

42、要時可采用LC諧振式或晶閘管控制式短路電流限制裝置。4.3、計算短路電流短路電流的計算見表11。表11:公式及參數列表參數名稱有名值標幺值說明功率S一般取Sd=100MVA電壓U一般取Ud=Uev電流I電抗*=是以Sd為基準容量的標幺值變壓器電抗線路電抗為線路每公里電抗值電抗器電抗%為電抗器銘牌上數值系統(tǒng)等值電抗為*點短路容量，為該點的三相短路電流電動機電抗為啟動電流倍數k-2k-1 G該工廠的供電系統(tǒng)圖如下：k-2k-1 Gk-3k-3k-4k-4(1)、確定基準值取,、計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值、電力系統(tǒng)的電抗標幺值由任務書得，因此、10KV架空線路的電抗標幺值查表得：3、電力變

43、壓器的電抗標幺值由附錄表5查得，因此繪短路等效電路如以下圖，圖上標出各元件的序號和電抗標幺值，并標明短路計算點。(3)、計算k-1點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量 1、總電抗標幺值 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、計算k-2點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量 1、總電抗標幺值 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、計算k-3點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量 1、總電抗標幺值 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k-4點的計算與

44、k-3的計算一樣綜上有三相短路電流表12表12、三相短路電流表 短路計算點三相短路電流(KA)(MVA)K-11.021.021.022.61.5418.6K-215.415.415.428.316.810.7K-313.913.913.925.615.29.6K-413.913.913.925.615.29.6第五章 繼電保護裝置5.1、繼電保護的任務 1.供電系統(tǒng)需迅速地切斷故障，并保護系統(tǒng)無故障局部繼續(xù)運行。 2.當系統(tǒng)出現非正常工作狀態(tài)時，要給值班人員發(fā)出信號，使值班人員及時進展處理，以免引起設備故障。5.2、變壓器保護根據規(guī)程規(guī)定400kVA變壓器應設以下保護：1.瓦斯保護防御變壓器

45、內部短路和油面降低，輕瓦斯動作于信號，重瓦斯動作于跳閘。2.電流速斷保護防御變壓器線圈和引出線的多相短路，動作于跳閘。3.過電流保護防御外部一樣短路并作為瓦斯保護及電流速斷保護的后備保護，動作于跳閘。4.過負荷保護防御變壓器本身的對稱過負荷及外部短路引起的過載。5.2.1、瓦斯保護 瓦斯保護又稱氣體繼電保護，是保護油浸式電力變壓器內部故障的一種根本的相當靈敏的保護裝置。按GB 50062-1992規(guī)定，800KVA及以上的油浸式變壓器和400KVA及以上的車間內油浸式變壓器，均應裝設瓦斯保護。其工作原理：當變壓器漏油造成油面過低，或發(fā)生輕微故障產生少量氣體使油面下降，致使瓦斯繼電器有一對觸點接

46、通，發(fā)出輕瓦斯警報信號。當變壓器內部發(fā)生嚴重故障時，電弧電流使變壓器油強烈氣化，體積驟然膨脹，在瓦斯繼電器內形成沖擊的油流，使另一對觸點接通，并發(fā)出重瓦斯跳閘的信號和命令。油浸式電力變壓器瓦斯保護的接線如以下圖所示：5.2.2、過電流保護防御外部一樣短路并作為瓦斯保護及電流速斷保護的后備保護，動作于跳閘。總降壓變電所內的變壓器，一般裝設過電流保護，如過電流的保護動作時限超過0.5秒時，還需增設電流速斷保護，保護裝置設在變壓器的電源側，它既能反響外部故障，還可作為變壓器內部故障的后備保護。變壓器的過電流保護動作電流的整定原則與線路過電流保護一樣，按躲過變壓器一次側可能出現的最大負荷電流來整定。過

47、電流保護的整定計算一般包括動作電流的計算，動作時限的整定和靈敏度的校驗。、過電流保護裝置動作電流計算 過電流保護的最小起動電流必須按兩個條件整定：一是必須躲過正常工作的最大負荷電流，二是躲過外部故障切斷后各電動機的自起動電流。過電流保護裝置的一次側起動電流可按下式計算：對于DL型電流繼電器，可靠系數=1.2，接線系數=1，最大負荷電流=(1.5-3),返回系數=0.8表13、過電流保護的動作電流整定計算變壓器(A)A)一號車間2073.18.216.4二號車間2055.56.212.5三到六號車間2046.75.310.5(2)、過電流保護的動作時限 選擇線路過電流保護的動作時限，應從距離電源

48、最遠的保護裝置末級開場，越靠近電源，動作時限越長。如末級保護裝置的動作時間為t,則與之相鄰的保護裝置動作時間為，為一個時限階段，一般DL型繼電器取0.50.6秒；GL型取0.7秒。5.2.3、電流速斷保護過電流保護的動作時限大于0.5秒時，為使故障變壓器能迅速的從系統(tǒng)中切除，還需裝設電流速斷保護。變壓器的速斷保護設在電源側，通常采用兩相不完全星形接線，整定其動作電流應躲開系統(tǒng)最大運行方式時變壓器二次側母線短路時最大短路電流。電流速斷保護的動作電流整定計算公式為 對于DL型電流繼電器， 可靠系數=1.2， 接線系數=1，表14、電流速斷保護的動作電流整定計算變壓器(KA)KA)一號車間2015.

49、40.9二號車間2013.90.8三到六號車間2013.90.85.2.4、過負荷保護變壓器正常運行時的過載情況，設置過負荷保護。一般只動作于信號。因變壓器的過負荷電流多為三相對稱，所以過負荷保護只需在一相裝設電流繼電器，為防止在大電機起動等短時沖擊電流或外部短路故障時發(fā)出不必要的信號，過負荷保護的動作時限整定為10-15秒，其動作電流整定值要躲過變壓器額定一次電流,即其整定計算公式為表15、過負荷保護的動作電流整定計算變壓器(A)A)一號車間2072.24.34.7二號車間2057.73.53.8三到六號車間2057.73.53.8以下圖為變壓器定時限過電流保護電流速斷保護和過負荷保護的綜合

50、電路圖：5.3、10KV線路保護對于366KV電力線路，應裝設相間短路保護、單相接地保護和過負荷保護。1) 相間短路保護，主要采用帶時限的過電流保護和瞬時動作的電流速斷保護，動作于跳閘；2單相接地保護有兩種形式：絕緣監(jiān)視裝置，動作于信號；有選擇性的單相接地保護，動作于信號；3過負荷的電纜線路，應裝設過負荷保護，動作于信號。 各個保護的具體整定計算如下：、過電流保護 1動作電流整定 采用三個電流互感器接成全星形接線方式，以提高保護動作靈敏度，繼電器采用DL-11型保護動作電流按躲過變壓器一次側可能出現的最大負荷電流來整定，即：可靠系數=1.2，接線系數=1，最大負荷電流=(1.5-3),返回系數

51、=0.8表16、過電流保護的動作電流整定計算(A)A)10KV線路100163.63.77.4 2過電流保護的動作時限 過電流保護的動作時限，應按階梯原則進展整定，以保證前后兩級保護裝置動作的選擇性，也就是前一級保護的動作時間，應比后一級保護中最長的動作時間大一個時間級差，即對于定時限過電流保護，可取定時限過電流保護的動作時限，利用時間繼電器DS型來整定。、電流速斷保護 整定公式： 對于DL型電流繼電器， 可靠系數=1.2， 接線系數=1，表17、過電流保護的動作電流整定計算(KA)A)10KV線路1001.0212.2、過負荷保護 其整定計算公式為 表18、過負荷保護的動作電流整定計算(A)

52、A)10KV線路100163.622.1電力線路過負荷保護的動作時間一般為10-15秒。、單相接地保護動作電流的整定公式：可靠系數=1.52為單相接地電流表19、單相接地保護的動作電流整定計算(A)A)10KV線路1005.50.080.11第六章 防雷與接地6.1、防雷保護設計避雷器是用來防止雷電產生的過電壓沿線路侵入變配電所或其他建筑內，以免危及被保護設備的絕緣。避雷器應與被保護設備并聯，裝在被保護設備的電源側，避雷器的放電電壓低于被保護設備絕緣的耐壓值。本設計各處變壓器和母線的防雷裝置可如以下設計。1對于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FS-10閥

53、式避雷器。210kV及以下設備的絕緣水平低，所避雷針不得裝設在配電設備的構架上，且為防還擊要求避雷針與配電裝置導電局部的空氣距離不得少于5米。6.2、接地裝置設計接地要求：本變電所的公共接地裝置的接地電阻應該滿足以下條件： 7.17.27.3式中電網額定電壓，單位km。電網中架空線路總長度，單位km。電網中電纜線路總長度，單位km。因此公共接地裝置電阻應滿足。接地裝置的設計：采用長2.5m、50mm的鍍鋅鋼管數，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0.6m。管間用40mm4mm的鍍鋅扁鋼焊接相連。變壓器室有兩條接地干線、上下壓配電室各有一條接地干線與室外公共接地

54、裝置焊接相連。接地干線采用25mm4mm的鍍鋅扁鋼。接地電阻驗算：滿足要求。第七章 電氣設備選擇7.1、電氣設備選擇的一般原則7.1.1、按工作環(huán)境及正常工作條件選擇電氣設備 1溫度和濕度 一般高壓電氣設備可在環(huán)境溫度30 +40 C的*圍內長期正常運行。當使用環(huán)境溫度低于30C時，應選用適合高寒地區(qū)的產品；假設使用環(huán)境溫度超過+40C時，應選用型號帶TA字樣的干熱帶型產品。 一般高壓電氣設備可在溫度為 +20C ，相對濕度為 90%的環(huán)境下長期正常運行。當環(huán)境的相對濕度超過標準時，應選用型號帶有TH字樣的濕度熱帶型產品。 2污染環(huán)境 安裝在污染嚴重，有腐蝕性物質、煙氣、粉塵等惡劣環(huán)境中的電氣

55、設備，應選用防污型產品或將設備布置在室內。 3海拔高度 一般電氣設備的使用條件為不超過1000m。當用在高原地區(qū)時，由于氣壓較底，設備的外絕緣水平將相應下降。因此，設備應選用高原型產品或外絕緣提高一線的產品?，F行電壓等級為110kV及以下的設備，其外絕緣都有一定的裕度，實際上均可使用在海拔不超過2000m的地區(qū)。 4安裝地點 配電裝置為室內布置時，設備應選戶內式；配電裝置為室外布置時，設備則選戶外式。此外，還應考慮地形、地質條件以及地震影響等。5按正常工作電壓選擇設備額定電壓 所選電氣設備的最高允許電壓，必須高于或等于所在電網的最高運行電壓。 設備允許長期承受的最高工作電壓，廠家一般規(guī)定為相應

56、電網額定電壓的1.11.15倍，而電網實際的最高工作電壓也在此*圍，應選擇時只要滿足下式即可： UNUNS；式中UNS設備所在電網的額定電壓；UN為設備的額定電壓。6按工作電流選擇設備額定電流 所選設備的額定電流，應大于或等于所在回路的最大長期工作電流： ININS 式中INS設備所在電網最大長期工作電流; IN設備的額定電流。應當注意，有關守冊中給出的各種電器的額定電流，均是按標準環(huán)境條件確定的。當設備實際使用環(huán)境條件不同時，應對其額定電流進展修正。 7.1.2、短路條件校驗設備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定如果電氣設備不夠堅決，巨大的短路電流產生的巨大動力可能要損壞許多昂貴的電氣設備。因此，必須校驗所選

57、電氣設備承受短路電動力的能力。a)動穩(wěn)定校驗條件或、分別為開關的極限通過電流峰值和有效值，、分別為開關所處的三相短路沖擊電流瞬時值和有效值b)熱穩(wěn)定校驗條件 7.1.3、開關電器的斷流能力校驗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備，甚至使斷路器本身爆炸！因此，必須校驗所選斷路器的短路電流開端能力。 設備的額定開斷電流或斷流容量，對分斷短路電流的設備來說，不應小于它可能分斷的最大短路有效值或短路容量，即或對于分斷負荷設備電流的設備來說，則為，為最大負荷電流。7.2 高壓電氣設備的選擇7.2.1 高壓電氣設備的選擇 1. 高壓斷路器型式的選擇除需滿足各項技

58、術條件和環(huán)境條件外，還應考慮便于安裝調試和運行維護，并經技術經濟比擬后才能確定。 除滿足一般條件外，斷路器還應滿足的選擇及校驗條件如下：1) ScdSK；Scd為斷流容量，SK為短路容量2) IcdIK；Icd為斷路器最大開斷電流，IK為三相最大短路電流3) 動穩(wěn)定校驗 idfich。idf為電器的動穩(wěn)定電流峰值，ich三相短路沖擊電流4) 熱穩(wěn)定校驗IitIitima；Ie.t為電器熱穩(wěn)定電流，I為通過電器的三相短路穩(wěn)態(tài)電流，t為熱穩(wěn)定試驗時間S， tima為短路發(fā)熱假想時間穩(wěn)態(tài)電流，t為熱穩(wěn)定試驗時間S， tima為短路發(fā)熱假想時間2. 高壓隔離開關的選擇 (1)隔離開關的主要用途： 1) 隔離電壓，在檢修電氣設備時，用隔離開關將被檢修的設備與電源電壓隔離，以確保檢修的平安。 2) 倒閘操作，投入備用母線或旁路母線以及改變運行方式時，常用隔離開關配合斷路器，協(xié)同操作來完成。 分、合小電流。 (2)隔離開關選擇和校驗原則是： UzdU；Uzd為隔離開關額定電壓，U為隔離開關所在電路額定電壓IeIC；Ie為隔離開關額定電流，IC為通過電器的計算電流動穩(wěn)定校驗 idfich；idf為電器的動穩(wěn)定