供配電系統(tǒng)畢業(yè)設計

供配電系統(tǒng)畢業(yè)設計-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN摘要本論文主要是對小型工廠供配電系統(tǒng)的電氣部分進行設計。工廠由戶外引入10kV的高壓電源，經(jīng)過工廠變電所降為220/380V的低壓電，直接供給工廠車間的動力系統(tǒng)和照明系統(tǒng)。時在低壓母線側(cè)進行無功功率的補償，以提高功率因數(shù)。根據(jù)補償后的負荷容合適的車間配電方案，畫出供配電系統(tǒng)主接線圖。高壓一次設備、低壓一次設備和導線截面積選擇時，都必須滿足電路正常條件下和短路故障條件下工作的要求。電氣設備不僅要滿足在短路故障條件下的工作要求，還必須按最大可能的短路故障時的動穩(wěn)態(tài)度和熱穩(wěn)態(tài)度進行校驗，以判斷設備是否滿足工作要求。電路發(fā)生三相短路時的短路電流電流最大，計算三相短路電流，以進行設備的校驗。最后，進行繼電保護和防雷接地，來提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。關鍵詞：負荷計算，三相短路，主接線，繼電保護AbstartThisthesisismainlytothesmallfactorypowersupplysystemoftheelectricpartdesign.Thefactoryfromoutdoorinto10kvhigh-voltagepowersupply,throughthefactorysubstationreducedtovlowvoltageelectric,directsupplyfactoryworkshopofpowersystemandlightingsystem.Intheselectionofelectricalequipment,beforethefactoryloadcalculation,determinethefactorytotalloadcapacity,andatthesametime,inthelowvoltagebussideforreactivepowercompensation,inordertoimprovepowerfactor.Accordingtothecompensationaftertheloadcapacity,choosethefactorysubstationtransformercapacityandsets,andthendeterminethefactorypowersupplysystem,chooseappropriateworkshopdistributionplan,drawfordistributionsystemmainwiring.Highpressureaequipment,lowpressureaequipmentandwire.Keywords:loadcalculation,threephaseshortcircuit,Lord,relayingprotection目錄摘要 目錄 第1章緒論 1第2章電力負荷及其計算 2負荷分級及供電電源措施 2工廠電力負荷的分級 2各級負荷的供電措施 2工廠計算負荷的確定 3負荷計算的目的和意義 3負荷計算的方法 3無功功率補償 4功率因數(shù) 無功補償?shù)倪x擇 5第3章變壓器的選擇及其電氣主接線 7變壓器的選擇 7電力變壓器及其分類 7電力變壓器的連接組別 7變壓器臺數(shù)和容量的選擇 8電力變壓器的校驗 9工廠變配電所的主接線圖 9電氣主接線的概況 9車間和小型工廠變電所的主接線圖 10本工廠變電所主接線的確定 17第4章設備選擇與校驗 19導線的選擇與校驗 19車間導線截面及配電箱的選擇 19車間導線的校驗 26高壓一次設備的選擇與校驗 29一次設備及其分類 29一次設備的選擇 30一次設備的校驗 32第5章繼電保護與防雷接地 19工廠的繼電保護 36繼電保護的選擇 36繼電保護的整定及計算 36工廠的防雷與接地 總結(jié) .9參考文獻 .0致謝 誤!未定義書簽。第1章緒論電能是現(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用。電能的輸送和分配既簡單經(jīng)濟，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟生活中應用極為廣泛。。電能先經(jīng)高壓配電所集中，在6-10kV的高壓降為一般低壓用電設備所需的電壓），然后由低壓配電線路將電能分送給各用電設備。對于大型工廠及其某些電源進線電壓為35kV及以上的中型工廠，一般經(jīng)過兩次降壓，也就是電源進廠后，先經(jīng)總降壓變電所，有大容量的電力變壓器將35kV及以上的電源電壓降為6-10kV的配電電壓，再通過高壓配電線路或高壓配電所將電能送到各個車間變電所，最后經(jīng)變壓器降為一般低壓用電設備所需的電壓。35kV35kV從而簡化了供電系統(tǒng)，節(jié)約有色金屬，降低電能損耗和電壓損耗，提高供電質(zhì)35kV1000kV6-10kV電壓降為低壓用電設備所需的電壓）160kVA10kV1020m處有一10kV1km6-10kV），然后由低壓配電線路將電能分送給各用電設備。第2章電力負荷及其計算負荷分級及供電電源措施工廠電力負荷的分級工廠的電力負荷，按GB50052 1995《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》規(guī)定，根據(jù)對供電可靠性及中斷供電在政治、經(jīng)濟上造成的損失或影響的程度進行分級，負荷可以分為一級負荷、二級負荷、三級負荷。①一級負荷符合下列條件之一的，為一級負荷中斷供電，將造成人身傷亡的負荷；中斷供電，將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失的負荷；中斷供電，將影響有重大政治、經(jīng)濟意義的用電單位的正常工作的負荷。所不允許中斷的負荷，應視為特別重要的負荷。②二級負荷符合下列條件之一的，為二級負荷中斷供電，將在政治上、經(jīng)濟上造成較大損失的負荷；中斷供電，將影響重要用電單位的正常工作的負荷。③三級負荷不屬于一、二級負荷者為三級負荷。各級負荷的供電措施①一級負荷的供電措施一級負荷應有兩個獨立電源供電，當一個電源發(fā)生故障時，另一個電源應不至于同時受到損壞，以維持供電；而且當一個電源中斷供電時，另一個電源應能承擔本用戶的全部一級負荷設備的供電。一級負荷用戶的變配電室內(nèi)的高低壓配電系統(tǒng)，應采用單母線分段的主結(jié)線形式，分列運行并互為備用。一級負荷設備應采用雙電源供電，并在最末一級配電盤（箱）處設置自動切換裝置。一級負荷中特別重要的負荷，除上述兩個電源外，還必須增設應急電源。②二級負荷的供電措施二級負荷應有兩個電源供電，即應有兩回路供電。當發(fā)生電力變壓器故障或線路常見故障時不至于中斷供電（或中斷后能立即回復）。應在技術經(jīng)濟合理的情況下，盡量減少電壓偏差和電壓波動。工廠計算負荷的確定負荷計算的目的和意義30min的最大計算負荷作為選擇電氣設備的依據(jù)，Pc。負荷計算的目的是：據(jù)。②計算流過各主要電氣設備(斷路器、隔離開關、母線、熔斷器等)的負荷電流，作為選擇這些設備的依據(jù)。③計算流過各條線路(電源進線、高低壓配電線路等)的負荷電流，作為選擇這些線路電纜或?qū)Ь€截面的依據(jù)。④計算尖峰負荷，用于保護電器的整定計算和校驗電動機的啟動條件。電氣設備的依據(jù)。計算負荷是確定供電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設備、導線截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電保護的重要依據(jù)。計算負荷確定的是否正確，直接影響到電器和導線的選擇是否經(jīng)濟合理。正確進行負荷計算是供電設計的前提，也是實現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行的必要手段。如果計算負荷確定的過大，將使電器和導線電纜選得過大，造成投資和有色金屬的浪費，而變壓器負荷率較低運行時，也將造成長期低效率運行。如果計算負荷確定的過小，又將使電器和導線處于過負荷運行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導致絕緣過早老化甚至產(chǎn)生火災，造成更大的經(jīng)濟損失。因此，正確確定計算負荷具有很大的意義。負荷計算的方法在已知用電設備的情況下，負荷計算有需要系數(shù)法、二項式法和利用系數(shù)法；在未知用電設備的情況下，負荷計算有負荷密度法、單位指標法和住宅用電量指標法。①需要系數(shù)法用設備功率乘以需要系數(shù)，直接求出計算負荷。這種方法比較簡便，應用廣泛，尤其適用于配變電所的負荷計算。②利用系數(shù)法采用利用系數(shù)求出最大負荷班的平均負荷，再考慮設備臺屬和功率差異的影響，乘以與有效臺數(shù)有關的最大系數(shù)的計算負荷。這種方法的理論根據(jù)是概率論和數(shù)理統(tǒng)計，因而計算結(jié)果比較接近實際，但因利用系數(shù)的實測與統(tǒng)計較困難，在電氣設計中一般不用。③二項式法在設備組容量之和的基礎上，考慮若干容量最大設備的影響，采用經(jīng)驗系數(shù)進行加權(quán)求和法計算負荷。④負荷密度法當已知某建筑面積負荷密度ρ時，某建筑的平均負荷可按下式計算Pav=ρ·A（kW）式中:ρ——負荷密度（kW/m2）A——某建筑面積（m2）在建筑方案設計階段，可采用建筑面積負荷密度法進行負荷估算。在建筑施工階段設計時，可采用需要系數(shù)法進行復核。無功功率補償工業(yè)與民用用電設備中，有大量設備的工作需要通過向系統(tǒng)吸收感性的無功功率來建立交變的磁場，這使系統(tǒng)輸送的電能容量中無功功率的成分增加，在系統(tǒng)變配電設備及輸送線路規(guī)格一定的情況下，直接影響到有功功率的輸送。電網(wǎng)中的電力負荷如電動機、變壓器等，大部分屬于感性負荷，在運行過程中需向這些設備提供相應的無功功率。在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器等無功補償設備以后，可以提供感性負載所消耗的無功功率，減少了電網(wǎng)電源向感性負荷提供、由線路輸送的無功功率，由于減少了無功功率在電網(wǎng)中的流動，因此可以降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗，這就是無功補償。功率因數(shù)①功率因數(shù)低對供配電系統(tǒng)的影響功率因數(shù)低是無功功率大的表現(xiàn)，無功功率大會對系統(tǒng)造成如下影響：使配電設備的容量增加：在三相交流系統(tǒng)中，電流和有功功率的關系式是：cosIcosP是系統(tǒng)向用電設備提供的，要轉(zhuǎn)化為其他形式能量的功率，這部分功率是不能減少的。因此在電壓一定時，功率因數(shù)越小，即無功分量越大，則電流越大。若要承受較大的電流，系統(tǒng)電氣設備的容量必然要加大，這就會增加系統(tǒng)成本，使電氣設備利用率降低。統(tǒng)的電流增加，系統(tǒng)上的功率損耗也會增加。使電壓損失增加：線路電流越大，電壓損失也就越大。相應的無功功率去平衡，這樣就降低了效率。②提高功率因數(shù)的意義在用電設備中絕大部分為感性負荷，使用電單位功率因數(shù)小于1。為了保證供電質(zhì)量和節(jié)能，充分利用電力系統(tǒng)中發(fā)配電設備的容量，減小供電線路的截面，減小電網(wǎng)的功率損耗、電能損耗，減小線路的電壓損失，必須提高用電單位的功率因數(shù)。對用戶的補償容量在《全國供電規(guī)則》中已有規(guī)定：“無功電力應就地平衡，用戶應在提高用電自然功率應屬的基礎上，設計和裝置無功補償設備，并做到隨其負荷和電壓變動及時投入和切除，防止無功電力倒送，用戶在當?shù)毓╇娋忠?guī)定的電網(wǎng)高峰時的功率因數(shù)，應達到下列規(guī)定：高壓供電的用戶和高壓供電裝有負荷調(diào)整電壓裝置的電力用戶，功率因數(shù)為以100kVA（kW）因此，在供配電系統(tǒng)中，必須改變無功功率大小，即提高功率因數(shù)，以便提高系統(tǒng)中設備的有效利用率。無功補償?shù)倪x擇要使供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)提高，一般可從兩個方面采取措施。一是提高用電設備的自然功率因數(shù)，自然功率因數(shù)是指不用任何補償裝置時的功率因數(shù)；一是采取人工補償?shù)姆椒ㄊ故箍偣β室驍?shù)得以提高，總功率因數(shù)是指采用了補償裝置后得到的功率因數(shù)。幅度降低，對此，主要采用如下措施改善自然功率因數(shù)：合理選擇電動機的型號和規(guī)格。低。用并聯(lián)電容器補償。1）在供配電系統(tǒng)中一般只有在能使負荷使用要求得以滿足的情況下，才采用同步電動機代替異步電動機工作，且同步電動機兼作無功補償設備，此時無功補償?shù)恼{(diào)節(jié)可以做到平滑的自動調(diào)節(jié)；專為無功補償而設的同步電動機稱為同步調(diào)相機，由于投資和損耗較大，又不便于維護、檢修，供配電系統(tǒng)中很少采用這種補償方式。2)采用并聯(lián)電容器補償是目前供配電系統(tǒng)中普遍采用的一種無功補償方法，也叫移相電容器靜止無功補償。它具有功損耗小、運行維護方便、補償容量增減方便、個別電容器的損壞不影響整體使用等特點，但不能實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)。第3章變壓器的選擇及其電氣主接線變壓器的選擇電力變壓器及其分類電力變壓器是變電所中最關鍵的一次設備，其主要功能是將電力系統(tǒng)的電能電壓升高或降低，以利于電能的合理輸送、分配和使用。常用變壓器的種類，在中低壓供配電系統(tǒng)中，常用的電力變壓器有如下幾種分類方式：力變壓器，在一些低壓單相負載較多的場合，也使用單相變壓器。組變壓器。③按絕緣介質(zhì)分類：有油浸式變壓器和干式變壓器兩大類。④按繞組聯(lián)結(jié)組別分類：有Yyn0和Dyn11兩種。電力變壓器的連接組別電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別，是指變壓器一、二次繞組因采取不同的聯(lián)結(jié)方式而形成變壓器一、二次側(cè)對應的線電壓之間不同相位關系。Dyn11Dyn11聯(lián)結(jié)Yyn0聯(lián)結(jié)有一下優(yōu)點：Dyn113nYyn0聯(lián)結(jié)變壓器更有利于抑制高次諧波電流。Dyn11Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器的零序阻抗小的多，從而更有利于低壓單相接地故障保護的動作和故障的切除。Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器要求低壓中性線電流25%壓器設備能力的發(fā)揮。GB50052-1995TNTT系統(tǒng)時，宜與選Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器。Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器的低壓側(cè)中性線電流允許達到低壓繞組額定75%Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器大。Dyn11聯(lián)結(jié)形式。變壓器臺數(shù)和容量的選擇①選擇主變壓器臺數(shù)應考慮下列原則:1250kVA時，通常應采用兩臺或更多臺變壓器。便這些負荷不投入使用時，切除相應的供電變壓器，減少空載損耗。壓器對其供電。起到相互備用的作用。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滿足全部用電設備總計算負荷S30的需求，即2)裝有兩臺主變壓器的變電所每臺變壓器的容量應該同時滿足以下兩個條件：

S SN30

式（）S3060%--70%的需要，即SN.T

（0.6~0.7）S30

式（）S SN30()

式（）③車間變電所主變壓器的單臺容量上限車間變電所主變壓器的單臺容量，一般不宜大于1000kVA。這一方面是受以往低壓開關電器斷流能力和短路穩(wěn)定度要求的限制，另一方面也是考慮到可以使變壓器更接近于車間負荷中心，以減少低壓配電線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。④適當考慮負荷的發(fā)展應適當考慮今后5—10年電力負荷的增長，留有一定的余地。本工廠的負荷屬于三級負荷，并且補償后S 425.16kVA30（2）500kVAS9-630/10型變壓器一臺。電力變壓器的校驗電力變壓器的額定容量是在一定溫度條件下的持續(xù)最大輸出容量。如果安住地點的年平均氣溫

0.av

20C時，則年平均氣溫每升高1°C，變壓器容量相應地減少1%，戶外電力變壓器的實際容量為

S

0.av

-20)S

式（）T 100

N.T對于戶內(nèi)變壓器，由于散熱條件差，一般變壓器室的出風口與進風口間有約15°C的溫差，從而使處于室內(nèi)中間的變壓器環(huán)境溫度比戶外變壓器環(huán)境溫度要高出大約8°C，因此戶內(nèi)變壓器的實際容量較之上式所計算的容量還要小8%。對于S9-630/10型變壓器，考慮本地年平均氣溫為°C，即年平均氣溫不等于20°C，對于室內(nèi)變壓器，其實際容量為S (0.92

0.av

-20)S

23.2-20

630kVAT 100

N

100599.44kVA425.16kVA因此，選擇的變壓器滿足要求。工廠變配電所的主接線圖電氣主接線的概況電氣主接線圖即主電路圖，是表示供電系統(tǒng)中電能輸送和分配線路的電路圖，亦稱一次電路圖。它的設計，直接關系著全廠電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，關系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟運行。電氣主接線應滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟性三方面：好調(diào)查研究工作顯的尤為重要。為了提高主接線的可靠性，選用運行可靠性高的設備是條捷徑，這就要兼顧可靠性和經(jīng)濟性兩方面，做出切合實際的決定。換。靈活性包括以下幾個方面：操作的方便性電氣主接線應該在服從可靠性的基本要求條件下，接線簡單，操作方便，盡可能地使操作步驟少，以便于運行人員掌握，不致在操作過程中出差錯。調(diào)度的方便性電氣主接線在正常運行時，要根據(jù)調(diào)度要求，方便的改變運不致過多地影響對用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。方便性。③經(jīng)濟性：采用簡單的接線方式，少用設備，節(jié)省設備上的投資。車間和小型工廠變電所的主接線圖①車間變電所的主接線圖車間變電所的主接線分兩種情況：有工廠總降壓變電所或高壓配電所的車間變電所FDQSFVTFVFDQSFVTFVTQSFU QSQSQLFUFUTTTTTb) c) d) e) f) g)圖車間變電所高壓側(cè)主接線方案a）高壓電纜進線，無開關b）高壓電纜進線，裝隔離開關c）高壓電纜進線，裝隔離開關-熔斷器d）高壓電纜進線，裝負荷開關-熔斷器e）高壓架空進線，裝跌開式熔斷器和避雷器f）高壓架空進線，裝隔離開關-熔斷器和避雷器g）高壓架空線，裝隔離開關-熔斷器和避雷器由圖可以看出，凡是高壓架空進線，變電所高壓側(cè)必須裝設避雷器，以防雷電波沿著架空線路侵入變電所擊毀電力變壓器及其他設備的絕緣。而采用高壓電纜進線一段電纜引入時，則變壓器高壓側(cè)仍應裝設避雷器。工廠無總變、配電所的車間變電所配電室，其高壓側(cè)的開關電器就裝在變壓器室的墻上或電桿上，而在低壓側(cè)計量電能，或者其高壓柜就裝在低壓配電室內(nèi)，在高壓側(cè)計量電能。②小型工廠變電所的主接線圖只裝有一臺主變壓器的小型變電所主接線圖只裝有一臺主變壓器的小型變電所，其高壓側(cè)一般采用無母線的接線。根據(jù)其高壓側(cè)采用的開關電器不同，有以下三種比較經(jīng)典的主接線方案。高壓側(cè)采用隔離開關-熔斷器或戶外跌開式熔斷器的變電所主接線圖（圖）種主接線，受隔離開關和開式熔斷器切斷空載變壓器容量的限制，一般只用于500kVA及以下容量的變電所。6~10KV電源進線QS6~10KV電源進線QSFUTQFTA220/380V6~10KV電源進線QLFDLFUTQFTA220/380V圖高壓側(cè)采用隔離開關-熔斷器圖高壓側(cè)采用負荷開關-熔斷器或跌開式熔斷器的變電所主接線圖或負荷跌開式熔斷器的變電所直接線圖這種變電所相當簡單經(jīng)濟，但供電可靠性不高，當主變壓器或高于側(cè)停電檢修或發(fā)生故障時，整個變電所要停電。由于隔離開關和跌開式熔斷器不能帶負荷操作，因此變電所送電和停電的操作程序比較復雜，如果稍有疏忽，還容易發(fā)生帶負荷拉閘的嚴重事故，而且在熔斷器熔斷后，更換熔體需一定時間，從而影響供電的可靠性。但是這種主接線簡單經(jīng)濟，對于三級負荷的小容量變電所是相當適宜的。高壓側(cè)采用負荷開關-熔斷器或負荷跌開式熔斷器的變電所主接線圖（圖）活得多，也不存在著在帶負荷拉閘的危險。但在發(fā)生短路故障時，只能是熔斷器熔斷，因此這種主接線仍然存在著在排除短路故障時恢復供電的時間較長的缺點，供電可靠性仍然不高，一般也只用于三級負荷的變電所。6~10KV6~10KV電源進線QS1 6~10KV電源進線QS1 QS2FUQF1TVTA1FVTQF2TA2220/380VQS1 QS2QS3 QS4QF1 FUVTVVTA1TTA2

QF2

220/380V-圖斷路器的變電所主接線圖 圖變壓器變電所主接線圖高壓側(cè)采用隔離開關-斷路器的變電所主接線圖（圖）這種主接線由于采用了高壓斷路器，因此變電所的停、送電操作十分靈活方便，而且在發(fā)生短路故障時，過電流保護裝置動作，斷路器會自動跳閘，如果短路故障已經(jīng)消除，則可立即合閘回復供電。如果配備自動重合閘裝置，則供電可靠性更高。但是如果變電所只此一路電源進線時，一般也只用于三級負荷；但如果變電所低壓側(cè)有聯(lián)絡線與其他變電所相連時，或另有備用電源時，則可用于二級負荷。如果變電所有兩路電源進線，如圖所示，則供電可靠性相當提高，可供二級負荷或少量一級負荷。QS3

6~10KV電源進線

QS4TV1VV

FV1

QS1QF1

QS2QF2

FV2

V TV2VTA1 TA2T1T2QF3 QF4TA3

QK1

QK2

TA4

220/380V圖高壓側(cè)無母線、低壓側(cè)單母分段的變電所主接線圖裝有兩臺主變壓器的小型變電所主接線圖高壓無母線、低壓單母線分段的變電所主接線圖（圖）閘，恢復整個變電所的供電。這時變電所可供一、二級負荷。6~10KV6~10KV電源進線6~10KVQS4QS1QS2QS3FUQF1QF2QF3TV VV聯(lián)絡線T1T2圖高壓采用單母線、低壓單母線分段的變電所主接線高壓側(cè)采用單母線、低壓側(cè)采用單母分段的變電所主接線圖（圖）二級負荷。高低壓側(cè)均采用單母線分段的變電所主接線圖（圖）供電可靠性相當高，可供一、二級負荷。6~10KV6~10KV電源進線QF1QF2圖高低壓側(cè)均為單母線分段的變電所主接線圖本工廠變電所主接線的確定本工廠為三級負荷，供電可靠性要求不高，因此選擇高壓側(cè)采用隔離開關-斷路器的變電所主接線圖，主接線圖見附錄A導線的選擇與校驗

第4章設備選擇與校驗車間導線截面及配電箱的選擇依據(jù)熔斷器的選擇方法和原則，可得出各路的熔體額定電流。1-2路（可不更換分電箱）。確定線路數(shù)和熔斷器電流相適應的分電箱。線管得選擇方法和原則，可選出相應的導線及電線管。電流的影響。例如：1號分電箱所接設備是設備1—設備4設備容量：P（7.125312.8）kW34.175kWe對于大批量生產(chǎn)的金屬冷加工機床電動機，其二項式系數(shù)：b=;c=;x=5;cos0.5。5臺最大容量電動機的設備容量:P31033.8kWxPbP30 I P30 30

cPx3U

（0.1434.1750.533.8）kW21.68kW21.68 30.380.5A65.89ANPN

10kW的電動機，其沖擊電流，其額定電流IN

20A尖峰電流：I IPK 30

(Ist

IN

max

[65.89(14020)]A185.89AKI (0.4185.89)A74.36APKIN

74.36A。

NFE

I，且I30

NFE

KIPK

即選熔斷器時應滿足選I80A，即RT0-100/80的熔斷器。N.FE選干線截面時，應留有余量，以備負荷發(fā)展。干線導線有兩部分組成：一部分是敷設在車間的明敷部分，按明敷設選導線；另一部分是從配電箱引到干線小于2m要加保護措施，采用穿管敷設，應按穿管導線選擇導線。35°C時每相的BLX型導線線芯截面積為16mm2的單芯線的允許載流量為I 73AIal 30

65.89A16mm2，10mm2。選BLX-500-（3*16+1*10）明敷設。35°CBLX35mm24根單芯線穿鋼管時的允許載流量為I 71AIal

65.89A35mm2，25mm2。穿40mm2。選BLX—500—（3*35+1*25）—G40，G為鋼管代號。熔斷器、導線及分電箱的選擇如表所示。其他各分電箱選出結(jié)果見表至表。導線截面電線管直徑設備編號 P導線截面電線管直徑設備編號 Pe/KW I30/AA(RL1)/mm2/mm11550/401521550/401531550/4015426100/60620分電箱到干線的導RT0(16)40100/80 35線注：（）PeI30為熔斷器額定電流。設備編號 Pe/KW I設備編號 Pe/KW I30/AA(RL1)導線截面電線管直徑/mm2/mm51560/501562060/502072060/602082060/602092060/6020分電箱到干線的導RT0(16)40100/8035導線截面電線管直徑設備編號 Pe/KW I導線截面電線管直徑設備編號 Pe/KW I30/AA(RL1)/mm2/mm131560/5015141560/5015151560/5015161560/5015172060/6020182060/6020分電箱到干線的導RT0100/80(16)3550線線導線截面電線管直徑設備編號 Pe導線截面電線管直徑設備編號 Pe/KW I30/AA(RL1)1933100/80/mm210/mm252033100/801025211550/40153126100/60620分電箱到干線的導RT0100/80(25)3550導線截面電線管直徑設備編號 Pe/KW I導線截面電線管直徑設備編號 Pe/KW I30/AA(RL1)/mm2/mm412060/6020422060/6020432060/6020分電箱到干線的導RT0100/100(25)5050線線導線截面電線管直徑設備編號 Pe導線截面電線管直徑設備編號 Pe/KW I30/AA(RL1)/mm2/mm442060/6020452060/6020462060/6020472060/6020分電箱到干線的導RT0100/80(16)3540線07號分電箱導線截面導線截面電線管直徑設備編號 Pe/KW I30/AA(RL1)/mm2/mm2226100/60620231550/4015241550/4015251550/4015分電箱到干線的導RT0100/80(16)3540線導線截面電線管直徑設備編號 Pe導線截面電線管直徑設備編號 Pe/KW I30/AA(RL1)/mm2/mm321560/5015331560/5015341560/5015351560/5015361560/5015分電箱到干線的導RT0100/80(16)3540線導線截面電線管直徑設備編號 Pe導線截面電線管直徑設備編號 Pe/KW I30/AA(RL1)2633100/80/mm210/mm252733110/8010253833100/8010253726100/80620分電箱到分電箱到干線的導RT0200/120(35)7070線導線截面電線管直徑設備編號P導線截面電線管直徑設備編號Pe/KWI30/AA(RL1)/mm2/mm1060/301511115/61512115/615分電箱到干RT020線的導線100/304選總線干線時，每路干線所接設備臺數(shù)不多，干線的計算電流也應按二項式法計算。1號干線所接的設備是設備1—設備9P(7.125312.86.9259.828.72)kW78.1kWe同樣，其二項式系數(shù)：b=，c=，x=5cos0.5PbPcP(0.1478.10.5(1074))kW29.9kW30I P

e x/

cos29.9kVA/ 30.380.5kV90.98A30 30 N10KWI

140AIN

20A尖峰電流：Ipk

I (I30

IN

max

90.98(14020)A210.98AKI (0.4210.98)A84.39ApkINFE

I且I30

NFE

KIPK

即INFE

90.98A

NFE

84.39A選INFE

100A

NFE

100A90.98A，因此選RT0—100/100的熔斷器。35°C時每相的BLX型導線的線芯截面為25mm2的導線的允許載流量：I 95AIal 30

90.98A25mm2，A0

0.5A

選。即A0.525mm212.5mm2，選16mm2。035°C時每相的BLX型導線的線芯截面為70mm2的4根單芯穿線管導線允許載流量：Ial

115AI30

90.98A70mm2，A0

0.5A

選。即A0.570mm235mm2，選35mm2。穿線的鋼管內(nèi)徑查表選70mm。0因此選擇結(jié)果可以表示為BLX—500—（3*25+1*16）明敷設BLX—500—（3*70+1*35）穿鋼管敷設依此法計算，可分別選出金工車間干線型號及規(guī)格，選擇結(jié)果如表所示。X號干線X號干線（所接設備RT0/A明敷設導線型號穿管敷設導線型號1BLX-500BLX-500（1-9）100/100(3×25+1×16)(3×70+1×25)-G702BLX-500BLX-500（13-21、200/12031）(3×25+1×25)(3×70+1×35)-G703BLX-500BLX-500（41-47）100/100(3×25+1×16)(3×50+1×25)-G504BLX-500BLX-500（22-2732-28200/15010-12）(3×50+1×25)(3×95+1×50)-G705BLX-500BLX-500（28）400/300(3×95+1×50)(3×185+1×95)-G806BLX-500BLX-500（39）400/400(3×70+1×35)(3×120+1×70)-G707400/400BLX-500BLX-500（40）8(3×70+1×35)BLX-500(3×120+1×70)-G70BLX-500（29）200/200(3×25+1×25)(3×95+1×50)-G709BLX-500BLX-500（30）200/120(3×16+1×10)(3×35+1×25)-G4010BLX-500BLX-500（49、50）11

150 （48）（48）12(3×16)BLX-500(3×6+1)-G20BLX-500(冷作車間)400/250(3×95+1×50)(3×185)-G8013BLX-500BLX-500(裝配車間)200/200(3×701×35)(3×150+1×95)-G7014BLX-500BLX-500(倉庫)100/60(3×10+1×6)(3×16+1×10)-G3215BLX-500BLX-500(戶外照明)100/40(3×16+1×10)(3×10+1×6)-G2516BLX-500BLX-500(戶內(nèi)照明)100/40(3×16+1×10)(3×10+1×6)-G25

(3×50+1×25)BLX-500

(3×120)-G70BLX-500車間導線的校驗①2號分干線的校驗：導線明敷設校驗：根據(jù)Ial

73I30

68.08AIal

73A，滿足發(fā)熱要求。根據(jù)Amin

2.5mm216mm2，滿足機械強度要求。熔斷器與導線配合：RT0—100/80則I 80I 73ANFE alKIalal

1.573109.5

NFE

KIalal滿足配合要求。穿管的導線的校驗：根據(jù)Ial

81A,I30

68.08AIal

81A，滿足發(fā)熱要求。根據(jù)Amin

2.5mm235mm2，滿足機械強度要求。KIalal

2.581202.5

NFE

KIalal滿足配合要求。②2號干線的校驗：已知I30

105.99A(RT0200/120),根據(jù)Ial

119I30

105.99AIal

119A，滿足發(fā)熱要求。根據(jù)Amin

2.5mm225mm2，滿足機械強度要求。KIalal

2.5119297.5

NFE

120AKIalal滿足導線配合要求。穿管線的校驗：根據(jù)Ial

115AI30

105.99A，滿足發(fā)熱要求。根據(jù)Amin

2.5mm270mm2，滿足機械強度要求KIalal

2.5115287.5

NFE

120AKIalal滿足導線配合要求。③電壓損耗校驗：由于線路存在阻抗，所以在符合電流通過線路時要產(chǎn)生電壓損耗。按規(guī)定，高壓配電線路的電壓損耗，一般不超過線路額定電壓的5%；從變壓器低壓側(cè)母線到用電設備受電端的低壓線路的電壓損耗，一般不超過用電設備額定電壓的5%。例如，干線1的電壓損耗校驗。干線1截面為25mm2，cos0.5，電壓損失為%，I 90.98A,l70m0.07km30U%0.41990.980.72.67%5%k 1滿足要求（明敷設）。導線穿管 l6m0.006km對于截面為70mm2，cos0.5，電壓損失為%，有U k2 2

0.41990.980.0060.69%U%U%K 1 K 2

2.67%0.69%3.36%5%干線1的電壓損耗滿足要求。其他個干線校驗的結(jié)果見表電壓損干線編 敷設電壓損干線編 敷設失/線路的電壓損耗L/km結(jié)論號方式（%A·km）百分值△U/(%)明敷合格1穿管合格明敷合格2穿管合格明敷合格3穿管合格明敷合格4穿管合格明敷合格5穿管合格明敷合格6穿管合格明敷合格7穿管合格明敷合格8穿管合格9明敷合格穿管明敷合格合格10穿管150合格明敷合格11穿管40合格明敷合格12穿管合格明敷合格13穿管合格明敷合格14穿管合格明敷合格15穿管合格明敷合格16穿管合格高壓一次設備的選擇與校驗一次設備及其分類變電所中承擔輸送和分配電能的任務電路，稱為一次電路，一次電路中的所有設備，稱為一次設備。一次設備按其功能來分，可分為以下幾類：如電力變壓器、電壓互感器、電力互感器、變頻機等。如各種高低壓開關設備。熔斷器和避雷器等。數(shù)，例如并聯(lián)電容器等。低壓配電屏、動力和照明配電箱等。一次設備的選擇①高壓一次設備的選擇高壓開關柜有固定式和手車式兩大類，手車式（又稱移開式）高壓開關柜，雖具有檢修安全、供電可靠性高等優(yōu)點，但價格較貴。在一般中小型工廠中，往往采用較為經(jīng)濟的固定式高壓開關柜。我國現(xiàn)在大量生產(chǎn)和廣泛應用的是GG—1A（F）型。這種防誤型開關柜裝設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”功能——防止誤跳、誤合斷路器，防止帶負荷拉、合隔離開關，防止帶電掛接地線，防止帶接地線合隔離開關，防止人員誤入帶電隔離。630kVA10kV的高壓降到動力設備所需要JYN、KYN。本廠都是動力設備，無重要負荷，因此，變電所可采用固定式開關柜。這GG—1A(F)—03GN19—101個，隔離高壓電流，以保證其他電氣設備的安全檢修。1個，可以通斷線路正常的負荷電流，也可以進行短路保護。GG—1A（F）—03除備有LQJ—102足測量和保護的不同要求。500kVA630kVA的變壓GG—1A（F）型高壓開關柜配PJ1-A/J3內(nèi)裝有隔離開關、高壓斷路器及提供測量信號的電流互感器、電壓互感器。考慮架空線路較之電纜線路發(fā)生故障時易于發(fā)現(xiàn)且易于檢查和修復。當采用電纜線路時，必須采用兩根電纜并列供電，每根電纜應能承擔全部二級負荷。本設計中高壓開關柜的進出線，采用經(jīng)一段電纜后接到架空線上。高壓計量柜中的設備如表所示。設備名稱型號規(guī)格設備名稱型號規(guī)格隔離開關GN19-10量數(shù)/1GN10-1001電壓互感器JDZ-102熔斷器RN2-10/1電流互感器2LMY型硬鋁母線，對1250kVALMY—40*4的630kVALMY—3（40*4）的高壓母線。表6-14高壓開關柜內(nèi)設備一覽表設備名稱型號規(guī)格數(shù)量/臺高壓隔離開關GN19-101高壓斷路器SN10-10Ⅱ/6301電流互感器LQJ-102②低壓一次設備的選擇PGL1PGL2型。根據(jù)前面所確定的車間配電系統(tǒng)及多路額定電流，本設計選用固定式低壓配電屏PGL2型，因為該廠為三級負荷，選用PGL2型即可滿足要求。12100A200A、100A200A100APGL2——36B，它具有100A的三路，200A的兩路。710400A、200A、400APGL2——34B400A的兩路，200A的兩路，200A的做備用，供以后增添設備時使用。5689400A、400A200A、200APGL2——34B400A的兩路，200A的兩路。3411100A、200A、100A、200APGL2——36B100A的三路，200A的100A的做備用，供以后增添設備時使用。選擇結(jié)果如表所49臺低壓配電屏。低壓配電屏所接干線低壓配電屏所接干線PGL2-05B進線PGL2-36BPGL236B干線1干線2倉庫裝配車間戶外照明710冷作車間568干線3干線4干線11室內(nèi)照明表各低壓配電屏主電路電器設備配電屏設備型號設備名稱HD13-1000/3低壓刀開關PGL2-05BDW10-1000/3低壓斷路器電流互感器HR3-200/3低壓刀熔開關PGL2-36BHR3-100/3低壓刀熔開關電流互感器HR3-400/3低壓刀熔開關PGL2-34BHR3-200/3低壓刀熔開關電流互感器4.2.3一次設備的校驗一次設備必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下工作的要求，工作安全可靠，運行維護方便，投資經(jīng)濟合理。①一次設備選擇校驗的條件：電壓：設備的額定電壓應不小于裝置地點的額定電壓或最高電壓電流：設備的額定電流應不小于通過設備的計算電流斷流能力：設備的最大開斷電流應不小于它可能開斷的最大電流動穩(wěn)態(tài)度：按三相短路沖擊電流校驗熱穩(wěn)態(tài)度：按三相短路穩(wěn)態(tài)電流和短路發(fā)熱假想時間校驗②各設備的校驗GN19-10隔離開關的校驗，見表少油斷路器的校驗，見表LQJ-10型電流互感器的校驗，見表HD13-1000型刀開關校驗，見表DW10-1000型低壓斷路器的校驗，見表裝置地點及電氣條件GN19-10裝置地點及電氣條件GN19-10序號 結(jié)項目 數(shù)據(jù) 項目 數(shù)據(jù)1Us/kV10UN/kV10合格2I30/AI /AN400合格3i(3)sh/kAI4I(3)2timamax/kAI2tt合格合格裝置地點及電氣條件SN10-10裝置地點及電氣條件SN10-10Ⅱ/630序號項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)果1Us/kV10UN/kV10合格2I30/AI /AN630合格3i(3)sh/kAImax/kA40合格44Ik-1Ioc/kA16合格5I(3)2t imaI2tt512合格裝置地點及電氣條件LQJ-10裝置地點及電氣條件LQJ-10序號 結(jié)項目 數(shù)據(jù) 項目 數(shù)據(jù)31U/kV10UN/kV10合格2II /A0/A N 30 合格裝置地點及電氣條件GN19-10裝置地點及電氣條件GN19-104Ik-2Ioc/kA1000合格5I(3)2t imaI2tt900合格序號項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)果1Us/kVUN/kV合格2I30/AI /AN1000合格3i(3)sh/kAImax/kA60合格表低壓斷路器校驗表裝置地點及電氣條件裝置地點及電氣條件GN1910/400序號 結(jié)項目 數(shù)據(jù) 項目 數(shù)據(jù)1Us/kVUN/kV合格2I30/AI /ANIoc/kA1000合格3Ik-220合格工廠的繼電保護

第5章繼電保護與防雷接地繼電保護的選擇由于自然條件和人為的影響（如雷電、暴雨、狂風、冰雹、誤操作等），使得發(fā)生電氣事故的可能性時有發(fā)生。而電力系統(tǒng)又是一個統(tǒng)一的整體，一處發(fā)生事故就可能迅速擴大到其他地方。因此，電力系統(tǒng)必須保證安全可靠的運行，在此前提下才能談到運行的經(jīng)濟性、合理性。為了保證電力系統(tǒng)運行可靠，必須設置繼電保護裝置。設置繼電保護裝置應滿足動作的選擇性、動作的迅速行和動作的靈敏性要求。繼電保護包括定時限保護和反時限保護。定時限過電流保護裝置的動作時間固定不變，與故障電流大小無關，其優(yōu)點是動作時間比較精確、整定簡便，其缺點是繼電器多、結(jié)線復雜且需直流操作電源，投資較大。反時限過電流保護裝置的動作時間與故障電流大小成反比關系，故障電流越大，動作時間越短。其優(yōu)點是：投資少、結(jié)線簡單、可同時實現(xiàn)電流速斷保護，顯得簡單經(jīng)濟且適于交流操作，其缺點是動作時間整定比較麻煩。對于中小型工廠供電系統(tǒng)來說，繼電保護以簡單經(jīng)濟為宜，因此使用反時限過電流保護。繼電保護的整定及計算①動作電流的整定Kre

0.8；現(xiàn)采用兩相兩繼電器結(jié)線，故Kw

1；根據(jù)所學的知識可知，對GL型繼電器的可靠系數(shù)取.即K 1.3。I 為線路上的最大負荷電流，可，現(xiàn)取rel L.max 302I ,即30I 2I 225.27A50.54AL.max 30(1)GG-1A(F)-03LQJ-10Ie則變流比：

100A動作電流：

K100520iKK 1.31IopKrelKwIL.max0.82050.54A4.11AIoprei則電流繼電器的動作電流整定為5A。②變壓器過電流保護變壓器低壓側(cè)母線在系統(tǒng)最小運行方式下發(fā)生兩相短路的高壓側(cè)