某某焊接廠變電所供配電設(shè)計(jì)

1、浙江大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書課程名稱 電力工程課程設(shè)計(jì) 題 目 ×××焊接廠變電所供配電設(shè)計(jì)電力工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目： XXX焊接廠變電所供配電設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)目的熟悉電力設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)程、規(guī)定，樹立可靠供電的觀點(diǎn)，了解電力系統(tǒng)，電網(wǎng)設(shè)計(jì)的基本方法和基本內(nèi)容，熟悉相關(guān)電力計(jì)算的內(nèi)容，鞏固已學(xué)習(xí)的課程內(nèi)容，學(xué)習(xí)撰寫工程設(shè)計(jì)說(shuō)明書，對(duì)變電所區(qū)域設(shè)計(jì)有初步的認(rèn)識(shí)。二、設(shè)計(jì)要求（1）通過(guò)對(duì)相應(yīng)文獻(xiàn)的收集、分析以及總結(jié)，給出相應(yīng)項(xiàng)目分析，需求預(yù)測(cè)說(shuō)明。（2）通過(guò)課題設(shè)計(jì)，掌握電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法和設(shè)計(jì)步驟。（3）學(xué)習(xí)按要求編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告書，能正確闡述設(shè)計(jì)方法和計(jì)算結(jié)

2、果。（4）學(xué)生應(yīng)抱著嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度積極投入到課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，認(rèn)真查閱相應(yīng)文獻(xiàn)以及實(shí)現(xiàn)，給出個(gè)人分析、設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)。三、 設(shè)計(jì)任務(wù)（一）設(shè)計(jì)內(nèi)容1總降壓變電站設(shè)計(jì)（1）負(fù)荷計(jì)算（2）主結(jié)線設(shè)計(jì)：選主變壓器及高壓開關(guān)等設(shè)備，確定最優(yōu)方案。（3）短路電流計(jì)算：計(jì)算三相短路電流，計(jì)算結(jié)果列出匯總表。（4）主要電氣設(shè)備選擇：主要電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)。選用型號(hào)、數(shù)量、匯成設(shè)備一覽表。（5）主要設(shè)備繼電保護(hù)設(shè)計(jì)：元件的保護(hù)方式選擇和整定計(jì)算。（6）配電裝置設(shè)計(jì)：包括配電裝置布置型式的選擇、設(shè)備布置圖。（7）防雷、接地設(shè)計(jì)：包括直擊雷保護(hù)、進(jìn)行波保護(hù)和接地網(wǎng)設(shè)計(jì)。2車間變電所設(shè)計(jì)根據(jù)車間負(fù)荷情況，選擇車間變壓器

3、的臺(tái)數(shù)、容量，以及變電所位置的原則考慮。3 廠區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)所給資料，列出配電系統(tǒng)結(jié)線方案，經(jīng)過(guò)詳細(xì)計(jì)算和分析比較，確定最優(yōu)方案。（二）設(shè)計(jì)任務(wù)1設(shè)計(jì)說(shuō)明書，包括全部設(shè)計(jì)內(nèi)容，負(fù)荷計(jì)算，短路計(jì)算及設(shè)備選擇（要求列表）；2電氣主接線圖。四、設(shè)計(jì)時(shí)間安排查找相關(guān)資料（1天）、總降壓變電站設(shè)計(jì)（3天）、車間變電所設(shè)計(jì)（2天）、廠區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1天）、撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告（2天）和答辯（1天）。五、主要參考文獻(xiàn)1 電力工程基礎(chǔ)2 工廠供電3 繼電保護(hù).4 電力系統(tǒng)分析5電氣工程設(shè)計(jì)手冊(cè)等資料指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日一負(fù)荷情況 某廠變電所擔(dān)負(fù)二個(gè)車間、一個(gè)食堂的供電任務(wù)，負(fù)荷均為380/220V負(fù)荷。各

4、部門電氣設(shè)備、負(fù)荷情況如下：（一）一號(hào)車間一號(hào)車間接有下表所列用電設(shè)備編號(hào)用電設(shè)備名稱數(shù)量銘牌上額定功率需要系數(shù)功率因數(shù)備注1冷加工機(jī)床8共48KW0.340.52吊車組3單臺(tái)10.5KW0.30.4FC=35%3電焊機(jī)2共22KVA0.10.62FC=50%4電焊機(jī)4單臺(tái)8.95KVA0.70.5FC=100%（二）二號(hào)車間二號(hào)車間接有下表所列用電設(shè)備編號(hào)用電設(shè)備名稱銘牌上額定功率需要系數(shù)功率因數(shù)備注1裝在車間起重機(jī)5.5KW0.350.62各類裝備用電器8.2KW0.40.73照明3.5KW0.70.5（三）食堂食堂接有下表所列用電設(shè)備負(fù)荷編號(hào)用電設(shè)備名稱銘牌上額定功率需要系數(shù)功率因數(shù)備注

5、1風(fēng)機(jī)、空調(diào)機(jī)、照明8.8KW0.80.82食品加工機(jī)械3.0KW0.70.83電飯鍋、電烤箱、電炒鍋9.0KW0.81.04電冰箱1.5KW0.70.7二、供用電協(xié)議（1）從電力系統(tǒng)的某66/10KV變電站，用10KV架空線路向工廠饋電。該變電站在工廠南側(cè)1km。（2）系統(tǒng)變電站饋電線的定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的整定時(shí)間，工廠總配變電所保護(hù)整定時(shí)間不得大于1.5s。（3）在工廠總配電所的10KV進(jìn)線側(cè)進(jìn)行電能計(jì)量。工廠最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不得低于0.9。（4）系統(tǒng)變電站10KV母線出口斷路器的斷流容量為200MVA。其配電系統(tǒng)圖如圖2。圖1 配電系統(tǒng)圖三工廠負(fù)荷性質(zhì)生產(chǎn)車間為三班制，年最大有功負(fù)荷利用

6、小時(shí)數(shù)為4000h，工廠屬三級(jí)負(fù)荷。四工廠自然條件（1）氣象資料：本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為38oC，年平均氣溫為23 oC，年最低氣溫為8 oC，年最熱月平均最高氣溫為33 oC，年最熱月平均氣溫為26 oC，年最熱月地下0.8m處平均溫度為25 oC。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，年雷暴日數(shù)為20。電力工程課程設(shè)計(jì)摘要電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)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

7、動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很?。ǔ娀I(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)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(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。從另一方面來(lái)說(shuō)，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。因此，做好工廠供電工作對(duì)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(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)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(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大

8、的作用。關(guān)鍵詞：電力工程，負(fù)荷，功率因數(shù)，短路電流II第一章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償1§1.1負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的1§1.2負(fù)荷計(jì)算的方法1§1.3負(fù)荷計(jì)算公式及全廠負(fù)荷計(jì)算的過(guò)程1§1.4 無(wú)功功率補(bǔ)償3§1.6車間變壓器的選擇原則4第二章 主接線的設(shè)計(jì)6§2.1 總配電所的主接線設(shè)計(jì)的原則和意義6§2.2 變配電所主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)6§2.3 主接線圖7第三章 短路電流計(jì)算8§3.1 短路電流計(jì)算方法及意義8§3.2 短路電流計(jì)算8表3-4 短路電流統(tǒng)計(jì)表第四章 高低壓電氣一次設(shè)備的選擇1

9、0§4.1電氣設(shè)備的選擇對(duì)工廠企業(yè)的意義11§4.2 電氣設(shè)備的選擇及其效驗(yàn)理論11§4.3 10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)12§4.4 10K高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇12§4.5 電力變壓器保護(hù)配置14§4.6 電力變壓器繼電保護(hù)原理圖設(shè)計(jì)14第五章 繼電保護(hù)的整定及防雷保護(hù)15§5.1變電所的電能計(jì)量回路15§5.2 變電所的測(cè)量和絕緣監(jiān)察回路15§5.3 變電所的保護(hù)裝置15§5.4 變電所的防雷保護(hù)17§5.5 變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)17總 結(jié)19參考文獻(xiàn)20II第1

10、章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償§1.1負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的（1）求計(jì)算負(fù)荷，是選擇確定建筑物報(bào)裝容量、變壓器容量的依據(jù)；（2）求計(jì)算電流，是選擇纜線和開關(guān)設(shè)備的依據(jù)； （3）求有功計(jì)算負(fù)荷和無(wú)功計(jì)算負(fù)荷，是確定靜電電容器容量的依據(jù)。§1.2負(fù)荷計(jì)算的方法（1） 需要系數(shù)法用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷。用于設(shè)備數(shù)量多，容量差別不大的工程計(jì)算，尤其適用于配、變電所和干線的負(fù)荷計(jì)算。 （2） 利用系數(shù)法采用利用系數(shù)求出最大負(fù)荷區(qū)間內(nèi)的平均負(fù)荷，再考慮設(shè)備臺(tái)數(shù)和功率差異的影響，乘以與有效臺(tái)數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)，得出計(jì)算負(fù)荷。適用于各種范圍的負(fù)荷計(jì)算，但計(jì)算過(guò)程稍繁。

11、67;1.3負(fù)荷計(jì)算公式及全廠負(fù)荷計(jì)算的過(guò)程（1）設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算公式（2）車間變電所的負(fù)荷計(jì)算公式 、分別為有功計(jì)算負(fù)荷（KW）、無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（Kvar）、視在計(jì)算負(fù)荷（KVA）；K ：為同時(shí)系數(shù)一般取0.850.95具體車間計(jì)算負(fù)荷如下表：車間號(hào)用電設(shè)備名稱數(shù)量銘牌上額定功率需要系數(shù)功率因數(shù)備注有功功率無(wú)功功率/kw/kw1冷加工機(jī)床8共48KW0.340.516.3228.231吊車組3單臺(tái)10.5KW0.30.4FC=35%11.225.61電焊機(jī)2共22KVA0.10.62FC=50%0.9641.2151電焊機(jī)4單臺(tái)8.95KVA0.70.5FC=100%12.5321.682裝在

12、車間起重機(jī)5.5KW0.350.61.9252.5672各類裝備用電器8.2KW0.40.73.283.3462照明3.5KW0.70.52.454.24食堂風(fēng)機(jī)、空調(diào)機(jī)、照明8.8KW0.80.87.045.28食堂食品加工機(jī)械3.0KW0.70.82.11.575食堂電飯鍋、電烤箱、電炒鍋9.0KW0.81.07.20食堂電冰箱1.5KW0.70.71.051.07總計(jì)66.0694.8表1-1有功計(jì)算負(fù)荷Pc/kw無(wú)功計(jì)算負(fù)荷Qc/kw視在計(jì)算負(fù)荷(Sc/kw)總計(jì)66.0694.8115.54同時(shí)系數(shù)=0.9059.585.3104.00功率因素（）0.572表1-2功率因素<0

13、.9, 所以要進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償§1.4 無(wú)功功率補(bǔ)償由于本設(shè)計(jì)中cos=0.572<0.9,因此需要進(jìn)行功率補(bǔ)償。由公式可知： 式中 補(bǔ)償前的自然平均功率因數(shù)對(duì)應(yīng)的正切值 補(bǔ)償后的功率因數(shù)對(duì)應(yīng)的正切值采用低壓側(cè)集中補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ瑸槭垢邏簜?cè)功率因數(shù)達(dá)到0.9，則補(bǔ)償后的低壓功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到0.92校正前 校正后 無(wú)功補(bǔ)償后無(wú)功負(fù)荷為查表得選BW0.4-12-1 N=Q/q=59.5/12=4.96故選五個(gè) 實(shí)際補(bǔ)償為 Q=125=60 Kvar補(bǔ)償后的變壓器容量為故無(wú)功補(bǔ)償后的容量為選為80KVA查表 S9-80/10型 技術(shù)數(shù)據(jù)：P0=0.24KW PK=1.25KW I0%=1.

14、8% UK%=4%變壓器的負(fù)荷率為=S30/SN=64.85/80=0.81 PT=PO+2PK=1.06KW QT=SN/100(IO%+2UK%)=3.54KW所以P30=59.5+1.06=60.56KW Q30=85.3-59.5+3.54=29.34KWS30=67.3KVA 補(bǔ)償后的功率因數(shù)為：COS=0.91>0.9滿足要求§1.5變電所主變壓器容量的選擇根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，工廠變電所的主變壓器方案如下：裝設(shè)一臺(tái)變壓器：型式采用S9，而容量根據(jù)式，Sn.T=80KVA>S30=67.3KVA,即選一臺(tái)S9-80/10型低損耗配電變壓器。主變壓器的連

15、接組別采用Yyn0.查資料按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案，因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案。（說(shuō)明：如果工廠負(fù)荷近期可有較大增長(zhǎng)的話，則宜采用裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案。）§1.6車間變壓器的選擇原則變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇選擇主變壓器臺(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)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。除上述兩種情況外，一般車間變電所宜采用一臺(tái)變壓器。在確定變電所主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有

16、一定的余量。變電所變壓器型號(hào)額定容量（KVA）額定電壓（V）連接組標(biāo)號(hào)損耗阻抗電壓（%）空載電流 （%）高壓低壓空載負(fù)載1S9-80/10160010K0.4KDyn1124001400052.52S9-80/10125010K0.4KDyn1120001100052.53S9-80/1016010K0.4KDyn11430210044.0第二章 主接線的設(shè)計(jì)根據(jù)本廠與供電部簽定的供用電協(xié)議，供電電壓為從電業(yè)部門某6010千伏變電所用10千伏架空線路向本廠供電，該所在廠南側(cè)lkm，工作電源僅采用10千伏電壓一種?？偱潆娝鶅?nèi)的10KV母線采用母線不分段，電源進(jìn)線均用斷路器控制。§2.1

17、 總配電所的主接線設(shè)計(jì)的原則和意義一次接線圖也叫做主接線圖，是指在發(fā)電廠、變電所、電力系統(tǒng)中，為滿足預(yù)定的功率傳送和運(yùn)行等要求而設(shè)計(jì)的、表明高壓電氣設(shè)備之間相互連接關(guān)系的傳送電能的電路。電路中的高壓電氣設(shè)備包括發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、斷路器、隔離刀閘、線路等。電氣一次設(shè)備是指直接用于生產(chǎn)、輸送和分配電能的生產(chǎn)過(guò)程的高壓電氣設(shè)備。它包括發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、自動(dòng)開關(guān)、接觸器、刀開關(guān)、母線、輸電線路、電力電纜、電抗器、電動(dòng)機(jī)等。對(duì)工廠變電所主接線應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求：1）安全：應(yīng)符合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求，能充分保證人身和設(shè)備的安全。 可靠：應(yīng)滿足電力負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。 靈活：

18、應(yīng)能適應(yīng)必要的各種運(yùn)行方式，便于操作和檢修，且適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展。2）經(jīng)濟(jì)：在滿足上述要求的前提下，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。§2.2 變配電所主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)變配電所主接線，應(yīng)根據(jù)所選主變壓器的容量以及負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求，初步確定23個(gè)比較合適的主接線方案來(lái)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，擇其憂者作為選定的變配電所主接線方案。主接線的基本方式有以下四種：1)單母線接線母線是連接電源和引出線的中間環(huán)節(jié)，起匯集和分配電能的作用，只有一組母線的接線稱為單母線.單母線接線簡(jiǎn)單明了，操作方便，便于擴(kuò)建，投資少。2)雙母線連線在單母線連線的基礎(chǔ)上，設(shè)備備用

19、母線，就成為雙母線。它在供電可靠性和運(yùn)行靈活性方面是最好的一種主接線?？赏顿Y大，開關(guān)電器多，配電裝置復(fù)雜，占地面積大，不適合一般配電所。3)橋式接線當(dāng)配電所只有兩回路電源進(jìn)線和兩臺(tái)主變壓器時(shí)，采用橋式接線用的斷路器臺(tái)數(shù)最少，投資低。線路一變壓器組單元接線當(dāng)單回路單臺(tái)變壓器供電時(shí)，宜采用此進(jìn)線，所有的電氣設(shè)備少，配電裝置簡(jiǎn)單，節(jié)約建設(shè)投資。§2.3 主接線圖 只裝一臺(tái)變壓器的主接線圖。第三章 短路電流計(jì)算§3.1 短路電流計(jì)算方法及意義短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法和標(biāo)幺制法，本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法。短路電流計(jì)算的目的主要是為了正確選擇電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算

20、。200MVAK-1K-2X0=0.4,1km10.5kV0.4kV(2)(3)(1)系統(tǒng)圖3-1 短路計(jì)算電路§3.2 短路電流計(jì)算)求K1點(diǎn)的三相短路電流和短路容量（U=10.5KV）(1)計(jì)算短路電路中各元件的電抗和總電抗1）電力系統(tǒng)的電抗：2）架空線路的電抗：X=0.4()×1km3）經(jīng)K1點(diǎn)短路的等效電路如圖所示，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)（分子）和電抗 值（分母），然后計(jì)算電路總電抗： X=X+ X=0.5+0.363=0.863圖3-2 K-1點(diǎn)短路等效電路(2)計(jì)算三相短路電流和短路容量1）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流 I=I= I=6.38KA 2）三相短路沖擊

21、電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值i=2.55I=2.556.38=16.269KA I=1.51I=1.556.38=9.634KA3）三相短路容量 S=2.)求K2點(diǎn)的三相短路電流和短路容量（U=0.4KV）(1)計(jì)算短路電路中各元件的電抗和總電抗1）電力系統(tǒng)的電抗：2）架空線路的電抗X=0.4()×1km3）電力變壓器的電抗 電力電壓器型號(hào)：S98010 查附表得知：U%=4則： X=50經(jīng)K2點(diǎn)短路的等效電路如圖所示：圖3-3 K-2點(diǎn)短路等效電路計(jì)算電路總阻抗：=X+ X+ X=0.5+0.363+50=50.863 (2)計(jì)算三相短路電流和短路容量1）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)

22、態(tài)電流 I=I= I=2.84KA 2）三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值i=2.55I=2.552.84=7.23KA I=1.51I=1.552.84=4.4KA3）三相短路容量 S=數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見表3-4短路計(jì)算點(diǎn)變電所號(hào)碼三相短路電流/KA三相短路容量/MVA（S）IIIiIK-116.386.386.3816.279.63116K-222.842.842.847.234.41.966表3-4 短路電流統(tǒng)計(jì)表第四章 高低壓電氣一次設(shè)備的選擇§4.1電氣設(shè)備的選擇對(duì)工廠企業(yè)的意義電器是指能夠根據(jù)外界施加的信號(hào)和要求，自動(dòng)或手動(dòng)地接通和斷開電路，斷續(xù)或連續(xù)地改變電路參數(shù)，以

23、實(shí)現(xiàn)對(duì)電路或非電量對(duì)象的變換、檢測(cè)、控制、保護(hù)、調(diào)節(jié)和傳遞信息用的電氣器具。工廠供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行對(duì)工業(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要，特別是對(duì)于大型企業(yè)，企業(yè)供電的可靠性、連續(xù)性和安全性要求很高。§4.2 電氣設(shè)備的選擇及其效驗(yàn)理論供電系統(tǒng)的電氣設(shè)備主要有斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、熔斷器、電抗器、互感器、母線裝置及成套配電設(shè)備等。電氣設(shè)備選擇的一般要求必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下的工作要求，同時(shí)設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運(yùn)行方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。對(duì)于高壓設(shè)備器件的校驗(yàn)項(xiàng)目見表5-1：電器設(shè)備名稱電壓/kV電流/A斷流能力/kA短路電流校驗(yàn)短流能力熱穩(wěn)定度真空斷路器旋轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)

24、高壓熔斷器電流互感器電壓互感器選擇校驗(yàn)的條件設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于裝置地點(diǎn)的額定電壓設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于通過(guò)設(shè)備的計(jì)算電流設(shè)備的最大開斷（或功率）應(yīng)不小于它可能開斷的最大電流（或功率）按三相短路沖擊電電流和流校驗(yàn)按三相短路穩(wěn)態(tài)短路發(fā)熱假象時(shí)間校驗(yàn)表4-1 高壓設(shè)備器件的校驗(yàn)項(xiàng)電氣設(shè)備按在正常條件下工作進(jìn)行選擇，就是要考慮電氣裝置的環(huán)境條件和電氣要求。環(huán)境條件是指電氣裝置所處的位置（室內(nèi)或室外）、環(huán)境溫度、海拔高度以及有無(wú)防塵、防腐、防火、防爆等要求。電氣要求是指電氣裝置對(duì)設(shè)備的電壓、電流、頻率（一般為50Hz）等的要求；對(duì)一些斷流電器如開關(guān)、熔斷器等，應(yīng)考慮其斷流能力。§4.3 1

25、0KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)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)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)10KV102.3A6.38KA16.27KA7.3一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)高壓少油短路器SN-101/63010KV630A16KA40KA1622=512高壓隔離開關(guān)GN-10/20010KV200A16KA25.5KA1025=500高壓熔斷器RN2-1010KV0.5A電壓互感器JDJ-1010/0.1KV50KA電壓互感器JDZJ-10電流互感器LQJ-1010KV100/5A31.8KA81避雷器FS4-1010KV戶外高壓隔離開關(guān)GW4-15G/20

26、015KV200A§4.4 10K高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇 1、電線電纜選擇的條件 （1）發(fā)熱條件（2） 電壓損失條件（3）經(jīng)濟(jì)電流密度條件（4） 機(jī)械強(qiáng)度條件 (5)短路熱穩(wěn)定條件用戶的 對(duì)電力電纜不必校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。其具體校驗(yàn)條件如下：a 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面按發(fā)熱條件選擇三相系統(tǒng)中的相線截面時(shí)，應(yīng)使其允許載流量Ial大于通過(guò)相線的計(jì)算電流Ic，即 Ial Ic 所謂導(dǎo)線和電纜的允許載流量，就是在規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，導(dǎo)線能夠連續(xù)承受而不致使其穩(wěn)定溫度超過(guò)允許值的最大電流。影響導(dǎo)線和電纜的允許載流量的主要因素：導(dǎo)線和電纜的導(dǎo)體材料與絕緣材料、導(dǎo)線和電纜的環(huán)境溫度、導(dǎo)線和電纜

27、的敷設(shè)方式、導(dǎo)線和電纜的并列根數(shù)。按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)體截面后，再校驗(yàn)電壓損失、機(jī)械強(qiáng)度、短路熱穩(wěn)定等條件。 b按電壓損失條件選擇導(dǎo)線和電纜截面 。當(dāng)先按電壓損失條件選擇導(dǎo)線(或電纜，下同)截面時(shí)，由于截面未知，故有兩個(gè)未知數(shù)，即導(dǎo)線的電阻和電抗。可先假定一個(gè)單位長(zhǎng)度的電抗值x0 ,然后再進(jìn)行選擇計(jì)算。 式中 是導(dǎo)線材料電阻率的計(jì)算值，銅取18.8 ，單位·m×109。 c經(jīng)濟(jì)電流密度 35kV以上高壓線路考慮經(jīng)濟(jì)截面，用戶的10kV及以下線路通常不按此條件選擇。d校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 導(dǎo)線截面應(yīng)不小于其最小允許截面e短路熱穩(wěn)定 對(duì)絕緣導(dǎo)線電纜和母線應(yīng)校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定性校驗(yàn)公式如下：

28、（1） 10KV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn) 采用LJ型鋁絞線架空敷設(shè)，接往10KV公用干線。 1） 按發(fā)熱條件選擇。由,T=102.3A及室外環(huán)境溫度33,查表得，初選LJ-25，其35時(shí)的Ia=135A>103A,滿足發(fā)熱條件。 2） 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。查表得，最小允許截面，因此VV LJ=25不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，故選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LGJ型鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 1） 按發(fā)熱條件選擇。由,T=102.3A及土壤溫度25，查表得，初選纜芯為35mm2的交聯(lián)電纜,其Ia=110A>I30滿足發(fā)熱條件。

29、因此LGJ-3×35電纜滿足要求。§4.5 電力變壓器保護(hù)配置電力變壓器繼電保護(hù)配置的一般原則：（1）裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)保護(hù)裝置用于保護(hù)相間短路；（2）800KVA以上油浸式變壓器和400KVA及以上車間內(nèi)油浸式變壓器應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù)裝置用于保護(hù)變壓器的內(nèi)部故障和油面降低；（3）單臺(tái)運(yùn)行的變壓器容量在10000KVA及以上和并列運(yùn)行的變壓器每臺(tái)容量在6300KVA及以上或電流速斷保護(hù)的靈敏度不滿足要求時(shí)應(yīng)裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)裝置用于保護(hù)內(nèi)部故障和引出線相間短路；本次為廠設(shè)計(jì)的變電所的主變壓器設(shè)置如下的保護(hù)：電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，氣體保護(hù)，過(guò)負(fù)荷保護(hù)，溫度保護(hù)。&#

30、167;4.6 電力變壓器繼電保護(hù)原理圖設(shè)計(jì)繼電保護(hù)配置的原理如下：1電流速斷保護(hù)由繼電器KA1、KA2和信號(hào)繼電器KS1等組成，保護(hù)動(dòng)作后，由出口中間繼電器KM瞬時(shí)斷開QF1、QF1，并由連接片XB4XB5確定要斷開的斷路器。2定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)由電流繼電器KA3、KA4時(shí)間繼電器KT1與信號(hào)繼電器KS2等組成，保護(hù)范圍內(nèi)故障時(shí)，KA3、KA4啟動(dòng)KT1，經(jīng)整定時(shí)限作用于跳閘。3氣體保護(hù)氣體保護(hù)（瓦斯保護(hù)）由氣體繼電器（瓦斯繼電器）KG、信號(hào)繼電器KS3、XB、R2等組成。輕瓦斯觸點(diǎn)KG1僅作用于信號(hào)，重瓦斯觸點(diǎn)KG2則瞬時(shí)斷開變壓器兩側(cè)的斷路器。變壓器換油或試驗(yàn)時(shí)，為了防止氣體保護(hù)誤動(dòng)作，可

31、將切換片XB投至位置2，作用于信號(hào)。氣體繼電器是靠油氣流沖擊而動(dòng)作的，為了使重瓦斯保護(hù)可靠動(dòng)作，保護(hù)出口回路選擇具有自保持線圈的中間繼電器KM。4過(guò)負(fù)荷保護(hù)過(guò)負(fù)荷保護(hù)由電流繼電器KA5與時(shí)間繼電器KT2等組成，保護(hù)延時(shí)作用于信號(hào)。第五章 繼電保護(hù)的整定及防雷保護(hù)§5.1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(wú)功電度表，分別計(jì)量全廠消耗的有功電能和無(wú)功電能，并據(jù)一計(jì)量每月工廠的平均的功率因數(shù)。計(jì)量柜由上級(jí)供電部門加封和管理。§5.2 變電所的測(cè)量和絕緣監(jiān)察回路 變電所高壓側(cè)有電壓互感器避雷器柜，其長(zhǎng)電壓互感器為3個(gè)JDZJ10型，組成Y0/Y0

32、/（開口三角）的結(jié)線，用以實(shí)現(xiàn)電壓側(cè)量和絕緣監(jiān)察。作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線上，裝有三相有功電度表，三相無(wú)功電度表和電流表，高壓進(jìn)線上，也裝有電流表。低壓側(cè)的動(dòng)力出線上，均有有功電度表和無(wú)功電度表，低壓照明線上裝有三相四線有懂電度表。低壓并聯(lián)電容組線路上，裝有無(wú)功電度表，每一回路都裝有電流表。低壓母線裝有電壓表。儀表的準(zhǔn)備度等級(jí)按規(guī)范要求。§5.3 變電所的保護(hù)裝置（1）住變壓器的繼電保護(hù)裝置1）裝設(shè)瓦斯保護(hù) 當(dāng)變壓器油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，應(yīng)動(dòng)作于高壓側(cè)斷路器。2）裝設(shè)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù) 采用GL15型感應(yīng)式電力繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)線，

33、去分流跳閘的操作方式。 過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流整定。 過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定利用式（2-10） （2-10）其中，因此動(dòng)作電流為：整定為4A。（只能為整數(shù)，且不能大于10A） 過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)其動(dòng)作時(shí)限，利用時(shí)間繼電器（DS型）來(lái)整定。因?yàn)轭}目知區(qū)域變電站220/10kV饋電線的過(guò)電流保護(hù)整定時(shí)間，所以電機(jī)修造廠變電所進(jìn)線側(cè)線路的定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)時(shí)間t，由于不知區(qū)域變電站饋電線采用的是定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，還是反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。我在這里假設(shè)為反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)，所以t2s0.7s1.3s所以時(shí)間整定為1.3s。 過(guò)電流保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn)利用式（3-11） （2-11）其中，因此

34、其保護(hù)靈敏系數(shù)為：>1.5滿足靈敏系數(shù)1.5的要求。（2） 主變壓器的繼電保護(hù)裝置電流速斷保護(hù)保護(hù)采用兩相兩繼電器式接線，繼電器為DL11型，電流互感器變比為Ki=20/5=4，保護(hù)裝置的動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)變壓器二次側(cè)母線的最大三相短路穿越電流，即靈敏度應(yīng)按變壓器一次側(cè)的最小兩相短路電流來(lái)校驗(yàn)，即 2）裝設(shè)電流速斷保護(hù) 亦利用GL15的速斷裝置。但因無(wú)經(jīng)鄰近單位變電所和聯(lián)絡(luò)線至本廠變電所高低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無(wú)法整定計(jì)算和校驗(yàn)靈敏系數(shù)。（3）變電所低壓策的保護(hù)裝置 1）低壓總開關(guān)才用DW15-1500/3型低壓斷路器，三相均過(guò)流脫扣器，既可保護(hù)低壓側(cè)的相間短路和過(guò)負(fù)荷，而且可以保護(hù)低壓側(cè)單相

35、接地短路。2）低壓側(cè)所有出線上均采用DZ20型低壓斷路器控制，其瞬時(shí)脫扣器可實(shí)現(xiàn)對(duì)線路短路故障的保護(hù)。§5.4 變電所的防雷保護(hù)（1）直擊雷防護(hù) 在變電所裝設(shè)避雷針或避雷帶，并且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)位置設(shè)獨(dú)立避雷針，其裝設(shè)高度應(yīng)使其防雷保護(hù)范圍包括整個(gè)變電所。如果變電所處在其他建筑物的直擊雷防護(hù)范圍以內(nèi)時(shí)，則可不另設(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RE10。通常采用3-6根長(zhǎng)2.5m，直徑50mm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5m，打入地下，管頂距離地面0.6m