工廠供電設(shè)計(jì)與研究畢業(yè)論文

1、工廠供電設(shè)計(jì)與研究摘 要【摘要】：工廠供電（plant power supply）就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。關(guān)鍵詞：負(fù)荷及功率補(bǔ)償運(yùn)算 電壓等級(jí)的確定 短路電流的計(jì)算 變電所的選擇 設(shè)備校驗(yàn) 目 錄摘 要1第1章 引 言31.1 工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則31.2 設(shè)計(jì)的課題31.3 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料3第2章 負(fù)荷計(jì)算及無功功率補(bǔ)償計(jì)算52.1 負(fù)荷計(jì)算52.2 無功功率補(bǔ)償計(jì)算72.3 工廠年電能消耗量計(jì)算72.4 負(fù)荷分配8第3章 電壓等級(jí)的確定8第4章 主變壓器臺(tái)數(shù)及容量的選擇9第5章 變電所主接線方案的選擇95.1 主接線方案95.2 計(jì)量點(diǎn)設(shè)置9第6章 變電所位置、型式的

2、選擇106.1 變電所位置106.2 變電所型式的選擇10第7章 短路及短路電流計(jì)算107.1 短路107.2 短路電流計(jì)算的目的和方法137.3 短路電流計(jì)算13第8章 高低壓開關(guān)柜的選擇17第9章 變電所高低壓電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)189.1短路電流計(jì)算結(jié)果189.2 35kv電纜截面選擇計(jì)算189.3 10kv電纜截面選擇計(jì)算19第10章 繼電保護(hù)的配置20第11章 總結(jié)與展望21參考文獻(xiàn)22第1章 引 言1.1 工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則按照國家標(biāo)準(zhǔn)gb50052-95 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、gb50053-94 10kv及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范、gb50054-95 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范等的規(guī)定，進(jìn)行

3、工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則： （1）遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。 （2）安全可靠、先進(jìn)合理；應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。 （3）近期為主、考慮發(fā)展；應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。 （4）全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)

4、及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。1.2 設(shè)計(jì)的課題某機(jī)械制造廠供配電設(shè)計(jì)1.3 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料1.3.1 工廠總平面圖（見附圖1，比例1：5000）1.3.2 負(fù)荷情況本廠動(dòng)力站、房的部分設(shè)備為二級(jí)負(fù)荷，鑄鋼車間有50%的負(fù)荷為二級(jí)負(fù)荷，熱處理車間有60%的負(fù)荷為二級(jí)負(fù)荷，其余均為三級(jí)負(fù)荷。本廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料見表1。表1：某機(jī)械制造廠負(fù)荷數(shù)據(jù)表車間名稱1#鑄鋼車間2#熱處理車間3#鍛工車間4#焊接車間安裝容量（kw）180021001600200車間名稱5#金工車間6#總裝車間7#空壓站8#煤氣站安裝容量（kw）400200800

5、5001.3.3 電源狀況一、工廠東北方向16公里處：有一新建地區(qū)降壓變電所，110/35/10kv，1x25mva變壓器一臺(tái)作為工廠的主電源。從本廠用電容量、電源的輸送距離，以及考慮今后的發(fā)展規(guī)劃來看，在滿足供電電壓偏差的允許值范圍內(nèi)，采用35kv或10kv中的電壓以一回架空線向工廠供電。二、由正北方向5公里處的其它工廠引入10kv電纜作為備用電源，一般不投入，在該廠的主電源發(fā)生故障或檢修時(shí)，提供照明及部分重要負(fù)荷用電。輸電容量不得超過全廠計(jì)算負(fù)荷的20%。1.3.4 電源短路容量35kv側(cè)系統(tǒng)最大三相短路容量1000mva35kv側(cè)系統(tǒng)最小三相短路容量500mva 1.3.5 供電部門對(duì)功

6、率因數(shù)要求值：35kv供電時(shí)0.910kv供電時(shí)0.951.3.6 電價(jià)兩部電價(jià)制：變壓器安裝容量每1kva 20元/月電度電價(jià)：供電電壓為35kv時(shí)，0.55元/kwh 供電電壓為10kv時(shí)，0.58元/kwh工廠為二班制，全年工作時(shí)數(shù)4500小時(shí)，最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù)4000小時(shí)。線路的功率損失在發(fā)電廠引起的附加投資：元/kw1.3.7 氣象、地質(zhì)、水文資料本廠地處江蘇平原地區(qū)，平均海拔8.5米，地質(zhì)以砂粘土為主，地下水位2米，最熱月平均最高溫度26，最熱月地下0.8米處平均溫度20，極端最高溫度40，極端最低溫度-10。第2章 負(fù)荷計(jì)算及無功功率補(bǔ)償計(jì)算2.1 負(fù)荷計(jì)算2.1.1負(fù)荷計(jì)算的目

7、的負(fù)荷計(jì)算的目的是確定供電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面和儀表量程的依據(jù)，也是合理地進(jìn)行無功功率補(bǔ)償?shù)闹匾罁?jù)。計(jì)算負(fù)荷確定得是否正確合理，直接影響到電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。如計(jì)算負(fù)荷確定過大，將使電器和導(dǎo)線電纜選得過大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)。如計(jì)算負(fù)荷確定過小，又將使電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜處于過負(fù)荷下運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導(dǎo)致絕緣過早老化甚至燒毀，同樣要造成損失。由此可見，正確確定計(jì)算負(fù)荷意義重大。在進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，要考慮環(huán)境及社會(huì)因素的影響，并應(yīng)為將來的發(fā)展留有適當(dāng)余量。2.1.2負(fù)荷計(jì)算的方法負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等幾種。本設(shè)計(jì)采用

8、需要系數(shù)法確定。主要計(jì)算公式有：有功功率： (2-1)無功功率: (2-2)視在功率: (2-3)計(jì)算電流: (2-4)2.1.3 各車間用電負(fù)荷計(jì)算各車間用電情況詳見電力負(fù)荷計(jì)算表（表2）。取,根據(jù)表2可算出：kw , kvar則kw kvar kva 表2：電 力 負(fù) 荷 計(jì) 算 表序號(hào)車間設(shè)備名稱容 量pe(kw)kdcostg計(jì) 算 負(fù) 荷p(kw)q(kvar)s(kva)1鑄鋼車間動(dòng) 力18000.50.61.3390011971500照 明300.824合 計(jì)1830924119715122熱處理車間動(dòng) 力21000.50.80.751050787.51313照 明300.824

9、合 計(jì)21301074787.513323鍛工車間動(dòng) 力16000.250.601.33400532666照 明300.824合 計(jì)16304245326804焊接車間動(dòng) 力2000.50.71.02100102143照 明300.824合 計(jì)2301241021615金工車間動(dòng) 力4000.250.61.33100133166照 明400.832合 計(jì)4401321331876總裝車間動(dòng) 力2000.150.51.733051.960照 明400.832合 計(jì)2406251.9817空壓站動(dòng) 力8000.80.80.75640480800照 明300.824合 計(jì)8306644808198煤

10、氣站動(dòng) 力5000.50.80.75250187.5313照 明400.832合 計(jì)540282187.53399總 計(jì)78700.7136863471519210乘以同時(shí)系數(shù)kp=0.9，kq=0.95全廠計(jì)算負(fù)荷3317.43297.5467711無功補(bǔ)償容量-200012cos補(bǔ)償?shù)?.9后全廠計(jì)算負(fù)荷合計(jì)0.943317.41297.5362713變壓器損耗54.4217.614全廠計(jì)算負(fù)荷總計(jì)78700.420.9123371.81515.136962.2 無功功率補(bǔ)償計(jì)算無功補(bǔ)償是用來提高電壓質(zhì)量、降低網(wǎng)損的有效措施之一，方法是給感性電路中的電感并聯(lián)電容器，使感性負(fù)荷所吸收的無功功

11、率大部分有電容器提供。由于本設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料中規(guī)定35kv供電時(shí)要求,而由上面計(jì)算可知，因此需要進(jìn)行無功補(bǔ)償。各車間低壓計(jì)算負(fù)荷合計(jì)kw補(bǔ)償前 補(bǔ)償后 (2-5)kvar選擇補(bǔ)償2000kvar電容器.無功補(bǔ)償后，變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：kva變壓器的功率損耗為：kvarkw變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為：kw kvar kva 則無功補(bǔ)償后，工廠的功率因數(shù)為： 符合本設(shè)計(jì)要求2.3 工廠年電能消耗量計(jì)算kw h年有功電能損耗：kwh2.4 負(fù)荷分配按對(duì)供電可靠性的要求將負(fù)荷分為三級(jí)：級(jí)負(fù)荷：指短時(shí)（手動(dòng)切換恢復(fù)供電所需的時(shí)間）對(duì)負(fù)荷中斷供電，將造成人身事故、設(shè)備損壞，將發(fā)生廢品，使生產(chǎn)秩序長期不能恢復(fù)

12、，人民生活發(fā)生混亂的負(fù)荷。接有級(jí)負(fù)荷的高、低壓廠用母線，應(yīng)設(shè)置備用電源，當(dāng)備用電源采用明備用方式時(shí)，應(yīng)裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置。級(jí)負(fù)荷：指允許短時(shí)停電，但較長時(shí)間停電將造成大量減產(chǎn)，將使人民生活受到影響的負(fù)荷。對(duì)接有級(jí)負(fù)荷的廠用母線，應(yīng)由兩路獨(dú)立電源供電，一般采用手動(dòng)切換。級(jí)負(fù)荷：指長時(shí)間停電不會(huì)直接影響生產(chǎn)者，如工廠的附屬車間，小城鎮(zhèn)等。根據(jù)所提供的負(fù)荷情況對(duì)本廠負(fù)荷分配原則如下表（表3）。表3：負(fù)荷分配表工廠變電所380v母線本工廠380v負(fù)荷（需要容量）段級(jí)負(fù)荷：1#、2#車間部分負(fù)荷及4#、5#車間負(fù)荷（1070kw）段級(jí)負(fù)荷：3#、6#車間負(fù)荷及7#、8#車間部分負(fù)荷（1246kw）

13、段級(jí)負(fù)荷：1#、2#、7#、8#車間部分負(fù)荷及照明（1400kw）第3章 電壓等級(jí)的確定電能質(zhì)量 供電電壓允許偏差（gb123252003）規(guī)定供電電壓允許偏差如下： （1）35kv及以上供電電壓正、負(fù)偏差的絕對(duì)值之和不超過額定電壓的10%。 （2）10kv及以下三相供電電壓允許偏差為額定電壓的7%。 （3）220v單相供電電壓允許偏差為額定電壓的+7%、-10%。 對(duì)本廠計(jì)算電壓偏差值如下：10kv供電：120mm2架空線/mwkm35kv供電：50mm2架空線 /mwkm可見，采用35kv電壓以一回架空線向工廠供電，符合國家規(guī)范要求。第4章 主變壓器臺(tái)數(shù)及容量的選擇根據(jù)電力負(fù)荷計(jì)算表，在變

14、電所裝設(shè)一臺(tái)35/10.5kv 5000kva主變壓器供電，變壓器負(fù)載率=72%，符合經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求，并留有二期建設(shè)余量。第5章 變電所主接線方案的選擇5.1 主接線方案主電源35kv一回架空引入，通過受電、計(jì)量、進(jìn)線柜為一臺(tái)35/10.5kv 5000kva主變壓器供電。10kv側(cè)采用帶母聯(lián)斷路器的分段單母線接線，通過一臺(tái)10/0.4kv 1600kva和二臺(tái)10/0.4kv 2000kva配電變壓器以放射式方式為各低壓用電設(shè)備供電。正常時(shí)10kv側(cè)兩段母線同時(shí)投運(yùn)，母聯(lián)斷路器投入運(yùn)行；低壓側(cè)三臺(tái)變壓器所帶三段母線分別運(yùn)行。當(dāng)主電源發(fā)生故障或檢修時(shí)，另一路10kv備用電源投入供電，斷開10kv

15、側(cè)母聯(lián)斷路器，這時(shí)由一臺(tái)2000kva變壓器向廠區(qū)二級(jí)負(fù)荷供電，滿足供電要求。當(dāng)10kv段母線或進(jìn)線回路（3tm）發(fā)生故障或檢修時(shí)低壓母聯(lián)開關(guān)投入供電，切斷0.4kv段母線上不重要負(fù)荷，給0.4kv段母線上的重要負(fù)荷供電。供電系統(tǒng)主接線詳見“變電所電氣主接線圖”。5.2 計(jì)量點(diǎn)設(shè)置35kv計(jì)量柜作為本工廠用電總計(jì)量。10kv備用回路進(jìn)線處設(shè)置有功及無功電能表。為各車間供電的低壓饋出回路設(shè)置有功電能計(jì)量，作內(nèi)部經(jīng)濟(jì)核算用。第6章 變電所位置、型式的選擇6.1 變電所位置變電所所址選擇應(yīng)滿足下列幾條要求：1） 接近負(fù)荷中心；2） 接近電源側(cè)；3） 進(jìn)出線方便；4） 運(yùn)輸設(shè)備方便；5） 不應(yīng)設(shè)在容易

16、積水、劇烈震動(dòng)或高溫的場所；6） 不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)的區(qū)域內(nèi)；7） 其他等等從上面幾條綜合確定，總平面圖序號(hào)f設(shè)為35/10kv變電所，靠近負(fù)荷中心。由于煤氣站屬于危險(xiǎn)區(qū)域，故不應(yīng)與變電所相鄰，整個(gè)變電所的室內(nèi)地面，應(yīng)高于室外地坪0.6米。6.2 變電所型式的選擇35/10kv變電所采用屋內(nèi)式變電所，運(yùn)行維修方便，占地面積少。變電所布置緊湊合理，內(nèi)設(shè)35kv、10kv和低壓配電室，低壓配電室應(yīng)靠近10/0.4kv變壓器室，35/10.5kv主變壓器室應(yīng)靠近10kv配電室，并設(shè)控制室、值班室和輔助房間等，便于運(yùn)行人員工作和管理。變電所的總體布置詳見“變電所平面布置圖”。第7章 短路及短路電流計(jì)算

17、7.1 短路7.1.1故障發(fā)生原因：電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)，除中性點(diǎn)以外，相與相、相與地之間是絕緣的，所謂短路是指相與相或相與地之間發(fā)生短路。7.1.2短路類型：簡單短路故障共有四種類型:三相短路,兩相短路,單相短路接地和兩相短路接地. 三相短路是對(duì)稱的,其他三種短路都是不對(duì)稱的.在四種短路類型中,單相短路接地故障發(fā)生的概率最高,可達(dá)65%,兩相短路約占10%,兩相短路接地約占20%,三相短路約占5%.雖然三相短路發(fā)生的概率最小,但他對(duì)電力系統(tǒng)的影響最嚴(yán)重。7.1.3短路發(fā)生的原因：電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中常常會(huì)受到各種擾動(dòng)，其中，對(duì)電力系統(tǒng)影響較大的是系統(tǒng)中發(fā)生的各種故障。常見的故障有短路、斷線和

18、各種復(fù)雜故障（即在不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生短路或斷線），而最為常見和對(duì)電力系統(tǒng)影響最大的是短路故障。因此，故障分析重點(diǎn)是對(duì)短路故障的分析。電力系統(tǒng)短路故障發(fā)生的原因很多，既有客觀的，也有主觀的，而且由于設(shè)備的結(jié)構(gòu)和安裝地點(diǎn)的不同，引發(fā)短路故障的原因也不同。但是，根本原因是電氣設(shè)備載流部分相與相之間或相與地之間的絕緣遭到破壞。例如，架空線路的絕緣子可能由于受到雷電過電壓而發(fā)生閃絡(luò)，或者由于絕緣子表面的污穢而正常工作電壓下放電。再如發(fā)電機(jī)、變壓器、電纜等設(shè)備中載流部分的絕緣材料在運(yùn)行中損壞。有時(shí)因鳥獸跨接在裸露的載流部分，或者因?yàn)榇箫L(fēng)或在導(dǎo)線上覆冰，引起架空線路桿塔倒塌而造成短路。此外，線路檢修后，在未拆

19、除地線的情況下運(yùn)行人員就對(duì)線路送電而發(fā)生的誤操作，也會(huì)引起故障。7.1.4短路故障的危害：短路對(duì)電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行都有很大的危害。（1）在發(fā)生短路后，由于電源供電回路阻抗的減小以及產(chǎn)生的暫態(tài)過程，使短路回路中的電流急劇增加，其數(shù)值可能超過該回路額定電流的許多倍。短路點(diǎn)距發(fā)電機(jī)的電氣距離愈近，短路電流越大。例如，在發(fā)電機(jī)端發(fā)生短路時(shí)，流過定子繞組的短路電流最大瞬時(shí)值可能達(dá)到發(fā)電機(jī)額定電流的1015倍。在大容量的電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬安甚至幾十萬安。（2）在短路點(diǎn)處產(chǎn)生的電弧可能會(huì)燒壞設(shè)備，而且短路電流流過導(dǎo)體時(shí)，所產(chǎn)生的熱量可能會(huì)引起導(dǎo)體或絕緣損壞。另外，導(dǎo)體可能會(huì)受到很大的電動(dòng)

20、力沖擊，致使其變形甚至損壞。（3）短路將引起系統(tǒng)電網(wǎng)中的電壓降低，特別是靠近短路點(diǎn)處的電壓下降最多，使部分用戶的供電受到影響。例如，負(fù)荷中的異步電動(dòng)機(jī)，由于其電磁轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，當(dāng)電壓降低時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩將顯著減小，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變慢或甚至完全停轉(zhuǎn)，從而造成廢品及設(shè)備損壞等嚴(yán)重后果。（4）短路故障可能引起系統(tǒng)失去穩(wěn)定，這一方向的情況。（5）不對(duì)稱接地短路所引起的不平衡電流將在線路周圍產(chǎn)生不平衡磁通，結(jié)果在鄰近的通信線路中可能感應(yīng)出相當(dāng)大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，造成對(duì)通信系統(tǒng)的干擾，甚至危及通信設(shè)備和人身安全。7.1.5短路故障分析的內(nèi)容和目的：短路故障分析的主要內(nèi)容包括故障后電流的計(jì)算、短路容量的計(jì)算

21、、故障后系統(tǒng)中各點(diǎn)電壓的計(jì)算以及其他的一些分析和計(jì)算，如故障時(shí)線路電流與電壓之間的相位關(guān)系等。短路電流計(jì)算與分析的主要目的在于應(yīng)用這些計(jì)算結(jié)果進(jìn)行繼電保護(hù)設(shè)計(jì)和整定值計(jì)算，開關(guān)電器、串聯(lián)電抗器、母線、絕緣子等電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)，制定限制短路電流的措施和穩(wěn)定性分析等。7.1.6限制短路故障危害的措施：電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)，都要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣斫档桶l(fā)生故障的概率，例如采用合理的防雷設(shè)施、降低過電壓水平、使用結(jié)構(gòu)完善的配電裝置和加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)管理等。同時(shí)，還要采取減少短路危害的措施，其中，最主要的是迅速將發(fā)生短路的元件從系統(tǒng)中切除，使無故障部分的電網(wǎng)繼續(xù)正常運(yùn)行。在發(fā)電廠、變電所及整個(gè)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行

22、中，需要合理地選擇電氣接線、恰當(dāng)?shù)赜门潆娫O(shè)備和斷路器、正確地設(shè)計(jì)繼電保護(hù)以及選擇限制短路電流的措施等，而這些都必須以短路故障計(jì)算結(jié)果作為依據(jù)。短路故障的計(jì)算與分析，主要是短路電流的計(jì)算和分析。短路電流的大小及其變化規(guī)律不僅與短路故障的類型有關(guān)，而且與電源特性、網(wǎng)絡(luò)元件的電磁參數(shù)有關(guān)。7.1.7限制短路故障危害的措施：短路故障的計(jì)算與分析，主要是短路電流的計(jì)算和分析。短路電流的大小及其變化規(guī)律不僅與短路故障的類型有關(guān)，而且與電源特性、網(wǎng)絡(luò)元件的電磁參數(shù)有關(guān)。在發(fā)電廠、變電所及整個(gè)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，需要合理地選擇電氣接線、恰當(dāng)?shù)赜门潼c(diǎn)設(shè)備和斷路器、正確地設(shè)計(jì)繼電保護(hù)以及選擇限制短路電流的措施

23、等，而這些都必須以短路故障計(jì)算結(jié)果作為依據(jù)。電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)，都要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣斫档桶l(fā)生故障的概率，例如采用合理的防雷設(shè)施、降低過電壓水平、使用結(jié)構(gòu)完善的配電裝置和加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)管理等。同時(shí)，還要采取減少短路危害的措施，其中，最主要的是迅速將發(fā)生短路的元件從系統(tǒng)中切除，使無故障部分的電網(wǎng)繼續(xù)正常運(yùn)行。7.2 短路電流計(jì)算的目的和方法短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（又稱有名單位制法）和標(biāo)幺制法（又稱相對(duì)單位制法）。本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算。7.3 短路電流計(jì)算7.3.1最小運(yùn)行方式下系統(tǒng)短路電流計(jì)算已知

24、系統(tǒng)最小三相短路容量mva（1）確定基準(zhǔn)值取基準(zhǔn)容量mvakvkv則 ka ka（2）計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值1）電力系統(tǒng)2）架空線路3）電力變壓器4）電纜線路（2）計(jì)算各短路點(diǎn)總計(jì)算電抗及三相短路電流和短路容量1）各短路點(diǎn)總計(jì)算電抗 2）各短路點(diǎn)三相短路電流kakaka3）各短路點(diǎn)短路沖擊電流kakaka4）各短路點(diǎn)短路全電流最大有效值kakaka5）各短路點(diǎn)短路容量mvamvamva7.3.2最大運(yùn)行方式下系統(tǒng)短路電流計(jì)算已知系統(tǒng)最大三相短路容量mva（1）確定基準(zhǔn)值取基準(zhǔn)容量mvakvkv則 ka ka（2）計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值1）電力系統(tǒng)2）架空線路3）電力

25、變壓器4）電纜線路（2）計(jì)算各短路點(diǎn)總計(jì)算電抗及三相短路電流和短路容量1）各短路點(diǎn)總計(jì)算電抗 2）各短路點(diǎn)三相短路電流kakaka3）各短路點(diǎn)短路沖擊電流kakaka4）各短路點(diǎn)短路全電流最大有效值kakaka5）各短路點(diǎn)短路容量mvamvamva第8章 高低壓開關(guān)柜的選擇高低壓開關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種高低壓成套配電裝置。（1）高壓開關(guān)柜有固定式和手車式（移可式）兩大類型。 1）本設(shè)計(jì)35kv設(shè)備選用kyn61a-40.5鎧裝移開式交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備。該產(chǎn)品引進(jìn)美國西屋公司的先進(jìn)技術(shù)，根據(jù)gb3906-199135kv交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備及電力部dl404-1

26、997戶內(nèi)交流高壓開關(guān)柜訂貨技術(shù)條件，并全面參照iec298 1kv以上的52kv及以下的交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 （1990年版）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和制造的kyn61a-40.5鎧裝式金屬封閉開關(guān)設(shè)備，是三相交流50hz單母線及單母線分段系統(tǒng)的戶內(nèi)成套配電裝置，作為接受和分配35kv網(wǎng)絡(luò)電能和對(duì)電路實(shí)行控制、保護(hù)及監(jiān)測。本型開關(guān)柜既有防止誤操作斷路器、防止帶負(fù)荷推、拉可移開部件、防止帶電合接地開關(guān)、防止接地開關(guān)在接地位置送電和防止誤入帶電間隔（即簡稱“五防”功能）。2）本設(shè)計(jì)10kv設(shè)備選用kyn28-12金屬鎧裝中置式開關(guān)柜。該產(chǎn)品系3.6-12kv三相交流50hz單母線及單母線分段系的成套配

27、電裝置。主要用于發(fā)電廠、中小型發(fā)電機(jī)送電、工礦企事業(yè)配電以及電業(yè)系統(tǒng)二次變電所的受電、送電及大型高壓電動(dòng)機(jī)起動(dòng)等，實(shí)行控制保護(hù)、監(jiān)測之用。本開關(guān)設(shè)備滿足iec298、gb3906、dl/t404-91等標(biāo)準(zhǔn)要求，具有防止帶負(fù)荷推拉斷路器手車、防止誤分合斷路器、防止接地開關(guān)處在閉合位置時(shí)關(guān)合斷路器、防止誤入帶電隔室、防止在帶電時(shí)誤合接地開關(guān)的聯(lián)鎖功能。（2）低壓開關(guān)柜有固定式和抽出式兩大類型。本設(shè)計(jì)0.4kv設(shè)備選用gck系列交流低壓抽出式開關(guān)柜。該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)柜架為組合裝配式結(jié)構(gòu)，骨架采用c型材。柜架的全部結(jié)構(gòu)均通過自攻螺釘連接，按需要加裝門、面板、隔板、支架及抽屜部件、以便組合成完整無缺開關(guān)柜柜

28、架。每一功能單元均占據(jù)一個(gè)獨(dú)立隔室功能單室，總占用高度1800mm范圍內(nèi)，根據(jù)用戶的各電流等級(jí)不同的占用高度，組合成每臺(tái)抽屜式開關(guān)柜的供電回路。抽屜具有合、分、試驗(yàn)、抽出位置，既能保證正常的工作，又可安全檢修抽屜內(nèi)的元件。相同規(guī)格的功能單元均共有互換性，用戶可以方便迅速地使備用抽屜。第9章 變電所高低壓電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)9.1短路電流計(jì)算結(jié)果最大運(yùn)行方式下：（1）35kv母線ka ka ka（2）10kv母線ka ka ka動(dòng)穩(wěn)定條件 熱穩(wěn)定條件上述短路電流很小，高中壓電氣設(shè)備的動(dòng)、熱穩(wěn)定性都合格。（3）低壓母線id3=27.0ka，選擇分?jǐn)嗄芰?0ka的低壓開關(guān)柜及相關(guān)低壓元器件。9.2

29、35kv電纜截面選擇計(jì)算35kv側(cè)變壓器計(jì)算電流：a（1）按持續(xù)允許電流選擇70mm2交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜直埋，土壤熱阻為3.0m/w的情況下的載流量為：（2）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇年最大負(fù)荷利用小時(shí)=4000h，銅芯電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度為2.25a/mm2（3）按短路熱穩(wěn)定選擇最大運(yùn)行方式下35kv母線 ka按切除短路故障時(shí)間1秒計(jì)算mm2 70mm2（4）按電壓損失校驗(yàn)370mm2銅芯電纜，長0.25km電壓損失結(jié)論：經(jīng)計(jì)算用70mm2電纜滿足要求，故選yjv22-26/35kv 370mm2電纜。9.3 10kv電纜截面選擇計(jì)算9.3.1主變壓器10kv側(cè)計(jì)算電流：a（1）按持續(xù)允許電流選擇

30、95mm2交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜在空氣中（30）敷設(shè)，考慮橋架敷設(shè)后的載流量為：（2）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇年最大負(fù)荷利用小時(shí)=4000h，銅芯電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度為2.25a/mm2（3）按短路熱穩(wěn)定選擇最大運(yùn)行方式下10kv母線 ka按切除短路故障時(shí)間0.2秒計(jì)算 mm2 50mm2（4）按電壓損失校驗(yàn)3295mm2銅芯電纜，長0.1km電壓損失結(jié)論：經(jīng)計(jì)算用295mm2電纜滿足要求，故選yjv-8.7/10kv 3295mm2電纜。9.3.2 配變壓器10kv側(cè)計(jì)算電流：a（1）按持續(xù)允許電流選擇50mm2交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜在空氣中（30）敷設(shè)，考慮橋架敷設(shè)后的載流量為：（2）按經(jīng)濟(jì)電流密

31、度選擇年最大負(fù)荷利用小時(shí)=4000h，銅芯電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度為2.25a/mm2（3）按短路熱穩(wěn)定選擇最大運(yùn)行方式下10kv母線 ka按切除短路故障時(shí)間0.2秒計(jì)算 mm2 50mm2（4）按電壓損失校驗(yàn)350mm2銅芯電纜，長0.1km電壓損失結(jié)論：經(jīng)計(jì)算用50mm2電纜滿足要求，故選yjv-8.7/10kv 350mm2電纜。第10章 繼電保護(hù)的配置繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求：這四“性”之間緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一。 (1)可靠性是指保護(hù)該動(dòng)體時(shí)應(yīng)可靠動(dòng)作。不該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠不動(dòng)作?？煽啃允菍?duì)繼電保護(hù)裝置性能的最根本的要求。 (2)選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身

32、的保護(hù)切除故障，當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，才允許由相鄰設(shè)備保護(hù)、線路保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)切除故障。為保證對(duì)相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護(hù)和同一保護(hù)內(nèi)有配合要求的兩元件（如啟動(dòng)與跳閘元件或閉鎖與動(dòng)作元件）的選擇性，其靈敏系數(shù)及動(dòng)作時(shí)間，在一般情況下應(yīng)相互配合。 (3)靈敏性是指在設(shè)備或線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)，各類保護(hù)的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。選擇性和靈敏性的要求，通過繼電保護(hù)的整定實(shí)現(xiàn)。 (4)速動(dòng)性是指保護(hù)裝置應(yīng)盡快地切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動(dòng)重合閘和備用電源或

33、備用設(shè)備自動(dòng)投入的效果等。繼電保護(hù)采用微機(jī)綜合保護(hù)裝置，具體保護(hù)內(nèi)容如下：（1）主變壓器：縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù) 復(fù)合電壓過電流保護(hù) 過電流保護(hù) 過負(fù)荷保護(hù) 瓦斯保護(hù) 溫度保護(hù)（2）配變壓器：電流速斷保護(hù) 定時(shí)限過電流保護(hù) 過負(fù)荷保護(hù) 瓦斯保護(hù) 溫度保護(hù) 單相接地保護(hù)（3）電源進(jìn)線： 電流速斷保護(hù) 定時(shí)限過電流保護(hù)（4）分段斷路器：電流速斷保護(hù) 定時(shí)限過電流保護(hù)（5）低壓系統(tǒng)（常規(guī)）： 短路保護(hù) 過負(fù)載保護(hù) 接地故障保護(hù)第11章 總結(jié)與展望畢業(yè)設(shè)計(jì)作為函授階段一次重要的學(xué)習(xí)經(jīng)歷，我感覺自己受益非淺，同時(shí)深深的感覺到自己的學(xué)習(xí)能力在不斷提高。 通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我加深了對(duì)工廠供電知識(shí)的理解，大體了解了工廠供電設(shè)計(jì)的思路和方法以及設(shè)計(jì)中要注意的問題，對(duì)總降壓變電所的設(shè)計(jì)由一無所知到現(xiàn)在的一定程度的掌握，起到了非常重要的作用。但是，實(shí)踐才是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。我要在以后設(shè)計(jì)的工程中檢驗(yàn)自己所學(xué)的知識(shí)鞏固正確的、改正錯(cuò)誤的、補(bǔ)充不足的，來完善自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，真正的做到學(xué)以致用。事實(shí)上這次設(shè)計(jì)對(duì)我們的鍛煉是多方面的，除了對(duì)設(shè)計(jì)過程熟