畢業(yè)論文---標準件廠冷鐓車間低壓配電系統(tǒng)及車間變電所的設計

1、<p>　　目 錄</p><p><b>　　摘要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p>　　1車間的負荷計算及無功功率補償3</p><p>　　2確定車間變電所主變壓器型式、容量和數(shù)及主接線方案6</p><p>　　3短路計算，并

2、選擇一次設備8</p><p>　　4選擇車間變電所高低壓進出線13</p><p>　　5選擇電源進線的二次回路方案及整定繼電保護16</p><p>　　6車間變電所的防雷保護和接地裝置的設計及布線方案19</p><p>　　7選擇低壓配電系統(tǒng)的導線及控制保護設備21</p><p><b>

3、　　結(jié)論26</b></p><p><b>　　致 謝27</b></p><p><b>　　參考文獻28</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本次設計是關(guān)于標準件廠冷鐓車間低壓配電系統(tǒng)及車間變電所的設計。最先從車間的布

4、局考慮，參考了現(xiàn)在很多工廠的平面設計圖對各部分的布局的可用性和經(jīng)濟性入手。</p><p>　　接下來開始進入工廠廠區(qū)的供電設計部分。先從各部分的計算入手，其中包括計算負荷和短路電流的計算和一次設備穩(wěn)定度的效驗，及低壓配電屏的選擇。接下來，進行了對變電所高壓進線和低壓出線的選擇，車間配電線路的設計。在變電所二次回路設計及繼電保護整定當中我考慮了各方面的保護及對保護器具的選擇。變電所設計自然少不了對防雷以及接地保護

5、方面的設計，考慮到了車間布局的實際情況進行了對防雷接地設備的選擇和設計。</p><p>　　關(guān)鍵詞：供電設計 車間變電所 電力系統(tǒng) </p><p><b>　　Abstract </b></p><p>　　This standard is designed for Cold Heading Plants workshop low-vo

6、ltage distribution systems and substations in the design workshop. From the first workshop to consider the layout, reference to the many factories graphic design plans for the layout of the various parts of the economy a

7、nd the availability of research. Next entered the factory premises of the power supply design. Start with the start of the calculation, including the computational load and short-circuit current calculation of equip</

8、p><p>　　key words: power supply design substation in the workshop power system</p><p>　　1車間的負荷計算及無功功率補償</p><p><b>　　1、車間的負荷計算</b></p><p>　　1）車間設備組1負荷計算見表1

9、-1：</p><p>　　表1-1 冷鐓車間設備組1的負荷計算表</p><p>　　表1-2 冷鐓車間設備組2的負荷計算表</p><p>　　2）車間設備組2負荷計算見表1-2：</p><p>　　3）工具、機修車間負荷計算見表1-3：</p><p>　　表1-3 工具、機修車間的負荷統(tǒng)計表</p>

10、;<p>　　4）車間設備總負荷統(tǒng)計見表1-4：</p><p>　　表1-4冷鐓車間總的負荷統(tǒng)計表</p><p><b>　　2、無功功率補償</b></p><p>　　1）補償前的變壓器低壓側(cè)的視在計算負荷為：</p><p>　　因此未進行無功補償時，主變壓器容量應選為了1000 kV·

11、A。這時變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為：</p><p>　　2） 無功補償容量按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的，考慮到變壓器本身的無功功率損耗遠大于其有功功率損耗，一般，因此在變壓器低壓側(cè)進行無功補償時，低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)應略高于0.90 ，這里取。要使低壓側(cè)功率因數(shù)由0.51提高到0．92，低壓側(cè)需裝設的并聯(lián)電容器容量為：</p><p><b>　　取 </b><

12、;/p><p>　　3）補償后變電所低壓側(cè)的視在計算負荷為：</p><p>　　變壓器的功率損耗為：</p><p>　　變電所高壓側(cè)的計算負荷為</p><p>　　4）車間變電所負荷計算 見表1-5：</p><p>　　表1-5車間變電所負荷計算表</p><p>　　2確定車間變電所主變壓

13、器型式、容量和數(shù)及主接線方案</p><p>　　1、確定車間變電所主變壓器型式</p><p>　　在選擇變壓器時，應選用低損耗節(jié)能型變壓器，如S9系列或S10系列。高損耗變壓器已被淘汰，不再采用。在多塵或有腐蝕性氣體嚴重影響變壓器安全的場所，應選擇密閉型變壓器或防腐型變壓器；供電系統(tǒng)中沒有特殊要求和民用建筑獨立變電所常采用三相油浸自冷電力變壓器（S9、S10-M、S11、S11-M等）

14、；對于高層建筑、地下建筑、發(fā)電廠、化工等單位對消防要求較高的場所，宜采用干式電力變壓器（SC、SCZ、SG3、SG10、SC6等）；對電網(wǎng)電壓波動較大的，為改善電能質(zhì)量應采用有載調(diào)壓電力變壓器（SZ7、SFSZ、SGZ3等）。本設計選擇S9系列三相油浸自冷電力變壓器。</p><p>　　2、總降壓變電所主變壓器臺數(shù)和容量的確定</p><p>　　車間變電所變壓器臺數(shù)和容量確定原則和總降

15、壓變電所基本相同。即首先保證電能質(zhì)量的要求下，最大限度減少投資、運行費用和有色金屬耗用量。</p><p>　　車間變電所變壓器臺數(shù)選擇原則，對于二、三級負荷，變電所只設置一臺變壓器，其容量可根據(jù)計算負荷決定?？梢钥紤]從其他車間的低壓線路取得備用電源，這不僅在故障下可以對重要的二級負荷供電，而且在負荷極不均勻的輕負荷時，也能使供電系統(tǒng)達到經(jīng)濟運行。對一、二級負荷較大的車間，采用兩回獨立進線，設置兩臺變壓器，其容量

16、確定和總降壓變電所相同。當負荷分散時，可設置兩個各有一臺變壓器的變電所。車間變電所中，單臺變壓器容量不宜超過1000kVA。</p><p>　　根據(jù)本設計屬三級負荷，選擇一臺變壓器。經(jīng)計算：</p><p>　　變壓器容量選擇630kVA。</p><p>　　綜上變壓器選擇S9——630/10，變壓器參數(shù)見表2-1：</p><p>　　

17、表2-1 變壓器參數(shù)表</p><p>　　3、變電所主接線方案</p><p>　　變電所的主結(jié)線，應根據(jù)變配電所在供電系統(tǒng)中的地位、進出線回路數(shù)、設備特點及負荷性質(zhì)等條件確定，并應滿足安全、可靠、靈活和經(jīng)濟等要求。</p><p>　　按上面兩種主變壓器的方案可設計兩種主結(jié)線方案：</p><p>　　兩種主結(jié)線方案的比較見表2-2：&l

18、t;/p><p>　　表2-2 兩種主接線方案的比較</p><p>　　從上表可以看出，按技術(shù)指標，裝設兩臺主變的主結(jié)線方案略優(yōu)于裝設一臺主變的主接線方案，但按經(jīng)濟指標，則裝設一臺主變的方案遠優(yōu)于裝設兩臺主變的方案，因此決定采用裝設一臺主變的方案。</p><p>　　主結(jié)線對變電所設備選擇和布置，運行的可靠性和經(jīng)濟性，繼電保護和控制方式都有密切關(guān)系，是供電設計中的重

19、要環(huán)節(jié)。供配電系統(tǒng)變電所常用的主接線基本形式有線路—變壓器組接線、單母線接線和橋式接線3種類型。線路—變壓器組接線、單母線接線、橋式接線。</p><p>　　本設計采用一次側(cè)為線路變壓器組接線、二次側(cè)為單母線不分段接線。</p><p>　　3短路計算，并選擇一次設備</p><p><b>　　1、短路計算</b></p>&

20、lt;p><b>　　1） 確定基準值</b></p><p>　　采用標幺制法進行三相短路計算，基準值取:</p><p>　　S=100 MV·A,U=10.5 kV, U=0.4 kV</p><p>　　確定基準值 由 S=100 MV·A,U=10.5 kV, U=0.4 kV </p>&l

21、t;p>　　計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值</p><p>　　電力系統(tǒng)的電抗標幺值</p><p>　　由表查得, 因此 = =0.5</p><p>　　電纜線路的電抗標幺值</p><p>　　由表3-1查得, 因此 </p><p>　　電力變壓器的電抗標幺值</p><

22、p>　　查表得 , 因此 X = = =7.94</p><p>　　繪短路等效電路圖如圖3-1所示, 圖上標出各元件的序號和電抗標幺值， 并標明短路計算點</p><p>　　圖3-1 短路等效圖</p><p>　　點三相短路時的短路電流和容量的計算</p><p>　　計算短路回路總阻抗標幺值</p>&l

23、t;p>　　計算點所在電壓級的基準電流</p><p><b>　　計算短路電流各值</b></p><p>　　計算點三相短路時的短路電流</p><p>　　計算短路回路總阻抗標幺值</p><p>　　計算點所在電壓級的基準電流</p><p><b>　　計算短路電流各值&

24、lt;/b></p><p>　　計算結(jié)果列表3-1：</p><p>　　表3-1 短路計算結(jié)果</p><p><b>　　2、一次設備的選擇</b></p><p>　　1）10kV側(cè)一次設備的選擇</p><p><b>　　高壓開關(guān)柜的選擇</b></p

25、><p>　　高壓開關(guān)柜是成套設備，柜內(nèi)有斷路器、隔離開關(guān)、互感器設備等。</p><p><b>　　選擇開關(guān)柜的型號</b></p><p>　　主要根據(jù)負荷等級選擇開關(guān)柜的型號，一般一、二級負荷選擇移開式開關(guān)柜，如, , 型開關(guān)柜，三級負荷選擇固定式開關(guān)柜，如,型開關(guān)柜。</p><p>　　本設計屬三級負荷，選型開關(guān)

26、柜。</p><p>　　選擇開關(guān)柜回路方案號</p><p>　　本設計是電纜進線，因此選擇回路方案。</p><p><b>　　計量柜選型。</b></p><p><b>　　2）一次設備的校驗</b></p><p>　　10kV側(cè)一次設備的校驗裝設地點條件見表3-

27、2：</p><p>　　表3-2裝設地點條件</p><p><b>　　高壓斷路器的校驗</b></p><p>　　安裝設地點額定電壓和額定電流選擇斷路器SN10-10Ⅰ/630。</p><p>　　動穩(wěn)定校驗：， ， ， 滿足要求。</p><p>　　熱穩(wěn)定校驗： ，，，滿足要求

28、。</p><p>　　斷流能力校驗：，，，滿足要求。</p><p><b>　　高壓隔離開關(guān)</b></p><p>　　安裝設地點額定電壓和額定電流選擇，高壓隔離開關(guān)選GN8-10/200和GN6-10/200，經(jīng)校驗，滿足要求。</p><p><b>　　高壓熔斷器</b></p&g

29、t;<p>　　安裝設地點額定電壓和額定電流選擇，高壓熔斷器選RN2-10，經(jīng)校驗，滿足要求。</p><p>　　表3-3 10kV側(cè)一次設備參數(shù)表</p><p><b>　　電壓互感器</b></p><p>　　安裝設地點額定電壓選擇，電壓互感器選擇JDZJ-10，經(jīng)校驗滿足要求。</p><p>

30、<b>　　電流互感器</b></p><p>　　安裝設地點額定電壓和額定電流選擇，電壓互感器選擇LQJ-10，經(jīng)校驗滿足要求。</p><p>　　10kV側(cè)一次設備參數(shù)見表3-3：</p><p>　　表3-4 裝設地點條件</p><p>　　380側(cè)一次設備的校驗。裝設地點條件見表3-4</p>

31、<p><b>　　低壓斷路器的校驗</b></p><p>　　安裝設地點額定電壓和額定電流選擇低壓斷路器DW15-1000/3電動。</p><p><b>　　斷流能力校驗：</b></p><p><b>　　，，，滿足要求。</b></p><p>　　38

32、0V側(cè)一次設備的參數(shù)見表3-5：</p><p>　　表3-5 380V側(cè)一次設備的參數(shù)表</p><p><b>　　高低壓母線的選擇</b></p><p>　　按經(jīng)濟截面選擇（鋁母線的經(jīng)濟電流密度為1.15） </p><p>　　式中，為經(jīng)濟電流密度；為母線經(jīng)濟截面；為匯集到母線上的計算電流。</p&g

33、t;<p>　　10kV母線按經(jīng)濟截面選擇： </p><p>　　參照常用硬鋁母線尺寸表母線選，即母線尺寸為40mm×4mm。</p><p>　　380V母線按經(jīng)濟截面選擇： </p><p>　　表3-6 10kV變電所高低壓LMY型硬鋁母線的常用尺寸表（mm）</p><p>　　參照常用硬鋁母線尺

34、寸表80V側(cè)母線選，即相母線尺寸為80mm×8mm，中性母線尺寸為50mm×5mm。</p><p>　　10kV變電所高低壓LMY型硬鋁母線尺寸見表4-6</p><p>　　母線的短路穩(wěn)定度校驗</p><p>　　動穩(wěn)定校驗： </p><p>　　式中 ——母線材料的最大允許應力，硬銅，硬鋁；<

35、/p><p>　　——母線通過時所受到最大計算應力。</p><p>　　上述最大計算應力按下式計算： </p><p>　　熱穩(wěn)定校驗條件： </p><p>　　式中 ——母線截面積</p><p>　　——滿足短路熱穩(wěn)定條件的最小截面積；</p><p>　　——母線材料的熱穩(wěn)

36、定系數(shù)，</p><p>　　——母線通過的三相短路穩(wěn)態(tài)電流。</p><p>　　10kV側(cè)母線的校驗</p><p><b>　　動穩(wěn)定校驗</b></p><p><b>　　三相短路電動力</b></p><p>　　故母線滿足動穩(wěn)定要求。</p>&l

37、t;p>　　母線熱穩(wěn)定校驗 </p><p>　　母線實際截面為 。</p><p>　　故母線也滿足熱穩(wěn)定要求。</p><p>　　380V側(cè)母線的校驗方法同上，經(jīng)計算，母線滿足動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的要求。</p><p>　　支柱絕緣子動穩(wěn)定校驗</p><p>　　查表得，支柱絕緣子最大允許機械破壞負荷為

38、3.75kN，</p><p>　　故支柱絕緣子滿足動穩(wěn)定要求。</p><p>　　4選擇車間變電所高低壓進出線</p><p><b>　　1、高低壓進出線</b></p><p><b>　　高壓進線</b></p><p>　　如為專用線路，應選專用線路的全長。如從公

39、共干線引至變配電所，則僅選從公共干線到變配電所的一段引入線。對于靠墻安裝的高壓開關(guān)柜，柜下進線時一般需經(jīng)電纜引入，因此架空線進線至變配電所高壓側(cè)，往往需選一段引入電纜。</p><p><b>　　高壓出線</b></p><p>　　對于全線一致的電纜出線，應選線路的全長。 如經(jīng)一段電纜從高壓開關(guān)柜引出再架空配電的線路，則變配電所高壓出線的選擇只選這一段引出電纜。&

40、lt;/p><p><b>　　低壓出線</b></p><p>　　如采用電纜配電，應選線路的全長。如經(jīng)一段穿管絕緣導線引出，再架空配電的線路，則變配電所低壓出線的選擇只選這一段引出的穿墻絕緣導線，而架空配電線路則在廠區(qū)配電線路或車間配電線路的設計中考慮。</p><p>　　2、變配電所進出線方式的選擇</p><p>

41、　　架空線 在供電可靠性要求不很高或投資較少的中小型工廠設計中優(yōu)先選用。</p><p>　　電纜 在供電可靠性要求較高或投資較高的各類工廠供電設計中優(yōu)先選用。</p><p>　　因此，為保證供電可靠性，本設計選擇電纜進線。</p><p>　　3、變配電所進出線導線和電纜型式的選擇</p><p><b>　　高壓電纜線 <

42、;/b></p><p>　　一般環(huán)境和場所，可采用鋁芯電纜；但在有特殊要求的場所，應采用銅芯電纜。</p><p>　　埋地敷設的電纜，應采用有外保護層的鎧裝電纜；但在無機械損傷可能的場所，可采用塑料護套電纜或帶外保護層的鉛包電纜。</p><p>　　在可能發(fā)生位移的土壤中埋地敷設的電纜，應采用鋼絲鎧裝電纜。</p><p>　　敷

43、設在管內(nèi)或排管內(nèi)的電纜，一般采用塑料護套電纜，也可采用裸鎧裝電纜。</p><p>　　電纜溝內(nèi)敷設的電纜，一般采用裸凱裝電纜、塑料護套電纜或裸鉛包電纜。</p><p>　　交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜具有優(yōu)良的性能，宜優(yōu)先選用。</p><p>　　電纜除按敷設方式及環(huán)境條件選擇外，還應符合線路電壓要求。</p><p>　　低壓穿管絕緣導線 一般

44、采用鋁芯絕緣線。但特別重要的或有特殊要求的線路可采用銅芯絕緣線。</p><p><b>　　低壓電纜線</b></p><p>　　一般采用鋁芯電纜，但特別重要的或有特殊要求的線路可采用銅芯電纜。</p><p>　　明敷電纜一般采用裸鎧裝電纜。當明敷在無機械損傷可能的場所，允許采用無鎧裝電纜。明敷在有腐蝕性介質(zhì)場所的電纜，應采用塑料護套電纜

45、或防腐型電纜。</p><p>　　電纜溝內(nèi)電纜，一般采用塑料護套電纜，也可采用裸鎧裝電纜。</p><p>　　TN系統(tǒng)的出線電纜應采用四芯或五芯電纜。</p><p>　　10kV高壓進線的選擇和校驗 采用YJL—10000—3×150型電纜線，接往10kV公用干線。</p><p>　　按發(fā)熱條件選擇。由,及室外溫度30，查表

46、得，滿足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　校驗短路熱穩(wěn)定</b></p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　故滿足要求。</b></p><p>　　由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗 采用YJL22—10000型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣的鋁芯

47、電纜直接埋地敷設。</p><p>　　按發(fā)熱條件選擇。由及土壤溫度25，查表初選纜芯為 的交聯(lián)電纜，其，滿足發(fā)熱條件</p><p><b>　　校驗短路熱穩(wěn)定 </b></p><p><b>　　電纜線改選纜芯為。</b></p><p>　　380V低壓出線的選擇</p>&l

48、t;p>　　饋電給冷鐓車間的線路采用VLV22—1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設。</p><p>　　按發(fā)熱條件選擇。由及地下土壤溫度為25，由于一條電纜不能滿組該車間電流，，所以采用雙電纜向該車間供電，查表選3條截面為的電纜，其</p><p><b>　　校驗電壓損耗。</b></p><p>　　由于車間設備和車間變電所

49、在同一車間，距離很短，不需校驗電壓損耗。</p><p><b>　　校驗短路熱穩(wěn)定性</b></p><p>　　所選電纜滿足短路熱穩(wěn)定性。</p><p>　　因此冷鐓車間采用3條VLV22—1000—3×240+1×120的四芯電纜供電。</p><p>　　饋電給工具車間的線路采用VLV22—

50、1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設。</p><p><b>　　按發(fā)熱條件選擇。</b></p><p>　　由及地下土壤溫度為25，查表初選120，其，滿足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　短路熱穩(wěn)定度校驗。</b></p><p>　　求滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面</p&g

51、t;<p>　　由于前面所選的纜芯截面小于，不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此改選纜芯的聚氯乙烯電纜，即VLV22—1000—3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　　饋電給機修車間的線路亦采用VLV22—1000聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直埋敷設。</p><p><b>　　按發(fā)熱條件選擇。</b></p><

52、;p>　　由及地下土壤溫度為25，查表初選120，其，滿足發(fā)熱條件。</p><p>　　短路熱穩(wěn)定度校驗。 </p><p>　　由于前面所選的纜芯截面小于，不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此選纜芯為的聚氯乙烯電纜，即采用VLV22—1000—3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　　備用線路的采用上面截面的最大的導線，即采用一

53、條聚氯乙烯鋁芯VLV22—1000—3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　　做為備用電源的高壓聯(lián)絡線的選擇校驗</p><p>　　采用YJL22—10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，直接埋地敷設，與相距2km的臨近單位變配電所的10kV母線相聯(lián)。</p><p>　　按發(fā)熱條件選擇 車間的總計算負荷容量為645kVA，,最熱

54、月土壤平均溫度為25 ，因此初選纜芯截面為的交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁芯電纜，其，滿足發(fā)熱條件。</p><p>　　校驗電壓損耗 查表可得纜芯為的鋁芯電纜的，，而總車間總計算負荷的,，線路長度按1km計，因此</p><p>　　由此可見滿足允許電壓損耗5%的要求。</p><p>　　表4-1 變電所進出線和聯(lián)絡線的型號規(guī)格</p><p><

55、;b>　　短路熱穩(wěn)定校驗</b></p><p>　　由于前面所選截面小于，不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此改選纜芯為的電纜，即YJL22—10000—3×150交聯(lián)電纜。</p><p>　　綜合以上所選變電所進出線和聯(lián)絡線的導線及電纜型號規(guī)格如表4-1所示。</p><p>　　5選擇電源進線的二次回路方案及整定繼電保護</p>

56、;<p>　　1、高壓斷路器的操動機構(gòu)控制與信號回路</p><p>　　斷路器采用手力操動機構(gòu)，其控制與信號回路如圖5-1所示。</p><p>　　WC—控制小母線 WL—燈光指示小母線 WF—閃光信號小母線 WS—信號小母線 WAS—事故音響小母線 WO—合閘小母線 SA—控制開關(guān) KO—合閘接觸器 YO—合閘線圈 YR—跳閘線圈 KA—保護裝置 QF1~6—斷路器輔助

57、觸電 GN—綠色指示燈 RD—紅色指示燈 ON—合閘 OFF—跳閘</p><p>　　圖5-1 電磁操動的斷路器控制與信號回路</p><p>　　2 、變電所的電能計量回路</p><p>　　變電所高壓側(cè)裝設專用計量柜，裝設三相有功電度表和無功電度表，分別計量全廠消耗的有功電能和無功電能，并據(jù)以計算每月車間的平均功率因數(shù)，計量柜由上級供電部門加封和管理。&l

58、t;/p><p>　　3、變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路</p><p>　　圖5-2 10kV線路測量和計量儀表的原理電路</p><p>　　變電所高壓側(cè)裝有電壓互感器—避雷器柜，其中電壓骨干其為3個JDZJ-10型，組成△（開口三角）的結(jié)線，用以實現(xiàn)電壓測量和絕緣監(jiān)察，其結(jié)線圖見圖5-2。</p><p>　　作為備用電源的高壓聯(lián)絡線上，裝有

59、三相有功電度表、三相無功電度表和電流表，結(jié)線圖見下圖。高壓進線上，亦裝有電流表。</p><p>　　380V線路測量和計量儀表的原理電路</p><p>　　低壓側(cè)的動力出線上，均裝有有功電度表和無功電度表，低壓照明線路上裝有三相四線有功電度表。低壓并聯(lián)電容器組線路上，裝有無功電度表。每一回路均裝有電流表。低壓母線裝有電壓表。儀表的準確度等級按規(guī)范要求。每一回路均裝有電流表。低壓母線裝有

60、電壓表。儀表的準確度等級按規(guī)范要求。</p><p>　　在對供電可靠性要求較高的變配電所中，通常采用兩路及以上的電源進線?；蚧閭溆茫蛞粸橹麟娫?，另一為備用電源。備用電源自動投入裝置就是當主電源線路中發(fā)生故障而斷電時，能自動而且迅速將備用電源投入運行，以確保供電可靠性的裝置，簡稱（APD）。</p><p><b>　　4、整定繼電保護</b></p>

61、<p><b>　　過電流保護</b></p><p>　　為了防止外部短路引起的變壓器線圈的過電流，并作為瓦斯保護的后備，變壓器還必須裝設過電流保護。</p><p>　　過電流保護動作電流的整定</p><p>　　對于單側(cè)電源的變壓器，過電流保護安裝在電源側(cè)，保護動作時切斷變壓器各側(cè)開關(guān)。過電流保護的動作時間應按躲過變壓器的

62、最大工作電流整定，即</p><p>　　整定為6A。

63、

64、 </p><p>　　式中 ——變壓器的最大負荷電流</p><p>　　——保護裝置的可靠系數(shù)，取1.3</p><p>　　——電流繼電器的返回系數(shù)，一般取0.8</p

65、><p>　　——電流互感器的變流比。</p><p>　　過電流保護動作時間的整定：</p><p>　　因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過電流保護的動作時間（10倍動作電流動作時間）可整定為最短的0.5s。</p><p>　　變壓器過電流保護的靈敏度校驗 </p><p>　　式中 ——在電力系統(tǒng)最小運行

66、方式下，低壓母線兩相短路電流折合到變壓器的高壓側(cè)的值，即 </p><p>　　——繼電保護動作電流折合到一次電路的值，即</p><p>　　滿足靈敏系數(shù)1.5的要求。</p><p><b>　　變壓器的過負荷保護</b></p><p>　　過負荷保護動作電流的整定</p><p>　

67、　式中 ——變壓器的一次額定電流，取為71.4KA</p><p>　　——電流互感器的變流比,取為400/5=80</p><p>　　過負荷保護動作時間的整定計算 </p><p><b>　　變壓器的瓦斯保護</b></p><p>　　瓦斯保護，又稱氣體繼電保護，是保護油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種基本的保

68、護裝置。按GB50062—92規(guī)定，800KV·A及以上的一般油浸式變壓器和400KV·A及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均應裝設瓦斯保護。</p><p>　　5、作為備用電源的高壓聯(lián)絡線的繼電保護裝置</p><p>　　裝設反時限過電流保護。采用GL-15型感應式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流跳閘的操作方式。</p><p>　　過電

69、流保護動作電流的整定。</p><p>　　其中，，，，，，因此動作電流為：</p><p><b>　　整定為5A。</b></p><p>　　過電流保護動作時間的整定。 </p><p>　　保護時間整定為1.0s。</p><p>　　過電流保護靈敏系數(shù)。因無臨近單位變電所10kV母線

70、經(jīng)聯(lián)絡線至本廠變電所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法整定計算和檢驗靈敏系數(shù)，也只有從略。</p><p>　　6車間變電所的防雷保護和接地裝置的設計及布線方案</p><p><b>　　1、防雷保護</b></p><p>　　1） 直擊雷的過電壓保護</p><p>　　在變電所屋頂裝設避雷針或避雷帶，并引出兩根接地線與變電

71、所公共接地裝置相連。如變電所的主變壓器裝設在室外或露天配電裝置時，則應在變電所外面的適當位置裝設獨立避雷針，其裝設高度應使其防雷保護范圍包括整個變電所。如果變電所處在其它建筑物的直擊雷防護范圍內(nèi)時，則可不另設獨立避雷針。按規(guī)定，獨立避雷針的接地裝置接地電阻。通常采用3~6根長、的鋼管，在裝設避雷針的桿塔附近作一排或多邊形排列，管間距離，打入地下，管頂距地面。接地管間用的鍍鋅扁鋼焊接相連。引下線用的鍍鋅扁鋼，下與接地體焊接相連，并與裝避雷

72、針的桿塔及其基礎內(nèi)的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針采用的鍍鋅圓鋼，長1~1.5m。獨立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應有3m以上距離。</p><p>　　2）雷電侵入波的防護</p><p>　　在10kV電源進線的終端桿上裝設FS4—10型閥式避雷器。引下線采用25mm×4mm的鍍鋅扁鋼，下與公共接地網(wǎng)焊接相連，上與避雷針接地端螺栓連接。</p>

73、<p>　　在10kV高壓配電室內(nèi)裝設有GG—1A（F）—54型開關(guān)柜，其中配有FS4—10型避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠避雷器來保護，防護雷電侵入波的危害。</p><p>　　在380V低壓架空出線桿上，裝設保護間隙，或?qū)⑵浣^緣子的鐵腳接地，用以防護沿低壓架空線侵入波的雷電波。</p><p><b>　　2、接地裝置</b></p>

74、<p>　　由資料得車間變壓器容量為630kVA。電壓為10/0.4kV，接線組為Yyn0，與工廠變壓器連接到車間變壓器的電纜長200m。</p><p><b>　　確定接地電阻值 </b></p><p>　　查表，此變電所的公共接地裝置的接地電阻應滿足以下條件 </p><p>　　因此公共接地裝置接地電阻。</p

75、><p>　　接地裝置的設計 采用長2.5m、mm的鋼管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40mm×4mm的鍍鋅扁鋼焊接相連。變電所的變壓器室有兩條接地干線、低壓配電室有一條接地干線與室外公共接地裝置焊接相連，接地干線均采用25mm×4mm的鍍鋅扁鋼。</p><p>　　3、車間配電電壓的選擇</p><

76、p>　　一般應采用220/380V中性點直接接地的三相4線制系統(tǒng)。具體是采用TN-C、TN-S還是TT配電系統(tǒng)。</p><p>　　一般的生產(chǎn)車間，宜采用TN-C的配電系統(tǒng)，其PE線與N線合為PEN線，投資較省，能滿足一般用電設備的要求。對于有電腦控制的高精度機床設備及其它有數(shù)據(jù)處理、抗電磁干擾要求較高的場合，宜采用TN-S的配電系統(tǒng)或TT配電系統(tǒng)。TN-S系統(tǒng)的PE線與N線是分開的，在其中某設備發(fā)生單相

77、接地故障時，對其它設備產(chǎn)生的電磁干擾小。TT系統(tǒng)中各設備的PE線與電源的PE線互無電氣聯(lián)系，抗干擾性更好。對環(huán)境比較惡劣、安全要求較高的場合，也宜采用TN-S或TT配電系統(tǒng)。本設計采用TN-C配電系統(tǒng)</p><p>　　4、車間配電級數(shù)的選擇</p><p>　　低壓配電系統(tǒng)，由變壓器二次側(cè)至用電設備點一般不宜超過3級。</p><p>　　5、低壓配電線路的選擇

78、</p><p>　　低壓線路的作用是從車間變電所或建筑物變電所以380/220V的電壓向車間或建筑物各用電設備或負荷點配電。低壓配電線路也有放射式、樹干式和環(huán)形等接線方式。</p><p>　　實際低壓配電系統(tǒng)的接線，也往往是上述幾種接線的綜合，根據(jù)具體情況而定。一般在正常環(huán)境的車間或建筑內(nèi)，當大部分用電設備容量不大而且無特殊要求時，宜采用樹干式配電。</p><p&

79、gt;　　6、車間配電系統(tǒng)接線方案的選擇</p><p>　　車間配電系統(tǒng)接線方案的選擇原則</p><p>　　在正常環(huán)境的車間內(nèi)，當大部分用電設備為中小容量、且無特殊要求時，宜采用樹干式配電。</p><p>　　當用電設備為大容量，或負荷性質(zhì)重要，或在有特殊要求的車間內(nèi)，宜采用放射式配電。</p><p>　　當部分用電設備距供電點較遠

80、，而批次相距很近、容量很小的次要用電設備，可采用鏈式配電；但每一回露環(huán)鏈設備不宜超過5臺，其總?cè)萘坎灰顺^10kW。容量較小用電設備的插座，采用鏈式配電時，每一條環(huán)鏈回路的設備數(shù)量可適當增加。</p><p>　　在高層建筑物內(nèi)，當向樓層各配電點供電時，宜采用分區(qū)樹干式配電；但部分較大容量的集中負荷或重要負荷，應從低壓配電室以放射式配電。</p><p>　　平行的生產(chǎn)流水線或互為備用的生

81、產(chǎn)機組，根據(jù)生產(chǎn)要求，宜由不同的回路配電；同一生產(chǎn)流水線的各用電設備，宜由同一回路配電。</p><p>　　在TN及TT系統(tǒng)接地型式的低壓電網(wǎng)中，宜選用Dyn11聯(lián)結(jié)組別的三相變壓器作為配電變壓器。但單相不平衡負荷引起的中性線電流未超過變壓器低壓繞組額定電流的25%時，可選用Yyn0聯(lián)結(jié)組別的配電變壓器。</p><p>　　7、車間低壓配電系統(tǒng)主接線的選擇</p><

82、;p>　　配電所起接收和分配電能的作用，其位置應當盡量靠近負荷中心，配電所一般為單母線制，根據(jù)負荷的類型及進出線數(shù)目可考慮將母線分段。</p><p><b>　　單母線不分段接線</b></p><p>　　當只有一路電源進線時，常采用這種接線。</p><p>　　這種接線可用于對供電連續(xù)性要求不高的三級負荷用戶，或者有備用電源的二級

83、負荷用戶。</p><p><b>　　單母線分段接線</b></p><p>　　當有雙電源供電時，常采用單母線分段接線，單母線分段可以分段單獨運行，也可以并列同時運行。</p><p>　　本設計采用樹干式接線方式。</p><p>　　7選擇低壓配電系統(tǒng)的導線及控制保護設備</p><p>

84、　　1、低壓配電系統(tǒng)的導線選擇</p><p>　　導線和電纜的選擇是供配電設計中的重要內(nèi)容之一。導線和電纜是分配電能的主要器件，選擇得合理與否，直接影響到有色金屬的消耗量與線路投資，以及電力網(wǎng)的安全經(jīng)濟運行。選擇導線和電纜以前應貫徹以鋁代銅的技術(shù)政策，盡量采用鋁心導線，目前提倡采用銅線，宜減少損耗，節(jié)約電能，而在易爆、腐蝕嚴重的場所，以及用于移動設備、監(jiān)測儀表、配電盤的二次接線等，必須采用銅線。</p&g

85、t;<p>　　導線和電纜的選擇，必須滿足用電設備對供電安全可靠和電能質(zhì)量的要求，盡量節(jié)省投資，降低年運行費，布局合理，維修方便。</p><p>　　導線和電纜的選擇包括兩方面的內(nèi)容： 型號選擇； 截面選擇。</p><p>　　導線和電纜型號的選擇原則</p><p><b>　　常用型號及選擇原則</b></p>

86、<p><b>　　塑料絕緣電力電纜</b></p><p>　　結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，抗酸堿，耐腐蝕，敷設安裝方便，并可敷設在有較大高差或垂直、傾斜的環(huán)境中，有逐步取代油浸紙絕緣電纜的趨向。常用的有兩種：聚氯乙烯絕緣及護套和交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電纜。</p><p>　　油浸紙滴干絕緣鉛包電力電纜</p><p>　　可用于垂

87、直或高落差處，敷設在室內(nèi)、電纜溝、隧道或土壤中，能承受機械壓力，但不能承受大的拉力。</p><p>　　導線和電纜截面的選擇原則：</p><p>　　導線和電纜截面的選擇必須滿足安全、可靠和經(jīng)濟的條件。</p><p>　　按允許載流量選擇導線和電纜截面；</p><p>　　按允許電壓損失選擇導線和電纜截面；</p>&l

88、t;p>　　按經(jīng)濟電流密度選擇導線和電纜截面；</p><p>　　按機械強度選擇導線和電纜截面。</p><p>　　滿足短路穩(wěn)定的條件：</p><p>　　本設計線路選擇按允許載流量選擇截面，再校驗電壓損失和機械強度。</p><p><b>　　冷鐓車間設備分組：</b></p><p&

89、gt;　　將冷鐓車間設備分3組。</p><p>　　設備組1參數(shù)見表7-1：</p><p><b>　　表7-1 設備組1</b></p><p>　　設備組2參數(shù)見表7-2：</p><p>　　設備組3參數(shù)見表7-3：</p><p>　　各設備組供電導線的選擇</p>&l

90、t;p>　　饋電給設備組1的線路采用VLV22—1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設。</p><p><b>　　按發(fā)熱條件選擇。</b></p><p>　　由及地下土壤溫度為25，查表初選，其，滿足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　短路熱穩(wěn)定性校驗</b></p><p>　

91、　求滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面</p><p>　　故滿足熱穩(wěn)定要求。纜芯截面選，即VLV22—1000—3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　　表7-2 設備組2參數(shù)</p><p>　　饋電給設備組2的線路采用VLV22—1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設。（選擇方法同上）纜芯截面選，即VLV22—1000—3

92、5;240+1×120的四芯電纜。</p><p>　　表7-3 設備組3參數(shù)</p><p>　　饋電給設備組3的線路采用VLV22—1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設。（選擇方法同上）纜芯截面選，即VLV22—1000—3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　　各設備供電導線的選擇。</p>&l

93、t;p>　　饋電給冷鐓機Z47—12的線路采用VLV22—1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設。 ,纜芯截面選。</p><p>　　表7-4 設備導線或電纜的型號規(guī)格</p><p>　　饋給冷鐓機GB—3的線路采用VLV22—1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設。,線纜截面選。</p><p>　　設備導線或電纜的型號見表7-4</p&

94、gt;<p>　　2、控制保護設備的選擇</p><p><b>　　配電屏的選擇</b></p><p>　　低壓配電屏的種類有PGL型和GGD，GGD型低壓開關(guān)柜性能比PGL型低壓配電屏優(yōu)越，考慮PGL型價格便宜，經(jīng)濟效果好，能滿足要求，因此本設計才用PGL型低壓配電屏。方案號采用25、27號。</p><p>　　保護設備的

95、選擇見表7-5。</p><p>　　表7-5保護設備的參數(shù)</p><p><b>　　保護設備的校驗。</b></p><p><b>　　低壓斷路器</b></p><p>　　斷路器的額定電壓和額定電流都滿足要求</p><p>　　斷路器斷流能力的校驗</p&

96、gt;<p>　　，，，滿足要求。 </p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　這次設計鍛煉了我的實踐操作的能力，讓我了解到在學習中自己還有很多不足和弱點，可以及時針對不足加以彌補，更加牢固地掌握所學知識和技能。相信在以后的學習中，只要努力就一定可以獲得更大的進步。</p><p>　　這次設計我完成了以

97、下工作：</p><p>　　車間負荷計算和無功補償，變電所型式的選擇。</p><p>　　選定了主變壓器型號、容量、及臺數(shù)。</p><p>　　短路計算和一次設備的選擇。</p><p>　　確定了主接線方案；選擇了變電所的進出線。</p><p>　　初步設計了二次回路的設計及整定繼電保護。</p>

98、<p>　　確定車間低壓配電系統(tǒng)布線方案。</p><p>　　最后進行防雷和接地保護的設計。</p><p>　　沒有比較更長的路，沒有比人更高的山。在今后的道路上，我會繼續(xù)充實自己，實現(xiàn)自我和超越自我，使自己成為一名有用的人才。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在論文完

99、成之際，首先要向我的導師**老師致以崇高的敬意和衷心的感謝！</p><p>　　導師嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L和誨人不倦的敬業(yè)精神，受到課題組每一位同學的尊敬，也為我們創(chuàng)造了良好的學習環(huán)境。在我的畢業(yè)設計過程之中，自始至終都得到了導師的悉心指導和熱情關(guān)懷，導師嚴謹、科學、求學、創(chuàng)新的工作作風，淵博的知識和坦誠正直的優(yōu)秀品格，給我留下了深刻的印象，并將對我今后的人生態(tài)度和工作產(chǎn)生重要的影響。</p><p

100、>　　通過畢業(yè)論文的研究和撰寫，我在專業(yè)理論知識和科研能力方面都得到了不同程度的提高。同時在制圖和一些相關(guān)的計算方面也得到了鍛煉。 </p><p>　　由于時間有限，加上自己的理論基礎和科研能力不高，本人的畢業(yè)論文難免存在不完善之處，希望老師給與批評指正。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]唐志平.

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