畢業(yè)論文---工廠供電設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘 要</b></p><p>　　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。</p><p>　　在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小。因此電能在工業(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

2、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)過程自動(dòng)化。 本次設(shè)計(jì)根據(jù)課題提供的某機(jī)械制造廠的用電負(fù)荷和供電條件，并適當(dāng)考慮生產(chǎn)的發(fā)展，按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，本著安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求確定本廠變電所的位置和形式。通過負(fù)荷計(jì)算，確定主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。進(jìn)行短路電流計(jì)算，選擇變電所主接線方案及高低壓設(shè)備與進(jìn)出線，合理選擇整定繼電器保護(hù)裝

3、置，最后按要求寫出設(shè)計(jì)說明書,并繪出設(shè)計(jì)圖樣。</p><p>　　具體過程和步驟:根據(jù)工廠總平面圖,工廠負(fù)荷情況,供電電源情況,氣象資料,地區(qū)水文資料和電費(fèi)制度等,先計(jì)算電力負(fù)荷,判斷是否要進(jìn)行無功功率補(bǔ)償,接著進(jìn)行變電所位置和型式選擇,并確定變電所變壓器臺(tái)數(shù)和容量, 主接線方案選擇,最后進(jìn)行短路電流的計(jì)算,并對變電所一次設(shè)備選擇和校驗(yàn)和高低壓線路的選擇。 </p><p>　　目

4、 錄</p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　第1章 序 論3</b></p><p>　　1.1 工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則3</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)的課題3</p><p>　　1.3 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料3<

5、/p><p>　　第2章 負(fù)荷計(jì)算及無功功率補(bǔ)償計(jì)算5</p><p>　　2.1 負(fù)荷計(jì)算5</p><p>　　2.2 無功功率補(bǔ)償計(jì)算7</p><p>　　2.3 工廠年電能消耗量計(jì)算7</p><p>　　2.4 負(fù)荷分配8</p><p>　　第3章 電壓等級(jí)的確定8<

6、/p><p>　　第4章 主變壓器臺(tái)數(shù)及容量的選擇9</p><p>　　第5章 變電所主接線方案的選擇9</p><p>　　5.1 主接線方案9</p><p>　　5.2 計(jì)量點(diǎn)設(shè)置9</p><p>　　第6章 變電所位置、型式的選擇10</p><p>　　6.1 變電所位置1

7、0</p><p>　　6.2 變電所型式的選擇10</p><p>　　第7章 短路電流計(jì)算10</p><p>　　7.1 短路電流計(jì)算的目的和方法10</p><p>　　第8章 高低壓開關(guān)柜的選擇14</p><p>　　第9章 變電所高低壓電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)15</p><p&g

8、t;　　9.1短路電流計(jì)算結(jié)果15</p><p>　　9.2 35kV電纜截面選擇計(jì)算16</p><p>　　9.3 10kV電纜截面選擇計(jì)算16</p><p>　　第10章 繼電保護(hù)的配置18</p><p>　　第11章 總結(jié)與展望19</p><p>　　附錄、參考文獻(xiàn)20</p>

9、<p><b>　　第1章 序 論</b></p><p>　　1.1 工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則</p><p>　　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

10、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

11、、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)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。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)的課題</b></p><p>　　某機(jī)械制造廠供配電設(shè)計(jì)</p><p>

12、　　1.3 設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料</p><p>　　1.3.1 工廠總平面圖（見附圖1，比例1：5000）</p><p>　　1.3.2 負(fù)荷情況</p><p>　　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。</p><p>　　表1：某機(jī)

13、械制造廠負(fù)荷數(shù)據(jù)表</p><p>　　1.3.3 電源狀況</p><p>　　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。</p><p>　

14、　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%。</p><p>　　1.3.4 電源短路容量</p><p>　　35kV側(cè)系統(tǒng)最大三相短路容量1000MVA</p><p>　　35kV側(cè)系統(tǒng)最小三相短路容量500MVA </p&g

15、t;<p>　　1.3.5 供電部門對功率因數(shù)要求值：</p><p>　　35kV供電時(shí)0.9</p><p>　　10kV供電時(shí)0.95</p><p><b>　　1.3.6 電價(jià)</b></p><p>　　兩部電價(jià)制：變壓器安裝容量每1kVA 20元/月</p><p>

16、　　電度電價(jià)：供電電壓為35kV時(shí)，0.55元/kWh</p><p>　　供電電壓為10kV時(shí)，0.58元/kWh</p><p>　　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)。</p><p>　　線路的功率損失在發(fā)電廠引起的附加投資：元/kW</p><p>　　1.3.7 氣象、地質(zhì)、水文資料</p&

17、gt;<p>　　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℃。</p><p>　　第2章 負(fù)荷計(jì)算及無功功率補(bǔ)償計(jì)算</p><p><b>　　2.1 負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　2.1

18、.1負(fù)荷計(jì)算的目的</p><p>　　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

19、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。</p><p>　　2.1.2負(fù)荷計(jì)算的方法</p><p>　　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)采用需要系數(shù)法確定。主要計(jì)算公式有：有功功率：</p><p><b>　　(2-1)<

20、;/b></p><p><b>　　無功功率:</b></p><p><b>　　(2-2)</b></p><p><b>　　視在功率:</b></p><p><b>　　(2-3)</b></p><p><

21、b>　　計(jì)算電流:</b></p><p><b>　　(2-4)</b></p><p>　　2.1.3 各車間用電負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　各車間用電情況詳見電力負(fù)荷計(jì)算表（表2）。</p><p>　　取,,根據(jù)表2可算出：</p><p><b>　　kW

22、, kVar</b></p><p><b>　　則kW</b></p><p><b>　　kVar</b></p><p><b>　　kVA</b></p><p>　　表2：電 力 負(fù) 荷 計(jì) 算 表</p><p>　　2.2 無功

23、功率補(bǔ)償計(jì)算</p><p>　　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)荷所吸收的無功功率大部分有電容器提供。</p><p>　　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。</p><p>　　各車間低壓計(jì)算負(fù)荷合計(jì)kW</p><p>　　

24、補(bǔ)償前 補(bǔ)償后 </p><p><b>　　(2-5)</b></p><p><b>　　kVar</b></p><p>　　選擇補(bǔ)償2000kVar電容器.</p><p>　　無功補(bǔ)償后，變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：</p><p><b>　　kV

25、A</b></p><p>　　變壓器的功率損耗為：</p><p><b>　　kVar</b></p><p><b>　　kW</b></p><p>　　變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為：</p><p><b>　　kW </b></p

26、><p><b>　　kVar </b></p><p><b>　　kVA </b></p><p>　　則無功補(bǔ)償后，工廠的功率因數(shù)為：</p><p><b>　　符合本設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　2.3 工廠年電能消耗量計(jì)算</p&g

27、t;<p><b>　　kW h</b></p><p>　　年有功電能損耗：kWh</p><p><b>　　2.4 負(fù)荷分配</b></p><p>　　按對供電可靠性的要求將負(fù)荷分為三級(jí)：</p><p>　　Ⅰ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）對負(fù)荷中斷供電

28、，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)，人民生活發(fā)生混亂的負(fù)荷。接有Ⅰ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。</p><p>　?、蚣?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。對接有Ⅱ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。</p><p>　?、蠹?jí)負(fù)

29、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。</p><p>　　根據(jù)所提供的負(fù)荷情況對本廠負(fù)荷分配原則如下表（表3）。</p><p><b>　　表3：負(fù)荷分配表</b></p><p>　　第3章 電壓等級(jí)的確定</p><p>　　《電能質(zhì)量 供電電壓允許偏差》（GB12325－2003）規(guī)

30、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%。     對本廠計(jì)算電壓偏差值如下：</

31、p><p>　　10kV供電：120mm2架空線/MW·km</p><p>　　35kV供電：50mm2架空線 /MW·km</p><p>　　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。</p><p>　　第4章 主變壓器臺(tái)數(shù)及容量的選擇</p><p>　　根據(jù)電力負(fù)荷計(jì)

32、算表，在變電所裝設(shè)一臺(tái)35/10.5kV 5000kVA主變壓器供電，變壓器負(fù)載率β=72%，符合經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求，并留有二期建設(shè)余量。</p><p>　　第5章 變電所主接線方案的選擇</p><p><b>　　5.1 主接線方案</b></p><p>　　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 50

33、00kVA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。</p><p>　　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側(cè)母聯(lián)斷路器，這時(shí)由一臺(tái)2000kVA

34、變壓器向廠區(qū)二級(jí)負(fù)荷供電，滿足供電要求。當(dāng)10kVⅡ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0.4kVⅡ段母線上不重要負(fù)荷，給0.4kVⅢ段母線上的重要負(fù)荷供電。</p><p>　　供電系統(tǒng)主接線詳見“變電所電氣主接線圖”。</p><p><b>　　5.2 計(jì)量點(diǎn)設(shè)置</b></p><p>　　35kV計(jì)量柜

35、作為本工廠用電總計(jì)量。</p><p>　　10kV備用回路進(jìn)線處設(shè)置有功及無功電能表。</p><p>　　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。</p><p>　　第6章 變電所位置、型式的選擇</p><p><b>　　6.1 變電所位置</b></p><p>

36、　　變電所所址選擇應(yīng)滿足下列幾條要求：</p><p><b>　　接近負(fù)荷中心；</b></p><p><b>　　接近電源側(cè)；</b></p><p><b>　　進(jìn)出線方便；</b></p><p><b>　　運(yùn)輸設(shè)備方便；</b></p&

37、gt;<p>　　不應(yīng)設(shè)在容易積水、劇烈震動(dòng)或高溫的場所；</p><p>　　不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)的區(qū)域內(nèi)；</p><p><b>　　其他等等</b></p><p>　　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

38、.6米。</p><p>　　6.2 變電所型式的選擇</p><p>　　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。</p><p>　　變

39、電所的總體布置詳見“變電所平面布置圖”。</p><p>　　第7章 短路電流計(jì)算</p><p>　　7.1 短路電流計(jì)算的目的和方法</p><p>　　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。</p><p>　　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（又稱相對單位制法）

40、。本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算。7.2 短路電流計(jì)算</p><p>　　7.2.1最小運(yùn)行方式下系統(tǒng)短路電流計(jì)算</p><p>　　已知系統(tǒng)最小三相短路容量MVA</p><p><b>　　（1）確定基準(zhǔn)值</b></p><p><b>　　取基準(zhǔn)容量MVA</b></p>

41、<p><b>　　kV</b></p><p><b>　　kV</b></p><p>　　則 kA </p><p><b>　　kA</b></p><p>　　（2）計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值</p><p>

42、;<b>　　1）電力系統(tǒng)</b></p><p><b>　　2）架空線路</b></p><p><b>　　3）電力變壓器</b></p><p><b>　　4）電纜線路</b></p><p>　?。?）計(jì)算各短路點(diǎn)總計(jì)算電抗及三相短路電流和短路

43、容量</p><p>　　1）各短路點(diǎn)總計(jì)算電抗</p><p>　　2）各短路點(diǎn)三相短路電流</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p

44、>　　3）各短路點(diǎn)短路沖擊電流</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p>　　4）各短路點(diǎn)短路全電流最大有效值</p><p><b>　

45、　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p>　　5）各短路點(diǎn)短路容量</p><p><b>　　MVA</b></p><p><b>　　MVA</b

46、></p><p><b>　　MVA</b></p><p>　　7.2.2最大運(yùn)行方式下系統(tǒng)短路電流計(jì)算</p><p>　　已知系統(tǒng)最大三相短路容量MVA</p><p><b>　　（1）確定基準(zhǔn)值</b></p><p><b>　　取基準(zhǔn)容量MVA

47、</b></p><p><b>　　kV</b></p><p><b>　　kV</b></p><p>　　則 kA </p><p><b>　　kA</b></p><p>　?。?）計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么

48、值</p><p><b>　　1）電力系統(tǒng)</b></p><p><b>　　2）架空線路</b></p><p><b>　　3）電力變壓器</b></p><p><b>　　4）電纜線路</b></p><p>　?。?）

49、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</p><p>　　1）各短路點(diǎn)總計(jì)算電抗</p><p>　　2）各短路點(diǎn)三相短路電流</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b

50、></p><p>　　3）各短路點(diǎn)短路沖擊電流</p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p>　　4）各短路點(diǎn)短路全電流最大有效值</p>

51、<p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p><b>　　kA</b></p><p>　　5）各短路點(diǎn)短路容量</p><p><b>　　MVA</b></p><p>

52、;<b>　　MVA</b></p><p><b>　　MVA</b></p><p>　　第8章 高低壓開關(guān)柜的選擇</p><p>　　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。</p><p>　　（1）高壓開關(guān)柜有固定式和手車式（移可式）兩大類型。

53、 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。</p><p>　　該產(chǎn)品引進(jìn)美國西屋公司的先進(jìn)技術(shù)，根據(jù)GB3906-1991《~35kV交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備》及電力部DL404-1997《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

54、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）。</p><p>　　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。</p><p>　

55、　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。</p>

56、;<p>　?。?）低壓開關(guān)柜有固定式和抽出式兩大類型。</p><p>　　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。</p><p>　　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180

57、0mm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。</p><p>　　第9章 變電所高低壓電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)</p><p>　　9.1短路電流計(jì)算結(jié)果</p><p><b

58、>　　最大運(yùn)行方式下：</b></p><p><b>　?。?）35kV母線</b></p><p>　　kA kA kA</p><p><b>　?。?）10kV母線</b></p><p>　　kA kA kA</p><p

59、><b>　　動(dòng)穩(wěn)定條件 </b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定條件</b></p><p>　　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。</p><p>　　（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。</p><p>　　

60、9.2 35kV電纜截面選擇計(jì)算</p><p>　　35kV側(cè)變壓器計(jì)算電流：A</p><p>　?。?）按持續(xù)允許電流選擇</p><p>　　70mm2交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜直埋，土壤熱阻為3.0℃·m/w的情況下的載流量為：</p><p>　?。?）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇</p><p>　　年最大負(fù)

61、荷利用小時(shí)=4000h，銅芯電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度為2.25A/mm2</p><p>　?。?）按短路熱穩(wěn)定選擇</p><p>　　最大運(yùn)行方式下35kV母線 kA</p><p>　　按切除短路故障時(shí)間1秒計(jì)算</p><p>　　mm2 <<70mm2</p><p>　　（4）按電壓損失校驗(yàn)</

62、p><p>　　3×70mm2銅芯電纜，長0.25km</p><p><b>　　電壓損失</b></p><p>　　結(jié)論：經(jīng)計(jì)算用70mm2電纜滿足要求，故選YJV22-26/35kV 3×70mm2電纜。</p><p>　　9.3 10kV電纜截面選擇計(jì)算</p><p&g

63、t;　　9.3.1主變壓器10kV側(cè)</p><p><b>　　計(jì)算電流：A</b></p><p>　　（1）按持續(xù)允許電流選擇</p><p>　　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：</p><p>　?。?）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇</p><p>

64、;　　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</p><p>　?。?）按短路熱穩(wěn)定選擇</p><p>　　最大運(yùn)行方式下10kV母線 kA</p><p>　　按切除短路故障時(shí)間≤0.2秒計(jì)算</p><p>　　mm2 << 50mm2</p><p>　　（4）

65、按電壓損失校驗(yàn)</p><p>　　3×2×95mm2銅芯電纜，長0.1km</p><p><b>　　電壓損失</b></p><p>　　結(jié)論：經(jīng)計(jì)算用2×95mm2電纜滿足要求，故選YJV-8.7/10kV 3×2×95mm2電纜。</p><p>　　9.3.

66、2配變壓器10kV側(cè)</p><p><b>　　計(jì)算電流：A</b></p><p>　　（1）按持續(xù)允許電流選擇</p><p>　　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：</p><p>　?。?）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇</p><p>　　年最大負(fù)荷

67、利用小時(shí)=4000h，銅芯電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度為2.25A/mm2</p><p>　　（3）按短路熱穩(wěn)定選擇</p><p>　　最大運(yùn)行方式下10kV母線 kA</p><p>　　按切除短路故障時(shí)間≤0.2秒計(jì)算</p><p>　　mm2 << 50mm2</p><p>　　（4）按電壓損失校驗(yàn)&

68、lt;/p><p>　　3×50mm2銅芯電纜，長0.1km</p><p><b>　　電壓損失</b></p><p>　　結(jié)論：經(jīng)計(jì)算用50mm2電纜滿足要求，故選YJV-8.7/10kV 3×50mm2電纜。</p><p>　　第10章 繼電保護(hù)的配置</p><p>

69、　　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^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

70、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

71、備用設(shè)備自動(dòng)投入的效果等。</p><p>　　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：</p><p>　?。?）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)</p><p>　　（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)</p>

72、<p>　?。?）電源進(jìn)線： 電流速斷保護(hù) 定時(shí)限過電流保護(hù)</p><p>　?。?）分段斷路器：電流速斷保護(hù) 定時(shí)限過電流保護(hù)</p><p>　?。?）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)</p><p>　　第11章 總結(jié)與展望</p><p>　　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

73、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)對我們的鍛煉是多方面的，

74、除了對設(shè)計(jì)過程熟悉外，我們還進(jìn)一步提高了作圖，各種信息的分析，對WORD文檔的使用等多方面的能力。 每位同學(xué)都已經(jīng)參加工作，都有自己的工作崗位，這樣的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)對我們來說已經(jīng)不多了，我們都非常重視。在這次設(shè)計(jì)過程中，我們充分發(fā)揚(yáng)了團(tuán)隊(duì)合作的精神，互相配合，一起進(jìn)行課題分析、查資料，進(jìn)行設(shè)計(jì)，整理說明書到最后完成整個(gè)設(shè)計(jì)。通過這次設(shè)計(jì)，我們都感覺到合作的力量是巨大的，高效的，我相信這種團(tuán)結(jié)合作的精神在我以后的工作中也會(huì)繼續(xù)發(fā)揚(yáng)下去的

75、。</p><p>　　由于設(shè)計(jì)資料的有限和個(gè)人能力的不足，設(shè)計(jì)過程中還存在許多問題，比如在設(shè)備的選擇與校驗(yàn)方面，因?yàn)闆]有設(shè)備的具體參數(shù)，所有只是在圖紙中列出，沒有進(jìn)線具體說明選型和校驗(yàn)的步驟。再者，因?yàn)槲覐氖碌墓ぷ髦攸c(diǎn)在于技術(shù)方面，在設(shè)計(jì)過程中對設(shè)備的可靠性上的要求考慮的較多，對于設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性方面考慮得欠周到，以至于所選設(shè)備在經(jīng)濟(jì)成本上可能會(huì)較高。</p><p>　　在以后的工作中，我

76、將會(huì)主動(dòng)收集各方面資料，彌補(bǔ)自己在設(shè)計(jì)過程中的不足之處，在設(shè)備選型時(shí)多采用一些性價(jià)比高的設(shè)備，設(shè)計(jì)出即經(jīng)濟(jì)又可靠的配電方案。</p><p><b>　　附錄、參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　一、附錄</b></p><p>　　附圖1 某機(jī)械制造廠總平面圖</p><p>　　附圖2

77、變電所電氣主接線圖(共4張)</p><p>　　附圖3變電所平面布置圖及設(shè)備清單</p><p><b>　　二、參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　采用的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范</b></p><p>　　[1] 水利電力部西北電力設(shè)計(jì)院.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊.北京：中國電力出版社，1989<

78、;/p><p>　　[2] 施月華 主編.工廠常用電氣設(shè)備手冊（上、下冊）.北京：中國電力出版社，1999</p><p>　　[3] GB/T12325-2003電能質(zhì)量供電電壓允許偏差665-567.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2003</p><p>　　[4] 中華人民共和國能源部 主編.GB 50059-92 35～110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范. 北京：中國計(jì)劃出版社，

79、1993</p><p>　　[5] 中華人民共和國機(jī)械工業(yè)部 主編.GB 50053-94 10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范. 北京：中國計(jì)劃出版社，1994</p><p>　　[6] 中華人民共和國能源部 主編.GB 50062-92電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范.北京：中國計(jì)劃出版社，1992</p><p>　　[7] 中華人民共和國能源部 主編.GB

80、50060-92 3~110kV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范.北京：中國計(jì)劃出版社，1993</p><p>　　[8] 中華人民共和國機(jī)械工業(yè)部 主編. GB 50054-95低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范.北京：中國計(jì)劃出版社，1999</p><p>　　[9] 中華人民共和國機(jī)械工業(yè)部 主編.GB 50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1996</p><p&g