機械工廠供電系統(tǒng)課程設(shè)計

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論3</b></p><p>　　1.1工廠供電的意義3</p><p>　　1.2 設(shè)計概述3</p><p>　　1.3 設(shè)計出任務(wù)及設(shè)計方案3</p><p>　　第二章 負荷計算

2、及功率補償3</p><p>　　2.1 負荷計算的內(nèi)容和目的3</p><p>　　2.2 負荷計算的方法3</p><p>　　2.3 無功功率補償3</p><p>　　第三章 變電所一次系統(tǒng)設(shè)計3</p><p>　　3.1 變電所的位置3</p><p>　　3.2 變壓器

3、的選擇3</p><p>　　3.2.1 變壓器型號的選擇3</p><p>　　3.2.2 變壓器臺數(shù)和容量的確定3</p><p>　　3.3 全廠變電所主接線設(shè)計3</p><p>　　3.3.1 對變電所主接線的要求3</p><p>　　3.3.2 變電所主接線方案4</p><

4、;p>　　3.3.3 變電所主接線的設(shè)計4</p><p>　　3.4 變電所的布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計4</p><p>　　3.4.1 變電所結(jié)構(gòu)設(shè)計4</p><p>　　3.4.2 變電所結(jié)構(gòu)設(shè)計4</p><p>　　第四章 電氣設(shè)備選擇4</p><p>　　4.1 短路電流計算4</p>

5、;<p>　　4.2 電器設(shè)備選擇4</p><p>　　第五章 電力變壓器繼電保護設(shè)計4</p><p>　　5.1 電力變壓器繼電保護配置4</p><p>　　5.2 電力變壓器繼電保護原理圖設(shè)計4</p><p>　　5.3 電力變壓器繼電保護整定計算4</p><p>　　第六章 廠區(qū)

6、線路設(shè)計4</p><p>　　6.1 電力線路的接線方式4</p><p>　　6.2 電力線路的結(jié)構(gòu)4</p><p>　　6.3 導(dǎo)線和電纜的選擇5</p><p>　　6.4 廠區(qū)照明設(shè)計5</p><p><b>　　第七章 小結(jié)5</b></p><p&

7、gt;<b>　　參考文獻5</b></p><p>　　附錄 1 設(shè)備材料表5</p><p>　　附錄2 設(shè)計圖紙5</p><p>　　1 變電所高壓配電系統(tǒng)圖5</p><p>　　2變電所低壓配電系統(tǒng)圖5</p><p>　　3 變電所布置結(jié)構(gòu)圖5</p>&l

8、t;p>　　4 電力變壓器繼電保護原理展開圖5</p><p>　　5 廠區(qū)配電系統(tǒng)平面圖5</p><p><b>　　緒論</b></p><p>　　1.1工廠供電的意義</p><p>　　在學(xué)完供電技術(shù)這門課程后，對電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)的概念、電能的質(zhì)量指標(biāo)和電力負荷等基本知識有了基本的了解，電能是一

9、種清潔的二次能源，它不僅能傳送和分配，易于轉(zhuǎn)換為其他的能源，而且便于控制、管理和調(diào)制，實現(xiàn)自動化。所以，電能已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟、社會生產(chǎn)和人們的日常生活之中。</p><p>　　根據(jù)負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件等條件給出合理的設(shè)計方案。工廠供電設(shè)計是整個工廠設(shè)計中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。</p><p>　　工廠供電設(shè)計主要包括全廠變

10、電所設(shè)計、車間配電系統(tǒng)所設(shè)計（車間變電所將6—10KV電壓降為380∕220KV電壓，供低壓設(shè)備使用）車間動力和照明設(shè)計。</p><p>　　做好供配電工作，對于促進工業(yè)生產(chǎn)，降低產(chǎn)品成本，實現(xiàn)生產(chǎn)自動化和工業(yè)現(xiàn)代化及保障人民生活有著十分重要的意義，并且供配電的基本要求是：安全，可靠，優(yōu)質(zhì)，經(jīng)濟。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計概述</b></p&g

11、t;<p><b>　　1、工廠總平面圖</b></p><p>　　2、各車間用電設(shè)計資料（參見附表1）</p><p><b>　　3、電源情況</b></p><p>　　電源電壓等級10KV</p><p>　　電源線路，用一回架空非專用線向本廠供電，導(dǎo)線型號為LJ—70，線路

12、長度為5公里；</p><p>　　電源變電所10KV母線短路容量最大運行方式時為300MVA，最小運行方向時為200MVA，單相接地電流為10A；</p><p>　　電源變電所10KV引出線繼電保護的整定時限為1.6秒。 </p><p>　　4、全廠功率因數(shù)要求不低于《供用電規(guī)程》</p><p>　　5、計量要求高供高量</

13、p><p>　　6、二部電價制收費：</p><p>　　（1）電度電價為0.058元/度</p><p>　?。?）設(shè)備容量電價4元/KVA月（或最高量電價6元/KW月）</p><p>　　7、工廠為二班制生產(chǎn)，全年工作時數(shù)4500小時，最大負荷利用小時3500小時（均為統(tǒng)計參考值）</p><p>　　8、廠區(qū)內(nèi)低壓

14、配電線路允許電壓損失3.5~5%</p><p>　　9、本地氣象、地壤等資料：</p><p>　?。?）海拔高度9.2米</p><p>　?。?）最熱月平均溫度28.4℃</p><p>　?。?）最熱月平均最高溫度32.2℃</p><p>　?。?）極端最高溫度38.5℃</p><p&g

15、t;　?。?）極端最低溫度-15.5℃</p><p>　?。?）雷暴日數(shù)35.6日/年</p><p>　　（7）最熱月地下0.8米的平均溫度27.4℃</p><p>　　1.3 設(shè)計出任務(wù)及設(shè)計方案</p><p><b>　　1、設(shè)計任務(wù)</b></p><p>　?。?）設(shè)計說明書一份&

16、lt;/p><p>　　其內(nèi)容包括以下主要部分：</p><p>　　1）各車間與全廠的負荷計算，功率因數(shù)的補償（放電電阻值）</p><p>　　2）變（配）電所位置的確定，變壓器數(shù)量、容量的決定</p><p>　　3）全廠供電系統(tǒng)的接線方式與變電所主接線的確定</p><p>　　4）高氣壓電氣設(shè)備與導(dǎo)線電纜的選擇&

17、lt;/p><p>　　5）短路電流的計算與電氣設(shè)備的校驗</p><p>　　6）繼電保護整定電流</p><p><b>　?。?）設(shè)計圖紙：</b></p><p>　　1）變(配)電所主接線圖一張(或?qū)⒏摺⒌蛪悍珠_畫兩張)</p><p>　　2）工廠變配電所和電力線路平面布置圖一張</

18、p><p>　　3）繼電保護原理展開圖一張</p><p>　　4）變配電所平剖面布置圖一張（兩張）</p><p>　?。?）主要設(shè)備材料表一份</p><p><b>　　2、設(shè)計方案</b></p><p>　　我們根據(jù)工廠各車間的實際情況</p><p>　　利用需要系

19、數(shù)法計算出各組設(shè)備容量、功率因數(shù)不滿足供電規(guī)程，則進行無功補償。</p><p>　　然后按功率距法確定負荷中心，根據(jù)變電所位置選擇的原則確定了變電所的位置，如果車間的視在功率大于320KVA，則需設(shè)一個車間變電所。</p><p>　　再確定變壓器的臺數(shù)和容量，并選擇了變壓器的型號。</p><p>　　根據(jù)選擇的額定容量計算短路電流，在選擇電氣設(shè)備時，一定要遵循

20、選擇的原則。</p><p>　　繼電保護設(shè)計時，要就實際情況選擇保護。</p><p>　　廠區(qū)采用電纜接線方式，高壓電纜進線用硬鋁母線，變壓器室需抬高地平，窄面推進，雙列，離墻安裝。設(shè)計時盡量使設(shè)計的方案簡單明了，不浪費資源。</p><p><b>　　負荷計算及功率補償</b></p><p>　　2.1 負荷計

21、算的內(nèi)容和目的</p><p><b>　　一、負荷計算的內(nèi)容</b></p><p>　　負荷計算又稱需要負荷或最大負荷。是供配電系統(tǒng)正常運行的計算，是正確選擇供電系統(tǒng)中導(dǎo)線，電纜，開關(guān)電器，變壓器等的基礎(chǔ)，也是保障供配電系統(tǒng)安全可靠運行必不可少的環(huán)節(jié)</p><p>　　負荷計算首先應(yīng)先將各車間設(shè)備分組，求出各設(shè)備組的設(shè)計容量，然后用需要系

22、數(shù)法逐級由下向上求出各用電設(shè)備組的計算負荷，車間計算負荷和全場計算負荷。</p><p>　　按照要求高壓側(cè)的功率因數(shù)應(yīng)該大于0.9，若不滿足要求，需要對高壓側(cè)進行無功功率補償。同時，無功功率補償要考慮設(shè)備安裝地點和控制方式，根據(jù)補償要求選擇相應(yīng)的成套補償裝置。</p><p><b>　　二、負荷計算的目的</b></p><p>　　工廠企

23、業(yè)電力負荷計的主要目的是：</p><p>　　（1）全廠在工程設(shè)計的可行性研究階段要對全廠用電量做出估算以便確定整個工程的方案；</p><p>　?。?）在設(shè)計工廠供電系統(tǒng)時，為了正確選擇變壓器的容量，正確選擇各種電氣設(shè)備和配電網(wǎng)絡(luò)，以及正確選擇無功補償設(shè)備等，需要對電力負荷進行計算。 </p><p>　　2.2 負荷計算的方法</p><

24、p>　　工程上根據(jù)不同的計算目的，針對不同類型的用戶和不同類型的負荷，負荷計算的方法有很多種，包括估算法、需要系數(shù)法、二項式法和單相負荷計算法，我們采用需要系數(shù)法。</p><p><b>　　以第三車間為例：</b></p><p>　　（1）電阻爐類、浴爐類，共 9臺</p><p>　　Kd1=0.7 cosφ1=0.98

25、 tanφ1=0.2</p><p>　　泵、軸流風(fēng)機、鼓風(fēng)機，共20臺</p><p>　　Kd2=0.8 cosφ2=0.8 tanφ2=0.75</p><p>　　冷加工車間，共30臺</p><p>　　Kd3=0.16 cosφ3=0.5 tanφ3=1.73</p><p><

26、b>　　起重機，共5臺</b></p><p>　　Kd4=0.2 cosφ4 =0.5 tanφ4=1.73</p><p><b>　　2計算負荷：</b></p><p><b>　　電阻爐類、浴爐類：</b></p><p>　　Pc1=Kd1*Pe1=0.7*

27、（70*1+60*1+76*1+91.5*1+78*1+36*1+12*2+75*1）=335.45KW</p><p>　　Qc1=Pc1*tanφ1=335.45*0.2 =67.18kvar</p><p>　　泵、軸流風(fēng)機、鼓風(fēng)機類：</p><p>　　Pc2=Kd2*Pe2=0.8*（10*1+3*5+30.6*1+15*2+7.5*5+7*1+7*4+

28、1.7*1）=127.84KW</p><p>　　Qc2=Pc2*tanφ2=127.84*0.75 =95.88kvar</p><p><b>　　冷加工車間：</b></p><p>　　Pc3=Kd3*Pe3=0.16*（0.18*10+1.5*10+0.6*10）=3.648KW</p><p>　　Qc3=

29、Pc3*tanφ3=3.648*1.73=6.31kvar</p><p><b>　　起重機：</b></p><p>　　Pc4=Kd4*Pe4=0.2*（25*1*√0.4*0.2）=5.44KW</p><p>　　Qc4=Pc4*tanφ4=5.44*1.73=9.35var</p><p><b>

30、　　(5) 照明：</b></p><p>　　Kd=0.8 w=10/m2 S=0.022*0.012*20002=1056m2 </p><p>　　Pe=w*S/1000=10*1056/1000=10.56KW</p><p>　　Pc=Kd*Pe=0.8*10.56=6.4KW</p><p><b>　

31、　3車間計算負荷：</b></p><p>　　Pc=K∑p∑Pci=0.9*（365.75+135.84+2.688+7.445+8.448）=430.92KW</p><p>　　Qc=K∑q∑Qci=0.9*（73.15+101.88+4.650+12.88）=162.6kvar</p><p>　　Sc=√Pc2+Qc2=√430.922+162

32、.62=460.57kVA</p><p>　　Ic=Sc/√3UN=460.57/√3*0.38=699.76A</p><p><b>　　2、外部照明</b></p><p><b>　　1、室內(nèi):</b></p><p><b>　?。?）倉庫面積</b></p&

33、gt;<p><b>　　設(shè)備容量</b></p><p><b>　?。?）食堂面積</b></p><p><b>　　設(shè)備容量</b></p><p><b>　　（3）辦公大樓面積</b></p><p><b>　　設(shè)備容

34、量</b></p><p><b>　　（4）車庫面積</b></p><p><b>　　設(shè)備容量</b></p><p><b>　　（5）收發(fā)室面積</b></p><p><b>　　設(shè)備容量</b></p><p&

35、gt;<b>　　總的計算負荷：</b></p><p>　　Qc= Pe·tgΦ=27.58×1.33=36.68 kvar</p><p><b>　　2、室外：</b></p><p>　　道路總長：L= 1160 m</p><p><b>　　容量： <

36、/b></p><p>　　Qc= 0 kvar</p><p>　　3、生活照明總計算負荷：</p><p>　　設(shè)同時系數(shù)K?p=K?q=0.9</p><p>　　2.3 無功功率全廠的計算負荷表格如下：</p><p><b>　　全廠計算負荷：</b></p><

37、;p>　　一、功率因數(shù)對供配電系統(tǒng)的影響及提高功率因數(shù)的方法</p><p>　　1、功率因數(shù)產(chǎn)生的原因及對供配電系統(tǒng)的影響 </p><p>　　功率因數(shù)是衡量供配電系統(tǒng)是否經(jīng)濟運行的一個重要指標(biāo)。用戶中絕大多數(shù)用電設(shè)備，如感應(yīng)電動機、電力變壓器、電焊機及交流接觸器等，它們都要從電網(wǎng)吸收大量無功電流來產(chǎn)生交變磁場，其功率因數(shù)均小于1，需要進行無功功率補償，提高功率因數(shù)。</p

38、><p>　　感性用電設(shè)備都需要從供配電系統(tǒng)中吸收無功功率，從而降低功率因數(shù)。功率因數(shù)太低將會給供配電系統(tǒng)帶來電能損耗增加和供電設(shè)備利用率降低等不良影響。所以要求電力用戶功率因數(shù)必須達到一定值，低于某一定值就必須進行補償。</p><p>　　2、提高功率因數(shù)的方法</p><p>　?。?）提高自然功率因數(shù)</p><p>　?、俸侠磉x擇電動機

39、的規(guī)格、型號；</p><p>　?、诜乐闺妱訖C長時間空載運行；</p><p>　?、郾ＷC電動機的檢修質(zhì)量；</p><p>　?、芎侠磉x擇變壓器的容量；</p><p>　?、萁涣鹘佑|器的節(jié)電運行。</p><p>　?。?）人工補償功率因數(shù)</p><p>　?、俨⒙?lián)電容器人工補償；<

40、;/p><p><b>　?、谕诫妱訖C補償；</b></p><p>　?、蹌討B(tài)無功功率補償；</p><p><b>　?、苷{(diào)相機補償。</b></p><p>　　3、并聯(lián)電容器補償容量的確定</p><p>　　本次設(shè)計采用固定補償?shù)姆椒ā?lt;/p><

41、p>　　1、補償全廠高壓側(cè)總計</p><p>　　Pc2=Pc1+ P=1035.66+20.08=1055.74kw</p><p>　　Qc2=Qc1+ Q=848.13+80.32=928.45kvar</p><p>　　Sc2==1405.91kVA</p><p><b>　　cos=</b>&l

42、t;/p><p><b>　　cos=</b></p><p>　　在低壓側(cè)進行自動補償?？稍O(shè)低壓側(cè)補償后的功率因素為0.93來計算補償容量。</p><p><b>　　所需補償容量：</b></p><p>　　Qc.c=Pav(tan-tan’)=kalPc1[tan(arccos0.77)-ta

43、n(arccos0.93)]</p><p>　　=0.761035.660.433341.13kvar</p><p>　　當(dāng)裝設(shè)BWF10.5-40-1型電容器，需要的數(shù)量為： </p><p>　　此時:QN.c=40kvar</p><p><b>　　n==9</b></p><p>　

44、　實際補償容量為：Qc.c=nQN.c=940=360kvar</p><p>　　2、補償后的計算負荷和功率因素:</p><p>　　低壓側(cè)視在計算負荷為:</p><p>　　Sc1’==1144.93kVA</p><p>　　此時變壓器的功率損耗:</p><p>　　P’=0.015Sc1’=0.01511

45、44.9317.17kw</p><p>　　Q’=0.06Sc1’=0.061144.9368.69kvar</p><p>　　高壓側(cè)總的計算負荷為:</p><p>　　Pc2’=Pc1’+ P’=Pc1+ P’=1144.93+15.85=1052.83kw</p><p>　　Qc2’=Qc1’+ Q’=848.13-94

46、0+63.38=494.51kvar</p><p>　　Sc2’==1138.59kVA</p><p>　　cos’===0.91>0.90</p><p>　　因為0.91>0.9，所以滿足要求</p><p><b>　　五．變電所參數(shù)</b></p><p>　　1.變電所個

47、數(shù)：2個。一個是全場變，因為第三車間所需容量超過320KVA，所以需要一個單獨的車間變。</p><p><b>　　二、功率補償計算</b></p><p><b>　　變電所一次系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　3.1 變電所的位置</p><p><b>　　負荷中心的確定：&l

48、t;/b></p><p>　　建立如圖所示坐標(biāo)，采用負荷功率矩法計算得：</p><p>　　3.2 變壓器的選擇</p><p>　　變壓器：文字符號為T，雙繞組變壓器是變電所中關(guān)鍵的一次設(shè)備，其主要功能是升高或降低電壓，以利于電能的合理輸送、分配和使用。</p><p><b>　　變壓器的分類</b><

49、;/p><p>　　按功能分：升壓變壓器和降壓變壓器；</p><p>　　按相數(shù)分：單相變壓器和三相變壓器；</p><p>　　按繞組導(dǎo)體的材質(zhì)分：銅繞組和鋁繞組變壓器；</p><p>　　按用途分：普通變壓器和特殊變壓器；</p><p>　　按調(diào)壓方式分：無載調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器;</p>&

50、lt;p><b>　　型號的選擇</b></p><p>　　現(xiàn)在工廠供電一般選擇節(jié)能型變壓器S9、S10系列。本課程設(shè)計我們選用S9系列的節(jié)能變壓器。</p><p>　?。?）全廠變：可選2臺變壓器，根據(jù)：</p><p>　　可選S9—1000/10型變壓器2臺</p><p>　?。?）車間變：只需一臺變壓

51、器即可，根據(jù)</p><p>　　選擇S9—800/10型變壓器1臺</p><p>　　3.3 全廠變電所主接線設(shè)計</p><p>　　可知采用的是單電源進線的總降壓變電所主接線，且總降壓變電所采用的是兩臺變壓器，一次側(cè)不單母線不分段，二次側(cè)單母線不分段。</p><p>　　所以可采用總降壓變電所一次側(cè)單母線，二次側(cè)單母線分段主接線圖。

52、</p><p>　　3.3.1 對變電所主接線的要求</p><p>　　變配電所由一次回路和二次回路構(gòu)成。變配電所的主接線兩種表現(xiàn)形式：系統(tǒng)式主接線、配置式主接線。基本要求：安全、可靠、靈活、經(jīng)濟。</p><p>　　選擇KGN型高壓開關(guān)柜，電流互感器采用兩相式接線，電壓互感器采用V-V型和Y0/Y0/Y0型，右側(cè)架空線引入，左側(cè)電纜引出。分別有進線柜、計量柜

53、、互感器柜和2個出線柜。</p><p>　　(變電所高壓配電系統(tǒng)圖 見附錄機變電-1)</p><p>　　低壓側(cè)選擇GGD型成套開關(guān)柜，兩臺無功電容補償柜。</p><p>　　(變電所低壓配電系統(tǒng)圖 見附錄機變電-2)</p><p>　　3.4 變電所的布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　3.4.1 變

54、電所結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　3.4.2 變電所結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　　電氣設(shè)備選擇</b></p><p>　　4.1 短路電流計算</p><p>　　三相交流系統(tǒng)的短路種類主要有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接短路。短路發(fā)生的主要原因是電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備載流導(dǎo)體的絕緣損壞，運行人員不遵守操作規(guī)

55、程發(fā)生的誤操作以及鳥獸跨越在裸露導(dǎo)體上等。為了減輕短路的嚴重后果和防止故障擴大，需要計算出短路電流，以便正確地選擇和校驗各種電氣設(shè)備、計算和整定保護短路的繼電保護裝置及選擇限制短路電流的電氣設(shè)備（如電抗器）等。</p><p>　　我們所學(xué)的是利用標(biāo)幺值來計算短路電流。采用標(biāo)幺值計算，能夠簡化計算、便于比較分析。</p><p><b>　　短路電流計算:</b>&l

56、t;/p><p>　　1.1.根據(jù)短路電流計算系統(tǒng)圖畫出等效電路圖。如圖所示</p><p>　　1.2.取基準(zhǔn)容量，基準(zhǔn)電壓，2個電壓等級的基準(zhǔn)電壓分別為，，相應(yīng)的基準(zhǔn)電流分別為，，則各原件電抗標(biāo)幺值為：</p><p><b>　　系統(tǒng)S最大時，</b></p><p><b>　　S最小時，</b>

57、;</p><p>　　線路1WL，因為導(dǎo)線型號為LJ—70，設(shè)幾何間距為1.25m，則</p><p>　　變壓器T1和T2，因為兩臺變壓器型號為S9—1000/10，所以</p><p>　　1.3. 點三相短路時的短路電流和容量的計算</p><p>　　（1）計算短路回路總阻抗標(biāo)幺值</p><p><b

58、>　?、?S最大時，</b></p><p><b>　?、?S最小時，</b></p><p>　　（2）計算點所在電壓級的基準(zhǔn)電流</p><p>　?。?）計算點短路電流各量</p><p><b>　　① S最大時，</b></p><p><

59、b>　?、?S最小時，</b></p><p>　　3.1.4. 點三相短路時的短路電流和容量的計算</p><p>　　（1）計算短路回路總阻抗標(biāo)幺值</p><p>　?、?S最大且僅有T1工作時，</p><p>　?、?S最小且T1和T2同時工作時， </p><p>　?。?）計算點所在電壓

60、級的基準(zhǔn)電流</p><p>　　（3）計算點短路電流各量</p><p>　?、?S最大且僅有T1工作時，</p><p>　　② S最小且T1和T2同時工作時，</p><p>　　4.2 電器設(shè)備選擇</p><p>　　一、 電氣設(shè)備的選擇是供配電系統(tǒng)設(shè)計的重要內(nèi)容，其選擇的恰當(dāng)與否將影響到整個系統(tǒng)能否安全可靠

61、地運行，故必須遵循一定的選擇原則：</p><p>　　按工作要求和環(huán)境條件選擇電氣設(shè)備的型號</p><p>　　按正常工作條件選擇電氣設(shè)備的額定電壓和額定電流 </p><p>　　按工作電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓。電氣設(shè)備的額定電壓應(yīng)不低于其所在線路的額定電壓，即</p><p>　　按最大負荷電流選擇電氣設(shè)備的額定電流。電氣設(shè)備的額定

62、電流應(yīng)不小于實際通過它的最大負荷電流（或計算電流），即</p><p>　　或 </p><p>　?。?）按短路電流條件校驗電氣設(shè)備的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性</p><p>　?。?）開關(guān)電器斷流能力校驗</p><p>　　二、高壓開關(guān)電器的選擇</p><p><b&g

63、t;　　電器設(shè)備的選擇</b></p><p>　　3.2.1高壓開關(guān)電器的選擇</p><p>　　一、 電氣設(shè)備的選擇是供配電系統(tǒng)設(shè)計的重要內(nèi)容，其選擇的恰當(dāng)與否將影響到整個系統(tǒng)能否安全可靠地運行，故必須遵循一定的選擇原則：</p><p>　　按工作要求和環(huán)境條件選擇電氣設(shè)備的型號</p><p>　　按正常工作條件選擇電氣

64、設(shè)備的額定電壓和額定電流 </p><p>　　按工作電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓。電氣設(shè)備的額定電壓應(yīng)不低于其所在線路的額定電壓，即</p><p>　　按最大負荷電流選擇電氣設(shè)備的額定電流。電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于實際通過它的最大負荷電流（或計算電流），即</p><p>　　或 </p><p>

65、;　?。?）按短路電流條件校驗電氣設(shè)備的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性</p><p>　　（4）開關(guān)電器斷流能力校驗</p><p>　　二、高壓開關(guān)電器的選擇</p><p>　　高壓開關(guān)電器主要指高壓斷路器、高壓熔斷器、高壓隔離開關(guān)和高壓負荷開關(guān)。高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)和高壓負荷開關(guān)的具體選擇原則如下：</p><p>　　根據(jù)使用環(huán)境和安裝條件

66、來選擇設(shè)備的型號；</p><p>　　在正常條件下，選擇設(shè)備的額定電壓和額定電流；</p><p>　　短路校驗： 動穩(wěn)定校驗 熱穩(wěn)定校驗；</p><p>　　開關(guān)電器斷流能力校驗。</p><p>　　進線柜，計量柜，出線柜，互感柜中的設(shè)備選擇：</p><p><b>　　1、高壓斷路器選擇</

67、b></p><p>　　選擇SN10-10I/630型少油斷路器，其有關(guān)技術(shù)參數(shù)及裝設(shè)地點的電氣條件和計算結(jié)果列于表2-1中，從中可以看出斷路器的參數(shù)均大于裝設(shè)地點的電氣條件，故所選斷路器合格。</p><p>　　表2-1 高壓斷路器校驗表</p><p>　　2、高壓隔離開關(guān)選擇</p><p>　　選擇型高壓隔離開關(guān)。校驗結(jié)果列

68、于表2-2中</p><p>　　表2-2 高壓隔離開關(guān)校驗表</p><p>　　3、電壓熔斷器的選擇：</p><p>　　保護線路的熔斷器的選擇</p><p>　　熔斷器的額定電壓UN.FU應(yīng)等于線路的額定電壓UN，即</p><p>　　UN.FU=UN=10kv</p><p>　　

69、（2）熔體額定電流IN.FE不小于線路計算電流Ic，即</p><p>　　IN.FE≥Ic=62.61A</p><p>　?。?）熔斷器額定電流IN.FU不小于熔體的額定電流IN.FE,即</p><p>　　IN.FU≥IN.FE</p><p>　　所以選擇如下表的型號</p><p>　　4、電流互感器的選擇

70、</p><p>　　額定電壓UN=10kv，Ic=50.93A，所以選擇LJQ-10-100/5A型電流互感器，Kes=225，Kt=90，t=1s，0.5級二次繞組的Z2N=0.4</p><p><b>　　準(zhǔn)確度校驗</b></p><p><b>　　滿足準(zhǔn)確度要求</b></p><p>

71、;<b>　　動穩(wěn)定校驗</b></p><p><b>　　滿足動穩(wěn)定要求</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗</b></p><p><b>　　滿足熱穩(wěn)定要求</b></p><p>　　所以選擇LJQ-10-100/5A型電流互感器滿足

72、要求</p><p><b>　　5、避雷器的選擇</b></p><p>　　避雷器是用于保護電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的絕緣免受沿線路傳來的雷電過電壓或有操作引起的內(nèi)部過電壓的損害的設(shè)備，是電力系統(tǒng)中重要的保護設(shè)備之一。本次課設(shè)選用FS-10.</p><p>　　表2-5 避雷器技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p>　　三、低壓側(cè)設(shè)備

73、的選擇</p><p><b>　　以第三車間為例：</b></p><p><b>　　1.車間分類：</b></p><p>　?。?）電阻爐類、浴爐類，共9臺;</p><p>　　Kd1=0.7 cosφ1=0.98 tanφ1=0.2</p><p>　　

74、泵、排風(fēng)機、鼓風(fēng)機,共21臺；</p><p>　　Kd2=0.8 cosφ2=0.8 tanφ2=0.75</p><p>　　冷加工車間，共6臺；</p><p>　　Kd3=0.15 cosφ3=0.5 tanφ3=1.73</p><p><b>　　起重機，共5臺；</b></p&g

75、t;<p>　　Kd4=0.15 cosφ40.5 tanφ4=1.73</p><p><b>　　照明燈：</b></p><p>　　Kd6=0.8，tgΦ6=0</p><p><b>　　線路計算負荷</b></p><p>　?。?）第一根進線：RJJ-70-9井式

76、加熱電阻爐，電熱硝浴爐 ，RJY-12-1電熱堿浴爐*2</p><p>　　Pc1-1= Kd1-1.Pe1-1=0.7*（70+36+12*2）=91kw</p><p>　　Qc1-1=Pe1.tgΦ1=91*0.2=18.2kvar</p><p>　　Sc1-1=√Pc2+Qc2=√912+18.22=92.802KVA</p><p&

77、gt;　　Ic1-1=Sc/√3UN=92.802/√3*0.38=106.35A</p><p>　　（2）第二根進線：RJX-60-9箱式電阻爐，RYD-75-13高溫電極式鹽浴爐</p><p>　　Pc1-2= Kd1-2.Pe1-2=0.7*（60+75）=94.5kw</p><p>　　Qc1-2=Pe1.tgΦ1=94.5*0.2=18.9kvar&

78、lt;/p><p>　　Sc1-2=√Pc2+Qc2=√94.52+18.92=96.371KVA</p><p>　　Ic1-2=Sc/√3UN=96.371/√3*0.38=91.16A</p><p>　?。?）第三根進線：RJX-75-12箱式電阻爐，RJJ-75-6井式回火電阻爐</p><p>　　Pc1-3= Kd1-3.Pe1-3

79、=0.7*（76+78）=107.8kw</p><p>　　Qc1-3=Pe1.tgΦ1=107.8*0.2=21.56kvar</p><p>　　Sc1-3=√Pc2+Qc2=√107.82+21.562=109.935KVA</p><p>　　Ic1-3=Sc/√3UN=109.935/√3*0.38=115.47A</p><p>

80、;　　(4)第四根進線：RJJ-90-9TC牛式氣體滲碳電阻爐</p><p>　　Pc1-4= Kd1-4.Pe1-4=0.7*91.5=64.05kw</p><p>　　Qc1-4=Pe1.tgΦ1=64.05*0.2=12.81kvar</p><p>　　Sc1-4=√Pc2+Qc2=√64.052+12.812=65.318KVA</p>

81、<p>　　Ic1-4=Sc/√3UN=65.318/√3*0.38=89.02A</p><p>　?。?）第五根進線：泵類11臺</p><p>　　Pc1-5= Kd1-5.Pe1-5=0.8*(10*2+15*2+7.5*3+7*4)=80.4kw</p><p>　　Qc1-5=Pe1.tgΦ2=80.4*0.75=60.3kvar</p&

82、gt;<p>　　Sc1-5=√Pc2+Qc2=√80.42+60.32=100.5KVA</p><p>　　Ic1-5=Sc/√3UN=100.5/√3*0.38=118.50A</p><p>　?。?）第六根進線：排風(fēng)機、鼓風(fēng)機等類10臺</p><p>　　Pc1-6= Kd1-6.Pe1-6=0.8*(3*3+30.6+7*3+1.7*3)

83、=52.56kw</p><p>　　Qc1-6=Pe1.tgΦ2=52.56*0.75=39.42kvar</p><p>　　Sc1-6=√Pc2+Qc2=√52.562+39.422=65.7KVA</p><p>　　Ic1-6=Sc/√3UN=65.7/√3*0.38=113.95A</p><p>　　第七根（其他）車間，起重機等

84、臺；照明燈的電源進線</p><p><b>　　冷加工車間：</b></p><p>　　Pc3=Kd3*Pe3=0.15*（0.18*4+1.5*1+0.6*1）=0.423KW</p><p>　　Qc3=Pc3*tanφ3=0.73kvar</p><p><b>　　起重機：</b><

85、;/p><p>　　Pc4=Kd4*Pe4=0.15*（2*√0.4*25+2.8*4）=6.423KW</p><p>　　Qc4=Pc4*tanφ4=11.1kvar</p><p><b>　　照明燈：</b></p><p>　　車間面積 </p><p>　　設(shè)備容量 &

86、lt;/p><p>　　Qc5= 0 kvar</p><p>　　設(shè)同時系數(shù)K?p=K?q=0.9</p><p><b>　　Pc1-7=</b></p><p>　　Sc1-7=√Pc2+Qc2=√12.2452+10.6472=16.224KVAR</p><p>　　Ic1-7=Sc/√3U

87、N=16.224/√3*0.38=148.47A</p><p>　　3.低壓斷路器選擇：(以3WL為例)</p><p>　　瞬時脫扣器額定電流選擇及動作電流整定</p><p>　　IN.OR≥Ic=148.47，故選取IN.OR=200A脫扣器。</p><p>　　Iop(0)≥Krel Ipk=1.35×3×14

88、8.47=601.30pk=3Ic )</p><p>　　查書本中A-9-5的整定倍數(shù)，選擇4倍整定倍數(shù)的瞬時脫扣器，則動作電流整定值為</p><p>　　4×200=800>601.30</p><p><b>　　與保護線路的配合</b></p><p>　　(電纜載流量=181A,選用VLV02

89、-1000-3×70型電力電纜)</p><p>　　Iop(0)=800≤4.5Ial=4.5×181=814.5A</p><p><b>　　故滿足要求。</b></p><p>　　長延時過電流脫扣器的動作電流整定</p><p><b>　　動作電流整定</b><

90、/p><p>　　Iop(1)≥Krel Ic=1.1×148.47=159.31</p><p>　　查表A-9-5，選取80~200中整定電流為160A（0.8倍）的脫扣器，則</p><p>　　Iop(1)=160A</p><p><b>　　與保護線路的配合</b></p><p&g

91、t;　　Iop=160A<KOL Ial=1×181=181A</p><p><b>　　故滿足要求</b></p><p><b>　　斷路器額定電流選擇</b></p><p>　　IN.QF≥IN.OR=200A</p><p>　　查表A-9-4，選400A DW15系列斷

92、路器，Ioc=50KA。</p><p><b>　?。?）斷流能力校驗</b></p><p>　　同理：1WL，2WL，4WL，5WL，6WL選用VLV02-1000-3×70型電力電纜，選400A DW15系列斷路器，取IN.OR=200A脫扣器</p><p>　　7WL選用VLV02-1000-3×16型電力電纜，

93、選200A DW15系列斷路器，取IN.OR=100A脫扣器；</p><p>　　三、其他車間用電設(shè)備選擇：</p><p>　　電力變壓器繼電保護設(shè)計</p><p>　　5.1 電力變壓器繼電保護配置</p><p>　　電力變壓器繼電保護配置的一般原則：</p><p>　　（1）裝設(shè)過電流保護和電流速斷保護保

94、護裝置用于保護相間短路；</p><p>　?。?）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)氣體保護裝置用于保護變壓器的內(nèi)部故障和油面降低；</p><p>　?。?）單臺運行的變壓器容量在10000KVA及以上和并列運行的變壓器每臺容量在6300KVA及以上或電流速斷保護的靈敏度不滿足要求時應(yīng)裝設(shè)差動保護裝置用于保護內(nèi)部故障和引出線相間短路；</p&

95、gt;<p>　?。?）裝設(shè)過負荷保護和溫度保護裝置分別用于保護變壓器的過負荷和溫度升高。</p><p>　　由于我們變壓器的視在功率為630KVA，為了安全可以采用溫度保護。</p><p>　　5.2 電力變壓器繼電保護原理圖設(shè)計</p><p>　　5.3 電力變壓器繼電保護整定計算</p><p>　　1．定時限過電流

96、保護</p><p><b>　　動作電流的整定</b></p><p>　　選DL-11/10電流繼電器，線圈并聯(lián)，動作電流整定</p><p>　　保護一次側(cè)動作電流為</p><p><b>　　動作時間整定</b></p><p><b>　　靈敏度校驗&l

97、t;/b></p><p><b>　　2．電流速斷保護</b></p><p><b>　　動作電流整定</b></p><p>　　選DL-11/100電流繼電器，線圈并聯(lián)，動作電流整定。</p><p>　?。?）保護一次側(cè)動作電流為</p><p><b&

98、gt;　?。?）靈敏度校驗</b></p><p><b>　　滿足要求</b></p><p>　　3．變壓器的過負荷保護</p><p>　　選DL-11/10電流繼電器，線圈并聯(lián)，動作電流整定</p><p>　　動作時限：避開允許的短時工作過負荷（如電動機啟動或自啟動）時間，一般10-15s</

99、p><p><b>　　廠區(qū)線路設(shè)計</b></p><p>　　6.1 電力線路的接線方式</p><p>　　接線方式是指由電源端（變、配電站）向負荷端（電能用戶或用電設(shè)備）輸送電能時采用的網(wǎng)絡(luò)形式。</p><p>　　高壓電力線路的接線方式和低壓電力線路的接線方式都是一樣的，常用的接線方式有：放射式、樹干式和環(huán)式三種

100、。</p><p>　　在本次的設(shè)計中我們采用的接線方式是放射式，該接線方式接線清晰簡單，操作維護方便，引出線發(fā)生故障時互不影響，供電可靠性高。</p><p>　　6.2 電力線路的結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　1．架空線路</b></p><p>　　架空線路時指室外架設(shè)在電線桿上用于輸送電能的線路。由于要經(jīng)常承

101、受自身重量和各種外力的作用，且需承受大氣中有害物質(zhì)的侵蝕，所以導(dǎo)線材質(zhì)必須具有良好的導(dǎo)電性、耐腐蝕性和機械強度。</p><p><b>　　2．電纜線路的結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　電纜線路有電路電纜和電纜頭組成。</p><p>　　由于其故障大部分情況發(fā)生在接頭處，故對電纜頭的安裝質(zhì)量尤其要重視，要求密封性好，有足夠的機械強度，耐壓

102、強度不低于電纜本身的耐壓強度。</p><p>　　6.3 導(dǎo)線和電纜的選擇</p><p>　　一、導(dǎo)線和電纜截面的選擇原則</p><p>　　1、原則：（1）按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面</p><p>　?。?）按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面</p><p>　　（3）按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面<

103、;/p><p>　?。?）按機械強度選擇導(dǎo)線和電纜截面</p><p>　　（5）滿足短路穩(wěn)定的條件</p><p>　　2、方法：按上述5個原則中某一個選擇，其他條件校驗。</p><p>　　母線按經(jīng)濟電流密度選擇；導(dǎo)線和電纜截面按允許載流量選擇。</p><p>　　二、高壓導(dǎo)線截面的選擇</p>&l

104、t;p>　　1.變電所高壓側(cè)母線選擇：</p><p>　　選擇硬鋁母線，按經(jīng)濟電流密度選擇，計算過程如下：</p><p>　　年最大負荷利用小時數(shù)3500h，查表得： jec=1.15（A/mm2）</p><p>　　選擇 LMY-15×3型號的導(dǎo)線</p><p>　　載流量校驗：Ial=135A>Ic=50.9

105、3A</p><p>　　故高壓側(cè)母線滿足條件。</p><p>　　2.變電所低壓側(cè)母線選擇：</p><p>　　選擇硬銅母線，按經(jīng)濟電流密度選擇，計算過程(同高壓側(cè)計算過程)：</p><p>　　年最大負荷利用小時數(shù)3500h，查表得： jec=2.25（A/mm2）</p><p>　　Ic=1407.3A，

106、Sec=625.47mm2</p><p>　　選擇TMY-80×8型</p><p>　　載流量校驗：Ial=1690A>1407.3A</p><p>　　中性線選擇：，選擇So=320 mm2</p><p>　　低壓側(cè)母線選：TMY-3（80×8）+（40×8）</p><p&g

107、t;　　低壓側(cè)母線滿足條件。</p><p>　　3.相線截面的選擇：</p><p>　　按允許電壓損失選擇導(dǎo)線：</p><p>　　根據(jù)的原則，取R=1.03，X=0.092，</p><p><b>　　滿足要求，所以選擇</b></p><p>　　ZLL12—3×35型電力電

108、纜。</p><p>　　6.4 廠區(qū)照明設(shè)計</p><p>　　一、工廠常用光源的類型：</p><p>　　分為熱輻射光源和氣體放電光源兩種。熱輻射光源是利用物體加熱到白熾燈狀態(tài)時輻射發(fā)光的原理制成的光源，如白熾燈，鹵鎢燈；電氣放電光源是利用氣體放電時發(fā)光的原理所制成的光源，如熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等。</p><p>

109、;　　二、選擇照明器時主要考慮以下幾點：</p><p>　　1)配光能否滿足廠房性質(zhì)、生產(chǎn)條件的藥要求。</p><p>　　2)照明器的效率與壽命如何，效率太低的照明器不宜選用。</p><p>　　3)照明器的種類與使用環(huán)境是否想相匹配。</p><p><b>　　4)價格如何。</b></p>&

110、lt;p>　　5)清掃和更換燈泡是否容易。</p><p>　　6)照明器的安裝高度以及安裝是否簡便。</p><p>　　三、照明的方式有一半照明，局部照明和混合照明。</p><p>　　根據(jù)工廠的實際面積，我們在工廠道路的一側(cè)安裝了路燈，每相鄰兩桿的距離大約30~40米左右。選擇的照明器是金屬鹵化物燈。因為它的照射范圍廣、光效高、壽命長、紫外線輻射少、透

111、霧性好。。</p><p><b>　　四、照明的種類：</b></p><p>　　照明按其用途可分為工作照明、事故照明、值班照明、警衛(wèi)照明和障礙照明等。</p><p>　　照明設(shè)計：照明分為車間照明、生活照明和路燈電氣照明是工廠供電中不可缺少的組成部分。合理的電氣照明時保證安全生產(chǎn)，提高勞動生產(chǎn)產(chǎn)率，保證生產(chǎn)和工作人員視力將抗的必要條件。

112、因此，照明設(shè)計的主要任務(wù)就是根據(jù)生活得要求，結(jié)合和技術(shù)經(jīng)濟的可能性，正確選擇光源的燈具，提供合理的照明方式</p><p>　?。ㄈ珡S變配電所及廠區(qū)線路平面圖 見附錄機變電-5）</p><p><b>　　小結(jié)</b></p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　附錄 1

113、設(shè)備材料表</p><p><b>　　附錄2 設(shè)計圖紙</b></p><p>　　1 變電所高壓配電系統(tǒng)圖</p><p>　　2變電所低壓配電系統(tǒng)圖</p><p>　　3 變電所布置結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　4 電力變壓器繼電保護原理展開圖</p><p>　　5