單片機畢業(yè)設計--某機械廠降壓變電所電氣設計

1、<p><b>　　畢業(yè)論文（設計）</b></p><p>　　某機械廠降壓變電所電氣設計</p><p>　　系 部 自動控制工程系 </p><p>　　專 業(yè) 名 稱 發(fā)電廠及電力系統(tǒng) </p><p>　　班 級 電 力 1101 <

2、;/p><p>　　2012年10月18日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　為保障本機械廠生產(chǎn)安全進行，保證電能合理分配、輸送，靈活改變運行方式，特進行本次模擬設計。</p><p>　　本設計主要闡述了對機械廠總降壓變電所的電氣設計方案。在設計中進行了對工廠負荷的統(tǒng)計計算；變電所位置與型式的選

3、擇；變電所主變壓器及主接線方案的選擇；短路電流的計算；變電所一次設備的選擇校驗；變電所進出線與鄰近單位聯(lián)絡線的選擇；降壓變電所防雷與接地裝置的設計等。</p><p>　　關鍵詞:工廠供電；變電所；無功功率補償；變壓器；短路電流計算；一次設備；避雷器</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　To protect

4、 the safety of industrial production, pledge to ensure reasonable distribution of electric energy, transmission, flexible operation mode changes. Special for this design.</p><p>　　Elaborated on the design of

5、 the main mechanical plant a total step-down substation electrical . Carried out in the design of the statistical calculation of the load on the plant; substation location and type of choice; substation main transformer

6、and main line scheme of choice; short-circuit current calculation; substation equipment selection of a check; substation into the outlet and adjacent units of the contact line of choice; step-down substation lightning pr

7、otection and grounding equipment </p><p>　　Keywords: Power plants; substations;reactive compensation;transformer;short circuit current calculation; a device; surge arresters</p><p><b>　　目錄

8、</b></p><p>　　1 機械廠原始資料1</p><p>　　1.1 機械廠設計要求1</p><p><b>　　1.2設計依據(jù)1</b></p><p>　　1.2.1 工廠總平面圖1</p><p>　　1.2.2 工廠負荷情況1</p><

9、;p>　　1.2.3 供電電源情況2</p><p>　　1.2.4 電費制度2</p><p>　　1.2.5 氣象資料2</p><p>　　1.2.6 地質水文資料2</p><p>　　2 負荷計算和無功功率補償4</p><p>　　2.1 負荷計算4</p><p&g

10、t;　　2.1.1 單組用電設備計算負荷的計算公式4</p><p>　　2.1.2 多組用電設備計算負荷的計算公式4</p><p>　　2.1.3 各車間負荷統(tǒng)計計算5</p><p>　　2.1.4 總的計算負荷計算8</p><p>　　2.1.5 負荷分類8</p><p>　　2.2 無功功率補償

11、9</p><p>　　3 變電所位置與型式的選擇11</p><p>　　3.1 變電所的任務11</p><p>　　3.2 變電所所址選擇原則11</p><p>　　3.3 變電所的類型12</p><p>　　4 變電所主變壓器及主接線方案的選擇13</p><p>　　

12、4.1 變電所主變壓器臺數(shù)的選擇13</p><p>　　4.2 變電所主接線方案的選擇13</p><p>　　4.2.1 變配電所主接線設計原則13</p><p>　　4.2.2 主接線方案的技術指標13</p><p>　　4.3 變電所主接線方案的選擇14</p><p>　　4.3.1 方案一 單

13、母線分段接線14</p><p>　　4.3.2 方案二 橋式接線15</p><p>　　4.3.4 裝設兩臺主變壓器的接線方案16</p><p>　　5 短路電流的計算17</p><p>　　5.1 繪制計算電路17</p><p>　　5.2 確定短路計算基準值17</p><

14、p>　　5.3 計算短路電路中各個元件的電抗標幺值17</p><p>　　6 變電所一次設備的選擇20</p><p>　　6.1 10kV側一次設備的選擇20</p><p>　　6.2 380V側一次設備的選擇20</p><p>　　6.3 繼電保護20</p><p>　　6.4 繼電保護的整

15、定20</p><p>　　6.4.1變壓器繼電保護21</p><p>　　6.5繼電保護和絕緣監(jiān)查22</p><p>　　7 降壓變電所防雷與接地裝置的設計23</p><p>　　7.1 變電所的防雷保護23</p><p>　　7.1.1 直接防雷保護23</p><p>

16、　　7.1.2 雷電侵入波的防護23</p><p>　　7.2 變電所公共接地裝置的設計23</p><p>　　7.2.1 接地電阻的要求23</p><p>　　7.2.2 接地裝置的設計24</p><p><b>　　結論25</b></p><p><b>　　致謝

17、26</b></p><p><b>　　參考文獻27</b></p><p>　　附圖#1 變電所接地裝置平面布置28</p><p>　　附表#2 各廠房和生活區(qū)的負荷統(tǒng)計表29</p><p>　　附圖#3 機械廠降壓變電所主接線圖31</p><p><b&g

18、t;　　1 機械廠原始資料</b></p><p>　　1.1 機械廠設計要求</p><p>　　要求根據(jù)本機械廠所能取得的電源及本廠用電負荷情況，并適當考慮工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠、技術先進、經(jīng)濟合理的要求，確定變電所的位置和型式，確定變電所主變壓器的臺數(shù)、容量與類型，選擇變電所主接線方案、一次設備的選擇，確定防雷和接地裝置。最后按要求寫出本次模擬設計。</p&g

19、t;<p><b>　　1.2設計依據(jù)</b></p><p>　　1.2.1 工廠總平面圖</p><p>　　圖1-1 工廠平面圖</p><p>　　(1)鑄造車間 (2)鑄造車間 (3)熱處理車間 (4)電鍍車間 (5)倉庫</p><p>　　(6)工具車間 (7)金工車間 (8)鍋

20、爐車間 (9)裝配車間 (10)機修車間</p><p>　　1.2.2 工廠負荷情況 </p><p>　　本廠多數(shù)車間的工作制為兩班制，年最大負荷利用小時為5000h，日最大負荷持續(xù)時間為8h。該廠除了鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房三個車間為二級負荷外，其余車間均屬于三級負荷。本機械廠各個車間的負荷統(tǒng)計資料如下表1-2所示。</p><p>　　1.2.3 供

21、電電源情況 </p><p>　　按照工廠與當?shù)毓╇姴块T簽定的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條10kV的公用電源干線取得工作電源。該干線的走向可以參看工廠總平面圖。該干線的導線牌號為LGJ-185，導線為等邊三角形排列，線距為1.5m；干線首端距離本廠約10km。干線首端所裝設的高壓斷路器斷流容量為500MVA。此斷路器配備有過負荷保護，定時限過流保護和電流速斷保護，定時限過流保護整定的動作時間為2.0S。為滿足

22、工廠二級負荷要求，可采用高壓聯(lián)絡線由鄰近的單位取得備用電源。已知與本廠高壓側有電氣聯(lián)系的架空線路總長度為100KM，電纜線路總長度為30KM。</p><p>　　1.2.4 電費制度 </p><p>　　本廠與當?shù)毓╇姴块T達成協(xié)議，在工廠變電所高壓側計量電能，設專用計量柜，按兩部電費制交納電費。每月基本電費按主變壓器容量為18元/KVA，動力電費為0.9元/KW.h，照明電費為0.5

23、元/KW.h。工廠最大負荷時的功率因數(shù)不得低于0.95，此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計算，一次性向供電部門交納供電費。</p><p>　　1.2.5 氣象資料</p><p>　　本機械廠所在地區(qū)的年最高氣溫為41℃，年平均氣溫為28℃，年最低氣溫為1℃，年最熱月平均最高氣溫為35℃，年最熱月平均氣溫為29℃，年最熱月地下0.8米處的平均氣溫為30℃。當?shù)氐闹饕L向為東北風，年雷暴日

24、數(shù)為48天。</p><p>　　1.2.6 地質水文資料</p><p>　　本機械廠所在地區(qū)平均海拔在200m左右，地層以砂粘土為主，地下水位為3m。</p><p>　　表1-2 工廠負荷統(tǒng)計資料 </p><p>　　2 負荷計算和無功功率補償</p><p><b>　　2.1 負荷計算&l

25、t;/b></p><p>　　在工廠里，除了廣泛應用的三相設備外，還有部分單相設備，單相設備接在三相線路中，應盡可能均衡分配。使三相負荷盡可能均衡。如果三相線路中單相設備的總容量不超過三相設備總容量的15%，則不論單相設備如何分配，單相可與三相設備綜合按三相負荷平衡計算。如果單相設備容量超過三相設備的15%時，則應將單相設備容量換算為等效三相設備容量，再與三相設備容量相加。</p><

26、p>　　綜上所述，由于本廠各車間單相設備容量均不超過三相設備容量的15%，所以可以按三相負荷平衡計算。</p><p>　　即： 式（2-1）</p><p>　　2.1.1 單組用電設備計算負荷的計算公式</p><p>　　(1)有功計算負荷（單位為KW）</p><p>　　=

27、 式（2-2）</p><p>　　(2)無功計算負荷（單位為KVAR） </p><p>　　= tan 式（2-3）</p><p>　　(3)視在計算負荷（單位為KVA） </p><p>　　=

28、 式（2-4）</p><p>　　(4)計算電流（單位為A） </p><p>　　= 式（2-5）</p><p>　　2.1.2 多組用電設備計算負荷的計算公式</p><p><b>

29、;　　(1)有功計算負荷</b></p><p>　　= 式（2-6）</p><p>　　式中是所有設備組有功計算負荷之和，是有功負荷同時系數(shù)，可取0.8~0.95</p><p>　　(2)無功計算負荷 </p><p>　　=

30、 式（2-7）</p><p>　　式中是所有設備無功計算負荷之和；是無功負荷同時系數(shù)，可取0.85-0.97</p><p>　　(3)視在計算負荷</p><p>　　= 式(2-8）</p><p>　　(4)計算電流 </p>

31、<p>　　= 式（2-9）</p><p>　　2.1.3 各車間負荷統(tǒng)計計算</p><p><b>　　(1)鑄造車間</b></p><p><b>　　(2)鍛壓車間</b></p><p><b>

32、;　　(3)熱處理車間</b></p><p><b>　　(4)電鍍車間</b></p><p><b>　　(5)倉庫</b></p><p><b>　　(6)工具車間</b></p><p><b>　　(7)金工車間</b></

33、p><p><b>　　(8)鍋爐房</b></p><p><b>　　(9)裝配車間</b></p><p><b>　　(10)機修車間</b></p><p><b>　　(11)生活區(qū)</b></p><p>　　2.1.4

34、總的計算負荷計算</p><p><b>　　(1)總的計算負荷</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　(2)總的無功計算負荷</p><p><b>　　=</b></p><p>　　(3)總的視在計算負荷</p&

35、gt;<p><b>　　=</b></p><p><b>　　(4)總的計算電流</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　2.1.5 負荷分類</p><p>　　廠用負荷，按其用電設備在生產(chǎn)中的作用和突然中斷供電時造成危害程度可分

36、為三類：</p><p><b>　　(1)Ⅰ類廠用負荷</b></p><p>　　凡短時停電會造成設備損壞，危及人身安全，主機停運及大量影響出力的廠用負荷，都屬于Ⅰ類負荷。通常他們都設有兩套設備互為備用，分別接到兩個獨立電源的母線上。 </p><p><b>　　(2)Ⅱ類廠用負荷</b></p>&l

37、t;p>　　允許短時停電，恢復供電后，不致造成生產(chǎn)紊亂的廠用負荷，均屬于Ⅱ類負荷。一般它們應由兩段母線供電，并采用手動切換。</p><p>　　(3)Ⅲ類廠用負荷 </p><p>　　較長時間停電，不會影響生產(chǎn)，僅造成生產(chǎn)上的不方便者，都屬于Ⅲ類廠用負荷。通常由一個電源供電。</p><p>　　經(jīng)過計算（額定電壓取380V），得到各廠房和生活區(qū)的負荷統(tǒng)計

38、表（附表#2）。</p><p>　　2.2 無功功率補償 </p><p>　　無功功率的人工補償裝置主要有同步補償機和并聯(lián)電容器兩種。由于并聯(lián)電容器具有安裝簡單、運行維護方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴容方便等優(yōu)點，因此并聯(lián)電容器在供電系統(tǒng)中應用最為普遍。</p><p>　　由于本廠380V側最大負荷時的功率因數(shù)只有0.5。而供電部門要求該廠10KV進線側最

39、大負荷時功率因數(shù)不低于0.9。考慮到主變壓器的無功損耗遠大于有功損耗，因此380V側最大負荷時功率因數(shù)應稍大于0.9，這里取0.92來計算380V側所需無功功率補償容量：</p><p>　　=(tan-tan)</p><p>　　=512.88[tan(arccos0.5)-tan(arccos0.92)]</p><p>　　= 682.13kvar</

40、p><p>　　選擇PGJ1型低壓自動補償評屏，并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型，采用其1臺主屏與4臺輔屏相結合。</p><p>　　總共容量為：84kvar5=420kvar。</p><p>　　補償前后，變壓器低壓側的有功計算負荷基本不變，但是無功計算負荷、視在功率、計算電流都有變化，以下對補償后的無功計算負荷、視在功率、計算電流進行計算。</p>

41、<p><b>　　(1)無功計算負荷</b></p><p>　　=（693.4-690）+25.65kvar=30kvar</p><p><b>　　(2)視在功率</b></p><p><b>　　=519kVA</b></p><p><b>

42、;　　(3)計算電流</b></p><p><b>　　=786.36A</b></p><p>　　功率因數(shù)提高為cos==0.99。</p><p>　　在無功補償前，該變電所主變壓器T的容量為應選為1250kVA,才能滿足負荷用電的需要；而采取無功補償后，主變壓器T的容量選為1000kVA的就足夠了。同時由于計算電流的減少，

43、使補償點在供電系統(tǒng)中各元件上的功率損耗也相應減小，因此無功補償?shù)慕?jīng)濟效益十分可觀。因此無功補償后工廠380V側和10kV側的負荷計算（如表2-1所示）。</p><p>　　表2-1 無功補償后工廠的計算負荷</p><p>　　3 變電所位置與型式的選擇</p><p>　　3.1 變電所的任務 </p><p>　　變電所擔負著從電力系統(tǒng)

44、受電，經(jīng)過變壓，然后配電的任務。配電所擔負著從電力系統(tǒng)受電，然后直接配電的任務。</p><p>　　3.2 變電所所址選擇原則</p><p>　　(1) 接近負荷中心；</p><p>　　(2) 進出線方便；</p><p>　　(3) 接近電源側；</p><p>　　(4) 設備吊裝和運輸方便；</p&

45、gt;<p>　　(5) 不應設在有劇烈振動或高溫的場所；</p><p>　　(6) 不宜設在多沉或有腐蝕性氣體的場所；</p><p>　　(7) 不宜設在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰；</p><p>　　(8) 不宜設在地勢低洼和可能積水的場所；</p><p>　　(9) 不宜設在有爆炸

46、危險環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設在有火災危險環(huán)境的正上方或正下方；</p><p>　　(10) 高溫配電所應盡量與鄰近車間變電所或有大量高壓用電設備的廠房合建在一起；</p><p>　　圖3-1 變電所選址平面圖</p><p>　　根據(jù)上列要求并結合圖3-1，在技術、經(jīng)濟比較后擇優(yōu)決定在6號廠房的西側建造工廠變電所。</p><p>

47、　　3.3 變電所的類型</p><p>　　(1)車間附設變電所；</p><p>　　(2)車間內變電所；</p><p>　　(3)露天（半露天）變電所；</p><p><b>　　(4)獨立變電所；</b></p><p><b>　　(5)桿上變電所；</b>&l

48、t;/p><p><b>　　(6)地下變電所；</b></p><p><b>　　(7)樓上變電所；</b></p><p><b>　　(8)成套變電所；</b></p><p>　　(9)移動式變電所；</p><p>　　變電所的位置應盡量接近工廠

49、的負荷中心，根據(jù)本廠的負荷統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并考慮到周邊環(huán)境及進出線方便，決定變壓器器型式為附設式。</p><p>　　4 變電所主變壓器及主接線方案的選擇</p><p>　　4.1 變電所主變壓器臺數(shù)的選擇</p><p>　　主變壓器臺數(shù)是根據(jù)負荷特點和經(jīng)濟運行要求進行選擇。</p><p>　　由于本機械廠的部分負荷屬于二級負荷，有兩種接線

50、方案可選,即一臺變壓器，兩臺變壓器。</p><p>　　為了保證供電的可靠性，變電所一般應裝設兩臺主變壓器。按技術指標，裝設兩臺主變壓器的主接線方案略優(yōu)于裝設一臺主變壓器的主接線方案，結合對本機械廠實際情況分析，因此決定采用裝設兩臺主變壓器的主接線方案。</p><p>　　4.1.1 變壓器容量的確定</p><p>　　變壓器容量和它所在電網(wǎng)功能向適應,一般情

51、況下單位容量(MVA)費用,系統(tǒng)短路容量,運輸條件等都是影響選擇變壓器容量時的因素。</p><p>　　本機械廠是選擇裝設一臺主變壓器的變電所，主變壓器容量為。</p><p>　　4.1.2 變壓器型號的選擇</p><p>　　型號為S9型，而容量根據(jù)式，為主變壓器容量，為總的計算負荷。選=1000 KVA>=898.9 KVA，即選一臺S9-1000/

52、10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級負荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡線來承擔。</p><p>　　4.2 變電所主接線方案的選擇</p><p>　　4.2.1 變配電所主接線設計原則</p><p>　　變配電所的主接線，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)、設備特點及負荷等因素綜合分析確定，并滿足安全、可靠、靈活、經(jīng)濟等要求。<

53、/p><p>　　4.2.2 主接線方案的技術指標</p><p>　　(1)供電的安全性 主接線方案在確保運行維護和檢修的安全方面的情況。</p><p>　　(2)供電的可靠性 主接線方案在與用電負荷對可靠性要求的適應性方面的情況。</p><p>　　(3)供電的電能質量 這主要是指電壓質量,包括電壓偏差、電壓波動及高次諧波等方面的情況。&

54、lt;/p><p>　　(4)運行的靈活性 指運行操作的靈便程度。</p><p>　　(5)擴展的適應性 指適應今后增容擴展的程度。</p><p>　　本設計的變配電所主接線,是根據(jù)所選主變壓器的臺數(shù)和容量以及負荷對供電可靠性的要求進行的。</p><p>　　4.3 變電所主接線方案的選擇</p><p>　　4.3

55、.1 方案一 單母線分段接線</p><p>　　采用單母線分段接線（如圖4-1所示）方式。優(yōu)點：當母線發(fā)生故障時或者檢修時，僅故障母線段停止工作,另一端母線繼續(xù)工作；兩段母線可看成獨立工作，提高供電可靠性。如圖4-1所示：</p><p><b>　　圖4-1單母線分段</b></p><p>　　4.3.2 方案二 橋式接線</p&g

56、t;<p>　　采用橋式接線(如圖4-2所示)方式。圖4-2(1)為內橋式接線，(2)為外橋式接線。在內橋接線中，當變壓器故障時，需停相應線路；在外橋接線中，當線路故障時，需停相應的變壓器。 </p><p>　　(1) (2)</p><p>　　圖4-2內橋式和外橋式</p><p&

57、gt;　　結合本機械廠的實際情況再綜合兩種方案，比較得出：方案一可靠性高、靈活性好、操作方便。所以本次設計采用第一種接線方案。</p><p>　　4.3.3 線路敷設方式</p><p>　　線路敷設方式分為兩種:架空線和電纜。</p><p><b>　　(1)架空線</b></p><p>　　無絕緣、裸露的金屬導

58、體，在空中架設，以絕緣子串固定在鐵塔上，以空氣為絕緣。</p><p><b>　　(2)電纜</b></p><p>　　采用絕緣介質將金屬導體與外界隔離，敷設在地下。</p><p>　　(3)架空線與電纜的比較，如表4-1:</p><p>　　表4-1 架空線與電纜的比較</p><p>

59、　　安全性方面來說，由于材料和制造工藝等方面的原因，架空線的安全性優(yōu)于電纜、其故障率也遠遠低于電纜。根據(jù)機械廠實地地形，考慮到敷設方便，從經(jīng)濟性出發(fā)，最終確定使用架空線的敷設方式。</p><p>　　4.3.4 裝設兩臺主變壓器的接線方案</p><p>　　經(jīng)過對比選擇出最適宜本機械廠的接線方案（見附圖#2）。</p><p><b>　　5 短路電流

60、的計算</b></p><p>　　5.1 繪制計算電路</p><p>　　圖5-1 短路計算電路</p><p>　　5.2 確定短路計算基準值</p><p>　　設基準容量=100MVA，基準電壓==1.05，為短路計算電壓，即高壓側=10.5kV，低壓側=0.4kV，則</p><p>　　5

61、.3 計算短路電路中各個元件的電抗標幺值</p><p><b>　　(1)電力系統(tǒng)：</b></p><p>　　已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量=500MVA，故</p><p>　　=100MVA/500MVA=0.2</p><p><b>　　(2)架空線路：</b></p>

62、<p>　　查表得LGJ-185的線路電抗，而線路長10km，故 </p><p><b>　　(3)電力變壓器：</b></p><p>　　查表得變壓器的短路電壓百分值=4.5，故</p><p><b>　　=4.5</b></p><p>　　式中為變壓器的額

63、定容量。</p><p>　　因此繪制短路計算等效電路如圖5-2所示：</p><p>　　圖5-2 短路計算等效電路</p><p>　　k-1點（10.5kV側）的相關計算:</p><p>　　(1)總電抗標幺值：</p><p>　　=0.2+3.17=3.37</p><p>　　

64、(2)三相短路電流周期分量有效值：</p><p>　　(3)其他短路電流：</p><p>　　(4)三相短路容量：</p><p>　　k-2點（0.4kV側）的相關計算:</p><p>　　(1)總電抗標幺值：</p><p>　　=0.2+3.17+4.5=7.87</p><p>　

65、　(2)三相短路電流周期分量有效值：</p><p>　　(3)其他短路電流：</p><p>　　(4)三相短路容量：</p><p>　　以上短路計算結果綜合圖表5-1所示：</p><p>　　表5-1短路計算結果</p><p>　　6 變電所一次設備的選擇</p><p>　　6.1

66、 10kV側一次設備的選擇</p><p>　　根據(jù)本機械廠實際情況，結合各個車間負荷、短路計算，選擇出本機械廠10KV側主要設備：高壓隔離開關、高壓少油斷路器、高壓隔離開關等。</p><p>　　6.2 380V側一次設備的選擇</p><p>　　同樣，選擇出380V側主要設備有：低壓斷路器、低壓打開關。</p><p>　　結合10K

67、V側主要設備的選擇得出如表6-1所示：</p><p>　　表6-1 一次設備選擇表</p><p><b>　　6.3繼電保護</b></p><p>　　繼電保護要求具有選擇性，速動性，可靠性及靈敏性。為了保護整定范圍內的設備或線路的安全運行，機械廠裝設有過負荷保護、瓦斯保護。</p><p>　　由于本廠的高壓線

68、路不很長，容量不很大，因此繼電保護裝置比較簡單。對線路的相間短路保護，主要采用過負荷保護、瓦斯保護。對線路的單相接地保護采用絕緣監(jiān)視裝置，裝設在變電所高壓母線上，動作于信號。</p><p><b>　　(1)瓦斯保護</b></p><p>　　瓦斯保護(包括重瓦斯、輕瓦斯保護)用來反應變壓器油箱內的故障(包括油面降低)。容量為0.8MVA及以上的油浸式變壓器和0.

69、4MVA及以上的室內油浸式變壓器均應裝設瓦斯保護。其中，輕瓦斯保護作用于信號，重瓦斯保護作用于跳開變壓器各側斷路器。</p><p><b>　　(2)過負荷保護</b></p><p>　　過負荷保護用來反應變壓器的對稱過負荷。容量為0.44MVA及以上的變壓器，數(shù)臺并列運行或單獨運行且作為其它負荷的備用電源時，應裝設過負荷保護。對于自耦變壓器或多線圈變壓器，其過負

70、荷保護應能反應公共線圈及各側的過負荷，過負荷保護動作后發(fā)出信號。對無人值班的變電站，過負荷保護動作后，可起動自動減負荷裝置，必要時跳開斷路器。</p><p>　　6.3.1變壓器繼電保護</p><p>　　變壓器的繼電保護是利用當變壓器內外發(fā)生故障時，由于電流、電壓、油溫等隨之發(fā)生變化，通過這些突然變化來發(fā)現(xiàn)、判斷變壓器故障性質和范圍，繼而作出相應的反應和處理。</p>

71、<p>　　為了保證變壓器的安全運行、防止故障的擴大，按照變壓器可能發(fā)生的故障，裝設靈敏、快速、可靠和選擇性好的保護裝置是十分必要的。此次設計對變壓器裝設過電流保護、過負荷保護裝置；在低壓側采用相關斷路器實現(xiàn)三段保護。</p><p><b>　　(1)過電流保護</b></p><p>　　過電流保護用來反應外部相間短路引起的變壓器過電流，同時是變壓器內部

72、相間短路的后備保護。當采用一般過電流保護而靈敏度不能滿足要求時，可采用復合電壓起動的過電流保護。</p><p><b>　　(2)過負荷保護</b></p><p>　　過負荷保護用來反應變壓器的對稱過負荷。容量為0.44MVA及以上的變壓器，數(shù)臺并列運行或單獨運行且作為其它負荷的備用電源時，應裝設過負荷保護。對于自耦變壓器或多線圈變壓器，其過負荷保護應能反應公共線

73、圈及各側的過負荷，過負荷保護動作后發(fā)出信號。對無人值班的變電站，過負荷保護動作后，可起動自動減負荷裝置，必要時跳開斷路器。</p><p>　　7 降壓變電所防雷與接地裝置的設計</p><p>　　7.1 變電所的防雷保護</p><p>　　7.1.1 直接防雷保護</p><p>　　在變電所屋頂裝設避雷針和避雷帶，并引進出兩根接地線與

74、變電所公共接裝置相連。如變電所的主變壓器裝在室外或有露天配電裝置時，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圍整個變電所。如果變電所在其它建筑物的直擊雷防護范圍內時，則可不另設獨立的避雷針。按規(guī)定，獨立的避雷針的接地裝置接地電阻。通常采用3-6根長2.5 m的剛管，在裝避雷針的桿塔附近做一排或多邊形排列，管間距離5 m，打入地下，管頂距地面0.6 m。接地管間用40mm×4mm 的鍍鋅扁剛焊接相

75、接。引下線用25 mm ×4 mm的鍍鋅扁剛，下與接地體焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其基礎內的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針采用直徑20mm的鍍鋅扁剛，長1～1.5 m。獨立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應有3m以上的距離。</p><p>　　7.1.2 雷電侵入波的防護</p><p>　　(1)在10KV電源進線的終端桿上裝設FS4—10型閥式避雷器。引下線

76、采用25 mm ×4 mm的鍍鋅扁剛，下與公共接地網(wǎng)焊接相連，上與避雷器接地端栓連接。</p><p>　　(2)在10KV高壓配電室內裝設有GG—1A（F）—54型開關柜，其中配有FS4—10型避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來保護，防雷電侵入波的危害。</p><p>　　(3)在380V低壓架空線出線桿上，裝設保護間隙，或將其絕緣子的鐵腳接地，用以防護沿低壓架空

77、線侵入的雷電波。</p><p>　　7.2 變電所公共接地裝置的設計</p><p>　　7.2.1 接地電阻的要求</p><p>　　按《工廠供電設計指導》表9-6。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>　　其中,A ,因此公共接地裝置接地電阻。</p&

78、gt;<p>　　7.2.2 接地裝置的設計 </p><p>　　采用長2.5m、50mm的鋼管16根，沿變電所三面均勻布置，管距5 m，垂直打入地下，管頂離地面0.6 m。管間用40mm×4mm的鍍鋅扁剛焊接相接。變電所的變壓器室有兩條接地干線、高低壓配電室各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25 mm ×4 mm的鍍鋅扁剛。變電所接地裝置平面布置圖

79、（如附圖#1所示）。接地電阻的驗算：</p><p>　　滿足歐的接地電阻要求，式中：查《工廠供電設計指導》表9-10”環(huán)行敖設”欄近似的選取。</p><p><b>　　結論</b></p><p>　　經(jīng)過對機械廠降壓變電所電氣的模擬設計，我對工廠供電的設計意義有了更深刻的認識，對設計過程有了一定了解，也對Word文檔的操作更加熟練了。&

80、lt;/p><p>　　在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，但在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴重的后果。</

81、p><p>　　做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(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重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟建設具有十分重要的戰(zhàn)略意義。</p><p>　　通過論文的設計，對工廠供電的設計方法及步驟，以及對工廠供配電的重要意義的理解更加深刻了。對即將走向工作崗位的我來說也是一次很好的鍛煉。</p><p><b>　

82、　致謝</b></p><p>　　經(jīng)過兩個多月的時間，在多次修改后做出這份設計，因為實踐機會少，經(jīng)驗不足，設計過程中遇到了很多問題，多虧老師給予指出。此次設計的完成是在指導老師溫鍇老師的細心指導下進行的。在每次設計遇到問題時老師不辭辛苦的講解才使得我的設計順利的進行。從設計的選題到資料的搜集直至最后設計的修改的整個過程中，花費了老師很多的寶貴時間和精力，在此向導師表示衷心地感謝！導師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，

83、開拓進取的精神和高度的責任心都將使學生受益終生！</p><p>　　還要感謝我的同學，在我平時設計中和我一起探討問題，并指出我設計上的誤區(qū)，使我能及時的發(fā)現(xiàn)問題把設計順利的進行下去，沒有他們的幫助我不可能這樣順利地結稿，在此表示深深的謝意。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 黃純華編.發(fā)電廠電氣部分課程

84、設計參考資料 [M].北京:水利電力出版社.2006</p><p>　　[2] 熊信銀.發(fā)電廠電氣部分(第三版）[M].北京:中國電力出版社.2004[3] 于永源.電力系統(tǒng)分析(第三版）[M].北京:中國電力出版社.2007</p><p>　　[4] 賀家李.電力系統(tǒng)繼電保護原理(第三版）[M].北京:中國電力出版社.1999</p><p>　　[5] 馬

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86、p><p>　　[9] 卓樂友.電氣工程設計手冊電氣二次部分[M].北京:中國電力出版社.1989</p><p>　　[10] 楊冠城.電力系統(tǒng)自動裝置原理(第二版）[M].北京:中國電力出版社.1999</p><p>　　[11] 文鋒.發(fā)電廠及變電所的控制(二次部分)[M].北京:中國電力出版社.1998</p><p>　　附圖#1 變