化肥廠10kv總配電所設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</p><p>　　論文題目 化肥廠10kV總配電所設(shè)計(jì) </p><p>　　(英文) Design of 10kV Total Distribution </p><p>　　of Fertilizer Plant</p><p>　　所在學(xué)院 電子信息學(xué)院

2、 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 日</p>&l

3、t;p><b>　　摘 要</b></p><p>　　該文通過(guò)對(duì)總配電所設(shè)計(jì)來(lái)保障安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)地把電能送到各車間變電所，再通過(guò)各個(gè)車間變電所送到各個(gè)用電部門。其中涉及到了變配電所的負(fù)荷計(jì)算；負(fù)荷功率因數(shù)的確定和擬采取的補(bǔ)償措施；變壓器臺(tái)數(shù)、容量和運(yùn)行方式的選擇；變配電所的主接線方案和高壓配電方案的確定；變配電所的短路計(jì)算和高低壓開關(guān)設(shè)備的選擇；變配電所二次回路和繼電保護(hù)方

4、案的設(shè)計(jì)與參數(shù)整定；變配電所的防雷與接地系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；變配電所的數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)化控制的設(shè)計(jì)等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：總配電所；車間變電所；高壓配電系統(tǒng)；一次接線；二次接線</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This article through to the total distribution

5、designed to protect the safety of the fertilizer plant, reliable, economical, high-quality energy to the workshop substation.Again through each workshop substation to each electricity department.One relates to the substa

6、tion load calculation; Load power factor and compensation measures to be taken;the number of transformer units, capacity and choice of operating mode; Main Wiring substation and the determination of high voltage distribu

7、tion scheme; </p><p>　　Key Words: the total distribution; workshop substation; high-voltage power distribution system; a diagram; secondary wiring</p><p><b>　　目 錄</b></p><

8、;p><b>　　1　引言1</b></p><p><b>　　2　設(shè)計(jì)內(nèi)容2</b></p><p>　　3　負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償4</p><p>　　3.1 負(fù)荷計(jì)算的目的4</p><p>　　3.2 負(fù)荷計(jì)算的方法4</p><p>　　3.3

9、車間用電設(shè)備組和工廠計(jì)算負(fù)荷的確定5</p><p>　　3.3.1 車間變電所負(fù)荷計(jì)算5</p><p>　　3.3.2 對(duì)車間變電所負(fù)荷計(jì)算進(jìn)行匯總10</p><p>　　3.4 無(wú)功功率補(bǔ)償及其計(jì)算11</p><p>　　3.4.1 無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算12</p><p>　　3.4.2 380V側(cè)變壓器

10、損耗計(jì)算12</p><p>　　3.4.3 10kV變壓器損耗計(jì)算13</p><p>　　3.4.3 10kV全廠計(jì)算負(fù)荷13</p><p>　　3.4.4 全廠計(jì)算負(fù)荷13</p><p>　　4　主變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇15</p><p>　　4.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇15</p>

11、<p>　　4.2主變壓器容量的選擇16</p><p>　　4.2.1各車間變電所所選變壓器的臺(tái)數(shù)及容量16</p><p>　　4.2.2 35/10kV區(qū)域變電所變壓器的臺(tái)數(shù)及容量的選擇17</p><p>　　5　變電所主接線18</p><p>　　5.1 對(duì)一次接線的基本要求18</p><

12、;p>　　5.2 變電所主接線方案的比較18</p><p>　　5.3 變電所常用主接線19</p><p>　　5.3.1 線路—變壓器組接線20</p><p>　　5.3.2 單母線接線20</p><p>　　5.3.3 雙母線接線22</p><p>　　5.3.4 橋式接線22</

13、p><p>　　5.4 高壓配電系統(tǒng)主接線方式的選擇23</p><p>　　6　短路計(jì)算及一次設(shè)備的選擇25</p><p>　　6.1 短路電流的計(jì)算25</p><p>　　6.1.1 短路電流計(jì)算的目的25</p><p>　　6.1.2 短路電流計(jì)算的過(guò)程25</p><p>　

14、　6.2 一次設(shè)備的選擇和校驗(yàn)28</p><p>　　6.3 一次設(shè)備的選擇及校驗(yàn)的條件28</p><p>　　6.4 10kV高壓設(shè)備的選擇及校驗(yàn)31</p><p>　　6.5高低壓母線及架空電線的選擇33</p><p>　　7　變電所二次回路的選擇和繼電保護(hù)的整定35</p><p>　　7.1配

15、電所的電氣測(cè)量回路和絕緣監(jiān)視35</p><p>　　7.2車間變電所主變壓器的保護(hù)裝置35</p><p>　　7.3供電系統(tǒng)自動(dòng)化36</p><p>　　8　接地與防雷37</p><p><b>　　8.1接地37</b></p><p><b>　　8.2防雷38&

16、lt;/b></p><p>　　8.2.1架空線路的防雷措施39</p><p>　　8.2.2變配電所的防雷措施39</p><p><b>　　致 謝41</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)42</b></p><p>　　附錄1 畢業(yè)設(shè)計(jì)原

17、始資料43</p><p>　　附錄2 高壓配電線路46</p><p>　　附錄3 總配電所主接線圖47</p><p><b>　　1　引言</b></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)力但是他在產(chǎn)品成本中所占的比重很小（除電化工外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于他的產(chǎn)品成本

18、中或投資總額中的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化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)自動(dòng)化。從另一方面來(lái)說(shuō)，如果工廠的電能供電突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可造成嚴(yán)重后果[1]。</p><p>　　在工廠供配電系統(tǒng)中，變配電所的設(shè)計(jì)是很重要的一環(huán)。它涉及到負(fù)荷計(jì)算，負(fù)荷等級(jí)的確定，短路電流的計(jì)算及相關(guān)的動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)。變壓器的選定、電費(fèi)

19、的計(jì)量和功率因數(shù)的補(bǔ)償?shù)?。變電所設(shè)計(jì)的安全性還可能影響到整個(gè)城市電網(wǎng)，所以要滿足當(dāng)?shù)毓╇姴块T的具體要求。本設(shè)計(jì)的原始資料見附錄1本次10kV總配電所的設(shè)計(jì)是從某35/10kV區(qū)域變電所提供電源，用10kV雙回路架空線路向本廠饋電。在總配電所的一次主接線中對(duì)單母線分段接線方式和雙母線接線方式進(jìn)行方案討論，得出最優(yōu)方案。本設(shè)計(jì)中同時(shí)對(duì)總配電所與四個(gè)車間變電所進(jìn)行了對(duì)高壓配電線路連接的選擇，為了滿足各方面的要求，本次設(shè)計(jì)中選擇了多種接線形式的

20、組合。車間變電所的主接線設(shè)計(jì)方案，也同時(shí)進(jìn)行了比選論證，確定最佳的設(shè)計(jì)方案[2]。</p><p><b>　　2　設(shè)計(jì)內(nèi)容</b></p><p>　　化肥廠總配電所及配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對(duì)負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國(guó)家供電情況。解決對(duì)各個(gè)部門的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的分配電能問(wèn)題。其基本內(nèi)容有以下幾方面。</p>

21、<p><b>　　負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　總配電所的負(fù)荷計(jì)算，是在車間負(fù)荷的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，考慮車間變電所功率損耗，從而求出總配電所計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計(jì)算表、表達(dá)計(jì)算成果。</p><p><b>　　配電所的主接線方案</b></p><p>　　根據(jù)負(fù)荷要求的可靠級(jí)別和計(jì)算負(fù)荷數(shù)

22、綜合確定主接線方案。通過(guò)對(duì)配電所的主接線方案論證，本次主要討論兩種方案：?jiǎn)文妇€分段接線方式和雙母線接線方式</p><p><b>　　功率因數(shù)裝置設(shè)置</b></p><p>　　按負(fù)荷計(jì)算求出各車間變電所的功率因數(shù)，通過(guò)查表和計(jì)算求出達(dá)到設(shè)計(jì)要求數(shù)值補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率。由手冊(cè)或產(chǎn)品樣本選用所需電容器的規(guī)格及數(shù)量。</p><p>　　變電所主變

23、壓器的臺(tái)數(shù)及容量的選擇</p><p>　　綜合考慮車間變電所的有關(guān)因素，結(jié)合車間計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。</p><p><b>　　短路電流的計(jì)算</b></p><p>　　工廠用電，通常為國(guó)家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無(wú)限容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短路參數(shù)，求出不同

24、運(yùn)行方式下各點(diǎn)三相短路電流。</p><p>　　變電所高壓側(cè)設(shè)備選擇</p><p>　　參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對(duì)應(yīng)的額定值，選擇變電所高壓側(cè)電器設(shè)備，如隔離開關(guān)、斷路器、母線、絕緣子、避雷器、互感器、開關(guān)柜等設(shè)備。</p><p>　　變壓器保護(hù)的初步整定計(jì)算</p><p>　　電力變壓器是十分重要的電氣設(shè)備，它如果發(fā)

25、生故障將會(huì)對(duì)供電的可靠性和系統(tǒng)正常運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重后果，因此對(duì)保護(hù)裝置做出整定計(jì)算和檢驗(yàn)其靈敏是必須的。</p><p><b>　　變電所防雷裝置設(shè)計(jì)</b></p><p>　　參考本地區(qū)氣象地質(zhì)材料，設(shè)計(jì)防雷裝置。進(jìn)行防直擊的避雷針保護(hù)范圍計(jì)算，避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計(jì)算，按避雷器的基本參數(shù)選擇防雷電沖擊波的避雷器的規(guī)格型號(hào)，并確定其接線部位。進(jìn)行避雷滅弧電壓，

26、頻放電電壓和最大允許安裝距離檢驗(yàn)以及沖擊接地電阻計(jì)算[3]。</p><p>　　3　負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償</p><p>　　3.1 負(fù)荷計(jì)算的目的</p><p>　　供電系統(tǒng)要能可靠地正常運(yùn)行，就必須使其元件包括電力變壓器、電器。電線電纜等滿足負(fù)荷電流的要求。因此有必要對(duì)供電系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　計(jì)算

27、負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)。如果計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)大，將使設(shè)備和導(dǎo)線選擇偏大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)；如果計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)小，又將使設(shè)備和導(dǎo)線選擇偏小，造成運(yùn)行時(shí)過(guò)熱，增加電能損耗和電壓損失，甚至有可能使設(shè)備和導(dǎo)線燒毀，造成事故。確定用戶的計(jì)算負(fù)荷是選擇電源進(jìn)線和一、二次設(shè)備的基本依據(jù)，是供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要組成部分，也是與電力部門簽訂用電協(xié)議的基本依據(jù)[4]。</p><p>　　3.2 負(fù)荷計(jì)算的方法</p

28、><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。我國(guó)目前普遍采用的確定計(jì)算負(fù)荷的方法有需要系數(shù)法和二項(xiàng)法。需要系數(shù)法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便，適用于全廠和車間變電所負(fù)荷的計(jì)算。本次設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法。</p><p>　　一組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　按需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的基本公式為</p><p>　　有

29、功計(jì)算負(fù)荷（kW）(3-1)</p><p>　　無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（kvar）(3-2)</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷(3-3)</p><p>　　計(jì)算電流（A）(3-4)</p><p>　　式中、、——用電設(shè)備組的有功、無(wú)功、視在功率的計(jì)算負(fù)荷；</p><p>　　——用電設(shè)備組的設(shè)備總額定容量

30、；</p><p>　　——功率因數(shù)角的正切值；</p><p>　　——用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷電流；</p><p><b>　　——額定電壓。</b></p><p>　　多種用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　總的有功計(jì)算負(fù)荷（3-5）</p><p>　　總的

31、無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（3-6）</p><p>　　總的視在計(jì)算負(fù)荷（3-7）</p><p>　　總的計(jì)算電流（3-8）</p><p>　　式中——所有設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷之和；</p><p>　　——有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，本設(shè)計(jì)取0.95；</p><p>　　——所有設(shè)備組無(wú)功計(jì)算負(fù)荷之和；</p>

32、<p>　　——無(wú)功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，本設(shè)計(jì)取0.97。</p><p>　　3.3 車間用電設(shè)備組和工廠計(jì)算負(fù)荷的確定</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)需要選擇設(shè)備，所以應(yīng)該比較詳細(xì)的計(jì)算方法，這里選擇逐級(jí)計(jì)算法。逐級(jí)計(jì)算法是根據(jù)用戶的供配電系統(tǒng)圖，從用電設(shè)備開始，朝電源方向逐級(jí)計(jì)算，最后求出用戶總的計(jì)算負(fù)荷的方法。</p><p>　　3.3.1 車間變

33、電所負(fù)荷計(jì)算</p><p>　　各車間變電所有功計(jì)算負(fù)荷（單位為kW）</p><p>　　No.1變電所：①號(hào)生產(chǎn)車間</p><p><b>　　②號(hào)生產(chǎn)車間</b></p><p><b>　　飲水站</b></p><p><b>　?、厶?hào)生產(chǎn)車間

34、</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　No.2變電所：機(jī)修車間</p><p><b>　　幼兒園</b></p><p><b>　　倉(cāng)庫(kù)</b></p><p><b>　　浴室、理發(fā)室&

35、lt;/b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　No.3變電所：?jiǎn)紊砉?lt;/p><p>　　No.4變電所：窩爐房</p><p><b>　　水泵房</b></p><p><b>　　化驗(yàn)房</b></

36、p><p><b>　　油泵房</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　各車間變電所無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar）</p><p>　　No.1變電所：①號(hào)生產(chǎn)車間</p><p><b>　?、谔?hào)生產(chǎn)車間</b></

37、p><p><b>　　飲水站</b></p><p><b>　?、厶?hào)生產(chǎn)車間</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　No.2變電所：機(jī)修車間</p><p><b>　　幼兒園</b></

38、p><p><b>　　倉(cāng)庫(kù)</b></p><p><b>　　浴室、理發(fā)室</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　No.3變電所：?jiǎn)紊砉?lt;/p><p>　　No.4變電所：窩爐房</p><p

39、><b>　　水泵房</b></p><p><b>　　化驗(yàn)房</b></p><p><b>　　油泵房</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　各車間變電所視在功率計(jì)算負(fù)荷（單位為）</p>&l

40、t;p>　　No.1變電所：①號(hào)生產(chǎn)車間</p><p><b>　?、谔?hào)生產(chǎn)車間</b></p><p><b>　　飲水站</b></p><p><b>　?、厶?hào)生產(chǎn)車間</b></p><p><b>　　則</b></p>

41、;<p>　　No.2變電所：機(jī)修車間</p><p><b>　　幼兒園</b></p><p><b>　　倉(cāng)庫(kù)</b></p><p><b>　　浴室、理發(fā)室</b></p><p>　　No.3變電所：?jiǎn)紊砉?lt;/p><p

42、>　　No.4變電所：窩爐房</p><p><b>　　水泵房</b></p><p><b>　　化驗(yàn)房</b></p><p><b>　　油泵房</b></p><p>　　個(gè)車間變電所計(jì)算電流（單位為A）</p><p>　　No

43、.1變電所：①號(hào)生產(chǎn)車間</p><p><b>　　②號(hào)生產(chǎn)車間</b></p><p><b>　　飲水站</b></p><p><b>　?、厶?hào)生產(chǎn)車間</b></p><p><b>　　則</b></p><p>

44、;　　No.2變電所：機(jī)修</p><p><b>　　幼兒園</b></p><p><b>　　倉(cāng)庫(kù)</b></p><p><b>　　浴室、理發(fā)室</b></p><p><b>　　則</b></p><p>　　

45、No.3變電所：?jiǎn)紊砉?lt;/p><p>　　No.4變電所：窩爐房</p><p><b>　　水泵房</b></p><p><b>　　化驗(yàn)房</b></p><p><b>　　油泵房</b></p><p><b>　　則&

46、lt;/b></p><p><b>　　總負(fù)荷計(jì)算</b></p><p><b>　　總有功功率計(jì)算</b></p><p><b>　　總無(wú)功功率計(jì)算</b></p><p><b>　　總視在功率計(jì)算</b></p><p

47、>　　380V側(cè)負(fù)荷電流計(jì)算</p><p>　　3.3.2 對(duì)車間變電所負(fù)荷計(jì)算進(jìn)行匯總</p><p>　　對(duì)車間變電所的所有負(fù)荷計(jì)算匯總見表3-1。</p><p>　　表3-1 車間變電所負(fù)荷匯總表</p><p><b>　　續(xù)表3-1</b></p><p>　　3.4 無(wú)功功

48、率補(bǔ)償及其計(jì)算</p><p>　　在用戶供電系統(tǒng)中，無(wú)功補(bǔ)償裝置的裝設(shè)一般有三種安裝方式：高壓集中補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償和分散就地補(bǔ)償（個(gè)別補(bǔ)償）。以并聯(lián)電容器為列，如圖3-1。</p><p>　　圖3-1 并聯(lián)電容器的裝設(shè)位置和補(bǔ)償效果</p><p>　　3.4.1 無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算</p><p><b>　　未補(bǔ)償前</

49、b></p><p>　　最大時(shí)的功率因數(shù)：供電部門要求本廠的功率因數(shù)不得低于0.9，一般取0.92。則所需無(wú)功功率的補(bǔ)償量為</p><p><b>　　并聯(lián)電容器的選擇</b></p><p>　　初選BWF10.5-30-1W的電容器，則需要安裝的電容器數(shù)為</p><p><b>　　取18個(gè)&l

50、t;/b></p><p>　　所以每相并聯(lián)6個(gè)BWF10.5-30-1W的電容器，即</p><p>　　補(bǔ)償后的視在計(jì)算負(fù)荷</p><p><b>　　負(fù)荷功率因數(shù)為</b></p><p>　　因此主變壓器容量比補(bǔ)償前容量減少332.797kVA</p><p>　　3.4.2 3

51、80V側(cè)變壓器損耗計(jì)算</p><p>　　3.4.3 10kV變壓器損耗計(jì)算</p><p>　　3.4.3 10kV全廠計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　10kV側(cè)總有功功率計(jì)算：</p><p>　　10kV側(cè)總無(wú)功功率計(jì)算：</p><p>　　10kV側(cè)視在功率計(jì)算</p><p>　　1

52、0kV側(cè)負(fù)荷電流計(jì)算</p><p><b>　　10kV側(cè)</b></p><p>　　3.4.4 全廠計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　無(wú)功補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷匯總見表3-2。</p><p>　　表3-2 無(wú)功功率補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　通過(guò)以上表格可以看出補(bǔ)償前后無(wú)功補(bǔ)償容量差別很

53、大，補(bǔ)償后，各車間功率因數(shù)均達(dá)到要求，而且無(wú)功功率顯著減少。補(bǔ)償后各車間變壓器的容量也有所減少，可見無(wú)功補(bǔ)償具有很實(shí)際的意義，符合本設(shè)計(jì)的要求[5]。</p><p>　　4　主變壓器容量和臺(tái)數(shù)的選擇</p><p>　　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、分配和適用。</p><p>　　4.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇&l

54、t;/p><p>　　主變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求進(jìn)行選擇。</p><p>　　應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)可靠性的要求。在有大量一、二級(jí)負(fù)荷變電所中，選擇兩臺(tái)主變壓器，當(dāng)在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上比較合理時(shí)，主變壓器的選擇也可多于兩臺(tái)。</p><p>　　對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變化較大宜采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)可選擇兩臺(tái)主變壓器。</p><

55、;p>　　三級(jí)負(fù)荷一般選擇一臺(tái)主變壓器，負(fù)荷較大時(shí)，也可選擇兩臺(tái)主變壓器。</p><p>　　本設(shè)計(jì)中電源是從某35/10kV區(qū)域變電所提供的，用10kV雙回路架空向本廠饋電?？芍玫淖儔浩髋_(tái)數(shù)為兩臺(tái)[6]。</p><p>　　選擇主變壓器臺(tái)數(shù)按其負(fù)荷性質(zhì)要求為：</p><p>　　區(qū)域變電所10kV饋出線定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定時(shí)間為1.5s，要求工廠總配

56、電所過(guò)電流保護(hù)整定時(shí)間不大于1.0s。</p><p>　　工廠最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不得低于0.9.</p><p>　　在總配電所10kV側(cè)進(jìn)行計(jì)量。</p><p>　　供電貼費(fèi)為700元/()，每月電費(fèi)按兩部電價(jià)制：基本電費(fèi)18元（），動(dòng)力電費(fèi)為0.4元/(),照明電費(fèi)為0.5元/()。</p><p>　　工廠負(fù)荷性質(zhì)。本廠大部分車間為

57、三班制，少數(shù)車間為一班制或兩班制，年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)為6000h。本廠屬于80%為一、二級(jí)負(fù)荷。</p><p><b>　　工廠自然條件：</b></p><p>　　氣象資料。年最高氣溫35，年平均氣溫25，年最低氣溫-5，，年最熱月平均最高氣溫30，年最熱月地下0.71m處平均溫度20，常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)。年雷暴日18天。</p><p&

58、gt;　　4.2主變壓器容量的選擇</p><p>　　裝有一臺(tái)時(shí)應(yīng)滿足：主變壓器容量應(yīng)不小于總計(jì)數(shù)負(fù)荷，即</p><p><b>　　(4-1)</b></p><p>　　裝設(shè)兩臺(tái)時(shí)，應(yīng)滿足：每臺(tái)變壓器的容量不應(yīng)小于總的計(jì)算負(fù)荷的60﹪，最好為總的計(jì)算負(fù)荷的70﹪左右，即</p><p><b>　?。?

59、-2）</b></p><p>　　同時(shí)每臺(tái)主變壓器的容量不應(yīng)小于全部一、二級(jí)負(fù)荷之和，即</p><p><b>　　(4-3)</b></p><p>　　4.2.1各車間變電所所選變壓器的臺(tái)數(shù)及容量</p><p><b>　　車間變電所1：</b></p><

60、p>　　選擇兩臺(tái)S9-800變壓器</p><p><b>　　車間變電所2：</b></p><p>　　選擇一臺(tái)S9-250變壓器</p><p><b>　　車間變電所3：</b></p><p>　　選擇一臺(tái)S9-50變壓器</p><p><b>　

61、　車間變電所4：</b></p><p>　　選擇兩臺(tái)S9-400變壓器</p><p>　　4.2.2 35/10kV區(qū)域變電所變壓器的臺(tái)數(shù)及容量的選擇</p><p>　　因此裝一臺(tái)時(shí)，根據(jù)，即選一臺(tái)S9-1600/10型低損耗配電變壓器；裝設(shè)兩臺(tái)時(shí)選S9-800/10型低損耗變壓器。由于本設(shè)計(jì)中80%為一二級(jí)負(fù)荷，所以主接線選擇兩臺(tái)配電變壓器。&l

62、t;/p><p><b>　　5　變電所主接線</b></p><p>　　5.1 對(duì)一次接線的基本要求</p><p>　　概括地說(shuō)，對(duì)一次接線的基本要求包括安全、可靠、靈活和經(jīng)濟(jì)四個(gè)方面。</p><p>　　安全包括設(shè)備安全及人身安全。一次接線應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，正確選擇電氣設(shè)備及其監(jiān)視、保護(hù)系統(tǒng)，考慮各

63、種安全技術(shù)措施。</p><p>　　可靠就是一次接線應(yīng)符合電力負(fù)荷特別是一、二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求?？煽啃圆粌H和一次接線的形式有關(guān)，還和電氣設(shè)備的技術(shù)性能、運(yùn)行管理的自動(dòng)化程度等因素有關(guān)，因此，對(duì)一次接線的可靠性的評(píng)價(jià)應(yīng)客觀、科學(xué)、全面和發(fā)展。</p><p>　　靈活是用最少的切換來(lái)適應(yīng)各種不同的運(yùn)行方式，如變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式、電源線路備用方式等。檢修時(shí)應(yīng)操作簡(jiǎn)便，不致過(guò)多影響供電

64、可靠性。</p><p>　　經(jīng)濟(jì)是一次接線在滿足上述技術(shù)要求的前提下，盡量做到接線簡(jiǎn)化、投資少、占地少、運(yùn)行費(fèi)用低。一次接線的可靠性與經(jīng)濟(jì)性之間往往是一對(duì)矛盾，必須綜合考慮，協(xié)調(diào)處理好兩者之間的關(guān)系[7]。</p><p>　　5.2 變電所主接線方案的比較</p><p>　　裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案</p><p>　　裝設(shè)兩臺(tái)主變

65、壓器的主接線方案</p><p>　　兩者主接線方案的比較見表5-1。</p><p>　　表5-1 兩種主接線方案的比較</p><p><b>　　續(xù)表5-1</b></p><p>　　從上表可以看出，按照技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案；從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，同時(shí)也是裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案

66、優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案；考慮到本廠80%屬于一、二級(jí)負(fù)荷，綜合選兩臺(tái)主變壓器配電。符合用10kV雙回路架空線向本廠饋電[8]。</p><p>　　5.3 變電所常用主接線</p><p>　　供配電系統(tǒng)變電所常用主接線基本形式有線路—變壓器組成、單母線接線、雙母線接線和橋式接線四種。</p><p>　　5.3.1 線路—變壓器組接線</p>

67、<p>　　圖5-1所示為所示線路—變壓器組接線，其特點(diǎn)是接線簡(jiǎn)單，設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)好，適于一路電源進(jìn)線且只有一臺(tái)變壓器的小型變電所。適用范圍：小容量三級(jí)負(fù)荷、小型企業(yè)或非生產(chǎn)性用戶。</p><p>　　圖5-1 線路—變壓器組接線圖</p><p>　　5.3.2 單母線接線</p><p>　　母線又稱匯流線，起著匯集電能和分配電能的作用。單母線接線又

68、可分為單母線分段和單母線不分段接線兩種。</p><p><b>　　單母線不分段接線</b></p><p>　　圖5-2所示為單母線不分段接線，其優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、清晰、設(shè)備少、運(yùn)行操作方便且有利于擴(kuò)建，但可靠性與靈活性不高。若母線故障或檢修，會(huì)造成全部出線停電。適用于出線回路少的小型變配電所，一般供三級(jí)負(fù)荷，兩路電源進(jìn)線的單母線可供二級(jí)負(fù)荷。</p>&

69、lt;p>　　圖5-2 單母線不分段接線</p><p><b>　　單母線分段接線</b></p><p>　　當(dāng)出線回路數(shù)增多且有兩路電源進(jìn)線時(shí)，可用斷路器將母線分段，即為單母線接線，如圖5-3所示。單母線分段接線可以分段單獨(dú)運(yùn)行也可以并列同時(shí)運(yùn)行。單母線分段接線保留了不分段時(shí)的優(yōu)點(diǎn)，又在一定程度上克服了它的缺點(diǎn)，如縮小了母線故障的影響范圍、分別從兩段母線

70、上引出兩路出線可保證對(duì)一級(jí)負(fù)荷的供電等。所以單母線分段接線目前應(yīng)用廣泛。</p><p>　　圖5-3 單母線分段接線圖</p><p>　　5.3.3 雙母線接線</p><p>　　雙母線接線是針對(duì)單母線分段接線母線故障會(huì)造成部分出線停電的缺點(diǎn)提出的。如圖5-4所示。其優(yōu)點(diǎn)是可靠性高、運(yùn)行靈活、擴(kuò)建方便，缺點(diǎn)是設(shè)備多、操作繁瑣、造價(jià)高。一般僅用于有大量一、二級(jí)

71、負(fù)荷的大型變配電所。</p><p>　　圖5-4 雙母線接線</p><p>　　5.3.4 橋式接線</p><p>　　橋式接線分內(nèi)橋和外僑兩種，如圖5-5所示。所謂橋式接線是指在兩路電源之間跨接一個(gè)斷路器。橋式接線接線簡(jiǎn)單，使用設(shè)備少，造價(jià)低，有一定的可靠性與靈活性，易發(fā)展。由于操作不便，不適用于10kV及以下變電所[9]。</p><

72、p>　　圖5-5 橋式接線</p><p>　　5.4 高壓配電系統(tǒng)主接線方式的選擇</p><p>　　在大中型企業(yè)中設(shè)置配電所，它起著接收和分配電源的作用。同時(shí)配電所也是變電所母線的延伸。主接線對(duì)變電所設(shè)備選擇和布置，運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，繼電保護(hù)和控制方式都有密切關(guān)系，是供電設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。</p><p>　　結(jié)合本廠負(fù)荷的實(shí)際要求，單母線分段接線

73、方案和雙母線接線方案在技術(shù)上較優(yōu)，為確定最佳方案作經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析。</p><p>　　由于兩方案中輸電線路導(dǎo)線、車間變壓器、電壓互感器、電流互感器、無(wú)功補(bǔ)償裝置及避雷器等設(shè)備選擇的型號(hào)、數(shù)量及運(yùn)行狀態(tài)基本相同，故不參與經(jīng)濟(jì)比較，只比較不相同的部分[10]。</p><p>　　兩個(gè)方案，從所需10KV斷路器和10KV隔離開關(guān)等設(shè)備的數(shù)量及運(yùn)行時(shí)的經(jīng)濟(jì)性來(lái)比較說(shuō)明方案經(jīng)濟(jì)性，見表5-2。&l

74、t;/p><p>　　表5-2 兩個(gè)方案對(duì)比表</p><p>　　單母線分段方案在運(yùn)行時(shí)母線分段斷路器是分開運(yùn)行，雙回路電源線中每回路通過(guò)的負(fù)荷約各占一半總計(jì)算負(fù)荷，屬輕載運(yùn)行，功率小，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)。雙母線接線方案供電可靠性高，運(yùn)行靈活，但所用設(shè)備多，母線昂貴，且滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)損耗大，由于本廠屬于80%為一、二級(jí)負(fù)荷，所以選擇雙母線接線方案。本設(shè)計(jì)的高壓配電線路最終設(shè)計(jì)見附錄2，附錄3。<

75、/p><p>　　6　短路計(jì)算及一次設(shè)備的選擇</p><p>　　6.1 短路電流的計(jì)算</p><p>　　6.1.1 短路電流計(jì)算的目的</p><p>　　進(jìn)行短路電流計(jì)算的目的是為了保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，選擇電器設(shè)備時(shí)都要用可能流經(jīng)該設(shè)備的最大短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，以保證該設(shè)備在運(yùn)行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路故障引起的發(fā)熱效應(yīng)和

76、電動(dòng)力效應(yīng)的巨大沖擊。同時(shí)，為了盡快切斷電源對(duì)短路點(diǎn)的供電，采用了各種繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置，這些裝置的整定計(jì)算也需要準(zhǔn)確的短路電流數(shù)據(jù)。</p><p>　　為了校驗(yàn)各種電器設(shè)備，必須找出可能出現(xiàn)的最嚴(yán)重的短路電流。經(jīng)分析，發(fā)現(xiàn)在空載線路上且恰好當(dāng)某一相電壓過(guò)零時(shí)刻發(fā)生三相短路，在該相中就會(huì)出現(xiàn)最為嚴(yán)重的短路電流。對(duì)于工廠供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)做無(wú)限大容量電源，而且短路電路比較簡(jiǎn)單，因此一般只需采用阻抗串、

77、并聯(lián)的方法即可將電路簡(jiǎn)化，求出其等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量[11]。</p><p>　　6.1.2 短路電流計(jì)算的過(guò)程</p><p>　　繪制計(jì)算電路圖，選擇短路計(jì)算點(diǎn)，現(xiàn)以NO.1車間變電所為例，如圖6-1。</p><p>　　圖6-1 短路等效電路圖</p><p><b>　　采用標(biāo)幺值計(jì)算</b&g

78、t;</p><p>　　確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值：</p><p>　　設(shè)，高壓側(cè)為,低壓側(cè)，則</p><p>　　計(jì)算短路電路中各原件的電抗標(biāo)幺值：</p><p><b>　?、匐娏ο到y(tǒng)</b></p><p><b>　　最大運(yùn)行方式下：</b></p>&

79、lt;p><b>　　最小運(yùn)行方式下：</b></p><p><b>　?、诩芸站€路</b></p><p><b>　?、垭娏ψ儔浩?lt;/b></p><p>　　車間變電所1(查表得)：</p><p>　　車間變電所2（查表得）：</p><p&

80、gt;　　車間變電所3（查表得）：</p><p>　　車間變電所變電所4（查表得）：</p><p>　　求k1點(diǎn)的短路電路總主抗標(biāo)幺值及三相短路電流和容量</p><p><b>　　①總電抗標(biāo)幺值</b></p><p>　?、谌喽搪冯娏髦芷诜至坑行е?lt;/p><p><b>

81、　?、燮渌搪冯娏?lt;/b></p><p><b>　?、苋喽搪啡萘?lt;/b></p><p>　　求k-2點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和容量</p><p>　　兩臺(tái)變壓器并聯(lián)運(yùn)行情況下：</p><p><b>　?、倏傠娍箻?biāo)幺值</b></p><p&

82、gt;　?、谌喽搪冯娏髦芷诜至坑行е?lt;/p><p><b>　?、燮渌搪冯娏?lt;/b></p><p><b>　　④三相短路容量</b></p><p>　　同理可得車間變電所NO2，NO3，NO4的短路電流總電抗和三相短路電流和短路容量。匯總?cè)绫?-1所示。</p><p>　　表6-1 短

83、路計(jì)算結(jié)果</p><p>　　6.2 一次設(shè)備的選擇和校驗(yàn)</p><p>　　電氣設(shè)備在使用中，不但要求在正常工作條件下安全可靠的運(yùn)行，而且要求在發(fā)生嚴(yán)重短路了故障時(shí)不受到嚴(yán)重破壞。因而要根據(jù)環(huán)境條件和供電要求確定其形式和參數(shù)，保證電器正常運(yùn)行時(shí)安全可靠，故障時(shí)不致?lián)p壞，并在技術(shù)合理時(shí)注意節(jié)約，此外，還應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品情況及供應(yīng)能力統(tǒng)籌兼顧，條件允許時(shí)優(yōu)先選用先進(jìn)設(shè)備。</p>

84、<p>　　6.3 一次設(shè)備的選擇及校驗(yàn)的條件</p><p>　　供配電系統(tǒng)中的電氣設(shè)備是在一定的電壓、電流、頻率和工作環(huán)境條件下工作的，電氣設(shè)備的選擇，除了應(yīng)滿足在正常工作時(shí)能安全可靠的運(yùn)行外還應(yīng)滿足在短路故障時(shí)不致?lián)p壞的條件，開關(guān)電氣還必須具有足夠的斷流能力，并適應(yīng)所處的位置、環(huán)境溫度、海拔高度，以及防塵、防火、防腐、防爆等的環(huán)境條件。</p><p>　　電氣設(shè)備的選擇

85、應(yīng)遵循以下三個(gè)原則</p><p>　　按工作環(huán)境及正常工作條件選擇電氣設(shè)備</p><p>　　a按工作電壓選擇電氣設(shè)備</p><p>　　所選電氣設(shè)備的額定電壓和額定電流不低于設(shè)備所在網(wǎng)絡(luò)的最大電壓和最大工作電流,即</p><p><b>　　(6-1)</b></p><p><b

86、>　　(6-2) </b></p><p>　　b根據(jù)電氣裝置所處位置、使用環(huán)境和工作條件，選擇電氣設(shè)備型號(hào)</p><p>　　按短路條件校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定</p><p><b>　　a熱穩(wěn)定性校驗(yàn)</b></p><p>　　短路電流通過(guò)電氣設(shè)備時(shí)所產(chǎn)生的熱效應(yīng)不超過(guò)電氣設(shè)備技術(shù)參數(shù)中所

87、規(guī)定的允許熱效應(yīng)，則短路熱穩(wěn)定性校驗(yàn)條件為</p><p><b>　　(6-3)</b></p><p>　　式中、—制造廠給出的t秒的熱穩(wěn)定電流和熱穩(wěn)定時(shí)間；</p><p>　　、—短路電流穩(wěn)定值及等值時(shí)間。</p><p>　　短路電流等值時(shí)間在無(wú)限大容量電源供電系統(tǒng)中計(jì)算式為</p><p&

88、gt;<b>　　(6-4)</b></p><p><b>　　當(dāng)時(shí)，。</b></p><p><b>　　b熱穩(wěn)定性校驗(yàn)</b></p><p>　　熱穩(wěn)定是指電氣設(shè)備載流導(dǎo)體在最大穩(wěn)態(tài)短路電流作用下，其發(fā)熱溫度不超過(guò)載流導(dǎo)體時(shí)的允許發(fā)熱溫度。</p><p>　　開關(guān)電

89、器斷流能力校驗(yàn)</p><p>　　斷路器和熔斷器等電氣設(shè)備擔(dān)負(fù)著切斷短路電流的任務(wù)，通過(guò)最大短路電流時(shí)必須可靠的切斷，因此開關(guān)電器還必須校驗(yàn)其斷流能力。對(duì)具有斷流能力的高壓開關(guān)設(shè)備需校驗(yàn)其斷流能力，開關(guān)設(shè)備的斷流容量不小于安裝地點(diǎn)最大三相短路容量。</p><p><b>　　(6-5)</b></p><p><b>　　(6-6

90、)</b></p><p>　　式中、分別為開關(guān)的額定開斷電流和額定斷流容量；</p><p>　　、分別為設(shè)備分段瞬間的短路電流有效值和短路容量。</p><p>　　一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)見表6-2。</p><p>　　表6-2 各種高壓設(shè)備的選擇項(xiàng)目和校驗(yàn)項(xiàng)目</p><p>　　6.4 10kV高壓

91、設(shè)備的選擇及校驗(yàn)</p><p>　　由于本廠年最熱月平均最高溫度為30℃，因此在設(shè)備選型時(shí)對(duì)設(shè)備的防爆性能做充分考慮，配電裝置宜采用室內(nèi)布置形式。</p><p>　　10kV開關(guān)設(shè)備的選擇</p><p>　　根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)、環(huán)境及系統(tǒng)電壓先對(duì)高壓開關(guān)柜做一選型，高壓開關(guān)柜屬成套配電設(shè)備，柜中的一次設(shè)備必須按上面的校驗(yàn)條件校檢合格才行。</p>&l

92、t;p>　　高壓開關(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壓成套配電裝置，在變配電所中作為控制和保護(hù)發(fā)電機(jī)、變壓器和高壓線路之用，也可作為大型高壓開關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、監(jiān)視儀表、母線和絕緣子等</p><p>　　JYN2-10型高壓開關(guān)柜的主要電氣設(shè)備如表6-3所示。</p><p>　　表6-3 JYN2-10型高開關(guān)柜的主要電氣設(shè)備</p><

93、;p>　　高壓開關(guān)柜有固定式和手車式兩大類型。一般一二級(jí)負(fù)荷選擇手車式開關(guān)柜由于本設(shè)計(jì)是10kV電源進(jìn)線，則選擇手車式開關(guān)柜，這里選擇JYN2-10型高開關(guān)柜。</p><p><b>　　對(duì)主要設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)</b></p><p><b>　　高壓斷路器的校驗(yàn)</b></p><p>　　裝設(shè)地點(diǎn)選擇斷路器SN10

94、-10Ⅰ</p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，，滿足要求</p><p>　　式中為開關(guān)的極限通過(guò)的電流峰值；</p><p>　　為開關(guān)所在處的三相短路沖擊電流瞬時(shí)值。</p><p><b>　　熱穩(wěn)定性校驗(yàn)：,</b></p><p><b>　　滿足要求。</b><

95、;/p><p>　　式中為開關(guān)的熱穩(wěn)定有效值；t為開關(guān)的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間；為開關(guān)所在處的三相短路穩(wěn)態(tài)電流；為短路發(fā)熱假象時(shí)間。</p><p>　　斷流能力校驗(yàn)：,， 滿足要求。</p><p><b>　　高壓隔離開關(guān)</b></p><p>　　裝設(shè)地點(diǎn)選擇高壓隔離開關(guān)GN-19-10</p><p&g

96、t;　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：，，滿足要求</p><p>　　式中為開關(guān)的極限通過(guò)的電流峰值；</p><p>　　為開關(guān)所在處的三相短路沖擊電流瞬時(shí)值</p><p><b>　　熱穩(wěn)定性校驗(yàn)：,</b></p><p><b>　　滿足要求。</b></p><p>　　式中為開

97、關(guān)的熱穩(wěn)定有效值；t為開關(guān)的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間；為開關(guān)所在處的三相短路穩(wěn)態(tài)電流；為短路發(fā)熱假象時(shí)間。</p><p><b>　　電流互感器</b></p><p>　　裝設(shè)地點(diǎn)選擇電流互感器LZZB6-10</p><p><b>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：,</b></p><p><b>　　滿足

98、要求</b></p><p>　　式中為電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定電流；為電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)；為電流互感器的額定一次電流</p><p>　　熱穩(wěn)定性校驗(yàn)的條件：，即</p><p><b>　　，滿足要求。</b></p><p>　　式中為電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)；t為電流互感器的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間。</p&

99、gt;<p><b>　　電壓互感器的校驗(yàn)</b></p><p>　　裝設(shè)地點(diǎn)選擇電壓互感器JDZ6-10，滿足要求。</p><p><b>　　高壓熔斷器的校驗(yàn)</b></p><p>　　裝設(shè)地點(diǎn)選擇高壓熔斷器的校驗(yàn)RN2-10，額定電壓為10kV，額定電流為0.5A，熔體額定電流為0.5A，斷流容量

100、為1000MVA，滿足要求。</p><p>　　6.5高低壓母線及架空電線的選擇</p><p>　　根據(jù)母線選擇方法，結(jié)合本廠短路電流和計(jì)算電流的計(jì)算數(shù)據(jù)，選母線如表6-4所示。</p><p>　　表6-4 母線選擇表</p><p>　　電源進(jìn)線(架空線路)大小是按總的計(jì)算負(fù)荷為依據(jù)計(jì)算</p><p>　　

101、按發(fā)熱條件選擇架空導(dǎo)線，選擇導(dǎo)線為L(zhǎng)J-16型鋁絞線，其允許載流量為92A＞64.019A,滿足要求。滿足要求，導(dǎo)線按正三角開架空布置，線間幾何均距為：1m查表的LJ-16型鋁絞線的參數(shù)為，。</p><p><b>　　線路的電壓損耗</b></p><p>　　電壓損耗滿足要求值，所以導(dǎo)線符合供電要求。</p><p>　　7　變電所二次回

102、路的選擇和繼電保護(hù)的整定</p><p>　　二次接線是用來(lái)對(duì)一次接線的運(yùn)行、控制、測(cè)監(jiān)、指示和保護(hù)的電路，亦稱二次回路。包括操作電源回路、電氣測(cè)量回路與絕緣監(jiān)視裝置、高壓斷路器的控制和信號(hào)回路、中央信號(hào)裝置、繼電保護(hù)回路、以及自動(dòng)化裝置等。由于本設(shè)計(jì)是10kV配電所的設(shè)計(jì)，故采用彈簧操作機(jī)構(gòu)，且繼電保護(hù)也較簡(jiǎn)單，可以選用操作電源，從而省去直流裝置，降低成本。</p><p>　　7.1配

103、電所的電氣測(cè)量回路和絕緣監(jiān)視</p><p>　　配電所內(nèi)裝有專用計(jì)量柜，裝設(shè)有三相有功電度表和無(wú)功電度表，分別計(jì)量全廠消耗的有功電能和無(wú)功電能，并據(jù)以計(jì)算工廠每月的平均功率因數(shù)。計(jì)量柜由上級(jí)供電部門加封和管理。車間變電所高壓側(cè)都裝有電壓互感器-避雷器柜，電壓互感器為3個(gè)電壓互感器JDZJ-10，組成Y0/Y0/（開口三角形）的接線，用以實(shí)現(xiàn)電壓測(cè)量和絕緣監(jiān)察。</p><p>　　7.2

104、車間變電所主變壓器的保護(hù)裝置</p><p>　　當(dāng)變壓器油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，應(yīng)動(dòng)作于高壓側(cè)斷路器。對(duì)于本設(shè)計(jì)對(duì)車間變電所主變壓器的保護(hù)，根據(jù)要求需裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)、過(guò)速斷保護(hù)等。</p><p>　　對(duì)于單側(cè)電源的變壓器，過(guò)電流保護(hù)安裝在電源側(cè)，保護(hù)動(dòng)作時(shí)切斷變壓器個(gè)開關(guān)。過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間應(yīng)按躲過(guò)變壓器的最大整定電流，采用GL型感應(yīng)式過(guò)

105、電流繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)構(gòu)，去分流跳閘的操作方式[12]。</p><p>　　選擇GL-15型繼電器，動(dòng)作電流為5A則保護(hù)一次的動(dòng)作電流為;</p><p>　　式中為計(jì)算電流；為電流繼電器的返回系數(shù)，一般取0.8；保護(hù)裝置的可靠系數(shù)，取1.3。</p><p>　　過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定：區(qū)域變電所10kV饋出線定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定時(shí)間為1.5s，要求工廠

106、總配電所過(guò)電流保護(hù)整定時(shí)間不大于1.0s。故整定為0.8s。</p><p><b>　　速斷電流的整定：</b></p><p><b>　　速斷電流為</b></p><p>　　式中為可靠系數(shù)，取1.5。</p><p>　　因此速斷電流倍數(shù)整定為：。</p><p>

107、　　7.3供電系統(tǒng)自動(dòng)化</p><p>　　供電系統(tǒng)中常用的自動(dòng)裝置包括備用電源自動(dòng)投入裝置、自動(dòng)重合閘裝置和按頻率自動(dòng)減負(fù)荷裝置等。下面著重介紹備用電源自動(dòng)裝置的投入。如圖7-1。</p><p>　　圖7-1 備用電源接線方式示意圖</p><p>　　a）明備用 b）暗備用</p><p><b>　　8　接地與防雷&l

108、t;/b></p><p><b>　　8.1接地</b></p><p>　　接地是指電氣設(shè)備為達(dá)到安全和功能需要為目的，將其某一部分與大地之間作良好的電氣連接。埋入地中并與土壤作良好接觸的金屬導(dǎo)體稱為接地體或接地極。專門為接地而人為裝設(shè)的接地體，稱為人工接地體。兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)等，稱為自然接地體。連

109、接接地體與設(shè)備、裝置接地部分的金屬導(dǎo)體，稱為接地線。接地線在設(shè)備、裝置正常運(yùn)行情況下是不載流的，但在故障情況下要通過(guò)接地故障電流。</p><p>　　接地線與接地體合稱為接地裝置。由若干接地體在大地中相互用接地線連接起來(lái)的一個(gè)整體，稱為接地網(wǎng)。其中接地線又分為接地干線和接地支線。接地干線一般應(yīng)采用不少于兩根導(dǎo)體在不同地點(diǎn)與接地網(wǎng)連接。</p><p>　　在本設(shè)計(jì)中，查表可知此變配電所公

110、共接地裝置的接地電阻應(yīng)為，現(xiàn)初步考慮圍繞變電所建筑四周，距變電所2～3m，打入一圈直徑50mm、長(zhǎng)2.5m的鋼管接地，每隔5m打入一根，管間用的扁鋼焊接。如圖8-1所示。</p><p>　　圖8-1 裝設(shè)一臺(tái)變壓器的變電所接地裝置平面布置圖</p><p><b>　　8.2防雷</b></p><p>　　防雷設(shè)備由接閃器、引下線、接地裝

111、置等組成。接閃器是專門用來(lái)接受直接雷擊的金屬物體。接閃器包括金屬桿狀的避雷針，金屬線狀的避雷線，金屬帶狀或網(wǎng)狀的避雷帶、避雷網(wǎng)等。</p><p>　　避雷器是用來(lái)防止雷電產(chǎn)生的過(guò)電壓波沿線路侵入變配電所或其它建筑物內(nèi)，以免危及被保護(hù)設(shè)備的絕緣。避雷器應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，裝在被保護(hù)設(shè)備的電源側(cè)。當(dāng)線路上出現(xiàn)危及設(shè)備絕緣的雷電過(guò)電壓時(shí)，避雷器的火花間隙就被擊穿，或由高阻變?yōu)榈妥瑁惯^(guò)電壓對(duì)大地放電，從而保護(hù)了設(shè)備的

112、絕緣。避雷器的型式，主要有閥式和排氣式等。</p><p>　　8.2.1架空線路的防雷措施</p><p>　　架設(shè)避雷線 這是防雷的有效措施，但造價(jià)高，因此只在66KV及以上的架空線路上才沿全線裝設(shè)。35KV的架空線路上，一般只在進(jìn)出變配電所的一段線路上裝設(shè)。而10KV及以下的線路上一般不裝設(shè)避雷線。</p><p>　　提高線路本身的絕緣水平 在架空線路上，可

113、采用木橫擔(dān)、瓷橫擔(dān)或高一級(jí)的絕緣子，以提高線路的防雷水平，這是10KV及以下架空線路防雷的基本措施。</p><p>　　利用三角形排列的頂線兼作防雷保護(hù)線 由于3～10KV的線路是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，因此可在三角形排列的頂線絕緣子裝以保護(hù)間隙。在出現(xiàn)雷電過(guò)電壓時(shí)，頂線絕緣子上的保護(hù)間隙被擊穿，通過(guò)其接地引下線對(duì)地泄放雷電流，從而保護(hù)了下面兩根導(dǎo)線，也不會(huì)引起線路斷路器跳閘。</p><p>

114、;　　裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置 線路上因雷擊放電而產(chǎn)生的短路是由電弧引起的。在斷路器跳閘后，電弧即自行熄滅。如果采用一次ARD，使斷路器經(jīng)0.5s或稍長(zhǎng)一點(diǎn)時(shí)間后自動(dòng)重合閘，電弧通常不會(huì)復(fù)燃，從而能恢復(fù)供電，這對(duì)一般用戶不會(huì)有什么影響。</p><p>　　個(gè)別絕緣薄弱地點(diǎn)加裝避雷器 對(duì)架空線路上個(gè)別絕緣薄弱地點(diǎn)，如跨越桿、轉(zhuǎn)角桿、分支桿、帶拉線桿以及木桿線路中個(gè)別金屬桿等處，可裝設(shè)排氣式避雷器或保護(hù)間隙。</p

115、><p>　　8.2.2變配電所的防雷措施</p><p>　　裝設(shè)避雷針：室外配電裝置應(yīng)裝設(shè)避雷針來(lái)防護(hù)直接雷擊。如果變配電所處在附近高建（構(gòu)）筑物上防雷設(shè)施保護(hù)范圍之內(nèi)或變配電所本身為室內(nèi)型時(shí)，不必再考慮直擊雷的保護(hù)。</p><p>　　高壓側(cè)裝設(shè)避雷器：這主要用來(lái)保護(hù)主變壓器，以免雷電沖擊波沿高壓線路侵入變電所，損壞了變電所的這一最關(guān)鍵的設(shè)備。為此要求避雷器應(yīng)盡

116、量靠近主變壓器安裝。閥式避雷器至3～10KV主變壓器的最大電氣距離如下表8-1。</p><p>　　表8-1 閥式避雷器至3～10KV主變壓器的最大電氣距離</p><p>　　避雷器的接地端應(yīng)與變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)及金屬外殼等連接在一起。在每路進(jìn)線終端和每段母線上，均裝有閥式避雷器。如果進(jìn)線是具有一段引入電纜的架空線路，則在架空線路終端的電纜頭處裝設(shè)閥式避雷器或排氣式避雷器，其接地端與

117、電纜頭外殼相聯(lián)后接地。</p><p>　　低壓側(cè)裝設(shè)避雷器：這主要用在多雷區(qū)用來(lái)防止雷電波沿低壓線路侵入而擊穿電力變壓器的絕緣。當(dāng)變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)不接地時(shí)（如IT系統(tǒng)），其中性點(diǎn)可裝設(shè)閥式避雷器或金屬氧化物避雷器或保護(hù)間隙[13]。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本人在做設(shè)計(jì)期間，得到了姚導(dǎo)師的精心指導(dǎo)。

118、姚老師學(xué)識(shí)淵博，許多下不了手的問(wèn)題在她面前都迎刃而解。我做的是化肥廠10kV總配電所的設(shè)計(jì)。通過(guò)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，基本上掌握了進(jìn)行總配電所設(shè)計(jì)所要經(jīng)歷的步驟，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，經(jīng)過(guò)一個(gè)月的努力，終于完成了本次設(shè)計(jì)。</p><p>　　這次設(shè)計(jì)使我對(duì)工廠供電有了新的認(rèn)識(shí)，對(duì)總配電所的設(shè)計(jì)由一無(wú)所知到現(xiàn)在的一定程度的掌握，起到了非常重要的作用，對(duì)老師的關(guān)心，指導(dǎo)大家有感于心，事實(shí)上這次設(shè)

119、計(jì)對(duì)我們的鍛煉是多方面的，除了對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程熟悉外，我們還進(jìn)一步提高了作圖，各種信息的分析，對(duì)WORD文檔的使用等多方面的能力。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 李鄒玲. 10 kV 廠區(qū)變配電所設(shè)計(jì)常見問(wèn)題分析[J]. 江蘇冶金,2008,12,36（6）:9～11.</p><p>　　[2] 劉瑞邦.

120、 關(guān)于10kV變電所設(shè)計(jì)的分析與討論[J].河南科技，2010,4,30(4）:30～34.</p><p>　　[3] 杜文學(xué).電力工程[M].北京：中國(guó)電力出版社，2006.</p><p>　　[4] 劉學(xué)軍.工廠供電[M].北京：中國(guó)電力出版社，2007.</p><p>　　[5] 劉介才.工廠供電[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.</p>

121、;<p>　　[6] 劉介才.工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2004.</p><p>　　[7] D. S. Savvaitov, L. V. Timashova. Technical State of Basic Equipment of Substations and Overhead Transmission Lines and Measures for R[J]. Powe

122、r Technology and Engineering (formerly Hydrotechnical Construction), Volume 38, Number 5</p><p>　　[8] 翁雙安.供電工程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.</p><p>　　[9] 唐志平.供配電技術(shù)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2004.</p><p>

123、　　[10] 夏道止.電力系統(tǒng)分析[M].北京：中國(guó)電力出版社，2004.</p><p>　　[11] Z. Stojkovi?, M. S. Savi?. configuration influence on the estimated lightning performance[J]. The high-voltage Electrical Engineering (Archiv fur Elektrote

124、chnik), Volume 80, Number 4</p><p>　　[12] 姚春球.發(fā)電廠電氣部分[M].北京：中國(guó)電力出版社，2004</p><p>　　[13] 雍靜.供配電系統(tǒng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003,8.</p><p>　　附錄1 畢業(yè)設(shè)計(jì)原始資料</p><p>　　工廠總平面布置圖（圖1）</p

125、><p>　　圖1 化肥廠總平面布置圖</p><p><b>　　設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料：</b></p><p><b>　　負(fù)荷情況。</b></p><p>　　工廠生產(chǎn)任務(wù)急車間組成；本廠規(guī)模為小型化工廠。全部為化工產(chǎn)品。車間組成及布置如下：本廠設(shè)有一個(gè)主廠房，其中有1號(hào)生產(chǎn)車間，2號(hào)生產(chǎn)車間，3號(hào)生