10KV變電所及低壓配電線路設(shè)計(jì)

1、精選文檔高 等 教 育 自 學(xué) 考 試畢 業(yè) 論 文論文題目：10KV配電所及自閉線路的設(shè)計(jì)作者姓名：楊世凱專 業(yè)：軌道交通供電技術(shù)主考學(xué)校：蘭州交通高校 準(zhǔn)考證號(hào)：460510122022指導(dǎo)老師姓名職稱：甘肅省高等教育自學(xué)考試辦公室印制 年 月 日電氣化鐵道供電技術(shù)專業(yè)本科論文論文標(biāo)題：10KV配電所及自閉線路的設(shè)計(jì)摘要： 電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力.隨著現(xiàn)代文明的進(jìn)展與進(jìn)步，社會(huì)生產(chǎn)和生活對(duì)電能供應(yīng)的質(zhì)量和管理提出了越來(lái)越高的要求。工廠供電系統(tǒng)的核心部分是變電所。因此，設(shè)計(jì)和建筑一個(gè)平安、經(jīng)濟(jì)的變電所，是極為重要的。此工廠供電設(shè)計(jì)包括：負(fù)荷的計(jì)算及無(wú)功功率的補(bǔ)償；變電所主變壓器臺(tái)

2、數(shù)和容量、型式的確定；變電所主接線方案的選擇；進(jìn)出線的選擇；短路計(jì)算和開(kāi)關(guān)設(shè)備的選擇；二次回路方案的確定及繼電器愛(ài)護(hù)的選擇和整定；防雷愛(ài)護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì)；車間配電線路布線方案的確定；線路導(dǎo)線及其配電設(shè)備和愛(ài)護(hù)設(shè)備的選擇；以及電氣照明的設(shè)計(jì)，還有電路圖的繪制。關(guān)鍵詞：電能 變電所 變壓器 繼電器 接地裝置名目1,緒 論1.1 變電所的進(jìn)展概況及前景展望1.2 課題內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求及任務(wù)1.2.1 設(shè)計(jì)目的1.2.2設(shè)計(jì)要求1.2.3 設(shè)計(jì)依據(jù)1.2.4 供電設(shè)計(jì)必需遵循的一般原則2, 變電所設(shè)計(jì)2.1 變電所的負(fù)荷計(jì)算2.1.1 變電所的負(fù)荷分級(jí)及負(fù)荷計(jì)算的目的2.1.2 負(fù)荷計(jì)算的方法2.1.

3、3 各車間變電所的負(fù)荷計(jì)算2.2 無(wú)功功率補(bǔ)償及其計(jì)算2.2.1 無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)哪康?.2.2 無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆椒?.2.3 各車間變電所的無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算2.3 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量、型式的確定2.3.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇2.3.2 主變壓器容量的選擇2.3.3 各車間變電所主變壓器的選擇2.3.4 變電所型示的選擇2.3.5 變電所的位置選擇2.3.6 廠負(fù)荷中心的估算方法2.4 變電所主接線方案的選擇2.4.1 平安性2.4.2 牢靠性2.4.3 機(jī)敏性2.4.4 經(jīng)濟(jì)性2.5 進(jìn)出線的選擇2.5.1 選擇計(jì)算、校驗(yàn)方法2.5.2 變電所進(jìn)出線的選擇2.6 短路電流的計(jì)算2.6.1 短路電

4、流計(jì)算2.7 變電所一次設(shè)備的選擇2.7.1 一次設(shè)備選擇的要求2.7.2 一次設(shè)備校驗(yàn)應(yīng)滿足的條件2.7.3 各車間變電所的一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)2.8 二次回路方案的選擇及繼電愛(ài)護(hù)的整定2.8.1 二次回路的定義與分類2.8.2 二次回路的意義2.8.3 二次回路方案的選擇與繼電愛(ài)護(hù)的整定2.9 變電所防雷愛(ài)護(hù)和接地裝置2.9.1 變電所的防雷措施2.9.2 變電所的防雷愛(ài)護(hù)設(shè)計(jì)2.9.3 變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)2.10 變電所電氣照明2.10.1 照明的要素2.10.2 照明供電系統(tǒng)愛(ài)護(hù)裝置的選擇3, 低壓配電線路設(shè)計(jì)3.1 車間配電線路布線方案的確定3.1.1 車間配電線路設(shè)計(jì)的一般要

5、求3.1.2 車間配電系統(tǒng)布線方案的選擇3.2 線路導(dǎo)線及其配電設(shè)備和愛(ài)護(hù)設(shè)備的選擇3.2.1 線路導(dǎo)線的選擇3.2.2 配電設(shè)備的選擇3.2.3 愛(ài)護(hù)設(shè)備的選擇3.3 車間電氣照明3.3.1 電氣照明的重要性3.3.2 合理照明的要素 4，參考文獻(xiàn)5，結(jié) 束 語(yǔ)6，致 謝1,緒 論眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。電能從區(qū)域變電站進(jìn)入工廠后，首先要解決的就是如何對(duì)電能進(jìn)行把握、變換、安排和傳輸?shù)葐?wèn)題。在工廠，擔(dān)負(fù)這一任務(wù)的是供電系統(tǒng)，供電系統(tǒng)的核心部分是變電所。一旦變電所出了事故而造成停電，則整個(gè)工廠的生產(chǎn)過(guò)程都將停止進(jìn)行，甚至還會(huì)引起一些嚴(yán)峻的平

6、安事故。因此，設(shè)計(jì)和建筑一個(gè)以“平安、牢靠、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)”為標(biāo)準(zhǔn)的變電所，對(duì)保障工廠生產(chǎn)平安、連續(xù)的進(jìn)行是極為重要的。1.1 變電所的進(jìn)展概況及前景展望國(guó)民經(jīng)濟(jì)的高速進(jìn)展和人民生活水平的不斷提高帶來(lái)了電力負(fù)荷的高速增長(zhǎng)。尤其是近兩、三年來(lái)，由于電力負(fù)荷增長(zhǎng)迅猛，而發(fā)電裝機(jī)容量和輸配電力量不足，造成全國(guó)近20個(gè)省市電力供應(yīng)緊急，部分省市消滅限電拉閘 1。與此同時(shí)，隨著電力市場(chǎng)的開(kāi)放，電力用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求也在提高；電力生產(chǎn)與供應(yīng)企業(yè)也比以往任何時(shí)候都重視電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。我國(guó)常規(guī)城網(wǎng)變電所的主要問(wèn)題是設(shè)備陳舊、占地面積大，與現(xiàn)代化的城市建設(shè)不相適應(yīng)。為了轉(zhuǎn)變這種面貌，城網(wǎng)變電所已向小型化進(jìn)展

7、，開(kāi)頭接受全封閉組合電器，即GIS成套設(shè)備。全封閉組合電器（GIS）就是由于SF6氣體的消滅而進(jìn)展的一種新型高壓成套設(shè)備。它包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器、母線、出線套管或電纜終端。這些設(shè)備按變電所主接線的要求，依次連接組合成一個(gè)整體，各元件的高壓帶電部位均封閉于接地的金屬殼內(nèi)，并充以SF6氣體，作為絕緣和滅弧介質(zhì)，稱之為SF6氣體絕緣變電站，簡(jiǎn)稱GIS。目前GIS的進(jìn)展趨向，是將變壓器一、二次開(kāi)關(guān)全部合為一體，成為氣體絕緣組合的供電系統(tǒng)，今后其將向小型化、智能化、免維護(hù)、易施工的方向進(jìn)展。建國(guó)以來(lái)，我國(guó)農(nóng)電事業(yè)得到了快速的進(jìn)展。依據(jù)1991年農(nóng)電年報(bào)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)

8、已建成35（63）110kV農(nóng)村變電所13150座，農(nóng)網(wǎng)總用電量上升到2286億Kw/h，鄉(xiāng)、村的通電率分別達(dá)到96.4%和90%。農(nóng)村電力的建設(shè)，對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)工業(yè)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和提高農(nóng)夫的生活水平，起到了格外重要的作用。但是，隨著改革開(kāi)放的形勢(shì)進(jìn)展，現(xiàn)有農(nóng)村電網(wǎng)已經(jīng)適應(yīng)不了農(nóng)電負(fù)荷快速增長(zhǎng)的要求，二十年來(lái)全國(guó)各地對(duì)農(nóng)網(wǎng)，特殊是對(duì)農(nóng)村變電所重點(diǎn)進(jìn)行了技術(shù)改造，取得了可喜的成果。總的看來(lái)，農(nóng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)落后、設(shè)備陳舊的問(wèn)題，并沒(méi)有得到根本性的改善，仍是一個(gè)低效高耗的電網(wǎng)。 隨著電力系統(tǒng)自動(dòng)化水平的提高，變電所綜合自動(dòng)化系統(tǒng)得到了進(jìn)展。廠站綜合自動(dòng)化是集網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、電力技術(shù)多學(xué)科多領(lǐng)域?yàn)橐惑w，而

9、形成的完整、平安牢靠的綜合自動(dòng)化系統(tǒng)。其把繼電愛(ài)護(hù)、遠(yuǎn)動(dòng)技術(shù)、參數(shù)監(jiān)測(cè)等各種功能分布在各個(gè)單片機(jī)上，而這些單片機(jī)通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，形成一個(gè)有機(jī)的自動(dòng)扮裝置。低壓電力用戶量大面廣，其負(fù)荷的功率因數(shù)又大都比較低，因此在低壓電網(wǎng)中進(jìn)行無(wú)功功率的就地補(bǔ)償是整個(gè)電力系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹匾h(huán)節(jié)。變電所電氣設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的進(jìn)展，從90年月開(kāi)頭，消滅了以數(shù)字波形采集和處理技術(shù)為核心的微機(jī)多功能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。利用先進(jìn)的傳感器、計(jì)算機(jī)、數(shù)字波形采集和處理等高新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)更多的絕緣參數(shù)（如介質(zhì)損失角正切值tg、電容量、泄露電流、局部放電、色譜等）在線監(jiān)測(cè)。這種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)連續(xù)地巡回監(jiān)測(cè)各被測(cè)量，因此，監(jiān)測(cè)內(nèi)

10、容豐富、信息量大、處理速度快，對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果可顯示、存儲(chǔ)、打印、遠(yuǎn)傳及越限報(bào)警，實(shí)現(xiàn)絕緣監(jiān)測(cè)的全部自動(dòng)化，代表了當(dāng)今在線監(jiān)測(cè)的進(jìn)展方向。 輸電新技術(shù)主要是FACTS技術(shù)、緊湊型技術(shù)、導(dǎo)線性能改善等技術(shù)的結(jié)合，主要有：（1）串并聯(lián)補(bǔ)償；（2）緊湊型線路；（3）動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)；（4）大截面耐熱導(dǎo)線。機(jī)敏溝通輸電系統(tǒng)（FACTS）是美國(guó)EPRI在20世紀(jì)80年月末提出的利用電力電子裝置對(duì)現(xiàn)有電網(wǎng)進(jìn)行機(jī)敏把握以提高電網(wǎng)輸送力量的方式。其包含的范疇很廣，凡是接受具有單獨(dú)或綜合功能的電力電子裝置，對(duì)影響電力系統(tǒng)潮流分布的主要參數(shù)，如電壓、相角、電抗等進(jìn)行調(diào)整和把握，從而達(dá)到改善系統(tǒng)運(yùn)行特性，提高系統(tǒng)輸送力量

11、的措施，都屬于機(jī)敏溝通輸電。近年來(lái)，F(xiàn)ACTS的爭(zhēng)辯已在世界范圍內(nèi)形成熱潮，部分裝置投入有用。自20世紀(jì)80年月末至今，我國(guó)的仿真技術(shù)獲得了極大的進(jìn)展。在電力系統(tǒng)中，應(yīng)用較多的培訓(xùn)仿真系統(tǒng)有電廠仿真、電網(wǎng)運(yùn)行工況仿真和變電所仿真。變電所培訓(xùn)仿真系統(tǒng)集仿真技術(shù)、圖形圖象技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)等技術(shù)于一體，依據(jù)變電所電力設(shè)備實(shí)物、一次設(shè)備和二次設(shè)備接線圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，如主控室、把握屏、愛(ài)護(hù)屏及設(shè)備連接狀況，可在模擬設(shè)備和二次接線圖上進(jìn)行相應(yīng)操作，接受鼠標(biāo)點(diǎn)擊的操作方式，簡(jiǎn)潔、直觀、易學(xué)。這種方式使變電運(yùn)行人員的培訓(xùn)手段大大更新，提高了培訓(xùn)效率，縮短了培訓(xùn)周期。也進(jìn)一步提高了運(yùn)行人員的正確推斷和處理事故的力量，防

12、止事故擴(kuò)大化和縮短事故處理時(shí)間，從而確保電網(wǎng)平安、牢靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。1.2 課題內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求及任務(wù)1.2.1 設(shè)計(jì)目的 通過(guò)設(shè)計(jì)，把握10KV變電所及低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法。1.2.2設(shè)計(jì)要求依據(jù)該廠所能取得的電源及廠內(nèi)負(fù)荷的實(shí)際狀況,并適當(dāng)考慮工廠生產(chǎn)的進(jìn)展.按著平安牢靠技術(shù)先進(jìn),經(jīng)濟(jì)合理的要求,確定變電所的位置,主變壓器的臺(tái)數(shù)的容量;確定變電所的主接線方案;選擇一次設(shè)備及凹凸壓進(jìn)出線;確定二次回路方案,選擇和整定繼電愛(ài)護(hù)裝置;按規(guī)定寫(xiě)出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),繪出設(shè)計(jì)圖紙。1.2.3 設(shè)計(jì)依據(jù)1、 平面布置圖。2、 工廠生產(chǎn)任務(wù)、規(guī)模及產(chǎn)品規(guī)格：本廠生產(chǎn)化纖產(chǎn)品，年生產(chǎn)力量為2.3106m，其中厚

13、織物占50，中厚織物占30，薄織物占20。全部產(chǎn)品中以腈綸為主體的混織物占60，以滌綸為主體的混織物占40。3.車間負(fù)荷狀況及車間變電所的容量（如表1所示）。4.供電協(xié)議（1）從電力系統(tǒng)的某35/10KV變電站，用雙回10KV架空線路向工廠饋電。變電站在廠南0.5km。（2）系統(tǒng)變電站饋電線的定時(shí)限過(guò)流愛(ài)護(hù)裝置的整定時(shí)間top=1.5s，要求工廠總配電所的愛(ài)護(hù)整定時(shí)間不大于1.0s。（3）在工廠總配電所的10kV進(jìn)線側(cè)計(jì)量。工廠最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不得低于0.9。5.工廠負(fù)荷性質(zhì)：本廠多數(shù)車間為三班制，少數(shù)車間為一班或兩班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為6000h。本廠屬二級(jí)負(fù)荷。6.工廠自然條件（1

14、）氣象資料 年最高氣溫為38，年平均氣溫為25，年最低氣溫為-1，年最熱月平均最高氣溫為30，年最熱月地下0.8m處平均溫度為25。長(zhǎng)年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)，覆冰厚度為3mm，年雷暴日數(shù)38天。（2）地質(zhì)水文資料 平均海拔200m，地層以砂粘土為主，地下水位35m。1.2.4 供電設(shè)計(jì)必需遵循的一般原則 必需遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)省能源，節(jié)省有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。平安牢靠、先進(jìn)合理 應(yīng)作到保障人生和設(shè)備的平安、供電牢靠、電能質(zhì)量合格、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，應(yīng)接受效率高、能耗低、性能較先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。近期為主、考慮進(jìn)展 應(yīng)依據(jù)工程特點(diǎn)、規(guī)模和進(jìn)展方案，正確處理近期建設(shè)

15、和遠(yuǎn)期進(jìn)展的關(guān)系，作到遠(yuǎn)、近期結(jié)合，以近期為主，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。全局動(dòng)身、統(tǒng)籌兼顧必需從全局動(dòng)身，統(tǒng)籌兼顧，依據(jù)負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。2, 變電所設(shè)計(jì)2.1 變電所的負(fù)荷計(jì)算2.1.1 變電所的負(fù)荷分級(jí)及負(fù)荷計(jì)算的目的工廠的負(fù)荷一般分為三級(jí)：一級(jí)負(fù)荷：一級(jí)負(fù)荷為中斷供電將造成人身傷亡者，或者中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失者，如重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報(bào)廢等等。在一級(jí)負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等狀況的負(fù)荷，以及特殊重要場(chǎng)所的不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)看著特殊重要的負(fù)荷。二級(jí)負(fù)荷：二級(jí)負(fù)荷為中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失者，如大

16、量產(chǎn)品報(bào)廢等。三級(jí)負(fù)荷：三級(jí)負(fù)荷為一般電力負(fù)荷，全部不屬于上述的一、二級(jí)負(fù)荷者。變電所負(fù)荷計(jì)算的目的，是要為確定移相電容器、主變壓器、各種開(kāi)關(guān)電器的容量、電力線路的導(dǎo)線和電纜截面、變電所所址、整定繼電愛(ài)護(hù)裝置供應(yīng)電。計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷確定的是否正確合理，直接影響到電器和導(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(guò)大，將使電器和導(dǎo)線電纜選的過(guò)大，造成投資和有色金屬的鋪張。假如選的過(guò)小，又使電器和導(dǎo)線電纜處在過(guò)負(fù)荷下運(yùn)行，增加了電能的損耗，產(chǎn)生過(guò)熱，導(dǎo)致絕緣過(guò)早老化甚至燒毀，同樣造成損失。可見(jiàn)，正確地確定計(jì)算負(fù)荷意義重大，但由于負(fù)荷狀況簡(jiǎn)單，影響因素多，雖然負(fù)荷的變化有點(diǎn)規(guī)律，

17、但仍難精確的計(jì)算出來(lái)，實(shí)際上，它的不是一成不變的，它與設(shè)備的性能、生產(chǎn)的組織、生產(chǎn)者的技能及能源的供應(yīng)的狀況等多種因素有關(guān)。因此負(fù)荷的計(jì)算只能接近實(shí)際。2.1.2 負(fù)荷計(jì)算的方法確定負(fù)荷的方法，主要有需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法，需要系數(shù)法是世界上普遍接受的計(jì)算負(fù)荷的基本方法，二項(xiàng)式法應(yīng)用局限很大，但確定設(shè)備臺(tái)數(shù)較少而容量差別懸殊的分支干線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，則宜于接受二項(xiàng)式法計(jì)算。由于本設(shè)計(jì)的車間較多且設(shè)備容量較大，所以接受需要系數(shù)法。負(fù)荷計(jì)算公式如下：有功計(jì)算負(fù)荷（單位為kw） P30=KdPe (2.1) 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為（單位為kvar） Q30=P30tan (2.2) 視在計(jì)算負(fù)荷（單位為KVA）

18、 S30=P30 /cos (2.3) 計(jì)算電流（單位為A） I30=S30 (2.4) 2.1.3 各車間變電所的負(fù)荷計(jì)算表各車間和車間變電所負(fù)荷計(jì)算表（380V）序號(hào)車間（單位）名稱設(shè)備容量KWkcostan計(jì)算負(fù)荷車間變電所代號(hào)P30Q30S30I301制條車間3400.80.800.75272204340516.59NO.1車變紡紗車間3400.80.800.75272204340516.59飲水站860.650.800.7555.9041.9369.88106.17鍛工車間370.20.651.177.408.6611.3817.30機(jī)修車間2960.30.501.7388.8015

19、3.62177.60269.84幼兒園12.80.60.601.337.6810.2112.8019.45倉(cāng)庫(kù)380.30.31.7311.4019.7222.8034.64小計(jì)（K=0.9）1149.80.740.91643.46577.93865.041314.342織造車間5250.80.800.75420315525797.68NO.2車變?nèi)菊囬g4900.80.800.75392294490744.50浴室、理發(fā)室50.81.004046.08食堂400.750.800.753022.5037.556.98單身宿舍500.81.004004060.78小計(jì)（K=0.9）11100.8

20、10.72797.40568.35979.221487.813鍋爐房1510.750.800.75113.2584.94141.56215.09NO.3車變水泵房1180.750.800.7588.5066.38110.63168.08化驗(yàn)室500.750.800.7537.5021.8346.8871.22油泵房280.750.800.752115.7526.2539.88小計(jì)（K=0.9）3470.790.78234.23170.01296.76450.892.2 無(wú)功功率補(bǔ)償及其計(jì)算按水利水電部1983年制定的全國(guó)供用電規(guī)章規(guī)定：高壓供電的用戶，功率因數(shù)不得低于0.9；其他狀況，功率因數(shù)

21、不得低于0.85。如達(dá)不到上述要求，則須加無(wú)功功率的人工補(bǔ)償裝置。2.2.1 無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)哪康淖冸娝臒o(wú)功功率補(bǔ)償?shù)哪康氖菫榱藴p小通過(guò)變壓器、線路和開(kāi)關(guān)的無(wú)功功率，從而減小這些元件的規(guī)格，降低變壓器、線路的功率損耗和電壓損耗。工廠中功率因數(shù)降低是由于有大量的感應(yīng)電機(jī)、電焊機(jī)、電弧爐及氣體放電燈等感性負(fù)荷，如在充分發(fā)揮設(shè)備潛力、改善設(shè)備運(yùn)行性能、提高其自然功率因數(shù)的狀況下，尚達(dá)不到工廠規(guī)定的功率因數(shù)要求時(shí)，則考慮人工補(bǔ)償。在變壓器低壓側(cè)裝設(shè)了無(wú)功補(bǔ)償裝置后，由于低壓側(cè)總的視在計(jì)算負(fù)荷減小，從而可使變電所主變壓器的容量選擇得小一些。這不僅降低了變電所的初投資，而且可削減工廠的電費(fèi)開(kāi)支。 2.2.

22、2 無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆椒üS中普遍接受并聯(lián)電容器來(lái)補(bǔ)償供電系統(tǒng)中的無(wú)功功率。它一般分為三種：高壓集中補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償、低壓分散補(bǔ)償。由前面的車間負(fù)荷計(jì)算知車間的計(jì)算很大，但功率因數(shù)普遍很小。從表中可知，該廠380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)分別為只有0.74、0.81、和0.79。而供應(yīng)電部門(mén)要求該廠10KV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不應(yīng)低于0.90?？紤]到主變壓器的無(wú)功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此在變壓器低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略微高些，暫取0.92。補(bǔ)償公式如下：無(wú)功補(bǔ)償裝置容量QC=P30（tan-tan） (2.5)補(bǔ)償后總的視在負(fù)荷 S30= P302+(Q30-QC)20.5 (2.6)變壓器有

23、功損耗 PT=0.015S30 (2.7)變壓器無(wú)功損耗 QT=0.06S30 (2.8)變壓器低壓側(cè)有功功率 P=P30+PT (2.9)變壓器低壓側(cè)無(wú)功功率 Q=Q30+QT (2.10)補(bǔ)償后的有功功率 P30=S30cosP30 (2.11)因此380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)暫取0.92來(lái)計(jì)算。2.3 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量、型式的確定2.3.1 主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇：主變壓器的臺(tái)數(shù)應(yīng)依據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求進(jìn)行選擇。當(dāng)符合下列條件的一種時(shí)，要裝設(shè)兩臺(tái)及以上的變壓器：有大量的一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷。季節(jié)性負(fù)荷變化較大，適于接受經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。集中負(fù)荷較大。其他的狀況只要裝一臺(tái)變壓器。1. 主變壓

24、器臺(tái)數(shù)應(yīng)滿足負(fù)荷對(duì)供電牢靠性的要求。對(duì)于供電給一、二負(fù)荷的變電所，應(yīng)接受兩臺(tái)主變壓器。2. 假如四周只有一條電源進(jìn)線，則只能接受一臺(tái)主變壓器。此時(shí)，假如廠內(nèi)有一、二級(jí)負(fù)荷，則應(yīng)所內(nèi)裝設(shè)一臺(tái)發(fā)電機(jī)，作為一、二級(jí)負(fù)荷的備用電源。 3. 對(duì)于只向三級(jí)負(fù)荷供電的變電所，當(dāng)負(fù)荷變動(dòng)很大，填充系數(shù)0.5時(shí)，宜接受一臺(tái)主變壓器。 4. 當(dāng)廠內(nèi)有大型高壓用電設(shè)備（如大型高壓電動(dòng)機(jī)、大型電爐）時(shí)，宜接受兩臺(tái)主變壓器。2.3.2 主變壓器容量的選擇1.變電所裝有一臺(tái)主變壓器時(shí)，其容量應(yīng)滿足下列要求 SNTS30 (2.12)式中 S30為該變電所擔(dān)當(dāng)?shù)娜坑?jì)算負(fù)荷（無(wú)功補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷）。2.裝有兩臺(tái)主變壓器的變

25、電所，每臺(tái)主變壓器容量不應(yīng)小于總的計(jì)算負(fù)荷的60%，最好為總計(jì)算負(fù)荷的70%左右，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。2.3.3 各車間變電所主變壓器的選擇本廠屬二級(jí)負(fù)荷，依據(jù)上面的要求，又考慮到今后的進(jìn)展，查參考資料1附錄表4，三個(gè)車間變電所應(yīng)分別選用一臺(tái)S9800/10型低損耗配電變壓器、一臺(tái)S91000/10型低損耗配電變壓器和一臺(tái)S9250/10型低損耗配電變壓器。見(jiàn)表1-2所示。變壓器的聯(lián)結(jié)組別均接受Yyn0。2.3.4 變電所型示的選擇高壓配電所設(shè)獨(dú)立式，車間變電所設(shè)附設(shè)式。2.3.5 變電所的位置選擇工廠變電所是工廠接受、變換和安排電能的場(chǎng)所。它裝有變壓器用于轉(zhuǎn)變

26、電網(wǎng)電壓等級(jí)；設(shè)有配電裝置，對(duì)其上連接的電力線路進(jìn)行電能安排，配電裝置上還設(shè)有飽和及把握設(shè)備、測(cè)量?jī)x表等，有的還設(shè)有自動(dòng)裝置。工廠變電所分為降壓變電所和車間變電所，一般中小工廠不設(shè)總降壓變電所選擇變配點(diǎn)所的所址，應(yīng)當(dāng)依據(jù)下列要求綜合考慮后確定。（1）接近負(fù)荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。（2）進(jìn)、出線便利。（3）設(shè)備運(yùn)輸便利。（4）不應(yīng)設(shè)在有猛烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所；地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所；廁所、浴室或經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方或相貼。（5）不應(yīng)設(shè)在有爆炸危急、火災(zāi)危急場(chǎng)所的正下方或正上方，塑像毗鄰時(shí)應(yīng)符合16mm2時(shí), APEN=0.5A；當(dāng)A16mm2時(shí)，APEN=A。

27、2. 按電壓損耗條件選擇導(dǎo)線截面 可按公式U%=u%PL，計(jì)算出電壓百分比，式中u%為電壓損耗近似值，可以通過(guò)查表得到；P為一次的計(jì)算負(fù)荷；L為高壓進(jìn)線長(zhǎng)度。3. 按經(jīng)濟(jì)密度選擇導(dǎo)線截面線路的經(jīng)濟(jì)電流密度Jec的大小與線路類別、導(dǎo)線材料和工廠的年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)有關(guān)。可查表求得。為了使線路的年運(yùn)行費(fèi)用最低，線路的截面Aec應(yīng)按下式選擇 Aec= I30/Jec (2.15)式中，為流過(guò)線路的計(jì)算電流。4. 按短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)?zāi)妇€、絕緣導(dǎo)線和電纜的芯線截面 AAKmin2.5.2 變電所進(jìn)出線的選擇以1號(hào)變電所為例架空線長(zhǎng)0.5km，變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷P30=654kW，cos=0.92,I

28、30=41A,Tmax=6000h,線路允許的電壓損耗為4.5%。 1. 導(dǎo)線截面的選擇 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面。由Tmax=6000h查參考資料一表5-3得經(jīng)濟(jì)電流密度Jec=0.90A/mm2，因此經(jīng)濟(jì)截面為 Aec= I30/Jec=41A/0.90=46mm2選標(biāo)準(zhǔn)截面50mm2，即選用LJ-50型鋁絞線。 2. 校驗(yàn)發(fā)熱條件查參考資料表ZL14-2得25時(shí)LJ-50的允許載流量Ial=215AI30=41A滿足發(fā)熱條件3. 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查參考資料表ZD8-12得0.5KV架空裸導(dǎo)線的最小截面Amin=16mm2因此LJ-50滿足機(jī)械強(qiáng)度要求4. 校驗(yàn)電壓損失利用LJ-50和cos

29、=0.92,UN=10KV,查參考資料二表ZD8-10得三相架空線路的電壓損耗u%近似值（u%）/（kWkm）=0.84410-3 因此線電壓損耗為 u%=（0.84410-3）PL% =0.84410-398420=1.66%I30=41.15A 滿足要求 斷流力量：查參考資料二表ZL3-4得Ioc=16KAIk=7.64KA滿足要求動(dòng)穩(wěn)定度：查參考資料二表ZL3-10，GN8-10/200的極限通過(guò)電流峰值為25.5KA，imax=25.5KAish(3)=19.48KA滿足要求熱穩(wěn)定度：It2t=(10KA)25=500KAI(3)2tima=7.6422.25=131KA滿足要求其中，

30、It為設(shè)備的t秒熱穩(wěn)定電流（KA），t為設(shè)備的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間，tima為短路假象時(shí)間（s） tima=tk+0.05s, tk=top+toc=2+0.25=2.25（2）高壓斷路器（SN10-10/630）的校驗(yàn)： UN=10KV滿足要求 IN=630AI30=41.15A 滿足要求斷流力量：查參考資料二表ZL3-4得Ioc=16KAIk=7.64KA滿足要求動(dòng)穩(wěn)定度 ：imax=40KAish(3)=19.48KA滿足要求熱穩(wěn)定度：It2t=(16KA)22=512KAIk(3)2tima=7.6422.25=131KA滿足要求（3）電流互感器（LQJ-10）的校驗(yàn)：UN=10KV滿足要求

31、 IN=100AI30=41.15A 滿足要求 動(dòng)穩(wěn)定度：查參考資料二表ZL7-4得Kes=225,Ki=90 Kes21/2I1N=22521/20.1=31.8KA ish(3)=19.48KA 滿足要求。熱穩(wěn)定度：（KiI1N）2t=(900.1) 22=162I(3)2tima=131KA滿足要求。校驗(yàn)結(jié)果列表如下：表15 GG-1A（F）-07進(jìn)線開(kāi)關(guān)柜校驗(yàn)結(jié)果表選擇校驗(yàn)項(xiàng)目裝設(shè)地點(diǎn)數(shù)據(jù)設(shè)備的型號(hào)規(guī)格參數(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)高壓斷路器高壓隔離開(kāi)關(guān)電流互感器SN-10 10/630GN8-10/200LQJ-10,100/5電壓UN10KVUN10KV10KV10KV電流I3041.15AIN63

32、0A200A100/5A斷流力量IK7.64KAIOC16KA-動(dòng)穩(wěn)定ish19.48KAimax40KA25.531.8KA熱穩(wěn)定I2tima131KAIt2t512500162結(jié) 論合 格合 格合 格（二）選GG-1A（F）-54作為互感器柜 其器件有： GN8-10/200 RN2-10/0.5 JDZ-10 FS4-10 其校驗(yàn)方法與上同，可列表格如下：表16 GG-1A（F）-54互感器柜校驗(yàn)結(jié)果表選擇校驗(yàn)項(xiàng)目裝設(shè)地點(diǎn)數(shù)據(jù)設(shè)備的型號(hào)規(guī)格參數(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)高壓隔離開(kāi)關(guān)高壓熔斷器電壓互感器避雷器GN8-10/20RN2-10/0.5JDZ-10FS4-10電壓UN10KVUN10KV10KV1

33、0KV10KV電流I3041.15AIN200A0.5A-斷流力量IK7.64KAIOC16KA50KA-動(dòng)穩(wěn)定ish19.48Aimax25.5KA-熱穩(wěn)定I2tima131KAIt2t500-結(jié) 論合格合 格合格合格（三）選GG-1A(J)-03作為計(jì)量柜其器件為：GN6-10/200 RN2-10/0.5 JDZ-10 校驗(yàn)表格如下：表17 GG-1A（J）-03計(jì)量柜校驗(yàn)結(jié)果表選擇校驗(yàn)項(xiàng)目裝設(shè)地點(diǎn)數(shù)據(jù)設(shè)備的型號(hào)規(guī)格參數(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)高壓隔離開(kāi)關(guān)高壓熔斷器電壓互感器GN6-10/200RN2-10/0.5JDJ-10電壓UN10KVUN10KV10KV10kV電流I3041.15AIN200A

34、0.5A-斷流力量IK7.64KAIOC16KA50KA-動(dòng)穩(wěn)定ish19.48KAimax40KA-熱穩(wěn)定I2tima131It2t192-結(jié) 論合 格合 格合 格（四）選PGL-2-05（A）作為低壓出線柜其器件為： HD13-1500/30 DW15-1500/3 LMZJ1-0.5,1500/5 校驗(yàn)表格如下：表18 PGL-2-05（A）低壓出線柜校驗(yàn)結(jié)果表選擇校驗(yàn)項(xiàng)目裝設(shè)地點(diǎn)數(shù)據(jù)設(shè)備的型號(hào)規(guī)格參數(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)低壓刀開(kāi)關(guān)低壓斷路器電流互感器HD13-1500/30DW15-1500/3LMJZ1-0.51500/5電壓UN380VUN380V380V500V電流I301044AIN150

35、0A1500A1500/5A斷流力量IK16KAIOC-40KA-結(jié) 論合 格合 格合 格2.8 二次回路方案的選擇及繼電愛(ài)護(hù)的整定2.8.1 二次回路的定義與分類工廠供電系統(tǒng)或工廠變配電所的二次回路，是指用來(lái)把握、指示、監(jiān)視和愛(ài)護(hù)一次電路運(yùn)行的電路，包括把握系統(tǒng)、的二次回路，是指用來(lái)把握、指示、監(jiān)視和愛(ài)護(hù)一次電路運(yùn)行的電路，包括控系統(tǒng)信號(hào)系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及繼電器愛(ài)護(hù)和自動(dòng)化系統(tǒng)等。其也稱為二次系統(tǒng)。二次回路按電源性質(zhì)分可分為直流電源電路和溝通電源回路。溝通回路又可分為溝通電流回路和溝通電壓回路。溝通電流回路由電流互感器供電，溝通電壓回路由電壓互感器供電。二次回路按其用途分，有斷路把握回路、信號(hào)回路、測(cè)量回路、繼電器愛(ài)護(hù)和自動(dòng)裝置回路等。2.8.2 二次回路的意義供電系統(tǒng)在運(yùn)行中，由于絕緣老化，機(jī)械損傷和外界的某