柴油機(jī)廠全廠-供配電-設(shè)計(jì)

柴油機(jī)廠全廠總配電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)學(xué)院班級(jí)：XXX學(xué)院XXXx班指導(dǎo)老師：工程組別：XXXX工程成員：成員學(xué)號(hào)：XXXXXXXXXXX工程日期：XXXX.06.15目錄HYPERLINK第一章前言3HYPERLINK1.1設(shè)計(jì)的意義與要求3HYPERLINK1.2設(shè)計(jì)任務(wù)4HYPERLINK1.3原始材料5HYPERLINK第二章負(fù)荷計(jì)算8HYPERLINK2.1負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的8HYPERLINK2.2負(fù)荷計(jì)算的方法8HYPERLINK2.3各用電車(chē)間負(fù)荷計(jì)算結(jié)果9HYPERLINK2.4全廠負(fù)荷計(jì)算11HYPERLINK第三章功率補(bǔ)償12HYPERLINK3.1功率補(bǔ)償12HYPERLINK3.2功率補(bǔ)償器件選擇12HYPERLINK第四章變壓器的選擇13HYPERLINK4.1主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇13HYPERLINK4.2變電所主變壓器容量的選擇13HYPERLINK第五章變電所主結(jié)線方案設(shè)計(jì)14HYPERLINK5.1變配電所主結(jié)線的選擇原那么14HYPERLINK5.2主結(jié)線方案選擇15HYPERLINK第六章短路計(jì)算及變電所一次設(shè)備的選擇16HYPERLINK6.1短路電流計(jì)算的目的及方法16HYPERLINK6.2設(shè)備選擇和校驗(yàn)的意義16HYPERLINK6.3短路計(jì)算17HYPERLINK6.4一次設(shè)備方案的選擇17HYPERLINK第七章導(dǎo)線電纜的選擇19HYPERLINK7.1導(dǎo)線電纜滿足條件19HYPERLINK7.2電纜的選擇20HYPERLINK第八章防雷與接地21HYPERLINK8.1防雷設(shè)備21HYPERLINK8.2防雷措施21HYPERLINK8.3變配電所的防雷措施22HYPERLINK8.4接地與接地裝置23HYPERLINK結(jié)論與展望25HYPERLINK附錄一26第一章前言1.1設(shè)計(jì)的意義與要求工廠供電，就是指工廠所需電能的供給和分配，亦稱(chēng)工廠配電。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。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供給用，電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。因此電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品本錢(qián)中所占的比重一般很小(除電化工業(yè)外)。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品本錢(qián)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)本錢(qián)，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(guò)程自動(dòng)化。從另一方面來(lái)說(shuō)，如果工廠的電能供給突然中斷，那么對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。因此，做好工廠供電工作對(duì)于開(kāi)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)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(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。工廠供電工要很好地為工業(yè)生產(chǎn)效勞，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須到達(dá)以下根本要求:(1)平安在電能的供給和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。(2)可靠應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。(3)優(yōu)質(zhì)應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求。(4)經(jīng)濟(jì)供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能消耗量。此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局適應(yīng)開(kāi)展。1.2設(shè)計(jì)任務(wù)(1)全廠總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算是在車(chē)間負(fù)荷計(jì)算的根底上進(jìn)行的。考慮車(chē)間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠總降壓變電所高壓側(cè)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。(2)工廠總降壓變電所的位置和主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量選擇參考電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全廠計(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。(3)工廠總降壓變電所主結(jié)線是設(shè)計(jì)根據(jù)變電所配電回路數(shù)，負(fù)荷要求的可靠性級(jí)別和計(jì)算負(fù)荷數(shù)綜合主變壓器臺(tái)數(shù)，確定變電所高、低接線方式。對(duì)它的根本要求，即要平安可靠有要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。(4)工廠供、配電系統(tǒng)短路是電流計(jì)算工廠用電，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。(5)改善功率因數(shù)裝置設(shè)計(jì)按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù)通過(guò)查表或計(jì)算求出到達(dá)供電部門(mén)要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功率。由手冊(cè)或廠品樣本選用所需移相電容器的規(guī)格和數(shù)量，并選用適宜的電容器柜或放電裝置。如工廠有大型同步電動(dòng)機(jī)還可以采用控制電機(jī)勵(lì)磁電流方式提供無(wú)功功率，改善功率因數(shù)。(6)變電所防雷裝置設(shè)計(jì)是參考本地區(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)范圍算防止產(chǎn)生還擊現(xiàn)象的空間距離計(jì)算按避雷器的根本參數(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，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。1.3原始材料某柴油機(jī)廠總共有鑄造、清理、木工、鍛工、機(jī)加一、二、裝配、機(jī)修、工具、熱處理十個(gè)車(chē)間和空壓站，成品備件庫(kù)、煤廠、食堂、辦公室、研究所等單位組成，其平面圖如下頁(yè)所示。二、全廠負(fù)荷分布如下：(周期系數(shù)＝1、Ue=380V)序號(hào)名稱(chēng)設(shè)備容量(KW)負(fù)荷等級(jí)1234鑄造車(chē)間清理木工鍛工12001588535070%Ⅱ0.40.40.350.30.70.70.650.655678機(jī)加一車(chē)間機(jī)加二車(chē)間裝配車(chē)間機(jī)修155012202952560.30.30.80.250.650.650.650.659101112工具熱處理車(chē)間空壓站其他(六個(gè))477406064025%Ⅱ0.60.60.850.60.70.70.80.8三、供用電協(xié)議：1．電業(yè)局屬35/10kV變電所距廠東北1.5公里。可提供兩回電源。2．電業(yè)局要求全廠功率因數(shù)在0.90～0.92之間。3．變電所10kV側(cè)母線的短路電容量，。4．變電所10kV出線開(kāi)關(guān)過(guò)流保護(hù)整定時(shí)間1.5秒。四、本廠負(fù)荷性質(zhì)：本廠負(fù)荷為兩班制，年最大負(fù)荷時(shí)數(shù)為4600小時(shí)，為二級(jí)負(fù)荷，全年工作304天。五、本廠自然條件：1．最熱月最高氣溫38℃。2．0.7～1.1米最熱月平均溫度20℃。3．年雷暴日45天．4．土壤的。六、設(shè)計(jì)任務(wù)：為本廠設(shè)計(jì)配電所至各車(chē)間變電所之間的配電系統(tǒng)。具體步驟及詳細(xì)工程見(jiàn)《工廠供電設(shè)計(jì)指示書(shū)》。工廠總降壓變電所10KV配電出線定時(shí)限過(guò)流保護(hù)裝置的整定時(shí)間top=1.5s要求車(chē)間變電所最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)在0.90～0.92之間。負(fù)荷性質(zhì)：兩班工作制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為4600h。二級(jí)負(fù)荷供電電源條件電源由35/10KV總降壓變電所采用電纜線路受電，線路1500M。第二章負(fù)荷計(jì)算2.1負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的〔1〕計(jì)算負(fù)荷又稱(chēng)需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)〔2〕尖峰電流指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù)1秒左右的最大負(fù)荷電流。一般取啟動(dòng)電流上午周期分量作為計(jì)算電壓損失、電壓波動(dòng)和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件等的依據(jù)。在校驗(yàn)瞬動(dòng)元件時(shí)還應(yīng)考慮啟動(dòng)電流的非周期分量。〔3〕平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。常選用最大負(fù)荷班，即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班〕的平均負(fù)荷有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來(lái)計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。2.2負(fù)荷計(jì)算的方法負(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)式法等幾種。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：P30=kdpe。pe:用電設(shè)備組總的設(shè)備容量。Kd:用電設(shè)備的需要系數(shù),無(wú)功計(jì)算負(fù)荷單位為kvar〕:Q30=P30·tgφTgφ：對(duì)應(yīng)用電設(shè)備組功率因數(shù)Cosφ的正切植視在計(jì)算負(fù)荷單位為kVA〕:S3O=P30/Cosφ計(jì)算電流(單位為A):I30=S30/1.732un，un:用電設(shè)備組額定電壓。2.3各用電車(chē)間負(fù)荷計(jì)算結(jié)果各用電車(chē)間負(fù)荷計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表2-1編號(hào)名稱(chēng)設(shè)備容量Pe/Kw需要系數(shù)Kdcosφtanφ有功功率Pc/Kw無(wú)功功率Qc/Kvar視在功率Sc/KVAIc/A1鑄造車(chē)間12200.40.71.02488.00497.76697.141059.202機(jī)加工車(chē)一間15500.30.651.17450.00526.50692.301057.373機(jī)加工車(chē)二間12200.30.651.17360.00421.22553.85841.514機(jī)修2560.250.651.1764.0074.8898.46149.605木工850.350.651.1729.7534.8145.7869.566清理1580.40.71.0263.2064.4690.29137.197鍛工車(chē)間3500.30.651.17105.00122.85140.00212.718熱處理車(chē)間7400.60.71.02444.00452.88634.28963.729裝配車(chē)間2950.80.651.17236.00276.12363.08551.6610工具470.60.71.0228.2028.7640.2961.2211空壓站600.850.80.7551.0038.2563.7596.8612其它〔6個(gè)〕2400.60.80.75144.00108.00180.00273.49總計(jì)〔380v側(cè)〕Kp=0.9Kq=0.9562210.682105.992262.733089.935474.092.4全廠負(fù)荷計(jì)算取K∑p=0.9;K∑q=0.95根據(jù)上表可算出:∑P30i=2463.2KW∑Q30i=2646.5Kvar，那么P30=K∑P∑P30i=2105.99KWQ30=K∑q∑Q30i=2262.73Kvar，S30=(P302+Q302)1/2≈3089.03KVACOSф=P30/S30=0.68第三章功率補(bǔ)償3.1功率補(bǔ)償無(wú)功功率補(bǔ)償容量計(jì)算：P30(tanф1–tanф2)=Qc=△qcP30P30——工廠的有功計(jì)算負(fù)荷，△qc——無(wú)功補(bǔ)償率并聯(lián)電容個(gè)數(shù)計(jì)算n=Qc/qc，Qc——單個(gè)電容器的容量，由于本設(shè)計(jì)中上級(jí)要求COSφ≥0.9，而由上面計(jì)算可知COSф=0.68因此需要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償綜合考慮在這里采用并聯(lián)電容器進(jìn)行高壓集中補(bǔ)償。3.2功率補(bǔ)償器件選擇可選用BWF10.5-40-1W型的電容器，其額定電容為2.89μFQc=2105.99×(tan(arccos0.68)-tan(arccos0.9))Kvar=1250.8取Qc=1280Kvar因此，其電容器的個(gè)數(shù)為:n=Qc/qC0=1280/40=32而由于電容器是單相的，所以應(yīng)為3的倍數(shù)，取33個(gè)正好。無(wú)功率補(bǔ)償后,變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為:P30′=2105.99KwQ30′=2262.73-1320=942.73KvarS30′=2306.46KV·A無(wú)功率補(bǔ)償后，工廠的功率因數(shù)為:cosφ′=P30′/S30′=0.91那么工廠的功率因數(shù)為cosφ′=P30′/S30′=0.91≥0.9因此，符合本設(shè)計(jì)的要求。第四章變壓器的選擇4.1主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇由于該廠的負(fù)荷屬于二級(jí)負(fù)荷,且集中負(fù)荷較大,例如>1250,對(duì)電源的供電可靠性要求較高,宜采用兩臺(tái)變壓器,以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障后檢修時(shí),另一臺(tái)變壓器能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電,應(yīng)選兩臺(tái)變壓器。4.2變電所主變壓器容量的選擇裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所每臺(tái)變壓器的容量ST應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件〔1〕任一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，ST≥()S’30(1)〔2〕任一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，ST≥S30(Ⅰ+Ⅱ)——全部一二級(jí)負(fù)荷之和由于S′30〔1〕=3089.93KV·A，因?yàn)樵搹S都是上二級(jí)負(fù)荷所以按條件2選變壓器。(3)ST≥()×3089.93=(1853-2162)KV·A≥ST≥S′30S(Ⅰ+Ⅱ〕=1526.85，因此選2500KV·A的變壓器二臺(tái)，型號(hào)為S9G-2500/10。第五章變電所主結(jié)線方案設(shè)計(jì)5.1變配電所主結(jié)線的選擇原那么〔1〕當(dāng)滿足運(yùn)行要求時(shí)，應(yīng)盡量少用或不用斷路器，以節(jié)省投資。〔2〕當(dāng)變電所有兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行時(shí)，二次側(cè)應(yīng)采用斷路器分段的單母線接線?！?〕當(dāng)供電電源只有一回線路，變電所裝設(shè)單臺(tái)變壓器時(shí)，宜采用線路變壓器組結(jié)線。(4)為了限制配出線短路電流，具有多臺(tái)主變壓器同時(shí)運(yùn)行的變電所，應(yīng)采用變壓器分列運(yùn)行?！?〕接在線路上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)；但接在母線上的避雷器，可與電壓互感器合用一組隔離開(kāi)關(guān)〔6〕6-10KV固定式配電裝置的出線側(cè)，在架空線路或有反應(yīng)可能的電纜出線回路中，應(yīng)裝設(shè)線路隔離開(kāi)關(guān)?！?〕采用6-10KV熔斷器負(fù)荷開(kāi)關(guān)固定式配電裝置時(shí)，應(yīng)在電源側(cè)裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)?！?〕由地區(qū)電網(wǎng)供電的變配電所電源出線處，宜裝設(shè)供計(jì)費(fèi)用的專(zhuān)用電壓、電流互感器〔一般都安裝計(jì)量柜〕?！?〕變壓器低壓側(cè)為0.4KV的總開(kāi)關(guān)宜采用低壓斷路器或隔離開(kāi)關(guān)。當(dāng)有繼電保護(hù)或自動(dòng)切換電源要求時(shí)，低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)和母線分段開(kāi)關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器?！?0〕當(dāng)?shù)蛪耗妇€為雙電源，變壓器低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)和母線分段開(kāi)關(guān)采用低壓斷路器時(shí)，在總開(kāi)關(guān)的出線側(cè)及母線分段開(kāi)關(guān)的兩側(cè)，宜裝設(shè)刀開(kāi)關(guān)或隔離觸頭。5.2主結(jié)線方案選擇總降壓變電所主結(jié)線圖表示工廠接受和分配電能的路徑，由各種電力設(shè)備〔變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開(kāi)關(guān)等〕及其連接線組成，通常用單線表示。主結(jié)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)?！惨?jiàn)附錄一圖〕第六章短路計(jì)算及變電所一次設(shè)備的選擇6.1短路電流計(jì)算的目的及方法短路電流計(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)行繼電保裝置的整定計(jì)算。進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過(guò)。接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來(lái)，并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡(jiǎn)。對(duì)于工廠供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無(wú)限大容量電源，而且短路電路也比擬簡(jiǎn)單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡(jiǎn)，求出其等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法〕和標(biāo)幺制一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)6.2設(shè)備選擇和校驗(yàn)的意義為了保證一次設(shè)備平安可靠地運(yùn)行，必須經(jīng)過(guò)選擇和校驗(yàn)：〔1〕按正常工作，包括電壓，電流，頻率，開(kāi)斷電流等選擇?！?〕按短路條件，包括動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定來(lái)校驗(yàn)?！?〕考慮電氣設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境條件如溫度，濕度，海拔以及有無(wú)防塵，防腐，放火，防爆等要求?！?〕按各類(lèi)設(shè)備的不同特點(diǎn)和要求如斷路器的操作性能，互感器的二次負(fù)荷和準(zhǔn)確級(jí)等進(jìn)行選擇。6.3短路計(jì)算確定基準(zhǔn)值：取Sd=100MV·A，U1c=10.5kV，U2c=0.4kV計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值=100MVA/300MVA=0.33(1)電纜線路的電抗標(biāo)幺值=0.08(Ω/km)，因此=0.08=0.11電力變壓器的電抗標(biāo)幺值Uk%=6==6×100MVA/(100×2.5)MVA=2.4繪短路等效電路圖〔見(jiàn)附錄一圖〕，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)明短路計(jì)算點(diǎn)。計(jì)算k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量計(jì)算=++//=1.64計(jì)算點(diǎn)所在的電壓級(jí)的基準(zhǔn)電流=5.5KA3．計(jì)算點(diǎn)短路電流各量=1/=0.61=3.35KA=8.54KA=60.9MVA6.4一次設(shè)備方案的選擇按設(shè)備裝設(shè)地點(diǎn)，工作環(huán)境，使用要求選擇電氣設(shè)備的適當(dāng)型號(hào)，變電所一次設(shè)備均選用專(zhuān)業(yè)廠家生產(chǎn)的配套開(kāi)關(guān)柜(屏)(1)高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇根據(jù)主接線方案要求，要選擇高壓進(jìn)線，計(jì)量和互感器柜。根據(jù)主接線方案，選擇GG1A-10Q(F).型作為進(jìn)線開(kāi)關(guān)柜57141.其設(shè)備型號(hào)，規(guī)格的選擇及校驗(yàn)電能計(jì)量柜GG-1A(F)-03.電器選擇的設(shè)備與校驗(yàn)見(jiàn)表3-2序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)電壓電流斷流能力短路穩(wěn)定度校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定1高壓斷路器FFFFF2高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)FFFFF3高壓隔離開(kāi)關(guān)FFTFF4熔斷器FFFTT5電流互感器FFTFF6電壓互感器FTTTT7套管絕緣子FFTFF(1)表中F表示必須校驗(yàn)，T表示不必校驗(yàn)。(2)對(duì)高壓斷路器，其最大開(kāi)斷電不小于實(shí)際開(kāi)斷時(shí)間(3)選擇變電所高壓側(cè)的設(shè)和導(dǎo)體時(shí)，其計(jì)算電應(yīng)取主變壓器高壓側(cè)額定電流。經(jīng)過(guò)校驗(yàn)，高壓設(shè)備選擇結(jié)果如下:本設(shè)計(jì)在成套設(shè)備的選用時(shí)高壓側(cè)采用HXGN10-12系列箱式固定型交流金屬封閉環(huán)網(wǎng)開(kāi)關(guān)設(shè)備〔簡(jiǎn)稱(chēng)環(huán)網(wǎng)柜〕，該環(huán)網(wǎng)柜是三相交流額定電壓12kV、額定頻率50Hz的環(huán)網(wǎng)供配電系統(tǒng)和輻射式供配電系統(tǒng)中的開(kāi)關(guān)成套設(shè)備，作為變壓器、電纜、架空線等電力設(shè)備的保護(hù)、控制之用。其主要開(kāi)關(guān)元件采用福建東方電器生產(chǎn)的FN11-12系列壓氣式負(fù)荷開(kāi)關(guān)及其組合電器、FZN40-12系列真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)及其組合電器和VEC系列真空斷路器。這些產(chǎn)品均入選國(guó)家經(jīng)貿(mào)委下達(dá)的“全國(guó)城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造所需主要設(shè)備產(chǎn)品及生產(chǎn)企業(yè)推薦目錄”。正常使用條件1)周?chē)諝鉁囟炔怀^(guò)40℃，日平均溫度不超過(guò)35℃；0最低周?chē)諝鉁囟葹?15℃。2)日相對(duì)濕度的平均值不超過(guò)95%；日水蒸氣壓力的平均值不超過(guò)2.2kPa；月相對(duì)濕度平均值不超過(guò)90%；月水蒸氣壓力平均值不超過(guò)1.8kPa。3)海拔不超過(guò)1000m。4)周?chē)諝鉀](méi)有明顯地受到塵埃、煙、腐蝕性和/或可燃性氣體、蒸氣或鹽霧的污染。5)來(lái)自開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備外部的振動(dòng)或地動(dòng)是可以忽略的。6)在二次系統(tǒng)中感應(yīng)的電磁干擾的電平幅值不超過(guò)1.6V。下面對(duì)這些設(shè)備分別進(jìn)行校驗(yàn)：〔1〕XRNT-10高壓熔斷器的選擇與校驗(yàn)，見(jiàn)下表5-2：表5-2XRNT-10高壓熔斷器的選擇與校驗(yàn)表安裝地點(diǎn)的電氣條件XRNT-10高壓熔斷器工程數(shù)據(jù)工程數(shù)據(jù)結(jié)論10kV10kV合格178630A合格3.35kA50kA合格(2)高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn)高壓隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧機(jī)構(gòu)，在電路中不能帶負(fù)荷操作，只起一個(gè)可見(jiàn)斷開(kāi)點(diǎn)的作用,需根據(jù)額定電壓、額定電流、動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度四個(gè)方面去選擇并校驗(yàn)。表4-3GN30-12/630高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇校驗(yàn)表安裝地點(diǎn)的電氣條件GN30-12/630高壓隔離開(kāi)關(guān)工程數(shù)據(jù)工程數(shù)據(jù)結(jié)論10kV12kV合格178A630A合格3.35kA——合格2.55×3.35kA＝8.54kA63kA合格60.9KA合格(3)高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn)①額定電壓不得小于其工作電壓；②額定電流不得小于其計(jì)算電流；③斷流能力校驗(yàn)；④動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)≥；=5\*GB3⑤熱穩(wěn)定校驗(yàn)≥。在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)＝178A，可初選FN11-12負(fù)荷開(kāi)關(guān)進(jìn)行校驗(yàn)，見(jiàn)表7-3。表4-4FN11-12系列壓氣式負(fù)荷開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn)表安裝地點(diǎn)的電氣條件FN11-12系列壓氣式負(fù)荷開(kāi)關(guān)工程數(shù)據(jù)工程數(shù)據(jù)結(jié)論10kV12kV合格178A630A合格3.35kA31.5kA合格2.55×3.35kA＝8.54kA50kA合格60.9KA合格(4)高壓斷路器的選擇與校驗(yàn)高壓斷路器的選擇與校驗(yàn)，主要環(huán)境條件選擇結(jié)構(gòu)類(lèi)型，按正常工作條件選擇額定電壓、額定電流并校驗(yàn)開(kāi)斷能力，按短路條件校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，并同時(shí)選擇其操動(dòng)機(jī)構(gòu)和操作電源。高壓斷路器是高壓供配電系統(tǒng)中最重要的電氣開(kāi)關(guān)設(shè)備，其作用是正常時(shí)能接通和分?jǐn)嚯娐分械呢?fù)荷電流，當(dāng)電路中發(fā)生故障時(shí)，可由繼電保護(hù)裝置驅(qū)動(dòng)高壓斷路器迅速切斷故障電流。高壓斷路器的選擇首先按正常使用條件初選一個(gè)型號(hào)，即：①斷路器的額定電壓不得小于其工作電壓；②斷路器的額定電流不得小于其計(jì)算電流；③斷流能力校驗(yàn)；④動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)≥；=5\*GB3⑤熱穩(wěn)定校驗(yàn)≥。在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)＝178A，可初選VEC-12A/630型進(jìn)行校驗(yàn)，見(jiàn)表5-5。表4-5高壓斷路器的選擇與校驗(yàn)表安裝地點(diǎn)的電氣條件VEC-12A/630高壓斷路器工程數(shù)據(jù)工程數(shù)據(jù)結(jié)論10kV12kV合格178A630A合格3.35kA20kA合格2.55×3.35kA＝8.54kA63kA合格60KA合格(5)電流互感器的選擇與校驗(yàn)按要求初選LZZBJ12-w1-200-2s電流互感器，如表5-2。校驗(yàn)條件為：①電流互感器的額定電壓不低于裝設(shè)地點(diǎn)電路的額定電壓；②電流互感器的額定一次電流不小于電路的計(jì)算電流，而其額定二次電流一般為5A；③動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)：≥；④熱穩(wěn)定度校驗(yàn)：≥。表4-6LZZBJ12-W1-200-2s電流互感器的選擇校驗(yàn)表安裝地點(diǎn)的電氣條件LZZBJ12-W1-200-2s電流互感器工程數(shù)據(jù)工程數(shù)據(jù)結(jié)論10kV12kV合格178A200A合格3.35kA——合格2.55×3.35kA＝8.54kA60kA合格60.9KA合格〔6〕電壓互感器的選擇與校驗(yàn)電壓互感器是一種特殊用途的變壓器,是輸變電網(wǎng)絡(luò)中不可缺少的重要電器，其主要用途是與儀表配合測(cè)量線路上的電壓、電流、功率和電能,與繼電器配合對(duì)線路及變配電設(shè)備進(jìn)行定量保護(hù)(例如短路、過(guò)電流、過(guò)電壓、欠電壓等故障的保護(hù))。電壓互感器的選擇應(yīng)按裝設(shè)地點(diǎn)的條件及一次電壓、二次電壓、準(zhǔn)確度級(jí)等條件進(jìn)行選擇。本設(shè)計(jì)10kV側(cè)采用的是HY5W-17/45電壓互感器，電壓互感器只需校驗(yàn)電壓，HY5W-17/45電壓互感器顯然滿足要求。表4-7電壓互感器的選擇與校驗(yàn)安裝地點(diǎn)的電氣條件HY5W-17/45電壓互感器工程數(shù)據(jù)工程數(shù)據(jù)結(jié)論10kV12kV合格第七章導(dǎo)線電纜的選擇7.1導(dǎo)線電纜滿足條件為了保證供電系統(tǒng)平安、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行導(dǎo)線和電纜截面時(shí)必須滿足以下條件:(1)導(dǎo)線和電纜(包括母線)在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。(2)電壓損耗條件:導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。對(duì)于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。(3)經(jīng)濟(jì)電流密度35KV及以上的高壓線路及電壓在35KV以下但距離長(zhǎng)電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(fèi)用支出最小。所選截面，稱(chēng)為“經(jīng)濟(jì)截面”。此種選擇原那么，稱(chēng)為“年費(fèi)用支出最小”原那么。工廠內(nèi)的10KV及以下線路，通常不按此原那么選擇。(4)機(jī)械強(qiáng)度導(dǎo)線(包括裸線和絕緣導(dǎo)線)截面不應(yīng)小于其最小允許截面。對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度，但需校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定度。母線也應(yīng)校驗(yàn)短路時(shí)的穩(wěn)定度。對(duì)于絕緣導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求，根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一般10KV及以下高壓線路及低壓動(dòng)力線路，通常先按發(fā)熱條件來(lái)選擇截面，再校驗(yàn)電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。低壓照明線路，因其對(duì)電壓水平要求較高，因此通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗(yàn)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度7.2電纜的選擇交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜具有優(yōu)良的性能，宜優(yōu)先選用。按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面補(bǔ)償功率因素后的線路計(jì)算電流I30=178A,按其發(fā)熱條件Ial=275A，jec=2.25取其導(dǎo)線截面A=79m，因此型號(hào)為L(zhǎng)GJ-70交聯(lián)電纜查表A-11-1可知，LGJ-70在室外為25到75度的允許載流量為ial=275>178a,所以滿足發(fā)熱條件。查表A14-1可知，導(dǎo)線截面積也滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。1．10kV架空線的選擇,由于本次設(shè)計(jì)中，高壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷為5479.09kVA，架空線上電流為178A，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，初選導(dǎo)線截面為79的LJ型鋁絞線，在環(huán)境溫度為35攝氏度時(shí)允許載流量為278A，滿足發(fā)熱條件，79LJ型鋁絞線單位長(zhǎng)度電阻為ro=0.458Ω/km，電抗為xo=0.344Ω/km,所選架空線滿足條件.2．10kV和0.38kV硬母線的選擇按上述方法，10kV硬母線選擇TMY-3(40×4)矩形銅母線，0.38kV硬母線選擇TMY-3(63×6.3)矩形銅母線。3．至各車(chē)間電力電纜截面選擇與選擇架空進(jìn)線類(lèi)似，選擇這些電纜線和母線均要根據(jù)發(fā)熱條件進(jìn)行電纜截面選擇，再通過(guò)電壓損失條件進(jìn)行校驗(yàn)，綜合考慮，至薄膜車(chē)間和單絲車(chē)間用TMY-3(125×8)矩形銅母線其余車(chē)間選擇YJV-0.6/1-4×150型號(hào)的交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電力電纜。第八章防雷與接地8.1防雷設(shè)備防雷的設(shè)備主要有接閃器和避雷器。其中，接閃器就是專(zhuān)門(mén)用來(lái)接受直接雷擊〔雷閃〕的金屬物體。接閃的金屬稱(chēng)為避雷針。接閃的金屬線稱(chēng)為避雷線，或稱(chēng)架空地線。接閃的金屬帶稱(chēng)為避雷帶。接閃的金屬網(wǎng)稱(chēng)為避雷網(wǎng)。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?，使過(guò)電壓對(duì)大地放電，從而保護(hù)了設(shè)備的絕緣。避雷器的型式，主要有閥式和排氣式等。8.2防雷措施〔1〕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?！?〕提高線路本身的絕緣水平在架空線路上，可采用木橫擔(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根本措施?！?〕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。〔4〕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?！?〕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。8.3變配電所的防雷措施〔1〕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)。〔2〕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如下避雷器的接地端應(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，那么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，其接地端與電纜頭外殼相聯(lián)后接地?！?〕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。在本設(shè)計(jì)中，配電所屋頂及邊緣敷設(shè)避雷帶，其直徑為8mm的鍍鋅圓鋼，