某化纖毛紡織廠全廠總配變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)-課程設(shè)計(jì)論文

工廠供電課程設(shè)計(jì)1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(1)安全在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。(2)可靠應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。(3)優(yōu)質(zhì)應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(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)約電能和減通過本次課程設(shè)計(jì)把理論知識運(yùn)用于實(shí)踐，加深對這門課程的理解和掌握其精2有了此基礎(chǔ)，在第四章便討論變壓器臺數(shù)，配電所及變電所的位置，第五章便工廠供電課程設(shè)計(jì)3前言 1 4 6第三章無功功率的補(bǔ)償及變壓器的選擇 7 第七章變電所的一次設(shè)備選擇和校驗(yàn) 第九章防雷裝置及接地裝置設(shè)計(jì) 第十一章結(jié)束語 附圖2 附圖3 工廠供電課程設(shè)計(jì)4第一章原始材料分析1工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則(1)遵守規(guī)程、執(zhí)行政策。(2)安全可靠、先進(jìn)合理。(3)近期為主、考慮發(fā)展。(4)全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。2工程概況萬米，其中厚織物占55%,薄織物占20%,全部產(chǎn)品中以晴綸為主體的混紡物占60%,以滌綸為主體的混紡物為40。II.車間組成及布置詳見全廠總平面圖(圖1)。3.供用電條件(1)從電業(yè)部門某35/10kV變電所，用10kV雙回架空線路向本廠配電，該變電所在廠南側(cè)(2)該變電所10kV配出線路定時限過流保護(hù)裝置的整定時間為1.5s,要求配電所不大于(3)在總配電所10kV側(cè)進(jìn)行計(jì)量；(4)功率因數(shù)值應(yīng)在0.9以上；5(5)配電系統(tǒng)技術(shù)數(shù)據(jù)表1-1配電所10kV母線短路數(shù)據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行方式短路容量說明最大運(yùn)行方式系統(tǒng)為無限大容最小運(yùn)行方式量33d(3)10kV母線本廠總配電所圖1-1配電系統(tǒng)圖(1)最熱月平均最高氣溫為30℃;(2)土壤中0.7～1米深處一年中最熱月平均溫度為20℃;(3)年雷暴日為31天；(4)土壤凍結(jié)深度為1.1米；2地質(zhì)及水文條件5.設(shè)計(jì)要求(1)負(fù)荷計(jì)算；(5)配電系統(tǒng)短路電流計(jì)算；6整潔美觀。2配電所電氣主結(jié)線單線圖。第二章全廠負(fù)荷計(jì)算1、單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式有功計(jì)算負(fù)荷(單位為KW)P?o=K?！罰,K。為需要系數(shù)無功計(jì)算負(fù)荷(單位為kvA)c)視在計(jì)算負(fù)荷(單位為kvA)d計(jì)算電流2、多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式a)有功計(jì)算負(fù)荷(單位為KW)b)計(jì)算無功負(fù)荷(單位為kvar)\c)視在計(jì)算負(fù)荷(單位kva)d)計(jì)算電流(單位A)采用需要系數(shù)法計(jì)算各車間變電所的計(jì)算負(fù)荷，具體數(shù)據(jù)如表2-1所示7表2-1負(fù)荷計(jì)算表序號車間或用電單位名稱設(shè)備容量計(jì)算負(fù)荷變壓器臺數(shù)及容量Q(1)No.1變電所1制條車間12紡紗車間3軟水站4鍛工車間5機(jī)修車間6托兒所7倉庫(2)No.2變電所1制造車間12染整車間3浴室l—04食堂5獨(dú)身宿舍l—0(3)No.3變電所1鍋爐房22水泵房3化驗(yàn)室4卸油泵房置的性能見表3-1。8表3-1三種無功補(bǔ)償裝置的比較并聯(lián)電容器同步補(bǔ)償機(jī)靜止無功補(bǔ)償器設(shè)備情況靜止電器，設(shè)備簡單靜止電器，設(shè)備復(fù)雜運(yùn)行特性1.通過開關(guān)投切，屬于靜2.主要用于穩(wěn)態(tài)電壓調(diào)整和功率因數(shù)校正3.運(yùn)行中本身損耗小1.通過控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙向平滑調(diào)節(jié)2.屬于動態(tài)無功補(bǔ)償3.運(yùn)行中本身損耗大平滑調(diào)節(jié)2.屬于快速動態(tài)無功補(bǔ)償，響應(yīng)速度快3.主要用于調(diào)相、調(diào)壓使用范圍1.容量和設(shè)置點(diǎn)靈活2.用于電力系統(tǒng)及負(fù)荷變電站1.容量和設(shè)置點(diǎn)受限制2.主要用于電力系統(tǒng)樞紐變電站、換流站1.容量和設(shè)置地點(diǎn)靈活2.用于電力系統(tǒng)樞紐變電站、換流站運(yùn)行要求和費(fèi)用1.簡單，運(yùn)行維護(hù)要求低2.單位容量投資低3.運(yùn)行費(fèi)用最低1.運(yùn)行維護(hù)工作量大2.單位容量投資大3.運(yùn)行費(fèi)用最大3.單位容量投資大4.運(yùn)行費(fèi)用次之因此比較經(jīng)濟(jì)。單獨(dú)就地補(bǔ)償投資較大，電容器的利用效率較低。綜上考慮，我們選擇BSMJ0.4-14-3型電容器進(jìn)行低壓集中補(bǔ)償如圖1-1所示：圖3-1BSMJ0.4-14-3型電容器溫度類別：-25℃~50℃濕度：小于85%RH9海拔高度：2000米以下安裝場所：無有害氣體和蒸氣，無導(dǎo)電性或爆炸性塵埃，無劇烈振動.通風(fēng)散熱：設(shè)置兩個以上的電容器時，間距>25mm以上.夏季溫度較高時應(yīng)采取有效的散熱BSMJ0.4-14-3型電容器主要特點(diǎn)如下：1.體積小、重量輕：由于使用金屬化聚丙烯薄膜新材料作為介質(zhì)，體積、重量公為老產(chǎn)品的1/4或1/5。2.損耗低：實(shí)際值低于0.10%,所以電容器自身能耗很低，發(fā)熱小，溫升低，工作壽命長，3.優(yōu)良的自愈性能，過電壓所造成的介質(zhì)局部擊穿能迅速自愈，恢復(fù)正常工作，使可靠性大為提高。4.安全性：內(nèi)裝自放電電阻和保險裝置。內(nèi)裝放電阻能使電容器上所儲的電能自動泄放掉；當(dāng)電容器發(fā)生故障時，保險裝置能及時斷開電源，避免故障的進(jìn)一步發(fā)展，確保使用安全5.不漏油：本電容器采用先進(jìn)的半固體浸漬劑，滴熔點(diǎn)高于70℃,在使用過程中不漏洞，避免了環(huán)境污染，電容器也不會因漏油而失效。技術(shù)指標(biāo)額定電壓：400VAC額定容量：14kvar容量允差：-5～+10%損耗角正切值：低于0.10%極間耐電壓：2.15Un.2s極殼間耐壓：3kV(AC)10s絕緣性：極殼間500VDC1分鐘大于1000MO最高過電流：額定電流的130%自放電特性：斷開電源3分鐘后，剩余電壓降至50V以下電力部門規(guī)定，無帶負(fù)荷調(diào)整電壓設(shè)備的工廠cosφ必須在0.9以上。為此，一般工廠均需安裝無功功率補(bǔ)償設(shè)備，以改善功率因數(shù)。要求在高壓側(cè)的功率因數(shù)不低于0.9,而變壓器的無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，故在低壓側(cè)補(bǔ)償時應(yīng)要求低壓側(cè)的功率因數(shù)大于0.95,因此在功率補(bǔ)償時，暫定低壓側(cè)功率因數(shù)為0.95,這樣也滿足低壓側(cè)的功率因數(shù)大于0.86。(由負(fù)荷關(guān)系和負(fù)荷計(jì)算可知，由于廠房有二級負(fù)荷，所以需要兩回10kv進(jìn)線，供給各個分廠的四臺10/0.4KV降壓變壓器)根據(jù)供電協(xié)議的功率因數(shù)要求，取補(bǔ)償后的高壓側(cè)功率因數(shù)cosφ≥0.9,各個補(bǔ)償?shù)娜萘坑?jì)算如下：補(bǔ)償前的無功功率：Q303KΣ*Q30=5補(bǔ)償后的有功功率不變，為：P303KΣ*Pc)=647.1KW補(bǔ)償前功率因數(shù)需要補(bǔ)償?shù)臒o功功率：補(bǔ)償后的視在容量：補(bǔ)償前的無功功率：Q303KZ*Q30=558.73kvar補(bǔ)償后的有功功率不變，為：P303KΣ*補(bǔ)償前功率因數(shù)需要補(bǔ)償?shù)臒o功功率：Qc=Q303-Q?=P3o?(tanφ-tanφ)=307.69Kvar補(bǔ)償電容器的個數(shù)為n=Q/qC=307.69/14≈22,取n=22補(bǔ)償后的視在容量：S3o=√P23+(Q30-Qc)2=800.98KVA補(bǔ)償前的無功功率：Q303KΣ*Q30=175.67kvar補(bǔ)償后的有功功率不變，為：P303KΣ補(bǔ)償前功率因補(bǔ)償后功率因數(shù)cosφ1=0.95需要補(bǔ)償?shù)臒o功功率：Qc=Q?o?-Q?o=Po?(tanφ-tang)=98.37Kvar工廠供電課程設(shè)計(jì)3、10kv高壓側(cè)功率因數(shù)校驗(yàn)N0.1變電所：△P=0.02×681=13.62kWN0.2變電所：根據(jù)《工廠供電》308頁附表1選SL-1000/10接線方式Y(jié)/Y?-12△P,=0.02×800.98=16.02kWN0.3變電所：該變壓器的參數(shù)為：P1=660.72+77675+239.17=167639KW序號補(bǔ)償前無功功率理論補(bǔ)償量實(shí)際補(bǔ)償量補(bǔ)償后剩余無功功率補(bǔ)償前功率因數(shù)補(bǔ)償后功率因數(shù)N0.1N0.2N0.3高壓側(cè)第四章變壓器臺數(shù)，配電所和各車間變電所位置選擇變壓器時，必須對負(fù)載的大小、性質(zhì)作深入的了解，然后按照設(shè)備功率的確定方法選擇適當(dāng)?shù)娜萘?。為了降低電能損耗，變壓器應(yīng)該首選低損耗節(jié)能型。當(dāng)廠區(qū)配電母線電壓偏差不能滿足要求時，總降壓變電所可選用有載調(diào)壓變壓器。車間變電所一般采用普通變壓器。變壓器容量的確定除考慮正常負(fù)荷外，還考慮到變壓器的過負(fù)荷能力和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行條件。4.1.1變壓器臺數(shù)選擇原則(1)應(yīng)滿足用電負(fù)荷對供電可靠性的要求。對供有大量一、二級負(fù)荷的變電所應(yīng)采用兩臺變壓器，對只有二級負(fù)荷，而無一級負(fù)荷的變電所，也可只采用一臺變壓器，并在低壓側(cè)架設(shè)與其他變電所的聯(lián)絡(luò)線。(2)對季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動較大的工廠變電所，可考慮采用兩臺主變壓器。(3)一般的三級負(fù)荷，只采用一臺主變壓器。(4)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有安裝第二臺主變壓器的空間。(5)車間變電所中，單臺變壓器容量不宜超過1000kVA,現(xiàn)在我國已能生產(chǎn)一些斷流量更大和短路穩(wěn)定度更好的新型低壓開關(guān)電器，因此如車間負(fù)荷容量較大，負(fù)荷集中且運(yùn)行合適時，也可以選用單臺容量為1250—2000KVA的配電變壓器，這樣可以減少主變壓器臺數(shù)及高壓開關(guān)電器和電纜等。(6)對裝設(shè)在二層樓以上的干式變壓器，其容量不宜大于630kVA。4.1.2變電所主變壓器容量的選擇原則的需要，且留有余量，并考慮變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，即：(2)裝有兩臺變壓器時每臺主變壓器的額定容量SN.T應(yīng)同時滿足以下兩個條件：其中S30(1+2)——計(jì)算負(fù)荷中的全部一、二級負(fù)荷。3)兩臺變壓器的備用方式有明備用和暗備用兩種。明備用：兩臺變壓器均按100%的負(fù)荷選擇(即一臺工作，一臺備用)。暗備用：每臺變壓器都按最大負(fù)荷的70%選擇，正常情況下各承擔(dān)50%最大負(fù)荷，負(fù)荷率為50%/70%≈70%,完全滿足經(jīng)濟(jì)工作的要求。在故障情況下，由于α≤0.75,所以可以過負(fù)荷1.4倍，6小時，連續(xù)5天，即1.4×70%≈100%,承擔(dān)全部負(fù)荷。這種備用方式既能滿足正常工作時經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求，又能在故障情況下承擔(dān)全部負(fù)荷，是比較合理的備用方式。4)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展應(yīng)適當(dāng)考慮進(jìn)貨5~10年電力負(fù)荷的增長，留有一定得余地。這里必須指出：電力變壓器的額定容量錯誤!未找到引用源。是在一定溫度條件下的持續(xù)最大輸出容量。如果安裝地點(diǎn)的年平均氣溫時，則年平均氣溫每高出1攝氏度，變壓器的容量相應(yīng)的減小百分之一。因此戶外變壓器的實(shí)際容量為：對于戶內(nèi)變壓器，由于散熱條件較差，一般變壓器室的出風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口間約15攝氏度溫差，從而使處在室中間的變壓器環(huán)境溫度要比室外變壓器的環(huán)境溫度高出大約8°C,因此戶內(nèi)變壓器的實(shí)際容量較之上式所計(jì)算的容量還要減小百分之八。最后還必須指出：變電所主變壓器臺數(shù)和容量的最后確定，應(yīng)結(jié)合主接線方案，經(jīng)技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)比較擇優(yōu)而定。由于年平均溫度及最高溫度如下：最熱月平均最高溫度年平均溫度最熱月土壤平均溫度本廠設(shè)備有二級負(fù)荷，尤其N0.3變電所中有重要設(shè)備，停電將對經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生重大影響。故N0.3變電所用兩臺變壓器，并選為明備用。其余均為一臺變壓器，并從臨近變電所母線上取出聯(lián)絡(luò)線，以供給本車間重要二級負(fù)荷，在故障時不至于長時間停電，對經(jīng)濟(jì)長生重大的影響和嚴(yán)重?fù)p失。第五章主接線設(shè)計(jì)變配電所主接線是實(shí)現(xiàn)電能輸送和分配的一種電氣接線，對其主要有以下幾個基本要求：安全主接線的設(shè)計(jì)應(yīng)符合國家有關(guān)技術(shù)規(guī)范要求，能充分保證人身和設(shè)備安全；可靠應(yīng)滿足用電單位可靠性的要求；靈活能適應(yīng)各種不同的運(yùn)行方式，操作檢修方便；經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)簡單，投資少，運(yùn)行管理費(fèi)用低，考慮節(jié)約電能和有色金屬消耗量。1、當(dāng)滿足運(yùn)行要求時，應(yīng)盡量少用或不用斷路器，以節(jié)省投資。2、接在線路上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開關(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關(guān)。(一般都安裝計(jì)量柜)。5.3各方案簡述方案三：一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線，二次側(cè)采用單母線分段3535kV及以上QS111圖5-1采用內(nèi)橋式接線的總降壓變電所主接線圖路的供電受到影響，需經(jīng)倒閘操作后，方可恢復(fù)對該線路的供電。適用范圍：適用于輸電線路較長、線路故障率較高、穿越功率少和變壓器不需要經(jīng)常改變運(yùn)行方式的場方案四：一次側(cè)采用外橋式接線，二次側(cè)采用單母線分段3535kV及以上圖5-2采用外橋式接線的總降壓變電所主接線圖(1)變壓器發(fā)生故障時，僅跳故障變壓器支路的斷路器，其余支路可繼續(xù)工作，并保持相互間的聯(lián)系。(2)線路發(fā)生故障時，聯(lián)絡(luò)斷路器及與故障線路同側(cè)的變壓器支路的斷路器均自動跳閘，需經(jīng)倒閘操作后，方可恢復(fù)被切除變壓器的工作。(3)線路投入與切除時，操作復(fù)雜，并影響變壓器的運(yùn)行。該方案適用于線路較短、故障率較低、主變較大的穿越功率通過橋臂回路的場合。電源進(jìn)線這種主接線兼有上述兩種橋式接線運(yùn)行靈活性的優(yōu)點(diǎn)，但采用的高壓開關(guān)設(shè)備較多。可供采用雙母線接線較之采用單母線接線，供電可靠性和運(yùn)行大大增加，從而大大增加了初投資。雙母線接線在工廠變電所中很少應(yīng)用，主要應(yīng)用于電力系統(tǒng)中的樞紐變電站。因?yàn)樵搹S是二級負(fù)荷切考慮到經(jīng)濟(jì)因素故本方案采用10kV雙回進(jìn)線，單母線分段供電方式，在N0.3車變中接明備用變壓器。采用這種接線方式的優(yōu)點(diǎn)有可靠性和靈活性較好，當(dāng)雙回路同時供電時，正常時，分段斷路器可合也可開斷運(yùn)斷路器接通，此時，任一段母線故障，分段與故障斷路器都會在繼電保護(hù)作用下自動斷開。故障母線切除后，非故障段可以繼續(xù)工作。斷開，若任一電源故障，電源進(jìn)線斷路器自動斷開，分段斷路器自動投入，保證繼續(xù)供電。具體接線圖附圖1。第六章短路電流計(jì)算短路是由絕緣損壞、過電壓、外力損傷、違反操作規(guī)程、自然災(zāi)害等造成的。其危害在于產(chǎn)生很大的電動力、很高溫度、元器件損壞；電壓驟停、影響電氣設(shè)備正常運(yùn)行；停電、電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性遭到破壞；不平衡電流、不平衡逆變磁場、電磁干擾等出現(xiàn)。6.1短路計(jì)算的目的進(jìn)行短路電流計(jì)算的目的是為了保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，在設(shè)計(jì)選擇電氣設(shè)備時都要用可能流經(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)故障引起的發(fā)熱效應(yīng)和電動力效應(yīng)的巨大沖擊。同時，為了盡快切斷電源對短路點(diǎn)的供電，采用了各種繼電保護(hù)和自動裝置，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)為了校驗(yàn)各種電氣，必須找到可能出現(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)某一相電壓過零時刻發(fā)生三相短路看，在該相中就會出現(xiàn)最為嚴(yán)重的短路電流。為了保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，選擇電氣設(shè)備時，要用流過該設(shè)備的最大短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)和動穩(wěn)定校驗(yàn)，以保證設(shè)備在運(yùn)行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和點(diǎn)動力的巨大沖擊。同時，為了盡快切斷電源對短路點(diǎn)的供電，繼電保護(hù)裝置將自動地使有關(guān)斷路器跳閘。繼電保護(hù)裝置的整定和斷路器的選擇，也需要短路電流數(shù)據(jù)。6.2短路電流計(jì)算方法：此處采用標(biāo)幺值計(jì)算短路電流。具體公式如下：基準(zhǔn)電流三相短路電流周期分量有效值三相短路容量的計(jì)算公式6.3短路電流的計(jì)算取基準(zhǔn)容量Sg=100MVA,高壓側(cè)基準(zhǔn)電壓U=10.5kV,低壓側(cè)基準(zhǔn)電壓U2=0.4kV高壓側(cè)基準(zhǔn)電流低壓側(cè)基準(zhǔn)電流系統(tǒng)最小阻抗標(biāo)幺值系統(tǒng)最大標(biāo)幺值變壓器阻抗標(biāo)幺值：所以總配進(jìn)線：X,=0.4×0.5=0.2Ω最大運(yùn)行方式下：繪制等效電路圖XJ**圖6-1最大運(yùn)行方式下等效電路圖工廠供電課程設(shè)計(jì)最小運(yùn)行方式下：繪制等效電路圖Xs*Xa*圖6-2最小運(yùn)行方式下等效電路圖對于K?點(diǎn)發(fā)生三相短路：工廠供電課程設(shè)計(jì)表6-1最大運(yùn)行方式短路點(diǎn)三相短路容量表6-2最小運(yùn)行方式短路點(diǎn)三相短路容量工廠供電課程設(shè)計(jì)第七章變電所的一次設(shè)備選擇和校驗(yàn)7.1一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)原則(1)按工作電壓選則(2)按工作電流選擇(3)按斷流能力選擇(4)隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)a)動穩(wěn)定校驗(yàn)條件分別為開關(guān)所處的三相短路沖擊電流瞬時值和有效值7.2高壓設(shè)備器件的選擇及校驗(yàn)供電系統(tǒng)的電氣設(shè)備主要有斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、熔斷器、電抗器、互感器母線裝置及成套電設(shè)備等。電氣設(shè)備選擇的一般要求必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下的工作要求，同時設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運(yùn)行方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。電氣設(shè)備按在正常條件下工作進(jìn)行選擇，就是要考慮電氣裝置的環(huán)境條件和電氣要求。環(huán)境條件是指電氣裝置所處的位置(室內(nèi)或室外)、環(huán)境溫度、海拔高度以及有無防塵、防腐、防火、防爆等要求；對一些斷流電器如開關(guān)、熔斷器等，應(yīng)考慮斷流能力。工廠供電課程設(shè)計(jì)表7-1高壓側(cè)設(shè)備選型計(jì)算數(shù)據(jù)斷路器隔離開關(guān)電流互感器電壓互感器高壓熔斷器避雷器型號—————————7.2.1斷路器的選擇與校驗(yàn)(1)按工作環(huán)境選型：戶外式(4)熱穩(wěn)定校驗(yàn)要求斷路器的最高溫升不超過最高允許溫度即斷路器的額定斷流容量應(yīng)大于斷路器安裝處的最大三相短路電流容量即綜上，斷路器的選擇滿足校驗(yàn)條件。7.2.2隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)(1)按工作環(huán)境選型：戶外型7.2.3電流互感器選擇與校驗(yàn)(高壓側(cè)電流互感器)10kV電流互感器(2)電流互感器一次側(cè)額定電流(3)動穩(wěn)定校驗(yàn)動穩(wěn)定倍數(shù)Kd=160i=22.43A一次側(cè)額定電流動穩(wěn)定性滿足則動穩(wěn)定性滿足則(4)熱穩(wěn)定性校驗(yàn)熱穩(wěn)定倍數(shù)Kt=90熱穩(wěn)定時間t,=0.15,I=8.8kA7.2.4電壓互感器的選擇與校驗(yàn)經(jīng)查表該型號電壓互感器額定容量所以滿足要求7.2..5高壓熔斷器的選擇與校驗(yàn)(1)高壓熔斷器額定電壓大于安裝處電網(wǎng)的額定電壓7.2.6避雷器的選擇避雷器的額定電壓大于等于安裝處電網(wǎng)的額定電壓7.2.710kV進(jìn)線與各車間變電所進(jìn)線的校驗(yàn)1、根據(jù)短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇進(jìn)線截面積：進(jìn)線端計(jì)算電流可得經(jīng)濟(jì)截面經(jīng)查表，選擇LJ型裸絞線LJ-120,取導(dǎo)線間幾何間距D=0.6m該導(dǎo)線技術(shù)參數(shù)為：R=0.27Ω2/kmX=0.29Ω/km校驗(yàn)：短路時發(fā)熱的最高允許溫度下所需導(dǎo)線最小截面積所以滿足要求。(2)No.1變電所進(jìn)線：按上述方法選擇LJ型裸絞線LJ-50,取導(dǎo)線間幾何間距D=0.6m所以滿足要求。(3)No.2變電所進(jìn)線：按上述方法選擇LJ型裸絞線LJ-70,取導(dǎo)線間幾何間距D=0.6m該導(dǎo)線技術(shù)參數(shù)為：R=0.46Ω/kmX=0.312Q/km所以滿足要求。(4)No.3變電所進(jìn)線：按上述方法選擇LJ型裸絞線LJ-25,取導(dǎo)線間幾何間距D=0.6m不滿足要求，故選取LJ型裸絞線LJ-50,,導(dǎo)線間集合間距D=0.6m,滿足條件。2、根據(jù)電壓損耗進(jìn)行校驗(yàn)(1)10kV進(jìn)線：(2)No.1車間變電所進(jìn)線：(3)No.3車間變電所進(jìn)線：3、根據(jù)符合長期發(fā)熱條件進(jìn)行校驗(yàn)(1)10kV進(jìn)線：選LJ-120型裸鋁絞線取導(dǎo)線間幾何間距D=0.6m經(jīng)查表可得，最大允許載流量Iz=375A>105.2A(總負(fù)荷電流)(2)No.1車間變電所進(jìn)線選LJ-50型裸鋁絞線取導(dǎo)線間幾何間距D=0.6m經(jīng)查表可得，最大允許載流量Iz=215A>41.44A3)No.2車間變電所進(jìn)線：選LJ-70型裸鋁絞線取導(dǎo)線間幾何間距D=0.6mNO.1變電所表7-2-1低壓側(cè)設(shè)備選型計(jì)算數(shù)據(jù)低壓斷路器隔離開關(guān)電流互感器型號————60kA(杠桿式)一個數(shù)178NO.2變電所表7-2-2低壓側(cè)設(shè)備選型計(jì)算數(shù)據(jù)低壓斷路器隔離開關(guān)電流互感器型號——一——80kA(杠桿式)NO.3變電所表7-2-3低壓側(cè)設(shè)備選型計(jì)算數(shù)據(jù)低壓斷路器隔離開關(guān)電流互感器型號——50kA(杠桿式)—個數(shù)145NO.1變電所設(shè)備校驗(yàn)低壓斷路器的選擇與校驗(yàn)(1)按工作環(huán)境選型：戶外式隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)滿足要求滿足要求電流互感器選擇與校驗(yàn)(低壓側(cè)電流互感器)(2)電流互感器一次側(cè)額定電流滿足要求(3)動穩(wěn)定校驗(yàn)(Kd=135)滿足要求(4)熱穩(wěn)定校驗(yàn)(Kt=75)NO.2變電所設(shè)備校驗(yàn)斷路器的選擇與校驗(yàn)(1)按工作環(huán)境選型：戶外式隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)(5)按工作環(huán)境選型：戶外型滿足要求I2as×t≥I2×t,電流互感器選擇與校驗(yàn)(低壓側(cè)電流互感器)0.4kV電流互感器(2)電流互感器一次側(cè)額定電流(3)動穩(wěn)定校驗(yàn)一次側(cè)額定電流動穩(wěn)定性滿足動穩(wěn)定性滿足(4)熱穩(wěn)定性校驗(yàn)熱穩(wěn)定倍數(shù)Kt=75熱穩(wěn)定時間i,=0.151=28.16kANO.3變電所設(shè)備校驗(yàn)斷路器的選擇與校驗(yàn)(1)按工作環(huán)境選型：戶外式隔離開關(guān)的選擇與校驗(yàn)(1)按工作環(huán)境選型：戶外型滿足要求滿足要求電流互感器選擇與校驗(yàn)(低壓側(cè)電流互感器)0.4kV電流互感器(2)電流互感器一次側(cè)額定電流滿足要求(3)動穩(wěn)定校驗(yàn)一次側(cè)額定電流動穩(wěn)定性滿足(4)熱穩(wěn)定性校驗(yàn)7.4各車間的進(jìn)線裝設(shè)低壓熔斷器表7-3低壓熔斷器的型號型號熔斷電流熔體電流分段電流7.5母線的選擇與校驗(yàn)7.5.1高壓母線選擇與校驗(yàn)：工廠供電，(LMY)母線尺寸：15×3(mm2)鋁母線載流量：165A熱穩(wěn)定校驗(yàn)：所以滿足熱穩(wěn)定要求；動穩(wěn)定校驗(yàn)：所以滿足動穩(wěn)定要求。7.5.2低壓母線選擇與校驗(yàn)：(LMY)母線尺寸：80×6(mm2)鋁母線載流量：1150A熱穩(wěn)定校驗(yàn)：所以滿足熱穩(wěn)定要求；動穩(wěn)定校驗(yàn)：帶入數(shù)據(jù)如下：所以滿足動穩(wěn)定要求(LMY)母線尺寸：100×6(mm2)鋁母線載流量；1425A熱穩(wěn)定校驗(yàn)：所以滿足熱穩(wěn)定要求；動穩(wěn)定校驗(yàn)：所以滿足動穩(wěn)定要求(LMY)母線尺寸：40×4(mm2)鋁母線載流量：480A熱穩(wěn)定校驗(yàn)：所以滿足熱穩(wěn)定要求；動穩(wěn)定校驗(yàn)：帶入數(shù)據(jù)如下：所以滿足動穩(wěn)定要求7.6絕緣子和套管選擇與校驗(yàn)7.61戶內(nèi)支柱絕緣子型號：ZA—10Y額定電壓10kV動穩(wěn)定校驗(yàn)：經(jīng)查表可得，支柱絕緣子最大允許機(jī)械破壞負(fù)荷(彎曲)為3.75kNF(3)<KF=225QN)所以支柱絕緣子滿足動穩(wěn)定要求。7.6.2穿墻套管：1)動穩(wěn)定校驗(yàn)：所以此穿墻套管滿足動穩(wěn)定要求額定電流為600A的穿墻套管5s熱穩(wěn)定電流有效值為1.2kA(I(3)2t=(8.94)2×0.15=12(kA2●s)<I2t=122×5=72所以穿墻套管滿足熱穩(wěn)定要求。第八章變配電所得布置與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)總配電所的地點(diǎn)應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心，進(jìn)出線方便，靠近電源側(cè)，盡量使進(jìn)出線方便，設(shè)備運(yùn)輸方便。不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險或有腐蝕性氣體的場所周圍。根據(jù)提供的自然條件，本廠在夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)。為減少進(jìn)線書谷發(fā)生率，減小進(jìn)線在夏季收到的刮風(fēng)阻力，進(jìn)線架空線宜從南順風(fēng)向進(jìn)線。而N0.2變電所符合最重，所以總配電所宜建在靠近N0.2變電所的位置，以減少導(dǎo)線上的電壓損耗和熱損耗，降低導(dǎo)線選擇條件，降低建造成本。工廠東北角遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，且有一卸油臺和化驗(yàn)室，總配電所不宜靠近易爆易燃與具有腐蝕性物品的場所，所以不應(yīng)該在此地建設(shè)總配電所。車間變電所位置選擇應(yīng)盡量深入負(fù)荷中心，分散設(shè)置并接近于負(fù)荷中心的原則選取，以便于電壓電網(wǎng)的備用聯(lián)絡(luò)，盡量減少事故的影響波及面。工廠總配電變電所和各車間變電所平面布置簡圖見附圖2。第九章防雷裝置及接地裝置設(shè)計(jì)9.1直擊雷保護(hù)(1)由于No.1,No.3變電站中電氣設(shè)備并不集中，只各有一臺或兩臺變壓器，所以不設(shè)獨(dú)立的避雷保護(hù)，而采用在各變壓器側(cè)加裝避雷器的方法來防止雷電波和操作過電壓。(2)由于N0.2變電站符合重，容量較大，電氣設(shè)備較集中，所以設(shè)置獨(dú)立的避雷針保護(hù)，設(shè)避雷針高度為22m,保護(hù)半徑同上計(jì)算24.89m,同時為防止反擊，避雷針建設(shè)在距離總配10m處，并使避雷針接地體與總配接地體相距大于3m。9.2配電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)對于大量使用動力電的礦工企業(yè)，供電系統(tǒng)采用YN-C系統(tǒng)，即保護(hù)接線與零線相統(tǒng)一，電氣設(shè)備外殼接保護(hù)零線與系統(tǒng)共地。(1)確定接地電阻要求值經(jīng)查表可確定此變電所公共接地裝置的接地電阻應(yīng)該滿足一下兩個條件：其中l(wèi)ca------有電的聯(lián)系的電纜線路總長度(km)(3)接地裝置方案初選采用“環(huán)路式”接地網(wǎng)，初步考慮圍繞變電所建筑四周打入一圈鋼管接地體，鋼管直徑50mm,長2.5m,間距為2.4m;管間用40×4mm2的扁鋼連接(4)計(jì)算單根接地電阻查表可得砂質(zhì)粘土電阻率p=100Ω·m,(5)確定接地鋼管數(shù)和最后接地方案單根鋼管接地電阻根據(jù)R/RE(max)=40÷4=10;故選擇10根鋼管做接地體；利用系數(shù)η=0.52~0.58,取η,=0.55,因此接地體數(shù)量n為所以最后確定為用16根直徑50mm長2.5m的鋼管體接地體管間距為2.5m,環(huán)式布置。用40×4扁管連接，附加均壓帶。9.3行波保護(hù)(3)變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路變電所高壓側(cè)裝有電壓互感器—避雷器感器為3個JDZJ——10型，組成Y。/Y?/△(開口三角)的接線，用以實(shí)現(xiàn)電壓測量和絕(2)變電所測量及計(jì)量儀表。10kV變電所計(jì)量表的裝設(shè)如表9-1所示表9-110kV變電所計(jì)量儀表的裝設(shè)線路名稱裝設(shè)的表計(jì)數(shù)量電流表電壓表有功功率表有功電能表無功電能表10kV進(jìn)線11110kV母線(每段)410kV聯(lián)絡(luò)線11210kV出線11變壓器高壓側(cè)111變壓器低壓側(cè)31低壓母線(每段)l出線(>100A)11(3)中央信號裝置。在變電所控制或值班室內(nèi)一般裝設(shè)中央信號裝置，由事故信號和預(yù)告信號組成。車間變電所中央信號裝置一般采用重復(fù)動作的信號裝置。若變電所接線簡單可采用不重復(fù)動作信號裝置。本變電所采用集中復(fù)歸不能重復(fù)動作的事故信號裝置和集中的復(fù)歸預(yù)告信號裝置，它們均采用交流操作電源，取自電壓互感器作為信號電路電源。10.3變電所繼電保護(hù)裝置配置繼電保護(hù)裝置應(yīng)該滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動性。電力設(shè)備和線路短路故障的保護(hù)應(yīng)設(shè)有主保護(hù)和后備保護(hù)，必要時再增加輔助保護(hù)。(1)線路過電流保護(hù)線路過電流保護(hù)接線原理圖和展開圖如下：各參數(shù)整定計(jì)算如下：保護(hù)時限t"=t"+△t=0.15+0.5=0.65s<1s靈敏系數(shù)校驗(yàn)：合格(1)電流速斷保護(hù)電流速斷保護(hù)原理圖和展開圖接線圖如下：各參數(shù)整定計(jì)算如下：繼電保護(hù)動作電流動作時間t=0s保護(hù)范圍校驗(yàn)其中所以無保護(hù)范圍對于高壓側(cè)為6~10kV的車間變電所主變壓器來說，通常裝設(shè)有帶時限的過電流保護(hù)；如果電流保護(hù)的動作時間大于0.5~0.7秒時，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。容量在800kVA及以上的油侵式變壓器和400kVA及以上的車間內(nèi)油侵式變壓器，按規(guī)定應(yīng)專設(shè)瓦斯保護(hù)。瓦斯一般均動作于跳閘。但是，如果單臺運(yùn)行的變壓器容量在10000kVA及以上和并列運(yùn)行的變壓器每臺容量在6300KVA及以上時，則要求裝設(shè)縱連差動保護(hù)