海天機(jī)械廠35kV供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、ZHEJIANG WATER CONSERVANCY AND HYDROPOWER COLLEGE畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目： 海天機(jī)械廠35kV供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)系 （部）： 電氣工程系 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 20年 06 月03 日摘要此機(jī)械制造長(zhǎng)屬于大型企業(yè)，是35KV總降，一條進(jìn)線(xiàn)對(duì)應(yīng)一個(gè)變電所。為了方便設(shè)計(jì)說(shuō)明，選了一個(gè)金工車(chē)間進(jìn)行具體的計(jì)算設(shè)計(jì)。這個(gè)車(chē)間有很多的設(shè)備，而且?guī)捉M設(shè)備是并行的流水線(xiàn)。首先進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，再參考電源進(jìn)線(xiàn)方向，確定變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。根據(jù)廠內(nèi)負(fù)荷情況，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理性確定廠區(qū)配電電壓。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)算求出達(dá)到供電

2、部門(mén)要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功率。用總降壓變電所主結(jié)線(xiàn)圖，設(shè)備材料表和投資概算表達(dá)設(shè)計(jì)成果。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(xiàn)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。最后根據(jù)總降壓變電所變、配電裝置總體布置設(shè)計(jì)綜合前述設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果，參照國(guó)家有關(guān)規(guī)程規(guī)定，進(jìn)行內(nèi)外的變、配電裝置的總體布置和施工設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：負(fù)荷計(jì)算；短路計(jì)算；高、低壓設(shè)備選擇；繼電保護(hù)ABSTRACTThis machinery manufacturing lo

3、ng belong to large enterprise, is a 35KV total fall into line corresponds to a substation. In order to facilitate the design descriptions, choose a metalworking shop specific calculation design. This workshop has a lot of equipment, and several groups of equipment is parallel lines. First, then load

4、 calculation reference power into line, determine the direction of transformer capacity and the Numbers. According to the situation from inside the plant load technical and economical rationality sure factory distribution voltage. According to the load calculation work out the power factor of genera

5、l voltage substation, through the look-up table to ask out or computational power supply departments requirements needed without power numerical compensation. General voltage substation with main and equipment and materials chart table and investment estimate express design results. Reference this a

6、rea of geological materials, design meteorological lightning protection device. The scope of protection of direct lightning calculation, avoid to produce counterattack phenomenon according to the space distance calculations, the basic parameters of the lightning arresters choice of electric shock wa

7、ve lightning arrester specifications, and determine its wiring parts. For corona arcing voltage, frequency discharging voltage and maximum allowed to install grounding resistance and impact from inspection calculated. Finally, according to the general voltage substation change, power distribution eq

8、uipment layout design integrated the design and calculation results, according to relevant state regulations sets, the variable, power distribution device inside the overall layout and construction design. Keywords: load calculation; Short circuit calculation; High and low voltage equipments choice;

9、 Relay protection 目錄摘要1ABSTRACT2目 錄3引言41. 負(fù)荷計(jì)算及變壓器的選擇51.1負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的51.2 負(fù)荷計(jì)算的方法51.2.1金工車(chē)間電力負(fù)荷計(jì)算51.2.2其他負(fù)荷計(jì)算61.2.3全廠負(fù)荷計(jì)算71.3 變壓器的選擇71.3.1設(shè)計(jì)原則71.3.2主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇81.3.3變電所主變壓器容量的選擇82. 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)92.1電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)的基本要求92.2變配電所主接線(xiàn)的選擇原則92.3主接線(xiàn)方案的選擇102.4高低壓開(kāi)關(guān)柜的選擇123. 防雷與接地183.1防雷183.1.1防雷設(shè)備183.1.2防雷措施183.2 接地203.2.1 接地與

10、接地裝置203.2.2垂直接地鋼管和連接扁鋼20結(jié) 論22參考文獻(xiàn)23附錄24計(jì)算書(shū)24變電所平面圖34電氣主接線(xiàn)圖35引言本變電站設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)是根據(jù)浙江水利水電專(zhuān)科學(xué)校電氣工程系畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)海天通用機(jī)械制造公司供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)編擬的。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是海天通用機(jī)械制造公司供配電系統(tǒng)電氣設(shè)計(jì)的電氣一次部分。在本次的設(shè)計(jì)中本著貫徹國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方針政策，安全經(jīng)濟(jì)合理的基礎(chǔ)上，積極采用新技術(shù)，綜合考慮發(fā)展要求，按510年發(fā)展規(guī)劃設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)針對(duì)性強(qiáng)，涉及內(nèi)容廣泛，是大學(xué)三年所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的大綜合，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，對(duì)發(fā)電廠及電力系統(tǒng)專(zhuān)業(yè)的主要課程有一個(gè)較為全面，系統(tǒng)的掌握，增強(qiáng)了理論聯(lián)系實(shí)際的

11、能力，提高了工程意識(shí)，鍛煉了獨(dú)立分析和解決電力工程設(shè)計(jì)問(wèn)題的能力，為將來(lái)的實(shí)際工作奠定了必要的基礎(chǔ)。目前，35kV地區(qū)變電所的設(shè)計(jì)逐步向小型化，智能化方向發(fā)展，無(wú)人值守變電站已經(jīng)很普遍，微機(jī)保護(hù)被廣泛采用，成套式的設(shè)備得到廣泛的應(yīng)用，變電所的自動(dòng)化程度得到了很大程度的提高。遙控，遙測(cè)，遙信等技術(shù)的應(yīng)用使變電站的自動(dòng)化程度更進(jìn)一步。本設(shè)計(jì)遵照35-110kV變電站設(shè)計(jì)規(guī)范的要求盡量采用經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證過(guò)的先進(jìn)設(shè)備，如六氟化硫、真空斷路器等，在繼電保護(hù)方面由于課程學(xué)習(xí)知識(shí)上的不足，還是采用了傳統(tǒng)的電磁式保護(hù)。本次設(shè)計(jì)中，得到了劉吉來(lái)老師的全面輔導(dǎo)和熱情幫助，使得本次設(shè)計(jì)得以順利完成，對(duì)劉老師表示衷

12、心感謝！本次設(shè)計(jì)由于設(shè)計(jì)資料不足以及能力有限，因此疏漏和錯(cuò)誤在所難免，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。1. 負(fù)荷計(jì)算及變壓器的選擇1.1負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的計(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)。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。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。1.2

13、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 = PeKd無(wú)功功率: Q30 = P30 tg視在功率: S3O = P30/Cos計(jì)算電流: I30 = S30/UN 1.2.1金工車(chē)間電力負(fù)荷計(jì)算表1-1 金工車(chē)間電力負(fù)荷計(jì)算結(jié)果匯總表 序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)用電設(shè)備容量（Kw）需要系數(shù)KdCOStg電力負(fù)荷計(jì)算結(jié)果P30(kw)Q30(kvar)S30(KV.A)I30（A）1車(chē)床7.1250.70.750.884.994.396.6510.082銑床12.80.70.750.888.967.8811.9518.1

14、13搖臂鉆6.9250.70.750.884.854.276.479.84銑床9.80.70.750.886.866.049.1513.865銑床8.70.70.750.886.095.368.1212.36砂輪機(jī)3.20.70.750.882.241.972.974.57砂輪機(jī)10.70.750.880.70.620.931.418磨床9.20.70.750.886.445.678.5913.019磨床14.30.70.750.8810.018.8113.3520.210磨床13.30.70.750.889.318.1912.4118.811車(chē)床10.1250.70.750.887.096.

15、249.4514.3212磨床15.750.70.750.8811.039.7114.7122.2913立床630.70.750.8844.138.8158.8189.0914立床38.70.70.750.8827.0923.8436.1230.7915車(chē)床20.150.70.750.8814.1112.4218.8128.516搖臂鉆10.50.70.750.887.356.499.814.8517龍門(mén)刨85.40.70.750.8859.7852.6179.71120.7718銑床8.70.70.750.886.095.368.1212.319鏜床 9.30.70.750.886.515.

16、738.6813.1520銑床9.80.70.750.886.866.049.1513.8621橋式起重機(jī)23.20.70.750.8816.2414.2921.6532.822橋式起重機(jī)29.50.70.750.8820.6518.1727.5341.71小計(jì)287.35252.91金工車(chē)間總計(jì)算負(fù)荷，取同時(shí)系數(shù)0.9258.62227.62344.5521.971.2.2其他負(fù)荷計(jì)算P30=KpP30.i=0.9（100+80+20+20）=198kwQ30=KqQ30.i=0.9（110+90+20+15）=211.5kvarS30=289.7kVAI30= S30/(UN=440.2A

17、COS=P30/S30=0.6831.2.3全廠負(fù)荷計(jì)算P30=KpP30.i=430.76kwQ30=KqQ30.i=416.36kvarS30=599.09kvAI30= S30/(UN=907.7ACOS=P30/S30=0.721.3 變壓器的選擇1.3.1設(shè)計(jì)原則主變壓器在電氣設(shè)備投資中所占的比例較大，同時(shí)與之相對(duì)應(yīng)的配電裝置，特別是大容量，高電壓的配電裝置的投資很大。因此，主變壓器的選擇對(duì)發(fā)電廠、變電站的技術(shù)經(jīng)濟(jì)影響較大。35110KV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范：第3.1.1條:主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量，應(yīng)根據(jù)地區(qū)供電條件、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量和運(yùn)行方式等條件綜合考慮確定。第3.1.2條:在有一、二

18、級(jí)負(fù)荷的變電所中宜裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，當(dāng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較合理時(shí)，可裝設(shè)兩臺(tái)以上變壓器。第3.1.3條:裝有兩臺(tái)及以上主變壓器的變電所，當(dāng)斷開(kāi)一臺(tái)時(shí)，其余主變壓器的容量不應(yīng)小于60%的全部負(fù)荷，并保證用戶(hù)的一、二級(jí)負(fù)荷。第3.1.4條:具有三種電壓的變電所，如通過(guò)主變壓器各側(cè)線(xiàn)圈的功率均達(dá)到該變壓器容量的15%以上，主變壓器宜采用三線(xiàn)圈的變壓器。第3.1.5條:電力潮流變化大和電壓偏移大的變電所，如經(jīng)計(jì)算普通變壓器不能滿(mǎn)足電力系統(tǒng)和用戶(hù)對(duì)電能質(zhì)量的要求時(shí)，應(yīng)采用有載調(diào)壓變壓器。1.3.2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，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

19、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，故選兩臺(tái)變壓器。1.3.3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(mǎn)足以下兩個(gè)條件： 任一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，要滿(mǎn)足60%-70%的總負(fù)荷要求SNT=（0.6-0.7）S30 任一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，要滿(mǎn)足全部一、二級(jí)負(fù)荷的要求SNTS30（+） 得 SNT=（0.6-0.7）S30=426.79*（0.60.7）=255.6KVA298.75VA SNTS30（+）=263.42 KVA根據(jù)上述條件，可選兩臺(tái)容量均為315KVA的變壓器，具體型號(hào)為SL315-35。2. 電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)2.1電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)的基本要求電氣主

20、接線(xiàn)是變電站電氣部分主體結(jié)構(gòu)，是電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的主要組成部分，正確選擇各電壓級(jí)主接線(xiàn)形式直接影響變電站運(yùn)行的可靠、靈活和經(jīng)濟(jì)性，并對(duì)電器選擇，配電裝置布置，繼電保護(hù)，自動(dòng)裝置和控制方式的擬訂，都有決定性的關(guān)系。主接線(xiàn)的設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性問(wèn)題，必須在滿(mǎn)足國(guó)家技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策的前提下，力爭(zhēng)使其技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠。對(duì)電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)的基本要求是1)根據(jù)系統(tǒng)和用戶(hù)的要求，保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量；2)具有運(yùn)行、維護(hù)的靈活性和方便性；3)在滿(mǎn)足可靠性和靈活性前提下做到經(jīng)濟(jì)性，令投資省，電能損失小和占地面積盡可能??；4)具有將來(lái)發(fā)展和擴(kuò)建的可能性。2.2變配電所主接線(xiàn)的選擇原則1.當(dāng)滿(mǎn)足運(yùn)行要求時(shí)，

21、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(xiàn)接線(xiàn)。3.當(dāng)供電電源只有一回線(xiàn)路，變電所裝設(shè)單臺(tái)變壓器時(shí)，宜采用線(xiàn)路變壓器組結(jié)線(xiàn)。4.為了限制配出線(xiàn)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。5.接在線(xiàn)路上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)；但接在母線(xiàn)上的避雷器，可與電壓互感器合用一組隔離開(kāi)關(guān)。6.610KV固定式配電裝置的出線(xiàn)側(cè)，在架空線(xiàn)路或有反饋可能的電纜出線(xiàn)回路中，應(yīng)裝設(shè)線(xiàn)路隔離開(kāi)關(guān)。7.采用610 KV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)。8.由地區(qū)電網(wǎng)供電的變配電所電源出線(xiàn)處，宜裝設(shè)供計(jì)費(fèi)用的專(zhuān)用電

22、壓、電流互感器（一般都安裝計(jì)量柜）。9.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(xiàn)分段開(kāi)關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器。10.當(dāng)?shù)蛪耗妇€(xiàn)為雙電源，變壓器低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)和母線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)采用低壓斷路器時(shí)，在總開(kāi)關(guān)的出線(xiàn)側(cè)及母線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)的兩側(cè)，宜裝設(shè)刀開(kāi)關(guān)或隔離觸頭。2.3主接線(xiàn)方案的選擇 對(duì)于電源進(jìn)線(xiàn)電壓為35KV及以上的大中型工廠，通常是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為610KV的高壓配電電壓，然后經(jīng)車(chē)間變電所，降為一般低壓設(shè)備所需的電壓。 總降壓變電所主結(jié)線(xiàn)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

23、）及其連接線(xiàn)組成，通常用單線(xiàn)表示。 主結(jié)線(xiàn)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)。1、一次側(cè)采用內(nèi)橋式結(jié)線(xiàn)，二次側(cè)采用單母線(xiàn)分段的總降壓變電所主電路圖如下這種主結(jié)線(xiàn)，其一次側(cè)的QF10跨接在兩路電源線(xiàn)之間，猶如一座橋梁，而處在線(xiàn)路斷路器QF11和QF12的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，因此稱(chēng)為內(nèi)橋式結(jié)線(xiàn)。這種主結(jié)線(xiàn)的運(yùn)行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷工廠。如果某路電源例如WL1線(xiàn)路停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，則斷開(kāi)QF11 ，投入QF10 （其兩側(cè)QS先合），即可由WL2恢復(fù)對(duì)變壓器T1的供電，這種內(nèi)橋式結(jié)線(xiàn)多用于電源線(xiàn)路較長(zhǎng)因而發(fā)生

24、故障和停電檢修的機(jī)會(huì)較多、并且變電所的變壓器不需要經(jīng)常切換的總降壓變電所。2、 一次側(cè)采用外橋式結(jié)線(xiàn)、二次側(cè)采用單母線(xiàn)分段的總降壓變電所主電路圖(下圖)，這種主結(jié)線(xiàn)，其一次側(cè)的高壓斷路器QF10也跨接在兩路電源進(jìn)線(xiàn)之間，但處在線(xiàn)路斷路器QF11 和QF12的外側(cè)，靠近電源方向，因此稱(chēng)為外橋式結(jié)線(xiàn)。這種主結(jié)線(xiàn)的運(yùn)行靈活性也較好，供電可靠性同樣較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷的工廠。但與內(nèi)橋式結(jié)線(xiàn)適用的場(chǎng)合有所不同。如果某臺(tái)變壓器例如T1停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，則斷開(kāi)QF11 ，投入QF10 （其兩側(cè)QS先合），使兩路電源進(jìn)線(xiàn)又恢復(fù)并列運(yùn)行。這種外橋式適用于電源線(xiàn)路較短而變電所負(fù)荷變動(dòng)較大、適用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需經(jīng)

25、常切換的總降壓變電所。當(dāng)一次電源電網(wǎng)采用環(huán)行結(jié)線(xiàn)時(shí)，也宜于采用這種結(jié)線(xiàn)，使環(huán)行電網(wǎng)的穿越功率不通過(guò)進(jìn)線(xiàn)斷路器QF11 、QF12 ，這對(duì)改善線(xiàn)路斷路器的工作及其繼電保護(hù)的整定都極為有利。3、一、二次側(cè)均采用單母線(xiàn)分段的總降壓變電所主電路圖（見(jiàn)下圖）這種主結(jié)線(xiàn)圖兼有上述兩種橋式結(jié)線(xiàn)的運(yùn)行靈活性的優(yōu)點(diǎn)，但所用高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備較多，可供一、二級(jí)負(fù)荷，適用于一、二次側(cè)進(jìn)出線(xiàn)較多的總降壓變電所4、一、二次側(cè)均采用雙母線(xiàn)的總降壓變電所主電路圖采用雙母線(xiàn)結(jié)線(xiàn)較之采用單母線(xiàn)結(jié)線(xiàn)，供電可靠性和運(yùn)行靈活性大大提高，但開(kāi)關(guān)設(shè)備也大大增加，從而大大增加了初投資，所以雙母線(xiàn)結(jié)線(xiàn)在工廠電力系統(tǒng)在工廠變電所中很少運(yùn)用主要用與電

26、力系統(tǒng)的樞紐變電所。本次設(shè)計(jì)的電機(jī)修造廠是連續(xù)運(yùn)行，負(fù)荷變動(dòng)較小，電源進(jìn)線(xiàn)較短（2.5km）,主變壓器不需要經(jīng)常切換，另外再考慮到今后的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。采用一、二側(cè)單母線(xiàn)分段的總降壓變電所主結(jié)線(xiàn)（即全橋式結(jié)線(xiàn)）。本設(shè)計(jì)的接線(xiàn)選擇如下：因?yàn)闃蚴浇泳€(xiàn)的供電可靠性高，運(yùn)行靈活性好，適用于一，二次負(fù)荷。其中內(nèi)橋式接線(xiàn)多用于電源線(xiàn)路較長(zhǎng)因而發(fā)生故障和檢修的可能性就較多。但變電所的變壓器不需要經(jīng)常進(jìn)行切換操作以適應(yīng)高負(fù)荷的35KV及以上總降壓變電所，該廠為三班制生產(chǎn)，所以變壓器總變電所采用內(nèi)橋式接線(xiàn)方案。 因?yàn)閱文妇€(xiàn)接線(xiàn)方式的供電和靈活性較高，可給二，三級(jí)負(fù)荷供電。因此該廠的各車(chē)間用單母線(xiàn)分段接線(xiàn)。2.4高低壓

27、開(kāi)關(guān)柜的選擇 高壓設(shè)備選擇的一般要求必須滿(mǎn)足一次電路正常條件下和短路故障條件的工作要求，同時(shí)設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運(yùn)行方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。 高壓刀開(kāi)關(guān)柜的選擇應(yīng)滿(mǎn)足變電所一次電路圖的要求，并各方案經(jīng)濟(jì)比較優(yōu)選出開(kāi)關(guān)柜型號(hào)及一次結(jié)線(xiàn)方案編號(hào)，同時(shí)確定其中所有一次設(shè)備的型號(hào)規(guī)格。工廠變電所高壓開(kāi)關(guān)柜母線(xiàn)宜采用LMY型硬母線(xiàn) 高壓開(kāi)關(guān)柜是按一定的線(xiàn)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，在發(fā)電廠和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(xiàn)路之用，也可作為大型高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、監(jiān)視儀表和母線(xiàn)、絕緣子等。高壓開(kāi)關(guān)柜有固定式和手車(chē)式（移可式）兩大類(lèi)型。35KV配電裝置的選擇35KV

28、出線(xiàn)側(cè)35KV出線(xiàn)控制采用成套開(kāi)關(guān)柜，GBC-35手車(chē)式高壓開(kāi)關(guān)柜。該產(chǎn)品使用與40.5KV及以下三相交流50Hz電力系統(tǒng)中，作為發(fā)電廠，變電所及工礦企業(yè)的配電接受與分配電之用；對(duì)電路具有控制、保護(hù)和監(jiān)測(cè)功能。正常使用條件：A：海拔不超過(guò)1000B：周?chē)諝鉁囟龋荷舷蓿?40 下限：-10C：環(huán)境濕度度：日平均相對(duì)濕度不大于95% 月平均相對(duì)濕度不大于90%D：地震：地震強(qiáng)度不超過(guò)8度E：沒(méi)有火災(zāi).爆炸物品,嚴(yán)重污染,化學(xué)腐蝕及劇烈震蕩的場(chǎng)所.由當(dāng)?shù)厥褂铆h(huán)境可知，滿(mǎn)足設(shè)備的使用條件。GBC-35手車(chē)式高壓開(kāi)關(guān)柜方案號(hào)7.17.23338主接電路主要電器及設(shè)備真空斷路器ZN12-40.5/160

29、0-2511電流互感器LCZB-3533熔斷器RN2-35隔離開(kāi)關(guān)GN19-35/1250-202221電壓互感器JDZ-351 接地開(kāi)關(guān)JN11-351用途電纜進(jìn)出線(xiàn)右聯(lián)絡(luò)柜左聯(lián)絡(luò)柜計(jì)量柜高壓斷路器的校驗(yàn)ZN12-40.5/1600-25序號(hào)ZN12-40.5/1600-25選擇要求裝設(shè)地點(diǎn)電氣條件結(jié)論項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)1U40.5kVU35kV合格2I1250A-2500AI16.8 A合格3I25kAI21.98kA合格4I63kAI16.27kA合格5I254kAs=2500（KA2*S）It201.6kAs合格電流互感器的校驗(yàn)LCZB-35序號(hào)LCZB-35選擇要求裝設(shè)地點(diǎn)電氣條件結(jié)論

30、項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)1U35kVU35kV合格2I200AI16.8 A合格3Kes*21/2I1N28.3kAI21.98kA合格4(Kt*I1N)2*t63kAI16.27kA合格高壓隔離開(kāi)關(guān)的校驗(yàn)序號(hào)GN19-35/1250-20選擇要求裝設(shè)地點(diǎn)電氣條件結(jié)論項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)1U35kVU35kV合格2I1250AI16.8 A合格3I80kAI23.54K合格4I*431.54kAs=2500（KA2*S）It21.621.61.6kAs合格電壓互感器的校驗(yàn)電壓互感器的額定電壓35KV，滿(mǎn)足=35KV由于電壓互感器一、二次側(cè)都有熔斷器保護(hù)，因此，不需要校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定度。低壓配電裝置的選擇低壓

31、配電柜選擇GGD1型低壓固定式配電屏柜，其方案號(hào)如下：低壓開(kāi)關(guān)柜的選擇方案號(hào)05A51A主接電路圖刀開(kāi)關(guān)HD13BX-1000/311刀開(kāi)關(guān)HD13BX-600/311斷路器DW15-1000/31電流互感器LMZ1-0.66/51電流互感器LMZ1-0.66/43最大工作電流/A630-1000用途受電、饋電照明饋電低壓開(kāi)關(guān)的選擇由于低壓設(shè)備額定電壓為380V，選擇合適的低壓電氣設(shè)備就不用考慮額定電壓只要根據(jù)各個(gè)房間或設(shè)備的I30來(lái)選擇合適的型號(hào)，此次設(shè)計(jì)在低壓電氣設(shè)備方面選擇了低壓斷路器和電流互感器。車(chē)間名稱(chēng)用電設(shè)備名稱(chēng)I30A低壓斷路器電流互感器金工車(chē)間車(chē)床110.08DW15-16/3

32、LMZ1-0.66/5銑床118.11DW15-20/3LMZ1-0.66/5搖臂鉆19.8DW15-16/3LMZ1-0.66/5銑床213.86DW15-16/3LMZ1-0.66/5銑床312.3DW15-16/3LMZ1-0.66/5砂輪機(jī)14.5DW15-6/3LMZ1-0.66/5砂輪機(jī)21.41DW15-6/3LMZ1-0.66/5磨床113.43DW15-16/3LMZ1-0.66/5磨床220.5DW15-20/3LMZ1-0.66/5磨床18.8DW15-20/3LMZ1-0.66/5車(chē)床214.32DW15-16/3LMZ1-0.66/5磨床422.92DW15-32/3

33、LMZ1-0.66/5立床189.09DW15-100/3LMZ1-0.66/5立床230.79DW15-32/3LMZ1-0.66/5車(chē)床328.5DW15-32/3LMZ1-0.66/5搖臂鉆214.85DW15-16/3LMZ1-0.66/5龍門(mén)刨120.77DW15-125/3LMZ1-0.66/5銑床412.3DW15-16/3LMZ1-0.66/5鏜床13.15DW15-16/3LMZ1-0.66/5銑床513.86DW15-16/3LMZ1-0.66/5起重機(jī)132.8DW15-40/3LMZ1-0.66/5起重機(jī)241.71DW15-63/3LMZ1-0.66/5冷作車(chē)間131

34、3.94DZ20/100LMZ1-0.66/5裝配車(chē)間182.42DW15-200/3LMZ1-0.66/5倉(cāng)庫(kù)42.85DZ20/100LMZ1-0.66/535KV總變電所6.91DZ12LMZ1-0.66/53. 防雷與接地3.1防雷3.1.1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(xiàn)稱(chēng)為避雷線(xiàn)，或稱(chēng)架空地線(xiàn)。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(xiàn)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)

35、線(xiàn)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。3.1.2防雷措施 架空線(xiàn)路的防雷措施（1）架設(shè)避雷線(xiàn) 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(xiàn)路上才沿全線(xiàn)裝設(shè)。35KV的架空線(xiàn)路上，一般只在進(jìn)出變配電所的一段線(xiàn)路上裝設(shè)。而10KV及以下的線(xiàn)路上一般不裝設(shè)避雷線(xiàn)。（2）提高線(xiàn)路本身的絕緣水平 在架空線(xiàn)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(xiàn)路的防雷水平，這是10KV及以下架空線(xiàn)路防雷的基本措施。（3）利用三角形排列的頂線(xiàn)兼作防雷保護(hù)線(xiàn) 由于310KV的

36、線(xiàn)路是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，因此可在三角形排列的頂線(xiàn)絕緣子裝以保護(hù)間隙。在出現(xiàn)雷電過(guò)電壓時(shí)，頂線(xiàn)絕緣子上的保護(hù)間隙被擊穿，通過(guò)其接地引下線(xiàn)對(duì)地泄放雷電流，從而保護(hù)了下面兩根導(dǎo)線(xiàn)，也不會(huì)引起線(xiàn)路斷路器跳閘。（4）裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置 線(xiàn)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(hù)不會(huì)有什么影響。（5）個(gè)別絕緣薄弱地點(diǎn)加裝避雷器 對(duì)架空線(xiàn)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(xiàn)桿以及木桿線(xiàn)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。變配電所的防

37、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(xiàn)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310KV主變壓器的最大電氣如下表。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(xiàn)終端和每段母線(xiàn)上，均裝有閥式避雷器。如果進(jìn)線(xiàn)是具有一段引入電纜的架空線(xiàn)路，則在架空線(xiàn)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

38、地。（3）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(xiàn)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，主筋直徑應(yīng)大于或等于10mm的鍍鋅圓鋼。3.2 接地3.2.1 接地與接地裝置電氣設(shè)備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱(chēng)為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱(chēng)為接地體，或稱(chēng)接地極。專(zhuān)門(mén)為接地而人為裝設(shè)的接地體，稱(chēng)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(chēng)為自然接地體。連接接

39、地體與設(shè)備、裝置接地部分的金屬導(dǎo)體，稱(chēng)為接地線(xiàn)。接地線(xiàn)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。接地線(xiàn)與接地體合稱(chēng)為接地裝置。由若干接地體在大地中相互用接地線(xiàn)連接起來(lái)的一個(gè)整體，稱(chēng)為接地網(wǎng)。其中接地線(xiàn)又分為接地干線(xiàn)和接地支線(xiàn)。接地干線(xiàn)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。3.2.2垂直接地鋼管和連接扁鋼（1）確定接地電阻按相關(guān)資料可確定此配電所公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件：RE 250V/IERE 10式中IE的計(jì)算為IE = IC = 60(60354)A/350 = 34.3A故 RE 350V/34.3A = 10.2綜上可知，此配電所

40、總的接地電阻應(yīng)為RE10（2）接地裝置初步方案現(xiàn)初步考慮圍繞變電所建筑四周，距變電所23m，打入一圈直徑50mm、長(zhǎng)2.5m的鋼管接地體，每隔5m打入一根，管間用404mm2的扁鋼焊接。（3）計(jì)算單根鋼管接地電阻查相關(guān)資料得土質(zhì)的 = 100m則單根鋼管接地電阻RE(1) 100m/2.5m = 40（4）確定接地鋼管數(shù)和最后的接地方案根據(jù)RE(1)/RE = 40/4 = 10。但考慮到管間的屏蔽效應(yīng)，初選15根直徑50mm、長(zhǎng)2.5m的鋼管作接地體。以n = 15和a/l = 2再查有關(guān)資料可得E 0.66。 因此可得n = RE(1)/(ERE) = 40/(0.664) 15考慮到接地

41、體的均勻?qū)ΨQ(chēng)布置，選16mm根直徑50mm、長(zhǎng)2.5m的鋼管作地體，用404mm2的扁鋼連接，環(huán)形布置。選擇雙針等高避雷。結(jié) 論通過(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)行一次設(shè)計(jì)所要經(jīng)歷的步驟，例如總降壓的設(shè)計(jì)，我與其他同學(xué)一起進(jìn)行課題分析、查資料，進(jìn)行設(shè)計(jì)，整理說(shuō)明書(shū)到最后完成整個(gè)設(shè)計(jì)。作為大學(xué)階段一次重要的學(xué)習(xí)經(jīng)歷我感覺(jué)自己受益非淺，同時(shí)深深的感覺(jué)的自己的學(xué)習(xí)能力在不斷提高，幾個(gè)月的時(shí)間就這樣匆匆的過(guò)去了，在指導(dǎo)老師我經(jīng)過(guò)多少個(gè)白天，黑夜，我們刻苦研究。這次設(shè)計(jì)使我對(duì)工廠供電有了新的認(rèn)識(shí)，對(duì)總降壓變電所的設(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)于

42、劉吉來(lái)老師的關(guān)心、指導(dǎo)，我有感于心。這次設(shè)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，還了解到整個(gè)工廠設(shè)計(jì)的大概。這樣的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)對(duì)我們來(lái)說(shuō)已經(jīng)不多了，我們非常重視。我們發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)合作的精神，互相配合。參考文獻(xiàn)1 劉介才. 工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè).2 劉介才. 工廠供電簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè). 機(jī)械工業(yè)出版社. 19933 中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì). 電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)上、下冊(cè). 中國(guó)電力出版社. 19984 段建元. 工廠及變配電所的設(shè)計(jì)計(jì)算. 浙江大學(xué)出版社.5 劉介才. 工廠供電. 機(jī)械工業(yè)出版社 2003 6 中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)編.輸配電設(shè)備手冊(cè)上、下冊(cè). 機(jī)械工業(yè)出版社. 20007 電力工程電氣設(shè)計(jì)手

43、冊(cè)電氣一次部分1、2 水利電力出版社. 19898 電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)上、下冊(cè). 中國(guó)電力出版社. 19989 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理. 重慶大學(xué)出版社. 199710 工廠供電簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè). 機(jī)械工業(yè)出版社. 199311 電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分1、2 水利電力出版社. 198912 電力工程電氣設(shè)備手冊(cè)上、下冊(cè). 中國(guó)電力出版社. 1998附錄計(jì)算書(shū)1.車(chē)間負(fù)荷計(jì)算1-1 金工車(chē)間負(fù)荷計(jì)算（1）車(chē)床1 14臺(tái)Kd=0.0.7 COS=0.75 tg=0.88 P1=7.125kwP30.1=Kd.P1=0.7*7.125=4.99kwQ30.1=P30.1* tg=4.99*0.

44、88=4.39kvarS30.1=P30.1/ COS=4.99/0.75=6.65kvAI30.1=S30.1/(UN=6.65/0.66=10.08A（2）銑床1 1 臺(tái)Kd=0.7 COS=0.75 tg=0.88 P2=12.8kwP30.2=Kd.P2=0.7*12.8=8.96kwQ30.2=P30.2* tg=8.96*0.88=7.88kvarS30.2=P30.2/ COS=8.96/0.75=11.95kvAI30.2=S30.2/(UN=11.95/0.66=18.11A（3）搖臂鉆 3臺(tái)Kd=0.7 COS=0.75 tg=0.88 P3=6.925kwP30.3=Kd

45、.P3=0.7*6.925=4.85kwQ30.3=P30.3* tg=4.85*0.88=4.27kvarS30.3=P30.3/ COS=4.85/0.75=6.47kvAI30.3=S30.3/(UN=6.47/0.66=9.8A（4）銑床2 4臺(tái)Kd=0.7 COS=0.75 tg=0.88 P4=9.8kwP30.4=Kd.P4=0.7*9.8=6.86kwQ30.4=P30.4* tg=6.86*0.88=6.04kvarS30.4=P30.4/ COS=6.86/0.75=9.15kvAI30.4=S30.4/(UN=9.15/0.66=13.86A（5）銑床3 2臺(tái)Kd=0.7

46、 COS=0.75 tg=0.88 P5=8.7kwP30.5=Kd.P5=0.7*8.7=6.09kwQ30.5=P30.5* tg=6.09*0.88=5.36kvarS30.5=P30.5/ COS=6.09/0.75=8.12kvAI30.5=S30.5/(UN=8.12/0.66=12.3A（6）砂輪機(jī)1 1臺(tái)Kd=0.7 COS=0.75 tg=0.88 P6=3.2kwP30.6=Kd.P6=0.7*3.2=2.24kwQ30.6=P30.6* tg=2.24*0.88=1.97kvarS30.6=P30.6/ COS=2.24/0.75=2.97kvAI30.6=S30.6/(

47、UN=2.97/0.66=4.5A（7）砂輪機(jī)2 1臺(tái)Kd=0.7 COS=0.75 tg=0.88 P7=1kwP30.7=Kd.P7=0.7*1=0.7kwQ30.7=P30.7* tg=0.7*0.88=0.62kvarS30.7=P30.7/ COS=0.7/0.75=0.93kvAI30.7=S30.7/(UN=0.93/0.66=1.41A（8）磨床1 2臺(tái)Kd=0.7 COS=0.75 tg=0.88 P8=9.2kwP30.8=Kd.P8=0.7*9.2=6.44kwQ30.8=P30.8* tg=6.44*0.88=5.67kvarS30.8=P30.8/ COS=6.44/

48、0.75=8.59kvAI30.8=S30.8/(UN=8.59/0.66=13.01A（9）磨床2 1臺(tái)Kd=0.7 COS=0.75 tg=0.88 P9=14.3kwP30.9=Kd.P9=0.7*14.3=10.01kwQ30.9=P30.9* tg=10.01*0.88=8.81kvarS30.9=P30.9/ COS=10.01/0.75=13.35kvAI30.9=S30.9/(UN=13.35/0.66=20.2A（10）磨床3 2臺(tái)Kd=0.7 COS=0.75 tg=0.88 P10=13.3kwP30.10=Kd.P10=0.7*13.3=9.31kwQ30.10=P30

49、.10* tg=9.31*0.88=8.19kvarS30.10=P30.10/ COS=9.31/0.75=12.41kvAI30.10=S30.10/(UN=12.41/0.66=18.8A（11）車(chē)床2 2臺(tái)Kd=0.7 COS=0.75 tg=0.88 P11=10.125kwP30.11=Kd.P11=0.7*10.125=7.09kwQ30.11=P30.11* tg=7.09*0.88=6.24kvarS30.11=P30.11/ COS=7.09/0.75=9.45kvAI30.11=S30.11/(UN=9.45/0.66=14.32A（12）磨床4 2臺(tái)Kd=0.7 COS

50、=0.75 tg=0.88 P12=15.75kwP30.12=Kd.P12=0.7*15.75=11.03kwQ30.12=P30.12* tg=11.03*0.88=9.71kvarS30.12=P30.12/ COS=11.03/0.75=14.71kvAI30.12=S30.12/(UN=14.71/0.66=22.29A(13) 立床1 1 臺(tái)Kd=0.7 COS=0.75 tg=0.88 P13=63kwP30.13=Kd.P13=0.7*63=44.1kwQ30.13=P30.13* tg=44.1*0.88=38.81kvarS30.13=P30.13/ COS=44.1/0.

51、75=58.81kvAI30.13=S30.13/(UN=58.8/0.66=89.09A(14)立床2 1臺(tái)Kd=0.7 COS=0.75 tg=0.88 P14=38.7kwP30.14=Kd.P14=0.7*38.7=27.09kwQ30.14=P30.14* tg=27.09*0.88=23.84kvarS30.14=P30.14/ COS=27.09/0.75=36.12kvAI30.14=S30.14/(UN=20.32/0.66=30.79A(15)車(chē)床3 1臺(tái)Kd=0.7 COS=0.75 tg=0.88 P15=20.15kwP30.15=Kd.P15=0.7*20.15=14.11kwQ30.15=P30.15* tg=14.11*0.88=12.42kvarS30.15=P30.15/ COS=14.11/0.75=18.81kvAI30.15=S30.15/(UN=18.81/0.66=28.5A(16)搖臂鉆2 1臺(tái)Kd=0.7 COS=0.75 tg=0.88 P16=10.5kwP30.16=Kd.P16=0.7*10.5=7.35kwQ30.16=P30.16* tg=7.35*0.88=6.49kvarS30.16=P30.16/ COS=7.3