某紡織廠供配電系統(tǒng)設(shè)計4

1、-. z.CENTRAL SOUTH UNIVERSITY設(shè)計題目： *紡織廠供配電系統(tǒng)設(shè)計 學 號： 0909113221姓 名： 丁亮 班 級： 自動化1106班 指導教師： 桂武鳴 -. z.目錄第一章 原始資料.3第二章 接入系統(tǒng)設(shè)計.4第三章 車間供電系統(tǒng)設(shè)計.16第四章 工廠總降壓變的選擇.26第五章 所用變的選擇.27第六章 主接線設(shè)計.28第七章 短路電流計算.30第八章 電氣設(shè)備選擇.35第九章 繼電保護裝置.41 完畢語.42 參考文獻.43題目2*紡織廠供配電系統(tǒng)設(shè)計一.原始資料1.工廠負荷數(shù)據(jù)：工廠多數(shù)車間為2班制，年最大負荷利用小時數(shù)4600小時。工廠負荷統(tǒng)計資料見表

2、1。設(shè)計需要考慮工廠5年開展規(guī)劃負荷工廠負荷年增長率按2%。表1：化纖廠負荷情況表序號車間及設(shè)備安裝容量(kW)需要系數(shù)1紡練車間紡絲機2000.800.78筒絞機300.750.75烘干機850.751.02脫水機120.600.80通風機1800.700.75淋洗機60.750.78變頻機8400.800.70傳送機400.800.702原液車間照明10400.750.703酸站照明2600.650.704鍋爐房照明3200.750.755排毒車間照明1600.700.606其他車間照明2400.700.752.供電電源請況：按與供電局協(xié)議，本廠可由16公里處的城北變電所110/38.5/

3、11kV，90MVA變壓器供電，供電電壓可任選。另外，與本廠相距5公里處的其他工廠可以引入10kV電纜做備用電源，但容量只能滿足本廠負荷的20%重要負荷，平時不準投入，只在本廠主要電源故障或檢修時投入。3.電源的短路容量城北變電所：35kV母線的出線斷路器斷流容量為400MVA；10kV母線的出線斷路器斷流容量為350MVA。4.電費制度：按兩部制電費計算。變壓安裝容量每1kVA為18元/月，電費為0.5元/ kWh。5.氣象資料：本廠地區(qū)最高溫度為38度，最熱月平均最高氣溫為30度。6.地質(zhì)水文資料：本廠地區(qū)海拔60m，底層以砂粘土為主，地下水位為2 m。二設(shè)計內(nèi)容1總降壓變電站設(shè)計1負荷計

4、算2主結(jié)線設(shè)計：根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，分析原始資料與數(shù)據(jù)，列出技術(shù)上可能實現(xiàn)的多個方案，根據(jù)改方案初選主變壓器及高壓開關(guān)等設(shè)備，經(jīng)過概略分析比擬，留下23個較優(yōu)方案，對較優(yōu)方案進展詳細計算和分析比擬，經(jīng)濟計算分析時，設(shè)備價格、使用綜合投資指標，確定最優(yōu)方案。3短路電流計算：根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保護的需要，確定短路計算點，計算三相短路電流，計算結(jié)果列出匯總表。4主要電氣設(shè)備選擇：主要電氣設(shè)備的選擇，包括斷路器、隔離開關(guān)、互感器、導線截面和型號、絕緣子等設(shè)備的選擇及校驗。選用設(shè)備型號、數(shù)量、匯成設(shè)備一覽表。5主要設(shè)備繼電保護設(shè)計：包括主變壓器、線路等元件的保護方式選擇和整定計算。6配電裝置設(shè)計：包括配

5、電裝置布置型式的選擇、設(shè)備布置圖。7防雷、接地設(shè)計：包括直擊雷保護、進展波保護和接地網(wǎng)設(shè)計。2車間變電所設(shè)計根據(jù)車間負荷情況，選擇車間變壓器的臺數(shù)、容量，以及變電所位置的原則考慮。廠區(qū)380V配電系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)所給資料，列出配電系統(tǒng)結(jié)線方案，經(jīng)過詳細計算和分析比擬，確定最優(yōu)方案。第二章 接入系統(tǒng)設(shè)計一、計算廠總降壓變負荷.計算負荷方法目前負荷計算常用需要系數(shù)法、二項式法、和利用系數(shù)法,前二種方法在國內(nèi)設(shè)計單位的使用最為普遍。此外還有一些尚未推廣的方法如單位產(chǎn)品耗電法、單位面積功率法、變值系數(shù)法和ABC法等. 常采用需用系數(shù)法計算用電設(shè)備組的負荷時，應(yīng)將性質(zhì)一樣的用電設(shè)備劃作一組，并根據(jù)該組用電設(shè)

6、備的類別，查出相應(yīng)的需用系數(shù)，然后按照表一給出的公式求出該組用電設(shè)備的計算負荷。此設(shè)計采用的是需用系數(shù)法來對電力負荷計算的。用需要系數(shù)法確定計算負荷都有如表2的通用公式：表2：公式表名稱公式備注用電設(shè)備組的容量設(shè)備的額定容量設(shè)備組的同時系數(shù)設(shè)備組的負荷系數(shù)設(shè)備組的平均效率配電線路的平均效率對應(yīng)用電設(shè)備組的正切值用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)用電設(shè)備組的額定電壓以上參數(shù)由用電設(shè)備組計算負荷直接相加來計算時取。用電設(shè)備組有功計算負荷需要系數(shù)無功計算負荷視在計算負荷計算電流有功負荷的同時系數(shù)無功負荷的同時系數(shù)總的有功計算負荷總的無功計算負荷總的視在計算負荷二、設(shè)備容量確實定由于各用電設(shè)備的額定工作制不同，

7、在確定計算負荷時，不可以將其額定功率直接相加，應(yīng)將額定功率換算為統(tǒng)一的設(shè)備功率。.對于一般長期連續(xù)運行工作制和短時工作制的用電設(shè)備，包括一般電動機組和電熱設(shè)備等，其銘牌上的額定功率額定容量就等于設(shè)備功率。式中設(shè)備功率，；用電設(shè)備銘牌上的額定功率，。.負荷持續(xù)率優(yōu)勢也稱負載持續(xù)率或贊載率，是用電設(shè)備在一個工作周期內(nèi)工作時間和工作周期的百分比值，用表示：式中 工作周期；工作周期內(nèi)的工作時間；工作周期內(nèi)的停歇時間。.對于電焊機及各類電焊裝置的設(shè)備功率，是指將額定功率換算到負荷持續(xù)率為時的有功功率。當不等時，用下式換算：式中 換算到時的設(shè)備功率，；換算前銘牌上的負荷持續(xù)率，應(yīng)和、相對應(yīng)計算中用小數(shù)值；

8、、分別為換算前與對應(yīng)的銘牌上的額定有功功率、額定視在功率，額定功率因數(shù)；其值為的負荷持續(xù)率計算用。.對于斷續(xù)或短時工作制電動機的設(shè)備功率，是指將額定功率換算到負載持續(xù)率為時的有功功率。當不等于時，用如下公式換算：式中 換算到時的設(shè)備功率，；、分別為對應(yīng)換算前電動機銘牌標稱的額定功率，；額定負荷持續(xù)率計算時用小數(shù)值；換算到時的負荷持續(xù)率計算時用小數(shù)值。三、設(shè)備的功率因素按照我國供電部門的規(guī)定，高壓供電的用戶必須保證功率因數(shù)在以上，低壓供電的用戶必須在以上。為了使用戶注意提高功率因數(shù)，供電部門還對大宗用電單位實行按戶月平均功率因數(shù)調(diào)整電費的方法。調(diào)整功率因數(shù)標準一般為，大于時給以獎勵，低于時便要增

9、收電費甚至罰款，功率因數(shù)很低時供電部門要停頓供電。.提高功率因數(shù)方法1.通過適當措施提高自然功率因數(shù)。提高自然功率因數(shù)可以通過合理選擇感應(yīng)電動機的容量、使用中減少感應(yīng)電動機的空載運行、條件許可時盡量使用同步電動機、以最正確負荷率選擇變壓器等方法到達目的。2.并聯(lián)同步調(diào)相機。同步調(diào)相機是一種專用于補償無功功率的同步電動機，通過調(diào)節(jié)同步調(diào)相機的勵磁電流可補償供電系統(tǒng)的無功功率，從而提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。同步調(diào)相機輸出無功功率為無極調(diào)節(jié)方式，調(diào)節(jié)的*圍較大，并且在端電壓下降以內(nèi)時，無功輸出根本不變，當端電壓下降以上時，可強行勵磁增加無功輸出。但是，同步調(diào)相機補償單位無功功率造價高。每輸出的無功功率要損

10、耗的有功功率，基*裝要求高、不易擴建、運行維護復雜，所以一般用于電力系統(tǒng)中的樞紐變電站及地區(qū)降壓變電站。3.并聯(lián)適當?shù)撵o電電容器。并聯(lián)電容安裝簡單、容易擴建、運行維護方便，補償單位無功功率的造價低、有功損耗小小于，因此廣泛用于工廠企業(yè)及民用建筑供電系統(tǒng)中。a.電容器的選擇電容器無功容量的計算 b.電容器柜臺數(shù)確實定需電容器臺數(shù)：每相所需電容器臺數(shù)：取其相等或稍大的偶數(shù)，因為變電所采用單母線分段式結(jié)線。c.電容器的補償方式和聯(lián)接方式1電容器的補償方式單獨就地補償方式：接線、優(yōu)缺點、適用對象。分散補償方式：接線、優(yōu)缺點、適用對象。集中補償方式：接線、優(yōu)缺點、適用對象： 大中型煤礦主要補償方式，如：

11、平煤各礦2電容器的聯(lián)接方式三角形接法：優(yōu)缺點星形接法：優(yōu)缺點或Y雙Y 優(yōu)選，因為容量為Y的1/3且電壓低，放電1分鐘，殘壓以下。以上的電容器應(yīng)采用電壓互感器放電。電容器放電回路中不得裝設(shè)熔斷器或開關(guān)，以免放電回路斷開，危及人身平安。四、動力支路負荷計算 在采用需要系數(shù)法進展動力支路負荷計算時，應(yīng)將計算*圍內(nèi)的用電設(shè)備分組，分別進展各個組內(nèi)的負荷計算并將計算結(jié)果相加得到總的計算負荷，然后根據(jù)用電設(shè)備的臺數(shù)和容量的大小以及用電設(shè)備的性質(zhì)乘以一個同時系數(shù)，得到計算結(jié)果。 每個組內(nèi)的負荷計算可以采用通用計算公式進展，動力支路的負荷計算采用下式進展：式中 支路上有功計算負荷，；支路上無功計算負荷，；支路

12、上視在計算負荷，；、分別為支路上有功同時系數(shù)，無功同時系數(shù)；支路上計算電流；支路的額定電壓。在使用上述公式時要注意：1.分組的原則：用電設(shè)備的性質(zhì)一樣、功率因數(shù)一樣、需要系數(shù)一樣的分一組。2.有功、無功同時系數(shù)的概念和數(shù)值是不同的，通常對于同一組用電設(shè)備組無功同時系數(shù)的值比有功同時系數(shù)要大。通常情況下有功同時系數(shù)的*圍、無功同時系數(shù)*圍。五、各車間的負荷計算紡練車間：紡絲機：筒絞機：烘干機脫水機通風機淋洗機變頻機傳送機總的計算負荷，取同時系數(shù)原液車間照明：總的計算負荷，酸站照明: 總的計算負荷， 鍋爐房照明： 總的計算負荷，排毒車間照明：總的計算負荷，其他車間照明：總的計算負荷，各車間計算負荷

13、統(tǒng)計見表5。全廠負荷的計算： 計算全廠的計算負荷時，總的計算負荷要小于每個用電負荷加起來的和，我們在通常情況下取的全部用電負荷之和的。取全部用電負荷之和的，這樣在一定程度上就防止了大馬拉小車情況的發(fā)生,提高了運行效率,符合了經(jīng)濟生產(chǎn)、生活的需要。因此，本次課程設(shè)計中的全廠計算負荷就為各個設(shè)備計算負荷之和的95%即：全廠計算負荷=(紡練車間計算負荷+原液車間計算負荷+酸站照明計算負荷+鍋爐房照明計算負荷+ 排度車間計算負荷+其他車間計算負荷)對于全廠負荷系數(shù)，取有功功率： 無功功率：視在功率：考慮5年的開展，年增長率按2%計算，全廠計算負荷六、城北變電壓等級確實定輸電線路電壓等級確實定應(yīng)符合國家

14、規(guī)定的標準電壓等級，選擇電壓等級時，應(yīng)根據(jù)輸送容量和輸電距離，以及接入電網(wǎng)的額定電壓的情況來確定，輸送容量應(yīng)該考慮變電所總負荷和五年開展規(guī)劃。.電壓等級確實定電網(wǎng)電壓等級確實定，是與供電方式、供電負荷、供電距離等因素有關(guān)的。 有關(guān)資料提供了供電電壓與輸送容量的關(guān)系： 1.當負荷為時，供電電壓易選，輸送距離在公里； 2.當負荷為時，供電電壓易選，輸送距離在公里； 3.當負荷為時，供電電壓易選，輸送距離在公里； 4.當負荷為時，供電電壓易選，輸送距離在公里； 5.當負荷為時，供電電壓易選，輸送距離在公里； 6.當負荷為以上時，供電電壓易選，輸送距離在公里以上。 .本廠電壓等級確實定設(shè)計任務(wù)書提供了

15、三個電壓等級：在要 考慮工廠5年開展規(guī)劃負荷工廠負荷年增長率按，五年以后的最大功率為并且輸送距離為公里，因此我選用負荷為，供電電壓易選，輸送距離在公里。七、城北變的線路回數(shù)確實定本廠多數(shù)車間為二班制，年最大負荷利用小時為4600小時，并且有的重要負荷，考慮到本廠有重要負荷，為了保證重要負荷的供電可靠性，本設(shè)計采用二回路進線，這樣當有一回路發(fā)生故障時，另一回路可以繼續(xù)供電。另外，在與本廠相距5公里處引入其他工廠10KV電纜做備用電源，但只能滿足本廠的重要負荷，平時不準投入，只有在本廠主要電源故障或檢修時投入。全廠負荷分布，根據(jù)畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的廠區(qū)平面布置圖。八、確定接入系統(tǒng)每回線路線型、規(guī)格、截

16、面。架空線路導線截面的選擇：選擇原則：計算負荷電流，先按經(jīng)濟密度選導線標稱截面，然后按發(fā)熱復核。1計算負荷電流：選擇經(jīng)濟截面：由設(shè)計資料知年最大負荷利用小時為4600小時，根據(jù)電力工程類專題課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計指導教程P57查表5-4得經(jīng)濟電流密度，按經(jīng)濟電流密度選擇接入系統(tǒng)每回導線型號、規(guī)格、截面的選擇：截面的選擇：選擇標準截面，即選型鋼芯絞線線2回路。2復核電壓降：正常運行時：N=2 查電力工程類專題課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計指導教程附表6-1，導線的電阻；線路電抗取。符合要求故障情況運行時：考慮到一條回路故障切除，另一條回路能保證全部負荷供電符合要求3復核發(fā)熱條件：查電力工程類專題課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)

17、計指導教程附表6-5得允許載流量，按環(huán)境溫度30度，查P60表5-7得環(huán)境溫度30度時的溫度校正系數(shù)因此滿足發(fā)熱條件。結(jié)論：經(jīng)上述計算復核決定采用二回路導線接入系統(tǒng)。.10工廠總降壓變電所主變壓器臺數(shù)及容量選擇總降壓變側(cè)無功補償試?。汉细駷楸ＷC供電的可靠性，選用兩臺主變壓器每臺可供總負荷的：選擇變壓器型號，兩臺。查表得出變壓器的各項參數(shù)：空載損耗；負載損耗；阻抗電壓；空載電流。.供電線路截面選擇為保證供電的可靠性，選用兩回供電線路。用簡化公式求變壓器損耗：每回供電線路的計算負荷： 線路的功率損耗：線路首端功率：線路電壓降計算：第三章 車間供電系統(tǒng)設(shè)計一、變電所所址的選擇變電所所址的選擇是否合理

18、,直接影響供配電系統(tǒng)的造價和運行。工廠變配電所所址的選擇,應(yīng)考慮以下原則:1.盡量靠近負荷中心,以便減少電壓損耗、電能損耗和有色金屬消耗量。2.節(jié)約用電,不占或少占耕地及經(jīng)濟效益高的土地。3.與城鄉(xiāng)或工礦企業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào),便于架空線路和電纜線路的引入和引出。4.交通運輸方便。5.盡量避開污染源或選擇在污染源的上風側(cè)。6.應(yīng)考慮變電所與周圍環(huán)境、鄰近設(shè)施的相互影響。7.盡量不設(shè)在低洼積水場所及其下方。8.應(yīng)遠離易燃易爆等危險場所。二、車間變電所位置確實定根據(jù)地理位置及各車間計算負荷大小，決定設(shè)立3個車間變電所，各自供電*圍如下：變電所：紡煉車間、鍋爐房。變電所：原液車間。變電所：排毒車間、其他車間

19、、酸站。三、變電所變壓器臺數(shù)確實定.確定原則1.對于大城市郊區(qū)的一次變電所在中低壓側(cè)已構(gòu)成環(huán)網(wǎng)的情況下，變電所以裝設(shè)兩臺變壓器為宜。2.對地區(qū)性孤立的一次變電所或大型工業(yè)專用變電所在設(shè)計時應(yīng)考慮裝設(shè)三臺變壓器。3.對于規(guī)劃只裝設(shè)兩臺變壓器的變電所，其變壓器根底宜按大于變壓器容量的 12 級設(shè)計，以便負荷開展時，更換變壓器的容量。.選擇變壓器臺數(shù)時,應(yīng)考慮以下因素:1.應(yīng)滿足用電負荷對供電的可靠性的要求，對供有大量一、二級負荷的變電所，宜采用兩臺變壓器，以便當一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺能對一、二級負荷繼續(xù)供電。2.對于一級負荷的場所，鄰近又無備用電源聯(lián)絡(luò)線可接,或季節(jié)性負荷變化較大時,宜

20、采用兩臺變壓器。3.是否裝設(shè)變壓器，應(yīng)視其負荷的大小和鄰近變電所的距離而定。當負荷超過320KVA時，任何距離都應(yīng)裝設(shè)變壓器。.變壓器絕緣構(gòu)造的選擇根據(jù)絕緣構(gòu)造方式不同，一般有礦物油變壓器、硅油變壓器、六氟化硫變壓器、干式變壓器及環(huán)氧樹脂澆變壓器等。多層或高層主體建筑內(nèi)變電所，一般選用不燃或難燃型變壓器.在多塵或有腐蝕性氣體嚴重影響平安運行的場所內(nèi)，應(yīng)選用防塵型或防腐型變壓器。.變電所選擇一臺或兩臺變壓器各有其優(yōu)點和缺點：1. 選用兩臺變壓器的變電所，當一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺能對一、二級負荷繼續(xù)供電。當負荷大時候，兩臺變壓器又可以配合運用。但是兩臺變壓器的投資比擬大，一般小的變電所

21、甚至承當不起這樣的消耗,運行損耗也比擬大，它工作時候兩個鐵心同時運行,這樣勢必增大了運行本錢。2.選用一臺變壓器的變電所，當變壓器發(fā)生故障或檢修時，則將會出現(xiàn)全廠停電的嚴重情況，如果一級負荷遇到了停電情況,則損失將會是無法估算的，因此一臺變壓器的供殿可靠性比擬差，但是一臺變壓器的投資小、運行損耗小，因為太工作時只要一個鐵心在工作，這樣勢必減少了運行本錢。 變電縮通常為了生產(chǎn)、生活、用電等的需要，都會選用兩臺變壓器，因為它的優(yōu)點太明顯了，而且非常的多。四、變壓器容量確實定.變壓器容量選擇時應(yīng)遵循的原則1.只裝有一臺變壓器的變電所，變壓器的額定容量應(yīng)滿足全部用電設(shè)備計算負荷的需要。2.裝有兩臺變壓

22、器的變電所，每臺變壓器的額定容量應(yīng)同時滿足以下兩個條件：a.任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足全部一、二級負荷的需要；b.任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足全部用電容量設(shè)備的需要。3.變壓器正常運行時的負荷率應(yīng)控制在額定容量的為宜，以提高運行率。.各車間變壓器臺數(shù)及容量選擇1.變壓所I 變壓器及容量選擇a.變壓所I的供電負荷統(tǒng)計。取同時系數(shù)：，b.變壓所I得的無功補償提高功率因數(shù)到0.9以上。無功補償試?。貉a償以后：c.變電所I的變壓器選擇。為保證供電的可靠性，選用兩臺變壓器每臺可供電車間總負荷的：查課程設(shè)計一畢業(yè)設(shè)計指導教程附表3-2：選擇變壓器型號系列，額定容量為，兩臺。查表得出變壓器的各項參數(shù)：

23、空載損耗；負載損耗；阻抗電壓；空載電流。d.計算每臺變壓器的功率損耗。也可用簡化經(jīng)歷公式：2.變壓所變壓器臺數(shù)及容量選擇a.變壓所的供電負荷統(tǒng)計。b.變壓所的無功補償提高功率因數(shù)到0.9以上。無功補償試?。貉a償以后：c.變電所的變壓器選擇。為保證供電的可靠性，選用兩臺變壓器每臺可供電車間總負荷的：查課程設(shè)計一畢業(yè)設(shè)計指導教程附表3-2：選擇變壓器型號系列，額定容量為，兩臺。查表得出變壓器的各項參數(shù)：空載損耗；負載損耗；阻抗電壓；空載電流。d.計算每臺變壓器的功率損耗。也可用簡化經(jīng)歷公式：3.變壓所變壓器臺數(shù)及容量選擇a.變壓所的供電負荷統(tǒng)計。b.變壓所I的供電負荷統(tǒng)計。取同時系數(shù)：，c.變壓所

24、的無功補償提高功率因數(shù)到0.9以上。無功補償試取：補償以后：變電所的變壓器選擇。為保證供電的可靠性，選用兩臺變壓器每臺可供電車間總負荷的：查課程設(shè)計一畢業(yè)設(shè)計指導教程附表3-2：選擇變壓器型號系列，額定容量為，兩臺。查表得出變壓器的各項參數(shù)：空載損耗；負載損耗；阻抗電壓；空載電流。d.計算每臺變壓器的功率損耗。也可用簡化經(jīng)歷公式：.廠內(nèi)線路截面選擇1.供電給變電所的線路為保證供電的可靠性選用雙回供電線路，每回供電線路計算負荷：計及變壓器的損耗：由于任務(wù)書中給出的最大負荷利用小時數(shù)為小時，查表可得：架空線的經(jīng)濟電流密度。所以可得經(jīng)濟截面：可選用導線型號，其允許載流量為。相應(yīng)參數(shù)為，。在按發(fā)熱條件

25、檢驗：，溫度修正系數(shù)為：由上式可知，所選導線符合長期發(fā)熱條件。由于變電所緊鄰主變壓器，線路很短，其功率損耗可忽略不計。線路首端功率：2.供電給變電所的線路為保證供電的可靠性選用雙回供電線路，每回供電線路計算負荷：計及變壓器的損耗：根據(jù)地理位置圖及比例尺，得到此線路長度為。線路很短功率損耗線路首端功率： a先按經(jīng)濟電流密度選擇導線經(jīng)濟截面：由于任務(wù)書中給出的最大負荷利用小時數(shù)為小時，查表可得：架空線的經(jīng)濟電流密度。所以可得經(jīng)濟截面：選擇標準截面，即選導線型號為。 b復核電壓降正常運行時：N=2 查電力工程類專題課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計指導教程附表6-1，導線的電阻 ；線路電抗取 ，根據(jù)負荷另供電距離為

26、0.32公里，則符合要求故障情況運行時：考慮到一條回路故障切除，另一條回路能保證全部負荷供電符合要求 c.復核發(fā)熱條件查電力工程類專題課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計指導教程附表6-5得允許載流量，按環(huán)境溫度30度，查送電線路P233表6-5得環(huán)境溫度30度時的溫度校正系數(shù)因此滿足發(fā)熱條件。結(jié)論：經(jīng)上述計算復核變電所決定采用電壓等級二回路導線接入。3.供電給變電所的線路為保證供電的可靠性選用雙回供電線路，每回供電線路計算負荷：計及變壓器的功率損耗：線路很短功率損耗線路首端功率：線路電壓降計算僅計算最長廠內(nèi)線路電壓降： 合格其余線路更合格了 a.按經(jīng)濟電流密度選擇導線經(jīng)濟截面：由于任務(wù)書中給出的最大負荷利用小

27、時數(shù)為小時，查表可得：架空線的經(jīng)濟電流密度。所以可得經(jīng)濟截面：選擇標準截面符合條件，但根據(jù)最小導線截面積的規(guī)定，應(yīng)選導線型號為。 b.復核電壓降正常運行時：N=2 查電力工程類專題課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計指導教程附表6-1，導線的電阻；線路電抗取 ，根據(jù)負荷另供電距離為0.64公里，則符合要求故障情況運行時：考慮到一條回路故障切除，另一條回路能保證全部負荷供電符合要求 c.復核發(fā)熱條件 查電力工程類專題課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計指導教程附表6-5得允許載流量，按環(huán)境溫度30度，查送電線路P233表6-5得環(huán)境溫度30度時的溫度校正系數(shù) 因此滿足發(fā)熱條件。結(jié)論：經(jīng)上述計算復核變電所決定采用電壓等級二回路LGJ

28、-35導線接入。4.聯(lián)絡(luò)線與其相鄰其他工廠的選擇全廠總負荷：，。聯(lián)絡(luò)線容量滿足全廠總負荷：因運用時間很少，可按長期發(fā)熱條件選擇和校驗。選導線，其允許載流量為：。相應(yīng)參數(shù)為，。線路長度：。線路電壓降計算： 合格第四章 工廠總降壓變的主變選擇在發(fā)電廠和變電站中，用來向電力系統(tǒng)或用戶輸送功率的變壓器，稱為主變壓器；用于兩種電壓等級之間交換功率的變壓器，稱為聯(lián)絡(luò)變壓器；只供本所廠用的變壓器，稱為站所用變壓器或自用變壓器。本章是對變電站主變壓器的選擇。一、供電方案論證 由于本地區(qū)能提供、和三個電壓等級，由于城北變電所提供電壓，經(jīng)變壓器變成或?qū)S進展供電，所以需要或中的一種電壓，所以將兩種電壓的優(yōu)缺點扼

29、要分析如下：.與供電特點方案一：采用電壓供電的特點:1.供電電壓較高，線路的功率損耗及電能損耗小，年運行費用低；2.電壓損失小，調(diào)壓問題容易解決；3.對的要求較低，可以減少提高功率因數(shù)補償設(shè)備的投資；4.需建立總降壓變電所，工廠供電設(shè)備便于集中控制管理，易于實現(xiàn)自動化，但要多占一定的土地面積；5.根據(jù)運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)，架空線路的故障比架空線路的故障低一半，因而供電的可靠性高；6.有利于工廠的進一步擴展方案二：采用電壓供電的特點:1.不需要投資建立工廠總降壓變電所，并少占土地面積；2.工廠內(nèi)不裝設(shè)主變壓器，可簡化接線，便于運行操作；3.減輕維護工作量，減少管理人員；4.供電電壓較低，會增加線路的功率

30、損耗和電能損耗，線路的電壓損失也會增大；5.要求的值高，要增加補償設(shè)備的投資；6.線路的故障比的高，即供電可靠性不如。由上述分析可知，方案一優(yōu)于方案二。因此，選用方案一，即采用電壓供電，建立廠內(nèi)總降壓變電所是合理的。第五章 所用變電所選擇一、選擇原則：所用電負荷按變電所容量計，設(shè)置2臺所用變相互備用。二、所用變負荷:三、所用變?nèi)萘坑嬎悖焊鶕?jù)選擇要求，所用變型號為一臺雙繞組變壓器見表6，一臺所用變分別接在段、段母線上，當一臺主變有故障時，所用變由另一臺供電。 表6：所用變壓器的選擇型號額定容量額定電壓損耗阻抗電壓(%)空載電流(%)高壓低壓空載短路50100.40.170.8742.6第六章 主

31、接線設(shè)計電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變電站、線路和用戶組成。變電站是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。為滿足生產(chǎn)需要，變電站中安裝有各種電氣設(shè)備，并依照相應(yīng)的技術(shù)要求連接起來。把變壓器、斷路器等按預(yù)期生產(chǎn)流程連成的電路，稱為電氣主接線。電氣主接線是由高壓電器通過連接線，按其功能要求組成承受和分配電能的電路，成為傳輸強電流、高電壓的網(wǎng)絡(luò)，故又稱為一次接線或電氣主系統(tǒng)。用規(guī)定的設(shè)備文字和圖形符號并按工作順序排列，詳細地表示電氣設(shè)備或成套裝置的全部根本組成和連接關(guān)系的單線接線圖，稱為主接線電路圖。一、根本接線型式.單母線接線 a.優(yōu)點：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴建和采用成套配

32、電裝置。b.缺點：不夠靈活可靠，任一元件母線及隔離開關(guān)等故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關(guān)分段。但當一段母線故障時，全部回路仍需短時停電，在用隔離開關(guān)將故障的母線段分開后，方能恢復非故障段的供電。c.適用*圍：配電裝置出線回路數(shù)不超過5 回；配電裝置出線回路數(shù)不超過3 回；配電裝置的出線回路數(shù)不超過兩回。.單母線分段接線a.優(yōu)點：用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電；當一段母線發(fā)生故障，分段短路器自動將故障段切除，保證正常段母線不連續(xù)供電和不使重要用戶停電 。b.缺點：當一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間停電

33、；當出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)穿插跨越；擴建時需兩個方向均衡擴建。c.適用*圍：配電裝置出線回路數(shù)為6 回及以上時；配電裝置出線回路數(shù)為回時；V配電裝置的出線回路數(shù)為回時。.雙母線接線：雙母線的兩組母線同時工作，并通過母線聯(lián)絡(luò)斷路器并聯(lián)運行，電源與負荷平均分配在兩組母線上。由于母線繼電保護的要求一般*一回路固定與*一組母線連接，以固定的方式運行。.雙母線分段接線：當進出線回路數(shù)甚多時，雙母線需要分段。a.分段原則：當進出線回路數(shù)為回時，在一組母線上用斷路器分段；當進出線回路數(shù)為15 回及以上時，兩組母線均用斷路器分段；在雙母線分段接線中，均裝設(shè)兩臺母聯(lián)兼旁路斷路器；為了限制母線短路電流或

34、系統(tǒng)解裂運行的要求，可根據(jù)需要將母線分段；變壓器-線路單元接線：b.優(yōu)點：接線最簡單，設(shè)備最少，不需要高壓配電裝置。c.缺點：線路故障或檢修時，變壓器停運；變壓器故障或檢修時線路停運3 適用*圍：只有一臺變壓器和一回線路時；當發(fā)電廠內(nèi)不設(shè)高壓配電裝置，直接將電能輸送至樞紐變電所時。.橋形接線：兩回變壓器-線路單元接線相連，接成橋形接線。分為內(nèi)橋和外橋兩種接線，是長期開環(huán)運行的四角形接線a.內(nèi)橋形接線優(yōu)點：高壓斷路器數(shù)量少，四個回路只需三臺斷路器；缺點：變壓器的切除和投入較復雜，需動作兩臺斷路器，影響一回線路的暫時停運；橋聯(lián)斷路器檢修時，兩個回路須解裂運行；出線斷路器檢修時，線路需長時期停運，為

35、防止此缺點，可加裝正常斷開運行的跨條，為了輪流停電檢修任何一組隔離開關(guān)，在跨條上需加裝兩組隔離開關(guān)，橋聯(lián)斷路器檢修時，也可利用此跨條；適用*圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長，故障率較高的情況。b.外橋形接線優(yōu)點：同內(nèi)橋形接線；缺點:線路的切除和投入較復雜，需動作兩臺斷路器，并有一臺變壓器暫時停運；橋聯(lián)斷路器檢修時，兩個回路須解裂運行；變壓器側(cè)斷路器檢修時，變壓器需較長時間停運。為防止此缺點，可加裝正常斷開運行的跨條。橋聯(lián)斷路器檢修時，也可利用此跨條；3適用*圍：適用于較小容量的發(fā)電廠或變電所，并且變壓器的切換較為繁或線路較短，故障率較少的情況。此外，線路有穿越

36、功率時，也宜采用外橋形接線；c.角形接線：多角形接線的各斷路器互相連接而成閉合的環(huán)形，是單環(huán)形接線。為減少因斷路器檢修而開環(huán)運行的時間，保證角形接線運行的可靠性，以采用角形為宜。并且變壓器與出線回路一對角對稱布置。此外，當進出回路數(shù)較多時，我國個別水電廠采用了雙連四角形接線，形成多環(huán)形，從而保證了供電的可靠性。但斷路器數(shù)量增多，有的回路連著三個斷路器，布置和繼電保護復雜，沒有推廣使用。二、主接線初步設(shè)計方案綜上所述，下面有兩個技術(shù)合理的方案供比擬選擇：單母線分段接線 雙母線接線。總結(jié)：比照兩種接線方式，從可靠性、靈活性、經(jīng)濟性以及可擴建性等幾方面考慮，我認為單母線分段接線方式較適合本設(shè)計要求，

37、故高、中、低壓三側(cè)均采用單母線分段接線方式。第七章 短路電流計算工廠供電系統(tǒng)要求正常地不簡斷地用電負荷供電，以保證工廠生產(chǎn)和生活的正常進展。但是由于種種原因，也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運行遭到破壞。系統(tǒng)中最常見的故障就是短路。為了選擇切除短路故障的開關(guān)電器、整定短路保護的繼電保護裝置和選擇限制短路電流的元件等，也必須計算短路電流。一、短路的種類及計算1.短路：供電系統(tǒng)中不等電位的點沒有經(jīng)過用電器而直接相連通。2.類型：三相、兩相、兩相接地、單相、單相接地。分對稱性短路和非對稱性短路。對稱短路：、最關(guān)鍵的兩個短路電流：最大短路電流-選擇設(shè)備、導線，最小短路電流-繼電保護裝置校驗短路的電壓與電

38、流的相位差較正常時增大，接近于90度。單相短路只發(fā)生在中性點直接接地系統(tǒng)或三相四線制系統(tǒng)中。其他：層間、層間短路。主要指電動機、變壓器和線圈等。.造成短路原因：絕緣損壞、設(shè)備老化、使用不當、外力作用、誤操作、鳥獸觸及等。.短路電流的計算見表7。表7:公式及參數(shù)列表參數(shù)名稱有名值標幺值說明功率S一般取Sd=100MVA電壓U一般取Ud=Uev電流I電抗*=是以Sd為基準容量的標幺值變壓器電抗線路電抗為線路每公里電抗值電抗器電抗%為電抗器銘牌上數(shù)值系統(tǒng)等值電抗MVAKA為*點短路容量，為該點的三相短路電流電動機電抗為啟動電流倍數(shù)按無窮大系統(tǒng)供電計算短路電流。短路計算電路圖見圖2 。為簡單起見，標幺

39、值符號全去掉。1.工廠總降壓變母線短路電流短路點)a.確定標幺值基準：，b.計算各主要元件的電抗標幺值：系統(tǒng)電抗取短路器線路電抗c.求三相短路電流和短路容量：總電抗標幺值：三相短路電流周期分量有效值：其他三相短路電流電流值：三相短路容量：2.母線短路電流短路點)a.確定標幺值基準：，b.計算各主要元件的電抗標幺值：系統(tǒng)電抗線路電抗電力變壓器電抗c.求三相短路電流和短路容量：總電抗標幺值：求三相短路電流周期分量有效值：其他三相短路電流電流值：三相短路容量：3.母線短路電流短路點)a.確定標幺值基準：，b.計算各主要元件的電抗標幺值：系統(tǒng)電抗線路電抗電力變壓器電抗廠內(nèi)架空線路電抗給變電所供電：因這

40、段架空線路很短，電抗可不計。電力變壓器變壓器：c.求三相短路電流和短路容量：總電抗標幺值：求三相短路電流周期分量有效值：其他三相短路電流電流值：三相短路容量：三相短路電流和短路容量計算結(jié)果列表匯總?cè)绫?所示。表8：三相短路電流計算列表短路點計算三相短路電流三相短路容量 點2.842.842.847.424.32181.82點0.630.630.631.610.96158.7點13.2113.2113.2133.6920.087.57第八章 電氣設(shè)備選擇一、各種電氣設(shè)備的選擇.斷路器型式的選擇除需滿足各項技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于安裝調(diào)試和運行維護，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比擬后才能確定。斷路器的選

41、擇及校驗條件如下：1.；2.；3.熱穩(wěn)定校驗；4.動穩(wěn)定校驗。.隔離開關(guān)的選擇1.隔離開關(guān)的主要用途：a.隔離電壓，在檢修電氣設(shè)備時，用隔離開關(guān)將被檢修的設(shè)備與電源電壓隔離，以確保檢修的平安。b.倒閘操作，投入備用母線或旁路母線以及改變運行方式時，常用隔離開關(guān)配合斷路器，協(xié)同操作來完成。c.分、合小電流。2.隔離開關(guān)選擇和校驗原則是：a.；b.；C.；d.。.低壓斷路器的選擇、整定與校驗。1.低壓斷路器過電流脫扣器的選擇過電流脫扣器的額定電流 應(yīng)大于等于線路的計算電流，即2.低壓斷路器過電流脫扣器的整定a.瞬間過電流脫扣器支作電流的整定，瞬時過電流脫扣器的動作電流 應(yīng)躲過線路的尖峰電流，即式中

42、可靠系數(shù)。對動作時間在0.02s以上的DW系列斷路器可取1.35；對動作時間在0.02s及以下的DZ系列斷路順宜取22.5。b.短延時過電流脫扣器動作電流和時間的整定，短延時過電流脫扣器的動作電流應(yīng)躲過線路的尖峰電流即式中 可靠系數(shù)，取1.2。短延時過電流脫扣器的動作時間分0.2s、0.4s及0.6s 三級，通常要求前一級保護的動作時間比后一級保護的動作時間長一個時間級差0.2s。c.長延時過電流脫扣器動作電流和時間的整定，長延時過電流脫扣器一般用于作過負荷保護，動作電流 僅需躲過線路的計算電流，即式中 可靠系數(shù)，取1.1。動作時間應(yīng)躲過線路允許過負荷的持續(xù)時間，其動特性通常為反時限，即過負荷

43、電流越大，動作時間越短。d.過電流脫扣器與被保護線路的配合，當線路過負荷或短路時，為保證絕緣導線或電纜不致因過熱燒毀而低壓斷路器的過電流脫扣器拒動的事故發(fā)生，要求式中 為絕緣導線或電纜的允許載流量； 為絕緣導線或電纜的允許短時過負荷系數(shù)。對瞬時和短延時過電流脫扣器取4.5；對長延時過電流脫扣器取1；對保護有爆炸性氣體區(qū)域內(nèi)的線路，取0.8。如果按式所選擇的過電流脫扣器不滿足上式的配合要求，可依據(jù)具體情況改選過電流脫扣器的動作電流，或適當加大絕緣導線或電纜的截面。3.低壓斷路器熱保護脫扣器的選擇熱脫扣器的額定電流 應(yīng)大于等于線路的計算電流，即 4.低壓斷路器熱保護脫扣器的整定期 熱保護脫扣器用于

44、作過負荷保護，其動作電流需躲過線路的計算電流，即式中可靠系數(shù)，通常取1.1，但一般應(yīng)通過實際測度進展調(diào)整。5.低壓斷路器型號規(guī)格的選擇與校驗a.斷路器的額定電壓應(yīng)大于或等于安裝的額定電壓。b.數(shù)路器的額定電流應(yīng)大于或等于它所安裝過電流脫扣器與熱脫扣器的額定電流。c.斷路器應(yīng)滿足安裝處對斷流能力的要求。對動作時間在0.02s以上的DW系列斷路器，要求式中斷路器的最大分斷電流；斷路器安裝處三相短路電流穩(wěn)態(tài)值。對動作時間在0.02s及以下的DZ系列斷路器，要求 或 6.低壓斷路器還應(yīng)滿足保護對靈敏度的要求以保證在保護區(qū)內(nèi)發(fā)生短路故障時能可靠動作，切除故障。保護靈敏度可按下式進展校驗式中 低壓斷路器瞬

45、時或短延時電流脫扣器的動作電流； K保護最小靈敏度，一般取1.3； 被保護線路末端在單相接地電流；對IT系統(tǒng)取下兩相短路電流.電流互感器的選擇與校驗1.電流互感器應(yīng)按以下條件選擇。a.電流互感器的額定電壓應(yīng)大于或等于所接電網(wǎng)的額定電壓。b.電流互感器的額定電流應(yīng)大于或等于所接線路的額定電流。c.電流互感器的類型和構(gòu)造應(yīng)與實際安裝地點的安裝條件、環(huán)境條件相適應(yīng)。d.電流互感器應(yīng)滿足準確度等級的要求。為滿足電流互感器準確度等級的要求，其二次側(cè)所接負荷容量S2不得大于規(guī)定準確度等級所對應(yīng)的額定二次容量S2N，即 S2N S2電流互感器的二次負荷S2 按下式計算式中電流互感器二次側(cè)額定電流，一般為5A

46、電流互感器二次側(cè)總陰抗；二次回路中所有串聯(lián)的儀表、繼電器電流線圈阻抗之和，可由相關(guān)的產(chǎn)品樣本查得；電流互感器二次側(cè)連接導線的電阻；電流互感器二次回路中的接觸電阻，一般取0.12.電流互感器應(yīng)按以下條件校驗動、熱穩(wěn)定度 多數(shù)電流器給出了相對于額定一次電流的動穩(wěn)定倍數(shù)Kes和1秒鐘熱穩(wěn)定倍數(shù)Kt,因此其動穩(wěn)定度可按下式校驗其熱穩(wěn)定度可按下式校驗如電流互感器不滿足式上面式子的要求，則應(yīng)改選較大變流比或具有較大的S2N或|Z2.al| 的互感器，或者加大二次側(cè)導線的截面。.電壓互感器應(yīng)按以下條件選擇1.電壓互感器的額定電壓應(yīng)大于或等于所接電網(wǎng)的額定電壓。2.電壓互感器的類型應(yīng)與實際安裝地點的工作條件及環(huán)境條件戶內(nèi)、戶外；單相、三相相適應(yīng)。3.電壓互感器應(yīng)滿足準確度等級的要求。4.為滿足電壓互感器準確度等級的要求，其二次側(cè)所接負荷容量S2 不得大于規(guī)定準確度等級所對應(yīng)的額定二次容量S2N ，即 S2N S2其中 式中 的接側(cè)量儀表和繼電器電壓線圈消耗的有功功率之和；所接測量儀表和繼電器電壓線圈消耗的無功功率之和。由于電壓互感器一、二側(cè)均有熔斷器保護，因此不需校驗動、熱穩(wěn)定度。 根據(jù)上述短路電流計算結(jié)果，按正常工作條件和按工作條件選擇和短