某塑料制品廠總配變電所與高壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

物理與電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程工廠供電題目某塑料制品廠總配變電所與高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化學(xué)號(hào)……………姓名…指導(dǎo)教師劉剛學(xué)期2013-2014-6《工廠供電》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書指導(dǎo)教師：劉剛〔一〕設(shè)計(jì)題目某塑料制品廠總配變電所與高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)〔二〕設(shè)計(jì)要求根據(jù)實(shí)際需要，塑料制品廠欲新建一所變配電所，請(qǐng)結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。圖1配電系統(tǒng)圖作為設(shè)計(jì)依據(jù)的原始資料有：工廠總平面布置圖〔圖1〕2．工廠生產(chǎn)任務(wù)、規(guī)模及產(chǎn)品規(guī)格本廠年產(chǎn)10000t聚乙烯及烴塑料制品，產(chǎn)品品種有薄膜、單絲、管材和注射用等制品。其原料來(lái)源于某石油化纖總廠。3．工廠各車間負(fù)荷情況及車間變電所的容量(表1)表1各車間和車間變電所負(fù)荷計(jì)算表〔380V〕序號(hào)車間名稱設(shè)備容量〔kW〕KdCosφtanφ計(jì)算負(fù)荷車間變電所代號(hào)變壓器及容量(kVA)P30(kw)Q30(kvar)S30(kVA)I30(A)1薄膜車間14000．60．601x___原料庫(kù)300．250．50生活間100．81．0成品庫(kù)〔一〕250．30．50成品庫(kù)〔二〕240．30．50包裝材料庫(kù)200．30．50小計(jì)〔K∑=0.9〕管材車間8800．350．80小計(jì)〔〔K∑=0.9〕4．供用電協(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)流保護(hù)裝置的整定時(shí)間Iop=1．5s，要求工廠總配電所的保護(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。4)電力系統(tǒng)短路數(shù)據(jù)，如圖2所示。其配電系統(tǒng)圖如圖1所示。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。本廠屬三級(jí)負(fù)荷。設(shè)計(jì)任務(wù)要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)獨(dú)立完成以下工作量：〔一〕設(shè)計(jì)說(shuō)明書需包括：①目錄。②前言及確定了賦值參數(shù)的設(shè)計(jì)任務(wù)書。③負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償。④變電所位置和型式的選擇。⑤變電所主變壓器臺(tái)數(shù)、容量及主結(jié)線方案的選擇；=6\*GB3⑥短路電流計(jì)算。=7\*GB3⑦變電所高壓、低壓一次系統(tǒng)圖〔主接線圖〕。附錄及參考文獻(xiàn)。收獲和體會(huì)?！捕吃O(shè)計(jì)圖樣=1\*GB3①主要設(shè)備及材料表；②變電所主結(jié)線圖；③變電所平、剖面布置圖；某塑料制品廠總配變電所與高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生：指導(dǎo)老師：劉剛摘要某塑料制品廠全廠總配變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是對(duì)工廠供電的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)對(duì)工廠供電方式、主要設(shè)備的選擇、保護(hù)裝置的配置及防雷接地系統(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)的表達(dá)，其中還包括全廠的負(fù)荷計(jì)算、高壓側(cè)和低壓側(cè)的短路計(jì)算、設(shè)備選擇、配電裝置設(shè)計(jì)、防雷和接地設(shè)計(jì)等。本設(shè)計(jì)通過(guò)計(jì)算出的有功、無(wú)功和視在功率選擇變壓器的大小和相應(yīng)主要設(shè)備的主要參數(shù)，再根據(jù)用戶對(duì)電壓的要求，計(jì)算補(bǔ)償功率，從而得出所需補(bǔ)償電容的大小與個(gè)數(shù)。根據(jù)國(guó)家供電部門的相關(guān)規(guī)定，畫出總配變電所及配電系統(tǒng)的主接線圖。電氣主接線對(duì)電氣設(shè)備的選擇，配電所的布置，運(yùn)行的平安性、可靠性和靈活性，對(duì)電力工程建設(shè)和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)節(jié)約等，都有很大的影響。關(guān)鍵詞：變電所，負(fù)荷計(jì)算，設(shè)備選型Abstract:Thewholeplantdistributionsubstationandpowerdistributionsystemdesignofaplasticproductsfactoryisforpowerplantdesign.Thedesignmakesthenarrativeaboutthefactorypowersupply,mainequipmentselection,protectiondeviceconfigurationandgroundingsystemforlightningprotection,whichalsoincludestheloadcalculationofthefactory,theshortcircuitcurrentcalculationofthehighpressuresideandlowpressureside,equipmentselectionandvalidation,themainequipmentrelayprotectiondesign,powerdistributionequipmentdesign,lightningprotectionandgroundingdesign.Thisdesignisbasedonthecalculationoftheactivepower,reactivepowerandapparentpowertransformerandthesizeofthecorrespondingmainequipmentmainparameter,thenworksoutthecompensationcomputingpoweraccordingtouserrequirementstovoltage.Thusitcanobtainthedesirablesizeandnumberofcompensationcapacitor.Accordingtotherelevantprovisionsofthenationalelectricitysector,thedesigndrawsthemainconnectiondiagramaboutthetotaldistributionsubstationandpowerdistributionsystem.Mainelectricalconnectionhavegreatinfluenceontheelectricalequipmentselection,thelayoutofthedistribution,operationsafety,reliabilityandflexibility,alsopowerengineeringconstructionandeconomyoftheoperationandsoon.Keywords:substations,loadcalculation,equipmentselection目錄TOC\o\h\z\u第1章緒論11.1工廠供電的意義11.2工廠供電的要求11.3工廠平面圖(見附錄)1第2章主接線的設(shè)計(jì)22.1總配電所的主接線設(shè)計(jì)的原那么和意義22.2變配電所主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)22.3主接線圖〔見附錄〕3第3章負(fù)荷計(jì)算43.1負(fù)荷計(jì)算的意義43.2負(fù)荷計(jì)算的方法4第4章功率補(bǔ)償計(jì)算及變壓器的選擇74.1功率補(bǔ)償計(jì)算74.2變電所位置和型式的選擇94.3變壓器容量的選擇10第5章短路電流計(jì)算115.1短路電流計(jì)算方法及意義115.2短路計(jì)算115.2.1短路電流計(jì)算等效示意圖115.2.2短路電流及容量的計(jì)算11第6章進(jìn)線、母線及電器設(shè)備的選擇136.1總配電所架空線進(jìn)線的選擇136.2高壓側(cè)與低壓側(cè)母線的選擇146.3變電所進(jìn)線選擇146.4變電所低壓出線的選擇146.5設(shè)備的選擇156.5.1高壓側(cè)設(shè)備的選擇156.5.2車間進(jìn)線設(shè)備的選擇15變電所低壓側(cè)出線回路設(shè)備選擇16第7章防雷與接地保護(hù)177.1防雷保護(hù)177.2接地裝置17結(jié)論18致謝19參考文獻(xiàn)20附錄20第1章緒論1.1工廠供電的意義工廠供電〔electricpowersupplyforindustrialplants〕，就是指工廠所需電能的供給和分配。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)品本錢中所占的比重一般很小。例如在機(jī)械工業(yè)中，電費(fèi)的開支僅占產(chǎn)品本錢的5%左右。因此電能在工業(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)電氣自動(dòng)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，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)程的自動(dòng)化。從另一方面說(shuō)，如果工廠的電能供給突然中斷，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。例如某些供電可靠性要求很高的工廠，即使是極短暫的停電，也會(huì)引起重大的設(shè)備損壞，或引起大量的產(chǎn)品報(bào)廢，甚至可能發(fā)生重大的人身事故，給國(guó)家和人民帶來(lái)經(jīng)濟(jì)上甚至政治上的重大損失。所以，工廠應(yīng)該根據(jù)本廠環(huán)境條件和供電要求來(lái)選擇適當(dāng)?shù)碾姎庠O(shè)備和確定其各項(xiàng)參數(shù)，保證工廠正常運(yùn)行時(shí)平安可靠，出現(xiàn)故障時(shí)不致出現(xiàn)嚴(yán)重的后果，并在合理的情況下注意節(jié)約，還應(yīng)該根據(jù)工廠生產(chǎn)情況與供給能力統(tǒng)籌兼顧。因此，一套完整的現(xiàn)代化供電系統(tǒng)對(duì)于一個(gè)工廠實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化、提高成品質(zhì)量是不可缺少的。1.2工廠供電的要求在工廠供電的過(guò)程中要切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活的需要，還要做好節(jié)能工作，就應(yīng)該做到以下要求：可靠要滿足供電可靠性的要求。平安要滿足在電能的使用中不應(yīng)發(fā)生設(shè)備和人身事故。優(yōu)質(zhì)要保證用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求。經(jīng)濟(jì)盡量減少供電系統(tǒng)中不必要的投資，并盡可能地節(jié)約電能。此外，在設(shè)計(jì)工廠配電系統(tǒng)的時(shí)候還要考慮到當(dāng)?shù)氐奶鞖庠O(shè)計(jì)防雷接地裝置，合理地處理當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)的關(guān)系，既要節(jié)約能源，又要保證工廠生產(chǎn)和生活的需要。1.3工廠平面圖(見附錄)第2章主接線的設(shè)計(jì)根據(jù)本廠與供電部簽定的供用電協(xié)議，供電電壓為從電業(yè)部門某35／10千伏變電所用10千伏架空線路向本廠供電，該所在廠南側(cè)0.5公里，工作電源僅采用10千伏電壓一種?？偱潆娝鶅?nèi)的10KV母線采用母線不分段，電源進(jìn)線均用斷路器控制。2.1總配電所的主接線設(shè)計(jì)的原那么和意義一次接線圖也叫做主接線圖，是指在發(fā)電廠、變電所、電力系統(tǒng)中，為滿足預(yù)定的功率傳送和運(yùn)行等要求而設(shè)計(jì)的、說(shuō)明高壓電氣設(shè)備之間相互連接關(guān)系的傳送電能的電路。電路中的高壓電氣設(shè)備包括發(fā)電機(jī)、變壓器、母線、斷路器、隔離刀閘、線路等。電氣一次設(shè)備是指直接用于生產(chǎn)、輸送和分配電能的生產(chǎn)過(guò)程的高壓電氣設(shè)備。它包括發(fā)電機(jī)、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、自動(dòng)開關(guān)、接觸器、刀開關(guān)、母線、輸電線路、電力電纜、電抗器、電動(dòng)機(jī)等。對(duì)工廠變電所主接線應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求：平安：應(yīng)符合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，能充分保證人身和設(shè)備的安全?？煽浚簯?yīng)滿足電力負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。靈活：應(yīng)能適應(yīng)必要的各種運(yùn)行方式，便于操作和檢修，且適應(yīng)負(fù)荷的開展。經(jīng)濟(jì)：在滿足上述要求的前提下，盡量使主接線簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并節(jié)約電能和有色金屬消耗量。2.2變配電所主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)變配電所主接線，應(yīng)根據(jù)所選主變壓器的容量以及負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求，初步確定2～3個(gè)比擬適宜的主接線方案來(lái)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬，擇其憂者作為選定的變配電所主接線方案。主接線的根本方式有以下四種：?jiǎn)文妇€接線母線是連接電源和引出線的中間環(huán)節(jié)，起聚集和分配電能的作用，只有一組母線的接線稱為單母線.單母線接線簡(jiǎn)單明了，操作方便，便于擴(kuò)建，投資少。雙母線連線在單母線連線的根底上，設(shè)備備用母線，就成為雙母線。它在供電可靠性和運(yùn)行靈活性方面是最好的一種主接線?？赏顿Y大，開關(guān)電器多，配電裝置復(fù)雜，占地面積大，不適合一般配電所。橋式接線當(dāng)配電所只有兩回路電源進(jìn)線和兩臺(tái)主變壓器時(shí)，采用橋式接線用的斷路器臺(tái)數(shù)最少，投資低。線路一變壓器組單元接線當(dāng)單回路單臺(tái)變壓器供電時(shí)，宜采用此進(jìn)線，所有的電氣設(shè)備少，配電裝置簡(jiǎn)單，節(jié)約建設(shè)投資。2.3主接線圖〔見附錄〕方案1，只裝一臺(tái)變壓器的主接線圖方案2，裝有兩臺(tái)變壓器的主接線圖經(jīng)過(guò)比照方案1比方案2更經(jīng)濟(jì)就、簡(jiǎn)單，并且滿足本設(shè)計(jì)的需要，所以本設(shè)計(jì)選擇方案1。第3章負(fù)荷計(jì)算3.1負(fù)荷計(jì)算的意義計(jì)算負(fù)荷是供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算的根底，為選擇變壓器臺(tái)數(shù)和容量，選擇電氣設(shè)備，確定測(cè)量?jī)x表的量程，選擇繼電保護(hù)裝置等提供重要的數(shù)據(jù)依據(jù)。所以負(fù)荷計(jì)算準(zhǔn)確與否直接影響著供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量。工廠供電系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的實(shí)際負(fù)荷并不等于所有用電設(shè)備額定功率之和。這是因?yàn)橛秒娫O(shè)備不可能全部同時(shí)運(yùn)行，每臺(tái)設(shè)備也不可能全部滿負(fù)荷，各種用電設(shè)備的功率因數(shù)也不可能完全相同。因此，工廠供電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須找出這些用電設(shè)備的等效負(fù)荷。所謂等效是指這些用電設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)與等效負(fù)荷產(chǎn)生的熱效應(yīng)相等，產(chǎn)生的最大溫升與等效負(fù)荷產(chǎn)生的最高溫升相等。我們按照等效負(fù)荷，從滿足用電設(shè)備發(fā)熱的條件來(lái)選擇用電設(shè)備，用以計(jì)算的負(fù)荷功率或負(fù)荷電流稱為“計(jì)算負(fù)荷”。通常規(guī)定取30分鐘(min)平均最大負(fù)荷、和作為該用戶的“計(jì)算負(fù)荷”，并用、、和分別表示其有功、無(wú)功、視在和電流計(jì)算負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷也稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷，目的是為了合理地選擇工廠各級(jí)電壓供電網(wǎng)絡(luò)、變壓器容量和設(shè)備型號(hào)等。3.2負(fù)荷計(jì)算的方法計(jì)算負(fù)荷確實(shí)定是工廠供電設(shè)計(jì)中很重要的一環(huán)，汁算負(fù)荷確實(shí)定是否合理，直接影響到電氣設(shè)備選擇的合理性、經(jīng)濟(jì)性。如果汁算負(fù)荷確定的過(guò)大，將使電氣設(shè)備選得過(guò)大，造成投資利有色金屬的浪費(fèi)；而計(jì)算負(fù)荷確定的過(guò)小，那么電氣設(shè)備運(yùn)行時(shí)電能損耗增加，并產(chǎn)生過(guò)熱，使其絕緣過(guò)于老化，甚至燒毀、造成經(jīng)濟(jì)損失。因此，在供電設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)不同的情況，選擇正確的計(jì)算入法來(lái)確定汁算負(fù)荷。常用的負(fù)荷計(jì)算方法有需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法、利用系數(shù)法和面積功率法等。在實(shí)際工程配電設(shè)計(jì)中，廣泛采用系數(shù)法，因其計(jì)算方便，多采用方案估算，初步設(shè)計(jì)和全廠大型車間變電所的施工設(shè)計(jì)。按需要系數(shù)法確定計(jì)算，應(yīng)從實(shí)際每臺(tái)用電設(shè)備開始，逐級(jí)向電源推進(jìn)，一直計(jì)算到電源，用每一級(jí)的計(jì)算負(fù)荷為選擇該用電器的依據(jù)。需用系數(shù)法的計(jì)算，現(xiàn)在己普遍應(yīng)用于供配電設(shè)計(jì)中，其缺點(diǎn)是它未考慮到用電設(shè)備中少數(shù)容量特大的設(shè)備對(duì)計(jì)算負(fù)荷的影響。本設(shè)計(jì)的情況符合需要系數(shù)法，因此本設(shè)計(jì)中的負(fù)荷計(jì)算都用需要系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算。負(fù)荷計(jì)算，計(jì)算過(guò)程如下：〔在計(jì)算各車間變電所負(fù)荷合計(jì)時(shí)，同時(shí)系數(shù)分別取值：=0.9；〕變電所薄膜車間有功功率：==1400×0.6=840KW無(wú)功功率：==840×1.33=1117.2Kvar視在功率：==840÷0.60=1400KV·A原料庫(kù)有功功率：==30×KW無(wú)功功率：=×Kvar視在功率：=÷0.5=15KV·A生活間有功功率：==10×0.8=8KW無(wú)功功率：視在功率：==8÷1=8KV·A成品庫(kù)〔一〕有功功率：==25×0.3=7.5KW無(wú)功功率：==7.5×Kvar視在功率：==7.5÷0.5=15KV·A成品庫(kù)〔二〕有功功率：==24×KW無(wú)功功率：=×Kvar視在功率：=÷KV·A包裝材料庫(kù)有功功率：==20×0.3=6KW無(wú)功功率：==6×Kvar視在功率：==6÷0.5=12KV·A小計(jì)：〔K∑〕有功功率：=KW無(wú)功功率：=0.9(1117.2+1Kvar視在功率：=KV·A管材車間有功功率：==880×0.35=308KW無(wú)功功率：==308×0.75=231Kvar視在功率：==231÷0.8=385KV·小計(jì)：〔K∑〕有功功率：=×308=277.2KW無(wú)功功率：×231=207.9Kvar視在功率：=·A變電所N0.1的計(jì)算負(fù)荷：有功計(jì)算負(fù)荷：=×〔+〕×(788.58+277.2)KW無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：=×(1049.4+207.9)Kvar視在計(jì)算負(fù)荷：==KV·A負(fù)荷計(jì)算結(jié)果序號(hào)車間〔單位〕名稱計(jì)算負(fù)荷有功〔KW〕無(wú)功〔Kvar〕視在〔KV·A〕〔1〕NO1變電所1薄膜車間84014002原料庫(kù)153生活間884成品庫(kù)〔一〕155成品庫(kù)〔一〕6包裝材料庫(kù)612小計(jì)〔K∑〕7管材車間308231385小計(jì)〔K∑〕乘以同時(shí)系數(shù)KP=0.9，KQ111第4章功率補(bǔ)償計(jì)算及變壓器的選擇4.1功率補(bǔ)償計(jì)算供電單位一般對(duì)用電用企業(yè)要求要求功率因數(shù)到達(dá)0.9以上，當(dāng)總功率因數(shù)較低時(shí)，常采用提高用電設(shè)備的自然功率因數(shù)的方法提高總平均功率因數(shù)。提高負(fù)荷的功率因數(shù)，可以減少發(fā)電機(jī)送出的無(wú)功功率和通過(guò)線路、變壓器傳輸?shù)臒o(wú)功功率，使線損大為降低，而且還可以改善電壓質(zhì)量、提高線路和變壓器的輸送能力。本設(shè)計(jì)采用并聯(lián)電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，它是目前最行之有效且應(yīng)用最廣的無(wú)功補(bǔ)償?shù)拇胧?，它主要用于頻率為50Hz的電網(wǎng)中提供功率因數(shù)，作為產(chǎn)生無(wú)功功率的電源。下面以NO.1變電所計(jì)算：變電所的補(bǔ)償前功率因數(shù)：=÷計(jì)算電流：==A補(bǔ)償后功率因數(shù)：需要補(bǔ)償?shù)墓β剩?×〔-0.43〕Kvar補(bǔ)償電容器的個(gè)數(shù)：÷所以實(shí)際補(bǔ)償?shù)墓β剩?800Kvar〔所以本設(shè)計(jì)中選用電容器的型號(hào)為BKMJ0.4-30-3〕選27個(gè)補(bǔ)償電容補(bǔ)償后有功計(jì)算負(fù)荷：=KW補(bǔ)償后無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：=-=1194.4-800=394.4Kvar補(bǔ)償后視在計(jì)算負(fù)荷：=KV·A補(bǔ)償后的計(jì)算電流：===59.88A高壓側(cè)功率因數(shù)的校檢：×KW×1037.12=Kvar高壓側(cè)有功計(jì)算負(fù)荷：=+KW高壓側(cè)無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：=+KV·A高壓側(cè)視在計(jì)算負(fù)荷：=KV·A高壓側(cè)計(jì)算電流：==A高壓側(cè)的功率因數(shù)：===0.91>0.9，滿足要求。功率補(bǔ)償計(jì)算結(jié)果變電所補(bǔ)償前補(bǔ)償后高壓側(cè)NO10.630.920.91(KW)(Kvar)114(KV·A)1(A)4.2變電所位置和型式的選擇變配電所所址的選擇一、變配電所所址選擇的一般原那么選擇工廠變、配電所的所址，應(yīng)根據(jù)以下要求經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比擬后確定：1〕接近負(fù)荷中心。2〕進(jìn)出線方便。3〕接近電源側(cè)。4〕設(shè)備運(yùn)輸方便。5〕不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所。6〕不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，當(dāng)無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。7〕不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其它經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，且不宜設(shè)與上述場(chǎng)所相貼鄰。8〕不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50058-92《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定。9〕不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。10〕高壓配電所應(yīng)盡量與鄰近車間變電所或有大量高壓用電設(shè)備的廠房合建在一起。根據(jù)總變配電所位置選擇的原那么：變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心，但同時(shí)還要滿足大負(fù)荷變配電的方便，此外，總變配電所應(yīng)盡量不在生活區(qū)范圍內(nèi)，綜上所述，可以大致確認(rèn)本設(shè)計(jì)中，主變電所位置應(yīng)在薄膜車間和管材車間中間附近，以此才能滿足要求。1配電裝置型式的選擇應(yīng)考慮所在地區(qū)的地理情況及環(huán)境條件，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比擬，優(yōu)先選用占地少的配電裝置型式，并宜符合以下規(guī)定：一、市區(qū)或污穢地區(qū)的35～110KV配電裝置宜采用屋內(nèi)配電裝置：二、大城市中心地區(qū)或其它環(huán)境特別惡劣地區(qū)，110KV配電裝置可采用SF6全封閉組合電器〔簡(jiǎn)稱GIS〕。2GIS宜采用屋內(nèi)布置。當(dāng)GIS采用屋外布置時(shí)，應(yīng)考慮氣溫、日溫差、日照、冰雹及腐蝕等環(huán)境條件的影響。3當(dāng)采用管型母線的配電裝置時(shí)，管型母線選用單管結(jié)構(gòu)，固定方式宜用支持式.支持式管型母線在無(wú)冰無(wú)風(fēng)時(shí)的撓度不應(yīng)大于〔0.5～1.0〕D。出自35KV變電站典型設(shè)計(jì)戶外變電站：35KV采用軟母線中型或改良中型配電裝置，10KV采用軟母線中型、改良中型配電裝置或戶內(nèi)開關(guān)柜戶內(nèi)變電站：35KV及10KV配電裝置采用戶內(nèi)開關(guān)柜箱式變電站：35KV采用軟母線改良半高型或箱式配電裝置，10KV采用箱式配電裝置變壓器容量的選擇(1)只裝一臺(tái)變壓器的變電所變壓器的容量:應(yīng)滿足用電設(shè)備全部的計(jì)算負(fù)荷的需要，即(2)裝有兩臺(tái)變壓器的變電所每臺(tái)變壓器的容量應(yīng)滿足以下兩個(gè)條件。①任一臺(tái)變壓器工作時(shí)，宜滿足總計(jì)算負(fù)荷的大約60%~70%的需要，即=〔0.6~0.7〕②任一臺(tái)變壓器工作時(shí)，應(yīng)滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷的需要，即本設(shè)計(jì)中所有負(fù)荷均為三級(jí)負(fù)荷，故變電所選取的變壓器僅考慮〔1〕即可。(3)并行運(yùn)行的變壓器最大容量與最小容量之比不應(yīng)超過(guò)3:1。同時(shí)，并聯(lián)運(yùn)行的兩臺(tái)變壓器必須符合以下條件：①并聯(lián)變壓器的電壓比必須相同，允許差值不應(yīng)超過(guò)，否那么會(huì)產(chǎn)生環(huán)流引起電能損耗，甚至繞組過(guò)熱或燒壞。②并列變壓器的阻抗電壓必須相等，允許差值應(yīng)不超過(guò)±10%，否那么阻抗電壓小的變壓器可能過(guò)載。③并列變壓器的聯(lián)接組別應(yīng)相同，否那么二次側(cè)會(huì)產(chǎn)生很大的環(huán)流，可能使變壓器繞組燒壞。KV·A，所以應(yīng)該選擇變壓器的型號(hào)為S9-1250/10(6)一臺(tái)就能滿足需要，采用Yd11接法。變電所選的變壓器及臺(tái)數(shù)變電所變壓器的型號(hào)額定容量KVA額定電壓消耗〔KW〕空載電流〔%〕阻抗電壓〔%〕臺(tái)數(shù)〔臺(tái)〕高壓低壓空載短路S9-1250/10〔6〕160015.51第5章短路電流計(jì)算5.1短路電流計(jì)算方法及意義短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法和標(biāo)幺制法，本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法。短路電流計(jì)算的目的主要是為了正確選擇電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。5.2短路計(jì)算短路電流計(jì)算等效示意圖圖5.1短路等效電路圖短路電流及容量的計(jì)算取基準(zhǔn)容量=100MVA，高壓側(cè)基準(zhǔn)電壓，低壓側(cè)基準(zhǔn)電壓高壓側(cè)基準(zhǔn)電流，低壓側(cè)基準(zhǔn)電流電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值由=500MVA得：==100÷架空線路的電抗標(biāo)幺值：由Ω/km=1km得：==電力變壓器的電抗標(biāo)幺值，該變電所選的變壓器是S9-1250/10，所以=5.5%：===4.4短路等效電路圖如圖5-1所示，并標(biāo)明短路計(jì)算點(diǎn)。計(jì)算K-1點(diǎn)的短路電路總標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量：總電抗標(biāo)幺值=+三相短路電流周期分量有效值=÷KA其他三相短路電流==KA×KA×KA三相短路容量==MV·A計(jì)算K-2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總電抗標(biāo)幺值==0.2+0.37+4.4=4.97三相短路電流周期分量有效值==KA其他三相短路電流==KA×KA×KA三相短路容量==MV·A變電所的短路計(jì)算電路及容量短路計(jì)算點(diǎn)變電所號(hào)碼三相短路電流/KA三相短路容量/MVA〔〕K-1K-232第6章進(jìn)線、母線及電器設(shè)備的選擇6.1總配電所架空線進(jìn)線的選擇母線的選擇方法與架空線的選擇方法相同，所以計(jì)算架空線一般按發(fā)熱條件來(lái)確定導(dǎo)線的型號(hào)，應(yīng)該注意的是導(dǎo)線的允許載流量小于通過(guò)相線的計(jì)算電流，即>高壓側(cè)補(bǔ)償后的計(jì)算電流：==A查詢相關(guān)附錄表：根當(dāng)?shù)販囟鹊男枰x擇適宜的導(dǎo)線，因此這里應(yīng)該選擇LGJ-35型的鋁絞線，該導(dǎo)線的截面積是16mm，機(jī)械強(qiáng)度也滿足要求據(jù)6.2高壓側(cè)與低壓側(cè)母線的選擇電流為：==A查詢相關(guān)附錄表：根據(jù)當(dāng)?shù)販囟鹊男枰x擇適宜的導(dǎo)線，因此這里應(yīng)該選擇LMY型矩形硬鋁母線，選擇導(dǎo)線的截面積為40×4mm，其允許載流量為480A。低壓側(cè)與高壓側(cè)的母線選擇一致，此處省略計(jì)算過(guò)程。查表得，低壓側(cè)母線選用LMY型矩形硬鋁母線的截面為100×10mm。6.3變電所進(jìn)線選擇NO.1變電所引進(jìn)線年最大負(fù)荷利用小時(shí)在5000h以上的架空線路且材料為鋁芯電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度為A/mm?；芈冯娏鳎?=A所以==mm查表知：可選擇ZLQ20-10000-3×70mm的三芯油浸紙電纜鋁芯鉛包鋼帶凱裝防腐電纜，相關(guān)參數(shù)：在溫度為40℃時(shí)，允許的載流量是106A，正常允許的最高溫度為60℃。6.4變電所低壓出線的選擇選擇原那么:根據(jù)計(jì)算變電所計(jì)算電流大小，來(lái)選擇線型。NO.1變電所低壓側(cè)回路電流：==所選母線載流量應(yīng)大于回路電流，查表可知：矩形硬鋁母線LMY—125×6.3,其放平時(shí)的載流量是1674A，能夠滿足載流要求。6.5設(shè)備的選擇選擇的原那么：所選設(shè)備的額定電壓U不應(yīng)小于所在線路的額定電壓U,即：U≥U；所選設(shè)備的額定電流I不應(yīng)小于所在電路的計(jì)算電流I，即：I≥I；所選設(shè)備的額定開斷電流I或斷流容量S不應(yīng)小于設(shè)備分段瞬間的的短路電流有效值I或短路容量D,即：I≥I或S≥D。高壓側(cè)設(shè)備的選擇表6.3高壓側(cè)設(shè)備列表裝置地點(diǎn)條件參數(shù)/KV/A/KA/KA量程10設(shè)備型號(hào)規(guī)格參數(shù)隔離開關(guān)GN19-10/40010400—電流互感器LQJ-10-200/510400/5—160××高壓斷路器SN10-10I/63010630164010500200——電壓互感器JDZ-10-10000/100————避雷器FS4-1010————車間進(jìn)線設(shè)備的選擇變電所回路電流計(jì)算值：NO.1變電所：回路電流=62.14A，電壓=10KV；此處設(shè)備器材均以K—1點(diǎn)的短路電流來(lái)進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)，因此各車間變電所10KV進(jìn)線回路設(shè)備相同。此處列出第一車間的設(shè)備型號(hào).高壓側(cè)設(shè)備列表裝置地點(diǎn)條件參數(shù)/KV/A/KA/KA量程10設(shè)備型號(hào)規(guī)格參數(shù)高壓隔離開關(guān)GN9-10/40010400—高壓斷路器SN10-10I/630106301640電流互感器LQJ-10-150/510150/5—160變電所低壓側(cè)出線回路設(shè)備選擇NO.1車間變電所：低壓側(cè)回路電流A,V裝置地點(diǎn)條件參數(shù)/KV/A/KA/KA量程10設(shè)備型號(hào)規(guī)格參數(shù)低壓斷路器DW15-1500/3150040——低壓刀開關(guān)HD13-1500/301500———1500/51500/5———第7章防雷與接地保護(hù)7.1防雷保護(hù)防雷的設(shè)備主要有接閃器和避雷器。其中，接閃器就是專門用來(lái)接受直接雷擊〔雷閃〕的金屬物體。接閃的金屬稱為避雷針。接閃的金屬線稱為避雷線，或稱架空地線。接閃的金屬帶稱為避雷帶。接閃的金屬網(wǎng)稱為避雷網(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。在變電所屋頂裝設(shè)避雷針和避雷帶，并引進(jìn)出兩根接地線與變電所公共接裝置相連。如變電所的主變壓器裝在室外和有露天配電裝置時(shí)，那么應(yīng)在變電所外面的適當(dāng)位置裝設(shè)獨(dú)立避雷針，其裝設(shè)高度應(yīng)使其防雷保護(hù)范圍包圍整個(gè)變電所。如果變電所所在其它建筑物的直擊雷防護(hù)范圍內(nèi)時(shí)，那么可不另設(shè)獨(dú)立的避雷針。按規(guī)定，獨(dú)立的避雷針的接地裝置接地電阻。通常采用3-6根長(zhǎng)2.5m的剛管，在裝避雷針的桿塔附近做一排和多邊形排列，管間距離5m，打入地下，管頂距地面0.6m。接地管間用40mm×4mm的鍍鋅扁剛焊接相接。引下線用25mm×4mm的鍍鋅扁剛，下與接地體焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其根底內(nèi)的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針采用直徑20mm的鍍鋅扁剛，長(zhǎng)1～1.5。獨(dú)立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應(yīng)有3m以上的距離。7.2接地裝置電氣設(shè)備的某局部與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接地體，或稱接地極。專門為接地而人為裝設(shè)的接地體，稱為人工接地體。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根底等，稱為自然接地體。連接接地體與設(shè)備、裝置接地局部的金屬導(dǎo)體，稱為接地線。接地線在設(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。接地線與接地體合稱為接地裝置。由假設(shè)干接地體在大地中相互用接地線連接起來(lái)的一個(gè)整體，稱為接地網(wǎng)。其中接地線又分為接地干線和接地支線。接地干線一般應(yīng)采用不少于兩根導(dǎo)體在不同地點(diǎn)與接地網(wǎng)連接。接地電阻是接地線和接地體電阻與接地體流散電阻的總和。接地電阻按其通過(guò)電流的性質(zhì)分為以下兩種：工頻接地電阻工頻接地電流流經(jīng)接地裝置所呈現(xiàn)的接地電阻，稱為工頻接地電阻，用表示。沖擊接地電阻雷電流流經(jīng)接地裝置所呈現(xiàn)的接地電阻，稱為沖擊接地電阻，用表示。關(guān)于本設(shè)計(jì)低壓TT系統(tǒng)中電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電局部的保護(hù)接地電阻，按規(guī)定應(yīng)滿足這樣的條件，即在接地電流通過(guò)時(shí)產(chǎn)生的對(duì)地電壓不應(yīng)高于平安特低電壓50V，因此保護(hù)接地電阻為：如果作為設(shè)備單相接殼故障保護(hù)的漏電斷路器的動(dòng)作電流取為30mA〔平安電流值〕，那么。這一電阻很大，很容易滿足要求。一般取，以確保平安。結(jié)論本設(shè)計(jì)中有許多的計(jì)算，例如負(fù)荷計(jì)算和短路電流計(jì)算等。我