《某機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《某機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)（34頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 中北大學(xué)電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 10/11 學(xué)年第 二 學(xué)期學(xué) 院：專 業(yè)：電氣工程及自動(dòng)化學(xué) 生 姓 名：學(xué) 號(hào)：課程設(shè)計(jì)題目：XX機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)起 迄 日 期:指 導(dǎo) 教 師:系主任： 下達(dá)任務(wù)書日期: 電 力 系 統(tǒng) 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書1設(shè)計(jì)目的：通過(guò)本課程設(shè)計(jì)，鞏固和加深電力系統(tǒng)基礎(chǔ)和電力系統(tǒng)分析課程中所用的理論知識(shí)，基本掌握變電所電氣設(shè)計(jì)部分設(shè)計(jì)的一般方法，提高電氣設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)能力，為今后從事生產(chǎn)和科研工作打下一定的基礎(chǔ)。2設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)參數(shù)、條件、設(shè)計(jì)要求等）：要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負(fù)荷的實(shí)際情況，并適當(dāng)考慮到工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按
2、照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求、確定變電所的位置與型式，確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與容量、類型，選擇變電所主接線方案及高低壓設(shè)備和進(jìn)出線，確定二次回路方案，選擇整定繼電保護(hù)裝置，確定防雷和接地裝置，最后按要求寫出設(shè)計(jì)說(shuō)明書，繪出設(shè)計(jì)圖樣。設(shè)計(jì)依據(jù)：1、工廠總平面布置圖 圖11-12、工廠負(fù)荷情況 本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為3000h，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為7h。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬于二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬于三級(jí)負(fù)荷。低壓動(dòng)力設(shè)備均為三相，額定電壓為380V。電氣照明及家用電器均為單相，額定電壓為220V。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如附表所示：3、供電電源情況 按照工廠與
3、當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽定的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條10KV的干線取得工作電源。該干線的走向參看工廠總平面圖。該干線的導(dǎo)線牌號(hào)為L(zhǎng)J-120，導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距1.3m ,干線首端距離本廠約9km。干線首端所裝設(shè)的高壓短路器斷流容量為300MVA，此斷路器配備有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1.7s，為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。已知與本廠高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線路總長(zhǎng)度為69km，電纜線路總長(zhǎng)度為19km。4、氣象資料：本廠所在地區(qū)的年最高溫度38，年平均氣溫為16，年最低溫度為-10，年最熱月平均最高溫度30，年
4、最熱月平均氣溫為25，年最熱月地下0.8M處平均溫度25，當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)，年雷暴日數(shù)35天。5、地質(zhì)水文資料：平均海拔500M，地層以沙粘土為主，地下水位5m。6、電費(fèi)制度 供電貼費(fèi)800元/KVA。每月電費(fèi)按兩部電費(fèi)制：基本電費(fèi)為按主變壓器容量計(jì)為18元/KVA，動(dòng)力電費(fèi)為0.2元/KW.H，照明電費(fèi)為0.5元/KW.H。工廠最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不得小于 0.92 。3設(shè)計(jì)工作任務(wù)及工作量的要求包括課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(論文)、圖紙、實(shí)物樣品等：提交課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書一份。4主要參考文獻(xiàn)：1 劉介才， 工廠電氣設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：機(jī)械工業(yè)出版社 5工作計(jì)劃及進(jìn)度：2011年6月13日 6 月15日負(fù)
5、荷計(jì)算與無(wú)功補(bǔ)償6月16 6 月17日 確定變電所的位置與型式，確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與容量、類型 6月18日 6月 21日 確定變電所主接線方案及高低壓電氣設(shè)備和進(jìn)出線，確定防雷和接地裝置6月22日 6月24日 編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告，答辯或成績(jī)考核系主任審查意見(jiàn)： 簽字： 年 月 日 附表 1-1 工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料廠房編號(hào)廠房名稱負(fù)荷類別設(shè)備容量/KW需要系數(shù)Kd功率因數(shù)1鑄造車間動(dòng)力2600.360.69照明7.50.81.02鍛壓車間動(dòng)力3200.250.64照明7.50.81.03金工車間動(dòng)力3600.250.62照明60.851.04工具車間動(dòng)力3100.280.63照明8.50.71
6、.05電鍍車間動(dòng)力2000.450.75照明6.50.831.06熱處理車間動(dòng)力1550.50.75照明70.81.07裝配車間動(dòng)力1200.350.68照明7.20.81.08機(jī)修車間動(dòng)力1650.260.68照明4.50.81.09鍋爐房動(dòng)力750.650.75照明1.60.751.010倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力200.360.85照明1.80.781.0生活區(qū)照明2600.750.96 目 錄 1 引言 12 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償 22.1 負(fù)荷計(jì)算的目的及意義 22.2 負(fù)荷計(jì)算的方法 2 2.3 符合計(jì)算 3 2.4無(wú)功率補(bǔ)償 43 變電所位置和型式的選擇 63.1變電所位置的選擇 74變電所主變
7、壓器和主結(jié)線方案的選擇 84.1 變電所主變壓器的選擇 84.2 變電所主結(jié)線方案的選擇 84.3 兩種主接線方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較 105 短路電路計(jì)算 115.1 繪制計(jì)算電路 115.2 確定短路電流基準(zhǔn)值 115.3 計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值 115.4 計(jì)算K-1點(diǎn)的短路電流總電抗及三相短路電流和短路容量 125.5 計(jì)算K-2點(diǎn)的短路電流總電抗及三相短路電流和短路容量 126 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 136.1 10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 136.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 146.3 高低壓母線的選擇 147 變電所進(jìn)出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇 157.1高壓進(jìn)線的選
8、擇校驗(yàn) 157.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn) 157.3 380V低壓出線的選擇 157.4 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn) 178 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定 198.1 高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制與信號(hào)回路 198.2 變電所的電能計(jì)量回路 198.3 變電所的測(cè)量和絕緣監(jiān)察回路 198.4 變電所的保護(hù)裝置 198.5 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置 209 變電所防雷保護(hù) 219.1 直擊雷保護(hù) 219.2 雷電侵入波的保護(hù) 2110 變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì) 2210.1 接地電阻的要求 2210.2 接地裝置設(shè)計(jì) 2211 總 結(jié) 24附圖
9、 25參考文獻(xiàn)26致謝 271 引言為使工廠供電工作很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，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，本設(shè)計(jì)在大量收集資料，并對(duì)原始資料進(jìn)行分析后，做出35kV變電所及變電系統(tǒng)電氣部分的選擇和設(shè)計(jì)，使其達(dá)到以下基本要求：1、安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。2、可靠 滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。3、優(yōu)質(zhì) 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)的投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。 此外，在供電工作中，又合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。
10、按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、GB50053-94 10kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范、GB50054-95 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：（1） 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；必須遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。（2） 安全可靠、先進(jìn)合理；應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。（3） 近期為主、考慮發(fā)展；應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。（4） 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼
11、顧。按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。2 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償2.1 負(fù)荷計(jì)算的目的及意義進(jìn)行電力設(shè)計(jì)的基本原始資料是用電部門提供的用電設(shè)備的安裝容量。這些用電設(shè)備品種多、數(shù)量大、工作情況復(fù)雜，因此，如何根據(jù)這些原始資料正確估算所需的電力和用電量是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。估算的準(zhǔn)確程度，將直接影響到電力設(shè)計(jì)的質(zhì)量。若計(jì)算過(guò)高，將使設(shè)備和導(dǎo)線選擇偏大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)；而估算過(guò)低
12、，又將使設(shè)備和導(dǎo)線選擇偏小，造成運(yùn)行時(shí)過(guò)熱，加快絕緣老化，降低使用壽命，增大電能損耗，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行?？梢?jiàn)，正確計(jì)算電力負(fù)荷具有重要意義。2.2 負(fù)荷計(jì)算的方法用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定，是工程中常用的有需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法。需要系數(shù)法是世界各國(guó)普遍應(yīng)用的確定計(jì)算負(fù)荷的基本方法。有功計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 P30KdPe 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 Q30P30tan視在計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 S30P30/cos計(jì)算電流的計(jì)算公式 I30S30/UN需要系數(shù)計(jì)算的公式 2.3 負(fù)荷計(jì)算編號(hào)名稱類別設(shè)備容量KW需要系數(shù)有功計(jì)算負(fù)荷KW無(wú)功計(jì)算負(fù)荷Kvar視在計(jì)算負(fù)荷KVA計(jì)算電流A1鑄造車間動(dòng)力2600.
13、360.691.0593.698.28135.65205.53照明7.50.81.006.006.0027.27小計(jì)267.599.698.28141.65232.92鍛壓車間動(dòng)力3200.250.641.208096125189.39照明7.50.81.0.06627.27小計(jì)327.58696131216.663金工車間動(dòng)力3600.250.621.2790114.3145.16219.94照明60.851.005.15.123.18小計(jì)36695.1114.3150.26243.124工具車間動(dòng)力3100.280.631.2386.8106.76137.78208.75照明8.50.71
14、.005.955.9527.05小計(jì)318.592.75106.76143.73235.85電鍍車間動(dòng)力2000.450.750.889079.2120181.2照明6.50.831.005.405.4024.55小計(jì)206.595.4079.2125.4205.756熱處理車間動(dòng)力1550.50.750.8877.568.2103.33156.57照明70.81.005.65.625.5小計(jì)16283.168.2108.93182.077裝配車間動(dòng)力1200.350.681.084245.3661.7693.59照明7.20.81.005.765.7626.18小計(jì)127.247.7645.
15、3667.52119.778機(jī)修車間動(dòng)力1650.260.681.0842.946.3363.0995.58照明4.50.81.003.63.616.36小計(jì)169.546.546.3366.69111.949鍋爐房動(dòng)力750.650.750.8848.7542.96598.48照明1.60.751.001.21.25.45小計(jì)76.649.9542.966.2103.9310倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力200.360.850.627.24.468.4712.83照明1.80.781.001.401.406.36小計(jì)21.88.604.469.8719.1911生活區(qū)照明2600.750.960.2919556.
16、55203.13533.06總計(jì)動(dòng)力1985896.76757.631310.052204.19照明318.1取0.8，0.850.75801.68719.751077.371639.892.4 無(wú)功功率補(bǔ)償 由表2.1可知，該廠380V側(cè)最大負(fù)荷是的功率因數(shù)只有0.7。而供電部門要求該廠10KV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷是功率因數(shù)不應(yīng)該低于0.92。考慮到主變壓器的無(wú)功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此380V側(cè)最大負(fù)荷是功率因素應(yīng)稍大于0.92，暫取0.93來(lái)計(jì)算380V側(cè)所需無(wú)功功率補(bǔ)償容量：=(tan - tan)=801.68tan(arccos0.75) - tan(arccos0.93) = 454.
17、19KVAR故選PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1臺(tái)與方案3（輔屏）5臺(tái)相組合，總共容量84kvar6=504kvar如圖所示。圖2.1 PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏因此無(wú)功補(bǔ)償后工廠380V側(cè)和10KV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表2.2所示。項(xiàng) 目cos計(jì)算負(fù)荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.7801.68719.251077.371639.89380V側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量-504380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.99801.68265.561077.371639.89主變壓器功率損耗0.015S30=16.760.06S30=6
18、4.6410kV側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.93817.84321.2878.6550.72表2.2 無(wú)功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷3 變電所位置和型式的選擇變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心.工廠的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來(lái)確定.即在工廠平面圖的下邊和左側(cè),任作一直角坐標(biāo)的X軸和Y軸,測(cè)出各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置,例如P1(x1,y1) 、P2(x2,y2) 、P3(x3,y3)等.而工廠的負(fù)荷中心設(shè)在P(x,y),P為P1+P2+P3+=Pi.因此仿照力學(xué)中計(jì)算重心的力矩方程,可得負(fù)荷中心的坐標(biāo): (3.1) (3.2)圖.1 機(jī)械廠總平面圖3.1變電所位置的選擇變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心。在
19、工廠平面圖的下邊和左側(cè)，分別作一條直角坐標(biāo)的x軸和y軸，然后測(cè)出各車間（建筑）和生活區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置p1(2.5,5.51)；p2(3.6,3.54)；p3(5.56,1.3)；p4(4,6.7)；p5(6.2,6.7)p6(6.2,5)；p7(6.2,3.4)；p8(8.55,6.7)；p9(8.55,5)；p10(8.55,3.4)；p0(1.2,1.1)（工廠生活區(qū)），如圖3-1所示：而工廠的負(fù)荷中心假設(shè)在P（x，y），其中P=P1+P2+P3=Pi。仿照力學(xué)計(jì)算重心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)如圖3-1：由計(jì)算結(jié)果可知，x=4.33 y=4.17工廠的負(fù)荷中心在2號(hào)廠房的東北角。考
20、慮的方便進(jìn)出線及周圍環(huán)境情況，決定在2號(hào)廠房的東側(cè)緊靠廠房修建工廠變電所，其型式為附設(shè)式。4 變電所主變壓器和主結(jié)線方案的選擇4.1變電所主變壓器的選擇 根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況,工廠變電所的主變壓器可有下列兩種方案: 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器 型式采用S9，而容量根據(jù)式有1000817.84即選擇一臺(tái)S9-1000/10配電變壓器。至于工廠二級(jí)負(fù)荷的備用電源，由與臨近單位相連的高壓聯(lián)絡(luò)線來(lái)承擔(dān)。 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器 形式采用S9，而每臺(tái)容量根據(jù)下式選擇，即：（0.60.7）817.84=（490.7572.49）KVA而且=（141.65+111.94+203.13）kVA=456.72KVA因此
21、選兩臺(tái)S9-630/10型低損耗配電變壓器。工廠二級(jí)負(fù)荷的備用電源亦由與臨近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來(lái)承擔(dān)。4.2變電所主結(jié)線方案的選擇 按上面考慮的兩種主變壓器的方案可設(shè)計(jì)以下兩種主結(jié)線方案：（1） 裝設(shè)一臺(tái)主變的主結(jié)線方案,如圖4.1所示。（2） 裝設(shè)兩臺(tái)主變的主結(jié)線方案,如圖4.2所示。 圖4.1 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主結(jié)線方案 圖4.2 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主結(jié)線方案4.3兩種主接線方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較 表4.1 兩種主接線方案的比較比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺(tái)主變的方案裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案技術(shù)指標(biāo)供電安全性滿足要求滿足要求供電可靠性基本滿足要求滿足要求供電質(zhì)量由于一臺(tái)主變，電壓損耗較大由于兩臺(tái)主變并列，電壓損
22、耗小靈活方便性只一臺(tái)主變，靈活性稍差由于有兩臺(tái)主變，靈活性較好擴(kuò)建適應(yīng)性稍差一些更好一些經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電力變壓器的綜合投資由手冊(cè)查得S91000單價(jià)為10.76萬(wàn)元，而由手冊(cè)查得變壓器綜合投資約為其單價(jià)的2倍，因此其綜合投資為210.76萬(wàn)元=21.52萬(wàn)元由手冊(cè)查得S9630單價(jià)為7.47萬(wàn)元，因此兩臺(tái)綜合投資為47.47萬(wàn)元=29.88萬(wàn)元，比一臺(tái)變壓器多投資8.36萬(wàn)元高壓開關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額查手冊(cè)得 GGA（F）型柜按每臺(tái)3.5萬(wàn)元計(jì)，查手冊(cè)得其綜合投資按設(shè)備價(jià)1.5倍計(jì)，因此其綜合投資約為41.53.5=21萬(wàn)元本方案采用6臺(tái)GGA（F）柜，其綜合投資額約為61.53.5=31.
23、5萬(wàn)元，比一臺(tái)主變的方案多投資10.5萬(wàn)元電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)參照手冊(cè)計(jì)算，主變和高壓開關(guān)柜的折算和維修管理費(fèi)每年為4.893萬(wàn)元（其余略）主變和高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)和維修管理費(fèi)每年為7.067萬(wàn)元，比一臺(tái)主變的方案多耗2.174萬(wàn)元供電貼費(fèi)按800元/KVA計(jì)，貼費(fèi)為10000.08=80萬(wàn)元貼費(fèi)為26300.08萬(wàn)元=100.8萬(wàn)元，比一臺(tái)主變的方案多交20.8萬(wàn)元 從表4.1可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案。5 短路電流的計(jì)算5.1繪制計(jì)算電路如下圖：表5.11： 短路計(jì)算電路5.2確定短路電流基準(zhǔn)值設(shè)=100MVA,=1.05,即高
24、壓側(cè)=10.5KV,低壓側(cè)=0.4KV,則：=5.5KA=144KA5.3計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值(1)電力系統(tǒng) 已知=300MVA,故=100MVA/300MVA=0.33(2)架空電路 LJ-120的=0.35/km，而線長(zhǎng)9km故=(0.359)=2.8(3)電力變壓器 %=4.5,故=7.1因此，繪制短路計(jì)算等效電路如下圖，圖5.31：短路計(jì)算等效電路5.4計(jì)算K-1點(diǎn)的短路電流總電抗及三相短路電流和短路容量(1) 總電抗的標(biāo)幺值 =0.33+2.8=3.13(2)三相短路電流周期分量有效值=5.5/3.13=1.76KA(3)短路次暫態(tài)短路電流=1.76KA(4)短路穩(wěn)態(tài)電流
25、 =1.76KA(5)短路沖擊電流 =2.551.76KA=4.49KA(6)短路后第一個(gè)周期的短路電流有效值=1.5121.76KA=2.66KA(7)三項(xiàng)短路容量 =100/3.13=31.95MVA5.5計(jì)算K-2點(diǎn)的短路電流總電抗及三相短路電流和短路容量總電抗的標(biāo)幺值 =0.33+2.8+3.55=6.68(1)三相短路電流周期分量有效值=144/6.68=21.56KA(2)短路次暫態(tài)短路電流=21.56KA(3)短路穩(wěn)態(tài)電流 =21.56KA(4)短路沖擊電流 =39.67KA(5)短路后第一個(gè)周期的短路電流有效值=23.5KA(6)三項(xiàng)短路容量 =100/6.68=14.97MV
26、A短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/KA三相短路容量/MVAK-11.761.761.764.492.6631.95K-221.5621.5621.5639.6723.514.976 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)6.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 如表6.1所示。 表6.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電 壓電 流斷 流能 力動(dòng) 穩(wěn)定 度熱 穩(wěn)定 度其 他裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)10 50.72 1.764.16.1一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)高壓少油斷路器SN10-10I/63010kV630A16kA40kA512高壓隔離開關(guān)GN-10/20010kV200A25.5Ka500高壓熔斷器RN2-1
27、010kV0.5A50kA電壓互感器JDJ-1010/0.1kV電壓互感器JDZJ-10電流互感器LQJ-1010Kv100/5A31.8Ka81二次負(fù)荷0.6避雷器FS4-1010kV戶 外 式 高 壓隔離開關(guān)GW4-15G/20012kV400A25Kv500表6.1所選一次設(shè)備均滿足要求。6.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 如表6.2所示。 表6.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電 壓電 流斷 流能 力動(dòng) 穩(wěn)定 度熱 穩(wěn)定 度其 他裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)3801639.8921.5638.9594.0一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)低壓斷路器DW15-1500/3D380V1500A
28、40kV低壓斷路器DZ20-630380V630A30kA低壓斷路器DZ20-200380V200A25kA低壓刀開關(guān)HD13-1500/30380V1500A電流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A電流互感器LMZ1-0.5500V100/5160/5避雷器戶外隔離開關(guān)表6.2所選一次設(shè)備均滿足要求。6.3 高低壓母線的選擇 參照表528，10kV母線選LMY-3（），即母線尺寸為；380V母線選LMY-3,即母線尺寸為，而中性線母線尺寸為。7 .變電所進(jìn)出線和與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇7.1 高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)采用LJ型鋁絞線架空敷設(shè)，接住10KV公用干線（1）按發(fā)熱條件選擇由I30
29、=I1NT=57.7A及室外環(huán)境溫度25，查手冊(cè)，初選LJ-16，其25時(shí)的Ial90AI30,滿足發(fā)熱條件。（2）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度由手冊(cè)，最小允許截面AMIN=25mm2,因此LJ-16不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，故改選LJ-35。因?yàn)榇司€路很短，不需校驗(yàn)電壓損耗。7.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn)采用YJL22-10000型絞聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（1）按發(fā)熱條件選擇由I30=I1NT=57.7A及土壤溫度25查手冊(cè)初選纜芯為25mm2的交聯(lián)電纜，其Ial=90AI30，滿足發(fā)熱條件。（2）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定Amin=I(3)=197002=22mm2A=25mm2C查表可得
30、；tima按終端變電所保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.5s，加斷路器斷路時(shí)間0.2s，再加0.05s計(jì)，故tima=0.75s。因此YJL22-1000-325電纜滿足短路熱穩(wěn)定條件。7.3 380V低壓出線的選擇（1）饋電給1號(hào)廠房（鑄造車間）的線路采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇由I30=232.9A及地下0.8m土壤溫度為25，查表得初選LJ150，其25時(shí)的Ial375AI30，滿足發(fā)熱條件。2）檢驗(yàn)電壓損耗 由圖11-3所示平面圖量得變電所至1號(hào)廠房距離約為70m，由表查得LJ150的R0=0.28/km,X0=0.34/km(按接線幾何均距0.8 m來(lái)
31、計(jì))，又1號(hào)廠房的P30=93.6kW,Q30=98.28Kvar,因此：U=6.27VU=（6.27V/380V）100=1.67Ual=5滿足允許電壓損耗5%的要求（2）饋電給2號(hào)廠房（鍛壓車間）的線路 亦采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。纜芯截面選240mm，即VLV22-1000-3240+1120的四芯電纜。（3）饋電給3號(hào)廠房（金工車間）的線路 亦采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。纜芯截面選240mm，即VLV22-1000-3240+1120的四芯電纜。（4）饋電給4號(hào)廠房（工具車間）的線路 亦采用VLV22-1000型聚氯乙烯
32、絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。纜芯截面選240mm，即VLV22-1000-3240+1120的四芯電纜。（5）饋電給5號(hào)廠房（電鍍車間）的線路 亦采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。纜芯截面選240mm，即VLV22-1000-3240+1120的四芯電纜。（6）饋電給6號(hào)廠房（熱處理車間）的線路 亦采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。纜芯截面選240mm，即VLV22-1000-3240+1120的四芯電纜。（7）饋電給7號(hào)廠房（裝配車間）的線路 亦采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。纜芯截面選240mm，即VLV22-1
33、000-3240+1120的四芯電纜。（8）饋電給8號(hào)廠房（機(jī)修車間）的線路 亦采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。纜芯截面選240mm，即VLV22-1000-3240+1120的四芯電纜。（9）饋電給9廠房（鍋爐房）的線路 亦采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。纜芯截面選240mm，即VLV22-1000-3240+1120的四芯電纜。（10）饋電給10（倉(cāng)庫(kù)）的線路 亦采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。纜芯截面選240mm，即VLV22-1000-3240+1120的四芯電纜。（11）饋電給生活區(qū)的線路 采用LJ型
34、鋁絞線架空敷設(shè)為了確保生活用電（照明、家電）的電壓質(zhì)量，決定采用四回LJ120型鋁絞線架空敷設(shè)，查表得LJ120的R0=0.31/km,X0=0.07/km(按線間幾何均居0.6m計(jì)），因此： U=14.23vU=%=3.7%1.5按GB5006292規(guī)定，電流保護(hù)（含電流速斷保護(hù)）的最小靈敏系數(shù)為1.5，因此這里裝設(shè)的電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)是達(dá)到要求的。8.5作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置（1） 裝設(shè)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù) 亦采用GL15型感應(yīng)式過(guò)電流繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流體跳閘的操作方式。1） 過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定。IL。max=2I30，Krel=1.3，Kw=1，Kr
35、e=0.8，Ki=50/5=10，因此動(dòng)作電流為：Iop=15.6A整定為16A。2）過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定。按終端保護(hù)考慮，動(dòng)作時(shí)間的整定為0.5S。3）過(guò)電流保護(hù)靈敏系數(shù)。因無(wú)鄰近單位變電所10kV母線經(jīng)聯(lián)絡(luò)線至本廠變電所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無(wú)法檢驗(yàn)靈敏系數(shù)。（2）裝設(shè)電流速斷保護(hù)低壓總開關(guān)采用DW15-1500/3型低壓斷路器，三相均裝過(guò)流脫扣器，既可保護(hù)低壓側(cè)的相間短路和過(guò)負(fù)荷，而且可保護(hù)低壓側(cè)單相接地短路。脫扣器動(dòng)作電流的整定可參看參考文獻(xiàn)。低壓測(cè)所有出線上均采用DZ20型低壓斷路器控制，其瞬時(shí)脫扣器可實(shí)現(xiàn)對(duì)線路短路故障的保護(hù)。9.變電所防雷保護(hù)9.1直擊雷保護(hù) 在變電所屋頂裝設(shè)避
36、雷針或避雷帶，并引出兩根接地線與變電所公共接地裝置相連。在此設(shè)計(jì)中，由于變電所為附設(shè)式結(jié)構(gòu)，與廠房為同一建筑，所以不考慮直擊雷的影響。9.2雷電侵入波的防護(hù)1)在10kv的電源進(jìn)線終端上裝設(shè)FS4-10型閥式避雷器。引下線用25mm4mm的鍍鋅扁鋼，下面與公共接地網(wǎng)焊接相連，上與避雷器接地螺栓相連。2)在10kv高壓進(jìn)線配電室內(nèi)設(shè)有GG1 A（F）-54型開關(guān)柜。其中配有FS4-10型避雷器，靠近主變壓器主要靠此變壓器來(lái)保護(hù)。3)在380v低壓架空出現(xiàn)上，裝設(shè)保護(hù)間隙，或?qū)⑵浣^緣子的鐵腳接地，用以防護(hù)沿低壓架空線路入侵的雷電波。10.變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)10.1接地電阻的要求本變電所的公共
37、接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下條件：所以公共接地裝置接地電阻為：10.2接地裝置設(shè)計(jì)采用長(zhǎng)2.5m、50mm的鋼管，經(jīng)過(guò)計(jì)算初選16根，沿變電所三面均勻布置分布，管距為5m。垂直打入地下，管頂距離地面0.6m，管間用40mm4mm的鍍鋅扁鋼焊接在一起。變電所的變壓器室有兩條干線、高低壓配電室各有一條室外接地裝置相連，接地干線均采用25mm*4mm的的鍍鋅扁鋼。接地電阻驗(yàn)算：，滿足：要求， 式中 =0.65。變電所接地裝置平面布置如下圖11.1圖10.1 變電所接地裝置平面布置圖11.總結(jié)經(jīng)過(guò)整整兩周的課程設(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)由一知半解到現(xiàn)在的一定程度的掌握，起到
38、了非常重要的作用。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)對(duì)各種手冊(cè)的閱讀及使用我積累了許多重要經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。由于自身知識(shí)的缺乏，設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了許多難題，但在眾多同學(xué)的幫助和自身對(duì)課本知識(shí)的鉆研下基本上都得到解決。這讓我認(rèn)識(shí)到遇到難題后，自己的思考和團(tuán)隊(duì)協(xié)作是非常重要的。除此之外，本次設(shè)計(jì)讓我對(duì)眾多學(xué)習(xí)軟件的應(yīng)用能力大大提高，如 AUTOCAD作圖，WORD等等，總之這是一次成功且有意義的課程設(shè)計(jì)，相信對(duì)我以后的工作有著積極的影響。附圖： 機(jī)械廠降壓變電所主接線電路圖參考文獻(xiàn)1 劉介才， 工廠電氣設(shè)計(jì)指導(dǎo). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社2 蘇文成 工廠供電第二版 北京：機(jī)械工業(yè)出版社3劉介才. 工廠供電簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè) 北京：機(jī)械
39、工業(yè)出版社4 陳 珩. 電力系統(tǒng)分析 北京：電力出版社致 謝在學(xué)習(xí)中,老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富淵博的知識(shí)、敏銳的學(xué)術(shù)思維、精益求精的工作態(tài)度以及侮人不倦的師者風(fēng)范是我終生學(xué)習(xí)的楷模，老師們的高深精湛的造詣與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)精神，將永遠(yuǎn)激勵(lì)著我。這三年中還得到眾多老師的關(guān)心支持和幫助。在此，謹(jǐn)向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意！另外，感謝校方給予我這樣一次機(jī)會(huì)，能夠獨(dú)立地完成一個(gè)課程設(shè)計(jì)，并在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，給予我們各種方便，使我們?cè)谶@學(xué)期快要結(jié)課的時(shí)候，能夠?qū)W(xué)到的只是應(yīng)用到實(shí)踐中，增強(qiáng)了我們實(shí)踐操作和動(dòng)手應(yīng)用能力，提高了獨(dú)立思考的能力。感謝所有任課老師和所有同學(xué)給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會(huì)了我專業(yè)知識(shí)，教會(huì)了我如何學(xué)習(xí)。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步，在此向他們表示我由衷的謝意。感謝寢室里的舍友，是你們?nèi)陙?lái)對(duì)我的關(guān)照使我的擁有一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境是我能專心學(xué)習(xí)生活。最后，我要向百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱，評(píng)議和參與本人論文答辯的各位老師表示感謝。2019整理的各行業(yè)企管，經(jīng)濟(jì)，房產(chǎn)，策劃，方案等工作范文，希望你用得上，不足之處請(qǐng)指正
某機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)
