工廠供電畢業(yè)論文修改

1、河南理工大學(xué)供電技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 2008 屆 ）學(xué) 生 姓 名 耿啟辰 院 （系） 電氣工程及其自動(dòng)化系 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào) 330819040104 導(dǎo)師姓名、職稱 許 丹 設(shè)計(jì)（論文）題目 工廠供電 起訖時(shí)間： 年 月 日 年 月 日（共 周）1黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）第32頁 共20頁目錄摘要1第一章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償21.1負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的21.2負(fù)荷計(jì)算的方法21.3全廠負(fù)荷計(jì)算21.4功率補(bǔ)償3第二章 變電所位置和形式的選擇42.1變電所所址選擇的基本要求42.2變電所所址選擇應(yīng)具備的條件4第三章變電所主要變壓器及主接線方案的選擇53.1主變壓器臺(tái)數(shù)的

2、選擇53.2主結(jié)線方案的選擇5第四章短路電流的計(jì)算74.1短路電流計(jì)算的目的及方法74.2、本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算74.3短路電流計(jì)算結(jié)果：9第五章 變電所一次設(shè)備的選擇及校驗(yàn)11第六章導(dǎo)線、變電所高低壓線路的選擇13第七章變電所二次回路的方案及斷電保護(hù)的確定147.1變電所二次回路方案147.2斷電保護(hù)14第八章 防雷與接地168.1防雷168.2接地17總結(jié)18致 謝19參考文獻(xiàn)20摘要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

3、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。按照國家標(biāo)準(zhǔn)gb50052-95 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、gb50059-92 35110kv變電所設(shè)計(jì)規(guī)范、gb50054-95 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范等的規(guī)定，工廠供電設(shè)計(jì)遵循以下原則：1、遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行

4、國家的有關(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；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)電氣產(chǎn)品。3、近期為主、考慮發(fā)展；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。關(guān)鍵詞：節(jié)能配電安全合理發(fā)展abstractwith the industrial productio

5、n and the development of science and technology, power plant control systems, signal and monitoring work by the management manual, on the spot to monitor the development of remote, and the realization of remote control, remote, and remote sensing. factories for electrical system of remote, can not o

6、nly enhance the plants power supply system automation level, but also to some extent to achieve plant optimal operation of the power supply system capable of dealing with incidents in a timely manner to reduce the incidents of power failures, to better ensure the plant power supply system of economi

7、c security. power plant production plant is necessary to protect life. calculated compared to the factory in accordance with the actual situation of economic and scientific selection of high electrical equipment, power supply from the high-quality, reliable and economic performance considered to opt

8、imize the use of electrical equipment and power supply.【keywords】：load secretly schemes against power short-circuit current第一章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償全廠總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，是在車間負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的?？紤]車間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠總降壓變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計(jì)算表、表達(dá)計(jì)算成果。1.1計(jì)算負(fù)荷的定義（1）計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。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

9、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)。（2）尖峰電流指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù)1秒左右的最大負(fù)荷電流。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。（3）平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。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)荷用來計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。1.2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：

10、p30=pekd無功功率:q30=p30tg視在功率:s3o=p30/cos計(jì)算電流:i30=s30/3un1.3全廠負(fù)荷計(jì)算某廠設(shè)有三個(gè)車間，其中1#車間：工藝設(shè)備容量250kw、空調(diào)及通風(fēng)設(shè)備容量78 kw 、車間照明40kw、其他用電設(shè)備50 kw，共計(jì)設(shè)備容量418 kw。2#車間：共計(jì)設(shè)備容量736kw。3#車間：共計(jì)設(shè)備容量434kw。（采用需要系數(shù)法）。全廠用電負(fù)荷計(jì)算、無功功率補(bǔ)償與變壓器損耗計(jì)算及變壓器臺(tái)數(shù)、容量和型號(hào)的選擇示例,計(jì)算結(jié)果列表如下， 全廠用電負(fù)荷計(jì)算表車間或建筑名稱用電設(shè)備名 稱設(shè)備裝機(jī)容量 pe（kw）需要系數(shù)kd功率因數(shù) cos/ tg計(jì)算負(fù)荷變壓器臺(tái)數(shù)及

11、容量se（kva）有功功率 pca（kw）無功功率qca（kvar）視在功率sca（kva）1#車間車間工藝設(shè)備2500.70.75/0.88175154 空調(diào)、通風(fēng)設(shè)備780.80.8/0.7562.446.8 車間照明400.850.85/0.623421.1 其他500.60.7/1.023030.6 合計(jì)418 301.4252.5 有功同時(shí)系數(shù)kp=0.9無功同時(shí)系數(shù)kq =0.95 0.75/0.88271.3239.9362.2 2#車間負(fù)荷計(jì)入kp和kq系數(shù)后合計(jì)7360.80.8/0.75530397662.2 3#車間負(fù)荷計(jì)入kp和kq系數(shù)后合計(jì)4340.80.81/0.7

12、2391281481.5 全廠合計(jì)1588 1192918 變配電所有功同時(shí)系數(shù)kp=0.9無功同時(shí)系數(shù)kq =0.95 0.77/0.8310738721383 全廠低壓無功功率補(bǔ)償 -420 全廠補(bǔ)償后合計(jì) 0.92/0.4310734521164 變壓器耗損：pt0.01sca qt0.05sca 1260 全廠共計(jì)（高壓側(cè)） 0.904108551212002800決定選用二臺(tái)scb9-800kva型干式電力變壓器變壓器的平均負(fù)載率為0.75 注：2#、3#車間的負(fù)荷計(jì)算與1#車間的負(fù)荷計(jì)算類似，從略。本負(fù)荷計(jì)算中未計(jì)入各車間至變電所的線路功率損耗。（只有線路功率損耗很小時(shí)，對(duì)于變壓器

13、容量的選擇影響不大時(shí)，才可以從略）。 表4-4計(jì)算過程如下： 按公式（4-6）（4-14）進(jìn)行計(jì)算1 1#車間：車間工藝設(shè)備設(shè)備 pca= kdpe=250x0.7=175（kw）, qca= pcatg=175x0.88=154（kvar）,2 空調(diào)、通風(fēng)設(shè)備 pca= kdpe=78x0.8=62.4（kw）, qca= pcatg=62.4x0.75=46.8（kvar）,3 車間照明設(shè)備 pca= kdpe=40x0.85=34（kw）, qca= pcatg=34x0.62=21.1（kvar）,4 其他設(shè)備 pca= kdpe=50x0.6=30（kw）, qca= pcatg=3

14、0x1.02=30.6（kvar）,5 1#車間合計(jì) pca= 175+62.4+34+30+=301.4（kw）, qca=154+46.8+21.1+30.6=252.5（kvar）,6 有功同時(shí)系數(shù)kp=0.9 pca=pcakp=301.4x0.9=271.3（kw）, 無功同時(shí)系數(shù)kq =0.95 qca=qcakq= 252.5x0.95=239.9（kvar）, 視在功率 sca=（kva）7 全廠合計(jì) pe=418+736+434=1588（kw） pca=271.3+530+391=1588（kw） qca=239.9+397+281=918（kvar）,8 有功同時(shí)系數(shù)kp

15、=0.9 pca=pcakp=1192x0.9=1073（kw）, 無功同時(shí)系數(shù)kq =0.95 qca=qcakq=918x0.95=872（kvar）,視在功率 sca=（kva）9.低壓無功補(bǔ)償?shù)?cos=0.92) qc=pca（tg1-tg2）=1073x(0.83-0.43)=429420（kvar）,10全廠補(bǔ)償后的有功功率 pca=1073（kw）, 全廠補(bǔ)償后的無功功率 qca=872-420=452（kvar）,視在功率 sca=1164（kva）11變壓器有功功率損耗 pt0.01 sca =0.01x1164=11.612（kw）, 變壓器有功功率損耗 qt=0.05

16、sca =0.05x1164=58.260（kvar）,12全廠合計(jì)（高壓側(cè)）有功功率 pca=1073+12=1085（kw）, 全廠合計(jì)（高壓側(cè)）無功功率 qca=452+60=512（kvar）,視在功率 sca=1200（kva） 高壓側(cè)的功率因數(shù) cos= pca/ sca=1085/1200=0.9040.913計(jì)算結(jié)果：決定選用二臺(tái)scb9-800kva型干式電力變壓器。 變壓器的平均負(fù)載率為: sca/ se =1200/1600=0.75 結(jié)論：合格1.4功率補(bǔ)償由于本設(shè)計(jì)中上級(jí)要求cos0.9,而由上面計(jì)算可知cos=0.750.9，因 此需要進(jìn)行無功補(bǔ)償。綜合考慮在這里采

17、用并聯(lián)電容器進(jìn)行高壓集中補(bǔ)償?？蛇x用bwf6.3-100-1w型的電容器，其額定電容為2.89µfqc=5999（tanarccos0.75tanarccos0.92）kvar=2724kvar取qc=2800kvar因此，其電容器的個(gè)數(shù)為：n=qc/qc=2800/100=28而由于電容器是單相的，所以應(yīng)為3的倍數(shù)，取28個(gè)正好無功補(bǔ)償后，變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：s30（2）=59992+(5463-2800)21/2=6564kva變壓器的功率損耗為：qt=0.06s30=0.06*6564=393.8kvarpt=0.015s30=0.015*6564=98.5kw變電所高

18、壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為：p30=5999+98.5=6098kwq30=(5463-2800)+393.8=3057kvars30=(p302+q302)1/2=6821kv.a無功率補(bǔ)償后，工廠的功率因數(shù)為： cos=p30/s30=6098/6821=0.9則工廠的功率因數(shù)為：cos=p30/s30=0.910.9因此，符合本設(shè)計(jì)的要求。第二章 變電所位置和形式的選擇2.1變電所所址選擇的基本要求靠近電源，接近負(fù)荷中心，有利于提高供電電壓質(zhì)量，減少輸電線路投資以減少投資和電能損耗，提高供電質(zhì)量。便于各級(jí)電壓線路的出入，架空線路走廊應(yīng)與所址同時(shí)選定，盡量避免交叉。變電所不能被洪水淹沒，以保證正常運(yùn)行

19、。所區(qū)內(nèi)不得積水，故地面應(yīng)考慮一定的排水坡度。具有生產(chǎn)和生活用水的可靠水源?？紤]職工生活上的方便。為變電所的遠(yuǎn)景規(guī)劃和擴(kuò)建創(chuàng)造條件?？紤]電網(wǎng)的發(fā)展和農(nóng)村用電負(fù)荷的增加，以及變電所能方便地從初期形式過渡到最終階段，使變電所在一次、二次設(shè)備裝置方面所需的改動(dòng)最小。所站合一的形式便于發(fā)展成無人值班所。參照國家標(biāo)準(zhǔn)35500kv變電所設(shè)計(jì)規(guī)范執(zhí)行。2.2變電所所址選擇應(yīng)具備的條件所址靠近供電區(qū)域負(fù)荷中心，供電半徑不能超過以下要求：04kv線路不大于0.5km；10kv線路不大于15km；35kv線路不大于40km；110kv線路不大于150km。便于進(jìn)出線的引入，并根據(jù)發(fā)展規(guī)劃預(yù)留擴(kuò)建位置。附圖2-1

20、廠門工廠進(jìn)電線路北123459678121310111514配電所工廠平面圖第三章變電所主要變壓器及主接線方案的選擇3.1主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇（1）參考電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全廠計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。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。 （2）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)滿足以下兩個(gè)條件：任一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，st（0.6-0.7）s30（1）任一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，st

21、s30（+），由于s30（1）=7932kva，因?yàn)樵搹S都是上二級(jí)負(fù)荷所以按條件2選變壓器。st（0.6-0.7）7932=（4759.25552.4）kvasts30（+），因此選5700kva的變壓器二臺(tái)3.2主結(jié)線方案的選擇（1）變配電所主結(jié)線的選擇原則1.當(dāng)滿足運(yùn)行要求時(shí)，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接線。3.當(dāng)供電電源只有一回線路，變電所裝設(shè)單臺(tái)變壓器時(shí)，宜采用線路變壓器組結(jié)線。4.為了限制配出線短路電流，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.接在線路上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開關(guān)；但接在母

22、線上的避雷器，可與電壓互感器合用一組隔離開關(guān)。6.610kv固定式配電裝置的出線側(cè)，在架空線路或有反饋可能的電纜出線回路中，應(yīng)裝設(shè)線路隔離開關(guān)。7.采用610kv熔斷器負(fù)荷開關(guān)固定式配電裝置時(shí)，應(yīng)在電源側(cè)裝設(shè)隔離開關(guān)。8.由地區(qū)電網(wǎng)供電的變配電所電源出線處，宜裝設(shè)供計(jì)費(fèi)用的專用電壓、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的總開關(guān)宜采用低壓斷路器或隔離開關(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)總開關(guān)和母線分段開關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器。10.當(dāng)?shù)蛪耗妇€為雙電源，變壓器低壓側(cè)總開關(guān)和母線分段開關(guān)采用低壓斷路器時(shí)，在總開關(guān)的出線側(cè)及母線分段開關(guān)的兩側(cè)，宜裝設(shè)刀開關(guān)或隔離觸頭。（

23、2）主結(jié)線接線方法 對(duì)于工廠總降壓變電所主結(jié)線設(shè)計(jì)，根據(jù)變電所配電回路數(shù)，負(fù)荷要求的可靠性級(jí)別和計(jì)算負(fù)荷數(shù)綜合主變壓器臺(tái)數(shù)，確定變電所高、低接線方式。對(duì)它的基本要求，即要安全可靠有要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。對(duì)于電源進(jìn)線電壓為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)車間變電所，降為一般低壓設(shè)備所需的電壓?？偨祲鹤冸娝鹘Y(jié)線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、隔離開關(guān)等）及其連接線組成，通常用單線表示。主結(jié)線對(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

24、要環(huán)節(jié)。1、一次側(cè)采用內(nèi)橋式結(jié)線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖如下這種主結(jié)線，其一次側(cè)的qf10跨接在兩路電源線之間，猶如一座橋梁，而處在線路斷路器qf11和qf12的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，因此稱為內(nèi)橋式結(jié)線。這種主結(jié)線的運(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線路停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，則斷開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)線多用于電源線路較長因而發(fā)生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、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主電

25、路圖(下圖)，這種主結(jié)線，其一次側(cè)的高壓斷路器qf10也跨接在兩路電源進(jìn)線之間，但處在線路斷路器qf11和qf12的外側(cè)，靠近電源方向，因此稱為外橋式結(jié)線。這種主結(jié)線的運(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)線適用的場合有所不同。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qf11，投入qf10（其兩側(cè)qs先合），使兩路電源進(jìn)線又恢復(fù)并列運(yùn)行。這種外橋式適用于電源線路較短而變電所負(fù)荷變動(dòng)較大、適用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需經(jīng)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)線時(shí)，也宜于采用這種結(jié)線，使環(huán)行電網(wǎng)的穿越功率不通過進(jìn)線斷路器qf11、qf12，這對(duì)改善線路斷路器

26、的工作及其繼電保護(hù)的整定都極為有利。3、一、二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖這種主結(jié)線圖兼有上述兩種橋式結(jié)線的運(yùn)行靈活性的優(yōu)點(diǎn)，但所用高壓開關(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)出線較多的總降壓變電所4、一、二次側(cè)均采用雙母線的總降壓變電所主電路圖采用雙母線結(jié)線較之采用單母線結(jié)線，供電可靠性和運(yùn)行靈活性大大提高，但開關(guān)設(shè)備也大大增加，從而大大增加了初投資，所以雙母線結(jié)線在工廠電力系統(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遠(yuǎn)發(fā)展。采用一、二側(cè)單

27、母線分段的總降壓變電所主結(jié)線（即全橋式結(jié)線）。第四章短路電流的計(jì)算工廠用電，通常為國家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無限容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短路參數(shù)，求出不同運(yùn)行方式下各點(diǎn)的三相及兩相短路電流。4.1短路電流計(jì)算的目的及方法短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過。接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路

28、圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡。對(duì)于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標(biāo)幺制法（又稱相對(duì)單位制法）。4.2、本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算 1.在最小運(yùn)行方式下：（1）確定基準(zhǔn)值 取sd=100mva,uc1=60kv,uc2=10.5kv 而id1=sd/3uc1=100mva/(360kv

29、)=0.96ka id2=sd/3uc2=100mva/(310.5kv)=505ka（2）計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值 1.電力系統(tǒng)（soc=310mva） x1*=100kva/310=0.32 2.架空線路（xo=0.4/km） x2*=0.44100/10.52=1.52 3.電力變壓器（uk%=7.5） x3*=uk%sd/100sn=7.5100103/(1005700)=1.32繪制等效電路如圖，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)出短路計(jì)算點(diǎn)。(3)求k-1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1總電抗標(biāo)幺值 x*(k-1)=x1*x2*=0.32+1.52

30、=1.842.三相短路電流周期分量有效值 ik-1(3)=id1/x*(k-1)=0.96/1.84=0.523.其他三相短路電流 i(3)=i(3)=ik-1(3)=0.52ka ish(3)=2.550.52ka=1.33ka ish(3)=1.510.52ka=0.79ka4.三相短路容量 sk-1(3)=sd/x*(k-1)=100mva/1.84=54.3 (4)求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1)總電抗標(biāo)幺值x*(k-2)=x1*x2*x3*/x4*=0.32+1.52+1.32/2=2.52)三相短路電流周期分量有效值 ik-2(3)=id2/x*(k-2

31、)=505ka/2.5=202ka3)其他三相短路電流 i(3)=i(3)=ik-23)=202ka ish(3)=1.84202ka=372ka ish(3)=1.09202ka=220ka4)三相短路容量 sk-2(3)=sd/x*(k-1)=100mva/2.5=40mva2.在最大運(yùn)行方式下： （1）確定基準(zhǔn)值取sd=1000mva,uc1=60kv,uc2=10.5kv而id1=sd/3uc1=1000mva/(360kv)=9.6id2=sd/3uc2=1000mva/(310.5kv)=55ka （2）計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值1）電力系統(tǒng)（soc=1338mva）x1

32、*=1000/1338=0.752）架空線路（xo=0.4/km） x2*=0.441000/602=0.453）電力變壓器（uk%=4.5） x3*=x4*=uk%sd/100sn=7.51000103/(1005700)=13.2繪制等效電路如圖，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)出短路計(jì)算點(diǎn)。(3)求k-1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x*(k-1)=x1*x2*=0.75+0.45=1.2三相短路電流周期分量有效值ik-1(3)=id1/x*(k-1)=9.6ka/1.2=8ka其他三相短路電流i(3)=i(3)=ik-1(3)=8kaish(3)=2

33、.558ka=20.4ka ish(3)=1.51x*(k-1)8ka=12.1ka三相短路容量sk-1(3)=sd/x*(k-1)=1000/1.2=833mva(4)求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1)總電抗標(biāo)幺值x*(k-2)=x1*x2*x3*x4*=0.750.4513.2/2=7.8 2)三相短路電流周期分量有效值ik-2(3)=id2/x*(k-2)=55ka/7.8=7.05ka 3)其他三相短路電流 i(3)=i(3)=ik-2（3）=7.05ka ish(3)=2.557.05ka=17.98ka ish(3)=1.517.05ka=10.65ka

34、4)三相短路容量 sk-2(3)=sd/x*(k-2)=1000/7.05=141.8mva4.3短路電流計(jì)算結(jié)果：1.最大運(yùn)行方式2.最小運(yùn)行方式第五章 變電所一次設(shè)備的選擇高壓一次設(shè)備的選擇1、架空線的選擇及其校驗(yàn)架空線選用鋼芯鋁絞線：由工廠供電表5-3得架空線路鋼芯鋁絞線年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)5000以上的經(jīng)濟(jì)電流密度jec=0.90設(shè)220kv側(cè)s305000kv.a得架空線i30=132a則架空線路經(jīng)濟(jì)截面aec= i30jec=1320.9=146mm2因此選擇型號(hào)為lgj-185的鋼芯鋁線。架空線校驗(yàn)：（1）發(fā)熱條件 取環(huán)境溫度為40，查工廠供電附錄表20得lgj-185得允許載流

35、量ial=416ai30 滿足要求 （2）電壓損耗條件 滿足要求 （3）經(jīng)濟(jì)電流密度 滿足要求 （4）機(jī)械強(qiáng)度 查工廠供電附錄表18得35kv及以上線路最小鋼芯鋁絞線截面為35 mm2185mm2 滿足要求2、高壓斷路器的選擇及校驗(yàn)前面短路計(jì)算取高壓斷路器qf1,qf2為lw25-252;qf3,qf4為sn10-10ii;qf5，qf6為sn10-10i,qf7;qf8為dw15-4000。校驗(yàn)：假設(shè)短路裝置最長動(dòng)作時(shí)間為top=1.5s,t取0.15s 則tima= top+ t+0.05=1.7s序號(hào)安裝地點(diǎn)電器條件lw25-252型斷路器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論1un220kvun.qf2

36、52kv合格2i30132ain.qf4000a合格3ik(3)10.44kai40ka合格4ish(3)26.6kaimax100ka合格5i(3)2tima15.821.7=424it2t4024=6400合格序號(hào)安裝地點(diǎn)電器條件sn10-10ii型斷路器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論1un10kvun.qf10kv合格2i30695ain.qf1000a合格3ik(3)16.75kai31.5ka合格4ish(3)42.7kaimax80ka合格5i(3)2tima16.821.7=477it2t3224=1985合格序號(hào)安裝地點(diǎn)電器條件sn10-10i型斷路器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論1un10kvu

37、n.qf10kv合格2i30169ain.qf630a合格3ik(3)7.44kai16ka合格4ish(3)19kaimax40ka合格5i(3)2tima7.4421.7=94it2t1624=1024合格dw15-4000型斷路器為萬能式低壓斷路器，脫扣器額定電流4000a，長延時(shí)動(dòng)作電流2800-4000a，短延時(shí)動(dòng)作整定電流12000-24000a，瞬時(shí)動(dòng)作整定電流28000-56000a，分段能力80ka，在各方面均能滿足要求。3、高壓隔離開關(guān)的選擇及校驗(yàn)高壓隔離開關(guān)的功能主要是隔離高壓電源，以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修，但隔離開關(guān)沒有專門的滅弧裝置，因此不允許帶負(fù)荷操作。本次設(shè)

38、計(jì)中，高壓隔離開關(guān)與高壓斷路器配套使用。qs1,1s2，qs3，qs4選用gw2-220/400-100，qs5，qs6選用gw2-10/1000-100，qs7，qs8，qs9，qs10選用gn8-10/400-40。校驗(yàn):序號(hào)安裝地點(diǎn)電器條件gw2-220/400-100型隔離開關(guān)項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論1un220kvun.qs220kv合格2i30132ain.qs400a合格3ik(3)i4ish(3)26.6kaimax255ka合格5i(3)2tima15.821.7=424it2t10025=50000合格序號(hào)安裝地點(diǎn)電器條件gw2-10/1000-100型隔離開關(guān)項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)

39、結(jié)論1un10kvun.qs10kv合格2i30695ain.qs1000a合格3ik(3)16.75kai4ish(3)42.7kaimax255ka合格5i(3)2tima16.821.7=477it2t10025=40000合格序號(hào)安裝地點(diǎn)電器條件gn8-10/400-40型隔離開關(guān)項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論1un10kvun.qs10kv合格2i30169ain.qs400a合格3ik(3)7.44kai4ish(3)19kaimax100ka合格5i(3)2tima7.4421.7=94it2t4025=8000合格由于以上隔離開關(guān)均是按短路電流和電壓等級(jí)選擇的，又是配合相應(yīng)斷路器使用，經(jīng)

40、以上校驗(yàn)，在電壓、電流、動(dòng)穩(wěn)定度、熱穩(wěn)定度上均能滿足要求。4、高壓熔斷器的選擇及校驗(yàn)本次設(shè)計(jì)中，高壓熔斷器主要用在避雷裝置中，戶外選用rw4-10/0.5型熔斷器，戶內(nèi)選用rn2-10/0.5型熔斷器。其額定電壓10kv,額定電流1000a，最大分段能力50ka均能滿足要求。5、電纜的選擇及校驗(yàn)從總降變電站引電源進(jìn)車間變電站采用電纜進(jìn)線，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇起電纜截面，初步選用銅芯電纜，查工廠供電表5-3得銅芯電纜5000h以上的經(jīng)濟(jì)電流密度jec=2.00進(jìn)入車間變電站的計(jì)算電流 i30=169a得電纜經(jīng)濟(jì)截面aec= i30jec=1692.00=85mm2 根據(jù)當(dāng)?shù)馗黜?xiàng)氣象條件，查工廠供電

41、附錄表32，選取8.7/10kv的電纜，截面為185 mm2，其電流為450a169a，滿足要求。因此選擇yjv-8.7/10-3185型電纜。按電壓損失條件進(jìn)行校驗(yàn)：查工廠供電附錄表11得yjv-8.7/10-185型電纜的ro=0.091/km, xo=0.087/km,u%=(pr+qx)/(10(un) 2)=(0.0528150.091+0.050.087109.61) /(10(10) 2)=0.135因此所選電纜截面也滿足電壓損失要求。6、母線的選擇及校驗(yàn)總降變配電所低壓側(cè)單母線選擇lmy型8010 mm2，車間變電站一次側(cè)單母線選擇lmy型404mm2，車間變電站二次側(cè)單母線選

42、擇lmy型12510mm2，其均為硬鋁母線，允許載流量分別為1427a、480a、5633a。由于其是按短路電流標(biāo)準(zhǔn)選擇的，所以在電流方面滿足要求。動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn) 硬鋁母線（lmy）的最大允許應(yīng)力al=70mpa 完全大于其計(jì)算應(yīng)力c120 mpa，c210 mpa，c345 mpa熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 查工廠供電附錄表11得c=87as /mm2， 因此最小允許截面為： amin(1)=(16.75103a1.7s)/ c260 mm2 amin(2)=(7.44103a1.7s)/ c115 mm2 amin(3)=(33.4103a1.7s)/ c519 mm2母線實(shí)際截面： a1=8010=80

43、0 mm2amin(1) a2=404=160 mm2amin(2) a3=12510=1250 mm2amin(3) 均能滿足短路熱穩(wěn)定要求！7、高壓開關(guān)柜的選擇高壓開關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種成套配電裝置。在發(fā)電廠和變配電所中作為控制和保護(hù)發(fā)電機(jī)、變壓器和高壓線路之用，也可作為大型交流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和保護(hù)之用。其中安裝有高壓開關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、監(jiān)測儀表和母線、絕緣子等。高壓開關(guān)柜有固定式和手車式兩大類型，由于其手車式投資價(jià)格較貴，所以本次設(shè)計(jì)選用固定式高壓開關(guān)柜：gg-1a-220，gg-1a-10，gg-1a-0.4。8、互感器的選擇及校驗(yàn)互感器是電流互感器和電

44、壓互感器的統(tǒng)稱。從基本結(jié)構(gòu)和工作原理來說，互感器就是一種特殊變壓器。主要是用來使儀表、繼電器等二次設(shè)備與主電路絕緣和用來擴(kuò)大儀表、繼電器等二次設(shè)備的應(yīng)用范圍。（1） 電流互感器的選擇及校驗(yàn)總降壓變配電所一次側(cè)選用lqj-220,300/5?？偨底兣潆娝蝹?cè)選用lqj-10,800/5。車間變電所一次側(cè)選用lqj-10,300/5。電流互感器準(zhǔn)確度等級(jí)選擇，即互感器二次負(fù)荷s2不得大于其準(zhǔn)確度等級(jí)所限定的額定二次負(fù)荷s2n，即電流互感器滿足準(zhǔn)確度等級(jí)要求的條件為s2n s2。 s2si+i2n2(rwl+rxc) |z2|zi|+|zwl|+ rxc式中|zi|可由儀表、繼電器的產(chǎn)品樣本中查得

45、；|zwl|rwl=l/(ra)這里r為導(dǎo)線的電導(dǎo)率，銅線為53m/(.mm2),鋁線為32 m/(.mm2)，a為導(dǎo)線截面積，l為對(duì)應(yīng)于連接導(dǎo)線的計(jì)算長度，假設(shè)互感器到儀表、繼電器的單向長度為l0，則互感器為星形連接時(shí)，l=l1；為v形連接時(shí)，l=3l1；為一相式接線時(shí)，l=2l1。式中rxc很難準(zhǔn)確測定，而且是可變的，一般近似地取為0.1。校驗(yàn):序號(hào)安裝地點(diǎn)電器條件lqj-220,300/5型電流互感器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論1un220kvun.qs220kv合格2i30132ain.qs300a合格3ik(3)i4ish(3)26.6kaimax100ka合格5i(3)2tima15.82

46、1.7=424it2t4025=8000合格序號(hào)安裝地點(diǎn)電器條件lqj-10,800/5型電流互感器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論1un10kvun.qs10kv合格2i30695ain.qs800a合格3ik(3)16.75kai4ish(3)42.7kaimax100ka合格5i(3)2tima16.821.7=477it2t4025=8000合格序號(hào)安裝地點(diǎn)電器條件lqj-10,300/5型電流互感器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論1un10kvun.qs10kv合格2i30169ain.qs300a合格3ik(3)7.44kai4ish(3)19kaimax26ka合格5i(3)2tima7.4421.7=

47、94it2t1025=500合格（2） 電壓互感器的選擇及校驗(yàn)電壓互感器選用jdzj-10,10000/10。jdz-10,10000/10。其準(zhǔn)確度等級(jí)的選擇也與其二次負(fù)荷有關(guān)，條件要求也是s2n s2。其中s2為二次側(cè)所有儀表、繼電器電壓線圈所消耗的總視在功率。 s2 =（pu）2+（qu）2）低壓一次設(shè)備的選擇：1、 低壓熔斷器低壓熔斷器的功能主要是實(shí)現(xiàn)低壓配電系統(tǒng)的短路保護(hù)，本次設(shè)計(jì)選用rm10-600型低壓熔斷器，熔管額定電壓380v，額定電流：熔管600a，熔體350a、430a、500a、600a,最大分段能力10ka.2、 熔斷器式刀開關(guān) 刀熔開關(guān)具有刀開關(guān)和熔斷器的雙重功能，

48、采用這種組合型開關(guān)電器可以簡化配電裝置結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟(jì)適用，因此越來越廣泛地再低壓配電屏上安裝使用。本次選用hr3型刀熔開關(guān)。3、 低壓斷路器低壓斷路器俗稱自動(dòng)開關(guān)，它既能帶負(fù)荷通斷電路，又能在短路、過負(fù)荷和低電壓時(shí)自動(dòng)跳閘。本次選用dw15-4000型萬能式低壓斷路器，其脫扣器額定電流4000a，長延時(shí)動(dòng)作整定電流2800-4000a，短延時(shí)動(dòng)作整定電流12000-24000a，瞬時(shí)動(dòng)作整定電流28000-56000a,分段能力60ka.4、 低壓配電屏低壓配電屏是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種低壓成套配電裝置，在低壓配電系統(tǒng)中作動(dòng)力和照明之用。本次設(shè)計(jì)選用ggl和ggd型低壓配

49、電屏。第六章導(dǎo)線、變電所高低壓線路的選擇為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行導(dǎo)線和電纜截面時(shí)必須滿足下列件: 1.發(fā)熱條件導(dǎo)線和電纜(包括母線)在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。2.電壓損耗條件導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。對(duì)于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。3.經(jīng)濟(jì)電流密度35kv及以上的高壓線路及電壓在35kv以下但距離長電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(fèi)用支出最小。所選截面，稱為“經(jīng)濟(jì)截面”。此種選擇原則，稱為“年費(fèi)用支出最小”原則。工廠內(nèi)的10kv及以下線路，通常不按此原則選擇。4.機(jī)械強(qiáng)度導(dǎo)線（包括裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最