供電技術(shù)課程設(shè)計

1、第一章 緒論1.1 工廠供電的意義在學(xué)完供電技術(shù)這門課程后，對電力系統(tǒng)和供配電系統(tǒng)的概念、電能的質(zhì)量指標(biāo)和電力負(fù)荷等基本知識有了基本的了解，也能根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件等條件給出合理的設(shè)計方案。工廠供電設(shè)計是整個工廠設(shè)計中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。工廠供電設(shè)計主要包括全廠變電所設(shè)計、車間配電系統(tǒng)所設(shè)計及車間動力和照明設(shè)計。電能是一種清潔的二次能源，它不僅能傳送和分配，易于轉(zhuǎn)換為其他的能源，而且便于控制、管理和調(diào)制，易于實現(xiàn)自動化。所以，電能已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟、社會生產(chǎn)和人們的日常生活之中。1.2 設(shè)計概述skmax=300mvaskm

2、in=200mva t=1.6slj-70 5km1、工廠總平面圖（參見附圖-5）2、各車間用電設(shè)計資料（參見附表1）3、電源情況1) 電源電壓等級10kv2) 電源線路，用一回架空非專用線向本廠供電，導(dǎo)線型號為lj70，線路長度為5公里；3) 電源變電所10kv母線短路容量最大運行方式時為300mva，最小運行方向時為200mva，單相接地電流為10a；4) 電源變電所10kv引出線繼電保護(hù)的整定時限為1.6秒。4、全廠功率因數(shù)要求不低于供用電規(guī)程5、計量要求高供高量6、二部電價制收費：（1）電度電價為0.058元/度（2）設(shè)備容量電價4元/kva月（或最高量電價6元/kw月）7、工廠為二班

3、制生產(chǎn)，全年工作時數(shù)4500小時，最大負(fù)荷利用小時3500小時（均為統(tǒng)計參考值）8、廠區(qū)內(nèi)低壓配電線路允許電壓損失3.55%9、本地氣象、地壤等資料：（1）海拔高度9.2米（2）最熱月平均溫度28.4（3）最熱月平均最高溫度32.2（4）極端最高溫度38.5（5）極端最低溫度-15.5（6）雷暴日數(shù)35.6日/年（7）最熱月地下0.8米的平均溫度27.41.3 設(shè)計任務(wù)及設(shè)計方案1、設(shè)計任務(wù)（1）設(shè)計說明書一份其內(nèi)容包括以下主要部分：1）各車間與全廠的負(fù)荷計算，功率因數(shù)的補償（放電電阻值）2）變（配）電所位置的確定，變壓器數(shù)量、容量的決定3）全廠供電系統(tǒng)的接線方式與變電所主接線的確定4）高氣壓

4、電氣設(shè)備與導(dǎo)線電纜的選擇5）短路電流的計算與電氣設(shè)備的校驗6）繼電保護(hù)整定電流（2）設(shè)計圖紙：1）變(配)電所主接線圖一張(或?qū)⒏摺⒌蛪悍珠_畫兩張)2）工廠變配電所和電力線路平面布置圖一張3）繼電保護(hù)原理展開圖一張4）變配電所平剖面布置圖一張（兩張）（3）主要設(shè)備材料表一份2、設(shè)計方案我們根據(jù)工廠各車間的實際情況，利用需要系數(shù)法計算出各組設(shè)備容量、功率因數(shù)不滿足供電規(guī)程，則進(jìn)行無功補償。然后按功率距法確定負(fù)荷中心，根據(jù)變電所位置選擇的原則確定了變電所的位置，如果車間的視在功率大于320kva，則需設(shè)一個車間變電所，再確定變壓器的臺數(shù)和容量，并選擇了變壓器的型號。根據(jù)選擇的額定容量計算短路電流，

5、在選擇電氣設(shè)備時，一定要遵循選擇的原則。繼電保護(hù)設(shè)計時，要就實際情況選擇保護(hù)。廠區(qū)采用電纜接線方式，高壓電纜進(jìn)線用硬鋁母線，變壓器室需抬高地平，窄面推進(jìn)，雙列，離墻安裝。設(shè)計時盡量使設(shè)計的方案簡單明了，不浪費資源。第二章 負(fù)荷計算及功率補償2.1 負(fù)荷計算的內(nèi)容和目的一、負(fù)荷計算的內(nèi)容負(fù)荷計算又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計算負(fù)荷時一個假想的持續(xù)性負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時間內(nèi)實際變動負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計中，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)。負(fù)荷計算要將各車間設(shè)備分組，求出各用電設(shè)備的設(shè)備容量，然后用需要系數(shù)法逐個算出分組的計算負(fù)荷，車間計算負(fù)荷以及全廠

6、計算負(fù)荷。按照要求高壓側(cè)的功率因數(shù)應(yīng)該大于0.9，若不滿足要求，需要對高壓側(cè)進(jìn)行無功功率補償。同時，無功功率補償要考慮設(shè)備安裝地點和控制方式，根據(jù)補償要求選擇相應(yīng)的成套補償裝置。二、負(fù)荷計算的目的工廠企業(yè)電力負(fù)荷計算的主要目的是：（1）全廠在工程設(shè)計的可行性研究階段要對全廠用電量做出估算以便確定整個工程的方案；（2）在設(shè)計工廠供電系統(tǒng)時，為了正確選擇變壓器的容量，正確選擇各種電氣設(shè)備和配電網(wǎng)絡(luò)，以及正確選擇無功補償設(shè)備等，需要對電力負(fù)荷進(jìn)行計算。 2.2 負(fù)荷計算的方法工程上根據(jù)不同的計算目的，針對不同類型的用戶和不同類型的負(fù)荷，負(fù)荷計算的方法有很多種，包括估算法、需要系數(shù)法、二項式法和單相負(fù)

7、荷計算法，我們采用需要系數(shù)法。一、進(jìn)行負(fù)荷計算時，首先要將不同工作制下的用電設(shè)備的額定容量換算成統(tǒng)一的設(shè)備容量。1、長期工作制和短時工作制的用電設(shè)備 pe=pn2、反復(fù)短時工作制的用電設(shè)備1) 電焊機和電焊機組換算到=100%時的功率 pe=pnn100%式中pn電焊機額定有功功率 n額定負(fù)荷持續(xù)率 100%其值為100%的負(fù)荷持續(xù)率2) 起重機換算到=25%時的額定功率 pe=pnn25%式中pn起重機額定有功功率 n額定負(fù)荷持續(xù)率 25%其值為25%的負(fù)荷持續(xù)率3) 照明設(shè)備的額定容量可按建筑物的單位面積容量法估算 pe=s1000式中建筑物單位面積照明容量w/m2s建筑物面積m2二、用電

8、設(shè)備的計算負(fù)荷1、單臺用電設(shè)備的計算負(fù)荷就是其設(shè)備容量 pc=pe2、單組用電設(shè)備的計算負(fù)荷有功功率：pc=kdpe無功功率：qc=pctan視在功率：sc=pc2+qc2計算電流：ic=sc3un式中kd該用電設(shè)備組的需要系數(shù) tan功率因數(shù)角的正切值3、多組用電設(shè)備的計算負(fù)荷有功功率：pc=kpi=1npci無功功率：qc=kqi=1nqci視在功率：sc=pc2+qc2計算電流：ic=sc3un 式中k同時系數(shù)三、全廠的負(fù)荷計算全廠計算負(fù)荷用需要系數(shù)法逐級從負(fù)荷端計算到變電所電源進(jìn)線處。表2-1第二車間（中、小件加工）序號用電設(shè)備型號名稱臺數(shù)每臺設(shè)備 額定容量（千瓦）備注1m2110內(nèi)圓

9、磨床4.72m2120內(nèi)圓磨床27.13m7120a平面磨床4.24m7130k平面磨床37.65m131w外圓磨床6.86m8621a花鍵軸磨床34.57mq1350a外圓磨床17.68ho57外圓磨床17.69y2235弧齒輪滾齒輪26.510y4245剃齒機3.911y4632珩齒輪24.812yb31125滾齒輪23.613y38a滾齒輪23.914y38滾齒輪23.915y3150滾齒輪3.116c6301m車床10.117c6201車床37.618l612020t臥式拉床22.119yb6016花鍵軸銑床36.820y5120a插齒機2.421y54插齒機33.622y236錐齒輪

10、刨齒機2.923b6050牛頭刨床4424b69牛頭刨床1125b665牛頭刨床3326b5020插床3327b5030插床428x62w萬能銑床9.729x502立式銑床4.930x63萬能銑床13.231x53t立式銑床13.332z535立式銑床4.633z3040搖臂鉆床5.234c6150車床7.635c6203車床8.336cw6140a車床837c6201車床2438c6150車床7.639臥式珩磨機1040c6201車床7.641c616a車床33.342c868絲杠車床33.143y7132錐形砂輪倒角機33.444mg1432齒輪倒角機7.545yj9332齒輪倒角機51.

11、146m3030砂輪機61.547z521臺式銑床70.648q1131200剪邊機3349w6740板料折邊壓力機23.850ax320直流弧焊機14=65%51bs3301焊接變壓器21kva=65%單相380伏cos=40%525噸電動橋式吊車24.2=40%表2-1為第二車間的用電設(shè)備。下面是第二車間的負(fù)荷計算：各用電設(shè)備組的計算負(fù)荷為：冷加工機床：kd1=0.16，tan1=1.73；147均分在這一組。pc1=kd1pe1=0.16485.312=77.65kwqc1=pc1tan1=77.651.73=134.3kvar剪床壓床：kd2=0.25，tan2=1.33；48、49歸

12、為一組。pc2=kd2pe2=0.25（3+3.8）=1.7kwqc2=pc2tan2=1.71.33=2.26kvar電焊機：kd3=0.35，tan3=1.33，n=65%；50歸在這一組。將電焊機的設(shè)備容量轉(zhuǎn)換到=100%時的功率，且該組只有1臺設(shè)備，故pc3=pe3=pnn100%=65%100% 14=11.29kw qc3=pc3tan3=1.3311.29=15.02kvar焊接變壓器：kd4=0.15，tan4=1.73，n=65%，sn=21kvar，cos=40%；51號歸于這組。將弧焊變壓器的設(shè)備容量轉(zhuǎn)換到=100%時的功率，且該組僅有1臺設(shè)備，故pn =sncos=21

13、0.4=8.4kw pe=pnn100%=65%100% 8.4=6.77kw， pc4=pe4=3pe=11.73kw qc4=pc4tan4=1.3311.29=15.02kvar吊車：kd5=0.15，tan4=1.73，n=40%；52號歸與于這組。將吊車的設(shè)備容量轉(zhuǎn)換到=25%時的功率，且該組僅有1臺設(shè)備，故pc5=pe5=pnn25%=40%25% 24.2=30.6kw qc5=pc5tan5=1.7330.6=52.94kvar車間照明：s=0.0120000.0272000=1080m2，=9w/m2，kd6=1，tan6=0 pc6=pe6=s1000=910801000=

14、9.72kw ， qc6=pc6tan6=0車間2的計算負(fù)荷：kp=kq=0.9pc=kpi=16pci=0.9（77.65+1.7+11.29+11.73+30.6+9.72）=128.42kwqc=kqi=16qci=0.9（134.3+2.26+15.02+26.86+52.94）=208.24kvarsc=pc2+qc2=128.422+208.242=244.65kvaic=sc3un=244.6530.38=371.7a生活：kd=1.0，tan=0辦公室（4層）照明：s=2352m2，=12w/ m2 pc1=pe1=s1000=1223521000=28.224kw qc1=0

15、kvar職工學(xué)校（3層）照明：s=2016 m2，=13w/ m2 pc2=pe2=s1000=1320161000=26.208kw qc2=0 kvar倉庫照明：s=780 m2，=5w/ m2 pc3=pe3=s1000=57801000=3.9kw qc3=0 kvar食堂照明：s=780 m2，=12w/ m2 pc4=pe4=s1000=57801000=3.9kw qc4=0 kvar車庫照明：s=312 m2，=7w/ m2 pc5=pe5=s1000=73121000=2.184kw qc5=0 kvar門衛(wèi)照明：s=180 m2，=8w/ m2 pc6=pe6=s1000=

16、81801000=1.44kw qc6=0 kvar則照明的總計算負(fù)荷為（kp=kq=0.9） pc=kpi=16pci=71.404kw qc=kqi=16qci=0kvar sc=pc2+qc2=71.404kva ic=sc220=71.404220=324.56a其他車間的計算負(fù)荷見表2-2表2-2全廠的負(fù)荷計算表序號車間及用電設(shè)備組kd計算負(fù)荷ic（a）pckwqckvarsckvano.1第一車間冷加工機床0.161.7363.78110.33127.43起重機0.151.7312.6921.9525.49照明12.9612.96k=0.980.56125.66149.27226.

17、8no.2第二車間冷加工機床0.161.7377.65134.3剪床0.251.331.72.26弧焊機1.3311.2915.02焊接變壓器2.2911.7326.86吊車1.7330.652.94照明9.72k=0.9128.42208.24244.65371.7no.3第三車間電阻爐0.70.2370.474.1起重機0.21.336.889.2通風(fēng)機0.750.757354.7鍛工機械0.251.334.696.24照明0.88k=0.9416.7130436.45663.2no.4第四車間小批生產(chǎn)的熱加工機床0.750.7571.753.78連鎖的運輸機械及鑄造車間整砂機械0.70.

18、334514.85通風(fēng)機、水泵、空壓機及電動發(fā)電機組0.80.7516.812.6焊機0.351.3311.2915.02小批生產(chǎn)的冷加工機床0.161.734.88.3鍋爐房，吊車0.151.735.068.75照明10.9kwk=0.9149.03101.97180.58274.36no.5第五車間連續(xù)連鎖整砂機械0.650.883.062.69攪拌機、凝結(jié)器分級器等0.750.883.453.04破碎機、篩選機、碾砂機等0.750.7516.4412.3水泵、活塞式壓縮機、鼓風(fēng)機、電動發(fā)電機組、排風(fēng)機等0.750.7542.631.95連續(xù)運輸機械0.650.8810.279.04電阻爐

19、0.711.2照明2.5kwk=0.980.6152.8996.41146.48no.6生活照明71.40471.404324.56路燈11.2411.248.56k=0.9no.7全廠低壓側(cè)總計834556.921002.851523.7高壓側(cè)總計849.04617.091049.660.6無功功率補償224全廠低壓側(cè)總計834332.928981364.4全廠高壓側(cè)總計847.5386.8931.653.782.3無功功率補償一、功率因數(shù)對供配電系統(tǒng)的影響及提高功率因數(shù)的方法1、功率因數(shù)產(chǎn)生的原因及對供配電系統(tǒng)的影響 功率因數(shù)是衡量供配電系統(tǒng)是否經(jīng)濟運行的一個重要指標(biāo)。用戶中絕大多數(shù)用電設(shè)

20、備，如感應(yīng)電動機、電力變壓器、電焊機及交流接觸器等，它們都要從電網(wǎng)吸收大量無功電流來產(chǎn)生交變磁場，其功率因數(shù)均小于0.9，需要進(jìn)行無功功率補償，提高功率因數(shù)。感性用電設(shè)備都需要從供配電系統(tǒng)中吸收無功功率，從而降低功率因數(shù)。功率因數(shù)太低將會給供配電系統(tǒng)帶來電能損耗增加和供電設(shè)備利用率降低等不良影響。所以要求電力用戶功率因數(shù)必須達(dá)到一定值，低于某一定值就必須進(jìn)行補償。2、提高功率因數(shù)的方法（1）提高自然功率因數(shù) 合理選擇電動機的規(guī)格、型號； 防止電動機長時間空載運行； 保證電動機的檢修質(zhì)量； 合理選擇變壓器的容量； 交流接觸器的節(jié)電運行。 （2）人工補償功率因數(shù) 并聯(lián)電容器人工補償；同步電動機補償

21、；動態(tài)無功功率補償；調(diào)相機補償。3、并聯(lián)電容器補償容量的確定（1）采用固定補償在變電所6-10kv高壓母線上進(jìn)行人工補償時，一般采用固定補償，其補償容量按下式計算 qc.c=pav（tanav1-tanav2）式中qc.c補償容量，pav平均有功負(fù)荷， tanav1補償前平均功率因數(shù)角的正切值 tanav2補償后平均功率因數(shù)角的正切值（2）采用自動補償在變電所0.38kv母線上進(jìn)行補償是，都采用自動補償 qc.c=pc（tan1-tan2）二、功率補償計算 因為全廠變電所是10kv/0.4kv，所以采用固定補償。將低壓側(cè)功率因數(shù)角補償?shù)?.92，使得高壓側(cè)功率因數(shù)角不小于0.9，故qc.c=p

22、av（tanav1-tanav2）=834tancos-10.832-tan（cos-10.92）=200.83kvar，查表選取電容器柜型號為pgj1-2,2只，qc.c=224kvar第三章 變電所一次系統(tǒng)設(shè)計3.1 變電所的配置一、變電所位置選擇1、變電所位置選擇的原則 應(yīng)盡可能接近負(fù)荷中心；進(jìn)出線方便，靠近電源側(cè)；考慮擴建的可能性；設(shè)備運輸方便。2、負(fù)荷中心的確定負(fù)荷中心可以用負(fù)荷指示圖、負(fù)荷功率矩法或負(fù)荷電能矩法近似來確定。我們的設(shè)計均采用功率矩法。下面詳細(xì)介紹功率矩法計算負(fù)荷中心：圖3-1yyy1y2y3xxx1x2x3pp1p2p3如圖3-1所示，設(shè)有負(fù)荷p1 p2 p3，任意建

23、立一個直角坐標(biāo)系，選取p1（x1，y1）， p2 （x2，y2），p3（x3，y3），則負(fù)荷中心p（x，y） x=（pixi）pi ， y=（piyi）pi按負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心，只考慮了各負(fù)荷的功率和位置，而未考慮各負(fù)荷的工作時間，因而負(fù)荷中心被認(rèn)為是固定不變的。經(jīng)計算，負(fù)荷中心在3車間內(nèi)部，依照變電所位置選擇原則，將全廠變電所設(shè)在3車間旁邊，則不需設(shè)車間變電所。3.2 變壓器的選擇3.2.1 變壓器型號選擇變壓器：文字符號為t，是變電所中關(guān)鍵的一次設(shè)備，其主要功能是升高或降低電壓，以利于電能的合理輸送、分配和使用。1、 變壓器的分類按功能分：升壓變壓器和降壓變壓器；按相數(shù)分：單相變壓器

24、和三相變壓器；按繞組導(dǎo)體的材質(zhì)分：銅繞組和鋁繞組變壓器；按用途分：普通變壓器和特殊變壓器；按調(diào)壓方式分：無載調(diào)壓變壓器和有載調(diào)壓變壓器;2、 型號的選擇 現(xiàn)在工廠供電一般選擇節(jié)能型變壓器s9、s10系列。本課程設(shè)計我們選用s9系列的節(jié)能變壓器。3.2.2 變壓器的臺數(shù)和容量的確定全廠變的變壓器的臺數(shù)和容量的確定：（1）變壓器臺數(shù)的確定 應(yīng)該滿足用電負(fù)荷對可靠性的要求。在有一、二級負(fù)荷的變電所中，選擇兩臺主變壓器，當(dāng)在技術(shù)、經(jīng)濟上比較合理時，主變壓器選擇也可多于兩臺； 對季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變化較大的宜用經(jīng)濟運行方式的變電所，技術(shù)經(jīng)濟合理時刻選擇兩臺主變壓器；三級負(fù)荷一般選擇一臺主變壓器，負(fù)荷較

25、大時，也可選擇兩臺主變壓器。（2）變壓器容量的確定 選單臺變壓器時，其額定容量sn應(yīng)能滿足全部用電設(shè)備的計算負(fù)荷sc，考慮負(fù)荷發(fā)展應(yīng)留有一定的容量裕度，并考慮變壓器的經(jīng)濟運行，即 s（1.151.4）sc選用兩臺主變壓器時，其中任意一臺主變壓器容量s應(yīng)同時滿足下列兩個條件。任一臺主變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足總計算負(fù)荷的60%-70%的要求，即 s=（0.6 0.7）s任一臺主變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足全部一、二級負(fù)荷s（+）的需要，即 s s（+）根據(jù)前面計算出來的負(fù)荷 s=819kva 選擇兩臺變壓器，單臺變壓器的容量不要超過1000kva 。 s=（0.6 0.7）s=（0.6 0.7）931

26、.57=（558.94652.1）kva選擇s9-800/10變壓器兩臺，額定容量為800kva。3.3 全廠變電所主接線設(shè)計3.3.1 對變電所主接線的要求 變配電所由一次回路和二次回路構(gòu)成。變配電所的主接線兩種表現(xiàn)形式：系統(tǒng)式主接線、配置式主接線?；疽螅喊踩?、可靠、靈活、經(jīng)濟。3.3.2 變電所主接線方案 供配電系統(tǒng)變電所常用的主接線基本形式有線路變壓器組接線、單母線接線和橋式接線3種類型。單母線接線又分為單母線不分段和單母線分段。橋式接線分內(nèi)橋和外橋。本次，我們選用的是單母線接線方式，一次側(cè)用單母線不分段，二次側(cè)變壓器采用單母線分段接線。3.3.3 變電所主接線設(shè)計 高壓側(cè)選擇kgn

27、型高壓開關(guān)柜，電流互感器采用兩相式接線，電壓互感器采用v-v型和y0/y0/y0型，右側(cè)架空線引入，左側(cè)電纜引出。分別有進(jìn)線柜、計量柜、互感器柜和2個出線柜。低壓側(cè)選擇ggd型成套開關(guān)柜，兩臺無功電容補償柜，由兩臺pgj-2型無功功率自動補償屏組成。3.4 變電所的布置和結(jié)構(gòu)設(shè)計3.4.1 變電所的布置設(shè)計變電所的布置主要由變壓器室、高壓配電室、低壓配電室和值班室等組成。參見附圖-5布置要求：（1）室內(nèi)布置應(yīng)緊湊合理，便于值班人員操作、檢修、試驗、巡視和搬運，配電裝置安放位置應(yīng)保證所要求的最小允許通道寬度，考慮今后發(fā)展和擴建的可能。（2）合理布置變電所各室的位置。（3）變壓器室應(yīng)避免西曬，值班

28、室應(yīng)盡量朝南，盡可能利用自然采光和通風(fēng)。（4）配電室的設(shè)置應(yīng)符合安全和防火要求，對電氣設(shè)備載流部分應(yīng)采用金屬網(wǎng)板隔離。（5）高低壓配電室、變壓器室的門應(yīng)向外開，相鄰的配電室的門應(yīng)雙向開啟。（6）變電所內(nèi)不允許采用可燃性材料裝修，不允許熱力管道、可燃?xì)夤艿雀鞣N管道從變電所內(nèi)經(jīng)過。3.4.2 變電所的結(jié)構(gòu)設(shè)計1、變壓器室2、高壓配電室3、低壓配電室第四章 電氣設(shè)備的選擇4.1 短路電流計算 三相交流系統(tǒng)的短路種類主要有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接短路。短路發(fā)生的主要原因是電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備載流導(dǎo)體的絕緣損壞，運行人員不遵守操作規(guī)程發(fā)生的誤操作以及鳥獸跨越在裸露導(dǎo)體上等。為了減輕短路的嚴(yán)重后

29、果和防止故障擴大，需要計算出短路電流，以便正確地選擇和校驗各種電氣設(shè)備、計算和整定保護(hù)短路的繼電保護(hù)裝置及選擇限制短路電流的電氣設(shè)備（如電抗器）等。1、 關(guān)于短路電流計算的方法我們上課所學(xué)的是利用標(biāo)幺值來計算短路電流。采用標(biāo)幺值計算，能夠簡化計算、便于比較分析。swlk1（3）k2（3）10.3322.0835.62535.625圖4-1短路電流計算圖2、 短路電流計算最大運行方式是單臺變壓器運行時，最小運行方式是在兩臺變壓器并聯(lián)時。k1點三相短路時： xk1*=x1*+xl* id1=sd3ud1 ik1*=1xk1* ik1 =id1ik1* ish.k1=2.55ik1 sk1=sdxk

30、1*k2點三相短路時： xk2*=xl*+x1t*/x2t* id2=sd3ud2 ik2*=1xk2* ik1 =id1ik1* ish.k2=2.55ik2 sk2=sdxk2*則用上述公式計算的結(jié)果列出下表表4.1短路電流計算表運行方式項 目k1k2最大三相短路電流（ka）2.718.8沖擊短路電流（ka）6.8934.6三相短路容量（mva）4913最小三相短路電流（ka）2.514.43沖擊短路電流（ka）6.426.55三相短路容量（mva）45204.2電氣設(shè)備選擇一、 電氣設(shè)備的選擇是供配電系統(tǒng)設(shè)計的重要內(nèi)容，其選擇的恰當(dāng)與否將影響到整個系統(tǒng)能否安全可靠地運行，故必須遵循一定的

31、選擇原則：（1） 按工作要求和環(huán)境條件選擇電氣設(shè)備的型號（2） 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備的額定電壓和額定電流 按工作電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓。電氣設(shè)備的額定電壓u應(yīng)不低于其所在線路的額定電壓uw.n，即uu 按最大負(fù)荷電流選擇電氣設(shè)備的額定電流。電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于實際通過它的最大負(fù)荷電流i（或計算電流i），即 ii或 i i（3）按短路電流條件校驗電氣設(shè)備的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性（4）開關(guān)電器斷流能力校驗二、高壓開關(guān)電器的選擇 高壓開關(guān)電器主要指高壓斷路器、高壓熔斷器、高壓隔離開關(guān)和高壓負(fù)荷開關(guān)。高壓斷路器、高壓隔離開關(guān)和高壓負(fù)荷開關(guān)的具體選擇原則如下： 根據(jù)使用環(huán)境和安裝條件來選擇設(shè)

32、備的型號； 在正常條件下，選擇設(shè)備的額定電壓和額定電流； 短路校驗： 動穩(wěn)定校驗 熱穩(wěn)定校驗； 開關(guān)電器斷流能力校驗。1、高壓斷路器選擇i=53.78a選擇sn10-10i/630型少油斷路器，其有關(guān)技術(shù)參數(shù)及裝設(shè)地點的電氣條件和計算結(jié)果列于表4-2中，從中可以看出斷路器的參數(shù)均大于裝設(shè)地點的電氣條件，故所選斷路器合格。表4-2 高壓斷路器校驗表序號sn10-10i/630選擇要求裝設(shè)地點電氣條件結(jié)論項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)1u10kvu10kv合格2i630ai53.78a合格3i16kai2.7ka合格4i40kai6.89ka合格5i16=1024kasi2.71.1+0.1=8.75ka2s合

33、格2、高壓隔離開關(guān)選擇選擇gn-10t/200型高壓隔離開關(guān)。校驗結(jié)果列于表4-3中表4-3 高壓隔離開關(guān)校驗表序號gn-10t/200選擇要求裝設(shè)地點電氣條件結(jié)論項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)1u10kvu10kv合格2i200ai53.78a合格4i25.5kai6.89a合格5i10=500kasi2.71.1+0.1=8.75ka2s合格3、電流互感器的選擇 選擇lqj-10-50/5a型電流互感器，校驗過程如下：動穩(wěn)定校驗：kes=225，kt=90，t=1s kes2i1n=22520.05=15.9ka ish=5.81ka，滿足要求；熱穩(wěn)定校驗： （ktiw）2t=（900.05）2=20.

34、25ka2si(3)2tima=5.8121.7=8.81ka2s，滿足要求。4、低壓斷路器的選擇下面以2號車間為例選擇：（1）2車間一條線路ic=235.7a，ik2.max（3）=17.89ka，選取導(dǎo)線型號為bv-500-395，則允許載流量ial=303a。瞬時脫扣器 in.oric=235.7a，故選in.or=300a脫扣器 iop（0）kre1ipk=1.352235.7=636.39a 選則3倍整定倍數(shù)的瞬時脫扣器，動作電流整定值 3300=900a636.39a iop（0）=900a4.5ial=4.5303=1363.5a長延時過電流脫扣器 iop（1）kre1ic=1.

35、1235.7=259.27a，選取192240300中整定電流為300a的脫扣器與保護(hù)線路的配合 iop（1）=300akolial=303a斷路器in.qfin.or=300a,選400a dw15系列斷路器，過流脫扣器額定電流為300a的脫扣器斷流能力 ioc=50kvik(3)=17.89ka選dw15-400a斷路器，脫扣器額定電流為300a（2）同理，另一條線路ic=159.8a，ik2.max（3）=17.89ka，選取導(dǎo)線型號為bv-500-350，則允許載流量ial=201a。瞬時脫扣器 in.oric=159.8a，故選in.or=200a脫扣器 iop（0）kre1ipk=

36、1.352159.8=431.46a 選則3倍整定倍數(shù)的瞬時脫扣器，動作電流整定值 3200=600a431.46a iop（0）=600a4.5ial=4.5201=904.5a長延時過電流脫扣器 iop（1）kre1ic=1.1159.8=175.78a，選取128160200中整定電流為200a的脫扣器與保護(hù)線路的配合 iop（1）=200akolial=201a斷路器in.qfin.or=200a,選400a dw15系列斷路器，過流脫扣器額定電流為200a的脫扣器斷流能力 ioc=50kvik(3)=17.89ka選dw15-400a斷路器，脫扣器額定電流為200a其他車間的見下表

37、表4-4低壓斷路器車間號車間1車間3車間4車間5照明型號dw15-400dw15-200dw15-200dw15-400dw15-600過流脫扣器額定電流(a)300100100100150100100150100150200400第五章 電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計5.1 電力變壓器繼電保護(hù)配置電力變壓器繼電保護(hù)配置的一般原則：（1）裝設(shè)過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)保護(hù)裝置用于保護(hù)相間短路；（2）800kva以上油浸式變壓器和400kva及以上車間內(nèi)油浸式變壓器應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù)裝置用于保護(hù)變壓器的內(nèi)部故障和油面降低；（3）單臺運行的變壓器容量在10000kva及以上和并列運行的變壓器每臺容量在6300k

38、va及以上或電流速斷保護(hù)的靈敏度不滿足要求時應(yīng)裝設(shè)差動保護(hù)裝置用于保護(hù)內(nèi)部故障和引出線相間短路；（4）裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)和溫度保護(hù)裝置分別用于保護(hù)變壓器的過負(fù)荷和溫度升高。由于我們變壓器的視在功率為800kva，所以我們不需要采用溫度保護(hù)。5.2 電力變壓器繼電保護(hù)原理展開圖設(shè)計k1（3）k2（3）繼電保護(hù)配置的展開圖參見圖-4 繼電保護(hù)配置的原理如下：1電流速斷保護(hù)由繼電器ka1、ka2和信號繼電器ks1等組成，保護(hù)動作后，由出口中間繼電器km瞬時斷開qf1、qf1，并由連接片xb4xb5確定要斷開的斷路器。2定時限過電流保護(hù)由電流繼電器ka3、ka4、ka5、時間繼電器kt1與信號繼電器ks2

39、等組成，保護(hù)范圍內(nèi)故障時，ka3、ka4、ka5啟動kt1，經(jīng)整定時限作用于跳閘。3氣體保護(hù)氣體保護(hù)（瓦斯保護(hù)）由氣體繼電器（瓦斯繼電器）kg、信號繼電器ks3、xb、r2等組成。輕瓦斯觸點kg1僅作用于信號，重瓦斯觸點kg2則瞬時斷開變壓器兩側(cè)的斷路器。變壓器換油或試驗時，為了防止氣體保護(hù)誤動作，可將切換片xb投至位置2，作用于信號。氣體繼電器是靠油氣流沖擊而動作的，為了使重瓦斯保護(hù)可靠動作，保護(hù)出口回路選擇具有自保持線圈的中間繼電器km。4過負(fù)荷保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)由電流繼電器ka6與時間繼電器kt2等組成，保護(hù)延時作用于信號。5溫度保護(hù)溫度保護(hù)由溫度繼電器k與信號繼電器ks4等組成，保護(hù)作用于

40、信號。5.3 電力變壓器繼電保護(hù)整定計算1定時限過電流保護(hù)動作電流整定 iop.kaoc=kre1kwkreki1.53i1n=1.20.85102800310=13.04a選dl-11/20電流繼電器，線圈并聯(lián)，iop.ka(oc)=14a。保護(hù)一次側(cè)動作電流為iop1=kikwiop.ka(oc)=101.014=140a動作時間整定 t2=t1-t=1.6-0.5=1.1s靈敏度校驗 ks =ik2.min2iop1=（1332133500.410.5）140=1.821.52電流速斷保護(hù)動作電流整定 iop.kaoc=kre1kwkiik2.max3=1.310178900.410.5

41、=88.6a選dl-11/100電流互感器，線圈并聯(lián)，iop.ka(oc)=89a保護(hù)一次側(cè)動作電流為 iop1=kikwiop.ka(oc)=101.089=890a靈敏度校驗 ks =ik1.min2iop1=（322129）890=2.072.0變壓器電流保護(hù)靈敏度滿足要求。第六章 廠區(qū)線路設(shè)計6.1電力線路的接線方式接線方式是指由電源端（變、配電站）向負(fù)荷端（電能用戶或用電設(shè)備）輸送電能時采用的網(wǎng)絡(luò)形式。高壓電力線路的接線方式和低壓電力線路的接線方式都是一樣的，常用的接線方式有：放射式、樹干式和環(huán)式三種。在本次的設(shè)計中我們采用的接線方式是放射式，該接線方式接線清晰簡單，操作維護(hù)方便，引

42、出線發(fā)生故障時互不影響，供電可靠性高。6.2電力線路的結(jié)構(gòu)1架空線路架空線路時指室外架設(shè)在電線桿上用于輸送電能的線路。由于要經(jīng)常承受自身重量和各種外力的作用，且需承受大氣中有害物質(zhì)的侵蝕，所以導(dǎo)線材質(zhì)必須具有良好的導(dǎo)電性、耐腐蝕性和機械強度。2電纜線路的結(jié)構(gòu)電纜線路有電路電纜和電纜頭組成。由于其故障大部分情況發(fā)生在接頭處，故對電纜頭的安裝質(zhì)量尤其要重視，要求密封性好，有足夠的機械強度，耐壓強度不低于電纜本身的耐壓強度。6.3導(dǎo)線和電纜的選擇6.3.1導(dǎo)線和電纜型號的選擇原則1、常用架空線路導(dǎo)線型號及選擇裸導(dǎo)線常用的型號及適用范圍為：（1）鋁絞線（lj）；（2）鋼芯鋁絞線（lgj）；（3）銅絞線

43、（tj）；（4）防腐鋼芯鋁絞線6.3.2導(dǎo)線和電纜截面的選擇原則1、原則：（1）按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面（2）按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面（3）按經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面（4）按機械強度選擇導(dǎo)線和電纜截面（5）滿足短路穩(wěn)定的條件2、方法：按上述5個原則中某一個選擇，其他條件校驗。母線按經(jīng)濟電流密度選擇；導(dǎo)線和電纜截面按允許載流量選擇。6.3.3高壓導(dǎo)線截面的選擇1.變電所高壓側(cè)母線選擇：選擇硬鋁母線，按經(jīng)濟電流密度選擇，計算過程如下：年最大負(fù)荷利用小時數(shù)3500h，查表得： jec=1.15（a/mm2）ic=（a）sec=（mm2）選擇 lmy-15型號的導(dǎo)線發(fā)熱條件校驗：i

44、al=135（a）ic=53.78（a）故高壓側(cè)母線滿足條件。變電所低壓側(cè)母線選擇：選擇硬銅母線，按經(jīng)濟電流密度選擇，計算過程(同高壓側(cè)計算過程)：年最大負(fù)荷利用小時數(shù)3500h，查表得： jec=2.25（a/mm2）ic=1364.37a，sec=606.4mm2選擇tmy-3(80)發(fā)熱條件校驗：ial=1690(a)1364.37(a)中性線選擇：so，選擇so=320 mm2低壓側(cè)母線選：tmy-3()+()低壓側(cè)母線滿足條件。2.相線截面的選擇以2車間一條線路為例計算選擇導(dǎo)線截面，ic=235.7a三相四線制線路，查表a-12-1得，明敷設(shè)的bv銅芯線截面為95的bv型導(dǎo)線，在環(huán)境溫度為30時的允許載流量為303a，其正常最高允許溫度為65，即ial=303a。溫度校正系數(shù)為 k=al-0al-0=65-32.265-30=0.97導(dǎo)線的實際允許載流量為 ial=kial=0.97303=293.91a所以，所選相截面s=95滿足允許載流量的要求，且滿足低壓斷電器的校驗。6.4廠區(qū)照明設(shè)計一、工廠常用光源的類型：分為熱輻射