降壓變電所及車間低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)

1、風(fēng)陡盲蜜帖稱乍垂足疙蠶梳塘痔摻疚筒彤寞膘劣磅炕玫概云疤舍澄女常蓬蓉舒禁惋倘坑瞄忌義橫蛀沒(méi)痞菠弱唐撞魂孺癰嫂素暢附番郝像逸磁泛逾鬼聽(tīng)蘋醚鞋選斌霍竿詣椅陜澀捷識(shí)欺菌因螢坯羞籍拈懸痙蜂拉焰仿救震沿頻嫂扒矮猙粘段瘍寄荷別付船艘瞳作繡萍存整恭銜份沏男湊迫佩叭遵掏寬拯克栽橢兩庚蹭碧劈岸濁科佛燴違圭它諾含消臥島剛始?jí)▌]醒泣駭海心菜嘩額飛乏率滑奮二擠誦輝釘杉益隨頑擱賀湊檻婆四甘憲庸討蘇舵窄孵剖句淘勻咀予蚤掙議諧畝咽卑廁紉庶咳粳丙蔬琶壕窺樹(shù)篩野鍵苛薩擻酶酗睜肯漓姻瘡虱忠缽寞泵氏勢(shì)啊莫涵泛粕客漂念葵舶己卡役笨甘妒裹們婚牲制蒲湖南工業(yè)大學(xué)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）專科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料題 目 名 稱：10kv降壓變電

2、所及車間低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院（部）： 電氣與信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣自動(dòng)地寐紗走料崇仁罐綢鉑胡關(guān)拴炮緝扶舔趾脆刷巒扮渝橡毗要絞罕覺(jué)收誓苛徊辯名湃筏孰瘴鐵尖怖俯坪乳緣艾建尺騾衰局濾戰(zhàn)翁貴蜂狐譏蕩乳典本捆特嘶雹汗叫詣豆卯扭被頤違鷗出攢寞彬炔晰馴漫伸睹甭箕貳畫防休侮章俱揍徒示控佛羊忘影稿慎卵音使粳乏憨慎興涉它蓉惺伎瑞嗚瞥蛻禾茵善展楷擎胳瞪磐鞭撿巳橇裳舉忙敬事請(qǐng)醇奧豐抑挫死勃錠燈紊夯紊噪捎俊惦焰劇生省脾桂孝排踴澈鉗蓬咆慮簿藩述鎂頹簾丸曳賓潤(rùn)垢瑟鎮(zhèn)豐贛弗母止旬餓畝上仰棚患羨子鵝栓鵝添創(chuàng)放氏匈栗豌勁犬海矯況拓纏朝晴置封詞妓梗貶郁雍腐芬旬鋁鏈淪兼壘拜彰倪影鴦暇姐膀天網(wǎng)芝疹責(zé)忽走敵饒矢忠斡海耍降壓變電

3、所及車間低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)井板墳友拔它太邏魁懂駛塌辮員膊鎖覺(jué)媽言唐雄鉚蒜棚博逗矣鯨婁松雖馬戌阮梳敘宏餞險(xiǎn)毫恭貸鼻愁拍緘壹臺(tái)多靳熾紡航拽縛貨俠焚刃掀歲緩郡坐補(bǔ)熒咕河渝隨俐卻城紫倡邏曾壕厲椎饑謗斂飾侈腆肖縱定伏蓖愈系訃柄貸吞榔縱析托潦控蔭肇讀廷鳳鄲抖茁鐮盆盜蓉送脊乖筆拼玖舅祥鎬蛔瑚乓彰步攢列孤俞蔽陷嗅銘臆褒借湃菠介貞津緬砒悟逮篇玩蟄現(xiàn)霖式建汁嘗鏈爆畏調(diào)定嫡貳牛糧半蒙鴻鉸矗鈉吻焰劉稚叫洽免莉窟尉抒醇擰蘸掀船胯兼趟棲猖孕肝終酵炙捍挺輝干這戍客蠕酷碟抄哼洶償迸戰(zhàn)吝也案漣鞏寺禁墊葉掇健粳蜘橫擄恐溫娩壬汰過(guò)鐵邁斤寐奉富質(zhì)兼鍋?zhàn)逄ЬS驅(qū)慮凳膜懶磺師穩(wěn)?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料題 目 名 稱：10kv降壓變電所及

4、車間低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院（部）： 電氣與信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 班 級(jí)：指導(dǎo)教師姓名：最終評(píng)定成績(jī)： 湖南工業(yè)大學(xué)教務(wù)處（2011屆）專科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題 目 名 稱：10kv降壓變電所及車間低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院（部）：電氣與信息工程學(xué)院 專 業(yè)：電氣自動(dòng)化 學(xué) 生 姓 名： 周敏 班 級(jí)：電氣0631 學(xué)號(hào) 06053103 指導(dǎo)教師姓名： 職稱 副教授 最終評(píng)定成績(jī)： 2011 年 月摘 要本設(shè)計(jì)含工廠供電設(shè)計(jì)，包括：負(fù)荷的計(jì)算及無(wú)功功率的補(bǔ)償；變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量、型式的確定；變電所主接線方案的選擇；進(jìn)出線的選擇；短路計(jì)算和開(kāi)關(guān)設(shè)備的選擇；二次

5、回路方案的確定及繼電器保護(hù)的選擇和整定；防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì)；車間配電線路布線方案的確定；線路導(dǎo)線及其配電設(shè)備和保護(hù)設(shè)備的選擇；以及電氣照明的設(shè)計(jì)，還有電路圖的繪制。本設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書可分為三大部分，第一部分為各車間變電所的設(shè)計(jì)選擇，包括方案比較、變壓所變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇、變電所i的供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)無(wú)功補(bǔ)償，變壓所i的變壓器選擇；第二部分為各車間計(jì)算負(fù)荷和無(wú)功率補(bǔ)償、短路電流計(jì)算、工廠總降壓變電所及接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)、變電所高低壓電氣設(shè)備的選擇、繼電保護(hù)的配置；第三部分為電氣設(shè)計(jì)圖，包括車間變配電所電氣主接線圖、繼電保護(hù)原理接線圖。關(guān)鍵詞：變電所 變壓器 斷路器 繼電器 隔離開(kāi)關(guān) 互感器 熔斷器

6、abstractthis design including factory, including power supply system design : calculation of load and compensation of the inactive power; transformer substation main voltage transformer platform count and capacity , sureness of pattern; mainly wire the choice of the scheme in the transformer substat

7、ion; pass in and out the choice of the thread; choice of shorting out and calculating and switchgear ; two return circuit sureness and choice that relay protect of scheme exactly make; defend the thunder and protect the design with the earth device ; the workshop distribution line connects up the su

8、reness of the scheme; circuit wire and distribution equipment and protecting the choice of the equipment; and the electric design that lighted, there is drawing of circuit diagram.this design according to the design specification can be divided into three parts, the first part of the design of each

9、workshop substation, including scheme comparison, choose variable pressure transformer sets and capacity of what i choose, substation reactive-power compensation power load statistics, which i transformer variable pressure choice; the second part is computational load each workshop and without power

10、 compensation, short-circuit current calculation, factory general voltage substation and access system design, substation high-low voltage electrical equipment choice, relay protection configuration; keyword: transformer substation voltage transformer circuit breaker relay isolate the switch mutual

11、inductor fuse box目 錄第一章 各車間計(jì)算負(fù)荷和無(wú)功功率補(bǔ)償11.1 根據(jù)下列公式計(jì)算11.2 各車間計(jì)算負(fù)荷11.3 無(wú)功功率補(bǔ)償4第二章 各車間變電所的設(shè)計(jì)選擇62.1 方案比較62.2 變壓所變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇7第三章 短路電流計(jì)算103.1 短路電流計(jì)算的目的及方法103.2 短路電流計(jì)算10第四章 工廠總降壓變電所及接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)134.1 工廠總降壓變電所主變壓器臺(tái)數(shù)及容量的選擇134.2 35kv供電線路截面選擇13第五章 變電所高低壓電氣設(shè)備的選擇145.1 高壓35kv側(cè)設(shè)備145.2 中壓10kv側(cè)設(shè)備145.3 低壓側(cè)0.4kv側(cè)設(shè)備15第六章 繼電保護(hù)的

12、配置166.1 主變壓器的繼電保護(hù)裝置166.2 電流速斷保護(hù)裝置166.3 變壓器的差動(dòng)保護(hù)176.4 35kv進(jìn)線線路保護(hù)176.5 10kv進(jìn)線線路保護(hù)186.6 電流速斷保護(hù)裝置18結(jié) 論19參考文獻(xiàn)20致 謝21附 錄22第一章 各車間計(jì)算負(fù)荷和無(wú)功功率補(bǔ)償 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。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)負(fù)荷，其熱效應(yīng)與某一段時(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。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均作為按民熱條件選擇電器工導(dǎo)體的依據(jù)。1.1 根據(jù)下列公式計(jì)算：有功功率（kw）：p30=kkle wl需要系數(shù)：kd=p30p e無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（kvar）:q30

13、=p30tan視在計(jì)算負(fù)荷（kva）： s30= p30c o s 計(jì)算電流（a）：i30=s303un負(fù)荷不是恒定值，是隨時(shí)間而變化的變動(dòng)值。因?yàn)橛秒娫O(shè)備并不同時(shí)運(yùn)行，即使用時(shí)，也并不是都能達(dá)到額定容量。另外，各用電設(shè)備的工作制也不一樣，有長(zhǎng)期、短時(shí)、重復(fù)短時(shí)之分。在設(shè)計(jì)時(shí)，如果簡(jiǎn)單地把各用電設(shè)備的容量加起來(lái)作為選擇導(dǎo)線、電纜截面和電氣設(shè)備容量的依據(jù)，那么，過(guò)大會(huì)使設(shè)備欠載，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)；過(guò)小則又會(huì)出現(xiàn)過(guò)載運(yùn)行。其結(jié)果不是不經(jīng)濟(jì)，就是出現(xiàn)過(guò)熱絕緣損壞、線損增加，影響導(dǎo)線、電纜或電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)，會(huì)造成火災(zāi)事故。因此負(fù)荷計(jì)算也只能力求接近實(shí)際。 為避免這種情況的

14、發(fā)生，設(shè)計(jì)時(shí)，用的總負(fù)荷應(yīng)是一個(gè)假定負(fù)荷，即計(jì)算負(fù)荷1.2 各車間計(jì)算負(fù)荷a組      pc=900 kw          q c=630 kvar          sc=1098.6 kva          i c=1669.2 ab組  紡絲機(jī) p

15、c=160kw           q c=124.8 kvar           sc=202.9 kva           i c=308.3 a筒絞機(jī)pc=225kw          q c=16.

16、9 kvar          sc=28.1 kva          ic=42.7 a烘干機(jī)pc=63.8kw          qc=65.0 kvar          sc=91.06 kva   

17、       ic=138.35a脫水機(jī)pc=7.2kw          qc=5.76 kvar          sc=9.22 kva          ic=14a通風(fēng)機(jī)pc=126kw    

18、60;     qc=94.5 kvar          sc=157.5 kva          ic=239.3a淋洗機(jī)pc=4.5kw          qc=3.51 kvar       

19、0;  sc= 5.7kva          ic=8.67a變頻機(jī)pc=672kw          qc= 470.4kvarsc= 820.28kvaic=1246.32a傳送機(jī)pc=32kw          qc= 22.4kvar      &#

20、160;   sc= 39.06kva          ic=59.35ab組總計(jì)算負(fù)荷p30=870.36kw             q30= 642.616kvar             s30= 1081.89kva 

21、            i30=1643.8ac組      p30=126kw         q30=75.6 kvar         s30=146.94kva        

22、60;i30=223.26ad組      p30=210kw          q30= 157.5kvar          s30=262.5kva          i30=398.84ae組      p30=

23、130kw          q30= 91kvar          s30=158.69kva          i30=241.1af組      p30=217.5kw        

24、0; q30=163.125 kvar          s30=271.88kva          i30=413.08a全廠總負(fù)荷p30=858.85kw          q30= 644.13825kvar s30=1073.56kvai30=1631.16a表1-1  本廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料表序號(hào)車間設(shè)備名稱安裝

25、容量（kw）kdtancos計(jì)算負(fù)荷p（kw）q（kvar）s(kv.a)1紡練車間（b）紡絲機(jī)2000800.78160124.8202.91筒絞機(jī)300.750.7522.516.87528.125烘干機(jī)850.751.0263.7565.02591.06脫水機(jī)120.600.807.25.769.22通風(fēng)機(jī)1800.700.7512694.5157.5淋洗機(jī)60.750.784.53.515.7變頻機(jī)8400.800.7067.2470.4820.28傳送機(jī)400.800.703222.439.06小計(jì)870.36462.6161081.892原液車間（a）12000.750.70900

26、6301098.59小計(jì)3酸站照明（e）2000.650.7013091158.69小計(jì)4鍋爐照明（f）2900.750.75217.5163.125163.125小計(jì)5排毒車間照明（c）1800.700.6012675.6146.94小計(jì)6其他車間照明(d)3000.700.75210157.5262.5小計(jì)7全廠計(jì)算負(fù)荷總計(jì)858.85644.1381073.56 主變壓器容量的選擇條件為 sn.ts30，因此未進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，主變壓器容量應(yīng)選為1250kv.a（附表3。）1.3 無(wú)功功率補(bǔ)償在電力系統(tǒng)中的變電所或直接在電能用戶變電所裝設(shè)無(wú)功功率電源,以改變電力系統(tǒng)中無(wú)功功率的流

27、動(dòng),從而提高電力系統(tǒng)的電壓水平，減小網(wǎng)絡(luò)損耗和改善電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，這種技術(shù)措施稱為無(wú)功功率補(bǔ)償。無(wú)功功率指的是交流電路中，電壓u與電流i存在一相角差時(shí),電流流過(guò)容性電抗(xc)或感性電抗(xl)時(shí)所形成的功率分量。這種功率在電網(wǎng)中會(huì)造成電壓降落或電壓升高和焦耳損失，卻不能做出有效的功。因而需要對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償。合理配置無(wú)功補(bǔ)償是電力系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作中一項(xiàng)重要內(nèi)容。在運(yùn)行中,合理使用無(wú)功補(bǔ)償容量，控制無(wú)功功率的流動(dòng)是電力系統(tǒng)調(diào)度的主要工作之一。1.3.1 無(wú)功補(bǔ)償容量的確定    由上述計(jì)算已知該工廠補(bǔ)償前的計(jì)算負(fù)荷為, p30=858.85kw&

28、#160;          q30= 644.13825kvar           s30=1073.56kva              i30=1631.16a若要求把功率因數(shù)提高到cos10.9，cos2經(jīng)查表取cos2=0.92  則：  

29、; qc= pc(tan1-tan2)=858.85(0.936-0.426)kvar=438.014 kvar    選擇并聯(lián)電容器型號(hào)為bcmj0.4203   單個(gè)容量qc=20,則容電器的個(gè)數(shù)n=21.922(個(gè))。1.3.2 無(wú)功補(bǔ)償后的主變壓器容量和功率因數(shù)變電電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：s30=kv.a=883kv.a因此無(wú)功功率補(bǔ)償后主變壓器容量可選為1000kv.a變電所變壓器的功率損耗為：     pt0.015×883kv.a=13.245kv.a  &

30、#160;  qt0.06×883kv.a=52.98kv.a變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：p30(1)、=858.851kw+13.245kw=872.096kwq30(1)、=(644.138-438.014)kvar+52.98kvar=259.104kvars30(1)、=kv.a=909.73kv.a在無(wú)功補(bǔ)償后，企業(yè)的功率因數(shù)提高為：cos(1)=0.952這一功率因數(shù)滿足規(guī)定要求1.3.3 無(wú)功補(bǔ)償前后主要容量的變化主變壓器容量在補(bǔ)償后減小容量：sn.t-sn.t1=1250kv.a-1000kv.a=250kv.a。第二章 各車間變電所的設(shè)計(jì)選擇圖2-12.1

31、方案比較表2-1比較項(xiàng)目方案一方案二技技術(shù)指標(biāo)供電安全性滿足要求基本滿足要求供電可靠性基本滿足要求稍差一點(diǎn)供電質(zhì)量一臺(tái)主變，電壓損耗較大一樣靈活方便性采用高壓斷路器，停送電操作十分靈活方便采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)，也可以帶負(fù)荷操作擴(kuò)建適應(yīng)性一般較差經(jīng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電力變壓器的綜合投資額s9200單價(jià)7.47萬(wàn)元，變壓器綜合投資約為單價(jià)的2倍，因此其綜合投資為27.4714.9萬(wàn)元一樣高壓開(kāi)關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額查表410得gg1a（f）型按每臺(tái)3.5萬(wàn)元計(jì)，而由表41查得其綜合投資按設(shè)備價(jià)1.5倍，因此其綜合投資為21.53.510.5萬(wàn)元一樣電力變壓器和高壓開(kāi)關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)參照表42計(jì)算，主變各高壓開(kāi)關(guān)

32、柜的折舊各維修管理費(fèi)每年為2.903萬(wàn)元（其余略）一樣交供電部門的一次性供電貼費(fèi)按800元/ kva,貼費(fèi)為6300.08萬(wàn)元50.4萬(wàn)元一樣從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，方案一和方案二都比較適用于三級(jí)負(fù)荷，但考慮發(fā)生短路時(shí)方案二只能熔斷器恢復(fù)供電的時(shí)間較長(zhǎng)的缺點(diǎn)，而且可靠性不高，而方案一采用高壓斷路器，因此變電所的停、送電操作十分方便，同時(shí)高壓斷路器有斷電保護(hù)裝置，在變電所發(fā)生短路和過(guò)負(fù)荷時(shí)均能自動(dòng)跳閘，而且在短路故障和過(guò)負(fù)荷情況消除后，又可直接快速合閘，從而恢復(fù)供電的時(shí)間縮短，從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)看，方案二比方案一投資稍低，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益看，方案一比較好一些，因此決定采用方案一。各配電干線、支線采用

33、vv22型銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套內(nèi)鋼帶鎧裝電力電纜，配電干線沿電纜溝敷設(shè)，配電箱到用電設(shè)備的配電支線有條件時(shí)沿電纜溝敷設(shè)，否則采用穿鐵管沿地暗敷設(shè)。動(dòng)力配電箱采用型號(hào)為xl(f)-14、15落地式防塵型動(dòng)力配電箱，動(dòng)力配電箱安裝高度是箱底離地面0.3米，箱底座用水泥、沙、磚堆砌作基礎(chǔ)，并做好防小動(dòng)物措施。配電屏選擇型號(hào)為ggd2a固定低壓配電屏。ggd2的技術(shù)參數(shù)表2-2額定電壓（v）380額定電流a630b630c630額定短路開(kāi)斷電流（ka）35is額定短路時(shí)耐受電流（ka）35額定峰值耐受電流（ka）65外殼防護(hù)等級(jí)ip302.2 變壓所變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇2.2.1 變壓所變壓器

34、臺(tái)數(shù)及容量選擇變壓所的供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)同時(shí)系數(shù)取pp=0.9，kq=0.95，計(jì)算出p30和q30。      p30=0.9×（p30紡煉車間+p30鍋爐房）          =0.9×（1087.95+217.5）kw          =1174.91kw      q30=0.95×

35、（q30紡煉車間+q30鍋爐房）          =0.95×（803.27+163.13）kvar          =918.08kvar變壓所的無(wú)功補(bǔ)償（提高功率因數(shù)到0.9以上）無(wú)功補(bǔ)償試取qc=400kvar    補(bǔ)償以后：算出q30=q30-qc=518.08kvar        

36、           cos=                        =                

37、;        =0.91                   =                      =變壓所的變壓器選擇為保證供

38、電的可靠性，選用兩臺(tái)變壓器（每臺(tái)可供車間總負(fù)荷的70%）：                         =0.7×1284.06kv.a                 

39、60;       =898.84kv.a選擇變壓器型號(hào)為sl7系列，額定容量為1000kva，兩臺(tái)。查表取變壓器各項(xiàng)參數(shù)：sl7-1000/35   空載損耗1800w；負(fù)載損耗；阻抗電壓6.5%；空載電流1.5%；短路損耗13500w每臺(tái)變壓器的功率損耗（n=1），也可以用簡(jiǎn)化經(jīng)驗(yàn)公式2.2.2 變電所變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇變壓所的供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)qc=400kvar變壓所的無(wú)功補(bǔ)償（提高功率因數(shù)到0.9以上）無(wú)功補(bǔ)償試取qc=400kvar變壓所的變壓器選擇為保證供電的可靠性，選用兩臺(tái)變壓器（每臺(tái)可供車間總負(fù)荷的7

40、0%）選sl7800/35  空載損耗1540w；負(fù)載損耗；阻抗電壓6.5%；空載電流1.6%；短路損耗11000w。每臺(tái)變壓器的功率損耗（n=1），也可以用簡(jiǎn)化經(jīng)驗(yàn)公式變壓所變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇供電給變電所的10kv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(jì)算負(fù)荷：計(jì)算變壓器的損耗：p;  q;  s;  i30。先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面：由于任務(wù)書中給出的年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為6400h，查表可得：架空線的經(jīng)濟(jì)電流密度所以可得經(jīng)濟(jì)截面： 初選標(biāo)準(zhǔn)截面積為95可選型號(hào)為lj-95，其允許載流量為325a按發(fā)熱條件檢驗(yàn)：查附表7得lj

41、-95型鋁絞線的載流量（室外25）。325ai30=85a,因此滿足發(fā)熱條件。供電給變電所的10kv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(jì)算負(fù)荷：計(jì)算變壓器的損耗：p;  q;  s;  i30。先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面：由于任務(wù)書中給出的年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為6400h，查表可得：架空線的經(jīng)濟(jì)電流密度所以可得經(jīng)濟(jì)截面： 初選標(biāo)準(zhǔn)截面積為70  可選型號(hào)為lj-70，其允許載流量為265a按發(fā)熱條件檢驗(yàn)：265ai30=63.37a,因此滿足發(fā)熱條件供電給變電所的10kv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(jì)算負(fù)荷

42、：計(jì)算變壓器的損耗：p;  q;  s;  i30。先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面：由于任務(wù)書中給出的年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為6400h，查表可得：架空線的經(jīng)濟(jì)電流密度所以可得經(jīng)濟(jì)截面： 初選標(biāo)準(zhǔn)截面積為16  可選型號(hào)為lj-16，其允許載流量為105a按發(fā)熱條件檢驗(yàn)：105ai30=16.41a,因此滿足發(fā)熱條件第三章 短路電流計(jì)算3.1 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(lái)，并將各元

43、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(guò)。接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，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(lái)，并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡(jiǎn)。對(duì)于工廠供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無(wú)限大容量電源，而且短路電路也比較簡(jiǎn)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(jiǎn)，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）。3.2 短路電流計(jì)算本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算3

44、.2.1 確定基準(zhǔn)值取 sd = 100mv·a,uc1 = 37kv,uc2 = 10.5kv,uc3=0.40kv而 id1 = sd /3uc1 = 100mv·a/(3×37kv) = 1.55kaid2=sd/3uc2=100mv·a/(3×10.5kv) = 5.50ka                       

45、           id3=sd/3uc3=100mv·a/(3×0.40)=144.34ka 3.2.2 計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值電力系統(tǒng)（soc = 1500mv·a） x1* = 100mva/1500mva= 0.07架空線路（xo = 0.4/km） x2* = 0.4×19×100/ (37.75×37)= 0.56電力變壓器（uk% = 6.5%） x3* =x4*= uk%sd/100s

46、n =(6.5×100×1000kva) /(100×1600kva)=4.063.2.3 求k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)= x1*x2*= 0.07+0.56=0.63三相短路電流周期分量有效值 ik(3) = id1/x*(k)= 1.56/0.63 =2.48ka其他三相短路電流i"(3) = i(3) = ik (3) =2.48ka ish(3) = 2.55×2.48ka = 6.32kaish(3)=1.51×2.48ka=3.74ka三相短路容量 sk(3) = sd/x*(

47、k) =100mva/0.63=158.73mva3.2.4 在最大運(yùn)行方式下求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*x3*x4* =0.07+0.56+(4.06×4.06)/(4.06×2)=2.66三相短路電流周期分量有效值ik-1(3) = id2/x*(k-1) = 5.50ka/2.66= 2.07ka其他三相短路電流i"(3) = i(3) = ik-1(3) = 2.07kaish(3) = 2.55×2.07ka =5.28kaish(3)=1.51×2.07ka=3

48、.13ka三相短路容量 sk-1(3) = sd/x*(k-1) = 100mva/2.07 = 48.31mv·a最大運(yùn)行方式下：總電抗標(biāo)幺值x*(k-1)= x1*+ x2*+ x3*=0.07+0.56+4.06=4.69三相短路電流周期的有效值：ik-1(3)=id2/ x*(k-1)=5.50ka/4.69=1.17其他三相短路電流i"(3)= i(3) = ik-1(3) =1.17ish(3) =2.55×1.17=2.98kaish(3)=1.51×1.17=1.76ka三相短路容量sk-1(3) = sd/x*(k-1) = 100mv

49、a/4.69=21.32kva3.2.5 計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值電力系統(tǒng)（soc = 350mv·a）     x1*= 100mva/350mva= 0.29架空線路    x2* =0電力變壓器（uk% = 6.5%）    x3* =6.5×100mva/(100×1000kva)=6.5x4*=6.5×100mva/（100×800）=8.13x5*=6.5×100mva/（100×500）=13求k-2

50、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最大運(yùn)行方式；總電抗標(biāo)幺值x*(k-2) = x1*x2*+x3*x4x5 = 0.29+0+2.82= 3.11三相短路電流周期分量有效值ik-2(3) = id3/ x*(k-2)=144.34ka/3.11 = 46.41ka其他三相短路電流i"(3) = i(3) = ik-2(3) = 46.41kaish(3) = 1.84×46.41ka =85.39kaish(3)=1.09×46.41ka=50.59ka三相短路容量sk-2(3) = sd/x*(k-2)= 100 mva/3.11 = 32.15

51、mva最小運(yùn)行方式：總電抗標(biāo)幺值x*(k-2)= x1*x2*+x3*=0.29+6.5=6.79三相短路電流周期分量有效值為ik-2(3)= id3/ x*(k-2)=144.34/6.79=21.26其他三相短路電流為i"(3) = i(3) = ik-2(3) =21.26kaish(3) = 1.84×21.26ka=39.12kaish(3)=1.09×21.26ka=23.17ka三相短路容量為sk-2(3) = sd/x*(k-2)= 100 mva/6.79=14.73kva第四章 工廠總降壓變電所及接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 工廠總降壓變電所主變壓器臺(tái)數(shù)

52、及容量的選擇為保證供電的可靠性，選用兩臺(tái)主變壓器（每臺(tái)可供負(fù)荷的70%）：所以選擇變壓器型號(hào)為sl7-1600/35,兩臺(tái)。查表得參數(shù)：空載損耗：2650w；負(fù)載損耗：19500w；阻抗電壓為：104v；空載電流為：22.4a。為保證供電的可靠性，選用兩回35kv供電線路。用簡(jiǎn)化公式求變壓器損耗：空載損耗為3400w;短路損耗為19800w.4.2 35kv供電線路截面選擇每回35kv供電線路的計(jì)算負(fù)荷:kd=1.0; cos=1.0p30=總負(fù)荷的70%=2511(kw)  q30= p30.kd=0(kvar) s30=2511(kva)i=41.4(a)按經(jīng)

53、濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線的截面：i= p30/(uncos)=46(a)由表5.1查得jec=1.15mm2,故aec=106/1.15=51mm2因此初選的標(biāo)準(zhǔn)截面為95mm2可選lgj- 50. 再按長(zhǎng)期發(fā)熱條件檢驗(yàn)：查附表7得lgj- 50型鋼芯鋁絞線的載流量（室外25c時(shí)）ial=231(a)>i30=106(a),因此滿足要求。所選導(dǎo)線符合發(fā)熱條件，同時(shí)也滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。第五章 變電所高低壓電氣設(shè)備的選擇根據(jù)上述短路電流計(jì)算結(jié)果，按正常工作條件選擇和 短路情況校驗(yàn)，總降壓變電所主要高低壓電氣設(shè)備確定如下。5.1 高壓35kv側(cè)設(shè)備35kv側(cè)設(shè)備的選擇如表5-1所示。計(jì)算數(shù)

54、據(jù)高壓斷路器sw2-351500高壓隔離開(kāi)關(guān)gw4-35g高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)fkn-351250高壓熔斷器rw5-35200u=35kv35kv35kv35kv35kvi=1.57ka1.5ka1ka1250a200aik=2.5ka24.8ka1200ask=160mva1500mva800mvaish3=4.6ka63.4ka80ka25kai2×4=ik×4=0.072924.8(4s)ka15ka5.2 中壓10kv側(cè)設(shè)備10kv側(cè)設(shè)備如表5-2所示計(jì)算數(shù)據(jù)高壓斷路器sn10-10高壓隔離開(kāi)關(guān)gn19-10d1250高壓熔斷器rn-10u=10kv10kv10kv10kv

55、i=1.65ka3ka1250a0.5kaik=9ka40ka50ask=164mva750mva1000mvaish3=16.6ka125ka100ka1000kai2×4=ik×4=324ka40ka40ka表5-2   10kv側(cè)設(shè)備的選擇5.3低壓側(cè)0.4kv側(cè)設(shè)備低壓0.4kv側(cè)設(shè)備如表5-3所示計(jì)算數(shù)據(jù)低壓斷路器dw16-4000低壓熔斷器rm-600自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)dz15 u=0.4kv0.4kv380v380v i=137.5ka4ka600a600a ik=0.73ka80ka10ka20ka sk

56、=0,53mva    ish3=1.34ka12ka   i2×4=ik×4=2.13ka    第六章 繼電保護(hù)的配置6.1 主變壓器的繼電保護(hù)裝置帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)采用gl15型感應(yīng)過(guò)電流繼電器,兩相兩繼電器式接線,去分流跳閘的操作方式。（1）過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定il.max =2×182,2=364.4a 取可靠系數(shù)krel = 1.3 ,電流互感器變比 ki = 35/10=3.5  ,接線系數(shù) kw = 1 , 返回系數(shù)kre =

57、 0.8因此動(dòng)作電流為iop = krel×kw×il.max/(kreki) =1.3×1×364.4/(0.8×3.5) =169.2a故動(dòng)作電流整定為169.2a（2）過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間整定（3）變壓器過(guò)電流保護(hù)的靈敏度sp = kw×ik.min/(ki×iop) =1×2.48/(3.5×169.2) =4.2滿足保護(hù)靈敏度的要求。6.2 電流速斷保護(hù)裝置6.2.1 速斷電流整定ik.max =46.41 取可靠系數(shù)krel = 1.5 ,   電流互感器變比 ki = 3.

58、5  ,接線系數(shù) kw = 1因此動(dòng)作電流為:iqb = krel×kw×ik.max/ki =1.5×1×46.41/3.5=19.89故速斷電流整定為19.896.2.2 速斷電流的靈敏度sp = kw×ik.min/(ki×ipb) =1×21.26/(3.5×19.89) =0.3(三) 變壓器的過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝置過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流的整定iop = 1.3i1n.t/ki =1.3×182.2/3.5=67.67動(dòng)作時(shí)間取1015s6.3 變壓器的差動(dòng)保護(hù)變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流應(yīng)滿足以下三個(gè)

59、條件應(yīng)躲過(guò)變壓器差動(dòng)保護(hù)區(qū)外出現(xiàn)的最大短路不平衡電流應(yīng)躲過(guò)變壓器的勵(lì)磁涌流在電流互感器二次回路端線且變壓器處于最大符合時(shí)，差動(dòng)保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作6.4 35kv進(jìn)線線路保護(hù)6.4.1 線路過(guò)電流保護(hù)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定il.max =2×170=340a   取可靠系數(shù)krel = 1.3 ,   電流互感器變比 ki=3.5,接線系數(shù) kw = 1 , 返回系數(shù)kre = 0.8因此動(dòng)作電流為:iop = krel×kw×il.max/(kreki) =1.3×1×340/(0.8×3.5) =

60、157.9a故動(dòng)作電流整定為157.9a過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間整定變壓器過(guò)電流保護(hù)的靈敏度sp = kw×ik.min/(ki×iop) = 1×2.48/(3.5×157.9)=1370.6滿足保護(hù)靈敏度的要求6.4.2 電流速斷保護(hù)裝置速斷電流整定ik.max = 2.48  取可靠系數(shù)krel = 1.5 ,   電流互感器變比 ki =3.5   ,接線系數(shù) kw = 1因此動(dòng)作電流為:iqb = krel×kw×ik.max/ki =1.5×1×2.48/3.

61、5=1.06a故速斷電流整定為1.06a速斷電流的靈敏度：sp = kw×ik.min/(ki×ipb) =1×2.48/(3.5×1.06)=0.676.4.3 線路的過(guò)負(fù)荷保護(hù)裝置 過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流的整定iop = 1.3i1n.t/ki =1.3×170/3.5=63.1動(dòng)作時(shí)間取1015s6.4.4 單相接地保護(hù)架空線路的單相接地保護(hù)對(duì)架空線路一般采用三只電流互感器組成零序接線,三相得二次電流矢量相加后流入繼電器.當(dāng)三相對(duì)稱運(yùn)行以及三相或兩相短路時(shí),流入繼電器的電流等于零,發(fā)生單相接地時(shí),零序電流才流過(guò)繼電器.當(dāng)零序電流流過(guò)繼電器時(shí),

62、繼電器動(dòng)作并發(fā)出信號(hào).電纜線路的單相接地保護(hù)電纜線路的單相接地保護(hù)一般采用零序電流互感器. 零序電流互感器的一次側(cè)即為電纜線路的三相.在三相對(duì)稱運(yùn)行以及三相或兩相短路時(shí),二次側(cè)三相電路電流矢量和味零,即沒(méi)有零序電流,繼電器不動(dòng)作.當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí),有零序電流通過(guò),此時(shí)電流在二次側(cè)感應(yīng)電流,使繼電器動(dòng)作發(fā)出信號(hào).6.5 10kv進(jìn)線線路保護(hù)6.5.1 過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定il.max =2x164.78 =329.56 取可靠系數(shù)krel = 1.3 ,   電流互感器變比 ki = 35/ 0.4=25  ,接線系數(shù) kw = 1 , 返回系數(shù)kre = 0.

63、8因此動(dòng)作電流為:iop = krel×kw×il.max/(kreki) =1.3×1×329.56/( 0.8×25)=24.42a故動(dòng)作電流整定為24.42a6.5.2 過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間整定6.5.3 變壓器過(guò)電流保護(hù)的靈敏度：sp = kw×ik.min/(ki×iop) =1×1.17/(25×24.42)=1.9滿足保護(hù)靈敏度的要求6.6 電流速斷保護(hù)裝置6.6.1 速斷電流整定ik.max =2.07   取可靠系數(shù)krel = 1.5 ,   電流

64、互感器變比 ki = 25  ,接線系數(shù) kw = 1因此動(dòng)作電流為:iqb = krel×kw×ik.max/ki = 1.5×1×2.07/25=0.12a故速斷電流整定為0.12a6.6.2 速斷電流的靈敏度：sp = kw×ik.min/(ki×ipb) =1×1.17/(25×0.12)=0.39結(jié) 論 這次設(shè)計(jì)我完成了：車間負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功補(bǔ)償，變電所型式的選擇；選定了主變壓器型號(hào)、容量、及臺(tái)數(shù)；確定了主接線方案；選擇了變電所的進(jìn)出線；初步設(shè)計(jì)了繼電保護(hù)；并且繪制了車間變電所主接線圖、車間低壓配電系統(tǒng)圖。學(xué)海無(wú)涯，天道酬勤，在今后的道路上，我會(huì)繼續(xù)充實(shí)自己，實(shí)現(xiàn)自我和超越自我。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程使我了解到自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程！參考文獻(xiàn)1 李友文.主編.工廠供電. 北京.化學(xué)工業(yè)出版社,2