工廠供電設(shè)計(jì)--冶金機(jī)械全廠總降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)報(bào)告

1、摘 要某冶金廠全廠總降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)是對(duì)工廠供電具有針對(duì)性的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)對(duì)工廠供電方式、主要設(shè)備的選擇、保護(hù)裝置的配置進(jìn)行了詳細(xì)的表達(dá)，內(nèi)容主要包括高壓側(cè)和低壓側(cè)的短路計(jì)算，設(shè)備選擇及校驗(yàn)，主要設(shè)備繼電保護(hù)設(shè)計(jì)，配電裝置設(shè)計(jì)等。在供電設(shè)計(jì)中某些重要工程工程存在幾種方案，因此有必要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比擬，最后確定合理方案。一般需要比擬的工程工程有:電源系統(tǒng)方案，變電所位置方案，變壓器容量及臺(tái)數(shù)方案，變電站主結(jié)線及布置方案，電壓等級(jí)及廠區(qū)供電系統(tǒng)方案，車(chē)間供電方案等。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)備的技術(shù)參數(shù)，再根據(jù)用戶對(duì)電壓的要求，計(jì)算電容器補(bǔ)償裝置的容量，從而得出所

2、需電容器的大小，選擇工廠上下壓配電系統(tǒng)及其一次設(shè)備，以及工廠電力線路；通過(guò)對(duì)短路電流，短路容量的相關(guān)計(jì)算，對(duì)所選設(shè)備及線路進(jìn)行校驗(yàn)保護(hù)。同時(shí)，按照國(guó)家的一些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)工廠供電系統(tǒng)的繼電保護(hù)，二次回路保護(hù)。關(guān)鍵詞：配電系統(tǒng)，負(fù)荷計(jì)算，短路計(jì)算，主接線，繼電保護(hù)目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc296679585 摘 要 PAGEREF _Toc296679585 h I HYPERLINK l _Toc296679586 第1章緒論 PAGEREF _Toc296679586 h 1 HYPERLINK l _Toc296679587 1.1課程設(shè)計(jì)的目的與

3、任務(wù) PAGEREF _Toc296679587 h 1 HYPERLINK l _Toc296679588 1.2設(shè)計(jì)依據(jù) PAGEREF _Toc296679588 h 1 HYPERLINK l _Toc296679589 1.3負(fù)荷情況、條件及設(shè)計(jì)步驟 PAGEREF _Toc296679589 h 2 HYPERLINK l _Toc296679590 第2章負(fù)荷計(jì)算 PAGEREF _Toc296679590 h 4 HYPERLINK l _Toc296679591 2.1負(fù)荷計(jì)算 PAGEREF _Toc296679591 h 4 HYPERLINK l _Toc2966795

4、92 2.1.1 負(fù)荷計(jì)算的目的 PAGEREF _Toc296679592 h 4 HYPERLINK l _Toc296679593 2.1.2 負(fù)荷計(jì)算的根本公式 PAGEREF _Toc296679593 h 4 HYPERLINK l _Toc296679594 2.1.3 負(fù)荷計(jì)算 PAGEREF _Toc296679594 h 5 HYPERLINK l _Toc296679595 2.1.4 負(fù)荷計(jì)算根本公式 PAGEREF _Toc296679595 h 5 HYPERLINK l _Toc296679596 第3章變壓器的選擇 PAGEREF _Toc296679596 h

5、 12 HYPERLINK l _Toc296679597 3.1變壓器選擇原那么 PAGEREF _Toc296679597 h 12 HYPERLINK l _Toc296679598 3.2變壓器臺(tái)數(shù)、容量及類(lèi)型選擇 PAGEREF _Toc296679598 h 13 HYPERLINK l _Toc296679599 3.3供電系統(tǒng)中的功率損耗 PAGEREF _Toc296679599 h 13 HYPERLINK l _Toc296679600 第4章改善功率因素裝置設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc296679600 h 14 HYPERLINK l _Toc296679601 4

6、.1無(wú)功功率補(bǔ)償 PAGEREF _Toc296679601 h 14 HYPERLINK l _Toc296679602 4.1.1 提高功率因數(shù)的意義 PAGEREF _Toc296679602 h 15 HYPERLINK l _Toc296679603 4.1.2 提高功率因數(shù)的方法 PAGEREF _Toc296679603 h 15 HYPERLINK l _Toc296679604 4.1.3 電力電容器的安裝方式 PAGEREF _Toc296679604 h 15 HYPERLINK l _Toc296679605 4.1.4 電容器補(bǔ)償量的計(jì)算 PAGEREF _Toc29

7、6679605 h 15 HYPERLINK l _Toc296679606 4.1.5 全廠計(jì)算負(fù)荷 PAGEREF _Toc296679606 h 16 HYPERLINK l _Toc296679607 第5章高、低壓電網(wǎng)的導(dǎo)線型號(hào)及截面的選擇 PAGEREF _Toc296679607 h 16 HYPERLINK l _Toc296679608 5.1.1 上下壓導(dǎo)線選擇原那么 PAGEREF _Toc296679608 h 16 HYPERLINK l _Toc296679609 5.1.2 高壓側(cè)導(dǎo)線截面選擇 PAGEREF _Toc296679609 h 17 HYPERLIN

8、K l _Toc296679610 5.1.3 低壓側(cè)導(dǎo)線截面選擇 PAGEREF _Toc296679610 h 17 HYPERLINK l _Toc296679611 第6章變電所主接線方案的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc296679611 h 19 HYPERLINK l _Toc296679612 6.1總變電所的主接線設(shè)計(jì)的原那么和意義 PAGEREF _Toc296679612 h 19 HYPERLINK l _Toc296679613 6.2電氣主接線的根本方式 PAGEREF _Toc296679613 h 20 HYPERLINK l _Toc296679614 6.3本

9、設(shè)計(jì)的主接線的根本方式 PAGEREF _Toc296679614 h 20 HYPERLINK l _Toc296679615 6.4一次接線系統(tǒng)圖 PAGEREF _Toc296679615 h 21 HYPERLINK l _Toc296679616 第7章短路電流計(jì)算 PAGEREF _Toc296679616 h 22 HYPERLINK l _Toc296679617 7.1短路電流計(jì)算的意義和方法 PAGEREF _Toc296679617 h 22 HYPERLINK l _Toc296679618 7.2短路計(jì)算 PAGEREF _Toc296679618 h 22 HYPE

10、RLINK l _Toc296679619 7.2.1 繪制短路電流計(jì)算示意圖 PAGEREF _Toc296679619 h 22 HYPERLINK l _Toc296679620 7.2.2 短路電流及容量的計(jì)算 PAGEREF _Toc296679620 h 23 HYPERLINK l _Toc296679621 7.2.3 短路計(jì)算表 PAGEREF _Toc296679621 h 26 HYPERLINK l _Toc296679622 第8章變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn) PAGEREF _Toc296679622 h 26 HYPERLINK l _Toc296679623 8.

11、1按正常工作條件選擇 PAGEREF _Toc296679623 h 26 HYPERLINK l _Toc296679624 8.1.1 按工作電壓選擇 PAGEREF _Toc296679624 h 26 HYPERLINK l _Toc296679625 8.1.2 按工作電流選擇 PAGEREF _Toc296679625 h 27 HYPERLINK l _Toc296679626 8.1.3 按斷流能力選擇 PAGEREF _Toc296679626 h 27 HYPERLINK l _Toc296679627 8.2按短路條件校驗(yàn) PAGEREF _Toc296679627 h

12、27 HYPERLINK l _Toc296679628 8.3開(kāi)關(guān)設(shè)備的校驗(yàn)選擇 PAGEREF _Toc296679628 h 29 HYPERLINK l _Toc296679629 8.3.1 斷路器的選擇和校驗(yàn) PAGEREF _Toc296679629 h 29 HYPERLINK l _Toc296679630 8.3.2 隔離開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn) PAGEREF _Toc296679630 h 29 HYPERLINK l _Toc296679631 8.3.3 3.熔斷器的選擇 PAGEREF _Toc296679631 h 30 HYPERLINK l _Toc29667963

13、2 第9章繼電保護(hù)整定及二次保護(hù) PAGEREF _Toc296679632 h 31 HYPERLINK l _Toc296679633 9.1總變電所的繼電保護(hù)裝置 PAGEREF _Toc296679633 h 31 HYPERLINK l _Toc296679634 9.1.1 對(duì)繼電保護(hù)裝置的根本要求 PAGEREF _Toc296679634 h 31 HYPERLINK l _Toc296679635 9.2繼電保護(hù)的靈敏系數(shù) PAGEREF _Toc296679635 h 32 HYPERLINK l _Toc296679636 9.3電力變壓器保護(hù)裝置的配置要求 PAGERE

14、F _Toc296679636 h 32 HYPERLINK l _Toc296679637 9.4變壓器過(guò)電流保護(hù)的整定計(jì)算 PAGEREF _Toc296679637 h 33 HYPERLINK l _Toc296679638 9.4.1 過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定計(jì)算 PAGEREF _Toc296679638 h 33 HYPERLINK l _Toc296679639 9.4.2 過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定計(jì)算 PAGEREF _Toc296679639 h 33 HYPERLINK l _Toc296679640 9.4.3 過(guò)電流保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn) PAGEREF _Toc2966

15、79640 h 34 HYPERLINK l _Toc296679641 9.5變壓器電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算 PAGEREF _Toc296679641 h 34 HYPERLINK l _Toc296679642 9.5.1 電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流的整定計(jì)算 PAGEREF _Toc296679642 h 34 HYPERLINK l _Toc296679643 9.5.2 電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn) PAGEREF _Toc296679643 h 34 HYPERLINK l _Toc296679644 9.6變壓器過(guò)負(fù)載保護(hù)的整定計(jì)算 PAGEREF _Toc296679644 h 35

16、HYPERLINK l _Toc296679645 9.6.1 過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流的整定計(jì)算 PAGEREF _Toc296679645 h 35 HYPERLINK l _Toc296679646 9.6.2 過(guò)負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作時(shí)間得整定計(jì)算 PAGEREF _Toc296679646 h 35 HYPERLINK l _Toc296679647 9.7高壓進(jìn)線線路的過(guò)電流保護(hù)整定計(jì)算 PAGEREF _Toc296679647 h 35 HYPERLINK l _Toc296679648 9.7.1 過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定計(jì)算 PAGEREF _Toc296679648 h 35 HYPER

17、LINK l _Toc296679649 9.7.2 過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 PAGEREF _Toc296679649 h 36 HYPERLINK l _Toc296679650 9.7.3 過(guò)電流保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn) PAGEREF _Toc296679650 h 36 HYPERLINK l _Toc296679651 第10章心得體會(huì) PAGEREF _Toc296679651 h 37 HYPERLINK l _Toc296679652 參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc296679652 h 38 HYPERLINK l _Toc296679653 附錄 PAGEREF _Toc296

18、679653 h 39 緒論課程設(shè)計(jì)的目的與任務(wù)工廠供電是自動(dòng)化專業(yè)的專業(yè)課，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和工程背景，工廠供電課程設(shè)計(jì)的目的在于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用供電系統(tǒng)與電氣控制的知識(shí)和理論分析和解決供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題，使學(xué)生建立正確的設(shè)計(jì)思想，掌握工程設(shè)計(jì)的一般程序、標(biāo)準(zhǔn)和方法，提高學(xué)生調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)及正確使用技術(shù)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)等工具書(shū)的能力，理解分析、制定設(shè)計(jì)方案的能力，設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖能力，實(shí)驗(yàn)研究及系統(tǒng)調(diào)試能力，編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的能力。本次設(shè)計(jì)任務(wù)是：某冶金機(jī)械廠全廠總降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)依據(jù)1 設(shè)計(jì)總平面布置圖如下列圖所示2 全廠各車(chē)間負(fù)荷計(jì)算如下表所示廠房編號(hào)用電單位名稱負(fù)荷性質(zhì)設(shè)備容量

19、/kW需要系數(shù)功率因數(shù)1倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力521020.20.30.600.70照明340.70.91.02鑄造車(chē)間動(dòng)力2024020.30.40.650.70照明7120.70.91.03鍛壓車(chē)間動(dòng)力2024020.20.30.600.65照明7120.70.91.04金工車(chē)間動(dòng)力2024020.20.30.600.65照明7120.70.91.05工具車(chē)間動(dòng)力2024020.20.30.600.65照明7120.70.91.06電鍍車(chē)間動(dòng)力1523020.40.60.700.80照明7120.70.91.07熱處理車(chē)間動(dòng)力1022020.40.60.700.80照明7120.70.91.08裝配車(chē)間

20、動(dòng)力1022020.30.40.650.75照明7120.70.91.09機(jī)修車(chē)間動(dòng)力1022020.20.30.600.70照明470.70.91.010鍋爐房動(dòng)力1022020.40.60.600.70照明340.70.91.0宿舍區(qū)照明2024020.60.81.03 供用電協(xié)議按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)簽訂的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條10Kv的公用電源線取得工作電源。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)GJ185,導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為1.2米；電力系統(tǒng)饋電變電站距本廠6km,該干線首端所裝高壓斷路器的斷流容量為500MVA，此斷路器配備有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和電流速

21、斷保護(hù)，其定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1.5秒。為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，可采用高壓或低壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。負(fù)荷情況、條件及設(shè)計(jì)步驟1負(fù)荷情況本廠多數(shù)車(chē)間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)為4800h，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間8h。該廠除鑄造車(chē)間、電鍍車(chē)間和鍋爐房屬二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬三級(jí)負(fù)荷。低壓動(dòng)力設(shè)備均為三相，額定電壓為380V。照明及家用電器均為單相，額定電壓為220V。2自然條件 氣象條件1最熱月平均最高氣溫為31.5；2年最高氣溫為40；3土壤中0.8米深處一年中最熱月平均溫度為28.7；4年雷暴日為31.3天；5土壤凍結(jié)深度為1.1米；6夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)。 地質(zhì)及水文條件

22、本廠所在地區(qū)平均海拔130m，地層以沙粘土為主，地下水位為3m。 3設(shè)計(jì)步驟及要求全廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車(chē)間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對(duì)負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國(guó)家供電情況。解決對(duì)各部門(mén)的平安可靠，經(jīng)濟(jì)的分配電能問(wèn)題。其根本內(nèi)容有以下幾方面。負(fù)荷計(jì)算： 全廠總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，是在車(chē)間負(fù)荷計(jì)算的根底上進(jìn)行的。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、顯示計(jì)算結(jié)果。變壓器的臺(tái)數(shù)、容量及類(lèi)型 根據(jù)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，確定變壓器型號(hào)及全廠供電平面圖。選擇上下壓導(dǎo)線型號(hào)及截面 為了保

23、證供電系統(tǒng)平安、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行導(dǎo)線和電纜截面選擇。改善功率因數(shù)裝置設(shè)計(jì) 按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，高壓側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不應(yīng)低于0.9，低壓側(cè)不應(yīng)低于0.85。然后進(jìn)行電容補(bǔ)償。 變電所主接線方案的設(shè)計(jì) 根據(jù)負(fù)荷類(lèi)別及對(duì)供電可靠性的要求進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，繪制一次系統(tǒng)圖，確定變電所高、低接線方式。對(duì)它的根本要求，即要平安可靠又要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。短路電流計(jì)算 工廠用電，通常為國(guó)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(wú)限大容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。求出各短路點(diǎn)的三相短路電流及相應(yīng)有關(guān)參數(shù)。變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以

24、及對(duì)應(yīng)的額定值，選擇高、低壓配電設(shè)備，如隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開(kāi)關(guān)柜等設(shè)備。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定檢驗(yàn)，并列表表示。 繼電保護(hù)裝置的設(shè)計(jì)選做；變電所防雷裝置設(shè)計(jì)選做負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算的意義與方法計(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。負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容包括:(l)求尖峰電流，用于計(jì)算電壓波動(dòng)、電壓損失，選熔斷器、低壓斷路器，整定保護(hù)裝置等。(2)求平均負(fù)荷，用來(lái)計(jì)算全廠電能需要量、電能損耗和選擇無(wú)功補(bǔ)償裝置等。負(fù)荷計(jì)算的方法：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、ABC法、單位產(chǎn)品

25、耗電量法和面積功率法等。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(chē)間變電所的施工設(shè)計(jì)。在本設(shè)計(jì)中我采用的是需要系數(shù)法來(lái)確定計(jì)算負(fù)荷。需要系數(shù)法是把設(shè)備功率乘以需用系數(shù)；，直接求出計(jì)算負(fù)荷的一種簡(jiǎn)單計(jì)算方法。因而在實(shí)際應(yīng)用中被廣泛采用。負(fù)荷計(jì)算的根本步驟(1) 求總降壓變壓器低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷求低壓各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷總和乘以同時(shí)系數(shù)即為該車(chē)間變壓器低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷。(2) 求總降壓變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算車(chē)間變壓器的功率損耗，變壓器低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷加該變壓器有功、無(wú)功損耗即得變壓器高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷。該值可用于選擇變電所高壓側(cè)進(jìn)線導(dǎo)線側(cè)面。 (3) 總降

26、壓變電所進(jìn)線的計(jì)算負(fù)荷。 (4) 全廠計(jì)算負(fù)荷。工廠負(fù)荷計(jì)算1設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算公式 2-1 2-2 2-32車(chē)間變電所的負(fù)荷計(jì)算公式 2-4 2-5 2-63單相設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算公式 3-4 3-5 3-6 QUOTE 3-7 QUOTE 3-8以上公式中 QUOTE PN PN指用電氣設(shè)備組的設(shè)備額定功率； QUOTE Kd Kd指需要系數(shù)； QUOTE 指用電設(shè)備的功率因數(shù)角的正切值； QUOTE 指有功、無(wú)功同時(shí)系數(shù)，分別取及。4總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算公式為各車(chē)間變電所計(jì)算負(fù)荷之和再乘以同時(shí)系 QUOTE 數(shù)和 QUOTE 。對(duì)變電所分別取0.85-1和0.95-1。5計(jì)算用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)

27、荷:倉(cāng)庫(kù):動(dòng)力設(shè)備三相： 照明設(shè)備單相：總的車(chē)間計(jì)算負(fù)荷： QUOTE QUOTE QUOTE QUOTE 鑄造車(chē)間:動(dòng)力設(shè)備三相： 照明設(shè)備單相：總的車(chē)間計(jì)算負(fù)荷： QUOTE 鍛壓車(chē)間:動(dòng)力設(shè)備三相：照明設(shè)備單相：總的車(chē)間計(jì)算負(fù)荷： QUOTE QUOTE QUOTE QUOTE 金工車(chē)間:動(dòng)力設(shè)備三相： 照明設(shè)備單相：總的車(chē)間計(jì)算負(fù)荷： QUOTE QUOTE QUOTE 工具車(chē)間:動(dòng)力設(shè)備三相：照明設(shè)備單相：總的車(chē)間計(jì)算負(fù)荷： QUOTE QUOTE QUOTE QUOTE 電鍍車(chē)間:動(dòng)力設(shè)備三相： 照明設(shè)備單相：總的車(chē)間計(jì)算負(fù)荷： QUOTE QUOTE QUOTE QUOTE 熱處

28、理車(chē)間:動(dòng)力設(shè)備三相： 照明設(shè)備單相：總的車(chē)間計(jì)算負(fù)荷：裝配車(chē)間:動(dòng)力設(shè)備三相：照明設(shè)備單相：總的車(chē)間計(jì)算負(fù)荷： QUOTE QUOTE 機(jī)修車(chē)間:動(dòng)力設(shè)備三相：照明設(shè)備單相： 總的車(chē)間計(jì)算負(fù)荷： QUOTE QUOTE 鍋爐房:動(dòng)力設(shè)備三相：照明設(shè)備單相：總的車(chē)間計(jì)算負(fù)荷： QUOTE 宿舍區(qū): 照明設(shè)備單相： QUOTE QUOTE 全廠變電的計(jì)算負(fù)荷:有功功率: =1413.54 KW無(wú)功功率: =889.58 KVAR視在功率： 計(jì)算結(jié)果如表2-1所示:表2-1全廠各車(chē)間負(fù)荷計(jì)算表序號(hào)用電單位負(fù)荷性質(zhì)設(shè)備容量千瓦需要系數(shù)Kd功率因數(shù)COS功率因數(shù)角正切tg計(jì) 算 負(fù) 荷有功P302千瓦

29、無(wú)功Q302千乏視在S302千伏安計(jì)算電流安培1倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力1000.30.701.0232.430.644.5767.72照明30.81.002鑄造車(chē)間動(dòng)力3100.40.701.02148126.5194.7295.8照明 100.81.003鍛壓車(chē)間動(dòng)力320 0.30.651.17120112.3164.424.9照明10 0.81.004金工車(chē)間動(dòng)力330 0.30.651.17123115.8169256.8照明10 0.81.005工具車(chē)間動(dòng)力350 0.30.651.17132122.9180.4274.1照明100.91.006電鍍車(chē)間動(dòng)力2000.50.800.75108751

30、31.5199.8照明100.81.007熱處理車(chē)間動(dòng)力1500.50.800.758356.3100.3152.4照明100.81.008裝配車(chē)間動(dòng)力1500.40.751.026861.291.5139照明100.81.009機(jī)修車(chē)間動(dòng)力1500.30.601.3349.86078118.5照明60.81.0010鍋爐房動(dòng)力1500.50.601.3376.499.8125.7191照明30.81.0011宿舍區(qū)照明3000.71.006300630957.2小結(jié)全廠合計(jì)KP=0.9,KQ=0.951413.54889.581670.2變壓器的選擇變壓器選擇原那么 (1)只裝一臺(tái)變壓器的變

31、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 QUOTE ，但一般應(yīng)留有15%的容量，以備將來(lái)增容需要。此法只適用于三級(jí)負(fù)荷。(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。任一臺(tái)變壓器工作時(shí)，宜滿足總計(jì)算負(fù)荷 的大約70%的需要，即為 QUOTE 。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。小結(jié)：本設(shè)計(jì)中所有負(fù)荷均除鑄造車(chē)間、電鍍車(chē)間和鍋爐房屬二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬三級(jí)負(fù)荷。故變電所選取的變壓器應(yīng)同時(shí)考慮和。變壓器臺(tái)數(shù)、容量及類(lèi)型選擇本設(shè)計(jì)中所采用的總降壓變壓器為降壓器中的10KV級(jí)S9系列三相銅線配電變壓器。 由于工廠有少量二級(jí)負(fù)荷，因此選用兩臺(tái)主變壓

32、器。根據(jù)上述原那么：根據(jù)供用電協(xié)議，本廠可由附近一條10Kv的公用電源線取得工作電源。所以總降壓變電所變壓器的選擇，其容量為1250KVA的S9-1250/10的變壓器兩臺(tái)，結(jié)果如表2-2：表2-2變電所變壓器的容量總降壓變電所臺(tái)數(shù)21670.2KVA1250KVA所選變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)如表2-3所示：表2-3選變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)總降壓變電所型號(hào)額定容量KVA額定電壓損耗W 空載電壓阻抗電壓高壓低壓空載短路%S9-1250/10125011，10.5，10，6.3，60.41950120000.64.5供電系統(tǒng)中的功率損耗在電流通過(guò)導(dǎo)線和變壓器時(shí)耗也需要由電力系統(tǒng)供應(yīng)。因此就要引起有功功率和無(wú)功功率的

33、損耗，這局部功率損在確定全廠的計(jì)算負(fù)荷時(shí)應(yīng)把這局部功率損耗加進(jìn)去。計(jì)算功率損耗。計(jì)算結(jié)果列于表2-4：表2-4 總降壓變電所功率損耗參數(shù)總降壓變電所 QUOTE (KW)33.404 QUOTE (KVAR)167.02因此，總降壓變壓器高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷：說(shuō)明：分別表示總降壓變壓器高壓側(cè)的有功功率和無(wú)功功率和視在容量； 分別表示總降壓變壓器低壓側(cè)的有功功率和無(wú)功功率和視在容量；改善功率因素裝置設(shè)計(jì)無(wú)功功率補(bǔ)償本設(shè)計(jì)中的功率因數(shù)高壓側(cè)為: QUOTE 2-7因此需要進(jìn)行功率補(bǔ)償提高功率因數(shù)。提高功率因數(shù)的意義 上下，關(guān)系到降低電能損耗，提高供電質(zhì)量運(yùn)行，提高經(jīng)濟(jì)效益，減少供電網(wǎng)的功率損耗。提高功率

34、因數(shù)的方法(1)采用電力電容進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。(2)采用同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。(3)采用同步調(diào)相機(jī)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。(4)合理選擇電機(jī)的型號(hào)、規(guī)格和電容，使其接近滿載運(yùn)行。(5)降低輕載感應(yīng)電機(jī)的定子繞組電壓。本設(shè)計(jì)中采用的是電力電容進(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。電力電容器的安裝方式(1)集中補(bǔ)償電容器組集中裝設(shè)在企業(yè)工廠的總降壓變電所的低壓側(cè)母線上，用以提高整個(gè)配電所的功率因數(shù)，使該配電所供電范圍內(nèi)的功率根本平衡，減少了高壓線路的無(wú)功損耗，同時(shí)能提高配電所的供電質(zhì)量。(2)分組補(bǔ)償將電容器組分別裝設(shè)

35、在功率因數(shù)較低的車(chē)間或變電所高壓或低壓母線上，這種補(bǔ)償具有與集中補(bǔ)償相同的優(yōu)點(diǎn)，但補(bǔ)償?shù)娜萘亢头秶鄬?duì)較小，可補(bǔ)償效果較明顯。(3)就地補(bǔ)償將電容器組分別裝設(shè)在感性設(shè)備的附近，就地進(jìn)行補(bǔ)償。它即提高用電設(shè)備供電線路的功率因數(shù)，又改善用電設(shè)備的電壓質(zhì)量。一般，中、小型用電設(shè)備尤為適用。小結(jié):本設(shè)計(jì)中采用集中補(bǔ)償。電容器補(bǔ)償量的計(jì)算所以 QUOTE 補(bǔ)償?shù)?.95，所以 QUOTE ?2=18.2? ?2=18.2?本設(shè)計(jì)中所用電容器型號(hào)為GR-I(107)BWFl0.5-30-1所以n=21個(gè)。即每相分布7個(gè)電容。并聯(lián)電容器的參數(shù)如下：表2-3所選并聯(lián)電容器技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)額定容量KVAR額定電壓額

36、定電容相數(shù)BWFl0.5-30-13010.52.41全廠計(jì)算負(fù)荷經(jīng)過(guò)無(wú)功補(bǔ)償之后的全廠計(jì)算負(fù)荷：高、低壓電網(wǎng)的導(dǎo)線型號(hào)及截面的選擇 上下壓導(dǎo)線選擇原那么 中性線N線截面的選擇一般三相四線制線路的中性線截面 QUOTE A0 A0，應(yīng)不小于相線截面 QUOTE 的50%，即 QUOTE 。由三相四線制線路引出的兩相三線線路和單相線路，由于其中性線電流與相線電流相等，因此它們的中性線截面 QUOTE A0 A0應(yīng)與相線截面 QUOTE 相等，即 QUOTE A0=A A0=A。對(duì)于三次諧波電流相當(dāng)突出的三相四線制線路，由于各相的三次諧波電流都要通過(guò)中性線，使得中性線電流可能接近甚至超過(guò)相電流，因

37、此這種情況下，中性線截面 QUOTE A0 A0宜等于或大于相線截面 QUOTE ，即 QUOTE 。 保護(hù)線PE線截面的選擇保護(hù)線要考慮三相系統(tǒng)發(fā)生單相短路故障時(shí)單相短路電流通過(guò)時(shí)的短路熱穩(wěn)定度。根據(jù)短路熱穩(wěn)定度的要求，保護(hù)線PE線截面 QUOTE APE APE，按GB50054?95?低壓配電設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?規(guī)定： 當(dāng) QUOTE 16mm2時(shí) QUOTE 當(dāng)16mm2 QUOTE 35mm2時(shí) QUOTE APE APE16mm2 當(dāng) QUOTE 35mm2時(shí) QUOTE APE APE 0.5Aj 保護(hù)中性線PEN線截面的選擇保護(hù)中性線兼有保護(hù)線和中性線的雙重功能，因此其截面選擇應(yīng)同時(shí)滿足

38、上述保護(hù)線和中性線的要求，取其中的最大值。高壓側(cè)導(dǎo)線截面選擇總降壓變壓器的進(jìn)線側(cè)導(dǎo)線選擇。相線型號(hào)和截面 QUOTE 的選擇：查表得環(huán)境溫度為30攝氏度時(shí)的明敷的BLX-500型截面為25 QUOTE mm2 mm2的鋁芯橡皮線的，滿足發(fā)熱條件。因此選擇相線截面 QUOTE 。中性線截面 QUOTE 的選擇：保護(hù)線截面 QUOTE 的選擇：由于因此，所選導(dǎo)線型號(hào)可表示為：BLX-500-(3 QUOTE )。.低壓側(cè)導(dǎo)線截面選擇1倉(cāng)庫(kù)進(jìn)線相線型號(hào)和截面 QUOTE 的選擇：查表得環(huán)境溫度為30攝氏度時(shí)的明敷的BLX-500型截面為16 QUOTE mm2 mm2的鋁芯橡皮線的，滿足發(fā)熱條件。因

39、此選擇相線截面 QUOTE 。中性線截面 QUOTE 的選擇：保護(hù)線截面 QUOTE 的選擇：由于 QUOTE 所選導(dǎo)線型號(hào)可表示為：BLX-500-(3 QUOTE )。2鑄造車(chē)間進(jìn)線相線型號(hào)和截面 QUOTE 的選擇：查表得環(huán)境溫度為30攝氏度時(shí)的明敷的BLX-500型截面為95 QUOTE mm2 mm2的銅芯橡皮線的，滿足發(fā)熱條件。因此選擇相線截面 QUOTE 。中性線截面 QUOTE 的選擇：保護(hù)線截面 QUOTE 的選擇：由于 QUOTE 所選導(dǎo)線型號(hào)可表示為：BX-500-(3 QUOTE )。同理可得到其他車(chē)間的導(dǎo)線進(jìn)線情況。導(dǎo)線選擇如表5-1。表5-1 上下壓側(cè)導(dǎo)線選擇情況進(jìn)

40、線單位導(dǎo)線型號(hào)、截面總降壓變壓器高壓側(cè)BLX-500-(3 QUOTE )倉(cāng)庫(kù)BLX-500-(3 QUOTE )鑄造車(chē)間BX-500-(3 QUOTE )鍛壓車(chē)間BLX-500-(3 QUOTE )金工車(chē)間BLX-500-(3 QUOTE )工具車(chē)間BLX-500-(3 QUOTE )電鍍車(chē)間BLX-500-(3 QUOTE )熱處理車(chē)間BLX-500-(3 QUOTE )裝配車(chē)間BLX-500-(3 QUOTE )機(jī)修車(chē)間BLX-500-(3 QUOTE )鍋爐房BLX-500-(3 QUOTE )宿舍區(qū)負(fù)荷重，雙母線BX-500-(3 QUOTE )變電所主接線方案的設(shè)計(jì)根據(jù)本廠與供電局

41、部所簽定的供用電協(xié)議，供電電壓為從供電部門(mén)某110/10KV變電所用10KV架空線路向本廠供電，工作電源僅采用10KV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。總變電所的主接線設(shè)計(jì)的原那么和意義按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)簽訂的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條10Kv的公用電源線取得工作電源。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)GJ185,導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為1.2米；電力系統(tǒng)饋電變電站距本廠6km,該干線首端所裝高壓斷路器的斷流容量為500MVA，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)，其定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1.5秒。為滿足工

42、廠二級(jí)負(fù)荷的要求，可采用高壓或低壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。電氣主接線對(duì)電氣設(shè)備的選擇，配電所的布置，運(yùn)行的可靠性和靈活性，操作和檢修的平安以及今后的擴(kuò)建，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。進(jìn)行工廠變電所主接線選擇設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)滿足一下幾點(diǎn)要求：1平安。設(shè)計(jì)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，能充分保證人身平安和設(shè)備的平安。2可靠。應(yīng)滿足電力負(fù)荷特別是其中一、二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。3靈活。應(yīng)能適應(yīng)必要的各種運(yùn)行方式，便于切換操作和檢修，且適應(yīng)負(fù)荷的開(kāi)展。4經(jīng)濟(jì)。力求要使主接線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低。電氣主接線的根本方式 (1)單母線接線母線是連接電源和引出線的中間

43、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。(2)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(kāi)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。(3)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。(4)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。本設(shè)計(jì)的主接線的根本方式本設(shè)計(jì)中，由于只有一條進(jìn)線和多臺(tái)變壓器，且負(fù)荷除鑄造車(chē)間、電鍍車(chē)間和鍋爐房

44、屬二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬三級(jí)負(fù)荷。因此，在10kv側(cè)采用單母線分段接線方式較適宜。該種接線的主要特點(diǎn)如下:(l)總配電所不裝主變壓器，無(wú)變壓器損耗，簡(jiǎn)化接線，減低了本錢(qián)及運(yùn)行費(fèi)用。用10kV真空短路器保護(hù)。(2)總配電所進(jìn)線裝置短路保護(hù)控制，切換操作十分方便靈活，而且可配以繼電器保護(hù)和自動(dòng)裝置，使供電可靠性大大提高。(3)為了保證短路器檢修人員的人身平安，短路器側(cè)應(yīng)裝高壓熔斷器。(4)為了與供電部門(mén)經(jīng)濟(jì)費(fèi)用明確，在電源進(jìn)線總開(kāi)關(guān)(高壓短路器)柜臺(tái)，裝置一臺(tái)CFC-15Z-19型高壓計(jì)量柜，其中的電壓互感器和電流互感器只用來(lái)連接計(jì)費(fèi)電度表。(5)各車(chē)間的負(fù)載都由單母線供電，這樣能夠保證可靠供電。(

45、6)為了便于測(cè)量、監(jiān)視、保護(hù)和控制主電路設(shè)備，母線上接有電壓互感器，進(jìn)(出)線上均串有電流互感器。(7)為了防止雷電過(guò)電壓侵入配電室擊毀電氣設(shè)備，母線上設(shè)有避雷器。(8)由于高壓配電線路都是由高壓母線來(lái)電，因此，其出線側(cè)母線上加裝真空斷路器，以保證出線的平安檢查。一次接線系統(tǒng)圖圖3-1采用內(nèi)橋式接線的總降壓變電所主接線圖由于該廠有一路電源進(jìn)線和一路備用電源進(jìn)線，選用了兩臺(tái)變壓器，因此一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線、二次側(cè)單母線分段主接線，這樣就提高了供電可靠性，保證局部二級(jí)負(fù)荷的連續(xù)供電。詳圖見(jiàn)附圖中的一次主接線圖。短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算的意義和方法 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

46、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，而且短路電路也比擬簡(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

47、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，工程上常用標(biāo)幺制法。短路計(jì)算500MVAS92000/10 G10.5KV0.4歐姆/km 6kmk-1k-2繪制短路電流計(jì)算示意圖圖4-1短路電流計(jì)算示意圖短路電流及容量的計(jì)算1最大運(yùn)行方式下確定基準(zhǔn)值=100MVA, =10.5kv, =0.4kv 那么=5.50KA=144.34KA短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值：1區(qū)域變電站電力系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值由=500MVA。得=100/500=0.22電力線路的電抗標(biāo)幺值根據(jù)計(jì)算電流，初選架空線進(jìn)線為L(zhǎng)GJ-185，=0.35歐/千米3總降壓變電所變壓器的電抗標(biāo)幺值

48、2k-1點(diǎn)的短路電流和短路容量1總電抗標(biāo)幺值2三相短路電流周期分量有效值3其他三相短路電流 4三相短路容量3K-2點(diǎn)的短路電流和短路容量1總電抗標(biāo)幺值2三相短路電流周期分量有效值3其他三相短路電流=37.23KA=1.84*37.23=68.5KA=1.09*37.23=40.58KA4三相短路容量2最小運(yùn)行方式下確定基準(zhǔn)值=100MVA, =10.5kv, =0.4kv 那么=5.50KA=144.34KA短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值：1區(qū)域變電站電力系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值由=500MVA。得=100/500=0.22電力線路的電抗標(biāo)幺值根據(jù)計(jì)算電流，初選架空線進(jìn)線為L(zhǎng)GJ-185，=0.35歐

49、/千米3總降壓變電所變壓器的電抗標(biāo)幺值2k-1點(diǎn)的短路電流和短路容量1總電抗標(biāo)幺值2三相短路電流周期分量有效值3其他三相短路電流 4三相短路容量3K-2點(diǎn)的短路電流和短路容量1總電抗標(biāo)幺值2三相短路電流周期分量有效值3其他三相短路電流=25.32KA=1.84*37.23=46.58KA=1.09*37.23=27.59KA4三相短路容量短路計(jì)算表表4-1總變的短路計(jì)算電流及容量短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/KA三相短路容量/MVA(KA)(KA)(KA)(KA)(KA)(MVA)最大運(yùn)行方式K-13.95547.62K-268.540.5825.8最小運(yùn)行方式K-13.95547.62K-225.

50、3225.3225.3246.5827.5917.54變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)關(guān)于電器設(shè)備選擇，雖然發(fā)電廠、變電所及配電系統(tǒng)中采用的各種電器設(shè)備，其工作條件和運(yùn)行要求不盡相同，然而在選擇這些電器設(shè)備時(shí)，都應(yīng)遵守以下幾項(xiàng)共同原那么:(1)按正常工作條件，包括電壓、電流、頻率、開(kāi)斷電流等選擇。(2)按短路條件，包括動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定來(lái)校驗(yàn)。(3)考慮電器設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境條件如溫度、濕度、海拔以及有無(wú)防塵、防腐、放火、防爆等要求。(4)按各類(lèi)設(shè)備的不同特點(diǎn)和要求如斷路器的操作性能、互感器的二次負(fù)荷和準(zhǔn)確等級(jí)等進(jìn)行選擇。按正常工作條件選擇按工作電壓選擇設(shè)備的額定電壓 ，不僅要求符合設(shè)備所在電網(wǎng)的額定電壓，

51、并應(yīng)等于或大于正常工作時(shí)可能出現(xiàn)的最大工作電壓 ，即。電氣設(shè)備裝設(shè)地點(diǎn)的海拔越高，空氣密度和濕度相對(duì)越低，因此應(yīng)選用額定電壓較高的電氣設(shè)備。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，海拔在1000-4000M范圍，其使用電壓約降低 。按工作電流選擇電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)大于或等于所在電路中的計(jì)算電流 ，即 。按斷流能力選擇設(shè)備的額定 的開(kāi)斷電流或斷流容量應(yīng)不小于設(shè)備分?jǐn)嗨查g的短路電流有效值 或短路容量，即 ， 。在此設(shè)計(jì)中以上校驗(yàn)手段均要用到，同時(shí)還要用到下面的按短路條件進(jìn)行校驗(yàn)的方法，這些都是配電設(shè)備中必備的條件，因此，前面所有的計(jì)算結(jié)論在此都將得到應(yīng)用或檢驗(yàn)。按短路條件校驗(yàn)按短路條件校驗(yàn)，就是校驗(yàn)電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)

52、定性。表5-1給出各類(lèi)設(shè)備對(duì)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定性的校驗(yàn)。表5-1各設(shè)備對(duì)熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性的校驗(yàn)設(shè)備名稱計(jì)算工程計(jì)算公式說(shuō)明斷路器負(fù)荷開(kāi)關(guān)隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)穩(wěn)性-設(shè)備的極限通過(guò)電流及其有效值KA-三相短路沖擊電流峰值及全電流有效值KV熱穩(wěn)性-設(shè)備在t秒內(nèi)允許通過(guò)的熱穩(wěn)定電流KA-短路穩(wěn)態(tài)電流KA-假想時(shí)間S電流互感器動(dòng)穩(wěn)性-電流互感器動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)-電流互感器額定一次電流(A)熱穩(wěn)性電流互感器的一秒鐘熱穩(wěn)定性倍數(shù)-短路穩(wěn)態(tài)電流KA母線動(dòng)穩(wěn)性式中：-母線計(jì)算機(jī)械應(yīng)力-母線允許機(jī)械應(yīng)力熱穩(wěn)性銅母線鋁母線-導(dǎo)體所需最小截面電纜熱穩(wěn)性10KV以下絕緣電纜銅電纜鋁電纜-導(dǎo)體所需最小截面而在對(duì)電氣設(shè)備熱穩(wěn)定校驗(yàn)時(shí)其三相短

53、路電流發(fā)熱假想時(shí)間在無(wú)限大容量供電系統(tǒng)中一般按此式計(jì)算: 考慮短路電流非周期分量的影響)。t-短路延續(xù)時(shí)間，為保護(hù)繼電器整定動(dòng)作時(shí)間與開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間之和，短路器的短路動(dòng)作時(shí)間一般為0.25s；對(duì)電力電纜，由于其機(jī)械強(qiáng)度足夠，所以不必進(jìn)行短路動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)。開(kāi)關(guān)設(shè)備的校驗(yàn)選擇表中的參數(shù): 為線路的計(jì)算電流， 為極限分?jǐn)嚯娏鳎?為熔體的額定電流，熔斷器的斷流容量， 為可靠系數(shù)，取為1.2，為線路的尖峰電流，為導(dǎo)線允許的過(guò)負(fù)荷系數(shù)，取為4.5，為導(dǎo)線允許載流量。斷路器的選擇和校驗(yàn)10kV斷路器的選擇及校驗(yàn)高壓斷路器的指標(biāo)主要有額定電壓、額定電流、斷流容量。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)我們主要考慮的也是這三者。 高

54、壓斷路器的額定電壓須大于等于工作電網(wǎng)電壓。 高壓斷路器的額定遮斷容量 QUOTE SN.QF SN.QF必須大于或等于其安裝處的短路容量 QUOTE Sk(3) Sk(3)。即。 其額定斷流能力 QUOTE IN.QF IN.QF必須大于或等于其安裝處的最大短路電流 QUOTE Ik(3) Ik(3)。即 如果斷路器裝在較其額定電壓低的電路中，其遮斷容量也相應(yīng)的減少。注：電網(wǎng)電壓；：斷路器的額定電壓。對(duì)于10KV電力線路進(jìn)線K-1點(diǎn)，87.78A,表5-2 短路計(jì)算數(shù)據(jù)工程沖擊電流()kA短路電流()kA短路容量()k-1點(diǎn)短路5.92.31342.069根據(jù)以上數(shù)據(jù),選擇斷路器的型號(hào)為高壓斷

55、路器QW1-10 。10kV出線上斷路器的選擇與10kV側(cè)斷路器的選擇相同。 隔離開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn)(1)隔離開(kāi)關(guān)的主要用途 1)隔離電壓，在檢修電氣設(shè)備時(shí)，用隔離開(kāi)關(guān)將被檢修的設(shè)備與電源電壓隔離，以確保檢修的平安。 2)倒閘操作，投入備用母線或旁路母線以及改變運(yùn)行方式時(shí)，常用隔離開(kāi)關(guān)配合斷路器，協(xié)同操作來(lái)完成。 3)分、合小電流。(2)隔離開(kāi)關(guān)選擇和校驗(yàn)的原那么是:1);(為隔離開(kāi)關(guān)額定電壓,為隔離開(kāi)關(guān)所在電路的額定電壓)2);(為隔離開(kāi)關(guān)額定電流,為通過(guò)電器的計(jì)算電流)3)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn) ；為電器的動(dòng)穩(wěn)定電流峰值，為三相短路沖擊電流4)熱穩(wěn)定校驗(yàn) 。為電器熱穩(wěn)定電流,為通過(guò)電器的三相短路穩(wěn)態(tài)電流

56、，t為熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間S，為短路發(fā)熱假想時(shí)間。與斷路器選擇方法類(lèi)似，選用隔離開(kāi)關(guān)型號(hào)為GW2-10G/600。3.熔斷器的選擇熔斷器是最簡(jiǎn)單的保護(hù)電器,常用于電力電容器,35及以下線路，小型變壓器和電壓互感器等的過(guò)載及短路保護(hù)。保護(hù)35kV側(cè)所用變的熔斷器的選擇GW2-10G/600。所以有高壓熔斷器RW5-10/200滿足要求。同理選擇其余各電氣設(shè)備，故而有表5-3 高壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)計(jì)算數(shù)據(jù)高壓斷路器QW1-10 隔離開(kāi)關(guān)GW2-10G/600電流互感器LCWD1-10D/1電壓互感器JDZXW-10熔斷器RW5-10/200U=10KV10kV10kV10kV10kV10kVI=87

57、.78A630A600A150A-200AIk=2.313KA16kA8kA- QUOTE Sk=42.069KVA Sk=42.069KVA 300MVA- QUOTE ish=5.9KA ish=5.9KA 40kA42kA31.8kA-8kA-同理選擇低壓側(cè)的各類(lèi)電氣設(shè)備，故而有表5-4 低壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)計(jì)算數(shù)據(jù)低壓斷路器DW1 5-1500/3D低壓隔離開(kāi)關(guān)GW5-630低壓熔斷器RT0-200電流互感器LMZJ1-0.5電壓互感器LMZ1-0.5U=0.38KV380V380V380V500V500VI=87.78A1500A630A200A1500/5A100/5A160/

58、5AIk=37.23KA40kA60KA50 kA- QUOTE Sk=25.8KVA Sk=25.8KVA - QUOTE ish=68.5KA ish=68.5KA -從以上數(shù)據(jù)表可以得知:該供配電系統(tǒng)中所選開(kāi)關(guān)設(shè)備及母線電纜都是能夠滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求的。繼電保護(hù)整定及二次保護(hù)總變電所的繼電保護(hù)裝置對(duì)繼電保護(hù)裝置的根本要求(1)可靠性指保護(hù)裝置該動(dòng)作時(shí)，不拒動(dòng)；而不該動(dòng)作時(shí)不誤動(dòng)。前者為信賴性，后者為平安性，即可靠性，包括信賴性和平安性。(2)選擇性指首先由故障設(shè)備或線路的本身的保護(hù)切除故障。當(dāng)設(shè)備或線路本身的保護(hù)時(shí)，那么應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的保護(hù)切除故障。(3)靈敏性指保護(hù)設(shè)備或線路范圍內(nèi)發(fā)

59、生金屬性斷路時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)。(4)速動(dòng)性指保護(hù)裝置應(yīng)盡快的切除短路故障，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度。繼電保護(hù)的靈敏系數(shù)保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)，應(yīng)根據(jù)不利運(yùn)行方式和故障類(lèi)型進(jìn)行計(jì)算。保護(hù)裝置靈敏系數(shù)按下式計(jì)算: 6-1式中：為繼電保護(hù)的保護(hù)區(qū)內(nèi)在電力系統(tǒng)的最小運(yùn)行方式下的最小斷路電路單位為A。 為繼電保護(hù)的動(dòng)作電流換算到變壓器一側(cè)電路的值，稱為一次動(dòng)作電流(單位為A)。電力變壓器保護(hù)裝置的配置要求1瓦斯保護(hù)80KVA及以上的油侵式變壓器和40KVA及以上的車(chē)間內(nèi)油侵式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。(2)縱差保護(hù)1000KVA及以上的單獨(dú)運(yùn)行變壓器和630KVA及以上的

60、并列運(yùn)行變壓器，應(yīng)裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。630KVA及以下單獨(dú)運(yùn)行的重要變壓器，亦可裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。(3)過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)1000KVA以下的變壓器，可裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)。10KVA及以上的變壓器，當(dāng)電流速斷靈敏系數(shù)不符合要求時(shí)，宜改裝縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。40KVA及以上、一次電壓為10KV及以下、線圈為三角一星型聯(lián)結(jié)的變壓器可采用兩相三繼電器時(shí)的過(guò)電流保護(hù)。 (4)負(fù)荷保護(hù)400KVA及以上變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其它附和的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過(guò)負(fù)荷的情況裝設(shè)過(guò)負(fù)荷保護(hù)。過(guò)負(fù)荷保護(hù)采用單相式接線，帶時(shí)限動(dòng)作于信號(hào)。在無(wú)經(jīng)常人員值班的變電所，過(guò)負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作于跳閘或斷