工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)及分析

1、摘 要本文是HYPERLINK /某機(jī)械廠供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（重點(diǎn)設(shè)計(jì)是該工廠的機(jī)械加工車間）。設(shè)計(jì)的目的是通過(guò)對(duì)該電力系統(tǒng)的地理環(huán)境、供電條件、供電方式和公用系統(tǒng)等用電負(fù)荷資料的分析，為該車間尋找更加完善的供電設(shè)計(jì)方案。電能是工廠運(yùn)作的主要能源，對(duì)工廠的正常運(yùn)作有舉足輕重的作用，因此如何進(jìn)行合理用電、安全用電、節(jié)約用電、高質(zhì)量用電已經(jīng)成為工廠建設(shè)和運(yùn)行的主要問(wèn)題之一。工廠的安全正常運(yùn)作、節(jié)電節(jié)能、提高工廠用電效率，都必須有一個(gè)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、合理的供電系統(tǒng)和使用電能的系統(tǒng)保障，才能實(shí)現(xiàn)工廠電能利用、和節(jié)省電能的理想化、經(jīng)濟(jì)化。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量

2、，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。因此，所以工廠企業(yè)供配電的電路設(shè)計(jì)要聯(lián)系到各個(gè)方面，負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功補(bǔ)償，變壓器的型號(hào)、容量和數(shù)量的分配；短路的計(jì)算、設(shè)備的選擇、線路的分配、防雷接地裝置和設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，把最好的供配電設(shè)計(jì)應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中來(lái)，為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出最好的服務(wù)。關(guān)鍵詞：工廠供電；總壓降（總配電）變電所；電器主接線；供電安全性；高壓配電系統(tǒng)；電氣設(shè)備選擇第一章 緒論 1.1 供配電所設(shè)計(jì)的意義 工廠供電設(shè)計(jì)的任務(wù)是保障電能從安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的送到工廠的各個(gè)部門。眾所周知，電能是現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)的主要能

3、源和動(dòng)力，電能易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用。電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。 電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于他在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低成本。因此，一個(gè)穩(wěn)定可靠的供配電系統(tǒng)對(duì)發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的工業(yè)，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家建設(shè)經(jīng)濟(jì)性社會(huì)具有更重要的戰(zhàn)略意義。因此在當(dāng)今全球資源緊張的局勢(shì)下，一個(gè)好的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)于節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)

4、境、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。1.2 供配電所設(shè)計(jì)的要求 工廠供電工作要更好地為工業(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，就必須達(dá)到一下基本要求：1、工廠供電設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格遵守國(guó)家的有關(guān)法令、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針、政策，如節(jié)約有色金屬，以鋁代銅，采用低能耗設(shè)備以節(jié)約能源等。2、必須從全局出發(fā)，按照負(fù)荷的等級(jí)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電規(guī)劃統(tǒng)籌規(guī)劃，合理確定整體設(shè)計(jì)方案。3、工廠供電設(shè)計(jì)應(yīng)做到供電可靠、保證人身和設(shè)備安全。要求供電電能質(zhì)量合格、優(yōu)質(zhì)、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。設(shè)計(jì)應(yīng)采用符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的效率高、能耗低、性能先進(jìn)的設(shè)備。4、應(yīng)根據(jù)整個(gè)工程的

5、特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理工程的近、遠(yuǎn)期的建設(shè)發(fā)展關(guān)系，以近為主，遠(yuǎn)、近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。 總結(jié)一點(diǎn)就是要安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)。此外，在供電工作中，應(yīng)合理的處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系。既要照顧局部和當(dāng)前的利益，又要有全局的觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。1.3 本文的主要內(nèi)容 本文主要對(duì)10KV及以下供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面。 1、負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算；2、變配電所主變壓器選擇；3、變配電所電器主接線方案的選擇；4、短路電流計(jì)算；5、變配電所一次電氣設(shè)備的選擇；6、變配電所的計(jì)量、測(cè)量及控制回路等二次回路方案選擇；7、變電所防雷保護(hù)及接地裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算；

6、8、繪制供電系統(tǒng)電氣原理圖 全廠設(shè)計(jì)資料 HYPERLINK /某機(jī)械廠的供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)：按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、GB50053-9410KV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范及GB50054-95低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范等規(guī)范，進(jìn)行工廠供配電設(shè)計(jì)。做“安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)”的基本要求。并處理好局部與全局、當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)利益的關(guān)系，以便適應(yīng)今后發(fā)展的需要，同時(shí)還要注意電能和有色金屬的節(jié)約等問(wèn)題。HYPERLINK /該機(jī)械廠基本情況如下： 1、電源：工廠4公里方向有一降壓變電所110/35/10KV，3000KVA變壓器一臺(tái)作為工廠的主電源，10KV母線三相短路容量：1920MVA；用10

7、KV的電壓以單回架空線向工廠實(shí)行供電。供電部門對(duì)這類型的公司有這樣一個(gè)規(guī)定： = 1 * GB2 * MERGEFORMAT 區(qū)域變電站35KV饋電母線的過(guò)電流保護(hù)整定時(shí)間1.8S，要求工廠總壓降變電所的過(guò)電流保護(hù)整定時(shí)間不大于1.3s。 = 2 * GB2 * MERGEFORMAT 工廠最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)因不低于0.9，要求10KV側(cè)。 = 3 * GB2 本設(shè)計(jì)里面我主要突出是設(shè)計(jì)本廠里面的一個(gè)機(jī)械加工車間，功率因數(shù)也就按照全場(chǎng)的要求來(lái)計(jì)算。 2、該車間平時(shí)為三班倒，全年工作時(shí)間為5000h，最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù)為4500h。 3、電費(fèi)：有兩種價(jià)格 = 1 * GB2 * MERGEFORM

8、AT 基本電價(jià)：工廠總壓降變電所變壓器總?cè)萘?5元/月； = 2 * GB2 * MERGEFORMAT 電能電價(jià)：按所在地工業(yè)電價(jià)計(jì)算。一般取動(dòng)力電費(fèi)3毛錢一度電，照明電費(fèi)按5.5毛一度。 4、進(jìn)行工廠總壓降變電所35KV、10KV母線三相短路計(jì)算時(shí)，沖擊系數(shù)kch均取1.8。 5、關(guān)于全廠符合情況見(jiàn)下表：表2-1、全廠負(fù)荷廠房編號(hào)廠房名稱負(fù)荷類別設(shè)備容量/KW需要系數(shù)功率因數(shù)1配件中心動(dòng)力3500.250.8照明80.81.02焊接車間動(dòng)力4000.250.8照明80.81.03機(jī)械加工車間見(jiàn)表2-24工具車間動(dòng)力3800.250.8照明90.81.05電鍍車間動(dòng)力2700.250.8照明

9、50.81.06吹灰處理動(dòng)力1400.250.8照明40.81.07包裝間動(dòng)力2300.250.8照明70.81.08維修車間動(dòng)力1800.250.8照明40.81.09鍋爐房動(dòng)力700.250.8照明1.50.81.010倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力500.250.8照明1.30.81.011員工宿舍區(qū)照明2500.80.8表2-2、 機(jī)械加工車間設(shè)備明細(xì)表序號(hào)設(shè)備名稱設(shè)備容量/KW臺(tái)數(shù)需要系數(shù)功率因素1普通車床-1100.12560.250.52車普通床-220.07510.250.53普通車床-370.62510.250.54普通車床-450.62510.250.55普通車床-540.62510.250.5

10、6普通車床-630.12510.250.57管螺紋車床100.12520.250.58螺旋套絲機(jī)30.12510.250.59鉆床80.520.250.510立式鉆床30.12510.250.511單臂吊橋100.210.250.512立式砂輪1.7540.250.513刨床310.250.514萬(wàn)能銑床1310.250.515立式銑床90.12550.250.516滾齒機(jī)4.110.250.517插床470.250.518弓鋸床1.710.250.519立式鉆床0.610.250.520電極式電阻爐2010.250.521井式電阻爐2410.250.522箱式電阻爐4560.250.523萬(wàn)

11、能工具磨床31.910.250.524立式鏜床35.710.250.525臥式刨床1010.250.526單臂刨床7010.250.527加工車間照明2510.250.9第三章 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功補(bǔ)償3.1 負(fù)荷計(jì)算的目的和意義 工廠供電負(fù)荷計(jì)算（或稱為計(jì)算負(fù)荷）的目的是確定工廠最大負(fù)荷，作為按允許發(fā)熱條件選擇供電變壓器、輸電線路導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)電器等電氣設(shè)備的依據(jù)。 電力負(fù)荷計(jì)算的方法主要有需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法和單位產(chǎn)值耗電量法。需要系數(shù)法計(jì)算簡(jiǎn)單對(duì)任何工業(yè)企業(yè)都適用，特別適用長(zhǎng)期工作制用電設(shè)備占主要負(fù)荷的車間，計(jì)算結(jié)果基本符合實(shí)際。二項(xiàng)式法考慮了用電設(shè)備的數(shù)量和大容量用電設(shè)備符合的影響。計(jì)算結(jié)果偏大

12、，適用于機(jī)械加工企業(yè)的負(fù)荷計(jì)算。 已知產(chǎn)品的單位產(chǎn)量的耗電量或單位產(chǎn)值的耗電量時(shí)，可用單位產(chǎn)量和單位產(chǎn)值耗電量法進(jìn)行估算，單位面積用電量法使用于住宅、辦公室和具有均勻分布符合的生產(chǎn)線等負(fù)荷的計(jì)算。負(fù)荷計(jì)算的目的是：1、計(jì)算變配電所內(nèi)變壓器的負(fù)荷電流及視在功率，作為選擇變壓器容量的依據(jù)。2、計(jì)算流過(guò)各主要電氣設(shè)備（斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、母線、熔斷器等）的負(fù)荷電流，作為選擇這些設(shè)備的依據(jù)。3、計(jì)算流過(guò)各條線路（電源進(jìn)線、高低壓配電線路等）的負(fù)荷電流，作為選擇這些線路電纜或?qū)Ь€截面的依據(jù)。4、計(jì)算尖峰負(fù)荷，用于保護(hù)電氣的整定計(jì)算和校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)條件。5、為電氣設(shè)計(jì)提供技術(shù)依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷是工程設(shè)計(jì)中按照

13、發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電氣設(shè)備額依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷確定得是否合理，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理，如果計(jì)算負(fù)荷確定的過(guò)大，將使電氣和導(dǎo)線電纜選得過(guò)大，照成投資和有色金屬的浪費(fèi)，而變壓器負(fù)荷率較低運(yùn)行時(shí)，也將造成長(zhǎng)期低效率運(yùn)行。如果計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)小，又將使電氣和掉線處過(guò)于負(fù)荷運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過(guò)熱，導(dǎo)線絕緣過(guò)早老化甚至產(chǎn)生火災(zāi)，造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，正確確定計(jì)算負(fù)荷具有很大的意義。3.2 負(fù)荷計(jì)算 我國(guó)目前普遍采用需要系數(shù)法和二項(xiàng)式系數(shù)法確定用電設(shè)備的負(fù)荷，其中需要系數(shù)法是國(guó)際上普遍采用的確定計(jì)算負(fù)荷的方法，最為簡(jiǎn)便，而二項(xiàng)式系數(shù)法在確定設(shè)備臺(tái)數(shù)較少且各臺(tái)設(shè)備容量差別大的分支干線計(jì)

14、算負(fù)荷時(shí)比較合理，本文采用需要系數(shù)法。 1、確定用電設(shè)備組或用電單位計(jì)算負(fù)荷的公式 用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷，是指用電設(shè)備從供電系統(tǒng)中取用的半小時(shí)最大負(fù)荷，所以通常用: (3-1)式中 電動(dòng)機(jī)的額定功率； 電動(dòng)機(jī)在額定負(fù)荷下的效率。 （1）需要系數(shù)法 在所計(jì)算的范圍內(nèi)（如一條干笑、一段母線或一臺(tái)變壓器），將用電設(shè)備按其設(shè)備性質(zhì)不同分為若干組，對(duì)每一組選用合適的需要系數(shù)，算出每組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷，然后由各組計(jì)算負(fù)荷求總的計(jì)算負(fù)荷，這種方法稱為需要系數(shù)法。所以需要系數(shù)法一般用來(lái)求多臺(tái)三相用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 (3-2)式中 設(shè)備容量 令，就稱為需要系數(shù)。 （2） 單組用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 （KW） (

15、3-3) （Kvar） (3-4) （KVA） (3-5) （A） (3-6) 2、機(jī)械加工車間負(fù)荷計(jì)算 （1）需要系數(shù)的設(shè)備因?yàn)椋?， 所以：7210.25=180.25 KW （3-7） =311.8325 Kvar （3-8）（2）需要系數(shù)的設(shè)備因?yàn)椋海?所以：=250.25=6.25 KW （3-9） 6.250.5=3.125 Kvar （3-10）機(jī)械加工車間總負(fù)荷計(jì)算： （3-11） （3-12） 全廠負(fù)荷計(jì)算全廠動(dòng)力（除機(jī)械加工車間外）=20700.25=517.5 KW （3-13） 517.50.75=388.125 Kvar （3-14）全廠照明（除機(jī)械加工車間外）298

16、0.8=238.4 KW （3-15） 6000.80.75=360Kvar （3-16）( 條件：有功同時(shí)系數(shù)為0.95，無(wú)功同時(shí)系數(shù)為0.97 ) 全廠有功功率=（機(jī)械加工車間有功負(fù)荷+全廠動(dòng)力有功負(fù)荷+全廠照明有功負(fù)荷）0.95=（186.5+517.5+238.4）0.95=942.4 0.95=895.28KW （3-17） 全廠無(wú)功功率=（機(jī)械加工無(wú)功負(fù)荷+全廠動(dòng)力無(wú)功負(fù)荷+全廠照明無(wú)功負(fù)荷）0.97=（314.9575+388.125+360）0.97=1031.2 Kvar （3-18）895.28/1365.6=0.66 目前工廠中大多數(shù)負(fù)載都是感性負(fù)載，如異步電動(dòng)機(jī)、變壓器

17、等，使功率因素偏低。若功率因素打不到0.85，就需要工人補(bǔ)償。提高功率因素的方法可采用同步補(bǔ)償機(jī)或裝設(shè)補(bǔ)償電容器。由于本設(shè)計(jì)中要求功率因數(shù)大于等于0.9，而由于上面計(jì)算功率因數(shù)小于0.9，因此需要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。綜合考慮采用并聯(lián)電容進(jìn)行高壓集中補(bǔ)償。表3-1 全廠負(fù)荷計(jì)算名稱無(wú)功功率(Kvar)有功功率(KW)機(jī)械加工車間動(dòng)力設(shè)備311.83180.25照明設(shè)備3.136.25全廠(除機(jī)械加工車間外)動(dòng)力設(shè)備388.13517.5照明設(shè)備360238.4 無(wú)功補(bǔ)償 使用電容的注意事項(xiàng)：電容器的阻抗是和頻率成反比。隨著頻率的增高，損耗也增大。對(duì)于電路中的諧波和涌流要采取措施加以限制。電容器總是要產(chǎn)

18、生熱量的，要特別注意通風(fēng)冷卻。無(wú)功補(bǔ)償裝置安裝后，運(yùn)行過(guò)程中，要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)過(guò)電壓、過(guò)電流、震蕩、諧波等要及時(shí)采取措施，這對(duì)于電容器的正常運(yùn)行是非常重要的。 電容器的補(bǔ)償方式和連接方式： = 1 * GB3 單獨(dú)就地補(bǔ)償方式; = 2 * GB3 分散補(bǔ)償方式; = 3 * GB3 集中補(bǔ)償方式（這個(gè)適合于10KV大中型煤礦的主要補(bǔ)償方式）. 綜合考慮在這里采用并聯(lián)電容器進(jìn)行高壓集中補(bǔ)償。電容的連接方式有兩種：三角形接法和星形接法。 （由于公司要求，對(duì)于無(wú)功補(bǔ)償方面設(shè)計(jì)的固定值0.91，故下面的計(jì)算就按照0.91計(jì)算）表3-2 功率補(bǔ)償數(shù)據(jù)Costan補(bǔ)償前Cos=0.66tan=1.

19、14補(bǔ)償后Cos=0.914tan=0.43補(bǔ)償?shù)腝補(bǔ)=P (tan- tan)=895.280.71=635.6 kvar 因?yàn)殡娙輦€(gè)數(shù)是3的倍數(shù)，所以本設(shè)計(jì)選54個(gè)，每個(gè)容量：每個(gè)電容容量為959uF。 補(bǔ)償后工廠的總?cè)萘浚篠=978.8KVA895.28/978.8=0.9140.9，因此滿足本設(shè)計(jì)的要求。電容柜里面的電容器本身就已經(jīng)連接好了，三角形連接。第四章 主接線的選擇4.1 接線方案的選擇 對(duì)于電源總進(jìn)線為10KV及以上的大中型工廠，通常是經(jīng)工廠總降壓變電所降為車間所需要的電壓。 總降壓變電所注解線圖表示工廠接受和分配電能的路徑，有各電力設(shè)備（變壓器、斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等）及其連接

20、線組成，通常用單母線表示。 主接線對(duì)變電所設(shè)備的選擇和布置，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)中的重要環(huán)節(jié)。 1、一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所，這種內(nèi)橋式接線多用于電源線路較長(zhǎng)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)采用外橋式接線、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所，這種主接線的運(yùn)行靈活性也較好，供電可靠同樣較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷的工廠。但與內(nèi)橋式接線使用的場(chǎng)合有所不同。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、使用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需經(jīng)常切換的總壓降變電所。當(dāng)一次電源電網(wǎng)采用環(huán)形接

21、線時(shí)，也宜于采用這種接線。 3、一、二次側(cè)均采用單母線分段的總壓降變電所，這種主接線方式兼有上述兩種橋式接線的運(yùn)行靈活性的優(yōu)點(diǎn)，但所有高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備較多，可供于一、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，采用雙母線線接線較之采用單母線接線，供電可靠性和運(yùn)行靈活性大大提高，但開(kāi)關(guān)設(shè)備也大大增加，從而大大增加了初投資，所以雙母線接線在工廠電力系統(tǒng)在工廠變電所中很少運(yùn)用主要用于電力系統(tǒng)的樞紐變電所。 本次設(shè)計(jì)的工廠是連續(xù)運(yùn)行，負(fù)荷變動(dòng)較小，電源進(jìn)線較長(zhǎng)，主變壓器不需要經(jīng)常切換，另外再考慮到今后的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線，二次側(cè)采用單母線分段

22、接線。4.2 主接線的選擇及確定 1、35KV側(cè)：（1）單母線帶旁路接線： 優(yōu)點(diǎn)：可靠性極高，故障率低的變壓器的出口不裝斷路器，投資較省，整個(gè)線路具有相當(dāng)高的靈活性，當(dāng)雙母線的兩組母線同時(shí)工作時(shí)，通過(guò)母聯(lián)斷路器并聯(lián)運(yùn)動(dòng)，電源與負(fù)荷平均分配在兩組母線上，當(dāng)母線斷路器斷開(kāi)后，變電所負(fù)荷可全部接在母線或副母線上。 缺點(diǎn)：當(dāng)母線故障或檢修時(shí)，將隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行倒閘操作，容易發(fā)生誤操作。（2）單母線分段帶旁路母線： 優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高，運(yùn)行靈活，但是主要用于出現(xiàn)回路數(shù)不多。但負(fù)荷較重要的中小型變電所。 兩組接線方案相比較：?jiǎn)文妇€接線方式更加適用于本廠。 2、10KV側(cè)：（1）單母線分段帶旁路母線：優(yōu)點(diǎn)：供電

23、可靠性高，運(yùn)行靈活，但是主要用于出線回路數(shù)不多。但負(fù)荷較重要的中小型變電所。缺點(diǎn)：在母線和母線隔離開(kāi)關(guān)檢修或故障時(shí),各支路都必須停止工作;引出線的斷路器檢修時(shí),該支路要停止供電.（2）單母線帶旁路母線：優(yōu)點(diǎn)：供電可靠性高，斷路器故障檢修時(shí)，可不停負(fù)荷進(jìn)行檢修，供電可靠運(yùn)行靈活，適用于重要用戶供電，出現(xiàn)回路數(shù)較多的變電所。 兩組接線方案相比較：?jiǎn)文妇€分段接線方式更加適用與本廠。 圖4-1 單母線帶旁路 圖4-2 單母線分段 圖4-3 單母線帶旁路 圖4-4 單母線分段HYPERLINK /該機(jī)械廠的實(shí)際的情況，該工廠為二級(jí)負(fù)荷供電。容量是1400KVA少于1250KVA對(duì)電能的要求還是蠻高的。

24、所以經(jīng)上述條件綜述，該廠應(yīng)該選用單母線分段接線。4.3 供電系統(tǒng)接線圖 工廠電源進(jìn)線電壓為35KV,先經(jīng)過(guò)工廠總降壓變電所降壓為10KV的高壓配電電壓,然后經(jīng)過(guò)車間變電所,降為一般電壓用電設(shè)備所需要的電壓220/380V。由于電源進(jìn)線線路較長(zhǎng)因而發(fā)生故障和停電事故有點(diǎn)多,并且變壓器不需要經(jīng)常切換。所以,總降壓變電所一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線,二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖。如果某線路電源例如WL1線路停電檢修或有故障的時(shí)候,則斷開(kāi)QF11,投入QF10(兩側(cè)的QS101和QS102先閉合),即可由WL2回復(fù)對(duì)變壓器T1的宮殿。這種主接線的靈活性比較好,供電可靠性也高。圖4-5 全廠系統(tǒng)主

25、接線圖第五章 短路電流計(jì)算 5.1 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算的目的是：正確的選擇電氣設(shè)備及導(dǎo)體，使之在短路故障發(fā)生時(shí)不致?lián)p壞；正確選擇過(guò)電流保護(hù)裝置，使其在短路故障時(shí)可能可靠切除故障。選擇限制電流的電器。如限流電抗器。 在電力系統(tǒng)中，短路電流計(jì)算的結(jié)果具體應(yīng)用于如下： 1、選擇變配電所中斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、成套設(shè)備、避雷器等設(shè)備以及軟導(dǎo)線、硬導(dǎo)體。 2、為選擇的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體進(jìn)行熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性的校驗(yàn)。 3、選擇和整定繼電保護(hù)裝置。 4、合理的確定主接線方案。 5、最小運(yùn)行方式下：圖5-1 最小運(yùn)行方式下的短路圖（1）確定基準(zhǔn)值：取,，而 （2）計(jì)算短路電流中各主

26、要元件的電抗標(biāo)幺值電力系統(tǒng)（）架空線路（）電力變壓器（)（3）求K-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三項(xiàng)短路電流和短路容量?？傠娍箻?biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流三相短路容量（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總電抗標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流三相短路總?cè)萘?、最大運(yùn)行方式下：圖5-2 最大運(yùn)行方式下的短路圖（1）確定基準(zhǔn)值取，,而 （2）計(jì)算短路電流中各主要元件的電抗標(biāo)幺值電力系統(tǒng)（）2）架空線路（)3）電力變壓器（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)幺值三相短路電流周期分量有效值3）其它三相短路電流4

27、）三相短路容量（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總電抗標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流三相短路各電流計(jì)算結(jié)果 短路電流計(jì)算結(jié)果如下表5-1,5-2所示：表5-1最大運(yùn)行方式三相短路電流/KA三相短路容量/MVAK-1點(diǎn)88820.412.1833K-2點(diǎn)17.717.717.745.126.7322.6表5-2最小運(yùn)行方式三相短路電流/KA三相短路容量/MVAK-1點(diǎn)0.520.520.521.330.854.3K-2點(diǎn)234.9234.9234.9432.2256.146.5第六章 全廠主設(shè)備的選擇6.1 電氣設(shè)備選擇1、按正常工作條件選擇電氣設(shè)備

28、 所謂正常工作條件是指電氣設(shè)備的電壓、電流、工作環(huán)境等。（1）電壓 電氣設(shè)備的最高允許工作電壓應(yīng)大于或等于實(shí)際工作電壓。（2）電流 電氣設(shè)備的額定電流要大于或等于通過(guò)電氣設(shè)備的實(shí)際最大工作電流。由于額定電流是在一定的周圍空氣溫度下確定，如果電氣設(shè)備或載流導(dǎo)體所處的周圍環(huán)境溫度高于時(shí)，應(yīng)進(jìn)行修正。（3）工作環(huán)境 在選擇電氣時(shí)還要考慮電器安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件，如當(dāng)?shù)販囟?、海拔高度、污穢程度等，此外還應(yīng)考慮防腐、防暴、防火、防塵等要求。2、按短路情況進(jìn)行校驗(yàn) 在選擇有可能通過(guò)短路電流的電氣設(shè)備時(shí)，必須校驗(yàn)短路電流的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定，以保證系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)不致?lián)p壞。在進(jìn)行短路校驗(yàn)時(shí)，必須計(jì)算該電器所承受的最

29、大可能短路沖擊電流所產(chǎn)生的電動(dòng)力和可能通過(guò)的最大短路電流所產(chǎn)生的熱量均不得超過(guò)允許值。6.2 所選設(shè)備參數(shù)高壓側(cè)設(shè)備的選擇:按照上述原則,結(jié)合短路電流計(jì)算結(jié)果按正常工作條件選擇和按短路情況校驗(yàn)確定的總降壓變電所高低壓電器設(shè)備如下: 裝設(shè)主變壓器的變電所，每臺(tái)變壓器的容量ST應(yīng)同時(shí)滿足一項(xiàng)兩個(gè)條件： = 1 * GB3 * MERGEFORMAT 任一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，； = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 任意一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，因?yàn)樵搹S為二級(jí)負(fù)荷所以按條件 = 2 * GB3 * MERGEFORMAT 選擇。1、35KV側(cè)：（1）變壓器選擇SW2-35/1000，因?yàn)樗x變壓器容量大于

30、滿足該工廠的要求。（2）隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)從額定電壓、額定電流、動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定四個(gè)條件進(jìn)行選擇。，隔離開(kāi)關(guān)GW2-35GD/600均滿足上述幾個(gè)要求。（3）電壓互感器應(yīng)從額定電壓這個(gè)方面進(jìn)行選擇。，JDZJ9-35滿足這個(gè)要求。（4）電流互感器的選擇應(yīng)從額定電壓、額定電流、動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定這四個(gè)條件進(jìn)行選擇。，LCW-35滿足上述所述條件。具體選擇列入表6-1中表6-1 35KV側(cè)電器設(shè)備計(jì)算數(shù)據(jù)設(shè)備名稱高壓斷路器SW2-35/1000隔離開(kāi)關(guān)GW2-35GD/600電壓互感器JDZJ9-35電流互感器LCW-35避雷器FZ-35備注35KV35KV35KV35KV35KV選用KYN10-40.5-2-

31、8B高壓開(kāi)關(guān)柜16.5KA45KA50KA1000MVA2、10KV側(cè)：變壓器選擇SN10-101，因?yàn)樗x變壓器的容量大于滿足該工廠的要求。其他設(shè)備的選擇均可以按照35KV側(cè)的選擇方法進(jìn)行選擇。 具體選擇列入表6-2中表6-2 主變壓器10KV側(cè)電氣設(shè)備計(jì)算數(shù)據(jù)設(shè)備名稱10KV側(cè)斷路器SN10-101隔離開(kāi)關(guān)GN8-10T/1000電流互感器LA-10備注10KV10KV10KV選用GG-1A(F)高壓開(kāi)關(guān)柜40KA52KA63.64KA16KA300MVA3、380V側(cè)電氣設(shè)備的選擇：因?yàn)?故本廠選擇斷路器型號(hào)就是DZ15-1500/30。第七章 防雷與接地 7.1 防雷設(shè)備防雷的設(shè)備主要

32、有接閃器和避雷器,其中,接閃器就是專門用來(lái)接受直擊雷的金屬物體。接閃的金屬成為避雷器。接閃的金屬線成為避雷線,或稱架空地線。接閃的金屬帶稱為避雷帶。接閃的金屬網(wǎng)稱為避雷網(wǎng)。避雷器是用來(lái)防止雷電產(chǎn)生的過(guò)電壓波沿線路侵入變配電所或其它建筑物內(nèi),以免危及被保護(hù)設(shè)備的絕緣。避雷器應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)裝在被保護(hù)設(shè)備的電源側(cè)。當(dāng)線路上出現(xiàn)危及設(shè)備絕緣的雷擊過(guò)電壓時(shí),避雷器的火花間隙就被擊穿,由高阻變低阻,使過(guò)電壓對(duì)大地放電,從而保護(hù)了設(shè)備的絕緣。避雷器的形式主要有閥式和排氣式等。高壓側(cè)裝設(shè)避雷器：這主要用來(lái)保護(hù)主變壓器，以免雷擊沖擊波沿高壓線路侵入變電所，損壞了變電所的這一最關(guān)鍵設(shè)備。為此要求避雷器應(yīng)盡量靠近主變壓器安裝。避雷器的接地端應(yīng)與變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)及金屬外殼連接在一起，在每路進(jìn)線終端和每段母線上，均裝有閥式避雷器。如果進(jìn)線所具有一段引入電纜的架空線路，則在架空線路終端的電纜頭處裝設(shè)閥式避雷器或排氣式避雷器，器接地端與電纜頭外殼相連后接地。低壓側(cè)裝設(shè)避雷器：這主要用在多雷區(qū)用來(lái)防止雷擊波沿低壓線路侵入而擊穿電力變壓器的絕緣。當(dāng)變壓器的低壓