10kv變電所畢業(yè)設(shè)計(jì) 某標(biāo)準(zhǔn)件廠變電所主電路電氣設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和工廠的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。建國(guó)以來(lái)，我國(guó)的城鄉(xiāng)供電事業(yè)得到了迅速發(fā)展，同時(shí)也經(jīng)歷了一個(gè)不斷認(rèn)識(shí)、提高、完善的過(guò)程。“十一五”規(guī)劃綱要提出，要堅(jiān)定統(tǒng)籌城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基本方略，扎實(shí)穩(wěn)步推進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)。作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的電力工

2、業(yè)，該為新農(nóng)村建設(shè)做些什么？國(guó)家電網(wǎng)公司初步制定了服務(wù)新農(nóng)村、新城鎮(zhèn)建設(shè)的戰(zhàn)略規(guī)劃。</p><p>　　10kV變電所是工廠電力配送的重要環(huán)節(jié)。變電所設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，為滿足城鎮(zhèn)負(fù)荷日益增長(zhǎng)的需要，提高對(duì)工廠供電的可靠性和電能質(zhì)量。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的增長(zhǎng)需要，迫切要求增長(zhǎng)供電容量，擬新建10kV變電所。</p><p>　　化工

3、廠不僅可以大力帶動(dòng)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展，增長(zhǎng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)，同時(shí)還可以解決當(dāng)?shù)厝嗣竦木蜆I(yè)問(wèn)題，增加他們的收入為實(shí)現(xiàn)全面小康社會(huì)做出一定的貢獻(xiàn)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是為某標(biāo)準(zhǔn)件廠變電所配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)為10KV電源進(jìn)線，經(jīng)過(guò)車間變電所再降壓成380V，供給各車間使用。經(jīng)過(guò)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料的分析后，發(fā)現(xiàn)各個(gè)車間設(shè)備大都是三級(jí)負(fù)荷，因此，經(jīng)過(guò)計(jì)算，并查到了很多相關(guān)資料，最后選擇了一臺(tái)800KV.A的主變壓器

4、，主變壓器到各車間采用單母線進(jìn)線方式。各個(gè)車間的接線采用放射式的接線方式。根據(jù)計(jì)算電流，選好各個(gè)設(shè)備，并通過(guò)短路電流、電壓損失等驚醒校驗(yàn)和整定。</p><p>　　關(guān)鍵詞：供電系統(tǒng) 負(fù)荷計(jì)算 短路校驗(yàn) 繼電保護(hù)</p><p><b>　　一、 緒論</b></p><p>　　1.1工廠供電課程設(shè)計(jì)的要求</p><p&

5、gt;　　本課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是工廠10KV變電所供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，廠無(wú)大型設(shè)備、高壓設(shè)備、高頻設(shè)備、及整流裝置。車間變電皆為三級(jí)負(fù)荷。由于廠區(qū)較緊湊，裝卸產(chǎn)品的起重機(jī)工作頻繁。為美觀起見(jiàn)，除向以外廠區(qū)內(nèi)配電線路一律地下敷設(shè)。在進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，供電系統(tǒng)總計(jì)算負(fù)荷的確定，一般采用逐級(jí)計(jì)算法由用電設(shè)備處逐步向電源進(jìn)線側(cè)計(jì)算，采用的是需要系數(shù)法。各級(jí)計(jì)算點(diǎn)的選取，一般為各級(jí)配電箱的出線和進(jìn)線、變電所低壓出線、變壓器低壓母線、高壓進(jìn)線處。在低壓側(cè)一

6、般考慮到可靠性與效率性的問(wèn)題就采用了放射式和樹(shù)干式相結(jié)合的方法進(jìn)行布線，通過(guò)負(fù)荷的計(jì)算，選定了變壓器的型號(hào)。在設(shè)計(jì)當(dāng)中，設(shè)備分組是至關(guān)重要的。工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求：（1）安全在電能的供應(yīng)、配合使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。（2）可靠應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。（3）優(yōu)質(zhì)硬滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求（4）經(jīng)濟(jì)供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)費(fèi)用

7、要低，并盡可呢個(gè)地節(jié)能電能和減少有色書(shū)的消耗量</p><p>　　1.2工廠供電的發(fā)展趨勢(shì)</p><p>　　在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品</p><p>　　成本中所占的比重一般較?。ǔ娀I(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并非在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重少，而是在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，

8、提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，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。從另一方面來(lái)說(shuō)，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重藥中的后果。因此，做好工廠供電工作對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，做好工廠供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)也有重要的作用。</p><p>　　二、畢業(yè)設(shè)計(jì)主要內(nèi)

9、容</p><p>　?。?）負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償確定</p><p>　　（2）變壓器數(shù)量、容量及類型選擇</p><p>　　（3）變電所主接線方案的確定</p><p>　?。?）短路電流的計(jì)算</p><p>　?。?）一次設(shè)備的選擇及校驗(yàn)</p><p>　?。?）導(dǎo)線及電纜的選擇及

10、校驗(yàn)</p><p>　?。?）接地裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　三、畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　1、標(biāo)準(zhǔn)件廠負(fù)荷明細(xì)表</p><p><b>　　2．工廠負(fù)荷性質(zhì) </b></p><p>　　工廠為三班工作制，年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為3500h，屬于三級(jí)負(fù)荷。</p

11、><p><b>　　3．供電電源條件</b></p><p>　?。?）本廠變電所從附近35/10kV變電所引入10kV電源，架空線路長(zhǎng)800m。</p><p>　　（2）要求工廠最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不得低于0.9。</p><p>　?。?）工廠10kV母線上的短路容量按200MVA計(jì)算。</p><

12、p><b>　　4．工廠自然條件</b></p><p><b>　　氣象條件</b></p><p>　　工廠最熱月平均溫度為30℃；地中最熱月平均溫度為20℃；土壤凍結(jié)深度為1.1m；工廠屬于正常干燥環(huán)境。</p><p><b>　　地址水文資料</b></p><p&

13、gt;　　工廠地勢(shì)平坦，地層以砂粘土為主，地下水位為2.8～5.3m。</p><p>　　3、畢業(yè)設(shè)計(jì)基本要求</p><p>　?。?）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及主要設(shè)備材料清單</p><p>　?。?）繪制系統(tǒng)圖、平面布線圖及其它圖紙</p><p>　　4、應(yīng)收集的文獻(xiàn)資料</p><p>　　《工廠供電》、《電工手冊(cè)

14、》、《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、</p><p>　　《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》、《機(jī)械工廠電力設(shè)計(jì)規(guī)范》、《工業(yè)企業(yè)供電》</p><p>　　四、車間變電所負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償</p><p>　　4.1計(jì)算負(fù)荷的意義和計(jì)算的目的</p><p>　　計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算負(fù)荷是指通過(guò)負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算確定的、用來(lái)按發(fā)熱

15、條件選擇供電系統(tǒng)中的各元件（包括設(shè)備和線路）的一種負(fù)荷值。根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇的電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜等，如以計(jì)算負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行時(shí)，其發(fā)熱溫度不會(huì)超過(guò)正常允許值。</p><p>　　計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷確定得是否正確合理，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。如計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)大，將使電器和導(dǎo)線電纜選得過(guò)大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)；如計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)小，將使電器和導(dǎo)線處于過(guò)負(fù)荷下運(yùn)行，增加電能損

16、耗，產(chǎn)生過(guò)熱，導(dǎo)致絕緣老化甚至燒毀，同樣造成損失。由此可見(jiàn)，正確計(jì)算負(fù)荷意義重大。</p><p><b>　　4.2負(fù)荷計(jì)算 </b></p><p><b>　　需要系數(shù)法</b></p><p>　　利用一個(gè)需要系數(shù)乘以設(shè)備容量即可求得設(shè)備的有功計(jì)算負(fù)荷的一種方法。該方法計(jì)算十分簡(jiǎn)便，它是最早提出的也是至今應(yīng)用最為普

17、遍的一種方法。但由于需要系數(shù)值是根據(jù)設(shè)備臺(tái)數(shù)較多、容量差別不是很大的一般情況來(lái)確定的，未考慮設(shè)備容量相差懸殊時(shí)少數(shù)大容量設(shè)備對(duì)計(jì)算機(jī)負(fù)荷的影響，因此此法較適用于設(shè)備臺(tái)數(shù)較多的車間及全廠范圍的計(jì)算負(fù)荷的確定。</p><p>　　需要系數(shù)法的基本公式為：</p><p><b>　?、?有功計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p>　　（1）式中 ：：

18、稱為需要系數(shù)；</p><p>　?。簽樵摻M內(nèi)各設(shè)備額定功率之和，即=；</p><p><b>　?。簽橛泄β守?fù)荷；</b></p><p>　　其中： </p><p>　?。涸O(shè)備組的同時(shí)使用系數(shù)（即最大負(fù)荷時(shí)運(yùn)行設(shè)備的容量與設(shè)備組總額定容量之比）；</p><p>　

19、?。涸O(shè)備組的平均加權(quán)負(fù)荷系數(shù)（表示設(shè)備組在最大負(fù)荷時(shí)輸出功率與運(yùn)行的設(shè)備容量的比值）；</p><p>　?。涸O(shè)備組的平均加權(quán)效率；</p><p>　?。号潆娋€路的平均效率。</p><p><b>　?、?無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p>　　（2）tan：用電設(shè)備組的功率因數(shù)角的正切值；</p>

20、<p><b>　?、?視在計(jì)算負(fù)荷：</b></p><p>　　（3） cos：用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)；</p><p><b>　?、?計(jì)算電流：</b></p><p>　?。?） U：用電設(shè)備組的額定電壓；</p><p>　　注意：需要系數(shù)值是按設(shè)備較多的情況來(lái)確定的，對(duì)

21、單臺(tái)設(shè)備，=1；即 ；但對(duì)于電動(dòng)機(jī)，它本身?yè)p耗較大，因此當(dāng)只有一臺(tái)時(shí)，。</p><p>　　1．標(biāo)準(zhǔn)件廠負(fù)荷明細(xì)表</p><p>　　注：（表中數(shù)據(jù)有以上方法得到）</p><p>　　4.3 功率因數(shù)和無(wú)功補(bǔ)償</p><p>　　1>>最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù) ：=/=251.8/415.4≈0.6</p>&l

22、t;p>　　2>無(wú)功功率補(bǔ)償容量</p><p>　　該廠的最大負(fù)荷功率因數(shù)是0.6，而供電部門要求該長(zhǎng)10KV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不應(yīng)低于0.90?？紤]到主變壓器的無(wú)功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此10KV側(cè)最大負(fù)荷時(shí)426.9功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.90，暫取0.92來(lái)計(jì)算10KV側(cè)的無(wú)功功率補(bǔ)償容量：</p><p>　　Qc= P30（- ）=251.8×[tan(

23、acrcos0.6)－tan(arccos0.92)]= 204.4kvar</p><p>　　3>>無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備</p><p>　　選PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為BW 0.4—14—3型，采用方案1（主屏）1 臺(tái)與方案3（輔屏）4臺(tái)相組合，總?cè)萘?4kvar×5=420kvar。[注：參考《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》圖2.6]</p><

24、;p>　　4>無(wú)功補(bǔ)償后工廠計(jì)算負(fù)荷的確定</p><p>　　補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在功率</p><p>　　S30 （2）=(251.8^2+（330.4-204.4）^2)^(1∕2)KVA= 283.5(kV·A)</p><p><b>　　變壓器的功率損耗</b></p><p>　　

25、△ PT≈0.015*283.5= 4.3(KW)</p><p>　　△ QT≈0.06*283.5=17(Kvar)</p><p>　　變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　=251.8+4.3=256.11(kW)</p><p>　　=（330.4-204.4）+17 =143（kvar)</p><p&g

26、t;　　S‘30 （1）=(256.11 ^2+143^2)^(1／2)= 284.1(kV·A)</p><p>　　補(bǔ)償后的公路因數(shù)=0.901</p><p>　　補(bǔ)償后高壓側(cè)的功率因數(shù)為0.901>0.9，滿足補(bǔ)償要求，補(bǔ)償電路如圖所示：</p><p>　　五、變壓器數(shù)量、容量及類型選擇</p><p>　　選擇主變

27、壓器臺(tái)數(shù)按其符合性質(zhì)要求為：</p><p><b>　　1.工廠負(fù)荷性質(zhì) </b></p><p>　　工廠為三班工作制，年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為3500h，屬于三級(jí)負(fù)荷。</p><p><b>　　2．供電電源條件</b></p><p>　　（1）本廠變電所從附近35/10kV變電所引入1

28、0kV電源，架空線路長(zhǎng)800m。</p><p>　　（2）要求工廠最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不得低于0.9。</p><p>　　（3）工廠10kV母線上的短路容量按200MVA計(jì)算。</p><p>　　因此只裝設(shè)一臺(tái)主變壓器. </p><p>　　裝有一臺(tái)主變壓器的變電所，主變壓器容量SN。T 應(yīng)不小于總的計(jì)算負(fù)荷S30，即</p>

29、;<p>　　根據(jù)補(bǔ)償后一次側(cè)容量,可以選擇其額定容量為400KVA,型號(hào)為S9系列三項(xiàng)環(huán)氧樹(shù)脂干式變壓器，連接組別為Dyn11，即S9—400—10∕0.4—Dyn11.</p><p>　　六、變電所主接線方案的確定</p><p>　　變配電所主接線方案的基本要求</p><p>　?。?）保證向用戶供電的可靠性、安全性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性。<

30、/p><p>　?。?）保證電能質(zhì)量--頻率和電壓符合要求。</p><p>　?。?）大型電廠的機(jī)組在分期投入過(guò)程中，應(yīng)考慮逐年電力，電量平衡。</p><p>　　6.1 高、低壓側(cè)主接線的基本形式</p><p>　　1>10KV側(cè)電氣主接線的基本形式</p><p>　　2> 380/220側(cè)電氣主接線

31、的基本形式</p><p>　　3> 低壓線路的接線方式</p><p><b>　　1放射式接線：</b></p><p><b>　　220/380V</b></p><p><b>　　放射式接線</b></p><p>　　1）配電線路互

32、不影響，供電可靠性較高，但配電設(shè)備和導(dǎo)線材料耗用較多，且運(yùn)行不夠靈活。</p><p>　　2）主要用于容量大、負(fù)荷集中或重要的用電設(shè)備，或者需要集中聯(lián)鎖啟動(dòng)。</p><p><b>　　2樹(shù)干式接線</b></p><p><b>　　樹(shù)干式接線</b></p><p>　　1）配電設(shè)備和導(dǎo)線材

33、料耗用較少，運(yùn)行靈活性好，特別是采用封閉式母線槽時(shí)；但干線故障時(shí)影響范圍大，供電可靠性較低。</p><p>　　2）一般用于用電設(shè)備容量不很大、布置較均勻的場(chǎng)合，例如對(duì)機(jī)械加工車間的中小機(jī)床設(shè)備供電以及對(duì)照明燈具供電等，均采用樹(shù)干式接線。</p><p>　　3鏈?zhǔn)浇泳€： 220/380V</p><p><b>　　鏈?zhǔn)浇泳€</b><

34、;/p><p>　　它實(shí)質(zhì)上是一種樹(shù)干式接線，適用范圍與樹(shù)干式相似，但鏈?zhǔn)较噙B的用電設(shè)備一般不宜多于5臺(tái)，鏈?zhǔn)较噙B的配電箱不宜多于3臺(tái)，且總?cè)萘坎灰顺^(guò)10kW。</p><p>　　以上介紹了低壓配電系統(tǒng)的三種基本接線方案，各有優(yōu)缺點(diǎn)；總的來(lái)說(shuō)，樹(shù)干式系統(tǒng)投資較省，但負(fù)荷支接點(diǎn)多，檢修和事故時(shí)停電面大，一般適用于對(duì)三級(jí)負(fù)荷供電。放射式系統(tǒng)投資大，但線路沒(méi)有分支接點(diǎn)。因此，應(yīng)根據(jù)情況具體對(duì)待，

35、但對(duì)于本機(jī)電修車間而言，按可靠性第一的原則，所以采用放射式供電。</p><p><b>　　七、短路電流的計(jì)算</b></p><p><b>　　1>短路的形式</b></p><p>　　三相短路的基本形式有三相短路、兩相短路、兩相接地短路和單相短路。</p><p>　　三相短路電壓和

36、電流仍是對(duì)稱的，只是電流比正常值增大，電壓比額定值降低。三相短路發(fā)生的概率最小，只有5%左右，但是它的危害是最嚴(yán)重的短路形式。</p><p>　　兩相短路發(fā)生的概率約為10%~15%</p><p>　　兩相接地短路是指中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中兩不同相均發(fā)生單相接地而形成的兩相短路，亦指兩相短路后又接地的情況。兩相接地短路發(fā)生的概率約為10%~20%。</p><p>

37、　　單相接地的危害雖不如其他短路形式嚴(yán)重但中性點(diǎn)直接接地的系統(tǒng)中，發(fā)生的概率最高，約占短路故障的65%~70%</p><p>　　2>采用標(biāo)幺制法計(jì)算短路電流</p><p>　　標(biāo)么值法(相對(duì)單位制法)</p><p>　　1.繪計(jì)算電路圖，選短路計(jì)算點(diǎn)。</p><p>　　2.設(shè)定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓Ud，計(jì)算短路點(diǎn)基準(zhǔn)電流一般設(shè)

38、，（短路計(jì)算電壓）。短路基準(zhǔn)電流按下式計(jì)算：</p><p>　　3.計(jì)算短路回路中各主要元件的阻抗標(biāo)么值一般只計(jì)算電抗。</p><p>　　(1)電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值</p><p>　　式中——電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量〔單位為MVA)。</p><p>　　(2)電力線路的電抗標(biāo)么值</p><p>　　式中

39、Uc——線路所在電網(wǎng)的短路計(jì)算電壓(單位為kV)。</p><p>　　采用標(biāo)么值計(jì)算時(shí)，無(wú)論短路計(jì)算點(diǎn)在哪里，電抗標(biāo)么值均不需換算。</p><p>　　(3)電力變壓器的電抗標(biāo)么值</p><p>　　式中Uk%一一變壓器的短路</p><p><b>　　電壓(阻抗電</b></p><p>

40、;<b>　　壓)百分值; </b></p><p><b>　　一一變壓器的額定</b></p><p>　　容童(.單位為 kVA，計(jì)算時(shí)化為與Sd同單位）</p><p>　?。?）繪短路回路等效電路，并計(jì)算總阻抗采用標(biāo)么值法計(jì)算時(shí).無(wú)論有幾個(gè)短路計(jì)算點(diǎn)，其短路等效電路只有一個(gè)，圖中對(duì)一次側(cè)的短路回路總電擾標(biāo)么值為;

41、</p><p>　　圖中對(duì)二次側(cè)的短路回路總電抗標(biāo)么值為:</p><p>　?。?）計(jì)算短路電流分別對(duì)各短路計(jì)算點(diǎn)計(jì)算其各種短路電流如</p><p>　　其余短路電流的計(jì)算與歐姆法相同。</p><p>　　八、 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)</p><p>　　8.1>電器設(shè)備選擇的一般條件</p&g

42、t;<p>　　1>按正常運(yùn)行條件選擇</p><p>　　電器設(shè)備按正常運(yùn)行條件選擇，就是要考慮電氣裝置的環(huán)境條件和電氣要求。環(huán)境條件是指電器裝置所處的位置特征；電氣要求是指電器裝置對(duì)設(shè)備的電壓、電流、頻率等方面的要求；對(duì)一些斷路電器如開(kāi)關(guān)、熔斷器等，還應(yīng)考慮其斷流能力。</p><p>　　⑴ 考慮所選設(shè)備的工作環(huán)境。</p><p>　　⑵

43、 所選設(shè)備的額定電壓應(yīng)不低于安裝地點(diǎn)電網(wǎng)的額定電壓，即 ⑶ 電器的額定電流是指在額定周圍環(huán)境溫度下電器的長(zhǎng)期允許電流。應(yīng)不小于該回路在各種合理運(yùn)行方式下的最大持續(xù)工作電流，即 ： 。 </p><p><b>　　2>按短路條件校驗(yàn)</b></p><p><b>　　⑴ 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</

44、b></p><p>　　動(dòng)穩(wěn)定是指導(dǎo)體和電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力。滿足穩(wěn)定的條件是。 式中─設(shè)備安裝地點(diǎn)短路沖擊電流的有效值（kV）。─設(shè)備允許通過(guò)的電流的有效值（kV）。</p><p>　　對(duì)于下列情況可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定或熱穩(wěn)定。</p><p>　　1）用熔斷器保護(hù)的電器，其熱穩(wěn)定由熔斷時(shí)間保證，故不校驗(yàn)熱穩(wěn)定。</p><p&g

45、t;　　2）電壓互感器及其所在回路的裸導(dǎo)體和電器可不校驗(yàn)動(dòng)、熱穩(wěn)定，因?yàn)槎搪冯娏骱苄　?lt;/p><p>　　3）電纜可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定。</p><p><b>　?、?熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　短路電流通過(guò)時(shí)，電器各部件溫度不應(yīng)該超過(guò)短時(shí)發(fā)熱最高允許值，即</p><p><b>　?。?8）<

46、;/b></p><p>　　式中 ─設(shè)備安裝地點(diǎn)穩(wěn)態(tài)三相短路電流（kV）；</p><p>　　─短路電流假象時(shí)間（s）；</p><p>　　─t秒內(nèi)允許通過(guò)的短路電流值（kV）；t─廠家給出的熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間（s）。</p><p>　　8.2高壓一次設(shè)備的選擇</p><p>　　高壓一次設(shè)備的選擇，必須

47、滿足一次電路正常條件下和短路條件下工作的要求，同時(shí)設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　高壓電器的選擇和校驗(yàn)可按表所列各項(xiàng)條件進(jìn)行。</p><p>　?。?）高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇</p><p>　　GG-1A和GG-1A(F)型高壓開(kāi)關(guān)柜為固定式，一般靠墻安裝，從正面進(jìn)行操作和維修，適于3～10kV、50Hz三相交流單母線系統(tǒng)作為接受

48、和分配電能之用；其中GG-1A(F)為防誤型，它在GG-1A型的基礎(chǔ)上略加改進(jìn)，增加了一些閉鎖機(jī)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)“五防”：防止帶負(fù)荷拉、合隔離開(kāi)關(guān)；防止誤分、合斷路器；防止帶電掛接地線；防止帶接地線合隔離開(kāi)關(guān)；防止人員誤入帶電間隔。GG-1A(F)型與GG-A型在應(yīng)用范圍、一次線路方案及有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)方面都是相同的。該設(shè)計(jì)選擇的高壓開(kāi)關(guān)柜如下表所示：</p><p><b>　　（2）計(jì)量柜的選擇</b&

49、gt;</p><p>　　GG-1A-J和GG-1A(J)型計(jì)量用高壓開(kāi)關(guān)柜，通稱為高壓計(jì)量柜，專用于中小型發(fā)電廠和變配電所在三相交流50Hz、電壓10kV及以下、電流400A及以下的單母線系統(tǒng)中作為輸送或接受電能計(jì)量之用。本型產(chǎn)品系室內(nèi)安裝，于GG-1A(F)型固定式高壓開(kāi)關(guān)柜配套使用。計(jì)量用高壓開(kāi)關(guān)柜的一次線路方案和技術(shù)數(shù)據(jù)如表所示。</p><p>　　注：本設(shè)計(jì)中的計(jì)量柜（No1

50、03和No104）都采用GG－1A（J）－04型。</p><p>　　8.3高壓電器的選擇與校驗(yàn)</p><p>　?、?高壓斷路器選擇與校驗(yàn)</p><p>　　現(xiàn)初選SN10-10Ⅰ/630-300進(jìn)行校驗(yàn)，如表所示。</p><p>　　高壓斷路器選擇校驗(yàn)表</p><p>　　顯然所選的高壓斷路器是滿足要求的

51、。</p><p>　?。?）高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn)</p><p>　　由于隔離開(kāi)關(guān)主要是用于電氣隔離而不能分?jǐn)嗾Ｘ?fù)荷電流和短路電流，因此，只需要選擇額定電壓和額定電流，校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。由于選用GG-1A（F）型開(kāi)關(guān)柜，故初步選擇GN8-10T/200型進(jìn)行校驗(yàn)，如表所示。</p><p>　　高壓隔離開(kāi)關(guān)選擇校驗(yàn)表</p><p&

52、gt;　　故所選的高壓斷路器是滿足要求。</p><p><b>　　8.4互感器的選擇</b></p><p>　　（1）電流互感器的選擇</p><p>　　電流互感器的選擇與校驗(yàn)主要有以下幾個(gè)條件：</p><p>　　(1)電流互感器額定電壓應(yīng)不低于安裝地點(diǎn)線路額定電壓；</p><p>

53、　　(2) 根據(jù)一次負(fù)荷計(jì)算電流選擇電流互感器變比；</p><p>　　(3)根據(jù)二次回路的要求選擇電流互感器的準(zhǔn)確度并校驗(yàn)準(zhǔn)確度；</p><p>　?。?）校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。</p><p>　　1）電流互感器變比選擇</p><p>　　2）電流互感器準(zhǔn)確度選擇及校驗(yàn)</p><p>　　準(zhǔn)確度選擇的原則

54、：計(jì)費(fèi)計(jì)量用的電流互感器其準(zhǔn)確度為0.2～0.5級(jí)，計(jì)量用的電流互感器其準(zhǔn)確度為0.1～3.0級(jí)。為了保證準(zhǔn)確度誤差不超過(guò)規(guī)定值，一般還校驗(yàn)電流互感器二次負(fù)荷（伏安），互感器二次負(fù)荷不大于二次額定負(fù)荷，所選準(zhǔn)確度才能得到保證。</p><p>　　（2）電壓互感器選擇</p><p>　　電壓互感器的選擇應(yīng)按以下幾個(gè)條件：</p><p>　?、?按安裝地點(diǎn)環(huán)境及工

55、作要求選擇裝置類型；</p><p>　?、?電壓互感器的額定電壓應(yīng)不低于裝設(shè)點(diǎn)線路額定電壓；</p><p>　?、?按測(cè)量?jī)x表對(duì)電壓互感器準(zhǔn)確度要求選擇并校驗(yàn)準(zhǔn)確度。</p><p>　　電壓互感器準(zhǔn)確度的設(shè)置一般有５檔，計(jì)量用的為０.５級(jí)以上，一般測(cè)量用的準(zhǔn)確度為１.０～3.0級(jí)，保護(hù)用準(zhǔn)確度為３Ｐ級(jí)和６Ｐ級(jí)。</p><p>　　為了

56、保證準(zhǔn)確度的誤差在規(guī)定范圍內(nèi)，二次負(fù)荷應(yīng)不大于相應(yīng)的額定值，計(jì)算公式為</p><p><b>　?。?1）</b></p><p><b>　?。?2）</b></p><p>　　式中，和分別為儀表、繼電器電壓線圈消耗的總有功功率和總無(wú)功功率。</p><p>　　與電壓互感器的選擇目的相同，故

57、選用JDZJ-10，準(zhǔn)確度為0.5級(jí)。</p><p>　　8.5低壓一次設(shè)備的選擇</p><p>　　低壓一次設(shè)備的選擇，與高壓一次設(shè)備的選擇一樣，必須考慮安裝地點(diǎn)并滿足在正常條件下和短路條件下工作的要求，同時(shí)設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　低壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目如表所列。</p><p>　　低

58、壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目</p><p>　　注：表中“√”表示必須校驗(yàn)；“Ｏ”表示一般可不校驗(yàn)。“-”表示不必校驗(yàn)。</p><p>　　8.6低壓配電屏的選擇</p><p>　　低壓配電屏是按一定接線方案將有關(guān)電氣設(shè)備組裝在一起的一種金屬框架，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)廉，并可雙面維護(hù)，檢修方便，在變電所中，作為變電所用低壓配電裝置。他有固定式和抽屜式兩種結(jié)構(gòu)。</p

59、><p>　　抽屜式低壓屏為封閉式結(jié)構(gòu)。它的特點(diǎn)是：密封性能好，可靠性高。由于主要設(shè)備均裝在抽屜內(nèi)，當(dāng)回路故障時(shí)，可拉出檢修或換上備用抽屜，一邊與迅速恢復(fù)供電。抽屜式低壓屏還具有布置緊湊、占地面積小的優(yōu)點(diǎn)，但其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，工藝要求較高，鋼材消耗較多，價(jià)格也較高。因此在大機(jī)組的廠用電和粉塵較多的車間，抽屜式低壓屏使用較多。</p><p>　　PGL型低壓配電屏是我國(guó)80年代統(tǒng)一設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)比較

60、合理、性能比較優(yōu)越的產(chǎn)品，目前應(yīng)用最為普遍。它又分1、2型，即PGL1型和PGL2型，兩者的一次線路方案相同，只是其中電器設(shè)備型號(hào)有些區(qū)別。由于PGL1型中又得電器已列為淘汰產(chǎn)品，因此現(xiàn)在主要應(yīng)用PGL2型。將低壓配電屏的選擇列表，如表所示。</p><p><b>　　低壓配電屏的選擇表</b></p><p>　　8.7低壓電器的選擇與校驗(yàn)</p>

61、<p>　?、?低壓刀開(kāi)關(guān)的選擇</p><p>　　低壓刀開(kāi)關(guān)選擇校驗(yàn)表</p><p>　?、?低壓斷路器的選擇</p><p>　　低壓斷路器的選擇校驗(yàn)表。</p><p>　　低壓斷路器的選擇校驗(yàn)表</p><p>　　注：考慮安裝地點(diǎn)電氣條件斷流能力的原因所以選取的斷路器斷流能力取25kA.<

62、/p><p>　　九、導(dǎo)線和電纜選擇的一般原則</p><p>　　電力線路從結(jié)構(gòu)上分為架空線路和電纜線路。架空線路具有投資省、施工維護(hù)方便、易于發(fā)現(xiàn)和排除故障、受地形影響小等優(yōu)點(diǎn)；而電纜線路具有運(yùn)行可靠、不易受外界影響、美觀等優(yōu)點(diǎn)。采用架空線路還是采用電纜線路，視壞境要求、投資等因素而定。</p><p>　　電力線路的選擇，必須滿足用電設(shè)備對(duì)供電安全可靠和電能質(zhì)量的

63、要求，盡量節(jié)省投資，降低年運(yùn)行費(fèi)，布局合理，維修方便。</p><p>　　電力線路的選擇包括兩方面內(nèi)容：①確定型號(hào)、使用壞境和敷設(shè)方式；②選擇截面。</p><p>　　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，電力線路的導(dǎo)線和電纜截面的選擇必須滿足下列條件：</p><p>　?、?發(fā)熱條件 導(dǎo)線和電纜（含母線）在通過(guò)計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正

64、常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。</p><p>　　⑵ 允許電壓損耗 導(dǎo)線和電纜在通過(guò)計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過(guò)正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗值。對(duì)于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗的校驗(yàn)。</p><p>　?、?經(jīng)濟(jì)電流密度 35KV及以上的高壓線路，規(guī)定宜選“經(jīng)濟(jì)截面”，即按國(guó)家規(guī)定的經(jīng)濟(jì)電流密度來(lái)選擇導(dǎo)線和電纜的截面，達(dá)到“年費(fèi)用支出最少”的要求。一般10KV及以下的線路，可

65、不按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。但長(zhǎng)期運(yùn)行的低壓特大電流線路（例如電爐的短網(wǎng)和電解槽的母線）仍應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。</p><p>　?、?機(jī)械強(qiáng)度 導(dǎo)線的截面應(yīng)不小于最小允許截面，由于電纜的機(jī)械強(qiáng)度很好，因此電纜不校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度，但它需校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定度。</p><p>　　此外，絕緣導(dǎo)線和電纜還需滿足工作電壓要求，即其額定電壓不得小于工作電壓。</p><p>　　根據(jù)

66、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，低壓動(dòng)力線和10KV及以下的高壓線，一般先按發(fā)熱條件來(lái)選擇截面，然后校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度和電壓損耗。低壓照明線，由于照明對(duì)電壓水平要求較高，所以一般先按允許電壓損耗來(lái)選擇截面，然后校驗(yàn)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。而35KV及以上的高壓線，則可先按經(jīng)濟(jì)電流密度來(lái)選擇經(jīng)濟(jì)截面，再校驗(yàn)發(fā)熱條件、允許電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度等。按以上經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇，通常較易滿足要求，較少返工。</p><p>　　9.1導(dǎo)線型號(hào)的選擇原則</p

67、><p>　　工廠常用架空線路導(dǎo)線型號(hào)及選擇</p><p>　　工廠戶外架空線路10KV及以上電壓等級(jí)一般采用裸導(dǎo)線，380V電壓等級(jí)一般采用絕緣導(dǎo)線。裸導(dǎo)線常用的型號(hào)及適用范圍：</p><p>　?、?鋁絞線（BV）該導(dǎo)線導(dǎo)電性能較好，重量輕，對(duì)風(fēng)雨作用的抵抗力較強(qiáng)，但對(duì)化學(xué)腐蝕作用的抵抗力較差。多用于10KV以下的線路上，其桿距不超過(guò)100m～125m。<

68、/p><p>　?、?鋼芯鋁絞線（LGJ）</p><p>　　該導(dǎo)線的外圍為鋁線，芯子采用鋼線，這就解決了鋁絞線機(jī)械強(qiáng)度差的問(wèn)題。而交流電具有趨膚效應(yīng)，所以導(dǎo)體中通過(guò)電流時(shí)，電流實(shí)際只從鋁線經(jīng)過(guò)，這樣確定鋼芯鋁絞線的截面時(shí)只須考慮鋁線部分的面積。在機(jī)械強(qiáng)度要求較高的場(chǎng)合和35KV及以上的架空線路上多被采用。</p><p><b>　?、?銅絞線（TJ）&l

69、t;/b></p><p>　　該導(dǎo)線導(dǎo)電性能好，機(jī)械強(qiáng)度好，對(duì)風(fēng)雨和化學(xué)腐蝕作用的抵抗力較強(qiáng)，但價(jià)格較高，是否選用根據(jù)實(shí)際需要而定。</p><p>　　9.2高壓側(cè)電源進(jìn)線的選擇</p><p><b>　?、?選擇經(jīng)濟(jì)截面</b></p><p>　　因 =79.6A；可取=1.65；</p>

70、<p><b>　　故 =48.2</b></p><p>　　選標(biāo)準(zhǔn)截面70，即型號(hào)為L(zhǎng)GJ-70的鋁絞線。</p><p><b>　?、?校驗(yàn)發(fā)熱條件</b></p><p>　　查有關(guān)資料，LGJ-70在35℃時(shí)允許載流量為228A，而該所在地年最熱月平均最高氣溫為30℃，由式（28）可知=1.057

71、，所以校正后=241A＞=79.6A，所以滿足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　⑶ 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度</b></p><p>　　通過(guò)查有關(guān)資料知，低壓架空鋁絞線的機(jī)械強(qiáng)度最小截面為=16＜S=70，因此所選的導(dǎo)線截面也滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。</p><p>　　9.3低壓干線的選擇</p><p><b>　　

72、以機(jī)加工車間為例：</b></p><p><b>　?、?發(fā)熱情況 </b></p><p>　　因I30（A）=146.6，初選BV -35 ，其載流量（A）=170﹥I30（A）=146.6，可見(jiàn)所選LJ-50滿足發(fā)熱要求。</p><p><b>　　⑵ 校驗(yàn)電壓損失</b></p>&l

73、t;p>　　△U%=(r0+x0tan￠)PL／10U^2=1.12%<5%,滿足電壓損失要求。 </p><p><b>　?、?校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度</b></p><p>　　S=50＞ 滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。</p><p>　　所以，機(jī)加工車間干線采用LJ-50型號(hào)的鋁導(dǎo)線是合理的。</p><p>　　用

74、同樣的方法，可以選出其余車間的干線，其結(jié)果如下表：</p><p>　　車間干線選擇一覽表 </p><p><b>　　9.4母線的選擇</b></p><p>　　選用單條硬鋁母線，放置方式為豎放，相線截面80×8，允許載流量為1160A，由于本載流量是按導(dǎo)體最高允許工作溫度70℃、環(huán)境溫度35℃計(jì)算而得，而該標(biāo)準(zhǔn)件廠所在地最熱月

75、平均最高氣溫為30℃，故=1.057。所以校正后允許載流量為1226A＞1067A，滿足要求；中性線截面選50×5，放置方式為豎放。故母線型號(hào)為L(zhǎng)MY-3（80×8）+1（50×5）。</p><p><b>　　十、結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)，我想是我大學(xué)里、也是我學(xué)生時(shí)代中的最后一次作業(yè)了，這次作業(yè)，也是我完成最認(rèn)真

76、、投入心血最大的一次作業(yè)。設(shè)計(jì)的順利完成，離不開(kāi)袁勇老師的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求，謝謝袁老師！通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我加深了對(duì)工廠供電知識(shí)的理解，基本上掌握了進(jìn)行一次設(shè)計(jì)所要經(jīng)歷的步驟，我與其他同學(xué)一起進(jìn)行課題分析、查資料，最后完成整個(gè)設(shè)計(jì)。作為大學(xué)階段一次重要的學(xué)習(xí)經(jīng)歷我感覺(jué)自己受益非淺，同時(shí)深深的感覺(jué)到自己的學(xué)習(xí)能力在不斷提高，這次設(shè)計(jì)使我對(duì)工廠供電有了新的認(rèn)識(shí)，對(duì)總降壓變電所的設(shè)計(jì)由一無(wú)所知到現(xiàn)在的一定程度的掌握，起到了非常重要的作用，對(duì)

77、袁勇老師的關(guān)心，指導(dǎo)大家有感于心。事實(shí)上這次設(shè)計(jì)對(duì)我們的鍛煉是多方面的，除了對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程熟悉外，我們還進(jìn)一步提高了作圖，對(duì)各種信息的分析，表格的查閱，以及WORD文檔的使用等多方面的能力。不久我們將走上工作崗位，這樣的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)對(duì)我們來(lái)說(shuō)已經(jīng)不多了，我們非常重視。作為這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題組長(zhǎng)，我發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)合作的精神，互相配合，團(tuán)結(jié)協(xié)作，在和諧的氛圍中完成了這次作業(yè)。</p><p>　　最后再一次感謝所有在設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助