供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范某工廠供配電系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)篇一某工廠供配電系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要摘要本論文主要是對(duì)小型工廠供配電系統(tǒng)的電氣部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。工廠由戶外引入10KV的高壓電源，經(jīng)過工廠變電所降為220/380V的低壓電，直接供給工廠車間的動(dòng)力系統(tǒng)和照明系統(tǒng)。在選擇電氣設(shè)備之前，先對(duì)工廠負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，確定工廠總的負(fù)荷容量，同時(shí)在低壓母線側(cè)進(jìn)行無功功率的補(bǔ)償，以提高功率因數(shù)。根據(jù)補(bǔ)償后的負(fù)荷容量，選擇工廠變電所變壓器的容量和臺(tái)數(shù)，然后確定工廠采用的供電系統(tǒng)，選擇合適的車間配電方案，畫出供配電系統(tǒng)主接線圖。高壓一次設(shè)備、低壓一次設(shè)備和導(dǎo)線截面積選擇時(shí)，都必須滿足電路正常條件下和短路故障條件下工作的要求。電氣設(shè)備不僅要滿足在短路故障條件下的工作要求，還必須按最大可能的短路故障時(shí)的動(dòng)穩(wěn)態(tài)度和熱穩(wěn)態(tài)度進(jìn)行校驗(yàn)，以判斷設(shè)備是否滿足工作要求。電路發(fā)生三相短路時(shí)的短路電流電流最大，計(jì)算三相短路電流，以進(jìn)行設(shè)備的校驗(yàn)。最后，進(jìn)行繼電保護(hù)和防雷接地，來提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。關(guān)鍵詞負(fù)荷計(jì)算，三相短路，主接線，繼電保護(hù)，設(shè)備選擇I河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄目錄摘要IABSTRACT錯(cuò)誤未定義書簽。目錄II1緒論12電力負(fù)荷及其計(jì)算221負(fù)荷分級(jí)及供電電源措施2211工廠電力負(fù)荷的分級(jí)2212各級(jí)負(fù)荷的供電措施222工廠計(jì)算負(fù)荷的確定3221負(fù)荷計(jì)算的目的和意義3222負(fù)荷計(jì)算的方法3223需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷4224二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷6225工廠負(fù)荷的計(jì)算623無功功率補(bǔ)償9231功率因數(shù)9232無功補(bǔ)償?shù)倪x擇10233無功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算113變壓器的選擇及其電氣主接線1331變壓器的選擇13311電力變壓器及其分類13312電力變壓器的連接組別13313變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇14314電力變壓器的校驗(yàn)1532工廠變配電所的主接線圖15321電氣主接線的概況15322車間和小型工廠變電所的主接線圖16323本工廠變電所主接線的確定214短路電流的計(jì)算2241短路的原因、后果及其形式22411短路的原因22412短路的后果22413短路的形式2342無限大容量電力系統(tǒng)的三相短路計(jì)算23421無限大容量電力系統(tǒng)23422短路電流的計(jì)算方法23423工廠三相短路電流的計(jì)算25第5章金工車間的配電2851低壓配電線路接線方式2852低壓配電系統(tǒng)的接地型式29第6章設(shè)備選擇與校驗(yàn)3361導(dǎo)線的選擇與校驗(yàn)33II河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄611車間導(dǎo)線截面及配電箱的選擇33612車間導(dǎo)線的校驗(yàn)3862高壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)40621一次設(shè)備及其分類40622一次設(shè)備的選擇41623一次設(shè)備的校驗(yàn)4363低壓補(bǔ)償柜選擇45第7章繼電保護(hù)與防雷接地4671工廠的繼電保護(hù)46711繼電保護(hù)的選擇46712繼電保護(hù)的整定及計(jì)算4672工廠的防雷與接地47總結(jié)49參考文獻(xiàn)50致謝51附錄AIII河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)緒論1緒論電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。，然后由低壓配電線路將電能分送給各用電設(shè)備。對(duì)于大型工廠及其某些電源進(jìn)線電壓為35KV及以上的中型工廠，一般經(jīng)過兩次降壓，也就是電源進(jìn)廠后，先經(jīng)總降壓變電所，有大容量的電力變壓器將35KV及以上的電源電壓降為610KV的配電電壓，再通過高壓配電線路或高壓配電所將電能送到各個(gè)車間變電所，最后經(jīng)變壓器降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓。有的35KV進(jìn)線的工廠，只經(jīng)一次降壓，及35KV線路直接引入靠近負(fù)荷中心的車間變電所，經(jīng)車間變電所的配電變壓器直接降為低壓用電設(shè)備所需電壓。這種配電方式稱為高壓深入負(fù)荷中心的直配方式。這樣可以省去一級(jí)中間變壓，從而簡化了供電系統(tǒng)，節(jié)約有色金屬，降低電能損耗和電壓損耗，提高供電質(zhì)量。然而這要根據(jù)廠區(qū)環(huán)境條件是否滿足35KV架空線路深入負(fù)荷中心的“安全走廊”要求而定，否則不宜采用，以確保供電安全。對(duì)于總供電容量不超過1000KV的小型工廠，通常只設(shè)一個(gè)降壓變電所，將610KV電壓降為低壓用電設(shè)備所需的電壓。如果工廠所需容量不大于160KVA時(shí)，一般采用低壓電源進(jìn)線，工廠只需設(shè)一個(gè)低壓配電間。本廠屬于中小型工廠，采用10KV供電電源，在金工車間東側(cè)1020M處有一座10KV配電室，先用1KM的架空線路，后改為電纜線路至本廠變電所，將610KV的高壓降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓，然后由低壓配電線路將電能分送給各用電設(shè)備。1河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)電力負(fù)荷及其計(jì)算2電力負(fù)荷及其計(jì)算21負(fù)荷分級(jí)及供電電源措施211工廠電力負(fù)荷的分級(jí)工廠的電力負(fù)荷，按GB500521995供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，根據(jù)對(duì)供電可靠性及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上造成的損失或影響的程度進(jìn)行分級(jí)，負(fù)荷可以分為一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷。中斷供電，將造成人身傷亡的負(fù)荷；2）中斷供電，將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失的負(fù)荷；3）中斷供電，將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作的負(fù)荷。在一級(jí)負(fù)荷中，當(dāng)中斷將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場所不允許中斷的負(fù)荷，應(yīng)視為特別重要的負(fù)荷。二級(jí)負(fù)荷符合下列條件之一的，為二級(jí)負(fù)荷1）中斷供電，將在政治上、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失的負(fù)荷；2）中斷供電，將影響重要用電單位的正常工作的負(fù)荷。三級(jí)負(fù)荷不屬于一、二級(jí)負(fù)荷者為三級(jí)負(fù)荷。212各級(jí)負(fù)荷的供電措施一級(jí)負(fù)荷的供電措施一級(jí)負(fù)荷應(yīng)有兩個(gè)獨(dú)立電源供電，當(dāng)一個(gè)電源發(fā)生故障時(shí)，另一個(gè)電源應(yīng)不至于同時(shí)受到損壞，以維持供電；而且當(dāng)一個(gè)電源中斷供電時(shí)，另一個(gè)電源應(yīng)能承擔(dān)本用戶的全部一級(jí)負(fù)荷設(shè)備的供電。一級(jí)負(fù)荷用戶的變配電室內(nèi)的高低壓配電系統(tǒng)，應(yīng)采用單母線分段的主結(jié)線形式，分列運(yùn)行并互為備用。一級(jí)負(fù)荷設(shè)備應(yīng)采用雙電源供電，并在最末一級(jí)配電盤處設(shè)置自動(dòng)切換裝置。一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除上述兩個(gè)電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。二級(jí)負(fù)荷的供電措施二級(jí)負(fù)荷應(yīng)有兩個(gè)電源供電，即應(yīng)有兩回路供電。當(dāng)發(fā)生電力變壓器故障或線路常見故障時(shí)不至于中斷供電。三級(jí)負(fù)荷的供電措施三級(jí)負(fù)荷對(duì)供電無特殊要求，可采用單回路市電供電。但應(yīng)使配電系統(tǒng)簡潔可靠，盡量減少配電級(jí)數(shù)，低壓配電級(jí)數(shù)一般不超過四級(jí)，并且應(yīng)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的情況下，盡量減少電壓偏差和電壓波動(dòng)。2河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)電力負(fù)荷及其計(jì)算22工廠計(jì)算負(fù)荷的確定221負(fù)荷計(jì)算的目的和意義計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的熱效應(yīng)相等。的負(fù)荷電流，作為選擇這些設(shè)備的依據(jù)。計(jì)算流過各條線路的負(fù)荷電流，作為選擇這些線路電纜或?qū)Ь€截面的依據(jù)。計(jì)算尖峰負(fù)荷，用于保護(hù)電器的整定計(jì)算和校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)條件。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)中按照發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電氣設(shè)備的依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷是確定供電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電保護(hù)的重要依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷確定的是否正確，直接影響到電器和導(dǎo)線的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。正確進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算是供電設(shè)計(jì)的前提，也是實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要手段。如果計(jì)算負(fù)荷確定的過大，將使電器和導(dǎo)線電纜選得過大，造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)，也將造成長期低效率運(yùn)行。如果計(jì)算負(fù)荷確定的過小，又將使電器和導(dǎo)線處于過負(fù)荷運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導(dǎo)致絕緣過早老化甚至產(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。222負(fù)荷計(jì)算的方法在已知用電設(shè)備的情況下，負(fù)荷計(jì)算有需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法和利用系數(shù)法；在未知用電設(shè)備的情況下，負(fù)荷計(jì)算有負(fù)荷密度法、單位指標(biāo)法和住宅用電量指標(biāo)法。需要系數(shù)法用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷。這種方法比較簡便，應(yīng)用廣泛，尤其適用于配變電所的負(fù)荷計(jì)算。3河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)電力負(fù)荷及其計(jì)算利用系數(shù)法采用利用系數(shù)求出最大負(fù)荷班的平均負(fù)荷，再考慮設(shè)備臺(tái)屬和功率差異的影響，乘以與有效臺(tái)數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)的計(jì)算負(fù)荷。式中負(fù)荷密度A某建筑面積在建筑方案設(shè)計(jì)階段，可采用建筑面積負(fù)荷密度法進(jìn)行負(fù)荷估算。在建筑施工階段設(shè)計(jì)時(shí)，可采用需要系數(shù)法進(jìn)行復(fù)核。223需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷基本公式需要系數(shù)法確定用電設(shè)備組的有功計(jì)算負(fù)荷的基本公式為P30KDPE式無功計(jì)算負(fù)荷為Q30P30TAN式視在計(jì)算負(fù)荷為S30P30/COS式計(jì)算電流為I30S30/N式KD需要系數(shù)P30有功計(jì)算負(fù)荷，單位為KWQ30無功計(jì)算負(fù)荷，單位為KVARS30視在計(jì)算負(fù)荷，單位為KVACOS用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)4河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)電力負(fù)荷及其計(jì)算TAN用電設(shè)備組平均功率因數(shù)的正切值多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定在確定擁有多組用電設(shè)備的干線上或車間變電所低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因素。式由于各組設(shè)備的功率因數(shù)不一定相同，因此總的視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流一般不能用各組的視在計(jì)算負(fù)荷或計(jì)算電流之和來計(jì)算。5河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)電力負(fù)荷及其計(jì)算224二項(xiàng)式法確定計(jì)算負(fù)荷二項(xiàng)式法的基本公式是P30BPECPX式式中，BPE表示用電設(shè)備組的平均功率，其中PE是用電設(shè)備組的總?cè)萘?，其?jì)算方法如前需要系數(shù)法所述；CPX表示用電設(shè)備組中X臺(tái)容量最大的設(shè)備投入運(yùn)行時(shí)增加的附加負(fù)荷，其中PX是X臺(tái)最大容量的設(shè)備總?cè)萘浚珺C為二項(xiàng)式系數(shù)。電力負(fù)荷及其計(jì)算根據(jù)基礎(chǔ)資料提供的各廠房電力負(fù)荷清單，全廠都是三級(jí)負(fù)荷。KW654525KW對(duì)于大批生產(chǎn)的金屬冷加工機(jī)床電動(dòng)機(jī)，其需要系數(shù)KD018025，COS05，TAN173有功計(jì)算負(fù)荷PKW16363KW30KDPE無功計(jì)算負(fù)荷Q30P30TANKVAR28308KVARB橋式起重機(jī)容量；PEPN2322952822KW對(duì)于鍋爐房和機(jī)加、機(jī)修、裝配等類車間的吊車，其需要系數(shù)7河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)電力負(fù)荷及其計(jì)算KD01015COS05，TAN173有功計(jì)算負(fù)荷PKW1233KW30KDPE無功計(jì)算負(fù)荷Q30PKVAR2133KVAR30TANC金工車間照明車間面積60241440M2W17280W設(shè)備容量PE對(duì)于生產(chǎn)廠房及辦公室、閱覽室、實(shí)驗(yàn)室照明，其需要系數(shù)KD08，1COS1，TAN0有功計(jì)算負(fù)荷PKW1728KW30KDPE無功計(jì)算負(fù)荷Q30P3T0AN8K02）全廠總負(fù)荷取有功同時(shí)系數(shù)KP095，無功同時(shí)系數(shù)KQ097有功計(jì)算負(fù)荷P30095P30VAKR0VAR0951636312331728100802039258KW無功計(jì)算負(fù)荷Q30097Q3052323KVAR20KW097283082133110902015KVAR視在計(jì)算負(fù)荷S3065413KV功率因數(shù)06COSP30/S30按逐級(jí)法計(jì)算法確定工廠的計(jì)算負(fù)荷工廠的計(jì)算負(fù)荷，應(yīng)該是高壓母線上所以高壓配電線路計(jì)算負(fù)荷之和，在乘8河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)電力負(fù)荷及其計(jì)算以一個(gè)同事系數(shù)。使配電設(shè)備的容量增加在三相交流系統(tǒng)中，電流和有功功率的關(guān)系式是9河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)電力負(fù)荷及其計(jì)算I式其中有功功率P是系統(tǒng)向用電設(shè)備提供的，要轉(zhuǎn)化為其他形式能量的功率，這部分功率是不能減少的。因此在電壓一定時(shí)，功率因數(shù)越小，即無功分量越大，則電流越大。若要承受較大的電流，系統(tǒng)電氣設(shè)備的容量必然要加大，這就會(huì)增加系統(tǒng)成本，使電氣設(shè)備利用率降低。2）使供電系統(tǒng)的損耗增加從供配電系統(tǒng)功率損耗計(jì)算式中不難看出，通過系統(tǒng)的電流增加，系統(tǒng)上的功率損耗也會(huì)增加。3）使電壓損失增加線路電流越大，電壓損失也就越大。4）使發(fā)電機(jī)效率降低系統(tǒng)中負(fù)荷對(duì)無功功率需求量增大時(shí)，發(fā)電機(jī)必須增發(fā)相應(yīng)的無功功率去平衡，這樣就降低了效率。提高功率因數(shù)的意義在用電設(shè)備中絕大部分為感性負(fù)荷，使用電單位功率因數(shù)小于1。為了保證供電質(zhì)量和節(jié)能，充分利用電力系統(tǒng)中發(fā)配電設(shè)備的容量，減小供電線路的截面，減小電網(wǎng)的功率損耗、電能損耗，減小線路的電壓損失，必須提高用電單位的功率因數(shù)。對(duì)用戶的補(bǔ)償容量在全國供電規(guī)則中已有規(guī)定“無功電力應(yīng)就地平衡，用戶應(yīng)在提高用電自然功率應(yīng)屬的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)和裝置無功補(bǔ)償設(shè)備，并做到隨其負(fù)荷和電壓變動(dòng)及時(shí)投入和切除，防止無功電力倒送，用戶在當(dāng)?shù)毓╇娋忠?guī)定的電網(wǎng)高峰時(shí)的功率因數(shù)，應(yīng)達(dá)到下列規(guī)定高壓供電的用戶和高壓供電裝有負(fù)荷調(diào)整電壓裝置的電力用戶，功率因數(shù)為09以上；其他100KVA及以上電力用戶和大、中型電力排灌站，功率因數(shù)為085以上。因此，在供配電系統(tǒng)中，必須改變無功功率大小，即提高功率因數(shù)，以便提高系統(tǒng)中設(shè)備的有效利用率。232無功補(bǔ)償?shù)倪x擇要使供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)提高，一般可從兩個(gè)方面采取措施。一是提高用電設(shè)備的自然功率因數(shù)，自然功率因數(shù)是指不用任何補(bǔ)償裝置時(shí)的功率因數(shù)；一是采取人工補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ故箍偣β室驍?shù)得以提高，總功率因數(shù)是指采用了補(bǔ)償裝置后得到的功率因數(shù)。提高自然功率因數(shù)的方法電動(dòng)機(jī)類電氣設(shè)備的額定功率因數(shù)是較高的，一般都在085以上，可是當(dāng)它們?cè)诜穷~定狀態(tài)下工作時(shí)，功率因數(shù)和效率都將大幅度降低，對(duì)此，主要采用如下措施改善自然功率因數(shù)10河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)電力負(fù)荷及其計(jì)算1）合理選擇電動(dòng)機(jī)的型號(hào)和規(guī)格。2）合理選擇變壓器的型號(hào)和規(guī)格，避免因長期輕載運(yùn)行而造成的功率因數(shù)降低。采用人工補(bǔ)償提高功率因數(shù)的方法人工補(bǔ)償方法有發(fā)電機(jī)補(bǔ)償、電容器補(bǔ)償、調(diào)相機(jī)補(bǔ)償和靜止補(bǔ)償器補(bǔ)償，主要有兩種，一是采用同步電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償，一是采用并聯(lián)電容器補(bǔ)償。1）在供配電系統(tǒng)中一般只有在能使負(fù)荷使用要求得以滿足的情況下，才采用同步電動(dòng)機(jī)代替異步電動(dòng)機(jī)工作，且同步電動(dòng)機(jī)兼作無功補(bǔ)償設(shè)備，此時(shí)無功補(bǔ)償?shù)恼{(diào)節(jié)可以做到平滑的自動(dòng)調(diào)節(jié)；專為無功補(bǔ)償而設(shè)的同步電動(dòng)機(jī)稱為同步調(diào)相機(jī)，由于投資和損耗較大，又不便于維護(hù)、檢修，供配電系統(tǒng)中很少采用這種補(bǔ)償方式。2采用并聯(lián)電容器補(bǔ)償是目前供配電系統(tǒng)中普遍采用的一種無功補(bǔ)償方法，也叫移相電容器靜止無功補(bǔ)償。它具有功損耗小、運(yùn)行維護(hù)方便、補(bǔ)償容量增減方便、個(gè)別電容器的損壞不影響整體使用等特點(diǎn)，但不能實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)節(jié)。233無功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算要使功率因數(shù)由COS提高到COS，必須裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置，其容量為QCQ30Q30P30QCP30式QCTANTAN，稱為無功補(bǔ)償率工廠無功功率的補(bǔ)償QCP308TANTAN392542516KVA變壓器低壓側(cè)的計(jì)算電流I30N42516/03864598AS30/主變壓器的功率損耗PT001S3000142516KW425KW11河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)電力負(fù)荷及其計(jì)算QT005S3000542516KVAR2126KVAR變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷有功計(jì)算負(fù)荷P30P30PT3925842539683KW無功計(jì)算負(fù)荷Q30Q30QT52323360212618449KVAR視在計(jì)算負(fù)荷S3043762KVA計(jì)算電流I3042516/03864598AS30/N功率因數(shù)COSP30/S3039683/43762090709補(bǔ)償后功率因數(shù)滿足要求。變壓器的選擇及其電氣主接線3變壓器的選擇及其電氣主接線31變壓器的選擇311電力變壓器及其分類電力變壓器是變電所中最關(guān)鍵的一次設(shè)備，其主要功能是將電力系統(tǒng)的電能電壓升高或降低，以利于電能的合理輸送、分配和使用。三級(jí)負(fù)荷一般設(shè)一臺(tái)變壓器，但考慮現(xiàn)有開關(guān)設(shè)備開斷容量的限制，所選單臺(tái)變壓器的容量一般不大于1250KVA；當(dāng)用電負(fù)荷所需的變壓器容量大于1250KVA時(shí)，通常應(yīng)采用兩臺(tái)或更多臺(tái)變壓器。當(dāng)季節(jié)性或晝夜性的負(fù)荷較多時(shí)，可將這些負(fù)荷采用單獨(dú)的變壓器供電，以便這些負(fù)荷不投入使用時(shí)，切除相應(yīng)的供電變壓器，減少空載損耗。3當(dāng)有較大的沖擊性負(fù)荷時(shí)，為避免對(duì)其他負(fù)荷供電質(zhì)量的影響，可單獨(dú)設(shè)變壓器對(duì)其供電。4當(dāng)有大量一、二級(jí)負(fù)荷時(shí)，為保證供電可靠性，應(yīng)設(shè)兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器。以起到相互備用的作用。5在確定變電所住變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余量。變壓器容量的選擇1）只裝一臺(tái)主變壓器的變電所主變壓器容量SNT應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷S30的需求，即SNTS30式2裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所每臺(tái)變壓器的容量SNT應(yīng)該同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件A任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足總的計(jì)算負(fù)荷S30的大約6070的需要，即SNTS30式B任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷的要求。即SNTS30式車間變電所主變壓器的單臺(tái)容量上限車間變電所主變壓器的單臺(tái)容量，一般不宜大于1000KVA。這一方面是受以往低壓開關(guān)電器斷流能力和短路穩(wěn)定度要求的限制，另一方面也是考慮到可以使變壓器更接近于車間負(fù)荷中心，以減少低壓配電線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展應(yīng)適當(dāng)考慮今后510年電力負(fù)荷的增長，留有一定的余地。本工廠的負(fù)荷屬于三級(jí)負(fù)荷，并且補(bǔ)償后42516KVAS30可選500KVA的變壓器，考慮到今后發(fā)展的要求，選擇S9630/10型變壓器14河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)變壓器的選擇及其電氣主接線一臺(tái)。314電力變壓器的校驗(yàn)電力變壓器的額定容量SNT是在一定溫度條件下的持續(xù)最大輸出容量。如果安住地點(diǎn)的年平均氣溫0AV20C時(shí)，則年平均氣溫每升高1C，變壓器容量相應(yīng)地減少1，戶外電力變壓器的實(shí)際容量為20STSNT式100對(duì)于戶內(nèi)變壓器，由于散熱條件差，一般變壓器室的出風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口間有約15C的溫差，從而使處于室內(nèi)中間的變壓器環(huán)境溫度比戶外變壓器環(huán)境溫度要高出大約8C，因此戶內(nèi)變壓器的實(shí)際容量較之上式所計(jì)算的容量還要小8。對(duì)于S9630/10型變壓器，考慮本地年平均氣溫為232C，即年平均氣溫不等于20C，對(duì)于室內(nèi)變壓器，其實(shí)際容量為2023220STSNT630KVA10010059944KVA42516KVA因此，選擇的變壓器滿足要求。32工廠變配電所的主接線圖321電氣主接線的概況電氣主接線圖即主電路圖，是表示供電系統(tǒng)中電能輸送和分配線路的電路圖，亦稱一次電路圖。它的設(shè)計(jì)，直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。電氣主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面可靠性為了向用戶供應(yīng)持續(xù)、優(yōu)質(zhì)的電力，電氣主接線首先必須滿足這一可靠性的要求。主接線的可靠性的衡量標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐，要充分地做好調(diào)研工作，力求避免決策失誤，鑒于進(jìn)行可靠的定量計(jì)算分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)尚不完善的情況，充分做好調(diào)查研究工作顯的尤為重要。為了提高主接線的可靠性，選用運(yùn)行可靠性高的設(shè)備是條捷徑，這就要兼顧可靠性和經(jīng)濟(jì)性兩方面，做出切合實(shí)際的決定。靈活性電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換。靈活性包括以下幾個(gè)方面1）操作的方便性電氣主接線應(yīng)該在服從可靠性的基本要求條件下，接線15河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)變壓器的選擇及其電氣主接線簡單，操作方便，盡可能地使操作步驟少，以便于運(yùn)行人員掌握，不致在操作過程中出差錯(cuò)。2）調(diào)度的方便性電氣主接線在正常運(yùn)行時(shí)，要根據(jù)調(diào)度要求，方便的改變運(yùn)行方式。并且發(fā)生事故時(shí)，要能盡快地切出故障，故停電時(shí)間最短，影響范圍最小，不致過多地影響對(duì)用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。3）擴(kuò)建的方便性對(duì)將來要擴(kuò)建的發(fā)電廠和變電站，其主接線必須具有擴(kuò)建的方便性。經(jīng)濟(jì)性采用簡單的接線方式，少用設(shè)備，節(jié)省設(shè)備上的投資。322車間和小型工廠變電所的主接線圖車間變電所的主接線圖車間變電所的主接線分兩種情況1）有工廠總降壓變電所或高壓配電所的車間變電所其高壓側(cè)的開關(guān)電器、保護(hù)裝置和測量儀表等，一般都安裝在高壓配電線路的首段，即總配電所的高壓配電室內(nèi)，而車間變電所只設(shè)變壓器室和低壓配電室，其高壓側(cè)多數(shù)不安裝開關(guān)，或只安裝簡單的隔離開關(guān)、熔斷器、避雷器等，如圖31所示。T圖31車間變電所高壓側(cè)主接線方案A）高壓電纜進(jìn)線，無開關(guān)B）高壓電纜進(jìn)線，裝隔離開關(guān)C）高壓電纜進(jìn)線，裝隔離開關(guān)熔斷器D）高壓電纜進(jìn)線，裝負(fù)荷開關(guān)熔斷器E）高壓架空進(jìn)線，裝跌開式熔斷器和避雷器F）高壓架空進(jìn)線，裝隔離開關(guān)熔斷器和避雷器G）高壓架空線，裝隔離開關(guān)熔斷器和避雷器QSQSFUQLFUFDFVQSFVQSFUFVTTTTTTABCDEFG16河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)變壓器的選擇及其電氣主接線由圖可以看出，凡是高壓架空進(jìn)線，變電所高壓側(cè)必須裝設(shè)避雷器，以防雷電波沿著架空線路侵入變電所擊毀電力變壓器及其他設(shè)備的絕緣。而采用高壓電纜進(jìn)線時(shí)，避雷器則裝設(shè)在電纜的首端，而且避雷器的接地端要連同電纜的金屬外皮一起接地。此時(shí)變壓器高壓側(cè)一般可以不再裝設(shè)避雷器。如果變壓器高壓側(cè)為架空線又經(jīng)過一段電纜引入時(shí)，則變壓器高壓側(cè)仍應(yīng)裝設(shè)避雷器。2）工廠無總變、配電所的車間變電所工廠內(nèi)無總降壓變電所和高壓配電所時(shí)，其車間變電所往往就是工廠的降壓變電所，其高壓側(cè)的開關(guān)電器、保護(hù)裝置和測量儀表等，都必須配備齊全，所以一般要設(shè)置高壓配電室。在變壓器容量較小、供電可靠性要求不高的情況下，就可以不設(shè)高壓配電室，其高壓側(cè)的開關(guān)電器就裝在變壓器室的墻上或電桿上，而在低壓側(cè)計(jì)量電能，或者其高壓柜就裝在低壓配電室內(nèi)，在高壓側(cè)計(jì)量電能。小型工廠變電所的主接線圖1）只裝有一臺(tái)主變壓器的小型變電所主接線圖只裝有一臺(tái)主變壓器的小型變電所，其高壓側(cè)一般采用無母線的接線。根據(jù)其高壓側(cè)采用的開關(guān)電器不同，有以下三種比較經(jīng)典的主接線方案。A高壓側(cè)采用隔離開關(guān)熔斷器或戶外跌開式熔斷器的變電所主接線圖這種主接線，受隔離開關(guān)和開式熔斷器切斷空載變壓器容量的限制，一般只用于500KVA及以下容量的變電所。圖32高壓側(cè)采用隔離開關(guān)熔斷器圖33高壓側(cè)采用負(fù)荷開關(guān)熔斷器或跌開式熔斷器的變電所主接線圖或負(fù)荷跌開式熔斷器的變電所直接線圖610KV電源進(jìn)線這種變電所相當(dāng)簡單經(jīng)濟(jì)，但供電可靠性不高，當(dāng)主變壓器或高于側(cè)停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)變電所要停電。由于隔離開關(guān)和跌開式熔斷器不能帶負(fù)荷操作，因此變電所送電和停電的操作程序比較復(fù)雜，如果稍有疏忽，還容易發(fā)生17河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)變壓器的選擇及其電氣主接線帶負(fù)荷拉閘的嚴(yán)重事故，而且在熔斷器熔斷后，更換熔體需一定時(shí)間，從而影響供電的可靠性。但是這種主接線簡單經(jīng)濟(jì)，對(duì)于三級(jí)負(fù)荷的小容量變電所是相當(dāng)適宜的。B高壓側(cè)采用負(fù)荷開關(guān)熔斷器或負(fù)荷跌開式熔斷器的變電所主接線圖由于負(fù)荷開關(guān)和負(fù)荷跌開式熔斷器能帶負(fù)荷操作，從而使變電所停、送電的操作簡便靈活得多，也不存在著在帶負(fù)荷拉閘的危險(xiǎn)。但在發(fā)生短路故障時(shí)，只能是熔斷器熔斷，因此這種主接線仍然存在著在排除短路故障時(shí)恢復(fù)供電的時(shí)間較長的缺點(diǎn)，供電可靠性仍然不高，一般也只用于三級(jí)負(fù)荷的變電所。610KV電源進(jìn)線圖34高壓側(cè)采用隔離開關(guān)圖35高壓雙回路進(jìn)線的一臺(tái)主斷路器的變電所主接線圖變壓器變電所主接線圖C高壓側(cè)采用隔離開關(guān)斷路器的變電所主接線圖這種主接線由于采用了高壓斷路器，因此變電所的停、送電操作十分靈活方18河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)變壓器的選擇及其電氣主接線便，而且在發(fā)生短路故障時(shí)，過電流保護(hù)裝置動(dòng)作，斷路器會(huì)自動(dòng)跳閘，如果短路故障已經(jīng)消除，則可立即合閘回復(fù)供電。如果配備自動(dòng)重合閘裝置，則供電可靠性更高。但是如果變電所只此一路電源進(jìn)線時(shí)，一般也只用于三級(jí)負(fù)荷；但如果變電所低壓側(cè)有聯(lián)絡(luò)線與其他變電所相連時(shí)，或另有備用電源時(shí)，則可用于二級(jí)負(fù)荷。如果變電所有兩路電源進(jìn)線，如圖35所示，則供電可靠性相當(dāng)提高，可供二級(jí)負(fù)荷或少量一級(jí)負(fù)荷。TV1TV2圖36高壓側(cè)無母線、低壓側(cè)單母分段的變電所主接線圖2）裝有兩臺(tái)主變壓器的小型變電所主接線圖A高壓無母線、低壓單母線分段的變電所主接線圖這種主接線的供電可靠性較高，當(dāng)任一主變壓器或任一電源進(jìn)線停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，該變電所通過閉合低壓母線分段開關(guān)，即可迅速恢復(fù)對(duì)整個(gè)變電所的供電。如果兩臺(tái)主變壓器高壓側(cè)斷路器裝設(shè)互為備用的備用電源自動(dòng)投入裝置，則任一主變壓器高壓側(cè)斷路器因電影斷電而跳閘時(shí)，另一主變壓器高壓側(cè)的斷路器在備用電源自動(dòng)投入裝置作用下自動(dòng)合閘，恢復(fù)整個(gè)變電所的供電。這時(shí)變電所可供一、二19河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)變壓器的選擇及其電氣主接線級(jí)負(fù)荷。圖37高壓采用單母線、低壓單母線分段的變電所主接線B高壓側(cè)采用單母線、低壓側(cè)采用單母分段的變電所主接線圖這種主接線適用于裝有兩臺(tái)及以上主變壓器或具有多路高壓出線的變電所，其供電可靠性也較高。任一主變壓器檢修或發(fā)生故障是，通過切換操作，即可迅速恢復(fù)對(duì)整個(gè)變電所的供電。但是高壓母線或電源進(jìn)線進(jìn)線檢修或發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)變電所仍要停電。這時(shí)只能供電給三級(jí)負(fù)荷。如果有與其他變電所相連的高壓或低壓聯(lián)絡(luò)線時(shí)，則可供一、二級(jí)負(fù)荷。C高低壓側(cè)均采用單母線分段的變電所主接線圖這種主接線的兩段高壓母線，在正常時(shí)可以接通運(yùn)行，也可以分段運(yùn)行。任一臺(tái)主變壓器或任一路電源進(jìn)線停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，通過切換操作，均可迅速恢復(fù)整個(gè)變電所的供電。因此，其供電可靠性相當(dāng)高，可供一、二級(jí)負(fù)荷。20河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)變壓器的選擇及其電氣主接線TV1圖38高低壓側(cè)均為單母線分段的變電所主接線圖323本工廠變電所主接線的確定本工廠為三級(jí)負(fù)荷，供電可靠性要求不高，因此選擇高壓側(cè)采用隔離開關(guān)斷路器的變電所主接線圖，主接線圖見附錄A21河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)短路電流的計(jì)算4短路電流的計(jì)算41短路的原因、后果及其形式411短路的原因系統(tǒng)中最常見的故障就是短路，短路就是指不同電位的導(dǎo)電部分對(duì)地之間的低阻性短接。）產(chǎn)生短路的原因有電氣設(shè)備絕緣被損壞絕緣損壞多由于未及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)備的缺陷，以及設(shè)計(jì)、安裝和運(yùn)行維護(hù)不良所致。例如，過電壓、設(shè)備遭雷擊、絕緣材料陳舊、機(jī)械損傷等等。有關(guān)人員誤操作這種情況大多是由于操作人員違反安全操作規(guī)程而發(fā)生的，例如帶負(fù)荷拉閘，或者誤將低電壓設(shè)備接入較高電壓的電路中而造成擊穿短路。鳥獸為害事故鳥獸跨越在裸露的相線之間或者相線與接地物體之間，或者咬壞設(shè)備和導(dǎo)線電纜的絕緣，從而導(dǎo)致短路。412短路的后果短路后，系統(tǒng)中出現(xiàn)的短路電流比正常負(fù)荷電流大得多。在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬安甚至幾十萬安。短路電流對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生較大的危害短路時(shí)要產(chǎn)生很大的點(diǎn)動(dòng)力和很高的溫度，而使故障元件和短路電路中的其他元件受到損害和破壞，甚至引發(fā)火災(zāi)事故。短路時(shí)電路的電壓驟降，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。短路時(shí)保護(hù)裝置動(dòng)作，將故障電路切除，從而造成停電，而且短路點(diǎn)越靠近電源，停電范圍越大，造成的損失也越大。嚴(yán)重的短路要影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，可使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失去同步，造成系統(tǒng)結(jié)列。不對(duì)稱短路包括單相和兩相短路，其短路電流將產(chǎn)生較強(qiáng)的不平衡交變電磁場，對(duì)附近的通信線路、電子設(shè)備等產(chǎn)生電磁干擾，影響其正常運(yùn)行，甚至使之發(fā)生誤動(dòng)作。由此可見，短路的后果是十分嚴(yán)重的，因此必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素；同時(shí)需要進(jìn)行短路電流的計(jì)算，以便正確地選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能有的最大短路電流時(shí)不致?lián)p壞。為了選擇切除短路故障的開關(guān)電器、整定短路保護(hù)的繼電裝置和選擇限制短路電流的元件等，也必須計(jì)算短路電流。22河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)短路電流的計(jì)算413短路的形式在三相系統(tǒng)中，短路的形式有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路等，其中兩相接地短路，實(shí)質(zhì)是兩相短路。）按短路電路的對(duì)稱性來分，三相短路屬于對(duì)稱性短路，其他形式短路均不為對(duì)稱短路。電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小。但一般情況下，特別是遠(yuǎn)離電源的工廠供電系統(tǒng)中，三相短路的短路電流最大，因此造成的危害也最為嚴(yán)重。為了使電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠的工作，因此作為選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備用的短路計(jì)算中，以三相短路計(jì)算為主。實(shí)際上，不對(duì)稱短路也可以按對(duì)稱的短路電流分解為對(duì)稱的正序、負(fù)序、零序分量，然后按對(duì)稱量來分析和計(jì)算，所以對(duì)稱的三相短路分析計(jì)算也是不對(duì)稱短路分析計(jì)算的基礎(chǔ)。42無限大容量電力系統(tǒng)的三相短路計(jì)算421無限大容量電力系統(tǒng)無限大容量電力系統(tǒng)，是指供電容量先對(duì)于用戶供電系統(tǒng)容量大的多的電力系統(tǒng)。其特點(diǎn)是當(dāng)用戶供電系統(tǒng)的負(fù)荷變動(dòng)甚至發(fā)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)變電所饋電母線上的電壓能基本維持不變。如果電力系統(tǒng)的電源總阻抗不超過短路總阻抗的510，或者電力系統(tǒng)容量超過用戶供電系統(tǒng)容量的50倍時(shí)，可將電力系統(tǒng)視為無限大容量系統(tǒng)。對(duì)一般工廠供電系統(tǒng)來說，由于工廠供電系統(tǒng)的容量遠(yuǎn)比電力系統(tǒng)總?cè)萘啃?，而阻抗又較電力系統(tǒng)大得多，因此工廠供電系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生短路時(shí)，電力系統(tǒng)變電所饋電母線上的電壓幾乎維持不變，也就是說可將電力系統(tǒng)視為無限大容量的電源。422短路電流的計(jì)算方法進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪出計(jì)算電路圖，在電路圖上，將短路計(jì)算所需要考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將個(gè)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。電力系統(tǒng)的阻抗計(jì)算電力系統(tǒng)的電阻相對(duì)于電抗來說很小，一般不予考慮。電力系統(tǒng)的電抗，可由電力系統(tǒng)變電站饋電線出口斷路器的斷路容量SOC來估算，電力系的電抗為23河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)短路電流的計(jì)算UC2式XSSOC式中，UC為電力系統(tǒng)饋電線的短路計(jì)算電壓，但為了便于短路電路總阻抗的計(jì)算，免去阻抗換算的麻煩，此式中的UC可直接采用短路點(diǎn)的短路計(jì)算電壓；SOC為系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量，如果只有斷路器的開斷電流IOC，則其斷流容量SOCOCUN，這里的UN為斷路器的額定電壓。電力變壓器的阻抗計(jì)算1）變壓器的電阻RT可由變壓器的短路損PK耗近似計(jì)算因PK3IN2RT故2RTRTUCRTPK式SN式中，UC為短路點(diǎn)短路計(jì)算電壓；SN為變壓器的額定容量；PK為變壓器的短路損耗。2）變壓器的電抗XT可由變壓器的短路電壓UK近似地計(jì)算。因UK故NXTSX100N2T100UCUCUKUC2式XT100SN式中，UK為變壓器的短路電壓百分值。電力線路的阻抗計(jì)算1）線路的電阻RWL可由導(dǎo)線電纜的單位長度電阻R0乘以線路長度求得，即RWLR0L式24河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)短路電流的計(jì)算式中，R0為導(dǎo)線電纜單位長度電阻，L為線路長度。計(jì)算短路電路中各元件的電流和總阻抗。A電力系統(tǒng)的電抗25河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)短路電流的計(jì)算UC122X10221SOC500MVA查表得SN1010型斷路器的斷流容量SOC500MVAB架空線路的電抗X2X0L0351035C電纜線路的電抗X3XL100800200016計(jì)算總電抗XX1X2X305732計(jì)算K1點(diǎn)的三相短路電流和短路容量。21058KA三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流III1058KA三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值ISH255I255105826979KVAISH151I151105815976KVA三相短路容量SC1I1051058192414MVAK1求K2點(diǎn)三相短路電流和短路容量1計(jì)算短路電路中各元件的電抗和總電抗A電力系統(tǒng)的電抗U2C2042X132104SOC500B架空線路的電抗U2042X0LX2035508104UC1105C電纜線路的電抗26河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)短路電流的計(jì)算UC22042XX3000162321061UC1105D電力變壓器的電抗查表UK5則UKU2C25042X400127100SN100630總電抗X2X3X4000135XX13計(jì)算K2點(diǎn)三相短路電流和短路容量。21711KA三相次暫態(tài)短路電流和短路穩(wěn)態(tài)電流III1711KA三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值ISH184VAISH184VA三相短路容量SC2I0417111185MVAK227河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)備選擇與校驗(yàn)5金工車間的配電51低壓配電線路接線方式工廠的低電壓配電線路有放射式、樹干式和環(huán)形三種基本結(jié)線方式。設(shè)備選擇與校驗(yàn)資少，能彌補(bǔ)以上的缺點(diǎn)。）方案1中的干線供電的范圍中，包括功率較大的設(shè)備30和29。由于其他設(shè)備功率小，這樣起動(dòng)電流大，供電不可靠。方案2中干線只對(duì)13到21、31這小功率的設(shè)備供電，功率平衡，供電可靠性相對(duì)較高。大功率設(shè)備3029直接采用放射式供電。方案1中，三只橋式起重機(jī)用同一干線采用樹干式供電，若有一臺(tái)起重機(jī)出故障，則三臺(tái)起重機(jī)均不能使用，供電可靠性極差。而對(duì)于方案2中，用干線對(duì)起重機(jī)設(shè)備49、50和48供電，若一臺(tái)起重機(jī)出現(xiàn)故障，至少還有一臺(tái)起重機(jī)可工作。這樣，供電可靠性就提高了。方案2中得干線把22到27、32到38及10到12的設(shè)備采用樹干式供電，減少電能損耗，減短導(dǎo)線長度。從經(jīng)濟(jì)上看，節(jié)省開支，且不影響供電可靠性。1256879433928294930圖52金工車間配電方案2結(jié)論經(jīng)以上比較，從經(jīng)濟(jì)性、供電可靠性兩方面考慮，方案2比方案1好。因此采用方案2對(duì)金工車間供電。52低壓配電系統(tǒng)的接地型式我國220/380V低壓配電系統(tǒng)，廣泛采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式，而且引出有中性線、保護(hù)線或保護(hù)中性線。中性線的功能一是用來接用額定電壓為系統(tǒng)相電壓的單相用電設(shè)備；二是用來傳導(dǎo)三相系統(tǒng)的不平衡電流；三是減小負(fù)荷中性點(diǎn)的電位偏移。保護(hù)線的功能它是用來保障人身安全、防止發(fā)生觸電事故用的29河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)備選擇與校驗(yàn)接地線。通過保護(hù)線接地，可在設(shè)備發(fā)生基地故障是減少觸電危險(xiǎn)。保護(hù)中性線的功能它兼有中性線和保護(hù)線的功能。這種線在我國通常稱為“零線”，俗稱地線。低壓配電系統(tǒng)接地型式，分為TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。TN系統(tǒng)TN系統(tǒng)的中性點(diǎn)直接接地，所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接公共的保護(hù)線線或公共的保護(hù)中性線。這種公共PE線或PEN線的方式，通稱為“接零”。TN系統(tǒng)又分為TNC系統(tǒng)、TNS系統(tǒng)和TNCS系統(tǒng)。1TNC系統(tǒng)電源負(fù)荷圖53TNC系統(tǒng)其中的N線與PE線全部合為一根PEN線。PEN線中可有電流通過，因此對(duì)某些接PEN線的設(shè)備將產(chǎn)生電磁干擾。如果PEN線斷線，還可造成斷線點(diǎn)后邊的外露可導(dǎo)電部分帶電而造成人身觸電危險(xiǎn)。該系統(tǒng)由于PE線與N線合為一根PEN線，因而節(jié)約了有色金屬和投資。較為經(jīng)濟(jì)。該系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障時(shí)，線路的保護(hù)裝置應(yīng)該動(dòng)作，切除故障線路。TNC系統(tǒng)過去在我國低壓配電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍，但不適用對(duì)人身安全和抗電磁干擾要求高的場所。2TNS系統(tǒng)其中的N線與PE線全部分開，設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均接PE線。由于PE線中無電流通過，因此設(shè)備之間不會(huì)產(chǎn)生電磁干擾。PE先斷線時(shí)，正常情況下不會(huì)使斷線點(diǎn)后邊接PE線的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分帶電；但在斷線點(diǎn)后邊有設(shè)備發(fā)生一相接殼故障是，將使斷線點(diǎn)后邊其他所有接PE線的設(shè)備外露可導(dǎo)電部分帶電，而造成人身觸電危險(xiǎn)。該系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障時(shí)，線路的保護(hù)裝置應(yīng)該動(dòng)作，切除故障線路。該系統(tǒng)較之TNC系統(tǒng)在有色金屬消耗量和投資方面有所增加。TNS系統(tǒng)限制廣泛應(yīng)用于對(duì)安全要求較高的場所設(shè)備選擇與校驗(yàn)等）及對(duì)電磁干擾要求較高的數(shù)據(jù)處理和精密檢測等試驗(yàn)場所，也越來越多地用于住宅供電系統(tǒng)。）負(fù)荷圖54TNS系統(tǒng)3TNCS系統(tǒng)該系統(tǒng)的前一部分全部為TNC系統(tǒng)，而后邊有一部分為TNC系統(tǒng)，有一部分則為TNS系統(tǒng)，其中設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分姐PEN線或PE線。該系統(tǒng)綜合了TNC系統(tǒng)和TNS系統(tǒng)的特點(diǎn)，因此比較靈活，對(duì)安全要求和電磁要求高的場所，宜采用TNS系統(tǒng)。而其他一般場所則采用TNC系統(tǒng)。TT系統(tǒng)TT系統(tǒng)的中性點(diǎn)直接接地，而其中設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分均各自經(jīng)PE線單獨(dú)接地，如圖56所示。由于TT系統(tǒng)中各設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分的接地PE線是分不開的，互無電氣聯(lián)系，因此相互之間不會(huì)發(fā)生電磁干擾問題。該系統(tǒng)如發(fā)生單相接地故障，則形成單相短路，線路的保護(hù)裝置動(dòng)作于跳閘，切除故障線路。但是該系統(tǒng)在出現(xiàn)絕緣不良而引起漏電事，由于漏電電流較小可能不足以使線路的過電流保護(hù)動(dòng)作，從而是漏電設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分長期帶電，增加了觸電的危險(xiǎn)，因此該系31負(fù)荷圖55TNCS系統(tǒng)河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)備選擇與校驗(yàn)統(tǒng)必須裝設(shè)靈敏度較高的漏電保護(hù)裝置，以確保人身安全。MAX6589A18589AKIPKA7436A根據(jù)熔體額定電流INFEI30，且INFEKIPK即選熔斷器時(shí)應(yīng)滿足INFE7436A。選INFE80A，即RT0100/80的熔斷器。選干線截面時(shí)，應(yīng)留有余量，以備負(fù)荷發(fā)展。干線導(dǎo)線有兩部分組成一部分是敷設(shè)在車間的明敷部分，按明敷設(shè)選導(dǎo)線；另一部分是從配電箱引到干線小33河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)備選擇與校驗(yàn)于2M要加保護(hù)措施，采用穿管敷設(shè)，應(yīng)按穿管導(dǎo)線選擇導(dǎo)線。）35C時(shí)每相的BLX型導(dǎo)線線芯截面積為16MM2的單芯線的允許載流量為IAL73AI306589A按發(fā)熱條件，相線截面選為16MM2，而中性線截面按05A選，選10MM2。選BLX500明敷設(shè)。35C時(shí)每相的BLX型導(dǎo)線線芯截面積為35MM2的4根單芯線穿鋼管時(shí)的允許載流量為IAL71AI306589A按發(fā)熱條件，相線截面選為35MM2，而中的性線截面選為05A，選25MM2。穿線鋼管內(nèi)徑查表選為40MM2。選BLX500G40，G為鋼管代號(hào)。熔斷器、導(dǎo)線及分電箱的選擇如表61所示。其他各分電箱選出結(jié)果見表62至表610。E30INFU為熔斷器額定電流。34河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)備選擇與校驗(yàn)表6505號(hào)分電箱35河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)備選擇與校驗(yàn)表6707號(hào)分電箱表61010號(hào)分電箱36河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)備選擇與校驗(yàn)選總線干線時(shí)，每路干線所接設(shè)備臺(tái)數(shù)不多，干線的計(jì)算電流也應(yīng)按二項(xiàng)式法計(jì)算。明敷設(shè)BLX500穿鋼管敷設(shè)依此法計(jì)算，可分別選出金工車間干線型號(hào)及規(guī)格，選擇結(jié)果如表611所示。表611金工車間干線型號(hào)及規(guī)格37河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)備選擇與校驗(yàn)612車間導(dǎo)線的校驗(yàn)2號(hào)分干線的校驗(yàn)導(dǎo)線明敷設(shè)校驗(yàn)根據(jù)IAL73A,而I306808AIAL73A，滿足發(fā)熱要求。根據(jù)AMIN25MM216MM2，滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。熔斷器與導(dǎo)線配合RT0100/80則INFE80A,IAL73AKALIAL15731095A,則INFEKALIAL滿足配合要求。穿管的導(dǎo)線的校驗(yàn)根據(jù)IAL81A,I306808AIAL81A，滿足發(fā)熱要求。根據(jù)AMIN25MM235MM2，滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。38河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)備選擇與校驗(yàn)KALIAL25812025A,則INFEKALIAL滿足配合要求。2號(hào)干線的校驗(yàn)已知I3010599A,根據(jù)IAL119A,則I3010599AIAL119A，滿足發(fā)熱要求。根據(jù)AMIN25MM225MM2，滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。KALIAL251192975A,則INFE120AKALIAL滿足導(dǎo)線配合要求。穿管線的校驗(yàn)根據(jù)IAL115AI3010599A，滿足發(fā)熱要求。根據(jù)AMIN25MM270MM2，滿足機(jī)械強(qiáng)度要求KALIAL251152875A,則INFE120AKALIAL滿足導(dǎo)線配合要求。電壓損耗校驗(yàn)由于線路存在阻抗，所以在符合電流通過線路時(shí)要產(chǎn)生電壓損耗。按規(guī)定，高壓配電線路的電壓損耗，一般不超過線路額定電壓的5；從變壓器低壓側(cè)母線到用電設(shè)備受電端的低壓線路的電壓損耗，一般不超過用電設(shè)備額定電壓的5。例如，干線1的電壓損耗校驗(yàn)。干線1截面為25MM2，COS05，電壓損失為0419AKM，I309098A,L70M007KMUK104199098072675滿足要求。6M導(dǎo)線穿管L6M000K對(duì)于截面為70MM2，COS05，電壓損失為0419AKM，有UK22041990980006069UK1UK22670693365干線1的電壓損耗滿足要求。其他個(gè)干線校驗(yàn)的結(jié)果見表61239河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)備選擇與校驗(yàn)62高壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)621一次設(shè)備及其分類變電所中承擔(dān)輸送和分配電能的任務(wù)電路，稱為一次電路，一次電路中的所有設(shè)備，稱為一次設(shè)備。一次設(shè)備按其功能來分，可分為以下幾類變換設(shè)備其功能是按電力系統(tǒng)運(yùn)行的要求改變電壓或電流、頻率等，40河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)備選擇與校驗(yàn)例如電力變壓器、電壓互感器、電力互感器、變頻機(jī)等?？刂圃O(shè)備其功能是按電力系統(tǒng)運(yùn)行的要求來控制一次設(shè)備的通、斷，例如各種高低壓開關(guān)設(shè)備。保護(hù)設(shè)備其功能是用來對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行過電流和過電壓等的保護(hù)，例如熔斷器和避雷器等。補(bǔ)償設(shè)備其功能是用來補(bǔ)償電力系統(tǒng)中的無功功率，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，例如并聯(lián)電容器等。成套設(shè)備它是按一次電路接線方案的要求，將有關(guān)一次設(shè)備及控制、指示、監(jiān)測和保護(hù)一次設(shè)備的二次設(shè)備組合為一體的電氣裝置，例如高壓開關(guān)柜、低壓配電屏、動(dòng)力和照明配電箱等。622一次設(shè)備的選擇高壓一次設(shè)備的選擇高壓開關(guān)柜有固定式和手車式兩大類，手車式高壓開關(guān)柜，雖具有檢修安全、供電可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格較貴。在一般中小型工廠中，往往采用較為經(jīng)濟(jì)的固定式高壓開關(guān)柜。我國現(xiàn)在大量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用的是GG1A型。這種防誤型開關(guān)柜裝設(shè)了防止電氣誤操作和保障人身安全的閉鎖裝置，即所謂“五防”功能防止誤跳、誤合斷路器，防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)，防止帶電掛接地線，防止帶接地線合隔離開關(guān)，防止人員誤入帶電隔離。本次設(shè)計(jì)中，確定用630KVA的變壓器把10KV的高壓降到動(dòng)力設(shè)備所需要的電壓04KV。若有重要負(fù)荷，可靠性要求較高，則可選用手車式開關(guān)柜，如JYN、KYN。本廠都是動(dòng)力設(shè)備，無重要負(fù)荷，因此，變電所可采用固定式開關(guān)柜。這里選用GG1A03，此柜裝有GN1910型隔離開關(guān)1個(gè)，隔離高壓電流，以保證其他電氣設(shè)備的安全檢修。SN1010/630500型少油斷路器1個(gè)，可以通斷線路正常的負(fù)荷電流，也可以進(jìn)行短路保護(hù)。GG1A03除備有以上兩種開關(guān)外，還有LQJ10型電流互感器2個(gè)，分別接儀表和繼電器，以滿足測量和保護(hù)的不同要求。容量500KVA以上的變壓器，宜采用高壓計(jì)量。因此，對(duì)于630KVA的變壓器，要求在變壓器的高壓側(cè)進(jìn)行計(jì)費(fèi)，可選用與GG1A型高壓開關(guān)柜配套使用、戶外安裝的PJ1A/J3型單電源電纜進(jìn)出線的計(jì)量柜，正好滿足要求。柜內(nèi)裝有隔離開關(guān)、高壓斷路器及提供測量信號(hào)的電流互感器、電壓互感器。考慮架空線路較之電纜線路發(fā)生故障時(shí)易于發(fā)現(xiàn)且易于檢查和修復(fù)。當(dāng)采用電纜線路時(shí)，必須采用兩根電纜并列供電，每根電纜應(yīng)能承擔(dān)全部二級(jí)負(fù)荷。本設(shè)計(jì)中高壓開關(guān)柜的進(jìn)出線，采用經(jīng)一段電纜后接到架空線上。41河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)備選擇與校驗(yàn)高壓計(jì)量柜中的設(shè)備如表613所示。一次設(shè)備選擇校驗(yàn)的條件1）電壓設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于裝置地點(diǎn)的額定電壓或最高電壓2）電流設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于通過設(shè)備的計(jì)算電流3）斷流能力設(shè)備的最大開斷電流應(yīng)不小于它可能開斷的最大電流4）動(dòng)穩(wěn)態(tài)度按三相短路沖擊電流校驗(yàn)5）熱穩(wěn)態(tài)度按三相短路穩(wěn)態(tài)電流和短路發(fā)熱假想時(shí)間校驗(yàn)各設(shè)備的校驗(yàn)1GN1910隔離開關(guān)的校驗(yàn)，見表6172SN1010/630少油斷路器的校驗(yàn)，見表6183LQJ10型電流互感器的校驗(yàn)，見表6194HD131000型刀開關(guān)校驗(yàn)，見表6205DW101000型低壓斷路器的校驗(yàn)，見表62143河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)備選擇與校驗(yàn)表618高壓斷路器校驗(yàn)表44河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)備選擇與校驗(yàn)63低壓補(bǔ)償柜選擇根據(jù)電容器在供電系統(tǒng)中的裝設(shè)位置，有高壓集中補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償和就地補(bǔ)償三種方式。,自動(dòng)控制各組電容器回路中基礎(chǔ)器的投切，使電網(wǎng)無功功率自動(dòng)得到補(bǔ)償，又不致過補(bǔ)償。因此，本系統(tǒng)擬采用無功功率自動(dòng)補(bǔ)償屏，裝在變電低壓母線側(cè)集中補(bǔ)償。選用總?cè)萘繛?60KVA。電容屏型號(hào)選PGJ12，PGJ13三臺(tái)45河南城建學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)繼電保護(hù)與防雷接地7繼電保護(hù)與防雷接地71工廠的繼電保護(hù)711繼電保