1、。畢葉論文論文題目作者姓名專業(yè)：考試學(xué)校：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _入場(chǎng)券號(hào)碼：講師的姓名和頭銜：摘要工廠供電系統(tǒng)是降低電力系統(tǒng)的功率，然后將其分配到每個(gè)車間或車間。它由工廠降壓變電站、高壓配電線路、車間變電站、低壓配電線路和電氣設(shè)備組成。工廠總降壓變電站和配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是基于每個(gè)車間的負(fù)荷量和性質(zhì)、生產(chǎn)過程對(duì)負(fù)荷的要求、負(fù)荷布局和國(guó)家供電情況。解決電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)向各部門分配的問題。其基本內(nèi)容如下：車間負(fù)荷計(jì)算及無功補(bǔ)償、導(dǎo)線選型、電氣設(shè)計(jì)及變電站選址、短路電流計(jì)算及繼電保護(hù)、電氣設(shè)備選型、車間變電站選址及變壓器數(shù)量、容量及選型等。關(guān)鍵詞：短路電流計(jì)算；電氣設(shè)備的選擇；

2、主變壓器保護(hù)目錄第一章引言1.1設(shè)計(jì)背景1.2設(shè)計(jì)原則第二章工廠變電站主接線方案設(shè)計(jì)2.1變電站的概念和連接方式2.2變電站主接線要求2.3變電站主接線設(shè)計(jì)及圖紙第三章負(fù)荷計(jì)算、短路電流計(jì)算和動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定性驗(yàn)證計(jì)算3.1負(fù)荷計(jì)算3.1.1負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的3.1.2負(fù)荷計(jì)算方法3.2短路電流的計(jì)算3.2.1短路電流概述3.2.2短路參數(shù)的計(jì)算3.2.3標(biāo)準(zhǔn)值法3.2.4短路計(jì)算過程3.3校準(zhǔn)計(jì)算第四章供配電系統(tǒng)電氣設(shè)備的選擇4.1變壓器的選擇4.4選擇高壓電器的一般原則4.5避雷器的選擇4.6導(dǎo)體的選擇4.7主要設(shè)備選擇第五章變電站主接線方案設(shè)計(jì)5.1設(shè)計(jì)原則和要求5.2主接線方案的確定參考附

3、錄：原文翻譯第一章引言1.1設(shè)計(jì)背景工廠供電是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，也稱為工廠配電。眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能可以很容易地從其他形式的能量轉(zhuǎn)換而來，也可以很容易地轉(zhuǎn)換成其他形式的供能。電能的傳輸和分配簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。因此，電能被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中。在工廠中，雖然電能是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但它在產(chǎn)品成本中的比重一般很小(電化學(xué)工業(yè)除外)。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性不在于它在產(chǎn)品成本或總投資中所占的比例，而在于它在工業(yè)生產(chǎn)電氣化后，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，降低生產(chǎn)成本，降低

4、工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的工作條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化。另一方面，如果工廠的供電突然中斷，可能會(huì)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重后果。因此，搞好工廠供電對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)、實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化具有重要意義。由于節(jié)能是工廠供電的一個(gè)重要方面，節(jié)能對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有重要的戰(zhàn)略意義，做好工廠供電對(duì)于節(jié)約能源、支持國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)也具有重要意義。為了更好地服務(wù)于工業(yè)生產(chǎn)，保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，做好節(jié)能工作，必須滿足以下基本要求：(1)電能的供應(yīng)、分配和使用安全，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。(2)可靠性應(yīng)滿足電力用戶對(duì)供電可靠性的要求。(3)高質(zhì)量應(yīng)滿足電力用戶對(duì)電壓和頻率的質(zhì)量要求。另外，在供電工作中，要合理處

5、理局部與全局、當(dāng)前與長(zhǎng)遠(yuǎn)的關(guān)系，既要照顧局部當(dāng)前的利益，又要有全局的眼光，這樣才能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。1.2工廠電源設(shè)計(jì)的一般原則根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、GB50053-94 10kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范、GB50054-95 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范等。工廠電源設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：(1)遵守法規(guī)，執(zhí)行政策；我們必須遵守國(guó)家相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)家相關(guān)政策，包括節(jié)能和有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。(2)安全、可靠、先進(jìn)、合理；確保人身和設(shè)備安全、供電可靠、電能質(zhì)量合格、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理，采用高效、低能耗、性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。(3)優(yōu)先考慮近期，考慮發(fā)展；根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)

6、劃，要正確處理短期建設(shè)和長(zhǎng)期發(fā)展的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)距離和距離的結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)大的可能性。(四)從大局出發(fā)，統(tǒng)籌規(guī)劃。根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)、用電量、工程特點(diǎn)和區(qū)域供電條件，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠電源設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)的重要組成部分。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響工廠的生產(chǎn)和發(fā)展。作為一個(gè)從事供電工作的人，為了滿足設(shè)計(jì)工作的需要，有必要了解和掌握供電設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)。第二章工廠變電站主接線方案設(shè)計(jì)2.1變電站的概念和連接方式工廠變電所的電氣主接線是指按照一定的工作順序和規(guī)定將變電所的一次設(shè)備與配電連接起來的電路形式。主電路圖也稱為主電路圖、主接線圖和主接線圖。由于電力系統(tǒng)是一個(gè)三相對(duì)稱系統(tǒng)，所以主電氣接線圖通常用單

7、線圖表示，使其簡(jiǎn)單明了。它直觀地顯示了變電站前后的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、運(yùn)行性能、用電設(shè)備數(shù)量及其布置。它對(duì)變電站的安全運(yùn)行、電氣設(shè)備的選擇、配電設(shè)備的布置和電能質(zhì)量起著決定性的作用。變電站的電氣主接線是以電源進(jìn)線和出線為基本環(huán)節(jié)，以母線為中間環(huán)節(jié)的電能傳輸和分配電路。公共汽車，也叫公共汽車，起著收集和分配電能的作用。其基本形式通常分為兩類：母線連接和母線連接。根據(jù)不同的母線設(shè)置確定帶母線的主接線，根據(jù)變電站在電力系統(tǒng)中的地位、負(fù)荷性質(zhì)、出線回路數(shù)量等條件和具體情況確定單母線配置、單母線分段接線和雙母線接線的變電站主接線設(shè)計(jì)要求。通常，變電站主接線的高壓側(cè)應(yīng)盡量少接短路設(shè)備，以節(jié)省投資。對(duì)于不同數(shù)量的出線

8、，可采用橋架、單母線、雙母線和角接線。如果變電站電壓為超高電壓等級(jí)，并且是重要的樞紐變電站，建議使用帶側(cè)母線連接的雙母線或一個(gè)半斷路器進(jìn)行連接。變電站低壓側(cè)常采用單母線分段接線或雙母線接線，以方便擴(kuò)容。610KV饋線應(yīng)選用輕型斷路器，如SN10型低油斷路器或ZN13型真空斷路器；如果不能滿足開斷電流、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，應(yīng)采取限流措施。限制變電站短路電流的最簡(jiǎn)單方法是使變壓器低壓側(cè)單獨(dú)運(yùn)行；如果單獨(dú)運(yùn)行仍不能滿足要求，可安裝單獨(dú)的電抗器，一般不盡可能安裝限流效果較差的母線電抗器。因此，從以下幾個(gè)方面考慮：(1)當(dāng)斷路器處于1.安全應(yīng)符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求，并充分保證人員和設(shè)備的安全

9、。2.可靠性應(yīng)滿足電力負(fù)荷，尤其是一次和二次負(fù)荷的供電可靠性要求。3.靈活性應(yīng)能適應(yīng)各種必要的運(yùn)行模式，便于切換操作和維護(hù)，并適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展。4.經(jīng)濟(jì)性，在滿足上述要求的前提下，盡量使主接線簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)行成本低，并節(jié)約電力和有色金屬消耗。5.它有發(fā)展壯大的可能。在確定主要電氣連接時(shí)，應(yīng)有發(fā)展空間，并應(yīng)考慮最終連接的實(shí)現(xiàn)以及在現(xiàn)場(chǎng)和施工方面的可行性。此外，在選擇主接線時(shí)，還應(yīng)考慮受電容量、受電地點(diǎn)短路容量、電力負(fù)荷的重要性、電能計(jì)量和運(yùn)行技術(shù)的需要等因素。2.3變電站主接線設(shè)計(jì)(一)主接線方案：分析了該變電站的原材料，綜合考慮了電氣主接線的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性的基本要求。在滿足技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策

10、的前提下，力爭(zhēng)使主接線方案技術(shù)先進(jìn)、供電可靠、經(jīng)濟(jì)合理。主接線還應(yīng)具有足夠的靈活性，以適應(yīng)各種運(yùn)行方式的變化，在維護(hù)和事故等特殊情況下，便于操作、靈活調(diào)度、安全維護(hù)和方便擴(kuò)展開發(fā)。(二)主接線方案的確定變電站的接線應(yīng)安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)。在本次設(shè)計(jì)中，工廠的35KV主變電站起著重要的作用，應(yīng)盡可能保證供電的可靠性。此外，由于它是一個(gè)主變電站，從經(jīng)濟(jì)角度來看，主接線不應(yīng)復(fù)雜。(1)只有一臺(tái)主變壓器的主變電站的主接線。一般采用一次側(cè)無母線、二次側(cè)單母線的主接線。一次側(cè)采用斷路器作為主開關(guān)。它具有簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，但供電可靠性不高，只適用于三級(jí)負(fù)荷。(2)一次側(cè)是主變電站的主接線，采用內(nèi)橋接線。這

11、種主接線操作靈活，供電可靠性高，適用于一次和二次負(fù)荷。這種內(nèi)橋接線主要用于供電線路較長(zhǎng)且主變壓器不需要頻繁切換的主降壓變電站。(3)主變電站主接線與一次側(cè)外部橋架連接。該主接線也適用于一次和二次負(fù)載。這種外接橋接線多用于供電線路不長(zhǎng)、主變壓器需要頻繁切換以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的主降壓變電站。(4)一、二次側(cè)采用單母線段主降壓變電站的主接線。這種主接線具有上述內(nèi)外橋接線操作靈活的優(yōu)點(diǎn)，但它使用的高壓開關(guān)設(shè)備較多，投資較大。它可用于一次和二次負(fù)載，適用于一次和二次側(cè)有許多入口和出口管線的情況。(5)一、二次側(cè)采用雙母線主降壓變電站的主接線。與單母線配置相比，供電可靠性和運(yùn)行靈活性大大提高，但開關(guān)設(shè)備也大大

12、提高，從而大大增加了初期投資，因此雙母線連接在企業(yè)中很少使用。主要用于電力系統(tǒng)。根據(jù)上述主接線方案的比較，一次側(cè)采用線變壓器組接線方式，即兩臺(tái)變壓器分開運(yùn)行，二次側(cè)采用單母線分段接線方式。第三章負(fù)荷計(jì)算、短路電流計(jì)算和動(dòng)態(tài)熱穩(wěn)定性驗(yàn)證計(jì)算3.1負(fù)荷計(jì)算全廠總降壓變電站的負(fù)荷計(jì)算以車間負(fù)荷計(jì)算為基礎(chǔ)?？紤]到車間變電所變壓器的功率損耗，計(jì)算出的負(fù)荷和總功率fa峰值電流是指單個(gè)或多個(gè)電氣設(shè)備大約1秒鐘的最大負(fù)載電流。一般來說，啟動(dòng)電流的晨起周期分量是計(jì)算電壓損失、電壓波動(dòng)和電壓降以及選擇電器和保護(hù)元件的依據(jù)。檢查瞬時(shí)分量時(shí)，還應(yīng)考慮啟動(dòng)電流的非周期性分量。平均負(fù)載是電氣設(shè)備在一段時(shí)間內(nèi)消耗的電能與這

13、段時(shí)間的比值。經(jīng)常選擇負(fù)載最大的類別的平均負(fù)載(即，在一天和一夜中具有最大功耗的代表性類別)，并且有時(shí)計(jì)算年平均負(fù)載。平均負(fù)載用于計(jì)算最大負(fù)載和功耗。3.1.2負(fù)荷計(jì)算方法有幾種負(fù)荷計(jì)算方法，如需要系數(shù)法、利用系數(shù)法和二項(xiàng)式公式。該設(shè)計(jì)由需求系數(shù)法確定。主要計(jì)算公式為：有功功率：P30=PeKd無功功率： Q30=P30 tg視在功率3360 m3=P30/cos計(jì)算電流： I30=S30/3UN3.2短路電流的計(jì)算3.2.1短路電流概述短路電流是指發(fā)生短路故障時(shí)流經(jīng)電氣設(shè)備或?qū)w的電流。在工業(yè)企業(yè)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，不僅要考慮正常工作狀態(tài)，還要考慮故障引起的異常狀態(tài)。根據(jù)電力系統(tǒng)多年的實(shí)

14、際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，破壞供電系統(tǒng)正常運(yùn)行的最常見故障是短路。所謂短路，是指在中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中，相間短路或一相或多相接地，在三相四線制系統(tǒng)中，相線和中線短路。當(dāng)短路發(fā)生時(shí)，短路的阻抗非常小，因此大的短路電流(幾千甚至幾十萬安培)將在短路中流動(dòng)，并且電源的電壓將在短路中完全下降。短路的主要原因是電力系統(tǒng)的絕緣被破壞。在大多數(shù)情況下，絕緣損壞主要是由于未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)備中的缺陷，以及設(shè)計(jì)、安裝、操作和維護(hù)不當(dāng)，如過電壓、直接雷擊、絕緣材料陳舊、絕緣配合不良、機(jī)械損壞等。以及操作者的錯(cuò)誤操作，例如在負(fù)載下打開隔離開關(guān)，或者在維護(hù)后打開斷路器而不移除接地線；在長(zhǎng)期過載元件中，載流導(dǎo)體的溫度由于電流過大而上升

15、到不可接受的水平，這加速了絕緣的老化或破壞；在小接地電流系統(tǒng)中，一相對(duì)地的異常工作狀態(tài)沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)或消除，此時(shí)會(huì)造成絕緣損壞；在一些化工廠或沿海地區(qū)，空氣受到污染，并含有破壞絕緣的氣體或固體物質(zhì)。如果絕緣不加強(qiáng)，經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)和修理或采取其他特殊保護(hù)措施，很容易造成短路。此外，在電力系統(tǒng)中，一些事故也可能直接導(dǎo)致短路，如桿塔倒塌和斷線。短路事故也可能是由動(dòng)物或鳥類穿過載流導(dǎo)體引起的。短路電流產(chǎn)生的電動(dòng)力會(huì)形成很大的失效應(yīng)力，如果導(dǎo)線及其支撐不夠牢固，可能會(huì)嚴(yán)重?fù)p壞。短路電流越大，通過時(shí)間越長(zhǎng)，對(duì)故障部件的損壞程度越大。由于短路電流非常大，即使通過時(shí)間很短，短路電流通過的部件和導(dǎo)體也會(huì)聚集不可接受的熱量，從而破壞絕緣，甚至退火、變形或燒毀載流部件。由于短路發(fā)生時(shí)會(huì)有大的短路電流(比額定電流大許多倍)流過，一旦這樣大的短路電流流過電氣設(shè)備的載流導(dǎo)體，將不可避免地產(chǎn)生電能和熱量的巨大破壞作用。隨著短路位置和持續(xù)時(shí)間的增加，其破壞性影響可能僅限于一小部分，也可能影響整個(gè)系統(tǒng)。3.2.2短路參數(shù)的計(jì)算計(jì)算短路電流時(shí)，有必要計(jì)算的阻