電氣工程基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)--某冶金機(jī)械修造廠供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　電氣工程基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) </p><p>　　某冶金機(jī)械修造廠供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　姓名：</b></p><p>　　班級(jí)： </p><p><b>　　學(xué)號(hào)： </b></p><p

2、><b>　　目 錄 </b></p><p>　　一概述 ........................................................... 3 </p><p>　　1. 設(shè)計(jì)目的 ...................................................... 3 </p>&l

3、t;p>　　2. 設(shè)計(jì)內(nèi)容 ...................................................... 3 </p><p>　　3. 設(shè)計(jì)要求 ...................................................... 3 </p><p>　　二、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料 ..........................

4、........................4 </p><p>　　1. 生產(chǎn)任務(wù)及車間組成............................................. 4 </p><p>　　2. 設(shè)計(jì)依據(jù) .......................................................4 </p><p>　　

5、3. 供用電協(xié)議 .................................................... 5 </p><p>　　4. 本廠負(fù)荷性質(zhì)....................................................6 </p><p>　　5. 自然條件........................................

6、............... 6 </p><p>　　三、主變壓器及主接線設(shè)計(jì)...........................................7</p><p>　　1. 各電壓等級(jí)的合計(jì)負(fù)載及類型 .....................................7 </p><p>　　2. 改善功率因數(shù)裝置設(shè)計(jì) .......

7、...................................10 </p><p>　　3. 工廠總降壓變電所的位置 ........................................10 </p><p>　　4. 主變壓器的選擇 ................................................11 </p><

8、p>　　5. 接地方式.......................................................12 </p><p>　　6. 型式的確定.....................................................12 </p><p>　　7. 主接線設(shè)計(jì)..............................

9、.......................12 </p><p>　　四、短路電流計(jì)算 .................................................13 </p><p>　　1. 繪制計(jì)算電路 ..................................................13 </p><p>　　2

10、. 確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值 ............................................14 </p><p>　　3. 用于設(shè)備選擇的短路電流計(jì)算 ................................... 15</p><p>　　五、電氣設(shè)備選擇 ................................................ 17

11、</p><p>　　1. 電氣設(shè)備選擇的一般條件 ....................................... 17 </p><p>　　2. 斷路器和隔離開關(guān)選擇 ......................................... 18 </p><p>　　3. 導(dǎo)線的選擇 .........................

12、.......................... 20 </p><p>　　4. 限流電抗器的選擇 ............................................. 22 </p><p>　　5. 電壓互感器的選擇 ............................................. 22 </p><p>　

13、　6. 電流互感器的選擇 ............................................. 22 </p><p>　　7. 高壓熔斷器的選擇 ............................................. 23 </p><p>　　8. 消弧線圈的選擇 ........................................

14、....... 23 </p><p>　　六、課程設(shè)計(jì)體會(huì)及建議 .......................................... 23 </p><p>　　參考文獻(xiàn) ........................................................ 24</p><p>　　附錄 ...............

15、............................................. 24 </p><p>　　短路電流計(jì)算書 .................................................. 24 </p><p>　　附圖：某冶金機(jī)械修造廠供電系統(tǒng)電氣主接線圖（#2 圖紙） ........... 28 </p><p&g

16、t;　　某冶金機(jī)械修造廠供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書 </p><p><b>　　一、概述 </b></p><p><b>　　1. 設(shè)計(jì)目的 </b></p><p>　　1) 復(fù)習(xí)和鞏固《電氣工程基礎(chǔ)》課程所學(xué)知識(shí) </p><p>　　2) 培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力 </p>&l

17、t;p>　　3) 學(xué)習(xí)和掌握變電所電氣部分設(shè)計(jì)的基本原理和設(shè)計(jì)方法 </p><p><b>　　2. 設(shè)計(jì)內(nèi)容 </b></p><p>　　主變壓器選擇：根據(jù)負(fù)荷的大小、類型，選擇主變壓器的容量、臺(tái)數(shù)、型式、電壓等級(jí)、調(diào)壓方式等。</p><p>　　電氣主接線設(shè)計(jì)：可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性</p><p>　　

18、短路電流計(jì)算：不同運(yùn)行方式（大、小、主）、短路點(diǎn)與短路類型</p><p>　　主要電氣設(shè)備的選擇：斷路器、隔離開關(guān)、母線及支撐絕緣子、限流電抗器、電流互感器、電壓互感器、高壓熔斷器、消弧線圈…</p><p>　　編寫“××變電所電氣部分設(shè)計(jì)”說明書，繪制電氣主接線圖（＃2圖紙）</p><p>　　參加課程設(shè)計(jì)答辯：課設(shè)的收獲、體會(huì)，回答質(zhì)疑

19、</p><p><b>　　3. 設(shè)計(jì)要求 </b></p><p><b>　　負(fù)荷計(jì)算；</b></p><p>　　工廠總降壓變電所的位置和主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量選擇；</p><p>　　工廠總降壓變電所主結(jié)線設(shè)計(jì)；</p><p>　　廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)；<

20、/p><p>　　工廠供、配電系統(tǒng)短路電流計(jì)算；</p><p>　　改善功率因數(shù)裝置設(shè)計(jì)；</p><p>　　變電所高、低壓側(cè)設(shè)備選擇；</p><p>　　繼電保護(hù)裝置及二次結(jié)線的設(shè)計(jì)；</p><p>　　變電所防雷裝置設(shè)計(jì)（選做）。</p><p><b>　　二、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料

21、</b></p><p>　　1. 生產(chǎn)任務(wù)及車間組成</p><p><b>　　本廠產(chǎn)品及生產(chǎn)規(guī)模</b></p><p>　　本廠主要承擔(dān)全國冶金工業(yè)系統(tǒng)礦山、冶煉和軋鋼設(shè)備的配件生產(chǎn)，即以生產(chǎn)鑄造、鍛造、鉚焊、毛坯件為主體，生產(chǎn)規(guī)模為：鑄鋼件1萬噸、鑄鐵件3千噸、鍛件1千噸、鉚焊件2千5百噸。</p><

22、p><b>　　本廠車間組成</b></p><p>　　鑄鋼車間；（2）鑄鐵車間；（3）鍛造車間；（4）鉚焊車間；（5）木型車間及木型庫；（6）機(jī)修車間；（7）砂庫；（8）制材場；（9）空壓站；（10）鍋爐房；（11）綜合樓；（12）水塔；（13）水泵房；（14）污水提升站等，各車間位置見全廠總車間布置圖，如圖1所示。</p><p><b>　　2

23、. 設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)總平面布置圖如圖1所示</p><p>　　全廠各車間負(fù)荷計(jì)算表如下（表1、表2）</p><p>　　表1 各車間380V負(fù)荷</p><p>　　表2 各車間6kV負(fù)荷</p><p><b>　　供用電協(xié)議</b></p>

24、<p>　　工廠與電業(yè)部門所簽訂的供用電協(xié)議主要內(nèi)容如下：</p><p>　?。?）工廠電源從電業(yè)部門某220/35kV變壓所，用35kV雙回架空線引入本廠，其中一個(gè)作為工作電源，一個(gè)作為備用電源，兩個(gè)電源不并列運(yùn)行，該廠變所距廠東側(cè)9公里。</p><p>　　（2）供電系統(tǒng)短路技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p>　　表3 區(qū)域變電所35kV母線短路數(shù)據(jù)&l

25、t;/p><p>　　供電系統(tǒng)如下圖（圖2）所示：</p><p>　?。?）電業(yè)部門對(duì)本廠提出的技術(shù)要求</p><p>　　區(qū)域變電所35kV配出線路定時(shí)限過流保護(hù)裝置的整定時(shí)間為2秒，工廠“總降”不應(yīng)大于1.5秒；</p><p>　　在總降壓變電所35kV側(cè)進(jìn)行計(jì)量；</p><p>　　本廠的功率因數(shù)值應(yīng)在0.9

26、以上。</p><p><b>　　4. 本廠負(fù)荷性質(zhì)</b></p><p>　　本廠為三班工作制，最大有功負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)為6000小時(shí)，屬于二級(jí)負(fù)荷。</p><p><b>　　自然條件</b></p><p><b>　　氣象條件</b></p><

27、;p>　　（1）最熱月平均最高氣溫為30℃；</p><p>　?。?）土壤中0.7～1米深處一年中最熱月平均溫度為20℃；</p><p>　?。?）年雷暴日為31天；</p><p>　?。?）土壤凍結(jié)深度為1.1米；</p><p>　?。?）夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)。</p><p><b>　　地質(zhì)

28、及水文條件</b></p><p>　　根據(jù)工程地質(zhì)勘探資料獲悉，廠區(qū)地址原為耕地，地勢平坦，地層以砂質(zhì)粘土為主，地質(zhì)條件較好，地下水位為2.8～5.3米，地耐壓力為20噸/平方米。</p><p>　　三、主變壓器及主接線設(shè)計(jì) </p><p>　　1. 各電壓等級(jí)的合計(jì)負(fù)載及類型 </p><p><b>　　(1)

29、 電壓等級(jí) </b></p><p>　　待建變電所的電壓等級(jí)為 220kV/35kV/6kV/380V。 </p><p>　　(2) 合計(jì)負(fù)載及類型 </p><p>　　表1 各車間380V負(fù)荷</p><p>　　表2 各車間6kV負(fù)荷</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。</p&g

30、t;<p><b>　　主要計(jì)算公式有：</b></p><p>　　有功功率： ，為需要系數(shù)</p><p><b>　　無功功率： </b></p><p><b>　　視在功率：</b></p><p>　　總的有功計(jì)算負(fù)荷為：</p><

31、;p><b>　　，K為同時(shí)系數(shù)</b></p><p>　　總的無功計(jì)算負(fù)荷為：</p><p><b>　　總的示載負(fù)荷為：</b></p><p>　　No.1變電所計(jì)算示例：</p><p>　　380V低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為</p><p>　　6K/380V變壓器

32、功率損耗為</p><p>　　6kV高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為</p><p>　　同理，算出其他變電所6kV高壓側(cè)的負(fù)荷，與各車間6kV負(fù)荷列表如下：</p><p>　　所以35kV/6kV變壓器低壓側(cè)負(fù)荷為</p><p><b>　　變壓器損耗為</b></p><p>　　35kV/6kV變壓器

33、高壓側(cè)負(fù)荷為</p><p>　　2.改善功率因數(shù)裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　工廠中由于有大量的電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)及氣體放電燈等感性負(fù)荷，從而使功率因數(shù)降低。如在充分發(fā)揮設(shè)備潛力、改善設(shè)備運(yùn)行性能、提供其自然功率因數(shù)的情況下，尚達(dá)不到規(guī)定的工廠功率因數(shù)要求時(shí)，則需考慮人工補(bǔ)償。要求工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低于0.9，而由上面的計(jì)算可知=0.739＜0.9，因此需要進(jìn)行無功補(bǔ)償，低壓側(cè)補(bǔ)償

34、后的功率因數(shù)應(yīng)略高于0.9，這里取。要使低壓側(cè)功率因數(shù)由0.739提高到0.92，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容容量為：</p><p><b>　　取2400kvar</b></p><p>　　綜合考慮，采用柜式并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置，可選用TBB6-3000/100AK型號(hào)。其額定容量為3000kVar，單臺(tái)容量為100kVar，額定電壓為6kV，額定電流為262A。<

35、;/p><p><b>　　無功補(bǔ)償后 </b></p><p>　　3.工廠總降壓變電所的位置</p><p>　　用戶變所所選址的選擇應(yīng)考慮以下原則： </p><p>　　盡量靠近負(fù)荷中心，減小配電所系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗  </p><p>　　進(jìn)出線方便特別

36、是采用架空進(jìn)出線，要考慮這一點(diǎn)   </p><p>　　接近電源側(cè)，對(duì)總變配電所特別要考慮這一點(diǎn) </p><p>　　不應(yīng)設(shè)在爆炸危險(xiǎn)和有火災(zāi)危險(xiǎn)的環(huán)境的正下方   </p><p>　　2） 工廠的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來確定，以左上點(diǎn)為原點(diǎn)，作一直角坐標(biāo)的X軸和Y軸,然后測出各車間負(fù)荷點(diǎn)的

37、坐標(biāo)位置,例如P1(x1,y1) 、P2(x2,y2) 等，、等分別代表車間1、2等的功率，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)：</p><p>　　按比例在工廠平面圖中測出各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置表3.1所示。</p><p>　　表3.1各車間負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置</p><p>　　將電弧爐和工頻爐歸為鑄鋼車間，空壓機(jī)歸為空壓站。由計(jì)算結(jié)果可知，x=4.3，y=4.5,工廠

38、的負(fù)荷中心在1號(hào)廠房中心的東北方向附近（參考以下圖1）?？紤]的方便進(jìn)出線及周圍負(fù)荷情況，決定在1號(hào)廠房的東北側(cè)修建工廠總降壓變電所。</p><p>　　4.主變壓器的選擇 </p><p>　　(1) 臺(tái)數(shù)的選擇 </p><p>　　選用兩臺(tái)主變壓器，并列運(yùn)行且容量相等。</p><p>　　(2) 容量的選擇 </p>&

39、lt;p>　　對(duì)于有重要負(fù)荷的變電站，應(yīng)考慮當(dāng)一臺(tái)主變壓器停運(yùn)時(shí)，其余變壓器容量在設(shè)計(jì)及過負(fù)荷能力后的允許時(shí)間內(nèi)，能保證全部負(fù)荷的 60%～70%.</p><p>　　,當(dāng)一臺(tái)停運(yùn)時(shí)，另一臺(tái)則承擔(dān) 3.4MVA～4.0MVA。故選兩臺(tái)4MVA的主變壓器就可滿足負(fù)荷需求。 </p><p>　　(3) 校驗(yàn)變壓器的負(fù)荷 </p><p><b>　　

40、變壓器的負(fù)荷率 </b></p><p>　　由負(fù)荷校驗(yàn)可知，變壓器選擇合理。</p><p>　　(4) 校驗(yàn)事故情況下的過載能力 </p><p><b>　　一臺(tái)主變壓器停運(yùn) </b></p><p>　　考慮到變壓器有一定的過負(fù)荷能力，自然油循環(huán)的變壓器過負(fù)荷不應(yīng)超過50%，強(qiáng)迫油循環(huán)的變壓器過負(fù)荷不

41、應(yīng)超過 30%，采用自然油循環(huán)，故該設(shè)計(jì)的過載能力滿足要求。 </p><p><b>　　5.接地方式 </b></p><p>　　我國 110kV 及以上電壓變壓器繞組都采用 Y 連接；35kV 采用 Y 連接，其中 </p><p>　　性點(diǎn)多通過消弧線圈接地。35kV 以下電壓變壓器繞組都采用Δ連接。 </p><

42、p><b>　　6.型式的確定 </b></p><p>　　減少電壓波動(dòng)所以選擇有載調(diào)壓方式，主變壓器選用有載雙繞組變壓器。 </p><p>　　故選擇主變壓器參數(shù)型式為S11-4000kVA/35/6kV 型油浸式三相雙繞組電力變壓器。 </p><p><b>　　詳細(xì)參數(shù)如下：</b></p>

43、<p><b>　　7.主接線的設(shè)計(jì) </b></p><p>　　根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《GB50059-92 35～110kV 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》變電所的主接線， </p><p>　　應(yīng)根據(jù)變電所在電力網(wǎng)中的地位、出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)載性質(zhì)等條件確 </p><p>　　定。并應(yīng)滿足供電可靠、運(yùn)行靈活、操作檢修方便、節(jié)約投資和便于擴(kuò)建

44、等要 </p><p>　　求。按照以上要求對(duì)主接線進(jìn)行選擇。 </p><p>　　(1) 35kV 側(cè) </p><p>　　結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)，將以下兩種可靠性較高的方案列為備選方案： </p><p>　　方案一：單母線分段帶旁母接線 </p><p>　　方案二：雙母線接線 </p><p>

45、;　　表 35kV 側(cè)主接線方案比較 </p><p>　　綜合以上分析，雖然雙母線接線的方案具有供電更可靠，調(diào)度更靈活，又 </p><p>　　便于擴(kuò)建的優(yōu)點(diǎn)，但常常還需采取在斷路器和相應(yīng)的隔離開關(guān)之間加裝電磁閉 </p><p>　　鎖、機(jī)械閉鎖或電腦閉鎖等防止誤操作的安全措施，大大增加了投資，只在我 </p><p>　　國大中型發(fā)電

46、廠和變電站中廣泛使用。對(duì)于機(jī)械修造廠供電系統(tǒng)，在滿足重要 </p><p>　　負(fù)荷供電需求的同時(shí)應(yīng)考慮投資的經(jīng)濟(jì)性。綜上，35kV 側(cè)選用單母線分段帶旁母接線。 </p><p>　　(2) 6kV 側(cè) </p><p>　　根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)變電所有兩臺(tái)主變壓器時(shí)，6～10kV 側(cè)宜采用分段單母線。 </p><p>　　線路為 12 回及

47、以上時(shí)，亦可采用雙母線。當(dāng)不允許聽見檢修斷路器時(shí)，可設(shè)置 </p><p>　　旁路設(shè)施。當(dāng) 6～35kV 配電裝置采用手車式高壓開關(guān)柜時(shí)，不宜設(shè)置旁路設(shè)施。 </p><p>　　以下兩種方案作為備選方案： </p><p>　　方案一：單母線分段接線 </p><p>　　方案二：單母線分段帶旁母接線 </p><p&

48、gt;　　表 6kV側(cè)主接線方案比較 </p><p>　　由以上分析可知，采用手車式高壓開關(guān)柜時(shí)，可不設(shè)置旁路設(shè)施，對(duì)供電 </p><p>　　可靠性的影響不大。折中考慮可靠性和經(jīng)濟(jì)性，6kV側(cè)采用單母線分段接線。 </p><p><b>　　短路電流計(jì)算 </b></p><p>　　工廠供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和行不僅

49、要考慮正常運(yùn)行狀態(tài)，還要考慮可能發(fā)生故障及非正常工作狀態(tài)。其中短路故障危害最大，短路的電流引起的電氣設(shè)備熱效應(yīng)和力效應(yīng)使設(shè)備損壞，電壓降落嚴(yán)重影響非故障元件的正常運(yùn)行。但是只要正確選擇電氣設(shè)備，滿足短路電流的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定要求，采取限制短路電流的措施就可以完全消除或減輕短路電流的危害。</p><p>　　進(jìn)行短路電流計(jì)算時(shí)要考慮供電系統(tǒng)的最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式。在最大運(yùn)行式下，通過故障元件的短路電流值最大，

50、作為選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備的依據(jù)及繼電保護(hù)整定計(jì)算的依據(jù)；在最小運(yùn)行方式下，通過保護(hù)安裝處的短路電流最小，可作為繼電保護(hù)校驗(yàn)靈敏度的依據(jù)。</p><p>　　1、繪制計(jì)算電路，如下圖所示</p><p>　　2、確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值</p><p>　　1）設(shè)=100MVA，，即高壓側(cè)=37kV，中壓側(cè)=6.3kV，低壓側(cè)，則</p><p>　

51、　2）架空線路 查資料得，而線路全長為9km，故</p><p>　　3）電力變壓器 查S11-4000kVA/35/6kV 型油浸式三相雙繞組電力變壓器的參數(shù)得，，故</p><p>　　對(duì)于6KV出線線路的電阻，由于距離太短可以忽略不計(jì)。</p><p><b>　　變壓器 </b></p><p>　　查S

52、9-1000kVA/6/0.4kV 型配電變壓器的參數(shù)得，，故</p><p><b>　　；</b></p><p>　　3、用于設(shè)備選擇的短路電流計(jì)算</p><p><b>　　當(dāng)時(shí)，</b></p><p>　　1）計(jì)算K—1點(diǎn)的短路電流總阻抗及三相短路電流的短路容量</p>

53、<p><b>　　總阻抗標(biāo)幺值：</b></p><p>　　三相短路電流周期分量有效值：</p><p><b>　　其他短路電流：</b></p><p><b>　　沖擊電流為</b></p><p><b>　　三相短路容量：</b>&

54、lt;/p><p>　　2) 計(jì)算K—2點(diǎn)的短路電流總阻抗及三相短路電流的短路容量</p><p><b>　　總阻抗標(biāo)幺值</b></p><p>　　三相短路電流周期分量有效值： </p><p><b>　　其他短路電流：</b></p><p><b>　　三

55、相短路容量：</b></p><p>　　3）計(jì)算K—3（K-4相同）點(diǎn)的短路電流總阻抗及三相短路電流的短路容量</p><p><b>　　總阻抗標(biāo)幺值</b></p><p>　　三相短路電流周期分量有效值：</p><p><b>　　其他短路電流：</b></p>

56、<p><b>　　三相短路容量：</b></p><p>　　4）計(jì)算K—5（K-6、K-7相同）點(diǎn)的短路電流總阻抗及三相短路電流的短路容量</p><p><b>　　總阻抗標(biāo)幺值</b></p><p>　　三相短路電流周期分量有效值</p><p><b>　　其他短路電

57、流：</b></p><p><b>　　三相短路容量：</b></p><p><b>　　當(dāng)時(shí)，</b></p><p>　　計(jì)算與最大運(yùn)行方式類似，計(jì)算結(jié)果列表如下：</p><p>　　最大運(yùn)行方式下 時(shí)短路計(jì)算結(jié)果</p><p>　　最小運(yùn)行方式下時(shí)短

58、路計(jì)算結(jié)果</p><p>　　五、電氣設(shè)備及其選擇</p><p>　　1.電氣設(shè)備選擇的一般條件 </p><p>　　電氣設(shè)備應(yīng)能滿足正常、短路、過電壓和特定條件下安全可靠的而要求，并力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。通常電氣設(shè)備選擇分三步，第一按正常工作條件 選擇，第二按短路情況檢驗(yàn)其熱穩(wěn)定性和電動(dòng)力作用下的動(dòng)穩(wěn)定性，第三按實(shí) 際條件修正。同時(shí)兼顧今后的發(fā)展，選

59、用性能價(jià)格比高，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)成熟的設(shè)備，盡量減少選用設(shè)備類型，以減少備品備件，也有利于運(yùn)行、檢修等工作。 </p><p>　　電氣設(shè)備選擇的一般原則為： </p><p>　　應(yīng)滿足正常運(yùn)行檢修短路和過電壓情況下的要求并考慮遠(yuǎn)景發(fā)展</p><p>　　應(yīng)滿足安裝地點(diǎn)和當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核</p><p>　　應(yīng)力求技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理&l

60、t;/p><p>　　同類設(shè)備應(yīng)盡量減少品種 </p><p>　　與整個(gè)工程的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致 </p><p>　　選用的新產(chǎn)品均應(yīng)具有可靠的試驗(yàn)數(shù)據(jù)并經(jīng)正式簽訂合格的特殊情況下 </p><p>　　選用未經(jīng)正式鑒定的新產(chǎn)品應(yīng)經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn) </p><p><b>　　技術(shù)條件： </b><

61、/p><p>　　選擇的高壓電器，應(yīng)能在長期工作條件下和發(fā)生過電壓、過電流的情況下 </p><p><b>　　保持正常運(yùn)行。</b></p><p>　　2.斷路器和隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　高壓斷路器在高壓回路中起著控制和保護(hù)的作用，是高壓電路中最重要的電器設(shè)備。待建變電站在選擇斷路器的過程中，盡可能采用同一

62、型號(hào)斷路器，以減少備用件的種類，方便設(shè)備的運(yùn)行和檢修。真空斷路器具有噪音小、無污染、可頻繁操作、使用壽命和檢修周期長、開距短，滅弧室小巧精確、動(dòng)作快、適于開斷容性負(fù)荷電流等特點(diǎn)，因而被大量使用于 35KV 及以下的電壓等級(jí)中。考慮到可靠性和經(jīng)濟(jì)性，方便運(yùn)行維護(hù)和實(shí)現(xiàn)變電站設(shè)備的無由化目標(biāo)，35KV 側(cè)和 6KV 側(cè)采用真空斷路器。</p><p>　　隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，它主要是用來隔離電源，進(jìn)行倒閘操

63、作的，還可以拉、合小電流電路。選擇隔離開關(guān)時(shí)應(yīng)滿足以下基本要求： </p><p>　　1. 隔離開關(guān)分開后應(yīng)具有明顯的斷開點(diǎn)，易于鑒別設(shè)備是否與電網(wǎng)隔開。 </p><p>　　2. 隔離開關(guān)應(yīng)具有足夠的熱穩(wěn)定性、動(dòng)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度和絕緣強(qiáng)度。 </p><p>　　3. 隔離開關(guān)在跳、合閘時(shí)的同期性要好，要有最佳的跳、合閘速度，以盡可能降低操作時(shí)的過電壓。 &l

64、t;/p><p>　　(1)35kv側(cè)斷路器： </p><p>　?、傩吞?hào)的選擇 SW2-35/1000</p><p><b>　?、陬~定電壓 </b></p><p><b>　　35kv≥35kv</b></p><p>　　選擇斷路器的額定電壓 35kV 等于系統(tǒng)母線電

65、壓 35kV。 </p><p><b>　　③按額定電流選擇 </b></p><p><b>　　1000A≥ </b></p><p><b>　?、茴~定開斷電流 </b></p><p>　　24.8KA≥2.05KA </p><p><

66、b>　?、荻搪逢P(guān)合電流 </b></p><p>　　斷路器合閘于有潛伏性故障的線路時(shí)，經(jīng)歷一個(gè)先合后分的操作循環(huán)，此時(shí)斷路器應(yīng)能可靠地開斷。在電壓額定時(shí)，能可靠關(guān)合、開斷的最大短路電流稱為額定關(guān)合電流，它是表征斷路器滅弧能力、觸頭和操動(dòng)機(jī)構(gòu)性能的重要參數(shù)之一，用以下公式校驗(yàn)： </p><p><b>　　≥</b></p><

67、p>　　選擇的斷路器的短路關(guān)合電流 26.2kA 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于短路電流的沖擊值 5.23kA，故滿足關(guān)合·定 </p><p>　　所選的斷路器的全開斷時(shí)間（斷路器固有分閘時(shí)間+電弧持續(xù)燃燒時(shí)間）不大于 0.06s，所以滿足35kv電網(wǎng)合、分閘時(shí)間要求。 </p><p><b>　?、邿岱€(wěn)定校驗(yàn) </b></p><p>　　電

68、氣設(shè)備一般由廠家提供了熱穩(wěn)定電流和熱穩(wěn)定時(shí)間 t，熱穩(wěn)定的校驗(yàn)式簡化為：</p><p>　　其中是熱效應(yīng)的等效時(shí)間，熱穩(wěn)定計(jì)算的等效時(shí)間等于四個(gè)時(shí)間之和，即繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間+斷路器固有分閘時(shí)間+斷路器滅弧時(shí)間+非周期分量熱效應(yīng)的等效時(shí)間。因短路電流持續(xù)時(shí)間> 1s，導(dǎo)體的發(fā)熱主要由周期分量決定，所以可不計(jì)非周期分量的影響。所選的斷路器的全開斷時(shí)間（斷路器固有分閘時(shí)間+電弧持續(xù)燃燒時(shí)間）不大于 0.06s，

69、待建變電所后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間取2s，所以熱效應(yīng)的等效時(shí)間2.06s。35kV 線路側(cè)熱效應(yīng)的等效時(shí)間為3s。代入公式滿足熱穩(wěn)定要求。 </p><p><b>　　⑨額定容量 </b></p><p>　　所選的斷路器額定開斷容量 </p><p><b>　　滿足要求。 </b></p><p>&

70、lt;b>　?、獠賱?dòng)機(jī)構(gòu)的選擇 </b></p><p>　　斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)分為電磁式、彈簧式、液壓式。液壓彈簧式幾種，各種類型的操動(dòng)機(jī)構(gòu)都有一定的優(yōu)缺點(diǎn)。斷路器進(jìn)行合閘、分閘、重合閘操作，并保持在合、分閘狀態(tài)，這些功能 </p><p>　　都是由操動(dòng)機(jī)構(gòu)完成的。所以，操動(dòng)機(jī)構(gòu)是決定斷路器性能的關(guān)鍵部件之一，其好壞直接影響到斷路器的技術(shù)性能。型號(hào)簡單說明：S——手動(dòng)式

71、.</p><p>　　(2)35kv側(cè)隔離開關(guān)： </p><p>　　隔離開關(guān)的選擇與斷路器的選擇過程差不多，唯一的差別就是隔離開關(guān)沒有開斷電流的要求，不必校驗(yàn)開斷電流，其他選擇項(xiàng)目與斷路器相同。采用型號(hào)GW2-35/600。</p><p>　?。?）6kv側(cè)高壓開關(guān)柜：</p><p>　　開關(guān)柜為三相設(shè)備，包括母線、斷路器、熔斷器、

72、避雷器、電流互感器和電壓互感器及其完整的配線和其它必要的附件。高壓開關(guān)柜是以斷路器、開關(guān)等主要元件組成的成套配電裝置，它用于配電系統(tǒng)，作接受與分配電能之用。這類裝置的各組成 元件，按主接線的要求以一定的順序布置在一個(gè)或幾個(gè)金屬柜內(nèi)，具有占地少，安裝、使用方便，適用于大量生產(chǎn)等特點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。倒閘操作比較頻繁時(shí)，一般采用固定式開關(guān)柜。采用型號(hào)KYN28-12。</p><p>　　3. 導(dǎo)線的選擇 </p&

73、gt;<p>　　(1) 選擇原則： </p><p>　?、侔l(fā)熱條件：導(dǎo)線在通過正常最大負(fù)荷電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。 </p><p>　　②載流量條件：按周圍環(huán)境溫度校正后的允許載流量不小于最大工作電流。低壓配電線路由于線路短，電壓損耗也較小，導(dǎo)線截面主要按允許的載流量條件選取。 </p><p>　?、垭妷簱p失條

74、件:導(dǎo)線在通過正常最大負(fù)荷電流時(shí)，產(chǎn)生的電壓損失不應(yīng)超過正常運(yùn)行時(shí)的允許的電壓損失。一般 10kV 及以下電壓等級(jí)的送電線路往往按允許電壓損耗選擇導(dǎo)線截面，再按允許載流量、機(jī)械強(qiáng)度條件校驗(yàn)。 </p><p>　?、芙?jīng)濟(jì)電流密度條件：</p><p>　　對(duì) 35kV 及以上高壓線路或 35kV 以下但距離長，電流大的線路者用此條件選擇</p><p>　?、輽C(jī)械強(qiáng)

75、度條件：導(dǎo)線截面應(yīng)不小于其最小允許截面。 </p><p>　?、迿z驗(yàn)熱穩(wěn)定時(shí)，按公式:</p><p>　?、咝ｒ?yàn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，按公式，其中為母線材料允許應(yīng)力，為母線材料所受最大應(yīng)力。 </p><p>　　⑧盡量選同型號(hào)設(shè)備以便于維修。 </p><p>　　(2) 35kV側(cè)母線選擇：</p><p>　　母線的材料

76、、截面形狀、布置方式</p><p>　　考慮到35kV側(cè)電流不大，為節(jié)省開支，采用矩形鋁母線平放。</p><p><b>　　截面選擇</b></p><p>　　按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇：</p><p>　　已知回路最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，查表得</p><p><b>　　計(jì)算得，<

77、;/b></p><p><b>　　選擇型</b></p><p><b>　　熱穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　由于截面積小，不考慮趨膚效應(yīng)，因此校驗(yàn)公式為</p><p>　　當(dāng)導(dǎo)體短路前溫度取正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度70℃，鋁導(dǎo)體短路時(shí)發(fā)熱最高允許溫度為200℃時(shí)，鋁導(dǎo)體C值為8

78、7，取區(qū)域變電所35kV配出線路定時(shí)限過流保護(hù)裝置的整定時(shí)間2秒為短路時(shí)間，計(jì)算得符合要求</p><p><b>　　動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)</b></p><p>　　根據(jù)《GB50060 - 2008》不同相帶電部分之間的安全凈距6kV為100mm、35kV為300mm，故相間中心線距為。</p><p><b>　　截面系數(shù)</b&

79、gt;</p><p><b>　　硬鋁最大允許應(yīng)力</b></p><p>　　由得，為避免導(dǎo)體自重而過分彎曲，選擇跨距為2m。</p><p>　　綜上，可采用LMY-40*4型號(hào)。</p><p>　　4. 限流電抗器的選擇 </p><p><b>　　限流電抗器的作用：<

80、/b></p><p><b>　?、傧拗贫搪冯娏?</b></p><p>　　②維持母線上的殘壓 </p><p>　　母線短路電流超過了配電網(wǎng)饋線上斷路器的開斷能力，達(dá)到幾萬甚至十幾萬安時(shí)才需采取限制短路電流的措施，因此不選擇限流電抗器。 </p><p>　　5. 電壓互感器的選擇 </p>

81、<p>　　電壓互感器是一種特殊的變壓器，由一次繞組、二次繞組、鐵芯、接線端子和絕緣支持物等組成，一次繞組匝數(shù)很多，并聯(lián)于被測電路的兩端，其絕緣等級(jí)與實(shí)際系統(tǒng)的電壓相對(duì)應(yīng)。二次繞組的額定電壓匝數(shù)較少，它可并聯(lián)儀表、繼電保護(hù)的電壓線圈，二次繞組的額定電壓一般為100V。采用JDJJ2-35型號(hào)。</p><p>　　6. 電流互感器的選擇 </p><p>　　電流互感器是一種特殊

82、的變壓器，其一次繞組串聯(lián)在電力線路里，二次繞組接儀表和繼電器。其作用是將一次電流轉(zhuǎn)變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)的二次電流(如 5A 和 1A)，以便于測量和保護(hù)。凡裝有斷路器的回路應(yīng)裝設(shè)電流互感器。 </p><p>　　電流互感器的選擇一般要求： </p><p>　　①型式選擇：35kV 以下屋內(nèi)配電裝置，可采用瓷絕緣或樹脂繞澆式。 </p><p>　?、陬~定電壓不應(yīng)低于裝設(shè)地點(diǎn)

83、電路的額定電壓，額定一次電流不應(yīng)小于電 </p><p><b>　　路中的計(jì)算電流。 </b></p><p>　?、塾糜陔娔苡?jì)量的電流互感器準(zhǔn)確度不應(yīng)低于 0.5 級(jí)。 </p><p>　?、転榱吮ＷC互感器的準(zhǔn)確級(jí)，二次側(cè)負(fù)荷不應(yīng)大于相應(yīng)準(zhǔn)確級(jí)所規(guī)定的 </p><p><b>　　額定容量。</b

84、></p><p><b>　?、菪ｒ?yàn)熱穩(wěn)定： </b></p><p>　　電流互感器的熱穩(wěn)定能力用熱穩(wěn)定倍數(shù)表示，熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件為： </p><p>　　35kV 側(cè)電流互感器采用LCWD-35(L——電流互感器 C——瓷套式 W</p><p>　　——戶外 D——帶差動(dòng)保護(hù))，額定電流比600/5，熱穩(wěn)定

85、倍數(shù)為65，動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)為150。滿足選擇要求。</p><p>　　7. 高壓熔斷器的選擇 </p><p>　　為保護(hù)電壓互感器，必須在電壓互感器旁裝設(shè)高壓熔斷器。一般 35kV 及以下的電壓等級(jí)需要裝設(shè)高壓熔斷器。熔件的額定電流要大于工作電流，且留有充足的裕度以躲過變壓器勵(lì)磁涌流的影響。校驗(yàn)斷流容量時(shí)，應(yīng)不小于短路容量。限流式熔斷器的額定電壓，應(yīng)與電網(wǎng)的額定電壓相符。 選擇高壓熔斷器型

86、號(hào)為RW0-35。</p><p>　　8.消弧線圈的選擇 </p><p>　　按我國有關(guān)的規(guī)定，在 3～60kV 電力電網(wǎng)中，電容電流超過下列數(shù)值時(shí)，電力系統(tǒng)中性點(diǎn)應(yīng)裝設(shè)消弧線圈： </p><p>　　(1) 3～60kV 電力網(wǎng)，30A </p><p>　　(2) 10kV 電力網(wǎng)，20A </p><p>

87、　　(3) 35～60kV 電力網(wǎng)，10A </p><p>　　由于主變采用dyn11接線組別，具有輸出電壓質(zhì)量高、中性點(diǎn)不漂移、防雷性能好等特點(diǎn)，35kv側(cè)不需要裝設(shè)消弧線圈，6kv側(cè)采用高壓開關(guān)柜也不需要裝設(shè)消弧線圈。</p><p>　　六、課程設(shè)計(jì)體會(huì)及建議 </p><p>　　(1) 課設(shè)完成的內(nèi)容和不足 </p><p>　　

88、在這次課設(shè)中，我認(rèn)真閱讀了很多資料和相關(guān)設(shè)計(jì)方案，真心感受到了參考文獻(xiàn)的重要性，大到整個(gè)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，小致某個(gè)變壓器的選型，都需要仔細(xì)翻閱資料認(rèn)真思考。此次課程設(shè)計(jì)中還有一個(gè)難題就是，用CAD繪圖，由于是本次設(shè)計(jì)才學(xué)習(xí)使用，很吃力，完成的不美觀。最終完成了課程設(shè)計(jì)任務(wù)書的大部分要求，熟悉了電力設(shè)計(jì)的基本步驟和相關(guān)規(guī)程。不足之處在于，對(duì)實(shí)際中變電站與區(qū)位因素的關(guān)系的理解不夠深入，沒有聯(lián)系某一特定地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，停留在理論設(shè)計(jì)階段

89、，對(duì)很多用到的器件如高壓斷路器，隔離開關(guān)等都沒有實(shí)際使用接觸。 </p><p><b>　　(2) 課設(shè)收獲 </b></p><p>　　這一次課設(shè)是在寒假中零零碎碎的時(shí)間中完成的，不得不承認(rèn)很大程度上降低了效率，但同時(shí)也不斷地溫習(xí)課本、查資料，每天都有收獲，沒有像以前一樣學(xué)完一門課都忘得差不多了，反而對(duì)專業(yè)課程理解得更深刻了，知識(shí)點(diǎn)掌握的更牢了。課設(shè)題目給了我們

90、一個(gè)明確的方向，是一條知識(shí)的主線，按照設(shè)計(jì)要求一步一步做下來，相當(dāng)于是對(duì)電力設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)的一個(gè)概覽。對(duì)于我個(gè)人來說，這種概覽的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于《電氣工程基礎(chǔ)》的課堂講授。課堂上接觸的是些非常零散的知識(shí)點(diǎn)，無目的無方向，搞清問題的使命感不強(qiáng)，聽故事似的聽下來，缺乏深入思考的空間，課設(shè)則能通過一個(gè)任務(wù)來引導(dǎo)你來自主學(xué)習(xí)。</p><p><b>　　(3) 建議 </b></p>&l

91、t;p>　　基于我在《電氣工程基礎(chǔ)》的學(xué)習(xí)和這次課程設(shè)計(jì)的過程中的感受，我建議在《電氣工程基礎(chǔ)》授課的過程中穿插進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，便于我們找到看似零散的知識(shí)點(diǎn)間的聯(lián)系，這樣我們才能更容易的看懂《電氣工程基礎(chǔ)》這門課程的知識(shí)結(jié)構(gòu)，加深對(duì)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 熊信銀 張步涵，電氣工程基礎(chǔ)，華中科技大

92、學(xué)出版社，2010 </p><p>　　[2] 靖大為，城市供電技術(shù)，天津大學(xué)出版社，2009</p><p>　　[3] 孟祥忠，現(xiàn)代供電技術(shù)，清華大學(xué)出版社，2006</p><p>　　[4] 三維書屋工作室，AutoCAD2008電氣設(shè)計(jì)基礎(chǔ)教程，人民郵電出版社，2008 </p><p><b>　　附錄</b&g

93、t;</p><p><b>　　短路計(jì)算說明書</b></p><p>　　1、繪制計(jì)算電路，如下圖所示</p><p>　　2、確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值</p><p>　　1）設(shè)=100MVA，，即高壓側(cè)=37kV，中壓側(cè)=6.3kV，低壓側(cè)，則</p><p>　　2）架空線路 查資料得，而線

94、路全長為9km，故</p><p>　　3）電力變壓器 查S11-4000kVA/35/6kV 型油浸式三相雙繞組電力變壓器的參數(shù)得，，故</p><p>　　對(duì)于6KV出線線路的電阻，由于距離太短可以忽略不計(jì)。</p><p><b>　　變壓器 </b></p><p>　　查S9-1000kVA/6/0.4k

95、V 型配電變壓器的參數(shù)得，，故</p><p><b>　　；</b></p><p>　　3、用于設(shè)備選擇的短路電流計(jì)算</p><p><b>　　當(dāng)時(shí)，</b></p><p>　　1）計(jì)算K—1點(diǎn)的短路電流總阻抗及三相短路電流的短路容量</p><p><b&g

96、t;　　總阻抗標(biāo)幺值：</b></p><p>　　三相短路電流周期分量有效值：</p><p><b>　　其他短路電流：</b></p><p><b>　　沖擊電流為</b></p><p><b>　　三相短路容量：</b></p><p

97、>　　2) 計(jì)算K—2點(diǎn)的短路電流總阻抗及三相短路電流的短路容量</p><p><b>　　總阻抗標(biāo)幺值</b></p><p>　　三相短路電流周期分量有效值： </p><p><b>　　其他短路電流：</b></p><p><b>　　三相短路容量：</b>

98、</p><p>　　3）計(jì)算K—3（K-4相同）點(diǎn)的短路電流總阻抗及三相短路電流的短路容量</p><p><b>　　總阻抗標(biāo)幺值</b></p><p>　　三相短路電流周期分量有效值：</p><p><b>　　其他短路電流：</b></p><p><b&g

99、t;　　三相短路容量：</b></p><p>　　4）計(jì)算K—5（K-6、K-7相同）點(diǎn)的短路電流總阻抗及三相短路電流的短路容量</p><p><b>　　總阻抗標(biāo)幺值</b></p><p>　　三相短路電流周期分量有效值</p><p><b>　　其他短路電流：</b><

100、/p><p><b>　　三相短路容量：</b></p><p><b>　　當(dāng)時(shí)，</b></p><p>　　計(jì)算與最大運(yùn)行方式類似，計(jì)算結(jié)果匯總?cè)缦拢?lt;/p><p>　　最大運(yùn)行方式下 時(shí)短路計(jì)算結(jié)果</p><p>　　最小運(yùn)行方式下時(shí)短路計(jì)算結(jié)果</p>