金力電機修造廠供電電系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計論文

1、<p>　　金力電機修造廠供電系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　摘要：本論文主要依照工廠供電設(shè)計必須遵循的一般原則、基本內(nèi)容和設(shè)計流程，對某電機修造廠變電所進行了設(shè)計說明，本文按照設(shè)計要求，在查閱大量參考資料、手冊后，對負荷計算及無功功率補償計算，變配電所所址和型式的選擇，變電所主變壓器臺數(shù)、容量及類型的選擇，變配電所主結(jié)線方案的設(shè)計，短路電流的計算，變配電所一次設(shè)備的選擇，變配電所二次回路方案的選擇及繼電

2、保護裝置的選擇與整定，變配電所防雷保護與接地裝置的設(shè)計等進行了詳細的設(shè)計說明。并附有相應(yīng)的圖表、公式和計算結(jié)果。這次設(shè)計的變配電所完全滿足設(shè)計要求。本設(shè)計通過對計算負荷，選出變壓器；通過計算三相短路電流，選出其他保護器件；通過三相短路電流，選擇過電流保護設(shè)備；然后選擇二次回路的設(shè)備，對一次側(cè)設(shè)備進行控制、檢測；最后注意安全、接地和防雷的設(shè)置。</p><p>　　關(guān)鍵字：有功功率；電力變壓器；三相短路電流；過電流

3、；接地</p><p>　　Jin li motor plants power supply system design</p><p>　　ABSTRACT：This thesis mainly according to the factory power supply design must follow the general principles, basic content an

4、d the design process, and has carried on the design to a motor plants substation, this paper according to the design requirements, after consult a largenumber of references, manuals, the load calculation and reactive pow

5、er compensation calculation, distribution of the site and type selection, main transformer substation sets, capacity and type choice, as a main connection </p><p>　　This design based on the computational loa

6、d, select the transformer; Through the three-phase short-circuit current calculation, choose the other protective devices; Through the three-phase short-circuit current, choice over current protection devices; Then selec

7、t the secondary loop of equipment, to control a side equipment, testing; Finally pay attention to safety, grounding and lightning protection Settings.</p><p>　　KEY WORDS: active power； power transformer； thr

8、ee-phase short-circuit current； over current； grounding</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 緒 論5</p><p>　　1.1課題背景、目的及意義5</p><p>　　1.1.1課題的背景5</p>

9、<p>　　1.1.2課題的目的及意義5</p><p>　　1.2設(shè)計的主要內(nèi)容、設(shè)計圖樣6</p><p>　　1.2.1設(shè)計的主要包括6</p><p>　　1.2.2設(shè)計圖樣6</p><p>　　第二章 設(shè)計依據(jù)7</p><p>　　2.1 電機修造廠7</p>

10、;<p>　　第三章 設(shè)計說明9</p><p>　　3.1負荷計算及功率補償9</p><p>　　3.1.1負荷計算的內(nèi)容和目的9</p><p>　　3.1.2負荷計算的方法9</p><p>　　3.1.3各用電車間負荷情況及各車間變電所容量。9</p><p>　　3.1.4 全廠負

11、荷計算15</p><p>　　3.1.5 功率補償15</p><p>　　3.2 變電所、配電所位置和型式的選擇16</p><p>　　3.2.1 電機修造廠總變電所位置和型式的選擇17</p><p>　　3.3 電機修造廠總降壓變電所主變壓器和主結(jié)線方案的選擇17</p><p>　　3.3.1 變

12、壓器容量及臺數(shù)的選擇17</p><p>　　3.3.2變配電所主結(jié)線的選擇原則17</p><p>　　3.3.3變配電所主結(jié)線的確定18</p><p>　　3.4 短路電流的計算19</p><p>　　3.4.1 繪制計算電路19</p><p>　　3.4.2 求k -1，k-2點的三相短路電流和短

13、路容量19</p><p>　　3.5變電所一次設(shè)備的選擇校驗22</p><p>　　3.5.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗22</p><p>　　3.5.2變電所高壓母線的選擇23</p><p>　　3.6變電所進出線選擇。24</p><p>　　3.6.1 10kV高壓進線的選擇校驗24<

14、;/p><p>　　3.6.2 10kV高壓出線的選擇24</p><p>　　3.6.3作為備用電源的高壓線的選擇校驗27</p><p>　　3.7變電所的防雷保護與接地裝置的設(shè)計28</p><p>　　3.7.1變電所的防雷保護28</p><p>　　3.7.2變電所公共接地裝置的設(shè)計28</p&

15、gt;<p><b>　　第四章結(jié)論30</b></p><p><b>　　參考文獻31</b></p><p><b>　　致 謝32</b></p><p><b>　　外文翻譯33</b></p><p><b>　

16、　附 件52</b></p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p>　　課題背景、目的及意義</p><p><b>　　課題的背景</b></p><p>　　本課題是根據(jù)劉介才主編的《工廠供電設(shè)計指導(dǎo)》上兩個題目為原型，根據(jù)指導(dǎo)老師的要求設(shè)計。</

17、p><p>　　變電所是電力系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié),它的運行情況直接影響到電力系統(tǒng)的可靠、經(jīng)濟運行。在35KV—10KV配電變電所設(shè)計研究方面，最近幾十年發(fā)展更是迅猛。尤其是對變電站綜合自動化的研究，已經(jīng)進行了多年,并取得了令人矚目的進展。變電站綜合自動化目前在國外已得到了較普遍的應(yīng)用。例如美國、德國、法國、意大利等國家,在他們所屬的某些電力公司里,大多數(shù)的變電站都實現(xiàn)了綜合自動化及無人值班方式。</p>

18、<p>　　在我國，現(xiàn)在變電所的基本也是向著變電站綜合自動化這個方向發(fā)展的，但是根據(jù)我國的國情，現(xiàn)在大多數(shù)變電站還是沒有完全實現(xiàn)保護和控制綜合自動化。傳統(tǒng)的變電站的設(shè)計發(fā)展到現(xiàn)在已經(jīng)十分的成熟了。根據(jù)供電的設(shè)計內(nèi)容和流程，可以十分的方便的按照步驟設(shè)計。</p><p><b>　　課題的目的及意義</b></p><p>　　工廠供電，就是指工廠所需電能的

19、供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(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單經(jīng)濟，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟生活中應(yīng)用極為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很?。ǔ娀I(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總

20、額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴重的后果。因此，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工

21、作，對于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟建設(shè)，也具有重大的作用。工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)</p><p>　　設(shè)計的主要內(nèi)容、設(shè)計圖樣</p><p><b>　　設(shè)計的主要包括</b></p><p>　　（1）設(shè)計的基本依據(jù)和資料。</p><p>　　（2）區(qū)域變電所和車間變電所負荷計算。 </p>

22、<p>　?。?）無功功率補償計算及補償電容器選擇。</p><p>　?。?）短路電流的計算和動穩(wěn)定度，熱穩(wěn)定度的計算機。</p><p>　?。?）變壓器容量及臺數(shù)的選擇。</p><p>　?。?）變電所進出線的選擇。</p><p>　　（7）變電所的電纜，電線，高壓開關(guān)柜，低壓配電電屏，動力配電箱，電流互感器，避雷器，母

23、線等主要設(shè)備的選擇。</p><p>　?。?）區(qū)域變電所進線側(cè)線路的繼電保護，（采用定時限過電流保護）。主變壓器的差動保護，瓦斯繼電器保護，工廠變電所進線側(cè)單相接地保護。</p><p>　?。?）防雷裝置與保護接地裝置的設(shè)計。</p><p>　?。?0）、域變電所的主接線圖、工廠變電所主接線圖、各種保護裝置接線原理圖。</p><p>

24、　　（11）畫出工廠變電所的平面圖。</p><p><b>　　設(shè)計圖樣</b></p><p>　　（1）變電所主結(jié)線電路圖</p><p>　?。?）各種保護裝置接線原理圖：變電所進線側(cè)線路的繼電保護圖，中央復(fù)歸能重復(fù)動作的事故與預(yù)告信號回路控制原理圖</p><p><b>　　第二章 設(shè)計依據(jù)<

25、;/b></p><p><b>　　2.1 電機修造廠</b></p><p>　?。?） 本廠承擔(dān)某大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)各附屬廠的電機、變壓器修理和制造任務(wù)。年生產(chǎn)規(guī)模為修理電機7500臺，總?cè)萘繛?5萬KW；制造電機總?cè)萘繛?萬KW，制造單機最大容量為5520KW；修理變壓器500臺；生產(chǎn)電氣備件為60萬件。本廠為某大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)重要組成部分。</p&

26、gt;<p>　　（2） 工廠各車間負荷情況及車間變電所的容量</p><p>　　如表2-1所示。本表系進行車間供電系統(tǒng)設(shè)計后的資料</p><p>　　表2-1 工廠各車間負荷情況及各車間變電所容量</p><p><b>　?。?） 供用電協(xié)議</b></p><p>　?、?當(dāng)?shù)毓╇姴块T可提供兩為滿

27、足二級負荷的需求，從某35/10kV變電所，提供10kV電源，此所距廠南側(cè)4km。</p><p>　?、?電力系統(tǒng)短路數(shù)據(jù)，如表2-1所示。其供電系統(tǒng)圖，如圖2-1所示。</p><p>　　表2-1區(qū)域變電站10kV母線短路數(shù)據(jù)</p><p>　　圖2-1 供電系統(tǒng)圖</p><p>　?、?供電部門對工廠提出的技術(shù)要求：ⅰ 區(qū)域變電所

28、10kV饋電線的過電流保護整定時間＝1.8s，要求工廠總降壓變電所的過電流保護整定時間不大于1.3s。ⅱ 在工廠10kV電源側(cè)進行電能計量。ⅲ 工廠最大負荷時功率因數(shù)應(yīng)不低于0.9。</p><p>　?、?供電貼費為700元/。每月電費按兩部電費制：基本電費為18元/，動力電費為0.4元/，照明電費為0.5元/</p><p>　?。?） 工廠負荷性質(zhì) </p><

29、p>　　本廠大部分車間為一班制，少數(shù)車間為兩班或三班制，年最大有功負荷利用小時數(shù)為2300h。鍋爐房和空壓站是二級負荷。其余為三級負荷。</p><p>　　鍋爐房供生產(chǎn)用高壓蒸汽，停電會使鍋爐發(fā)生危險。又由于該廠距離市區(qū)較遠，消防用水需廠方自備。因此，鍋爐房供電要求具有較高的可靠性。</p><p>　?。?） 工廠自然條件</p><p>　　氣象資料

30、年最高氣溫38℃，年平均氣溫23℃，年最低氣溫-8℃，年最熱月平均最高氣溫33℃，年最熱月地下0.8m處平均溫度25℃，常年主導(dǎo)風(fēng)向為南風(fēng)，年雷暴日數(shù)為20</p><p><b>　　第三章 設(shè)計說明</b></p><p>　　3.1負荷計算及功率補償</p><p>　　3.1.1負荷計算的內(nèi)容和目的</p><p&

31、gt;　?。?） 計算負荷又稱需要負荷或最大負荷。計算負荷是一個假想的持續(xù)性的負荷，其熱效應(yīng)與同一時間內(nèi)實際變動負荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計中，通常采用30分鐘的最大平均負荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。</p><p>　　（2） 尖峰電流指單臺或多臺用電設(shè)備持續(xù)1秒左右的最大負荷電流。一般取啟動電流上午周期分量作為計算電壓損失、電壓波動和電壓下降以及選擇電器和保護元件等的依據(jù)。在校驗瞬動元件時

32、，還應(yīng)考慮啟動電流的非周期分量。</p><p>　?。?） 平均負荷為一段時間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時間之比。常選用最大負荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個班）的平均負荷，有時也計算年平均負荷。平均負荷用來計算最大負荷和電能消耗量。</p><p>　　3.1.2負荷計算的方法</p><p><b>　　有功計算負荷為</b&g

33、t;</p><p><b>　　(3-1)</b></p><p><b>　　式中，為設(shè)備容量。</b></p><p><b>　　無功計算負荷為</b></p><p><b>　　(3-2)</b></p><p>　　式

34、中，為對應(yīng)于用電設(shè)備組的正切值。</p><p><b>　　視在計算負荷為</b></p><p><b>　　(3-3)</b></p><p><b>　　總的計算電流為</b></p><p><b>　　(3-4)</b></p>

35、<p>　　式中，為額定電壓380V。</p><p>　　3.1.3各用電車間負荷情況及各車間變電所容量。</p><p>　　(1)電機修造車間 </p><p>　　查《工廠供電》附錄表一表得 =0.24, =0.8, tan=0.82</p><p>　　(2) 加工車間 </p><p>

36、;　　查《工廠供電》附錄表一表得 =0.18, =0.62, tan=1.58 </p><p>　　(3) 新制車間 </p><p>　　查《工廠供電》附錄表一表得 =0.35, =0.55, tan=1.51</p><p>　　(4) 原料車間 </p><p>　　查《工廠供電》附錄表一表得 =0.

37、6, =0.74, tan=0.59 </p><p><b>　　(5) 備件車間</b></p><p>　　查《工廠供電》附錄表一表得 =0.35, =0.6, tan=0.8</p><p>　　(6) 鍛造車間 </p><p>　　查《工廠供電》附錄表一表得 =0.24, =0.28,

38、tan=1.61</p><p>　　(7) 空壓站 </p><p>　　查《工廠供電》附錄表一表得 =0.56, =0.56, tan=0.88 </p><p>　　(8) 鍋爐房 </p><p>　　查《工廠供電》附錄表一表得 =0.73, =0.57, tan=0.87</p><

39、p><b>　　(9) 汽車庫</b></p><p>　　查《工廠供電》附錄表一表得 =0.57, =0.55, tan=0.9</p><p>　　(10) 大線圈車間</p><p>　　查《工廠供電》附錄表一表得 =0.53, =0.72, tan =0.63</p><p>　　(11)

40、半成品試驗站 </p><p>　　查《工廠供電》附錄表一表得 =0.21, =0.62, tan=0.79</p><p>　　(12) 成品試驗站</p><p>　　查《工廠供電》附錄表一表得 =0.28, =0.64, tan=0.75</p><p><b>　　(13) 加壓站</b><

41、;/p><p>　　查《工廠供電》附錄表一表得 =0.64, =0.58, tan=0.85</p><p><b>　　(14)設(shè)備處倉庫</b></p><p>　　查《工廠供電》附錄表一表得 =0.22, =0.58, tan=0.85</p><p>　　(15)成品試驗站內(nèi)大型集中負荷</p>

42、;<p>　　查《工廠供電》附錄表一表得 =0.8, =0.6, tan=0.8</p><p>　　如表2-1所示。各車間供電系統(tǒng)計算后的數(shù)據(jù)總表</p><p>　　表2-1 工廠各車間負荷情況</p><p>　　3.1.4 全廠負荷計算</p><p>　　取=0.92; =0.95</p><p

43、>　　根據(jù)上表可算出：=4008kW; =3393kvar</p><p>　　則 = = 0.92×4008kW=3687kW</p><p>　　= = 0.95×3393kvar = 3223kvar</p><p><b>　　≈4897KV·A</b></p>

44、<p><b>　　A</b></p><p>　　3.1.5 功率補償</p><p>　　由于本設(shè)計中要求≥0.9,而由上面計算可知=0.75＜0.9，因此需要進行無功補償。</p><p>　　綜合考慮在這里采用并聯(lián)電容器進行低壓側(cè)集中補償。可選用BWF10.5-100-1W型的電容器，其額定電容為2.89µF<

45、;/p><p>　　= 3687×（tan arccos0.75－tan arccos0.9）kvar=1466kvar取Qc=1500kvar</p><p>　　因此，其電容器的個數(shù)為：</p><p>　　而由于電容器是單相的，所以應(yīng)為3的倍數(shù)，取15個正好</p><p>　　無功補償后，變電所低壓側(cè)的計算負荷為： </p

46、><p>　　在負荷計算中，新型低損耗電力變壓器（如S9、SC9等）的功率損耗可按下列簡化公式近似計算：</p><p>　　有功損耗 </p><p>　　無功損耗 </p><p>　　其中為變壓器二次側(cè)的視在計算負荷。</p><p>　　則：變壓器的功率損耗為：</p>

47、<p>　　變電所高壓側(cè)計算負荷為：</p><p>　　= 3687+ 40.7=3727.7 </p><p>　　= (3223-1500)+203.5=1926.5kvar</p><p>　　無功率補償后，工廠的功率因數(shù)為：</p><p>　　= = 0.91≥0.9</p><p>　　因此，

48、符合本設(shè)計的要求</p><p>　　3.2 變電所、配電所位置和型式的選擇</p><p>　?。?） 變電所和配電所的位置選擇應(yīng)根據(jù)下列要求綜合考慮確定：</p><p>　　接近工廠的負荷中心；接近電源側(cè)；進出線方便；運輸設(shè)備方便；不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動或高溫的場所；不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，如無法遠離，不應(yīng)設(shè)在污染源的主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和

49、可能積水的場所；不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險的區(qū)域內(nèi)；不宜設(shè)在有火災(zāi)危險區(qū)域的正上方或正下方；</p><p>　?。?）變電所和配電所型式選擇</p><p>　　① 35/10kV變電所分屋內(nèi)式和屋外式，屋內(nèi)式運行維護方便，占地面積少。35kV變電所宜用屋內(nèi)式。</p><p>　?、?配電所一般為獨立式建筑物，也可與所帶10kV變電所一起附設(shè)于負荷較大的廠房或建筑物。&

50、lt;/p><p>　　3.2.1 電機修造廠總變電所位置和型式的選擇</p><p>　　由前面的負荷計算可以看出，由于成品試驗站內(nèi)有大型集中負荷，所以電機修造廠的負荷中心在成品試驗站和電機修造車間之間，又考慮到變電所的位置要南北向，北邊開高窗，南邊開低門。所以我選擇的電機修造廠其型式為屋內(nèi)式。</p><p>　　3.3 電機修造廠總降壓變電所主變壓器和主結(jié)線方案的

51、選擇</p><p>　　3.3.1 變壓器容量及臺數(shù)的選擇</p><p>　　車間變電站變壓器臺數(shù)的選擇原則：當(dāng)車間負荷晝夜變化較大時，或由獨立（公用）車間變電站向幾個負荷曲線相差懸殊的車間供電時，如選用一臺變壓器在技術(shù)經(jīng)濟上顯然是不合理的，則亦裝設(shè)兩臺及兩臺以上變壓器。</p><p><b>　　變壓器容量的選擇：</b></p&

52、gt;<p>　?、僮儔浩鞯娜萘縎T（可近似地認為是其額定容量SN·T）應(yīng)滿足車間內(nèi)所有用電設(shè)備計算負荷S30的需要，即 ST≥S30 ；</p><p>　　②低壓為0.4Kv的主變壓器單臺容量一般不宜大于1000KV·A（JGJ/T16—92規(guī)定）或1250 KV·A（GB50053—94規(guī)定）。如果用電設(shè)備容量較大、負荷集中且運行合理時，亦可選用較大容量的變壓器。

53、</p><p>　　表3-3 變電所變壓器型號（工廠供電附錄表5）</p><p>　　3.3.2變配電所主結(jié)線的選擇原則</p><p>　　1.當(dāng)滿足運行要求時，應(yīng)盡量少用或不用斷路器，以節(jié)省投資。</p><p>　　2.當(dāng)變電所有兩臺變壓器同時運行時，二次側(cè)應(yīng)采用斷路器分段的單母線接線。</p><p>　　

54、3.當(dāng)供電電源只有一回線路，變電所裝設(shè)單臺變壓器時，宜采用線路變壓器組結(jié)線。</p><p>　　4.為了限制配出線短路電流，具有多臺主變壓器同時運行的變電所，應(yīng)采用變壓器分列運行。</p><p>　　5.接在線路上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開關(guān)；但接在母線上的避雷器，可與電壓互感器合用一組隔離開關(guān)。</p><p>　　6.6～10KV固定式配電裝置的出線側(cè)，在架空

55、線路或有反饋可能的電纜出線回路中，應(yīng)裝設(shè)線路隔離開關(guān)。</p><p>　　7.采用6～10 KV熔斷器負荷開關(guān)固定式配電裝置時，應(yīng)在電源側(cè)裝設(shè)隔離開關(guān)。</p><p>　　8.由地區(qū)電網(wǎng)供電的變配電所電源出線處，宜裝設(shè)供計費用的專用電壓、電流互感器（一般都安裝計量柜）。</p><p>　　9.變壓器低壓側(cè)為0.4KV的總開關(guān)宜采用低壓斷路器或隔離開關(guān)。當(dāng)有繼電

56、保護或自動切換電源要求時，低壓側(cè)總開關(guān)和母線分段開關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器。</p><p>　　10.當(dāng)?shù)蛪耗妇€為雙電源，變壓器低壓側(cè)總開關(guān)和母線分段開關(guān)采用低壓斷路器時，在總開關(guān)的出線側(cè)及母線分段開關(guān)的兩側(cè)，宜裝設(shè)刀開關(guān)或隔離觸頭。</p><p>　　3.3.3變配電所主結(jié)線的確定</p><p>　　方案1：高低壓側(cè)均采用單母線分段。優(yōu)點：用斷路器把母線分段后。

57、對重要用戶可以從不同母線段引出兩個回路，用兩個電路供電；當(dāng)一段母線故障時，分段斷路器自動切除故障母線保證正常斷母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)檢修時該母線須停電。</p><p>　　方案二：高壓采用單母線，低壓采用單母線分段。優(yōu)點：任一主變壓器檢修或發(fā)生故障時，通過切換操作，即可迅速恢復(fù)對整個變電所的供電。缺點：在高壓母線或電源進線進行檢修或發(fā)生故障時，整個變電所仍需停電。&l

58、t;/p><p>　　以上兩種方案均能滿足主接線要求，采用第二種經(jīng)濟性最佳，但可靠性差;第一種方案既能滿足負荷供電要求又較經(jīng)濟。所以本次設(shè)計選用方案1。其接線圖如圖3-3所示：</p><p>　　圖3-3變配電所主接線圖</p><p>　　3.4 短路電流的計算</p><p>　　3.4.1 繪制計算電路</p><p&

59、gt;　　圖3-4-1短路計算電路</p><p>　　3.4.2 求k -1，k-2點的三相短路電流和短路容量</p><p>　?。?） 求k -1點的三相短路電流和短路容量（根據(jù)國家標準可取）</p><p>　?、?計算短路電路中各元件的電抗及總電抗</p><p>　?、?電力系統(tǒng)的電抗：由《工廠供電-劉介才》附表8查得SN10-1

60、0II型斷路器的斷流容量=500MV·A,因此</p><p>　?、?架空線路的電抗：由資料《工廠供電-劉介才》得，因此</p><p>　?、?繪k-1點短路的等效電路，如圖3-4-2示，圖上標出各元件的序號（分子）和電抗值（分母），并計算其總電抗為：</p><p>　　圖3-4-2短路等效電路圖</p><p>　?、?計算

61、三相短路電流和短路容量</p><p>　?、?三相短路電流周期分量有效值</p><p>　?、?三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流</p><p>　?、?三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值</p><p><b>　?、?三相短路容量</b></p><p>　　（2） 求k-2點的三相

62、短路電流和短路容量（）</p><p>　?、?計算短路電路中各元件的電抗及總電抗</p><p><b>　?、?電力系統(tǒng)的電抗</b></p><p><b>　?、?架空線路的電抗</b></p><p>　?、?電力變壓器的電抗：由《工廠供電-劉介才》附錄表5查得%=5，因此</p&g

63、t;<p>　　ⅳ 繪k-2點短路的等效電路如圖3-4-3示，并計算其總電抗為：</p><p>　　圖3-4-3短路等效電路圖</p><p>　　② 計算三相短路電流和短路容量</p><p>　?、?三相短路電流周期分量有效值</p><p>　　ⅱ 三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流</p><p>　

64、?、?三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值</p><p><b>　?、?三相短路容量</b></p><p>　?。?） k-1,k-2點短路計算表 （如表3-3，3-4所示）</p><p>　　表3-3 系統(tǒng)最大運行方式時短路計算表</p><p>　　3.5變電所一次設(shè)備的選擇校驗</p>

65、<p>　　3.5.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗</p><p>　　表3-510kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗</p><p>　　表3-5 所選設(shè)備均滿足要求。</p><p>　　3.5.2變電所高壓母線的選擇</p><p>　　按規(guī)定10kV級的變電所的高壓母線應(yīng)按發(fā)熱條件進線選擇，并校驗其短路穩(wěn)定度。</p>

66、<p>　?。?）10kV母線的選擇校驗</p><p><b>　?、?按發(fā)熱條件選擇</b></p><p>　　由及室外環(huán)境溫度33℃，查資料，初選硬鋁母線LMY-3（70×6），其35℃時>，滿足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　② 動穩(wěn)定度校驗</b></p>&

67、lt;p>　　ⅰ 母線在三相短路時所受的最大電動力為</p><p>　?、?母線在作用時的彎曲力矩為</p><p>　?、?母線的截面系數(shù)為</p><p>　?、?故母線在三相短路時所受到的計算應(yīng)力為</p><p>　　而硬鋁母線（LMY）的允許應(yīng)力為，由此可見該母線滿足短路動穩(wěn)定度的要求。</p><p&g

68、t;<b>　?、?熱穩(wěn)定度校驗</b></p><p>　　計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面</p><p>　　式中——變電所10kV側(cè)縱聯(lián)差動保護動作時間按0.7s整定，再加上斷路器斷路時間0.2s，再加0.05s。</p><p>　　由于母線的實際截面為，因此該母線滿足短路熱穩(wěn)定度要求。</p><p>　　所以電

69、機修造廠高壓母線選擇如表3-8所示</p><p>　　表3-5-1電機修造廠高壓母線選擇</p><p>　　3.6變電所進出線選擇。</p><p>　　3.6.1 10kV高壓進線的選擇校驗</p><p>　　采用LJ型鋁絞線架空敷設(shè)，接往10kV公用干線。</p><p>　?。?） 按發(fā)熱條件選擇</

70、p><p>　　由及室外環(huán)境溫度33℃，查資料，初選LJ-35，其35℃時>，滿足發(fā)熱條件。</p><p>　?。?） 校驗機械強度</p><p>　　查表，最小允許截面，因此LJ-35滿足機械強度要求。</p><p>　　由于此線路很短，不需校驗電壓損耗。</p><p>　　3.6.2 10kV高壓出線的選

71、擇</p><p>　?。?） 饋電給1號廠房（電機修造車間）的線路采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p><b>　?、?按發(fā)熱條件選擇</b></p><p>　　由及土壤溫度25℃，查表，初選纜芯為的交聯(lián)電纜，其，滿足發(fā)熱條件。</p><p><b>　?、?

72、校驗電壓損耗 </b></p><p>　　由電機修造廠平面圖量得變電所至一號廠房距離約100m，而表查得的鋁芯電纜的（按纜芯工作溫度80℃計），，又1號廠房的，，因此按式</p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　滿足允許電壓損耗5％的要求。</p><p><b>　　

73、③ 短路熱穩(wěn)定校驗</b></p><p>　　計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面</p><p>　　由于前面所選的纜芯截面小于，不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此改選纜芯的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，即YJL22-10000-3×300＋1×150的四芯電纜（中性線芯按不小于相線芯一半選擇，下同）。</p><p>　?。?） 饋電給2號廠房（

74、機械加工車間）的線路 亦采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22-10000-3×300＋1×150的四芯電纜。</p><p>　?。?） 饋電給3號廠房（新品試制車間）的線路 亦采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22-10000-3×300

75、＋1×150的四芯電纜。</p><p>　?。?） 饋電給4號廠房（原料車間）的線路 亦采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22-10000-3×300＋1×150的四芯電纜。</p><p>　?。?） 饋電給5號廠房（備件車間）的線路 亦采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁

76、芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22-10000-3×300＋1×150的四芯電纜。</p><p>　?。?） 饋電給6號廠房（鍛造車間）的線路 亦采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22-10000-3×300＋1×150的四芯電纜。</p><p>

77、　　（7） 饋電給7號廠房（鍋爐房）的線路 亦采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22-10000-3×300＋1×150的四芯電纜。</p><p>　?。?） 饋電給8號廠房（空壓站）的線路 亦采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22-10000-3&

78、#215;300＋1×150的四芯電纜。</p><p>　?。?） 饋電給9號廠房（汽車庫）的線路 亦采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22-10000-3×300＋1×150的四芯電纜。</p><p>　?。?0）饋電給10號廠房（大線圈車間）的線路 亦采用YJL22-10000型

79、交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22-10000-3×300＋1×150的四芯電纜。</p><p>　?。?1） 饋電給11號廠房（半成品試驗站）的線路 亦采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22-10000-3×300＋1×150的四芯電纜。</p&g

80、t;<p>　　（12） 饋電給12號廠房（成品試驗站）的線路 亦采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22-10000-3×300＋1×150的四芯電纜。</p><p>　　（13） 饋電給13號廠房（加壓站）的線路 亦采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯

81、截面選，即YJL22-10000-3×300＋1×150的四芯電纜。</p><p>　?。?4） 饋電給14號廠房（設(shè)備處倉庫）的線路 亦采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22-10000-3×300＋1×150的四芯電纜。</p><p>　?。?5） 饋電給15號廠房（成品

82、試驗站內(nèi)大型集中負荷）的線路 亦采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22-10000-3×300＋1×150的四芯電纜。</p><p>　　3.6.3作為備用電源的高壓線的選擇校驗</p><p>　　采用LJ型鋁絞線架空敷設(shè)，與相距約4km的某35/10kV變電所的10kV母線相聯(lián)。</p&

83、gt;<p>　　（1） 按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　工廠二級負荷容量共503kVA，及室外環(huán)境溫度為33℃，查表，初選LJ-16，其35℃時的，滿足發(fā)熱條件。</p><p>　?。?） 校驗電壓損耗</p><p>　　由表查得纜芯為的鋁絞線的，（按線間幾何均距0.8m計）。</p><p>　　又，，線路長度按4k

84、m計，因此按式(3-9)，得</p><p>　　滿足允許電壓損耗5％的要求。</p><p>　　綜合以上所選電機修造廠變電所進出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號規(guī)格如表3-7所示</p><p>　　表3-9 電機修造廠變電所進出線和聯(lián)絡(luò)線的型號規(guī)格</p><p>　　3.7變電所的防雷保護與接地裝置的設(shè)計</p><p&

85、gt;　　3.7.1變電所的防雷保護</p><p><b>　　（1） 直擊雷防護</b></p><p>　　在變電所屋頂裝設(shè)避雷針或避雷帶，并引出兩根接地線與變電所公共接地裝置相連。</p><p>　　由于變電所有露天配電裝置，應(yīng)在變電所外面的適當(dāng)位置裝設(shè)獨立避雷針，其裝設(shè)高度應(yīng)使其防雷保護范圍包括整個變電所。按規(guī)定，獨立避雷針的接地裝

86、置接地電阻。通常采用3～6根長2.5m、φ50mm的鋼管，在裝避雷針的桿塔附近作一排或多邊形排列，管間距離5m，打入地下，管頂距地面0.6m。接地管間用40mm×4mm的鍍鋅扁鋼焊接相連。引下線用25mm×4mm的鍍鋅扁鋼，下與接地體焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針采用φ20mm的鍍鋅圓鋼，長1～1.5m。獨立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應(yīng)有3m以上距離。<

87、/p><p>　　在10kV架空進行上，架設(shè)1～2kM的避雷線，以消除近區(qū)進線上的雷擊閃絡(luò)，避免其引起的雷電侵入波對變電所電氣裝置的危害。</p><p>　?。?） 雷電侵入波的防護</p><p>　?、?在10kV電源進線的終端桿上裝設(shè)FZ-35型閥式避雷器。引下線采用25mm×4mm的鍍鋅扁鋼，下與公共接地網(wǎng)焊接相連，上與避雷器接地端螺栓連接。<

88、/p><p>　?、?在10kV高壓配電室內(nèi)裝設(shè)有JYN1-35-102型開關(guān)柜，其中配有FZ-35型避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來保護，防護雷電侵入波的危害。</p><p>　　③ 在10kV高壓配電室內(nèi)裝設(shè)有GG-1A(F)-55型開關(guān)柜，其中配有FS4-10型避雷器。主要保護10kV側(cè)出線上的各種一次設(shè)備。</p><p>　　3.7.2變電所公

89、共接地裝置的設(shè)計</p><p>　?。?） 接地電阻的要求 按資料上的表，此變電所的公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下條件： </p><p>　　式中 </p><p>　?。ㄓ捎陬}目沒有給出35kV電網(wǎng)中架空線路和電纜線路總長度，所以我假設(shè)35kV電網(wǎng)中架空線路總長度為60km，35kV電網(wǎng)中電纜線路總長度

90、為4km。）</p><p>　　因此公共接地裝置接地電阻</p><p>　?。?） 接地裝置的設(shè)計</p><p>　　單根垂直管形接地體的接地電阻</p><p>　　采用長2.5m、φ50mm的鋼管14根，沿變電所三面布置，管距≥5mm，垂直打入地下，管頂離地面0.6m。管間用40mm×4mm的鍍鋅扁鋼焊接相連。變電所的變壓

91、器室有兩條接地干線，35kV、10kV配電室各有一條和兩條接地干線與室外公共接地裝置焊接相連，電容器室有兩條接地干線與室外公共接地裝置焊接相連，接地干線均采用25mm×4mm的鍍鋅扁鋼。接地電阻的驗算：</p><p>　　滿足的接地電阻要求。式中η＝0.65在資料中查表近似地選取。</p><p><b>　　第四章結(jié)論</b></p>&l

92、t;p>　　我做的是金力電機修造廠全廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)的設(shè)計.通過這次畢業(yè)設(shè)計，我加深了對工廠供電知識的理解，基本上掌握了進行一次設(shè)計所要經(jīng)歷的步驟，象總降壓的設(shè)計，我進行課題分析、查資料，進行設(shè)計，整理說明書到最后完成整個設(shè)計。作為大學(xué)階段一次重要的學(xué)習(xí)經(jīng)歷我感覺自己受益非淺，同時深深的感覺的自己的學(xué)習(xí)能力在不斷提高，一個月的時間就這樣匆匆的過去了，在指導(dǎo)老師的細心教導(dǎo)中，我獨立完成這次的設(shè)計。</p>&l

93、t;p>　　這次設(shè)計使我對工廠供電有了新的認識，對總降壓變電所的設(shè)計由一無所知到現(xiàn)在的一定程度的掌握，起到了非常重要的作用，對老師的關(guān)心，指導(dǎo)有感于心，事實上這次設(shè)計對我們的鍛煉是多方面的，除了對設(shè)計過程熟悉外，我們還進一步提高了作圖，說明書編輯，各種信息的分析，對WORD文檔的使用等多方面的能力。</p><p>　　電機修造廠變電所的設(shè)計已經(jīng)按照設(shè)計原則要求設(shè)計完了，雖然能夠滿足設(shè)計任務(wù)書的要求，但是我

94、認為還要提高和改進的地方還有很多，比如說在變電所微機保護和綜合自動化、電氣安全、節(jié)能等方面還有很多需要以后補充和提高的地方。在細節(jié)方面，還有許多需要精雕細琢的地方，這次沒有能夠深入下去。希望以后有機會能夠進一步。</p><p>　　我認為變電所設(shè)計以后的發(fā)展方向應(yīng)該是朝著微機綜合自動化發(fā)展的。變電站微機綜合自動化可實現(xiàn)繼電保護、電網(wǎng)安全監(jiān)控、電量和非電量監(jiān)測、設(shè)備參數(shù)自動調(diào)整、中央信號、電壓無功綜合控制、電能自

95、動分時統(tǒng)計、事故跳閘過程參數(shù)自動記錄、事件按時排序、事故處理提示、快速處理事故、微機控制免維護直流電源供電和微機運行一體化功能，實現(xiàn)變電所無人值班。這方面在國外現(xiàn)在發(fā)展得已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒炝?，而我國雖然雖然也發(fā)展了幾十年了，但是現(xiàn)在還是沒有普遍應(yīng)用開來。造成我國變電所微機綜合自動化發(fā)展緩慢的主要原因是該系統(tǒng)價格較高，只要大型的變電所才有條件安裝。以后需要解決的問題就是要設(shè)法降低其投資額，以便應(yīng)用在小型的變電所中。</p>&l

96、t;p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 《工廠供電設(shè)計與實驗》.王榮藩主編. 天津.天津大學(xué)出版社，2002.3</p><p>　　[2] 《工廠供電簡明設(shè)計手冊》.劉介才.北京.機械工業(yè)出版社，1993.8</p><p>　　[3] 《工廠供電》.劉介才. 北京.機械工業(yè)出版社，2002.10</p&

97、gt;<p>　　[4] 《配電系統(tǒng)可靠性評估》.別朝江.中國電力出版社,1997.4</p><p>　　[5] 《配電系統(tǒng)的防雷設(shè)計》.李華主.電力系統(tǒng)通信出版社,2004.3</p><p>　　[6] 《工廠配電設(shè)計手冊》.航空工業(yè)部設(shè)計研究院.水利電力出版社,1983.11</p><p>　　[7] 《電力系統(tǒng)繼電保護》.洪佩孫.中國電力出

98、版社,1988.7</p><p>　　[8] 《常用供配電設(shè)備選型手冊》.王子午.煤炭工業(yè)出版社,1999.3</p><p>　　[9] 《電力系統(tǒng)及保護原理》.賀家李.中國水利水電出版社,1993.11</p><p>　　[10] 《電力系統(tǒng)分析》.于永源 楊綺雯.北京電力出版社,2008.4</p><p><b>　　

99、致 謝</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計已結(jié)束，本次設(shè)計從選題到完成整個過程中得到了祝愛萍老師的悉心指導(dǎo)。從老師身上不僅學(xué)到了理論知識，更多的是待人接物與為人處世的道理。其嚴以律己，寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實無華、平易近人的人格魅力，使人倍感溫馨。</p><p>　　在此真誠的感謝祝愛萍老師。愿導(dǎo)師合家歡樂，一生平安，工作順利。也感謝各位老師和同學(xué)，祝愿大家以后工作順利。謝

100、謝?。?</p><p><b>　　外文翻譯</b></p><p>　　Energy Management System of Admixture Electricity-generating</p><p>　　1. One preface</p><p>　　The admixture that wind for

101、ce and solar cells generate electricity to constitute generates electricity the system and is called the breeze/ light to repair the system with each other, all having some common weakness because of the breeze and solar

102、 energies, such as the energy density low, the stability is bad and is subjected to the weather influence not to continue, have the strong weak conjugation, solar energy of seasonal to interrupted etc. day and night. Be

103、generate electricity by the wind </p><p>　　The wind energy, solar energy has to repair sex with each other certainly, if the sun light of daytime is strong, the night breeze is many, the summer sunshine good

104、, the breeze is weak; The spring stanza breeze of winter is strong but the sunlight is opposite weaker. Develop the wind force a solar energy to supply again to give or get an electric shock the system with each other, t

105、ake into wind force and the solar energy techniques to synthesize the exploitation, thus constitute a kind of repair</p><p>　　Local mainly generate electricity to independent wind power, the light currently

106、and the breeze a light supplies again the research of the electricity control system with each other more. In design the breeze a light generate electricity system, the design way of thinking of the widespread adoption a

107、ccording to load everyday total to consume the electricity quantity, and radiate the quantity from the day that the local weather data get to the capacity of the certain solar cell array, the wind po</p><p>

108、　　Because the exportation power and the burden powers of the breeze electrical engineering set, the solar cell array is affect by the outside factor, changing the scope to compare greatly, as a result turned the energy o

109、f generate electricity the system management to also put forward the higher request towards control and excellently. This text aims at the movement efficiency and credibility’s that the characteristics of the system move

110、ment designs one energy management system( energy management </p><p>　　composing of the systems</p><p>　　This text with the south science and engineering university dispersion type wind force

111、 a solar energy of the new energy center admixture generates electricity the system for study the view, the structure diagram of the system, such as 2 －1 of figure 1 show:</p><p>　　May known by the chart 2-1

112、, the system includes following several parties:</p><p>　　The wind power machine and its controller: Total 15KW / sets of the biggest exportation power of the breeze machine, the wind force machine generates

113、 electricity the controller to make the wind force machine been placed in the biggest power to output the appearance always.</p><p>　　Solar cell and its electricity generation controller: The altogether 5 gr

114、oups, solar cell each group of peaks tile 3 k W, the solar energy electricity generation controller causes the solar cell array throughout to be at the maximum work rate output condition.</p><p>　　The data c

115、ollects the system:( the data acquires the system, the brief name DAS)Used for the electric voltage, the load power that collects to examine the solar cell exportation power, the wind power machine to output the power, t