供配電課程設計--某機械廠供配電系統(tǒng)設計

1、<p><b>　　工廠供電課程設計</b></p><p>　　專 業(yè)：電氣工程及其自動化</p><p><b>　　年 級： </b></p><p><b>　　摘要2</b></p><p><b>　　設計任務2</b>

2、;</p><p>　　第一章 負荷計算及功率補償5</p><p><b>　　1、負荷計算5</b></p><p>　　2、各用電車間負荷計算結果如下表：13</p><p>　　3、全廠負荷計算13</p><p><b>　　4、功率補償14</b><

3、;/p><p>　　第二章 主結線方案的選擇15</p><p><b>　　1、方案選擇15</b></p><p><b>　　2、方案確定18</b></p><p>　　第二章 短路計算19</p><p>　　1. 求k-1點的三相短路電流和短路容量………………

4、……………………...19</p><p>　　a.計算短路電路中各元件的電抗及總電抗19</p><p>　　b.計算三相短路電流和短路容量19</p><p>　　2、求k-2點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量20</p><p>　　a.計算短路電路中各元件的電抗及總電抗20</p><p>

5、;　　b.計算三相短路電流和短路容量20</p><p>　　3、短路電流計算結果：21</p><p>　　第三章 導線型號及截面的選擇21</p><p>　　1、導體材料的選擇21</p><p>　　2、導線絕緣的選擇21</p><p>　　3、導線截面的選擇21</p><p

6、>　　第四章 變壓器的繼電保護22</p><p>　　1、過電流保護22</p><p>　　2. 差動保護………………………………………………………………………………..22</p><p>　　3、變壓器的過電流保護23</p><p>　　4.、變壓器的過負荷判斷…………………………………………………………………..2

7、3</p><p>　　第五章 總結………………………………………………………………………………23</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　供配電技術，就是研究電力的供應及分配的問題。電力，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)、民用住宅、及企事業(yè)單位的主要能源和動力，是現(xiàn)代文明的物質(zhì)技術基礎。沒有電力，就沒有國民經(jīng)濟的現(xiàn)代化。現(xiàn)代

8、社會的信息化和網(wǎng)絡化，都是建立在電氣化的基礎之上的。因此，電力供應如果突然中斷，則將對這些用電部門造成嚴重的和深遠的影響。故，作好供配電工作，對于保證正常的工作、學習、生活將有十分重要的意義。</p><p>　　供配電工作要很好的為用電部門及整個國民經(jīng)濟服務，必須達到以下的基本要求：</p><p>　　安全——在電力的供應、分配及使用中，不發(fā)生人身事故和設備事故。</p>

9、<p>　　可靠——應滿足電力用戶對供電可靠性和連續(xù)性的要求。</p><p>　　優(yōu)質(zhì)——應滿足電力用戶對電壓質(zhì)量和頻率質(zhì)量的要求。</p><p>　　經(jīng)濟——應使供配電系統(tǒng)投資少，運行費用低，并盡可能的節(jié)約電能和減少有色金屬消耗量。</p><p>　　另外，在供配電工作中，還應合理的處理局部和全局，當前與長遠的關系，即要照顧局部和當前利益，又要有

10、全局觀點，能照顧大局，適應發(fā)展。</p><p>　　關鍵詞：工廠供電 負荷計算 變壓器 防雷</p><p><b>　　設計任務書</b></p><p><b>　　一、目的</b></p><p>　　通過設計,系統(tǒng)地復習,鞏固工廠供電的基本知識,提高設計計算能力和綜合分析能力,為今后

11、的工作奠定初步的基礎.</p><p><b>　　二、任務</b></p><p>　　某機械廠供配電系統(tǒng)設計 ,具體數(shù)據(jù)如下:</p><p>　　注：各單相設備盡量平衡接入系統(tǒng)，負荷持續(xù)率均已經(jīng)換算為100％。</p><p><b>　　三、基本要求</b></p><p

12、>　　按照國家標準GB50052-95《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》, GB50053-94《10kv及以下變電所設計規(guī)范》及GB50054-95《低壓配電設計規(guī)范》等規(guī)范,進行工廠供電設計.做到"安全,可靠,優(yōu)質(zhì),經(jīng)濟"的基本要求.并處理好局部與全局,當前與長遠利益的關系,以便適應今后發(fā)展的需要,同時還要注意電能和有色金屬的節(jié)約等問題.</p><p><b>　　四、設計內(nèi)容及步驟

13、</b></p><p>　　1、工廠負荷計算及功率補償，列出負荷計算表、表達計算成果。</p><p>　　2、工廠總降壓變電所的位置和主變壓器的臺數(shù)及容量選擇</p><p>　　3、工廠總降壓變電所主結線設計</p><p>　　4、工廠供、配電系統(tǒng)短路電流計算</p><p>　　5、導線型號及截面

14、的選擇</p><p>　　6、合理確定無功補償.要求10kv側cosφ=0.92.</p><p>　　五、編寫設計說明書的具體要求 </p><p>　　1、設計說明書應包括設計題目,方案論證,負荷計算,設備及導線的選擇,動穩(wěn)定度,熱穩(wěn)定度和斷流能力校驗等.</p><p>　　2、設計說明書要求方案可行,計算方法正確,圖紙規(guī)范無誤,條理

15、清楚,語言通順.</p><p><b>　　有關說明:</b></p><p>　　1、電源:工廠東北方向2公里有一降壓變電所110/35/10kv,1×2150kva變壓器一臺作為工廠的主電源,允許用35kv或10kv中的一種電壓,以單回架空線向工廠供電.此外,由正北方向其他工廠引入10kv電纜作為備用電源,平時不準投入,只在該廠的主電源發(fā)生故障或檢修時

16、提供照明及部分重要負荷用電,輸送容量不得超過全廠計算負荷的20%.</p><p>　　2、負荷類型:本廠除三車間和五車間有部分二級負荷外,其余均為三級負荷.</p><p>　　3、工廠為兩班制,全年工作時數(shù)為4500h,最大負荷利用時數(shù)為4000h.(參考值)</p><p>　　第一章 負荷計算及功率補償</p><p><b&g

17、t;　　1.負荷計算</b></p><p><b>　　各用電車間計算負荷</b></p><p><b>　　電加工車間</b></p><p><b>　　通風機組</b></p><p>　　查表得：Kd=0.8,cosφ=0.8，tanφ=0.75<

18、/p><p>　　Pe=5*3kw=15kw P30(1)= Kd*Pe=0.8*15kw=12kw</p><p>　　Q30(1)=P30tanφ=12*0.75kvar=9kvar</p><p><b>　　電阻爐組</b></p><p>　　查表得：Kd=0.7,cosφ=1.0, tanφ=0</p&g

19、t;<p>　　Pe=4*2kw=8kw P30(2)= Kd*Pe=0.7*8kw=5.6kw</p><p>　　Q30(2)=P30tanφ=0</p><p><b>　　對焊機組</b></p><p>　　查表得：Kd=0.35，cosφ=0.7，tanφ=1.02</p><p>　　pAB

20、-A=pBC-B=pCA-C=0.8,pAB-B=pBC-C=pCA-A=0.2,</p><p>　　qAB-A=qBC-B=qCA-C=0.22,q AB-B=q BC-C=q CA-A=0.8</p><p>　　有四臺單項對焊機 AB相間接2臺，其余接一臺</p><p><b>　　A相</b></p><p>

21、;　　PA=0.8*15*2kw+0.2*15kw=27kw</p><p>　　QA=0.22*15*2kvar+0.8*15kvar=18.6kvar</p><p><b>　　B相 </b></p><p>　　PB=0.8*15kw+0.2*15*2kw=18kw QB=0.22*15kvar+0.8*15*2kvar=27

22、.3kvar</p><p><b>　　C相</b></p><p>　　PC=0.8*15kw+0.2*15kw=15kw</p><p>　　QC=0.22*15kvar+0.8*15kvar=15.3kvar</p><p>　　各相的有功和無功計算負荷為</p><p><b>

23、;　　A相</b></p><p>　　P30。A=0.35*27kw=9.45kw</p><p>　　Q30。A=0.35*18.6kvar=6.51kvar</p><p><b>　　B相</b></p><p>　　P30。B=0.35*18kw=6.3kw</p><p>

24、　　Q30。B=0.35*27.3kvar=9.555kvar</p><p><b>　　C相</b></p><p>　　P30。C=0.35*15kw=5.25kw</p><p>　　Q30。C=0.35*15.3kvar=5.355kvar</p><p>　　總的等效三相計算負荷</p><

25、;p>　　P30(3)=3P30。A=3*9.45kw=28.35kw</p><p>　　Q30(3)=3Q30。B=3*9.555kvar=28.665kvar</p><p>　　取K∑p=0.95 K∑q=0.97</p><p>　　整個車間總的計算負荷為</p><p>　　P30=K∑p(P30(1)+ P30(2)+

26、 P30(3))</p><p>　　=0.95(12+5.6+28.35)kw=43.65kw</p><p>　　Q30= K∑q(Q30(1)+ Q30(2)+ Q30(3))</p><p>　　=0.97(9+0+28.665)kvar</p><p>　　=36.535kvar</p><p>　　S30=

27、56.92kV.A I30=86.48KA</p><p><b>　　b.鍛造車間</b></p><p><b>　　金屬切削機床組</b></p><p>　　查表得：Kd=0.2,cosφ=0.5，tanφ=1.73</p><p>　　Pe=5*55kw=275kw P30(1

28、) = Kd*Pe=0.2*275kw=55kw</p><p>　　Q30(1)= P30(1)tanφ=55*1.73kvar=95.15kvar</p><p><b>　　通風機組</b></p><p>　　查表得：Kd=0.8,cosφ=0.8，tanφ=0.75</p><p>　　Pe=2*6kw=12k

29、w P30(2)= Kd*Pe=0.8*12kw=9.6kw</p><p>　　Q30(2)= P30(2)tanφ=9.6*0.75kvar=7.2kvar</p><p><b>　　電阻爐組</b></p><p>　　查表得：Kd=0.7,cosφ=1.0, tanφ=0</p><p>　　Pe=5*

30、4kw=20kw P30(3)= Kd*Pe=0.7*20kw=14kw</p><p>　　Q30(3)= P30(3)tanφ=0</p><p><b>　　電熱干燥箱組</b></p><p>　　查表得：Kd=0.7,cosφ=1.0, tanφ=0</p><p>　　pAB-A=pBC-B=pCA-C=

31、0.8,pAB-B=pBC-C=pCA-A=0.2,</p><p>　　qAB-A=qBC-B=qCA-C=0.22,q AB-B=q BC-C=q CA-A=0.8</p><p>　　有四臺電熱干燥箱2臺接于BN相間</p><p><b>　　A相</b></p><p>　　P30.A=0.7*20kw=14k

32、w</p><p><b>　　B相</b></p><p>　　P30.B=0.7*2*20kw=28kw</p><p><b>　　C相</b></p><p>　　P30.C=0.7*20kw=14kw</p><p><b>　　等效三相計算負荷<

33、/b></p><p>　　P30（4）=3P30。A=3*28kw=84kw</p><p><b>　　Q30（4）= 0</b></p><p>　　取K∑p=0.95 K∑q=0.97</p><p>　　整個車間總的計算負荷為</p><p>　　P30=K∑p(P30(1)+

34、 P30(2)+ P30(3)+ P30（4）)</p><p>　　=0.95(55+9.6+14+84)kw</p><p><b>　　=154.47kw</b></p><p>　　Q30= K∑q(Q30(1)+ Q30(2)+ Q30(3)+ Q30（4）)</p><p>　　=0.97（95.15+7.2

35、+0+0)k.var</p><p>　　=99.28kvar</p><p>　　S30=183.6kv.A I30=278.95KA</p><p><b>　　2.變壓器選擇</b></p><p>　　對于電加工車間和鍛造車間，由S30=56.92kv.A+183.6kv.A=240.52kv.A可知，應選擇變

36、壓器型號為S9-250/10(Dyn11)一臺</p><p><b>　　c.銑磨車間</b></p><p><b>　　金屬切削機床組</b></p><p>　　查表得：Kd=0.2,cosφ=0.5，tanφ=1.73</p><p>　　Pe=3*50kw=150kw P30(1)=

37、Kd*Pe=0.2*150kw=30kw</p><p>　　Q30(1)= P30(1)tanφ=30*1.73kvar=51.9kvar</p><p><b>　　通風機組</b></p><p>　　查表得：Kd=0.8,cosφ=0.8，tanφ=0.75</p><p>　　Pe=2*10kw=20kw P

38、30(2)= Kd*Pe=0.8*20kw=16kw</p><p>　　Q30(2)= P30(2)tanφ=16*0.75kvar=12kvar</p><p><b>　　電熱干燥箱組</b></p><p>　　查表得：Kd=0.7,cosφ=1.0, tanφ=0</p><p>　　有四臺電熱干燥箱2臺接于C

39、N相間</p><p><b>　　A相</b></p><p>　　P30.A=0.7*15kw=10.5kw</p><p><b>　　B相</b></p><p>　　P30.B=0.7*15kw=10.5kw</p><p><b>　　C相</b&

40、gt;</p><p>　　P30.C=0.7*2*15kw=21kw</p><p><b>　　等效三相計算負荷</b></p><p>　　P30（3）=3P30。A=3*21kw=63kw</p><p><b>　　Q30（3）= 0</b></p><p>&l

41、t;b>　　對焊機組</b></p><p>　　查表得：Kd=0.35，cosφ=0.7，tanφ=1.02</p><p>　　pAB-A=pBC-B=pCA-C=0.8,pAB-B=pBC-C=pCA-A=0.2,</p><p>　　qAB-A=qBC-B=qCA-C=0.22,q AB-B=q BC-C=q CA-A=0.8</p&

42、gt;<p>　　有四臺單項對焊機 AB相間接2臺，其余接一臺</p><p><b>　　A相</b></p><p>　　PA=0.8*2*15kw+0.2*15kw=27kw</p><p>　　QA=0.22*2*15kvar+0.8*15kvar=18.6kvar</p><p><b>

43、;　　B相</b></p><p>　　PB=0.2*2*15kw+0.8*15kw=18kw</p><p>　　QB=0.8*2*15kvar+0.22*15kvar=27.3kvar</p><p><b>　　C相</b></p><p>　　PC=0.8*15kw+0.2*15kw=15kw<

44、/p><p>　　QC=0.22*15kvar+0.8*15kvar=15.3kvar</p><p>　　各相的有功無功計算負荷為</p><p><b>　　A相</b></p><p>　　P30。A=0.35*27kw=9.45kw</p><p>　　Q30。A=0.35*18.6kvar=

45、6.51kvar</p><p><b>　　B相</b></p><p>　　P30。B=0.35*18kw=6.3kw</p><p>　　Q30。B=0.35*27.3kvar=9.555kvar</p><p><b>　　C相</b></p><p>　　P30。C

46、=0.35*15kw=5.25kw</p><p>　　Q30。C=0.35*15.3kvar=5.355kvar</p><p>　　P30(4)=3P30。A=3*9.45kw=28.35kw</p><p>　　Q304)=3Q30。B=3*9.555kvar=28.665kvar</p><p>　　取K∑p=0.95 K∑q=0

47、.97</p><p>　　整個車間總的計算負荷為</p><p>　　P30=K∑p(P30(1)+ P30(2)+ P30(3)+ P30(4))</p><p>　　=0.95(30+16+63+28.35)kw=130.48kw</p><p>　　Q30= K∑q(Q30(1)+ Q30(2)+ Q30(3)+Q304))</

48、p><p>　　=0.97(51.9+12+0+28.665)kvar</p><p>　　=89.788kvar</p><p>　　S30=158.4kv.A I30=240.66KA</p><p><b>　　d.電鍍車間</b></p><p><b>　　通風機組</b

49、></p><p>　　查表得：Kd=0.8,cosφ=0.8，tanφ=0.75</p><p>　　Pe=3*3kw=9kw P30(1)= Kd*Pe=0.8*9kw=7.2kw</p><p>　　Q30(1)= P30(1)tanφ=7.2*0.75kvar=5.4kvar</p><p><b>　　電阻爐

50、組</b></p><p>　　查表得：Kd=0.7,cosφ=1.0, tanφ=0</p><p>　　Pe=3*4kw=12kw P30(2)= Kd*Pe=0.7*12kw=8.4kw</p><p>　　Q30(2)= P30(2)tanφ=0</p><p><b>　　對焊機組</b><

51、;/p><p>　　查表得：Kd=0.35，cosφ=0.7，tanφ=1.02</p><p>　　pAB-A=pBC-B=pCA-C=0.8,pAB-B=pBC-C=pCA-A=0.2,</p><p>　　qAB-A=qBC-B=qCA-C=0.22,q AB-B=q BC-C=q CA-A=0.8</p><p>　　有兩臺單項對焊機接于

52、ＡＢ BC間</p><p><b>　　A相</b></p><p>　　PA=0.8*10kw=8kw</p><p>　　QA=0.22*10kvar=2.2kvar</p><p><b>　　B相</b></p><p>　　PB=0.2*2*10kw+0.8*10

53、kw=12kw</p><p>　　QB=0.8*2*10kvar+0.22*10kvar=18.2kvar</p><p><b>　　C相</b></p><p>　　PC=0.2*10kw=2kw</p><p>　　QC=0.8*10kvar=8kvar</p><p>　　各相的有功無功

54、計算負荷為</p><p><b>　　A相</b></p><p>　　P30。A=0.35*8kw=2.8kw</p><p>　　Q30。A=0.35*2.2kvar=0.77kvar</p><p><b>　　B相</b></p><p>　　P30。B=0.35*

55、12kw=4.2kw</p><p>　　Q30。B=0.35*18.2kvar=6.37kvar</p><p><b>　　C相</b></p><p>　　P30。C=0.35*2kw=0.7kw</p><p>　　Q30。C=0.35*8kvar=2.8kvar</p><p><

56、b>　　等效三相計算負荷</b></p><p>　　P30(3)=3P30。B=3*4.2kw=12.6kw </p><p>　　Q30(3)=3Q30。B=3*6.37kvar=19.11kvar</p><p>　　取K∑p=0.95 K∑q=0.97</p><p>　　整個車間總的計算負荷為</p>

57、;<p>　　P30=K∑p(P30(1)+ P30(2)+ P30(3))</p><p>　　=0.95(7.2+8.4+12.6)kw=26.79kw</p><p>　　Q30= K∑q(Q30(1)+ Q30(2)+ Q30(3))</p><p>　　=0.97(5.4+0+19.11)kvar</p><p>　　

58、=23.77kvar</p><p>　　S30=35.8kv.A I30=54.39KA</p><p><b>　　2.變壓器選擇</b></p><p>　　由S30=158.4kv.A+35.8kv.A=194.2kv.A可知，應選擇變壓器型號為S9-250/10一臺</p><p>　　2.各用電車間負荷計

59、算結果如下表：</p><p><b>　　3.全廠負荷計算</b></p><p>　　取K∑p=0.95 K∑q=0.97</p><p>　　∑ = (43.65+154.47+130.48+26.79)kw</p><p><b>　　=355.39kw</b></p>&

60、lt;p>　　=(36.535+99.28+89.788+23.77)kvar</p><p>　　=249.37kvar</p><p>　　P30=K∑p∑=0.95*355.39kw=337.62kw</p><p>　　Q30= K∑q=0.97*249.37kvar=241.89kvar</p><p>　　S30=(P30*

61、P30+Q30*Q30)^0.5=415.33k.vA</p><p>　　I30= S30/3^0.5UN (UN=380V)</p><p><b>　　=631A</b></p><p>　　cosφ=P30/S30=337.62 /415.33=81.3 %</p><p><b>　　4.功率補償&

62、lt;/b></p><p>　　設計中要求COSφ≥0.92,而由上面計算可知COSф=0.813<0.92，</p><p>　　因此需要進行無功補償。</p><p>　　綜合考慮在這里采用并聯(lián)電容器進行高壓集中補償。</p><p>　　要使低壓側功率因數(shù)由0.8164提高到0.92，低壓側需裝設的并聯(lián)電容器容量為<

63、/p><p>　　QC= 337.62*（tanarccos0.813-tanarccos0.92）kvar</p><p><b>　　=97.9kvar</b></p><p>　　取 QC=100kvar</p><p>　　可選用BCMJ0.4-10-3型的電容器，其額定電容為200uF</p>

64、<p>　　因此，其電容器的個數(shù)為： n = / = 100/8 =12.5</p><p>　　而由于電容器是單相的，所以應為3的倍數(shù)，取15個正好QC=120kvar</p><p>　　無功補償后,變電所低壓側的計算負荷為： </p><p>　　′= [+] 1/2 =358.95KV·A</p><p>　　變

65、壓器的功率損耗為：</p><p>　　△QT = 0.06′= 0.06 * 358.95kvar=21.54 Kvar </p><p>　　△PT = 0.015 ′= 0.015 * 358.95kw=5.38Kw</p><p>　　變電所高壓側計算負荷為：</p><p>　　′=337.62+5.38 =343Kw</p&

66、gt;<p>　　′= ( 241.89-120 )+21.54=143.43Kvar</p><p>　　′ = (+) 1/2=371.78KV .A</p><p>　　無功率補償后，工廠的功率因數(shù)為：</p><p>　　cosφ′= ′/ ′=343/371.78 = 0.9226</p><p>　　則工廠的功率因數(shù)

67、為：</p><p>　　cosφ′= ′/′= 0.9226≥0.9 </p><p>　　因此，符合設計的要求</p><p>　　第二章 主結線方案的選擇</p><p>　　對于電源進線電壓為35KV及以上的大中型工廠，通常是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為6—10KV的高壓配電電壓，然后經(jīng)車間變電所，降為一般低壓設備所需的電壓。總降壓變電所

68、主結線圖表示工廠接受和分配電能的路徑，由各種電力設備（變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開關等）及其連接線組成，通常用單線表示。主結線對變電所設備選擇和布置，運行的可靠性和經(jīng)濟性，繼電保護和控制方式都有密切關系，是供電設計中的重要環(huán)節(jié)。</p><p><b>　　1、方案選擇</b></p><p>　　1、一次側采用內(nèi)橋式結線，二次側采用單母線分段的總降壓變電所

69、主電路圖如下這種主結線，其一次側的QF10跨接在兩路電源線之間，猶如一座橋梁，而處在線路斷路器QF11和QF12的內(nèi)側，靠近變壓器，因此稱為內(nèi)橋式結線。這種主結線的運行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一、二級負荷工廠。如果某路電源例如WL1線路停電檢修或發(fā)生故障時，則斷開QF11 ，投入QF10 （其兩側QS先合），即可由WL2恢復對變壓器T1的供電，這種內(nèi)橋式結線多用于電源線路較長因而發(fā)生故障和停電檢修的機會較多、并且變電所的變壓器

70、不需要經(jīng)常切換的總降壓變電所。</p><p>　　2、 一次側采用外橋式結線、二次側采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖(下圖)，這種主結線，其一次側的高壓斷路器QF10也跨接在兩路電源進線之間，但處在線路斷路器QF11 和QF12的外側，靠近電源方向，因此稱為外橋式結線。這種主結線的運行靈活性也較好，供電可靠性同樣較高，適用于一、二級負荷的工廠。但與內(nèi)橋式結線適用的場合有所不同。如果某臺變壓器例如T1停電檢修

71、或發(fā)生故障時，則斷開QF11 ，投入QF10 （其兩側QS先合），使兩路電源進線又恢復并列運行。這種外橋式適用于電源線路較短而變電所負荷變動較大、適用經(jīng)濟運行需經(jīng)常切換的總降壓變電所。當一次電源電網(wǎng)采用環(huán)行結線時，也宜于采用這種結線，使環(huán)行電網(wǎng)的穿越功率不通過進線斷路器QF11 、QF12 ，這對改善線路斷路器的工作及其繼電保護的整定都極為有利。</p><p>　　3、一、二次側均采用單母線分段的總降壓變電所主

72、電路圖</p><p>　　這種主結線圖兼有上述兩種橋式結線的運行靈活性的優(yōu)點，但所用高壓開關設備較多，可供一、二級負荷，適用于一、二次側進出線較多的總降壓變電所</p><p>　　4、一、二次側均采用雙母線的總降壓變電所主電路圖采用雙母線結線較之采用單母線結線，供電可靠性和運行靈活性大大提高，但開關設備也大大增加，從而大大增加了初投資，所以雙母線結線在工廠電力系統(tǒng)在工廠變電所中很少運用

73、主要用與電力系統(tǒng)的樞紐變電所。</p><p><b>　　2、方案確定</b></p><p>　　由上面4種分析知道：電機修造廠是連續(xù)運行，負荷變動較小，電源進線較短（2.5km）,主變壓器不需要經(jīng)常切換，另外再考慮到今后的長遠發(fā)展,采用一、二側單母線分段的總降壓變電所主結線（即全橋式結線）。</p><p><b>　　第三章

74、短路計算</b></p><p>　　1.求k-1點的三相短路電流和短路容量（UC1=10.5kv）</p><p>　　(1)計算短路電路中各元件的電抗及總電抗</p><p>　　1）電力系統(tǒng)（ =500MV·A）</p><p>　　X1=Uc1^2/Soc= 0.22Ω</p><p>　

75、　2）架空線路（XO = 0.35Ω/km）</p><p>　　X2=0.35Ω/km×2km= 0.7Ω</p><p>　　3)繪k-1點短路的等效電路，圖上標出各元件的序號（分子）和電抗值（分母）</p><p><b>　　并計算其總電抗為</b></p><p>　　Xk-1= X1+X2=0.97

76、Ω</p><p>　?。?）計算三相短路電流和短路容量</p><p>　　1）三相短路電流周期分量有效值</p><p>　　= UC1/√3Xk-1=3.08kA</p><p>　　2)三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流</p><p>　　= = =3.08kA</p><p>　　3)

77、三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值</p><p>　　= 2.55×3.08KA = 7.85KA</p><p>　　= 1.51×3.08KA= 4.65KA</p><p><b>　　4）三相短路容量</b></p><p>　　=√3*10.5KV*3.08kA=56.0MV.A

78、</p><p>　　2.求k-2點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量（UC2=0.4kv）</p><p>　　(1)計算短路電路中各元件的電抗及總電抗</p><p><b>　　1）電力系統(tǒng)的電抗</b></p><p>　　X1’= UC22/ Soc=(0.4kv)2/500MV.A=3.2*10-

79、4Ω</p><p>　　2）架空線路（XO = 0.35Ω/km）</p><p>　　X2’=X-oL(UC2/UC1)2=0.35(Ω/km)*2km*(0.4/10.5)2=0.001Ω</p><p>　　3)電力變壓器的電抗：由表UK%=4得</p><p>　　X3=X4= (UK%/100)* UC22/SN=6.4*10-3

80、Ω</p><p>　　4) 繪k-2點短路的等效電路，圖上標出各元件的序號（分子）和電抗值（分母）</p><p><b>　　并計算其總電抗為</b></p><p>　　X∑（k-2）=X1‘+X2’+X3//X4=4.52*10-3Ω</p><p>　?。?）計算三相短路電流和短路容量</p>&

81、lt;p>　　1）三相短路電流周期分量有效值</p><p>　　= UC2/√3Xk-2=51.1kA</p><p>　　2)三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流</p><p>　　= = =51.1kA</p><p>　　3)三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值</p><p>　　= 1.84&#

82、215;51.1 KA =94.0KA</p><p>　　=1.09×51.1 KA=55.7KA</p><p><b>　　4）三相短路容量</b></p><p>　　S(3)k-2= √3*0.4KV*51.1kA=35.4 MV.A</p><p>　　3、短路電流計算結果：</p>

83、<p>　　第三章 導線型號及截面的選擇</p><p><b>　　1、導體材料的選擇</b></p><p>　　從節(jié)能角度，為了減少電能傳輸時引起的線路上電能損耗，要求減少導體的電流阻抗則使用銅比鋁好。故，本設計中所有導線電纜全部選用鋁絞線。</p><p><b>　　2、導線絕緣的選擇</b></

84、p><p>　　交聯(lián)聚乙烯、絕緣聚氯乙烯護套的電力電纜：其制造工藝簡單，沒有敷設高差的限制。重量較輕，彎曲性能好，具有內(nèi)鎧裝結構，使鎧裝不易腐蝕。能耐油和酸堿性的腐蝕，而且還具有不延燃的特性，可適用于有火災發(fā)生的環(huán)境。同時，該電纜還具有不吸水的特性，適用用于潮濕、積水或水中敷設。</p><p><b>　　3、導線截面的選擇</b></p><p&g

85、t;　　電流通過導線時，要產(chǎn)生電能損耗，使導線發(fā)熱，若絕緣導線和電纜的溫度過高時，可使絕緣損壞，甚至引起火災。當裸導線的溫度過高時，會使其接頭處的氧化加劇，增大接觸電阻，使之進一步氧化，如此惡性循環(huán)，甚至可發(fā)展到斷線。因此規(guī)定了不同材料和絕緣導線的允許載流量。在這個允許載流量范圍內(nèi)運行，導線的升溫不會超過允許值。選擇導線截面使通過相線的電流Ic應不超過導線正常運行時的允許載流量Ial。 </p><p>　　對長

86、距離大電流及35KV以上的高壓線路，則可先按經(jīng)濟電流密度確定經(jīng)濟截面，再校驗其它條件。架空進線的選擇按發(fā)熱條件選擇導線截面已知 =631A由課本表 5-3 查得jec=1.65，因此 Aec=631/1.65=382.4選擇準截面40×10的鋁絞線校驗發(fā)熱條件和機械強度都合格</p><p>　　第四章 變壓器的繼電保護</p><p>　　在本設計中，根

87、據(jù)要求需裝設過電流保護、電流速斷保護、過負荷保護和瓦斯保護。</p><p><b>　　1、過電流保護</b></p><p>　　對于由外部相間短路引起的過電流，保護應裝于下列各側： 1）、對于雙線圈變壓器，裝于主電源側 2）、對三線圈變壓器，一般裝于主電源的保護應帶兩段時限，以較小的時限斷開未裝保護的斷路器。當以上方式滿足靈敏性要求時，則允許在各側裝設保

88、護。 各側保護應根據(jù)選擇性的要求裝設方向元件。 3）、對于供電給分開運行的母線段的降壓變壓器，除在電源側裝設保護外，還應在每個供電支路上裝設保護。 4）、除主電源側外，其他各側保護只要求作為相鄰元件的后備保護，而不要求作為變壓器內(nèi)部故障的后備保護。 5）、保護裝置對各側母線的各類短路應具有足夠的靈敏性。相鄰線路由變壓器作遠后備時，一般要求對線路不對稱短路具有足夠的靈敏性。相鄰線路大量瓦斯時，一般動作于斷開的各側斷路器

89、。如變壓器高采用遠后備時，不作具體規(guī)定。 6）、對某些稀有的故障類型（例如110KV及其以上電力網(wǎng)的三相短路）允許保護裝置無選擇性動作。</p><p>　　2、差動保護變壓器差動保護動作電流應滿足以下三個條件應躲過變壓器差動保護區(qū)外出現(xiàn)的最大短路不平衡電流應躲過變壓器的勵磁涌流在電流互感器二次回路端線且變壓器處于最大符合時，差動保護不應動作</p><p>　　3、變壓器

90、的過電流保護</p><p>　　1.過電流保護動作電流的整定IL.max =2×250/(×10)A = 28.9A取Krel = 1.3 , Ki = 150/5 = 30 , KW = 1 , Kre = 0.8因此Iop = Krel×KW×IL.max/(Kr×eKi) = 1.3×1×28.9A/(0.8×30

91、) =1.57A故動作電流整定為1.57A。</p><p>　　2．保護動作時間 tt1-△t=2-0.5=1.5S</p><p>　　3.變壓器過電流保護的靈敏度Ik.max = 51.1kA×0.4kV/10kV= 2044A則：Sp = KW×Ik.min/(Ki×Iop) = 1×2044/(6×30) = 11.4

92、>1.5滿足保護靈敏度的要求4、變壓器的過負荷保護過負荷保護動作電流的整定(OL) = 1.3/ = 1.3×250/30A = 10.8A動作時間取10～15s</p><p><b>　　總結</b></p><p>　　這次課程設計，使我明白了小型工廠的供電系統(tǒng)，上課的時候也許僅是聽老師在講，沒有自己實踐，聽的云里霧里的。雖然沒有真正的

93、下工廠，但是自己收獲了很多。上課的時候只知道計算負荷計算、短路電流，可是卻不知道負荷計算具體對應實際對應工廠中的哪一級，也不知道短路計算具體有什么用……本來對變壓器不知道怎樣選擇，由于課程設計的需要，自己花了很多時間看、問老師，終于弄懂了，很高興。電氣的設計與研究需要豐富的實踐經(jīng)驗，更由于其行業(yè)的綜合性，須要多專業(yè)的通力合作，才能設計出實用、經(jīng)濟的方案。</p><p>　　電氣設計的基礎和依據(jù)就是對工廠供電負荷

94、的計算和估測。計算的準確與否，對合理選擇設備，安全可靠與經(jīng)濟運行，均起決定性作用。設計詳細介紹了負荷計算的方法。在對設備的選擇方面更要密切關注市場信息，在滿足技術要求的前提下，合理的選擇產(chǎn)品，這對工廠的安全穩(wěn)定運行也是非常重要的，同時還能提高經(jīng)濟性要求，降低投資。</p><p>　　課程設計是檢驗和鍛煉學生實際工程設計能力的一項教學環(huán)節(jié)。在此次設計中，我綜合運用所學知識，認真執(zhí)行相關規(guī)范，理論聯(lián)系，培養(yǎng)鍛煉了獨