電氣自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10kv降壓變電所及車間低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　?。?011屆）</b></p><p>　　?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料</p><p><b>　　湖南工業(yè)大學(xué)教務(wù)處</b></p><p><b>　　（2011屆）</b></p><p>　　?？飘厴I(yè)設(shè)計(jì)（論文）</p><

2、;p><b>　　2011 年 月</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)含工廠供電設(shè)計(jì)，包括：負(fù)荷的計(jì)算及無功功率的補(bǔ)償；變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量、型式的確定；變電所主接線方案的選擇；進(jìn)出線的選擇；短路計(jì)算和開關(guān)設(shè)備的選擇；二次回路方案的確定及繼電器保護(hù)的選擇和整定；防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì)；車

3、間配電線路布線方案的確定；線路導(dǎo)線及其配電設(shè)備和保護(hù)設(shè)備的選擇；以及電氣照明的設(shè)計(jì)，還有電路圖的繪制。</p><p>　　本設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書可分為三大部分，第一部分為各車間變電所的設(shè)計(jì)選擇，包括方案比較、變壓所變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇、變電所I的供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)無功補(bǔ)償，變壓所I的變壓器選擇；第二部分為各車間計(jì)算負(fù)荷和無功率補(bǔ)償、短路電流計(jì)算、工廠總降壓變電所及接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)、變電所高低壓電氣設(shè)備的選擇、繼電保護(hù)的配置

4、；第三部分為電氣設(shè)計(jì)圖，包括車間變配電所電氣主接線圖、繼電保護(hù)原理接線圖。</p><p>　　關(guān)鍵詞：變電所 變壓器 斷路器 繼電器 隔離開關(guān) 互感器 熔斷器</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　This design including factory, including power supply s

5、ystem design : Calculation of load and compensation of the inactive power; Transformer substation main voltage transformer platform count and capacity , sureness of pattern; Mainly wire the choice of the scheme in the tr

6、ansformer substation; Pass in and out the choice of the thread; Choice of shorting out and calculating and switchgear ; Two return circuit sureness and choice that relay protect of scheme exactly make; Defend the thunder

7、 and </p><p>　　This design according to the design specification can be divided into three parts, the first part of the design of each workshop substation, including scheme comparison, choose variable pressu

8、re transformer sets and capacity of what I choose, substation reactive-power compensation power load statistics, which I transformer variable pressure choice; The second part is computational load each workshop and witho

9、ut power compensation, short-circuit current calculation, factory general voltage substa</p><p>　　Keyword: Transformer substation Voltage transformer Circuit breaker Relay Isolate the switch Mutual inductor

10、Fuse box</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 各車間計(jì)算負(fù)荷和無功功率補(bǔ)償6</p><p>　　1.1 根據(jù)下列公式計(jì)算6</p><p>　　1.2 各車間計(jì)算負(fù)荷6</p><p>　　1.3 無功功率補(bǔ)償9</p><

11、p>　　第二章 各車間變電所的設(shè)計(jì)選擇12</p><p>　　2.1 方案比較12</p><p>　　2.2 變壓所變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇13</p><p>　　第三章 短路電流計(jì)算16</p><p>　　3.1 短路電流計(jì)算的目的及方法16</p><p>　　3.2 短路電流計(jì)算16<

12、/p><p>　　第四章 工廠總降壓變電所及接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)19</p><p>　　4.1 工廠總降壓變電所主變壓器臺(tái)數(shù)及容量的選擇19</p><p>　　4.2 35KV供電線路截面選擇19</p><p>　　第五章 變電所高低壓電氣設(shè)備的選擇20</p><p>　　5.1 高壓35KV側(cè)設(shè)備20</

13、p><p>　　5.2 中壓10KV側(cè)設(shè)備20</p><p>　　5.3 低壓側(cè)0.4KV側(cè)設(shè)備21</p><p>　　第六章 繼電保護(hù)的配置22</p><p>　　6.1 主變壓器的繼電保護(hù)裝置22</p><p>　　6.2 電流速斷保護(hù)裝置22</p><p>　　6.3 變壓

14、器的差動(dòng)保護(hù)23</p><p>　　6.4 35KV進(jìn)線線路保護(hù)23</p><p>　　6.5 10KV進(jìn)線線路保護(hù)24</p><p>　　6.6 電流速斷保護(hù)裝置25</p><p><b>　　結(jié) 論26</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)27</b

15、></p><p><b>　　致 謝28</b></p><p><b>　　附 錄29</b></p><p>　　各車間計(jì)算負(fù)荷和無功功率補(bǔ)償</p><p><b>　　計(jì)算負(fù)荷</b></p><p>　　計(jì)算負(fù)荷也稱需要負(fù)荷或最大負(fù)

16、荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)負(fù)荷，其熱效應(yīng)與某一段時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均作為按民熱條件選擇電器工導(dǎo)體的依據(jù)。</p><p>　　1.1 根據(jù)下列公式計(jì)算：</p><p>　　有功功率（KW）：P30=K∑KL／ηeη WL</p><p>　　需要系數(shù)：Kd=P30／P e</p><

17、;p>　　無功計(jì)算負(fù)荷（kvar）:Q30=P30tanψ</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷（kVA）： S30= P30／c o s ψ</p><p>　　計(jì)算電流（A）：I30=S30／√3UN</p><p>　　負(fù)荷不是恒定值，是隨時(shí)間而變化的變動(dòng)值。因?yàn)橛秒娫O(shè)備并不同時(shí)運(yùn)行，即使用時(shí)，也并不是都能達(dá)到額定容量。另外，各用電設(shè)備的工作制也不

18、一樣，有長期、短時(shí)、重復(fù)短時(shí)之分。在設(shè)計(jì)時(shí)，如果簡單地把各用電設(shè)備的容量加起來作為選擇導(dǎo)線、電纜截面和電氣設(shè)備容量的依據(jù)，那么，過大會(huì)使設(shè)備欠載，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)；過小則又會(huì)出現(xiàn)過載運(yùn)行。其結(jié)果不是不經(jīng)濟(jì)，就是出現(xiàn)過熱絕緣損壞、線損增加，影響導(dǎo)線、電纜或電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)，會(huì)造成火災(zāi)事故。因此負(fù)荷計(jì)算也只能力求接近實(shí)際。 </p><p>　　為避免這種情況的發(fā)生，設(shè)計(jì)時(shí)，用的總負(fù)荷應(yīng)是一個(gè)假定負(fù)

19、荷，即計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　1.2 各車間計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　A組      Pc=900 KW</p><p>　　Q c=630 kvar</p><p>　　Sc=1098.6 kva</p><p>　　I c=1669.2 A</p&g

20、t;<p>　　B組  紡絲機(jī) Pc=160KW</p><p>　　Q c=124.8 kvar</p><p>　　Sc=202.9 kva</p><p>　　I c=308.3 A</p><p>　　筒絞機(jī)Pc=225KW</p><p>　　Q c=16.9 kvar</p&g

21、t;<p>　　Sc=28.1 kva</p><p><b>　　Ic=42.7 A</b></p><p>　　烘干機(jī)Pc=63.8KW</p><p>　　Qc=65.0 kvar</p><p>　　Sc=91.06 kva</p><p>　　Ic=138.35A</

22、p><p>　　脫水機(jī)Pc=7.2KW</p><p>　　Qc=5.76 kvar</p><p>　　Sc=9.22 kva</p><p><b>　　Ic=14A</b></p><p>　　通風(fēng)機(jī)Pc=126KW</p><p>　　Qc=94.5 kvar</

23、p><p>　　Sc=157.5 kva</p><p><b>　　Ic=239.3A</b></p><p>　　淋洗機(jī)Pc=4.5KW</p><p>　　Qc=3.51 kvar</p><p>　　Sc= 5.7kva</p><p><b>　　Ic=8.

24、67A</b></p><p>　　變頻機(jī)Pc=672KW</p><p>　　Qc= 470.4kvar</p><p>　　Sc= 820.28kva</p><p>　　Ic=1246.32A</p><p>　　傳送機(jī)Pc=32KW</p><p>　　Qc= 22.4kva

25、r</p><p>　　Sc= 39.06kva</p><p><b>　　Ic=59.35A</b></p><p>　　B組總計(jì)算負(fù)荷P30=870.36KW</p><p>　　Q30= 642.616kvar</p><p>　　S30= 1081.89kva</p>&l

26、t;p>　　I30=1643.8A</p><p>　　C組      P30=126KW</p><p>　　Q30=75.6 kvar</p><p>　　S30=146.94kva</p><p>　　I30=223.26A</p><p>　　D組

27、0;     P30=210KW</p><p>　　Q30= 157.5kvar</p><p>　　S30=262.5kva</p><p>　　I30=398.84A</p><p>　　E組      P30=130KW</p>&

28、lt;p>　　Q30= 91kvar</p><p>　　S30=158.69kva</p><p>　　I30=241.1A</p><p>　　F組      P30=217.5KW</p><p>　　Q30=163.125 kvar</p><p>　　S

29、30=271.88kva</p><p>　　I30=413.08A</p><p>　　全廠總負(fù)荷P30=858.85KW</p><p>　　Q30= 644.13825kvar</p><p>　　S30=1073.56kva</p><p>　　I30=1631.16A表1-1  本廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料表&

30、lt;/p><p>　　主變壓器容量的選擇條件為 SN.T≥S30，因此未進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，主變壓器容量應(yīng)選為1250KV.A（附表3。）</p><p>　　1.3 無功功率補(bǔ)償</p><p>　　在電力系統(tǒng)中的變電所或直接在電能用戶變電所裝設(shè)無功功率電源,以改變電力系統(tǒng)中無功功率的流動(dòng),從而提高電力系統(tǒng)的電壓水平，減小網(wǎng)絡(luò)損耗和改善電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，這種技術(shù)措施稱

31、為無功功率補(bǔ)償。無功功率指的是交流電路中，電壓U與電流I存在一相角差時(shí),電流流過容性電抗(XC)或感性電抗(XL)時(shí)所形成的功率分量。這種功率在電網(wǎng)中會(huì)造成電壓降落或電壓升高和焦耳損失，卻不能做出有效的功。因而需要對(duì)無功功率進(jìn)行補(bǔ)償。合理配置無功補(bǔ)償是電力系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作中一項(xiàng)重要內(nèi)容。在運(yùn)行中,合理使用無功補(bǔ)償容量，控制無功功率的流動(dòng)是電力系統(tǒng)調(diào)度的主要工作之一。</p><p>　　1.3.1 無功補(bǔ)償容量

32、的確定</p><p>　　由上述計(jì)算已知該工廠補(bǔ)償前的計(jì)算負(fù)荷為,</p><p>　　P30=858.85KW</p><p>　　Q30= 644.13825kvar</p><p>　　S30=1073.56kva</p><p>　　I30=1631.16A</p><p>　　若要求

33、把功率因數(shù)提高到COSφ1≥0.9，COSφ2經(jīng)查表取COSφ2=0.92  則：</p><p>　　Qc= Pc(tanφ1-tanφ2)</p><p>　　=858.85(0.936-0.426)kvar</p><p>　　=438.014 kvar</p><p>　　選擇并聯(lián)電容器型號(hào)為BCMJ0.4—20—3

34、0;  單個(gè)容量qc=20,則容電器的個(gè)數(shù)n===21.9≈22(個(gè))。</p><p>　　1.3.2 無功補(bǔ)償后的主變壓器容量和功率因數(shù)</p><p>　　變電電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：</p><p>　　S‵30=kv.A=883kv.A</p><p>　　因此無功功率補(bǔ)償后主變壓器容量可選為1000KV.A變電所變壓

35、器的功率損耗為：</p><p>　　△     PT≈0.015×883KV.A=13.245KV.A</p><p>　　△     QT≈0.06×883KV.A=52.98KV.A</p><p>　　變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：</p><

36、p>　　P30(1)、=858.851KW+13.245KW=872.096KW</p><p>　　Q30(1)、=(644.138-438.014)kvar+52.98kvar=259.104kvar</p><p>　　S30(1)、=KV.A=909.73KV.A</p><p>　　在無功補(bǔ)償后，企業(yè)的功率因數(shù)提高為：</p><

37、p>　　COSφ(1)===0.952</p><p>　　這一功率因數(shù)滿足規(guī)定要求</p><p>　　1.3.3 無功補(bǔ)償前后主要容量的變化</p><p>　　主變壓器容量在補(bǔ)償后減小容量：SN.T-SN.T1=1250KV.A-1000KV.A=250KV.A。</p><p>　　第二章 各車間變電所的設(shè)計(jì)選擇</p&g

38、t;<p><b>　　圖2-1</b></p><p><b>　　2.1 方案比較</b></p><p><b>　　表2-1</b></p><p>　　從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，方案一和方案二都比較適用于三級(jí)負(fù)荷，但考慮發(fā)生短路時(shí)方案二只能熔斷器恢復(fù)供電的時(shí)間較長的缺點(diǎn)，而且

39、可靠性不高，而方案一采用高壓斷路器，因此變電所的停、送電操作十分方便，同時(shí)高壓斷路器有斷電保護(hù)裝置，在變電所發(fā)生短路和過負(fù)荷時(shí)均能自動(dòng)跳閘，而且在短路故障和過負(fù)荷情況消除后，又可直接快速合閘，從而恢復(fù)供電的時(shí)間縮短，從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來看，方案二比方案一投資稍低，但從長遠(yuǎn)的利益看，方案一比較好一些，因此決定采用方案一。</p><p>　　各配電干線、支線采用VV22型銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套內(nèi)鋼帶鎧裝電力電纜，配電

40、干線沿電纜溝敷設(shè)，配電箱到用電設(shè)備的配電支線有條件時(shí)沿電纜溝敷設(shè)，否則采用穿鐵管沿地暗敷設(shè)。</p><p>　　動(dòng)力配電箱采用型號(hào)為XL(F)-14、15落地式防塵型動(dòng)力配電箱，動(dòng)力配電箱安裝高度是箱底離地面0.3米，箱底座用水泥、沙、磚堆砌作基礎(chǔ)，并做好防小動(dòng)物措施。</p><p>　　配電屏選擇型號(hào)為GGD2A固定低壓配電屏。</p><p><b&g

41、t;　　GGD2的技術(shù)參數(shù)</b></p><p><b>　　表2-2</b></p><p>　　2.2 變壓所變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇</p><p>　　2.2.1 變壓所Ⅰ變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇</p><p>　　變壓所Ⅰ的供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)</p><p>　　同時(shí)系數(shù)取P∑P=0.

42、9，K∑Q=0.95，計(jì)算出∑P30和∑Q30。</p><p>　　∑P30=0.9×（∑P30紡煉車間+P30鍋爐房）</p><p>　　=0.9×（1087.95+217.5）KW</p><p>　　=1174.91KW</p><p>　　∑Q30=0.95×（∑Q30紡煉車間+Q30鍋爐房）<

43、/p><p>　　=0.95×（803.27+163.13）kvar          </p><p>　　=918.08kvar</p><p>　　變壓所Ⅰ的無功補(bǔ)償（提高功率因數(shù)到0.9以上）無功補(bǔ)償試取</p><p>　　QC=400k

44、var</p><p>　　補(bǔ)償以后：算出Q30=∑Q30-QC=518.08kvar</p><p><b>　　COSφ=</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　=0.91</b></p><p><b&g

45、t;　　=</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　變壓所Ⅰ的變壓器選擇</p><p>　　為保證供電的可靠性，選用兩臺(tái)變壓器（每臺(tái)可供車間總負(fù)荷的70%）：</p><p>　　=0.7×1284.06KV.A</p><p>　　=898.8

46、4KV.A</p><p>　　選擇變壓器型號(hào)為SL7系列，額定容量為1000kvA，兩臺(tái)。</p><p>　　查表取變壓器各項(xiàng)參數(shù)：SL7-1000/35   空載損耗1800W；負(fù)載損耗；阻抗電壓6.5%；空載電流1.5%；短路損耗13500W</p><p>　　每臺(tái)變壓器的功率損耗（n=1），也可以用簡化經(jīng)驗(yàn)公式</p>

47、<p>　　2.2.2 變電所Ⅱ變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇</p><p>　　變壓所Ⅱ的供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)</p><p>　　QC=400kvar</p><p>　　變壓所Ⅱ的無功補(bǔ)償（提高功率因數(shù)到0.9以上）無功補(bǔ)償試取</p><p>　　QC=400kvar</p><p>　　變壓所Ⅱ的變壓器選擇為保證供

48、電的可靠性，選用兩臺(tái)變壓器（每臺(tái)可供車間總負(fù)荷的70%）</p><p>　　選SL7—800/35  空載損耗1540W；負(fù)載損耗；阻抗電壓6.5%；空載電流1.6%；短路損耗11000W。</p><p>　　每臺(tái)變壓器的功率損耗（n=1），也可以用簡化經(jīng)驗(yàn)公式</p><p>　　變壓所Ⅲ變壓器臺(tái)數(shù)及容量選擇</p><p>

49、　　供電給變電所Ⅰ的10KV線路</p><p>　　為保證供電的可靠性選用雙回供電線路，每回供電線路計(jì)算負(fù)荷：</p><p>　　計(jì)算變壓器的損耗：P;  Q;  S;  I30。先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面：</p><p>　　由于任務(wù)書中給出的年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為6400h，查表可得：架空線的經(jīng)濟(jì)電流密度所以可得經(jīng)濟(jì)截面

50、： 初選標(biāo)準(zhǔn)截面積為95</p><p>　　可選型號(hào)為LJ-95，其允許載流量為325A</p><p>　　按發(fā)熱條件檢驗(yàn)：查附表7得LJ-95型鋁絞線的載流量（室外25℃）。325A＞I30=85A,因此滿足發(fā)熱條件。</p><p>　　供電給變電所Ⅱ的10KV線路</p><p>　　為保證供電的可靠性選用雙回供電線路，每回供電線路

51、計(jì)算負(fù)荷：</p><p>　　計(jì)算變壓器的損耗：P;  Q;  S;  I30。先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面：</p><p>　　由于任務(wù)書中給出的年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為6400h，查表可得：架空線的經(jīng)濟(jì)電流密度所以可得經(jīng)濟(jì)截面： 初選標(biāo)準(zhǔn)截面積為70  </p><p>　　可選型號(hào)為LJ-70，其允許載流量為265

52、A</p><p>　　按發(fā)熱條件檢驗(yàn)：265A＞I30=63.37A,因此滿足發(fā)熱條件</p><p>　　供電給變電所Ⅲ的10KV線路</p><p>　　為保證供電的可靠性選用雙回供電線路，每回供電線路計(jì)算負(fù)荷：</p><p>　　計(jì)算變壓器的損耗：P;  Q;  S;  I30。先按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線

53、經(jīng)濟(jì)截面：</p><p>　　由于任務(wù)書中給出的年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為6400h，查表可得：架空線的經(jīng)濟(jì)電流密度所以可得經(jīng)濟(jì)截面： 初選標(biāo)準(zhǔn)截面積為16  </p><p>　　可選型號(hào)為LJ-16，其允許載流量為105A</p><p>　　按發(fā)熱條件檢驗(yàn)：105A＞I30=16.41A,因此滿足發(fā)熱條件</p><p>　　第

54、三章 短路電流計(jì)算</p><p>　　3.1 短路電流計(jì)算的目的及方法</p><p>　　短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號(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。&l

55、t;/p><p>　　接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡。對(duì)于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（有稱

56、有名單位制法）和標(biāo)幺制法（又稱相對(duì)單位制法）。</p><p>　　3.2 短路電流計(jì)算</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算</p><p>　　3.2.1 確定基準(zhǔn)值</p><p>　　取 Sd = 100MV·A,Uc1 = 37KV,Uc2 = 10.5KV,Uc3=0.40KV</p><

57、;p>　　而 Id1 = Sd /√3Uc1 = 100MV·A/(√3×37KV) = 1.55KA</p><p>　　Id2=Sd/√3Uc2=100MV·A/(√3×10.5KV) = 5.50KA              

58、60;                   Id3=Sd/√3Uc3=100MV·A/(√3×0.40)=144.34KA</p><p>　　3.2.2 計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值</p

59、><p>　　電力系統(tǒng)（SOC = 1500MV·A）</p><p>　　X1* = 100MVA/1500MVA= 0.07</p><p>　　架空線路（XO = 0.4Ω/km）</p><p>　　X2* = 0.4×19×100/ (37.75×37)= 0.56</p><

60、p>　　電力變壓器（UK% = 6.5%）</p><p>　　X3* =X4*= UK%Sd/100Sn =(6.5×100×1000KVA) /(100×1600KVA)=4.06</p><p>　　3.2.3 求k點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b>　　總電抗標(biāo)幺值</

61、b></p><p>　　X*Σ(K)= X1*＋X2*= 0.07+0.56=0.63</p><p>　　三相短路電流周期分量有效值</p><p>　　IK(3) = Id1/X*Σ(K)= 1.56/0.63 =2.48KA</p><p><b>　　其他三相短路電流</b></p><

62、;p>　　I"(3) = I∞(3) = Ik (3) =2.48KA</p><p>　　ish(3) = 2.55×2.48KA = 6.32KA</p><p>　　Ish(3)=1.51×2.48KA=3.74KA</p><p><b>　　三相短路容量</b></p><p&g

63、t;　　Sk(3) = Sd/X*Σ(k) =100MVA/0.63=158.73MVA</p><p>　　3.2.4 在最大運(yùn)行方式下</p><p>　　求k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b>　　總電抗標(biāo)幺值</b></p><p>　　X*Σ(K-1) = X1*＋X2

64、*＋X3*∥X4* =0.07+0.56+(4.06×4.06)/(4.06×2)=2.66</p><p>　　三相短路電流周期分量有效值</p><p>　　IK-1(3) = Id2/X*Σ(K-1) = 5.50KA/2.66= 2.07KA</p><p><b>　　其他三相短路電流</b></p>

65、<p>　　I"(3) = I∞(3) = Ik-1(3) = 2.07KAish(3) = 2.55×2.07KA =5.28KA</p><p>　　Ish(3)=1.51×2.07KA=3.13KA</p><p><b>　　三相短路容量</b></p><p>　　Sk-1(3) = Sd/

66、X*Σ(k-1) = 100MVA/2.07 = 48.31MV·A</p><p><b>　　最大運(yùn)行方式下：</b></p><p><b>　　總電抗標(biāo)幺值</b></p><p>　　X*Σ(K-1)= X1*+ X2*+ X3*=0.07+0.56+4.06=4.69</p><p

67、>　　三相短路電流周期的有效值：</p><p>　　IK-1(3)=Id2/ X*Σ(K-1)=5.50KA/4.69=1.17</p><p><b>　　其他三相短路電流</b></p><p>　　I"(3)= I∞(3) = Ik-1(3) =1.17</p><p>　　ish(3) =2.5

68、5×1.17=2.98KA</p><p>　　Ish(3)=1.51×1.17=1.76KA</p><p><b>　　三相短路容量</b></p><p>　　Sk-1(3) = Sd/X*Σ(k-1) = 100MVA/4.69=21.32KVA</p><p>　　3.2.5 計(jì)算短路電路中

69、各主要元件的電抗標(biāo)幺值</p><p>　　電力系統(tǒng)（SOC = 350MV·A）</p><p>　　X1*= 100MVA/350MVA= 0.29</p><p><b>　　架空線路</b></p><p><b>　　X2* =0</b></p><p>

70、　　電力變壓器（UK% = 6.5%）</p><p>　　X3* =6.5×100MVA/(100×1000KVA)=6.5</p><p>　　X4*=6.5×100MVA/（100×800）=8.13</p><p>　　X5*=6.5×100MVA/（100×500）=13</p>&

71、lt;p>　　求k-2點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b>　　最大運(yùn)行方式；</b></p><p>　　總電抗標(biāo)幺值X*Σ(K-2) = X1*＋X2*+X3*∥X4∥X5 = 0.29+0+2.82= 3.11</p><p>　　三相短路電流周期分量有效值IK-2(3) = Id3/ X*Σ

72、(K-2)=144.34KA/3.11 = 46.41KA</p><p>　　其他三相短路電流I"(3) = I∞(3) = Ik-2(3) = 46.41KAish(3) = 1.84×46.41KA =85.39KA</p><p>　　Ish(3)=1.09×46.41KA=50.59KA</p><p>　　三相短路容量

73、Sk-2(3) = Sd/X*Σ(k-2)= 100 MVA/3.11 = 32.15MVA</p><p><b>　　最小運(yùn)行方式：</b></p><p><b>　　總電抗標(biāo)幺值</b></p><p>　　X*Σ(K-2)= X1*＋X2*+X3*=0.29+6.5=6.79</p><p&g

74、t;　　三相短路電流周期分量有效值為</p><p>　　IK-2(3)= Id3/ X*Σ(K-2)=144.34/6.79=21.26</p><p><b>　　其他三相短路電流為</b></p><p>　　I"(3) = I∞(3) = Ik-2(3) =21.26KA</p><p>　　ish(3

75、) = 1.84×21.26KA=39.12KA</p><p>　　Ish(3)=1.09×21.26KA=23.17KA</p><p><b>　?、苋喽搪啡萘繛?lt;/b></p><p>　　Sk-2(3) = Sd/X*Σ(k-2)= 100 MVA/6.79=14.73KVA</p><p&g

76、t;　　第四章 工廠總降壓變電所及接入系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　4.1 工廠總降壓變電所主變壓器臺(tái)數(shù)及容量的選擇</p><p>　　為保證供電的可靠性，選用兩臺(tái)主變壓器（每臺(tái)可供負(fù)荷的70%）：</p><p>　　所以選擇變壓器型號(hào)為SL7-1600/35,兩臺(tái)。</p><p>　　查表得參數(shù)：空載損耗：2650w；負(fù)載損耗：195

77、00w；阻抗電壓為：104V；空載電流為：22.4A。</p><p>　　為保證供電的可靠性，選用兩回35KV供電線路。</p><p>　　用簡化公式求變壓器損耗：空載損耗為3400w;短路損耗為19800w.</p><p>　　4.2 35KV供電線路截面選擇</p><p>　　每回35KV供電線路的計(jì)算負(fù)荷:kd=1.0; cos

78、φ=1.0</p><p>　　P30=總負(fù)荷的70%=2511(kw) </p><p>　　q30= P30.kd=0(kvar) </p><p>　　s30==2511(kvA)</p><p>　　I===41.4(A)</p><p>　　按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線的截面：</p>

79、;<p>　　I= P30/(uncosφ)=46(A)</p><p>　　由表5.1查得jec=1.15mm2,故</p><p>　　Aec=106/1.15=51mm2</p><p>　　因此初選的標(biāo)準(zhǔn)截面為95mm2</p><p>　　可選LGJ- 50. </p><p>　　再

80、按長期發(fā)熱條件檢驗(yàn)：</p><p>　　查附表7得LGJ- 50型鋼芯鋁絞線的載流量（室外25c時(shí)）ial=231(A)>i30=106(A),因此滿足要求。</p><p>　　所選導(dǎo)線符合發(fā)熱條件，同時(shí)也滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。</p><p>　　第五章 變電所高低壓電氣設(shè)備的選擇</p><p>　　根據(jù)上述短路電流計(jì)算結(jié)果，按正常

81、工作條件選擇和 短路情況校驗(yàn)，總降壓變電所主要高低壓電氣設(shè)備確定如下。</p><p>　　5.1 高壓35KV側(cè)設(shè)備</p><p>　　35KV側(cè)設(shè)備的選擇如表5-1所示。</p><p>　　5.2 中壓10KV側(cè)設(shè)備</p><p>　　10KV側(cè)設(shè)備如表5-2所示</p><p>　　表5-2 &#

82、160; 10KV側(cè)設(shè)備的選擇</p><p>　　5.3低壓側(cè)0.4KV側(cè)設(shè)備</p><p>　　低壓0.4KV側(cè)設(shè)備如表5-3所示</p><p>　　第六章 繼電保護(hù)的配置</p><p>　　6.1 主變壓器的繼電保護(hù)裝置</p><p><b>　　帶時(shí)限的過電流保護(hù)</b></

83、p><p>　　采用GL15型感應(yīng)過電流繼電器,兩相兩繼電器式接線,去分流跳閘的操作方式。</p><p>　?。?）過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定</p><p>　　IL.max =2×182,2=364.4A 取可靠系數(shù)Krel = 1.3 ,電流互感器變比 Ki = 35/10=3.5  ,接線系數(shù) KW = 1 , 返回系數(shù)Kre = 0.8因

84、此動(dòng)作電流為</p><p>　　Iop = Krel×KW×IL.max/(KreKi) =1.3×1×364.4/(0.8×3.5) =169.2A</p><p>　　故動(dòng)作電流整定為169.2A</p><p>　?。?）過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間整定</p><p>　　（3）變壓器過電流保

85、護(hù)的靈敏度</p><p>　　Sp = Kw×Ik.min/(Ki×Iop) =1×2.48/(3.5×169.2) =4.2</p><p>　　滿足保護(hù)靈敏度的要求。</p><p>　　6.2 電流速斷保護(hù)裝置</p><p>　　6.2.1 速斷電流整定</p><p>

86、;　　Ik.max =46.41 取可靠系數(shù)Krel = 1.5 ,   電流互感器變比 Ki = 3.5  ,接線系數(shù) KW = 1因此動(dòng)作電流為:Iqb = Krel×KW×Ik.max/Ki =1.5×1×46.41/3.5=19.89</p><p>　　故速斷電流整定為19.89</p><p>　　6.2

87、.2 速斷電流的靈敏度</p><p>　　Sp = Kw×Ik.min/(Ki×Ipb) =1×21.26/(3.5×19.89) =0.3</p><p>　　(三) 變壓器的過負(fù)荷保護(hù)裝置過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流的整定IOP = 1.3I1N.T/Ki =1.3×182.2/3.5=67.67動(dòng)作時(shí)間取10～15s</p>

88、<p>　　6.3 變壓器的差動(dòng)保護(hù)</p><p>　　變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流應(yīng)滿足以下三個(gè)條件</p><p>　　應(yīng)躲過變壓器差動(dòng)保護(hù)區(qū)外出現(xiàn)的最大短路不平衡電流</p><p>　　應(yīng)躲過變壓器的勵(lì)磁涌流</p><p>　　在電流互感器二次回路端線且變壓器處于最大符合時(shí)，差動(dòng)保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作</p><

89、p>　　6.4 35KV進(jìn)線線路保護(hù)</p><p>　　6.4.1 線路過電流保護(hù)</p><p>　　過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定</p><p>　　IL.max =2×170=340A   取可靠系數(shù)Krel = 1.3 ,   電流互感器變比 Ki=3.5,接線系數(shù) KW = 1 , 返回系數(shù)Kre =

90、0.8</p><p>　　因此動(dòng)作電流為:Iop = Krel×KW×IL.max/(KreKi) =1.3×1×340/(0.8×3.5) =157.9A</p><p>　　故動(dòng)作電流整定為157.9A</p><p>　　過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間整定</p><p>　　變壓器過電流保護(hù)的

91、靈敏度</p><p>　　Sp = Kw×Ik.min/(Ki×Iop) = 1×2.48/(3.5×157.9)=1370.6</p><p>　　滿足保護(hù)靈敏度的要求</p><p>　　6.4.2 電流速斷保護(hù)裝置</p><p><b>　　速斷電流整定</b></

92、p><p>　　Ik.max = 2.48  取可靠系數(shù)Krel = 1.5 ,   電流互感器變比 Ki =3.5   ,接線系數(shù) KW = 1因此動(dòng)作電流為:Iqb = Krel×KW×Ik.max/Ki =1.5×1×2.48/3.5=1.06A</p><p>　　故速斷電流整定為1.06A&

93、lt;/p><p><b>　　速斷電流的靈敏度：</b></p><p>　　Sp = Kw×Ik.min/(Ki×Ipb) =1×2.48/(3.5×1.06)=0.67</p><p>　　6.4.3 線路的過負(fù)荷保護(hù)裝置 </p><p>　　過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流的整定IOP

94、= 1.3I1N.T/Ki =1.3×170/3.5=63.1動(dòng)作時(shí)間取10～15s</p><p>　　6.4.4 單相接地保護(hù)</p><p>　　架空線路的單相接地保護(hù)</p><p>　　對(duì)架空線路一般采用三只電流互感器組成零序接線,三相得二次電流矢量相加后流入繼電器.當(dāng)三相對(duì)稱運(yùn)行以及三相或兩相短路時(shí),流入繼電器的電流等于零,發(fā)生單相接地時(shí),零

95、序電流才流過繼電器.當(dāng)零序電流流過繼電器時(shí),繼電器動(dòng)作并發(fā)出信號(hào).</p><p>　　電纜線路的單相接地保護(hù)</p><p>　　電纜線路的單相接地保護(hù)一般采用零序電流互感器. 零序電流互感器的一次側(cè)即為電纜線路的三相.在三相對(duì)稱運(yùn)行以及三相或兩相短路時(shí),二次側(cè)三相電路電流矢量和味零,即沒有零序電流,繼電器不動(dòng)作.當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí),有零序電流通過,此時(shí)電流在二次側(cè)感應(yīng)電流,使繼電器動(dòng)作發(fā)

96、出信號(hào).</p><p>　　6.5 10KV進(jìn)線線路保護(hù)</p><p>　　6.5.1 過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定</p><p>　　IL.max =2x164.78 =329.56 取可靠系數(shù)Krel = 1.3 ,   電流互感器變比 Ki = 35/ 0.4=25  ,接線系數(shù) KW = 1 , 返回系數(shù)Kre = 0.8因

97、此動(dòng)作電流為:Iop = Krel×KW×IL.max/(KreKi) =1.3×1×329.56/( 0.8×25)=24.42A</p><p>　　故動(dòng)作電流整定為24.42A</p><p>　　6.5.2 過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間整定</p><p>　　6.5.3 變壓器過電流保護(hù)的靈敏度：Sp = Kw&

98、#215;Ik.min/(Ki×Iop) =1×1.17/(25×24.42)=1.9</p><p>　　滿足保護(hù)靈敏度的要求</p><p>　　6.6 電流速斷保護(hù)裝置</p><p>　　6.6.1 速斷電流整定</p><p>　　Ik.max =2.07   取可靠系數(shù)Krel =

99、 1.5 ,   電流互感器變比 Ki = 25  ,接線系數(shù) KW = 1因此動(dòng)作電流為:Iqb = Krel×KW×Ik.max/Ki = 1.5×1×2.07/25=0.12A</p><p>　　故速斷電流整定為0.12A</p><p>　　6.6.2 速斷電流的靈敏度：</p><p&

100、gt;　　Sp = Kw×Ik.min/(Ki×Ipb) =1×1.17/(25×0.12)=0.39</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　這次設(shè)計(jì)我完成了：車間負(fù)荷計(jì)算和無功補(bǔ)償，變電所型式的選擇；選定了主變壓器型號(hào)、容量、及臺(tái)數(shù)；確定了主接線方案；選擇了變電所的進(jìn)出線；初步設(shè)計(jì)了繼電保護(hù)；并且繪制

101、了車間變電所主接線圖、車間低壓配電系統(tǒng)圖。學(xué)海無涯，天道酬勤，在今后的道路上，我會(huì)繼續(xù)充實(shí)自己，實(shí)現(xiàn)自我和超越自我。</p><p>　　在設(shè)計(jì)過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。，但是在設(shè)計(jì)過程使我了解到自己原來

102、知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我才明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長期積累的過程！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 李友文.主編.工廠供電. 北京.化學(xué)工業(yè)出版社,2001[2]鄧小云.110KV變電所設(shè)計(jì)原則及設(shè)備選擇 [J]. 才智, 2009, (23

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107、t;p>　　[17]Allan R.N,Al-shakarchi M.R.D主編.Probabilistic Techniques in a Lood-FlowAnalysis,Proc.IEE,1997</p><p>　　[18]Gonzaga C.C.主編.The use of Henristic Graph-Search Algoritmhs in Power and Energy Planing,

108、Proc.IEEE,1981</p><p>　　[19]Borkowska B.主編.Probabilistic Lood Flow.IEEE,1974</p><p>　　[20]Substation Supervisory System Basedon Feeder Control Units[J]. Electricity, 1999, (02)</p><p&

109、gt;<b>　　致 謝</b></p><p>　　光陰荏苒，日月如梭，在湖南冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院的五年學(xué)習(xí)時(shí)間即將過去。在漫長的人生旅程中，五年時(shí)間并不算長，但對(duì)我而言，是磨礪青春、揮灑書生意氣的五年，也是承受師恩、增長才干、提高學(xué)識(shí)的五年。我將以一個(gè)新人的面貌，重新投入到火熱的工作和事業(yè)中。在此，謹(jǐn)對(duì)培育我的母校、教導(dǎo)我的老師、幫助我的同學(xué)們致予最誠摯的謝意和敬意。</p>

110、<p>　　本文是在老師精心指導(dǎo)和大力支持下完成的。彭老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對(duì)我產(chǎn)生重要影響。她淵博的知識(shí)、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。同時(shí)，在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中我也學(xué)到了許多了關(guān)于電氣工程方面的知識(shí)，操作技能有了很大的提高。 另外，我還要特別感謝師姐對(duì)我實(shí)驗(yàn)以及論文寫作的指導(dǎo)，她為我完成這篇論文提供了巨大的幫助。還要謝謝龍睿同學(xué)對(duì)我的無私幫助，

111、使我得以順利完成論文。</p><p>　　五年學(xué)習(xí)生活使我們結(jié)下深厚的友誼。俗話說天下沒有不散之筵席，在畢業(yè)之際，我衷心地同學(xué)和朋友們?cè)谝院蟮娜松缆飞显阶咴綄拸V，也深深相信在未來的日子里我們將一路攜手前行，會(huì)有很多的碰撞和交流，我們將始終記得我們?cè)诤弦苯鹇殬I(yè)技術(shù)學(xué)院同窗學(xué)習(xí)，這將是我克服困難、不斷前進(jìn)的精神動(dòng)力。</p><p>　　最后，再次對(duì)關(guān)心、幫助我的老師和同學(xué)表示衷心地感