電氣自動化畢業(yè)設計（論文）10kv降壓變電所及車間低壓配電系統(tǒng)設計

1、<p><b>　　（2011屆）</b></p><p>　　?？飘厴I(yè)設計（論文）資料</p><p><b>　　湖南工業(yè)大學教務處</b></p><p><b>　?。?011屆）</b></p><p>　　專科畢業(yè)設計（論文）</p><

2、;p><b>　　2011 年 月</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設計含工廠供電設計，包括：負荷的計算及無功功率的補償；變電所主變壓器臺數(shù)和容量、型式的確定；變電所主接線方案的選擇；進出線的選擇；短路計算和開關設備的選擇；二次回路方案的確定及繼電器保護的選擇和整定；防雷保護與接地裝置的設計；車

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

4、；第三部分為電氣設計圖，包括車間變配電所電氣主接線圖、繼電保護原理接線圖。</p><p>　　關鍵詞：變電所 變壓器 斷路器 繼電器 隔離開關 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 各車間計算負荷和無功功率補償6</p><p>　　1.1 根據下列公式計算6</p><p>　　1.2 各車間計算負荷6</p><p>　　1.3 無功功率補償9</p><

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

12、/p><p>　　第四章 工廠總降壓變電所及接入系統(tǒng)設計19</p><p>　　4.1 工廠總降壓變電所主變壓器臺數(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備的選擇20</p><p>　　5.1 高壓35KV側設備20</

13、p><p>　　5.2 中壓10KV側設備20</p><p>　　5.3 低壓側0.4KV側設備21</p><p>　　第六章 繼電保護的配置22</p><p>　　6.1 主變壓器的繼電保護裝置22</p><p>　　6.2 電流速斷保護裝置22</p><p>　　6.3 變壓

14、器的差動保護23</p><p>　　6.4 35KV進線線路保護23</p><p>　　6.5 10KV進線線路保護24</p><p>　　6.6 電流速斷保護裝置25</p><p><b>　　結 論26</b></p><p><b>　　參考文獻27</b

15、></p><p><b>　　致 謝28</b></p><p><b>　　附 錄29</b></p><p>　　各車間計算負荷和無功功率補償</p><p><b>　　計算負荷</b></p><p>　　計算負荷也稱需要負荷或最大負

16、荷。計算負荷是一個假想的持續(xù)負荷，其熱效應與某一段時間內實際變動負荷所產生的最大熱效應相等。在配電設計中，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體的依據。</p><p>　　1.1 根據下列公式計算：</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>　　無功計算負荷（kvar）:Q30=P30tanψ</p><p>　　視在計算負荷（kVA）： S30= P30／c o s ψ</p><p>　　計算電流（A）：I30=S30／√3UN</p><p>　　負荷不是恒定值，是隨時間而變化的變動值。因為用電設備并不同時運行，即使用時，也并不是都能達到額定容量。另外，各用電設備的工作制也不

18、一樣，有長期、短時、重復短時之分。在設計時，如果簡單地把各用電設備的容量加起來作為選擇導線、電纜截面和電氣設備容量的依據，那么，過大會使設備欠載，造成投資和有色金屬的浪費；過小則又會出現(xiàn)過載運行。其結果不是不經濟，就是出現(xiàn)過熱絕緣損壞、線損增加，影響導線、電纜或電氣設備的安全運行，嚴重時，會造成火災事故。因此負荷計算也只能力求接近實際。 </p><p>　　為避免這種情況的發(fā)生，設計時，用的總負荷應是一個假定負

19、荷，即計算負荷</p><p>　　1.2 各車間計算負荷</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 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>　　通風機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Pc=672KW</p><p>　　Qc= 470.4kvar</p><p>　　Sc= 820.28kva</p><p>　　Ic=1246.32A</p><p>　　傳送機Pc=32KW</p><p>　　Qc= 22.4kva

25、r</p><p>　　Sc= 39.06kva</p><p><b>　　Ic=59.35A</b></p><p>　　B組總計算負荷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  本廠負荷統(tǒng)計資料表&

30、lt;/p><p>　　主變壓器容量的選擇條件為 SN.T≥S30，因此未進行無功補償時，主變壓器容量應選為1250KV.A（附表3。）</p><p>　　1.3 無功功率補償</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無功功率電源,以改變電力系統(tǒng)中無功功率的流動,從而提高電力系統(tǒng)的電壓水平，減小網絡損耗和改善電力系統(tǒng)的動態(tài)性能，這種技術措施稱

31、為無功功率補償。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,電流流過容性電抗(XC)或感性電抗(XL)時所形成的功率分量。這種功率在電網中會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。因而需要對無功功率進行補償。合理配置無功補償是電力系統(tǒng)規(guī)劃和設計工作中一項重要內容。在運行中,合理使用無功補償容量，控制無功功率的流動是電力系統(tǒng)調度的主要工作之一。</p><p>　　1.3.1 無功補償容量

32、的確定</p><p>　　由上述計算已知該工廠補償前的計算負荷為,</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)電容器型號為BCMJ0.4—20—3

34、0;  單個容量qc=20,則容電器的個數(shù)n===21.9≈22(個)。</p><p>　　1.3.2 無功補償后的主變壓器容量和功率因數(shù)</p><p>　　變電電所低壓側的視在計算負荷為：</p><p>　　S‵30=kv.A=883kv.A</p><p>　　因此無功功率補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>　　變電所高壓側的計算負荷為：</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 無功補償前后主要容量的變化</p><p>　　主變壓器容量在補償后減小容量：SN.T-SN.T1=1250KV.A-1000KV.A=250KV.A。</p><p>　　第二章 各車間變電所的設計選擇</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，按技術指標，方案一和方案二都比較適用于三級負荷，但考慮發(fā)生短路時方案二只能熔斷器恢復供電的時間較長的缺點，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，同時高壓斷路器有斷電保護裝置，在變電所發(fā)生短路和過負荷時均能自動跳閘，而且在短路故障和過負荷情況消除后，又可直接快速合閘，從而恢復供電的時間縮短，從經濟指標來看，方案二比方案一投資稍低，但從長遠的利益看，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套內鋼帶鎧裝電力電纜，配電

40、干線沿電纜溝敷設，配電箱到用電設備的配電支線有條件時沿電纜溝敷設，否則采用穿鐵管沿地暗敷設。</p><p>　　動力配電箱采用型號為XL(F)-14、15落地式防塵型動力配電箱，動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，并做好防小動物措施。</p><p>　　配電屏選擇型號為GGD2A固定低壓配電屏。</p><p><b&g

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

42、9，K∑Q=0.95，計算出∑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的無功補償（提高功率因數(shù)到0.9以上）無功補償試取</p><p>　　QC=400k

44、var</p><p>　　補償以后：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，選用兩臺變壓器（每臺可供車間總負荷的70%）：</p><p>　　=0.7×1284.06KV.A</p><p>　　=898.8

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

47、<p>　　2.2.2 變電所Ⅱ變壓器臺數(shù)及容量選擇</p><p>　　變壓所Ⅱ的供電負荷統(tǒng)計</p><p>　　QC=400kvar</p><p>　　變壓所Ⅱ的無功補償（提高功率因數(shù)到0.9以上）無功補償試取</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，選用兩臺變壓器（每臺可供車間總負荷的70%）</p><p>　　選SL7—800/35  空載損耗1540W；負載損耗；阻抗電壓6.5%；空載電流1.6%；短路損耗11000W。</p><p>　　每臺變壓器的功率損耗（n=1），也可以用簡化經驗公式</p><p>　　變壓所Ⅲ變壓器臺數(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，每回供電線路計算負荷：</p><p>　　計算變壓器的損耗：P;  Q;  S;  I30。先按經濟電流密度選擇導線經濟截面：</p><p>　　由于任務書中給出的年最大負荷利用小時數(shù)為6400h，查表可得：架空線的經濟電流密度所以可得經濟截面

50、： 初選標準截面積為95</p><p>　　可選型號為LJ-95，其允許載流量為325A</p><p>　　按發(fā)熱條件檢驗：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、計算負荷：</p><p>　　計算變壓器的損耗：P;  Q;  S;  I30。先按經濟電流密度選擇導線經濟截面：</p><p>　　由于任務書中給出的年最大負荷利用小時數(shù)為6400h，查表可得：架空線的經濟電流密度所以可得經濟截面： 初選標準截面積為70  </p><p>　　可選型號為LJ-70，其允許載流量為265

52、A</p><p>　　按發(fā)熱條件檢驗：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，每回供電線路計算負荷：</p><p>　　計算變壓器的損耗：P;  Q;  S;  I30。先按經濟電流密度選擇導線

53、經濟截面：</p><p>　　由于任務書中給出的年最大負荷利用小時數(shù)為6400h，查表可得：架空線的經濟電流密度所以可得經濟截面： 初選標準截面積為16  </p><p>　　可選型號為LJ-16，其允許載流量為105A</p><p>　　按發(fā)熱條件檢驗：105A＞I30=16.41A,因此滿足發(fā)熱條件</p><p>　　第

54、三章 短路電流計算</p><p>　　3.1 短路電流計算的目的及方法</p><p>　　短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設備，以及進行繼電保護裝置的整定計算。進行短路電流計算，首先要繪制計算電路圖。在計算電路圖上，將短路計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，然后確定短路計算點。短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。&l

55、t;/p><p>　　接著，按所選擇的短路計算點繪出等效電路圖，并計算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計算的短路電流所流經的一些主要元件表示出來，并標明其序號和阻抗值，然后將等效電路化簡。對于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當作無限大容量電源，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。最后計算短路電流和短路容量。短路電流計算的方法，常用的有歐姆法（有稱

56、有名單位制法）和標幺制法（又稱相對單位制法）。</p><p>　　3.2 短路電流計算</p><p>　　本設計采用標幺制法進行短路計算</p><p>　　3.2.1 確定基準值</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 計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值</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點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b>　　總電抗標幺值</

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 在最大運行方式下</p><p>　　求k-1點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b>　　總電抗標幺值</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>　　最大運行方式下：</b></p><p><b>　　總電抗標幺值</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 計算短路電路中

69、各主要元件的電抗標幺值</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點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量</p><p><b>　　最大運行方式；</b></p><p>　　總電抗標幺值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>　　最小運行方式：</b></p><p><b>　　總電抗標幺值</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)設計</p><p>　　4.1 工廠總降壓變電所主變壓器臺數(shù)及容量的選擇</p><p>　　為保證供電的可靠性，選用兩臺主變壓器（每臺可供負荷的70%）：</p><p>　　所以選擇變壓器型號為SL7-1600/35,兩臺。</p><p>　　查表得參數(shù)：空載損耗：2650w；負載損耗：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供電線路的計算負荷:kd=1.0; cos

78、φ=1.0</p><p>　　P30=總負荷的70%=2511(kw) </p><p>　　q30= P30.kd=0(kvar) </p><p>　　s30==2511(kvA)</p><p>　　I===41.4(A)</p><p>　　按經濟電流密度選擇導線的截面：</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>　　因此初選的標準截面為95mm2</p><p>　　可選LGJ- 50. </p><p>　　再

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

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

82、160; 10KV側設備的選擇</p><p>　　5.3低壓側0.4KV側設備</p><p>　　低壓0.4KV側設備如表5-3所示</p><p>　　第六章 繼電保護的配置</p><p>　　6.1 主變壓器的繼電保護裝置</p><p><b>　　帶時限的過電流保護</b></

83、p><p>　　采用GL15型感應過電流繼電器,兩相兩繼電器式接線,去分流跳閘的操作方式。</p><p>　?。?）過電流保護動作電流的整定</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>　　故動作電流整定為169.2A</p><p>　?。?）過電流保護動作時間整定</p><p>　?。?）變壓器過電流保

85、護的靈敏度</p><p>　　Sp = Kw×Ik.min/(Ki×Iop) =1×2.48/(3.5×169.2) =4.2</p><p>　　滿足保護靈敏度的要求。</p><p>　　6.2 電流速斷保護裝置</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) 變壓器的過負荷保護裝置過負荷保護動作電流的整定IOP = 1.3I1N.T/Ki =1.3×182.2/3.5=67.67動作時間取10～15s</p>

88、<p>　　6.3 變壓器的差動保護</p><p>　　變壓器差動保護動作電流應滿足以下三個條件</p><p>　　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</p><p>　　應躲過變壓器的勵磁涌流</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，差動保護不應動作</p><

89、p>　　6.4 35KV進線線路保護</p><p>　　6.4.1 線路過電流保護</p><p>　　過電流保護動作電流的整定</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>　　因此動作電流為:Iop = Krel×KW×IL.max/(KreKi) =1.3×1×340/(0.8×3.5) =157.9A</p><p>　　故動作電流整定為157.9A</p><p>　　過電流保護動作時間整定</p><p>　　變壓器過電流保護的

91、靈敏度</p><p>　　Sp = Kw×Ik.min/(Ki×Iop) = 1×2.48/(3.5×157.9)=1370.6</p><p>　　滿足保護靈敏度的要求</p><p>　　6.4.2 電流速斷保護裝置</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 線路的過負荷保護裝置 </p><p>　　過負荷保護動作電流的整定IOP

94、= 1.3I1N.T/Ki =1.3×170/3.5=63.1動作時間取10～15s</p><p>　　6.4.4 單相接地保護</p><p>　　架空線路的單相接地保護</p><p>　　對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.當三相對稱運行以及三相或兩相短路時,流入繼電器的電流等于零,發(fā)生單相接地時,零

95、序電流才流過繼電器.當零序電流流過繼電器時,繼電器動作并發(fā)出信號.</p><p>　　電纜線路的單相接地保護</p><p>　　電纜線路的單相接地保護一般采用零序電流互感器. 零序電流互感器的一次側即為電纜線路的三相.在三相對稱運行以及三相或兩相短路時,二次側三相電路電流矢量和味零,即沒有零序電流,繼電器不動作.當發(fā)生單相接地時,有零序電流通過,此時電流在二次側感應電流,使繼電器動作發(fā)

96、出信號.</p><p>　　6.5 10KV進線線路保護</p><p>　　6.5.1 過電流保護動作電流的整定</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、此動作電流為:Iop = Krel×KW×IL.max/(KreKi) =1.3×1×329.56/( 0.8×25)=24.42A</p><p>　　故動作電流整定為24.42A</p><p>　　6.5.2 過電流保護動作時間整定</p><p>　　6.5.3 變壓器過電流保護的靈敏度：Sp = Kw&

98、#215;Ik.min/(Ki×Iop) =1×1.17/(25×24.42)=1.9</p><p>　　滿足保護靈敏度的要求</p><p>　　6.6 電流速斷保護裝置</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 論</b></p><p>　　這次設計我完成了：車間負荷計算和無功補償，變電所型式的選擇；選定了主變壓器型號、容量、及臺數(shù)；確定了主接線方案；選擇了變電所的進出線；初步設計了繼電保護；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。學海無涯，天道酬勤，在今后的道路上，我會繼續(xù)充實自己，實現(xiàn)自我和超越自我。</p><p>　　在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經驗和自學，使自己學到了不少知識，也經歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。，但是在設計過程使我了解到自己原來

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

103、) .</p><p>　　[3]中小型變壓器實用設計手冊.雷振山.中國水利水電出版社[M]，2000.1</p><p>　　[4]電力系統(tǒng)繼電保護原理及應用.楊曉敏.中國電力出版社，2006.8</p><p>　　[5]電力系統(tǒng)接地技術.何金良.科學出版社，2007.2</p><p>　　[6]機械工廠電力設計規(guī)范.中國計劃出版社，1

104、994</p><p>　　[7] 工廠配電設計手冊.航空工業(yè)部第四規(guī)劃設計研究院編.水利電力出版社，1983</p><p>　　[8] 工業(yè)與民用配電設計手冊.中國航空工業(yè)規(guī)劃設計研究院編.水利電力出版社，1994</p><p>　　[9] 工廠常用電氣設計手冊.中國電力設計院編.中國電力出版社，2003</p><p>　　[10]工

105、業(yè)與民用建筑供配電設計手冊.徐永庚編.水利電力出版社，1994</p><p>　　[11]工業(yè)企業(yè)供電與變電.王錫元.石油工業(yè)出版社,1992</p><p>　　[12]發(fā)電廠電氣部分.王士政馮金光.中國水利水電出版社,2003</p><p>　　[13]電力系統(tǒng).華智明.重慶大學出版社,2005</p><p>　　[14]電力系統(tǒng)工

106、程基礎.熊信銀.張步涵.華中科技大學出版社,2003</p><p>　　[15]電氣設備選擇施工安裝設計應用手冊.劉寶林.中國水利水電出版社,1998.13～18</p><p>　　[16]Allen J.Wood Bruce F.Wllenbery 主編.Power Generation Operation and Control清華大學出版社 2005</p>&l

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)技術學院的五年學習時間即將過去。在漫長的人生旅程中，五年時間并不算長，但對我而言，是磨礪青春、揮灑書生意氣的五年，也是承受師恩、增長才干、提高學識的五年。我將以一個新人的面貌，重新投入到火熱的工作和事業(yè)中。在此，謹對培育我的母校、教導我的老師、幫助我的同學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和大力支持下完成的。彭老師以其嚴謹求實的治學態(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和大膽創(chuàng)新的進取精神對我產生重要影響。她淵博的知識、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。同時，在此次畢業(yè)設計過程中我也學到了許多了關于電氣工程方面的知識，操作技能有了很大的提高。 另外，我還要特別感謝師姐對我實驗以及論文寫作的指導，她為我完成這篇論文提供了巨大的幫助。還要謝謝龍睿同學對我的無私幫助，

111、使我得以順利完成論文。</p><p>　　五年學習生活使我們結下深厚的友誼。俗話說天下沒有不散之筵席，在畢業(yè)之際，我衷心地同學和朋友們在以后的人生道路上越走越寬廣，也深深相信在未來的日子里我們將一路攜手前行，會有很多的碰撞和交流，我們將始終記得我們曾在湖南冶金職業(yè)技術學院同窗學習，這將是我克服困難、不斷前進的精神動力。</p><p>　　最后，再次對關心、幫助我的老師和同學表示衷心地感