【正文】 摘 要 本說(shuō)明書敘述了對(duì)一個(gè)年產(chǎn)量為萬(wàn)噸聚乙烯塑 制品 工廠全廠總變電所及配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)首先根據(jù)廠方給定的全廠各車間電氣設(shè)備及車間變電所負(fù)荷計(jì)算表進(jìn)行電力負(fù)荷計(jì)算，然后根據(jù)對(duì)計(jì)算負(fù)荷的分析選定主變壓器和各車間變電所的變壓器型號(hào)及其聯(lián)接組別，在設(shè)計(jì)中根據(jù)本廠供電電源和廠供電要求進(jìn)行架空線路的選擇，根據(jù)電力部門對(duì)工廠功率因數(shù)的要求計(jì)算出需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率并以此選擇相應(yīng)的補(bǔ)償電容器。然后對(duì)線路設(shè)定短路點(diǎn)進(jìn)行短路電流的計(jì)算作為各設(shè)備的選型依據(jù)。考慮到對(duì)變壓 器的保護(hù)在設(shè)計(jì)中對(duì)主變壓器設(shè)置了以下繼電保護(hù)：瓦斯保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)。 關(guān)鍵詞：電力負(fù)荷計(jì)算、無(wú)功補(bǔ)償、短路電流計(jì)算、繼電保護(hù)。 目 錄 一、 緒論 ……………………………………… 1 工廠供電意義和要求 ………………………………………………… .1 設(shè)計(jì)原則 …………………………………………………………… ...1 二、 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 ……………………… .3 本廠產(chǎn)品及生產(chǎn)規(guī)模 ………………………………………………… ..3 本廠車間組成 ………………………………………………… ……… ..3 供用電協(xié)議 …………………………………………………………… ..3 電業(yè)部門對(duì)本廠提出的技術(shù)要求 …………………………………… ..4 本廠負(fù)荷性質(zhì) ………………………………………………………… ..4 自然條件 ……………………………………………………………… ..4 設(shè)計(jì)要求 ……………………………………………………………… ..4 三、 電力負(fù)荷計(jì)算 ………………………… .5 負(fù)荷計(jì)算的意義 ……………………………………………………… ..5 負(fù)荷計(jì)算的方法 ………………………… …………………………… ..5 負(fù)荷計(jì)算公式及結(jié)果 ………………………………………………… ..5 四、 變電所高壓電器設(shè)備選型 …………… .8 補(bǔ)償電容器選擇 ……………………………………………………… ..8 變壓器的選擇 ………………………………………………………… ..9 架空線的選擇 ………………………………………………………… ..11 五、 短路電流計(jì)算 ………………………… .14 三相短路電流的計(jì)算目的 …………………………………………… ...14 短路電流的計(jì)算公式（標(biāo)幺值計(jì)算方法） ……… ………………… ...14 各母線短路電流列表 …………………………………………………… 14 六、 繼電保護(hù) ……………………………… ..17 保護(hù)要求 ……………………………………………………………… ....17 工廠電力線路的常見(jiàn)故障和保護(hù)配置 ………………………………… .17 保護(hù)裝置及整定計(jì)算 …………………………………………………… 18 七、 變電所設(shè)計(jì)說(shuō)明 ……………………… ...20 概述 ……………………………………………………………………… .20 總配電所主接線設(shè)計(jì)的原則和意義 … ………………………………… ..20 電氣主接線基本方式 …………………………………………………… ..21 室內(nèi)布置 ………………………………………………………………… ...21 室外布置 …………………………… ...……………………………………22 變電所位置和形式的選擇 …………………… ...………………………… 22 八、 降壓變電所的防雷與接地設(shè)置 ………… .25 九、 主接線圖 ………………………………… .28 十、 設(shè)計(jì) 心得體會(huì) …………………………… .29 十一、 參考文獻(xiàn) ……………………………… .30 1 一、 緒論 工廠供電意義和要求 眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送 和 分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。 在 工程機(jī)械制造廠 里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)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(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng) 強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。從另一方面來(lái)說(shuō)，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。 因此，做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)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(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)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)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求： (1)安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。 (2)可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。 (4)優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求 (5)經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。 此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展 。 設(shè)計(jì)原則 按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB5005295《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、 GB5005992《 35～ 110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》、 GB5005394《 10kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、 GB5005495 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則： 2 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策 必須遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。 安全可靠、先進(jìn)合理 應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。 近期為主、考慮發(fā)展 應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系 ，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧 按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員， 有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需 要。 3 二、 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 . 本廠產(chǎn)品及生產(chǎn)規(guī)模 年產(chǎn)量為萬(wàn)噸聚乙烯塑料制品，產(chǎn)品品種有薄模、單絲、管材和注射等制品。其原材料來(lái)源于某石油化纖總廠。 . 本廠車間組成 本廠設(shè)有薄模、單絲、管材、注射四個(gè)車間，設(shè)備選 型全部采用我國(guó)最新定型設(shè)備，此外，還有輔助車間及其它設(shè)施，詳見(jiàn)全廠總車間布置圖（圖 1）。 1薄模車間； 2原料庫(kù)； 3成品庫(kù)； 4包裝材料庫(kù)； 5單絲車間； 6注塑車間； 7管材車間； 8備料復(fù)制車間； 9鍛工車間； 10倉(cāng)庫(kù)； 11機(jī)修模具車間； 12鍋爐房；13水泵房； 14油泵房； 15辦公樓 . 供用電協(xié)議 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： 從電業(yè)部門某 110/10kV 變電所用 10kV 架空線向本廠供電，該所在廠南側(cè) 1km。 A. 供 電系統(tǒng)短路技術(shù)數(shù)據(jù) 電業(yè)部門變電所 10kV 母線，為無(wú)限大電源系統(tǒng)，其短路容量為 200MVA，供電系統(tǒng)如下圖（圖 2）所示： 3 3 4 5 2 1 6 7 8 10 10 9 10 11 15 13 12 14 圖 1 全場(chǎng)總平面布置圖 N 4 . 電業(yè)部門對(duì)本廠提出的技術(shù)要求 ? 電業(yè)部門配出線路定時(shí)限過(guò)流保護(hù)裝置的整定時(shí)間為 2秒，工廠“總降”不應(yīng)大于； ? 在總配變電所 10kV 側(cè)進(jìn)行計(jì)量； ? 本廠的功率因數(shù)值應(yīng)在 。 . 本廠負(fù)荷性質(zhì) 生產(chǎn)車間為三班工作制， 部分車間為單班或兩班制，最大有功負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)為 5000小時(shí)，屬于三級(jí)負(fù)荷。 . 自然條件 A. 氣象條件 a) 最熱月平均最高氣溫為 35C? ； b) 土壤中 ～ 1米深處一年中最熱月平均溫度為 20C? ； c) 年雷暴日為 30 天； d) 土壤凍結(jié)深度為 米； e) 夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)。 B. 地質(zhì)及水文條件 根據(jù)工程地質(zhì)勘探資料獲悉，本廠地質(zhì)構(gòu)造為： a) 地表面比較平坦，土壤主要成分為積土及砂質(zhì)粘土，層厚 ～ 7m 不等； b) 地下水位一般為 ； c) 地耐壓力為 20 噸 /平方米。 . 設(shè)計(jì)要求 1) 負(fù)荷計(jì)算 ； 2) 配 電所的位置和主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量選擇 ； 3) 配 電所主結(jié)線設(shè)計(jì) ； 4) 廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) ； 5) 配電系統(tǒng)短路電流計(jì)算 ； 6) 改善功率因數(shù)裝置設(shè)計(jì) ； 7) 高低壓供電系統(tǒng)一次元件的選擇及校驗(yàn)； 8) 繼電保護(hù) 裝置的 設(shè)計(jì) 。 0x? = /km l=1km d(3) Sd(3)=200MVA t=2s 圖 2 供電系統(tǒng)圖 10kV母線 10kV母線 總配變電所（待設(shè)計(jì)） 5 三、 電力負(fù)荷計(jì)算 . 負(fù)荷計(jì)算的意義 全 廠總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，是在車間負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的?？紤]車間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠總降壓變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計(jì)算表、 顯示