【正文】 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 目 錄 1 引言 ……………………………………………………………………………………………… 1 2 負(fù)荷計(jì)算 ……………………………………………………………………………………… ...2 負(fù)荷計(jì)算的意義 .................................................................................................... 2 負(fù)荷計(jì)算方法 ....................................................................................................... 2 計(jì)算過(guò)程 .............................................................................................................. 3 機(jī)修 車間負(fù)荷計(jì)算 .............................................................................................. 3 3 變壓器的選擇 ………………………………………………………………………………… 13 主變壓器臺(tái)數(shù)的確定原則 .................................................................................... 13 變壓器的分配 ..................................................................................................... 13 變壓器容量的確定 .............................................................................................. 15 4 電氣主接線的設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………… ...22 電氣主接線的概述 .............................................................................................. 22 電氣主接線方案的比較 ....................................................................................... 23 5 短路電流計(jì)算 ………………………………………………………………………………… 25 短路的概述和產(chǎn)生的原因 .............................................................................. 25 短路的危害和類型 ............................................................................................ 25 短路計(jì)算過(guò)程 .................................................................................................. 26 6 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn) …………………………………………………………………… ..30 導(dǎo)線的選擇 ...................................................................................................... 30 電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn) .................................................................................... 34 7 二次回路設(shè)計(jì) ………………………………………………………………………………… 45 二次回路的基本概念 ..................................................................................... 45 二次回路的組成 .............................................................................................. 45 二次回路的分類 .............................................................................................. 45 斷路器控制回路信號(hào)系統(tǒng)與測(cè)量?jī)x表 ......................................................... 46 繼電保護(hù)裝置概述 .......................................................................................... 47 對(duì)繼電保護(hù)裝置的基本要求 .......................................................................... 48 保護(hù)的設(shè)置 ...................................................................................................... 48 8 配電裝置的設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………… ...50 配電裝置的基本要求 ...................................................................................... 50 配電裝置的類型 .............................................................................................. 50 9 防雷及接地設(shè)計(jì) …………………………………………………………………………… ...52 防雷保護(hù)裝置 .................................................................................................. 52 避雷器的配置原則及其選擇 : ......................................................................... 54 防雷接地設(shè)計(jì) .................................................................................................. 54 總 結(jié) ……………………………………………………………………………… .…………… ...57 致 謝 …………………………………………………………… ..………………… .…………… .58 參考文獻(xiàn) ………………………… .………………………………………………… .…… ……… .59 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 1 引言 目前，我國(guó)的城市電力網(wǎng)和農(nóng)村電力網(wǎng)正進(jìn)行大規(guī)模的改造，與此相應(yīng)， 城鄉(xiāng)變電所也必須進(jìn)行更新?lián)Q代，我國(guó)電力網(wǎng)的現(xiàn)實(shí)情況是常規(guī)變電所依然存在，小型變電所、微機(jī)監(jiān)測(cè)變電所、綜合自動(dòng)化變電所相繼出現(xiàn)，并取得了迅猛的發(fā)展。 本次設(shè)計(jì)是軋鋼廠供配電系統(tǒng)（電氣部分）設(shè)計(jì)。 原始資料： （ 1） 電力系統(tǒng)技術(shù)資料 該廠由 35kV線路供電，供電線路長(zhǎng) （基準(zhǔn)容量取 100MVA），出口處繼電保護(hù)裝置動(dòng)作時(shí) 間為 。 （ 2）該廠除型鋼車間和線材車間具有一、二類負(fù)荷，其余均為三類負(fù)荷，用電設(shè)備電壓均為 380、 220V，該廠最大負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)為 max 2900T ? 小時(shí)。 （ 3）該廠的電力負(fù)荷五年內(nèi)可能增長(zhǎng) 20%左右。 （ 4）當(dāng)?shù)仉娏Σ块T要求該廠平均功率因數(shù)達(dá)到 ，并要求高壓（ 35kV）計(jì)量收費(fèi)。 （ 5）該廠要求外觀整齊、美觀，應(yīng)選用電纜配線。 隨著改革的不斷深化 ，經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。各電力部門對(duì)變電所設(shè)計(jì)水平的要求將越來(lái)越高。現(xiàn)在所設(shè)計(jì)的常規(guī)變電所最突出的問(wèn)題是設(shè)備 落后，結(jié)構(gòu)不合理，占地多，投資大，損耗高，效率低，尤其是在一次開關(guān)和二次設(shè)備造型問(wèn)題上，基本停留在 50— 60年代的水平上，從發(fā)展的觀點(diǎn)來(lái)看，將越來(lái)越不適應(yīng)我國(guó)城市和農(nóng)村發(fā)展的要求。 國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，對(duì)電力能源需求也不斷增大，致使變電所數(shù)量增加，電壓等級(jí)提高，供電范圍擴(kuò)大及輸配電容量增大，采用傳統(tǒng)的變電站一次及二次設(shè)備已越來(lái)越難以滿足變電站安全及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，少人值班或者無(wú)人值班的要求。現(xiàn)在已經(jīng)大多采用了微機(jī)保護(hù)。分級(jí)保護(hù)和常規(guī)保護(hù)相比，增加了人機(jī)對(duì)話功能，自控功能，通信功能和實(shí)時(shí)時(shí)鐘等功能，因此如果通過(guò)電力監(jiān) 控綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，可以使變電站內(nèi)值班人員或調(diào)度中心的人員及時(shí)掌握變電站的運(yùn)行情況，直接對(duì)設(shè)備進(jìn)行操作，及時(shí)了解故障情況，并迅速進(jìn)行處理，達(dá)到供電系統(tǒng)的管理科學(xué)化、規(guī)范化、并且還可以做到與其他自動(dòng)化系統(tǒng)互換數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮整體優(yōu)勢(shì)，長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 進(jìn)行全系統(tǒng)的信息綜合管理。 2 負(fù)荷計(jì)算 負(fù)荷計(jì)算的意義 人防工程進(jìn)行供電設(shè)計(jì)的原始資料是工程工藝設(shè)計(jì)提供的用電設(shè)備的安裝容量。但是由于在設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，與設(shè)備配套的電動(dòng)機(jī)的容量通常留有一定的裕度，即使電動(dòng)機(jī)功率完全符合設(shè)備的配套要求，由于使用的情況不同，也會(huì)影響電力負(fù)荷的大 小。因此，要進(jìn)行工程的供電設(shè)計(jì)，必須首先將這些原始資料 變成電力設(shè)計(jì)所需要的假想負(fù)荷 —— 即計(jì)算負(fù)荷，然后根據(jù)計(jì)算負(fù)荷按允許發(fā)熱條件來(lái)確定發(fā)電機(jī)組和 變壓器的容量，選擇供電系統(tǒng)的導(dǎo)線截面，確定提高功率因數(shù)的措施，選擇及整定保護(hù)設(shè)備以及校驗(yàn)供電電壓的質(zhì)量等等。所以，電力負(fù)荷的計(jì)算是整個(gè)工程供電設(shè)計(jì)的依據(jù)。如負(fù)荷計(jì)算過(guò)低可能使供電元件過(guò)熱，加速其絕緣損壞，增大電能損耗，影響供電系統(tǒng)的正常工作，甚至影響工程的戰(zhàn)時(shí)指揮、通信聯(lián)絡(luò)等戰(zhàn)時(shí)作用的發(fā)揮。反之，如果負(fù)荷計(jì)算過(guò)大，將使發(fā)電機(jī)組和變樂(lè)器的容量過(guò)大，會(huì)使工程的一次性投資 增加，過(guò)大的設(shè)備在長(zhǎng)期負(fù)荷率嚴(yán)重不足的情況下運(yùn)行也不經(jīng)濟(jì)。因此，負(fù)荷計(jì)算的正確與否，將直接關(guān)系到工程的供電質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，必須認(rèn)真對(duì)待。 [2] 負(fù)荷計(jì)算方法 目前，負(fù)荷計(jì)算的方法主要有：需用系數(shù)法、二項(xiàng)式法、利用系數(shù)法、 “ABC”法等。 需用系數(shù)法是在大量的測(cè)量與統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，給出各類負(fù)荷的需用系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，然后把設(shè)備功率乘以需用系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷。這種方法山于簡(jiǎn)單易行，在人防工程設(shè)計(jì)中被普遍采用。但是，當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)少而功率相差懸殊時(shí)，其計(jì)算結(jié)果往往偏小，因而這種方法只適 用于整個(gè)工程的負(fù)荷計(jì)算。 二項(xiàng)式法是把計(jì)算負(fù)荷看作兩個(gè)分量組成，一個(gè)分量是平均負(fù)荷，另一分量是數(shù)臺(tái)大功率設(shè)備工作對(duì)負(fù)荷影響的附加功率。這種方法雖然也比較簡(jiǎn)單，但山于過(guò)分突出廣大型設(shè)備對(duì)電氣負(fù)荷的影響，使計(jì)算結(jié)果往往偏大，而且方法本身所推薦的公式和系數(shù)，儀限于機(jī)械加工工業(yè)，與人防工程內(nèi)負(fù)荷情況相差較大，使用起來(lái)比較困難。 利用系數(shù)法是采用利用系數(shù)求出最大負(fù)荷的平均功率，再考慮設(shè)備臺(tái)數(shù)和功率差異的影響，乘以與有效臺(tái)數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)得出計(jì)算負(fù)荷。這種方法是以概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)作為理論根據(jù)的，計(jì)算結(jié)果比較 接近實(shí)際，適用范圍較廣，但囚計(jì)算過(guò)程繁瑣，人防工程中一般不使用。 長(zhǎng)春工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 “ABC”法是一種較新的負(fù)荷計(jì)算方法。它把計(jì)算負(fù)荷看作是平均負(fù)荷與計(jì)算負(fù)荷對(duì)平均負(fù)荷參差值的疊加，這個(gè)參差值是由沒(méi)備的容量總平方和的方根表征的，因而人設(shè)備對(duì)計(jì)算負(fù)荷的影響將更接近實(shí)際，而且這種方法只需對(duì)設(shè)備臺(tái)數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的加法，不牽扯到設(shè)備容量的繁瑣計(jì)算，比較方便。但目前在人防丁程中平均利用系統(tǒng)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)不足，故此法尚未被采用。 [1] 計(jì)算過(guò)程 機(jī)修車間負(fù)荷計(jì)算 工廠常用的用電設(shè)備種類繁多，根據(jù)其用途和特點(diǎn)，大致可 分為四類：生產(chǎn)加工機(jī)械的拖動(dòng)設(shè)備；電焊、電鍍?cè)O(shè)備；電熱設(shè)備；照明設(shè)備。 生產(chǎn)加工機(jī)械的拖動(dòng)設(shè)備是機(jī)械加工類工廠的主要用電設(shè)備，是工廠電力負(fù)荷的主要組成部分，又可分為機(jī)床設(shè)備和起重運(yùn)輸設(shè)備兩種。其中機(jī)床設(shè)備常見的有：車床、銑床、刨床、鉆床等；起重運(yùn)輸設(shè)備常見的有：起重機(jī)、傳送機(jī)等 設(shè)計(jì)任務(wù)書只給出了設(shè)備容量和臺(tái)數(shù)（見下表），通過(guò)查閱相關(guān)資料可以查得其功率因數(shù)和需要系數(shù)（見下表），在進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，先將車間內(nèi)多臺(tái)設(shè)備按其特點(diǎn)進(jìn)行分組，因而在這里我們可以把機(jī)修車間的用電設(shè)備進(jìn)行分組計(jì)算：龍門刨床、立式車床、普通車 床、立式銑床、立式鉆臺(tái)分為第一組 雙人鉗工臺(tái)、木工車床分為第二組 木模圓鋸、搖臂鉆床分為第三組 三臺(tái)起重機(jī)分為