【正文】 青島理工大學畢業(yè)設(shè)計（論文）摘 要本畢業(yè)設(shè)計為工廠變電所設(shè)計，對在工廠變電所設(shè)計中的若干問題：負荷計算，三相短路分析，短路電流計算，高低壓設(shè)備的選擇與校驗，變壓器的繼電保護，變電所二次回路及自動裝置，防雷與接地，變電所的過電壓保護，計量，無功補償?shù)葞追矫娴脑O(shè)計進行了陳述，并對供電主接線的拓撲結(jié)構(gòu)進行了闡述。該工廠變電所采用10kV單電源進線，采用一臺1600kVA的主變壓器，最大設(shè)備容量1636kW，采用并聯(lián)電容器進行低壓集中補償，對變壓器進行過電流，電流速斷，瓦斯保護，按三類防雷建筑物設(shè)防，采用強弱電聯(lián)合接地系統(tǒng)對建筑物進行保護。在對供電系統(tǒng)短路計算的基礎(chǔ)上，進行電力電纜和電氣設(shè)備的選擇設(shè)計，同時也對戶外平面布置進行了初步的設(shè)計。關(guān)鍵詞 ： 工廠供配電，繼電保護，防雷與接地，負荷計算 ABSTRACTThis graduation project is designed for the factory transformer substation, to certain questions in factory transformer substation design: the load putation, the analysis of threephase shortcircuits, the shortcircuit current putation, the choiceand verification of high and low pressure equipment, the transformer relay protection, the secondary circuit of the transformer substation and the automatic device, antithunder and the connection to the earth, the transformer substation overvoltage protection, the measurement, the idle work pensated and so on, All the above aspects and the structure of the power supply host wiring topology have been stated.The transformer substation with a 10kV single power source coil in it uses 1600kVA main transformer, the biggest putation shoulders of which is adopts the shunted capacitor to carry on the low pressure centralism for pensation and sets protection for the transformer by carring on the electric current to it breaking the speed of the flow gas protection, garrisons accerding to the third kind of antithunder buildings,and users the strong and weak electricity union earth system to carry on the protection to the building.Based on the putation of shortcircuits to the power supply system, the project has a choice design of the power cable and the electrical equioment and a preliminary design to the outdoors plane arrangement at the same time.Keywords ： the power distribution ，supply in factory，the relay protection目 錄摘 要 IABSTRACT II第一章 緒論 3 3 3 3第二章 負荷計算和功率補償 3 3 3第三章 變壓器容量和數(shù)量的選擇 3第四章 主接線方案的選擇 3 3 3 3 3第五章 短路電流的計算 3 3 3第六章 導(dǎo)線、電纜的選擇 3 導(dǎo)線電纜的使用條件 3 導(dǎo)線電纜的選擇 3第七章 電氣設(shè)備的選擇 3 3 3 3 3 3 3第八章 變壓器的繼電保護 3 3 3 3 3 3第九章 二次回路操作電源和中央信號回路 3 3 3 3 3第十章 測量和絕緣監(jiān)視回路 3 3 3第十一章 防雷和接地 3 3 3 3 3 3 3 3結(jié)論 3參考文獻 3附錄A：10KV供電系統(tǒng)圖 3附錄B：低壓供電系統(tǒng)圖 3附錄C：變壓器二次電路圖 3附錄D：電壓互感器二次電路圖 3附錄E：接地 避雷平面圖 3致 謝 3V第一章 緒論工廠供電，就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡單經(jīng)濟，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟生活中應(yīng)用極為廣泛。 在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，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，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴重的后果。 因此，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(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重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟建設(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)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。 ③ 優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求 ④ 經(jīng)濟 供電系統(tǒng)的投資要少，運行費用要低，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、當前和長遠等關(guān)系，既要照顧局部的當前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。 按照國家標準GB5005295 《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》、GB5005394 《10kV及以下設(shè)計規(guī)范》、GB5005495 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》等的規(guī)定，進行工廠供電設(shè)計必須遵循以下原則： ① 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標準，執(zhí)行國家的有關(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)濟政策。② 安全可靠、先進合理；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)先進和經(jīng)濟合理，采用效率高、能耗低和性能先進的電氣產(chǎn)品。 ③ 近期為主、考慮發(fā)展； 應(yīng)根據(jù)工作特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠期發(fā)展的關(guān)系，做到遠近結(jié)合，適當考慮擴建的可能性。 ④ 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。 必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計方案。工廠供電設(shè)計是整個工廠設(shè)計中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計的質(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)計的有關(guān)知識，以便適應(yīng)設(shè)計工作的需要。 工廠變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計，是根據(jù)各個車間的負荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對負荷的要求，以及負荷布局，結(jié)合國家供電情況。解決對各部門的安全可靠，經(jīng)濟的分配電能問題。其基本內(nèi)容有以下幾方面： ① 負荷計算 工廠變電所的負荷計算，是在車間負荷計算的基礎(chǔ)上進行的。考慮車間變電所變壓器的功率損耗，從而求出工廠變電所高壓側(cè)計算負荷及總功率因數(shù)。列出負荷計算表、表達計算成果。 ② 工廠變電所變壓器的臺數(shù)及容量選擇 參考電源進線方向，綜合考慮設(shè)置工廠變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全廠計算負荷以及擴建和備用的需要，確定變壓器的臺數(shù)和容量。 ③ 工廠變電所主接線設(shè)計 根據(jù)變電所配電回路數(shù)，負荷要求的可靠性級別和計算負荷數(shù)綜合主變壓器臺數(shù)，確定變電所高、低接線方式。對它的基本要求，即要安全可靠有要靈活經(jīng)濟，安裝容易維修方便。④ 工廠供、配電系統(tǒng)短路電流計算 工廠用電，通常為國家電網(wǎng)的末端負荷，其容量運行小于電網(wǎng)容量，皆可按無限容量系統(tǒng)供電進行短路計算。由系統(tǒng)不同運行方式下的短路參數(shù)，求出不同運行方式下各點的三相及兩相短路電流。 ⑤ 改善功率因數(shù)裝置設(shè)計 按負荷計算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過查表或計算求出達到供電部門要求數(shù)值所需補償?shù)臒o功率。由手冊或廠品樣本選用所需移相電容器的規(guī)格和數(shù)量，并選用合適的電容器柜或放電裝置。如工廠有大型同步電動機還可以采用控制電機勵磁電流方式提供無功功率，改善功率因數(shù)。⑥ 變電所高、低壓側(cè)設(shè)備選擇 參照短路電流計算數(shù)據(jù)和各回路計算負荷以及對應(yīng)的額定值，選擇變電所高、低壓側(cè)電器設(shè)備，如隔離開關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開關(guān)柜等設(shè)備。并根據(jù)需要進行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗。用總降壓變電所主結(jié)線圖，設(shè)備材料表和投資概算表達設(shè)計成果。 ⑦ 繼電保護及二次結(jié)線設(shè)計 為了監(jiān)視，控制和保證安全可靠運行，變壓器、高壓配電線路移相電容器、高壓電動機、母線分段斷路器及聯(lián)絡(luò)線斷路器，皆需要設(shè)置相應(yīng)的控制、信號、檢測和繼電器保護裝置。并對保護裝置做出整定計算和檢驗其靈敏系數(shù)。設(shè)計包括繼電器保護裝置、監(jiān)視及測量儀表，控制和信號裝置，操作電源和控制電纜組成的變電所二次結(jié)線系統(tǒng)，用二次回路原理接線圖或二