【正文】 對(duì)電氣主線(xiàn)設(shè)計(jì)程序畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要、前言11畢業(yè)設(shè)計(jì)概述22負(fù)荷計(jì)算33無(wú)功功率補(bǔ)償64主變壓器選擇臺(tái)數(shù)、型號(hào)選擇85變電所電氣主接線(xiàn)11 對(duì)電氣主線(xiàn)的基本要求和原則116短路計(jì)算167電氣設(shè)備選擇與計(jì)算208繼電保護(hù)299配電裝置3310防雷保護(hù)設(shè)計(jì)37文獻(xiàn)參考45摘 要本設(shè)計(jì)的題目為“康威焦化變電所擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)”。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：10/；變電所電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)；短路電流計(jì)算；負(fù)荷計(jì)算；無(wú)功功率補(bǔ)償；電氣設(shè)備選擇（母線(xiàn)、高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器和補(bǔ)償電容器）；配電裝置設(shè)計(jì)；繼電保護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)；防雷保護(hù)設(shè)計(jì)等。根據(jù)電氣主線(xiàn)設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求，本變電所電氣主接線(xiàn)的高壓側(cè)采用單母線(xiàn)接線(xiàn)，低壓側(cè)采用單母線(xiàn)分段的電氣主接線(xiàn)形式；對(duì)低壓側(cè)負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算采用需要系數(shù)法；為減少無(wú)功損耗，提高電能的利用率， 本設(shè)計(jì)進(jìn)行了無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)計(jì)，；短路電流的計(jì)算包括短路點(diǎn)的選擇及其具體數(shù)值計(jì)算；而電氣設(shè)備選擇采用了按額定電流選擇，按短路電流計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行校驗(yàn)的方法；繼電保護(hù)設(shè)計(jì)主要是對(duì)變壓器進(jìn)行電流速斷保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)的設(shè)計(jì)計(jì)算；配電裝置采用成套配電裝置；本變電所采用避雷針?lè)乐睋衾妆Ｗo(hù)。本設(shè)計(jì)十分注重運(yùn)用我國(guó)電氣設(shè)計(jì)的新技術(shù)和新的設(shè)備，實(shí)用性及強(qiáng)，考慮到是實(shí)際工程的應(yīng)用，便以通俗易懂的語(yǔ)言進(jìn)行闡述。關(guān)鍵詞：變電所設(shè)計(jì)；電氣主接線(xiàn)；繼電保護(hù) 前 言經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步促使社會(huì)中各行各業(yè)都在不斷地發(fā)展壯大，各大高校相繼出現(xiàn)了前所未有的發(fā)展勢(shì)頭，特別是各種高、新、尖、精的技術(shù)應(yīng)用，而所有的一切都離不開(kāi)電，而電的中樞—變電所更是必不可少，起到至關(guān)重要的作用。電是一個(gè)廣義的范疇，伴隨負(fù)荷的不同，對(duì)電的要求也會(huì)隨之改變。這次設(shè)計(jì)的題目為《康威焦化變電所擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)》。取自康威焦化的實(shí)際工程應(yīng)用。理論與實(shí)際有效地結(jié)合，具備了實(shí)用性、科學(xué)性和合理性。自2009年康威焦化投入使用以來(lái)，為企業(yè)做出了重要貢獻(xiàn)，建設(shè)康威焦化變電所。根據(jù)企業(yè)用電量結(jié)合實(shí)際確定為10kV變電所。經(jīng)過(guò)工程技術(shù)人員的研究分析，10kV的變電所應(yīng)用較為廣泛，其涉及工業(yè)、農(nóng)業(yè)等諸多領(lǐng)域，所以說(shuō)對(duì)10kV變電所的設(shè)計(jì)具有十分重要的意義。對(duì)此題目的設(shè)計(jì)除了注重實(shí)際應(yīng)用外，還應(yīng)考慮可靠性、經(jīng)濟(jì)性和電能的質(zhì)量。如線(xiàn)路保護(hù)、接地保護(hù)、變壓器保護(hù)等保護(hù)的有關(guān)問(wèn)題及其設(shè)備元件的選擇。此題目的設(shè)計(jì)涉及《發(fā)電廠(chǎng)電氣部分》、《電力系統(tǒng)分析》、《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)》、《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》等所學(xué)習(xí)過(guò)的課程及相關(guān)內(nèi)容。此設(shè)計(jì)的題目是針對(duì)企業(yè)10kV變電所進(jìn)行的擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)伊始，在工程技術(shù)人員的陪同下對(duì)變電所進(jìn)行了參觀學(xué)習(xí)，并把所設(shè)計(jì)的有關(guān)內(nèi)容做了整體的記錄，參觀過(guò)程中通過(guò)技術(shù)人員的指導(dǎo)和結(jié)合自身的實(shí)際情況，選擇變電所的高低壓部分設(shè)計(jì)，這部分設(shè)計(jì)相信對(duì)自己將來(lái)的工作也會(huì)有很大的幫助。本設(shè)計(jì)按照以下的步驟進(jìn)行：首先：依照主接線(xiàn)的特點(diǎn)，選擇各個(gè)電壓等級(jí)的接線(xiàn)方式，進(jìn)行綜合比較，選擇最佳接線(xiàn)方式。其次：進(jìn)行短路電流計(jì)算，根據(jù)短路點(diǎn)計(jì)算三相短路穩(wěn)態(tài)電流和沖擊電流。再次：根據(jù)所選電氣元件，結(jié)合實(shí)際繪制設(shè)計(jì)圖紙，包括主接線(xiàn)圖、二次回路圖等。最后進(jìn)行校驗(yàn)。以上是理論知識(shí)的體現(xiàn)而更中要的一點(diǎn)是在設(shè)計(jì)中培養(yǎng)自己運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新精神，增強(qiáng)工程觀，在設(shè)計(jì)過(guò)程中主要立足于應(yīng)用所學(xué)基本理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，大膽地運(yùn)用新理論、新技術(shù)去分析解決實(shí)際問(wèn)題,以便更好地適應(yīng)工作的需要。所有的設(shè)計(jì)查閱資料是必不可少的，而資料的獲取應(yīng)以實(shí)際為準(zhǔn)，做為一名初次設(shè)計(jì)者，設(shè)計(jì)之前應(yīng)具備一定的設(shè)計(jì)能力，但是由于缺乏經(jīng)驗(yàn)，知識(shí)體系的不夠完善等多種原因，適用于估算。在估算的過(guò)程中，所得理論結(jié)果只要與實(shí)際偏差不大，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)不產(chǎn)生重大的影響，是可行的。了解整個(gè)設(shè)計(jì)的目的、內(nèi)容和基本要求進(jìn)行設(shè)計(jì)的資料推備。資料準(zhǔn)備主要通過(guò)查閱(包括上網(wǎng)查問(wèn))文獻(xiàn)資料和參加生產(chǎn)實(shí)習(xí)兩條渠道進(jìn)行。此設(shè)計(jì)充分吸收專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)， 考慮自己畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題方向，有目的、有計(jì)劃地查閱與選題方向有關(guān)的文獻(xiàn)資料，特別是在參加生產(chǎn)實(shí)習(xí)的過(guò)程中有意識(shí)地搜集生產(chǎn)過(guò)程及新技術(shù)、新設(shè)備、改革新成果的應(yīng)用等方面資料，這也是為畢業(yè)設(shè)計(jì)課題收集資料的最重要途徑。選定題目后，應(yīng)再有針對(duì)性地查閱一些資料，最后對(duì)所有收集的資料進(jìn)行整理。并對(duì)其進(jìn)行完善，對(duì)于一個(gè)完整的設(shè)計(jì)而言，文字與圖紙并存。文字的詳細(xì)敘述使內(nèi)容豐富，而圖紙則一目了然。最后由于設(shè)計(jì)者的水平有限，以及對(duì)電氣技術(shù)日新月異的發(fā)展掌握不夠，加之國(guó)外電氣技術(shù)和產(chǎn)品的大量引進(jìn)，我國(guó)對(duì)電氣設(shè)計(jì)設(shè)備技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范還在不斷地改進(jìn)和完善，所以設(shè)計(jì)難免有不足，希望老師給予批評(píng)指正，使本設(shè)計(jì)更加完善。1 畢業(yè)設(shè)計(jì)概述《康威焦化變電所擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)》本設(shè)計(jì)是針對(duì)康威焦化變電所進(jìn)行的擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中涉及“發(fā)電廠(chǎng)電氣部分”、“電力系統(tǒng)分析”、“電力系統(tǒng)繼電保護(hù)”等課程有關(guān)內(nèi)容，通過(guò)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析、解決本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域工程技術(shù)問(wèn)題的能力；培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自學(xué)能力；使學(xué)生受到工程師的基本訓(xùn)練，即工程設(shè)計(jì)和科學(xué)研究的初步能力；包括：調(diào)查研究、搜集資料（含文獻(xiàn)檢索）；方案論證、技術(shù)方案的計(jì)劃與實(shí)施；理論分析、設(shè)計(jì)和計(jì)算；撰寫(xiě)學(xué)術(shù)論文或設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等的能力。主變壓器選擇；變電所電氣主接線(xiàn)設(shè)計(jì)；短路電流計(jì)算；電氣設(shè)備選擇（母線(xiàn)、高壓斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器和補(bǔ)償電容器）；配電裝置設(shè)計(jì)；繼電保護(hù)設(shè)計(jì)；防雷保護(hù)設(shè)計(jì)；繪制電氣主接線(xiàn)圖，繪制配電裝置平面圖及直擊雷保護(hù)范圍圖。1. 進(jìn)行10kV變電所擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)；2. 完成任務(wù)書(shū)中的全部?jī)?nèi)容；3. 繪制變電所電氣主接線(xiàn)圖；4. 繪制配電裝置平面圖及直擊雷保護(hù)范圍圖；5. 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)按統(tǒng)一格式打印裝訂成冊(cè)；6. 說(shuō)明書(shū)文字在1 .5萬(wàn)字以上，語(yǔ)言通順簡(jiǎn)練，圖表畫(huà)法符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；完成與設(shè)計(jì)有關(guān)的英文資料翻譯；2 負(fù)荷計(jì)算設(shè)計(jì)康威焦化的變電所為綜合樓提供可靠的電源，負(fù)荷的確定是為了正確、合理地選擇電氣設(shè)備和線(xiàn)路，并為無(wú)功補(bǔ)償提高功率因數(shù)提供依據(jù)，由此再合理選擇變壓器開(kāi)關(guān)電器等元件。電力負(fù)荷及其大小是供電設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算的根本依據(jù)，正確合理地進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，對(duì)于投資的經(jīng)濟(jì)性，技術(shù)上的安全可靠性以及以后的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和維護(hù)等關(guān)系重大，在本設(shè)計(jì)中采用需要系數(shù)法來(lái)確定計(jì)算負(fù)荷。根據(jù)設(shè)計(jì)，兩臺(tái)主變壓器分別供有不同的負(fù)荷，在此設(shè)計(jì)中忽略了部分負(fù)荷，根據(jù)工程技術(shù)的要求選取以下負(fù)荷：1)變壓器負(fù)荷計(jì)算照明部分如上表可知：1=295KW =消防電梯進(jìn)風(fēng)機(jī)計(jì)算機(jī)污水泵消防照明干線(xiàn)2變壓器負(fù)荷計(jì)算電梯部分正壓風(fēng)機(jī)消防照明干線(xiàn)電力專(zhuān)用2)變壓器最后計(jì)算負(fù)荷 3)變壓器最后計(jì)算負(fù)荷3 無(wú)功功率補(bǔ)償所謂無(wú)功功率補(bǔ)償是把具有容性功率的裝置與感性負(fù)荷聯(lián)接在同一電路，當(dāng)容性裝置釋放能量在相互轉(zhuǎn)化，感性負(fù)荷所吸收的無(wú)功功率可由容性裝置輸出的無(wú)功功率中得到補(bǔ)償。根據(jù)康威焦化的具體情況，及其無(wú)功補(bǔ)償方法的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較選用電力電容器補(bǔ)償中的并聯(lián)補(bǔ)償方法。并聯(lián)補(bǔ)償時(shí)把電容器并接到被補(bǔ)償設(shè)備的電路上，以提高功率因數(shù)，這種方法稱(chēng)為并聯(lián)電容器補(bǔ)償，這種方法適用于用電單位。如圖31所示為并聯(lián)電力電容器補(bǔ)償?shù)脑韴D。由圖可見(jiàn)電力電容器在圖中所示位置進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，線(xiàn)路WL1輸送無(wú)功功率仍為無(wú)功功率，即，而變壓器輸送的無(wú)功功率則為，線(xiàn)路WL1輸送的無(wú)功功率則為，因此，電源只需向電力負(fù)荷提供的功率。圖31 并聯(lián)電力電容器補(bǔ)償?shù)脑韴D通過(guò)以上可知并聯(lián)電力電容器降低了通過(guò)輸電線(xiàn)路及變壓器的功率（或電流），同時(shí)也減少了對(duì)發(fā)電機(jī)無(wú)功功率的需求量。，所以對(duì)無(wú)功進(jìn)行補(bǔ)償。1)變壓器的負(fù)荷補(bǔ)償：功率因數(shù)：。經(jīng)過(guò)補(bǔ)償后：2)變壓器的負(fù)荷補(bǔ)償功率因數(shù)為：。經(jīng)過(guò)補(bǔ)償后：4 主變壓器選擇在發(fā)電廠(chǎng)和變電站中，用來(lái)向電力系統(tǒng)或用戶(hù)輸送功率的變壓器，稱(chēng)為主變壓器。在輸配電系統(tǒng)中，變壓器起到橋梁作用，變壓器是借助電磁感應(yīng)原理，以相同的頻率，交換交流電壓和電流而傳輸交流電能的一種靜止電器。、臺(tái)數(shù)、型號(hào)選擇變壓器空載運(yùn)行時(shí)需用較大的無(wú)功功率，這些無(wú)功功率需由供電系統(tǒng)供給，變壓器容量如選的過(guò)大，不但增加投資，而且使變壓器長(zhǎng)期處于輕載運(yùn)行，出現(xiàn)“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象，使空載的損耗增加，功率因數(shù)降低，網(wǎng)絡(luò)損耗增加。若容量選的小，會(huì)使變壓器長(zhǎng)期過(guò)負(fù)載，易損壞設(shè)備。變壓器的最佳負(fù)載率在40%70%之間，負(fù)載過(guò)高，損耗明顯增加，另一方面，由于變壓器容量裕度小，負(fù)載稍有增長(zhǎng)，便需要增容，更換大容量的變壓器，勢(shì)必增加投資，且影響供電?？傊x擇變壓器的容量，要以現(xiàn)有的負(fù)荷