【正文】 ............................................... 28 表 65 1車間變電所低壓側(cè)設(shè)備列表 ............................................................................................. 28 表 66 2車間變電所低壓側(cè)設(shè)備列表 ............................................................................................. 29 表 67 3車間變電所低壓側(cè)設(shè)備列表 ............................................................................................. 29 表 68 4車間變電所低壓側(cè)設(shè)備列表 ............................................................................................. 30 表 69 5車間變電所低壓側(cè)設(shè)備列表 ............................................................................................. 30 表 610 車間變電所高壓引進(jìn)線列表 .............................................................................................. 34 表 611 車間變電所低壓進(jìn)線 ........................................................................................................ 35 表 612 1變電所各車間干線匯總 .................................................................................................. 37 表 613 2變電所各車間干線匯總 .................................................................................................. 37 表 614 3變電所各車間干線匯總 .................................................................................................. 37 表 615 4變電所各車間干線匯總 .................................................................................................. 38 表 616 5變電所各車間干線匯總 .................................................................................................. 38 1 引言 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，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。電氣主接線對電氣設(shè)備的選擇，配電所的布置，運(yùn)行的可靠性和靈活性，操作和檢修的安全以及今后的擴(kuò)建，對電力工程建設(shè)和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)節(jié)約等，都由很大的影響。設(shè)計(jì)對工廠供電方式、主要設(shè)備的選擇、保護(hù)裝置的配置及防雷接地系統(tǒng)進(jìn)行了 相應(yīng) 的敘述，內(nèi)容主要包括高壓側(cè)和低壓側(cè)的短路計(jì)算，設(shè)備選擇及校驗(yàn)，主要設(shè)備繼電保護(hù)設(shè)計(jì)，配電裝置設(shè)計(jì)，防雷和接地設(shè)計(jì)等。 本設(shè)計(jì)考慮了所有用電設(shè)備并對這些負(fù)荷進(jìn)行了計(jì)算。 本設(shè)計(jì)在主要設(shè)備的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)和整定計(jì)算中，對電力變壓器、真空斷路器等主要設(shè)備的保護(hù)配置提出了要求，明確了保護(hù)定值計(jì)算方法。 此設(shè)計(jì)的題目是針對 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，參觀過程中通過技術(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)相信對自己將來的工作也會(huì)有很大的幫助 。最后進(jìn)行校驗(yàn)。此設(shè)計(jì)充分吸收專業(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)的過程中有意識(shí)地搜集生產(chǎn)過程及新技術(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。 2 第一章 緒論 課題研究的意義 課題以某塑料制品廠總降壓變配電所電氣設(shè)計(jì)為主線，要求正確運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)及相關(guān)設(shè)計(jì)手冊，資料和電氣設(shè)計(jì)規(guī)范等， 從基本原理、基本工程計(jì)算方法出發(fā)掌握變電站設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和設(shè)計(jì)步驟，能正確地選用電力設(shè)備、載流導(dǎo)體及保護(hù)裝置，加深對所學(xué)知識(shí)的理解和掌握，提高分析問題、解決問題的能力，提高綜合運(yùn)用專業(yè)知識(shí)設(shè)計(jì)的能力。工廠供電的樞紐是總降壓變電所，它將 35KV~110KV 的外部供電電源電壓將為 6~10KV 高壓 配電電壓，供給高壓配電所、車間配電所和高壓用電設(shè)備。 在工廠里，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（除電化工業(yè)外）。因此，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具十分重要的意義?？偟膩碚f，繼電保護(hù)技術(shù)的發(fā)展可以概括為 4 個(gè)階段、 2 次飛躍。電力系統(tǒng)繼電保護(hù)現(xiàn)已發(fā)展到了微機(jī)保護(hù)階段，微機(jī)繼電保護(hù)是以數(shù)字式計(jì)算機(jī)（包括微型機(jī)）為基礎(chǔ)而構(gòu)成的繼電保護(hù)。 2..工廠各車間負(fù)荷情況及車間變電所的容量（表 ） （ 1）從電力系統(tǒng)某 66/10kV 側(cè)變電站用 10kV 架空線路想工廠饋電。其配電系統(tǒng)如圖所示 4 工廠負(fù)荷性質(zhì)：生產(chǎn)車間大部分為三班制，少部分為兩班或單班制，年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為 。由此可見，計(jì)算負(fù)荷實(shí)際上與 30min 最大負(fù)荷基本是相當(dāng)?shù)?。?估算法、需要系數(shù)法、二項(xiàng)式發(fā)、單項(xiàng)負(fù)荷計(jì)算等。 此方法也適用于估算整個(gè)企業(yè)的用電負(fù)荷，只要把式中的車間密度指標(biāo)和車間面積改為全廠的即可。故需要系數(shù)表達(dá)式為 wLNLd KKK ???? （ 26） 對于單組用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算公式如下 ??????????????NcccccccedcUSIQPSPQPKP3tan22? （ 27） 式中， dK 為需要系數(shù)； eP 為設(shè)備容量； ?tan 為設(shè)備功率因數(shù)角的正切值。實(shí)際上只有當(dāng)設(shè)備臺(tái)數(shù)較多，總?cè)萘孔銐虼?，沒有特大型用電設(shè)備時(shí)，需要系數(shù)的值才實(shí)際。功率因數(shù)太低將會(huì)給供配電系統(tǒng)帶來電能損耗增加、電壓損失增大和供電設(shè)備利用率降低等不良影響。提高自然功率因數(shù)的方法有：合理選擇電動(dòng)機(jī)的規(guī)格、型號 ；防止電動(dòng)機(jī)空載運(yùn)行；保證電動(dòng)機(jī)的檢修質(zhì)量；合理選擇變壓器的容量；交流接觸器的節(jié)點(diǎn)運(yùn)行。 根據(jù)功率因數(shù)表直接讀出；或根據(jù)同一時(shí)刻的功率表、電壓表、電流表的讀數(shù)求出的功率因數(shù)值，稱為瞬時(shí)功率因數(shù)。但由于計(jì)算負(fù)荷本身偏大，所以設(shè)計(jì)中按計(jì)算負(fù)荷求得的 cosυ確定補(bǔ)償容量是允許的。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。對供有大量一、二級負(fù)荷的變電所宜設(shè)置兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)故障和檢修時(shí)，另一臺(tái)能對一、二級負(fù)荷繼續(xù)供電。 變壓器型號 主變壓器的型號選擇主要考慮以下 因素： 1） .變電所的所址選擇； 2） .建筑物的防火等級； 3） .建筑物的使用功能； 4） .主要用電設(shè)備對供電的要求； 5） .當(dāng)?shù)毓╇姴块T對變電所的管理體制等。 2車間變電所選用 1 臺(tái)變壓器，其容量按 SNT 13 因此選用 1 臺(tái) SFZ91000/10 型變壓器，其聯(lián)結(jié)組別采用 Yd11。 表 31 各車間變壓器匯總及技術(shù)數(shù)據(jù) 總變電所位置和型式的選擇 根據(jù)總變配電所位置選擇的原則： 變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠 的負(fù)荷中心，但同時(shí)還要滿足大負(fù)荷變配電的方便，此外，總變配電所應(yīng)盡量不在生活區(qū)范圍內(nèi)，宗此要求，可以大致確認(rèn)本設(shè)計(jì)中，主變電所設(shè)置位置應(yīng)在薄膜車間和單絲車間中間附近，以此才能滿足要求。P = 30P? = 3039。30 QP ? = AUSIN 39。P / 3039。電氣主接線是變電所電氣設(shè)計(jì)的首要部分，也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的首要環(huán)節(jié)。經(jīng)過長期運(yùn)行實(shí)踐的考驗(yàn)，對變電所采用的主接線經(jīng)過優(yōu)選，現(xiàn)今采用主接線的類型并不多。 2．靈活性 主接線的靈活性有以下幾方面要求； 1)調(diào)度要求。 3)擴(kuò)建要求。變電所不管是樞紐變電所、地區(qū)變電所、終端變電所、企業(yè)變電所還是分支變電所，由于它們在電力系統(tǒng)中的地位和作用不同，對主接線的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性的要求也不同。三級負(fù)荷一般只需一個(gè)電源供電。 5．考慮備用容量的有無和大小對主接線的影響 發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電、適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。 (1)對原始資料進(jìn)行分析，具體內(nèi)容如下： 1)本工程情況。 3)負(fù)荷情況。如果設(shè)計(jì)時(shí)，只依據(jù)負(fù)荷計(jì)劃數(shù)字，而投產(chǎn)時(shí)實(shí)際負(fù)荷小了，就等于積壓資金，否則電量供應(yīng)不足，就會(huì)影響其他工業(yè)的發(fā)展。對重型設(shè)備的運(yùn)輸條件也應(yīng)充分考慮。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，可擬定若干個(gè)主接線方案。 (4)短路電流計(jì)算。 (7)工程概算。各個(gè)變電所的出線回路數(shù)和電源數(shù)不同，且每路饋線所傳輸?shù)墓β室膊灰粯印Ｓ袇R流母線的接線形式主要有：單母線接線和雙母線接線。母線既可以保證電源并列工作，又能使任一條出線回路都可以從電源 l 或 2 獲得電能。所以，同一回路中在斷路器可能出現(xiàn)電源的一側(cè)或兩側(cè)均應(yīng)配置隔離開關(guān)，以便檢修斷路器時(shí)隔離電源。同一回路中串接的隔離開關(guān)和斷路器，在運(yùn)行操作時(shí)，必須嚴(yán)格遵守下列操作順序： 如對饋線送電時(shí)，須先合上隔離開關(guān) QS2 和 QS3，再投入斷路器 QF2；如欲停止對其供電，須先斷開 QF2，然后再斷開 QS3 和 QS2。當(dāng)電壓在110kV 及以上時(shí)，斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)扣線路隔離開關(guān)的線路側(cè)均應(yīng)配置接地開關(guān)。此外，在出線斷路器檢修期間，必須停止該回路的供電。每段母線上均接有電源和出線回路，便成為單母線分段接線，如圖 42 所示。 (2)35—66kV 配電裝置出線回路數(shù)為 4—8 回時(shí)。 引起短路的原因主要有以下三個(gè)方面： (1)電氣絕緣損壞 電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞是產(chǎn)生短路的主要原因，而造成設(shè)備絕緣損壞的原因主要有絕緣材料的自然老化、機(jī)械損傷和各種形式的過電壓等 (2）運(yùn)行人員誤操作 運(yùn)行人員不按正確的操作規(guī)程操作，如帶負(fù)荷拉合隔離開關(guān)，檢修后未拆除地線就送電等，也是引起短路的主要原因。其余三種短路屬于不對稱短路。 (1)短路電流的 熱效應(yīng)使設(shè)備急劇發(fā)熱，持續(xù)時(shí)間過長就可能導(dǎo)致設(shè)備過熱損壞。 (4)短路情況嚴(yán)重時(shí)，可能使電力系統(tǒng)的運(yùn)行失去穩(wěn)定，造成電力系統(tǒng)解列，甚至崩潰，引起大面積停電。 短路電流的計(jì)算 圖 51 短路計(jì)算電路 圖 51 為變電所主接線的短路示意 圖。 22 短路計(jì)算的目的 短路電流計(jì)算是供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)與運(yùn)行的基礎(chǔ) ，主要用于解決以下問題。 (3)短路電流系統(tǒng)電壓大幅度下降，嚴(yán)重影響用戶的正常工作。但是由于三相短路電流最大，危害最嚴(yán)重；并且從計(jì)算方法看，一切不對稱短路哦計(jì)算，都以對稱短路計(jì)算為基礎(chǔ) 短路的危害 發(fā)生短路時(shí)，短路回路的總阻抗很小，因此短路電流很大，其數(shù)值通常是正常電流的幾倍，甚至數(shù)十倍。 短路的類型 在三相交流系統(tǒng)中，短路的基本類型有三相短路、兩相 短路、兩相接地短路和單相接地短路。 主機(jī)線圖 43。 缺點(diǎn)： ① 當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時(shí)，該段母線的回路都要在檢修期間內(nèi)停電； ② 當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越； ③ 擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。 (2)3566kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過 3 回。 1．單母線接線的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：接線簡單清晰、設(shè)備少、操作方便、便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置。還應(yīng)在隔離開 關(guān)和相應(yīng)的斷路器之間，加裝電磁閉鎖、機(jī)械閉鎖。但如果費(fèi)用不大，為了防止過電壓的侵入。由于斷路器具有開合電路的專用滅弧裝置，可以開斷或閉合負(fù)荷電流和開斷短路電流，故用來作為接通或切斷電