【正文】 姓 名 吳秋瑞 指導(dǎo)教師 職 稱 副教授 指導(dǎo)教師評語 ： 專家評語 ： 簽字： 年 月 日 答辯小組意見 ： 答辯小組組長簽字： 年 月 日 成績 ： 院長 (主任 ) 簽字： 年 月 日 1 1 緒論 工廠供電的意義和要求 工廠供電就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，即工廠配電。 （ 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。 工廠變配電所的任務(wù) 配電所的任務(wù)就是接受電能和分配電能，不改變電壓，而 變電所的任務(wù)是接受電能、變換電壓和分配電能。 變配電所的總體布置，應(yīng)滿足以下要求： （ 1） 便于 維護和檢修 有人值班的便電所應(yīng)設(shè)單獨的值班室。 （ 3） 便于進出線 如果是架空進線，則高壓配電室宜位于進線 側(cè)。高低壓配電室內(nèi)均應(yīng)留有適當(dāng)數(shù)量的開關(guān)柜的備用位置。 結(jié)合目前變電所管理“無人值班化”發(fā)展趨勢，為達到減員增效的目的，已逐步完成了從有人值班向有人值守、有人值守向無人值班變電所的設(shè)計過渡。 我國 KV66~3 特別是 KV10~3 系統(tǒng)，一般采用中性點不接地的運行方式。 （ 3） IT 系統(tǒng)，如圖 13 所示 。 三相設(shè)備 單相電源負(fù)荷系統(tǒng)單相三相設(shè)備 單相電源負(fù)荷圖 1 2 低壓配電的 系統(tǒng)5 （ 1） 不宜采用 TN— C 系統(tǒng) 用電設(shè)備的接地，一般分為保護性接地和功能性接地。 TN— C 系統(tǒng)被稱為三相四線系統(tǒng)，整個系統(tǒng)的中性線 (N)與保護線 (PE)是合一的，稱 PEN 線。目前，工廠中存在著大部分的單相設(shè)備和用戶，難以實現(xiàn)三相負(fù)荷的平衡， PEN 線中將有較大的、不穩(wěn)定的不平衡電流流過，而且大量用電設(shè)備 (如日光燈 )使用中產(chǎn)生的高次諧波也疊加到中性線 N上，使中性點接地電位偏移。 （ 2） 規(guī)范規(guī)定采用的供電系統(tǒng) TT 系統(tǒng)亦為三相四線制 系統(tǒng)有一點直接接地，系統(tǒng)無 PE 線。當(dāng)用電設(shè)備發(fā)生單相接地故障時，由于 TT 系統(tǒng)單相短路保護的靈敏度比 IT 系統(tǒng)低 (TT 系統(tǒng)以大地為故障電流通路，與電源和 PE 線的接地電阻有關(guān)，故障電流小 )，熔斷器和斷路器往往不能立即動作，造成設(shè)備外殼帶電。一般當(dāng)樓內(nèi)有獨立變電站時便采 用 TN— S 系統(tǒng)。在用戶配電箱內(nèi)， PE線與接地線排的總接地端子板連接。也即 PEN 線在進入用戶配電箱后，配電箱內(nèi)分開設(shè)置了 N 端子板和PE 端子板， N 和 PE 線進入住宅便互相分開不再有任何電氣連接了。因此，為了人員的安全，有必要加強對接地故障的防范。 7 總電源進線斷路器，應(yīng)具有漏電保。而當(dāng)發(fā)生電弧性接地故障時，由于電弧有很大的阻抗，限制了接地故障電流，使斷路器、熔斷器不能及時切斷電源，造成火災(zāi)。 通過以上的防范措施，便可以有效避免由于接地故障所造成的電氣火災(zāi)和人身電擊事故的發(fā)生。 電力負(fù)荷的分級： 按 GB50052— 1995《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)定》，電力負(fù)荷根據(jù)其對供電可靠性的要求及中斷供電造成的損失或影響分為三級。 各級電力負(fù)荷對供電電源的要求 由于一級負(fù)荷屬重要負(fù)荷，如中斷供電造成的后果十分嚴(yán)重，因此要求有兩個電源供電，當(dāng)其中一個電源發(fā)生故障時，另一個電源將不致同時受到損壞。在其中一回路或一臺變壓器發(fā) 生常見故障時，二級負(fù)荷應(yīng)不致中斷供電，或中斷后能迅速恢復(fù)供電。 功率因數(shù)的提高與無功功率和視在功率變化的關(guān)系。 各車間負(fù)荷分配如表 21 所示 。對只有 二級而無一級負(fù)荷的變電所，也可以只采用一臺變壓器，但必須在低壓側(cè)敷設(shè)與其它變電所向聯(lián)的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源。 4. 在確定變電所主變壓器臺數(shù)時，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余地。 (1) 紡煉車間與鍋爐房由紡煉車間變電所供電。紡煉、原液車間變電所地理位置如圖 31 所示。 ? 經(jīng)濟 在滿足上述要求的前提下，應(yīng)盡量使主接線簡單，投資少，運行費用低， 并節(jié)約電能和有色金屬消耗量，應(yīng)盡量選用技術(shù)先進又經(jīng)濟適用的節(jié)能產(chǎn)品。系統(tǒng)中最常見的故障 就是短路。 ? 鳥獸跨越在裸露的相線之間或相線與接地物之間，或者咬壞設(shè)備和導(dǎo)線電纜的絕緣。 ? 嚴(yán)重的短路要影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，并使并列運行的發(fā)電機組失去同步，造成解列。 高壓一次設(shè)備的選擇，必須滿足一次電路在正常條件下和短路故障條件下工作的要求，同時設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運行維護方便，投資經(jīng)濟合理。 電器設(shè)備按短路故障條件下工作選擇，就是要按最大可能的短路故障時的動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度進行校驗。 28 KV35 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗 KV35 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗 ，如表 51 所示 。 下面校驗動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度 (1) 校驗?zāi)妇€短路時的動穩(wěn)定度 相間距 ma ? ，檔距 ml ? ， b 為母線的水平寬度， h 為母線截面的垂直高度 母線在 ??3F 作用時的彎曲力矩為 ? ? ? ? mNmANmmALFM ????????? ? 母線的截面系數(shù) ? ? mNmmhbW ?????? ? 622 最大計算應(yīng)力為 M p amNmNWMc 6 ??? ??? ?? 因為硬鋁母線的最大允許應(yīng)力為： cal Mpa ?? ?? 70 所以滿足動穩(wěn)定度的要求。 （ 2） 熱穩(wěn)定度的校驗 查表得， 287 ??? mmsAC ssssttt ocopim a ??????? 21 60440 mmmmmmA ??? ? ? 2333m i n mmKACtIA ima ??????? ? 33 minAA?? ? 滿足熱穩(wěn)定的要求。 因 此 380V 母線選用? ? 680101 2 03 ????LM Y ，相母線尺寸為 mmmm 10120 ? ，中性母線尺寸為 mmmm 680 ? 為了保證供電系統(tǒng)安全，可靠，優(yōu)質(zhì)，經(jīng)濟地運行，選擇導(dǎo)線和電纜截面時必須滿足下列條件： ? 發(fā)熱條件 導(dǎo)線和電纜包括母線在通過正常最大負(fù)荷電流（既計算電流）時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運行時的最高允許溫度 ? 電壓損耗計算 導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過正常時允許的電壓損耗 ? 機械強度 導(dǎo)線的截面不應(yīng)超過小于最小允許截面， 對于電纜，不必校驗機械強度，但需校驗短路穩(wěn)定度 34 導(dǎo)線、電纜、截面的選擇： 1. KV35 導(dǎo)線按經(jīng)濟電流密度選擇，以使線路的年運行費用支出最小。 2. KV10 及以下高壓線路，通常按發(fā) 熱條件選擇截面，再校驗電壓損耗和機械強度。 ? ? ? ?25/ 101 ??? tttK 0t 為敷設(shè)處實際環(huán)境溫度， 1t 為導(dǎo)線允許最高溫度。 1) 按發(fā)熱條件選擇 KAKVK V AI BC ??? 初選 2150mm ,其中 30242 IAIal ?? 滿足發(fā)熱條件。 2) 校正電壓損耗 按原液車間變電所至鍋爐房的距離為 計算 查表 kmXkmR /,/ 00 ???? 又因為 v a , 3030 kQKWP ?? 37 ⊿ VVU ??????? ⊿ %5%%1 0 03 8 % ???? VVU 所以滿足要求。 變電所進出線的型號規(guī)格如下表 62 所示： 表 62變電所進出線的型號 線路名稱 導(dǎo)線或電纜的型號規(guī)格 KV35 架空進線 50?LGJ 鋼芯鋁絞線 KV10 母線 ? ?4403 ??LMY 硬鋁母線 V380 低壓出線 至酸站 150100022 ??VLV 絕緣電纜 至鍋爐房 120?LJ 鋁絞線 至排毒機房 120?LJ 鋁絞線 至其他附屬車間 120?LJ 鋁絞線 38 7 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護的整定 1 變電所的電能計量回 路 變電所高壓側(cè)裝設(shè)專用計量柜，裝設(shè)三相有功電度表和無功電度表，分別計量全廠消耗的有功電能和無功電能，并據(jù)以計算每月工廠的平均功率因數(shù)。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，瞬時動作與信號；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時，應(yīng)動作與高壓側(cè)斷路器。 3）過電流保護靈敏系 數(shù)的檢驗 ? ? AAKII TKK 2 2m i n ????? ?? 004 711m in ???? ?OPKp IIS 所以滿足靈敏系數(shù) 的要求。 如變電所的主變壓器裝在室外或有露天配電裝置時，則應(yīng)在變電所外面的適當(dāng)位置裝設(shè)獨立避雷針，其裝設(shè)高度使其防雷保護范圍包括整個變電所。接地管間用 mmmm 440 ? 的鍍鋅扁鋼，下與接地體焊接相連。引下線采用mmmm 425 ? 的鍍鋅扁鋼，下與公共接地網(wǎng)焊接相連， 上與避雷器接地端螺栓相連。 變電所公共接地裝置的設(shè)計 1 接地電阻的要求 查表得，此變電所的公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足 以下條件： ??10eR ???? 式中 ? ? AAIe 273 5 0 25358010 ????? 因此公共接地裝置接地電阻 ??4eR 2 接地裝置的設(shè)計 采用長 ， mm50? 的鋼管 16根，沿變電所三面均勻布置，管距 m5 ，垂直打入地下，管頂離地面 。式中 ?? 42 參 考 文 獻 [1] 劉介才 . 工廠供電：第三版 . 北京：機械工業(yè)出版社， [2] 劉介才 . 現(xiàn)代電工技術(shù)手冊 . 北京：中國水利水電出版社 ， 2020 [3] 劉光源 . 電工實用手冊 . 北京：中國電力出版社 ， 2020 [4] 陳躍 . 電器工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南 . 北京：中國水利水電出版社 ， 2020 [5] 卓樂友 . 電力工程電氣設(shè)計 . 北京：中國電力出版社， 2020 [6] 段建元 . 工廠配電線路及變電所設(shè)計手冊 . 機械工業(yè)出版社 ， 1982 [7] 邢郁埔 . 新編實用電工手冊 . 北京： 地質(zhì)出版社 ， 1994 [8] 航空工業(yè)部第四規(guī)劃設(shè)計研究院 . 工廠配電設(shè)計手冊 . 北京：水利電力出版社 ， 1983 [9] 工廠常用電氣設(shè)備手冊編寫組 . 工廠常用電氣設(shè)備手冊 (補充本 ). 水利電力出版社 ， [10] 上海市電子電器技術(shù)協(xié)會 . 常用高低壓電器手冊 . 上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， [11] 水利電力部西北電力設(shè)計院 . 電力工程電氣設(shè)計手冊 . 水利電力出版社 ， [12] 劉介才 . 工廠供電設(shè)計指導(dǎo) . 北京 : 機械工業(yè)設(shè)計指導(dǎo) ， 2020 [13] 鄭忠 . 新編工廠電氣設(shè) 備手冊 . 北京：兵器工業(yè)出版社 ， 1994 [14] 劉介才 . 工廠供電簡明設(shè)計手冊 . 北京：機械工業(yè)出版社 ， 1993 [15] 王榮藩主編 . 工廠供電設(shè)計與實驗 . 天津：天津大學(xué)出版社 ， 1992 [16] Hejiazhen ,Songcongju. The principle of the electric power system . Chinese electric power publishing house, [17] GB50052 — 1995: plant power supply and distribute in China publishing house,1995 43 結(jié)束語 為了能夠更好地適應(yīng)將來的工作，我們小組的每個成員嚴(yán)格按。變電所的變壓器室有兩條接地干線、高低壓配電室各有一條接地干線與室外公共41 接地裝置焊接相連，接地干線均采用 mmmm 425 ? 鍍鋅扁鋼。主變壓器主要靠此避雷器來保護，防護雷電侵入波的危害。獨立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應(yīng)有 m3 以上距離。按規(guī)定，獨立避雷針的接地裝置接地電阻 ??10eR 。 電流速斷 保護靈敏系數(shù)的校驗： ? ? KAKAII KK 6 1m i n ???? ?? AAK KII W iqbqb 7601 20381. ???? ，因此其保護靈敏系數(shù)為： 011 80 01m in ?????qbKP IIS 滿足靈敏系數(shù)的要求。采用 GL15 型感應(yīng)式過電流繼電器 ，兩相兩繼電器式接線，去分流跳閘的操作方式。 2 變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路 變電所高壓側(cè)裝有電壓互感器 避雷器柜，用以實現(xiàn)電壓測量和絕緣監(jiān)察。 (3) 原液車間變電所饋電給排毒