【正文】 工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送和分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。南京理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文 ）開(kāi) 題 報(bào) 告題 目 某電力設(shè)備制造公司供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)專 業(yè) 電氣工程及自動(dòng)化 班 級(jí) 12 級(jí) 學(xué) 生 劉偉玉 指導(dǎo)教師 張俊芳 南京理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院 2022 年南京理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院1摘要：電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力；電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)，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(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化；電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)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(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)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(dá)到以下基本要求：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；可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求；優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求；南京理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院4經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量?？紤]車(chē)間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠總降壓變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。對(duì)它的基本要求，即要安全可靠又要靈活經(jīng)濟(jì)、安裝容易、維修方便。 用廠區(qū)高壓線路平面布置圖，敷設(shè)要求和架空線路桿位。由手冊(cè)或產(chǎn)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。對(duì)接地和接地體做具體的理解。 平均負(fù)荷平均負(fù)荷指一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。本設(shè)計(jì)由于設(shè)備臺(tái)數(shù)比較多，而單臺(tái)設(shè)備容量相差不大所以采用需要系數(shù)法確定。 K∑q = 計(jì)算負(fù)荷序號(hào) 車(chē)間名稱設(shè)備用量（KW）P30 (KW)Q30 (Kvar)S30 ()變壓器容量1空調(diào)機(jī)房（一） 2 廠務(wù)公用站房 2963 TG 車(chē)間 1*4004 鍋爐房 107 5 水泵房 6 污水處理廠 67 7 TA 車(chē)間 951 9701*4008 空壓站 607 9空調(diào)機(jī)房（二）368 32210 冷凍機(jī)（1） 561 1*40011冷凍機(jī)（2，3）1122 12 制冷站 450 315 13 照明用電 1*400南京理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院8根據(jù)上表可算出：∑P 30i = 。 上圖表示功率因數(shù)提高與無(wú)功功率和視在功率變化的關(guān)系。綜合考慮在這里采用并聯(lián)電容器進(jìn)行高壓集中補(bǔ)償。A2274950?無(wú)功率補(bǔ)償后，工廠的功率因數(shù)為：Cosφ′= P 30′/ S30′=7224/7803= 則工廠的功率因數(shù)為：cosφ′= P30′/S 30′= ≥ 因此，符合本設(shè)計(jì)的要求。如值班室靠近高壓配電室有困難時(shí)，則值班室可經(jīng)走廊與高壓配電室相通。晝夜值班室的變配電所應(yīng)設(shè)休息室。變壓器室的大門(mén)應(yīng)朝馬路開(kāi)，但應(yīng)避免朝向露天倉(cāng)庫(kù)。高壓電容器組一般應(yīng)裝設(shè)在單獨(dú)的房間內(nèi)，但數(shù)量較少時(shí)，可裝設(shè)在高壓配電室內(nèi)，低壓電容器組可裝設(shè)在低壓配電室內(nèi)，但數(shù)量較多時(shí)，宜裝設(shè)在單獨(dú)的房間內(nèi)。低壓配電室宜位于其低壓架空出線側(cè)。高壓電容器柜數(shù)較少時(shí)，可裝設(shè)在高壓配電室內(nèi)。高低壓配電室內(nèi)均應(yīng)留有適當(dāng)數(shù)量開(kāi)關(guān)柜的備用位置。由于該廠的負(fù)荷屬于二級(jí)負(fù)荷，對(duì)電源的供電可靠性要求較高，宜采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障后檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電，故選兩臺(tái)變壓器。A≥ST≥S′ 30（Ⅰ+Ⅱ）因此選 5000 KV當(dāng)有繼電保護(hù)或自動(dòng)切換電源要求時(shí)，低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)和母線分段開(kāi)關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器；當(dāng)?shù)蛪耗妇€為雙電源，變壓器低壓側(cè)總開(kāi)關(guān)和母線分段開(kāi)關(guān)采用低壓斷路器時(shí)，在總開(kāi)關(guān)的出線側(cè)及母線分段開(kāi)關(guān)的兩側(cè)，宜裝設(shè)刀開(kāi)關(guān)或隔離觸頭。一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所，這種內(nèi)橋式接線多用于電源線路較長(zhǎng)因而發(fā)生故障和停電檢修的機(jī)會(huì)較多、并且變電所的變壓器不需要經(jīng)常切換的總降壓變電所。當(dāng)一次電源電網(wǎng)采用環(huán)行接線時(shí)，也宜于采用這種接線。采用主接線一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓主接線，如下圖所示：南京理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院17單母線分段接線圖 內(nèi)橋式接線圖5 電力線路接線及敷設(shè)方式 電力線路的接線方式工廠的高低壓電路的線路基本接線方式有放射式、樹(shù)干式和環(huán)形等基本接線方式。圖 511 放射式線路樹(shù)干式高壓樹(shù)干式接線是指由工廠變配電所高壓母線上引出的每路高壓配電干線上，沿線分接了幾個(gè)車(chē)間變電所或負(fù)荷點(diǎn)的接線方式，這種接線從變配電所引出的線路少，高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備相應(yīng)用的少。當(dāng)干線上任何地方發(fā)生故障時(shí)，只要找出故障段，拉開(kāi)其兩端的隔離開(kāi)關(guān)，把故障段切除后，全部線路可以恢復(fù)供電。 架空線路的敷設(shè)以及電桿尺寸應(yīng)滿足下面四個(gè)要求：（也成跨柜，即同一線路上相鄰兩電桿中心線之間的距離）不同。（架空導(dǎo)線最低點(diǎn)與懸掛點(diǎn)間的垂直距離）要根據(jù)檔距、導(dǎo)線型號(hào)與截面積、導(dǎo)線所受拉力及氣溫條件等決定。（由于架空與電纜線路相比有較多的優(yōu)點(diǎn)，如成本低、投資少，安裝容易，維護(hù)和檢修方便，易于發(fā)現(xiàn)和排除故障等，所以架空線路在一般工廠中應(yīng)用相當(dāng)廣泛。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。對(duì)于工廠供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無(wú)限大容量電源，而且短路電路也比較簡(jiǎn)單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡(jiǎn)，求出其等效總阻抗。 圖 61 等效電路確定基準(zhǔn)值取 Sd =100MVA）南京理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院22X1* = 100KVA/310=2）架空線路（X O = ）X2* = 4100/ =3） 電力變壓器（U K% = ）X3* = UK%Sd/100SN = 100103/(1005700) =求 k1 點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量1）總電抗標(biāo)幺值X*Σ(K1)= X1*＋X 2*= +=2）三相短路電流周期分量有效值IK1(3) = Id1/X*Σ(K1)= 3）其他三相短路電流I(3) = I∞(3) = Ik1 (3) = ish(3) = = Ish(3) = KA= 4）三相短路容量Sk1(3) = Sd/X*Σ(k1) =100MVA/=求 k2 點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量1）總電抗標(biāo)幺值X*Σ(K2) = X1*＋X 2*＋X 3*// X4* =++2）三相短路電流周期分量有效值IK2(3) = Id2/X*Σ(K2) = 505KA/ = 202KA3）其他三相短路電流南京理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院23I(3) = I∞(3) = Ik2(3) = 202KAish(3) = 202KA =372KAIsh(3) =202KA = 220KA4）三相短路容量Sk2(3) = Sd/X*Σ(k1) = 100MVA/ = 40MVA/( 60KV) =Id2 = Sd / UC2 =1000MV 發(fā)熱條件導(dǎo)線和電纜(包括母線)在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。所選截面，稱為“經(jīng)濟(jì)截面”。對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度，但需校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定度。對(duì)長(zhǎng)距離大電流及 35KV 以上南京理工大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院27的高壓線路，則可先按經(jīng)濟(jì)電流密度確定經(jīng)濟(jì)截面，再校驗(yàn)其它條件。 配電所高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇高壓開(kāi)關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種高壓成套配電裝置，在發(fā)電廠和變配電所中作為控制