【正文】 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交 的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 工廠總配電所主結(jié)線電路圖 (A4)、總配電所平面圖、剖面圖 (A4)、總配電所接地裝置平面布置圖 (A4)、 總配電所防雷圖 (A4)、繼電保護(hù)配置方案圖(A4)等 論文格式規(guī)范，包括任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、中英文摘要與關(guān)鍵詞、目錄、正文、參考文獻(xiàn)（不少于 30 篇，含英文 1 篇）。 工廠各車(chē)間負(fù)荷情況及車(chē)間變電所的容量如下表 1。 2）電力系統(tǒng)及短路數(shù)據(jù)如下圖表 2。 4）供電貼費(fèi)為 700 元 /KVA。又由于該廠離市區(qū)較遠(yuǎn)，消防用水需廠方自備。 意義：電力 資源是支持國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展不可或缺的一種寶貴能源 ,電能的生產(chǎn)、傳輸、儲(chǔ)存高效、潔凈，它在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、人們?nèi)粘Ｉ罴吧鐣?huì)各個(gè)領(lǐng)域中已獲得了廣泛應(yīng)用。 二、 設(shè)計(jì)（論文）主要研究的內(nèi)容 、預(yù)期目標(biāo)（技術(shù)方案、路線）： 主要研究?jī)?nèi)容 （ 1）國(guó)家當(dāng)前電價(jià)政策、用電申請(qǐng)的一般程序 （ 2）負(fù)荷計(jì)算與無(wú)功補(bǔ)償 （ 3）變配電所及主變壓器的選擇 （ 4）變配電所主接線方案的設(shè)計(jì) （ 5）短路計(jì)算及一次設(shè)備的選擇 （ 6）繼電保護(hù) 方案的選擇 （ 7）防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì) （ 8） 能量管理系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) （ 9）線路工程初步設(shè)計(jì) 預(yù)期目標(biāo) 通過(guò)本次設(shè)計(jì)，了解了工廠供電的相關(guān)政策、生產(chǎn)流程和主要設(shè)備；變配電所主接線的最佳方案；變壓器及線路繼電保護(hù)的配置選擇；防雷接地裝置的布置。 （ 2） 2020年秋季學(xué)期第 1819 周，完成開(kāi)題報(bào)告初稿。 （ 6）第 78周，進(jìn)行防雷保護(hù)和接地保護(hù)設(shè)計(jì)及線路工程（初步）。 五、 進(jìn)行設(shè)計(jì)（論文）所需條件： 軟件條件： autoCAD； word 硬件條件：電腦；打印機(jī) 資料條件：需要大量電 力專(zhuān)業(yè)相關(guān)資料，指導(dǎo)老師的正確指導(dǎo)和同學(xué)之間的探討 參考文獻(xiàn)： [1]劉介才 .工廠供電 .第 4版 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [2]劉介才 .工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1998 [3]劉介才 .實(shí)用供配電技術(shù)手冊(cè) .北京：中國(guó)水利水電出版社， 2020 [4]中國(guó)航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 .工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè) .第 3版 .北京：水利電力出版社 [5]國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì) 35kV變電站分冊(cè) .中國(guó)電力出版社， 2020 [6]電力工程電氣設(shè)計(jì) 200例 .北京：中國(guó)電力出版社， 2020 [7]供配電實(shí) 用技術(shù)問(wèn)答 .芮靜康編著 .北京：中國(guó)電力出版社， 2020 六、 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 簽名： 年 月 日 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) i 摘要： 本論文主要依照工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循的一般原則、基本內(nèi)容和設(shè)計(jì)流程，對(duì)某電機(jī)修造廠變電所進(jìn)行了設(shè)計(jì)說(shuō)明，本文按照設(shè)計(jì)要求，對(duì)負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算，變配電所所址和型式的選擇，變電所主變壓器臺(tái)數(shù)、容量及類(lèi)型的選擇，變配電所主結(jié)線方案的設(shè)計(jì)，短路電流的計(jì)算，變配電所一次設(shè)備的選擇，變配電所 二次 繼電保護(hù)裝置 方案的選擇 ，變 配電所防 雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì)等進(jìn)行了 設(shè)計(jì)說(shuō)明。 Main connection。變電所是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，一般安裝有變壓器及其控制和保護(hù)裝置，起著變換和分配電能的作用。 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè)，共 47 頁(yè) 1 緒論 電價(jià)分類(lèi) （ 1）單一制電價(jià) 單一制電價(jià)只有一個(gè)電度電價(jià)，即按用電量多少計(jì)收電費(fèi)，設(shè)備容量無(wú)關(guān)。 （ 3）峰谷分時(shí)電價(jià) 峰谷分時(shí)電價(jià)是將一天 24h 分成四個(gè)時(shí)段（尖峰、高峰、平段、低谷）或三個(gè)時(shí)段（高峰、平段、低谷），每個(gè)時(shí)段實(shí)行不同價(jià)格水平。 （ 2）臨時(shí)用電 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè)，共 47 頁(yè) 凡基建工地、農(nóng)田水利工程、工商業(yè) (個(gè)體工商業(yè)除外 )或其它不超過(guò)六個(gè)月的臨時(shí)性用電，基建用戶應(yīng)將《國(guó)土使用證》、《規(guī)劃許可證》、《投資許可證》復(fù)印件．其它用戶出具單位證明書(shū)，填寫(xiě)《用戶臨時(shí)電申請(qǐng)表》，交供電局業(yè)擴(kuò)部門(mén)按規(guī)定程序辦理。 （ 5）改名、過(guò)戶 在同一用電地址、同一容量、同一用電性質(zhì)、同一計(jì)量裝置的用戶，可辦理更改戶名或過(guò)戶業(yè)務(wù)。供電企業(yè)應(yīng)在五天內(nèi)執(zhí)行暫拆：②暫拆期間，供電企業(yè)保留該用戶原容量的使用權(quán)；暫拆時(shí)間最長(zhǎng)不得超過(guò)六個(gè)月。為確保安全，用戶應(yīng)安裝雙投轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。 半小時(shí)最大負(fù)荷是指全年中負(fù)荷最大的工作班內(nèi)（這一工作班的最大負(fù)荷不是偶然出現(xiàn)的，至少全年內(nèi)出現(xiàn)過(guò) 2～ 3 次）消耗電能最大的半小時(shí)平均功率，亦稱(chēng)“年最大負(fù)荷”。 （ 1）單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 有功計(jì)算負(fù)荷（單位為 kW）： 30 dP K P?? 式中， P? 為用電設(shè)備組總的設(shè)備容量（不含備用設(shè)備容量）； dK 為用電設(shè)備組的需要系數(shù)。 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（單位為 kvar） ： 30 K Q??? 式中， ? 為所有設(shè)備組無(wú)功計(jì)算負(fù)荷之和； qK? 為無(wú)功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取 ～。并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式，有以下三種： 高壓集中補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償和低壓分散補(bǔ)償。 配電所有屋內(nèi)式和屋外式兩大型式。負(fù)荷圓的圓心一般選在車(chē)間的中央，圓半徑為 30PrK??mm，利用以負(fù)荷圓表示的負(fù)荷指示圖，可以大致地判明負(fù)荷中心的位置。 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 9 頁(yè)，共 47 頁(yè) 圖 總降壓變電所位置 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 10 頁(yè)，共 47 頁(yè) 4 工廠總降壓變電所的主變及主接線的選擇 擇 總降壓變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 主變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求進(jìn)行選擇。 總降壓變電所主變壓器容量的選擇 裝有一臺(tái)主 變壓器的配電所：主變壓器容量 .NTS 應(yīng)不小于總的計(jì)算負(fù)荷 30S ，即. 30NTSS? 。 表 各車(chē)間變電所主變型號(hào)及參數(shù) 車(chē)間序號(hào) 型號(hào) 額定容量 kVA 聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào) 電壓組合kV 空載損耗 kW 負(fù)載損耗 kW 空載電流(%) 短路阻抗(%) 高 壓 低壓 1 S91000/10 1000 D， yn11 2 S9400/10 400 4 3 S9500/10 500 4 4 S9400/10 400 4 5 S9315/10 315 4 6 S9100/10 100 4 7 S9315/10 315 4 8 S9315/10 315 4 9 S980/10 80 4 10 S9250/10 250 4 11 S9500/10 500 4 12 S91000/10 1000 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁(yè)，共 47 頁(yè) 總降壓變電所到各車(chē)間變電所的距離（從工程總平面布置圖量出 再留一定裕度）見(jiàn) 表。 3） 在裝設(shè)高壓熔斷器 負(fù)荷開(kāi)關(guān)的出線柜母線側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開(kāi)關(guān)。 （ 2）可靠性 1） 變配電所的主接線方案，必須與其負(fù)荷級(jí)別相適應(yīng)。當(dāng)雙電源供多個(gè)變電所時(shí)，宜采用環(huán)網(wǎng)供電方式。 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè)，共 47 頁(yè) （ 3）靈活性 1） 變配電所的高低壓母線，一般宜采用單母線或單母線分段接線。 5） 主接線方案應(yīng)考慮到今后可能的擴(kuò)展。 4） 工廠的電源進(jìn)線上應(yīng)裝設(shè)專(zhuān)用的計(jì)量柜，其中的電流、電壓互感器只供計(jì)費(fèi)的電度表用。 圖 一臺(tái)主變的主接線 圖 兩臺(tái)主變的主接線 由任務(wù)書(shū)已知各車(chē)間變電所均裝設(shè)一臺(tái)變壓器， 15 號(hào)車(chē)間主 要為高壓整流裝置，采用專(zhuān)線供電。雖然這樣投資高了不少，但是是十分值得的。 （ 2）按短路條件，包括動(dòng)穩(wěn)定和熱 穩(wěn)定來(lái)校驗(yàn)。 （ 2）按工作電流選擇 設(shè)備的額定電流 .NcI 不應(yīng)小于所在電路的計(jì)算電流 30I ，即 . 30NcII? 。 35kV 側(cè)一次設(shè)備選擇與校驗(yàn) 見(jiàn)表 。對(duì)于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。 （ 4）機(jī)械強(qiáng)度 導(dǎo)線（包括裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面。 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一般 10kV 及以下的高壓線路和低壓動(dòng)力線路，通常先按發(fā)熱條件來(lái)選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗(yàn)其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。 與校驗(yàn) （ 1） 35kV 及 10kV 母線的選擇與校驗(yàn) 由于 30 1 . 11 0. 5NTI I A?? ，室外環(huán)境溫度為 31C? ；初選硬鋁母線 3(25 3)LMY ??，當(dāng)環(huán)境溫度為 30C? 時(shí)， 30249alI A I??，滿足發(fā)熱條件。 同理， 10kV 母線選 3(40 4)LMY ??。 發(fā)熱條件校驗(yàn)： 95LGJ? 線路參數(shù)為： 0 9 /r km??， 0 /x km?? 查得 95LGJ? 當(dāng)導(dǎo)線溫度 70C? （室 外 架設(shè)），環(huán)境溫度 30C? 時(shí)，允許載流量 315alIA? 溫度校正系數(shù) 007 0 3 1 0 . 9 8 77 0 3 0alalK ? ???? ?? ?? ? ??? 校正后允許載流量為 0 .9 8 7 3 1 5 3 1 0 .9 1 1 0 .5a l a lI K I A A A?? ? ? ? ? ? 95LGJ? 型鋼芯鋁絞線滿足發(fā)熱條件。 按發(fā)熱條件選擇： 南華大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁(yè)，共 47 頁(yè) 工廠二級(jí)負(fù)荷容量為 3944kVA， 30 3 9 4 4 / ( 3 1 0 ) 2 2 7 . 7I k V A k V A? ? ?，最熱月土壤平均溫度為 23C? ，初選 電纜 其 載流量為 30310alI A I??，滿足發(fā)熱條件。 短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)： 交聯(lián)聚乙烯絕緣銅電纜的短路熱穩(wěn)定系數(shù) 2137 /C A s mm? 滿足短路熱穩(wěn)定條件的最小截面： ( 3 ) 2 2m i n 20 . 9 55 . 2 4 3 7 5 01 3 7 /im at sA I k A m m m mC A s m m?? ? ? ? ?，滿足熱穩(wěn)定度要求。 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)： 交聯(lián)聚乙烯絕緣 銅 電纜的短路熱穩(wěn)定系數(shù) 2137 /C A s mm? 滿足短路熱穩(wěn)定條件的最小截面： ( 3 ) 2 2m i n 20 . 9 57 . 1 5 5 0 . 9 2 4 01 3 7 /im at sA I k A m m m mC A s m m?? ? ? ? ?，滿足熱穩(wěn)定度要求。前者為信賴(lài)性，后者為安全性，即可靠性包括信賴(lài)性和安全性。當(dāng)故障設(shè)備或線路本。接線回路應(yīng)力求簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)方便，在能夠滿足要求的前提下宜采用最簡(jiǎn)單的保護(hù)。 同理 ， 饋電至各車(chē)間的 10kV 電纜線路型號(hào)選擇 如表 。 （ 4） 10kV 電纜截面的選擇與校驗(yàn) 饋電給 1 號(hào)車(chē)間變電所 （電機(jī)修造車(chē)間）的電纜線路選用 22 10 3 240YJV ? ? ?型 銅 芯交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電纜直埋敷設(shè)。 （ 3）由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇與校驗(yàn) 已知工廠年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為 2300h，查表得銅材質(zhì)的電纜線路經(jīng)濟(jì)電流密度為 /ecj A mm? ，因此經(jīng)濟(jì)截面為 23021 1 0 . 5 4 4 . 22 . 5 0 /ec ecI AA m mj A m m? ? ?，選標(biāo)準(zhǔn)截面 250mm ， 即選交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電力電纜 22 35 3 50YJV ? ? ?。 電壓損耗條件校驗(yàn)： 線路上的功率損耗為： 223 0 03 3 1 1 0 . 5 0 . 3 4