【正文】 .................... 27 變電站的防雷設(shè)計(jì) ........................................................................................... 27 接地保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................................................................................... 31 9 設(shè)備材料清單 ........................................................................................................... 32 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................... 34 致謝 ................................................................................................................................. 34 1 工廠供配電系統(tǒng)安裝設(shè)計(jì) 【 摘要 】 本次設(shè)計(jì)是關(guān)于 一個(gè) 機(jī)械 廠 10KV一次供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ，在滿足工廠供電設(shè)計(jì)中安全、可靠、 優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的基本要求的前提下，首先根據(jù)全廠和車間的用電設(shè)備情況，進(jìn)行了負(fù)荷計(jì)算，通過功率因數(shù)的計(jì)算，進(jìn)行無功補(bǔ)償設(shè)計(jì)（包括無功補(bǔ)償容量計(jì)算和補(bǔ)償設(shè)備選擇、校驗(yàn)），確定 機(jī)械 廠的供電方案，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定了供電系統(tǒng)的主接線形式，選擇了主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。 可見，做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。 （ 3）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 （ 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。 工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則 : 3 按照國家標(biāo)準(zhǔn) GB5005295 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、 GB5005394 《 10kv 及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、 GB5005495 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則： （ 1） 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策； 必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。 4 1 分析原始資料，確定電源的引入方式 工 廠總平面圖 圖 11 工廠總平面圖 工廠負(fù)荷情況 本廠的供電均為三級(jí)負(fù)荷，統(tǒng)計(jì)資料如表 11 所示： 表 11 負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料 5 序 號(hào) 用電設(shè)備組名稱 容量 PekW 需要系數(shù) Kd cosamp。干線首端所裝設(shè)的高壓斷路器斷流容量為 500MVA。 地質(zhì)水文資料：本廠地區(qū)海拔 876M，底層以沙粘土為主，地下水位為 6 2 負(fù)荷計(jì)算及無功功率補(bǔ) 償計(jì)算 用電設(shè)備負(fù)荷的計(jì)算 因?yàn)樵O(shè)備臺(tái)數(shù)多，且無大容量設(shè)備，所以用需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷 (1) 1. 鑄造車間 2. 熱處理車間 用電總?cè)萘繛?Pe=400Kw,取 kd 為 、 cosamp。 tanamp。 140=280kw 總無功計(jì)算負(fù)荷為： Q=2為 ， 則 有功計(jì)算負(fù)荷 : P30=kd=120/=200KVA 計(jì)算電流 ： I30=S30/=200/*=304A 所以 總有功計(jì)算負(fù)荷為： P＝ 3為 、 tanamp。=60*= 視在計(jì)算負(fù)荷 ： S30=P30/cosamp。 = (4) ， ， 按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷 用電總?cè)萘繛?Pe=300Kw,取 kd 為 、 cosamp。 tanamp。 180=540kw 總無功計(jì)算負(fù)荷為： Q=3 計(jì)算負(fù)荷 P30 Q30 S30 I30 1 鑄造車間 400 140 200 304 2 熱處理車間 400 140 200 304 3 鍛壓車間 400 120 200 304 4 金工車間 400 120 200 304 5 工具車間 400 120 200 304 6 倉庫 200 60 100 152 7 裝配車間 200 60 100 152 8 機(jī)修車間 200 60 100 152 9 電鍍車間 300 180 240 8 10 鍋爐房 300 180 240 11 生活區(qū) 300 180 240 12 總計(jì) 380V側(cè) 3500 1360 2020 取 K?p = K?q = 1088 無功功率補(bǔ)償 由上式可知，該廠 380v 側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù) cosamp。1 tanamp。設(shè)計(jì)應(yīng)用手冊(cè)》第五篇 第九章第一節(jié)的 相關(guān)資料，并參照?qǐng)D選擇 PGJ1 型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為 型， 該型號(hào)適用于額定電壓 ，其額定容量是 14kvar，額定電容是 280uF，頻率為 50Hz，詳述為三相。電容器組都采用 ? 形接線，一般利用 220v、 15~25w的白熾燈的燈絲電阻來放電。對(duì)于城郊變電站 ,主變壓器容量應(yīng)與城市規(guī)劃相結(jié)合。 （二）主變壓器容量的確定 (1) 裝一臺(tái)主變壓器的容量 TNS. 應(yīng)不小于總的計(jì)算負(fù)荷 S，即 SS TN ?. （ 41） (2) 主變壓 器單臺(tái)容量上限 單臺(tái)配電變壓器（低壓為 ）的容量一般不宜大于 1250kva。 5 變電站主結(jié)線方案的設(shè)計(jì) 變電所主要結(jié)線方案的提出 針對(duì)本廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，工廠變電所的主要變壓器可有下列三種 方案： 方案一：放射式接線方案 方案二 : 樹干式接線方案 方案三：環(huán)形式接線方案 主變壓器的聯(lián)結(jié)組別均采用 Yyn0。 缺點(diǎn)：供電可靠性較差，當(dāng)干線發(fā)生故障時(shí)，影響停電的范圍大。如果其保護(hù)得整定配合不當(dāng)，容易發(fā)生誤操作，反而擴(kuò)大故障停電范圍。 14 確定基準(zhǔn)值 設(shè) dS =100MVA， dU = cU ，即高壓側(cè) 1dU =，低壓側(cè)2dU =，則 1dI = 1d3dUS = ? = 2dI = 2d3dUS = ? = 計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值 (1) 電力系統(tǒng) ?1X =Sd/Soc=100MVA/200MVA= (2) 架空線 查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 841 得 YJV22—纜 X0=，而線長為 6km，故 ?2X = X0lSd/U2c=（ 6） Ω ）（ VMVA = (3) 電力變壓器 查《電力設(shè)備選擇 此設(shè)計(jì)中，進(jìn)線的計(jì)算電流為 67A，配電所母線的三相短路電流周期分量有效值KAIK )3( ? ，繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為 。設(shè)計(jì)手冊(cè)》第四篇 第四章 第八節(jié) ) 校驗(yàn)要求，校驗(yàn)值應(yīng)不小于被校驗(yàn)值。 （ 3）接地開關(guān)的校驗(yàn) 在開關(guān)柜中 ， NO104,NO106 中，選擇 JN10 型接地開關(guān)，初步選擇 JN10 型號(hào) ,其相關(guān)數(shù)據(jù)見 《電力設(shè)備選擇在開關(guān)柜 中，熔斷器是針對(duì)電壓互感器的保護(hù)，選擇 RN2 型，初步選擇 RN210 型號(hào)。選擇 JDZJ10，一次側(cè)電壓為310//KV。 經(jīng)《 工廠供電》附錄表 16 查得 LQJ10 的動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) Kes=225,額定一次電流 I1N=100A,1s 熱穩(wěn)定倍數(shù) Kt=90。見表 78 所示： 選擇校驗(yàn)項(xiàng)目 電壓 電流 斷流 能力 動(dòng)穩(wěn) 定度 熱穩(wěn)定度 結(jié)論 數(shù)據(jù) 參數(shù) NU 30I )3(kI )3(shi imatI 2)3(? 數(shù)據(jù) 380V A A = 主變壓器 額定參數(shù) NU NI ocI maxi tIt2 低壓斷路器DW154000 380V 4000A 60KA — — 合格 低壓刀開關(guān)HD134000 380V 4000A — — — 合格 電流互感器 500V 3000/5 — — — 合格 總結(jié)：滿足校驗(yàn)要求 (2)在低壓柜中 ， NO203 中，由于此開關(guān)柜的線路去向?yàn)?1鑄造車間， 2熱處理車間 ,，其計(jì)算電流均為 I30=304A。因?yàn)檐囬g計(jì)算電流相一致，所以選擇保護(hù)設(shè)備一致，現(xiàn)以 3線路為例。 低壓斷路器、低壓刀開關(guān)、電流互感器的選擇以及校驗(yàn)方法從上，初步選擇低壓斷路器 DZ20200（其相關(guān)數(shù)據(jù)查《供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表 517），低壓刀開關(guān) HR5630 （其相關(guān)數(shù)據(jù)查《供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表 519），電流互感器 200/5（其相關(guān)數(shù)據(jù)查《供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)書》表 523）具體數(shù)據(jù)見下表 710 所示： 選擇校驗(yàn)項(xiàng)目 電壓 電流 斷流 能力 動(dòng)穩(wěn) 定度 熱穩(wěn)定度 結(jié)論 數(shù)據(jù) 參數(shù) NU 30I )3(kI )3(shi imatI 2)3(? 數(shù)據(jù) 380V 152A = 6倉庫 7裝配8機(jī)修 額定參數(shù) NU NI ocI maxi tIt2 低壓斷路器DZ20200 380V 200A 50KA — — 合格 低壓刀開關(guān)HR5_630 380V 630A — — — 合格 電流互感器 500V 200/5 — — — 合格 總結(jié)：滿足校驗(yàn)要求 (5)在低壓柜中 ，由于此開關(guān)柜的線路去向?yàn)?9電鍍車間， 10鍋爐房 11生活區(qū)，其計(jì)算電流電修車間為 I30=，現(xiàn)以 9線路為例。設(shè)置的目的是為了保證人身安全；防止直擊雷破壞，保護(hù)變電站不致因雷擊而燒毀和損壞。 此地的年平均雷暴日為 ,本變電站的等效面積約為 ㎡。由變配電所的地址選擇，變電所的主變壓器裝在室外的，則應(yīng)在變電所外面裝設(shè)獨(dú)立的避雷針，其裝設(shè)高度應(yīng)使其防雷保 護(hù)范圍包括整個(gè)變電所。 從 真的 頂點(diǎn) 向下作 45176。 在被保 護(hù) 高度 xh 的平面上，保 護(hù) 半 徑 xr 可由下式確定： 當(dāng) xh ≥ 2h r=（ h xh ） p （ 82） 當(dāng) xh ＜ 2h r=（ xh ） p （ 83） 式中 p—由模 儀試驗(yàn) 和 運(yùn) 行 經(jīng)驗(yàn) 確定的系 數(shù) 。即可安全保