【正文】 ——按照電氣設(shè)備的選擇原則，包括原料車間、備件車間，其選擇校驗(yàn)表57所示。500V1250A——————按照電氣設(shè)備的選擇原則，包括新品試制車間，其選擇校驗(yàn)表55所示。表52 10kV側(cè)設(shè)備的選擇校驗(yàn)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)定度裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù) 10kV364A　 額定參數(shù)高壓少油斷路器SN1010Ⅱ/1000 10kV1000A　80kA高壓隔離開(kāi)關(guān)GN810/100010kV1000A——75kA高壓熔斷器RN21010kV　50kA————電壓互感器JDZJ1010/————————電壓互感器JDJJ235————————電流互感器LA1010kV600/5A——避雷器FZ1010kV————————　車間變電所電氣設(shè)備的選擇校驗(yàn)按照電氣設(shè)備的選擇原則，包括電機(jī)修理車間，其選擇校驗(yàn)表53所示。圖43 短路等效電路圖①計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總電抗電力系統(tǒng)的電抗架空線路的電抗電力變壓器的電抗，取Uk%=7 計(jì)算其總電抗為②計(jì)算三相短路電流和短路容量三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流三相短路容量(3)求k3至K8點(diǎn)的三相短路電流和短路容量()繪等效電路如圖44示。由此可見(jiàn)，必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素；同時(shí)需要進(jìn)行短路電流計(jì)算，以便正確地選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生最大短路時(shí)不致?lián)p壞。系統(tǒng)中最常見(jiàn)的故障就是短路?！　?0kV備用電源經(jīng)高壓開(kāi)關(guān)柜控制后接入10kV母線，進(jìn)線設(shè)計(jì)量裝置。當(dāng)某臺(tái)主變以及控制它所用的開(kāi)關(guān)需要檢修時(shí)，即將其從系統(tǒng)切換并斷開(kāi)隔離，保證全廠一、二級(jí)負(fù)荷由一臺(tái)主變供電。另外再考慮到今后的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展?？偨祲鹤冸娝鹘Y(jié)線圖表示工廠接受和分配電能的路徑，由各種電力設(shè)備(變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開(kāi)關(guān)等)及其連接線組成，通常用單線表示。(9)。(5)接在線路上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開(kāi)關(guān)；但接在母線上的避雷器，可與電壓互感器合用一組隔離開(kāi)關(guān)。5%43Dyn11S9630/1063053Dyn11S9800/108005Dyn11S91000/1010005Dyn11S91250/1012502115Dyn11S91600/101600145Dyn11S95000/355000357Yd11　變配電所主結(jié)線的選擇原則(1)當(dāng)滿足運(yùn)行要求時(shí)，應(yīng)盡量少用或不用斷路器，以節(jié)省投資。10kV仍是高壓電源，不能被380V以下負(fù)荷所用，還需要進(jìn)行降壓才能供負(fù)荷使用。裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所，每臺(tái)變壓器的容量應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件 (1)任一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)， (2)任一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)， //一二級(jí)負(fù)荷容量 取 則 在考慮此總降壓變電所以后發(fā)展因素的情況下，選取5000 kV因此，其電容器的個(gè)數(shù)為： 而由于電容器是單相的，所以應(yīng)為3的倍數(shù)，取48個(gè)正好。在提高功率因素的同時(shí)，工廠總降壓變電所的主變壓器容量可以選的小一些，這不僅可降低變電所的初投資，而且可以減少工廠的電費(fèi)開(kāi)支，因此進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償對(duì)工廠本身也有一定經(jīng)濟(jì)實(shí)惠[6]。 取 根據(jù)上面的負(fù)荷表可計(jì)算得出： 其自然功率因數(shù)為 　功率補(bǔ)償工廠中由于有大量的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、電弧爐及氣體放電燈等感性負(fù)載，還有感性的電力變壓器，從而使功率因素降低。無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為 (22)式中，對(duì)應(yīng)為用電設(shè)備組的正切值。因此負(fù)荷計(jì)算只能力求接近實(shí)際[5]。如果計(jì)算負(fù)荷確定得過(guò)小，又將使電器和導(dǎo)線電纜處于過(guò)負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過(guò)熱，導(dǎo)致絕緣過(guò)早老化甚至燃燒引起火災(zāi)。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用半小時(shí)最大平均負(fù)荷P30作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)?！≌撐难芯?jī)?nèi)容該某電機(jī)修造廠總降壓變電所及高壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對(duì)負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國(guó)家供電標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，解決對(duì)電能分配的安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理的問(wèn)題。 與國(guó)外相比，我國(guó)主要是舊設(shè)備更換新型設(shè)備，有人控制變?yōu)闊o(wú)人控制。我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展給電力行業(yè)帶來(lái)許多問(wèn)題：電力能源的需求持續(xù)增長(zhǎng)，電網(wǎng)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行，減少線路的功率損耗，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性等。對(duì)于一些負(fù)荷，如果由于電力系統(tǒng)故障供電系統(tǒng)突然中斷，可能會(huì)造成重大設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報(bào)廢很嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)財(cái)產(chǎn)損失，甚至發(fā)生重大的人身傷亡事故，給國(guó)家和人民帶來(lái)經(jīng)濟(jì)上甚至政治上的重大損失；(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。在工廠中，供電系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。因此，電能在當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)有著及其廣泛的應(yīng)用，是工業(yè)生產(chǎn)中不可替代的能源。某電機(jī)修造廠總降壓變電所及高壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目　錄 第1章　緒論 1　　課題研究的目的意義 1 　國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 　論文研究?jī)?nèi)容 2第2章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償 3 　負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的 3 　負(fù)荷計(jì)算的方法 3 　各用電車間負(fù)荷情況及各車間變電所容量 4 　全廠負(fù)荷計(jì)算 4 　功率補(bǔ)償 5第3章　變電所變壓器和主結(jié)線方案的選擇 8 　總降壓變電所變壓器容量及臺(tái)數(shù)的選擇 8 　車間變電所變壓器選擇 8 　變配電所主結(jié)線的選擇原則 9 　主結(jié)線方案選擇 9第4章　短路電流的計(jì)算 11 　短路電流計(jì)算的目的 11 　繪制計(jì)算電路簡(jiǎn)圖 11 　k 1至k8點(diǎn)的三相短路電流和短路容量 12 　當(dāng)系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí) 12 　當(dāng)系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí) 17第5章　變電所設(shè)備的選擇校驗(yàn) 19 　35kV側(cè)電氣設(shè)備的選擇校驗(yàn) 19 　10kV側(cè)電氣設(shè)備的選擇校驗(yàn) 20 　車間變電所電氣設(shè)備的選擇校驗(yàn) 21 　 21 　 21 　 21 　 22 　 22 22 　 23 　 23 　 23 　變電所母線的選擇 24 　變電所進(jìn)出線選擇 27II 　35kV高壓進(jìn)線的選擇 27 　10KV備用電源線路的選擇 27第6章　變電所二次方案的選擇 28 　二次回路電源選擇 28 　高壓斷路器的控制和信號(hào)回路 29 　變電所的電測(cè)量?jī)x表設(shè)計(jì) 31 　變電所的絕緣監(jiān)察回路設(shè)計(jì) 32第7章　繼電保護(hù)的整定 33 　繼電保護(hù)的任務(wù)和要求 33 　繼電保護(hù)的任務(wù) 33 　繼電保護(hù)基本要求 33 　35kV電力線路保護(hù) 33 　作為備用電源的10KV進(jìn)線繼電保護(hù) 35 　各車間變電所進(jìn)線繼電保護(hù) 36 　主變壓器的繼電保護(hù) 45 　車間變電所的繼電保護(hù) 50第8章　防雷與接地 56 　過(guò)電壓的形式 56 　防雷設(shè)備 56 　接閃器 56 　避雷器 57 　電氣裝置的接地與有關(guān)保護(hù) 57 　接地 57 　接地設(shè)計(jì) 58第9章　結(jié)論 60參考文獻(xiàn) 61致謝 62附錄 63附錄A　外文資料 63附錄B　主接線圖 77II 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第1章　緒　論　課題研究的目的意義電能不僅是人們生活的能源，更重要的是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。當(dāng)代工廠里應(yīng)用的信息技術(shù)、生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)和其他高新技術(shù)無(wú)一不是建立在電能應(yīng)用的基礎(chǔ)之上的。因此，做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義[1]。對(duì)于一些要求連續(xù)不間斷供電的企業(yè)，可靠性是第一位的。在國(guó)內(nèi)，變電所的設(shè)計(jì)中仍然存在很多問(wèn)題，比如可靠性還欠提高。當(dāng)前我國(guó)配電網(wǎng)處于高速發(fā)展的時(shí)期, 國(guó)家從政策上給予很大支持, 具有相應(yīng)的資金條件, 但我國(guó)配電網(wǎng)仍處于方案的探索時(shí)期, 特別是我國(guó)配電網(wǎng)的規(guī)模及覆蓋面, 市場(chǎng)之大是任何一個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)或發(fā)展中國(guó)家無(wú)法比擬的, 而我國(guó)配電網(wǎng)的發(fā)展也是隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展同步進(jìn)行, 為了探索我國(guó)配電網(wǎng)自動(dòng)化方案, 先后對(duì)國(guó)外配電網(wǎng)的模式進(jìn)行考察并在國(guó)內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)試點(diǎn)。低量的電能損耗和保護(hù)裝置的高度靈敏性對(duì)工廠供電的穩(wěn)定有了保障[4]。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。如果計(jì)算負(fù)荷確定得過(guò)大，將使電器和導(dǎo)線電纜選得過(guò)大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)。實(shí)際上，負(fù)荷也不是一成不變的，它與設(shè)備的性能、生產(chǎn)的組織、生產(chǎn)者的技能及能源供應(yīng)的狀況等多種因素有關(guān)。計(jì)算的基本公式如下有功計(jì)算負(fù)荷為 (21)這里的Kd稱為需要系數(shù)，Pe為車間用電設(shè)備總?cè)萘?。?1 各用電車間負(fù)荷情況及各車間變電所容量車間名稱設(shè)備容量Pe (千瓦) 計(jì)算負(fù)荷變壓器臺(tái)數(shù)及容量及車間代碼 P30 千瓦 Q30 千乏 S30千伏安 安電機(jī)修理車間 18001080:11600機(jī)加工車間780507:11000新品試制車間680374:1800原料車間650: 11000備件車間650325鍛造車間180108:1250鍋爐房180162:1250空壓站220176:1800汽車庫(kù) 4020線圈車間320192半成品試驗(yàn)車間600390:1630成品試驗(yàn)車間2015:11250加壓站(10kV轉(zhuǎn)供負(fù)荷)25010kV轉(zhuǎn)供負(fù)荷，由10kV高壓供電設(shè)備庫(kù)(10kV轉(zhuǎn)供負(fù)荷)550成品試驗(yàn)站大型集中負(fù)荷28001820負(fù)荷過(guò)大，采用專線供電　全廠負(fù)荷計(jì)算考慮各車間的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因素，在確定全廠的總的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體情況對(duì)其有功負(fù)荷和無(wú)功負(fù)荷分別計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)。相應(yīng)地負(fù)荷電流I30也得以減小，這將使系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗相應(yīng)降低，既節(jié)約了電能，又提高了電壓質(zhì)量，而且可選較小容量的供電設(shè)備和導(dǎo)線電纜，因此提高功率因素對(duì)供電系統(tǒng)大有好處。可選用型的電容器。表22 無(wú)功補(bǔ)償前后工廠的計(jì)算的負(fù)荷項(xiàng)目計(jì)算負(fù)荷380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷58746465873513272無(wú)功補(bǔ)償容量4800380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷5874184561059276變壓器功率損耗9236310kV側(cè)負(fù)荷總計(jì)596620316302364第3章　變電所變壓器和主結(jié)線方案的選擇　總降壓變電所變壓器容量及臺(tái)數(shù)的選擇由于該廠的負(fù)荷中有一級(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)一級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電，故選兩臺(tái)變壓器?！≤囬g變電所變壓器選擇電力系統(tǒng)的35kV供電電源引入該廠后，經(jīng)過(guò)廠區(qū)內(nèi)的35/10kV總降變電所將電壓降至10kV給廠區(qū)供電。 表31 變壓器型號(hào)與技術(shù)參數(shù)變壓器型號(hào)額定容量/kVA額定電壓/kV損耗/kW阻抗電壓(%)空載電流(%)聯(lián)結(jié)組別高壓低壓空載短路S9250/1025010177。(4)為了限制配出線短路電流，具有多臺(tái)主變壓器同時(shí)運(yùn)行的變電所，應(yīng)采用變壓器分列運(yùn)行。(8)由地區(qū)電網(wǎng)供電的變配電所電源出線處，宜裝設(shè)供計(jì)費(fèi)用的專用電壓、電流互感器(一般都安裝計(jì)量柜)?！≈鹘Y(jié)線方案選擇對(duì)于電源進(jìn)線電壓為35kV及以上的大中型工廠，通常是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為6—10kV的高壓配電電壓，然后經(jīng)車間變電所，降為一般低壓設(shè)備所需的電壓。但考慮題目要求，上級(jí)區(qū)域變電所供電較為穩(wěn)定，所以決定采用一條電源進(jìn)線的主結(jié)線方案本次設(shè)計(jì)的電機(jī)修造廠是連續(xù)運(yùn)行，負(fù)荷變動(dòng)較小，電源進(jìn)線較長(zhǎng)(8km),主變壓器不需要經(jīng)常切換，以及一路電源進(jìn)線。二次側(cè)(10kV)采用單母線分?jǐn)嗟慕泳€型式，因正常時(shí)兩臺(tái)主變采用明備用運(yùn)行方式，所以在正常運(yùn)行時(shí)母聯(lián)為閉合狀態(tài)。母線設(shè)所用變提供所內(nèi)照明、維修及二次回路的電源。然而由于各種原因也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到破壞。如此大的電流可產(chǎn)生很大的點(diǎn)動(dòng)力和很高的溫度，而使線路中的原