【正文】 3為流繼電器的返回系數(shù)，對(duì)于感應(yīng)式電流繼電器GL15/10來說，；re為電流互感器的變化比。但是，對(duì)于變壓器的過電流保護(hù)時(shí)。??32 / 51 變壓器電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算 電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流的整定計(jì)算 （65）.maxreljqbkTKII??式中 為變壓器低壓母線三相短路電流周期分量有效值。 為速斷電流殃算劊一次電路的值（單位為A）.1qbI如果 有困難，則靈敏系數(shù) 即可。maxLI? 30I 保護(hù)裝置的可靠系數(shù)，對(duì) DL 型，取 ，對(duì) GL 型取 ；relK 保護(hù)裝置的結(jié)線系數(shù)，對(duì)相電流結(jié)線為 1，對(duì)相電流差結(jié)線取 。在此設(shè)計(jì)opI中： 因此動(dòng)作電流為：max302174LIIA?????因此整定為 10A。在此設(shè)計(jì)中，?1() KA?????因此其保護(hù)靈敏系數(shù)為: 靈敏系數(shù)滿足要求。實(shí)際的總接地電阻為nRE)1(? (72)EnR?)1(?式中， 為單根接地體的接地電阻（單位為 ） ； 為多根接地體并聯(lián)時(shí)的利)1(E ?用系數(shù)，課利用管間距離 a 與管長 L 之比及管子數(shù)。 防雷裝置防雷裝置是指接閃器、引下線、接地裝置、過電壓保護(hù)器及其他連接導(dǎo)體的總和。 接閃器是專門用來接受雷擊的金屬物體。（1）避雷針避雷針一般用鍍鋅圓鋼或鍍鋅焊接鋼管制成。（2）避雷線避雷線架設(shè)在架空線路的上邊，用以保護(hù)架空線路和其他物體免遭受直接雷擊。避雷帶、網(wǎng)必須經(jīng)引下線與接地裝置可靠的連接。避雷器的形式主要包括閥式和排氣式等。但在雷電過電壓作用下，火花間隙被擊穿放電。這時(shí)外部間隙的空氣恢復(fù)絕緣，使避雷器與系統(tǒng)隔離，恢復(fù)正常運(yùn)行。它是一種電壓敏電阻片構(gòu)成的新型避雷器。 防雷措施1）架空線的防雷措施架空線的防雷措施可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行，即通常所說的四道防線。(2)加強(qiáng)線路絕緣或裝設(shè)避雷器，以防線路絕緣閃絡(luò)為使桿塔或避雷線遭受雷擊后線路絕緣不致發(fā)生閃絡(luò)，應(yīng)設(shè)法改善避雷線的接地，或適當(dāng)加強(qiáng)線路絕緣，或在絕緣薄弱點(diǎn)設(shè)避雷器，這是第二道防線。(4)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置，速恢復(fù)供電可裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置，或采用雙回路及環(huán)行接線，這是第四道防線。2）變配電所的防雷措施(l)裝設(shè)避雷器或避雷線裝置以保護(hù)整個(gè)變電所，使之免遭直接雷擊。主要用來保護(hù)變壓器，以免雷電沖擊波沿高壓線路侵入變電所。避雷帶和避雷網(wǎng)宜采用圓鋼或扁鋼，優(yōu)先采用圓鋼。引下線應(yīng)沿建筑物外墻明敷，并經(jīng)最短的路徑接地。40 / 51在供電設(shè)計(jì)中某些重要工程項(xiàng)目存在幾種方案，因此有必要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，最后確定合理方案。通過本次設(shè)計(jì)使我們能系統(tǒng)的把基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí)系統(tǒng)的結(jié)合，同時(shí)也使自己的綜合分析能力和判斷能力有了很大的提高。通過對(duì)“某塑料制品廠全廠配電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)”，在導(dǎo)師陳明軍老師的悉心指導(dǎo)下完成了本篇設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)選擇了所有用電設(shè)備并對(duì)這些負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算，通過計(jì)算出的有功、無功和視在功率選擇變壓器的大小和相應(yīng)主要設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，再根據(jù)用戶對(duì)電壓的要求，計(jì)算電容器補(bǔ)償裝置的容量，從而得出所需電容器的大小。2m避雷網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸要求見表 71表 71 按防雷類別確定避雷網(wǎng)格尺寸（據(jù) GB500571994）建筑物防雷類別 避雷網(wǎng)格尺寸/m第一類防雷建筑 ≤55 或≤64第二類防雷建筑 ≤1010 或≤128第三類防雷建筑 ≤2020 或≤2416接閃器應(yīng)經(jīng)引下線與接地裝置連接。在多雷區(qū)，為防止雷電波沿低壓線路侵入而擊穿變壓器絕緣，應(yīng)在低壓側(cè)裝設(shè)閥式避雷器或保護(hù)間隙。為防止反擊閃絡(luò)，則必須設(shè)法降低接地電阻和保證防雷設(shè)備與配電之間有足夠的安全距離。在確定架空線路的防雷措施時(shí)，要全面考慮線路的重要程度，沿線地帶活動(dòng)情況，地形地貌特點(diǎn)，土壤電阻率高低等條件，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，因地38 / 51制宜采取合理的防雷保護(hù)措施。這是第三道防線。一般 6KV 及以上的架空線路需沿全線裝設(shè)避雷線。而在過電壓下，其電阻又變的很小，能很好的泄放雷電流。因此對(duì)于裝有保護(hù)間隙的線路，一般要求裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置與之配合，以提高供電可靠。當(dāng)線路發(fā)生過電壓時(shí)，外部間隙和內(nèi)部間隙都被擊穿，當(dāng)雷電泄入大地?；鸹ㄩg隙由銅片沖擊而成，每對(duì)間隙用原 的云母墊圈隔開。避雷器也可用限制內(nèi)在電壓。避雷線的原理和功能與避雷針基本相同（3）避雷帶和避雷網(wǎng)避雷帶和避雷網(wǎng)普通用來保護(hù)較高的建筑物免受雷擊。避雷 雷針高出被保護(hù)物，由和大地直接連接，當(dāng)雷云先導(dǎo)接近時(shí)，它與雷云之間的電場(chǎng)強(qiáng)度最大，因而可將雷云放電的通路吸引到避雷針本身并經(jīng)引下線和接地裝置將雷電流安針泄放到大地中去，使被保護(hù)物免受雷擊。接閃36 / 51的的金屬線，稱為避雷線或架空地線。外部防雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置組成，即傳統(tǒng)的避雷裝置。?m??（4）n 根放射形水平接地帶（ ）的接地電阻60,1?Ln每 根 長 度（ ）? （74）.2???ER式中， 為土壤電阻率（單位 ）?m??（5）環(huán)形接地網(wǎng)（帶）的接地電阻（ ） (75)AE??式中 為土壤電阻率（單位 ） ；A 為環(huán)形接地網(wǎng)（帶）所包圍的面積（ ） 。人工接地體接地電阻的計(jì)算：（1）單根垂直管形接地的接地電阻（單位為 ）? (71)LRE??)1(式中， 為土壤電阻率（單位 ） ；L 為接地體長度（單位 m） 。34 / 51 過電流保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗(yàn) （69）???式中 在電力系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，高壓線路末端兩相短路；minKI? 繼電保護(hù)的動(dòng)作電流換算到一次電路的值，稱為一次動(dòng)作電流。 電流互感器的變流比。 變壓器過負(fù)載保護(hù)的整定計(jì)算 過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流的整定計(jì)算 （66）())opOLNTiIIK??33 / 51式中 為變壓器的額定一次電流， 為電流互感器的變流比。 為變壓器的電壓比。如果作為后備保護(hù)，則靈敏系數(shù) 即可。?? 過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定計(jì)算 　 　　　　　　　 　　　　 　　　 （63）12tt???式中 為變壓母線發(fā)生三相短路時(shí)高壓側(cè)繼電保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間， 在變壓1t 2t器低壓側(cè)保護(hù)裝置發(fā)生低壓母線發(fā)生三相短短時(shí)的一個(gè)最長的動(dòng)作時(shí)間， 為?前后兩極保護(hù)裝置的時(shí)間級(jí)差，對(duì)定時(shí)限過電流保護(hù)，對(duì)反時(shí)限過電。②當(dāng)上、下級(jí)保護(hù)采用自動(dòng)開關(guān)時(shí)，應(yīng)使上一級(jí)自動(dòng)開關(guān)脫鉤器的額定電流。(4)負(fù)荷保護(hù)400KVA及以上變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單獨(dú)運(yùn)行并作為其它附和的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。以上縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)、過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，用于對(duì)變壓器引出線、套管及內(nèi)部的短路故障的保護(hù)。630KVA及以下單獨(dú)運(yùn)行的重要變壓器，亦可裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)。當(dāng)油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，應(yīng)瞬間動(dòng)作于信號(hào)。29 / 51 繼電保護(hù)的靈敏系數(shù)保護(hù)裝置的靈敏系數(shù)，應(yīng)根據(jù)不利運(yùn)行方式和故障類型進(jìn)行計(jì)算。為此，對(duì)相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護(hù)，前后兩級(jí)之間的靈敏性和動(dòng)作時(shí)間應(yīng)相互配合。前者為信賴性，后者為安全性，即可靠性，包括信賴性和安全性。繼電保護(hù)裝置是由各種繼電器組成的自動(dòng)裝置，繼電器可分為控制繼電器和保護(hù)繼電器，有機(jī)電式的、晶體式兩類，而機(jī)電式繼電器又分為電磁式和感應(yīng)式兩種，本設(shè)計(jì)采用電磁式的保護(hù)繼電器。pkI olKalI表 52 高壓真空斷路器的數(shù)據(jù)要求序號(hào) 項(xiàng)目 安裝地點(diǎn)電器條件高壓母線受電條件項(xiàng)目 數(shù)據(jù)1 NU2 30I3 ()k4 (3)shI5 ()imat??表 53 高壓熔斷器斷的數(shù)據(jù)要求序號(hào) 項(xiàng)目 安裝地點(diǎn)電器條件項(xiàng)目 數(shù)據(jù)1 NU2 30I3 ()1KS?4表 54 電壓互感器的數(shù)據(jù)要求序號(hào) 項(xiàng)目 安裝地點(diǎn)電器條件項(xiàng)目 數(shù)據(jù)1 NU10KV NU10KV表 55 電流互感器的數(shù)據(jù)要求27 / 51序號(hào) 項(xiàng)目 安裝地點(diǎn)電器條件項(xiàng)目 數(shù)據(jù)1 NUNU2 30I 1I3 ()sh dwK?4 (3)I?1INtima?表 56 高壓母線的數(shù)據(jù)要求項(xiàng)目 安裝地點(diǎn)電器條件項(xiàng)目 數(shù)據(jù)2(3)2js=? y?min8imaItS???A從以上數(shù)據(jù)表可以得知:該供配電系統(tǒng)中所選開關(guān)設(shè)備及母線電纜都是能夠滿足系統(tǒng)運(yùn)行要求的。表51給出各類設(shè)備對(duì)熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定性的校驗(yàn)。 按工作電流選擇電氣設(shè)備的額定電流 應(yīng)大于或等于所在電路中的計(jì)算電流 ，即NI 30I 。(4)按各類設(shè)備的不同特點(diǎn)和要求如斷路器的操作性能、互感器的二次負(fù)荷和準(zhǔn)確等級(jí)等進(jìn)行選擇。 最大運(yùn)行方式下的短路計(jì)算計(jì)算過程相同，也不再列出。2）k1點(diǎn)的短路電流和短路容量（1）總電抗標(biāo)幺值 ?????? ..02*1*)(Xk（2）三相短路電流周期分量有效值 *)(1)3(1???（3）其他三相短路電流= )3(1)()3(???KII?20 / 51= )3(shi= )(sI（4）三相短路容量 MVAXSkdK *)()3(1 ?????3）K2點(diǎn)的短路電流和短路容量（1）總電抗標(biāo)幺值 ???????? *3*1*)2( XXk（2）三相短路電流周期分量有效值 *)2(1)3(2???（3）其他三相短路電流=)3(2)()3(???KII?=*=)(shi=*=)3(sI（4）三相短路容量=100/= *)2()3(2 ?????4）車間變電所K11，K12點(diǎn)短路電流和容量由于總降壓變電所距車間變電所很近且為點(diǎn)纜輸電，故忽略其線路阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過。 一次接線系統(tǒng)圖見附圖中的一次主接線圖。(5)各車間的負(fù)載都由單母線供電，這樣能夠保證可靠供電。用10kV真空短路器保護(hù)。17 / 51(3)橋式接線當(dāng)配電所只有兩回路電源進(jìn)線和兩臺(tái)主變壓器時(shí)，采用橋式接線用的斷路器臺(tái)數(shù)最少，投資低。 電氣主接線的基本方式 (1)單母線接線母線是連接電源和引出線的中間環(huán)節(jié)，起匯集和分配電能的作用，只有一組，操作方便，便于擴(kuò)建，投資少。（3）靈活。進(jìn)行工廠變電所主接線選擇設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)滿足一下幾點(diǎn)要求：（1）安全。總配電所內(nèi)的10KV母線采用母線不分段，電源進(jìn)線均用斷路器控制。 電容器補(bǔ)償量的計(jì)算所以 ???15???，所以 2??3041()()29varcQPtgK????本設(shè)計(jì)中所用電容器型號(hào)為GRI(107) ??75varcK?所以n=75個(gè)。(3)就地補(bǔ)償將電容器組分別裝設(shè)在感性設(shè)備的附近，就地進(jìn)行補(bǔ)償。(6)合理的選擇應(yīng)變器的容量，改善變壓器的運(yùn)行方式等提高功率因數(shù)的途徑主要在于如何減少系統(tǒng)中各個(gè)部分所需的無功功率，特別是減少用戶端用電器設(shè)備取用的無功功率，使電力網(wǎng)載輸送一定的有功功率時(shí)，可降低其中通過的無功電流。(2)采用同步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無功補(bǔ)償。從電路理論知道，無功功率的增大，使供電系統(tǒng)的功率因數(shù)降低，電網(wǎng)中的功率因數(shù)的高低是關(guān)系到降低電能損耗、提高供電質(zhì)量、以及運(yùn)行經(jīng)濟(jì)效益的重要問題。以 變電所為例，計(jì)算功率損耗。③各臺(tái)變壓器的連接組別應(yīng)相同，若不同，否則側(cè)繞組會(huì)產(chǎn)生很大的電流，甚至燒毀變壓器。30()T???本設(shè)計(jì)中所有負(fù)荷均為三級(jí)負(fù)荷，故 、 變電所選取的變壓器僅考慮①即可。選擇的原則為:(1)只裝一臺(tái)變壓器的變電所變壓器的容量 :應(yīng)滿足用電設(shè)備全部的計(jì)算負(fù)荷 的需要，即 ，TS 30S30TS?但一般應(yīng)留有 15%的容量，以備將來增容需要，本設(shè)計(jì)中的 、變電所采用此原則。35KV 及以下電壓等級(jí)的變壓器可以分為油浸式、干式兩種，而我國目前廣泛使用的油浸式變壓器為 SL7 型。其中 、 變電所設(shè)置一臺(tái)變壓器，其余皆設(shè)置兩臺(tái)變壓器。（4），計(jì)算用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷:①薄模車間:有功功率: 無功功率: ②原料庫:有功功率: 無功功率: ③生活間:有功功率: ④成品庫1:有功功率: 無功功率: ⑤成品庫2:有功功率: 無功功率: ⑥包裝材料庫:有功功率: ????無功功率: ?: ?.5q有功功率: 302p301(847..726)???????無功功率: (.)?視在功率：???9 / 51，計(jì)算結(jié)果如表21所示。 負(fù)荷計(jì)算示意圖本設(shè)計(jì)所采用的電力負(fù)荷計(jì)算示意圖如圖21所示，將每個(gè)計(jì)算點(diǎn)編號(hào)，由用電設(shè)備依次逆推到電源側(cè)。30P??(4) 配電所進(jìn)線的計(jì)算負(fù)荷。(2) 求車間變壓器低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷。因而在用電臺(tái)數(shù)較少而容量差別較大的場(chǎng)合中，應(yīng)用二項(xiàng)式系數(shù)法來計(jì)算負(fù)荷。需用系數(shù)法是把設(shè)備功率 乘以需用系數(shù)（ ； ），直接求出計(jì)算負(fù)荷的一種簡(jiǎn)單計(jì)算方法。(2)求平均負(fù)荷，用來計(jì)算全廠電能需要量、電能損耗和選擇無功補(bǔ)償裝置等。也可用持續(xù)時(shí)間為半小時(shí)平均有功負(fù)荷的最大值來描述計(jì)算負(fù)荷。整定及二次保護(hù) 為了監(jiān)視、控制和保證安全可靠運(yùn)行，各用電設(shè)備，皆需設(shè)置相應(yīng)的控制、信號(hào)、檢測(cè)和繼電器保護(hù)裝置。求出各短路點(diǎn)的三相短路電流及相應(yīng)有關(guān)參數(shù)。電容補(bǔ)償 按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率