【正文】 圖 線路保護(hù)圖 當(dāng)線路 L4 上 K2 點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)，保護(hù) 6 動(dòng)作跳開短路器 QF6 將 L4 切除，繼電保護(hù)的這種動(dòng)作使有選擇性的。 運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，架空線路發(fā)生的短路故障大多數(shù)是瞬時(shí)性的，線路上的電壓消失后，短路會(huì)自行消除。因此，在發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)力求保護(hù)裝置能迅速動(dòng)作切除故障。 故障切除時(shí)間 t等于保護(hù)裝置的動(dòng)作時(shí)間與斷路器的動(dòng)作 時(shí)間之和。只是對(duì)作用于信號(hào)的保護(hù)裝置不要求快速動(dòng)作，而是按照選擇性要求延時(shí)發(fā)出信號(hào)。 ④ 可靠性 保護(hù)裝置的可靠性是指在規(guī)定的保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，它不應(yīng)該拒絕動(dòng)作，而在正常運(yùn)行或保。滿足靈敏性要求的保護(hù)裝置應(yīng)該是在規(guī)定的保護(hù)區(qū)內(nèi)短路時(shí)，不論短路點(diǎn)的位置、短路形式以及系統(tǒng)運(yùn)行方式如何，都能靈敏反 應(yīng)。因此，最快切除故障時(shí)間為 ～ 。因此，應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)的實(shí)際情況，對(duì)保護(hù)的速動(dòng)性提出合理的要求。為了保證選擇性，對(duì)相鄰元件有后備用的保護(hù)裝置，其靈敏性與動(dòng)作時(shí)間必須與相鄰元件的保護(hù)相配合。同樣 K1 點(diǎn)故障時(shí)，保護(hù) 1和保護(hù) 2 動(dòng)作于斷開 QF1 和 QF2，將故障線路 L1 切除，才是有選擇性的?；疽笾g，有的相輔相成，有的是互相制約，需要針對(duì)不同的使用條件，分別進(jìn)行協(xié)調(diào)。 ② 異常時(shí)發(fā)出信號(hào) 在電力系統(tǒng)出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)如過負(fù)荷或故障苗頭時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒運(yùn)行值班人員及時(shí)處理，以免發(fā)展為故障。 ④ 環(huán)形接線 環(huán)形結(jié)線供配電的特點(diǎn)是由一變電所引出兩條干線，有環(huán)形斷路器構(gòu)成一個(gè)環(huán)網(wǎng)。比如，對(duì)多層或高層民用建筑各樓層配電箱配電時(shí)，多采用分區(qū)樹干式接線。 ① 放射式接線 一般下列情況采用放射式配電： 1) 容量大、負(fù)荷集中、很重要的用電設(shè)備。其他情況考慮刀開關(guān)。 ① 單電源的車間變配電所低壓配電系統(tǒng)通常采用單母線制。 14) 變壓器低壓側(cè)為 0． 4kV的總開關(guān)，宜采用低壓斷路器或隔離開關(guān)。 11) 接在母線上的避雷器和電壓互感器，宜合用一組隔離開關(guān)，變、配電所架空進(jìn)出線的避雷器，可不裝隔離開關(guān)。 7) 配電所引出線宜裝斷路器，當(dāng)滿足繼電保護(hù)和操作要求時(shí)，可裝帶熔斷器的負(fù)荷開關(guān)。當(dāng)分配電 所需要帶負(fù)荷操作或繼電保護(hù)，自動(dòng)裝置有要求時(shí)，應(yīng)采用斷路器。 ② 10kV及以下變電所中母線及主要電器設(shè)備配置的規(guī)則如下。 單母線也可用隔離開關(guān)分段，當(dāng)母線故障時(shí)，可用隔離開關(guān)將故障的母線分開后很快恢復(fù)非故障母線段的供電。單母線又分為單母線、單母萬花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 變配電所及系統(tǒng)的主結(jié)線確定 26 線有分段、單母線分段帶旁路母線等形式；雙母線又分為雙母線、雙母線分段、帶旁路母線的雙母線和二分之三接線等形式。 ③ 中小型工廠變配電所一般采用高壓少油斷路器；在需要頻繁操作的場(chǎng)合，則應(yīng)采用真空斷路器或 SF6斷路器。 ④ 主結(jié)線方案應(yīng)考慮到今后可能的擴(kuò)展。 靈活性 電氣主結(jié)線的設(shè)計(jì)靈活性要求 。當(dāng)雙電源供多個(gè)變配電所時(shí)，宜采用環(huán)網(wǎng)供電方式。 ① 變配電所的主結(jié)線方案，必須與其負(fù)荷等級(jí)相適應(yīng)。 ④ 變配電所高壓母線上及架空線路末端，必須裝設(shè)避雷器。 安全性 電氣主結(jié)線的設(shè)計(jì)安全性要求 。 綜上所訴車間變電所的總體布置及要求 :便于運(yùn)行維護(hù)、保證運(yùn)行安全、便于進(jìn)出線、節(jié)約土地和建筑費(fèi)、留有發(fā)展余地。 ④ 不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)的場(chǎng)所 振動(dòng)場(chǎng)所不僅影響變配電所本身建筑及其中設(shè)備的安全，而且可導(dǎo)致開關(guān)設(shè)備和繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作。 綜上所述高低壓選擇電纜型號(hào)為 萬花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 短路電流計(jì)算及線路、高低壓設(shè)備選型 23 表 車間各用電設(shè)備導(dǎo)線截面的選擇和校驗(yàn) 設(shè)備名稱 電纜型號(hào) alI（ A） 30I（ A） 30IIal? 反應(yīng)進(jìn)料泵 YJLV3? 25 90 合格 注水泵 YJLV3? 25 90 合格 分溜塔進(jìn)料泵 YJLV3? 25 5190 合格 新氫壓縮機(jī)主機(jī) YJLV3? 25 90 合格 高壓干線 VLV293? 240 473 合格 低壓干線 VV3? 800 1921 合格 低壓側(cè)配電線路 VV3? 35 140 140（設(shè)備當(dāng)中最大值） 合格 萬花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 變配電所及系統(tǒng)的主結(jié)線確定 24 4 變配電所及系統(tǒng)的主結(jié)線確定 車間變電所所址選擇的要求 車間變電所所址選擇有如下要求。 ② 選擇條件 按照允許電壓損失條件選擇條件： ?? ??? n1 aa2N0an1 a2N0 Lq10UXLp10UR%U≤ 5% 式（ ） 進(jìn)行校驗(yàn)，各設(shè)備導(dǎo)線的選擇均滿足此條件。但是，對(duì)一般工業(yè)企業(yè) 6~10kV 線路來說，因?yàn)殡娏€路不長，如按照經(jīng)濟(jì)電流密度來選擇導(dǎo)線的截面，則往往偏大，所以一般只作為參考數(shù)據(jù)。在選擇導(dǎo)線和電纜的型號(hào)及截面時(shí)，既要保證供電的安全可靠，又要充分利用導(dǎo)線和電纜的負(fù)載能力。 低壓側(cè)可選用 BFC— 2B 型抽屜式低壓配電屏。將并聯(lián)電容器接在 35kV、 10kV、6kV 或 電壓母線上，由開關(guān)設(shè)備分組投入或切除，以滿足系統(tǒng)對(duì)無功負(fù)荷萬花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 短路電流計(jì)算及線路、高低壓設(shè)備選型 21 增加或減少的需求變化，使系統(tǒng)無功平衡使負(fù)荷的功率因數(shù)保持在一個(gè)合適的范圍內(nèi)，同時(shí)也使母線電壓保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。 選擇原則如下 。 c. 母線、電纜的短路熱穩(wěn)定度，可按其滿足熱穩(wěn)定度的最小截面 minA 來校驗(yàn)，即 im a)3(m in tCIAA ??? 式（ ） 式中 ， A 為母線、電纜的導(dǎo)體截面積； C 為導(dǎo)體的短路熱穩(wěn)定系數(shù) 根據(jù)以上條件： 10kV 高壓進(jìn)線上選擇 SN10— 10Ⅱ /1000— 500 高壓斷路器、 LZZQB6~10 型電流互感器。 高低壓電氣設(shè)備選擇和校驗(yàn)原則 為了保證選擇的電氣設(shè)備的可靠工作，必須按以下原則進(jìn)行選擇和校驗(yàn)。 ⑤ shI 為三相短路沖擊電流（指最嚴(yán)重短路情況下，三相短路電流中最嚴(yán)重相的第一周期的電流峰值），用來校驗(yàn)電器設(shè)備和母線的動(dòng)穩(wěn)定性。 ② ?I 為三相短路電流的穩(wěn)態(tài)有效值，用來校驗(yàn)電器和電路中載流部件的熱穩(wěn)定性。 式（ ） 同理可算得其他短路點(diǎn)的短路電流，其短路圖分別如下。M SU100%UX ? NSTd39。 ① 對(duì)稱短路 三相短路 )3(k 萬花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 短路電流計(jì)算及線路、高低壓設(shè)備選型 12 圖 三相短路 ② 不對(duì)稱短路 兩相短路 )2(k 圖 兩相相間短路 兩相接地短路 )(k 圖 兩相接地短路 單相短路 )1(k 萬花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 短路電流計(jì)算及線路、高低壓設(shè)備選型 13 圖 單相短路 為了校驗(yàn)各種電器設(shè)備，必須找出可能出現(xiàn)的最嚴(yán)重的短路電流。 ② 為選擇的電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體進(jìn)行熱穩(wěn)定性和動(dòng)穩(wěn)定性的校驗(yàn)。 短路電流計(jì)算目的 計(jì)算短路電流的目的是：正確的選擇電氣設(shè)備及導(dǎo)體，使之在短路故障發(fā)生時(shí)不致?lián)p壞；正確選擇過電流保護(hù)裝置，使其在短路故障時(shí)能可靠切除故障。短路點(diǎn)越靠近電源，短路引起停電的范圍越大，給 國民經(jīng)濟(jì)造成的損失越大。所謂短路是指電網(wǎng)某一相導(dǎo)體未通過任何負(fù)荷而直接與另一相導(dǎo)體或地接觸。如果用電設(shè)備容量較大、負(fù)荷集中且運(yùn)行合理時(shí)，亦可選用較大容量的變壓器。 變壓器容量的選擇 ① 變壓器的容量TNS.應(yīng)滿足車間內(nèi)所有用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷30S的需要，即 TNS.≥30。 ② 如果車間的一、二級(jí)負(fù)荷所占比重較大，必須兩個(gè)電源供電時(shí)，則 應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器。在進(jìn)行負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及無功補(bǔ)償后，就可根據(jù)補(bǔ)償后的容量進(jìn)行變壓器的選擇。 A及以上高壓供電的用戶功率因數(shù)為 O． 9以 上，未達(dá)到規(guī)定的應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償。 3) 視在計(jì)算負(fù)荷 (kV 3) 視在計(jì)算負(fù)荷 (kV 負(fù)荷計(jì)算的方法 我國目前普遍采用需要系數(shù)法和二項(xiàng)式系數(shù)法確定用電設(shè)備的負(fù)荷，其中需要系數(shù)法是國際上普遍采用的確定計(jì)算負(fù)荷的方法，最為簡便，而二項(xiàng)式系數(shù)法在確定設(shè)備 臺(tái)數(shù)較少且各臺(tái)設(shè)備容量差別大的分支干線計(jì)算負(fù)荷時(shí)比較合理，本文采用需要系數(shù)法。計(jì)算負(fù)荷是工程設(shè)計(jì)中按照發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電氣設(shè)備的依據(jù)。 ② 計(jì)算流過各主要電氣設(shè)備 (斷路器、隔離開關(guān)、母線、熔斷器等 )的負(fù)荷電流，作為選擇這些設(shè)備的依據(jù)。因此，工業(yè)企業(yè)變電站可以說是企業(yè)電力供應(yīng)的樞紐，所處地位十分重要。進(jìn)行防直擊的避雷針保護(hù)范圍計(jì)算，避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計(jì)算，按避雷器的基本參數(shù)選擇防雷電沖擊波的避萬花樓大學(xué)（ 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 1 緒論 3 雷器的規(guī)格型號(hào)，并確定其接線部位。 ⑦ 變電所 高、低壓側(cè)設(shè)備選擇 參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對(duì)應(yīng)的額定值，選擇變電所高、低壓側(cè)電器設(shè)備，如隔離開關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開關(guān)柜等設(shè)備。由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短 路參數(shù)，求出不同運(yùn)行方式下各點(diǎn)的三相及兩相短路電流。參考負(fù)荷布局及總降壓變電所位置，比較幾種可行的高壓配電網(wǎng)布置放案，計(jì)算出導(dǎo)線截面及電壓損失，由不同放案的可靠性，電壓損失，基建投資，年運(yùn)行費(fèi)用，有色金屬消耗量等綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件列表比值，擇優(yōu)選用。 ② 工廠總降壓變電所的位置和主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量選擇 參考電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全廠計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。 本文主要內(nèi)容和研究工 作 本文主要是對(duì) 10kV及以下供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面 。 ③ 優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率質(zhì)量的要求。 因此 在當(dāng)今全球資源緊張的局勢(shì)下，一個(gè)好的 供 配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) ，對(duì)于節(jié)約能源、 保護(hù)環(huán)境、 支援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用 。 電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(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)過程自動(dòng)化。 本文主要進(jìn)行了 負(fù)荷計(jì)算 、 主變壓器 選型、 主結(jié)線設(shè)計(jì) 、 高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 、短路電流計(jì)算 、 改善功率因數(shù)裝置設(shè)計(jì) 、 變電所高、低壓側(cè)設(shè)備選擇 、 變電所防雷裝置設(shè)計(jì) ，通過以上步驟設(shè)計(jì)出了一個(gè)可靠、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的配電系統(tǒng)。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10kV 供配電設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 學(xué)生學(xué)號(hào)： 院（系）： 年級(jí)專業(yè)： 指導(dǎo)教師： 助理指導(dǎo)教師： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 摘要 Ⅰ 摘 要 電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力 ，在 工業(yè)生產(chǎn)中起著十分重要的作用。因此， 一個(gè)穩(wěn)定可靠的供配電系 統(tǒng) 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。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。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義 。 ② 可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性即連續(xù)供電的要求。既要照顧局部和當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。列出負(fù)荷計(jì)算表、表達(dá)計(jì)算成果。 ④ 廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)廠內(nèi)負(fù)荷情況，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理性確定廠區(qū)配電電壓。 ⑤ 工廠供、配電系統(tǒng)短路電流計(jì)算 工廠用電，通常為國家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無限容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。如工廠有大型同步電動(dòng)機(jī)還可以采用控制電機(jī)勵(lì)磁電流方式提供無功功率，改善功率因數(shù)。 ⑧ 變電所防雷裝置設(shè)計(jì) 參考本地區(qū)氣象地質(zhì)材料，設(shè)計(jì)防雷裝置。工業(yè)企業(yè)所使用的電能都是通過企業(yè)的各級(jí)變電站經(jīng)過變換電壓后，分配到各用電設(shè)備。 負(fù)荷計(jì)算的目的是 ① 計(jì)算變配電所內(nèi)變壓器的負(fù)荷電流及視在功率，作為選擇變壓器容量的依據(jù)。 ⑤ 為電氣設(shè)計(jì)提供技術(shù)依據(jù) 。因此，正確確定計(jì)算負(fù)荷具有很大的意義。 2) 無功計(jì)算負(fù)荷 kvar ?tanPQ 3030 ?? 式（ ） 式中， ?tan 為設(shè)備銘 牌給定功率因數(shù)角用電設(shè)備組或用電單位功率因數(shù)角的正切值。 2) 無功計(jì)算負(fù)荷（ kvar ） ? ???? i30P30 QKQ 式（ ） 式中， i30Q? 為各組無功計(jì)算負(fù)荷 (kvar)； ?qK 為無功負(fù)荷同時(shí)系數(shù) ,由設(shè)備組計(jì)算車間配電干線負(fù)荷時(shí)可取 ?qK =～ ，由設(shè)備組直接計(jì)算變電所低壓