【正文】 .................................................................................................. 55 結(jié)論與展望 ................................................................................................................................... 57 致謝 ............................................................................................................................................. 58 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................... 59 IV 附錄 A 主接線圖及二次接線圖 ..................................................................................................... 60 附錄 B 外文文獻(xiàn)及翻譯 .......................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 根據(jù)與供電部門的協(xié)議，決定總配變電所及配電系統(tǒng)的主接線圖。 I 某塑料制品廠總配變電所的設(shè)計(jì) 摘 要 某塑料制品廠車間變電所和配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是對(duì)工廠供電具有針對(duì)性的設(shè)計(jì)。通過(guò)計(jì)算出的有功、無(wú)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)功率因數(shù)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 。 關(guān)鍵詞： 變電所；配電系統(tǒng)；負(fù)荷和短路計(jì)算；設(shè)備選型；繼電保護(hù)。本設(shè)計(jì)按照以下的步驟進(jìn)行： 首先：依照主接線的特點(diǎn)，選擇各個(gè)電壓等級(jí)的接線方式，進(jìn)行綜合比較，選擇最佳接線方式。 以上是理論知識(shí)的體現(xiàn)而更中要的一點(diǎn)是在設(shè)計(jì)中培養(yǎng)自己運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新精神，增強(qiáng)工程觀，在設(shè)計(jì)過(guò)程中主要立足于應(yīng)用所學(xué)基本理論和專業(yè)知識(shí)，大膽地運(yùn)用新理論、新技術(shù)去分析解決實(shí)際問(wèn)題 ,以便更好地適應(yīng)工作的需要。選定題目后，應(yīng)再有針對(duì)性地查閱一些資料，最后對(duì)所有收集的資料進(jìn)行整理。 本課題研究的主要內(nèi)容： 根據(jù)所提供的資料，計(jì)算塑料制品廠的計(jì)算負(fù)荷；確定功率因數(shù)及補(bǔ)償措施； 根據(jù)計(jì)算負(fù)荷，選擇變電站位置及變壓器的容量、數(shù)量；確定變電所（配電所）接線圖和戶外高壓配電方案；選擇高壓電氣設(shè)備及配電網(wǎng)路載流導(dǎo)體截面，進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定及熱穩(wěn)定校驗(yàn)；選擇繼電保護(hù)及供電系統(tǒng)的自動(dòng)化方式，進(jìn)行參數(shù)的整定計(jì)算；提出變電站的防雷措施、接地方式等。 眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。例如在機(jī)械工業(yè)中，電費(fèi)開(kāi)支僅占產(chǎn)品成本的 5%左右，從投資陳本來(lái)看，一般機(jī)械工廠在供電設(shè)備上的投資也 僅占總投資的 5%。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(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略義，因此做好工廠供電工作， 對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)也具有重大的作用。 4 個(gè)階段是電磁型（整流型）、晶體管型、集成電路型、微機(jī)型。微機(jī)保護(hù)充分利用了計(jì)算機(jī)技術(shù)上的兩個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)：高速的運(yùn)算能力和完備的存儲(chǔ)記憶能力，以及采用大規(guī)模集成電路和成熟的數(shù)據(jù)采集， A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波和抗干擾措施等技術(shù)，使其在速動(dòng)性、可靠性方面均優(yōu)于以往傳統(tǒng)的常規(guī)保護(hù)，而顯示了強(qiáng)大生命力。該變電站在場(chǎng)南側(cè) 1km。 5 工廠自然條件 本廠自然條件為： （ 1） 最熱月平均最高溫度為 35176。 計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)的基本依據(jù)。 計(jì)算負(fù)荷的估算法 估算法實(shí)為指標(biāo)法。 需要系數(shù)法 在所計(jì)算的范圍內(nèi)（如一條干線、一條母線或一臺(tái)變壓器），所有的用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷不等于其設(shè)備容量，一次 性 引進(jìn)需要系數(shù)的概念，即 edc PKP? （ 25） 6 式中， Kd 為需要系數(shù)； Pc 為計(jì)算負(fù)荷； Pe 為設(shè)備容量 。 對(duì)于多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷，應(yīng)考慮各用電設(shè)備組的同時(shí)系數(shù)，即 ??????????????????????NcccccnicicnicicUSIQPSQKQPKPqp32211 （ 28） 式中， n 是用電設(shè)備組的組數(shù)， pK? 、 qK? 分別為有功功率、無(wú)功功率同時(shí)系數(shù)， ciP 、 ciQ 為各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷。 負(fù)荷計(jì)算時(shí)均以 10KV 側(cè)為準(zhǔn)。正因?yàn)楣β室驍?shù)在電力系統(tǒng)中影響很大，所以要求電力用戶功率因數(shù)達(dá)到一定的值，低于某一定值時(shí)就必須進(jìn)行補(bǔ)償。人工補(bǔ)償可以采用并聯(lián)電容器補(bǔ)償、同步電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償以及動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償。 UIP 3/cos ?? (29) 瞬時(shí)功率因數(shù)只用來(lái)了解工廠生產(chǎn)過(guò)程中功率因數(shù)的變化情況，以便采取適當(dāng)?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償措施 9 表 21 各車間和車間變電所負(fù)荷計(jì)算表 序號(hào) 車間 (單位 )名稱 設(shè)備容量kW Kd cosυ tanυ 計(jì)算負(fù)荷 車 間變電所代 號(hào) P30 kW Q30 kvar S30 kVA I30 A 1 薄膜車間 1400 840 1120 1400 車變 原 料 庫(kù) 30 15 生 活 間 10 8 0 8 成品庫(kù)（一） 25 15 成品庫(kù)（二） 24 包 裝 材 料 庫(kù) 20 6 12 小計(jì)（ K∑=) 1110 1388 2 單絲車間 1385 831 1278 車變 水 泵 房 20 13 小計(jì)（ K∑=) 1230 3 注塑車間 189 126 車變 管材車間 880 308 小計(jì)（ K∑=) 4 備料車間 138 車變 生 活 間 10 8 0 8 浴室 5 4 0 4 鍛工車間 30 9 原 料 間 15 12 0 12 倉(cāng)庫(kù) 15 9 機(jī)修模具車間 100 1,17 25 熱 處 理 車 間 150 90 鉚焊車間 180 54 108 小計(jì)（ K∑=) 5 鍋 爐 房 200 140 車變 試 驗(yàn) 室 125 輔 助 材 料 庫(kù) 110 22 44 油 泵 房 15 加 油 站 12 辦公室、食堂招待所 50 30 50 小計(jì)（ K∑=) 10 用某一段時(shí)間內(nèi)所消耗的有功電能 Wp（單位 kWh，由有功電度表讀出）和無(wú)功電能WQ(單位 k var h 由無(wú)功電度表讀出）為參數(shù)，計(jì)算而得的功率因數(shù)，又稱為均權(quán)功率因數(shù)。供電設(shè)計(jì)時(shí)確定無(wú)功補(bǔ)償容量，就是按最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)來(lái)計(jì)算的。 、臺(tái)數(shù)、型號(hào)選擇 變壓器容量 1） 當(dāng)變電所中只裝設(shè)一臺(tái)變壓器時(shí)，變壓器容量應(yīng)滿足所有用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷的需要，并留有 15%～ 25%的裕度。 2） 對(duì)季節(jié)性負(fù)荷變化較大或集中負(fù)荷較大的變電所，考慮采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式時(shí)，宜設(shè)置兩臺(tái)變壓器。 設(shè)置在一類高、低壓主體建筑中的變壓器，應(yīng)選擇干式、氣體絕緣或非可燃性液體絕緣的變壓器；二類高、低壓主體建筑也宜如此，否則應(yīng)采取相應(yīng)的防火措施。 3車間變電所選用 1 臺(tái)變壓器，其容量按 SNT KVA 因此選用 1 臺(tái) SFZ9800/10 型變壓器，其聯(lián)結(jié)組別采用 Yd11。 參照工廠平面布置圖，可以選擇總變配電所應(yīng)挨著薄膜車間 (即 1車間變電所 )。Q = 30Q? CQ == 3039。3039。S = （滿足要求） ， 高壓補(bǔ)償柜型號(hào)： TBB101200/50。對(duì)電氣主接線的基本要求概括地說(shuō)應(yīng)包括電力系統(tǒng)整體及變電所本身運(yùn)行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性。主接線的可靠性不僅要考慮 —次設(shè)備對(duì)供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對(duì)供電可靠 性的影響。可以靈活的投入和切除變壓器、線路、調(diào)配電源和負(fù)荷，能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下、檢修方式下以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求?？梢匀菀椎膹某跗谶^(guò)渡到終期接線，使在擴(kuò)建時(shí)，無(wú)論一次和二次設(shè)備改建量最小。 2．考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模 變電所主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù) 5—10 年電力系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行。 4．考慮主變臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響 變電所主變的容量和臺(tái)數(shù)，對(duì)變電所主接線的選擇將產(chǎn)生直接的影響。電氣主接線的設(shè)計(jì)要根據(jù)備用容量的有無(wú)而有所不問(wèn)。主要包括：變電所類型；設(shè)計(jì)規(guī)劃容量；變壓器容量及臺(tái)數(shù)；運(yùn)行方式等。負(fù)荷的性質(zhì)及地理位置、電壓等級(jí)、出線回路數(shù)及輸送容量等。 4)環(huán)境條件。 5)設(shè)備制造情況。因?yàn)閷?duì)電源和出線回路數(shù)、電壓等級(jí)、變壓器臺(tái)數(shù)、容量以及母線結(jié)構(gòu)等考慮的不同，會(huì)出現(xiàn)多種接線方案 (近期和遠(yuǎn)期 )。對(duì)擬定的電氣主接線，為了選擇合理的電器，需進(jìn)行短路電流計(jì)算。包括：主要設(shè)備器材費(fèi)；安裝工程費(fèi)；其他費(fèi)用。在進(jìn)出線數(shù)較多時(shí) (一般超過(guò) 4回 )，為便于 電能的匯集和分配，采用母線作為中間環(huán)節(jié)，可使接線簡(jiǎn)單清晰，運(yùn)行方便有利于安裝和擴(kuò)建。以單母線接線為例。每條引出線回路 19 中部裝有斷路器和隔離開(kāi)關(guān)，靠近母線側(cè)的隔離開(kāi)關(guān) QS2 稱作母線隔離開(kāi)關(guān)，靠近線路側(cè)的 QS3 稱為線路隔離開(kāi)關(guān) (在實(shí)際變電所中，通常把靠近電源側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)稱為甲刀閘，把靠近負(fù)荷側(cè)的隔離開(kāi)關(guān)稱為乙刀閘 )。若饋線的用戶側(cè)沒(méi)有電源時(shí)，斷路器通往用戶則可以不裝設(shè)線路隔離開(kāi)關(guān)。為了防止誤操作，除嚴(yán)格按照操作規(guī)程實(shí)行操作票制度外。對(duì)35kV 及以上的母線，在每段母線上亦應(yīng)設(shè)置 1—2 組接地開(kāi)關(guān)或接地器，以保證電器和母線檢修時(shí)的安全。 2．單母線接線的適用范圍 一般適用于一臺(tái)主變壓器的以下兩種情況： (1)610kV 配電裝置的出線回路數(shù)不超過(guò) 5 回。 1．單母線分段接線的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)： ① 用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同段引出兩個(gè)回路，有兩個(gè)電源供電； ② 當(dāng)一證正常段母線不間斷供電和不致使大面積停電。 20 圖 42 單母 線分段接線 由本設(shè)計(jì)原始資料知：電力系統(tǒng)某 60/10KV 變電站用一條 10KV 的架空線路向本廠供電，一次進(jìn)線長(zhǎng) 1km，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為 5000h，且工廠屬于三級(jí)負(fù)荷，所以只進(jìn)行總配電在進(jìn)行車間 10/ 變電，母線聯(lián)絡(luò)線采用單母線不分段接線方式。 (3)其他因素 鳥(niǎo)獸跨接在裸露的載流導(dǎo)體上，氣象條件惡化，如大風(fēng)、雨雪、冰雹等，以及施工挖傷電纜也是造成短路的主要因素。 電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類型的短路中，單相接地短路占大多數(shù)，三相短路的機(jī)會(huì)最少。 (2)短路電流產(chǎn)生很大的電動(dòng)力，可能使設(shè)備永久變形或嚴(yán)重?fù)p壞。 (5)不對(duì)稱短路產(chǎn)生的不平衡磁場(chǎng)，會(huì)對(duì)附近的 通訊系統(tǒng)及弱點(diǎn)設(shè)備產(chǎn)生電磁干擾，影響其正常工作。工程設(shè)計(jì)中通常 Sd=100MVA,UC1=, UC2= KAkVAMVUSIddd .100311???? KAkVAMVUSIddd .100322???? 計(jì)算短路電路中各元件的電抗和總電抗 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 ,由提供資料知系統(tǒng)容量 ocS =200 MVA , 因此 ?????? AMV AMVSSXocd 架空線路的電抗標(biāo)幺值 ,由原始資料知架空線路的單位阻抗 X0 =(?/km) , 因此 222 ??????cldO U SlXX 各車間變電所變壓器阻抗 200MVA k1 k2 /km,1km ~~ 23 1車間變電所： 1000100 %3*1 ?? ???? N dKT S SUX 2車間變電所：