【正文】 次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定 ................... 22 降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計(jì) ............................ 24 4 課程設(shè)計(jì)體會(huì) ..................................................... 26 參 考 文 獻(xiàn) ........................................................ 27 附錄 A:變電場設(shè)計(jì)圖 ................................................ 28 附錄 B: 電廠 總 設(shè)計(jì)圖 ............................................... 29 電力工程基礎(chǔ)課程 設(shè)計(jì)說明書 第 1 頁 共 29 頁 1 引言 電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。 課程設(shè)計(jì)是檢驗(yàn)我們本學(xué)期學(xué)習(xí)的情況的一項(xiàng)綜合測試，它要求我們把所學(xué)的知識全部適用，融會(huì)貫通的一項(xiàng)訓(xùn)練，是對我們能力的一項(xiàng)綜合評定，它要求我們充分發(fā)掘自身的潛力，開拓思路設(shè)計(jì)出合理適用的自動(dòng)控制系統(tǒng)。 課程設(shè)計(jì) 內(nèi)容和 要求 要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負(fù)荷的實(shí)際情況，并適當(dāng)考慮到工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求、確定變電所的位置電力工程基礎(chǔ)課程 設(shè)計(jì)說明書 第 2 頁 共 29 頁 與型式，確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與容量、類型，選擇變電所主 接線方案及高低壓設(shè)備和進(jìn)出線，確定二次回路方案，選擇整定繼電保護(hù)裝置，確定防雷和接地裝置，最后按要求寫出設(shè)計(jì)說明書，繪出設(shè)計(jì)圖樣。電氣照明及家用電器均為單相，額定電壓為 220V。 干線首端所裝設(shè)的高壓短路器斷流容量為 500MVA， 此斷路器配備有定時(shí)限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為 ， 為滿足工廠二級負(fù)荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。 每月電費(fèi)按兩部電費(fèi)制：基本電費(fèi)為按主變壓器容量計(jì)為 18 元 /KVA， 動(dòng)力電費(fèi)為 元 /， 照明電費(fèi)為 元 /。 （ 2）計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)。由此可見，正確確定計(jì)算負(fù)荷意義重大。 （ 4）計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。一般取啟動(dòng)電流上午周期分量作為計(jì)算電壓損失、電壓波動(dòng)和電壓下降以及選擇電器和保電力工程基礎(chǔ)課程 設(shè)計(jì)說明書 第 5 頁 共 29 頁 護(hù)元件等的依據(jù)。 在工廠里，除了廣泛應(yīng)用的三相設(shè)備外，還有部分單相設(shè)備，單相設(shè)備接在三相線路中，應(yīng)盡可能均衡分配。 綜上所述，由于本廠各車間單相設(shè)備容量 超過三相設(shè)備容量的 15%， 為 %所以 將單相換算為三相功率后計(jì)算 。無功補(bǔ)償應(yīng)根據(jù)分級就地和便于調(diào)整電壓的原則進(jìn)行配置。因此無功補(bǔ)償后工廠 380V 側(cè)和 10KV 側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如下表 32 所 負(fù)荷計(jì)算表 32 項(xiàng)目 cosφ 計(jì)算負(fù)荷 P30/kw Q30/kvar S30/kva I30/A 380v 側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷 1682 380v 側(cè)無功補(bǔ)償容量 360 380v 側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷 1318 主變壓器功率損耗 13 52 10kv 側(cè)負(fù)荷計(jì)算 900 52 變電所位置和形式的選擇 ，應(yīng)根據(jù)下列要求經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較確定： 一、接近負(fù)荷中心； 二、進(jìn)出線方便； 三、接近電源側(cè)； 四、設(shè)備運(yùn)輸方便； 五、不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場所； 六、不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，當(dāng)無法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)； 七、不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所電力工程基礎(chǔ)課程 設(shè)計(jì)說明書 第 9 頁 共 29 頁 相貼鄰； 八、不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定； 九、不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。 變電所位置確定 我們的工廠是 10kv 以下， 變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心，工廠的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來確定。 變電所主要變壓器的臺(tái)數(shù)與容量、類型的選擇 ，工廠變電所的主變壓器考慮有下列兩種可供選擇的方案： （ 1）裝設(shè)一臺(tái)主變壓器型式采用 S9 型，而容量根據(jù)式 . 30NTSS? ，選, 301250NTS kVA S? ? ?，即選一臺(tái) S91250/10 型低損耗配電變壓器。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均采用 Yyn0。它的數(shù)值可達(dá)額定電流的十余倍至數(shù)十倍，而電路由常態(tài)變?yōu)槎搪返臅簯B(tài)工程中，還出現(xiàn)高達(dá)穩(wěn)態(tài)短路電流 1． 8～ 2． 5 倍的沖擊電流。 根據(jù)設(shè)備所在位置 (戶內(nèi)或戶外 )、使用環(huán)境和工作條件，選擇電氣設(shè)備型號。 為保證電氣設(shè)備在短路故障時(shí)不至損壞，按最大可能的短路電流校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 斷路器和熔斷器等電氣設(shè)備擔(dān)負(fù)著可靠切斷短路電流的任務(wù)，所以開關(guān) 電器還必須校驗(yàn)斷流能力，開關(guān)設(shè)備的斷流容量不小于安裝地點(diǎn)最大三相短路容量 . 高低壓電氣設(shè)備的選擇 、高壓側(cè)一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 表 37 10kV 側(cè)一次設(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 其 他 裝置地點(diǎn)條件 參數(shù) NU NI (3)KI (3)shi (3)2 imaIt? 數(shù)據(jù) 10KV 一 次 設(shè)備型號規(guī)格 額定參數(shù) eNU? NCI ocI maxi tit ?2 高壓少油斷 器SN1010I/630 10kV 630A 16kA 40kA 512 高壓隔離開關(guān)GN10/200 10kV 200A 500 二次負(fù)荷 高壓熔斷器RN210 10kV 50kA 電壓互感器JDJ10 10/V 電壓互感器JDZJ10 3 12 2dK KII X? ???? 電流互感器LQJ10 10Kv 100/5A 81 避雷器 FS410 10kV 電力工程基礎(chǔ)課程 設(shè)計(jì)說明書 第 17 頁 共 29 頁 戶 外 式 高 壓隔離開關(guān)GW415G/200 12kV 400A 25KA 500 表中所選一次設(shè)備均滿足要求。 變電所進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn) 10kv 高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇 10kv 高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn) 采用 LGJ 型鋼芯鋁絞線架空敷設(shè)，接往 10kv 公用干線。 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn) 采用 JL2210000 型交聯(lián)聚乙烯的鋁芯電纜之間埋地敷設(shè)。 380V 低壓出線的選擇 鑄造車間 饋電給 1 號廠房（鑄造車間）的線路 采用 VLV221000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 熱處理車間 饋電給 3 號廠房的線路采用 VLV2210000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè) (方法同上，略 )。 金工車間 饋電給 7 號廠房的線路采用 VLV2210000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè) (方法同上，略 )。 生活區(qū) 饋電給生活區(qū)的線路 采用 BLX1000 型鋁芯橡皮絕緣線架空敷設(shè)。 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn) 采用 YJL2210000 型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，直接埋地敷設(shè)，與相距約 2km的臨近單位變配電所的 10KV 母線相連。而臨近單位 10kv的短路數(shù)據(jù)不知，因此該連路線的短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)計(jì)算無法進(jìn)行只有暫缺。 變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路 變電所高壓側(cè)裝有電壓互感器 避雷器柜，其中電壓互感器為 3 個(gè) JDZJ10型，組成 Y0/Y0/(開口三角 )的接線，用以實(shí)現(xiàn)電壓測量和絕緣監(jiān)察。每一回路均裝有電流表。 (2）裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù)。（注意： Iop 為整數(shù)，且不能大于 10A） 過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定：因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間（ 10 倍動(dòng)作電流動(dòng)作時(shí)間）可整定為最短的 。 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置 裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù) 亦采用 GL15 型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流體跳閘的操作方式。 2）過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定。 裝設(shè)電流速斷保護(hù) 亦利用 GL15 的速斷裝置。 降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計(jì) 變電所的防雷設(shè)計(jì) 直擊雷保護(hù) 在變電所屋頂裝設(shè)避雷針和避雷帶，并引進(jìn)出兩根接地線與變電所公共接裝置相連。引下線 用 25mm*4m的鍍鋅扁鋼，下與接地體焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋相焊接，上與避雷針相連接。 b）在 10kv 高壓配電室內(nèi)裝設(shè)有 GG1A54 型開關(guān)柜，其中配有 FS410 型避雷器，靠近主變壓器。變電所的變壓器室有兩條接地干線，高低壓配電室各有一條接地干線與室外公共接地裝置焊接而成，接地干線均采用 25mm*4mm 的鍍鋅扁鋼。但是在做課程設(shè)計(jì)的過程中，也出現(xiàn)了一些問題，最主要 還是設(shè)計(jì)及計(jì)算方