【正文】 .......................................................................... 28 高壓系統(tǒng) ................................................................................................................... 30 變電所的負(fù)荷計(jì)算 ..................................................................................................... 31 10KV架空線選擇 ........................................................................................................ 32 繼電保護(hù)配置 ............................................................................................................ 34 總 結(jié) ................................................................................................................................. 37 參考文獻(xiàn) .............................................................................................................................. 39 1 第 1 章 工程概述 四平起重機(jī)廠 隨著東北老工業(yè)基地發(fā)展， 本工程設(shè)計(jì)圖紙 均采用計(jì)算機(jī)輔助畫圖。（ 2） 可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。 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。 工廠供電，就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。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。 工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求： （ 1） 安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。 總之一句話：定位現(xiàn)實(shí)，著眼未來；以發(fā)展的眼光來設(shè)計(jì)此課題。 本工程占地面積約為 8280 平方米 本樓的電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括： （ 1）、低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)， 由負(fù)荷分級(jí)及供電要求、負(fù)荷計(jì)算和配電設(shè)備選擇及線路敷設(shè)等部分組成。 工程概況 本設(shè)計(jì)為四平起重機(jī)廠的電氣設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)圖紙共十四張，其中二張為圖紙目錄和圖例，十二張強(qiáng)電圖紙。根據(jù)規(guī)范的要求，辦公樓頂布置防雷帶和避雷針。合理的照明設(shè)計(jì)不但節(jié)省了建設(shè)投資，而且又為安全生產(chǎn)、 節(jié)能、管理維護(hù)提供了方便。 （ 2） 按照明種類分為：正常照明，應(yīng)急照明，值班照明，警衛(wèi)照明，障礙照明，裝飾照明和藝術(shù)照明。 4 （ 2）綜合規(guī)范要求選擇光源和燈具。 （ 6） 計(jì)算各支線、支干線的計(jì)算電流。 照明設(shè)計(jì)的要點(diǎn)及注意事項(xiàng) 一、照明設(shè)計(jì)的要點(diǎn)： 工業(yè)廠房的照明可采用熒光燈光帶（槽式燈）或氣體放電燈具，一般是普通照明結(jié)合局部照明。 工業(yè)建筑燈具安裝狀態(tài)按建筑層高劃分一般劃分為高頂棚、中頂棚、低頂棚三類。光效高的燈具一般用于 室外場(chǎng)地，顯色性好的燈具一般用于顯色性要求高的場(chǎng)所。其中特別需要提醒的是，在設(shè)計(jì)中絕對(duì)不能超過規(guī)范所規(guī)定的照明功率密度現(xiàn)行值。常用的照度計(jì)算方法有兩種，即利用系數(shù)法和逐點(diǎn)計(jì)算法。本工程重點(diǎn)介紹廠房的照明及辦公樓照明。 6 表 21 照度維護(hù)系數(shù) K 值表 照明裝置供電 照明負(fù)荷應(yīng)根據(jù)其中斷供電所造成的影響和損失，合理地確定其負(fù)荷等級(jí)，并應(yīng)正確地選擇供電電源。 對(duì)于容易觸及而又無防止觸電措施的固定式或移動(dòng)式燈具，其安裝高度距地面為 ，且具有下列條件之一時(shí)，其使用電壓不應(yīng)超過 24V。 目前鋼鐵企業(yè)的照明用電一般與其他用電負(fù)荷共用變壓器。 個(gè)別情況下蓄電池可作為特別重要照明設(shè)備和特殊電氣裝置的備用電源。當(dāng)建筑物內(nèi)未設(shè)變壓器，則應(yīng)在建筑物進(jìn)戶線處與正常照明回路分開，并不得與正常照明共用一 個(gè)總開關(guān)。此時(shí)，二者互為備用。當(dāng)室外照明的供電距離較遠(yuǎn)時(shí)，可采用由不同地區(qū)的變電所分區(qū)供電的方式。 照明控制方式 生產(chǎn)廠房?jī)?nèi)的照明一般按生產(chǎn)組織（如生產(chǎn)工段、不同流水線等）分組集中在分配電箱控制，但在出、入門口應(yīng)安裝局部分開關(guān)。此外，還應(yīng)做到使三相供電的分支回路負(fù)荷平衡。其優(yōu)點(diǎn)是在任一入口處都可以開關(guān)閉燈具。 9 普通房間內(nèi)的局部照明燈可用插座代替開關(guān)的開閉，以便節(jié)省投資，如辦公樓、民用住宅等。通常有兩種，即均勻布置（燈具布置與設(shè)備位置無關(guān)）和選擇布置（燈具布置與設(shè)備位置有關(guān)）。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào) 節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后 果。準(zhǔn)確計(jì)算出整個(gè)廠區(qū)的用電負(fù)荷，合理選擇配變電設(shè)施，才能既滿足廠區(qū)生產(chǎn)和日常需要，又能合理降低工程造價(jià)、節(jié)省投資。 二、降低系統(tǒng)阻抗。 、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時(shí)。在一級(jí)負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷， 以及特別重要場(chǎng)所的不允許中斷供電的負(fù)荷 ，應(yīng)視為特別重要的負(fù)荷。例如：交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負(fù)荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場(chǎng)等較多人員 14 集中的重要的公共場(chǎng)所秩序混亂。在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，二級(jí)負(fù)荷可由一回 6kV 及以上專用的架空線路或電纜供電。供電系統(tǒng)應(yīng)簡(jiǎn)單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級(jí)數(shù)不應(yīng)多于兩級(jí)。 供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)正確選擇變壓器的變比及電壓分接頭，降低系統(tǒng)阻抗，并應(yīng)采取無功功率補(bǔ)償?shù)拇胧€應(yīng)使三相負(fù)荷平衡，以減少電壓的偏差。低壓部分的無功功率應(yīng)由低壓電容器補(bǔ)償；高壓部分的無功功率應(yīng)由高壓電容器補(bǔ)償。當(dāng)補(bǔ)償?shù)?壓基本無功 15 功率的電容器組，常年穩(wěn)定的無功功率，經(jīng)常投入運(yùn)行的變壓器或配變電所內(nèi)投切次數(shù)較少的高壓電動(dòng)機(jī)及高壓電容器組時(shí)，應(yīng)采用手動(dòng)投切的無功補(bǔ)償裝置。這樣的補(bǔ)償，可以選擇相對(duì)較小容量的變壓器，節(jié)約初期投資。還有一種為混合式，它兼具前兩者的優(yōu)點(diǎn) ，在現(xiàn)代建筑中最為廣泛。 對(duì)于一般車間、居民住宅、機(jī)關(guān)學(xué)校等，如果一臺(tái)變壓器能滿足用電負(fù)荷需要時(shí)，宜選用一臺(tái)變壓器，其容量大小由計(jì)算負(fù)荷確定，但總的負(fù)荷通常在 1000KV以下，且用電負(fù)荷變化不大。選用兩臺(tái)變壓器時(shí)，其容量應(yīng)能滿足一臺(tái)變壓器故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)仍能對(duì)一級(jí)和部分二級(jí)負(fù)荷供電。 在確定電力變壓器容量時(shí)，還應(yīng)考慮變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。但有一 個(gè)不變的原則是：在保證供 電可靠性的前提下，電力變壓器的臺(tái)數(shù)應(yīng)盡量的減少，盡可能的少。 ③ 按照裝置地點(diǎn)的三相短路容量來校驗(yàn)開關(guān)電器的斷流能力，即：)3(kI ≤ offNI. ， 且 kS ≤ offNS. 。按結(jié)構(gòu)分有萬能式和塑殼式。塑殼式的容量較小，通常用于配電線路中，對(duì)線路起過載 保護(hù)和短路保護(hù)的作用。 ， 39。反之，則按計(jì)算所得0X 重算 %rU? ，再計(jì)算 %aU? ，重選截面。 ④ 電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定性，熱穩(wěn)定性應(yīng)滿足線路短路時(shí)的要求。接閃的金屬稱為避雷針。 避雷器是用來防止雷電產(chǎn)生的過電壓波沿線路侵入變配電所或其它建筑物內(nèi)，以免危及被保護(hù)設(shè)備的絕緣。 防雷的措施 工業(yè)廠房的外部防雷接地裝置： (1)接地網(wǎng)： 當(dāng)發(fā)生雷電時(shí)，雷電流通過引下線向自然接地體周圍大地泄流外散，土壤呈現(xiàn)的電阻稱為接地電阻，當(dāng)增大接地網(wǎng)的面積，接地電阻將減小。 另一方面，因?yàn)殡娙菟鶅?chǔ)存的能量不是儲(chǔ)存在極板上，而是儲(chǔ)存在整個(gè)電介質(zhì)中即整個(gè)電場(chǎng)中，電介質(zhì)中的能量密度與其電容率有關(guān)。 (2)引下線： 引下線的作用是將避雷帶與自然接地體連接在一起，使雷電流構(gòu)成通路。按建筑物的防雷類別適當(dāng)減小引下線的間距，這樣做可以迅速分流，降低反擊電壓， (3)避雷帶： 避雷帶由避雷線和支持卡子組成，避雷帶應(yīng)設(shè)置在建筑物易受雷擊的層檐、女兒墻等處，其作用是引雷效應(yīng)，雷電流通過引下線向大地泄流，避免高層建筑物雷擊。 (c)避雷線采用鍍鋅圓鋼，直徑不應(yīng)小于Φ 12mm。 (b)卡子頂部一般應(yīng)距建筑物屋檐、女兒墻等表面 100mm。建筑物內(nèi)的金屬結(jié)構(gòu)和金屬物體帶電物體的外殼等均應(yīng)與均壓環(huán)連接。 四、其他： 金屬管道和金屬物體避雷 帶可靠連接，采用混凝土墻內(nèi)的鋼筋作為引下線與接地極進(jìn)行可靠焊接。接地對(duì)電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的安全（免遭損壞）及其可靠運(yùn)行，對(duì)操作、維護(hù)、運(yùn) 26 行人員的人身安全，都起著很大的作用。 三、電擊保護(hù)及安全電壓 當(dāng)人觸及帶電導(dǎo)體（有相當(dāng)高的電壓）而遭到打擊甚至發(fā)生傷亡時(shí)，稱之為電擊或觸電。間接接觸保護(hù)以兩種形式來避免人員觸及帶電的設(shè)備外殼（正常不帶電，因內(nèi)部絕緣電阻下降或擊穿所致）而遭到的電擊，即迅速切斷故障處電源和使故障設(shè)備外殼的對(duì)地電壓低于安全電壓。安全 電壓額定值的等級(jí)為 4 3 2 1 6V。因此，在高度危險(xiǎn)的環(huán)境中，可使用～ 24V 安全電壓；在特別危險(xiǎn)的環(huán)境中可使用～ 12V 的安全電壓。 各種柜、屏的安裝參見電氣裝置標(biāo)準(zhǔn)圖集 04D702— 1,03D201— 4。 29 圖 51 變電所高壓配電室 30 圖 52 變電所低壓配電室 高壓系統(tǒng) 1. 主結(jié)線設(shè)計(jì)：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，分析原始資料與數(shù)據(jù)，列出 技術(shù)上可能實(shí)現(xiàn)的多個(gè)方案，經(jīng)過概略分析比較，留下 23 個(gè)較 31 2. 優(yōu)方案進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算和分析比較（經(jīng) 濟(jì)計(jì)算分析時(shí)，設(shè)備價(jià)格、使用綜合投資指標(biāo)），確定最優(yōu)方案。 ：包括主變壓器、線路等元件的保護(hù)方式選擇和整定計(jì)算。 選擇導(dǎo)線（按照經(jīng)濟(jì)電流密度）： 選擇 LGJ150/20 鋼芯鋁絞線，其室外載流量為 Ij1=306A，面積為 S=,導(dǎo)線最高允許溫度為 70℃ ，根據(jù)工作環(huán)境溫度為 30℃ ，查綜合修正系數(shù) K=， Ij1 xz=K Ij1=306=＞ Igmax，滿足電流的要求。 母線最小截面積 Smin= CQD= 32 1087 ??=640mm2 S＞ Smin，滿足熱定的要求。所以，本設(shè)計(jì)中主變保護(hù)配置 為 ：主保護(hù) 瓦斯保護(hù) 、 后備保護(hù) 過流保護(hù) 、過負(fù)荷保護(hù)。 變壓器的過負(fù)荷電流，大多數(shù)情況下都是三相對(duì)稱的，因此只需裝設(shè)單相式過負(fù)荷保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)一般經(jīng) 延 時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。 過負(fù)荷保護(hù) 1）電流整定： 取 可靠系數(shù) ?Krel ， 繼電器返回系數(shù) ?Kf 變壓器的一次額定電流 6 4)103/(1 0 0 0 03/ ???? UnSnIe ，換算成二次額定電流為 AIe 39。 37 總 結(jié) 通 過 3個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我學(xué)習(xí)到了很多的東西，并且很多是在課堂上想學(xué)卻沒有機(jī)會(huì)學(xué)到的。很多我們想象可以的東西，在現(xiàn)實(shí)操作中就不一定能實(shí)現(xiàn)。供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，做到遠(yuǎn)近期結(jié)合，以近期為主。 動(dòng)力設(shè)計(jì) 通過電機(jī)啟動(dòng)方式的選擇、主電路及控制電路的設(shè)計(jì)完成了動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，確保動(dòng)力系統(tǒng)能安全、正常運(yùn)行，為該樓提供日常動(dòng)力需要。接閃器分為避雷針、避雷線、避雷帶和避雷網(wǎng)幾種。 總之本次設(shè) 計(jì)，基本達(dá)到了鍛煉我的目的