【正文】 .......................................................................... 28 高壓系統(tǒng) ................................................................................................................... 30 變電所的負荷計算 ..................................................................................................... 31 10KV架空線選擇 ........................................................................................................ 32 繼電保護配置 ............................................................................................................ 34 總 結(jié) ................................................................................................................................. 37 參考文獻 .............................................................................................................................. 39 1 第 1 章 工程概述 四平起重機廠 隨著東北老工業(yè)基地發(fā)展， 本工程設(shè)計圖紙 均采用計算機輔助畫圖。（ 2） 可靠 應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴重的后果。 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，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。 工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實保證工廠生產(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，著眼未來；以發(fā)展的眼光來設(shè)計此課題。 本工程占地面積約為 8280 平方米 本樓的電氣系統(tǒng)設(shè)計主要包括： （ 1）、低壓配電系統(tǒng)設(shè)計， 由負荷分級及供電要求、負荷計算和配電設(shè)備選擇及線路敷設(shè)等部分組成。 工程概況 本設(shè)計為四平起重機廠的電氣設(shè)計。 本設(shè)計圖紙共十四張，其中二張為圖紙目錄和圖例，十二張強電圖紙。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） 計算各支線、支干線的計算電流。 照明設(shè)計的要點及注意事項 一、照明設(shè)計的要點： 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 室外場地，顯色性好的燈具一般用于顯色性要求高的場所。其中特別需要提醒的是，在設(shè)計中絕對不能超過規(guī)范所規(guī)定的照明功率密度現(xiàn)行值。常用的照度計算方法有兩種，即利用系數(shù)法和逐點計算法。本工程重點介紹廠房的照明及辦公樓照明。 6 表 21 照度維護系數(shù) K 值表 照明裝置供電 照明負荷應(yīng)根據(jù)其中斷供電所造成的影響和損失，合理地確定其負荷等級，并應(yīng)正確地選擇供電電源。 對于容易觸及而又無防止觸電措施的固定式或移動式燈具，其安裝高度距地面為 ，且具有下列條件之一時，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荷共用變壓器。 個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)在建筑物進戶線處與正常照明回路分開，并不得與正常照明共用一 個總開關(guān)。此時，二者互為備用。當(dāng)室外照明的供電距離較遠時，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)廠房內(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荷平衡。其優(yōu)點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單經(jīng)濟，又便于控制、調(diào) 節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。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)可能造成嚴重的后 果。準確計算出整個廠區(qū)的用電負荷，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、節(jié)省投資。 二、降低系統(tǒng)阻抗。 、經(jīng)濟上造成重大損失時。在一級負荷中，當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負荷， 以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷 ，應(yīng)視為特別重要的負荷。例如：交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場等較多人員 14 集中的重要的公共場所秩序混亂。在負荷較小或地區(qū)供電條件困難時，二級負荷可由一回 6kV 及以上專用的架空線路或電纜供電。供電系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級數(shù)不應(yīng)多于兩級。 供配電系統(tǒng)的設(shè)計時，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)采取無功功率補償?shù)拇胧?，還應(yīng)使三相負荷平衡，以減少電壓的偏差。低壓部分的無功功率應(yīng)由低壓電容器補償；高壓部分的無功功率應(yīng)由高壓電容器補償。當(dāng)補償?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)常投入運行的變壓器或配變電所內(nèi)投切次數(shù)較少的高壓電動機及高壓電容器組時，應(yīng)采用手動投切的無功補償裝置。這樣的補償，可以選擇相對較小容量的變壓器，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 ，在現(xiàn)代建筑中最為廣泛。 對于一般車間、居民住宅、機關(guān)學(xué)校等，如果一臺變壓器能滿足用電負荷需要時，宜選用一臺變壓器，其容量大小由計算負荷確定，但總的負荷通常在 1000KV以下，且用電負荷變化不大。選用兩臺變壓器時，其容量應(yīng)能滿足一臺變壓器故障或檢修時，另一臺仍能對一級和部分二級負荷供電。 在確定電力變壓器容量時，還應(yīng)考慮變壓器的經(jīng)濟運行。但有一 個不變的原則是：在保證供 電可靠性的前提下，電力變壓器的臺數(shù)應(yīng)盡量的減少，盡可能的少。 ③ 按照裝置地點的三相短路容量來校驗開關(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，對線路起過載 保護和短路保護的作用。 ， 39。反之，則按計算所得0X 重算 %rU? ，再計算 %aU? ，重選截面。 ④ 電流互感器的動穩(wěn)定性，熱穩(wěn)定性應(yīng)滿足線路短路時的要求。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，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，因為電容所儲存的能量不是儲存在極板上，而是儲存在整個電介質(zhì)中即整個電場中，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行可靠焊接。接地對電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的安全（免遭損壞）及其可靠運行，對操作、維護、運 26 行人員的人身安全，都起著很大的作用。 三、電擊保護及安全電壓 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，稱之為電擊或觸電。間接接觸保護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)備外殼的對地電壓低于安全電壓。安全 電壓額定值的等級為 4 3 2 1 6V。因此，在高度危險的環(huán)境中，可使用～ 24V 安全電壓；在特別危險的環(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：根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，分析原始資料與數(shù)據(jù)，列出 技術(shù)上可能實現(xiàn)的多個方案，經(jīng)過概略分析比較，留下 23 個較 31 2. 優(yōu)方案進行詳細計算和分析比較（經(jīng) 濟計算分析時，設(shè)備價格、使用綜合投資指標(biāo)），確定最優(yōu)方案。 ：包括主變壓器、線路等元件的保護方式選擇和整定計算。 選擇導(dǎo)線（按照經(jīng)濟電流密度）： 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)計中主變保護配置 為 ：主保護 瓦斯保護 、 后備保護 過流保護 、過負荷保護。 變壓器的過負荷電流，大多數(shù)情況下都是三相對稱的，因此只需裝設(shè)單相式過負荷保護，過負荷保護一般經(jīng) 延 時動作于信號。 過負荷保護 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個多月的畢業(yè)設(shè)計，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)卻沒有機會學(xué)到的。很多我們想象可以的東西，在現(xiàn)實操作中就不一定能實現(xiàn)。供配電系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，做到遠近期結(jié)合，以近期為主。 動力設(shè)計 通過電機啟動方式的選擇、主電路及控制電路的設(shè)計完成了動力系統(tǒng)的設(shè)計，確保動力系統(tǒng)能安全、正常運行，為該樓提供日常動力需要。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，基本達到了鍛煉我的目的