【正文】 …………………………………………………………………3基本要求、微機(jī)保護(hù)………………………………………………34…………………………………………………………………35…………………………………36……………………………………………………36……………………………………………37……………………………………………………………………39結(jié)論………………………………………………………………………………40致謝………………………………………………………………………………41參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………42附錄………………………………………………………………………………43 南京理工大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第43頁 共43頁 1 引言 選題背景 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的迅速崛起，供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來越全面、系統(tǒng)，工廠用電量迅速增加，對電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)狀況、供電的可靠性指標(biāo)也日益提高，因此對供電設(shè)計(jì)也有了更高、更完善的要求。 供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則工廠供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：1) 工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循國家的有關(guān)法令、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，執(zhí)行國家的有關(guān)方針、政策，包括節(jié)約能源、節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。本文中的設(shè)計(jì)是對全廠總配電所及配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過對各部分的計(jì)算，最終選定廠中所需各種設(shè)備 。從某220/35KV區(qū)域變電所提供電源，該變電所距廠南側(cè)5km。鍋爐房供生產(chǎn)用高壓蒸汽，停電會使鍋爐發(fā)生危險(xiǎn)，又由于該廠距離市區(qū)較遠(yuǎn)，消防用水需要廠方自備。地質(zhì)水文資料。更有甚者，由于工廠企業(yè)是國家電力的主要用戶，以不合理的工廠計(jì)算負(fù)荷為基礎(chǔ)的國家電力系統(tǒng)的建設(shè)，將給國民經(jīng)濟(jì)帶來很大的浪費(fèi)和危害，而且使電力系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行受到影響，給國民經(jīng)濟(jì)帶來很大損失。無功功率對電力系統(tǒng)及工廠內(nèi)部的供電系統(tǒng)都有不良的影響。需要補(bǔ)償電容器的臺數(shù)：……《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P31公式（223）采用其方案一（主屏）1臺與方案3（輔屏）2臺相組合，總共容量 因此無功補(bǔ)償后工廠220V側(cè)和35KV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表22所示：表22 220側(cè)和35KV側(cè)負(fù)荷計(jì)算項(xiàng)目 COSφ計(jì)算負(fù)荷 Pc(KW）Qc(kvar)Sc()/A220V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷 220V側(cè)無功補(bǔ)償容量2100220V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷11280主變壓器功率損耗35kv側(cè)負(fù)荷計(jì)算429 變壓器的選擇 主變壓器臺數(shù)的選擇由于該廠的負(fù)荷屬于二級負(fù)荷，對電源的供電可靠性要求較高，且集中負(fù)荷較大，宜采用兩臺變壓器，以便當(dāng)一臺變壓器發(fā)生故障后檢修時(shí)，另一臺變壓器能對一、二級負(fù)荷繼續(xù)供電，故選兩臺變壓器 。3 總配電所主接線方案的設(shè)計(jì) 電氣主接線設(shè)計(jì)依據(jù)變電所主接線(一次接線)表示變電所接受、變換和分配電能的路徑。 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則和要求 電氣主接線的設(shè)計(jì)原則(1) 考慮變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用變電所在電力系統(tǒng)的地位和作用是決定主接線的主要因素。(5)考慮備用容量的有無和大小對主接線的影響發(fā)、送、變的備用容量是為了保證可靠的供電，適應(yīng)負(fù)荷突增、設(shè)備檢修、故障停運(yùn)情況下的應(yīng)急要求。（2）靈活性： 主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢修及擴(kuò)建時(shí)的靈活性。 3）電能損失少：經(jīng)濟(jì)合理地選擇主變壓器的種類、數(shù)量、容量，要避免兩次變壓而增加電能損失。 電氣主接線方案的比較變電所的接線應(yīng)從安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)出發(fā)。這種外橋式接線多用于電源線路不長而主變壓器需經(jīng)常切換以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的總降壓變電所。因此變電所位置的確定遵循以下原則： (1)接近負(fù)荷中心。因此變電所的位置應(yīng)保證所有用電負(fù)荷均處于該站的有效供電半徑內(nèi)，否則應(yīng)增加變電所或采取其他措施。也是土建專業(yè)進(jìn)行房屋設(shè)計(jì)的主要依據(jù)之一。究竟選用多大尺寸為宜，這里不作過多探討。但是由于各種原因，也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到破壞。短路計(jì)算常用的方法有兩種：有名值法和標(biāo)幺值法。(2).應(yīng)滿足安裝地點(diǎn)和當(dāng)?shù)丨h(huán)境條件校核。電器在選定后應(yīng)按最大可能通過的短路電流進(jìn)行動(dòng)熱穩(wěn)定校驗(yàn)，校驗(yàn)的短路電流一般取最嚴(yán)重情況的短路電流。 35KV母線選擇校驗(yàn)35KV母線采用戶外布置，選擇軟導(dǎo)體較為經(jīng)濟(jì)，便于施工。 額定工作電流(2) 10KV 隔離開關(guān)選擇GN1910C/1000型 其額定工作電壓為10KV，滿足要求額定工作電流1000A I g =939A三、斷路器高壓斷路器是變電所主要電氣設(shè)備之一，其選擇的好壞，不但直接影響變電所的正常狀態(tài)下運(yùn)行，而且也影響在故障條件下是否能可靠地分?jǐn)唷Ｉ儆蛿嗦菲鞯奶攸c(diǎn)是油量少、重量輕，不用采取特殊的防火防爆措施。六氟化硫斷路器的特點(diǎn)滅弧性能好，在密封不好的情況下，在斷路器周圍環(huán)境中易于沉積SF6氣體，并需進(jìn)行充氣。由于電壓互感器兩側(cè)均裝有熔斷器，故不需要進(jìn)行短路的力穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)。導(dǎo)線和電纜是分配電能的主要器件，選擇得合理與否，直接影響到有色金屬的消耗量與線路投資，以及電力網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。⑴ 按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜截面⑵按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和電纜截面⑶ 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面⑷ 按機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)線和電纜截面⑸ 滿足短路穩(wěn)定的條件本設(shè)計(jì)線路選擇按允許載流量選擇截面，再校驗(yàn)電壓損失和機(jī)械強(qiáng)度。④饋電給設(shè)備組3的線路采用VLV22—1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。,由于它與近似直流電壓的雷云對空間極長間隙下的放電有很大差異,所以這一保護(hù)范圍并未得到科學(xué)界的公認(rèn),但我們可以把它看成一種用以決定避雷針的高度與數(shù)目的工程辦法。接地可分為故障接地、工作接地、保護(hù)接地和重復(fù)接地。保護(hù)接地是指由于電氣設(shè)備絕緣損壞時(shí)可能危及人身安全而將電氣設(shè)備不帶電的金屬外殼與大地相連。(2)內(nèi)過電壓 內(nèi)過電壓是由于電力系統(tǒng)中的開關(guān)操作，出現(xiàn)故障或其他原因，使電力系統(tǒng)的工作狀態(tài)突然改變，從而在其過度過程中出現(xiàn)因電磁能在系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生振蕩而引起的過電壓。(1) 基本任務(wù)是:216。 ④可靠性繼電保護(hù)裝置在其所規(guī)定的保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障或不正常工作時(shí)，一定要準(zhǔn)確動(dòng)作，即不能拒動(dòng)；不屬其保護(hù)范圍的故障或不正常工作時(shí)，一定不要?jiǎng)幼?，即不能誤動(dòng)。進(jìn)人90年代后，微機(jī)保護(hù)主要發(fā)展方向是多CPU單片機(jī)、并行處理式以及引人人工智能等。 ②過電流保護(hù)為反應(yīng)變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過電流，以及在變壓器內(nèi)部故障時(shí)，作為差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)的后備，變壓器應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)。 圖83 380V線路測量和計(jì)量儀表的原理電路低壓側(cè)的動(dòng)力出線上，均裝有有功電度表和無功電度表，低壓照明線路上裝有三相四線有功電度表。 主變壓器的繼電保護(hù)裝置（1） 裝設(shè)瓦斯保護(hù)當(dāng)變壓器郵箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯戒油面下降時(shí)，瞬時(shí)動(dòng)于信號：當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，應(yīng)動(dòng)作于高壓側(cè)斷路器。 ⑵ 過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定。該系統(tǒng)由中央處理機(jī)，顯示器及打印機(jī)等外部輔助設(shè)備以及與電力生產(chǎn)設(shè)備相連接的傳感器，執(zhí)行機(jī)構(gòu)等外圍設(shè)備組成?？傊?，通過畢業(yè)設(shè)計(jì),我深刻體會到要做好一個(gè)完整的事情，需要有系統(tǒng)的思維方式和方法，對待要解決的問題，要耐心、要善于運(yùn)用已有的資源來充實(shí)自己。在此，謹(jǐn)向吳老師致以衷心的感謝和崇高的敬意！衷心感謝我的指導(dǎo)師吳明贊老師對我的指導(dǎo)和教誨。在本次論文設(shè)計(jì)過程中，吳明贊老師對該論文從選題，構(gòu)思到最后定稿的各個(gè)環(huán)節(jié)給予細(xì)心指引與教導(dǎo),使我得以最終完成畢業(yè)論文設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)中體現(xiàn)了安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)的原則，確定高壓配電所的位置及主變壓器的臺數(shù)與容量等；確定二次保護(hù)方案，選用合適的保護(hù)裝置；確定變電所防雷過電壓保護(hù)與接地保護(hù)方案，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，繪制全廠主接線圖、供配電系統(tǒng)圖、進(jìn)線保護(hù)保護(hù)圖、主變壓器保護(hù)圖等。 監(jiān)控系統(tǒng)變電所二次系統(tǒng)對一次系統(tǒng)進(jìn)行的控制，測量和保護(hù)，實(shí)際上是對一次系統(tǒng)能量的變換和傳輸過程中相應(yīng)的信息進(jìn)行處理的過程。 二、作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置⑴ 裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù)。低壓母線裝有電壓表。 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，其中電壓骨干其為3個(gè)JDZJ10型，組成△（開口三角）的結(jié)線，用以實(shí)現(xiàn)電壓測量和絕緣監(jiān)察，其結(jié)線圖見圖82。差動(dòng)保護(hù)是反應(yīng)被保護(hù)元件兩側(cè)電流的差額而動(dòng)作的保護(hù)裝置。計(jì)算機(jī)在繼電保護(hù)領(lǐng)域的運(yùn)用早在20世紀(jì) 50 年代就開始了，首先利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行離線的故障分析及繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算，進(jìn)行繼電保護(hù)的動(dòng)作行為的分析。 ②速動(dòng)性為了減小由于故障引起的損失，減少用戶在故障時(shí)低電壓下的工作時(shí)間，以及提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，要求繼電保護(hù)在發(fā)生故障時(shí)盡快動(dòng)作將故障切除。在不相鄰高建筑物保護(hù)范圍內(nèi)的建筑或設(shè)備。另一種是雷電對設(shè)備，線路或其他物體的靜電感應(yīng)或電磁感應(yīng)引其的過電壓，稱感應(yīng)雷。(2)接地的種類按實(shí)施接地的目的不同可分為工作接地、保護(hù)接地和防雷接地。當(dāng)過電壓過去以后，避雷器通過閥片電阻的非線性特性和間隙滅弧的作用，自行將工頻續(xù)流切斷。引下線可用直徑為6mm的圓鋼。 ③饋電給設(shè)備組2的線路采用VLV22—1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。② 油浸紙滴干絕緣鉛包電力電纜可用于垂直或高落差處，敷設(shè)在室內(nèi)、電纜溝、隧道或土壤中，能承受機(jī)械壓力，但不能承受大的拉力。根據(jù)短路電流計(jì)算結(jié)果選JN2—10 型(J:接地開關(guān),N:戶內(nèi)用, 2：設(shè)計(jì)序號，10:額定工作電壓(KV))。五、電壓互感器的選擇（1)電壓互感器選擇步驟： ①選擇額定電壓 ②確定電壓互感器類型及結(jié)構(gòu) ③選擇準(zhǔn)確度級 ④校驗(yàn)二次容量（2)電壓互感器的選擇項(xiàng)目如下： ① 其額定電壓要與供電電路的額定電壓相同② 合適的類型：戶內(nèi)、戶外型 ③ 準(zhǔn)確度和二次側(cè)負(fù)荷應(yīng)滿足下式關(guān)系 式中的及為儀表并聯(lián)線圈所消耗的功率及其功率因數(shù)。但是，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，附有一套壓縮空氣裝置，價(jià)值高。（4）按構(gòu)造型式選擇在相同技術(shù)參數(shù)的條件下，有各種型式的斷路器，如多油斷路器、少油斷路器、空氣斷路器、六氟化硫斷路器等。(1)35KV隔離開關(guān)的選擇根據(jù)隔開發(fā)展和應(yīng)用情況，選取隔離開關(guān)型式為GW435T/630A戶外雙柱隔離開關(guān)。 （2） 母線截面積選擇 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇， 截面則應(yīng)選擇。 (1)電壓 選用的電器允許最高工作電壓不得低于該回路的最高運(yùn)行電壓。圖42 短路等效圖（2） 計(jì)算K1點(diǎn)和K2點(diǎn)的短路電流為： …《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（46） …《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（46） …《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（46） …《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（46） …《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（46） …《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（46） 則：……………《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（47） …………………《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（47） ……………《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（47） ……………《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》P49公式（47） 所以短路容量為： 高壓沖擊系數(shù)，則低壓沖擊系數(shù)，則短路計(jì)算的結(jié)果見表41表41 短路計(jì)算