【正文】 道節(jié)約用電重要，但又怕節(jié)約用電會(huì)影響產(chǎn)量和質(zhì)量。在這種要求 下，變電所電氣主接線簡(jiǎn)單清晰、接地和保護(hù)安全高效、建筑結(jié)構(gòu)布置緊湊、電磁輻射污染最小已是大勢(shì)所趨。 四、所采取的方法、手段 為完成此次設(shè)計(jì)，需要對(duì)以下步驟分別進(jìn)行計(jì)算與設(shè)計(jì) 荷計(jì)算 全廠總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，是在車(chē)間負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。由手冊(cè)或廠品樣本選用所需移相電容器的規(guī)格和數(shù)量，并選用合適的電容器柜或放電裝置。進(jìn)行防直擊的避雷針保護(hù)范圍計(jì)算，避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計(jì)算，按避雷器的基本參數(shù)選擇防雷電沖擊波的避雷器的規(guī)格型號(hào)，并確定其接線部位。這次設(shè)計(jì)的變配電所完全滿足設(shè)計(jì)要求。 finally pay attention to safety, grounding and lightning protection facilities designed in detail. Keywords： power transformers, threephase shortcircuit current protection I 目 錄 第 1 章 緒論 7 車(chē)間變電所變壓器選擇 11 當(dāng)系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí) 號(hào)車(chē)間的設(shè)備選擇 號(hào)車(chē)間的設(shè)備選擇 25 II 35kV 高壓進(jìn)線的選擇 25 10KV 備用電源線路的選擇 27 變電所的電測(cè)量?jī)x表設(shè)計(jì) 59 致謝 電能的輸送和分配簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)是電能的又一優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)導(dǎo)線 可以直接把電能引至負(fù)荷，不像蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)那樣笨重，更避免了一次能源費(fèi)時(shí)耗力的運(yùn)輸。一個(gè)優(yōu)質(zhì)的工廠供電系統(tǒng)必須達(dá)到以下基本要求： (1)安全 ， 電能 在 供應(yīng)、分配和使用中， 要保證輸電線路的安全性，設(shè)計(jì)合理的供電系統(tǒng)，不能夠因?yàn)楣╇娤到y(tǒng)出現(xiàn)人身傷亡事故和設(shè)備事故； (2)可靠 ， 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。在這種要求下，變電所電氣主接線簡(jiǎn)單清晰、 接地和保護(hù)安全高效、建筑結(jié)構(gòu)布置緊湊、電磁輻射污染最小已是大勢(shì)所趨 [3]。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第 2 章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償 負(fù) 荷計(jì)算的內(nèi)容和目的 計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷 Pmax。但是負(fù)荷情況復(fù)雜，影響負(fù)荷計(jì)算的因素很多，雖然各類(lèi)負(fù)荷的變化有一定規(guī)律可循，但仍難準(zhǔn)確確定計(jì)算負(fù)荷的大小。 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 各 用電車(chē)間負(fù)荷情況 及各車(chē)間變電所容量 計(jì)算的各車(chē)間負(fù)荷表如下 21 所示 。考慮到主變壓器的無(wú)功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此 取低壓 側(cè)最大負(fù)荷功率 因數(shù) 應(yīng)稍大于 ，暫取 來(lái)計(jì)算補(bǔ)償容量 ，因此，需裝設(shè)的電容器容量為： ? ? ? ?? ? v a r4 5 7 8v a r c c o st a r c c o st a n5 8 7 4 kkQ C ??? 取 var4600kQC ? 綜合考慮采用并聯(lián)電容器進(jìn)行高壓集中補(bǔ)償。Q 30 ??? A 6 3 0 2 K V 2 0 3 15 9 6 6 )39。 表 22 無(wú)功 補(bǔ)償 前 后工廠的計(jì)算的負(fù)荷 項(xiàng)目 cos? 計(jì)算負(fù)荷 30P kW 30 varQk 30S kVA 30IA 380V 側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷 5874 6465 8735 13272 無(wú)功補(bǔ)償容量 4800 380V 側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷 5874 1845 6105 9276 變壓器功率損耗 92 363 10kV 側(cè)負(fù)荷總計(jì) 5966 2031 6302 364 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 第 3 章 變電所 變壓器和主結(jié)線方案的選擇 總降壓變電所變壓器容量及臺(tái)數(shù)的選擇 由于該廠的負(fù)荷 中有一 級(jí)負(fù)荷，對(duì)電源的供電可靠性要求較高，宜采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障后檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì) 一 級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電，故選兩臺(tái)變壓器。 表 31 變壓器型號(hào)與技術(shù)參數(shù) 變壓器型號(hào) 額定容量 /kVA 額定電壓 /kV 損耗 /kW 阻抗電壓(%) 空載電流(%) 聯(lián)結(jié)組別 高壓 低壓 空載 短路 S9250/10 250 10177。 (8)由地區(qū)電網(wǎng)供電的變配電所電源出線處，宜裝設(shè)供計(jì)費(fèi)用的專(zhuān)用電壓、電流互感器 (一般都安裝計(jì)量柜 )。但考慮題目要求，上級(jí)區(qū)域變電所供電較為穩(wěn)定，所以決定采用一條電源進(jìn)線的主結(jié)線方案 本次設(shè)計(jì)的 電機(jī)修造 廠是連續(xù)運(yùn)行，負(fù)荷變動(dòng)較小，電源進(jìn)線較 長(zhǎng) (8km),主變壓 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 器不需要經(jīng)常切換， 以及一路電源進(jìn)線。母線設(shè)所用變提供所內(nèi)照明、維修及二次回路的電源 。如此大的電流可產(chǎn)生很大的點(diǎn)動(dòng)力和很高的溫度，而使線路中的原件受到損害 ， 嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行和降低產(chǎn)品質(zhì)量 [8]。 表 一次設(shè)備選 擇校驗(yàn)的項(xiàng)目及滿足的條件 設(shè)備名稱 電壓 /kV 電流 /kA 斷流能力 /kA 短路穩(wěn)定度校驗(yàn) 動(dòng)穩(wěn)定 熱穩(wěn)定 高壓斷路器 √ √ √ √ √ 高壓隔離開(kāi)關(guān) √ √ — √ √ 低壓斷路器 √ √ √ △ △ 電流互感器 √ √ √ √ √ 電壓互感器 √ — — — — 母線 — √ — √ √ 電纜 √ √ — — √ 應(yīng)滿足的條件 設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于裝置地點(diǎn)的額定電壓 設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于通過(guò)設(shè)備的計(jì)算電流 設(shè)備的最大開(kāi)端電流 (或功率 )應(yīng)不小于它可能開(kāi)端的最大電流 (或功率 ) 按三相短路沖擊電流校驗(yàn) 按三相短路穩(wěn)態(tài)電流校驗(yàn) 備注 √校驗(yàn) — 不校驗(yàn) △一般可不校驗(yàn) 35kV 側(cè)電氣設(shè)備的選擇校驗(yàn) 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的條件，變電所的繼保動(dòng)作時(shí)限不能大于 秒，即 ? ，斷路器開(kāi)短時(shí)間 ? ，非周期分量等效時(shí)間 ? 按照選擇原則，選取的 35kV 側(cè)的電氣設(shè)備選擇表如下 51 所示。 圖 44 短路等效電路圖 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 ①計(jì) 算短路電路中各元件的電抗及總電抗 電力系統(tǒng)的電抗 ? ? ?????? 322 21 M V AkVSUXocc 架空線路的電抗 ? ? ??????????????????????? 3221302 . 4 k V08/ kmkmUUlXXcc 電力變壓 器的電抗，取 Uk%=6 因 此， ??????? ? 322339。短路就是指不同電位導(dǎo)電部分包括導(dǎo)電部分對(duì)地之間的低阻性短接。兩母線段各設(shè)五柱電壓互感器柜，用以對(duì) 10kV 系統(tǒng)絕緣監(jiān)視、電壓監(jiān)測(cè)和避雷防護(hù)，當(dāng)一臺(tái)主變運(yùn)行時(shí)，相應(yīng)地切除另一臺(tái)電壓互感器柜。 主 接 線對(duì)變電所設(shè)備選擇和布置，運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，繼電保護(hù)和控制方式都有密切關(guān)系，是供電設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。 (6)6～ 10kV 固定式配電裝置的出線側(cè)，在架空線路或有反饋可能的電纜出線回路中，應(yīng)裝設(shè)線路隔離開(kāi)關(guān)。結(jié)合實(shí)際情況，在該工廠設(shè)立多個(gè) 10/ 車(chē)間變電所，給車(chē)間 380V 以下負(fù)荷供電。 ?????SP 因此，符合本設(shè)計(jì)的要求 。S 0 . 0 1 5 P 30T ????? 變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為： Kw 5 9 6 6 92 5 8 7 4 39。在提高功率因素的同時(shí)，工廠總降壓變電所的主變壓器容量可以選的小一些，這不僅可降低變電所的初投資，而且可以減少工廠的電費(fèi)開(kāi)支，因此進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償對(duì)工廠本身也有一定經(jīng)濟(jì)實(shí)惠 [6]。 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為 ?tan3030 PQ ? (22) 式中 ， ?tan 對(duì)應(yīng) 為用電設(shè)備組 ?cos 的正切值。如果計(jì)算負(fù)荷確定得過(guò)小，又將使電器和導(dǎo)線電纜處于過(guò)負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過(guò)熱，導(dǎo)致絕緣過(guò)早老化甚至燃燒引起火災(zāi)。 論文研究?jī)?nèi)容 該 某電機(jī)修造廠總降壓變電所及高壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ，是根據(jù)各個(gè)車(chē)間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對(duì)負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國(guó)家供電 標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，解決對(duì) 電能分配 的安全可靠，經(jīng)濟(jì) 合理 的問(wèn)題。我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展給電力行業(yè)帶 來(lái)許多 問(wèn)題：電力能源的需求持續(xù)增長(zhǎng)， 電網(wǎng)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行， 減少線路的功率損耗，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性等 。 在工廠中，供電系統(tǒng)起著至關(guān)重要的作用。 75 石家莊鐵道大學(xué)四方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒 論 課題 研究的目的意義 電能不僅是人們生活的能源，更重要的是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。 61 附錄 A 外文資料 變電所母線的選擇 號(hào)車(chē)間的設(shè)備選擇 號(hào)車(chē)間的設(shè)備選擇 17 10kV 側(cè)電氣設(shè)備的選擇校驗(yàn) 3 各用電車(chē)間負(fù)荷情況及各車(chē)間變電所容量 2 第 2 章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償 2 論文研究?jī)?nèi)容 by calculating the shortcircuit current of the selected ponents and select the stability check and verify the protection overcurrent protection sensitivity。 本論文主要依照工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循的一般原則、基本內(nèi)容和設(shè)計(jì)流程，對(duì)某電機(jī)修造廠變電所進(jìn)行了設(shè)計(jì)，按照設(shè)計(jì)要求，在查 閱大量參考資料、手冊(cè)后，對(duì)負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算，變電所主變壓器臺(tái)數(shù)、容量及類(lèi)型的選擇，變配電所主結(jié)線方案的設(shè)計(jì)，短路電流的計(jì)算，變配電所一次設(shè)備的選擇，變配電所二次回路方案的選擇及繼電保護(hù)裝置的選擇與整定，變配電所防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì)等進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)說(shuō)明。并對(duì)保護(hù)裝置做出整定 計(jì)算和檢驗(yàn)其靈敏系數(shù)。由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短路參數(shù)，求出