【正文】 ........................................ 24 第五章 電力變壓器繼電保護設(shè)計 ............................................................................ 33 電力變壓器繼電保護配置 ............................................................................ 33 電力變壓器繼電保護原理展開圖設(shè)計 ......................................................... 33 電力變壓器繼電保護整定計算 .................................................................... 34 第六章 廠區(qū)線路設(shè)計 ................................................................................................ 36 電力線路的接線方式 ..................................................................................... 36 電力線路的結(jié)構(gòu) ............................................................................................. 36 ．導(dǎo)線和電纜的選擇 ...................................................................................... 36 廠區(qū)照 明設(shè)計 ................................................................................................. 41 第七章 小結(jié) ................................................................................................................ 42 參考文獻 .......................................................................................錯誤 !未定義書簽。工廠供電設(shè)計是整個工廠設(shè)計中的重要組成部分。 4) 電源變電所 10 千伏引出線繼電保護的整定時限為 秒。 （ 2）最熱月平均溫度 ℃。 3）全廠供電系統(tǒng)的接線方式與變電所主接線的確定。 主要設(shè)備材料表一份。 機械加工廠全廠變電所及廠區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計 4 第二章 負荷計算及功率補償 負荷計算的內(nèi)容和目的 一、負荷計算的內(nèi)容 負荷計算是供配電系統(tǒng)正常運行的計算，是 正確選擇供配電系統(tǒng)中導(dǎo)線，電纜，開關(guān)電器，變壓器等的基礎(chǔ)，也是保障供配電系統(tǒng)安全可靠運行必不可少的環(huán)節(jié)。本次課程設(shè)計采用固定的電容補償方式。 其值為 100%的負荷持續(xù)率（計算中用 1）。 （ 2）用電設(shè)備的計算負荷 單臺用電設(shè)備的計算負荷就是其設(shè)備容量 錯誤 ! 未 找 到 引 用 源 。 多組用電設(shè)備的計算負荷 有 功 功 率 ： 錯誤 ! 未 找 到 引 用 源 。 Pe2= (4 3＋ 10＋ 15＋ ＋ 3 7＋ 2 7＋ 2 ) ＝ Kw Qc2＝ Pc2 ＝ ＝ Ic6＝ SN／( 3 UN)＝ ⑦ 照明電路 :第三車間照明面積為 1100m178。 tanφ= ② 吊車，起重機設(shè)備組： Pc2＝ Kd2 tanφ= ② 直流弧焊機組： Pc2＝ Kd2∑ Qci＝ ∑ 錯誤 !未找到引用源。 tanφ＝ 27Kvar 起重機組： Pc4＝ Kd4 ＝ ∑ 錯誤 !未找到引用源。 Pe4= Qc4＝ Pc4 ＝ ∑ 錯誤 !未找到引用源。 （ 1）提高自然功率因數(shù) ①合理選擇電動機的規(guī)格和型號。 考慮到廠為機械廠，如果采用提高自然功率因數(shù)的話，設(shè)備臺數(shù)太多，不太容易實現(xiàn)，故在這采用 人工補償來功率因數(shù)，為了方便控制和管理，應(yīng)該選用動態(tài)無功功率補償更為合理。 稱為補償率。 ＝ ＞ 所以無功功率補償達到要求。 機械加工廠全廠變電所及廠區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計 15 負荷中心確定 負荷中心可以用負荷指示圖、負荷功率矩法或負荷電能矩法近似 來確定。在有一、二級負荷的變電所中，選擇兩臺主變壓器，當(dāng)在技術(shù)、經(jīng)濟上比較合理時，主變壓器選擇也可多于兩臺； ② 對季節(jié)性負荷或晝夜負荷變化較大的宜用經(jīng)濟運行方式的變電所，技術(shù)經(jīng)濟合理時刻選擇兩臺主變壓器； ③ 三級負荷一般選擇一臺主變壓器，負荷較大時， 應(yīng) 選擇兩臺主變壓器。 變配 電所的主接線兩種表現(xiàn)形式： ①系統(tǒng)式主接線：該主接線僅表示電能輸送和分配的次序及相互的連接，不反映相互位置，主要用于主接線的原理圖中。 變電所主接線設(shè)計 高壓開關(guān)柜選擇 KGN 型高壓開關(guān)柜，電流互感器采用兩相式接線，電壓互感器采用 VV 型和 Y0/Y0/（開口）△型，左側(cè)由電纜引入，右側(cè)由電纜引出。 圖 3— 2 兩臺變壓器獨立式變電所大體布置方案圖 ②對變電所的布置要求： （ 1）室內(nèi)布置應(yīng)緊湊合理，便于值班人員操作、檢修、試驗、巡視和搬運，配電裝置安放位置應(yīng)保證所要求的最小允許通道寬度，考慮今后發(fā)展和擴建的可能。 （ 4）變壓器的防火：在變壓器室里設(shè)置儲油 池，通風(fēng)窗采用防火材料，室內(nèi)應(yīng)配有泡沫滅火器。然而其分析很難變化大，為了簡化分析，假設(shè)成一個無限大容量系統(tǒng)來做分析。 電氣設(shè)備的選擇應(yīng)遵循以下 4 個原則： （ 1） 按工作要求和環(huán)境條件選擇電氣設(shè)備的型號 （ 2） 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備的額定電壓和額定電流 ① 按工作電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓。 ? ?103? ＝ ,因為有兩臺變壓器，故流經(jīng)每一臺變壓器的額定電流為 ，由于采用的是獨立的全廠變電所，故應(yīng)采用少油戶內(nèi)型斷路器，查表 A— 4，可知選擇 SN1010I/630 少油戶內(nèi)型斷路器。 避雷器的選擇 參考《供配電參考資料》的表 3— 29，則選擇 FS— 10 型避雷器。 Ial＝ 1000＝ 4500A 4）斷路器額定電流的選擇： ≥ ＝ 1000A， 查表 A— 9— 7，選 1500A，DW15 型系列斷路器， IOC＝ 60KA 5）斷流能力校驗： IOC＝ 60KA＞ IK(3)＝ KA 故，所選低壓斷路器型號為 DW15— 1500， 過電流脫扣器額定電流為 1000 A。 選用 DW15 型半導(dǎo)體式，配置瞬時和長延時脫扣器，校驗如下： ① 過電流瞬時脫扣器額定電流的選擇： ≥ Ic＝ 故應(yīng)取 ＝ 100A 機械加工廠全廠變電所及廠區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計 27 ② 瞬時過電流脫扣器動作電流的整定： IOP(0)≥ kel Ic＝ 表 4— 9 刀開關(guān)數(shù)據(jù)選擇校驗表 序號 HD12— 100 選擇要求 裝設(shè)地點電氣條件 結(jié)論 項 目 數(shù) 據(jù) 項 目 數(shù) 據(jù) 1 UN 380V ≥ U NW. 380V 合格 2 IN 100A ≥ IC 合格 4） RJJ909TC 牛式氣體滲碳電阻爐：需要系數(shù) Kd＝ ， tanφ＝ ,則計算電流 IC＝ ，三相短路電流采用變壓器二次側(cè)的短路電路即 IK(3)＝ ，尖峰電流 IPK＝ KST 選用 DW15 型半導(dǎo)體式，配置瞬時和長延時脫扣器，校驗如下： ⑨ 過電流瞬時脫扣器額定電流的選擇： ≥ Ic＝ 故應(yīng)取 ＝ 100 A ⑩ 瞬時過電流脫扣器動作電流的整定： IOP(0)≥ kel Ic＝ Ic＝ 選用 DW15 型半導(dǎo)體式，配置瞬時和長延時脫扣器，校驗如下： ⑦ 過電流瞬時 脫扣器額定電流的選擇： ≥ Ic＝ 故應(yīng)取 ＝ 150 A ⑧ 瞬時過電流脫扣器動作電流的整定： IOP(0)≥ kel 表 4— 8 刀開 關(guān)數(shù)據(jù)選擇校驗表 序號 HD12— 100 選擇要求 裝設(shè)地點電氣條件 結(jié)論 項 目 數(shù) 據(jù) 項 目 數(shù) 據(jù) 機械加工廠全廠變電所及廠區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計 28 1 UN 380V ≥ U NW. 380V 合格 2 IN 100A ≥ IC 合格 3） RJX— 75— 12 箱式電阻爐：需要系數(shù) Kd＝ ， tanφ＝ ,則計算電流 IC＝ ，三相短路電流采用變壓器二次側(cè)的短路電路 即 IK(3)＝ ，尖峰電流 IPK＝ KST Ic＝ 因此選擇時只需校驗額定電流和額定電壓 即可。 三 、變壓器二次側(cè)低壓配電 屏電氣設(shè)備的選擇 變壓器 2次總柜上的低壓設(shè)備（低壓 斷路器、 低壓 隔離開關(guān) ）低壓斷路器又稱為低壓自動空氣開關(guān)， 低壓 隔離開關(guān)又稱為低壓刀開關(guān)。+4＝ 1024KA178。電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于實際通過它的最大負荷電流 Imax （或計算電流 Ic ），即 IN ≥Imax （ 4— 2） 或 IN ≥ Ic （ 4— 3） 機械加工廠全廠變電所及廠區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計 24 （ 3）按短路電流條件校驗電氣設(shè)備的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性 （ 4） 開關(guān)電器斷流能力校驗 二 、高壓開關(guān)電器的選擇 高壓開關(guān)電器分為高壓斷路器、高壓熔斷器、高壓隔離開關(guān)和高壓負荷開關(guān)。做短路電流計算是為了正確地選擇和校驗各種電氣設(shè)備、計算和整定保護短路的繼電保護裝置等。開關(guān)柜下方設(shè)置電纜溝，便于進出線與柜設(shè)備的連接，便于二次回路的敷設(shè)。 （ 3）變壓器室應(yīng)避免西曬，值班室應(yīng)盡量朝南，盡可能利用自然采光和通風(fēng)。 故低壓側(cè)配電柜選擇 GGD 型成套開關(guān)柜，無功功率補償采用 PGL1 型低壓無功功率償 自動補償 屏 。 確定變電所主接線應(yīng)滿足該基本要求：安全、可靠、靈活、經(jīng)濟。 （ 2）變壓器容量的確定 選單臺變壓器時，其額定容量 SN 應(yīng)能滿足全部用電設(shè)備的計算負荷 SC，考慮負荷發(fā)展應(yīng)留有一定的容量裕度，并考慮變壓器的經(jīng)濟運行，即 SN≥（ ~） Sc （ 3— 1） 選用兩臺主變壓器時，其中任意一臺主變壓器容量 SN 應(yīng)同時滿足下列兩個條件。 以下簡述負荷功率矩法確定負荷中心法： 如圖 31 所示，設(shè)工廠內(nèi)有負荷 P1 、 P2 、 P3，以工廠平面圖的左下角為原點建立一個直角坐標(biāo)系，選取 P1(X1， Y1)、 P2(X2， Y2)、 P3(X3， Y3)則負荷中心的坐標(biāo)為： 圖 31 負荷功率矩法確定負荷中心 按負荷功率矩法確定負荷中心，只考慮了各負荷的功率和位置，而未考慮各負荷的工作時間，因而負荷中心被認為是固定不變的。變電所按其在供配電系統(tǒng)中的地位和作用，分為總降壓變電所、獨立變電所、車間變電所、桿上變電所、建筑物變電所及高層建筑變電所 。 ） （ 2— 15） 在確定并聯(lián)電容器的容量后，根據(jù)產(chǎn)品目錄（見參考資料表 A2）就可以選擇并聯(lián)電容器的型號規(guī)定，并確定并聯(lián)電容器的數(shù)量為 n＝ ／ （ 2— 16） 式中， 為單個電容器的額定容量（ Kvar）。 （ 2— 14） 式中， 錯誤 !未找到引用源。 ③保證電動機的檢修質(zhì)量。用戶中絕大多數(shù)用電設(shè)備，如感應(yīng)電動機、電力變壓器、電焊機及 交流接觸器等，它們都要從電網(wǎng)吸收大量無功電流來產(chǎn)生交變磁場，其功率因數(shù)均小于 1，需要進行無功功率補償，提高功率因數(shù)。 Pe5=14 Kw Qc5＝ Pc5 Pe1= Qc1＝ Pc1 tanφ＝ 電焊機組： Pc5＝ Kd5＝ 第四車間（鍛工） 鍛錘及其他機械組： Pc1＝ Kd1 tanφ= ③ 焊接變壓器組： Pc3＝ Kd3 tanφ= ③倉庫照明 Pe7＝ Qc7＝ 0 取同時系數(shù)為 ，則總的計算負荷為： ∑ Pc＝ K∑ p ＝