【正文】 1697/(20 10) = 滿足保護(hù)靈敏度的要求 。 反時(shí)限過(guò)流保護(hù)裝置由 GL15 型電 流互感器組成，其原理圖如圖 所示。各側(cè)保護(hù)應(yīng)根據(jù)選擇性的要求裝設(shè)方向元件。容量在 800kVA 及以上的 油浸式變壓器和 400kVA 及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，按規(guī)定應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)（又稱氣體繼電保護(hù)）。 ： 首先查得相關(guān)資料，取 top =,真空斷路器 toc 為 ，取 ，再加 ，得短路假想時(shí)間 tima =++=，因此可確定短路熱穩(wěn)定度的最小截面為： ( 3 )m in / 2 2 5 0 0 0 .7 / 7 6 2 4 7 .7 0A I tim a C?? ? ? ?22mm mm 由于前面所選 25mm2，所以改選 300mm2的聚氯乙烯絕緣電纜，即可選 VLV2210003 300+1 150 四芯電纜。 (8) 饋電給鍋爐房的線路選擇 采用 VLV221000 型聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 ： 由 30I = 及地下 處土壤溫度 25℃ ，查相關(guān)資料，初選 4mm2，其3030AalII??，滿足發(fā)熱條件。 ： 首先查得相關(guān)資料，取 top =,真空斷路器 toc 為 ，取 ，再加 ，得短路假想時(shí)間 tima =++=，因此可確定短路熱穩(wěn)定度的最小截面為 : ( 3 )m in / 2 2 5 0 0 0 .7 / 7 6 2 4 7 .7 0A I tim a C?? ? ? ?22mm mm 由于前面所選 300mm2，所以選 300mm2的聚氯乙烯絕緣電纜，即可選 VLV2210003 300+1 150四芯電纜。 。 高壓母線的選擇 (1) 10kV 高壓進(jìn)線的選擇與校驗(yàn)。工廠內(nèi)的10kV 及以下線路，通常不按此原則選擇。 低壓熔斷器、低壓開關(guān)、低壓負(fù)荷開關(guān)、低壓斷路器等低壓設(shè)備和選擇時(shí)，必須校驗(yàn)其電壓，電流、斷流能力等參數(shù)。 高壓開關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種高壓成套配電裝置，在發(fā)電廠和變配電所中作為控制和保護(hù)發(fā)電機(jī)、變壓器和高壓線路之用，也可作為大型高壓開關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、監(jiān)視儀表和母線、絕緣子等。 圖 短路電流計(jì)算 電路 確定基準(zhǔn)值 設(shè) dS =100MVA, dCUU? ,即高壓側(cè) 1dU =, 低壓側(cè) 2dU =, 則： 11/( 3 )d d dI S U? =100MVA/( 3 )= 22/( 3 )d d dI S U? =100MVA/( 3 )=144kVA 13 計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)么值 （ 1） 電力系統(tǒng) 的電抗標(biāo)幺值 *1X =100MVA/500MVA= （ 2） 架空線路 電抗標(biāo)幺值 查附錄表 8 得 LGJ150 的 x0=, 而 線 路 長(zhǎng) 為 8km, 故 22 ( 6 8 ) 10 0 MV /(1 kV ) ? ? ? ? ? ? （ 3） 電力變壓器 電抗標(biāo)幺值 查相關(guān)資料得 ,UZ%=,故 因此繪等效電路 ,如圖 。 進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。 雖然明備用形式可以保證二級(jí)負(fù)荷供電，但是性能遠(yuǎn)不能和暗備用比。 裝設(shè)二臺(tái)主變壓器，型式采用 S9，其容量 NTS 不應(yīng)小于總計(jì)算負(fù)荷 30S 的 70%,考慮工廠的前景及發(fā)展， 最好為總計(jì)算負(fù)荷的 80%左右 ,同時(shí)每臺(tái)主變壓器容量 NTS 不應(yīng)小于全部一、二級(jí)負(fù)荷之和 。 無(wú)功功率補(bǔ)償 由表 可知，該廠 380V 側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)為 ,考慮到主變壓器的無(wú)功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗 ,因此 380V 側(cè)最大負(fù)荷應(yīng)稍大于 ,暫取 來(lái)計(jì)算 ,380V 側(cè)所需的無(wú)功功率補(bǔ)償容量 30 1 2(ta n ta n )CQP ???? v a r)] a n ( a r c c o s)[ t a n ( c o k?? 7 表 各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷 編號(hào) 名稱 類別 設(shè)備容量 需要系數(shù) cos? tan? 計(jì) 算 負(fù) 荷 30/kWP Q30/kvar S30/kVA 30/AI 1 鑄造車間 動(dòng)力 300 90 / / 照明 6 0 0 / / 2 鍛壓車間 動(dòng)力 200 105 / / 照明 6 0 0 / / 3 熱處理車間 動(dòng)力 150 90 45 / / 照明 5 0 4 0 / / 4 電鍍車間 動(dòng)力 250 125 / / 照明 5 0 4 0 / / 5 倉(cāng)庫(kù) 動(dòng)力 20 0.8 8 3 / / 照明 1 0 0 / / 6 工具車間 動(dòng)力 360 0.6 108 / / 照明 7 0 0 / / 7 金工車間 動(dòng)力 400 0.65 80 / / 照明 10 0 8 0 / / 8 鍋爐 房 動(dòng)力 50 35 / / 照明 1 0 0 / / 9 裝配車間 動(dòng)力 180 54 / / 照明 6 0 0 / / 10 機(jī)修車間 動(dòng)力 160 32 / / 照明 4 0 0 / / 11 生活區(qū) 照明 350 245 2 1 總計(jì) (380側(cè) ) / / / / / 取 ??pK = ，?? ?K / 8 k? 補(bǔ)償后的變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為 2302)2(20)2(30 )( CPS ??? 22 ) 9 5 0( 6 2 ??? =931Kva 因此補(bǔ)償后變壓器容量可選為 1000kVA 的，此時(shí)變壓器的功率損耗為 KWk V ASP T 3 10 1 1 )2(30 ?????? v a 3 )2(30 kk V ASQ T ?????? 工廠變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為 kWkWkWP 7 6 2)1(30 ???? a a r)()1(30 ????? kkQ kvar k V Ak V AS 22)1(30 ??? 無(wú)功補(bǔ)償后，工廠的功率因素（最大負(fù)荷時(shí)）為 )1(30)1(30 ?????? SP? 這一功率因素滿足設(shè)計(jì)要求。 視在計(jì)算負(fù)荷 223 0 3 0 3 0 3 0/ c o sS P P Q?? ? ? ，其中 cos? 為用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)。 （ 7） 變電所高、低壓側(cè)設(shè)備選擇 參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對(duì)應(yīng)的額定值，選擇變電所高、低壓側(cè)電器設(shè)備，如隔離開關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、 互感器、開關(guān)柜等設(shè)備。參考負(fù)荷布局及總降壓變電所位置，比較幾種可行的高壓配電網(wǎng)布置放案，計(jì)算出導(dǎo)線截面及電壓損失，由不同放案的可靠性，電壓損失，基建投資，年運(yùn)行費(fèi)用，有色金屬消耗量等綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件列表比值，擇優(yōu)選用。其基本內(nèi)容有以下幾方面。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。 （ 3）優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求 。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。 其中 主要介紹了工廠的基本情況及設(shè)計(jì)的要求和主要數(shù)據(jù) ，還要進(jìn)行了 全廠的負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)拇_定，它是以后設(shè)備選擇的重要依據(jù) 。 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 材 料 系 、 部： 電氣與信息工程系 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職 稱： 講師 專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化技術(shù) 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 2020 年 5 月 II 材料 清單 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書 指導(dǎo)教師評(píng)閱表 答辯及最終成績(jī)?cè)u(píng)定表 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 附錄材料 III 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書 系：電氣與信息工程系 專業(yè)：電氣自動(dòng)化技術(shù) 指導(dǎo)教師 曹志平 學(xué)生姓名 吳邦 課題名稱 XX 機(jī)械廠降壓變電所的二次回路設(shè)計(jì) 內(nèi)容及任務(wù) 根據(jù)工廠所能取得的電源及本廠用電負(fù)荷的實(shí)際情況，初步確定變電所主結(jié)線方案及高低壓設(shè)備和進(jìn)出線，并由此確定二次回路方案 ,選擇整定繼電保 護(hù)裝置 .最后按要求寫出設(shè)計(jì)說(shuō)明書，繪出設(shè)計(jì)圖。 設(shè)計(jì)主要介紹了總降 壓 變電所的設(shè)計(jì)及設(shè)備的選型和整定校驗(yàn)。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送 和 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(guò)程自動(dòng)化。 （ 2）可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。 按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。解決對(duì)各部門的安全可靠，經(jīng)濟(jì)的分配電能問(wèn)題。 （ 4） 廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)廠內(nèi)負(fù)荷情 況，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理性確定廠區(qū)配電電壓。如工廠有大型同步電動(dòng)機(jī)還可以采 4 用控制電機(jī)勵(lì)磁電流方式提供無(wú)功功率，改善功率因數(shù)。 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷 30 30 tanQP ??? ，其中 tan? 為對(duì)應(yīng)于用電設(shè)備組 cos? 的正切值。 總的視在計(jì)算負(fù)荷為： 2230 30 30S P Q??= 總的計(jì)算電流為： 30 30 /3NI S U? = 由以上可得出各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷如表 。 圖 （ 2） 暗備用。工廠擁有 負(fù)荷較大的 二級(jí)負(fù)荷，如果二級(jí)負(fù)荷斷電將會(huì)給機(jī)械廠造成巨大損失。短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標(biāo)幺制法（又稱相對(duì)單位制法） ， 本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算 。 短路電流計(jì)算 短路電流計(jì)算電路 如圖 。電流互感器二次側(cè)額定電流一般為5A 或者 1A。 低壓側(cè)電氣設(shè)備的選擇 低壓一次設(shè)備的選擇，與高壓一次設(shè)備一樣，必須滿足在正常條件下的短路故障條件下工作的要求，同時(shí)設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。此種選擇原則，稱為 “ 年費(fèi)用支出最小 ” 原則。對(duì)長(zhǎng)距離大電流及 35kV 以上的高壓線路，則可先按經(jīng)濟(jì)電流密度確定經(jīng)濟(jì)截面，再校驗(yàn)其它條件。 ： 30 30 /3NI S U? = 10= 由 30 1NTII? = 及土壤溫度 25℃，查相關(guān)資料，初選纜芯為 25mm2的交聯(lián)電纜，其 3090AalII??，滿足發(fā)熱條件。 ： 由 30I = 及地下 處土壤溫度 25℃ ，查相關(guān)資料，初選 300mm2，其 30347 AalII??，滿足發(fā)熱條件。 (5) 饋電給倉(cāng)庫(kù)的線路選擇 采用 VLV221000 型聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 ： 首先查得相關(guān)資料，取 top=,真空斷路器 toc 為 ，取 ，再加 ，得短路假想時(shí)間 tima =++=，因此可確定短路熱穩(wěn)定度的最小截面為： ( 3 )m in / 2 2 5 0 0 0 .7 / 7 6 2 4 7 .7 0A I tim a C?? ? ? ?22mm mm 由于前面所選 185mm2，所以改選 300mm2的聚氯乙烯絕緣電纜，即可選 VLV2210003 300+1 150 四芯電纜。 發(fā)熱條選擇： 由 30I =32A 及地下 處土壤溫度 25℃ ，查相關(guān)資料，初選 25mm2，其3087AalII??，滿足發(fā)熱條件。 對(duì)于高壓側(cè)為 6～ 10kV 的車間變電所主變壓器來(lái)說(shuō)，通常裝設(shè)有帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)；如過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間大于 ～ 時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。當(dāng)以上方式滿足靈敏性要求時(shí)，則允許在各側(cè)裝設(shè)保護(hù)。 變壓器的 反時(shí)限 過(guò)電流保護(hù) 在此設(shè)計(jì)中，我們采用較為經(jīng)濟(jì)的反時(shí)限過(guò)流保護(hù)。 （ 2） 保護(hù)動(dòng)作時(shí)間 的整定 考慮到車間變電所為系統(tǒng)終端變電所，因此其過(guò)電流保護(hù)的 10 倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)間整定為 。 瓦斯保護(hù)的主要元件是氣體繼電器。這大量的油氣混合體在經(jīng)過(guò)氣體繼電器時(shí)，沖擊擋板，使下油杯下降。 高壓聯(lián)絡(luò)線的過(guò)電流保護(hù)的組成、原理，無(wú)論是定時(shí)限還是反時(shí)限，均與變壓器的過(guò)電流保護(hù)相同。 由于工廠變電所是樹型式電力系統(tǒng)。因此對(duì)操作電源的可靠性要求很高，容量要求足夠大，盡可能不受供電系統(tǒng)運(yùn)行的影響。 采用交流操作電源，可使二次回路大大簡(jiǎn)化，投資大大減少，工作可靠