【正文】 (3) (3)1kI I I????= (3) (3)? = = (3) (3)? = = （ 4） 三相短路容量 ( 2 )(3) *2 / kdkS S X? ?? ? =100MVA/= 以上結(jié)果綜合如表 ： 表 短路計(jì)算電流表 短路計(jì)算點(diǎn) 三相短路電流 /kA 三相短路容量 /MVA (3)kI (3)I (3)I? (3)shi (3)shI (3)kS k1點(diǎn) k2點(diǎn) 15 5 變電所一次設(shè)備的選定 高壓側(cè)一次設(shè)備的選擇 高壓設(shè)備選擇的一般要求必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下的工作要求，同時(shí)設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運(yùn)行方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。除了低壓熔斷器以外， 其余三種低壓一次設(shè)備還在必要時(shí)必須校驗(yàn)其動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。 采用 LJ型鋁絞線，架空敷設(shè)，接往 10kV 公用干線。 (3) 饋電給熱處理車間的線路選擇 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 25mm2，其3087alI A I??，滿 足發(fā)熱條件。容量在 400kVA 及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單臺(tái)運(yùn)行并作為其它負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。其中 QF 表示斷路器， KA 表示電流繼電器， YR表示跳閘線圈。為了使油箱內(nèi)產(chǎn)生的氣體能夠順暢地通過氣體繼電器排往油枕，變壓器安裝應(yīng)取 1%～ %的傾斜度；而變壓器在制造時(shí)，聯(lián)通管對油箱頂蓋也有 2%～4%的傾斜度。 （ 1） 過電流保護(hù) 動(dòng)作電流的整定 Krel=,而 KW=1， Kre=,Ki=100/5=20, =2I30=,故 AAIKK KKI Lire Wr e lOP a x. ?????? 動(dòng)作電流整定為 10A。直流操作電源又有由蓄電池組供電的電源和由整流裝置供電的兩種。 為了保證車間供電的可靠性，我們在出線采用 DZ20 型可自復(fù)位式熔斷器。 高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù) 過流保護(hù) 因?yàn)?工廠有二級(jí)負(fù)荷，為了滿足二級(jí)負(fù)荷的需要。 變壓器的瓦斯保護(hù) 瓦斯保護(hù)，又稱氣體繼電保護(hù)，是保護(hù)油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種基本的保護(hù)裝置。相鄰線路大量瓦斯時(shí)，一般動(dòng)作于斷開的各側(cè)斷路器。查相關(guān)資料 LJ150 的0R =， 0X =(線間幾何距離為 )，所以： alU % / 380 V 100% % U 5%? ? ? ? ? ? ? 滿足要求，其中性線可采用 LJ95鋁絞線。 (7) 饋電給金工車間的線路選擇 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 mm2 不滿足熱穩(wěn)定度要求，所以改選 300 mm2的聚氯乙烯絕緣電纜，即可選 VLV2210003300+1150 四芯電纜。 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一般 10kV 及以下高壓線路及低壓動(dòng)力線路，通常先按發(fā)熱條件來選擇截面，再校驗(yàn)電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。 高壓刀開關(guān)柜的選擇應(yīng)滿足變電所一次電路圖的要求，并各方案經(jīng)濟(jì)比較優(yōu)選出開關(guān)柜型號(hào)及一次結(jié)線方案編號(hào)，同時(shí)確定其中所有一次設(shè)備的型號(hào)規(guī)格。對于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。 上述變壓器的聯(lián)結(jié)組別均采用 Yyn0 接法。 對車間干線?。? pK?? =～ qK?? =～ 對低壓母線 由用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算時(shí)取 pK?? =～ qK?? =～ 由車間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算時(shí)取 pK?? =～ qK?? =～ 在本設(shè) 計(jì)中，我們 取 ??pK = ， ?? ?K 。 （ 6） 改善功率因數(shù)裝置設(shè)計(jì) 按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過查表或計(jì)算求出達(dá)到供電部門要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o功率。再 根據(jù)短路電流 進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)；繼電保護(hù)及二次回路的整定計(jì)算，為掌握供電系統(tǒng)的運(yùn)行情況提供了有效的數(shù)據(jù)，并且 在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)能夠準(zhǔn)確及時(shí)的將故障設(shè)備從供電系統(tǒng)中切除，提高 系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性 。由于節(jié)約能源是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而節(jié)約 能源 對于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對于節(jié)約能源 、支援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。 本設(shè)計(jì)是對 XX機(jī)械廠供電 系統(tǒng) 進(jìn)行的設(shè)計(jì)。對工廠變電所一次系統(tǒng)的確定。 此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局 觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。考慮車間變電所 變壓器的功率損耗，從而求出全廠總降壓變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。用總降壓變電所主結(jié)線圖，設(shè)備材料表和投資概算表達(dá)設(shè)計(jì)成果。 工廠變電所的主變壓器可有下列兩種案： （ 1） 明備用。 交供電部門的一次性供電賠費(fèi) 比 1臺(tái)主變的方案多交 48萬元； 主變開關(guān)柜年運(yùn)行費(fèi) 比 1臺(tái)主變的方案多損耗 萬元 。 電氣設(shè)備按正常條件下工作選擇，就是要考慮電氣裝置的環(huán)境條件和電氣要求 。 母線的選擇 為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行導(dǎo)線和電纜截面時(shí)必須滿足下列條件 : （ 1） 發(fā)熱條件 導(dǎo)線和電纜 (包括母線 )在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。 ： 30 30 /3NI S U? = 10= 由 30 1NTII?? = 33℃，查相關(guān)資料初選 LJ16型進(jìn)線，其中 35℃時(shí) 3095AalII??，滿足發(fā)熱條件。 ： 由 30I = 及地下 25℃ ，查相關(guān)資料，初選 150mm2，其30242 AalII??，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 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。過負(fù)荷保護(hù)及瓦斯保護(hù)在輕微故障時(shí)（通稱 “ 輕瓦斯 ” ），動(dòng)作于信號(hào)，而其它保護(hù)包括瓦斯保護(hù)在嚴(yán)重故障時(shí)（通稱 “ 重瓦斯 ” ），一般均動(dòng)作于跳閘。 當(dāng)一次電路發(fā)生相間短路時(shí)，電流繼電器 KA 動(dòng)作，經(jīng)過一定延時(shí)后，其常開觸點(diǎn)閉合，緊接著其常閉觸點(diǎn)斷開。 如圖 。 （ 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，因此其過電流保護(hù)的 10 倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)間整定為 。交流操作電源又由所用（站用）變壓器供電的由儀用互感器供電的兩種。 在本設(shè)計(jì) 低壓總開關(guān)采用 DW151500/3 型低壓斷路照明，三相勻裝過流脫扣器，既可保護(hù)低壓的相間短路和過負(fù)荷（利用其延時(shí)脫扣器），而且所保護(hù)低壓側(cè)單相接地短路短路。 如表 。 (1) 整定速斷電流倍數(shù) AAIKK KKI kti wr e lqb a x. ??? ??? 而 KA2 的電流的 Iop=10A,故其速斷電流倍數(shù)為 10 2 ??? opqbqb IIn （ 2）檢驗(yàn) KA2 的電流速斷保護(hù)靈敏度 AIII kKk 1 6 9 71 9 6 08 6 6 )3( 1)2( 1m in. ????? ?? 因此 KA2 的電流速斷保護(hù)靈敏度為 16971)2( 1 ????? ? AAIK IKS qbi KWP SP，滿足設(shè)計(jì)要求。相鄰線路由變壓器作遠(yuǎn)后備時(shí)，一般要求對線路不對稱短路具有足夠的靈敏性。為確保生活用電的 電壓質(zhì)量決定采用四回 LJ150 架空線對生活區(qū)供電。 ： 20 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 240mm2，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。 ： 由 30I = 及地下 處土壤溫度 25℃ ，查相關(guān)資料，初選 185mm2，其 30273AalII??，滿足發(fā)熱條件。對于絕緣 導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求。 高壓設(shè)備選擇的一般要求必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下的工作要求，同時(shí)設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運(yùn)行方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡。 其主接線圖如圖 。因此在確定多組用電 設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)結(jié)合具體情況對其有功負(fù)荷和超負(fù)荷無功負(fù)荷分別計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)（又稱參差系數(shù)或綜合系數(shù)） pK?? 和 qK?? 。由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下 的短 路參數(shù)，求出不同運(yùn)行方式下各點(diǎn)的三相及兩相短路電流。 從工廠供電的技術(shù)要求出發(fā)并結(jié)合工廠的實(shí)際情況 ，首先進(jìn)行符合計(jì)算和無功功率補(bǔ)償，確定主變壓器臺(tái)數(shù)、容量及類型，綜合 各種技術(shù)規(guī)程及供電協(xié)議的要求 確定主接線方案，計(jì)算出短路電流，進(jìn)行一次設(shè)備的選擇和校驗(yàn)，確定進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn)。 因此，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。 必 答 題 40 自 由 提 問 30 合 計(jì) 100 答 辯 評 分 分值： 答辯小組長簽名： 答辯成績 a： 40％＝ 指導(dǎo)教師評分 分值： 指導(dǎo)教師評定成績 b： 60％＝ 最終評定成績： 分?jǐn)?shù)： 等級(jí)： 答辯委員會(huì)主任簽名： 年 月 日 VII 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 XX 機(jī)械廠降壓變電所的二次回路設(shè)計(jì) 系 、 部： 電氣與信息工程系 學(xué)生姓名： 吳邦 指導(dǎo)教師： 曹志平 職稱 講師 專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化 班 級(jí)： 0504 完成時(shí)間： 2020 年 5 月 VIII 摘 要 工廠所需電能的供應(yīng)和分配， 必須有 良好的供電系統(tǒng)有利于提高生產(chǎn)效率，要 節(jié)約生產(chǎn)成本， 要 有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化，因此供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的前提工作。最后，我們還有對變電所一次系統(tǒng)進(jìn)行繼電保護(hù)、絕緣監(jiān)測、電能測量以及信號(hào)系統(tǒng)等二次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則 按照國家標(biāo)準(zhǔn) GB5005295 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、 GB5005394 《 10kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、 GB5005495 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則： （ 1）遵守規(guī)程、執(zhí)行政策； 2 必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，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。列出負(fù)荷計(jì)算表、表達(dá)計(jì)算成果。 （ 8） 繼電保護(hù)及二次結(jié)線設(shè)計(jì) 為了監(jiān)視，控制和保證安全可靠運(yùn)行，變壓器、高壓配電線路移相電容器、高壓電動(dòng)機(jī)、母線分段斷路器及聯(lián)絡(luò)線斷路器，皆需要設(shè)置相應(yīng)的控制、信號(hào)、檢測和繼電器保護(hù)裝置。 裝設(shè)一臺(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 。 高壓開關(guān)柜 總費(fèi)用比一臺(tái)變壓器方案 比一臺(tái)主變的方案多投資 萬元 。環(huán)境條件就是指電氣裝置所處的位置、環(huán)境溫度、海拔以及有無防塵、防腐、 防火、防爆等的要求。 （ 2） 電壓損耗條件 導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過 其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。 ：查相關(guān)資料， 10kV鋁及鋁合金最小允許最小截面為 35mm2，所以不滿足機(jī)械強(qiáng)度的要求，故改選 LJ35型鋁絞線。 ： 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) 19 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