【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 短路計算電流表 短路計算點 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 k2點 15 5 變電所一次設備的選定 高壓側(cè)一次設備的選擇 高壓設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，同時設備應工作安全可靠，運行方便，投資經(jīng)濟合理。除了低壓熔斷器以外， 其余三種低壓一次設備還在必要時必須校驗其動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。 采用 LJ型鋁絞線，架空敷設，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。 ： 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，當數(shù)臺并列運行或單臺運行并作為其它負荷的備用電源時，應根據(jù)可能過負荷的情況裝設過負荷保護。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，變壓器安裝應取 1%～ %的傾斜度；而變壓器在制造時，聯(lián)通管對油箱頂蓋也有 2%～4%的傾斜度。 （ 1） 過電流保護 動作電流的整定 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 型可自復位式熔斷器。 高壓聯(lián)絡線的繼電保護 過流保護 因為 工廠有二級負荷，為了滿足二級負荷的需要。 變壓器的瓦斯保護 瓦斯保護，又稱氣體繼電保護，是保護油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種基本的保護裝置。相鄰線路大量瓦斯時，一般動作于斷開的各側(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。 ： 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)設計經(jīng)驗，一般 10kV 及以下高壓線路及低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件來選擇截面，再校驗電壓損耗和機械強度。 高壓刀開關(guān)柜的選擇應滿足變電所一次電路圖的要求，并各方案經(jīng)濟比較優(yōu)選出開關(guān)柜型號及一次結(jié)線方案編號，同時確定其中所有一次設備的型號規(guī)格。對于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當作無限大容量電源，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。 對車間干線取： pK?? =～ qK?? =～ 對低壓母線 由用電設備組計算負荷直接相加來計算時取 pK?? =～ qK?? =～ 由車間干線計算負荷直接相加來計算時取 pK?? =～ qK?? =～ 在本設 計中，我們 取 ??pK = ， ?? ?K 。 （ 6） 改善功率因數(shù)裝置設計 按負荷計算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過查表或計算求出達到供電部門要求數(shù)值所需補償?shù)臒o功率。再 根據(jù)短路電流 進行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗；繼電保護及二次回路的整定計算，為掌握供電系統(tǒng)的運行情況提供了有效的數(shù)據(jù)，并且 在系統(tǒng)發(fā)生故障時能夠準確及時的將故障設備從供電系統(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重要方面，而節(jié)約 能源 對于國家經(jīng)濟建設具有十分重要的戰(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)濟建設，也具有重大的作用。 本設計是對 XX機械廠供電 系統(tǒng) 進行的設計。對工廠變電所一次系統(tǒng)的確定。 此外，在供電工作中，應合理地處理局部和全局、當前和長遠等關(guān)系，既要照顧局部的當前的利益，又要有全局 觀點，能顧全大局，適應發(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)計算負荷及總功率因數(shù)。用總降壓變電所主結(jié)線圖，設備材料表和投資概算表達設計成果。 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 比 1臺主變的方案多交 48萬元； 主變開關(guān)柜年運行費 比 1臺主變的方案多損耗 萬元 。 電氣設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)濟地運行，進行導線和電纜截面時必須滿足下列條件 : （ 1） 發(fā)熱條件 導線和電纜 (包括母線 )在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度。 ： 30 30 /3NI S U? = 10= 由 30 1NTII?? = 33℃，查相關(guān)資料初選 LJ16型進線，其中 35℃時 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。過負荷保護及瓦斯保護在輕微故障時（通稱 “ 輕瓦斯 ” ），動作于信號，而其它保護包括瓦斯保護在嚴重故障時（通稱 “ 重瓦斯 ” ），一般均動作于跳閘。 當一次電路發(fā)生相間短路時，電流繼電器 KA 動作，經(jīng)過一定延時后，其常開觸點閉合，緊接著其常閉觸點斷開。 如圖 。 （ 2） 保護動作時間 的整定 考慮到車間變電所為系統(tǒng)終端變電所，因此其過電流保護的 10 倍動作電流的動作時間整定為 。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。 在本設計 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，既可保護低壓的相間短路和過負荷（利用其延時脫扣器），而且所保護低壓側(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 KA2 的電流速斷保護靈敏度 AIII kKk 1 6 9 71 9 6 08 6 6 )3( 1)2( 1m in. ????? ?? 因此 KA2 的電流速斷保護靈敏度為 16971)2( 1 ????? ? AAIK IKS qbi KWP SP，滿足設計要求。相鄰線路由變壓器作遠后備時，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 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 導線和電纜，還應滿足工作電壓的要求。 高壓設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，同時設備應工作安全可靠，運行方便，投資經(jīng)濟合理。在等效電路圖上，只需將被計算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標明其序號和阻抗值，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 設備的計算負荷時，應結(jié)合具體情況對其有功負荷和超負荷無功負荷分別計入一個同時系數(shù)（又稱參差系數(shù)或綜合系數(shù)） pK?? 和 qK?? 。由系統(tǒng)不同運行方式下 的短 路參數(shù)，求出不同運行方式下各點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)合工廠的實際情況 ，首先進行符合計算和無功功率補償，確定主變壓器臺數(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，計算出短路電流，進行一次設備的選擇和校驗，確定進出線的選擇與校驗。 因此，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(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 100 答 辯 評 分 分值： 答辯小組長簽名： 答辯成績 a： 40％＝ 指導教師評分 分值： 指導教師評定成績 b： 60％＝ 最終評定成績： 分數(shù)： 等級： 答辯委員會主任簽名： 年 月 日 VII 2020 屆畢業(yè)設計說明書 XX 機械廠降壓變電所的二次回路設計 系 、 部： 電氣與信息工程系 學生姓名： 吳邦 指導教師： 曹志平 職稱 講師 專 業(yè)： 電氣自動化 班 級： 0504 完成時間： 2020 年 5 月 VIII 摘 要 工廠所需電能的供應和分配， 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 有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動化，因此供電系統(tǒng)的設計是一個重要的前提工作。最后，我們還有對變電所一次系統(tǒng)進行繼電保護、絕緣監(jiān)測、電能測量以及信號系統(tǒng)等二次系統(tǒng)的設計。 工廠供電設計的一般原則 按照國家標準 GB5005295 《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》、 GB5005394 《 10kv及以下設計規(guī)范》、 GB5005495 《低壓配電設計規(guī)范》等的規(guī)定，進行工廠供電設計必須遵循以下原則： （ 1）遵守規(guī)程、執(zhí)行政策； 2 必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標準，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)濟政策。列出負荷計算表、表達計算成果。 （ 8） 繼電保護及二次結(jié)線設計 為了監(jiān)視，控制和保證安全可靠運行，變壓器、高壓配電線路移相電容器、高壓電動機、母線分段斷路器及聯(lián)絡線斷路器，皆需要設置相應的控制、信號、檢測和繼電器保護裝置。 裝設一臺主變壓器，型式采用 S9，其容量 NTS? 不應小于總計算負荷 30S 。 高壓開關(guān)柜 總費用比一臺變壓器方案 比一臺主變的方案多投資 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 導線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應超過 其正常運行時允許的電壓損耗。 ：查相關(guān)資料， 10kV鋁及鋁合金最小允許最小截面為 35mm2，所以不滿足機械強度的要求，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