【正文】 ?????????? 48 主變壓器保護(hù) ????????????????????????? 48 35kV 進(jìn)線線路保護(hù) ??????????????????????? 48 10kV 線路保護(hù) ????????????????????????? 49 9 防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì) ???????????????????? .50 防雷保護(hù) ?????????????????????????? ?? 50 架空線路的防雷措施 ?????????????????????? 50 變配電所的防雷措施 ?????????????????????? 50 接地裝置 ???????????????????????????? 51 接地與接地裝置定義 ?????????????????????? 51 確定此配電所公共接地裝置的垂直接地鋼管和連接扁鋼 ??????? 51 總 結(jié) ??????????????????????????????? 53 致 謝 ?????????????? ????????????????? 54 參考文獻(xiàn) ?????????????????????????????? 55 伊犁某廠車間變電所初步設(shè)計(jì) 摘 要 本課題的主要內(nèi)容包括伊犁某廠車間變電所內(nèi)負(fù)荷計(jì)算，變電所位置的選擇變電所位置和的確定，變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量、類型的選擇及無(wú)功補(bǔ)償選取，變電所主結(jié)線方案的設(shè)計(jì)原則和要求、主接線的設(shè)計(jì)步驟及初步設(shè)計(jì)方案，短路電流的計(jì)算及短路的種類及產(chǎn)生短路的原因，變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)，變電所 35kV 供電線路截面選擇及廠內(nèi) 10kV 線路截面選擇，變電所二次回路 方案的選擇及繼電保護(hù)，防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì)。這類負(fù)荷也叫做相負(fù)荷。當(dāng) ? 不等 100%時(shí)，用下式換算： 100/ co se N n nPS? ? ??? 式中 eP —— 換算到 100%?? 時(shí)的 設(shè)備功率， kw ； N? —— 換算前銘牌上的負(fù)荷持續(xù)率，應(yīng)和 NP 、 nS 、 cos N? 相對(duì)應(yīng)（計(jì)算中用小數(shù)值）； NP 、 nS 、 cos N? —— 分別為換算前與 N? 對(duì)應(yīng)的銘牌上的額定有功功率 ? ?kw 、額定視在功率 ? ?kw ，額定功率因數(shù)； 100? —— 其值為 100%的負(fù)荷持續(xù)率（計(jì)算用 ）。 ②分散補(bǔ)償方式：接線、優(yōu)缺點(diǎn)、適用對(duì)象。 故： ? ?3 2 0 0 .7 5 2 4 0edP P K kw? ? ? ? ? ?t a n 2 4 0 0 . 7 5 1 8 0 v a rQ P k?? ? ? ? ? ?2 2 2 22 4 0 1 8 0 3 0 0S P Q k V A? ? ? ? ? 已知： 160eP kw? ， ? ， tan ?? 。 變電所Ⅱ：原液車間。取同時(shí)系數(shù)： ? ? ， ? ? ? ? ? ? ? ?0 . 9 1 1 0 0 . 1 6PP K k w?? ? ? ?? 紡 鍋Ｐ ＋ Ｐ +240 ? ? ? ? ? ?0 . 9 5 9 5 6 . 3 4 v a r K k?? ? ? ?? 紡 鍋Q ＋ Q 8 2 6 . 6 7 + 1 8 0 I 得的無(wú)功補(bǔ)償（提高功率因數(shù)到 以上）。 查表得出變壓器的各項(xiàng)參數(shù)： 空載損耗 kW?? ； 負(fù)載損耗 kW?? ； 阻抗電壓 %4kU ? ； 空載電流 % ? 。 電氣主接線的設(shè)計(jì) 原則 電氣主接線的基本原則是以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、滿足各項(xiàng)技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能地節(jié)省投資，就近取材，力爭(zhēng)設(shè)備元件和設(shè)計(jì)的先進(jìn)性與可靠性，堅(jiān)持可靠、先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的原則。具有三種電壓的變電站，如通過(guò)主變壓器各側(cè)繞組的功率均達(dá)到 15%Sn 以上時(shí)，可采用三繞組變壓器。 。 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，在原始資料分析的基礎(chǔ)上，可擬定出若干個(gè)主接線方案。通過(guò)兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作，可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷；一組母線故障后，能迅速恢復(fù)供電，檢修任一回路的母線隔離開關(guān)，只停該回路。 伊犁某廠車間變電所初步設(shè)計(jì) 27 橋形接線 兩回變壓器 線路單元接線相連，接成橋形接線。主要指電動(dòng)機(jī)、變壓器和線圈等。 4 0X? ⑤ 10/ 電力變壓器（ 1000kVA 變壓器 % ? ）： 35 % 100 10 100 1000kdNUSX S? ? ?? ? ?? ： ①總電抗標(biāo)幺值： 0 . 6 1 6 . 2 5 0 4 . 50 . 2 5 1 0 . 9 322X ? ??? ? ? ? ? ②求三相短路電流周期分量有效值： ? ? ? ?3 1 4 4 .3 4 1 3 .2 11 0 .9 3dk II k AX ?? ? ? ③其他三相短路電流電流值： ? ? ? ? ? ? ? ?3 3 3 1 3 .2 1kI I I kA?? ? ? ? ? ? ? ? ?33 2 . 5 5 2 . 5 5 1 3 . 2 1 3 3 . 6 9shi I k A? ? ? ? 伊犁某廠車間變電所初步設(shè)計(jì) 34 ? ? ? ? ? ?33 1 . 1 1 . 5 2 1 3 . 2 1 2 0 . 0 8shI I k A? ? ? ? ④三相短路容量： ? ? ? ?3 100 7 .5 71 3 .2 1dk SS M V AX ?? ? ? 三相短路電流和短路容量計(jì)算結(jié)果列表匯總?cè)绫? 所示。短路計(jì)算電路圖見圖 。單相短路只發(fā)生在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)或三相四線制系統(tǒng)中。 ： ①當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為 10~14 回時(shí)，在一組母線上用斷路器分段； ②當(dāng)進(jìn)出線回路數(shù)為 15 回及以上時(shí)，兩組母線均用斷路器分段； ③在雙母線分段接線中，均裝設(shè)兩臺(tái)母聯(lián)兼旁路斷路器； ④為了限制 220kV 母線短路電流或系統(tǒng)解裂運(yùn)行的要求，可根據(jù)需要將母線分段；變壓器 線路單元接線： ：接線最簡(jiǎn)單，設(shè)備最少，不需要高壓配電裝置。由于母線繼電保護(hù)的要求一般某一回路固定與某一組母線連接，以固定的方式運(yùn)行 。 當(dāng)?shù)氐臍鉁?、濕度、覆冰、污穢、風(fēng)向、水文、地質(zhì)、海拔高度等因素，對(duì)主接線中電器的選擇和配電裝置的實(shí)施均有影響。 ，均從以下幾方面考慮： ，能否不影響供電。對(duì)于一、二級(jí)負(fù)荷比重大的變電站，應(yīng)能在一臺(tái)停用時(shí)，仍能保證對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷的供電。因此，主接線的設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的問題。 無(wú)功補(bǔ)償試?。?150 varCQk? 補(bǔ)償以后： 2 9 5 .9 3 1 5 0 1 4 5 .9 3 v a r? ? ? ? ? ? ?2222 4 0 4 .1c o s 0 .9 4 0 .94 0 4 .1 2 9 5 .9 3 1 5 0cPP Q Q? ? ? ? ??????? ? ? ? ?22 4 2 9 . 6 4cP Q Q k V A? ? ? ???ⅠS 變電所Ⅱ的變壓器選擇。 伊犁某廠車間變電所初步設(shè)計(jì) 16 70%~80% 為宜，以提高運(yùn)行率。 變電所 3 位置的選擇原則 1. 變電所的位置盡量靠近負(fù)荷中心，特別是車間變電所更應(yīng)該如此； 2. 進(jìn)出線方便，特別是采用架空線金瘡線時(shí)更應(yīng)該考慮這一點(diǎn)； 3. 盡量靠近電源側(cè)，對(duì)工廠總降壓變電所要特別考慮這一點(diǎn)； 4. 交通運(yùn)輸方便，以便于變壓器和控制柜等設(shè)備的運(yùn)輸； 5. 盡量避開污染源或選擇在污染源的上風(fēng)側(cè)； 6. 盡量不設(shè)在有劇烈振動(dòng)的場(chǎng)所周圍； 7. 盡量不設(shè)在低洼積水場(chǎng)所及其下方； 8. 應(yīng)遠(yuǎn)離有易燃易爆等危險(xiǎn)場(chǎng)所，變電所與其他工業(yè)建筑之間應(yīng)保持一 定的防火間距； 9. 選定變電所的位置，不應(yīng)妨礙工廠或車間的發(fā)展，應(yīng)留有擴(kuò)建的余地，適當(dāng)考慮變電所本身擴(kuò)建的可能。 故： ? ?1 0 4 0 0 . 7 5 7 8 0edP P K kw? ? ? ? ? ?t a n 7 8 0 0 . 7 5 4 6 v a rQ P k?? ? ? ? ? ?2 2 2 25 4 6 9 5 2 . 1 1S P Q k V A? ? ? ? ? 已知： 260eP kw? ， ? ， tan ?? 。 伊犁某廠車間變電所初步設(shè)計(jì) 6 電容器無(wú)功容量的計(jì)算 ? ?ta n ta nA N T acciQP ???? （柜）臺(tái)數(shù)的確定 需電容器臺(tái)數(shù)：2?????????NCWnccUUqQN 每相所需電容器臺(tái)數(shù)： 3Nn? 取其相等或稍大的偶數(shù)，因?yàn)樽冸娝捎脝文妇€分段式結(jié)線。 負(fù)荷持續(xù)率 ??? 優(yōu)勢(shì)也稱負(fù)載持續(xù)率或贊載率，是用電設(shè)備在一個(gè)工作周期內(nèi)工作時(shí)間和工作周期的百分比值，用 ? 表示： 0/ 1 0 0 % / ( ) 1 0 0 %t T t t t? ? ? ? ? ? 式中 T —— 工作周期； t —— 工作周期內(nèi)的工作時(shí)間； 0t —— 工作周期內(nèi)的停歇時(shí)間。 照明支路主要供照明燈具、一般單相插座以及其他額定電壓為 220V 的電氣設(shè)備。 關(guān)鍵詞： 車間 變電 所；位置； 一次 設(shè)備； 二次 回路 伊犁某廠車間變電所初步設(shè)計(jì) 1 1 負(fù)荷計(jì)算 計(jì)算負(fù)荷方法 目前負(fù)荷計(jì)算常用需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法、和利用系數(shù)法 ,前二種方法在國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)單位的使用最為普遍。 在采用需要系數(shù)法進(jìn)行動(dòng)力支路負(fù)荷計(jì)算時(shí)，應(yīng)將計(jì)算范圍內(nèi)的用電設(shè)備分組，分別進(jìn)行各個(gè)組內(nèi)的負(fù)荷計(jì)算并將計(jì)算結(jié)果相加得到總的計(jì)算負(fù)荷，然后根伊犁某廠車間變電所初步設(shè)計(jì) 2 據(jù)用電設(shè)備的臺(tái)數(shù)和容量的大小以及用電設(shè)備的性質(zhì)乘以一個(gè)同時(shí)系數(shù)，得到計(jì)算結(jié)果 [2]。 伊犁某廠車間變電所初步設(shè)計(jì) 5 對(duì)于斷續(xù)或短時(shí)工作制電動(dòng)機(jī)的設(shè)備功率，是指將額定功率換算到負(fù)載持續(xù)率為 25% 時(shí)的有功功率。 ③集中補(bǔ)償方式：接線、優(yōu)缺點(diǎn)、適用對(duì)象： ~10kV 大中型煤礦主要補(bǔ)償方式，如：平煤各礦 2）電容器的聯(lián)接方式 ①三角形接法：優(yōu)缺點(diǎn) ②星形接法：優(yōu)缺點(diǎn) △或 Y（雙 Y） 優(yōu)選△，因?yàn)槿萘繛?Y的 1/3 且電壓低，放電 1 分鐘，殘壓 50V以下。 故： ? ?1 6 0 0 .7 1 1 2edP P K kw? ? ? ? ? ?t a n 1 1 3 0 . 6 6 7 . 2 v a rQ P k?? ? ? ? ? ?2 2 2 21 1 2 6 7 . 2 1 3 6 . 6S P Q k V A? ? ? ? ? 已知： 240eP kw? ， ? ， tan ?? 。 變電所Ⅲ：排毒車間、其他車間、酸站。 無(wú)功補(bǔ)償試?。?450 varCQk? 補(bǔ)償以后： 9 5 6 .3 4 4 5 0 5 0 6 .3 4 v a r? ? ? ? ? ? ?22 22 1 1 0 0 .1 6c o s 0 .9 1 0 .91 1 0 0 .1 6 9 5 6 .3 4 4 5 0cPP Q Q? ? ? ? ??????? ? ? ? ?22 1 2 1 1 . 0 9cP Q Q k V A? ? ? ???ⅠS I 的變壓器選擇。 。 ：對(duì)于變電站的電氣接線，當(dāng)能滿足運(yùn)行要求時(shí)，其高壓側(cè)應(yīng)盡可能采用斷路器較少或不用斷路器的接線，如線路 — 變壓器組或橋形接線等。其中，當(dāng)主網(wǎng)電壓為 110~220kV，而中壓網(wǎng)絡(luò)為 35kV時(shí)，由于中性點(diǎn)具有不同的接地形式，應(yīng)采用普通的三繞組變壓器；當(dāng)主網(wǎng)電壓為 220kV及以上，中壓為 110kV及以上時(shí)，多采用自耦變壓器，以得到較大的經(jīng)濟(jì)效益。 ：主接線的靈活性要求有以下幾方面。因?yàn)閷?duì)出線回路數(shù)、電壓等級(jí)、變壓器臺(tái)數(shù)、容量以及 母線結(jié)構(gòu)等考慮不同，會(huì)出現(xiàn)多種接線方案。 2)調(diào)度靈活。分為內(nèi)橋和外橋兩種接線，是長(zhǎng)期開環(huán)運(yùn)行的四角形接線 ①優(yōu)點(diǎn)：高壓斷路器數(shù)量少，四個(gè)回路只需三臺(tái)斷路器； ②缺點(diǎn)：變壓器的切除和投入較復(fù)雜，需動(dòng)作兩臺(tái)斷路器，影響一回線路的暫時(shí)停運(yùn)；橋聯(lián)斷路器檢修時(shí)，兩個(gè)回路須解裂運(yùn)行；出線斷路器檢修時(shí)，線路需長(zhǎng)時(shí)期停運(yùn)，為避免此缺點(diǎn)，可加裝正常斷開運(yùn)行的跨條，為了輪流停電檢修任何一組隔離開關(guān) ，在跨條上需加裝兩組隔離開關(guān)，橋聯(lián)斷路器檢修時(shí)，也可利用此跨條； ③適用范圍：適用于較小容量的發(fā)電廠、變電所，并且變壓器不經(jīng)常切換或線路較長(zhǎng)，故障率較高的情況。 短路的危害 ： ①電流劇增至正常電流的幾十甚至幾百倍（ 電流大） 。 表 三相短路電流和短路容量計(jì) 算結(jié)果列表匯總?cè)绫? 短路點(diǎn)計(jì)算 三相短路電流 三相短路容量 ??3kS ??3kI ??3kI ??3I? ??3shi ??3shI ①點(diǎn) 35kV ②點(diǎn) 10kV ③點(diǎn) 伊犁某廠車間變電所初步設(shè)計(jì) 35 6 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 各種電氣設(shè)