【文章內(nèi)容簡介】 35 10kv 高壓線路到車間變電所二次側(cè)的繼電保護 35 一號變電所 35 二號變電所 36 三號變電所 36 四號變電所 37 五號變電所 38 總降壓變電所電力變壓器的繼電保護 39 小結 40 第 6 章 外部保護及接地設計 41 防雷設計 41 雷電危害 41 防雷設計 41 接地保護設計 42 小結 42 機械制造廠配電系統(tǒng)設計 VI 結 論 43 參考文獻 44 致 謝 45 吉林化工學院畢業(yè)設計說明書 1 第 1 章 緒論 電力是現(xiàn)今工業(yè)生產(chǎn)提供了重要的能源，得到了廣泛應用。本章介紹了課題的研究背景，以及課題研究的內(nèi)容。對該課題的研究是具有現(xiàn)實意義和工程價值。 課題背景 隨著社會的進步、科技的快速發(fā)展，電力已經(jīng)是我們?nèi)粘Ｉ詈蜕鐣a(chǎn)中主要的能源?，F(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)，都是向著高自動化、智能化的方向發(fā)展。于是對電力供應的要求越來越高，未來的供電技術也應 該是高智能化、高自動化，并應具有更高地合理性、可靠性。 電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強度，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。 工廠供電的不穩(wěn)定，將會造成工廠突然斷電，使企業(yè)的生產(chǎn)受到嚴重的影響，有時還會造成重要設備的損壞，甚至人身傷亡等事故，給國家造成嚴重的損失，阻礙了社會生產(chǎn)的發(fā)展。近年來國內(nèi)外發(fā)生的多次大停電事故充分表明其對經(jīng)濟和社會的嚴重危害，例如： 1994 年 5 月 25 日南方 電網(wǎng)因大機組跳閘而引起振蕩失步事故； 1982 年 12 月 14日加拿大魁北克電力系統(tǒng)的大停電事故； 1983 年 12 月 27 日瑞典電力系統(tǒng)大停電事故；1996 年美國西部電網(wǎng)的大停電事故更是引起了全球的關注，該事故是美國歷史上規(guī)模最大的停電事故，事故造成包括 22 個核電廠在內(nèi)的 100 多個發(fā)電廠、幾十條高壓輸電線路停運，系統(tǒng)失去負荷 ，停電時間長達 29 小時，直接經(jīng)濟損失高達 300 億美元。由此可見，現(xiàn)代電力系統(tǒng)已受到大停電事故的嚴重威脅，這就為我們電網(wǎng)建設和運行的安全保障提出了更高的要求。 在一些工業(yè)發(fā)達國家中，配電 自動化系統(tǒng)受到了廣泛的重視，國外的配電自動化系統(tǒng)已經(jīng)形成了集變電所自動化、饋線分段開關測控、電容器組調(diào)節(jié)控制、用戶負荷控制和遠程抄表等系統(tǒng)于一體的配電網(wǎng)管理系統(tǒng) (DMS)，其功能多達 140 余種。 20 世紀 90 年代以來，國內(nèi)電力系統(tǒng) 35kV 變電所逐步實現(xiàn)了四遙功能，但規(guī)模覆蓋變電所自動化、饋線的故障定位與隔離和自動恢復供電、負荷控制、遠程自動讀表、最低網(wǎng)損、電壓、無功優(yōu)化、配電投資系統(tǒng)、變電配電和用電管理信息系統(tǒng)的配電網(wǎng)綜合管理系統(tǒng)，則是近年來才起步的。 因此做好工廠供配電，減少事故帶來的經(jīng)濟損失和帶給 社會的不便，對于保證工業(yè)生產(chǎn)的正常進行、促進工業(yè)發(fā)展、實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)代化有著重要的意義。 機械制造廠配電系統(tǒng)設計 2 課題的目的及意義 在電力市場建立的初期，市場運作規(guī)則尚未完全建立或不甚完善，在規(guī)則執(zhí)行中約束乏力，各個市場主體可能出現(xiàn)片面追求自身最大經(jīng)濟利益而忽視電力系統(tǒng)安全可靠的錯誤傾向，使安全管理削弱，調(diào)度管理削弱，事故頻發(fā)。我國和某些發(fā)展中國家，正處在全國大聯(lián)網(wǎng)中，由于缺乏管理大電力系統(tǒng)的經(jīng)驗，導致管理規(guī)則滯后和技術上欠缺，再加上從弱聯(lián)到強聯(lián)客觀存在的網(wǎng)絡上的過渡階段，發(fā)生事故的幾率將有可能增加。由于管理、技術和不可抗力等 原因，電力系統(tǒng)總有可能發(fā)生災變和事故。世界上眾多的大災變及事故的教訓告訴我們，隨著電力系統(tǒng)的擴大，發(fā)生災變及事故的因素也由之增加，波及的范圍也將擴大，對國家安全、國民經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)造成的損失也在增加 [2]。電能在能源的總消耗中所占比例越來越大，人們對電能的依賴性越來越大，對電力供應的可靠性要求越來越高，社會對事故停電的可接受性越來越低。無論是從國民經(jīng)濟、社會秩序還是科技發(fā)展等方面來說，對電力系統(tǒng)的研究就整個社會而言是非常必要的。 隨著工業(yè)的發(fā)展和經(jīng)濟的持續(xù)增長，電力供應出現(xiàn)了嚴重短缺，現(xiàn)在電能的短缺量已 經(jīng)超過了淡水的短缺量。據(jù)有關調(diào)查研究表明，目前全國已經(jīng)有多個省市相繼出現(xiàn)“拉閘限電”現(xiàn)象，因而合理的利用和分配電能已成為工廠供電中重要的任務。所以好的供電設計，既可以保障供電的優(yōu)質(zhì)化、可靠性、安全性，又可以為國家節(jié)約大量電力資源，使電力得到更合理的利用，加快工業(yè)的發(fā)展。 課題研究的內(nèi)容 本課題要研究的是某機械制造廠總降壓變電所及其配電系統(tǒng)的設計。具體設計內(nèi)容有工廠變配電所的設計、工廠高壓配電線路設計和車間低壓配電線路的設計。工廠變配電所設計包括以下基本內(nèi)容： 1. 系統(tǒng)方案及負荷計算，確定無功補償方 案和補償容量，以及變電所的所址和形式； 2. 主變壓器選擇計算及功率損耗計算； 3. 廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設計； 4. 確定短路計算點，三相短路電流計算； 5. 變電所主要電氣設備選擇； 6. 變配電所防雷保護及接地裝置的設計。 吉林化工學院畢業(yè)設計說明書 3 第 2 章 研究課題的基礎資料 第一章介紹了此次研究課題的選題及其意義，由上述簡要敘述接下來將對研究課題的具體對象進行調(diào)查研究。選定某機械制造廠為具體研究對象，通過資料查閱和咨詢了解了此次設計方案的基礎資料，以此為依據(jù)來進行一下章節(jié)的設計及計算。 廠區(qū)簡介 制造廠的布 局 本論文研究對象為機械制造廠，其中廠區(qū)包括幾個分類車間，有鑄鋼車間、鑄鐵車間、鍛造車間、鉚焊車間、木型車間及母型庫、機修車間、砂庫、制材廠、空壓廠、鍋爐房、水泵房、綜合樓及水塔等。制造廠廠區(qū)布局如圖 21所示。 1. 鑄鋼車間 2. 鑄鐵車間 3. 鍛造車間 5. 木型車間及母型庫 7. 砂庫 8. 制材廠 9. 空壓場 10. 鍋爐房 11. 綜合樓 12. 水塔 13. 水泵房（ 1， 2） 升站 圖 21 全廠總平面布置圖 9 4 6 3 2 11 1 13 7 14 8 5 12 10 機械制造廠配電系統(tǒng)設計 4 制造廠的自然條件 對該廠的的自然條件進行研究，總結廠區(qū)有以下幾個方面的自然條件： (1) 當?shù)刈顭嵩缕骄罡邭鉁貫?31℃； (2) 土壤 米深處一年中最熱月平均氣溫為 20℃； (3) 年雷暴日為 31天； (4) 土壤凍結深度為 1米； (5) 土壤性質(zhì)以砂質(zhì)粘土為主 。 廠區(qū)的負荷情況 本廠各個車間均耗費電力，其年最大負荷利用小時數(shù)為 6000h，而全廠絕大部分用電設備屬二類負荷。統(tǒng)計結果顯示各車間 380V 負荷分布情況如表 21所示。 表 21 各 車間 380V負荷分布情況 序號 車間或用電設備名稱 設備容量 (kW) Kd ?cos ?tan 1號變電所 1 鑄鋼車間 1800 2號變電所 1 鑄鐵車 1000 2 砂庫 110 3號變電所 1 鉚焊車 1200 2 1號水泵房 28 4號變電所 1 空壓 390 2 機修車間 150 3 鍛造車間 220 4 木型車間 186 5 制材廠 20 6 綜合樓 20 1 0 5號變電所 1 鍋爐房 300 2 2號水泵房 28 3 倉庫 88 4 污水提升站 14 吉林化工學院畢業(yè)設計說明書 5 說明：除 1號、 2號車間變電所設置兩臺變壓器外，其余設置一臺 。 供電協(xié)議 據(jù)了解，該機械制造廠的供電協(xié)議內(nèi)容如下： (1) 工廠電源從電業(yè)部門的某 220/35kV區(qū)域變電所，用 35kV雙回架空線引入本廠，其中一回作為工作電源，則另一回作為備用電