【正文】 鎘鎳蓄電池的正極板為氫氧化鎳 [Ni(OH)3]或三氧化二鎳 (Ni2O3)的活性物，負(fù)極為鎘（ Gd） ,電解液為氫氧化鉀（ KOH） ,或氫 氧化鈉（ NaOH） 等活性堿溶液。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?cè)诔鼍€采用 DZ20 型可自復(fù)位式熔斷器。 低壓斷路器的選擇時(shí)應(yīng)滿足上列條件： （ 1）低壓斷路器的額定電壓應(yīng)不低于保護(hù)線路的額定電壓。 因?yàn)樵O(shè)計(jì)中我們同樣是采用的是 GL 系列電流繼電器，則利 用該繼電器的電磁元件來實(shí)現(xiàn)電流速斷保，而感應(yīng)元件則用來作反時(shí)限的過流保護(hù)，因此非常經(jīng)濟(jì)。 （ 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。 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。 如果變壓器油箱漏油，使得氣體繼電器內(nèi)的油也慢慢流盡。這時(shí)上觸點(diǎn)接通而接通信號(hào)回路，發(fā)出音響和燈光信號(hào)，這稱之為 “ 輕瓦斯動(dòng)作 ” 。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(duì)油箱頂蓋也有 2%～4%的傾斜度。 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。 變壓器的速斷保護(hù) 上述反時(shí)限的過電流保護(hù)，有一個(gè)明顯的缺點(diǎn)，就是越靠近電源的線路的過電流保護(hù)，其動(dòng)作時(shí)間越長(zhǎng)，而短路電流則是越靠近電源，其值越大，危害也越嚴(yán)重。在短路故障被切除后，繼電器自動(dòng)返回，其信號(hào)牌可利用外殼上的 旋鈕手動(dòng)復(fù)位。其中 QF 表示斷路器， KA 表示電流繼電器， YR表示跳閘線圈。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。 (3) 對(duì)于供電給分開運(yùn)行的 母線段的降壓變壓器，除在電源側(cè)裝設(shè)保護(hù)外，還應(yīng)在每個(gè)供電支路上裝設(shè)保護(hù)。 在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)要求需裝設(shè)過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)和瓦斯保護(hù)。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)。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。 (11) 饋電給生活區(qū)的線路選擇 采用 LJ型鋁絞線架空敷設(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 50mm2，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 25mm2，其3087alI A I??，滿 足發(fā)熱條件。 (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 4mm2，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。 (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)。 ： 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。 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 =++=，并查得 C=77，因此可確定短路熱穩(wěn)定度的最小截面為： ( 3 )m in /A I tima C?? =1960 /77mm2= mm225mm2 18 因此滿足熱穩(wěn)定度要求。 (2)由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn)。 采用 LJ型鋁絞線，架空敷設(shè)，接往 10kV 公用干線。 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。 （ 4） 機(jī)械強(qiáng)度 導(dǎo)線（包括裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面。 （ 3） 經(jīng)濟(jì)電流密度 17 35kV 及以上的高壓線路及電壓在 35kV 以下 ， 但距離長(zhǎng) 、 電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(fèi)用支出最小。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。 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。 各一次設(shè)備的選擇如表 。 互感器是變換電壓、電流的電氣設(shè)備 。 圖 短路電流計(jì)算等效電路圖 計(jì)算 k1 點(diǎn) ( 側(cè) )的短路總電抗及三相短路電流和容量 (1) 總電抗標(biāo)么值 ( 1)* * *12kX X X? ? ??=+= (2) 三相短路電流 ( 1)3*11 / kdKI I X? ?? ? =(3) 其它短路容量 (3) (3) (3)1kI I I????= (3) (3)? = = (3) (3)? = = (4) 三相短路容量 ( 1)(3) *1 / kdkS S X? ?? ? =100MVA/= % 33 ?? ????? k V Ak V ASSUX N dk 14 計(jì)算 k2 點(diǎn) ( 側(cè) )的短路總電抗及三相短路電流和容量 （ 1） 總電抗標(biāo)么值 ( 2 )* * * *1 2 3kX X X X? ? ? ? ?=++= （ 2） 三相短路電流周期分量有效值 ( 2 )(3) *22 / kdKI I X ? ?? ? =144/= （ 3） 其它短路電流 (3) (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。對(duì)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(jiǎn)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(jiǎn)，求出其等效總阻抗。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算 點(diǎn)。總體 經(jīng)濟(jì)指標(biāo)而言明備用則有它無法替代的優(yōu)勢(shì)。 但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo) ,則裝設(shè)一臺(tái)主變的方案遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案，因此 在本次設(shè)計(jì)中，決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的方案。 上述變壓器的聯(lián)結(jié)組別均采用 Yyn0 接法。 S9 系列變壓器可以過負(fù) 10 荷 140%。 其主接線圖如圖 。 9 3 變電所主變 壓器和 結(jié)線方案的選擇 提出方案 根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況， 我們采用 S9 系列變壓器。 對(duì)車間干線?。? pK?? =～ qK?? =～ 對(duì)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 。 計(jì)算電流 30 30 /3NI S U? ，其中 NU 為用電設(shè)備組的額定電壓。 設(shè)計(jì)包括 高壓斷路器控制與信號(hào)回路、電測(cè)量與絕緣監(jiān)測(cè)回路、以及變壓器高低壓側(cè)的保護(hù)回路 組成的變電所二次結(jié)線系統(tǒng)，用二次回路原理接線圖或二次回路 原理圖及 展開圖 。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和 動(dòng) 穩(wěn)定檢驗(yàn)。 （ 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。按選定配電系統(tǒng)作線路結(jié)構(gòu)與敷設(shè)方式設(shè)計(jì)。 （ 3） 工廠總降壓變電所主結(jié)線設(shè)計(jì) 根據(jù)變電所配電回路數(shù)，負(fù)荷要求的可靠性級(jí)別和計(jì)算負(fù)荷數(shù)綜合主變壓器臺(tái)數(shù)，確定變電所高、低接線方式。 （ 1） 負(fù)荷計(jì)算 全廠總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，是在車間負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。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 。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。 （ 3）近期為主、考慮發(fā)展； 應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。 （ 4）經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。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(duì)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(duì)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。 在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小（除電化工業(yè)外）。 Part V has carried out substation equipment selections type and checking mainly. Ascertaining that to factory substation system. Final, we there are still a systematic the protection being in progress succeeding an electricity , insulation monitors , repeated systematic design such as electric energy measurement and signal system to the substation. Key words Substation； a system； repeated system X 目 錄 1 緒論 .............................................................. 1 工廠供電的意義和要求 .......................................... 1 工廠供電設(shè)計(jì)的一般 原則 ........................................ 1 本人的主要工作 ................................................ 2 2 負(fù)荷計(jì)算與無功功率補(bǔ)償 ............................................ 3 設(shè)計(jì)步驟 ...................................................... 3 負(fù)荷計(jì)算 ...................................................... 4 按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷 .................................. 4 多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定 ................................ 6 無功功率補(bǔ)償 .................................................. 6 3 變電所主變壓器和結(jié)線方案的