【正文】 42 / 48紡織廠供配電設(shè)計摘要電能是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，它對我們?nèi)粘Ｉ钜约皩ι鐣墓I(yè)都起著重要的作用。變電所作為電力系統(tǒng)中變化電壓、交換功率和匯集分配電能的樞紐，隨著電力系統(tǒng)電壓等級的不斷提高，網(wǎng)絡(luò)日益復雜。因此，做好工廠供配電系統(tǒng)的設(shè)計對于發(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。計算出短路電流的大小，選出不同型號的變壓器，進而確定變壓器的連接組別，畫出必要的變電所主接線圖。 the structure is more and more plex. Substation to transform voltage power system, exchange of power and brings together a hub for distribution of electric energy. With the continuous improvement of power system voltage level, the increasing plexity of network, Its role is particularly important. Therefore, to do a factory to supply and distribution system design for the development of industrial production, industrial modernization, and has a very important significance.This thesis design first calculated power load and transformer sets, capacity。Keyword: main wiring diagram, short circuit current, power load, transformer前言本設(shè)計為電氣工程及其自動化專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計，以供電技術(shù)為主線，綜合考查學生對本專業(yè)各科知識的掌握程度，培養(yǎng)對本專業(yè)各科知識進行綜合運用的能力，同時也檢驗了本專業(yè)學習四年以來的成果。總降（配）變電所、供電線路和用電設(shè)備構(gòu)成了一個完整的工廠供電系統(tǒng)。電能易于轉(zhuǎn)換，易于傳輸，分配簡單經(jīng)濟，便于調(diào)節(jié)、控制和測量等特點，使得電能成為了工業(yè)生產(chǎn)的主要能源。因此，設(shè)計符合工廠具體負荷情況的供電系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)的必備條件。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟生活中應(yīng)用極為廣泛。因此，做好工廠企業(yè)供配電的設(shè)計，可以有效的利用電能為經(jīng)濟的發(fā)展而服務(wù)，所以工廠企業(yè)供配電的電路設(shè)計要聯(lián)系到各個方面，負荷計算及無功補償，變壓器的型號、容量和數(shù)量的分配；短路的計算、設(shè)備的選擇、線路的分配和設(shè)計、保護措施等方面進行設(shè)計分析，把最好的供配電設(shè)計應(yīng)用到現(xiàn)實生產(chǎn)中來，為經(jīng)濟的發(fā)展做出最好的服務(wù)。眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟生活中應(yīng)用極為廣泛。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，提高產(chǎn)品質(zhì)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，改善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此，做好工廠供配電系統(tǒng)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。工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達到以下基本要求：（1） 安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。（3） 優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求（4） 經(jīng)濟 供電系統(tǒng)的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。按照國家標準GB5005295 《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》、GB5005394 《10kv及以下設(shè)計規(guī)范》、GB5005495 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》等的規(guī)定，進行工廠供電設(shè)計必須遵循以下原則：（1） 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；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。（3）近期為主、考慮發(fā)展；應(yīng)根據(jù)工作特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠期發(fā)展的關(guān)系，做到遠近結(jié)合，適當考慮擴建的可能性。按負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計方案。工廠供電設(shè)計的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。紡織廠平面圖按照工廠與當?shù)毓╇姴块T簽訂的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條110KV的功用電源干線取得電源。為滿足工廠耳機負荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線有鄰近的單位取得備用電源。 關(guān)于電費的收取，因與當?shù)毓╇姴块T達成協(xié)議，在本廠變電所高壓側(cè)計量電能，設(shè)專用計量柜，按兩部電費交電費。電氣主接線圖見附錄一。該廠處鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級負荷外，其余均屬三級負荷。如在充分發(fā)揮設(shè)備潛力、改善設(shè)備運行性能、提高其自然功率因數(shù)的情況下，尚達不到規(guī)定的工廠功率因數(shù)要求。無功補償裝置包括系統(tǒng)中的并聯(lián)電容器，串聯(lián)電容器，并聯(lián)電抗器，同步調(diào)相機和靜止無功補償裝置等。它具有投資省，裝設(shè)地點不受自然條件限制，運行簡便可靠等優(yōu)點。由于它沒有旋轉(zhuǎn)部件，維護較為方便，為了在運行中調(diào)節(jié)電容器的功率，可將電容器連接成若干組，根據(jù)負荷變化，分組投入或切除。由于電壓器的無功消耗大于有功消耗，所以在計算無功功率補償時候取 =，這樣我們無功補償?shù)腝（c）為：Q（c）=[tan()tan()]=（c）=3300Kvar，總共容量：100KvarX33=3300Kvar(1) 、補償后的變壓所的低壓側(cè)視在計算負荷為：S(30) =+（）X=電流：I(30)=（2）、變壓所的功率損耗為：△P(r)= S(30)==△Q(r) = S(30)==（3）、變電所的高壓側(cè)的計算負荷為： P(30)=195++188++125+249+219+= KWQ (30)==S(30) = KVAI(30)=( 4 )、補償后的功率因素：= P(30)/ S(30)= （）符合要求第4章 變電所高壓電器設(shè)備選型年損耗的電量的計算年有功電能消耗量及年無功電能消耗量可由下計算得到（1）年有功電能消耗量：W(pa)=（30）T（a）（2）年無功電能消耗量：W(pa)=(30) T（a）結(jié)合本工廠的情況，年負荷利用小時數(shù)T（a）=4600小時，取年平均用功負荷系數(shù) α= 年平均無功負荷系數(shù)β= 由此可得本廠：（1）年有功電能消耗量：W(pa)==（2）年無功電能消耗量：W(pa)==全工廠的實在計算負荷和全工廠要求上看，該廠負荷屬于二級負荷，故該工廠變壓器的容量：S(nt)≥=所以我們選用SFZ111000/110型配電變壓器，容量為1000KVA，連接組別采用Yyn0.（1）鑄造車間、鍛壓車間變壓器容量：S()≥= 選擇S9/800/10型號低損耗配電變壓器，連接組別采用Yyn0（2）金工車間、工具車間變壓器容量：S()≥= 選擇S9/1000/10型號低損耗配電變壓器，連接組別采用Yyn0（3）電鍍車間、生活區(qū)變壓器容量：S()≥= 選擇S9/600/10型號低損耗配電變壓器，連接組別采用Yyn0（4）熱處理車間、裝配車間、機修車間、鍋爐房、倉庫變壓器容量：S()≥=.選擇S9/600/10型號低損耗配電變壓器，連接組別采用Yyn0 110KV架空線的選擇本廠有附近一條110KV公用電源干線取得電源，所以按照寂靜電流密度選擇導線截面積，線路在正常工作時的最大電流為：I=該工廠為三班制，全年最大負荷利用小時數(shù)位4600小時，屬于三級負荷。短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設(shè)備。在計算電路圖上，將短路計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，然后確定短路計算點。 短路的原因造成短路主要原因有：電氣設(shè)備絕緣損壞，這種損害可能是由于設(shè)備長氣運行、絕緣老化造成的；也肯能是設(shè)備本身質(zhì)量低劣、絕緣強度不夠而被正常電壓擊穿；或者設(shè)備質(zhì)量合格、絕緣合乎要求而被過電壓擊穿；或者由于設(shè)備絕緣守到了外力損傷而造成的。鳥獸為害事故，鳥獸跨越在裸露的相線之間或者相線與接地物體之間，或者咬壞設(shè)備和導線電纜的絕緣，從而導致短路。在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達幾萬安甚至幾十萬安，如此大的短路電流可對供電系統(tǒng)產(chǎn)生極大的危害：短路時要產(chǎn)生很大的點動力和很高的溫度，而使故障元件和短路電路中的其他元件受到損害和破壞，甚至引起火災事故。短路時保護裝置動作，將故障電路切除，從而造成停電，而且短路點越靠近電源停電范圍越大，造成的損失也越大。不對稱短路包括單相和兩相短路，其短路電流將產(chǎn)生較強的不平衡交變電磁場，對附近的通信線路、電子設(shè)備等產(chǎn)生電磁干擾，影響其正常運行，甚至使之發(fā)生誤動作。 短路的形成 在三相系統(tǒng)中，短路的形式有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路等，其中兩相接地短路，實質(zhì)是兩相短路。 電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小。為了是電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴重的短路狀態(tài)下也能可靠地工作，因此作為選擇和校驗電器設(shè)備用的短路計算中，以三相短路計算為主。 三相短路電流計算的目的短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設(shè)備，以及進行繼電保護裝置的整定計算為了保證電力系統(tǒng)安全運行，選擇電氣設(shè)備時，要用流過該設(shè)備的最大短路電流進行熱穩(wěn)定校驗和動穩(wěn)定校驗，以保證設(shè)備在運行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和點動力的巨大沖擊。 本工廠的供電系統(tǒng)簡圖如下圖所示。（1）本電廠的供電簡略如圖51所示：圖51本電廠的供電簡略圖（2）根據(jù)系統(tǒng)圖畫出等值電路如圖52所示：圖52等值電路圖(3) 采用標幺值法進行三相短路計算1) 選擇基準值：取 2) 計算短路電路中的各元件的電抗標幺值1 110KV電力變壓器的電抗標幺值取,因此2 電路中線路的電抗標幺值取，L=400m因此3 10KV電力變壓器的電抗標幺值 3) 計算k1點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量1 總電抗標幺值 2 三相短路電流周期分量有效值 3 其他三相短路電流4 三相短路容量4) 計算k2點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量1 總電抗標幺值 2 三相短路電流 3 其他三相短路電流 4 三相短路容量 短路計算結(jié)果表如下： 短路計算點 三相短路電流三相短路 容量/MVAK1189K2 電費計算 因與當?shù)毓╇姴块T達成協(xié)議，在本廠變電所高壓側(cè)計量電能，設(shè)專用計量柜，按兩部電費交電費。電力用戶需按新裝變壓器容量計算，一次性地向供電部門交供電貼費：6~10KV為800元/KVA。月基本電費按主變壓器容量計為18元/KVA，故每年電費為1000*18*12=。在這里由于110KV除的最高正常工作電流Ig=，且戶外布置。在這里由于110KV處的最高正常工作電流為Ig=，且戶內(nèi)布置。它主要由一、二次線圈、鐵心和絕緣組成。改變一次或二次繞組的匝數(shù)，可以產(chǎn)生不同的一次電壓與二次電壓比，這就可組成不同比的電壓互感器。它是一種安裝在電路中，保證電路安全運行的電器元件。因此選擇高壓限流熔斷器的型號是：RXW0110/，其主要技術(shù)參數(shù)如表64所示：表64 RXW0110/額定工作電壓（KV）額定工作電流（A）額定斷流容量（MVA）重量（KG）110105100023(5)、避雷器避雷器 又稱：surge ，能釋放雷電或兼能釋放電力系統(tǒng)操作過電壓能量，保護電工設(shè)備免受瞬時過電壓危害，又能截斷續(xù)流，不致引起系統(tǒng)接地短路的電器裝置。因此選擇高壓限流熔斷器的型號是：RW010/，其主要技術(shù)參數(shù)如表67所示：表67 RW010/額定電壓（KV）額定電流（A）額定斷流容量（MVA）重量（S）10100023 10kv側(cè)的設(shè)備選擇和校驗用于10KV側(cè)正常工作時的電流由各個車間按照每個車間的進行計算：(1)、鑄造車間、鍛壓車間：正常的工作電流為：I=，是戶內(nèi)布置的斷路器，型號是：SN1010/1250，其主要技術(shù)參數(shù)如68所示：表68 SN1010/1250斷路器技術(shù)參數(shù)額定工作電壓（KV）額定工作電流（A）額定開端電流（KA）動穩(wěn)定電流（KA）熱穩(wěn)定電流（KA）額定熱穩(wěn)定時間（S）10125040125404(2)、金工車間、工具車間正常工作電流為：I=，是戶內(nèi)布置的斷路器，型號是：SNS10/1000，其主要技術(shù)參數(shù)如69所示：表69 SNS10/1000斷路器技術(shù)參數(shù)額定工作電壓（KV）額定工作電流（A）額定開端電流（KA）動穩(wěn)定電流（KA）熱穩(wěn)定電流（KA）額定熱穩(wěn)定時間（S）101000804(3)、 電鍍車間、生活區(qū)正常的工作電流I=，是戶內(nèi)布置的斷路器，型號是：SN1010/1250，其主要技術(shù)參數(shù)如610所示：表610 SN1010/1250斷路器技術(shù)參數(shù)額定工作電壓（KV）額定工作電流（A）額定開端電流（KA）動穩(wěn)定電流（KA）熱穩(wěn)定電流（KA）額定熱穩(wěn)定時間（S）10125040125404