【正文】 to decrease energy losses and voltage losses in the power supply can also improve the quality of the power supply voltage. So the whole design of the power supply system bees more reliability and flexibility.KEY WORDS: power system，short circuit calculation，electrical equipment，relay protection2目　錄前　言 1第1章 負荷計算 3 電力負荷計算的內(nèi)容 3 電力負荷的表達式 3 年最大負荷 3 平均消耗的功率 3 負荷系數(shù) 4 單個三相用電設備組的計算負荷 4 多組用電設備計算負荷的確定 5 負荷計算 6 變電所變壓器的選擇 12第2章 無功補償 14 14 14 14 15第3章 變電站主接線的設計 17 主接線的基本要求 17 主接線的選擇 17 單母線接線方式 17 單母線分段 18第4章 電源進線及工廠高壓配電線路的設計 19 變電所進出線及與鄰近單位聯(lián)絡線的選擇 19 10kV高壓進線的選擇校驗 19 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗 19 作為備用電源的高壓聯(lián)絡線的選擇校驗 20 21第5章 短路計算 22 短路電流計算的目的 22 短路電流計算的方法 22 短路計算 23 計算短路電路中各元件的電抗標幺值 23 K1點短路計算 24 K2點短路計算 24 K3點短路計算 25 K4點短路計算 25 K5點短路計算 26 K6點短路計算 26第6章 高低壓電氣設備選擇 28 一次設備選擇與校驗的條件和項目 28 按正常工作條件選擇 28 短路條件校驗 28 隔離開關、負荷開關和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗 28 電流互感器的短路穩(wěn)定度校驗 30 熔斷器和熔體的選擇校驗 31 高壓互感器的選擇與校驗 32 33 車間變電所 33 車間變電所 33 車間變電所 34 車間變電所 34 車間變電所 34第7章 防雷與接地設計 36 變電所的防雷保護 36 直擊雷防護 36 雷電侵入波的防護 36 變電所公共接地裝置的設計 36 接地電阻的要求 37 接地裝置的設計 37結　論 38謝 辭 39參考文獻 40附　錄 41附 錄 1電氣總接線圖 41附 錄 2紡織廠原始資料 42外文資料翻譯 43前　言本設計為電氣工程及其自動化專業(yè)的畢業(yè)設計，以供電技術為主線，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。 同時在設計中采用并聯(lián)電容器的方法來補償無功功率，以減少供電系統(tǒng)的電能損耗和電壓損失，同時提高了供電電壓的質(zhì)量。洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）紡織廠10kv供配電設計摘 要 隨著工廠自動化程度的提高，合理的工廠供電系統(tǒng)變得越來越重要，不僅可以保證工廠的正常生產(chǎn)，還能大大的節(jié)約電能降低產(chǎn)品的成本，提高生產(chǎn)效率。 本設計為紡織廠供配電系統(tǒng)設計，主要包括電力負荷計算、變電站主接線的設計、電源進線及工廠高壓配電線路的設計、短路計算、高低壓電氣設備選擇以及變電站繼電保護規(guī)劃設計和防雷與接地。從而使整個供電系統(tǒng)更具有其可靠性和靈活性。1. 工廠供電的意義和要求工廠供電，就是指工廠所需電能的供應和分配?？偨担ㄅ洌┳冸娝⒐╇娋€路和用電設備構成了一個完整的工廠供電系統(tǒng)。電能易于轉換，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。工廠企業(yè)是國家電力的主要用戶，完善工廠供電系統(tǒng)的配置對節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟建設也有很大的促進作用。（2） 可靠 不同級別的負荷對供電可靠性的要求不同，工廠供電系統(tǒng)必須滿足相應負荷的要求。（4） 經(jīng)濟 在保證供電可靠性的情況下，供電系統(tǒng)的投資要盡量少，運行費用要盡量低，并盡可能的節(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)設計規(guī)范》、GB5005394《10kv及以下設計規(guī)范》、GV5005495《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；必須遵守國家有關規(guī)定及標準，執(zhí)行國家有關方針和政策，包括 節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術經(jīng)濟政策。(3)近期為主、考慮發(fā)展應根據(jù)工作特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設與遠期發(fā)展的關系，做到遠近結合，適當考慮擴建的可能性。3. 設計的內(nèi)容及步驟工廠供電系統(tǒng)的設計是根據(jù)電力用戶所處地理環(huán)境、生產(chǎn)工藝對負荷的要求、各個車間的負荷數(shù)量和性質(zhì)、負荷布局以及地區(qū)供電條件進行的。設計的具體步驟如下： （1）按照廠區(qū)用電設備的資料和其他具體情況，計算負荷。（3）根據(jù)環(huán)境和計算負荷，選擇變電所的位置、變壓器數(shù)量和容量。（5）用標幺值進行短路電流的計算。（7）主變壓器和饋線電路保護裝置的設計及整定，包括保護方式的確認、保護值的整定、保護裝置的選擇以及靈敏度校驗。（9）需要核算建設所需器材與總投資。計算負荷是一個假想的持續(xù)性的負荷其熱效應與同一時間內(nèi)實際變動負荷所產(chǎn)生的最大熱效應相等。 平均負荷為一段時間內(nèi)用電設備所消耗的電能與該段時間之比。平均負荷用來計算最大負荷和電能消耗量。 年最大負荷就是全年中負荷最大的工作班內(nèi)消耗電能最多的半小時平均負荷。按下式計算：＝ （h）（h） (11)其中—為全年消耗的電量（） —有功電量 —無功電量 平均消耗的功率就是電力負荷在一定時間t內(nèi)平均消耗的功率，即：＝ （kW） (12) 年平均負荷，就是電力負荷全年平均耗用的功率，t取8760（h），即： ＝ (13) 負荷系數(shù)最大工作班內(nèi)，平均負荷與最大負荷之比，稱為負荷系數(shù)?！摵上禂?shù)。 —用電設備在實際運行功率時的效率。用電設備組有功計算負荷：＝ () (17)用電設備的無功計算負荷：＝（kvar） (18)用電設備組的視在計算負荷為：＝=（kVA） (19)用電設備組的計算電流為：＝（A） (110)按二項式發(fā)確定三相用電設備組計算負荷.同一工作制單組用電設備有功計算負荷為 無功計算負荷為 ＝（kvar） 式中 b、c—為二項式系數(shù)，對于不同類型的設備取值不同。因此在確定多組用電設備時，應結合具體情況對其有功負荷和無功負荷分別記入一個同期系數(shù)和。高壓配電線路的計算負荷，應該是該線路所供車間變電所低壓側計算負荷，加上變壓器的功率損耗，……如此逐級計算即可求得供電系統(tǒng)所有元件的計算負荷。在負荷計算中，電力變壓器的功率損耗可按下列簡化公式近似計算：有功損耗： 無功損耗： 負荷計算本設計是為某紡織廠設計一座高壓配電所，該紡織廠主要生產(chǎn)化纖產(chǎn)品，大部分車間為三班制，少數(shù)車間為兩班或一班制。二級負荷也屬于重要負荷，供電變壓器可由一臺或者兩臺變壓器。只有當負荷較小或者當?shù)毓╇姉l件困難時，二級負荷可由一回路10kV及以上的專用架空線路供電。當采用電纜線路時，必須采用兩根電纜并列供電，每根電纜應能承受全部二級負荷。工廠負荷計算及無功補償（1）有功計算負荷： （117） （2）無功計算負荷： （118） （3）視在功率負荷： （119）（4）計算負荷： （120）： （121）因為變壓器上有功率損耗，所以計算高壓配電線路的計算負荷應該是該線路所供車間變電所低壓側計算負荷加上變壓器的功率損耗。對于單臺變壓器SNT≥SC，對于兩臺并列運行的變壓器SNT1+SNT2≥SC，SNT1≥SCⅠ+SCⅡ， SNT2≥SCⅠ+SCⅡ，式中SCⅠ、SCⅡ分別為負荷SC中一級和二級負荷的容量；SNTSNT2—分別為并列運行的兩臺變壓器的額定容量。（3）所選方案要滿足變壓器經(jīng)濟運行的條件。暗備用方式投資省，能耗小，故應用廣泛。3．變壓器相數(shù)的選擇 一般選擇三相變壓器。從技術指標，兩臺變壓器的方案略微優(yōu)于一臺變壓器。所以這里每個車間變電所選一臺變壓器的方案。 車間變電所： 車間變電所： 車間變電所： 車間變電所： 車間變電所： 所選的S9型電力變壓器采用無激磁調(diào)壓，調(diào)壓范圍是177。表12 變壓器型號一覽表車間變壓器型號額定容量(KVA)空載損耗(kW)負載損耗(kW)空載電流(%)阻抗電壓(%)聯(lián)結組標　號 車變1000Yyn0 車變2504Yyn0 車變1000Yyn0 車變40014Yyn0 車變2504Yyn018第2章 無功補償工廠中由于有大量的感應電動機、電焊機、電弧爐及氣體放電燈等感性負荷，還有感性的電力變壓器，從而使功率因數(shù)降低。為了保證供電質(zhì)量和節(jié)能，充分利用電力系統(tǒng)中發(fā)配電設備的容量，減小供電線路的截面，減小電網(wǎng)的功率損耗、電能損耗，減小線路的電壓損失，必須提高用電單位的功率因數(shù)，則需考慮增設無功功率補償裝置。其中并聯(lián)電容器補償裝置時無功負荷的主要電源之一。故一般首先考慮裝設并聯(lián)電容器。本次設計為10kV，從補償裝置的維護和性能的角度來考慮，就選用并聯(lián)電容器裝置。假設功率因數(shù)有提高到，這時在用戶需用的有功功率不變的條件下，無功功率將由減小到，視在功率將由減小到。由圖可知，要使功率因數(shù)由提高到，必須裝設無功補償裝置（并聯(lián)電容器），其容量為： (115)在確定了總的補償容量后，即可根據(jù)所選并聯(lián)電容器的單個容量來確定電容器的個數(shù)，即： (116)變電所高壓側的，取。 說明實際中并聯(lián)電容器的容量為： 表12 無功補償對照表項目(kW)(kvar)(kW)(A)10KV補償前負荷10KV側無功補償容量81010KV側補償后容量第3章 變電站主接線的設計 主接線的基本要求主接線的選擇，要達到安全、可靠、靈活、經(jīng)濟的要求。安全：要求選擇合適的電氣設備，具有良好的監(jiān)視和保護系統(tǒng)，以保證人身和設備安全。靈活：利用較少的切換來適應不同的運行方式，檢修方便，電源和負荷投切方便。此外，變電所擴建的可能性較大，其主接線應該方便改造和擴建。設置母線可以方便地 圖31 單母線接線 圖32 單母線分段接線把電源進線和多路引出線通過開關電器連接在一起，以保證供電的可靠性和靈活性。例如，固定式開關柜中的斷路器工作一段時間需要檢修時，在斷路器斷開電路的情況下，拉開隔離開關；恢復供電時，應先合隔離開關，然后合斷路器。由于隔離開關無滅弧裝置，斷流能力差，所以不能帶負荷操作。 單母線分段單母線分段接線是采用斷路器（或隔離開關）將母線分段，通常是分成兩段，如圖32所示。兩段母線同時故障的幾率很小，可以不予考慮。由上可知，單母線分段便于分段檢修母線減小母線故障影響范圍，提高供電的可靠性和靈活性。洛陽理工學院畢業(yè)設計（論文）第4章 電源進線及工廠高壓配電線路的設計 變電所進出線及與鄰近單位聯(lián)絡線的選擇 10kV高壓進線的選擇校驗采用LJ型鋁絞線架空敷設，接往10kV公用干線。C時的滿足發(fā)熱條件。 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗 采用YJL2210000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。(2）校驗短路熱穩(wěn)定 按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面 ＜A=25C值由表查得，故。高壓配電線如圖41所示。（1）按發(fā)熱條件選擇，而最熱月土壤平均溫度為25176。（2）校驗電壓損耗 由查表可得纜芯為鋁芯電纜的（纜芯溫度按80176。 饋電給各車間（鍛工車間、紡紗車間、制條車間、軟水站、機修車間、職工車間、染工車間、鍋爐房、水泵房、油泵房、化驗區(qū)）用VLV22型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜。饋電給生活區(qū)、食堂辦公樓用BLX鋁芯橡皮絕緣導線。進行短路電流計算，首先要繪制計算電路圖。短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。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。最后計算短路電流和短路容量。 短路電流計算的方法 圖