【正文】 ..................38 車間變電所采用單支避雷針保護(hù) .....................................................................38 配電變壓器和電容器的保護(hù) ....................................................................................39 配電變壓器的保護(hù) .............................................................................................39 電力電容器的保護(hù) .............................................................................................39 接地保護(hù) ....................................................................................................................39 車間低壓系統(tǒng)的接地保護(hù) .................................................................................39 接地電阻的計(jì)算 .................................................................................................39致 謝 ..................................................................................................................................40參考文獻(xiàn) ..............................................................................................................................417 / 42一、緒論工廠供電，即指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電.電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和核心動(dòng)力。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)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(shí)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(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。 可見，做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)，實(shí)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(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并確實(shí)做好節(jié)能環(huán)保工作，就必須達(dá)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(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求（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。為了保證工廠供電的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，就必須要有一套完整的保護(hù)，監(jiān)視和測(cè)量裝置。二、工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB5005295 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB5005394 《10kv 及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB5005495 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：（1） 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；8 / 42必須遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)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(jì)政策。（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。按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。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。三、配變電所位置選擇 配變電所位置選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求綜合考慮確定： (1) 接近負(fù)荷中心。 (3) 接近電源側(cè)。 (5) 不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)的場(chǎng)所。 (7) 不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方或貼鄰。 (9) 配變電所為獨(dú)立建筑物時(shí)，不宜設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。 (11) 配變電所位于高層建筑(或其他地下建筑)的地下室時(shí)，不宜設(shè)在最底層。并應(yīng)避免洪水或積水從其他渠道淹漬配變電所的可能性。加氫裂化裝置變電所布置方案 廁所休息室維修間備件庫(kù)低壓配電室 5高壓配電室 6380V配電間 3 高壓配電室T2T1T4T512變壓器室 電容器室 變壓器室 電容器室6KV 配電間備注：2 6KV 電纜進(jìn)線 ；3 高壓開關(guān)柜；TTTT4 6/ 變壓器；5 、6 低壓配電屏；配電間為四層，一、三層為電纜夾層，二、四層為高低壓配電間； 車間供電系統(tǒng)的主結(jié)線車間變電站的主結(jié)線由于車間的負(fù)荷性質(zhì)及生產(chǎn)工藝要求決定。（1） 線路變壓器組主結(jié)線多用在只對(duì)三級(jí)負(fù)荷供電且用電量較小的車間變電站。如負(fù)荷中心有一、二級(jí)負(fù)荷，則應(yīng)有與其它電源相聯(lián)絡(luò)的線路，作為備用電源。低壓配電線路常見的結(jié)線方式有放射式結(jié)線、樹干式結(jié)線、變壓器—干線結(jié)線、環(huán)形結(jié)線和柴油發(fā)電機(jī)組作備用電源的結(jié)線。樹干式結(jié)線方式雖配電設(shè)備和導(dǎo)線材料耗用較少，運(yùn)行靈活性好，但是干線故障時(shí)影響范圍比較大；一般用于用電設(shè)備布置較均勻、容量不大的場(chǎng)合。環(huán)形結(jié)線方式供電可靠性高，但是保護(hù)裝置及其整定配合較復(fù)雜。四、車間電力負(fù)荷計(jì)算及變壓器的選擇 負(fù)荷計(jì)算的目的工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)所需要的電能，除大型廠礦企業(yè)建有自備發(fā)電廠可供應(yīng)部分外，通常均由電力系統(tǒng)共給。因此，工業(yè)企業(yè)變電站可以說是企業(yè)電力供應(yīng)的樞紐，所處地位十分重要。進(jìn)行企業(yè)電力負(fù)荷計(jì)算的主要目的就是為了正確選擇企業(yè)各級(jí)變電站的變壓器容量，各種電氣設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格以及供電網(wǎng)絡(luò)所用導(dǎo)線牌號(hào)等提供科學(xué)的依據(jù)。11 / 42此設(shè)計(jì)采用的是需用系數(shù)法來(lái)對(duì)加氫裂化裝置進(jìn)行電力負(fù)荷計(jì)算的。這種方法簡(jiǎn)便，應(yīng)用廣泛，尤其適用于配、變電所的負(fù)荷計(jì)算。而單位面積功率法和單位指標(biāo)法主要多用于民用建筑；單位產(chǎn)品耗電量法主要適用于某些工業(yè)。A) cosS30d. 計(jì)算電流(A) 式中 為用電設(shè)備組或用電單位供電電壓額N30UI?N定值(KV)B. 確定多組用電設(shè)備組或多個(gè)用電單位總計(jì)算負(fù)荷的公式:a. 有功計(jì)算負(fù)荷 (KW) = 30P??i30K式中， 為各組的計(jì)算負(fù)荷(KW)； 為有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，由設(shè)備組計(jì)算車i30P?間配電干線負(fù)荷時(shí)可取 =～，由設(shè)備組直接計(jì)算變電所低壓母線總負(fù)荷時(shí)可取 =～。 qKc. 視在計(jì)算負(fù)荷 (KV 尖峰電流的計(jì)算(1) 單臺(tái)用電設(shè)備的尖峰電流 NSTPKII??式中， 為尖峰電流； 為設(shè)備的啟動(dòng)電流倍數(shù)； 為設(shè)備的啟動(dòng)電流；PKIST對(duì)一般的籠型異步電動(dòng)機(jī)而言 =6～7； 對(duì)于級(jí)數(shù)≤4 的籠型異步電機(jī)ST一般取 7。(2) 低壓 380V的車間總設(shè)備的尖峰電流 ??maxNST30PKII???已知車間低壓設(shè)備的總計(jì)算電流 =所以 =+ 車間變電站變壓器臺(tái)數(shù)的選擇原則：（1） 對(duì)于一般的生產(chǎn)車間盡量裝設(shè)一臺(tái)變壓器；（2）如果車間的一、二級(jí)負(fù)荷所占比重較大，必須兩個(gè)電源供電時(shí)，則應(yīng)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器。如果與相鄰車間有聯(lián)絡(luò)線時(shí)，當(dāng)車間變電站出現(xiàn)故障時(shí)，其一、二級(jí)負(fù)荷可通過聯(lián)絡(luò)線保證繼續(xù)供電，則亦可以只選用一臺(tái)變壓器。 變壓器容量的選擇：（1） 變壓器的容量 ST（可近似地認(rèn)為是其額定容量 SNA（JGJ/T16—92規(guī)定）或 1250 KV如果用電設(shè)備容量較大、負(fù)荷集中且運(yùn)行合理時(shí)，亦可選用較大容量的變壓器。A的變壓器更接近于負(fù)荷中心，減少低壓配電線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量；另一是限于變壓器低壓側(cè)總開關(guān)的斷流容量。這樣，變壓器在正常運(yùn)行時(shí)的負(fù)載率 β 不超過下列百分值：β=(50/80)%∽(50/70)%≈%∽71%基本上滿足經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求。綜上所述:依據(jù)車間低壓裝置的計(jì)算負(fù)荷可以選定催化車間變壓器為：選用 10KV級(jí) S10系列節(jié)能型電力變壓器四臺(tái)。因此，在確定車間主結(jié)母線時(shí)需要考慮到這部分功率損耗。4≈40%變壓器的有功損耗為：ΔPb=ΔPk+β178。ΔPe ΔPb =+178。=變壓器的無(wú)功損耗為：ΔQb=ΔQk+β178。ΔQe ΔQb = Ik %/100 Se ] =1600 ]=五、 短路及短路電流的計(jì)算 短路的概述 “短路”是電力系統(tǒng)中常發(fā)生的一種故障。電器設(shè)備載流部分絕緣損壞是形成短路20 / 42的主要原因，它帶來(lái)的危害也是相當(dāng)嚴(yán)重的。（2）造成停電事故：由于電路中裝設(shè)有短路保護(hù)裝置，因此在電路短路時(shí)，將使得短路電路斷開，從而造成停電。（3）引起電壓驟降：短路時(shí)電壓要驟降，從而嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的運(yùn)行。常見的幾種短路類型（1） 對(duì)稱短路：三相短路 ：)3(k（2） 不對(duì)稱短路：兩相短路 )2(k兩相接地短路 )1.(k21 / 42單相短路 :)1(k進(jìn)行短路電流計(jì)算的目的是為了保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，在設(shè)計(jì)選擇電器設(shè)備時(shí)都要用可能流經(jīng)該設(shè)備的最大短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)和動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)，以保證該設(shè)備在運(yùn)行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路故障引起的發(fā)熱效應(yīng)和電動(dòng)理效應(yīng)的巨大沖擊。為了校驗(yàn)各種電器設(shè)備，必須找出可能出現(xiàn)的最嚴(yán)重的短路電流。22 / 42 電力網(wǎng)絡(luò)中的短路計(jì)算 短路計(jì)算的相關(guān)公式（表 ） 有名值與標(biāo)幺值換算公式參數(shù)名稱 有名值 標(biāo)幺值 說明功率 S dS??一般取 Sd=100MVA電壓 U dU?一般取 Ud=Uev電流 I dI?? ddU3SI?電抗 X =dX?2US是以 Sd 為基準(zhǔn)容?量的標(biāo)幺值變壓器電抗 N2KT10SU%?NdkT10S%??線路電抗 LX1 2d1LUX?為線路每公里電抗1值電抗器電抗 NRI310U%?2dNRIS310?? %為電抗器銘牌上R數(shù)值23 / 42根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值，一般 6KV 電壓級(jí)的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)如下示：=100MVA； = ；基準(zhǔn)電壓為 ；基準(zhǔn)電抗為 ；基準(zhǔn)電流為dSdUav ?高壓網(wǎng)絡(luò)中對(duì)于無(wú)窮大電源系統(tǒng)三相短路標(biāo)幺值法計(jì)算公式： 為系統(tǒng)電源到短路點(diǎn)間的總阻抗；??????X1IIt39。 U3S? d 39。KSN39。shshk2i?shishk低壓配電網(wǎng)絡(luò)中短路電流的計(jì)算（1） 高壓側(cè)系統(tǒng)的等值電抗配電變壓器容量較小，阻抗值較大，一般可認(rèn)為短路時(shí)其高壓側(cè)母線電壓保持不變，即為無(wú)窮大電源系統(tǒng)。用 來(lái)代替計(jì)算中的電2XZ?抗 X。采用有名值計(jì)算時(shí)電壓?jiǎn)挝挥?V，電流用 KA，容量用 KVA，阻抗用 。?mavU24 / 42 短路計(jì)算中應(yīng)注意的問題1. 短路電流沖擊系數(shù) 的取值shk在高壓電網(wǎng)中其它地點(diǎn)短路取 ；在 1000V 及以下變壓器低壓側(cè) 短路時(shí)取 ；2. 對(duì)電網(wǎng)中異步電動(dòng)機(jī)負(fù)荷的處理一些接在短路點(diǎn)附近（5m 內(nèi)）且容量較大的異步電動(dòng)機(jī)（電動(dòng)機(jī)容量大于100KW或總?cè)萘看笥?100 KW的感應(yīng)電動(dòng)機(jī)） ，在短路初瞬次暫態(tài)階段，短路點(diǎn)的電壓為零，這些電動(dòng)機(jī)因?yàn)橛休^大的慣性，轉(zhuǎn)速不能立即降到零，因此其反電動(dòng)勢(shì)大于電網(wǎng)的剩余電壓?？砂聪鹿接?jì)算：；MN39。39。)(shsh() ??式中， 為電動(dòng)機(jī)次暫態(tài)電勢(shì)標(biāo)幺值，一般取 ；39。M? )(sh一般高壓電動(dòng)機(jī)取 ~，低壓電動(dòng)機(jī)取 ；3. 系統(tǒng)等值電抗的估算：， 為系統(tǒng)分界母線處的短路容量（有時(shí)用該處斷路器額定斷流容量kdSX??代替）電網(wǎng)中發(fā)生三相短路時(shí)，短路點(diǎn)的電壓降為零，短路點(diǎn)附近的電壓也大為降低。)3(ZqII??（KA）sh（KA）shi（KA）)M(shi（KA）?shi（KA）39。（2） 為三相短路電流的穩(wěn)態(tài)有效值，用來(lái)校驗(yàn)電器和電路中載流部件的?熱穩(wěn)定性。I定斷流量。（5） 為三相短路沖擊電流（指最嚴(yán)重短路情況下，三相短路電流中最嚴(yán)shi重相的第一周期的電流峰值） ，用來(lái)校驗(yàn)電器設(shè)備和母線的動(dòng)穩(wěn)定性。39。)3(Zq?（KA）shI（KA）)M(shi（KA）39。在選擇導(dǎo)線和電纜的型號(hào)及截面時(shí)，既要保證供電的安全可靠，又要充分利用導(dǎo)線和電纜的負(fù)載能力。當(dāng)通過的電流超過其允許電流時(shí)，將其絕緣線和電纜的絕緣加速老化，嚴(yán)重時(shí)將燒毀導(dǎo)線或電纜，或引起其它的事故，不能保證安全供電。因此，必須按導(dǎo)線或電纜的允許載流量來(lái)選擇其截面。當(dāng)電壓損失超過一定的范圍后，將使用電設(shè)備端子上的電壓不足，嚴(yán)重影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。（4） 經(jīng)濟(jì)條件 導(dǎo)線和電纜截面的大小，直接影響網(wǎng)絡(luò)的出投資及電能損耗的大小。反之，網(wǎng)