【正文】 必須達(dá)到下列基本要求。（2）可靠 應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性即連續(xù)供電的要求。（4）經(jīng)濟 供電系統(tǒng)的投資要省，運行費用要低，并盡可能的節(jié)約電能和減少有色金屬。對于大型工廠及某些電源進(jìn)線電壓為 35KV及以上的中型工廠，通常經(jīng)過兩次降壓，先經(jīng)過總降變電所，其中有較大容量的電力變壓器，將 35KV及以上的電源電壓降為 10KV的配電電壓，然后通過 10KV的高壓配電線將電能送到各個車間變電所。變電所擔(dān)負(fù)著從電力系統(tǒng)受電，經(jīng)過變壓，然后分配電能的任務(wù)。變配電所是工廠供電系統(tǒng)的樞紐，在工廠中占有特殊重要的地位。值班室應(yīng)盡量靠 近高低壓配電室且有門直通。值班室的門應(yīng)朝外開，高低壓配電室和電容器室的門應(yīng)朝值班室開或朝外開?？紤]到變壓器低壓出線通常是采用矩形裸母線，因此變壓器的安裝位置，宜靠近低壓配電室。（5） 適應(yīng)發(fā)展要求 變壓應(yīng)考慮到擴建時有更換大一級容量變壓器的可能。既要考慮到變配電所留有擴建的余地，又要不妨礙工廠或車間今后的發(fā)展。小 型 化 變 電 所 采 用 全 戶 外 布 置 ， 為 達(dá) 到 整 體 布 局 合 理 、 減 少 占 地 面 積 ，35kV 及 10kV 均 采 用 半 高 型 布 置 方 式 ； 進(jìn) 站 道 路 設(shè) 在 35kV 及 10kV 配 電 裝 置 之間 ， 便 于 設(shè) 備 運 輸 ， 道 路 寬 度 為 米 ； 變 壓 器 與 10kV 配 電 裝 置 布 置 在 一 側(cè) ，利 于 設(shè) 備 的 檢 修 、 維 護 。無 人 值 班 變 電 所 具 有 以 下 幾 個 優(yōu) 點 ：? 采 用 無 人 值 班 管 理 模 式 能 提 高 勞 動 生 產(chǎn) 率 ， 減 少 人 為 誤 操 作 ， 提 高 運 行可 靠 性 ；? 隨 著 電 網(wǎng) 復(fù) 雜 程 度 的 提 高 ， 各 級 調(diào) 度 中 心 要 求 采 集 更 多 的 信 息 ,以 便及 時 掌 握 電 網(wǎng) 及 變 電 站 的 運 行 情 況 ， 而 變 電 站 實 行 無 人 值 班 的 先 決 條 件是 必 須 具 備 “遙 測 、 遙 信 、 遙 控 、 遙 調(diào) ”等 “四 遙 ”功 能 ， 從 而 使 調(diào)度 要 求 得 到 滿 足 ；? 提 高 變 電 站 的 可 控 性 ,要 求 更 多 地 采 用 遠(yuǎn) 方 集 中 控 制 、 操 作 、 反 事 故 措施 等 ；? 利 用 當(dāng) 代 計 算 機 技 術(shù) 、 通 信 技 術(shù) 等 提 供 的 先 進(jìn) 技 術(shù) 裝 備 ,改 變 傳 統(tǒng) 二次 設(shè) 備 模 式 ,簡 化 系 統(tǒng) ,信 息 共 享 ,減 少 占 地 面 積 ,降 低 造 價 ， 小 型 化 變電 所 只 設(shè) 35 平 方 米 左 右 控 制 室 。3 電力系統(tǒng)的中性點運行方式在三相交流電力系統(tǒng)中，作為供電電源的發(fā)電機和電力變壓器的中性點有三種運行方式：一種是電源中性點不接地，一種是電源中性點經(jīng)阻抗接地，再一種是中性點直接接地或低電阻接地。如果KV6~3KV10~3其單相接地電流大于一定數(shù)值時，則采用中性點經(jīng)消弧線圈接地的運行方式；我國即以上的系統(tǒng)，則都采用中性點直接接地的運行方式。 ? TN－ S 系 統(tǒng)? TN－ C 系 統(tǒng)? TNCS 系 統(tǒng)（ 2） TT 系 統(tǒng) ， 如 圖 12 所 示 。 三 相 設(shè) 備 單 相電 源 負(fù) 荷系 統(tǒng)4? TN－ C－圖 11 低 壓 配 電 的 TN 系 統(tǒng)三 相 設(shè) 備 單 相電 源 負(fù) 荷系 統(tǒng) 單 相三 相 設(shè) 備 單 相電 源 負(fù) 荷系 統(tǒng)三 相 設(shè) 備 單 相電 源 負(fù) 荷系 統(tǒng) 單 相三 相 設(shè) 備 單 相電 源 負(fù) 荷圖 12 低 壓 配 電 的 系 統(tǒng)5 新 規(guī) 范 是 “以 人 為 核 心 ”， 在 保 證 “適 用 、 安 全 、 衛(wèi) 生 、 美 觀 ”的 前 提 下 ，對 安 全 方 面 提 出 了 相 當(dāng) 嚴(yán) 格 的 要 求 。下 面 介 紹 不 宜 采 用 TN—C 系 統(tǒng) 的 原 因 ， 以 及 新 規(guī) 范 中 的 三 種 低 壓 配 電 系 統(tǒng)的 接 地 形 式 和 故 障 防 范 。 保 護 性 接 地 又 分 為 接地 和 接 零 兩 種 形 式 。 而 接 零 則 是 指 外 露 可 導(dǎo) 電 部 分 通 過 保 護 線 (PE)或 PEN 線 與 供 電 系 統(tǒng) 的接 地 點 進(jìn) 行 直 接 電 氣 連 接 (交 流 系 統(tǒng) 中 ， 接 地 點 即 為 中 性 點 )。 由 于 TN—C 系 統(tǒng) 中 采 用 的 是 保 護 接 零 ， 即 用 電 設(shè) 備 的 外 露可 導(dǎo) 電 部 分 與 PEN 有 良 好 的 導(dǎo) 線 連 接 。 但 由 于TN—C 系 統(tǒng) 需 要 依 靠 PEN 線 中 的 不 平 衡 電 流 來 維 持 三 相 電 壓 的 均 衡 ， 所 以TN—C 系 統(tǒng) 一 般 適 用 于 三 相 負(fù) 荷 較 平 衡 的 場 合 。 一 旦 PEN 線 發(fā) 生 斷 路 故 障 或 PEN 線 接觸 電 阻 增 大 時 ， 中 性 點 電 位 將 嚴(yán) 重 地 偏 移 ， 使 用 電 設(shè) 備 外 露 可 導(dǎo) 電 的 金 屬 外 殼 帶三 相 設(shè) 備 單 相電 源 負(fù) 荷圖 3 低 壓 配 電 的 系 統(tǒng)6電 ， 造 成 電 擊 事 故 的 發(fā) 生 。 所 以 不 宜 使 用TN—C 系 統(tǒng) 。 用 電 設(shè)備 的 外 露 可 導(dǎo) 電 部 分 保 護 (PE)線 接 至 與 電 力 系 統(tǒng) 接 地 點 無 直 接 關(guān) 聯(lián) 的 接 地 極 上 。 所 以 木 管 三 相 負(fù) 荷 是 否 平 衡 、 中 性 線 是 否 帶 電 ， PE 線 均 不 會 帶 電 ， 用電 設(shè) 備 外 露 導(dǎo) 電 部 分 亦 不 會 帶 電 ， 保 證 了 使 用 安 全 。 所 以 必 須 采 用 漏 電 保 護 器 來 切 斷 電 源 ， 才能 提 高 TT 系 統(tǒng) 觸 電 保 護 的 靈 敏 度 ， 使 TT 系 統(tǒng) 更 為 安 全 可 靠 。 整 個 系 統(tǒng) 的 中 性 線 (N)與 保 護 線 (PE)是 分 開 的 ， 用 電 設(shè) 備 外 露 可 導(dǎo) 電 部 分接 到 PE 線 上 。 由 于 TN—S 系統(tǒng) 中 性 線 N 與 保 護 接 地 線 PE 除 在 變 壓 器 中 性 點 共 同 接 地 外 ， 兩 線 從 變 電 站 低 壓母 線 處 便 分 開 了 ， 所 以 與 TT 系 統(tǒng) 一 樣 ， 不 管 中 性 線 N 是 否 帶 電 ， PE 線 均 不 帶電 ， 與 跳 線 連 接 的 設(shè) 備 外 殼 同 樣 均 不 會 帶 電 。 因 此 ， TN—S 接 地 系 統(tǒng) 明 顯 提 高 了 使 用 安 全 性 。 TN—C—S 系 統(tǒng) 該 系 統(tǒng) 有 一 點 直 接 接 地 ， 用 電 設(shè) 備 的 外 露 可 導(dǎo) 電 部 分 通 過保 護 線 與 接 地 點 連 接 ， 系 統(tǒng) 中 前 一 部 分 線 路 的 中 性 線 N 與 保 護 線 PE 是 合 一 的 ，第 二 部 分 是 TN—S 系 統(tǒng) ， 即 N 與 PE 線 是 分 開 的 (圖 4)。 因 此 在 住 宅 中 采 用 TN—C—S 系 統(tǒng) ， 實 際 上 就 成 了 TN—S系 統(tǒng) 。（ 3） 接 地 故 障 的 防 范接 地 故 障 不 同 于 一 般 的 電 氣 短 路 故 障 。 由 于 接 地 故 障 比 較 隱 蔽 ， 經(jīng) 常 是 多 次 火 災(zāi) 發(fā) 生 的 起 因 ， 而 且 往 往還 伴 隨 接 地 故 障 而 發(fā) 生 電 擊 人 身 傷 害 事 件 。 不 能 隨 意 更 改 接 地 系 統(tǒng) 若 原 先 采 用 的 是 TN—C—S 系 統(tǒng) (100kVA 以 上 變壓 器 ， 中 性 點 接 地 電 阻 為 4 ， PE 四 線 接 地 電 阻 為 10 )改 變 成 為 TT 系 統(tǒng) 。 嚴(yán) 禁 PE 線 與 N 線 連 接 若 PE 線 與 N 線 連 接 便 成 了 TN—C 系 統(tǒng) ， 其 不 良后 果 前 面 已 經(jīng) 討 論 了 。 護 功 能 除 空 調(diào) 電 源 外 ， 其 他 電 源 插座 電 路 應(yīng) 設(shè) 置 漏 電 保 護 裝 置 。辦 公 樓 ， 宿 舍 內(nèi) 的 用 電 器 通 常 由 插 座 供 電 ， 電 源 插 座 上 應(yīng) 安 裝 額 定 動 作 電 流 不 大于 30mA 的 快 速 漏 電 保 護 器 ， 以 防 止 電 擊 造 成 的 人 身 傷 害 事 故 。 所 以 要 在 住 宅 的 電 源 進(jìn) 線 處 安 裝 額 定 動 作 電 流 為300mA 的 漏 電 保 護 器 ， 并 帶 有 O． 15s 的 延 時 ， 可 以 避 免 電 氣 火 災(zāi) 的 發(fā) 生 (低 于500mA 的 電 弧 能 量 尚 不 足 以 引 燃 起 火 )。 對 特 別 潮 濕 的 衛(wèi) 生 間 應(yīng) 作 局 部 等 電 位 連 接 措施 來 防 止 間 接 電 擊 。 在本設(shè)計中包括電力負(fù)荷的計算，短路電流的計算，高低壓設(shè)備的選擇，導(dǎo)線電纜的選擇，廠供電系統(tǒng)的過電流保護以及防雷接地等很多方面的問題。電力負(fù)荷指用電設(shè)備或用電單位所耗用的電功率或電流的大小。一級負(fù)荷為中斷供電將造成人身傷亡者；或中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失者。三級負(fù)荷為一般電力負(fù)荷，指所有不屬于一、二級負(fù)荷者。一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除上述兩個電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。二級負(fù)荷也屬于重要負(fù)荷，要求由兩回路供電，供電變壓器也應(yīng)有兩臺。三級負(fù)荷屬不重要的一般負(fù)荷，對供電電源無特殊要求。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(dá)不到功率因數(shù)要求時，則需考慮人工補償。假設(shè)功率因數(shù)由 提高?cos到 ，這時在負(fù)荷需要的有功功率 不變的條件下，無功功率將由 減小到??cos 30P30Q11，視在功率將由 減小到 ，相應(yīng)的負(fù)荷電流 也得減小，?30Q30S?30 30I這將使系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗相應(yīng)降低，既節(jié)約了電能，又提高了電壓質(zhì)量，而且可選較小容量的供電設(shè)備和導(dǎo)線電纜，因此提高功率因數(shù)對電力系統(tǒng)大有好處?？梢詼p少電度電費的開支，從而使工廠獲得一定的經(jīng)濟實惠。車間名稱 設(shè)備容量 計算負(fù)荷??KWPe??30??var30kQ??KVAS30紡煉車間 原液車間 40968667酸站 .2...鍋爐房 3149排毒機房 其他附屬車間 15093考慮同時系數(shù)(有功)(無功)72400612表 21 各車間負(fù)荷分配 3 變配電所及主變壓器的選擇 變電所主變壓器的選擇 變壓器的選擇電力變壓器是變電所中最關(guān)鍵的一次設(shè)備，其主要功能是將電力系統(tǒng)中的電能電壓升高或降低，以利用電能的合理輸送、分配和使用。對供有大量一、二級負(fù)荷的變電所，宜采用兩臺變壓器，以便當(dāng)一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負(fù)荷繼續(xù)供電。2. 對季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動較大而宜于采用經(jīng)濟運行方式的變電所，也可考慮采用兩臺變壓器。但是負(fù)荷集中而容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級負(fù)荷，也可采用兩臺或以上變壓器。變壓器損耗(有功)015.(無功)6補償?shù)?COS量全廠計算負(fù)荷 262913 變電所主變壓器容量的選擇1. 只裝一臺主變壓器的變電所主變壓器容量 ST(設(shè)計中，一般可概略地當(dāng)作其額定容量 SNT）應(yīng)同時滿足以下兩個條件：a．任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足總計算負(fù)荷 S30額的大約 60％～70％的需要，即 30)7.~6(SST?b．任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足全部一、二級負(fù)荷 S30(Ⅰ+Ⅱ) 的需要，即ST≥S 30(Ⅰ+Ⅱ)由于車間負(fù)荷較大，并具有一類負(fù)荷，所以變電所采用兩臺變壓器的供電方式。紡煉車間變電所計算負(fù)荷： ???其中一類負(fù)荷為： ??? var483ar91var40r (2) 原液車間、酸站、排毒機房以及其他附屬車間由原液車間變電所供電原液車間變電所計算負(fù)荷： KWWKP ???? ?其中一類負(fù)荷： WP21..130?? ?(3) 根據(jù)上述計算結(jié)果可知：紡煉車間變電所計算負(fù)荷 KVA176其中一類負(fù)荷為 K7014??KVASSTN ~.~603??? KVA93??選用兩臺 三相雙繞組變壓器/?原液車間變電所計算負(fù)荷 ，其中一類負(fù)荷 ，三相雙繞組變壓器。 配電裝置擬采用KV35屋外型， 配電裝置采用屋內(nèi)型?！? 1▲ 2 43333排毒機房酸站其他附屬車間動力車間圖 31 配電網(wǎng)絡(luò)平面布置KV10紡煉車間變電所 ??A102?.35??KVA1602?原液車間變電所 配電室2415 變壓器主接線方案的選擇主接線圖也就是主電路圖，是系統(tǒng)中輸送和分配路線的電路圖。? 靈活 能適應(yīng)供電系統(tǒng)所需的各種運行方式，便于操作維護，并能適應(yīng)負(fù)荷的 發(fā)展。主接線圖見附錄 B所示。但由于各種原因，也難免出現(xiàn)故障，而使系統(tǒng)的正常運行遭到破壞。短路就是指不同電位的導(dǎo)電部分之間的低阻性短接。? 工作人員由于違反安全操作規(guī)程而發(fā)生誤操作，或者誤將低電壓的設(shè)備接入較高電壓的電路中，也可能造成短路。 短路的后果16? 短路時要產(chǎn)生很大的電動力和很高的溫度，而使故障元件和短路電路中的其他元件損壞。? 短路時保護裝置動作，要造成停電，而且越靠近電源，停電范圍越大，造成的損失也越大。? 不對稱短路包括單相短路和兩相短路，其短路電流將產(chǎn)生較強的不平衡交變磁場，對附