【正文】 ............................................................. 10 電氣主接線 ................................................................................................. 17 防雷與接地 ................................................................................................... 23 供配電系統(tǒng)的防雷 .............................................................................. 23 供配電系統(tǒng)的接地 ........................................................................... 27 確定設(shè)計(jì)方案 ............................................................................................. 28 配電母線設(shè)置 ..................................................................................... 28 配電所設(shè)置 ......................................................................................... 29 設(shè)備更換 ............................................................................................. 29 功率補(bǔ)償 ............................................................................................. 29 5 結(jié)論 ......................................................................................................................... 30 致謝 ............................................................................................................................. 31 V 參考文獻(xiàn)： ................................................................................................................. 32 1 1 緒 論 供配電技術(shù)，就是研究電力的供應(yīng)及分配的問題。沒有電力，就沒有國民經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化。因此，電力供應(yīng)如果突然中斷，則將對(duì) 這些用電部門造成嚴(yán)重的和深遠(yuǎn)的影響。 供配電工作要很好的為用電部門及整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)服務(wù)，必須達(dá)到以下的基本要求： （ 1）安全 —在電力的供應(yīng)、分配及使用中，不發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。 （ 3）優(yōu)質(zhì) —應(yīng)滿足電力用戶對(duì)電壓質(zhì)量和頻率質(zhì)量的要求。 我們這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)的論文題目是： 三明技術(shù)學(xué)院低壓供配電系 統(tǒng)的設(shè)計(jì) 。因此，我們這次做供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，要作到未雨綢繆，為未來發(fā)展提供足夠的空間；這主要表現(xiàn)在電力變壓器及一些相當(dāng)重要的配電線路上，應(yīng)力求在滿足現(xiàn)有需求的基礎(chǔ)上從大選擇，以避免一臺(tái)變壓器或一組變壓器剛服役不到幾年又因?yàn)槿萘繂栴}而光榮下崗的情況的發(fā)生。在設(shè)計(jì)中，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)，以及地區(qū)供電特點(diǎn)，合理確定設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)中盡量采用符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 的電氣產(chǎn)品。 負(fù)荷分級(jí)及供電要求 電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成的損失及影響的程度分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)負(fù)荷。二級(jí)負(fù)荷的供電系統(tǒng)，應(yīng)由兩線路供電。 一級(jí)負(fù)荷 一級(jí)負(fù)荷為中斷供電將造成人身傷亡者；或?qū)⒃谡紊?，?jīng)濟(jì)上造成重大損失者；或中斷將影響有重大政治經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作者。 二級(jí)負(fù)荷 二級(jí)負(fù)荷為中斷供電將在政治上，經(jīng)濟(jì)上產(chǎn)生較大損失的負(fù)荷，如主要設(shè)備損壞，大量產(chǎn)品報(bào)廢等；或中斷供電將影響重要的用電單位正常的工作負(fù)荷，如交通樞紐、通信樞紐等；或中斷供電將造 成秩序混亂的負(fù)荷等。 三級(jí)負(fù)荷 三級(jí)負(fù)荷為不屬于前兩級(jí)負(fù)荷者。 三明職業(yè)技術(shù)學(xué)院 除了前面羅列的二級(jí)負(fù)荷外，全為三級(jí)負(fù)荷。當(dāng)工藝條件適當(dāng)時(shí)，應(yīng)采取同步電機(jī)或選用帶空載切除的間歇工作制設(shè)備等，提高用電單位自然功率因數(shù)措施后 ，仍達(dá)不到電網(wǎng)合理運(yùn)行要求時(shí)，還可以采用并聯(lián)電力電容器作為無功補(bǔ)償裝置；合理時(shí)，還可采用同步電動(dòng)機(jī)。低壓部分的無功功率應(yīng)由低壓電容器補(bǔ)償；高壓部分的無功功率應(yīng)由高壓電容器補(bǔ)償。在環(huán)境正常的車間內(nèi)，低壓電容器應(yīng)分散補(bǔ)償。當(dāng)補(bǔ)償?shù)蛪夯緹o功功率的電容器組，常年穩(wěn)定的無功功率，經(jīng)常投入運(yùn)行的變壓器或配變電所內(nèi)投切次數(shù)較少的高壓電動(dòng)機(jī)及 高壓電容器組時(shí)，應(yīng)采用手動(dòng)投切的無功補(bǔ)償裝置。當(dāng)采用高低壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置效果相同時(shí)，應(yīng)采用低壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置。這樣的補(bǔ)償，可以選擇相對(duì)較小容量的變壓器，節(jié)約初期投資。 高、低壓配線 高、低壓配電網(wǎng)常用電氣主接線形式有 ：放射式、樹干式、環(huán)形等基本接線形式。但在一般情況下，其有色金屬消耗量較多，采用的開關(guān)設(shè)備較多。 4 樹干式 樹干式接線的特點(diǎn)與放射式相反，一般情況下，樹干式接線采用的開關(guān)設(shè)備較少，有色金屬消耗量也較少，但當(dāng)線路發(fā)生故障時(shí)，影響范圍較大，因此供電可靠性較低。為了避免 線路上發(fā)生故障時(shí)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，也為了便于實(shí)現(xiàn)線路保護(hù)的選擇性，環(huán)形線路中有一段斷開。供電可靠性較高；在一段線路發(fā)生故障時(shí)，都不致造成供電中斷，但易發(fā)生誤操作。當(dāng)用電設(shè)備為大容量時(shí)，或負(fù)荷性質(zhì)重要，或在有特殊要求的建筑物內(nèi)，應(yīng)采用放射式配電。我學(xué)校接線較多，采用樹干式與放射式相結(jié)合的 方式供電，既可以節(jié)約成本，又能保證供電可靠性。學(xué)院規(guī)劃占地 325 畝，已有建筑面積 8萬多平方米，擁有教學(xué)儀器設(shè)備總值 1540 萬元，圖書館藏書 20 萬余冊(cè)，期刊 600多種；已建成校園網(wǎng) 和護(hù)理專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、會(huì)計(jì)專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、現(xiàn)代物流專業(yè)實(shí)驗(yàn)室、公共實(shí)驗(yàn)室、輕紡實(shí)訓(xùn)中心、機(jī)電實(shí)訓(xùn)中心、數(shù)控實(shí)訓(xùn)中心和現(xiàn)代語音室等 ,擁有教學(xué)用計(jì)算機(jī) 600 多臺(tái)，實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地 9 個(gè)，校外實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地 50 多個(gè)，教室全部配多媒體教學(xué)設(shè)備 三明職業(yè)技術(shù)學(xué)院 現(xiàn)有 師生 5000 余人， 變電所共記有一處， 僅架設(shè)了 2 臺(tái) 630千伏安的變壓器。 現(xiàn)有的變壓器容量?jī)H僅只能滿足學(xué)校用電需求。 學(xué)院配電系統(tǒng)圖 圖 31 直觀、詳細(xì)的表現(xiàn)出學(xué)院的供電現(xiàn)狀。母線采用單線分段方式，運(yùn)行靈活。 6 中 心 變 電辦 公 樓教 學(xué) 樓圖 書 館學(xué) 生 食 堂衛(wèi) 生 室體 育 館學(xué) 生 公 寓鍋 爐 房路 燈實(shí) 訓(xùn) 樓學(xué)校一線 圖 31 學(xué)院供電系統(tǒng)圖 負(fù)荷估測(cè)，就是對(duì)學(xué) 院 各樓宇用電量調(diào)查，通過對(duì)學(xué) 院 各樓宇用電量的分析，可以對(duì)學(xué) 院 的負(fù)荷分布有一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)。 表 學(xué)校樓宇負(fù)荷估測(cè)表 樓宇 教學(xué)樓 圖書館 辦公樓 綜合樓 實(shí)習(xí)樓 負(fù)荷 /kw 20xx 848 4884 續(xù) 表 樓宇 物業(yè)樓 科創(chuàng)中心樓 實(shí)訓(xùn)樓 鍋爐房 學(xué)生公寓 負(fù)荷 /kw 學(xué) 院 用電量的統(tǒng)計(jì)與配電分析 表 32 和 圖 32 是三年來 三明職業(yè)技術(shù)學(xué)院各個(gè)用電負(fù)荷的年總用電量。從圖 33 中可以看出： 1 1 四月是學(xué)院 的用電高峰期?？梢哉f：沒有電，就沒有現(xiàn)代文明的進(jìn)步。 三明職業(yè)技術(shù)學(xué)院也一樣，正因?yàn)橛辛诉@樣的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，學(xué)院的發(fā)展才如此的迅速，總的來說，學(xué)院現(xiàn)有的供配電系統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn)： (1) 選址位置基本位于負(fù)荷中 心，減少了電纜長度（即有色金屬的耗量）節(jié)約 8 了成本。 (2) 變電所區(qū)域管轄范圍比較合理，通常 2 臺(tái)變壓器管理一個(gè)區(qū)域，供電可靠性較高，供電不會(huì)出現(xiàn)緊張狀況，監(jiān)管和維護(hù)也比較容易。故，現(xiàn)有系統(tǒng)的低壓聯(lián)絡(luò)線設(shè)置得是很合理的，在假期中節(jié)約了大量的能源。 (2) 中心配電室部分電氣設(shè)備存在老舊問題，若條件允許，建議整改。 變配電所址選擇原則： (1)盡量靠近負(fù)荷中心，以減少配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗、和有色金屬消耗量。 (3)接近電源側(cè)，對(duì)總變、配電所特別要考慮這一點(diǎn)。 (5)盡量避開劇烈震動(dòng)和高溫場(chǎng)所。 (7)不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他常積水的正下方，且不易于上述場(chǎng)所相貼臨。當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物毗鄰時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) GB500581992《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范 》的規(guī)定。 (10)不應(yīng)妨礙企業(yè)或車間的發(fā)展，應(yīng)與當(dāng)?shù)亟ㄔO(shè)總體規(guī)劃相協(xié)調(diào)，并適當(dāng)考慮今后擴(kuò)建的可能。將配電室的高、低壓側(cè)都放在食堂負(fù)一樓。 變配電所布局 變配電所的設(shè)備布局，包括高低壓配電柜、變壓器室、補(bǔ)償電容、控制室?？刂剖覒?yīng)位于運(yùn)行方便、電纜較短、朝向良好和便于觀察屋外主要設(shè)備的地方?？刂剖业慕ㄖ瑧?yīng)按變電所的規(guī)劃容量在一期工程中一次建成。具體布置要求如下： （ 1）配電室、控制室和值班室可以開窗，對(duì)采光、通風(fēng)等有利。應(yīng)對(duì)門窗、電纜、電線用的管溝、槽等出入口處，采取防止小動(dòng)物進(jìn)入的措施。 （ 2）配電設(shè)備的布置必須遵循安全、可靠、適用和經(jīng)濟(jì)的原則，并應(yīng)便于安裝、操作、搬運(yùn)、檢修、試驗(yàn)和監(jiān)測(cè)。 （ 4）變電所內(nèi)配電裝置的設(shè)置應(yīng)符合人身安全和防火要求，對(duì)于電氣設(shè)備載流部分要采用金屬網(wǎng)或金屬欄桿隔離出一定的安全距離。若變電所采用電纜出線，可采用靠墻安裝方式，以減少配電室的建筑面積；根據(jù)出線回路數(shù)和負(fù)荷類型來確定采用架空出線或電纜出線。 根據(jù)以上要求。與原來相比，去除了高壓值班室，節(jié)省了人力，也提高了工作效率。具體布置如下圖所示： 圖 41 配電室布置圖 變壓器的選取原則： (1) 變壓器臺(tái)數(shù)的選取 電力變壓器臺(tái)數(shù)的選取應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、節(jié)能和降低工程造價(jià)等因素綜合確定。 對(duì)于一般車間、居民住宅、機(jī)關(guān)學(xué)校等，如果一臺(tái)變壓器能滿足用電負(fù)荷需要時(shí)，宜選用一臺(tái)變壓器，其容量大小由計(jì)算負(fù)荷確定，但總的負(fù)荷通常在 1000KV以下，且用電負(fù)荷變化不大。如有大型沖擊負(fù)荷，為減少對(duì)照明或其它用電負(fù)荷的影響，應(yīng)增設(shè)獨(dú)立變壓器。選用兩臺(tái)變壓器時(shí)，其容量應(yīng)能滿足一臺(tái)變壓器故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)仍能對(duì)一級(jí)和部分二級(jí)負(fù)荷供電?！?10kV 及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50053－ 94》中規(guī)定，當(dāng)符合以下條件之一時(shí)，宜裝設(shè)兩臺(tái)及兩臺(tái)以上的變壓器：（ 1） 有大量一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷；（ 2） 季節(jié)性負(fù)荷變化較大；（ 3） 集中負(fù)荷容量較大。 變壓器按相數(shù)分，有單相和三相兩種。 變壓器按調(diào)壓方式分，有無載調(diào)壓和有載調(diào)壓兩種。 變壓器按繞組形式分，有雙繞組變壓器、三繞組變壓器和自耦變壓器等。 變壓器按絕緣及冷卻方式分，有油浸式、干式和充氣式（ SF6）等。由于 Dyn11 聯(lián)結(jié)組變壓器具有低壓側(cè)單相接地短路電流大，具有利于故障切除、承受單 相不平衡負(fù)荷的負(fù)載能力強(qiáng)和高壓側(cè)三角形接線有利于抑制零序諧波電流注入電網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)，從而在 TN 及 TT 系統(tǒng)接地形式的低壓電網(wǎng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。 （ 3）變壓器容量的選擇 先計(jì)算電力變壓器的二次側(cè)的總的計(jì)算負(fù)荷，并考慮無功補(bǔ)償容量，從而求得變壓器的一次側(cè)計(jì)算負(fù)荷，并作為選擇變壓器容量的重要依據(jù)。對(duì)有兩臺(tái)變壓器的變電所，通常采用等容量的變壓器，每臺(tái)容量應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件： 13 ① 滿足總計(jì)算負(fù)荷 70%的需要，即： ≈ 30S ； （ 41） ② 滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷 30()S ???? 的需要，即： ≥ 30()S ???? （ 42） 電力變壓器的選擇，應(yīng)綜合供配電計(jì)算負(fù)荷、供電可靠性要求和用電單位的發(fā)展規(guī)劃等因素考慮，力求經(jīng)濟(jì)合理，滿足用電負(fù)荷的要求。 表 學(xué)校主變電所出線負(fù)荷表 樓宇名稱 教學(xué)樓 圖書館 鍋爐房 實(shí)訓(xùn)樓 辦公樓 科創(chuàng)樓 體育館 出線負(fù)荷 437kw 152kw 49kw 122kw 300kw 143kw 21kw 需用系數(shù) 已知，電力線路的功率因數(shù)為 ，根據(jù)上表中的各電力負(fù)荷的參數(shù)，進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，如下所示： 有功計(jì)算負(fù)荷： deP K P?? =437? +152? +49? +143? +122? +300? +21? =1053（ Kw） 無功計(jì)算負(fù)荷：