工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 河南職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系（分院） 電氣工程系 學(xué)生姓名 喻文艷 學(xué) 號(hào) 11112112 專(zhuān)業(yè)名稱(chēng) 電氣自動(dòng)化 指導(dǎo)教師 尹飛凰 2013 年 11 月 8 日 工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要：摘要：電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力；電能既易于由其它形式的能量 轉(zhuǎn)換而來(lái)，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)， 又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化；電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要 性，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(guò)程自動(dòng)化。因此，所以工廠企業(yè)供配電的電路設(shè)計(jì)要聯(lián)系到各個(gè)方面，負(fù)荷計(jì) 算及無(wú)功補(bǔ)償，變壓器的型號(hào)、容量和數(shù)量的分配；短路的計(jì)算、設(shè)備的選擇、線 路的分配和設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，把最好的供配電設(shè)計(jì)應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中來(lái)， 為經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出最好的服務(wù)。 關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：配電所 電力負(fù)荷 功率補(bǔ)償 短路電流 工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 目 錄 1 1 工廠供電概述工廠供電概述3 3 1.1 工廠供電的意義和要求.3 1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟3 2 2 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償 5 5 2.1 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的.5 2.2 負(fù)荷計(jì)算的方法5 3 3 變配電所選型及總體布置變配電所選型及總體布置 7 7 3.1 變配電所位置的選擇7 3.2 變電所總體布置要求7 4 4 短路計(jì)算短路計(jì)算8 8 4.1 短路電流計(jì)算的目的及方法 8 4.2 短路電流計(jì)算 .9 5 5 主要電氣設(shè)備選擇主要電氣設(shè)備選擇1 12 2 5.1 電氣設(shè)備選擇的條件12 5.2 高壓設(shè)備的選擇要求13 6 6 電測(cè)量?jī)x表與絕緣監(jiān)視裝置電測(cè)量?jī)x表與絕緣監(jiān)視裝置1 14 4 6.1 電測(cè)量?jī)x表 14 6.2 絕緣監(jiān)視裝置 .14 7 7 供電系統(tǒng)電氣原理圖及說(shuō)明供電系統(tǒng)電氣原理圖及說(shuō)明 1 14 4 8 8 結(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ)1717 9 9 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)1 17 7 工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 1 工廠供電概述 1.1 工廠供電的意義和要求 電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而 來(lái)，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送和分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便 于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。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(guò)程自動(dòng)化。 因此，做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要 的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì) 建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家 經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。 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， 并做好節(jié)能工作，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； 2、可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求； 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。 此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照 顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。 1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟 全廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車(chē)間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn) 工藝對(duì)負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，接合國(guó)家供電情況，解決對(duì)各部門(mén)的安全可靠， 經(jīng)濟(jì)的分配電能問(wèn)題，以電子廠為例，其基本內(nèi)容有以下幾方面。 1.2.1 負(fù)荷計(jì)算 工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3 全廠總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，是在車(chē)間負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的?？紤]車(chē)間 變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠總降壓變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因 數(shù)。列出負(fù)荷計(jì)算表、表達(dá)計(jì)算成果。 1.2.2 工廠總降壓變電所的位置和主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量選擇 參考電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，接合全廠計(jì)算負(fù) 荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。 1.2.3 工廠總降壓變電所主接線設(shè)計(jì) 根據(jù)變電所配電回路數(shù)，負(fù)荷要求的可靠性級(jí)別和計(jì)算負(fù)荷綜合主變壓器臺(tái)數(shù)， 確定變電所高、低接線方式。對(duì)它的基本要求，即要安全可靠又要靈活經(jīng)濟(jì)、安裝 容易、維修方便。 1.2.4 廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)廠內(nèi)負(fù)荷情況，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理性確定廠區(qū)配電電壓。參考負(fù)荷布局及 總降壓變電所位置，比較幾種可行的高壓配電網(wǎng)布置方案，由不同方案的可靠性、 電壓損失、基建投資、年運(yùn)行費(fèi)用，有色金屬消耗量等綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件列表比值， 擇優(yōu)選用。按選定配電系統(tǒng)作線路接構(gòu)與敷設(shè)方式設(shè)計(jì)。 用廠區(qū)高壓線路平面布置 圖，敷設(shè)要求和架空線路桿位。 1.2.5 工廠供、配電系統(tǒng)短路電流計(jì)算 工廠用電，通常為國(guó)家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無(wú) 限容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短路參數(shù)，求出不同運(yùn)行 方式下各點(diǎn)的三相及兩相短路電流。 1.2.6 改善功率因數(shù)裝置設(shè)計(jì) 按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過(guò)查表或計(jì)算求出達(dá)到供電部門(mén) 要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功率。由手冊(cè)或產(chǎn)品樣本選用所需移相電容器的規(guī)格和數(shù)量， 并選用合適的電容器柜或放電裝置。 1.2.7 變電所高、低壓側(cè)設(shè)備選擇 參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對(duì)應(yīng)的額定值，選擇變電所高、 低壓側(cè)電器設(shè)備，如隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、開(kāi)關(guān)柜等設(shè)備。 2 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償 2.1 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容 工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 4 2.1.1 計(jì)算負(fù)荷 計(jì)算負(fù)荷又稱(chēng)需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其 熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常 采用 30 分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。 2.1.2 平均負(fù)荷 平均負(fù)荷指一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。常選用最大負(fù) 荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算 年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來(lái)計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。 2.2 負(fù)荷計(jì)算的方法 負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、二項(xiàng)式等幾種。本設(shè)計(jì)由于設(shè)備臺(tái)數(shù)比較多， 而單臺(tái)設(shè)備容量相差不大所以采用需要系數(shù)法確定。 主要計(jì)算公式有： 有功功率：P30 = PeKd 無(wú)功功率: Q30 = P30 tg 視在功率: S30 = P30/Cos 計(jì)算電流: I30 = S30/UN 3 下表是該電子廠的各個(gè)車(chē)間負(fù)荷的情況： 工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 2.2.1 全廠負(fù)荷計(jì)算 取 Kp = 0.95; Kq = 0.97 根據(jù)上表可算出：P30i = 7485.7kW; Q30i = 4798kvar 則 P30 = KPP30i = 0.957485.7kW = 7111kW 計(jì)算負(fù)荷 變壓器 容量 序號(hào)車(chē)間名稱(chēng) 設(shè)備用量 （KW） P30 (KW) Q30 (Kvar) S30 (KV.A) 1 空調(diào)機(jī)房（一） 246.5172.6129.4215.8 2 廠務(wù)公用站房 338.2236.8177.6296 3 TG 車(chē)間 3704.62963.71837.53486.7 1*400 4 鍋爐房 142.610780.2133.8 5 水泵房 320.9208.6156.5278.1 6 污水處理廠 6753.647.268.7 7 TA 車(chē)間 2377.4951190.2970 1*400 8 空壓站 607534.2470.1712.3 9 空調(diào)機(jī)房（二） 368257.6193.2322 10 冷凍機(jī)（1） 561392.7345.6523.6 1*400 11 冷凍機(jī) （2，3） 1122785.4691.11047.2 12 制冷站 450315236.2393.8 13 照明用電 634.4507.5243.6243.6 1*400 工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 Q30 = KqQ30i = 0.974798.4kvar = 4654kvar S30 =8499KVA 22 3030 pQ I30 = S30/UN 140 A 3 Cos= P30/S30 = 7111/84990.84 3 變配電所選型及總體布置 3.13.1 變配電所位置的選擇變配電所位置的選擇 變配電所所址選擇的一般原則: 1、盡量靠近負(fù)荷中心； 2、盡量靠近電源側(cè)； 3、進(jìn)出線方便； 4、盡量避開(kāi)污染源，或者在污染源上方口； 5、盡量避開(kāi)振動(dòng)、潮濕、高溫及有易燃易爆物品的場(chǎng)所； 6、設(shè)備運(yùn)輸方便； 7、有擴(kuò)建和發(fā)展的余地； 8、高壓配電所與鄰近車(chē)間的變電所合建。 3.23.2 變電所總體布置要求變電所總體布置要求 3.2.1 便于運(yùn)行維護(hù)和檢修 有人值班的的變配電所，一般應(yīng)設(shè)置值班室。值班室應(yīng)靠近高低壓配電室，而 且有門(mén)直通。如值班室靠近高壓配電室有困難時(shí)，則值班室可經(jīng)走廊與高壓配電室 相通。 值班室也可以與低壓配電室合并，但在放置值班工作桌的一面或一端，低壓配 電裝置到墻的距離不應(yīng)小于 3m。 主變壓器應(yīng)靠近交通運(yùn)輸方便的馬路側(cè)。條件許可的，可單設(shè)工具材料室或維 修間。 晝夜值班室的變配電所應(yīng)設(shè)休息室。有人值班的獨(dú)立變配電所，宜設(shè)有廁所和 給排水設(shè)施。 3.2.2 保證運(yùn)行安全 工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 值班室內(nèi)不得有高壓設(shè)備，值班室的門(mén)應(yīng)朝外開(kāi)。高壓低壓配電室的電容室的 門(mén)應(yīng)朝值班室開(kāi)或朝外開(kāi)。 變壓器室的大門(mén)應(yīng)朝馬路開(kāi)，但應(yīng)避免朝向露天倉(cāng)庫(kù)。在炎熱地區(qū)應(yīng)避免朝西 開(kāi)門(mén)。 變電所宜單層布置。當(dāng)采用雙層布置時(shí)，變壓器應(yīng)設(shè)在底層。 高壓電容器組一般應(yīng)裝設(shè)在單獨(dú)的房間內(nèi)，但數(shù)量較少時(shí)，可裝設(shè)在高壓配電 室內(nèi)，低壓電容器組可裝設(shè)在低壓配電室內(nèi)，但數(shù)量較多時(shí)，宜裝設(shè)在單獨(dú)的房間 內(nèi)。 所以帶電部分離墻和離地的尺寸以及各室維護(hù)操作通道的寬度等，均應(yīng)符合有 關(guān)的規(guī)程的要求，以確保運(yùn)行安全。 3.2.3 便于進(jìn)出線 如果是架空進(jìn)線，則高壓配電室宜位于進(jìn)線側(cè)。 考慮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，即為變 壓器室，宜靠近低壓配電室。 低壓配電室宜位于其低壓架空出線側(cè)。 3.2.4 節(jié)約土地和建筑費(fèi)用 值班室可以與低壓配電室合并，這時(shí)低壓配電室面積適當(dāng)增大，以便安置值班 室的桌子或控制臺(tái)，滿足運(yùn)行值班的要求。 高壓開(kāi)關(guān)柜不多于 6 臺(tái)時(shí)，可與低壓配電屏設(shè)置在同一房間內(nèi)，但高壓柜與低 壓屏的間距不得小于 2m。不帶可燃性油的高、低壓配電裝置和非油浸電力變壓器， 可設(shè)置在同一房間內(nèi)。 高壓電容器柜數(shù)較少時(shí)，可裝設(shè)在高壓配電室內(nèi)。 周?chē)h(huán)境正常的變電所，宜采用露天或半露天變電所。 高壓配電所應(yīng)盡量與鄰近的車(chē)間變電所合建。 3.2.5 適應(yīng)發(fā)展要求 變壓器室應(yīng)考慮到擴(kuò)建時(shí)有更換大一級(jí)容量的變壓器的可能。高低壓配電室內(nèi) 均應(yīng)留有適當(dāng)數(shù)量開(kāi)關(guān)柜的備用位置。即要考慮到變電所留有擴(kuò)展的余地，又要不 妨礙工廠或車(chē)間今后的發(fā)展。 4 短路計(jì)算 工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 4.1 短路電流計(jì)算的目的及方法 短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置 的整定計(jì)算。 進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所 考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。 短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過(guò)。 接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻 抗。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來(lái)， 并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡(jiǎn)。對(duì)于工廠供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于將電 力系統(tǒng)當(dāng)作無(wú)限大容量電源，而且短路電路也比較簡(jiǎn)單，因此一般只需采用阻抗串、 并聯(lián)的方法即可將電路化簡(jiǎn)，求出其等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。 短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（有稱(chēng)有名單位制法）和標(biāo)幺值法（又 稱(chēng)相對(duì)單位制法）。 4.2 短路電流計(jì)算 本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺值法進(jìn)行短路計(jì)算 4.2.1 在最小運(yùn)行方式下： 繪制等效電路如圖 6-1，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)出短路計(jì) 算點(diǎn)。 圖 4-1 等效電路 1、確定基準(zhǔn)值 取 Sd =100MVA,UC1=60KV,UC2=10.5KV 而 Id1 = Sd /U C1 =100MVA/(60KV) =0.96KA 33 Id2 = Sd /UC2 =100MVA/(10.5KV) =505KA 33 2、計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值 1）電力系統(tǒng)（SOC = 310MVA） X1* = 100KVA/310=0.32 工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 9 2）架空線路（XO = 0.4/km） X2* = 0.44100/ 10.52=1.52 電力變壓器（UK% = 7.5） X3* = UK%Sd/100SN = 7.5100103/(1005700) =1.32 3、求 k-1 點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 1）總電抗標(biāo)幺值 X*(K-1)= X1*X2*= 0.32+1.52=1.84 2）三相短路電流周期分量有效值 IK-1(3) = Id1/X*(K-1)= 0.96/1.84 =0.52 3）其他三相短路電流 I“(3) = I(3) = Ik-1 (3) = 0.52KA ish(3) = 2.550.52KA = 1.33KA Ish(3) = 1.510.52 KA= 0.79KA 4）三相短路容量 Sk-1(3) = Sd/X*(k-1) =100MVA/1.84=54.3 4、求 k-2 點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 1）總電抗標(biāo)幺值 X*(K-2) = X1*X2*X3*/ X4* =0.32+1.52+1.32/2=2.5 2）三相短路電流周期分量有效值 IK-2(3) = Id2/X*(K-2) = 505KA/2.5 = 202KA 3）其他三相短路電流 I“(3) = I(3) = Ik-2(3) = 202KA ish(3) = 1.84202KA =372KA Ish(3) =1.09202KA = 220KA 4）三相短路容量 Sk-2(3) = Sd/X*(k-1) = 100MVA/2.5 = 40MVA 4.2.2 在最大運(yùn)行方式下： 繪制等效電路如圖 4-2，圖上標(biāo)出短路計(jì)算點(diǎn)。 工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 圖 4-2 等效電路 1、確定基準(zhǔn)值 取 Sd = 1000MVA,UC1=60KV,UC2= 0.5KV 而 Id1 = Sd /UC1=1000MVA/(60KV) =9.6 33 Id2 = Sd /UC2 =1000MVA/(10.5KV)=55KA 33 2、計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值 1）電力系統(tǒng)（SOC = 1338MVA） X1*=1000/1338=0.75 2）架空線路（XO = 0.4/km） X2* = 0.441000/602 =0.45 3）電力變壓器（UK% = 4.5） X3* = X4* = UK%Sd/100SN = 4.51000103/(1005700) = 13.2 3、求 k-1 點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 1）總電抗標(biāo)幺值 X*(K-1) = X1*X2* = 0.75+0.45=1.2 2）三相短路電流周期分量有效值 IK-1(3) = Id1/ X*(K-1)= 9.6KA/1.2 =8KA 3）其它三相短路電流 I“(3) =I(3)=Ik-1(3)=8KA ish(3) =2.558KA=20.4KA Ish(3) =1.51X*(K-1)8KA =12.1KA 4）三相短路容量 Sk-1(3) =Sd/X*(k-1)=1000/1.2=833MVA 4、求 k-2 點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 1)總電抗標(biāo)幺值 工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 X*(K-2)=X1*X2*X3*X4* = 0.750.4513.2/2=7.8 2）三相短路電流周期分量有效值 IK-2(3) =Id2/X*(K-2) =55KA/7.8=7.05KA 其他三相短路電流 I“(3) = I(3) = Ik-2(3) =7.05KA ish(3)=2.557.05KA=17.98KA Ish(3)=1.517.05KA= 10.65KA 4）三相短路容量 Sk-2(3)=Sd/X*(k-2)=1000/7.05=141.8MVA 4.2.3 短路電流計(jì)算結(jié)果： 1、最大運(yùn)行方式 三相短路電流/KA三相短路容量/MVA IK(3 ) I(3) I(3) ish（3）Ish（3） SK(3) K-1 點(diǎn) 88820.412.1833 K-2 點(diǎn) 7.057.057.0517.9810.65141.8 2、最小運(yùn)行方式 三相短路電流/KA三相短路容量/MVA IK(3 ) I(3) I(3) ish（3）Ish（3） SK(3) K-1 點(diǎn) 0.520.520.521.330.7954.3 K-2 點(diǎn) 20220220237222040 5 主要電氣設(shè)備選擇 5.1 電氣設(shè)備選擇的條件 為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，選擇導(dǎo)線和電纜截面計(jì)算 時(shí)必須滿足下列條件。 工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 5.1.1 發(fā)熱條件 導(dǎo)線和電纜(包括母線)在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱 溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。 5.1.2 電壓損耗條件 導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng) 超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。對(duì)于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損 耗校驗(yàn)。 5.1.3 經(jīng)濟(jì)電流密度 35KV 及以上的高壓線路及電壓在 35KV 以下但距離長(zhǎng)電流大的線路，其導(dǎo)線和 電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(fèi)用支出最小。所選截面，稱(chēng)為 “經(jīng)濟(jì)截面”。此種選擇原則，稱(chēng)為“年費(fèi)用支出最小”原則。工廠內(nèi)的 10KV 及以 下線路，通常不按此原則選擇。 5.1.4 機(jī)械強(qiáng)度 導(dǎo)線截面不應(yīng)小于其最小允許截面。對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度，但需校 驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定度。母線也應(yīng)校驗(yàn)短路時(shí)的穩(wěn)定度。對(duì)于絕緣導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿 足工作電壓的要求。 一般 10KV 及以下高壓線路及低壓動(dòng)力線路，通常先按發(fā)熱條件來(lái)選擇截面，再 校驗(yàn)電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)長(zhǎng)距離大電流及 35KV 以上的高壓線路，則可先按經(jīng)濟(jì) 電流密度確定經(jīng)濟(jì)截面，再校驗(yàn)其它條件。 補(bǔ)償功率因素后的線路計(jì)算電流。 5.2 高壓設(shè)備的選擇要求 高壓設(shè)備選擇的要求必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下的工作要 求，同時(shí)設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運(yùn)行方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。 高壓刀開(kāi)關(guān)柜的選擇應(yīng)滿足變電所一次電路圖的要求，并各方案經(jīng)比較優(yōu)選出 開(kāi)關(guān)柜型號(hào)及一次接線方案編號(hào)，同時(shí)確定其中所有一次設(shè)備的型號(hào)規(guī)格。 5.3 配電所高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇 高壓開(kāi)關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種高壓成套 配電裝置，在發(fā)電廠和變配電所中作為控制和保護(hù)發(fā)電機(jī)、變壓器和高壓線路之用， 也可作為大型高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、監(jiān)視儀表和母線、絕緣子等。 工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 高壓開(kāi)關(guān)柜有固定式和手車(chē)式兩大類(lèi)型。由于本設(shè)計(jì)是 10KV 電源進(jìn)線，則可選 用較為經(jīng)濟(jì)的固定式高壓開(kāi)關(guān)柜，這里選擇 KYN-12 型。 6 6 電測(cè)量?jī)x表與絕緣監(jiān)視裝置電測(cè)量?jī)x表與絕緣監(jiān)視裝置 6.1 電測(cè)量?jī)x表 這里的“電測(cè)量?jī)x表”是對(duì)電力裝置回路的電力運(yùn)行參數(shù)所經(jīng)常測(cè)量、選擇測(cè) 量、記錄用的儀表和作計(jì)費(fèi)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析考核管理用的計(jì)量?jī)x表的總稱(chēng)?！?為了監(jiān)視供電系統(tǒng)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和計(jì)量一次系統(tǒng)消耗的電能，保證供電 系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，工廠供電系統(tǒng)的裝置必須裝設(shè)一定數(shù)量的電 測(cè)量?jī)x表。電測(cè)量?jī)x表按其用途分為常用測(cè)量?jī)x表和電能計(jì)量?jī)x表兩類(lèi)，前者是對(duì) 一次電路的電力運(yùn)行參數(shù)作經(jīng)常測(cè)量、選擇測(cè)量和記錄用的儀表，后者是對(duì)一次電 路進(jìn)行供用電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)考核分析和對(duì)電力用戶用電量進(jìn)行測(cè)量、計(jì)量的儀表，即 各種電度表。 6.2 絕緣監(jiān)視裝置 絕緣監(jiān)視裝置用于小電流接地的系統(tǒng)中，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)單相接地故障，設(shè)法處 理，以免故障發(fā)展為兩相接地短路，造成停電事故。 635KV 系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視裝置，可采用三相雙繞組電壓互感器和三只電壓表， 也可采用三個(gè)單相三繞組電壓互感器或者一個(gè)三相五芯柱三繞組電壓互感器。接成 Y0 的二次繞組，其中三只電壓表均接各相的相電壓。當(dāng)一次電路其中一相發(fā)生接地 故障時(shí)，電壓互感器二次側(cè)的對(duì)應(yīng)相的電壓表指零，其它兩相的電壓表讀數(shù)則升高 到線電壓。由指零電壓表的所在相即可得知該相發(fā)生了單相接地故障，但不能判明 是哪一條線路發(fā)生了故障，因此這種絕緣監(jiān)視裝置是無(wú)選擇性的，只適于出線不多 的系統(tǒng)及作為有選擇性的單相接地保護(hù)的一種輔助裝置。 7 7 供電系統(tǒng)電氣原理圖及說(shuō)明供電系統(tǒng)電氣原理圖及說(shuō)明 工廠電源進(jìn)線電壓為 35KV，先經(jīng)工廠總降壓變電所（一次降壓）降為 610KV 的高壓配電電壓，然后經(jīng)過(guò)車(chē)間變電所，降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓如 220/380V。由于電源進(jìn)線線路較長(zhǎng)因而發(fā)生故障和停電的機(jī)會(huì)較多、并且變電所的 變壓器不需經(jīng)常切換。所以，總降壓變電所一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線，二次側(cè)采用單 母線分段的總降壓變電所主接線圖。如果某路電源例如 WL1 線路停電檢修或發(fā)生故 工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 障時(shí)，則斷開(kāi) QF11，投入 QF10（其兩側(cè) QS101、QS102 先合），即可由 WL2 恢復(fù)對(duì) 變壓器 T1 的供電。這種主接線的運(yùn)行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一、二 級(jí)負(fù)荷的工廠。二次降壓的一次側(cè)采用高壓式放射式接線，直接向一個(gè)車(chē)間變電所 或高壓用電設(shè)備供電，沿線不接其他負(fù)荷，這種接線方式簡(jiǎn)捷，操作維護(hù)方便，保 護(hù)簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。 工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 15 供電系統(tǒng)電氣原理圖供電系統(tǒng)電氣原理圖 工廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 結(jié)束語(yǔ)結(jié)束語(yǔ) 通過(guò)此次的論文，我學(xué)到了很多知識(shí)，在論文的寫(xiě)作過(guò)程中也學(xué)到了做任 何事情所要有的態(tài)度和心態(tài)，首先做學(xué)問(wèn)要一絲不茍，對(duì)于發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的任何 問(wèn)題和偏差都不要輕視，要通過(guò)正確的途徑去解決，在做事情的過(guò)程中要有耐心和 毅力，不要一遇到困難就達(dá)退堂鼓，只要堅(jiān)持下去就可以找到思路去解。 論文完成了，不僅是理論與實(shí)踐的接合，還讓我明白了做學(xué)問(wèn)必須一絲不茍， 嚴(yán)禁細(xì)致，也得注重團(tuán)隊(duì)合作。這將對(duì)我以后的學(xué)習(xí)工作有很大的啟迪?？傊?，在 此次論文的寫(xiě)作過(guò)程中，我收獲很多。此次論文的完成既為大學(xué)劃上了一個(gè)完美的 句號(hào)，也為將來(lái)的人生之路作了一個(gè)很好的開(kāi)端和鋪墊。 最后再次感謝在大學(xué)傳授給我知識(shí)以及給我?guī)椭凸膭?lì)的老師，同學(xué)和朋友， 謝謝你們！ 參考文獻(xiàn) 1 劉介才 工廠供電簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2004 2 李宗綱 工廠供電設(shè)計(jì) 吉林科技出版 1985 3 蘇文成 工廠供電. 中國(guó)建筑工業(yè)出版社 1981 4 芮靜康 工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè) 中國(guó)水利水電出版社 2004 5 王榮潘 工廠供電設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn) 天津大學(xué)出版社 2002 6 周樂(lè)挺 工廠供配電技術(shù) 高等教育出版社 2007