[優(yōu)秀畢業(yè)論文]藥廠變電站

《[優(yōu)秀畢業(yè)論文]藥廠變電站》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《[優(yōu)秀畢業(yè)論文]藥廠變電站（27頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、藥廠變電站 題 目： 藥廠變電站 完成日期： 2010 年 7 月 15 日 摘 要 變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠（所）電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。所以搞好工廠供電工作對(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。而能

2、源節(jié)約對(duì)于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)是一項(xiàng)具有戰(zhàn)略意義的工作，也是工廠供電工作的一項(xiàng)重要任務(wù)，因此搞好工廠供電工作，對(duì)于節(jié)約能源，支持國家經(jīng)濟(jì)也有重大作用。本設(shè)計(jì)的內(nèi)容為380V低壓配電裝置。設(shè)計(jì)中主要包括主接線的選擇、短路計(jì)算、電氣設(shè)備的選擇及校驗(yàn)、二次接線、繼電保護(hù)和接地裝置和防雷保護(hù)，并且對(duì)系統(tǒng)短路和繼電保護(hù)整定進(jìn)行了計(jì)算。本設(shè)計(jì)所涉及到的圖有主接線系統(tǒng)圖，主變壓器二次接線圖，照明平面布置圖以及施工圖等幾個(gè)方面內(nèi)容。 關(guān)鍵詞：變電所；配電裝置；二次接線；繼電保護(hù) 目 錄 第1章 緒 論.. TOC \o "1-3" \h \z \u .....

3、...................................1 第2章 變壓器及主接線的選擇 .............. ...........2 2.1變電所設(shè)計(jì)條件要求..................................2 2.2變壓器臺(tái)數(shù)、容量選擇............ ....................2 2.3主接線的選擇......................................3 2.4 主接線設(shè)計(jì)原則......................................4 2.5主接線方案的確定......

4、...............................4 第3章 三相短路電流和短路容量的計(jì)算..................6 3.1求K-1點(diǎn)的三相短路電流和短路容量......................6 3.1.1計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總電抗.................6 3.1.2 求K-2點(diǎn)的的三相短路電流和短路容量................7 第4章 電器設(shè)備選擇...................................8 4.1 高壓斷路器的選擇.................................8

5、 4.2 10KV側(cè)高壓隔離開關(guān)的選擇..........................9 4.3 電壓互感器的選擇...................................10 4.4 電流互感器的選擇...................................10 4.5 穿墻套管的選擇.....................................11 4.5.1 穿墻套管的選擇.....................................11 4.5.2 絕緣子的選擇................................

6、.......11 4.6 避雷器的選擇.......................................11 4.7 低壓斷路器的選擇...................................12 第5章 母線選擇......................................12 5.1 10KV側(cè)母線選擇.....................................13 5.2 0.4KV側(cè)母線的選擇..................................13 5.3 饋出回路的選擇.................

7、....................14 5.3.1 制劑車間1DX箱......................................14 5.3.2 制劑車間2DX箱......................................15 5.3.3 麻醉劑車間1DX箱....................................15 5.3.4 麻醉劑車間2DX箱....................................16 5.3.5 麻醉劑車間3DX箱....................................16

8、 5.3.6 麻醉劑車間4DX箱....................................16 5.3.7 麻醉劑車間5DX箱....................................16 5.3.8 倉庫...............................................17 5.3.9 辦公樓.............................................18 第6章 變電所設(shè)備的平面布置..........................18 6.1 一般原則....................

9、.......................18 第7章 接地裝置與防雷保護(hù)............................18 7.1 確定接地電阻值.....................................19 7.2 接地裝置的初步方案.................................18 7.2.1 計(jì)算單根鋼管接地電阻...............................19 7.2.2 確定接地鋼管數(shù)和最終接地方案.......................19 7.3 裝設(shè)避雷針 ..................

10、........................20 第8章 繼電保護(hù)的整定計(jì)算...........................20 8.1 電流速斷保護(hù)整定計(jì)算...............................20 8.2 過負(fù)荷保護(hù)的整定...................................23 第9章 結(jié)論..........................................25 參考資料致...........................................26 致 謝....................

11、............................26 附錄1................................................27 附錄2................................................27 第1章 緒 論 變電所供電就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配問題。眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其他形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其他形式的能量以供應(yīng)用，它的輸送和分配既簡(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)過程自動(dòng)化。因此，電能在

12、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。 電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小。例如在機(jī)械工業(yè)中。電費(fèi)開支僅占產(chǎn)品成本的5％左右。所以電能在工業(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。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。例如某些對(duì)供電可靠性要求很高的工廠，即使是極短時(shí)間的停電，也會(huì)引起重大的設(shè)備損壞，或引起大量產(chǎn)品報(bào)廢，甚至可能

13、發(fā)生重大的人身事故，給國家和人民帶來經(jīng)濟(jì)上甚至政治上的重大損失。< 因此，搞好工廠供電工作對(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。而能源節(jié)約對(duì)于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)是一項(xiàng)具有戰(zhàn)略意義的工作，也是工廠供電工作的一項(xiàng)重要任務(wù)，因此，搞好工廠供電工作，對(duì)于節(jié)約能源，支持國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。 第2章 變壓器及主接線的選擇 2.1變電所設(shè)計(jì)條件要求 該廠用電負(fù)荷為三級(jí)負(fù)荷；本廠廠區(qū)西側(cè)有10kV高壓線路,Kd取0.7，補(bǔ)償前功率因數(shù)為=0.65；確定變壓器臺(tái)數(shù)、容量，計(jì)算補(bǔ)償容量，高低壓側(cè)設(shè)備的選型、校驗(yàn)，導(dǎo)線電纜的選型、校驗(yàn)（包

14、括進(jìn)廠線纜、變電室至各車間或建筑物的線纜等），二次接線圖（包括電能測(cè)量、計(jì)量；設(shè)備必要的繼電保護(hù)等），變配電所及廠區(qū)的簡(jiǎn)單平面布置圖，防雷接地等。 2.2變壓器臺(tái)數(shù)、容量選擇 該廠總?cè)萘繛椋? Pe =60+80+125+150+140+200+120+20+50=945 kW 視在功率： P30=KdPe=661.5 kW 計(jì)算負(fù)荷： S30= P30/=661.5/0.65=1017.7 kVA 無功功率： Q30=773.4 kvar 變壓器容量選擇條件≥S30(2),因此在未進(jìn)行補(bǔ)償前，應(yīng)選擇1250 kVA容量的變壓器。對(duì)無功功率進(jìn)行補(bǔ)償： 變電所高壓側(cè)的≥0.

15、9，無功功率損耗⊿QT>>有功功率損耗⊿PT,設(shè)=0.92 所以并聯(lián)電容器容量為： QC=661.5(tanarccos0.65 - tanarccos0.92)=491.6kvar 取整QC=500 kvar 補(bǔ)償后的變壓器容量： S30（2）=　=715.8kVA 進(jìn)行補(bǔ)償后，應(yīng)選擇800kVA容量的變壓器1臺(tái)。 變壓器的功率損耗為： ⊿QT=0.06S30(2)=0.06715.8=42.9kvar ⊿PT=0.015S30(2)=0.015715.8=10.7 kW 變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為： =661.5+1

16、0.7=672.2 kW =（773.4-500）kvar+43.1 kvar=316.5kvar ==743kVA 補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)： 因此滿足規(guī)定0.9要求。 考慮到線損為10%和容量的擴(kuò)展： S=(1+10%)=787.4kVA 選用 S9-1000/10(6)三相油浸式室內(nèi)變壓器聯(lián)結(jié)組為DYN11 變壓器型號(hào)參數(shù)表. 型號(hào) 額定容量/KV.A 額定電壓KV 聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào) 損耗/W 空載電流（%） 阻抗電壓（%） 高壓 低壓 空載 負(fù)載 S9-1250/10(6) 1250 10 0.4 Dyn11 2000 11000

17、2.5 5 2.3 主接線的選擇 主接線的確定是對(duì)電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及變電所電器設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、續(xù)電保護(hù)和控制方法的擬定將會(huì)產(chǎn)生直接影響。 首先,對(duì)主接線的基本要求分析如下： 1.可靠性 所謂可靠性是指主接線能可靠的工作，以保證對(duì)用戶不間斷的供電。衡量可靠性的客觀標(biāo)準(zhǔn)是運(yùn)行實(shí)踐。主接線的可靠性是它的各組成元件，包括一二次部分在運(yùn)行中可靠性的組合。因此不僅要考慮一次設(shè)備對(duì)供電可靠性的影響，還要考慮繼電保護(hù)二次設(shè)備的故障對(duì)供電設(shè)備的影響。同時(shí)，可靠性對(duì)不是絕對(duì)的而是相對(duì)的。一中主接線對(duì)某些變電所是可靠的，而對(duì)另一些變電所可能是不可靠的，評(píng)價(jià)主接線可靠性

18、的標(biāo)志是： （1）斷路器檢修是是否影響供電 （2）線路、斷路器、母線故障和檢修時(shí)，停運(yùn)線路的回?cái)?shù)和停運(yùn)時(shí)間的長短，以及能否保證對(duì)重要用戶的供電； （3）變電所全部停電的可靠性； （4）有些國家以每年用戶不停電時(shí)間的百分比來表示供電的可靠性，先進(jìn)的指標(biāo)都在99.9%以上。 2.靈活性 主接線的靈活性有以下幾方面要求： （1）調(diào)度要求?？梢造`活的投入和切除變壓器、線路，調(diào)配電源和負(fù)荷；能夠滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式下、檢修方式下以及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求。 （2）檢修要求?？梢苑奖愕耐＿\(yùn)斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備進(jìn)行安全檢修，且不至影響對(duì)用戶的供電。 （3）擴(kuò)建要求?？梢匀菀椎膹?/p>

19、初期過度到終期接線，使在擴(kuò)建時(shí)，無論一次和二次設(shè)備改造量最小。 3.經(jīng)濟(jì)性 經(jīng)濟(jì)性主要是投資省、占地面積小、能量損失小。 2.4 主接線設(shè)計(jì)原則 主接線的設(shè)需考慮以下幾個(gè)方面： （1）考慮變電所在電力系統(tǒng)中的地位和作用 （2）考慮近期和遠(yuǎn)期的發(fā)展規(guī)模 （3）考慮負(fù)荷的重要性分級(jí)和出線回?cái)?shù)多少對(duì)主接線的影響 （4）考慮主變臺(tái)數(shù)對(duì)主接線的影響 （5）考慮備用容量的有無和大小對(duì)主接線的影響 2.5主接線方案的確定 根據(jù)以上對(duì)主接線的各方面分析，設(shè)計(jì)將采用單母線分?jǐn)嗟慕泳€方式,如圖3.1所示。 單母線分段接線方式簡(jiǎn)介，單母線分段主接線是通過在母線某一臺(tái)適合位置處裝設(shè)斷路

20、器后，將母線分段而形成的，連接兩段母線的斷路器稱為分段斷路器。母線分段后，有條件情況下，對(duì)重要用戶可由分別接于兩段母線上的兩條出線同時(shí)供電，當(dāng)任一組母線故障或檢修時(shí)，重要用戶仍可通過完好段母線繼續(xù)供電；而兩段母線同時(shí)故障檢修的幾率很小，大大提高了對(duì)重要用戶的供電連續(xù)性。 單母線分段接線方式具有以下特點(diǎn)： 主要優(yōu)點(diǎn)有：接線簡(jiǎn)單、投資少，較為經(jīng)濟(jì)；操作靈活方便，便于擴(kuò)建和采用成套配電裝置，較單母線在一定程度上提高了供電可靠性，有條件情況下可滿足重要負(fù)荷要求。 主要缺點(diǎn)有：某一段母線或母線隔離開關(guān)發(fā)生故障或檢修時(shí)，該段母線上所連接的全部引線都要在檢修期間停電，不實(shí)用于大容量發(fā)電廠和樞紐變電所。

21、 根據(jù)以上對(duì)主接線的各方面分析，設(shè)計(jì)將采用單母線接線方式見附錄 第3章 三相短路電流和短路容量的計(jì)算 3.1求K-1點(diǎn)的三相短路電流和短路容量（Ucl =10.5KV） 3.1.1計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總電抗 1）電力系統(tǒng)的電抗：斷路器的斷流容量SOC =500MV.A 因此 =/SOC = 2）架空線路的電抗：由表得 ： 因此： 3）繪K-1點(diǎn)短路的等效電路如圖： (2)計(jì)算三相短路電流和短路容量 1）三相短路電流周期分量有效值 ===3.08 kA 2）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流： 3）三相短路沖擊電流及第

22、一個(gè)周期短路全電流有效值： 4）三相短路容量： 3.1.2求K-2點(diǎn)的的三相短路電流和短路容量（Uc2=0.4KV） 1) 電力系統(tǒng)的電抗： = = 2）架空線路的電抗： ==0.35(Ω/km) 3）電力變壓器的電抗，由表5得到=5，因此 計(jì)算總電抗： 計(jì)算三相短路電流和短路容量： 1）三相短路電流周期分量有效值： ===21.3 kA 2）三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流： 3）三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值： 4）三相短路容量： 5）額定電流： 短路計(jì)算表 短路

23、 計(jì)算點(diǎn) 三相短路電流/KA 三相短路容量/MVA K-1 3.08 3.08 3.08 7.85 4.65 56.0 K-2 21.3 21.3 21.3 39.2 23.2 14.8 第4章 電器設(shè)備選擇 4.1高壓斷路器的選擇 為了計(jì)算方便本設(shè)計(jì)在設(shè)備選擇中把系統(tǒng)容量視為無窮大電源。無窮大電源的 點(diǎn)是短路周期分量不衰減其短路電流周期分量衰減系數(shù)為1。 10KV側(cè)的斷路器的最大長期工作電流計(jì)算如下 Iwmax=1.05630/(10)=38.2A 根據(jù)最大長期工作電

24、流和電壓斷路器選為SN10-10I型戶內(nèi)少油短路器。SN10-10I型斷路器的固有分閘時(shí)間為0.06S，取繼電保護(hù)整定時(shí)間為0.5S則 短路電流持續(xù)時(shí)間： 0.05+0.5+0.05=0.6S =0.051=0.05S 查表得 =0.55S 則 =+=0.05+0.55=0.6S 斷路器觸頭開斷計(jì)算時(shí)間為： 0.05+0.5=0.55S 因?yàn)?0.1S斷路器觸頭開斷瞬間的短路電流為: =3.08KA 0.05S=0.65S 因?yàn)?所以滿足熱穩(wěn)定要求. 斷路器選擇表 計(jì)算數(shù)據(jù) SN10-10I的參數(shù) 工作電壓（KV） 10KV 工作

25、電壓（KV） 10KV 最大持續(xù)工作電流（A） 38.2 額定電流（A） 630 短路電流（KA） 3.08 額定開斷電流（KA） 16 沖擊電流（KA） 7.85 動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（KA） 40 6.2 1024 經(jīng)過比較，各項(xiàng)均滿足要求，所以斷路器SN10-10I選擇合格。 4.2 10KV側(cè)高壓隔離開關(guān)的選擇 根據(jù)最大長期工作電流選擇GN8-10/600型計(jì)算數(shù)據(jù)和隔離開關(guān)的參數(shù)見下表 高壓隔離開關(guān)選擇表 計(jì)算數(shù)據(jù) GN8-10/600型的參數(shù) 工作電壓（KV） 10KV 工作電壓（KV） 10KV 最大持續(xù)工作電流（A）

26、 38.2 額定電流（A） 600 沖擊電流（KA） 7.85 動(dòng)穩(wěn)定電流峰值（KA） 52 6.2 2000 經(jīng)過比較，各項(xiàng)均滿足要求，所以斷路器10/600選擇合格. 4.3 電壓互感器的選擇 電壓互感器的選擇是根據(jù)額定電壓,裝置種類,夠造形式,準(zhǔn)確度級(jí)以及按副邊負(fù)載選擇JDZ-10型. 電壓互感器形式表 形式 最大容量（VA） 額定變比系數(shù) . .準(zhǔn)確等級(jí) 在等級(jí)下的額定容量（VA） JDZ-10 500 1000/100 0.5 80 由于電壓互感器與電網(wǎng)并聯(lián),當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí),互感器本身并不遭受短路電流的作用,因此,

27、不需要校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定與熱穩(wěn)定. 4.4電流互感器的選擇 根據(jù)電壓等級(jí)和電流互感器安裝處的最大長期工作電流,一次側(cè)選LQZ-10澆注絕緣，支持式電流互感器二次側(cè)選LMZJ1-0.5樹脂澆注絕緣支柱母線式電流互感器。 10KV 電流互感器參數(shù)表 型號(hào) 額定電壓KV 額定電流比 級(jí)次組合 額定二次阻抗Ω 一秒熱穩(wěn)定倍數(shù) 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù) 0.5級(jí) 1級(jí) 3級(jí) D級(jí) LQZ-10 10 200/5 0.5/3 0.4 0.4 0.6 0.6 75 225 LMZJ1-0.5 0.5 1250/5 0.5/D 1 2 表中L

28、QZ-10型電流互感器安裝于變壓器回路. LQZ-10電流互感器: =200225=63.6KA>=7.85KA 校驗(yàn)熱穩(wěn)定: LQZ-10電流互感器: =1=1 因此所選電流互感器均能滿足動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的要求. 4.5穿墻套管與絕緣子的選擇 4.5.1穿墻套管的選擇 根據(jù)變壓器的額定電壓和最大長期工作電流,均選擇CLB-10/1500型的戶內(nèi)外通用鋁導(dǎo)體穿墻套管. 4.5.2絕緣子的選擇 瓷橫擔(dān)選擇CD10-1，抗彎破壞不小于250KM，戶內(nèi)支柱瓷絕緣子選擇ZNA-10MM，抗彎破壞不小于375KM 動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)： =1.73=1.73

29、=1495N=150KM =0.6250=150= =0.6375=225> 所選絕緣子滿足要求。 4.6避雷器的選擇 10kv側(cè)選用FS-10閥型避雷器. 4.7低壓斷路器的選擇 低壓斷路器的選擇應(yīng)滿足下列條件： 1)低壓斷路器的額定電壓不低于線路的額定電壓。 2)低壓斷路器的額定電流不低于通過它的計(jì)算電流。 3)低壓斷路器的類型應(yīng)符合安裝條件，設(shè)備性能和操作要求。 4)應(yīng)校驗(yàn)低壓斷路器的斷流能力。 本設(shè)計(jì)中二次側(cè)的計(jì)算電流為，三相短路電流為=21.3KA。 根據(jù)需要選DW10-2500最大分?jǐn)嚯娏鳛?0KA>21.3KA滿足要求。 5）低壓斷路器與導(dǎo)線之間的配

30、合 當(dāng)線路發(fā)生短路或過載時(shí)，為保證低壓斷路器脫扣器能可靠動(dòng)作，應(yīng)滿足： -低壓斷路器脫扣器整定電流。 -導(dǎo)線的允許載流量 -導(dǎo)線的允許短時(shí)過載系數(shù)對(duì)于做短路保護(hù)的瞬時(shí)脫扣器取為4.5 設(shè)瞬時(shí)脫扣器電流整定為3倍額定電流，即 =32500A=7500A =4.51134A=5103A 所以滿足要求。 第5章 母線選擇 5.1 10KV側(cè)母線選擇 (1).經(jīng)濟(jì)截面選擇： I30===83.9A 查表得=4800 查表得=1.15 A/mm2,所以 =73.0mm2 選標(biāo)準(zhǔn)截面70 mm2，即LGJ-70

31、型剛芯鋁線。 (2).檢驗(yàn)發(fā)熱條件 查表16得LGJ-70的允許載流量（假設(shè)環(huán)境溫度為40℃），Ial=217A＞I30=83.9A,因此滿足發(fā)熱條件。 (3).檢驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查表14得10kV架空鋁絞線的最小截面積Amin=16mm2＜A=70，因此所選LGJ-70型剛芯鋁線滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。 5.2 0.4KV側(cè)母線的選擇 查表得=4800 查表得=1.15 A/mm2,所以 ==986.1mm2 相線選10010=1000mm2>986.1mm2。 中性母線截面選606 所以選用LMY-3（100 10）+1（606）型矩型硬鋁母線 按最大長期

32、工作電流校驗(yàn)。查表得10010=1000mm2 水平放置環(huán)境溫度為25℃時(shí)允許載流量為 =1728A>=1134A 校驗(yàn)熱穩(wěn)定 取短路動(dòng)作保護(hù)時(shí)間=0.6S 由表得C=87Amm2 =0.6s故 ==21.3KA=190 mm2 由于母線實(shí)際截面A=100Χ10=1000 mm2 >,因此該母線滿足熱穩(wěn)定度要求。 校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：檔距為L=900mm,檔數(shù)大于2，相臨倆相母線的軸線距離a=160mm 因此母線在三相短路時(shí)所受到的最大電動(dòng)力為： =1.73=1.73=1495N 母線在作用下的彎曲力矩為

33、 ===134.6N.m 母線的截面系數(shù)為 ==1.667 故母線在三相短路時(shí)所受的應(yīng)力為 ==8.1MPa 而硬鋁母線的允許應(yīng)力為70 MPa>8.1 MPa 故動(dòng)穩(wěn)定滿足要求。 5.3 饋出回路的選擇 設(shè)計(jì)11條饋出回路其中1-9條分別引到麻醉劑車間1DX箱，2DX箱，3DX箱，4DX箱，5DX箱，制劑車間1DX箱，2DX箱，倉庫和辦公樓。另外倆條作為備用。=0.7 5.3.1 制劑車間1DX箱 有功功率: P30 =0.7200KW=140KW 視在功率： S30==153.8 kV

34、A 計(jì)算電流：I30==233.7 A 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面 Ial =266A> I30 =233.7A 由表得BX的截面為70 mm2 =35mm2 所以選BX-500-（370+135）銅心橡皮絕緣線。斷路開關(guān)HR3-280/32 5.3.2 制劑車間2DX箱 有功功率: P30 =0.7120KW=84KW 視在功率： S30==92.3kVA 計(jì)算電流：I30==140.2 A 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面 Ial =166A> I30 =140.2A 由表得BX的截面為35 mm2 =25 mm2 所以選BX-5

35、00-（335+125）銅心橡皮絕緣線。斷路開關(guān)HR3-200/32 5.3.3 麻醉劑車間1DX箱 有功功率: P30 =0.760KW=42KW 視在功率： S30==46.2 kVA 計(jì)算電流：I30==70.2 A 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面 Ial =77A> I30 =70.2A 由表得BX的截面為10 mm2 =6 mm2 所以選BX-500-（310+16）銅心橡皮絕緣線。斷路開關(guān)HR3-100/32 5.3.4 麻醉劑車間2DX箱 有功功率: P30 =0.780KW=56KW 視在功率： S30==61.5 kVA

36、計(jì)算電流：I30==93.4 A 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面 Ial =102A> I30 =93.4A 由表得BX的截面為16 mm2 =10 mm2 所以選BX-500-（316+110）銅心橡皮絕緣線。斷路開關(guān)HR3-120/32 5.3.5 麻醉劑車間3DX箱 有功功率: P30 =0.7125KW=87.5KW 視在功率： S30==96.2kVA 計(jì)算電流：I30==146.2 A 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面 Ial =166A> I30 =146.2A 由表得BX的截面為35mm2 =25 mm2 所以選BX-500

37、-（335+125）銅心橡皮絕緣線。斷路開關(guān)HR3-180/32 5.3.6 麻醉劑車間4DX箱 有功功率: P30 =0.7150KW=105KW 視在功率： S30==115.4 kVA 計(jì)算電流：I30==175.3 A 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面 Ial =210A> I30 =175.3A 由表得BX的截面為50 mm2 =25 mm2 所以選BX-500-（350+125）銅心橡皮絕緣線。斷路開關(guān)HR3-200/32 5.3.7 麻醉劑車間5DX箱 有功功率: P30 =0.7140KW=98KW 視在功率： S30==107

38、.7 kVA 計(jì)算電流：I30==163.6 A 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面 Ial =210A> I30 =163.6A 由表得BX的截面為50 mm2 =25 mm2 所以選BX-500-（350+125）銅心橡皮絕緣線。斷路開關(guān)HR3-200/32 5.3.8 倉庫 有功功率: P30 =0.720KW=14KW 視在功率： S30==15.4 kVA 計(jì)算電流：I30==23.4 A 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面 Ial =25A> I30 =23.4A 由表得BX的截面為2.5mm2 =2.5 mm2 所以選BX-50

39、0-（32.5+12.5）銅心橡皮絕緣線。斷路開關(guān)HR3-25/32 5.3.9 辦公樓 有功功率: P30 =0.750KW=35KW 視在功率： S30==38.5 kVA 計(jì)算電流：I30==58.5 A 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面 Ial =77A> I30 =58.5A 由表得BX的截面為10 mm2 =6 mm2 所以選BX-500-（310+16）銅心橡皮絕緣線。斷路開關(guān)HR3-100/32 第6章 變電所設(shè)備的平面布置 6.1 一般原則 布置緊湊合理，便于設(shè)備操作，檢修和試驗(yàn)，還要考慮發(fā)展的可能性。盡量利用自然采光和自然通

40、風(fēng)。適當(dāng)安排各個(gè)房間的相對(duì)位置，以方便進(jìn)出線。低壓配電室應(yīng)靠近變壓器室。電容器室盡量與高壓配電室相鄰。變壓器室和電容器室盡量避免西曬，控制室盡可能朝南。 環(huán)境條件 周圍環(huán)境溫度不高于40攝氏度，且24小時(shí)平均溫度不高于35攝氏度，不低于－5攝氏度。 空氣相對(duì)濕度為50%，在較低的溫度時(shí)，允許有較高的相對(duì)濕度（例如：20攝氏度時(shí)為90%）。 垂直安裝，傾斜度不大于5度 設(shè)備安裝在沒有爆炸、火災(zāi)危險(xiǎn)、無嚴(yán)重污染和化學(xué)腐蝕氣體的場(chǎng)所。 地震烈度不大于8度。 第7章 接地裝置與防雷保護(hù) 7.1 確定接地電阻值 由表可確

41、定此變電所公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下倆個(gè)條件： （1） 4Ω （2） ==0.14A =120/0.14=857Ω 比較（1）與（2）可知，此變電所的總接地電阻值應(yīng)為4Ω。 7.2 接地裝置的初步方案 先初步考慮圍繞變電所建筑周圍，距變電所墻腳2-3m，打入一圈直徑50mm，長2.5m的鋼管接地體，每隔5m打入一根，管子之間用404的扁鋼焊接相聯(lián)。 7.2.1 計(jì)算單根鋼管接地電阻 查表得沙質(zhì)黏土的電阻率=100Ω/m可求得單根鋼管接地電阻為 /≈100/2.5≈40Ω 7.2.2

42、確定接地鋼管數(shù)和最終接地方案 根據(jù)=10，考慮到管子之間的電流屏蔽效應(yīng)，初選15根直徑50mm，長2.5m的鋼管作為接地體。 以n=15和a/l=5m/2.5m=2去查表可得β≈0.66可得 n=β≈15 考慮到接地體的均勻?qū)ΨQ布置，選16根直徑為50mm，長2.5m的鋼管作接地體，管距5m，用404的扁鋼連接，環(huán)形布置。 7.3 裝設(shè)避雷針 室外應(yīng)設(shè)避雷針來防護(hù)直接雷擊 根據(jù)變電所的電氣布置初選h=20m的避雷針。 由表得滾球半徑=60m,h=7m+20m=27m ,5m 由 ==26.1m 由此可見避雷針完全能夠保護(hù)變電所 第

43、8章 繼電保護(hù)的整定計(jì)算 8.1 電流速斷保護(hù)整定計(jì)算 電流速斷保護(hù)的靈敏度系數(shù)應(yīng)不小于2，且用保護(hù)安裝處最小兩相短路電流來校驗(yàn)；變壓器電流速斷保護(hù)可以按照兩相式接線，電流速斷保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限可取為0.01s。 對(duì)于中、小容量的變壓器，例如工廠供電中的供配電變壓器，可以在其電源側(cè)裝設(shè)電流速斷保護(hù)代替差動(dòng)保護(hù)，作為變壓器電源側(cè)線圈和電源側(cè)套管及引出線故障的主要保護(hù)。 根據(jù)變壓器電流速斷保護(hù)的原理，電流互感器裝在電源側(cè)。電源側(cè)為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)時(shí)，保護(hù)采用完全星行接線形式；電源側(cè)為中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈及接地系統(tǒng)時(shí)，則采用不完全性行接線方式。 為了反應(yīng)變壓器外部短路引起的過電流,

44、并作為變壓器主保護(hù)的后備保護(hù),變壓器還要裝設(shè)過電流保護(hù)。當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生短路時(shí)，其特征之一就是線路中的電流劇增。過電流保護(hù)就是利用這特征在電流增大到超過事先按最大負(fù)載電流整定的數(shù)值而引起動(dòng)作的一種保護(hù)裝置。它按時(shí)限特性可分為定時(shí)限過電流保護(hù)和反時(shí)限過電流保護(hù)。所謂定時(shí)限過電流保護(hù)是指不管故障電流超過整定值多少，其動(dòng)作時(shí)間總是一定的；若動(dòng)作時(shí)間與故障電流值成反比，即故障電流超過整定值越多，動(dòng)作越快，則稱之為反時(shí)限過電流保護(hù)。如果故障電流超過整定值若干倍以后，動(dòng)作時(shí)間不再成反比例關(guān)系而趨于恒定者，則稱為有時(shí)限過電流保護(hù)。過電流保護(hù)的接線方式有三相星形接線、兩相不完全星形接線。 定時(shí)限過電流保護(hù) 定

45、時(shí)限過電流保護(hù)是一種簡(jiǎn)單的而比較可靠的保護(hù)方式，應(yīng)用非常廣泛。但由于為了保證選擇性，保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定按逆向階梯原則，且時(shí)限級(jí)差較大，這樣如果線路段數(shù)較多時(shí)，則越靠近電源處，保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間越長，常累積至4～5秒，而靠近電源處的短路故障，短路電流很大，這對(duì)電源是一個(gè)嚴(yán)重威脅，這是過電流保護(hù)從原理上存在的缺點(diǎn)。 定時(shí)限過電流保護(hù)原理接線如圖，在圖6.4中，構(gòu)成保護(hù)裝置的主要元件有： 1LJ、2LJ、3LJ——電磁式電流互感器，是保護(hù)的測(cè)量元件； SJ——電磁式時(shí)間繼電器，保護(hù)的邏輯元件（延時(shí)）； XJ——信號(hào)繼電器，保護(hù)的出口元件； BCJ——中間繼電器，保護(hù)的出口元件 過電流保護(hù)

46、原理圖 保護(hù)裝置動(dòng)作情況如下： 正常運(yùn)行情況下，電流繼電器1L～3LJ中流過負(fù)荷電流對(duì)應(yīng)的二次電流，其接點(diǎn)斷開，時(shí)間繼電器SJ線圈不帶電，接點(diǎn)也斷開，跳閘線圈TQ不帶電，斷路器DL處于合閘狀態(tài)。 當(dāng)線路發(fā)生短路時(shí)，短路電流經(jīng)電流互感器轉(zhuǎn)換為二次側(cè)電流流入1LJ～3LJ中相應(yīng)的繼電器，由于電流大于該電流繼電器中的動(dòng)作電流而起動(dòng)。又由于1LJ～3LJ的常開接點(diǎn)是并聯(lián)的，因此，只要其中一個(gè)LJ起動(dòng)，其常開接點(diǎn)閉合，就能使SJ起動(dòng)，經(jīng)過一個(gè)固定的時(shí)間t其接點(diǎn)閉合，正電源經(jīng)SJ接點(diǎn)、XJ線圈送至BCJ線圈上，BCJ動(dòng)作，其接點(diǎn)閉合。于是正電源經(jīng)BCJ接點(diǎn)，斷路器輔助接點(diǎn)DL1，送至斷路器跳閘線圈T

47、Q上，從而使斷路器跳閘切除故障。在SJ接點(diǎn)閉合起動(dòng)BCJ時(shí)，也使XJ啟動(dòng)，其接點(diǎn)閉合，同時(shí)XJ掉牌并發(fā)出信號(hào)。 當(dāng)故障不是發(fā)生在本段線路，而是在下一段線路，但因短路電流仍流過這段線路的保護(hù)，因此1LJ～3LJ也啟動(dòng)，使SJ勵(lì)磁，但在SJ的接點(diǎn)尚未閉合時(shí)，由于下一段線路的保護(hù)裝置整定時(shí)間段，也將故障切除，故短路電流消失，LJ返回，SJ斷電返回，整套保護(hù)返回。 繼電器采用GL-15/10型，接成兩相兩繼電器式。 過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定按下式 ——帶時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作電流。 ——保護(hù)裝置的可靠系數(shù)。 ——保護(hù)裝置的接線系數(shù)。 ——保護(hù)裝置的返回系數(shù)。 ——電流互感器一，二次的

48、額定電流比。 ——線路的最大電流。 取=1.3，而=1，=0.8，=200/5=40，=2=21000KV.A/(10KV)=115.5A故其動(dòng)作電流 A 動(dòng)作電流整定為5A。 過電流動(dòng)作保護(hù)時(shí)限的整定 考慮到該變電所為終端變電所，因此其過電流保護(hù)的10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)限整定為0.5S。 電流速斷保護(hù)速斷電流倍數(shù)的整定按下式 取=1.5，而=21.3KA0.4KV/10KV=852A，故其速斷電流 A 因此速斷電流倍數(shù)整定為

49、 4）過電流保護(hù)的靈敏度校驗(yàn) 倆相短路電流0.866=0.8663.08=2.67KA =14.2>1.5 所以靈敏度滿足要求 5）電流速斷保護(hù)的靈敏度校驗(yàn) 所以靈敏度滿足要求。 8.2 過負(fù)荷保護(hù)的整定 變壓器過負(fù)荷時(shí)三相電流是同時(shí)增加的，所以過負(fù)荷保護(hù)只需裝在一相上用一只電流繼電器,為了防止短時(shí)過負(fù)荷或在外部短路時(shí)發(fā)出不必要信號(hào)，需裝設(shè)一只延時(shí)閉合的時(shí)間繼電器，其動(dòng)作時(shí)限應(yīng)大于過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限1至2個(gè)時(shí)限級(jí)差。同時(shí)時(shí)間繼電器的線圈，應(yīng)

50、允需有較長時(shí)間通過電流，所以應(yīng)選用線圈串有限流電阻的時(shí)間繼電器。 過負(fù)荷保護(hù)和過電流保護(hù)合用一組電流互感器，它只裝在有運(yùn)行人員監(jiān)視的變壓器上，過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作后只發(fā)出信號(hào)，運(yùn)行人員接到信號(hào)后可進(jìn)行處理。 過負(fù)荷保護(hù)的一次動(dòng)作電流，按躲過變壓器額定電流來整定，即 = 取2A動(dòng)作時(shí)限制取10S。 第9章 結(jié)論 本設(shè)計(jì)從實(shí)際出發(fā)， 考慮到生活和工業(yè)生產(chǎn)中的各種因素的存在，在設(shè)計(jì)過程中把可靠性作為第一位，同時(shí)也考慮到了運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性等因素，合理的選擇運(yùn)行方式及各種元器件，力求使設(shè)計(jì)方案達(dá)到優(yōu)化組合的要求。另外，在設(shè)計(jì)過程中，盡量采用了一

51、些國外的先進(jìn)元器件和技術(shù)。 本文首先在進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上，確定無功補(bǔ)償容量，選擇變壓器。隨后進(jìn)行了短路電流的計(jì)算，并由短路計(jì)算所獲得的短路電流，本著技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、可靠性高的原則，進(jìn)行了斷路器、電流互感器、母線以及低壓成套裝置主要設(shè)備的選擇與校驗(yàn)。各主要低壓設(shè)備選定后，經(jīng)過簡(jiǎn)單論述確定了系統(tǒng)的主接線方案，以單母線分段接線作為10KV配電部分的主接線方式，并繪制了系統(tǒng)接線圖；對(duì)各種繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算與設(shè)計(jì)；其中線路采用了帶時(shí)限的電流速斷保護(hù)和定時(shí)限過電流保護(hù)，并使各種保護(hù)相互配合；對(duì)變壓器采用了過電流保護(hù)，電流速斷保護(hù)。 通過以上設(shè)計(jì)內(nèi)容，基本完成了預(yù)期的設(shè)計(jì)要求，理論上能夠滿足實(shí)際

52、的需求。同時(shí),設(shè)備選擇時(shí)盡量地采用了較新的型號(hào),以適應(yīng)技術(shù)發(fā)展的需要，更好的滿足生活和生產(chǎn)對(duì)供電質(zhì)量的要求，更好的實(shí)現(xiàn)電力超前于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目標(biāo)。 參考資料 [1]周鴻昌.工廠供電及例題習(xí)題.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社.1992 [2]羅會(huì)昌.電工電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì).北京：中國科學(xué)科技大學(xué)出版社.1996 [3]芮靜康.通用電氣設(shè)備維修手冊(cè).北京：中國建筑工業(yè)出版社.2000 [4]黃純?nèi)A.工廠供電.天津：天津大學(xué)出版社.2000 [5]周文俊.電氣設(shè)備實(shí)用手冊(cè).北京：中國水利水電出版社.1999 [6]沙振舜.電工實(shí)用技

53、術(shù)手冊(cè).江蘇：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社.2002 [7]錢清泉.實(shí)用電工手冊(cè). 北京：電子科技大學(xué)出版社.1996 [8]顧永輝.工礦企業(yè)10KV供電. 北京：煤炭工業(yè)出版社.1994 [9]王維儉.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)基本原理. 北京：清華大學(xué)出版社.1989 [10]王靜茹.輸電線路電流電壓保護(hù). 北京：水力電力出版社.1989 [11]李建基.高中壓開關(guān)設(shè)備實(shí)用技術(shù). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2001 [12]徐臘元.配電網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備優(yōu)選指南. 北京：中國水利水電出版社.1998 [13]劉寶貴.電氣主系統(tǒng)及高壓電器設(shè)備.沈陽：沈陽電力高等?？茖W(xué)校.1998 [14]王章啟，顧霓鴻

54、.配電自動(dòng)化開關(guān)設(shè)備.北京：水利電力出版社.1994 [15]范錫普．發(fā)電廠電氣部分．北京：水利電力出版社．1990 [16]吳希再，熊信銀，張國強(qiáng)．武漢：華中科技大學(xué)出版社．2002 致 謝 在這三個(gè)月的設(shè)計(jì)中，我得到了呂永超老師和電氣工程系其他老師的熱心幫助、耐心指導(dǎo)，以及同學(xué)們的大力協(xié)助，在此表示衷心地感謝。 由于時(shí)間緊促，限于能力和水平，設(shè)計(jì)中會(huì)存在許多不足，希望各位老師批評(píng)指教。 最后，再次向在設(shè)計(jì)過程中，給予我?guī)椭睦蠋煛⑼瑢W(xué)們致以真誠的感謝。

55、 設(shè)備總表 設(shè)備名稱 設(shè)備型號(hào) 數(shù)量 備注 變壓器 S9-1250/10(6) 1 高壓斷路器 SN10-10I 1 高壓隔離開關(guān) GN8-10/600 1 電壓互感器 JDZ-10 1 電流互感器 LQZ-10 2 電流互感器 LMZJ1-0.5 1 穿墻套管 CLB-10/1500 5m 瓷橫擔(dān)選擇 CD10-1 9 瓷絕緣子 ZNA-10mm 30 閥型避雷器. FS-10 1 低壓斷路器 DW10-2500 1 熔斷器 RN2-10-0.5 1 電能計(jì)量柜 GG1-A-G 1 高壓進(jìn)線柜 GG-1-A（F）-11 1 低壓出線柜1 GG-D2-33 1 低壓出線柜2 GG-D2-33 1 低壓出線柜3 GG-D2-05 1 低壓出線柜4 GG-D2-34 1 電容器柜 GG-J1-01 2 低壓進(jìn)線柜 GG-D2-18 1 避雷針 1 20m 接地鋼管 16 50mm-2.5m 第 27 頁