XX機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)內(nèi)容.doc

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1 引言 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。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，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，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。 在工廠里，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?。ǔ娀I(yè)外）。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。 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、支援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。 1.1 工廠供電的要求 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 工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則 按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50053-94 《10kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50054-95 《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； （2） 安全可靠、先進(jìn)合理； （3） 近期為主、考慮發(fā)展； （4） 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。 2.負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償 2．1 負(fù)荷計(jì)算的目的、意義及原則 （1）供電系統(tǒng)要能安全可靠地正常運(yùn)行，其中各個(gè)元件（包括電力變壓器、開關(guān)設(shè)備及導(dǎo)線、電纜等）都必須選擇得當(dāng)，除了滿足工作電壓和頻率的要求外，最重要的就是要滿足負(fù)荷電流的要求。因次，有必要對(duì)供電系統(tǒng)中各個(gè)環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算。 （2）計(jì)算負(fù)荷是供電設(shè)計(jì)計(jì)算的基本依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷確定的是否正確合理，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。如果計(jì)算負(fù)荷確定的過大，將使電器和導(dǎo)線電纜選的過大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)。如果計(jì)算負(fù)荷確定的過小，又將使電器和導(dǎo)線電纜處于過負(fù)荷下運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導(dǎo)致絕緣過早老化甚至燃燒引起火災(zāi)，同樣會(huì)造成更大損失。由此可見，正確確定計(jì)算負(fù)荷意義重大。 （3）平均負(fù)荷為一段時(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)荷用來計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。 （4）計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(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)。 （5）尖峰電流指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù)1秒左右的最大負(fù)荷電流。一般取啟動(dòng)電流上午周期分量作為計(jì)算電壓損失、電壓波動(dòng)和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件等的依據(jù)。在校驗(yàn)瞬動(dòng)元件時(shí)，還應(yīng)考慮啟動(dòng)電流的非周期分量。 2．2 負(fù)荷計(jì)算表 1) 單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算式: 有功計(jì)算負(fù)荷 無功計(jì)算負(fù)荷 視在計(jì)算負(fù)荷 計(jì)算電流 2)單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算式： 有功計(jì)算負(fù)荷 無功計(jì)算負(fù)荷 視在計(jì)算負(fù)荷 計(jì)算電流 各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算如表2.1 編號(hào) 名稱 類別 設(shè)備 容量 需要 系數(shù) 功率 因數(shù) 計(jì) 算 負(fù) 荷 1 鑄造車間 動(dòng)力 360 0.36 0.70 1.05 79.2 83.16 114.8 174.42 照明 8 0.8 1.0 0 5.9 0 5.9 26.9 小計(jì) 368 85.1 83.16 120.7 201.32 2 鍛壓車間 動(dòng)力 320 0.2 0.63 1.33 84.1 112.1 140.2 213.0 照明 6 0.9 1.0 0 7.1 0.0 7.1 32.3 小計(jì) 326 91.2 112.1 145.5 221.1 3 金工車間 動(dòng)力 350 0.26 0.62 1.27 72.0 91.1 116.1 176.4 照明 5 0.9 1.0 0 8.4 0.0 8.4 38.2 小計(jì) 355 — 80.4 91.1 121.5 184.6 4 工具車間 動(dòng)力 200 0.35 0.63 1.17 62.4 73.01 96.0 145.8 照明 5 0.7 1.0 0 7.9 0.0 7.9 35.9 小計(jì) 205 — 70.3 73.01 103.9 181.7 5 電鍍車間 動(dòng)力 270 0.49 0.74 0.99 96.9 96.1 136.5 207.4 照明 6 0.9 1.0 0 5.7 0.0 5.7 25.8 小計(jì) 276 — 102.6 96.1 140.6 213.6 6 熱處理車間 動(dòng)力 160 0.45 0.76 0.75 56.4 42.3 70.5 107.1 照明 7 0.8 1.0 0 5.4 0.0 5.4 24.5 小計(jì) 167 — 61.8 42.3 74.9 113.8 7 裝配車間 動(dòng)力 150 0.38 0.65 1.05 60.8 63.8 88.1 133.9 照明 6 0.88 1.0 0 5.3 0.0 5.3 24.0 小計(jì) 156 — 66.1 63.8 93.4 157.9 8 機(jī)修車間 動(dòng)力 165 0.28 0.65 1.26 27.3 34.5 44.0 66.9 照明 5 0.8 1.0 0 2.4 0.0 2.4 11.0 小計(jì) 170 — 29.7 34.5 45.5 69.2 9 鍋爐房 動(dòng)力 85 0.66 0.80 0.99 44.9 44.4 63.2 96.0 照明 2 0.8 1.0 0 0.8 0.0 0.8 3.6 小計(jì) 87 — 45.7 44.4 64.0 99.6 10 倉庫 動(dòng)力 20 0.34 0.90 0.62 5.3 3.3 6.2 9.4 照明 2 0.9 1.0 0 1.5 0.0 1.5 6.8 小計(jì) 22 — 6.8 3.3 7.56 11.5 11 生活區(qū) 照明 300 0.78 0.90 0.29 272.0 79.3 283.3 430.5 總計(jì) （380V側(cè)） 動(dòng)力 2380 911.77 723.07 1200.86 1884.8 照明 352 計(jì)入=0.85 =0.9 0.74 774.9 650.8 1020.73 1602.1 表2.1 機(jī)械廠負(fù)荷計(jì)算表 2.3 無功功率補(bǔ)償 由表2.1可知，該廠380V側(cè)最大負(fù)荷是的功率因數(shù)只有0.74.而供電部門要求該廠10KV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷是功率因數(shù)不應(yīng)該低于0.91?？紤]到主變壓器的無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此380V側(cè)最大負(fù)荷是功率因素應(yīng)稍大于0.91，暫取0.91來計(jì)算380V側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量： 故選PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為BW0.4-12-3型，采用其方案1（主屏）1臺(tái)與方案3（輔屏）4臺(tái)相組合，總共容量725=360kvar。因此無功補(bǔ)償后工廠380V側(cè)和10KV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表2.2所示。 表2.2無功補(bǔ)償后的負(fù)荷計(jì)算表 項(xiàng) 目 計(jì)算負(fù)荷 380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷 0.74 774.9 650.8 1020.73 1602.1 380V側(cè)無功補(bǔ)償容量 -360 380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷 0.93 774.9 320.3 837.7 1314,9 主變壓器功率損耗 13.0 51.8 10kV側(cè)負(fù)荷總計(jì) 0.91 787.9 372.1 895.5 51.3 2.3.1無功補(bǔ)償?shù)闹饕饔? 無功補(bǔ)償?shù)闹饕饔镁褪翘岣吖β室驍?shù)以減少設(shè)備容量和功率耗損、穩(wěn)定電壓和提高供電質(zhì)量，在長距離輸電中提高系統(tǒng)輸電穩(wěn)定性和輸電能力以及平衡三相負(fù)載的有功和無功功率。 安裝并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，可限制無功補(bǔ)償在電網(wǎng)中傳輸，相應(yīng)減小了線路的電壓損耗，提高了配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。無功補(bǔ)償應(yīng)根據(jù)分級(jí)就地和便于調(diào)整電壓的原則進(jìn)行配置。 集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合，以分撒補(bǔ)償為主；高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，以低壓補(bǔ)償為主；調(diào)壓與降壓相結(jié)合；并且與配電網(wǎng)建設(shè)改造工程同步規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、同步投運(yùn)。無功補(bǔ)償?shù)闹饕饔镁唧w體現(xiàn)在：① 提高電壓質(zhì)量；② 降低電能損耗；③ 提高發(fā)供電設(shè)備運(yùn)行效率；④減少用戶電費(fèi)支出。 2.3.2無功功率補(bǔ)償裝置：一般用并聯(lián)電容器的方法來進(jìn)行功率補(bǔ)償。 3.變電所位置和型式的選擇 變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心。工廠的負(fù)荷中心按功率矩法來確定，計(jì)算公式為式（3.1）和（3.2）。 變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心.工廠的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來確定.即在工廠平面圖的下邊和左側(cè),任作一直角坐標(biāo)的X軸和Y軸,測(cè)出各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置,例如P1(x1,y1) 、P2(x2,y2) 、P3(x3,y3)等.而工廠的負(fù)荷中心設(shè)在P(x,y),P為P1+P2+P3+…=∑Pi.因此仿照《力學(xué)》中計(jì)算重心的力矩方程,可得負(fù)荷中心的坐標(biāo): (3.1) (3.2) 圖3.1 XX機(jī)械廠總平面圖 按比例K在工廠平面圖中測(cè)出各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置表3.1所示 表3.1各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置表 編 號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 生活區(qū) 橫坐標(biāo)X(cm) 1.8 2.1 3.6 5.5 5.8 6.2 6.5 8.7 9.0 9.8 0.7 縱坐標(biāo)Y(cm) 2.8 4.8 6.6 2.0 3.6 5.2 6.6 2.1 3.5 6.6 7.4 由計(jì)算結(jié)果可知，x=9.6y=5.9工廠的負(fù)荷中心在10號(hào)廠房的西南角?？紤]的方便進(jìn)出線及周圍環(huán)境情況，決定在10號(hào)廠房的西側(cè)緊靠廠房修建工廠變電所，其型式為附設(shè)式。 4.變電所主變壓器的選擇和主接線方案的選擇 4.1 變電所主變壓器的選擇 根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，工廠變電所的主變壓器考慮有下列兩種可供選擇的方案： （1）裝設(shè)一臺(tái)主變壓器型式采用S9型，而容量根據(jù)式，選=1000＞=895.0kva，即選一臺(tái)S9-1000/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級(jí)負(fù)荷所需的備用電源，考慮由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。 （2）裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器 型號(hào)亦采用S9，而每臺(tái)變壓器容量按式和式選擇，即=(0.6~0.7）=（0.6~0.7）895.0=537kva~626.5kva 且因此選兩臺(tái)S9630/10型低損耗配電變壓器。工廠二級(jí)負(fù)荷所需的備用電源亦由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。 主變壓器的聯(lián)結(jié)組均采用Yyn0。 4.2 變壓器主接線方案的選擇 按上面考慮的兩種主變壓器方案可設(shè)計(jì)下列兩種主接線方案： （1）裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案，如圖4.1所示 （2）裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案，如圖4.2所示 圖4.1裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主結(jié)線方案 圖4.2 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案 4.3 兩種主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 表4.1 兩種主接線方案的比較 比較項(xiàng)目 裝設(shè)一臺(tái)主變的方案 裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案 技術(shù)指標(biāo) 供電安全性 滿足要求 滿足要求 供電可靠性 基本滿足要求 滿足要求 供電質(zhì)量 由于一臺(tái)主變，電壓損耗較大 由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗小 靈活方便性 只一臺(tái)主變，靈活性稍差 由于有兩臺(tái)主變，靈活性較好 擴(kuò)建適應(yīng)性 稍差一些 更好一些 經(jīng) 濟(jì) 指 標(biāo) 電力變壓器的綜合投資 由手冊(cè)查得S9—1000單價(jià)為10.76萬元，而由手冊(cè)查得變壓器綜合投資約為其單價(jià)的2倍，因此其綜合投資為210.76萬元=21.52萬元 由手冊(cè)查得S9—630單價(jià)為7.47萬元，因此兩臺(tái)綜合投資為47.47萬元=29.88萬元，比一臺(tái)變壓器多投資8.36萬元 高壓開關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額 查手冊(cè)得 GG—A（F）型柜按每臺(tái)3.5萬元計(jì)，查手冊(cè)得其綜合投資按設(shè)備價(jià)1.5倍計(jì)，因此其綜合投資約為41.53.5=21萬元 本方案采用6臺(tái)GG—A（F）柜，其綜合投資額約為61.53.5=31.5萬元，比一臺(tái)主變的方案多投資10.5萬元 電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi) 參照手冊(cè)計(jì)算，主變和高壓開關(guān)柜的折算和維修管理費(fèi)每年為4.893萬元（其余略） 主變和高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)和維修管理費(fèi)每年為7.067萬元，比一臺(tái)主變的方案多耗2.174萬元 供電貼費(fèi) 按800元/KVA計(jì)，貼費(fèi)為10000.08=80萬元 貼費(fèi)為26300.08萬元=100.8萬元，比一臺(tái)主變的方案多交20.8萬元 從表4.1可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變的方案優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案，因此決定采用裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案。（說明：如果工廠負(fù)荷近期可有較大增長的話，則宜采用裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案。） 5 短路電流的計(jì)算 5.1 繪制計(jì)算電路 如圖5.1所示 圖5.1 短路計(jì)算電路 5.2 確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值 設(shè)，，即高壓側(cè)，低壓側(cè)，則 5.3 計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值 （1) 電力系統(tǒng) 已知=300MVA,故=100MVA/300MVA=0.3 （2) 架空線路 LJ-70的=0.37Ω/km，而線長13km故 （3）電力變壓器 查表得，故 因此繪短路計(jì)算等效電路如圖5.2所示。 5.4 10KV側(cè)三相短路電流和短路容量 (1) 總電抗的標(biāo)幺值 ==0.3+4.36=4.66 (2) 三相短路電流周期分量有效值==1.18 (3) 短路次暫態(tài)短路電流==1.18KA (4) 短路穩(wěn)態(tài)電流 =1.18KA (5) 短路沖擊電流 =2.551.18KA=3.01KA (6) 短路后第一個(gè)周期的短路電流有效值=1.511.18KA=1.78KA (7) 三項(xiàng)短路容量 ==21.46MVA 5.5 380KV側(cè)三相短路電流和短路容量 （1） 總電抗的標(biāo)幺值 ==0.3+4.36+4.5=9.16 （2） 三相短路電流周期分量有效值==15.72KA （3） 短路次暫態(tài)短路電流==15.72KA （4） 短路穩(wěn)態(tài)電流 =15.72KA （5） 短路沖擊電流 =1.8415.72KA=28.92KA （6） 短路后第一個(gè)周期的短路電流有效值=1.0915.72KA=17.14KA （7） 三項(xiàng)短路容量 ==10.9MVA 以上計(jì)算結(jié)果綜合如表5.1 表5.1 短路的計(jì)算結(jié)果 短路計(jì)算點(diǎn) 三相短路電流/kA 三相短路容量/MVA k-1 1.18 1.18 1.18 3.01 1.78 21.46 l-2 15.72 15.72 15.72 28.92 17.14 10.9 6 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 6.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 如表6.1所示。 表6.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 選擇校驗(yàn)項(xiàng)目 電 壓 電 流 斷 流 能 力 動(dòng) 穩(wěn) 定 度 熱 穩(wěn) 定 度 其 他 裝置地點(diǎn)條件 參數(shù) 數(shù)據(jù) 10 57.7 1.18 3.01 3.85 一 次 設(shè)備型號(hào)規(guī)格 額定參數(shù) 高壓少油斷路器SN10-10I/630 10kV 630A 16kA 40kA 512 高壓隔離開關(guān)GN-10/200 10kV 200A 25.5Ka 500 高壓熔斷器RN2-10 10kV 0.5A 50kA 電壓互感器JDJ-10 10/0.1kV 電壓互感器JDZJ-10 電流互感器LQJ-10 10Kv 100/5A 31.8Ka 81 二次負(fù)荷0.6Ω 避雷器FS4-10 10kV 戶 外 式 高 壓隔離開關(guān)GW4-15G/200 12kV 400A 25Kv 500 表6.1所選一次設(shè)備均滿足要求。 6.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 如表6.2所示。 表6.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 選擇校驗(yàn)項(xiàng)目 電 壓 電 流 斷 流 能 力 動(dòng) 穩(wěn) 定 度 熱 穩(wěn) 定 度 其 他 裝置地點(diǎn)條件 參數(shù) 數(shù)據(jù) 380 1598 15.72 28.92 594.0 一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格 額定參數(shù) 低壓斷路器DW15-1500/3D 380V 1500A 40kV 低壓斷路器DZ20-630 380V 630A 30kA 低壓斷路器DZ20-200 380V 200A 25kA 低壓刀開關(guān)HD13-1500/30 380V 1500A 電流互感器LMZJ1-0.5 500V 1500/5A 電流互感器LMZ1-0.5 500V 100/5 160/5 避雷器 戶外隔離開關(guān) 6.3 高低壓母線的選擇 參照表，10kV母線選LMY-3（），即母線尺寸為；380V母線選LMY-3,即母線尺寸為，而中性線母線尺寸為。 7 變電所進(jìn)出線以及鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇 7.1 10kV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇 （1）10kV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn) 采用LJ型鋁絞線架空敷設(shè)，接往10kV公用干線。 1) 按發(fā)熱條件選擇 由及室外環(huán)境溫度，查表，初選LJ-16，其時(shí)的滿足發(fā)熱條件。 2）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查表得最小允許截面，因此按發(fā)熱條件選擇的LJ-16不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，故改選LJ-35。 由于此線路很短，不需校驗(yàn)電壓損耗。 （2）由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn) 采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 1）按發(fā)熱條件選擇 由及土壤溫度查表8-44，初選纜芯截面為的交聯(lián)電纜，其，滿足發(fā)熱條件。 2）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定 按式計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面 式中C值由表5-13差得；按終端變電所保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.5s，加斷路器斷路時(shí)間0.2s，再加0.05s計(jì)，故。 因此YJL22-10000-325電纜滿足短路熱穩(wěn)定條件。 7.2 380V低壓出線的選擇 （1）饋電給1號(hào)廠房（鑄造車間）的線路 采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 1）按發(fā)熱條件選擇 由及地下0.8m土壤溫度，查表8-43，初選纜芯截面 ，其，滿足發(fā)熱條件。 2）校驗(yàn)電壓損耗 由圖11-3所示工廠平面圖量得變電所至1號(hào)廠房距離約為50m，而由表8-42查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計(jì)）， ，又1號(hào)廠房的=80.7kW，=78.5kvar，因此按式得： 故滿足允許電壓損耗的要求。 3) 短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 按式計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面 由于前面按發(fā)熱條件所選的纜心截面小于，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為的電纜，即選的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線芯按不小于相線芯一半選擇。 （2）饋電給2號(hào)廠房（鍛壓車間）的線路 亦采用的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。 1）按發(fā)熱條件選擇 由及地下0.8m土壤溫度，查表8-43，初選纜芯截面，其，滿足發(fā)熱條件。 2）校驗(yàn)電壓損耗 由圖11-2所示工廠平面圖量得變電所至2號(hào)廠房距離約為166m，而由表8-42查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計(jì)），，又2號(hào)廠房的=91.21kW，=111.85kva，因此按式得： 故滿足允許電壓損耗的要求。 3) 短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 按式計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面 由于前面按發(fā)熱條件所選的纜心截面小于，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為的電纜，即選的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線芯按不小于相線芯一半選擇。 （3）饋電給3、4、5、6、7、8、9、號(hào)廠房的線路 亦采用的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。 （ 4 ）饋電給10號(hào)廠房（倉庫）的線路 由于倉庫就在變電所旁邊，而且共一建筑物，因此采用的聚氯乙烯絕緣的鋁芯導(dǎo)線BLV-1000－16型（見表8-30）5根（包括3根相線、一根N線、1根PE線）穿硬塑料管埋地敷設(shè)。 1）按發(fā)熱條件選擇 由及環(huán)境溫度（年最熱月平均氣溫），查表8-41，相線截面初選6，其,滿足發(fā)熱條件。 按規(guī)定，N線和PE線也都選為6，與相線截面相同，即選用BLV-1000-16塑料導(dǎo)線3根穿內(nèi)徑25mm的硬塑管埋地敷設(shè)。 2）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查表8-35，最小允許截面積,因此上面所選6的導(dǎo)線滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。 3) 校驗(yàn)電壓損耗 所穿選管線，估計(jì)長44m，而由查8-39查得,,又倉庫的=6.75kW，=3.26kva，因此 故滿足允許電壓損耗的要求。 （7）饋電給生活區(qū)的線路 采用BLX-1000型鋁芯橡皮絕緣線架空敷設(shè)。 1）按發(fā)熱條件選擇 由及室外環(huán)境溫度為，查表8-40， 初選-1240,其時(shí)的，滿足發(fā)熱條件。 2）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查表最小允許截面積，因此-1240滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。 3）校驗(yàn)電壓損耗 由圖11-2所示工廠平面圖量得變電所至生活區(qū)負(fù)荷中心距離約70m，,,又生活區(qū)的=272kW，=78.88kva，因此 滿足允許電壓損耗要求。 7.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn) 采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，直接埋地敷設(shè)，與相距約10km的鄰近單位變配電所的10kV母線相聯(lián)。 （1）按發(fā)熱條件選擇 工廠二級(jí)負(fù)荷容量共,而最熱月土壤平均溫度為,因此查表，初選纜芯截面為的交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁芯電纜（注：該型電纜最小芯線截面積為），其,滿足發(fā)熱條件。 （2）校驗(yàn)電壓損耗 由表8-42可查得纜芯為25mm的鋁芯電纜的 (纜芯溫度按計(jì))，，而二級(jí)負(fù)荷的，線路長度按2km計(jì)，因此 由此可見該電纜滿足允許電壓損耗要求。 （3）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 按本變電所高壓側(cè)短路校驗(yàn)，由前述引入電纜的短路 熱穩(wěn)定校驗(yàn)，可知纜芯的交聯(lián)電纜是滿足短路熱穩(wěn)定要求的。 綜合以上所選變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號(hào)規(guī)格如表7.1所示。 表7.1導(dǎo)線和電纜型號(hào)規(guī)格如表 線路名稱 導(dǎo)線或電纜的型號(hào)規(guī)格 10kV電源進(jìn)線 LJ-35鋁絞線（三相三線架空） 主變引入電纜 YJL22-10000-325交聯(lián)電纜（直埋） 380 V 低 壓 出 線 至1號(hào)廠房 VLV22-1000-3240+1240四芯塑料電纜（直埋） 至2號(hào)廠房 VLV22-1000-3240+1240 四芯塑料電纜（直埋） 至3號(hào)廠房 VLV22-1000-3240+1240 四芯塑料電纜（直埋） 至4號(hào)廠房 VLV22-1000-3240+1240四芯塑料電纜（直埋） 至5號(hào)廠房 VLV22-1000-3240+1240四芯塑料電纜（直埋） 至6號(hào)廠房 VLV22-1000-3240+1240四芯塑料電纜（直埋） 至7號(hào)廠房 VLV22-1000-3240+1240四芯塑料電纜（直埋） 至8號(hào)廠房 VLV22-1000-3240+1240 四芯塑料電纜（直埋） 至9號(hào)廠房 VLV22-1000-3240+1240四芯塑料電纜（直埋） 至10號(hào)廠房 BLV-1000－16 三芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯導(dǎo)線（架空） 至生活區(qū) 單回路，回路線-1240聚氯乙烯絕緣的銅芯導(dǎo)線（架空） 與鄰近單位10kV聯(lián)絡(luò)線 YJL22-10000-325交聯(lián)電纜（直埋） 8 變壓所的防雷保護(hù) 8.1 防雷裝置意義 雷電引起的大氣過電壓會(huì)對(duì)電器設(shè)備和變電所的建筑物產(chǎn)生嚴(yán)重的危害，因此，在變電所必須采取有效的防雷措施，以保證電器設(shè)備的安全。下面分情況對(duì)防雷裝置進(jìn)行選擇。 8.2 變壓所的防雷保護(hù) （1）直擊雷防護(hù) 在變電所屋頂裝設(shè)避雷針或避雷帶，并引出兩根接地線與變電所公共接地裝置相連。避雷針采用直徑20mm的鍍銀圓鋼，避雷帶采用的鍍鋅扁鋼。 （2）雷電侵入波的防護(hù) 1）在10kV電源進(jìn)線的終端桿上裝設(shè)FS4-10型閥式避雷器。其引下線采用 的鍍鋅扁鋼，下面與公共接地網(wǎng)焊接相聯(lián)，上面與避雷器接地端螺栓連接。 2）在10kV高壓配電室內(nèi)裝設(shè)的GG-1A（F）-54型高壓開關(guān)柜，其中配有FS4-10型避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來防護(hù)雷電侵入波的危害。 3)在380V低壓架空出線桿上，裝設(shè)保護(hù)間隙，或?qū)⑵浣^緣子的鐵腳接地，用以防護(hù)沿低壓架空線侵入雷電波。 8.3 變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì) （1）接地電阻的要求 按表9-23，本變電所的公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下條件： 且 式中 因此公共接地裝置接地電阻應(yīng)滿足 （2）接地裝置的設(shè)計(jì) 采用長2.5m、50mm的鍍鋅鋼管數(shù)，按式（9.24）計(jì)算初選16根，沿變電所三面均勻布置（變電所前面布置兩排），管距5m，垂直打入地下，管頂離地面0.6m。管間用的鍍鋅扁鋼焊接相連。變壓器室有兩條接地干線、高低壓配電室各有一條接地線與室外公共接地裝置焊接相連。接地干線均采用采用的鍍鋅扁鋼。變電所接地裝置平面布置圖如圖11-9所示。 接地電阻的演算： 滿足的要求。 9 心得體會(huì) 課程設(shè)計(jì)是檢驗(yàn)我們本學(xué)期學(xué)習(xí)的情況的一項(xiàng)綜合測(cè)試，它要求我們把所學(xué)的知識(shí)全部適用，融會(huì)貫通的一項(xiàng)訓(xùn)練，是對(duì)我們能力的一項(xiàng)綜合評(píng)定，它要求我們充分發(fā)掘自身的潛力，開拓思路設(shè)計(jì)出合理適用的自動(dòng)控制系統(tǒng)。 通過這次課程設(shè)計(jì)，使我得到了很多的經(jīng)驗(yàn)，并且鞏固和加深以及擴(kuò)大了專業(yè)知識(shí)面，鍛煉綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，正確使用技術(shù)資料的能力。知識(shí)系統(tǒng)化能力得到提高,設(shè)計(jì)過程中運(yùn)用了很多的知識(shí)，因此如何將知識(shí)系統(tǒng)化就成了關(guān)鍵。如本設(shè)計(jì)中用到了工廠供電的絕大多數(shù)的基礎(chǔ)理論和設(shè)計(jì)方案，因此在設(shè)計(jì)過程中側(cè)重了知識(shí)系統(tǒng)化能力的培養(yǎng)，為今后的工作和學(xué)習(xí)打下了很好的理論基礎(chǔ)。動(dòng)得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。 這次課程設(shè)計(jì)，我做了大量的參數(shù)計(jì)算，鍛煉從事工程技術(shù)的綜合運(yùn)算能力，參數(shù)計(jì)算盡可能采用先進(jìn)的計(jì)算方法。使我了解工廠供電設(shè)計(jì)的基本方法，了解工廠供電電能分配等各種實(shí)際問題，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力，同時(shí)對(duì)電力工業(yè)的有關(guān)政策、方針、技術(shù)規(guī)程有一定的了解。 在此我感謝學(xué)校給了我們的這次實(shí)踐機(jī)會(huì)，以及指導(dǎo)我們完成此次課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo)老師。 參考文獻(xiàn) [1] 劉介才. 工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo). 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