某中外合資機(jī)械廠變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要

根據(jù)我國(guó)能源利用情況，供電設(shè)計(jì)的原則要求，按照設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的詳細(xì)要求，對(duì)該廠進(jìn)行總體分析，然后著手對(duì)該中外合資機(jī)械廠的變電所及配電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。在指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)下、在同組成員盡心幫助下，同時(shí)借助不少參考文獻(xiàn)，完成該次設(shè)計(jì)。

首先，對(duì)全廠的負(fù)荷進(jìn)行系統(tǒng)計(jì)算，為確定供電系統(tǒng)的電力變壓器、各種開(kāi)關(guān)電器的容量、電力線路的截面和變電所的所址等提供依據(jù)。并且對(duì)其進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，以減少變壓器、電力線路、開(kāi)關(guān)設(shè)備的功率損耗，從而減少電器元件的規(guī)格，降低它的功率損耗和電壓損耗，減少投資。內(nèi)容主要在第一章中體現(xiàn)。

其次，根據(jù)本廠的實(shí)際情況和經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較電力變壓器，確定變電所的所址、類型以及其主接線方案，其中包括變壓器容量以及臺(tái)數(shù)的確定，全廠配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。內(nèi)容包括第二、三、五、六章。

然后，按符合情況系統(tǒng)地對(duì)廠區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)，為了校驗(yàn)一次設(shè)備的短路穩(wěn)定度，開(kāi)關(guān)電器的斷流能力及電流保護(hù)裝置的靈敏度，整定電流速斷保護(hù)裝置的動(dòng)作電流，進(jìn)行短路電流的計(jì)算，進(jìn)而選擇了電力線路和高低壓電氣設(shè)備。內(nèi)容包括第四、七章。

最后，確定全廠配電系統(tǒng)的防雷接地系統(tǒng)設(shè)計(jì)。內(nèi)容于第八章作比較詳細(xì)的介紹。

關(guān)鍵詞：電力變壓器、無(wú)功補(bǔ)償、功率損耗、短路穩(wěn)定度、斷流能力、靈敏度、動(dòng)作電流、配電系統(tǒng)

Abstract

.....

目    錄

第1章  全廠負(fù)荷分析與計(jì)算……………………………………………………………………1

1．1  電力負(fù)荷的分級(jí)及對(duì)供電電源的要求……………………………………………………1

    1．1．1 工廠電力負(fù)荷分級(jí)…………………………………………………………………1

    1．1．2 各級(jí)供電負(fù)荷對(duì)供電電源的要求…………………………………………………1

1．2  計(jì)算負(fù)荷……………………………………………………………………………………2

    1．2．1  計(jì)算負(fù)荷的概念及依據(jù)……………………………………………………………2

    1．2．2  負(fù)荷計(jì)算的目的及方法……………………………………………………………2

    1．2．3  本廠所采用的需要系數(shù)法…………………………………………………………3

    1．2．4  各車間的負(fù)荷計(jì)算…………………………………………………………………6

1．3  無(wú)功負(fù)荷的分析、計(jì)算與補(bǔ)償  …………………………………………………………17

    1．3．1  改善功率因數(shù)的意義……………………………………………………………17

    1．3．2  工廠常用功率因數(shù)的計(jì)算………………………………………………………18

    1．3．3  提高功率因數(shù)的方法……………………………………………………………19

    1．3．4  對(duì)本廠功率因數(shù)的集中補(bǔ)償……………………………………………………20

1．4  全廠負(fù)荷計(jì)算表……………………………………………………………………………21

1．5  全廠各車間負(fù)荷計(jì)算詳細(xì)列表……………………………………………………………23

1．6  全廠負(fù)荷計(jì)算補(bǔ)償前與補(bǔ)償后對(duì)比表……………………………………………………23

第2章  10/0.4/0.32KV變電所所址型式確定 …………………………………………………24

2．1  變配電所所址的選擇………………………………………………………………………24

    2．1．1  變配電所所址選擇的一般原則…………………………………………………24

    2．1．2  變配電所所址的確定……………………………………………………………24

    2．1．3  變民所型式的選擇………………………………………………………………26

2．2  總體布置……………………………………………………………………………………27

    2．2．1  變電所總體布置的原則…………………………………………………………27

    2．2．2  按負(fù)荷分布情況確定車間變電所所址…………………………………………28

    2．2．3  低壓配電室………………………………………………………………………28

    2．2．4  變壓器室…………………………………………………………………………29

第3章  變壓器臺(tái)婁及容量的確定 ……………………………………………………………31

3．1  變壓器臺(tái)數(shù)的確定…………………………………………………………………………31

3．2  主變壓器容量的確定………………………………………………………………………31

    3．2．1  變電所主變壓器容量的選擇……………………………………………………31

    3．2．2  對(duì)變壓器容量的選取進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較……………………………………………32

3．3  電力變壓器的選擇…………………………………………………………………………37

    3．3．1  電力變壓器的分類………………………………………………………………37

    3．3．2  電力變壓器的結(jié)構(gòu)和型號(hào)………………………………………………………38

    3．3．3  電力變壓器的聯(lián)結(jié)級(jí)別及其選擇………………………………………………39

第4章  短路電流的計(jì)算 ………………………………………………………………………41

4．1  短路的原因、后果及其形式……………………………………………………………41

    4．1．1  短路的原因………………………………………………………………………41

    4．1．2  短路的后果………………………………………………………………………41

    4．1．3  短路的形式………………………………………………………………………42

4．2  短路電流計(jì)算……………………………………………………………………………42

    4．2．1  短路計(jì)算的方法與步驟…………………………………………………………42

    4．2．2  常用的短路計(jì)算公式……………………………………………………………43

    4．2．3  本廠的短路電流計(jì)算……………………………………………………………45

第5章  變電所主接線方案選擇和確定 ………………………………………………………50

5．1  概述………………………………………………………………………………………50

5．1．1  工廠變配電所主接線的基本要求………………………………………………50

5．1．2  主接線圖的兩種繪制形式………………………………………………………50

5．2  變配電所主接線的選擇…………………………………………………………………50

    5．2．1  變配電所主結(jié)線方案的設(shè)計(jì)原則與一般要求 …………………………………50

    5．2．2  高壓系統(tǒng)主結(jié)線…………………………………………………………………52

    5．2．3  高壓系統(tǒng)主接線比較及選擇……………………………………………………53

第6章  變電所主要設(shè)備選擇和校驗(yàn) …………………………………………………………72

6．1  開(kāi)關(guān)柜的類型……………………………………………………………………………57

    6．1．1  產(chǎn)品特點(diǎn)…………………………………………………………………………57

    6．1．2  配電屏內(nèi)抽屜的參數(shù)……………………………………………………………57

6．1．3  抽屜類型…………………………………………………………………………57

6．1．4  一次方案的排列組合……………………………………………………………58

6．2  低壓配電屏內(nèi)所選設(shè)備的基本功能……………………………………………………58

    6．2．1  低壓斷路器………………………………………………………………………58 

6．2．2  接觸器……………………………………………………………………………60

6．2．3  熱繼電器…………………………………………………………………………61

6．2．4  電流互感器………………………………………………………………………61

6．3  變壓器二次側(cè)低壓電氣開(kāi)關(guān)的選擇與校驗(yàn)……………………………………………63

  6．3．1  低壓斷路器的選擇與校驗(yàn)………………………………………………………63

  6．3．2  電流互感器的選擇與校驗(yàn)………………………………………………………64

  6．3．3  接觸器的選擇……………………………………………………………………64

  6．3．4  熱繼電器的選擇…………………………………………………………………64

第7章  全廠的配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) …………………………………………………………………66

7．1  低壓電力配電系統(tǒng)………………………………………………………………………66

    7．1．1  電力配電系統(tǒng)的基本原則………………………………………………………66

    7．1．2  常用低壓電力配電系統(tǒng)接線方式………………………………………………66

    7．1．3  配電系統(tǒng)的接線方式的確定……………………………………………………68

7．2  工廠電力線路的結(jié)構(gòu)、敷設(shè)……………………………………………………………68

    7．2．1  工廠電力線路的結(jié)構(gòu)……………………………………………………………69

    7．2．2  電纜的敷設(shè)………………………………………………………………………69

7．3  導(dǎo)線和電纜截面的選擇與校驗(yàn)…………………………………………………………70

    7．3．1  導(dǎo)線和電纜截面的選擇原則……………………………………………………70

    7．3．2  低壓系統(tǒng)中性線和保護(hù)線截面的選擇…………………………………………71

    7．3．3  進(jìn)線電纜的選擇…………………………………………………………………71

7．3．4  導(dǎo)線截面具體計(jì)算結(jié)果  ………………………………………………………72

    7．3．5  導(dǎo)線的選擇校驗(yàn)…………………………………………………………………77

第8章  變電所防雷接地設(shè)計(jì) …………………………………………………………………81

8．1  過(guò)電壓概念………………………………………………………………………………81

8．2  防雷措施…………………………………………………………………………………81

8．3  保護(hù)范圍的確定…………………………………………………………………………82

8．4  防雷設(shè)計(jì)…………………………………………………………………………………83

8．5  接地的設(shè)計(jì)………………………………………………………………………………84