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工厂供电设计(1)

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工厂供电设计(1)_第1页
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工厂供电设计第一一章 概 论一、工工厂供电电的意义义和要求求工厂供电,就就是指工工厂所需需电能的的供应和和分配,亦亦称工厂厂配电众所周知,电电能是现现代工业业生产的的主要能能源和动动力电电能既易易于由其其它形式式的能量量转换而而来,又又易于转转换为其其它形式式的能量量以供应应用;电电能的输输送的分分配既简简单经济济,又便便于控制制、调节节和测量量,有利利于实现现生产过过程自动动化因因此,电电能在现现代工业业生产及及整个国国民经济济生活中中应用极极为广泛泛在工厂里,电电能虽然然是工业业生产的的主要能能源和动动力,但但是它在在产品成成本中所所占的比比重一般般很小(除除电化工工业外)电电能在工工业生产产中的重重要性,并并不在于于它在产产品成本本中或投投资总额额中所占占的比重重多少,而而在于工工业生产产实现电电气化以以后可以以大大增增加产量量,提高高产品质质量,提提高劳动动生产率率,降低低生产成成本,减减轻工人人的劳动动强度,改改善工人人的劳动动条件,有有利于实实现生产产过程自自动化从从另一方方面来说说,如果果工厂的的电能供供应突然然中断,则则对工业业生产可可能造成成严重的的后果。

因此,做好好工厂供供电工作作对于发发展工业业生产,实实现工业业现代化化,具有有十分重重要的意意义由由于能源源节约是是工厂供供电工作作的一个个重要方方面,而而能源节节约对于于国家经经济建设设具有十十分重要要的战略略意义,因因此做好好工厂供供电工作作,对于于节约能能源、支支援国家家经济建建设,也也具有重重大的作作用工厂供电工工作要很很好地为为工业生生产服务务,切实实保证工工厂生产产和生活活用电的的需要,并并做好节节能工作作,就必必须达到到以下基基本要求求:(1) 安全 在电电能的供供应、分分配和使使用中,不不应发生生人身事事故和设设备事故故2) 可可靠 应满足足电能用用户对供供电可靠靠性的要要求3) 优优质 应满足足电能用用户对电电压和频频率等质质量的要要求(4) 经济 供供电系统统的投资资要少,运运行费用用要低,并并尽可能能地节约约电能和和减少有有色金属属的消耗耗量此外,在供供电工作作中,应应合理地地处理局局部和全全局、当当前和长长远等关关系,既既要照顾顾局部的的当前的的利益,又又要有全全局观点点,能顾顾全大局局,适应应发展 二、工工厂供电电设计的的一般原原则按照国家标标准GBB500052--95 《供配配电系统统设计规规范》、GGB5000533-944 《110kvv及以下下设计规规范》、GGB5000544-955 《低低压配电电设计规规范》等等的规定定,进行行工厂供供电设计计必须遵遵循以下下原则::(1) 遵遵守规程程、执行行政策;;必须遵守国国家的有有关规定定及标准准,执行行国家的的有关方方针政策策,包括括节约能能源,节节约有色色金属等等技术经经济政策策。

2) 安安全可靠靠、先进进合理;;应做到保障障人身和和设备的的安全,供供电可靠靠,电能能质量合合格,技技术先进进和经济济合理,采采用效率率高、能能耗低和和性能先先进的电电气产品品3) 近近期为主主、考虑虑发展;;应根据工作作特点、规规模和发发展规划划,正确确处理近近期建设设与远期期发展的的关系,做做到远近近结合,适适当考虑虑扩建的的可能性性4) 全全局出发发、统筹筹兼顾按负荷性质质、用电电容量、工工程特点点和地区区供电条条件等,合合理确定定设计方方案工工厂供电电设计是是整个工工厂设计计中的重重要组成成部分工工厂供电电设计的的质量直直接影响响到工厂厂的生产产及发展展作为为从事工工厂供电电工作的的人员,有有必要了了解和掌掌握工厂厂供电设设计的有有关知识识,以便便适应设设计工作作的需要要三、 设计内内容及步步骤全厂总降压压变电所所及配电电系统设设计,是是根据各各个车间间的负荷荷数量和和性质,生生产工艺艺对负荷荷的要求求,以及及负荷布布局,结结合国家家供电情情况解解决对各各部门的的安全可可靠,经经济的分分配电能能问题其其基本内内容有以以下几方方面1、负荷计计算全厂总降压压变电所所的负荷荷计算,是是在车间间负荷计计算的基基础上进进行的。

考考虑车间间变电所所变压器器的功率率损耗,从从而求出出全厂总总降压变变电所高高压侧计计算负荷荷及总功功率因数数列出出负荷计计算表、表表达计算算成果2、工厂总总降压变变电所的的位置和和主变压压器的台台数及容容量选择择参考电源进进线方向向,综合合考虑设设置总降降压变电电所的有有关因素素,结合合全厂计计算负荷荷以及扩扩建和备备用的需需要,确确定变压压器的台台数和容容量3、工厂总总降压变变电所主主结线设设计根据变电所所配电回回路数,负负荷要求求的可靠靠性级别别和计算算负荷数数综合主主变压器器台数,确确定变电电所高、低低接线方方式对对它的基基本要求求,即要要安全可可靠有要要灵活经经济,安安装容易易维修方方便4、厂区高高压配电电系统设设计根据厂内负负荷情况况,从技技术和经经济合理理性确定定厂区配配电电压压参考考负荷布布局及总总降压变变电所位位置,比比较几种种可行的的高压配配电网布布置放案案,计算算出导线线截面及及电压损损失,由由不同放放案的可可靠性,电电压损失失,基建建投资,年年运行费费用,有有色金属属消耗量量等综合合技术经经济条件件列表比比值,择择优选用用按选选定配电电系统作作线路结结构与敷敷设方式式设计。

用用厂区高高压线路路平面布布置图,敷敷设要求求和架空空线路杆杆位明细细表以及及工程预预算书表表达设计计成果5、工厂供供、配电电系统短短路电流流计算工厂用电,通通常为国国家电网网的末端端负荷,其其容量运运行小于于电网容容量,皆皆可按无无限容量量系统供供电进行行短路计计算由由系统不不同运行行方式下下的短 路参数数,求出出不同运运行方式式下各点点的三相相及两相相短路电电流6、改善功功率因数数装置设设计按负荷计算算求出总总降压变变电所的的功率因因数,通通过查表表或计算算求出达达到供电电部门要要求数值值所需补补偿的无无功率由由手册或或厂品样样本选用用所需 移相 电容容器的规规格和数数量,并并选用合合适的电电容器柜柜或放电电装置如如工厂有有大型同同步电动动机还可可以采用用控制电电机励磁磁电流方方式提供供无功功功率,改改善功率率因数7、变电所所高、低低压侧设设备选择择参照短路电电流计算算数据和和各回路路计算负负荷以及及对应的的额定值值,选择择变电所所高、低低压侧电电器设备备,如隔隔离开关关、断路路器、母母线、电电缆、绝绝缘子、避避雷器、互互感器、开开关柜等等设备并并根据需需要进行行热稳定定和力稳稳定检验验。

用总总降压变变电所主主结线图图,设备备材料表表和投资资概算表表达设计计成果8、继电保保护及二二次结线线设计为了监视,控控制和保保证安全全可靠运运行,变变压器、高高压配电电线路移移相电容容器、高高压电动动机、母母线分段段断路器器及联络络线断路路器,皆皆需要设设置相应应的控制制、信号号、检测测和继电电器保护护装置并并对保护护装置做做出整定定计算和和检验其其灵敏系系数设计包括继继电器保保护装置置、监视视及测量量仪表,控控制和信信号装置置,操作作电源和和控制电电缆组成成的变电电所二次次结线系系统,用用二次回回路原理理接线图图或二次次回路展展开图以以及元件件材料表表达设计计成果335kvv及以上上系统尚尚需给出出二次回回路的保保护屏和和控制屏屏屏面布布置图9、变电所所防雷装装置设计计参考本地区区气象地地质材料料,设计计防雷装装置进进行防直直击的避避雷针保保护范围围计算,避避免产生生反击现现象的空空间距离离计算,按按避雷器器的基本本参数选选择防雷雷电冲击击波的避避雷器的的规格型型号,并并确定其其接线部部位进进行避雷雷灭弧电电压,频频放电电电压和最最大允许许安装距距离检验验以及冲冲击接地地 电阻计计算。

10、专题题设计11、总降降压变电电所变、配配电装置置总体布布置设计计综合前前述设计计计算结结果,参参照国家家有关规规程规定定,进行行内外的的变、配配电装置置的总体体布置和和施工设设计第二二章 负负荷计算算及功率率补偿<>一、 负荷计算的的内容和和目的(1) 计算负荷又又称需要要负荷或或最大负负荷计计算负荷荷是一个个假想的的持续性性的负荷荷,其热热效应与与同一时时间内实实际变动动负荷所所产生的的最大热热效应相相等在在配电设设计中,通通常采用用30分分钟的最最大平均均负荷作作为按发发热条件件选择电电器或导导体的依依据2) 尖峰电流指指单台或或多台用用电设备备持续11秒左右右的最大大负荷电电流一一般取启启动电流流上午周周期分量量作为计计算电压压损失、电电压波动动和电压压下降以以及选择择电器和和保护元元件等的的依据在在校验瞬瞬动元件件时,还还应考虑虑启动电电流的非非周期分分量3) 平均负荷为为一段时时间内用用电设备备所消耗耗的电能能与该段段时间之之比常常选用最最大负荷荷班(即即有代表表性的一一昼夜内内电能消消耗量最最多的一一个班)的的平均负负荷,有有时也计计算年平平均负荷荷平均均负荷用用来计算算最大负负荷和电电能消耗耗量。

二、负负荷计算算的方法法负荷计算的的方法有有需要系系数法、利利用系数数法及二二项式等等几种本设计采用用需要系系数法确确定主要计算公公式有:: 有功功功率:: PP30 = PPe·Kd 无功功功率: 30 = PP30 ·tgφ 视在功功率: SS3O = PP30//Cossφ 计算电电流: II30 = SS30//√3UNN 三、各各用电车车间负荷荷计算结结果如下下表:<>四、全全厂负荷荷计算<>取K∑p = 00.922; KK∑q == 0..95根据上表可可算出::∑P300i == 65520kkW; ∑Q300i == 54463kkvarr则 P330 == K∑∑P∑P300i == 0..9×65220kWW = 59999kWWQ30 == K∑∑q∑Q300i == 0..95××54663kvvar = 551900kvaarS30 == (PP3022+Q3302))1/22 ≈79332KVV·AI30 == S330/√√3UNN ≈≈ 944.5AACOSф = PP30//Q300 = 59999/779322≈ 0..75五、功功率补偿偿由于本设计计中上级级要求CCOSφφ≥0..9,而而由上面面计算可可知COOSф=0..75<<0.99,因此此需要进进行无功功补偿。

综合考虑在在这里采采用并联联电容器器进行高高压集中中补偿可选用BWWF6..3-1100--1W型型的电容容器,其其额定电电容为22.899µFQc = 59999×(taanarrc ccos00.755-taanarrc ccos00.922)Kvvar ==27224Kvvar 取Qcc=28800 Kvaar因此,其电电容器的的个数为为: n == Qcc/qCC = 28000/1100 =288而由于电容容器是单单相的,所所以应为为3的倍倍数,取取28个个 正好好 无功补偿后后,变电电所低压压侧的计计算负荷荷为: S30(22)′= [[599992++(54463--28000) 2] 1/22 =665644KV··A变压器的功功率损耗耗为: △QT = 0.006 S300′= 00.066 * 65664 == 3993.88 Kvvar △PT = 00.0115 S300 ′= 00.0115 ** 65564== 988.5 Kw 变电电所高压压侧计算算负荷为为: P330′= 559999+ 998.55 = 60998 KKw Q330′= ((54663-228000 )++ 3993.88= 330577 Kvvar S330′ = (P3302 + 3022) 11/2 = 668211 KVV .AA 无功功率补偿偿后,工工厂的功功率因数数为: cossφ′= P300′/ SS30′′= 660988 / 68221= 0.99则工厂的功功率因数数为:cosφ′′= PP30′′/S330′= 00.9≥≥0.99 因此,符合合本设计计的要求求 第三三章 变变压器的的选择<>(1) 主变压器台台数的选选择 由于该厂厂的负荷荷属于二二级负荷荷,对电电源的供供电可靠靠性要求求较高,宜宜采用两两台变压压器,以以便当一一台变压压器发生生故障后后检修时时,另一一台变压压器能对对一、二二级负荷荷继续供供电,故故选两台台变压器器。

2) 变电所主变变压器容容量的选选择 装设两两台主变变压器的的变电所所,每台台变压器器的容量量ST应应同时满满足以下下两个条条件:① 任一台台单独运运行时,SST≥(0..6-00.7)SS′30(11)② 任一台台单独运运行时,SST≥S′30(ⅠⅠ+Ⅱ)由于S′330(11)= 79332 KKV·A,因因为该厂厂都是上上二级负负荷所以以按条件件2 选选变压器器③ ST≥≥(0..6-00.7)×7932=(4759.2~5552.4)KV·A≥ST≥S′30(Ⅰ+Ⅱ)因此选57700 KV··A的变变压器二二台 第四四章 主主结线方方案的选选择一、变变配电所所主结线线的选择择原则<>1.当满足足运行要要求时,应应尽量少少用或不不用断路路器,以以节省投投资2.当变电电所有两两台变压压器同时时运行时时,二次次侧应采采用断路路器分段段的单母母线接线线3.当供电电电源只只有一回回线路,变变电所装装设单台台变压器器时,宜宜采用线线路变压压器组结结线4.为了限限制配出出线短路路电流,具具有多台台主变压压器同时时运行的的变电所所,应采采用变压压器分列列运行。

5.接线路上的的避雷器器,不宜宜装设隔隔离开关关;但接接在母线线上的避避雷器,可可与电压压互感器器合用一一组隔离离开关6.6~110KVV固定式式配电装装置的出出线侧,在在架空线线路或有有反馈可可能的电电缆出线线回路中中,应装装设线路路隔离开开关7.采用66~100 KV熔熔断器负负荷开关关固定式式配电装装置时,应应在电源源侧装设设隔离开开关8.由地区区电网供供电的变变配电所所电源出出线处,宜宜装设供供计费用用的专用用电压、电电流互感感器(一一般都安安装计量量柜)9.变压器器低压侧侧为0..4KVV的总开开关宜采采用低压压断路器器或隔离离开关当当有继电电保护或或自动切切换电源源要求时时,低压压侧总开开关和母母线分段段开关均均应采用用低压断断路器10.当低低压母线线为双电电源,变变压器低低压侧总总开关和和母线分分段开关关采用低低压断路路器时,在在总开关关的出线线侧及母母线分段段开关的的两侧,宜宜装设刀刀开关或或隔离触触头 二、主主结线方方案选择择 对于于电源进进线电压压为355KV及及以上的的大中型型工厂,通通常是先先经工厂厂总降压压变电所所降为66—10KKV的高高压配电电电压,然然后经车车间变电电所,降降为一般般低压设设备所需需的电压压。

总降压变电电所主结结线图表表示工厂厂接受和和分配电电能的路路径,由由各种电电力设备备(变压压器、避避雷器、断断路器、互互感器、隔隔离开关关等)及及其连接接线组成成,通常常用单线线表示 主结线对对变电所所设备选选择和布布置,运运行的可可靠性和和经济性性,继电电保护和和控制方方式都有有密切关关系,是是供电设设计中的的重要环环节 1、一一次侧采采用内桥桥式结线线,二次次侧采用用单母线线分段的的总降压压变电所所主电路路图如下下这种主主结线,其其一次侧侧的QFF10跨跨接在两两路电源源线之间间,犹如如一座桥桥梁,而而处线路断路路器QFF11和和QF112的内内侧,靠靠近变压压器,因因此称为为内桥式式结线这这种主结结线的运运行灵活活性较好好,供电电可靠性性较高,适适用于一一、二级级负荷工工厂如如果某路路电源例例如WLL1线路路停电检检修或发发生故障障时,则则断开F111 ,投投入QFF10 (其两两侧QSS先合),即即可由WWL2恢恢复对变变压器TT1的供供电,这这种内桥桥式结线线多用于于电源线线路较长长因而发发生故障障和停电电检修的的机会较较多、并并且变电电所的变变压器不不需要经经常切换换的总降降压变电电所。

2、 一次次侧采用用外桥式式结线、二二次侧采采用单母母线分段段的总降降压变电电所主电电路图((下图)),这种种主结线线,其一一次侧的的高压断断路器F100也跨接接在两路路电源进进线之间间,但处处路路断路器器QF111 和和QF112的外外侧,靠靠近电源源方向,因因此称为为外桥式式结线这这种主结结线的运运行灵活活性也较较好,供供电可靠靠性同样样较高,适适用于一一、二级级负荷的的工厂但但与内桥桥式结线线适用的的场合有有所不同同如果果某台变变压器例例如T11停电检检修或发发生故障障时,则则断开F111 ,投投入QFF10 (其两两侧QSS先合),使使两路电电源进线线又恢复复并列运运行这这种外桥桥式适用用于电源源线路较较短而变变电所负负荷变动动较大、适适用经济济运行需需经常切切换的总总降压变变电所当当一次电电源电网网采用环环行结线线时,也也宜于采采用这种种结线,使使环行电电网的穿穿越功率率不通过过进线断断路器F111 、F122 ,这这对改善善线路断断路器的的工作及及其继电电保护的的整定都都极为有有利 3、一一、二次次侧均采采用单母母线分段段的总降降压变电电所主电电路图(见见下图) 这种种主结线线图兼有有上述两两种桥式式结线的的运行灵灵活性的的优点,但但所用高高压开关关设备较较多,可可供一、二二级负荷荷,适用用于一、二二次侧进进出线较较多的总总降压变变电所4、一、二二次侧均均采用双双母线的的总降压压变电所所主电路路图采用用双母线线结线较较之采用用单母线线结线,供供电可靠靠性和运运行灵活活性大大大提高,但但开关设设备也大大大增加加,从而而大大增增加了初初投资,所所以双母母线结线线在工厂厂电力系系统在工工厂变电电所中很很少运用用主要用用与电力力系统的的枢纽变变电所。

本本次设计计的电机机修造厂厂是连续续运行,负负荷变动动较小,电电源进线线较短(22.5kkm),,主变压压器不需需要经常常切换,另另外再考考虑到今今后的长长远发展展采用用一、二二侧单母母线分段段的总降降压变电电所主结结线(即即全桥式式结线)第五五章 短短路计算算 <一一、短路路电流计计算的目目的及方方法短路电流计计算的目目的是为为了正确确选择和和校验电电气设备备,以及及进行继继电保护护装置的的整定计计算进行短路电电流计算算,首先先要绘制制计算电电路图在在计算电电路图上上,将短短路计算算所考虑虑的各元元件的额额定参数数都表示示出来,并并将各元元件依次次编号,然然后确定定短路计计算点短短路计算算点要选选择得使使需要进进行短路路校验的的电气元元件有最最大可能能的短路路电流通通过接着,按所所选择的的短路计计算点绘绘出等效效电路图图,并计计算电路路中各主主要元件件的阻抗抗在等等效电路路图上,只只需将被被计算的的短路电电流所流流经的一一些主要要元件表表示出来来,并标标明其序序号和阻阻抗值,然然后将等等效电路路化简对对于工厂厂供电系系统来说说,由于于将电力力系统当当作无限限大容量量电源,而而且短路路电路也也比较简简单,因因此一般般只需采采用阻抗抗串、并并联的方方法即可可将电路路化简,求求出其等等效总阻阻抗。

最最后计算算短路电电流和短短路容量量短路电流计计算的方方法,常常用的有有欧姆法法(有称称有名单单位制法法)和标标幺制法法(又称称相对单单位制法法)二、本本设计采采用标幺幺制法进进行短路路计算<>1.. 在最小小运行方方式下::(1)确定定基准值值 取取 SSd == 1000MVV·A,UUC1 = 660KVV,UCC2 == 100.5KKV 而而 IId1 = SSd //√3UCC1 == 1000MVV·A/((√3×60KKV) = 00.966KA Id22 = Sd /√3UCC2 == 1000MVV·A/((√3×10..5KVV) == 5005KAA (2)计算算短路电电路中各各主要元元件的电电抗标幺幺值 11)电力力系统(SSOC = 3310MMV·A) XX1* = 1100KKVA//3100= 00.3222)架空线线路(XXO == 0..4Ω/kmm)X2* == 0..4×44×1000/ 10..52== 1..523)电力变变压器(UUK% = 77.5)X3* == UKK%Sdd/1000SNN = 7.55×1000×1103//(1000×557000) == 1..32绘制等效电电路如图图,图上上标出各各元件的的序号和和电抗标标幺值,并并标出短短路计算算点。

(3)求kk-1点点的短路路电路总总电抗标标幺值及及三相短短路电流流和短路路容量总电抗标幺幺值X*Σ(KK-1))= XX1*++X2**= 0..32++1.552= 1.884三相短路电电流周期期分量有有效值IK-1((3) = IId1//X*ΣΣ(K--1)== 0..96//1.884 ==0.5523)其他三三相短路路电流 II"(3)) = I∞(3)) = Ik--1 ((3) = 0.552KAAish(33) == 2..55××0.552KAA = 1.333KAAIsh(33) = 1.551×00.522 KAA= 00.799KA4)三相短短路容量量Sk-1((3) = SSd/XX*Σ(k--1) =1000MVVA/11.844=544.3(4)求kk-2点点的短路路电路总总电抗标标幺值及及三相短短路电流流和短路路容量1)总电抗抗标幺值值X*Σ(KK-2)) = X1**+X22*+XX3*/// XX4* =0..32++1.552+11.322/2==2.552)三相短短路电流流周期分分量有效效值 IIK-22(3)) = Id22/X**Σ(K--2) = 5505KKA/2.55 = 2022KA3)其他三三相短路路电流 II"(3)) = I∞(3)) = Ik--23)) = 2022KAish(33) == 1..84××2022KA =3772KAAIsh(33) ==1.009×2202KKA == 2220KAA4)三相短短路容量量Sk-2((3) = SSd/XX*Σ(k--1) = 1100MMVA//2.55 = 40MVV·A在最大运行行方式下下:(1)确定定基准值值 取取 SSd == 10000MMV·AA,UCC1 ==60KKV,UUC2 = 110.55KV 而而 IId1 = SSd //√3UCC1 == 10000MMV·AA/(√√3×600KV)) =99.6 IId2 = SSd //√3UCC2 == 10000MMV·AA/(√√3×100.5KKV) = 555KAA (22)计算算短路电电路中各各主要元元件的电电抗标幺幺值 11)电力力系统(SOC = 1338MV·A) XX1*== 10000/113388= 00.7552)架空线线路(XXO == 0..4Ω/kmm)X2* == 0..4×4×10000//602 =0..453)电力变变压器(UK% = 4.5)X3* == X44* == UKK%Sd//1000SN = 77.5××10000×1103//(1000×557000) == 133.2绘制等效电电路如图图,图上上标出各各元件的的序号和和电抗标标幺值,并并标出短短路计算算点。

(3)求kk-1点点的短路路电路总总电抗标标幺值及及三相短短路电流流和短路路容量1)总电抗抗标幺值值X*Σ(KK-1)) = X1**+X22* = 0..75++0.445= 1.222)三相短短路电流流周期分分量有效效值 IIK-11(3)) = Id11/ XX*Σ(K--1)== 9..6KAA/1..2 == 8KA3)其他三三相短路路电流 II"(3)) = I∞(3)) = Ik--1(33) == 8KAish(33) == 2..55××8KA = 220.44KAIsh(33) == 1..51××X*ΣΣ(K--1)88KA = 112.11KA4)三相短短路容量量Sk-1((3) = SSd/XX*Σ(k--1)== 10000//1.22 = 8333MVAA(4)求kk-2点点的短路路电路总总电抗标标幺值及及三相短短路电流流和短路路容量K 1)总总电抗标标幺值X*Σ(KK-2)) = X1**+X22*+XX3*∥∥X4** = 0.775+00.455+13..2/22 = 7.882)三相短短路电流流周期分分量有效效值 IIK-22(3)) = Id22/X**Σ(K--2) = 555KAA/7..8 == 7..05KKA3)其他三三相短路路电流 II"(3)) = I∞(3)) = Ik--2(33) == 7..05KKAish(33) == 2..55××7.055KA =177.988KAIsh(33) == 1..51××7.005KAA = 10..65KKA4)三相短短路容量量Sk-2((3) = SSd/XX*Σ(k--2) = 110000/7..05== 1441.88MV··A三..短路电电流计算算结果::1.最大运运行方式式2.最小运运行方式式第六六章 导线、电电缆的选选择概述为了保证供供电系统统安全、可可靠、优优质、经经济地运运行,进进行导线线和电缆缆截面时时必须满满足下列列条件::发热条件导线和电缆缆(包括括母线))在通过过正常最最大负荷荷电流即即线路计计算电流流时产生生的发热热温度,不不应超过过其正常常运行时时的最高高允许温温度。

2..电压损损耗条件件导线和电缆缆在通过过正常最最大负荷荷电流即即线路计计算电流流时产生生的电压压损耗,不不应超过过其正常常运行时时允许的的电压损损耗对对于工厂厂内较短短的高压压线路,可可不进行行电压损损耗校验验3..经济电电流密度度35KV及及以上的的高压线线路及电电压在335KVV以下但但距离长长电流大大的线路路,其导导线和电电缆截面面宜按经经济电流流密度选选择,以以使线路路的年费费用支出出最小所所选截面面,称为为“经济截截面”此种种选择原原则,称称为“年费用用支出最最小”原则工工厂内的的10KKV及以以下线路路,通常常不按此此原则选选择4..机械强强度导线(包括括裸线和和绝缘导导线)截截面不应应小于其其最小允允许截面面对于于电缆,不不必校验验其机械械强度,但但需校验验其短路路热稳定定度母母线也应应校验短短路时的的稳定度度对于于绝缘导导线和电电缆,还还应满足足工作电电压的要要求根据设计经经验,一一般100KV及及以下高高压线路路及低压压动力线线路,通通常先按按发热条条件来选选择截面面,再校校验电压压损耗和和机械强强度低低压照明明线路,因因其对电电压水平平要求较较高,因因此通常常先按允允许电压压损耗进进行选择择,再校校验发热热条件和和机械强强度。

对对长距离离大电流流及355KV以以上的高高压线路路,则可可先按经经济电流流密度确确定经济济截面,再再校验其其它条件件架空进线的的选择按按发热条条件选择择导线截截面补偿功率因因素后的的线路计计算电流流1)已知II30 = 776.333A由课本表 5-33 查得得jecc=1..65,因因此 AAec==76..33//1.665=446.226mmm2选择准截面面45mmm2 ,既既选LGGJ—45型型铝绞线线校验发热条条件和机机械强度度都合格格 第第七章 开关柜柜的选择择第八八章 高高、低压压设备的的选择<>高压设备选选择的一一般要求求必须满满足一次次电路正正常条件件下和短短路故障障条件下下的工作作要求,同同时设备备应工作作安全可可靠,运运行方便便,投资资经济合合理高压刀开关关柜的选选择应满满足变电电所一次次电路图图的要求求,并各各方案经经济比较较优选出出开关柜柜型号及及一次结结线方案案编号,同同时确定定其中所所有一次次设备的的型号规规格工厂变电所所高压开开关柜母母线宜采采用LMMY型硬硬母线二、配配电所高高压开关关柜的选选择高压开关柜柜是按一一定的线线路方案案将有关关一、二二次设备备组装而而成的一一种高压压成套配配电装置置,在发发电厂和和变配电电所中作作为控制制和保护护发电机机、变压压器和高高压线路路之用,也也可作为为大型高高压开关关设备、保保护电器器、监视视仪表和和母线、绝绝缘子等等。

高压开关柜柜有固定定式和手手车式(移移可式)两两大类型型由于本设计计是100KV电电源进线线,则可可选用较较为经济济的固定定式高压压开关柜柜,这里里选择GGG1AA-100Q(FF)型第九九章 变压器器的继电电保护<>概述按GB5000622—92《电电力装置置的继电电保护和和自动装装置设计计规范》规规定:对对电力变变压器的的下列故故障及异异常运行行方式,应应装设相相应的保保护装置置:(1)绕组组及其引引出线的的相间短短路和在在中性点点直接接接地侧的的单相接接地短路路;(2)绕组组的匝间间短路;;(3)外部部相间短短路引过过的过电电流;(4)中性性点直接接接地电电力网中中外部接接地短路路引起的的过电流流及中性性点过电电压;(5)过负负荷;(6)油面面降低;;(7)变压压器温度度升高或或油箱压压力升高高或冷却却系统故故障对于高压侧侧为6~~10KKV的车车间变电电所主变变压器来来说,通通常装设设有带时时限的过过电流保保护;如如过电流流保护动动作时间间大于00.5~~0.77s时,还还应装设设电流速速断保护护容量量在8000KVV·A及以以上的油油浸式变变压器和和4000KV··A及以以上的车车间内油油浸式变变压器,按按规定应应装设瓦瓦斯保护护(又称称气体继继电保护护)。

容容量在4400KKV·A及以以上的变变压器,当当数台并并列运行行或单台台运行并并作为其其它负荷荷的备用用电源时时,应根根据可能能过负荷荷的情况况装设过过负荷保保护过过负荷保保护及瓦瓦斯保护护在轻微微故障时时(通称称“轻瓦斯斯”),动动作于信信号,而而其它保保护包括括瓦斯保保护在严严重故障障时(通通称“重瓦斯斯”),一一般均动动作于跳跳闸对于高压侧侧为355KV及及以上的的工厂总总降压变变电所主主变压器器来说,也也应装设设过电流流保护、电电流速断断保护和和瓦斯保保护;在在有可能能过负荷荷时,也也需装设设过负荷荷保护但但是如果果单台运运行的变变压器容容量在1100000KVV·A及以以上和并并列运行行的变压压器每台台容量在在63000KVV·A及以以上时,则则要求装装设纵联联差动保保护来取取代电流流速断保保护在本设计中中,根据据要求需需装设过过电流保保护、电电流速断断保护、过过负荷保保护和瓦瓦斯保护护对于于由外部部相间短短路引起起的过电电流,保保护应装装于下列列各侧:: 1)、对对于双线线圈变压压器,装装于主电电源侧 2)、对对三线圈圈变压器器,一般般装于主主电源的的保护应应带两段段时限,以以较小的的时限断断开未装装保护的的断路器器。

当以以上方式式满足灵灵敏性要要求时,则则允许在在各侧装装设保护护 各各侧保护护应根据据选择性性的要求求装设方方向元件件 3)、对对于供电电给分开开运行的的母线段段的降压压变压器器,除在在电源侧侧装设保保护外,还还应在每每个供电电支路上上装设保保护 4)、除除主电源源侧外,其其他各侧侧保护只只要求作作为相邻邻元件的的后备保保护,而而不要求求作为变变压器内内部故障障的后备备保护 5)、保保护装置置对各侧侧母线的的各类短短路应具具有足够够的灵敏敏性相相邻线路路由变压压器作远远后备时时,一般般要求对对线路不不对称短短路具有有足够的的灵敏性性相邻邻线路大大量瓦斯斯时,一一般动作作于断开开的各侧侧断路器器如变变压器高高采用远远后备时时,不作作具体规规定 6)、对对某些稀稀有的故故障类型型(例如如1100KV及及其以上上电力网网的三相相短路)允允许保护护装置无无选择性性动作差动保护变压器差动动保护动动作电流流应满足足以下三三个条件件应躲过变压压器差动动保护区区外出现现的最大大短路不不平衡电电流应躲过变压压器的励励磁涌流流在电流互感感器二次次回路端端线且变变压器处处于最大大符合时时,差动动保护不不应动作作变压器的过过电流保保护1.过电流流保护动动作电流流的整定定IL.maax ==2×57000/((√3×600)A = 1109..7A取Krell = 1.33 , Ki = 1150//5 == 30 ,, KWW = 1 ,, Krre == 0..8因此 Iop == Krrel××KW××IL..maxx/(KKr×eeKi)) = 1.33×1××109..7A//(0..8×330) =5..94AA故动作电流流整定为为6A。

2.保护动动作时间间 t〈〈=t11-△t=22-0..5=11.5SS3.变压器器过电流流保护的的灵敏度度Ik.maax == 0..8666×7.002×10000× 10//60== 10037AA则:Sp = KW××Ik..minn/(KKi×IIop)) = 1×110377/(6×30) = 55.7661>11.5满足保护灵灵敏度的的要求4.结线图图四、变压器器的过负负荷保护护过负荷保护护动作电电流的整整定IOP(OOL) = 11.3II1N..T/KKi == 1..3×1104//40A = 3A动作时间取取10~~15ss五、变变压器的的瓦斯保保护瓦斯保护,又又称气体体继电保保护,是是保护油油浸式电电力变压压器内部部故障的的一种基基本的保保护装置置按GGB5000622—92规规定,8800KKV·A及以以上的一一般油浸浸式变压压器和4400KKV·A及以以上的车车间内油油浸式变变压器,均均应装设设瓦斯保保护瓦斯保护的的主要元元件是气气体继电电器它它装设在在变压器器的油箱箱与油枕枕之间的的联通管管上为为了使油油箱内产产生的气气体能够够顺畅地地通过气气体继电电器排往往油枕,变变压器安安装应取取1%~~1.55%的倾倾斜度;;而变压压器在制制造时,联联通管对对油箱顶顶盖也有有 2%~~4%的的倾斜度度。

当变压器油油箱内部部发生轻轻微故障障时,由由故障产产生的少少量气体体慢慢升升起,进进入气体体继电器器的容器器,并由由上而下下地排除除其中的的油,使使油面下下降,上上油杯因因其中盛盛有残余余的油而而使其力力矩大于于另一端端平衡锤锤的力矩矩而降落落这时时上触点点接通而而接通信信号回路路,发出出音响和和灯光信信号,这这称之为为“轻瓦斯斯动作”当变压器油油箱内部部发生严严重故障障时,由由故障产产生的气气体很多多,带动动油流迅迅猛地由由变压器器油箱通通过联通通管进入入油枕这这大量的的油气混混合体在在经过气气体继电电器时,冲冲击挡板板,使下下油杯下下降这这时下触触点接通通跳闸回回路(通通过中间间继电器器),同同时发出出音响和和灯光信信号(通通过信号号继电器器),这这称之为为“重瓦斯斯动作”如果变压器器油箱漏漏油,使使得气体体继电器器内的油油也慢慢慢流尽先先是继电电器的上上油杯下下降,发发出报警警信号,接接着继电电器内的的下油杯杯下降,使使断路器器跳闸,同同时发出出跳闸信信号变压器瓦斯斯保护动动作后的的故障分分析变压器瓦斯斯保护动动作后,可可由蓄积积于气体体继电器器内的气气体性质质来分析析和判断断故障的的原因几几处理要要求,如如下表::第十十章 二次回回路操作作电源和和中央信信号装置置二次次回路的的操作电电源二次回路操操作电源源是供高高压断路路器跳、合合闸回路路和继电电保护装装置、信信号回路路、监测测系统及及其它二二次回路路所需的的电源。

因因此对操操作电源源的可靠靠性要求求很高,容容量要求求足够大大,尽可可能不受受供电系系统运行行的影响响二次回路操操作电源源,分直直流和交交流两大大类直直流操作作电源又又有由蓄蓄电池组组供电的的电源和和由整流流装置供供电的两两种交交流操作作电源又又由所用用(站用用)变压压器供电电的由仪仪用互感感器供电电的两种种其中,蓄电电池主要要有铅酸酸蓄电池池和镉镍镍蓄电池池两种;;整流电电源主要要有硅整整流电容容储能式式和复式式整流两两种而而交流操操作电源源可分为为电流源源和电压压源两种种采用镉镍蓄蓄电池组组作操作作电源,除除不受供供电系统统运行情情况的影影响、工工作可靠靠外,还还有大电电流放电电性能好好,比功功率大,机机械强度度高,使使用寿命命长,腐腐蚀性小小,无需需专用房房间等优优点,从从而大大大降低了了投资等等优点,因因此在工工厂供电电系统这这应用比比较普遍遍采用交流操操作电源源,可使使二次回回路大大大简化,投投资大大大减少,工工作可靠靠,维护护方便,但但是它不不适于比比较复杂杂的电路路中央央信号装装置中央信号装装置是指指装设在在变配电电所值班班室或控控制室的的信号装装置中中央信号号装置包包括事故故信号和和预告信信号两种种。

中央信号装装置的要要求是::在任一一断路器器事故跳跳闸时,能能瞬时发发出音响响信号,并并在控制制屏上或或配电装装置有表表示事故故跳闸的的具体断断路器位位置的灯灯光指示示信号事事故音响响信号通通常采用用电笛(蜂蜂鸣器),应应能手动动或自动动复归中央事故信信号装置置按操作作电源分分,有直直流操作作的交流流操作的的两类按按事故音音响信号号的动作作特性分分,有不不能重复复动作的的和能重重复动作作的两种种中央预告信信号装置置的要求求是:当当供电系系统中发发生故障障和不正正常工作作状态但但不需立立即跳闸闸的情况况时,应应及时发发出音响响信号,并并有显示示故障性性质和地地点的指指示信号号(灯光光或光字字牌指示示)预预告音响响信号通通常采用用电铃,应应能手动动或自动动复归中央预告信信号装置置亦有直直流操作作的和交交流操作作的两种种,同样样有不能能重复动动作的和和能重复复动作的的两种利用ZC--23型型冲击继继电器的的中央复复归重复复动作的的事故音音响信号号装置结结线图第十十一章 电测测量仪表表与绝缘缘监视装装置电测测量仪表表这里的“电电测量仪仪表”按GBBJ633—90《电电力装置置的电测测量仪表表装置设设计规范范》的定定义,“是对电电力装置置回路的的电力运运行参数数所经常常测量、选选择测量量、记录录用的仪仪表和作作计费、技技术经济济分析考考核管理理用的计计量仪表表的总称称。

为了监视供供电系统统一次设设备(电电力装置置)的运运行状态态和计量量一次系系统消耗耗的电能能,保证证供电系系统安全全、可靠靠、优质质和经济济合理地地运行,工工厂供电电系统的的电力装装置中必必须装设设一定数数量的电测测量仪表表电测量仪表表按其用用途分为为常用测测量仪表表和电能能计量仪仪表两类类,前者者是对一一次电路路的电力力运行参参数作经经常测量量、选择择测量和和记录用用的仪表表,后者者是对一一次电路路进行供供用电的的技术经经济考核核分析和和对电力力用户用用电量进进行测量量、计量量的仪表表,即各各种电度度表变配配电装置置中各部部分仪表表的配置置供电系统变变配电装装置中各各部分仪仪表的配配置要求求如下::1. 在工厂的电电源进线线上,或或经供电电部门同同意的电电能计量量点,必必须装设设计费的的有供电电度表和和无功电电度表,而而且宜采采用全国国统一标标准的电电能计量量柜为为了解负负荷电流流,进线线上还应应装设一一只电流流表2. 变配电所的的每段母母线上,必必须装设设电压表表测量电电压在在中性点点非有效效接地的的(即小小接地电电流的)系系统中,各各段母线线上还应应装设绝绝缘监视视装置。

如如出线很很少时,绝绝缘监视视电压表表可不装装设3. 335~1110//6~110KVV的电力力变压器器,应装装设电流流表、有有功功率率表、无无功功率率表、有有功电能能表和无无功电能能表各一一只,装装在哪一一侧视具具体情况况而定 6~110/33~6KKV的电电力变压压器,在在其一侧侧装设电电流表、有有功和无无功电度度表各一一只66~100/0..4KVV的电力力变压器器,在高高压侧装装设电流流表和有有功电度度表各一一只,如如为单独独经济核核算单位位的变压压器,还还应装设设一只无无功电度度表4. 3~~10KKV的配配电线路路,应装装设电流流表、有有功和无无功电度度表各一一只如如不是送送往单独独经济核核算单位位时,可可不装无无功电度度表当当线路负负荷在550000KV··A及以以上时,可可再装设设一只有有功功率率表5.3800V的电电源进线线或变压压器低压压侧,各各相应装装一只电电流表如如果变压压器高压压侧未安安装设有有功电度度表一只只6.低压动动力线路路上,应应安装一一只电流流表低低压照明明线路及及三相负负荷不平平衡率大大于155%的线线路上,应应装设三三只电流流表分别别测量三三相电流流。

如需需计量电电能,一一般应装装设一只只三相四四线有功功电度表表对负负荷平衡衡的动力力线路,可可只装设设一只单单相有功功电度表表,实际际电能按按其计度度的3倍倍计7.并联电电力电容容器组的的回路上上,应装装设三只只电流表表,分别别测量三三相电流流,并应应装设一一只无功功电度表表二、绝绝缘监视视装置<>绝缘监视装装置用于于小接地地电流的的系统中中,以便便及时发发现单相相接地故故障,设设法处理理,以免免故障发发展为两两相接地地短路,造造成停电电事故6~35KKV系统统的绝缘缘监视装装置,可可采用三三相双绕绕组电压压互感器器和三只只电压表表,也可可采用三三个单相相三绕组组电压互互感器或或者一个个三相五五芯柱三三绕组电电压互感感器接接成Y00的二次次绕组,其其中三只只电压表表均接各各相的相相电压当当一次电电路其中中一相发发生接地地故障时时,电压压互感器器二次侧侧的对应应相的电电压表指指零,其其它两相相的电压压表读数数则升高高到线电电压由由指零电电压表的的所在相相即可得得知该相相发生了了单相接接地故障障,但不不能判明明是哪一一条线路路发生了了故障,因因此这种种绝缘监监视装置置是无选选择性的的,只适适于出线线不多的的系统及及作为有有选择性性的单相相接地保保护的一一种辅助助装置。

第十十二章 防雷与与接地<>防雷雷1.防雷设设备防雷的设备备主要有有接闪器器和避雷雷器其其中,接接闪器就就是专门门用来接接受直接接雷击(雷雷闪)的的金属物物体接接闪的金金属称为为避雷针针接闪闪的金属属线称为为避雷线线,或称称架空地地线接接闪的金金属带称称为避雷雷带接接闪的金金属网称称为避雷雷网避雷器是用用来防止止雷电产产生的过过电压波波沿线路路侵入变变配电所所或其它它建筑物物内,以以免危及及被保护护设备的的绝缘避避雷器应应与被保保护设备备并联,装装在被保保护设备备的电源源侧当当线路上上出现危危及设备备绝缘的的雷电过过电压时时,避雷雷器的火火花间隙隙就被击击穿,或或由高阻阻变为低低阻,使使过电压压对大地地放电,从从而保护护了设备备的绝缘缘避雷雷器的型型式,主主要有阀阀式和排排气式等等2..防雷措措施1. 架空线路的的防雷措措施(1)架设设避雷线线 这这是防雷雷的有效效措施,但但造价高高,因此此只在666KVV及以上上的架空空线路上上才沿全全线装设设。

355KV的的架空线线路。

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