化验楼供配电系统的设计毕业设计(编辑修改稿)

化验楼供配电系统的设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

可靠性以及经济运行都与变电所的主接线有着密切的关系，根据变电所在供电系统中的地位，进出线回路数，设备特点及负荷性质等条件确定主结线方式，并满足安全，可靠，灵活和经济等的要求。 1 安全性 (1）在高压断路器的电源侧可能反馈电能的另一侧，必须装设高压隔离开某机加工车间低压配电系统及照明设计 9 关。 (2）在低压断路器的电源侧可能反馈电能的另一侧，必须装设低压刀 开关。 (3）在装设高压熔断器 负荷开关的出线柜母线侧，必须装设高压隔离开关。 (4） 35kv及以上的线路末端，必须装设避雷器。 装于母线的避雷器，宜与电压互感器共用一组隔离开关。 接于变压器引出线上的避雷器，不宜装设隔离开关。 2 可靠性 (1）变配电所的主结线方案，必须与其负荷级别相应。 对一级负荷，应由两个电源供电，对二级负荷，应由两回路或者一回 6kv及以上的专用架空线 或电缆。 (2）变电所的非专用电源进线侧，应装设带短路保护的断路器或负荷开关（串熔断器）。 当双电源供多个变电站时，宜采用环网供电方式。 (3）对一般生产区的车间变电所，宜由工厂的总变配电所采用放射式高压配电，以确保供电的可靠性，但对辅助生产区及生活区的变电所，可采用树干式供电。 (4）变电所低压侧的总开关，宜采用低压断路器。 当有继电保护或自动切化电源要求时，低压侧总开关和低压母线分段开关，均采用低压断路器。 3 灵活性 (1）变配电所的高低压母线，一般宜采用单木星分段的结线。 (2） 35kv及以上 的电源进线为双回路时，宜采用桥形结线或线路变压器字结线。 (3）需带负荷切换主变压器的变电所，高压侧应装设高压断路器或高压负荷开关。 (4）主结线方案应与主变压器经济运行的要求相适应。 (5）主结线方案应考虑今后可能的扩展。 4 经济性 (1）主结线方案在满足运行要求的前提下，应力求简单，变电所高压侧宜采用断路器较少或不用断路器的结线。 某机加工车间低压配电系统及照明设计 10 (2）变配电所的电气设备应选用技术先进，经济适用的节能产品，不得选用国家明令淘汰的产品。 (3）中小型工厂变电所一般采用高压少油断路器；在需频繁操作的场合，则应 采用真空断路器或 SF6断路器。 (4）工厂的电源进线撒谎功能应装设专用的计算柜，其中的电流，电压互感器只供计算的电度表用。 (5）应考虑无功功率的人工补偿，使最大负荷时的功率因数达到规定的要求。 变电所主接线的选择方案 本设计 选择高压侧装 隔离开关 断路器的变电所主接线方案。 低压侧接线选择单母线连接， 如 图 21： 图 21 因为此变电所属于只 装有 一台主变压器的小型变电所 （三级负荷） ，一般像这种变电所根据其高压侧采用的开关电器不同，有 三种比较典型的主接线方案 ： 熔断器或跌落式熔断器 的变电所主接线。 熔断器的变电所主接线。 断路器 控制 的变电所主接线。 某机加工车间低压配电系统及照明设计 11 前两种方案都采用 的是 装设熔断器 来断开短路故障电路，这就不适用于工厂车间变电所，因为更换熔断器需要一定的时间，从而使在故障排除后恢复供电的时间延长，影响了供电可靠性 ，也直接导致车间停产。 而且 由于 第一种方案不能实现带负荷操作，还容易发生带负荷拉闸的严重事故。 而 第三种方案采用了高压断路器，因此变电所停、送电操作十分灵活 方便，同时高压断路器都配有继电保护装置，在变电所发生短路或过负荷时均能自动跳闸， 而且 在故障和异常消除后又可迅速合闸，从而使恢复供电的时间大大缩短。 如果能配备自动重合闸装置，则供电可靠性更可进一步提高。 综上所述，本设计的车间变电所采用 高压侧装隔离开关 断路器控制的 主接线方案。 主接线图如 （ 附录 1） 所示。 短路电流的计算 及变电所一次设备的选择 短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算。 进行短路电流计算，首先要绘制计算电路图。 在计算电路图上，将短路计算所考 虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点。 短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。 接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。 在等效电路图上，只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来，并标明其序号和阻抗值，然后将等效电路化简。 对于试验楼供电系统来说，由于将电力系统当作无限大容量电源，而且短路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简，求出其等效总阻抗。 最后计算短路电流和短路容量。 短路计算 短路电流计算的方法，常用的有欧姆法（有称有名单位制法）和标幺值法（又称相对单位制法）。 下面介绍标幺值法计算： 在无限大容量电力系统发生三相短路时， 短路基准电流 某机加工车间低压配电系统及照明设计 12 式中 — 基准容量 — 基准电压 电力系统的电抗标幺值 式中 — 电力系统出口断路器的断流容量 电 力线路的电抗标幺值 式中 — 线路单位长度电抗 — 短路计算点的计算电压 电力变压器电抗标幺值 式中 — 变压器的容量 — 变压器的短路电压百分值 图 22 （ 1） 确定基准值 取 (2) 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 某机加工车间低压配电系统及照明设计 13 1）电力系统的电抗标幺值 2）架空线路的电抗标幺值 由文献 [1]中表 3— 1 查得单位长度电抗值 ，因此 3）电力变压器的电抗标幺值 由表 得 ,因此 (3) 求 d d2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 1） 总电抗标幺值 2） 三项短路电流 周期分量有效值 3) 其他三相短路电流 4) 三相短路容量 表 24 短路计算结果 短路计算点 三相短路电流 /kA 三相短路容量 /MVA d1 164 d2 某机加工车间低压配电系统及照明设计 14 图 23 （ 1） 确定基准值 取 （ 2） 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 1）电力系统的电抗标幺值 2）架空线路的电抗标幺值 由文献 [1]中表 3— 1 查得单位长度电抗值 ，因此 3）电力变压器的电抗标幺值 由表得 ,因此 (3) 求 d d2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 1）总电抗标幺值 2）三项短路电流周期分量有效值 3) 其他三相短路电流 某机加工车间低压配电系统及照明设计 15 4) 三相短路容量 表 25 短路计算结果 短路计算点 三相短路电流 /kA 三相短路容量 /MVA d1 d2 一次设备的选择 与校验 按设备装设地点、工作环境、使用要求选择电气设备的适当型号， 本设计中变电所一次设备均选用专业厂家的配套开关柜（屏）。 \ 电气设备在使用中，不但要求在正常工作条件下安全可靠的运行，而且要求在发生严重短路或故障时不受到严重破坏。 因而要根据环境条件和供 电要求确定其形式和参数，保证电器正常运行时安全可靠，故障时不致损坏，并在技术合理时注意节约。 此外，还应根据产品情况及供应能力统筹兼备，条件允许时优先选用先进设备。 选择与校验的条件与项目 为了保证一次设备安全可靠地运行，必须按下列条件选择或校验： 按正常工作条件，包括电压，电流，频率，开断电流等选择。 按短路条件，包括动稳定和热稳定校验。 考虑电器设备运行的环境条件如温度，湿度，海拔以及有无防尘，防腐，放火，防爆等要求。 （ 1） 按正常工作条件选择 1）安工作电压选择 设备的额定电压 不应小于所在线路的额定电 即 2）安工作电流选择 设备的额定电流 不应小于所在线路的计算电流 某机加工车间低压配电系统及照明设计 16 即 3）按断流能力选择 设备的额定开断电流 或断流容量 不应小于设备分断瞬间的短路电流有效值 或短路容量 即 （ 2）按短路条件校验 1） 短路动稳定度 的 校验条件： 式中， 为电器的极限用过电流（动稳定电流）峰值 ； 为电器的极限通过电流（动稳定电流）有效值。 2）热稳定度的校验条件： 式中， 为电器的热稳定电流； 为电器的热稳定时间， 为短路发热假想时间。 3. 高压设备的选择与校验 高压一次设备的选择，必须满足一次电路正常条件下和短路条件下 工作的要求，同时设备应工作安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。 本设计选用 KYN10型 开关柜 见下表 表 26 KYN10型开关 柜的技术数据 名称 型号 主要技术数据 断路器 SN1010Ⅰ 断流容量 300MVA 电流互感器 LDJ10 额定 频率 50HZ 电压互感器 JDZ10 最大容量 500VA 高压隔离开关 GN810/400 额定电流 400A 熔断器 RN210 三相最大断流容量1000MVA 避雷器 FCD3 外形尺寸 ） （ 1） 断路器的校验 1）动稳定校验 某机加工车间低压配电系统及照明设计 17 满足要求。 2）热稳定校验 满足要求。 3）短流能力校验 满足要求。 （ 2）电流互感器的校验 1) 动稳定校验 2) 热稳定校验 即 满足要求。 3）电压互感器的校验 装设地点电压互感器选 JDZ10经校验满足要求。 4） 熔断器的校验 装设地点 熔断器选 RN210, 额定电压为 10KV，额定电流 ，最大开断电流 50KA，三相最大断流容量 1000MVA,满足要 求。 5) 高压隔离开关的校验 额定电压。