内容发布更新时间 : 2024/6/5 14:19:34星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

有功计算负荷：P30=KdPe；无功计算负荷：Q30=P30tan?

3.金工车间照明

计算车间面积和设备容量；

对于生产厂房及办公室、阅览室、实验室照明，其需要系数：

Kd=0.8—1取1，tan?=0,cos?=1.0（tan?和cos?的值均为白炽灯照明数据） 有功计算负荷：P30=KdPe；无功计算负荷：Q30=P30??tan?

2.2.2全厂总负荷

1．变压器低压侧：

有功计算负荷：P30?2?=0.95?P30 无功计算负荷：Q30?2?=0.97?Q30 视在计算负荷：S30?2?；功率因数：cos?2．变压器高压侧： 有功计算负荷：P30?1?=P30?2?2=P30?2?/Q30?2?

+?PT

无功计算负荷：Q30?1?=Q30?2?+?QT

视在计算负荷：S30?1?；功率因数：cos?1=P30?1?/S30?1? 3 无功功率的补偿。

由于要求工厂变电所高压侧的功率因数不得低于0.9，而目前只有0.58，因此，需进行无功功率的补偿。

提高功率因数的方法分为改善自然功率因数和安装人工补偿装置两种。安装人工补偿装置的方法既简单见效又快，因此，这里采用在低压母线装设电容屏的方法来提高功率因数[5]。考虑到变压器无功功率补偿损耗远大于有功功率损耗。一般?Qt=（4-5）?PT,因此在低压补偿时，低压侧补偿后的功率略高于0.9。

4．计算后变压器容量和功率因数。

2.3 主要车间配电系统的确定

3 电气设备选择与电器校验

3.1 主要电气设备的选择

3.1.1变压器的选择

3.1.1.1. 选择的原则

⑴ 应满足正常运行、检修、短路、和过电压情况下的要求，并考虑远景发展。 ⑵ 应按当地环境条件校核。 ⑶ 应力求技术先进和经济合理 ⑷ 与整个工程的建设标准应协调一致。 ⑸ 同类设备应尽量减少种类。

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工厂供电课程设计（报告）

⑹ 选用的新产品均应具有可靠的实验数据。 ⑺ 设备的选择和校验。

3.1.1.2. 电气设备和载流导体选择的一般条件

⑴ 按正常工作条件选择

① 额定电压：所选电气设备和电缆的最高允许工作电压，不得低于装设回路的最高运行电压UN≥UNs

② 额定电流：所选电气设备的额定电流IN，或载流导体的长期允许电流Iy，不得低于装设回路的最大持续工作电流I max 。计算回路的最大持续工作电流I max 时，应考虑回路在各种运行方式下的持续工作电流，选用最大者。 ⑵ 按短路状态校验

① 热稳定校验：

当短路电流通过被选择的电气设备和载流导体时，其热效应不应超过允许值，It2t> Qk，tk=tin+ta，校验电气设备及电缆（3～6KV厂用馈线电缆除外）热稳定时，短路持续时间一般采用后备保护动作时间加断路器全分闸时间。

② 动稳定校验：

ies＞ish，用熔断器保护的电气设备和载流导体，可不校验热稳定；电缆不校验动稳定； ⑶ 短路校验时短路电流的计算条件：

所用短路电流其容量应按具体工程的设计规划容量计算，并应考虑电力系统的远景发展规划；计算电路应按可能发生最大短路电流的正常接线方式，而不应按仅在切换过程中可能并列的接线方式；短路的种类一般按三相短路校验；对于发电机出口的两相短路或中性点直接接地系统、自耦变压器等回路中的单相、两相接地短路较三相短路更严重时，应按严重情况校验。

3.1.1.3. 进线侧断路器、母联断路器的选择

流过断路器的最大持续工作电流

Imax =(2×SN )/(3×UN)

额定电压选择： UN≥UNs=10KV 额定电流选择： IN>Imax

开断电流选择： INbr>I” (d1 点短路电流)

在本设计中110KV侧断路器采用SF6高压断路器，因为与传统的断路器相比SF6高压断路器具有安全可靠，开断性能好，结构简单，尺寸小，质量轻，操作噪音小，检修维护方便等优点，已在电力系统的各电压等级得到广泛的应用。

3.1.2低压补偿柜的选择

本系统拟采用无功功率自动补偿屏，装在变电所低压母线侧集中补偿。 选用总电容容量为360kVA。电容屏型号选：PGJ1—2一台，PGJ1—3三台。

3.1.3低压配电屏的选择

根据前面所确定的车间配电系统及多路额定电流，本设计选用固定式低压配电屏PGL2型，因为该厂为三级负荷，选用PGL2型即可满足要求[9]。若要更可靠，则可选用抽屉式GCK或多米诺。

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3.1.4高压开关柜的选择

本次设计中，确定用630kVA的变压器把10kV的高压降到动力设备所需要的电压0.4kV。若有重要负荷，可靠性要求较高，则可选用手车式开关柜，如JYN、KYN。本厂都是动力设备，无重要负荷，因此，变电所可采用固定式开关柜。这里选用GG—1A（F）--03，此柜装有GN19—10型隔离开关1个，隔离高压电流，以保证其他电气设备的安全检修。SN10--10Ⅱ/630—500型少油断路器1个[10]，可以通断线路正常的负荷电流，也可以进行短路保护。GG—1A（F）--03除备有以上两种开关外，还有LQJ—10型电流互感器2个，分别接仪表和继电器，以满足测量和保护的不同要求。

3.2 电器校验

3.2.1高压电器的校验

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故障条件下工作的要求，同时设备应工作安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。

选择好高压开关柜和柜内的高压设备后，可对选用的电器设备进行校验。 1.对路电流进行计算

2.对压开关柜中高压电器进行校验

3.2.2 对低压开关柜中低压电器进行校验 3.2.3对导线进行校验

4 继电保护系统的设计

4.1 继电保护的选择

对于中小型工厂供电系统来说，继电保护以简单经济为宜，因此使用反时限过电流保护。

4.2 防雷与接地 4.2.1电所的保护对象

变电所中的建筑物应装设直击雷保护装置，诸如屋内外配电装置，主控室等。

4.2.2 避雷针设置原则

电压为110及以上的屋外配电装置，可将避雷针装在屋外配电装置的构架上，安装避雷针的构架支柱应该与配电装置接地网相连接。在避雷针的支柱附 近，应设置辅助的集中接地装置，其接地电阻不应大于10Ω。由避雷针与配电装置接地网上的连接处起，至变压器与接地网上的连接处止，沿接地线距离不得小于15m。在变压器构架上，不得装避雷针。

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4.2.3 主控室及屋内配电装置对直击雷的防雷措施

⑴ 若有金属屋顶或屋顶上有金属结构时，将金属部分接地； ⑵ 若屋顶有钢筋混凝土结构，应将其钢筋焊接成网接地；

⑶ 若结构为非导电体屋顶采用避雷保护，避雷带网格为8~10m，每格 10~20m设引下线接地；

上述接地可与总接地网联接，并在连接处加装集中接地装置，其接地电阻应不大于10Ω。

4.2.4 防雷保护装置

防雷保护装置是指能使被保护物体避免雷击,而引雷于本身,并顺利地泄入大地的装置。电力系统中最基本的防雷保护装置有:避雷针﹑避雷线﹑避雷器和防雷接地等装置。

4.2.5.避雷针

避雷针由金属制成，其保护原理是当雷云放电时使地面电场畸变,在避雷针的顶端形成局部场强集中的空间以影响雷电先导放电的发展方向，使雷电对避雷针放电,再经过接地装置将雷电流引入大地，从而使被保护物体免受雷击。

⑴ 避雷针的设计一般有以下几种类型： ① 单支避雷针的保护； ② 两针避雷针的保护； ③ 多支避雷针的保护；

⑵ 变电所直击雷保护的基本原则：一是独立避雷针（线）与被保护物之间应有一定 的距离，以免雷击针（线）时造成反击。是独立雷针的接地装置与被保护物之间也应保持一定的距离Sd以免击穿，在一般情况下，SK不应小于3m。有时由于布置上的困难Sd无法保证，此时可将两个接地装置相联，但为了避免设备反击，该联接点到35KV及以下设备的接地线入地点，沿接地体的地中距离应大于15m，因为当冲击波沿地埋线流动15m后，在ρ≤500Ω·m时，幅值可衰减到原来的22%左右，一般不会引起事故了。

4.2.6避雷器

避雷器是一种过电压限制器,它实质上是过电压能量的接受器,它与别保护设备并联运行,当作用电压超过一定的幅值以后避雷器总是先动作，泄放大量能量,限制过电压,保护电气设备.

在电力系统中广泛采用的主要是阀式避雷器。根据额定电压(正常运行时作用在避雷器上的工频工作电压，也是使用该避雷器的电网额定电压)和灭弧电压有效值(指避雷器应能可靠地熄灭续流电弧时的最大工频作用电压)选择。

4.2.7 防雷接地

“防雷在于接地”,这句话含义说明各种防雷保护装置都必须配以合适的接地装置。将雷电泄入大地，才能有效地发挥其保护作用。

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接地是指将地面上的金属物体或电气回路中的某一节点通过导体与大地保持等电位,电力系统的接地按其功用可分三类:

工作接地:根据电力系统正常运行的需要而设置的接地，它所要求的接地电阻值约在0.5-10?的范围内。

保护接地:不设这种接地，电力系统也能正常运行,但为了人身安全而将电气设备的金属外壳等加以接地,它是在故障的条件下才发挥作用的,它所要求的接地电阻值处于1-10?的范围内。

防雷接地:用来将雷电流顺利泄入大地,以减小它所引起的过电压,它的性质似乎介于前两种接地之间,它防雷保护装置不可缺少的组成部分，它有些像工作接地;但它又是保障人身安全的有力措施,而且只有在故障下才发挥作用，它又有些像保护接地,它的阻值一般1-30?的范围内。

由此可见,接地电阻取10?较合适。 查接地装置

?i(冲击系数)与 ?i(接地装置的冲击利用系数)表,选用一字形的接地体。

?i＝Ri 式（4-1）

Re?0.45 查得: ＝ i

(式中:

Ri—冲击电流下的电阻; Re—工频电流下的电阻)

Ri＝0.45×10＝4.5? 式（4-2）

4.2.8雷电侵入波保护

因为雷击线路机会比雷击变电所多，所以沿线路侵入变电所的雷电过电压行波是很常见的。又因为线路的绝缘水平要比变压器或其它设备的冲击试验电压高许多，所以变电所对行波的保护十分重要。雷电侵入波保护是利用阀型避雷器以及与避雷器相配合的进线保护段。

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