工厂供电毕业论文

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1、 综合实践（能力训练） 题 目： 工厂供电 所属教研室： 电气教研室 专业班级： 电气一班 学生姓名： 指导教师： 2012 年年 10 月月 10 日日 毕业综合实践（能力训练）毕业综合实践（能力训练）任务书任务书1.毕业综合实践（能力训练）题目：工厂供电2. 毕业综合实践（能力训练）题目来源：虚拟（ ） 顶岗实习（ ）3.毕业综合实践（能力训练）课题任务的内容和要求（技术要求、工作要求等）：1、 阐述一种电工（电子）仪器仪表的历史和发展趋势。2、 说明这种仪器的工作原理。3、 说明这种仪器的使用方式和注意事项，并指出这种产品的优点和缺点。4、 针对这种产品的不足，提出自己对这种仪器的改进方

2、法。4 成绩评定标准（指导教师 30%，评审小组 30%，答辩委员会 40%）:II毕业综合实践（能力训练）毕业综合实践（能力训练）任务书任务书5.本毕业综合实践（能力训练）课题工作进度计划：起 迄 日 期 工 作 内 容 完成情况教研室审查意见： 主任： 年 月 日院系意见： 领导： 年 月 日 毕业综合实践（能力训练）评审表毕业综合实践（能力训练）评审表学生姓名：专业班级： 所属系部：题 目：指导教师评语：初评成绩： 指导教师签字： 年 月 日评审小组意见： 评审小组成员签字： 年 月 日 终评成绩：年 月 日1目录摘要 .I目录 .1工厂供电 .21 负荷计算与无功功率的补偿.21.1

3、负荷计算.21.1.1 负荷计算的意义.21.1.2 负荷计算的方法.21.1.3 负荷计算 .31.1.4 全厂负荷计算.61.2 无功功率补偿 .61.2.1 补偿电容器选择 .72 变压器的选择 .82.1 主变压器台数的选择 .82.2 变电所主变压器容量及型号的选择 .83 主接线方案的设计 .83.1 电气主接线的意义及重要性 .83.2 电气主接线方案 .94 短路计算 .114.1 短路说明 .114.2 短路计算.125 设备的选择与校验 .155.1 设备的选择校验要求 .155.2 设备校验的一般原则 .155.2.1 短路热稳定校验.165.2.2 动力稳定校验.165

4、.3 高压设备的选择 .165.4 母线的选择校验.185.4.1 10KV 母线选择校验 .195.4.2 35KV 母线选择校验 .205.4.3 35kV 架空线选择 .2026 防雷与接地.216.1 防雷 .216.1.1 防雷设备.216.1.2 防雷措施.226.2 接地 .22结论 .233工厂供电工厂供电1 1 负荷计算与无功功率的补偿负荷计算与无功功率的补偿1.11.1 负荷计算负荷计算1.1.11.1.1 负荷计算的意义负荷计算的意义工厂进行电力设计的基本原始资料是工艺部门提供的用电设备安装容量，但是这种原始资料要变成电力设计所需要的假想负荷称为计算负荷，从而根据计算负荷

5、按照允许发热条件选择供电系统的导线截面，确定变压器容量，制订提高功率因数的措施，选择及整定保护设备以及校验供电电压的质量等，是一件较为复杂的事。电力装备设计部门对机械设备进行电气配套设计时总有一定的裕度，即使电动机功率完全门分机械计算的配套要求。在工厂中使用的情况不同，也会影响到电力负荷的大小，但是这种电气计算负荷还必须认真地确定因为它的浓度程度，直接影响整个工厂供电设计的质量 3 。如计算过高，将增加供电设备的容量，浪费有色金属，增加初投资。计算过低则可能使供电元件过热，加速其绝缘损坏增大电能影响供电系统的正常运行。还会给工程扩建将来很大的困难。更有甚者，由于工厂企业是国家电力的主要用户，以

6、不合理的工厂计算负荷为基础的国家电力系统的建设，将给国民经济带来很大的浪费和危害，而且使电力系统的建设和运行受到影响，给国民经济带来很大损失。所以对于本设计来说，负荷计算尤其重要。1.1.21.1.2 负荷计算的方法负荷计算的方法常用负荷计算的方法：(1)需要系数法(2)二项式系数法(3)形状系数法。在此次设计中考虑采用需要系数法。需要系数法的主要步骤：(1)将用电设备分组，求出各组用电设备的总额定容量。(2)查出各组用电设备相应需要系数及对应的功率因数。(3)用需要系数法求车间或全厂的计算负荷时，需要在各级配电点乘以同期系数K。负荷计算的主要公式有：4（1）有功计算负荷（单位为 KW）错误！

7、未找到引用源。错误！未找到引用源。30 xePKP（2）无功计算负荷（单位为 KVar）错误！未找到引用源。错误！未找到引用源。（3）视在计算负荷（单位为 KVA）3030PScos（4）计算电流（单位为 A）3030nSI3U表 1-1 工厂负荷统计资料名称设备容量/kw需要系数 Kd功率因数 costan洗涤车间2450.70.80.75制条车间3700.60.51.73纺纱车间3200.70.51.73织造车间4200.80.651.17染整车间3500.80.80.75水泵房1050.70.80.75锅炉房1500.150.51.73仓库500.40.81.171.1.31.1.3 负

8、荷计算负荷计算 采用需要系数法对各个车间进行计算具体步骤如下: 1）洗涤车间=2450.7=171.5kw；30PdKeP=171.50.75=128.6kvar；tgPQ3030=171.50.8=214.4kvAcos3030PS=214.4（1.7310）=12.38A30INUS33052）制条车间 =3700.6=222kw30PdKeP Q30 =tan=2221.73=384.1kvar30P =2220.5=444kvAcos3030PS =444（1.7310）=25.64A30INUS3303）纺纱车间=3200.7=224kw30PdKeP= tan=224 1.73=3

9、87.5kvar30Q30P=2240.5=448kvAcos3030PS=448（1.7310）=25.87A30INUS3304）织造车间 =4200.8=336kw30PdKeP =tan=3361.17=393.1kvar30Q30P =3360.65=516.9kvAcos3030PS =516.9（1.7310）=29.84A30INUS3305)染整车间 =3500.8=280kw30PdKeP =tan=2800.75=210kvar30Q30P=2800.8=350kvAcos3030PS =350（1.7310）=20.21A30INUS3306)水泵房 =1050.7=7

10、3.5kw30PdKeP6 =tan=73.50.75=55.13kvar30Q30P =73.50.8=91.9kvAcos3030PS =91.9（1.730.4）=5.31A30INUS3307)锅炉房 =1500.15=22.5kw30PdKeP =tan=22.51.73=38.9kvar30Q30P =22.50.5=45kvAcos3030PS =45（1.7310）=2.60A30INUS3308)仓库 =500.4=20kw30PdKeP =tan=201.17=23.4kvar30Q30P =200.8=25kvAcos3030PS =25(1.7310)=1.44A30I

11、NUS330表 1-2 各车间负荷计算结果名称设备容量/kw需要系数Kd功率因数costan/kw30P/kvar30Q/A30I/kvA30S洗涤车间2450.70.80.75171.5128.612.38214.4制条车间3700.60.51.73222384.125.64444纺纱车间3200.70.51.73224387.525.87448织造车间4200.80.651.17336393.129.84516.97染整车间3500.80.80.7528021020.21350水泵房1050.70.80.7573.555.15.3191.9锅炉房1500.150.51.7322.538.9

12、2.6045仓库500.40.81.172023.41.44251.1.41.1.4 全厂负荷计算全厂负荷计算取全厂的同时系数为：，则全厂总的计算负荷为： 0.95pK0.97qK（1）= P30i30P=0.95(171.5+222+224+336+280+73.5+22.5+20)= 1282.0kw （1）=30QiqQK30=0.97( 128.6+384.1+387.5+393.1+210+55.1+38.9+23.4)=1572.1kvar（1）= 2028.5kvA 117.12A30S230230QPNUSI3/3030 1.21.2 无功功率补偿无功功率补偿供电单位在工厂进行

13、初步设计时对功率因数都要提出一定的要求，它是根据工厂电源进线、电力系统发电厂的相对位置以及工厂负荷的容量决定的。根据全国供用电规则的规定，本设计要求用户的功率因数cos 0.9。供电单位对工厂功率因数这样高的要求，仅仅依靠提高自然功率因数的办法，一般不能满足要求。因此，工厂便需要装设无功补偿装置，对功率因数进行人工补偿。1.2.11.2.1 补偿电容器选择补偿电容器选择由以上计算可得变压器低压侧的视在计算负荷为：=2066.4kvA30S这时低压侧的功率因数为：cos=0.63 ，而要求该厂 35KV 进线侧最大负荷时功率因数不低于 0.90。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此 38

14、0V 侧最大负荷时功率因数应稍大于 0.90，赞取 0.95 来计算 380V 侧所需的无功功率补偿容量：=1572.1（tan arccos0.63-tan arccos0.95）=1421.2 kvarCQ取=1500kvA，并联电容根据补偿柜的规格要求,初选 BWF10.5-100-1,每组容量 qN.C CQ8=100kvar,则需要安装的电容组数为：n= QN.C /qN.C =1500 kvar/100 kvar=15，而由于电容器是单相的，所以应为 3 的倍数，取 15 个满足设计要求。 无功补偿后，变电所低压侧的视在计算负荷为：=1572.1-1500=72.1kvar,=12

15、84.02kvACQ30S变压器的功率损耗：0.015 S30=0.0151284.02=19.26kwTP0.06 S30=0.061284.02=77.04kvarTQ变电所高压侧计算负荷为：P（高）=（1） +=1282.0+19.26=1301.26kw30PTPQ（高）=+=120.7+77.04=197.74kvarCQTQS（高）=（ P（高）2+ Q（高）2）=1316.2kvA 补偿后的功率因数为： cos= P（高）/ S（高）=0.98表 1-3 无功补偿后的计算负荷计算负荷项目COS30P/KW30Q/Kvar30S/kvA30I/A10V 侧补偿前负荷0.621282

16、.01572.12028.5117.1210kv 侧无功补偿容量-150010kV 侧补偿后负荷0.991282.0120.71287.774.35主变压器功率损耗300.015S=19.26300.06S=77.0435kv 侧负荷计算0.981301.26197.741316.221.71 92 变压器的选择2.12.1 主变压器台数的选择主变压器台数的选择 由于该厂的负荷属于二级负荷，对电源的供电可靠性要求较高，宜采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障后检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电，故选两台变压器。2.22.2 变电所主变压器容量及型号的选择变电所主变压器容量及型号的选

17、择正确选择变压器的容量十分重要，若变压器的容量选择的过小，会使变压器经常处于过载状态，这样易烧毁变压器；反之，若变压器的容量选择的太大，一方面增加自身设备的投资，另一方面变压器得不到充分利用，造成效率因数降低，线路损耗和变压器本身损耗变大。变电所装设两台主变压器，每台容量 SNT 不应小于总的计算负荷 S30 的 60%，最好为总计算负荷的 70%左右，即 SNT（0.60.7）S30同时每台主变压器容量 SNT不应小于全部一、二级负荷之和 S30（），即 SNTS30（）由于 S30=1316.2 KVA，因为该厂都是二级负荷所以按条件选变压器。ST（0.60.7）1316.2=（789.7

18、2912.34）KVASTS30（+），因此选两台 S9-1000/35 型低损耗配电变压器，其联接组别采用 Yd11。3 主接线方案的设计3.13.1 电气主接线的意义及重要性电气主接线的意义及重要性电气主接线主要是指在发电厂、变电所、电力系统中,为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。电路中的高压电气设备包括发电机、变压器、母线、断路器、隔离刀闸、线路等。它们的连接方式对供电可靠性、运行灵活性及经济合理性等起着决定性作用。一般在研究主接线方案和运行方式时,为了清晰和方便,通常将三相电路图描绘成单线图。在绘制主接线全图时,将互感器、避雷器、

19、电容器、中性点设备以及载波通信用的通道加工元件（也称高频阻波器）等也表示出来。 对一个电厂而言,电气主接线在电厂设计时就根据机组容量、电厂规模及电厂在电10力系统中的地位等,从供电的可靠性、运行的灵活性和方便性、经济性、发展和扩建的可能性等方面,经综合比较后确定。它的接线方式能反映正常和事故情况下的供送电情况。电气主接线又称电气一次接线图。 电气主接线应满足以下几点要求： 1）运行的可靠性：主接线系统应保证对用户供电的可靠性,特别是保证对重要负荷的供电。2）运行的灵活性：主接线系统应能灵活地适应各种工作情况,特别是当一部分设备检修或工作情况发生变化时,能够通过倒换开关的运行方式,做到调度灵活,

20、不中断向用户的供电。在扩建时应能很方便的从初期建设到最终接线。 3）主接线系统还应保证运行操作的方便以及在保证满足技术条件的要求下,做到经济合理,尽量减少占地面积,节省投资.3.23.2 电气主接线方案电气主接线方案对于电源进线电压为 35KV 及以上的大中型工厂，通常是先经工厂总降压变电所降为 610KV 的高压配电电压，然后经车间变电所，降为一般低压设备所需的电压。总降压变电所主接线图表示工厂接受和分配电能的路径，由各种电力设备（变压器、避雷器、断路器、互感器、隔离开关等）及其连接线组成，通常用单线表示。主接线对变电所设备选择和布置，运行的可靠性和经济性，继电保护和控制方式都有密切关系，是

21、供电设计中的重要环节。对于具有两条电源进线，两台变压器的工厂总降压变电所，可采用桥式接线。其特点是在两条电源进线之间有一条跨接“桥” 。它比单母线分段接线简单，可减少断路器的数量。根据跨接桥横跨位置不同，有分为内桥式接线和外桥式接线两种。1. 内桥式接线这种接线的跨接桥靠近变压器侧，断路器 QF3装在线路器 QF1和 QF2内侧，变压器回路仅装隔离开关，不装断路器。采用内桥接线可提高输电线路改变运行方式的灵活性。一般情况下，内桥式接线适用于电源较长，故障检修机会较多，且变压器不需经常切换的总降压变电所。2 .外桥式接线这种接线的跨接桥靠近线路侧，断路器 QF3装在变压器断路 QF1和 QF2外

22、侧，进线仅装隔离开关，不装断路器，使外桥式接线对变压器的切除和投入都比较方便，但对11电源进线回路操作不方便。一般情况下，外桥式接线适用于电源线路较短，故障检修机会较少，但变电所负荷变动较大且需经常切换变压器的总降压变电所。本设计中采用内桥式接线。根据运行需要，对总降压变电所提出以下要求。（1）系统为两路 35KV 供电，来自不同的电站，进户处设置接地隔离开关、避雷器、电压互感器。其中隔离开关的设置目的是线路停电时，该接地隔离开关闭合接地，站内可进行检修，减去了挂零时接地线的工作。（2）变电所装设两台 1250KVA，35/10KV 的降压变压器，与 35KV 两路架空线路接成线路一变压器组。

23、为了便于检修，运行，控制和管理，在变压器高压侧处应设置高压断路器。（3）据规定，两台变压器互为备用，内桥上的断路器 QF3 在一般情况下是断开的，当其中一路线路有故障或检修时才允许投入。变压器二次侧（10KV）设置少油断路器，与 35KV 桥上的断路器 QF3 组成备用电源自动投入装置（APD） ，当工作电源失去电压时，断路器自动闭合。（4）变压器二次侧 10KV 母线采用单母线分段接线。变压器二次侧 10KV 接在分段上和分段上。单母线分段联络开关在正常工作时断开，在其中一个变压器如 T1 发生故障时，将 QF4、QS7、QS8 依次断开，闭合 QF6。由于一台主变不能承担全厂负荷，所以此时

24、要将三级负荷停电。以保证一二级负荷的正常运行。12根据以上要求设计总降压变电所的主接线如图所示。图 3-1 主接线方案图134 短路计算4.14.1 短路说明短路说明工厂供电系统要求正常地不间断地对用电负荷供电，以保证工厂生产和生活的正常进行。但是由于各种原因，也难免出现故障，而使系统的正常运行遭到破坏。系统中最常见的故障就是短路。发生短路时，因短路回路的总阻抗非常小，故短路电流可能达到很大值。强大的短路电流所产生的热和电动力效应会使电气设备遭受破坏，短路点的电弧可能烧毁电气设备，短路点附近的电压显著降低，使供电受到严重的影响或中断。若在发电厂附近发上短路，还可能会使电力系统运行解列，引起严重

25、后果。此外，接地短路故障所造成的零序电流会在邻近的通信线路内产生感应电动势，干扰通信，亦可能危及人身和设备安全。因此为了限制短路的危害和缩小故障影响的范围，在供电系统的设计和运行中，必须进行短路电流计算，已解决下列技术问题。1）选择电气设备和载流导体，必须用短路电流校验其热稳定性和机械强度；2）设置和整定继电保护装置，使之正确的切除短路故障；3）确定限流措施，当短路电流过大造成设备选择困难或不够经济时，可采取限制短路电流的措施；4）确定合理的主接线方案和主要运行方式等。4.24.2 短路计算短路计算 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。短路计算常用的

26、方法有两种：有名值法和标幺值法。对于低压回路中的短路，由于电压等级较低，一般用有名值法计算短路电流。对于高压回路中的短路，由于电压等级较多采用有名值法计算时，需要多次折算，非常复杂。为了计算方便，在高压回路短路中，通常采用标幺值法计算短路电流。故本次设计选择标幺值法进行短路电流计算。1）绘制计算电路（如图 4-1） 14图 4-1 短路电流计算图确定基准值 ： 设dS=100MVA,dU=cU， 1dU=36.75kv， 2dU=10.5kv， =0.4kv3dU1dd1/3dISU1.57KA2dd2/3dISU5.5KA2）计算短路中各元件的电抗标幺值（1）电力系统*1X 100MVA/6

27、00MVA=0.17（2）架空线路 查表得 LGJ-50 的=0.35/km 而线路长 10km，故0X=l=（0.3610）100MVA/=0.27*2X0X2cdUS2(36.75)（3）电力变压器 查表得%ZU7%(短路阻抗值，下同) 故 (7/100)100MVA/1MA=7*34100dzNSUXXS因此绘制等效电路如图所示。图 4-2 短路等效电路图153）计算 k-1 点的短路电路总抗及三项短路电流和短路容量（1）总电抗标幺值*(k 1)12XXX0.44（2）三相短路电流周期分量有效值2(3)*1/33ccdckddcUUSUIIS XXXU*k-1d1k-1/IIX（3）（）

28、3.6KA（3）其他短路电流(3)(3)(3)k-1III 3.6KA(3)(3)2.55shiI9.18KA 5.4 KA(3)(3)1.51shII(4) 三相短路容量*k-1d(k-1)/SSX（3）227MVA4）计算 k-2 点的短路电路总电抗及三项短路电流和短路容量(1)总电抗标幺值3.94*(2)12312kXXXX(2)三相短路电流周期分量有效值3*k-2d2(k-2)/IIX1.4 KA(3)其他短路电流(3)(3)(3)k-2III1.4KA(3)(3)2.55shiI3.57KA 2.1KA(3)(3)1.51shII(4)三相短路容量(3)*k-2d(k-2)/SSX2

29、5.38MVA以上数据综合如下表：16表 4-1 短路电流计算结果三相短路电流/KA三相短路容量/MVA短路计算点(3)kI(3)I(3)I(3)shi(3)shI(3)kSk-13.6KA3.6KA3.6KA9.18KA5.4KA227MVAk-21.4KA1.4KA1.4KA3.57KA2.1KA25.38MVA5 设备的选择与校验5.15.1 设备的选择校验要求设备的选择校验要求为了保证一次设备安全可靠的运行，必须按下列条件选择和校验 9 ：（1）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。（2）应满足安装地点和当地环境条件校核。（3）应力求技术先进和经济合理。（4）同类设

30、备应尽量减少品种。（5）与整个工程的建设标准协调一致。（6）选用的新产品均应具有可靠的试验数据并经正式签订合格的特殊情况下选用未经正式鉴定的新产品应经上级批准。技术条件：选择的高压电器，应能在长期工作条件下和发生过电压、过电流的情况下保持正常运行。1.电压 选用的电器允许最高工作电压不得低于该回路的最高运行电压。2.电流选用的电器额定电流不得低于所在回路在各种可能运行方式下的持续工作电流。5.25.2 设备校验的一般原则设备校验的一般原则（1）电器在选定后应按最大可能通过的短路电流进行动热稳定校验，校验的短路电流一般取最严重情况的短路电流。（2）用熔断器保护的电器可不校验热稳定。17（3）短路

31、的热稳定条件5.2.15.2.1 短路热稳定校验短路热稳定校验短路热稳定校验就是要求所选的电器，当短路电流通过它时，其最高温度不应超过制造厂规定的短路时发热允许温度，即：I2RtjIt2Rt或 I2tjIt2t式中 I2Rtj短路电流所产生的热量； I2Rt 电器在短路时的允许发热量,制造厂通常以t秒（通常为1，4，5 秒）内通过的电流It所产生的热量表示；tj短路延续时间,秒tj=td+0.05秒 =tb+tfd+0.05秒式中 td短路延时时间tb主保护动时间tfd断路器分闸时间如果缺乏断路器分闸时间数据，当主保护为速动时，短路电流可取下列数据；对于快速及中速短路器，td =0.15秒。对

32、于低速断路器 td =0.2 秒。此外当td1秒时，可认为td= tj5.2.25.2.2 动力稳定校验动力稳定校验电动力稳定是指电器承受短路电流引起机械效应的能力，在校验时，用短路电流的最大幅值与制造厂规定的最大允许电流进行比较即： ich imax或： Ich Imax式中 Ich，ich 短路冲击电流及其有效值； Imax，imax电器极限通过电流的最大值及有效值。 185.35.3 高压设备的选择高压设备的选择工厂变电所有各种高压电气设备，主要指 610KV 以上的断路器，隔离开关，负荷开关，熔断器，导线，电缆支持绝缘子以及穿墙套管等。这些电气各自功能和特点不同。要求的运行条件和装设环

33、境也各不相同，但也有其共同遵守的原则，电气设备要能可靠地工作，必须按正常条件进行选择，并且按短路情况进行稳定校验。表 5-1 35KV 侧一次设备的选择和校验选择校验项目额定电压额定电流断流能力动稳定度热稳定度参数NUNI)3(KI)3(shi imatI23装置点条件数据35KV21.71A3.6KA9.18KA3.621.2=15.5额定参数NUNIocImaxitIt2高压断路器SW2-35/100035KV1000A24.8KA63.4KA24.824=2460.2高压隔离开关GN2-3535KV600A55KA1425=980高压熔断器 RN1-3535KV30A电压互感器JDJ2-

34、3535KV/0.1KV电压互感器JDJJ2-353350.13KV0.13电流互感器LCZ-3535KV150/5A1000.15KA=212.2KA（650.15）2一次设备型号规格避雷器FZ-3535KV19表 5-2 10 kV 一次侧设备的选择校验选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度参数NUNI)3(kI)3(shIimatI2)3(装置地点条件数据10kV74.35A()1(TNI1.4kA3.57kA1.421.9=3.7额定参数eNUeNUocImaxitIt2高压少油断路器 SN10-10I/63010kV630kA16kA40 kA5122162高压隔离开关-10/

35、20068GN10kV200A-25.5 kA5005102高压熔断器RN2-1010kV0.5A50 kA-电压互感器JDJ-1010/0.1kV-电压互感器JDZJ-10kV31 . 0/31 . 0/310-避雷器 FS4-1010KV_一次设备型号规格电流互感器LQJ-1010kV100/5A-kA1 . 02225=31.8 kA=1) 1 . 090(2815.45.4 母线的选择校验母线的选择校验为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，进行导线和电缆截面时必须满足下列条件: （1）发热条件：导线和电缆(包括母线)在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度，不应超过

36、其正常运行时的最高允许温度。（2）电压损耗条件：导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗。对于工厂内较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。20（3）经济电流密度： 35KV 及以上的高压线路及电压在 35KV 以下但距离长电流大的线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年费用支出最小。所选截面，称为“经济截面”。此种选择原则，称为“年费用支出最小”原则。工厂内的 10KV 及以下线路，通常不按此原则选择。（4）机械强度： 导线（包括裸线和绝缘导线）截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，不必校验其机械强度，但需校验其短路热稳

37、定度。母线也应校验短路时的稳定度。对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求。 根据设计经验，一般 10KV 及以下高压线路及低压动力线路，通常先按发热条件来选择截面，再校验电压损耗和机械强度。低压照明线路，因其对电压水平要求较高，因此通常先按允许电压损耗进行选择，再校验发热条件和机械强度。对长距离大电流及 35KV 以上的高压线路，则可先按经济电流密度确定经济截面，再校验其它条件。5.4.15.4.1 10KV10KV 母线选择校验母线选择校验 （1） 母线形式确定 由于正常工作时流经母线的电流=74.1A30INUS330因此应选择铝绞线。 （2） 母线截面积选择 按经济电流密度选择，Tm

38、ax=4800h，铝导体经济电流密度1.15A/mm2， 截面则应选择 Aec=74.11.15=64.4mm2本方案按按经济电流密度选择母线型号： LJ-70（3） 热稳定校验 查表得 LJ-70 的允许载流量（假设为温度环境为 40 度）Ial=215A=74.1A,30I因此满足发热条件。故满足热稳定条件。 215.4.25.4.2 35KV35KV 母线选择校验母线选择校验 表 5-3 导线和电缆的经济电流密度 单位：mmA/2年最大负荷利用小时线路类别导线材质3000h以下30005000h5000h以上铝1.651.150.90架空线路铜3.002.251.75铝1.921.731

39、.54电缆线路铜2.502.252.0035KV母线采用户外布置，选择软导体较为经济，便于施工。 （1） 型式选择 选择钢芯铝绞线。 （2） 截面选择=21.7A30INUS330按经济电流密度选择，Tmax=4800h，铝导体经济电流密度 1.15A/mm2， 截面则应选择 Aec=27.11.15= 18.9 mm2考虑到线路投入使用的长期发展远景和架空线最小截面积为 35mm2，选用截面积为 35mm2的导线，所以 35KV 架空线为 LGJ-35 的导线。（3） 截面热稳定校验查表得 LGJ-35 的允许载流量（假设为温度环境为 40 度）Ial=137A=21.7A,30I因此满足发

40、热条件。5.4.35.4.3 35kV35kV 架空线选择架空线选择本场多数车间为三班制，年最大利用小时为 5600 小时，选择经济截面积： 查表知则 ececjIS302/9 . 0mmAJec2212.24/9 . 071.21mmmmAASec（1）校验发热条件22按发热条件选择，初选 LJ-25。查表已知 L J-25 的允许载流量(室外 25),因此，满足发热条件。)12.24()135(30AIAIal（2）校验机械强度规程规定 35KV 架空线路铝绞线的最小允许横截面为 35，L J-25 的机械强度2mm不满足要求，故改选 LJ-35。表 5-4 母线和变电所进出线的型号规格线

41、路名称导线或电缆的型号规格35KV 母线LGJ-3510KV 母线LJ-70洗涤车间YJL22-10000-3100 交连电缆（直埋）制条车间YJL22-10000-3100 交连电缆（直埋）纺纱车间YJL22-10000-3100 交连电缆（直埋）织造车间YJL22-10000-3400 交连电缆（直埋）染整车间YJL22-10000-3100 交连电缆（直埋）水泵房YJL22-10000-3100 交连电缆（直埋）锅炉房YJL22-10000-3100 交连电缆（直埋）10KV 出线仓库YJL22-10000-3100 交连电缆（直埋）6 防雷与接地6.16.1 防雷防雷雷电所引起的大气过

42、电压将会对电器设备和变电所的建筑物产生严重的危害，因此，在变电所中，必须采取有效的防雷措施，以保证电器设备的安全 12 。运行经验证明，当前变电所中采用的防雷保护措施是可靠的，但是雷电参数和电器设备的冲击放电特性具有统计性，故防雷措施也是相对的，而不是绝对的。但是，随着人们对雷电的进一步认识和掌握，以及雷电保护设备特性的不断改善，变电所的防雷保护必将更为经济合理。下面对防雷装置进行选择。6.1.16.1.1 防雷设备防雷设备23防雷的设备主要有接闪器和避雷器。避雷器是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其它建筑物内，以免危及被保护设备的绝缘。避雷器应与被保护设备并联，装在被保护设备的

43、电源侧。当线路上出现危及设备绝缘的雷电过电压时，避雷器的火花间隙就被击穿，或由高阻变为低阻，使过电压对大地放电，从而保护了设备的绝缘。避雷器的型式，主要有阀式和排气式等 。6.1.26.1.2 防雷措施防雷措施为防御直接雷击，在总降压变电所内设置避雷针。根据户内外配电装置及建筑的面积及高度，设置四支避雷针 15 。高压侧选择两个避雷器，型号为 FZ-35，在低压侧选择两个避雷器，型号为 FZ-10 避雷器可安全保护整个变电所不受直接雷击。6.26.2 接地接地电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接，称为接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体，或称接地极。专门为接地而人为装设的

44、接地体，称为人工接地体。兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等，称为自然接地体。连接接地体与设备、装置接地部分的金属导体，称为接地线。接地线在设备、装置正常运行情况下是不载流的，但在故障情况下要通过接地故障电流。 接地线与接地体合称为接地装置。由若干接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体，称为接地网。其中接地线又分为接地干线和接地支线。接地干线一般应采用不少于两根导体在不同地点与接地网连接。故总降压变电所接地采用环形接地网，用直径 50mm 长 250cm 钢管作接地体，埋深1m，用扁钢连接。24结论作为电气工程及自动化大三的学生，我们一致觉得能做

45、这样的课程设计是十分有意义。在已度过的两年半大学生活里我们大多数接触的是专业基础课。我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去面对现实中的各种电气设计？如何把我们所学到的专业基础理论知识用到实践中去呢？我想做类似的大作业就为我们提供了良好的实践平台。在做本次课程设计的过程中，我感触最深的当属查阅了很多次设计书和指导书。为了让自己的设计更加完善，更加符合工程标准，一次次翻阅设计书是十分必要的，同时也是必不可少的。我们做的是课程设计，而不是艺术家的设计。艺术家可以抛开实际，尽情在幻想的世界里翱翔，我们是工程师，一切都要有据可依.有理可寻，不切实际的构想永远只能是构想，永远无法升级为设计。在

46、整个大学的学习阶段，我还要感谢工业学院的全体老师为我们讲述知识，带领我们踏进知识的殿堂，使我们受益匪浅，老师们诲人不倦的精神，是您们才给了我们这样的机会，在此，向您们致以崇高的敬意！在论文的完成过程中，得到了其他许多让我分享他们宝贵经验和知识的老师以及同学的热心帮助，向他们表示由衷的感谢。同时，我还要感谢这一领域的学者们，是他们给我经验和研究方向，文中引用了一些他们研究成果，在此一并表示衷心的感谢。 最后，我们由衷的感谢王老师的悉心指导，让我们的设计更加的完善，更加符合工程标准。这次设计，我们不仅仅是尽力，更是竭尽全力。这就是年少轻狂的我们什么都敢做，什么都不怕，就算跌倒了，再爬起来，没有什么大不了。25参考文献参考文献1 刘介才.工厂供电设计指导.机械工业出版社.北京:20052 钟松茂.李火元.电力系统继电保护设计指导.北京中国电力出版社，1996 3 刘介才. 工厂供电 .北京：机械出版社，20044 韩廷臣. 工厂供电 .北京：机械出版社，19925 丁书文. 变电站综合自动化技术 .北京：中国电力出版社，20056 黄纯华.刘维中. 工厂供电 .天津：天津大学出版社，1996