纺织厂10kV供配电毕业论文

1、纺织厂10kv供配电设计概括随着工厂自动化程度的提高，合理的工厂供电系统变得越来越重要，它不仅可以保证工厂的正常生产，还可以大大节约用电，降低产品成本，提高生产效率。本设计为纺织厂供配电系统设计。主要包括用电负荷计算、变电站主接线设计、厂区供电线路和高压配电线路设计、短路计算、高低压电器选型。变电站继电保护设备及规划。设计和防雷接地。同时在设计中采用并联电容器的方法补偿无功功率，从而降低供电系统的功率损耗和电压损耗，同时提高供电电压质量.使整个供电系统具有更高的可靠性和灵活性。关键词：电源进线短路计算电气设备选型继电保护导师评价：1.写作（设计）过程1. 论文（设计）过程中学生的学术态度和工作

2、精神优秀 良好 一般 通过 不及格2. 学生获得专业知识和技能的程度优秀 良好 一般 通过 不及格3. 学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力优秀 良好 一般 通过 不及格4.研究方法的科学性；技术电路的可行性；设计方案的合理性优秀 良好 一般 通过 不及格5.毕业论文（设计）完成期间的出勤情况优秀 良好 一般 通过 不及格2.论文（设计）质量1.论文（设计）的整体结构是否符合写作规则？优秀 良好 一般 通过 不及格2、你是否完成了分配的论文（设计）任务（包括装订和附件）？优秀 良好 一般 通过 不及格3.论文（设计）级别1.论文（设计）的理论意义或解决实际问题的指导意义优秀 良好

3、 一般 通过 不及格2.论文的概念是否创新？设计有创意吗？优秀 良好 一般 通过 不及格3.论文整体水平（设计规范）优秀 良好 一般 通过 不及格建议等级： 优秀好一般不及格（在所选级别前画“”）导师：（签字）单位：（印章）年月日审查教师的复习书查看教师评价：1.论文质量（设计）1.论文（设计）的整体结构是否符合写作规则？优秀 良好 一般 通过 不及格2、你是否完成了分配的论文（设计）任务（包括装订和附件）？优秀 良好 一般 通过 不及格2.论文（设计）级别1.论文（设计）的理论意义或解决实际问题的指导意义优秀 良好 一般 通过 不及格2.论文的概念是否创新？设计有创意吗？优秀 良好 一般 通

4、过 不及格3.论文整体水平（设计规范）优秀 良好 一般 通过 不及格建议等级： 优秀好一般不及格（在所选级别前画“”）审核老师：（签字）单位：（盖章）年月日教研室（或答辩组）、教研室意见教研室（或答辩组）评价：1. 辩护过程1.毕业论文（设计）的基本观点和见解的描述优秀 良好 一般 通过 不及格2.答辩题的回答、理解和表达优秀 良好 一般 通过 不及格三、答辩时学生的心理状态优秀 良好 一般 通过 不及格2.论文（设计）质量1.论文（设计）的整体结构是否符合写作规则？优秀 良好 一般 通过 不及格2、你是否完成了分配的论文（设计）任务（包括装订和附件）？优秀 良好 一般 通过 不及格3.论文（

5、设计）级别1.论文（设计）的理论意义或解决实际问题的指导意义优秀 良好 一般 通过 不及格2.论文的概念是否创新？设计有创意吗？优秀 良好 一般 通过 不及格3.论文整体水平（设计规范）优秀 良好 一般 通过 不及格评分： 优秀好一般不及格_（在所选级别前画“”）教研室主任（或答辩组长）：（签字）年月日教学部点评：系主任：（签名）年月日目录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc326333849 前言 PAGEREF _Toc326333849 h 1 HYPERLINK l _Toc326333850 第1章负荷计算 PAGEREF _Toc326333850 h

6、3 HYPERLINK l _Toc326333851 1.1电力负荷容量计算 PAGEREF _Toc326333851 h 3 HYPERLINK l _Toc326333852 1.2电负载的表达式3 PAGEREF _Toc326333852 h HYPERLINK l _Toc326333853 1. 2.1年最大负荷 PAGEREF _Toc326333853 h 3 HYPERLINK l _Toc326333854 1.2.2平均耗电量 PAGEREF _Toc326333854 h 3 HYPERLINK l _Toc326333855 1.2.3负载系数 PAGEREF _

7、Toc326333855 h 4 HYPERLINK l _Toc326333856 1.2.4单台三相电气设备组计算负荷 PAGEREF _Toc326333856 h 4 HYPERLINK l _Toc326333857 1.2.5多组电气设备计算负荷的确定 PAGEREF _Toc326333857 h 5 HYPERLINK l _Toc326333858 1.3载荷计算 PAGEREF _Toc326333858 h 6 HYPERLINK l _Toc326333859 1.4变电站变压器的选择 PAGEREF _Toc326333859 h 12 HYPERLINK l _To

8、c326333860 第2章无功补偿 PAGEREF _Toc326333860 h 14 HYPERLINK l _Toc326333861 2.1无功补偿方案设计 PAGEREF _Toc326333861 h 14 HYPERLINK l _Toc326333862 2.1.1提高功率因数的意义 PAGEREF _Toc326333862 h 14 HYPERLINK l _Toc326333863 2.1.2补偿装置的确定 PAGEREF _Toc326333863 h 14 HYPERLINK l _Toc326333864 2.2无功补偿容量的计算 PAGEREF _Toc3263

9、33864 h 15 HYPERLINK l _Toc326333865 第三章变电站主线设计 PAGEREF _Toc326333865 h 17 HYPERLINK l _Toc326333866 3.1主接线基本要求 PAGEREF _Toc326333866 h 17 HYPERLINK l _Toc326333867 3.2主接线的选择 PAGEREF _Toc326333867 h 17 HYPERLINK l _Toc326333868 3.2.1单总线连接方式 PAGEREF _Toc326333868 h 17 HYPERLINK l _Toc326333869 3.2.2单

10、母线段 PAGEREF _Toc326333869 h 18 HYPERLINK l _Toc326333870 第4章电源进线和工厂高压配电线设计 PAGEREF _Toc326333870 h 19 HYPERLINK l _Toc326333871 4.1变电站进出线及与相邻机组连接线的选择 PAGEREF _Toc326333871 h 19 HYPERLINK l _Toc326333872 4.1.1 10kV高压进线的选型与验证 PAGEREF _Toc326333872 h 19 HYPERLINK l _Toc326333873 4.1.2高压配电室至主变进线一段的选型与验证

11、 PAGEREF _Toc326333873 h 19 HYPERLINK l _Toc326333874 4.1.3高压联络线作为备用电源的选择与验证 PAGEREF _Toc326333874 h 20 HYPERLINK l _Toc326333875 4.2 0.4kV低压出线的选择 PAGEREF _Toc326333875 h 21 HYPERLINK l _Toc326333876 第5章短路计算 PAGEREF _Toc326333876 h 22 HYPERLINK l _Toc326333877 5.1短路电流计算的目的 PAGEREF _Toc326333877 h 22

12、 HYPERLINK l _Toc326333878 5.2短路电流计算方法 PAGEREF _Toc326333878 h 22 HYPERLINK l _Toc326333879 5.2.1短路计算 PAGEREF _Toc326333879 h 23 HYPERLINK l _Toc326333880 5.2.2计算短路电路中各元件的单位电抗 PAGEREF _Toc326333880 h 23 HYPERLINK l _Toc326333881 5.2.3 K-1点短路计算 PAGEREF _Toc326333881 h 24 HYPERLINK l _Toc326333882 5.2

13、.4 K-2点短路计算 PAGEREF _Toc326333882 h 24 HYPERLINK l _Toc326333883 5.2.5 K-3点短路计算 PAGEREF _Toc326333883 h 25 HYPERLINK l _Toc326333884 5.2.6 K-4点短路计算 PAGEREF _Toc326333884 h 25 HYPERLINK l _Toc326333885 5.2.7 K-5点短路计算 PAGEREF _Toc326333885 h 26 HYPERLINK l _Toc326333886 5.2.8 K-6点短路计算 PAGEREF _Toc3263

14、33886 h 26 HYPERLINK l _Toc326333887 第六章高低压电气设备的选择 PAGEREF _Toc326333887 h 28 HYPERLINK l _Toc326333888 6.1一次设备选型和验证的条件和项目 PAGEREF _Toc326333888 h 28 HYPERLINK l _Toc326333889 6.2根据正常工况选择 PAGEREF _Toc326333889 h 28 HYPERLINK l _Toc326333890 6.3短路条件验证 PAGEREF _Toc326333890 h 28 HYPERLINK l _Toc326333

15、891 6.3.1隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定性验证 PAGEREF _Toc326333891 h 28 HYPERLINK l _Toc326333892 6.3.2电流互感器的短路稳定性验证 PAGEREF _Toc326333892 h 30 HYPERLINK l _Toc326333893 6.4熔断器和熔体的选择和验证 PAGEREF _Toc326333893 h 31 HYPERLINK l _Toc326333894 6.5高压变压器的选型和校准 PAGEREF _Toc326333894 h 32 HYPERLINK l _Toc326333895 6.6 0.4

16、kV侧一次设备的选择 PAGEREF _Toc326333895 h 33 HYPERLINK l _Toc326333896 6.6.1 1号车间变电所 PAGEREF _Toc326333896 h 33 HYPERLINK l _Toc326333897 6.6.2 N0.2车间变电所 PAGEREF _Toc326333897 h 33 HYPERLINK l _Toc326333898 6.6.3 N0.3车间变电站 PAGEREF _Toc326333898 h 34 HYPERLINK l _Toc326333899 6.6.4 N0.4车间变电所 PAGEREF _Toc326

17、333899 h 34 HYPERLINK l _Toc326333900 6.6.5 N0.5车间变电所 PAGEREF _Toc326333900 h 34 HYPERLINK l _Toc326333901 第7章防雷接地设计 PAGEREF _Toc326333901 h 36 HYPERLINK l _Toc326333902 7.1变电站防雷 PAGEREF _Toc326333902 h 36 HYPERLINK l _Toc326333903 7.1.1直接雷击保护 PAGEREF _Toc326333903 h 36 HYPERLINK l _Toc326333904 7.1

18、.2雷电侵入波防护 PAGEREF _Toc326333904 h 36 HYPERLINK l _Toc326333905 7.2变电站公共接地装置设计 PAGEREF _Toc326333905 h 36 HYPERLINK l _Toc326333906 7.2.1接地电阻要求 PAGEREF _Toc326333906 h 37 HYPERLINK l _Toc326333907 7.2.2接地装置的设计 PAGEREF _Toc326333907 h 37 HYPERLINK l _Toc326333908 结论 PAGEREF _Toc326333908 h 38 HYPERLIN

19、K l _Toc326333909 字 PAGEREF _Toc326333909 h 39 HYPERLINK l _Toc326333910 参考文献 PAGEREF _Toc326333910 h 40 HYPERLINK l _Toc326333911 附录 PAGEREF _Toc326333911 h 41 HYPERLINK l _Toc326333912 附录1电气接线图 PAGEREF _Toc326333912 h 41 HYPERLINK l _Toc326333913 附录2纺织厂源数据 PAGEREF _Toc326333913 h 42 HYPERLINK l _T

20、oc326333914 外文资料翻译 PAGEREF _Toc326333914 h 43前言本设计为电气工程与自动化专业的毕业设计。它以电源技术为主线。综合考察学生对该专业各学科知识的掌握情况，培养综合应用本专业各学科知识的能力。多年来的成就。一、厂用电源的意义及要求工厂供电是指工厂所需电能的供应和分配。除一些特殊的大型工业企业自有电站外，工厂均由电力系统的终端降压变电站，即总降压（配电）变电站提供。总降（配）电、供电线路及电气设备构成完整的厂区供电系统。供电系统一旦确定，就决定了用户用电负载的供电可靠性和供电质量。电能易于转换、易于传输、分配简单经济、易于调节、控制和测量，使电能成为工业生

21、产的主要能源。供电的可靠性和电能质量能否得到保障，直接影响工业生产能否正常进行。能否实现合理、经济、优质的用电，已成为决定工厂生产力和企业效益的重要因素。因此，设计满足工厂特定负载条件的供电系统是工业生产的必要条件。做好工厂供电工作，对发展工业生产、实现工业现代化具有重要意义。工厂和企业是国家电力的主要用户。完善工厂供电系统的配置，也将极大地促进节能减排，支持国家经济建设。为了使工厂的供电工作真正为工业生产服务，需要做到以下几点：安全 在电能的供应、分配和使用过程中，不得发生人身事故和设备事故。可靠性 不同等级的负载对供电可靠性有不同的要求，工厂供电系统必须满足相应负载的要求。优质供电系统提供

22、的电能应满足电力用户对电压、频率等电能质量的要求。经济性 在保证供电可靠性的情况下，供电系统的投资应尽可能小，运行成本应尽可能低，尽可能节省电能，应尽可能减少有色金属的消耗。2.工厂电源设计的一般原则厂区电源设计必须以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术法规和标准为标准，结合工程实际情况。根据国家标准GB50052-95供配电系统设计规范、GB50053-9410kv及以下设计规范、GV50054-95低压配电设计规范、国家通用建筑标准设计规范。电气装置” 工厂电源设计必须遵循以下原则：（一）遵守程序，执行政策；必须遵守国家有关法规和标准，执行国家有关方针政策，包括节能、有色金属

23、节约等技术经济政策。（二）安全、可靠、先进、合理；应保证人员和设备安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进，经济合理。采用高效、低能耗、性能先进的电气产品。(3) 以近期为主，考虑发展要根据工作的特点、规模和发展规划，正确处理短期建设与长期发展的关系，以实现远近结合，适当考虑扩张的可能性。（四）从大局出发，兼顾大局根据负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，综合考虑，确定合理的设计方案。三、设计内容及步骤工厂供电系统的设计是根据电力用户的地理环境、生产工艺对负荷的要求、各车间负荷的数量和性质、负荷的布置情况进行的和地区供电条件。要求设计成果能够应用于实际生产，使供电系统能够安全、可靠、经济地

24、分配电能，满足工业生产的需要。设计的具体步骤如下：(1)根据厂内电气设备数据及其他具体情况计算负荷。(2)根据负载等级和计算负载，选择电源、电压等级和供电方式。(3)根据环境和计算负荷，选择变电站的位置、变压器的台数和容量。(4)变、配站选择安全、可靠、灵活、经济的主接线，选择合理的户外高压配电方案。(5) 以单位值计算短路电流。(6)根据短路电流的计算结果，根据正常工作条件、短路时的工作条件以及电气设备本身的特性，对电气设备进行选型验证，设计结果用主接线图。(7) 主变和馈线回路保护装置的设计和整定，包括保护方式的确定、保护值的整定、保护装置的选择和灵敏度的验证。(8)变电站防雷接地设计，总

25、落差电气照明设计。(9) 需要计算建设所需的设备和总投资。第一章负荷计算1.1 电力负荷容量计算计算负载也称为所需负载或最大负载。计算载荷是一个假想的连续载荷，其热效应等于实际可变载荷同时产生的最大热效应。在配电设计中，通常以最大平均负荷30分钟作为根据加热条件选择电器或导体的依据。平均负荷是用电设备在一段时间内消耗的电能与该时间段的比值。常选取负荷最高的班级（即一天一夜用电量最多的代表班级）的平均负荷，有时也计算年平均负荷。平均负载用于计算最大负载和功耗。1.2 电力负荷的表达根据其对供电可靠性的要求以及因供电中断而造成的政治经济损失或影响的程度，电力负荷可分为一级负荷、二级负荷和三级负荷三

26、个等级。1.2.1年最大负荷是全年负荷最大的工作班中消耗电能最多的半小时平均负荷。年最大负荷利用小时数是基于电力负荷按年最大负荷连续运行时，该电力负荷下一次使用的电能与用电实际消耗的电能完全相同的假设。全年负荷。计算如下：= (h)(h) ( 1-1 )其中是年耗电量（ ）- 有功功率- 无功功率1.2.2平均功耗为某时刻 t 用电负载消耗的平均功率，即：= (kW) (1- 2 )年平均负荷是电力负荷全年消耗的平均功率， t取8760(h)，即：= ( 1-3 )1.2.3负载系数最大工作等级，即平均负荷与最大负荷之比，称为负荷系数。用,分别表示有功和无功负荷系数，关系式为：( 1-4 )1

27、.2.4单个三相电气设备组的计算负荷需求系数法用于确定三相电气设备组的计算负荷：在供配电系统的设计和运行中，经常使用需求因子，定义为：( 1-5 )式中电气设备组负荷曲线上的最大有功负荷（ ） ；电气设备组的设备容量（ ）；它的物理意义是：( 1-6 )- 并发系数。 - 负载系数。 - 线路供应率。- 电气设备在实际运行功率下的效率。 50 %S，满足条件1和2 ；暗备份方式投资少、能耗低，因此得到广泛应用。2、变压器调压方式选择根据负载的大小、可靠性要求和电压质量要求，一般车间变电站不使用有载调压变压器。3、变压器相数的选择一般选择三相变压器。4、变压器数量的选择工厂采用10kV进线，分为

28、五个车间变电站，每个变电站可使用一台或两台变压器。从技术指标上看，两台变压器的解决方案略好于一台变压器。从经济指标来看，一台变压器的解决方案远远优于两台变压器的解决方案。因此，这里是为每个车间变电站选择变压器的方案。五、变压器型号的选择根据负荷计算结果表1-1确定各车间变电站的变压器型号。NO.1车间变电站：NO.2车间变电站：NO.3车间变电站：NO.4车间变电站：NO.5车间变电站：选用的S9型电源变压器采用无励磁调压，调压范围为 5% ，足以保证电压质量。表 1-2 变压器型号列表作坊变压器型号额定容量（ KVA ）空载损耗 (kW)负载损耗（千瓦）空载电流(%)阻抗电压 (%)链接组标

29、签NO.1换车10001.7010.300.74.5尹恩0不。 2 换车2500.563.051.24尹恩0不。 3 换车10001.7010.300.74.5尹恩0不。 4 换车4000.804.3014尹恩0不。 5 换车2500.563.051.24尹恩0第二章无功补偿2.1无功补偿方案设计2.1.1提高功率因数的意义由于厂内感应电机、电焊机、电弧炉和气体放电灯、感应电源变压器等感性负载较多，功率因数降低。例如，在充分发挥设备潜力、提高设备运行性能、提高其自然功率因数的情况下，尚未达到规定的出厂功率因数要求。为保证供电质量和节能减排，充分利用电力系统中发电和配电设备的容量，减少供电线路的

30、横截面，降低电能损耗，电网，降低线路的电压损耗，需要增加用电设备的功率。因素，需要考虑加装无功补偿装置。2.1.2补偿装置的确定无功补偿装置包括系统中的并联电容器、串联电容器、并联电抗器、同步调制器和静态无功补偿装置。并联电容补偿装置时无功负载的主要电源之一。具有投资少、安装地点不受自然条件限制、操作简单可靠等优点。因此，一般首先考虑安装并联电容器。因为它没有转动部件，所以维护起来更方便。为了在运行时调整电容器的功率，可以将电容器连接成多组，根据负载的变化，将电容器分组投入或切断。这次的设计是10kV。从补偿装置的维护和性能的角度出发，选择并联电容装置。2.2无功补偿容量计算图 1-1 无功补

31、偿矢量图图 1-1 速率因数改进与无功功率和视在功率变化的关系。假设功率因数已经提高到，此时，在用户需要的有功功率不变的情况下，无功功率会从 1 降低到 10 ，视在功率会从 相应地降低，负载电流也降低了，这样会降低系统的功率损耗和电压损耗，既节省了电能，又提高了电压质量，可以选择容量更小的供电设备和电线电缆，从而提高功率因数.对供电系统大有裨益。从图中可以看出，为了将功率因数从1提高到2，必须安装无功补偿装置（并联电容器），其容量为：(1-15)总补偿容量确定后，可根据所选并联电容器的单体容量确定电容器的数量，即：( 1-16 ) _从变电站的高压侧取。低压侧并联电容器的容量为：根据各种资料

32、，我选择了并联电容的型号：BWF10。5-30-1所以这个数字应该是 3 的倍数，所以BWF10 类型的电容器有27个。应连接在低压侧。5-30-1说明实际并联电容的容量为：表 1-2 无功补偿对照表项目(千瓦)(kvar)(千瓦)（一个）10KV补偿前负荷0.771960.4841648.582561.51147.810KV侧无功补偿容量-81010KV侧补容量0.911960.484838.582132.1123.1第三章变电站主线设计3.1主接线基本要求主接线的选择必须满足安全性、可靠性、灵活性和经济性的要求。在满足供电可靠性的同时，要尽可能的节省投资。安全：要求选择合适的电气设备，具有

33、良好的监控和保护系统，以确保人身和设备的安全。可靠：满足各级负载的不间断供电要求。灵活：开关量少，适应不同运行模式，维护方便，电源和负载切换方便。经济性：在保证供电可靠性的情况下，尽量节省初投资和年运行费用。此外，变电站更易扩容，其主接线应便于改扩建。3.2主接线的选择3.2.1单总线连接单母线也称为母线，即收集和分配电能的硬线。设置母线很容易图 3-1 单母线接线 图 3-2 单母线分段接线通过开关柜连接电源输入线和多路出线，保证供电的可靠性和灵活性。在主接线中，断路器是电力系统的主开关；隔离开关的作用是隔离高压电源，保证其他设备和线路的安全维护。例如，固定开关柜内的断路器工作一段时间后需要

34、维修时，应在断路器断开时断开隔离开关；恢复供电时，应先合上隔离开关，再合上断路器。这就是隔离开关和断路器配合操作的原理。由于隔离开关没有灭弧装置，分断电流能力差，不能带负载操作。如图3-1 所示。3.2.2单母线单母线分段接线是用断路器（或隔离开关）将母线分段，通常分成两段，如图3-2所示。母排分段后可进行分段维修。对于重要的用户，可以从不同的部分画出两条电路。当母线的某一段发生故障时，段断路器QF1在继电保护作用下自动将故障段移开。保证了正常母线段的不间断供电，不会造成重要用户断电。两条母线同时失效的概率很小，可以忽略不计。当电源的可靠性不高时，也可以使用隔离开关段（QS1）。当母线任一段发

35、生故障时，两段母线同时断电。判断故障后，打开分段隔离开关QS1。可以恢复供电。由上可见，单母线段便于母线的分段维护，减少母线故障的影响，提高供电的可靠性和灵活性。主要电气接线见附录 1。第四章电力进线和厂用高压配电线设计4.1 变电站进出线及与相邻单元的连接线的选择4.1.1 10kV高压进线的选型与验证LJ型铝绞线用于架空敷设，连接10kV公共干线。(1)根据加热条件选择LJ-50，查表选择LJ-50，此时加热条件35C满足。(2)检查机械强度表中求得的最小允许截面，所以LJ-50根据加热条件满足机械强度要求。4.1.2高压配电室至主变的一段进线电缆的选型与验证YJL22-10000型交联聚

36、乙烯绝缘直接埋入地下。（1）根据加热条件，选择一次截面为土温 ，满足加热条件167.3A的交联电缆。(2) 验证短路热稳定性，计算满足短路热稳定性的最小横截面A=25C值是从表中获得的。按终端变电所保护动作时间0.5s ，加上断路器短路时间0.2s ，再0.05s计算。因此，YJL22-10000-325电缆满足短路热稳定性条件。高压配电线路如图4-1所示。图 4-1 高压配电图4.1.3高压联络线作为备用电源的选型验证采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘铝芯电缆，直埋连接相邻单元变电站2km10kv母线。(1)根据加热条件选择本厂二级承载能力为821.15kVA，最热月平均土壤温度为2

37、5C，经查表，交联聚乙烯绝缘铝芯电缆线芯截面（最小该类电缆的芯线截面积为)，满足加热条件。(2 )电压损耗查表发现电缆芯为铝芯电缆（电缆芯温度以80C米计），而二次负载为，线长由下式计算2km米，所以(3)短路热稳定性验证从前述进线电缆的短路热稳定性验证可以看出，电缆芯的交联电缆满足短路热稳定性要求。4.2 0.4kV低压出线的选择VLV22 PVC绝缘材料为各车间供电（锻造车间、纺纱车间、制条车间、软化水站、机修车间、工人车间、染色车间、锅炉房、水泵房、油泵房、实验室区）铝芯电缆。 BLV铝芯聚氯乙烯绝缘电线，用于仓库供电。 BLX铝芯橡套绝缘电线用于生活区和食堂办公楼供电。第 5 章 短路

38、计算5.1 短路电流计算的目的短路电流计算的目的是正确选择和验证电气设备。要计算短路电流，首先画出计算电路图。在计算电路图上标出短路计算中考虑的各元件的额定参数，并按顺序对元件进行编号，然后确定短路计算点。短路计算点的选择应使需要进行短路检查的电气元件具有最大可能的短路电流。接着，根据选定的短路计算点绘制等效电路图，计算电路中各主要元件的阻抗。在等效电路图上，只需标出计算出的短路电流流经的一些主要元件，并标明其序号和阻抗值，即可简化等效电路。对于工厂供电系统，由于电源系统被视为无限大容量的电源，短路电路比较简单，一般只能采用阻抗串并联的方法来简化电路，可以得到其等效总阻抗。 .最后，计算短路电

39、流和短路容量。常用的短路电流计算方法有欧姆法（称为位系统法）和单位系统法（也称为相对单位系统法）。5.2 短路电流计算方法图 5-1 系统等效电路图5.2.1短路计算设, , 即高压侧, 低压侧, 则5.2.2计算短路中每个元件的单位电抗(1)电力系统，所以(2)架空线路由数据为LGJ-150 ，线路较长，所以(3)电源变压器计算公式为：查表得到变压器T1 , 变压器T2 4 ,变压器T3 , 变压器T4 ,变压器T5因此，画出如图5-2所示的短路计算等效电路。图 5-2 等效阻抗图5.2.3K-1点短路计算k-1点（ 10.5kV侧）短路总电抗和三相短路电流及短路容量(1)单位总电抗值(2)

40、三相短路电流周期分量的有效值(3)其他短路电流(4)三相短路容量：5.2.4K-2点短路计算K-2点（0.4kV）的短路电流和总电抗以及三相短路电流和短路容量(1)单位总电抗值(2)三相短路电流周期分量的有效值(3)其他短路电流(4)三相短路容量：5.2.5K-3点短路计算K-3点（0.4kV）的短路电流和总电抗以及三相短路电流和短路容量(1)单位总电抗值(2)三相短路电流周期分量的有效值(3)其他短路电流(4)三相短路容量：5.2.6K-4点短路计算求K-4点（0.4kV）的短路电流和总电抗以及三相短路电流和短路容量(1)单位总电抗值(2)三相短路电流周期分量的有效值(3)其他短路电流(4)

41、 三相短路容量：5.2.7K-5点短路计算K-5点（0.4kV）的短路电流和总电抗以及三相短路电流和短路容量(1) 单位总电抗值(2) 三相短路电流周期分量的有效值(3) 其他短路电流(4) 三相短路容量：5.2.8K-6点短路计算K-6点（0.4kV）短路和三相短路电流和短路容量的总电抗(1) 单位总电抗值(2) 三相短路电流周期分量的有效值(3) 其他短路电流(4) 三相短路容量：5-1通过计算得到表5-1 短路点数据统计三相短路电流/KA三相短路容量（MVA）短路计算点1.961.961.965.02.9635.719.719.719.736.221.513.77.667.667.661

42、4.18.355.3222.522.522.541.424.5315.6311.2511.2511.2520.712.267.817.667.667.6614.18.355.32第六章 高低压电气设备的选型6.1 一次设备选型和验证的条件和项目为保证一次设备安全可靠运行，必须按以下条件进行选型和校准：(1)根据正常工作条件选择，包括电压、电流、频率和开断电流。(2) 根据动态稳定性和热稳定性等短路条件进行检查。（3）考虑电气设备运行的环境条件，如温度、湿度、海拔高度，是否有防尘、防腐、防放火、防暴等要求(4)根据各类设备的不同特点和要求，如断路器的操作性能、变压器的二次负荷及精度等级等。6.2

43、 按正常工况选择(1)根据工作电压选择设备的额定电压。一般不应低于其所在系统的额定电压。这是( 6-1 )(2)根据工作电流，设备的额定电流不应小于其所在电路的计算电流。这是( 6-2 )(3)根据分断能力选择设备的额定分断电流或分断能力。对于分断短路电流的设备（如断路器），不应小于其可分断的最大短路电流的有效值或短路容量。这是或( 6-3 )6.3 短路条件验证6.3.1隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定性验证(1) 动态稳定性验证条件或( 6-4 )式中， 开关的极限通过电流（也称为动态稳定电流）的峰值和有效值，单位为kA；, 开关所在处三相短路冲击电流的瞬时值和有效值（单位：kA）(2

44、) 热稳定性校准条件( 6-5 )式中开关热稳定电流的有效值，单位为kA。t开关的热稳定性试验时间，单位为s；开关所在处的三相短路稳态电流，kA。- 短路加热的假想时间，单位是 s。短路加热的假设时间一般计算如下：( 6-6 )在无限大容量系统中，因为，因此( 6-7 )在公式短路持续时间中，采用电路主保护的动作时间加上相应的断路器全分闸时间。当时， .对于低速断路器（如油断路器），全开时间为0.2s；对于高速断路器（如真空断路器），全开时间为0.1s。- 初步选用电压断路器SN10-10I/630。该型断路器主要技术参数见表6-1表 6-1 SN10-10I/630 参数表模型额定电流额定开

45、断电流/KA额定分断能力/MVA极限通过电流峰值/kA热稳定电流/kASN10-10I/630630A163004016 (2)(1)动态稳定性检查(2)热稳定性检查因此，这类断路器满足热稳定性和动态稳定性。根据以上条件，10kV侧选用高压隔离开关该类隔离开关的主要参数见表6-2表 6-2参数表模型额定电压/kV额定电流/A动态稳定电流峰值/KA热稳定电流/K a1020025.510 (5秒)(1)动态稳定性检查(2)热稳定性检查所以这个模型满足热稳定性和动态稳定性户外隔离开关选择GW4-12/400该类隔离开关的主要参数见表6-3表 6-3 GW4-12/400 参数表模型额定电压/kV额

46、定电流/A动态稳定电流峰值/kA热稳定电流/kAGW4-12/400104002510(1)动态稳定性检查(2)热稳定性检查所以这个模型满足热稳定性和动态稳定性6.3.2电流互感器短路稳定性检查(1)动态稳定性验证条件或( 6-8 )式中电流互感器的动态稳定电流，单位为kA；电流互感器初级额定电流单位为A；- 电流互感器的动态稳定电流倍数；(2)热稳定性检查条件或( 6-9 ) _ _式中电流互感器的热稳定电流，单位为kA；t电流互感器的热稳定性试验时间，单位为s；电流互感器的热稳定电流倍数（对）；根据以上条件初步选用高压电流互感器LQJ-10见表6-4表6-4高压电流互感器LQJ -10参数

47、模型额定电压/K a额定电流/A额定二次负载/10% 误差时的初级电流倍数1s热稳定系数动态稳定系数一次中学0.513LQJ-10105-10050.40.40.66（0.5，1级）10（3级）90225150-40075100(1)动态稳定性检查(2)热稳定性检查满足热稳定性和动态稳定性6.4 熔断器和熔体的选择和验证该熔断器是保护电压互感器无需检查的通用选择，因此选择RN2-10。6.5 高压变压器的选型和校准电压互感器应根据安装现场条件、一次电压、二次电压（一般为100v）、精度等级等选择。电压互感器满足精度要求的条件也是由二次负载决定的，即二次负载计算如下( 6-10 )为每台变压器安

48、装一个电压互感器1号变电站因此，选用JDZJ-10负载条件其他变电站计算与JDZJ-10型电压互感器完全相同。10kV侧一次设备表见表6-5表6-5 10kv侧一次设备概况选择检查项目电压当前的中断能力动态稳定性热稳定性选择位置条件范围数据10kV123.1A1.96kV5.0kV额定参数高压断路器SN10-10I/63010kV630A16kV40kA高压隔离开关10kV200A25.5kA高压熔断器RN2-1010kV0.5A50kA电压互感器JDZJ-10电流互感器LQJ-1010kV100/5A31.8kV81避雷器 FS4-1010kV6.6 0.4kV侧一次设备的选择6.6.1NO

49、.1车间变电站0.4k V侧负荷1247.6A满足负荷电流要求。车间变电所隶属于锻造车间、纺纱车间、制带车间、软水站。锻造车间出线最大负载电流为17.66A，故选用低压电流互感器LMZ1-0.5（电流比为20/5）和低压断路器DZ20-100/3。纺纱车间出线最大负载电流为531.7A，故选用低压电流互感器LMZJ1-0.5（电流比为600/5）和低压断路器DZ20-630/3。制棒车间出线最大负载电流为531.7A，故选用低压电流互感器LMZJ1-0.5（电流比为600/5）和低压断路器DZ20-630/3。软化水站出线的最大负荷电流为108.6A，故选用低压电流互感器LMZ1-0.5（电流

50、比为150/5）和低压断路器DZ20-200/3。6.6.2N0.20.4kV侧负荷总电流371.14A为：因此选用低压断路器DW15-400、低压刀开关HD13-400/30、选用电流互感器LMZ1-0.5 （电流比400/5）均满足负载电流要求。车间变电所隶属于机修车间、仓库和办公楼。机修车间出线最大负载电流为273.5A，故选用低压电流互感器LMZ1-0.5（电流比为300/5），低压断路器为DZ20-400/3。仓库插座的最大负载电流为36.5A，故选用低压电流互感器LMZ1-0.5（电流比为50/5），低压断路器为DZ20-100/3。写字楼出线的最大负载电流为37.22A，故选用低

51、压电流互感器LMZ1-0.5（电流比为50/5），低压断路器为DZ20-100/3。6.6.3N0.3车间变电所_N0.3车间变电所0.4kV侧负荷总电流为1413.14。因此，选用低压断路器DW15-1500、低压刀开关HD13-1500/30、选用电流互感器LMZJ1-0.5（电流比为1500/5）都满足负载电流的要求。车间变电所隶属织造车间、染色车间和食堂。织造车间出线最大负载电流为683.7A，故选用低压电流互感器LMZJ1-0.5（电流比为700/5）和低压断路器DZ20-1250/3。染车间出线最大负载电流为607.73A，故选用低压电流互感器LMZJ1-0.5（电流比为700/5

52、）和低压断路器DZ20-630/3。食堂车间插座的最大负载电流为57A，选用低压电流互感器LMZ1-0.5（电流比为60/5） ，低压断路器为DZ20-100/3。6.6.4N0.4车间变电站0.4kV侧负荷522.8A为：因此选用低压断路器DW15-600、低压刀开关HD13-600/30、电流互感器LMZJ1-0.5（电流比为600/5）都满足负载电流的要求。车间变电站设有锅炉房、水泵房、油泵房和实验室区。锅炉房出线最大负荷电流选用电压电流互感器LMZ1-0.5（电流比为300/5）和低压断路器DZ20-400/3。212.71A泵房出线最大负荷电流为170.9A，故选用低压电流互感器LM

53、Z1-0.5（电流比为200/5）和低压断路器DZ20-200/3。油泵房出线最大负载电流为42.73A，故选用低压电流互感器LMZ1-0.5（电流比为50/5）和低压断路器DZ20-100/3。试验区出线最大负载电流为71.2A，故选用低压电流互感器LMZ1-0.5（电流比为100/5）和低压断路器DZ20-100/3。6.6.5N0.5车间变电站0.4kV侧负荷368.27A为：因此选用低压断路器DW15-400、低压刀开关HD13-400/30、低压电流互感器LMZ1-0.5（电流比400/5）都满足负载电流的要求。变电站只供应生活区居住区出线的最大负载电流为353.9A。所以选用低压电

54、流互感器LMZ1-0.5（电流比为400/5），低压断路器DZ20-400/3。10kV母线选用低压母线LMY-3（404），380V母线选用LMY-3（12010）+806。表6-6 0.4kv侧二次设备概况变电站作坊低压断路器型号低压电流互感器型号及变比NO.1车间变电站铁匠铺DZ20-100/3LMZ1-0.5 (20/5)纺纱车间DZ20-630/3LMZJ1-0.5 （ 600/5）酒吧车间DZ20-630/3LMZJ1-0.5 (600/5)软水站DZ20-200/3LMZ1-0.5 (150/5)不。 2车间变电站仓库网点DZ20-400/3LMZ1-0.5 (300/5)机器商

55、店DZ20-100/3LMZ1-0.5 (50/5)办公楼DZ20-100/3LMZ1-0.5 (50/5)不。 3车间变电站织工车间DZ20-1250/3LMZJ1-0.5 (700/5)染色车间DZ20-630/3LMZJ1-0.5 (700/5)食堂车间DZ20-100/3LMZ1-0.5 (60/5)不。 4车间变电站锅炉房DZ20-400/3LMZ1-0.5 (300/5)泵房DZ20-200/3LMZ1-0.5 (200/5)油泵房DZ20-100/3LMZ1-0.5 (50/5)实验室区DZ20-100/3LMZ1-0.5 (100/5)不。 5车间变电站生活区域DZ20-400

56、/3LMZ1-0.5 (400/5)第七章防雷接地设计防雷设备主要包括避雷器和避雷器。其中，接闪器是专门设计用来接收直接雷击（闪电）的金属物体。会闪光的金属叫做避雷针。接雷电的金属线称为防雷线，或架空地线。与雷电相连的金属条称为防雷条。与雷电相连的金属网称为防雷网。避雷器用于防止雷电产生的过电压波侵入变电站或沿线其他建筑物，以免危及被保护设备的绝缘。避雷器应与被保护设备并联，安装在被保护设备的电源侧。当线路上出现雷击过电压对设备绝缘造成危险时，将避雷器的火花隙击穿，或由高阻变为低阻，使过电压泄放，从而保护设备的绝缘。设备。避雷器的类型主要有阀式和排气式。7.1 变电站防雷7.1.1直接防雷在变

57、电站屋顶安装避雷针或避雷带，并引出两根接地线与变电站的公共接地装置相连。避雷针采用直径为镀锌圆钢20mm，避雷带25mm采用镀锌扁钢。4mm7.1.2防止雷电入侵波(1)在进线10kV电源的接线杆上安装FS4-10阀式避雷器。引下线由带号4mm的镀锌扁钢制成25mm，底部通过焊接与公共接地网连接，顶部用螺栓与避雷器的接地端连接。(2) 10kV高压配电室安装GG(F)-54型高压开关柜-1A，靠近主变压器，装有FS4-10型避雷器。主变压器主要依靠该避雷器来防止雷电侵入波的危害。(3)在380V低压架空线杆上设置保护间隙，或将其绝缘子的铁脚接地，以防止雷电波沿低压架空线侵入。7.2变电站公共接

58、地装置的设计7.2.1接地电阻要求接地电阻要求 本变电站公共接地装置的接地电阻应满足下列条件：在公式因此，公共接地装置的接地电阻应满足7.2.2接地装置的设计所用镀锌钢管数量2.5m为16根，初选16根，沿变电站三边均匀布置（变电站前排两排5m） 0.6m。管道40mm采用X镀锌扁钢焊接连接。4mm变电室内有2条接地干线，高低压配电室各有1条接地干线，通过焊接与室外公共接地装置相连。接地干线由25mm4mm镀锌扁钢制成。接地电阻的计算满足要求。综上所述本次毕业是纺织厂供配电系统的设计。通过完成负荷计算、主接线设计、厂区供电线路和高压配电线路设计、短路计算、高低压电气设备选型、保护和预防变电站雷

59、电接地，一个完整的工厂供配电系统呈现在我们面前。这个学期的毕业设计，由于个人水平的限制，对这个设计不是很深入。论文本身还有很多不足之处。恳请老师给我宝贵的意见。只有发现问题，直面问题，才能解决。问题、不足和遗憾不会给指挥官一个打击，更能激励我前行。未来，我将更加关注新技术、新设备、新解决方案的出现，争取早日掌握这些先进知识。立足当下，为之奋斗，是我的职责。”单词在老师的悉心指导下，经过2个多月的努力，终于顺利完成了这个设计任务。通过这次设计，我对工厂电源的设计方法有了初步的了解，不仅积累和巩固了专业知识，还锻炼了自学能力。在此，我要特别感谢顺东和段晓明老师，他们孜孜不倦地为我们出谋划策，解决了

60、我们学科中的许多难题，为我们提供了很多指导意见。在感叹老师深厚的学术理论知识和丰富的实践经验的同时，我也看到了老师严谨的学术态度和一丝不苟的敬业精神，使我受益终生。此外，我还要对为本次设计提供资料的学校图书馆，以及在设计过程中给予我帮助的老师和同学表示衷心的感谢。参考电力工业部西北电力.电力工程电气设计手册：电气初级部分。中国电力学会 1998焦六成。实用供配电技术手册。机械工业。 2001.9超英。电源技术。机械工业。 2005.8句容。供配电技术。化学工业。 2005.2唐志平。供配电技术。电子行业。 2005.1于建明。电源技术（第三版）。机械工业。 1998.5卓乐友。电力工程电气设计