【毕业设计】某机械厂总降压变电所及配电系统设计

如果与相邻车间有联络线时，当车间变电站出现故障时，其二级负荷可通过联络线保证继续供电，则亦可以只选用台变压器。

当车间负荷昼夜变化较大时，或由公用车间变电站向几个负荷曲线相差悬殊的车间供电时，如选用台变压器在技术经济上显然是不合理的，则亦装设两台变压器。

变压器容量的选择变压器的容量可近似地认为是其额定容量应满足车间内所有用电设备计算负荷的需要，即低压为的主变压器单台容量般不宜大于规定或规定。

如果用电设备容量较大负荷集中且运行合理时，亦可选用较大容量的变压器。

这样选择的原因是由于般车间的负荷密度，选用的变压器更接近于负荷中心，减少低压配电线路的电能损耗电压损耗和有色金属消耗量另是限于变压器低压侧总开关的断流容量。

车间变电所的变压器选择根据负荷的大小容量选择变压器的型号。

变压器需要考虑的技术参数额定容量次侧额定电压二次侧额定电压联结组别空载损耗短路损耗短路阻抗百分值空载电流百分值变压器的有功损耗为变压器的无功损耗为以上二式中为变压器二次侧的视在计算功率。

车间变电所的设计变压器选择如表。

表车间变电所变压器型号负荷率有功损耗无功损耗联结组标号台数及容量高压设备端工厂总降压变电所主接线方案的设计般大中型企业采用电源进线时都设置总降压变电所，将电压降至后分配给各车间变电所。

总降压变电所主接线般有线路变压器组单母线内桥式外桥式等几种接线方式。

经过系列的比较，机械修造厂选择的总降压变电所为内桥式主接线方式。

内桥式主接线如图所示。

线路，来自两个电源，经过断路器，分别接至变压器，的高压侧，向变电所供电，变压器回路仅装隔离开关，。

当线路发生故障或检修时，断路器断开，变压器由线路经桥接断路器继续供电。

同理，当发生故障或检修时，变压器可由线路继续供电。

因此，这种主接线大大提高了供电的可靠性和灵活性。

但当变压器检修或发生故障时，须进行倒闸操作，操作较复杂且时间较长。

当变压器发生故障时和因故障跳闸，此时，打开后再合上和，即可恢复线路的工作。

这种接线适用于大中型企业的二级负荷供电。

内桥式接线适用于以下条件的总降压变电所供电线路长，线路故障几率大负荷比较平稳，主变压器不需要频繁切换操作没有穿越功率的终端总降压变电所。

所谓穿越功率，是指功率由条线路流入并穿越横跨桥又经另线路流出的功率。

图短路电流的计算计算方法工厂供电系统要求正常的不间断的对用电负荷供电，以保证工厂生产和生活的正常进行，但由于各种原因也难免出现故障。

因此，在工厂供电设计和运行中不仅要考虑正常运行的情况，而且还要考虑发生故障的情况，最严重的是发生短路故障。

短路的原因短路的主要原因是由电器设备载流部分的绝缘损坏，此外，还有工人操作时违反规程发生失误等。

短路的形成在三相系统中，可能发生三相短路单相短路和两相接地短路。

高压电网中短路电流的计算方法。

对称的短路电流计算对于无限容量系统，有标么电抗法短路功率法。

对于有限容量系统，有实用运算曲线法，有单位制计算发。

非对称的短路电流计算应用电网阻抗合成计算在本设计中，供电部门变电所母线为无限大电源系统，计算三相短路电流方法，采用标么电抗法。

计算过程绘制计算电路如图所示。

图确定基准值设即高压侧，另侧，则计算短路中各元件的电抗标幺值最大运行下电力系统架空线路查表得型铝绞线也满足机械强度查得故电力变压器查表得，故因此绘等效电路，如图所示。

图计算点侧的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量。

总电抗标幺值三相短路电流周期分量效值其它短路电流④三相短路容量计算点的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量总电抗标幺值三相短路电流周期分量有效值其它短路电流④三相短路容量最大运行方式下得到的结果见表所示。

表三相短路电流式对双电源的车间变电所，其工作电源可引自本车间变电所低压母线，也可引自邻近车间变电所低压母线。

备用电源则引自邻近车间配电网。

如要求带负荷切换或自动切换时，在工作电源和备用电源的进线上，均需装设自动空气开关。

对于装有两台变压器的车间变电所，低压母线的分段方式及分段开关设备，可根据车间负荷的重要性而有所不同。

对于只用台变压器的车间，就直接条线引入就可，用单母线。

导线及其截面的选择高低压母线的选择根据电力变压器室布置标准图集的规定，母线选择即母线大小为母线选即母线大小为，中性母线大小为。

由主变到引入电缆的选择校验采用型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。

按发热条件选择。

由及土壤温度，初选缆芯为的交联电缆，其，满足发热条件。

校验短路热稳定。

按式，因此的电缆满足要求。

车间变电所进线的选择馈电给的变电所的线路采用交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。

按发热条件选择。

由及土壤温度，初选缆芯为的交联电缆，其，满足发热条件。

校验短路热稳定。

按式因此满足要求，即选的电缆。

馈电给的变电所的线路采用交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。

按发热条件选择。

由及土壤温度，初选缆芯为的交联电缆，其，满足发热条件。

校验短路热稳定。

按式因此满足要求，即选的电缆。

馈电给的变电所的线路采用交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。

按发热条件选择。

由及土壤温度，初选缆芯为的交联电缆，其，满足发热条件。

校验短路热稳定。

按式因此满足要求，即选的电缆。

馈电给的变电所的线路采用交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。

按发热条件选择。

由及土壤温度，初选缆芯为的交联电缆，其，满足发热条件。

校验短路热稳定。

按式因此满足要求，即选的电缆。

馈电给的变电所的线路采用交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。

按发热条件选择。

由及土壤温度，初选缆芯为的交联电缆，其，满足发热条件。

校验短路热稳定。

按式因此满足要求，即选的电缆。

车间千伏变压负荷端的变压器线路的选择采用交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。

按发热条件选择。

由及土壤温度，初选缆芯为的交联电缆，其，满足发热条件。

校验短路热稳定。

按式，因此满足要求，即选的电缆。

综合以上所选变电所进线的电缆型号规格如下表所示。

表线路名称导线或电缆的型号规格结论由主变到引入电缆合格馈电给的变电所的线路合格馈电给的变电所的线路合格馈电给的变电所的线路合格馈电给的变电所的线路合格馈电给的变电所的线路合格车间千伏变压负荷端的变压器线路合格变电所二次回路方案的选择及继电保护的整定二次回路方案选择二次回路操作电源是供高压断路器跳合闸回路和继电保护装置信号回路监视系统及其他二次回路所需的电源。

二次回路是用来控制指示监测和保护次电路运行的电路。

设置自动重合闸以使短路器自动重新合闸，迅速恢复供电准备备用电源，自动投入装置，提高供电的可靠性，而且还应装设绝缘监视装置和中央信号装置。

继电器保护的整定对于线路的相间短路保护，主要采用带时限的过电保护和瞬时机构，使断路器跳闸，切除短路故障部分。

对于单相接地保护可才用绝缘监视装置，装设在变配电所的高压母线上，动作于信号。

原则带时限过电流保护的动作电流，应躲过线路的最大负荷电流电流速断保护的动作电流即速断电流应按躲过它所保护线路的末端的最大短路电流来整定。

变压器过电流保护和速断保护过电流保护选择型电流继电器，线圈并联，动作电流整定为则保护次侧的动作电流为灵敏度校验满足要求。

总降压变电所防雷保护和接地装置的设计变电所的防雷保护般及以下变配电所的直击雷需用避雷针保护。

避雷针的设置要求避雷针与被保护物之间应保持定的距离，以免避雷针上落雷时造成对保护物的反击。

避雷针对被保护物不发生反击的最小距离应满足下式的要求式中，为避雷针的冲击接地电阻为避雷针校验高度。

避雷针宜装设的接地电阻，工频接地电阻不宜大于。

避雷针的接地装置与被保护物的接地间最小允许的距离式中，为地中距离，般不应小于。

避雷针不宜设在人经常通行的地方。

变电所采用单支避雷针保护在变电所屋顶装设避雷针或避雷带，并引出两根接地线与变电所公共接地装置相连。

避雷针在地面上的保护半径，如被保护物的高度为时，在水平面上的保护半径按下列公式计算当时当﹤时，考虑到针太高时保护半径不成比例而应减小的系数。

当时当﹤时，。

避雷针的高度避雷针在高度水平面上的保护半径被保护物的高度。

雷电侵入波的防护在电源进线的终端杆上装设型阀式避雷器。

引下线采用的镀锌扁钢，下与公共接地网焊接相连，上与避雷器接地端相连。

在高压配电室内装设与型开关柜，其中配有型阀式避雷器，靠近主变压器。

主变压器主要靠这个避雷器来保护，防护雷电侵入波的危害。

在低压架空线出险杆上，装设保护间隙，或将其绝缘子的铁角接地，用以防护沿低压架空线侵入的雷电波。

配电变压器和电容器的保护配电变压器的保护般变压器应装设阀型避雷器。

，接线变压器防雷保护接线图。

如图所示。

图电力电容器的保护装在配电线路上的电容器，既是较贵重的电气设备，也是线路的绝缘弱点，宜装设阀型避雷器或间隙保护。

电容器的保护接线图所示。

图接地装置的设计车间低压系统的接地保护为保证电气设备的正常工作和工作人员的安全，车间变压器采用中性点直接接地的方式，即工作接地。

其它配电设备与电器采用接零保护，即将设备的金属外壳接到零线上另外还需重复接地保护，这样当线路发生碰壳或接地短路时，可以降低零线对地电压，使人身避免触电危险。

公共接地装置的设计接地电阻的要求以上电流的公共接地装置的接地电阻应满足以下条件所以公共接地装置接地电阻。

接地装置的设计采用长，的钢管根，沿变电所三面均匀布置变电所前面布置两排，管距，垂直打入地下，管顶离地面，管间用的镀锌扁钢焊接相连。

变电所的变压器有两条接地干线，高低压配电室各有条接地干线与外面的公共接地装置焊接相连，接地干线均采用镀锌扁钢。

接地电阻的验算η。

满足接地电阻的设计要求。

结论本设计的总体方法首先我根据需要系数法求得工厂的有功功率无功功率及计算视在功率，然后根据要求算出无功功率补偿容量。

由于该厂是个二级负荷所以根据变压器选择的条件，选择二台有载调压电力变压器。

且电源进线较长，发生故障和停电检修的机会较多，并且不需经常切换的总降压变电所，所以采用内桥式主接线。

短路电流的计算我运用标幺制法，比欧姆法较为简单。

总降压变电所的次设备我是根据设备的工作电压工作电流短路