供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)與技術(shù)解析-大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)位論文范文模板參考資料(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 勻性，光線(xiàn)的射向適當(dāng)，無(wú)眩光、陰影 、安裝維護(hù)方便，布置整齊美觀，并與建筑空間協(xié)調(diào)，安全、經(jīng)濟(jì)等。 一般照明的布置。通常有兩種，即均勻布置（燈具布置與設(shè)備位置無(wú)關(guān)）和選擇布置（燈具布置與設(shè)備位置有關(guān)）。其中均勻布置比較美觀均勻，所以一般照明用的比較多。 廣照型工廠(chǎng)燈開(kāi)啟型適用工廠(chǎng)小型車(chē)間、堆場(chǎng)、次要道路等處固定照明。 深照型工廠(chǎng)燈開(kāi)啟型適用于大型車(chē)間的照明 均照型圓球燈閉合型適用于辦公室、閱覽室、走廊等處照明 配照型工廠(chǎng)燈開(kāi)啟型使用工廠(chǎng)車(chē)間照明 廣照型防水防塵燈密閉型適用于多水多塵的操作場(chǎng)合 斜照燈開(kāi)啟型適用于中、大型車(chē)間作為壁燈用 下圖為起重機(jī)廠(chǎng)廠(chǎng)房的照明圖 10 圖 21 廠(chǎng)房照明 11 下圖為起重機(jī)廠(chǎng)照明系統(tǒng)圖 圖 22 廠(chǎng)房照明系統(tǒng)圖 12 第 3章 供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 供配電系統(tǒng)的概述 電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和核心動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào) 節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。 在企業(yè)工廠(chǎng)里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小（除電化工業(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。從另一方面來(lái)說(shuō)，如果工廠(chǎng)的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后 果。 可見(jiàn)，做好工廠(chǎng)供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠(chǎng)供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠(chǎng)供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。 隨著國(guó)民生活水平的提高和房地產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，各地新建工業(yè)廠(chǎng)區(qū)越來(lái)越多。準(zhǔn)確計(jì)算出整個(gè)廠(chǎng)區(qū)的用電負(fù)荷，合理選擇配變電設(shè)施，才能既滿(mǎn)足廠(chǎng)區(qū)生產(chǎn)和日常需要，又能合理降低工程造價(jià)、節(jié)省投資。 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)要徹執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做到保障人身安全，供電可靠 ，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。另外，供配電系統(tǒng)的還必須做統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用 13 電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，合理確定設(shè)計(jì)方案。 供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)為減小電壓偏差，應(yīng)符合下列要求： 一、正確選擇變壓器的變壓比和電壓分接頭。 二、降低系統(tǒng)阻抗。 三、采取補(bǔ)償無(wú)功功率措施。 四、宜使三相負(fù)荷平衡。 負(fù)荷的分級(jí)及要求 一、負(fù)荷分級(jí)的相關(guān)規(guī)范： 電力負(fù)荷應(yīng)根據(jù)對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成損失或影響的程度進(jìn)行分級(jí)，并應(yīng)符合下列規(guī) 定： （一） 符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷： 。 、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時(shí)。例如：重大設(shè)備損壞、重大產(chǎn)品報(bào)廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報(bào)廢，國(guó)民經(jīng)濟(jì)中重點(diǎn)企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需要長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)等。 、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作。例如： 重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場(chǎng)館、經(jīng)常用于國(guó)際活動(dòng)的大量人員集中的公共場(chǎng)所等用電單位中的重要電力。在一級(jí)負(fù)荷中，當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷， 以及特別重要場(chǎng)所的不允許中斷供電的負(fù)荷 ，應(yīng)視為特別重要的負(fù)荷。 （二） 符合下列情況之一時(shí)，應(yīng)為二級(jí)負(fù)荷： 、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失時(shí)。例如：主要設(shè)備損壞、大量 產(chǎn)品報(bào)廢、連續(xù)生產(chǎn)過(guò)程被打亂需較長(zhǎng)時(shí)間才能恢復(fù)、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn) 等。 。例如：交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負(fù)荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場(chǎng)等較多人員 14 集中的重要的公共場(chǎng)所秩序混亂。 （三） 不屬于一級(jí)和二級(jí)負(fù)荷者應(yīng)為三級(jí)負(fù)荷 。 二、本工程的負(fù)荷情況： 本工程為工業(yè)廠(chǎng)區(qū)，屬于規(guī)范規(guī)定的二級(jí)負(fù)荷。 二級(jí)負(fù)荷的供電系統(tǒng)，宜由兩回線(xiàn)路供電。在負(fù)荷較小或地區(qū)供電條件困難時(shí)，二級(jí)負(fù)荷可由一回 6kV 及以上專(zhuān)用的架空線(xiàn)路或電纜供電。當(dāng)采用架空線(xiàn)時(shí)，可為一回架空線(xiàn)供電；當(dāng)采用電纜線(xiàn)路時(shí)，應(yīng)采用兩根電纜組成的線(xiàn)路供電，其每根電 纜應(yīng)能承受 100%的二級(jí)負(fù)荷。 供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，除一級(jí)負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷外，不應(yīng)按一個(gè)電源系統(tǒng)檢修或者故障的同時(shí)另外一個(gè)電源又發(fā)生故障的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)。需要兩回電源線(xiàn)路的用電單位，應(yīng)采用同級(jí)電壓供電；但根據(jù)各級(jí)負(fù)荷的不同需要及地區(qū)供電的條件，也 可以采用不同的電壓供電。供電系統(tǒng)應(yīng)簡(jiǎn)單可靠，同一電壓供電系統(tǒng)的變配電級(jí)數(shù)不應(yīng)多于兩級(jí)。高壓配電系統(tǒng)應(yīng)采用放射式。根據(jù)負(fù)荷的容量和分布，配變電所應(yīng)靠近負(fù)荷中心。 電壓選擇和電能質(zhì)量 : 用電單位的供電電壓應(yīng)根據(jù)用電容量，用電設(shè)備的特性，供電距離，供電線(xiàn)路的回路數(shù)，當(dāng)?shù)毓搽娋W(wǎng)的現(xiàn)狀及其發(fā)展規(guī)劃等因素，經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定。 供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)正確選擇變壓器的變比及電壓分接頭，降低系統(tǒng)阻抗，并應(yīng)采取無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)拇胧€應(yīng)使三相負(fù)荷平衡，以減少電壓的偏差。 無(wú)功補(bǔ)償 : 供配電設(shè)計(jì)中正確選擇電動(dòng)機(jī)、變壓器的容量，降 低線(xiàn)路的感抗。當(dāng)工藝條件適當(dāng)時(shí)，應(yīng)采取同步電機(jī)或選用帶空載切除的間歇工作制設(shè)備等，提高用電單位自然功率因數(shù)措施后，仍達(dá)不到電網(wǎng)合理運(yùn)行要求時(shí)，還可以采用并聯(lián)電力電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置；合理時(shí)，還可采用同步電動(dòng)機(jī)。當(dāng)采用電力電容器作為無(wú)功補(bǔ)償裝置時(shí)，應(yīng)就地平衡補(bǔ)償。低壓部分的無(wú)功功率應(yīng)由低壓電容器補(bǔ)償；高壓部分的無(wú)功功率應(yīng)由高壓電容器補(bǔ)償。容量較大，負(fù)荷平穩(wěn)且經(jīng)常使用的用電設(shè)備的無(wú)功功率應(yīng)就地補(bǔ)償、集中補(bǔ)償。在環(huán)境正常的車(chē)間內(nèi)，低壓電容器應(yīng)分散補(bǔ)償。 無(wú)功補(bǔ)償容量應(yīng)按照無(wú)功功率曲線(xiàn)或無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算確定。當(dāng)補(bǔ)償?shù)?壓基本無(wú)功 15 功率的電容器組，常年穩(wěn)定的無(wú)功功率，經(jīng)常投入運(yùn)行的變壓器或配變電所內(nèi)投切次數(shù)較少的高壓電動(dòng)機(jī)及高壓電容器組時(shí)，應(yīng)采用手動(dòng)投切的無(wú)功補(bǔ)償裝置。當(dāng)為避免過(guò)補(bǔ)償時(shí)，裝設(shè)無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，在經(jīng)濟(jì)合理時(shí)只有裝設(shè)無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置 才能滿(mǎn)足在各種運(yùn)行負(fù)荷的情況下的電壓偏差允許時(shí)，應(yīng)裝設(shè)無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置。當(dāng)采用高低壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置效果相同時(shí)，應(yīng)采用低壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置。 為基本滿(mǎn)足上述要求，我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)把無(wú)功補(bǔ)償裝置統(tǒng)一裝設(shè)在變壓器的低壓母線(xiàn)側(cè)。這樣的補(bǔ)償，可以選擇相對(duì)較小容量的變壓器，節(jié)約初期投資。對(duì)于容量較大， 并且功率因數(shù)很低的用電負(fù)荷采用單獨(dú)集中補(bǔ)償。 低壓配電 : 在正常環(huán)境的車(chē)間或建筑物內(nèi)，當(dāng)大部分用電設(shè)備為中小容量，并且無(wú)特殊要求的時(shí)候，應(yīng)采用樹(shù)干式配電。當(dāng)用電設(shè)備為大容量時(shí)，或負(fù)荷性質(zhì)重要，或在有特殊要求的建筑物內(nèi)，應(yīng)采用放射式配電。還有一種為混合式，它兼具前兩者的優(yōu)點(diǎn) ，在現(xiàn)代建筑中最為廣泛。 圖 31 配電方式 在本次設(shè)計(jì)中對(duì)于同一區(qū)變管轄范圍內(nèi)用電設(shè)備性質(zhì)相同的采用放射式配電。而在極少區(qū)域內(nèi)采用樹(shù)干式配電 下面將進(jìn)行變壓器的選取 變壓器的選取原則： 16 (1) 變壓器臺(tái)數(shù)的選取：電力變壓器臺(tái)數(shù)的選取應(yīng) 根據(jù)用電負(fù)荷的特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、節(jié)能和降低工程造價(jià)等因素綜合確定。如果周?chē)h(huán)境因素惡劣，選用具有防塵、防腐性能的全密閉電力變壓器 BSL1 型；對(duì)于高層建筑，地下建筑，機(jī)場(chǎng)等消防要求高的場(chǎng)所，宜選用干式電力變壓器 SLL、 SG、 SGZ、 SCB 型；如電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大 而不能滿(mǎn)足用電負(fù)荷的要求時(shí)，則應(yīng)選用有載調(diào)壓電力變壓器，以改善供電電壓的質(zhì)量。 對(duì)于一般車(chē)間、居民住宅、機(jī)關(guān)學(xué)校等，如果一臺(tái)變壓器能滿(mǎn)足用電負(fù)荷需要時(shí)，宜選用一臺(tái)變壓器，其容量大小由計(jì)算負(fù)荷確定，但總的負(fù)荷通常在 1000KV以下，且用電負(fù)荷變化不大。 對(duì)于有大量一、二級(jí)用電負(fù)荷或用電負(fù)荷季節(jié)性（或 晝夜）變化較大，或集中用電負(fù)荷較大的單位，應(yīng)設(shè)置兩臺(tái)及以上的電力變壓器。如有大型沖擊負(fù)荷，為減少對(duì)照明或其它用電負(fù)荷的影響，應(yīng)增設(shè)獨(dú)立變壓器。對(duì)供電可靠性要求高，又無(wú)條件采用低壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)或采用低壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)不經(jīng)濟(jì)時(shí)，也應(yīng)設(shè)置兩臺(tái)電力變壓器。選用兩臺(tái)變壓器時(shí)，其容量應(yīng)能滿(mǎn)足一臺(tái)變壓器故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)仍能對(duì)一級(jí)和部分二級(jí)負(fù)荷供電。 (2) 變壓器容量的選擇：先計(jì)算電力變壓器的二次側(cè)的總的計(jì)算負(fù)荷，并考慮無(wú)功補(bǔ)償容量，最大負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，以及線(xiàn)路與變壓器的損耗，從而求得 變壓器的一次側(cè)計(jì)算負(fù)荷，并作為選擇變壓器容量的重要依據(jù)。 對(duì)于無(wú)特殊要求的用電部門(mén)，應(yīng)考慮近期發(fā)展，單臺(tái)電力變壓器的額定容量按總視在計(jì)算負(fù)荷值再加大15%~25%來(lái)確定，以提高變壓器的運(yùn)行效率，但單臺(tái)變壓器的容量應(yīng)不超過(guò)1000KVA。在裝設(shè)兩臺(tái)及以上電力變壓器的變電所，當(dāng)其中某一臺(tái)變壓器故障、檢修而停止運(yùn)行時(shí)，其他變壓器應(yīng)能保證一、二級(jí)負(fù)荷的用電，但每臺(tái)的容量應(yīng)在1000KVA 以?xún)?nèi)。 在確定電力變壓器容量時(shí)，還應(yīng)考慮變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于變壓器的損耗與負(fù)荷率有關(guān)，負(fù)荷率對(duì)于變壓器的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響較大，所以應(yīng) 力求使變壓器的平均負(fù)荷率接近于最佳負(fù)荷率 β 值。我們從以前學(xué)過(guò)的知識(shí)知道，變壓器的效率曲線(xiàn)不是單增的，而是先增加再下降，在其上有一個(gè)最大值：即： dη /d *2I =0 可求出產(chǎn) 17 生最大功率的條件為： *2I =kPP0 即是說(shuō)當(dāng)不變損耗等于可變損耗時(shí)，變壓器的效率達(dá)到最大值。 電力變壓器的選擇，應(yīng)綜合供配電計(jì)算負(fù)荷、供電可靠性要求和用電單位的發(fā) 展規(guī)劃等因素考慮，力求經(jīng)濟(jì)合理，滿(mǎn)足用電負(fù)荷的要求。但有一 個(gè)不變的原則是：在保證供 電可靠性的前提下，電力變壓器的臺(tái)數(shù)應(yīng)盡量的減少，盡可能的少。 配電設(shè)備的選擇： (1) 在進(jìn)行電器設(shè)備的選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程的特點(diǎn)，按照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的 規(guī)定，在保證供配電安全可靠性的前提下，力爭(zhēng)做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理： ① 按正常工作條件選擇額定電壓和額定電流： a、電氣設(shè)備的額定電壓 eNU. 應(yīng)符合電器裝設(shè)點(diǎn)的電網(wǎng)額定電壓，并應(yīng)大于或等于正常時(shí)最大工作電壓 mWU. 即：eNU. ≥ mWU. 。 b、電氣設(shè)備的額定電流 eNI. 應(yīng)大于或等于正常時(shí)最大的工作電流 mWI. ,即： eNI. ≥ mWI. 。 ② 按短路情況來(lái)校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性： 如斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)等的動(dòng)穩(wěn)定性滿(mǎn)足 Im≥Ish ,而其熱穩(wěn)定性滿(mǎn)足 ≥ 且It≥Ia ttima 。 ③ 按照裝置地點(diǎn)的三相短路容量來(lái)校驗(yàn)開(kāi)關(guān)電器的斷流能力，即：)3(kI ≤ offNI. ， 且 kS ≤ offNS. 。 ④ 按照裝置地點(diǎn)、工作環(huán)境、使用要求及供貨條件來(lái)選擇電氣設(shè)備的適當(dāng)型式。 (2) 低壓刀開(kāi)關(guān)：滿(mǎn)足額定電壓大于或等于工作電壓，額定電流大于或等于正 18 常時(shí)最大工作電流即可，對(duì)其他沒(méi)有特殊要求。 (3) 低壓斷路器：按滅弧介質(zhì)分有油浸式、真空式、空氣式，應(yīng)用最多的是空氣式斷路器。按結(jié)構(gòu)分有萬(wàn)能式和塑殼式。萬(wàn)能式斷路器即框架式斷路器，所有器件均裝于框架內(nèi)，其部件大部分設(shè)計(jì)成可拆卸的，便于制造安裝和檢修。另外，這種斷路器的容量較大，額定電流可達(dá) 4000A，可裝設(shè)較多具有不同保護(hù)功能的脫扣 器。選擇配電用斷路器多為萬(wàn)能式，且特別適用于低壓配電系統(tǒng)的主保護(hù)，即常用做低壓進(jìn)線(xiàn)柜的主開(kāi)關(guān)。塑殼式的容量較小，通常用于配電線(xiàn)路中，對(duì)線(xiàn)路起過(guò)載 保護(hù)和短路保護(hù)的作用。 低壓斷路器（即自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)）的選擇原則：注意開(kāi)關(guān)主觸頭額定電流 NI ，電磁脫扣器（即瞬時(shí)或短延時(shí)脫扣器）額定電流 ERNI. 和熱（長(zhǎng)延時(shí)）脫扣器的額定電流 TRNI. 之間要滿(mǎn)足下式關(guān)系： NI ≥ ERNI. ≥ TRNI. ≥ CI 開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間小于 秒（如 DZ 系列）時(shí)，其開(kāi)關(guān)分?jǐn)嗄芰τ孟率叫ｒ?yàn)： QAoffI . ≥ shI 開(kāi)關(guān)動(dòng)作時(shí)間大于 秒 (如 DW 系列 )時(shí) ,其開(kāi)關(guān)分?jǐn)嗄芰τ孟率叫ｒ?yàn) : QAoffI . ≥ kI QAoffI . 自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)的