0245-某中外合資機(jī)械廠變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)【全套9張CAD圖】,全套9張CAD圖,中外合資,機(jī)械廠,變電所,配電,系統(tǒng),設(shè)計(jì),全套,cad 第6章 變電所主要設(shè)備選擇和校驗(yàn) 6.1 開關(guān)柜的類型 低壓開關(guān)柜分固定式開關(guān)柜與抽出式開關(guān)柜。 低壓固定式開關(guān)柜有成套性強(qiáng)、技術(shù)參數(shù)高，體積小、重量輕、壽命長、安全可靠、操作維修方便、經(jīng)濟(jì)適用等特點(diǎn) 低壓抽出式開關(guān)柜由動(dòng)力配電中心柜和電動(dòng)機(jī)控制中心二部分組成，適用于發(fā)電廠、變電站、工礦企業(yè)等電力用戶作為交流50Hz，最大工作電壓至660V，最大工作電流至3150A的配電系統(tǒng)中，作為動(dòng)力配電，電動(dòng)機(jī)控制及照明等配電設(shè)備的電能轉(zhuǎn)換分配控制之用 變電所主要裝置是低壓開關(guān)柜，對(duì)于低壓開關(guān)柜我們選擇浙江開關(guān)有限公司生產(chǎn)的“MNS（Z）低壓抽出式開關(guān)柜”。本裝置是一種用標(biāo)準(zhǔn)模件由工廠組裝的組合式低壓開關(guān)柜，本裝置適用于交流50-60HZ。額定工作電壓660V及以下的供電系統(tǒng)，用于發(fā)電、輸電、配電、電能轉(zhuǎn)換和電能消耗設(shè)備的控制。 6.1.1產(chǎn)品特點(diǎn) 本抽出式開關(guān)柜為近期開發(fā)新產(chǎn)品。其技術(shù)水平達(dá)到八十年代國際先進(jìn)水平。并且有如下特點(diǎn)： 1.設(shè)計(jì)緊湊：以下較小的空間能容納教多的功能單元。 2.結(jié)構(gòu)通用性強(qiáng)，組裝靈活：以25mm為模數(shù)的C型型材能滿足各種結(jié)構(gòu)型式，防護(hù)等級(jí)及使用環(huán)境的要求。 3.采用標(biāo)準(zhǔn)模塊設(shè)計(jì)：分別可組成保護(hù)、操作、轉(zhuǎn)換、換制、調(diào)節(jié)、測定、指示等標(biāo)準(zhǔn)單元，用戶可根據(jù)需要任意選組裝。以200余種組裝件可以組成不同方案的柜架結(jié)構(gòu)和抽屜單元。 4.安全性：大量采用高強(qiáng)度阻燃性工程塑料組件，有效加強(qiáng)防護(hù)安全性能。 5.技術(shù)性能高：主要參數(shù)達(dá)到當(dāng)代國際技術(shù)水平。 6.壓縮場地：三化程度高，可大大壓縮儲(chǔ)存和運(yùn)輸預(yù)制件的場地。 7.裝配方便：不需要特殊復(fù)雜工具。 6.1.2開關(guān)柜內(nèi)抽屜的參數(shù) 抽出式電動(dòng)機(jī)控制中心和小電流的動(dòng)力配電中心（MCC）。MCC的抽屜分以下5種： 8E/4 ：高200*寬150*深400mm 8E/2 ：高200*寬300*深400mm 8E ：高200*寬600*深400mm 16E ：高400*寬600*深400mm 24E ：高600*寬600深400mm 6.1.3抽屜類型 有五種標(biāo)準(zhǔn)尺寸，都是以8E（200mm）高度為標(biāo)準(zhǔn)： 8E/4 ：在8E高度空間組裝4個(gè)抽屜單元； 8E/2 ：在8E高度空間組裝2個(gè)抽屜單元； 8E ：在8E高度空間組裝1個(gè)抽屜單元； 16E ：在16E（400mm）高度空間組裝1個(gè)抽屜單元； 24E ：在24E（600mm）高度空間組裝1個(gè)抽屜單元。 五種抽屜單元可在一個(gè)柜體中作單一組裝，也可做混合組裝，一個(gè)柜體中作為單一組裝最多可容納抽屜單元數(shù)見下表： 抽屜型號(hào) 8E/4 8E/2 8E 16E 24E 最多容納 單元數(shù) 36 18 9 4 3 6.1.4 一次方案的排列組合 1.功能單元隔室的總高度為72E。 2.在同一裝置中，功能單元的一般排列規(guī)律是：小功能單元在上，大功能在下。 3.8E/4抽屜為4個(gè)組成1個(gè)8E/2安裝單元，8E/2抽屜為2個(gè)組成一個(gè)8E安裝單元，或2個(gè)8E/抽屜和1個(gè)8E/2抽屜組成一個(gè)8E安裝單元。 6.2低壓配電屏內(nèi)所選設(shè)備的基本功能 6.2.1低壓斷路器 低壓斷路器俗稱空氣開關(guān)，低壓配電網(wǎng)中的主要電器開關(guān)之一，它不僅可以接通和分?jǐn)嗾Ｘ?fù)載電流，電動(dòng)機(jī)工作電流和過載電流。主要用在不頻繁操作的低壓配電線路或者開關(guān)柜中作為電源開關(guān)使用，并對(duì)線路，電器設(shè)備及電動(dòng)機(jī)等實(shí)行保護(hù)，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重過電流、過載、短路、斷相、漏電等故障時(shí)，能自動(dòng)切斷電路，起到保護(hù)作用，應(yīng)用十分廣泛。低壓短路器具有的多種功能、是以脫扣器或附件的形式實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)不同用途，斷路器可配備不同的脫扣器或者斷電器。低壓斷路器的分類方式很多，按使用類別分，有選擇型和非選擇型。非選擇型保護(hù)特性，多用于支路保護(hù)。主干線路斷路器則要求采用選擇型，以滿足電路內(nèi)各種保護(hù)電器的選擇性斷開，把事故區(qū)域限制到最小范圍。 常用典型低壓短路器有：萬能柜架式斷路器，塑料外殼式斷路器,萬能框架式有固定式，抽屜式兩種安裝方式，手動(dòng)和電動(dòng)兩種操作方式，具有多段保護(hù)特性，主要用于配電網(wǎng)絡(luò)中總開關(guān)和保護(hù)。萬能十?dāng)嗦菲魅萘看?，可裝較多的脫扣器，輔助觸頭數(shù)量也較多。 常用的主要型號(hào)DW16（一般型）、DW15、DW15HH（多功能，高性能型）。DW45（智能型），另外還有ME、AE（高性能性）和M（智能型）。 塑料外殼式斷路器的主要特征是有一個(gè)采用聚脂絕緣材料模壓而壓成的外殼，所有部件都裝在這個(gè)封閉型外殼中。塑料外殼式斷路器多為非選擇性，常用于低壓開關(guān)柜中。 1）、低壓斷路脫口器的選擇和整定 a. 過流脫扣器的額定電流 b. 瞬時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流應(yīng)躲過線路的尖峰電流 即 為可靠系數(shù)，對(duì)動(dòng)作時(shí)間在0.02S 以上的萬能式斷路器DW取1.35,對(duì)動(dòng)作時(shí)間在0.02S以下的塑料外殼式斷路器CM1型，宜取2~2.5倍。 c. 短延時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間的整定 短延時(shí)過流脫扣器的動(dòng)作電流應(yīng)躲過線路短時(shí)間出現(xiàn)的負(fù)荷尖峰電流。 為可靠系數(shù)，一般取1.2。 d.長延時(shí)過流脫扣器主要用來保護(hù)過負(fù)荷，因此其動(dòng)作電流需躲過線路的最大負(fù)荷電流，既計(jì)算電流 式中為可靠系數(shù)，取1.1。 e.低壓斷路器的保護(hù)靈敏度必須滿足條件。 為瞬時(shí)或短延時(shí)過流脫扣器的動(dòng)作電流，為低壓斷路器保護(hù)的線路末端在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的單相短路電流；K為比值，取1.3。 f、低壓斷路器的選擇和校驗(yàn) 選擇低壓斷路器時(shí)應(yīng)滿足下列條件： 1.壓斷路器的額定電壓應(yīng)不底于保護(hù)線路的額定電壓。 2.低壓斷路器的額定電流應(yīng)不小于它所安裝的脫扣器額定電流。 3.低壓斷路器的類型應(yīng)符合安裝條件、保護(hù)性能及操作分式的要求，因此應(yīng)同時(shí)選擇其操作機(jī)構(gòu)型式。 2）、 低壓斷路器還必須進(jìn)行斷流能力的校驗(yàn)： 1. 對(duì)動(dòng)作時(shí)間在0.02s以上的萬能式斷路器（DW型），其極限分?jǐn)嚯娏鲬?yīng)不小于通過它的最大三相短路電流周期分量有效值。即 2.對(duì)動(dòng)作時(shí)間在0.02S以下的塑殼式斷路器（DZ型），其極限分?jǐn)嚯娏骰蛘邞?yīng)不小于通過它的最大三相短路沖擊電流或者。即 或者 （參考《工廠供電》） 6.2.2 接觸器 接觸器是一種適用于在低壓配電系統(tǒng)中遠(yuǎn)距離控制、頻繁操作交、直流住電路及大容量控制電路的自動(dòng)控制開關(guān)電器。主要應(yīng)用于自動(dòng)控制交、直流電動(dòng)機(jī)，熱電設(shè)備，電容器組等設(shè)備，應(yīng)用十分廣泛。接觸器具有強(qiáng)大的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，大容量的主觸頭及迅速熄滅電弧的能力。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，能根據(jù)故障檢測元件所給出的動(dòng)作信號(hào)，迅速，可靠地切斷電源，并有低壓釋放功能。與保護(hù)電器組合可構(gòu)成各種電磁啟動(dòng)器，用于電動(dòng)機(jī)的控制及保護(hù)。 接觸器按操作方式分有電磁接觸器，氣動(dòng)接觸器和電磁氣動(dòng)接觸器；按滅弧介質(zhì)分：有空氣電磁式接觸器、油浸式接觸器和真空接觸器等；按主觸頭控制的電流種類分：又有交流接觸器、直接接觸器、切換電容接觸器等。 1.空氣電磁式交流接觸器 在接觸器中，空氣電磁式交流接觸器應(yīng)用最為廣泛，產(chǎn)品系列，品種最多。其結(jié)構(gòu)和工作原理基本相同，但有些產(chǎn)品在功能、性能和技術(shù)含量等方面各有獨(dú)到之處，選用時(shí)可根據(jù)需要選擇。 典型產(chǎn)品有CJ20、CJ21、CJ26、CJ29、CJ35、CJ40、NC、B、LC-D、3TB和3TF系列交流接觸器等。 CJ20系列交流接觸器是國內(nèi)80年代開發(fā)，統(tǒng)一設(shè)計(jì)的新型產(chǎn)品，現(xiàn)已完全取代G10系列交流接觸器。 2.切換電容接觸器 常用產(chǎn)品有CJ16、CJ19、CJ41、CJX4、CJX2A、LC1-D、6C系列等。 真空接觸器是以真空為滅弧介質(zhì)，其主觸頭密封在真空開關(guān)管內(nèi)。常用的真空接觸器有CKJ和EVS系列等。 在本次設(shè)計(jì)中我選用中華人民共和國常熟開關(guān)廠生產(chǎn)的CJ系列交流接觸器。 CJ系列交流接觸器適用于交流50Hz，主觸頭額定工作電壓至660V，額定工作電流至500A的電力系統(tǒng)中用以接通和分?jǐn)嚯娐罚⒖膳c適當(dāng)?shù)臒徇^載繼電器或電子式保護(hù)裝置組合成電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)器，以保護(hù)操作運(yùn)行中可能發(fā)生過載的電路。 CK1系列交流接觸器由于采用新型滅弧罩和觸頭系統(tǒng)，比國內(nèi)其它系列接觸器具有體積小，通斷能力強(qiáng)，安全區(qū)域短等優(yōu)點(diǎn)，是電力系統(tǒng)中使用的理想產(chǎn)品。 6.2.3 熱繼電器 熱繼電器是一種利用電流熱效應(yīng)原理工作的電器，具有與電動(dòng)機(jī)容許過載特性相近的反時(shí)限動(dòng)作特性，主要與接觸器配合使用，用于對(duì)三相異步電動(dòng)機(jī)的過電流和斷相保護(hù)。 三相異步電動(dòng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中，常會(huì)遇到因電氣或機(jī)械原因等引起的過電流的現(xiàn)象。但只要過電流不嚴(yán)重，持續(xù)時(shí)間短，繞組不超過允許溫升，這種過電流是允許的。如果過電流情況嚴(yán)重，持續(xù)時(shí)間長，則會(huì)加速電動(dòng)機(jī)絕緣老化，甚至燒毀電動(dòng)機(jī)。因此，在電動(dòng)機(jī)回路中應(yīng)安裝電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置。常用的電動(dòng)機(jī)裝置種類很多，但使用最多、最普遍的是雙金屬片式熱繼電器。目前，雙金屬片式熱繼電器均是三相式，并有帶斷相保護(hù)和不帶斷相保護(hù)兩種。 常用的熱繼電器有JR20、JRS1、JR36、JR21、7、3VA、、T和LR1-D等系列。其中JR20、JRS1、JR36系列是我國自行設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品，JR21系列是引進(jìn)德國西屋-芬納爾公司技術(shù)生產(chǎn)。每一系列的熱繼電器一般只能和相應(yīng)系列的接觸器配套使用，如JR20系列熱繼電器與CJ20系列接觸器配套使用。 在本次設(shè)計(jì)中，我選用JR20系列熱繼電器用于交流50Hz或60Hz，電壓660V及以下電流500A及以下的電力線路中，一般作為交流電動(dòng)機(jī)的過載保護(hù)用。 6.2.4 電流互感器 電流互感器用于額定頻率為50HZ的交流電力系統(tǒng)中，將高壓系統(tǒng)中的電流或低壓系統(tǒng)中的大電流轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的小電流（一般為5A或1A），以便連接測量儀表和繼電器，供測量電流，計(jì)量電能及繼電保護(hù)。 1）、電流互感器的功能： 來使儀表、繼電器等二次設(shè)備與主電路絕緣，這既可避免主電路的高電壓直接引入儀表、繼電器等二次設(shè)備的故障影響主電路，提高一、二次電路的安全性和可靠性，并有利人身安全。 用來擴(kuò)大儀表、繼電器等二次設(shè)備應(yīng)用的范圍，例如用一只5A的電流表，通過不同變壓互感器就可測量任意高的電壓。而且。由于采用互感器，了使二次儀表、繼電器等設(shè)備的規(guī)格統(tǒng)一，有利這些設(shè)備的批量生產(chǎn)。 2）、 電流互感器的選擇和校驗(yàn) 電流互感器應(yīng)裝設(shè)地點(diǎn)的條件及額定電壓、一次電流、二次電流（一般5A）、準(zhǔn)確度等級(jí)條件進(jìn)行選擇，并校驗(yàn)其短路動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。 必須注意：電流互感器的準(zhǔn)確度級(jí)與其二次負(fù)荷容量有關(guān)?；ジ衅鞫呜?fù)荷不得大于其準(zhǔn)確度多限定的額定二次負(fù)荷，即互感器滿足準(zhǔn)確度級(jí)要求的條件為： 電流互感器的二次負(fù)荷由二次回路的阻抗||來決定，而||應(yīng)包括二次回路中所有串聯(lián)儀表、繼電器電流的阻抗，連接導(dǎo)線的阻抗和所有接頭的接觸電阻等。由于和中感抗遠(yuǎn)比電阻小，因此可認(rèn)為： ++ 式中可由儀表、繼電器的產(chǎn)品樣本查得：=l/(),這里為導(dǎo)線的電導(dǎo)率。 式中很難準(zhǔn)確測定，而且是可變的，一般近似地取0.1。 電流互感器二次負(fù)荷S2按下式計(jì)算： 互感器的生產(chǎn)廠家一般按出廠試驗(yàn)繪制電流互感器誤差為10%時(shí)的一次電流倍數(shù)與最大允許的二次負(fù)荷阻抗。因此電流互感器滿足保護(hù)條件的10%誤差要求的條件為： 關(guān)于電流互感器短路穩(wěn)定度的校驗(yàn)，現(xiàn)在有的新產(chǎn)品如LZZB6-10等直接給出了動(dòng)穩(wěn)定電流峰值和1s熱穩(wěn)定電流有效值， 因此其動(dòng)穩(wěn)定度可按式 或 式中 為電器的極限通過電流峰值； 為電器的極限通過電流有效值； 其熱穩(wěn)定度可按式 式中 為電器的熱穩(wěn)定度電流； t為電器的熱穩(wěn)定時(shí)間； 但電流互感器的大多數(shù)產(chǎn)品是給出動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)和熱穩(wěn)定倍數(shù)。 動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)，因此其動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)條件為 熱穩(wěn)定倍數(shù)，因此其熱穩(wěn)定度校驗(yàn)條件為 一般電流互感器的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間為t=1s。 3）、電流互感器的使用注意事項(xiàng)； 1.電流互感器在工作時(shí)其二次側(cè)不得開路。 2.電流互感器的二次側(cè)有一端必須接地。 3.電流互感器在接地時(shí)，要注意其端子的極性。 （參考《工廠供電》） 6.3變壓器二次側(cè)低壓電氣開關(guān)的選擇與校驗(yàn) 6.3.1低壓斷路器的選擇、校驗(yàn) 和該型號(hào)開關(guān)柜配合的低壓斷路器選擇DW15-1500型 校驗(yàn)與整定： 1. 2.短延時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流的整定：=1.271443.5=12.13KA 短延時(shí)脫扣器電流整定為 3.長延時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流的整定：=1.11443.5=1588A 所以整定為=2000A 4.過流保護(hù)靈敏度的校驗(yàn)：必須滿足靈敏度條件 為瞬時(shí)脫扣器的動(dòng)作電流 為單相短路電流 k為比值 取1.3 變壓器電阻 電抗 低壓母排 電抗 所以： 滿足靈敏度要求。 5.斷流能力的校驗(yàn)： 滿足斷流能力 故最終選擇DW15-1500型低壓斷路器 6.3.2電流互感器的選擇與校驗(yàn) 電流互感器我們選擇LQG-0.5,LQG1-0.5,LQG2-0.5等型號(hào)。以上各型號(hào)均為低壓室內(nèi)產(chǎn)品，線圈式室內(nèi)型產(chǎn)品，是LQ-0.5的改進(jìn)型，適用于380V、50Hz交流電路中供電，電能測量及繼電保護(hù)之用。 查《工廠供電簡明手冊(cè)》表ZL7-22得： 動(dòng)穩(wěn)定性： 熱穩(wěn)定性： 動(dòng)熱穩(wěn)定均滿足 故選LQG2-0.5型電流互感器 6.3.3接觸器的選擇 CJ20系列交流接觸器是全國統(tǒng)一設(shè)計(jì)的新型接觸器，主要用于交流50HZ，電壓660V及以下、電流630A及以下的電路中遠(yuǎn)距離通斷電路，也適用于頻繁啟動(dòng)和控制三項(xiàng)交流電動(dòng)機(jī)。它與熱繼電器或電子式保護(hù)裝置組合成電磁啟動(dòng)器，可用來保護(hù)發(fā)生過負(fù)荷的電路。 水泵房的計(jì)算電流為，查《工廠供電簡明手冊(cè)》，選擇CJ20-250型，其額定電流為315A, 滿足條件。 6.3.4熱繼電器的選擇 JR20系列雙金屬片式熱繼電器適用于交流50Hz、額定電壓至660V、電流至630A的電力傳動(dòng)系統(tǒng)中作為三相鼠籠型電動(dòng)機(jī)的過載和斷相保護(hù)之用。并可與CJ20系列交流接觸器配套組成電磁起動(dòng)器。 水泵房的計(jì)算電流為，查上海百州電器有限公司產(chǎn)品數(shù)據(jù)，選擇JR250-2X型，其在整定電流范圍200-250A，滿足條件。 開關(guān)柜內(nèi)設(shè)備選擇如表9-1所示： 設(shè)備名稱 斷路器的型號(hào) 接觸器的型號(hào) 熱繼電器的型號(hào) 電流互感器的型號(hào) I段進(jìn)線 DW15-1500 LQG2-0.5 母聯(lián) DW15-1000 LQG2-0.5 Ⅱ段進(jìn)線 DW15-1500 LQG2-0.5 車床 DW15-200 車床 DW15-200 車床 DW15-200 車床 DW15-200 數(shù)控車床 DW15-200 CJ20-16 JR-16 車床 DW15-200 滾齒機(jī) DW15-200 龍門刨床 DW15-200 牛頭刨床 DW15-200 萬能銑床 DW15-200 外圓磨床 DW15-200 工具磨床 DW15-200 搖臂鉆床 DW15-200 立式鉆床 DW15-200 剪板機(jī) DW15-200 砂輪機(jī) DW15-200 行車5T*24M DW15-200 電焊機(jī) DW15-200 CJ20-6.3 JR20-10 通風(fēng)機(jī) DW15-200 電扇 DW15-200 照明 DW15-200 電器檢修電源 DW15-400 調(diào)試一線 DW15-400 調(diào)試二線 DW15-400 組裝車間 DW15-200 產(chǎn)品研發(fā)車間 DW15-200 綜合樓 DW15-400 本所照明配電箱 DW15-200 空調(diào)電源 DW15-200 主控室電源開關(guān)箱 DW15-200 儀表檢修電源 DW15-200 電器檢修電源 DW15-400 水泵房 DW15-400 CJ20-250 JR20-250 高配所 DW15-200 65