0245-某中外合資機械廠變電所及配電系統(tǒng)設計【全套9張CAD圖】

0245-某中外合資機械廠變電所及配電系統(tǒng)設計【全套9張CAD圖】,全套9張CAD圖,中外合資,機械廠,變電所,配電,系統(tǒng),設計,全套,cad 第6章 變電所主要設備選擇和校驗 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、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)濟適用等特點 低壓抽出式開關(guān)柜由動力配電中心柜和電動機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，作為動力配電，電動機控制及照明等配電設備的電能轉(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”。本裝置是一種用標準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)換和電能消耗設備的控制。 6.1.1產(chǎn)品特點 本抽出式開關(guān)柜為近期開發(fā)新產(chǎn)品。其技術(shù)水平達到八十年代國際先進水平。并且有如下特點： 1.設計緊湊：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，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，防護等級及使用環(huán)境的要求。 3.采用標準模塊設計：分別可組成保護、操作、轉(zhuǎn)換、換制、調(diào)節(jié)、測定、指示等標準單元，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：大量采用高強度阻燃性工程塑料組件，有效加強防護安全性能。 5.技術(shù)性能高：主要參數(shù)達到當代國際技術(shù)水平。 6.壓縮場地：三化程度高，可大大壓縮儲存和運輸預制件的場地。 7.裝配方便：不需要特殊復雜工具。 6.1.2開關(guān)柜內(nèi)抽屜的參數(shù) 抽出式電動機控制中心和小電流的動力配電中心（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 有五種標準尺寸，都是以8E（200mm）高度為標準： 8E/4 ：在8E高度空間組裝4個抽屜單元； 8E/2 ：在8E高度空間組裝2個抽屜單元； 8E ：在8E高度空間組裝1個抽屜單元； 16E ：在16E（400mm）高度空間組裝1個抽屜單元； 24E ：在24E（600mm）高度空間組裝1個抽屜單元。 五種抽屜單元可在一個柜體中作單一組裝，也可做混合組裝，一個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 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個組成1個8E/2安裝單元，8E/2抽屜為2個組成一個8E安裝單元，或2個8E/抽屜和1個8E/2抽屜組成一個8E安裝單元。 6.2低壓配電屏內(nèi)所選設備的基本功能 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斷正常負載電流，電動機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，并對線路，電器設備及電動機等實行保護，當它們發(fā)生嚴重過電流、過載、短路、斷相、漏電等故障時，能自動切斷電路，起到保護作用，應用十分廣泛。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。非選擇型保護特性，多用于支路保護。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，手動和電動兩種操作方式，具有多段保護特性，主要用于配電網(wǎng)絡中總開關(guān)和保護。萬能十斷路器容量大，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. 瞬時過流脫扣器動作電流應躲過線路的尖峰電流 即 為可靠系數(shù)，對動作時間在0.02S 以上的萬能式斷路器DW取1.35,對動作時間在0.02S以下的塑料外殼式斷路器CM1型，宜取2~2.5倍。 c. 短延時過流脫扣器動作電流和動作時間的整定 短延時過流脫扣器的動作電流應躲過線路短時間出現(xiàn)的負荷尖峰電流。 為可靠系數(shù)，一般取1.2。 d.長延時過流脫扣器主要用來保護過負荷，因此其動作電流需躲過線路的最大負荷電流，既計算電流 式中為可靠系數(shù)，取1.1。 e.低壓斷路器的保護靈敏度必須滿足條件。 為瞬時或短延時過流脫扣器的動作電流，為低壓斷路器保護的線路末端在系統(tǒng)最小運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 選擇低壓斷路器時應滿足下列條件： 1.壓斷路器的額定電壓應不底于保護線路的額定電壓。 2.低壓斷路器的額定電流應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符合安裝條件、保護性能及操作分式的要求，因此應同時選擇其操作機構(gòu)型式。 2）、 低壓斷路器還必須進行斷流能力的校驗： 1. 對動作時間在0.02s以上的萬能式斷路器（DW型），其極限分斷電流應不小于通過它的最大三相短路電流周期分量有效值。即 2.對動作時間在0.02S以下的塑殼式斷路器（DZ型），其極限分斷電流或者應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控制開關(guān)電器。主要應用于自動控制交、直流電動機，熱電設備，電容器組等設備，應用十分廣泛。接觸器具有強大的執(zhí)行機構(gòu)，大容量的主觸頭及迅速熄滅電弧的能力。當系統(tǒng)發(fā)生故障時，能根據(jù)故障檢測元件所給出的動作信號，迅速，可靠地切斷電源，并有低壓釋放功能。與保護電器組合可構(gòu)成各種電磁啟動器，用于電動機的控制及保護。 接觸器按操作方式分有電磁接觸器，氣動接觸器和電磁氣動接觸器；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)含量等方面各有獨到之處，選用時可根據(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)一設計的新型產(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。 在本次設計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)中用以接通和分斷電路，并可與適當?shù)臒徇^載繼電器或電子式保護裝置組合成電動機啟動器，以保護操作運行中可能發(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，安全區(qū)域短等優(yōu)點，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原理工作的電器，具有與電動機容許過載特性相近的反時限動作特性，主要與接觸器配合使用，用于對三相異步電動機的過電流和斷相保護。 三相異步電動機在實際運行中，常會遇到因電氣或機械原因等引起的過電流的現(xiàn)象。但只要過電流不嚴重，持續(xù)時間短，繞組不超過允許溫升，這種過電流是允許的。如果過電流情況嚴重，持續(xù)時間長，則會加速電動機絕緣老化，甚至燒毀電動機。因此，在電動機回路中應安裝電動機保護裝置。常用的電動機裝置種類很多，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，并有帶斷相保護和不帶斷相保護兩種。 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系列是我國自行設計的新產(chǎn)品，JR21系列是引進德國西屋-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。 在本次設計中，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，一般作為交流電動機的過載保護用。 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)換成標準的小電流（一般為5A或1A），以便連接測量儀表和繼電器，供測量電流，計量電能及繼電保護。 1）、電流互感器的功能： 來使儀表、繼電器等二次設備與主電路絕緣，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。 用來擴大儀表、繼電器等二次設備應用的范圍，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、繼電器等設備的規(guī)格統(tǒng)一，有利這些設備的批量生產(chǎn)。 2）、 電流互感器的選擇和校驗 電流互感器應裝設地點的條件及額定電壓、一次電流、二次電流（一般5A）、準確度等級條件進行選擇，并校驗其短路動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。 必須注意：電流互感器的準確度級與其二次負荷容量有關(guān)。互感器二次負荷不得大于其準確度多限定的額定二次負荷，即互感器滿足準確度級要求的條件為： 電流互感器的二次負荷由二次回路的阻抗||來決定，而||應包括二次回路中所有串聯(lián)儀表、繼電器電流的阻抗，連接導線的阻抗和所有接頭的接觸電阻等。由于和中感抗遠比電阻小，因此可認為： ++ 式中可由儀表、繼電器的產(chǎn)品樣本查得：=l/(),這里為導線的電導率。 式中很難準確測定，而且是可變的，一般近似地取0.1。 電流互感器二次負荷S2按下式計算： 互感器的生產(chǎn)廠家一般按出廠試驗繪制電流互感器誤差為10%時的一次電流倍數(shù)與最大允許的二次負荷阻抗。因此電流互感器滿足保護條件的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，現(xiàn)在有的新產(chǎn)品如LZZB6-10等直接給出了動穩(wěn)定電流峰值和1s熱穩(wěn)定電流有效值， 因此其動穩(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)定時間； 但電流互感器的大多數(shù)產(chǎn)品是給出動穩(wěn)定倍數(shù)和熱穩(wěn)定倍數(shù)。 動穩(wěn)定倍數(shù)，因此其動穩(wěn)定度校驗條件為 熱穩(wěn)定倍數(shù)，因此其熱穩(wěn)定度校驗條件為 一般電流互感器的熱穩(wěn)定試驗時間為t=1s。 3）、電流互感器的使用注意事項； 1.電流互感器在工作時其二次側(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，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 6.3.1低壓斷路器的選擇、校驗 和該型號開關(guān)柜配合的低壓斷路器選擇DW15-1500型 校驗與整定： 1. 2.短延時過流脫扣器動作電流的整定：=1.271443.5=12.13KA 短延時脫扣器電流整定為 3.長延時過流脫扣器動作電流的整定：=1.11443.5=1588A 所以整定為=2000A 4.過流保護靈敏度的校驗：必須滿足靈敏度條件 為瞬時脫扣器的動作電流 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： 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 電流互感器我們選擇LQG-0.5,LQG1-0.5,LQG2-0.5等型號。以上各型號均為低壓室內(nèi)產(chǎn)品，線圈式室內(nèi)型產(chǎn)品，是LQ-0.5的改進型，適用于380V、50Hz交流電路中供電，電能測量及繼電保護之用。 查《工廠供電簡明手冊》表ZL7-22得： 動穩(wěn)定性： 熱穩(wěn)定性： 動熱穩(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)一設計的新型接觸器，主要用于交流50HZ，電壓660V及以下、電流630A及以下的電路中遠距離通斷電路，也適用于頻繁啟動和控制三項交流電動機。它與熱繼電器或電子式保護裝置組合成電磁啟動器，可用來保護發(fā)生過負荷的電路。 水泵房的計算電流為，查《工廠供電簡明手冊》，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的電力傳動系統(tǒng)中作為三相鼠籠型電動機的過載和斷相保護之用。并可與CJ20系列交流接觸器配套組成電磁起動器。 水泵房的計算電流為，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)設備選擇如表9-1所示： 設備名稱 斷路器的型號 接觸器的型號 熱繼電器的型號 電流互感器的型號 I段進線 DW15-1500 LQG2-0.5 母聯(lián) DW15-1000 LQG2-0.5 Ⅱ段進線 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 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 DW15-200 砂輪機 DW15-200 行車5T*24M DW15-200 電焊機 DW15-200 CJ20-6.3 JR20-10 通風機 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