第一篇：工廠供電的設(shè)計(jì)

工廠供電的設(shè)計(jì)

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一、工廠供電的意義和要求

工廠供電，就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。

眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，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。

在工廠里，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)過程自動(dòng)化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。

因此，做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)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。工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求：

（1）安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。（2）可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。（3）優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求

（4）經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。

此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。

二、工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50053-94 《10kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50054-95 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：

（1）遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；

必須遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。

（2）安全可靠、先進(jìn)合理；

應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。

（3）近期為主、考慮發(fā)展；

應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。

（4）全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。

按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。

三、設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟

全廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對(duì)負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國(guó)家供電情況。解決對(duì)各部門的安全可靠，經(jīng)濟(jì)的分配電能問題。其基本內(nèi)容有以下幾方面。

1、負(fù)荷計(jì)算

全廠總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，是在車間負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。考慮車間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠總降壓變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計(jì)算表、表達(dá)計(jì)算成果。

2、工廠總降壓變電所的位置和主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量選擇

參考電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全廠計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。

3、工廠總降壓變電所主結(jié)線設(shè)計(jì)

根據(jù)變電所配電回路數(shù)，負(fù)荷要求的可靠性級(jí)別和計(jì)算負(fù)荷數(shù)綜合主變壓器臺(tái)數(shù)，確定變電所高、低接線方式。對(duì)它的基本要求，即要安全可靠有要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。

4、廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)廠內(nèi)負(fù)荷情況，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理性確定廠區(qū)配電電壓。參考負(fù)荷布局及總降壓變電所位置，比較幾種可行的高壓配電網(wǎng)布置放案，計(jì)算出導(dǎo)線截面及電壓損失，由不同放案的可靠性，電壓損失，基建投資，年運(yùn)行費(fèi)用，有色金屬消耗量等綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件列表比值，擇優(yōu)選用。按選定配電系統(tǒng)作線路結(jié)構(gòu)與敷設(shè)方式設(shè)計(jì)。用廠區(qū)高壓線路平面布置圖，敷設(shè)要求和架空線路桿位明細(xì)表以及工程預(yù)算書表達(dá)設(shè)計(jì)成果。

5、工廠供、配電系統(tǒng)短路電流計(jì)算

工廠用電，通常為國(guó)家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無限容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短 路參數(shù)，求出不同運(yùn)行方式下各點(diǎn)的三相及兩相短路電流。

6、改善功率因數(shù)裝置設(shè)計(jì) 按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過查表或計(jì)算求出達(dá)到供電部門要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o功率。由手冊(cè)或廠品樣本選用所需 移相 電容器的規(guī)格和數(shù)量，并選用合適的電容器柜或放電裝置。如工廠有大型同步電動(dòng)機(jī)還可以采用控制電機(jī)勵(lì)磁電流方式提供無功功率，改善功率因數(shù)。

7、變電所高、低壓側(cè)設(shè)備選擇

參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對(duì)應(yīng)的額定值，選擇變電所高、低壓側(cè)電器設(shè)備，如隔離開關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開關(guān)柜等設(shè)備。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗(yàn)。用總降壓變電所主結(jié)線圖，設(shè)備材料表和投資概算表達(dá)設(shè)計(jì)成果。

8、繼電保護(hù)及二次結(jié)線設(shè)計(jì)

為了監(jiān)視，控制和保證安全可靠運(yùn)行，變壓器、高壓配電線路移相電容器、高壓電動(dòng)機(jī)、母線分段斷路器及聯(lián)絡(luò)線斷路器，皆需要設(shè)置相應(yīng)的控制、信號(hào)、檢測(cè)和繼電器保護(hù)裝置。并對(duì)保護(hù)裝置做出整定計(jì)算和檢驗(yàn)其靈敏系數(shù)。

設(shè)計(jì)包括繼電器保護(hù)裝置、監(jiān)視及測(cè)量?jī)x表，控制和信號(hào)裝置，操作電源和控制電纜組成的變電所二次結(jié)線系統(tǒng)，用二次回路原理接線圖或二次回路展開圖以及元件材料表達(dá)設(shè)計(jì)成果。35kv及以上系統(tǒng)尚需給出二次回路的保護(hù)屏和控制屏屏面布置圖。

9、變電所防雷裝置設(shè)計(jì)

參考本地區(qū)氣象地質(zhì)材料，設(shè)計(jì)防雷裝置。進(jìn)行防直擊的避雷針保護(hù)范圍計(jì)算，避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計(jì)算，按避雷器的基本參數(shù)選擇防雷電沖擊波的避雷器的規(guī)格型號(hào)，并確定其接線部位。進(jìn)行避雷滅弧電壓，頻放電電壓和最大允許安裝距離檢驗(yàn)以及沖擊接地 電阻計(jì)算。

10、專題設(shè)計(jì)

11、總降壓變電所變、配電裝置總體布置設(shè)計(jì)綜合前述設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果，參照國(guó)家有關(guān)規(guī)程規(guī)定，進(jìn)行內(nèi)外的變、配電裝置的總體布置和施工設(shè)計(jì)。

第二章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償

一、負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的

（1）計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。

（2）尖峰電流指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù)1秒左右的最大負(fù)荷電流。一般取啟動(dòng)電流上午周期分量作為計(jì)算電壓損失、電壓波動(dòng)和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件等的依據(jù)。在校驗(yàn)瞬動(dòng)元件時(shí)，還應(yīng)考慮啟動(dòng)電流的非周期分量。

（3）平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。

二、負(fù)荷計(jì)算的方法

負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等幾種。本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。

主要計(jì)算公式有： 有功功率： P30 = Pe·Kd 無功功率: Q30 = P30 ·tgφ 視在功率: S3O = P30/Cosφ 計(jì)算電流: I30 = S30/√3UN

三、各用電車間負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如下表：

四、全廠負(fù)荷計(jì)算

取K∑p = 0.92;K∑q = 0.95 根據(jù)上表可算出：∑P30i = 6520kW;∑Q30i = 5463kvar 則 P30 = K∑P∑P30i = 0.9×6520kW = 5999kW Q30 = K∑q∑Q30i = 0.95×5463kvar = 5190kvar S30 =(P302+Q302)1/2 ≈7932KV·A I30 = S30/√3UN ≈ 94.5A COSф = P30/Q30 = 5999/7932≈ 0.75

五、功率補(bǔ)償

由于本設(shè)計(jì)中上級(jí)要求COSφ≥0.9,而由上面計(jì)算可知COSф=0.75<0.9，因此需要進(jìn)行無功補(bǔ)償。

綜合考慮在這里采用并聯(lián)電容器進(jìn)行高壓集中補(bǔ)償。

可選用BWF6.3-100-1W型的電容器，其額定電容為2.89μF Qc = 5999×（tanarc cos0.75－tanarc cos0.92）Kvar =2724Kvar 取Qc=2800 Kvar 因此，其電容器的個(gè)數(shù)為： n = Qc/qC = 2800/100 =28 而由于電容器是單相的，所以應(yīng)為3的倍數(shù)，取28個(gè) 正好 無功補(bǔ)償后，變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：

S30（2）′= [59992+(5463-2800)2] 1/2 =6564KV·A 變壓器的功率損耗為：

△QT = 0.06 S30′= 0.06 * 6564 = 393.8 Kvar △PT = 0.015 S30 ′= 0.015 * 6564= 98.5 Kw 變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為： P30′= 5999+ 98.5 = 6098 Kw Q30′=(5463-2800)+ 393.8= 3057 Kvar S30′ =(P302 + Q302)1/2 = 6821 KV.A 無功率補(bǔ)償后，工廠的功率因數(shù)為：

cosφ′= P30′/ S30′= 6098 / 6821= 0.9

則工廠的功率因數(shù)為：

cosφ′= P30′/S30′= 0.9≥0.9 因此，符合本設(shè)計(jì)的要求

第三章 變壓器的選擇

（1）主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇

由于該廠的負(fù)荷屬于二級(jí)負(fù)荷，對(duì)電源的供電可靠性要求較高，宜采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障后檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電，故選兩臺(tái)變壓器。

（2）變電所主變壓器容量的選擇

裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所，每臺(tái)變壓器的容量ST應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件： ① 任一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，ST≥（0.6-0.7）S′30（1）② 任一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，ST≥S′30（Ⅰ+Ⅱ）

由于S′30（1）= 7932 KV·A，因?yàn)樵搹S都是上二級(jí)負(fù)荷所以按條件2 選變壓器。③ ST≥（0.6-0.7）×7932=（4759.2～5552.4）KV·A≥ST≥S′30（Ⅰ+Ⅱ）因此選5700 KV·A的變壓器二臺(tái)

第四章 主結(jié)線方案的選擇

一、變配電所主結(jié)線的選擇原則

1.當(dāng)滿足運(yùn)行要求時(shí)，應(yīng)盡量少用或不用斷路器，以節(jié)省投資。

2.當(dāng)變電所有兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行時(shí)，二次側(cè)應(yīng)采用斷路器分段的單母線接線。3.當(dāng)供電電源只有一回線路，變電所裝設(shè)單臺(tái)變壓器時(shí)，宜采用線路變壓器組結(jié)線。4.為了限制配出線短路電流，具有多臺(tái)主變壓器同時(shí)運(yùn)行的變電所，應(yīng)采用變壓器分列運(yùn)行。5.接在線路上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開關(guān)；但接在母線上的避雷器，可與電壓互感器合用一組隔離開關(guān)。

6.6～10KV固定式配電裝置的出線側(cè)，在架空線路或有反饋可能的電纜出線回路中，應(yīng)裝設(shè)線路隔離開關(guān)。

7.采用6～10 KV熔斷器負(fù)荷開關(guān)固定式配電裝置時(shí)，應(yīng)在電源側(cè)裝設(shè)隔離開關(guān)。

8.由地區(qū)電網(wǎng)供電的變配電所電源出線處，宜裝設(shè)供計(jì)費(fèi)用的專用電壓、電流互感器（一般都安裝計(jì)量柜）。9.變壓器低壓側(cè)為0.4KV的總開關(guān)宜采用低壓斷路器或隔離開關(guān)。當(dāng)有繼電保護(hù)或自動(dòng)切換電源要求時(shí)，低壓側(cè)總開關(guān)和母線分段開關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器。10.當(dāng)?shù)蛪耗妇€為雙電源，變壓器低壓側(cè)總開關(guān)和母線分段開關(guān)采用低壓斷路器時(shí)，在總開關(guān)的出線側(cè)及母線分段開關(guān)的兩側(cè)，宜裝設(shè)刀開關(guān)或隔離觸頭。

二、主結(jié)線方案選擇

對(duì)于電源進(jìn)線電壓為35KV及以上的大中型工廠，通常是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為6—10KV的高壓配電電壓，然后經(jīng)車間變電所，降為一般低壓設(shè)備所需的電壓。

總降壓變電所主結(jié)線圖表示工廠接受和分配電能的路徑，由各種電力設(shè)備（變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開關(guān)等）及其連接線組成，通常用單線表示。

主結(jié)線對(duì)變電所設(shè)備選擇和布置，運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，繼電保護(hù)和控制方式都有密切關(guān)系，是供電設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。

1、一次側(cè)采用內(nèi)橋式結(jié)線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖如下這種主結(jié)線，其一次側(cè)的QF10跨接在兩路電源線之間，猶如一座橋梁，而處在線路斷路器QF11和QF12的內(nèi)側(cè)，靠近變壓器，因此稱為內(nèi)橋式結(jié)線。這種主結(jié)線的運(yùn)行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷工廠。如果某路電源例如WL1線路停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，則斷開QF11，投入QF10（其兩側(cè)QS先合），即可由WL2恢復(fù)對(duì)變壓器T1的供電，這種內(nèi)橋式結(jié)線多用于電源線路較長(zhǎng)因而發(fā)生故障和停電檢修的機(jī)會(huì)較多、并且變電所的變壓器不需要經(jīng)常切換的總降壓變電所。

2、一次側(cè)采用外橋式結(jié)線、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖(下圖)，這種主結(jié)線，其一次側(cè)的高壓斷路器QF10也跨接在兩路電源進(jìn)線之間，但處在線路斷路器QF11 和QF12的外側(cè)，靠近電源方向，因此稱為外橋式結(jié)線。這種主結(jié)線的運(yùn)行靈活性也較好，供電可靠性同樣較高，適用于一、二級(jí)負(fù)荷的工廠。但與內(nèi)橋式結(jié)線適用的場(chǎng)合有所不同。如果某臺(tái)變壓器例如T1停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，則斷開QF11，投入QF10（其兩側(cè)QS先合），使兩路電源進(jìn)線又恢復(fù)并列運(yùn)行。這種外橋式適用于電源線路較短而變電所負(fù)荷變動(dòng)較大、適用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需經(jīng)常切換的總降壓變電所。當(dāng)一次電源電網(wǎng)采用環(huán)行結(jié)線時(shí)，也宜于采用這種結(jié)線，使環(huán)行電網(wǎng)的穿越功率不通過進(jìn)線斷路器QF11、QF12，這對(duì)改善線路斷路器的工作及其繼電保護(hù)的整定都極為有利。

3、一、二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主電路圖（見下圖）

這種主結(jié)線圖兼有上述兩種橋式結(jié)線的運(yùn)行靈活性的優(yōu)點(diǎn)，但所用高壓開關(guān)設(shè)備較多，可供一、二級(jí)負(fù)荷，適用于一、二次側(cè)進(jìn)出線較多的總降壓變電所

4、一、二次側(cè)均采用雙母線的總降壓變電所主電路圖采用雙母線結(jié)線較之采用單母線結(jié)線，供電可靠性和運(yùn)行靈活性大大提高，但開關(guān)設(shè)備也大大增加，從而大大增加了初投資，所以雙母線結(jié)線在工廠電力系統(tǒng)在工廠變電所中很少運(yùn)用主要用與電力系統(tǒng)的樞紐變電所。本次設(shè)計(jì)的電機(jī)修造廠是連續(xù)運(yùn)行，負(fù)荷變動(dòng)較小，電源進(jìn)線較短（2.5km）,主變壓器不需要經(jīng)常切換，另外再考慮到今后的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。采用一、二側(cè)單母線分段的總降壓變電所主結(jié)線（即全橋式結(jié)線）。

第五章 短路計(jì)算

一、短路電流計(jì)算的目的及方法

短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過。

接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡(jiǎn)。對(duì)于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡(jiǎn)單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡(jiǎn)，求出其等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。

短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標(biāo)幺制法（又稱相對(duì)單位制法）。

二、本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算

1.在最小運(yùn)行方式下：

（1）確定基準(zhǔn)值

取 Sd = 100MV·A,UC1 = 60KV,UC2 = 10.5KV 而 Id1 = Sd /√3UC1 = 100MV·A/(√3×60KV)= 0.96KA Id2 = Sd /√3UC2 = 100MV·A/(√3×10.5KV)= 505KA

（2）計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值 1）電力系統(tǒng)（SOC = 310MV·A）X1* = 100KVA/310= 0.32 2）架空線路（XO = 0.4Ω/km）X2* = 0.4×4×100/ 10.52= 1.52 3）電力變壓器（UK% = 7.5）

X3* = UK%Sd/100SN = 7.5×100×103/(100×5700)= 1.32 繪制等效電路如圖，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)出短路計(jì)算點(diǎn)。

(3)求k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 總電抗標(biāo)幺值

X*Σ(K-1)= X1*＋X2*= 0.32+1.52= 1.84 三相短路電流周期分量有效值

IK-1(3)= Id1/X*Σ(K-1)= 0.96/1.84 =0.52 3)其他三相短路電流

I“(3)= I∞(3)= Ik-1(3)= 0.52KA ish(3)= 2.55×0.52KA = 1.33KA Ish(3)= 1.51×0.52 KA= 0.79KA 4)三相短路容量

Sk-1(3)= Sd/X*Σ(k-1)=100MVA/1.84=54.3

(4)求k-2點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 1)總電抗標(biāo)幺值

X*Σ(K-2)= X1*＋X2*＋X3*// X4* =0.32+1.52+1.32/2=2.5 2)三相短路電流周期分量有效值

IK-2(3)= Id2/X*Σ(K-2)= 505KA/2.5 = 202KA 3)其他三相短路電流

I”(3)= I∞(3)= Ik-23)= 202KA ish(3)= 1.84×202KA =372KA Ish(3)=1.09×202KA = 220KA 4)三相短路容量

Sk-2(3)= Sd/X*Σ(k-1)= 100MVA/2.5 = 40MV·A 在最大運(yùn)行方式下：（1）確定基準(zhǔn)值

取 Sd = 1000MV·A,UC1 =60KV,UC2 = 10.5KV 而 Id1 = Sd /√3UC1 = 1000MV·A/(√3×60KV)=9.6 Id2 = Sd /√3UC2 = 1000MV·A/(√3×10.5KV)= 55KA（2）計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值 1）電力系統(tǒng)（SOC = 1338MV·A）X1*= 1000/1338= 0.75 2）架空線路（XO = 0.4Ω/km）X2* = 0.4×4×1000/602 =0.45 3）電力變壓器（UK% = 4.5）

X3* = X4* = UK%Sd/100SN = 7.5×1000×103/(100×5700)= 13.2 繪制等效電路如圖，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)出短路計(jì)算點(diǎn)。

(3)求k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 1)總電抗標(biāo)幺值

X*Σ(K-1)= X1*＋X2* = 0.75+0.45= 1.2 2)三相短路電流周期分量有效值

IK-1(3)= Id1/ X*Σ(K-1)= 9.6KA/1.2 = 8KA 3)其他三相短路電流

I“(3)= I∞(3)= Ik-1(3)= 8KA ish(3)= 2.55×8KA = 20.4KA Ish(3)= 1.51×X*Σ(K-1)8KA = 12.1KA 4)三相短路容量

Sk-1(3)= Sd/X*Σ(k-1)= 1000/1.2 = 833MVA(4)求k-2點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 K 1)總電抗標(biāo)幺值

X*Σ(K-2)= X1*＋X2*＋X3*∥X4* = 0.75＋0.45＋13.2/2 = 7.8 2)三相短路電流周期分量有效值

IK-2(3)= Id2/X*Σ(K-2)= 55KA/7.8 = 7.05KA 3)其他三相短路電流

I”(3)= I∞(3)= Ik-2（3）= 7.05KA ish(3)= 2.55×7.05KA =17.98KA Ish(3)= 1.51×7.05KA = 10.65KA 4)三相短路容量

Sk-2(3)= Sd/X*Σ(k-2)= 1000/7.05= 141.8MV·A

三.短路電流計(jì)算結(jié)果：

1.最大運(yùn)行方式

2.最小運(yùn)行方式

第六章 導(dǎo)線、電纜的選擇

概述

為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行導(dǎo)線和電纜截面時(shí)必須滿足下列條件: 發(fā)熱條件

導(dǎo)線和電纜(包括母線)在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。

工廠供電的設(shè)計(jì) 來自: 免費(fèi)論文網(wǎng) 2.電壓損耗條件

導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。對(duì)于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。

3.經(jīng)濟(jì)電流密度

35KV及以上的高壓線路及電壓在35KV以下但距離長(zhǎng)電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(fèi)用支出最小。所選截面，稱為“經(jīng)濟(jì)截面”。此種選擇原則，稱為“年費(fèi)用支出最小”原則。工廠內(nèi)的10KV及以下線路，通常不按此原則選擇。

4.機(jī)械強(qiáng)度

導(dǎo)線（包括裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面。對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度，但需校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定度。母線也應(yīng)校驗(yàn)短路時(shí)的穩(wěn)定度。對(duì)于絕緣導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求。

根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一般10KV及以下高壓線路及低壓動(dòng)力線路，通常先按發(fā)熱條件來選擇截面，再校驗(yàn)電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。低壓照明線路，因其對(duì)電壓水平要求較高，因此通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗(yàn)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)長(zhǎng)距離大電流及35KV以上的高壓線路，則可先按經(jīng)濟(jì)電流密度確定經(jīng)濟(jì)截面，再校驗(yàn)其它條件。架空進(jìn)線的選擇按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面 補(bǔ)償功率因素后的線路計(jì)算電流 1)已知I30 = 76.33A 由課本表 5-3 查得jec=1.65，因此 Aec=76.33/1.65=46.26mm2 選擇準(zhǔn)截面45mm2，既選LGJ—45型鋁絞線 校驗(yàn)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度都合格

第七章 開關(guān)柜的選擇

第八章 高、低壓設(shè)備的選擇

高壓設(shè)備選擇的一般要求必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下的工作要求，同時(shí)設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運(yùn)行方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。

高壓刀開關(guān)柜的選擇應(yīng)滿足變電所一次電路圖的要求，并各方案經(jīng)濟(jì)比較優(yōu)選出開關(guān)柜型號(hào)及一次結(jié)線方案編號(hào)，同時(shí)確定其中所有一次設(shè)備的型號(hào)規(guī)格。

工廠變電所高壓開關(guān)柜母線宜采用LMY型硬母線

二、配電所高壓開關(guān)柜的選擇

高壓開關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種高壓成套配電裝置，在發(fā)電廠和變配電所中作為控制和保護(hù)發(fā)電機(jī)、變壓器和高壓線路之用，也可作為大型高壓開關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、監(jiān)視儀表和母線、絕緣子等。高壓開關(guān)柜有固定式和手車式（移可式）兩大類型。

由于本設(shè)計(jì)是10KV電源進(jìn)線，則可選用較為經(jīng)濟(jì)的固定式高壓開關(guān)柜，這里選擇GG1A-10Q（F）型。

第九章 變壓器的繼電保護(hù)

概述

按GB50062—92《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：對(duì)電力變壓器的下列故障及異常運(yùn)行方式，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置：

（1）繞組及其引出線的相間短路和在中性點(diǎn)直接接地側(cè)的單相接地短路；（2）繞組的匝間短路；

（3）外部相間短路引過的過電流；

（4）中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過電流及中性點(diǎn)過電壓；（5）過負(fù)荷；（6）油面降低；

（7）變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。

對(duì)于高壓側(cè)為6～10KV的車間變電所主變壓器來說，通常裝設(shè)有帶時(shí)限的過電流保護(hù)；如過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間大于0.5～0.7s時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。容量在800KV·A及以上的油浸式變壓器和400KV·A及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，按規(guī)定應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)（又稱氣體繼電保護(hù)）。容量在400KV·A及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單臺(tái)運(yùn)行并作為其它負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。過負(fù)荷保護(hù)及瓦斯保護(hù)在輕微故障時(shí)（通稱“輕瓦斯”），動(dòng)作于信號(hào)，而其它保護(hù)包括瓦斯保護(hù)在嚴(yán)重故障時(shí)（通稱“重瓦斯”），一般均動(dòng)作于跳閘。

對(duì)于高壓側(cè)為35KV及以上的工廠總降壓變電所主變壓器來說，也應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)和瓦斯保護(hù)；在有可能過負(fù)荷時(shí)，也需裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。但是如果單臺(tái)運(yùn)行的變壓器容量在10000KV·A及以上和并列運(yùn)行的變壓器每臺(tái)容量在6300KV·A及以上時(shí)，則要求裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)來取代電流速斷保護(hù)。

在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)要求需裝設(shè)過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)和瓦斯保護(hù)。對(duì)于由外部相間短路引起的過電流，保護(hù)應(yīng)裝于下列各側(cè)： 1）、對(duì)于雙線圈變壓器，裝于主電源側(cè) 2）、對(duì)三線圈變壓器，一般裝于主電源的保護(hù)應(yīng)帶兩段時(shí)限，以較小的時(shí)限斷開未裝保護(hù)的斷路器。當(dāng)以上方式滿足靈敏性要求時(shí)，則允許在各側(cè)裝設(shè)保護(hù)。各側(cè)保護(hù)應(yīng)根據(jù)選擇性的要求裝設(shè)方向元件。3）、對(duì)于供電給分開運(yùn)行的母線段的降壓變壓器，除在電源側(cè)裝設(shè)保護(hù)外，還應(yīng)在每個(gè)供電支路上裝設(shè)保護(hù)。4）、除主電源側(cè)外，其他各側(cè)保護(hù)只要求作為相鄰元件的后備保護(hù)，而不要求作為變壓器內(nèi)部故障的后備保護(hù)。5）、保護(hù)裝置對(duì)各側(cè)母線的各類短路應(yīng)具有足夠的靈敏性。相鄰線路由變壓器作遠(yuǎn)后備時(shí)，一般要求對(duì)線路不對(duì)稱短路具有足夠的靈敏性。相鄰線路大量瓦斯時(shí)，一般動(dòng)作于斷開的各側(cè)斷路器。如變壓器高采用遠(yuǎn)后備時(shí)，不作具體規(guī)定。6）、對(duì)某些稀有的故障類型（例如110KV及其以上電力網(wǎng)的三相短路）允許保護(hù)裝置無選擇性動(dòng)作。

差動(dòng)保護(hù)

變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流應(yīng)滿足以下三個(gè)條件

應(yīng)躲過變壓器差動(dòng)保護(hù)區(qū)外出現(xiàn)的最大短路不平衡電流 應(yīng)躲過變壓器的勵(lì)磁涌流

在電流互感器二次回路端線且變壓器處于最大符合時(shí)，差動(dòng)保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作 變壓器的過電流保護(hù)

1.過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定

IL.max =2×5700/(√3×60)A = 109.7A 取Krel = 1.3 , Ki = 150/5 = 30 , KW = 1 , Kre = 0.8 因此

Iop = Krel×KW×IL.max/(Kr×eKi)= 1.3×1×109.7A/(0.8×30)=5.94A 故動(dòng)作電流整定為6A。

2．保護(hù)動(dòng)作時(shí)間

t〈=t1-△t=2-0.5=1.5S

3.變壓器過電流保護(hù)的靈敏度

Ik.max = 0.866×7.02×1000× 10/60= 1037A 則：

Sp = KW×Ik.min/(Ki×Iop)= 1×1037/(6×30)= 5.761>1.5 滿足保護(hù)靈敏度的要求

4．結(jié)線圖

四、變壓器的過負(fù)荷保護(hù) 過負(fù)荷保護(hù)動(dòng)作電流的整定

IOP(OL)= 1.3I1N.T/Ki = 1.3×104/40A = 3A 動(dòng)作時(shí)間取10～15s

五、變壓器的瓦斯保護(hù)

瓦斯保護(hù)，又稱氣體繼電保護(hù)，是保護(hù)油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種基本的保護(hù)裝置。按GB50062—92規(guī)定，800KV·A及以上的一般油浸式變壓器和400KV·A及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。

瓦斯保護(hù)的主要元件是氣體繼電器。它裝設(shè)在變壓器的油箱與油枕之間的聯(lián)通管上。為了使油箱內(nèi)產(chǎn)生的氣體能夠順暢地通過氣體繼電器排往油枕，變壓器安裝應(yīng)取1%～1.5%的傾斜度；而變壓器在制造時(shí)，聯(lián)通管對(duì)油箱頂蓋也有 2%～4%的傾斜度。

當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，由故障產(chǎn)生的少量氣體慢慢升起，進(jìn)入氣體繼電器的容器，并由上而下地排除其中的油，使油面下降，上油杯因其中盛有殘余的油而使其力矩大于另一端平衡錘的力矩而降落。這時(shí)上觸點(diǎn)接通而接通信號(hào)回路，發(fā)出音響和燈光信號(hào)，這稱之為“輕瓦斯動(dòng)作”。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，由故障產(chǎn)生的氣體很多，帶動(dòng)油流迅猛地由變壓器油箱通過聯(lián)通管進(jìn)入油枕。這大量的油氣混合體在經(jīng)過氣體繼電器時(shí)，沖擊擋板，使下油杯下降。這時(shí)下觸點(diǎn)接通跳閘回路（通過中間繼電器），同時(shí)發(fā)出音響和燈光信號(hào)（通過信號(hào)繼電器），這稱之為“重瓦斯動(dòng)作”。

如果變壓器油箱漏油，使得氣體繼電器內(nèi)的油也慢慢流盡。先是繼電器的上油杯下降，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，接著繼電器內(nèi)的下油杯下降，使斷路器跳閘，同時(shí)發(fā)出跳閘信號(hào)。變壓器瓦斯保護(hù)動(dòng)作后的故障分析

變壓器瓦斯保護(hù)動(dòng)作后，可由蓄積于氣體繼電器內(nèi)的氣體性質(zhì)來分析和判斷故障的原因幾處理要求，如下表：

第十章 二次回路操作電源和中央信號(hào)裝置 二次回路的操作電源

二次回路操作電源是供高壓斷路器跳、合閘回路和繼電保護(hù)裝置、信號(hào)回路、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其它二次回路所需的電源。因此對(duì)操作電源的可靠性要求很高，容量要求足夠大，盡可能不受供電系統(tǒng)運(yùn)行的影響。

二次回路操作電源，分直流和交流兩大類。直流操作電源又有由蓄電池組供電的電源和由整流裝置供電的兩種。交流操作電源又由所用（站用）變壓器供電的由儀用互感器供電的兩種。其中，蓄電池主要有鉛酸蓄電池和鎘鎳蓄電池兩種；整流電源主要有硅整流電容儲(chǔ)能式和復(fù)式整流兩種。而交流操作電源可分為電流源和電壓源兩種。

采用鎘鎳蓄電池組作操作電源，除不受供電系統(tǒng)運(yùn)行情況的影響、工作可靠外，還有大電流放電性能好，比功率大，機(jī)械強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，腐蝕性小，無需專用房間等優(yōu)點(diǎn)，從而大大降低了投資等優(yōu)點(diǎn)，因此在工廠供電系統(tǒng)這應(yīng)用比較普遍。

采用交流操作電源，可使二次回路大大簡(jiǎn)化，投資大大減少，工作可靠，維護(hù)方便，但是它不適于比較復(fù)雜的電路。

中央信號(hào)裝置

中央信號(hào)裝置是指裝設(shè)在變配電所值班室或控制室的信號(hào)裝置。中央信號(hào)裝置包括事故信號(hào)和預(yù)告信號(hào)兩種。

中央信號(hào)裝置的要求是：在任一斷路器事故跳閘時(shí)，能瞬時(shí)發(fā)出音響信號(hào)，并在控制屏上或配電裝置有表示事故跳閘的具體斷路器位置的燈光指示信號(hào)。事故音響信號(hào)通常采用電笛（蜂鳴器），應(yīng)能手動(dòng)或自動(dòng)復(fù)歸。

中央事故信號(hào)裝置按操作電源分，有直流操作的交流操作的兩類。按事故音響信號(hào)的動(dòng)作特性分，有不能重復(fù)動(dòng)作的和能重復(fù)動(dòng)作的兩種。

中央預(yù)告信號(hào)裝置的要求是：當(dāng)供電系統(tǒng)中發(fā)生故障和不正常工作狀態(tài)但不需立即跳閘的情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)發(fā)出音響信號(hào)，并有顯示故障性質(zhì)和地點(diǎn)的指示信號(hào)（燈光或光字牌指示）。預(yù)告音響信號(hào)通常采用電鈴，應(yīng)能手動(dòng)或自動(dòng)復(fù)歸。

中央預(yù)告信號(hào)裝置亦有直流操作的和交流操作的兩種，同樣有不能重復(fù)動(dòng)作的和能重復(fù)動(dòng)作的兩種。

利用ZC-23型沖擊繼電器的中央復(fù)歸重復(fù)動(dòng)作的事故音響信號(hào)裝置結(jié)線圖

第十一章 電測(cè)量?jī)x表與絕緣監(jiān)視裝置

電測(cè)量?jī)x表

這里的“電測(cè)量?jī)x表”按GBJ63—90《電力裝置的電測(cè)量?jī)x表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的定義，“是對(duì)電力裝置回路的電力運(yùn)行參數(shù)所經(jīng)常測(cè)量、選擇測(cè)量、記錄用的儀表和作計(jì)費(fèi)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析考核管理用的計(jì)量?jī)x表的總稱。”

為了監(jiān)視供電系統(tǒng)一次設(shè)備（電力裝置）的運(yùn)行狀態(tài)和計(jì)量一次系統(tǒng)消耗的電能，保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)合理地運(yùn)行，工廠供電系統(tǒng)的電力裝置中必須裝設(shè)一定數(shù)量的

電測(cè)量?jī)x表。

電測(cè)量?jī)x表按其用途分為常用測(cè)量?jī)x表和電能計(jì)量?jī)x表兩類，前者是對(duì)一次電路的電力運(yùn)行參數(shù)作經(jīng)常測(cè)量、選擇測(cè)量和記錄用的儀表，后者是對(duì)一次電路進(jìn)行供用電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)考核分析和對(duì)電力用戶用電量進(jìn)行測(cè)量、計(jì)量的儀表，即各種電度表。

變配電裝置中各部分儀表的配置

供電系統(tǒng)變配電裝置中各部分儀表的配置要求如下：

1.在工廠的電源進(jìn)線上，或經(jīng)供電部門同意的電能計(jì)量點(diǎn)，必須裝設(shè)計(jì)費(fèi)的有供電度表和無功電度表，而且宜采用全國(guó)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電能計(jì)量柜。為了解負(fù)荷電流，進(jìn)線上還應(yīng)裝設(shè)一只電流表。

2.變配電所的每段母線上，必須裝設(shè)電壓表測(cè)量電壓。在中性點(diǎn)非有效接地的（即小接地電流的）系統(tǒng)中，各段母線上還應(yīng)裝設(shè)絕緣監(jiān)視裝置。如出線很少時(shí)，絕緣監(jiān)視電壓表可不裝設(shè)。

3.35～110/6～10KV的電力變壓器，應(yīng)裝設(shè)電流表、有功功率表、無功功率表、有功電能表和無功電能表各一只，裝在哪一側(cè)視具體情況而定。6～10/3～6KV的電力變壓器，在其一側(cè)裝設(shè)電流表、有功和無功電度表各一只。6～10/0.4KV的電力變壓器，在高壓側(cè)裝設(shè)電流表和有功電度表各一只，如為單獨(dú)經(jīng)濟(jì)核算單位的變壓器，還應(yīng)裝設(shè)一只無功電度表。

4.3～10KV的配電線路，應(yīng)裝設(shè)電流表、有功和無功電度表各一只。如不是送往單獨(dú)經(jīng)濟(jì)核算單位時(shí)，可不裝無功電度表。當(dāng)線路負(fù)荷在5000KV·A及以上時(shí)，可再裝設(shè)一只有功功率表。

5.380V的電源進(jìn)線或變壓器低壓側(cè)，各相應(yīng)裝一只電流表。如果變壓器高壓側(cè)未安裝設(shè)有功電度表一只。

6.低壓動(dòng)力線路上，應(yīng)安裝一只電流表。低壓照明線路及三相負(fù)荷不平衡率大于15%的線路上，應(yīng)裝設(shè)三只電流表分別測(cè)量三相電流。如需計(jì)量電能，一般應(yīng)裝設(shè)一只三相四線有功電度表。對(duì)負(fù)荷平衡的動(dòng)力線路，可只裝設(shè)一只單相有功電度表，實(shí)際電能按其計(jì)度的3倍計(jì)。7.并聯(lián)電力電容器組的回路上，應(yīng)裝設(shè)三只電流表，分別測(cè)量三相電流，并應(yīng)裝設(shè)一只無功電度表。

二、絕緣監(jiān)視裝置

絕緣監(jiān)視裝置用于小接地電流的系統(tǒng)中，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)單相接地故障，設(shè)法處理，以免故障發(fā)展為兩相接地短路，造成停電事故。

6～35KV系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視裝置，可采用三相雙繞組電壓互感器和三只電壓表，也可采用三個(gè)單相三繞組電壓互感器或者一個(gè)三相五芯柱三繞組電壓互感器。接成Y0的二次繞組，其中三只電壓表均接各相的相電壓。當(dāng)一次電路其中一相發(fā)生接地故障時(shí)，電壓互感器二次側(cè)的對(duì)應(yīng)相的電壓表指零，其它兩相的電壓表讀數(shù)則升高到線電壓。由指零電壓表的所在相即可得知該相發(fā)生了單相接地故障，但不能判明是哪一條線路發(fā)生了故障，因此這種絕緣監(jiān)視裝置是無選擇性的，只適于出線不多的系統(tǒng)及作為有選擇性的單相接地保護(hù)的一種輔助裝置。

第十二章 防雷與接地

防雷

1.防雷設(shè)備

防雷的設(shè)備主要有接閃器和避雷器。其中，接閃器就是專門用來接受直接雷擊（雷閃）的金屬物體。接閃的金屬稱為避雷針。接閃的金屬線稱為避雷線，或稱架空地線。接閃的金屬帶稱為避雷帶。接閃的金屬網(wǎng)稱為避雷網(wǎng)。

避雷器是用來防止雷電產(chǎn)生的過電壓波沿線路侵入變配電所或其它建筑物內(nèi)，以免危及被保護(hù)設(shè)備的絕緣。避雷器應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，裝在被保護(hù)設(shè)備的電源側(cè)。當(dāng)線路上出現(xiàn)危及設(shè)備絕緣的雷電過電壓時(shí)，避雷器的火花間隙就被擊穿，或由高阻變?yōu)榈妥瑁惯^電壓對(duì)大地放電，從而保護(hù)了設(shè)備的絕緣。避雷器的型式，主要有閥式和排氣式等。

2.防雷措施

1.架空線路的防雷措施

（1）架設(shè)避雷線 這是防雷的有效措施，但造價(jià)高，因此只在66KV及以上的架空線路上才沿全線裝設(shè)。35KV的架空線路上，一般只在進(jìn)出變配電所的一段線路上裝設(shè)。而10KV及以下的線路上一般不裝設(shè)避雷線。

（2）提高線路本身的絕緣水平在架空線路上，可采用木橫擔(dān)、瓷橫擔(dān)或高一級(jí)的絕緣子，以提高線路的防雷水平，這是10KV及以下架空線路防雷的基本措施。

（3）利用三角形排列的頂線兼作防雷保護(hù)線 由于3～10KV的線路是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，因此可在三角形排列的頂線絕緣子裝以保護(hù)間隙。在出現(xiàn)雷電過電壓時(shí)，頂線絕緣子上的保護(hù)間隙被擊穿，通過其接地引下線對(duì)地泄放雷電流，從而保護(hù)了下面兩根導(dǎo)線，也不會(huì)引起線路斷路器跳閘。

（4）裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置 線路上因雷擊放電而產(chǎn)生的短路是由電弧引起的。在斷路器跳閘后，電弧即自行熄滅。如果采用一次ARD，使斷路器經(jīng)0.5s或稍長(zhǎng)一點(diǎn)時(shí)間后自動(dòng)重合閘，電弧通常不會(huì)復(fù)燃，從而能恢復(fù)供電，這對(duì)一般用戶不會(huì)有什么影響。

（5）個(gè)別絕緣薄弱地點(diǎn)加裝避雷器 對(duì)架空線路上個(gè)別絕緣薄弱地點(diǎn)，如跨越桿、轉(zhuǎn)角桿、分支桿、帶拉線桿以及木桿線路中個(gè)別金屬桿等處，可裝設(shè)排氣式避雷器或保護(hù)間隙。

2.變配電所的防雷措施

（1）裝設(shè)避雷針 室外配電裝置應(yīng)裝設(shè)避雷針來防護(hù)直接雷擊。如果變配電所處在附近高建（構(gòu)）筑物上防雷設(shè)施保護(hù)范圍之內(nèi)或變配電所本身為室內(nèi)型時(shí)，不必再考慮直擊雷的保護(hù)。（2）高壓側(cè)裝設(shè)避雷器 這主要用來保護(hù)主變壓器，以免雷電沖擊波沿高壓線路侵入變電所，損壞了變電所的這一最關(guān)鍵的設(shè)備。為此要求避雷器應(yīng)盡量靠近主變壓器安裝。閥式避雷器至3～10KV主變壓器的最大電氣如下表。

避雷器的接地端應(yīng)與變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)及金屬外殼等連接在一起。在每路進(jìn)線終端和每段母線上，均裝有閥式避雷器。如果進(jìn)線是具有一段引入電纜的架空線路，則在架空線路終端的電纜頭處裝設(shè)閥式避雷器或排氣式避雷器，其接地端與電纜頭外殼相聯(lián)后接地。

（3）低壓側(cè)裝設(shè)避雷器 這主要用在多雷區(qū)用來防止雷電波沿低壓線路侵入而擊穿電力變壓器的絕緣。當(dāng)變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)不接地時(shí)（如IT系統(tǒng)），其中性點(diǎn)可裝設(shè)閥式避雷器或金屬氧化物避雷器或保護(hù)間隙。

在本設(shè)計(jì)中，配電所屋頂及邊緣敷設(shè)避雷帶，其直徑為8mm的鍍鋅圓鋼，主筋直徑應(yīng)大于或等于10mm的鍍鋅圓鋼。

二、接地

1.接地與接地裝置

電氣設(shè)備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接地體，或稱接地極。專門為接地而人為裝設(shè)的接地體，稱為人工接地體。兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)等，稱為自然接地體。連接接地體與設(shè)備、裝置接地部分的金屬導(dǎo)體，稱為接地線。接地線在設(shè)備、裝置正常運(yùn)行情況下是不載流的，但在故障情況下要通過接地故障電流。

接地線與接地體合稱為接地裝置。由若干接地體在大地中相互用接地線連接起來的一個(gè)整體，稱為接地網(wǎng)。其中接地線又分為接地干線和接地支線。接地干線一般應(yīng)采用不少于兩根導(dǎo)體在不同地點(diǎn)與接地網(wǎng)連接。

2.確定此配電所公共接地裝置的垂直接地鋼管和連接扁鋼（1）確定接地電阻

按相關(guān)資料可確定此配電所公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下兩個(gè)條件： RE ≤ 250V/IE RE ≤ 10Ω

式中IE的計(jì)算為

IE = IC = 60×(60＋35×4)A/350 = 34.3A 故 RE ≤ 350V/34.3A = 10.2Ω

綜上可知，此配電所總的接地電阻應(yīng)為RE≤10Ω（2）接地裝置初步方案

現(xiàn)初步考慮圍繞變電所建筑四周，距變電所2～3m，打入一圈直徑50mm、長(zhǎng)2.5m的鋼管接地體，每隔5m打入一根，管間用40×4mm2的扁鋼焊接。（3）計(jì)算單根鋼管接地電阻

查相關(guān)資料得土質(zhì)的ρ = 100Ω·m 則單根鋼管接地電阻RE(1)≈ 100Ω·m/2.5m = 40Ω（4）確定接地鋼管數(shù)和最后的接地方案

根據(jù)RE(1)/RE = 40/4 = 10。但考慮到管間的屏蔽效應(yīng)，初選15根直徑50mm、長(zhǎng)2.5m的鋼管作接地體。以n = 15和a/l = 2再查有關(guān)資料可得ηE ≈ 0.66。因此可得 n = RE(1)/(ηERE)= 40Ω/(0.66×4)Ω ≈ 15 考慮到接地體的均勻?qū)ΨQ布置，選16mm根直徑50mm、長(zhǎng)2.5m的鋼管作 地體，用40×4mm2的扁鋼連接，環(huán)形布置。選擇雙針等高避雷

小 結(jié)

我做的是某電機(jī)修造廠全廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì).通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我加深了對(duì)工廠供電知識(shí)的理解，基本上掌握了進(jìn)行一次設(shè)計(jì)所要經(jīng)歷的步驟，象總降壓的設(shè)計(jì)，我與其他同學(xué)一起進(jìn)行課題分析、查資料，進(jìn)行設(shè)計(jì)，整理說明書到最后完成整個(gè)設(shè)計(jì)。作為大學(xué)階段一次重要的學(xué)習(xí)經(jīng)歷我感覺自己受益非淺，同時(shí)深深的感覺的自己的學(xué)習(xí)能力在不斷提高，一個(gè)月的時(shí)間就這樣匆匆的過去了，再指導(dǎo)老師我經(jīng)過多少個(gè)白天，黑夜，我們刻苦研究。

這次設(shè)計(jì)使我對(duì)工廠供電有了新的認(rèn)識(shí)，對(duì)總降壓變電所的設(shè)計(jì)由一無所知到現(xiàn)在的一定程度的掌握，起到了非常重要的作用，對(duì)秦緒平老師的關(guān)心，指導(dǎo)大家有感于心，事實(shí)上這次設(shè)計(jì)對(duì)我們的鍛煉是多方面的，除了對(duì)設(shè)計(jì)過程熟悉外，我們還進(jìn)一步提高了作圖，說明書編輯，各種信息的分析，對(duì)WORD文檔的使用等多方面的能力。

不久我們將走上工作崗位，這樣的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)對(duì)我們來說已經(jīng)不多了，我們非常重視。我們發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)合作的精神，互相配合

第二篇：工廠供電設(shè)計(jì)

摘要

工廠供電系統(tǒng)就是將電力系統(tǒng)的電能降壓再分配電能到各個(gè)廠房或車間中去，它由工廠降壓變電所，高壓配電線路，車間變電所，低壓配電線路及用電設(shè)備組成。工廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對(duì)負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國(guó)家供電情況.解決對(duì)各部門的安全可靠，經(jīng)濟(jì)技術(shù)的分配電能問題。其基本內(nèi)容有以下幾方面：進(jìn)線電壓的選擇, 變配電所位置的電氣設(shè)計(jì), 短路電流的計(jì)算及繼電保護(hù), 電氣設(shè)備的選擇,車間變電所位置和變壓器數(shù)量、容量的選擇, 防雷接地裝置設(shè)計(jì)等.關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)、繼電保護(hù)、電氣設(shè)計(jì)、防雷、電氣設(shè)備、電力

目錄

1：緒論

1.1、工廠供電的意義和要求……..………………………………….1 1.2、工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則………………………………….…..2

2、負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償

2.1、負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的.……………………………………….3 2.2、負(fù)荷計(jì)算的方法………………………………………..………..4 2.3、各用電車間負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如下表.……………………….…….4

3、變壓器的選擇

3.1、主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇.……………………………………5 3.2、變電所主變壓器容量的選擇……………………...………5

4、主結(jié)線方案選擇………….…………......………6

5、導(dǎo)線、電纜的選擇……………………..………7

6、高、低壓設(shè)備及開關(guān)柜的選擇..…….……..8

7、變壓器的繼電保護(hù)

7.1、概述………….………………………………………………………8 7.2、保護(hù)方法…………………………………………………11

8、防雷與接地

8.1、防雷………….…………………………………………12 8.2、接地….…………………………………………………15

結(jié)論…………………………………………………………18

主要參考文獻(xiàn)…………………………………………….………18

1：緒論

1.1工廠供電的意義和要求

工廠供電，就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。工廠配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的主要組成部分，它是電能的主要用戶。

眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，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。

在工廠里，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)過程自動(dòng)化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。

因此，做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)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。

工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求：

（1）安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。（2）可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。（3）優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求

（4）經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。

此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。

1.2、工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則

按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50053-94 《10kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50054-95 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：

（1）遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；

必須遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。

（2）安全可靠、先進(jìn)合理；

應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。

（3）近期為主、考慮發(fā)展；

應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。

（4）全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。

按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。

2、負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償

2.1、負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的

（1）計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常 6

采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。

（2）尖峰電流指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù)1秒左右的最大負(fù)荷電流。一般取啟動(dòng)電流上午周期分量作為計(jì)算電壓損失、電壓波動(dòng)和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件等的依據(jù)。在校驗(yàn)瞬動(dòng)元件時(shí)，還應(yīng)考慮啟動(dòng)電流的非周期分量。

（3）平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。

2.2、負(fù)荷計(jì)算的方法

負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等幾種。本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。

主要計(jì)算公式有： 有功功率： P30 = Pe·Kd 無功功率: Q30 = P30 ·tgφ 視在功率: S3O = P30/Cosφ 計(jì)算電流: I30 = S30/√3UN

2.3、各用電車間負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如下表：（2-1）

3、變壓器的選擇

3.1、主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇

由于該廠的負(fù)荷屬于二級(jí)負(fù)荷，對(duì)電源的供電可靠性要求較高，宜采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障后檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電，故選兩臺(tái)變壓器。

3.2、變電所主變壓器容量的選擇

裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的變電所，每臺(tái)變壓器的容量ST應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件： ① 任一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，ST≥（0.6-0.7）S′30（1）② 任一臺(tái)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，ST≥S′30（Ⅰ+Ⅱ）

由于S′30（1）= 7932 KV·A，因?yàn)樵搹S都是上二級(jí)負(fù)荷所以按條件2 選變壓器。③ ST≥（0.6-0.7）×7932=（4759.2～5552.4）KV·A≥ST≥S′30（Ⅰ+Ⅱ）因此選5700 KV·A的變壓器二臺(tái)

4、主結(jié)線方案的選擇

變配電所主結(jié)線的選擇原則

1.當(dāng)滿足運(yùn)行要求時(shí)，應(yīng)盡量少用或不用斷路器，以節(jié)省投資。

2當(dāng)變電所有兩臺(tái)變壓器同時(shí)運(yùn)行時(shí)，二次側(cè)應(yīng)采用斷路器分段的單母線接線。3.當(dāng)供電電源只有一回線路，變電所裝設(shè)單臺(tái)變壓器時(shí)，宜采用線路變壓器組結(jié)線。4.為了限制配出線短路電流，具有多臺(tái)主變壓器同時(shí)運(yùn)行的變電所，應(yīng)采用變壓器分列運(yùn)行。

5.接在線路上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開關(guān)；但接在母線上的避雷器，可與電壓互感器合用一組隔離開關(guān)。

6.6～10KV固定式配電裝置的出線側(cè)，在架空線路或有反饋可能的電纜出線回路中，應(yīng)裝設(shè)線路隔離開關(guān)。

7.采用6～10 KV熔斷器負(fù)荷開關(guān)固定式配電裝置時(shí)，應(yīng)在電源側(cè)裝設(shè)隔離開關(guān)。8.由地區(qū)電網(wǎng)供電的變配電所電源出線處，宜裝設(shè)供計(jì)費(fèi)用的專用電壓、電流互感器（一般都安裝計(jì)量柜）。

9.變壓器低壓側(cè)為0.4KV的總開關(guān)宜采用低壓斷路器或隔離開關(guān)。當(dāng)有繼電保護(hù)或自動(dòng)切換電源要求時(shí)，低壓側(cè)總開關(guān)和母線分段開關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器。

10.當(dāng)?shù)蛪耗妇€為雙電源，變壓器低壓側(cè)總開關(guān)和母線分段開關(guān)采用低壓斷路器時(shí)，在總開關(guān)的出線側(cè)及母線分段開關(guān)的兩側(cè)，宜裝設(shè)刀開關(guān)或隔離觸頭。

5、導(dǎo)線、電纜的選擇

為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行導(dǎo)線和電纜截面時(shí)必須滿足下列條件:（1）發(fā)熱條件

導(dǎo)線和電纜(包括母線)在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。

(2)、電壓損耗條件

導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。對(duì)于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。

（3）、經(jīng)濟(jì)電流密度

35KV及以上的高壓線路及電壓在35KV以下但距離長(zhǎng)電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(fèi)用支出最小。所選截面，稱為“經(jīng) 10

濟(jì)截面”。此種選擇原則，稱為“年費(fèi)用支出最小”原則。工廠內(nèi)的10KV及以下線路，通常不按此原則選擇。

6、高、低壓設(shè)備及開關(guān)柜的選擇

（1）、高、低壓設(shè)備的選擇

高壓設(shè)備選擇的一般要求必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下的工作要求，同時(shí)設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運(yùn)行方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。

高壓刀開關(guān)柜的選擇應(yīng)滿足變電所一次電路圖的要求，并各方案經(jīng)濟(jì)比較優(yōu)選出開關(guān)柜型號(hào)及一次結(jié)線方案編號(hào)，同時(shí)確定其中所有一次設(shè)備的型號(hào)規(guī)格。工廠變電所高壓開關(guān)柜母線宜采用LMY型硬母線

（2）、配電所高壓開關(guān)柜的選擇

高壓開關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種高壓成套配電裝置，在發(fā)電廠和變配電所中作為控制和保護(hù)發(fā)電機(jī)、變壓器和高壓線路之用，也可作為大型高壓開關(guān)設(shè)備、保護(hù)電器、監(jiān)視儀表和母線、絕緣子等。高壓開關(guān)柜有固定式和手車式（移可式）兩大類型。

由于本設(shè)計(jì)是10KV電源進(jìn)線，則可選用較為經(jīng)濟(jì)的固定式高壓開關(guān)柜，這里選擇GG1A-10Q（F）型。

7、變壓器的繼電保護(hù)

7.1、概述

按GB50062—92《電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：對(duì)電力變壓器的下列故障及異常運(yùn)行方式，應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置：

（1）繞組及其引出線的相間短路和在中性點(diǎn)直接接地側(cè)的單相接地短路；（2）繞組的匝間短路；

（3）外部相間短路引過的過電流；

（4）中性點(diǎn)直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起的過電流及中性點(diǎn)過電壓；（5）過負(fù)荷；（6）油面降低；

（7）變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。

對(duì)于高壓側(cè)為6～10KV的車間變電所主變壓器來說，通常裝設(shè)有帶時(shí)限的過電流保護(hù)；如過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間大于0.5～0.7s時(shí)，還應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。容量在800KV·A及以上的油浸式變壓器和400KV·A及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，按規(guī)定應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)（又稱氣體繼電保護(hù)）。容量在400KV·A及以上的變壓器，當(dāng)數(shù)臺(tái)并列運(yùn)行或單臺(tái)運(yùn)行并作為其它負(fù)荷的備用電源時(shí)，應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況裝 12

設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。過負(fù)荷保護(hù)及瓦斯保護(hù)在輕微故障時(shí)（通稱“輕瓦斯”），動(dòng)作于信號(hào)，而其它保護(hù)包括瓦斯保護(hù)在嚴(yán)重故障時(shí)（通稱“重瓦斯”），一般均動(dòng)作于跳閘。對(duì)于高壓側(cè)為35KV及以上的工廠總降壓變電所主變壓器來說，也應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)和瓦斯保護(hù)；在有可能過負(fù)荷時(shí)，也需裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。但是如果單臺(tái)運(yùn)行的變壓器容量在10000KV·A及以上和并列運(yùn)行的變壓器每臺(tái)容量在6300KV·A及以上時(shí)，則要求裝設(shè)縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)來取代電流速斷保護(hù)。

在本設(shè)計(jì)中，根據(jù)要求需裝設(shè)過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)和瓦斯保護(hù)。對(duì)于由外部相間短路引起的過電流，保護(hù)應(yīng)裝于下列各側(cè)： 1）、對(duì)于雙線圈變壓器，裝于主電源側(cè)

2）、對(duì)三線圈變壓器，一般裝于主電源的保護(hù)應(yīng)帶兩段時(shí)限，以較小的時(shí)限斷開未裝保護(hù)的斷路器。當(dāng)以上方式滿足靈敏性要求時(shí)，則允許在各側(cè)裝設(shè)保護(hù)。各側(cè)保護(hù)應(yīng)根據(jù)選擇性的要求裝設(shè)方向元件。

3）、對(duì)于供電給分開運(yùn)行的母線段的降壓變壓器，除在電源側(cè)裝設(shè)保護(hù)外，還應(yīng)在每個(gè)供電支路上裝設(shè)保護(hù)。

4）、除主電源側(cè)外，其他各側(cè)保護(hù)只要求作為相鄰元件的后備保護(hù)，而不要求作為變壓器內(nèi)部故障的后備保護(hù)。

5）、保護(hù)裝置對(duì)各側(cè)母線的各類短路應(yīng)具有足夠的靈敏性。相鄰線路由變壓器作遠(yuǎn)后備時(shí)，一般要求對(duì)線路不對(duì)稱短路具有足夠的靈敏性。相鄰線路大量瓦斯時(shí)，一般 13

動(dòng)作于斷開的各側(cè)斷路器。如變壓器高采用遠(yuǎn)后備時(shí)，不作具體規(guī)定。

6）、對(duì)某些稀有的故障類型（例如110KV及其以上電力網(wǎng)的三相短路）允許保護(hù)裝置無選擇性動(dòng)作。

7.2保護(hù)方法（1）差動(dòng)保護(hù)

變壓器差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作電流應(yīng)滿足以下三個(gè)條件 應(yīng)躲過變壓器差動(dòng)保護(hù)區(qū)外出現(xiàn)的最大短路不平衡電流 應(yīng)躲過變壓器的勵(lì)磁涌流

在電流互感器二次回路端線且變壓器處于最大符合時(shí)，差動(dòng)保護(hù)不應(yīng)動(dòng)作 變壓器的過電流保護(hù)滿足保護(hù)靈敏度的要求

（3）、變壓器的瓦斯保護(hù)

瓦斯保護(hù)的主要元件是氣體繼電器。它裝設(shè)在變壓器的油箱與油枕之間的聯(lián)通管上。為了使油箱內(nèi)產(chǎn)生的氣體能夠順暢地通過氣體繼電器排往油枕，變壓器安裝應(yīng)取1%～1.5%的傾斜度；而變壓器在制造時(shí)，聯(lián)通管對(duì)油箱頂蓋也有 2%～4%的傾斜度。

當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，由故障產(chǎn)生的少量氣體慢慢升起，進(jìn)入氣體繼電器的容器，并由上而下地排除其中的油，使油面下降，上油杯因其中盛有殘余的油而 14

使其力矩大于另一端平衡錘的力矩而降落。這時(shí)上觸點(diǎn)接通而接通信號(hào)回路，發(fā)出音響和燈光信號(hào)，這稱之為“輕瓦斯動(dòng)作”。

當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，由故障產(chǎn)生的氣體很多，帶動(dòng)油流迅猛地由變壓器油箱通過聯(lián)通管進(jìn)入油枕。這大量的油氣混合體在經(jīng)過氣體繼電器時(shí)，沖擊擋板，使下油杯下降。這時(shí)下觸點(diǎn)接通跳閘回路（通過中間繼電器），同時(shí)發(fā)出音響和燈光信號(hào)（通過信號(hào)繼電器），這稱之為“重瓦斯動(dòng)作”。

如果變壓器油箱漏油，使得氣體繼電器內(nèi)的油也慢慢流盡。先是繼電器的上油杯下降，發(fā)出報(bào)警信號(hào)，接著繼電器內(nèi)的下油杯下降，使斷路器跳閘，同時(shí)發(fā)出跳閘信號(hào)。變壓器瓦斯保護(hù)動(dòng)作后的故障分析

變壓器瓦斯保護(hù)動(dòng)作后，可由蓄積于氣體繼電器內(nèi)的氣體性質(zhì)來分析和判斷故障的原因幾處理要求，如下表：

8、防雷與接地

8.1、防雷

1.防雷設(shè)備

防雷的設(shè)備主要有接閃器和避雷器。其中，接閃器就是專門用來接受直接雷擊（雷閃）的金屬物體。接閃的金屬稱為避雷針。接閃的金屬線稱為避雷線，或稱架空地線。接閃的金屬帶稱為避雷帶。接閃的金屬網(wǎng)稱為避雷網(wǎng)。

避雷器是用來防止雷電產(chǎn)生的過電壓波沿線路侵入變配電所或其它建筑物內(nèi)，以免危及被保護(hù)設(shè)備的絕緣。避雷器應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，裝在被保護(hù)設(shè)備的電源側(cè)。當(dāng)線路上出現(xiàn)危及設(shè)備絕緣的雷電過電壓時(shí)，避雷器的火花間隙就被擊穿，或由高阻變?yōu)榈妥瑁惯^電壓對(duì)大地放電，從而保護(hù)了設(shè)備的絕緣。避雷器的型式，主要有閥式和排氣式等。

2、防雷措施

1）.架空線路的防雷措施

（1）架設(shè)避雷線 這是防雷的有效措施，但造價(jià)高，因此只在66KV及以上的架空線路上才沿全線裝設(shè)。35KV的架空線路上，一般只在進(jìn)出變配電所的一段線路上裝設(shè)。而10KV及以下的線路上一般不裝設(shè)避雷線。

（2）提高線路本身的絕緣水平在架空線路上，可采用木橫擔(dān)、瓷橫擔(dān)或高一級(jí)的 16

絕緣子，以提高線路的防雷水平，這是10KV及以下架空線路防雷的基本措施。（3）利用三角形排列的頂線兼作防雷保護(hù)線 由于3～10KV的線路是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，因此可在三角形排列的頂線絕緣子裝以保護(hù)間隙。在出現(xiàn)雷電過電壓時(shí)，頂線絕緣子上的保護(hù)間隙被擊穿，通過其接地引下線對(duì)地泄放雷電流，從而保護(hù)了下面兩根導(dǎo)線，也不會(huì)引起線路斷路器跳閘。

（4）裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置 線路上因雷擊放電而產(chǎn)生的短路是由電弧引起的。在斷路器跳閘后，電弧即自行熄滅。如果采用一次ARD，使斷路器經(jīng)0.5s或稍長(zhǎng)一點(diǎn)時(shí)間后自動(dòng)重合閘，電弧通常不會(huì)復(fù)燃，從而能恢復(fù)供電，這對(duì)一般用戶不會(huì)有什么影響。

（5）個(gè)別絕緣薄弱地點(diǎn)加裝避雷器 對(duì)架空線路上個(gè)別絕緣薄弱地點(diǎn)，如跨越桿、轉(zhuǎn)角桿、分支桿、帶拉線桿以及木桿線路中個(gè)別金屬桿等處，可裝設(shè)排氣式避雷器或保護(hù)間隙。

2）、變配電所的防雷措施

（1）裝設(shè)避雷針 室外配電裝置應(yīng)裝設(shè)避雷針來防護(hù)直接雷擊。如果變配電所處在附近高建（構(gòu)）筑物上防雷設(shè)施保護(hù)范圍之內(nèi)或變配電所本身為室內(nèi)型時(shí)，不必再考慮直擊雷的保護(hù)。

（2）高壓側(cè)裝設(shè)避雷器 這主要用來保護(hù)主變壓器，以免雷電沖擊波沿高壓線路侵入變電所，損壞了變電所的這一最關(guān)鍵的設(shè)備。為此要求避雷器應(yīng)盡量靠近主變壓器安裝。閥式避雷器至3～10KV主變壓器的最大電氣如下表。

避雷器的接地端應(yīng)與變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)及金屬外殼等連接在一起。在每路進(jìn)線終端和每段母線上，均裝有閥式避雷器。如果進(jìn)線是具有一段引入電纜的架空線路，則在架空線路終端的電纜頭處裝設(shè)閥式避雷器或排氣式避雷器，其接地端與電纜頭外殼相聯(lián)后接地。

（3）低壓側(cè)裝設(shè)避雷器 這主要用在多雷區(qū)用來防止雷電波沿低壓線路侵入而擊穿電力變壓器的絕緣。當(dāng)變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)不接地時(shí)（如IT系統(tǒng)），其中性點(diǎn)可裝設(shè)閥式避雷器或金屬氧化物避雷器或保護(hù)間隙。

在本設(shè)計(jì)中，配電所屋頂及邊緣敷設(shè)避雷帶，其直徑為8mm的鍍鋅圓鋼，主筋直徑應(yīng)大于或等于10mm的鍍鋅圓鋼。

8.2接地

1.接地與接地裝置

電氣設(shè)備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接地體，或稱接地極。專門為接地而人為裝設(shè)的接地體，稱為人工接地體。兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)等，稱為自然接地體。連接接地體與設(shè)備、裝置接地部分的金屬導(dǎo)體，稱為接地線。接地線在設(shè)備、裝置正常運(yùn)行情況下是不載流的，但在故障情況下要通過接地故障電流。

接地線與接地體合稱為接地裝置。由若干接地體在大地中相互用接地線連接起來的一個(gè)整體，稱為接地網(wǎng)。其中接地線又分為接地干線和接地支線。接地干線一般應(yīng)采用不少于兩根導(dǎo)體在不同地點(diǎn)與接地網(wǎng)連接。

2.確定此配電所公共接地裝置的垂直接地鋼管和連接扁鋼

（1）確定接地電阻

按相關(guān)資料可確定此配電所公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下兩個(gè)條件： RE ≤ 250V/IE RE ≤ 10Ω

式中IE的計(jì)算為

IE = IC = 60×(60＋35×4)A/350 = 34.3A 故 RE ≤ 350V/34.3A = 10.2Ω

綜上可知，此配電所總的接地電阻應(yīng)為RE≤10Ω（2）接地裝置初步方案

現(xiàn)初步考慮圍繞變電所建筑四周，距變電所2～3m，打入一圈直徑50mm、長(zhǎng)2.5m的鋼管接地體，每隔5m打入一根，管間用40×4mm2的扁鋼焊接。（3）計(jì)算單根鋼管接地電阻 查相關(guān)資料得土質(zhì)的ρ = 100Ω·m

則單根鋼管接地電阻RE(1)≈ 100Ω·m/2.5m = 40Ω（4）確定接地鋼管數(shù)和最后的接地方案

根據(jù)RE(1)/RE = 40/4 = 10。但考慮到管間的屏蔽效應(yīng)，初選15根直徑50mm、長(zhǎng)2.5m的鋼管作接地體。以n = 15和a/l = 2再查有關(guān)資料可得ηE ≈ 0.66。因此可得

n = RE(1)/(ηERE)= 40Ω/(0.66×4)Ω ≈ 15

考慮到接地體的均勻?qū)ΨQ布置，選16mm根直徑50mm、長(zhǎng)2.5m的鋼管作

地體，用40×4mm2的扁鋼連接，環(huán)形布置。選擇雙針等高避雷

結(jié)論

我做的是某電機(jī)修造廠全廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì).通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我加深了對(duì)工廠供電知識(shí)的理解，基本上掌握了進(jìn)行一次設(shè)計(jì)所要經(jīng)歷的步驟，象總降壓的設(shè)計(jì)，我與其他同學(xué)一起進(jìn)行課題分析、查資料，進(jìn)行設(shè)計(jì)，整理說明書到最后完成整個(gè)設(shè)計(jì)。作為大學(xué)階段一次重要的學(xué)習(xí)經(jīng)歷我感覺自己受益非淺，同時(shí)深深的感覺的自己的學(xué)習(xí)能力在不斷提高，一個(gè)月的時(shí)間就這樣匆匆的過去了，再指導(dǎo)老師我經(jīng)過多少個(gè)白天，黑夜，我們刻苦研究。

這次設(shè)計(jì)使我對(duì)工廠供電有了新的認(rèn)識(shí)，對(duì)總降壓變電所的設(shè)計(jì)由一無所知到現(xiàn)在的一定程度的掌握，起到了非常重要的作用，對(duì)秦緒平老師的關(guān)心，指導(dǎo)大家有感于心，事實(shí)上這次設(shè)計(jì)對(duì)我們的鍛煉是多方面的，除了對(duì)設(shè)計(jì)過程熟悉外，我們還進(jìn)一步提高了作圖，說明書編輯，各種信息的分析，對(duì)WORD文檔的使用等多方面的能力。不久我們將走上工作崗位，這樣的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)對(duì)我們來說已經(jīng)不多了，我們非常重視。我們發(fā)揚(yáng)團(tuán)隊(duì)合作的精神，互相配合 21

主要參考文獻(xiàn)

【1】劉介才編。《工廠供電》。機(jī)械工業(yè)出版社。1997年。12-15 【2】李宗綱、劉玉林編《工廠供電設(shè)計(jì)》機(jī)械工業(yè)出版社2009年。32-35 【3】 王崇林、鄒有明主編《.供電技術(shù)》.煤炭工業(yè)出版社,1996年。16-18 【4】 吳希再、熊信銀、張國(guó)強(qiáng)《.電力工程》.華中科技大學(xué)出版社,1996年。30-33 【5】 孫國(guó)凱等 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)原理 中國(guó)水利水電出版社2002年10-14

第三篇：工廠設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)題

1.工廠設(shè)計(jì)

將一個(gè)待建項(xiàng)目（一個(gè)工廠、車間、一套設(shè)備）用圖紙、表格和必要的文字說明表達(dá)出來，然后由施工人員建設(shè)完成的一系列程序。

2.基本建設(shè)程序

基本建設(shè)的程序指的就是基本建設(shè)項(xiàng)目在整個(gè)建設(shè)過程中各項(xiàng)工作的先后順序

3.項(xiàng)目建議書

項(xiàng)目建議書是項(xiàng)目擬建單位或業(yè)主根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、行業(yè)發(fā)展規(guī)劃和地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃以及本單位的具體情況，經(jīng)初步調(diào)查研究，提出的基本建設(shè)項(xiàng)目立項(xiàng)建議。

4.可行性研究

可行性研究是對(duì)擬建項(xiàng)目在工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)、環(huán)境保護(hù)等方面的可行性和合理性進(jìn)行的研究。5 項(xiàng)目評(píng)估

所謂項(xiàng)目評(píng)估是在項(xiàng)目準(zhǔn)備完成后，組織有關(guān)方面的專家對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)地考察，并著重從國(guó)家宏觀經(jīng)濟(jì)的角度全面系統(tǒng)地檢查項(xiàng)目涉及的各個(gè)方面，對(duì)項(xiàng)目準(zhǔn)備提出的可行性研究報(bào)告的可靠程度做出評(píng)價(jià)，對(duì)于項(xiàng)目是否執(zhí)行有至關(guān)重要的作用。設(shè)計(jì)任務(wù)書

設(shè)計(jì)計(jì)劃任務(wù)書（簡(jiǎn)稱設(shè)計(jì)任務(wù)書、計(jì)劃任務(wù)書）是根據(jù)可行性研究的結(jié)論編制出的一個(gè)建設(shè)計(jì)劃，它是確定基本建設(shè)項(xiàng)目和編制設(shè)計(jì)文件的主要依據(jù)。工廠總平面設(shè)計(jì)

所謂總平面設(shè)計(jì)，就是一切從生產(chǎn)工藝出發(fā)，研究建筑物、構(gòu)筑物、道路、堆場(chǎng)、各種管線和綠化等方面的相互關(guān)系，在一張或幾張圖紙上表示出來，這樣的設(shè)計(jì)就叫工廠總平面設(shè)計(jì)。輔助部門

工廠設(shè)計(jì)時(shí)，除生產(chǎn)車間(物料加工所在的場(chǎng)所)以外的其他部門或設(shè)施，都可稱之為輔助部門，就其所占的空間大小來說，它們往往占整個(gè)工廠的大部分。生產(chǎn)車間工藝布置

就是對(duì)廠房?jī)?nèi)設(shè)備排列的安排和配置作出合理的安排，并以車間設(shè)備布置圖紙的形式表達(dá)出來

1.何以說各工種間的相互配合是搞好工廠設(shè)計(jì)的關(guān)鍵？

食品工廠工藝設(shè)計(jì)與非工藝設(shè)計(jì)之間的相互關(guān)系體現(xiàn)為工藝向土建提出工藝要求，而土建給工藝提供符合工藝要求的建筑；

工藝向給排水、電、汽、冷、暖、風(fēng)等提出工藝要求和有關(guān)數(shù)據(jù)，而水、電、汽等又反過來為工藝提供有關(guān)車間安裝圖；

土建對(duì)給排水、電、汽、冷、暖、風(fēng)等提供有關(guān)建筑,而給排水、電、汽等又給建筑提供有關(guān)涉及建筑布置的資料，用電各工程工種如工藝、冷、風(fēng)、汽、暖等向供電提供出用電資料，用水各工程工種如工藝、冷、風(fēng)、汽、消防等給排水提出用水資料。

因?yàn)檎麄€(gè)設(shè)計(jì)涉及工種多，而且縱橫交叉，所以，各工種間的相互配合是搞好工廠設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。2 可行性研究的具體作用表現(xiàn)在哪幾方面？

（1）項(xiàng)目進(jìn)行投資決策的依據(jù)。

（2）向金融機(jī)構(gòu)申請(qǐng)貸款的依據(jù)。

（3）作為與有關(guān)部門洽談合同和協(xié)議的依據(jù)。

（4）是項(xiàng)目設(shè)計(jì)和項(xiàng)目實(shí)施的依據(jù)。

（5）制定技術(shù)方案和設(shè)備方案的基礎(chǔ)。

（6）作為安排基本建設(shè)計(jì)劃和開展各項(xiàng)建設(shè)前期工作的參考。

（7）環(huán)保當(dāng)局審查項(xiàng)目對(duì)環(huán)境影響的依據(jù)。廠址選擇的一般原則

（1）廠址的地區(qū)布局應(yīng)符合區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、國(guó)土開發(fā)及管理的有關(guān)規(guī)定廠區(qū)的自然條件要符合建設(shè)要求

（2）廠址選擇應(yīng)按照指向原理，根據(jù)原料、市場(chǎng)、能源、技術(shù)、勞動(dòng)力等生產(chǎn)要素的限度區(qū)位來綜合分析確定

（3）廠址選擇要考慮交通運(yùn)輸和通訊設(shè)施等條件

（4）便于利用現(xiàn)有的生活福利設(shè)施、衛(wèi)生醫(yī)療設(shè)施、文化教育和商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)等設(shè)施

（5）要注意保護(hù)環(huán)境和生態(tài)平衡建廠條件評(píng)價(jià)

（1）資源條件評(píng)價(jià)（2）原材料供應(yīng)條件評(píng)價(jià)（3）燃料及動(dòng)力供應(yīng)條件評(píng)價(jià)（4）交通運(yùn)輸和通訊條件評(píng)價(jià)（5）外部協(xié)作配套條件和同步建設(shè)評(píng)價(jià)發(fā)酵食品工廠工藝設(shè)計(jì)步驟

（1）根據(jù)前期可行性調(diào)查研究，確定產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模。

（2）根據(jù)當(dāng)前的技術(shù)，經(jīng)濟(jì)水平選擇生產(chǎn)方法。

（3）發(fā)酵產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程設(shè)計(jì)。（4）物料衡算。

（5）能量衡算(包括熱量、耗冷量、供電、水量計(jì)算)。

（6）選擇設(shè)備。（7）車間工藝布置。（8）管路設(shè)計(jì)。（9）其它工藝設(shè)計(jì)。

（10）編制工藝流程圖、管道設(shè)計(jì)圖及說明書等生產(chǎn)工藝流程圖的繪制步驟

生產(chǎn)工藝流程示意圖→物料平衡計(jì)算→設(shè)備設(shè)計(jì)及計(jì)算→設(shè)備選型→繪制工藝流程草圖→車間設(shè)備設(shè)計(jì)→草圖的修改和完善→正式繪制生產(chǎn)工藝流程圖.物料衡算意義

(1)確定生產(chǎn)設(shè)備的容量、個(gè)數(shù)和主要尺寸。(2)指導(dǎo)工藝流程草圖的設(shè)計(jì)。

(3)水、蒸汽、熱量、冷量等平衡計(jì)算。

(4)指導(dǎo)車間布置、運(yùn)輸量、倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存量、勞動(dòng)定員、生產(chǎn)班次、成本核算、管線設(shè)計(jì)。發(fā)酵食品工廠設(shè)備選擇的原則

（1）與生產(chǎn)能力相匹配的原則（2）利于加工設(shè)備在生產(chǎn)線上相匹配(3)設(shè)備的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性原則

(4)工作可靠性原則(5)利于產(chǎn)品改型及擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模的原則生產(chǎn)車間設(shè)備布置的原則

（1）要有總體設(shè)計(jì)的全局觀點(diǎn)。（2）設(shè)備布置要盡量按工藝流水線安排

（3）應(yīng)考慮到進(jìn)行多品種生產(chǎn)的可能（4）生產(chǎn)車間與其他車間的各工序要相互配合（5）必須考慮生產(chǎn)衛(wèi)生和勞動(dòng)保護(hù)(6)應(yīng)注意車間的采光、通風(fēng)、采暖、降溫等設(shè)施。

(7)可以設(shè)在室外的設(shè)備，盡可能設(shè)在室外，上面可加蓋簡(jiǎn)易棚。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的步驟

(1)根據(jù)項(xiàng)目的具體要求,設(shè)計(jì)若干可能的技術(shù)方案

(2)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析前的準(zhǔn)備工作——收集各種方案的有關(guān)資料

(3)選定技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的有關(guān)指標(biāo)(4)對(duì)選定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算

(5)對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)并得出結(jié)論設(shè)計(jì)概算的意義

(1)設(shè)計(jì)概算是編制總體項(xiàng)目計(jì)劃的依據(jù)(2)設(shè)計(jì)概算是進(jìn)行項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的依據(jù)

(3)設(shè)計(jì)概算是確定和控制項(xiàng)目階段投資額的依據(jù)(4)設(shè)計(jì)概算是編制建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)計(jì)劃的依據(jù)

(5)設(shè)計(jì)概算是確定項(xiàng)目貸款額度的依據(jù)(6)設(shè)計(jì)概算是進(jìn)行項(xiàng)目管理的依據(jù)設(shè)備設(shè)計(jì)與選型的原則

1.保證工藝過程實(shí)施的安全可靠：產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)安全2.經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)

3.投資省、加工方便、采購(gòu)容易4.運(yùn)行費(fèi)用低、水電氣消耗少

5.操作清洗方便、易實(shí)施自動(dòng)化，備件供應(yīng)可靠 6.結(jié)構(gòu)緊湊，采用性能優(yōu)良的設(shè)備

7.留有一定余量8.考慮設(shè)備故障與檢修的備用專業(yè)設(shè)備設(shè)計(jì)與選型的依據(jù)

有工藝計(jì)算確定的成品量、物料量、耗氣/汽量、耗水量、耗風(fēng)量、耗冷量；工藝操作的最適外部條件；設(shè)備的構(gòu)造類型、性能；發(fā)酵工廠、車間組成(1)發(fā)酵工廠組成：生產(chǎn)車間、輔助車間、動(dòng)力車間、倉(cāng)庫(kù)和堆場(chǎng)部分、三廢治理部分、廠前區(qū)行政福利部分

(2)發(fā)酵工廠生產(chǎn)車間的內(nèi)部組成：生產(chǎn)、輔助、生活等三部分

生產(chǎn)部分：原料工段、生產(chǎn)工段、成品工段、回收工段等

輔助部分：通風(fēng)空調(diào)室、變電配電室、車間化驗(yàn)室、控制室等

生活行政部分：其中包括車間辦公室、會(huì)議室、更衣室、休息室、浴室以及廁所等車間布置設(shè)計(jì)的原則

(1)車間布置應(yīng)符合生產(chǎn)工藝要求的原則

(2)車間布置應(yīng)符合生產(chǎn)操作要求的原則

(3)車間布置應(yīng)符合設(shè)備安裝、檢修要求的原則

(4)車間布置應(yīng)符合廠房建筑要求的原則

（5）車間布置應(yīng)符合節(jié)約建設(shè)投資要求的原則

（6）車間布置應(yīng)符合安全、衛(wèi)生和防腐蝕的要求

（7）車間布置應(yīng)符合生產(chǎn)發(fā)展的要求。

第四篇：食品工廠設(shè)計(jì)

食品工廠設(shè)計(jì)試題名詞解釋（每題3分，共15分）基本建設(shè)“三同時(shí)”、是指生產(chǎn)性基本建設(shè)和技術(shù)改造項(xiàng)目中的勞動(dòng)安全衛(wèi)生設(shè)施,應(yīng)與建筑主體工程同時(shí)設(shè)計(jì),同時(shí)施工,同時(shí)驗(yàn)收和投產(chǎn)使用風(fēng)向玫瑰圖：風(fēng)向玫瑰圖表示風(fēng)向和風(fēng)向頻率，根據(jù)各方向風(fēng)出現(xiàn)的頻率，以相應(yīng)的比例長(zhǎng) 度，按風(fēng)向中心吹描在8個(gè)或16個(gè)方位所表示的圖線上，然后將各相鄰方向的端點(diǎn)用直線連接起來，繪成一個(gè)形似玫瑰花一樣的閉合折線。風(fēng)向頻率：在一定時(shí)間內(nèi)，各種風(fēng)向出現(xiàn)的次數(shù)占總觀測(cè)次數(shù)的百分比。、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析就是對(duì)技術(shù)方案的經(jīng)濟(jì)效果進(jìn)行估算、分析、評(píng)價(jià)，并作為選擇方案 進(jìn)行決策的依據(jù)經(jīng)濟(jì)效果是指生產(chǎn)過程中產(chǎn)出量與投入量的比值.它反映的是生產(chǎn)過程中勞動(dòng)耗費(fèi)轉(zhuǎn)化為勞動(dòng)成果的程度.其表達(dá)式為式中：勞動(dòng)耗費(fèi)指勞動(dòng)消耗量或勞動(dòng)占用量。、建筑系數(shù)（%）= %100??廠區(qū)占地面積 場(chǎng)地占地面積 堆場(chǎng)、露天場(chǎng)地、作業(yè)積建筑物、構(gòu)筑物占地面土地 利 用 系 數(shù)、土 地 利 用 系 數(shù)（%）= 100% ??廠區(qū)占地面積 輔助工程占地面積 場(chǎng)地占用面積堆場(chǎng)、露天場(chǎng)地、作業(yè)積建筑物、構(gòu)筑物占地面公用系統(tǒng)是平臺(tái)生產(chǎn)和生活的保障系統(tǒng)，該系統(tǒng)所提供的設(shè)施為平臺(tái)維持正常的生產(chǎn)活動(dòng)和人員生存所必須，并且為平臺(tái)其它設(shè)備所共用，所以稱其為公用系統(tǒng)。

生產(chǎn)綱領(lǐng)、產(chǎn)品方案：即生產(chǎn)綱領(lǐng)。指食品工廠全年生產(chǎn)主要產(chǎn)品品種，年產(chǎn)量，生產(chǎn)量，班次，勞動(dòng)生產(chǎn)率，生產(chǎn)實(shí)踐的計(jì)劃。可行性研究（Feasibility Study），是指在調(diào)查的基礎(chǔ)上，通過市場(chǎng)分析、技術(shù)分析、財(cái)務(wù)分析和國(guó)民經(jīng)濟(jì)分析，對(duì)各種投資項(xiàng)目的技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)合理性進(jìn)行的綜合評(píng)價(jià)簡(jiǎn)答題（每小題6分，共36分）簡(jiǎn)述食品工廠廠址選擇的原則。

一、廠址的位置要符合城市規(guī)劃和工廠要求。

二、接近原料、燃料、市場(chǎng)、水、電源。

三、良好的交通。

四、廠地利用情況，并有遠(yuǎn)景規(guī)劃。

五、基建設(shè)施和投資后的協(xié)作條件。

六、有利于三廢處理保護(hù)生態(tài)環(huán)境。什么是產(chǎn)品方案？簡(jiǎn)述制定產(chǎn)品方案時(shí)應(yīng)遵循的原則。產(chǎn)品方案：即生產(chǎn)綱領(lǐng)。指食品工廠全年生產(chǎn)主要產(chǎn)品品種，年產(chǎn)量，生產(chǎn)量，班次，勞動(dòng)生產(chǎn)率，生產(chǎn)實(shí)踐的計(jì)劃。原則：四滿足：1.滿足主要產(chǎn)品產(chǎn)量的要求；2.滿足原料綜合利用的要求；3.滿足淡旺季平衡生產(chǎn)的要求；4.滿足經(jīng)濟(jì)效益的要求。五個(gè)平衡：1.產(chǎn)品產(chǎn)量與原料供應(yīng)量應(yīng)平衡；2.生產(chǎn)季節(jié)性與勞動(dòng)力應(yīng)平衡；3.生產(chǎn)班次要平衡；4.設(shè)備生產(chǎn)能力要平衡；5.水、電、汽負(fù)荷要平衡。簡(jiǎn)述車間布置設(shè)計(jì)的原則。

生產(chǎn)綱領(lǐng)、產(chǎn)品方案：即生產(chǎn)綱領(lǐng)。指食品工廠全年生產(chǎn)主要產(chǎn)品品種，年產(chǎn)量，生產(chǎn)量，班次，勞動(dòng)生產(chǎn)率，生產(chǎn)實(shí)踐的計(jì)劃。可行性研究（Feasibility Study），是指在調(diào)查的基礎(chǔ)上，通過市場(chǎng)分析、技術(shù)分析、財(cái)務(wù)分析和國(guó)民經(jīng)濟(jì)分析，對(duì)各種投資項(xiàng)目的技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)合理性進(jìn)行的綜合評(píng)價(jià)簡(jiǎn)答題（每小題6分，共36分）簡(jiǎn)述食品工廠廠址選擇的原則。

一、廠址的位置要符合城市規(guī)劃和工廠要求。

二、接近原料、燃料、市場(chǎng)、水、電源。

三、良好的交通。

四、廠地利用情況，并有遠(yuǎn)景規(guī)劃。

五、基建設(shè)施和投資后的協(xié)作條件。

六、有利于三廢處理保護(hù)生態(tài)環(huán)境。什么是

產(chǎn)品方案？簡(jiǎn)述制定產(chǎn)品方案時(shí)應(yīng)遵循的原則。產(chǎn)品方案：即生產(chǎn)綱領(lǐng)。指食品工廠

全年生產(chǎn)主要產(chǎn)品品種，年產(chǎn)量，生產(chǎn)量，班次，勞動(dòng)生產(chǎn)率，生產(chǎn)實(shí)踐的計(jì)劃。原

則：四滿足：1.滿足主要產(chǎn)品產(chǎn)量的要求；2.滿足原料綜合利用的要求；3.滿足淡旺季

平衡生產(chǎn)的要求；4.滿足經(jīng)濟(jì)效益的要求。五個(gè)平衡：1.產(chǎn)品產(chǎn)量與原料供應(yīng)量應(yīng)平

衡；2.生產(chǎn)季節(jié)性與勞動(dòng)力應(yīng)平衡；3.生產(chǎn)班次要平衡；4.設(shè)備生產(chǎn)能力要平衡；5.水、電、汽負(fù)荷要平衡。簡(jiǎn)述車間布置設(shè)計(jì)的原則。

簡(jiǎn)述食品工廠工藝流程設(shè)計(jì)的原則。1選用先進(jìn)、成熟、可靠的新工藝、新技術(shù)、新

設(shè)備，生產(chǎn)過程盡量地連續(xù)化和機(jī)械化。2采用先進(jìn)可行的工藝指標(biāo)，能達(dá)到該工藝

指標(biāo)的前提下，盡量縮短工藝流程圖的線路，減少輸送設(shè)備。3充分利用原料，在獲

得高產(chǎn)品得率和保證產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良的同時(shí)，盡量做到中和利用。4要考慮加工不同原

料和生產(chǎn)不同產(chǎn)品的可能性。5要考慮生產(chǎn)調(diào)度的許可性，估計(jì)到生產(chǎn)中可能發(fā)生的故障，使生產(chǎn)能正常進(jìn)行。6保證安全生產(chǎn)，工藝過程要配備較完善的控制儀表和安

全設(shè)施。簡(jiǎn)述食品工廠工藝設(shè)計(jì)的依據(jù)1加工原料的性質(zhì)2產(chǎn)品質(zhì)量和品種3生產(chǎn)

能力4地方條件5輔助材料，如水、電、汽、燃料的預(yù)計(jì)消耗量和供應(yīng)量。簡(jiǎn)述

食品工廠公用系統(tǒng)的基本要求。1滿足生產(chǎn)需要2符合衛(wèi)生要求3運(yùn)行可靠，費(fèi)用經(jīng)

濟(jì)。簡(jiǎn)述食品工廠用水分類及水質(zhì)要求。1產(chǎn)品用水2生產(chǎn)用水3生活用水4鍋爐

用水5冷卻循環(huán)補(bǔ)充水6綠化、道路的澆灑水及汽車沖洗用水7未預(yù)見水量及管道網(wǎng)

漏失量。8消防用水量。水質(zhì)要求：一般生產(chǎn)用水和生活用水的水質(zhì)要求要符合生活

飲用水標(biāo)準(zhǔn)。特殊用水一般由工廠自設(shè)一套進(jìn)一步處理系統(tǒng)。冷卻用水和消防用水，在理論上，其水質(zhì)要求可以低于生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)，但在實(shí)際上由于冷卻水往往循環(huán)使

用，用量不大，為便于管理和節(jié)省一些投資，大多并不另設(shè)供水系統(tǒng)。食品工廠用水的水源有哪幾類？各自有何特點(diǎn)？ 有自來水、地下水、地面水 特點(diǎn)

水源類別 優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)自來水 技術(shù)簡(jiǎn)單，一次性投資省，上馬快，水質(zhì)可靠。水有害

物質(zhì)，價(jià)較高，經(jīng)常性費(fèi)用大地下水可就地直接取水，水質(zhì)穩(wěn)定，且不易受外部污

染，水溫低，且基本恒定，一次性投資不大，經(jīng)常性費(fèi)用低。水中礦物質(zhì)和硬度可能

過高，甚至有某種。抽取地下水會(huì)引起地面下沉。地面水水中溶解物少，經(jīng)常性費(fèi)

用低 凈水系統(tǒng)管理投資復(fù)雜，構(gòu)筑 物多，一次性較大，水質(zhì)、水溫隨季節(jié)變化較大

從化驗(yàn)室檢驗(yàn)對(duì)象的角度，試述化驗(yàn)室的任務(wù)。1對(duì)原輔材料、包裝材料、燃料進(jìn)

行檢驗(yàn)，為生產(chǎn)提供原輔材料、包裝材料、燃料的基本數(shù)據(jù)，有利于進(jìn)行經(jīng)濟(jì)核算和

科學(xué)合理的組織生產(chǎn)2對(duì)半成品、成品進(jìn)行檢驗(yàn)，以便對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行控制，也便于對(duì)生

產(chǎn)過程進(jìn)行分析、改進(jìn)，以確保和提高產(chǎn)品品質(zhì)。3對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，確保生產(chǎn)、生

活及其用水量的質(zhì)量 4檢驗(yàn)工業(yè)“三廢”（廢水、廢氣、廢渣），對(duì)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)

簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)概算的作用。（1）是編制建設(shè)項(xiàng)目投資計(jì)劃、確定和控制建設(shè)項(xiàng)目投資的依據(jù)。（2）是簽訂建設(shè)工程合同和貸款合同的依據(jù)。（3）是控制施工圖設(shè)計(jì)

和施工圖預(yù)算的依據(jù)。（4）是衡量設(shè)計(jì)方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性和選擇最佳方案的依

據(jù)。（5）是工程造價(jià)管理及編制招標(biāo)標(biāo)底和投標(biāo)報(bào)價(jià)的依據(jù)。（6）是考核建設(shè)

項(xiàng)目投資效果的依據(jù)

計(jì)算題（14分）

1、盈虧平衡點(diǎn)及盈虧平衡產(chǎn)量的確定（10分）{會(huì)畫盈虧平衡圖}

一、盈虧平衡點(diǎn)的計(jì)算

二、盈虧平衡點(diǎn)又叫做盈虧臨界點(diǎn)，就是盈利與虧損的分界

點(diǎn)，在平衡點(diǎn)上，“項(xiàng)目總收 益 = 項(xiàng)目總成本”。所謂盈虧平衡點(diǎn)產(chǎn)量，就是指當(dāng)

銷售收入等于產(chǎn)品總成本時(shí)的產(chǎn)品產(chǎn)量（銷售稅額計(jì)入產(chǎn)品的變動(dòng)成本）。一般的，平衡點(diǎn)產(chǎn)量計(jì)算方法如下： 產(chǎn)品銷售收入＝產(chǎn)量*單價(jià)，表示為：Q*P ； 產(chǎn)品總成本＝產(chǎn)量*單位變動(dòng)成本+固定成本，表示為：Q*V+F ； 令兩者相等：Q*P＝

Q*V+F 可求出盈虧平衡點(diǎn)產(chǎn)量：Q1 =F/（P-V）式中Q——表示產(chǎn)量或銷售量； P

——表示產(chǎn)品單位銷售價(jià)格； V——表示單位產(chǎn)品變動(dòng)成本。F——表示固定成本；

2、班產(chǎn)量確定（4分）Q班=Q/K(3T旺+2T中+T淡)：Q班—班產(chǎn)量（噸／班）Q－年產(chǎn)量（噸）K－設(shè)備不均衡系數(shù)，可取K＝0.7～0.8T旺、T中、T淡－旺季、中季、淡季的生產(chǎn)天數(shù)。

食品工廠設(shè)計(jì)總結(jié)基本建設(shè)的階段（P3）：建設(shè)前期階段；建設(shè)實(shí)施階段；

竣工驗(yàn)收，生產(chǎn)期階段基本建設(shè)程序：1.項(xiàng)目建議書：根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃

和工業(yè)布局要求，進(jìn)行初步調(diào)查研究，而后提出項(xiàng)目建議書。2.可行性研究報(bào)告：根

據(jù)有關(guān)單位批準(zhǔn)的項(xiàng)目i建議書，進(jìn)行預(yù)可行性研究或可行性研究，同時(shí)選擇廠址。

3.可行性研究報(bào)告經(jīng)過評(píng)估、獲得批準(zhǔn)后，編制設(shè)計(jì)計(jì)劃任務(wù)書。4.根據(jù)批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)

計(jì)劃任務(wù)書，進(jìn)行勘察、設(shè)計(jì)、施工、安裝、試產(chǎn)、驗(yàn)收，最后交付使用基本建設(shè)

程序的主要階段：1.項(xiàng)目建議書2.可行性研究報(bào)告3.設(shè)計(jì)任務(wù)書4.設(shè)計(jì)文件設(shè)計(jì)工

作包括：初步設(shè)計(jì)階段和施工圖設(shè)計(jì)階段項(xiàng)目建議書：項(xiàng)目擬建單位或業(yè)主根據(jù)國(guó)

民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、行業(yè)發(fā)展規(guī)劃和地區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃及本單位的具體情況，經(jīng)初步調(diào)查研究，提出的基本建設(shè)項(xiàng)目建議。可行性研究報(bào)告：是對(duì)一個(gè)項(xiàng)目的經(jīng)

濟(jì)效果和價(jià)值的研究。是對(duì)擬建項(xiàng)目在工程技術(shù)經(jīng)濟(jì)及社會(huì)、環(huán)境保護(hù)等方面的可行

性和合理性的研究。作用：是在項(xiàng)目決策前對(duì)項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)進(jìn)行綜合分析論證的技

術(shù)文件，是項(xiàng)目投資決策的依據(jù)。可用于判斷在技術(shù)上是否先進(jìn)、適用、可靠，在經(jīng)

濟(jì)上是否合理。工廠設(shè)計(jì)類型：新建，改建或擴(kuò)建；局部修建，其中以新建工廠的設(shè)計(jì)工作量最大，牽涉面最廣，最有代表性設(shè)計(jì)階段的劃分：P9總平面設(shè)計(jì)的內(nèi)

容P14：平面布置，豎向布置。風(fēng)向玫瑰圖：表示當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向和頻率，是由食品工

廠建設(shè)當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)站提供的重要風(fēng)向資料。作用：建筑物和構(gòu)筑物的朝向和布置與當(dāng)

地的生產(chǎn)風(fēng)向密切相關(guān)。風(fēng)向頻率是指在一定時(shí)間內(nèi)各個(gè)方向風(fēng)向出現(xiàn)次數(shù)占總風(fēng)向

次數(shù)的百分比。圖中最長(zhǎng)線段就是當(dāng)?shù)氐闹鲗?dǎo)風(fēng)向。食品工藝設(shè)計(jì)：是整個(gè)設(shè)計(jì)的主體和中心，決定食品工廠生產(chǎn)工藝的先進(jìn)性和合理性，并對(duì)工廠建設(shè)的投資費(fèi)用以

及產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)成本、勞動(dòng)強(qiáng)度有著重要影響，同時(shí)又是其他專業(yè)設(shè)計(jì)的依據(jù)。

工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容：生產(chǎn)工藝（流程）設(shè)計(jì)、車間工藝（設(shè)備布局）設(shè)計(jì)、工藝計(jì)算（物

料衡算、熱量衡算、用水量、用氣量計(jì)算）、設(shè)備計(jì)算與選型、管路設(shè)計(jì)。工藝設(shè)

計(jì)步驟：P23

工藝流程圖：把各個(gè)生產(chǎn)單元按照一定的目的和要求，有機(jī)的組合在一起、形成一個(gè)

完整的生產(chǎn)工藝過程，并用圖形描繪出來。類型：物料流程圖、生產(chǎn)工藝流程圖、工藝管道及儀表流程圖。工藝計(jì)算概念、內(nèi)容（P49）公稱直徑：就是為了使管子、法蘭和閥門等的連接尺寸統(tǒng)一，將管道用的零部件的直徑加以標(biāo)準(zhǔn)化以后的標(biāo)準(zhǔn)直徑。以DN表示。公稱壓力：將管道及所用的標(biāo)準(zhǔn)零件所承受的壓力，分為若干規(guī)定的壓力等級(jí)，這種規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力等級(jí)就是公稱壓力。以PN表示。管道附件：短管、彎頭、三通、異性管、法蘭、盲板，閥門管道熱補(bǔ)償器類型：a）n 形b）Ω形

c）波形d）填料式氣力輸送概率、原理（P133）：是利用氣流在管道中輸送粉粒

狀物料的一種方法，也就是利用具有一定壓力和一定速度的氣流，來輸送粉狀物質(zhì)的一種輸送裝置。食品工廠衛(wèi)生要求（P215）：食品在“原料→加工→成品→包裝→

貯運(yùn)→市場(chǎng)”的全流程中，物料至始至終處于安全衛(wèi)生和不被污染的環(huán)境之中。

食品工廠衛(wèi)生設(shè)計(jì)時(shí)要注意的問題（P215），要求：1.環(huán)境要求：①?gòu)S區(qū)環(huán)境：遠(yuǎn)離

污染源、遠(yuǎn)離有害場(chǎng)所，廠區(qū)衛(wèi)生清潔，物品堆放整齊②車間環(huán)境：保持整

潔，空間充足便于清理，防霉防腐。生產(chǎn)設(shè)備和設(shè)施條件：①設(shè)備要求：保證產(chǎn)品質(zhì)

量安全衛(wèi)生，無毒，耐腐蝕，易清洗，易消毒②原料處理廠房或場(chǎng)所要求：保證產(chǎn)品質(zhì)量，通風(fēng)，溫度和濕度滿足相關(guān)規(guī)范要求③加工車間要求：人貨分流，安全的采光照明及通風(fēng)設(shè)施④貯存?zhèn)}庫(kù)要求：清洗衛(wèi)生，保證原材料

和成品不變質(zhì)，不失效⑤更衣室、消毒間要求：其設(shè)施和布局不得對(duì)車

間造成潛在污染風(fēng)險(xiǎn) 3.加工工藝及過程條件：①科學(xué)劃分生產(chǎn)區(qū)域：防止交叉污染②嚴(yán)格控制加工過程：嚴(yán)防人流與物流交叉污染，原料與半成品，成品交叉污染4.檢

驗(yàn)設(shè)備條件：企業(yè)應(yīng)配備與生產(chǎn)相適應(yīng)的檢驗(yàn)設(shè)備 5.貯運(yùn)條件：①貯運(yùn)要求：根據(jù)貯

存產(chǎn)品選擇適宜的條件②運(yùn)輸要求：運(yùn)輸工具應(yīng)符合衛(wèi)生要求

無功功率補(bǔ)償：應(yīng)用各種無功功率調(diào)節(jié)措施改善電網(wǎng)無功功率分布和電壓水平。

目的：為了提高功率因素，減少電能損耗，增加設(shè)備能力，減小導(dǎo)線截面，節(jié)約有色

金屬消耗量，提高網(wǎng)絡(luò)電壓的質(zhì)量措施：1.提高電動(dòng)機(jī)的負(fù)載率，避免“大馬拉小車”的現(xiàn)象2.感應(yīng)電動(dòng)機(jī)同步化3.采用同步電動(dòng)機(jī)以及其他方法等 蒸汽鍋爐分類（P）：1.按用途分：動(dòng)力鍋爐、工業(yè)鍋爐、取暖鍋爐2.按蒸汽參數(shù)分類：低壓鍋爐、中壓鍋爐、高壓鍋爐 3.按蒸法量分類：小型鍋爐、中型鍋爐、大型鍋爐4.按鍋爐爐體分類：火管鍋爐、木管鍋爐、水火管混合式鍋爐

制冷裝置類型：1.壓縮式制冷機(jī)2.蒸汽噴射式制冷機(jī)3.吸收式制冷機(jī)制冷劑：制冷系統(tǒng)中吸收被冷卻介質(zhì)（或載冷劑）熱量的介質(zhì)。載冷劑：采用間接冷卻方法進(jìn)行制冷所用的低溫介質(zhì)，常稱冷媒。冷媒必須具備以下幾個(gè)條件：

1.冰點(diǎn)低2.熱容量大3.對(duì)設(shè)備的腐蝕性小 4.價(jià)格低制冷劑的選擇：1.沸點(diǎn)低

2.制冷劑能與水互溶，對(duì)金屬無腐蝕，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，高溫下不分解3.無毒性，無窒息性及刺激作用，且易于取得，價(jià)格低廉工業(yè)廢水中的污染物：1.浮在廢水中的固體物質(zhì)2.懸浮物質(zhì)3.水溶物質(zhì)4.泥沙等物質(zhì)5.蟲卵和菌體工業(yè)廢水特點(diǎn)：其中的有機(jī)物和懸浮物含量較高，易腐蝕，一般無毒性。

常用治理方法:1.物理處理法：①水質(zhì)調(diào)節(jié)②過濾③沉淀法④離心分離法2.化學(xué)處理法：①中和②化學(xué)絮凝③化學(xué)沉淀④氧化還原3.物理化學(xué)處理：①吸附法②離子交換法③電滲析④反滲析⑤超過濾4.生物處理法：①好氧生物處理②活性污泥法③厭氧生物處理法溶解氧（DO）：指溶解于水中的氧，以每升水所含氧的質(zhì)量（mg/L）表示生化需氧量（BOD）:指水中有機(jī)物在好氧菌作用下分解成穩(wěn)定狀態(tài)需要的氧氣量，單位mg/L化學(xué)需氧量（COD）：指用化學(xué)氧化劑氧化水中需氧污染物時(shí)消耗的氧氣量，單位mg/L總有機(jī)碳（TOC）：表示廢水中所含的全部有機(jī)碳的數(shù)量關(guān)系：1/2COD≤TOC≤2COD1/2BOD≤TOC≤2BOD設(shè)計(jì)概算書：指在設(shè)計(jì)單位在初步或擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)階段，用科學(xué)的方法計(jì)算和確定建筑安裝工程全部建設(shè)費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)文件作用：1初步設(shè)計(jì)概算是編制總體計(jì)劃、確定和控制基本建設(shè)投資的依據(jù)2.設(shè)計(jì)概算是進(jìn)行項(xiàng)目技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析的依據(jù)

3.設(shè)計(jì)概算書是確定和控制項(xiàng)目階段投資額度的依據(jù)4.設(shè)計(jì)概算是編制建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)計(jì)劃的依據(jù)5.設(shè)計(jì)概算是確定項(xiàng)目貸款額度的依據(jù)6.設(shè)計(jì)概算是進(jìn)行項(xiàng)目管理的依據(jù).技術(shù)方案的確定性分析（P363）：投資回收期法，現(xiàn)值法，內(nèi)部收益率法技術(shù)方案的不確定性分析（P367）：盈虧平衡分析法，敏感性分析法

CIP（Cleaning In Place）原位清洗系統(tǒng)：指不用拆開或移動(dòng)裝置，即采用高溫、高濃度的洗凈液，對(duì)設(shè)備裝置加以強(qiáng)力作用，把與食品的接觸面洗凈,對(duì)衛(wèi)生級(jí)別要求較嚴(yán)格的生產(chǎn)設(shè)備的清洗、凈化。SSOP（Sanitation Standard Operation Procedures）衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范：是食品企業(yè)為了滿足食品安全的要求，在衛(wèi)生環(huán)境和加工要求等

方面所需實(shí)施的具體程序。GMP(Good Manufacturing Practice)良好作業(yè)規(guī)范：是一種特別注重在生產(chǎn)過程中實(shí)施對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量與衛(wèi)生安全的自主性管理制度。HACCP（Hazard Analysis and Critical Control Point）危害分析和關(guān)鍵控制點(diǎn)：生產(chǎn)(加工)安全食品的一種控制手段；對(duì)原料、關(guān)鍵生產(chǎn)工序及影響產(chǎn)品安全的人為因素進(jìn)行分析，確定加工過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，建立、完善監(jiān)控程序和監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn)，采取規(guī)范的糾正措施。

第五篇：食品工廠設(shè)計(jì)

基本建設(shè)程序

項(xiàng)目建議書

可行性研究

建設(shè)程序

投資意向

可行性研究報(bào)告

食品工廠設(shè)計(jì)

基本建設(shè)程序:它指基本建設(shè)項(xiàng)目從決策、設(shè)計(jì)、施工到竣工驗(yàn)收以及后期評(píng)價(jià)整個(gè)工作過程中的各個(gè)階段及其先后次序。

基本建設(shè)程序是指基本建設(shè)項(xiàng)目在整個(gè)建設(shè)過程中各項(xiàng)工作的先后順序。

基本建設(shè)程序定義： 基本建設(shè)工作是一項(xiàng)比較復(fù)雜、多環(huán)節(jié)的工作，受自然條件和物質(zhì)技術(shù)條件的制約，必須按照計(jì)劃有步驟、有程序地遵循一定的先后順序進(jìn)行，才能完成好建設(shè)項(xiàng)目，達(dá)到預(yù)期的效果。我們所遵循的先后順序稱之為基本建設(shè)程序。

項(xiàng)目建議書：是項(xiàng)目構(gòu)建單位或業(yè)主根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、行業(yè)發(fā)展規(guī)劃和地區(qū)經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃以及本單位的具體情況，經(jīng)初步調(diào)查研究，提出的基本項(xiàng)目建設(shè)立項(xiàng)建議。

項(xiàng)目建議書：項(xiàng)目投資決策前對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的輪廓設(shè)想，主要從項(xiàng)目必要性方面考慮，同時(shí)初步分析項(xiàng)目的可行性。

項(xiàng)目建議書: 是項(xiàng)目承辦單位向上級(jí)主管部門直接申請(qǐng)工程項(xiàng)目，以期批準(zhǔn)立項(xiàng)，進(jìn)行廠址選擇、調(diào)研工作及可行性研究工作的建設(shè)性文件，是確定基本建設(shè)項(xiàng)目的第一步。

項(xiàng)目建議書又稱規(guī)劃提案，必須根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃和工業(yè)布局的要求，以及國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求，在進(jìn)行初步調(diào)查研究的基礎(chǔ)上提出，是投資決策前對(duì)擬建項(xiàng)目的輪廓性設(shè)想，主要是分析項(xiàng)目建設(shè)的必要性和可行性，是進(jìn)行各項(xiàng)準(zhǔn)備工作的依據(jù)。

可行性研究: 是依據(jù)三級(jí)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃（包括國(guó)家、地方及行業(yè)的）要求；市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的要求；可靠的自然、地理、氣象、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等大量的基礎(chǔ)資料；有關(guān)工程技術(shù)方面的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、指標(biāo)等；并按照項(xiàng)目建議書，對(duì)擬建（擴(kuò)建、改建）項(xiàng)目在工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和工程實(shí)施性方面，進(jìn)行全面調(diào)查、預(yù)測(cè)、分析論證，做出是否可行的科學(xué)評(píng)價(jià)，最后寫出可行性研究報(bào)告，送上級(jí)有關(guān)部門審批立項(xiàng)，這一系列的技術(shù)工作稱可行性研究。可行性研究是對(duì)擬建項(xiàng)目在工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)等方面的可行性和合理性進(jìn)行的研究。搜集各種資料、數(shù)據(jù)是開展該項(xiàng)工作的前提和條件。

工廠設(shè)計(jì):是將一個(gè)待建項(xiàng)目（一個(gè)工廠、車間、一套設(shè)備）用圖紙、表格和必要的文字說明表達(dá)出來，然后由施工人員建設(shè)完成的一系列程序。

基本建設(shè)是指固定資產(chǎn)的建筑、添置和安裝，包括工廠、農(nóng)場(chǎng)、水庫(kù)、商店等工程的建設(shè)，以及機(jī)械設(shè)備和車輛等的添置和安裝，也包括機(jī)關(guān)、學(xué)校、醫(yī)院等房屋、設(shè)備的建筑、添置和安裝及居民住宅的建設(shè)等

1食品工廠生產(chǎn)設(shè)備大體可分（計(jì)量和貯存設(shè)備），（定型專用設(shè)備），（通用機(jī)械設(shè)備），（非標(biāo)準(zhǔn)專業(yè)設(shè)備）四個(gè)類型。

2可行性研究報(bào)告的特點(diǎn)有 先行性、科學(xué)性、不定性、法定性 3廠區(qū)內(nèi)道路布置形式一般有（環(huán)狀式），（盡頭式），（混合式）三種方式。4工藝流程圖的繪制包括（生產(chǎn)工藝流程示意圖），（工藝流程草圖），（生產(chǎn)工藝流程圖）三個(gè)階段。

5下列流體介質(zhì)代號(hào)分別代表管的介質(zhì)代號(hào)代號(hào)S表示水蒸汽，代號(hào)W表示水,代號(hào)CA表示壓縮空氣

6在編排產(chǎn)品方案時(shí)，每月一般按（25）天計(jì)。全年的生產(chǎn)日期一般為（300）天，最少也不宜少于（250）天

7勞動(dòng)力計(jì)算在工廠設(shè)計(jì)中主要用于（工廠定員定編）、（生活設(shè)施的面積計(jì)算）和生活用水、用汽量的估算。

8對(duì)食品廠來講,在眾多的污染與治理中污水處理是首要的

9食品工廠的特點(diǎn)是綜合性強(qiáng)，食品工廠種類繁多，涉及的規(guī)章制度或法規(guī)較多 10工廠設(shè)計(jì)分為 工藝設(shè)計(jì) 和 非工藝設(shè)計(jì)

11兩階段設(shè)計(jì)通常指包含（擴(kuò)大初步）設(shè)計(jì)和（施工圖）設(shè)計(jì)

12污染性大的車間我們通常將其布置在污染系數(shù)最（小）的方位上，污染系數(shù)反映了（風(fēng)向頻率）和（平均風(fēng)速）對(duì)于污染幾率的影響 13廠址選擇報(bào)告的內(nèi)容由以下幾個(gè)部分組成：（概述），（主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)），（廠址條件），（廠址方案比較），（有關(guān)附件資料）。

14在確定產(chǎn)品方案時(shí)。對(duì)于受季節(jié)性影響的產(chǎn)品應(yīng)（優(yōu)先安排），其次，用（調(diào)節(jié)性產(chǎn)品）來調(diào)節(jié)生產(chǎn)上忙閑不均的現(xiàn)象。15物料平衡圖的內(nèi)容包括：（物料名稱）、（質(zhì)量）、（物料的流向）、（成品質(zhì)量）、（投料順序）等項(xiàng)。繪制物料平衡圖時(shí)，用（實(shí)線箭頭）表示物料主流向，必要時(shí)用（細(xì)實(shí)線）表示物料支流向。

三、判斷正誤

1、建筑系數(shù)尚不能完全反映廠區(qū)土地利用情況，而土地利用系數(shù)則能全面反映廠區(qū)的場(chǎng)地利用是否經(jīng)濟(jì)合理。

（T）

2、廠區(qū)總占地面積，生產(chǎn)區(qū)占地面積都是總平面布置的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

（T）

3、產(chǎn)品的銷售環(huán)節(jié)和使用方式和消費(fèi)群體等分不屬于企業(yè)實(shí)施HACCP考慮的因素。

（T）

4、飲料生產(chǎn)過程的設(shè)備主要包括三類：水處理設(shè)備，配料設(shè)備和灌裝設(shè)備。

（T）

5、在車間工藝布置時(shí)一般根據(jù)總平面圖的構(gòu)思確定生產(chǎn)流水線方向

（T）

6、活性炭、活性氧化鋁均可用于有害氣體治理中作吸附劑。

（T）

7、采光系數(shù)中的采光面積不等于窗洞面積

(T)

8、水中溶解氧濃度越高說明水污染的程度越嚴(yán)重。

（F）

9、農(nóng)村的沼氣池是厭氧生物法處理環(huán)境污染物的典型案例。

（T）

10、新建食品工廠時(shí)，必須提交擬建項(xiàng)目對(duì)環(huán)境影響的報(bào)告書經(jīng)環(huán)保部門和其他有關(guān)部門審查批準(zhǔn)后才能進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（T）

1.我國(guó)工程基本建設(shè)主要程序主要有以下幾個(gè)階段? 項(xiàng)目建議書階段 可行性研究報(bào)告階段 初步設(shè)計(jì)文件階段 施工圖設(shè)計(jì)階段 建設(shè)準(zhǔn)備階段 建筑實(shí)施階段 竣工驗(yàn)收階段 后評(píng)價(jià)階段

2.什么是食品工廠生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)？試論述它在整個(gè)食品工廠設(shè)計(jì)中的重要性

是以生產(chǎn)產(chǎn)品的生產(chǎn)車間為主而進(jìn)行的設(shè)計(jì)，生產(chǎn)的工藝流程設(shè)計(jì)和車間布置是生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)的兩個(gè)重要內(nèi)容，是決定工藝計(jì)算 車間組成 生產(chǎn)設(shè)備的選型及設(shè)備布置等方面內(nèi)容的關(guān)鍵步驟。

下面就以工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容在整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要性加以闡述：

a.班產(chǎn)量的大小直接影響到設(shè)備的配套、車間的布置和面積、公用設(shè)施和輔助設(shè)施的大小，以及勞動(dòng)力的定員等。

b.食品工廠設(shè)計(jì)時(shí)必須在工藝流程中對(duì)原料、輔料、半成品以及直接接觸食品和影響食品安全的因子進(jìn)行預(yù)防、控制和管理，確保經(jīng)過食品安全設(shè)計(jì)的食品加工工廠生產(chǎn)的產(chǎn)品是安全衛(wèi)生的。

C.物料計(jì)算可確定各種主要物料的采購(gòu)運(yùn)輸量和倉(cāng)庫(kù)貯存量，并對(duì)生產(chǎn)過程中需的設(shè)備和勞動(dòng)力定員及包裝材料等的需要量提供計(jì)算依據(jù)。

3.食品工廠工藝設(shè)計(jì)包括哪些主要項(xiàng)目?jī)?nèi)容？

食品工廠工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容大致包括：A全廠總體工藝布局；B產(chǎn)品方案及班產(chǎn)量的確定；C主要產(chǎn)品和綜合利用產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程的確定；D物料計(jì)算；E設(shè)備生產(chǎn)能力的計(jì)算、選型及設(shè)備清單；F車間平面布置；G勞動(dòng)力計(jì)算及平衡；H水、電、汽、冷、風(fēng)、暖等用量的估算；I管道布置、安裝及材料清單；J施工說明等等。食品工廠工藝設(shè)計(jì)除了上述內(nèi)容外，還必須提出工藝對(duì)總平面布置中相對(duì)位置的要求；對(duì)車間建筑、采光、通風(fēng)、衛(wèi)生設(shè)施的要求；對(duì)生產(chǎn)車間的水、電、汽、冷、能耗量的要求；對(duì)各類倉(cāng)庫(kù)面積的計(jì)算及倉(cāng)庫(kù)溫濕度的特殊要求等

4.食品工廠設(shè)計(jì)與環(huán)境保護(hù)課程的基本任務(wù)？

A懂得基本建設(shè)的程序，了解工廠設(shè)計(jì)是屬于基本建設(shè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié) B了解食品工廠設(shè)計(jì)的階段

C掌握食品工廠廠址選擇和總平面設(shè)計(jì)的內(nèi)容 原則 要求 方法 步驟及審批權(quán)限，掌握食品工廠工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容 原理和方法，并能合理的選擇和確定在設(shè)計(jì)中所需的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，掌握建筑的基本知識(shí) D了解環(huán)境保護(hù)中三廢處理的各種方法，并能在不同類型的食品工廠設(shè)計(jì)中組合運(yùn)用

E掌握經(jīng)濟(jì)分析的原理及一般方法

5.食品工廠廠址選擇的原則。

(1)廠址的地區(qū)布局應(yīng)符合區(qū)域經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)劃、國(guó)土開發(fā)及管理的有關(guān)規(guī)定，應(yīng)符合國(guó)家的方針政策

少占不占良田,節(jié)約土地,滿足生產(chǎn)及發(fā)展(2)滿足施工條件和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)條件，應(yīng)從生產(chǎn)條件方面考慮 滿足技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件，A應(yīng)靠近水源充足,水質(zhì)良好,水源地水質(zhì)無污染 B供電能滿足生產(chǎn)需求

C附近有良好的衛(wèi)生環(huán)境,無各種污染,并對(duì)廠建成后造成三廢影響進(jìn)行評(píng)論,做出治理可能性說明 D避免廠址在地震區(qū)

E保證不受洪水影響，廠區(qū)地形有利各種布置及排水 F土質(zhì)易于建筑，地耐力(3)應(yīng)從投資和經(jīng)濟(jì)效果考慮

A盡可能靠近城市或者城鎮(zhèn)相應(yīng)企業(yè)，以利于銷售及生產(chǎn)協(xié)作

B宜選在原料燃料供應(yīng)便利，便于銷售，公用工程基本設(shè)施教好地區(qū) C盡可能靠近現(xiàn)有交通線（水路 鐵路 公路），避免修專用交通線增加成本

6.食品工藝設(shè)計(jì)的依據(jù)？

A項(xiàng)目建議書和可行性研究報(bào)告 B環(huán)境影響評(píng)價(jià)報(bào)告 C廠址選擇報(bào)告 D項(xiàng)目負(fù)責(zé)人下達(dá)的設(shè)計(jì)工作提綱和技術(shù)決定 E新工藝 新技術(shù)和新設(shè)備的實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告和技術(shù)鑒定書