安農(nóng)大工廠供電課程設(shè)計(jì)-機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)VIP

工廠供電課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)課題: XX機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì) 姓 名:學(xué) 院: 工學(xué)院 專 業(yè): 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí):學(xué) 號(hào):日 期 3月6月 指導(dǎo)教師: 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院電氣工程系 目錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)書2、 前言3、 設(shè)計(jì)說明書 3.1 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償 3.2 變電所位置與型式的選擇 3.3變電所主變壓器及主接線方案的選擇 3.4短路電流的計(jì)算 3.5變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 3.6變壓所進(jìn)出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇 3.7變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定 3.8降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計(jì)四、設(shè)計(jì)圖紙五、課程設(shè)計(jì)總結(jié)心得體會(huì)參考文獻(xiàn)一、設(shè)計(jì)任務(wù)書 （一） 設(shè)計(jì)題目 X X機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)（二） 設(shè)計(jì)要求 要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負(fù)荷的實(shí)際情況，并適當(dāng)考慮到工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，確定變電所的位置和型式，確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量與類型，選擇變電所主接線方案及高低壓設(shè)備和進(jìn)出線，確定二次回路方案，選擇整定繼電保護(hù)，確定防雷和接線裝置。最后按要求寫出設(shè)計(jì)說明書，并繪出設(shè)計(jì)圖紙。（三）設(shè)計(jì)依據(jù) 1.工廠總平面圖 如圖11-1所示 2.工廠負(fù)荷情況 本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大利用負(fù)荷小時(shí)為3800h，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為6h。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬三級(jí)負(fù)荷。低壓動(dòng)力設(shè)備均為三相，額定電壓為380V。電氣照明及家用電器均為單相，額定電壓為220V。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如下表所示。 工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料廠房編號(hào)廠房名稱負(fù)荷類別設(shè)備容量/kW需要系數(shù)功率因數(shù)3鑄造車間動(dòng)力3200.390.65照明6.20.851.02鍛壓車間動(dòng)力3000.250.62照明7.40.781.010金工車間動(dòng)力3250.280.61照明7.50.861.06工具車間動(dòng)力3600.320.62照明7.20.881.04電鍍車間動(dòng)力2700.580.72照明6.60.871.01熱處理車間動(dòng)力1300.60.73照明7.30.881.09裝配車間動(dòng)力1200.370.65照明6.20.871.07機(jī)修車間動(dòng)力1600.260.61照明1.70.91.08鍋爐房動(dòng)力900.80.74照明1.80.91.05倉庫動(dòng)力200.30.82照明1.60.881.0生活區(qū)照明4500.720.923. 工廠其他情況原始數(shù)據(jù)代號(hào)原始數(shù)據(jù)資料代號(hào)原始數(shù)據(jù)資料a4600n30b6p27c10q24dLGJ-95r東南e1.5s15f6t600g300u粘土h1.6v3i70w18j15x0.20k35y0.56l26z0.9m-8工廠總平面圖如圖11- 1 1) 供電電源情況按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽定的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條10kV的公用電源干線取得工作電源。該干線的走向參看工廠總平面圖。該干線的導(dǎo)線牌號(hào)為LGJ-95，導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為1.5m；干線首端距離本廠約6km。干線首端所裝設(shè)的高壓斷路器斷流容量為300MVA。此斷路器配備有定時(shí)限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為1.6s。為滿足貫徹二級(jí)負(fù)荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。已知與本廠高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線路總長度為70km，電纜線路總長度為15km。2) 氣象資料本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為35，年平均氣溫為26，年最低氣溫為-8，年最熱月平均最高氣溫為30，年最熱月平均氣溫為27，年最熱月地下0.8m處平均溫度為24。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，年雷暴日數(shù)為15。3) 地質(zhì)水文資料本廠所在地區(qū)平均海拔600m，地層以粘土為主，地下水位為3m。4) 電費(fèi)制度本廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T達(dá)成協(xié)議，在工廠變電所高壓側(cè)計(jì)量電能，設(shè)專用計(jì)量柜，按兩部電費(fèi)制交納電費(fèi)。每月基本電費(fèi)按主變壓器容量計(jì)為18元/kVA，動(dòng)力電費(fèi)為0.20元/kWh，照明電費(fèi)為0.56元/kWh。工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低于0.9。此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性地向供電部門交納供電貼費(fèi)：610kV為 元/kVA。(5） 設(shè)計(jì)時(shí)間 自2015年5月12日至2014年7月10日。二、前言（一）工廠供電的意義眾所周知，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；電能的輸送和分配既簡單經(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。 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。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必重多少，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、支援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。（二）工廠供電的原則按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、GB50053-9410kv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)行政策必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的有關(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)容及步驟全廠總配電所及配電系統(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)算和電容補(bǔ)償 全廠總配電所的負(fù)荷計(jì)算，是在車間負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。求出全廠高壓總配電所計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計(jì)算表、顯示計(jì)算結(jié)果。按負(fù)荷計(jì)算求出總配電所的功率因數(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)或產(chǎn)品樣本選用所需無功功率補(bǔ)償柜的規(guī)格和數(shù)量。2、確定配電所的所址和形式根據(jù)電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置高壓總配電所的有關(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，確定高壓總配電所的所址和型式。3、配電所的主接線方案根據(jù)負(fù)荷類別及對(duì)供電可靠性的要求進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，選擇主接線方案，確定配電所主接線方式。對(duì)它的基本要求，即要安全可靠又要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。4、短路電流的計(jì)算，并選擇配電所的一次設(shè)備及其校驗(yàn) 工廠用電，通常為國家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無限大容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。求出各短路點(diǎn)的三相短路電流及相應(yīng)有關(guān)參數(shù)。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，選擇高壓配電設(shè)備，如斷路器、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)，并列表表示。5、選擇電源進(jìn)線及工廠高壓配電線路 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)線和電纜截面選擇時(shí)必須滿足發(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。6、整定繼電及并選擇二次回路保護(hù) 為了監(jiān)視、控制和保證安全可靠運(yùn)行，各用電設(shè)備，皆需設(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。7、總配電所防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì)參考本地區(qū)氣象及地質(zhì)資料，設(shè)計(jì)防雷接地裝置和接地裝置。8、車間自然條件 氣象資料 車間內(nèi)最熱月的平均溫度35。 地中最熱月的平均溫度為30。車間環(huán)境屬于正常干燥環(huán)境。 地質(zhì)水文資料車間原址為耕地，地勢(shì)平坦，地層以粘土為主，地下水位為3m，本廠所在地區(qū)平均海拔600m。三、設(shè)計(jì)說明書3.1負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償（一）負(fù)荷計(jì)算的方法 1）單組用電設(shè)備所用公式有： 有功功率 P=KP 無功功率 Q= Ptan 視在功率 S= 計(jì)算電流 I= 2）多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 有功計(jì)算負(fù)荷（單位為KW）P3030,式中30是所有設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷之和K是有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.850.95 無功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar） Q3030,30是所有設(shè)備無功之和；K是無功負(fù) 荷同時(shí)系數(shù)，可取0.90.97 視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kvA） S30= 計(jì)算電流（單位為A） I30=（二）負(fù)荷計(jì)算結(jié)果 表3-1 工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料XX機(jī)械廠負(fù)荷計(jì)算表 編號(hào)名稱負(fù)荷類別設(shè)備容量Pe/kW需要系數(shù)Kdcostan計(jì)算負(fù)荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A1熱處理車間動(dòng)力1300.60.730.947873.32照明7.30.88106.420小計(jì)137.384.4273.32111.81169.92鍛壓車間動(dòng)力3000.250.621.277595.25照明7.40.78105.780小計(jì)307.480.7895.25124.9189.83鑄造車間動(dòng)力3200.390.651.17124.8146.02照明6.20.85105.270小計(jì)326.2130.07146.02195.55297.14電鍍車間動(dòng)力2700.580.720.96156.6150.34照明6.60.87105.740小計(jì)276.6162.34150.34221.26336.25倉庫動(dòng)力200.30.820.764.2照明1.60.88101.410小計(jì)21.67.414.28.5212.96工具車間動(dòng)力3600.320.621.27115.2146.3照明7.20.88106.340小計(jì)367.2121.54146.3190.22897機(jī)修車間動(dòng)力1600.260.611.341.654.08照明1.70.9101.530小計(jì)161.743.1354.0869.17105.18鍋爐房動(dòng)力900.80.740.917265.52照明1.80.9101.620小計(jì)91.873.6265.5298.55149.89裝配車間動(dòng)力1200.370.651.1744.451.95照明6.20.87105.390小計(jì)126.249.7951.9571.96109.310金工車間動(dòng)力3250.280.611.391118.3照明7.50.86106.450小計(jì)332.597.45118.3153.27232.911生活區(qū)照明4500.720.920.43324139.32352.68535.8總計(jì)（380V側(cè)）動(dòng)力20951174.551044.6照明503.5計(jì)入Kp=0.80.73939.64887.911292.81964.2Kq=0.85（3） 無功補(bǔ)償計(jì)算P30=Kd*Pe; Q30=P30*tan；S30=P302+Qc2I30=S30/3*UN其中P30:：有功計(jì)算負(fù)荷 I30 計(jì)算電流Q30:無功計(jì)算負(fù)荷 UN：額定電壓S30 ：總計(jì)算負(fù)荷 Pt ：變壓器有功功率損耗 Kp :有功功率的同時(shí)系數(shù)Qt ：變壓器無功功率損耗 Kq:無功功率的同時(shí)系數(shù)由于高壓側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)低于電廠要求的0.9，故需采用無功功率補(bǔ)償。根據(jù)功率補(bǔ)償方法可知，所用設(shè)備均為低壓設(shè)備，根據(jù)所給材料，可采用PGJ1型低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償。已知 補(bǔ)償前 cos1=0.72；欲 補(bǔ)償后 cos2=0.92；綜上所述所需補(bǔ)償?shù)娜萘浚?=939.64(0.720.92 )KVar500Kvar選用PGL1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型，采用一臺(tái)1#主屏和五臺(tái)3#輔屏，總計(jì)容量為84Kvar6=504Kvar.可得二次側(cè)補(bǔ)償后S30=939.642+(887.9-504)2=1015kvar PT=0.015 S30=0.01*1015=15 kw; QT=0.06 S30 =0.05*11015=61 kvar;變壓器一次側(cè)補(bǔ)償后 P30= P30+PT=939.64+15=954.6kW; Q30=( Q30- Q30)+QT=(887.9-504)+61=444.9kvar; S30=P302+Q302=954.62+444.92=1053.2kva;cos2=954.6/1053.2=0.906滿足設(shè)計(jì)要求 表3-2 無功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷表2 無功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷項(xiàng)目 cos 計(jì)算負(fù)荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.73939.6887.91292.81964.2380V側(cè)無功補(bǔ)償容量-504380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.926939.6383.910151542主變壓器功率損耗0.015S30=15 0.06S30=61 10kV側(cè)符合總計(jì)0.906954.6444.91053.260.8 3.2 變電所位置與型式的選擇（一）配電所所址選擇的一般原則1、盡量接近負(fù)荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬2、進(jìn)出線方便，特別是要便于架空進(jìn)出線。3、接近電源側(cè)，特別是工廠的總降壓變電所和高壓配電所。4、設(shè)備運(yùn)輸方便，特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運(yùn)輸。5、不因設(shè)在有劇烈震動(dòng)或高溫場所，無法避開時(shí)， 應(yīng)有防震和隔熱的措施。6、不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，無法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè)。7、不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室和其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰。8、不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正下方或正上方，且不應(yīng)設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方。當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB50058-1992爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。 （二）利用負(fù)荷功率矩陣法確定負(fù)荷中心變電所的位置i應(yīng)盡量接近負(fù)荷中心。工廠的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來確定，計(jì)算公式為：=x= y=P1、P2.P10分別代表廠房1、2、3.11號(hào)的功率，建立坐標(biāo)系，則P1（4.7,10.2）、P2（6.8,6.4）、P3（10.5,2.3）、P4（7.5,11.1）、P5（11.8,11.5）、P6（11.8,8.6）、P7（11.8,5.8）、P8（16.3,11.5）、P9（16.3,8.5）、P10（16.3,5.7），并設(shè)P11（2.3,2）為生活區(qū)的中心負(fù)荷帶入公式，計(jì)算得工廠的負(fù)荷中心（8.9,7.2）在2號(hào)廠房（鍛壓車間）的東側(cè)?？紤]到環(huán)境進(jìn)出線方便，和廠內(nèi)交通便利，決定在2號(hào)廠房（鍛壓車間）的東側(cè)緊靠廠房建造變電所，其型式為附設(shè)式。3.3、變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量、類型的選擇（一）變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行選擇。當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，宜裝設(shè)兩臺(tái)及以上變壓器：1） 有大量一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷。2） 季節(jié)性負(fù)荷變化較大，適于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。3） 集中負(fù)荷較大。（2） 變電所主變壓器容量選擇 1. 裝有一臺(tái)主變壓器的變電所 主變壓器容量SN.T應(yīng)不小于總的計(jì)算負(fù)荷S30，即 SN.T=S30 2. 裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所 每臺(tái)主變壓器的容量SN.T不應(yīng)小于總的計(jì)算負(fù)荷S30的60%-70%，即 SN.T=(0.6-0.7)S30 (三）變電所主變壓器的選擇 根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，工廠變電所的主變壓器考慮有下列兩種可供選擇的方案： （1）裝設(shè)一臺(tái)主變壓器 型號(hào)采用S9型，而容量選擇SN.T=1250kVAS30=1099kVA,即選一臺(tái)S9-1250/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級(jí)負(fù)荷所需的備用電源，考慮由與近鄰單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。 （2）裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器 型號(hào)也采用S9型，而每臺(tái)變壓器的容量SN.T（0.60.7）1053kVA=（631737)kVA且SN.TS30(）=（195。55+221.26+98.55）kVA=515.36kVA 因此選擇兩臺(tái)S9-800/10低損耗配電變壓器。工廠二級(jí)負(fù)荷所需的備用電源亦由與近鄰單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。 主變壓器的連接組均采用Dyn11.(4） 變電所主結(jié)線方案的選擇 按上面考慮的兩種主變壓器的方案可設(shè)計(jì)下列兩種主結(jié)線方案： （1）裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主結(jié)線方案。 （2）裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主結(jié)線方案。 （3）兩種主結(jié)線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較（表4.1）。表4.1 兩種主結(jié)線方案的比較比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺(tái)主變的方案裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案技術(shù)指標(biāo)供電安全性滿足要求滿足要求供電可靠性基本滿足要求滿足要求供電質(zhì)量由于一臺(tái)主變，電壓損耗略大由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗略小靈活方便性只一臺(tái)主變，靈活性稍差由于有兩臺(tái)主變，靈活性較好擴(kuò)建適應(yīng)性稍差一些更好一些經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電力變壓器的綜合投資額由表3-1查得S9-1250/10的單價(jià)為17.4萬元，而由表41查得變壓器綜合投資約為其單價(jià)的2倍，因此其綜合投資為217.4萬元34.8萬元由表3-1查得S9-800的單價(jià)為12.8萬元，因此兩臺(tái)綜合投資為412.8萬元51.2萬元，比一臺(tái)主變方案多投資16.4萬元高壓開關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額查表4-10得GG-1A(F)型柜按每臺(tái)3.5萬元計(jì)，查表得其綜合投資按設(shè)備價(jià)1.5倍計(jì)，因此其綜合投資約為41.53.5萬元21萬元本方案采用6臺(tái)GG-1A(F)柜，其綜合投資約為61.53.5萬元31.5萬元，比一臺(tái)主變方案多投資10.5萬元電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)參照表4-2計(jì)算，主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)每年為3.706萬元（其余略）主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)每年為6.752萬元，比一臺(tái)主變方案多耗3.046萬元交供電部門的一次性供電貼費(fèi)按800元/kVA計(jì)，貼費(fèi)為6300.08萬元50.4萬元貼費(fèi)為24000.08萬元64萬元，比一臺(tái)主變方案多交13.6萬元從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主結(jié)線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主結(jié)線方案；按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變的方案遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案，但一臺(tái)變壓器的工作欲量太少，而且考慮到二級(jí)重要負(fù)荷的供電安全可靠以及工廠擴(kuò)建等情況，決定采用裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案。3.4短路電流的計(jì)算（1） 繪制計(jì)算電路 （2） 確定計(jì)算電路基準(zhǔn)值 設(shè)基準(zhǔn)容量=100MVA，基準(zhǔn)電壓=10.5，為短路計(jì)算電壓，即高壓側(cè)=10.5kV，低壓側(cè)=0.4kV，則 （5-1）（三） 計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值：（忽略架空線至變電所的電纜電抗）1) 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值： X=100MVA/300MVA=0.332) 架空線路的電抗標(biāo)么值：由表3-1查得XO=0.35/km，因此：X=0.35(/km)*6km*=1.903） 電力變壓器的電抗標(biāo)么值：由表3-1查得，所選的變壓器的技術(shù)參數(shù)%=4.5（聯(lián)結(jié)），因此： =5.625可繪得短路等效電路圖如圖所示。（四）計(jì)算k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量1) 總電抗標(biāo)么值： X= X+X =0.33+1.9=2.232) 三相短路電流周期分量有效值： I=2.47kA3) 其他三相短路電流： I=I= I=2.47kAi=2.55 I=6.29kAI=1.51 I=3.73kA4）三相短路容量：S=44.84MVA（五）計(jì)算k-2點(diǎn)短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量1) 總電抗標(biāo)么值：X= X+ X+ X/=5.05三相短路電流周期分量有效值： I=144KA/5.05=28.5kA 2) 其他三相短路電流周期分量有效值： I=I= I=28.5kA i=1.84 I=52.44kAI=1.09I=31.1kA三相短路容量：S=19.8 MVA以上短路計(jì)算結(jié)果綜合如表3-3表3-3 短路計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算點(diǎn) 三相短路電流/kA三相短路容量II IiISk-12.472.472.476.293.7344.84k-228.528.528.552.4431.119.83.5 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)3.5.1 10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)（一） 按正常工作條件選擇1）按工作電壓選則 設(shè)備的額定電壓一般不應(yīng)小于所在系統(tǒng)的額定電壓，即，高壓設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于其所在系統(tǒng)的最高電壓，即。=10kV， =11.5kV，高壓開關(guān)設(shè)備、互感器及支柱絕緣額定電壓=12kV，穿墻套管額定電壓=11.5kV，熔斷器額定電壓=12kV。2）按工作電流選擇設(shè)備的額定電流不應(yīng)小于所在電路的計(jì)算電流，即3）按斷流能力選擇設(shè)備的額定開斷電流或斷流容量，對(duì)分?jǐn)喽搪冯娏鞯脑O(shè)備來說，不應(yīng)小于它可能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪酚行е祷蚨搪啡萘?，即或?qū)τ诜謹(jǐn)嘭?fù)荷設(shè)備電流的設(shè)備來說，則為，為最大負(fù)荷電流。（2） 按短路條件校驗(yàn) 1） 隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn) a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件或式中、分別為開關(guān)的極限通過電流峰值和有效值，、分別為開關(guān)所處的三相短路沖擊電流瞬時(shí)值和有效值b)熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件 2) 電流互感器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn) a) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件 或 ，b） 熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件 或 。 表3-5 10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 表3.1.1 電源進(jìn)線側(cè)設(shè)備選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝置地點(diǎn)條件參數(shù)UNINIiI*t 數(shù) 據(jù)10kV46.2A2=92.4A2.47kA2=4.94kA6.3kA2=12.6KA4.94（1.6+0.2）=43.9 一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)UN。eIN.eIocimaxIt.t高壓隔離開關(guān)GN6/8-10/20010KV200A-25.5KA500高壓熔斷器RN2-1010KV0.5A50KA-電壓互感器JDJ-1010/0.1KV-電流互感器LQJ-1010KV100/5A-2251.410.1=31.8A（900.1）1=81戶外隔離開關(guān)GW4-15G/20012KV200A-25KA500表3.1.2 避雷接地與電壓互感器監(jiān)測(cè)部分選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝置地點(diǎn)條件參數(shù)UNINIiI*t 數(shù) 據(jù)10kV92.4A4.94kA12.6kA43.9 一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)UN。eIN.eIocimaxI2t.t高壓隔離開關(guān)GN8-10/20010KV200A-25.5KA500高壓熔斷器RN2-1010KV0.5A50KA-電壓互感器JDZJ-10/kV-避雷器FS4-1010KV-表3.1.3 變壓器一次側(cè)部分選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝置地點(diǎn)條件參數(shù)UNINIiI*t 數(shù) 據(jù)10kV46.2A2.47kA6.3kA43.9 一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)UN。eIN.eIocimaxI2t.t高壓少油斷路器SN10-10I/63010KV630A16KA40KA1024高壓隔離開關(guān)GN6/8-10/20010KV200A25.5KA500電流互感器LQJ-1010KV100/5A31.8A81表3.1.4 高壓聯(lián)絡(luò)線（備用電源）部分選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝置地點(diǎn)條件參數(shù)UNINIiI*t 數(shù) 據(jù)10kV29.8A2.47kA12.6kA43.9 一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)UN。eIN.eIocimaxI2t.t高壓少油斷路器SN10-10I/63010KV630A16KA40KA512高壓隔離開關(guān)GN6/8-10/20010KV200A-25.5KA500電流互感器LQJ-1010KV100/5A-31.8A81 3.5.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)表7.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度所用車間分配裝置地點(diǎn)條件參數(shù)UNINIiI*t數(shù)據(jù)380V總1542A28.5kA52.44kA568.575一 次 設(shè) 備 型 號(hào) 規(guī) 格額定參數(shù)UN。eIN.eIocimaxI2t.t低壓斷路器DW15-2500/3D380V2500A60kA380v側(cè)總進(jìn)線低壓斷路器DW16-630380V630A30kA1、2、3、4、6、7、8、9、10低壓斷路器DZ20-200380V200A25kA5電流互感器LMZJ-0.5500V1750/5A380V側(cè)總進(jìn)線電流互感器LMZJ-0.5500V20400/5A全部低壓刀開關(guān)HD13-1500/30380V1500A全部3.6 變電所進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn)為了保證供電的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)，選擇導(dǎo)線和電纜時(shí)應(yīng)滿足下列條件：發(fā)熱條件；電壓損耗條件；經(jīng)濟(jì)電流密度；機(jī)械強(qiáng)度。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)：一般10KV及以下的高壓線路和低壓動(dòng)力線路，通常先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗(yàn)其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)于低壓照明線路，因?qū)﹄妷核揭筝^高，通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。3.6.1 10kV高壓線路導(dǎo)線的選擇和校驗(yàn) （一）10kV側(cè)高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇 （1）10kV高壓進(jìn)線選擇校驗(yàn) 采用LJ型鋁絞線架空敷設(shè)，接往10kV公用干線 1） 按發(fā)熱條件選擇 有I=2=92.4A及室外環(huán)境溫度30C，查表8-36，初選LJ-16，其30C時(shí)的I=98.7I，滿足發(fā)熱條件。 2) 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查表8-34，最小允許面積=35mm，因此改選LJ35, 由于此線路很短，不需要校驗(yàn)電壓損耗。 （2） 高壓配電室至變壓器一段引入電纜的選擇校驗(yàn) 采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。 1）按發(fā)熱條件選擇 由=92.4A及土壤環(huán)境24，查表8-44得，選纜線芯截面為35的交聯(lián)聚乙烯電纜，其=105A,滿足發(fā)熱條件。 2）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定 按式（5-42）計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面A=I=2470mm=26.8mm式中C值由表5-13查得，按終端變電所保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.5s，加斷路器短路時(shí)間0.2s，再加0.05s計(jì)，故=0.75s。而面積不滿足，所以選擇35mm因此YJL22-10000-335電纜滿足短路熱穩(wěn)定條件。（二） 380V側(cè)低壓出線的選擇（1）饋電給1號(hào)廠房（熱處理車間）的線路 采用YJLV22-1000型交聯(lián)氯乙烯絕緣鋁芯電纜直埋地敷設(shè)。 1） 按發(fā)熱條件選擇 由I=169.9A及地下0.8m土壤溫度為24，查表，初選纜芯截面95，其=189A，滿足發(fā)熱條件。 2）校驗(yàn)電壓損耗由圖所示的工廠平面圖量得變電所至1號(hào)廠房距離約為80m，而查表8-42得到95的鋁芯電纜的=0.4 （按纜芯工作溫度75計(jì)），=0.07，又1號(hào)廠房的=84.42kW, =73.32kvar，故線路電壓損耗為=9.34V故滿足允許電壓損耗要求。3）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定 按式（5-42）計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面A=I=28500mm=313.7mm 滿足要求4） 與所選的低壓斷路器配合校驗(yàn)a.低壓斷路器的選定 選擇低壓斷路器及其過流脫扣器規(guī)格：已知電纜線路電壓380V，I30=169.9A，=509.7線路首端的Ik=28.5kA,環(huán)境溫度為35度，所以查表11，試選DW16-630型低壓斷路器的過流脫扣器額定電流IN=200AI30=169.9A，把脫口電流整定為4倍時(shí)，IOP(0)=800AKrelIPK=1.35509.7=688.1A,滿足脫扣電流躲過尖峰電流的要求。 校驗(yàn)斷流能力：再查附錄表11，所選DW16-630型斷路器Ioc= 30kA28.5kA,滿足要求。 b.校驗(yàn)導(dǎo)線與低壓斷路器保護(hù)的配合 由于瞬時(shí)過流脫口器整定為，而4.5Ial=4.5189=850.5,滿足，所以所選電纜和斷路器符合導(dǎo)線與保護(hù)裝置配合的要求 所以，選擇DW16-630（IN=250A)型斷路器和YJLV22-1000-395+150的交聯(lián)乙烯鋁芯電纜埋地敷設(shè)，中性線芯按不小于相芯一半來選擇，下同。（2） 饋電給2號(hào)廠房（鍛壓車間） 采用DW16-630(IN=200A)低壓斷路器和YJLV22-1000-3120+160的四芯交聯(lián)氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同上，從略）。（3） 饋電給3號(hào)廠房（鑄造車間） 采用DW16-630(IN=315A)型低壓斷路器和YJLV22-1000-3240+1120的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同1號(hào)車間計(jì)算，從略）。 (4) 饋電給4號(hào)廠房（電鍍車間） 采用DW16-630(IN=400A)型低壓斷路器和YJLV-1000-3(3120)+1150的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同1號(hào)車間計(jì)算，從略）。(5) 饋電給5號(hào)廠房（倉庫） 采用DZ20-200(IN=100A)型低壓斷路器和YJLV22-1000-325+125的交聯(lián)聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜埋地敷設(shè)（方法同1號(hào)車間計(jì)算，從略）。 (6) 饋電給6號(hào)廠房（工具車間） 采用DW16-630(IN=315A)型低壓斷路器和YJLV22-1000-3240+1120的交聯(lián)聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜埋地敷設(shè)（方法同1號(hào)車間計(jì)算，從略）。(7) 饋電給7號(hào)廠房（機(jī)修車間） 采用DW16-630型斷路器(IN=160A)和YJLV22-1000-350+135的聚氯乙烯鋁芯電纜埋地敷設(shè)，中性線芯按不小于相芯一半來選擇（8） 饋電給8號(hào)廠房（鍋爐房） 采用DW16-630型斷路器(IN=160A)和YJLV22-1000-370+135的聚氯乙烯鋁芯電纜埋地敷設(shè)，中性線芯按不小于相芯一半來選擇(9) 饋電給9號(hào)廠房（裝配車間） 采用DW16-630型斷路器（IN=160A)和YJLV22-1000-350+125的聚氯乙烯鋁芯電纜埋地敷設(shè)，中性線芯按不小于相芯一半來選擇(10) 饋電給10號(hào)廠房（金工車間） 采用DW16-630型(IN=250A)低壓斷路器和YJLV22-1000-3150+175的聚氯乙烯鋁芯電纜埋地敷設(shè)，（方法同1號(hào)車間計(jì)算，從略）。（11）饋電給生活區(qū)的線路，采用BX-1000型鋁芯橡皮絕緣線架空敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇 由I30=535.8A及室外環(huán)境溫度（年最熱月平均氣溫）30，初選BX-1000-1240，其30時(shí)Ial460AI30,不滿足發(fā)熱條件。 為確保生活用電（照明、家電）的電壓質(zhì)量，決定采用四回BLX-1000-3150架空線路對(duì)生活區(qū)供電。PEN線均采用BLX-1000-170橡皮絕緣線。2）效驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查表可得，滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。3）校驗(yàn)電壓損耗 查工廠平面圖可得變電所至生活區(qū)的負(fù)荷中心距離200m左右，而查表8-36得其阻抗值與BLX-1000-1240的阻抗R0=0.09，X0=0.20（按線間幾何均距0.8m），又生活區(qū)的P30=324KW，Q30=139.32kvar，經(jīng)計(jì)算，符合要求。(三） 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn)采用YJL2210000型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣的鋁心電纜，直接埋地敖設(shè)，與相距約2Km的臨近單位變配電所的10KV母線相連。1) 按發(fā)熱條件選擇 工廠二級(jí)負(fù)荷容量共515.36KVA，I30=515.36kva/10KV=30.6A最熱月土壤平均溫度為25。查表工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)8-44，初選纜心截面為25的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁心電纜，其滿足要求。 2) 校驗(yàn)電壓損耗 由設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表8-