6某機(jī)械廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)30頁

1、1緒論 配電網(wǎng)絡(luò)與輸電系統(tǒng)相比有幾個(gè)明顯的特點(diǎn)：配電饋線中的斷路器沿線鏈狀布置，線路中沒有母線；線路中有任意數(shù)量的斷開點(diǎn)，斷開點(diǎn)隨運(yùn)行方式變化，電流方向不確定，因此保護(hù)必須是雙向的；配電網(wǎng)絡(luò)是有分支的網(wǎng)絡(luò)，配電線路中節(jié)點(diǎn)的分支具有任意性，使保護(hù)配合關(guān)系復(fù)雜化；配電網(wǎng)絡(luò)中有分布負(fù)荷，線路兩端負(fù)荷不平衡；在雙端供電的配電系統(tǒng)中電源可能有不相等的相角。根據(jù)配電網(wǎng)的特點(diǎn)，以常開型聯(lián)絡(luò)開關(guān)為界可以將配電網(wǎng)劃分成兩種基本類型的網(wǎng)絡(luò)：一種是單側(cè)電源供電網(wǎng)絡(luò)，例如輻射狀、樹狀網(wǎng)和處于開環(huán)運(yùn)行的環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)；另一種是雙側(cè)電源供電網(wǎng)絡(luò)或處于閉環(huán)運(yùn)行的配電網(wǎng)絡(luò)環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)。我國配電網(wǎng)自動(dòng)化的發(fā)展是電力市場和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的必然結(jié)

2、果,長期以來配電網(wǎng)的建設(shè)未得到應(yīng)有的重視, 建設(shè)資金短缺, 設(shè)備技術(shù)性能落后, 事故頻繁發(fā)生, 嚴(yán)重影響了人民生活和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展, 隨著電力的發(fā)展和電力市場的建立, 配電網(wǎng)的薄弱環(huán)節(jié)顯得越來越突出, 形成電力需求與電網(wǎng)設(shè)施不協(xié)調(diào)的局面。國家頒布設(shè)施的電力法的貫徹后, 電力作為一種商品進(jìn)入市場, 接受用戶的監(jiān)督和選擇, 甚至于對電力供應(yīng)中的停電影響追究電力經(jīng)營者的責(zé)任。另一方面, 高精密的技術(shù)和裝備對電能質(zhì)量要求, 配電網(wǎng)供電可靠性已是電力經(jīng)營者必須考慮的主要問題。隨著市場觀念的轉(zhuǎn)變和電力發(fā)展的需求, 配電網(wǎng)的自動(dòng)化已經(jīng)作為供電企業(yè)十分緊迫的任務(wù)。城市電網(wǎng), 從八十年代就意識到配電網(wǎng)的潛在危險(xiǎn)

3、, 并竭力呼吁致力于城市電網(wǎng)的改造工程,并組織全國性的大型會(huì)議對配電網(wǎng)改造提出了具體實(shí)施計(jì)劃, 各種渠道湊集資金, 提出更改計(jì)劃，利用高技術(shù)、好性能的設(shè)備從事電網(wǎng)的改造。當(dāng)前我國配電網(wǎng)處于高速發(fā)展的時(shí)期, 國家從政策上給予很大支持, 具有相應(yīng)的資金條件, 但我國配電網(wǎng)仍處于方案的探索時(shí)期, 特別是我國配電網(wǎng)的規(guī)模及覆蓋面, 市場之大是任何一個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)或發(fā)展中國家無法比擬的, 而我國配電網(wǎng)的發(fā)展也是隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展同步進(jìn)行, 為了探索我國配電網(wǎng)自動(dòng)化方案, 先后對國外配電網(wǎng)的模式進(jìn)行考察并在國內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)試點(diǎn)。2工廠的負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償2.1 全廠用電設(shè)備情況2.1.1 生產(chǎn)任務(wù)及車間組成(1) 本

4、廠產(chǎn)品及生產(chǎn)規(guī)模本廠主要承擔(dān)全國冶金工業(yè)系統(tǒng)礦山、冶煉和軋鋼設(shè)備的配件生產(chǎn)，即以生產(chǎn)鑄造、鍛造、柳焊、毛呸件為主體，生產(chǎn)規(guī)模為：鑄鋼件1萬噸、鍛鐵件3千噸、鍛件1千噸、柳焊件2千5百噸。(2) 本廠車間組成鑄鋼車間；鑄鐵車間；鍛造車間；柳焊車間；木型車間及木型庫；機(jī)修車間；砂庫；制材場；空壓站；鍋爐房；綜合樓；水塔；水泵房；污水提升站等。2.1.2 全廠用電設(shè)備情況（1）負(fù)載大小用電設(shè)備總安裝容量：7469.9KW計(jì)算負(fù)荷 有功：4912.3KW 無功：4180.2KVar計(jì)算視在功率：6450.2KVA（2）負(fù)荷類型 本廠為三班工作制，最大有功負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)為6000小時(shí)，屬于二級負(fù)荷。（

5、3）全廠各車間負(fù)荷計(jì)算見表2-1。表2-1各車間380V負(fù)荷序號車間或用電單位名稱設(shè)備容量(KW)KdCosTga計(jì)算負(fù)荷變壓器臺數(shù)及容量P30Q30S30I30(1)No1變電所1鑄鋼車間20000.40.651.178009361230.818702*630(2)No2變電所1鑄鐵車間10000.40.71.02400408517.42786.12砂庫1100.70.61.2377102.41128.331953小計(jì)1110477510.41698.62*400(3)No3變電所1柳焊車間12000.30.451.98360712.88001215.521水泵房280.750.80.752

6、115.7526.2539.93小計(jì)381728.55822.21*1000(4) No4變電所1高壓站3900.850.750.88331.5291.72442671.52機(jī)修車間1500.250.651.1737.543.87557.6987.73鍛造車間2200.30.551.5266100.32120182.34木型車間1860.350.61.3365.186.514108.41164.75制材場200.280.61.335.67.4489.3314.26綜合樓200.91118181827.37小計(jì)523.6547.877757.81*800(5)No5變電所1鍋爐房3000.750

7、.80.75225168.75281.25427.322水泵房280.750.80.752115.7526.2539.93倉庫880.30.651.1726.430.9340.6761.84污水提升站140.650.80.759.16.82511.37517.35小計(jì)281.5222.255358.71*400各車間6千伏高壓負(fù)荷1電弧爐2*12500.90.870.5722501282.52586.2248.92工頻爐2*2000.80.90.48320153.6355.634.23空壓機(jī)2*2500.850.850.62425263.550048.14小計(jì)29951699.63443.61

8、*4000說明：NO1，NO2車間變電所設(shè)置兩臺變壓器外，其余設(shè)置一臺變壓器根據(jù)本廠實(shí)際情況，采用并聯(lián)電容器在總壓降變電所的低壓(10KV)側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償，將功率因數(shù)提高到0.9。補(bǔ)償前的功率因數(shù)：COS=P30/S30=4912.36450.2=0.76。將COS由0.76提高到0.9所需的補(bǔ)償容量（由無功功率補(bǔ)償率表查得無功功率補(bǔ)償qc=0.38）為：Qc=qcP30=0.384912.3=1867KVar。采用BGF10.5-200-IW型苯甲基硅油紙、薄膜復(fù)合并聯(lián)電容器。其主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定電壓：10.5KV；標(biāo)稱容量：200Kvar；標(biāo)稱電容：5.79uf；頻率：50Hz；相數(shù)：

9、1。電容器的個(gè)數(shù)為：n= Qc/q0=1867200=9.4，由于是單相的，n應(yīng)為3的倍數(shù)，所以12是3的倍數(shù)，電容器取12個(gè)。10KV側(cè)補(bǔ)償后：S30=5429.7KVA；P30=4912.3+0.0155429.7=4993.7KW；Q30=4180.2-1867+0.065429.7=2639KVar；35KV側(cè)補(bǔ)償后：S30=5534.5KVA；COS= P30/ S30=0.9030.9,滿足要求。2.2電源情況工廠電源從電業(yè)部門某220/35KV變壓所，用35KV雙回架空線引入本廠，其中一個(gè)做為工作電源，一個(gè)做為備用電源，兩個(gè)電源不并列運(yùn)行，該變電所距廠東側(cè)8公里。供電電壓等級：由

10、用戶選用35KV或10KV的一種電壓供電。3工廠總降壓變電所的所址和型式的選擇3.1 車間變電所所址的選擇一般在靠近負(fù)荷中心設(shè)變配電所，包括變壓器室，高壓配電室、低壓配電室、控制室、值班室、維修室。在負(fù)荷比較大而集中的車間設(shè)車間變電所。 變配電所應(yīng)盡量遠(yuǎn)離多塵、有腐蝕性氣體的場所，如無法遠(yuǎn)離，則不設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè)。變壓器室盡量避免西曬，配電室一般應(yīng)有個(gè)門，各房間的門均應(yīng)朝外開，當(dāng)高壓室與控制室、低壓室間有門相通時(shí)，門應(yīng)朝控制室或低壓室方向開。 3.1.1 車間變電所所址選擇的要求(1) 接近負(fù)荷中心這樣可以縮短低壓配電線路，降低了線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬的消耗量。 (2) 接近電源

11、側(cè)。 (3) 設(shè)備運(yùn)輸方便應(yīng)考慮到電力變壓器和高低壓開關(guān)柜等大件設(shè)備的運(yùn)輸通道。(4) 不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)的場所振動(dòng)場所不僅影響變配電所本身建筑及其中設(shè)備的安全，而且可導(dǎo)致開關(guān)設(shè)備和繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置的誤動(dòng)作。(5) 不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室附近及地勢低洼和易積水的場所。(6) 不宜設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正下方或正上方。(7) 不應(yīng)妨礙企業(yè)單位的發(fā)展，并適當(dāng)考慮將來發(fā)展的可能。3.1.2 車間變電所的總體布置及要求(1) 車間變電所的總體布置及要求便于運(yùn)行維護(hù)；保證運(yùn)行安全；便于進(jìn)出線；節(jié)約土地和建筑費(fèi)；留有發(fā)展余地。N01變電所裝設(shè)在鑄鋼車間內(nèi)，N02變電所裝設(shè)采用外附式，N03變電所裝設(shè)

12、采用外附式，N04變電所裝設(shè)采用獨(dú)立式。機(jī)械廠的總降壓變電所及車間變電所的指示如圖3-1所示。1-鑄鋼車間；2-鑄鐵車間；3-鍛造車間；4-柳焊車間；5-木型車間及木型庫；6-機(jī)修車間；7-砂庫；8制材場；9-空壓場；10-鍋爐房；11綜合樓；12水塔；13水泵房1#2#；14污水提升站35kv高壓變電所；車間變電所；負(fù)荷圈；高壓配電線；低壓配電線圖3-14 工廠總降壓變電所主變壓器的型式、容量和數(shù)量的選擇4.1 供電變壓器的選擇4.1.1 主變壓器臺數(shù)的選擇由于該廠的負(fù)荷屬于二級負(fù)荷，對電源的供電可靠性要求較高，宜采用兩臺變壓器，以便當(dāng)一臺變壓器發(fā)生故障后檢修時(shí)，另一臺變壓器能對一、二級負(fù)荷

13、繼續(xù)供電，故選兩臺變壓器。4.1.2 變電所主變壓器容量的選擇裝設(shè)兩臺主變壓器的變電所，每臺變壓器的容量ST應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件： （1）任一臺單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，ST（0.60.7）S30（1）；（2）任一臺單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，STS30（+）；由于S30（1）= 6450.2KVA，且該廠本廠三班制，年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為6000h。屬二級負(fù)荷。選變壓器ST（0.60.7）6450.2=（3870.124515.14）KVASTS30（+）因此選5000 KVA的變壓器二臺故選用35KV級SZ9型有載調(diào)壓電力變壓器, SZ9-5000/35。其技術(shù)參數(shù)如下：額定容量：5000KVA 一次側(cè)額定電壓：

14、35KV二次側(cè)額定電壓：10KV 聯(lián)結(jié)組別：Yd11空載損耗：Pk=5.20KW 短路損耗：Pe=36KW短路阻抗百分值：UZ%=7% 空載電流百分值：Ik%=0.7%當(dāng)電流通過變壓器時(shí)，就要引起有功功率和無功功率的損耗，這部分功率損耗也需要由電力系統(tǒng)供給。因此，在確定車間主結(jié)線母線時(shí)需要考慮到這部分功率損耗。4.2 車間變電器的選擇4.2.1 車間變電站變壓器臺數(shù)的選擇原則：（1） 對于一般的生產(chǎn)車間盡量裝設(shè)一臺變壓器；（2） 如果車間的一、二級負(fù)荷所占比重較大，必須兩個(gè)電源供電時(shí)，則應(yīng)裝設(shè)兩臺變壓器。每臺變壓器均能承擔(dān)對全部一、二級負(fù)荷的供電任務(wù)。如果與相鄰車間有聯(lián)絡(luò)線時(shí)，當(dāng)車間變電站出現(xiàn)

15、故障時(shí)，其一、二級負(fù)荷可通過聯(lián)絡(luò)線保證繼續(xù)供電，則亦可以只選用一臺變壓器。（3） 當(dāng)車間負(fù)荷晝夜變化較大時(shí)，或由獨(dú)立（公用）車間變電站向幾個(gè)負(fù)荷曲線相差懸殊的車間供電時(shí)，如選用一臺變壓器在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上顯然是不合理的，則亦裝設(shè)兩臺變壓器。變壓器容量的選擇：（1） 變壓器的容量ST（可近似地認(rèn)為是其額定容量SNT）應(yīng)滿足車間內(nèi)所有用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷S30的需要，即 STS30 ；（2）低壓為0.4KV的主變壓器單臺容量一般不宜大于1000KVA（JGJ/T1692規(guī)定）或1250 KVA（GB5005394規(guī)定）。如果用電設(shè)備容量較大、負(fù)荷集中且運(yùn)行合理時(shí)，亦可選用較大容量的變壓器。這樣選擇的原因：一

16、是由于一般車間的負(fù)荷密度，選用1000-1250 KVA的變壓器更接近于負(fù)荷中心，減少低壓配電線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量；另一是限于變壓器低壓側(cè)總開關(guān)的斷流容量。4.2.2 車間變電所的變壓器選擇根據(jù)負(fù)荷的大小容量選擇變壓器的型號。變壓器需要考慮的技術(shù)參數(shù):額定容量；一次側(cè)額定電壓；二次側(cè)額定電壓；聯(lián)結(jié)組別空載損耗；短路損耗；短路阻抗百分值；空載電流百分值變壓器的有功損耗為：PT=0.015S30變壓器的無功損耗為：QT=0.06S30以上二式中S30為變壓器二次側(cè)的視在計(jì)算功率。車間變電所的設(shè)計(jì)變壓器選擇如表4-1。表4-1車間變電所變壓器型號負(fù)荷率有功損耗無功損耗聯(lián)結(jié)組標(biāo)號臺

17、數(shù)及容量No1S9-630/10（6）0.971256.16Yyn02630No2S9-400/10（6）0.817.1630.62Yyn02400No3S9-1000/10（6）0.835.7243.71Yyn011000No4S9-800/10（6）0.947.8532.71Yyn01800No5S9-500/10（6）0.94.213.34Yyn01500高壓設(shè)備端S9-4000/10（6）0.944.93101.98Yd11140005 工廠總降壓變電所主接線方案的設(shè)計(jì)一般大中型企業(yè)采用35110KV電源進(jìn)線時(shí)都設(shè)置總降壓變電所，將電壓降至610KV后分配給各車間變電所。總降壓變電所主

18、接線一般有線路變壓器組、單母線、內(nèi)橋式、外橋式等幾種接線方式。經(jīng)過一系列的比較，機(jī)械修造廠選擇的總降壓變電所為內(nèi)橋式主接線方式。內(nèi)橋式主接線如圖5-1所示。線路1WL，2WL來自兩個(gè)獨(dú)立電源，經(jīng)過斷路器1QF，2QF分別接至變壓器1T，2T的高壓側(cè)，向變電所供電，變壓器回路僅裝隔離開關(guān)3QS，6QS。當(dāng)線路1WL發(fā)生故障或檢修時(shí)，斷路器1QF斷開，變壓器1T由線路2WL經(jīng)橋接斷路器3QF繼續(xù)供電。同理，當(dāng)2WL發(fā)生故障或檢修時(shí)，變壓器2T可由線路1WL繼續(xù)供電。因此，這種主接線大大提高了供電的可靠性和靈活性。但當(dāng)變壓器檢修或發(fā)生故障時(shí)，須進(jìn)行倒閘操作，操作較復(fù)雜且時(shí)間較長。當(dāng)變壓器1T發(fā)生故障

19、時(shí)1QF和3QF因故障跳閘，此時(shí)，打開3QS后再合上1QF和3QF，即可恢復(fù)1WL線路的工作。這種接線適用于大中型企業(yè)的一、二級負(fù)荷供電。內(nèi)橋式接線適用于以下條件的總降壓變電所：（1） 供電線路長，線路故障幾率大；（2） 負(fù)荷比較平穩(wěn)，主變壓器不需要頻繁切換操作；（3） 沒有穿越功率的終端總降壓變電所。所謂穿越功率，是指某一功率由一條線路流入并穿越橫跨橋又經(jīng)另一線路流出的功率。 圖5-16 短路電流的計(jì)算6.1 計(jì)算方法工廠供電系統(tǒng)要求正常的不間斷的對用電負(fù)荷供電，以保證工廠生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行，但由于各種原因也難免出現(xiàn)故障。因此，在工廠供電設(shè)計(jì)和運(yùn)行中不僅要考慮正常運(yùn)行的情況，而且還要考慮發(fā)

20、生故障的情況，最嚴(yán)重的是發(fā)生短路故障。(1)短路的原因：短路的主要原因是由電器設(shè)備載流部分的絕緣損壞，此外，還有工人操作時(shí)違反規(guī)程發(fā)生失誤等。(2) 短路的形成在三相系統(tǒng)中,可能發(fā)生三相短路、單相短路和兩相接地短路。(3) 高壓電網(wǎng)中短路電流的計(jì)算方法。 對稱的短路電流計(jì)算對于無限容量系統(tǒng),有標(biāo)么電抗法、短路功率法。對于有限容量系統(tǒng),有實(shí)用運(yùn)算曲線法，有單位制計(jì)算發(fā)。 非對稱的短路電流計(jì)算應(yīng)用(電)網(wǎng)阻抗合成計(jì)算在本設(shè)計(jì)中，供電部門變電所0.1KV母線為無限大電源系統(tǒng)，計(jì)算三相短路電流方法，采用標(biāo)么電抗法。6.2 計(jì)算過程(1) 繪制計(jì)算電路如圖6-1所示。圖6-1(2) 確定基準(zhǔn)值設(shè)Sd=1

21、00MVA, Ud1=Uc,即高壓側(cè)Ud1=37KV,另一側(cè)Ud2=10.5KV,則Id1= Sd/ Ud1=100MVA(1.3237KV)=1.56KAId2= Sd/ Ud2=100MVA(1.3210.5KV)=5.5KA(3) 計(jì)算短路中各元件的電抗標(biāo)幺值最大運(yùn)行下： 電力系統(tǒng)X1*=100MVA200MVA=0.5 架空線路查表6得LJ-120型鋁絞線也滿足機(jī)械強(qiáng)度查得：R0=0.28/KM,X0=0.4/KM,故X2*=X4*=（0.48）(100MVA37KV2)=0.24 電力變壓器 查5表得Uz%=7%,故X3*=X5*=0.07100MVA5000KVA=1.4因此繪等效

22、電路，如圖6-2所示。圖6-2(4) 計(jì)算K-1點(diǎn)（37KV側(cè)）的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量。 總電抗標(biāo)幺值X=X1*+X2*/X4*=0.5+0.242=0.62 三相短路電流周期分量效值I=Id1/X=1.56KA0.62=2.6KA 其它短路電流I (3)=I=I=2.6KAi=2.55 I (3) =2.552.6KA=6.63KAI=1.51 I (3) =1.512.6KA=3.9KA 三相短路容量 S=Sd/ X=100MVA0.62=161.3MVA(5) 計(jì)算K-2點(diǎn)（10.5KV）的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量 總電抗標(biāo)幺值X=X1*+X2*/X4*+

23、X3*/X5*=0.5+0.242+1.42=1.32 三相短路電流周期分量有效值I=Id1/X=5.5KA1.32=4.2KA 其它短路電流I(3)=I=I=4.2KAi=1.84 I (3) =2.554.2KA=10.7KAI=1.09 I (3) =1.515.07KA=6.3KA 三相短路容量 S=S/ X=100MVA1.32=76MVA最大運(yùn)行方式下得到的結(jié)果見表6-1所示。表6-1三相短路電流/KA三相短路容量/MVAIK（3）I（3）I（3）ish（3）Ish（3）SK（3）K-12.62.62.66.63.9161.3K-24.24.24.210.76.3767總降壓變電所

24、一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)71 高壓電氣設(shè)備的選擇35KV 側(cè)選擇SW2-35/600型高壓斷路器、GW5-35G/600-72 型高壓隔離開關(guān)、LCW-35 型電流互感器、JDJ-35 型電壓互感器、ZS-35/4棒式和ZSX一35/4懸掛式棒式兩種類型的絕緣子，避雷器FZ-35，RN2-35型熔斷器。10KV側(cè)選擇SN10-10I/630型少油斷路器、GN6-10/600-52 型隔離開關(guān)、LFZJ1-10 型屋內(nèi)式電流互感器、JSJW-10型三相五柱油浸式電壓互感器, RN2-10型熔斷器, 避雷器FS-10。72 高壓電氣設(shè)備校驗(yàn)7.2.1按工作電壓選擇電器額定電壓應(yīng)不低于所在電路額定電壓即

25、。7.2.2 按工作電流來選擇熔斷器熔體的額定電流一般電器額定電流應(yīng)不低于所在電路的計(jì)算電流即。7.2.3 短路動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)條件（1） 斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、電抗器的動(dòng)穩(wěn)定電流的峰值應(yīng)不小于可能的最大的短路沖擊電流，或其動(dòng)穩(wěn)定電流有效值應(yīng)不小于可能的最大的短路沖擊電流即 ；。（2）電流互感器大多數(shù)給出動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)，其動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)條件為；式中，為電流互感器的額定一次電流。7.2.4 短路熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)條件斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、電抗器的熱穩(wěn)定度校驗(yàn)條件為 式中，為電器的熱穩(wěn)定電流；t為其熱穩(wěn)定時(shí)間；為通過電器的三相短路穩(wěn)態(tài)電流；為短路發(fā)熱假想時(shí)間。電流互感器大多給出熱穩(wěn)定倍數(shù)和熱穩(wěn)定時(shí)

26、間t，其熱穩(wěn)定度校驗(yàn)條件為 式中，為電流互感器額定一次電流母線、電纜的短路熱穩(wěn)定度,可按其滿足熱穩(wěn)定度的最小截面來校驗(yàn)，即 式中，A 為母線、電纜的導(dǎo)體截面積；C 為導(dǎo)體的短路熱穩(wěn)定系數(shù)，35千伏高壓側(cè)的短路計(jì)算值：Ik=2.6KA,Ish=3.9KA,ish=6.6KA。過程：SW2-35/630型高壓斷路器校驗(yàn)：額定工作電壓35KV線路計(jì)算電壓35KV 額定工作電流630A線路計(jì)算電流92.75A 額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值17KA ish(3)=6.6KA4S熱穩(wěn)定電流是6.62422.621.12GW5-35G/630-72 型高壓隔離開關(guān)校驗(yàn)：額定工作電壓35KV線路計(jì)算電壓35KV 額定工

27、作電流630A線路計(jì)算電流92.75A 額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值72KA ish(3)=6.6KALCW-35 型電流互感器校驗(yàn)：額定工作電壓35KV線路計(jì)算電壓35KV 額定工作電流500A線路計(jì)算電流92.75A 額定動(dòng)穩(wěn)定電流峰值210KAish(3)=6.6KA熱穩(wěn)定合格JDJ-35 型電壓互感器校驗(yàn)：額定工作電壓35KV線路計(jì)算電壓35KV1S熱穩(wěn)定電流是(65+0.1)1=4238.01KA2.621.12經(jīng)計(jì)算以上設(shè)備都合格。8變電所進(jìn)線的選擇與校驗(yàn)81 高壓進(jìn)線引入線的選擇負(fù)荷較大、線路較長時(shí)，特別是35KV 及以上的輸電線路，主要應(yīng)按經(jīng)濟(jì)電流密度來選擇導(dǎo)線截面。8.1.1 選鋁架空

28、線的線路，由于最大有功負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)為6000小時(shí)，jl=0.9A/mm2,Al=90/0.9A/mm2=100mm2取最接近的標(biāo)準(zhǔn)截面120 mm2，選用LJ-120型鋁絞線，Ial=352A90A，滿足發(fā)熱條件，35KV架空線鋁絞線的最小允許截面Amin=35mm2, LJ-120型鋁絞線也滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。查得：RO=0.28/KM,X0=0.4/KM。線路電壓損耗：故U=(P30R0+Q30X0)/UN=4912.3(80.28)+ 4180.2(80.4)/35=696.5V。線路電壓損耗百分值：U=U/ UN100=1.99。線路功率損耗：Pwl=3I30I30Rwl+3I30I

29、30Xwl =16.5KW。8.1.2 選鋼芯鋁絞線架空線的線路由于最大有功負(fù)荷年利用小時(shí)數(shù)為6000小時(shí)，j2=1.75A/mm2，A2=90A/1.75 A/mm2=51.4mm2取最接近的標(biāo)準(zhǔn)截面70 mm2，選用LGJ-70型鋁絞線Ial=259A90A,滿足發(fā)熱條件，35KV架空線鋼芯鋁絞線的最小允許截面Amin=25mm2, LGJ-70型鋼芯鋁絞線也滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。查得：RO=0.48/KM，X0=0.41/KM.故U=(P30R0+Q30X0)/UN=4912.3(80.48)+ 4180.2(80.41)/35=930.7V。線路電壓損耗百分值：U=U/ UN100=2.6

30、5線路功率損耗；Pwl=3I30I30Rwl+3I30I30Xwl=21.6KW。兩種線路方案的經(jīng)濟(jì)比較如表8-1所示表8-1線路架空線功率損耗(kw)電壓損耗百分值是否滿足發(fā)熱是否滿足機(jī)械強(qiáng)度LJ16.51.99是是LGJ21.62.65是是從上述的技術(shù)比較來看.選擇LJ-120型鋁絞線比較經(jīng)濟(jì),故線路采用LJ-120型鋁絞線。9工廠高壓配電線路的確定9.1 車間變電所的接線610kV配電所一般采用單母線或單母線分段的接線方式。9.1.1 單母線接線一般為一路電源進(jìn)線，而引出線可以有任意數(shù)目。只適用于對三級負(fù)荷供電。9.1.2 單母線分段接線兩回路電源進(jìn)線、母線分段運(yùn)行的方式比較適用于大容量

31、的二、三級負(fù)荷。所以10KV側(cè)采用單母線分段接線。車間變電所在系統(tǒng)中的作用:將610KV的電源電壓降至380/220V的使用電壓，并送至車間各個(gè)低壓用電設(shè)備。對一、二級負(fù)荷或用電量較大的車間變電所（或全廠性的變電所），應(yīng)采用兩回路進(jìn)線兩臺變壓器的接線，如圖9-1所示。圖9-1對供電可靠性要求較高、季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變化較大、以及負(fù)荷比較集中的車間（或中、小企業(yè)），其變電所設(shè)有二臺以上變壓器，并考慮今后的發(fā)展需要（如增加高壓電動(dòng)機(jī)回路），采用高壓側(cè)單母線、低壓側(cè)單母線分段的接線方式，如圖9-2所示。圖9-2備注：在確定變配電所的主接線時(shí)，除了應(yīng)滿足對主接線所提出的基本要求之外，還要注意以下幾個(gè)

32、問題：（1）備用電源：對一級負(fù)荷，變配電所的進(jìn)線必須有備用電源，對二級負(fù),應(yīng)設(shè)法取得低壓備用電源。（2）電源進(jìn)線方式：有條件的都宜采用架空進(jìn)線加電纜引入段。（3）設(shè)備選擇原則：在滿足安全可靠供電的前提下，力求簡化線路，選用最經(jīng)濟(jì)的設(shè)備。9.1.3 雙電源車間變電所的低壓母線分段方式對雙電源的車間變電所，其工作電源可引自本車間變電所低壓母線，也可引自鄰近車間變電所低壓母線。備用電源則引自鄰近車間 380/220V配電網(wǎng)。如要求帶負(fù)荷切換或自動(dòng)切換時(shí)，在工作電源和備用電源的進(jìn)線上，均需裝設(shè)自動(dòng)空氣開關(guān)。對于裝有兩臺變壓器的車間變電所，低壓 380/220V母線的分段方式及分段開關(guān)設(shè)備，可根據(jù)車間負(fù)

33、荷的重要性而有所不同。對于只用一臺變壓器的車間，就直接一條線引入就可，用單母線。92 導(dǎo)線及其截面的選擇9.2.1 高低壓母線的選擇根據(jù)電力變壓器室布置標(biāo)準(zhǔn)圖集的規(guī)定，35KV、10KV母線選擇LMY-3（404）即母線大小為40mm40mm；380母線選NO1：LMY-3（808）+505即母線大小為80mm8mm,中性母線大小為50mm5mm；NO2： LMY-3（606）+404；NO3：LMY-3(12010)+808；NO4：LMY-3(1008)+606。9.2.2 由主變到引入電纜的選擇校驗(yàn)采用YJL22型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。(1)按發(fā)熱條件選擇。由I30=41

34、0.8A及土壤溫度，初選纜芯為500mm2的交聯(lián)電纜，其Ial=441AI30，滿足發(fā)熱條件。(2)校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。按式Amin=170mm2500mm2，因此YJL22-3500的電纜滿足要求。9.2.3 車間變電所進(jìn)線的選擇 （1）饋電給NO1的變電所的線路采用YJL22交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 按發(fā)熱條件選擇。由I30=34A及土壤溫度，初選纜芯為25mm2的交聯(lián)電纜，其Ial=93.6AI30, 滿足發(fā)熱條件。 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。按式Amin= 13.8mm225mm2因此YJL22 滿足要求，即選YJL22-325的電纜。（2）饋電給NO2的變電所的線路采用YJL22交聯(lián)

35、聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 按發(fā)熱條件選擇。由I30=17.8A及土壤溫度，初選纜芯為25mm2的交聯(lián)電纜，其Ial=93.6AI30，滿足發(fā)熱條件。 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。 按式Amin=9mm225mm2因此YJL22 滿足要求,即選YJL22-325的電纜。(3) 饋電給NO3的變電所的線路采用YJL22交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 按發(fā)熱條件選擇。由I30=45A及土壤溫度，初選纜芯為25mm2的交聯(lián)電纜，其Ial=93.6AI30，滿足發(fā)熱條件。 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。按式Amin=23mm225mm2因此YJL22 滿足要求，即選YJL22-325的電纜。(4) 饋電給NO4

36、的變電所的線路采用YJL22交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 按發(fā)熱條件選擇。由I30=42A及土壤溫度，初選纜芯為25mm2的交聯(lián)電纜，其Ial=93.6AI30，滿足發(fā)熱條件。 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。按式Amin=21mm225mm2因此YJL22 滿足要求，即選YJL22-325的電纜。(5) 饋電給NO5的變電所的線路采用YJL22交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 按發(fā)熱條件選擇。由I30=20A及土壤溫度，初選纜芯為25mm2的交聯(lián)電纜，其Ial=93.6AI30，滿足發(fā)熱條件。 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。 按式Amin=10mm225mm2因此YJL22 滿足要求，即選YJL22-32

37、5的電纜。9.2.4 車間6千伏變壓負(fù)荷端的變壓器線路的選擇采用YJL22交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇。 由I30=199A及土壤溫度，初選纜芯為120mm2的交聯(lián)電纜，其Ial=205AI30，滿足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。 按式Amin=6.4mm225mm2，因此YJL22 滿足要求,即選YJL22-3120的電纜。綜合以上所選變電所進(jìn)線的電纜型號規(guī)格如下表9-1所示。表9-1線路名稱導(dǎo)線或電纜的型號規(guī)格結(jié)論由主變到引入電纜YJL22-3500合格饋電給NO1的變電所的線路YJL22-325合格饋電給NO2的變電所的線路YJL22-325合格饋電給NO3的

38、變電所的線路YJL22-325合格饋電給NO4的變電所的線路YJL22-325合格饋電給NO5的變電所的線路YJL22-325合格車間6千伏變壓負(fù)荷端的變壓器線路YJL22-3120合格10變電所二次回路方案的選擇及繼電保護(hù)的整定10.1二次回路方案選擇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、信號回路、監(jiān)視系統(tǒng)及其他二次回路所需的電源。二次回路是用來控制、指示、監(jiān)測和保護(hù)一次電路運(yùn)行的電路。設(shè)置自動(dòng)重合閘APD以使短路器自動(dòng)重新合閘，迅速恢復(fù)供電；準(zhǔn)備備用電源，自動(dòng)投入裝置APD，提高供電的可靠性，而且還應(yīng)裝設(shè)絕緣監(jiān)視裝置和中央信號裝置。10.2繼電器保護(hù)的整定對于線路的相間

39、短路保護(hù)，主要采用帶時(shí)限的過電保護(hù)和瞬時(shí)機(jī)構(gòu)，使斷路器跳閘，切除短路故障部分。對于單相接地保護(hù)可才用絕緣監(jiān)視裝置，裝設(shè)在變配電所的高壓母線上，動(dòng)作于信號。 原則：帶時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作電流Iop，應(yīng)躲過線路的最大負(fù)荷電流；電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流即速斷電流Iopi應(yīng)按躲過它所保護(hù)線路的末端的最大短路電流Ik.max來整定。變壓器過電流保護(hù)和速斷保護(hù)；過電流保護(hù) IopKrelKwIL.max/KreKi1.31282.50.840=6.5A選擇DL15型電流繼電器，線圈并聯(lián)，動(dòng)作電流整定為7A；則保護(hù)一次側(cè)的動(dòng)作電流為： I=I =(40/1.0) 7 =280A 靈敏度校驗(yàn)： K= =(1/2

40、Imin10.537)280 =1.981.5滿足要求。11總降壓變電所防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì)11.1 變電所的防雷保護(hù)一般35KV及以下變、配電所的直擊雷需用獨(dú)立避雷針保護(hù)。獨(dú)立避雷針的設(shè)置要求：（1）獨(dú)立避雷針與被保護(hù)物之間應(yīng)保持一定的距離，以免避雷針上落雷時(shí)造成對保護(hù)物的反擊。避雷針對被保護(hù)物不發(fā)生反擊的最小距離Sa應(yīng)滿足下式的要求：式中，Rsh為獨(dú)立避雷針的沖擊接地電阻；h為獨(dú)立避雷針校驗(yàn)高度。（2）獨(dú)立避雷針宜裝設(shè)獨(dú)立的接地電阻，工頻接地電阻不宜大于10。獨(dú)立避雷針的接地裝置與被保護(hù)物的接地間最小允許的距離式中，Se為地中距離，一般不應(yīng)小于3m。（3）獨(dú)立避雷針不宜設(shè)在人經(jīng)常通行的

41、地方。11.2 變電所采用單支避雷針保護(hù)在變電所屋頂裝設(shè)避雷針或避雷帶，并引出兩根接地線與變電所公共接地裝置相連。避雷針在地面上的保護(hù)半徑r=1.5h，如被保護(hù)物的高度為時(shí)，在水平面上的保護(hù)半徑按下列公式計(jì)算：當(dāng)h/2時(shí)，=（h-）p；當(dāng)h/2時(shí)，=（1.5h-2）pp-考慮到針太高時(shí)保護(hù)半徑不成比例而應(yīng)減小的系數(shù)。當(dāng)h30m時(shí)，p=1；當(dāng)30h120m時(shí)，。h-避雷針的高度；-避雷針在高度水平面上的保護(hù)半徑；-被保護(hù)物的高度。11.3 雷電侵入波的防護(hù)（1）在10KV電源進(jìn)線的終端桿上裝設(shè)FS-10型閥式避雷器。引下線采用25mm4mm的鍍鋅扁鋼，下與公共接地網(wǎng)焊接相連，上與避雷器接地端相連。（2）在10KV高壓配電室內(nèi)裝設(shè)與GG-1A（F）-54型開關(guān)柜，其中配有FS-10型閥式避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠這個(gè)避雷器來保護(hù)，防護(hù)雷電侵入波的危害。（3）在380V低壓架空線出險(xiǎn)桿上，裝設(shè)保護(hù)間隙，或?qū)⑵浣^緣子的鐵角接地，用以防護(hù)沿低壓架空線侵入的雷電波。11.4 配電變壓器和電容器的保護(hù)配電變壓器的保護(hù)一般310KV變壓器應(yīng)裝設(shè)閥型避雷器。6KV Y，yn0 接線變壓器防雷保護(hù)接線圖。如圖11-1所示。圖11-1電力電容器的保護(hù)：裝在配電線路上的電容器，既是較貴重的電氣設(shè)備，也是線路的絕緣弱點(diǎn)，宜裝設(shè)閥型避雷器或間隙保護(hù)。電容器的保護(hù)接線圖11-2所示