XXX大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)維修制造廠變電所供配電設(shè)計(jì)

1、農(nóng)業(yè)工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書河南科技大學(xué)課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書課程名稱 電力工程課程設(shè)計(jì) 題 目 xxx大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)維修制造廠變電所供配電設(shè)計(jì) 學(xué) 院 農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 班 級(jí) 農(nóng)電101 學(xué)生姓名 史洪凱 指導(dǎo)教師 高春燕 日 期 2013年3月9號(hào) 電力工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書班級(jí)： 農(nóng)電101 姓名： 學(xué)號(hào)： 設(shè)計(jì)題目： xxx大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)維修制造廠變電所供配電設(shè)計(jì) 一、設(shè)計(jì)目的熟悉電力設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)程、規(guī)定，樹立可靠供電的觀點(diǎn)，了解電力系統(tǒng)，電網(wǎng)設(shè)計(jì)的基本方法和基本內(nèi)容，熟悉相關(guān)電力計(jì)算的內(nèi)容，鞏固已學(xué)習(xí)的課程內(nèi)容，學(xué)習(xí)撰寫工程設(shè)計(jì)說明書，對(duì)變電所區(qū)域設(shè)計(jì)有初步的認(rèn)識(shí)。二、設(shè)計(jì)要求（1）

2、通過對(duì)相應(yīng)文獻(xiàn)的收集、分析以及總結(jié)，給出相應(yīng)項(xiàng)目分析，需求預(yù)測(cè)說明。（2）通過課題設(shè)計(jì)，掌握電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法和設(shè)計(jì)步驟。（3）學(xué)習(xí)按要求編寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告書，能正確闡述設(shè)計(jì)方法和計(jì)算結(jié)果。（4）學(xué)生應(yīng)抱著嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度積極投入到課程設(shè)計(jì)過程中，認(rèn)真查閱相應(yīng)文獻(xiàn)以及實(shí)現(xiàn)，給出個(gè)人分析、設(shè)計(jì)以及實(shí)現(xiàn)。三、 設(shè)計(jì)任務(wù)（一）設(shè)計(jì)內(nèi)容1總降壓變電站設(shè)計(jì)（1）負(fù)荷計(jì)算（2）主結(jié)線設(shè)計(jì)：選主變壓器及高壓開關(guān)等設(shè)備，確定最優(yōu)方案。（3）短路電流計(jì)算：計(jì)算三相短路電流，計(jì)算結(jié)果列出匯總表。（4）主要電氣設(shè)備選擇：主要電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)。選用型號(hào)、數(shù)量、匯成設(shè)備一覽表。（5）主要設(shè)備繼電保護(hù)設(shè)計(jì)：元件的保護(hù)方式選

3、擇和整定計(jì)算。（6）配電裝置設(shè)計(jì)：包括配電裝置布置型式的選擇、設(shè)備布置圖。（7）防雷、接地設(shè)計(jì)：包括直擊雷保護(hù)、進(jìn)行波保護(hù)和接地網(wǎng)設(shè)計(jì)。2車間變電所設(shè)計(jì)根據(jù)車間負(fù)荷情況，選擇車間變壓器的臺(tái)數(shù)、容量，以及變電所位置的原則考慮。3 廠區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)所給資料，列出配電系統(tǒng)結(jié)線方案，經(jīng)過詳細(xì)計(jì)算和分析比較，確定最優(yōu)方案。（二）設(shè)計(jì)任務(wù)1設(shè)計(jì)說明書，包括全部設(shè)計(jì)內(nèi)容，負(fù)荷計(jì)算，短路計(jì)算及設(shè)備選擇（要求列表）；2電氣主接線圖。四、設(shè)計(jì)時(shí)間安排查找相關(guān)資料（1天）、總降壓變電站設(shè)計(jì)（3天）、車間變電所設(shè)計(jì)（2天）、廠區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1天）、撰寫設(shè)計(jì)報(bào)告（2天）和答辯（1天）。五、主要參考文獻(xiàn)1 電力工程

4、基礎(chǔ)2 工廠供電3 繼電保護(hù).4 電力系統(tǒng)分析5電氣工程設(shè)計(jì)手冊(cè)等資料指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日一 原始資料1工廠總平面布置圖如下：圖1 工廠總平面布置圖2.工廠的生產(chǎn)任務(wù)、規(guī)模及產(chǎn)品規(guī)格：本廠承擔(dān)某大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)各附屬?gòu)S的電機(jī)、變壓器修理和制造任務(wù)。年生產(chǎn)規(guī)模為修理電機(jī)7770臺(tái)，總?cè)萘繛?8萬kw；制造電機(jī)總?cè)萘繛?萬kw，制造單機(jī)最大容量為5500kw；修理變壓器500臺(tái)；生產(chǎn)電氣備件為60萬件。本廠為某大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的重要組成部分。3.工廠各車間的負(fù)荷情況及各車間預(yù)計(jì)配置變壓器臺(tái)數(shù)如表1所示。表1 工廠各車間負(fù)荷情況及各車間變電所容量序號(hào)車間名稱設(shè)備容量(kw)需要系數(shù)車間變電所代

5、號(hào)變壓器臺(tái)數(shù)1電機(jī)修造車間28750.240.82no.112機(jī)械加工車間9000.181.58no.213新品試制車間7500.351.51no.314原料車間4500.60.59no.415備件車間5620.350.79no.516鍛造車間1500.241.6no.617鍋爐房2790.730.87no.718空壓站3220.560.88no.819汽車庫(kù)530.570.9no.9110大線圈車間3500.560.63no.10111半成品試驗(yàn)站12100.30.79no.11112成品試驗(yàn)站23900.280.75no.12113加壓站（10kv專供負(fù)荷）2300.640.85114設(shè)備

6、處倉(cāng)庫(kù)（10kv專供負(fù)荷）5200.60.85115成品試驗(yàn)站內(nèi)大型集中負(fù)荷36550.80.8主要為35kv高壓整流裝置，要求專線供電。4.供電協(xié)議：（1）當(dāng)?shù)毓╇姴块T可提供兩個(gè)供電電源，供設(shè)計(jì)部門選擇：1）從某220/35kv區(qū)域變電站提供電源，此區(qū)域變電站距工廠南側(cè)4.5km。2）從某35/10kv變電所，提供10kv備用電源，此變電所距工廠南側(cè)約4km。（2）電力系統(tǒng)的短路數(shù)據(jù)，如表2，其供電系統(tǒng)圖，如圖2。表2 區(qū)域變電站35kv母線短路數(shù)據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行方式系統(tǒng)短路數(shù)據(jù)最大運(yùn)行方式最小運(yùn)行方式圖2 供電系統(tǒng)圖（3）供電部門對(duì)工廠提出的技術(shù)要求：1）區(qū)域變電站35kv饋電線的過電流保護(hù)整定

7、時(shí)間，要求工廠總降壓變電所的過電流保護(hù)整定時(shí)間不大于1.3s。2）在工廠35kv電源側(cè)進(jìn)行電能計(jì)量。3）工廠最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不得低于0.9。（4）電費(fèi)制度：每月基本電費(fèi)按主變壓器容量計(jì)為18元/kva，電費(fèi)為0.5元/kwh。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800元/kva。5.工廠負(fù)荷性質(zhì)：本廠大部分車間為一班工作制，少數(shù)車間為兩班或三班工作制，工廠的年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為2300h。鍋爐房供應(yīng)生產(chǎn)用高壓蒸汽，其停電將使鍋爐發(fā)生危險(xiǎn)。又由于工廠距離市區(qū)較遠(yuǎn)，消防用水需廠方自備。因此鍋爐房供電要求有較高的可靠性。6.工廠自然條件：（1）氣

8、象資料：本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為38oc，年平均氣溫為23 oc，年最低氣溫為8 oc，年最熱月平均最高氣溫為33 oc，年最熱月平均氣溫為26 oc，年最熱月地下0.8m處平均溫度為25 oc。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，年雷暴日數(shù)為20。（2）地質(zhì)水文資料：本廠地區(qū)海拔60m，底層以砂粘土為主，地下水位為2m。xxx大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)維修制造廠變電所供配電設(shè)計(jì)摘 要本論文主要依照工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循的一般原則、基本內(nèi)容和設(shè)計(jì)流程，對(duì)某電機(jī)修造廠變電所進(jìn)行了設(shè)計(jì)說明，本文按照設(shè)計(jì)要求，在查閱大量參考資料、手冊(cè)后，對(duì)負(fù)荷計(jì)算及無功功率補(bǔ)償計(jì)算，變配電所所址和型式的選擇，變電所主變壓器臺(tái)數(shù)、容量及類型

9、的選擇，變配電所主結(jié)線方案的設(shè)計(jì)，短路電流的計(jì)算，變配電所一次設(shè)備的選擇，變配電所二次回路方案的選擇及繼電保護(hù)裝置的選擇與整定，變配電所防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì)等進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)說明。并附有相應(yīng)的圖表、公式和計(jì)算結(jié)果。這次設(shè)計(jì)的變配電所完全滿足設(shè)計(jì)要求。本設(shè)計(jì)通過對(duì)計(jì)算負(fù)荷，選出變壓器；通過計(jì)算三相短路電流，選出其他保護(hù)器件；通過三相短路電流，選擇過電流保護(hù)設(shè)備；然后選擇二次回路的設(shè)備，對(duì)一次側(cè)設(shè)備進(jìn)行控制、檢測(cè)；最后注意安全、接地和防雷的設(shè)置。關(guān)鍵詞：電力工程、負(fù)荷、電力變壓器、三相短路電流目 錄第一章 基本數(shù)據(jù)的計(jì)算11.1 負(fù)荷計(jì)算的意義11.2 負(fù)荷計(jì)算11.3 總降壓變電所變壓器容量

10、的選擇4第二章 主接線的設(shè)計(jì)72.1總降壓變電所位置選擇72.1 車間變電所位置選擇72.3 總降壓變電所電氣主接線設(shè)計(jì)72.3 車間變電所電氣主接線設(shè)計(jì)9第三章 短路電流的計(jì)算103.1 計(jì)算分組103.2 供電系統(tǒng)圖及短路電流結(jié)算的等效電路圖103.3 各個(gè)車間短路電流的計(jì)算11第四章 高低壓電氣一次設(shè)備的選擇194.1 主變壓器35kv側(cè)設(shè)備194.2 主變壓器10kv側(cè)設(shè)備194.3 10kv饋電線路設(shè)備204.4 變電所進(jìn)出線選擇20第五章 繼電保護(hù)的整定及防雷保護(hù)255.1總降壓變電所的電能計(jì)量回路255.2 變電所的測(cè)量和絕緣監(jiān)察回路255.3 總降壓變電所的保護(hù)裝置255.4

11、變電所的防雷保護(hù)295.6 變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)30第六章 總 結(jié)32參 考 文 獻(xiàn)33第一章 基本數(shù)據(jù)的計(jì)算1.1 負(fù)荷計(jì)算的意義（1）計(jì)算負(fù)荷是根據(jù)已知的工廠的用電設(shè)備安裝容量求取確定的、預(yù)期不變的最大假想負(fù)荷。也就是通過負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用半小時(shí)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）計(jì)算負(fù)荷是用戶供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、供電線路截面選擇、變壓器數(shù)量和容量選擇、電氣設(shè)備額定參數(shù)選擇等的依據(jù)，合理地確定用戶各級(jí)用電系統(tǒng)的計(jì)算負(fù)荷非常重要。1.2 負(fù)荷計(jì)算（1） 有功計(jì)算負(fù)荷為： （為設(shè)備容量）（2） 無功計(jì)算

12、負(fù)荷為： （對(duì)應(yīng)于用電設(shè)備組的正切值）（3） 視在計(jì)算負(fù)荷為：（4） 總的計(jì)算電流為： (為額定電壓380（5） 變壓器功率損耗的計(jì)算：a) 變壓器的負(fù)荷率：b) 變壓器的有功功率損耗為：c) 變壓器的無功功率損耗為：序號(hào)車間名稱p30/q30/kvars30/kva1電機(jī)修造車間690565.8892.322機(jī)械加工車間162255.96302.924原料車間270159.3313.497鍋爐房203.67177.19269.968空壓站180.32158.68240.2010大線圈車間196123.48231.6511半成品試驗(yàn)站363286.7462.6112成品試驗(yàn)站669.2501.

13、9836.53新品試制車間262.5396.38475.419汽車庫(kù)30.2127.1940.645備件車間196.7159.3313.496鍛造車間3657.637.92表1-1 車間負(fù)荷計(jì)算表1-1 車間變壓器的選擇及其負(fù)荷計(jì)算序號(hào)車間名稱變壓器型號(hào)臺(tái)數(shù)變壓器有功損耗/kw變壓器無功損耗/kvar110kv側(cè)有功功率/kw110kv側(cè)無功功率/kvar110kv側(cè)視在功率/kva1電機(jī)修造車間s9-1000/10/0.4/1臺(tái)9.9042.83699.90608.63927.522機(jī)械加工車間s9-315/10/0.4/1臺(tái)3.2713.18165.27269.14315.834原料車間s

14、9-315/10/0.4/1臺(tái)3.4413.83273.44173.13323.647鍋爐房s9-315/10/0.4/1臺(tái)9.3812.72213.05189.91285.418空壓站s9-250/10/0.4/1臺(tái)5.4212.23188.74171.00254.6810大線圈車間s9-250/10/0.4/1臺(tái)8.2211.59204.22135.08244.8511半成品試驗(yàn)站s9-500/10/0.4/1臺(tái)13.9722.12376.97308.89487.3612成品試驗(yàn)站s9-1000/10/0.4/1臺(tái)8.9138.49678.11540.39867.103新品試制車間s9-6

15、30/10/0.4/1臺(tái)5.3624.9298.07448.479汽車庫(kù)5備件車間s9-315/10/0.4/1臺(tái)4.4016.3237.1229.296鍛造車間合計(jì)3388.393073.931.3 總降壓變電所變壓器容量的選擇由于工廠廠區(qū)范圍不大，高壓配電線路上的功率損耗可忽略不計(jì)，因此表2-1所示車間變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷可認(rèn)為就是總降壓變電所出線上的計(jì)算負(fù)荷。取，則總降壓變電所低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷為：因?yàn)榇蠖鄶?shù)負(fù)荷為三級(jí)負(fù)荷，只有少數(shù)為二級(jí)負(fù)荷，故從經(jīng)濟(jì)性上考慮總降壓變電所可裝設(shè)一臺(tái)容量為5000kva的變壓器,少數(shù)的二級(jí)負(fù)荷及重要的三級(jí)負(fù)荷，可由區(qū)域變電所的10kv線路作為備用線路。

16、總降壓變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為：考慮到變壓器的無功功率損耗遠(yuǎn)大于有功功率損耗，由此可判斷工廠進(jìn)線處的功率因數(shù)必然小于0.85。為使工廠的功率因數(shù)天提供提高到0.9，需在總降壓變電所低壓側(cè)10kv母線上裝設(shè)并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償，取低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)為0.92，則需裝設(shè)的電容器補(bǔ)償容量為：選擇bwf10.5-50-1w型電容器，所需電容器個(gè)數(shù)為：取n=33，則實(shí)際補(bǔ)償容量為：補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)視在計(jì)算負(fù)荷為：查附表a-2，選擇s9-4000/35型、35/10.5kv的變壓器，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下：變壓器的負(fù)荷率為：，則變壓器的功率損耗為：變壓器高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為：則工廠進(jìn)線處的功率因數(shù)為：滿足電業(yè)部門

17、的要求。第二章 主接線的設(shè)計(jì)2.1總降壓變電所位置選擇根據(jù)供電電源員集中區(qū)，結(jié)合廠區(qū)供電平面圖，擬將總降壓變電所設(shè)置在廠區(qū)南部，如廠區(qū)供電平面圖2-1所示。情況，考慮盡量將總降壓變電所設(shè)置在靠近負(fù)荷中心且遠(yuǎn)離人。2.1 車間變電所位置選擇根據(jù)各車間負(fù)荷情況，設(shè)置七個(gè)車間變電所，每個(gè)車間變電所裝設(shè)一臺(tái)變壓器，根據(jù)廠區(qū)平面布置圖所提供的分布情況及車間負(fù)荷情況，結(jié)合其他各項(xiàng)選擇原則，并與工藝、土建等相關(guān)方面協(xié)商確定變電所位置，變電所設(shè)置如圖廠區(qū)平面布置圖如圖所示。圖2-1 廠區(qū)供電平面圖2.3 總降壓變電所電氣主接線設(shè)計(jì)本工廠要求正常運(yùn)行時(shí)以354kv單回路架空線供電，由10kv電纜線路作為備用電源

18、，因此，總降壓變電所主變壓器與35kv架空線路可采用線路-變壓器單元接線。為了便于檢修、運(yùn)行、控制和管理，在變壓器高壓側(cè)進(jìn)線處設(shè)置高壓斷路器。由于10kv線路平時(shí)不允許投入，因此備用10kv電源進(jìn)線斷路器在正常工作時(shí)必須能斷開。變壓器二次側(cè)（10kv）設(shè)置少油斷路器，與10kv備用電源進(jìn)線斷路器組成備用電源自動(dòng)投入裝置（apd）,當(dāng)工作電源失去電壓時(shí)，備用電源立即自動(dòng)投入，主變壓器二次側(cè)10kv母線采用單母線分段接線，變壓器二次側(cè)10kv接在段母線上，10kv備用電源接在段母線上，母線分段斷路器在正常工作時(shí)閉合，重要二級(jí)負(fù)荷可解在段母線上，在工作電源停止供電時(shí)不至于使重要負(fù)荷的供電受影響。總降

19、壓變電所的電氣主接線如圖所示。圖2-2 總降壓變電所主接線2.3 車間變電所電氣主接線設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原則：車間變電所變壓器的單臺(tái)容量，一般不宜大于1250kva,這樣可使變壓器更接近于車間負(fù)荷中心，減少低壓配電線路的投資和電能損耗，并且變壓器低壓側(cè)短路電流不至于太大，開關(guān)電器的斷流容量和短路動(dòng)穩(wěn)定易滿足要求。因此對(duì)于11號(hào)車間應(yīng)選擇兩臺(tái)變壓器，電氣主接線如下圖 。圖2-3 車間變電所主接線第三章 短路電流的計(jì)算3.1 計(jì)算分組各個(gè)車間選擇的變壓器型號(hào)，如下表所示。根據(jù)下表，可知短路電流的計(jì)算可分為5組進(jìn)行。表3-1 短路電流計(jì)算分組及變壓器臺(tái)數(shù)選擇車間序號(hào)選擇變壓器的型號(hào)變壓器臺(tái)數(shù)1、12s9-10

20、00/10/0.412、4、7和5、6s9-315/10/0.413、9s9-630/10/0.418、10s9-250/10/0.4111s9-500/10/0.423.2 供電系統(tǒng)圖及短路電流結(jié)算的等效電路圖圖3-1 廠區(qū)供電系統(tǒng)圖圖3-2 等效電路圖3.3 各個(gè)車間短路電流的計(jì)算1.以1號(hào)車間為例，進(jìn)行短路電流計(jì)算，短路計(jì)算電路和等效電路圖如下所示：圖3-3 1號(hào)車間供電原理圖圖3-4 1號(hào)車間等效電路圖2.確定基準(zhǔn)值3.計(jì)算各元件的電抗標(biāo)幺值（1） 電力系統(tǒng)當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，（2）架空線路wl(3)主變壓器t1(4)車間變壓器t24.系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下三相短路電流及短路容量計(jì)算（1）k1點(diǎn)短

21、路總電抗標(biāo)幺值為：因此，k1點(diǎn)短路時(shí)的三相短路電流及短路容量分別為：（2）k2點(diǎn)短路總電抗標(biāo)幺值為：因此，k2點(diǎn)短路時(shí)的三相短路電流及短路容量分別為（3） k3點(diǎn)短路時(shí)的三相短路電流及短路容量分別為總電抗標(biāo)幺值為:因此，k3點(diǎn)短路時(shí)的三相短路電流及短路容量分別為:5.系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下三相短路電流及短路容量計(jì)算（1）k1點(diǎn)短路總電抗標(biāo)幺值為因此，k1點(diǎn)短路時(shí)的三相短路電流及短路容量分別為（2）k2點(diǎn)短路總電抗標(biāo)幺值為因此，k2點(diǎn)短路時(shí)的三相短路電流及短路容量分別為（4） k3點(diǎn)短路時(shí)的三相短路電流及短路容量分別為總電抗標(biāo)幺值為:因此，k2點(diǎn)短路時(shí)的三相短路電流及短路容量分別為:6. 將最大運(yùn)行

22、方式和最小運(yùn)行方式短路電流的計(jì)算結(jié)果，匯總于下表：圖3-2 1、12號(hào)車間短路電流計(jì)算短路計(jì)算點(diǎn) 運(yùn)行方式ik/kaish/kaish/kask/mvak1最大5.2113.267.85333.33最小3.188.124.80204.08k2最大2.686.834.0548.78最小2.466.263.7144.64k3最大22.0344.54240.1324.01最小21.4133.3922.9314.847. 同理，其余分組將最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式短路電流的計(jì)算結(jié)果，匯總于下表：表3-3 2、4、7和5、6號(hào)車間短路電流計(jì)算短路計(jì)算點(diǎn) 運(yùn)行方式ik/kaish/kaish/kask/m

23、vak1最大5.2113.267.85333.33最小3.188.124.80204.08k2最大2.686.834.0548.78最小2.466.263.7144.64k3最大9.7824.9514.276.78最小9.6624.6314.586.69表3-4 3、9號(hào)車間短路電流計(jì)算短路計(jì)算點(diǎn) 運(yùn)行方式ik/kaish/kaish/kask/mvak1最大5.2113.267.85333.33最小3.188.124.80204.08k2最大2.686.834.0548.78最小2.466.263.7146.64k3最大15.7040.0423.7110.88最小15.3839.2323.2

24、310.66表3-5 8、10號(hào)車間短路電流計(jì)算短路計(jì)算點(diǎn) 運(yùn)行方式ik/kaish/kaish/kask/mvak1最大5.2113.267.85333.33最小3.188.124.80204.08k2最大2.686.834.0548.78最小2.466.263.7146.64k3最大7.9920.3912.075.54最小7.9120.1711.985.26表3-4 3、9號(hào)車間短路電流計(jì)算表3-6 11號(hào)車間短路電流計(jì)算短路計(jì)算點(diǎn) 運(yùn)行方式ik/kaish/kaish/kask/mvak1最大5.2113.267.85333.33最小3.188.124.80204.08k2最大2.686

25、.834.0548.78最小2.466.263.7146.64k3最大14.3636.6121.689.95最小14.0935.9321.289.80第四章 高低壓電氣一次設(shè)備的選擇4.1 主變壓器35kv側(cè)設(shè)備主變壓器35kv側(cè)計(jì)算電流，35kv配電裝置采用戶外布置，所選用各設(shè)備有關(guān)參數(shù)見表2-3：表4-1 主變壓器35kv側(cè)所選用各設(shè)備安裝電氣條件設(shè)備型號(hào)規(guī)格項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目斷路器sw2-35/1000隔離開關(guān)gw4-35g/600電流互感器lcw-35電壓互感器jdjj-35避雷器fz-35353535353535521000600100/55.216.5333.33100013.34550

26、464.2 主變壓器10kv側(cè)設(shè)備主變壓器10kv側(cè)計(jì)算電流,選用gg-1a(f)-04型高壓柜，各設(shè)備有關(guān)參數(shù)見表2-4：表4-2 主變壓器10kv側(cè)所用各設(shè)備安裝點(diǎn)電氣條件設(shè)備型號(hào)規(guī)格項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目高壓斷路器sn10-10i/630隔離開關(guān)gn8-10t/600電流互感器laj-1010101010173.2630600300/52.291641.673005.8440524.3 10kv饋電線路設(shè)備以去空壓站的饋電線路為例，由表2-1知空壓站線路的計(jì)算負(fù)荷389kva，其計(jì)算電流為,10kv饋電線路設(shè)備選擇方法與主變壓器10kv側(cè)相同，選用gg-1a(f)-03型高壓開關(guān)柜，計(jì)算從略。4.

27、4 變電所進(jìn)出線選擇1. 35kv高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)采用lgj型鋼芯鋁絞線架空鋪設(shè)：（1）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面線路的計(jì)算電流為：由資料可查的經(jīng)濟(jì)電流密度，因此導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面為，選用與接近的標(biāo)準(zhǔn)截面，即選lgj-25型鋼芯鋁絞線。（2）校驗(yàn)發(fā)熱條件查電力工程基礎(chǔ)附錄表a-8知，lgj-25型鋼芯鋁絞線的允許載流量（室外25度）,因此發(fā)熱條件滿足要求。（3）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查電力工程基礎(chǔ)表2-2知35kv鋼芯鋁絞線的最小允許截面為，因此所選用的lgj-25型鋼芯鋁絞線不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。因此改選lgj-35型鋼芯鋁絞線.2. 10.5kv高壓出線的選擇（1） 饋電給6號(hào)廠房（鍛造車間）的線路采用

28、yjl22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 按發(fā)熱條件選擇由及土壤溫度25，查表，初選纜芯為的交聯(lián)電纜，其，滿足發(fā)熱條件。 校驗(yàn)電壓損耗 由電機(jī)修造廠平面圖量得變電所至一號(hào)廠房距離約100m，而表查得的鋁芯電纜的（按纜芯工作溫度80計(jì)），又6號(hào)廠房的，因此按式：滿足允許電壓損耗5的要求。 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面（1）由于前面所選的纜芯截面小于，不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此改選纜芯的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，即yjl22-10000-335125的四芯電纜（中性線芯按不小于相線芯一半選擇，下同）。（2） 饋電給7號(hào)廠房（鍋爐房）的線路 亦采用yjl22-1

29、0000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即yjl22-10000-335125的四芯電纜。（3） 饋電給8號(hào)廠房（空壓站）的線路 亦采用yjl22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即yjl22-10000-335125的四芯電纜。（4） 饋電給9號(hào)廠房（汽車庫(kù)）的線路 亦采用yjl22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即yjl22-10000-335125的四芯電纜。（5）饋電給10號(hào)廠房（大線圈車間）的線路 亦采用yjl22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電

30、纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即yjl22-10000-335125的四芯電纜。（6） 饋電給11號(hào)廠房（半成品試驗(yàn)站）的線路 亦采用yjl22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即yjl22-10000-335125的四芯電纜。（7） 饋電給12號(hào)廠房（成品試驗(yàn)站）的線路 亦采用yjl22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即yjl22-10000-335125的四芯電纜。3.作為備用電源的高壓線的選擇校驗(yàn)采用lj型鋁絞線架空敷設(shè)，與相距約4km的某35/10kv變電所的10kv母線相

31、聯(lián)。（1） 按發(fā)熱條件選擇工廠二級(jí)負(fù)荷容量共169.9kva，計(jì)算電流為：室外環(huán)境溫度為38，查表，初選lj-16，其35時(shí)的，滿足發(fā)熱條件。（2） 校驗(yàn)電壓損耗由表查得纜芯為的鋁絞線的，（按線間幾何均距0.8m計(jì)）。又，線路長(zhǎng)度按4km計(jì)，因此按式(3-9)，得：滿足允許電壓損耗5的要求。（3） 短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)因?yàn)猷徑?5/10kv變電所電源10kv側(cè)的短路數(shù)據(jù)不知，因此該聯(lián)絡(luò)線的短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)計(jì)算無法進(jìn)行，只有暫缺。表4-3 高壓進(jìn)出線選規(guī)格型線路名稱導(dǎo)線或電纜的型號(hào)規(guī)格35kv電源進(jìn)線lgj-35鋼芯鋁絞線(三相三線架空)10kv高壓出線至6號(hào)廠房yjl22-10000-33512

32、5四芯電纜(直埋)至7號(hào)廠房yjl22-10000-335125四芯電纜(直埋)至8號(hào)廠房yjl22-10000-335125四芯電纜(直埋)至9號(hào)廠房yjl22-10000-335125四芯電纜(直埋)至10號(hào)廠房yjl22-10000-335125四芯電纜(直埋)至11號(hào)廠房yjl22-10000-335125四芯電纜(直埋)至12號(hào)廠房yjl22-10000-335125四芯電纜(直埋)與鄰近35/10kv變電所10kv聯(lián)絡(luò)線lj-16鋁絞線(三相三線架空)第五章 繼電保護(hù)的整定及防雷保護(hù)5.1總降壓變電所的電能計(jì)量回路總降壓變電所35kv進(jìn)線側(cè)裝設(shè)專用計(jì)量柜，裝設(shè)三相有功電度表和無功電

33、度表，分別計(jì)量全廠消耗的有功電能和無功電能，并據(jù)以計(jì)算每月工廠的平均功率因數(shù)。計(jì)量柜由上級(jí)供電部門加封和管理。5.2 變電所的測(cè)量和絕緣監(jiān)察回路 變電所35kv側(cè)母線裝有電壓互感器避雷器柜，其中電壓互感器為3個(gè)jdjj2-35型，組成（開口三角）的結(jié)線，用以實(shí)現(xiàn)電壓測(cè)量和絕緣監(jiān)察。作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線上，裝有三相有功電度表、三相無功電度表和電流表。高壓進(jìn)線上，亦裝有電流表。10kv側(cè)的出線上，均裝有有功電度表和無功電度表。10kv側(cè)母線裝有電壓互感器避雷器柜，其中電壓互感器為2個(gè)jdj-10型，用以實(shí)現(xiàn)電壓測(cè)量和絕緣監(jiān)察。儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)按規(guī)范要求。5.3 總降壓變電所的保護(hù)裝置（1） 進(jìn)

34、線側(cè)線路的繼電保護(hù)裝設(shè)定時(shí)限過電流保護(hù)。采用gl15型感應(yīng)式過電流繼電器，三相三繼電器式結(jié)線。（見圖2-6）。其工作原理為：當(dāng)一次電路發(fā)生相間短路時(shí)，電流繼電器ka瞬時(shí)動(dòng)作，閉合其觸點(diǎn)，使時(shí)間繼電器kt動(dòng)作。kt經(jīng)過整定的時(shí)限后，其延時(shí)觸點(diǎn)閉合，使串聯(lián)的信號(hào)繼電器（電流型）ks和中間繼電器km動(dòng)作。ks動(dòng)作后，其指示牌掉下，同時(shí)接通信號(hào)回路，給出燈光信號(hào)和音響信號(hào)。km動(dòng)作后，接通跳閘線圈yr回路，使斷路器qf跳閘，切除短路故障。qf跳閘后，其輔助觸點(diǎn)qf1-2隨之切斷跳閘回路。在短路故障被切除后，繼電保護(hù)裝置除ks外的其他所有繼電器均自動(dòng)返回起始狀態(tài)，而ks可手動(dòng)復(fù)位。圖5-1 變電所進(jìn)線側(cè)

35、線路定時(shí)限過電流保護(hù)的原理電路圖 過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定：其中：，因此動(dòng)作電流為：整定為4a。（只能為整數(shù)，且不能大于10a） 過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定：定時(shí)限過電流保護(hù)其動(dòng)作時(shí)限，利用時(shí)間繼電器（ds型）來整定。因?yàn)轭}目知區(qū)域變電站220/35kv饋電線的過電流保護(hù)整定時(shí)間，所以電機(jī)修造廠變電所進(jìn)線側(cè)線路的定時(shí)限過電流保護(hù)時(shí)間t，由于不知區(qū)域變電站饋電線采用的是定時(shí)限過電流保護(hù)，還是反時(shí)限過電流保護(hù)。我在這里假設(shè)為反時(shí)限過電流保護(hù)，所以t2s0.7s1.3s所以時(shí)間整定為1.3s。 過電流保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn)：其中因此其保護(hù)靈敏系數(shù)：1.5滿足靈敏系數(shù)1.5的要求。（2） 主變壓器的繼電保護(hù)

36、裝置電流速斷保護(hù):保護(hù)采用兩相兩繼電器式接線，繼電器為dl11型，電流互感器變比為ki=100/5=20，保護(hù)裝置的動(dòng)作電流應(yīng)躲過變壓器二次側(cè)母線的最大三相短路穿越電流，即：靈敏度應(yīng)按變壓器一次側(cè)的最小兩相短路電流來校驗(yàn)，即： 裝設(shè)瓦斯保護(hù)：其保護(hù)原理如下：當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障（輕瓦斯）時(shí)，瓦斯繼電器kg的上觸點(diǎn)kg1-2閉合，動(dòng)作于報(bào)警信號(hào)。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障（重瓦斯）時(shí)，kg的下觸點(diǎn)kg3-4閉合，通常是經(jīng)中間繼電器km動(dòng)作于斷路器qf的跳閘機(jī)構(gòu)yr，同時(shí)通過信號(hào)繼電器ks發(fā)出跳閘信號(hào)。但kg3-4閉合，也可以利用切換片xb切換，使ks線圈串接限流電阻r，動(dòng)作于報(bào)警信號(hào)。由于瓦斯

37、繼電器下觸點(diǎn)kg3-4在重瓦斯故障時(shí)可能有“抖動(dòng)”（接觸不穩(wěn)定）的情況，因此為了使跳閘回路穩(wěn)定地接通，斷路器能足夠可靠地跳閘，這里利用中間繼電器km的上觸點(diǎn)km1-2作“自保持”觸點(diǎn)。只要kg3-4因重瓦斯動(dòng)作一閉合，就使km動(dòng)作，并借其上觸點(diǎn)km1-2的閉合而自保持動(dòng)作狀態(tài)，同時(shí)其下觸點(diǎn)km3-4也閉合，使斷路器qf跳閘。斷路器跳閘后，其輔助觸點(diǎn)qf1-2斷開跳閘回路，以減輕中間繼電器觸點(diǎn)的工作，而其另一對(duì)輔助觸點(diǎn)qf3-4則切斷中間繼電器km的自保持回路，使中間繼電器返回。圖5-2 變壓器瓦斯保護(hù)的接線圖5.4 變電所的防雷保護(hù)（1） 直擊雷防護(hù)在變電所屋頂裝設(shè)避雷針或避雷帶，并引出兩根接

38、地線與變電所公共接地裝置相連。由于變電所有露天配電裝置，應(yīng)在變電所外面的適當(dāng)位置裝設(shè)獨(dú)立避雷針，其裝設(shè)高度應(yīng)使其防雷保護(hù)范圍包括整個(gè)變電所。按規(guī)定，獨(dú)立避雷針的接地裝置接地電阻。通常采用36根長(zhǎng)2.5m、50mm的鋼管，在裝避雷針的桿塔附近作一排或多邊形排列，管間距離5m，打入地下，管頂距地面0.6m。接地管間用40mm4mm的鍍鋅扁鋼焊接相連。引下線用25mm4mm的鍍鋅扁鋼，下與接地體焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針采用20mm的鍍鋅圓鋼，長(zhǎng)11.5m。獨(dú)立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應(yīng)有3m以上距離。在35kv架空進(jìn)行上，架設(shè)12km的避雷線，以消除近區(qū)進(jìn)線上的雷擊閃絡(luò)，避免其引起的雷電侵入波對(duì)變電所電氣裝置的危害。（2） 雷電侵入波的防護(hù) 在35kv電源進(jìn)線的終端桿上裝設(shè)fz-35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，上與避雷器接地端螺栓連接。 在35kv高壓配電室內(nèi)裝設(shè)有jyn1-35-102型開關(guān)柜，其中配有fz-35型避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來保護(hù)，防護(hù)雷電侵入波的危害。 在10kv高壓配電室內(nèi)裝設(shè)有g(shù)g-1a(f)-55型開關(guān)柜，其中配有fs4-10型避雷器。主要保護(hù)1