電力工程綜合課程設(shè)計(jì)機(jī)械廠降壓變電所電氣設(shè)計(jì)

1、 電力工程課程設(shè)計(jì)機(jī)械廠降壓變電所電氣設(shè)計(jì)電力工程綜合課程設(shè)計(jì)專(zhuān) 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 設(shè)計(jì)題目： 機(jī)械廠降壓變電所電氣設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)報(bào)告格式25分設(shè)計(jì)內(nèi)容45分答辯考勤總計(jì)得分封面3頁(yè)面布局5目錄格式3圖表質(zhì)量4間行距、字體5頁(yè)眉頁(yè)腳5設(shè)計(jì)題目把握5計(jì)算設(shè)計(jì)正確性8設(shè)備計(jì)算、選型7電氣原理圖變電所主線圖變電所平剖、面圖151020主接線方案5二次回路方案5 2010年12月目 錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)11.1設(shè)計(jì)要求11.2設(shè)計(jì)依據(jù)11.2.1工廠總平面圖11.2.2工廠負(fù)荷情況11.2.3工廠供電情況21.2.4氣象資料21.2.5地質(zhì)水文資料21.2.6電費(fèi)制度2

2、第二章 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償32.1負(fù)荷計(jì)算32.1.1單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式32.1.2多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式32.2無(wú)功功率補(bǔ)償4第三章 變電所位置與形式的選擇6第四章 變電所主變壓器及主接線方案的選擇74.1變電所主變壓器的選擇74.2變電所主接線方案的選擇74.2.1裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案74.2.2裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案74.3主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較8第五章 短路電流的計(jì)算105.1繪制計(jì)算電路105.2確定短路基準(zhǔn)值105.3計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值105.3.1電力系統(tǒng)105.3.2架空線路105.3.3電力變壓器105.4 k-1點(diǎn)（10

3、.5kv側(cè)）的相關(guān)計(jì)算105.4.1總電抗標(biāo)幺值105.4.2三相短路電流周期分量有效值115.4.3其他短路電流115.4.4三相短路電容115.5 k-2點(diǎn)（0.4kv側(cè)）的相關(guān)計(jì)算115.5.1總電抗標(biāo)幺值115.5.2三相短路電流周期分量有效值115.5.3其他短路電流115.5.4三相短路電容11第六章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)126.1 10kv側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)126.1.1 按工作電壓選擇126.1.2按工作電流選擇126.1.3按斷流能力選擇126.1.4隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)126.2 380v側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)136.3 高低壓母線的選擇13第七章

4、 變壓所進(jìn)出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇147.1 10kv高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇147.1.1 10kv高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)147.1.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn)147.2 380低壓出線的選擇147.2.1 鑄造車(chē)間147.2.2 鍛壓車(chē)間157.2.3 熱處理車(chē)間157.2.4 電鍍車(chē)間157.2.5 倉(cāng)庫(kù)157.2.6 工具車(chē)間157.2.7 金工車(chē)間157.2.8 鍋爐房157.2.9 裝配車(chē)間167.2.10 機(jī)修車(chē)間167.2.11 生活區(qū)167.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn)167.3.1 按發(fā)熱條件選擇167.3.2校驗(yàn)電壓損耗167.3.3 短路熱穩(wěn)

5、定校驗(yàn)16第八章 變壓所進(jìn)出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇188.1 變電所二次回路反感的選擇188.2 主變電所繼電保護(hù)裝置188.2.1 主變壓器的繼電保護(hù)裝置18 8.2.2 保護(hù)動(dòng)作的整定188.2.3 過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定188.2.4 過(guò)電流保護(hù)靈敏度系數(shù)的校驗(yàn)188.3 裝設(shè)電流速斷保護(hù)188.3.1 速斷電流的整定198.3.2 電流速斷保護(hù)靈敏度系數(shù)的校驗(yàn)198.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置198.4.1 裝設(shè)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)198.4.2 裝設(shè)電流速斷保護(hù)198.4.3 變電所低壓側(cè)的保護(hù)裝置19第九章 降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計(jì)209.1 變電所的防雷保護(hù)

6、209.1.1 直接防雷保護(hù)209.1.2 雷電侵入波的防護(hù)209.2 變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)209.2.1 接地電阻的要求209.2.2 接地裝置的設(shè)計(jì)20附錄21致謝23參考文獻(xiàn)24第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)1.1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(lèi)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)，確定防雷和接地裝置。最后按要求寫(xiě)出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，繪出設(shè)計(jì)圖紙。1.2設(shè)計(jì)依據(jù)1.2.1工廠總平面圖 后廠門(mén)廠門(mén)大街公共電源干

7、線北橋河流 x x機(jī)械廠總平面圖 比例1:2000廠區(qū)（3）（1）（7）（10）（6）（4）（5）（9）（8）（2） 圖1.1 工廠總平面圖1.2.2 工廠負(fù)荷情況本廠多數(shù)車(chē)間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)為3600h，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為6h。該廠除鑄造車(chē)間、電鍍車(chē)間和鍋爐房屬二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬三級(jí)負(fù)荷。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如表1.1所示。表1.1 工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料廠房編號(hào)廠房名稱(chēng)負(fù)荷類(lèi)別設(shè)備容量/kw需要系數(shù)功率因數(shù)1鑄造車(chē)間動(dòng)力20003065照明608102鍛壓車(chē)間動(dòng)力35003060照明807107金工車(chē)間動(dòng)力30002065照明1008106工具車(chē)間動(dòng)力40003006照明70910

8、4電鍍車(chē)間動(dòng)力1500508照明508103熱處理車(chē)間動(dòng)力1500608照明508109裝配車(chē)間動(dòng)力20003075照明6081010機(jī)修車(chē)間動(dòng)力16002065照明408108鍋爐車(chē)間動(dòng)力500708照明108105倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力200408照明10810生活區(qū)照明40007091.2.3 供電電源情況按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)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-150，導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為2m；干線首端距離本廠約8km。干線首端所裝設(shè)的高壓斷路器斷流容量為500mva。此斷路器配備有定時(shí)限過(guò)流保護(hù)和

9、電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過(guò)流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1.7s。為滿(mǎn)足工廠二級(jí)負(fù)荷要求，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(zhǎng)度為40km，電纜線路總長(zhǎng)度為10km。1.2.4 氣象資料本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為38，年平均氣溫為23，年最低氣溫為-9，年最熱月平均最高氣溫為33，年最熱月平均氣溫為26，年最熱月地下0.8米處平均氣溫為25。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，年雷暴日數(shù)為20。1.2.5 地質(zhì)水文資料本廠所在地區(qū)平均海拔500m，地層以砂粘土為主，地下水位為2m。1.2.6 電費(fèi)制度本廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)達(dá)成協(xié)議，在工廠變電所高壓側(cè)計(jì)量電能，設(shè)專(zhuān)用計(jì)量柜，按兩

10、部電費(fèi)制交納電費(fèi)。每月基本電費(fèi)按主變壓器容量為18元/kva，動(dòng)力電費(fèi)為0.9元/kw.h，照明電費(fèi)為0.5元/kw.h。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(hù)需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性向供電部門(mén)交納供電貼費(fèi)：610va為800/kva。 第二章 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償2.1負(fù)荷計(jì)算2.1.1單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式a)有功計(jì)算負(fù)荷（單位為kw） = ， 為系數(shù)b)無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar）= tanc)視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kva）=d)計(jì)算電流（單位為a） =, 為用電設(shè)備的額定電壓（單位為kv）2.1.2多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式a)有功計(jì)算負(fù)荷（單位為k

11、w）=式中是所有設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷之和，是有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.850.95b)無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar）=，是所有設(shè)備無(wú)功之和；是無(wú)功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.90.97c)視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kva） =d)計(jì)算電流（單位為a） =經(jīng)過(guò)計(jì)算，得到各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算表，如表2.1所示（額定電壓取380v）表2.1各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算表編號(hào)名稱(chēng)類(lèi)別設(shè)備容量/kw需要系數(shù)costan計(jì)算負(fù)荷/kw/kvar/kva/a1鑄造車(chē)間動(dòng)力200030.651.176070.2照明6081004.80小計(jì)20664.870.295.5145.22鍛壓車(chē)間動(dòng)力35003061.3310513

12、9.7照明8071005.60小計(jì)358110.6139.7178.2270.17金工車(chē)間動(dòng)力300020651.176070.2照明100810080小計(jì)3106870.297.7148.56工具車(chē)間動(dòng)力40003061.33120159.6照明7091006.30小計(jì)407126.3159.6203.5309.24電鍍車(chē)間動(dòng)力15005080.757556.3照明50810040小計(jì)1557956.397147.43熱處理車(chē)間動(dòng)力15006080.759067.5照明50810040小計(jì)1559467.5115.7175.89裝配車(chē)間動(dòng)力200030.750.886052.8照明60810

13、04.80小計(jì)20664.852.883.612710機(jī)修車(chē)間動(dòng)力160020651.173237.4照明4081003.20小計(jì)16435.237.451.4788鍋爐車(chē)間動(dòng)力5007080.753526.3照明1081000.80小計(jì)5135.826.344.467.55倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力2004080.7586照明1081000.80小計(jì)218.8610.716.211生活區(qū)照明4000.70.90.48280134.4310.6471.9總計(jì)動(dòng)力1980967.3 820.4照明453計(jì)入=0.8, =0.850.75773.8697.31041.61582.62.2無(wú)功功率補(bǔ)償:無(wú)功功率的人工

14、補(bǔ)償裝置：主要有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電抗器兩種。由于并聯(lián)電抗器具有安裝簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴(kuò)容方便等優(yōu)點(diǎn)，因此并聯(lián)電抗器在供電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍。由表2.1可知，該廠380v側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)只有0.75。而供電部門(mén)要求該廠10kv進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不低于0.9?？紤]到主變壓器的無(wú)功損耗元大于有功損耗，因此380v側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.9，暫取0.92來(lái)計(jì)算380v側(cè)所需無(wú)功功率補(bǔ)償容量：=(tan - tan)=810.8tan(arccos0.75) - tan(arccos0.92) = 369.66 kvar參照?qǐng)D2，選pgj1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償評(píng)屏

15、，并聯(lián)電容器為bw0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1臺(tái)與方案3（輔屏）6臺(tái)相結(jié)合，總共容量為84kvar6=504kvar。補(bǔ)償前后，變壓器低壓側(cè)的有功計(jì)算負(fù)荷基本不變，而無(wú)功計(jì)算負(fù)荷=（697.3-504）kvar=193.3 kvar，視在功率=797.6 kva，計(jì)算電流=1211.8 a,功率因數(shù)提高為cos=0.97。在無(wú)功補(bǔ)償前，該變電所主變壓器t的容量為應(yīng)選為1250kva,才能滿(mǎn)足負(fù)荷用電的需要；而采取無(wú)功補(bǔ)償后，主變壓器t的容量選為1000kva的就足夠了。同時(shí)由于計(jì)算電流的減少，使補(bǔ)償點(diǎn)在供電系統(tǒng)中各元件上的功率損耗也相應(yīng)減小，因此無(wú)功補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效益十分可觀。因此無(wú)

16、功補(bǔ)償后工廠380v側(cè)和10kv側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表3所示。圖2.1 pgj1型低壓無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償屏的接線方案表2.2無(wú)功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷項(xiàng)目cos計(jì)算負(fù)荷/kw/kvar/kva/a380v側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.75773.8697.31041.61582.6380v側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量-504380v側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.97773.8193.3796.71211.8主變壓器功率損耗0.015=120.06=4810kv側(cè)負(fù)荷計(jì)算0.97785.8241.3822.0第三章 變電所位置與形式的選擇變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心，工廠的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來(lái)確定。工廠的負(fù)荷中心假設(shè)在p(,),其中p

17、=+=。因此仿照力學(xué)中計(jì)算中心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)： （3-1） （3-2） 由計(jì)算結(jié)果可知，工廠的負(fù)荷中心在2,3,5,6號(hào)車(chē)間之間?？紤]到周?chē)h(huán)境及進(jìn)出線方便，決定在5號(hào)廠房的西側(cè)緊靠廠房建造工廠變電所，器型式為附設(shè)式。后廠門(mén)廠門(mén)大街公共電源干線北橋河流 x x機(jī)械廠總平面圖 比例1:2000廠區(qū)（3）（1）（7）（10）（6）（4）（5）（9）（8）（2）變電所圖3.1變電所位置第四章 變電所主變壓器及主接線方案的選擇4.1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：a)裝設(shè)一臺(tái)變壓器型號(hào)為s9型，而容量根據(jù)式=822.0

18、，為主變壓器容量，為總的計(jì)算負(fù)荷。選=1000 kva，即選一臺(tái)s9-1000/10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，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來(lái)承擔(dān)。b)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器型號(hào)為s9型，即：822.0 kva=（493.2575.4）kva因此選兩臺(tái)s9-630/10型低損耗配電變壓器。工廠二級(jí)負(fù)荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來(lái)承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均為yyn0 。4.2 變電所主接線方案的選擇 按上面考慮的兩種主變壓器方案可設(shè)計(jì)下列兩種主接線方案：4.2.1裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案y0y0s9-1000gg-1a(f)-0710/0.4kv聯(lián)絡(luò)線（備

19、用電源）gg-1a(f)-54gw口-1010kvfs4-10gg-1a(j)-03gg-1a(j)-03gg-1a(f)-07gg-1a(f)-54gg-1a(f)-07gg-1a(f)-07主變聯(lián)絡(luò)（備用）220/380v高壓柜列圖4.1 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案4.2.2裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案 y0y0220/380vs9-630gg-1a(f)gg-1a(f)-0710/0.4kvs9-63010/0.4kv聯(lián)絡(luò)線（備用電源）gg-1a(f)-54gg-1a(f)-113、11gw口-1010kvfs4-10gg-1a(j)-01gg-1a(f)-113gg-1a(f)-11

20、gg-1a(j)-01gg-1a(f)-96gg-1a(f)-07gg-1a(f)-54主變主變聯(lián)絡(luò)（備用）高壓柜列-96圖4.2 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案4.3 主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 表4.1 主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(mǎn)足要求滿(mǎn)足要求供電可靠性基本滿(mǎn)足要求滿(mǎn)足要求供電質(zhì)量由于一臺(tái)主變，電壓損耗較大由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗較小靈活方便性只有一臺(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查得s9-1000/10的單價(jià)為15.1萬(wàn)元，而變壓器綜合投資約為其單價(jià)的2倍，因此

21、綜合投資約為2*15.1=30.2萬(wàn)元查得s9-630/10的單價(jià)為10.5萬(wàn)元，因此兩臺(tái)變壓器的綜合投資約為4*10.5=42萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資11.8萬(wàn)元高壓開(kāi)關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額查得gg-1a(f)型柜可按每臺(tái)4萬(wàn)元計(jì)，其綜合投資可按設(shè)備的1.5倍計(jì)，因此高壓開(kāi)關(guān)柜的綜合投資約為4*1.5*4=24萬(wàn)元本方案采用6臺(tái)gg-1a(f)柜，其綜合投資約為6*1.5*4=36萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資12萬(wàn)元電力變壓器和高壓開(kāi)關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)主變的折舊費(fèi)=30.2萬(wàn)元*0.05=1.51萬(wàn)元；高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊費(fèi)=24萬(wàn)元*0.06=1.44萬(wàn)元；變配電的維修管理費(fèi)=（30.2+2

22、4）萬(wàn)元*0.06=3.25萬(wàn)元。因此主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)=（1.51+1.44+3.25）=6.2萬(wàn)元主變的折舊費(fèi)=42萬(wàn)元*0.05=2.1萬(wàn)元；高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊費(fèi)=36萬(wàn)元*0.06=2.16萬(wàn)元；變配電的維修管理費(fèi)=（42+36）萬(wàn)元*0.06=4.68萬(wàn)元。因此主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)=（2.1+2.16+4.68）=8.94萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資2.74萬(wàn)元供電貼費(fèi)主變?nèi)萘棵縦va為800元，供電貼費(fèi)=1000kva*0.08萬(wàn)元/kva=80萬(wàn)元供電貼費(fèi)=2*630kva*0.08萬(wàn)元=100.8萬(wàn)元，比一臺(tái)主變多交20.8萬(wàn)元從上表可以看出，按技術(shù)指

23、標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案略?xún)?yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案，因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案。第五章 短路電流的計(jì)算5.1 繪制計(jì)算電路 500mvak-1k-2lgj-150,8km10.5kvs9-10000.4kv(2)(3)(1)系統(tǒng)圖5.1 短路計(jì)算電路5.2 確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值設(shè)基準(zhǔn)容量=100mva，基準(zhǔn)電壓=1.05，為短路計(jì)算電壓，即高壓側(cè)=10.5kv，低壓側(cè)=0.4kv，則 （5-1） （5-2）5.3 計(jì)算短路電路中個(gè)元件的電抗標(biāo)幺值5.3.1電力系統(tǒng)已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量=500mv

24、a，故=100mva/500mva=0.2 （5-3）5.3.2架空線路查表得lgj-150的線路電抗，而線路長(zhǎng)8km，故 （5-4）5.3.3電力變壓器查表得變壓器的短路電壓百分值=4.5，故=4.5 （5-5）式中，為變壓器的額定容量因此繪制短路計(jì)算等效電路如圖5-2所示。k-1k-2圖5.2 短路計(jì)算等效電路5.4 k-1點(diǎn)（10.5kv側(cè)）的相關(guān)計(jì)算5.4.1總電抗標(biāo)幺值=0.2+2.6=2.8 （5-6）5.4.2 三相短路電流周期分量有效值 （5-7）5.4.3 其他短路電流 （5-8） （5-9） （5-10）5.4.4 三相短路容量 （5-11）5.5 k-2點(diǎn)（0.4kv側(cè)）

25、的相關(guān)計(jì)算5.5.1總電抗標(biāo)幺值=0.2+2.6+4.5=7.3 （5-12）5.5.2三相短路電流周期分量有效值 （5-13）5.5.3 其他短路電流 （5-14） （5-15） （5-16）5.5.4三相短路容量 （5-17）以上短路計(jì)算結(jié)果綜合圖表5.1所示。表5.1短路計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流三相短路容量/mvak-11.961.961.965.02.9635.7k-219.719.719.736.221.513.7第六章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)6.1 10kv側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)6.1.1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

26、小于其所在系統(tǒng)的最高電壓，即。=10kv， =11.5kv，高壓開(kāi)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。6.1.2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6.1.3按斷流能力選擇設(shè)備的額定開(kāi)斷電流或斷流容量，對(duì)分?jǐn)喽搪冯娏鞯脑O(shè)備來(lái)說(shuō)，不應(yīng)小于它可能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪酚行е祷蚨搪啡萘浚椿驅(qū)τ诜謹(jǐn)嘭?fù)荷設(shè)備電流的設(shè)備來(lái)說(shuō)，則為，為最大負(fù)荷電流。6.1.4 隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)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、分別為開(kāi)關(guān)的極限通過(guò)電流峰值和有效值，、分別為開(kāi)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

27、 對(duì)于上面的分析，如表6-1所示，由它可知所選一次設(shè)備均滿(mǎn)足要求。表6.1 10 kv一次側(cè)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)態(tài)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)10kv57.7a()1.96ka5.0ka一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)高壓少油斷路器sn10-10i/63010kv630ka16ka40 ka高壓隔離開(kāi)關(guān)-10/20010kv200a-25.5 ka二次負(fù)荷0.6高壓熔斷器rn2-1010kv0.5a50 ka-電壓互感器jdj-1010/0.1kv-電壓互感器jdzj-10-電流互感器lqj-1010kv100/5a-=31.8 ka=81避雷針fs4-1010kv-戶(hù)

28、外隔離開(kāi)關(guān)gw4-12/40012kv400a-25ka6.2 380v側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)同樣，做出380v側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)，如表6.2所示，所選數(shù)據(jù)均滿(mǎn)足要求。 表6.2 380v一次側(cè)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)態(tài)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點(diǎn)條件參數(shù)-數(shù)據(jù)380v總1317.6a19.7ka36.2ka-一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)-低壓斷路器dw15-1500/3d380v1500a40ka-低壓斷路器dw20-630380v630a（大于）30ka(一般)-低壓斷路器dw20-200380v200a（大于）25 ka-低壓斷路hd13-1500/30380v1500a-電

29、流互感器lmzj1-0.5500v1500/5a-電流互感器lmz1-0.5500v100/5a160/5a-6.3 高低壓母線的選擇查表得到，10kv母線選lmy-3(404mm),即母線尺寸為40mm4mm;380v母線選lmy-3（12010）+806，即相母線尺寸為120mm10mm，而中性線母線尺寸為80mm6mm。第七章 變壓所進(jìn)出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇7.1 10kv高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇7.1.1 10kv高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)采用lgj型鋼芯鋁絞線架空敷設(shè)，接往10kv公用干線。a).按發(fā)熱條件選擇由=57.7a及室外環(huán)境溫度33，查表得，初選lgj-35,其35c時(shí)的=14

30、9a,滿(mǎn)足發(fā)熱條件。b).校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表得，最小允許截面積=25，而lgj-35滿(mǎn)足要求，故選它。由于此線路很短，故不需要校驗(yàn)電壓損耗。7.1.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn) 采用yjlv22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的四芯(加銅芯)電纜之間埋地敷設(shè)。a)按發(fā)熱條件選擇由=57.7a及土壤環(huán)境25，查表得，初選纜線芯截面為25的交聯(lián)電纜，其=149a,滿(mǎn)足發(fā)熱條件。b)校驗(yàn)熱路穩(wěn)定按式，a為母線截面積，單位為；為滿(mǎn)足熱路穩(wěn)定條件的最大截面積，單位為；c為材料熱穩(wěn)定系數(shù)；為母線通過(guò)的三相短路穩(wěn)態(tài)電流，單位為a；短路發(fā)熱假想時(shí)間，單位為s。本電纜線中=1960，=0.5+0.2

31、+0.05=0.75s，終端變電所保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.5s，斷路器斷路時(shí)間為0.2s，c=77，把這些數(shù)據(jù)代入公式中得，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。 b）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56m，而查表得到120的鋁芯電纜的=0.31 （按纜芯工作溫度75計(jì)），=0.07，又1號(hào)廠房的=64.8kw, =70.2 kvar，故線路電壓損耗為u =(pr+qx)=64.8kwx(0.31x0.056)+70.2kvarx(0.07x0.056)/0.38kv=3.68vu%=3.68/380x100%=0.97%，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。 b）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表得，=2.5，因此上面所選的4的導(dǎo)線

32、滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度要求。c) 所選穿管線估計(jì)長(zhǎng)50m，而查表得=0.85，=0.119，又倉(cāng)庫(kù)的=8.8kw, =6 kvar，因此i30,滿(mǎn)足發(fā)熱條件。2）效驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查表可得，最小允許截面積amin=10mm2，因此blx-1000-1240滿(mǎn)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80m左右，而查表得其阻抗值與blx-1000-1240近似等值的lj-240的阻抗=0.14，=0.30（按線間幾何均距0.8m），又生活區(qū)的=280kw，=134.4kvar，因此=5%u =(pr+qx)=280kwx(0.14x0.08)+134.4kvarx(0.3x

33、0.08)/0.38kv=16.7vu%=16.7/380x100%=4.4%=5%滿(mǎn)足允許電壓損耗要求。因此決定采用四回blx-1000-1120的三相架空線路對(duì)生活區(qū)供電。pen線均采用blx-1000-175橡皮絕緣線。重新校驗(yàn)電壓損耗，完全合格。7.3 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10ky母線相連。7.3.1按發(fā)熱條件選擇 最熱月土壤平均溫度為25。查表工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)，初選纜心截面為25的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁心電纜，其滿(mǎn)足要求。7.3.2校驗(yàn)電壓損耗 由表工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)8-41

34、可查得纜芯為25的鋁（纜芯溫度按80計(jì)），而二級(jí)負(fù)荷的, =(64.8+79+35.8)kw=179.6kw, =(70.2+56.3+26.3)kvar=152.8kvar，線路長(zhǎng)度按2km計(jì)，因此u =179.6x(1.54x2)+152.8x(0.12x2)/10kv=58.8vu%=(58.8v/10000v)x100%=0.59%1.5從工廠供電課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表6-1可知，按gb5006292規(guī)定，電流保護(hù)的最小靈敏度系數(shù)為1.5，因此這里裝設(shè)的電流速斷保護(hù)的靈敏度系數(shù)是達(dá)到要求的。但按jbj696和jgj/t1692的規(guī)定，其最小靈敏度為2，則這里裝設(shè)的電流速斷保護(hù)靈敏度系數(shù)偏底。8

35、.4作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置8.4.1裝設(shè)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。亦采用gl15型感應(yīng)式過(guò)電流繼電器，兩相兩繼電器式接線，去分跳閘的操作方式。a)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定,利用式，其中=2，取=0.652a=43.38a， =1，=0.8， =50/5=10，因此動(dòng)作電流為： 因此過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流整定為7a。b)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定按終端保護(hù)考慮，動(dòng)作時(shí)間整定為0.5s。c)過(guò)電流保護(hù)靈敏度系數(shù)因無(wú)臨近單位變電所10kv母線經(jīng)聯(lián)絡(luò)線到本廠變電所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無(wú)法檢驗(yàn)靈敏度系數(shù)，只有從略。8.4.2裝設(shè)電流速斷保護(hù)亦利用gl15的速斷裝置。但因無(wú)臨近單位變電所聯(lián)絡(luò)線到本廠變電

36、所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無(wú)法檢驗(yàn)靈敏度系數(shù)，也只有從略。8.4.3變電所低壓側(cè)的保護(hù)裝置a）低壓總開(kāi)關(guān)采用dw151500/3型低壓短路器，三相均裝設(shè)過(guò)流脫鉤器，既可保護(hù)低壓側(cè)的相間短路和過(guò)負(fù)荷，而且可保護(hù)低壓側(cè)單相接地短路。脫鉤器動(dòng)作電流的整定可參看參考文獻(xiàn)和其它有關(guān)手冊(cè)。b）低壓側(cè)所有出線上均采用dz20型低壓短路器控制，其瞬間脫鉤器可實(shí)現(xiàn)對(duì)線路的短路故障的保護(hù)，限于篇幅，整定亦從略。第九章 降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計(jì)9.1變電所的防雷保護(hù)9.1.1 直接防雷保護(hù) 在變電所屋頂裝設(shè)避雷針和避雷帶，并引進(jìn)出兩根接地線與變電所公共接裝置相連。如變電所的主變壓器裝在室外和有露天配電裝置時(shí)，則應(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)范圍包圍整個(gè)變電所。如果變電所所在其它建筑物的直擊雷防護(hù)范圍內(nèi)時(shí)，則可不另設(shè)獨(dú)立的避雷針。按規(guī)定，獨(dú)立的避雷針的接地裝置接地電阻（表9-6）。通常采用3-6根長(zhǎng)2.5 m的剛管，在裝避雷針的桿塔附近做一排和多邊形排列，管間距離5 m，打入地下，管頂距地面0.6 m。接地管間用40mm4mm