機(jī)械廠的降壓變電所的設(shè)計

1、目錄一. 摘要 2二. 設(shè)計任務(wù)書及附圖 3-8三. 前言 9四. 第一章.負(fù)荷計算和無功補(bǔ)償 10-12第二章變電所主變壓器臺數(shù)、容量及主接線方案的選擇13-15第三章短路電流的計算 15-20第四章變電所一次設(shè)備的選擇校驗 20-21第五章變電所進(jìn)出線和鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇 21-26第六章變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)定 26-31第七章變電所的防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計 31-3233-3五總結(jié)及附錄摘要本設(shè)計是在本人完成大專學(xué)業(yè)，學(xué)完供配電技術(shù)和電氣安全的 基礎(chǔ)上所做的畢業(yè)設(shè)計。本設(shè)計共分十一章，包括：概述、負(fù)荷計算和無功功率補(bǔ)償、金工車間 負(fù)荷計算、變電所的位置、型式、臺數(shù)、類型

2、的選擇、金工車間配電系統(tǒng)的 確定、變電所主結(jié)線方案的確定、變電所主結(jié)線方案的設(shè)計、設(shè)備的選擇、 高壓電器的校驗、照明的設(shè)計與計算、繼電保護(hù)的選擇整定及計算、防雷與 接地、總結(jié)。本人在做此設(shè)計，運用所學(xué)知識，力求綜合性、實用性和技術(shù) 先進(jìn)性，僅供有關(guān)工程人員和指導(dǎo)老師給予改正。隨著我國現(xiàn)代化工業(yè)建設(shè)的迅速發(fā)展，工廠供電設(shè)計的任務(wù)越來越重，從事工廠供電的人員也越來越多。因此本人在老師的指導(dǎo)下，按供電設(shè)計的一般原則、內(nèi)容和程序，供電設(shè)計依據(jù)的主要技術(shù)指標(biāo)，供電設(shè)計常用的圖形符號和文字符號，做了一個通用機(jī)器廠供電系統(tǒng)的電氣設(shè)計。本設(shè)計包括負(fù)荷計算、確定配電方案、選擇高壓電氣設(shè)備幾成套設(shè)備、 確定變壓器

3、臺數(shù)、，考慮電氣設(shè)備的布置方案，還包括繼電保護(hù)、二次回路及 防雷與接地，以及變電所的電氣照明。本設(shè)計在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，作為畢業(yè)設(shè)計，力求綜合性、實用性和技術(shù)先進(jìn)性，但限于本人的學(xué)術(shù)水平，不能使畢業(yè)設(shè)計十全十美，本設(shè)計中的不足之處和錯誤在所難免，懇請讀者批評和指正。潘科偉2007年 10 月某機(jī)械廠的降壓變電所的設(shè)計-XXX一、設(shè)計要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負(fù)荷的實際情況，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 與型式，確定變電所主變壓器的臺數(shù)與容量，選擇變電所主結(jié)線方案及高低 壓設(shè)備與進(jìn)出線，確定二次回路方案，選擇并整定繼電保

4、護(hù)裝置，確定防雷 和接地裝置，最后按要求寫出設(shè)計說明書，繪出設(shè)計圖樣。二、設(shè)計依據(jù) 工廠總平面圖。 工廠負(fù)荷情況：本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時為3500 h，日最大負(fù)荷持續(xù)時間為5h。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級負(fù)荷 外，其余均屬三級負(fù)荷。低壓動力設(shè)備均為三相，額定電壓為380V。照明及家用電器均為單相，額定電壓為 220乂本廠的負(fù)荷統(tǒng)計資料如表 C-1所示。 供電電源情況：按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽訂的供用電協(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)線牌號為LGJ-150,導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為 2.0m

5、 干線首端（即電力系統(tǒng)的饋電變電站）距離本廠約8km,該干線首端所裝高壓 斷路器的斷流容量為500MVA此斷路器配備有定時限過電流保護(hù)和電流速斷 保護(hù)，其定時限過電流保護(hù)整定的動作時間為1.7 s。為滿足工廠二級負(fù)荷的要求，可采用聯(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達(dá)80km電纜線路總長度達(dá)25km。工廠負(fù)荷統(tǒng)計資料廠房 編號用電單位名 稱負(fù)荷性質(zhì)設(shè)備容量kW?/P>需要系數(shù)功率因數(shù)1裝配車間動力1000.40.75照明100.91.02倉庫動力100.30.70照明10.91.03鍋爐房動力1000.60.70照明10.91.04電鍍車間動力30

6、00.60.80照明100.91.05金工車間動力4000.30.60照明100.91.06工具車間動力4000.30.60照明100.91.07熱處理車間動力4000.60.80照明100.91.08機(jī)修車間動力1000.30.70照明50.91.09鍛壓車間動力4000.30.60照明100.91.010鑄造車間動力4000.40.70照明80.71.0生活區(qū)照明4000.81.0 氣象資料：本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為 38C，年平均氣溫為23C，年最 低氣溫為-8 C,年最熱月平均最高氣溫為23 E，年最熱月平均氣溫為26C, 年最熱月地下0.8 m處平均溫度為25C。年主導(dǎo)風(fēng)向為 東北

7、風(fēng)，年雷暴日數(shù) 為20天。 地質(zhì)水文資料：本廠所在地區(qū)平均海拔500m，地層以沙粘土為主，地下水 位為1 m。 電費制度：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)計量電能，設(shè)專用計量柜，按兩部電費制繳納電費。每月基本電費按主變壓器容量為18元/ (kVA),動力電費為0.2元/ (kW"h,照明(含家電)電費為 0.5元/(kW"h，工廠最大負(fù)荷時的功率因數(shù)不得低于0.90。二、設(shè)計任務(wù)要求在規(guī)定時間內(nèi)獨立完成下列工作量：(一)設(shè)計說明書需包括： 目錄。 前言及確定了賦值參數(shù)的設(shè)計任務(wù)書。 負(fù)荷計算和無功功率補(bǔ)償。 變電所位置和型式的選擇。 變電所主變壓器臺數(shù)、容量及

8、主結(jié)線方案的選擇; 短路電流計算。 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗。 變電所高、低壓線路的選擇。 變電所二次回路方案選擇及繼電保護(hù)的整定 防雷和接地裝置的確定。(11) 附錄及參考文獻(xiàn)。(12) 收獲和體會。(二)設(shè)計圖樣 主要設(shè)備及材料表； 變電所主結(jié)線圖； 變電所平、剖面布置圖； 變電所照明及接地平面圖； 變電所的二次回路接線圖。6 防雷布置圖四、設(shè)計時間2007年9月27日至2007年12月27日 指導(dǎo)教師霍大勇2007年10月6鄰廠(4)區(qū)公路機(jī)K廠總平面圖 比例K2000生活區(qū)的 您負(fù)荷中心圖C-l x x機(jī)械廠總平面圖工廠生活區(qū)(5)111 <4卜公共 !電 |源 干1 (,0)

9、 11 I公|路廠門(W)石廠區(qū)吝 街 r尿k 鄰"8大街f lol I ff -0 I I圖C3 x x機(jī)械廠總平面圖圖G4 x x機(jī)械廠總平面圖40第一章 前言供配電技術(shù)， 就是研究電力的供應(yīng)和分配問題。 電力，是現(xiàn)代化生產(chǎn)的主 要能源和動力，是現(xiàn)代文明的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。沒有電力，就沒有工業(yè)現(xiàn)代化， 就沒有國民經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化?，F(xiàn)代化社會的化信息和網(wǎng)絡(luò)化，都是建立在電氣 化的基礎(chǔ)之上的。工業(yè)生產(chǎn)只有電氣化以后，才能大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品 質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動條件，有利于生產(chǎn) 過程自動化的實現(xiàn)。但是，工礦企業(yè)的電力供應(yīng)如果突然中斷，則將對企業(yè) 生產(chǎn)造成嚴(yán)重的

10、后果，甚至可能發(fā)生重大的設(shè)備損壞事故或人身傷亡事故。 因此做好供配電工作，對于保證企業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行和實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化具有 十分重要的意義。供配電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟(jì)服務(wù)， 切實保證工業(yè)生產(chǎn)和國 民經(jīng)濟(jì)的需要，切實搞好安全用電、節(jié)約用電、計劃用電工作，必須達(dá)到 下列基本要求：（1）安全在電力的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和 設(shè)備事故。（2）可靠在滿足電力用戶對供配電可靠性即連續(xù)供電的要求。（3）優(yōu)質(zhì)應(yīng)滿足電力用戶對電壓質(zhì)量和頻率質(zhì)量等方面的要 求。（4）經(jīng)濟(jì)應(yīng)使供配電系統(tǒng)的投資少，運行費用低，并盡可能地 節(jié)約電能和減少有色金屬消耗量。此外，在供配電工作中，應(yīng)合理地處理局部與全

11、局，當(dāng)前與長遠(yuǎn)的關(guān)系， 既要照顧局部和當(dāng)前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。例 如計劃用電問題，就不能只考慮本單位的局部利益，更要有全局觀點，要服 從公共電網(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)度。第一章 負(fù)荷計算和無功功率補(bǔ)償計算負(fù)荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)。如果計算負(fù)荷確定過大，將使設(shè) 備和導(dǎo)線偏大，造成投資和有色金屬的浪費。如果計算負(fù)荷確定過小，又將 是設(shè)備和導(dǎo)線選擇偏小，造成設(shè)備和導(dǎo)線運行時過熱，增加電能損耗和電壓 損耗，甚至使設(shè)備和導(dǎo)線燒毀，造成事故。因此正確確定計算負(fù)荷具有重大 的意義。但是由于負(fù)荷情況復(fù)雜，影響負(fù)荷計算很多，雖然各類負(fù)荷的變化 有一定規(guī)律可循，但準(zhǔn)確確定計算負(fù)荷卻十分困難。實際上

12、，負(fù)荷也不可能 是一成不變的，它與設(shè)備的性能有關(guān)，因此負(fù)荷計算也只能力求接近實際。根據(jù)工藝設(shè)計提供的各廠房電力負(fù)荷清單，全廠都是三級負(fù)荷。按需要 系數(shù)法分別計算出各廠房的全廠的計算負(fù)荷。第一節(jié)負(fù)荷計算各廠和生活區(qū)的負(fù)荷計算如表1-1所示。無功功率補(bǔ)償1無功功率容量：按要求，表1-1某機(jī)械廠負(fù)荷計算表編 號名 稱類別設(shè)備容量Pe/KW需要系數(shù)Kdcos®tan®計算負(fù)荷P30/KWQ30/KvarS30/KVAI30/A1裝 配 車 間動力1001 0.40.750.881 4035.2-照明100.91.0090-小計110-4935.260.391.42倉 庫:動力10：

13、0.30.701.02：3030.6-；照明1；0.91.00；0.90-小計11-30.930.643.565.93鍋 爐 房動力100：0.60.701.02：6061.2-照明10.91.000.90-小計101-60.961.286.3.130.84電 鍍動力300：0.60.800.75r 180130-照明100.91.0090-車 間小計310189135232351.95金 工 車 間動力4000.30.601.33120159.6-照明100.91.0090-小計410129159.6205.2310.96工 具/、 車 間動力4000.30.600.75120159.6-:

14、照明10：0.91.000-小計410-129159.6205.2310.97熱 處 理 車 間:動力4000.60.800.75240180-:照明100.31.000-小計410249180307.2465.58機(jī) 修 車 間動力1000.30.701.023030.6-照明5；0.91.00；4.50-小計105-34.530.646.169.99鍛 壓 車 間:動力4000.30.601.33120159.6-照明100.91.0090-小計410-129159.6205.2310.910鑄 造 車 間動力4000.40.701.02160112-照明80.71.005.60-小計40

15、8-165.6112199.9302.911生 活 區(qū)照明4000.801.003200320484.8總 計（380V 側(cè)）動力2610-1485.91063.4-照明475小計 Kp=0.8K%=0.850.801188.7903.91493.42262.7第二節(jié)無功功率補(bǔ)償由表1-1可知，該廠380側(cè)最大負(fù)荷時的功率因數(shù)為 0.80。而供電部分 要求該廠10KV 進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時功率因數(shù)不應(yīng)低于0.90。考慮到主變壓器的無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此380V側(cè)最大負(fù)荷時的功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.90,暫取0.92來計算380 V側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量：Qc=P30 (tan 1-tan 2)=

16、1188.7X tan (arccos0.80 -tan (arccos0.92)=1188.7X( 0.75-0.42)=392.3Kvar選PGJ1型低壓自動補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型，采用其方案1 (主屏)1臺與方案3(輔屏)4臺相結(jié)合，總共容量為：84Kvar X 5=420Kvar。因此無功補(bǔ)償后工廠380V側(cè)和10KV側(cè)的負(fù)荷計算如表1-2所示。表1-2無功補(bǔ)償后工廠的計算負(fù)荷項目cos®計算負(fù)荷P30/KWQ30/Kva rS30/KVAI30/A380V 側(cè)補(bǔ)償前 負(fù)荷0.75859.4804.111761959.1380V 側(cè)無功補(bǔ)償能量-42038

17、0V 側(cè)補(bǔ)償后 負(fù)荷0.932859.4384.19221319主變壓 器功率 損耗0.015S 30=13.60.006XS30=5410KV 側(cè)負(fù)荷總 計0.926873354.694254.3第二章變電所主變壓器臺數(shù)、容量及主 接線方案的選擇第一節(jié)、變電所位置和型式的選擇該車間的平面布置圖參看附圖1> .變電所位置的確定是要綜合考慮的，主要 的確定原則有：靠近負(fù)荷中心(2) 進(jìn)出線方便，防止電能倒送(3) 設(shè)備運輸方便.(4) 盡量避開劇烈振動和高溫以及有粉塵和腐蝕性氣體的場所.(5) 不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方.(6) 高壓配電所應(yīng)盡量與車間變電所或有大量高壓用電設(shè)備

18、的廠房合建(7) 不防礙企業(yè)或車間的發(fā)展，適當(dāng)考慮今后擴(kuò)建的可能確定負(fù)荷中心有兩種方法：一是用負(fù)荷指示圖，另一是用負(fù)荷功率矩法在 此用負(fù)荷功率矩法，設(shè)計該廠房長為100米 寬為50米對各個機(jī)床的合理布置 采用集中功率求解.有負(fù)荷P1 P2和P3(均表示有功計算負(fù)荷) P1表示車床的集中有功計算負(fù)荷，由上述計算知P仁35kw P2表示刨床吊車和鉆床的集中有功計算負(fù)荷，P2=95.5kw P3表示銑床的集中有功計算負(fù)荷,P3=44kw以廠房西南角為直角坐標(biāo)系的原點，西墻和南墻分別為坐標(biāo)系的y軸和x 軸此比列為1:100.經(jīng)測量可得P1(50 40)P2(25 10)P3(75 10)5040302

19、0100P （26、16）10P220P1 （50、40）30） 405060P370（75、 10）0080現(xiàn)假設(shè)總負(fù)荷P=刀Pi=P1+P2+P3的負(fù)荷中心位于坐標(biāo) P(x y)處,因此：x=(P1X1+P2X2+P3X3)/(P1+P2+P3)=(35*50+95.5*25+44*75)/174.5=26 y=(P1y1+P2y2+P3y3)/(P1+P2+P3)=(35*40+95.5*10+44*10)/174.5=16再考慮到場地、安全、今后改擴(kuò)建以及電源進(jìn)線的便利和建筑費用等問題，故擬將變電所設(shè)置為內(nèi)附式，設(shè)在P(40 15)位置處,且南面靠著廠房南墻第二節(jié)主變壓器的選擇及主接線

20、方案1變電所主變壓器的選擇根據(jù)車間的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，該車間變電所的主變壓器可有兩種方岸：(1) 裝設(shè)一臺主變壓器：型式采用S9根據(jù)Sn.t> S30可得選Sn.t=125KV/> S/30(1) =100.4KVA經(jīng)查表可選一臺 S9-125/10(6)型低損耗 變壓器.至于工廠二級負(fù)荷的備用電源,由于二級負(fù)荷為93.73KVA低壓側(cè)電流 達(dá)196.8A大電流.故不應(yīng)采用低壓聯(lián)絡(luò)線作備用電源,所以備用電源由與鄰近 單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān).(2) .裝設(shè)兩臺主變壓器： 任一臺單獨運行時應(yīng)滿足Sn.t> (0.6-0.7)S /30(1)Sn.t> 0.6 X 10

21、0.4 0.7 X 100.4=60.24 70.28KVA 任一臺單獨運行時應(yīng)滿足全部一、二級負(fù)荷的需要.因本車間無一級負(fù)荷，故Sn.t>S30( I +H )= S/30(1)Sn.t> 93.73KVA故選兩臺S9-1000/10型號的主變壓器.二級負(fù)荷的備用電源也由鄰近單位相 聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān).以上主變壓器的聯(lián)結(jié)組別均采用Yyn0型.2.對變配電所主接線方案選擇的基本要求有四點：(1) 安全-能充分保證人身和設(shè)備的安全.(2) 可靠-其選擇的方案應(yīng)與電力負(fù)荷的級別相適應(yīng).(3) 靈活-能適應(yīng)供電系統(tǒng)所需的各種運行方式及負(fù)荷的發(fā)展.(4) 經(jīng)濟(jì)-使主接線簡單，運行費用底，

22、節(jié)約電能和有色金屬消耗量. 基于此,現(xiàn)對變電所設(shè)計了兩套主接線方案見附圖2和3.綜上可知，有兩套方案可供選擇.因此,可對其主接線進(jìn)行比較.見下表2:表2兩種主接線方案的比較比較項目裝一臺主變壓器裝兩臺主變壓器技安全性滿足滿足術(shù)可靠性不太可靠可靠指靈活性靈活性稍差靈活性較好標(biāo)供電質(zhì)量電壓損耗稍大電壓損耗略小擴(kuò)建適應(yīng) 性稍差較好經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電力變壓 器的綜合 投資經(jīng)杳S9-2000/10單價為17.71萬元.所以綜合投資為 17.71 X 2=35.42 萬元.經(jīng)查S9-1000/10單價為10.76萬元,又知變壓器 綜合投資約為其單價的 兩倍.因此，其綜合投資 為 4X 10.76 萬元=21.52

23、 萬元.因兩臺故投資為21.52 X 2=43.04 萬元咼壓開關(guān) 柜(含計 量柜)的 綜合投資經(jīng)查知GG-1A(F)型高壓開 關(guān)柜單價約為3.5萬.綜合投資按設(shè) 備價1.5倍計.故綜合投資為4X 1.5 X 3.5萬元=21萬元本方案用了 6臺.故綜合 投資為6X 1.5 X 3.5 萬元=31.5萬元多了 31.5-21=10.5 萬元電力變壓 器和高壓 開關(guān)柜的 年運行費主變壓器折舊費5.06 X5%=0.253 萬元咼壓開關(guān)柜折舊費21 X6%=1.26 萬元故總折舊費為0.253+1.26=1.513 萬元主變壓器折舊費9.12 X5%=0.456萬元咼壓開關(guān)柜折舊費31.5X 6%

24、=1.89 萬元故總折舊費為0.456+1.89=2.346 萬元從上表可知，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)一臺變壓器不如裝設(shè)兩臺，因為該車間需 要的負(fù)荷總?cè)萘坎⒉淮蟀唇?jīng)濟(jì)指標(biāo)，裝設(shè)一臺變壓器又遠(yuǎn)好于裝設(shè)兩臺所 以,決定采用兩臺主變壓器的方案前提是考慮車間近期負(fù)荷無較大增長第三章.短路電流的計算一、短路電流計算的目的及方法短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù) 裝置的整定計算。進(jìn)行短路電流計算，首先要繪制計算電路圖。在計算電路圖上，將短路計 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，然后確 定短路計算點。短路計算點要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗的電氣元件有最 大可能的短

25、路電流通過。接著，按所選擇的短路計算點繪出等效電路圖，并計算電路中各主要元件 的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元 件表示出來，并標(biāo)明其序號和阻抗值，然后將等效電路化簡。對于工廠供 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，求出其等 效總阻抗。最后計算短路電流和短路容量。短路電流計算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標(biāo)幺制法 （又稱相對單位制法）。本設(shè)計采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計算、繪制計算電路，如圖4-1所示三、確定基準(zhǔn)值。取 Sd=100MV AUdi=10.5KVUd2=Uc

26、2=0.4KV而 Idi=Sd=1°° =5.50KA<3U c1、3 00.5Id2=Sd，3Uc2=1003 0.4=144KA計算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值。 一電力系統(tǒng)*XiSd = 100S°c 500二架空線路查表得X0=0.36V如，因此x； =X0I % =0.36 8 衛(wèi)=2.54UC110.5；三電力變壓器查表得U0%=4.5，因此U；%Sd 4.5 100 103X 3 = X 44.5100Sn1 001 000因此繪制等效電路，如圖4-2所示。K-11/0.22/2.54/Vvvvrvvvvx3/4.5K-23/4.5/WYV

27、>i圖4-2等效電路圖、 計算K-1點（10.5KV側(cè)）的短路總電抗及三相短路電流和短路容量 一 總電抗標(biāo)幺值尸0. 22. 5 42. 74三相短路電流周期分量有效值II1 di5 5=2 .OK A2.74三其它短路電流|"(3)=|3)1232. OKAiSh3)=2. 5I5 "3) 2. 55 2. 0CKA5. 1 2l,h3)=1. 5I1 "3) 1. 51 2. 0CKA3. 02 四三相短路容量Sd*X、（k）1002.74-36.5MVA計算K-2點（0.4KV側(cè)）的短路電路總電抗及三相短路電流和短路 容量一 總電抗標(biāo)幺值X '

28、(k J2) = X1X2*X3= 0.2 2.54 4.5/ 2=4.99二三相短路電流周期分量有效值k -2丨d2X；（2）1444.99= 28.9KA選擇校驗項目電壓電流斷流 能力動穩(wěn)定 度熱穩(wěn)定 度其它裝 置地參數(shù)UnI 30I I k(3) ishl£)2tima可條 件數(shù)據(jù)10KV57.7(I2N+T)A2.0KA5.12KA2.4X1.8=10.4次 設(shè) 備 型 號 規(guī) 格額定參數(shù)UnINIOCi maxIt2t咼壓少油斷路 器SN10-10I/100010KV1000A16KA40KA162X2=512咼壓隔離開關(guān)GN86-10/20010KV200A-25.5KA

29、102x5=500高壓熔斷器RN2-1010KV0.5A50KA-電壓互感器JDJ-1010/0.1KV-電壓互感器JDZJ-1010,'V30.1/后0.1/3KV-電流互感器LQJ-1010KV1005A-(90 X20.1) X1=81二次 負(fù)荷0.6Q避雷器FS4-1010KV-戶外式咼壓隔 離開關(guān)GW4-15G/20015KV200A-三其它短路電流i"(y 餐 WKAiSP =1.841"=1.84 21.2 =40.0KA lS3)=1.091"=1.09 21.2 二 23.1KA四三相短路容量Sk3)2|=迴 20.00MVAXRv 4.

30、06以上計算結(jié)果綜合如表4-1所示。表4-1短路計算結(jié)果短路 計算點三相短路電流/KA三相短路容量/MVAI (3)1 k| "(3)|(3)i (3)1 shI (3)1 shq(3)SkK-12.002.002.005.123.0236.5K-228.928.928.953.131.520.0第四章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗第一節(jié)10K V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗如表 5-1所示。表5-1 10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗 表5-1所選設(shè)備均滿足要求。第二節(jié)380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗如表 5-2所示選擇校驗項目電壓電流斷流 能力動

31、穩(wěn) 定度熱穩(wěn)定 度其/、它裝置 地點 條件參數(shù)UnIn1 (3)1 k:(3)1 shl£)2tima數(shù)據(jù)380V總1319A28.9KA53.1KA28.9X0.7=20.23次 設(shè) 備 型額定參數(shù)UnInIoci maxlt2t低壓斷路器DW15-1500 /3電動380V1500A40KA-號 規(guī) 格低壓斷路器DZ20-630380V630A（大 于I30）一般30KA-低壓斷路器DZ20-200380V200A（大 于I30）一般25KA-低壓開關(guān)HD13-2500/30380V1500a-電流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A-電流互感器LMZ1-0.5500V

32、160/5 a100/5a-表5-2所選設(shè)備均滿足要求第五章 變電所進(jìn)出線和鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇第一節(jié)10KV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇10KV高壓進(jìn)線的選擇校驗 采用LJ型鋁鉸線架空敷設(shè)，接往10KV公共干線。一按發(fā)熱條件選擇由I30=Iin t=57.7A及室外環(huán)境溫度33C,查表得，初選LJ-16,其 35C時的lai"95A > I30,滿足發(fā)熱條件。二校驗機(jī)械強(qiáng)度2查表得，最小允許截面 Amin=35伽，因此LJ-16不滿足機(jī)械強(qiáng)度要 求，故改選LJ-35。由于此路線很短，不需校驗電壓損耗。由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗采用YJ22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕

33、緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。一按發(fā)熱條件選擇。由I30=Iin t=57.7A及土壤溫度25C,查表，初選纜芯為25伽2的 交聯(lián)電纜，其Ial=90A > 130,滿足發(fā)熱條件。二校驗短路熱穩(wěn)定3 ' tima0.7522心弋）疋=2如甘亦=24.7<A = 25mm式中的C由表查得，因此 YJL22-10000-3X 25滿足電纜要求第二節(jié)380V低壓出線的選擇饋電給1號廠房(熱處理車間)的線路采用VLV22-1000型聚氯已烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)一按發(fā)熱條件選擇由l30=289.7A及地下0.8m 土壤溫度為25C，查表，初選 240伽2,其 lal=319A >

34、; 130，滿足發(fā)熱條件。二校驗電壓損耗由圖0-1所示平面圖量得變電所至 伽2的鋁芯電纜的R。=0.16-KmP30 = 154Km,Q30 =112.5Kvar,計算得：1號廠房距離約100m。而查表得240，X。二0.07,且1號廠房的Km,154 漢(0.16 匯 0.1) +112.5 漢(0.07 漢 0.1)U8.6V0.38A 8.6 A：U%100% =2.3% ： U a % =5%380滿足電壓損耗5%的要求。三短路熱穩(wěn)定度校驗求滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面：(3) tima =1 二Q0 7522-420031.6mm :：: ：240mm115式中tima 變電所高壓側(cè)過

35、電流保護(hù)動作時間按 0.5S整定（終端變電所）， 再加上斷路器時間0.2s再加0.05SO 240伽2為前面所選纜心截面，大于 Amin, 滿足熱穩(wěn)定度要求，因此選 VLV22-1000-3 X 240+ 1 X120的四芯電纜。二、饋電給2號廠房（車間倉庫）的線路亦采用VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直埋敷設(shè)。（方法同上，此略） 纜芯截面選185伽2 ,即VLV22-1000-3 X 150+ 1 X 120的四芯電纜。三、饋電給3號廠房（鍋爐車間）的線路亦采用VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同上，此略） 纜芯截面選150伽2，即VLV22-1000-3 X 1

36、50+ 1X 95的四芯電纜。四、饋電給4號廠房（電鍍車間）的線路亦采用VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直埋敷設(shè) （方法同上，此略） 纜芯截面選185伽2，即VLV22-1000-3 X 185+ 1X 120的四芯電纜。五、饋電給5號廠房（金工車間）的線路亦采用VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直埋敷設(shè) （方法同上，此略） 纜芯截面選150伽2，即VLV22-1000-3 X 300+ 1X 95的四芯電纜。六、饋電給6號廠房工具車間）的線路亦采用VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直埋敷設(shè) （方法同上，此略） 纜芯截面選300伽2，即VLV22-1000-3 X 300+

37、 1X 150的四芯電纜。七、饋電給7號廠房（熱處理車間）的線路亦采用VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直埋敷設(shè) （方法同上，此略） 纜芯截面選150伽2，即VLV22-1000-3 X 300+ 1X 95的四芯電纜。八、饋電給8號廠房（機(jī)修車間）的線路亦采用VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同上，此略） 纜芯截面選150伽2，即VLV22-1000-3 X 150+ 1X 95的四芯電纜。九、饋電給9號廠房（鍛壓車間）的線路亦采用VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直埋敷設(shè) （方法同上，此略） 纜芯截面選150伽2，即VLV22-1000-3 X 300+ 1

38、X 95的四芯電纜。十、饋電給10號廠房（鑄造車間）的線路亦采用VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同上，此略） 纜芯截面選185伽2，即VLV22-1000-3 X 300+ 1X 95的四芯電纜。十一、饋電給生活區(qū)的線路。采用LJ型鋁絞線架空敷設(shè)。一按發(fā)熱條件選擇。由l30=442A及室外環(huán)境溫度為 33T，初選LJ-185,其33C時的 尬" 455A >130，滿足發(fā)熱條件。二校驗機(jī)械強(qiáng)度。一 2查表，最小允許截面 Amin=16伽，因此LJ-185滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。 三校驗電壓損耗。由圖0-1所示平面圖量得變電所至生活區(qū)負(fù)荷中心距離約為200m，而由

39、表查得 LJ-185的R。=0.18.Km,X° =03.Km （按線間幾何均距 0.8m計），又生活區(qū) P30 =262.5KW,Qo =126K var,因此,262.5 匯（0.18 漢 0.2） +126 漢（0.3 漢 0.2）lU44V0.3844U100% =11.6%=5%380由此看來，對生活區(qū)采用一回LJ-185架空線供電是不行的。為了確保生 活用力（照明、家電）的電壓質(zhì)量，決定采用四回LJ-120架空線路對生活區(qū)供電。查表得LJ-120的R0 =0.28Km,X0 =0.3iKm （按線間幾何均距0.6m 計）。因此，2625 （0.28 0.2） 126 （0

40、.3 0.2）U 二4414V0.3814U100% =2.3% ： Ual =5%380滿足要求。中性線采用LJ-70鋁鉸線。第三節(jié)作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗采用YJL22-1000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜， 直接埋地敷設(shè)，與相距 約2Km的鄰近單位變配電所的10KV母線相聯(lián)。一、按發(fā)熱條件選擇。工廠二級負(fù)荷容量共388.3KVA , J。一388.3KVA一 22.4A，最熱月土 (J3I0KV)壤溫度為25C，因此查表，初選纜芯截面為25伽2的交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁芯電 纜，其lal=90A>l30,滿足發(fā)熱條件。二、校驗電壓損耗。查表得纜芯為25伽2的鋁芯電纜的R0=1.54

41、EKm(纜芯溫度按80C計)，X。=0.12Km，而二級負(fù)荷 R°= (165.6+189+60.9) =415.5KW，Q30=(61.2+135+112)=3082 線路長度按 1Km 計，因此，,U - 289 (1.54 2)258.7 (0.12 2) _ 問- 10 -95 :U %100% = 0.95% I： ：Ual =5%1000由此可見滿足允許電壓損耗 5%的要求。三、短路熱穩(wěn)定校驗。按本變電所高壓側(cè)短路電流校驗，由前述引入電纜的短路熱穩(wěn)定校驗， 客人、可知纜芯25伽2的交聯(lián)電纜是滿足熱穩(wěn)定要求的。而鄰近單位10KV的短路數(shù)據(jù)不知，因此該聯(lián)絡(luò)線的短路熱穩(wěn)定校驗計

42、算無法進(jìn)行，只有暫缺。綜合以上所選變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號規(guī)格如表6-1所示。表6-1變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的型號規(guī)格線路名稱導(dǎo)線或電纜的型號規(guī)格10KV電源進(jìn)線LJ-35鋁鉸線（三相三線架空）主變引入電纜YJL22-10000-3X 25交聯(lián)電纜（直埋）380 V 低 壓 出 線至1號廠房VLV22-1000-3 X 150+120 四芯塑料電纜（直埋）至2號廠房VLV22-1000-3 X 185+1 X 120 四芯塑料電纜（直埋）至3號廠房VLV22-1000-3 X 150+95 四芯塑料電纜（直埋）至4號廠房VLV22-1000-3 X 185+1 X 120 四芯塑料電

43、纜（直埋）至5號廠房VLV22-1000-3 X 300+1X 95 四芯塑料電纜（直埋）至6號廠房VLV22-1000-3 X 300+1 X 150 四芯塑料電纜（直埋）至7號廠房VLV22-1000-3 X 300+1X 95 四芯塑料電纜（直埋）至8號廠房VLV22-1000-3 X 150+1X 95 四芯塑料電纜（直埋）至9號廠房VLV22-1000-3 X 300+1X 95 四芯塑料電纜（直埋）至10號廠房VLV22-1000-3 X 300+1X 95 四芯塑料電纜（直埋）至生活區(qū)四回路3X LJ-120+1X LJ-70 （三相四線架空）與鄰近單位10KV 聯(lián)絡(luò)線YJL22

44、-10000-3X 25交聯(lián)電纜（直埋）第六章 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)定第一節(jié)高壓斷路器的操動機(jī)構(gòu)控制與信號回路斷路器采用手力操動機(jī)構(gòu)，其控制與信號回路如圖7-1所示12345678910111213141控制、信號小母線 2、10、13、熔斷器 3、合閘控制回路 4、正常跳閘燈光信號 5、事故跳閘燈光信6跳閘控制回路7、正常合閘燈光信號 8事故跳閘回路9、信號小母線11音響信號回路12、合閘小母線14、合閘回路圖7-1斷路器采用手力操動機(jī)構(gòu)控制與信號回路第二節(jié)變電所的電能計量回路變電所高壓側(cè)裝設(shè)專用計量柜，裝設(shè)三相有功電鍍表和無功電鍍表，分 別計量全廠消耗的有功電能和無功電能，并

45、據(jù)以計算每月工廠的平均功率因 數(shù)。計量柜由上級供電部門加封和管理。第三節(jié) 變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路變電所高壓側(cè)裝有電壓互感器-避雷器柜，其中電壓互感器 3個JDZJ-10 型，組成 Y o/Yo/（開口三角）的結(jié)線，用以實現(xiàn)電壓測量和絕緣監(jiān)察，其結(jié)線圖見圖7-2。電流測量回路電壓測量回路圖7-2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。結(jié)線圖如圖7-3所示，高壓進(jìn)線上，變裝有電流表。ATA2 6TA1PJ1 PJBCA3PJ3 PJWVa WVb WVcWVnPJ電壓測量回路電流測量回路圖7-3在低壓側(cè)的動力出線上，均裝有有功電度表和無功電度表，低壓照明線 路

46、上裝有三相四線有功電度表。低壓并聯(lián)電容器組線路上，裝有無功電度表。 每一回路均裝有電流表。低壓母線裝有電壓表。議表的準(zhǔn)確度等級按規(guī)范要 求。一、主變壓器的繼電保護(hù)裝置一裝設(shè)瓦斯保護(hù)。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯戒油面下降時，瞬時動于信 號；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時，應(yīng)動作于高壓于側(cè)斷路器。二裝設(shè)反時限過電流保護(hù)。采用GL-15型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)線，去分 流跳閘的操作方式。 過電流保護(hù)動作的整定I 過電流保護(hù)動作時間的整定因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所， 故其過電流動作時間（10 倍動作電流動作時間）可整定為最短的 0.5s. 過電流保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗不滿足靈敏系數(shù)1.5的要求，

47、因此可采用低電壓 閉鎖保護(hù)來提高靈敏度，如圖7-4所示Vqf?圖7-4低電壓閉鎖的過電流保護(hù)電路三裝設(shè)電流速斷保護(hù)。利用GL-15型的速斷裝置 速斷電流的整定： 電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗：因此必須備帶時限的過電流保護(hù)。1、用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的斷電保護(hù)裝置。一 裝設(shè)反時限過電流保護(hù)。亦采用GL-15型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)線，去 分流跳閘的操作方式。 電流保護(hù)動作電流的整定： 電流保護(hù)動作時間的整定：按終端保護(hù)考慮，動作時間整定 為 0.5s. 電流保護(hù)靈敏系數(shù)。因無鄰近單位變電所10K V母線經(jīng)聯(lián)絡(luò)線 至本廠變電所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法檢驗靈敏系數(shù)。二 裝設(shè)電流速斷保護(hù)。亦采用GL-15型的速斷裝置。但因無經(jīng)鄰近單位變電所和聯(lián)絡(luò)線至本廠變電所高低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法整定計算和檢驗靈敏系 數(shù)。三、電所低壓側(cè)的保護(hù)裝置一低壓總開關(guān)采用 DW15-1500/3型低壓斷路器，三相均裝過流脫 扣器，即可