某食品廠降壓變電所的電氣設計

1、物理與電子工程學院課程設計報告課程工廠供電題目某食品廠降壓變電所的電氣設計專業(yè)電氣工程及其自動化學號姓名葉濤（及第三組成員）指導教師劉剛 講師學 期2013-2013-2某食品廠降壓變電所的電氣設計學生：葉濤指導老師：劉剛摘 要：某食品廠降壓變電所及配電系統(tǒng)設計是對工廠供電的設計。本設計對 工廠供電方式、主要設備的選擇、保護裝置的配置及防雷接地系統(tǒng)進行了相應的 敘述，其中還包括全廠的負荷計算、高壓側和低壓側的短路計算、 設備選擇及校 驗、主要設備繼電保護設計、配電裝置設計、防雷和接地設計等。本設計通過計 算出的有功、無功和視在功率選擇變壓器的大小和相應主要設備的主要參數(shù)，再根據用戶對電壓的要求

2、，計算補償功率，從而得出所需補償電容的大小與個數(shù)。根據國家供電部門的相關規(guī)定，畫出總配變電所及配電系統(tǒng)的主接線圖。 電 氣主接線對電氣設備的選擇，配電所的布置，運行的安全性、可靠性和靈活性， 對電力工程建設和運行的經濟節(jié)約等，都有很大的影響。關鍵字：變電所;負荷計算;設備選型;繼電保護Step-dow n Substati on Electrical Desig n of a foodfactoryUn dergraduate:Supervisor:Liu GangAbstract : The Step-down substation electrical and power distribu

3、tion system design of a plastic products factory is for power pla nt desig n. The desig n makes the n arrative about the factory power supply, main equipment selection, protection device configuration and grounding system for lightning protection, which also includes the load calculation of the fact

4、ory, the short circuit current calculation of the high pressure side and low pressure side, equipment selection and validation, the main equipme nt relay protect ion desig n, power distributi on equipme nt desig n, light ning protect ion and grounding desig n. This desig n is based on the calculati

5、on of the active power, reactive power and apparent power transformer and the size of the corresponding main equipment main parameter, then works out the compensation computing power according to user requirements to voltage .Thus it can obtain the desirable size and nu mber of compe nsati on capaci

6、tor.Accord ing to the releva nt provisi ons of the n ati onal electricity sector, the desig n draws the main connection diagram about the total distribution substation and power distributio n system. Mai n electrical conn ecti on have great in flue nee on the electrical equipment selection, the layo

7、ut of the distribution, operation safety, reliability and flexibility, also power engin eeri ng con structi on and economy of the operati on and so on.Keywords: substati on s; load calculati on; equipme nt select ion; relay protecti on目錄前言錯誤!未定義書簽1負荷計算和無功補償計算錯誤!未定義書簽1.1負荷計算的內容和目的錯誤!未定義書簽1.2負荷計算的方法.錯

8、誤!未定義書簽1.3全場負荷計算錯誤!未定義書簽1.4無功補償目的和方案 錯誤!未定義書簽1.5無功補償?shù)挠嬎愫碗娙莸倪x擇 錯誤!未定義書簽2變電所位置和型式的選擇 錯誤!未定義書簽2.1變電所位置的選擇 錯誤!未定義書簽2.2變電所的形式（類型）： 錯誤!未定義書簽2.3變電所位置確定錯誤!未定義書簽3變電所主要變壓器的臺數(shù)與容量、類型的選擇。 錯誤!未定義書簽。4變電所主接線方案的選擇 錯誤!未定義書簽。5變電所一次設別的選擇與校驗 錯誤!未定義書簽。5.1電氣設備選擇的一般原則 錯誤!未定義書簽。5.2高低壓電氣設備的選擇錯誤!未定義書簽。6變電所高、低壓線路的選擇 錯誤!未定義書簽。6

9、.1變電所主接線圖錯誤!未定義書簽。6.2總平面圖錯誤!未定義書簽。6.3低壓配電系統(tǒng)圖 .錯誤!未定義書簽。7電氣設備的選擇錯誤!未定義書簽。7.1 6KV架空線上設備錯誤!未定義書簽。7.2 6KV電纜線上開關柜錯誤!未定義書簽。8變電所二次回路方案的選擇與繼電保護的整定 錯誤!未定義書簽。8.1變電所二次回路的選擇 錯誤!未定義書簽。8.2變電所繼電保護裝置 錯誤!未定義書簽。8.3裝設電流速斷保護錯誤!未定義書簽。9收獲與體會錯誤!未定義書簽。參考文獻錯誤!未定義書簽。、八 、-前言眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產的主要能源和動力。電能既易于由其它形式 的能量轉換而來， 又易于轉換為其它形

10、式的能量以供應用； 電能的輸送的分配既 簡單經濟，又便于控制、調節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產過程自動化。因此，電能 在現(xiàn)代工業(yè)生產及整個國民經濟生活中應用極為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產的主要能源和動力， 但是它在產品成本中所 占的比重一般很?。ǔ娀I(yè)外） 。電能在工業(yè)生產中的重要性，并不在于它 在產品成本中或投資總額中所占的比重多少， 而在于工業(yè)生產實現(xiàn)電氣化以后可 以大大增加產量，提高產品質量，提高勞動生產率，降低生產成本，減輕工人的 勞動強度，改善工人的勞動條件， 有利于實現(xiàn)生產過程自動化。 從另一方面來說， 如果工廠的電能供應突然中斷，則對工業(yè)生產可能造成嚴重的后果。因此，做好工

11、廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產， 實現(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重要方面， 而能源節(jié)約對于國家 經濟建設具有十分重要的戰(zhàn)略意義， 因此做好工廠供電工作， 對于節(jié)約能源、 支 援國家經濟建設，也具有重大的作用。工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產服務， 切實保證工廠生產和生活用電的需 要，并做好節(jié)能工作，就必須達到以下基本要求：（ 1） 安全 在電能的供應、分配和使用中，不應發(fā)生人身事故和設備事故。（ 2） 可靠 應滿足電能用戶對供電可靠性的要求。（ 3） 優(yōu)質 應滿足電能用戶對電壓和頻率等質量的要求（ 4） 經濟 供電系統(tǒng)的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)

12、約電能和減 少有色金屬的消耗量。此外，在供電工作中，應合理地處理局部和全局、當前和長遠等關系，既要 照顧局部的當前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應發(fā)展。課程設計是檢驗我們本學期學習的情況的一項綜合測試， 它要求我們把所學 的知識全部適用， 融會貫通的一項訓練， 是對我們能力的一項綜合評定， 它要求 我們充分發(fā)掘自身的潛力，開拓思路設計出合理適用的自動控制系統(tǒng)。1 負荷計算和無功補償計算1.1 負荷計算的內容和目的（1）計算負荷又稱需要負載或最大負荷。計算負荷是一個假想的持續(xù)性的 負荷，其熱效應與同一時間內實際變動負荷所產生的最大熱效應相等。（2）尖峰電流指單臺或多臺用電設備持續(xù)一秒左右

13、的最大負荷電流。一般 取啟動電流上午周期分量作為計算電壓損失、 電壓波動和電壓下降以及選擇電器和保護元件的依據。(3) 平均負荷為一段時間內用電設備所消耗的電能與該段時間之比。常選 用最大負荷班的平均負荷。1.2負荷計算的方法負荷計算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項式法等幾種。本設計中采 用需要系數(shù)法。主要計算公式如下所示：所以本食品廠的負荷計算統(tǒng)計如下：第一車間：動力負荷計算功率因數(shù)取cos =0.7，則 arccos(0.7)= 45.6有功功率：P30=Pe*Kd=5OO*O.4=2OOkW無功功率：Q30=P30*tan=200*tan (arccosO.7) =204kvar視在

14、功率：S30 = P3O Q3o =285.7KV AS30計算電流：|3O = 3U N =434A照明負荷計算如下：功率因數(shù)取 cos =1.0，貝U arccos(1.0)= 0°有功功率：P30=Pe*Kd=6*0.7=4.2kW無功功率：Q3o= P30*tan=200*tan (arccos1Q =0kvar視在功率：S30 = P30 Q3o =4.2KV AS30計算電流：I30 = 3Un =11A則第一車間總的計算負荷為：P30=200+4.2=204.2Kw; Q30 =204kvarS30 =285.7+4.2=289.9 KV A; 130=434+11=4

15、45A同理可得該食品廠的計算負荷如下表所示：廠 房 編 號用 電 單 位負 荷 性 質/kwQ30 /kvar/KV AI30/A總F3o /kw總Q30 /kvar總S30 /KV A總I30 /Acos1第動 力200204285.7434204.2204289.94450.40.7車 間昭八、明4.204.2110.71.02第動120140184.280125.140.190.2940.30.65二二二力.36632.7車昭八、5.605.614.0.71.0間明73第動150175230.350156.175.237.3670.30.65三三1力.48.6341.1車昭八、6.306

16、.316.0.71.0間明54第動608010015264.980104.1640.30.6四力9.9車昭八、4.904.912.0.71.0間明9表1-1食品產的計算負荷1.3全場負荷計算取 K刀 p = 0.90; KE q = 0.95;根據上表可計算出：E P30i =551kW; EQ30i =599.7kvar貝U p30 = KE PE P30i = 0.9X 551kw = 495.9kWQ30 = KEqEQ30i = 0.95X 599.7kvar = 569.7kvarS3o=丙 q30 755.3KV AS30I30 =.3Un 1147.6Acos = P30/S3

17、0 0.661.4無功補償目的和方案由上面計算功率因數(shù) 0.66,功率因數(shù)偏低，因此需要采用無功補償措施來提 高功率因數(shù)。電力系統(tǒng)要求用戶的功率因數(shù)不低于0.9，本次設計要求功率因數(shù)為0.92以上，因此必須采取措施提高系統(tǒng)功率因數(shù)。目前提高功率因數(shù)的常用的辦 法是裝設無功自動補償并聯(lián)電容器裝置。根據現(xiàn)場的實際情況，擬定采用低壓集中補償方式進行無功補償。1.5無功補償?shù)挠嬎愫碗娙莸倪x擇Qc =551 X( tan (arccos0.66> tan (arccos0.92) kvar=392.3kvar 取 Qc=400 kvar.此次選用 HLBCDR0.4-20-3型的電容器因此電容器的

18、個數(shù)為：n = Qc/qc=400/20= 20(只)無功補償后，變電所低壓側的計算負荷為：S' 3o(= (495.9)2+(569.7-400)2 1/2 =524.1KV Acos = P30 /S30=495.9 /524.1=0.946> 0.92因此，符合本設計的要求。2 變電所位置和型式的選擇2.1 變電所位置的選擇一、接近負荷中心；二、進出線方便；三、接近電源側；四、設備運輸方便；五、不應設在有劇烈振動或高溫的場所；六、不宜設在多塵或有腐蝕性氣體的場所， 當無法遠離時， 不應設在污染源 盛行風向的下風側；七、不應設在廁所、 浴室或其他經常積水場所的正下方， 且不宜

19、與上述場所 相貼鄰；八、不應設在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方， 且不宜設在有火災危險環(huán) 境的正上方或正下方， 當與有爆炸或火災危險環(huán)境的建筑物毗連時， 應符合現(xiàn)行 國家標準爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范的規(guī)定；九、不應設在地勢低洼和可能積水的場所。 變電所的型式應根據用電負荷的狀況和周圍環(huán)境情況確定：1、裝有可燃性油浸電力變壓器的車間內變電所， 不應設在三、 四級耐火等 級的建筑物內；當設在二級耐火等級的建筑物內時， 建筑物應采取局部防火措施。2、多層建筑中， 裝有可燃性油的電氣設備的配電所、 變電所應設置在底層 靠外墻部位， 且不應設在人員密集場所的正上方、 正下方、貼鄰和疏散出口的兩

20、 旁。3、高層主體建筑內不宜設置裝有可燃性油的電氣設備的配電所和變電所， 當受條件限制必須設置時， 應設在底層靠外墻部位， 且不應設在人員密集場所的 正上方、正下方、貼鄰和疏散出口的兩旁，并應按現(xiàn)行國家標準高層民用建筑 設計防火規(guī)范有關規(guī)定，采取相應的防火措施。4、露天或半露天的變電所，不應設置在下列場所：一、有腐蝕性氣體的場所；二、挑檐為燃燒體或難燃體和耐火等級為四級的建筑物旁；三、附近有棉、糧及其他易燃、易爆物品集中的露天堆場；四、容易沉積可燃粉塵、可燃纖維、灰塵或導電塵埃且嚴重影響變壓器安全運行的場所。變電所的型式應根據用電負荷的狀況和周圍環(huán)境情況確定， 并應符合下列規(guī) 定：一、負荷較大

21、的車間和站房，宜設附設變電所或半露天變電所；二、負荷較大的多跨廠房，負荷中心在廠房的中部且環(huán)境許可時，宜設車間 內變電所或組臺式成套變電站；三、高層或大型民用建筑內，宜設室內變電所或組合式成套變電站；四、負荷小而分散的工業(yè)企業(yè)和大中城市的居民區(qū)，宜設獨立變電所，有條件時也可設附設變電所或戶外箱式變電站；五、環(huán)境允許的中小城鎮(zhèn)居民區(qū)和工廠的生活區(qū)，當變壓器容量在 315KVA 及以下時，宜設桿上式或高臺式變電所。帶可燃性油的高壓配電裝置 , 宜裝設在單獨的高壓配電室內。當高壓開關柜 的數(shù)量為 6 臺及以下時，可與低壓配電屏設置在同一房間內。 不帶可燃性油的高、低壓配電裝置和非油浸的電力變壓器，

22、可設置在同一房間內。 具有符合 IP3X 防護等級外殼的不帶可燃性油的高、低壓配電裝置和非油浸的電 力變壓器，當環(huán)境允許時，可相互靠近布置在車間內。室內變電所的每臺油量為 100kg 及以上的三相變壓器， 應設在單獨的變壓器 室內。在同一配電室內單列布置高、 低壓配電裝置時， 當高壓開關柜或低壓配電屏 頂面有裸露帶電導體時，兩者之間的凈距不應小于2m當高壓開關柜和低壓配電屏的頂面封閉外殼防護等級符合 IP2X 級時，兩者可靠近布置。有人值班的配電所， 應設單獨的值班室。 當?shù)蛪号潆娛壹孀髦蛋嗍視r， 低壓 配電室面積應適當增大。 高壓配電室與值班室應直通或經過通道相通， 值班室應 有直接通向戶外

23、或通向走道的門。變電所宜單層布置。 當采用雙層布置時， 變壓器應設在底層。 設于二層的配 電室應設搬運設備的通道、平臺或孔洞。高（低）壓配電室內，宜留有適當數(shù)量配電裝置的備用位置。高壓配電裝置的柜頂為裸母線分段時， 兩段母線分段處宜裝設絕緣隔板， 其 高度不應小于 0.3m。由同一配電所供給一級負荷用電時 , 母線分段處應設防火隔板或有門洞的隔 墻。供給一級負荷用電的兩路電纜不應通過同一電纜溝， 當無法分開時， 該電纜 溝內的兩路電纜應采用阻燃性電纜，且應分別敷設在電纜溝兩側的支架上。 戶外箱式變電站和組合式成套變電站的進出線宜采用電纜。配電所宜設輔助生產用房。2.2變電所的形式(類型)：(1

24、)車間附設變電所(2)車間內變電所(3)露天(或半露天)變電所(4)獨立變電所(5)桿上變電臺(6)地下變電所(7)樓上變電所(8)成套變電所(9)移動式變電所2.3變電所位置確定我們的工廠是10kv以下，變電所的位置應盡量接近工廠的負荷中心，工廠 的負荷中心按負荷功率矩法來確定。在工廠的平面圖下側和左側，分別作一條直角坐標的x軸和y軸，然后測出各車間和宿舍區(qū)負荷點的坐標位置，pl、p2、p3p10分別代表廠房1、2、310號的功率，設定pl、p2p10并設定 p11為生活區(qū)的中心負荷，如圖3-1所示。而工廠的負荷中心的力矩方程，可得 負荷中心的坐標：把各車間的坐標 p1(2.5,5.51);

25、 p2(3.6,3.54); p3(5.56,1.3); p4(4,6.7);p5(6.2,6.7)p6(6.2,5);p7(6.2,3.4);p8(8.55,6.7);p9(8.55,5);p10(8.55,3.4); p11(1.2,1.1) 帶入上式，得到 x=5.38，y=5.38.由計算結果可知，工廠的負荷中心在5號廠房的西北角。考慮到周圍環(huán)境和進出線方便，決定 在5號廠房的西側僅靠廠房建造工廠變電所，器型為附設式。3變電所主要變壓器的臺數(shù)與容量、類型的選擇。根據工廠的負荷情況和電源情況，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) 裝設一臺主變壓器型式采用S11型，而

26、容量根據式Sn.t S30，選Sn,t 1000kVA S30 755kva，即選一臺S11-800/10型低損耗配電變壓器。(2) 裝設兩臺主變壓器型號亦采用S11，而每臺變壓器容量按式y(tǒng) 嘔Pi和式 Sn.t 竊12 選擇，即 Snt= (0.60.7 )X 755= (453529) kV A且 Sn.tS3o(II)133. 4 160 44.4337. 8KVA因此選兩臺S11-630/10型低損耗配電變壓器。工廠二級負荷所需的備用電 源亦由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡線來承擔。主變壓器的聯(lián)結組均采用Yyn0。我們這里選S11-630/10或S11-1000/10主變壓器的聯(lián)結組為Yyn

27、0。4變電所主接線方案的選擇根據上面考慮的兩種主變壓器方案可設計出下列兩種主接線方案:4.1裝設一臺主變壓器的主接線方案如圖4-1所示：4.2裝設兩臺主變壓器的主接線方案4.3主接線方案的技術經濟比較比較項目裝設一臺主變的方案裝設兩臺主變的方案技 術 指 標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量由于一臺主變，電壓損耗較 大由于兩臺主變并列，電壓損 耗小靈活方便性只一臺主變，靈活性稍差由于有兩臺主變，靈活性較 好擴建適應性稍差一些更好一些經 濟 指 標電力變壓器的綜合投資由手冊查得S111000單價 為10.76萬元，而由手冊查 得變壓器綜合投資約為其 單價的2倍，因此

28、其綜合投 資為 2X 10.76 萬元=21.52 萬元由手冊查得S9- 630單價為 7.47萬元，因此兩臺綜合投 資為4X 7.47萬元=29.88 萬元，比一臺變壓器多投資 8.36萬元咼壓開關柜(含 計量柜)的綜合 投資額查手冊得GG-A (F)型柜 按每臺3.5萬元計，查手冊 得其綜合投資按設備價1.5 倍計，因此其綜合投資約為4X 1.5 X 3.5=21 萬元本方案米用6臺GG-A (F) 柜，其綜合投資額約為6X1.5 X 3.5=31.5 萬元，比一臺主變的方案多投資10.5 萬元電力變壓器和高 壓開關柜的年運 行費參照手冊計算，主變和高壓 開關柜的折算和維修管理 費每年為4

29、.893萬元(其余 略)主變和咼壓開關柜的折舊 費和維修管理費每年為 7.067萬元，比一臺主變的 方案多耗2.174萬元供電貼費按800元/KVA計，貼費為1000X 0.08=80 萬元貼費為2X 630X 0.08萬元=100.8萬兀，比一臺主變的 方案多交20.8萬元從上表可以看出，按技術指標，裝設兩臺主變的主接線方案略優(yōu)于裝設一臺 主變的主接線方案，但按經濟指標，則裝設一臺主變的主接線方案優(yōu)于裝設兩臺 主變的主接線方案。X3* = X4*=UK%Sd/100SN = 7.5X 100X 103/(100X 800) = 5.625 繪制等效電路如圖，圖上標出各元件的序號和電抗標幺值，

30、并標出短路計 算點。圖4-1等效電路圖(標幺制法)3. 求k-1點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量(3) 總電抗標幺值X* 藝(k-1)= X1* + X2*=0.2+2.9=3.1(2) 三相短路電流周期分量有效值Ik-1 =|di/X* 2(K-1)=5.5/3.1 =1.78(3) 其他三相短路電流I"=I 乂=Ik-1 =1.78KA ish =2.55X 1.78KA = 4.54KAIsh =1.51X 1.78 KA= 2.69KA(4) 三相短路容量Sk-i(3) = Sd/X* 2(k-i) =100 MV A /3.仁32.34. 求k-2點的短路電

31、路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量(1) 總電抗標幺值X* 2(k-2) = Xi* + X2* + X3*/ X 4* =0.2+3.1+5.65/2=6.13(2) 三相短路電流周期分量有效值Ik-2 (3) = Id2/X* 2(k-2) = 144KA/6.13 =23.5KA(3) 其他三相短路電流I"(3)= I丄3)= Ik-2 (3) = 23.5KAish(3)= 1.84X 23.5KA =42.3KA lsh(3)=1.09X 23.5KA = 25.6KA(4) 三相短路容量Sk-2(3)= Sd/X* 2(k-2) = 100MVA/6.13 = 16.

32、3MV A 在工程設計說明書中，往往只列出短路計算表，如表3-2所示。表3-2短路計算表短路 計算 占 八、三相短路電流/KA三相短路容量 /MVAIk (3)I"(3)I ishIsh9 (3)k-1占1.781.781.784.542.6932.3點K-223.523.523.542.325.616.3占八、5變電所一次設別的選擇與校驗5.1電氣設備選擇的一般原則電氣設備選擇的一般原則主要有以下幾條：（1）按工作環(huán)境及正常工作條件選擇電氣設備。根據設備所在位置（戶內或戶外）、使用環(huán)境和工作條件，選擇電氣設備型號。（2）按工作電壓選擇電氣設備的額定電壓。（3）按最大負荷電流選擇電氣

33、設備的額定電流。電氣設備的額定電流IN應不小于實際通過它的最大負荷電流lmax（或計算電流lj），即IN > Imax或 IN > lj（7 1）（4）按短路條件校驗電氣設備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。為保證電氣設備在短路故障時不至損壞，按最大可能的短路電流校驗電氣設 備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。動穩(wěn)定：電氣設備在沖擊短路屯流所產生的電動力作用下， 電氣設備不至損壞。熱穩(wěn)定：電氣設備載流導體在最大隱態(tài)短路屯流作用下，其發(fā)熱溫度不超過載流導體短時的允許發(fā)熱溫度。（5）開關電器斷流能力校驗。斷路器和熔斷器等電氣設備擔負著可靠切斷短路電流的任務， 所以開關電器 還必須校驗斷流能力，開關設備的斷流容量不小于

34、安裝地點最大三相短路容量5.2高低壓電氣設備的選擇一、高壓側一次設備的選擇與校驗10kV側一次設備的選擇校驗壓 電流 電流力 斷能穩(wěn)度 動定穩(wěn)度 熱定他 其切件數(shù)參據 數(shù)V K O1A6.913.次 設 備 型 號數(shù) 參 定 額kv O10A36kA61kA40251關660離畐9 壓N 高G負6規(guī) 格高壓熔斷器XRNP-1010kV0.5A50kA電壓互感器JDZ9-1010/0.1kV電壓互感器JDZ-10電流互感器LZZBJ9-1010Kv100/5A31.8KA81避雷器HY5WS-17/4510kV戶外式高 壓隔離開關GW4-15G/20012kV400A25KA500表中所選一次設

35、備均滿足要求二、低壓側一次設備的選擇與校驗同樣，做出380V側一次設備的選擇校驗，如圖所示，所選數(shù)據均滿足要求。表6.2 380V側一次設備的選擇校驗壓 電流 電流力 斷能穩(wěn)度 動定穩(wěn)度 熱定他 其址件數(shù)參據 數(shù)O00342123次 設 備 型 號 規(guī) 格數(shù) 參 定 額路 ” 冊 RrnnV O 003OA40kA53V O 0035A22kA53V O 003A36kA53V O 003電流互感器BH-0.66500V1500/5A電流互感器BH-0.66500V100/5160/5表中所選一次設備均滿足要求三、高低壓母線的選擇查表得到10kv母線選TMY-3( 50*5mm，即母線尺寸為

36、50mm*5mm ,380V母線選TMY-3 (100*10)+80*8，即母線尺寸為100mm*10mm而中性母線 尺寸為80mm*8mm6變電所高、低壓線路的選擇6.1變電所主接線圖圖6-1變電所主接線圖6.2總平面圖圖6-2工廠總平面圖6.3低壓配電系統(tǒng)圖圖6-3低壓配電系統(tǒng)圖7電氣設備的選擇電氣設備的選擇時供配電系統(tǒng)設計的重要內容之一。 安全、經濟、合理是選 擇電氣設備的基本要求，應根據實際工程情況保證安全、 可靠的前提下，選擇合 適的電氣設備，盡量采用新技術，節(jié)約投資。電氣設備選擇的一般原則為：按正常工作條件下選擇額定電流、 額定電壓及 型號，按短路情況下校驗開關的開斷能力、短路熱穩(wěn)

37、定和動穩(wěn)定。7.1 6KV架空線上設備1. 斷路器由于6KV處的最高正常工作電流為lea 160.771A，且戶外布置。選擇斷路 器為戶外高壓SF6斷路器，型號是：LW-35/1600-25。短路熱穩(wěn)定校驗：短路電流的穩(wěn)定值I 2.434KA，短路電流的假想時間tima=1.5+0.2=1.7s, 則：所以I勺阮lt2t，滿足熱穩(wěn)定要求。短路動穩(wěn)定校驗：由于短路電流的沖擊值ish=6.207KA<63KA,所以滿足動穩(wěn)定要求.開關設備斷流能力校驗：由于該處三相短路電流的最大值是：I kmax (3) 2.434KA 25KA所以滿足開關設備斷流能力要求。2. 隔離開關由于 35KV 處的

38、最高正常工作電流為 Ica 160.771A ，且戶外布置。選擇的 隔離開關型號為： GW2-35G。短路熱穩(wěn)定校驗：短路電流的穩(wěn)定值 I2.434KA ，短路電流的假想時間 tima=1.5+0.2=1.7s，則： I 2tima 2.4342 1.7 10.0722所以 I 2tima I t2t ，滿足熱穩(wěn)定要求。短路動穩(wěn)定校驗： 由于短路電流的沖擊值 ish=6.207KA<42KA, 所以滿足動穩(wěn)定要求。3. 避雷器根據電壓等級和工作環(huán)境選擇磁吹閥式避雷器，型號為： FCZ3-35。4. 電壓互感器由于該互感器用于運行監(jiān)視， 選擇準確度為 1 級，根據電壓等級和工作環(huán)境， 選擇

39、單相雙線圈油浸式戶外電壓互感器，型號為： JD6-35。5. 熔斷器該熔斷器用于保護電壓互感器，由于 6KV 處的最高正常工作電流為 Ica 160-771A，且戶外布置。因此選擇的高壓限流熔斷器的型號是： RXW0-35/0.5 。熔斷容量校驗：由于該熔斷器安裝處的三相短路容量：Sk 1 55.985MVA 1000MVA ，所以滿足要求。7.2 6KV 電纜線上開關柜1. 進線柜由于工作電壓為 6KV ，且進線處的計算電流為：根據電壓等級和額定工作電流，選擇進線柜的型號為：JYNC-10-23，其內部接線圖如圖所示，圖 7-1 進線柜內部接線圖短路熱穩(wěn)定校驗：各車間短路電流的最大穩(wěn)定值I

40、8.51KA，短路電流的假想時間tima=1.0+0.2=1.2s,貝U: I 2tima 8.512 1.2 86.9 所以 I 2tima I t2t ，滿足熱穩(wěn)定要求。短路動穩(wěn)定校驗： 由于各車間短路電流的最大沖擊值： ish=21.7KA<63KA, 所以滿足動穩(wěn)定要求 .開關設備斷流能力校驗：由于該處三相短路電流的最大值是： I k max (3) 8.51KA 25KA 所以滿足開關設備斷流能力要求。2. 母聯(lián)柜由于6KV母線上的最高工作電流為1031.66A，所以根據電壓等級和工作電 流選擇的母聯(lián)開關柜的型號為：JYN2-10(Z)/37和JYN2-10(Z)/40.，其內

41、部接線 圖如圖所示。圖 7-2 母聯(lián)開關柜的內部接線圖短路熱穩(wěn)定校驗：母線短路電 流的 穩(wěn)定值 I 9.021KA ， 短路電 流的 假想時間tima=1.0+0.2=1.2s,貝U: I 氣ma 9.0212 1.297.64It 2t 252 4 2500所以， I 2tima I t2t ，滿足熱穩(wěn)定要求。短路動穩(wěn)定校驗：由于短路電流的沖擊值 ish=23.004KA<63KA, 所以滿足動穩(wěn)定要求 . 開關設備斷流能力校驗：由于該處三相短路電流的最大值是： I k max (3)9.021KA 25KA所以滿足開關設備斷流能力要求。8 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護的整定8.

42、1 變電所二次回路的選擇8.1.1 高壓斷路器的操動機構控制與信號回路 斷路器采用彈簧儲能操作機構，可實現(xiàn)一次合閘。 變電所高壓側裝設專用計量柜， 其上裝設三項有功電能表和無功電能表， 分別計量全廠消耗的有功電能和無功電能，并據以計算每月工廠的平均功率因數(shù)， 計量柜由有關供電部門加封和管理。變電所高壓側裝有電壓互感器 -避雷器柜，其中電壓互感器為 3個 JDZJ-10 型，組成 Y0/Y0/( 開口三角)的接線，用以實現(xiàn)電壓測量和絕緣監(jiān)察。作為備用電源的高壓聯(lián)絡線上， 裝有三相有功電能表、 三相無功電能表和電 流表，高壓進線上也裝有電流表。低壓側的動力出線上， 均裝有有功電能表和無功電能表，

43、低壓照明線路上裝 有三相四線有功電能表。 低壓并聯(lián)電容器組線路上， 裝有無功電能表。 每一回路 均裝有電流表。低壓母線裝有電壓表。儀表的準確度等級按規(guī)范要求。8.2變電所繼電保護裝置（1） 裝設瓦斯保護當變壓器油箱內故障產生輕微瓦斯或油面下降時，瞬時動作于信號；當產生大量瓦斯時，應動作于高壓側斷路器。（2）裝設反時限過電流保護。采用GL-15型感應式過電流繼電器，兩相兩繼 電器式接線，去分流跳閘的操作方式。過電流保護動作電流的整定。禾I用 式 |Lma=2liNT= 2 1000kA,3 10kV = 2 46.3A =115A，Krel =1.3,K w=1,Kre=0.8,K i =100

44、/5=20,因此動作電流為：131lop=-115A =9.3A整定為10A。（注意：lop為整數(shù)，且不能大于10A）0.8 20過電流保護動作時間的整定：因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過電流保護的動作時間（10倍動作電流動作時間）可整定為最短的0.5S。過電流保護靈敏系數(shù)的檢驗：利用式 I k.min =1 k-2/KT=0.64kA,I op.1=I °pK/Kw=10AX 20/1=200A,因此其保護靈 敏系數(shù)為：Sp =682/200=3.41 > 1.5滿足靈敏系數(shù)1.5的要求。8.3裝設電流速斷保護利用式（I k.max= I（3）k-2=19.7kA,Krel=1.4, K=1, K=100/5=20, KT=10kV/0.4kV=25,因此速斷電流為：1.4 1I qb=55A20 25速斷電流倍數(shù)整定為：Kqb= I qb/ I op=55A/10A=5.5 （注意：K可不為整數(shù)，但必須在28