某中小型工廠的降壓變電所電氣一次部分

1、設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)任務(wù)書項(xiàng)目綜述本項(xiàng)目要求對(duì)一個(gè)中小型工廠的 10/0.4kV 降壓變電所電氣一次部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：負(fù)荷計(jì)算及無功功率補(bǔ)償、變電所位置確定及主變壓器的選擇、變電所主接線方案設(shè)計(jì)、短路計(jì)算及一次設(shè)備選擇與校驗(yàn)、變電所的總體布置、繼電保護(hù)的配置與整定、防雷保護(hù)與接地裝置設(shè)計(jì)。要求在設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)提供的設(shè)計(jì)文檔包括設(shè)計(jì)說明書和設(shè)計(jì)圖紙。設(shè)計(jì)說明書應(yīng)說明設(shè)計(jì)的依據(jù)，反映出設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想，突出闡明設(shè)計(jì)方案。繪制的設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)遵循現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)電氣簡圖用圖形符號(hào)、電氣技術(shù)用文件的編制等的規(guī)定。通過本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握供配電系統(tǒng)的組成和設(shè)計(jì)計(jì)算的基本方法以及工程設(shè)計(jì)的理念和規(guī)范要求，深化學(xué)

2、生對(duì)供配電設(shè)備、繼電保護(hù)原理和裝置的理解，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用工程基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際工程問題的能力。工作任務(wù)及要求每個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)依據(jù)給出了工廠所能取得的電源及廠區(qū)用電負(fù)荷的實(shí)際情況，按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的原則，設(shè)計(jì)該廠10/0.4kV 的降壓變電所或箱式變電站，編寫設(shè)計(jì)說明書，繪制設(shè)計(jì)圖紙。設(shè)計(jì)說明書包括以下章節(jié)：目錄1 引言1.1 設(shè)計(jì)的內(nèi)容1.2 設(shè)計(jì)的原則1.3 設(shè)計(jì)的依據(jù)2 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償2.1 按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷2.2 無功功率補(bǔ)償3 變電所位置和型式的選擇4 變電所主變壓器選擇及主接線設(shè)計(jì) 4.1 負(fù)荷分級(jí)及供電電源 4.2 電力變壓器選擇 4.3 變電所主接線電氣

3、設(shè)計(jì)5 短路電流計(jì)算與高低壓電器選擇 5.1 短路電流計(jì)算 5.2 高低壓電器選擇6 變電所電線電纜選擇 6.1 高壓進(jìn)線電纜選擇 6.2 變電所母線選擇 6.3 低壓出線電纜選擇7 變電所保護(hù)配置與整定 7.1 變壓器保護(hù)的配置與整定 7.2 低壓配電線路的保護(hù)設(shè)置8 過電壓保護(hù)和接地設(shè)計(jì)8.1 高壓電氣裝置過電壓保護(hù)設(shè)計(jì) 8.2 變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)附錄 A：電氣主接線圖參考文獻(xiàn) 1 劉介才.工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2008,042 翁雙安.供配電工程設(shè)計(jì)指導(dǎo)M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2008,043 劉振亞.國家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì)-10kV 配電工程

4、分冊(cè)M.北京：中國電力出版社,2007,034 姚志松.新型配電變壓器結(jié)構(gòu)、原理和應(yīng)用M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2007,025 黃永紅.電氣設(shè)備叢書-低壓電器M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2007,086 王曉琪.電氣設(shè)備運(yùn)及維護(hù)保養(yǎng)叢書-電力互感器M.北京：中國電力出版社,2014,017 劉介才.工廠供電M.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010,02.工作計(jì)劃第 1 周第 8 周，完成以下內(nèi)容：負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償；變電所位置和型式的選擇。從國家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì)-10kV 配電工程分冊(cè)選取合適的設(shè)計(jì)方案，繪制該方案的電氣主接線圖。第 9 周提交上述部分的設(shè)計(jì)說明書及指導(dǎo)記錄電子文檔。第

5、 1 周第 3 周，完成以下內(nèi)容：變電所主變壓器選擇及主接線設(shè)計(jì)，變電所主接線圖，第 3 周周末提交上述部分的設(shè)計(jì)說明書及指導(dǎo)記錄文檔。第 4 周第 6 周，完成以下內(nèi)容：短路電流計(jì)算，高低壓電器選擇，變電所電線電纜的選擇。第 6 周周末提交上述部分的設(shè)計(jì)說明書及指導(dǎo)記錄文檔。第 7 周第 8 周，完成以下內(nèi)容：變電所保護(hù)配置與整定，過電壓保護(hù)和接地設(shè)計(jì)，整理完成所有相關(guān)文檔。第 8 周周末提交完整的設(shè)計(jì)文檔（文檔“供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1最終設(shè)計(jì)文檔提交說明”中有詳細(xì)說明），第 9 周提交修改后裝訂成冊(cè)的所有文檔。設(shè)計(jì)說明書目目 錄錄論文總 頁數(shù)：15 頁1 1 引言引言.11.11.1 設(shè)計(jì)的內(nèi)

6、容設(shè)計(jì)的內(nèi)容.11.21.2 設(shè)計(jì)的原則設(shè)計(jì)的原則.11.31.3 設(shè)計(jì)的依據(jù)設(shè)計(jì)的依據(jù).12 2 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償.22.12.1 按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷.22.22.2 無功功率補(bǔ)償無功功率補(bǔ)償.43 3 變電所位置和型式的選擇變電所位置和型式的選擇.44 4 變電所主變壓器選擇及主接線設(shè)計(jì)變電所主變壓器選擇及主接線設(shè)計(jì).54.14.1 負(fù)荷分級(jí)及供電電源負(fù)荷分級(jí)及供電電源.54.24.2 電力變壓器選擇電力變壓器選擇.54.34.3 變電所主接線電氣設(shè)計(jì)變電所主接線電氣設(shè)計(jì).65 5 短路電流計(jì)算與高低壓電器選擇短路電流計(jì)算與高低壓電

7、器選擇.65.15.1 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算.65.25.2 高低壓電器選擇高低壓電器選擇.96 6 變電所電線電纜選擇變電所電線電纜選擇.106.16.1 高壓進(jìn)線電纜選擇高壓進(jìn)線電纜選擇.106.26.2 變電所母線選擇變電所母線選擇.116.36.3 低壓出線電纜選擇低壓出線電纜選擇.117 7 變電所保護(hù)配置與整定變電所保護(hù)配置與整定.137.17.1 變壓器保護(hù)的配置與整定變壓器保護(hù)的配置與整定.137.27.2 低壓配電線路的保護(hù)設(shè)置低壓配電線路的保護(hù)設(shè)置.148 8 過電壓保護(hù)和接地設(shè)計(jì)過電壓保護(hù)和接地設(shè)計(jì).148.18.1 高壓電氣裝置過電壓保護(hù)設(shè)計(jì)高壓電氣裝置過電壓保護(hù)設(shè)

8、計(jì).148.28.2 變電所公共接地裝置設(shè)計(jì)變電所公共接地裝置設(shè)計(jì).15參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).15附錄附錄 A A 電氣主接線圖電氣主接線圖1 1 引言引言1.11.1 設(shè)計(jì)的內(nèi)容設(shè)計(jì)的內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：負(fù)荷計(jì)算及無功功率補(bǔ)償、變電所位置確定及主變壓器的選擇、變電所主接線方案設(shè)計(jì)、短路計(jì)算及一次設(shè)備選擇與校驗(yàn)、變電所的總體布置、繼電保護(hù)的配置與整定、防雷保護(hù)與接地裝置設(shè)計(jì)。1.21.2 設(shè)計(jì)的原則設(shè)計(jì)的原則1)柴油機(jī)廠的電力設(shè)計(jì)應(yīng)做到保障人身和財(cái)產(chǎn)安全，供電可靠，電能質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，節(jié)能和維護(hù)方便。2)柴油機(jī)廠的電力設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，適當(dāng)考慮發(fā)展的可能。3)柴

9、油機(jī)廠的設(shè)計(jì)，除應(yīng)符合本規(guī)范外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行的有關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定。1.31.3 設(shè)計(jì)的依據(jù)設(shè)計(jì)的依據(jù)1.3.11.3.1 工廠總平面圖工廠總平面圖如圖 1-1 所示。圖 1-1 工廠總平面圖1.3.21.3.2 工廠負(fù)荷情況工廠負(fù)荷情況本廠年產(chǎn) 4160 型柴油機(jī) 5000 臺(tái)/8500 噸。工廠各車間的負(fù)荷情況如表 1-1所示，查手冊(cè)確定各車間負(fù)荷為二級(jí)負(fù)荷或三級(jí)負(fù)荷。表 1-1 工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料廠房編號(hào)廠房名稱類別設(shè)備容量/kw需要系數(shù)功率因數(shù)1熱處理車間動(dòng)力5200.650.702機(jī)修車間動(dòng)力2800.300.653沖焊車間動(dòng)力2500.300.504機(jī)加工車間動(dòng)力6800.350

10、.655裝配車間動(dòng)力2800.350.506鑄造車間動(dòng)力3800.400.607鍛工車間動(dòng)力2500.250.658鍋爐房動(dòng)力1500.750.809材料庫動(dòng)力1200.200.50生活區(qū)照明3200.70.91.3.31.3.3 供電協(xié)議供電協(xié)議1)從電力系統(tǒng)的某 35/10kV 變電站，用雙回 10kV 架空線路向工廠饋電。系統(tǒng)變電站在工廠東 2.5km。2)系統(tǒng)變電站饋線的定時(shí)限過電流保護(hù)的整定時(shí)間 top=1.5s，要求工廠降壓變電所的保護(hù)整定時(shí)間不大于 1s。3)在工廠變電所的 10kV 進(jìn)線側(cè)進(jìn)行電能計(jì)量。工廠最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不得低于 0.9.4)電力系統(tǒng)的短路數(shù)據(jù)，如表 1-2

11、 所示。表 1-2 電力系統(tǒng) 10kV 母線的短路數(shù)據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行方式10kV 母線短路容量備注系統(tǒng)最大運(yùn)行方式430MVA=S(3)maxk系統(tǒng)最小運(yùn)行方式260MVA=S(3)maxk電力系統(tǒng)可視為無限大容量1.3.41.3.4 氣象資料氣象資料 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-8，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 0.8m 處平均溫度為 25。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，年雷暴日數(shù)為 20。1.3.51.3.5 地質(zhì)水文資料地質(zhì)水文資料 本廠所在地區(qū)平均海拔 500m，地層土質(zhì)以砂黏土為主，地下水位為 2m。1.3.61.3.

12、6 電費(fèi)制度電費(fèi)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(jì)量電能，設(shè)專用計(jì)量柜，按兩部電費(fèi)制交納電費(fèi)。每月基本電費(fèi)按主變壓器容量計(jì)為 18 元/kWh，動(dòng)力電費(fèi)為 0.2/kWh，照明（含家電）電費(fèi)為 0.5 元/kWh。工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率因素不得低于 0.9.此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性向供電部門交納供電貼費(fèi)：10kV 為 150 元/kVA。2 2 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償2.12.1 按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷（1）單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式1）有功計(jì)算負(fù)荷（單位為 kW）的計(jì)算公式： (2-1)edPKP30式

13、中:為用電設(shè)備組總的設(shè)備容量，為用電設(shè)備組的需要系數(shù)。ePdK2)無功計(jì)算負(fù)荷（單位為 kvar）的計(jì)算公式： (2-2)tan3030 PQ式中:為用電設(shè)備組的正切值。tancos3)視在計(jì)算負(fù)荷（單位為 kVA）的計(jì)算公式： (2-3)cos3030PS式中:為用電設(shè)備的平均功率因數(shù)。cos4)計(jì)算電流（單位為 A）： (2-4)NUSI33030式中:為用電設(shè)備組的額定電壓。NU （2）多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷公式：1)總的有功計(jì)算負(fù)荷公式： (2-5)3030PKPp2)總的無功計(jì)算負(fù)荷公式: (2-6)3030QKQq式中:、為多組用電設(shè)備的同時(shí)系數(shù)。pKqK3)總的視在功率公式： (2

14、-7)30230230QPS4)總的計(jì)算電流： (2-8)NUSI33030各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算如表 2-1 所示。表 2-1 機(jī)械廠負(fù)荷計(jì)算表廠房編號(hào)廠房名稱負(fù)荷類別設(shè)備容量/kw需要系數(shù)Kd功率因數(shù)cos有功功率/kw無功功率/kvar 視在功率/kVA計(jì)算電流/A1熱處理車間動(dòng)力5200.650.7338344.8 482.9 733.6 2機(jī)修車間動(dòng)力2800.30.658498.2 129.2 196.3 3沖焊車間動(dòng)力2500.30.575129.9 150.0 227.9 4機(jī)加工車間動(dòng)力6800.350.65238278.3 366.2 556.3 5裝配車間動(dòng)力2800.

15、350.598169.7 196.0 297.8 6鑄造車間動(dòng)力3800.40.6152202.7 253.3 384.9 7鍛工車間動(dòng)力2500.250.6562.573.1 96.2 146.1 8鍋爐房動(dòng)力1500.750.8112.584.4 140.6 213.7 9材料庫動(dòng)力1200.20.52441.6 48.0 72.9 10生活區(qū)照明3200.70.9224108.5 248.9 378.1 合計(jì)323014081531.1總計(jì)（380 側(cè)）Kp=0.8, Kq=0.8526230.651126.41301.41721.22615.12.22.2 無功功率補(bǔ)償無功功率補(bǔ)償 由

16、表 2 可知，該廠 380V 側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)只有 0.65。而供電部門要求該廠 10kV 進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不應(yīng)低于 0.90?？紤]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(shí)功率因數(shù)應(yīng)稍大于 0.90，暫取 0.92 來計(jì)算 380V 側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量： (2-9)var833var92. 0arccostan65. 0arccostan4 .11262tan1tan30kkPQc選 PGJ1 型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為型，采用1W-150-3BAM6.6/其主屏 1 臺(tái)與輔屏 5 臺(tái)相組合，總共容量。因此無功補(bǔ)償900kvar=6150kvar后

17、工廠 380V 側(cè)和 10kV 側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表 2-2 所示。表 2-2 無功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷項(xiàng)目cos/kWP30/kvarQ30/kWAS30/AI30380V 側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.651126.41301.41721.22615.1380V 側(cè)無功補(bǔ)償容量-900380V 側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.9351126.4401.41204.71830.4主變壓器功率損耗0.015S30=180.06S30=7210kV 側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.921144.4473.41243.9723 3 變電所位置和型式的選擇變電所位置和型式的選擇變電所的所址選擇應(yīng)符合10kV 及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范外，還應(yīng)根據(jù)工

18、程具體情況，相應(yīng)符合民用建筑設(shè)計(jì)通則 、 爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范 、 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范和建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。 (3-1)102110102211.PPPXPXPXPX (3-2)102110102211.PPPYPYPYPY式中：Xn 為總平面圖中廠房橫坐標(biāo)，Yn 為總平面圖中廠房縱坐標(biāo)，Pn 為各廠房有功功率。 （n=1，2，3.10）根據(jù)公式算出 X=5.1，Y=5.1。由計(jì)算結(jié)果可知，工廠的負(fù)荷中心在 2 號(hào)廠房和 5 號(hào)廠房中間。4 4 變電所主變壓器選擇及主接線設(shè)計(jì)變電所主變壓器選擇及主接線設(shè)計(jì) 4.14.1 負(fù)荷分級(jí)及供電電源負(fù)荷分級(jí)及供電電源（1）負(fù)荷

19、等級(jí)根據(jù) JBJ 6-1996機(jī)械工廠電力設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，本工程負(fù)荷等級(jí)為：鑄造車間、電鍍車間、和鍋爐房屬二級(jí)負(fù)荷，其余均屬三級(jí)負(fù)荷。根據(jù)第二章的負(fù)荷計(jì)算結(jié)果可知：二級(jí)負(fù)荷合計(jì) 264.5kW，三級(jí)負(fù)荷合計(jì) 1143.5kW。考慮同時(shí)系數(shù)后的二級(jí)負(fù)荷合計(jì) 224.8kW，三級(jí)負(fù)荷合計(jì) 972kW。4.24.2 電力變壓器選擇電力變壓器選擇根據(jù)10kV 及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范以及工廠的負(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：1）裝設(shè)一臺(tái)主變壓器。選擇的主變壓器容量 SN.T應(yīng)不小于總的計(jì)算負(fù)荷S30，即，故選一臺(tái) S9-1250/10 型低損耗配電變kVASkVASTN

20、9 .1243125030.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)線來承擔(dān)。2）裝設(shè)二臺(tái)主變壓器。型號(hào)亦采用 S6，而每臺(tái)容量即 （4-1）8707469 .12437 . 06 . 0.TNS而且 kVAkVASSTN4 .3364 .441601321130.（4-2）因此選兩臺(tái) S9-1000/10 型低損耗配電變壓器。工廠二級(jí)負(fù)荷所需的備用電源亦由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組別均采用 Yyn0。通過對(duì)比，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主結(jié)線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主結(jié)線方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變的方案遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案，因此決定采用裝

21、設(shè)一臺(tái)主變的方案。4.34.3 變電所主接線電氣設(shè)計(jì)變電所主接線電氣設(shè)計(jì)參考國家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì) 10kV 配電工程分冊(cè)（2006 年版） （1）變電所高壓電氣主接線設(shè)計(jì)主接線圖如圖 4-1 所示。圖 4-1 主接線圖5 5 短路電流計(jì)算與高低壓電器選擇短路電流計(jì)算與高低壓電器選擇5.15.1 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算（1）繪制計(jì)算電路及選取短路計(jì)算點(diǎn)由于備用電源的相關(guān)數(shù)據(jù)未給出，僅考慮公用電源供電時(shí)的短路計(jì)算。計(jì)算電路圖中將所有電路元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各個(gè)元件編號(hào)，如圖5-1 所示。選擇變壓器高壓側(cè)母線 k-1 及低壓側(cè)母線 k-2 為短路計(jì)算點(diǎn)。圖 5-1 短路計(jì)算電路

22、（2）確定基準(zhǔn)值 設(shè)，即高壓側(cè) Ud1=10.5KV，低壓Uc=U，100MVA=Sdd測(cè) Ud2=0.4KV，則 （5-1）kAkVMVAUSIddd5 . 55 .103100311 （5-2）KAkVMVAUSIddd1444 . 03100322（3）計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值1）電力系統(tǒng)最大運(yùn)行方式系統(tǒng)阻抗： （5-3）23. 0430/100*max1MVAMVAX最小運(yùn)行方式系統(tǒng)阻抗： （5-4）38. 0260/100*min1MVAMVAX2）架空線路 查表得 LGJ-150 的,而線路長 2.5km,故kmx/36. 00 （5-5）82. 05 .101005 .

23、236. 02*2kVMVAX3)電力變壓器根據(jù)電力變壓器型號(hào)可知，故5 . 4% sV （5-6）6 . 312501001005 . 4*3kVAMVAX因此繪等效電路，如圖 5-2 所示。圖 5-2 等效電路(4)計(jì)算 k-1 點(diǎn)（10.5kV 側(cè)）的短路電流總電抗及三相短路電流和短路容量1）總電抗標(biāo)幺值最大運(yùn)行方式 (5-7)05. 182. 023. 0*2*max1*max)1(XXXk最小運(yùn)行方式 (5-8)2 . 182. 038. 0*2*min1*min)1(XXXk2）三相短路電流周期分量有效值最大運(yùn)行方式 (5-9)kAkAXIIkdk238. 505. 1/5 . 5

24、/*max)1(1)3(max1最小運(yùn)行方式 (5-10)kAkAXIIkdk583. 42 . 1/5 . 5/*min)1(1)3(min13）其它短路電流最大運(yùn)行方式 (5-11)kAIIIk238. 5)3(1)3()3( (5-12)kAkAIish357.13238. 555. 255. 2)3( )3( (5-13)kAkAIIsh90938. 7238. 551. 151. 1)3( )3(最小運(yùn)行方式 (5-14)kAIIIk583. 4)3(1)3()3( (5-15)kAkAIish687.11583. 455. 255. 2)3( )3( (5-16)kAkAIIsh9

25、2033. 6583. 451. 151. 1)3( )3(4）三相短路容量最大運(yùn)行方式 (5-17)MVAMVAXSSkdk238.9505. 1/100/*max)1()3(1最小運(yùn)行方式 (5-18)MVAMVAXSSkdk333.832 . 1/100/*min)1()3(1(5)計(jì)算 k-2 點(diǎn)（0.4kV 側(cè)）的短路電流總電抗及三相短路電流和短路容量1）總電抗標(biāo)幺值最大運(yùn)行方式 （5-19)65. 46 . 382. 023. 0*3*2*max1*max)2(XXXXk最小運(yùn)行方式 (5-20)8 . 46 . 382. 038. 0*3*2*min1*min)2(XXXXk2）

26、三相短路電流周期分量有效值最大運(yùn)行方式 (5-21)kAkAXIIkdk97.3065. 4/144/*max)2(2)3(max2最小運(yùn)行方式 (5-22)kAkAXIIkdk308 . 4/144/*min)2(2)3(min23）其它短路電流最大運(yùn)行方式 (5-23)kAIIIk97.30)3(2)3()3( (5-24)kAkAIish985.5697.3084. 184. 1)3( )3( (5-25)kAkAIIsh757.3397.3009. 109. 1)3( )3(最小運(yùn)行方式 (5-26)kAIIIk30)3(2)3()3( (5-27)kAkAIish2 .553084.

27、 184. 1)3( )3( (5-28)kAkAIIsh7 .323009. 109. 1)3( )3(4）三相短路容量最大運(yùn)行方式 (5-29)MVAMVAXSSkdk505.2165. 4/100/*max)2()3(2最小運(yùn)行方式 (5-30)MVAMVAXSSkdk833.208 . 4/100/*min)2()3(2以上計(jì)算結(jié)果綜合如表 5-1 所示表 5-1 短路計(jì)算結(jié)果三相短路電流/kA三相短路容量/MVA短路計(jì)算點(diǎn)運(yùn)行方式)3(kI)3( I)3(I)3(shi)3(shI)3(kS最大5.2385.2385.23813.3577.9093895.238k-1最小4.5834

28、.5834.58311.6876.9203383.333最大30.9730.9730.9756.98533.75721.505k-2最小30303055.232.720.8335.25.2 高低壓電器選擇高低壓電器選擇（1）高壓電器的選擇1.10kV 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)（表 5-2）表 5-2 10kV 側(cè)一次設(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)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度其它參數(shù)NU30I)3(kI)3(shiimatI2)3(裝置地點(diǎn)條件數(shù)據(jù)10kV72A5.238A13.357kA52.13規(guī)定參數(shù)NUNIImaxitI2高壓少油斷路器 SN10-10I/63010kV630A1640512

29、高壓隔離開關(guān) GN19-12/40010kV400A31.5kA625高壓熔斷器 RN2-1010kV 0.550kA電壓互感器 JDZJ-1010/3/0.1/3/ 0.1/3電流互感器 LZZB-3510kV150/5A33.2169二次負(fù)荷0.2 歐姆避雷器 FS4-1010kV一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格戶外式高壓隔離開關(guān) GW4-15G/20015kV200A（2）低壓電器的選擇2.380V 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)表（表 5-3）表 5-3380V 側(cè)一次設(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)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度其它參數(shù)NU30I)3(kI)3(shiimatI2)3(裝置地點(diǎn)條件數(shù)據(jù)380V總

30、1830.4A30.97kA56.985kA671.4額定參數(shù)NUNIImaxitI2低壓斷路器 DW15-1500/3 電動(dòng)380V1500A40KV低壓斷路器 DZ20-200380V200A一般 25KA低壓刀開關(guān) HD13-1500/30380V1500A電流互感器 LMZB6-10500V3000/5A一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格電流互感器 LZZBJ6-10500V500/5A3.高低壓母線的選擇10kV 母線選 LMY-3(404),即母線尺寸40mm4mm；380V 母線選 LMY-3(12010)+806,即相母線尺寸為120mm10mm，中性母線尺寸為 80mm6mm。6 6 變電所電

31、線電纜選擇變電所電線電纜選擇 6.16.1 高壓進(jìn)線電纜選擇高壓進(jìn)線電纜選擇1.10kV 高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇（1）10kV 高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)采用 LJ 型鋁絞線架空敷設(shè)，接往 10kV 公用干線 1）按發(fā)熱條件選擇。由及最熱月室外環(huán)境溫度平均為AIITN72.13033，查表 8-35，初選 LJ-16，其 35時(shí)的，滿足發(fā)熱條件3095IAIal 2）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。查表 8-33，最小允許截面，因此 LJ-162min35mmA不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，故改選 LJ-35。由于此線路很短，不需校驗(yàn)電壓損耗。（2）由配電站的高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn)采用YJL22-10000

32、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。由及地下溫度 25查表 8-43，初AIITN72.130選纜芯為的交聯(lián)電纜，其，滿足發(fā)熱條件。295mm30182IAIal2）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。按式計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面 （6-1）2)3(min955 .597775. 05238mmACtIAtma式中的 C 值由表 5-12 查得。因此 YJL22-10000-395 電纜滿足要求。6.26.2 變電所母線選擇變電所母線選擇（1）高壓開關(guān)柜母線選擇由配電站的高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn)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)。1）按發(fā)

33、熱條件選擇。由及地下溫度 25查表 8-43，初AIITN72.130選纜芯為的交聯(lián)電纜，其，滿足發(fā)熱條件。295mm30182IAIal2）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。按式計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面 （6-2）2)3(min955 .597775. 05238mmACtIAtma因此 YJL22-10000-395 電纜滿足要求。為了防止電纜溫度過高，所以選擇 ZBYJL-10000-395（2）低壓開關(guān)柜母線選擇初選的低壓開關(guān)柜母線為 TMY-125101）按發(fā)熱條件選擇。由及地下溫度 25查表 A-11-2，AIITN4 .1830.230初選纜芯為的母線，其，滿足發(fā)熱條件。295mm302650

34、IAIal2）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。按式計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面 （6-3）2)3(min12503 .3487775. 030970mmACtIAtma因此 TMY-12510 母線滿足要求6.36.3 低壓出線電纜選擇低壓出線電纜選擇（1）饋電給 1 號(hào)廠房（鑄造車間）的線路采用 YJV22-1000 型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯直接埋地敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇。由及地下 0.8m 土壤溫度為 25，查AI6 .73330附錄表 2-22，初選 400，其，滿足發(fā)熱條件。2mm30742IAIal2）校驗(yàn)電壓損耗。由于線路長度比較短，所以不作電壓損耗校驗(yàn)。3）短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)。按式求滿足短路熱穩(wěn)定

35、度的最小截面 （6-4）ACtIAtma9 .3527675. 030970)3(min式中-變電站高壓側(cè)過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間按 0.5s 整定（終端變tmat電站） ，再加上斷路器時(shí)間 0.2s，再加 0.05s。由于前面選的 400的纜芯截面大于，由上可知 YJV22-1000 型2mmminA交聯(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯符合要求，故選 YJV-1000-400。（2）饋電給 2 號(hào)廠房（機(jī)修車間）的線路，亦采用 YJV22-1000-400 型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯直接埋地敷設(shè)。（3）饋電給 3 號(hào)廠房（沖焊車間）的線路，亦采用 YJV22-1000-400 型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯直接埋地敷設(shè)。（4

36、）饋電給 4 號(hào)廠房（機(jī)加工車間）的線路，亦采用 YJV22-1000-400 型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯直接埋地敷設(shè)。（5）饋電給 5 號(hào)廠房（裝配車間）的線路，亦采用 YJV22-1000-400 型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯直接埋地敷設(shè)。（6）饋電給 6 號(hào)廠房（鑄造車間）的線路，亦采用 YJV22-1000-400 型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯直接埋地敷設(shè)。（7）饋電給 7 號(hào)廠房（鍛工車間）的線路，亦采用 YJV22-1000-400 型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯直接埋地敷設(shè)。（8）饋電給 8 號(hào)廠房（鍋爐房）的線路，亦采用 YJV22-1000-400 型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯直接埋地敷設(shè)。（9）饋電給

37、9 號(hào)廠房（材料庫）的線路，亦采用 YJV22-1000-400 型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯直接埋地敷設(shè)。（10）饋電給生活區(qū)的線路，采用 LJ 型鋁絞線架空敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇。由=378.1A 及室外環(huán)境溫度為 33，查表 8-30I35，初選 LJ-185，其 33時(shí)的，滿足發(fā)熱條件。30455IAIal2）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。查表 8-33，最小允許截面，因此 LJ-2min16Amm185 滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。3）校驗(yàn)電壓損耗。由圖 1-1 平面圖量得變電站至生活區(qū)負(fù)荷中心距離約為 180m，再由表 8-35 查得 LJ-185 的（接線間kmXkmR/3 . 0,/18. 000幾何均距為

38、 0.8m 計(jì)） ，又生活區(qū)的，因此var5 .108,2241010kQkWP （6-5）VU45.3438. 0)18. 03 . 0(5 .108)18. 018. 0(224 （6-6）%5%06. 9%100)380/45.34(%dUU由此看來，對(duì)生活區(qū)采用一回 LJ-185 架空線路供電是不行的。為了確保生活用電的電壓質(zhì)量，決定采用四回 LJ-120 架空線路對(duì)生活區(qū)供電。查表 8-35得 LJ-120 的（接線間幾何均距為 0.6m 計(jì)） ，因此kmXkmR/3 . 0,/28. 000 （6-7）VU67. 438. 0)18. 03 . 0()4/5 .108()18. 0

39、28. 0()4/224( （6-8）%5%23. 1%100)380/67. 4%dUU滿足要求。中性線采用 LJ-70 鋁絞線。綜合以上所選變電站進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號(hào)規(guī)格如表 6-1 所示表 6-1 變電站進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的型號(hào)和規(guī)格線路名稱導(dǎo)線或電纜的型號(hào)規(guī)格10kV 電源進(jìn)線LJ-35 鋁絞線（三相三線架空）主變引入電纜YJL22-10000-95（直埋）至 1 號(hào)廠房YJV22-1000-400（直埋）至 2 號(hào)廠房YJV22-1000-400（直埋）至 3 號(hào)廠房YJV22-1000-400（直埋）至 4 號(hào)廠房YJV22-1000-400（直埋）至 5 號(hào)廠房YJV22-

40、1000-400（直埋）至 6 號(hào)廠房YJV22-1000-400（直埋）至 7 號(hào)廠房YJV22-1000-400（直埋）至 8 號(hào)廠房YJV22-1000-400（直埋）至 9 號(hào)廠房YJV22-1000-400（直埋）380V 低壓出線至生活區(qū)雙回 LJ-120 架空線路7 7 變電所保護(hù)配置與整定變電所保護(hù)配置與整定7.17.1 變壓器保護(hù)的配置與整定變壓器保護(hù)的配置與整定1）定時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作電流：305/1508 . 012 . 11447222maxihzqrelNLKKKKAII，因此 AIKKKKILihzqrel2 . 7144308 . 012 . 1 maxdz(7-1)故動(dòng)作電流整定為A8靈敏系數(shù)： (7-2)kVkVVkAKIITkk073. 14 . 0/k10/97.30886. 0/)2(2min）（ (7-3)AAKKIIwopop2401/308/11 (7-4) 5 . 147. 424010731minAAIISpopk動(dòng)作時(shí)限： (7-5)tttQFQF21動(dòng)作時(shí)限整定為s5 . 02）電流速斷保護(hù)動(dòng)作電流：由因無臨近單位變電所至本廠變電站的短路數(shù)據(jù)，無法maxkTizqreldzIKKKKI進(jìn)行整定計(jì)算。靈敏系數(shù)