工廠供電課程設(shè)計(jì)

1、廠 供 電 課 程 設(shè) 計(jì)姓名:學(xué)號(hào):專業(yè):班級(jí):某冶金機(jī)械修造廠總降壓變電所及高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要：工廠供電， 就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配， 亦稱工廠配電。 電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。 電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)， 又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用； 電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)， 又便于控制、 調(diào)節(jié)和測(cè)量， 有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。在工廠里， 電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力， 但是它在產(chǎn)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(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少

2、，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。 從另一方面來(lái)說(shuō)， 如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷， 則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)， 實(shí)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(gè)重要方面， 而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)， 切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要， 并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求：（

3、1 ）安全:在電能的供應(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:應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。（ 3 ）優(yōu)質(zhì):應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求（ 4 ）經(jīng)濟(jì):供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。1 、 工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 、 GB50053-94、 GB50054-95 低壓配電 設(shè)計(jì)規(guī)范等的規(guī)定，進(jìn)行設(shè)計(jì)目錄：1 . 35KV變電所電氣一次部分初

4、步設(shè)計(jì)參考資料 31.1 本所設(shè)計(jì)電壓等級(jí) 31.2 工廠的總平面布置圖 31.3 供用電協(xié)議 31.4 本所地理概況 31.5 工廠負(fù)荷性質(zhì) 42、確定全廠計(jì)算負(fù)荷，編制負(fù)荷總表 42.1 全廠負(fù)荷的計(jì)算方法 42.1.1 、NO.1 車間 42.1.2 、NO.2 車間 42.1.3 、NO.3 車間 42.1.4 、NO.4 車間 52.1.5 、NO.5 車間 52.2 無(wú)功功率補(bǔ)償 73、變電所位置和形式的選擇 94、變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量及主接線方案的選擇 95、短路電流的計(jì)算 105.1 繪制計(jì)算電路 105.2 確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值 105.3 計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值

5、 105.4 35KV 側(cè)三相短路電流和短路容量 115.5 6KV側(cè)三相短路電流和短路容量 116、變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 126.1 、35kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 126.2 6KV 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 136.3 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 137、變電所高、低壓線路的選擇 147.1 導(dǎo)線型號(hào)的選擇原則 147.2 導(dǎo)線截面選擇原則 157.3 計(jì)算母線型號(hào) 167.3.1 、35KV側(cè)母線的選擇 167.3.2 、6kV母線的選擇 177.3.3 、6kV出線的選擇 188、繼電保護(hù)的整定 198.1、 、 繼電保護(hù)裝置的任務(wù) 198.2、 、對(duì)繼電保護(hù)的基本要求 198.3

6、、 35kV主變壓器保護(hù) 208.4、 6kV變壓器保護(hù) 208.5、 0.38KV側(cè)低壓斷路器保護(hù) 219、變壓所的防雷保護(hù) 229.1 防雷裝置意義 229.2 直擊雷的防治 229.3 雷電侵入波保護(hù) 229.4 變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì) 2210、心得和體會(huì) 23參考文獻(xiàn) 24附錄 25241 . 35KV變電所電氣一次部分初步設(shè)計(jì)參考資料1.1 本所設(shè)計(jì)電壓等級(jí)：220/35KV1.2 工廠的總平面布置圖1.3 供用電協(xié)議：(1)、工廠電源從電力系統(tǒng)的某 220/11KV變電站以35KV雙回路架空線引進(jìn)工廠，其中一路作為工作電源，另一路作為備用電源，兩個(gè)電源不并列運(yùn)行，系統(tǒng)變電站距工

7、廠東側(cè)8kmi(2)、系統(tǒng)運(yùn)行方式：系統(tǒng)短路容量最大運(yùn)行方式Soc.max=200MVA系統(tǒng)短路容量最小運(yùn)行方式 Soc.min=175MVA=(3)、供電部門(mén)對(duì)電廠提出的技術(shù)要求：系統(tǒng)變電站11KV饋線路定時(shí)過(guò)電流保護(hù)的整定時(shí)間為top=2s ,工廠總壓降變電所保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間不得大于1.5s ;工廠在總壓降變電所35KV電源側(cè)進(jìn)行電能計(jì)算；工廠最大功率因素不得低于0.9 (取0.92 )1.4 本所地理概況：(1)、氣象資料：年最高氣溫 40C,年平均氣溫15.7 C,年最低氣溫-11.9 C,年最熱月平均最高氣溫 39.4 C,年最熱月平均氣溫28.1 Co無(wú)霜期230天左右，年平均降水量

8、 1200毫米(2)、海寧，海鹽，平湖海拔最高，4-5米，嘉善，秀洲區(qū)海拔最低，1.-2米，平均海拔3.88米。地下水位 42.46米。1.5工廠負(fù)荷性質(zhì)：本廠為三班工作制，年最大有功利用小時(shí)為6000h,屬二級(jí)負(fù)荷2、確定全廠計(jì)算負(fù)荷，編制負(fù)荷總表2.1 全廠負(fù)荷的計(jì)算方法：有功計(jì)算負(fù)荷：P30=KdPe無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：Q30= P30tan試在計(jì)算負(fù)荷：S30= P30/ cos 計(jì)算電流：I30= S30/( 73 UN)各車間380V低壓負(fù)荷計(jì)算：2.1.1、 NO.1 車間：鑄鋼車間：設(shè)備容量Pe=2000KVy Kd=0.4, 8s =0.65, tan =1.17P30=0.4*2

9、000=800KwQ30=800*1.17=936KvarS30=800/0.65=1230.8 KVA I30=1230.8/(, 3 *6)=106.6A2.1.2、 NO.2 車間：鑄鐵車間：設(shè)備容量Pe=1000KVy Kd=0.4, 8s =0.7 , tan =1.02P30=0.4*1000=400KwQ30=400*1.02=408KvarS30=400/0.7=571.4 KVAI30=571.4/(3 *6)=55A沙庫(kù)：設(shè)備容量 Pe=110KW, Kd=0.7, cos =0.6 , tan =1.33P30=0.7*110=77KwQ30=77*1.33=102.4K

10、varS30=77/0.6=128.3 KVA 130=128.3/(3 *0.38)=194.9A2.1.3、 NO.3 車間：獅焊車間：設(shè)備容量Pe=1200KW/ Kd=0.28, cos =0.45 , tan =1.98P30=0.28*1200=336KwQ30=336*1.98=665.3KvarS30=336/0.45=746.7KVA130=746.7/(3 *0.38)=1134.5ANO.1 水泵房：設(shè)備容量 Pe=28KW/ Kd=0.65, cos =0.8 , tan =0.75P30=0.65*28=18.2KwQ30=18.2*0.75=13.65KvarS30

11、=18.2/0.8=22.8 KVA 130=22.8/(. 3 *0.38)=34.6A2.1.4、 NO.4 車間:空壓站：設(shè)備容量Pe=390KVy Kd=0.8, cos =0.75 , tan =0.88P30=0.8*390=312KwQ30=312*0.88=274.6KvarS30=312/0.75=416 KVA I30=416/(3 *0.38)=632A機(jī)修車間：設(shè)備容量 Pe=150KW Kd=0.25, cos =0.65 , tan =1.17P30=0.25*150=37.5KwQ30=37.5*1.17=43.9KvarS30=37.5/0.65=57.7 KV

12、A I30=57.7/(3 *0.38)=87.7A鍛造車間：設(shè)備容量Pe=220KVy Kd=0.3, cos =0.55 , tan =1.52P30=0.3*220=66KwQ30=66*1.52=100.3KvarS30=66/0.55=120 KVA I30=120/(3 *0.38)=182.3A木型車間：設(shè)備容量Pe=186KW Kd=0.3, cos =0.65 , tan =1.17P30=0.3*186=55.8KwQ30=55.8*1.17=65.3KvarS30=55.8/0.65=85.8 KVA 130=85.8/(3 *0.38)=130.4A制材場(chǎng)：設(shè)備容量Pe

13、=20KVy Kd=0.28, cos =0.6 , tan =1.33P30=0.28*20=5.6KwQ30=5.6*1.33=7.5KvarS30=5.6/0.6=9.3 KVA I30=9.3/(3 *0.38)=14.1A綜合樓：設(shè)備容量 Pe=20KVy Kd=0.85, cos =1, tan =0P30=0.85*20=17KwQ30=0S30=17/1=17 KVA 130=17/(3 *0.38)=25.8A2.1.5、 NO.5 車間：鍋爐房：設(shè)備容量Pe=300KVy Kd=0.7, cos =0.8 , tan =0.75P30=0.7*300=210KwQ30=21

14、0*0.75=157.5KvarS30=210/0.8=262.5 KVA 130=262.5/(3 *0.38)=398.8ANo.2水泵房：設(shè)備容量 Pe=28KVy Kd=0.65, cos =0.8 , tan =0.75P30=0.65*28=18.2KwQ30=18.2*0.75=13.7KvarS30=18.2/0.8=22.8 KVA 130=22.8/(3*0.38)=34.6A倉(cāng)庫(kù)(1、2):設(shè)備容量 Pe=88KVy Kd=0.4, cos =0.65 , tan =1.17P30=0.4*88=35.2KwQ30=35.2*1.17=41.2KvarS30=35.2/0

15、.65=54.2KVA130=54.2/(3*0.38)=82.3A污水提升站：設(shè)備容量Pe=14KVy Kd=0.75 , cos =0.75 , tan =0.88P30=0.75*14=10.5KwQ30=10.5*0.88=9.2KvarS30=10.5/0.75=14KVAI30=14/(, 3 *0.38)=21.3A表2-1序 號(hào)車間名稱設(shè)備容量/KWKdcostan計(jì)算負(fù)荷車間變 電所代 號(hào)變壓器臺(tái)數(shù)及其容量/KVAP30/KWQ30/KvarS30/KVAI 30/A1鑄鋼車間20000.40.651.178009361230.8106.6No.1車變2*800KVA(S9-

16、800/10(6)2鑄鐵車間10000.40.71.02400408571.455No.2車變2*1250KVA(S9-400/10(6)砂庫(kù)1100.70.61.3377102.4128.3194.9小計(jì)(Ke=0.9 )429.3459.4628.8955.43獅焊車間12000.280.451.98336665.3746.71134.5No.3車變1*800KVA(S9-800/10(6)No.1水泵房280.650.80. 7518.213.6522.834.6小計(jì)(Ke=0.9 )318.8611692.61052.34空壓站3900.750.750.88312274.641640N

17、o.4車變1*630KVA(S9-630/10(6)機(jī)修車間1500.250.651.1737.543.957.787.7鍛造車間2200.30.551.5266100.3120182.3木型車間1860.30.651.1755.865.385.8130.4制材廠200.280.61.335.67.59.314.1綜合樓200.85101701725.8小計(jì)(Ke=0.9 )444.5442.4627952.65鍋爐房3000.70.80.75210157.5262.5398.8No.5車變1*400KVA(S9-400/10(6)No.2水泵房280.650.80.7518.213.722.

18、834.6倉(cāng)庫(kù)1、2880.40.651.1735.241.254.282.3污水提升站140.750.750.8810.59.21421.3小計(jì)(Ke=0.9 )246.5199.4317481.6總計(jì)(380V 側(cè))總計(jì)算負(fù)荷求和2239.1KW2648.2Kvar3496.2KVA5311.9A計(jì)入K p=0.9K q =0.952015.2KW2383.4 Kvar3121.2KVA4742.2 Acos =2015.2/3121.2=0.646KV高壓車間負(fù)荷計(jì)算:表2-2序 號(hào)車間 名稱高壓 設(shè)備 名稱設(shè)備容 量Kdcostan計(jì)算負(fù)荷P30/KWQ30/KvarS30/KVAI

19、30/A1鑄鋼 車間電弧 爐2*12500.90.870.5722501282.52586248.82鑄鐵 車間工頻 爐2*2000.80.90.48320153.6355.634.23空壓 站空壓 機(jī)2*2500.80.80.7540030050048.1小計(jì)（Ke=0.9 ）26731562.493096.2297.9總計(jì)(6KV 側(cè))總計(jì)算負(fù)荷求和2970KW1736.1Kvar3441.6KVA331.2A計(jì)入K p =0.9K q=0.952673KW1649.3 Kvar3140.9KVA302.2 Acos =2673/3140.9=0.852.2 無(wú)功功率補(bǔ)償該廠380V側(cè)最大

20、負(fù)荷是的功率因數(shù)只有0.74.而供電部門(mén)要求該廠10KV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷是功率因數(shù)不應(yīng)該低于0.9?？紤]到主變壓器的無(wú)功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此 380V側(cè)最大負(fù)荷是功率因素應(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：Qc= P30( tan 1- tan 2)=2015.2(tan(arccos0.64)-tan(arccos0.92)=1561Kvar故選JK系列無(wú)功功率補(bǔ)償控制器低壓配電系統(tǒng)電容器補(bǔ)償裝置的自動(dòng)調(diào)節(jié),并聯(lián)電容器為 HD194-195型，補(bǔ)償容量為1600Kvar。高壓6KV側(cè)的無(wú)功功率補(bǔ)償為：Qc= P30( tan 1- tan 2)=2673(t

21、an(arccos0.85)-tan(arccos0.92)=517.9Kvar故選PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為BWF6.3-120-1型，總共容量 120Kvar*5=600Kvar.因此無(wú)功補(bǔ)償后工廠 380V側(cè)和6KV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表 2.2所示。表2-3無(wú)功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算的負(fù)荷項(xiàng)目cos計(jì)算負(fù)荷P30/KWQ30,'k varS30； kVAI 3y A380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.762015.22383.43121.24742.2380V側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量-1561380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.9282015.2805.22170.132976kV側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.92267316

22、49.33140.9302.26KV變壓器的有功損耗為：A PT=0.015*S30=0.015*2170.1=32.5KW無(wú)功損耗為：A QT=0.06*S30=0.06*2170.1=130.2Kvar所以6KV變壓器總的有功損耗為：P30=2015.2+32.5+2673=4720.7KW總的無(wú)功損耗為：Q30=805.2+130.2+1649.3=2584.7Kvar總得視在損耗為：S30=5382KVA35KV側(cè)的變壓器有功損耗為：A PT=0.015*S30=0.015*5382=80.73 KW無(wú)功損耗為：A QT=0.06*S30=0.06*5382=323Kvar35KV 總

23、的有功功率為：P30=4720.7+80.73=4801.4KW總的無(wú)功功率為：Q30=2584.7+323=2907.7Kvar總得視在功率為：S30=5613KVA計(jì)算電流：I30=S30/ （乖 *UN） =92.6A3、變電所位置和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.即在工廠平面圖的下邊和左側(cè)，任作一直角坐標(biāo)的 X軸和Y軸，測(cè)出各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置，例如 P1(x1,y1)、P2(x2,y2)、P3(x3,y3)等.而工廠的負(fù)荷中心設(shè)在P(x,y),P 為P1+P2+P3+ 4 Pi.xPixiP2x2P3x3(Pixi)Pi(

24、3.i)PiP2P3yPiyiP2y2P3y3(Piyi)PiP2P3Pi(3.2)表3.1各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置坐標(biāo)軸i.ii.22345X (cm)i.54.564.570.5Y(cm)8.58.57.59.59.53由計(jì)算結(jié)果可知，x=4.7 , y=7.9工廠的負(fù)荷中心在鑄鋼車間和鑄鐵車間的中間。其型式為附設(shè)式。變電所平面布置圖如附錄1.4、變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量及主接線方案的選擇根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，決定先用兩臺(tái)主變壓器和式SNTS301 2選擇，所以每臺(tái)變壓器的額定容量為：,所以每臺(tái)變壓器選擇為S9-4000KVA/35KV,主變壓器的pyiy每臺(tái)變壓器容量按式p

25、iSN.T=0.7*S30=0.7*5613=3929KVA聯(lián)結(jié)組均采用Yd11高壓側(cè)主接線圖如附錄:3 ;低壓側(cè)主接線圖如附錄4;5、短路電流的計(jì)算5.1繪制計(jì)算電路2.3 確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值設(shè) Sd100MVAud=Uc=37KV 即高壓側(cè) Ud1=37KV,Ud2=6.3KV,Id1=Sd/(3 *Ud1)=1.56KAId2=Sd/(3 *Ud2)=9.16KA2.4 計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值(1)電力系統(tǒng)已知Soc=200MVA故X1 =100MVA/200MVA=0.5(2)架空線路查表3-1 , X0=0.4 Q/km,而線路長(zhǎng) 8km。X2 =0.4*8* (100/3

26、7 2) =0.23(3)電力變壓器查資料得，得 Uk% =7,故X3 = (7/100 ) *(100*1000/4000)=1.752.5 35KV側(cè)三相短路電流和短路容量(1)總電抗標(biāo)幺值x(ki) X1 X20.5 0.23 0.73(2)三相短路電流周期分量有效值Id1I (k 1)X (k 1)1.56KA0.732.14KA(3)其他短路電流I I I(k 1) 2.14KAish 2.55I5.45KAIsh 1.51I3.23KA(4)三相短路容量Sk1X (k 1)100 MVA137MVA0.735.5 6KV側(cè)三相短路電流和短路容量(1)總電抗標(biāo)幺值_ 1 75 1 7

27、5 一X、)X1 X2 X3 0.5 0.231.6051.75 1.75(2)三相短路電流周期分量有效值Id2I (k 2)X (k 2)9.16KA1.6055.7KA(3)其他短路電流I I I(k 2) 5.7KAish 2.55I14.5KAIsh 1.51I8.6KA(4)三相短路容量Sk 2SdX (k 2)100 MVA1.60562.3MVA短路的計(jì)算結(jié)果:表5-1短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/kA三相短路容量/MVA (3)I kI "(3)I (3):(3) i sh (3) I shSnk-12.14KA2.14 KA2.14 KA5.45 KA3.23 KA137

28、k-25.7 KA5.7 KA5.7 KA14.5 KA8.6 KA62.36、變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)6.1 、35kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)表6.1 35kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流流力 喬匕匕 眼<1目動(dòng)而急 定度熱而急 定度其他裝置地點(diǎn)條件參數(shù)U NI 30I (3)I K. (3) i shI(3)2 gt.b ima數(shù)據(jù)35KV92.6A2.14KA5.45KA3.23KA次 設(shè) 備 型 號(hào) 規(guī) 格額定參數(shù)高壓少油斷路器SW3-3535kV630A6.6kA17KA6.6KA (4S)局壓隔離開(kāi)關(guān)GW4-40.535kV630-4000A50-125KA20-5

29、0 (4S)高壓熔斷器RW5-35/10035kV100A電壓互感器JDJ2-3535/0.1kV電流互感器LCZ-3535Kv100/5A31.8KA81二次負(fù)荷 0.6 Q避雷器Y5CZ4 42/11735kV雷擊沖 擊電流 下慘壓 134KV6.2 6KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)表6.2 6KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流流力 斷能動(dòng)而急定度熱而急定度其他裝置地點(diǎn)條件參數(shù)U NI 30 (3)I K:(3) i shI (3)2 dm數(shù)據(jù)6KV302.2A5.7KA14.5KA8.6KA次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)高壓斷路器ZN7-600/6KV6KV630A高壓熔斷器RN1-66KV

30、0.5A電流互感器LA-1010KV300/5電壓互感器JDZB-66KV隔離開(kāi)關(guān)GN19-10/100010KV1000803969避雷器HY5W4 7.6/310KV6.3 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)表6.3 380V設(shè)備選擇選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝置地點(diǎn)條件U N (kV)I 30 (A)1 k(kA)i sh(kA)1 0tima (kA)380V1124A10.48kA18.8kA163kA額定參數(shù)U n (kV)In (A)1 oc(kA)i ma,(kA)1 t2t(kA)變壓器低側(cè)斷路器 DW15-1500/3D380150040一一低壓刀開(kāi)關(guān)HD13-

31、1500/30380150025一一主變低壓電流互感器 LMZJ1 0.53801500/5一一一電流互感器LMZ1-0.5500V100/57、變電所高、低壓線路的選擇7.1 導(dǎo)線型號(hào)的選擇原則工廠戶外架空線路一般采用裸導(dǎo)線，其常用型號(hào)適用范圍如下： 絞線（LJ）:戶外架空線路采用的鋁絞線導(dǎo)電性能好，重量輕，對(duì)風(fēng)雨作用的抵抗力較強(qiáng)，但對(duì)化學(xué)腐蝕作用的抵抗力較差，多用在10kV及以下線路上，其桿距不超過(guò)100125nl芯鋁絞線（LGJ）:此種導(dǎo)線的外圍用鋁線，中間線芯用鋼線，解決了鋁絞線機(jī)械強(qiáng)度差的缺點(diǎn)。由于交流電的趨膚效應(yīng)，電流實(shí)際上只從鋁線通過(guò)，所以鋼芯鋁絞線的截面面積是指鋁線部分的面積。

32、在機(jī)械強(qiáng)度要求較高的場(chǎng)所和35kV及以上的架空線路上多被采用。絞線（TJ）:銅絞線導(dǎo)電性能好，對(duì)風(fēng)雨及化學(xué)腐蝕作用的抵抗力強(qiáng)，但造價(jià)高，且密度過(guò)大，選用要根據(jù)實(shí)際需要而定。腐鋼芯鋁絞線（LGJF）:具有鋼芯鋁絞線的特點(diǎn)，同時(shí)防腐性好，一般用在沿海地區(qū)、咸水湖及化工工業(yè)地區(qū)等周圍有腐蝕性物質(zhì)的高壓和超高壓架空線路上。工廠供電系統(tǒng)中常用電力電纜型號(hào)及適用范圍如下：浸紙絕緣鋁包或鉛包電力電纜（如鋁包鋁芯ZLL 型，鋁包鉛芯ZL 型） 。它具有耐壓強(qiáng)度高，耐熱能力好， 使用年限長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)， 使用最普遍。 這種電纜在工作時(shí)， 其內(nèi)部浸漬的油會(huì)流動(dòng)，因此不宜用在有較大高度差的場(chǎng)所。如610kV電纜水平高度差

33、不應(yīng)大于15m,以免低端電纜頭脹裂漏油。浸紙滴干絕緣鉛包電力電纜。 可用于垂直或高落差處， 敷設(shè)在室內(nèi)、 電纜溝、 隧道或土壤中，能承受機(jī)械壓力，但不能承受大的拉力。料絕緣電力電纜。這種電纜重量輕、耐腐蝕，可以敷設(shè)在有較大高度差，甚至是垂直、傾斜的環(huán)境中，有逐步取代油浸紙絕緣電纜的趨向。目前生產(chǎn)的有兩種：一種是聚氯乙烯絕緣、聚氯乙烯護(hù)套的全塑電力電纜（VLV和VV型），已生產(chǎn)至10kV電壓等級(jí)。另一種是交聯(lián)聚乙烯絕緣、聚氯乙烯護(hù)套電力電纜（YJLV和YJV型），已生產(chǎn)至110kV電壓等級(jí)。工廠常用絕緣導(dǎo)線型號(hào)及選擇工廠車間內(nèi)采用的配電線路及從電桿上引進(jìn)戶內(nèi)的線路多為絕緣導(dǎo)線。 配電干線也可采用

34、裸導(dǎo)線和電纜。 絕緣導(dǎo)線的線芯材料有鋁芯和銅芯兩種。 塑料絕緣導(dǎo)線的絕緣性能好， 價(jià)格較低， 又可節(jié)約大量橡膠和棉紗， 在室內(nèi)敷設(shè)可取代橡皮絕緣線。 由于塑料在低溫時(shí)要變硬變脆，高溫時(shí)易軟化，因此塑料絕緣導(dǎo)線不宜在戶外使用。車間內(nèi)常用的塑料絕緣導(dǎo)線型號(hào)有：BLV塑料絕緣鋁芯線，BV塑料絕緣銅芯線，BLVV（BVV）塑料絕緣塑料護(hù)套鋁（銅）芯線。BV礎(chǔ)料絕緣銅芯軟線。常用橡皮絕緣導(dǎo)線型號(hào)有：BLX （BXO棉紗編織橡皮絕緣鋁（銅）芯線，BBLX（ BBR玻璃絲編織橡皮絕緣鋁（銅）芯線， BLXG （BXG棉紗編織、浸漬、橡皮絕緣鋁（銅）芯線（有堅(jiān)固保護(hù)層，適用面寬） ， BXR 棉紗編織橡皮絕緣

35、軟銅線等。上述導(dǎo)線中，軟線宜用于儀表、開(kāi)關(guān)等活動(dòng)部件，其他導(dǎo)線除注明外，一般均可用于戶內(nèi)干燥、潮濕場(chǎng)所固定敷設(shè)。7.2 導(dǎo)線截面選擇原則導(dǎo)線電纜截面的選擇要求必須滿足安全、可靠和經(jīng)濟(jì)的條件，其選擇原則為：1）、按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜的截面通過(guò)導(dǎo)線或電纜的最大負(fù)荷電流不應(yīng)大于其允許載流量。2）、按允許電壓損失選擇導(dǎo)線和截面在導(dǎo)線和電纜（包括母線）通過(guò)正常最大負(fù)荷電流（即計(jì)算電流）時(shí)，線路上產(chǎn)生的電壓損失不應(yīng)超過(guò)正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損失。3）、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線和電纜截面經(jīng)濟(jì)電流密度是指使線路的年運(yùn)行費(fèi)用支出最小的電流密度。按這種原則選擇的導(dǎo)線和電纜截面稱為經(jīng)濟(jì)截面。4）、按機(jī)械強(qiáng)度選擇導(dǎo)

36、線和電纜截面這是對(duì)架空線路而言的。要求所選的截面不小于其最小允許截面。對(duì)電纜不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度。5）、滿足短路穩(wěn)定度的條件架空線路因其散熱性較好，可不作穩(wěn)定性校驗(yàn)， 絕緣導(dǎo)線和電纜應(yīng)進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)，母線也要校驗(yàn)其熱穩(wěn)定。選擇導(dǎo)線截面時(shí)，要求在滿足上述五個(gè)原則的基礎(chǔ)上選擇其中截面數(shù)最大的那個(gè)值。7.3計(jì)算母線型號(hào)7.3.1、 35KV側(cè)母線的選擇根據(jù)計(jì)算負(fù)荷所得，降壓變電所高壓側(cè):S30=5613kVA, P30=4801.4Kw, Q30=2907.7kVarI g maxS30_3Ue(5.26)S3。5613Ig max 92.59.3U3 35查資料并考慮到經(jīng)濟(jì)輸送功率的要求，選擇線徑為

37、50mm2勺導(dǎo)線，因此選擇 LGJ-70熱穩(wěn)定校驗(yàn)：根據(jù)選擇好的導(dǎo)體界面S,還應(yīng)校驗(yàn)其在短路條件下的熱穩(wěn)定。I S Smin jtdzC 1(5.29)Smin 一根據(jù)熱穩(wěn)定決定的導(dǎo)體最小允許截面。C熱穩(wěn)定系數(shù)。I 穩(wěn)態(tài)短路電流。tdz短路電流等值時(shí)間。Q I 2.14、.222S min tdz 37 mmC8522Smin 37 mm 50mm滿足要求。7.3.2、 6kV母線的選擇電纜應(yīng)按下列條件選擇：明敷的電纜，一般采用裸鋼帶鎧裝或塑料外護(hù)層電纜。在易受腐蝕地區(qū)應(yīng)選用塑料外護(hù)層電聯(lián)。在需要使用鋼帶鎧裝電纜時(shí)，宜選擇用二級(jí)外護(hù)層式。直埋敷設(shè)時(shí)，一般選用鋼帶鎧裝電纜。在潮濕或腐蝕性土壤的地

38、區(qū)，應(yīng)帶有塑料外護(hù)層。其 他地區(qū)可選用黃麻外護(hù)層。電力電纜除充油電纜外，一般采用三芯鋁芯電纜在35kV及以下、持續(xù)工作電流在 4000及以下的屋內(nèi)配電裝置中，一般采用矩形母線。已知：6kV母線最大負(fù)荷電流可達(dá) 608A,所以選擇LMY-50 5的鋁母線，相間距離0.35m,N f 3.65 E 7 1010Pa h 50mm b 5mm熱穩(wěn)定校驗(yàn)：母線最小截面積4:c . QkKS. QkKs2Smin-k-Smin 175 250 mmCC滿足要求所以選用LMY-50 5 （截面積為250mm的鋁母線是符合要求的。7.3.3、 6kV出線的選擇對(duì)NO.1車間6kV進(jìn)線進(jìn)行電纜選擇：S30=1

39、230.8KVA P30=800KW Q30=936Kvar工作電流：I30=106.6A選才i VLV22-6000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜。母線距離廠房約150m,由I30 107A可知，可初步選取纜芯截面50mm2R=0.76Q/km X=0.079 Q/kmU (PR QX) (720 0.76 0.15 842.4 0.079 0.15) 153V-U6.U% 5%U滿足要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn):SminT7 110mm8522Smin 110mm150mm滿足要求。所以50mm2勺截面積不符合，要選擇150mm2所以，選才i VLV22-6000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜是滿足需求的，根據(jù)原始資

40、料所提供的環(huán)境信息，可以選擇直接埋地敷設(shè)。同理得其他車間，綜合考慮及查表，線路名稱導(dǎo)線或電纜的型號(hào)規(guī)格35kV進(jìn)線LGJ-70鋁絞線6kV母線LMY-50 5硬型鋼母線至1號(hào)車間VLV22-6000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜至2號(hào)車間VLV22-6000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜6kV 至3號(hào)車間VLV22-6000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜變壓至4號(hào)車間VLV22-6000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜器進(jìn)至5號(hào)車間VLV22-6000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜線6kV鑄鋼車間VLV22-6000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜6kV鑄鐵車間VLV22-6000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜6kV空壓站VLV22-6000型聚氯乙烯

41、絕緣鋁芯電纜8、繼電保護(hù)的整定8.1、 繼電保護(hù)裝置的任務(wù)繼電保護(hù)裝置是按照保護(hù)的要求，將各種繼電器按一定的方式進(jìn)行連接和組合而成的電氣裝 置，其任務(wù)是：(1)故障時(shí)動(dòng)作于挑閘 在供配電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，反應(yīng)故障的繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，使最近 的斷路器跳閘，切除故障部分，使系統(tǒng)的其他部分恢復(fù)正常運(yùn)行，同時(shí)發(fā)出信號(hào)，提醒運(yùn)行 值班人員及時(shí)處理。(2)在電氣元件出現(xiàn)異常運(yùn)行工況時(shí)，及時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒工作人員注意并加以排除， 以避免發(fā)展為事故。8.2、 對(duì)繼電保護(hù)的基本要求：(1)選擇性 當(dāng)供配電系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，離故障點(diǎn)最近的保護(hù)裝置動(dòng)作，切除故障，而系統(tǒng)的其他部分仍然正常運(yùn)行。 滿足這一要求的動(dòng)作，

42、稱為“選擇性動(dòng)作”。如果系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)， 靠近故障點(diǎn)的保護(hù)裝置不動(dòng)作(拒動(dòng)作)，而離故障點(diǎn)遠(yuǎn)的前一級(jí)保護(hù)裝置動(dòng)作(超級(jí)動(dòng)作)，這叫做“失去選擇性”。(2)可靠性 保護(hù)裝置在應(yīng)該動(dòng)作時(shí)，就應(yīng)該動(dòng)作，不應(yīng)該拒動(dòng)作。而在不應(yīng)該動(dòng)作時(shí)，就不應(yīng)該誤動(dòng)作。保護(hù)裝置的可靠程度，與保護(hù)裝置的元件質(zhì)量、接線方案以及安裝、整定和運(yùn) 行維護(hù)等多種因素有關(guān)。(3)速動(dòng)性 為了防止故障擴(kuò)大， 減小故障的危害程度，并提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置應(yīng)盡快地動(dòng)作，切除故障。(4)靈敏度這是表征保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)區(qū)內(nèi)故障和不正常工作狀態(tài)反應(yīng)能力的一個(gè)參數(shù)。如果保護(hù)裝置對(duì)其保護(hù)區(qū)內(nèi)極其輕微的故障都能及時(shí)地

43、反應(yīng)動(dòng)作，則說(shuō)明保護(hù)裝置的靈敏度高。靈敏度用"靈敏系數(shù)"(sensitive coefficient )來(lái)衡量。此次設(shè)計(jì)對(duì)變壓器裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)、速斷保護(hù)裝置；在低壓側(cè)采用相關(guān)斷路器實(shí)現(xiàn)三段保護(hù)。8.3、 35kV主變壓器保護(hù)裝設(shè)電流速斷保護(hù)：利用GL15型繼電器的電流速斷裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)(1)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定：Krel 1.3,Kre 0.8, Kw 1 Ki 100/520Il. max 2.5130 2.5 92.6 231.51.3 1Iop 231.5 18.8A故其動(dòng)作電流：0.8 20動(dòng)作電流整定為19A(2)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的整定由于此變電所為終端變電所，

44、因此其過(guò)電流保護(hù)的10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)限整定為0.5s。8.4、 6kV變壓器保護(hù)在本設(shè)計(jì)中，6kV 變壓器分別有、S9-630/10 (6)、S9800 (6)、S91250 (6)。我們對(duì) SA630/10 (6)、SA800/10 (6)進(jìn)行保護(hù)設(shè)計(jì)瓦斯保護(hù)當(dāng)變壓器郵箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)因嚴(yán)重故障產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，則動(dòng)作并跳閘。裝設(shè)電流速斷保護(hù)利用GL15型繼電器的電流速斷裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)公式(6.3)可得，電流整定為：15 1Iqb110.44 1000 3.3Aqb63000.38取 Iqb 4A電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)檢驗(yàn)，根據(jù)公式(6.4 )得：I k

45、min10.38 10009032AIqb1 4 300 1200ASpI k.minI qp.19032 7.5 21200滿足規(guī)定的靈敏系數(shù)要求。同理GL15型繼電器對(duì) S9-1250 (6)也滿足要求。8.5、 0.38KV側(cè)低壓斷路器保護(hù)整定項(xiàng)目：(a)瞬時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流整定：滿足 10P(0)KrelIpkKrel :對(duì)萬(wàn)能斷路器取1.35 ;對(duì)塑殼斷路器取22.5。(b) 短延時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間整定：滿足：I0P Krel I pk Krel 取 1.2。另外還應(yīng)滿足前后保護(hù)裝置的選擇性要求， 前一級(jí)保護(hù)動(dòng)作時(shí)間比后一級(jí)至少長(zhǎng)一個(gè)時(shí)間級(jí)差 0.2s(0.4s,0.6s)。(c) 長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間整定：滿足：Iop Kr