某機(jī)械廠變電所電氣一次部分設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)

1、供配電技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告題 目：某機(jī)械廠變電所電氣一次部分設(shè)計(jì) 姓 名： * 學(xué) 號(hào)： * 班 級(jí)： * 專(zhuān) 業(yè)： * 指導(dǎo)教師： * 起止日期： 電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院供配電技術(shù)課程設(shè)計(jì)評(píng)分表設(shè)計(jì)題目： 某機(jī)械廠變電所電氣一次部分設(shè)計(jì) 班 級(jí)： * 學(xué)號(hào)： *姓名：*項(xiàng) 目評(píng)分比例得 分平時(shí)表現(xiàn)30%答 辯20%設(shè)計(jì)報(bào)告50%總成績(jī) 指導(dǎo)老師： 年 月 日供配電技術(shù)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)專(zhuān)業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí) 1607131、1607132（電氣技術(shù)方向）一、目的和要求供配電技術(shù)課程設(shè)計(jì)是該課程理論教學(xué)之后的一個(gè)集中性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)供配電技術(shù)基本知識(shí)的基礎(chǔ)上，通過(guò)綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)

2、一個(gè)具體任務(wù)的供配電一次系統(tǒng)。通過(guò)設(shè)計(jì)進(jìn)一步鞏固所學(xué)過(guò)的理論知識(shí)，熟悉供配電系統(tǒng)的基本構(gòu)成和任務(wù)，了解常用電氣設(shè)備的結(jié)構(gòu)、原理、性能、用途，掌握中小型變電所電氣一次部分設(shè)計(jì)的步驟和要求。了解變電所電氣設(shè)計(jì)相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程、規(guī)范以及電氣主接線(xiàn)的繪制方法，學(xué)會(huì)查閱供配電設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)備手冊(cè)的方法，樹(shù)立工程觀念，培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問(wèn)題的能力。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容根據(jù)給定的設(shè)計(jì)任務(wù)完成供配電系統(tǒng)電氣一次部分的設(shè)計(jì)（設(shè)計(jì)任務(wù)附后）。三、基本要求：（1）掌握供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的方法、內(nèi)容和步驟。（2）根據(jù)所給定設(shè)計(jì)任務(wù)，按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，完成變配電系統(tǒng)電氣一次部分的設(shè)計(jì)任務(wù)，寫(xiě)出設(shè)計(jì)說(shuō)

3、明書(shū)。（3）具備計(jì)算機(jī)繪圖能力，繪出供配電系統(tǒng)一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖樣。（4）提交的設(shè)計(jì)報(bào)告內(nèi)容充實(shí)、方案合理、圖紙齊全。撰寫(xiě)格式符合相關(guān)要求。四、進(jìn)度安排序號(hào)時(shí)間（天）課程設(shè)計(jì)內(nèi)容1第1天熟悉課題、收集資料、討論2第2天主接線(xiàn)設(shè)計(jì)，負(fù)荷計(jì)算、短路電流計(jì)算3第34天主要電氣設(shè)備選擇4第56天提交報(bào)告五、課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程設(shè)計(jì)報(bào)告用紙一律采用A4紙。上下邊距為2.2cm，左邊距3.0cm（留裝訂線(xiàn)），右邊距為2.0cm。設(shè)計(jì)報(bào)告封面必須統(tǒng)一。內(nèi)容包括評(píng)分表、封面、目錄、正文、收獲、參考文獻(xiàn)等（并按此順序裝訂）。六、設(shè)計(jì)參考資料1 劉燕. 供配電技術(shù) M. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2016.2 任元會(huì). 工業(yè)

4、與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè) M. 3版. 北京：中國(guó)電力出版社，2005.3 劉笙. 電氣工程基礎(chǔ) M. 2版. 北京：科學(xué)出版社，2008.4 許繼繼電保護(hù)裝置說(shuō)明書(shū) 許繼集團(tuán)技術(shù)資料5 弋東方電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)電氣一次部分M北京：中國(guó)電力出版社，2002.6 劉寶林. 電氣規(guī)程規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)大全 M. 北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，1991.7 余建明，同向前，蘇文成. 供電技術(shù) M. 4版. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.8 翁雙安. 供配電工程設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.9 中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì).供配電設(shè)計(jì)規(guī)范 S 北京：中國(guó)計(jì)劃出版社 ，2010.10 劉介才主編. 工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：機(jī)械

5、工業(yè)出版社，199811 劉介才主編. 實(shí)用供配電技術(shù)手冊(cè).北京：中國(guó)水利水電出版社，200212 劉介才主編. 工廠供用電實(shí)用手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001七、成績(jī)?cè)u(píng)定課程設(shè)計(jì)成績(jī)由平時(shí)表現(xiàn)、報(bào)告及設(shè)計(jì)答辯三個(gè)方面成績(jī)組成，各部分所占比例分別為30%、50%、20%。按照學(xué)習(xí)與設(shè)計(jì)態(tài)度的認(rèn)真性，知識(shí)理解掌握的深入程度，設(shè)計(jì)方案的正確性或合理性，圖文的質(zhì)量效果，是否獨(dú)立完成，是否具有獨(dú)立分析解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新精神等綜合考慮。設(shè)計(jì)題目1: 某機(jī)械廠變電所電氣一次部分設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料1 全廠用電設(shè)備情況某廠為機(jī)械加工類(lèi)生產(chǎn)廠，主要負(fù)荷是鑄造車(chē)間、鍛壓車(chē)間、金工車(chē)間、工具車(chē)間、電鍍車(chē)間

6、、熱處理車(chē)間等十個(gè)車(chē)間的用電設(shè)備。用電設(shè)備的電壓均為380V。本廠多數(shù)車(chē)間為三班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)為4600h，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。其負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料見(jiàn)表1。表1 全廠負(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)Kd功率因數(shù)cos計(jì) 算 負(fù) 荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A1鑄造車(chē)間動(dòng)力3000.300.70照明60.801.002鍛壓車(chē)間動(dòng)力3500.300.65照明80.701.003金工車(chē)間動(dòng)力7640.250.50照明171.001.004工具車(chē)間動(dòng)力3600.300.60照明70

7、.901.005電鍍車(chē)間動(dòng)力2500.500.80照明50.801.006熱處理車(chē)間動(dòng)力1500.600.80照明50.801.007裝配車(chē)間動(dòng)力1800.300.70照明60.801.008機(jī)修車(chē)間動(dòng)力1600.200.65照明40.801.009鍋爐房動(dòng)力500.700.80照明10.801.0010倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力200.400.80照明10.801.00生活區(qū)照明3500.700.90合計(jì)29942 . 電源情況本廠擬由距其8公里處的某區(qū)域變電站接一回10kV架空線(xiàn)路進(jìn)線(xiàn)供電，架空線(xiàn)路選用LGJ150，幾何均距2m。區(qū)域變電站10kV出口短路容量為500MVA。供電部門(mén)對(duì)本廠的功率因數(shù)要求為c

8、os=0.9。二、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 （1）主接線(xiàn)設(shè)計(jì)：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，分析原始資料與數(shù)據(jù)，列出技術(shù)上可能實(shí)現(xiàn)的2個(gè)方案，經(jīng)過(guò)概略分析比較，確定一個(gè)較優(yōu)方案。并進(jìn)行詳細(xì)的負(fù)荷計(jì)算。 （2）短路電流計(jì)算：根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保護(hù)的需要，確定短路計(jì)算點(diǎn)，計(jì)算三相短路電流，計(jì)算結(jié)果列出匯總表。 （3）主要電氣設(shè)備選擇：主要電氣設(shè)備的選擇包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、導(dǎo)線(xiàn)截面和型號(hào)等等設(shè)備的選擇及校驗(yàn)；選用設(shè)備型號(hào)、數(shù)量，匯成設(shè)備一覽表。 三、設(shè)計(jì)成果 1 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)2 設(shè)計(jì)圖紙： 變電所電氣主接線(xiàn)圖；目 錄1 緒論12 負(fù)荷計(jì)算及電容補(bǔ)償22.1 確定用戶(hù)設(shè)備組的設(shè)備容量及計(jì)算負(fù)荷22.2各車(chē)間的計(jì)算

9、負(fù)荷23變壓器選擇及主接線(xiàn)方案確定63.1主變壓器臺(tái)數(shù)選擇63.2主變壓器容量選擇63.3主接線(xiàn)方案確定73.3.1變電所主接線(xiàn)方案的設(shè)計(jì)原則與要求73.3.2 工廠變電所常見(jiàn)的主接線(xiàn)方案73.3.3確定主接線(xiàn)方案84 短路電流的計(jì)算104.1 繪計(jì)算電路圖104.2 確定短路電流104.3 計(jì)算各元件的電抗標(biāo)幺值等104.4確定抗標(biāo)幺值等124.5 列出短路計(jì)算表135 主要電氣設(shè)備選擇145.1變電站一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)145.1.1 一次設(shè)備選擇與校驗(yàn)的條件145.1.2 按正常工作條件選擇145.1.3 按短路條件校驗(yàn)155.1.4 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)175.1.5 380V

10、側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)185.2高低壓母線(xiàn)的選擇196變電所進(jìn)出線(xiàn)和低壓電纜選擇196.1 變電所進(jìn)出線(xiàn)的選擇范圍196.2 變電所進(jìn)出線(xiàn)方式的選擇206.3 高壓進(jìn)線(xiàn)和低壓出線(xiàn)的選擇206.2.1 10kV高壓進(jìn)線(xiàn)的選擇校驗(yàn)206.2.2 由高壓母線(xiàn)至主變的引入電纜的選擇校驗(yàn)206.2.3 380V低壓出線(xiàn)的選擇217.總結(jié)218 參考文獻(xiàn)219 附錄211 緒論變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是聯(lián)系電廠和負(fù)荷用戶(hù)的中間環(huán)節(jié)，是電網(wǎng)中線(xiàn)路的樞紐。如果工廠電能供應(yīng)突然中斷，就會(huì)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的不良后果。甚至可能發(fā)生重大的設(shè)備損壞或人員傷亡事故。因此，變電所保證工廠正常有序地供電，具有十分重要

11、的意義。 本文以電力系統(tǒng)相關(guān)理論知識(shí)為基礎(chǔ)，以工廠供電為指導(dǎo)，根據(jù)所給某機(jī)械制造廠的原始資料對(duì)其變電站的電氣部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。 本文共分為六大內(nèi)容：1.負(fù)荷計(jì)算 機(jī)械廠變電所的負(fù)荷計(jì)算，是根據(jù)所提供的負(fù)荷情況進(jìn)行的，本文列出了負(fù)荷計(jì)算表，得出總負(fù)荷。2.電容補(bǔ)償按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過(guò)查表或計(jì)算求出達(dá)到供電部門(mén)要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功率。由手冊(cè)或產(chǎn)品樣本選用所需無(wú)功功率補(bǔ)償柜的規(guī)格和數(shù)量。3.變壓器選擇根據(jù)電源進(jìn)線(xiàn)方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全廠計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器型號(hào)。4.短路電流計(jì)算工廠用電，通常為國(guó)家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其

12、容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無(wú)限大容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。求出各短路點(diǎn)的三相短路電流及相應(yīng)有關(guān)參數(shù)。5.高、低壓設(shè)備選擇及校驗(yàn)參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對(duì)應(yīng)的額定值，選擇高、低壓配電設(shè)備，如隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、母線(xiàn)、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開(kāi)關(guān)柜等設(shè)備。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗(yàn)，并列表表示。6.電纜的選擇 為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行電纜截面選擇時(shí)必須滿(mǎn)足發(fā)熱條件：電纜(包括母線(xiàn))在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線(xiàn)路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。 2 負(fù)荷計(jì)算及電容補(bǔ)償2.1 確定用戶(hù)設(shè)備組的設(shè)備容量及計(jì)算負(fù)荷300+6

13、+350+8+764+17+360+7+250+5+150+5+180+6+160+4+50+1+20+1+350=2994Kw（2-1）2.2各車(chē)間的計(jì)算負(fù)荷 1鑄造車(chē)間的計(jì)算負(fù)荷=（0.3*300+6*0.8）=94.8kw （2-2）=（90*1.02+4.8*0）kvar=91.82kvar （2-3）=131.98kVA （2-4） （2-5）其余車(chē)間負(fù)荷計(jì)算過(guò)程與此相同，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2-1 2 確定變電所變壓器低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷考慮到全廠負(fù)荷的同時(shí)系數(shù)（取）后，工廠變電所變壓器低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為 （2-6） （2-7） （2-8） （2-9） （2-10） 變壓器低壓側(cè)的功率因數(shù)較低

14、，高壓側(cè)的功率因數(shù)肯定不滿(mǎn)足電力部門(mén)0.9的要求，因此要進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償。補(bǔ)償電容器集中裝設(shè)在變壓器低壓母線(xiàn)上?？紤]到變壓器的損耗，可設(shè)低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)為0.92。所需補(bǔ)償電容器的容量為 （2-11）取 補(bǔ)償后變壓器低壓側(cè) 不變 （2-12） （2-13）3 確定變壓所變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷 變壓器的損耗 （2-14） （2-15） 變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷 （2-16） （2-17） （2-18） （2-19）4 高壓電源進(jìn)線(xiàn)端的計(jì)算負(fù)荷 變電所高壓進(jìn)線(xiàn)端采用LGJ-150，其線(xiàn)距為2m，長(zhǎng)度為8km。由手冊(cè)可查出該導(dǎo)線(xiàn)的，則 高壓架空進(jìn)線(xiàn)端的有功功率損耗為 （2-20） 高壓架空進(jìn)線(xiàn)端

15、的無(wú)功功率損耗為 （2-21）高壓電源進(jìn)線(xiàn)端的計(jì)算負(fù)荷為 （2-22） （2-23） （2-24） （2-25） （2-26） 滿(mǎn)足要求高壓電源進(jìn)線(xiàn)端的計(jì)算負(fù)荷可以作為工廠向電力部門(mén)申請(qǐng)用電容量的依據(jù)。表2-1 全廠負(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)Kd功率因數(shù)cos計(jì) 算 負(fù) 荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A1鑄造車(chē)間動(dòng)力3000.300.7090.091.8128.56195.32照明60.801.004.804.807.292鍛壓車(chē)間動(dòng)力3500.300.65105.0122.8161.57245.48照明80.701.005.605.608

16、.513金工車(chē)間動(dòng)力7640.250.50191.0330.8381.98580.36照明171.001.0017.0017.0025.834工具車(chē)間動(dòng)力3600.300.60108.0144180.00273.48照明70.901.006.306.309.575電鍍車(chē)間動(dòng)力2500.500.80125.093.8156.28237.44照明50.801.004.004.006.086熱處理車(chē)間動(dòng)力1500.600.8090.067.5112.50170.93照明50.801.004.004.006.087裝配車(chē)間動(dòng)力1800.300.7054.055.177.15117.22照明60.801

17、.004.804.807.298機(jī)修車(chē)間動(dòng)力1600.200.6532.037.449.2274.78照明40.801.003.203.204.869鍋爐房動(dòng)力500.700.803526.343.7866.52照明10.801.000.800.801.2210倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力200.400.808610.0015.19照明10.801.000.800.801.22生活區(qū)照明3500.700.90245.0118.7128.56195.32合計(jì)29941134.31094.21576.02394.6變壓器低壓側(cè)（取)0.721020.9984.81418.52155.3補(bǔ)償?shù)蛪弘娙萜骺側(cè)萘?60補(bǔ)償后

18、變壓器低壓側(cè)0.921020.9424.8變壓器損耗15.5766.29變壓器高壓側(cè)1036.47491.091146.9266.29架空進(jìn)線(xiàn)的功率損耗（?。?5.338.0高壓進(jìn)線(xiàn)端0.901061.77529.091186.2968.53變壓器選擇及主接線(xiàn)方案確定3.1主變壓器臺(tái)數(shù)選擇選擇主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)應(yīng)考慮下列原則：1應(yīng)滿(mǎn)足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。對(duì)供有大量一、二級(jí)負(fù)荷的變電所，應(yīng)采用兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電。對(duì)只有二級(jí)而無(wú)一級(jí)負(fù)荷的變電所，也可以只采用一臺(tái)變壓器，但必須有備用電源。2對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大，適于采用經(jīng)

19、濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，可采用兩臺(tái)變壓器。3當(dāng)負(fù)荷集中且容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級(jí)負(fù)荷，也可以采用兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器。4在確定變電所臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余地。3.2主變壓器容量選擇1只裝一臺(tái)主變壓器的變電所 主變壓器容量S應(yīng)滿(mǎn)足全部用電設(shè)備總計(jì)算負(fù)荷的需要，即 （3-1）2裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所 每臺(tái)變壓器的容量SZ應(yīng)同時(shí)滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件：(1)任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足總計(jì)算負(fù)荷S3的大約60%70%的需要，即 （3-2）(2)任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿(mǎn)足全部一、二級(jí)負(fù)荷的需要，即 （3-3）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可有下列兩種方案：方案1

20、裝設(shè)一臺(tái)主變壓器根據(jù)式，主變選用一臺(tái)接線(xiàn)方式為S11-1250/10型變壓器，根據(jù)民用建筑規(guī)范要求變壓器的負(fù)載率不宜大于85%，而顯然滿(mǎn)足要求。至于機(jī)械廠的二級(jí)負(fù)荷的備用電源，由與鄰近單位相聯(lián)的低壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)來(lái)承擔(dān)。因此裝設(shè)一臺(tái)主變壓器時(shí)選一臺(tái)接線(xiàn)方式為S11-16000/10型低損耗配電變壓器。方案2 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器 （3-4） （3-5）因此選兩臺(tái)接線(xiàn)方式為Dyn11的S11-1000/10型低損耗配電變壓器。兩臺(tái)變壓器并列運(yùn)行，互為備用。3.3主接線(xiàn)方案確定3.3.1變電所主接線(xiàn)方案的設(shè)計(jì)原則與要求變電所的主接線(xiàn)，應(yīng)根據(jù)變電所在供電系統(tǒng)中的地位、進(jìn)出線(xiàn)回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，

21、并應(yīng)滿(mǎn)足安全、可靠、靈活和經(jīng)濟(jì)等要求。(1)安全 應(yīng)符合有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)規(guī)范的要求，能充分保證人身和設(shè)備的安全。(2)可靠 應(yīng)滿(mǎn)足電力負(fù)荷特別是其中一、二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。(3)靈活 應(yīng)能必要的各種運(yùn)行方式，便于切換操作和檢修，且適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展。(4)經(jīng)濟(jì) 在滿(mǎn)足上述要求的前提下，盡量使主接線(xiàn)簡(jiǎn)單，投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并節(jié)約電能和有色金屬消耗量。3.3.2 工廠變電所常見(jiàn)的主接線(xiàn)方案1.只裝有一臺(tái)主變壓器的變電所主接線(xiàn)方案只裝有一臺(tái)主變壓器的變電所，其高壓側(cè)一般采用無(wú)母線(xiàn)的接線(xiàn)，根據(jù)高壓側(cè)采用的開(kāi)關(guān)電器不同，有三種比較典型的主接線(xiàn)方案：(1)高壓側(cè)采用隔離開(kāi)關(guān)-熔斷器或戶(hù)外跌開(kāi)式熔斷

22、器的主接線(xiàn)方案；(2)高壓側(cè)采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)-熔斷器或負(fù)荷型跌開(kāi)式熔斷器的主接線(xiàn)方案；(3)高壓側(cè)采用隔離開(kāi)關(guān)-斷路器的主接線(xiàn)方案。2.裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所主接線(xiàn)方案裝有兩臺(tái)主變壓器的變電所的典型主接線(xiàn)方案有：(1)高壓無(wú)母線(xiàn)、低壓?jiǎn)文妇€(xiàn)分段的主接線(xiàn)方案；(2)高壓采用單母線(xiàn)、低壓?jiǎn)文妇€(xiàn)分段的主接線(xiàn)方案；(3)高低壓側(cè)均為單母線(xiàn)分段的主接線(xiàn)方案。3.3.3確定主接線(xiàn)方案1.10kV側(cè)主接線(xiàn)方案的擬定由原始資料可知，高壓側(cè)進(jìn)線(xiàn)有一條10kV的公用電源干線(xiàn)，為滿(mǎn)足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，又采用與附近單位連接高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的方式取得備用電源，因此，變電所高壓側(cè)有兩條電源進(jìn)線(xiàn)，一條工作，一條備用，同時(shí)為保證供

23、電的可靠性和對(duì)擴(kuò)建的適應(yīng)性所以10kV側(cè)可采用單母線(xiàn)或單母線(xiàn)分段的方案。2.380V側(cè)主接線(xiàn)方案的擬定由原始資料可知，工廠用電部門(mén)較多，為保證供電的可靠性和靈活性可采用單母線(xiàn)或單母線(xiàn)分段接線(xiàn)的方案，對(duì)電能進(jìn)行匯集，使每一個(gè)用電部門(mén)都可以方便地獲得電能。3.方案確定根據(jù)前面章節(jié)的計(jì)算，若主變采用一臺(tái)S11型變壓器時(shí)，總進(jìn)線(xiàn)為一路路。為提高供電系統(tǒng)的可靠性，低壓一側(cè)需加入備用電源。若主變采用兩臺(tái)S11型變壓器時(shí)，總進(jìn)線(xiàn)為兩路，但若電源出現(xiàn)故障，兩臺(tái)主變均無(wú)法使用，可靠性較低。表3-1 兩種主接線(xiàn)方案的比較比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺(tái)主變加備用電源的方案裝設(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

24、靠性基本滿(mǎn)足要求單電源供電，可靠性差供電質(zhì)量由于一臺(tái)主變，電壓損耗略大由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗略小靈活方便性接有備用電源，靈活性好由于有兩臺(tái)主變，靈活性較好擴(kuò)建適應(yīng)性差一些更好經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電力變壓器的綜合投資額按單臺(tái)8.8萬(wàn)元計(jì)，綜合投資為2×8.8=17.6萬(wàn)元按單臺(tái)6.8850萬(wàn)元計(jì)，綜合投資為4×6.8850=27.54萬(wàn)元電力變壓器和高壓開(kāi)關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)約7萬(wàn)元主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)約10萬(wàn)元交供電部門(mén)的一次性供電貼費(fèi)按800元/KVA計(jì)，貼費(fèi)為1250×0.08萬(wàn)元=100萬(wàn)元貼費(fèi)為2×800

25、5;0.08=128萬(wàn)元從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線(xiàn)方案優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的方案。從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)看，裝設(shè)一臺(tái)主變的方案優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案。由于二級(jí)負(fù)荷較小，從技術(shù)指標(biāo)考慮，采用于裝設(shè)一臺(tái)主變加備用電源的方案。4 短路電流的計(jì)算4.1 繪計(jì)算電路圖根據(jù)變電所主接線(xiàn)圖繪出計(jì)算電路圖，將短路計(jì)算中需計(jì)入的各元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各個(gè)元件依次編號(hào)。如圖4-1所示。圖4-1 短路計(jì)算電路4.2 確定短路電流在短路計(jì)算中，短路計(jì)算點(diǎn)應(yīng)選擇在可能產(chǎn)生最大短路電流的地方。一般來(lái)說(shuō)。高壓側(cè)選擇在高壓母線(xiàn)位置；低壓側(cè)選擇在母線(xiàn)位置；系統(tǒng)中裝有限流電抗器時(shí)，應(yīng)選擇在電抗器之后，如圖4-1

26、中的k-1及k-2點(diǎn)。4.3 計(jì)算各元件的電抗標(biāo)幺值等(1) 設(shè)定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓，計(jì)算短路點(diǎn)基準(zhǔn)電流。設(shè)=100MVA，=，即高壓側(cè)=10.5kV,低壓側(cè)=0.4kV,則 (4-1) (4-2)(2)計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值1）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 (4-3)式中 電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量2）架空線(xiàn)路的電抗標(biāo)幺值，查得LGJ-150的單位電抗，而線(xiàn)路長(zhǎng)8km,故 (4-4)3）電力變壓器的電抗標(biāo)幺值，查得S11-1000的短路電壓=4.5，故 (4-5) (4-6)繪制等效電路圖，如圖4-2所示：圖4-2 短路等效電路圖4.4確定抗標(biāo)幺值等(1)求k-1點(diǎn)的短路回路總阻抗標(biāo)幺值

27、及三相短路電流和短路容量1）總阻抗標(biāo)幺值 (4-7)2）三相短路電流周期分量有效值 (4-8)3）其他三相短路電流=1.96kA (4-9)=2.55=2.55×1.96kA=5.0kA (4-10)=1.51=1.51×1.96kA=2.96kA (4-11)4）三相短路容量 (4-12)5） 兩相短路電流=1.70kA (4-13)=0.866=4.33kA (4-14)=0.886=2.56kA (4-15)（2）求k-2點(diǎn)的短路回路總阻抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量1）總阻抗標(biāo)幺值 (4-16)2）三相短路電流周期分量有效值 (4-17)3）其他三相短路電流=19

28、.7kA (4-18) =1.84=1.84×19.7kA=36.25kA (4-19)=1.09=1.09×19.7kA=21.47kA (4-20)4）三相短路容量 (4-21)5）兩相短路電流=24.65kA (4-22)=0.866=31.4kA (4-23)=0.886=19.02kA( 4-24)4.5 列出短路計(jì)算表短路電流計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4-1；表4-1 并列運(yùn)行時(shí)短路電流計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/KA兩相短路電流/KA三相短路容量/ K-1點(diǎn)1.961.961.965.02.961.74.332.5635.7K-2點(diǎn)19.719.719.736.2521

29、.4724.6531.419.0213.75 主要電氣設(shè)備選擇5.1變電站一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)正確地選擇設(shè)備是使電氣主接線(xiàn)和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)的重要條件。在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設(shè)備。電氣設(shè)備的選擇同時(shí)必須執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，并應(yīng)做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、運(yùn)行方便和適當(dāng)?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿(mǎn)足電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。5.1.1 一次設(shè)備選擇與校驗(yàn)的條件為了保證一次設(shè)備安全可靠地運(yùn)行，必須按下列條件選擇和校驗(yàn)：(1) 按正常工作條件，包括電壓、電流、頻率、開(kāi)斷電流等選擇。(2) 按

30、短路條件，包括動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定來(lái)校驗(yàn)。(3) 考慮電氣設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境條件和溫度、濕度、海拔以及有無(wú)防塵、防腐、防火、防爆等要求。5.1.2 按正常工作條件選擇1.按工作電壓選擇 設(shè)備的額定電壓不應(yīng)小于所在線(xiàn)路的額定電壓，即 (5-1)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 (5-2)3.按斷流能力選擇設(shè)備的額定開(kāi)斷電流或斷流容量不應(yīng)小于設(shè)備分?jǐn)嗨查g的短路電流有效值或短路容量，即 (5-3)或 (5-4)5.1.3 按短路條件校驗(yàn)短路條件校驗(yàn)，就是校驗(yàn)電器和導(dǎo)體在短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。1.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)(1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件 (5-5)或 (5-

31、6)式中 、開(kāi)關(guān)的極限通過(guò)電流（動(dòng)穩(wěn)定電流）峰值和有效值（單位為KA）；、開(kāi)關(guān)所在處的三相短路沖擊電流瞬時(shí)值和有效值（單位為KA）。(2)熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件 (5-7)式中 開(kāi)關(guān)的熱穩(wěn)定電流有效值（單位為KA）； 開(kāi)關(guān)的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間（單位為s）；開(kāi)關(guān)所在處的三相短路穩(wěn)態(tài)電流（單位為KA）；短路發(fā)熱假想時(shí)間（單位為s）。2.電流互感器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)(1)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件 (5-8)或 (5-9)式中 電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定電流（單位為KA）；電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)（對(duì)）；電流互感器的額定一次電流（單位為A）。熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件 (5-10)或 (5-11)式中 電流互感器的熱穩(wěn)定電流（單位為KA）；電流互

32、感器的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間，一般取1s；電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)（對(duì)）。5.1.4 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)表5-1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇交驗(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)條件參數(shù)數(shù)據(jù)10kV67.6A1.96kA5.0kA一10kv一次設(shè)備型號(hào)參數(shù)額定參數(shù)高壓真空斷路器CV2-10/63010kV630A16kA40kA高壓熔斷器XRNP3-12/125-5012kV0.5A50kA電壓互感器JDZX12-10KV電流互感器LZZBJ12-10A10kV100/5A10KV8031.5高壓隔離開(kāi)關(guān)GN19-12/630A12KV630A開(kāi)關(guān)柜KYN28A-245.1.5

33、 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)表5-2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇交驗(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)條件參數(shù)數(shù)據(jù)380V總2155A28.46kA52.37kA一380kv次設(shè)備型號(hào)參數(shù)額定參數(shù)萬(wàn)能式斷路器CW2-2500400V2500A60kA塑料外殼式斷路器CM2-630L400V630A塑料外殼式斷路器CM2-400L400V315A塑料外殼式斷路器CM2-225L400V140A200A225A塑料外殼式斷路器CM2-125L400V20A80A100A電流互感器LZZBJ12-10A3000/5A800/5A,500/5A300/5A,200/5A150/5A,

34、100/5A75/5A，20/5A電容器(共14組， 共補(bǔ)8組，分補(bǔ)6組）BSMJ0.4-40-35.2高低壓母線(xiàn)的選擇根據(jù)計(jì)算電流和GB5005394 10kV 及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范中的規(guī)定，10kV母線(xiàn)選擇TMY-3(100×10)+1×(60×6)型母線(xiàn)，即相母線(xiàn)尺寸均為40mm×4mm，中性母線(xiàn)尺寸為60mm×6mm；380V母線(xiàn)選擇LMY-3 (80×10)+ 80×8型母線(xiàn)，即相母線(xiàn)尺寸為80mm×10mm,中性母線(xiàn)尺寸為80mm×8mm。6變電所進(jìn)出線(xiàn)和低壓電纜選擇6.1 變電所進(jìn)出線(xiàn)的選擇范圍1.高壓進(jìn)線(xiàn)(1)如為專(zhuān)用線(xiàn)路，應(yīng)選專(zhuān)用線(xiàn)路的全長(zhǎng)。(2)如從公共干線(xiàn)引至變電站，則僅選從公共干線(xiàn)到變電站的一段引出線(xiàn)。(3)對(duì)于靠墻安裝的高壓開(kāi)關(guān)柜，柜下進(jìn)線(xiàn)時(shí)一般須經(jīng)電纜引入，因此架空進(jìn)線(xiàn)至變電站高壓側(cè)，往往需選一段引入電纜。2.高壓出線(xiàn)(1)對(duì)于全線(xiàn)一致的架空出線(xiàn)或電纜出線(xiàn)，應(yīng)選線(xiàn)路的全長(zhǎng)。(2)如經(jīng)一段電纜從高壓開(kāi)關(guān)柜引出再架空配電的線(xiàn)路，則變電站高壓出線(xiàn)的選擇只選這一段引出電纜，而架空配電線(xiàn)路在廠區(qū)配電線(xiàn)