某廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、 .課 程 設(shè) 計(jì) (論 文)機(jī)械與電氣學(xué)院系（院）電氣工程與其自動(dòng)化專業(yè)課程設(shè)計(jì)（論文）題目 某廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)學(xué)生 班 級(jí) 電氣工程與其自動(dòng)化（2）班學(xué) 號(hào) 2008100082 指導(dǎo)教師 完成日期 2011 年 12 月 2 日南 昌 工 程 學(xué) 院課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)一、課程設(shè)計(jì)(論文)題目：某廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)二、課程設(shè)計(jì)(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))與設(shè)計(jì)技術(shù)要求：（一）設(shè)計(jì)要求要求根據(jù)本廠所能取得的電源與本廠用電負(fù)荷情況，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形式，確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與數(shù)量、類型，選擇變電所主結(jié)線方

2、案與高低壓設(shè)備和進(jìn)出線，確定二次回路方案，選擇整定繼電保護(hù)裝置，確定防雷和接地裝置，最后按照要求寫(xiě)出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，繪出設(shè)計(jì)圖樣。（二）設(shè)計(jì)依據(jù)1、工廠總平面圖2、工廠負(fù)荷情況該廠多數(shù)車(chē)間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)為4200小時(shí)，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為6小時(shí)。低壓動(dòng)力設(shè)備均為三相，額定電壓為380V。電氣照明與家用電器為單相，額定電壓為220V。負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如下表：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)功率因數(shù)（1）鑄造車(chē)間動(dòng)力3004000.350.66照明5100.801.0（2）金工車(chē)間動(dòng)力4005000.260.63照明5100.801.0（3）電鍍車(chē)間動(dòng)力3004000.520

3、.78照明5100.801.0（4）裝配車(chē)間動(dòng)力2003000.360.71照明5100.801.0（5）機(jī)修車(chē)間動(dòng)力2003000.280.67照明5100.801.0生活區(qū)照明4005000.750.953、供電電源情況該廠工作電源由附近一條10kV的公用電源干線供給，該干線的走向參看工廠總平面圖。該干線的導(dǎo)線牌號(hào)為L(zhǎng)GJ-150，導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為2m；干線首端（即電力系統(tǒng)的饋電變電站）距離本廠約6km。干線首端所裝設(shè)的高壓斷路器斷流容量為500MVA，該斷路器配備有定時(shí)限過(guò)流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過(guò)流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1.5s。為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線

4、由鄰近（8km）的單位取得備用電源（10kV）。4、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-4，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。5、地質(zhì)水文資料 本廠所在地區(qū)平均海拔500m，地層以砂粘土為主，地下水位為2m。6、電費(fèi)制度該廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)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/kVA，動(dòng)力電費(fèi)為0.30元/kW·h，照明電費(fèi)為0.60元/ kW·h，工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率因

5、數(shù)不得低于0.90。（三）設(shè)計(jì)任務(wù)要求在規(guī)定時(shí)間獨(dú)立完成：1.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，包括：1）前言2）目錄3）負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償4）變電所位置和型式的選擇5）變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量、類型的選擇6）變電所主結(jié)線方案的設(shè)計(jì)7）短路電流的計(jì)算8）變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)9）變電所進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn)10）變電所二次回路方案的選擇11）防雷保護(hù)和接地裝置的初步設(shè)計(jì)12）參考文獻(xiàn)與附錄2.設(shè)計(jì)圖樣，包括：1）變電所電氣主接線圖1(A3圖樣)三、課程設(shè)計(jì)(論文)工作容與完成時(shí)間：11.2211.23：負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償方案設(shè)計(jì)11.24：變電所位置和型式的選擇11.2511.26：變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量

6、、類型的選擇11.27：變電所主結(jié)線方案的設(shè)計(jì)11.28：短路電流的計(jì)算11.29：變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)11.3012.1：變電所進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn)12.2：變電所二次回路方案的選擇、防雷保護(hù)和接地裝置的初步設(shè)計(jì)12.312.5：撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、繪制設(shè)計(jì)圖樣四、主要參考資料：1、1.介才主編，工廠供電，機(jī)械工業(yè)，1998 2.介才主編，工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)第二版，機(jī)械工業(yè)，2008 3.工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)，水利電力 4.電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊(cè)，電氣一次、二次部分， 水利電力 5.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)，水利電力6.電力變壓器保護(hù)，電力工業(yè)機(jī)械與電氣工程學(xué)院系電氣工程與其自動(dòng)化（1）班學(xué)生：日

7、期： 自 2010 年 11 月 22 日至 2010 年 12 月 5 日指導(dǎo)教師：助理指導(dǎo)教師(并指出所負(fù)責(zé)的部分)：教研室： 電氣工程 教研室主任： 某廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)Certain Factory Step-down Substation The Electrical Design總計(jì) 課程設(shè)計(jì)（論文） 頁(yè) 表 格 個(gè)插 圖 幅摘 要設(shè)計(jì)過(guò)程中運(yùn)用了很多的知識(shí)，因此如何將知識(shí)系統(tǒng)化就成了關(guān)鍵。如本設(shè)計(jì)中用到了工廠供電的絕大多數(shù)的基礎(chǔ)理論和設(shè)計(jì)方案，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中側(cè)重了知識(shí)系統(tǒng)化能力的培養(yǎng)。設(shè)計(jì)可分為幾部分：負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率計(jì)算與補(bǔ)償；變電所位置和形式的選擇；變電所主變壓器臺(tái)數(shù)

8、和容量與主接線方案的選擇；短路電流的計(jì)算；變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)；變電所高、低壓線路的選擇；變電所二次回路方案選擇與繼電保護(hù)的整定；防雷和接地裝置的確定。  關(guān)鍵詞：負(fù)荷計(jì)算無(wú)功功率主接線AbstractThe design process using a lot of knowledge, therefore how knowledge systematic became the key. If this design using the factory of the overwhelming majority of power supply of basic the

9、ory and design scheme, so in the design process emphasis on knowledge systematic ability. Design can be divided into several parts: load calculation and reactive power calculation and compensation, Substation position and form the choice, Main transformer substation sets and capacity and main wiring

10、 schemes choice; The calculation of short-circuit current, Once substation equipment choice and calibration, Substation high and low voltage circuit choice; The secondary circuit substation plan selection and relay protection setting, Lightning protection and grounding device is identified. Key

11、 Words: Load calculation Reactive powerThe Lord wiring目 錄前言1一、負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率計(jì)算與補(bǔ)償2二、變電所位置和形式的選擇5三、變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量與主接線方案的選擇6四、短路電流的計(jì)算8五、變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)10六、變電所高、低壓線路的選擇14七、變電所二次回路方案選擇與繼電保護(hù)的整定15八、防雷和接地裝置的確定20九、心得和體會(huì)21十、附錄參考文獻(xiàn)22十一、附圖22前 言課程設(shè)計(jì)是教學(xué)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通過(guò)課程設(shè)計(jì)可以鞏固本課程理論知識(shí)，掌握供配電設(shè)計(jì)的基本方法，通過(guò)解決各種實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)

12、題的能力，同時(shí)對(duì)電力工業(yè)的有關(guān)政策、方針、技術(shù)規(guī)程有一定的了解，在計(jì)算、繪圖、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等方面得到訓(xùn)練，為今后的工作奠定基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)可分為九部分：負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率計(jì)算與補(bǔ)償；變電所位置和形式的選擇；變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量與主接線方案的選擇；短路電流的計(jì)算；變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)；變電所高、低壓線路的選擇；變電所二次回路方案選擇與繼電保護(hù)的整定；防雷和接地裝置的確定；心得和體會(huì)；附參考文獻(xiàn)。另外有設(shè)計(jì)圖紙1（以附圖的形式給出），附圖變電所電氣主接線圖；由于設(shè)計(jì)者知識(shí)掌握的深度和廣度有限，本設(shè)計(jì)尚有不完善的地方，敬請(qǐng)老師批評(píng)指正！ 2010年12月 一 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率計(jì)算與補(bǔ)償廠房編號(hào)

13、廠房名稱負(fù)荷類別設(shè)備容量（kW）需要系數(shù)功率因數(shù)（1）鑄造車(chē)間動(dòng)力3820.350.66照明100.801.0（2）金工車(chē)間動(dòng)力4820.260.63照明100.801.0（3）電鍍車(chē)間動(dòng)力3820.520.78照明100.801.0（4）裝配車(chē)間動(dòng)力2820.360.71照明100.801.0（5）機(jī)修車(chē)間動(dòng)力2820.280.67照明50.801.0生活區(qū)照明4820.750.95(一) 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率計(jì)算在負(fù)荷計(jì)算時(shí)，采用需要系數(shù)法對(duì)各個(gè)車(chē)間進(jìn)行計(jì)算，并將照明和動(dòng)力部分分開(kāi)計(jì)算，照明部分最后和宿舍區(qū)照明一起計(jì)算。具體步驟如下。1. 鑄造車(chē)間：動(dòng)力部分，取設(shè)備容量是370kW照明部分：

14、取設(shè)備容量是10kW；2. 金工車(chē)間：動(dòng)力部分，取設(shè)備容量是482kW 照明部分：取設(shè)備容量是10kW：；3. 電鍍車(chē)間：動(dòng)力部分，取設(shè)備容量是382kW照明部分：取設(shè)備容量是10kW；4. 裝配車(chē)間：動(dòng)力部分，取設(shè)備容量是282kW照明部分：取設(shè)備容量是10kW；5. 機(jī)修車(chē)間：動(dòng)力部分，取設(shè)備容量是282kW 照明部分：取設(shè)備容量是5kW；6.生活區(qū)照明，。另外，所有車(chē)間的照明負(fù)荷：取全廠的同時(shí)系數(shù)為：，則全廠的計(jì)算負(fù)荷為：； (二) 無(wú)功功率補(bǔ)償由以上計(jì)算可得變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：這時(shí)低壓側(cè)的功率因數(shù)為：為使高壓側(cè)的功率因數(shù)0.90，則低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)高于0.90，?。骸?/p>

15、要使低壓側(cè)的功率因數(shù)由0.85提高到0.95，則低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為：取:=335則補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：計(jì)算電流變壓器的功率損耗為：變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：補(bǔ)償后的功率因數(shù)為：滿足（大于0.90）的要求。(三) 年耗電量的估算年有功電能消耗量與年無(wú)功電能耗電量可由下式計(jì)算得到：年有功電能消耗量： 年無(wú)功電能耗電量： 結(jié)合本廠的情況，年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為4200h，取年平均有功負(fù)荷系數(shù)，年平均無(wú)功負(fù)荷系數(shù)。由此可得本廠：年有功耗電量：；年無(wú)功耗電量：。二 變電所位置和形式的選擇由于本廠有二級(jí)重要負(fù)荷，考慮到對(duì)供電可靠性的要求，采用兩路進(jìn)線，一路經(jīng)10kV公共市電架空進(jìn)線

16、（中間有電纜接入變電所）；一路引自鄰廠高壓聯(lián)絡(luò)線。變電所的形式由用電負(fù)荷的狀況和周?chē)h(huán)境情況確定，根據(jù)變電所位置和形式的選擇規(guī)定與GB500531994的規(guī)定，結(jié)合本廠的實(shí)際情況，這里變電所采用單獨(dú)設(shè)立方式。三 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量與主接線方案的選擇(一) 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行選擇。當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，宜裝設(shè)兩臺(tái)與以上變壓器：有大量一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷；季節(jié)性負(fù)荷變化較大；集中負(fù)荷較大。結(jié)合本廠的情況，考慮到二級(jí)重要負(fù)荷的供電安全可靠，故選擇兩臺(tái)主變壓器。(二) 變電所主變壓器容量選擇每臺(tái)變壓器的容量應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：1） 任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)

17、，宜滿足：2） 任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足：，即滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷需求。代入數(shù)據(jù)可得：=（0.60.7）×999.258=（599.6648699.4806）。又考慮到本廠的氣象資料（年平均氣溫為），所選變壓器的實(shí)際容量：取最大=699.4806也滿足使用要求，同時(shí)又考慮到未來(lái)510年的負(fù)荷發(fā)展，初步取=1000 ?？紤]到安全性和可靠性的問(wèn)題，確定變壓器為SC3系列箱型干式變壓器。型號(hào)：SC3-1000/10 ，其主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示：變壓器型號(hào)額定容量/額定電壓/kV聯(lián) 結(jié) 組型 號(hào)損耗/kW空載電流%短路阻抗%高壓低壓空載負(fù)載SC3-1000/10100010.50.4D

18、yn112.457.451.36（附：參考尺寸（mm）：長(zhǎng)：1760寬：1025高：1655 重量（kg）：3410） （三） 變電所主接線方案的選擇方案：高、低壓側(cè)均采用單母線分段。優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶可以從不同母線段引出兩個(gè)回路，用兩個(gè)電路供電；當(dāng)一段母線故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)切除故障母線保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電 。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開(kāi)關(guān)檢修時(shí)該母線各出線須停電；當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。方案：?jiǎn)文妇€分段帶旁路。優(yōu)點(diǎn)：具有單母線分段全部?jī)?yōu)點(diǎn)，在檢修斷路器時(shí)不至中斷對(duì)用戶供電。缺點(diǎn)：常用于大型電廠和變

19、電中樞，投資高。方案：高壓采用單母線、低壓?jiǎn)文妇€分段。優(yōu)點(diǎn)：任一主變壓器檢修或發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)切換操作，即可迅速恢復(fù)對(duì)整個(gè)變電所的供電。缺點(diǎn)：在高壓母線或電源進(jìn)線進(jìn)行檢修或發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)變電所仍需停電。以上三種方案均能滿足主接線要求，采用三方案時(shí)雖經(jīng)濟(jì)性最佳，但是其可靠性相比其他兩方案差；采用方案二需要的斷路器數(shù)量多，接線復(fù)雜，它們的經(jīng)濟(jì)性能較差；采用方案一既滿足負(fù)荷供電要求又較經(jīng)濟(jì)，故本次設(shè)計(jì)選用方案。根據(jù)所選的接線方式，畫(huà)出主接線圖，參見(jiàn)附圖變電所電氣主接線圖。三 短路電流的計(jì)算本廠的供電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖（一）所示。采用兩路電源供線，一路為距本廠6km的饋電變電站經(jīng)LGJ-185架空線（系統(tǒng)

20、按電源計(jì)），該干線首段所裝高壓斷路器的斷流容量為；一路為鄰廠高壓聯(lián)絡(luò)線。下面計(jì)算本廠變電所高壓10kV母線上k-1點(diǎn)短路和低壓380V母線上k-2點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量。圖（一）下面采用標(biāo)么制法進(jìn)行短路電流計(jì)算。(一) 確定基準(zhǔn)值：取，所以：(二) 計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值：（忽略架空線至變電所的電纜電抗）1) 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值： 2) 架空線路的電抗標(biāo)么值：查手冊(cè)得，因此： 3）電力變壓器的電抗標(biāo)么值：由所選的變壓器的技術(shù)參數(shù)得，因此：可繪得短路等效電路圖如圖（二）所示。圖（二）(三) 計(jì)算k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)么值與三相短路電流和短路容量1) 總電抗標(biāo)么值：2)

21、 三相短路電流周期分量有效值： 3) 其他三相短路電流：4) 三相短路容量：(四) 計(jì)算k-2點(diǎn)短路電路總電抗標(biāo)么值與三相短路電流和短路容量1) 總電抗標(biāo)么值：2) 三相短路電流周期分量有效值：3) 其他三相短路電流：4) 三相短路容量：四 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)(一) 變電所高壓一次設(shè)備的選擇根據(jù)機(jī)械廠所在地區(qū)的外界環(huán)境，高壓側(cè)采用市長(zhǎng)城電器生產(chǎn)的JYN2-10（Z）型戶移開(kāi)式交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備。此高壓開(kāi)關(guān)柜的型號(hào)：JYN2-10/4ZTTA（說(shuō)明：4：一次方案號(hào)；Z：真空斷路器；T：彈簧操動(dòng)；TA ：干熱帶）。其部高壓一次設(shè)備根據(jù)本廠需求選取，具體設(shè)備見(jiàn)附圖變電所電氣主接線圖。初選設(shè)

22、備：高壓斷路器： ZN24-10/1250/20 高壓熔斷器：RN2-10/0.5 -50 電流互感器：LZZQB6-10-0.5-200/5 電壓互感器：JDZJ-10 接地開(kāi)關(guān)：JN-3-10/25母線型號(hào)：TMY-3（504）；TMY-3（8010）+1（606）絕緣子型號(hào)：ZA-10Y抗彎強(qiáng)度：3.75kN（戶支柱絕緣子）從高壓配電柜引出的10kV三芯電纜采用交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，型號(hào)：YJV-350，無(wú)鋼鎧護(hù)套，纜芯最高工作溫度。(二) 變電所高壓一次設(shè)備的校驗(yàn)根據(jù)高壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目和條件，在據(jù)電壓、電流、斷流能力選擇設(shè)備的基礎(chǔ)上，對(duì)所選的高壓側(cè)設(shè)備進(jìn)行必需的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)和熱

23、穩(wěn)定度校驗(yàn)。設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)1) 高壓電器動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)校驗(yàn)條件： 由以上短路電流計(jì)算得= ；= 。并查找所選設(shè)備的數(shù)據(jù)資料比較得：高壓斷路器ZN24-10/1250/20 =50kA ，滿足條件；電流互感器LZZQB6-10-0.5-200/5 =79kA，滿足條件；JN-3-10/25接地開(kāi)關(guān)=63 kA ，滿足條件。2) 絕緣子動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)校驗(yàn)條件： 母線采用平放在絕緣子上的方式，則：（其中=200mm；=900mm）。所以：= 滿足要求。 3) 母線的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)校驗(yàn)條件： TMY母線材料的最大允許應(yīng)力=140MPa。10kV母線的短路電流=；= 三相短路時(shí)所受的最大電動(dòng)力： =母線的彎曲

24、力矩： 母線的截面系數(shù)： 母線在三相短路時(shí)的計(jì)算應(yīng)力： 可得，=140MPa=，滿足動(dòng)穩(wěn)定性要求。.高壓設(shè)備的熱穩(wěn)定性校驗(yàn)1) 高壓電器熱穩(wěn)定性校驗(yàn)校驗(yàn)條件： 查閱產(chǎn)品資料：高壓斷路器：=31.5kA,t=4s；電流互感器：=44.5kA ,t=1s；接地開(kāi)關(guān)：=25kA,t=4s。取，=，將數(shù)據(jù)代入上式，經(jīng)計(jì)算以上電器均滿足熱穩(wěn)定性要求。2) 高壓母線熱穩(wěn)定性校驗(yàn)校驗(yàn)條件： A=查產(chǎn)品資料，得銅母線的C=171，取。母線的截面： A=504=200允許的最小截面： 從而，該母線滿足熱穩(wěn)定性要求 。 3) 高壓電纜的熱穩(wěn)定性校驗(yàn)校驗(yàn)條件： A=允許的最小截面： 所選電纜YJV-350的截面 A

25、=50從而，該電纜滿足熱穩(wěn)定性要求 。 (三) 變電所低壓一次設(shè)備的選擇低壓側(cè)采用的也是長(zhǎng)城電器生產(chǎn)的GGD2型低壓開(kāi)關(guān)柜：低壓斷路器：NA1 型智能萬(wàn)能斷路器 低壓熔斷器：DW15-2000 電流互感器：LMZJ1-0.5-2000/5A 母線型號(hào)： TMY-3（8010）+1（606）另外，無(wú)功補(bǔ)償柜選用2個(gè)GCJ1-01型柜子，采用自動(dòng)補(bǔ)償，滿足補(bǔ)償要求。(四) 變電所低壓一次設(shè)備的校驗(yàn)由于根據(jù)低壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目和條件進(jìn)行的低壓一次側(cè)設(shè)備選擇，不需再對(duì)熔斷器、刀開(kāi)關(guān)、斷路器進(jìn)行校驗(yàn)。關(guān)于低壓電流互感器、電壓互感器、電容器與母線、電纜、絕緣子等校驗(yàn)項(xiàng)目與高壓側(cè)相應(yīng)電器一樣，這里僅列

26、出低壓母線的校驗(yàn)：380kV側(cè)母線上母線動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)：校驗(yàn)條件： TMY母線材料的最大允許應(yīng)力=140MPa。380kV母線的短路電流=;=三相短路時(shí)所受的最大電動(dòng)力為：母線的彎曲力矩： 母線的截面系數(shù)： 母線在三相短路時(shí)的計(jì)算應(yīng)力： 可得，=140MPa=，滿足動(dòng)穩(wěn)定性要求。380V側(cè)母線熱穩(wěn)定性校驗(yàn)：校驗(yàn)條件： A=查產(chǎn)品資料，得銅母線的C=171，取。母線的截面： A=8010=800允許的最小截面： 從而，滿足熱穩(wěn)定性要求 。 五 變電所高、低壓線路的選擇為了保證供電的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)，選擇導(dǎo)線和電纜時(shí)應(yīng)滿足下列條件：發(fā)熱條件；電壓損耗條件；經(jīng)濟(jì)電流密度；機(jī)械強(qiáng)度。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)：

27、一般10KV與以下的高壓線路和低壓動(dòng)力線路，通常先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗(yàn)其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)于低壓照明線路，因?qū)﹄妷核揭筝^高，通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。（一）高壓線路導(dǎo)線的選擇架空進(jìn)線后接了一段交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜YJV-350做引入線（直埋）。高壓側(cè)計(jì)算電流所選電纜的允許載流量：滿足發(fā)熱條件。（二）低壓線路導(dǎo)線的選擇由于沒(méi)有設(shè)單獨(dú)的車(chē)間變電所，進(jìn)入各個(gè)車(chē)間的導(dǎo)線接線采用TN-C-S系統(tǒng)；從變電所到各個(gè)車(chē)間與宿舍區(qū)用埋地電纜供電，電纜采用VV22型銅芯交聯(lián)聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜，根據(jù)不同的車(chē)間負(fù)荷采用不同的截面。其中導(dǎo)線

28、和電纜的截面選擇滿足條件：1) 相線截面的選擇以滿足發(fā)熱條件即，；2) 中性線（N線）截面選擇，這里采用的為一般三相四線，滿足；3) 保護(hù)線（PE線）的截面選擇一、 時(shí)，；二、 時(shí)，三、 時(shí)，4) 保護(hù)中性線（PEN）的選擇，取（N線）與（PE）的最大截面。結(jié)合計(jì)算負(fù)荷，可得到由變電所到各個(gè)車(chē)間的低壓電纜的型號(hào)為：電鍍車(chē)間：VV22-1KV-3×120+1×70 三根并聯(lián)；鑄造車(chē)間：VV22-1KV-3×240+1×12 兩根并聯(lián)；金工車(chē)間：VV22-1KV-3×185+1×95 兩根并聯(lián)；裝配車(chē)間：VV22-1KV-3×7

29、0+1×50 兩根并聯(lián)；機(jī)修車(chē)間：VV22-1KV-3×50+1×35 兩根并聯(lián)；另外，送至各車(chē)間的照明線路采用：銅芯聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線BV型號(hào)。六 變電所二次回路方案選擇與繼電保護(hù)的整定（一） 二次回路方案選擇1) 二次回路電源選擇二次回路操作電源有直流電源，交流電源之分。蓄電池組供電的直流操作電源帶有腐蝕性，并且有爆炸危險(xiǎn)；由整流裝置供電的直流操作電源安全性高，但是經(jīng)濟(jì)性差。 考慮到交流操作電源可使二次回路大大簡(jiǎn)化，投資大大減少，且工作可靠，維護(hù)方便。這里采用交流操作電源。2) 高壓斷路器的控制和信號(hào)回路高壓斷路器的控制回路取決于操作機(jī)構(gòu)的形式和操作電源的類別。

30、結(jié)合上面設(shè)備的選擇和電源選擇，采用彈簧操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制和信號(hào)回路。3) 電測(cè)量?jī)x表與絕緣監(jiān)視裝置這里根據(jù)GBJ63-1990的規(guī)要求選用合適的電測(cè)量?jī)x表并配用相應(yīng)絕緣監(jiān)視裝置。a) 10KV電源進(jìn)線上：電能計(jì)量柜裝設(shè)有功電能表和無(wú)功電能表；為了解負(fù)荷電流，裝設(shè)電流表一只。b) 變電所每段母線上：裝設(shè)電壓表測(cè)量電壓并裝設(shè)絕緣檢測(cè)裝置。c) 電力變壓器高壓側(cè)：裝設(shè)電流表和有功電能表各一只。d) 380V的電源進(jìn)線和變壓器低壓側(cè)：各裝一只電流表。e) 低壓動(dòng)力線路：裝設(shè)電流表一只。4) 電測(cè)量?jī)x表與絕緣監(jiān)視裝置在二次回路中安裝自動(dòng)重合閘裝置（ARD）（機(jī)械一次重合式）、備用電源自動(dòng)投入裝置（AP

31、D）。（二）繼電保護(hù)的整定 繼電保護(hù)要求具有選擇性，速動(dòng)性，可靠性與靈敏性。由于本廠的高壓線路不很長(zhǎng)，容量不很大，因此繼電保護(hù)裝置比較簡(jiǎn)單。對(duì)線路的相間短路保護(hù)，主要采用帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)和瞬時(shí)動(dòng)作的電流速斷保護(hù)；對(duì)線路的單相接地保護(hù)采用絕緣監(jiān)視裝置，裝設(shè)在變電所高壓母線上，動(dòng)作于信號(hào)。繼電保護(hù)裝置的接線方式采用兩相兩繼電器式接線；繼電保護(hù)裝置的操作方式采用交流操作電源供電中的“去分流跳閘”操作方式（接線簡(jiǎn)單，靈敏可靠）；帶時(shí)限過(guò)電流保護(hù)采用反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置。型號(hào)都采用GL-25/10 。其優(yōu)點(diǎn)是：繼電器數(shù)量大為減少，而且可同時(shí)實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù)，可采用交流操作，運(yùn)行簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，投資大大降低。

32、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)。1)變壓器繼電保護(hù)變電所裝有兩臺(tái)10/0.41000的變壓器。低壓母線側(cè)三相短路電流為，高壓側(cè)繼電保護(hù)用電流互感器的變比為200/5A，繼電器采用GL-25/10型，接成兩相兩繼電器方式。下面整定該繼電器的動(dòng)作電流，動(dòng)作時(shí)限和速斷電流倍數(shù)。a)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定： ，故其動(dòng)作電流：動(dòng)作電流整定為9A。b)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，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。c)電流速斷保護(hù)速斷電流倍數(shù)整定取，故其速斷電流為：因此速斷電流倍數(shù)整定為： 。2）10KV側(cè)繼電保護(hù)在此

33、選用GL-25/10型繼電器。由以上條件得計(jì)算數(shù)據(jù)：變壓器一次側(cè)過(guò)電流保護(hù)的10倍動(dòng)作時(shí)限整定為0.5s；過(guò)電流保護(hù)采用兩相兩繼電器式接線；高壓側(cè)線路首端的三相短路電流為2.614kA；變比為200/5A保護(hù)用電流互感器動(dòng)作電流為9A。下面對(duì)高壓母線處的過(guò)電流保護(hù)裝置進(jìn)行整定。（高壓母線處繼電保護(hù)用電流互感器變比為200/5A）整定的動(dòng)作電流取，故， 根據(jù)GL-25/10型繼電器的規(guī)格，動(dòng)作電流整定為7A 。整定的動(dòng)作時(shí)限：母線三相短路電流反映到中的電流：對(duì)的動(dòng)作電流的倍數(shù)，即：由反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限的整定曲線確定的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間：=0.6s。的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間：母線三相短路電流反映到中的電流

34、：對(duì)的動(dòng)作電流的倍數(shù)，即：所以由10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)限曲線查得的動(dòng)作時(shí)限：。3）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：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: 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：取1.1。(d)過(guò)流脫扣器與被保護(hù)線路配合要求：滿足：絕緣導(dǎo)線和電纜允許短時(shí)過(guò)負(fù)荷倍數(shù)(對(duì)瞬時(shí)和短延時(shí)過(guò)流脫扣器，一般取4.5；對(duì)長(zhǎng)延時(shí)過(guò)流脫扣器，取1.11.2)。(e)熱脫扣器動(dòng)作電流整定：滿足：取1.1，一