食品廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)

1、物理和電子工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課 程 工廠供電 題 目 某食品廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì) 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 學(xué) 號 0909040135 姓 名 葉濤（及第三組成員） 指 導(dǎo) 教 師 劉剛 講師 學(xué) 期 2013-2013-2 某食品廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)學(xué)生：葉濤 指導(dǎo)老師：劉剛摘 要：某食品廠降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是對工廠供電的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)對工廠供電方式、主要設(shè)備的選擇、愛護(hù)裝置的配置及防雷接地系統(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)的敘述，其中還包括全廠的負(fù)荷計(jì)算、高壓側(cè)和低壓側(cè)的短路計(jì)算、設(shè)備選擇及校驗(yàn)、主要設(shè)備繼電愛護(hù)設(shè)計(jì)、配電裝置設(shè)計(jì)、防雷和接地設(shè)計(jì)等。本設(shè)計(jì)通過計(jì)算出的有功、無功和視在功率選擇變壓

2、器的大小和相應(yīng)主要設(shè)備的主要參數(shù)，再依據(jù)用戶對電壓的要求，計(jì)算補(bǔ)償功率，從而得出所需補(bǔ)償電容的大小和個(gè)數(shù)。依據(jù)國家供電部門的相關(guān)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(shè)備的選擇，配電所的布置，運(yùn)行的平安性、牢靠性和敏捷性，對電力工程建設(shè)和運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)節(jié)約等，都有很大的影響。關(guān)鍵字：變電所;負(fù)荷計(jì)算;設(shè)備選型;繼電愛護(hù)Step-down Substation Electrical Design of a food factoryUndergraduate: Supervisor:Liu GangAbstract：The Step-down substation electric

3、al and power distribution system design of a plastic products factory is for power plant design. The design makes the narrative about the factory power supply, main equipment selection, protection device configuration and grounding system for lightning protection, which also includes the load calcul

4、ation of the factory, the short circuit current calculation of the high pressure side and low pressure side, equipment selection and validation, the main equipment relay protection design, power distribution equipment design, lightning protection and grounding design. This design is based on the cal

5、culation 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 number of compensation cap

6、acitor.According to the relevant provisions of the national electricity sector, the design draws the main connection diagram about the total distribution substation and power distribution system. Main electrical connection have great influence on the electrical equipment selection, the layout of the

7、 distribution, operation safety, reliability and flexibility, also power engineering construction and economy of the operation and so on.Keywords: substations; load calculation; equipment selection; relay protection書目前言11 負(fù)荷計(jì)算和無功補(bǔ)償計(jì)算21.1負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的21.2負(fù)荷計(jì)算的方法21.3全場負(fù)荷計(jì)算31.4無功補(bǔ)償目的和方案41.5無功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算和電容的選擇42

8、 變電所位置和型式的選擇42.1變電所位置的選擇42.2變電所的形式（類型）：62.3 變電所位置確定73 變電所主要變壓器的臺數(shù)和容量、類型的選擇。74 變電所主接線方案的選擇85 變電所一次設(shè)別的選擇和校驗(yàn)125.1電氣設(shè)備選擇的一般原則125.2凹凸壓電氣設(shè)備的選擇126 變電所高、低壓線路的選擇156.1 變電所主接線圖156.2 總平面圖156.3低壓配電系統(tǒng)圖167 電氣設(shè)備的選擇167.1 6KV架空線上設(shè)備167.2 6KV電纜線上開關(guān)柜178 變電所二次回路方案的選擇和繼電愛護(hù)的整定198.1 變電所二次回路的選擇198.2變電所繼電愛護(hù)裝置198.3裝設(shè)電流速斷愛護(hù)209

9、收獲和體會21參考文獻(xiàn)2222 / 26前言眾所周知，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，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的安排既簡潔經(jīng)濟(jì)，又便于限制、調(diào)整和測量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國民經(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，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

10、件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。從另一方面來說，假如工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)峻的后果。因此，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有非常重要的意義。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)約對于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有非常重要的戰(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(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)和生活用電的須要，并做好節(jié)能工作，就必需達(dá)到以下基本要求：（1）平安 在電能的供應(yīng)、安排和運(yùn)用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。（2）牢靠 應(yīng)滿意電能用戶對供電牢靠性的要求。（3）優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿意電能用戶對電

11、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)前和長遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照看局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。 課程設(shè)計(jì)是檢驗(yàn)我們本學(xué)期學(xué)習(xí)的狀況的一項(xiàng)綜合測試，它要求我們把所學(xué)的學(xué)問全部適用，融會貫穿的一項(xiàng)訓(xùn)練，是對我們實(shí)力的一項(xiàng)綜合評定，它要求我們充分發(fā)掘自身的潛力，開拓思路設(shè)計(jì)出合理適用的自動(dòng)限制系統(tǒng)。1 負(fù)荷計(jì)算和無功補(bǔ)償計(jì)算1.1負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的（1）計(jì)算負(fù)荷又稱須要負(fù)載或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)和同一時(shí)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)負(fù)荷所產(chǎn)生

12、的最大熱效應(yīng)相等。（2）尖峰電流指單臺或多臺用電設(shè)備持續(xù)一秒左右的最大負(fù)荷電流。一般取啟動(dòng)電流上午周期重量作為計(jì)算電壓損失、電壓波動(dòng)和電壓下降以及選擇電器和愛護(hù)元件的依據(jù)。（3）平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能和該段時(shí)間之比。常選用最大負(fù)荷班的平均負(fù)荷。1.2負(fù)荷計(jì)算的方法負(fù)荷計(jì)算的方法有須要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式法等幾種。本設(shè)計(jì)中采納須要系數(shù)法。主要計(jì)算公式如下所示：所以本食品廠的負(fù)荷計(jì)算統(tǒng)計(jì)如下：第一車間：動(dòng)力負(fù)荷計(jì)算功率因數(shù)取 cos=0.7，則 arccos(0.7)= 45.6有功功率： P30=Pe*Kd=500*0.4=200kW無功功率： =*tan =200*ta

13、n（arccos0.7）=204kvar視在功率： =285.7KVA計(jì)算電流： I30 = =434A 照明負(fù)荷計(jì)算如下：功率因數(shù)取 cos=1.0，則 arccos(1.0)= 0有功功率： P30=Pe*Kd=6*0.7=4.2kW無功功率： = P30*tan =200*tan（arccos1.0）=0kvar視在功率： =4.2KVA計(jì)算電流： I30 = =11A則第一車間總的計(jì)算負(fù)荷為：P30=200+4.2=204.2Kw; =204kvar =285.7+4.2=289.9 KVA; I30 =434+11=445A同理可得該食品廠的計(jì)算負(fù)荷如下表所示：廠房編號用電單位負(fù)荷性

14、質(zhì)/kw/kvar/KVA/A總/kw總/kvar總/KVA總/Acos1第一車間動(dòng)力200204285.7434204.2204289.94450.40.7照明4.204.2110.71.02其次車間動(dòng)力120140.3184.6280125.6140.3190.2294.70.30.65照明5.605.614.70.71.03第三車間動(dòng)力150175.4230.8350.6156.3175.4237.1367.10.30.65照明6.306.316.50.71.04第四車間動(dòng)力608010015264.980104.9164.90.30.6照明4.904.912.90.71.0表1-1 食

15、品產(chǎn)的計(jì)算負(fù)荷1.3全場負(fù)荷計(jì)算取Kp = 0.90; Kq = 0.95；依據(jù)上表可計(jì)算出：P30i =551kW; Q30i =599.7kvar則= KPP30i = 0.9551kw = 495.9kW = KqQ30i = 0.95599.7kvar = 569.7kvar=755.3KVA = 1147.6Acos= P30/S300.661.4無功補(bǔ)償目的和方案由上面計(jì)算功率因數(shù)0.66,功率因數(shù)偏低,因此須要采納無功補(bǔ)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(shè)計(jì)要求功率因數(shù)為0.92以上，因此必需實(shí)行措施提高系統(tǒng)功率因數(shù)。目前提高功率因數(shù)的常用的方法是

16、裝設(shè)無功自動(dòng)補(bǔ)償并聯(lián)電容器裝置。依據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際狀況，擬定采納低壓集中補(bǔ)償方式進(jìn)行無功補(bǔ)償。1.5無功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算和電容的選擇Qc =551（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個(gè)數(shù)為：n = Qc /qc=400/20= 20(只) 無功補(bǔ)償后，變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：S30（= (495.9)2+(569.7-400) 2 1/2 =524.1KVAcos= /=495.9 /524.1=0.946 0.92因此，符合本設(shè)計(jì)的要求。2 變電所位置和型式的選

17、擇2.1變電所位置的選擇 一、接近負(fù)荷中心； 二、進(jìn)出線便利； 三、接近電源側(cè)； 四、設(shè)備運(yùn)輸便利； 五、不應(yīng)設(shè)在有猛烈振動(dòng)或高溫的場所； 六、不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，當(dāng)無法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)； 七、不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他常常積水場所的正下方，且不宜和上述場所相貼鄰； 八、不應(yīng)設(shè)在有爆炸危急環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危急環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)和有爆炸或火災(zāi)危急環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)爆炸和火災(zāi)危急環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定； 九、不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。變電所的型式應(yīng)依據(jù)用電負(fù)荷的狀況和四周環(huán)境狀況確定：1、裝有可燃性油浸電

18、力變壓器的車間內(nèi)變電所，不應(yīng)設(shè)在三、四級耐火等級的建筑物內(nèi)；當(dāng)設(shè)在二級耐火等級的建筑物內(nèi)時(shí)，建筑物應(yīng)實(shí)行局部防火措施。2、多層建筑中，裝有可燃性油的電氣設(shè)備的配電所、變電所應(yīng)設(shè)置在底層靠外墻部位，且不應(yīng)設(shè)在人員密集場所的正上方、正下方、貼鄰和疏散出口的兩旁。3、高層主體建筑內(nèi)不宜設(shè)置裝有可燃性油的電氣設(shè)備的配電所和變電所，當(dāng)受條件限制必需設(shè)置時(shí)，應(yīng)設(shè)在底層靠外墻部位，且不應(yīng)設(shè)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(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范有關(guān)規(guī)定，實(shí)行相應(yīng)的防火措施。4、露天或半露天的變電所，不應(yīng)設(shè)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

19、體和耐火等級為四級的建筑物旁； 三、旁邊有棉、糧及其他易燃、易爆物品集中的露天堆場； 四、簡潔沉積可燃粉塵、可燃纖維、灰塵或?qū)щ妷m埃且嚴(yán)峻影響變壓器平安運(yùn)行的場所。變電所的型式應(yīng)依據(jù)用電負(fù)荷的狀況和四周環(huán)境狀況確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 一、負(fù)荷較大的車間和站房，宜設(shè)附設(shè)變電所或半露天變電所； 二、負(fù)荷較大的多跨廠房，負(fù)荷中心在廠房的中部且環(huán)境許可時(shí)，宜設(shè)車間內(nèi)變電所或組臺式成套變電站； 三、高層或大型民用建筑內(nèi)，宜設(shè)室內(nèi)變電所或組合式成套變電站； 四、負(fù)荷小而分散的工業(yè)企業(yè)和大中城市的居民區(qū)，宜設(shè)獨(dú)立變電所，有條件時(shí)也可設(shè)附設(shè)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)

20、，當(dāng)變壓器容量在315KVA及以下時(shí)，宜設(shè)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(shè)在單獨(dú)的高壓配電室內(nèi)。當(dāng)高壓開關(guān)柜的數(shù)量為6臺及以下時(shí)，可和低壓配電屏設(shè)置在同一房間內(nèi)。不帶可燃性油的高、低壓配電裝置和非油浸的電力變壓器，可設(shè)置在同一房間內(nèi)。具有符合IP3X防護(hù)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(dāng)環(huán)境允許時(shí)，可相互靠近布置在車間內(nèi)。 。室內(nèi)變電所的每臺油量為100kg及以上的三相變壓器，應(yīng)設(shè)在單獨(dú)的變壓器室內(nèi)。在同一配電室內(nèi)單列布置高、低壓配電裝置時(shí)，當(dāng)高壓開關(guān)柜或低壓配電屏頂面有袒露帶電導(dǎo)體時(shí)，兩者之間的凈距不應(yīng)小于2m；當(dāng)高壓開關(guān)柜和低壓配電屏的頂

21、面封閉外殼防護(hù)等級符合IP2X級時(shí)，兩者牢靠近布置。 有人值班的配電所，應(yīng)設(shè)單獨(dú)的值班室。當(dāng)?shù)蛪号潆娛壹孀髦蛋嗍視r(shí)，低壓配電室面積應(yīng)適當(dāng)增大。高壓配電室和值班室應(yīng)直通或經(jīng)過通道相通，值班室應(yīng)有干脆通向戶外或通向走道的門。變電所宜單層布置。當(dāng)采納雙層布置時(shí)，變壓器應(yīng)設(shè)在底層。設(shè)于二層的配電室應(yīng)設(shè)搬運(yùn)設(shè)備的通道、平臺或孔洞。高（低）壓配電室內(nèi)，宜留有適當(dāng)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(shí)，兩段母線分段處宜裝設(shè)絕緣隔板，其高度不應(yīng)小于0.3m。由同一配電所供應(yīng)一級負(fù)荷用電時(shí),母線分段處應(yīng)設(shè)防火隔板或有門洞的隔墻。供應(yīng)一級負(fù)荷用電的兩路電纜不應(yīng)通過同一電纜溝，當(dāng)無法分開時(shí)，該電纜

22、溝內(nèi)的兩路電纜應(yīng)采納阻燃性電纜，且應(yīng)分別敷設(shè)在電纜溝兩側(cè)的支架上。戶外箱式變電站和組合式成套變電站的進(jìn)出線宜采納電纜。配電所宜設(shè)協(xié)助生產(chǎn)用房。2.2變電所的形式（類型）：（1） 車間附設(shè)變電所（2） 車間內(nèi)變電所（3） 露天（或半露天）變電所（4） 獨(dú)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(dòng)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(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心，工廠的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來確定。在工廠的平面圖下側(cè)和左側(cè)，分別作一條直角坐標(biāo)的x軸和y軸，然后測出各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置，p1、p2、p3p10分別代

23、表廠房1、2、310號的功率，設(shè)定p1、p2p10并設(shè)定p11為生活區(qū)的中心負(fù)荷，如圖3-1所示。而工廠的負(fù)荷中心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)： 把各車間的坐標(biāo)p1(2.5,5.51)；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(jì)算結(jié)果可知，工廠的負(fù)荷中心在5號廠房的西北角?？紤]到四周環(huán)境和進(jìn)出線便利，確定在5號廠房的西側(cè)僅靠廠房建立工廠變電所，器型為附設(shè)

24、式。3變電所主要變壓器的臺數(shù)和容量、類型的選擇。依據(jù)工廠的負(fù)荷狀況和電源狀況，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)一臺主變壓器型式采納S11型，而容量依據(jù)式，選755kva，即選一臺S11-800/10型低損耗配電變壓器。（2）裝設(shè)兩臺主變壓器型號亦采納S11，而每臺變壓器容量按式和式選擇，即 =（0.60.7）755=（453529）且 因此選兩臺S11-630/10型低損耗配電變壓器。工廠二級負(fù)荷所需的備用電源亦由和鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來擔(dān)當(dāng)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均采納Yyn0。我們這里選S11-630/10或S11-1000/10 主變壓器的聯(lián)結(jié)組為Yyn0。4變

25、電所主接線方案的選擇 依據(jù)上面考慮的兩種主變壓器方案可設(shè)計(jì)出下列兩種主接線方案：4.1裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案 如圖4-1所示：4.2裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案 4.3主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺主變的方案裝設(shè)兩臺主變的方案技術(shù)指標(biāo)供電平安性滿意要求滿意要求供電牢靠性基本滿意要求滿意要求供電質(zhì)量由于一臺主變，電壓損耗較大由于兩臺主變并列，電壓損耗小敏捷便利性只一臺主變，敏捷性稍差由于有兩臺主變，敏捷性較好擴(kuò)建適應(yīng)性稍差一些更好一些經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電力變壓器的綜合投資由手冊查得S111000單價(jià)為10.76萬元，而由手冊查得變壓器綜合投資約為其單價(jià)的2倍，因此其綜合投資為210.76萬

26、元=21.52萬元由手冊查得S9630單價(jià)為7.47萬元，因此兩臺綜合投資為47.47萬元=29.88萬元，比一臺變壓器多投資8.36萬元高壓開關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額查手冊得 GGA（F）型柜按每臺3.5萬元計(jì)，查手冊得其綜合投資按設(shè)備價(jià)1.5倍計(jì)，因此其綜合投資約為41.53.5=21萬元本方案采納6臺GGA（F）柜，其綜合投資額約為61.53.5=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(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)參照手冊計(jì)算，主變和高壓開關(guān)柜的折算和修理管理費(fèi)每年為4.893萬元（其余略）主變和高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)和修理管理費(fèi)每年為7.067萬元，比一臺主變的方案多耗2.

27、174萬元供電貼費(fèi)按800元/KVA計(jì)，貼費(fèi)為10000.08=80萬元貼費(fèi)為26300.08萬元=100.8萬元，比一臺主變的方案多交20.8萬元從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺主變的主接線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺主變的主接線方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺主變的主接線方案優(yōu)于裝設(shè)兩臺主變的主接線方案。 X3* = X4*=UK%Sd/100SN = 7.5100103/(100800) = 5.625繪制等效電路如圖，圖上標(biāo)出各元件的序號和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)出短路計(jì)算點(diǎn)。圖4-1 等效電路圖（標(biāo)幺制法）3. 求k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量（3）總電抗標(biāo)幺值X*(K-1)

28、= X1*X2*=0.2+2.9=3.1（2）三相短路電流周期重量有效值 IK-1(3) = Id1/X*(K-1)=5.5/3.1 =1.78（3）其他三相短路電流 I(3) = I(3) = Ik-1 (3) = 1.78KA ish(3) = 2.551.78KA = 4.54KA Ish(3) = 1.511.78 KA= 2.69KA（4）三相短路容量 Sk-1(3) = Sd/X*(k-1) =100 MVA /3.1=32.34. 求k-2點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量（1）總電抗標(biāo)幺值 X*(K-2) = X1*X2*X3*/ X4* =0.2+3.1+5.6

29、5/2=6.13（2）三相短路電流周期重量有效值 IK-2(3) = Id2/X*(K-2) = 144KA/6.13 =23.5KA（3）其他三相短路電流 I(3) = I(3) = Ik-2（3） = 23.5KA ish(3) = 1.8423.5KA =42.3KAIsh(3) =1.0923.5KA = 25.6KA（4）三相短路容量 Sk-2(3) = Sd/X*(k-2) = 100MVA/6.13 = 16.3MVA在工程設(shè)計(jì)說明書中，往往只列出短路計(jì)算表，如表3-2所示。表3-2 短路計(jì)算表短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/KA三相短路容量/MVAIk（3）I(3)I(3)ish(3)

30、Ish(3)Sk（3）K-1點(diǎn)1.781.781.784.542.6932.3K-2點(diǎn)23.523.523.542.325.616.35 變電所一次設(shè)別的選擇和校驗(yàn)5.1電氣設(shè)備選擇的一般原則電氣設(shè)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(shè)備。 依據(jù)設(shè)備所在位置(戶內(nèi)或戶外)、運(yùn)用環(huán)境和工作條件，選擇電氣設(shè)備型號。 （2）按工作電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓。 （3）按最大負(fù)荷電流選擇電氣設(shè)備的額定電流。電氣設(shè)備的額定電流IN應(yīng)不小于實(shí)際通過它的最大負(fù)荷電流Imax(或計(jì)算電流Ij)，即 INImax 或INIj(71)(4)按短路條件校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。

31、為保證電氣設(shè)備在短路故障時(shí)不至損壞，按最大可能的短路電流校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。動(dòng)穩(wěn)定：電氣設(shè)備在沖擊短路屯流所產(chǎn)生的電動(dòng)力作用下，電氣設(shè)備不至損壞。熱穩(wěn)定：電氣設(shè)備載流導(dǎo)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(dǎo)體短時(shí)的允許發(fā)熱溫度。(5)開關(guān)電器斷流實(shí)力校驗(yàn)。斷路器和熔斷器等電氣設(shè)備擔(dān)負(fù)著牢靠切斷短路電流的任務(wù)，所以開關(guān)電器還必需校驗(yàn)斷流實(shí)力，開關(guān)設(shè)備的斷流容量不小于安裝地點(diǎn)最大三相短路容量.5.2凹凸壓電氣設(shè)備的選擇一、高壓側(cè)一次設(shè)備的選擇和校驗(yàn) 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 他裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)10KV57.

32、7A1.96A5.0KA7.3一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)真空斷路器VS1-12/630A10kV630A16kA40kA512高壓隔離開關(guān)GN19-12/63010kV600A25.5KA500二次負(fù)荷0.6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(guān)GW4-15G/20012kV400A25KA500表中所選一次設(shè)備均滿意要求。二、低壓側(cè)一次設(shè)備的選擇和校驗(yàn)同樣，做出380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)，如圖所示

33、，所選數(shù)據(jù)均滿意要求。表6.2 380V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 他裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)3801350.521.439.93321一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)低壓斷路器NA1-2000-1600M/3380V1600A40kV低壓斷路器NM1-400S380V400A35kA低壓斷路器NM1-225S380V225A35kA低壓斷路器NM1-63S380V63A35kA低壓隔離開關(guān)HD13BX-2000/3380V2000A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(shè)備均滿

34、意要求。三、凹凸壓母線的選擇 查表得到10kv母線選TMY-3（50*5mm），即母線尺寸為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*8mm。6 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(shè)備的選擇電氣設(shè)備的選擇時(shí)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。平安、經(jīng)濟(jì)、合理是選擇電氣設(shè)備的基本要求，應(yīng)依據(jù)實(shí)際工程狀況保證平安、牢靠的前提下，選擇合適的電氣設(shè)備，盡量采納新技術(shù)，節(jié)約投資。電氣設(shè)備選擇的一般原

35、則為：按正常工作條件下選擇額定電流、額定電壓及型號，按短路狀況下校驗(yàn)開關(guān)的開斷實(shí)力、短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。7.1 6KV架空線上設(shè)備1. 斷路器由于6KV處的最高正常工作電流為，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(yàn)：短路電流的穩(wěn)定值，短路電流的假想時(shí)間tima=1.5+0.2=1.7s，則： 所以，滿意熱穩(wěn)定要求。短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：由于短路電流的沖擊值ish=6.207KA63KA,所以滿意動(dòng)穩(wěn)定要求.開關(guān)設(shè)備斷流實(shí)力校驗(yàn)： 由于該處三相短路電流的最大值是：所以滿意開關(guān)設(shè)備斷流實(shí)力要求。2. 隔離開關(guān)由于35KV處的最高正常工作電流為，且

36、戶外布置。選擇的隔離開關(guān)型號為：GW2-35G。短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)：短路電流的穩(wěn)定值，短路電流的假想時(shí)間tima=1.5+0.2=1.7s，則：所以，滿意熱穩(wěn)定要求。短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：由于短路電流的沖擊值ish=6.207KA42KA,所以滿意動(dòng)穩(wěn)定要求。 3. 避雷器依據(jù)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(yùn)行監(jiān)視，選擇精確度為1級，依據(jù)電壓等級和工作環(huán)境，選擇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愛護(hù)電壓互感器，由于6KV處的最高正常工作電流為，且戶外布置。因此選擇的高壓限流熔斷器的型號是：RXW0

37、-35/0.5。熔斷容量校驗(yàn)：由于該熔斷器安裝處的三相短路容量：，所以滿意要求。7.2 6KV電纜線上開關(guān)柜1. 進(jìn)線柜 由于工作電壓為6KV，且進(jìn)線處的計(jì)算電流為：依據(jù)電壓等級和額定工作電流，選擇進(jìn)線柜的型號為：JYNC-10-23，其內(nèi)部接線圖如圖所示，圖7-1 進(jìn)線柜內(nèi)部接線圖短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)：各車間短路電流的最大穩(wěn)定值，短路電流的假想時(shí)間tima=1.0+0.2=1.2s，則：所以，滿意熱穩(wěn)定要求。短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 由于各車間短路電流的最大沖擊值：ish=21.7KA63KA,所以滿意動(dòng)穩(wěn)定要求.開關(guān)設(shè)備斷流實(shí)力校驗(yàn)：由于該處三相短路電流的最大值是：所以滿意開關(guān)設(shè)備斷流實(shí)力要求。2. 母聯(lián)柜由于6KV母線上的最高工作電流為1031.66A，所以依據(jù)電壓等級和工作電流選擇的母聯(lián)開關(guān)柜的型號為：JYN2-10(Z)/37和JYN2-10(Z)/40.，其內(nèi)部接線圖如圖所示。圖7-2 母聯(lián)開關(guān)柜的內(nèi)部接線圖短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)：母線短路電流的穩(wěn)定值，短路電流的假想時(shí)間tima=1.0+0.2=1.2s，則：所以，滿意熱穩(wěn)定要求。短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：由于短路電流的沖擊值ish=23.004KA1.5按GB5006292規(guī)定，電流愛護(hù)（含電流速斷愛護(hù)）的最小靈敏系數(shù)為1.5，因此這里裝設(shè)的電流速斷愛護(hù)的靈敏系數(shù)是達(dá)到要求的。8.4作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電愛護(hù)裝