某機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計參考(電氣工程課程設(shè)計)

1、目錄目錄- 1 -前言- 3 -第一章 設(shè)計任務(wù)- 4 -1.1 設(shè)計要求- 4 -1.2 設(shè)計依據(jù)- 4 -第二章 負(fù)荷計算和無功功率補(bǔ)償- 6 -2.1 負(fù)荷計算- 6 -2.2 無功功率補(bǔ)償- 7 -第三章 變電所位置與型式的選擇- 9 -第四章 變電所主變壓器及主接線方案的選擇- 10 -4.1變電所主變壓器的選擇- 10 -4.2 變電所主接線方案的選擇- 10 -4.3 主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較- 12 -第五章 短路電流的計算- 13 -5.1 繪制計算電路 - 13 -5.2 確定短路計算基準(zhǔn)值- 13 -5.3 計算短路電路中個元件的電抗標(biāo)幺值- 14 -5.4 k-1點(diǎn)（1

2、0.5kV側(cè)）的相關(guān)計算- 14 -5.5 k-2點(diǎn)（0.4kV側(cè)）的相關(guān)計算- 15 -第六章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗- 15 -6.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗- 15 -6.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗- 17 -第七章 變電所高、低壓線路的選擇- 18 -7.1 10kV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇- 18 -7.2 380低壓出線的選擇- 19 -7.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗- 21 -第八章 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定- 22 -8.1變電所二次回路方案的選擇- 22 -8.2 變電所繼電保護(hù)裝置- 23 -8.3裝設(shè)電流速斷保護(hù)- 24 -8.4

3、作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置- 24 -參考文獻(xiàn)- 25 -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；電能的輸送的分配既 簡單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此，電能 在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(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，提高勞動生產(chǎn)率，

4、降低生產(chǎn)成本，減輕工人的 勞動強(qiáng)度， 改善工人的勞動條件， 有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。 從另一方面來說， 如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。 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重要方面，而能源節(jié)約對于國家 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：（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。

5、（2） 可靠 應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。（3） 優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(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， 本設(shè)計將分八章，第一章講述負(fù)荷和無功功率計算及補(bǔ)償，有了此基礎(chǔ)， 在第七章便討論高、低壓電力網(wǎng)導(dǎo)線型號及截面的選擇，第二、三、四章便是變 壓器的選擇，變電所主接線方案確定，變電所位置的確定，第五章為短路電流計算，并以此為基礎(chǔ)，在第六章討論變電所一次設(shè)備的選擇與校驗，然后第八章是 變電所二次回路方案選擇及繼電保護(hù)的整定。第一章 設(shè)計任務(wù)1.1 設(shè)計要求 要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負(fù)荷的實際情況，

6、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型式，確定變電所主變壓器的臺數(shù)與容量、類型，選擇變電所主結(jié)線方案及高低壓設(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，最后定出設(shè)計說明書。1.2 設(shè)計依據(jù)1.2.1工廠總平面圖，如圖（1）所示。1.2.2工廠負(fù)荷情況：本廠多數(shù)車間為三班制，年最大負(fù)荷利用小時為5000h，日最大負(fù)荷持續(xù)時間為10h。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級負(fù)荷外，其余均屬三級負(fù)荷。低壓動力設(shè)備均為三相，額定電壓為380V。照明及家用電器均為單相，額定電壓為220V。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計資料如表（1）所示。 1.2.3供電電源情

7、況：按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽訂的供用協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條35kV的公用電源干線取得工作電源。該干線的走向參看工廠總平面圖。該干線的導(dǎo)線牌號為LGJ95導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為1.5m；干線首端（即電力系統(tǒng)的饋電變電電站）距離本廠約8km，該干線首端所裝高壓斷路器500MVA，此斷路器配備有定時限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，其定時限過電流保護(hù)整定的動作時間為2s。為滿足工廠二級負(fù)荷的要求，可采用聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。已知與本廠高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線路總長度達(dá)100km，電纜線路總長度達(dá)50km。1.2.4氣象資料 本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為38  ，年平均

8、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0.8處平均溫度為25。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向為東北風(fēng)，年雷暴是數(shù)為20。1.2.5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1m。1.2.6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)計量電能，設(shè)專用計量柜，按兩部電費(fèi)制繳納電費(fèi)。每月基本電費(fèi)按主變壓器容量為0.5元/（kVA），動力電費(fèi)為0.4元/(kW·h),照明（含家電）電費(fèi)為0.6元/(kW·h)，工廠最大負(fù)荷時的功率因數(shù)不得低于0.92。工廠負(fù)荷統(tǒng)計資料 表（1）廠房編號用電單位名稱負(fù)荷性

9、質(zhì)設(shè)備容量kW需要系數(shù)功率因數(shù)1鑄造車間動力2000.40.7照明60.71.02鍛壓車間動力3000.30.65照明80.71.03金工車間動力3000.30.65照明90.71.04工具車間動力3000.30.6照明70.71.05電鍍車間動力5000.60.8照明70.71.06熱處理車間動力2000.60.8照明80.71.07裝配車間動力1500.40.7照明70.71.08機(jī)修車間動力2000.30.65照明40.71.09鍋爐房動力800.60.65照明20.71.010倉庫動力200.30.7照明20.71.0生活區(qū)照明2000.71.0如圖（1）第二章 負(fù)荷計算和無功功率補(bǔ)償

10、2.1 負(fù)荷計算2.1.1單組用電設(shè)備計算負(fù)荷的計算公式a)有功計算負(fù)荷（單位為KW） = ， 為系數(shù)b)無功計算負(fù)荷（單位為kvar）= tanc)視在計算負(fù)荷（單位為kvA）=d)計算電流（單位為A） =, 為用電設(shè)備的額定電壓（單位為KV）2.1.2多組用電設(shè)備計算負(fù)荷的計算公式a)有功計算負(fù)荷（單位為KW）=式中是所有設(shè)備組有功計算負(fù)荷之和，是有功負(fù)荷同時系數(shù)，可取0.850.95b)無功計算負(fù)荷（單位為kvar）=，是所有設(shè)備無功之和；是無功負(fù)荷同時系數(shù)，可取0.90.97c)視在計算負(fù)荷（單位為kvA） =d)計算電流（單位為A） =經(jīng)過計算，得到各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計算表，如表2

11、.1所示（額定電壓取380V）表2.1各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計算表編號名稱類別設(shè)備容量/kW需要系數(shù)costan計算負(fù)荷/kW/kvar/kVA/A1鑄造車間動力2000.40.71.028081.6照明60.71.004.20小計20684.281.61182012鍛壓車間動力3000.30.651.1790105.3照明80.71.005.60小計30895.6105.31442517金工車間動力3000.30.651.1790105.3照明90.71.006.30小計30996.3105.31451946工具車間動力3000.30.61.3390119.7照明70.71.004.90小計3

12、0794.9119.71552804電鍍車間動力5000.60.80.75300225照明70.71.004.90小計507304.92253802443熱處理車間動力2000.60.80.7512090照明80.71.005.60小計208125.690155.61769裝配車間動力1500.40.71.026061.2照明70.71.004.90小計15764.961.290.612210機(jī)修車間動力2000.30.651.176070.2照明40.71.002.80小計20462.870.295.2788鍋爐車間動力800.60.651.754884照明20.71.001.40小計824

13、9.48475.2675倉庫動力200.30.71.0266.12照明20.71.001.40小計227.46.129.916.211生活區(qū)照明2000.71.001400140413總計動力22191134.1948.4照明403計入=0.8, =0.850.75771.2644.81508.516552.2 無功功率補(bǔ)償 無功功率的人工補(bǔ)償裝置：主要有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電抗器兩種。由于并聯(lián)電抗器具有安裝簡單、運(yùn)行維護(hù)方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴(kuò)容方便等優(yōu)點(diǎn)，因此并聯(lián)電抗器在供電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍。由表2.1可知，該廠380V側(cè)最大負(fù)荷時的功率因數(shù)只有0.75。而供電部門要求該廠10KV進(jìn)

14、線側(cè)最大負(fù)荷時功率因數(shù)不低于0.9?？紤]到主變壓器的無功損耗元大于有功損耗，因此380V側(cè)最大負(fù)荷時功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.9，暫取0.92來計算380V側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量：=(tan - tan)=810.8tan(arccos0.75) - tan(arccos0.92) = 369.66 kvar參照圖2，選PGJ1型低壓自動補(bǔ)償評屏，并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1臺與方案3（輔屏）4臺相結(jié)合，總共容量為84kvar5=420kvar。補(bǔ)償前后，變壓器低壓側(cè)的有功計算負(fù)荷基本不變，而無功計算負(fù)荷=（727.6-420）kvar=307.6 kvar，視在功率=

15、867.2 kVA，計算電流=1317.6 A,功率因數(shù)提高為cos=0.935。在無功補(bǔ)償前，該變電所主變壓器T的容量為應(yīng)選為1250kVA,才能滿足負(fù)荷用電的需要；而采取無功補(bǔ)償后，主變壓器T的容量選為1000kVA的就足夠了。同時由于計算電流的減少，使補(bǔ)償點(diǎn)在供電系統(tǒng)中各元件上的功率損耗也相應(yīng)減小，因此無功補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效益十分可觀。因此無功補(bǔ)償后工廠380V側(cè)和10kV側(cè)的負(fù)荷計算如表3所示。圖2.1 PGJ1型低壓無功功率自動補(bǔ)償屏的接線方案表2.2無功補(bǔ)償后工廠的計算負(fù)荷項目cos計算負(fù)荷/KW/kvar/kVA/A380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.75810.8727.610891655380

16、V側(cè)無功補(bǔ)償容量-420380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.935810.8307.6867.21317.6主變壓器功率損耗0.015=130.06=5210KV側(cè)負(fù)荷計算0.935823.8359.6898.952第三章 變電所位置與型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)荷功率矩法來確定。在工廠平面圖的下邊和左側(cè)，分別作一直角坐標(biāo)的軸和軸，然后測出各車間（建筑）和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置，、分別代表廠房1、2、3.10號的功率，設(shè)定（2.5，5.6）、（3.6，3.6）、（5.7，1.5）、（4，6.6）、（6.2，6.6）、（6.2，5.2）、（6.2，3.5）、（8.8，6

17、.6）、（8.8，5.2）、（8.8，3.5），并設(shè)（1.2，1.2）為生活區(qū)的中心負(fù)荷，如圖3-1所示。而工廠的負(fù)荷中心假設(shè)在P(,),其中P=+=。因此仿照力學(xué)中計算中心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)： （3-1） （3-2）把各車間的坐標(biāo)代入（1-1）、（2-2），得到=5.38，=5.38 。由計算結(jié)果可知，工廠的負(fù)荷中心在6號廠房（工具車間）的西北角。考慮到周圍環(huán)境及進(jìn)出線方便，決定在6號廠房的西側(cè)緊靠廠房建造工廠變電所，器型式為附設(shè)式。圖3-1 按負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心第四章 變電所主變壓器及主接線方案的選擇4.1變電所主變壓器的選擇根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，工廠變電所的主變

18、壓器考慮有下列兩種可供選擇的方案：a)裝設(shè)一臺變壓器 型號為S9型，而容量根據(jù)式，為主變壓器容量，為總的計算負(fù)荷。選=1000 KVA>=898.9 KVA，即選一臺S9-1000/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級負(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)。b)裝設(shè)兩臺變壓器 型號為S9型，而每臺變壓器容量根據(jù)式（4-1）、（4-2）選擇，即898.9 KVA=（539.34629.23）KVA（4-1）=(134.29+165+44.4) KVA=343.7 KVA（4-2）因此選兩臺S9-630/10型低損耗配電變壓器。工廠二級負(fù)荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯(lián)

19、的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均為Yyn0 。4.2 變電所主接線方案的選擇 按上面考慮的兩種主變壓器方案可設(shè)計下列兩種主接線方案：4.2.1裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案如圖4-1所示Y0Y0S9-1000GG-1A(F)-0710/0.4kV聯(lián)絡(luò)線（備用電源）GG-1A(F)-54GW口-1010kVFS4-10GG-1A(J)-03GG-1A(J)-03GG-1A(F)-07GG-1A(F)-54GG-1A(F)-07GG-1A(F)-07主變聯(lián)絡(luò)（備用）220/380V高壓柜列圖4-1 裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案4.2.2裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案 如圖4-2所示Y0Y0220

20、/380VS9-630GG-1A(F)GG-1A(F)-0710/0.4kVS9-63010/0.4kV聯(lián)絡(luò)線（備用電源）GG-1A(F)-54GG-1A(F)-113、11GW口-1010kVFS4-10GG-1A(J)-01GG-1A(F)-113GG-1A(F)-11GG-1A(J)-01GG-1A(F)-96GG-1A(F)-07GG-1A(F)-54主變主變聯(lián)絡(luò)（備用）高壓柜列-96圖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 表4-1 主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較比較項目裝設(shè)一臺主變的方案裝設(shè)兩臺主變的方案技術(shù)指標(biāo)供電安全性滿足要求滿足要求供電可靠性基本滿足要

21、求滿足要求供電質(zhì)量由于一臺主變，電壓損耗較大由于兩臺主變并列，電壓損耗較小靈活方便性只有一臺主變，靈活性稍差由于有兩臺主變，靈活性較好擴(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額查得S9-1000/10的單價為15.1萬元，而變壓器綜合投資約為其單價的2倍，因此綜合投資約為2*15.1=30.2萬元查得S9-630/10的單價為10.5萬元，因此兩臺變壓器的綜合投資約為4*10.5=42萬元，比一臺主變方案多投資11.8萬元高壓開關(guān)柜（含計量柜）的綜合投資額查得GG-1A(F)型柜可按每臺4萬元計，其綜合投資可按設(shè)備的1.5倍計，因此高壓開關(guān)柜的綜合投資約為4*1.5*4=24萬元

22、本方案采用6臺GG-1A(F)柜，其綜合投資約為6*1.5*4=36萬元，比一臺主變方案多投資12萬元電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)主變的折舊費(fèi)=30.2萬元*0.05=1.51萬元；高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)=24萬元*0.06=1.44萬元；變配電的維修管理費(fèi)=（30.2+24）萬元*0.06=3.25萬元。因此主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)=（1.51+1.44+3.25）=6.2萬元主變的折舊費(fèi)=42萬元*0.05=2.1萬元；高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)=36萬元*0.06=2.16萬元；變配電的維修管理費(fèi)=（42+36）萬元*0.06=4.68萬元。因此主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)=（2

23、.1+2.16+4.68）=8.94萬元，比一臺主變方案多投資2.74萬元供電貼費(fèi)主變?nèi)萘棵縆VA為800元，供電貼費(fèi)=1000KVA*0.08萬元/KVA=80萬元供電貼費(fèi)=2*630KVA*0.08萬元=100.8萬元，比一臺主變多交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遠(yuǎn)由于裝設(shè)兩臺主變的主接線方案，因此決定采用裝設(shè)一臺主變的主接線方案。第五章 短路電流的計算5.1 繪制計算電路 500MVAK-1K-2LGJ-150,8km10.5kVS9-10000.4kV(2)(3)(1)系統(tǒng)圖5-1

24、 短路計算電路5.2 確定短路計算基準(zhǔn)值設(shè)基準(zhǔn)容量=100MVA，基準(zhǔn)電壓=1.05，為短路計算電壓，即高壓側(cè)=10.5kV，低壓側(cè)=0.4kV，則 （5-1） （5-2）5.3 計算短路電路中個元件的電抗標(biāo)幺值5.3.1電力系統(tǒng)已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量=500MVA，故 =100MVA/500MVA=0.2 （5-3）5.3.2架空線路查表得LGJ-150的線路電抗，而線路長8km，故 （5-4）5.3.3電力變壓器查表得變壓器的短路電壓百分值=4.5，故=4.5 （5-5）式中，為變壓器的額定容量因此繪制短路計算等效電路如圖5-2所示。k-1k-2圖5-2 短路計算等效電路5.4

25、k-1點(diǎn)（10.5kV側(cè)）的相關(guān)計算5.4.1總電抗標(biāo)幺值=0.2+2.6=2.8 （5-6）5.4.2 三相短路電流周期分量有效值 （5-7）5.4.3 其他短路電流 （5-8） （5-9） （5-10）5.4.4 三相短路容量 （5-11）5.5 k-2點(diǎn)（0.4kV側(cè)）的相關(guān)計算5.5.1總電抗標(biāo)幺值=0.2+2.6+4.5=7.3 （5-12）5.5.2三相短路電流周期分量有效值 （5-13）5.5.3 其他短路電流 （5-14） （5-15） （5-16）5.5.4三相短路容量 （5-17）以上短路計算結(jié)果綜合圖表5-1所示。表5-1短路計算結(jié)果短路計算點(diǎn)三相短路電流三相短路容量/M

26、VAk-11.961.961.965.02.9635.7k-219.719.719.736.221.513.7第六章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗6.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗6.1.1按工作電壓選則 設(shè)備的額定電壓一般不應(yīng)小于所在系統(tǒng)的額定電壓，即，高壓設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于其所在系統(tǒng)的最高電壓，即。=10kV， =11.5kV，高壓開關(guān)設(shè)備、互感器及支柱絕緣額定電壓=12kV，穿墻套管額定電壓=11.5kV，熔斷器額定電壓=12kV。6.1.2按工作電流選擇設(shè)備的額定電流不應(yīng)小于所在電路的計算電流，即6.1.3按斷流能力選擇設(shè)備的額定開斷電流或斷流容量，對分?jǐn)喽搪冯娏鞯脑O(shè)備來說，不應(yīng)小于

27、它可能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪酚行е祷蚨搪啡萘?，即或?qū)τ诜謹(jǐn)嘭?fù)荷設(shè)備電流的設(shè)備來說，則為，為最大負(fù)荷電流。6.1.4 隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗a)動穩(wěn)定校驗條件或、分別為開關(guān)的極限通過電流峰值和有效值，、分別為開關(guān)所處的三相短路沖擊電流瞬時值和有效值b)熱穩(wěn)定校驗條件 對于上面的分析，如表6-1所示，由它可知所選一次設(shè)備均滿足要求。表6-1 10 kV一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗選擇校驗項目電壓電流斷流能力動態(tài)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)10kV57.7A()1.96kA5.0kA一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)高壓少油斷路器SN10-10I/63010kV630kA16kA40 kA高壓隔離

28、開關(guān)-10/20010kV200A-25.5 kA二次負(fù)荷0.6高壓熔斷器RN2-1010kV0.5A50 kA-電壓互感器JDJ-1010/0.1kV-電壓互感器JDZJ-10-電流互感器LQJ-1010kV100/5A-=31.8 kA=81避雷針FS4-1010kV-戶外隔離開關(guān)GW4-12/40012kV400A-25kA6.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗同樣，做出380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗，如表6-2所示，所選數(shù)據(jù)均滿足要求。 表6-2 380V一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗選擇校驗項目電壓電流斷流能力動態(tài)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點(diǎn)條件參數(shù)-數(shù)據(jù)380V總1317.6A19.7kA36.2k

29、A-一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)-低壓斷路器DW15-1500/3D380V1500A40kA-低壓斷路器DW20-630380V630A（大于）30Ka(一般)-低壓斷路器DW20-200380V200A（大于）25 kA-低壓斷路HD13-1500/30380V1500A-電流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A-電流互感器LMZ1-0.5500V100/5A160/5A-6.3 高低壓母線的選擇查表得到，10kV母線選LMY-3(404mm),即母線尺寸為40mm4mm;380V母線選LMY-3（12010）+806，即相母線尺寸為120mm10mm，而中性線母線尺寸為80mm6m

30、m。第七章 變電所高、低壓線路的選擇7.1 10kV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇7.1.1 10kV高壓進(jìn)線的選擇校驗采用LGJ型鋼芯鋁絞線架空敷設(shè)，接往10kV公 用干線。a).按發(fā)熱條件選擇由=57.7A及室外環(huán)境溫度33°，查表得，初選LGJ-35,其35°C時的=149A>,滿足發(fā)熱條件。b).校驗機(jī)械強(qiáng)度查表得，最小允許截面積=25，而LGJ-35滿足要求，故選它。由于此線路很短，故不需要校驗電壓損耗。7.1.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗 采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜之間埋地敷設(shè)。a)按發(fā)熱條件選擇由=57.7A及土壤環(huán)

31、境25°，查表得，初選纜線芯截面為25的交聯(lián)電纜，其=149A>,滿足發(fā)熱條件。b)校驗熱路穩(wěn)定按式，A為母線截面積，單位為；為滿足熱路穩(wěn)定條件的最大截面積，單位為；C為材料熱穩(wěn)定系數(shù)；為母線通過的三相短路穩(wěn)態(tài)電流，單位為A；短路發(fā)熱假想時間，單位為s。本電纜線中=1960，=0.5+0.2+0.05=0.75s，終端變電所保護(hù)動作時間為0.5s，斷路器斷路時間為0.2s，C=77，把這些數(shù)據(jù)代入公式中得<A=25。因此JL22-10000-3 25電纜滿足要求。7.2 380低壓出線的選擇7.2.1鑄造車間饋電給1號廠房（鑄造車間）的線路采用VLV22-1000型聚氯乙

32、烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 a）按發(fā)熱條件需選擇由=201A及地下0.8m土壤溫度為25，查表，初選纜芯截面120，其=212A>，滿足發(fā)熱條件。 b）校驗電壓損耗由圖1.1所示的工廠平面圖量得變電所至1號廠房距離約為288m，而查表得到120的鋁芯電纜的=0.31 （按纜芯工作溫度75°計），=0.07，又1號廠房的=94kW, =91.8 kvar，故線路電壓損耗為>=5%。c）斷路熱穩(wěn)定度校驗不滿足短熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為240的電纜，即選VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線芯按不小于相線芯一半選擇，下同。7.2.2

33、鍛壓車間饋電給2號廠房（鍛壓車間）的線路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同上，從略）。7.2.3 熱處理車間饋電給3號廠房（熱處理車間）的線路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同上，從略）。7.2.4 電鍍車間饋電給4號廠房（電鍍車間）的線路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同上，從略）。7.2.5 倉庫饋電給5號廠房（倉庫）的線路，由于倉庫就在變電所旁邊，而且共一建筑物，因此采用聚氯乙烯絕緣鋁芯導(dǎo)線BLV-1000型5根（包

34、括3根相線、1根N線、1根PE線）穿硬塑料管埋地敷設(shè)。a）按發(fā)熱條件需選擇由=16.2A及環(huán)境溫度26，初選截面積4，其=19A>，滿足發(fā)熱條件。 b）校驗機(jī)械強(qiáng)度查表得，=2.5，因此上面所選的4的導(dǎo)線滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。c) 所選穿管線估計長50m，而查表得=0.85，=0.119，又倉庫的=8.8kW, =6 kvar，因此<=5% 故滿足允許電壓損耗的要求。7.2.6 工具車間饋電給6號廠房（工具車間）的線路 亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同上，從略）。7.2.7金工車間饋電給7號廠房（金工車間）的線路 亦采用VLV2

35、2-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同上，從略）。7.2.8鍋爐房饋電給8號廠房（鍋爐房）的線路 亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同上，從略）。7.2.9裝配車間饋電給9號廠房（裝配車間）的線路 亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同上，從略）。7.2.10機(jī)修車間饋電給10號廠房（機(jī)修車間）的線路 亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同上，從略）。7.2.11 生活區(qū)饋電給生活區(qū)的線路 采用BLX

36、-1000型鋁芯橡皮絕緣線架空敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇 由I30=413A及室外環(huán)境溫度（年最熱月平均氣溫）33，初選BLX-1000-1240，其33時Ial455A>I30,滿足發(fā)熱條件。2）效驗機(jī)械強(qiáng)度 查表可得，最小允許截面積Amin=10mm2，因此BLX-1000-1240滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。3）校驗電壓損耗 查工廠平面圖可得變電所至生活區(qū)的負(fù)荷中心距離600m左右，而查表得其阻抗值與BLX-1000-1240近似等值的LJ-240的阻抗=0.14，=0.30（按線間幾何均距0.8m），又生活區(qū)的=245KW，=117.6kvar，因此<=5%滿足允許電壓損耗要求。因此決

37、定采用四回BLX-1000-1120的三相架空線路對生活區(qū)供電。PEN線均采用BLX-1000-175橡皮絕緣線。重新校驗電壓損耗，完全合格。7.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗采用YJL2210000型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣的鋁心電纜，直接埋地敖設(shè)，與相距約2Km的臨近單位變配電所的10KY母線相連。7.3.1按發(fā)熱條件選擇 工廠二級負(fù)荷容量共335.1KVA，最熱月土壤平均溫度為25。查表工廠供電設(shè)計指導(dǎo)8-43，初選纜心截面為25的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁心電纜，其滿足要求。7.3.2校驗電壓損耗 由表工廠供電設(shè)計指導(dǎo)8-41可查得纜芯為25的鋁（纜芯溫度按80計），而二級負(fù)荷的,，線路長度按

38、2km計，因此 由此可見滿足要求電壓損耗5%的要求。7.3.3短路熱穩(wěn)定校驗 按本變電所高壓側(cè)短路電流校驗，由前述引入電纜的短路熱穩(wěn)定校驗，可知纜芯25的交聯(lián)電纜是滿足熱穩(wěn)定要求的。而臨近單位10KV的短路數(shù)據(jù)不知，因此該聯(lián)路線的短路熱穩(wěn)定校驗計算無法進(jìn)行，只有暫缺。 以上所選變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號規(guī)格如表 7-1所示。表7-1 進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號規(guī)格線 路 名 稱導(dǎo)線或電纜的型號規(guī)格10KV電源進(jìn)線LGJ-35鋁絞線（三相三線架空）主變引入電纜YJL22100003×25交聯(lián)電纜（直埋）380V低壓出線至1號廠房VLV2210003×240+1&

39、#215;120四芯塑料電纜（直埋）至2號廠房VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜（直埋）至3號廠房VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜（直埋）至4號廠房VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜（直埋）至5號廠房BLV10001×4鋁芯線5根穿內(nèi)徑25硬塑管至6號廠房VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜（直埋）至7號廠房VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜（直埋）至8號廠房VLV2210003×240

40、+1×120四芯塑料電纜（直埋）至9號廠房VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜（直埋）至10號廠房VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜（直埋）至生活區(qū)四回路，每回路3×BLX-1000-1×120+1×BLX-1000-1×75橡皮線（三相四線架空線）與臨近單位10KV聯(lián)絡(luò)線YJL22100003×16交聯(lián)電纜（直埋）第八章 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定8.1變電所二次回路方案的選擇 a)高壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)控制與信號回路 斷路器采用手動操動機(jī)構(gòu)，其控

41、制與信號回路如工廠供電設(shè)計指導(dǎo)圖6-12所示。 b)變電所的電能計量回路變電所高壓側(cè)裝設(shè)專用計量柜，裝設(shè)三相有功電度表和無功電度表，分別計量全廠消耗的有功電能表和無功電能，并以計算每月工廠的平均功率因數(shù)。計量柜由上級供電部門加封和管理。c)變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路 變電所高壓側(cè)裝有電壓互感器避雷器柜。其中電壓互感器為3個JDZJ10型，組成Y0/Y0/的接線，用以實現(xiàn)電壓側(cè)量和絕緣監(jiān)察，其接線圖見工廠供電設(shè)計指導(dǎo)圖6-8。作為備用電源的高壓聯(lián)路線上，裝有三相有功電度表和三相無功電度表、電流表，接線圖見工廠供電設(shè)計指導(dǎo)圖6-9。高壓進(jìn)線上，也裝上電流表。低壓側(cè)的動力出線上，均裝有有功電度表和無功電度表，低壓照明線路上裝上三相四線有功電度。低壓并聯(lián)電容器組線路上，裝上無功電度表。每一回路均裝設(shè)電流表。低壓母線裝有電壓表，儀表的準(zhǔn)確度等級按符合要求。8.2 變電所繼電保護(hù)裝置8.2.1主變壓器的繼電保護(hù)裝置 a）裝設(shè)瓦斯保護(hù)。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，瞬時動作于信號；當(dāng)產(chǎn)生大量的瓦斯時，應(yīng)動作于高壓側(cè)斷路器。 b）裝設(shè)反時限過電流保護(hù)。采用GL15型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流跳閘的操作方式。8.2.2