淮南市某機(jī)械制造廠總降壓變壓器設(shè)計(jì)

1、淮南市某機(jī)械制造廠總降壓變壓器設(shè)計(jì)u 目   錄l 摘要 l 1引言 l 2 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 l 2.1 設(shè)計(jì)題目 l 2.2 設(shè)計(jì)要求 l 2.3 設(shè)計(jì)依據(jù) l 3 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償 l 3.1 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的 l 3.2 負(fù)荷計(jì)算 l 3.3 無功功率補(bǔ)償 l 4 變電所位置和型式的選擇 l 5 變電所主變壓器的選擇和主結(jié)線方案的選擇 l 5.1 變電所主變壓器的選擇 l 5.2 變壓器主接線方案的選擇 l 5.3 兩種主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 l 6 短路電流的計(jì)算 l 6.1 繪制計(jì)算電路 l 6.2 確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值 l 6.3 計(jì)算短路電

2、路中各元件的電抗標(biāo)幺值 l 6.4 10KV側(cè)三相短路電流和短路容量 l 6.5 380V側(cè)三相短路電流和短路容量 l 7 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) l 7.1 10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) l 7.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) l 7.3 高低壓母線的選擇 l 8 變電所進(jìn)出線和與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇 l 8.1 10KV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇 l 8.2 380V低壓出線的選擇 l 8.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn) l 9 變電所二次回路的選擇與繼電保護(hù)的整定 l 9.1 高壓斷路器的操動機(jī)構(gòu)控制與信號回路 l 9.2 變電所的電能計(jì)量回路 l 9.3 變電所的測量和絕緣監(jiān)

3、察回路 l 9.4 變電所的保護(hù)裝置 l 10 變電所的防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì) l 10.1 變電所的防雷保護(hù) l 10.2 變電所的公共接地線的設(shè)計(jì) l 11 設(shè)計(jì)圖樣 l 12 課程設(shè)計(jì)體會 l 參考文獻(xiàn) l 致謝 摘要:本論文是工廠總降壓變電所的設(shè)計(jì)，系工廠供電基本知識的具體應(yīng)用。 通過對原始資料的分析，首先計(jì)算工廠總的計(jì)算負(fù)荷， 采用負(fù)荷系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)對功率因數(shù)的要求進(jìn)行功率因數(shù)的補(bǔ)償， 根據(jù)容量選出變壓器的型號。然后進(jìn)行電氣主接線的選擇，通過對幾種接線方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后選擇出最佳的方案。接著進(jìn)行短路電流計(jì)算，在計(jì)算過程中忽略 線路阻抗。在短路電流計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行電氣主設(shè)備

4、的選擇和校驗(yàn)，部分 設(shè)備通過廠家訂做。緊接著進(jìn)行變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)，介紹變電所進(jìn)出線和與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇，并選擇出主變的繼電保護(hù)類型。并對保護(hù)的原理進(jìn)行分析，然后進(jìn)行整定，最后選擇出各種保護(hù)的繼電器型號，最后對變電所的防雷保護(hù)與接地裝置作出設(shè)計(jì)。關(guān)鍵字:有功功率、電力變壓器、三相短路電流、防雷保護(hù)1 引言電能是現(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(shí)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(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

5、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(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，提高勞動生產(chǎn)率，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(shí)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(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

6、大的作用。目前，我國一般大、中型城市的市中心地區(qū)每平方公里的負(fù)荷密度平均已達(dá)左右，有些城市市中心局部地區(qū)的負(fù)荷密度甚至高達(dá)上萬千瓦，乃至幾萬千瓦，且有繼續(xù)增長的勢頭。因此供配電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是：提高供電電壓：如以進(jìn)城，用配電。以解決大型城市配電距離長，配電功率大的問題，這在我國城市已經(jīng)有先例。 簡化配電的層次：如按的電壓等級供電。逐步淘汰等級：因?yàn)檫^細(xì)的電壓分級不利于電氣設(shè)備制造和運(yùn)行行業(yè)的發(fā)展。提高設(shè)備配套能力，只是由于我國在設(shè)備上 還不能全面配套而尚未推廣。廣泛使用配電自動化系統(tǒng)：借助計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)對配電網(wǎng)進(jìn)行離線和在線的智能化監(jiān)控管理。做到保護(hù)、運(yùn)行、管理的 自動化，提高運(yùn)行人

7、員工作效率，增強(qiáng)供配電系統(tǒng)可靠性。本設(shè)計(jì)可做為工廠變電所設(shè)計(jì)的參考資料，也可供工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)參考 用。設(shè)計(jì)過程中有許多不盡人意之處，還望大家指正。2 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求2.1 設(shè)計(jì)題目 機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)2.2 設(shè)計(jì)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(shí)際情況，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，選擇變電所主接線方案及高低壓設(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，確定防雷和接地裝置，最后按要求寫出設(shè)計(jì)說明書，繪出設(shè)計(jì)圖樣。2.3 設(shè)計(jì)依據(jù)1、工廠總平面布置圖 圖11-2

8、 2、 工廠負(fù)荷情況本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為4500h，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為6h。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬于二級負(fù)荷外，其余均屬于三級負(fù)荷。低壓動力設(shè)備均為三相，額定電壓為380V。電氣照明及家用電器均為單相，額定電壓為220V。3、供電電源情況按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽定的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條10KV的干線取得工作電源。該干線的走向參看工廠總平面圖。該干線的導(dǎo)線牌號為LJ-70，導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距1.4m ,干線首端距離本廠約9km。干線首端所裝設(shè)的高壓短路器斷流容量為 300MVA，此斷路器配備有定時(shí)限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過電流保

9、護(hù)整定的動作時(shí)間為1.5s，為滿足工廠二級負(fù)荷的要求，可采用高壓聯(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為90km，電纜線路總長度為25km。4、氣象資料本廠所在地年最高溫度38，年平均氣溫為16，年最低溫度為-10，年最熱月平均最高溫度32，年最熱月平均氣溫為25，年最熱月地下0.8m處平均溫度25，當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)，年雷暴日數(shù)30天。5、地質(zhì)水文資料平均海拔80M，地層以沙粘土為主，地下水位5m。6、電費(fèi)制度 供電貼費(fèi)800元/KVA。每月電費(fèi)按兩部電費(fèi)制：基本電費(fèi)為按主變壓器容量計(jì)為18元/KVA，動力電費(fèi)為0.2元/KW.H，照明電費(fèi)為0.5元/KW

10、.H。工廠最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不得小于 0.92 。3 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償3.1 負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的(1)求計(jì)算負(fù)荷，是選擇確定建筑物報(bào)裝容量、變壓器容量的依據(jù)；(2)求計(jì)算電流，是選擇纜線和開關(guān)設(shè)備的依據(jù)； (3)求有功計(jì)算負(fù)荷和無功計(jì)算負(fù)荷，是確定靜電電容器容量的依據(jù)。3.2 負(fù)荷計(jì)算本設(shè)計(jì)各車間計(jì)算負(fù)荷采用需要系數(shù)法確定。主要計(jì)算公式有： 有功計(jì)算負(fù)荷（kW） 無功計(jì)算負(fù)荷（kvar）: 視在計(jì)算負(fù)荷（kVA）：計(jì)算電流（A）: 具體車間計(jì)算負(fù)荷如下表：表3-1 XX機(jī)械廠負(fù)荷計(jì)算表廠房編號廠房名稱負(fù)荷類別設(shè)備容量/KW需要系數(shù)Kd計(jì) 算 負(fù) 荷1鑄造車間動力3000.300.671

11、.119099.90134.30204.09照明90.851.00.007.650.007.6511.62小計(jì)3091.6797.6599.90141.95215.712鍛壓車間動力3500.250.631.2387.5107.63138.89211.02照明70.781.00.005.465.468.30小計(jì)3571.6392.96107.63144.35219.323金工車間動力2800.20.631.235668.8888.89135.05照明80.81.00.006.46.49.72小計(jì)28862.468.8895.29144.774工具車間動力3300.300.641.2099118

12、.80154.69235.02照明8.50.751.06.386.389.69小計(jì)338.5105.38118.80161.07244.715電鍍車間動力2600.500.750.88130114.4173.33263.35照明8.50.81.06.86.810.33小計(jì)268.5136.8114.4180.13273.686熱處理車間動力1700.500.750.888574.8113.33172.19照明8.00.81.06.46.49.72小計(jì)170.8091.474.8119.73181.917裝配車間動力1400.350.71.024949.9870106.35照明8.00.701.

13、05.65.68.50小計(jì)140.854.649.9875.6114.858機(jī)修車間動力1800.230.71.0241.442.2359.1489.86照明3.80.81.03.043.044.62小計(jì)183.844.0442.2362.1894.489鍋爐房動力750.750.750.8856.2549.575113.95照明1.60.81.01.281.281.94小計(jì)76.657.5349.576.28115.8910倉庫動力240.350.850.628.45.219.8915.01照明1.50.81.01.21.21.82小計(jì)25.59.65.2111.0916.83生活區(qū)照明33

14、00.720.950.33237.678.41250.10379.99總計(jì)計(jì)入=0.9=0.950.76890.96769.251177.101788.413.3 無功功率補(bǔ)償由表3.1可知，該廠380V側(cè)最大負(fù)荷是的功率因數(shù)只有0.76.而供電部門要求該廠6KV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷是功率因數(shù)不應(yīng)該低于0.91?？紤]到主變壓器的無功損耗遠(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來計(jì)算380V側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量： 故選PGJ1型低壓自動補(bǔ)償屏，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臺相組合（圖3.1），總共容量。補(bǔ)償后：因此

15、無功補(bǔ)償后工廠380V側(cè)和10KV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表3.2所示。表3.2 無功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算的負(fù)荷項(xiàng) 目計(jì)算負(fù)荷380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.76890.96769.251177.101788.41380V側(cè)無功補(bǔ)償容量-420380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.932890.96349.25955.971452.4主變壓器功率損耗0.015S30=14.30.06S30=57.410kV側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.91905.26406.65994.791252.854 變電所位置和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.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

16、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+=Pi. (3.1) (3.2) 按比例K在工廠平面圖中測出各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置表3-1所示。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12345678910生活區(qū)X()22.345.86.34.77.29.51010.80.9Y()3.15.67.42.145.87.62.44.17.88.1由計(jì)算結(jié)果可知，x=4.2，y=4.4工廠的負(fù)荷中心在5號廠房的東面，考慮的方便進(jìn)出線及周圍環(huán)境情況，決定在5號廠房的東側(cè)緊靠廠房修

17、建工廠變電所，其型式為附設(shè)式。5 變電所主變壓器的選擇和主接線方案的選擇5.1 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用S9型，而容量根據(jù)式，選956.97kva，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，考慮由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。（2）裝設(shè)兩臺主變壓器型號亦采用S9，而每臺變壓器容量按式和式選擇，即 且 因此選兩臺S9-800/10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與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均采用Yyn0。5.2

18、 變壓器主接線方案的選擇 按上面考慮的兩種主變壓器方案可設(shè)計(jì)下列兩種主接線方案：（1）裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案，如圖5-1所示 （2）裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案，如圖5-2所示 圖5-1 裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案 圖5-2 裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案5.3 兩種主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表5-1 兩種主接線方案的比較 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)供電安全性滿足要求滿足要求供電可靠性基本滿足要求滿足要求供電質(zhì)量由于一臺主變，電壓損耗較大由于兩臺主變并列，電壓損耗小靈活方便性只一臺主變，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

19、器的綜合投資由手冊查得S91000/10單價(jià)為15.1萬元，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2×15.1萬元=30.2萬元由手冊查得S9-630/10單價(jià)為74700元，因此兩臺綜合投資為4×74700元=298800元，比一臺變壓器多投資83600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4萬元計(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4×1.5×4=24萬元本方案采用6臺GGA（F）柜，其綜合投資額約為6×1.5×4=36萬元，比一臺主變的方案多投資12萬元電

20、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)柜的折算和維修管理費(fèi)每年為6.2萬元主變和高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)和維修管理費(fèi)每年為8.94萬元，比一臺主變的方案多耗274萬元供電貼費(fèi)按800元/KVA計(jì)，貼費(fèi)為1000×0.08=80萬元貼費(fèi)為2×800×0.08萬元=128萬元，比一臺主變的方案多交48萬元從表5-1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)一臺主變的方案優(yōu)于裝設(shè)兩臺主變的方案，因此決定采用裝設(shè)兩臺主變的方案。6 短路電流的計(jì)算6.1 繪制計(jì)算電路 如圖6-1本廠的供電系統(tǒng)采用兩路電源

21、供線，一路為距本廠9km的變電站經(jīng)LJ-70架空線，該干線首段所裝高壓斷路器的斷流容量為300MVA；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。 300MVAK-1K-2LJ-70,9km1O.5kVS9-10000.4kV(2)(3)(1)系統(tǒng)圖6-1 短路計(jì)算電路6.2 確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值設(shè)，即高壓側(cè),低壓側(cè)，則 6.3 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=300MVA，故X1*=100MVA/300MVA=0.33（2）架空線路 查表8-37，得LJ-70的，而線路長9km，故（

22、3）電力變壓器 查表2-8，得，故因此繪短路計(jì)算等效電路如圖6-2所示。k-1k-2 圖6-2 等效電路6.4 10KV側(cè)三相短路電流和短路容量（1） 總電抗標(biāo)幺值（2）三相短路電流周期分量有效值（3）其他短路電流（4）三相短路容量 6.5 380V側(cè)三相短路電流和短路容量（1）總電抗標(biāo)幺值（2）三相短路電流周期分量有效值（3）其他短路電流（4）三相短路容量以上計(jì)算結(jié)果綜合如表6-1表6-1 短路的計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/kA三相短路容量/MVAk-11.681.681.684.292.5430.58k-218.5318.5318.5334.1020.1012.877 變電所一次設(shè)備的

23、選擇校驗(yàn)7.1 10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)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。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)小于它可能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪酚行е祷蚨搪啡萘浚椿驅(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。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(yàn)a)動穩(wěn)定校驗(yàn)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(shí)值和有效值b)熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件 對于上面的分析，如

24、表7-1所示，由它可知所選一次設(shè)備均滿足要求。表7-1 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()1.68kA4.29kA4.23一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)高壓少油斷路器SN10-10I/63010kV630kA16kA40 kA高壓隔離開關(guān)-10/20010kV200A-25.5 kA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=81二次負(fù)荷0.6避雷針FS4-1010kV-戶外隔離開關(guān)G

25、W4-12/40012kV400A-25kA-7.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)同樣，做出380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)，如表7-2所示，所選數(shù)據(jù)均滿足要求。如表7-2選擇校驗(yàn)項(xiàng)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1452.4A18.53kA34.10kA240.35一次設(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LMZJ1-0.550

26、0V1500/5A-電流互感器LMZ1-0.5500V100/5A160/5A-7.3 高低壓母線的選擇10kV母線選LMY-3（），即母線尺寸為,380V母線選LMY-3,即母線尺寸為，而中性線線尺寸為。8 變電所進(jìn)出線和與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇8.1 10KV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇 1 10kV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn) 采用LJ型鋁絞線架空敷設(shè)，接往10kV公用干線。按發(fā)熱條件選擇 由及室外環(huán)境溫度30，查表8-35，選LJ-35，其35時(shí)的滿足發(fā)熱條件。校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查表8-33，最小允許截面，因此按發(fā)熱條件選擇的LJ-16滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn) 采用

27、YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。按發(fā)熱條件選擇 由及土壤溫度查表8-43，初選纜芯截面為的交聯(lián)電纜，其，滿足發(fā)熱條件。（2）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定 按式(5-40) 計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面式中C值由表5-12查得； 因此YJL22-10000-325電纜滿足短路熱穩(wěn)定條件。8.2 380V低壓出線的選擇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=215.71A及地下0.8m土壤溫度為25，查表8-42，初選纜芯截面150，其=242A>，滿足發(fā)熱條件。 b）校驗(yàn)電壓損耗由圖1

28、1-2所示的工廠平面圖量得變電所至1號廠房距離約為120m，而查表8-41得到150的鋁芯電纜的=0.25 （按纜芯工作溫度75°計(jì)），=0.07，又1號廠房的=97.65kW, =99.9kvar，故線路電壓損耗為 =5%。故滿足允許電壓損耗的要求。 c) 短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 按式計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面式中，按終端變電所保護(hù)動作時(shí)間0.5s，加斷路器斷路時(shí)間0.2s，再加0.05s計(jì)，故。由于前面按發(fā)熱條件所選185mm2的纜心截面小于，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為240mm2的電纜，即選VLV22-1000-3×240+1×120的四芯聚氯乙烯絕

29、緣的鋁芯電纜，中性線芯按不小于相線芯一半選擇。2 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）。3 金工車間饋電給3號廠房（金工車間）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）。4 工具車間饋電給4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）。5 電鍍車間饋電給5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)

30、（方法同上）。6 熱處理車間饋電給6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）。7 裝配車間饋電給7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）。8 機(jī)修車間饋電給8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）。9 鍋爐房饋電給9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）。10倉庫饋電給10

31、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=16.83A及環(huán)境溫度25，查表8-35，初選截面積6，其=25A>，滿足發(fā)熱條件。 b）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表得，=2.5，因此上面所選的6的導(dǎo)線滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。c) 所選穿管線估計(jì)長50m，而查表得=0.85，=0.119，又倉庫的=9.6kW, =5.21 kvar，因此<=5% 故滿足允許電壓損耗的要求。11 生活區(qū)饋電給生活區(qū)的線路 采用LJ型鋁芯橡皮絕緣線架空敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇

32、 由I30=379.99A及室外環(huán)境溫度32，查表8-35，初選LJ-185，其32時(shí)Ial450A>I30,滿足發(fā)熱條件。2）效驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查表可得，最小允許截面積Amin=16mm2，因此LJ-185滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。 3）校驗(yàn)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LJ-185近似等值的LJ-240的阻抗=0.18，=0.30（按線間幾何均距0.8m），又生活區(qū)的=237.6KW，=78.41kvar，因此<=5%滿足允許電壓損耗要求。因此決定采用四回BLX-1000-1120的三相架空線路對生活區(qū)供電。PEN線均采用BLX-10

33、00-175橡皮絕緣線。重新校驗(yàn)電壓損耗，完全合格。8.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn)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10KV母線相連。（1）按發(fā)熱條件選擇 工廠二級負(fù)荷容量共398.37KVA，最熱月土壤平均溫度為25。查表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。（2）校驗(yàn)電壓損耗 由表8-41可查得纜芯為25的鋁（纜芯溫度按80計(jì)），而二級負(fù)荷的,，線路長度按1km計(jì)，因此 由此可見滿足要求電壓損耗5%的要求。（3）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 按本變電所高壓側(cè)短路電流校驗(yàn)，由前述引入電纜的短路熱穩(wěn)

34、定校驗(yàn)，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(yàn)計(jì)算無法進(jìn)行，只有暫缺。表8-1 變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號規(guī)格線路名稱導(dǎo)線或電纜的型號規(guī)格10kV電源進(jìn)線LJ-35鋁絞線（三相三線架空）主變引入電纜YJL22-10000-325交聯(lián)電纜（直埋）380V低壓出線至1號廠房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料電纜（直埋）至2號廠房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料電纜（直埋）至3號廠房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料電纜（直埋）至4號廠房VLV22-1000-3300+115

35、0 四芯塑料電纜（直埋）至5號廠房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料電纜（直埋）至6號廠房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料電纜（直埋）至7號廠房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料電纜（直埋）至8號廠房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料電纜（直埋）至9號廠房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料電纜（直埋）至10號廠房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料電纜（直埋）至生活區(qū)單回路，回路線3LJ-185（架空）與鄰近單位10kV聯(lián)絡(luò)線YJL22-10000-325交聯(lián)電纜（直埋）9 變電所二次回路的選擇與繼

36、電保護(hù)的整定9.1 高壓斷路器的操動機(jī)構(gòu)控制與信號回路斷路器采用手力操動機(jī)構(gòu)，其控制與信號回路取決于操作機(jī)構(gòu)的形式和操作電源的類別。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回路。9.2 變電所的電能計(jì)量回路變電所高壓側(cè)裝設(shè)專用計(jì)量柜，裝設(shè)三相有功電度表和無功電度表，分別計(jì)量全廠消耗的有功電能和無功電能，并據(jù)以計(jì)算每月工廠的平均功率因數(shù)，計(jì)量柜由上級供電部門加封和管理9.3 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(gè)JDZJ-10型，組成Y0/Y0/（開口三角）的結(jié)線，用以實(shí)現(xiàn)電壓測量和絕緣監(jiān)察。作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線上，裝有三

37、相有功電度表、三相無功電度表，高壓進(jìn)線上，亦裝有電流表。低壓側(cè)的動力出現(xiàn)上，均裝有有功功率表，低壓照明線路上裝有三相四線有功電度表。低壓并聯(lián)電容器組線路上，裝有無功電度表。每一回路均裝有電流表。低壓母線裝有電壓表。儀表的準(zhǔn)確度等級按規(guī)范要求。9.4 變電所的保護(hù)裝置9.4.1 主變電所的繼電保護(hù)裝置 （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(shí)，瞬時(shí)動作于信號；當(dāng)產(chǎn)生大量的瓦斯時(shí)，應(yīng)動作于高壓側(cè)斷路器。 b）裝設(shè)反時(shí)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。1）護(hù)動作電流整定 其中，可靠系數(shù)，接線系數(shù)

38、，繼電器返回系數(shù)，電流互感器的電流比=100/5=20 ，因此動作電流為： 因此過電流保護(hù)動作電流整定為10A。2）過電流保護(hù)動作時(shí)間的整定 因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過電流保護(hù)的動作時(shí)間（10倍的動作電流動作時(shí)間）可整定為最短的0.5s 。3）過電流保護(hù)靈敏度系數(shù)的檢驗(yàn)其中，=kA/(10kV/0.4kV)=0.64，因此其靈敏度系數(shù)為： Sp=703/200A=3.>1.5滿足靈敏度系數(shù)的1.5的要求。(3)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。利用GL15的速斷裝置。1）速斷電流的整定：利用式，其中，因此速斷保護(hù)電流為速斷電流倍數(shù)整定為Kqb=Iqb/Iop=56.84A/10A=5.68

39、4（注意不為整數(shù),但必須在28之間)2）電流速斷保護(hù)靈敏度系數(shù)的檢驗(yàn)利用式，其中，因此其保護(hù)靈敏度系數(shù)為S=1840A/1100A=1.67>1.5從 表6-1可知，按GB5006292規(guī)定，電流保護(hù)的最小靈敏度系數(shù)為1.5，因此這里裝設(shè)的電流速斷保護(hù)的靈敏度系數(shù)是達(dá)到要求的。但按JBJ696和JGJ/T1692的規(guī)定，其最小靈敏度為2，則這里裝設(shè)的電流速斷保護(hù)靈敏度系數(shù)偏低。9.4.2 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置 (1)裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù)。亦采用GL15型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式接線，去分跳閘的操作方式。a)過電流保護(hù)動作電流的整定,利用式，其中=2，取=0.6

40、×52A=31.2A， =1，=0.8， =50/5=10，因此動作電流為： 因此過電流保護(hù)動作電流整定為10A。b)過電流保護(hù)動作電流的整定。按終端保護(hù)考慮，動作時(shí)間整定為0.5s。c)過電流保護(hù)靈敏度系數(shù)。因無臨近單位變電所10kV母線經(jīng)聯(lián)絡(luò)線到本廠變電所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法檢驗(yàn)靈敏度系數(shù)，只有從略。 (2)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。亦利用GL15的速斷裝置。但因無臨近單位變電所聯(lián)絡(luò)線到本廠變電所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法檢驗(yàn)靈敏度系數(shù)，也只有從略。 (3)變電所低壓側(cè)的保護(hù)裝置a）低壓總開關(guān)采用DW151500/3型低壓短路器，三相均裝設(shè)過流脫鉤器，既可保護(hù)低壓側(cè)的相間短路和過負(fù)荷，而且可保護(hù)低