工廠總降壓變電所及高壓配電系統(tǒng)設(shè)計方案

1、 /39目錄摘要2任務(wù)書3全廠負荷計算7計算負荷的確定7變壓器的損耗近視計算8無功功率補償計算8工廠總降壓變電所主接線和車間變電所主接線的選擇乂工廠總降壓變電所主接線選擇101.1方案的比較垃1.2方案的選擇13車間變電所主接線的選擇旻2.1方案的比較蔓2.2方案的選擇西三總降壓變電所主變壓器的選擇和各車間變電所變壓器的選擇西總降壓變電所主變壓器的選擇16各車間變電所變壓器的選擇17四變電所所址的選擇魚負荷中心的確定182變電所所址的確定19短路電流計算201計算等值電路圖202計算電抗21最大運行方式下的短路點計算22d1點的短路電流計算223.2d2點的短路電流計算絲最小運行方式下的短路點

2、計算23d1點的短路電流計算23d2點的短路電流計算23高壓電氣設(shè)備的選擇241.35kV架空線的選擇242.10kv母線的選擇253.10kv電纜的選擇264.10kV架空線的選擇2727高壓斷路器的選擇28高壓隔離開關(guān)的選擇30電流互感器的選擇32電壓互感器的選擇34翌防雷和接地保護361避雷器的選擇36接地設(shè)計3737心得體會翌參考文獻39摘要為使工廠供電工作很好地為工業(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，本設(shè)計在大量收集資料，并對原始資料進行分析后，做出35kV變電所及變電系統(tǒng)電氣部分的選擇和設(shè)計，使其達到以下基本要求：1、安全在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不發(fā)生

3、人身事故和設(shè)備事故。2、可靠滿足電能用戶對供電可靠性的要求。3、優(yōu)質(zhì)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求4、經(jīng)濟供電系統(tǒng)的投資少，運行費用低，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，又合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長遠等關(guān)系，既照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點，顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。同時，學(xué)習(xí)了工廠供電，做這次課程設(shè)計就是為了鞏固對所學(xué)知識的深化理解，對將來走上工作崗位從事低壓電氣的設(shè)計有很大的幫助。本次設(shè)計主要是總降壓變電所和車間變電所的設(shè)計，包括總降壓變電所所址的選擇，負荷統(tǒng)計，總降壓變電所的主接線和車間變電所主接線的選擇，架空線、電纜等高壓電氣設(shè)備的選擇，最后進行防

4、雷和接地保護。任務(wù)書設(shè)計題目：工廠總降壓變電所及高壓配電系統(tǒng)設(shè)計1.2設(shè)計依據(jù)1.2.1工廠總平面布置圖1.2.2全廠各車間負荷情況匯總表。序號車間名稱Pe/kWKdCOSe1電機修理車間23000.60.72機械加工車間8800.650.653新品試制車間6500.550.64原料車間5500.350.655備件車間5600.50.76鍛造車間1800.60.657鍋爐房2600.90.88空壓房3020.80.659汽車庫560.50.710線圈車間3280.550.6511半成品實驗車間7500.650.7512成品實驗車間25640.350.613加壓站10KV轉(zhuǎn)供負荷）2740.55

5、0.6514設(shè)備處倉庫10KV轉(zhuǎn)供負荷）6540.550.7515成品實驗站內(nèi)大型集中負荷38740.650.751.2.3供用電協(xié)議。1）當(dāng)?shù)毓╇姴块T可提供兩種電源：從某220/35KV區(qū)域變電站提供電源，該站距離廠南5公里；從某35/10KV變電所，提供10KV備用電源，該所距離廠南5公里。2）配電系統(tǒng)技術(shù)數(shù)據(jù)。1）區(qū)域變電站35KV母線短路數(shù)據(jù)為：運行方式電源35千伏母線短容量說明系統(tǒng)最大運行方式時S3)dmax=580兆伏安系統(tǒng)最小運行方式時S3)dmin=265兆伏安2）配電系統(tǒng)kVkVno35kVt。訐啟s一:kV3）供電部門對工廠提出的技術(shù)要求：區(qū)域變電站35KV饋電線路定時限過

6、流保護裝置的整定時間為1.8秒，要求廠總降壓變電所的保護動作時間不大于1.3秒。工廠在總降壓變電所35KV側(cè)計量。功率因素值應(yīng)在0.9以上。1.2.4工廠的負荷性質(zhì)本工廠大部分車間為一班制，少數(shù)車間為兩班或三班制，年最大負荷利用小時數(shù)為2500小時。鍋爐房提供高壓蒸汽，停電會使鍋爐發(fā)生危險。由于距離市區(qū)較遠，消防用水需要廠方自備。因此，鍋爐房要求較高的可靠性。1.2.5工廠的自然條件1）年最高氣溫為40C，年最低氣溫5C,年平均氣溫為10C。2）站所選地址地質(zhì)以粘土為主，地下水位3-5M。3）風(fēng)向以東南風(fēng)為主。1.3設(shè)計任務(wù)及設(shè)計大綱1.3.1高壓供電系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)供電部門提供的資料，選擇本廠最

7、優(yōu)供電電壓等級。1.3.2總變電所設(shè)計1）主結(jié)線設(shè)計：根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，分析原始資料與數(shù)據(jù)，列出技術(shù)上可能實現(xiàn)的多個方案，經(jīng)過概略分析比較，留下2-3個較優(yōu)方案進行詳細計算和分析比較經(jīng)濟計算分析時，設(shè)備價格、使用綜合投資指標(biāo)），確定最優(yōu)方案。2）短路電流計算：根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保護的需要，確定短路計算點，計算三相短路電流，計算結(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、隔離開關(guān)、互感器、導(dǎo)線截面和型號、絕緣子等設(shè)備的選擇及效驗。選用設(shè)備型號、數(shù)量、匯總設(shè)備一覽表。4）主要設(shè)備繼電保護設(shè)計：包括主變壓器、線路等元件的保護方式選擇和整定計算。5）配電裝置設(shè)計：包括配電裝

8、置形式的選擇、設(shè)備布置圖。6）防雷、接地設(shè)計：包括直擊雷保護、進行波保護和接地網(wǎng)設(shè)計。1.4設(shè)計成果1.4.1設(shè)計說明書包括對各種設(shè)計方案分析比較的扼要說明，并附有必要的計算及表格。1.4.2設(shè)計圖紙1）降壓變電所電氣主結(jié)線圖。2）變電所平面布置圖3）主變壓器保護原理接線圖。全廠負荷計算1.計算負荷的確定根據(jù)任務(wù)書的要求，按照需要系數(shù)法求計算負荷，相關(guān)計算公式如下。有功計算負荷為P30二KdPe11)TOC o 1-5 h z無功計算負荷為Q30-P30tan申12)P視在計算負荷為S30=乩13)cos申S計算電流為130=14)3Un得各項數(shù)據(jù)列表11所示下表數(shù)據(jù)均為10kV側(cè))：表11計

9、算負荷統(tǒng)計序號用電設(shè)備Pe/kWKdCos計算負荷P30/kWQ30/kvarS30/kVA130/A1半成品實驗車間7500.650.75487.5429649.3837.52原料車間5500.350.65192.5225.23296.2817.13成品實驗車間25640.350.6897.41193.541493.2786.24鍛造車間1800.60.65108126.36166.239.65電機修理車間23000.60.713801407.61971.23113.86汽車庫560.50.72828.56402.37機械加工車間8800.650.65572669.24880.3850.88

10、鍋爐房2600.90.8234175.5292.516.99設(shè)備處倉庫10KV6540.550.75359.7316.54479.1527.7轉(zhuǎn)供負荷）10空壓房3020.80.65241.6282.67371.8521.511備件車間5600.50.7280285.6399.9623.112成品實驗站內(nèi)大型集中負荷38740.650.750.882518.12215.933357.20193.813加壓站10KV轉(zhuǎn)供負荷）2740.550.65150.7176.32231.9513.414線圈車間3280.550.65180.4211.07277.661615新品試制車間6500.550.6

11、357.5475.48594.8834.3合計7987.48218.6411501.92664有功負荷同時系數(shù)取k=0.95工p無功負荷同時系數(shù)取k二0.97工q7588.037927.0810527.372.變壓器的損耗近視計算有功損耗APt0.01S30=0.01x10527.37=105.27kW無功損耗AQtq0.05S30=0.05x10527.37=526.37kvar無功功率補償計算從設(shè)計任務(wù)書的要求可知，其功率因素不應(yīng)小于0.9，考慮到變壓器的無功功率損耗AQt，大于有功功率損耗APt，因此，在變壓器的10kV側(cè)進行無功功率補償時，其補償后的功率因素應(yīng)稍大于0.9,現(xiàn)設(shè)cos申

12、二0.95，則10kV側(cè)在補償前的功率因素為：cos申二:P30=7588.03=072S3010527.37因此，所需要的補償容量為：QC=Q30_Q3015)=P3(tan申-tan0)二7588.03x(tanarccos0.72-tanarccos0.95)二4818kvar選取QC=5000kvar35kV側(cè)在補償后的負荷及功率因素計算：P30=P30+APt=7588.03+105.27=7693.30kWQ30=Q30+AQt-QC=7927.08+526.37-5000=3453.45kvarS二=、：S二2+Q302=訂693.32+3453.452二8425kvar3030

13、30cos申P(guān)30S307693.308425=0.913cos9=0.913滿足了設(shè)計任務(wù)書的要求，其計算數(shù)據(jù)如下表12所示表12無功補償統(tǒng)計表項目cos計算負荷P30/kWQ30/kvarS30/kVA130/A10kV側(cè))10kV側(cè)補償前0.727588.037927.0810527.37607.81需要補償容量-5000變壓器損耗105.27526.3735kV側(cè)補償后0.9137693.303453.458425138.98根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求以及以上計算結(jié)果，選?。翰⒙?lián)補償電容為BWF10.5-100-1型電容器50只。補償總?cè)萘繛椋?00kvarX50=5000kvar。工廠總降

14、壓變電所主接線和車間變電所主接線的選擇1.工廠總降壓變電所主接線選擇方案一：只裝有一臺主變壓器的總降壓變電所主接線圖方案二：采用外橋式接線的總降壓變電所主接線圖QS1QS3QF1QS4QS6QF2QF3QS7QS8T1T2QF5QF6WL1QS5QS9匸WL2QS2QS10QF4QF3QS4QS3QS8QS7QS5QS6QF6QF5QF1T1T2QF7QF8QS9QS10QF2QS1/t人QS2方案三：一、二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖QF4WL1叩WL2方案的比較方案一，只裝有一臺主變壓器的總降壓變電所主接線圖這種主接線的一次側(cè)無母線，二次側(cè)為單母線。其特點是簡單經(jīng)濟，但供電的

15、可靠性不高，只適用于三級負荷的工廠。方案二，采用外橋式接線的總降壓變電所主接線圖一次側(cè)采用外橋式接線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖。其一次側(cè)的高壓斷路器QF1跨接在兩路電源進線之間，但處在斷路器QF2和QF3的外側(cè)，靠近電源方向，因此稱為外橋式接線。這種主接線的靈活性也較好，供電的可靠性同樣較高，適用于一二級負荷的工廠。如果某臺變壓器例如T1停電檢修或發(fā)生故障時，則斷開QF2，投入QF1其兩側(cè)QS先合），使兩路電源進線又恢復(fù)并行運行。這種接線方式多用于電源線路較短而變電所負荷變動較大，適用于經(jīng)濟運行需經(jīng)常切換的總降壓變電所。方案三：一、二次側(cè)均采用單母線分段的總降壓變電所主接線圖

16、這種主接線的靈活性好，可靠性高，但采用的高壓設(shè)備較多，線路復(fù)雜，不夠經(jīng)濟?？晒┮?、二級負荷，適用于一、二次側(cè)進出線較多的總降壓變電所。方案的選擇根據(jù)總降壓變電所的要求，鍋爐房提供高壓蒸汽，停電會使鍋爐發(fā)生危險，可知鍋爐房是一級負荷，而方案一雖然簡單經(jīng)濟，但是可靠性不高，只適用于三級負荷，方案一不可取。方案二和方案三都是適用于一級負荷和二級負荷，都能滿足本設(shè)計的要求，但是方案三采用的高壓設(shè)備較多，線路復(fù)雜，從經(jīng)濟方面考慮是不夠經(jīng)濟的。而方案二這種接線方式多用于電源線路較短而變電所負荷變動較大，適用于經(jīng)濟運行需經(jīng)常切換的總降壓變電所。方案二正適合本設(shè)計的要求，所以最終確定方案二為本設(shè)計的主降壓總接

17、線。2.車間變電所主接線的選擇方案一：高壓雙回路進線的一臺主變壓器變電所主接線圖6T0kV進線CHI方案二：高壓側(cè)無母線，低壓側(cè)單母線分段的變電所主接線圖VCH4VV件卅2.1方案的比較方案一：高壓雙回路進線的一臺主變壓器變電所主接線圖高壓側(cè)采用隔離開關(guān)斷路器的變電所主接線圖。這種主接線采用了高壓斷路器，因此變電所的停、送電操作十分靈活方便，而且在發(fā)生短路故障時，過電流保護裝置動作，斷路器會自動跳閘，如果短路故障已經(jīng)消除，則可立即合閘恢復(fù)供電。變電所有兩路進線，提高了供電的可靠性，適用于二級負荷和少量一級負荷。方案二：高壓側(cè)無母線，低壓側(cè)單母線分段的變電所主接線圖這種主接線的供電可靠性較高，當(dāng)

18、任一主變壓器或任一電源進線停電檢修或發(fā)生故障時，該變電所通過閉合低壓母線分段開關(guān)，即可迅速恢復(fù)對整個變電所的供電。如果兩臺主變壓器高壓側(cè)斷路器裝設(shè)互為備用電源自動投入裝置，則任一主變壓器高壓側(cè)斷路器因電源斷電而跳閘時，另一主變壓器高壓側(cè)的斷路器在備用電源自動投入裝置作用下自動合閘，恢復(fù)整個變電所的供電，該變電所多用于一級負荷。2.2方案的選擇根據(jù)車間變電所的任務(wù)和要求可知，工廠大部分時間為一班制，少數(shù)車間為兩班制或三班制，所以采用方案一就能滿足要求。如果選擇方案二，肯定也能滿足要求，但是接線復(fù)雜，電氣設(shè)備較多，不夠經(jīng)濟。綜合考慮后選擇方案一為車間變電所的主接線圖?？偨祲鹤冸娝髯儔浩鞯倪x擇和各

19、車間變電所變壓器的選擇1.總降壓變電所主變壓器的選擇根據(jù)補償后的總計算負荷8425kVA），同時考慮工廠5-10年的負荷增長，變壓器容量考慮一定的預(yù)留，本期工廠負荷能保證變壓器運行在60-70%經(jīng)濟負荷區(qū)內(nèi)即可，本設(shè)計只選擇2臺主變壓器即可滿足需要。因此選擇型號為：SFL-10000-35/10.5的變壓器，如表31所示。表31變壓器參數(shù)表型號SFL-10000/35空載電流1.1%額定電壓高壓低壓35kV10.5kV短路電壓百分數(shù)7.5%2.各車間變電所變壓器的選擇根據(jù)工廠的實際要求，每一個車間要配備一臺車間變電所，選擇結(jié)果如下表所示。表32車間變電所選擇結(jié)果組號用電設(shè)備名稱S30/kVA總

20、容量kVA)變壓器額定容量kV.A)聯(lián)接組標(biāo)號阻抗電壓2500Dyn116原料車間296.28成品實驗車間1493.272鍛造車間166.233057.84S9-3150/10(63150Dyn115.5電機修理車間1971.23汽車庫40機械加工車間880.383鍋爐房292.51936.88S9-2000/10(62000Dyn116線圈車間277.66空壓房371.85備件車間399.96新品試制車間594.884成品實驗站內(nèi)大型集中負荷3357.203357.20S9-4000Dyn115.54000/10(6變電所所址的選擇1.負荷中心的確定變電所的位置應(yīng)盡量接近負荷中心，工廠的負荷

21、中心用功率矩法確定。在工廠的平面圖上建立如下的坐標(biāo)系，X軸和y軸，按照1:5000的比例尺確定各車間和相關(guān)廠房負荷中心的坐標(biāo)。平面圖上的數(shù)字表示各車間和相關(guān)廠房的編號，例如PiPi62,54)p262,70)P367,86)P436,87)P535,71)P635,54)P736,36)P8134,24786)P9102,41)p10134,40)p11104,23)P1472，23)P1572,12)根據(jù)負荷中心的坐標(biāo)公式x=2Px)7pi41)P1296,87)P1395,70)i)i42)求得中心負荷P75,43.652.變電所所址的確定根據(jù)分析，如果按照上述確定的負荷中心選擇總降壓變電

22、所的所址，正好位于道路上，這是不合理的；在考慮進出線對設(shè)備的影響，按照圖紙的比例以及綜合考慮變電所位置選擇的原則后，確定負荷中心P75,78)為總降壓變電所坐標(biāo)中心，如圖42所示。圖42負荷中心圖五.短路電流計算基本數(shù)據(jù)系統(tǒng)最大運行方式時s=580MVAdmax系統(tǒng)最小運行方式時Si=265MVAdmin變壓器Sn=10MVAU%=7.5線路L=5kmX0=0.4Q/km2.計算電抗設(shè)基準(zhǔn)容量S=100MVAB基準(zhǔn)電壓UB1=37kVUB2二10.5kV將所有電抗歸算到35kV側(cè):系統(tǒng)電抗X嚴(yán)=X1smaxSBSdmax霧=0-172X=X1sminSBSdidmin100265=0377架空

23、線路電抗X2-=X0LU：-=0-4x5x磐=0-146B12變壓器電抗X3*=XT*U%S7.5100 x_B=x=0.7510010010N3.最大運行方式下的短路點計算3.1di點的短路電流計算10kV母線側(cè)沒有電源，無法向35kV側(cè)提供短路電流，即可略去不計，則d1點短路電流標(biāo)幺值為：X1*+X2*0.172+0.1463.145換算到35kV側(cè)0秒鐘短路電流有名值1-=Id1*x飛帚=3145x丿匚=4.908kA3x37在高壓電路發(fā)生三相短路時，一般可以取Ksh=1.8短路沖擊電流有效值sh=J+2(Ksh-1)2xI=+2(1.8-1)2x4.908=7.41kA短路沖擊電流/二

24、邁KXIx1.81-=2.551-=2.55x4.908二12.515kAshsh短路容量S1=1XI”=託X37X4.908=314.52MVA1B1d2點的短路電流計算10kV母線側(cè)沒有電源，無法向35kV側(cè)提供短路電流，即可略去不計，則d2點短路電流標(biāo)幺值為：_0.9361_1d1*X*+X2*+X3*一0.172+0.146+0.75換算到10kV側(cè)0秒鐘短路電流有名值I-_/1*XS_0.936X100_5.15kAdJ3UB2V3X10.5在高壓電路發(fā)生三相短路時，一般可以取Ksh=1.8短路沖擊電流有效值Ish_v/1+2(Ksh-1)2xI”_V，1+2(1.8-1)2x5.1

25、5_7.78kA短路沖擊電流i_、2KxI”_.j2x1.81_2.551”_2.55x5.15_13.133kAshsh短路容量S22XI_X10.5X5.15_93.66MVA2B2最小運行方式下的短路點計算d1點的短路電流計算同上所得，則dl點短路電流標(biāo)幺值為:d1*X1+X20.377+0.146一1.912換算到35kV側(cè)0秒鐘短路電流有名值S100I”_1xB_1.912x_2.983kAd1*忑UB1V3x37B1在高壓電路發(fā)生三相短路時，一般可以取Ksh=1.8短路沖擊電流有效值Ish_J1+2(Ksh1)2xI_J+2(1.8-1)2x2.983_4.505kA短路沖擊電流/

26、_QKXI“_鶯2X1.81“_2.551“_2.55x2.983_7.61kAshsh短路容量S1=J3u-XI=J3X37X2.983二191.16MVA1B1d2點的短路電流計算10kV母線側(cè)沒有電源，無法向35kV側(cè)提供短路電流，即可略去不計，則d2點短路電流標(biāo)幺值為：I”=0.785d1*X*+X2*+X3*0.377+0.146+0.75換算到10kV側(cè)0秒鐘短路電流有名值S100I”=J”xB=0.785x=4.317kAd1*忑UB2V3X10.5B2在高壓電路發(fā)生三相短路時，一般可以取Ksh=1.8短路沖擊電流有效值Ish=V1+2(Ksh-1)2xI-=X；1+2(1.8-

27、1)2x4.317=6.519kA短路沖擊電流i=邁KxI-=42x1.81”=2.55I”=2.55x4.317=11.008kAshsh短路容量S2=V3ub2XI=J3X10.5X4.317=78.51MVA以上計算結(jié)果列表如表51所示。表51短路電流匯總表運行方式短路點Id/kAish/kAIsh/kAS/MVA最大d14.90812.5157.41314.52運行方式d25.1513.1337.7893.66最小d12.9837.614.505191.16運行方式d24.31711.0086.51978.51六.高壓電氣設(shè)備的選擇1.35kV架空線的選擇1.1選擇經(jīng)濟截面考慮到變壓器

28、在電壓降低5%時其出力保持不變，所以35kV架空線相應(yīng)的Igmax=1.05Ie即：Igmax=1.05XSN-、:3xUN=1.05X=0.173kAv；3x35根據(jù)設(shè)計條件Tmax=2500h,查工廠供電表54得j=1.65A/mm2ecI173AA=-30=104.84mm2ecj1.65A/mm2ec選標(biāo)準(zhǔn)截面120mm2，即LGJ120型鋼芯鋁線。1.2校驗發(fā)熱條件根據(jù)給定條件環(huán)境條件最高溫度為40C，查工廠供電附錄表16得LGJ120的允許載流量lai=307AIgmax=3A，因此滿足發(fā)熱條件。1.3校驗機械強度查工廠供電附錄表14得35kV架空鋼芯鋁線的最小截面Amin=35m

29、m2A=104.84mm2，因此所選LGJ120型鋼芯鋁線也滿足機械強度要求。2.10kV母線的選擇考慮到變壓器在電壓降低5%時其出力保持不變，所以10kV母線相應(yīng)的Igmax=1.05Ie即：Igmax=1.05XSN-v3xUN=1.05X=0.527kAv-3x11.5選擇母線I，滿足載流量的要求。a1gmax2.1熱穩(wěn)定的校驗按最大運行方式d2點短路）根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的條件，配電所的繼保動作時限不能大于1.3秒，即top=1.3s，斷路器開短時間toc=0.2s，非周期分量等效時間ts=0.05s,則:短路假想時間t=t+t+t=1.3+0.2+0.05=1.55s。imaopocs母線

30、最小截面積Smin=vQd二max龍=x103=73.69Smin，滿足熱定的要求。動穩(wěn)定校驗取跨距L=1.5m，相間距離a=0.5m母線在最大方式下運行時d2點短路時的最大電動力F=J3iu2-x10-7=帀13.1332x15x10-7=89.62Nsha0.5母線在F作用時的彎曲力矩為FL_89.62x1.5帀113.443N.m母線在截面系數(shù)為=8.53xlO-6b2h0.082x0.008W=6故母線短路時所受的計算應(yīng)力為13.443=1.576MPaW8.53x10-6而鋁母線的最大允許應(yīng)力oc沁69MPaoc=1.576MPa所以該硬鋁母線滿足動穩(wěn)定要求。3.10kV電纜的選擇以

31、成品實驗站內(nèi)大型集中負荷的10kV進線電流為例，進線總電流為193.8A，選擇YJLV223X150型三芯交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁芯電纜，其允許載流量為IN=219A。額定電流校驗INKTK3=219x0.88x1.2=231.3A193.8A熱穩(wěn)定截面校驗Smin二Qd二ma3=x103=73.69Igmax=152A，因此滿足發(fā)熱條件。4.3校驗機械強度查工廠供電附錄表14得35kV架空鋼芯鋁線的最小截面A.=35mm2A=92.12mm2，因此所選LGJ120型鋼芯鋁線也滿足min機械強度要求。高壓斷路器的選擇根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的條件，變電所的繼保動作時限不能大于1.3秒，即t=1.3s，斷路器開短

32、時間t=0.2s，非周期分量等效時間t=0.05s，貝V：opocs短路假想時間tima=top+toc+ts=1.3+0.2+0.05=1.55s。5.1安裝在變壓器35kV高壓側(cè)的斷路器35kV斷路器參數(shù)選擇額定電壓選擇：Un三Uns=35kV最高工作電壓選擇：Ualm三Usm=UnX1.15=35X1.15=38.5kV額定電流選擇：Ie三Igmax=0.173kA3x35考慮到變壓器在電壓降低5%時其出力保持不變，所以相應(yīng)回路的Igmax=1.05Ie即：Igmax=1.05XSn=1.05XxUN額定開斷電流選擇按最大運行方式d2點短路）：I=1k即：I=5.15kAk額定短路關(guān)合電

33、流選擇：i三iNclsh即：i13.133kANcl根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇SW235型少油式斷路器其參數(shù)如下表62所示。表6235kV斷路器參數(shù)型號額定電壓/kV額定電流/A開斷電流/kA動穩(wěn)定電流峰值/kA熱穩(wěn)定電流峰值4s)/kA固有分閘時間/sW合閘時間/sWSW2-35/100035100016.54516.50.060.45.1.235kV斷路器校驗熱穩(wěn)定校驗12t-/(3)2tma(3)2，滿足要求。檢驗動穩(wěn)定：iWishes即：i=i=13.133Wi=16.5kA,滿足要求shches故35kV進線側(cè)斷路器選擇戶外SW235型少油式斷路器能滿足要求。5.2安裝在變壓器10kV

34、低壓側(cè)的斷路器10kV斷路器參數(shù)選擇額定電壓選擇：Un三Uns=10kV最高工作電壓選擇：Ualm三Usm=UnX1.15=10X1.15=11.5kV額定電流選擇：Ie三Igmax考慮到變壓器在電壓降低5%時其出力保持不變，所以相應(yīng)回路的Igmax=1.05Ie即：Igmax=1.05X江_=1.05X竺=0.152KAJ3xUJ3x10N額定開斷電流選擇按最大運行方式d2點短路)即：I=5.15kAk額定短路關(guān)合電流選擇：i三iNclsh即：i13.133kANcl根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇ZN3-10I型真空式斷路器其參數(shù)如下表63所示。表6310kV斷路器參數(shù)型號額定電壓/kV額定電流/

35、A開斷電流/kA動穩(wěn)定電流峰值/kA熱穩(wěn)定電流峰值4s)/kA固有分閘時間/sW合閘時間/sWZN3-10I1063082080.070.155.2.210kV斷路器校驗熱穩(wěn)定校驗2/（3）2timaIg（3）2tima，滿足要求。檢驗動穩(wěn)定：iWishes即：i=i=13.133Wi=20kA,滿足要求shches故35kV進線側(cè)斷路器選擇ZN-10I真空斷路器能滿足要求。高壓隔離開關(guān)的選擇35kV側(cè)隔離開關(guān)額定電壓選擇：Un三Vns=35kV額定電流選擇：Ie三Igmax考慮到隔離開關(guān)是與相應(yīng)的斷路器配套使用，所以相應(yīng)回路的Ie應(yīng)與斷路器相同，即：Ie=1000A根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇G

36、W535G/100083型隔離開關(guān)，其參數(shù)分別如下表64所示.表6435kV側(cè)隔離開關(guān)參數(shù)型號額定電壓kV)額定電流A)極限通過電流峰值kA)熱穩(wěn)定電流4S)GW5-35G/1000833510008325熱穩(wěn)定校驗2/（3）2timaI82tima，滿足要求。檢驗動穩(wěn)定：iWishes即：i=i=13.133Wi=83kA,滿足要求shches故35kV進線側(cè)斷路器選擇GW535G/100083型隔離開關(guān)能滿足要求。10kV側(cè)隔離開關(guān)額定電壓選擇：Un三Vns=10kV額定電流選擇：Ie三Igmax考慮到隔離開關(guān)是與相應(yīng)的斷路器配套使用，所以相應(yīng)回路的Ie應(yīng)與斷路器相同，即：Ie=630A根

37、據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇GN1910C型隔離開關(guān)，其參數(shù)分別如下表65所示。表6510kV側(cè)隔離開關(guān)參數(shù)型號額定電壓kV)額定電流A)極限通過電流峰值kA)熱穩(wěn)定電流4S)GN1910C106305020熱穩(wěn)定校驗It2t-(3)2timaI8(3)2tima，滿足要求。檢驗動穩(wěn)定：iWishes即：i=i=13.133Wi=50kA,滿足要求shches故10kV進線側(cè)斷路器選擇GN1910C型隔離開關(guān)能滿足要求。電流互感器的選擇根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的條件，配電所的繼保動作時限不能大于1.3秒，即t=1.3s，斷路器開短時間t=0.2s，非周期分量等效時間t=0.05s，則:opocs短路假想時間t

38、ima=top+toe+ts=1+0.2+0.05=1.55s。7.1安裝在35kV高壓進線側(cè)的電流互感器35kV主變側(cè)電流互感器的一次回路額定電壓選擇電流互感器的一次額定電壓選擇必須滿足：UgWUn=35kV35kV主變側(cè)電流互感器的一次回路額定電流選擇電流互感器的一次額定電流選擇必須滿足：Ig.maxWInIn一電流互感器的一次額定電流Igmax電流互感器一次最大工作電流考慮到變壓器在電壓降低5%時其出力保持不變，所以相應(yīng)回路的Igmax=1.05Ie即：Igmax=1.05XSN、2xUN=1.05X=0.173kAv3x35因此電流互感器的一次額定電流可選用與此匹配的等級In=200A

39、。準(zhǔn)確度選擇按照常規(guī)設(shè)計，一般二次繞組準(zhǔn)確度選擇：測量繞組0.5級、保護繞組10P級。根據(jù)上述選擇，最終35kV主變側(cè)電流互感器型號及參數(shù)如下表66所示。表6635kV側(cè)的電流互感器參數(shù)型號額定電壓kV)額定一次電流A)額定二次電流A)準(zhǔn)確度1S熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)LCW-353520050.5/10P65100動穩(wěn)定校驗Kes211N-ish65)Kesx罷11N=100 xJ2x0.2=28.28KAKx訕=28.28KA-i=13.133KAes1Nsh根據(jù)上述校驗可知動穩(wěn)定滿足要求。熱穩(wěn)定校驗KtI1N8衛(wèi)imai講)=13.133KAmaxsh7.2.5熱穩(wěn)定校驗KtI1N8tima

40、6一7)K人“75x0.16=12KAI8=5.15x5=6.41KA根據(jù)上述校驗可知熱穩(wěn)定滿足要求。35kV側(cè)電壓互感器的選擇一次額定電壓選擇一次額定電壓為Un=35kV，允許一次電壓波動范圍為U=35kV10%。二次額定電壓選擇根據(jù)一次繞組接入方式為接入相電壓上，電壓互感器測量、計量和保護繞組二次額定電壓為Un=0.1/kV,單相接地繞組二次額定電壓為Un=0.1kV。8.1.3額定容量選擇為保證互感器的準(zhǔn)確級，其二次側(cè)所接負荷S應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級所規(guī)定的2額定容量S2NS2=(工喬+(工Q)68)8.1.4準(zhǔn)確度選擇按照設(shè)計任務(wù)書要求，本所計量在35kV側(cè)，因此二次繞組準(zhǔn)確度選擇：計量、測

41、量繞組0.5級，保護繞組10P級，單相接地監(jiān)測繞組10P級。根據(jù)上述選擇，最終35kV主變側(cè)電壓互感器型號及參數(shù)如下表68所示。表6835kV側(cè)電壓互感器參數(shù)型號額定電壓kV)最大容量VA)原繞組副繞組輔助繞組JDDJ3535A/30.1A/30.1/3120010kV電壓互感器的選擇8.2.1一次額定電壓選擇一次額定電壓為Un=10kV，允許一次電壓波動范圍為U=10kV10%。二次額定電壓選擇根據(jù)一次繞組接入方式為接入相電壓上，電壓互感器測量、計量和保護繞組二次額定電壓為Un=0.1/空3kV,單相接地繞組二次額定電壓為Un=0.1kV。8.2.3額定容量選擇為保證互感器的準(zhǔn)確級，其二次側(cè)

42、所接負荷S應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級所規(guī)定的2額定容量S2NS2=迄Pu)2+(工Qu)269)8.2.4準(zhǔn)確度選擇按照設(shè)計任務(wù)書要求，本所計量在10kV側(cè)，因此二次繞組準(zhǔn)確度選擇：計量、測量繞組0.5級，保護繞組10P級，單相接地監(jiān)測繞組10P級。根據(jù)上述選擇，最終10kV主變側(cè)電壓互感器型號及參數(shù)如下表69所示。表6910kV側(cè)電壓互感器參數(shù)型號額定電壓kV)最大容量VA)原繞組副繞組輔助繞組JDZJ11010A/30.1A/30.1/3400七.防雷和接地保護1.避雷器的選擇為了保護35kV進線設(shè)備和變壓器，在35kV線路進線和母線PT處各安裝一套避雷器。為了保護10kVPT，在10kVI、II段

43、母線PT處各安裝一套避雷器。避雷器的安裝點與35kV進線設(shè)備和變壓器的之間的距離不大于15m。35kV所選擇的避雷器為Y10W1-51/125型氧化鋅無間隙避雷器，10kV所選擇的避雷器為HY5WZ-17/45型氧化鋅無間隙避雷器其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表71所示。表71HY5WZ-17/45型氧化鋅無間隙避雷器參數(shù)額定電壓滅弧電壓沖擊放電電壓幅值50kV雷電沖擊電流下的殘壓35kV51kV125kV不大于50kV101745不大于17kV2接地設(shè)計根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的條件，工廠區(qū)域地點的土壤以粘土為主，所以：電阻率p=60Q/m，可選用直徑為50mm、長2.5m的鋼管作為人工接地體。由于在廠區(qū)的地下水位為3-5m,為了得到良好的接地效果，接地體的頂面埋設(shè)深度為08m，采用環(huán)行敷設(shè)方式n=0.65)，用長L=2.5m，直徑d=50mm的鋼管作為人工接地體。單根接地體電阻為R二(p/2兀L)ln(4L/d)71)E(1)二(60/(2x3.14x2.5)1n(4x2.5/0.05)=20.25035kV系統(tǒng)為中性點非直