電力系統(tǒng)課程設(shè)計XX機械廠降壓變電所的電氣設(shè)計內(nèi)容

電力系統(tǒng)課程設(shè)計XX機械廠降壓變電所的電氣設(shè)計內(nèi)容1緒論電能是現(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用；電能的輸送的分配既簡單經(jīng)濟，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)與整個國民經(jīng)濟生活中應用極為廣泛。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小（除電化工業(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，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強度，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突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴重的后果。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)濟建設(shè)，也具有重大的作用。本次設(shè)計根據(jù)課題提供的某機械制造廠的用電負荷和供電條件，并適當考慮生產(chǎn)的發(fā)展，按照國家相關(guān)標準、設(shè)計準則，本著安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的要求確定本廠變電所的位置和形式。通過負荷計算，確定主變壓器的臺數(shù)和容量。進行短路電流計算，選擇變電所主接線方案與高低壓設(shè)備與進出線,確定二次回路方案，選擇整定繼電保護裝置，確定防雷和接地裝置，電力系統(tǒng)課程設(shè)計XX機械廠降壓變電所的電氣設(shè)計內(nèi)容最后按要求寫出設(shè)計說明書，繪出設(shè)計圖樣。具體過程和步驟:根據(jù)工廠總平面圖,工廠負荷情況,供電電源情況,氣象資料,地區(qū)水文資料和電費制度等,先計算電力負荷,判斷是否要進行無功功率補償,接著進行變電所位置和型式選擇,并確定變電所變壓器臺數(shù)和容量,并對主接線方案進行選擇,之后進行短路電流的計算,并對變電所一次設(shè)備選擇和校驗、變電所進出線的選擇與校驗、變電所二次回路方案的選擇與繼電保護的整定。最后進行防雷保護和接地裝置的設(shè)計。2負荷計算和無功功率補償2．1負荷計算的內(nèi)容和意義供電系統(tǒng)要能安全可靠地正常運行，其中各個元件（包括電力變壓器、開關(guān)設(shè)備與導線、電纜等）都必須選擇得當，除了滿足工作電壓和頻率的要求外，最重要的就是要滿足負荷電流的要求。因次，有必要對供電系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的電力負荷進行統(tǒng)計計算。計算負荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)。計算負荷確定的是否正確合理，直接影響到電器和導線電纜的選擇是否經(jīng)濟合理。如果計算負荷確定的過大，將使電器和導線電纜選的過大，造成投資和有色金屬的浪費。如果計算負荷確定的過小，又將使電器和導線電纜處于過負荷下運行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導致絕緣過早老化甚至燃燒引起火災，同樣會造成更大損失。平均負荷為一段時間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時間之比。平均負荷用來計算最大負荷和電能消耗量。電力系統(tǒng)課程設(shè)計XX機械廠降壓變電所的電氣設(shè)計內(nèi)容計算電流，是選擇纜線和開關(guān)設(shè)備的依據(jù);有功計算負荷和無功計算負荷，是確定靜電電容器容量的依據(jù)。2．2負荷計算的方法與公式（1）需要系數(shù)法——用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算負荷。用于設(shè)備數(shù)量多，容量差別不大的工程計算，尤其適用于配、變電所和干線的負荷計算。（2）利用系數(shù)法——采用利用系數(shù)求出最大負荷區(qū)間內(nèi)的平均負荷，再考慮設(shè)備臺數(shù)和功率差異的影響，乘以與有效臺數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)，得出計算負荷。適用于各種范圍的負荷計算，但計算過程稍繁。在工廠里，除了廣泛應用的三相設(shè)備外，還有部分單相設(shè)備，單相設(shè)備接在三相線路中，應盡可能均衡分配。使三相負荷盡可能均衡。如果三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相設(shè)備總?cè)萘康?5%，則不論單相設(shè)備如何分配，單相可與三相設(shè)備綜合按三相負荷平衡計算。如果單相設(shè)備容量超過三相設(shè)備的15%時，則應將單相設(shè)備容量換算為等效三相設(shè)備容量，再與三相設(shè)備容量相加。本設(shè)計采用需要系數(shù)法確定。由于本廠各車間單相設(shè)備容量均不超過三相設(shè)備容量的15%，所以可以按三相負荷平衡計算。即卩.P30P30三相P30單相Kd三相Pe三相Kd單相Pe單相主要計算公式有：單組用電設(shè)備計算負荷的計算公式有功計算負荷（kW）.P30KdPe,Kd為系數(shù)電力系統(tǒng)課程設(shè)計XX機械廠降壓變電所的電氣設(shè)計內(nèi)容無功計算負荷（kvar）:Q30 P30tan視在計算負荷（kvA）：S30上^cosS30 II計算電流（A）：I30—3J—，Un為用電設(shè)備的額定電壓（單位為KV）多組用電設(shè)備計算負荷的計算公式有功計算負荷（kW）:氐Kp Ro；，式中 P30i是所有設(shè)備組有功計算負荷之和，Kp是有功負荷同時系數(shù)，可取 0.8?0.95無功計算負荷（kvar）：Q30KqQ30i，式中 Q30i是所有設(shè)備無功計算負荷之和；Kq是無功負荷同時系數(shù)，可取 0.85?0.97視在計算負荷（kvA）:S30v巳。？Q302S30 11計算電流（A）:I30 & ，Un為用電設(shè)備的額定電壓（單位為KV）2.3各車間負荷統(tǒng)計計算1）、鑄造車間計算負荷：巳01P30三相P30單相0.33900.88kW123.4kW無功計算負荷：Q301F：30三相tan三相1171.02119.34kvar視在計算負荷：S301P30三相 P30單相1176.4173.5KVAcos三相cos單相0.71.0計算電流：I301S301 173.5，- 廠263.7A3UN、30.382）、鍛壓車間計算負荷：巳02P30三相P30單相0.23200.96kW69.4kW無功計算負荷：Q302P30三相tan三相641.1774.88kvar視在計算負荷：S302Bo三相P30單相645.4103.9KVA1.0COS三相COS單相0.65計算電流：IS302103.9157.8A13023Un.30.383）、金工車間計算負荷：p303P30三相P30單相0.33500.95kW109.5kW無功計算負荷：Q303P30三相tan三相1051.33139.65kvar視在計算負荷：S3031"30三相1~30單相1054.5179.5KVA1.0cos三相cos單相0.6計算電流：I303S303179.59797A3Un■30.384）、工具車間計算負荷：Bo4P30三相P30單相 0.352000.75kW73.5kW無功計算負荷：Q304P30三相tan三相701.3393.1kvar視在計算負荷：S3041~30三相1~30單相703.5—120.2KVA1.0cos三相cos單相0.6計算電流：1S304120.2182.6A3043Un.30.385）、電鍍車間計算負荷：p305P30三相P30單相062700.96kW167.4kW無功計算負荷：Q305P30三相tan三相1620.88142.56kvar視在計算負荷：S305三相P30單相16254—275.4KVA1.0cos三相cos單相0.6計算電流：1S305275.4418.4A305、3Un30.386）、熱處理車間計算負荷：巳06P30三相P3o單相 0.461400.87kW70kW無功計算負荷：Q306P30三相tan三相64.40.7548.3kvar視在計算負荷：S306Bo三相l(xiāng)~30單相64.45.6—86.1KVA1.0cos三相cos單相0.8計算電流：IS30686.1130.8A13063Un.30.387）、裝配車間計算負荷：巳07P30三相P30單相0.41600.76kW60.2kW無功計算負荷：Q307P30三相tan三相561.1765.52kvar視在計算負荷：S307Bo三相P30單相5642—90.35KVA1.0cos三相cos單相0.65計算電流：IS30790.35137.3A1307.3Un?、30.388）、機修車間計算負荷：p308P30三相P30單相 0.261400.85kW40.4kW無功計算負荷：Q308P30三相tan三相36.41.1742.588kvar視在計算負荷：S308F3o三相l(xiāng)~30單相36.4460KVA1.0cos三相cos單相0.65計算電流：1S3086091.2A13083Un30.389）、鍋爐房計算負荷：P309巳0三相P30單相 0.66750.82kW51.1kW無功計算負荷：Q309P3o三相tan三相49.50.7537.125kvar視在計算負荷：S309巳0三相P30單相49.51.6—63.475KVA1.0cos三相cos單相0.8計算電流:I309S3093Un63.475 96.44A.30.3810）、倉庫計算負荷:0.92kW8.6kW無功計算負荷:視在計算負荷:計算電流:F30三相tan三相6.80.48P30三相P30單相6.8cos三相COS單相0.9S30109.3614.2A3Un30.383.264kvarQ3010S3010P30三相I30101~30單相 0.3420189.36KVA1.011）、生活區(qū)計算負荷:P30(11)KdPe0.78300kW234kWQ3011P3011tan 2340.48112.32kvarF3011 234S3011-——300KVA無功計算負荷:視在計算負荷:0.78cos計算電流:I3011S30113Un300、30.38455.8A12）、總的計算負荷計算總的計算負荷:0.81007.5 806kW總的無功計算負荷:Q30KqQ30i0.85 878.63 746.84kvar總的視在計算負荷:S30=,P30Q30 ■■80622746.84 1098.82KVA總的計算電流:1 S30 1089.82I303Un30.381669.5A經(jīng)過計算，得到各廠房和生活區(qū)的負荷統(tǒng)計表,如表2-1所示表2-1 XX機械廠負荷計算表編號名稱負荷類別設(shè)備容量/KWrw系數(shù)Kdcos①tan①計算負荷P30/KWQ3o/kvarS30/KVAI30/A1鑄造動力3900.30.71.0117119.3----車間024照明80.81.006.40----小計398--119.3123.4173.5263.742鍛壓動力3200.20.61.16474.88----車間57照明60.91.005.40----小計326--69.474.88103.9157.83金工動力3500.30.61.3105139.6----車間035照明50.91.004.50----小計355--109.139.6179.5272.7554工具動力2000.350.61.37093.1----車間03照明50.71.003.50----

小計205--73.593.1120.2182.65電鍍動力2700.60.70.8162142.5----車間586照明60.91.005.40----小計276--167.142.5275.4418.4466熱處動力1400.460.80.764.448.3----理車05間照明70.81.005.60----小計147--7048.386.1130.87裝配動力1600.40.61.15665.52----車間57照明60.71.004.20----小計166--60.265.5290.35137.38機修動力1400.260.61.136.442.59----車間57照明50.81.004.00----小計145--40.442.596091.29鍋爐動力750.660.80.749.537.13----房05照明20.81.001.60----

小計77--51.137.1363.47596.441倉庫動力200.340.90.46.83.24----008照明20.91.001.80----小計22--8.63.249.3614.2生活區(qū)照明3000.780.90.4234112.3300455.8082總計動力20651007878.6----(380照明352.53V側(cè))K卒=0.80.7806746.81098.1669.K占=0.85148252.4無功功率補償由表2-1可知，該廠380V側(cè)最大負荷時的功率因數(shù)只有 0.71.而供電部門要求該廠10KV進線側(cè)最大負荷時功率因數(shù)不應該低于 0.92o考慮到主變壓器的無功損耗遠大于有功損耗，因此 380V側(cè)最大負荷時功率因數(shù)應稍大于0.92，暫取0.94來計算380V側(cè)所需無功功率補償容量：QcP30(tanitan2)806[tan(arccos0.71)tan(arccos0.94)]kavr507kavr參照圖2-1，選PGJ1型低壓自動補償屏，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)6臺相結(jié)合，總共容量為84kvar7=588kvar。因此無功補償后工廠 380V側(cè)和10KV側(cè)的負荷計算

如表2-2所示表2-2無功補償后工廠的計算的負荷項目cos計算負荷P30/kWQ30/kvarS3o/kVAI30/A380V側(cè)補償前負0.76806746.841098.81669.5荷2380V側(cè)無功補償-588容量380V側(cè)補償后負0.98806158.84821.51248.1荷主變壓器功率損耗8.7937.3610kV側(cè)負荷總計0.97814.79196.2838.152Ulf輔聊 1X5廠沖1C■■6細3專A糸圖2-1PGJ1型低壓無功功率自動補償屏的結(jié)線方案

3變電所位置的選擇變電所的位置應盡量接近工廠的負荷中心。工廠的負荷中心按負荷功率矩法來確定：即在工廠平面圖的下邊和左側(cè)，任作一直角坐標的X軸和Y軸,測出各車間和宿舍區(qū)負荷點的坐標位置，例如Pi（xi,yi）、P2（X2,y2）、P3（X3,y3）等。而工廠的負荷中心設(shè)在 P（x,y）,P為P1+P2+P3+…二XPi。Pixi PPixi P2X2 P3X3XpiP2 P3(PiXi)PPiyi P2y2 P3y3pi P2 P3(Ryi)Pi按比例K在工廠平面圖中測出各車間和宿舍區(qū)負荷點的坐標位置表 3-1所示。表3-1各車間和宿舍區(qū)負荷點的坐標位置坐標軸12345678910生活區(qū)X(cm)2.32.32.34.74.74.74.79.28.47.210.452Y(cm)5.53.82.17.25.53.82.15.14.12.57.835由計算結(jié)果可知，x=6.82,y=5.47工廠的負荷中心在5號廠房的東南角（參考圖3-1）?？紤]到方便進出線與周圍環(huán)境情況，決定在 5號廠房的東側(cè)緊靠廠房修建工廠變電所，其型式為附設(shè)式。

91?|二r生活兇7北<7)f鄰廠生活區(qū)的負荷中心竺二p大街O :~~91?|二r生活兇7北<7)f鄰廠生活區(qū)的負荷中心竺二p大街O :~~O XX機礦總師圖:匕例1：2000O血荷中貯廠區(qū)圖3-1工廠總平面布置圖4變電所主變壓器的選擇和主結(jié)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：裝設(shè)一臺變壓器型號為S9型，而容量根據(jù)式SntS30,Snt為主變壓器容量，S30為總的計算負荷。選Snt=1000KVA>S30=838.1kVA，即選一臺S9-1000/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級負荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡線來承擔。裝設(shè)兩臺變壓器 型號為S9型，而每臺變壓器容量根據(jù)公式(4-1)、(4-2)選擇，即SNT(0.6~0.7)838.1kVA(502.86~586.67)kVA(4-1)SNTS30(III)(173.5+275.4+63.475)kVA512.375kVA(4-2)因此選兩臺S9-630/10型低損耗配電變壓器。工廠二級負荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡線來承擔。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均為Yyn0。4．2變電所主結(jié)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：(1)裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案，如圖 4-1所示(2)裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案，如圖 4-2所示LOk</GW口一HJ■：：-V聯(lián)婚線S9-LOOO10/0.4KVS9-LOOO10/0.4KV高壓柜列GG-1A(J)-03GG-1ACF)GG-1A(J)-03GG-1ACF)-54GG-1ACF)~07GG-1AXFJ-07主變聯(lián)絡（備■用）圖4-1裝設(shè)一臺主變壓器的主結(jié)線方案■■■/￡1(「§1□□『p(nTTlAi*<Tioo%-H*-3Q.J■nI-1I

口GG-GG-GG-ffi-GG-LA(F)l娜JA(F)IMF)LA(F)iA(n-1L3-11-01-96-07-54V V V竇 噸 麟S 3 (覇)圖4-2裝設(shè)兩臺主變壓器的主結(jié)線方案

(3)兩種主結(jié)線方案的技術(shù)經(jīng)濟比較表4-1兩種主接線方案的比較比較項目裝設(shè)臺主變的方案裝設(shè)兩臺主變的方案技術(shù)指標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臺主變，靈活性稍差由于有兩臺主變，靈活性較好擴建適應性稍差一些更好一些經(jīng)濟指電力變壓器的綜合投資由手冊查得S9—1000/10單價為15.1萬元，而由手冊查得變壓器綜合投資約為其單價的2倍，因此其綜合投資為2X15.1萬元=30.2萬元由手冊查得S9—800單價為10.5萬元，因此兩臺綜合投資為4X10.5萬兀-42萬兀，比臺變壓器多投資11.8萬元

標咼壓幵關(guān)柜查手冊得GG—A(F)本方案采用6臺GG—A(含計量柜)型柜按每臺4萬兀計，(F)柜，其綜合投資額的綜合投資額查手冊得其綜合投資按約為6X1.5X4=36萬設(shè)備價1.5倍計，因此兀，比口主變的方案其綜合投資約為 4X1.5多投資12萬元X4=24萬元電力變壓器和高壓幵關(guān)柜的年運行費參照手冊計算，主變和高壓幵關(guān)柜的折算和維修管理費每年為 6.2萬元主變和咼壓幵關(guān)柜的折舊費和維修管理費每年為8.94萬元，比一臺主變的方案多耗274萬元供電貼費按800元/KVA計，貼貼費為2X800X0.08萬費為1000X0.08=80萬元=128萬元，比一臺主元變的方案多交48萬元從表4-1可以看出，按技術(shù)指標，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)濟指標，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)一臺主變的方案。5短路電流的計算5.1繪制計算電路如圖5-1本廠的供電系統(tǒng)采用兩路電源供線，一路為距本廠 9km的變電站經(jīng)LJ-95架空線，該干線首段所裝高壓斷路器的斷流容量為 400MVA;一路為鄰廠高壓聯(lián)絡線。下面計算本廠變電所高壓 10kV母線上k-1點短路和低壓380V母線上k-2點短路的三相短路電流和短路容量。400MVA(2)LJ-95,9km400MVA(2)LJ-95,9kmK-1 (3)K-2目k 10.5kVS9-1000o.4kV圖5-1短路計算電路5.2確定基準值設(shè)Sd100MVA,UdUc1.05Un,即高壓側(cè)Udi10.5kV,低壓側(cè)Ud20.4kV，貝Ud20.4kV，貝9d1,3Ud1310.5kVd2￡?3Ud2d2￡?3Ud2100MVA30.4kV144kA5.3計算短路電路中各元件的電抗標幺值電力系統(tǒng) 已知Soc400MVA，故X1100MVA400MVA0.25架空線路 查表8-37，得LJ-95的X。0.35/km，而線路長9km,故TOC\o"1-5"\h\zX2 (0.359) 2.86電力變壓器 查表2-8，得6%=4.5，故w*4.5100MVA ―X3 4.51001000kVA因此繪短路計算等效電路如圖 5-2所示。10.2522.86k-14.5圖5-2 等效電路(1)5.4計算k-1(1)X(k1)X1X2三相短路電流周期分量有效值0.252.86 3.111(3)) Id15.5kA 13.11.77kAIk1 *X(k1)其他短路電流I"(3)I(3)I窩)1.77kAi(3)sh2.551''(3)2.551.77kA4.5135kA［⑶Ish1.511"(3)1.511.77kA2.6727kA三相短路容量Q(3) Sd100MVA32.1MVASk1*X(k1)3.11總電抗標幺值(2)(3)(4).5計算k-2點的短路電路總電抗與三相短路電流和短路容量總電抗標幺值x*(k2)X1*x2x30.252.864.57.61三相短路電流周期分量有效值■(3)1k2d2X(k2)144kA7.6118.9kA其他短路電流|''(3) 1(3) (3)'(k\ 18.9kA⑶sh1.841''(3)1.8418.9kA34.82kA⑶sh1.091''⑶1.0918.9kA20.63kAiI(4)三相短路容量SdSd*X(k2)100MVA13.14MVA7.61以上計算結(jié)果綜合如表 5-1表5-1短路計算結(jié)果短路計算點三相短路電流/kA三相短路容量/MVA1⑶1kI"(3)I(3)?(3)ish1⑶1shsk3)k-11.771.771.774.51352.672732.1k-218.918.918.934.8220.6313.14變電所一次設(shè)備的選擇校驗6.110kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗表6-110kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗選擇校驗項目電壓電流流力斷能動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度其他裝置地點參數(shù)UNINI(3)IKi(3)1sh1⑶2叫ma

條件數(shù)據(jù)10kV57.7A1.77kA3.65kA5.95額定參數(shù)高壓少油斷路10kV630A16kA40kA512——一器次SN10-10I/63設(shè)0備咼壓隔離開關(guān)10kV200A25.5k500型GN-10/200A號高壓熔斷器10kV0.5A50kA規(guī)RN2-10格電壓互感器10/0.1JDJ-10kV電壓互感器JDZJ-10電流互感器10kV100/531.8k81二次負LQJ-10AA荷0.6Q避雷器10kVFS4-10

6.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗表6-2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗選擇校驗項目電壓電流斷流動穩(wěn)熱穩(wěn)其他能力定度定度裝置地點參數(shù)UN130■(3)1K■(3)ishI⑶2吧ma條件數(shù)據(jù)380V1350.518.9k39.93k250AAA額定參數(shù)低壓斷路器380V1500A40kA——一DW15-1500/次3D設(shè)低壓斷路器380V630A30kA備DZ20-630型低壓斷路器380V200A25kADZ20-200號規(guī)格低壓刀幵關(guān)HD13-1500/30380V1500A電流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A電流互感器LMZ1-0.5500V100/5160/5表6-2所選一次設(shè)備均滿足要求。6.3高低壓母線的選擇10kV母線選LMY-3(404),即母線尺寸為40mm4mm;380V母線選LMY-3(12010)806,即母線尺寸為120mm10mm,而中性線母線尺寸為80mm6mm。變電所進出線和與鄰近單位聯(lián)絡線的選擇7.110kV高壓進線和引入電纜的選擇(1)10kV高壓進線的選擇校驗采用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130I1NT57.7A與室外環(huán)境溫度 32C，查表8-36，初選LJ-16，其35C時的打93.5A山滿足發(fā)熱條件。校驗機械強度查表8-34，最小允許截面Amin35mm2，因此按發(fā)熱條件選擇的LJ-16不滿足機械強度要求，故改選 LJ-35。由于此線路很短，不需校驗電壓損耗。電力系統(tǒng)課程設(shè)計XX機械廠降壓變電所的電氣設(shè)計內(nèi)容(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直接埋地敷設(shè)。)按發(fā)熱條件選擇 由130Iint57.7A與土壤溫度25C查表8-44，初選纜芯截面為A^n25mm2的交聯(lián)電纜，其打90AI30，滿足發(fā)熱條件。)校驗短路熱穩(wěn)定按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面AminI⑶ 1430 0.75mm216.08mm2A25mm2C 77式中C值由表5-13差得；tima按終端變電所保護動作時間 0.5s，力口斷路器斷路時間0.2s，再加0.05S計，故tima0.75s。因此YJL22-10000-3 25電纜滿足短路熱穩(wěn)定條件。7.2 380V低壓出線的選擇(1)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)。1)按發(fā)熱條件選擇 由130199.3A與地下0.8m土壤溫度25C，查表8-43，初選纜芯截面120mm2，其打212A山，滿足發(fā)熱條件。2)校驗電壓損耗 由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至1號廠房距離約為80m，而由表8-42查得120mm2的鋁芯電纜R00.31km(按纜芯工作溫度75C計)，X。0.07km，又1號廠房的R。91.2kW，Q3094.3kvar，因此按式得：U91.2kW (0.310.08) 94.3kW(0.070.08) 7?0.38kV .7.3VU% 100%2% Ual%5%380V故滿足允許電壓損耗的要求。3）短路熱穩(wěn)定度校驗按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面AminI⑶ 21400^-0.75mm2 243.9mm2C 76由于前面按發(fā)熱條件所選120mm2的纜心截面小于Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為300mm2的電纜，即選VLV22100033001150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。（2）饋電給2號廠房（鍛壓車間）的線路亦采用VLV22100033001150的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇 由I30176.9A與地下0.8m土壤溫度25C，查表8-43，初選纜芯截面95mm2，其打189A4。，滿足發(fā)熱條件。2）校驗電壓損耗 由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至2號廠房距離約為86m，而由表8-42查得95mm2的鋁芯電纜R00.4/km（按纜芯工作溫度75C計），X。0.07/km，又2號廠房的R。76kW，Q3088.1kvar，因此按式得：U76kW（0.40.086） 88.1kW（0.070.086） 828V0.38kV .8.28VU% 100% 2.2%Ual% 5%380V故滿足允許電壓損耗的要求。3） 短路熱穩(wěn)定度校驗按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面AminI⑶ 214002L0^mm2 243.9mm2C 76由于前面按發(fā)熱條件所選120mm2的纜心截面小于Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為300mm2的電纜，即選VLV22100033001150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電力系統(tǒng)課程設(shè)計XX機械廠降壓變電所的電氣設(shè)計內(nèi)容（3）饋電給3號廠房（金工車間）的線路亦采用VLV22100033001150的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇由Go189A與地下0.8m土壤溫度25C,查表8-43，初選纜芯截面120mm2，其lai212AI30，滿足發(fā)熱條件。2）校驗電壓損耗由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至3號廠房距離約為105m，而由表8-42查得120mm2的鋁芯電纜農(nóng)0.31km（按纜芯工作溫度75C計），X。0.07km，又3號廠房的R082.6kW，Q3093kvar，因此按式得：U82.6kW（0.310.105）93kW（0.070.04） 8沖0.38kV .8.87VU% 100% 2.3%Ual% 5%380V故滿足允許電壓損耗的要求。3） 短路熱穩(wěn)定度校驗按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面AminI⑶Zma21400'°75mm2243.9mm2C 76由于前面按發(fā)熱條件所選120mm2的纜心截面小于Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為300mm2的電纜，即選VLV22100033001150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。（4）饋電給4號廠房（工具車間）的線路采用VLV22100033001150的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇 由I30235.5A與地下0.8m土壤溫度25C，查表8-43，初選纜芯截面150mm2，其Ial242AI30，滿足發(fā)熱條件。2）校驗電壓損耗 由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至 4號廠房距電力系統(tǒng)課程設(shè)計XX機械廠降壓變電所的電氣設(shè)計內(nèi)容離約為150m，而由表8-42查得150mm2的鋁芯電纜Ro0.251km（按纜芯工作溫度75C計），X。0.07km，又4號廠房的F30103.6kW，Q30 115.3kvar，因此按式得：U103.6kW（0.250.15） 115.3kW（0.070.15） 5付0.38kVU%色匕100%1.3% Ual%5%380V故滿足允許電壓損耗的要求。3）短路熱穩(wěn)定度校驗按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面AminI⑶"ma21400'°75mm2 243.9mm2C 76由于前面按發(fā)熱條件所選120mm2的纜心截面小于Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為300mm2的電纜，即選VLV22100033001150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。（5）饋電給5號廠房（電鍍車間）的線路亦采用VLV22100033001150的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇 由I30195.1A與地下0.8m土壤溫度25C，查表8-43，初選纜芯截面120mm2，其Ial242AI30，滿足發(fā)熱條件。2）校驗電壓損耗由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至5號廠房距離約為42m，而由表8-42查得120mm2的鋁芯電纜局0.31km（按纜芯工作溫度75C計），X00.07.km，又5號廠房的P3095.3kW，Q3086.1kvar，因此按式得：Il95.3kW（0.310.042） 86.1kW（0.070.044） 3U 3.93V0.38kV3.93VU% 100% 1.1%Ual% 5%380V電力系統(tǒng)課程設(shè)計XX機械廠降壓變電所的電氣設(shè)計內(nèi)容故滿足允許電壓損耗的要求。3）短路熱穩(wěn)定度校驗按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面AminI⑶乂怛21400^L0.75mm2 243.9mm2C 76由于前面按發(fā)熱條件所選120mm2的纜心截面小于Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為300mm2的電纜，即選VLV22100033001150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。（6）饋電給6號廠房（熱處理車間）的線路用VLV22100033001150的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇 由I30124.9A與地下0.8m土壤溫度25C，查表8-43，初選纜芯截面50mm2，其山134AI30，滿足發(fā)熱條件。2）校驗電壓損耗由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至6號廠房距離約為55m，而由表8-42查得50mm2的鋁芯電纜局0.76/km（按纜芯工作溫度75C計），X。0.07..km，又4號廠房的P3066kW，Q3049kvar，因此按式得：U66kW（0.760.055）49kW（0.070.055） ?他0.38kV .7.16VU% 100% 2.04%Ual% 5%380V故滿足允許電壓損耗的要求。3） 短路熱穩(wěn)定度校驗按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面AminI⑶山也21400'°75mm2 243.9mm2C 76由于前面按發(fā)熱條件所選120mm2的纜心截面小于Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為300mm2的電纜，即選VLV22100033001150電力系統(tǒng)課程設(shè)計XX機械廠降壓變電所的電氣設(shè)計內(nèi)容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。（7）饋電給7號廠房（裝配車間）的線路亦用VLV22100033001150的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇由％112.4A與地下0.8m土壤溫度25C，查表8-43，初選纜芯截面50mm2，其山134A心，滿足發(fā)熱條件。2）校驗電壓損耗 由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至7號廠房距離約為78m，而由表8-42查得50mm2的鋁芯電纜R00.76/km（按纜芯工作溫度75C計），X。0.07km，又4號廠房的恵53.4kW，Q3051.3kvar，因此按式得：U53.4kW（0.760.078） 51.3kW（0.070.078） 9斷0.38kV .9.08VU% 100% 2.4%Ual% 5%380V故滿足允許電壓損耗的要求。3）短路熱穩(wěn)定度校驗按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面AminI⑶ 21400*°75mm2 243.9mm2C 76由于前面按發(fā)熱條件所選120mm2的纜心截面小于Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為300mm2的電纜，即選VLV22100033001150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。（8）饋電給8號廠房（機修車間）的線路亦采用VLV22100033001150的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇由130 79.3A與地下0.8m土壤溫度25C,查表8-43，初選纜芯截面25mm2，其I引90A心，滿足發(fā)熱條件。2）校驗電壓損耗由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至 8號廠房距離約為48m2）校驗電壓損耗由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至 8號廠房距離約為48m，而由表8-42查得25mm2的鋁芯電纜f1.51/km（按纜芯工作溫度75C計），X。0.075km，又8號廠房的R。35.2kW，Q3038.5kvar，因此按式得:2）校驗電壓損耗由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至 9號廠房距U35.2kW(1.510.048) 38.5kW(0.0730.048) 7阿0.38kV .7.08VU% 100% 1.86%Ual% 5%380V故滿足允許電壓損耗的要求。3）短路熱穩(wěn)定度校驗按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面AminI⑶汛咻21400'°75mm2 243.9mm2C 76由于前面按發(fā)熱條件所選120mm2的纜心截面小于Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為300mm2的電纜，即選VLV22100033001150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。（9）饋電給9號廠房（鍋爐房）的線路亦采用VLV22100033001150的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇 由130111A與地下0.8m土壤溫度25C，查表8-43，初選纜芯截面50mm2，其Iai134A1308-43，初選纜芯截面離約為65m離約為65m，而由表作溫度75C計），X08-42查得50mm2的鋁芯電纜&0.76/km（按纜芯工0.07.km，又4號廠房的Pj066kW，Q3049kvar，因此按式得:U 55?5kW(O'76°.065)47.6kW(0.°70.065)仆0.38kVC 76C 76電力系統(tǒng)課程設(shè)計XX機械廠降壓變電所的電氣設(shè)計內(nèi)容U%7.79V100% 2.1%Ual% 5%故滿足允許電壓損耗的要求。3）短路熱穩(wěn)定度校驗按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面(3)tima 0.75 2Amin I 21400 mm243.9mm由于前面按發(fā)熱條件所選120mm2的纜心截面小于Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為300mm2的電纜，即選VLV2210003300150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。（10）饋電給10號廠房（倉庫）的線路亦采用VLV22100033001150的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇 由13018.1A與地下0.8m土壤溫度25C,查表8-43，初選纜芯截面4mm2，其I引31A打。，滿足發(fā)熱條件。2）校驗電壓損耗由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至6號廠房距離約為55m，而由表8-42查得4mm2的鋁芯電纜& 9.45/km（按纜芯工作溫度75C計），X。0.093..km，又4號廠房的巳。10.1kW，Q306.2kvar，因此按式得：10.1kW(9.450.06) 6.2kW(0.0930.06)U 15.1V0.38kVACd\/U%竺竺100% 3.9%Ual% 5%故滿足允許電壓損耗的要求。3）短路熱穩(wěn)定度校驗按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面t嘰21400皿mm2 243.9mmC 76由于前面按發(fā)熱條件所選120mm2的纜心截面小于Amin，不滿足短路熱穩(wěn)

電力系統(tǒng)課程設(shè)計XX機械廠降壓變電所的電氣設(shè)計內(nèi)容定要求，故改選纜芯截面為300mm2的電纜，即選VLV22100033001150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。(11)饋電給生活區(qū)的線路采用BLX-1000型鋁芯橡皮絕緣線架空敷設(shè)。1)按發(fā)熱條件選擇 由?420.7A與室外環(huán)境溫度為32C,查表8-40，初選BLX-1000 1240，其32C時的1口455A打。，滿足發(fā)熱條件。校驗機械強度 查表8-35，最小允許截面積Amin10mm2，因此BLX-1000 1240滿足機械強度要求。校驗電壓損耗 由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至生活區(qū)負荷中心距離約86m，而由表8-36查得其阻抗與BLX-1000 1240近似等值的LJ-240的阻抗R)0.14/km,X。0.30 km，又生活區(qū)P30268.6kW，Q3067.3kvar，因此按式得：U268.6kW(0.140.086) 67.3kW(0.030.086) 661V0.38kV 'U%6.61V100%1.74% Ual%5%380V故滿足允許電壓損耗的要求。3作為備用電源的高壓聯(lián)絡線的選擇校驗采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜， 直接埋地敷設(shè)，與相距約2km的鄰近單位變配電所的10kV母線相聯(lián)。按發(fā)熱條件選擇工廠二級負荷容量共332.7KVA,I30332.7KVA(.310KV)19.2A,而最熱月土壤平均溫度為25C,因此查表8-44，初選纜芯截面為25mm2的交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁芯電纜，其Ial90AI30,滿足發(fā)熱條件。（2）校驗電壓損耗 由表8-42可查得纜芯為 25mm的鋁芯電纜的R0=1.54km（纜芯溫度按80C計），X0=0.12km，而二級負荷的242kw,Q30 228kw線路長度按2km計，因此按式得：,,242kW（1.542） 228kW（0.122）U 80.1V10kV80.1VU% 100%0.8% Ual%5%10000V故滿足允許電壓損耗的要求。（3）短路熱穩(wěn)定校驗 按本變電所高壓側(cè)短路校驗， 由前述引入電纜的短路熱穩(wěn)定校驗，可知纜芯25mm2的交聯(lián)電纜是滿足短路熱穩(wěn)定要求的。綜合以上所選變電所進出線和聯(lián)絡線的導線和電纜型號規(guī)格如表 7-1所示表7-1變電所進出線和聯(lián)絡線的導線和電纜型號規(guī)格線路名稱導線或電纜的型號規(guī)格10kV電源進線LJ-35鋁絞線（三相三線架空）主變引入電纜YJL22-10000-3 25交聯(lián)電纜（直埋）380V低壓出至1號廠房VLV22-1000-3 300+1 150四芯塑料電纜（直埋）至2號廠房VLV22-1000-3 300+1 150四芯塑料電纜（直埋）至3號廠房VLV22-1000-3 300+1 150四芯塑料電纜（直埋）至4號廠房VLV22-1000-3 300+1 150四芯塑料電纜（直埋）

線至5號廠房VLV22-1000-3埋）300+1150四芯塑料電纜（直至6號廠房VLV22-1000-3埋）300+1150四芯塑料電纜（直至7號廠房VLV22-1000-3埋）300+1150四芯塑料電纜（直至8號廠房VLV22-1000-3埋）300+1150四芯塑料電纜（直至9號廠房VLV22-1000-3埋）300+1150四芯塑料電纜（直至10號廠房VLV22-1000-3埋）300+1150四芯塑料電纜（直至生活區(qū)單回路，回路線3LJ-240（架空）與鄰近單位10kV聯(lián)絡線YJL22-10000-325交聯(lián)電纜（直埋）8變電所二次回路方案的選擇與繼電保護的整定8.1高壓斷路器的操動機構(gòu)控制與信號回路斷路器采用手力操動機構(gòu)，其控制與信號回路取決于操作機構(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，采用彈簧操作機構(gòu)的斷路器控制和信號回路。電力系統(tǒng)課程設(shè)計XX機械廠降壓變電所的電氣設(shè)計內(nèi)容8.2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和無功電能，并據(jù)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。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JDZJ-10型，組成Y0/Y0/（幵口三角）的結(jié)線，用以實現(xiàn)電壓測量和絕緣監(jiān)察。作為備用電源的高壓聯(lián)絡線上， 裝有三相有功電度表、三相無功電度表，高壓進線上，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。儀表的準確度等級按規(guī)范要求。8.4變電所的保護裝置（1）主變壓器的繼電保護裝置a）裝設(shè)瓦斯保護。當變壓器油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，瞬時動作于信號；當產(chǎn)生大量的瓦斯時，應動作于高壓側(cè)斷路器。b）裝設(shè)反時限過電流保護。采用GL15型感應式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流跳閘的操作方式。1）護動作電流整定IopKrelKwIopKrelKwKreKiLmax電力系統(tǒng)課程設(shè)計XX機械廠降壓變電所的電氣設(shè)計內(nèi)容其中iLmax2Iint21000KVA/（、310KV）257.7A115A，可靠系數(shù)K冋1.3，接線系數(shù)心一1，繼電器返回系數(shù)Kre0.8，電流互感器的電流比Ki=100/5=20 ，因此動作電流為:因此過電流保護動作電流整定為 10A因此過電流保護動作電流整定為 10AIop 115A9.3A0.8202）過電流保護動作時間的整定因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過電流保護的動作時間（ 10倍的動作電流動作時間）可整定為最短的 0.5s03）過電流保護靈敏度系數(shù)的檢驗其中,lkminIK2)2/Kt0.8IK3)2/Kt=0.86620.3kA心0kV/0.4kV)=0.703lop1lopK〃Kw10A20/1200A，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。利用 GL15的速斷裝置。1）速斷電流的整定:利用式，其中ikmaxlk3）220.3kA，Krel=1.4，心=1，Ki=100/5=20，Kt=10/0.4=25，因此速斷保護電流為1qb1.41qb1.41202520300A56.84A速斷電流倍數(shù)整定為Kqb=lqb/lop=56.84A/10A=5.684（注意心不為整數(shù)，但必須在2?8之間）2）電流速斷保護靈敏度系數(shù)的檢驗利用式，其中l(wèi)kmin lK2）2 0.8661K3）20.8662.121.84kA，電力系統(tǒng)課程設(shè)計XX機械廠降壓變電所的電氣設(shè)計內(nèi)容lopilopKi/Kw55A20/1 1100A，因此其保護靈敏度系數(shù)為S=1840A/1100A=1.67>1.5從表6-1可知，按GB50062—92規(guī)定，電流保護的最小靈敏度系數(shù)為1.5，因此這里裝設(shè)的電流速斷保護的靈敏度系數(shù)是達到要求的。 但按JBJ6—96和JGJ/T16—92的規(guī)定，其最小靈敏度為 2，則這里裝設(shè)的電流速斷保護靈敏度系數(shù)偏低。作為備用電源的高壓聯(lián)絡線的繼電保護裝置1)裝設(shè)反時限過電流保護。亦采用 GL15型感應式過電流繼電器，兩相兩繼電器式接線，去分跳閘的操作方式。過電流保護動作電流的整定，利用式Iop —乞ILmax，其中KreKiIL.max=2I30，取I30=130()(S30.1830.4S30.8)/W3)1n)(1424715647Q5)kVA/(V310kV)21.33A0.6X52A=31.2A，心=1.3，Kw=1，心=0.8，Ki=50/5=10，因此動作電流為：Iop丄31231.2A10.1A 因此過電流保護動作電流lop整定為p0.810op10A。過電流保護動作電流的整定。 按終端保護考慮，動作時間整定為0.5so過電流保護靈敏度系數(shù)。因無臨近單位變電所 10kV母線經(jīng)聯(lián)