車間變電所設(shè)計(jì)

/四川高校網(wǎng)絡(luò)教化學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書課程設(shè)計(jì)題目：車間變電所設(shè)計(jì)校外學(xué)習(xí)中心:學(xué)生姓名:專業(yè):電氣工程及其自動(dòng)化層次:年級(jí):11秋學(xué)號(hào):一、前言本設(shè)計(jì)是依據(jù)創(chuàng)越機(jī)械廠的供電電源狀況及本廠用電容量和負(fù)荷性質(zhì)，同時(shí)考慮到工廠的發(fā)展規(guī)劃，依據(jù)保障人身和設(shè)備的平安、供電牢靠、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理的要求，接受符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的效率高、低能耗、性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品等原則進(jìn)行變電所的電氣設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)共分八章，首先依據(jù)創(chuàng)越機(jī)械廠的負(fù)荷狀況進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，確定出變電所的位置在電鍍車間的東側(cè)緊靠廠房而建，型式為附設(shè)式，而后對(duì)變電所主接線方案進(jìn)行選擇。接受單母線接線，考慮到廠里有二級(jí)負(fù)荷，故除由旁邊一條10KV的公共電源干線取得工作電源外，可接受高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近單位取得備用電源，再通過對(duì)兩種方案(方案1：裝設(shè)一臺(tái)主變壓器，型號(hào)為S9-1600/10；方案2：裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，型號(hào)為S9-1250/10)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較得出兩種方案均能滿足技術(shù)指標(biāo)要求，但方案1比方案2節(jié)約397.405萬元，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于方案2，最終選擇方案1，接著通過短路電流計(jì)算選擇和校驗(yàn)變電所的一次設(shè)備，確定出高壓斷路器接受SN10-10I/630，隔離開關(guān)接受GN86-10/200型，戶外接受GW4-15G/200型等設(shè)備的型號(hào)規(guī)格及變電所凹凸壓進(jìn)出線的型號(hào)。為了保證供電的平安牢靠性，最終兩章論述了本所接受的二次回路方案、繼電愛惜方式及變電所的防雷規(guī)劃和接地裝置的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)在各位老師的指導(dǎo)下已完成，在此對(duì)各位老師表示誠意的感謝，如有不恰之處，請(qǐng)多多指教。

二、目錄第一章負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償……1其次章變電所位置和型式的選擇……3第三章變電所主變壓器和主接線方案選擇…………4第四章短路電流的計(jì)算………………7第五章變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)…………………10第六章變電所進(jìn)出線和和鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇…12第七章變電所二次回路方案的選擇和繼電愛惜整定………………23第八章變電所的防雷愛惜和接地裝置的設(shè)計(jì)………27主要參考文獻(xiàn)……………29第一章負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償一、負(fù)荷計(jì)算依據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書所給的負(fù)荷資料，各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算如表1-1所示：表1-1：負(fù)荷計(jì)算表編號(hào)名稱類別設(shè)備容量

Pe/KW須要系數(shù)

Kdcosφtanφ計(jì)算負(fù)荷P30/KWQ30/kvarS30/KVAI30/A1鑄造

車間動(dòng)力4000.30.71.02120122.4照明80.8106.40小計(jì)408126.4122.41762672鍛壓

車間動(dòng)力3000.20.61.336079.8照明60.7104.20小計(jì)30664.279.81021563金工

車間動(dòng)力3000.30.61.3390119.7照明100.81080小計(jì)31098119.71552354工具

車間動(dòng)力2000.30.61.336079.8照明80.7105.60小計(jì)20865.679.81031575電鍍

車間動(dòng)力2000.50.71.02100102照明100.81080小計(jì)2101081021492266熱處理

車間動(dòng)力1500.50.80.757556.3照明50.81040小計(jì)1557956.3971477裝配

車間動(dòng)力2000.30.651.176070.2照明70.9106.30小計(jì)20766.370.2971478機(jī)修

車間動(dòng)力1500.20.651.173035.1照明40.8103.20小計(jì)15433.235.148739鍋爐房動(dòng)力800.80.71.026465.3照明1.50.7101.050小計(jì)81.565.0565.39214010倉庫動(dòng)力300.30.90.4894.32照明20.8101.60小計(jì)3210.64.32111711生活區(qū)照明3500.80.90.48280134.4310472總計(jì)(380V側(cè))動(dòng)力2010996.4869.3照明411.5計(jì)入KΣP=0.85

KΣq=0.900.73846.9782.411661771二、無功功率補(bǔ)償由表1-1可知，該廠380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)只有0.73。依據(jù)《全國供用電規(guī)則》規(guī)定高壓供電的工業(yè)用戶，功率因數(shù)不得低于0.9，否則需增設(shè)無功功率的人工補(bǔ)償裝置?？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)荷時(shí)功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.90，暫取0.92來計(jì)算380V側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量：Qc=P30(tanφ1-tanφ2)=846.9[tan(arccos0.73)-tan(arccos0.92)]kvar=432kvar參照《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》，選PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型，接受其方案2(主屏)1臺(tái)和方案4(輔屏)3臺(tái)相組合，總共容量112×4＝448kvar。因此無功補(bǔ)償后工廠380V側(cè)和10KV側(cè)負(fù)荷的負(fù)荷計(jì)算如表1-2所示。表1-2：無功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷項(xiàng)目cosφ計(jì)算負(fù)荷P30/KWQ30/kvarS30/KVAI30/A380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.73846.9782.411661771380V側(cè)無功補(bǔ)償容量-448380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.93846.9334.4910.51383主變功率損耗13.754.610KV側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.91860.6389944.454.5

其次章變電所位置和型式的選擇變電所位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心。工廠的負(fù)荷中心按功率矩陣法來確定。在工廠平面圖的下邊和左側(cè)，任作始終角坐標(biāo)，測出各車間和宿舍負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置如圖2-1示，依據(jù)負(fù)荷功率矩法可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)為：所以，負(fù)荷中心坐標(biāo)為A(7,4.13)由計(jì)算結(jié)果可知，工廠負(fù)荷中心在5號(hào)廠房的東面?？紤]到便利進(jìn)出線用四周環(huán)境狀況，確定在5號(hào)廠房的東側(cè)緊靠廠房處修建工廠變電所，其型式為附設(shè)式，如圖2-1。

第三章變電所主變壓器和主接線方案選擇一、變電所主變壓器的選擇依據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源狀況，工廠變電所的主變壓器可有下列兩種方案：1.裝設(shè)一臺(tái)主變壓器型式接受S9，主變壓器容量選擇應(yīng)滿足的條件為：Sn≥S30，同時(shí)考慮工廠的生產(chǎn)發(fā)展須要，按五年規(guī)劃，每年負(fù)荷增長10％，則計(jì)算負(fù)荷為(1+10%)5×S30=1521KVA，即選一臺(tái)S9－1600/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級(jí)負(fù)荷的備用電源，由表1-1可知該廠二級(jí)負(fù)荷有鑄造車間176KVA、電鍍車間149KVA、鍋爐房92KVA，由于二級(jí)負(fù)荷達(dá)417KVA，380KV側(cè)電流達(dá)633.6A，距離以較長，因此不能接受低壓聯(lián)絡(luò)線作備用電源，而接受2.裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器型式亦接受S9，而每臺(tái)容量按下式選擇，按五年規(guī)劃計(jì)算五年后的計(jì)算負(fù)荷(1+10%)5×944.4=1521KVA，即Sn≈0.7S30=0.7×1521KVA=1064.7KVA且Sn≥S30(Ⅱ)=(176+149+92)KVA=417KVA因此選兩臺(tái)S9－1250/10型低損耗配電變壓器。工廠二級(jí)負(fù)荷的備用電源亦由和其鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來擔(dān)當(dāng)。3.主變壓器互聯(lián)結(jié)組別均接受Yyno二、變電所主接線方案的選擇按上面考慮的兩種主變壓器的方案可設(shè)計(jì)下列兩種主結(jié)線方案：1.裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案如圖3-1所示(高壓側(cè)的主接線)。2.裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案如圖3-2所示(高壓側(cè)的主接線)。3.兩種主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較(表3-1)表3-1：兩種主接線方案的比較比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案技術(shù)指標(biāo)供電平安性滿足要求滿足要求供電牢靠性滿足要求滿足要求供電質(zhì)量由于一臺(tái)主變，容量較大，電壓損耗略大由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗略小靈敏便利性只有一臺(tái)主變，靈敏性較差由于有兩臺(tái)主變，靈敏性較好擴(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參照《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》，由表查得S9－1600單價(jià)為15.18萬元，而由表查得變壓器的綜合投資約為其單價(jià)的2倍，因此其綜合投資為2×15.18萬元=30.36萬元由表查得S9－1250單價(jià)為12.4萬元，因此兩臺(tái)綜合投資為4×12.4萬元=49.6萬元，比一臺(tái)主變方案多投資19.24萬元高壓開關(guān)柜(含計(jì)量柜)的綜合投資額GG-1A(F)型柜為2.5+1.95+2×2.54=7.28萬元，綜合投資按設(shè)備價(jià)1.5倍計(jì)，因此其綜合投資約為1.5×7.28萬元=10.92萬元本方案接受6臺(tái)GG-1A(F)型柜，總投資為1.15+2.43+2.5+1.35+2.54+1.95=9.69萬元，其綜合投資約為1.5×9.69萬元=14.535萬元，比一臺(tái)主變方案多投資3.615萬元電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)用主變和高壓開關(guān)柜的折舊和修理管理費(fèi)每年為30.36×5%+10.92×6%+(30.36+10.92)×6%=4.65萬元主變和高壓開關(guān)柜的折舊和修理管理費(fèi)每年為49.6×5%+14.535×6%+(49.6+14.535)×6%=7.2萬元,比一臺(tái)主變方案多投資2.55萬元交供電部門的一次性供電貼費(fèi)按800元/KVA計(jì)，貼費(fèi)為1600×0.08萬元=128萬元貼費(fèi)為2×1250×0.08萬元=200萬元，比一臺(tái)主變方案多交72萬元從上表可知，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變的方案遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案，方案1比方案2節(jié)約397.405萬元，因此確定接受裝設(shè)一臺(tái)主變的方案(方案1)。

第四章短路電流的計(jì)算一、繪制計(jì)算電路(如圖4-1所示)二、選擇基準(zhǔn)設(shè)Sd=100MVA，Ud=UN即高壓側(cè)Ud1=10.5KV，低壓側(cè)Ud2=0.4KV則三、計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)么值如下1.電力系統(tǒng)：X*1=Sd/Sn=100MVA/500MVA=0.22.架空線路：查表得LGJ-150的X0=0.36/km，而線路長8km，故X*2=(0.36×8)×Sd/Ue2=100MVA/(10.5KV)2=2.63.電力變壓器：查表得Uz%=4.5故X*3=Uz%/100×Sd/Se=4.5/100×100MVA/1600KVA=2.8繪制等效電路，如圖4-2所示：四、計(jì)算k-1點(diǎn)(10.5KV側(cè))的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量1.總電抗標(biāo)么值X*∑(k-1)=X*1+X*2=0.2+2.6=2.82.三相短路電流周期重量有效值I(3)k-1=Id1/X*∑(k-1)=5.5KA/2.8=1.96KA3.其它短路電流I``(3)=I(3)∞=I(3)k-1=1.96KAi(3)sh=2.55I〝(3)=2.55×1.96KA=5.0KAI(3)sh=1.51I〝(3)=1.51×1.96KA=2.96KA4.三相短路容量S(3)k-1=Sd/X*∑(k-1)=100MVA/2.8=35.7MVA五、計(jì)算k-2點(diǎn)(0.4KV側(cè))的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量1.總電抗標(biāo)么值X*∑(k-2)=X*1+X*2+X*3=0.2+2.6+4.5=7.32.三相短路電流周期重量有效值I(3)k-2=Id2/X*∑(k-2)=144KA/5.6=25.7KA3.其它短路電流I〝(3)=I(3)∞=I(3)k-2=25.7KAi(3)sh=1.84I〝(3)=1.84×25.7KA=47.3KAI(3)sh=1.09I〝(3)=1.09×25.7KA=28.01KA4.三相短路容量S(3)k-2=Sd/X*∑(k-2)=100MVA/5.6=17.85MVA以上計(jì)算結(jié)果綜合如表4-1所示表4-1：短路計(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/KVAI(3)kI〝(3)I(3)∞i(3)shI(3)shS(3)kK-11.961.961.9652.9635.7K-225.725.725.747.328.0117.85

第五章變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)一、10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)(見表5-1所示)：表5-1：10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電壓電流A斷流實(shí)力動(dòng)穩(wěn)定度(KA)熱穩(wěn)定度其它裝置地點(diǎn)條件參數(shù)UNI30I(3)ki(3)shI(3)2∞tima數(shù)據(jù)10KV92.371.96KA5.0KA1.962×1.9=7.3一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格高壓少油斷路器SN10-10I/63010KV63016KA40KA162×2=512高壓隔離開關(guān)GN86-10T/20010KV200—25.5KA102×5=500高壓熔斷器RN2-1010KV0.550KA——電壓互感器JDJ-1010/0.1KV————電流互感器LQJ-1010KV100/5—225××0.1KA=31.8(90×0.1)2×1=81二次負(fù)荷電壓互感器JDZJ-1010//0.1//0.1/3KV————避雷器FS4-1010KV————戶外式高壓隔離開關(guān)GW4-15G/20015KV200—表5-1所選設(shè)備均滿足要求。二、380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)(見表5-2所示)：表5-2：380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流實(shí)力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點(diǎn)條件參數(shù)UNI30I(3)ki(3)shI(3)2∞tima數(shù)據(jù)380V1383A25.7KA47.3KA25.72×0.7=462.3一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)UNINI∞imaxI2tt低壓斷路器

DW15-1500/3電動(dòng)380V1500A40KV低壓斷路器

DZ20-630380V630A(大于I30)一般30KA低壓斷路器

DZ20-220380V200A(大于I30)一般25KA低壓刀開關(guān)

HD13-1500/30380V1500A電流互感器

LMZJ1-0.5500V1500/5A—電流互感器

LMZ1-0.5500V160/5A100/5A—表5-2所選設(shè)備均滿足要求。三、凹凸壓母線的選擇參照880264《電力變壓器室布置》標(biāo)準(zhǔn)圖集的規(guī)定，10KV母線選用LMY-3(40×4)，即母線尺寸為40mm×4mm；380V母線選用LMY-3(120×10)+80×6，即母線尺寸為120mm×10mm，中性母線尺寸為80mm×6mm。

第六章變電所進(jìn)出線和和鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇一、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)依據(jù)資料狀況，高壓進(jìn)線可接受LJ型鋁絞線架空敷設(shè)，接往10KV公用干線。⑴按發(fā)熱條件選擇。取I30=I1N.T=92.37A及室外環(huán)境溫度33℃，查表得，初選LJ-16，其35℃時(shí)的Ial≈95A＞I30，⑵校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表得，最小允許截面Amin=35mm2，因此LJ-16不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，故改選LJ-35。由于此線路很短，電壓損耗很小，可忽視不計(jì)，故不需校驗(yàn)電壓損耗。2.由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn)依據(jù)工作環(huán)境及要求，接受YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜干脆埋地敷設(shè)。⑴按發(fā)熱條件選擇。由I30=I1N.T=92.37A及室外環(huán)境溫度25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》，初選35mm2的交聯(lián)電纜，其Ial=105A＞I30，⑵校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。查表得，滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面式中的C值由表查得。因此YJL22-10000-3×35電纜滿足要求。二、380V低壓出線的選擇1.饋電給1號(hào)車間(鑄造車間)的線路接受VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜干脆埋地敷設(shè)。⑴按發(fā)熱條件選擇。由I30=267A及室外環(huán)境溫度25℃，查表得，初選纜芯截面為185mm2的聚氯乙烯電纜，其Ial=273A＞I30，⑵校驗(yàn)電壓損耗由于此線路很短，不需校驗(yàn)電壓損耗。⑶校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。查表得，滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面因?yàn)锳<Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜。中性線按選擇，則鑄造車間的電纜型號(hào)為VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。式中：①：C值由表查得。②：tima—變電所高壓側(cè)過電流愛惜時(shí)間按0.5S整定(終端變電所)，再加上斷路器斷流時(shí)間0.2S，再加0.05S。2.饋電給2號(hào)車間(鑄壓車間)的線路選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜干脆埋地敷設(shè)。(1)按發(fā)熱條件選擇由I30=156A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》，初選其截面積為70mm2，其Ial=157>156滿足(2)電壓損耗校驗(yàn)由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到2號(hào)廠房距離約為80m，查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的R0=0.54Ω/Km，X0=0.07Ω/Km，且P30=64.2KW，Q30=79.8KVar，則即滿足允許電壓損耗5％的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)因?yàn)锳<Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線按選擇，則鍛壓車間的電纜型號(hào)為VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。3.金工車間(3號(hào)廠房)的線路選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜干脆埋地敷設(shè)。(1)按發(fā)熱條件選擇由I30=235A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》，初選其截面積為150mm2，其Ial=242A>I30=235A滿足(2)電壓損耗校驗(yàn)由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到3號(hào)廠房距離約為108m，查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-41得：150mm2的鋁芯電纜的R0=0.25Ω/Km，(75℃)X0=0.07Ω/Km，且P30=98KW，Q30=119.7KVar即滿足允許電壓損耗5％的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由上得知因?yàn)锳<Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線按選擇，則金工車間的電纜型號(hào)為VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。4.工具車間(4號(hào)廠房)的線路選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜干脆埋地敷設(shè)。(1)按發(fā)熱條件選擇由I30=157A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》，初選其截面積為70mm2，其Ial=157A=I30滿足(2)電壓損耗校驗(yàn)由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到4號(hào)廠房距離約為14m，查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的R0=0.54Ω/Km，(75℃)X0=0.07Ω/Km，且P30=65.6KW，Q30=79.8KVar即滿足允許電壓損耗5％的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由上得知因?yàn)锳<Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線按選擇，則金工車間的電纜型號(hào)為VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。5.電鍍車間(5號(hào)廠房)的線路由于電鍍車間就在變電所旁邊，而且共一建筑物，因此接受聚氯乙烯絕緣銅芯導(dǎo)線BV-1000型5根(3根相線，1根中性線，1根愛惜線)，穿硬塑料管埋地敷設(shè)。(1)按發(fā)熱條件選擇由I30=226A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為26℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》，初選其截面積為150mm2，其Ial=233A>I30=226A滿足發(fā)熱條件，按規(guī)定中性線和愛惜線也選為150mm2和相線截面積相同，即選用BV-1000-1×150mm2，塑料導(dǎo)線5根穿內(nèi)徑90mm(2)檢驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表8-34，得知最小允許截面為Amin=1.0mm2，因此上面所選150mm2的相線滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。(3)電壓損耗校驗(yàn)所選穿管線估計(jì)長度為50m，查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-38得：R0=0.14Ω/Km，(75℃)X0=0.08Ω/Km，且P30=108KW，Q30=102KVar即滿足允許電壓損耗5％的要求。6.熱處理車間(6號(hào)廠房)的線路選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜干脆埋地敷設(shè)。(1)按發(fā)熱條件選擇由I30=147A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》，初選其截面積為70mm2，其Ial=157A>I30=147A滿足(2)電壓損耗校驗(yàn)由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到6號(hào)廠房距離約為80m，查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的R0=0.54Ω/Km，(75℃)X0=0.07Ω/Km，且P30=79KW，Q30=56.3KVar即滿足允許電壓損耗5％的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由上得知因?yàn)锳<Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線按選擇，則熱處理車間的電纜型號(hào)為VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。7.裝配車間(7號(hào)廠房)的線路選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜干脆埋地敷設(shè)。(1)按發(fā)熱條件選擇由I30=147A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》，初選其截面積為70mm2，其Ial=157A>I30=147A滿足(2)電壓損耗校驗(yàn)由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到7號(hào)廠房距離約為108m，查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的R0=0.54Ω/Km，(75℃)X0=0.07Ω/Km，且P30=66.3KW，Q30=70.2KVar即滿足允許電壓損耗5％的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由上得知因?yàn)锳<Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線按選擇，則裝配車間的電纜型號(hào)為VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。8.機(jī)修車間(8號(hào)廠房)的線路選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜干脆埋地敷設(shè)。(1)按發(fā)熱條件選擇由I30=73A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》，初選其截面積為25mm2，其Ial=90A>I30=73A滿足(2)電壓損耗校驗(yàn)由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到8號(hào)廠房距離約為70m，查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的R0=1.51Ω/Km，(75℃)X0=0.075Ω/Km，且P30=33.2KW，Q30=35.1KVar即滿足允許電壓損耗5％的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由上得知因?yàn)锳<Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線按選擇，則機(jī)修車間的電纜型號(hào)為VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。9.鍋爐房(9號(hào)廠房)的線路選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜干脆埋地敷設(shè)。(1)按發(fā)熱條件選擇由I30=140A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》，初選其截面積為70mm2，其Ial=157A>I30=140A滿足(2)電壓損耗校驗(yàn)由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到9號(hào)廠房距離約為70m，查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的R0=0.54Ω/Km，(75℃)X0=0.07Ω/Km，且P30=65.05KW，Q30=65.3KVar即滿足允許電壓損耗5％的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由上得知因?yàn)锳<Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線按選擇，則鍋爐房車間的電纜型號(hào)為VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。10.倉庫(10號(hào)廠房)的線路選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜干脆埋地敷設(shè)。(1)按發(fā)熱條件選擇由I30=17A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》，初選其截面積為4mm2，其Ial=31A>I30=17A滿足(2)電壓損耗校驗(yàn)由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到10號(hào)廠房距離約為60m，查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-41得：4mm2的鋁芯電纜的R0=9.45Ω/Km，(75℃)X0=0.093Ω/Km，且P30=10.6KW，Q30=4.32KVar即滿足允許電壓損耗5％的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由上得知因?yàn)锳<Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線按選擇，則倉庫的電纜型號(hào)為VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。11.生活區(qū)的線路選擇LJ型鋁絞線架空敷設(shè)。(1)按發(fā)熱條件選擇由I30=472A及室外環(huán)境溫度為33℃，初選LJ-240，其33℃時(shí)的Ial≈550A>I30=472A，(2)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查得最小允許截面Amin=16mm2，因此LJ-240滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。(3)電壓損耗校驗(yàn)由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到生活區(qū)負(fù)荷中心距離約為150m，查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-38得：R0=0.14Ω/Km，(75℃)X0=0.3Ω/Km(按線間幾何均距0.8m計(jì))，又P30=280KW，Q30=134.4KVar即滿足允許電壓損耗5％的要求。中性線接受LJ-120鋁絞線。三、作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn)接受YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，干脆埋地敷設(shè)，和相近約2km的鄰近單位變配電所的10K母線相聯(lián)。⑴按發(fā)熱條件選擇工廠二級(jí)負(fù)荷容量共417KVA，，由I30=24.1A及環(huán)境溫度(年最熱月平均氣溫)26℃，查表得，初選截面為25mm2的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，其Ial≈90A＞I30，滿足發(fā)熱條件。⑵校驗(yàn)電壓損耗由表查得纜芯25mm2的鋁芯電纜的R0=1.54Ω/km(纜芯溫度按80℃計(jì))，X0=0.12Ω/km，而二級(jí)負(fù)荷的P30=(126.4+108+65.05)=299.45kw，Q30=(122.4+102+65.3)=289.7kvar，線路按2Km因此滿足允許電壓損耗5%的要求。⑶校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定按本變電所高壓側(cè)短路電流校驗(yàn)，由前述引入電纜的短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)，可知纜芯為25mm2的交聯(lián)電纜是滿足熱穩(wěn)定要求的。而鄰近單位10KV的短路數(shù)據(jù)不知，因此該聯(lián)絡(luò)線的短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)無法進(jìn)行計(jì)算。綜合以上所選變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號(hào)規(guī)格如表6-1所示。表6-1：變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的型號(hào)規(guī)格線路名稱導(dǎo)線或電纜的型號(hào)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YJL22-10000-3×25交聯(lián)電纜(直埋)380V低壓出線至1號(hào)車間VLV22-1000-3×240+1×120的四芯塑料電纜(直埋)至2號(hào)車間VLV22-1000-3×240+1×120的四芯塑料電纜(直埋)至3號(hào)車間VLV22-1000-3×240+1×120的四芯塑料電纜(直埋)至4號(hào)車間VLV22-1000-3×240+1×120的四芯塑料電纜(直埋)至5號(hào)車間BV-1000-1×4銅芯線5根穿內(nèi)徑90mm硬塑管至6號(hào)車間VLV22-1000-3×240+1×120的四芯塑料電纜(直埋)至7號(hào)車間VLV22-1000-3×240+1×120的四芯塑料電纜(直埋)至8號(hào)車間VLV22-1000-3×240+1×120的四芯塑料電纜(直埋)至9號(hào)車間VLV22-1000-3×240+1×120的四芯塑料電纜(直埋)至10號(hào)車間VLV22-1000-3×240+1×120的四芯塑料電纜(直埋)至生活區(qū)3×LJ-240+1×LJ-120(三相四線架空)和鄰近單位10KV聯(lián)絡(luò)線YJL22-10000-3×25交聯(lián)電纜(直埋)

第七章變電所二次回路方案的選擇和繼電愛惜整定一、高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)限制和信號(hào)回路斷路器接受手力操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其限制和信號(hào)回路如圖7-1所示。二、變電所的電能計(jì)量回路變電所的高壓側(cè)裝投專用計(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(jí)供電部分加封和管理。三、變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路變電所的高壓側(cè)裝有電壓互感器—避雷柜，其中電壓互感器為3個(gè)JDZJ-10型，組成Yo/Yo/(開口三角形)的結(jié)線，用以實(shí)現(xiàn)電壓測量和絕緣監(jiān)察，其結(jié)線圖見圖7-2所示。作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線上，裝有三相有功電度表、三相無功電度表和電流表。結(jié)線如圖7-3所示。高壓進(jìn)線上，亦裝有電流表。低壓側(cè)的動(dòng)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。儀表的精確度等級(jí)按規(guī)范要求。四、變電所的愛惜裝置1.主變壓器的繼電愛惜裝置⑴裝設(shè)瓦斯愛惜當(dāng)變壓器油箱內(nèi)故障產(chǎn)生略微瓦斯或油面下降時(shí)，瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯，應(yīng)動(dòng)作于高壓側(cè)斷路器。⑵裝設(shè)定時(shí)限過電流愛惜接受DL型電磁式兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流跳閘的操作方式。①過電流愛惜動(dòng)作電流的整定：最大負(fù)荷電流為：愛惜的一次起動(dòng)電流按躲過線路最大負(fù)荷電流整定：Kw——牢靠系數(shù)，取1Krel——自起動(dòng)系數(shù)，取1.2Kre——返回系數(shù)，取0.8Ki——CT變比100/5②過電流愛惜動(dòng)作時(shí)間的整定：因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過流愛惜的動(dòng)作時(shí)間為t1≥t2+0.5=0+0.5=0.5s(10倍動(dòng)作電流淌作時(shí)間)，即整定為最短的0.5S。③過電流愛惜靈敏系數(shù)的檢驗(yàn)：因此其愛惜靈敏度為：Sp=890A/278A=3.2＞1.5滿足靈敏系數(shù)1.5的要求。⑶裝設(shè)電流速斷愛惜：因其是終端負(fù)荷，過電流淌作時(shí)限為0.5s，故可不裝設(shè)電流速斷愛惜。2.作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電愛惜裝置⑴裝設(shè)定時(shí)限過電流愛惜：亦接受DL、電磁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過電流愛惜動(dòng)作電流的整定：IL.max=2I30，取I30=0.6×92.37A=55.4A，Krel=1.2，Kw=1，Kre=0.8，Ki=50/5=10，KT=10/0.4=25，因此動(dòng)作電流為：Iop=（KrelKw/KreKi