供配電課程設(shè)計(jì)報(bào)告—變電所

1、目 錄 1、引言2 2、負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償53、 變電所位置和形式的選擇7 4、變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量及主接線(xiàn)方案的選擇85、短路電流的計(jì)算 126、變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn) 157、變電所進(jìn)出線(xiàn)以及鄰近單位聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的選擇 17 8、 電氣主接線(xiàn)圖 289、變電所的防雷保護(hù) 3210、心得體會(huì)34 11、參考文獻(xiàn)3512、附圖361.引 言 工廠(chǎng)供電，就是指工廠(chǎng)所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱(chēng)工廠(chǎng)配電。電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)，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(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。因此，電

2、能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。在工廠(chǎng)里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)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(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。從另一方面來(lái)說(shuō)，如果工廠(chǎng)的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。做好工廠(chǎng)供電工作對(duì)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(chǎng)供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有

3、十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠(chǎng)供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。工廠(chǎng)供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠(chǎng)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。（2）可靠: 應(yīng)滿(mǎn)足電能用戶(hù)對(duì)供電可靠性的要求。（3）優(yōu)質(zhì): 應(yīng)滿(mǎn)足電能用戶(hù)對(duì)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。此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。1.1 工廠(chǎng)

4、供電設(shè)計(jì)的一般原則按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb50052-95 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、gb50053-94 10kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范、gb50054-95 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范等的規(guī)定，進(jìn)行工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：（1） 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；（2） 安全可靠、先進(jìn)合理；（3） 近期為主、考慮發(fā)展；（4） 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。1.2 工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括工廠(chǎng)變配電所設(shè)計(jì)、工廠(chǎng)高壓配電線(xiàn)路設(shè)計(jì)、車(chē)間低壓配電線(xiàn)路設(shè)計(jì)及電氣照明設(shè)計(jì)等。其基本內(nèi)容如下： （1）負(fù)荷計(jì)算全廠(chǎng)總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，是在車(chē)間負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的?？紤]車(chē)間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠(chǎng)總降壓變電所高壓側(cè)

5、計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計(jì)算表、表達(dá)計(jì)算成果。 （2）工廠(chǎng)總降壓變電所的位置和主變壓器的臺(tái)數(shù)及容量選擇 參考電源進(jìn)線(xiàn)方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全廠(chǎng)計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。 （3）工廠(chǎng)總降壓變電所主結(jié)線(xiàn)設(shè)計(jì) 根據(jù)變電所配電回路數(shù)，負(fù)荷要求的可靠性級(jí)別和計(jì)算負(fù)荷數(shù)綜合主變壓器臺(tái)數(shù)，確定變電所高、低接線(xiàn)方式。對(duì)它的基本要求，即要安全可靠有要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。 （4）廠(chǎng)區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)廠(chǎng)內(nèi)負(fù)荷情況，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理性確定廠(chǎng)區(qū)配電電壓。參考負(fù)荷布局及總降壓變電所位置，比較幾種可行的高壓配電網(wǎng)布置放案，計(jì)算出導(dǎo)線(xiàn)截面及電壓損失，由不

6、同放案的可靠性，電壓損失，基建投資，年運(yùn)行費(fèi)用，有色金屬消耗量等綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件列表比值，擇優(yōu)選用。按選定配電系統(tǒng)作線(xiàn)路結(jié)構(gòu)與敷設(shè)方式設(shè)計(jì)。用廠(chǎng)區(qū)高壓線(xiàn)路平面布置圖，敷設(shè)要求和架空線(xiàn)路桿位明細(xì)表以及工程預(yù)算書(shū)表達(dá)設(shè)計(jì)成果。 （5）工廠(chǎng)供、配電系統(tǒng)短路電流計(jì)算 工廠(chǎng)用電，通常為國(guó)家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無(wú)限容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短 路參數(shù)，求出不同運(yùn)行方式下各點(diǎn)的三相及兩相短路電流。 （6）改善功率因數(shù)裝置設(shè)計(jì) 按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過(guò)查表或計(jì)算求出達(dá)到供電部門(mén)要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功率。由手冊(cè)或廠(chǎng)品樣本選用所需移相電容器的規(guī)格和

7、數(shù)量，并選用合適的電容器柜或放電裝置。如工廠(chǎng)有大型同步電動(dòng)機(jī)還可以采用控制電機(jī)勵(lì)磁電流方式提供無(wú)功功率，改善功率因數(shù)。 （7）變電所高、低壓側(cè)設(shè)備選擇 參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對(duì)應(yīng)的額定值，選擇變電所高、低壓側(cè)電器設(shè)備，如隔離開(kāi)關(guān)、斷路器、母線(xiàn)、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開(kāi)關(guān)柜等設(shè)備。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗(yàn)。用總降壓變電所主結(jié)線(xiàn)圖，設(shè)備材料表和投資概算表達(dá)設(shè)計(jì)成果。 （8）繼電保護(hù)及二次結(jié)線(xiàn)設(shè)計(jì) 為了監(jiān)視，控制和保證安全可靠運(yùn)行，變壓器、高壓配電線(xiàn)路移相電容器、高壓電動(dòng)機(jī)、母線(xiàn)分段斷路器及聯(lián)絡(luò)線(xiàn)斷路器，皆需要設(shè)置相應(yīng)的控制、信號(hào)、檢測(cè)和繼電器保護(hù)裝置。并對(duì)保護(hù)裝置

8、做出整定計(jì)算和檢驗(yàn)其靈敏系數(shù)。設(shè)計(jì)包括繼電器保護(hù)裝置、監(jiān)視及測(cè)量?jī)x表，控制和信號(hào)裝置，操作電源和控制電纜組成的變電所二次結(jié)線(xiàn)系統(tǒng)，用二次回路原理接線(xiàn)圖或二次回路展開(kāi)圖以及元件材料表達(dá)設(shè)計(jì)成果。（9）變電所防雷裝置設(shè)計(jì) 參考本地區(qū)氣象地質(zhì)材料，設(shè)計(jì)防雷裝置。進(jìn)行防直擊的避雷針保護(hù)范圍計(jì)算，避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計(jì)算，按避雷器的基本參數(shù)選擇防雷電沖擊波的避雷器的規(guī)格型號(hào)，并確定其接線(xiàn)部位。進(jìn)行避雷滅弧電壓，頻放電電壓和最大允許安裝距離檢驗(yàn)以及沖擊接地電阻計(jì)算。2. 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償2.1 負(fù)荷計(jì)算 表2.1 機(jī)械廠(chǎng)負(fù)荷計(jì)算表編號(hào)名稱(chēng)類(lèi)別設(shè)備容量需要系數(shù)計(jì) 算 負(fù) 荷1鑄造車(chē)間動(dòng)力2500

9、.350.681.0887.594.3128.7195.5照明50.74103.703.716.8小計(jì)25591.294.3131.2199.32鍛壓車(chē)間動(dòng)力2900.240.621.2769.688.1112.3170.6照明80.8106.406.429.1小計(jì)2987688.1116.4176.93金工車(chē)間動(dòng)力3100.250.641.277.593121.1184照明70.73105.105.123.2小計(jì)31782.693124.41894工具車(chē)間動(dòng)力3400.290.651.1798.6115.3151.7230.5照明70.711050522.6小計(jì)347103.6115.315

10、5235.55電鍍車(chē)間動(dòng)力1900.470.720.9689.386.1124188.4照明70.851060627小計(jì)19795.386.1128.4195.16熱處理車(chē)間動(dòng)力1300.470.780.861.14978.3119照明60.81104.904.922.1小計(jì)136664982.2124.97裝配車(chē)間動(dòng)力1400.340.681.0847.651.370106.4照明80.72105.805.826.2小計(jì)14853.451.374112.48機(jī)修車(chē)間動(dòng)力1300.240.631.2331.238.549.575.2照明50.791040418小計(jì)135 35.238.552.

11、279.39鍋爐房動(dòng)力750.720.750.885447.672109.4照明20.77101.501.57小計(jì)7755.547.673.111110倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力250.370.830.679.36.211.116.9照明10.82100.800.83.7小計(jì)2610.16.211.918.111生活區(qū)照明3400.790.970.23268.667.3276.9420.7總計(jì)（380v側(cè)）動(dòng)力1880937.5736.71192.61811.9照明352計(jì)入=0.9=0.950.76843.8699.510961665.22.2 無(wú)功功率補(bǔ)償 由表2.1可知，該廠(chǎng)380v側(cè)最大負(fù)荷是的功率因數(shù)

12、只有0.76.而供電部門(mén)要求該廠(chǎng)10kv進(jìn)線(xiàn)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(wú)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0.91，暫取0.92來(lái)計(jì)算380v側(cè)所需無(wú)功功率補(bǔ)償容量：故選pgj1型低壓自動(dòng)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(tái)與方案3（輔屏）4臺(tái)相組合，總共容量。因此無(wú)功補(bǔ)償后工廠(chǎng)380v側(cè)和10kv側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表2.2所示。表2.2 無(wú)功補(bǔ)償后工廠(chǎng)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0.76843.8699.510961665.2380v側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量-420380v側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.93684

13、3.8279.5888.91350.5主變壓器功率損耗13.353.310kv側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.92857.1332.8919.453.33 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(chǎng)的負(fù)荷中心.工廠(chǎng)的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來(lái)確定.即在工廠(chǎng)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(cè)出各車(chē)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(chǎng)的負(fù)荷中心設(shè)在p(x,y),p為p1+p2+p3+=pi. (3.1) (3.2)圖3.1 機(jī)械廠(chǎng)總平面圖按比例k在工廠(chǎng)平面圖中測(cè)出各車(chē)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(chē)間和宿舍區(qū)

14、負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置坐標(biāo)軸12345678910生活區(qū)x()2.32.32.34.74.74.74.79.28.427.210.45y()5.53.82.17.235.53.82.155.14.12.57.8 由計(jì)算結(jié)果可知，x=6.82， y=5.47工廠(chǎng)的負(fù)荷中心在5號(hào)廠(chǎng)房的東面（參考圖3.1）?？紤]的方便進(jìn)出線(xiàn)及周?chē)h(huán)境情況，決定在5號(hào)廠(chǎng)房的東側(cè)緊靠廠(chǎng)房修建工廠(chǎng)變電所，其型式為附設(shè)式。4 變電所主變壓器的選擇和主結(jié)線(xiàn)方案的選擇4.1 變電所主變壓器的選擇 根據(jù)工廠(chǎng)的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，工廠(chǎng)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(tái)主變壓器型式采用s9型，而容量根據(jù)式，選，即

15、選一臺(tái)s9-1000/10型低損耗配電變壓器。至于工廠(chǎng)二級(jí)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(xiàn)來(lái)承擔(dān)。（2）裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器型號(hào)亦采用s9，而每臺(tái)變壓器容量按式和式選擇，即 且 因此選兩臺(tái)s9-800/10型低損耗配電變壓器。工廠(chǎng)二級(jí)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(xiàn)來(lái)承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均采用yyn0。4.2 變壓器主接線(xiàn)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(xiàn)方案：（1）裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線(xiàn)方案，如圖4.1所示 （2）裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線(xiàn)方案，如圖4.2所示 圖4.1 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線(xiàn)方案 圖4.2 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接

16、線(xiàn)方案4.3 兩種主結(jié)線(xiàn)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 如表4.1所示。表4.1 兩種主接線(xiàn)方案的比較比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺(tái)主變的方案裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案技術(shù)指標(biāo)供電安全性滿(mǎn)足要求滿(mǎn)足要求供電可靠性基本滿(mǎn)足要求滿(mǎn)足要求供電質(zhì)量由于一臺(tái)主變，電壓損耗較大由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗小靈活方便性只一臺(tái)主變，靈活性稍差由于有兩臺(tái)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由手冊(cè)查得s91000/10單價(jià)為15.1萬(wàn)元，而由手冊(cè)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215.1萬(wàn)元=30.2萬(wàn)元由手冊(cè)查得s9800單價(jià)為10.5萬(wàn)元，因此兩臺(tái)綜合投資為410.5萬(wàn)元=42萬(wàn)元，比一臺(tái)變

17、壓器多投資11.8萬(wàn)元高壓開(kāi)關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額查手冊(cè)得 gga（f）型柜按每臺(tái)4萬(wàn)元計(jì)，查手冊(cè)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41.54=24萬(wàn)元本方案采用6臺(tái)gga（f）柜，其綜合投資額約為61.54=36萬(wàn)元，比一臺(tái)主變的方案多投資12萬(wàn)元電力變壓器和高壓開(kāi)關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)參照手冊(cè)計(jì)算，主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折算和維修管理費(fèi)每年為6.2萬(wàn)元主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊費(fèi)和維修管理費(fèi)每年為8.94萬(wàn)元，比一臺(tái)主變的方案多耗274萬(wàn)元供電貼費(fèi)按800元/kva計(jì)，貼費(fèi)為10000.08=80萬(wàn)元貼費(fèi)為28000.08萬(wàn)元=128萬(wàn)元，比一臺(tái)主變的方案多交48萬(wàn)元從表4.1可以看

18、出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線(xiàn)方案略?xún)?yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線(xiàn)方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變的方案優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案，因此決定采用裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案。（說(shuō)明：如果工廠(chǎng)負(fù)荷近期可有較大增長(zhǎng)的話(huà)，則宜采用裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案。）5 短路電流的計(jì)算5.1 繪制計(jì)算電路 如圖5-1本廠(chǎng)的供電系統(tǒng)采用兩路電源供線(xiàn)，一路為距本廠(chǎng)12km的變電站經(jīng)lj-120架空線(xiàn)，該干線(xiàn)首段所裝高壓斷路器的斷流容量為；一路為鄰廠(chǎng)高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)。下面計(jì)算本廠(chǎng)變電所高壓10kv母線(xiàn)上k-1點(diǎn)短路和低壓380v母線(xiàn)上k-2點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量。圖5.1 短路計(jì)算電路5.2 確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值設(shè)，即高壓側(cè)，低壓側(cè)

19、，則 5.3 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，故（2）架空線(xiàn)路 查表8-37，得lj-150的，而線(xiàn)路長(zhǎng)12km，故（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5.2所示。 圖5.2 等效電路5.4 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 5.5 380kv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5.1表5.1 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-11.4

20、31.431.433.652.225.9k-221.421.421.439.3723.32156 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)6.1 10kv側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 表6.1 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(dòng) 穩(wěn)定 度熱 穩(wěn)定 度其 他裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)10kv57.7a1.43a3.65ka3.88一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)高壓少油斷路器sn10-10i/63010kv630a16ka40ka512高壓隔離開(kāi)關(guān)gn-10/20010kv200a25.5ka500高壓熔斷器rn2-1010kv0.5a50ka電壓互感器jdj-1010/0.1kv電壓互感器jdzj-

21、10電流互感器lqj-1010kv100/5a31.8ka81二次負(fù)荷0.6避雷器fs4-1010kv戶(hù) 外 式 高 壓隔離開(kāi)關(guān)gw4-15g/20012kv400a25ka500表6.1所選一次設(shè)備均滿(mǎn)足要求。6.2 380v側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 表6.2 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 流能 力動(dòng) 穩(wěn)定 度熱 穩(wěn)定 度其 他裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)3801350.521.439.93321一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)低壓斷路器dw15-1500/3d380v1500a40kv低壓斷路器dz20-630380v630a30ka低壓斷路器dz20-200380v200a25ka

22、低壓刀開(kāi)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(mǎn)足要求。6.3 高低壓母線(xiàn)的選擇 參照表528，10kv母線(xiàn)選lmy-3（），即母線(xiàn)尺寸為；380v母線(xiàn)選lmy-3,即母線(xiàn)尺寸為，而中性線(xiàn)母線(xiàn)尺寸為。7 變電所進(jìn)出線(xiàn)以及鄰近單位聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的選擇7.1 10kv高壓進(jìn)線(xiàn)和引入電纜的選擇（1）10kv高壓進(jìn)線(xiàn)的選擇校驗(yàn) 采用lj型鋁絞線(xiàn)架空敷設(shè)，接往10kv公用干線(xiàn)。1) 按發(fā)熱條件選擇 由及室外環(huán)境溫度，查表8-36，初選lj-16，其時(shí)的滿(mǎn)足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度

23、 查表8-34，最小允許截面，因此按發(fā)熱條件選擇的lj-16不滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度要求，故改選lj-35。由于此線(xiàn)路很短，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) 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)。 1）按發(fā)熱條件選擇 由及土壤溫度查表8-44，初選纜芯截面為的交聯(lián)電纜，其，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定 按式計(jì)算滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定的最小截面式中c值由表5-13差得；按終端變電所保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.5s，加斷路器斷路時(shí)間0.2s，再加0.05s計(jì)，故。因此yjl22-10000-325電纜滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定條件。7.2 380v低壓出線(xiàn)的選擇（1）饋電給

24、1號(hào)廠(chǎng)房（鑄造車(chē)間）的線(xiàn)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 由及地下0.8m土壤溫度，查表8-43，初選纜芯截面，其，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)電壓損耗 由圖3.1所示工廠(chǎng)平面圖量得變電所至1號(hào)廠(chǎng)房距離約為80m，而由表8-42查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計(jì)），又1號(hào)廠(chǎng)房的，因此按式得：故滿(mǎn)足允許電壓損耗的要求。3) 短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 按式計(jì)算滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定的最小截面由于前面按發(fā)熱條件所選的纜心截面小于，不滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為的電纜，即選的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線(xiàn)芯按不小于相線(xiàn)芯一半選擇。（2）饋電給2號(hào)廠(chǎng)房（鍛壓車(chē)間）的

25、線(xiàn)路 亦采用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 由及地下0.8m土壤溫度，查表8-43，初選纜芯截面，其，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)電壓損耗 由圖3.1所示工廠(chǎng)平面圖量得變電所至2號(hào)廠(chǎng)房距離約為86m，而由表8-42查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計(jì)），又2號(hào)廠(chǎng)房的，因此按式得：故滿(mǎn)足允許電壓損耗的要求。3) 短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 按式計(jì)算滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定的最小截面由于前面按發(fā)熱條件所選的纜心截面小于，不滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為的電纜，即選的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線(xiàn)芯按不小于相線(xiàn)芯一半選擇。（3）饋電給3號(hào)廠(chǎng)房（金工車(chē)間）的線(xiàn)路 亦采用的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電

26、纜直埋敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇 由及地下0.8m土壤溫度，查表8-43，初選纜芯截面，其，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)電壓損耗 由圖3.1所示工廠(chǎng)平面圖量得變電所至3號(hào)廠(chǎng)房距離約為105m，而由表8-42查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計(jì)），又3號(hào)廠(chǎng)房的，因此按式得：故滿(mǎn)足允許電壓損耗的要求。3) 短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 按式計(jì)算滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定的最小截面由于前面按發(fā)熱條件所選的纜心截面小于，不滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為的電纜，即選的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線(xiàn)芯按不小于相線(xiàn)芯一半選擇。 （4）饋電給4號(hào)廠(chǎng)房（工具車(chē)間）的線(xiàn)路 亦采用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

27、及地下0.8m土壤溫度，查表8-43，初選纜芯截面，其，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)電壓損耗 由圖3.1所示工廠(chǎng)平面圖量得變電所至4號(hào)廠(chǎng)房距離約為150m，而由表8-42查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計(jì)），又4號(hào)廠(chǎng)房的，因此按式得：故滿(mǎn)足允許電壓損耗的要求。3) 短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 按式計(jì)算滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定的最小截面由于前面按發(fā)熱條件所選的纜心截面小于，不滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為的電纜，即選的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線(xiàn)芯按不小于相線(xiàn)芯一半選擇。 （5）饋電給5號(hào)廠(chǎng)房（電鍍車(chē)間）的線(xiàn)路 亦采用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 由及地下0.8m土壤溫度，查表8-4

28、3，初選纜芯截面，其，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)電壓損耗 由圖3.1所示工廠(chǎng)平面圖量得變電所至5號(hào)廠(chǎng)房距離約為42m，而由表8-42查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計(jì)），又5號(hào)廠(chǎng)房的，因此按式得：故滿(mǎn)足允許電壓損耗的要求。3) 短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 按式計(jì)算滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定的最小截面由于前面按發(fā)熱條件所選的纜心截面小于，不滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為的電纜，即選的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線(xiàn)芯按不小于相線(xiàn)芯一半選擇。 （6） 饋電給6號(hào)廠(chǎng)房（熱處理車(chē)間）的線(xiàn)路 亦采用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 由及地下0.8m土壤溫度，查表8-43，初選纜芯截面，其，滿(mǎn)足發(fā)熱條

29、件。2）校驗(yàn)電壓損耗 由圖3.1所示工廠(chǎng)平面圖量得變電所至6號(hào)廠(chǎng)房距離約為55m，而由表8-42查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計(jì)），又4號(hào)廠(chǎng)房的，因此按式得：故滿(mǎn)足允許電壓損耗的要求。3) 短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 按式計(jì)算滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定的最小截面由于前面按發(fā)熱條件所選的纜心截面小于，不滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為的電纜，即選的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線(xiàn)芯按不小于相線(xiàn)芯一半選擇。（6） 饋電給7號(hào)廠(chǎng)房（裝配車(chē)間）的線(xiàn)路 亦采用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 由及地下0.8m土壤溫度，查表8-43，初選纜芯截面，其，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)電壓損耗 由圖3.1所示

30、工廠(chǎng)平面圖量得變電所至7號(hào)廠(chǎng)房距離約為78m，而由表8-42查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計(jì)），又4號(hào)廠(chǎng)房的，因此按式得：故滿(mǎn)足允許電壓損耗的要求。3) 短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 按式計(jì)算滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定的最小截面由于前面按發(fā)熱條件所選的纜心截面小于，不滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為的電纜，即選的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線(xiàn)芯按不小于相線(xiàn)芯一半選擇。（6） 饋電給8號(hào)廠(chǎng)房（機(jī)修車(chē)間）的線(xiàn)路 亦采用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 由及地下0.8m土壤溫度，查表8-43，初選纜芯截面，其，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)電壓損耗 由圖3.1所示工廠(chǎng)平面圖量得變電所至8號(hào)廠(chǎng)房距離約

31、為48m，而由表8-42查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計(jì)），又8號(hào)廠(chǎng)房的，因此按式得：故滿(mǎn)足允許電壓損耗的要求。3) 短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 按式計(jì)算滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定的最小截面由于前面按發(fā)熱條件所選的纜心截面小于，不滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為的電纜，即選的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線(xiàn)芯按不小于相線(xiàn)芯一半選擇。（6） 饋電給9號(hào)廠(chǎng)房（鍋爐房）的線(xiàn)路 亦采用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 由及地下0.8m土壤溫度，查表8-43，初選纜芯截面，其，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)電壓損耗 由圖3.1所示工廠(chǎng)平面圖量得變電所至9號(hào)廠(chǎng)房距離約為65m，而由表8-42查得的鋁芯電纜

32、（按纜芯工作溫度計(jì)），又4號(hào)廠(chǎng)房的，因此按式得：故滿(mǎn)足允許電壓損耗的要求。3) 短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 按式計(jì)算滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定的最小截面由于前面按發(fā)熱條件所選的纜心截面小于，不滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為的電纜，即選的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線(xiàn)芯按不小于相線(xiàn)芯一半選擇。（6） 饋電給10號(hào)廠(chǎng)房（倉(cāng)庫(kù)）的線(xiàn)路 亦采用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 由及地下0.8m土壤溫度，查表8-43，初選纜芯截面，其，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)電壓損耗 由圖3.1所示工廠(chǎng)平面圖量得變電所至6號(hào)廠(chǎng)房距離約為55m，而由表8-42查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計(jì)），又4號(hào)廠(chǎng)房的，因

33、此按式得：故滿(mǎn)足允許電壓損耗的要求。3) 短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 按式計(jì)算滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定的最小截面由于前面按發(fā)熱條件所選的纜心截面小于，不滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為的電纜，即選的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線(xiàn)芯按不小于相線(xiàn)芯一半選擇。（11）饋電給生活區(qū)的線(xiàn)路 采用blx-1000型鋁芯橡皮絕緣線(xiàn)架空敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇 由及室外環(huán)境溫度為，查表8-40，初選,其時(shí)的，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查表8-35，最小允許截面積，因此滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度要求。 3）校驗(yàn)電壓損耗 由圖3.1所示工廠(chǎng)平面圖量得變電所至生活區(qū)負(fù)荷中心距離約86m，而由表8-36查得其阻抗與近似等值的lj-240

34、的阻抗,，又生活區(qū)，因此按式得：故滿(mǎn)足允許電壓損耗的要求。7.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的選擇校驗(yàn) 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(xiàn)相聯(lián)。(1)按發(fā)熱條件選擇 工廠(chǎng)二級(jí)負(fù)荷容量共332.7kva,而最熱月土壤平均溫度為,因此查表8-44，初選纜芯截面為的交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁芯電纜，其,滿(mǎn)足發(fā)熱條件。（2）校驗(yàn)電壓損耗 由表8-42可查得纜芯為25mm的鋁芯電纜的 (纜芯溫度按計(jì))，而二級(jí)負(fù)荷的線(xiàn)路長(zhǎng)度按2km計(jì)，因此按式得：故滿(mǎn)足允許電壓損耗的要求。（3）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 按本變電所高壓側(cè)短路校驗(yàn)，由前述引入電纜的短

35、路熱穩(wěn)定校驗(yàn)，可知纜芯的交聯(lián)電纜是滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定要求的.綜合以上所選變電所進(jìn)出線(xiàn)和聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)和電纜型號(hào)規(guī)格如表7.1所示。表7.1變電所進(jìn)出線(xiàn)和聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)和電纜型號(hào)規(guī)格線(xiàn)路名稱(chēng)導(dǎo)線(xiàn)或電纜的型號(hào)規(guī)格10kv電源進(jìn)線(xiàn)lj-35鋁絞線(xiàn)（三相三線(xiàn)架空）主變引入電纜yjl22-10000-325交聯(lián)電纜（直埋）380v低壓出線(xiàn)至1號(hào)廠(chǎng)房vlv22-1000-3300+1150 四芯塑料電纜（直埋）至2號(hào)廠(chǎng)房vlv22-1000-3300+1150 四芯塑料電纜（直埋）至3號(hào)廠(chǎng)房vlv22-1000-3300+1150 四芯塑料電纜（直埋）至4號(hào)廠(chǎng)房vlv22-1000-3300+1150 四芯塑料電

36、纜（直埋）至5號(hào)廠(chǎng)房vlv22-1000-3300+1150 四芯塑料電纜（直埋）至6號(hào)廠(chǎng)房vlv22-1000-3300+1150 四芯塑料電纜（直埋）至7號(hào)廠(chǎng)房vlv22-1000-3300+1150 四芯塑料電纜（直埋）至8號(hào)廠(chǎng)房vlv22-1000-3300+1150 四芯塑料電纜（直埋）至9號(hào)廠(chǎng)房vlv22-1000-3300+1150 四芯塑料電纜（直埋）至10號(hào)廠(chǎng)房vlv22-1000-3300+1150 四芯塑料電纜（直埋）至生活區(qū)單回路，回路線(xiàn)3lj-240（架空）與鄰近單位10kv聯(lián)絡(luò)線(xiàn)yjl22-10000-325交聯(lián)電纜（直埋）8 電氣主接線(xiàn)圖見(jiàn)附圖 8.1 二次回路方

37、案選擇1) 二次回路電源選擇二次回路操作電源有直流電源，交流電源之分?？紤]到交流操作電源可使二次回路大大簡(jiǎn)化，投資大大減少，且工作可靠，維護(hù)方便。這里采用交流操作電源。2) 高壓斷路器的控制和信號(hào)回路高壓斷路器的控制回路取決于操作機(jī)構(gòu)的形式和操作電源的類(lèi)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(hào)回路。3) 電測(cè)量?jī)x表與絕緣監(jiān)視裝置這里根據(jù)gbj63-1990的規(guī)范要求選用合適的電測(cè)量?jī)x表并配用相應(yīng)絕緣監(jiān)視裝置。a) 10kv電源進(jìn)線(xiàn)上：電能計(jì)量柜裝設(shè)有功電能表和無(wú)功電能表；為了解負(fù)荷電流，裝設(shè)電流表一只。b) 變電所每段母線(xiàn)上：裝設(shè)電壓表測(cè)量電壓并裝設(shè)絕緣檢測(cè)裝置。c

38、) 電力變壓器高壓側(cè)：裝設(shè)電流表和有功電能表各一只。d) 380v的電源進(jìn)線(xiàn)和變壓器低壓側(cè)：各裝一只電流表。e) 低壓動(dòng)力線(xiàn)路：裝設(shè)電流表一只。4) 電測(cè)量?jī)x表與絕緣監(jiān)視裝置 在二次回路中安裝自動(dòng)重合閘裝置、備用電源自動(dòng)投入裝置。8.2 繼電保護(hù)的整定 繼電保護(hù)要求具有選擇性，速動(dòng)性，可靠性及靈敏性。由于本廠(chǎng)的高壓線(xiàn)路不很長(zhǎng)，容量不很大，因此繼電保護(hù)裝置比較簡(jiǎn)單。對(duì)線(xiàn)路的相間短路保護(hù)，主要采用帶時(shí)限的過(guò)電流保護(hù)和瞬時(shí)動(dòng)作的電流速斷保護(hù)；對(duì)線(xiàn)路的單相接地保護(hù)采用絕緣監(jiān)視裝置，裝設(shè)在變電所高壓母線(xiàn)上，動(dòng)作于信號(hào)。繼電保護(hù)裝置的接線(xiàn)方式采用兩相兩繼電器式接線(xiàn)；繼電保護(hù)裝置的操作方式采用交流操作電源供

39、電中的“去分流跳閘”操作方式（接線(xiàn)簡(jiǎn)單，靈敏可靠）；帶時(shí)限過(guò)電流保護(hù)采用反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置。型號(hào)都采用gl-25/10 。其優(yōu)點(diǎn)是：繼電器數(shù)量大為減少，而且可同時(shí)實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù)，可采用交流操作，運(yùn)行簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，投資大大降低。此次設(shè)計(jì)對(duì)變壓器裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)、速斷保護(hù)裝置；在低壓側(cè)采用相關(guān)斷路器實(shí)現(xiàn)三段保護(hù)。1)變壓器繼電保護(hù)變電所內(nèi)裝有兩臺(tái)10/0.4800的變壓器。低壓母線(xiàn)側(cè)三相短路電流為，高壓側(cè)繼電保護(hù)用電流互感器的變比為100/5a，繼電器采用gl-25/10型，接成兩相兩繼電器方式。下面整定該繼電器的動(dòng)作電流，動(dòng)作時(shí)限和速斷電流倍數(shù)。a)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定： ，故其動(dòng)作電流：動(dòng)作

40、電流整定為10a。b)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的整定由于此變電所為終端變電所，因此其過(guò)電流保護(hù)的10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)限整定為。c)電流速斷保護(hù)速斷電流倍數(shù)整定取 ，故其速斷電流為： 因此速斷電流倍數(shù)整定為： 。2）10kv側(cè)繼電保護(hù)在此選用gl-25/10型繼電器。由以上條件得計(jì)算數(shù)據(jù)：變壓器一次側(cè)過(guò)電流保護(hù)的10倍動(dòng)作時(shí)限整定為0.5s；過(guò)電流保護(hù)采用兩相兩繼電器式接線(xiàn)；高壓側(cè)線(xiàn)路首端的三相短路電流為1.63ka；變比為200/5a保護(hù)用電流互感器動(dòng)作電流為9a。下面對(duì)高壓母線(xiàn)處的過(guò)電流保護(hù)裝置進(jìn)行整定。（高壓母線(xiàn)處繼電保護(hù)用電流互感器變比為100/5a）整定的動(dòng)作電流取，故， 根據(jù)gl-25/10型繼電器的規(guī)格，動(dòng)作電流整定為7a 。整定的動(dòng)作時(shí)限：母線(xiàn)三相短路電流反映到中的電流：對(duì)的動(dòng)作電流的倍數(shù)，即：由反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限的整定曲線(xiàn)確定的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間：=0.6s。的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間：母線(xiàn)三相短路電流反映到中的電流：對(duì)的動(dòng)作電流的倍數(shù)，即：所以由10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)限曲線(xiàn)查得的動(dòng)作時(shí)限：。3）0.38kv側(cè)低壓斷路器保護(hù)整定項(xiàng)目：(a)瞬時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流整定：滿(mǎn)足 ：對(duì)萬(wàn)能斷路器取1.35；對(duì)塑殼斷路器取22.5。(b)短延時(shí)過(guò)流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間整定：滿(mǎn)足: 取1.2。另外還應(yīng)滿(mǎn)足前后保護(hù)裝置的選擇性要求，