工廠供電課程設(shè)計(jì)XX機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)

1、前言課程設(shè)計(jì)是教學(xué)過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通過(guò)課程設(shè)計(jì)可以鞏固本課程理論知識(shí)，了解變電所設(shè)計(jì)的基本方法，了解變電所電能分配等各種實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問(wèn)題的能力，同時(shí)對(duì)電力工業(yè)的有關(guān)政策、方針、技術(shù)規(guī)程有一定的了解，在計(jì)算繪圖、編號(hào)、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等方面得到訓(xùn)練，為今后的學(xué)習(xí)工作奠定基礎(chǔ)。機(jī)械廠的電力系統(tǒng)由變電，輸電，配電三個(gè)環(huán)節(jié)組成，這決定了此電力系統(tǒng)的特殊性，在確保供電正常的前提下，這三個(gè)環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣。其次，電力系統(tǒng)一次設(shè)備較為簡(jiǎn)單，二次系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜。本設(shè)計(jì)課題是xx機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)，我們對(duì)整個(gè)系統(tǒng)作了詳細(xì)的分析，各參數(shù)計(jì)算、設(shè)備配置及選型、總體布置、保護(hù)方式以及電網(wǎng)

2、方案的可靠性作了初步的確定。全廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車(chē)間的負(fù)荷數(shù)量，性質(zhì)及生產(chǎn)工藝對(duì)對(duì)用電負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合電網(wǎng)的供電情況，解決對(duì)全廠可靠，經(jīng)濟(jì)的分配電能。機(jī)械廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)機(jī)械廠設(shè)計(jì)的重要組成部分，供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到機(jī)械廠的生產(chǎn)及發(fā)展。工廠供電設(shè)計(jì)的任務(wù)是保障電能從電源安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)地送到工廠的各個(gè)用電部門(mén)。應(yīng)遵循的一般原則：（1）工廠供電設(shè)計(jì)必須嚴(yán)格遵守國(guó)家的有關(guān)法令、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針、政策，如節(jié)約有色金屬，以鋁代銅，采用低能耗設(shè)備以節(jié)約能源等。（2）必須從全局出發(fā)，按照負(fù)荷的等級(jí)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電規(guī)劃統(tǒng)籌規(guī)劃

3、，合理確定整體設(shè)計(jì)方案。（3）工廠供電設(shè)計(jì)應(yīng)做到供電可靠、保證人身和設(shè)備安全。要求供電電能質(zhì)量合格、優(yōu)質(zhì)、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理。設(shè)計(jì)采用符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的效率高、能耗低、性能先進(jìn)的設(shè)備。（4）應(yīng)根據(jù)整個(gè)工程的特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理工程的近、遠(yuǎn)期的建設(shè)發(fā)展關(guān)系，以近期為主，遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。目 錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū).31、設(shè)計(jì)題目.32、設(shè)計(jì)要求.33、設(shè)計(jì)依據(jù).3第二章 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償.51、負(fù)荷計(jì)算.52.無(wú)功功率補(bǔ)償.7第三章 變電所位置和型號(hào)的選擇.9第四章 變電所主變壓器及主接線方案的選擇.101變電所主變壓器的選擇.102變電所主接線方案的選擇 .103主

4、接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 .11第五章 短路電流的計(jì)算.121. 繪制計(jì)算電路.122確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值.123計(jì)算短路電路中個(gè)元件的電抗標(biāo)幺值.124計(jì)算k-1點(diǎn)（10.5kv側(cè)）的短路電路總阻抗及三相短路電流和短路容量.135.計(jì)算k-2點(diǎn)（0.4kv側(cè)）的短路電路總阻抗及三相短路電流和短路容量.13第六章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn).14110kv側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn).142380v側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn).163高低壓母線的選擇.17第七章 變電所進(jìn)出線及與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇171.10kv高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇.172380低壓出線的選擇.183作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn).24第

5、八章 變電所的防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì).251變電所的防雷保護(hù).252變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì).25第九章 設(shè)計(jì)總結(jié).27第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1、 設(shè)計(jì)題目 xx機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)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，確定變電所的位置和型式，確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量與類(lèi)型，選擇變電所主接線方案及高低壓設(shè)備和進(jìn)出線，確定防雷和接地裝置。最后要求寫(xiě)出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，采用iep軟件繪出設(shè)計(jì)圖紙。3、 設(shè)計(jì)依據(jù)1.工廠總平面圖 如圖1.1所示。 圖1.1 xx機(jī)械廠總平面圖2.工廠負(fù)荷情況 本廠多數(shù)車(chē)

6、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7h。該廠除鑄造車(chē)間、電鍍車(chē)間和鍋爐房屬二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬三級(jí)負(fù)荷。低壓動(dòng)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。本廠的負(fù)荷計(jì)算資料如表1所示。表1 工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料廠房編號(hào)廠房名稱(chēng)負(fù)荷類(lèi)別設(shè)備容量/kw需要系數(shù)功率因數(shù)1鑄造車(chē)間動(dòng)力2000.30.65照明50.71.02鍛壓車(chē)間動(dòng)力3000.250.6照明60.751.03金工車(chē)間動(dòng)力4000.30.65照明80.81.04工具車(chē)間動(dòng)力3000.30.8照明60.71.05電鍍車(chē)間動(dòng)力2000.50.7照明70.81.06熱處理車(chē)

7、間動(dòng)力1500.50.8照明60.71.07裝配車(chē)間動(dòng)力1000.30.7照明80.91.08機(jī)修車(chē)間動(dòng)力2000.30.60照明40.751.09鍋爐房動(dòng)力800.70.70照明20.91.010倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力100.30.80照明10.71.0生活區(qū)照明5000.81.03.供電電源情況 按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)簽訂的供用電合同規(guī)定，本廠可由附近一條10kv的公用電源干線取得工作電源。該干線的走向參看工廠總平面圖。該干線的導(dǎo)線型號(hào)為lgj-200，導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為1.3m；干線首段（即電力系統(tǒng)的饋電變電站）距離本廠約7km。干線首段所裝設(shè)的高壓斷路器斷流容量為450mva。此斷路器配備

8、有定時(shí)限過(guò)流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過(guò)流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1.5s。為滿(mǎn)足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線有鄰近單位取得備用電源。已知與本廠高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線路總長(zhǎng)度為65km，電纜線路總長(zhǎng)度為30km。4.氣象資料 本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為38oc，年平均氣溫為23oc，年最低氣溫為-8oc，年最熱月平均最高氣溫為33oc，年最熱月平均氣溫為26oc，年最熱月地下0.8m處平均溫度為25oc。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，年雷暴日數(shù)為20。5地質(zhì)水文資料 本廠所在地區(qū)平均海拔500m，地層以砂粘土為主，地下水位為2m。6.電費(fèi)制度 本廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)達(dá)成協(xié)議，在工廠變電所高壓側(cè)計(jì)量電

9、能，設(shè)專(zhuān)用計(jì)量柜，按兩部電費(fèi)制交納電費(fèi)。每月基本電費(fèi)按主變壓器容量計(jì)為18元/kva，動(dòng)力電費(fèi)為0.20元/kwh，照明電費(fèi)為0.50元/kwh。工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低于0.90。此外，電力用戶(hù)需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性地向供電部門(mén)交納供電貼費(fèi)：610kv為800元/kva。第二章 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償1、負(fù)荷計(jì)算計(jì)算思路：按照需要系數(shù)法確定各廠房及生活區(qū)的計(jì)算負(fù)荷。利用表1中提供的用電設(shè)備總?cè)萘砍艘孕枰禂?shù)得到有功計(jì)算負(fù)荷p30；利用有功計(jì)算負(fù)荷乘以功率因數(shù)的正切值得到無(wú)功計(jì)算負(fù)荷q30；利用有功計(jì)算負(fù)荷除以功率因數(shù)得到視在計(jì)算負(fù)荷s30；利用視在計(jì)算負(fù)荷除以得到計(jì)算電流i30

10、。將所有計(jì)算負(fù)荷相加統(tǒng)計(jì)出380v側(cè)的總計(jì)算負(fù)荷，而工廠實(shí)際總的計(jì)算負(fù)荷應(yīng)為該值再乘以一個(gè)同時(shí)系數(shù)k，此系數(shù)一般取kp=0.8，kq=0.85。（1）單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式a)有功計(jì)算負(fù)荷（單位為kw） = ， 為系數(shù) （2-1）b)無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar）= tan （2-2）c)視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kva）= （2-3）d)計(jì)算電流（單位為a） =, 為用電設(shè)備的額定電壓（單位為kv） （2-4）（2）多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式a)有功計(jì)算負(fù)荷（單位為kw）= （2-5）式中是所有設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷之和，是有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.850.95b)無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（單位為kv

11、ar）=，是所有設(shè)備無(wú)功之和；是無(wú)功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.90.97c)視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kva） = （2-6）d)計(jì)算電流（單位為a） = （2-4）經(jīng)過(guò)計(jì)算，得到各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算表，如表2.1所示（額定電壓取380v）表2.1各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算表編號(hào)名稱(chēng)類(lèi)別設(shè)備容量/kw需要系數(shù)costan計(jì)算負(fù)荷/kw/kvar/kva/a1鑄造車(chē)間動(dòng)力2000.30.651.1696070.1478照明50.7103.50小計(jì)25563.570.147894.632143.762鍛壓車(chē)間動(dòng)力3000.250.61.33375100照明60.75104.50小計(jì)30679.510012

12、7.751194.0973金工車(chē)間動(dòng)力4000.50.80.757556.25照明80.7104.20小計(jì)40879.256.2597.143147.5934工具車(chē)間動(dòng)力3000.30.80.759067.5照明60.7104.20小計(jì)30694.267.5115.887176.0735電鍍車(chē)間動(dòng)力2000.50.71.0202100102.02照明70.8105.60小計(jì)207105.6102.02146.831223.0876熱處理車(chē)間動(dòng)力1500.50.80.757556.25照明60.7104.20小計(jì)15679.256.2597.143147.5937裝配車(chē)間動(dòng)力1000.30.71

13、.023030.606照明80.9107.20小計(jì)10837.230.60648.17273.1908機(jī)修車(chē)間動(dòng)力2000.30.61.3336080照明40.751030小計(jì)2046380101.828154.7129鍋爐車(chē)間動(dòng)力800.70.71.025657.131照明20.9101.80小計(jì)8257.857.13181.270123.47710倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力100.30.80.7532.25照明10.7100.70小計(jì)113.72.254.3306.57911生活區(qū)照明5000.8104000400607.75總計(jì)動(dòng)力19401110.1706.201照明553計(jì)入=0.8, =0.850.

14、83888.08600.2711071.971628.612.無(wú)功功率補(bǔ)償 該廠380v側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)只有0.75.而供電部門(mén)要求該廠10kv 進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不應(yīng)低于0.90?？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)荷時(shí)功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.92來(lái)計(jì)算380v側(cè)所需無(wú)功功率補(bǔ)償容量： （2-7）根據(jù)所計(jì)算的無(wú)功功率補(bǔ)償容量選擇補(bǔ)償裝置及電容器的容量和型號(hào)，然后計(jì)算380v側(cè)補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷；計(jì)及主變壓器功率損耗后，利用公式 （2-8） （2-9）求得主變壓器的功率損耗，從而獲得補(bǔ)償后的10kv側(cè)總負(fù)荷。將數(shù)據(jù)代入公式（2-7）求得：=(tan - tan

15、)=888.08tan(arccos0.83) - tan(arccos0.92) = 218.47 kvar參照文獻(xiàn)【3】中p34頁(yè)的圖26，選出圖2.1所示的pgj1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償評(píng)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）2臺(tái)相結(jié)合，每屏共84 kvar，總共容量為84kvar3=252kvar。補(bǔ)償前后，變壓器低壓側(cè)的有功計(jì)算負(fù)荷基本不變，而無(wú)功計(jì)算負(fù)荷=（600.27-252）kvar=348.27 kvar，視在功率將數(shù)據(jù)代入公式（2-6）（2-4）得=953.93kva，計(jì)算電流=1449.34 a,功率因數(shù)提高為cos=0.931。在無(wú)功補(bǔ)

16、償前，該變電所主變壓器t的容量應(yīng)選為1250kva,才能滿(mǎn)足負(fù)荷用電的需要；而采取無(wú)功補(bǔ)償后，主變壓器t的容量選為1000kva的就足夠了。同時(shí)由于計(jì)算電流的減少，使補(bǔ)償點(diǎn)在供電系統(tǒng)中各元件上的功率損耗也相應(yīng)減小，因此無(wú)功補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效益十分可觀。因此無(wú)功補(bǔ)償后工廠380v側(cè)和10kv側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表3所示。圖2.1 pgj1型低壓無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償屏的接線方案表3 無(wú)功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷項(xiàng)目cos計(jì)算負(fù)荷/kw/kvar/kva/a380v側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.83888.08600.2711071.971628.7380v側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量252(qc=213.139,取252 一主兩輔)380v側(cè)補(bǔ)

17、償后負(fù)荷0.931888.08348.27953.931449.34主變壓器功率損耗9.5447.710kv側(cè)負(fù)荷計(jì)算0.915897.62395.97981.0857.71第三章 變電所位置和型號(hào)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(lái)確定。在工廠平面圖的下邊和左側(cè)，分別作一直角坐標(biāo)的軸和軸，然后測(cè)出各車(chē)間（建筑）和生活區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置，、分別代表廠房1、2、3.10號(hào)的功率，設(shè)定（2.7，7.2）、（2.7，5.1）、（2.7，2.9）、（5.5，9.2）、（5.5，7.2）、（5.5，5.1）、（5.5，3.0）、（9.5，8.6）、（9.5，6.0）

18、、（9.5，3.4），并設(shè)（12.8，10.7）為生活區(qū)的中心負(fù)荷，如圖3-1所示。而工廠的負(fù)荷中心假設(shè)在p(,),其中p=+=。因此仿照力學(xué)中計(jì)算中心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)： = 9035.391110.1=8.14 =8164.591110.1=7.35 由計(jì)算結(jié)果可知，工廠的負(fù)荷中心在10號(hào)廠房（倉(cāng)庫(kù)車(chē)間）的西南方向。考慮到周?chē)h(huán)境及進(jìn)出線方便，決定在10號(hào)廠房的西側(cè)緊靠廠房建造工廠變電所，其型式為附設(shè)式。 圖3-1 按負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心第四章 變電所主變壓器及主接線方案的選擇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

19、案：a)裝設(shè)一臺(tái)變壓器 型號(hào)為s9型，而容量根據(jù)式，為主變壓器容量，為總的計(jì)算負(fù)荷。選=1000 kva=981.08 kva，即選一臺(tái)s9-1000/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級(jí)負(fù)荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來(lái)承擔(dān)。b)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器 型號(hào)為s9型，而每臺(tái)變壓器容量根據(jù)式（4-1）、（4-2）選擇，即981.08 kva=（588.6686.8）kva（4-1）=(95.8077+148.457+81.8)kva=326.1 kva（4-2）因此選兩臺(tái)s9-800/10型低損耗配電變壓器。工廠二級(jí)負(fù)荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來(lái)承擔(dān)。主變壓器的

20、聯(lián)結(jié)組均為yyn0 。2變電所主接線方案的選擇 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：2.1裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案如圖4-1所示圖4-1 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案2.2裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案 如圖4-2所示圖4-2 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案3主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 表4-1 主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)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，電壓損耗較小靈活方便性只有一臺(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)

21、指標(biāo)電力變壓器的綜合投資額查得s9-1000/10的單價(jià)為7.776萬(wàn)元(參照文獻(xiàn)【4】)，而變壓器綜合投資約為其單價(jià)的2倍，因此綜合投資約為2 7.776=15.552萬(wàn)元查得s9-800/10的單價(jià)為6.885萬(wàn)元（參照文獻(xiàn)【5】，因此兩臺(tái)變壓器的綜合投資約為4 6.885=27.54萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資11.988萬(wàn)元高壓開(kāi)關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額查得gg-1a(f)型柜可按每臺(tái)1萬(wàn)元（參照文獻(xiàn)【6】）計(jì)，其綜合投資可按設(shè)備的1.5倍計(jì)，因此高壓開(kāi)關(guān)柜的綜合投資約為1 1.5 4=6萬(wàn)元本方案采用6臺(tái)gg-1a(f)柜，其綜合投資約為6 1.5 1=9萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資

22、3萬(wàn)元電力變壓器和高壓開(kāi)關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)主變的折舊費(fèi)=15.552萬(wàn)元 0.05=0.7776萬(wàn)元；高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊費(fèi)=6萬(wàn)元 0.06=0.36萬(wàn)元；變配電的維修管理費(fèi)=（15.552+6）萬(wàn)元 0.06=1.29312萬(wàn)元。因此主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)=（0.7776+0.36+1.29312）=2.43072萬(wàn)元主變的折舊費(fèi)=27.54萬(wàn)元 0.05=1.377萬(wàn)元；高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊費(fèi)=9萬(wàn)元 0.06=0.54萬(wàn)元；變配電的維修管理費(fèi)=（27.54+9）萬(wàn)元 0.06=2.1924萬(wàn)元。因此主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)=（1.377+0.54+2.1924）=4.1094

23、萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資1.67868萬(wàn)元供電貼費(fèi)主變?nèi)萘棵縦va為800元，供電貼費(fèi)=1000kva 0.08萬(wàn)元/kva=80萬(wàn)元供電貼費(fèi)=2 630kva 0.08萬(wàn)元=100.8萬(wàn)元，比一臺(tái)主變多交20.8萬(wàn)元從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案（見(jiàn)圖4-2）略?xún)?yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案（見(jiàn)圖4-1），但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案（見(jiàn)圖4-1）遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案（見(jiàn)圖4-2），因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案。（見(jiàn)圖4-1）第五章 短路電流的計(jì)算1. 繪制計(jì)算電路如圖5-1所示。 450mvak-1k-2lgj-200,7km10.5kv

24、s9-10000.4kv(2)(3)(1)系統(tǒng)圖5-1 短路計(jì)算電路2確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值設(shè)基準(zhǔn)容量=100mva，基準(zhǔn)電壓=10.5，為短路計(jì)算電壓，即高壓側(cè)=10.5kv，低壓側(cè)=0.4kv，則ka （5-1） （5-2）3計(jì)算短路電路中個(gè)元件的電抗標(biāo)幺值（1）電力系統(tǒng)已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量=450mva，故=100mva/450mva=0.22 （5-3）（2）架空線路由文獻(xiàn)【3】表8-37查得lgj-240的線路電抗，而線路長(zhǎng)7km，故 （5-4）（3）電力變壓器由文獻(xiàn)【3】表3-1查得變壓器的短路電壓百分值=4.5，故=4.5 （5-5）式中，為變壓器的額定容量因此繪制短路計(jì)

25、算等效電路如圖5-2所示。k-1k-2圖5-2 短路計(jì)算等效電路4計(jì)算k-1點(diǎn)（10.5kv側(cè)）的短路電路總阻抗及三相短路電流和短路容量（1）總電抗標(biāo)幺值=0.22+2.10=2.32 （5-6）（2） 三相短路電流周期分量有效值 （5-7）（3） 其他短路電流 （5-8） （5-9） （5-10）(4) 三相短路容量 （5-11）5.計(jì)算k-2點(diǎn)（0.4kv側(cè)）的短路電路總阻抗及三相短路電流和短路容量(1)總電抗標(biāo)幺值=0.22+2.10+4.5=6.82 （5-12）(2)三相短路電流周期分量有效值 （5-13）(3)其他短路電流 （5-14） （5-15） （5-16）(4)三相短路容量

26、 （5-17）以上短路計(jì)算結(jié)果綜合圖表5-1所示。表5-1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/mvak-12.372.372.376.043.5843.1k-221.1121.1121.1138.8423.0114.7第六章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)110kv側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)1.1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 （6-1）必須說(shuō)明：按gb/t 11022-1999高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共同技術(shù)要求規(guī)定，高壓設(shè)備的額定電壓應(yīng)按其允許的最高工作電壓來(lái)標(biāo)注。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 （6-2）由文獻(xiàn)【3】表5-12

27、查得：=10kv， =11.5kv，高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備、互感器及支柱絕緣額定電壓=12kv，穿墻套管額定電壓=11.5kv，熔斷器額定電壓=11.5kv。1.2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 （6-3） (其中i30=2.04ka）1.3按斷流能力選擇設(shè)備的額定開(kāi)斷電流或斷流容量，對(duì)分?jǐn)喽搪冯娏鞯脑O(shè)備來(lái)說(shuō)，不應(yīng)小于它可能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪酚行е祷蚨搪啡萘?，?（6-4） （6-5）對(duì)于分?jǐn)嘭?fù)荷設(shè)備電流的設(shè)備來(lái)說(shuō)，則為 （6-6）為最大負(fù)荷電流。1.4 隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件 （6-7） （6-8）、分別為開(kāi)關(guān)的極限通過(guò)電流峰值和有效值，、

28、分別為開(kāi)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 （6-9）對(duì)于上面的分析，如表6-1所示，由它可知所選一次設(shè)備均滿(mǎn)足要求。表6-1 10 kv一次側(cè)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)定度其它裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)10kv57.74()2.37ka3.58ka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/63010kv630ka16ka40 ka高壓隔離開(kāi)關(guān)-10t/20010kv200a25.5 ka二次負(fù)荷0.6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-10

29、10kv100/5a=31.8 ka=81避雷針fs4-1010kv戶(hù)外隔離開(kāi)關(guān)gw4-12/40012kv400a25ka500注： sn10-10i/630 由文獻(xiàn)【3】表5-19查得-10/200 由文獻(xiàn)【2】表zl3-10查得rn2-10 由文獻(xiàn)【2】表zl5-3查得lqj-10 由文獻(xiàn)【3】表5-25查得jdzj-10、jdz-10 由文獻(xiàn)【3】表5-27查得fs4-10 由文獻(xiàn)【2】表zl6-2查得gw4-40.5 由文獻(xiàn)【3】表5-18查得2380v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6-2所示，所選數(shù)據(jù)均滿(mǎn)足要求。表6-2 380v一次側(cè)設(shè)備的選擇校

30、驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)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1449.34a21.11ka23.01ka一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)低壓斷路器dw15-1500/3d380v1500a40ka低壓斷路器dz20-630380v630a（大于）30ka(一般)低壓斷路器dz2-200380v200a（大于）25ka(一般)低壓斷路hd13-1500/30380v1500a電流互感器lmz1-0.5500v1500/5a電流互感器lmz1-0.5500v100/5a160/5a3高低壓母線的選擇由文獻(xiàn)【3】表5-28查得，10kv母線選lmy-3(404mm),即母線尺寸為40mm

31、4mm;380v母線選lmy-3（1206）+80*6，即相母線尺寸為80mm6mm，而中性線母線尺寸為80mm6mm。第七章 變電所進(jìn)出線及與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇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lgj型鋼芯鋁絞線架空敷設(shè)，接往10kv公用干線。1) 按發(fā)熱條件選擇由=57.74a及室外環(huán)境溫度33，由文獻(xiàn)【3】表8-37查得，初選lj-16,其35c時(shí)的=93.5a,滿(mǎn)足發(fā)熱條件。2) 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度由文獻(xiàn)【3】表8-34查得，最小允許截面積=35，而lj-16不滿(mǎn)足要求，故選lj-35。3) 校驗(yàn)電壓損耗 由于此線路很短，不需要校驗(yàn) （2） 由高壓配

32、電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn) 采用yjl22-6000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜之間埋地敷設(shè)。1)按發(fā)熱條件選擇由=57.74a及土壤環(huán)境25，由文獻(xiàn)【3】表8-44查得，初選纜線芯截面為25的交聯(lián)電纜，其=90a,滿(mǎn)足發(fā)熱條件。2)校驗(yàn)熱路穩(wěn)定按式(7-1)計(jì)算滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定的最小截面 （7-1）a為母線截面積，單位為；為滿(mǎn)足熱路穩(wěn)定條件的最大截面積，單位為；c為材料熱穩(wěn)定系數(shù)；為母線通過(guò)的三相短路穩(wěn)態(tài)電流，單位為a；短路發(fā)熱假想時(shí)間，單位為s。本電纜線中=2.04ka，=0.5+0.2+0.05=0.75s，終端變電所保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.5s，斷路器斷路時(shí)間為0.2s，c=77，把這些

33、數(shù)據(jù)代入公式（7-1）中得，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。 2）校驗(yàn)電壓損耗由圖3-1所示的工廠平面圖量得變電所至1號(hào)廠房距離約為108.84m，由文獻(xiàn)【3】表8-42查得70的鋁芯電纜的=0.54 （按纜芯工作溫度75計(jì)），=0.070，又1號(hào)廠房的=63.5kw, =70.1478 kvar，將數(shù)據(jù)代入（7-2）（7-3），故線路電壓損耗為 （7-2） (7-3)，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。 2）校驗(yàn)電壓損耗由圖3-1所示的工廠平面圖量得變電所至2號(hào)廠房距離約為117m，由文獻(xiàn)【3】表8-42查得120的鋁芯電纜的=0.31 （按纜芯工作溫度75計(jì)），=0.07，又2號(hào)廠房的=79.5kw, =100 kvar，將數(shù)

34、據(jù)代入（7-2）（7-3），故線路電壓損耗為，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。 2）校驗(yàn)電壓損耗由圖3-1所示的工廠平面圖量得變電所至3號(hào)廠房距離約為140m，由文獻(xiàn)【3】表8-42查得185的鋁芯電纜的=0.21 （按纜芯工作溫度75計(jì)），=0.070，又3號(hào)廠房的= 126.4kw, =140.296 kvar，將數(shù)據(jù)代入（7-2）（7-3），故線路電壓損耗為，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。 2）校驗(yàn)電壓損耗由圖3-1所示的工廠平面圖量得變電所至4號(hào)廠房距離約為52.89m，由文獻(xiàn)【3】表8-42查得95的鋁芯電纜的=0.40 （按纜芯工作溫度75計(jì)），=0.070，又4號(hào)廠房的= 94.2kw, =67.5 kvar，將

35、數(shù)據(jù)代入（7-2）（7-3），故線路電壓損耗為，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。 2）校驗(yàn)電壓損耗由圖3-1所示的工廠平面圖量得變電所至5號(hào)廠房距離約為49.37m，由文獻(xiàn)【3】表8-42查150的鋁芯電纜的=0.25 （按纜芯工作溫度75計(jì)），=0.070，又5號(hào)廠房的= 105.6kw, =102.02 kvar，將數(shù)據(jù)代入（7-2）（7-3），故線路電壓損耗為，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。 2）校驗(yàn)電壓損耗由圖3-1所示的工廠平面圖量得變電所至6號(hào)廠房距離約為66.6m，由文獻(xiàn)【3表8-42查得70的鋁芯電纜的=0.54 （按纜芯工作溫度75計(jì)），=0.070，又6號(hào)廠房的= 79.2kw, =59.25kvar，將數(shù)

36、據(jù)代入（7-2）（7-3），故線路電壓損耗為，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。 2）校驗(yàn)電壓損耗由圖3-1所示的工廠平面圖量得變電所至7號(hào)廠房距離約為101.8m，由文獻(xiàn)【3】表8-42查得25的鋁芯電纜的=1.51 （按纜芯工作溫度75計(jì)），=0.075，又7號(hào)廠房的= 37.2kw, =30.6061 kvar，將數(shù)據(jù)代入（7-2）（7-3），故線路電壓損耗為，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。 2）校驗(yàn)電壓損耗由圖3-1所示的工廠平面圖量得變電所至8號(hào)廠房距離約為36.94m，由文獻(xiàn)【3】表8-42查得70的鋁芯電纜的=0. 54 （按纜芯工作溫度75計(jì)），=0.070，又8號(hào)廠房的= 63kw, =80 kvar，將數(shù)據(jù)代

37、入（7-2）（7-3），故線路電壓損耗為，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。 2）校驗(yàn)電壓損耗由圖3-1所示的工廠平面圖量得變電所至9號(hào)廠房距離約為38.3m，由文獻(xiàn)【3】表8-42查得到70的鋁芯電纜的=0.54 （按纜芯工作溫度75計(jì)），=0.070，又9號(hào)廠房的= 57.8kw, =57.1314 kvar，將數(shù)據(jù)代入（7-2）（7-3），故線路電壓損耗為，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。 按規(guī)定，n線和pe線也都選2.5，與相線截面相同，即選用blv-1000-12.5塑料導(dǎo)線5根穿內(nèi)徑25mm的硬塑管埋地敷設(shè)。2）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度由文獻(xiàn)【3】表8-35查得，=2.5，因此上面所選的2.5的導(dǎo)線滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度要求。3) 所選穿管線估計(jì)長(zhǎng)83.55m，而查表8-39得=15.13，=0.098，又倉(cāng)庫(kù)的=3.7kw, =2.25 kv