工廠供電課程設(shè)計(jì)-某機(jī)械廠供配電系統(tǒng)(優(yōu)秀)

1、某機(jī)械廠供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明專業(yè)班級(jí) 學(xué)號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)老師 目錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)3第二章 負(fù)荷計(jì)算及其無功補(bǔ)償52.1負(fù)荷計(jì)算52.2無功功率補(bǔ)償8第三章 變壓所位置與形式的選擇93.1變壓所所址的選擇原則93.2工廠負(fù)荷中心的確定10第四章 變電所主變壓器及主接線方案的選擇114.1變電所主變壓器的選擇114.2變電所主接線方案的選擇124.3主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較14第五章 短路電流的計(jì)算155.1短路電流計(jì)算電路155.2確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值155.3計(jì)算供電系統(tǒng)中各主要元件的電抗標(biāo)幺值155.4 k-1點(diǎn)（10.5kV側(cè)）的計(jì)算165.5 k-2點(diǎn)（0.4kV側(cè)）的相關(guān)計(jì)算17第六章

2、 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)186.1電氣設(shè)備選擇的一般原則186.2 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)186.3 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)206.4 高低壓母線的選擇21第七章 變壓所進(jìn)出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇217.1 概述217.2 10kV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇217.3 380低壓出線的選擇22第八章 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定268.1變電所二次回路方案的選擇268.2變電所繼電保護(hù)裝置298.3裝設(shè)電流速斷保護(hù)308.4備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置328.5變電所低壓側(cè)的保護(hù)裝置328.6其他保護(hù)32第九章 變電所防雷與接地裝置的設(shè)計(jì)339.1變電所的防雷保

3、護(hù)339.2變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)34第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)一 設(shè)計(jì)要求按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、GB50053-9410KV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范及GB50054-95低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范等規(guī)范，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)。做到“安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)”的基本要求。并處理好局部與全局、當(dāng)前與長遠(yuǎn)利益的關(guān)系，以便適應(yīng)今后發(fā)展的需要，同時(shí)還要注意電能和有色金屬的節(jié)約等問題。二 設(shè)計(jì)依據(jù)2.1 工廠負(fù)荷及電源情況2.1.1工廠負(fù)荷性質(zhì) 本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)為4600h，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為6h。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬三級(jí)負(fù)荷。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)

4、資料如表1所示。廠房編號(hào)廠房名稱負(fù)荷類別設(shè)備容量/kW需要系數(shù)功率因數(shù)1鑄造車間動(dòng)力3000307照明508102鍛壓車間動(dòng)力35003065照明807103金工車間動(dòng)力40002065照明1008104工具車間動(dòng)力3600306照明709105電鍍車間動(dòng)力2500508照明508106熱處理車間動(dòng)力1500608照明508107裝配車間動(dòng)力1800307照明608108機(jī)修車間動(dòng)力16002065照明408109鍋爐車間動(dòng)力500708照明1081010倉庫動(dòng)力200. 40. 8照明10. 81. 011生活區(qū)照明35007092.1.2供電電源情況 供電電源情況 按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽

5、定的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條10kV的公用電源干線取得工作電源。該干線的導(dǎo)線牌號(hào)為LGJ-150，導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為2m；干線首端距離本廠約8km。干線首端所裝設(shè)的高壓斷路器斷流容量為500MVA。此斷路器配備有定時(shí)限過流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1.7s。為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。已知與本廠高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線路總長度為80km，電纜線路總長度為25km。2.1.3電費(fèi)制度 本廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T達(dá)成協(xié)議，在工廠變電所高壓側(cè)計(jì)量電能，設(shè)專用計(jì)量柜，按兩部電費(fèi)制交納電費(fèi)。每月基本電費(fèi)按主變壓器容量為18元/kVA

6、，動(dòng)力電費(fèi)為0.9元/Kw.h，照明電費(fèi)為0.5元/Kw.h。工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低于0.9，此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性向供電部門交納供電貼費(fèi)：610VA為800元/kVA。2.2自然條件2.2.1氣象資料 本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為38，年平均氣溫為23，年最低氣溫為-9，年最熱月平均最高氣溫為33，年最熱月平均氣溫為26，年最熱月地下0.8米處平均氣溫為25。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，年雷暴日數(shù)為20。2.2.2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。2.3廠區(qū)平面布置圖105342897611工廠總變壓變電所1三 設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟

7、1. 確定全廠計(jì)算負(fù)荷，編制負(fù)荷總表；合理確定無功補(bǔ)償。要求10KV側(cè)cos=0.92。2. 擬定供配電方案，確定變配電所位置。3. 合理確定變壓器臺(tái)數(shù)及容量，選擇其規(guī)格型號(hào)。4. 擬定變電所主接線方案，并選擇元件和設(shè)備的型號(hào)規(guī)格。5. 短路電流的計(jì)算。6. 變電所一次設(shè)備的選擇及檢驗(yàn)。7. 變壓所進(jìn)出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇8. 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定 9. 變電所防雷與接地裝置的設(shè)計(jì) 四 編寫設(shè)計(jì)說明書的具體要求 1、設(shè)計(jì)說明書應(yīng)包括設(shè)計(jì)題目、方案論證、負(fù)荷計(jì)算、設(shè)備及導(dǎo)線的選擇，動(dòng)穩(wěn)定度、熱穩(wěn)定度和斷流能力校驗(yàn)等。2、設(shè)計(jì)說明書要求方案可行，計(jì)算方法正確，圖紙規(guī)范無誤，

8、條理清楚，語言通順。3、設(shè)計(jì)驗(yàn)收項(xiàng)目有:(1)電力負(fù)荷計(jì)算表，(2)電力設(shè)備明細(xì)表，(3) 全廠及各車間供配電系統(tǒng)主接線圖，（4）設(shè)計(jì)總結(jié)等。五 設(shè)計(jì)成果1設(shè)計(jì)說明書，,包括全部設(shè)計(jì)內(nèi)容，負(fù)荷計(jì)算，短路計(jì)算及設(shè)備選擇要求列表2電氣主接線圖（三號(hào)圖紙）3繼電保護(hù)配置圖（三號(hào)圖紙）第二章 負(fù)荷計(jì)算及其無功補(bǔ)償2.1負(fù)荷計(jì)算2.1.1計(jì)算方法 首先計(jì)算出各車間單組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷，再通過取同時(shí)系數(shù)，利用多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式計(jì)算出整個(gè)車間的計(jì)算負(fù)荷。單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式（1）有功計(jì)算負(fù)荷（單位為KW） = ， 為系數(shù)（2）無功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar）= tan（3）視在計(jì)算負(fù)荷

9、（單位為kvA）=（4）計(jì)算電流（單位為A） =, 為用電設(shè)備的額定電壓（單位為KV）多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式（1） 有功計(jì)算負(fù)荷（單位為KW）=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0.850.95（2） 無功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar） =式中是所有設(shè)備無功之和；是無功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.90.97（3） 視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kvA）=（4） 計(jì)算電流（單位為A） =2.1.2計(jì)算結(jié)果經(jīng)過計(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)名稱類別設(shè)備容量/kW需要系數(shù)costan計(jì)算負(fù)荷/kW/kva

10、r/kVA/A1鑄造車間動(dòng)力30003071.0290.0091.82128.57195.34照明5081004.0004.006.08小計(jì)30594.0091.82131.40199.652鍛壓車間動(dòng)力350030651.17105.00122.76161.54245.43照明8071005.6005.608.51小計(jì)358110.60122.76165.23251.053金工車間動(dòng)力400020651.1780.0093.53123.08187.00照明10081008.0008.0012.15小計(jì)41088.0093.53128.42195.114工具車間動(dòng)力36003061.33108

11、.00144.00180.00273.48照明7091006.3006.309.57小計(jì)367114.30144.00183.85279.335電鍍車間動(dòng)力25005080.75125.0093.75156.25237.40照明5081004.0004.006.08小計(jì)255129.0093.75159.47242.296熱處理車間動(dòng)力15006080.7590.0067.50112.50170.93照明5081004.0004.006.08小計(jì)15594.0067.50115.72175.837裝配車間動(dòng)力18003071.0254.0055.0977.14117.21照明6081004.8

12、004.807.29小計(jì)18658.8055.0980.58122.428機(jī)修車間動(dòng)力160020651.1732.0037.4149.2374.80照明4081003.2003.204.86小計(jì)16435.2037.4151.3778.049鍋爐車間動(dòng)力5007080.7535.0026.2543.7566.47照明1081000.8000.801.22小計(jì)5135.8026.2544.3967.4510倉庫動(dòng)力2004080.758.006.0010.0015.19照明1081000.8000.801.22小計(jì)218.806.0010.6516.1811生活區(qū)照明3500.70.90.48

13、245.00118.66272.22413.60總計(jì)動(dòng)力22201013.50856.77照明402計(jì)入=0.8,=0.850.75810.80728.251089.841655.842.2無功功率補(bǔ)償2.2.1 無功補(bǔ)償?shù)淖饔脽o功功率的人工補(bǔ)償裝置：主要有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電抗器兩種。由于并聯(lián)電抗器具有安裝簡單、運(yùn)行維護(hù)方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴(kuò)容方便等優(yōu)點(diǎn)，因此并聯(lián)電抗器在供電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍。2.2.2 機(jī)械廠負(fù)荷無功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算由表2.1可知，該廠380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)只有0.74。而供電部門要求該廠10KV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不低于0.9?？紤]到主變壓器的無功損耗元大

14、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0.9，暫取0.92來計(jì)算380V側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量；因此，無功補(bǔ)償量為：=(tan - tan)=810.8tan(arccos0.74) - tan(arccos0.92) = 391.56 kvar取=400Kvar 可選擇BGMJ0.4-50-3 其額定電容為1000uF，需要n=/=400/50=8個(gè)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，而無功計(jì)算負(fù)荷=（728.25-400）kvar=328.25 kvar，視在功率=874.73kVA，計(jì)算電流=1329.01A,功率因數(shù)提高為cos=0.927。在無功補(bǔ)償前，該變電

15、所主變壓器T的容量為應(yīng)選為1250kVA,才能滿足負(fù)荷用電的需要；而采取無功補(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，因此無功補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效益十分可觀。2.2.3計(jì)算結(jié)果經(jīng)過計(jì)算后可得無功補(bǔ)償后工廠380V側(cè)和10kV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表3所示。表2.2無功補(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0.74810.80728.251089.841655.84380V側(cè)無功補(bǔ)償容量-400380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.927810.80328.25874.731329.01主變壓

16、器功率損耗0.015=13.120.06=52.4810KV側(cè)負(fù)荷計(jì)算0.935823.92380.73907.6352.40第三章 變壓所位置與形式的選擇3.1變壓所所址的選擇原則 變壓所所址的選擇，應(yīng)根據(jù)以下要求并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較后確定： （1）盡量接近負(fù)荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗，電壓損耗和有色金屬消耗量。（2）進(jìn)出線方便，特別是要便于架空進(jìn)出線。（3）接近電源側(cè)，特別是工廠的總降壓變電所和高壓配電所。（4）設(shè)備運(yùn)輸方便，特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運(yùn)輸。（5）不應(yīng)設(shè)在有劇烈運(yùn)動(dòng)或高溫的場(chǎng)所，無法避開時(shí)，應(yīng)有防振和隔熱的措施。（6）不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所

17、，無法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè)。（7）不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室和其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，且不宜與上述場(chǎng)所相貼鄰。（8）不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)環(huán)境的正上方或正下方。當(dāng)有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB50058-1992爆炸和火災(zāi)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。、（9）不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和有可能積水的場(chǎng)所。3.2工廠負(fù)荷中心的確定變配電所的位置應(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)出各車間（建筑）和宿舍區(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，

18、設(shè)定（40.2，22.7）、（21.2，15.3）、（21.2，22.4）、（7，15.3）、（5.8，22.4）、（29.7，16.2）、（29.6，22.2）、（5.8，9.5）、（5.8，3.6）、（39.2，14），并設(shè)（21.9，6）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)：把各車間的坐標(biāo)代入（1-1）、（2-2），得到=19.9，=15.1，如圖3-1。由計(jì)算結(jié)果可知，工廠的負(fù)荷中心在2號(hào)廠房（鍛壓車間）的西面?？紤]到周圍環(huán)境及進(jìn)出線方便，決定在2號(hào)廠房的西側(cè)緊靠廠房建造工廠變電所，器型式

19、為附設(shè)式，工廠變電所位置及低壓配線路如圖3-2。P=KPi圖3-1 按負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心圖3-2 工廠變電所位置及低壓配線路第四章 變電所主變壓器及主接線方案的選擇4.1變電所主變壓器的選擇根據(jù)工廠的負(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=900.00KVA，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9

20、07.63KVA=（544.59-635.34）KVA（4-1）=(131.40+159.47+44.39) KVA=335.26 KVA（4-2）因此可以考慮選兩臺(tái)S9-630/10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)線來承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均為Dyn11。 相比于Yyno來說，Dyn11聯(lián)結(jié)有下列優(yōu)點(diǎn)： （1）對(duì)于Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器來說，其3n次（n為正整數(shù)）諧波電流在其三角形接線的一次繞組內(nèi)形成環(huán)流，從而不致注入公共的高壓電網(wǎng)中去，這較之一次繞組接成星形接線的Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器跟有利于抑制高次諧波電流。 （2） Dyn11連結(jié)變壓器的零序阻抗較

21、之Yyn0連結(jié)變壓器的零序阻抗小得多，從而更有利于低壓單相接地短路故障保護(hù)的動(dòng)作和故障的切除。 （3）當(dāng)?shù)蛪簜?cè)接用不平衡負(fù)荷時(shí)，由于Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器要求低壓中性線電流不超過低壓繞組額定電流的25%，因而嚴(yán)重限制了其借用單相負(fù)荷的容量，影響了變壓器設(shè)備能力的發(fā)揮。為此，GB50052-1995供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，低壓為TN及TT系統(tǒng)時(shí)，宜采用Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器。Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器的低壓側(cè)中性線電流允許達(dá)到低壓繞組額定電流的75%以上，其承受單相不平衡負(fù)荷的能力遠(yuǎn)比Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器大。這在現(xiàn)代供配電系統(tǒng)中單相負(fù)荷急劇增長的情況下，推廣應(yīng)用Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器就顯得更有必要。綜合考慮以上

22、因素，采用Dyn11聯(lián)結(jié)更有優(yōu)勢(shì)。4.2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：4.2.1裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案Y0Y0S9-1000GG-1A(F)-0710/0.4kV聯(lián)絡(luò)線（備用電源）GG-1A(F)-54GW口-1010kVFS4-10GG-1A(J)-03GG-1A(J)-03GG-1A(F)-07GG-1A(F)-54GG-1A(F)-07GG-1A(F)-07主變聯(lián)絡(luò)（備用）220/380V高壓柜列圖4-1 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案4.2.2裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案Y0Y0220/380VS9-630GG-1A(F)GG-1A(F

23、)-0710/0.4kVS9-63010/0.4kV聯(lián)絡(luò)線（備用電源）GG-1A(F)-54GG-1A(F)-113、11GW口-1010kVFS4-10GG-1A(J)-01GG-1A(F)-113GG-1A(F)-11GG-1A(J)-01GG-1A(F)-96GG-1A(F)-07GG-1A(F)-54主變主變聯(lián)絡(luò)（備用）高壓柜列-96圖4-2 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案4.3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 比較內(nèi)容比較指標(biāo)一臺(tái)主變壓器兩臺(tái)主變壓器主要技術(shù)指標(biāo)安全性經(jīng)安全檢驗(yàn)，滿足要求經(jīng)安全檢驗(yàn)，滿足要求可靠性基本可靠可靠變壓器用電損耗電壓損耗較大電壓損耗較

24、小靈活性靈活性較弱兩臺(tái)主變，靈活性較強(qiáng)擴(kuò)建方便性不方便擴(kuò)建兩臺(tái)主變，方便擴(kuò)建主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電力變壓器的綜合投資成本查得S9-1000/10的單價(jià)為15.1萬元，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*15.1=30.2萬元查得S9-630/10的單價(jià)為10.5萬元，因此兩臺(tái)變壓器的綜合投資約為4*10.5=42萬元，比一臺(tái)主變方案多投資11.8萬元高壓開關(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)4萬元計(jì)，其綜合投資可按設(shè)備的1.5倍計(jì)，因此高壓開關(guān)柜的綜合投資約為4*1.5*4=24萬元本方案采用6臺(tái)GG-1A(F)柜，其綜合投資約為6*1.5*4=36萬元，比一

25、臺(tái)主變方案多投資12萬元電力變壓器和高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)主變的折舊費(fèi)=30.2萬元*0.05=1.51萬元；高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)=24萬元*0.06=1.44萬元；變配電的維修管理費(fèi)=（30.2+24）萬元*0.06=3.25萬元。因此主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)=（1.51+1.44+3.25）=6.2萬元主變的折舊費(fèi)=42萬元*0.05=2.1萬元；高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)=36萬元*0.06=2.16萬元；變配電的維修管理費(fèi)=（42+36）萬元*0.06=4.68萬元。因此主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)=（2.1+2.16+4.68）=8.94萬元，比一臺(tái)主變方案多投資2.74萬元供電費(fèi)

26、主變?nèi)萘棵縆VA為800元，供電貼費(fèi)=1000KVA*0.08萬元/KVA=80萬元供電貼費(fèi)=2*630KVA*0.08萬元=100.8萬元，比一臺(tái)主變多交20.8萬元從上表可以看出，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)主變的主接線方案遠(yuǎn)由于裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案，因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案。 我們?cè)诟邏簜?cè)采用隔離開關(guān)-斷路器的變電所接線，這種接線由于采用了高壓斷路器，因此變電所的停，送電操作非常方便，而且在發(fā)生短路故障時(shí)，過流保護(hù)裝置動(dòng)作，斷路器會(huì)自動(dòng)跳閘，如果短路故障已經(jīng)消除，則可立即合閘恢復(fù)供電；如果變壓所低壓側(cè)有聯(lián)絡(luò)線

27、與其他變電所相連時(shí)，或另有備用電源時(shí)，則可用于二級(jí)負(fù)荷。第五章 短路電流的計(jì)算我們用標(biāo)幺值的方法計(jì)算該工廠的短路電流5.1短路電流計(jì)算電路500MVAK-1K-2LGJ-150,8km10.5kVS9-10000.4kV(2)(3)(1)系統(tǒng)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)基準(zhǔn)容量=100MVA，基準(zhǔn)電壓=1.05，為短路計(jì)算電壓，即高壓側(cè)=10.5kV，低壓側(cè)=0.4kV，則（5-1）（5-2）5.3計(jì)算供電系統(tǒng)中各主要元件的電抗標(biāo)幺值5.3.1電力系統(tǒng)由電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量=500MVA可知=100MVA/500MVA=0.2 （5-3）5.3.2架空線路查表得LG

28、J-150的線路電抗，而線路長8km，故 （5-4）5.3.3電力變壓器查表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)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5.4 k-1點(diǎn)（10.5kV側(cè)）的計(jì)算5.4.1總電抗標(biāo)幺值=0.2+2.54=2.74 （5-6）5.4.2 三相短路電流周期分量有效值 （5-7）5.4.3 其他短路電流（5-8）（5-9）（5-10）5.4.4 三相短路容量 （5-11）5.5 k-2點(diǎn)（0.4kV側(cè)）的相關(guān)計(jì)算5.5.1總電抗標(biāo)幺值=0.2+2.54+4.5=7.24 （5-12）5.5

29、.2三相短路電流周期分量有效值 （5-13）5.5.3 其他短路電流（5-14）（5-15）（5-16）5.5.4三相短路容量 （5-17）將計(jì)算結(jié)果繪成表格可得表5-1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-12.012.012.015.123.0336.50k-219.9419.9419.9436.6821.7313.81第六章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)6.1電氣設(shè)備選擇的一般原則 1按工作環(huán)境及正常工作條件選擇電氣設(shè)備 （1）根據(jù)電氣裝置所處的位置（戶內(nèi)或戶外），使用環(huán)境和工作條件，選擇電氣設(shè)備型號(hào)等； （2）按工作電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓，電氣設(shè)備的

30、額定電壓不應(yīng)低于其所在線路的額定電壓； （3）按最大負(fù)荷電流選擇電氣設(shè)備的額定電流，電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于實(shí)際通過它的最大負(fù)荷電流。 2.按短路條件校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度3.開關(guān)電器斷流能力校驗(yàn) 對(duì)具有斷流能力的高壓開關(guān)設(shè)備需校驗(yàn)其斷流能力，開關(guān)設(shè)備的斷流容量不小于安裝地點(diǎn)最大三相短路容量6.2 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)6.2.1按工作電壓選則 按照要求，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，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。=10kV， =11.5kV，高壓開關(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

31、電壓=12kV。6.2.2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6.2.3按斷流能力選擇設(shè)備的額定開斷電流或斷流容量，對(duì)分?jǐn)喽搪冯娏鞯脑O(shè)備來說，不應(yīng)小于它可能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪酚行е祷蚨搪啡萘?，即?對(duì)于分?jǐn)嘭?fù)荷設(shè)備電流的設(shè)備來說，則為，為最大負(fù)荷電流。6.2.4 隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件或、分別為開關(guān)的極限通過電流峰值和有效值，、分別為開關(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 根據(jù)題設(shè)條件，我們需要對(duì)高壓斷路器，高壓隔離開關(guān)，高壓熔斷器，電壓電流互感器，戶外隔離開關(guān)以及避雷設(shè)備進(jìn)行選擇。高壓斷路器的功能是，不僅能通斷正常負(fù)

32、荷電流，而且能接通和承受一定時(shí)間的短路電流，并能在保護(hù)裝置作用下自動(dòng)跳閘，切除短路故障。一般分為有油斷路器，真空斷路器，六氟化硫斷路器以及壓縮空氣斷路等。其中SN10-10型少油斷路器適用于635KV的室內(nèi)變配電裝置中。由題設(shè)條件，綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益來說，我們初步選擇高壓少油SN10-10型斷路器。高壓隔離開關(guān)的功能，主要是隔離高壓電源，以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修。分為戶內(nèi)式和戶外式兩大類。綜合題設(shè)條件，我們初步選定戶內(nèi)式高壓隔離開關(guān)。高壓熔斷器是一種在電路電流超過規(guī)定值并經(jīng)一定時(shí)間后，使其熔體熔化而分?jǐn)嚯娏?、斷開電路的一種保護(hù)電器。熔斷器的功能主要是對(duì)電路和設(shè)備進(jìn)行短路保護(hù)，有的熔斷器還具

33、有過負(fù)荷保護(hù)的功能。室外側(cè)廣泛采用RW4-10、RW10-10（F）等高壓跌開式熔斷器和RW10-35等型高壓限流式熔斷器。室內(nèi)則廣泛采用RN1，RN2等型高壓管式熔斷器。其中，RN1型用于保護(hù)電力線路和變壓器，額定電流可達(dá)100A；RN2型用于保護(hù)電壓互感器，額定電流一般為0.5A。經(jīng)過考慮，我們選擇RN2型高壓管式熔斷器。經(jīng)過綜合考慮，我們選擇的各個(gè)一次設(shè)備如下表，經(jīng)檢驗(yàn)知其符合條件。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)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)10Kv/11.5kv52.40A()2.01kA5.12kA一次電氣設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)高壓少油

34、斷路器SN10-10I/63010kV/12KV630A16kA40 kA高壓隔離開關(guān)-10/20010kV/12KV200A-25.5 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-1010kV100/5A-=31.8 kA=81避雷針FS4-1010kV-戶外隔離開關(guān)GW4-12/40012kV400A-25kA6.3 380V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)均滿足要求。 表6-2 380V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

35、能力動(dòng)態(tài)定度熱穩(wěn)定度裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)380V1329.01A19.94kA36.68kA一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)低壓斷路器DW15-1500/3電動(dòng)380V1500A40kA-低壓斷路器DW20-630380V630A（大于）30Ka(一般)-低壓斷路器DW20-200380V200A（大于）25 kA-低壓刀開關(guān)HD13-1500/30380V1500A-電流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A-電流互感器LMZ1-0.5500V100/5A160/5A-6.4 高低壓母線的選擇查表得到，10kV母線選LMY-3(404mm),即母線尺寸為40mm4mm;380V母線選LMY-

36、3（12010）+806，即相母線尺寸為120mm10mm，而中性線母線尺寸為80mm6mm。第七章 變壓所進(jìn)出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇7.1 概述 為保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行，選擇導(dǎo)線和電纜截面時(shí)必須滿足下列條件：發(fā)熱條件。導(dǎo)線和電纜再通過正常最大負(fù)荷電流即計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。電壓損耗條件。導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗。對(duì)于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。經(jīng)濟(jì)電流密度。35KV及以上的高電壓線路及35KV以下的長距離，大電流線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流

37、密度選擇，以使線路的年運(yùn)行費(fèi)用支出最小。機(jī)械強(qiáng)度 導(dǎo)線截面不應(yīng)小于其最小允許截面，對(duì)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度，但需校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定度。母線則應(yīng)校驗(yàn)其短路對(duì)的動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。對(duì)于絕緣單線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求。7.2 10kV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇7.2.1 10kV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)由所給條件，可考慮采用LGJ型鋼芯鋁絞線架空敷設(shè)，接往10kV公用干線。a).按發(fā)熱條件選擇由=52.40A及室外年最熱月平均氣溫為33，查表得，初選LGJ-35,其35C時(shí)的=149A,滿足發(fā)熱條件。b).校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表得，最小允許截面積=25，而LGJ-35滿足要求，故選它。由于此線路很短，故

38、不需要校驗(yàn)電壓損耗。7.2.2 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之間埋地敷設(shè)。a) 按發(fā)熱條件選擇由=52.40A及年最熱地下0.8米處平均氣溫為25C，查表得，初選纜線芯截面為25的交聯(lián)電纜，其=149A,滿足發(fā)熱條件。b) 熱路穩(wěn)定校驗(yàn)按式，A為母線截面積，單位為；為滿足熱路穩(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=2010，=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

39、數(shù)據(jù)代入公式中得，滿足發(fā)熱條件。 b）校驗(yàn)電壓損耗由圖1.1所示的工廠平面圖量得變電所至1號(hào)廠房距離約為50m，而查表得到120的鋁芯電纜的=0.31 （按纜芯工作溫度75計(jì)），=0.07，又1號(hào)廠房的=94kW,=91.8 kvar，故線路電壓損耗為，滿足發(fā)熱條件。 b）校驗(yàn)電壓損耗由圖1.1所示的工廠平面圖量得變電所至2號(hào)廠房距離約為18m，而查表得到150的BLV的=0.2m （按纜芯工作溫度75計(jì)），=0.19，又2號(hào)廠房的=110.6kW,=122.76 kvar，故線路電壓損耗為I30,滿足發(fā)熱條件。2）效驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查表可得，最小允許截面積Amin=10mm2，因此BLX-100

40、0-1240滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。3）校驗(yàn)電壓損耗 查工廠平面圖可得變電所至生活區(qū)的負(fù)荷中心距離24m左右，而查表得其阻抗值與BLX-1000-1240近似等值的LJ-240的阻抗=0.14，=0.2，又生活區(qū)的=245KW，=118.66kvar，因此=5%滿足允許電壓損耗要求。因此決定采用四回BLX-1000-1120的三相架空線路對(duì)生活區(qū)供電。PEN線均采用BLX-1000-175橡皮絕緣線。重新校驗(yàn)電壓損耗，符合要求。7.4 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn)采用YJL2210000型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣的鋁心電纜，直接埋地敖設(shè)，與相距約2Km的臨近單位變配電所的10KY母線相連。7.4.1按

41、發(fā)熱條件選擇 工廠二級(jí)負(fù)荷容量共335.26KVA，最熱月土壤平均溫度為25。查表得，初選纜心截面為25的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁心電纜，其滿足要求。7.4.2校驗(yàn)電壓損耗 由表工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)8-41可查得纜芯為25的鋁（纜芯溫度按80計(jì)），而二級(jí)負(fù)荷的,，線路長度按2km計(jì)，因此由此可見滿足要求電壓損耗5%的要求。7.4.3短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 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25的交聯(lián)電纜是滿足熱穩(wěn)定要求的。而臨近單位10KV的短路數(shù)據(jù)不知，因此該聯(lián)路線的短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)計(jì)算無法進(jìn)行，只有暫缺。 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 7-1所示。表

42、7-1 進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號(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LGJ-35鋁絞線（三相三線架空）主變引入電纜YJL2210000325交聯(lián)電纜（直埋）380V低壓出線至1號(hào)廠房FS-YJLV23-1000-3240+1120交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜（直埋）至2號(hào)廠房BLV-1000-14型5根 聚氯乙烯絕緣鋁芯導(dǎo)線 明敷至3號(hào)廠房FS-YJLV23-1000-3240+1120交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜（直埋）至4號(hào)廠房FS-YJLV23-1000-3240+1120交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜（直埋）至5號(hào)廠房FS-YJLV23-1000-3240+1120交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜（直埋）至

43、6號(hào)廠房FS-YJLV23-1000-3240+1120交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜（直埋）至7號(hào)廠房FS-YJLV23-1000-3240+1120交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜（直埋）至8號(hào)廠房FS-YJLV23-1000-3240+1120交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜（直埋）至9號(hào)廠房FS-YJLV23-1000-3240+1120交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜（直埋）至10號(hào)廠房FS-YJLV23-1000-3240+1120交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜（直埋）至生活區(qū)四回路，每回路3BLX-1000-1120+1BLX-1000-175橡皮線（三相四線架空線）與臨近單位10KV聯(lián)絡(luò)線YJL2210000316交聯(lián)電纜（直埋）第八章 變電

44、所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定8.1變電所二次回路方案的選擇8.1.1高壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)控制與信號(hào)回路 采用手動(dòng)操作的斷路器控制盒信號(hào)回路。如圖8-1所示。圖8-1高壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)控制與信號(hào)回路8.1.2變電所的電能計(jì)量回路變電所高壓側(cè)裝設(shè)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表和無功電能，并以計(jì)算每月工廠的平均功率因數(shù)。計(jì)量柜由上級(jí)供電部門加封和管理。8.1.3變電所的測(cè)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(gè)JDZJ10型，組成Y0/Y0/的接線，用以實(shí)現(xiàn)電壓測(cè)量和絕緣監(jiān)察.如圖8-2.圖8-2 變電所的測(cè)量和絕緣監(jiān)察回路8.1.4.備用電源自動(dòng)投入裝置 如圖8-3所示，假設(shè)電源進(jìn)線WL1為主電源，WL2為備用電源，斷路器QF2斷開。當(dāng)工作電源WL1斷開引起失壓保護(hù)動(dòng)作使QF1跳閘時(shí)，QF1-2斷開，使得原來通電動(dòng)作的時(shí)間繼電器KT斷電，但其延時(shí)斷開觸電尚未斷開。這時(shí)QF1的另一常閉觸電3-4閉合，從而使合閘接觸器KO通電動(dòng)作，使得斷路器QF2的合閘線圈YO通電，使得QF2合閘，投