XX機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)

1、江西理工大學(xué)目 錄前言2第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書3 1.1設(shè)計(jì)題目 3 1.2 設(shè)計(jì)要求3 1.3 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6 2.1計(jì)算負(fù)荷的方法62.1.3 各車間負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算62.1.4 總的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算10 2.2無(wú)功功率補(bǔ)償12第三章 變電所位置和型式的選擇133.1變電所位置的選擇13第四章 變電所主要變壓器的臺(tái)數(shù)與容量、類型的選擇14第六章 短路電流的計(jì)算186.1繪制計(jì)算電路186.2確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值196.3計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值196.4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的短路容量20第七章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)217.1

2、. 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)217.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)227.3高低壓母線的選擇22第八章 變電所進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn)228.2 380V低壓出線的選擇238.3作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn)258.3.1 按發(fā)熱條件選擇25第九章 變電所的防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì)289.1變電所的防雷保護(hù)299.2變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)30第十章 設(shè)計(jì)總結(jié)30參考文獻(xiàn)前言在國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天，電能的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，生產(chǎn)、科學(xué)、研究、日常生活都對(duì)電能的供應(yīng)提出更高的要求，因此確保良好的供電質(zhì)量十分必要。本課程設(shè)計(jì)注重理論聯(lián)系實(shí)際，理論知識(shí)力求全面、深入淺出和通俗易懂，實(shí)踐技能注重實(shí)用

3、性，可操作性和有針對(duì)性，同時(shí)注重介紹和反映現(xiàn)代供配電技術(shù)的新技術(shù)。 電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其他形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)，又易于轉(zhuǎn)換為其他形式的能量以供應(yīng)用。電能的輸送和分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)、測(cè)量。有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。而工廠供電就是指工廠所需要電能的供應(yīng)和分配。工廠供電設(shè)計(jì)要達(dá)到為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，保障工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須做到：安全、可靠、優(yōu)負(fù)、經(jīng)濟(jì)。在工廠里，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)

4、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。因此，做好工廠供電工作對(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)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，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)滿足電能用戶對(duì)供電可

5、靠性的要求。（3）優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對(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。第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1設(shè)計(jì)題目皮鞋廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)1.2 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要要求根據(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、確定變電所的位置與型式，確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與容量、類型，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，

6、最后按要求寫出設(shè)計(jì)說(shuō)明書，繪出設(shè)計(jì)圖樣。1.3 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)械工廠總平面圖 2）工廠負(fù)荷情況 本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)為2500h，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為5h。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。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)荷統(tǒng)計(jì)資料如表1.1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 200 O3O65 照明 5 O71O 2鍛壓車間 動(dòng)力 200 O2O60 照明 5 O71O 3金工車間

7、 動(dòng)力 200 0.2O60 照明 5 O71O 4工具車間 動(dòng)力 200 O25O60 照明 5 O71O 5電鍍車間 動(dòng)力 150 0.4O70 照明 5 O71O 6熱處理車間 動(dòng)力 100 O4O70 照明 5 0.71O 7裝配車間 動(dòng)力 100 O3O65 照明 5 0.71O 8機(jī)修車間 動(dòng)力 100 O2O60 照明 2 O71O 9鍋爐房 動(dòng)力 50 O6O70 照明 1 O71O 10倉(cāng)庫(kù) 動(dòng)力 10 0.3O80 照明 1 O71O 生活區(qū)照明（含家電） 200 O7O9 表1.1 工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料3） 供電電源情況 按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽訂的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附

8、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)線牌號(hào)為L(zhǎng)GJ-70，導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為0.8m；干線首端(即電力系統(tǒng)的饋電變電站)距離本廠約5km。干線首端所裝設(shè)的高壓斷路器斷流容量為300MVA。此斷路器配備有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)種電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1s。為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，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(zhǎng)度為50km，電纜線路總長(zhǎng)度為10km。4） 氣象資料 本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為40，年平均氣溫為20，年最低氣溫為-50 C，年最熱月平均最高氣溫為38，年最熱

9、月平均氣溫為30，年最熱月地下0.8m處平均溫度為25 。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，年雷暴日數(shù)為15。5） 地質(zhì)水文資料 本廠所在地區(qū)平均海拔200m。地層以砂石(土質(zhì))為主；地下水位為2m。6）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)按主變壓器容量計(jì)為20元kVA，動(dòng)力電費(fèi)為1元kwh，照明(含家電)電費(fèi)為0.6元kwh。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，一次性地向供電部門交納供電貼費(fèi)：6lOkV為800元kVA。第二章 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償2.1計(jì)算負(fù)荷的方法1 有功計(jì)算負(fù)荷(

10、單位為kW)有功計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 P30=KdPe 式中Pe 車間或工廠用電設(shè)備總?cè)萘?Kd車間或工廠的需要系數(shù)。2 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar）無(wú)功計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 Q30=P30tan 式中tan對(duì)應(yīng)于車間或工廠平均功率因數(shù)的正切值3 視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kVA）視在計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 Q30=4 計(jì)算電流（單位為A)計(jì)算電流的計(jì)算公司 I30=S30/UN 式中UN車間或工廠的用電設(shè)備配電電壓（單位為kV）在工廠里，除了廣泛應(yīng)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(yīng)盡可能均衡分配。使三相負(fù)荷盡可能均衡。如果三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^(guò)三相設(shè)備總?cè)萘康?5%，

11、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(fù)荷平衡計(jì)算。如果單相設(shè)備容量超過(guò)三相設(shè)備的15%時(shí)，則應(yīng)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。綜上所述，由于本廠各車間單相設(shè)備容量均不超過(guò)三相設(shè)備容量的15%，所以可以按三相負(fù)荷平衡計(jì)算。即：2.1.3、各車間負(fù)荷統(tǒng)計(jì)計(jì)算1）、鑄造車間計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流： 2)、鍛壓車間計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流： 3）、金工車間計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流： 4）、工具車間計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流： 5）、電鍍車間計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：

12、視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流： 6）、熱處理車間計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流： 7）、裝配車間計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流： 8）、機(jī)修車間計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流： 9）、鍋爐房計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流： 10）、倉(cāng)庫(kù)計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流： 11）、生活區(qū)計(jì)算負(fù)荷： 無(wú)功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷：計(jì)算電流： 2.1.4、總的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算a)、總的計(jì)算負(fù)荷=b)、總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷=c)、總的視在計(jì)算負(fù)荷=d)、總的計(jì)算電流=經(jīng)過(guò)計(jì)算，得到各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表，如表2.1所示（額定電

13、壓取380V） 表2.1 機(jī)械廠負(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/kvar/kVA/A1鑄造車間動(dòng)力200 0.30.651.176070.2照明5 0.71.003.50小計(jì)20563.570.295.8143.82鍛壓車間動(dòng)力2000.20.601.334053.2照明50.71.003.50小計(jì)20543.553.270.2106.63金工車間動(dòng)力2000.20601.334053.2照明50.71003.50小計(jì)20543.553.270.2106.64工具車間動(dòng)力2000250601.335066.5照明5071003.50小計(jì)20553.566

14、.586.83131.925電鍍車間動(dòng)力150040701.026061.2照明5071003.50小計(jì)15563.561.289.21135.56熱處理車間動(dòng)力100040701.024040.8照明5071003.50小計(jì)10543.540.860.6492.137裝配車間動(dòng)力100030651.173035.1照明5071003.50小計(jì)10533.535.149.6575.448機(jī)修車間動(dòng)力100020601.332026.6照明2071001.40小計(jì)10221.426.634.7352.779鍋爐房動(dòng)力50060701.023030.6照明1071000.70小計(jì)5130.730.

15、638.258.0410倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力10030800.7532.25照明1071000.70小計(jì)113.72.254.456.7611生活區(qū)照明2000.70.90.4814067.2155.56236.35總計(jì)動(dòng)力1310540.3536.85照明239計(jì)入=0.8, =0.850.5429.84456.32626.9952.52.2無(wú)功功率補(bǔ)償無(wú)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)電容器兩種。由于并聯(lián)電容器具有安裝簡(jiǎn)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)電容器在供電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍。由于本廠380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)只有0.75。而供電部門要求該廠10K

16、V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(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0.9，這里取0.92來(lái)計(jì)算380V側(cè)所需無(wú)功功率補(bǔ)償容量：=(tan - tan)=429.84tan(arccos0.75) - tan(arccos0.92) = 196 kvar選擇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1臺(tái)主屏與4臺(tái)輔屏相結(jié)合?？偣踩萘繛椋?4kvar5=420kvar。380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷:429.84 kw 456.32-420=36.32 kvar 431.4 kVA 655.4 A 0.935 主變壓器功率損耗

17、:0.015S30=6.5 0.06S30=2610kV側(cè)負(fù)荷總計(jì): =429.84+6.5=436.34 kw =36.32+26=62.32 kvar 440.8 kVA 26 A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2.3所示。 表2.3 無(wú)功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷項(xiàng) 目計(jì)算負(fù)荷380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.75429.84456.32626.9952.5380V側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量-420380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.935429.84 36.32431.4655.4主變壓器功率損耗6.52610KV側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.92436.3462.32898.926 第三章 變電所位置和型式的選擇3.

18、1變電所位置的選擇變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心。在工廠平面圖的下邊和左側(cè)，分別作一條直角坐標(biāo)的x軸和y軸，然后測(cè)出各車間（建筑）和生活區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置p1(2.5,5.51)；p2(3.6,3.54)；p3(5.56,1.3)；p4(4,6.7)；p5(6.2,6.7)p6(6.2,5)；p7(6.2,3.4)；p8(8.55,6.7)；p9(8.55,5)；p10(8.55,3.4)；p11(1.2,1.1)帶入下式，得到x=5.38，y=5.38.如圖3-1所示：而工廠的負(fù)荷中心假設(shè)在P（x，y），其中P=P1+P2+P3=Pi。仿照力學(xué)計(jì)算重心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)如圖

19、3-1： 由計(jì)算結(jié)果可知，工廠的負(fù)荷中心在6號(hào)廠房的西北角。考慮到周圍環(huán)境和進(jìn)出線方便，決定在6號(hào)廠房的西側(cè)僅靠廠房建造工廠變電所，器型為附設(shè)式。第四章 變電所主要變壓器的臺(tái)數(shù)與容量、類型的選擇 根據(jù)工廠的負(fù)荷情況和電源情況，工廠變電所的主變壓器考慮有下列兩種可供選擇的方案：（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，考慮由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來(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 =（0.60.7）898.9=（539.3629.2）且 因此選兩臺(tái)S9-8

20、00/10型低損耗配電變壓器。工廠二級(jí)負(fù)荷所需的備用電源亦由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來(lái)承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均采用Yyn0。我們這里選S9-630/10或S9-1000/10 主變壓器的聯(lián)結(jié)組為Yyn0。第五章 變電所主接線方案的選擇5.1裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案 如圖5-1所示： 5.2裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案 5.3兩種主接線方案的技術(shù)的經(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

21、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單價(jià)為10.76萬(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210.76萬(wàn)元=21.52萬(wàn)元由手冊(cè)查得S9630單價(jià)為7.47萬(wàn)元，因此兩臺(tái)綜合投資為47.47萬(wàn)元=29.88萬(wàn)元，比一臺(tái)變壓器多投資8.36萬(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)3.5萬(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41.53.5=21萬(wàn)元本方案采用6臺(tái)GGA（F）柜，其綜合投資額約為61.53.5=31.5萬(wàn)元，比一臺(tái)主變的方案多投資10.5萬(wàn)元電力變壓器和高壓開(kāi)關(guān)柜的年運(yùn)行

22、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4.893萬(wàn)元（其余略）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7.067萬(wàn)元，比一臺(tái)主變的方案多耗2.174萬(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26300.08萬(wàn)元=100.8萬(wàn)元，比一臺(tái)主變的方案多交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)主變的主接線方案優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案。第六章 短路電流的計(jì)算6.1繪制計(jì)算電路如圖6.1所示6.2確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值設(shè)Sd=100MVA,Ud=Uc=1.05UN,即高壓側(cè)U

23、d1=1.05*10=10.5kV，低壓側(cè)Ud2=1.05*0.38=0.4kVA則 6.3計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值6.3.1.電力系統(tǒng)已知=500MVA,故=100MVA/500MVA=0.26.3.2.架空線路查表得LGJ-185的線路電抗，而線路長(zhǎng)10km，故6.3.3.電力變壓器查表得變壓器的短路電壓百分值=4.5，故=4.5因此繪短路計(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6.4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的短路容量1. 總電抗標(biāo)幺值=0.2+3.17=3.372. 三相短路電流周期分量有效值3. 其他短路電流4. 三

24、相短路容量6.5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的短路容量1. 總電抗標(biāo)幺值=0.2+3.17+4.5=7.872. 三相短路電流周期分量有效值3.其他短路電流4. 三相短路容量以上短路計(jì)算的結(jié)果綜合如表6.1所示。表6.1 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-11.631.631.634.152.4629.67k-218.2918.2918.2933.6619.9412.71第七章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)7.1. 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)如表7.1所示。額定參數(shù)（kV）高壓隔離開(kāi)關(guān)-10/20010200A-25.5 kA高壓少油斷

25、路器SN10-10I/63010kV630kA16kA40 kA高壓熔斷器RN2-10100.5A50 kA-電壓互感器JDJ-1010/0.1-電流互感器LQJ-1010kV100/5A-31.8 kA避雷器FS4-1010kV-7.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)如表7.2所示。額定參數(shù)低壓斷路器DW15-1500/3D380V1500A40kA-低壓斷路器DW20-630380V630A30kA-電流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A-電流互感器LMZ1-0.5500V100/5A-160/5A7.3高低壓母線的選擇參考表7.3，10kV母線選LMY-3(404),即母線尺寸

26、為40mm4mm；380V母線LMY-3(12010)+806,即相母線尺寸為120mm10mm，而中性線母線尺寸為80mm6mm。表7.3 610kv變電所高低壓LMY型硬鋁母線的常用尺寸變壓器容/kVA200250315400500630800100012501600高壓母線 低壓母線相母線中性母線 第八章 變電所進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn)8.1 10kv高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇8.1.1 10kv高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇 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I30=Int=57.7A及室外環(huán)境溫度33，查表得，初選LGJ-35，其35時(shí)的，滿足發(fā)熱條件。

27、b） 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查表得，最小允許截面積AMIN=25mm2而LGJ-35滿足要求，故選它。由于此線路很短，故不需要檢驗(yàn)電壓損耗。8.1.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn) 采用JL22-10000型交聯(lián)聚乙烯的鋁芯電纜之間埋地敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇 由及土壤溫度查表得，初選纜芯截面為的交聯(lián)電纜，其，滿足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定 按式計(jì)算滿足短路熱穩(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JL22-10000-3*25電纜滿足要求。8.2 380V低壓出線的選擇8.2.1 鑄造車間 饋電給1

28、號(hào)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 由及地下0.8m土壤溫度，查表知，初選纜芯截面，其，滿足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)電壓損耗 由圖2一l所示工廠平面圖量得變電所至1號(hào)廠房距離約為288m，而由表查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計(jì)），又1號(hào)廠房的，因此按式得：3) 短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 按式計(jì)算滿足短路熱穩(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，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為的電纜，即選VLV22-1000-3240+1120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。8.2.2 鍛壓車間饋電給2號(hào)廠房

29、的線路采用VLV22-10000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)(方法同上，略)。8.2.3 熱處理車間饋電給3號(hào)廠房的線路采用VLV22-10000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)(方法同上，略)。8.2.4電鍍車間饋電給4號(hào)廠房的線路采用VLV22-10000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)(方法同上，略)。8.2.5倉(cāng)庫(kù)饋電給5號(hào)廠房的線路，由于倉(cāng)庫(kù)就在變電所旁邊，而且共一建筑物，因此采用聚氯乙烯絕緣鋁芯導(dǎo)線BLV-1000型5根穿硬塑料管埋地敷設(shè)。8.2.6工具車間饋電給6號(hào)廠房的線路采用VLV22-10000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)(方法同上，略)。8.2.7金工車間

30、饋電給7號(hào)廠房的線路采用VLV22-10000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)(方法同上，略)。8.2.8鍋爐房饋電給8號(hào)廠房的線路采用VLV22-10000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)(方法同上，略)。8.2.9裝備車間饋電給9號(hào)廠房的線路采用VLV22-10000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)(方法同上，略)。8.2.10機(jī)修車間饋電給10號(hào)廠房的線路采用VLV22-10000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)(方法同上，略)。8.2.11生活區(qū)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 由及室外環(huán)境溫度為，查表8-40，初選,其時(shí)的，

31、滿足發(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的阻抗,，又生活區(qū)，因此按式得：故滿足允許電壓損耗的要求。8.3作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn)采用YJL22-10000型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，直接埋地敷設(shè)，與相距約2km的臨近單位變配電所的10KV母線相連。8.3.1 按發(fā)熱條件選擇 工廠二級(jí)負(fù)荷容量共424.75kvar，I30=19.5A,最熱月土壤平均溫度為25，查表得初選纜心截面為25mm2的交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁心

32、電纜，其Ial=90AI30,滿足發(fā)熱條件。8.3.2 檢驗(yàn)電壓損耗 由表可查得纜心為25 mm2的鋁心電纜的R0=1.54/km,X0=0.12/km（纜心溫度按80計(jì)），而二級(jí)負(fù)荷的P30=259.6kW，Q30=337.8Kvar,線路長(zhǎng)度按2km計(jì)，因此：U=88.64VU=0.88Ual=5由此可見(jiàn)滿足允許電壓損耗5的要求。 8.3.3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25mm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，因此該連路線的短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)計(jì)算無(wú)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

33、號(hào)規(guī)格如表7-1所示。 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電源引線LGJ-35鋁絞線（三相三線架空）主變引入電纜YJL22-10000-325交聯(lián)電纜（直埋）380V低壓出線至1廠房VLV22-1000-3240+1120四芯塑料電纜（直埋）至2號(hào)廠房VLV22-1000-3240+1120四芯塑料電纜（直埋）至3號(hào)廠房VLV22-1000-3240+1120四芯塑料電纜（直埋）至4號(hào)廠房VLV22-1000-3240+1120四芯塑料電纜（直埋）至5號(hào)廠房VLV22-1000-1120鋁芯線5根穿內(nèi)徑25 mm2硬塑管至6號(hào)廠房VLV22-1000-3240+

34、1120四芯塑料電纜（直埋）至7號(hào)廠房VLV22-1000-3240+1120四芯塑料電纜（直埋）至8號(hào)廠房VLV22-1000-3240+1120四芯塑料電纜（直埋）至9號(hào)廠房VLV22-1000-3240+1120四芯塑料電纜（直埋）至10號(hào)廠房VLV22-1000-3240+1120四芯塑料電纜（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）與鄰近單位10KV聯(lián)絡(luò)線YJL22-10000-316交聯(lián)電纜（直埋）第九章 變電所的防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì)9.1變電所的防雷保護(hù)1.直擊雷防護(hù) 在變電所屋頂裝設(shè)避雷針和避雷帶，并引進(jìn)出

35、兩根接地線與變電所公共接裝置相連。如變電所的主變壓器裝在室外或有露天配電裝置時(shí)，則應(yīng)在變電所外面的適當(dāng)位置裝設(shè)獨(dú)立避雷針，其裝設(shè)高度應(yīng)使其防雷保護(hù)范圍包圍整個(gè)變電所。如果變電所在其它建筑物的直擊雷防護(hù)范圍內(nèi)時(shí)，則可不另設(shè)獨(dú)立的避雷針。按規(guī)定，獨(dú)立的避雷針的接地裝置接地電阻。通常采用3-6根長(zhǎng)2.5 m的剛管，在裝避雷針的桿塔附近做一排或多邊形排列，管間距離5 m，打入地下，管頂距地面0.6 m。接地管間用40mm4mm 的鍍鋅扁剛焊接相接。引下線用25 mm 4 mm的鍍鋅扁剛，下與接地體焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針采用直徑20mm的鍍鋅扁剛，長(zhǎng)11.5。獨(dú)立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應(yīng)有3m以上的距離。2.雷電浸入波的防護(hù) a)在10KV電源進(jìn)線的終端桿上裝設(shè)FS410型閥式避雷器。引下線采用25 mm 4 mm