課程設(shè)計機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計

1、xx機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計課程設(shè)計學(xué)生姓名： 羅東東 學(xué) 號： 10530129 專業(yè)班級： 10機(jī)制4班 指導(dǎo)教師： 吳楊 _ 前 言眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，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單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，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)實現(xiàn)電氣化以后可

2、以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強(qiáng)度，改善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。因此，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(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重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(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，對于節(jié)約能源、支援國家經(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

3、人身事故和設(shè)備事故。（2）可靠 應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。（3）優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(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，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。 課程設(shè)計是檢驗我們本學(xué)期學(xué)習(xí)的情況的一項綜合測試，它要求我們把所學(xué)的知識全部適用，融會貫通的一項訓(xùn)練，是對我們能力的一項綜合評定，它要求我們充分發(fā)掘自身的潛力，開拓思路設(shè)計出合理適用的自動控制系統(tǒng)。目 錄0.設(shè)計目的與要求 41.負(fù)荷計算和無功功率補(bǔ)償 72.變電

4、所位置和型式的選擇 153.變電所主變壓器臺數(shù)和容量、類型的選擇 18 4.變電所主結(jié)線方案的設(shè)計 195.短路電流的計算 226.變電所一次設(shè)備的選擇與校驗 257.變電所進(jìn)出線的選擇與校驗 278.變電所二次回路方案的選擇及繼電保護(hù)的整定 319.防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計 3310.結(jié)束語 3511.附錄參考文獻(xiàn) 361 負(fù)荷計算和無功功率補(bǔ)償1.1 負(fù)荷計算的目的、意義及原則（1）供電系統(tǒng)要能安全可靠地正常運(yùn)行，其中各個元件（包括電力變壓器、開關(guān)設(shè)備及導(dǎo)線、電纜等）都必須選擇得當(dāng)，除了滿足工作電壓和頻率的要求外，最重要的就是要滿足負(fù)荷電流的要求。因次，有必要對供電系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的電力負(fù)荷

5、進(jìn)行統(tǒng)計計算。（2）計算負(fù)荷是供電設(shè)計計算的基本依據(jù)。計算負(fù)荷確定的是否正確合理，直接影響到電器和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。如果計算負(fù)荷確定的過大，將使電器和導(dǎo)線電纜選的過大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)。如果計算負(fù)荷確定的過小，又將使電器和導(dǎo)線電纜處于過負(fù)荷下運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導(dǎo)致絕緣過早老化甚至燃燒引起火災(zāi)，同樣會造成更大損失。由此可見，正確確定計算負(fù)荷意義重大。（3）平均負(fù)荷為一段時間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時間之比。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個班）的平均負(fù)荷，有時也計算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來計算最大負(fù)荷和電能消耗量。（4）計算負(fù)荷又稱需要負(fù)

6、荷或最大負(fù)荷。計算負(fù)荷是一個假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時間內(nèi)實際變動負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。（5）尖峰電流指單臺或多臺用電設(shè)備持續(xù)1秒左右的最大負(fù)荷電流。一般取啟動電流上午周期分量作為計算電壓損失、電壓波動和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件等的依據(jù)。在校驗瞬動元件時，還應(yīng)考慮啟動電流的非周期分量。1.2 全廠負(fù)荷計算表及方法負(fù)荷計算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項式等幾種。本設(shè)計采用需要系數(shù)法確定。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)

7、荷盡可能均衡。如果三相線路中單相設(shè)備的總?cè)萘坎怀^三相設(shè)備總?cè)萘康?5%，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)荷平衡計算。如果單相設(shè)備容量超過三相設(shè)備的15%時，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)備容量均不超過三相設(shè)備容量的15%，所以可以按三相負(fù)荷平衡計算。即： 1.2.1 單組用電設(shè)備計算負(fù)荷的計算公式a)有功計算負(fù)荷（單位為kw） = ， 為系數(shù)b)無功計算負(fù)荷（單位為kvar） = tanc)視在計算負(fù)荷（單位為kva） =d)計算電流（單位為a） =, 為用電設(shè)備的額定電壓（單位為kv）1.2.2 多組用電設(shè)

8、備計算負(fù)荷的計算公式a)有功計算負(fù)荷（單位為kw）=式中是所有設(shè)備組有功計算負(fù)荷之和，是有功負(fù)荷同時系數(shù)，可取0.80.95b)無功計算負(fù)荷（單位為kvar）=式中是所有設(shè)備無功計算負(fù)荷之和；是無功負(fù)荷同時系數(shù)，可取0.850.97c)視在計算負(fù)荷（單位為kva） =d)計算電流（單位為a） =1.3 無功功率補(bǔ)償 由上表可知，該廠380v側(cè)最大負(fù)荷時的功率因數(shù)是0.73，而供電部門要求該廠10kv進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時因數(shù)不應(yīng)低于0.90.考慮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)荷時因數(shù)應(yīng)稍大于0.90，暫取0.92來計算380v側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量： qc=p30(tan1

9、-tan2)=986.43tan(arccos0.73)-tan(arccos0.92)kvar=449kvar 選pgj1型低壓自動補(bǔ)償屏（如圖2.1所示），并聯(lián)電容器為bw0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1臺與方案3（輔屏）5臺相組合，總共容量84kvar*6=504kvar。因此無功補(bǔ)償后工廠380v側(cè)和10kv側(cè)的負(fù)荷計算如下表所示：項目cos計算負(fù)荷p30/kwq30/kvars30/kvai30/a380v側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.73986.43922.371350.492051.85380v側(cè)無功補(bǔ)償容量-504380v側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.921986.43418.371071.48

10、1627.95主變壓器功率損耗0.015s30=130.06s30=5210kv側(cè)負(fù)荷計算0.91999.43470.371104.59521.3.1無功補(bǔ)償?shù)闹饕饔脽o功補(bǔ)償?shù)闹饕饔镁褪翘岣吖β室驍?shù)以減少設(shè)備容量和功率耗損、穩(wěn)定電壓和提高供電質(zhì)量，在長距離輸電中提高系統(tǒng)輸電穩(wěn)定性和輸電能力以及平衡三相負(fù)載的有功和無功功率。安裝并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，可限制無功補(bǔ)償在電網(wǎng)中傳輸，相應(yīng)減小了線路的電壓損耗，提高了配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。無功補(bǔ)償應(yīng)根據(jù)分級就地和便于調(diào)整電壓的原則進(jìn)行配置。2 變電所位置和形式的選擇2.1變電所位置的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較確定： 一、接近負(fù)荷中心； 二、進(jìn)

11、出線方便； 三、接近電源側(cè)； 四、設(shè)備運(yùn)輸方便； 五、不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動或高溫的場所； 六、不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，當(dāng)無法遠(yuǎn)離時，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)； 七、不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰； 八、不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險環(huán)境的建筑物毗連時，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范的規(guī)定； 九、不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。變電所的型式應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的狀況和周圍環(huán)境情況確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 一、負(fù)荷較大的車間和站房，宜設(shè)附設(shè)變電所或半露天變電

12、所； 二、負(fù)荷較大的多跨廠房，負(fù)荷中心在廠房的中部且環(huán)境許可時，宜設(shè)車間內(nèi)變電所或組臺式成套變電站； 三、高層或大型民用建筑內(nèi)，宜設(shè)室內(nèi)變電所或組合式成套變電站； 四、負(fù)荷小而分散的工業(yè)企業(yè)和大中城市的居民區(qū)，宜設(shè)獨立變電所，有條件時也可設(shè)附設(shè)變電所或戶外箱式變電站； 五、環(huán)境允許的中小城鎮(zhèn)居民區(qū)和工廠的生活區(qū)，當(dāng)變壓器容量在315kva及以下時，宜設(shè)桿上式或高臺式變電所。2.2變電所的形式（類型）：（1） 車間附設(shè)變電所（2） 車間內(nèi)變電所（3） 露天（或半露天）變電所（4） 獨立變電所（5） 桿上變電臺（6） 地下變電所（7） 樓上變電所（8） 成套變電所（9） 移動式變電所2.3 變電所

13、位置確定我們的工廠是10kv以下，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)荷功率矩法來確定。在工廠的平面圖下側(cè)和左側(cè)，分別作一條直角坐標(biāo)的x軸和y軸，然后測出各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點的坐標(biāo)位置，p1、p2、p3p10分別代表廠房1、2、310號的功率，設(shè)定p1、p2p10并設(shè)定p11為生活區(qū)的中心負(fù)荷，。而工廠的負(fù)荷中心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)： 把各車間的坐標(biāo)p1(1.8,2.8；p2(2.2,4.8)；p3(3.6,6.7)；p4(5.5,2)；p5(5.9,3.6)p6(6.2,5)；p7(6.4,6.7)；p8(8.7,2)；p9(9,3.6)；p10(9.8,6.7

14、)；p11(0.65,7.4)帶入上式，得到x=5.1，y=5.9.由計算結(jié)果可知，工廠的負(fù)荷中心在3號廠房的東南角?？紤]到周圍環(huán)境和進(jìn)出線方便，決定在3號廠房的東側(cè)僅靠廠房建造工廠變電所，器型為附設(shè)式。3 擇3.1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)一臺主變壓器型式采用s9型，而容量根據(jù)式，選s=1250>1104.59，即選一臺s9-1250/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級負(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)線來承擔(dān)。（2）裝設(shè)兩臺主變壓器型號亦采用s9，而每臺變壓器容量按式和式選擇，即 =（0.60.7）&#

15、215;1104.59=（690810）且 因此選兩臺s9-800/10型低損耗配電變壓器。工廠二級負(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。4、變電所主接線方案的選擇 根據(jù)上面考慮的兩種主變壓器方案可設(shè)計出下列兩種主接線方案：4.1裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案 如圖4-1所示：4.2裝設(shè)兩臺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)比較比較項目裝設(shè)一臺主變的方案裝設(shè)兩臺主變的方案技術(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)量由于一臺主變

16、，電壓損耗較大由于兩臺主變并列，電壓損耗小靈活方便性只一臺主變，靈活性稍差由于有兩臺主變，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查得s912500單價為10.76萬元，而由手冊查得變壓器綜合投資約為其單價的2倍，因此其綜合投資為2×10.76萬元=21.52萬元由手冊查得s9800單價為7.47萬元，因此兩臺綜合投資為4×7.47萬元=29.88萬元，比一臺變壓器多投資8.36萬元高壓開關(guān)柜（含計量柜）的綜合投資額查手冊得 gga（f）型柜按每臺3.5萬元計，查手冊得其綜合投資按設(shè)備價1.5倍計，因此其綜合投資約為4×1.5

17、5;3.5=21萬元本方案采用6臺gga（f）柜，其綜合投資額約為6×1.5×3.5=31.5萬元，比一臺主變的方案多投資10.5萬元電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)參照手冊計算，主變和高壓開關(guān)柜的折算和維修管理費(fèi)每年為4.893萬元（其余略）主變和高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)和維修管理費(fèi)每年為7.067萬元，比一臺主變的方案多耗2.174萬元供電貼費(fèi)按800元/kva計，貼費(fèi)為1250×0.08=95萬元貼費(fèi)為2×800×0.08萬元=100.8萬元，比一臺主變的方案多交24.8萬元從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺主變的主接線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺主變

18、的主接線方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺主變的主接線方案優(yōu)于裝設(shè)兩臺主變的主接線方案。5 短路電流的計算。5.1 短路電流計算的目的及幾點說明：。短路電流的計算方法有歐姆法和標(biāo)幺制法。在此需要計算下列短路電流值：id-三相短路電流周期分量有效值，ka；sd-三相短路容量，mvai-次暫態(tài)短路電流，既三相短路電流周期分量第一周的有效值，ka；i-三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值，ka；ic-三相短路電流第一周全電流有效值，ka；ic-三相短路沖擊電流，既三相短路電流第一周全電流峰值，ka；i02-短路開始到02s時的三相短路電流有效值，ka；s02-短路開始到02s時的三相短路容量，mva；5.2 歐姆法計

19、算短路電流5.2.1.繪制計算電路及計算5.2.2.確定短路計算基準(zhǔn)值設(shè)基準(zhǔn)容量sd=100mva，基準(zhǔn)電壓ud=uc=1.05un。uc為短路計算電壓，即高壓側(cè)ud1=10.5kv，ud2=0.4kv，則=5.5ka=144ka5.2.3.計算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值(1)電力系統(tǒng) 已知=300mva,故=100mva/300mva=0.3(2)架空電路 lj-150的=0.36/km，而線長6km故=(0.366)=1.96(3)電力變壓器 %=4.5,故=4.5 因此繪制短路計算等效電路如圖5-2所示5.2.4. 計算k-1點的短路電流總電抗及三相短路電流和短路容量(1)總電抗標(biāo)幺值

20、=0.3+1.96=2.26(2)三相短路電流周期分量有效值=5.5/2.26=2.43ka(4)短路穩(wěn)態(tài)電流=2.43ka(5)短路沖擊電流 =2.55 2.43ka=6.2ka(6)短路后第一個周期的短路電流有效值=1.512.43ka=3.67ka(7)三項短路容量=100/2.26=44.2mva5.2.5. 計算k-2點的短路電流總電抗及三相短路電流和短路容量1) 總電抗的標(biāo)幺值 =0.3+1.96+4.5=6.762) 三相短路電流周期分量有效值=144/6.76=21.3ka3) 短路次暫態(tài)短路電流=21.3ka4) 短路穩(wěn)態(tài)電流 =21.3ka5) 短路沖擊電流 =39.2ka

21、6) 短路后第一個周期的短路電流有效值=23.2ka7）三項短路容量 =100/6.76=14.8mva以上短路計算結(jié)果綜合下表所示短路計算點三相短路電流/ka三相短路容量/mvak-12.432.432.436.23.6744.2k-221.321.321.339.223.214.86 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗6.1電氣設(shè)備選擇的一般原則電氣設(shè)備選擇的一般原則主要有以下幾條：（1）按工作環(huán)境及正常工作條件選擇電氣設(shè)備。 根據(jù)設(shè)備所在位置(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。 （2）按工作電壓選擇電氣設(shè)備的額定電壓。 （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

22、電流in應(yīng)不小于實際通過它的最大負(fù)荷電流imax(或計算電流ij)，即 inimax 或inij(71)(4)按短路條件校驗電氣設(shè)備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 為保證電氣設(shè)備在短路故障時不至損壞，按最大可能的短路電流校驗電氣設(shè)備的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。動穩(wěn)定：電氣設(shè)備在沖擊短路屯流所產(chǎn)生的電動力作用下，電氣設(shè)備不至損壞。熱穩(wěn)定：電氣設(shè)備載流導(dǎo)體在最大隱態(tài)短路屯流作用下，其發(fā)熱溫度不超過載流導(dǎo)體短時的允許發(fā)熱溫度。(5)開關(guān)電器斷流能力校驗。斷路器和熔斷器等電氣設(shè)備擔(dān)負(fù)著可靠切斷短路電流的任務(wù)，所以開關(guān)電器還必須校驗斷流能力，開關(guān)設(shè)備的斷流容量不小于安裝地點最大三相短路容量.6.2高低壓電氣設(shè)備的選擇一、高壓

23、側(cè)一次設(shè)備的選擇與校驗 10kv側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗選擇校驗項目電 壓電 流斷 流能 力動 穩(wěn)定 度熱 穩(wěn)定 度其 他裝置地點條件參數(shù)數(shù)據(jù)10kv57.7a2.43a6.2ka11.22一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)高壓少油斷路器sn10-10i/80010kv800a16ka40ka512高壓隔離開關(guān)gn-10/20010kv200a25.5ka500二次負(fù)荷0.6高壓熔斷器rn2-1010kv0.5a50ka電壓互感器jdj-1010/0.1kv電壓互感器jdzj-10電流互感器lqj-1010kv100/5a31.8ka81避雷器fs4-1010kv戶 外 式 高 壓隔離開關(guān)gw4-15g/2

24、0012kv400a25ka500表中所選一次設(shè)備均滿足要求。二、低壓側(cè)一次設(shè)備的選擇與校驗同樣，做出380v側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗，如圖所示，所選數(shù)據(jù)均滿足要求。表6.2 380v側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗選擇校驗項目電 壓電 流斷 流能 力動 穩(wěn)定 度熱 穩(wěn)定 度其 他裝置地點條件參數(shù)數(shù)據(jù)3801350.521.339.2310一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)低壓斷路器dw15-1500/3d380v1500a40kv低壓斷路器dz20-800380v630a30ka低壓斷路器dz20-200380v200a25ka低壓刀開關(guān)hd13-1500/30380v1500a電流互感器lmzj1-0.5500v1

25、500/5a電流互感器lmz1-0.5500v100/5160/5表中所選一次設(shè)備均滿足要求。三、高低壓母線的選擇 查表得到10kv母線選lmy-3（40*4mm），即母線尺寸為40mm*4mm,380v母線選lmy-3（120*10）+80*6，即母線尺寸為120mm*10mm，而中性母線尺寸為80mm*6mm。7 變電所進(jìn)出線的選擇與校驗7.1 10kv高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇7.1.1 10kv高壓進(jìn)線的選擇校驗 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35，查表得，初選lgj-35，其35時的，滿足發(fā)熱條件。

26、b） 校驗機(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，故不需要檢驗電壓損耗。7.1.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗 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24,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）校驗短路熱穩(wěn)定 按式計算滿足短路熱穩(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)動作時間0.5s，加斷路器斷路時間0.2s，再加0.05s計，故。因此jl22-10000-3*25電纜滿足要求。7.2 380v低壓出線的選擇7.2.1 鑄造車間 饋

27、電給1號廠房（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）校驗電壓損耗 由圖11一2所示工廠平面圖量得變電所至1號廠房距離約為90m，而由表查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計），又1號廠房的p30=138.56kvar，q30=155.84kvar，因此按式得：故滿足允許電壓損耗的要求。3) 短路熱穩(wěn)定度校驗 按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面由于前面按發(fā)熱條件所選的纜心截面大于，滿足短路熱穩(wěn)定要求，即選vlv22-1000-3×240+1×120的四芯聚

28、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。7.2.2 倉庫饋電給2號廠房的線路采用vlv22-1000-3×240+1×120型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)(方法同上，略)。7.2.3 熱處理車間饋電給3號廠房的線路采用vlv22-1000-3×240+1×120型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)(方法同上，略)。7.2.4電鍍車間饋電給4號廠房的線路采用vlv22-1000-3×240+1×120型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)(方法同上，略)。7.2.5鍛壓車間饋電給5號廠房的線路，由于鍛壓車間就在變電所旁邊，而

29、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)。7.2.6工具車間饋電給6號廠房的線路采用vlv22-1000-3×240+1×120型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)(方法同上，略)。7.2.7金工車間饋電給7號廠房的線路采用vlv22-1000-3×240+1×120型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)(方法同上，略)。7.2.8鍋爐房饋電給8號廠房的線路采用vlv22-1000-3×240+1×120型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)(方法同上，略)。7.2.9裝備車間饋電給9號廠房的線路采用v

30、lv22-1000-3×240+1×120型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)(方法同上，略)。7.2.10機(jī)修車間饋電給10號廠房的線路采用vlv22-1000-3×240+1×120型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)(方法同上，略)。7.2.11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 由于i30=583.48a及室外環(huán)境溫度為35c，查表8-40，初選,其35c時的，滿足發(fā)熱條件。2）校驗機(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）校驗電壓損耗 由圖3.1所示工廠平面圖量得變電

31、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)p30=352.8，q30=151.7kvar，因此按式得：故滿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)線的選擇校驗 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。7.3.1 按發(fā)熱條件選擇 工廠二級負(fù)荷容量共432.77kvar，i30=24.99a,最熱月土壤平均溫度為24，查表得初選纜心截面為25mm2的交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁心電纜，其ial=90ai30,滿足發(fā)熱條件。7.3.2 檢驗電壓損耗 由表可查得纜心為

32、25 mm2的鋁心電纜的r0=1.54/km,x0=0.12/km（纜心溫度按80計），而二級負(fù)荷的p30=432.77kw，q30=337.8kvar,線路長度按2km計，因此：u=88.64vu=0.88ual=5由此可見滿足允許電壓損耗5的要求。 7.3.3短路熱穩(wěn)定校驗 按本變電所高壓側(cè)短路電流校驗，由前述引入電纜的短路熱穩(wěn)定校驗，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)定校驗計算無法進(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)線的型號規(guī)格線路名稱導(dǎo)線或電纜的型號規(guī)格1

33、0kv電源引線lgj-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廠房vlv22-1000-3×240+1×120四芯塑料電纜（直埋）至2號廠房vlv22-1000-3×240+1×120四芯塑料電纜（直埋）至3號廠房vlv22-1000-1×120鋁芯線5根穿內(nèi)徑25 mm2硬塑管至4號廠房vlv22-1000-3×240+1×120四芯塑料電纜（直埋）至5號廠房vlv22-1000-3×240+1×120四芯塑料電纜（直埋）至6號

34、廠房vlv22-1000-3×240+1×120四芯塑料電纜（直埋）至7號廠房vlv22-1000-3×240+1×120四芯塑料電纜（直埋）至8號廠房vlv22-1000-3×240+1×120四芯塑料電纜（直埋）至9號廠房vlv22-1000-3×240+1×120四芯塑料電纜（直埋）至10號廠房vlv22-1000-3×240+1×120四芯塑料電纜（直埋）至生活區(qū)四回路，每回路3×blx-1000-1×120+1×blx-1000-1×75橡皮線（

35、三相四線架空線）與鄰近單位10kv聯(lián)絡(luò)線yjl22-10000-3×16交聯(lián)電纜（直埋）8 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定8.1 變電所二次回路的選擇8.1.1 高壓斷路器的操動機(jī)構(gòu)控制與信號回路 斷路器采用彈簧儲能操作機(jī)構(gòu)，可實現(xiàn)一次合閘。8.1.2變電所的電能計量回路 變電所高壓側(cè)裝設(shè)專用計量柜，其上裝設(shè)三項有功電能表和無功電能表，分別計量全廠消耗的有功電能和無功電能，并據(jù)以計算每月工廠的平均功率因數(shù)，計量柜由有關(guān)供電部門加封和管理。8.1.3變電所的測量和絕緣監(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jdzj-10型，組成y0/y0/(開口三

36、角)的接線，用以實現(xiàn)電壓測量和絕緣監(jiān)察。作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線上，裝有三相有功電能表、三相無功電能表和電流表，高壓進(jìn)線上也裝有電流表。低壓側(cè)的動力出線上，均裝有有功電能表和無功電能表，低壓照明線路上裝有三相四線有功電能表。低壓并聯(lián)電容器組線路上，裝有無功電能表。每一回路均裝有電流表。低壓母線裝有電壓表。儀表的準(zhǔn)確度等級按規(guī)范要求。8.2變電所繼電保護(hù)裝置8.2.1主變壓器的繼電保護(hù)裝置 （1）裝設(shè)瓦斯保護(hù) 當(dāng)變壓器油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，瞬時動作于信號；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時，應(yīng)動作于高壓側(cè)斷路器。(2）裝設(shè)反時限過電流保護(hù)。采用gl-15型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式接線，去分

37、流跳閘的操作方式。8.2.2 過電流保護(hù)動作電流的整定。利用式ilmax=2i1nt=115a，krel=1.3,kw=1,kre=0.8,ki=100/5=20,因此動作電流為：iop=9.3a整定為10a。（注意：iop為整數(shù)，且不能大于10a）8.2.3 過電流保護(hù)動作時間的整定：因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過電流保護(hù)的動作時間（10倍動作電流動作時間）可整定為最短的0.5s。8.2.4 過電流保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗：利用式ik.min=i(2)k-2/kt=0.64ka,iop.1=iopki/kw=10a×20/1=200a,因此其保護(hù)靈敏系數(shù)為：sp =682/20

38、0=3.411.5滿足靈敏系數(shù)1.5的要求。8.3裝設(shè)電流速斷保護(hù)8.3.1速斷電流的整定：利用式（ik.max= i(3)k-2=19.7ka,krel=1.4, kw=1, ki=100/5=20, kt=10kv/0.4kv=25,因此速斷電流為：iqb=53a速斷電流倍數(shù)整定為：kqb= iqb/ iop=55a/10a=5.4(注意：kqb可不為整數(shù)，但必須在28之間。)8.3.2 電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗：利用式sp=1.55>1.5按gb5006292規(guī)定，電流保護(hù)（含電流速斷保護(hù)）的最小靈敏系數(shù)為1.5，因此這里裝設(shè)的電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)是達(dá)到要求的。8.4作為備用電

39、源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置8.4.1 裝設(shè)反時限過電流保護(hù) 亦采用gl15型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流體跳閘的操作方式。1） 過電流保護(hù)動作電流的整定。il。max=2i30，krel=1.3，kw=1，kre=0.8，ki=50/5=10，因此動作電流為：iop=6.3a整定為7a。2）過電流保護(hù)動作時間的整定。按終端保護(hù)考慮，動作時間的整定為0.5s。3）過電流保護(hù)靈敏系數(shù)。因無鄰近單位變電所10kv母線經(jīng)聯(lián)絡(luò)線至本廠變電所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法檢驗靈敏系數(shù)。8.4.2裝設(shè)電流速斷保護(hù) 亦利用gl15的速斷裝置。但因無臨近單位變電所聯(lián)絡(luò)線到本場的變電所低壓母線的短路

40、數(shù)據(jù)，無法檢驗靈敏度系數(shù)。8.4.3變電所低壓側(cè)的保護(hù)裝置a）低壓總開關(guān)采用dw15-1500/3型低壓斷路器，三項均裝設(shè)過流脫扣器，既可保護(hù)低壓側(cè)的相間短路和過負(fù)荷，而且可保護(hù)低壓側(cè)單相接地短路，脫扣器動作電流的整定可參看參考文獻(xiàn)和其他有關(guān)手冊。b）低壓側(cè)所有出線上均采用dz20型低壓斷路器控制，瞬間脫扣器可實現(xiàn)對線路的短路故障的保護(hù)。9 降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計9.1變電所的防雷設(shè)計9.1.1直擊雷保護(hù) 在變電所屋頂裝設(shè)避雷針和避雷帶，并引進(jìn)出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和有露天配電裝置時，則應(yīng)在配電所外面的適當(dāng)位置裝設(shè)獨立避雷針（器），裝設(shè)高度應(yīng)使其防雷保護(hù)范圍保衛(wèi)整個變電所。如果變電所在其他建筑物的直擊雷防護(hù)范圍內(nèi)時，則可不另設(shè)獨立的避雷針。按規(guī)定，獨立的避雷針的接地裝置接地電阻re<10歐（表9-6），通常采用3-6根長2.5米的鋼管，再裝避雷針的桿塔附近做一排和多邊形排列，管間距離5m，打入地下，管頂距地面0.6m，接地管間用40mm*4mm的鍍鋅扁鋼焊接相連。引下線用25mm*4m的鍍鋅扁鋼，下與接地體焊接相連，并與裝避雷針