某工廠10kv車間變電所電氣部分設(shè)計

1、某工廠10kV車間變電所電氣部分設(shè)計摘 要本設(shè)計的題目為“某工廠10kV車間變電所電氣部分設(shè)計”。設(shè)計的主要內(nèi)容包括：10/0.4kV變電所主變壓器選擇；變電所電氣主接線設(shè)計；短路電流計算；負荷計算；無功功率補償；電氣設(shè)備選擇（母線、高壓斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器和補償電容器）；配電裝置設(shè)計；繼電保護規(guī)劃設(shè)計；防雷保護設(shè)計等。其中還對變電所的主接線通過CAD制圖直觀的展現(xiàn)出來。本次設(shè)計的內(nèi)容緊密結(jié)合實際，通過查找大量相關(guān)資料，設(shè)計出符合當(dāng)前要求的變電所。本變電所對低壓側(cè)負荷的統(tǒng)計計算采用需要系數(shù)法；為減少無功損耗，提高電能的利用率，本設(shè)計進行了無功功率補償設(shè)計，使功率因數(shù)

2、從0.74提高到0.96；短路電流的計算包括短路點的選擇及其具體數(shù)值計算；而電氣設(shè)備選擇采用了按額定電流選擇，按短路電流計算的結(jié)果進行校驗的方法；繼電保護設(shè)計主要是對變壓器進行電流速斷保護和過電流保護的設(shè)計計算；配電裝置采用成套配電裝置；本變電所采用避雷針防直擊雷保護。關(guān)鍵詞： 短路電流計算，繼電保護，接地裝置，變壓器 目錄前言1第1章 任務(wù)說明31.1 設(shè)計要求31.2 負荷情況3第2章 機加工車間的負荷計算52.1 負荷計算52.2 無功功率補償7第3章 工廠變電所的設(shè)備選擇及主接線設(shè)計93.1 變電所主結(jié)線的選擇103.1.1 變電所主接線的選擇原則103.1.2 變電所主接線方案的選擇

3、11第4章 工廠供、配電系統(tǒng)短路電流計算134.1 短路電流計算13 4.2繪制計算電路圖13 4.3 確定基準(zhǔn)值14 4.4 計算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值14 4.5 k-1故障點的短路電流計算15 4.6 k-2障點的短路電流計算16第5章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗175.1 一次設(shè)備的選擇與校驗的條件和項目175.2 變電所10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇19第6章 變電所進出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇246.1 10kV高壓進線的選擇校驗246.1.1 10kV高壓進線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇256.1.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇256.2 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校

4、驗28第7章 變電所二次回路方案的選擇307.1 高壓斷路器的操動機構(gòu)控制與信號回路307.2 變電所的電能計量回路307.3 變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路317.3.1 變電所高壓側(cè)測量和絕緣監(jiān)察回路317.3.2 變電所低壓側(cè)測量和絕緣監(jiān)察回路327.4 變電所的保護設(shè)備327.4.1 對繼電保護裝置的基本要求327.4.2 主變壓器的繼電保護裝置337.4.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的極點保護裝置347.4.3 變電所低壓側(cè)的保護裝置35前言 變電所是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，起著變換和分配電能的作用。無論國內(nèi)國外，還是

5、從管理方、運行方及設(shè)計單位對于變電站實現(xiàn)綜合自動化均取得了共識。變電站綜合自動化也采用了新的技術(shù)全分散式變電站自動化系統(tǒng)和先進的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。本課題設(shè)計了一個某工廠的供電系統(tǒng)，在滿足工廠供電設(shè)計中安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟的基本要求的前提下，首先根據(jù)全廠和車間的用電設(shè)備情況和生產(chǎn)工藝要求，進行了負荷計算，通過功率因數(shù)的計算，進行無功補償設(shè)計(包括無功補償容量計算和補償設(shè)備選擇、校驗)，確定了工廠的供電方案，通過技術(shù)經(jīng)濟比較，確定了供電系統(tǒng)的主接線形式，選擇了主變壓器的臺數(shù)和容量。其次，本文設(shè)計了廠區(qū)供電和配電網(wǎng)絡(luò)，進行了車間變電所以及車間配電系統(tǒng)和車間電氣照明設(shè)計，按照經(jīng)濟電流密度法，選擇了合適的導(dǎo)線

6、和電纜，通過合理設(shè)置短路點，進行正確的短路電流計算，進行了主要電氣設(shè)備的選型和校驗。最后，本文還進行了主變電壓器和主要電力線路的繼電保護設(shè)計。通過上述設(shè)計，基本確定了某機加工廠內(nèi)部的供配電系統(tǒng)，并且在本設(shè)計中，盡可能選擇低損耗電氣設(shè)備，以節(jié)約電能，體現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的設(shè)計思想。 表0-1 工廠供電設(shè)計依據(jù)的主要設(shè)計規(guī)范序號規(guī)范代號規(guī)范名稱1GB50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計2GB50053-9410kV及以下變電所設(shè)計3GB50054-95低壓配電設(shè)計4GB50055-93通用用電設(shè)備配電設(shè)計5GB50057-94建筑物防雷設(shè)計6GB50058-92爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計7GB50059-

7、9235110kV變電所設(shè)計8GB50060-923110kV高壓配電裝置9GB50061-9766kV及以下架空電力線路設(shè)計10GB50062-92電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計11GBJ63-90電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計12GB50064-XX電力裝置過電壓保護13GB50065-XX電力裝置的接地設(shè)計14GB500217-94電力工程電纜設(shè)計15GB500227-95并聯(lián)電容器裝置設(shè)計16GB50034-92工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)17JBJ6-96機械工廠電力設(shè)計18JGJ/T16-92民用建筑電氣設(shè)計第1章 任務(wù)說明1.1 設(shè)計要求本設(shè)計的要求是根據(jù)本地某工廠所能取得的電源及本廠用

8、電負荷的實際情況，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、經(jīng)濟合理的要求，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)備和進出線，確定二次回路方案，選擇整定繼電保護裝置，確定防雷和接地設(shè)備。1.2 負荷情況本廠多數(shù)車間為三班制，最大負荷利用小時，除1#、2#、3#車間部分設(shè)備屬二級負荷外，其它均屬三級負荷。低壓動力設(shè)備均為三相，額定電壓為380V。電氣照明設(shè)備為單相，額定電壓為220V。本廠的負荷統(tǒng)計參見下表1-1。供電部門對功率因數(shù)的要求值：10kV供電時，。變電所位置已選定，每個車間距離變電所的距離為：1#車間：110m； 2#車

9、間：80m；3#車間：100m； 4#車間：90m。 表1-1 車間負荷情況車間設(shè)備類別各機械組代號設(shè)備容量Pe/kVA需要系數(shù)1#動力No.11800.70.95No.2750.650.94No.3154.70.430.92No.435.20.20.5No.548.60.20.52#動力No.61820.40.9No.71560.680.88 續(xù)表1-1 車間負荷情況No.81870.490.78照明No.9120.360.883#動力No.101590.30.45No.111350.30.45照明No.1280.360.884#動力No.131800.30.5No.141470.30.56

10、No.15100.360.88 第2章 機加工車間的負荷計算2.1 負荷計算我國目前普遍采用的確定設(shè)備計算負荷的方法有需要系數(shù)法和二項式法兩種，而前者應(yīng)用最為普遍。需要系數(shù)法：用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時系數(shù)，直接求出計算計算負荷。當(dāng)用電設(shè)備臺數(shù)較多、各臺設(shè)備容量相差不甚懸殊時，通常都采用需要系數(shù)法計算；二次項系數(shù)法：將符合分為基本負荷和附加負荷，后者考慮一定數(shù)量大容量設(shè)備影響。當(dāng)用電設(shè)備臺數(shù)少而容量相差懸殊，用二項式法計算1-3。本設(shè)計結(jié)合實際情況，采用需要系數(shù)法確定。主要計算公式有：有功計算負載：無功計算負載：視在計算負載：計算電流：各用電車間負荷計算結(jié)果如表2-1所示表2-1 車間負荷計

11、算表編號名稱類別各機械組代號設(shè) 備容量Pe/kW需要系數(shù)KdcosTan計算負荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A1機加工動力No.11800.70.950.3312641.6132.6201.5No.2750.650.940.3648.817.651.978.8No.3154.70.430.920.4366.528.672.3109.9No.435.20.20.51.737.012.214.021.3續(xù)表2-1 車間負荷計算表車間No.548.60.20.51.739.716.819.429.5小計-493.5-258116.6290.3441.12鑄造車間動力No.618

12、20.40.90.4872.834.980.9122.9No.71560.680.880.5410657.3120.5183.0No.81870.490.780.8091.673.3117.5178.5照明No.9120.360.880.544.32.34.97.5小計-537274.7167.8321.9489.13鉚焊車間動力No.101590.30.452.047.795.4106161.1No.111350.30.452.040.58190136.7照明No.1280.360.880.542.91.63.35.0小計-302-91.1178199.3302.84電修車間動力No.131

13、800.30.51.735493.4108164.1No.141470.30.561.4844.165.278.8119.7照明No.15100.360.880.543.61.94.16.2小計-337-101.7160.5190.9290總計(380V側(cè))全部線路1669.5-725.5622.91004.31525.8取，653591.8881.31339由前面統(tǒng)計結(jié)果，取，計算總有功計算負荷，總無功計算負荷，總的視在計算負載，總的計算電流：最大負荷時的功率因數(shù)：計算的結(jié)果同樣填入上表。2.2 無功功率補償在供電營業(yè)規(guī)則中規(guī)定：“用戶在當(dāng)?shù)毓╇娖髽I(yè)規(guī)定的電網(wǎng)高峰負荷時的功率因數(shù)應(yīng)達到下列規(guī)

14、定：100kVA以及以上電壓供電的用戶功率因數(shù)為0.90以上，其他電力用戶和大、中型電力排灌站、躉購轉(zhuǎn)售電企業(yè)，功率因數(shù)為0.85以上”，基于此，我們?nèi)os應(yīng)大于0.9。而由上面計算可知，低于0.9，因此必須進行無功補償1-3?？紤]到變壓器本身的無功功率損耗QT遠大于其有功功率耗損PT,一般，因此，在變壓器低壓側(cè)進行無功補償時，低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)應(yīng)略高于0.90，這里取。要使低壓側(cè)功率因數(shù)由0.74提高到0.92，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容容量為：= =313.4 kvar，取QC = 450 kvar參考附圖2可知，選PGJ1型低壓自動補償屏，并聯(lián)電容可選用BWF6.3-50-1型。因此，

15、其電容器的個數(shù)為：。由于電容器是單相的，所以應(yīng)為3的倍數(shù)，經(jīng)計算，取9個正好。無功補償后，變電所低壓側(cè)的計算負荷為：變壓器的功率損耗為是變電所高壓側(cè)的計算負荷為無功率補償后，工廠的功率因數(shù)為即工廠的功率因數(shù)因此，符合本設(shè)計的要求。無功補償后工廠380V側(cè)和10kV側(cè)的負荷計算如表2-2所示。 表2-2 無功補償后工廠的計算負荷項 目cos計 算 負 荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A380V側(cè)補償前負荷0.74653591.8881.31339380V側(cè)無功補償容量-450-380V側(cè)補償后負荷0.98653141.8668.21015.2主變壓器功率消耗-1040-10k

16、V側(cè)負荷總計0.96663181.8687.539.7第3章 工廠變電所的設(shè)備選擇及主接線設(shè)計3.1變電所主接線方案的選擇母線制是指電源進線與各饋出線之間的連接方式。常用的母線制主要有三種：單母線制，單母線分段制和雙母線分段制。方案：高、低壓側(cè)均采用單母線分段。優(yōu)點：用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同母線段引出兩個回路，用兩個電路供電；當(dāng)一段母線故障時，分段斷路器自動切除故障母線保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電 ，供電可靠性相當(dāng)高，可供一、二級負荷。缺點：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)檢修時該母線各出線須停電；當(dāng)出線為雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴建時需向兩個方向均衡擴建

17、。方案：單母線分段帶旁路。優(yōu)點：具有單母線分段全部優(yōu)點，在檢修斷路器時不至中斷對用戶供電。缺點：常用于大型電廠和變電中樞，投資高。方案： 高壓采用單母線、低壓單母線分段。優(yōu)點：任一主變壓器檢修或發(fā)生故障時，通過切換操作，即可迅速恢復(fù)對整個變電所的供電。缺點：在高壓母線或電源進線進行檢修或發(fā)生故障時，整個變電所仍需停電。以上三種方案均能滿足主接線要求，但第三種最經(jīng)濟，因此優(yōu)先考慮。但可靠性較低，但如果高低壓側(cè)有與其他的變電所相連的聯(lián)絡(luò)線時，則供電可高性將得到大大的提高。因此最終方案是高壓側(cè)采用單母線，低壓側(cè)單母線分段，同時旁路加上與其他的變電所相連的聯(lián)絡(luò)線。主接線電路圖如圖3-2所示。圖3-2

18、某車間變電所主接線電路圖 第4章 工廠供、配電系統(tǒng)短路電流計算4.1 短路電流計算短路電流計算的方法，常用的有歐姆法和標(biāo)幺值法兩種。該設(shè)計采用標(biāo)幺值法計算短路電流。在標(biāo)幺值法中，參與運算的物體量均用其相對值。因此標(biāo)幺值的概念是：所謂的基準(zhǔn)值是衡量某個物理量的標(biāo)準(zhǔn)或尺度。4.2 繪制計算電路圖短路點k-1，k-2取變壓器兩側(cè)。因此短路計算電路圖如圖4-1所示。圖4-1 短路計算電路4.3 確定基準(zhǔn)值設(shè)，低壓側(cè)，則基準(zhǔn)電流： 4.4 計算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值1. 電源的電抗標(biāo)幺值由任務(wù)資料斷路器容量為，因此2. 架空線路的電抗標(biāo)幺值架空線路初選LJ-120，驗證在第6章進行。假設(shè)架空線

19、路線間幾何均距為1500mm，則由附錄表14可查得，而線路長5km，故架空線路的的電抗標(biāo)幺值為3. 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值根據(jù)第3章3.1節(jié)中對變壓器臺數(shù)和容量的選擇結(jié)果，本設(shè)計中選擇2臺型號為S9-500/10 的變壓器，查附表1可得，其短路電壓百分?jǐn)?shù)，因此繪短路等效電路圖如圖4-2所示，圖上標(biāo)出各元件的序號和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)明了短路計算點。圖4-2 短路等效電路圖4.5 k-1故障點的短路電流計算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4.6 k-2故障點的短路電流計算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

20、相短路容量計算結(jié)果綜合如表4-2所示1-7。表4-2 短路計算結(jié)果短路計算點三相短路電流/kA三相短路容量/MVAk12.92.92.97.44.452.1k224.324.324.344.826.516.9第5章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗5.1 一次設(shè)備的選擇與校驗的條件和項目1. 按正常工作條件，包括電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇。(1) 工作電壓選擇 設(shè)備的額定電壓UNe不應(yīng)小于所在線路的額定電壓UN，即。(2) 工作電流選擇 設(shè)備的額定電壓INe不應(yīng)小于所在線路的額定電壓IN，即。(3) 按斷流能力選擇設(shè)備的額定開斷電流I0c或斷流容量Soc不應(yīng)小于設(shè)備分段瞬間的短路電流有效值Ik或

21、短路容量Sk，即，。2. 按短路條件進行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的校驗。隔離開關(guān)、負荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗：(1) 動穩(wěn)定校驗條件或式中 、開關(guān)的極限通過電流（動穩(wěn)定電流）峰值和有效值（單位為kA）；、開關(guān)所在處的三相短路沖擊電流瞬時值和有效值（單位為kA）。(2) 熱穩(wěn)定校驗條件式中 開關(guān)的熱穩(wěn)定電流有效值（單位為kA）；t開關(guān)的熱穩(wěn)定試驗時間（單位為s）；開關(guān)所在處的三相短路穩(wěn)態(tài)電流（單位為kA）；短路發(fā)熱假想時間（單位為s）。短路發(fā)熱假想時間tima一般按下式計算在無限大容量系統(tǒng)中，由于，因此式中 tk短路持續(xù)時間，采用該電路主保護動作時間加對應(yīng)的斷路器全分閘時間。當(dāng)時，。 電流互感器的短

22、路穩(wěn)定度校驗：(1) 動穩(wěn)定校驗條件或(2) 熱穩(wěn)定校驗條件或3. 考慮電氣設(shè)備運行的環(huán)境以及有無防塵、防腐、防火、防爆等要求。4. 按各類設(shè)備的不同特點和要求如斷路器的操作性能、互感器的二次負荷和準(zhǔn)確級等進行選擇3,9。選擇一次設(shè)備時應(yīng)校驗的項目如表5-1所示。表5-1 選擇一次設(shè)備的校驗項目一次設(shè)備名稱額定電壓額定電流開斷電流短路電流校驗環(huán)境條件其他動穩(wěn)定熱穩(wěn)定高低壓熔斷器×高壓隔離開關(guān)操作性能高壓斷路器操作性能低壓刀開關(guān)××操作性能低壓斷路器××操作性能電流互感器操作性能電壓互感器操作性能母線電纜備注表中“”表示必須校驗項目?！啊北硎静槐?/p>

23、校驗項目，“×”表示一般可不校驗5.2 變電所10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇根據(jù)機械廠所在地區(qū)的外界環(huán)境，高壓側(cè)采用GG-1A(F)型戶內(nèi)移開式交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備。其內(nèi)部高壓一次設(shè)備根據(jù)本廠需求選取，假設(shè)繼電保護都做時間為1.1s，斷路器短路時間為0.2s，初選設(shè)備：高壓斷路器： SN10-10I；高壓熔斷器：RN1-10/50高壓隔離開關(guān)：-10T/200；避雷器：FS4-10 電流互感器：LQJ-10/0.5；電壓互感器：JDZ-10因為繼電保護都做時間為1.1s，斷路器短路時間為0.2s，所以tima=tk=1.3。因此由上述一次設(shè)備驗證條件可知：高壓斷路器SN10-10I：查附錄

24、表2可知額定電壓為10kV，額定電流630A，額定開斷電流16kA，極限通過電流40kA，熱穩(wěn)定電流16kA。本設(shè)計中，。根據(jù)5.2節(jié)中高壓斷路器的驗證條件則； ；。因此符合條件。高壓隔離開關(guān)：查附錄表3可知額定電壓為10kV，額定電流200A,動穩(wěn)定電流峰值為25.5kA，熱穩(wěn)定電流為10kA。本設(shè)計中，。根據(jù)5.2節(jié)中高壓隔離開關(guān)的驗證條件則： ；。因此符合條件。電流互感器LQJ-10：查附錄表8可知額定電壓為10kV，額定電流一次100A,二次5A，1s熱穩(wěn)定倍數(shù)90，動穩(wěn)定倍數(shù)225。本設(shè)計中，。根據(jù)5.2節(jié)中電流互感器的驗證條件則： ；動穩(wěn)定校驗條件：熱穩(wěn)定校驗條件： 。因此均滿足條

25、件。高壓熔斷器：查附錄表6可知RN1-10/50：額定電壓10kV，額定電流50A，熔體電流40A。本設(shè)計中，根據(jù)5.2節(jié)中電流互感器的驗證條件則： ； 因此滿足條件表 5-2 變電所10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗表選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝置地點條件參數(shù)UNI30Ikish數(shù)據(jù)10kV39.72.9kA7.4 kA額定參數(shù)UNINIocimax高壓少油斷路器SN10-10I10KV63016kA40kA332.8電流互感器LQJ-1010KV100/5A_31.89避雷器FS4-1010KV_高壓隔離開關(guān)10KV200A_25.5kA130電壓互感器JDZ2-1010/0.

26、1KV_表5-2所選設(shè)備均滿足要求。第6章 變電所進出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇6.1 10kV高壓進線的選擇校驗6.1.1 10kV高壓進線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇采用LJ型鋁絞線架空敷設(shè)，接往10kV公用干線。初選LJ-120型號的架空線。下面從兩個方面進行驗證。1. 校驗發(fā)熱條件查附表14，LJ-120型鋁絞線的允許載流量(假設(shè)環(huán)境溫度為35) ，滿足發(fā)熱條件。2. 校驗機械強度查附表13得10kV架空鋼芯鋁線的最小截面，因此所選的LJ120型鋁絞線也滿足機械強度要求。由于此線路很短，不需校驗電壓損耗和檢驗經(jīng)濟電流密度。6.1.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇采用YJL22-100

27、00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25，查附表17可知，初選纜芯為35 mm2的交聯(lián)電纜，其，滿足發(fā)熱條件。2. 校驗短路熱穩(wěn)定按下式校驗式中的C值是短路熱穩(wěn)定系數(shù)由附錄表12查得。因此YJL22-10000-3×35電纜滿足要求。6.2 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)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)，與相距約2Km的相鄰單位變配電所的10kV母線相聯(lián)。1. 按發(fā)熱條件選擇工廠總負載容量為496.6kVA， （最熱月土壤平均溫度可視為25）。查附表17，初選纜芯截面為25 mm2的交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁芯電纜，其滿

28、足發(fā)熱條件。2. 校驗電壓損耗查附表15可查的纜芯為25 mm2的鋁芯電纜的 （按纜芯工作溫度75計），又的，線路長度按2km計，因此按下式計算得：滿足允許電壓損耗5的要求。表6-1 變電所進出線和聯(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10kV電源進線LJ型鋁絞線(三相三線架空敷設(shè))主變引入電纜YJL22-10000-3×35交聯(lián)電纜(直埋)380V低壓出線至1號廠房VLV22-1000-3×240+1×120型銅芯四芯電纜(架空)至2號廠房VLV22-1000-3×300+1×150型銅芯四芯電纜(架空)至3號廠房VLV22-1000-

29、3×240+1×120型銅芯四芯電纜(架空)至4號廠房VLV22-1000-3×240+1×120型銅芯四芯電纜(架空)與相鄰單位10kV聯(lián)絡(luò)線YJL22-10000-3×25交聯(lián)電纜型(直埋)第7章 變電所二次回路方案的選擇7.1 高壓斷路器的操動機構(gòu)控制與信號回路斷路器采用手力操動機構(gòu)，其控制與信號回路，如圖7-1所示。圖7-1 電磁操刀的斷路器控制與信號回路7.2 變電所的電能計量回路變電所的電能計量用的是電測量儀表。這里的“電測量儀表”按GBJ63-90電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計規(guī)范的定義，“是對電力裝置回路的電力運行參數(shù)所經(jīng)常測量、

30、選擇測量、記錄用的儀表和作計費、技術(shù)經(jīng)濟分析考核管理用的計量儀表的總稱?！?為了監(jiān)視供電系統(tǒng)一次設(shè)備(電力裝置)的運行狀態(tài)和計量一次系統(tǒng)消耗的電能，保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟合理地運行，工廠供電系統(tǒng)的電力裝置中必須裝設(shè)一定數(shù)量的電測量儀表。電測量儀表按其用途分為常用測量儀表和電能計量儀表兩類，前者是對一次電路的電力運行參數(shù)作經(jīng)常測量、選擇測量和記錄用的儀表，后者是對一次電路進行供用電的技術(shù)經(jīng)濟考核分析和對電力用戶用電量進行測量、計量的儀表，即各種電度表。變電所高壓側(cè)裝設(shè)專用計量柜，裝設(shè)三相有功電度表和無功電度表，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

31、量柜由上級供電部門加封和管理12。7.3 變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路7.3.1 變電所高壓側(cè)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/（開口三角）的結(jié)線，用以實現(xiàn)電壓測量和絕緣監(jiān)察，其結(jié)構(gòu)圖如圖7-2所示。圖7-2 610kV線路測量和計量儀表的原理電路作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線上，裝有三相有功電度表、三相無功電度表和電流表，高壓進線上，亦裝有電流表。7.3.2 變電所低壓側(cè)測量和絕緣監(jiān)察回路低壓側(cè)的動力出線上，均裝有有功電度表和無功電度表，低壓照明線路上裝有三相四線有功電度表。低壓并聯(lián)電容器組線上，裝有無功電度表。每一回路均裝

32、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。220/380V線路測量和計量儀表的原理電路如圖7-3所示。圖7-3 220/380V線路測量和計量儀表的原理電路7.4 變電所的保護設(shè)備7.4.1 主變壓器的繼電保護裝置電力變壓器的常見故障及異常的運行狀態(tài)，一般應(yīng)裝設(shè)下列繼電保護：1. 裝設(shè)瓦斯保護當(dāng)變壓器油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，瞬時動作與信號；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)反時限過電流保護變壓器內(nèi)外部故障或異常運行都可能導(dǎo)致其過電流現(xiàn)象，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的電流保護。采用GL15型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流跳閘的操作方式，因為他具有反時限

33、動作特性和速斷特性。(1) 過電流保護動作電流的整定取，。因此，動作電流故動作電流整定為5A。(2) 過電流保護動作時間的整定因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過電流保護的動作時間（10倍動作電流動作時間）可整定為最短的0.5s。(3) 過電流保護靈敏系數(shù)的檢驗已知：, ,因此其保護靈敏系數(shù)為滿足靈敏系數(shù)1.5的要求。3. 裝設(shè)電流速斷保護變壓器的過電流保護雖然能保護整個變壓器，但動作時限較長，切除故障不迅速，故需要裝設(shè)反應(yīng)迅速的電流速斷保護。利用GL15的速斷裝置。(1) 速斷電流的整定已知，因此速斷電流為：速斷電流倍數(shù)整定為Kqb可不為整數(shù)，但必須在28之間。(2) 電流速斷保護靈敏系數(shù)的檢驗已知：，因此其保護靈敏系數(shù)為：按GB50062-92規(guī)定，電流保護（含電流速斷保護）的最小靈敏系數(shù)為1.5，因此這里裝設(shè)的電流速斷保護的靈敏系數(shù)是達到要求的。7.4.2 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的極點保護裝置1. 裝設(shè)反時限過電流保護亦采用GL15型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流跳閘的操作方式。2. 裝設(shè)電流速斷保護亦利用GL15的速斷裝置。其電力變壓器繼電保護原理圖如圖7-4所示。圖7-4 10kV 電力變壓器繼電保護原理圖結(jié)論此論文設(shè)計了1