工廠供電-電力工程基礎(chǔ)說明書

1、.電力工程基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)1 引言工廠供電，就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。眾所周知，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(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)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(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小（除電化工業(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(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

2、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)過程自動(dòng)化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)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(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)

3、供電可靠性的要求。（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。2 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償2.1 負(fù)荷計(jì)算計(jì)算負(fù)荷是用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負(fù)荷值。用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷的確定，在工程中常用的有需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法，而前者應(yīng)用最為普遍。當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較多、各臺(tái)設(shè)備容量相差不甚懸殊時(shí)，通常都采用需要系數(shù)計(jì)算法。本次計(jì)算就使用該方法。1) 單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式有

4、功計(jì)算負(fù)荷： 無功計(jì)算負(fù)荷：視在計(jì)算負(fù)荷： 計(jì)算電流：2) 多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 有功計(jì)算負(fù)荷： 無功計(jì)算負(fù)荷： 視在計(jì)算負(fù)荷： 計(jì)算電流：下面以鑄造車間為例進(jìn)行計(jì)算說明。動(dòng)力部分： 照明部分： 鑄造車間：各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算如表2-1。表 2-1 負(fù)荷計(jì)算表廠房編號(hào)廠房名稱負(fù)荷類別設(shè)備容量/KW需要系數(shù)Kd功率因數(shù)tan 計(jì)算負(fù)荷1鑄造車間動(dòng)力2400.340.681.0881.6087.99照明60.7810.004.680.00小計(jì)24686.2887.99123.23187.232鍛壓車間動(dòng)力2200.240.631.2352.8065.09照明80.7610.006.0

5、80.00小計(jì)22858.8865.0987.77133.353金工車間動(dòng)力3300.230.621.2775.9096.05照明70.8110.005.670.00小計(jì)33781.5796.05126.01191.464工具車間動(dòng)力3000.310.621.2793.00117.69照明80.8210.006.560.00小計(jì)30899.56117.69154.15234.215電鍍車間動(dòng)力1900.560.790.78106.4082.58照明70.8110.005.670.00小計(jì)197112.0782.58139.21211.506熱處理車間動(dòng)力1500.90.780.80135.00

6、108.31照明70.8210.005.740.00小計(jì)157140.74108.31177.59269.827裝配車間動(dòng)力1500.350.661.1452.5059.76照明60.8310.004.980.00小計(jì)15657.4859.7682.92125.988機(jī)修車間動(dòng)力1700.320.631.2354.4067.06照明30.7810.002.340.00小計(jì)17356.7467.0687.84133.469鍋爐房動(dòng)力600.760.750.8845.6040.22照明20.8210.001.640.00小計(jì)6247.2440.2262.0494.2610倉庫動(dòng)力200.360.8

7、0.757.205.40照明1.60.8510.001.360.00小計(jì)21.68.565.4010.1215.3811生活區(qū)照明3200.730.940.36233.6084.79248.511129.59負(fù)荷類別設(shè)備容量/KW需要系數(shù)Kd功率因數(shù)tan 計(jì)算負(fù)荷總計(jì)(380V側(cè))動(dòng)力1830982.72814.91照明375.6計(jì)入0.76933.58790.471223.281858.162.2 無功功率補(bǔ)償由上表可知，該廠380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)只有0.76。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)不應(yīng)低于0.90?？紤]到主變壓器的無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此380V側(cè)

8、最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.90，暫取0.92來計(jì)算380V側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量： 選PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型，采用方案1（主屏）1臺(tái)與方案4（輔屏）3臺(tái)相結(jié)合，總共容量84kvar×1+112kvar×3=420kvar。因此，無功補(bǔ)償后工廠380V側(cè)和10kV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表2-2。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380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.75933.58790.471223.281858.16380V側(cè)無功補(bǔ)償容量-420.00380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.93933.58370.471004.41526.03主變

9、壓器功率損耗10kV側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.91948.65430.731041.8660.153 變電所位置和形式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)荷功率矩法來確定，即在工廠平面圖的下邊和左側(cè)，任作一直角坐標(biāo)的x軸和y軸,測(cè)出各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置,例如、等。而工廠的負(fù)荷中心設(shè)在，P為。因此仿照力學(xué)中計(jì)算重心的力矩方程,可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)：按比例K在工廠平面圖中測(cè)出各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置表3-1所示。表 3-1 各負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置坐標(biāo)軸12345678910生活區(qū)1.851.854.054.054.427.007.007.007.009.900.386.10

10、4.606.104.602.657.526.004.402.886.000.20由計(jì)算結(jié)果可知，X=3.85，Y=4.82,工廠的負(fù)荷中心在4號(hào)廠房的中心?？紤]的方便進(jìn)出線及周圍環(huán)境情況，決定在4號(hào)廠房的西北修建工廠變電所，其型式為附設(shè)式。由于本廠有二級(jí)重要負(fù)荷，考慮到對(duì)供電可靠性的要求，采用兩路進(jìn)線，一路經(jīng)10kV公共市電架空進(jìn)線（中間有電纜接入變電所）；一路引自鄰廠高壓聯(lián)絡(luò)線。設(shè)立位置如圖3-1所示。圖 3-1 變電所設(shè)立位置圖4 變電所主變壓器的選擇和主接線方案的選擇4.1 變電所主變壓器的選擇該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬于二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬于三級(jí)負(fù)荷。主變壓器型號(hào)采用S9型。1

11、)裝設(shè)一臺(tái)主變壓器主變壓器容量應(yīng)不小于總的計(jì)算負(fù)荷，即。選，即選一臺(tái)S9-1250/10型配電變壓器。圖 4-1 裝設(shè)一臺(tái)主變的變電所主接線方案2)裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器每臺(tái)主變壓器容量應(yīng)不小于總的計(jì)算負(fù)荷的，即同時(shí)每臺(tái)主變壓器容量不應(yīng)小于全部一、二級(jí)負(fù)荷的計(jì)算負(fù)荷之和，即每臺(tái)變壓器的容量按上兩式選擇，即因此選兩臺(tái)S9-630/10型配電變壓器。工廠二級(jí)負(fù)荷所需的備用電源亦由與鄰廠相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。圖 4-2 裝設(shè)兩臺(tái)主變的變電所主接線方案三相負(fù)荷基本平衡，其低壓中性線電流不超過其低壓繞組額定電流25%、且供電系統(tǒng)諧波干擾不甚嚴(yán)重時(shí)，三相配電變壓器的聯(lián)結(jié)組可選Yyn0。當(dāng)由單相不平衡負(fù)荷引起的

12、中性線電流超過變壓器低壓繞組額定電流25%時(shí)，或供電系統(tǒng)中存在較大的“諧波源”、高次諧波電流比較突出時(shí)，三相配電變壓器的聯(lián)結(jié)組宜選Dyn11。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均采用Yyn0。4.3 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：(1)裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案，如圖4-1所示。 (2)裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案，如圖4-2所示。(3)兩種主接線經(jīng)濟(jì)方案的比較(表4-1)。表 4-1 兩種主接線經(jīng)濟(jì)方案比較比較項(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滿足要求滿足要求供電質(zhì)量由于一臺(tái)主變，電壓損耗略大由于兩臺(tái)主變并列，電

13、壓損耗略小靈活方便性只一臺(tái)主變，靈活性較差由于有兩臺(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)指標(biāo)電力變壓器的綜合投資額S9-1250/10單價(jià)為17.4萬元，而由表4-1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2×17.4萬元=34.8萬元S9-630/10單價(jià)為10.5萬元，因此兩臺(tái)變壓器綜合投資為4×10.5萬元=42萬元，比一臺(tái)主變方案多投資7.2萬元高壓開關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資源GG-1A(F)型柜可按每臺(tái)4萬元計(jì)，而綜合投資可按設(shè)備價(jià)的1.5倍計(jì)，因此高壓開關(guān)柜的綜合投資約4×1.5×4=24萬元本方案采用6臺(tái)GG-1A(

14、F)柜，其綜合投資約為6×1.5×4=36萬元，比一臺(tái)主變方案多投資12萬元電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)主變的折舊費(fèi)=34.8萬元×0.05=1.74萬元；高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)=24萬元×0.06=1.44萬元；變配電設(shè)備的維修管理費(fèi)=(34.8+24)萬元×0.06=3.528萬元。因此主變和高壓開關(guān)設(shè)備的折舊和維修管理費(fèi)=(1.74+1.44+3.528)萬元=6.708萬元(其余項(xiàng)目從略)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；變配電設(shè)備的維修管理費(fèi)=(42

15、+36)萬元×0.06=4.68萬元。因此主變和高壓開關(guān)設(shè)備的折舊和維修管理費(fèi)=(2.1+2.16+4.68)萬元=8.94萬元，比一臺(tái)主變方案多耗資2.232萬元交供電部門的一次性供電貼費(fèi)按主變?nèi)萘棵縦VA900元計(jì)，供電貼費(fèi)=1250kVA×0.09萬元/kVA=112.5萬元供電貼費(fèi)=2×630kVA×0.09萬元/kVA=113.4萬元，比一臺(tái)主變方案多交0.9萬元從上表可以看出，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)主變方案的主接線方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變的方案遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案，因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的方案。(說

16、明:如果工廠負(fù)荷近期可有較大增長(zhǎng)的話，則宜采用裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案。)5 短路電流的計(jì)算5.1 繪制計(jì)算電路采用兩路電源供線，一路為附近一條10kV的干線取得工作電源，知該干線的導(dǎo)線牌號(hào)為L(zhǎng)J-95，導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距0.9m ,該干線首段所裝高壓斷路器的斷流容量為250MVA。下面計(jì)算本廠變電所高壓10kV母線上k-1點(diǎn)短路和低壓380V母線上k-2點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量(如圖5-1)。圖 5-1 短路計(jì)算電流5.2 確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值設(shè)，。則基準(zhǔn)電流：5.3 計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值(1)電力系統(tǒng) 已知,故(2)架空線路 LJ-80的，而線路長(zhǎng)8km，故(3)電力變壓

17、器 ，故因此繪等效電路，如圖5-2。圖 5-3 等效電路5.4 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和短路容量(1)總阻抗標(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5.5 計(jì)算k-2點(diǎn)(0.4kV側(cè))的短路電流總電抗及三相短路電流和短路容量(1)總阻抗標(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)三相短路容量以上短路計(jì)算結(jié)果綜合如表所示。(說明：工程設(shè)計(jì)說明書中可列出短路計(jì)算結(jié)果。)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-11.941.941.944.952.9335.34k-222.4

18、22.422.441.2224.4215.556 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)6.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)(表6-1)表 6-1 10kV側(cè)一次設(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 他裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)10kV72.17A1.94kA4.95kA1.94²×1.5=5.65一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)電壓互感器JDJ-1010/0.1kV電壓互感器JDZJ-10電流互感器LQJ-1010kV100/5A0.1kA=31.8kA(90×0.1)²×1=81二次負(fù)荷0.6避雷器FS4-1010kV戶外式高壓隔離開關(guān) GW4

19、-15G/20015kV200A6.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)(表6-2)表 6-2 380V側(cè)一次設(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 他裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)380V72.17A22.4kA41.22kA22.4²×0.7=351.23一次設(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一般30kA低壓斷路器DZ20-200380V200A一般25kA低壓刀開關(guān)HD13-1500/30380V1500A電流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A電流互感器LMZ1

20、-0.5500V100/5A 160/5A6.3 高低壓側(cè)母線的選擇 按88D264電力變壓器室布置標(biāo)準(zhǔn)圖集的規(guī)定，10kV母線選LMY-3(40×4)，即母線尺寸為40mm×4mm；380V母線選LMY-3×2(100×10)+80×8,即母線尺寸為120mm×10mm，而中性線母線尺寸為80mm×8mm。7 變壓所進(jìn)出線及鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇7.1 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LJ型鋁絞線架空敷設(shè)，接往10kV公用干線。1) 按發(fā)熱條件選擇由及室外環(huán)境溫度32°C，初選L

21、J-16，其35°C時(shí)，滿足發(fā)熱條件。2） 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度最小允許截面=35mm²，因此按發(fā)熱條件選擇的LJ-16不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，故改選LJ-35。由于此線路很短，不需校驗(yàn)電壓損耗。(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直接埋地敷設(shè)。1) 按發(fā)熱條件選擇及土壤溫度22°C，初選纜芯截面為=35mm²的交聯(lián)電纜，滿足發(fā)熱條件。2） 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面式中C值為母線材料的熱穩(wěn)定系數(shù)按終端變電所保護(hù)動(dòng)作時(shí)間1.5s，加斷路器斷路時(shí)間0.2s，再加0.05s，故。因此YJL

22、22-10000-3×35電纜滿足短路熱穩(wěn)定條件。7.2 380V低壓進(jìn)出的選擇(1)饋電給1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=187.23A及地下0.8m土壤溫度22°C，初選纜芯截面95mm²，其，滿足發(fā)熱條件。2） 校驗(yàn)電壓損耗 由圖3-1工廠平面圖量得變電所至1號(hào)廠房距離約為38m，查得95mm²的鋁芯電纜（,按纜芯工作溫度75°C計(jì)），又1號(hào)廠房的,，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(yàn)計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面故改選纜芯截面為400

23、mm²的電纜，即選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。(2）饋電給2號(hào)廠房（鍛壓車間）的線路亦采用的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同上）。（3）饋電給3號(hào)廠房（金工車間）的線路亦采用的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋（方法同上）。（4）饋電給4號(hào)廠房（工具車間）的線路由于工具車間在變電所旁邊，而且共一建筑物，因此采用聚氯乙烯絕緣銅芯導(dǎo)線BV-1000型5根（3根相線，1根中性線，1根保護(hù)線）穿硬塑料管埋地敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇由=234.21A及環(huán)境溫度（年最熱月平均溫度）25°C，查表知相線截面初選150mm2，其，滿足發(fā)熱條件。按規(guī)定

24、，中性線和保護(hù)線也選150mm²，與相截面相同即選BV-1000-1×150mm²塑料導(dǎo)線5根穿內(nèi)徑90mm的硬塑管。2) 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表知最小允許截面=1.0mm²，因此上面所選150mm²相線滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。3) 校驗(yàn)電壓損耗所選穿管線，估計(jì)長(zhǎng)度50m，而查表知，又工具車間=99.56kW，=117.69kvar，因此 滿足電壓損耗的要求。（5）饋電給5號(hào)廠房（電鍍車間）的線路亦采用的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋（方法同上）。（6）饋電給6號(hào)廠房（熱處理車間）的線路亦采用的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋（方法同上）。（7）饋電給7號(hào)廠

25、房（裝配車間）的線路亦采用的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋（方法同前）。（8）饋電給8號(hào)廠房（機(jī)修車間）的線路亦采用的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋（方法同前）。（9）饋電給9號(hào)廠房（鍋爐房）的線路亦采用的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋（方法同前）。（10）饋電給10號(hào)廠房（倉庫）的線路亦采用的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋（方法同前）。（11）饋電給生活區(qū)的線路采用LMY型涂漆矩形應(yīng)鋁母線架空敷設(shè)。1)按發(fā)熱條件選擇 由及室外環(huán)境溫度為25°C，初選LMY-80×6,其25時(shí)的，滿足發(fā)熱條件。2） 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度最小允許截面積，因此LMY-80×6滿足機(jī)械強(qiáng)度要求

26、。 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112m，查得LMY-80×6的，（按線間幾何均距0.6m計(jì)）又生活區(qū)的,，因此由此看來，對(duì)生活采用LMY-80×6架空線路供電是不可行的。為了確保生活用電（照明、家電）的電壓質(zhì)量，決定采用四回LMY-80×6架空線路對(duì)生活區(qū)供電，由此滿足允許電壓損耗要求，中性線選用LG-70鋁絞線。7.3 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)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，直接埋地敷設(shè)，與相距2km的鄰近單位變配電所的10kV母線相聯(lián)。(1)按發(fā)熱條件選擇工廠二級(jí)負(fù)荷容量共324.

27、48kVA，最熱月土壤平均溫度22°C，查表知初選纜芯截面25mm²的交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁芯電纜，其，滿足發(fā)熱條件。2) 校驗(yàn)電壓損耗有表可查得纜芯為25mm²的鋁芯電纜的（纜芯溫度按80計(jì)），。二級(jí)負(fù)荷按線路1km計(jì)，因此由此可見該電纜滿足允許電壓損耗的要求。(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25mm²的交聯(lián)電纜是滿足熱穩(wěn)定的要求。而鄰近單位10kV的短路數(shù)據(jù)不知，因此該聯(lián)絡(luò)線的短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)計(jì)算無法進(jìn)行，只有缺額。綜合以上所選變電所進(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 7-1 變

28、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電源進(jìn)線LJ-35鋁絞線（三相三線架空）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(hào)廠房VLV22-1000-3×400+1×200四芯塑料電纜（直埋）至2號(hào)廠房VLV22-1000-3×400+1×201四芯塑料電纜（直埋）至3號(hào)廠房VLV22-1000-3×400+1×202四芯塑料電纜（直埋）至4號(hào)廠房BV-1000-1×150銅芯線5根內(nèi)穿90mm硬塑管至5號(hào)廠房VLV22-1000-3×400+

29、1×202四芯塑料電纜（直埋）至6號(hào)廠房VLV22-1000-3×400+1×203四芯塑料電纜（直埋）至7號(hào)廠房VLV22-1000-3×400+1×204四芯塑料電纜（直埋）至8號(hào)廠房VLV22-1000-3×400+1×205四芯塑料電纜（直埋）至9號(hào)廠房VLV22-1000-3×400+1×206四芯塑料電纜（直埋）至10號(hào)廠房VLV22-1000-3×400+1×207四芯塑料電纜（直埋）至生活區(qū)四回路3×LMY-80×6+1×LJ-70（三相四

30、線架空）與鄰近單位10kV聯(lián)絡(luò)線YJL22-10000-3×25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 高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制與信號(hào)回路 斷路器采用手動(dòng)機(jī)構(gòu)。8.2 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，其上裝有三相有功電能表和無功電能表，分別計(jì)量全廠消耗的有功電能和無功電能，并據(jù)此計(jì)算每月工廠的平均功率因數(shù)。計(jì)量柜由有關(guān)供電部門加封和管理。8.3 變電所的測(cè)量和絕緣監(jiān)測(cè)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)JDZJ-10型，組成(開口三角)的接線，用以實(shí)現(xiàn)電壓測(cè)量和絕緣監(jiān)測(cè)。作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線上，裝有三相有功

31、電能表、三相無功電能表和電流表，其接線如圖。高壓進(jìn)線上，亦裝有電流表。低壓側(cè)的動(dòng)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。低壓母線上裝有電壓表。儀表的準(zhǔn)確度級(jí)按規(guī)范要求。8.4 變電所的保護(hù)裝置(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(shí)，瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)因嚴(yán)重故障產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，則動(dòng)作于跳閘。2）裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù) 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。 過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定 -保護(hù)裝置的可靠系

32、數(shù)，對(duì)定時(shí)限取1.2，對(duì)反時(shí)限1.3，；-保護(hù)裝置的結(jié)線系數(shù)，對(duì)相電流結(jié)線取1，對(duì)相電流差結(jié)線取，；-電流繼電器的返回系數(shù)，一般取0.8，；-電流互感器的變流比，；-變壓器的最大負(fù)荷電流，可取為，為變壓器一次測(cè)額定電流，。因此動(dòng)作電流為因此過電流保護(hù)動(dòng)作電流整定為10A。（注意：GL15型繼電器的過電流保護(hù)動(dòng)作電流只能2-10A,且為整數(shù)）過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)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(dòng)作時(shí)間(10倍動(dòng)作電流動(dòng)作時(shí)間)可整定為最短的0.5s。過電流保護(hù)靈敏度系數(shù)的檢驗(yàn) 利用-在電力系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，低壓母線兩相短路電流折合到變壓器高壓側(cè)的值，;-繼電保護(hù)動(dòng)作電流

33、折合到一次電路(即變壓器高壓側(cè))的值，因此其保護(hù)靈敏系數(shù)為滿足規(guī)定的靈敏度系數(shù)1.5的要求。3）裝設(shè)電流速斷保護(hù) 利用GL15型繼電器的電流速斷裝置來實(shí)現(xiàn)。速斷電流的整定 當(dāng)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限超過0.5s-0.7s時(shí)，應(yīng)裝設(shè)電流速斷保護(hù)。電流速斷保護(hù)實(shí)際上是一種瞬時(shí)動(dòng)作的過流保護(hù)。其動(dòng)作時(shí)間為繼電器本身固有的動(dòng)作時(shí)間，它的選擇性不是依靠時(shí)限，而是依靠選擇適當(dāng)?shù)膭?dòng)作電流來解決。利用，-變壓器低壓母線三相短路電流周期分量有效值；-可靠系數(shù)，對(duì)DL型繼電器取1.2-1.3，對(duì)GL型繼電器取1.4-1.5，；-保護(hù)裝置的結(jié)線系數(shù)，對(duì)相電流結(jié)線取1，對(duì)相電流差結(jié)線取，；-變壓器的電壓比，；-電流互感器的變流比，；因此速斷電流為速斷電流倍數(shù)整定為(注意:可不為整數(shù)，但必須在2-8之間)電流速斷保護(hù)靈敏度的校驗(yàn) 利用-在電力系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，變壓器高壓側(cè)的兩相短路電流，；-速斷電流折算到一次電路(變壓器高壓側(cè))的值，；因此其保護(hù)保護(hù)靈敏度系數(shù)為：按GB500621992規(guī)定，電流保護(hù)(含電流速斷保護(hù))的最小靈敏度系數(shù)為1.5，因此這里裝設(shè)的電流速斷保護(hù)滿足要求。但按JBJ6-1996H和JGJ/T 16-1992DE 規(guī)定，電流速斷保護(hù)的最小靈敏系數(shù)為2，則這里的電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)偏低一些。(2)作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置1）裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù)