機械廠降壓變電所的電氣設(shè)計

1、中北大學(xué)電力系統(tǒng)課程設(shè)計說明書引言在工廠里，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)濟建設(shè)具有十分重要的

2、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)濟建設(shè)，也具有重大的作用。本次設(shè)計根據(jù)課題提供的某機械制造廠的用電負荷和供電條件，并適當(dāng)考慮生產(chǎn)的發(fā)展，按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計準(zhǔn)則，本著安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的要求確定本廠變電所的位置和形式。通過負荷計算，確定主變壓器的臺數(shù)和容量。進行短路電流計算，選擇變電所主接線方案及高低壓設(shè)備與進出線,最后按要求寫出設(shè)計說明書,并繪出設(shè)計圖樣。具體過程和步驟:根據(jù)工廠總平面圖,工廠負荷情況,供電電源情況,氣象資料,地區(qū)水文資料和電費制度等,先計算電力負荷,判斷是否要進行無功功率補償,接著進行變電所位置和型式選擇,并確定變電所變壓器臺數(shù)和容量,

3、主接線方案選擇,最后進行短路電流的計算,并對變電所一次設(shè)備選擇和校驗和高低壓線路的選擇。設(shè)計任務(wù)及要求一、設(shè)計題目：某機械廠降壓變電所的電氣設(shè)計。二、設(shè)計要求： 要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負荷的實際情況，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、確定變電所的位置與型式，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，確定防雷和接地裝置，最后按要求寫出設(shè)計說明書，繪出設(shè)計圖樣。三、設(shè)計依據(jù)1）工廠總平面圖： 2）工廠負荷情況 本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負荷利用小時數(shù)為3000h，日最大負

4、荷持續(xù)時間為7h。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬于二級負荷外，其余均屬于三級負荷。低壓動力設(shè)備均為三相，額定電壓為380V。電氣照明及家用電器均為單相，額定電壓為220V。本廠的負荷統(tǒng)計資料如表1-1所示：3）供電電源情況 按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽定的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條10KV的干線取得工作電源。該干線的走向參看工廠總平面圖。該干線的導(dǎo)線牌號為LJ-120，導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距1.3m ,干線首端距離本廠約9km。干線首端所裝設(shè)的高壓短路器斷流容量為 300MVA，此斷路器配備有定時限過電流保護和電流速斷保護，定時限過電流保護整定的動作時間為1.7s，為滿足工廠二級負荷

5、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)系的架空線路總長度為69km，電纜線路總長度為19km。4）氣象資料 本廠所在地年最高溫度38，年平均氣溫為16，年最低溫度為-10，年最熱月平均最高溫度30，年最熱月平均氣溫為25，年最熱月地下0.8M處平均溫度25，常年主導(dǎo)風(fēng)向為南風(fēng)，覆冰厚度是3CM，年雷暴日數(shù)35天。表1-1廠房編號廠房名稱負荷類別設(shè)備容量/KW需要系數(shù)Kd功率因數(shù)1鑄造車間動力2600.360.69照明7.50.81.02鍛壓車間動力3200.250.64照明7.50.81.03金工車間動力3600.250.62照明60.851.04工具車間動

6、力3100.280.63照明8.50.71.05電鍍車間動力2000.450.75照明6.50.831.06熱處理車間動力1550.50.75照明70.81.07裝配車間動力1200.350.68照明7.20.81.08機修車間動力1650.260.68照明4.50.81.09鍋爐房動力750.650.75照明1.60.751.010倉庫動力200.360.85照明1.80.781.0生活區(qū)照明2600.750.965）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5m。6）電費制度 供電貼費800元/KVA。每月電費按兩部電費制：基本電費為按主變壓器容量計為18元/

7、KVA，動力電費為0.2元/KW.H，照明電費為0.5元/KW.H。工廠最大負荷時功率因數(shù)不得小于 0.92 。第一章 負荷計算和無功功率補償1.1 負荷計算的目的和方法（1） 一、負荷計算的內(nèi)容和目的 （2） 求計算負荷，是選擇確定建筑物報裝容量、變壓器容量的依據(jù)；（3） 求計算電流，是選擇纜線和開關(guān)設(shè)備的依據(jù)； （3） 求有功計算負荷和無功計算負荷，是確定靜電電容器容量的依據(jù)。 （4） 二、負荷計算的方法 （1） 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)，直接求出計算負荷。用于設(shè)備數(shù)量多，容量差別不大的工程計算，尤其適用于配、變電所和干線的負荷計算。 （2）利用系數(shù)法采用利用系數(shù)求出最大

8、負荷區(qū)間內(nèi)的平均負荷，再考慮設(shè)備臺數(shù)和功率差異的影響，乘以與有效臺數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)，得出計算負荷。適用于各種范圍的負荷計算，但計算過程稍繁。1.2 全廠負荷計算的過程本設(shè)計各車間計算負荷采用需要系數(shù)法確定。主要計算公式有： 有功計算負荷（kW） 無功計算負荷（kvar）: 視在計算負荷（kVA）：計算電流（A）: 具體車間計算負荷如下表：車間設(shè)備容量需要功率功率因數(shù)角的正切tan有功計算負荷Pc無功計算負荷Qc視在計算負荷ScPe系數(shù)因數(shù)Cos/kw/kvar/kVA/kwKd鑄造動力2600.360.691.04993.698.19134.11鍛壓動力3200.250.641.208096.

9、05139.18金工動力3600.250.621.2690113.89139.81工具動力3100.280.631.2386.8106.99117.61電鍍動力2000.450.750.889079.372113.01熱處理動力1550.50.750.8877.568.3489.76裝配動力1200.350.681.084245.2862.47機修動力1650.260.681.0842.946.2560.73鍋爐房動力750.650.750.8848.7542.9948.95倉庫動力200.360.850.627.24.4627.2鑄造照明7.50.810606鍛壓照明7.50.810606金

10、工照明60.85105.105.1工具照明8.50.7105.9505.95電鍍照明6.50.83105.39505.395熱處理照明70.8105.605.6裝配照明7.20.8105.7605.76機修照明4.50.8103.603.6鍋爐房照明1.60.75101.201.2倉庫照明1.80.78101.40401.404生活區(qū)照明2600.75101950195有功計算負荷Pc/kw無功計算負荷Qc/kw視在計算負荷(Sc/kw)總計899.759701.84496191155.080357同時系數(shù) 0.95854.77105666.75271381084.060568功率因素（ ）0

11、.766表2 各車間負荷計算表從表中可知：有功計算負荷無功計算負荷視在計算負荷1155.08 再乘以同時系數(shù)=0.95, =0.95此時功率因素<0.9, 所以要進行無功功率補償1.3無功功率補償由于本設(shè)計中cos=0.788<0.9,因此需要進行功率補償。由公式可知： 式中 補償前的自然平均功率因數(shù)對應(yīng)的正切值 補償后的功率因數(shù)對應(yīng)的正切值采用低壓側(cè)集中補償?shù)姆椒?，為使高壓?cè)功率因數(shù)達到0.9，則補償后的低壓功率因數(shù)應(yīng)達到0.92校正前 校正后 本次設(shè)計采用GCS型低壓無功功率自動補償屏，其中有34、35兩種方案，其34方案為主屏，35方案為輔屏。選GCS-34型低壓自動補償柜和

12、GCS-35型低壓補償柜結(jié)合補償，2臺變壓器無功補償各取256，分別取160的GCS-34A結(jié)合96的GCS-35C, 總?cè)萘咳?12無功補償后無功負荷為補償后的功率因數(shù)為：>0.92 滿足要求補償后的負荷如下表全廠負荷有功功率Pc/kw無功功率Qc/kvar視在計算負荷(Sc/kVA)補償前899.759701.841155.08無功補償-512補償后899.759189.84919.57補償后功率因數(shù)（）0.978表4 補償后的計算負荷第二章 變電所的選擇及主變壓器的選擇2.1 變電所的位置與型式選擇變電所位置的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟比較確定： 一、接近負荷中心； 二、進出

13、線方便； 三、接近電源側(cè)； 四、設(shè)備運輸方便； 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。按負荷功率矩法確定負荷中心工廠是10kv以下，變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負荷中心，工廠的負荷中心按負荷功率矩法來確定。在工廠

14、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)的中心負荷。而工廠的負荷中心的力矩方程，可得負荷中心的坐標(biāo)： 變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負荷中心。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，然后測出各車間（建筑）和生活區(qū)負荷點的坐標(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,

15、5)；p10(8.55,3.4)；p0(1.2,1.1)（工廠生活區(qū)），如圖3-1所示：而工廠的負荷中心假設(shè)在P（x，y），其中P=P1+P2+P3=Pi。仿照力學(xué)計算重心的力矩方程，可得負荷中心的坐標(biāo)如圖3-2：由計算結(jié)果可知，x=4.33 y=4.17工廠的負荷中心在2號廠房的東北角?？紤]的方便進出線及周圍環(huán)境情況，決定在2號廠房的東側(cè)緊靠廠房修建工廠變電所，其型式為附設(shè)式。2.2 主變壓器的類型、臺數(shù)與容量的選擇（1）考慮到變壓器在車間建筑內(nèi)，故選用低損耗的SCB10型10/0.4kV三相干式雙繞組電力變壓器。變壓器采用無載調(diào)壓方式，分接頭，聯(lián)接組別Dyn11，帶風(fēng)機冷卻并配置溫度控制儀

16、自動控制，帶IP20防護外殼。（2）由于工廠總負荷容量較大，且存在多個二級負荷，對電源的供電可靠性要求較高，宜采用兩臺變壓器，以便當(dāng)一臺變壓器發(fā)生故障后檢修時，另一臺變壓器能對二級負荷繼續(xù)供電，故選兩臺變壓器。（3）變壓器容量是根據(jù)無功補償后的計算負荷確定的。補償后的總計算負荷為，每臺變壓器的容量,工廠二級負荷為328.57，328.57，故每臺變壓器的容量為800。2.3 變電所主變壓器和主結(jié)線方案的選擇2.3.1變電所主變壓器的選擇 根據(jù)工廠的負荷性質(zhì)和電源情況,工廠變電所的主變壓器可有下列兩種方案: 裝設(shè)一臺主變壓器 型式采用S9，而容量根據(jù)式有1000>817.84即選擇一臺S9

17、-1000/10配電變壓器。至于工廠二級負荷的備用電源，由與臨近單位相連的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。 裝設(shè)兩臺主變壓器 形式采用S9，而每臺容量根據(jù)下式選擇，即：（0.60.7）834=（500.4583.8）KVA而且=（164+132+71）kVA=367KVA因此選兩臺S9-630/10型低損耗配電變壓器。工廠二級負荷的備用電源亦由與臨近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。2.3.2變電所主結(jié)線方案的選擇 按上面考慮的兩種主變壓器的方案可設(shè)計以下兩種主結(jié)線方案：（1） 裝設(shè)一臺主變的主結(jié)線方案,如圖4.1所示。（2） 裝設(shè)兩臺主變的主結(jié)線方案,如圖4.2所示。圖4.1 裝設(shè)一臺主變壓器的主結(jié)線方案圖4.

18、2 裝設(shè)兩臺主變壓器的主結(jié)線方案2.3.3兩種主接線方案經(jīng)濟技術(shù)比較 表4.1 兩種主接線方案的比較比較項目裝設(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，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，靈活性較好擴建適應(yīng)性稍差一些更好一些經(jīng)濟指標(biāo)電力變壓器的綜合投資由手冊查得S91000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S9630單價為7.47萬元，因此兩臺綜合投資為4×

19、;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4×1.5×3.5=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)柜的年運行費參照手冊計算，主變和高壓開關(guān)柜的折算和維修管理費每年為4.893萬元（其余略）主變和高壓開關(guān)柜的折舊費和維修管理費每年為7.067萬元，比一臺主變的方案多耗2.174萬元供電貼費按800元

20、/KVA計，貼費為1000×0.08=80萬元貼費為2×630×0.08萬元=100.8萬元，比一臺主變的方案多交20.8萬元 從表4.1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)一臺主變的主接線方案。第三章 機加工車間的配電系統(tǒng)的確定3.1 電力負荷計算配電方式應(yīng)遵從下列原則：（1）為減少電壓波動引起的閃爍，照明線路應(yīng)在車間動力總開關(guān)之前分出。（2）離配電點比較近的，且功率比較大的少數(shù)用電設(shè)備可以用放射式供電。（3）對于功率比較小、臺數(shù)比較多的設(shè)備，宜于采用干線對分電箱供電，然后由分電箱對各用電設(shè)備配電。（4）考慮分電箱供電范圍時，注意支線的敷設(shè)不

21、要跨過通道；通道另一側(cè)的設(shè)備，應(yīng)由另一側(cè)的分電箱供電，不要采取這一側(cè)的用電設(shè)備由另一側(cè)的分電箱供電。（5）吊車電源不要經(jīng)過分電箱，應(yīng)經(jīng)單獨的開關(guān)直接引自干線。按照上述原則，因為機加工車間用電器臺數(shù)較多且少數(shù)設(shè)備的容量大，且包含吊車設(shè)備，故按下面分組，并采用分電箱分配電：干線分電箱設(shè)備編號第1組19第2組31第3組32第4組33第5組35第6組6-12、3、4、56-28、9、106-325、266-427、28第7組7-16、7、11、12、137-21、34第8組8-114、15、16、17、188-220、21、228-323、248-429、30表5 機加工車間設(shè)備分組根據(jù)利用系數(shù)法計算

22、分干線電流和主干線電流，3.1.1分干線電流計算方法如下求各用電設(shè)備組在最大負荷班內(nèi)的平均負荷。用功功率 無功功率求平均利用系數(shù) 求用電設(shè)備的有效臺數(shù)，然后根據(jù)有效臺數(shù)和平均利用系數(shù)，查表求出附加系數(shù)。求計算負荷及計算電流有功計算負荷無功計算負荷視在計算負荷計算電流在實際工程中，若用電設(shè)備在3臺及以下，則其有功計算負荷取設(shè)備功率總和；3臺以上用電設(shè)備，而有效臺數(shù)小于4時，有功計算負荷取設(shè)備功率總和，再乘以0.9系數(shù)3.1.2主干線電流計算方法如下： 在確定擁有多組用電設(shè)備上的干線上或變電所低壓母線上的計算負荷時，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負荷不同時出線的因素。因此，在確定低壓干線上或低壓母線上的

23、計算負荷時，可結(jié)合具體情況對其有功和無功計算負荷計入一個同時系數(shù)（又稱參差系數(shù)或綜合系數(shù)和）。 由于各組設(shè)備的不一定相同，因此總的視在計算負荷和計算電流不能用各組的視在計算負荷或計算電流之和乘以和來計算?？偟挠泄τ嬎阖摵?取0.95總的無功計算負荷 取0.97總的視在計算負荷計算電流3.2 車間變壓器低壓到動力分電箱的干線的選擇低壓線路采用型四芯等截面銅芯聚錄乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚錄乙烯護套電力電纜，由設(shè)計要求可知在空氣中敷設(shè)時環(huán)境平均溫度為33度，在選擇電纜時取整為35度，埋地敷設(shè)時的環(huán)境平均溫度為25度，在選擇電纜是取30度。由上面計算的分干線電流和主干線電流，可以查表得到電纜的主芯線截面積和

24、中性線截面積，由此可以確定電纜型號。第四章 變電所主要結(jié)線方案的設(shè)計4.1 變壓器一次側(cè)主接線在前面選擇變壓器時選擇2臺主變壓器，且本廠可由附近一條10kV的公用電源干線取得工作電源；為滿足工廠二級負荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。所以采用一用一備的運行方式，故變壓器高壓側(cè)采用單母線接線，而低壓側(cè)采用單母線分段接線。該方案根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姴块T的要求，兩路電源均設(shè)置電能計量柜，且設(shè)置在電源進線主開關(guān)后。變電所采用直流操作電源，為監(jiān)視工作電源和備用電源的電壓，在母線上和備用進線斷路器之前均安裝有電壓互感器。當(dāng)工作電源停電且備用電源電壓正常時，先斷開工作電源進線斷路器，然后接通備用電

25、源進線斷路器，由備用電源提供所有負荷。備用電源的投入方式可采用手動投入，也可采用自動投入。進線柜和出線柜均采用電纜進線和電纜出線。開關(guān)柜是金屬封閉開關(guān)設(shè)備的俗稱，是按一定的電路方案將有關(guān)電器設(shè)備組裝在一個封閉的金屬外殼內(nèi)的成套配電裝置。金屬封閉開關(guān)設(shè)備分為三種類型：1鎧裝式；2：間隔式；3：箱式。高壓進線柜采用KYN28A-12金屬鎧裝中置移開式開關(guān)柜。工作電源端進線柜選用方案06，電能計量柜選用方案68，電壓測量柜選用方案02；備用電源端進線采用方案06，電能計量柜采用方案67，隔離柜選用方案56；2個變壓器饋電均采用方案02.4.2 變壓器二次側(cè)主接線低壓出線柜采用GCS低壓抽出式開關(guān)柜。

26、采用2列低壓柜，低壓柜最前端為變壓器，變壓器與低壓柜之間通過矩形銅母線聯(lián)接。在2個變壓器低壓母線之間設(shè)置聯(lián)絡(luò)柜。2個低壓母線之間采用封閉式母線連接。在聯(lián)絡(luò)柜之后2個低壓母線上分別設(shè)置無功補償柜。無功補償均采用低壓側(cè)集中補償?shù)姆椒ǎ摲桨缚紤]到以后發(fā)展，方便擴充出線柜。具體為：2個變壓器的出線柜都采用GCS-01E方案，無功補償柜采用2組GCS-34A主柜結(jié)合2組GCS-35C輔柜來進行無功補償，出線抽屜采用GCS-11方案。 第五章 短路電流的計算5.1 短路及其原因、后果短路：指供電系統(tǒng)中不同電位的導(dǎo)電部分（各相導(dǎo)體、地線等）之間發(fā)生的低阻性短接。短路是電力系統(tǒng)最常見的一種故障，也是最嚴重的

27、一種故障 主要原因：電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞，其次是人員誤操作、鳥獸危害等。 短路后果：Ø 短路電流產(chǎn)生的熱量，使導(dǎo)體溫度急劇上升，會使絕緣損壞；Ø 短路電流產(chǎn)生的電動力，會使設(shè)備載流部分變形或損壞；Ø 短路會使系統(tǒng)電壓驟降，影響系統(tǒng)其他設(shè)備的正常運行；Ø 嚴重的短路會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性；Ø 短路還會造成停電；Ø 不對稱短路的短路電流會對通信和電子設(shè)備等產(chǎn)生電磁干擾等。5.2 高壓電網(wǎng)短路電流的計算利用標(biāo)幺值法計算由于采用10KV電壓供電，故線路電流由設(shè)計要求中可知：工廠使用干線的導(dǎo)線牌號為LGJ-150，導(dǎo)線為等三角形排列，線距為2

28、m；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500MV·A。此斷路器配備有定時限過電流保護和電流速斷保護，定時限過電流保護整定的動作時間為1.7s。為滿足工廠二級負荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。查表得=0.358, =0.221（1）確定基準(zhǔn)值 取 而 計算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值1）電力系統(tǒng)（） X1*= =100/500=0.2 2）架空線路（ = 0.358/km） 3）電力變壓器（3）在k-1點的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 1)電源至短路點的總電抗標(biāo)幺值 2)三相短路電流周期分量有效值3)其他三相短路電流

29、4)三相短路容量 短路計算點總電抗標(biāo)幺值三相短路電流/KA三相短路容量Sk/MV.AK-1點2.801.971.971.975.011.5135.74 表6 短路電流計算結(jié)果第六章 變電所一次設(shè)備及進出線的選擇與校驗6.1 高壓開關(guān)柜選擇本次設(shè)計采用GZS1-12(KYN28A-12)中置式開關(guān)柜。其中的設(shè)備校驗如下：6.1.1真空斷路器的校驗真空斷路器型號都采用選用VS1-12/630-16型斷路器，由于電源進線的電流和變壓器高壓側(cè)的電流不同，應(yīng)該分開校驗。其檢驗過程如下表：電源引入隔離高壓斷路器校驗序號安裝地點的電氣條件VS1-12/630-16型斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1UN/KV10

30、UN.QF/KV12合格2Ic/A92.38 IN.QF/A630合格3Ik(3)/KA1.97 Ioc/KA16.00 合格4ish(3)/KA5.01 imax/KA40.00 合格5I2t6.99 It2*t1024.00 合格變壓器一次側(cè)高壓斷路器校驗序號安裝地點的電氣條件VS1-12/630-16型斷路器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1UN/KV10UN.QF/KV12合格2Ic/A46.19 IN.QF/A630合格3Ik(3)/KA1.97 Ioc/KA16.00 合格4ish(3)/KA5.01 imax/KA40.00 合格5I2t6.99 It2*t1024.00 合格表7變壓器高壓

31、真空斷路器校驗6.1.2電流互感器校驗 雖然電流互感器在電源進線的電流和變壓器高壓側(cè)的電流不同，但是只要滿足最大電流條件滿足要求，就能保證小電流的電流互感器也能滿足要求。所以校驗電源進線的電流互感器。電流互感器型號選用LZZB6-10-100/5型互感器，其檢驗過程如下表序號安裝地點的電氣條件LZZB6-10-100/5型電流互感器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結(jié)論1UN/KV10UN.QF/KV10.00 合格2Ic/A92.38 IN.QF/A100.00 合格3ish(3)/KA5.01 imax/KA15.00 合格4I2t2.42 It2*t38.30 合格表8變壓器一次側(cè)電流互感器校驗接地開關(guān)：

32、選用JN4-12/31.5戶內(nèi)高壓接地開關(guān)型避雷器：選用HY5WS2-17/50型避雷器。電壓互感器：型號為JDZX10-10,高壓熔斷器型號采用XRNP-10/3.15-50-2。6.2 高壓母線選擇高壓母線選取TMY矩形銅母線，變壓器一次側(cè)母線電流根據(jù)計算電流，選擇母線的截面積。所以母線型號為TMY-3*(40*3）6.3 低壓出現(xiàn)柜選擇 出線柜的選擇只要考慮干線電流即可。例如：機加工干線1：計算電流，查資料可知GCS-11-C抽屜，其最大電流為100A>30.97A,滿足要求，所以選用GCS-11-C抽屜。機加工車間出線柜方案如下表干線編號Ic抽屜出線電纜130.97GCS-11-

33、C-0.6/1-4*4272.00GCS-11-C-0.6/1-4*16396.85GCS-11-C-0.6/1-4*254108.39GCS-11-B-0.6/1-4*355212.53GCS-11-A-0.6/1-4*956136.91GCS-11-B-0.6/1-4*10786.27GCS-11-C-0.6/1-4*108143.40GCS-11-B-0.6/1-4*50表9 機加工車間出線柜方案車間類別Ic抽屜電纜型號鑄造195.35GCS-11-B-0.6/1-4*95鍛壓245.44GCS-11-A-0.6/1-4*150工具273.49GCS-11-A-0.6/1-4*150電鍍

34、237.40GCS-11-A-0.6/1-4*120熱處理170.93GCS-11-B-0.6/1-4*70裝配117.21GCS-11-B-0.6/1-4*35機修74.80GCS-11-C-0.6/1-4*16鍋爐房66.47GCS-11-C-0.6/1-4*16倉庫15.19GCS-11-C-0.6/1-4*4其他車間照明73.12GCS-11-C-0.6/1-4*16生活區(qū)182.72GCS-11-C-0.6/1-4*25生活區(qū)2330.89GCS-11-A-0.6/1-4*240表10 其他出線柜方案6.4 低壓母線選擇低壓母線選取TMY矩形銅母線，變壓器二次側(cè)母線電流根據(jù)計算電流，

35、選擇母線的截面積。中性線截面積選擇只要其電流大于計算電流的一半即可。查表，可以得到母線型號為TMY-3*(80*6.3）-1*(50*5）6.5 低壓出線電纜選擇出線電纜選用-0.6/1型四芯等截面銅芯聚錄乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚錄乙烯護套電力電纜，前面算出干線電流，根據(jù)電流計算值選擇截面積，6.6 變壓器分組 為了使2個變壓器提供的負荷相近，按如下分組：變壓器分組1#變壓器鑄造車間PcQcSc鍛壓車間515.12399.56651.92電鍍車間無功補償-256鍋爐房515.12143.56534.75倉庫其他車間照明生活區(qū)1熱處理車間補償后功率因數(shù)0.962#變壓器工具車間PcQcSc機加工車間535.72372.09652.26裝配車間無功補償-256機修車間535.72116.09548.15生活區(qū)2補償后功率因數(shù)0.98表12 變壓器分組第七章 變電所的防雷保護與接地裝置的設(shè)計7.1 變電所的防雷保護雷電引起的大氣過電壓會對電器設(shè)備和變電所的建筑物產(chǎn)生嚴重的危害，因此，在變電所必須采取有效的防雷措施，以保證電器設(shè)備的安全。根據(jù)變電所雷擊目的物的分類，在變電所的中的建筑物應(yīng)裝設(shè)直擊雷保護裝置。在進線段的1km長度內(nèi)進行直擊雷保護。防直擊雷的常用設(shè)備為避雷針。所選用的避雷器：接閃器采用直徑的圓鋼；引下線采用直徑的圓鋼；接地體采用三根2.5m長的的角