冶金車間低壓配電系統(tǒng)及車間變電所設(shè)計初稿

1、摘要隨著經(jīng)濟的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)建設(shè)的迅速崛起，供電系統(tǒng)的設(shè)計越來越全面、系統(tǒng)，工廠用電量迅速增長，對電能質(zhì)量、技術(shù)經(jīng)濟狀況、供電的可靠性指標(biāo)也日益提高，因此對供電設(shè)計也有了更高、更完善的要求。設(shè)計是否合理，不僅直接影響基建投資、運行費用和有色金屬的消耗量，也會反映在供電的可靠性和安全生產(chǎn)方面，它和企業(yè)的經(jīng)濟效益、設(shè)備人身安全密切相關(guān)。變電所的設(shè)計，必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件，結(jié)合國情合理地確定設(shè)計方案；變電所的設(shè)計，必須堅持節(jié)約用地的原則。變電所應(yīng)建在靠近負荷中心位置，這樣可以節(jié)省線材，降低電能損耗，提高電壓質(zhì)量，這是供配電系統(tǒng)設(shè)計的一條重要原則。隨

2、著電力技術(shù)高新化、復(fù)雜化的迅速發(fā)展，電力系統(tǒng)在從發(fā)電到供電的所有領(lǐng)域中，通過新技術(shù)的使用，都在不斷的發(fā)生變化。變電所作為電力系統(tǒng)中一個關(guān)鍵的環(huán)節(jié)也同樣在新技術(shù)領(lǐng)域得到了充分的發(fā)展。關(guān)鍵詞：供電系統(tǒng)；變電所設(shè)計Metallurgy machine repair shop and low-voltage power distribution system substation design workshopAbstractWith the economic development and modern industrial building of the rapid rise of the des

3、ign of the power supply system more and more comprehensive, systematic, and rapid growth of electricity consumption in factories, on the power quality, technical and economic conditions, indicators of the reliability of electricity supply improves, so Design of power supply has been higher and more

4、comprehensive requirements. The design is reasonable, not only directly affects the investment in infrastructure, operation costs and the consumption of non-ferrous metals, will be reflected in the electricity supply reliability and security of production, it is the economic efficiency of enterprise

5、s, is closely related to personal safety equipment.The transformer substation design, must embark from the overall situation, has unified planning, according to the load nature, the using electricity capacity, the project characteristic and the local power supply condition, the union national condit

6、ion determines the design proposal reasonably; The transformer substation design, must insist that saves the land principle. The transformer substation should construct is approaching the load center position, like this may save the wire rod, reduces the electrical energy to lose, improves the volta

7、ge quality, this is for an electrical power distribution system design cardinal principle. With high-power technology, and the complexity of the rapid development of the power system in the supply of electricity from power generation in all areas, through the use of new technologies are constantly c

8、hanging. Substation power system as a key link in the same field of new technologies has been fully developed.Key words : Power supply system ; Transformer substation design目錄1 緒論.2 設(shè)計任務(wù).設(shè)計要求2.2 設(shè)計依據(jù)供電電源情況.車間變電所的供電范圍.2.2.4 氣象資料.2.2.5 地質(zhì)水文資料2.2.6 電費制度.3 負荷計算和無功功率補償3.1 負荷計算.3.2 無功功率補償4 變電所位置與型式的選擇5 變電

9、所主變壓器及主接線方案的選擇.5.3 主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟比較6 短路電流的計算6.1 繪制計算電路6.2 確定短路計算基準(zhǔn)值6.3 計算短路電路中個元件的電抗標(biāo)幺值.6.4 k點（10.5kV側(cè)）的相關(guān)計算6.4.2 三相短路電流周期分量有效值.6.4.3 其他短路電流.6.4.4 三相短路容量.7 變電所一次設(shè)備的選擇校驗7.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗.7.1.4 隔離開關(guān)、負荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗7.2 高低壓母線的選擇8 變壓所進出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇.8.1 10kV高壓進線和引入電纜的選擇8.1.1 10kV高壓進線的選擇校驗.8.1.2 由高壓配電室至主變的一段

10、引入電纜的選擇校驗8.2 380低壓出線的選擇.8鉚焊車間8電修理車間.8機加工二車間.8.2.5 機加工一車間.8.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗.9 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護的整定9.2 變電所繼電保護裝置.9.3.2 電流速斷保護靈敏度系數(shù)的檢驗.10 降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計 直接防雷保護.10.1.2 雷電侵入波的防護.10.2 變電所公共接地裝置的設(shè)計.參考文獻總結(jié)謝辭附錄1緒論變電站是電力系統(tǒng)的一個重要組成部分，由電器設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)按一定的接線方式所構(gòu)成，他從電力系統(tǒng)取得電能，通過其變換、分配、輸送與保護等功能，然后將電能安全、可靠、經(jīng)濟的輸送到每一個用電

11、設(shè)備的轉(zhuǎn)設(shè)場所。作為電能傳輸與控制的樞紐，變電站必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計和控制模式，才能適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)、現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)和社會生活的發(fā)展趨勢。隨著計算機技術(shù)、現(xiàn)代通訊和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，為目前變電站的監(jiān)視、控制、保護和計量裝置及系統(tǒng)分隔的狀態(tài)提供了優(yōu)化組合和系統(tǒng)集成的技術(shù)基礎(chǔ)。按照安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟的供配電基本原則,我們提出工廠車間供電的設(shè)計方案 。 本次設(shè)計主要是關(guān)于某機修廠機加工一車間及車間變電所低壓配電系統(tǒng)設(shè)計。根據(jù)變電所擔(dān)負的任務(wù)及用戶負荷等情況，選擇所址，利用用戶數(shù)據(jù)進行負荷計算，確定用戶無功功率補償裝置。同時進行各種變壓器的選擇，從而確定變電站的接線方式，再進行短路電流計算，選擇送配電

12、網(wǎng)絡(luò)及導(dǎo)線，進行短路電流計算。選擇變電站高低壓電氣設(shè)備，為變電所平面及剖面圖提供依據(jù)。本變電所的初步設(shè)計包括了：（1）總體方案的確定（2）負荷分析（3）短路電流的計算（4）高低壓配電系統(tǒng)設(shè)計與系統(tǒng)接線方案選擇（5）繼電保護的選擇與整定（6）防雷與接地保護等內(nèi)容。2 設(shè)計任務(wù)2.1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，確定變電所的位置和型式，確定變電所主變壓器的臺數(shù)、容量與類型，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，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)

13、計圖紙。2.2設(shè)計依據(jù)2 車間負荷情況 本車間為三班工作制，年最大有功負荷利用小時數(shù)為3500h，屬三級負荷。2 供電電源情況 （1）本車間變電所從本廠35/10KV 總降壓變電所用電纜線路引進10KV 電源，如圖示。電纜線路長400m。圖1-1（2）工廠總降壓變電所10KV母線上的短路容量按300MVA計。（3）工廠總降壓變電所10KV配電出線時限過電流保護的整定時間top=1.7s.（4）要求車間變電所最大負荷時功率因數(shù)不得低于0.9.（5）要求在車間變電所10KV 側(cè)進行電能計量。2 車間變電所的供電范圍本車間變電所設(shè)在機加工一車間的東南角，除為機加工一車間供電外，尚需為機加工二車間及鑄

14、造、鉚焊、電修等車間供電。2.2.4 氣象資料 本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為38，年平均氣溫為23，年最低氣溫為-8，年最熱月平均最高氣溫為33，年最熱月平均氣溫為26，年最熱月地下米處平均氣溫為25。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向為東北風(fēng)，年雷暴日數(shù)為20d。2.2.5 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2m。2.2.6電費制度 本廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T達成協(xié)議，在工廠變電所低壓側(cè)計量電能，供電貼費為800元/kVA。每月基本電費按兩部電費制交納電費:基本電費為18元/kVA，動力電費為元，照明電費為元。工廠最大負荷時的功率因數(shù)不得低于。3 負荷計算和無功功率補償3.1 負荷計算

15、3a)有功計算負荷（單位為KW）=，為系數(shù)b)無功計算負荷（單位為kvar）= tanc)視在計算負荷（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）3a)有功計算負荷（單位為KW）=式中是所有設(shè)備組有功計算負荷之和，是有功負荷同時系數(shù)，可取b)無功計算負荷（單位為kvar）=，是所有設(shè)備無功之和；是無功負荷同時系數(shù)，可取c)視在計算負荷（單位為kvA）=d)計算電流（單位為A）=經(jīng)過計算，得到各車間的負荷計算表，如表3-1、3-2所示（額定電壓取380V）。表3-1 機械加工一車間設(shè)備明細表設(shè)備代號設(shè)備名稱型號臺數(shù)單臺容量/kw總?cè)萘?kw1車床C630M1

16、2萬能工具磨床M5M13普通車床C620-114普通車床C629-115普通車床C620-116普通車床C620-317普通車床C62018普通車床C62019普通車床C620110普通車床C620111普通車床C618112普通車床C616113螺絲套絲機S-8139114普通車床C630115管螺紋車床Q199116搖臂鉆床Z35117圓柱立式鉆床Z5040118圓柱立式鉆床Z50401195t單梁吊車120立式沙輪121牛頭刨床B66513322牛頭刨床B66513323萬能銑床X63WT1131324立式銑床X52K125滾齒機 Y-36126插床B503214427弓鋸機G72128

17、立式鉆床Z512129電極式鹽浴電阻爐12020(單相380)30井式回火電阻爐1242431箱式加熱電阻爐1454532車床CW6-1133立式車床C512-1A134臥式鏜床J681101035單臂刨床B101017070總計表3-2 機加工二車間和鑄造、鉚焊、電修等車間的負荷計算表序號車間名稱供電回路代號設(shè)備容量/kW計算負荷P30/kwQ30/kvarS30/kVAI30/A1機加工二車間1551203684108082鑄造車間16064140568018072803鉚焊車間1504517051101704電修車間150457890146446511910808總計14063.2 無功

18、功率補償 無功功率的人工補償裝置：主要有同步補償機和并聯(lián)電抗器兩種。由于并聯(lián)電抗器具有安裝簡單、運行維護方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴容方便等優(yōu)點，因此并聯(lián)電抗器在供電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍。由表3可知，該廠380V側(cè)最大負荷時的功率因數(shù)只有。而供電部門要求該廠10KV進線側(cè)最大負荷時功率因數(shù)不低于0.9?？紤]到主變壓器的無功損耗元大于有功損耗，因此380V側(cè)最大負荷時功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.9，暫取5來計算380V側(cè)所需無功功率補償容量：=(tan - tan)=927tan(arccos0.83 kvar參照圖3，選PGJ1型低壓自動補償評屏，并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型，采用其方案1（主

19、屏）1臺與方案3（輔屏）4臺相結(jié)合，總共容量為84kvar5=420kvar。補償前后，變壓器低壓側(cè)的有功計算負荷基本不變，而無功計算負荷=（625.4 -420） kvar，視在功率= kVA，計算電流=A,功率因數(shù)提高為cos=0.98。在無功補償前，該變電所主變壓器T的容量為應(yīng)選為1250kVA,才能滿足負荷用電的需要；而采取無功補償后，主變壓器T的容量選為1000kVA的就足夠了。同時由于計算電流的減少，使補償點在供電系統(tǒng)中各元件上的功率損耗也相應(yīng)減小，因此無功補償?shù)慕?jīng)濟效益十分可觀。因此無功補償后工廠380V側(cè)和10kV側(cè)的負荷計算如表2-2所示。圖3-1 PGJ1型低壓無功功率自動

20、補償屏的接線方案表3-3無功補償后工廠的計算負荷項目cos計算負荷/KW/kvar/kVA/A380V側(cè)補償前負荷0.839271699380V側(cè)無功補償容量420380V側(cè)補償后負荷8927主變壓器功率損耗=5710KV側(cè)負荷計算4 變電所位置與型式的選擇變電所的位置應(yīng)盡量接近車間的負荷中心，車間的負荷中心按負荷功率矩法來確定。在車間平面圖的下邊和左側(cè)，分別作一直角坐標(biāo)的軸和軸，然后測出各車間（建筑）負荷點的坐標(biāo)位置，、分別代表廠房1、2、3.10號的功率，設(shè)定（2.5，5.6）、（3.6，3.6）、（5.7，1.5）、（4，6.6）、（6.2，6.6）、（6.2，5.2）、（6.2，3.5

21、）、（8.8，6.6）、（8.8，5.2）、（8.8，3.5），并設(shè)（1.2，1.2）為生活區(qū)的中心負荷，如圖4所示。而工廠的負荷中心假設(shè)在P(,),其中P=+=。因此仿照力學(xué)中計算中心的力矩方程，可得負荷中心的坐標(biāo)： （4-1） （4-2）把各車間的坐標(biāo)代入（3-1）、（3-2），得到=5.38，=5.38 。由計算結(jié)果可知，車間的負荷中心在機加工一車間的東南角。考慮到周圍環(huán)境及進出線方便，決定在機加工一車間的東南角建變電所，器型式為附設(shè)式。圖4-1 按負荷功率矩法確定負荷中心5 變電所主變壓器及主接線方案的選擇5.1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，工廠車間變電所的主變壓器

22、考慮有下列兩種可供選擇的方案：a)裝設(shè)一臺變壓器 型號為S9型，而容量根據(jù)式，為主變壓器容量，為總的計算負荷。選=1000 KVA> KVA，即選一臺S9-1000/10型低損耗配電變壓器。b)裝設(shè)兩臺變壓器 型號為S9型，而每臺變壓器容量根據(jù)式（5-1）、（5-2）選擇，即 KVA=（）KVA（5-1）=(134.29+165+44.4) KVA=343.7 KVA（5-2）因此選兩臺S9-630/10型低損耗配電變壓器。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均為Yyn0 。5.2 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)計下列兩種主接線方案：5如圖5-1所示Y0Y0S9-1000GG-1A

23、(F)-07聯(lián)絡(luò)線（備用電源）GG-1A(F)-54GW口-1010kVFS4-10GG-1A(J)-03GG-1A(J)-03GG-1A(F)-07GG-1A(F)-54GG-1A(F)-07GG-1A(F)-07主變聯(lián)絡(luò)（備用）220/380V高壓柜列圖5-1 裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案5.2.2裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案 如圖4-2所示Y0Y0220/380VS9-630GG-1A(F)GG-1A(F)-07S9-630聯(lián)絡(luò)線（備用電源）GG-1A(F)-54GG-1A(F)-113、11GW口-1010kVFS4-10GG-1A(J)-01GG-1A(F)-113GG-1A(F)-

24、11GG-1A(J)-01GG-1A(F)-96GG-1A(F)-07GG-1A(F)-54主變主變聯(lián)絡(luò)（備用）高壓柜列-96圖5-2 裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案5.3 主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟比較 表5-1 主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟比較比較項目裝設(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，電壓損耗較小靈活方便性只有一臺主變，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額高壓開關(guān)柜（含計量柜）的綜合投資額查得GG-1A(F)型柜可按每臺4萬元計，其綜

25、合投資可按設(shè)備的1.5倍計，因此高壓開關(guān)柜的綜合投資約為4*1.5*4=24萬元本方案采用6臺GG-1A(F)柜，其綜合投資約為6*1.5*4=36萬元，比一臺主變方案多投資12萬元電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運行費供電貼費從上表可以看出，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)一臺主變的主接線方案，但按經(jīng)濟指標(biāo)，則裝設(shè)一臺主變的主接線方案遠由于裝設(shè)兩臺主變的主接線方案，因此決定采用裝設(shè)一臺主變的主接線方案。6 短路電流的計算6.1 繪制計算電路如圖6-1所示圖6-1 引入車間變電所電路6.2 確定短路計算基準(zhǔn)值設(shè)基準(zhǔn)容量=100MVA，基準(zhǔn)電壓=，為短路計算電壓，即低壓側(cè)=10.5kV，

26、則（6-1）6.3 計算短路電路中個元件的電抗標(biāo)幺值6.3.1電力系統(tǒng)已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量=300MVA，故=100MVA/300MVA=0.33 （6-2）6電纜線路已知線路電抗，而線路長km，故 （6-3）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 （6-4）式中，為變壓器的額定容量因此繪制短路計算等效電路如圖6-2所示。圖6-2 短路計算等效電路6.4 k點（10.5kV側(cè)）的相關(guān)計算6（6-5）6.4.2 三相短路電流周期分量有效值 （6-6）6.4.3 其他短路電流 （6-7）（6-8）（6-9）6.4.4 三相短路容量（6-10）以上短路計算結(jié)

27、果綜合圖表6-1所示。表6-1短路計算結(jié)果短路計算點三相短路電流三相短路容量/MVAk3037 變電所一次設(shè)備的選擇校驗7.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗7.1.1按工作電壓選則 設(shè)備的額定電壓一般不應(yīng)小于所在系統(tǒng)的額定電壓，即，高壓設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于其所在系統(tǒng)的最高電壓，即。=10kV， =11.5kV，高壓開關(guān)設(shè)備、互感器及支柱絕緣額定電壓=12kV，穿墻套管額定電壓=11.5kV，熔斷器額定電壓=12kV。7.1.2按工作電流選擇設(shè)備的額定電流不應(yīng)小于所在電路的計算電流，即7.1.3按斷流能力選擇設(shè)備的額定開斷電流或斷流容量，對分斷短路電流的設(shè)備來說，不應(yīng)小于它可能分斷的最大短路有

28、效值或短路容量，即或?qū)τ诜謹嘭摵稍O(shè)備電流的設(shè)備來說，則為，為最大負荷電流。7.1.4 隔離開關(guān)、負荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗a)動穩(wěn)定校驗條件或、分別為開關(guān)的極限通過電流峰值和有效值，、分別為開關(guān)所處的三相短路沖擊電流瞬時值和有效值b)熱穩(wěn)定校驗條件對于上面的分析，如表7-1所示，由它可知所選一次設(shè)備均滿足要求。表7-1 10 kV一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗選擇校驗項目電壓電流斷流能力動態(tài)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點條件參數(shù)數(shù)據(jù)10kV()一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)高壓少油斷路器SN10-10I/63010kV630kA16kA40 kA高壓隔離開關(guān)-10/20010kV200A-25.5 kA高壓熔

29、斷器RN2-1010kV50 kA-電壓互感器JDJ-10-電壓互感器JDZJ-10-電流互感器LQJ-1010kV100/5A-=31.8 kA=81避雷針FS4-1010kV-戶外隔離開關(guān)GW4-12/40012kV400A-25kA7.2 高低壓母線的選擇查表得到，10kV母線選LMY-3(404mm),即母線尺寸為40mm4mm;380V母線選LMY-3（12010）+806，即相母線尺寸為120mm10mm，而中性線母線尺寸為80mm6mm。8 變壓所進出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇8.1 10kV高壓進線和引入電纜的選擇8.1.1 10kV高壓進線的選擇校驗采用LGJ型鋼芯鋁絞線架空敷

30、設(shè)，接往10kV公用干線。a).按發(fā)熱條件選擇由=及室外環(huán)境溫度33°，查表得，初選LGJ-35,其35°C時的=149A>,滿足發(fā)熱條件。b).校驗機械強度查表得，最小允許截面積=25，而LGJ-35滿足要求，故選它。由于此線路很短，故不需要校驗電壓損耗。8.1.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗 采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜之間埋地敷設(shè)。a)按發(fā)熱條件選擇由=及土壤環(huán)境25°，查表得，初選纜線芯截面為25的交聯(lián)電纜，其=149A>,滿足發(fā)熱條件。b)校驗熱路穩(wěn)定按式，A為母線截面積，單位為；為滿足熱路穩(wěn)定條件的最

31、大截面積，單位為；C為材料熱穩(wěn)定系數(shù)；為母線通過的三相短路穩(wěn)態(tài)電流，單位為A；短路發(fā)熱假想時間，單位為s。本電纜線中=1960，=0.5+0.2+0.05=0.75s，終端變電所保護動作時間為0.5s，斷路器斷路時間為0.2s，C=77，把這些數(shù)據(jù)代入公式中得<A=25。因此JL22-10000-3 25電纜滿足要求。8.2 380低壓出線的選擇8饋電給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)。 a）按發(fā)熱條件需選擇由=201A及地下土壤溫度為25，查表，初選纜芯截面120，其=212A>，滿足發(fā)熱條件。 b）校驗電壓損耗由圖所示的工廠平面圖量得變電

32、所至廠房距離約為288m，而查表得到120的鋁芯電纜的 （按纜芯工作溫度75°計），又鑄造車間的=198.4kW, =195.8 kvar，故線路電壓損耗為>=5%c）斷路熱穩(wěn)定度校驗不滿足短熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為240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，下同。8.2.2 鉚焊車間饋電給鉚焊車間的線路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同上，從略）。8.2.3 電修理車間饋電給電修車間的線路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四

33、芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同上，從略）。8.2.4 機加工二車間饋電給機加工二車間的線路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同上，從略）。8.2.5 機加工一車間饋電給機加工一車間的線路，由于機加工一車間就在變電所旁邊，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（包括3根相線、1根N線、1根PE線）穿硬塑料管埋地敷設(shè)。a）按發(fā)熱條件需選擇由，初選截面積4，其=19A>，滿足發(fā)熱條件。 b）校驗機械強度查表得，因此上面所選的4的導(dǎo)線滿足機械強度要求。c) 所選穿管線估計長50m，而查表得，又倉庫的=8

34、.8kW, =6 kvar，因此<=5%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)線的選擇校驗采用YJL2210000型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣的鋁心電纜，直接埋地敖設(shè)，與相距約2Km的臨近單位變配電所的10KY母線相連。8.3.1按發(fā)熱條件選擇 工廠二級負荷容量共335.1KVA，最熱月土壤平均溫度為25。查表工廠供電設(shè)計指導(dǎo)8-43，初選纜心截面為25的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁心電纜，其滿足要求。8.3.2校驗電壓損耗 由表工廠供電設(shè)計指導(dǎo)8-41可查得纜芯為25的鋁（纜芯溫度按80計），而三級負荷的,，線路長度按2km計，因此由此可見滿足要求電壓損耗5%的要求。8.3.3短路熱穩(wěn)定

35、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25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，因此該聯(lián)路線的短路熱穩(wěn)定校驗計算無法進行，只有暫缺。 以上所選變電所進出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號規(guī)格如表 8-1所示。表8-1 進出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號規(guī)格線 路 名 稱導(dǎo)線或電纜的型號規(guī)格10KV電源進線LGJ-35鋁絞線（三相三線架空）主變引入電纜YJL22100003×25交聯(lián)電纜（直埋）380V低壓出線鑄造車間VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜（直埋）鉚焊車間VLV2210003×

36、;240+1×120四芯塑料電纜（直埋）電修車間VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜（直埋）機加工二車間VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜（直埋）機加工二車間BLV10001×4鋁芯線5根穿內(nèi)徑25硬塑管9 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護的整定9.1變電所二次回路方案的選擇a)高壓斷路器的操作機構(gòu)控制與信號回路 斷路器采用手動操動機構(gòu)，其控制與信號回路如工廠供電設(shè)計指導(dǎo)圖6-12所示。b)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，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表和

37、無功電能，并以計算每月工廠的平均功率因數(shù)。計量柜由上級供電部門加封和管理。c)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JDZJ10型，組成Y0/Y0/的接線，用以實現(xiàn)電壓側(cè)量和絕緣監(jiān)察，其接線圖見工廠供電設(shè)計指導(dǎo)圖6-8。作為備用電源的高壓聯(lián)路線上，裝有三相有功電度表和三相無功電度表、電流表，接線圖見工廠供電設(shè)計指導(dǎo)圖6-9。高壓進線上，也裝上電流表。低壓側(cè)的動力出線上，均裝有有功電度表和無功電度表，低壓照明線路上裝上三相四線有功電度。低壓并聯(lián)電容器組線路上，裝上無功電度表。每一回路均裝設(shè)電流表。低壓母線裝有電壓表，儀表的準(zhǔn)確度等級按符合要求。9.2

38、 變電所繼電保護裝置9 a）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，瞬時動作于信號；當(dāng)產(chǎn)生大量的瓦斯時，應(yīng)動作于高壓側(cè)斷路器。 b）裝設(shè)反時限過電流保護。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。9.2.2護動作電流整定 （9-1）其中，可靠系數(shù)，接線系數(shù)，繼電器返回系數(shù)，電流互感器的電流比=100/5=20 ，因此動作電流為：因此過電流保護動作電流整定為10A。9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倍的動作電流動作時間）可整定為最短的s 。9 （9-2）其中，kA/(10kV/0.4kV)=577A，因此其靈敏度

39、系數(shù)為：滿足靈敏度系數(shù)的1.5的要求。9.3裝設(shè)電流速斷保護 利用GL15的速斷裝置。9利用式，其中，因此速斷保護電流為：速斷電流倍數(shù)整定為： (注意可不為整數(shù),但必須在28之間)9電流速斷保護靈敏度系數(shù)的檢驗利用式，其中，因此其保護靈敏度系數(shù)為：從工廠供電課程設(shè)計指導(dǎo)表6-1可知，按GB5006292規(guī)定，電流保護的最小靈敏度系數(shù)為1.5，因此這里裝設(shè)的電流速斷保護的靈敏度系數(shù)是達到要求的。但按JBJ696和JGJ/T1692的規(guī)定，其最小靈敏度為2，則這里裝設(shè)的電流速斷保護靈敏度系數(shù)偏底了一些。9.4作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護裝置9亦采用GL15型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式

40、接線，去分跳閘的操作方式。a)過電流保護動作電流的整定利用式，其中=2，取=0.6×52A=， =1，=0.8， =50/5=10，因此動作電流為：因此過電流保護動作電流整定為7A。b)過電流保護動作電流的整定按終端保護考慮，動作時間整定為s。c)過電流保護靈敏度系數(shù)因無臨近單位變電所10kV母線經(jīng)聯(lián)絡(luò)線到本廠變電所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法檢驗靈敏度系數(shù)，只有從略。9亦利用GL15的速斷裝置。但因無臨近單位變電所聯(lián)絡(luò)線到本廠變電所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法檢驗靈敏度系數(shù)，也只有從略。9a）低壓總開關(guān)采用DW151500/3型低壓短路器，三相均裝設(shè)過流脫鉤器，既可保護低壓側(cè)的相間短路和過

41、負荷，而且可保護低壓側(cè)單相接地短路。脫鉤器動作電流的整定可參看參考文獻和其它有關(guān)手冊。b）低壓側(cè)所有出線上均采用DZ20型低壓短路器控制，其瞬間脫鉤器可實現(xiàn)對線路的短路故障的保護，限于篇幅，整定亦從略。10 降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計10.1變電所的防雷保護10 直接防雷保護 在變電所屋頂裝設(shè)避雷針和避雷帶，并引進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)在變電所外面的適當(dāng)位置裝設(shè)獨立避雷針，其裝設(shè)高度應(yīng)使其防雷保護范圍包圍整個變電所。如果變電所所在其它建筑物的直擊雷防護范圍內(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（表

42、9-6）。通常采用3-6根長2.5 m的剛管，在裝避雷針的桿塔附近做一排和多邊形排列，管間距離5 m，打入地下，管頂距地面0.6 m。接地管間用40mm×4mm 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11.5。獨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。10.1.2 雷電侵入波的防護 a)在10KV電源進線的終端桿上裝設(shè)FS410型閥式避雷器。引下線采用25 mm ×4 mm的鍍鋅扁剛，下與公共接地網(wǎng)焊接相連

43、，上與避雷器接地端栓連接。b）在10KV高壓配電室內(nèi)裝設(shè)有GG1A（F）54型開關(guān)柜，其中配有FS410型避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來保護，防雷電侵入波的危害。c）在380V低壓架空線出線桿上，裝設(shè)保護間隙，或?qū)⑵浣^緣子的鐵腳接地，用以防護沿低壓架空線侵入的雷電波。10.2 變電所公共接地裝置的設(shè)計10按工廠供電設(shè)計指導(dǎo)表9-6。此邊點所的公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下條件： 且 其中, 因此公共接地裝置接地電阻 。10.2.2接地裝置的設(shè)計 采用長2.5m、50mm的鋼管16根，沿變電所三面均勻布置，管距5 m，垂直打入地下，管頂離地面0.6 m。管間用40mm×

44、;4mm的鍍鋅扁剛焊接相接。變電所的變壓器室有兩條接地干線、高低壓配電室各有一條接地干線與室外公共接地裝置焊接相連，接地干線均采用25 mm ×4 mm的鍍鋅扁剛。變電所接地裝置平面布置圖如圖10-1所示。接地電阻的驗算：滿足歐的接地電阻要求，式中,查工廠供電設(shè)計指導(dǎo)表9-10”環(huán)行敖設(shè)”欄近似的選取。圖101變電所接地裝置平面布置參考文獻【1】工廠供電第二版 主編蘇文成機械工業(yè)出版社【2】電力工程綜合設(shè)計指導(dǎo)書 主編盧帆興 肖清 周宇恒 【3】實用供配電技術(shù)手冊 中國水利水電出版社【4】現(xiàn)代電工技術(shù)手冊 中國水利水電出版社【5】電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南供配電分冊 中國水利水電出版社

45、【6】電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南繼電保護分冊中國水利水電出版社【7】電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計指南電力系統(tǒng)分冊中國水利水電出版社【8】實用電工電子技術(shù)手冊實用電工電子技術(shù)手冊編委會編機械工業(yè)出版社【9】工廠供電設(shè)計指導(dǎo) 主編劉介才機械工業(yè)出版社【10】Depenbrock M. The FBD method, a generally applicable tool for analyzing power relations， IEEE Trans Power system， 1993， 8(2)，381-387【11】D.Chatopadhyay, K.Bhatacharya, Jyoti Parik

46、h， Optimal Reactive Power Planning and its Spot-pricing: an Integrated Approach， IEEE Transactions on Power System, Vol.10, No.4, 1995【12】A.M. Shaalan obtained his PhD in 1984 from University of Manchester, Institute總結(jié)謝辭附錄附錄Intelligent Building of the design of Low Voltage Distribution SystemB.M. Al

47、-ShammrAbstractIntelligent Building Design of low-voltage distribution system, including power supply, power, grounding lightning protection, lighting, outlets, such as system design, focusing on intelligent building power supply line Integration and the design of lighting systems are discussed in o

48、rder to provide efficient visual environment, to ensure the quality of power supply.Keywords:intelligent building, power supply systems, lighting systems, designIntelligent Building Design of low-voltage distribution system include: power supply, power, grounding lightning protection, Lighting, outl

49、ets, such as system design. Rational design of the system and the work will be straight Then affect the normal function of the building and effectiveness. As a result of the development of intelligent devices and applications, The reliability of power supply, safety and the quality of a higher demand. Intelli