機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計

1、實驗一 機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計1.1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(fù)荷的實際情況，并適當(dāng)考慮到工廠的發(fā)展，按照安全可靠，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理的要求，確定變電所的位置與形式，確定變電所主要變壓器的臺數(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(jìn)出線，確定二次回路方案，選擇整定繼電保護(hù)裝置，最后按要求寫出設(shè)計說明書，繪出設(shè)計圖樣。1.2設(shè)計依據(jù)：1.2.1工廠總平面圖：1.2.2工廠負(fù)荷情況 本廠多數(shù)車間為兩班制年最大負(fù)荷利用小時為4600h，日最大負(fù)荷持續(xù)時間為6h。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級負(fù)荷外，其余均屬三級負(fù)荷。全廠負(fù)荷情況如1.1工廠負(fù)荷統(tǒng)計資料表所

2、示：1.2.3氣象資料 本場所在地區(qū)的年最高氣溫為38，年平均氣溫為23，年最低氣溫為-9，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0.8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20天。1.2.4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1m。1.2.5供電電源情況 按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽訂的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條10kv的公用電源干線取得工作電源。該干線的走向參看工廠總平面圖該干線的導(dǎo)線牌號為LGJ-150，導(dǎo)線為等腰三角形排列，線距為2m；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

3、A。此斷路器配備有定時限過流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時限過流保護(hù)整定的動作時間為1.7s。為滿足工廠二級符合要求，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80km，電纜線路總長度為25km。1.2.6電費制度 本廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T達(dá)成協(xié)議，在工廠變電所高壓側(cè)計量電能，設(shè)專用計量柜，按兩部電費制繳納電費。每月基本電費按主變壓器容量為18元KVA，動力電費為0.9元KW.H，照明電費為0.5元KW.H。工廠最大負(fù)荷時的功率因數(shù)不得低于0.9，此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計算，一次性向供電部門繳納供電貼費：610VA為800KVA。由下面的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)表可以

4、得知：電力變壓器的綜合投資為30.2萬元，主變壓器的折扣費=30.2*0.05=1.51萬元，高壓開關(guān)柜的折舊費=24萬元*0.06=1.44萬元，變配電的維修管理費=（30.2+24）萬元*0.06=3.25萬元（24萬為高壓開關(guān)柜的綜合投資），因此計算主變壓器和高壓開關(guān)柜的折舊費和維修管理費= （1.51+1.44+3.25）=6.2萬元。 供電貼費：主變壓器容量每KVA 為800元，供電貼費=1000 KVA*0.08萬元/ KVA=80萬元。月基本電費按主變壓器容量計為18元/ KVA,故每年電費1000*18*12=21.6萬元；由前面可知年最大負(fù)荷利用小時為4600h，故可求得：動

5、力費用：2220kw*4600h*0.2元/kwh=204.24萬元；照明費用：406kw*4600h*0.5元/kwh=92.69萬元。 年用電總計約：21.6+204.24+92.69=318.53萬元（不含供電貼費）。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

6、。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。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)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

7、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。主要計算公式有： 有功功率： P30= PeKd 無功功率: Q30 = P30 tg 視在功率: S3O = P30/cos 計算電流: I30 = S30/3Un 機(jī)械廠負(fù)荷計算表編號名稱類別設(shè)備容量Pe/kw需要系數(shù)Kdc

8、ostan計算負(fù)荷P30/kwQ30/kwS30/kvaI30/A1鑄造車間動力3000.30.71.029091.8照明60.81.004.80小計30694.891.81322012鍛壓車間動力3500.30.651.17105123照明80.71.005.60小計358110.61231652513熱處理車間動力1500.60.80.759067.5照明50.81.0040小計1559467.54電鍍車間動力2500.50.80.7512593.8照明50.81.0040小計25512993.81602445倉庫動力200.40.80.7586照明10.81.000.80小計218.86

9、10.716.26工具車間動力3600.30.61.33108144照明70.91.006.30367114.31441842807金工車間動力4000.20.651.178093.6照明100.81.0080小計8893.61281948鍋爐房動力500.70.80.753526.3照明10.81.000.80小計5135.826.344.4679裝配車間動力1800.30.71.025455.180.6122照明60.81.004.837.4小計18658.8010機(jī)修車間動力1800.20.651.173237.4照明40.81.003.20小計16435.237.451.47811生活

10、區(qū)照明3500.70.90.48245117.6272413總計（380V側(cè)）動力22201015.3856.1照明403計入Kep=0.8Keq=0.850.75812.2727.6109016561.3、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0.75，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-tan2)=812.2tan(arccos0.75)-tan(arccos0.92)kvar=

11、370kvar 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）4臺相組合，總共容量84kvar*5=420kvar。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0.75812.2727.610901656380v側(cè)無功補(bǔ)償容量-420380v側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.935812.2307.6868.51320主變壓器功率損耗0.015S30=130.06S30=5210kv側(cè)負(fù)荷計算0.92825.2359.690052

12、1.3.1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。集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合，以分撒補(bǔ)償為主；高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，以低壓補(bǔ)償為主；調(diào)壓與降壓相結(jié)合；并且與配電網(wǎng)建設(shè)改造工程同步規(guī)劃、設(shè)計、施工、同步投運。無功補(bǔ)償?shù)闹饕饔镁唧w體現(xiàn)在： 提高電壓質(zhì)量； 降低電能損耗； 提高發(fā)供電設(shè)備運行效率；減少用戶

13、電費支出。1.3.2無功功率補(bǔ)償裝置：一般用并聯(lián)電容器的方法來進(jìn)行功率補(bǔ)償。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)出線方便； 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(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；

14、 九、不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。1、裝有可燃性油浸電力變壓器的車間內(nèi)變電所，不應(yīng)設(shè)在三、四級耐火等級的建筑物內(nèi)；當(dāng)設(shè)在二級耐火等級的建筑物內(nèi)時，建筑物應(yīng)采取局部防火措施。2、多層建筑中，裝有可燃性油的電氣設(shè)備的配電所、變電所應(yīng)設(shè)置在底層靠外墻部位，且不應(yīng)設(shè)在人員密集場所的正上方、正下方、貼鄰和疏散出口的兩旁。3、高層主體建筑內(nèi)不宜設(shè)置裝有可燃性油的電氣設(shè)備的配電所和變電所，當(dāng)受條件限制必須設(shè)置時，應(yīng)設(shè)在底層靠外墻部位，且不應(yīng)設(shè)在人員密集場所的正上方、正下方、貼鄰和疏散出口的兩旁，并應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范有關(guān)規(guī)定，采取相應(yīng)的防火措施。4、露天或半露天的變電所，不應(yīng)設(shè)置在

15、下列場所： 一、有腐蝕性氣體的場所； 二、挑檐為燃燒體或難燃體和耐火等級為四級的建筑物旁； 三、附近有棉、糧及其他易燃、易爆物品集中的露天堆場； 四、容易沉積可燃粉塵、可燃纖維、灰塵或?qū)щ妷m埃且嚴(yán)重影響變壓器安全運行的場所。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

16、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。帶可燃性油的高壓配電裝置,宜裝設(shè)在單獨的高壓配電室內(nèi)。當(dāng)高壓開關(guān)柜的數(shù)量為6臺及以下時，可與低壓配電屏設(shè)置在同一房間內(nèi)。不帶可燃性油的高、低壓配電裝置和非油浸的電力變壓器，可設(shè)置在同一房間內(nèi)。具有符合IP3X防護(hù)等級外殼的不帶可燃性油的高、低壓配電裝置和非油浸的電力變壓器，當(dāng)環(huán)境允許時，可相互靠近布置在車間內(nèi)。 。室內(nèi)變電所的每臺油量為100kg及以上的三相變壓器，應(yīng)設(shè)在單獨的變壓器室內(nèi)。在同一配電室內(nèi)單列布置高、低壓配電裝置時，當(dāng)高壓開關(guān)柜或低壓配電屏頂面有裸露帶電導(dǎo)體

17、時，兩者之間的凈距不應(yīng)小于2m；當(dāng)高壓開關(guān)柜和低壓配電屏的頂面封閉外殼防護(hù)等級符合IP2X級時，兩者可靠近布置。 有人值班的配電所，應(yīng)設(shè)單獨的值班室。當(dāng)?shù)蛪号潆娛壹孀髦蛋嗍視r，低壓配電室面積應(yīng)適當(dāng)增大。高壓配電室與值班室應(yīng)直通或經(jīng)過通道相通，值班室應(yīng)有直接通向戶外或通向走道的門。變電所宜單層布置。當(dāng)采用雙層布置時，變壓器應(yīng)設(shè)在底層。設(shè)于二層的配電室應(yīng)設(shè)搬運設(shè)備的通道、平臺或孔洞。高（低）壓配電室內(nèi)，宜留有適當(dāng)數(shù)量配電裝置的備用位置。高壓配電裝置的柜頂為裸母線分段時，兩段母線分段處宜裝設(shè)絕緣隔板，其高度不應(yīng)小于0.3m。由同一配電所供給一級負(fù)荷用電時,母線分段處應(yīng)設(shè)防火隔板或有門洞的隔墻。供給一

18、級負(fù)荷用電的兩路電纜不應(yīng)通過同一電纜溝，當(dāng)無法分開時，該電纜溝內(nèi)的兩路電纜應(yīng)采用阻燃性電纜，且應(yīng)分別敷設(shè)在電纜溝兩側(cè)的支架上。戶外箱式變電站和組合式成套變電站的進(jìn)出線宜采用電纜。配電所宜設(shè)輔助生產(chǎn)用房。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

19、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，如圖3-1所示。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)帶入（3-1） （3-2），得到x=5.38，y=5.38.由計算結(jié)果可知，工廠的負(fù)荷中心在6號廠房的西北角。考慮到周圍環(huán)境和進(jìn)出線方便，決定在6號廠房的西側(cè)僅靠廠房建造工廠變電所，器型為附設(shè)式。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：2.類型 ：我們這里選S9-630/10或S9-1000/10（下一章具體介紹選哪一臺比較好） 主變壓器的聯(lián)結(jié)組為Yyn

20、0。 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 如圖4-2所示4.3主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較從上表可以看出，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(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺主變的主接線方案遠(yuǎn)優(yōu)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。 短路電流是供配電系統(tǒng)中的相間或相地之間因絕緣破壞而發(fā)生電氣連通的故障狀態(tài)。它的數(shù)值可達(dá)額定電流的十余倍至數(shù)十倍，而電路由常態(tài)變?yōu)槎搪返臅簯B(tài)工程中，還出現(xiàn)高達(dá)穩(wěn)態(tài)短路電流1825倍的沖擊電流。會對供配電系統(tǒng)造成

21、嚴(yán)重的破壞。一、短路電流計算的目的及幾點說明：在供配電系統(tǒng)中除應(yīng)采取有效技術(shù)措施防止發(fā)生短路外，還應(yīng)設(shè)置靈敏、可靠的繼電保護(hù)裝置和有足夠斷流能力的斷路器，快速切除短路回路，把短路危害抑制到最低限度。為此必須進(jìn)行短路電流計算，以便正確選擇和整定保護(hù)裝置、選擇限制短路電流的元件和開關(guān)設(shè)備。（1）由于民用建筑內(nèi)所裝置的元件，其容量遠(yuǎn)比系統(tǒng)容量要小，而阻抗則較系統(tǒng)阻抗大得多，當(dāng)這些元件遇到短路時，系統(tǒng)母線上的電壓變動很小，可認(rèn)為電壓維持不變。因此，在本次計算中，都是以上述的由無限大容量電力系統(tǒng)供電作為前提來進(jìn)行計算的。（2）在計算高壓電路中的短路電流時，只需考慮短路電流值有重大影響的電流元件如發(fā)電機(jī)、

22、變壓器、電抗器、架空線及電纜等。由于發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器的電阻遠(yuǎn)小于本身電抗，因此可不考慮。但當(dāng)架空線和電纜較長，使短路電流的總電阻大于總電抗1/3時，需要計如電阻。（3）短路電流計算按金屬性短路進(jìn)行。（4）短路電流計算的符號含義：短路電流計算應(yīng)求出最大短路電流值，以確定電氣設(shè)備容量或額定參數(shù)；求出最小短路電流值，作為選擇熔斷器、整定繼電保護(hù)裝置和校驗電動機(jī)啟動的依據(jù)。（5）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

23、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；二、歐姆法計算短路電流1.繪制計算電路及計算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3.計算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值3.1電力系統(tǒng)3.2架空線路3.3電力變壓器式中，Sn為變壓器的額定容量 因此繪制短路計算等效電路如圖5-2所示4.k-1點的相關(guān)計算4.1總

24、電抗標(biāo)幺值4.2三相短路電流周期分量有效值4.3其它短路電流4.4三相短路容量5.k-2點的相關(guān)計算5.1總電抗標(biāo)幺值5.2三相短路電流周期分量有效值5.3其它短路電流5.4三相短路容量以上短路計算結(jié)果綜合圖表5-1所示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。 1)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INI

25、j(71)(2)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。(3)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、高壓側(cè)一次設(shè)備的選擇與校驗6.2.1按工作電壓選擇6.2.2 設(shè)備的額定電流IN不應(yīng)小于所在的電路

26、計算電流I30，既INI306.2.3按斷流能力選擇6.2.4隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗a）動穩(wěn)定度校驗二、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6-2所示，所選數(shù)據(jù)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。7.1 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

27、擇 由I30=Int=57.7A及室外環(huán)境溫度33，查表得，初選LGJ-35，其35時的IL-149AI30，滿足發(fā)熱條件。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)。 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 饋電給1號廠房的線路采用VLV22-10000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 7.2.2 鍛壓車間饋電給2號廠房的線路采

28、用VLV22-10000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VLV22-10000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VLV22-10000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倉庫饋電給5號廠房的線路，由于倉庫就在變電所旁邊，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VLV22-10000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

29、號廠房的線路采用VLV22-10000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VLV22-10000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VLV22-10000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VLV22-10000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)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

30、所的10KV母線相連。7.3.1按發(fā)熱條件選擇7.3.2校驗電壓損耗 由此可見滿足要求電壓損耗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。8.1變電所二次回路的選擇 a）高壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)控制與信號回路： 斷路器采用手動操作機(jī)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)三項

31、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檢查回路： 變電所高壓側(cè)裝有電壓互感器。其中電壓互感器3個JDZJ-10型，組成Y0/Y0/開口Y0/Y0/的接線，用以實現(xiàn)電壓測量和絕緣檢查，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)絡(luò)線上，裝有三項有功電度表和三項無功電度表、電流表，接線圖見工廠供電設(shè)計指導(dǎo)圖6-9。高壓進(jìn)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，低壓線路照明上裝上三相四線有功電度表。低壓并聯(lián)電容器組線路上，裝上無功電度表。每一回路均

32、裝設(shè)電流表。低壓母線裝有電壓表，儀表的準(zhǔn)確度等級應(yīng)符合要求。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 a）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)生大量的瓦斯時，應(yīng)付動作于高壓側(cè)斷路器。 b)裝設(shè)反時限過電流保護(hù)： 采用型感應(yīng)式過電流繼電器，兩項兩繼電器式接線，去分流跳閘的操作方式。8.2.2動作電流整定因此過電流保護(hù)動作電流整定為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)的動作時間可整定為最短的0.5s。 8.2.4過電流保護(hù)靈敏度系數(shù)的校驗8.3裝設(shè)電流速斷保護(hù)8.3.1速斷電流的整定

33、：8.3.2電流速斷保護(hù)靈敏度的校驗8.4作為備用電源的高壓聯(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)b）過電流保護(hù)工作電流的整定 按終端保護(hù)考慮，動作時間整定為0.5s。c）過電流保護(hù)靈敏度系數(shù) 因無臨近變單位電所10kv母線經(jīng)聯(lián)絡(luò)線到本場變電所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法檢驗靈敏度系數(shù)，只有略。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數(shù)據(jù)，無法檢驗靈敏度系數(shù)，只有略。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

34、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)，此限于篇幅，整定略。9.1變電所的防雷設(shè)計9.1.1直接防雷保護(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RE10歐（表9-6），通常采用3-6根長2.5米的鋼管，

35、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，并與裝避雷針的桿塔及其基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋相焊接，上與避雷針相連接。避雷針采用直徑20mm的鍍鋅扁鋼，長1至1.5.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。9.1.2雷電侵入波的防護(hù) a）在10kv電源進(jìn)線的終端桿上裝設(shè)FS4-10型閥式避雷器。引下線采用25mm*4mm的鍍鋅扁鋼，下與公共接地網(wǎng)焊接相連，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GG-1A-54型開關(guān)柜，其中配有FS

36、4-10型避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器保護(hù)，防雷電波的危害。 c）在380V低壓架空線的出線桿上，裝設(shè)保護(hù)間隙，或?qū)⑵浣^緣子的鐵腳接地，用以防護(hù)低壓架空線侵入的電雷波。9.2變電所公共接地裝置的設(shè)計9.2.1接地電阻的要求按工廠供電設(shè)計指導(dǎo)表9-6.此邊點的公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下條件：其中因此公共接地電阻RE4歐。9.2.2接地裝置的設(shè)計 采用2.5m，直徑50mm的鋼管16根，沿變電所三面均勻布置，管距5m，垂直打入地下，管頂距地面0.6米，管間用40mm*4m的鍍鋅扁鋼焊接而成。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而成

37、，接地干線均采用25mm*4mm的鍍鋅扁鋼。變電所接地裝置平面布置圖如圖9-1所示，接地電阻的驗算：9.3元件明細(xì)表 ： 元件明細(xì)表名稱型號作用數(shù)量隔離開關(guān)GN8-10/200隔離高壓電源8斷路器SN10-10/630切除短路故障3避雷器FS4-10保護(hù)設(shè)備的絕緣2變壓器S9-630/10改變電壓1電流互感器LQJ-10測量比較大的電流3電壓互感器JDZJ-10測量比較大的電壓2熔斷器RN2-10短路保護(hù)210kv側(cè)高壓進(jìn)線LGJ-35380v側(cè)低壓出線VLV22-10000 此次實驗讓我們在學(xué)習(xí)課本知識的同時，能夠有機(jī)會實踐鍛煉，我也是非常認(rèn)真，積極努力與同學(xué)老師進(jìn)行商討，并不斷從中找到自己

38、的不足，努力發(fā)現(xiàn)問題并及時解決問題。我深深懂得了要不斷把所學(xué)知識學(xué)以致用，還需通過自身不斷努力，不斷提高自己的分析問題、解決問題的能力，同時也提高了我的專業(yè)技能，拓展了我的專業(yè)知識面，使我更加體會到要想完成一件事必須認(rèn)真、踏實、勤于思考、和謹(jǐn)慎穩(wěn)重。實驗四 某車間負(fù)荷統(tǒng)計計算一、實驗?zāi)康耐ㄟ^本實驗，進(jìn)一步熟悉和加深負(fù)荷計算的方法，掌握計算各用電設(shè)備組（或多個用電設(shè)備組），車間，變壓器低壓側(cè)和高壓側(cè)的計算負(fù)荷。二、實驗原理負(fù)荷計算方法計算對象為10KV供電的中小型企業(yè)，其供電系統(tǒng)如圖1所示，采用需要系數(shù)法求計算負(fù)荷。 圖91 負(fù)荷計算用供電系統(tǒng)圖(1) 計算各用電設(shè)備組的計算負(fù)荷式中： 用電設(shè)備

39、組的設(shè)備容量 KW 需要系數(shù) 功率因數(shù)角的正切值 用電設(shè)備組的有功計算負(fù)荷 KW 用電設(shè)備組的無功計算負(fù)荷 KVAR（2）計算車間（配電干線）的計算負(fù)荷式中： 有功功率同時系數(shù) 無功功率同時系數(shù) 車間（配電干線）的用電設(shè)備組組數(shù) 車間（配電干線）的有功計算負(fù)荷 KW 車間（配電干線）的無功計算負(fù)荷 KVAR（3）計算變壓器低壓側(cè)的計算負(fù)荷式中： 車間（配電干線）數(shù) 變壓器低壓側(cè)的有功計算負(fù)荷 KW 變壓器低壓側(cè)的無功計算負(fù)荷 KVAR 變壓器低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷 KVA 變壓器低壓側(cè)的計算電流 A 變壓器低壓側(cè)的額定電壓 KV（4）計算變壓器高壓側(cè)的計算負(fù)荷式中： 變壓器高壓側(cè)的有功計算負(fù)荷 KW 變壓器高壓側(cè)的無功計算負(fù)荷 KVAR 變壓器高壓側(cè)的視在計算負(fù)荷 KVA 變壓器高壓側(cè)的計算電流 A 變壓器高壓側(cè)的額定電壓 KV 變壓器的有功功率損耗 KW 變壓器的無功功率損耗 KVAR三、實驗報告1負(fù)荷計算公式2負(fù)荷計算表四、 附錄 某機(jī)械加工廠各車間用電設(shè)備1機(jī)加工車間冷加工機(jī)床 20臺 160KW起重機(jī) 2臺 46KW JC15照明 5KW2熱處理車間非自動裝料電阻爐 3臺 105KW通風(fēng)機(jī) 5臺 15KW起重機(jī) 1臺 25KW JC15照明 3KW 3鑄造車間鑄造設(shè)備 8臺 20KW通風(fēng)機(jī) 3臺 30KW起重機(jī) 1臺 4KW JC15照明 4KW4辦公及生活設(shè)施動力 3