四川大學(xué)網(wǎng)絡(luò)學(xué)院電氣工程發(fā)電廠畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、四川大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院課程設(shè)計(jì)說明書車間變電所設(shè)計(jì)宋川一電氣工程及其自動化 ?？?4 春114114002課程設(shè)計(jì)題目： 校外學(xué)習(xí)中心 學(xué)生姓名 專業(yè)層次年級學(xué)號、，4'、刖百本設(shè)計(jì)是根據(jù)創(chuàng)越機(jī)械廠的供電電源情況及本廠用電容量和負(fù)荷性質(zhì)，同時(shí)考慮到 工廠的發(fā)展規(guī)劃，按照保障人身和設(shè)備的安全、供電可靠、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理的要求，采用符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的效率高、低能耗、性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品等原則進(jìn)行變電所的電氣設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)共分八章，首先根據(jù)創(chuàng)越機(jī)械廠的負(fù)荷情況進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，確定出變電所的位置在電鍍車間的東側(cè)緊靠廠房而建，型式為附設(shè)式，而后對變電所主接線方案進(jìn)行選擇。采用單母線接線，考慮到廠里

2、有二級負(fù)荷，故除由附近一條10KV 的公共電源干線取得工作電源外，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近單位取得備用電源，再通過對兩種方案（方案1：裝設(shè)一臺主變壓器，型號為S9-1600/10;方案2:裝設(shè)兩臺主變壓器，型號為S9-1250/10）的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較得出兩種方案均能滿足技術(shù)指標(biāo)要求，但方案1 比方案 2 節(jié)省 397.405萬元，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于方案2，最終選擇方案1，接著通過短路電流計(jì)算選擇和校驗(yàn)變電所的一次設(shè)備，確定出高壓斷路器采用Sn10-10I/630,隔離開關(guān)采用GN86-10/200型，戶外采用GW4-15G/200 型等設(shè)備的型號規(guī)格及變電所高低壓進(jìn)出線的型號。為了保證供電的安全可靠性

3、，最后兩章論述了本所采用的二次回路方案、繼電保護(hù)方式及變電所的防雷規(guī)劃與接地裝置的設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)在各位老師的指導(dǎo)下已完成， 在此對各位老師表示衷心的感謝， 如有不恰之處，請多多指教。第一章負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償 1第二章變電所位置和型式的選擇 3第三章變電所主變壓器和主接線方案選擇 4第四章短路電流的計(jì)算 7第五章變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)10第六章變電所進(jìn)出線和與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇 12第七章變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)整定 23第八章變電所的防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì) 27主要參考文獻(xiàn) 29第一章負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償一、負(fù)荷計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書所給的負(fù)荷資料，各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算如表

4、1-1所示:表1-1:負(fù)荷計(jì)算表編號名稱類別設(shè)備容量Pe/KW需要系數(shù)Kdcos（I）tan j計(jì)算負(fù)荷P30/KWQ30/kvarS30/KVAI30/A1方寸迫 車間動力4000.30.71.02120122.4照明80.8106.40小計(jì)408126.4122.41762672鍛壓 車間動力3000.20.61.336079.8照明60.7104.20小計(jì)30664.279.81021563金工 車間動力3000.30.61.3390119.7照明100.81080小計(jì)31098119.71552354工具 車間動力2000.30.61.336079.8照明80.7105.60小計(jì)208

5、65.679.81031575電鍍 車間動力2000.50.71.02100102照明100.81080小計(jì)2101081021492266熱處理 車間動力1500.50.80.757556.3照明50.81040小計(jì)1557956.3971477裝配 車間動力2000.30.651.176070.2照明70.9106.30小計(jì)20766.370.2971478機(jī)修 車間動力1500.20.651.173035.1照明40.8103.20小計(jì)15433.235.148739鍋爐房動力800.80.71.026465.3照明1.50.7101.050小計(jì)81.565.0565.39214010倉

6、庫動力300.30.90.4894.32照明20.8101.60小計(jì)3210.64.32111711生活區(qū)照明3500.80.90.48280134.4310472總計(jì)（380V 側(cè)）動力2010996.4869.3照明411.5計(jì)入 K2 P=0.85KN q=0.900.73846.9782.411661771二、無功功率補(bǔ)償由表1-1可知，該廠380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)只有 0.73。根據(jù)全國供用電規(guī) 則規(guī)定高壓供電的工業(yè)用戶，功率因數(shù)不得低于 0.9,否則需增設(shè)無功功率的人工補(bǔ) 償裝置?？紤]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(shí)功率因 數(shù)應(yīng)稍大于0.90,暫取0

7、.92來計(jì)算380V側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量：Qc=P30(tan i-tan 2)=846.9tan(arccos0.73)-tan(arccos0.92)kvar=432kvar參照并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范，選PGJ1型低壓自動補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為 BW0.4-14-3型，采用其方案2(主屏)1臺與方案4(輔屏)3臺相組合，總共容量112X4 = 448kvar。因此無功補(bǔ)償后工廠380V側(cè)和10KV側(cè)負(fù)荷的負(fù)荷計(jì)算如表1-2所示。表1-2: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P30/KWQ30/kvarS30/KVAI30/A380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.73846.9782.411661

8、771380V側(cè)無功補(bǔ)償容量-448380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.93846.9334.4910.51383主義功率損耗13.754.610KV側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.91860.6389944.454.532第二章變電所位置和型式的選擇2-1變電所位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心。工廠的負(fù)荷中心按功率矩陣法來確定。在工廠平面圖的下邊和左側(cè)，任作一直角坐標(biāo)，測出各車間和宿舍負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置如圖示，根據(jù)負(fù)荷功率矩法可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)為:(PX)(126.4 64.2 98) 3 (656 108 79 66.3) 5 33.2 9.8 65.05 9.4 10.6 9 280 12.3126.4 64.2 98 6

9、5.6 108 79 66.3 33.2 65.05 10.6 280693653996.47Y(PYi)Pi所以,126.4 3,9 64.2 3 98 2 65.6 5 108 3.9 79 3 66.3 2 33.2 4,8 65.05 3.8 10.6 2,8 280 6126.4 64.2 98 65.6 108 79 66.3 33.2 65,05 10.6 2804116.59996.44.13負(fù)荷中心坐標(biāo)為 A(7,4.13)由計(jì)算結(jié)果可知，工廠負(fù)荷中心在 5號廠房的東面?？紤]到方便進(jìn)出線用周圍環(huán)境情況，決定在5號廠房的東側(cè)緊靠廠房處修建工廠變電所，其型式為附設(shè)式，如圖2-1。

10、廠生活區(qū)負(fù)荷中心公共電源 啜(5,5)r_j(3,3.9)(5,3.9)' 1 | (3,3)(5,3)-2 - -(3,2)(5,2)(7,4.13)街. (1236).8,4.8).9.(9.4,3.8)鄰廠(9,2.8) -1:10 -比例：1:20005678g圖2-1創(chuàng)越機(jī)械廠總平面圖111213X第三章 變電所主變壓器和主接線方案選擇一、變電所主變壓器的選擇根據(jù)工廠的負(fù)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：1 .裝設(shè)一臺主變壓器型式采用S9,主變壓器容量選擇應(yīng)滿足的條件為：Sn>S30,同時(shí)考慮工廠的生產(chǎn) 發(fā)展需要，按五年規(guī)劃，每年負(fù)荷增長10%,則

11、計(jì)算負(fù)荷為(1+10%)5XS30=1521KVA,即選一臺S9 1600/10 型低損耗配電變壓器。至于工廠二級負(fù)荷的備用電源，由表1-1可知該廠二級負(fù)荷有鑄造車間 176KVA、 電鍍車間 149KVA、 鍋爐房 92KVA ， 由于二級 負(fù)荷達(dá)417KVA, 380KV側(cè)電流達(dá)633.6A,距離以較長，因此不能采用低壓聯(lián)絡(luò)線作 備用電源，而采用從鄰近單位接高壓電源來作為備用電源。2 .裝設(shè)兩臺主變壓器型式亦采用S9 ，而每臺容量按下式選擇，按五年規(guī)劃計(jì)算五年后的計(jì)算負(fù)荷(1+10%)5X944.4=1521KVA,即Sn 0.7S3o=0.7 X521KVA =1064.7KVA且 Sn

12、>S305)=(176+149+92)KVA=417KVA因此選兩臺S9 1250/10型低損耗配電變壓器。工廠二級負(fù)荷的備用電源亦由與其鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。3 .主變壓器互聯(lián)結(jié)組別均采用Yy no二、變電所主接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(jì)下列兩種主結(jié)線方案：1.裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案如圖3-1所示（高壓側(cè)的主接線）2.裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案如圖3-2所示（高壓側(cè)的主接線）。10KV1G GW -10 FS4-10-10KVGG-1A (F)-11壓壓柜列220/380VGG-1A(J)-03GG-1A(F)-54GG-1A(F)-07GG-1

13、A(F)-07聯(lián)絡(luò)（備用）iG-1A(F)-113GG-1A(F)-11GG-1A(J)-01GG-1A(F)-96GG-1A(F)-07GG-1A(F)-54壓壓柜列圖3-2裝設(shè)兩臺主變的主結(jié)線方案圖3-1裝設(shè)一臺主變的主結(jié)線方案-11-I3.兩種主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較（表3-1） 表3-1:兩種主接線方案的比較比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺主變的主接線方案裝設(shè)兩臺主變的主接線方案供電安全性滿足要求滿足要求技供電可靠性滿足要求滿足要求術(shù)由于一臺主變，容量較大，電壓損指供電質(zhì)量耗略大由于兩臺主變并列，電壓損耗略小標(biāo)靈活方便性只有一臺主變，靈活性較差由于有兩臺主變，靈活性較好擴(kuò)建適應(yīng)性稍差一些更好一些經(jīng)電力

14、變壓器的綜參照工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)，由表 查得S91600單價(jià)為15.18萬元， 而由表查得變壓器的綜合投資約為由表查得S91250單價(jià)為12.4萬元，因此兩臺綜合投資為4 X 12.4萬元濟(jì)合投資額其單價(jià)的2倍，因此其綜合投資為2X 15.18萬元=30.36萬元=49.6萬元，比一臺主變方案多投資19.24萬元指高壓開關(guān)柜（含GG-1A(F)型柜為 2.5+1.95+2 2<54=本方案采用6臺GG-1A（F）型柜，總投標(biāo)計(jì)量柜）的綜合7.28萬元，綜合投資按設(shè)備價(jià)1.5倍資為 1.15+2.43+2.5+1.35+2.54+1.95電力變壓器和高 壓開關(guān)柜的年運(yùn) 行費(fèi)用主變和高壓開關(guān)柜

15、的折舊和維修管理費(fèi)每年為 30.36 >5%+10.92X 6%+ (30.36+10.92) 6%=4.65 萬元主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)每年為 49.6 >5%+14.535X 6%+(49.6+14.535) 6%=7.2 萬元，比一臺主變方案多投資2.55萬元交供電部門的一 次性供電貼費(fèi)按800元/KVA 計(jì)，貼費(fèi)為 1600 X0.08萬元=128萬元貼費(fèi)為 2X 1250 X 0.08萬元=200萬元，比一臺主變方案多交 72萬元=9.69萬元，其綜合投資約為1.5X9.69萬元=14.535萬元，比一臺主變方案多投資3.615萬元計(jì)，因此其綜合投資約為1.5

16、X7.28萬元=10.92萬元投資額從上表可知，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)一臺主變的方案遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺主變的方案，方案1比方案2節(jié)省397.405萬元，因此決定采用裝設(shè)一臺主變的方案(方案1)。第四章短路電流的計(jì)算、繪制計(jì)算電路（如圖4-1所示）圖4-1短路計(jì)算電路二、選擇基準(zhǔn)設(shè) Sd=100MVA, Ud=UN 即高壓側(cè) Udi=10.5KV,低壓側(cè) Ud2=0.4KV 則Id1 Sd. (、.3Ud1)100MVA (.3 10.5KV) 5.5KAId2 Sd (.3Ud2) 100MVA(.3 0.4KV) 144KA三、計(jì)

17、算短路電路中各元件的電抗標(biāo)么值如下1 .電力系統(tǒng)：X* 1= Sd/Sn =100MVA /500MVA =0.22 .架空線路：查表得 LGJ-150的X0=0.36 /km,而線路長8 km,故 X*2=(0.36 8) XSd/Ue2=100MVA /(10.5 KV) 2=2.63 .電力變壓器：查表得 Uz%=4.5故X*3=Uz%/ 100 Sd/ Se =4.5/100 100MVA /1600 KVA=2.84 制等效電路，如圖4-2所示：K-1K-210.23-2.8<vw22.6/VW;圖4-2 等效電路四、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

18、和短路 容量1 .總電抗標(biāo)么值XF(k-i)= X* i+ X* 2=0.2+2.6=2.82 .三相短路電流周期分量有效值I k-i= Idi / X* E(k-i)=5.5KA /2.8=1.96 KA3 .其它短路電流= I8= I(3)k-1=1.96 KAish = 2.55 I (3) =2.55 %96KA=5.0KAI sh = 1.51 I =1.51 K96KA=2.96KA4 .三相短路容量Sk-1= Sd / X* E(k-1)= 100MVA /2.8=35.7 MVA五、計(jì)算k-2點(diǎn)(0.4KV側(cè))的短路電路總電抗及三相短路電流和短路 容量1 .總電抗標(biāo)么值X*E(

19、k-2)= X* 1+ X* 2+ X* 3=0.2+2.6+4.5=7.32 .三相短路電流周期分量有效值I k-2= Id2 / X* E(k-2)=144KA /5.6=25.7 KA3 .其它短路電流I (3) = I (3L=I(3)k-2=25.7 KAish = 1.84I=1.84 25.7KA=47.3KAI sh = 1.09 I =1.09 25.7KA=28.01KA4 .三相短路容量Sk-2= Sd / X* £(k-2)= 100MVA /5.6=17.85MVA以上計(jì)算結(jié)果綜合如表4-1所示表4-1:短路計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算占八、三相短路電流/KA三相短路容

20、量/KVAIkI 18ishIshS(3)kK-11.961.961.9652.9635.7K-225.725.725.747.328.0117.85第五章變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)、10KV側(cè)一次設(shè)備白選擇校驗(yàn)（見表5-1所示）:表5-1: 10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電壓電流A斷流 能力動穩(wěn)定度（KA）熱穩(wěn) 定度其它裝置地 點(diǎn)條件參數(shù)UnI 30I(3)kishI J ima數(shù)據(jù)10KV92.371.96KA5.0KA1.962X1.9=7.3次 設(shè) 備 型 號 規(guī) 格高壓少油斷路器SN10-10I/63010KV63016KA40KA162X 2=512高壓隔離開關(guān)GN86

21、-10T/20010KV200一25.5KA102X 5=500高壓熔斷器RN2-1010KV0.550KA一一電壓互感器JDJ-1010/0.1KV一一一一電流互感器LQJ-1010KV100/5一225 X 72 X0.1KA=31.8(90 X 0.1)2X 1=81二次 負(fù)荷電壓互感器JDZJ-1010/ J3 /0.1/弋 3 /0.1/3KV一一一一避雷器FS4-1010KV一一一一戶外式高壓隔離 開關(guān)GW4-15G/20015KV200一表5-1所選設(shè)備均滿足要求二、380V側(cè)一次設(shè)備白選擇校驗(yàn)（見表5-2所示）:表5-2: 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

22、能力動穩(wěn) 定度熱穩(wěn) 定度其它裝置 地點(diǎn) 條件參數(shù)UnI30IkishI （3）2-t ima數(shù)據(jù)380V1383A25.7KA47.3KA25.72 X0.7=462.3一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)UnInI°°i max12tt低壓斷路器DW15-1500/3電動380V1500A40KV低壓斷路器DZ20 -630380V630A（大于I30）一般30KA低壓斷路器DZ20 -220380V200A（大于I30）一般25KA低壓刀開關(guān)HD13-1500/30380V1500A電流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A一電流互感器LMZ1-0.5500V160/5A1

23、00/5A一表5-2所選設(shè)備均滿足要求三、高低壓母線的選擇參照880264電力變壓器室布置標(biāo)準(zhǔn)圖集的規(guī)定，10KV母線選用LMY-3(40X4), 即母線尺寸為 40m由4mm； 380V母線選用 LMY-3(120X 10)+80 >6,即母線尺寸為 120mm< 10mm,中性母線尺寸為 80mm< 6mm。第六章變電所進(jìn)曲線和與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇一、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)根據(jù)資料情況，高壓進(jìn)線可采用 LJ型鋁絞線架空敷設(shè)，接往10KV公用干線。按發(fā)熱條件選擇。取I30 =Iin.t =92.37A及室外環(huán)境溫度33C,查表得，初

24、選LJ-16,其35c時(shí)的lai = 95A>I30,滿足發(fā)熱條件。校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表得，最小允許截面 Amin =35mm2,因此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，電壓損耗很小，可忽略不計(jì)，故不需校驗(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)根據(jù)工作環(huán)境及要求，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)。按發(fā)熱條件選擇。由I30二|1n.t=92.37A及室外環(huán)境溫度25C,查GB50217-94電 力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范，初選35mm2的交聯(lián)電纜，其Iai=105A> I30,滿足發(fā)熱條件。校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。查表得

25、，滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面Amin I(3).tima/C 1960 .0.75/77mm2 22mm2 A 35mm2式中的C值由表查得。因此YJL22-10000-3 >35電纜滿足要求。二、380V低壓出線的選擇1 .饋電給1號車間(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)按發(fā)熱條件選擇。由I30=267A及室外環(huán)境溫度25 C,查表得，初選纜芯截面為185mm2的聚氯乙烯電纜，其Ia= 273A >I30,滿足發(fā)熱條件。校驗(yàn)電壓損耗由于此線路很短，不需校驗(yàn)電壓損耗。校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。查表得，滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面Amin I.tima/C

26、25700 、0.75/115mm2 193mm2因?yàn)锳<Amin,不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為 240mm2的聚氯乙烯電纜。中性線按A 0.5A0.5 240 120mm2選擇，則鑄造車間的電纜型號為VLV22-1000-3 >240+1X20 的四芯電纜。式中：C值由表查得。：tima變電所高壓側(cè)過電流保護(hù)時(shí)間按 0.5S整定(終端變電所)，再加上 斷路器斷流時(shí)間0.2S,再加0.05S。2 .饋電給2號車間(鑄壓車間)的線路選if? VLV22-1000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I30=156A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25C

27、,查GB50217-94電力 工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范，初選其截面積為70mm2,其圖=157>156滿足發(fā)熱條件。(2)電壓損耗校驗(yàn)(PRQX)Un由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到2號廠房距離約為80m,查工廠供電設(shè) 計(jì)指導(dǎo)表 8-41 得：70mm2 的鋁芯電纜的 Ro=0.54Q /Km ,X0=0.07Q /Km，且 P30=64.2KW , Q30=79.8KVar,貝U64.2 0.54 0.08 79.8 0.07 0.080.38.U8.5U100%100% 2.2% Ual% 5%380380即滿足允許電壓損耗5%的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)AminI.tima/C 2

28、57000.75/115mm2 193mm2因?yàn)锳<Amin,不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為 240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線按Ao 0.5A0.5 240 120mm2選擇，則鍛壓車間的電纜型號為 VLV22-1000-3X 240+1X120的四芯電纜。3 .金工車間(3號廠房)的線路選if? VLV22-1000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I30=235A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25C ,查GB50217-94電力 工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范，初選其截面積為150mm2,其圖=242A>I30=235A滿足發(fā)熱條件。(2)電壓損耗校驗(yàn)由圖

29、2-1所示，在平面圖上量得變電所到 3號廠房距離約為108m,查工廠供電 設(shè)計(jì)指導(dǎo)表 8-41 得：150mm2 的鋁芯電纜的 R0=0.25Q/Km, (75 C)X0=0.07Q /Km, 且 P30=98KW, Q30=119.7KVar,貝U(PRQX) 98 0.25 0.108 119.7 0.07 0.108U 9.4(V)U n0.38U 100% 且4 100% 2.5% Ual% 5%380380即滿足允許電壓損耗5%的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由上得知 Amin I(3) tima/C 25700 .0.75/115mm2 193mm2因?yàn)锳<Amin,不滿足短路

30、熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線按A0 0.5A0.5 240 120mm2選擇，則金工車間的電纜型號為 VLV22-1000-3X 240+1X120的四芯電纜。4 .工具車間(4號廠房)的線路選if? VLV22-1000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I30=157A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為 25C ,查GB50217-94電力 工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范，初選其截面積為70mm2,其Ial=157A=I30滿足發(fā)熱條件。(2)電壓損耗校驗(yàn)由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到4號廠房距離約為14m,查工廠供電設(shè) 計(jì)指導(dǎo)表8-41得：

31、70mm2的鋁芯電纜的 R0=0.54Q/Km, (75C)X0=0.07Q/Km ,且 P30=65.6KW, Q30=79.8KVar,則(PRQX)Un65.6 0.54 0.014 79.8 0.07 0.0140.381.5(V)U U 100% 工5 100% 0.397% Ual% 5% 380380即滿足允許電壓損耗5%的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由上得知 Amin I(3) tima/C 25700 ,0.75/115mm2 193mm2因?yàn)锳<Amin,不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為 240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線按A 0.5A0.5 240 120mm2

32、選擇，則金工車間的電纜型號為 VLV22-1000-3X 240+1X120的四芯電纜。5 .電鍍車間(5號廠房)的線路由于電鍍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I30=226A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為 26C ,查GB50217-94電力 工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范，初選其截面積為150mm2,其Ial=233A>I30=226A滿足發(fā)熱條件， 按規(guī)定中性線和保護(hù)線也選為150 mm2與相線截面積相同，即選用 BV-1000-1X150mm2,塑料導(dǎo)線5

33、根穿內(nèi)徑90mm的硬塑管。(2)檢驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表8-34,得知最小允許截面為 Amin=1.0mm2,因此上面所選150mm2的相線滿足 機(jī)械強(qiáng)度要求。(3)電壓損耗校驗(yàn)所選穿管線彳4計(jì)長度為50m,查工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)表8-38得：RO=0.14Q/Km , (75C)X0=0.08Q/Km,且 P30=108KW, Q30=102KVar, WJ一 (PRQX) 108 0.14 0.05 102 0.082 0.05U 3.09(V)U N0.38U 3.09U 100%100%0.8%Ual%5%380380即滿足允許電壓損耗5%的要求。6 .熱處理車間(6號廠房)的線路選if? VLV

34、22-1000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I30=147A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25C ,查GB50217-94電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范，初選其截面積為70mm2,其Iai=157A>l3o=147A滿足發(fā)熱條件。(2)電壓損耗校驗(yàn)由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到6號廠房距離約為80m,查工廠供電設(shè) 計(jì)指導(dǎo)表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的 Ro=0.54Q/Km , (75 C)Xo=0.07Q/Km ,且 P30=79KW, Q30=56.3KVar,貝U(PRQX)Un79 0.54 0.08 56.3 0.07 0.080.389.8

35、(V)U9.8U 100% 100% 2.58% Uai% 5% 380380即滿足允許電壓損耗5%的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由上得知 Amin I Jma/C 257000.75/115mm2 193mm2因?yàn)锳<Amin,不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為 240mm2的聚氯乙烯電纜,中性線按Ao 0.5A0.5 240 120mm2選擇，則熱處理車間的電纜型號為VLV22-1000-3 X 240+1 X 120 的四芯電纜。7 .裝配車間(7號廠房)的線路選if? VLV22-1000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I30=147A及年最熱月地下0.8

36、m處土壤平均溫度為25C ,查GB50217-94電力 工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范，初選其截面積為70mm2,其Ial=157A>I30=147A滿足發(fā)熱條件。(2)電壓損耗校驗(yàn)由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到 7號廠房距離約為108m,查工廠供電 設(shè)計(jì)指導(dǎo)表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的Ro=0.54Q /Km, (75 C)Xo=0.07Q /Km,且 P3o=66.3KW, Q30=70.2KVar,則一 (PRQX) 66.3 0.54 0.108 70.2 0.07 0.108 .八，、U 11.6(V)U n0.38U 100% 116 100% 3.05% Ual% 5%

37、380380即滿足允許電壓損耗5%的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由上得知 Amin I tima/C 25700 0.75/115mm2 193mm2因?yàn)锳<Amin,不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為 240mm2的聚氯乙烯電纜,中性線按 A 0.5A0.5 240 120mm2選擇，則裝配車間的電纜型號為 VLV22-1000-3X 240+1X120的四芯電纜。8 .機(jī)修車間(8號廠房)的線路選if? VLV22-1000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I30=73A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25C ,查GB50217-94電力 工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范

38、，初選其截面積為25mm2,其圖=90A>I30=73A滿足發(fā)熱條件。(2)電壓損耗校驗(yàn)由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到8號廠房距離約為70m,查工廠供電設(shè) 計(jì)指導(dǎo)表 8-41 得:70mm2 的鋁芯電纜的 R0=1.51 Q/Km, (75 C )X0=0.075Q /Km,且 P30=33.2KW, Q30=35.1KVar,則(PRQX)33.2 1.51 0.07 35.1 0.075 0.07Un0.389.66(V)U9.66U 100% 100% 2.5% Ual% 5%380380即滿足允許電壓損耗5%的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由上得知 AminI(3) tim

39、a/C 25700 .0.75/115mm2 193mm2因?yàn)锳<Amin,不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為 240mm2的聚氯乙烯電纜,中性線按Ao 0.5A0.5 240 120mm2選擇，則機(jī)修車間的電纜型號為 VLV22-1000-3X 240+1X120的四芯電纜。9 .鍋爐房(9號廠房)的線路選if? VLV22-1000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I3o=140A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25C ,查GB50217-94電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范，初選其截面積為70mm2,其圖=157A>I30=140A滿足發(fā)熱條件。(2)電壓損耗

40、校驗(yàn)由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到9號廠房距離約為70m,查工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的 Ro=0.54Q/Km, (75C)Xo=0.07Q/Km ,且(PRQX)"UNP30=65.05KW, Q30=65.3KVar,則7.3(V)65.05 0.54 0,07 65.3 0.07 0.070.38U 100% / 100% 1.9% Ual% 5% 380380即滿足允許電壓損耗5%的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由上得知 Amin I(3) tima/C 257000.75/115mm2 193mm2因?yàn)锳vAmin,不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以

41、改選纜芯為 240mm2的聚氯乙烯電纜,中性線按A0 0.5A0.5 240 120mm2選擇，則鍋爐房車間的電纜型號為VLV22-1000-3 X 240+1 X 120 的四芯電纜。10,倉庫(10號廠房)的線路選if? VLV22-1000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I30=17A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25C,查GB50217-94電力 工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范，初選其截面積為4mm2,其Iai=31A>l30=17A滿足發(fā)熱條件。(2)電壓損耗校驗(yàn)由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到10號廠房距離約為60m,查工廠供電 設(shè)計(jì)指導(dǎo)表8-41得：4

42、mm2的鋁芯電纜的R0=9.45Q /Km, (75C )X0=0.093Q /Km,且 P30=10.6KW, Q30=4.32KVar,貝U(PRQX) 10.6 9.45 0.06 4.32 0,093 0.06U 15.9(V)U n0.38U15.9U 100% 100% 4.2% Ual% 5%380380即滿足允許電壓損耗5%的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由上得知 AminI(3) tima/C 25700 .0.75/115mm2 193mm2因?yàn)锳vAmin,不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為 240mm2的聚氯乙烯電纜,中性線按A0 0.5A0.5 240 120mm2選

43、擇，則倉庫的電纜型號為 VLV22-1000-3 X 240+1X120的四芯電纜。11.生活區(qū)的線路選才¥ LJ型鋁絞線架空敷設(shè)。(1)按發(fā)熱條件選擇由I30=472A及室外環(huán)境溫度為33C,初選LJ-240,其33c時(shí)的Iai = 550A>l30=472A, 滿足發(fā)熱條件。(2)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查得最小允許截面Amin=16mm2,因此LJ-240滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。(3)電壓損耗校驗(yàn)由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到生活區(qū)負(fù)荷中心距離約為150m,查工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)表8-38得：R0=0.14Q/Km, (75C)X0=0.3Q/Km(按線間幾何均距0.8m 計(jì))，又 P

44、30=280KW, Q30=134.4KVar,貝U(PRQX) 280 0.14 0.15 134.4 0.3 0.15U 11.9(V)U n0.38U11.9U 100% 100% 3.1% Ual% 5%380380即滿足允許電壓損耗5%的要求。中性線采用LJ-120鋁絞線。三、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)，與相近約 2 km 的鄰近單位變配電所的10K母線相聯(lián)。按發(fā)熱條件選擇工廠二級負(fù)荷容量共 417KVA, I30 417KVA/'(J3 10KV) 24.1A,由 =24.1A 及環(huán)境溫度(年最熱月平

45、均氣溫)26C,查表得，初選截面為25 mm2的交聯(lián)聚乙烯絕緣 的鋁芯電纜，其Ia產(chǎn)90 A>I30,滿足發(fā)熱條件。校驗(yàn)電壓損耗由表查得纜芯25 mm2的鋁芯電纜的Ro=1.54Q/km(纜芯溫度按80c計(jì))，X0=0.12 Q /km , 而 二級負(fù) 荷 的P30=(126.4+108+65.05)=299.45kw ,Q30=(122.4+102+65.3)=289.7kvar,線路按 2Km 計(jì)，因止匕(PRQX)Un299.45 1.54 2 289.7 0.12 21099.2(V)U 99.2U 100% 100% 0.99%1000010000U al % 5%因此滿足允許

46、電壓損耗5%的要求。校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定按本變電所高壓側(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 為25 mm2的交聯(lián)電纜是滿足熱穩(wěn)定要求的。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)無法進(jìn)行計(jì)算。綜合以上所選變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號規(guī)格如表6-1所示。表6-1:變電所進(jìn)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(jìn)線LJ-35鋁絞線（三相三線架空）主變引入電纜YJL22-10000-3 X 25交聯(lián)電纜（直埋）380V 低壓 出線至1號車間VLV22-1000-3 X 240+1 X 120的四芯塑料電纜（直埋）至2號車間VLV2

47、2-1000-3 X 240+1 X 120 的料電纜 （直埋）至3號車間VLV22-1000-3 X 240+1 X 120 的料電纜 （直埋）至4號車間VLV22-1000-3 X 240+1 X 120的四芯塑料電纜（直埋）至5號車間BV-1000-1 X4銅芯線5根穿內(nèi)徑90mm硬塑管至6號車間VLV22-1000-3 X 240+1 X 120 的料電纜 （直埋）至7號車間VLV22-1000-3 X 240+1 X 120的四芯塑料電纜（直埋）至8號車間VLV22-1000-3 X 240+1 X 120 的料電纜 （直埋）至9號車間VLV22-1000-3 X 240+1 X 1

48、20的四芯塑料電纜（直埋）至10號車間VLV22-1000-3 X 240+1 X 120的四芯塑料電纜（直埋）至生活區(qū)3XLJ-240+1 XLJ-120（三相四線架空）與鄰近單位10KV聯(lián)絡(luò)線YJL22-10000-3 X 25交聯(lián)電纜（直埋）第七章變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)整定一、高壓斷路器的操動機(jī)構(gòu)控制與信號回路斷路器采用手力操動機(jī)構(gòu)，其控制與信號回路如圖7-1所示。Wc(A)FU1Wc(N)口 FU2GNR1R2YRQF12RDKAWc(A) FU3QMQF圖7-1手力操動的斷路器控制回路及其信號系統(tǒng)二、變電所的電能計(jì)量回路變電所的高壓側(cè)裝投專用計(jì)量柜，裝設(shè)三相有功電度表和無

49、功電度表，分別計(jì)量 全廠消耗的有功電能和無功電能，并據(jù)以計(jì)算每月工廠的平均功率因數(shù)。計(jì)量柜由上 級供電部分加封和管理。三、變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路變電所的高壓側(cè)裝有電壓互感器 一避雷柜，其中電壓互感器為 3個(gè)JDZJ-10型， 組成Yo/Yo/（開口三角形）的結(jié)線，用以實(shí)現(xiàn)電壓測量和絕緣監(jiān)察，其結(jié)線圖見圖 7-2所 示。A TV總壓互感器二次回路電壓測量和絕緣監(jiān)察絕緣監(jiān)察信號回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。結(jié)線如圖7-3所示6 10KVAPJ2CTA2 PJ1PA電流測量回路b)展開圖圖7-3高壓線路測量儀表原理電路圖PJ1PJ1PJ2PJ2二、電

50、壓測量回路高壓進(jìn)線上，亦裝有電流表。低壓側(cè)的動力出線上，均裝有有功電度表和無功電度表，低壓照明線路上裝有三 相四線有功電度表。低壓并聯(lián)電容器組線路上，裝有無功電度表。每一回路均裝有電 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。四、變電所的保護(hù)裝置1 .主變壓器的繼電保護(hù)裝置裝設(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)動作于信號；當(dāng)產(chǎn)生大量 瓦斯，應(yīng)動作于高壓側(cè)斷路器。裝設(shè)定時(shí)限過電流保護(hù)采用DL型電磁式兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流跳閘的操作方式。過電流保護(hù)動作電流的整定：最大負(fù)荷電流為：IL.max2I1N.T 2 1600KVA/(1310KV)2 92.37A18

51、4.74A保護(hù)的一次起動電流按躲過線路最大負(fù)荷電流整定：IopKwKrei/ Kre Ki Il max1.2 10.8 100 5184.7413.9A.K w可晶系數(shù)，取1K rel自起動系數(shù)，取1.2K re 返回系數(shù)，取0.8KiCT變比100/5過電流保護(hù)動作時(shí)間的整定：因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過流保護(hù)的動作時(shí)間為ti> t2+0.5=0+0.5=0.5s(10倍動作電流動作時(shí)間)，即整定為最短的0.5S。過電流保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn)：kmin I122/Kt (0.866 25.7KA)/(10KV/0.4KV) 0.89KAIdz.i IdzKi/Kw 13.9A 20/1278A因此其保護(hù)靈敏度為：Sp=890A/278A=3.2 > 1.5滿足靈敏系數(shù)1.5的要求。裝設(shè)電流速斷保護(hù)：因其是終端負(fù)荷，過電流動作時(shí)限為0.5s,故可不