焊接廠變電所供配電設(shè)計

1、xx科技大學(xué)課 程 設(shè) 計 說 明 書課程名稱 電力工程基礎(chǔ)課程設(shè)計 題 目 XXX焊接廠變電所供配電設(shè)計 學(xué) 院 農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 班 級 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 日 期 2015年3月17日 電力工程課程設(shè)計任務(wù)書設(shè)計題目： 如：XXX焊接廠變電所供配電設(shè)計 一、設(shè)計目的熟悉電力設(shè)計的相關(guān)規(guī)程、規(guī)定，樹立可靠供電的觀點，了解電力系統(tǒng)，電網(wǎng)設(shè)計的基本方法和基本內(nèi)容，熟悉相關(guān)電力計算的內(nèi)容，鞏固已學(xué)習的課程內(nèi)容，學(xué)習撰寫工程設(shè)計說明書，對變電所區(qū)域設(shè)計有初步的認識。二、設(shè)計要求（1）通過對相應(yīng)文獻的收集、分析以及總結(jié)，給出相應(yīng)項目分析，需求預(yù)測說明。（2）通過課題設(shè)計，掌握電力系統(tǒng)設(shè)計的方法和設(shè)計步驟

2、。（3）學(xué)習按要求編寫課程設(shè)計報告書，能正確闡述設(shè)計方法和計算結(jié)果。（4）學(xué)生應(yīng)抱著嚴謹認真的態(tài)度積極投入到課程設(shè)計過程中，認真查閱相應(yīng)文獻以及實現(xiàn)，給出個人分析、設(shè)計以及實現(xiàn)。三、設(shè)計任務(wù)負荷計算；變壓器臺數(shù)、各變壓器容量；供電方式及主接線設(shè)計；短路計算及設(shè)備選擇等。 四、設(shè)計時間安排查找相關(guān)資料（1天）、總降壓變電站設(shè)計（3天）、車間變電所設(shè)計（2天）、廠區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計（1天）、撰寫設(shè)計報告（2天）和答辯（1天）。五、主要參考文獻1 電力工程基礎(chǔ)2 工廠供電3 繼電保護.4 電力系統(tǒng)分析5電氣工程設(shè)計手冊等資料指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日一原始資料1工廠總平面布置圖如下： 圖1 工廠總平面布

3、置圖2.工廠的生產(chǎn)任務(wù)、規(guī)模及產(chǎn)品規(guī)格：本廠承擔某大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)各附屬廠的電機、變壓器修理和制造任務(wù)。年生產(chǎn)規(guī)模為修理電機7000臺，總?cè)萘繛?5萬kW；制造電機總?cè)萘繛?萬kW，制造單機最大容量為4500kW；修理變壓器550臺；生產(chǎn)電氣備件為60萬件。本廠為某大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的重要組成部分。3.工廠各車間的負荷情況及各車間預(yù)計配置變壓器臺數(shù)如表1所示。表1 工廠各車間負荷情況及各車間變電所容量序號車間名稱設(shè)備容量(kW)車間變電所代號變壓器臺數(shù)1電機修造車間24000.240.82No.112機械加工車間8860.181.58No.213新品試制車間7340.351.51No.314原料

4、車間5140.60.59No.415備件車間5620.350.79No.516鍛造車間1500.241.6No.617鍋爐房3690.730.87No.718空壓站3220.560.88No.819汽車庫530.570.9No.9110大線圈車間3350.560.63No.10111半成品試驗站12170.30.79No.11112成品試驗站22900.280.75No.12113加壓站（10kV專供負荷）2560.640.85114設(shè)備處倉庫（10kV專供負荷）5600.60.85115成品試驗站內(nèi)大型集中負荷36000.80.8主要為35kV高壓整流裝置，要求專線供電。4.供電協(xié)議：（1）

5、當?shù)毓╇姴块T可提供兩個供電電源，供設(shè)計部門選擇：1）從某220/35kV區(qū)域變電站提供電源，此區(qū)域變電站距工廠南側(cè)4.5km。2）從某35/10kV變電所，提供10kV備用電源，此變電所距工廠南側(cè)約4km。（2）電力系統(tǒng)的短路數(shù)據(jù)，如表2，其供電系統(tǒng)圖，如圖2。表2 區(qū)域變電站35kV母線短路數(shù)據(jù)系統(tǒng)運行方式系統(tǒng)短路數(shù)據(jù)最大運行方式最小運行方式圖2 供電系統(tǒng)圖（3）供電部門對工廠提出的技術(shù)要求：1）區(qū)域變電站35kV饋電線的過電流保護整定時間，要求工廠總降壓變電所的過電流保護整定時間不大于1.3s。2）在工廠35kV電源側(cè)進行電能計量。3）工廠最大負荷時功率因數(shù)不得低于0.9。（4）電費制度：

6、每月基本電費按主變壓器容量計為18元/kVA，電費為0.5元/kWh。此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計算，一次性地向供電部門交納供電貼費：610kV為800元/kVA。5.工廠負荷性質(zhì)：本廠大部分車間為一班工作制，少數(shù)車間為兩班或三班工作制，工廠的年最大有功負荷利用小時數(shù)為2500h。鍋爐房供應(yīng)生產(chǎn)用高壓蒸汽，其停電將使鍋爐發(fā)生危險。又由于工廠距離市區(qū)較遠，消防用水需廠方自備。因此鍋爐房供電要求有較高的可靠性。6.工廠自然條件：（1）氣象資料：本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為38oC，年平均氣溫為23 oC，年最低氣溫為8 oC，年最熱月平均最高氣溫為33 oC，年最熱月平均氣溫為26 oC，年最

7、熱月地下0.8m處平均溫度為25 oC。當?shù)刂鲗?dǎo)風向為東北風，年雷暴日數(shù)為20。（2）地質(zhì)水文資料：本廠地區(qū)海拔60m，底層以砂粘土為主，地下水位為2m。二設(shè)計任務(wù)1高壓供電系統(tǒng)設(shè)計主要任務(wù)是工廠內(nèi)部高壓供電等級選擇，需考慮供電的經(jīng)濟性（設(shè)備及損耗費用）和技術(shù)要求（線路電壓損耗、以及供電電源變壓器的斷路器出線容量等）。2總降壓變電站設(shè)計（1）主結(jié)線設(shè)計：根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，分析原始資料與數(shù)據(jù)，列出技術(shù)上可能實現(xiàn)的多個方案，經(jīng)過概略分析比較，留下23個較優(yōu)方案，對較優(yōu)方案進行詳細計算和分析比較，（經(jīng)濟計算分析時，設(shè)備價格、使用綜合投資指標），確定最優(yōu)方案。（2）短路電流計算：根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保

8、護的需要，確定短路計算點，計算三相短路電流，計算結(jié)果列出匯總表。（3）主要電氣設(shè)備選擇：主要電氣設(shè)備的選擇，包括斷路器、隔離開關(guān)、互感器、導(dǎo)線截面和型號等設(shè)備的選擇及校驗。選用設(shè)備型號、數(shù)量、匯成設(shè)備一覽表。（4）主要設(shè)備繼電保護設(shè)計：包括主變壓器、線路等元件的保護方式選擇和整定計算。（5）配電裝置設(shè)計：包括配電裝置布置型式的選擇、設(shè)備布置圖。（6）防雷、接地設(shè)計：包括直擊雷保護、進行波保護和接地網(wǎng)設(shè)計。3車間變電所設(shè)計根據(jù)車間負荷情況，選擇車間變壓器的型號。4廠區(qū)10KV配電系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)所給資料，列出配電系統(tǒng)結(jié)線方案，經(jīng)過詳細計算和分析比較，確定最優(yōu)方案。三設(shè)計成果1設(shè)計說明書：包括對各種設(shè)

9、計方案分析比較的扼要敘述，并附有必要的計算及表格。2設(shè)計圖紙 主變壓器保護原理接線圖。XXX焊接廠變電所供配電設(shè)計 摘 要本次設(shè)計主要依照供電設(shè)計必須遵循的一般原則、基本內(nèi)容和設(shè)計流程，對某電機修造廠變電所進行了設(shè)計說明，本文按照設(shè)計要求，在查閱大量參考資料、手冊后，對負荷計算及無功功率補償計算，變配電所所址和型式的選擇，變電所主變壓器臺數(shù)、容量及類型的選擇，變配電所主結(jié)線方案的設(shè)計，短路電流的計算，變配電所一次設(shè)備的選擇，變配電所二次回路方案的選擇及繼電保護裝置的選擇與整定，變配電所防雷保護與接地裝置的設(shè)計等進行了詳細的設(shè)計說明。并附有相應(yīng)的圖表、公式和計算結(jié)果。這次設(shè)計的變配電所完全滿足設(shè)

10、計要求。本次設(shè)計通過計算負荷，選出變壓器；通過計算三相短路電流，選出其他保護器件；通過三相短路電流，選擇過電流保護設(shè)備；然后選擇二次回路的設(shè)備，對一次側(cè)設(shè)備進行控制、檢測；最后注意安全、接地和防雷的設(shè)置。關(guān)鍵詞：電能，電力工程，負荷計算，變壓器目 錄第一章 緒論11.1 電能的重要性11.2 工廠供電11.3 供電的基本要求21.4 電能的發(fā)展2第二章 計算負荷32.1 負荷計算的意義32.2 負荷計算32.3 總降壓變電所變壓器容量的選擇5第三章 總降壓變電站設(shè)計83.1 總降壓變電所位置選擇83.1.1 總降壓變電所位置選擇83.1.2 車間變電所位置選擇83.1.3 總降壓變電所電氣主接

11、線設(shè)計83.1.4 車間變電所電氣主接線設(shè)計93.2 短路電流的計算103.2.1 計算分組103.2.2 供電系統(tǒng)圖及短路電流結(jié)算的等效電路圖113.2.3 各個車間短路電流的計算113.3 電氣設(shè)備的選擇163.3.1 主變壓器35KV側(cè)設(shè)備163.3.2 主變壓器10KV側(cè)設(shè)備173.3.3 10KV饋電線路設(shè)備183.3.4 變電所進出線選擇183.4 繼電保護的整定與防雷措施223.4.1 總降壓變電所的電能計量回路223.4.2 變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路223.4.3 總降壓變電所的保護裝置223.4.4 變電所的防雷保護263.4.5 變電所公共接地裝置的設(shè)計27第四章 設(shè)計結(jié)

12、論29參考文獻30第一章 緒論電力行業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)工業(yè)，它的發(fā)展直接關(guān)系到國家經(jīng)濟建設(shè)的興衰成敗，它為現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)技術(shù)和國防提供必不可少的動力。以發(fā)電廠電氣部分、高電壓技術(shù)、繼電保護等專業(yè)知識為理論依據(jù)，主要對該廠總降壓變電所及接入系統(tǒng)設(shè)計訓(xùn)練。設(shè)計步驟主要包括：負荷統(tǒng)計、負荷計算、方案比較、供電方式確定、短路電流計算、電氣設(shè)備選擇與繼電保護整定以及防雷接地等內(nèi)容。電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力.隨著現(xiàn)代文明的發(fā)展與進步，社會生產(chǎn)和生活對電能供應(yīng)的質(zhì)量和管理提出了越來越高的要求。工廠供電系統(tǒng)的核心部分是變電所。因此，設(shè)計和建造一個安全、經(jīng)濟的變電所，是極為重要的1.1 電能的重

13、要性電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。電能既易于由其他形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其他形式的能量，它的輸送和分配既簡單經(jīng)濟，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，又利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化，因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟生活中應(yīng)用極為廣泛。從而搞好工業(yè)企業(yè)供電工作對于整個工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化具有十分重要的意義。工廠供電設(shè)計是整個工廠設(shè)計的重要組成部分，工廠供電設(shè)計的質(zhì)量影響到工廠的和生產(chǎn)及其發(fā)展，作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計的有關(guān)知識，以便適應(yīng)設(shè)計工作的需要。1.2 工廠供電在工廠里，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?/p>

14、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。1.3 供電的基本要求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。工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好安全保護工作，就必須達到以下基本要求：（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。（

15、2）可靠: 應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。（3）優(yōu)質(zhì): 應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求（4）經(jīng)濟: 供電系統(tǒng)的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。1.4 電能的發(fā)展此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當前和長遠等關(guān)系，既要照顧局部的當前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。作為工廠隨著時代的進步和推進和未來今年的發(fā)展，工廠的設(shè)施建設(shè)，特別是電力設(shè)施將提出相當大的挑戰(zhàn)。因此，我們做供配電設(shè)計的工作，要做到未雨綢繆。為未來發(fā)展提供足夠的空間。這主要變現(xiàn)在電力電壓器及一些相當重要的配電線路上，應(yīng)力求在滿足現(xiàn)在需求的基礎(chǔ)上從大選擇，以避免一臺變

16、壓器或一組變壓器剛服役不到幾年就因為容量問題而出現(xiàn)“光榮下崗”的情況發(fā)生。第二章 計算負荷2.1 負荷計算的意義（1）計算負荷是根據(jù)已知的工廠的用電設(shè)備安裝容量求取確定的、預(yù)期不變的最大假想負荷。也就是通過負荷的統(tǒng)計計算求出的、用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負荷值。在配電設(shè)計中，通常采用半小時的最大平均負荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。（2）計算負荷是用戶供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計、供電線路截面選擇、變壓器數(shù)量和容量選擇、電氣設(shè)備額定參數(shù)選擇等的依據(jù)，合理地確定用戶各級用電系統(tǒng)的計算負荷非常重要。2.2 負荷計算(1) 有功計算負荷為： （為設(shè)備容量）(2) 無功計算負荷為：（對應(yīng)于用電設(shè)備

17、組的正切值）(3)視在計算負荷為：(4)總的計算電流為： (為額定電壓380V)(5)變壓器功率損耗的計算：變壓器的負荷率：變壓器的有功功率損耗為：變壓器的無功功率損耗為：表2-1 車間負荷計算序號車間名稱P30/Q30/KvarS30/KVA1電機修造車間2機械加工車間3新品試制車間4原料車間5備件車間6鍛造車間7鍋爐房8空壓站9汽車庫10大線圈車間11半成品試驗站12成品試驗站序號車間名稱變壓器型號臺數(shù)變壓器有功損耗/KW變壓器無功損耗/Kvar110KV側(cè)有功功率/KW110KV側(cè)無功率/Kvar110KV側(cè)視在功率/KVA1電機修造車間S9-1000/10/0.4/19.9042.83

18、699.90608.63927.522機械加工車間S9-315/10/0.4/13.2713.18165.27269.14315.833新品試制車間S9-630/10/0.4/15.3624.9298.07448.47538.064原料車間S9-315/10/0.4/13.4413.83273.44173.13323.645備件車間S9-315/10/0.4/14.4016.3237.1229.29329.566鍛造車間S9-315/10/0.4/14.4016.3237.1229.29329.567鍋爐房S9-315/10/0.4/19.3812.72213.05189.91285.418空

19、壓站S9-250/10/0.4/15.4212.23188.74171.00254.689汽車庫S9-630/10/0.4/15.3624.9298.07448.47538.0610大線圈車間S9-250/10/0.4/18.2211.59204.22135.08244.8511半成品試驗站S9-500/10/0.4/113.9722.12376.97308.89487.3612成品試驗站S9-1000/10/0.4/18.9138.49678.11540.39867.10表2-2 車間變壓器的選擇及其負荷計算2.3 總降壓變電所變壓器容量的選擇由于工廠廠區(qū)范圍不大，高壓配電線路上的功率損耗可

20、忽略不計，因此表2-1所示車間變壓器高壓側(cè)的計算負荷可認為就是總降壓變電所出線上的計算負荷。取，P=3388.39KW，Q=3073.93Kvar,則總降壓變電所低壓母線上的計算負荷為：因為大多數(shù)負荷為三級負荷，只有少數(shù)為二級負荷，故從經(jīng)濟性上考慮總降壓變電所可裝設(shè)一臺容量為5000KVA的變壓器,少數(shù)的二級負荷及重要的三級負荷，可由區(qū)域變電所的10KV線路作為備用線路?？偨祲鹤冸娝蛪簜?cè)的功率因數(shù)為：考慮到變壓器的無功功率損耗遠大于有功功率損耗，由此可判斷工廠進線處的功率因數(shù)必然小于0.85。為使工廠的功率因數(shù)天提供提高到0.9，需在總降壓變電所低壓側(cè)10KV母線上裝設(shè)并聯(lián)電容器進行補償，取

21、低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)為0.92，則需裝設(shè)的電容器補償容量為：選擇BWF10.5-50-1W型電容器，所需電容器個數(shù)為：取n=33，則實際補償容量為：補償后變電所低壓側(cè)視在計算負荷為：查附表A-2，選擇S9-4000/35型、35/10.5kv的變壓器，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下：變壓器的負荷率為：則變壓器的功率損耗為：第三章 總降壓變電站設(shè)計3.1 總降壓變電所位置選擇 總降壓變電所位置選擇根據(jù)供電電源員集中區(qū)，結(jié)合廠區(qū)供電平面圖，擬將總降壓變電所設(shè)置在廠區(qū)南部，如廠區(qū)供電平面圖2-1所示。情況，考慮盡量將總降壓變電所設(shè)置在靠近負荷中心且遠離人。 車間變電所位置選擇根據(jù)各車間負荷情況，設(shè)置七個車間變電所

22、，每個車間變電所裝設(shè)一臺變壓器，根據(jù)廠區(qū)平面布置圖所提供的分布情況及車間負荷情況，結(jié)合其他各項選擇原則，并與工藝、土建等相關(guān)方面協(xié)商確定變電所位置，變電所設(shè)置如圖廠區(qū)平面布置圖如圖所示。圖3-1 廠區(qū)供電平面圖 總降壓變電所電氣主接線設(shè)計本工廠要求正常運行時以354KV單回路架空線供電，由10KV電纜線路作為備用電源，因此，總降壓變電所主變壓器與35KV架空線路可采用線路-變壓器單元接線。為了便于檢修、運行、控制和管理，在變壓器高壓側(cè)進線處設(shè)置高壓斷路器。由于10KV線路平時不允許投入，因此備用10KV電源進線斷路器在正常工作時必須能斷開。變壓器二次側(cè)（10KV）設(shè)置少油斷路器，與10KV備用

23、電源進線斷路器組成備用電源自動投入裝置（APD）,當工作電源失去電壓時，備用電源立即自動投入，主變壓器二次側(cè)10KV母線采用單母線分段接線，變壓器二次側(cè)10KV接在段母線上，10KV備用電源接在段母線上，母線分段斷路器在正常工作時閉合，重要二級負荷可解在段母線上，在工作電源停止供電時不至于使重要負荷的供電受影響?？偨祲鹤冸娝碾姎庵鹘泳€如圖所示。圖3-2 總降壓變電所主接線 車間變電所電氣主接線設(shè)計設(shè)計原則：車間變電所變壓器的單臺容量，一般不宜大于1250KVA,這樣可使變壓器更接近于車間負荷中心，減少低壓配電線路的投資和電能損耗，并且變壓器低壓側(cè)短路電流不至于太大，開關(guān)電器的斷流容量和短路動

24、穩(wěn)定易滿足要求。因此對于11號車間應(yīng)選擇兩臺變壓器，電氣主接線如下圖。圖3-3 車間變電所主接線3.2 短路電流的計算 計算分組各個車間選擇的變壓器型號，如下表所示。根據(jù)下表，可知短路電流的計算可分為5組進行。表3-1 短路電流計算分組及變壓器臺數(shù)選擇車間序號選擇變壓器的型號變壓器臺數(shù)1、12S9-1000/10/0.412、4、7和5、6S9-315/10/0.413、9S9-630/10/0.418、10S9-250/10/0.4111S9-500/10/0.42 供電系統(tǒng)圖及短路電流結(jié)算的等效電路圖 圖3-4 廠區(qū)供電系統(tǒng)圖圖3-5 等效電路圖 各個車間短路電流的計算1.以1號車間為例，

25、進行短路電流計算，短路計算電路和等效電路圖如下所示：圖3-6 第1號車間供電原理圖圖3-7第 1號車間等效電路圖2.確定基準值3.計算各元件的電抗標幺值4.系統(tǒng)最大運行方式下三相短路電流及短路容量計算(2) k2點短路5.系統(tǒng)最小運行方式下三相短路電流及短路容量計算(2) k2點短路表3-2 第1、12號車間短路電流計算短路計算點 運行方式IK/KAish/KAIsh/KASK/MVAK1最大5.2113.267.85333.33最小3.188.124.80204.08K2最大2.686.834.0548.78最小2.466.263.7144.64K3最大22.0344.54240.1324.

26、01最小21.4133.3922.9314.84表3-3 第2、4、7和5、6號車間短路電流計算短路計算點 運行方式IK/KAish/KAIsh/KASK/MVAK1最大5.2113.267.85333.33最小3.188.124.80204.08K2最大2.686.834.0548.78最小2.466.263.7144.64K3最大9.7824.9514.276.78最小9.6624.6314.586.69表3-4 第3、9號車間短路電流計算短路計算點 運行方式IK/KAish/KAIsh/KASK/MVAK1最大5.2113.267.85333.33最小3.188.124.80204.08

27、K2最大2.686.834.0548.78最小2.466.263.7146.64K3最大15.7040.0423.7110.88最小15.3839.2323.2310.66表3-5 第8、10號車間短路電流計算短路計算點 運行方式IK/KAish/KAIsh/KASK/MVAK1最大5.2113.267.85333.33最小3.188.124.80204.08K2最大2.686.834.0548.78最小2.466.263.7146.64K3最大7.9920.3912.075.54最小7.9120.1711.985.26表3-6 第11號車間短路電流計算短路計算點 運行方式IK/KAish/K

28、AIsh/KASK/MVAK1最大5.2113.267.85333.33最小3.188.124.80204.08K2最大2.686.834.0548.78最小2.466.263.7146.64K3最大14.3636.6121.689.95最小14.0935.9321.289.803.3 電氣設(shè)備的選擇 主變壓器35KV側(cè)設(shè)備安裝電氣條件設(shè)備型號規(guī)格項目數(shù)據(jù)項目斷路器SW2-35/1000隔離開關(guān)GW4-35G/600電流互感器LCW-35電壓互感器JDJJ-35避雷器FZ-35353535353535521000600100/55.216.5333.33100013.3455046 主變壓器1

29、0KV側(cè)設(shè)備安裝點電氣條件設(shè)備型號規(guī)格項目數(shù)據(jù)項目高壓斷路器SN10-10I/630隔離開關(guān)GN8-10T/600電流互感器LAJ-1010101010173.2630600300/52.291641.673005.8440523.3.3 10KV饋電線路設(shè)備 變電所進出線選擇（1） 饋電給6號廠房（鍛造車間）的線路采用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)熱條件選擇由及土壤溫度25，查表，初選纜芯為的交聯(lián)電纜，其，滿足發(fā)熱條件。 校驗電壓損耗 由電機修造廠平面圖量得變電所至一號廠房距離約100m，而表查得的鋁芯電纜的（按纜芯工作溫度80計），又6號廠房的，因此按

30、式：滿足允許電壓損耗5的要求。 短路熱穩(wěn)定校驗計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面（1）由于前面所選的纜芯截面小于，不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此改選纜芯的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，即YJL22-10000-335125的四芯電纜（中性線芯按不小于相線芯一半選擇，下同）。（2） 饋電給7號廠房（鍋爐房）的線路 亦采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22-10000-335125的四芯電纜。（3） 饋電給8號廠房（空壓站）的線路 亦采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22

31、-10000-335125的四芯電纜。（4） 饋電給9號廠房（汽車庫）的線路 亦采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22-10000-335125的四芯電纜。（5）饋電給10號廠房（大線圈車間）的線路 亦采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22-10000-335125的四芯電纜。（6） 饋電給11號廠房（半成品試驗站）的線路 亦采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22-10000-33512

32、5的四芯電纜。（7） 饋電給12號廠房（成品試驗站）的線路 亦采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上，從略）纜芯截面選，即YJL22-10000-335125的四芯電纜。3.作為備用電源的高壓線的選擇校驗采用LJ型鋁絞線架空敷設(shè)，與相距約4km的某35/10kV變電所的10kV母線相聯(lián)。（1） 按發(fā)熱條件選擇工廠二級負荷容量共169.9kVA，計算電流為：室外環(huán)境溫度為38，查表，初選LJ-16，其35時的，滿足發(fā)熱條件。（2） 校驗電壓損耗由表查得纜芯為的鋁絞線的，（按線間幾何均距0.8m計）。又，線路長度按4km計，因此按式(3-9)，得：滿足允許電壓

33、損耗5的要求。（3） 短路熱穩(wěn)定度校驗因為鄰近某35/10kV變電所電源10kV側(cè)的短路數(shù)據(jù)不知，因此該聯(lián)絡(luò)線的短路熱穩(wěn)定度校驗計算無法進行，只有暫缺。表3-9 高壓進出線選規(guī)格型線路名稱導(dǎo)線或電纜的型號規(guī)格35kV電源進線LGJ-35鋼芯鋁絞線(三相三線架空)10kV高壓出線至6號廠房YJL22-10000-335125四芯電纜(直埋)至7號廠房YJL22-10000-335125四芯電纜(直埋)至8號廠房YJL22-10000-335125四芯電纜(直埋)至9號廠房YJL22-10000-335125四芯電纜(直埋)至10號廠房YJL22-10000-335125四芯電纜(直埋)至11號廠

34、房YJL22-10000-335125四芯電纜(直埋)至12號廠房YJL22-10000-335125四芯電纜(直埋)與鄰近35/10kV變電所10kV聯(lián)絡(luò)線LJ-16鋁絞線(三相三線架空)3.4 繼電保護的整定與防雷措施 總降壓變電所的電能計量回路總降壓變電所35kV進線側(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和無功電能，并據(jù)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。 變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路 變電所35kV側(cè)母線裝有電壓互感器避雷器柜，其中電壓互感器為3個JDJJ2-35型，組成（開口三角）的結(jié)線，用以實現(xiàn)電壓測量和絕緣監(jiān)察。作為備

35、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。高壓進線上，亦裝有電流表。10kV側(cè)的出線上，均裝有有功電度表和無功電度表。10kV側(cè)母線裝有電壓互感器避雷器柜，其中電壓互感器為2個JDJ-10型，用以實現(xiàn)電壓測量和絕緣監(jiān)察。儀表的準確度等級按規(guī)范要求。 總降壓變電所的保護裝置（1） 進線側(cè)線路的繼電保護裝設(shè)定時限過電流保護。采用GL15型感應(yīng)式過電流繼電器，三相三繼電器式結(jié)線。（見圖2-6）。其工作原理為：當一次電路發(fā)生相間短路時，電流繼電器KA瞬時動作，閉合其觸點，使時間繼電器KT動作。KT經(jīng)過整定的時限后，其延時觸點閉合，使串聯(lián)的信號繼電器（電流型）KS和中間繼電器KM

36、動作。KS動作后，其指示牌掉下，同時接通信號回路，給出燈光信號和音響信號。KM動作后，接通跳閘線圈YR回路，使斷路器QF跳閘，切除短路故障。QF跳閘后，其輔助觸點QF1-2隨之切斷跳閘回路。在短路故障被切除后，繼電保護裝置除KS外的其他所有繼電器均自動返回起始狀態(tài)，而KS可手動復(fù)位。圖3-8變電所進線側(cè)線路定時限過電流保護的原理電路圖 過電流保護動作電流的整定：其中：，因此動作電流為：整定為4A。（只能為整數(shù)，且不能大于10A） 過電流保護動作時間的整定：定時限過電流保護其動作時限，利用時間繼電器（DS型）來整定。因為題目知區(qū)域變電站220/35kV饋電線的過電流保護整定時間，所以電機修造廠變

37、電所進線側(cè)線路的定時限過電流保護時間t，由于不知區(qū)域變電站饋電線采用的是定時限過電流保護，還是反時限過電流保護。我在這里假設(shè)為反時限過電流保護，所以t2s0.7s1.3s所以時間整定為1.3s。 過電流保護靈敏系數(shù)的檢驗：其中因此其保護靈敏系數(shù)：1.5滿足靈敏系數(shù)1.5的要求。（2） 主變壓器的繼電保護裝置電流速斷保護:保護采用兩相兩繼電器式接線，繼電器為DL11型，電流互感器變比為Ki=100/5=20，保護裝置的動作電流應(yīng)躲過變壓器二次側(cè)母線的最大三相短路穿越電流，即：靈敏度應(yīng)按變壓器一次側(cè)的最小兩相短路電流來校驗，即： 裝設(shè)瓦斯保護：其保護原理如下：當變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障（輕瓦斯）時，

38、瓦斯繼電器KG的上觸點KG1-2閉合，動作于報警信號。當變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴重故障（重瓦斯）時，KG的下觸點KG3-4閉合，通常是經(jīng)中間繼電器KM動作于斷路器QF的跳閘機構(gòu)YR，同時通過信號繼電器KS發(fā)出跳閘信號。但KG3-4閉合，也可以利用切換片XB切換，使KS線圈串接限流電阻R，動作于報警信號。由于瓦斯繼電器下觸點KG3-4在重瓦斯故障時可能有“抖動”（接觸不穩(wěn)定）的情況，因此為了使跳閘回路穩(wěn)定地接通，斷路器能足夠可靠地跳閘，這里利用中間繼電器KM的上觸點KM1-2作“自保持”觸點。只要KG3-4因重瓦斯動作一閉合，就使KM動作，并借其上觸點KM1-2的閉合而自保持動作狀態(tài)，同時其下觸點KM3

39、-4也閉合，使斷路器QF跳閘。斷路器跳閘后，其輔助觸點QF1-2斷開跳閘回路，以減輕中間繼電器觸點的工作，而其另一對輔助觸點QF3-4則切斷中間繼電器KM的自保持回路，使中間繼電器返回。圖3-9變壓器瓦斯保護的接線圖3.4.4 變電所的防雷保護（1） 直擊雷防護在變電所屋頂裝設(shè)避雷針或避雷帶，并引出兩根接地線與變電所公共接地裝置相連。由于變電所有露天配電裝置，應(yīng)在變電所外面的適當位置裝設(shè)獨立避雷針，其裝設(shè)高度應(yīng)使其防雷保護范圍包括整個變電所。按規(guī)定，獨立避雷針的接地裝置接地電阻。通常采用36根長2.5m、50mm的鋼管，在裝避雷針的桿塔附近作一排或多邊形排列，管間距離5m，打入地下，管頂距地面0.6m。接地管間用40mm4mm的鍍鋅扁鋼焊接相連。引下線用25mm4mm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，上與避雷針焊接相連。避雷針采用20mm的鍍鋅圓鋼，長11.5m。獨立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應(yīng)有3m以上距離。在35kV架空進