標準件廠冷鐓車間10千伏車間變電所及低壓配電系統(tǒng)設計

1、石家莊鐵道大學四方學院畢業(yè)設計車間變電所及低壓配電系統(tǒng)設計The Design of Workshop Substation and Low-voltage Power Distribution System 2013 屆 電氣工程 系專 業(yè) 電氣工程及其自動化 學號 20096648 學生姓名 孫建彬 指導老師 完成日期 2013年5 月27日畢業(yè)設計成績單學生姓名學號20096648 班級方0910-5 專業(yè)電氣工程及其自動化畢業(yè)設計題目車間變電所及低壓配電系統(tǒng)設計指導教師姓名指導教師職稱講師評 定 成 績 指導教師得分評閱人得分答辯小組組長得分成績：院長(主任) 簽字：年 月 日畢業(yè)設計

2、任務書題目車間變電所及低壓配電系統(tǒng)設計學生姓名孫建彬?qū)W號20096648班級方0910-5專業(yè)電氣工程及其自動化承擔指導任務單位電氣工程系導師姓名導師職稱講師一、設計要求要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負荷的實際情況,并適當考慮到工廠生產(chǎn)的發(fā)展,按照安全可靠、技術先進、經(jīng)濟合理的要求,確定變電所的位置與形式,確定變電所主變壓器的臺數(shù)與容量、類型,選擇變電所主結(jié)線方案及高低壓設備和進出線,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,繪出設計圖樣。二、原始資料1.車間平面布置圖2.車間生產(chǎn)任務及產(chǎn)品規(guī)格 本車間主要承擔全國機械及電器制造工業(yè)的標準螺釘配件生產(chǎn)。標準螺釘元件規(guī)格

3、范圍為 M3-M16。3.車間設備明細表如附錄表1所示。4.車間變電所的供電范圍1）本車間變電所設在冷轍車間東北角,除為冷鐓車間供電外,尚需為工具、機修車間供電。2）工具車間要求車間變電所低壓側(cè)提供四路電源。 3）機修車間要求車間變電所低壓側(cè)提供一路電源。 4）工具、機修車間負荷計算表,如附錄表2所示。5.車間負荷性質(zhì) 車間為三班工作制，年最大有功負荷利用小時數(shù)為4500h，屬于三級負荷。6.供電電源條件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。電纜線路長200m。2）工廠總降壓變電所10kV母線上的短路容量按200MVA計。3）工廠總降壓變電所10kV配電出

4、線定時限過電流保護裝置的整定時間Iop=1.5s。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)計量。7.車間自然條件1）氣象資料（1）車間內(nèi)最熱月的平均溫度為30度。（2）地中的最熱月的平均溫度為20度。（3）車間環(huán)境，屬正常干燥環(huán)境。2）地質(zhì)水文資料 車間原址為耕地，地勢平坦。地層以砂粘土為主。地下水位為m。三、設計要求1.車間的負荷計算及無功補償 (要求列表)。2.確定車間變電所的所址和型式。3.確定車間變電所主變壓器型式、容量和數(shù)量。4.短路計算,并選擇一次設備 (盡量列表)。5.選擇車間變電所高低壓進出線。6.選擇電源進線的二次回路方案及整定繼電保

5、護。7.車間變電所的防雷保護及接地裝置的設計。8.確定車間低壓配電系統(tǒng)布線方案。9.選擇低壓配電系統(tǒng)的導線及控制保護設備。10.繪制車間變電所主結(jié)線電路圖 (A3圖樣)。四、設計進程安排1.第1周第2周： 熟悉設計任務書、調(diào)研、查找資料、寫開題報告2.第3周第4周： 負荷計算和無功功率補償3.第5周第7周： 變電所位置和形式的選擇、變電所主變壓器臺數(shù)和容量及主接線方案的選擇、短路電流的計算4.第8周： 中期檢查5.第9周第10周： 變電所一次設備的選擇與校驗，變電所高、低壓線路的選擇6.第11周第12周： 變電所電源進線的二次回路方案及整定繼電保護7.第13周第14周： 車間變電所的防雷保護及

6、接地裝置的設計、選擇低壓配電系統(tǒng)的導線及控制保護設備8.第15周第16周： 整理資料、繪圖、答辯教研室主任簽字 時間 年 月 日畢業(yè)設計開題報告題目車間變電所及低壓配電系統(tǒng)設計學生姓名孫建彬?qū)W號20096648 班級方0910-5專業(yè)電氣工程及其自動化一、研究背景及意義安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀三、研究方案進行車間變電所負荷計算及無功功率補償計算，寫明計算步驟，四、預期結(jié)果指導教師簽字時 間 年 月 日摘要負荷計算短路電流繼電保護AbstractThis design is about the standard cold heading workshop workshop of

7、10 kV substation and lv power distribution system.From the first workshop to consider the layout,reference to the many factories graphic design plans for the layout of the various parts of the economy and the availability of research.Next entered the factory premises of the power supply design.Start

8、 with the start of the calculation,including the computational load and short circuit current calculation of equipment and a stable of well-tested and low-voltage distribution screen choices.Next,a pair of high voltage substations and low-voltage lines into the choice of wit,workshops distribution l

9、ine design. Substation in the secondary circuit design and relay setting which I consider various aspects of the protection and the protection of equipment choices.Substation design to the natural missed Lightning protection and grounding design.Taking into account the actual layout of the workshop

10、of the grounding of mine equipment selection and design.Finally using CAD to draw the main wiring diagram and workshop floor-plan.Keywords：Load calculation Short circuit current Relay protection 目錄第1章 緒論11.1課題研究的背景11.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11.3課題研究的主要內(nèi)容2第2章負荷計算和無功功率補償32.1車間的負荷計算3冷鐓車間設備組負荷計算3工具、機修車間設備組負荷計算6車間設備總負荷計

11、算62.2無功功率補償7第3章變電所位置和形式的選擇103.1車間變電所類型選擇103.2變電所的所址選擇的一般原則10第章變電所主變壓器型號、容量與臺數(shù)的選擇124.1車間變電所主變壓器型號的確定124.2主變壓器容量確定124.3主變壓器臺數(shù)的選擇13第5章 變電所主接線設計155.1變配電所主接線方案的設計原則與要求155.2主接線方案的擬定15一次側(cè)主接線15二次側(cè)主接線15第6章短路電流的計算166.1短路計算166.2點三相短路時的短路電流和容量的計算176.3點三相短路時的短路電流和容量的計算17第7章 變電所一次設備的選擇校驗197.110kV側(cè)一次設備的選擇和校驗19高壓開關

12、柜的選擇19高壓斷路器的選擇和校驗20高壓隔離開關的選擇和校驗20高壓熔斷器的選擇和校驗22電壓互感器的選擇和校驗22電流互感器的選擇和校驗2310kV側(cè)一次設備參數(shù)237.2380V側(cè)一次設備的校驗23配電屏的選擇24低壓刀開關及低壓熔斷器、低壓斷路器的選擇和校驗24電流互感器的選擇24380V側(cè)一次設備參數(shù)表257.3高低壓母線的選擇257.4母線的短路穩(wěn)定度校驗2610kV側(cè)母線的校驗27380V側(cè)母線的校驗27第8章變電所進出線的選擇與校驗298.1高低壓進出線選擇原則29高壓進線29高壓出線29低壓出線298.2 變配電所進出線方式的選擇298.3 變配電所進出線導線和電纜型式的選擇

13、30高壓電纜線30低壓電纜線30低壓穿管絕緣導線3010kV高壓進線的選擇和校驗30380V低壓出線的選擇31冷鐓車間各設備組線路選擇校驗31工具車間各回路線路選擇校驗318.3.5.3 機修車間的線路選擇校驗32第9章變電所二次回路方案的選擇和繼電保護的整定339.1 高壓斷路器的操動機構(gòu)控制與信號回路339.2 變電所的電能計量回路339.3 變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路349.4 備用電源349.5 整定繼電保護359.6變壓器的過負荷保護369.7 變壓器的瓦斯保護37第10章變電所的防雷保護與接地裝置的設計3810.1 防雷保護3810.2 接地裝置38第11章確定車間低壓配電系統(tǒng)布線

14、方案4011.1 車間配電級數(shù)的選擇4011.2 車間配電電壓的選擇4011.3 車間配電系統(tǒng)接線方案的選擇40車間配電系統(tǒng)接線方案的選擇原則40車間低壓配電系統(tǒng)主接線的選擇4011.4 車間低壓配電系統(tǒng)布線41第12章低壓配電系統(tǒng)導線的選擇4212.1 各導線和電纜的試用范圍和選擇原則4212.2導線和電纜截面的選擇原則4212.3冷鐓車間各設備供電導線的選擇42第13章 控制保護設備的選擇4413.1 高壓開關柜4413.2 配電屏44第14章結(jié)論與展望4614.1結(jié)論4614.2展望46致謝47參考文獻48附錄49附錄A外文翻譯49附錄B附表57表1冷鐓車間設備明細表57表2 工具、機修

15、車間負荷計算表58附錄C車間低壓配電系統(tǒng)布線圖59附錄D車間變電所電氣主接線圖60 第1章 緒論1.1課題研究的背景工廠供電設計的任務是從電力系統(tǒng)取得電源，經(jīng)過合理的傳輸、變換、分配到工廠車間中的每一個用電設備上，隨著工業(yè)電氣自動化技術的發(fā)展，工廠用電量快速增長，對電能質(zhì)量、供電可靠性以及技術經(jīng)濟指標等的要求也日益提高，供電設計是否完善，不僅影響工廠的基本建設投資、運行費用和有色金屬消耗量，而且也反映到工廠的可靠性和工廠的安全生產(chǎn)上，它與企業(yè)的經(jīng)濟效益、設備和人身安全等是密切相關的。本標準件廠主要承擔全國機械及電器制造工業(yè)的標準螺釘配件生產(chǎn)，建有現(xiàn)代化的冷鐓車間、工具車間和機修車間，冷鐓車間低

16、壓配電系統(tǒng)及車間變電所設計要根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負荷的實際情況以及工廠生產(chǎn)的發(fā)展前景，以安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟為原則，考慮工廠規(guī)模、供電條件、技術要求、自然條件等設計變電所及配電系統(tǒng)。做好該工廠的供電工作對于發(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。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在國內(nèi)，變電所的設計中仍然存在很多問題，比如可靠性還欠提高。我國經(jīng)濟的發(fā)展給電力行業(yè)帶來新問題：電力能源的需求持續(xù)增長，電網(wǎng)過負荷運行，減少線路的功率損耗，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性等。變電所的設計需要既能保證安全可靠性和靈活性，又能保證保護環(huán)境、節(jié)約資源、易于實現(xiàn)自動化設計方案。在這種要求下，變電所電氣主接線簡單

17、清晰、接地和保護安全高效、建筑結(jié)構(gòu)布置緊湊、電磁輻射污染最小已是大勢所趨。與國外相比，我國主要是舊設備更換新型設備，有人控制變?yōu)闊o人控制。而在國外，高科技的技術和先進的設備已經(jīng)在工廠配電中運用起來。安全，可靠，經(jīng)濟，優(yōu)質(zhì)的宗旨已經(jīng)得到極度提高。低量的電能損耗和保護裝置的高度靈敏性對工廠供電的穩(wěn)定有了保障。1.3課題研究的主要內(nèi)容本文共有14章。首先簡要介紹本設計概況，接著系統(tǒng)地計算各個車間的電力負荷和無功功率補償，選擇變電所位置和形式、變電所主變壓器的類型、臺數(shù)和容量，設計變電所主接線方案，計算短路電流，選擇校驗變電所的一次設備、變電所進出線，還進行了變電所二次回路方案的選擇和繼電保護的整定，

18、變電所的防雷保護與接地裝置的設計，車間低壓配電系統(tǒng)布線的實施方案，低壓配電系統(tǒng)的導線及控制保護設備的選擇。第2章負荷計算和無功功率補償2.1車間的負荷計算2.1.1冷鐓車間設備組負荷計算冷鐓機Z47-12機組的負荷：由于該組設備為連續(xù)工作制，其設備功率為：=1631 kW=496kW查資料 Kd=0.170.2，取Kd=0.2=0.5=1.73= Kd =0.2496 kW=99.2kW = =99.21.73 =171kvar =kVAA本設計的其他機組和設備組的負荷計算都如上例。將冷鐓車間分為五個設備組，各個設備組的計算負荷如下列各表所示：表2-1冷鐓車間設備組I計算負荷表I表2-2冷鐓車

19、間設備組II計算負荷表II表2-3冷鐓車間設備組III計算負荷表III表2-4 冷鐓車間設備組IV計算負荷表IV續(xù)表2-4 IV表2-5 冷鐓車間設備組V計算負荷表V2.1.2工具、機修車間設備組負荷計算工具、機修車間的計算負荷如表2-6所示：表2-6 工具、機修車間的計算負荷表2.1.3車間設備總負荷計算在配電干線上或車間變電所低壓母線上，常有多個用電設備組同時工作，但是各個用電設備組的最大負荷并非同時出現(xiàn)，因此在求配電干線或車間變電所低壓母線的計算負荷時，應計入一個同時系數(shù)。由前面統(tǒng)計的結(jié)果，可知各設備組的有功和無功如下：=kVA=569.7 kVA kV =865.6A車間設備總負荷統(tǒng)計

20、如表2-7所示：表2-7車間設備總負荷統(tǒng)計表IIIIIIVV866.52.2無功功率補償(1)補償前的變壓器低壓側(cè)的視在計算負荷為570.3kVA 未進行無功補償時，變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為:1=294.3 570.3 kVA =0.52(2)無功補償容量按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的0.9，在變壓器低壓側(cè)進行無功補償時，低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)應略高于0.90，這里取=0.92。要使低壓側(cè)功率因數(shù)由1=0.52提高到2=0.92，低壓側(cè)需裝設的并聯(lián)電容器容量為: 查資料可選用BCMJ0.4-30-3型電容器，其參數(shù)如表2-8所示：表2-8 BCMJ0.4-30-3型電容器參數(shù)指標產(chǎn)品型號額定電壓kV額

21、定容量總電容量uF額定電流A 外形尺寸（mm)安裝尺寸(mm)400V，AC，50Hz系列，三相自愈式并聯(lián)電容器，三角形接線BCMJ0.4-30-30.43059743.3該電容器補償器額定容量為30kvar，個數(shù)n=357 kvar /30 kvar =11.9，取12個。(3)補償后變電所低壓側(cè)的視在計算負荷為：變壓器的功率損耗為：kVA=SPTkW332201.001.0)2(30=D 1632205.005.0)2(30kvarkVASQT=D變電所高壓側(cè)的計算負荷為： P（1）=294 kW +3 kW =297 kW) kvar+357488()1(30Q-=16 kvar=147

22、 kvar kVAS330)147()297(22)1(30+=kVA =補償后工廠的功率因數(shù)為：cos)1(30)1(30297 kW330 kVA=0.9=SPj(4)車間變電所負荷計算見表2-9：表2-9 車間變電所負荷計算表IIIIIIIVV866續(xù)表2-9 866第3章變電所位置和形式的選擇3.1車間變電所類型選擇(1)車間附設變電所變電所變壓器室的一面墻或幾面墻與車間建筑的墻共用，變壓器室的大門朝車間外開。按變壓器位于車間的墻內(nèi)還是墻外，可分為內(nèi)附式和外附式。(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)

23、成套變電所 (9)移動式變電所上述的車間附設變電所、車間內(nèi)變電所、獨立變電所、地下變電所和樓上變電所，均屬室內(nèi)型變電所。露天、半露天變電所和桿上變電臺，則屬室外型變電所。成套變電所和移動式變電所，則室內(nèi)型和室外型均有。室內(nèi)型運行維護方便，占地面積少。在選擇工廠總變配電型式時，應根據(jù)具體地理環(huán)境，因地制宜，技術經(jīng)濟合理時，應優(yōu)選用室內(nèi)型,本設計選用車間內(nèi)變電所。3.2變電所的所址選擇的一般原則變配電所所址的選擇，應根據(jù)下列要求并經(jīng)技術分析比較后確定：(1)盡量接近負荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。(2)進出線方便，特別是要便于架空進出線。(3)接近電源側(cè)，特別是工廠的

24、總降壓變電所和高壓配電所。(4)設備運輸方便，特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運輸。(5)不應設在有劇烈振動或高溫的場所，無法避開時，應有防振和隔熱的措施。(6)不宜設在多塵或有腐蝕性氣體的場所，無法遠離時，不應設在污染源的下風側(cè)。(7)不應設在廁所、浴室和其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰。(8)不應設在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方。當與有爆炸或火災危險環(huán)境的建筑物毗連時，應符合現(xiàn)行國家標準GB50058-1992爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范的規(guī)定。(9)不應設在地勢低洼和可能積水的場所。變電所的位置選擇應根據(jù)選擇原則，經(jīng)技術、經(jīng)濟比較后確定。根據(jù)接近負荷中

25、心，偏向電源側(cè)的選擇方法。本車間變電所已給出，位于車間的東北角。第章變電所主變壓器型號、容量與臺數(shù)的選擇4.1車間變電所主變壓器型號的確定在選擇變壓器時，應選用低損耗節(jié)能型變壓器，如S9系列或S11系列。S11型與S9型配電變壓器主要性能比較，S11型配電變壓器在技術性能上有4大進步：(1)空載電流平均下降6080；(2)空載損耗平均下降2035；(3)總重量平均下降810；(4)噪聲只有4050dB。在多塵或有腐蝕性氣體嚴重影響變壓器安全的場所，應選擇密閉型變壓器或防腐型變壓器；供電系統(tǒng)中沒有特殊要求和民用建筑獨立變電所常采用三相油浸自冷電力變壓器。 由于S11系列變壓器油箱采用全密封結(jié)構(gòu)，

26、變壓器不與空氣接觸，運行可靠性比S9系列變壓器高，而且兩者價格相差不大，所以本設計選擇S11系列三相油浸式自冷電力變壓器。4.2主變壓器容量確定確定總降壓變電所主變壓器的容量，要依據(jù)其所供的負荷容量和負荷等級來求。對于裝設一臺主變壓器的變電所，主變壓器容量應不小于總的計算負荷，即 （4-1）即570 kVA對于裝設兩臺主變壓器的變電所，每臺主變壓器的容量應不小于總的計算負荷的60%70%，一般取最大值，留有一定裕量。同時每臺主變壓器容量應不小于所有一、二級負荷的總和，即 （60%70%） （4-2） （4-3）按裝設一臺算變壓器容量最大為570 kVA。所以主變壓器容量確定為630kVA。 4

27、.3主變壓器臺數(shù)的選擇選擇主變壓器臺數(shù)時應考慮下列原則：(1)應滿足用電負荷對供電可靠性的要求。對供有大量一級、二級負荷的變電所，應采用兩臺變壓器，以便當一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺變壓器能對一級、二級負荷繼續(xù)供電。對只有二級而無一級負荷的變電所，也可以只采用一臺變壓器，但必須在低壓側(cè)敷設與其他變電所相連的聯(lián)絡線作為備用電源，或另有自備電源。(2)對季節(jié)性負荷或晝夜負荷變動較大，采用經(jīng)濟運行方式的變電所，也可考慮采用兩臺變壓器。(3)除上述兩種情況外，一般車間變電所宜采用一臺變壓器。但是負荷集中且容量相當大的變電所，雖為三級負荷，也可以采用兩臺或多臺變壓器。 (4)在確定變電所主變壓器臺

28、數(shù)時，應適當考慮負荷的發(fā)展，留有一定的余地。根據(jù)設計要求和主變壓器臺數(shù)選擇原則，可選兩種方案。方案1：選一臺S11-630/10三相油浸式電力變壓器。方案2：選兩臺S11-315/10三相油浸式電力變壓器。S11-630/10 電力變壓器參數(shù)見表4-1：表4-1 S11-630/10電力變壓器參數(shù)產(chǎn)品名稱三相油浸式變壓器產(chǎn)品型號S11-630/10報 價7.5萬/臺連接組別Dyn11/Yyn0冷 卻 形 式液/油浸式繞 組 數(shù) 目三繞組防潮 方 式全密封式冷 卻 方 式油浸自冷(J)電 壓 比10kV/0.4kV額 定 容 量630kVA額 定 功 率50HZ短 路 阻 抗4.5%空 載 損

29、耗0.81kW負 載 損 耗6.21kW尺 寸 大 小總 重2195kGS11-315/10 電力變壓器參數(shù)見表4-2：表4-2 S11-315/10電力變壓器參數(shù)產(chǎn)品名稱三相油浸式變壓器產(chǎn)品型號S11-315/10報 價4.3萬/臺連接組別Dyn11/Yyn0冷 卻 形 式液/油浸式繞 組 數(shù) 目三繞組防潮 方 式全密封式冷 卻 方 式油浸自冷(J)電 壓 比10kV/0.4kV額 定 容 量315kVA額 定 功 率50HZ短 路 阻 抗4%空 載 損 耗0.48KW負 載 損 耗3.65KW續(xù)表4-2產(chǎn)品名稱三相油浸式變壓器產(chǎn)品型號S11-315/10尺 寸 大 小總 重1220KG兩種

30、主變選擇方案比較見表4-3：表4-3 兩種主變選擇方案比較-從上表可以看出，按技術指標，裝設一臺主變的主結(jié)線方案和裝設兩臺主變的主接線方案相差不大，但按經(jīng)濟指標，裝設一臺主變的方案遠優(yōu)于裝設兩臺主變的方案，因此決定采用裝設一臺主變的方案。第5章 變電所主接線設計5.1變配電所主接線方案的設計原則與要求變配電所主接線，應根據(jù)變配電所所在供電系統(tǒng)中的地位，進出線回路數(shù)，設備特點及負荷性質(zhì)等條件確定，并應滿足安全，可靠，靈活，經(jīng)濟等要求。(1)主接線方案的技術指標：供電的安全性，主接線方案在確保運行維護和檢修的安全方面的情況。供電的可靠性，主接線方案在與用電負荷對可靠性要求的適應性方面的情況。供電的

31、電能質(zhì)量主要是指電壓質(zhì)量，含電壓偏差、電壓波動及高次諧波等方面的情況。運行的靈活性和運行維護的方便性。(2)主接線方案的經(jīng)濟指標：線路和設備的綜合投資額變配電所的年運行費供電貼費線路的有色金屬消耗量5.2主接線方案的擬定5.2.1一次側(cè)主接線由于本設計中車間變電所主變壓器只選擇了一臺，所以一次側(cè)采用線路-變壓器組單元接線。5.2.2二次側(cè)主接線由于一次側(cè)采用線路-變壓器組單元接線，屬于單電源供電，所以二次側(cè)主接線采用單母線不分段接線。并且單母線不分段接線具有接線簡單清晰，使用設備少，較為經(jīng)濟等特點，它適用于對供電連續(xù)性要求不高的三級負荷用戶，本設計車間屬于三級負荷，滿足要求，主接線圖見附錄D。

32、第6章短路電流的計算6.1短路計算計算短路電流主要是選擇和校驗電氣設備，以及為了繼電保護的整定與靈敏度校驗。變電所短路電流的計算因考慮到有多個電壓等級，故一般用標幺值法。(1)確定基準值(2)計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值電力系統(tǒng)的電抗標幺值電纜線路的電抗標幺值可按表6-1取其電抗平均值。表6-1電力線路每相的單位長度電抗平均值,因此 電力變壓器的電抗標幺值繪制短路等效電路圖如圖6-1所示：圖6-1短路等效電路圖6.2點三相短路時的短路電流和容量的計算(1)計算短路回路總阻抗標幺值(2)計算點所在電壓級的基準電流(3)計算點處短路電流各值6.3點三相短路時的短路電流和容量的計算 (1)計

33、算短路回路總阻抗標幺值(2)計算點所在電壓級的基準電流(3)計算點短路電流各值6-2表6-2短路計算結(jié)果第7章 變電所一次設備的選擇校驗7.110kV側(cè)一次設備的選擇和校驗表7-1 裝設地點條件7.1.1高壓開關柜的選擇高壓開關柜應滿足GB3906-19913-35 kV交流金屬封閉開關設備標準的有關要求，柜體由殼體、電器元件、各種機構(gòu)及連線等組成，柜內(nèi)有斷路器、隔離開關、互感器等設備。(1)選擇開關柜的型號主要根據(jù)負荷等級選擇開關柜的型號，一般一、二級負荷選擇移開式開關柜，如, , 型開關柜，三級負荷選擇固定式開關柜，如KGN-10, GG-1A（F）型開關柜。GG-1A（F）型防誤高壓開關

34、柜是戶內(nèi)固定式，具有防誤操作閉鎖裝置的高壓開關柜。適用于三相交流50Hz單母線和單母線分段系統(tǒng)，作為接受與分配額定電壓3-10千伏，額定電流最大至1000A，10kV額定開斷電流最大至31.5kA。用于工礦企業(yè)變、配電站的交流50Hz，3-10kV的三相單母線系統(tǒng)中，接受和分配電能之用。GG-1A（F）型高壓開關柜上加裝閉鎖裝置而成滿足能源部提出的“五防”要求，即：防止帶負荷分合隔離開關。 防止誤入帶電間隔。 防止誤分合斷路器。 防止帶電掛接地線。 防止帶接地線合閘。本設計屬于三級負荷，所以選用GG-1A（F）型開關柜合適。(2)選擇開關柜回路方案號本設計是電纜進線，查表選擇回路方案號11和5

35、4。(3)計量柜選GG-1A（J）型，方案號03。7.1.2高壓斷路器的選擇和校驗高壓斷路器不僅可以切斷或閉合高壓電路中的空載電流和負荷電流，而且當系統(tǒng)發(fā)生故障時通過繼電器保護裝置的作用，切斷過負荷電流和短路電流，它具有相當完善的滅弧結(jié)構(gòu)和足夠的斷流能力，可分為：油斷路器、六氟化硫斷路器、真空斷路器、壓縮空氣斷路器等。GG-1A（F）型防誤高壓開關柜的主開關采用SNl0-10型系列少油斷路器。根據(jù)裝設地點條件選擇SN10-10I/630型斷路器，查電氣設備手冊選擇斷路器參數(shù)如表7-2：表7-2 斷路器技術參數(shù)型號技術參數(shù)額定電流（A）額定開斷電流（kA）極限通過電流(kA)2秒熱穩(wěn)定電流（kA

36、）630164016額定電壓：，考慮變壓器事故過負荷的能力40%。額定電流：本變電所最大長期工作電流，即。滿足要求。斷流能力校驗：，額定開斷電流，滿足要求。溫度校驗：SN10-10I/630斷路器允許使用環(huán)境溫度：-40-40，10kV變電所車間內(nèi)最熱月平均溫度為30，地中最熱月平均溫度為20，符合要求。通過以上校驗可知,10kV側(cè)選SN10-10I/630斷路器完全符合要求。7.1.3高壓隔離開關的選擇和校驗高壓隔離開關的功能主要是隔離高壓電源、道閘操作、開合小電流電路，以保證其他設備和線路的安全檢修，但隔離開關沒有專門的滅弧裝置，因此不能用來開斷負荷電流或短路電流，與斷路器配合操作時，必須

37、遵循“先通后斷”的原則。常用高壓隔離開關參數(shù)如表7-3所示：表7-3戶內(nèi)高壓隔離開關隔離開關全型號額定電壓( kV)最大工作電壓( kV )額定電流(A)極限通過電流熱穩(wěn)定電流峰值（kA）有效值（kA）5秒GN6-6T/200,GN8-6T/20066.920025.514.710GN6-6T/400,GN8-6T/40066.9400402511GN6-6T/600,GN8-6T/600106.9600523020GN6-10T/200,GN8-10T/2001011.520025.524.710GN6-10T/400,GN8-10T/4001011.5400402514GN6-10T/60

38、0,GN8-10T/6001011.5600523020GN6-10T/1000,GN8-10T/10001011.51000754330根據(jù)裝設地點條件選戶內(nèi)高壓隔離開關為GN6-10T/600和GN8-10T/600。其技術參數(shù)如表7-4：表7-4 高壓隔離開關技術參數(shù)型號技術參數(shù)額定電流（A）額定電壓( kV）極限通過電流(kA)5秒熱穩(wěn)定電流（kA）600105220600105220戶內(nèi)高壓隔離開關的校驗：額定電壓：額定電流：本變電所最大長期工作電流即，滿足要求。動穩(wěn)定校驗：，滿足要求。熱穩(wěn)定校驗： ，滿足要求。溫度校驗：GN6-10T/600高壓隔離開關允許使用環(huán)境溫度：-40-4

39、0。10kV變電所車間內(nèi)最熱月平均溫度為30，地中最熱月平均溫度為20，符合要求。通過以上校驗可知，10kV側(cè)選完全符合要求。7.1.4高壓熔斷器的選擇和校驗在335kV的電站和變電所常用的高壓熔斷器有戶內(nèi)高壓限流熔斷器，最高額定電壓能達40.5kV，常用的型號有RN1、RN3、RN5、XRNM1、XRNT1、XRNT2、XRNT3型，主要用于保護電力線路、電力變壓器和電力電容器等設備的過載和短路；RN2和RN4型額定電流均為0.5A，為保護電壓互感器的專用熔斷器。RN2-10表7-5高壓熔斷器技術參數(shù)型號技術參數(shù)額定電流/A熔體電流/A斷流容量/額定電壓/kV斷流能力/ kA0.50.510

40、001031.5額定電壓：斷流能力=31.5kA=10.45kA，滿足要求。溫度校驗：RN2-10熔斷器允許使用環(huán)境溫度：-40-40。10kV待設變電所車間內(nèi)最熱月平均溫度為30，地中最熱月平均溫度為20，符合要求。通過以上校驗可知,10kV側(cè)選RN2-10高壓熔斷器完全符合要求。7.1.5電壓互感器的選擇和校驗常用電壓互感器技術參數(shù)如表7-6所示：表7-6 常用電壓互感器技術參數(shù)型號額定電壓比(V)極限輸出（VA）額定電壓（kV）JDZJ-1010000/：100/：100/330010JDZJ-66000/：100/：100/32007.2JDZJ-33000/：100/：100/33.

41、6根據(jù)裝設地點條件電壓互感器選擇JDZJ-10，額定電壓：，滿足要求。7.1.6電流互感器的選擇和校驗LQJ-10型澆注絕緣電流互感器，為供額定頻率50Hz，額定電壓10kV的電力系統(tǒng)中作電流、電能測量和繼電保護用. 根據(jù)裝設地點條件選擇LQJ-10型電流互感器合適，其技術參數(shù)如表7-7所示：表7-7電流互感器技術參數(shù)型號技術參數(shù)電流比400/516075動穩(wěn)定校驗：；,符合要求。熱穩(wěn)定校驗：；=，符合要求。通過以上校驗可知，選擇型電流互感器符合要求。7.1.710kV側(cè)一次設備參數(shù)10kV側(cè)一次設備參數(shù)表如表7-8所示：表7-8 10kV側(cè)一次設備參數(shù)表7.2380V側(cè)一次設備的校驗k/.3

42、8kV=551A所以裝設地點條件如表7-9：表7-9 380V側(cè)裝設地點條件7.2.1配電屏的選擇配電屏主要是進行電力分配，配電屏內(nèi)有多個開關柜，每個開關柜控制相應的配電箱，電力通過配電屏輸出到各個車間的配電箱。再由各個配電箱分送到具體的用戶。低壓配電屏是按一定的接線方案將有關低壓一、二次設備組裝起來，用于低壓配電系統(tǒng)中動力、配電之用。低壓配電屏的種類有PGL型和GGD型，GGD型交流低壓配電柜性能與PGL型低壓配電屏差不多，考慮到PGL型價格便宜，經(jīng)濟效果好，因此本設計用PGL型低壓配電屏。7.2.2低壓刀開關及低壓熔斷器、低壓斷路器的選擇和校驗常用低壓刀開關和低壓斷路器的參數(shù)指標如表7-1

43、0：表7-10 常用低壓刀開關和低壓斷路器的參數(shù)指標選擇項目電壓電流斷流能力低壓刀開關HD13-1500/30380150030低壓熔斷器380120020低壓斷路器DW15-2500380250060低壓斷路器DW15-1500380150040低壓斷路器DW15-1000/3380100040低壓斷路器38063030低壓斷路器DZ20-10038020018按裝設地點額定電壓和額定電流選擇以上設備均可，在此選用低壓刀開關HD13-1500/30，低壓斷路器DW15-1000/3。斷流能力校驗：，滿足要求。7.2.3 電流互感器的選擇LMZJ1系列電流互感器適用于額定頻率50Hz、額定工作電壓為0.5kV及以下的交流線路中作電流、電能測量或繼電保護用。LMZJ1-0.5型電流互感器技術參數(shù)如表7-11： 表7-11LMZJ1-0.5主要技術參數(shù)產(chǎn)品型號電流比/A額定負荷/VA準確度級別穿心匝數(shù)額定工作電壓額定工頻電壓LMZJ1-0.515/5-300/55-3.750.5