某標(biāo)準(zhǔn)件廠冷鐓車間低壓配電系統(tǒng)及車間變電所設(shè)計(jì)(超詳細(xì))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上某標(biāo)準(zhǔn)件廠冷鐓車間低壓配電系統(tǒng)及車間變電所設(shè)計(jì)1 10kv變電所設(shè)計(jì)任務(wù)書及分析工程設(shè)計(jì)任務(wù)書內(nèi)容包括：工程設(shè)計(jì)目的，建設(shè)規(guī)模和系統(tǒng)供電的連接，用電單位負(fù)荷容量，工程建設(shè)期限等，工程設(shè)計(jì)人員接到任務(wù)書后，應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)書作初步分析，并收集有關(guān)設(shè)計(jì)資料.1.1 10kv變電所設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1.1 變電所位置 本變電所設(shè)在冷鐓車間東北角。車間內(nèi)最熱月平均氣溫為30；地中最熱月平均氣溫為25；土壤凍結(jié)深度為1.10m；車間屬正常干燥環(huán)境；車間原址為耕地，地勢平坦。地層以砂粘土為主，地下水位2.8-5.3m。1.1.2 變電所基本設(shè)計(jì)資料 1.變電所電壓等級(jí)：10/0.4kv

2、2.本變電所10kv經(jīng)0.2km電纜線路與本廠總降壓變電所相連。 3.工廠總降壓變電所10kv母線上的短路容量按300Mkv計(jì)。工廠降壓變電所10kv配電出現(xiàn)定時(shí)限過電流保護(hù)整定時(shí)間top=1.5s。 4.要求車間變電所最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不低于0.9，車間變電所10kv側(cè)進(jìn)行電能計(jì)量。 5.本變電所除給冷鐓車間供電外，還需給工具、機(jī)修車間供電。 6.負(fù)荷情況： (1）工具車間要求車間變電所低壓側(cè)提供四路電源。 (2)機(jī)修車間要求車間變電所低壓側(cè)提供一路電源。（3） 工具，機(jī)修車間負(fù)荷計(jì)算表如表1-1所示。 表1-1 工具、機(jī)修車間的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表序號(hào)車間名稱供電回路代號(hào)設(shè)備容量kW計(jì)算負(fù)荷(kW)

3、(kvar)(kVA)(A)1工具車間No.1供電回路4714.116.521.732.9No.2供電回路5616.819.725.939.4No.3供電回路4212.614.719.429.5No.4供電回路3510.512.316.224.62機(jī)修車間No.5供電回路15037.543.957.787.7 （4）車間負(fù)荷性質(zhì)：車間為三班工作制，年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為4500h，屬于三級(jí)負(fù)荷。 （5）冷鐓車間生產(chǎn)任務(wù)急產(chǎn)品規(guī)格：本車間主要承擔(dān)我國機(jī)械和電器制造工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)螺釘配件生產(chǎn)。標(biāo)準(zhǔn)螺釘元件規(guī)格范圍為M3-M18，車間明細(xì)表1-2如圖所示 表1-2 冷鐓車間設(shè)備明細(xì)表 設(shè)備代號(hào)設(shè)備名

4、稱型號(hào)臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量kw總?cè)萘縦w設(shè)備代號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量kw總?cè)萘縦w1冷鐓機(jī)Z47-12163149626銑口機(jī)（自制）1772冷鐓機(jī)GB-31555527銑口機(jī)（自制）15.55.53冷鐓機(jī)A1641282828車床C3361334冷鐓機(jī)A1241282829車床1336M14.54.55冷鐓機(jī)A1232204030臺(tái)鉆70.64.26冷鐓機(jī)A1631202031清洗機(jī)（自制）410407冷鐓機(jī)A1691101032包裝機(jī)（自制）34.513.58冷鐓機(jī)Z47-671510533涂油槽1-9冷鐓機(jī)82BA1111134車床C620-117710冷鐓機(jī)A12124.79.435車床C

5、620-1M17711冷鐓機(jī)A12023636車床C62017712切邊機(jī)A2332204037車床C618K17713切邊機(jī)A2321141438銑床X62W17.57.514壓力機(jī)60t1101039平面磨床M723017.627.6215壓力機(jī)40t17740牛頭刨床13316切邊機(jī)A231472841立鉆11.51.517切邊機(jī)A23014.54.542砂輪機(jī)60.63.618切邊機(jī)（自制）13343鉗工臺(tái)4-19搓絲機(jī)GWB162102044劃線臺(tái)1-20搓絲機(jī)1141447電葫蘆1.5t12.82.821搓絲機(jī)A25317748電葫蘆1.5t11.11.122搓絲機(jī)A2534728

6、49叉車0.5t2-23雙搓機(jī)1111150叉車0.5t1-24搓絲機(jī)GWB6525.511合計(jì)25搓絲機(jī)Z25-41331.1.3主要設(shè)計(jì)任務(wù)（1）負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償（2）變電所位置和形式的選擇（3）變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與容量，類型的選擇（4）工廠配電系統(tǒng)的確定（5）變電所主接線確定并保證為最佳。（6）變電所主要接線方案的設(shè)計(jì)（7）短路電流的計(jì)算（8）變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)（9）變電所進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn)（10）變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定（10）防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì)1.1.4設(shè)計(jì)結(jié)果 1.設(shè)計(jì)說明書一份。 2.電氣主接線圖一份。 3.電氣主接線詳圖一份。 4.變電所平

7、面圖一張.1.2任務(wù)書分析1.2.1分析一： 由于任務(wù)書中對(duì)功率因數(shù)有要求，要求不低于0.9，粗略功率因數(shù)約0.5，需進(jìn)行無功補(bǔ)償。1.2.2分析二： 待建變電所可以采用單回路進(jìn)線.1.2.3分析三： 車間變電所主要有以下兩種類型： （1）車間附設(shè)變電所:內(nèi)附式變電所要占用一定的車間面積，但是在車間內(nèi)部，故對(duì)車間外觀沒有影響。外附式變電所在車間的外部，不占用車間面積，便于車間設(shè)備的布置，而且安全性也比內(nèi)附式變電所高一些； （2）車間內(nèi)變電所：變電所有屋內(nèi)式和屋外式兩大類型。屋內(nèi)式運(yùn)行維護(hù)方便，占地面積少。在選擇工廠變配電型時(shí)，應(yīng)該根據(jù)具體地理環(huán)境，因地制宜；技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，應(yīng)優(yōu)先用屋內(nèi)式。根據(jù)

8、任務(wù)書要求，本設(shè)計(jì)采用屋內(nèi)式更合適。.1.2.4 分析四：車間變電所10kv側(cè)需進(jìn)行電能計(jì)量，所以需要設(shè)計(jì)電能計(jì)量原理電路。2.負(fù)荷計(jì)算和無功補(bǔ)償計(jì)算2.1車間的負(fù)荷計(jì)算2.1.1冷鐓車間設(shè)備組負(fù)荷計(jì)算例取冷鐓機(jī)Z47-12機(jī)組的負(fù)荷如下：由于該組設(shè)備為連續(xù)工作制，其設(shè)備功率為：（需臺(tái)數(shù) 16，單臺(tái)容量31kw） 有Ps=1631=496kw查表有Kd=0.170.2，取Kd=0.2， =0.5=1.73 有P30=KdPs=0.2496=99.2kw Q30=P30=99.21.73=171kvar = 本次設(shè)計(jì)的其他機(jī)組和設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算都如上例，將冷鐓車間分為五個(gè)設(shè)備組，各個(gè)設(shè)備組的計(jì)算

9、負(fù)荷如下表所示。 表2-1 冷鐓車間設(shè)備組I計(jì)算負(fù)荷表設(shè)備組代號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量kw總?cè)萘縦w需要系數(shù)Kd計(jì)算負(fù)荷/kw/kvar/KVA/AI冷鐓機(jī)Z47-68312480.20.51.7344.677.299151 表2-2 冷鐓車間設(shè)備組II計(jì)算負(fù)荷表設(shè)備組代號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量kw總?cè)萘縦w需要系數(shù)Kd計(jì)算負(fù)荷/kw/kvar/KVA/AII冷鐓機(jī)Z47-68312480.20.51.7344.677.299151 表2-3 冷鐓車間設(shè)備組III計(jì)算負(fù)荷表設(shè)備組代號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量kw總?cè)萘縦w需要系數(shù)Kd計(jì)算負(fù)荷/kw/kvar/KVA/AIII冷鐓機(jī)GB-31

10、55550.20.51.7311192233冷鐓機(jī)A164128280.20.51.735.69.711.217冷鐓機(jī)A124128280.20.51.735.69.711.217冷鐓機(jī)A123220400.20.51.73813.81624.3冷鐓機(jī)A163120200.20.51.7346.9812.2冷鐓機(jī)A169110100.20.51.7323.4546.1冷鐓機(jī)82BA111110.20.51.732.23.84.46.7冷鐓機(jī)A12124.79.40.20.51.731.843.183.685.6冷鐓機(jī)A1202360.20.51.731.22.12.43.7總計(jì)247.441.

11、571.882.9125.6 表2-4 冷鐓車間設(shè)備組IV計(jì)算負(fù)荷表設(shè)備組代號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量kw總?cè)萘縦w需要系數(shù)Kd計(jì)算負(fù)荷/kw/kvar/KVA/AIV切邊機(jī)A233220400.20.51.73813.81624.3切邊機(jī)A232114140.20.51.732.84.85.68.5壓力機(jī)60t110100.20.51.7323.4546.1壓力機(jī)40t1770.20.51.731.42.42.84.3切邊機(jī)A23147280.20.51.735.69.711.217切邊機(jī)A23014.54.50.20.51.730.91.561.82.75切邊機(jī)（自制）1330.20.51

12、.730.61.031.21.8搓絲機(jī)GWB16210200.20.51.7346.9812.2搓絲機(jī)114140.20.51.732.84.855.68.56搓絲機(jī)A2531770.20.51.731.42.42.84.3搓絲機(jī)A25347280.20.51.735.69.711.217雙搓機(jī)111110.20.51.732.23.84.46.7搓絲機(jī)GWB6525.5110.20.51.732.23.84.46.7搓絲機(jī)Z25-41330.20.51.730.61.031.21.8銑口機(jī)（自制）1770.20.51.731.42.42.84.3銑口機(jī)（自制）15.55.50.20.51.7

13、31.11.92.23.3車床C3361330.20.51.730.61.031.21.8車床1336M14.54.50.20.51.730.91.561.82.75臺(tái)鉆70.64.20.20.51.730.841.451.682.57清洗機(jī)（自制）410400.20.51.73813.81624.3包裝機(jī)（自制）34.513.50.20.51.732.74.675.48.25涂油槽1-總計(jì)256.733.8658.677.9118.5 表2-5 冷鐓車間設(shè)備組V計(jì)算負(fù)荷表設(shè)備組代號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量kw總?cè)萘縦w需要系數(shù)Kd計(jì)算負(fù)荷/kw/kvar/KVA/AV冷鐓機(jī)Z47-67151

14、050.20.51.732136.34263.8清洗機(jī)（自制）410400.20.51.73813.81624.3車床C620-11770.20.51.731.42.42.84.3車床C620-1M1770.20.51.731.42.42.84.3車床C6201770.20.51.731.42.42.84.3車床C618K1770.20.51.731.42.42.84.3銑床X62W17.57.50.20.51.731.52.634.6平面磨床M723017.627.620.20.51.731.62.73.24.8牛頭刨床1330.20.51.730.61.031.21.8立鉆11.51.50

15、.20.51.730.30.560.60.9砂輪機(jī)60.63.60.20.51.730.721.251.442.2鉗工臺(tái)4-劃線臺(tái)1-電葫蘆1.5t12.82.80.20.51.730.560.971.121.7電葫蘆1.5t11.11.10.20.51.730.220.380.440.67叉車0.5t2-叉車0.5t1-總計(jì)265.441.463.8658.677.9 2.1.2 工具、機(jī)修車間的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)算見表2-6 表2-6工具、機(jī)修車間的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表序號(hào)車間名稱供電回路代號(hào)設(shè)備容量kW計(jì)算負(fù)荷(kW)(kvar)(kVA)(A)1工具車間No.1供電回路4714.116.521.732.9

16、No.2供電回路5616.819.725.939.4No.3供電回路4212.614.719.429.5No.4供電回路3510.512.316.224.6小計(jì)1805463.283.2126.42機(jī)修車間No.5供電回路15037.543.957.787.72.1.3車間設(shè)備總負(fù)荷計(jì)算： 在配電干線上火車間變電所低壓母線上，常有多個(gè)用電設(shè)備組同時(shí)工作，但是各個(gè)用電設(shè)別組的最大負(fù)荷也非同時(shí)出現(xiàn)，因此在求配電干線或車間變電所低壓母線的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)在計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)。由前面統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，可知各設(shè)備組的有功和無功如下設(shè)備組1：=44.6kw， =77.2kvar設(shè)備組2：=44.6kw， =77.2

17、kvar設(shè)備組3：=41.5kw， =71.8kvar設(shè)備組4：=33.86kw， =58.6kvar設(shè)備組5：=41.4kw， =63.86kvar工具車間：=54kw, =63.2kvar機(jī)修車間：=37.5kw, =43.9kvar取=0.9，=0.95可得總的計(jì)算負(fù)荷：=0.9(44.6+44.6+41.5+33.86+41.4+54+37.5)=329.0kw=0.95(77.2+77.2+71.8+58.6+63.86+63.2+43.9)=554.04554.0kvar=644.8A=979.7A2.1.4車間設(shè)備總負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見表2-7：表2-7車間設(shè)備總負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表用電單位名稱設(shè)備

18、容量需要系數(shù)計(jì)算負(fù)荷 (kW) (kvar) (kVA)(A)設(shè)備組2480.20.51.7344.677.299151設(shè)備組II2480.20.51.7344.677.299151設(shè)備組III247.40.20.51.7341.571.882.9125.6設(shè)備組IV256.70.20.51.7333.8.658.677.9118.5設(shè)備組V265.40.150.20.51.7341.463.8658.6117.8工具車間1805463.283.2126.4機(jī)修車間15037.543.957.787.7總計(jì)1717.5366.64583.23558.7929.48取=0.90 , =0.953

19、30554644.8979.72.2無功功率補(bǔ)償1）補(bǔ)償前的變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為： 因此未進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，主變壓器容量應(yīng)選為了1000 kV·A。這時(shí)變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為： =.8=0.512） 無功補(bǔ)償容量按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的0.9，考慮到變壓器本身的無功功率損耗遠(yuǎn)大于其有功功率損耗，一般=(45)，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略高于0.90 ，這里取=0.92。要使低壓側(cè)功率因數(shù)由=0.51提高到=0.92，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為： 取 查表可選用BCMJO.4-30-3型電容器，BCMJO.4-30-3型電容型補(bǔ)償器技術(shù)參數(shù)如

20、下表：BCMJ額定電壓(kv)額定容量(kvar)總電容量(uf)額定電流(A)0.4-30.-30.43059743.3其個(gè)數(shù)為，選12個(gè)。3）補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：變壓器的功率損耗為：變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)為滿足要求。4）車間變電所負(fù)荷計(jì)算見表2-8：表2-8車間變電所負(fù)荷計(jì)算表序 號(hào)車間名稱需要系數(shù)設(shè)備容量kW計(jì)算負(fù)荷(kW)(kvar)(kVA)(A)1設(shè)備組I0.224844.677.2991512設(shè)備組II0.224844.677.2991513設(shè)備組III0.2247.441.571.882.89125.64設(shè)備組IV0.2256.733.86

21、58.677.9118.65設(shè)備組V0.150.2265.441.463.8658.6117.86工具車間1805463.283.13126.47機(jī)修車間15037.543.957.7387.7總計(jì)1717.5330554644.8979.7380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷330554644.8979.7380V側(cè)無功補(bǔ)償容量417380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷330137357543變壓器功率損耗5.421.410kV側(cè)負(fù)荷總計(jì)335.4158.437121.43 變電所位置和形式的選擇3.1變電所的位置選擇原則： 應(yīng)盡可能接近負(fù)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。 考慮電源的進(jìn)線方向，偏

22、向電源側(cè)。 進(jìn)出線方便。 不應(yīng)妨礙企業(yè)的發(fā)展，要考慮擴(kuò)建的可能行。 設(shè)備運(yùn)輸方便。 盡量避開有腐蝕性氣體和污穢的地段，如無法避免，則應(yīng)位于污源的上風(fēng)側(cè)。 變電所屋外配電裝置與其他建筑物、構(gòu)筑物之間的防火間距符合規(guī)定。變電所建筑物、變壓器及屋外配電裝置應(yīng)與附近的冷卻塔或噴水池之間的距離負(fù)荷規(guī)定。 不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。 高壓配電所應(yīng)盡量與臨近車間變電所或有大量高壓用電設(shè)備的廠房合建在一起。變電所的位置選擇應(yīng)根據(jù)選擇原則，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。根據(jù)接近負(fù)荷中心，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。3.2車間變電所主要有以下兩種類型的變電所 車間附設(shè)變電所內(nèi)附式

23、變電所要占用一定的車間面積，但其在車間內(nèi)部，故對(duì)車間外觀沒有影響。外附式變電所在車間的外部，不占用車間面積，便于車間設(shè)備的布置，而且安全性也比內(nèi)附式變電所要高一些。 車間內(nèi)變電所變配電所有屋內(nèi)式和屋外式兩大型式。屋內(nèi)式運(yùn)行維護(hù)方便，占地面積少。在選擇工廠總變配電型式時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體地理環(huán)境，因地制宜；技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，應(yīng)優(yōu)選用屋內(nèi)式。 由于屋內(nèi)式優(yōu)點(diǎn)眾多，本設(shè)計(jì)采用屋內(nèi)式。4.變電所主變壓器類型、容量與臺(tái)數(shù)的選擇 4.1車間變電所主變壓器型號(hào)的確定 在選擇變壓器時(shí)，應(yīng)選用低損耗節(jié)能型變壓器，如S9系列或S10或S11系列。高損耗變壓器已被淘汰，不再采用。在多塵或有腐蝕性氣體嚴(yán)重影響變壓器安全的場所

24、，應(yīng)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(dú)立變電所常采用三相油浸自冷電力變壓器（S9、S10-M、S11等）；對(duì)于高層建筑、地下建筑、發(fā)電廠、化工等單位對(duì)消防要求較高的場所，宜采用干式電力變壓器（SC、SCZ、SG3、SG10等）；對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大的，為改善電能質(zhì)量應(yīng)采用有載調(diào)壓電力變壓器（SZ7、SFSZ、SGZ3等）。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，可選用S9或S11系列，通過資料可知S11系列變壓器的空載損耗要比同容量S9系列平均降低30%，空載電流比S9系列下降70%85%，并且S11系列變壓器油箱采用全密封結(jié)構(gòu)，變壓器不與空氣接車，隱私延長了使用壽命，運(yùn)行可靠性比S9高

25、，而且兩者價(jià)格相差不大，所以本設(shè)計(jì)選擇是S11系列三相油浸式自冷電力變壓器。4.2主變壓器容量確定在選擇變壓器容量時(shí)，可滿足變壓器在計(jì)算負(fù)荷通過時(shí)不致過熱損壞，當(dāng)只裝一臺(tái)主變壓器時(shí)，變壓器的容量Sn應(yīng)滿足全廠（或車間）用電社別總計(jì)算負(fù)荷Sjs的需要，即SnSjs.當(dāng)裝兩臺(tái)及以上變壓器時(shí)， 當(dāng)斷開任一臺(tái)變壓器時(shí)，其余變壓器的容量能保證用戶的工作和級(jí)負(fù)荷運(yùn)行，但此時(shí)應(yīng)計(jì)入變壓器的過負(fù)荷能力。變壓器容量選擇630kVA。4.3主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 車間變電所變壓器臺(tái)數(shù)確定主要根據(jù)負(fù)荷大小，供電可靠性和電能質(zhì)量要求來選擇，并且兼顧節(jié)約電能，降低成本，運(yùn)行方便等原則。對(duì)于帶有三級(jí)負(fù)荷的車間變電所的選擇原則

26、是：負(fù)荷較小時(shí)采用一臺(tái)變壓器；負(fù)荷較大時(shí)，一臺(tái)變壓器不能滿足要求時(shí)，采用兩臺(tái)或以上變壓器。對(duì)于帶有一二級(jí)負(fù)荷的車間變電所，選擇的原則是：1.一、二級(jí)負(fù)荷較多時(shí)，應(yīng)選用兩臺(tái)或兩天以上變壓器；2.只有少量一、二級(jí)負(fù)荷且能從鄰近車間變電所獲得低壓備用電源時(shí)，可選用一臺(tái)變壓器。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，可選兩種方案。方案1：選一臺(tái)S11-630/10三相油浸式電力變壓器。方案2：選兩臺(tái)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)額定容量630kvA空載電流0.9%額定電壓（電壓等級(jí)）一次側(cè)10KV短路阻抗4.5%二次側(cè)0.4K

27、V連接組別Y，yn0價(jià) 格4.6萬/每臺(tái)損耗空載0.81kw生 產(chǎn) 商平頂山恒瑞電氣制造公司負(fù)載6.21kwS11-315/10 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)額定容量315KvA 空載電流1.0%額定電壓（電壓等級(jí)）一次側(cè)10KV短路阻抗4.0%二次側(cè)0.4KV連接組別Y，yn0價(jià) 格2.9萬/每臺(tái)損耗空載0.48kw生 產(chǎn) 商平頂山恒瑞電氣制造公司負(fù)載3.65kw兩種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比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的方案裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的方案技術(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

28、一臺(tái)主變，電壓損耗略大由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗略小靈活方便性只一臺(tái)主變，靈活性稍差由于有兩臺(tái)主變，靈活性較好擴(kuò)建適應(yīng)性稍差一些更好一些經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電力變壓器的綜合投資額查表得S11630/10單價(jià)為4.6萬元，查表得變壓器綜合投資約為其單價(jià)的2倍，因此其綜合投資為2*4.6=9.2萬元查表得S11315/10單價(jià)為2.9萬元，因此兩臺(tái)綜合投資為4*2.9=11.6萬元，比一臺(tái)主變方案多投資2.4萬高壓開關(guān)柜的綜合比較查表得GG1A（F）防誤型柜按每臺(tái)3.5萬元計(jì)，查表得其綜合投資按設(shè)備價(jià)1.5倍計(jì)，因此其綜合投資約為萬元=21萬元本方案采用6臺(tái)GG1A（F）柜，其綜合投資約為6×1.5

29、×3.5=31.5萬元，比一臺(tái)主變的方案多投資10.5萬元。電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)查表計(jì)算，主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)每年為4.89萬元主變和高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)和維修管理費(fèi)每年為7.067萬元，比1臺(tái)主變壓器的方案多耗2.177萬元交給供電部門的一次性供電貼費(fèi)按800元/kVA計(jì)，貼費(fèi)為萬元=50.4萬元貼費(fèi)為2×315×0.08萬元=50.4萬元，和一臺(tái)主變壓器相同 從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主結(jié)線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變的方案遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案，因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的方案。51

30、0kv變電所主接線設(shè)計(jì) 變電所主接線設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)變電所在供電系統(tǒng)中的地位，進(jìn)出線回路數(shù)，設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并滿足安全可靠、簡單靈活、操作方便和經(jīng)濟(jì)等要求。在滿足上述要求時(shí)，變電所高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器少的或不用斷路器的接線，如線路-變壓器組單元接線或橋形接線，除了這兩種主接線外，常用的主接線還有單母線接線、單母線分段接線，雙母線接線、雙母線分段接線。 5.1 一次主接線：由于本設(shè)計(jì)中車間變電所主變壓器只選擇了一臺(tái)，所以一次側(cè)采用線路-變壓器組單元接線。 5.2二次側(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

31、線具有接線簡單清晰，使用設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)向比較好等特點(diǎn)，它適用于對(duì)供電連續(xù)性要求不高的三級(jí)負(fù)荷用戶，本設(shè)計(jì)車間屬于三級(jí)負(fù)荷，滿足要求。主接線概略圖如圖所示：6 短路電流的計(jì)算6.1 短路計(jì)算(1) 確定基準(zhǔn)值采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算，基準(zhǔn)值取: S=100 MV·A, U=10.5 kV, U=0.4 kV 計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值由已知條件得, 因此 = =0.33電纜線路的電抗標(biāo)幺值由已知條件得, 因此 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值查表得 , 因此 X = = =7.94繪制短路等效電路圖如圖6-1所示, 圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值， 并標(biāo)明短路計(jì)

32、算點(diǎn)圖6-1 短路等效圖6.2 點(diǎn)三相短路時(shí)的短路電流和容量的計(jì)算計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值計(jì)算點(diǎn)所在電壓級(jí)的基準(zhǔn)電流 計(jì)算點(diǎn)處短路電流各值 沖擊電流 沖擊電流有效值 短路容量 6.3 計(jì)算點(diǎn)三相短路時(shí)的短路電流 計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值 計(jì)算點(diǎn)所在電壓級(jí)的基準(zhǔn)電流 計(jì)算點(diǎn)短路電流各值 沖擊電流 沖擊電流有效值 短路容量 計(jì)算結(jié)果列表6-1：表6-1 短路計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算點(diǎn)短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流（kA）電壓（kV）三相短路容量(MV·A)15.95 40.6724.2410.5289.8617.4632.1319.030.412.077 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)7.1 10kV側(cè)一次設(shè)

33、備的選擇和校驗(yàn)裝設(shè)地點(diǎn)條件見表7-1：表7-1裝設(shè)地點(diǎn)條件選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝設(shè)地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)10kV57.7A15.95kA40.67kA381.67.1.1 高壓開關(guān)柜的選擇高壓開關(guān)柜是成套設(shè)備，柜內(nèi)有斷路器、隔離開關(guān)、互感器設(shè)備等。 選擇開關(guān)柜的型號(hào)主要根據(jù)負(fù)荷等級(jí)選擇開關(guān)柜的型號(hào)，一般一、二級(jí)負(fù)荷選擇移開式開關(guān)柜，如, , 型開關(guān)柜，三級(jí)負(fù)荷選擇固定式開關(guān)柜，如,型開關(guān)柜。本設(shè)計(jì)屬三級(jí)負(fù)荷，選型開關(guān)柜。+-選擇開關(guān)柜回路方案號(hào)本設(shè)計(jì)是電纜進(jìn)線，因此選擇回路方案號(hào)07。 計(jì)量柜選型，方案號(hào)03。7.1.2 10KV母線出線口高壓斷路器的選擇和校驗(yàn)（1）、根據(jù)裝

34、設(shè)地點(diǎn)條件選擇SN10-10II/1000型斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下：表7-2 斷路器技術(shù)參數(shù)（SN-戶內(nèi)少油式斷路器）型號(hào)數(shù)量技術(shù)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）SN10-10II/1000若干100031.58031.5額定電壓：額定電流：動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：， ， ， 滿足要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)： ，滿足要求。斷流能力校驗(yàn)：，額定斷開電流，滿足要求。溫度校驗(yàn)：SN10-10II/1000斷路器允許使用環(huán)境溫度：-404010KV待設(shè)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(yàn)可知,10KV側(cè)選SN10-10II/100

35、0高壓斷路器完全符合要求。7.1.3 高壓隔離開關(guān)的選擇和校驗(yàn)隔離開關(guān)是電力系統(tǒng)中用量最多的一種開關(guān)電器，主要作用有隔離電源、道閘操作、開合小電流電路。由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，因此不能用來開斷負(fù)荷電流或短路電流，與斷路器配合操作時(shí)，必須遵循“先通后斷”的原則。根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)條件選戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)為GN8-10T/600和GN6-10T/600，戶外隔離開關(guān)為GW4-10/600。其技術(shù)參數(shù)如下表表7-3 高壓隔離開關(guān)技術(shù)參數(shù)（GN-戶內(nèi)隔離開關(guān)，GW-戶外）型號(hào)數(shù)量技術(shù)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）GN8-10T/600若干600105220GW4-1

36、0/600若干600105021.5（1） 戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)GN8-10T/600的校驗(yàn)： 額定電壓：額定電流：，滿足要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：， ， ， 滿足要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)： ，滿足要求。溫度校驗(yàn)：GN8-10T/600高壓隔離開關(guān)允許使用環(huán)境溫度：-404010KV待設(shè)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(yàn)可知,10KV側(cè)選GN8-10T/600和GN6-10T/600高壓隔離開關(guān)完全符合要求。（2）戶外隔離開關(guān)GW4-10/600的校驗(yàn) 額定電壓：額定電流：，滿足要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：， ， ， 滿足要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)： ，滿足要求。7.1.4高壓熔斷器的

37、選擇和校驗(yàn)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)條件高壓熔斷器選擇RN2-10。其技術(shù)參數(shù)如下表7-4 高壓熔斷器技術(shù)參數(shù)（R-高壓熔斷器，N-戶內(nèi)式）型號(hào)數(shù)量技術(shù)參數(shù)額定電流（A）熔體電流/A斷流容量/MV.A額定電壓斷流能力RN2-10若干0.50.51000(上限)10kv50kA額定電壓：斷流能力=50KA>=15.95KA，滿足要求。溫度校驗(yàn)：RN2-10熔斷器允許使用環(huán)境溫度：-404010KV待設(shè)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(yàn)可知,10KV側(cè)選RN2-10高壓熔斷器完全符合要求。7.1.4 電壓互感器的選擇和校驗(yàn)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)條件電壓互感器選擇JDZ

38、J-10和JDZJ-10，額定電壓：，滿足要求。7.1.5 電流互感器的選擇和校驗(yàn)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)條件選擇電壓互感器為LQJ-10，其技術(shù)參數(shù)如下表所示表7-5 電流互感器技術(shù)參數(shù)型號(hào)技術(shù)參數(shù)電流比LQJ-10400/516075動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：； <符合要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：；= 符合要求。通過以上校驗(yàn)可知，選擇LQJ-10型電流互感器符合要求。7.1.6 選擇后的10kV側(cè)一次設(shè)備參數(shù)如下表所示表7-6 10kV側(cè)一次設(shè)備參數(shù)表電氣設(shè)備名稱型號(hào)主要技術(shù)參數(shù)（kV）（A）（kA）其它高壓斷路器SN10-10II/100010100031.5戶內(nèi)高壓隔離開關(guān)GN8-10/60010600戶外高壓隔離

39、開關(guān)GW4-10/60010600高壓熔斷器RN2-10100.550電流互感器LQJ-1010100/5電壓互感器JDZJ-10JDZ-1010000/100避雷器FS4-1010柜外形尺寸（長×寬×高）1200mm×1200mm×3100mm7.2 380側(cè)一次設(shè)備的校驗(yàn) 7.2.1配電屏的選擇低壓配電屏的種類有PGL型和GGD，GGD型低壓開關(guān)柜性能比PGL型低壓配電屏優(yōu)越，考慮PGL型價(jià)格便宜，經(jīng)濟(jì)效果好，能滿足要求，因此本設(shè)計(jì)才用PGL型低壓配電屏。方案號(hào)采用05、30、29、20、40號(hào)，電容柜選。 裝設(shè)地點(diǎn)條件見表7-7 表7-7 380側(cè)

40、裝設(shè)地點(diǎn)條件選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝設(shè)地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)380V543A17.46kA32.13kA低壓斷路器的選擇和校驗(yàn)按裝設(shè)地點(diǎn)額定電壓和額定電流選擇低壓斷路器為DW15-1000/3電動(dòng)。斷流能力校驗(yàn)：，滿足要求。（2）其他低壓斷路器的選擇和低壓刀開關(guān)、電流互感器的選擇如下表8-4所示，經(jīng)校驗(yàn)都符合要求。380V側(cè)一次設(shè)備的參數(shù)見表7-8：表7-8 380V側(cè)一次設(shè)備的參數(shù)表電氣設(shè)備名稱型號(hào)主要技術(shù)參數(shù)（V）（A）（kA）其它低壓斷路器DW15-1000/3電動(dòng)380100040(大于)低壓斷路器DZ20-630380630A30(大于)低壓斷路器DZ20-20038

41、0200A25(大于）低壓刀開關(guān)HD13-1500/303801500電流互感器LMZJ1-0.55001500/5A電流互感器LMZJ1-0.5500100/5A160/5A外形尺寸（長×寬×高）600mm×600mm×2200mm7.3高低壓母線的選擇 按經(jīng)濟(jì)截面選擇（鋁母線的經(jīng)濟(jì)電流密度為1.15） 式中，為經(jīng)濟(jì)電流密度；為母線經(jīng)濟(jì)截面；為匯集到母線上的計(jì)算電流。10kV母線按經(jīng)濟(jì)截面選擇： 參照常用硬鋁母線尺寸表母線選，即母線尺寸為40mm×4mm。380V母線按經(jīng)濟(jì)截面選擇： 表7-9 10kV變電所高低壓LMY型硬鋁母線的常用尺寸表

42、（mm）變壓器容量200250315400500630800100012501600高壓母線40×4低壓母線相母線40×450×560×680×680×8100×8120×102（100×10）2（120×10）中性母線40×450×560×680×680×880×10 參照常用硬鋁母線尺寸表380V側(cè)母線選，即相母線尺寸為80mm×8mm，中性母線尺寸為50mm×5mm。 10kV變電所高低壓LMY型硬鋁母線尺寸見

43、表7-97.4 母線的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 式中 母線材料的最大允許應(yīng)力，硬銅，硬鋁； 母線通過時(shí)所受到最大計(jì)算應(yīng)力。上述最大計(jì)算應(yīng)力按下式計(jì)算： 式中 母線截面系數(shù)，當(dāng)母線水平放置時(shí)，。 母線截面的水平寬度。 母線截面的垂直高度。 母線所承受的最大彎曲力矩， 熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件： 式中 母線截面積 滿足短路熱穩(wěn)定條件的最小截面積； 母線材料的熱穩(wěn)定系數(shù)， 母線通過的三相短路穩(wěn)態(tài)電流。7.5 10kV側(cè)母線的校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)三相短路電動(dòng)力 故母線滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。 母線熱穩(wěn)定校驗(yàn) 母線實(shí)際截面為 。 故母線也滿足熱穩(wěn)定要求。380V側(cè)母線的校驗(yàn)方法同上，經(jīng)計(jì)算，母線滿足動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的要求。7

44、.6 支柱絕緣子動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)查表得，支柱絕緣子最大允許機(jī)械破壞負(fù)荷=3.75kN， 故支柱絕緣子滿足動(dòng)穩(wěn)定要求。8 變電所進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn)8.1高低壓進(jìn)出線8.1.1 高壓進(jìn)線如為專用線路，應(yīng)選專用線路的全長。如從公共干線引至變配電所，則僅選從公共干線到變配電所的一段引入線。對(duì)于靠墻安裝的高壓開關(guān)柜，柜下進(jìn)線時(shí)一般需經(jīng)電纜引入，因此架空線進(jìn)線至變配電所高壓側(cè)，往往需選一段引入電纜。8.1.2 高壓出線 對(duì)于全線一致的電纜出線，應(yīng)選線路的全長。如經(jīng)一段電纜從高壓開關(guān)柜引出再架空配電的線路，則變配電所高壓出線的選擇只選這一段引出電纜。8.1.3 低壓出線 如采用電纜配電，應(yīng)選線路的全長。如經(jīng)一段穿

45、管絕緣導(dǎo)線引出，再架空配電的線路，則變配電所低壓出線的選擇只選這一段引出的穿墻絕緣導(dǎo)線，而架空配電線路則在廠區(qū)配電線路或車間配電線路的設(shè)計(jì)中考慮。8.2變配電所進(jìn)出線方式的選擇架空線 在供電可靠性要求不很高或投資較少的中小型工廠設(shè)計(jì)中優(yōu)先選用。電纜 在供電可靠性要求較高或投資較高的各類工廠供電設(shè)計(jì)中優(yōu)先選用。因此，為保證供電可靠性，本設(shè)計(jì)選擇電纜進(jìn)線。8.3變配電所進(jìn)出線導(dǎo)線和電纜型式的選擇8.3.1 高壓電纜線 一般環(huán)境和場所，可采用鋁芯電纜；但在有特殊要求的場所，應(yīng)采用銅芯電纜。 埋地敷設(shè)的電纜，應(yīng)采用有外保護(hù)層的鎧裝電纜；但在無機(jī)械損傷可能的場所，可采用塑料護(hù)套電纜或帶外保護(hù)層的鉛包電纜。 在可能發(fā)生位移的土壤中埋地敷設(shè)的電纜，應(yīng)采用鋼絲鎧裝電纜。 敷設(shè)在管內(nèi)或排管內(nèi)的電纜，一