某機(jī)修廠總降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)方案

1、 西安思源學(xué)院工廠供電課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)課題：XX機(jī)修廠總降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)姓名：學(xué)院：專業(yè)：班級：學(xué)號：日期：指導(dǎo)教師：、兒、4前言本課程設(shè)計(jì)檢驗(yàn)我們本學(xué)期學(xué)習(xí)的情況的一項(xiàng)綜合測試，它要求我們把所學(xué)的知識全部適用，融會貫通的一項(xiàng)訓(xùn)練，是對我們能力的一項(xiàng)綜合評定。電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占比例一般很?。ǔ娀I(yè)）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于在產(chǎn)品成本或投資總額所占比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化后可以大大增加產(chǎn)量，減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，改善工作條件，有利

2、于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。另一方面，如果工廠電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重后果。因此做好工廠供電工作對發(fā)展工業(yè)生、實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化都具有極其重要的意義，對于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)同樣也具有重大意義。本設(shè)計(jì)為工廠變電所設(shè)計(jì)，對在工廠變電所設(shè)計(jì)中的若干問題如負(fù)荷計(jì)算，三相短路分析，短路電流計(jì)算，高低壓設(shè)備的選擇與校驗(yàn)，防雷與接地，變電所的過電壓保護(hù)，計(jì)量無功補(bǔ)償?shù)葞追矫娴脑O(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述。工廠供電工作要很好為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，同時(shí)做好節(jié)能工作，要從以下基本要求做起:1）安全在電能的供應(yīng)、分配和利用過程中，不應(yīng)發(fā)生人生事故及設(shè)備事故。2）可靠應(yīng)滿足電能用戶對供電

3、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(jì)供電系統(tǒng)投資要盡量少，運(yùn)行費(fèi)要低，盡可能節(jié)約電能和減少有色金屬消耗。此外，在供電工作中，要合理處理局部和全局、當(dāng)前和長遠(yuǎn)等關(guān)系，要做到局部與全局協(xié)調(diào)，顧全大局，適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展要求。目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 第一章工廠供電設(shè)計(jì)任務(wù)5設(shè)計(jì)題目5設(shè)計(jì)要求5設(shè)計(jì)依據(jù)5工廠總平面圖5工廠負(fù)荷情況6供電電源情況7氣象資料8地質(zhì)水文資料8電費(fèi)制度8 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 設(shè)計(jì)任務(wù)8設(shè)計(jì)說明

4、書8設(shè)計(jì)圖紙9 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 設(shè)計(jì)時(shí)間9 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 第二章負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償10 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 負(fù)荷計(jì)算10單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式10多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式10 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 無功功率補(bǔ)償12 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 第三章變電所位置與

5、型式的選擇13 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 第四章變電所主變壓器及主接線方案的選擇14 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 變電所主變壓器的選擇14 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 變電所主接線方案的選擇14 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 第五章短路電流的計(jì)算16 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值16 HYPERLIN

6、K l bookmark36 o Current Document 第六章變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)17 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)17按工作電壓選則17按工作電流選擇17按斷流能力選擇17隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)17380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)18 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 高低壓母線的選擇19 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 第七章變壓所進(jìn)出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇20 HYPER

7、LINK l bookmark44 o Current Document 10kV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇2010kV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)20 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 380低壓出線的選擇20鑄造車間20鍛壓車間21熱處理車間21電鍍車間21倉庫21工具車間22金工車間22鍋爐房22裝配車間22機(jī)修車間22生活區(qū)22 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn)23按發(fā)熱條件選擇23校驗(yàn)電壓損耗23短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)24 HYPERLINK l bookmark50

8、o Current Document 第八章變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定25 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 變電所二次回路方案的選擇25 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 變電所繼電保護(hù)裝置25主變壓器的繼電保護(hù)裝置25護(hù)動(dòng)作電流整定25過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定26過電流保護(hù)靈敏度系數(shù)的檢驗(yàn)26 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 裝設(shè)電流速斷保護(hù)26速斷電流的整定26電流速斷保護(hù)靈敏度系數(shù)的檢驗(yàn)26 HYPERLINK l boo

9、kmark58 o Current Document 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置27裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù)。27裝設(shè)電流速斷保護(hù)27變電所低壓側(cè)的保護(hù)裝置27 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 第九章降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計(jì)28 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 變電所的防雷保護(hù)28 HYPERLINK l bookmark64 o Current Document 雷電侵入波的防護(hù)28 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 接地電阻

10、的要求28 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 第十章機(jī)械廠變電所主接線電氣原理圖30 HYPERLINK l bookmark72 o Current Document 設(shè)計(jì)心得31 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 參考文獻(xiàn)32第一章工廠供電設(shè)計(jì)任務(wù)1.1設(shè)計(jì)題目XX機(jī)修廠總降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求要求根據(jù)本廠所取得的10kV電源進(jìn)線及本廠用電負(fù)荷的實(shí)際情況，適當(dāng)考慮工廠生產(chǎn)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，確定變電所的類型和型式，確定變電所主變壓器的臺數(shù)、容量與類型，選擇變

11、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)，確定防雷和接地裝置。最后寫出設(shè)計(jì)說明書，繪出電器主接線圖。注：整個(gè)設(shè)計(jì)要求格式準(zhǔn)確，章節(jié)分明，圖表清晰。正文用小四號字，圖、表的標(biāo)識用五號字，要求必須有前言、目錄、正文、參考資料、附錄等。設(shè)計(jì)依據(jù)工廠總平面圖工廠總平面圖如圖1.1所示圖1.1工廠總平面圖工廠負(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(shí)數(shù)為4600小時(shí)，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為5小時(shí)，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。低壓動(dòng)力設(shè)備均為三相，額定電壓為380V。電氣照明及家用電器均為單相，額定電壓為220V。本廠的符合統(tǒng)計(jì)資料如表

12、1.1所示。表1.1工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料供電電源情況按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T前定的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條10kV廠房編號廠房名稱負(fù)荷類別設(shè)備容量/kW需要系數(shù)功率因數(shù)1鍛造車間動(dòng)力3000.30.7照明60.812鍛壓不問動(dòng)力3500.30.65照明80.713金工車間動(dòng)力4000.20.65照明100.814工具車間動(dòng)力3600.30.6照明70.915電鍍車間動(dòng)力3000.50.8照明50.816熱處理車間動(dòng)力1600.60.8照明60.817裝配車問動(dòng)力1800.30.7照明60.818機(jī)修車問動(dòng)力1600.20.65照明40.819鍋爐車間動(dòng)力500.70.8照明10.8110倉庫

13、動(dòng)力200.40.8照明10.81生活區(qū)照明3500.70.9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)線型號為LGJ-150,導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為2ml干線首段距離本廠約為10kM干線首段所裝設(shè)的高壓斷路器斷流容量為500MVA此斷路器配備有定時(shí)限過流保護(hù)盒電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1.7s。為滿足工廠二級負(fù)荷要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近單位取得備用電源。已知與本廠高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線路總長為80kM電纜線路總長度為25kM=氣象資料 TOC o 1-5 h z 本廠地區(qū)的年最高氣溫為36，年平均氣溫為21，年最低氣溫為-10，年最熱月

14、平均最高氣溫為33，年最熱月平均氣溫為25，年最熱月地下0.8m處平均氣溫為22。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，年暴雷日數(shù)為10.地質(zhì)水文資料本廠所在地區(qū)平均海拔為400m地層以紅土為主,地下水位為3ml電費(fèi)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(jì)量電能，設(shè)專用計(jì)量柜，按兩部電費(fèi)制繳納電費(fèi)。每月基本電費(fèi)按主變壓器容量為18元/kVA,動(dòng)力電費(fèi)0.9元/kW-h,照明電費(fèi)為0.5元/kW-h。工廠最大負(fù)荷的功率因數(shù)不得低于0.92，此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性向供電部門繳納電貼費(fèi)：610kV為800元/kVA設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)說明書1）前言2）目錄3）負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償4）變電

15、所位置和型式選擇5）變電所主變壓器臺數(shù)、容量與類型選擇6）變電所主接線方案的選擇7）短路電流計(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及繼電保護(hù)的整定*11）防雷保護(hù)和接地裝置設(shè)計(jì)*12）附錄一參考文獻(xiàn)13）設(shè)計(jì)總結(jié)設(shè)計(jì)圖紙變電所主接線圖1張?jiān)谕瓿梢陨显O(shè)計(jì)后，將設(shè)計(jì)說明書和設(shè)計(jì)圖紙用A4紙打印上交設(shè)計(jì)時(shí)間2012年12月12日至2012年12月25日（2周）指導(dǎo)教師年月日第二章負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償負(fù)荷計(jì)算單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式a）有功計(jì)算負(fù)荷（單位為KWP30=KdPe,Kd為系數(shù)b）無功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar）Q30=P3otan

16、c）視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kvA）G_BoS30cosd）計(jì)算電流（單位為A）S晨二3，Un為用電設(shè)備的額定電壓（單位為KM,3Un多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式a）有功計(jì)算負(fù)荷（單位為KWP30=KpP30i式中F30i是所有設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷心之和，Kp是有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.850.95b）無功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar）Q30=KqQ30i，Q30i是所有設(shè)備無功Q30之和；Kq是無功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.90.97c）視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kvA）S30=JPQTd）計(jì)算電流（單位為A）I30=T3Un經(jīng)過計(jì)算，得到各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算表，如表2.1所示（額定電壓取380V）編號名

17、稱類別設(shè)備容旦里Pe/kW巾：!幺不數(shù)Kdcostan計(jì)算負(fù)荷PMkWQ30/kvarS30/kVAI30/A1鑄造車間動(dòng)力3000.30.71.029091.8照明60.81.004.80小計(jì)30694.891.81322012鍛壓車間動(dòng)力3500.30.651.17105123照明80.71.005.60小計(jì)358110.61231652513金工車間動(dòng)力14000.20.651.178093.6照明100.81.0080小計(jì)4108893.61281944工具車間動(dòng)力3600.30.61.33108144照明70.91.006.30小計(jì)367114.31441842805電鍍車間動(dòng)力30

18、00.50.80.75150112.5照明50.81.0040小計(jì)305154112.51912906熱處理車問動(dòng)力11600.60.80.759672照明60.81.0040小計(jì)166100721231877裝配車間動(dòng)力1800.30.71.025455.1照明60.81.004.80小計(jì)18658.855.180.61228機(jī)修車間動(dòng)力1600.20.651.173237.4照明40.81.003.20、計(jì)16435.237.451.4789鍋爐車間動(dòng)力500.70.80.753526.3照明10.81.000.80、計(jì)5135.826.344.46710倉庫動(dòng)力200.40.80.758

19、6照明10.81.000.80、計(jì)218.8610.716.211生活區(qū)照明3500.70.90.48245117.6272413總計(jì)動(dòng)力22801045.3879.3照明403計(jì)入Kp=0.8,Kq=0.85pq0.75836.2747.41121.41703.8表2.1各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算表2.2無功功率補(bǔ)償無功功率的人工補(bǔ)償裝置：主要有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電抗器兩種。由于并聯(lián)電抗器具有安裝簡單、運(yùn)行維護(hù)方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴(kuò)容方便等優(yōu)點(diǎn)，因此并聯(lián)電抗器在供電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍。由表2.1可知，該廠380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)只有0.75。而供電部門要求該廠10KV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)

20、荷時(shí)功率因數(shù)不低于0.92?？紤]到主變壓器的無功損耗元大于有功損耗，因此380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.92，暫取0.94來計(jì)算380V側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量：QC=P30(tan1-tan2)=836.2tan(arccos0.75)-tan(arccos0.94)=434kvar選PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償評屏，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)6臺相結(jié)合，總共容量為84kvar6=504kvar。補(bǔ)P32)Q3： =871kVA,計(jì)算電流償前后，變壓器低壓側(cè)的有功計(jì)算負(fù)荷基本不變，而無功計(jì)算負(fù)荷Q30=P30=0.96.S30(747.4-5

21、04)kvar=243.4kvar,視在功率S30130,一30=1323.3,功率因數(shù)提圖為cos.3Un在無功補(bǔ)償前，該變電所主變壓器T的容量為應(yīng)選為1250kVA,才能滿足負(fù)荷用電的需要；而采取無功補(bǔ)償后，主變壓器T的容量選為1000kVA的就足夠了。同時(shí)由于計(jì)算電流的減少，使補(bǔ)償點(diǎn)在供電系統(tǒng)中各元件上的功率損耗也相應(yīng)減小，因此無功補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效益十分可觀。項(xiàng)目cos計(jì)算負(fù)荷P30/KWQ30/kvarS30/kVAI30/A380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.75836.2747.41121.41703.8380V側(cè)無功補(bǔ)償容量-504380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.96836.2243.48711323.

22、3主變壓器功率損耗0.015S30=130.06S30=5210KV側(cè)負(fù)荷計(jì)算0.945849.2295.489952表2.2無功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷第三章變電所位置與型式的選擇變電所的位置應(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。在工廠平面圖的下邊和左側(cè)，分別作一直角坐標(biāo)的x軸和y軸，然后測出各車間(建筑)和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置，P、P2、P3Pi。分別代表廠房1、2、310號的功率,設(shè)定P(2.5,5.6)、P2(3.6,3.6)、P3(5.7,1.5)、P4(4,6.6)、P5(6.2,6.6)、P6(6.2,5.2)、P7(6.2,3.5)、P8(8.8,6.6)

23、、P9(8.8,5.2)、Pio(8.8,3.5),并設(shè)匕(1.2,1.2)為生活區(qū)的中心負(fù)荷。而工廠的負(fù)荷中心假設(shè)在P(x,y),其中P=P+P2+P3+耳尸R。因此仿照力學(xué)中計(jì)算中心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)：P1X1P2x2P3X3P11X11xP1P2P3印(Px)Pi(1-1)FvBy?p3y3凡1P1P2PP(Ry。(2-2)把各車間的坐標(biāo)代入(1-1)、(2-2),得到x=5.38,y=5.38。由計(jì)算結(jié)果可知,工廠的負(fù)荷中心在6號廠房(工具車間)的西北角。考慮到周圍環(huán)境及進(jìn)出線方便，決定在6號廠房的西側(cè)緊靠廠房建造工廠變電所，器型式為附設(shè)式。第四章變電所主變壓器及主接線方案

24、的選擇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考慮有下列兩種可供選擇的方案：a）裝設(shè)一臺變壓器型號為S9型，而容量根據(jù)式SntS30,Snt為主變壓器容量，S30為總的計(jì)算負(fù)荷。選Snt=1000KVAS30=899KVA,即選一臺S9-1000/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級負(fù)荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。b）裝設(shè)兩臺變壓器型號為S9型，即：Snt（0.60.7）899KVA=（539.4629.3）KVA因此選兩臺S9-630/10型低損耗配電變壓器。工廠二級負(fù)荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)

25、結(jié)組均為Yyn0。變電所主接線方案的選擇按上面考慮的兩種主變壓器方案可設(shè)計(jì)下列兩種主接線方案:裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案如圖4-1所示10k昨S9-10010/0.4k一 GG-1A(F)-0 GG-1A(f)-0GM-10GG-1A(j)-0甲二聯(lián)絡(luò)（備用電源）220/3前高牛柜GG 1A(J -0GG_GGl1”獷聯(lián)絡(luò)（備用）圖4-1裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案4.2.2裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案如圖4-2所示IIIFS4-1010kV_GWH-103 KGG-1A(F)-113、11GG-1A(J)-01GG-1A(F)-54,| GG-1A(F)/ Y.Y J-0=0S9-6301

26、0/0.4kV甲V17S9-630本 10/0.4kV孕I-H一GG-1A（F）-07華I .聯(lián)絡(luò)線（備用電源）220/380V高壓柜列GG-1A(F)-113GG-1A(F)-11GG-1鏟GG-1A(F)-96GG-斷GG-期F)主主聯(lián)絡(luò)變變（備用）圖4-2裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案第五章短路電流的計(jì)算繪制計(jì)算電路圖5-1短路計(jì)算電路確定短路計(jì)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(jì)算電壓，即高壓側(cè)Udi=10.5kV,低壓側(cè)Ud2=0.4kV,則d13Ud1100MVA310.5kV5.5kA(5-1)d23U100MVA30.4kV144kA

27、(5-2)第六章變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)按工作電壓選則設(shè)備的額定電壓UNe一般不應(yīng)小于所在系統(tǒng)的額定電壓Un,即UNeUN，高壓設(shè)備的額定電壓UNe應(yīng)不小于其所在系統(tǒng)的最高電壓Umax，即UNeUmax。UN=10kV,Umax=11.5kV,高壓開關(guān)設(shè)備、互感器及支柱絕緣額定電壓UNe=12kV,穿墻套管額定電壓UNe=11.5kV,熔斷器額定電壓UNe=12kV。按工作電流選擇設(shè)備的額定電流INe不應(yīng)小于所在電路的計(jì)算電流0,即iNe葭按斷流能力選擇設(shè)備的額定開斷電流Ioc或斷流容量Soc，對分?jǐn)喽搪冯娏鞯脑O(shè)備來說，不應(yīng)小于它可能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪酚行е礗*或短路容

28、量sk3),即IocIk3)或S3)Sk3)對于分?jǐn)嘭?fù)荷設(shè)備電流的設(shè)備來說，則為IocloLmax,loLmax為最大負(fù)荷電流。隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件imaxiS3)或ImaxIS3)imax、Imax分別為開關(guān)的極限通過電流峰值和有效值，iSh3)、IS3)分別為開關(guān)所處的三相短路沖擊電流瞬時(shí)值和有效值b)熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件I：tI2tma對于上面的分析，如表6-1所示，由它可知所選一次設(shè)備均滿足要求。選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)態(tài)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點(diǎn)條件參數(shù)Un1N(3)Ik(3)IshI2t.1ma數(shù)據(jù)10kV57.7A(I(1NT)1.96kA5

29、.0kA1.9621.97.3次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)UNeUNeIocimaxIt2t高壓少油斷路器SN10-10I/63010kV630kA16kA40kA1622512局壓隔離開關(guān)GN；-10/20010kV200A-25.5kA1025500次負(fù)荷0.6高壓熔斷器RN2-1010kV0.5A50kA-電壓互感器JDJ-1010/0.1kV-電壓互感器JDZJ-1010,0.1,0.1.x/y/l/fKV333333-電流互感器LQJ-1010kV100/5A-225近0.1kA=31.8kA-2(900.1)1二81避雷針FS4-1010kV-戶外隔離什關(guān)GW4-12/40012kV40

30、0A-25kA1025500表6-110kV一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗(yàn)380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)同樣，做出380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)，如表6-2所示，所選數(shù)據(jù)均滿足要求。選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)態(tài)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點(diǎn)條件參數(shù)UnIN(3)Ik(3)Ish產(chǎn)t1Lima-數(shù)據(jù)380V總1317.6A19.7kA36.2kA_2一一19.70.7272-次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)UNeUNeIocimaxIt2t-低壓斷路器DW15-1500/3D380V1500A40kA-低壓斷路器DW20-630380V630A(大于I30)30Ka(f)-低壓斷路器DW20-200380V200A(大于

31、I30)25kA-低壓斷路HD13-1500/30380V1500A-電流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A-電流互感器LMZ1-0.5500V100/5A160/5A-表6-2380V一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗(yàn)高低壓母線的選擇查表得到，10kV母線選LMY-3(404mm),即母線尺寸為40mm4mm;380Vt線選LMY-3(12010)+806,即相母線尺寸為120mm10mm而中性線母線尺寸為80mm6mm第七章變壓所進(jìn)出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇10kV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇10kV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)采用LGJ型鋼芯鋁絞線架空敷設(shè)，接往10kV公用干線。.按發(fā)熱條件選擇由I30

32、=I1nt=57.7A及室外環(huán)境溫度33,查表得，初選LGJ-35,其35C時(shí)的Iai=149Al3o，滿足發(fā)熱條件。.校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表得，最小允許截面積Amin=25mm2,而LGJ-35滿足要求，故選它。由于此線路很短，故不需要校驗(yàn)電壓損耗。由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn)采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜之間埋地敷設(shè)。a)按發(fā)熱條件選擇由I3o=Iint=57.7A及土壤環(huán)境25,查表得，初選纜線芯截面為25mm2的交聯(lián)電纜，其Ial=149Al30,滿足發(fā)熱條件。b)校驗(yàn)熱路穩(wěn)定按式AAminI皿，A為母線截面積，單位為mm2;CAmin為滿足熱路穩(wěn)定條件的

33、最大截面積，單位為mm2;C為材料熱穩(wěn)定系數(shù)；I為母線通過的三相短路穩(wěn)態(tài)電流，單位為A；tma短路發(fā)熱假想時(shí)間，單位為S。本電纜線中I=1960,tma=0.5+0.2+0.05=0.75s,終端變電所保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.5s,斷路器斷路時(shí)間為0.2s,C=77,把這些數(shù)據(jù)代入公式中得AminI(3)也ma19600.7522mm2l3o,滿足發(fā)熱條件。b）校驗(yàn)電壓損耗由圖1.1所示的工廠平面圖量得變電所至1號廠房距離約為288ml而查表得到120mm2的鋁芯電纜的R0=0.31/km（按纜芯工作溫度750計(jì))，Xo=0.07/km,又1號廠房的P30=94kW,Q30=91.8kvar,故線路

34、電壓損耗為(pRqX)NK94kW(0.310.288)91.8kvar(0.070.1)0.38kV2378V2378U%2378100%6.3%Ual%=5%380c)斷路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)timaAminI二Cjf19700-075224mm276不滿足短熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為240mm2的電纜，即選VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線芯按不小于相線芯一半選擇，下同。7.2.2鍛壓車問饋電給2號廠房（鍛壓車間）的線路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同上，從略）。熱處理車問饋電給6號廠房（熱處

35、理車間）的線路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同上，從略）。電鍍車問饋電給5號廠房（電鍍車間）的線路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同上，從略）。倉庫饋電給10號廠房（倉庫）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（包括3根相線、1根N線、1根PE線）穿硬塑料管埋地敷設(shè)。a）按發(fā)熱條件需選擇由I3o=16.2A及環(huán)境溫度26C,初選截面積4mm2,其I川=19AI30,滿足發(fā)熱條件。b）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表得，Amin=2.5

36、mm2,因此上面所選的4mm2的導(dǎo)線滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。c）所選穿管線估計(jì)長50nl而查表得Ro=0.85/km,Xo=0.119/km,又倉庫的P30=8.8kW,Q30=6kvar,因止匕U（pRqX）8.8kW（8.550.05）6kvar（0.1190.05）10VUN0.38kVU%-10-100%2.63%I30，滿足發(fā)熱條件。2）效驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表可得，最小允許截面積Amin=10mm2因此BLX-1000-1240滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。3）校驗(yàn)電壓損耗查工廠平面圖可得變電所至生活區(qū)的負(fù)荷中心距離600m左右，而查表得其阻抗值與BLX-1000-1240近似等值的LJ-240的阻抗R0=

37、0.14/km,X0=0.30/km（按線間幾何均距0.8m）,又生活區(qū)的P30=245KWQ30=117.6kvar,因此(pRqX)245kW(0.140.2)117.6kvar(0.30.2)94V-UN0.38kV.9.4U%100%3802.5%1.5滿足靈敏度系數(shù)的1.5的要求。裝設(shè)電流速斷保護(hù)利用GL15的速斷裝置速斷電流的整定利用式IKrelKwIe,其中IkmaxIW19.7kA,Kel=1.4,=1,KiKt1.41Ki=100/5=20,Kt=10/0.4=25,因此速斷保護(hù)電流為Iqb19700A55A2025速斷電流倍數(shù)整定為Kqb二Iqb/Iop=55A/10A=5

38、.5(注意K*不為整數(shù)，但必須在28之間)8.3.2電流速斷保護(hù)靈敏度系數(shù)的檢驗(yàn)利用式Sp其中IkminIK2)20.866IK3)20.8661.961.7kA,Iqb1Iop1IopKi/Kw55A20/11100A,因此其保護(hù)靈敏度系數(shù)為S=1700A/1100A=1.551.5從工廠供電課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)表6-1可知，按GB50062-92規(guī)定，電流保護(hù)的最小靈敏度系數(shù)為1.5,因此這里裝設(shè)的電流速斷保護(hù)的靈敏度系數(shù)是達(dá)到要求的。但按JBJ696和JGJ/T1692的規(guī)定，其最小靈敏度為2,則這里裝設(shè)的電流速斷保護(hù)靈敏度系數(shù)偏底。8.4作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置裝設(shè)反時(shí)限過電流保

39、護(hù)。亦采用GL15型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式接線，去分跳閘的操作方式。a)過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定，利用式iopKel_KwILmax,其中KreKiL.max=2I30,取I30=I3o()(S30.1S30.4S30.8)/(J3Uin)(13216044.4)kVA/(V310kV)19.4A0.6X52A=43.38A,Krel=1.3,Kw=1,Kre=0.8,K=50/5=10,因此動(dòng)作電流為：31Iop219.4A6.3A因此過電流保護(hù)動(dòng)作電流Iop整定為7A。p0.810pb)過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定按終端保護(hù)考慮，動(dòng)作時(shí)間整定為0.5soc)過電流保護(hù)靈敏度系數(shù)因無

40、臨近單位變電所10kV母線經(jīng)聯(lián)絡(luò)線到本廠變電所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法檢驗(yàn)靈敏度系數(shù)，只有從略。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)線到本廠變電所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法檢驗(yàn)靈敏度系數(shù)，也只有從略。變電所低壓側(cè)的保護(hù)裝置a)低壓總開關(guān)采用DW151500/3型低壓短路器，三相均裝設(shè)過流脫鉤器，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)低壓側(cè)單相接地短路。脫鉤器動(dòng)作電流的整定可參看參考文獻(xiàn)和其它有關(guān)手冊。b)低壓側(cè)所有出線上均采用DZ20型低壓短路器控制，其瞬間脫鉤器可實(shí)現(xiàn)對線路的短路故障的保護(hù)，限于篇幅，整定亦從略。第九章降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計(jì)變電所的防

41、雷保護(hù)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(shí)，則應(yīng)在變電所外面的適當(dāng)位置裝設(shè)獨(dú)立避雷針，其裝設(shè)高度應(yīng)使其防雷保護(hù)范圍包圍整個(gè)變電所。如果變電所所在其它建筑物的直擊雷防護(hù)范圍內(nèi)時(shí)，則可不另設(shè)獨(dú)立的避雷針。按規(guī)定，獨(dú)立的避雷針的接地裝置接地電阻R10（）（表9-6）。通常采用3-6根長2.5m的剛管，在裝避雷針的桿塔附近做一排和多瓜形排列，管間距離5m,打入地下，管頂距地面0.6mi接地管間用40mrK4mm的鍍鋅扁剛焊接相接。引下線用25mm義4mm的鍍鋅扁剛，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。避雷針采用直徑20mm勺鍍鋅扁剛，長11.5。獨(dú)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。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25mmX4mm的鍍鋅扁剛，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10KVW壓配電室內(nèi)裝設(shè)有GG-1A（F）54型開關(guān)柜，其中配有FS410型避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來保護(hù)，防