車間變電所設(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 書課程設(shè)計(jì)題目： 車間變電所設(shè)計(jì) 校外學(xué)習(xí)中心: 學(xué) 生 姓 名: 專 業(yè): 電氣工程及其自動(dòng)化 層 次: 年 級(jí): 11秋 學(xué) 號(hào): 一、前 言本設(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(duì)變電所主接線方案進(jìn)行選擇。采用單母線接線，考慮

2、到廠里有二級(jí)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(duì)兩種方案(方案1：裝設(shè)一臺(tái)主變壓器，型號(hào)為s9-1600/10；方案2：裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，型號(hào)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(hào)規(guī)格及變電所高低壓進(jìn)出線的型號(hào)。為了保證供電的安全可靠性，最后

3、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(duì)各位老師表示衷心的感謝，如有不恰之處，請(qǐng)多多指教。二、目 錄第一章 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)

4、荷計(jì)算如表1-1所示：表1-1：負(fù)荷計(jì)算表編號(hào)名稱類別設(shè)備容量pe/kw需要系數(shù)kdcostan計(jì)算負(fù)荷p30/kwq30/kvars30/kvai30/a1鑄造車間動(dòng)力4000.30.71.02120122.4照明80.8106.40小計(jì)408126.4122.41762672鍛壓車間動(dòng)力3000.20.61.336079.8照明60.7104.20小計(jì)30664.279.81021563金工車間動(dòng)力3000.30.61.3390119.7照明100.81080小計(jì)31098119.71552354工具車間動(dòng)力2000.30.61.336079.8照明80.7105.60小計(jì)20865.67

5、9.81031575電鍍車間動(dòng)力2000.50.71.02100102照明100.81080小計(jì)2101081021492266熱處理車間動(dòng)力1500.50.80.757556.3照明50.81040小計(jì)1557956.3971477裝配車間動(dòng)力2000.30.651.176070.2照明70.9106.30小計(jì)20766.370.2971478機(jī)修車間動(dòng)力1500.20.651.173035.1照明40.8103.20小計(jì)15433.235.148739鍋爐房動(dòng)力800.80.71.026465.3照明1.50.7101.050小計(jì)81.565.0565.39214010倉庫動(dòng)力300.30

6、.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(dòng)力2010996.4869.3照明411.5計(jì)入kp=0.85kq=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0.92來計(jì)算380v側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容

7、量：qc=p30(tan1-tan2)=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(dòng)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(tái)與方案4(輔屏)3臺(tái)相組合，總共容量1124448kvar。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0.73846.9782.411661771380v側(cè)無功補(bǔ)償容量-448380v側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷

8、0.93846.9334.4910.51383主變功率損耗13.754.610kv側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.91860.6389944.454.5第二章 變電所位置和型式的選擇變電所位置應(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2-1示，根據(jù)負(fù)荷功率矩法可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)為：所以，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(hào)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(hào)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。第三章 變電所主變壓器和主接線方案選擇一、變電所主

9、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(tái)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：sns30，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，則計(jì)算負(fù)荷為(1+10%)5s30=1521kva，即選一臺(tái)s91600/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級(jí)負(fù)荷的備用電源，由表1-1可知該廠二級(jí)負(fù)荷有鑄造車間176kva、電鍍車間149kva、鍋爐房92kva，由于二級(jí)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(tái)主變壓器

10、型式亦采用s9，而每臺(tái)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%)5944.4=1521kva，即sn0.7s30 =0.71521kva =1064.7kva且sns30() =(176+149+92)kva=417kva因此選兩臺(tái)s91250/10型低損耗配電變壓器。工廠二級(jí)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yyno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(tái)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(tái)主變壓器的主接線方案如圖3-2所示(高壓側(cè)的主接線)。

11、3.兩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(tái)主變的主接線方案裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案技術(shù)指標(biāo)供電安全性滿足要求滿足要求供電可靠性滿足要求滿足要求供電質(zhì)量由于一臺(tái)主變，容量較大，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有一臺(tái)主變，靈活性較差由于有兩臺(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其單價(jià)的2倍，因此其綜合投資為215.18萬元=30.36萬元由表查得s91250單價(jià)為12.4萬元，因此兩臺(tái)綜合投資為412

12、.4萬元=49.6萬元，比一臺(tái)主變方案多投資19.24萬元高壓開關(guān)柜(含計(jì)量柜)的綜合投資額gg-1a(f)型柜為2.5+1.95+22.54=7.28萬元，綜合投資按設(shè)備價(jià)1.5倍計(jì)，因此其綜合投資約為1.57.28萬元=10.92萬元本方案采用6臺(tái)gg-1a(f)型柜，總投資為1.15+2.43+2.5+1.35+2.54+1.95=9.69萬元，其綜合投資約為1.59.69萬元=14.535萬元，比一臺(tái)主變方案多投資3.615萬元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)柜的折舊和維修管理費(fèi)每年為30.365%+10.926%+(30.36+10.92)6%=4.65萬元主變和高壓

13、開關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)每年為49.65%+14.5356%+(49.6+14.535)6%=7.2萬元,比一臺(tái)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16000.08萬元=128萬元貼費(fèi)為212500.08萬元=200萬元，比一臺(tái)主變方案多交72萬元從上表可知，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案略優(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，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(tái)主變的方案(方案1)。第四章 短路電流的計(jì)算一、繪制計(jì)算電路(如圖4-1所示)二、選擇基準(zhǔn)設(shè)sd=100mva

14、，ud=un即高壓側(cè)ud1=10.5kv，低壓側(cè)ud2=0.4kv則三、計(jì)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=(0.368) sd/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 =4.5/100100mva /1600 kva=2.8繪制等效電路，如圖4-2所示：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和短路容量1.總電抗標(biāo)么

15、值x*(k-1)= x*1+ x*2=0.2+2.6=2.82.三相短路電流周期分量有效值i (3)k-1= id1 / x*(k-1)=5.5ka /2.8=1.96 ka3.其它短路電流i (3) = i(3)= i(3)k-1=1.96 kai(3)sh = 2.55 i(3) =2.551.96ka=5.0kai (3)sh = 1.51 i(3) =1.511.96ka=2.96ka 4.三相短路容量s(3)k-1= sd / x*(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*(k-2

16、)= 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 (3)k-2= id2 / x*(k-2)=144ka /5.6=25.7 ka3.其它短路電流i(3) = i (3)= i(3)k-2=25.7 kai(3)sh = 1.84i(3) =1.8425.7ka=47.3ka i (3)sh = 1.09 i(3) =1.0925.7ka=28.01ka4.三相短路容量s(3)k-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)算點(diǎn)三相短路電流/ka三相短路容量

17、/kvai (3)ki(3)i (3)i(3)shi (3)sh s(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)一、10kv側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(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(dòng)穩(wěn)定度(ka)熱穩(wěn)定度其它裝置地點(diǎn)條件參數(shù)uni30i (3)ki(3)shi (3)2t ima數(shù)據(jù)10kv92.371.96ka5.0ka1.9621.9=7.3一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格高壓少油斷路器sn10-10i/63010kv63016ka40ka1622=

18、512高壓隔離開關(guān)gn86-10t/20010kv20025.5ka1025=500高壓熔斷器rn2-1010kv0.550ka電壓互感器jdj-1010/0.1kv電流互感器lqj-1010kv100/52250.1ka=31.8(900.1)21=81二次負(fù)荷電壓互感器jdzj-1010/0.1/0.1/3kv避雷器fs4-1010kv戶外式高壓隔離開關(guān)gw4-15g/20015kv200表5-1所選設(shè)備均滿足要求。二、380v側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(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)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點(diǎn)條件參數(shù)uni30i (3)k

19、i(3)shi (3)2t ima數(shù)據(jù)380v1383a25.7ka47.3ka25.720.7=462.3一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)unin iimaxi2tt低壓斷路器dw15-1500/3電動(dòng)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電流互感器lmz1-0.5500v160/5a 100/5a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

20、室布置標(biāo)準(zhǔn)圖集的規(guī)定，10kv母線選用lmy-3(404)，即母線尺寸為40mm4mm；380v母線選用lmy-3(12010)+806，即母線尺寸為120mm10mm，中性母線尺寸為80mm6mm。第六章 變電所進(jìn)出線和與鄰近單位聯(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 =i1n.t =92.37a及室外環(huán)境溫度33，查表得，初選lj-16，其35時(shí)的ial95ai30，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

21、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 =i1n.t =92.37a及室外環(huán)境溫度25，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ial=105ai30，滿足發(fā)熱條件。校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。查表得，滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面式中的c值由表查得。因此yjl22-10000-335電纜滿足要求。二、380v低壓出線的選擇1.饋電給1號(hào)車間(鑄造車間)的線路采用vlv2

22、2-1000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，查表得，初選纜芯截面為185mm2的聚氯乙烯電纜，其ial= 273ai30，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)定的最小截面因?yàn)閍156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2號(hào)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r0=0.54/km，x0=0.07/km，且p30=64.2kw，q30=79.8kvar，則即滿足允許電壓損耗5的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)因?yàn)?/p>

23、ai30=235a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3號(hào)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=0.25/km，(75)x0=0.07/km，且p30=98kw，q30=119.7kvar，則即滿足允許電壓損耗5的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由上得知因?yàn)閍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，中性線按選擇，則金工車間的電纜型號(hào)為vlv22-1000-3240+1120的四芯電纜。4.工具車間(4號(hào)廠房)的線路選擇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

24、件選擇由i30=157a及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25，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(hào)廠房距離約為14m，查工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的r0=0.54/km，(75)x0=0.07/km，且p30=65.6kw，q30=79.8kvar，則即滿足允許電壓損耗5的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由上得知因?yàn)閍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-1000-1150

25、mm2，塑料導(dǎo)線5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)所選穿管線估計(jì)長度為50m，查工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)表8-38得： r0=0.14/km，(75)x0=0.08/km，且p30=108kw，q30=102kvar，則即滿足允許電壓損耗5的要求。6.熱處理車間(6號(hào)廠房)的線路選擇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0.8m處土壤平均溫度為25，查gb50217-94電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范，初選其截面

26、積為70mm2，其ial=157ai30=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(hào)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r0=0.54/km，(75)x0=0.07/km，且p30=79kw，q30=56.3kvar，則即滿足允許電壓損耗5的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由上得知因?yàn)閍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(hào)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r0=0.54/km，(75)x0=0.07/km，且p30=66.3k

27、w，q30=70.2kvar，則即滿足允許電壓損耗5的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由上得知因?yàn)閍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(hào)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/km，(75)x0=0.075/km，且p30=33.2kw，q30=35.1kvar，則即滿足允許電壓損耗5的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由上得知因?yàn)閍i30=140a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9號(hào)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=0

28、.54/km，(75)x0=0.07/km，且p30=65.05kw，q30=65.3kvar，則即滿足允許電壓損耗5的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由上得知因?yàn)閍i30=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(hào)廠房距離約為60m，查工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)表8-41得：4mm2的鋁芯電纜的r0=9.45/km，(75)x0=0.093/km，且p30=10.6kw，q30=4.32kvar，則即滿足允許電壓損耗5的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由上得知因?yàn)閍i30=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

29、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=0.14/km，(75)x0=0.3/km(按線間幾何均距0.8m計(jì))，又p30=280kw，q30=134.4kvar，則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(jí)負(fù)荷容量共417kva，由i30 =24.1a及環(huán)境溫度(年最熱月平均氣溫)26，查表得，初選截

30、面為25 mm2的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，其ial 90 ai30，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r0=1.54/km(纜芯溫度按80計(jì))，x0=0.12/km，而二級(jí)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)，因此因此滿足允許電壓損耗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

31、變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號(hào)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(hào)規(guī)格線路名稱導(dǎo)線或電纜的型號(hào)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yjl22-10000-325交聯(lián)電纜(直埋)380v低壓出線至1號(hào)車間vlv22-1000-3240+1120的四芯塑料電纜(直埋)至2號(hào)車間vlv22-1000-3240+1120的四芯塑料電纜(直埋)至3號(hào)車間vlv22-1000-3240+1120的四芯塑料電纜(直埋)至4號(hào)車間vlv22-1000-3240+1120的四芯塑料電纜(直埋)至5號(hào)車間bv-1000-14銅芯線5根穿內(nèi)徑90mm硬塑管至6號(hào)

32、車間vlv22-1000-3240+1120的四芯塑料電纜(直埋)至7號(hào)車間vlv22-1000-3240+1120的四芯塑料電纜(直埋)至8號(hào)車間vlv22-1000-3240+1120的四芯塑料電纜(直埋)至9號(hào)車間vlv22-1000-3240+1120的四芯塑料電纜(直埋)至10號(hào)車間vlv22-1000-3240+1120的四芯塑料電纜(直埋)至生活區(qū)3lj-240+1lj-120(三相四線架空)與鄰近單位10kv聯(lián)絡(luò)線yjl22-10000-325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(dòng)機(jī)構(gòu)控制與信號(hào)回路斷路器采用手力操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其控制與信號(hào)

33、回路如圖7-1所示。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(jí)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。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。高壓進(jìn)線上，亦裝有電流表。低壓側(cè)的動(dòng)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

34、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(jí)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(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯，應(yīng)動(dòng)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(dòng)作電流的整定：最大負(fù)荷電流為：保護(hù)的一次起動(dòng)電流按躲過線路最大負(fù)荷電流整定：k w可靠系數(shù)，取1k rel自起動(dòng)系數(shù)，取1.2k re返回系數(shù)，取0.8 kict變比100/5過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定：因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電

35、所，故其過流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為t1t2+0.5=0+0.5=0.5s(10倍動(dòng)作電流動(dòng)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)：因此其保護(hù)靈敏度為：sp=890a/278a=3.21.5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(dòng)作時(shí)限為0.5s，故可不裝設(shè)電流速斷保護(hù)。2.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)定時(shí)限過電流保護(hù)：亦采用dl、電磁式過電流繼電器兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流跳閘的操作方式。過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定：il. max= 2i 30 ，取i 30 =0.692.37a=55.4a，k rel=1.2，k w=1，k re =0.8，ki=50/5=10，kt=10/0.4=25，因此動(dòng)作電流為：i op=（krel k w / k re ki）ik. max=(1.21/0.810) 255.4a=17.9a。 過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定：按終端保護(hù)考慮，動(dòng)作時(shí)間整定為0.5s。過電流保護(hù)靈敏系數(shù)：因無鄰近單位變電所10kv母線經(jīng)聯(lián)絡(luò)線至本廠變電所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法檢驗(yàn)靈敏系數(shù)，從略。裝設(shè)電流速斷保護(hù)：因無鄰近單位變電所10kv母線經(jīng)聯(lián)絡(luò)線至本廠變電所高低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法整定計(jì)算和檢驗(yàn)靈敏系數(shù)，從略。3.變電所低壓側(cè)的保護(hù)裝置低壓總開關(guān)采用dw15-1500/3型低壓斷