供配電課程設(shè)計(jì)機(jī)械廠供配電設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)

1、遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué)供配電技術(shù)課程設(shè)計(jì) 題目： 壹號(hào)機(jī)械廠供配電設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)院（系）： 工程技術(shù)學(xué)院專業(yè)班級(jí)： 電氣工程及其自動(dòng)化12 學(xué) 號(hào)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 教師職稱： 起止時(shí)間： 2015.11.22015.11.13 目錄第1章 前言41、1前言 4第2章 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率計(jì)算補(bǔ)償52.1 負(fù)荷計(jì)算 ：5第3章 無(wú)功功率的補(bǔ)償及變壓器選擇103.1 無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算103.2 補(bǔ)償后的變壓器容量及功率因數(shù)113.3 變配電所選型及總體布置12第4章 變電所主接線方案的選擇144.1 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案如下圖144.2 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案如下圖154.3 主接線方

2、案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較16第5章 短路電流的計(jì)算165.1 繪制計(jì)算電路165.2 確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值175.3 計(jì)算短路電路中個(gè)元件的電抗標(biāo)幺值175.3.1電力系統(tǒng)175.3.1 架空線路175.3.2 電力變壓器175.4 k-1點(diǎn)（10.5kv側(cè)）的相關(guān)計(jì)算185.4.1 總電抗標(biāo)幺值185.4.2 三相短路電流周期分量有效值185.4.3 其他短路電流185.4.4 三相短路容量185.5 點(diǎn)（0.4kv側(cè)）的相關(guān)計(jì)算185.5.1 總電抗標(biāo)幺值185.5.2 三相短路電流周期分量有效值195.5.3 其他短路電流195.5.4 三相短路容量19第6章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)196.1

3、10kv側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)196.1.1 按工作電壓選則196.1.2 按工作電流選擇206.1.3 隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)206.2 380v側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)216.3 高低壓母線的選擇23第7章 變壓所高、低壓導(dǎo)線的選擇237.1 10kv高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇237.1.1 10kv高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)237.1.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn)237.2 380低壓出線的選擇247.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn)267.3.1 按發(fā)熱條件選擇267.3.2 校驗(yàn)電壓損耗267.3.3 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)27第8章 變電所防雷與接地裝置設(shè)計(jì)27

4、8.1 變電所的防雷保護(hù)278.1.1 直擊雷防護(hù)278.1.2 雷電侵入波的防護(hù)288.2 變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)288.2.1 接地電阻的要求288.2.2 接地裝置的設(shè)計(jì)28第9章 設(shè)計(jì)總結(jié)29第1章 前言1、1前言 1）眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來(lái)，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)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)品成本中所占的比重一般很?。ǔ娀I(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中

5、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(shí)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(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。從另一方面來(lái)說(shuō)，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。因此，做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，

6、并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)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。 （2）可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。 （3）優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求 （4）經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。 2）此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。廠房編號(hào)用電單位名稱負(fù)荷性質(zhì)設(shè)備容量/kw需要系數(shù)功率因數(shù)1倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力600.20.30.650.70照明120.70.91.02鑄造車間動(dòng)力25200.30.40.65

7、0.70照明501000.70.91.03鍛壓車間動(dòng)力15200.20.30.600.65照明501000.70.91.04金工車間動(dòng)力5200.20.30.600.65照明501000.70.91.05工具車間動(dòng)力2200.20.30.600.65照明501000.70.91.06電鍍車間動(dòng)力8700.40.60.700.80照明501000.70.91.07熱處理車間動(dòng)力11200.40.60.700.80照明501000.70.91.08裝配車間動(dòng)力15200.30.40.650.75照明501000.70.91.09機(jī)修車間動(dòng)力4100.20.30.600.70照明20500.70.9

8、1.010鍋爐房動(dòng)力2100.40.60.600.70照明10200.70.91.0宿舍住宅區(qū)照明3700.60.81.03）、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)為4800h，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間8h。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬三級(jí)負(fù)荷。低壓動(dòng)力設(shè)備均為三相，額定電壓為380v。照明及家用電器均為單相，額定電壓為220v。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如表1所示。4）、供電電源情況：按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)簽訂的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條10kv的公用電源線取得工作電源。該干線的走向參看工廠總平面圖。該干線的導(dǎo)線牌號(hào)為lgj-185,導(dǎo)線為等邊三角形排列，

9、線距為1.2m；電力系統(tǒng)饋電變電站距本廠6km,該干線首端所裝高壓斷路器的斷流容量為500mv.a，此斷路器配備有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，其定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1.5s。為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，可采用高壓或低壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。5）、氣象資料：本廠所在地區(qū)的年最熱月平均氣溫為26.3，土壤中0.7-1米深處一年最熱月平均溫度為25，年雷暴日為31天，土壤凍結(jié)深度為1.10米，夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槟巷L(fēng)。6）、地質(zhì)水文資料：根據(jù)工程地質(zhì)勘探資料獲悉，廠區(qū)地址原為耕地，地勢(shì)平坦，地層以沙質(zhì)黏土為主，地質(zhì)條件較好，地下水位為2.8-5.3米，地耐壓力位20噸/平方米。7）

10、、電費(fèi)制度：本廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)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)制交納電費(fèi)。一部分為基本電費(fèi)，按所裝用的主變壓器容量來(lái)計(jì)費(fèi)。另一部分為電度電費(fèi)，按每月時(shí)機(jī)耗用的電能計(jì)費(fèi)。工廠最大負(fù)荷時(shí)的高壓側(cè)功率因數(shù)不低于0.9。第2章 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率計(jì)算補(bǔ)償2.1 負(fù)荷計(jì)算 ： 負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、二項(xiàng)式等幾種，本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。主要計(jì)算公式有： 有功功率： 無(wú)功功率: 視在功率: 計(jì)算電流:注:由車間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加來(lái)計(jì)算時(shí)，取 ，總的有功計(jì)算負(fù)荷為 ： 總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為： 總的視在計(jì)算負(fù)荷為： 總的計(jì)算電流為 ： 根據(jù)要求及負(fù)荷計(jì)算公式，分別計(jì)算各車

11、間的,，然后列出表格。1.倉(cāng)庫(kù):（1）動(dòng)力：查表1得， （2）照明：查表1得， 2鑄造車間：（1）動(dòng)力：查表1得， （2）照明：查表1得， 3.鍛壓車間：（1）動(dòng)力：查表1得， （2）照明：查表1得， 4金工車間(1)動(dòng)力: 查表1得， (2)照明：查表1得， 5.工具車間（1）動(dòng)力：查表1得， (2)照明：查表1得， 6.電鍍車間: （1）動(dòng)力：查表得， (2)照明：查表1得， 7.熱處理車間：（1）動(dòng)力：查表1得， （2）照明：查表1得， 8.裝配車間：（1）動(dòng)力：查表1得， （2）照明：查表1得， 9.機(jī)修車間：（1）動(dòng)力：查表1得， （2）照明：查表1得， 10.鍋爐房：（1）動(dòng)力：查

12、表1得， （2）照明：查表1得， 宿舍住宅區(qū)：照明：查表1得， 所有廠房總的計(jì)算負(fù)荷：取 通過(guò)以上計(jì)算得到以下負(fù)荷匯總表2：序號(hào)車間名稱容量kw計(jì)算負(fù)荷p30kwq30s30kv.ai30a1倉(cāng)庫(kù)動(dòng)力601818.3625.710.04照明21.801.80.0032鑄造車間動(dòng)力252010081028.161439.852.19照明100900900.143鍛壓車間動(dòng)力1520456533.52702.841.07照明100900900.144金工車間動(dòng)力520156182.52240.100.36照明100900900.145工具車間動(dòng)力2206677.22101.580.15照明1009

13、00900.146電鍍車間動(dòng)力870522391.5652.500.99照明100900900.147熱處理車間動(dòng)力1120672504840.001.28照明100900900.148裝配車間動(dòng)力1520608535.04809.901.23照明100900900.149機(jī)修車間動(dòng)力410123125.46175.700.27照明50450450.0410鍋爐房動(dòng)力210126128.52179.980.27照明20180180.0311宿舍住宅區(qū)照明37029602960.4512總結(jié)4508.513418.575658.038.60車間名稱p30q30s30i30倉(cāng)庫(kù)19.818.362

14、7.510.043鑄造車間10981028.161529.852.33鍛壓車間546533.52792.841.21金工車間246182.52330.100.50工具車間15677.22191.580.29電鍍車間612391.5742.501.13熱處理車間762504930.001.42裝配車間698535.04899.901.37機(jī)修車間168125.46220.700.31鍋爐房144128.52197.980.030宿舍住宅區(qū)29602960.45表3：車間總體負(fù)荷第3章 無(wú)功功率的補(bǔ)償及變壓器選擇電力變壓器得功率損耗：有功損耗： 無(wú)功損耗：注意： 以上二式中s30為變壓器二次側(cè)的視

15、在計(jì)算負(fù)荷。并聯(lián)電容器得容量： 并聯(lián)電容器的個(gè)數(shù)：3.1 無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算按規(guī)定，變壓器高壓側(cè)的，考慮到變壓器本身得無(wú)功功率損耗遠(yuǎn)大于其有功功率損耗，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無(wú)功功率補(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，取。又要使低壓側(cè)功率因數(shù)由0.8提高到0.95，需裝設(shè)的并聯(lián)電容器得容量 查工廠供電附錄表4，選用bwf-10.5-100-1w的電容器，其參數(shù)為額定容量為100kvar，額定電容為2.89uf.電容個(gè)數(shù)而由于電容器是單相的，所以應(yīng)為3的倍數(shù)，取21個(gè)。故取3.2 補(bǔ)償后的變壓器容量及功率因數(shù)補(bǔ)償后的低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為 變壓器的功率損耗為：變壓器高壓側(cè)得計(jì)算負(fù)荷為：補(bǔ)償

16、后的功率因數(shù)為： 這一功率因數(shù)滿足要求。項(xiàng)目cos計(jì)算負(fù)荷p30/kwq30/kvars30/kvari30/a380v側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.84508.513418.575658.038600380v側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量 2100380v側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.964508.511318.574697.377137主變壓器功率損耗0.015s30=70.460.06s30=281.8410kv側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.954578.971600.414850.6089.61表2 無(wú)功功率補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷3.3 變配電所選型及總體布置電力變壓器，是變電所中最關(guān)鍵的一次設(shè)備，其功能是將電力系統(tǒng)中的電能電壓升高或降低，以利于

17、電能的合理輸送，分配和和適用。在各種電壓等級(jí)的變電站中，其擔(dān)負(fù)著變換網(wǎng)絡(luò)電壓，進(jìn)行電力傳輸?shù)闹匾蝿?wù)。確定合理的變壓器容量是變電所安全可靠供電和網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的保證。因此，在確保安全可靠供電的基礎(chǔ)上，確定變壓器的經(jīng)濟(jì)容量，提高網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行素質(zhì)將具有明顯的經(jīng)濟(jì)意義。主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇正確選擇變壓器的臺(tái)數(shù)，對(duì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)和合理供電具有重要意義。選擇主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)應(yīng)考慮原則是：（1）應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。對(duì)供有大量一二級(jí)負(fù)荷的變電所，應(yīng)采用兩臺(tái)變壓器，以便一臺(tái)變壓器發(fā)生故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷繼續(xù)供電。對(duì)只有二級(jí)負(fù)荷而無(wú)一級(jí)負(fù)荷的變電所，也可以只采用一臺(tái)變壓器，但必

18、須在低壓側(cè)敷設(shè)與其他變電所相連的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源，或另有自備電源。（2）對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或負(fù)荷變動(dòng)較大而宜于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，可以考慮采用兩臺(tái)變壓器。（3）除上述兩種情況外，一般車間變電所宜采用一臺(tái)變壓器。但是負(fù)荷集中而容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級(jí)負(fù)荷，也可采用兩臺(tái)或多臺(tái)變壓器。（4）在確定變電所主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的發(fā)展，留有一定的余地。對(duì)本設(shè)計(jì)而言，負(fù)荷集中且容量較大，應(yīng)考慮選擇兩臺(tái)變壓器。主變壓器容量的選擇根據(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(tái)變壓器 型號(hào)為s9型，而容量根據(jù)式，為主變壓器容量，為總的計(jì)算負(fù)荷。選=10

19、00 kva>=4850.6 kva，即選一臺(tái)s9-5000/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級(jí)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(lái)承擔(dān)。b)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器 型號(hào)為s9型，而每臺(tái)變壓器容量根據(jù)式（4-1）、（4-2）選擇，即4850.6 kva=（2910.363395.42）kva （4-1）=(1439.85+90+652.50+90+179.98+18) kva=2470.33 kva （4-2）因此選兩臺(tái)s9-3150/10型低損耗配電變壓器。工廠二級(jí)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(lái)承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均為yy11 。主變壓器形式的選擇（1

20、）主變壓器相數(shù)的確定在330及以下的變電站中，一般都選用三相式變壓器。因?yàn)橐慌_(tái)三相式變壓器較同容量的三臺(tái)單相式變壓器投資小、占地少、損耗小，同時(shí)配電裝置結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)較方便。（2）主變壓器繞組形式的確定本設(shè)計(jì)中只有35和10兩種電壓等級(jí)，故采用雙繞組變壓器。變壓器繞組連接方式必須和系統(tǒng)電壓相位一致，否則不能并列運(yùn)行。電力系統(tǒng)采用的繞組連接方式只有星接和角接，我國(guó)110及以上電壓，變壓器繞組都采用星接，35也采用星接，其中性點(diǎn)多通過(guò)消弧線圈接地。35及以下電壓，變壓器繞組都采用角接。根據(jù)本次設(shè)計(jì)內(nèi)容可以確定，高、低兩側(cè)繞組分別采用星接和角接，其中高壓側(cè)的中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地。（3）主變壓器

21、調(diào)壓方式的確定變壓器的電壓調(diào)整是用分接開(kāi)關(guān)切換變壓器的分接頭，從而改變其變比來(lái)實(shí)現(xiàn)。無(wú)載調(diào)壓變壓器分接頭較少，且必須在停電情況下才能調(diào)節(jié)；有載調(diào)壓變壓器分接頭較多，調(diào)壓范圍可達(dá)30%，且分接頭可帶負(fù)荷調(diào)節(jié)。但有載調(diào)壓變壓器不能并聯(lián)運(yùn)行，因?yàn)橛休d分接開(kāi)關(guān)的切換不能保證同步工作。根據(jù)變電所變壓器配置，有兩臺(tái)主變壓器并列運(yùn)行，所以應(yīng)選用無(wú)載調(diào)壓變壓器。綜合以上分析，結(jié)合技術(shù)分析對(duì)比及經(jīng)濟(jì)可靠性分析對(duì)比，本所宜采用s9-3150/10型三相雙繞組有載調(diào)壓變壓器，其容量以及技術(shù)參數(shù)如下：主變?nèi)萘浚?= 31型號(hào)： 三相雙繞50組有載調(diào)壓降壓變壓器 阻抗電壓： 8.0%聯(lián)接組別： y/-11臺(tái)數(shù)： 兩臺(tái)第

22、4章 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：4.1 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案如下圖s9-800/1010/0.4kvy0y0gg-1a(f)-07聯(lián)絡(luò)線（備用電源）gg-1a(f)-54gw口-1010kvfs4-10gg-1a(j)-03gg-1a(j)-03gg-1a(f)-07gg-1a(f)-54gg-1a(f)-07gg-1a(f)-07主變聯(lián)絡(luò)（備用）220/380v高壓柜列4.2 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案如下圖y0y0220/380vs9-630gg-1a(f)gg-1a(f)-0710/0.4kvsl-63010/0.4kv聯(lián)絡(luò)線（

23、備用電源）gg-1a(f)-54gg-1a(f)-113、11gw口-1010kvfs4-10gg-1a(j)-01gg-1a(f)-113gg-1a(f)-11gg-1a(j)-01gg-1a(f)-96gg-1a(f)-07gg-1a(f)-54主變主變聯(lián)絡(luò)（備用）高壓柜列-96 4.3 主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺(tái)主變的方案裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案技術(shù)指標(biāo)經(jīng)濟(jì)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)量由于一臺(tái)主變，電壓損耗較大由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗較小靈活方便性只有一臺(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電力變壓器的綜

24、合投資額查得s9-800/10的單價(jià)為15.1萬(wàn)元，而變壓器綜合投資約為其單價(jià)的2倍，因此綜合投資約為2*15.1=30.2萬(wàn)元查得s9-630/10的單價(jià)為10.5萬(wàn)元，因此兩臺(tái)變壓器的綜合投資約為4*10.5=42萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資11.8萬(wàn)元高壓開(kāi)關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額查得gg-1a(f)型柜可按每臺(tái)4萬(wàn)元計(jì)，其綜合投資可按設(shè)備的1.5倍計(jì)，因此高壓開(kāi)關(guān)柜的綜合投資約為4*1.5*4=24萬(wàn)元本方案采用6臺(tái)gg-1a(f)柜，其綜合投資約為6*1.5*4=36萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資12萬(wàn)元電力變壓器和高壓開(kāi)關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)主變的折舊費(fèi)=30.2萬(wàn)元*0.05=1.51萬(wàn)元

25、；高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊費(fèi)=24萬(wàn)元*0.06=1.44萬(wàn)元；變配電的維修管理費(fèi)=（30.2+24）萬(wàn)元*0.06=3.25萬(wàn)元。因此主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)=（1.51+1.44+3.25）=6.2萬(wàn)元主變的折舊費(fèi)=42萬(wàn)元*0.05=2.1萬(wàn)元；高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊費(fèi)=36萬(wàn)元*0.06=2.16萬(wàn)元；變配電的維修管理費(fèi)=（42+36）萬(wàn)元*0.06=4.68萬(wàn)元。因此主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)=（2.1+2.16+4.68）=8.94萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資2.74萬(wàn)元表4-1 主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較從上表可以看出，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

26、線方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案遠(yuǎn)由于裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案，因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案。第5章 短路電流的計(jì)算5.1 繪制計(jì)算電路 圖5-1短路計(jì)算電路5.2 確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值選基準(zhǔn)容量sd=100mva , 取ud1=10.5kv 則id1=取ud2=0.38kv 則id2=5.3 計(jì)算短路電路中個(gè)元件的電抗標(biāo)幺值5.3.1電力系統(tǒng)已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量soc=500mva，故=100mva/500mva=0.2 5.3.1 架空線路查表得lgj-150的線路電抗，而線路長(zhǎng)8km，故5.3.2 電力變壓器查表得=4.5，故=5.6式中，為變壓器的額定

27、容量因此繪制短路計(jì)算等效電路如圖5-2所示。k-1k-2圖5-2 短路計(jì)算等效電路5.4 k-1點(diǎn)（10.5kv側(cè)）的相關(guān)計(jì)算5.4.1 總電抗標(biāo)幺值=0.2+2.6=2.8 5.4.2 三相短路電流周期分量有效值 5.4.3 其他短路電流 5.4.4 三相短路容量 5.5 點(diǎn)（0.4kv側(cè)）的相關(guān)計(jì)算5.5.1 總電抗標(biāo)幺值=0.2+2.6+5.6=8.4 5.5.2 三相短路電流周期分量有效值 5.5.3 其他短路電流 5.5.4 三相短路容量 以上短路計(jì)算結(jié)果綜合圖表5-1所示。短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/ka三相短路容量/mvak-11.961.961.965.02.9635.7k-218

28、.118.118.133.2819.7311.9表5-1短路計(jì)算結(jié)果第6章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)6.1 10kv側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)6.1.1 按工作電壓選則 設(shè)備的額定電壓一般不應(yīng)小于所在系統(tǒng)的額定電壓，即，高壓設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于其所在系統(tǒng)的最高電壓，即。=10kv， =10+10*15%=11.5kv，高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備、互感器、支柱絕緣額定電壓，穿墻套管額定電壓、熔斷器額定電壓=10kv。6.1.2 按工作電流選擇設(shè)備的額定電流不應(yīng)小于所在電路的計(jì)算電流，即6.1.3 隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)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、分別為開(kāi)關(guān)的極限通過(guò)電流峰值和有效值，、分別為開(kāi)關(guān)所處的

29、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 對(duì)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)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)10kv57.71.96ka5.0ka=6.5一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格 額定參數(shù)高壓少油斷路器sn10-10i10kv630a16ka40ka=512高壓隔離開(kāi)關(guān)-10t/20010kv200a-25.5 ka高壓熔斷器rn2-1010kv0.5a50ka-電壓互感器jdj-1010/0.1kv-電壓互感器jdzj-10kv-電流互感器lqj-1010kv100/5a-=31.8 ka=81避雷針fs4-1010kv-戶外隔離

30、開(kāi)關(guān)gw4-12/40012kv400a25ka表6-1 6 kv一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗(yàn)6.2 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)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)380v總929.57a18.1ka33.28ka一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)低壓斷路器dw15-1500/3d380v1500a40ka-低壓斷路器dw20-630380v630a（大于）30ka-低壓斷路器dw20-200380v200a（大于）25ka-低壓斷路hd13-1500/30380v1500a-電流互感器lmzj1-0.55

31、00v1500/5a-電流互感器lmz1-0.5500v100/5a160/5a-表6-2 380v一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗(yàn)6.3 高低壓母線的選擇查表得到，10kv母線選lmy-3(40*4)，即母線尺寸為40mm*4mm;380v母線選lmy-3(120*10)+80*6，即相母線尺寸為120mm*10mm, 中性線母線尺寸為80mm*6mm。第7章 變壓所高、低壓導(dǎo)線的選擇7.1 10kv高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇7.1.1 10kv高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)采用lj型鋁絞線架空敷設(shè)，接往10kv公用干線。a).按發(fā)熱條件選擇由=57.7a及室外環(huán)境溫度36°，查表得，初選lj-16,其40

32、°c時(shí)的=86.1a>,滿足發(fā)熱條件。b).校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表8-34得，最小允許截面積=35，而lj-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。7.1.2 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=57.7a及土壤環(huán)境23°，查表8-44得，初選纜線芯截面為25的交聯(lián)電纜，其=90a>,滿足發(fā)熱條件。b)校驗(yàn)熱路穩(wěn)定按式，a為母線截面積，單位為；為滿足熱路穩(wěn)定條件的最大截面積，單位為；c為材料熱穩(wěn)定系數(shù)；為母線通過(guò)的三相短路穩(wěn)態(tài)電流，單位為a；短路發(fā)熱假

33、想時(shí)間，單位為s。本電纜線中=1960，=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<a=25。因此yjl22-10000-3 25電纜滿足要求。7.2 380低壓出線的選擇1、倉(cāng)庫(kù)饋電給5號(hào)廠房（倉(cāng)庫(kù)）的線路，由于倉(cāng)庫(kù)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=16.20a及環(huán)境溫度30，初選截面積4，其=17a>，滿足發(fā)熱條件。 b）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表8-35得，=2.5，因

34、此上面所選的4的導(dǎo)線滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。c) 所選穿管線估計(jì)長(zhǎng)60m，而查表8-39得=8.55，=0.119，又倉(cāng)庫(kù)的=8.8kw, =6kvar，因此<=5% 故滿足允許電壓損耗的要求。2、鑄造車間饋電給1號(hào)廠房（鑄造軋車間）的線路 采用vlv22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)； a）按發(fā)熱條件需選擇由=151.01a及地下0.8m土壤溫度為23，查表，初選纜芯截面95，其=189a>，滿足發(fā)熱條件。 b）校驗(yàn)電壓損耗由圖3-1所示的工廠平面圖量得變電所至1號(hào)廠房距離約為100m，而查表8-42得到120的鋁芯電纜的=0.31 （按纜芯工作溫度75°計(jì)），

35、=0.07，又1號(hào)廠房的=66.5kw, =73.71kvar，故線路電壓損耗為<=5%。c）斷路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)不滿足短熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為240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。3、鍛壓車間饋電給2號(hào)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)。4、金工車間饋電給7號(hào)廠房（金工車間）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)。5、工具車間饋電給6號(hào)廠房（工具車間）的線路，亦采vlv22-100

36、0-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。6、電鍍車間饋電給4號(hào)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)。7、熱處理車間饋電給3號(hào)廠房（熱處理車間）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)。8、裝配車間 饋電給9號(hào)廠房（機(jī)修車間）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)。9、機(jī)修車間 饋電給10號(hào)廠房（機(jī)修車間）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)。10、鍋爐

37、房 饋電給8號(hào)廠房（鍋爐房）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)。11、生活區(qū)饋電給生活區(qū)的線路 采用blx-1000型鋁芯橡皮絕緣線架空敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇 由i30=236.63a及室外環(huán)境溫度（年最熱月平均氣溫）36，查表8-40，初選blx-1000-1120，其3,6時(shí)ial245a>i30,滿足發(fā)熱條件。2）效驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查表8-35可得，最小允許截面積amin=10mm2，因此blx-1000-1120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280m左右，而查表8-36得其阻抗

38、值與blx-1000-1120近似等值的lj-120的阻抗=0.28，=0.32（按線間幾何均距0.8m），又生活區(qū)的=140kw，=67.81kvar，因此>=5%不滿足允許電壓損耗要求。為了確保生活用電的電壓質(zhì)量，決定采用四回blx-1000-195的三相架空線路對(duì)生活區(qū)供電。pen線均采用blx-1000-150橡皮絕緣線。重新校驗(yàn)電壓損耗，完全合格。7.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn)采用yjl2210000型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣的鋁心電纜，直接埋地敖設(shè)，與相距約2km的臨近單位變配電所的10kv母線相連。7.3.1 按發(fā)熱條件選擇 工廠二級(jí)負(fù)荷容量共309.95kva，最熱月

39、土壤平均溫度為23。查表工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)8-44，初選纜心截面為25的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁心電纜，其滿足要求。7.3.2 校驗(yàn)電壓損耗 由表工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)8-42可查得纜芯為25的鋁（纜芯溫度按80計(jì)），而二級(jí)負(fù)荷的,，線路長(zhǎng)度按2km計(jì)，因此 由此可見(jiàn)滿足要求電壓損耗5%的要求。7.3.3 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 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25的聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套鎧裝的鋁心電力電纜是滿足熱穩(wěn)定要求的。而臨近單位10kv的短路數(shù)據(jù)不知，因此該聯(lián)路線的短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)計(jì)算無(wú)法進(jìn)行，只有暫缺。以上所選變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號(hào)規(guī)格如表 7-1所示。

40、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yjl22-10000-3*25交聯(lián)電纜（直埋）380v低壓出線至1號(hào)廠房vlv22-1000-3240+1120四芯塑膠電纜（直埋）至2號(hào)廠房vlv22-1000-3240+1120四芯塑膠電纜（直埋）至3號(hào)廠房vlv22-1000-3240+1120四芯塑膠電纜（直埋）至4號(hào)廠房vlv22-1000-3240+1120四芯塑膠電纜（直埋）至5號(hào)廠房blv-1000-1*4濾芯塑料線5根穿內(nèi)徑25mm硬塑管（直埋）至6號(hào)廠房vlv22-1000-3240+1120四芯塑膠電纜（直埋）至7號(hào)廠房vlv

41、22-1000-3240+1120四芯塑膠電纜（直埋）至8號(hào)廠房vlv22-1000-3240+1120四芯塑膠電纜（直埋）至9號(hào)廠房vlv22-1000-3240+1120四芯塑膠電纜（直埋）至10號(hào)廠房vlv22-1000-3240+1120四芯塑膠電纜（直埋）至生活區(qū)四回路，每回路3*blx-10000-1*95+1*blx-1000-1*50橡皮線（三相四線架空）與臨近單位10kv聯(lián)絡(luò)線yjl22-10000-3*25交聯(lián)電纜（直埋）表7-1 進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號(hào)規(guī)格第8章 變電所防雷與接地裝置設(shè)計(jì)8.1 變電所的防雷保護(hù)8.1.1 直擊雷防護(hù) 在變電所屋頂裝設(shè)避雷針和避雷帶