工廠供電課程方案設(shè)計(jì)書4(22-)

1、目錄刖言 1第一章設(shè)計(jì)原始資料3第二章 供電設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容 5第一節(jié)負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償 .5第二節(jié)變電所位置和型式的選擇 .7第三節(jié)變電所主變壓器和主結(jié)線方案的選擇 .8第四節(jié)變電所主結(jié)線方案的設(shè)計(jì) .9第五節(jié)短路電流的計(jì)算 .10第六節(jié)變電所一次設(shè)備的選擇和校驗(yàn) .12第七節(jié) 變電所進(jìn)出線及與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇 .14第八節(jié) 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定 .19第九節(jié) 變電所的防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì) .22.24設(shè)計(jì)圖樣一 A4 圖樣小圖（略去圖框和標(biāo)題欄） 二 A2 圖樣大圖（另附）參考文獻(xiàn).25設(shè)計(jì)小結(jié).26第一章 設(shè)計(jì)原始資料一、設(shè)計(jì)題目XX機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)

2、計(jì)二、設(shè)計(jì)要求要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負(fù)荷的實(shí)際情況，并適當(dāng)考慮到工廠生產(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，確定變電所的位置與型式，確定變電所主變壓器的臺(tái) 數(shù)與容量、類型，選擇變電所主結(jié)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 電器保護(hù)裝置，確定防雷和接地裝置，最后按要求寫出設(shè)計(jì)說明書，繪出設(shè)計(jì)圖樣。三、設(shè)計(jì)依據(jù)1、工廠總平面圖，如圖 1 所示Y/cia 八工廠空活區(qū)g鄰廠生活區(qū)負(fù)荷中心r 10. &, 8)7 )旳 C. 7)(45, 0.7)(1)北r門2£XI (3, 1. 8)(S. 5. 2)(2, B.7)47圖1工廠總

3、平面圖& 3.4)(10. 5, 6)歳主干線:xjn械廠比例1： 2000101112 Vcjh2、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4500h，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為8h。該廠除鑄造車間和電鍍車間屬二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬于三級(jí)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。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料入附表1所示。編號(hào)名稱類別設(shè)備容量Pe/kw需要系數(shù)Kd功率因數(shù)cos1機(jī)修 車間動(dòng)力1600.20.65照明40.81.02鍍間 電車動(dòng)力2500.50.8照明50.81.03工具車間動(dòng)力4000.30.6照明70.91.04熱處

4、理車間動(dòng)力2000.60.8照明60.81.05裝配 車間動(dòng)力2000.30.7照明60.81.06倉庫動(dòng)力200.40.8照明10.81.07鑄造動(dòng)力3000.30.7車間照明60.81.08金工 車間動(dòng)力4000.20.65照明100.81.09生活區(qū)照明2500.70.9備注表中生活區(qū)的照明負(fù)荷中含有家用電器附表工廠統(tǒng)計(jì)1負(fù)荷 資料3、供電電源情況按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T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(hào)為 LGJ-150，導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為 2m ;干線首端距離本廠約68km。干線首端說裝設(shè)的

5、高壓斷路器的斷流容量為300500MVA，此斷路器配備有定時(shí)限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1.51.8s。為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，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)電氣聯(lián)系的架空線路總長度為100km，電纜線路總長度為 30km。4、氣象資料本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為38oC，年平均氣溫為 23oC，年最低氣溫為-8oC，年最熱月平均氣溫為26oC，年最熱月地下0.8m處平均溫度為25oC。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)槲鞅憋L(fēng)，年雷暴日數(shù)為 20。5、地質(zhì)水文資料本廠所在地區(qū)平均海拔500m，底層以砂粘土為主，地下水位為2m。6、電費(fèi)制度本廠與當(dāng)?shù)毓╇姴?/p>

6、門達(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)。每月基本電費(fèi)按主變壓器容量計(jì)為18元/KVA，動(dòng)力電費(fèi)為0.80元/kw.h，照明電費(fèi)為0.50元/kw.h。工廠年最大負(fù)荷的功率因數(shù)不得低于0.90.此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性地向供電部門交納供電貼費(fèi):610kv 為 800 元 /KVA。第二章 供電設(shè)計(jì)步驟及內(nèi)容第一節(jié)負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償、負(fù)荷計(jì)算例如：機(jī)修車間負(fù)荷計(jì)算(1 )動(dòng)力部分有功負(fù)荷計(jì)算P 30（ 1）=Kd Pe=0.2 x 160kW=32kW無功負(fù)荷計(jì)算(2)照明部分 有功負(fù)荷計(jì)算 無功負(fù)荷計(jì)算Q 30（ 1）= P30（ 1）

7、 tan =32x 1.17kvar=37.4kvarP 30（2）=Kd Pe=0.8 x4=3.2 kwQ 30（2）= P30（2） tan =32X0=0（3）總負(fù)荷 設(shè)備容量Pe= P 30（1）+ P30（ 2）=160 kw +4kw=164kw 有功負(fù)荷P30=32kw+3.2kw=35.2kw 無功負(fù)荷Q30= Q30（ 1）=37.4kvar視在計(jì)算負(fù)荷2 2S30=. P30 Q30=51.4 kV A計(jì)算電流 I30=S30 . 3U 51.4/ , 3 X 0.38A=78.2 A其它各組設(shè)備容量的計(jì)算方法與舉例類似，此略各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算如附表2所示。附表2

8、XX機(jī)械廠負(fù)荷計(jì)算表編號(hào)名稱類別設(shè)備容 量Pe/kW需< 系數(shù)Kdcostan計(jì)算負(fù)荷P 30/kWQ30/kvarS30/kV -AI 30/A1機(jī)修 車間動(dòng)力1600.20.651.173237.4照明40.81.003.20小計(jì)16435.237.451.478.22鍍間 電車動(dòng)力2500.50.80.7512593.8照明50.81.0040小計(jì)25512993.8154.5242.63工具車間動(dòng)力4000.30.61.33120159.6照明70.91.006.30小計(jì)4.7126.3159.6203.5309.64熱處 理車間動(dòng)力2000.60.80.7512090照明60.

9、81.004.80小計(jì)206124.890153.9234.1裝配動(dòng)力2000.30.71.026060.15車間照明60.81.004.80小計(jì)20664.860.188.4134.56倉庫動(dòng)力200.40.80.6585.2照明10.81.000.80小計(jì)218.85.210.215.67造間 鑄車動(dòng)力3000.30.71.029090.2照明60.81.0080小計(jì)30694.890.2130.8199.08金工 車間動(dòng)力4000.20.651.178093.6照明100.81.0080小計(jì)4108893.6128.5195.49生活區(qū)照明2500.70.90.4817584194.15

10、10.0總計(jì)（380V 側(cè)）動(dòng)力1930846.7713.9照明295Kz p=0.8計(jì)入K 工 q=0.850.74677.4606.8909.31383.2二、無功功率補(bǔ)償由表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)荷功率因數(shù)不應(yīng)低于0.90?？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)償容量。Qc=P30（ tan i- tan 2）= 677.4tan（arccos0.74）- （tanarccos0.92）kvar=308kvar參照?qǐng)D

11、2 （ PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏），并聯(lián)電容器為 BW-0.4-14-3型，采用其方案1 （主屏）1臺(tái)與方案3 （輔屏）3臺(tái)相組合，總共容量為：（1+3 ） x6x 14=336 kvar。因此無功補(bǔ)償后工廠 380V側(cè)和10KV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如附表 3所示：項(xiàng)目cos計(jì)算負(fù)荷P 3o/kWQ3o/kvarS30/kV AI 3o/a380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.76677.4606.8909.31383.2380V側(cè)無功補(bǔ)償容量-336380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.929677.4270.8729.51109.7主變壓器功率損耗0.015 S30=110.06 S30 =4410KV側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.9168

12、8.4314.8756.643.7I 2瑋方案I般方梟II呂支路I每屏曾支路ILf圖2 PGJ1型低壓無功功率的結(jié)線方案自動(dòng)補(bǔ)償屏附表3無功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷第二節(jié)變電所位置和型式的選擇變配電所所址選擇的一般原則選擇工廠變、配電所的所址，應(yīng)根據(jù)下列要求經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定：1）接近負(fù)荷中心。2）進(jìn)出線方便。3）接近電源側(cè)。4）設(shè)備運(yùn)輸方便。5）不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所。6） 不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，當(dāng)無法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。7）不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其它經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，且不宜與上述場(chǎng)所相貼鄰。8）不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危

13、險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB50058-92爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定。9）不應(yīng)設(shè)地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。10）高壓配電所應(yīng)將兩與鄰近車間變電所活有大量高壓用電設(shè)備的廠房合建在一起。 、利用負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心在工廠平面圖的下邊和左側(cè)， 任作一直角坐標(biāo)的 x軸和y軸，測(cè)出各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置，例如：Pi(xi,yi)，P2(X2,y2)，P3(X3,y3)等。而工廠的負(fù)荷中心設(shè)在p(x,y)，p為 P1+ P2 +P 3+ =2 Pi各車間在圖 3 中的坐標(biāo)分別為： Pi ( 8, 5.2 ), P2 (

14、8, 6.7 ) , P3 (10.5 , 6) , P4 (4.5 , 6.7),P5 ( 8, 3.4), P6 ( 8 , 1.8), P7 (2, 5.7 ) , , P8 (5.2 , 2.4 ),生活區(qū) P9 (10.5 , 8 )。送(P x ) 送(P v )利用負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心坐標(biāo)p (x, y),由x= 一； y=一得：Z PiZ PiX=P1X1 P2X2 P3X3 P4X4 P5X5 P6X6 P7X7 P&X8 P9X9P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9=164 漢8 +255 決8+40710.5 +206 漢8 +206 汽4.5

15、+ 21 漢8+306漢 2+ 410漢 5.2+ 250疋 10.5164 255 407 206 206 21306 410 250=7.1 （cm）、，卩1丫1+卩2丫2+卩3丫3 + 卩4丫4 + 卩5丫5 + 卩6丫 +卩7丫7+卩8丫8+卩9丫9Y =卩1協(xié)2十卩3幵4愣5協(xié)6協(xié)7十卩8科9_ 164 5.2 255 6.7 407 6 206 6.7 206 3.4 21 1.8 306 5.7 410 2.4 250 8=164 255 407 206 206 21 306 410 250=5.3（cm）由計(jì)算結(jié)果可知，工廠的負(fù)荷中心在1號(hào)廠房（機(jī)修車間）的西面，參看圖3?？紤]

16、到方便進(jìn)出線和風(fēng)向及周圍環(huán)境情況，決定在1號(hào)廠房（機(jī)修車間）的北側(cè)緊靠廠房修建工廠變電所，其型式為附設(shè)式。第三節(jié) 變電所主結(jié)線方案的設(shè)計(jì)按上面考慮的兩種不變壓器的方案可設(shè)計(jì)下列兩種主結(jié)線方案：(1) 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主結(jié)線方案如圖4所示(低壓側(cè)主結(jié)線從略)(2) 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主結(jié)線方案如圖5所示(低壓側(cè)主結(jié)線從略)(3) 兩種主結(jié)線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較如附表4所示附表4兩種主結(jié)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)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)

17、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由設(shè)指中表2-8查得S9-800單由表設(shè)指中表 2-8查得S9-500經(jīng)濟(jì) 指 標(biāo)電力變壓器的 綜合投資額價(jià)為9.11萬兀，總投資為 2 X 9.11萬兀=18.22萬兀單價(jià)為6.33萬兀，綜合投資為2X2X 6.33=25.32 萬元。比一臺(tái)多投資3.8力兀高壓開關(guān)柜(含 計(jì)量柜)的綜合 投資額由設(shè)指中表 4-10得GG-1A(F) 型柜按每臺(tái)3.5萬元計(jì)，由表4-11 得綜合投資設(shè)備價(jià)按 1.5倍計(jì)，共 5臺(tái)總投資為 5X 1.5 X 3.4 萬元=25.5力兀本方案5臺(tái)GG-1A ( F)型柜，綜合投資為5 X 1.5

18、X 3.5萬元=26.25萬元，比一臺(tái)多投資 0.7萬元電力變壓器和 高壓開關(guān)柜的 年運(yùn)行費(fèi)由設(shè)指中表4-2得總折舊費(fèi)=18.22 X 5%+25.5X 6%維修管理費(fèi) =(18.22+25.5 ) X 6%總計(jì)為5.0642萬元總折舊費(fèi)=25.32 X 5%+26.25 X 6%維 修管理費(fèi)=(25.32+26.25 ) X 6% 總計(jì)為6.4288萬元，比一臺(tái)多投資 1.3646萬元交供電部門的 一次性供電貼 費(fèi)按800元/kVA計(jì)，貼費(fèi)為800 X 0.08萬兀=64萬兀貼費(fèi)為2 X 500X 0.08萬兀=80萬兀，比一臺(tái)多投資16萬元從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主結(jié)線方

19、案，略優(yōu)先于裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主 結(jié)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)先于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案，因考慮到工廠將來的發(fā)展余地，所以決定采用裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案。SS72220/380VFs|$*30-00 1口Z0, 4kV高壓柜列GG-&C-G&-GG-1±(F?lAlF)1A（F）"03-54-0T*07主喪哥GG-GG-GAGG-&G-1A（F）1A CF)1A（J）iaCf)1A（F）-113-11-01-07-54主喪4茲7幣朋圖4裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主結(jié)線方案圖5裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主結(jié)線方案第四節(jié) 變電所主變壓器根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電

20、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式，容量根據(jù)公式SNT S30 ,根據(jù)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中表2-8可查得SNT=800kVA S3756kVA?？紤]到756kVA與800kVA十分接近，而從工廠的發(fā)展前途應(yīng)選一臺(tái)S9-1000/10型低壓損耗變壓器。至于工廠二級(jí)負(fù)荷的備用電源，由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。2、裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器根據(jù)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書，型號(hào)采用S9，容量根據(jù)公式：Snt =（0.60.7） X 756=（453.6529.2）kVA而且Snt_S30（）= （13O.8 154.5）kVA = 285.3kVA因此選兩臺(tái)S9-500/10型低壓損

21、耗變壓器。工廠二級(jí)負(fù)荷的備用電源亦由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián) 絡(luò)線承擔(dān)，主變壓器的聯(lián)結(jié)組別均采用TynO。第五節(jié) 短路電流的計(jì)算2、k-1點(diǎn)的三相多路電路和短路容量（Uci=10.5KV）（1）計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總電抗1 ）電力系統(tǒng)的電抗：由教材附錄表 8，已知Soc=500MVA因此Xl=U2ci = (10.5KV)2Soc = 500 MVA=0.22 Q2）架空線的電抗：LGJ-150由設(shè)指中表 8-36得X0=0.36 Q /km因此 X2=XoI=O.36 Q /km X8km=2.8 Q3）繪k-1點(diǎn)短路的等效電路如圖7-1所示，并計(jì)算其總電抗如下:X、（k 書=X1 +X

22、 2=0.22 Q +2.8 Q =3.02 Q點(diǎn)短路的等效電路圖 7-1 k-1（2）計(jì)算三相短路電流和短路容量1 ）三相短路電流周期分量有效值0.5kv =2.0kA3.82 門I(3)k1k 4)Uc12）三相次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流I (3) = I(吃=I (3)"2.0kA3）三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值iS3）=2.551 =2.55 2.0kA =5.1kAI S3）=1.511 =1.51 2.0kA=3.02kA4)三相短路容量Sk3! -;/'3U C1l 料=.3 10.5kV 2.0kA = 36.4MVA3、k-2點(diǎn)的三相多路電路和短路

23、容量（UC2=0.4KV）（1）計(jì)算短路電路中各元件的電抗及總電抗1）電力系統(tǒng)的電抗：因此X1U2c2 .(0.4KV)2SOC = 500 MVA-3.2 10-4'12）架空線的電抗：因此 X2 =乂01（匕）2 =0.36/km 8km （衛(wèi)他）2* 10亠U C110.5kv3）店里變壓器的電抗：查設(shè)指中表2-8得Uk%=4因此X3 =X4Uk%U：2100 Sn4 (0.4kV)2100 500kVA-1.3 10k Q4）繪k-2點(diǎn)短路的等效電路如圖7-2所示，并計(jì)算其總電抗如下:Xk iX； X2 X3 X4 3.2 10斗4 10 1.3 10/1.082 10'

24、;?k-2（2）計(jì)算三相短路電流和短路容量1 ）三相短路電流周期分量有效值(3)k2c2、3X、(2)0.4kv3 1.082 10。= 21.3kA2） 三相次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流I （3） = I：- I （3）心=21.3kA3）三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值iSh） =1.841 -1.84 21.3kA=39.2kAI S3）=1.091 =1.09 21.3kA = 23.2kA4)三相短路容量sk饗二 3UC2I兀二 3 0.4kV 21.3kA=14.8MVA以上計(jì)算結(jié)果綜合如表 5所示表5短路計(jì)算結(jié)果短路計(jì) 算三相短路電流/kA三相短路容量/MVAI kI “(3

25、)I (3)I QQi(3) ishI (3)I shq(3)Skk-12.02.02.05.13.0736.4k-221.321.321.339.223.214.8第六節(jié)變電所一次設(shè)備的選擇和校驗(yàn)、10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)（表 6）表2-6 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)U n /kV130/AI (3)I k/kA(3)鷹/kA12tI oQ i max數(shù)據(jù)1028.92.05.12.02 ".8 = 7.2一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)U NI NI OCmaxIt2t高壓少油斷路 器SN10-10I/63010

26、6301640216 y = 1024高壓隔離開關(guān)G Ng-10/2001020025.5210 疋 5 =500高壓熔斷器RN2-10100.550電壓互感器JDJ-1010/0.1電壓互感器JDZJ-1010 0.1 0.1 馬/肩氣電流互感器LQJ-1010100/531.8(90咒0.1)2"=81二次負(fù)荷 0.6 Q避雷器FS4-1010戶外式高壓隔 離開關(guān)GW4-15G/20015200上表中所選設(shè)備均滿足要求。備注：上表中高壓少油斷路器由教材中附表 8查得；高壓隔離開關(guān)、高壓熔斷器、電壓互感器、電流互感器、戶外式高壓隔離開關(guān)分別為設(shè)指中的表5-15、表5-20、表5-2

27、4、和表5-22查得。二、380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)（表7）表2-7 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)U N /VI 30/A (3)1 k/kAiSJ/kAI (3)2t1 oo Lmax數(shù)據(jù)380總 111021.339.221.32x0.7=3176一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)U NI NIOCi maxlt2t低壓斷路器DW15-1500/3電動(dòng)3801500一般40低壓斷路器DZ20-630380630(大于I 30 )一般30低壓斷路器DZ20-200380200(大于I 30 )25低壓到開關(guān)HD13-1500/30

28、3801500電流互感器JMZJ1-0.55001500/5電流互感器LMZ1-0.5500160/5100/5上表中所選設(shè)備均滿足要求。備注：上表中低壓斷路器、 低壓到開關(guān)、電流互感器分別為 設(shè)指中的表5-16和表5-17、表5-18、 表5-23中查得。第七節(jié) 變電所進(jìn)出線及與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇一、10KV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)和引入電纜的選擇 采用LJ型鋁絞線架空敷設(shè)，接往10KV公用干線。1、按發(fā)熱條件選擇由|30=2|nt=2X 28.9A=57.8A及室外環(huán)境溫度 33oC,查設(shè)指中表 8-35LJ型鋁絞線的主要技 術(shù)數(shù)據(jù)表，初選 LJ-16，其35oC時(shí)的lai疋93.5>

29、I 30,滿足發(fā)熱條件。2、校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查設(shè)指中表8-33，最小允許截面 Amin=35mm，因此LJ-16不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，所以改選LJ-35，由于此線路很短，不需校驗(yàn)電壓損耗。3、有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直接埋地敷設(shè)。21）按發(fā)熱條件選擇。由I 30=I nt=28.9A及土壤溫度25oC查設(shè)指中表8-43，初選纜芯為25mm 的交聯(lián)電纜，其lai =90A> I 30,滿足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)短路了穩(wěn)定。按設(shè)指中公式 5-40計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面Amin = I（3） tima 二 20000.75 m

30、m2 二 22.3mm2 A 二 25mm2C77式中C母線材料的熱穩(wěn)定系數(shù)，查設(shè)指中表 5-12得。因此 YJL22-10000-3 X 25電纜滿足要求。二、高低壓母線的選擇參照設(shè)指中表5-25 ,10KV母線LMY-3（40 X4）,即母線尺寸為 40mnX4mm380V母線LMY-3（120 X 10）+8 X 6,即相母線尺寸為 120mnx 10mm中性母線尺寸為 80mnx 6mm表中選擇的母線尺寸，一 般均滿足短路動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求，因此不必再進(jìn)行短路校驗(yàn)。三、380V低壓出線的選擇1、饋電給1號(hào)廠房（機(jī)修車間）的線路由于機(jī)修車間就在變電所旁邊，而且共一建筑物，因此采用聚氯乙烯

31、絕緣鋁心導(dǎo)線BLV-1000型（見設(shè)指中表 8-29 ） 5根（3根相線、1根中性線、1根保護(hù)線）穿硬塑料管埋地敷設(shè)。1 ）按發(fā)熱條件選擇。由I 30=78.2 A及土壤溫度25oC,查設(shè)指中表8-43，初選纜芯為25 mm2的交聯(lián)電纜，其lai =90A> I 30,滿足發(fā)熱條件。按規(guī)定，中性線和保護(hù)線也選為25mm2，與相線截面相同，即選用 BLV-1000-1 x25 mm2塑料導(dǎo)線5根穿管內(nèi)徑25mm的硬塑管。2） 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。查設(shè)指中表 8-34，最小允許截面 Am i=2.5 mm2，因此上面所選25mm2 的相線滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。3） 校驗(yàn)電壓損耗。所選穿管線，估計(jì)長度5

32、0m,而由設(shè)指中表8-38查得Ro=1.36 Q /km （按纜芯工作溫度75oC計(jì)），Xo=0.09 Q /km，又機(jī)修車間的P30=35.2k w, Qs0=37.4kvar，因此由，u J（pR qx）及厶U % Hal %得:_ 35.2X（1.36 ><0.05）+37.4 x （0.09X0.05） _67V0.38.：U% =（6.7V/380V） 100% =1.8% ：Ual%5%滿足允許電壓損耗 5%的要求。2、饋電給2號(hào)廠房（電鍍車間）的線路采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。1 ）按發(fā)熱條件選擇。 由130=242.6 A及土壤溫度2

33、5oC,查設(shè)指中表8-43，初選185 mm2 ,其I al =273A > I 30,滿足發(fā)熱條件。2） 校驗(yàn)電壓損耗。由圖3所示平面圖量的變電所至2號(hào)廠房距離約為22m （從圖中的負(fù)荷中心量到2號(hào)廠房的負(fù)荷中心點(diǎn)處距離按1 : 2000比例求得，下同），而由設(shè)指中表 8-41查得Ro=0.21 Q /km, Xo=O.O7 Q /km，又電鍍車間的 P30=129kW, Q30=93.8kvar，因此129 x （0.21 x 0.022） +93.8 x （0.07 x 0.022）：U16.1V0.38：U % =（16.1V /380V）100% =4.2% U al %5%滿

34、足允許電壓損耗 5%的要求。3）短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)。按設(shè)指中5-40式求滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面（3） *ima0.7522Amin = I T =21300mm = 243mmC76式中tima 變電所高壓側(cè)過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間按0.5s整定（中斷變電所），再加上斷路器短路時(shí)間0.2s,再加0.05s （參看設(shè)指中 5-33式）。由于前面所選185 mm2的纜芯截面小于 Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此改選纜芯為2240 mm的聚氯乙烯電纜，即VLV22-1000-3 X240+1 X 120的四芯電纜（中性線芯按不小于相線芯一半選擇，下同）。3、饋電給3號(hào)廠房（工具車間）的線路也采用

35、VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。1 ）按發(fā)熱條件選擇。由I 30=309.6 A及土壤溫度25oC,查設(shè)指中表8-43，初選240 mm2 ,其I al =319A > I 30,滿足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)電壓損耗。由圖3所示平面圖量的變電所至3號(hào)廠房距離約為66m，而由設(shè)指中表 8-41 查得 Ro=0.16 Q /km , Xo=0.07 Q /km，又工具車間的 P30=126.3k W, Q0=159.6kvar，因此=5.45V126.3 (0.16 0.066)159.6 (0.07 0.066)0.38U % = (5.45V /380V)100% =1

36、.4% U al %5%滿足允許電壓損耗 5%的要求。3）短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)。按設(shè)指中5-40式求滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面= 21300 心 rW762=243mm由于前面所選240 mm2的纜芯截面略小于Amin，滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此選纜芯為2240 mm的聚氯乙烯電纜，即 VLV22-1000-3 X240+1 X 120的四芯電纜。4、饋電給4號(hào)廠房（熱處理車間）的線路也采用 VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷 設(shè)。1 ）按發(fā)熱條件選擇。由130=234.1 A及土壤溫度25oC,查設(shè)指中表8-43，初選150 mm2 ,其Ial =242A > I 30,

37、滿足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)電壓損耗。由圖3所示平面圖量的變電所至4號(hào)廠房距離約為60m，而由設(shè)指中表 8-41 查得 Ro=0.25 Q /km , Xo=0.07 Q /km，又熱處理車間的Pso=124.8kw, Q3o=9Okvar，因此心 124.8 x (0.25 x 0.06) +90 x (0.07 x 0.06)匚 9V-: U = 5.9V0.38U % =(5.9V/380V) 100% =1.5% .:Ual %5%滿足允許電壓損耗 5%的要求。A_ I (3)timaAmin - 丨：3）短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)。按設(shè)指中5-40式求滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面=21300'

38、0.75 mm2 二 243mm276由于前面所選150mm2的纜芯截面小于 An ,不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，即 VLV22-1000-3 X 240+1 X 120的四芯電纜。5、饋電給5號(hào)廠房（裝配車間）的線路也采用 VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。1 ）按發(fā)熱條件選擇。由I 30=134.5a及土壤溫度25oC,查設(shè)指中表 8-43，初選70mm2 ,其Ial =157A> I 30,滿足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)電壓損耗。由圖3所示平面圖量的變電所至5號(hào)廠房距離約為50m，而由設(shè)指中表 8-41 查得 Ro=0.54 Q

39、/km , Xo=0.07 Q /km，又裝配車間的 P30=64.8k W, Q30=60.1kvar，因此64.8 漢（0.54 x 0.05） +60.1 x （0.07 漢 0.05） :U5.2V0.38:U% =（5.2V/380V） 100% =1.4% ：Ual%5%滿足允許電壓損耗 5%的要求。3）短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)。按設(shè)指中 5-40式求滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面（3） tjma0.7522Amin = I - =21300mm = 243mmC76由于前面所選70mm的纜芯截面小于 An ,不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此改選纜芯為240mm的聚氯乙烯電纜，即 VLV22-10

40、00-3 X 240+1 X 120的四芯電纜。6、饋電給6號(hào)廠房（倉庫）的線路也采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。1 ）按發(fā)熱條件選擇。由|30=15.6A及土壤溫度25oC,查設(shè)指中表 8-43，初選4mm2,其Ial =31A> I 30，滿足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)電壓損耗。由圖3所示平面圖量的變電所至6號(hào)廠房距離約為80m，而由設(shè)指中表 8-41 查得 Ro=9.45 Q /km, Xo=0.093 Q /km，又倉庫電鍍車間的P30=8.8k W, Q30=5.2kvar，因此=17 .6V8.8(9.450.08 )5.2(0.0930.08)=0.38

41、.U % =(17.6V / 380 V )100 % =4.6% . ;U ai % 5%滿足允許電壓損耗 5%的要求。3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)。按設(shè)指中5-40式求滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面Amin =1(3)- =21300 1075 mm2 = 243m后C76由于前面所選4mm2的纜芯截面小于，不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此改選纜芯為240 mm2的聚氯乙烯電纜，即 VLV22-1000-3 X 240+1 X 120的四芯電纜。7、饋電給7號(hào)廠房(鑄造車間)的線路也采用 VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。1 )按發(fā)熱條件選擇。由I 30=199.0 A及土壤溫度25

42、oC,查設(shè)指中表8-43，初選120 mm2 ,其I al =212A > I 30,滿足發(fā)熱條件。2)校驗(yàn)電壓損耗。由圖3所示平面圖量的變電所至7號(hào)廠房距離約為106m，而由設(shè)指中表 8-41 查得 Ro=0.31 Q /km , Xo=0.07 Q /km，又鑄造車間的 P30=94.8k w, Qo=90.2kvar，因此A1194.8漢(0.31 漢 0.106) +90.2漢(0.07漢 0.0106)U10.3V0.38：U% = (10.3V/380/) 100% =2.7% :Ual %5%滿足允許電壓損耗 5%的要求。3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)。按設(shè)指中5-40式求滿足短路熱

43、穩(wěn)定度的最小截面(3) ''timaV 0.7522Am, "U”00 -7嚴(yán)=243mm由于前面所選120mm2的纜芯截面小于 An ,不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，即 VLV22-1000-3 X 240+1 X 120的四芯電纜。8、饋電給8號(hào)廠房(金工車間)的線路也采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。1 )按發(fā)熱條件選擇。由130=195.4 A及土壤溫度25oC,查設(shè)指中表8-43，初選120 mm2 ,其I al =212A > I 30,滿足發(fā)熱條件。2) 校驗(yàn)電壓損耗。由圖3所示平面圖量

44、的變電所至8號(hào)廠房距離約為80m，而由設(shè)指中表 8-41 查得 Ro=0.31 Q /km , Xo=0.07 Q /km，又金工車間的 P30=88kw, Qs0=73.6kvar，因此A 88 乂 (0.31 疋 0.08) + 73.6 乂 (0.07 乂 0.08)U6.8V0.38：U% =(6.8V/380V) 100% =1.8% :U ai %5%滿足允許電壓損耗 5%的要求。3) 短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)。按設(shè)指中 5-40式求滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面(3) tima0.7522Amin = I =21300mm = 243mm-C76由于前面所選120mm2的纜芯截面小于 Ami

45、n ,不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，即 VLV22-1000-3 X 240+1 X 120的四芯電纜。9、饋電給生活區(qū)的線路采用LJ鋁絞線架空敷設(shè)。1 )按發(fā)熱條件選擇。由I30=51OA及室外環(huán)境溫度33oC,查設(shè)指中表8-35，初選LJ-240， 其33oC時(shí)的I al =548A> I 30，滿足發(fā)熱條件。22) 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。由設(shè)指中表8-33查得最小允許截面 Amin =16 mm因此LJ-240滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。3) 校驗(yàn)電壓損耗。由圖3所示平面圖量的變電所至生活區(qū)距離約為80m，為了確保生活用電(照明、家電)的電壓質(zhì)量，決定采用兩回LJ

46、-120架空線路對(duì)生活區(qū)供電。由設(shè)指中表 8-35查得的 Ro=0.28 Q /km , Xo=0.3 Q /km (接線間幾何均距按0.6m計(jì))，又生活區(qū)的P30=175kW,Q30=84kvar，因此AU _ (175/2) x (0.28 x 0.08) + (84/2) x (0.07 x 0.08) _7 &-0.38_ .：U% =(7.8V/380V) 100% =2.1% ：Ual %5%滿足允許電壓損耗 5%的要求。中性線采用LJ 70鋁絞線。四、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)聚乙烯絕緣的鋁心電纜，直接埋地敷設(shè)，與相距約2km的鄰近

47、單位變配電所的10kV母線相聯(lián)。(1) 按發(fā)熱條件選擇工廠二級(jí)負(fù)荷容量共 285.3kVA, 130 =285.3kVA/ . 3 10kV =16.5A，最熱月土壤平均溫度為25oC,因此查設(shè)指中表 8-43，初選纜芯截面為25 mm2的交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁心電纜，其Ial =90A > I 30，滿足發(fā)熱條件。(2) 校驗(yàn)電壓損耗 查設(shè)指中表 8-41得電纜為25 mm2的鋁心電纜的 Ro=1.54 Q /km (纜芯溫度按 80 o C 計(jì))，Xo=0.12 Q /km ,而二級(jí)負(fù)荷的 P30= ( 129+94.8 ) kW=223.8kW, Q30=(93.8+90.2)kvar=

48、184 kvar,線路長度按 2km計(jì)，因此AU _223.8漢(1.54 漢 2) +184 沢(0.12 7) _73討10 .U % =(73.3V /10000V)100% =0.73% U al %5%滿足允許電壓損耗 5%的要求。(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)定度校驗(yàn)，可知纜芯為 25mm2的交聯(lián)電纜是滿足了穩(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)定度校驗(yàn)計(jì)算無法進(jìn)行，只有暫缺。綜合以上所選變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號(hào)規(guī)格如附表8所示。附表8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)線或電纜型號(hào)10kV

49、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 X 25交聯(lián)電纜（直埋）380V低壓 出 線至1號(hào)廠房BLV-1000-1 X 25鋁心線5根穿內(nèi)徑25mm硬塑管至2號(hào)廠房VLV22-1000-3 X 240+1 X 120四芯塑料電纜（直埋）至3號(hào)廠房VLV22-1000-3 X 240+1 X 120四芯塑料電纜（直埋）至4號(hào)廠房VLV22-1000-3 X 240+1 X 120四芯塑料電纜（直埋）至5號(hào)廠房VLV22-1000-3 X 240+1 X 120四芯塑料電纜（直埋）至6號(hào)廠房VLV22-1000-3 X 240+1 X 120四芯塑料電纜（直

50、埋）至7號(hào)廠房VLV22-1000-3 X 240+1 X 120四芯塑料電纜（直埋）至8號(hào)廠房VLV22-1000-3 X 240+1 X 120四芯塑料電纜（直埋）至生活區(qū)二回路3X LJ-240+1 X LJ-120 （三相四線架空）與鄰近單位10kV聯(lián)絡(luò)線YJL22-10000-3 X 25交聯(lián)電纜（直埋）第八節(jié) 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定1、 高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制與信號(hào)回路短路器采用手力操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其控制與信號(hào)回路 如圖8所示。2、 變電所的電能計(jì)量回路變電所高壓側(cè)裝設(shè)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

51、廠的平均功率因數(shù)，計(jì)量柜由上 級(jí)供電部門加封和管理。3、 變電所的測(cè)量和絕緣監(jiān)察回路變電所高壓側(cè)裝有電壓互感器 -避雷器柜，其中電壓互感器 為3個(gè)JDZJ-10型，組成Yo/Yo/一（開口三角）的結(jié)線，用于實(shí)現(xiàn)電壓測(cè)量和絕緣監(jiān)察，其結(jié)線圖見圖9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)線見圖10。高壓進(jìn)線上，亦裝有電流表。低壓側(cè)的動(dòng)力出現(xiàn)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有功電度表。低壓并聯(lián)電容器主線路上，裝有無功電度表。 每一回路均裝有電流表。低壓母線裝有點(diǎn)也表。儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)按規(guī)范要求。WF+ WL+ WC+WS-F揑常阮拮號(hào)母戟熔