某標準件廠冷鐓車間低壓配電系統(tǒng)及車間變電所設計

1、前言 本書是某標準件廠冷鐓車間低壓配電系統(tǒng)及車間變電所設計。 電能是工業(yè)生產(chǎn)的主要動力能源，工廠供電設計的任務是從電力系統(tǒng)取得電源，經(jīng)過合理的傳輸、變換、分配到工廠車間中每一個用電設備上，隨著工業(yè)電氣自動化技術(shù)的發(fā)展，工廠用電量快速增長，對電能質(zhì)量、供電可靠性以及技術(shù)經(jīng)濟指標等的要求也日益提高，供電設計是否完善，不僅影響工廠的基本建設投資、運行費用和有色金屬消耗量，它與企業(yè)的經(jīng)濟效益、設備和人身安全等是密切相關(guān)的。  現(xiàn)在除個別大型工業(yè)聯(lián)合企業(yè)有自備電廠外，絕大多數(shù)工廠都是從國家電力系統(tǒng)取得電能的，因此，工廠工業(yè)負荷是電力系統(tǒng)的主要用戶，不僅關(guān)系到企業(yè)的利益，也關(guān)系到電力系

2、統(tǒng)的安全和經(jīng)濟運行以及合理利用能源。 本書共分十章。首先概要地介紹本設計的主要內(nèi)容，接著系統(tǒng)地講述冷鐓車間的電力負荷計算和無功功率補償，變電所位置和形式的選擇，變電所主變壓器臺數(shù)、容量、與類型的選擇，變電所主接線方案的設計，短路電流的計算，變電所一次設備的選擇校驗，變電所進出線的選擇與校驗，變電所二次回路方案的選擇和繼電保護的整定，變電所的防雷保護與接地裝置的設計。本書末還附有一些技術(shù)數(shù)據(jù)的圖表供參考。 本文的設計過程中有老師的指導跟同學的幫助。在此對他們進行感謝。目錄1. 原始資料·······

3、3;·······························11.1車間平面布置圖·················

4、;·············21.2車間生產(chǎn)任務及產(chǎn)品規(guī)格······················31.3車間設備明細表··········

5、83;···················41.4 車間變電所的供電范圍························51.5車間負荷性質(zhì)··&#

6、183;······························61.6供電電源條件·················

7、3;···············71.7車間自然條件·································

8、······81.8氣象資料··········································

9、3;·92. 車間的負荷計算及無功補償 ( 要求列表 )3. 確定車間變電所的所址和型式。4. 確定車間變電所主變壓器型式、容量和數(shù)量。5. 短路計算 , 并選擇一次設備 ( 盡量列表 ) 。6. 選擇車間變電所高低壓進出線。7. 選擇電源進線的二次回路方案及整定繼電保護8. 車間變電所的防雷保護及接地裝置的設計。9. 確定車間低壓配電系統(tǒng)布線方案。10.選擇低壓配電系統(tǒng)的導線及控制保護設備。1、原始資料1. 車間平面布置圖 ( 如圖12-9)2. 車間生產(chǎn)任務及產(chǎn)品規(guī)格 本車間主要承擔全國機械及電器制造工業(yè)的標準螺釘配件生產(chǎn)。標準螺釘元件規(guī)格范圍為 M3-M16、3. 車間設備明細

10、表如表1所示。4. 車間變電所的供電范圍（1）本車間變電所設在冷轍車間東北角 , 除為冷鐓車間供電外 , 尚需為工具、機修車間供電。（2） 工具車間要求車間變電所低壓側(cè)提供四路電源。 （3） 機修車間要求車間變電所低壓側(cè)提供一路電源。 （4）工具、機修車間負荷計算表 , 如表 2所示 5車間負荷性質(zhì) 車間為三班工作制，年最大有功負荷利用小時數(shù)為4500h，屬于三級負荷。6、供電電源條件1）本車間變電所從本廠35/10KV總降壓變電所用電纜線路引進10KV電源，如圖2所示。電纜線路長200m。2）工廠總降壓變電所10KV母線上的短路容量按200MVA計。3）工廠總降壓變電所10KV配電出線定時限

11、過電流保護裝置的整定時間Iop=1.5s。4）要求車間變電所最大負荷時功率因數(shù)不得低于0.9。5）要求在車間變電所10KV側(cè)計量。7、車間自然條件1）氣象資料（1）車間內(nèi)最熱月的平均溫度為30.C。（2）地中的最熱月的平均溫度為20。C。（3）車間環(huán)境，屬正常干燥環(huán)境。，2）地質(zhì)水文資料 車間原址為耕地，地勢平坦。地層以砂粘土為主。地下水位為2.8-5.3M 。表1 冷鐓車間設備明細表設備代號設備名稱型號臺數(shù)單臺容量kW總?cè)萘縦W設備代號設備名稱型號臺數(shù)單臺容量kW總?cè)萘縦Wl冷鐓機247-12153149626鏡口機(自制)1772冷鐓機GB-31555527鏡口機(自制)15. 55.53

12、冷鐓機A164l282828車床C3361334冷鐓機A1241282829車床1336M14. 54.55冷鐓機A1232204030臺鉆7O. 64. 26冷鐓機A1631202031清洗機自制)410407冷轍鐓機A1691101032包裝機34. 513.533涂油槽(自制)18冷墩機247-671510534車床C620-11779冷鐓機82BAl111135車床C620-1M17710冷鐓機A12124. 79.436車床C620l7711冷鐓機A12023637車床C618K17712切邊機A2332204038鏡床X62W17.57. 513切邊機A2321141439平面磨床

13、M723017. 627.6:14壓力機60tI101040牛頭刨床13315壓力機40t17741立鉆11.51.516切邊機A231472842砂輪機6O. 63. 517切邊機A23014.54. 543鉗工臺418切邊機(自制)13344劃線臺19搓絲機GWB162102045橋式吊車5t218. 737._20搓絲機1141446梁式吊車3t8.28.221搓絲機A2537747電葫蘆1.5t2.82.822搓絲機A253472848電葫蘆1.5t11.11. 123雙搓機1111149叉車0.5t224搓絲機GWB6525.51150叉車0.5t125搓絲機225-4133,總計序

14、號 車間名稱供電回路代號設備容量kW計算負荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/ A 1 工具車間No.1供電回路4714.116.521.7No.2供電回路5616.819.7 25.9No.3供電回路4212. 614.7 19.4No.4供電回路3510.512. 316.2 2機修車間No.5供電回路15037.543. 9 57.72、 負荷計算和無功補償計算2.1 車間的負荷計算 冷鐓車間設備組負荷計算以冷鐓機Z47-12機組的負荷如下：因為是連續(xù)工作制所以設備功率為:(需要臺數(shù)為15，單位容量為31KW)則Ps=pn=15×31=465kw查表知Kd=0.

15、170.2,則取Kd=0.2, 所以P30=KdPs=0.2×465=93KWQ30=P30=93×1.73=160.89Kvar設備代號設備名稱及型號設備容量kw系數(shù)kx計 算 負 荷CosTanI30P30KWQ30KWARS30K VA冷鐓機247-12310.20.51.73冷鐓機GB-3550.20.51.73冷鐓機A164280.20.51.73冷鐓機A124280.20.51.73冷鐓機A123200.20.51.73冷鐓機A163200.20.51.73冷轍鐓機A169100.20.51.730.20.51.73冷墩機247-6150.20.51.73冷鐓機

16、82BA110.20.51.73冷鐓機A1214. 70.20.51.73冷鐓機A12030.20.51.73切邊機A233200.20.51.73切邊機A232140.20.51.73壓力機60t100.20.51.73壓力機40t70.20.51.73切邊機A23170.20.51.73切邊機A2304.50.20.51.73切邊機(自制)30.20.51.73搓絲機GWB16100.20.51.73搓絲機140.20.51.73搓絲機A25370.20.51.73搓絲機A25370.20.51.73雙搓機110.20.51.732.1 車間設備總負荷計算： 在配電干線上火車間變電所低壓母

17、線上，常有多個用電設備組同時工作。但是各個用電設別組得最大負荷也非同時出現(xiàn)，因此在求配電干線或車間變電所低壓母線的計算負荷時，因在設入一個同時系數(shù)。有前面統(tǒng)計的結(jié)果，可知各設備組的有功和無功如下：設備組1：設備組2：設備組3：設備組4：設備組5：工具車間：機修車間：取可得總得計算負荷： 車間設備總負荷統(tǒng)計見表序號車間名稱供電回路代號設備容量計算負荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/ A工具車間No.1供電回路4714.116.521.732.9No.2供電回路5616.819.7 25.939.4No.3供電回路4212. 614.7 19.429.5No.4供電回路3510.

18、512. 316.224.6機修車間No.5供電回路15037.543. 9 57.787.7無功功率補償2.2無功功率補償3、 補償前的變壓器低壓側(cè)的視在計算負荷為： 因此未進行無功補償時，主變壓器容量應選為1000KVA,這時變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為：4、 無功補償容量按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的，考慮到變壓器本身的無功功率損耗遠遠的大于其有功功率損耗,因此在變壓器低壓側(cè)進行無功補償時，低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)應高于0.90，這里取，要使低壓側(cè)功率因數(shù)由提高到，低壓側(cè)需要裝設的并聯(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型電容型補償器BCMJ額定電壓K

19、V額定容量Kvar總電容量Uf額定電流A0.4-30-30.43059743.3其個數(shù)為，選12個5、 補償后變電所低壓側(cè)的視在計算負荷為：變壓器的功率損耗為：=0.06KW變電所高壓側(cè)的計算負荷為：補償后工廠的功率因數(shù)為滿足要求。序號車間名稱需要系數(shù)Kd設備容量KW計算負荷1設備組10.224844.677.2991512設備組20.224844.677.2991513設備組30.2247.471.871.882.89125.64設備組40.2256.733.8658.677.9118.63.變電所的位置變電所的位置選擇原則： 應盡可能接近負荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金

20、屬消耗量。 考慮電源的進線方向，偏向電源側(cè)。 進出線方便。 不應妨礙企業(yè)的發(fā)展，要考慮擴建的可能行。 設備運輸方便。 盡量避開有腐蝕性氣體和污穢的地段，如無法避免，則應位于污源的上風側(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與附近的冷卻塔或噴水池之間的距離負荷規(guī)定。 不應設在地勢低洼和可能積水的場所。 高壓配電所應盡量與臨近車間變電所或有大量高壓用電設備的廠房合建在一起。變電所的位置選擇應根據(jù)選擇原則，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟比較后確定。根據(jù)接近負荷中心，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。 車間變電所主要有以下兩種類型

21、的變電所。 車間附設變電所內(nèi)附式變電所要占用一定的車間面積，但其在車間內(nèi)部，故對車間外觀沒有影響。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)式運行維護方便，占地面積少。在選擇工廠總變配電型式時，應根據(jù)具體地理環(huán)境，因地制宜；技術(shù)經(jīng)濟合理時，應優(yōu)選用屋內(nèi)式。 由于屋內(nèi)式優(yōu)點眾多，本設計采用屋內(nèi)式。6、 確定車間變電所主變壓器型式、容量和數(shù)及主接線方案1、 確定車間變電所主變壓器型式 在選擇變壓器時，應選用低損耗節(jié)能型變壓器，如S9系列或S10系列。高損耗變壓器已被淘汰，不再采用。在多塵或有

22、腐蝕性氣體嚴重影響變壓器安全的場所，應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立變電所常采用三相油浸自冷電力變壓器（S9、S10-M、S11、S11-M等）；對于高層建筑、地下建筑、發(fā)電廠、化工等單位對消防要求較高的場所，宜采用干式電力變壓器（SC、SCZ、SG3、SG10、SC6等）；對電網(wǎng)電壓波動較大的，為改善電能質(zhì)量應采用有載調(diào)壓電力變壓器（SZ7、SFSZ、SGZ3等）。 本設計選擇S9系列三相油浸自冷電力變壓器。 2、總降壓變電所主變壓器臺數(shù)和容量的確定 車間變電所變壓器臺數(shù)和容量確定原則和總降壓變電所基本相同。即首先保證電能質(zhì)量的要求下，最大限度減少投資、

23、運行費用和有色金屬耗用量。 車間變電所變壓器臺數(shù)選擇原則，對于二、三級負荷，變電所只設置一臺變壓器，其容量可根據(jù)計算負荷決定?？梢钥紤]從其他車間的低壓線路取得備用電源，這不僅在故障下可以對重要的二級負荷供電，而且在負荷極不均勻的輕負荷時，也能使供電系統(tǒng)達到經(jīng)濟運行。對一、二級負荷較大的車間，采用兩回獨立進線，設置兩臺變壓器，其容量確定和總降壓變電所相同。當負荷分散時，可設置兩個各有一臺變壓器的變電所。車間變電所中，單臺變壓器容量不宜超過1000kVA。根據(jù)本設計屬三級負荷，選擇一臺變壓器。經(jīng)計算：變壓器容量選擇630kVA。變壓器參數(shù)表額定容量K VA額定電壓聯(lián)結(jié)組標號損耗空載電流阻抗電壓負載

24、空載一次二次630100.4Yyn0120062000.94.5額定容量K VA額定電壓聯(lián)結(jié)組標號損耗空載電流阻抗電壓負載空載一次二次315100.4Yyn048036800.010.094.1變電所接線方案變電所的主結(jié)線，應根據(jù)變配電所在供電系統(tǒng)中的地位、進出線回路數(shù)、設備特點及負荷性質(zhì)等條件確定，并應滿足安全、可靠、靈活和經(jīng)濟等要求。從上表可以看出，按技術(shù)指標，裝設兩臺主變的主結(jié)線方案略優(yōu)于裝設一臺主變的主接線方案，但按經(jīng)濟指標，則裝設一臺主變的方案遠優(yōu)于裝設兩臺主變的方案，因此決定采用裝設一臺主變的方案。主結(jié)線對變電所設備選擇和布置，運行的可靠性和經(jīng)濟性，繼電保護和控制方式都有密切關(guān)系，

25、是供電設計中的重要環(huán)節(jié)。供配電系統(tǒng)變電所常用的主接線基本形式有線路變壓器組接線、單母線接線和橋式接線3種類型。線路變壓器組接線、單母線接線、橋式接線。四、短路計算，并選擇一次設備1、短路計算1） 確定基準值采用標幺制法進行三相短路計算，基準值取:S=100 MV·A,U=10.5 kV, U=0.4 kV 確定基準值 由 S=100 MV·A,U=10.5 kV, U=0.4 kV 計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值 電力系統(tǒng)的電抗標幺值由表查得, 因此 = =0.5 電纜線路的電抗標幺值由表3-1查得, 因此 電力變壓器的電抗標幺值查表得 , 因此 X = = =7.9

26、4繪短路等效電路圖如圖4-1所示, 圖上標出各元件的序號和電抗標幺值， 并標明短路計算點圖4-1 短路等效圖 點三相短路時的短路電流和容量的計算 計算短路回路總阻抗標幺值 計算點所在電壓級的基準電流 計算短路電流各值 計算點三相短路時的短路電流 計算短路回路總阻抗標幺值 計算點所在電壓級的基準電流 計算短路電流各值 計算結(jié)果列表4-1：表4-1 短路計算結(jié)果 短路計算點短路計算點三相短路電流（KA）電壓（KV）三相短路容量Sk（MV-A） 2）一次設備的選擇1、10kV側(cè)一次設備的選擇 高壓開關(guān)柜的選擇高壓開關(guān)柜是成套設備，柜內(nèi)有斷路器、隔離開關(guān)、互感器設備等。 選擇開關(guān)柜的型號主要根據(jù)負荷等

27、級選擇開關(guān)柜的型號，一般一、二級負荷選擇移開式開關(guān)柜，如, , 型開關(guān)柜，三級負荷選擇固定式開關(guān)柜，如,型開關(guān)柜。本設計屬三級負荷，選型開關(guān)柜。 選擇開關(guān)柜回路方案號本設計是電纜進線，因此選擇回路方案號07。 計量柜選型，方案號03。2、一次設備的校驗 10kV側(cè)一次設備的校驗 裝設地點條件見表4-2： 高壓斷路器的校驗安裝設地點額定電壓和額定電流選擇斷路器SN10-10/630。動穩(wěn)定校驗：， ， ， 滿足要求。熱穩(wěn)定校驗： ，滿足要求。斷流能力校驗：，滿足要求。 高壓隔離開關(guān)安裝設地點額定電壓和額定電流選擇，高壓隔離開關(guān)選GN8-10/200和GN6-10/200，經(jīng)校驗，滿足要求。 高壓

28、熔斷器安裝設地點額定電壓和額定電流選擇，高壓熔斷器選RN2-10，經(jīng)校驗，滿足要求。表4-3 10kV側(cè)一次設備參數(shù)表電氣設備名稱型號主要技術(shù)參數(shù)（kV）（A）（kA）其它高壓斷路器SN10-101063016高壓隔離開關(guān)GN8-1010200高壓熔斷器RN2-10100.550電流互感器LQJ-1010100/5電壓互感器JDZJ-10避雷器FS4-1010柜外形尺寸（長×寬×高）1200mm×1200mm×3100mm 電壓互感器安裝設地點額定電壓選擇，電壓互感器選擇JDZJ-10，經(jīng)校驗滿足要求。 電流互感器安裝設地點額定電壓和額定電流選擇，電壓互

29、感器選擇LQJ-10，經(jīng)校驗滿足要求。 10kV側(cè)一次設備參數(shù)見表4-3：表4-4 裝設地點條件選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝設地點條件參數(shù)數(shù)據(jù)380V543A17.03kA31.33kA 380側(cè)一次設備的校驗 裝設地點條件見表4-4 低壓斷路器的校驗安裝設地點額定電壓和額定電流選擇低壓斷路器DW15-1000/3電動。斷流能力校驗：，滿足要求。380V側(cè)一次設備的參數(shù)見表4-5：表4-5 380V側(cè)一次設備的參數(shù)表電氣設備名稱型號主要技術(shù)參數(shù)（V）（A）（kA）其它低壓斷路器DW15-1000/3電動3801000低壓斷路器DZ20-630380630A低壓斷路器DZ20-

30、200380200A低壓刀開關(guān)HD13-1500/303801500電流互感器LMZJ1-0.55001500/5A外形尺寸（長×寬×高）600mm×600mm×2200mm 高低壓母線的選擇按經(jīng)濟截面選擇（鋁母線的經(jīng)濟電流密度為1.15） 式中，為經(jīng)濟電流密度；為母線經(jīng)濟截面；為匯集到母線上的計算電流。10kV母線按經(jīng)濟截面選擇： 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)濟截面選擇： 表4-6 10kV變電所高低壓LMY型硬鋁母線的常用尺寸表（mm） 參照常用硬鋁母線尺寸表80V側(cè)母線選，即相母線尺寸為80

31、mm×8mm，中性母線尺寸為50mm×5mm。 10kV變電所高低壓LMY型硬鋁母線尺寸見表4-6 母線的短路穩(wěn)定度校驗、動穩(wěn)定校驗： 式中 母線材料的最大允許應力，硬銅，硬鋁； 母線通過時所受到最大計算應力。上述最大計算應力按下式計算： 熱穩(wěn)定校驗條件： 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。 10kV側(cè)母線的校驗 動穩(wěn)定校驗三相短路電動力 故母線滿足動穩(wěn)定要求。 母線熱穩(wěn)定校驗 母線實際截面為 。 故母線也滿足熱穩(wěn)定要求。380V側(cè)母線的校驗方法同上，經(jīng)計算，母線滿足動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的要求。 支柱絕緣子動穩(wěn)

32、定校驗查表得，支柱絕緣子最大允許機械破壞負荷為3.75kN， 故支柱絕緣子滿足動穩(wěn)定要求。五、選擇車間變電所高低壓進出線1、高低壓進出線 高壓進線如為專用線路，應選專用線路的全長。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。對于靠墻安裝的高壓開關(guān)柜，柜下進線時一般需經(jīng)電纜引入，因此架空線進線至變配電所高壓側(cè)，往往需選一段引入電纜。 高壓出線 對于全線一致的電纜出線，應選線路的全長。 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。 低壓出線 如采用電纜配電，應選線路的全長。 如經(jīng)一段穿管絕緣導線引出，再架空配電的線路，則變配電所低

33、壓出線的選擇只選這一段引出的穿墻絕緣導線，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計中考慮。2、變配電所進出線方式的選擇 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計中優(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計中優(yōu)先選用。因此，為保證供電可靠性，本設計選擇電纜進線。3、變配電所進出線導線和電纜型式的選擇 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，應采用銅芯電纜。 埋地敷設的電纜，應采用有外保護層的鎧裝電纜；但在無機械損傷可能的場所，可采用塑料護套電纜或帶外保護層的鉛包電纜。 在可能發(fā)生位移的土壤中埋地敷設的電纜，應采用鋼絲鎧裝

34、電纜。 敷設在管內(nèi)或排管內(nèi)的電纜，一般采用塑料護套電纜，也可采用裸鎧裝電纜。 電纜溝內(nèi)敷設的電纜，一般采用裸凱裝電纜、塑料護套電纜或裸鉛包電纜。 交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜具有優(yōu)良的性能，宜優(yōu)先選用。 電纜除按敷設方式及環(huán)境條件選擇外，還應符合線路電壓要求。 低壓穿管絕緣導線 一般采用鋁芯絕緣線。但特別重要的或有特殊要求的線路可采用銅芯絕緣線。 低壓電纜線 一般采用鋁芯電纜，但特別重要的或有特殊要求的線路可采用銅芯電纜。 明敷電纜一般采用裸鎧裝電纜。當明敷在無機械損傷可能的場所，允許采用無鎧裝電纜。明敷在有腐蝕性介質(zhì)場所的電纜，應采用塑料護套電纜或防腐型電纜。 電纜溝內(nèi)電纜，一般采用塑料護套電纜，也可

35、采用裸鎧裝電纜。 TN系統(tǒng)的出線電纜應采用四芯或五芯電纜。 10kV高壓進線的選擇和校驗 采用YJL100003×150型電纜線，接往10kV公用干線。 按發(fā)熱條件選擇。由,及室外溫度30，查表得，滿足發(fā)熱條件。 校驗短路熱穩(wěn)定。故滿足要求。 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗 采用YJL2210000型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。 按發(fā)熱條件選擇。由及土壤溫度25，查表初選纜芯為的交聯(lián)電纜，其，滿足發(fā)熱條件 校驗短路熱穩(wěn)定 電纜線改選纜芯為。 380V低壓出線的選擇 饋電給冷鐓車間的線路采用VLV221000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設。 按發(fā)熱條件選擇。

36、由及地下土壤溫度為25，由于一條電纜不能滿組該車間電流，所以采用雙電纜向該車間供電，查表選3條截面為的電纜，其 校驗電壓損耗。由于車間設備和車間變電所在同一車間，距離很短，不需校驗電壓損耗。 校驗短路熱穩(wěn)定性 所選電纜滿足短路熱穩(wěn)定性。 因此冷鐓車間采用3條VLV2210003×240+1×120的四芯電纜供電。 饋電給工具車間的線路采用VLV221000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設。 按發(fā)熱條件選擇。由及地下土壤溫度為25，查表初選120，其，滿足發(fā)熱條件。 短路熱穩(wěn)定度校驗。求滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面由于前面所選的纜芯截面小于，不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此改選纜

37、芯的聚氯乙烯電纜，即VLV2210003×240+1×120的四芯電纜。 饋電給機修車間的線路亦采用VLV221000聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直埋敷設。 按發(fā)熱條件選擇。由及地下土壤溫度為25，查表初選120，其，滿足發(fā)熱條件。 短路熱穩(wěn)定度校驗。 由于前面所選的纜芯截面小于，不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此選纜芯為的聚氯乙烯電纜，即采用VLV2210003×240+1×120的四芯電纜。備用線路的采用上面截面的最大的導線，即采用一條聚氯乙烯鋁芯VLV2210003×240+1×120的四芯電纜。 做為備用電源的高壓聯(lián)絡線的選擇校驗采用YJL

38、2210000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，直接埋地敷設，與相距2km的臨近單位變配電所的10kV母線相聯(lián)。 按發(fā)熱條件選擇 車間的總計算負荷容量為645kVA，,最熱月土壤平均溫度為25 ，因此初選纜芯截面為的交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁芯電纜，其，滿足發(fā)熱條件。 校驗電壓損耗 查表可得纜芯為的鋁芯電纜的，而總車間總計算負荷的,，線路長度按1km計，因此 由此可見滿足允許電壓損耗5%的要求。表5-1 變電所進出線和聯(lián)絡線的型號規(guī)格線路名稱導線或電纜的型號規(guī)格10kV電源進線YJL100003×150交聯(lián)電纜主變引入電纜YJL22100003×120交聯(lián)電纜380V低壓出線至冷鐓車間3&

39、#215;VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜至工具車間VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜至機修車間VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜備用線路VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜與臨近單位10kV聯(lián)絡線YJL22100003×150交聯(lián)電纜 短路熱穩(wěn)定校驗由于前面所選截面小于，不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此改選纜芯為的電纜，即YJL22100003×150交聯(lián)電纜。綜合以上所選變電所進出線和聯(lián)絡線的導線及電纜型號規(guī)格如表5-1所示

40、。 六、選擇電源進線的二次回路方案及整定繼電保護1、高壓斷路器的操動機構(gòu)控制與信號回路 斷路器采用手力操動機構(gòu)，其控制與信號回路如圖6-1所示。WC控制小母線 WL燈光指示小母線 WF閃光信號小母線 WS信號小母線 WAS事故音響小母線 WO合閘小母線 SA控制開關(guān) KO合閘接觸器 YO合閘線圈 YR跳閘線圈 KA保護裝置 QF16斷路器輔助觸電 GN綠色指示燈 RD紅色指示燈 ON合閘 OFF跳閘圖6-1 電磁操動的斷路器控制與信號回路 3 、變電所的電能計量回路變電所高壓側(cè)裝設專用計量柜，裝設三相有功電度表和無功電度表，分別計量全廠消耗的有功電能和無功電能，并據(jù)以計算每月車間的平均功率因數(shù)

41、，計量柜由上級供電部門加封和管理。4、變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路圖6-2 10kV線路測量和計量儀表的原理電路變電所高壓側(cè)裝有電壓互感器避雷器柜，其中電壓骨干其為3個JDZJ-10型，組成（開口三角）的結(jié)線，用以實現(xiàn)電壓測量和絕緣監(jiān)察，其結(jié)線圖見圖6-2。作為備用電源的高壓聯(lián)絡線上，裝有三相有功電度表、三相無功電度表和電流表，結(jié)線圖見圖6-3。高壓進線上，亦裝有電流表。 圖6-3 380V線路測量和計量儀表的原理電路低壓側(cè)的動力出線上，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。儀表的準確

42、度等級按規(guī)范要求。每一回路均裝有電流表。低壓母線裝有電壓表。儀表的準確度等級按規(guī)范要求。5、 在對供電可靠性要求較高的變配電所中，通常采用兩路及以上的電源進線。或互為備用，或一為主電源，另一為備用電源。備用電源自動投入裝置就是當主電源線路中發(fā)生故障而斷電時，能自動而且迅速將備用電源投入運行，以確保供電可靠性的裝置，簡稱（APD）。6、整定繼電保護 過電流保護為了防止外部短路引起的變壓器線圈的過電流，并作為瓦斯保護的后備，變壓器還必須裝設過電流保護。 過電流保護動作電流的整定對于單側(cè)電源的變壓器，過電流保護安裝在電源側(cè)，保護動作時切斷變壓器各側(cè)開關(guān)。過電流保護的動作時間應按躲過變壓器的最大工作電

43、流整定，即 整定為6A。 式中 變壓器的最大負荷電流保護裝置的可靠系數(shù)，取1.3電流繼電器的返回系數(shù)，一般取0.8電流互感器的變流比。 過電流保護動作時間的整定：因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過電流保護的動作時間（10倍動作電流動作時間）可整定為最短的0.5s。 變壓器過電流保護的靈敏度校驗 式中 在電力系統(tǒng)最小運行方式下，低壓母線兩相短路電流折合到變壓器的高壓側(cè)的值，即 繼電保護動作電流折合到一次電路的值，即滿足靈敏系數(shù)1.5的要求。 變壓器的過負荷保護 過負荷保護動作電流的整定式中 變壓器的一次額定電流，取為71.4KA電流互感器的變流比,取為400/5=80 過負荷保護動作時間的

44、整定計算 變壓器的瓦斯保護瓦斯保護，又稱氣體繼電保護，是保護油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種基本的保護裝置。按GB5006292規(guī)定，800KV·A及以上的一般油浸式變壓器和400KV·A及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均應裝設瓦斯保護。7、作為備用電源的高壓聯(lián)絡線的繼電保護裝置 裝設反時限過電流保護。采用GL-15型感應式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流跳閘的操作方式。 過電流保護動作電流的整定。其中，因此動作電流為：整定為5A。 過電流保護動作時間的整定。 保護時間整定為1.0s。 過電流保護靈敏系數(shù)。因無臨近單位變電所10kV母線經(jīng)聯(lián)絡線至本廠變電所低壓母線的短路數(shù)

45、據(jù)，無法整定計算和檢驗靈敏系數(shù)，也只有從略。七、車間變電所的防雷保護和接地裝置的設計 1、防雷保護1） 直擊雷的過電壓保護在變電所屋頂裝設避雷針或避雷帶，并引出兩根接地線與變電所公共接地裝置相連。如變電所的主變壓器裝設在室外或露天配電裝置時，則應在變電所外面的適當位置裝設獨立避雷針，其裝設高度應使其防雷保護范圍包括整個變電所。如果變電所處在其它建筑物的直擊雷防護范圍內(nèi)時，則可不另設獨立避雷針。按規(guī)定，獨立避雷針的接地裝置接地電阻。通常采用36根長、的鋼管，在裝設避雷針的桿塔附近作一排或多邊形排列，管間距離，打入地下，管頂距地面。接地管間用的鍍鋅扁鋼焊接相連。引下線用的鍍鋅扁鋼，下與接地體焊接相

46、連，并與裝避雷針的桿塔及其基礎內(nèi)的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針采用的鍍鋅圓鋼，長11.5m。獨立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應有3m以上距離。2）雷電侵入波的防護 在10kV電源進線的終端桿上裝設FS410型閥式避雷器。引下線采用25mm×4mm的鍍鋅扁鋼，下與公共接地網(wǎng)焊接相連，上與避雷針接地端螺栓連接。 在10kV高壓配電室內(nèi)裝設有GG1A（F）54型開關(guān)柜，其中配有FS410型避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠避雷器來保護，防護雷電侵入波的危害。 在380V低壓架空出線桿上，裝設保護間隙，或?qū)⑵浣^緣子的鐵腳接地，用以防護沿低壓架空線侵入波的雷電波。2、 接地

47、裝置由資料得車間變壓器容量為630kVA。電壓為10/0.4kV，接線組為Yyn0，與工廠變壓器連接到車間變壓器的電纜長200m。 確定接地電阻值 查表，此變電所的公共接地裝置的接地電阻應滿足以下條件 因此公共接地裝置接地電阻。 接地裝置的設計 采用長2.5m、mm的鋼管16根，沿變電所三面均勻布置，管距5m，垂直打入地下，管頂離地面0.6m。管間用40mm×4mm的鍍鋅扁鋼焊接相連。變電所的變壓器室有兩條接地干線、低壓配電室有一條接地干線與室外公共接地裝置焊接相連，接地干線均采用25mm×4mm的鍍鋅扁鋼。8、 確定車間低壓配電系統(tǒng)布線方案1、車間配電電壓的選擇一般應采用

48、220/380V中性點直接接地的三相4線制系統(tǒng)。具體是采用TN-C、TN-S還是TT配電系統(tǒng)。一般的生產(chǎn)車間，宜采用TN-C的配電系統(tǒng)，其PE線與N線合為PEN線，投資較省，能滿足一般用電設備的要求。對于有電腦控制的高精度機床設備及其它有數(shù)據(jù)處理、抗電磁干擾要求較高的場合，宜采用TN-S的配電系統(tǒng)或TT配電系統(tǒng)。TN-S系統(tǒng)的PE線與N線是分開的，在其中某設備發(fā)生單相接地故障時，對其它設備產(chǎn)生的電磁干擾小。TT系統(tǒng)中各設備的PE線與電源的PE線互無電氣聯(lián)系，抗干擾性更好。對環(huán)境比較惡劣、安全要求較高的場合，也宜采用TN-S或TT配電系統(tǒng)。本設計采用TN-C配電系統(tǒng)2、車間配電級數(shù)的選擇低壓配電系統(tǒng)，由變壓器二次側(cè)至用電設備點一般不宜超過3級。3、低壓配電線路的選擇低壓線路的作用是從車間變電所或建筑物變電所以380/220V的電壓向車間或建筑物各用電設備或負荷點配電。低壓配電線路也有放射式、樹干式和環(huán)形等接線方式。實