某機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計

1、1 引言 工廠供電，就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，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單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(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，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強(qiáng)度，改善

2、工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(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重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(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，對于節(jié)約能源、支援國家經(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)服務(wù)，切實保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，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)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。（3）優(yōu)質(zhì): 應(yīng)滿足

3、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)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。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，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。1.1 工廠供電設(shè)計的一般原則按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95 供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范、GB50053-94 10kv及以下設(shè)計規(guī)范、GB50054-95 低壓配電設(shè)計規(guī)范等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計必須遵循以下原則：（1） 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；（2） 安全可靠、先進(jìn)合理；（3） 近期為主、考慮發(fā)展；（4） 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。1.2 工廠供電設(shè)計的基本內(nèi)

4、容 工廠供電設(shè)計主要內(nèi)容包括工廠變配電所設(shè)計、工廠高壓配電線路設(shè)計、車間低壓配電線路設(shè)計及電氣照明設(shè)計等。其基本內(nèi)容如下： （1）負(fù)荷計算全廠總降壓變電所的負(fù)荷計算，是在車間負(fù)荷計算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。考慮車間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠總降壓變電所高壓側(cè)計算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計算表、表達(dá)計算成果。 （2）工廠總降壓變電所的位置和主變壓器的臺數(shù)及容量選擇 參考電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全廠計算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器的臺數(shù)和容量。 （3）工廠總降壓變電所主結(jié)線設(shè)計 根據(jù)變電所配電回路數(shù)，負(fù)荷要求的可靠性級別和計算負(fù)荷數(shù)綜合主變壓器臺數(shù)，確定變

5、電所高、低接線方式。對它的基本要求，即要安全可靠有要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。 （4）廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計 根據(jù)廠內(nèi)負(fù)荷情況，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理性確定廠區(qū)配電電壓。參考負(fù)荷布局及總降壓變電所位置，比較幾種可行的高壓配電網(wǎng)布置放案，計算出導(dǎo)線截面及電壓損失，由不同放案的可靠性，電壓損失，基建投資，年運(yùn)行費(fèi)用，有色金屬消耗量等綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件列表比值，擇優(yōu)選用。按選定配電系統(tǒng)作線路結(jié)構(gòu)與敷設(shè)方式設(shè)計。用廠區(qū)高壓線路平面布置圖，敷設(shè)要求和架空線路桿位明細(xì)表以及工程預(yù)算書表達(dá)設(shè)計成果。 （5）工廠供、配電系統(tǒng)短路電流計算 工廠用電，通常為國家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無限容量系統(tǒng)供

6、電進(jìn)行短路計算。由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短 路參數(shù)，求出不同運(yùn)行方式下各點的三相及兩相短路電流。 （6）改善功率因數(shù)裝置設(shè)計 按負(fù)荷計算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過查表或計算求出達(dá)到供電部門要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o功率。由手冊或廠品樣本選用所需移相電容器的規(guī)格和數(shù)量，并選用合適的電容器柜或放電裝置。如工廠有大型同步電動機(jī)還可以采用控制電機(jī)勵磁電流方式提供無功功率，改善功率因數(shù)。 （7）變電所高、低壓側(cè)設(shè)備選擇 參照短路電流計算數(shù)據(jù)和各回路計算負(fù)荷以及對應(yīng)的額定值，選擇變電所高、低壓側(cè)電器設(shè)備，如隔離開關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開關(guān)柜等設(shè)備。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗。

7、用總降壓變電所主結(jié)線圖，設(shè)備材料表和投資概算表達(dá)設(shè)計成果。 （8）繼電保護(hù)及二次結(jié)線設(shè)計 為了監(jiān)視，控制和保證安全可靠運(yùn)行，變壓器、高壓配電線路移相電容器、高壓電動機(jī)、母線分段斷路器及聯(lián)絡(luò)線斷路器，皆需要設(shè)置相應(yīng)的控制、信號、檢測和繼電器保護(hù)裝置。并對保護(hù)裝置做出整定計算和檢驗其靈敏系數(shù)。設(shè)計包括繼電器保護(hù)裝置、監(jiān)視及測量儀表，控制和信號裝置，操作電源和控制電纜組成的變電所二次結(jié)線系統(tǒng)，用二次回路原理接線圖或二次回路展開圖以及元件材料表達(dá)設(shè)計成果。（9）變電所防雷裝置設(shè)計 參考本地區(qū)氣象地質(zhì)材料，設(shè)計防雷裝置。進(jìn)行防直擊的避雷針保護(hù)范圍計算，避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計算，按避雷器的基本參數(shù)選

8、擇防雷電沖擊波的避雷器的規(guī)格型號，并確定其接線部位。進(jìn)行避雷滅弧電壓，頻放電電壓和最大允許安裝距離檢驗以及沖擊接地電阻計算。2. 負(fù)荷計算和無功功率補(bǔ)償廠房編號 廠房名稱負(fù)荷類別設(shè)備容量/KW需要系數(shù)Kd 功率因數(shù)tan 計算負(fù)荷P30/KWQ30/KvarS30/KVAI30/A1鑄造車間動力3500.350.671.108123136一照明6.50.8105.20一小計356.5一128136186.42832鍛壓車間動力2450.250.61.33361.381.7一一照明6.50.72104.680一一小計251.5一65.981.71051593金工車間動力3500.20.621.2

9、657088.6一一照明60.8104.80一一小計356一74.888.6115.91764工具車間動力3500.280.641.20198118一一照明70.75105.250一一小計357一103118156.52385電鍍車間動力2300.50.750.882115101一一照明60.78104.680一一小計236一120101156.92386熱處理車間動力1250.50.720.96462.560.2一一照明50.75103.750一一小計130一66.360.289.541367裝配車間動力1450.350.71.0250.851.8一一照明7.50.7105.250一一小計1

10、52.5一5651.876.271168機(jī)修車間動力1480.230.651.1693439.8一一照明40.85103.40一一小計152一37.439.854.64839鍋爐房動力880.750.780.8026653一一照明1.40.8101.120一一小計89.4一67.15385.4913010倉庫動力250.350.850.628.755.42一一照明1.20.7100.840一一小計26.2一9.595.4211.0216.7生活區(qū)照明3000.720.920.42621692234.8357總計（380V側(cè)）動力2056934827一一照明351.1計入Kp=0.80.7374

11、770310261559Kq=0.85 表2.1 機(jī)械廠負(fù)荷計算表2.2 無功功率補(bǔ)償 由表2.1可知，該廠380V側(cè)最大負(fù)荷是的功率因數(shù)只有0.73.而供電部門要求該廠10KV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷是功率因數(shù)不應(yīng)該低于0.94?？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)荷是功率因素應(yīng)稍大于0.94，暫取0.94來計算380V側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量：故選PGJ1型低壓自動補(bǔ)償屏，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4（輔屏）5臺相組合，總共容量。因此無功補(bǔ)償后工廠380V側(cè)和10KV側(cè)的負(fù)荷計算如表2.2所示。表2.2 無功補(bǔ)償后工廠的計算的負(fù)荷項目co

12、s計算負(fù)荷P30/KWQ30/KvarS30/KVAI30/A380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.7374770310261559380V側(cè)無功補(bǔ)償容量-504380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.966299747199773.05241174.566主變壓器功率損耗0.015*S30=14.20.6*S30=56.810KV側(cè)負(fù)荷總計0.947908761.2255.8803.031246.36433 變電所位置和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.即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,測出各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點的坐標(biāo)位置,例如P1(x1,y1) 、P

13、2(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+P3+=Pi. (3.1) (3.2)圖3.1 機(jī)械廠總平面圖按比例K在工廠平面圖中測出各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點的坐標(biāo)位置表3.1所示。表3.1各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點的坐標(biāo)位置廠房編號設(shè)備容量P/KW坐標(biāo)x/mmPx坐標(biāo)y/mmPy1128243072567168265.9362372.4352306.5374.8564188.813972.441034041206566955120627440657800666.3624110.6493248.7756623472331848837.4883291.2652

14、431967.1885904.8493287.9109.5988843.9233316.47生活區(qū)216122592112376和944.094140838450變電所位置44 41 由計算結(jié)果可知，工廠的負(fù)荷中心在x=44， y=41處，所以建在這一點處。 4 變電所主變壓器的選擇和主結(jié)線方案的選擇4.1 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：（1）裝設(shè)一臺主變壓器型式采用S9型，而容量根據(jù)式，選，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，考慮由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。（2）裝設(shè)兩

15、臺主變壓器型號亦采用S9，而每臺變壓器容量按式和式選擇，即 且 因此選兩臺S9-630/10型低損耗配電變壓器。工廠二級負(fù)荷所需的備用電源亦由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均采用Yyn0。4.2 變壓器主接線方案的選擇 按上面考慮的兩種主變壓器方案可設(shè)計下列兩種主接線方案：（1）裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案，如圖4.1所示 （2）裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案，如圖4.2所示 圖4.1 裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案 圖4.2 裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案4.3 兩種主結(jié)線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 如表4.1所示。表4.1 兩種主接線方案的比較比較項目裝設(shè)一臺主變的方案裝設(shè)兩臺主變的

16、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)量由于一臺主變，電壓損耗較大由于兩臺主變并列，電壓損耗小靈活方便性只一臺主變，靈活性稍差由于有兩臺主變，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由手冊查得S91000/10單價為15.1萬元，而由手冊查得變壓器綜合投資約為其單價的2倍，因此其綜合投資為2×15.1萬元=30.2萬元由手冊查得S9630單價為10.5萬元，因此兩臺綜合投資為4×10.5萬元=42萬元，比一臺變壓器多投資11.8萬元高壓開關(guān)柜（含計量柜）的綜合投資額查手冊得 GGA（F）型柜按每臺4萬元計，查手冊得

17、其綜合投資按設(shè)備價1.5倍計，因此其綜合投資約為4×1.5×4=24萬元本方案采用6臺GGA（F）柜，其綜合投資額約為6×1.5×4=36萬元，比一臺主變的方案多投資12萬元電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)參照手冊計算，主變和高壓開關(guān)柜的折算和維修管理費(fèi)每年為6.2萬元主變和高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)和維修管理費(fèi)每年為8.94萬元，比一臺主變的方案多耗274萬元供電貼費(fèi)按800元/KVA計，貼費(fèi)為1000×0.08=80萬元貼費(fèi)為2×630×0.08萬元=128萬元，比一臺主變的方案多交48萬元從表4.1可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩

18、臺主變的主接線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺主變的主接線方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺主變的方案優(yōu)于裝設(shè)兩臺主變的方案，因此決定采用裝設(shè)一臺主變的方案。5 短路電流的計算5.1 繪制計算電路 如圖5-1本廠的供電系統(tǒng)采用兩路電源供線，一路為距本廠8km的變電站經(jīng)LJ-120架空線，該干線首段所裝高壓斷路器的斷流容量為300MVA；一路為鄰廠高壓聯(lián)絡(luò)線。下面計算本廠變電所高壓10kV母線上k-1點短路和低壓380V母線上k-2點短路的三相短路電流和短路容量。圖5.1 短路計算電路5.2 確定短路計算基準(zhǔn)值設(shè)，即高壓側(cè)，低壓側(cè)，則 5.3 計算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值（1）電力系統(tǒng) 已知，故（2）架空線路

19、 查表A-12，得LJ-120的，而線路長8km，故（3）電力變壓器 查表2-8，得，故因此繪短路計算等效電路如圖5.2所示。 圖5.2 等效電路5.4 10KV側(cè)三相短路電流和短路容量（1） 總電抗標(biāo)幺值（2）三相短路電流周期分量有效值（3）其他短路電流（4）三相短路容量 5.5 380KV側(cè)三相短路電流和短路容量（1）總電抗標(biāo)幺值（2）三相短路電流周期分量有效值（3）其他短路電流（4）三相短路容量以上計算結(jié)果綜合如表5.1表5.1 短路的計算結(jié)果短路計算點三相短路電流/KA三相短路容量/MVAIk（30）I(30)I(30)Ish（30）Ith（30）Sk（30）k-12.012.012.

20、015.133.0436.6k-219.919.919.936.621.713.86 變電所一次設(shè)備的選擇校驗6.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗 表6.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗選擇校驗項目電 壓電 流斷 流能 力動 穩(wěn)定 度熱 穩(wěn)定 度其 他依據(jù)裝置地點條件參數(shù)數(shù)據(jù)10KV57.7A2.01A5.13KA3.04一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)高壓少油斷路器SN10-10I/63010kV630A16kA40kA512A-15高壓隔離開關(guān)GN-10/20010kV200A25.5KA500A-14高壓熔斷器RN2-1010kV0.5A50kAA-17電壓互感器JDJ-1010/0.1kVA-

21、21電壓互感器JDZJ-10A-21電流互感器LQJ-1010Kv100/5A31.8KA81二次負(fù)荷0.6A-20避雷器FS4-1010kVA-22戶 外 式 高 壓隔離開關(guān)GW4-15G/20012kV400A25KA500A-14表6.1所選一次設(shè)備均滿足要求。6.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗 表6.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗選擇校驗項目電 壓電 流斷 流能 力動 穩(wěn)定 度熱 穩(wěn)定 度其 他裝置地點條件參數(shù)數(shù)據(jù)380122019.936.621.7一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)低壓斷路器DW15-1500/3D380V1500A40kV低壓斷路器DZ20-630380V630A30k

22、A低壓斷路器DZ20-200380V200A25kA低壓刀開關(guān)HD13-1500/30380V1500A電流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A電流互感器LMZ1-0.5500V100/5160/5表6.2所選一次設(shè)備均滿足要求。6.3 高低壓母線的選擇 參照表528，10kV母線選LMY-3（），即母線尺寸為；380V母線選LMY-3,即母線尺寸為，而中性線母線尺寸為。7 變電所進(jìn)出線以及鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇7.1 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 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 由及室外環(huán)境溫度，查表8-36，

23、初選LJ-16，其時的滿足發(fā)熱條件。2）校驗機(jī)械強(qiáng)度 查表8-34，最小允許截面，因此按發(fā)熱條件選擇的LJ-16不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，故改選LJ-35。由于此線路很短，不需校驗電壓損耗。（2）由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗 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)。 1）按發(fā)熱條件選擇 由及土壤溫度查表8-44，初選纜芯截面為的交聯(lián)電纜，其，滿足發(fā)熱條件。2）校驗短路熱穩(wěn)定 按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面式中C值由表5-13差得；按終端變電所保護(hù)動作時間0.5s，加斷路器斷路時間0.2s，再加0.05s計，故。因此YJL22-10000-325電纜滿足短路熱

24、穩(wěn)定條件。7.2 380V低壓出線的選擇（1）饋電給1號廠房（鑄造車間）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)。1）按發(fā)熱條件選擇 由及地下0.8m土壤溫度，查表8-43，初選纜芯截面，其，滿足發(fā)熱條件。2）校驗電壓損耗 由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至1號廠房距離約為125m，而由表8-42查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計），又1號廠房的，因此按式得：故滿足允許電壓損耗的要求。3) 短路熱穩(wěn)定度校驗 按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面前面按發(fā)熱條件所選的纜心截面大于，滿足短路熱穩(wěn)定要求，故· 選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

25、擇。（2）饋電給2號廠房（鍛壓車間）的線路亦采用的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇 由及地下0.8m土壤溫度，查表8-43，初選纜芯截面，其，滿足發(fā)熱條件。2）校驗電壓損耗 由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至2號廠房距離約為50m，而由表8-42查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計），又2號廠房的，因此按式得：故滿足允許電壓損耗的要求。3) 短路熱穩(wěn)定度校驗 按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面前面所選的電纜滿足以上的發(fā)熱、電壓損耗、熱穩(wěn)定度要求，故選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）饋電給3號廠房（金工車間）的線路亦采用的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁

26、芯電纜直埋敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇 由及地下0.8m土壤溫度，查表8-43，初選纜芯截面，其，滿足發(fā)熱條件。2）校驗電壓損耗 由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至3號廠房距離約為150m，而由表8-42查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計），又3號廠房的，因此按式得：故滿足允許電壓損耗的要求。3) 短路熱穩(wěn)定度校驗 按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面前面所選的電纜滿足以上的發(fā)熱、電壓損耗、熱穩(wěn)定度要求，故選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。（4）饋電給4號廠房（工具車間）的線路亦采用的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇 由及地下0.8m土壤溫度，查表8

27、-43，初選纜芯截面，其，滿足發(fā)熱條件。2）校驗電壓損耗 由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至4號廠房距離約為125m，而由表8-42查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計），又4號廠房的，因此按式得：故滿足允許電壓損耗的要求。3) 短路熱穩(wěn)定度校驗 按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面前面所選的電纜滿足以上的發(fā)熱、電壓損耗、熱穩(wěn)定度要求，故選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。 （5）饋電給5號廠房（電鍍車間）的線路亦采用的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇 由及地下0.8m土壤溫度，查表8-43，初選纜芯截面，其，滿足發(fā)熱條件。2）校驗電壓損耗 由圖3.

28、1所示工廠平面圖量得變電所至5號廠房距離約為155m，而由表8-42查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計），又5號廠房的，因此按式得：故滿足允許電壓損耗的要求。3) 短路熱穩(wěn)定度校驗 按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面前面所選的電纜滿足以上的發(fā)熱、電壓損耗、熱穩(wěn)定度要求，故選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。 （6）饋電給6號廠房（熱處理車間）的線路亦采用的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇 由及地下0.8m土壤溫度，查表8-43，初選纜芯截面，其，滿足發(fā)熱條件。2）校驗電壓損耗 由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至6號廠房距離約為100m，而由表8-

29、42查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計），又4號廠房的，因此按式得：故滿足允許電壓損耗的要求。3) 短路熱穩(wěn)定度校驗 按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面前面所選的電纜滿足以上的發(fā)熱、電壓損耗、熱穩(wěn)定度要求，故選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。（7）饋電給7號廠房（裝配車間）的線路亦采用的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇 由及地下0.8m土壤溫度，查表8-43，初選纜芯截面，其，滿足發(fā)熱條件。2）校驗電壓損耗 由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至7號廠房距離約為100m，而由表8-42查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計），又4號廠房的，因此按式得：故

30、滿足允許電壓損耗的要求。3) 短路熱穩(wěn)定度校驗 按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面前面所選的電纜滿足以上的發(fā)熱、電壓損耗、熱穩(wěn)定度要求，故選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。（8）饋電給8號廠房（機(jī)修車間）的線路亦采用的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇 由及地下0.8m土壤溫度，查表8-43，初選纜芯截面，但是由于線路過長，所以采用50mm2的電纜。其，滿足發(fā)熱條件。2）校驗電壓損耗 由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至8號廠房距離約為245m，而由表8-42查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計），又8號廠房的，因此按式得：故滿足允許電壓損耗的要求。

31、3) 短路熱穩(wěn)定度校驗 按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面前面所選的電纜滿足以上的發(fā)熱、電壓損耗、熱穩(wěn)定度要求，故選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。（9）饋電給9號廠房（鍋爐房）的線路亦采用的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇 由及地下0.8m土壤溫度，查表8-43，初選纜芯截面，但由于線路過長，所以選擇70mm2電纜。其，滿足發(fā)熱條件。2）校驗電壓損耗 由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至9號廠房距離約為225m，而由表8-42查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計），又4號廠房的，因此按式得：故滿足允許電壓損耗的要求。3) 短路熱穩(wěn)定度校驗 按式計

32、算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面前面所選的電纜滿足以上的發(fā)熱、電壓損耗、熱穩(wěn)定度要求，故選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。（10）饋電給10號廠房（倉庫）的線路亦采用的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇 由及地下0.8m土壤溫度，查表8-43，初選纜芯截面，其，滿足發(fā)熱條件。2）校驗電壓損耗 由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至6號廠房距離約為55m，而由表8-42查得的鋁芯電纜（按纜芯工作溫度計），又4號廠房的，因此按式得：故滿足允許電壓損耗的要求。3) 短路熱穩(wěn)定度校驗 按式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面前面所選的電纜滿足以上的發(fā)熱、電壓損耗、熱穩(wěn)

33、定度要求，故選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。（11）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 由及室外環(huán)境溫度為，查表8-40，初選,其時的，滿足發(fā)熱條件。2）校驗機(jī)械強(qiáng)度 查表8-35，最小允許截面積，因此滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。 3）校驗電壓損耗 由圖3.1所示工廠平面圖量得變電所至生活區(qū)負(fù)荷中心距離約220m，而由表8-36查得其阻抗與近似等值的LJ-240的阻抗,，又生活區(qū)，因此按式得：故滿足允許電壓損耗的要求。7.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗 采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，直接埋地

34、敷設(shè)，與相距約2km的鄰近單位變配電所的10kV母線相聯(lián)。(1)按發(fā)熱條件選擇 工廠二級負(fù)荷容量共397.5KVA,而最熱月土壤平均溫度為,因此查表8-44，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。（2）校驗電壓損耗 由表8-42可查得纜芯為25mm的鋁芯電纜的 (纜芯溫度按計)，而二級負(fù)荷的線路長度按2km計，因此按式得：故滿足允許電壓損耗的要求。（3）短路熱穩(wěn)定校驗 按本變電所高壓側(cè)短路校驗，由前述引入電纜的短路熱穩(wěn)定校驗，可知纜芯的交聯(lián)電纜是滿足短路熱穩(wěn)定要求的.綜合以上所選變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號規(guī)格如表7.1所示。表7.1變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜

35、型號規(guī)格線路名稱導(dǎo)線或電纜的型號規(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號廠房VLV22-1000-3240+1120 四芯塑料電纜（直埋）至2號廠房VLV22-1000-3240+1120 四芯塑料電纜（直埋）至3號廠房VLV22-1000-3240+1120 四芯塑料電纜（直埋）至4號廠房VLV22-1000-3240+1120 四芯塑料電纜（直埋）至5號廠房VLV22-1000-3240+1120 四芯塑料電纜（直埋）至6號廠房VLV22-1000-3240+1120 四芯塑料電纜（直埋）至7號廠房

36、VLV22-1000-3240+1120 四芯塑料電纜（直埋）至8號廠房VLV22-1000-3240+1120 四芯塑料電纜（直埋）至9號廠房VLV22-1000-3240+1120 四芯塑料電纜（直埋）至10號廠房VLV22-1000-3240+1120 四芯塑料電纜（直埋）至生活區(qū)單回路，回路線3LJ-240（架空）與鄰近單位10kV聯(lián)絡(luò)線YJL22-10000-325交聯(lián)電纜（直埋）8 電氣主接線圖見附圖 8.1 二次回路方案選擇1) 二次回路電源選擇二次回路操作電源有直流電源，交流電源之分?？紤]到交流操作電源可使二次回路大大簡化，投資大大減少，且工作可靠，維護(hù)方便。這里采用交流操作電

37、源。2) 高壓斷路器的控制和信號回路高壓斷路器的控制回路取決于操作機(jī)構(gòu)的形式和操作電源的類別。結(jié)合上面設(shè)備的選擇和電源選擇，采用彈簧操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制和信號回路。3) 電測量儀表與絕緣監(jiān)視裝置這里根據(jù)GBJ63-1990的規(guī)范要求選用合適的電測量儀表并配用相應(yīng)絕緣監(jiān)視裝置。a) 10KV電源進(jìn)線上：電能計量柜裝設(shè)有功電能表和無功電能表；為了解負(fù)荷電流，裝設(shè)電流表一只。b) 變電所每段母線上：裝設(shè)電壓表測量電壓并裝設(shè)絕緣檢測裝置。c) 電力變壓器高壓側(cè)：裝設(shè)電流表和有功電能表各一只。d) 380V的電源進(jìn)線和變壓器低壓側(cè)：各裝一只電流表。e) 低壓動力線路：裝設(shè)電流表一只。4) 電測量儀表與絕

38、緣監(jiān)視裝置 在二次回路中安裝自動重合閘裝置、備用電源自動投入裝置。8.2 繼電保護(hù)的整定 繼電保護(hù)要求具有選擇性，速動性，可靠性及靈敏性。由于本廠的高壓線路不很長，容量不很大，因此繼電保護(hù)裝置比較簡單。對線路的相間短路保護(hù)，主要采用帶時限的過電流保護(hù)和瞬時動作的電流速斷保護(hù)；對線路的單相接地保護(hù)采用絕緣監(jiān)視裝置，裝設(shè)在變電所高壓母線上，動作于信號。繼電保護(hù)裝置的接線方式采用兩相兩繼電器式接線；繼電保護(hù)裝置的操作方式采用交流操作電源供電中的“去分流跳閘”操作方式（接線簡單，靈敏可靠）；帶時限過電流保護(hù)采用反時限過電流保護(hù)裝置。型號都采用GL-25/10 。其優(yōu)點是：繼電器數(shù)量大為減少，而且可同時

39、實現(xiàn)電流速斷保護(hù)，可采用交流操作，運(yùn)行簡單經(jīng)濟(jì)，投資大大降低。此次設(shè)計對變壓器裝設(shè)過電流保護(hù)、速斷保護(hù)裝置；在低壓側(cè)采用相關(guān)斷路器實現(xiàn)三段保護(hù)。1)變壓器繼電保護(hù)變電所內(nèi)裝有一臺10/0.41000的變壓器。低壓母線側(cè)三相短路電流為，高壓側(cè)繼電保護(hù)用電流互感器的變比為100/5A，繼電器采用GL-25/10型，接成兩相兩繼電器方式。下面整定該繼電器的動作電流，動作時限和速斷電流倍數(shù)。a)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。但變壓器油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，瞬時動作于信號；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時，應(yīng)動作于高壓測斷路器。b)過電流保護(hù)動作時限的整定由于此變電所為終端變電所，因此其過電流保護(hù)的10倍動作電流的動作時限

40、整定為。c)過電流保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗 利用式（6-4），Ik.min=I（2）k-2/KT=0.866×19.9KA/(10KV/0.4KV)=0.689KA，IOP.1=IOPKt/KW=10A×20/1=200A，因此：其保護(hù)靈敏系數(shù)為：SP=675/200=3.38>1.5滿足規(guī)定的靈敏系數(shù)1.5的要求。2）裝設(shè)電流速斷保護(hù) 。利用GL15的速斷裝置。a)速斷電流的整定 利用式（6-5），Ik.mix=19.9,Krel=1.4,kw=1,Ki=20,KT=25,因此速斷電流為Iqd=1.4×1/（20×25）=55.6A速斷電流倍數(shù)整定為K

41、qd=Iqd/Iop=5.6b）電流速斷保護(hù)靈敏的檢驗 利用（6-6），Ik.max=0.866×1.99=1.72KA，Idq。1=IdqKi/Kav=55.6×20/1=1112A，因此其保護(hù)靈敏系數(shù)為Sp=1.55>1.5 從表6-1可知，按GB50062-1992規(guī)定，電流保護(hù)的最小靈敏系數(shù)為1.5，因此這里裝設(shè)的電流速斷保護(hù)滿足要求。但按JBJ6-1996和JGJ/J-1992,電流速斷保護(hù)的最小靈敏系數(shù)為2，則這里略偏低一些。（2）作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置1)裝設(shè)反時限過電流保護(hù) 亦采用GL15型感應(yīng)式過電流繼電器，兩項兩繼電器式接線，去分流跳閘操作方式。a)過電流保護(hù)動作電流的整定： ，故其動作電流：動作電流整定為10A。b）動作時間整定為0.5s。c)過電流保護(hù)靈敏系數(shù) 因數(shù)據(jù)資料不全，暫缺。（3）變壓器低壓側(cè)的保護(hù)裝置1)低壓側(cè)總開關(guān)采用DW15-1500/3型低壓斷路器，三相均裝過流脫扣器，既可實現(xiàn)對低壓側(cè)相間短路和過負(fù)荷保護(hù)，又可實現(xiàn)對低壓單相接地短路保護(hù)。2）低壓側(cè)所有出現(xiàn)上均裝DZ20型低壓斷路器控制，其過流脫扣器可實現(xiàn)對線路的短路故障保護(hù)。3）整定項目：(a)瞬時過流脫扣器動作電流整定：滿足 ：對萬能斷路器取1