某標(biāo)準(zhǔn)件廠冷鐓車(chē)間低壓配電系統(tǒng)及車(chē)間變電所設(shè)計(jì)超詳細(xì)

1、某標(biāo)準(zhǔn)件廠冷鐓車(chē)間低壓配電系統(tǒng)及車(chē)間變電所設(shè)計(jì)1 10kv變電所設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)及分析工程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)內(nèi)容包括：工程設(shè)計(jì)目的，建設(shè)規(guī)模和系統(tǒng)供電的連接，用電單位負(fù)荷容量，工程建設(shè)期限等，工程設(shè)計(jì)人員接到任務(wù)書(shū)后，應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)作初步分析，并收集有關(guān)設(shè)計(jì)資料.1.1 10kv變電所設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.1.1 變電所位置 本變電所設(shè)在冷鐓車(chē)間東北角。車(chē)間內(nèi)最熱月平均氣溫為30；地中最熱月平均氣溫為25；土壤凍結(jié)深度為1.10m；車(chē)間屬正常干燥環(huán)境；車(chē)間原址為耕地，地勢(shì)平坦。地層以砂粘土為主，地下水位2.8-5.3m。1.1.2 變電所基本設(shè)計(jì)資料 1.變電所電壓等級(jí)：10/0.4kv 2.本變電所10kv經(jīng)0.

2、2km電纜線(xiàn)路與本廠總降壓變電所相連。 3.工廠總降壓變電所10kv母線(xiàn)上的短路容量按300Mkv計(jì)。工廠降壓變電所10kv配電出現(xiàn)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定時(shí)間top=1.5s。 4.要求車(chē)間變電所最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不低于0.9，車(chē)間變電所10kv側(cè)進(jìn)行電能計(jì)量。 5.本變電所除給冷鐓車(chē)間供電外，還需給工具、機(jī)修車(chē)間供電。 6.負(fù)荷情況： (1）工具車(chē)間要求車(chē)間變電所低壓側(cè)提供四路電源。 (2)機(jī)修車(chē)間要求車(chē)間變電所低壓側(cè)提供一路電源。（3） 工具，機(jī)修車(chē)間負(fù)荷計(jì)算表如表1-1所示。 表1-1 工具、機(jī)修車(chē)間的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表序號(hào)車(chē)間名稱(chēng)供電回路代號(hào)設(shè)備容量kW計(jì)算負(fù)荷(kW)(kvar)(kVA)(A

3、)1工具車(chē)間No.1供電回路4714.116.521.732.9No.2供電回路5616.819.725.939.4No.3供電回路4212.614.719.429.5No.4供電回路3510.512.316.224.62機(jī)修車(chē)間No.5供電回路15037.543.957.787.7 （4）車(chē)間負(fù)荷性質(zhì)：車(chē)間為三班工作制，年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為4500h，屬于三級(jí)負(fù)荷。 （5）冷鐓車(chē)間生產(chǎn)任務(wù)急產(chǎn)品規(guī)格：本車(chē)間主要承擔(dān)我國(guó)機(jī)械和電器制造工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)螺釘配件生產(chǎn)。標(biāo)準(zhǔn)螺釘元件規(guī)格范圍為M3-M18，車(chē)間明細(xì)表1-2如圖所示 表1-2 冷鐓車(chē)間設(shè)備明細(xì)表 設(shè)備代號(hào)設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量kw總?cè)?/p>

4、量kw設(shè)備代號(hào)設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量kw總?cè)萘縦w1冷鐓機(jī)Z47-12163149626銑口機(jī)（自制）1772冷鐓機(jī)GB-31555527銑口機(jī)（自制）15.55.53冷鐓機(jī)A1641282828車(chē)床C3361334冷鐓機(jī)A1241282829車(chē)床1336M14.54.55冷鐓機(jī)A1232204030臺(tái)鉆70.64.26冷鐓機(jī)A1631202031清洗機(jī)（自制）410407冷鐓機(jī)A1691101032包裝機(jī)（自制）34.513.58冷鐓機(jī)Z47-671510533涂油槽1-9冷鐓機(jī)82BA1111134車(chē)床C620-117710冷鐓機(jī)A12124.79.435車(chē)床C620-1M17711冷鐓

5、機(jī)A12023636車(chē)床C62017712切邊機(jī)A2332204037車(chē)床C618K17713切邊機(jī)A2321141438銑床X62W17.57.514壓力機(jī)60t1101039平面磨床M723017.627.6215壓力機(jī)40t17740牛頭刨床13316切邊機(jī)A231472841立鉆11.51.517切邊機(jī)A23014.54.542砂輪機(jī)60.63.618切邊機(jī)（自制）13343鉗工臺(tái)4-19搓絲機(jī)GWB162102044劃線(xiàn)臺(tái)1-20搓絲機(jī)1141447電葫蘆1.5t12.82.821搓絲機(jī)A25317748電葫蘆1.5t11.11.122搓絲機(jī)A253472849叉車(chē)0.5t2-23雙

6、搓機(jī)1111150叉車(chē)0.5t1-24搓絲機(jī)GWB6525.511合計(jì)25搓絲機(jī)Z25-41331.1.3主要設(shè)計(jì)任務(wù)（1）負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償（2）變電所位置和形式的選擇（3）變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與容量，類(lèi)型的選擇（4）工廠配電系統(tǒng)的確定（5）變電所主接線(xiàn)確定并保證為最佳。（6）變電所主要接線(xiàn)方案的設(shè)計(jì)（7）短路電流的計(jì)算（8）變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)（9）變電所進(jìn)出線(xiàn)的選擇與校驗(yàn)（10）變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定（10）防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì)1.1.4設(shè)計(jì)結(jié)果 1.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份。 2.電氣主接線(xiàn)圖一份。 3.電氣主接線(xiàn)詳圖一份。 4.變電所平面圖一張.1.2任務(wù)書(shū)分析

7、1.2.1分析一： 由于任務(wù)書(shū)中對(duì)功率因數(shù)有要求，要求不低于0.9，粗略功率因數(shù)約0.5，需進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。1.2.2分析二： 待建變電所可以采用單回路進(jìn)線(xiàn).1.2.3分析三： 車(chē)間變電所主要有以下兩種類(lèi)型： （1）車(chē)間附設(shè)變電所:內(nèi)附式變電所要占用一定的車(chē)間面積，但是在車(chē)間內(nèi)部，故對(duì)車(chē)間外觀沒(méi)有影響。外附式變電所在車(chē)間的外部，不占用車(chē)間面積，便于車(chē)間設(shè)備的布置，而且安全性也比內(nèi)附式變電所高一些； （2）車(chē)間內(nèi)變電所：變電所有屋內(nèi)式和屋外式兩大類(lèi)型。屋內(nèi)式運(yùn)行維護(hù)方便，占地面積少。在選擇工廠變配電型時(shí)，應(yīng)該根據(jù)具體地理環(huán)境，因地制宜；技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，應(yīng)優(yōu)先用屋內(nèi)式。根據(jù)任務(wù)書(shū)要求，本設(shè)計(jì)采用屋內(nèi)

8、式更合適。.1.2.4 分析四：車(chē)間變電所10kv側(cè)需進(jìn)行電能計(jì)量，所以需要設(shè)計(jì)電能計(jì)量原理電路。2.負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功補(bǔ)償計(jì)算2.1車(chē)間的負(fù)荷計(jì)算2.1.1冷鐓車(chē)間設(shè)備組負(fù)荷計(jì)算例取冷鐓機(jī)Z47-12機(jī)組的負(fù)荷如下：由于該組設(shè)備為連續(xù)工作制，其設(shè)備功率為：（需臺(tái)數(shù) 16，單臺(tái)容量31kw） 有Ps=1631=496kw查表有Kd=0.170.2，取Kd=0.2， =0.5=1.73 有P30=KdPs=0.2496=99.2kw Q30=P30=99.21.73=171kvar = 本次設(shè)計(jì)的其他機(jī)組和設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算都如上例，將冷鐓車(chē)間分為五個(gè)設(shè)備組，各個(gè)設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷如下表所示。 表2-1

9、 冷鐓車(chē)間設(shè)備組I計(jì)算負(fù)荷表設(shè)備組代號(hào)設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量kw總?cè)萘縦w需要系數(shù)Kd計(jì)算負(fù)荷/kw/kvar/KVA/AI冷鐓機(jī)Z47-68312480.20.51.7344.677.299151 表2-2 冷鐓車(chē)間設(shè)備組II計(jì)算負(fù)荷表設(shè)備組代號(hào)設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量kw總?cè)萘縦w需要系數(shù)Kd計(jì)算負(fù)荷/kw/kvar/KVA/AII冷鐓機(jī)Z47-68312480.20.51.7344.677.299151 表2-3 冷鐓車(chē)間設(shè)備組III計(jì)算負(fù)荷表設(shè)備組代號(hào)設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量kw總?cè)萘縦w需要系數(shù)Kd計(jì)算負(fù)荷/kw/kvar/KVA/AIII冷鐓機(jī)GB-3155550.20.51.7

10、311192233冷鐓機(jī)A164128280.20.51.735.69.711.217冷鐓機(jī)A124128280.20.51.735.69.711.217冷鐓機(jī)A123220400.20.51.73813.81624.3冷鐓機(jī)A163120200.20.51.7346.9812.2冷鐓機(jī)A169110100.20.51.7323.4546.1冷鐓機(jī)82BA111110.20.51.732.23.84.46.7冷鐓機(jī)A12124.79.40.20.51.731.843.183.685.6冷鐓機(jī)A1202360.20.51.731.22.12.43.7總計(jì)247.441.571.882.9125.

11、6 表2-4 冷鐓車(chē)間設(shè)備組IV計(jì)算負(fù)荷表設(shè)備組代號(hào)設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量kw總?cè)萘縦w需要系數(shù)Kd計(jì)算負(fù)荷/kw/kvar/KVA/AIV切邊機(jī)A233220400.20.51.73813.81624.3切邊機(jī)A232114140.20.51.732.84.85.68.5壓力機(jī)60t110100.20.51.7323.4546.1壓力機(jī)40t1770.20.51.731.42.42.84.3切邊機(jī)A23147280.20.51.735.69.711.217切邊機(jī)A23014.54.50.20.51.730.91.561.82.75切邊機(jī)（自制）1330.20.51.730.61.031.2

12、1.8搓絲機(jī)GWB16210200.20.51.7346.9812.2搓絲機(jī)114140.20.51.732.84.855.68.56搓絲機(jī)A2531770.20.51.731.42.42.84.3搓絲機(jī)A25347280.20.51.735.69.711.217雙搓機(jī)111110.20.51.732.23.84.46.7搓絲機(jī)GWB6525.5110.20.51.732.23.84.46.7搓絲機(jī)Z25-41330.20.51.730.61.031.21.8銑口機(jī)（自制）1770.20.51.731.42.42.84.3銑口機(jī)（自制）15.55.50.20.51.731.11.92.23.3

13、車(chē)床C3361330.20.51.730.61.031.21.8車(chē)床1336M14.54.50.20.51.730.91.561.82.75臺(tái)鉆70.64.20.20.51.730.841.451.682.57清洗機(jī)（自制）410400.20.51.73813.81624.3包裝機(jī)（自制）34.513.50.20.51.732.74.675.48.25涂油槽1-總計(jì)256.733.8658.677.9118.5 表2-5 冷鐓車(chē)間設(shè)備組V計(jì)算負(fù)荷表設(shè)備組代號(hào)設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量kw總?cè)萘縦w需要系數(shù)Kd計(jì)算負(fù)荷/kw/kvar/KVA/AV冷鐓機(jī)Z47-67151050.20.51.732

14、136.34263.8清洗機(jī)（自制）410400.20.51.73813.81624.3車(chē)床C620-11770.20.51.731.42.42.84.3車(chē)床C620-1M1770.20.51.731.42.42.84.3車(chē)床C6201770.20.51.731.42.42.84.3車(chē)床C618K1770.20.51.731.42.42.84.3銑床X62W17.57.50.20.51.731.52.634.6平面磨床M723017.627.620.20.51.731.62.73.24.8牛頭刨床1330.20.51.730.61.031.21.8立鉆11.51.50.20.51.730.30

15、.560.60.9砂輪機(jī)60.63.60.20.51.730.721.251.442.2鉗工臺(tái)4-劃線(xiàn)臺(tái)1-電葫蘆1.5t12.82.80.20.51.730.560.971.121.7電葫蘆1.5t11.11.10.20.51.730.220.380.440.67叉車(chē)0.5t2-叉車(chē)0.5t1-總計(jì)265.441.463.8658.677.9 2.1.2 工具、機(jī)修車(chē)間的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)算見(jiàn)表2-6 表2-6工具、機(jī)修車(chē)間的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表序號(hào)車(chē)間名稱(chēng)供電回路代號(hào)設(shè)備容量kW計(jì)算負(fù)荷(kW)(kvar)(kVA)(A)1工具車(chē)間No.1供電回路4714.116.521.732.9No.2供電回路5616.

16、819.725.939.4No.3供電回路4212.614.719.429.5No.4供電回路3510.512.316.224.6小計(jì)1805463.283.2126.42機(jī)修車(chē)間No.5供電回路15037.543.957.787.72.1.3車(chē)間設(shè)備總負(fù)荷計(jì)算： 在配電干線(xiàn)上火車(chē)間變電所低壓母線(xiàn)上，常有多個(gè)用電設(shè)備組同時(shí)工作，但是各個(gè)用電設(shè)別組的最大負(fù)荷也非同時(shí)出現(xiàn)，因此在求配電干線(xiàn)或車(chē)間變電所低壓母線(xiàn)的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)在計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)。由前面統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，可知各設(shè)備組的有功和無(wú)功如下設(shè)備組1：=44.6kw， =77.2kvar設(shè)備組2：=44.6kw， =77.2kvar設(shè)備組3：=41.

17、5kw， =71.8kvar設(shè)備組4：=33.86kw， =58.6kvar設(shè)備組5：=41.4kw， =63.86kvar工具車(chē)間：=54kw, =63.2kvar機(jī)修車(chē)間：=37.5kw, =43.9kvar取=0.9，=0.95可得總的計(jì)算負(fù)荷：=0.9(44.6+44.6+41.5+33.86+41.4+54+37.5)=329.976330.0kw=0.95(77.2+77.2+71.8+58.6+63.86+63.2+43.9)=554.04554.0kvar=644.8A=979.7A2.1.4車(chē)間設(shè)備總負(fù)荷統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2-7：表2-7車(chē)間設(shè)備總負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表用電單位名稱(chēng)設(shè)備容量需要系數(shù)

18、計(jì)算負(fù)荷 (kW) (kvar) (kVA)(A)設(shè)備組2480.20.51.7344.677.299151設(shè)備組II2480.20.51.7344.677.299151設(shè)備組III247.40.20.51.7341.571.882.9125.6設(shè)備組IV256.70.20.51.7333.8.658.677.9118.5設(shè)備組V265.40.150.20.51.7341.463.8658.6117.8工具車(chē)間1805463.283.2126.4機(jī)修車(chē)間15037.543.957.787.7總計(jì)1717.5366.64583.23558.7929.48取=0.90 , =0.953305546

19、44.8979.72.2無(wú)功功率補(bǔ)償1）補(bǔ)償前的變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為： 因此未進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，主變壓器容量應(yīng)選為了1000 kV·A。這時(shí)變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為： =330644.8=0.512） 無(wú)功補(bǔ)償容量按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的0.9，考慮到變壓器本身的無(wú)功功率損耗遠(yuǎn)大于其有功功率損耗，一般=(45)，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(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 ，這里取=0.92。要使低壓側(cè)功率因數(shù)由=0.51提高到=0.92，低壓側(cè)需裝設(shè)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(bǔ)償器技術(shù)參數(shù)如

20、下表：BCMJ額定電壓(kv)額定容量(kvar)總電容量(uf)額定電流(A)0.4-30.-30.43059743.3其個(gè)數(shù)為，選12個(gè)。3）補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：變壓器的功率損耗為：變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)為滿(mǎn)足要求。4）車(chē)間變電所負(fù)荷計(jì)算見(jiàn)表2-8：表2-8車(chē)間變電所負(fù)荷計(jì)算表序 號(hào)車(chē)間名稱(chēng)需要系數(shù)設(shè)備容量kW計(jì)算負(fù)荷(kW)(kvar)(kVA)(A)1設(shè)備組I0.224844.677.2991512設(shè)備組II0.224844.677.2991513設(shè)備組III0.2247.441.571.882.89125.64設(shè)備組IV0.2256.733.86

21、58.677.9118.65設(shè)備組V0.150.2265.441.463.8658.6117.86工具車(chē)間1805463.283.13126.47機(jī)修車(chē)間15037.543.957.7387.7總計(jì)1717.5330554644.8979.7380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷330554644.8979.7380V側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量417380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷330137357543變壓器功率損耗5.421.410kV側(cè)負(fù)荷總計(jì)335.4158.437121.43 變電所位置和形式的選擇3.1變電所的位置選擇原則： 應(yīng)盡可能接近負(fù)荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。 考慮電源的進(jìn)線(xiàn)方向，偏

22、向電源側(cè)。 進(jìn)出線(xiàn)方便。 不應(yīng)妨礙企業(yè)的發(fā)展，要考慮擴(kuò)建的可能行。 設(shè)備運(yùn)輸方便。 盡量避開(kāi)有腐蝕性氣體和污穢的地段，如無(wú)法避免，則應(yīng)位于污源的上風(fēng)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(yīng)與附近的冷卻塔或噴水池之間的距離負(fù)荷規(guī)定。 不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。 高壓配電所應(yīng)盡量與臨近車(chē)間變電所或有大量高壓用電設(shè)備的廠房合建在一起。變電所的位置選擇應(yīng)根據(jù)選擇原則，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。根據(jù)接近負(fù)荷中心，偏向電源側(cè)的選擇方法。本車(chē)間變電所已給出，位于車(chē)間的東北角。3.2車(chē)間變電所主要有以下兩種類(lèi)型的變電所 車(chē)間附設(shè)變電所內(nèi)附式

23、變電所要占用一定的車(chē)間面積，但其在車(chē)間內(nèi)部，故對(duì)車(chē)間外觀沒(méi)有影響。外附式變電所在車(chē)間的外部，不占用車(chē)間面積，便于車(chē)間設(shè)備的布置，而且安全性也比內(nèi)附式變電所要高一些。 車(chē)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(yùn)行維護(hù)方便，占地面積少。在選擇工廠總變配電型式時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體地理環(huán)境，因地制宜；技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，應(yīng)優(yōu)選用屋內(nèi)式。 由于屋內(nèi)式優(yōu)點(diǎn)眾多，本設(shè)計(jì)采用屋內(nèi)式。4.變電所主變壓器類(lèi)型、容量與臺(tái)數(shù)的選擇 4.1車(chē)間變電所主變壓器型號(hào)的確定 在選擇變壓器時(shí)，應(yīng)選用低損耗節(jié)能型變壓器，如S9系列或S10或S11系列。高損耗變壓器已被淘汰，不再采用。在多塵或有腐蝕性氣體嚴(yán)重影響變壓器安全的場(chǎng)所

24、，應(yīng)選擇密閉型變壓器或防腐型變壓器；供電系統(tǒng)中沒(méi)有特殊要求和民用建筑獨(dú)立變電所常采用三相油浸自冷電力變壓器（S9、S10-M、S11等）；對(duì)于高層建筑、地下建筑、發(fā)電廠、化工等單位對(duì)消防要求較高的場(chǎng)所，宜采用干式電力變壓器（SC、SCZ、SG3、SG10等）；對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大的，為改善電能質(zhì)量應(yīng)采用有載調(diào)壓電力變壓器（SZ7、SFSZ、SGZ3等）。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，可選用S9或S11系列，通過(guò)資料可知S11系列變壓器的空載損耗要比同容量S9系列平均降低30%，空載電流比S9系列下降70%85%，并且S11系列變壓器油箱采用全密封結(jié)構(gòu)，變壓器不與空氣接車(chē)，隱私延長(zhǎng)了使用壽命，運(yùn)行可靠性比S9高

25、，而且兩者價(jià)格相差不大，所以本設(shè)計(jì)選擇是S11系列三相油浸式自冷電力變壓器。4.2主變壓器容量確定在選擇變壓器容量時(shí)，可滿(mǎn)足變壓器在計(jì)算負(fù)荷通過(guò)時(shí)不致過(guò)熱損壞，當(dāng)只裝一臺(tái)主變壓器時(shí)，變壓器的容量Sn應(yīng)滿(mǎn)足全廠（或車(chē)間）用電社別總計(jì)算負(fù)荷Sjs的需要，即SnSjs.當(dāng)裝兩臺(tái)及以上變壓器時(shí)， 當(dāng)斷開(kāi)任一臺(tái)變壓器時(shí)，其余變壓器的容量能保證用戶(hù)的工作和級(jí)負(fù)荷運(yùn)行，但此時(shí)應(yīng)計(jì)入變壓器的過(guò)負(fù)荷能力。變壓器容量選擇630kVA。4.3主變壓器臺(tái)數(shù)的選擇 車(chē)間變電所變壓器臺(tái)數(shù)確定主要根據(jù)負(fù)荷大小，供電可靠性和電能質(zhì)量要求來(lái)選擇，并且兼顧節(jié)約電能，降低成本，運(yùn)行方便等原則。對(duì)于帶有三級(jí)負(fù)荷的車(chē)間變電所的選擇原則

26、是：負(fù)荷較小時(shí)采用一臺(tái)變壓器；負(fù)荷較大時(shí)，一臺(tái)變壓器不能滿(mǎn)足要求時(shí)，采用兩臺(tái)或以上變壓器。對(duì)于帶有一二級(jí)負(fù)荷的車(chē)間變電所，選擇的原則是：1.一、二級(jí)負(fù)荷較多時(shí)，應(yīng)選用兩臺(tái)或兩天以上變壓器；2.只有少量一、二級(jí)負(fù)荷且能從鄰近車(chē)間變電所獲得低壓備用電源時(shí)，可選用一臺(tái)變壓器。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，可選兩種方案。方案1：選一臺(tái)S11-630/10三相油浸式電力變壓器。方案2：選兩臺(tái)S11-315/10三相油浸式電力變壓器S11-630/10 電力變壓器參數(shù)見(jiàn)表4-1表4-1 S11-630/10 電力變壓器參數(shù)額定容量630kvA空載電流0.9%額定電壓（電壓等級(jí)）一次側(cè)10KV短路阻抗4.5%二次側(cè)0.4K

27、V連接組別Y，yn0價(jià) 格4.6萬(wàn)/每臺(tái)損耗空載0.81kw生 產(chǎn) 商平頂山恒瑞電氣制造公司負(fù)載6.21kwS11-315/10 電力變壓器參數(shù)見(jiàn)表4-2表4-2 S11-315/10 電力變壓器參數(shù)額定容量315KvA 空載電流1.0%額定電壓（電壓等級(jí)）一次側(cè)10KV短路阻抗4.0%二次側(cè)0.4KV連接組別Y，yn0價(jià) 格2.9萬(wàn)/每臺(tái)損耗空載0.48kw生 產(chǎn) 商平頂山恒瑞電氣制造公司負(fù)載3.65kw兩種主變選擇方案比較見(jiàn)表4-3：表4-3 兩種主變選擇方案比較比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的方案裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的方案技術(shù)指標(biāo)供電安全性滿(mǎn)足要求滿(mǎn)足要求供電可靠性基本滿(mǎn)足要求滿(mǎn)足要求供電質(zhì)量由于

28、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)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經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電力變壓器的綜合投資額查表得S11630/10單價(jià)為4.6萬(wàn)元，查表得變壓器綜合投資約為其單價(jià)的2倍，因此其綜合投資為2*4.6=9.2萬(wàn)元查表得S11315/10單價(jià)為2.9萬(wàn)元，因此兩臺(tái)綜合投資為4*2.9=11.6萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資2.4萬(wàn)高壓開(kāi)關(guān)柜的綜合比較查表得GG1A（F）防誤型柜按每臺(tái)3.5萬(wàn)元計(jì)，查表得其綜合投資按設(shè)備價(jià)1.5倍計(jì)，因此其綜合投資約為萬(wàn)元=21萬(wàn)元本方案采用6臺(tái)GG1A（F）柜，其綜合投資約為6×1.5

29、×3.5=31.5萬(wàn)元，比一臺(tái)主變的方案多投資10.5萬(wàn)元。電力變壓器和高壓開(kāi)關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)查表計(jì)算，主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)每年為4.89萬(wàn)元主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊費(fèi)和維修管理費(fèi)每年為7.067萬(wàn)元，比1臺(tái)主變壓器的方案多耗2.177萬(wàn)元交給供電部門(mén)的一次性供電貼費(fèi)按800元/kVA計(jì)，貼費(fèi)為萬(wàn)元=50.4萬(wàn)元貼費(fèi)為2×315×0.08萬(wàn)元=50.4萬(wàn)元，和一臺(tái)主變壓器相同 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(xiàn)方案略?xún)?yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線(xiàn)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，因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的方案。51

30、0kv變電所主接線(xiàn)設(shè)計(jì) 變電所主接線(xiàn)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)變電所在供電系統(tǒng)中的地位，進(jìn)出線(xiàn)回路數(shù)，設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并滿(mǎn)足安全可靠、簡(jiǎn)單靈活、操作方便和經(jīng)濟(jì)等要求。在滿(mǎn)足上述要求時(shí)，變電所高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器少的或不用斷路器的接線(xiàn)，如線(xiàn)路-變壓器組單元接線(xiàn)或橋形接線(xiàn)，除了這兩種主接線(xiàn)外，常用的主接線(xiàn)還有單母線(xiàn)接線(xiàn)、單母線(xiàn)分段接線(xiàn)，雙母線(xiàn)接線(xiàn)、雙母線(xiàn)分段接線(xiàn)。 5.1 一次主接線(xiàn)：由于本設(shè)計(jì)中車(chē)間變電所主變壓器只選擇了一臺(tái)，所以一次側(cè)采用線(xiàn)路-變壓器組單元接線(xiàn)。 5.2二次側(cè)主接線(xiàn)：由于一次側(cè)采用線(xiàn)路-變壓器組單元接線(xiàn)，屬于單電源供電，所以二次側(cè)主接線(xiàn)采用單母線(xiàn)不分段接線(xiàn)。 并且單母線(xiàn)不分段接

31、線(xiàn)具有接線(xiàn)簡(jiǎn)單清晰，使用設(shè)備少，經(jīng)濟(jì)向比較好等特點(diǎn)，它適用于對(duì)供電連續(xù)性要求不高的三級(jí)負(fù)荷用戶(hù)，本設(shè)計(jì)車(chē)間屬于三級(jí)負(fù)荷，滿(mǎn)足要求。主接線(xiàn)概略圖如圖所示：6 短路電流的計(jì)算6.1 短路計(jì)算(1) 確定基準(zhǔn)值采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算，基準(zhǔn)值取: S=100 MV·A, U=10.5 kV, U=0.4 kV 計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值由已知條件得, 因此 = =0.33電纜線(xiàn)路的電抗標(biāo)幺值由已知條件得, 因此 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值查表得 , 因此 X = = =7.94繪制短路等效電路圖如圖6-1所示, 圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值， 并標(biāo)明短路計(jì)

32、算點(diǎn)圖6-1 短路等效圖6.2 點(diǎn)三相短路時(shí)的短路電流和容量的計(jì)算計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值計(jì)算點(diǎn)所在電壓級(jí)的基準(zhǔn)電流 計(jì)算點(diǎn)處短路電流各值 沖擊電流 沖擊電流有效值 短路容量 6.3 計(jì)算點(diǎn)三相短路時(shí)的短路電流 計(jì)算短路回路總阻抗標(biāo)幺值 計(jì)算點(diǎn)所在電壓級(jí)的基準(zhǔn)電流 計(jì)算點(diǎn)短路電流各值 沖擊電流 沖擊電流有效值 短路容量 計(jì)算結(jié)果列表6-1：表6-1 短路計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算點(diǎn)短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流（kA）電壓（kV）三相短路容量(MV·A)15.95 40.6724.2410.5289.8617.4632.1319.030.412.077 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)7.1 10kV側(cè)一次設(shè)

33、備的選擇和校驗(yàn)裝設(shè)地點(diǎn)條件見(jiàn)表7-1：表7-1裝設(shè)地點(diǎn)條件選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝設(shè)地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)10kV57.7A15.95kA40.67kA381.67.1.1 高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇高壓開(kāi)關(guān)柜是成套設(shè)備，柜內(nèi)有斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器設(shè)備等。 選擇開(kāi)關(guān)柜的型號(hào)主要根據(jù)負(fù)荷等級(jí)選擇開(kāi)關(guān)柜的型號(hào)，一般一、二級(jí)負(fù)荷選擇移開(kāi)式開(kāi)關(guān)柜，如, , 型開(kāi)關(guān)柜，三級(jí)負(fù)荷選擇固定式開(kāi)關(guān)柜，如,型開(kāi)關(guān)柜。本設(shè)計(jì)屬三級(jí)負(fù)荷，選型開(kāi)關(guān)柜。+-選擇開(kāi)關(guān)柜回路方案號(hào)本設(shè)計(jì)是電纜進(jìn)線(xiàn)，因此選擇回路方案號(hào)07。 計(jì)量柜選型，方案號(hào)03。7.1.2 10KV母線(xiàn)出線(xiàn)口高壓斷路器的選擇和校驗(yàn)（1）、根據(jù)裝

34、設(shè)地點(diǎn)條件選擇SN10-10II/1000型斷路器，其技術(shù)參數(shù)如下：表7-2 斷路器技術(shù)參數(shù)（SN-戶(hù)內(nèi)少油式斷路器）型號(hào)數(shù)量技術(shù)參數(shù)額定電流（A）額定開(kāi)斷電流（KA）極限通過(guò)電流(KA)2秒熱穩(wěn)定電流（KA）SN10-10II/1000若干100031.58031.5額定電壓：額定電流：動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：， ， ， 滿(mǎn)足要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)： ，滿(mǎn)足要求。斷流能力校驗(yàn)：，額定斷開(kāi)電流，滿(mǎn)足要求。溫度校驗(yàn)：SN10-10II/1000斷路器允許使用環(huán)境溫度：-404010KV待設(shè)變電所車(chē)間內(nèi)最熱月平均溫度為30，地中最熱月平均溫度為20，符合要求。通過(guò)以上校驗(yàn)可知,10KV側(cè)選SN10-10II/100

35、0高壓斷路器完全符合要求。7.1.3 高壓隔離開(kāi)關(guān)的選擇和校驗(yàn)隔離開(kāi)關(guān)是電力系統(tǒng)中用量最多的一種開(kāi)關(guān)電器，主要作用有隔離電源、道閘操作、開(kāi)合小電流電路。由于隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置，因此不能用來(lái)開(kāi)斷負(fù)荷電流或短路電流，與斷路器配合操作時(shí)，必須遵循“先通后斷”的原則。根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)條件選戶(hù)內(nèi)高壓隔離開(kāi)關(guān)為GN8-10T/600和GN6-10T/600，戶(hù)外隔離開(kāi)關(guān)為GW4-10/600。其技術(shù)參數(shù)如下表表7-3 高壓隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù)（GN-戶(hù)內(nèi)隔離開(kāi)關(guān)，GW-戶(hù)外）型號(hào)數(shù)量技術(shù)參數(shù)額定電流（A）額定電壓kv極限通過(guò)電流(KA)5秒熱穩(wěn)定電流（KA）GN8-10T/600若干600105220GW4-1

36、0/600若干600105021.5（1） 戶(hù)內(nèi)高壓隔離開(kāi)關(guān)GN8-10T/600的校驗(yàn)： 額定電壓：額定電流：，滿(mǎn)足要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：， ， ， 滿(mǎn)足要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)： ，滿(mǎn)足要求。溫度校驗(yàn)：GN8-10T/600高壓隔離開(kāi)關(guān)允許使用環(huán)境溫度：-404010KV待設(shè)變電所車(chē)間內(nèi)最熱月平均溫度為30，地中最熱月平均溫度為20，符合要求。通過(guò)以上校驗(yàn)可知,10KV側(cè)選GN8-10T/600和GN6-10T/600高壓隔離開(kāi)關(guān)完全符合要求。（2）戶(hù)外隔離開(kāi)關(guān)GW4-10/600的校驗(yàn) 額定電壓：額定電流：，滿(mǎn)足要求。動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：， ， ， 滿(mǎn)足要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)： ，滿(mǎn)足要求。7.1.4高壓熔斷器的

37、選擇和校驗(yàn)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)條件高壓熔斷器選擇RN2-10。其技術(shù)參數(shù)如下表7-4 高壓熔斷器技術(shù)參數(shù)（R-高壓熔斷器，N-戶(hù)內(nèi)式）型號(hào)數(shù)量技術(shù)參數(shù)額定電流（A）熔體電流/A斷流容量/MV.A額定電壓斷流能力RN2-10若干0.50.51000(上限)10kv50kA額定電壓：斷流能力=50KA>=15.95KA，滿(mǎn)足要求。溫度校驗(yàn)：RN2-10熔斷器允許使用環(huán)境溫度：-404010KV待設(shè)變電所車(chē)間內(nèi)最熱月平均溫度為30，地中最熱月平均溫度為20，符合要求。通過(guò)以上校驗(yàn)可知,10KV側(cè)選RN2-10高壓熔斷器完全符合要求。7.1.4 電壓互感器的選擇和校驗(yàn)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)條件電壓互感器選擇JDZ

38、J-10和JDZJ-10，額定電壓：，滿(mǎn)足要求。7.1.5 電流互感器的選擇和校驗(yàn)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)條件選擇電壓互感器為L(zhǎng)QJ-10，其技術(shù)參數(shù)如下表所示表7-5 電流互感器技術(shù)參數(shù)型號(hào)技術(shù)參數(shù)電流比LQJ-10400/516075動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：； <符合要求。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：；= 符合要求。通過(guò)以上校驗(yàn)可知，選擇LQJ-10型電流互感器符合要求。7.1.6 選擇后的10kV側(cè)一次設(shè)備參數(shù)如下表所示表7-6 10kV側(cè)一次設(shè)備參數(shù)表電氣設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)主要技術(shù)參數(shù)（kV）（A）（kA）其它高壓斷路器SN10-10II/100010100031.5戶(hù)內(nèi)高壓隔離開(kāi)關(guān)GN8-10/60010600戶(hù)外高壓隔離

39、開(kāi)關(guān)GW4-10/60010600高壓熔斷器RN2-10100.550電流互感器LQJ-1010100/5電壓互感器JDZJ-10JDZ-1010000/100避雷器FS4-1010柜外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）1200mm×1200mm×3100mm7.2 380側(cè)一次設(shè)備的校驗(yàn) 7.2.1配電屏的選擇低壓配電屏的種類(lèi)有PGL型和GGD，GGD型低壓開(kāi)關(guān)柜性能比PGL型低壓配電屏優(yōu)越，考慮PGL型價(jià)格便宜，經(jīng)濟(jì)效果好，能滿(mǎn)足要求，因此本設(shè)計(jì)才用PGL型低壓配電屏。方案號(hào)采用05、30、29、20、40號(hào)，電容柜選。 裝設(shè)地點(diǎn)條件見(jiàn)表7-7 表7-7 380側(cè)

40、裝設(shè)地點(diǎn)條件選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝設(shè)地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)380V543A17.46kA32.13kA低壓斷路器的選擇和校驗(yàn)按裝設(shè)地點(diǎn)額定電壓和額定電流選擇低壓斷路器為DW15-1000/3電動(dòng)。斷流能力校驗(yàn)：，滿(mǎn)足要求。（2）其他低壓斷路器的選擇和低壓刀開(kāi)關(guān)、電流互感器的選擇如下表8-4所示，經(jīng)校驗(yàn)都符合要求。380V側(cè)一次設(shè)備的參數(shù)見(jiàn)表7-8：表7-8 380V側(cè)一次設(shè)備的參數(shù)表電氣設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)主要技術(shù)參數(shù)（V）（A）（kA）其它低壓斷路器DW15-1000/3電動(dòng)380100040(大于)低壓斷路器DZ20-630380630A30(大于)低壓斷路器DZ20-20038

41、0200A25(大于）低壓刀開(kāi)關(guān)HD13-1500/303801500電流互感器LMZJ1-0.55001500/5A電流互感器LMZJ1-0.5500100/5A160/5A外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）600mm×600mm×2200mm7.3高低壓母線(xiàn)的選擇 按經(jīng)濟(jì)截面選擇（鋁母線(xiàn)的經(jīng)濟(jì)電流密度為1.15） 式中，為經(jīng)濟(jì)電流密度；為母線(xiàn)經(jīng)濟(jì)截面；為匯集到母線(xiàn)上的計(jì)算電流。10kV母線(xiàn)按經(jīng)濟(jì)截面選擇： 參照常用硬鋁母線(xiàn)尺寸表母線(xiàn)選，即母線(xiàn)尺寸為40mm×4mm。380V母線(xiàn)按經(jīng)濟(jì)截面選擇： 表7-9 10kV變電所高低壓LMY型硬鋁母線(xiàn)的常用尺寸表

42、（mm）變壓器容量200250315400500630800100012501600高壓母線(xiàn)40×4低壓母線(xiàn)相母線(xiàn)40×450×560×680×680×8100×8120×102（100×10）2（120×10）中性母線(xiàn)40×450×560×680×680×880×10 參照常用硬鋁母線(xiàn)尺寸表380V側(cè)母線(xiàn)選，即相母線(xiàn)尺寸為80mm×8mm，中性母線(xiàn)尺寸為50mm×5mm。 10kV變電所高低壓LMY型硬鋁母線(xiàn)尺寸見(jiàn)

43、表7-97.4 母線(xiàn)的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)、動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： 式中 母線(xiàn)材料的最大允許應(yīng)力，硬銅，硬鋁； 母線(xiàn)通過(guò)時(shí)所受到最大計(jì)算應(yīng)力。上述最大計(jì)算應(yīng)力按下式計(jì)算： 式中 母線(xiàn)截面系數(shù)，當(dāng)母線(xiàn)水平放置時(shí)，。 母線(xiàn)截面的水平寬度。 母線(xiàn)截面的垂直高度。 母線(xiàn)所承受的最大彎曲力矩， 熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件： 式中 母線(xiàn)截面積 滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定條件的最小截面積； 母線(xiàn)材料的熱穩(wěn)定系數(shù)， 母線(xiàn)通過(guò)的三相短路穩(wěn)態(tài)電流。7.5 10kV側(cè)母線(xiàn)的校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)三相短路電動(dòng)力 故母線(xiàn)滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定要求。 母線(xiàn)熱穩(wěn)定校驗(yàn) 母線(xiàn)實(shí)際截面為 。 故母線(xiàn)也滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求。380V側(cè)母線(xiàn)的校驗(yàn)方法同上，經(jīng)計(jì)算，母線(xiàn)滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的要求。7

44、.6 支柱絕緣子動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)查表得，支柱絕緣子最大允許機(jī)械破壞負(fù)荷=3.75kN， 故支柱絕緣子滿(mǎn)足動(dòng)穩(wěn)定要求。8 變電所進(jìn)出線(xiàn)的選擇與校驗(yàn)8.1高低壓進(jìn)出線(xiàn)8.1.1 高壓進(jìn)線(xiàn)如為專(zhuān)用線(xiàn)路，應(yīng)選專(zhuān)用線(xiàn)路的全長(zhǎng)。如從公共干線(xiàn)引至變配電所，則僅選從公共干線(xiàn)到變配電所的一段引入線(xiàn)。對(duì)于靠墻安裝的高壓開(kāi)關(guān)柜，柜下進(jìn)線(xiàn)時(shí)一般需經(jīng)電纜引入，因此架空線(xiàn)進(jìn)線(xiàn)至變配電所高壓側(cè)，往往需選一段引入電纜。8.1.2 高壓出線(xiàn) 對(duì)于全線(xiàn)一致的電纜出線(xiàn)，應(yīng)選線(xiàn)路的全長(zhǎng)。如經(jīng)一段電纜從高壓開(kāi)關(guān)柜引出再架空配電的線(xiàn)路，則變配電所高壓出線(xiàn)的選擇只選這一段引出電纜。8.1.3 低壓出線(xiàn) 如采用電纜配電，應(yīng)選線(xiàn)路的全長(zhǎng)。如經(jīng)一段穿

45、管絕緣導(dǎo)線(xiàn)引出，再架空配電的線(xiàn)路，則變配電所低壓出線(xiàn)的選擇只選這一段引出的穿墻絕緣導(dǎo)線(xiàn)，而架空配電線(xiàn)路則在廠區(qū)配電線(xiàn)路或車(chē)間配電線(xiàn)路的設(shè)計(jì)中考慮。8.2變配電所進(jìn)出線(xiàn)方式的選擇架空線(xiàn) 在供電可靠性要求不很高或投資較少的中小型工廠設(shè)計(jì)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(lèi)工廠供電設(shè)計(jì)中優(yōu)先選用。因此，為保證供電可靠性，本設(shè)計(jì)選擇電纜進(jìn)線(xiàn)。8.3變配電所進(jìn)出線(xiàn)導(dǎo)線(xiàn)和電纜型式的選擇8.3.1 高壓電纜線(xiàn) 一般環(huán)境和場(chǎng)所，可采用鋁芯電纜；但在有特殊要求的場(chǎng)所，應(yīng)采用銅芯電纜。 埋地敷設(shè)的電纜，應(yīng)采用有外保護(hù)層的鎧裝電纜；但在無(wú)機(jī)械損傷可能的場(chǎng)所，可采用塑料護(hù)套電纜或帶外保護(hù)層的鉛包電纜。 在可能發(fā)生位移的土壤中埋地敷設(shè)的電纜，應(yīng)采用鋼絲鎧裝電纜。 敷設(shè)在管內(nèi)或排管內(nèi)的電纜，一般采用塑料護(hù)