某機器廠供配電系統(tǒng)設(shè)計說明

1、、八 、，前言工廠供電的要求和意義工廠供電工作，不僅對電力工業(yè)是一種促進，而且對發(fā)展工業(yè)生產(chǎn) , 實現(xiàn)工 業(yè)現(xiàn)代化也具有十分重要的意義。 隨著現(xiàn)代文明的發(fā)展與進步， 社會生產(chǎn)和生活 對電能供應(yīng)的質(zhì)量和管理提出了越來越高的要求。 作為電能傳輸與控制的中間樞 紐，變電所必須改變傳統(tǒng)的設(shè)計和控制模式， 才能適應(yīng)現(xiàn)代電力系統(tǒng)、 現(xiàn)代化工 業(yè)生產(chǎn)和社會生活的發(fā)展趨勢。 電能從區(qū)域變電站進入工廠后， 首先要解決的就 是如何對電能進行控制、 變換、分配和傳輸?shù)葐栴}。 而變電所就擔(dān)負著這一重任 , 一旦變電所出了事故而造成停電， 則整個工廠的生產(chǎn)過程都將停止進行， 甚至還 會引起一些嚴重的安全事故工廠供電工作

2、要很好的為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，必須滿足如下基本要求。（1）安全。在電能供應(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。根據(jù)可靠性的要求， 工廠部的電力負荷分為一級負荷、 負荷、 三級負荷三種。 一級負荷為因突然停電會造成設(shè)備損壞或造成人身傷亡， 因此必 須有兩個獨立源供電； 二級負荷突然停電會造成經(jīng)濟上的較大損失或會造成社會 秩序的混亂， 因此必須有兩回路供電， 但當(dāng)去兩回線路有困難時， 可容許有一回 專用線路供電；三級負荷由于突然停 電造成的影響或 損失不大，對供電電源 工作特殊要求。（3）優(yōu)質(zhì)。應(yīng)滿足用戶對電壓、頻率、波形不畸變等電能質(zhì)量要求。（4）經(jīng)濟。在滿足以上要求的前提下，供電系

3、統(tǒng)盡量要接線簡單，投資 要少，運行費用要低，并考慮盡可能地節(jié)約點能和有色金屬的消耗量。工廠供電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一個組成部分，必然受到電力系統(tǒng)工況的影響 和制約，因此供電系統(tǒng)應(yīng)該遵守電力部門制定的法規(guī)， 評價分析可以應(yīng)用電力系 統(tǒng)中采用的分析、計算方法。其基本容有以下幾方面：進線電壓的選擇， 變配 電所位置的電氣設(shè)計， 短路電流的計算及繼電保護， 電氣設(shè)備的選擇， 車間 變電所位置和變壓器數(shù)量、容量的選擇， 防雷接地裝置設(shè)的作用。目錄.第1章負荷計算和無功功率補償 錯誤!未定義書簽。1負荷計算 錯誤!未定義書簽。2無功功率補償 錯誤!未定義書簽。第2章 變電所位置與型式的選擇 錯誤!未定義書簽。

4、第3章變電所主變壓器及主接線方案的選擇 錯誤!未定義書簽。1變電所主變壓器的選擇 錯誤!未定義書簽。2變電所主接線方案的選擇 83兩種主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟比較 10第4章 短路電流計算 錯誤!未定義書簽。1繪制計算電路122確定短路計算基準值123計算短路電路中各元件的電抗標幺值 124計算k-1 （ 10.5kV側(cè)）點短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量 135計算k-2 （ 0.4kV側(cè)）點短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量13第5章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗 錯誤!未定義書簽。1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗 錯誤!未定義書簽。2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗 153高低壓母線的選

5、擇 錯誤!未定義書簽。第6章 變壓所進出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇 錯誤!未定義書簽。1 10kV高壓進線和引入電纜的選擇 162 380V低壓出線的選擇 173高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗 19.第8章 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護的整定. 錯誤!未定義書簽。1變電所二次回路方案的選擇 錯誤!未定義書簽。2變電所繼電保護裝置 213裝設(shè)電流速斷保護 214作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護裝置 22第8章變電所防雷與接地裝置的設(shè)計 231變電所的防雷保護 232變電所公共接地裝置的設(shè)計 24（一）負荷計算和無功功率補償1.負荷計算各車間的負荷計算如表1和2所示金工車間的負荷計算如表1所示。序號設(shè)

6、備名稱設(shè)備容量/kW臺數(shù)/臺總?cè)萘? kW1-3 13-1623-25 3632-34車床7.1251499.754銑床12.8112.85 21 35搖臂鉆6.925320.7756 7 41 42銑床9.8439.28 9二銑床8.7217.410砂輪機3.213.211 12砂輪機21217 181磨床9.2218.419磨床14.3114.320 38磨床13.3226.622 37車床10.125220.2526 27磨床15.75231.528立車631632938.7138.730車床20.15120.15311搖臂鉆10.5110.539 40龍門刨85.42170.843 4

7、4 45銑床8.7326.146鏜床9.319.347銑床9.819.848橋式起重機23.2123.249 50橋式起重機39.5279總計756.725XX機械廠負荷計算如表2編 號名 稱類 別設(shè)備容 量Pe/kW需要系數(shù)Kdcos©tan©計算負荷P30/kWQ0 /kvarS30/kVAI 30/A1冷 作 車 間動 力100110昭八、明17.280.81.0013.820小 計113.82110158.29240.52裝 配 車 間動 力8090照八、明14.40.81.0011.520小 計91.5290128.36195.023倉 庫動 力2020照八、明1

8、4.40.71.0010.080小 計30.082036.1254.824金 工 車 間動力756.7250.250.61.33189.18251.61照八、明17.280.81.0013.820小 計774.005203251.61323.29491.195戶 外 照 八、 明照八、明20152537.95總計（380V側(cè)）458.42486.61計入KEP=0.8 KE P=0.850.7366.74413.62522.79839.882.無功功率補償 由表2知，該廠380V側(cè)最大負荷時的功率因數(shù)為0.81 , 而供電部門要求該廠10KV進線側(cè)最大負荷時功率因數(shù)不應(yīng)低于0.90?？紤]到主變

9、壓器的無功損耗遠大于有功損耗，因此380V側(cè)最大負荷時功率因素應(yīng)稍大于0.90，暫取0.92來計算380V側(cè)所需無功功率補償容量：變電所位置和型式的選擇QC=P3o(tani-tan2)=366.74ta n(arccos0.7)-ta n(arccos0.92)kvar=202.04kvar參照圖1,選PGJ1型低壓自動補償評屏，并聯(lián)電容器為 BW0.4-10-3型，采用其方案1 （主屏）1臺與方案3 （輔屏）4臺相結(jié)合，總共容量為 60kvar 5=300kvar。補償前后，變壓器低壓側(cè)的有功計算負荷基本不變，而無 功計算負荷 Q30 = （ 413.62-300 ）kvar=113.62

10、 kvar ， 視在功率IS30P3oQ3o=396.81kV A,計算電流I薊 綣=602.9 A,功率因數(shù)提高為V 3U N'P30cos = =0.94。$0在無功補償前，該變電所主變壓器T的容量為應(yīng)選為630kVA,才能滿足負荷 用電的需要；而采取無功補償后，主變壓器T的容量選為400kVA的就足夠了。同時由于計算電流的減少，使補償點在供電系統(tǒng)中各元件上的功率損耗也相應(yīng)減 小，因此無功補償?shù)慕?jīng)濟效益十分可觀。因此無功補償后工廠380V側(cè)和10kV側(cè)的負荷計算如表3所示。主屏輔屏-_41-卜rdJTJ / -I、 r-匚/n rA1#方案6支路3#方案6支路2#方案8支路4#方案

11、8支路圖1 PGJ1型低壓無功功率自動補償屏的接線方案因此無功補償后工廠380V側(cè)和10KV側(cè)的負荷計算如表2.2所示表3無功補償后工廠的計算項目Co®計算負荷Rw/kwQ30/kwS30/kvwI 30/A380V側(cè)補償前負 荷0.81366.74413.62522.79839.88380V側(cè)無功補償 容量-300380V側(cè)補償后負 荷0.95366.74113.62383.94583.34主變壓器功率損 耗0.015 S30=5.80.06 830=23.0410KV負荷總計0.94372.54136.66396.8122.9（二）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

12、的負荷中心，工廠的負荷中心按負荷功率矩法來確定。在工廠平面圖的下邊和左側(cè)，分別作一直角坐標的X軸和y軸，然后測出各車間（建筑）和宿舍區(qū)負荷點的坐標位置，Pl、P2、P3、P4、分別代表倉庫、裝配車間、冷作車間、金工車間的功率，設(shè)定R（ 1.6，0.8 ）、F2（4.9，0.8 ）、F3（ 1.76，2.95 ）、F4（4.75，2.95 ）、，并設(shè) P5（3.5，1.85 ）為戶外照 明區(qū)的中心負荷，如圖 3-1所示。而工廠的負荷中心假設(shè)在 P（x, y）,其中P=P + F2 + P3+P4 + P5= P。因此仿照力學(xué)中計算中心的力矩方程，可得負荷 中心的坐標：x= P1x1+P2x2+P

13、3x3+= 刀（Pixi）（2.1 ）P1+P2+P3+刀 Piy= P1v1+P2v2+P3y3+= 刀（Piyi）P1+P2+P3+刀 Pi（2.2 ）把各車間的坐標代入（2.1 ）、（2.2 ），得到x =3.77，y = 2.31。由計算結(jié)果可知， 工廠的負荷中心在金工車間的西南角。 考慮到周圍環(huán)境及進出線方便，決定在金 工車間的南側(cè)緊靠車間建造工廠變電所，器型式為附設(shè)式。x(三)變電所主變壓器及主接線方案的選擇1.變電所主變壓器的選擇根據(jù)工廠的負荷性質(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)一臺主變壓器型號采用S9型，容量根據(jù)式 S.T > S

14、o, &.T為主變壓器容量，S30.為總的計算負荷。選Sn.t=500 kVA> S30 =396.81 kVA,即選一臺S9-400/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級負荷所需的備用電源，考慮由鄰 近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。(2) 裝設(shè)兩臺變壓器型號為S9型，而每臺變壓器容量根據(jù)式S.t(0.6-0.7)S 30、Sn.t > S30( i +n)選擇，即Sn.t" (0.6-0.7)396.81 kVA= (238.08-276.77 ) kVASN-T > S30( i + n) =323.29 KVA因此選兩臺S9-400/10型低損耗配電變壓

15、器。工廠二級負荷所需的備用電 源，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均為Yyn0。2.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裝置一臺主變壓器的主接線方案如圖2所示。10kVGV口 -10GG-1A(J)-03FS4-10丄GG-1A(F)-07 -GG-1A(F)-07S9-40010/0.4kV（備用電源）220/380V高壓柜列GG-1A(J)-03GG-1A(F)-54GG-1A(F)-07GG-1A(F)-07-主變聯(lián)絡(luò)（備用）圖3裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案（2）裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案

16、3所示。裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案如圖10kVFSGV口-10I | GG-1A(F)-113、11-GG-1A(J)-011GG-1A(F)-070GG-1A(F)-54iiGG-1A(F)-960S9-400 10/0.4kVS9-400A 10/0.4kVf 聯(lián)絡(luò)線（備用電源）220/380V高壓柜列GG- 1A(F) -113GG- 1A(F) -11GG- 1A(J) -01GG- 1A(F) -96GG- 1A(F) -07GG- 1A(F) -547主主 聯(lián)絡(luò) 變變（備用）圖4裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案3兩種主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟比較如表4所示表4主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟比較比較項

17、目裝設(shè)一臺主變的方案（見圖2）裝設(shè)兩臺主變的方案（見圖3）技術(shù)指供電 安全 性滿足要求滿足要求標供電 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，電壓損耗較小靈活 方便 性只有一臺主變，靈活性稍差由于有兩臺主變，靈活性較好擴建 適應(yīng) 性稍差一些更好一些經(jīng)濟指標電力 變壓 器的 綜合 投資 額查得S9-400/10的單價為4萬 元，而變壓器綜合投資約為其單 價的2倍，因此綜合投資約為2*4=8萬元查得S9-400/10的單價為4萬元，因此兩臺變壓器的綜合投資約為4*4=16萬元，比一臺主變方案多 投資8萬元咼壓 開關(guān) 柜(含計量 柜)的綜合 投資 額查得GG

18、-1A(F)型柜可按每臺4 萬元計，其綜合投資可按設(shè)備的 1.5倍計，因此高壓開關(guān)柜的綜合投資約為4*1.5*4=24萬元本方案米用6臺GG-1A(F)柜，其 綜合投資約為6*1.5*4=36萬元，比一臺主變方案多投資12萬元電力 變壓 器和 咼壓 開關(guān) 柜的 年運 行費主變的折舊費=21萬元*0.05=1.05萬兀；咼壓開關(guān)柜 的折舊費=24萬元*0.06=1.44 萬元；變配電的維修管理費=(30.2+24)萬元*0.06=3.25 萬 元。因此主變和咼壓開關(guān)柜的折舊和維修管理費=(1.05+1.44+3.25 ) =5.74 萬元主變的折舊費=32.8萬元 *0.05=1.64萬兀；咼壓

19、開關(guān)柜的 折舊費=36萬元*0.06=2.16萬元； 變配電的維修管理費=(42+36) 萬兀*0.06=4.68萬兀。因此主變 和高壓開關(guān)柜的折舊和維修管理 費=(1.64+2.16+4.68 ) =8.48 萬 兀，比一臺主變方案多投資 2.74 萬元供電貼費主變谷量每KVA為x兀，供電貼費=400KVA*x萬元 /KVA=0.4x 萬元供電貼費=2*400KVA*x萬元=0.8x萬兀，比一臺主變多交0.4x萬兀從上表可以看出，按技術(shù)指標，裝設(shè)兩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)濟指標，則裝設(shè)一臺主變的主接線方案遠由于裝設(shè)兩臺主變的主接線方案，因此決定米用裝設(shè)一臺主變

20、的主接線方案。(四)短路電流的計算1計算電路500MVALGJ-150,8kmooK-110.5kVS9-630 o.4kVK-2圖52確定短路計算基準值設(shè)基準容量Sd =100MVA基準電壓Ud =Uc =1.05 U n , Uc為短路計算電壓，即高壓側(cè)Ud1=10.5kV，低壓側(cè)Ud2=0.4kV，則Sd100MVA3Ud13 10.5kV5.5kA(5.1),Sd100MVA 一d2 -3Ud2144kA3 0.4kVd13元件的電抗標幺值計算(1)電力系統(tǒng)查的電力系統(tǒng)出口斷路器SN10-10H的斷流容量Soc =500MVA故X1 =100MVA/500MVA=0.2(2)架空線路查

21、得架空線路電抗x0=0.35 Q/m,而架空線路長1km,故X2XolSdU；0.35 /m100 MVA2(10.5kV)0.3(3) 電纜查得電纜電抗xq=0.08 Q /m,而電纜長0.08km,故xz |Sdccc C S 100MVA CCCLX3x0l -7 0.080.08km2 0.005Uc(10.5kV)(4) 電力變壓器查表得變壓器的短路電壓百分值Uk%=4,故Uk%Sd 4100 MVAX 44100SN 1001000 kVA式中，Sn為變壓器的額定容量。因此繪制短路計算等效電路如圖11k-1145.2所示。k-20.22.6YW4 k-1圖6短路計算等效電路 點短路

22、時的相關(guān)計算(1)總電抗標幺值X (k 1)X1X2 X3 =0.2+0.3+0.005=0.505(2)三相短路電流周期分量有效值I d1*X (k1)鬻A 10(3)其他短路電流"(4)Ii (3)I sh曙 1.51I三相短路容量(3)10.89kA2.55I"(3)"k 12.55 10.89kA27.77kA1.51 10.89kA16.44kA5 k-2(1)S(3)SdSk 1*X (k 1)縣A 198MVA點短路時的相關(guān)計算總電抗標幺值X (k 2) X1 X2 X3 X4 =0.2+0.3+0.005+4=4.505(2)三相短路電流周期分量有

23、效值I *I d2I k 2X (k2)4kA 31.96kA4.505(3) 其他短路電流I "(3)I I S3)1.841i S3 1.09I(4) 三相短路容量"(3)”k3)231.96kA1.84 31.96kA58.81kA1.09 31.96kA34.84kAS(3)SdSk 2*X (k 2)嗨A 22.2MVA4.505以上短路計算結(jié)果綜合圖表5所示表5短路計算結(jié)果短路計算點三相短路電流三相短路容量/MVAI(3)I kI "(3)丨ishI shSk3)k-110.8910.8910.8927.7716.64198k-231.9631.963

24、1.9658.8134.8422.2(五) 變電所一次設(shè)備的選擇校驗a按工作電壓選擇設(shè)備的額定電壓U n e 一般不應(yīng)小于所在系統(tǒng)的額定電壓 Un，即U Ne Un， 高壓設(shè)備的額定電壓UNe應(yīng)不小于其所在系統(tǒng)的最高電壓Umax，即Un。Umax。 UN=10kV, Umax=11.5kV，高壓開關(guān)設(shè)備、互感器及支柱絕緣額定電壓UNe=12kV, 穿墻套管額定電壓UNe=11.5kV，熔斷器額定電壓UNe=12kV。b按工作電流選擇設(shè)備的額定電流|Ne不應(yīng)小于所在電路的計算電流130，即I Ne I 30c按斷流能力選擇設(shè)備的額定開斷電流loc或斷流容量Soc，對分斷短路電流的設(shè)備來說，不應(yīng)，

25、即小于它可能分斷的最大短路有效值i【3)或短路容量sk3)Ioc Ik3)或 SO3)Sk3)(6.1)對于分斷負荷設(shè)備電流的設(shè)備來說，則為loc Ioc OL max ，I OL max 為最大負荷電流。d隔離開關(guān)、負荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(1) 動穩(wěn)定校驗條件(6.2)iS3)、IS?分別為開關(guān)所i i 甲或 I I(h)I max shm ax shimax、丨max分別為開關(guān)的極限通過電流峰值和有效值,處的三相短路沖擊電流瞬時值和有效值(2) 熱穩(wěn)定校驗條件I't I(3)2tma1 10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗如表7所示表6 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗選擇校驗項目電

26、壓電流流力 斷能動穩(wěn) 定度熱穩(wěn) 定度其他裝置地點條件參數(shù)UNI 30| (3)1 Ki (3)i shI(3)2 gl1y-ima數(shù)據(jù)10KV23.110.8927.77142.31次 設(shè) 備 型 號 規(guī) 格額定參數(shù)UNI NI OCI max2111高壓少油斷路器SN10-10H /100010KV1000A31.5kA80kA31.52X 2=3969咼壓隔離開關(guān)GN19-10/40010KV400A一31.5KA12.5 2X 4=625高壓熔斷器RN2-1010KV0.5A50kA一一電壓互感器JDJ-1010/0.1KV一一一一電壓互感器 JDZJ-10鳥嘰VV3 m3 3一一一一電

27、流互感器LQJ-1010KV100/5A一2252*CKA 31.82.1(90 x 0.1),A x 仁 81二次負荷 0.6 Q避雷器FS4-1010KV一一一一戶外式咼壓隔離開關(guān) GW4-15G/40015KV400A一31.5102x 5=500表6所選一次設(shè)備均滿足要求。2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗同樣依據(jù)1節(jié)方法，做出380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗，如表7所示，所選數(shù)據(jù)均滿足要求。表7 380V 一次側(cè)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)定度苴丿、它裝置 地點 條件參數(shù)Un1 NI (3)1 kI (3)I shI(3)2 1l15ma-數(shù)據(jù)380V總583.

28、34A31.96kA58.81kA31.9620.7715-一次 設(shè)備 型號 規(guī)格額定參數(shù)U N eU N eI OCimaxIt2 1-低壓斷路器DW15-600/3D380V600A40kA-低壓斷路器DZ20-630380V630A(大于I 30 )42KA（較咼）-低壓斷路器DZ20-200380V200A（大于1 30 ）42kA(較咼)-低壓刀開關(guān)HD13-600/30380V600A-電流互感器LMZJ1-0.5500V630/5A-電流互感器LMZ1-0.5500V100/5A160/5A-查表得到，10kV母線選LMY-3(40 4),即母線尺寸為40mm4mm;380V母線

29、選LMY-3 (60 6) +40 4，即母線尺寸為 60mm 6mm而中性線母線尺寸為60mm 6mm(六) 變壓所進出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇1. 10kV高壓進線和引入電纜的選擇(1) 10kV高壓進線的選擇校驗采用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I30=Iint=23.1A及室外環(huán)境溫度34.6。，查表得，初選LJ-16，其34.6 ° C時的I引=93.5A>I 30,滿足發(fā)熱條件。2) 校驗機械強度查表得，最小允許截面積Amin =35mm2，因此按發(fā)熱條件 選擇的LJ-16不滿足機械強度要求，故改選 LJ-16。由于此線路很短，故

30、不需要校驗電壓損耗。(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之間埋地敷設(shè)。1) 按發(fā)熱條件選擇由I30 = I1nt =28.4A，查表得，初選纜線芯截面為25mm2的交聯(lián)電纜，其Ial=149A>I 30,滿足發(fā)熱條件。2) 校驗熱路穩(wěn)定 按式A Amin I，A為母線截面積，單位為mm2; AminC為滿足熱路穩(wěn)定條件的最大截面積，單位為 mm2 ; C為材料熱穩(wěn)定系數(shù)；1(3)為母線通過的三相短路穩(wěn)態(tài)電流，單位為 A； tima短路發(fā)熱假想時間，單位為s。本電纜線中I=10890, tima =0.5+0.2+0.05=

31、1.25s，終端變電所保護動作時間為 Is,斷路器斷路時間為0.2s ,C=77 ,把這些數(shù)據(jù)代入公式中得.-t ima"c10890、.0.7577122mm2 >A=25,不滿足發(fā)熱條件，故改選JL22-10000-3150電纜滿足要求。2 380V低壓出線的選擇（1）饋電給冷作車間的線路采用 VV22-1000型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接 埋地敷設(shè)。1 ）按發(fā)熱條件需選擇由I30=240.5A，查表，初選纜芯截面 95mm2，其I al=243A>l 30，滿足發(fā)熱條件。2）校驗電壓損耗由圖所示的工廠平面圖量得變電所至冷作車間距離約為129m而查表得到150mm2的銅

32、芯電纜的 農(nóng)=0.24 /km （按纜芯工作溫度75°計），X°=0.07 /km，又冷作的P30=1OOkW, Q3°=110 kvar，故線路電壓損耗為U （pR qX） 100kW （0.24 0.129） 110k var （0.07 0.129）108VU n0.38kV10.8U% 100%2.8% > U al % =5%3803）斷路熱穩(wěn)定度校驗t斗"ma0.75小c2AminI ()31960240mmC115由于前面按發(fā)熱條件選擇150mm2的纜芯截面小于Amin，不滿足短熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為 240mm2的電纜，即選

33、VV22-1000-3 240+1 95的四芯 聚氯乙烯絕緣的銅芯電纜，中性線芯按不小于相線芯一半選擇，下同。（2）饋電給2號廠房裝配車間的線路，亦采用 VV22-1000-3 240+1 95的四芯聚氯乙烯絕緣的銅芯電纜直埋敷設(shè)（方法同上，從略） 。（3）饋電給倉庫的線路，亦采用 VV22-1000-3 240+1 95的四芯聚氯乙烯（4）饋電給金工車間的線路，由于金工車間就在變電所旁邊，而且共一建筑物，因此采用交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯芯導(dǎo)線BV-1000型5根（包括3根相線、1根N線、1根PE線）穿硬塑料管架空敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件需選擇由l30=491.19A及環(huán)境溫度23.2 C，初選截面積3

34、00 mm2，其I ai=540A>l 30 滿足發(fā)熱條件。2）校驗機械強度查表得，Amin =2.5 mm2，因此上面所選的300mm2的導(dǎo)線滿足機械強度要求。3）校驗電壓損失所選穿管線估計長50m而查表得R0 =0.09 /km, X°=0.07 /km，又金工車間的 P3o=251.61kW, Q30 =6323.29kvar，因此（pR qX） 8.8kW （8.55 0.05） 6kvar （0.119 0.05）U10VU n0.38kV10100%3802.63% < U al % =5%故滿足允許電壓損耗的要求。（5）饋電給戶外照明區(qū)的線路采用 BLX-1

35、000型鋁芯橡皮絕緣線架空敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇由l3°=37.95A及室外環(huán)境溫度 23.2 C,初選BLX-1000-16,其23.2 C時Ial45A>I30,滿足發(fā)熱條件。2）效驗機械強度查表可得，最小允許截面積 Amin=10mm因此BLX-1000-1 6不滿足機械強度要求，故改選纜芯截面為10 mm2的電纜3）校驗電壓損耗查工廠平面圖可得變電所至戶外照明區(qū)的負荷中心距離 84m左右，而查表得 其阻抗值與BLX-1000-1 10近似等值的LJ-10的阻抗Ro =3.33 /km， Xo =0.280 /km (按線間幾何均距0.8m)，又戶外照明區(qū)的P30 =2

36、0KVy Q30=15kvar，因此U (pR qX) 20kW (3.33 0.084) 15kvar (0.28 0.084)155VUN0.38kV.15.5, n/ c,U%100% 4% < Ual% =5%380滿足允許電壓損耗要求。因此決定采用四回 BLX-1000-1 10的三相架空線路對 戶外照明區(qū)供電。PEN線均采用BLX-1000-1 6橡皮絕緣線。重新校驗電壓損耗， 完全合格。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)聚氯乙烯絕緣的鋁心電纜，直接埋地敖設(shè)，與相 距約1.08Km的臨近單位變配電所的10K V母線相連。1 )按發(fā)熱條件選擇工

37、廠二級負荷容量共 323.29KVA, I30323.29kVA/(、. 3 10kV)18.7A。查表：初選纜心截面為25mm2的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，其I引90A I30滿 足要求。2 )校驗電壓損耗可查得纜芯為25mm2的鋁R01.54 /km(纜芯溫度按 80 C計)，X。 0.12 /km，而二級負荷的 203kW , Q30251.61k var，線路長度按 2km計，因此U 258.8kW (1.54 2)211.9k var (0.12 2) 淵10kVU %(85V/10000V) 100%0.85 U al 5%由此可見滿足要求電壓損耗5%的要求。3）短路熱穩(wěn)定校驗按本

38、變電所高壓側(cè)短路電流校驗，由前述引入電纜的短路熱穩(wěn)定校驗， 可知 纜芯25 mm2的交聯(lián)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)定校驗計算無法進行，只有暫缺。以上所選變電所進出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號規(guī)格如表8所示。表8進出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號規(guī)格線路名稱導(dǎo)線或電纜的型號規(guī)格10K V電源進線LGJ-35鋁絞線（三相三線架空）主變引入電纜YJL22-10000-3X 25交聯(lián)電纜（直埋）至冷作車間VV22-1000-3 240+1 95四芯塑料電纜（直埋）380V至裝配車間VV22-1000-3 240+1 95四芯塑料電纜（直埋）低壓:至倉庫

39、VV22-1000-3 240+1 95四芯塑料電纜（直埋）出線至金工2車間BLV1000 1 X 4鋁芯線5根穿徑25mm硬塑管至戶外四回路，每回路 3X BLX-1000-1 X 10+1X BLX-1000-1 X 6 橡照明區(qū)皮線（三相四線架空線）與臨近單位10KV 聯(lián)絡(luò)線YJL22-10000-3X 16交聯(lián)電纜（直埋）（七）變電所二次回路方案的選擇與繼電保護的整定1高壓斷路器的操作控制與信號回路斷路器采用手動操動。2變電所的電能計量回路 變電所高壓側(cè)裝設(shè)專用計量柜，裝設(shè)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表和無功電能， 并以計算每月工 廠的平均功率因數(shù)。計量柜由

40、上級供電部門加封和管理。（3）變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路變電所高壓側(cè)裝有電壓互感器一一避雷器柜。其中電壓互感器為3個JDZ10型，組成丫。/）/ （開口）Y0/Y0/的接線, 用以實現(xiàn)電壓側(cè)量和絕緣監(jiān)察。作為備用電源的高壓聯(lián)路線上，裝有三相有功電度表和三相無功電度表、 電流表，接線圖。高壓進線上，也裝上電流表。低壓側(cè)的動力出線上，均裝有有功電度表和無功電度表，低壓照明線路上裝上 三相四線有功電度。低壓并聯(lián)電容器組線路上，裝上無功電度表。每一回路均裝 設(shè)電流表。低壓母線裝有電壓表，儀表的準確度等級按符合要求。4變電所繼電保護裝置（1）主變壓器的繼電保護裝置1）裝設(shè)瓦斯保護。當(dāng)變壓器油箱故障產(chǎn)生輕

41、微瓦斯或油面下降時， 瞬時動作于信號；當(dāng)產(chǎn)生大量的瓦斯時,應(yīng)動作于高壓側(cè)斷路器。2）裝設(shè)反時限過電流保護。采用DL15型感應(yīng)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。a.過電流保護動作電流整定opK rel K w IKre Ki LmaX其中丨 Lmax 2I 1NT 2400KVA/( .3 10KV)2 23.1A46A，可靠系數(shù)Krei 1.2，接線系數(shù)Kw1，繼電器返回系數(shù)Kre 0.8，電流互感器的電流比Ki =100/5=20，因此動作電流為：I OP1.2 146 A 3.5A0.8 20因此過電流保護動作電流整定為 4A。b過電流保護動作時間的整定因本變電所為

42、電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過電流保護的動作時間（10倍的動作電流動作時間）可整定為最短的0.5s 。c過電流保護靈敏度系數(shù)的檢驗Spk minop 1其中，Ikmin I K2)2 / Kt0.866IK3)2/KT =0.866 31.96kA/(10kV/0.4kV)=1.1kAIop1IopKj/Kw 4A 20/1 80A，因此其靈敏度系數(shù)為：Sp 1100A/80A13.81.5滿足靈敏度系數(shù)的1.5的要求。3）裝設(shè)電流速斷保護利用DL15型繼電器的電流速斷裝置實現(xiàn)a速斷電流的整定K rel1 qb利用式IqbK relK wKiKt1.2 , Kw 1 , Ki 100/51.2

43、131960A75.1A20 25速斷電流倍數(shù)整定為KqbIk max ,其中 Ikmax 丨 31.96KA,20 , Kt 10/0.425，因此速斷保護電流為Iqb/Iop75.1A/4A18.8b電流速斷保護靈敏度系數(shù)的檢驗利用式 Sp 土吧，其中 Ik min IK2)2 0.8661 K3)2 0.866 10.899.4kA，'Iqb1Iop1 IopKi/Kw 75.1A 20/11502A ，因此其保護靈敏度系數(shù)為S 9400A/1502A6.3 1.5。按GB50062- 92規(guī)定，電流保護的最小靈敏度系數(shù)為1.5，因此這里裝設(shè)的電流速斷保護的靈敏度系數(shù)是達到要求的。但按JBJ696和JGJ/T16 92的規(guī)定，其最小靈敏度為 2,則這里裝設(shè)的電流速斷保護靈敏度系數(shù)偏底。(2) 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護裝置1)裝設(shè)反時限過電流保護。亦采DL15型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式接線，去分跳閘的操作 方式。a過電流保護動作電流的整定，利用式Iop仏一乞ILmax，其中Kre KiI Lmax 2I 30I 30I 30( ) I 30( ) /O'- 3U 1N )323.29kVA/( .3 10kV)18.7AKre