石油二機廠降壓變電所的電氣設(shè)計優(yōu)選

1、中國地質(zhì)大學(xué)長城學(xué)院本科課程設(shè)計題 目石油二機廠降壓變電所的電氣設(shè)計系 別學(xué)生姓名專業(yè)電氣工程及其自動化學(xué)號指導(dǎo)教師 劉瑞靜職稱2014 年6月 11日1 / 25word.（一） 設(shè)計題目石油二機廠降壓變電所的電氣設(shè)計（二）設(shè)計要求要求根據(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、經(jīng)濟合理的要 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)備和進出線， 確定二次回路 方案，選擇整定繼電保護裝置，最后定出設(shè)計說明書。（三）設(shè)計依據(jù).工廠平面圖圖.工廠負(fù)荷情況：本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負(fù)

2、荷利用小時為3500h,日最大負(fù)荷持續(xù)時間為8h。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級負(fù)2 / 25word.荷外，其余均屬三級負(fù)荷。低壓動力設(shè)備均為三相，額定電壓為380V照明及家用電器均為單相，額定電壓為 220V。廠房編P用電單位名稱負(fù)荷性質(zhì)設(shè)備容量kW需要系數(shù)功率因數(shù)1鑄造車間動力3000.40.7照明60.71.02鍛壓車間動力4000.30.65照明80.71.03金工車間動力4000.30.65照明90.71.04電鍍車間動力2000.60.8照明70.71.05熱處理車間動力2000.60.8照明80.71.06裝配車間動力2000.40.7照明70.71.07機修車間動力2

3、000.30.65照明40.71.08鍋爐房動力800.60.65照明20.71.09倉庫動力200.30.7照明20.71.0生活區(qū)照明2000.71.0.供電電源情況:按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽訂的供用協(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)線牌號為 LGJ-95導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距 為1m;干線首端（即電力系統(tǒng)的饋電變電電站）距離本廠約10km,該干線首端所裝高壓斷路器500MVA,此斷路器配備有定時限過電流 保護和電流速斷保護，其定時限過電流保護整定的動作時間為 2s。為 滿足工廠二級負(fù)荷的要求，可采用聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單

4、位取得備用電3 / 25word.源。已知與本廠高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線路總長度達100km,電纜線路總長度達30km。.氣象資料本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為 38 C,年平均氣溫為23C,年最 低氣溫為-8 C ,年最熱月平均最高氣溫為 33 C ,年最熱月平均氣溫 為26C,年最熱月地下0.8處平均溫度為25Co當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向為東 北風(fēng)，年雷暴是數(shù)為20。.工廠最大負(fù)荷時的功率因數(shù)不得低于 0.92 。4 / 25word. TOC o 1-5 h z 前言 6 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 一、負(fù)荷計算和無功功率計算及補償 6 HYPERL

5、INK l bookmark12 o Current Document 二、變電所位置和形式的選擇10 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 三、變電所主變壓器臺數(shù)和容量及主接線方案的選擇10 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 四、短路電流的計算12 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 五、變電所一次設(shè)備的選擇與校驗 14 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 六、變電所高、低壓線路的選擇 17 HYPER

6、LINK l bookmark40 o Current Document 七、變電所二次回路方案選擇及繼電保護的整定 19 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 八、附錄參考文獻 22 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 九、收獲和體會23 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 十、設(shè)計圖樣235 / 25word.課程設(shè)計是教學(xué)過程中的一個重要環(huán)節(jié)， 通過課程設(shè)計可以鞏固本課程理論 知識，掌握供配電設(shè)計的基本方法，通過解決各種實際問題，培養(yǎng)獨立分析和解

7、決實際工程技術(shù)問題的能力，同時對電力工業(yè)的有關(guān)政策、 方針、技術(shù)規(guī)程有一 定的了解，在計算、繪圖、設(shè)計說明書等方面得到訓(xùn)練，為今后的工作奠定基礎(chǔ)。本設(shè)計可分為九部分：負(fù)荷計算和無功功率計算及補償；變電所位置和形式 的選擇；變電所主變壓器臺數(shù)和容量及主接線方案的選擇；短路電流的計算；變電所一次設(shè)備的選擇與校驗；變電所高、低壓線路的選擇；變電所二次回路方案 選擇及繼電保護的整定；防雷和接地裝置的確定；心得和體會；附參考文獻。負(fù)荷計算和無功功率計算及補償廠房編R用電單位名稱負(fù)荷性質(zhì)設(shè)備容量kW需要系數(shù)功率因多1鑄造車間動力3000.40.7照明60.71.02鍛壓車間動力4000.30.65照明80

8、.71.03金工車間動力4000.30.65照明90.71.04電鍍車間動力2000.60.8照明70.71.05熱處理車間動力2000.60.8照明80.71.06裝配車間動力2000.40.7照明70.71.07機修車間動力2000.30.65照明40.71.08鍋爐房動力800.60.65照明20.71.09倉庫動力200.30.7照明20.71.0生活區(qū)照明2000.71.06 / 25word.（一）負(fù)荷計算和無功功率計算在負(fù)荷計算時，采用需要系數(shù)法對各個車間進行計算， 并將照明和動力部分分 開計算，照明部分最后和宿舍區(qū)照明一起計算。具體步驟如下。.鑄造車間：動力部分，取設(shè)備容量是

9、300kWP30(21)382 0.35 133.7kWQ30(21)133.7 1.14 152.418k var00(21),133.72 152.4182202.75kVAI 30(21)202.75kVA1.732 0.38kV308.06A照明部分：取設(shè)備容量是10kWP3o（22）10kW 0.8 8kW ； Q30（22）0.金工車間：動力部分，取設(shè)備容量是 482kWP30)482 0.26 125.32kW ()Q30(31) 125.32 1.23 154.1436kvar一一 一 2一 2 一一$0(31)125.32154.1436198.66kVA198.66kVA1

10、30(31) 301.84A1.732 0.38kV照明部分：取設(shè)備容量是10kWP3o(42)10kW 0.8 8kW ； Q30(42)0.電鍍車間：動力部分，取設(shè)備容量是382kWP3o(4i)382 0.52 198.64kWQ30(41) 198.64 0.80 158.92kvarG0(41)198.642 158.922254.38kVAI 30(41)254.38kVA1.732 0.38kV386.51A照明部分：取設(shè)備容量是10kWP3o(62)10kW 0.8 8kW ； Q30(62)0().裝配車間：動力部分，取設(shè)備容量是 282kW7 / 25word.P30(51

11、)282 0.36 101.52kWQ30(51) 101.52 0.99 100.51k var00(51).101.522 100.512 142.85kVAI 30(51)142.85kVA1.732 0.38kV217.05A照明部分：取設(shè)備容量是10kWP30(82)10kW 0.8 8kW； Q30(82)0().機修車間：動力部分，取設(shè)備容量是282kWP30(61)282 0.28 78.96kWQ30(61) 78.96 1.11 87.65k var 00(61).78.962 87.652117.97kVAI 30(61)117.97kVA1.732 0.38kV179.

12、24A照明部分：取設(shè)備容量是5kWP30(92)5kW 0.8 4kW ; Q30(92)06.生活區(qū)照明，P30(61)482 0.75316.5kW 0 Q30(h)0另外，所有車間的照明負(fù)荷：P30 40kW取全廠的同時系數(shù)為：K p 0.95, pK q 0.97,則全廠的計算負(fù)荷為:6P300.95( P30(i1) P30)0.95 (990.64 40) 979.108kWi 16Q30 0.97Q30(i1) 0.97 653.72 643.11kvari 1Go 97910, 643112 116651kVA ; I30要.51ks1772.38A.3 0.38kV(二)無功

13、功率補償由以上計算可得變壓器低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷為：S30 1166.51kVA這時低壓側(cè)的功率因數(shù)為：cos979.108 0.839()1166.518 / 25word.為使高壓側(cè)的功率因數(shù)0.90 ,則低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)應(yīng)高于0.90 ,?。篶os 0.95。要使低壓側(cè)的功率因數(shù)由0.85提圖到0.95 ,則低壓側(cè)需裝設(shè) 的并聯(lián)電容器容量為：Qc 979.108 （tan arccos0.839 tanarccos0.95）k var 313.31kvar取：Qc =335kvar則補償后變電所低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷為:S30(2)979.1082 (643.11 335)2 102

14、6.44k VA計算電流I301026.44kA3 0.38kV1559.56 A變壓器的功率損耗為：R 0.015S30(2) 0.015 979.35kVA 14.69kW_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ . .Qt 0.06S 30(2) 0.06 979.35kVA 58.761kvar變電所局壓側(cè)的計算負(fù)荷為：P 30(1)979.35kW 58.761kW 1038.111kWQ 30(1)(643.11 335)k var 58.76kvar366.87kvarS30（i）1038.112 366.872kVA 1101.03kVA I3o（i）1101.03XA167

15、2.89A3 0.38kV補償后的功率因數(shù)為：cos 1 型11 0.943滿足（大于0.90）的要求。 1101.03（三）年耗電量的估算年有功電能消耗量及年無功電能耗電量可由下式計算得到：年有功電能消耗量：WPP30T年無功電能耗電量：WQ30T結(jié)合本廠的情況，年負(fù)荷利用小時數(shù) T為4200h,取年平均有功負(fù)荷系數(shù)0.72,年平均無功負(fù)荷系數(shù)0.78。由此可得本廠：年有功耗電量： Wpa 0.72 979.108kW 4200h 2960822.59kWh ；年無功耗電量： Wa 0.78 643.11k var 4200h 2106828.36kWh 0 qa9 / 25word.二變電

16、所位置和形式的選擇由于本廠有二級重要負(fù)荷，考慮到對供電可靠性的要求，采用兩路進線，一 路經(jīng)10kV公共市電架空進線（中間有電纜接入變電所）；一路引自鄰廠高壓聯(lián)絡(luò) 線。變電所的形式由用電負(fù)荷的狀況和周圍環(huán)境情況確定， 根據(jù)變電所位置和 形式的選擇規(guī)定及GB5005% 1994的規(guī)定，結(jié)合本廠的實際情況，這里變電所 采用單獨設(shè)立方式。三變電所主變壓器臺數(shù)和容量及主接線方案的選擇變電所主變壓器臺數(shù)的選擇變壓器臺數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點和經(jīng)濟運行進行選擇。當(dāng)符合下列條件之一時， 宜裝設(shè)兩臺及以上變壓器：有大量一級或二級負(fù)荷；季節(jié)性負(fù)荷變化較大；集中 負(fù)荷較大。結(jié)合本廠的情況，考慮到二級重要負(fù)荷的供電安全可靠，

17、故選擇兩臺主變壓器。變電所主變壓器容量選擇每臺變壓器的容量Snt應(yīng)同時滿足以下兩個條件：1）任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足：Snt （0.6 0.7） S302）任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足：Snt 00（111）,即滿足全部一、二級負(fù)荷需求。代入數(shù)據(jù)可得：=SNT （0.60.7 ） X 999.258= （599.6648699.4806） kV A。又考慮到本廠的氣象資料（年平均氣溫為 23 C）,所選變壓器的實際容量：取最大 SN T =699.480610 / 25word.SNT實（1 0.08） SNT 643.522KVA也滿足使用要求，同時又考慮到未來510年的負(fù)荷發(fā)展，初

18、步取Snt=1000W A o考慮到安全性和可靠性的問題，確定變壓器為SC3系列箱型干式變壓器。型號：SC3-1000/10 ,其主要技術(shù)指標(biāo)如下表 所示：變壓器型號額定容量/ kV A額定電壓/kV聯(lián)結(jié)組型號損耗/kW空載電流I。短路阻抗Uk%高壓低壓空載負(fù)載SC3-1000/10100010.50.4Dyn112.457.451.36（附：參考尺寸（mm：長：1760 寬：1025 高：1655 重量（kg）: 3410）（三）變電所主接線方案的選擇方案I :高、低壓側(cè)均采用單母線分段。優(yōu)點：用斷路器把母線分段后，對 重要用戶可以從不同母線段引出兩個回路，用兩個電路供電；當(dāng)一段母線故障時,

19、 分段斷路器自動切除故障母線保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停 電。缺點：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)檢修時該母線各出線須停電；當(dāng)出線為 雙回路時，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴建時需向兩個方向均衡擴建。方案 單母線分段帶旁路。優(yōu)點：具有單母線分段全部優(yōu)點，在檢修斷路器時 不至中斷對用戶供電。缺點：常用于大型電廠和變電中樞，投資高。方案出：高壓采用單母線、低壓單母線分段。優(yōu)點：任一主變壓器檢修或發(fā)生故 障時，通過切換操作，即可迅速恢復(fù)對整個變電所的供電。缺點：在高壓母線或 電源進線進行檢修或發(fā)生故障時，整個變電所仍需停電。11 / 25word.以上三種方案均能滿足主接線要求， 采用三方案時

20、雖經(jīng)濟性最佳，但是其可 靠性相比其他兩方案差；采用方案二需要的斷路器數(shù)量多，接線復(fù)雜，它們的經(jīng) 濟性能較差；采用方案一既滿足負(fù)荷供電要求又較經(jīng)濟，故本次設(shè)計選用方案I。根據(jù)所選的接線方式，畫出主接線圖，參見附圖變電所電氣主接線圖 。四短路電流的計算本廠的供電系統(tǒng)簡圖如圖（一）所示。采用兩路電源供線，一路為距本廠6km的饋電變電站經(jīng)LGJ-185架空線（系統(tǒng)按電源計），該干線首段所裝高壓 斷路器的斷流容量為500MV A; 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。8系統(tǒng)GQF架空線L=6KM鄰廠高壓聯(lián)絡(luò)線

21、10KVSC3-1000/10K-1K-2SC3-1000/10圖（一）卜面采用標(biāo)么制法進行短路電流計算0確定基準(zhǔn)值：0.4kV取 Sd 100 MV A, Uc1 10.5kV , Uc2I d1Sd3Ud100MV A5.500kA,3 10.5kVI d2Sd- 3U C2100MV A144.000kA,3 0.4kV12 / 25word.計算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值 ：（忽略架空線至變電所的電纜電抗）1）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么化X: 100MV A 0.200500MV A2）架空線路的電抗標(biāo)么值：查手冊得 X。0.35 /km,因此：100 MV A X20.35( /km)

22、 6km1.904(10.5kV)23）電力變壓器的電抗標(biāo)么值：由所選的變壓器的技術(shù)參數(shù)得 Uk% 6,因此:X46 100MV A100 1000kV A6.000可繪得短路等效電路圖如圖（二）所示1/0.2K-2K-13/6.02/1.9044/6.0圖（二）計算k-1點的短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)么值：X*（k 1） X1X20.200 1.904 2.1042）三相短路電流周期分量有效值：Ik3）120kA 2.614kAX （k 1）2.1043）其他三相短路電流：I （3）Ilk3）1 2.614kAi!3）2.55 2.614kA 6.666 kA 1黑

23、 1.51 2.614kA 3.947kA4）三相短路容量：Sk3）1Sd100MV A 47.529MV AX （k 1）2.104（四）計算k-2點短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量1） 總電抗標(biāo)么值：X （k 2）X1 X2 （X3IIX4）0.200 1.904 6/2 5.10413 / 25word.2)三相短路電流周期分量有效值：l3)21d214% 28.213kAX (k 2)5.1043)其他三相短路電流：I (3)心1k(3)2 28.213 kA需 1.84 28.213kA 51.912kA 1%)1.09 28.213kA 30.752 kA4)三相短路容

24、量：Sk3)2100MV A 19.592MV AX(k2)5.104五變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(一)變電所高壓一次設(shè)備的選擇根據(jù)機械廠所在地區(qū)的外界環(huán)境，高壓側(cè)采用天津市長城電器有限公司生產(chǎn) 的JYN2-10 (Z)型戶內(nèi)移開式交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備。此高壓開關(guān)柜的型號： JYN2-10/4ZTTA (說明：4: 一次方案號；Z:真空斷路器；T:彈簧操動；TA : 干熱帶)。其內(nèi)部高壓一次設(shè)備根據(jù)本廠需求選取，具體設(shè)備見附圖變電所電 氣主接線圖。初選設(shè)備：高壓斷路器：ZN24-10/1250/20高壓熔斷器：RN2-10/0.5 -50電流互感器：LZZQB6-10-0.5-200/5電壓互

25、感器：JDZJ-10接地開關(guān)：JN-3-10/25母線型號：TMY-3 (50 4); TMY-3 (80 10) +1(60 6)絕緣子型號：ZA-10Y抗彎強度：Fal 3.75kN (戶內(nèi)支柱絕緣子)從高壓配電柜引出的10kV三芯電纜采用交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，型號：YJV-3 50,無鋼鎧護套，纜芯最高工作溫度 90： C。(二)變電所高壓一次設(shè)備的校驗根據(jù)高壓一次設(shè)備的選擇校驗項目和條件，在據(jù)電壓、電流、斷流能力 選擇設(shè)備的基礎(chǔ)上，對所選的高壓側(cè)設(shè)備進行必需的動穩(wěn)定校驗和熱穩(wěn)定度校 驗。1 .設(shè)備的動穩(wěn)定校驗1)高壓電器動穩(wěn)定度校驗14 / 25word.校驗條件：imax i;Im

26、axI S3)由以上短路電流計算得iS3) = 6.666kA; 1普=2.614kAo并查找所選設(shè)備 的數(shù)據(jù)資料比較得：高壓斷路器 ZN24-10/1250/20 imax=50kA 6.666kA ,滿足條件；電流互感器 LZZQB6-10-0.5-200/5imax =79kA 6.666kA ,滿足條件；JN-3-10/25 接地開關(guān)imax=63 kA 6.666kA ,滿足條件。2)絕緣子動穩(wěn)定度校驗校驗條件：Fal Fc(3)母線采用平放在絕緣子上的方式，則：Fc f 向雷 J_ 10 7n/A (0.05m)0.004m6 3 1.67 10 m 6 (其中 a=200mm l

27、 =900mm a所以：Fc(3) = 73(6.666kA)2 09m 107N/A2 34.63N 3.75kN 滿足要求。0.2m3)母線的動穩(wěn)定校驗校驗條件：al c TMY母線材料的最大允許應(yīng)力al=140MPa10kV母線的短路電流IS；)=3.947kA; iS7 =6.666kA三相短路時所受的最大電動力:Fc(3) =、,3(6.666kA)2 01ml 10 7N/A2 34.63N母線的彎曲力矩:M21034.63N 09m 3.12N m10母線的截面系數(shù):母線在三相短路時的計算應(yīng)力:M 3.12N mc6W 1.67 1061.87MPa可得，al=140MPa c=

28、1.87MPa ,滿足動穩(wěn)定性要求。2 .高壓設(shè)備的熱穩(wěn)定性校驗1)高壓電器熱穩(wěn)定性校驗2(3)2 xIt=31.5kA,t=4s ;1t =25kA,t=4s 。取校驗條件：1tt I tma查閱產(chǎn)品資料：高壓斷路器:電流互感器：1t =44.5kA ,t=1s ; 接地開關(guān)：15 / 25word.timatop toc 0.7 0.1 0.8s, I=2.614kA,將數(shù)據(jù)代入上式，經(jīng)計算以上電器均滿足熱穩(wěn)定性要求。2）高壓母線熱穩(wěn)定性校驗校驗條件：A0十片查產(chǎn)品資料，得銅母線的C=171AS2 ,取mmtima0.75s o母線的截面:2 2A=504 mm =200mm允許的最小截面

29、:Amin.0.75s2.614kA 、s171A-2 mm一一 213.24mm從而，AAmin，該母線滿足熱穩(wěn)定性要求3）高壓電纜的熱穩(wěn)定性校驗校驗條件：A 產(chǎn)得允許的最小截面:Amin2.614kA0.75ss 171A2 mm一一 213.24mmAmin ,該電纜滿足熱穩(wěn)定性要求所選電纜YJV-3 50的截面A=50mm2從而，A（三）變電所低壓一次設(shè)備的選擇低壓側(cè)采用的也是天津長城電器有限公司生產(chǎn)的GGD型低壓開關(guān)柜:低壓斷路器：NA1型智能萬能斷路器低壓熔斷器：DW15-2000電流互感器：LMZJ1-0.5-2000/5A母線型號：TMY-3 （80 10） +1（60 6）另

30、外，無功補償柜選用2個GCJ1-01H柜子，采用自動補償，滿足補償要求。（四）變電所低壓一次設(shè)備的校驗由于根據(jù)低壓一次設(shè)備的選擇校驗項目和條件 進行的低壓一次側(cè)設(shè)備選 擇，不需再對熔斷器、刀開關(guān)、斷路器進行校驗。關(guān)于低壓電流互感器、電壓互16 / 25word.感器、電容器及母線、電纜、絕緣子等校驗項目與高壓側(cè)相應(yīng)電器相同，這里僅 列出低壓母線的校驗：380kV側(cè)母線上母線動穩(wěn)定性校驗：校驗條件：al cTMY母線材料的最大允許應(yīng)力al=140MPa380kV母線的短路電流iSh)=51.912kA; IS；)=30.752kA三相短路時所受的最大電動力為:F(3)3 (51.912kA)20

31、9m 107N/A2 2100.37N0.2m母線的彎曲力矩:M2102100.37 N 0.9m . 189.033N m10母線的截面系數(shù):b2hW 6(0.08m)2 0.01m5 31.07 10 m6母線在三相短路時的計算應(yīng)力:189.033N m , 5-17.67MPa1.07 10 5m3可得，al=140MPa c=17.67MPa,滿足動穩(wěn)定性要求。380V側(cè)母線熱穩(wěn)定性校驗：校驗條件：A 4所=I匹C查產(chǎn)品資料，得銅母線的C=171A/，取tima 0.75s 0 mm母線的截面： A=8010 mm2 =800mm2允許的最小截面：Amin 28.213kA 0.75s

32、142.88mm2s171A-2mm從而，A Amin ,滿足熱穩(wěn)定性要求。六 變電所高、低壓線路的選擇為了保證供電的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟，選擇導(dǎo)線和電纜時應(yīng)滿足下列條 件：發(fā)熱條件；電壓損耗條件；經(jīng)濟電流密度；機械強度。17 / 25word.根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗：一般10KV及以下的高壓線路和低壓動力線路，通常先按發(fā) 熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗其電壓損耗和機械強度。對于低壓照明線路, 因?qū)﹄妷核揭筝^高，通常先按允許電壓損耗進行選擇，再校驗其發(fā)熱條件和 機械強度。（一）高壓線路導(dǎo)線的選擇架空進線后接了一段交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜YJV-3 50做引入線（直埋）高壓側(cè)計算電流I30 65.7

33、0A所選電纜的允許載流量：, lai 125A I30 65.70A滿足發(fā)熱條件。（二）低壓線路導(dǎo)線的選擇由于沒有設(shè)單獨的車間變電所，進入各個車間的導(dǎo)線接線采用TN-C-S系統(tǒng);從變電所到各個車間及宿舍區(qū)用埋地電纜供電，電纜采用VV22型銅芯交聯(lián)聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜，根據(jù)不同的車間負(fù)荷采用不同的截 面。其中導(dǎo)線和電纜的截面選擇滿足條件：1）相線截面的選擇以滿足發(fā)熱條件即，lai I30；2）中性線（N線）截面選擇，這里采用的為一般三相四線，滿足 A 0.5A ;3）保護線（PE線）的截面選擇一、A 35mm2 時，APE 0.5A ;二、A 16mm2 時，Ape A三、1

34、6mm2 A 35mm2 時，APE 16mm24）保護中性線（PEN的選擇，?。∟線）與（PE）的最大截面。結(jié)合計算負(fù)荷，可得到由變電所到各個車間的低壓電纜的型號為: 電鍍車間：VV22-1KV-3X 120+1X70 三根并聯(lián);鑄造車間：VV22-1KV-3X 240+1X 12 兩根并聯(lián);lai 207 3 621A 455.82Alal 310 2 620A 362.58Alal 264 2 528A 344.42A裝配車間：VV22-1KV-3X 70+1X 50兩根并聯(lián);lal 152 2 304A 269.64A金工車間：VV22-1KV-3X 185+1X95 兩根并聯(lián);18

35、/ 25word.機修車間：VV22-1KV-3X 50+1X35 兩根并聯(lián)；1al 129 2 258A 222.24A另外，送至各車間的照明線路采用：銅芯聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線BV型號。七 變電所二次回路方案選擇及繼電保護的整定（一）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。蓄電池組供電的直流操作電源帶有腐蝕性， 并且有爆炸危險；由整流裝置供 電的直流操作電源安全性高，但是經(jīng)濟性差。考慮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，維護方便。這里采用交流操作電源。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構(gòu)的形式和操作電源的

36、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）電測量儀表與絕緣監(jiān)視裝置在二次回路中安裝自動重合閘裝置 （ARD （機械一次重合式）、備用電源自動 投入裝

37、置（APD。（二）繼電保護的整定19 / 25word.繼電保護要求具有選擇性，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，因此繼電保護裝置比較簡單線路的相間短路保護，主要采用帶時限的過電流保護和瞬時動作的電流速斷保 護；對線路的單相接地保護采用絕緣監(jiān)視裝置，裝設(shè)在變電所高壓母線上，動作于信號。繼電保護裝置的接線方式采用兩相兩繼電器式接線；繼電保護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）；帶時限過電流保護采用反時限過電流保護裝置。型號都采用GL-25/10。其優(yōu)點是：繼電器數(shù)量大為減少，而且可同時實現(xiàn)電流速斷保護，可采用交流操作，運

38、行簡單經(jīng)濟，投資大大降低。此次設(shè)計對變壓器裝設(shè)過電流保護、速斷保護裝置；在低壓側(cè)采用相關(guān)斷路 器實現(xiàn)三段保護。1）變壓器繼電保護變電所內(nèi)裝有兩臺10/0.4 kV 1000kV A的變壓器。低壓母線側(cè)三相短路電 流為Ik3） 28.213kA,高壓側(cè)繼電保護用電流互感器的變比為200/5A,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）過電流保護動作電流的整定：Krei 1.3,Kre 0.8, Kw 1, Ki 200/5 40Il max 2 2Iint 4 1000kV A/（3 10kV） 230.95A 13 1故其動作

39、電流：Io -230.95A 9.38Ap 0.8 40動作電流整定為9A。b）過電流保護動作時限的整定由于此變電所為終端變電所，因此其過電流保護的10倍動作電流的動作時限整定為0.5s。c）電流速斷保護速斷電流倍數(shù)整定取 Krel 1.5, Ikmax 28.213kA 0.40KV /10kV 1128.5A ,故其速斷電流為：20 / 25word.1.5 1Iqb 1128.5A 42.32Aq 40因此速斷電流倍數(shù)整定為：nqb 經(jīng)2 4.7。q 910KV側(cè)繼電保護在此選用GL-25/10型繼電器。由以上條件得計算數(shù)據(jù)：變壓器一次側(cè)過電 流保護的10倍動作時限整定為0.5s；過電流

40、保護采用兩相兩繼電器式接線；高壓側(cè)線路首端的三相短路電流為2.614kA;變比為200/5A保護用電流互感器動作電流為9A。下面對高壓母線處的過電流保護裝置 KA進行整定。(高壓母線處繼電保護用電流互感器變比為 200/5A)整定KA1的動作電流I L max 2.5I 30(1)2.5 67.50A 168.75A ,Krel 1.3, Kre 0.8, Kw 1 ,Ki200/5 40 ,故1 op(1)KrelKw ,KreKiLmaxIk(2)對KA2的動作電流Iop(2)的倍數(shù),即:Ik(2)n265.35A 7 39A .由反時限過電流保護的動作時限的整定曲線確定KA2的實際動作時間:1.3 1 168.75A 6.9 A,0.8 40根據(jù)GL-25/10型繼電器的規(guī)格，動作電流整定為 7A 。整定KA1的動作時限: 母線三相短路電流Ik反映到KA2中的電流:，Kw(2)11k(2-() 1k