學(xué)院供配電課程設(shè)計(jì)論文

1、新開源2車間專用變電所10KV電氣一次設(shè)計(jì)摘 要本設(shè)計(jì)的題目為“某工廠10kV車間變電所電氣部分設(shè)計(jì)”。設(shè)計(jì)的要緊內(nèi)容包括：變電所的位置與形式；主變臺(tái)數(shù)、容量、型號(hào)；電氣主接線方案設(shè)計(jì)；短路電流計(jì)算；負(fù)荷計(jì)算；無(wú)功功率補(bǔ)償；電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)（母線、高壓斷路器、隔離開關(guān)、電流互感器、電壓互感器、避雷器和補(bǔ)償電容器）；低壓配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、連接方式；導(dǎo)線截面選擇及線損計(jì)算等。選擇繼電愛護(hù)裝置，防雷愛護(hù)和接地裝置方案及設(shè)計(jì)，10/0.4kV變電所主變壓器選擇；配電裝置設(shè)計(jì)；繼電愛護(hù)規(guī)劃設(shè)計(jì)；防雷愛護(hù)設(shè)計(jì)等。其中還對(duì)變電所的主接線通過(guò)CAD制圖直觀的展現(xiàn)出來(lái)。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容緊密結(jié)合實(shí)際，通過(guò)查找大量相關(guān)

2、資料，設(shè)計(jì)出符合當(dāng)前要求的變電所。本變電所對(duì)低壓側(cè)負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算采納需要系數(shù)法；為減少無(wú)功損耗，提高電能的利用率，本設(shè)計(jì)進(jìn)行了無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)計(jì)，使功率因數(shù)從0.74提高到0.96；短路電流的計(jì)算包括短路點(diǎn)的選擇及其具體數(shù)值計(jì)算；而電氣設(shè)備選擇采納了按額定電流選擇，按短路電流計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行校驗(yàn)的方法；繼電愛護(hù)設(shè)計(jì)要緊是對(duì)變壓器進(jìn)行電流速斷愛護(hù)和過(guò)電流愛護(hù)的設(shè)計(jì)計(jì)算；配電裝置采納成套配電裝置；本變電所采納避雷針?lè)乐睋衾讗圩o(hù)。關(guān)鍵詞： 負(fù)荷計(jì)算，短路電流計(jì)算，繼電愛護(hù)，接地裝置，變壓器 目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc295804443 前言 PAGEREF _

3、Toc295804443 h 1 HYPERLINK l _Toc295804444 第1章 任務(wù)講明 PAGEREF _Toc295804444 h 3 HYPERLINK l _Toc295804445 1.1 設(shè)計(jì)要求 PAGEREF _Toc295804445 h 3 HYPERLINK l _Toc295804446 1.2 車間概況及設(shè)備平面布置圖 PAGEREF _Toc295804446 h 3 HYPERLINK l _Toc295804446 1.3 負(fù)荷情況 PAGEREF _Toc295804446 h 3 HYPERLINK l _Toc295804447 1.4 供

4、電電源情況 PAGEREF _Toc295804447 h 4 HYPERLINK l _Toc295804448 1.5 電價(jià)計(jì)算 PAGEREF _Toc295804448 h 4 HYPERLINK l _Toc295804448 1.6 建設(shè)期用電 PAGEREF _Toc295804448 h 4 HYPERLINK l _Toc295804448 1.7氣象、地質(zhì)水文資料 PAGEREF _Toc295804448 h 4 HYPERLINK l _Toc295804449 第2章 機(jī)加工車間的負(fù)荷計(jì)算 PAGEREF _Toc295804449 h 5 HYPERLINK l _

5、Toc295804450 2.1 負(fù)荷計(jì)算 PAGEREF _Toc295804450 h 5 HYPERLINK l _Toc295804451 2.2 無(wú)功功率補(bǔ)償 PAGEREF _Toc295804451 h 7 HYPERLINK l _Toc295804452 第3章 工廠變電所的設(shè)備選擇及主接線設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc295804452 h 9 HYPERLINK l _Toc295804453 3.1 總降壓變電所位置的確定 PAGEREF _Toc295804453 h 9 HYPERLINK l _Toc295804454 3.2 變壓器數(shù)量及容量的選擇 PAGERE

6、F _Toc295804454 h 9 HYPERLINK l _Toc295804455 3.3 變電所的電氣主接線的選擇 PAGEREF _Toc295804455 h 10 HYPERLINK l _Toc295804456 3.3.1 變電所主接線的選擇 PAGEREF _Toc295804456 h 10 HYPERLINK l _Toc295804457 3.3.2 變電所主接線方案的繪制 PAGEREF _Toc295804457 h 11 HYPERLINK l _Toc295804458 第4章變電所的短路電流計(jì)算 PAGEREF _Toc295804458 h 13 HYP

7、ERLINK l _Toc295804459 4.1 短路電流計(jì)算的目的及方法 PAGEREF _Toc295804459 h 13 HYPERLINK l _Toc295804460 4.2 短路電流計(jì)算 PAGEREF _Toc295804460 h 13 HYPERLINK l _Toc295804461 4.2.1 繪制計(jì)算電路圖 PAGEREF _Toc295804461 h 13 HYPERLINK l _Toc295804462 4.2.2 確定基準(zhǔn)值 PAGEREF _Toc295804462 h 14 HYPERLINK l _Toc295804463 4.2.3 計(jì)算短路電

8、路中各要緊元件的電抗標(biāo)幺值 PAGEREF _Toc295804463 h 14 HYPERLINK l _Toc295804464 4.2.4 k-1故障點(diǎn)的短路電流計(jì)算 PAGEREF _Toc295804464 h 15 HYPERLINK l _Toc295804465 4.2.5 k-2故障點(diǎn)的短路電流計(jì)算 PAGEREF _Toc295804465 h 16 HYPERLINK l _Toc295804466 第5章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) PAGEREF _Toc295804466 h 17 HYPERLINK l _Toc295804467 5.1 變電所高壓一次設(shè)備的介紹

9、PAGEREF _Toc295804467 h 17 HYPERLINK l _Toc295804468 5.2 一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)的條件和項(xiàng)目 PAGEREF _Toc295804468 h 17 HYPERLINK l _Toc295804469 5.3 變電所10kV一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn) PAGEREF _Toc295804469 h 19 HYPERLINK l _Toc295804471 5.5 高壓母線的選擇 PAGEREF _Toc295804471 h 23 HYPERLINK l _Toc295804472 第6章 變電所進(jìn)出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇 PAGEREF _To

10、c295804472 h 24 HYPERLINK l _Toc295804473 6.1 導(dǎo)線和電纜截面選擇時(shí)滿足的條件 PAGEREF _Toc295804473 h 24 HYPERLINK l _Toc295804474 6.2 10kV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn) PAGEREF _Toc295804474 h 24 HYPERLINK l _Toc295804475 6.2.1 10kV高壓進(jìn)線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇 PAGEREF _Toc295804475 h 25 HYPERLINK l _Toc295804476 6.2.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇 PAGEREF _

11、Toc295804476 h 25 HYPERLINK l _Toc295804479 第7章 變電所隊(duì)繼電愛護(hù)裝置的選擇 PAGEREF _Toc295804479 h 30 HYPERLINK l _Toc295804486 7.1繼電愛護(hù)的概念 PAGEREF _Toc295804486 h 327.1.1繼電愛護(hù)的定義及組成 PAGEREF _Toc295804486 h 327.1.2繼電愛護(hù)裝置裝置的差不多要求 PAGEREF _Toc295804486 h 32 HYPERLINK l _Toc295804487 7.2 電力變壓器的繼電愛護(hù)裝置 PAGEREF _Toc2958

12、04487 h 33 HYPERLINK l _Toc295804488 7.2.1變壓器的瓦斯愛護(hù) PAGEREF _Toc295804488 h 34 HYPERLINK l _Toc295804489 7.2.2 變壓器的電流愛護(hù) PAGEREF _Toc295804489 h 35 HYPERLINK l _Toc295804489 7.2.2 變壓器的差動(dòng)愛護(hù) PAGEREF _Toc295804489 h 35 HYPERLINK l _Toc295804490 第8章 變電所的防雷愛護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc295804490 h 36 HYPERLINK l

13、_Toc295804491 8.1變電所的防雷愛護(hù) PAGEREF _Toc295804491 h 36 HYPERLINK l _Toc295804492 8.1.1 直擊雷防護(hù) PAGEREF _Toc295804492 h 36 HYPERLINK l _Toc295804493 8.1.2 雷電侵入波的防護(hù) PAGEREF _Toc295804493 h 36 HYPERLINK l _Toc295804494 8.2 變電所愛護(hù)接地的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc295804494 h 37 HYPERLINK l _Toc295804495 8.2.1 接地與接地裝置 PAGERE

14、F _Toc295804495 h 37 HYPERLINK l _Toc295804496 8.2.2愛護(hù)接地的分類及應(yīng)用 PAGEREF _Toc295804496 h 37變電所(substation)是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它直接阻礙整個(gè)電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，是聯(lián)系發(fā)電廠和用戶的中間環(huán)節(jié)，是 HYPERLINK /view/69126.htm t _blank 電力系統(tǒng)中對(duì)電能的電壓和電流進(jìn)行變換、集中和分配的場(chǎng)所。變電所(substation)確實(shí)是 HYPERLINK /view/69126.htm t _blank 電力系統(tǒng)中對(duì)電能的電壓和電流進(jìn)行變換、集中和分配的場(chǎng)所。為

15、保證電能的質(zhì)量以及設(shè)備的安全，在變電所中還需進(jìn)行電壓調(diào)整、以及輸配電線路和要緊電氣設(shè)備的愛護(hù)。不管國(guó)內(nèi)國(guó)外，依舊從治理方、運(yùn)行方及設(shè)計(jì)單位關(guān)于變電站實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化均取得了共識(shí)。變電站綜合自動(dòng)化也采納了新的技術(shù)全分散式變電站自動(dòng)化系統(tǒng)和先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。本課題設(shè)計(jì)了一個(gè)某工廠的供電系統(tǒng)，再滿足工廠供電設(shè)計(jì)中安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)的差不多要求的前提下，首先依照全廠和車間的用電設(shè)備情況和生產(chǎn)工藝要求，進(jìn)行了負(fù)荷計(jì)算，通過(guò)功率因數(shù)的計(jì)算，進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)(包括無(wú)功補(bǔ)償容量計(jì)算和補(bǔ)償設(shè)備選擇、校驗(yàn))，確定了工廠的供電方案，通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定了供電系統(tǒng)的主接線形式，選擇了主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。其次，本文

16、設(shè)計(jì)了廠區(qū)供電和配電網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行了車間變電因此及車間配電系統(tǒng)和車間電氣照明設(shè)計(jì)，按照經(jīng)濟(jì)電流密度法，選擇了合適的導(dǎo)線和電纜，通過(guò)合理設(shè)置短路點(diǎn)，進(jìn)行正確的短路電流計(jì)算，進(jìn)行了要緊電氣設(shè)備的選型和校驗(yàn)。最后，本文還進(jìn)行了電力變電壓器和要緊電力線路的繼電愛護(hù)設(shè)計(jì)。通過(guò)上述設(shè)計(jì)，差不多確定了某機(jī)加工廠內(nèi)部的供配電系統(tǒng)，同時(shí)在本設(shè)計(jì)中，盡可能選擇低損耗電氣設(shè)備，以節(jié)約電能，體現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)思想。工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循的一般原則：(1) 工廠供電設(shè)計(jì)必須遵守國(guó)家的有關(guān)法令、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針、政策，包括節(jié)約能源、節(jié)約有色金屬等經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策。(2) 工廠供電設(shè)計(jì)應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全、供電

17、可靠。電能質(zhì)量合格。技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，設(shè)計(jì)中應(yīng)采納符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的效率高、能耗低、性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。(3) 工廠供電設(shè)計(jì)必須從全局動(dòng)身，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，合理確定設(shè)計(jì)方案。(4) 工廠供電設(shè)計(jì)應(yīng)依照工程特點(diǎn)、規(guī)模和進(jìn)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期進(jìn)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)、近期結(jié)合，以近期為主，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性1。表0-1示出了工廠供電設(shè)計(jì)依據(jù)的要緊設(shè)計(jì)規(guī)范。表0-1 工廠供電設(shè)計(jì)依據(jù)的要緊設(shè)計(jì)規(guī)范序號(hào)規(guī)范代號(hào)規(guī)范名稱1GB50052-2009供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)2GB50053-9410kV及以下變電所設(shè)計(jì)3GB50054-2011低壓配電設(shè)計(jì)4GB5

18、0055-93通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)5GB50057-94建筑物防雷設(shè)計(jì)6GB50059-9235110kV變電所設(shè)計(jì)7GB50060-923110kV高壓配電裝置8GB50061-9766kV及以下架空電力線路設(shè)計(jì)第1章 任務(wù)講明1.1 方案論證 1. 依照設(shè)計(jì)題目的要求，適當(dāng)考慮工廠生產(chǎn)、進(jìn)展的實(shí)際情況，按照安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、靈活的原則，確定設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行了方案論證. 2.選擇繼電愛護(hù)裝置，防雷和接地裝置方案及設(shè)計(jì)；3. 參考工程設(shè)計(jì)手冊(cè)和其他參考書，按規(guī)范要求作出設(shè)計(jì)講明，繪出設(shè)計(jì)圖樣并進(jìn)行設(shè)備選型。HYPERLINK N:整理后某工廠10kv車間變電所電氣部分設(shè)計(jì)03.doc l 1.2

19、 車間概況及設(shè)備平面布置圖1.2 車間概況及設(shè)備平面布置圖 新開源2#車間為全框架鋼結(jié)構(gòu)車間，長(zhǎng)150米、寬68 米、高14 米，車間內(nèi)共四跨，每跨寬 米全通透，每跨配有行車四臺(tái)，2臺(tái)16T，2臺(tái)5T。共16臺(tái)。車間內(nèi)用電設(shè)備要緊為中頻電加熱設(shè)備、電輔助加熱氣體加熱爐 以及沖壓、鍛壓設(shè)備，其余設(shè)備為一般機(jī)加工及焊接設(shè)備。設(shè)備按照生產(chǎn)工藝要求擺放，同類設(shè)備多在同一區(qū)域，車間分區(qū)比較明確。如圖1-1： 圖1-1 車間平面簡(jiǎn)圖1.3 負(fù)荷情況低壓動(dòng)力設(shè)備均為三相，額定電壓為380V。電氣照明設(shè)備為單相，額定電壓為220V。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)參見下表1-1。供電部門對(duì)功率因數(shù)的要求值：10kV供電時(shí)，。車

20、間的用電設(shè)備（所在位置見附1）情況如下：序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)臺(tái)數(shù) 單臺(tái)容量 總?cè)萘?推彎?rùn)C(jī)21912402402推彎?rùn)C(jī)D42612002003液壓機(jī)B315122224液壓機(jī)X500164645液壓機(jī)B315122226熱處理爐160607加熱爐RX12011501508天然氣加熱爐RX12019天然氣加熱爐RX120110擠壓三通液壓機(jī)4000T113213211擠壓三通液壓機(jī)114T152.552.512照明組13電動(dòng)坡口機(jī)Q1260-13144214電動(dòng)坡口機(jī) STPG-8001181815電動(dòng)坡口機(jī)D4261151516電動(dòng)坡口機(jī)D2701101017車床C630-137.522.518車

21、床C620-1B1101019車床6181101020牛頭刨床B65017.57.521鉆床ZX50C-II14422天車5T81518023天車16T82510024電焊機(jī)ZX7-50084032025空氣壓縮機(jī)V0.6/12.51404026等離子切割機(jī)120020027焊條烘干機(jī)1303028電焊機(jī)BX1-400A1303029整口機(jī)219-27317.57.530整口機(jī)325-37717.57.531整口機(jī)406-42617.57.532整口機(jī)480-6301101033自動(dòng)拋光機(jī)Q3761282834自動(dòng)拋光機(jī)Q37B112121.4 供電電源情況工廠東北方向3公里處有新建110KV

22、老井變電站，110/35/10kV，140MVA變壓器一臺(tái)作為工廠的主電源，同意用35kV或10kV中的一種電壓向工廠供電。35kV側(cè)系統(tǒng)的最大三相短路容量為1500MVA，最小三相短路容量為1000 MVA。10kV側(cè)系統(tǒng)的最大三相短路容量為450MVA，最小三相短路容量為200 MVA1.5電價(jià)計(jì)算供電部門實(shí)行兩部電價(jià)制。1:差不多電價(jià)：按變壓器安裝容量每1kVA，20元/月計(jì)費(fèi)；2:電度電價(jià)：供電電壓為35kV時(shí)，=0.62元/（kWh）；供電電壓為10kV時(shí)，=0.65元（kWh）。1.6建設(shè)期用電：建設(shè)初期用電取自紅山鄉(xiāng)坡地村0.4kv低壓配電線路， 建設(shè)后期及生產(chǎn)調(diào)試用電取自2#車

23、間變電所，變壓器容量統(tǒng)籌考慮。1.7 氣象、地質(zhì)水文資料本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為38，年平均氣溫為17，年最低氣溫為-8。年雷暴天數(shù)約為20天。本廠所在地區(qū)，地層以砂質(zhì)粘土為主。第2章 機(jī)加工車間的負(fù)荷計(jì)算2.1 負(fù)荷計(jì)算我國(guó)目前普遍采納的確定設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的方法有需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法兩種，而前者應(yīng)用最為普遍。需要系數(shù)法：用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算計(jì)算負(fù)荷。當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)較多、各臺(tái)設(shè)備容量相差不甚懸殊時(shí)，通常都采納需要系數(shù)法計(jì)算；二次項(xiàng)系數(shù)法：將符合分為差不多負(fù)荷和附加負(fù)荷，后者考慮一定數(shù)量大容量設(shè)備阻礙。當(dāng)用電設(shè)備臺(tái)數(shù)少而容量相差懸殊，用二項(xiàng)式法計(jì)算1-3。本設(shè)計(jì)結(jié)合實(shí)際

24、情況，采納需要系數(shù)法確定。要緊計(jì)算公式有：有功計(jì)算負(fù)載：無(wú)功計(jì)算負(fù)載：視在計(jì)算負(fù)載：計(jì)算電流：各用電車間負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如表2-1所示表2-1 車間負(fù)荷計(jì)算表編號(hào)名稱類不各機(jī)械組代號(hào)設(shè) 備容量Pe/kW需要系數(shù)KdcosTan計(jì)算負(fù)荷PN/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A1機(jī)加工動(dòng)力No.11800.70.950.3312641.6132.6201.5No.2750.650.940.3648.817.651.978.8No.3154.70.430.920.4366.528.672.3109.9No.41.737.012.214.021.3續(xù)表2-1 車間負(fù)荷計(jì)算表車間No.51.739

25、.716.819.429.5小計(jì)-493.5258116.6290.3441.12鑄造車間動(dòng)力No.618872.834.980.9122.9No.71560.680.880.5410657.3120.5183.0No.81870.490.780.8091.673.3117.5178.5照明No.9120.360.880.57.5小計(jì)-537274.7167.8321.9489.13鉚焊車間動(dòng)力No.101590.30.452.047.795.4106161.1No.111350.30.452.040.58190136.7照明No.1280.360.880.55.0小計(jì)-30291.11781

26、99.3302.84電修車間動(dòng)力No.1318035493.4108164.1No.141470.30.561.4844.165.278.8119.7照明No.15100.360.880.56.2小計(jì)-337101.7160.5190.9290總計(jì)(380V側(cè))全部線路1669.5725.5622.91004.31525.8取，653591.8881.31339由前面統(tǒng)計(jì)結(jié)果，取，計(jì)算總有功計(jì)算負(fù)荷，總無(wú)功計(jì)算負(fù)荷，總的視在計(jì)算負(fù)載，總的計(jì)算電流： 最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)：計(jì)算的結(jié)果同樣填入上表。2.2 無(wú)功功率補(bǔ)償供電部門對(duì)功率因數(shù)的要求為當(dāng)以35kV供電時(shí)，cos0.85，以10kV供電時(shí)，

27、cos0.90?；诖耍覀?nèi)os應(yīng)大于0.9。而由上面計(jì)算可知，低于0.9，因此必須進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償1-3?？紤]到變壓器本身的無(wú)功功率損耗QT遠(yuǎn)大于其有功功率耗損PT,一般，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，那個(gè)地點(diǎn)取。要使低壓側(cè)功率因數(shù)由0.74提高到0.92，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容容量為： = =313.4 kvar，取QC = 450 kvar參考附圖2可知，選PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容可選用BWF6.3-50-1型。因此，其電容器的個(gè)數(shù)為：。由于電容器是單相的，因此應(yīng)為3的倍數(shù)，經(jīng)計(jì)算，取9個(gè)正好。無(wú)功補(bǔ)償后，變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：

28、變壓器的功率損耗為是變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為無(wú)功率補(bǔ)償后，工廠的功率因數(shù)為即工廠的功率因數(shù)因此，符合本設(shè)計(jì)的要求。無(wú)功補(bǔ)償后工廠380V側(cè)和10kV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表2-2所示。表2-2 無(wú)功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷項(xiàng) 目cos計(jì) 算 負(fù) 荷PN/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.74653591.8881.31339380V側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量-450-380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.98653141.8668.21015.2主變壓器功率消耗-1040-10kV側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.96663181.8687.539.7第3章 工廠變電所的設(shè)備選擇及主接線設(shè)計(jì)3.1 總降壓變電所位置的

29、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)荷中心按功率矩法來(lái)確定。結(jié)合本廠的實(shí)際情況，那個(gè)地點(diǎn)變電所采納獨(dú)立變電所。其設(shè)立位置參見圖3-1。圖中亦標(biāo)出了各車間距離變電所的距離。圖3-1 廠區(qū)供電線纜規(guī)劃圖3.2 變壓器臺(tái)數(shù)及容量的選擇1. 變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇依據(jù)主變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)依照符合特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求進(jìn)行選擇。當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，宜裝設(shè)兩臺(tái)及以上變壓器。(1) 大量一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷。(2) 合變化較大，適于采納經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式。(3) 中負(fù)荷較大，例如大于1250kVA。其他情況下宜裝設(shè)一臺(tái)變壓器2. 工廠的負(fù)荷特性和電源情況，工廠變電所的主變壓器可有下列兩種方案：(1) 設(shè)一臺(tái)主變壓

30、器采納型號(hào)為S9型，容量依照式，即采納一臺(tái)S9-800/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級(jí)負(fù)荷的備用電源，由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來(lái)承擔(dān)。(2) 設(shè)兩臺(tái)變壓器采納S9型變壓器，每臺(tái)的容量按下列公式選擇：而且因此選兩臺(tái)S9-500/10型低損耗配電變壓器。二級(jí)負(fù)荷的備用電源由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來(lái)承擔(dān)。由于該廠的負(fù)荷含二級(jí)負(fù)荷，且二級(jí)負(fù)荷容量較大，對(duì)電源的供電可靠性要求高，在經(jīng)濟(jì)條件同意的條件下應(yīng)采納兩臺(tái)變壓器，以便當(dāng)一臺(tái)變壓器發(fā)生故障后檢修時(shí)，另一臺(tái)變壓器能對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷接著供電，故選兩臺(tái)變壓器。主變壓器的聯(lián)結(jié)組不均采納Yyn0。高壓開關(guān)柜選用GG-1A(F)型3,4。3.3 變電

31、所主接線的選擇3.3.1 變電所主接線的選擇原則1. 變電所中的一次設(shè)備、按一定要求和順序連接成的電路，稱為電氣主接線，也成主電路。它把各電源送來(lái)的電能匯合起來(lái)，并分給各用戶。它表明各種一次設(shè)備的數(shù)量和作用，設(shè)備間的連接方式，以及與電力系統(tǒng)的連接情況。因此電氣主接線是變電所電氣部分的主體，對(duì)變電因此及電力系統(tǒng)的安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行起著重要作用，并對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置配置、繼電愛護(hù)和操縱方式的擬定有較大阻礙。2. 在選擇電氣主接線時(shí)的設(shè)計(jì)依據(jù)(1) 變電所所在電力系統(tǒng)中的地位和作用。(2) 變電所的分期和最終建設(shè)規(guī)模。(3) 負(fù)荷大小和重要性。(4) 系統(tǒng)備用容量大小。3. 主接線設(shè)計(jì)的差不

32、多要求：(1) 安全性：安全包括設(shè)備安全和人身安全。(2) 可靠性：可靠確實(shí)是變電所的主接線應(yīng)能滿足各級(jí)負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。(3) 靈活性：靈活確實(shí)是在保障安全可靠的前提下主接線能夠適應(yīng)不同的運(yùn)行方式。(4) 經(jīng)濟(jì)性：滿足以上要求的前提下，盡量降低建設(shè)投資和年運(yùn)行費(fèi)用2,3,5。3.3.2 變電所主接線方案的選擇母線制是指電源進(jìn)線與各饋出線之間的連接方式。常用的母線制要緊有三種：?jiǎn)文妇€制，單母線分段制和雙母線分段制。方案：高、低壓側(cè)均采納單母線分段。優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對(duì)重要用戶能夠從不同母線段引出兩個(gè)回路，用兩個(gè)電路供電；當(dāng)一段母線故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)切除故障母線保證正常段母線

33、不間斷供電和不致使重要用戶停電 ，供電可靠性相當(dāng)高，可供一、二級(jí)負(fù)荷。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)檢修時(shí)該母線各出線須停電；當(dāng)出線為雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。方案：?jiǎn)文妇€分段帶旁路。優(yōu)點(diǎn)：具有單母線分段全部?jī)?yōu)點(diǎn)，在檢修斷路器時(shí)不至中斷對(duì)用戶供電。缺點(diǎn)：常用于大型電廠和變電中樞，投資高。方案： 高壓采納單母線、低壓?jiǎn)文妇€分段。優(yōu)點(diǎn)：任一主變壓器檢修或發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)切換操作，即可迅速恢復(fù)對(duì)整個(gè)變電所的供電。缺點(diǎn)：在高壓母線或電源進(jìn)線進(jìn)行檢修或發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)變電所仍需停電。以上三種方案均能滿足主接線要求，但第三種最經(jīng)濟(jì)，因此優(yōu)先考慮。但可靠性較低，但假如高

34、低壓側(cè)有與其他的變電所相連的聯(lián)絡(luò)線時(shí)，則供電可高性將得到大大的提高。因此最終方案是高壓側(cè)采納單母線，低壓側(cè)單母線分段，同時(shí)旁路加上與其他的變電所相連的聯(lián)絡(luò)線。主接線電路圖如圖3-2所示。圖3-2 某車間變電所主接線電路圖第4章 工廠供、配電系統(tǒng)短路電流計(jì)算4.1 短路電流計(jì)算的目的及方法所謂短路，確實(shí)是供電系統(tǒng)中一相或多相載流導(dǎo)體接地或相互接觸并產(chǎn)生超出規(guī)定值的大電流。短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電愛護(hù)裝置的整定計(jì)算。進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各元件依次編號(hào)，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)

35、算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過(guò)。接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中各要緊元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些要緊元件表示出來(lái)，并標(biāo)明其序號(hào)和阻抗值，然后將等效電路化簡(jiǎn)。關(guān)于工廠供電系統(tǒng)來(lái)講，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無(wú)限大容量電源，而且短路電路也比較簡(jiǎn)單，因此一般只需采納阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡(jiǎn)，求出其等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。4.2 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法和標(biāo)幺值法兩種。該設(shè)計(jì)采納標(biāo)幺值法計(jì)算短路電流。在標(biāo)幺值法中，參與運(yùn)算的物體量均用其相對(duì)值。因此標(biāo)幺值的概念是：所謂的基準(zhǔn)

36、值是衡量某個(gè)物理量的標(biāo)準(zhǔn)或尺度。4.2.1 繪制計(jì)算電路圖短路點(diǎn)k-1，k-2取變壓器兩側(cè)。因此短路計(jì)算電路圖如圖4-1所示。圖4-1 短路計(jì)算電路4.2.2 確定基準(zhǔn)值設(shè)，低壓側(cè)，則基準(zhǔn)電流： 4.2.3 計(jì)算短路電路中各要緊元件的電抗標(biāo)幺值1. 電源的電抗標(biāo)幺值由任務(wù)資料斷路器容量為，因此2. 架空線路的電抗標(biāo)幺值架空線路初選LJ-120，驗(yàn)證在第6章進(jìn)行。假設(shè)架空線路線間幾何均距為1500mm，則由附錄表14可查得，而線路長(zhǎng)5km，故架空線路的的電抗標(biāo)幺值為3. 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值依照第3章3.1節(jié)中對(duì)變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇結(jié)果，本設(shè)計(jì)中選擇2臺(tái)型號(hào)為S9-500/10 的變壓器，查

37、附表1可得，其短路電壓百分?jǐn)?shù)，因此繪短路等效電路圖如圖4-2所示，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)明了短路計(jì)算點(diǎn)。圖4-2 短路等效電路圖4.2.4 k-1故障點(diǎn)的短路電流計(jì)算1. 總電抗標(biāo)幺值2. 三相短路電流周期重量有效值3. 其他短路電流4. 三相短路容量4.2.5 k-2故障點(diǎn)的短路電流計(jì)算1. 總電抗標(biāo)幺值2. 三相短路電流周期重量有效值3. 其他短路電流4. 三相短路容量計(jì)算結(jié)果綜合如表4-2所示1-7。表4-2 短路計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/kA三相短路容量/MVAk7.44.452.1k224.324.324.344.826.516.9第5章 變電所一次設(shè)備的選擇校

38、驗(yàn)5.1 變電所高壓一次設(shè)備的介紹變電所的電氣設(shè)備分為一次設(shè)備和二次設(shè)備。 高壓開關(guān)柜是變電所的要緊一次成套設(shè)備。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)符合的靈活操縱和保障操作人員、供電系統(tǒng)和電氣設(shè)備的安全，在配電給各個(gè)用電設(shè)備組的饋出線的出口處，必須設(shè)置相應(yīng)的操作開關(guān)、愛護(hù)設(shè)備和測(cè)量設(shè)備，而這些設(shè)備通常裝設(shè)在與各條饋出線相對(duì)應(yīng)的配電開關(guān)柜中，以便裝配、操作和維護(hù)。下面介紹要緊的一次設(shè)備和用途。1. 高壓斷路器 供電系統(tǒng)中最重要的開關(guān)電器之一。線路正常時(shí)，用來(lái)通斷負(fù)荷電流；線路短路時(shí)，在愛護(hù)裝置的作用下用來(lái)切斷巨大的短路電流。斷路器具有專門好的滅弧裝置和較強(qiáng)的滅弧能力。2. 隔離開關(guān) 沒(méi)有滅弧裝置，僅當(dāng)電氣設(shè)備停電檢修時(shí)

39、，用來(lái)隔離電源，造成一個(gè)明顯的斷開點(diǎn)。3. 熔斷器 線路或設(shè)備故障時(shí)，用于切斷強(qiáng)大的短路電流。4. 避雷器 避雷器要緊用來(lái)抑制架空線路和母線上的雷電過(guò)電壓和操作過(guò)電壓愛護(hù)電氣設(shè)備免受損害。5. 靜電電容器 要緊用于補(bǔ)償無(wú)功功率。6. 電流互感器 將主回路中的大電流變換成小電流信號(hào)，供計(jì)量和繼電愛護(hù)用。7. 電壓互感器 將高電壓變換成低電壓，供計(jì)量和繼電愛護(hù)用1-8。5.2 一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)的條件和項(xiàng)目1. 按正常工作條件，包括電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇。(1) 工作電壓選擇 設(shè)備的額定電壓UNe不應(yīng)小于所在線路的額定電壓UN，即。(2) 工作電流選擇 設(shè)備的額定電壓INe不應(yīng)小于所在

40、線路的額定電壓IN，即。(3) 按斷流能力選擇設(shè)備的額定開斷電流I0c或斷流容量Soc不應(yīng)小于設(shè)備分段瞬間的短路電流有效值Ik或短路容量Sk，即，。2. 按短路條件進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的校驗(yàn)。隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)：(1) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件或式中 、開關(guān)的極限通過(guò)電流（動(dòng)穩(wěn)定電流）峰值和有效值（單位為kA）；、開關(guān)所在處的三相短路沖擊電流瞬時(shí)值和有效值（單位為kA）。(2) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件式中 開關(guān)的熱穩(wěn)定電流有效值（單位為kA）；t開關(guān)的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)刻（單位為s）；開關(guān)所在處的三相短路穩(wěn)態(tài)電流（單位為kA）；短路發(fā)熱假想時(shí)刻（單位為s）。短路發(fā)熱假想時(shí)刻tima一般按下式計(jì)算

41、在無(wú)限大容量系統(tǒng)中，由于，因此式中 tk短路持續(xù)時(shí)刻，采納該電路主愛護(hù)動(dòng)作時(shí)刻加對(duì)應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)刻。當(dāng)時(shí)，。 電流互感器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)：(1) 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件或(2) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件或3. 考慮電氣設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境以及有無(wú)防塵、防腐、防火、防爆等要求。4. 按各類設(shè)備的不同特點(diǎn)和要求如斷路器的操作性能、互感器的二次負(fù)荷和準(zhǔn)確級(jí)等進(jìn)行選擇3,9。選擇一次設(shè)備時(shí)應(yīng)校驗(yàn)的項(xiàng)目如表5-1所示。表5-1 選擇一次設(shè)備的校驗(yàn)項(xiàng)目一次設(shè)備名稱額定電壓額定電流斷流容量短路電流校驗(yàn)環(huán)境條件其他動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定熔斷器高壓隔離開關(guān)操作性能高壓斷路器操作性能低壓刀開關(guān)操作性能低壓斷路器操作性能電流互感器操作性能電壓互

42、感器操作性能母線電纜備注表中“”表示必須校驗(yàn)項(xiàng)目。5.3 變電所10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)1.斷路器在選擇高壓斷路器時(shí)，除了考慮其額定電壓、額定電流及動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定等因素外，還應(yīng)校驗(yàn)其斷流容量。（1）按工作環(huán)境選型 （2）按正常工作條件選擇斷路器的額定電壓及額定電流 依照機(jī)械廠所在地區(qū)的外界環(huán)境，高壓側(cè)采納GG-1A(F)型戶內(nèi)移開式交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備。其內(nèi)部高壓一次設(shè)備依照本廠需求選取，假設(shè)繼電愛護(hù)都做時(shí)刻為1.1s，斷路器短路時(shí)刻為0.2s，初選設(shè)備：高壓斷路器： SN10-10I；高壓熔斷器：RN1-10/50高壓隔離開關(guān)：-10T/200；避雷器：FS4-10 電流

43、互感器：LQJ-10/0.5；電壓互感器：JDZ-10因?yàn)槔^電愛護(hù)都做時(shí)刻為1.1s，斷路器短路時(shí)刻為0.2s，因此tima=tk=1.3。因此由上述一次設(shè)備驗(yàn)證條件可知：高壓斷路器SN10-10I：查附錄表2可知額定電壓為10kV，額定電流630A，額定開斷電流16kA，極限通過(guò)電流40kA，熱穩(wěn)定電流16kA。本設(shè)計(jì)中，。依照5.2節(jié)中高壓斷路器的驗(yàn)證條件則； ；。因此符合條件。高壓隔離開關(guān)：查附錄表3可知額定電壓為10kV，額定電流200A,動(dòng)穩(wěn)定電流峰值為25.5kA，熱穩(wěn)定電流為10kA。本設(shè)計(jì)中，。依照5.2節(jié)中高壓隔離開關(guān)的驗(yàn)證條件則： ；。因此符合條件。電流互感器LQJ-10：

44、查附錄表8可知額定電壓為10kV，額定電流一次100A,二次5A，1s熱穩(wěn)定倍數(shù)90，動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)225。本設(shè)計(jì)中，。依照5.2節(jié)中電流互感器的驗(yàn)證條件則： ；動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件：熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件： 。因此均滿足條件。高壓熔斷器：查附錄表6可知RN1-10/50：額定電壓10kV，額定電流50A，熔體電流40A。本設(shè)計(jì)中，依照5.2節(jié)中電流互感器的驗(yàn)證條件則： ； 因此滿足條件表 5-2 變電所10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)表選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝置地點(diǎn)條件參數(shù)UNI30Ikish數(shù)據(jù)10kV39.72.9kA7.4 kA額定參數(shù)UNINIocimax高壓少油斷路器SN10-10

45、I10KV63016kA40kA332.8電流互感器LQJ-1010KV100/5A_31.89避雷器FS4-1010KV_高壓隔離開關(guān)10KV200A_25.5kA130電壓互感器JDZ2-1010/0.1KV_表5-2所選設(shè)備均滿足要求。5.4 變電所380V低壓一次設(shè)備的選擇初選設(shè)備：低壓斷路器DW15-1500；低壓斷路器DZ20-630；低壓熔斷器RT0-1000；低壓刀開關(guān)HD13-1500/3；電流互感器LMZJ1-0.5；電流互感器LMZ1-0.5低壓斷路器DW15-1500：查附表4可知額定電壓為380V，脫扣器額定電流1500A，額定開斷電流40kA。此斷路器裝在總線端，總

46、。據(jù)5.2節(jié)中高壓斷路器的驗(yàn)證條件則：；。因此符合條件。低壓斷路器DZ20-630：查附表5可知額定電壓為380V，脫扣器額定電流630A，額定開斷電流30kA，極限通過(guò)電流40kA，熱穩(wěn)定電流16kA。此斷路器裝在各車間線端，各分車間的電流都不大于500A。據(jù)5.2節(jié)中低壓斷路器的驗(yàn)證條件則：； ；。因此符合條件。電流互感器LMZJ1-0.5：查附表10可知額定電壓為380V，額定電流10003000A，極限通過(guò)電流和熱穩(wěn)定電流書中用“”表示，不必驗(yàn)證。此斷路器裝在總線端，依照上述驗(yàn)證條件：；因此符合條件。低壓熔斷器RT0-1000：查附表7可知額定電壓為380V，額定電流1000A，額定開

47、斷電流50kA。此斷路器裝在總線及各車間線端，據(jù)5.2節(jié)中低壓熔路器的驗(yàn)證條件則：；。因此符合條件。電流互感器LMZ1-0.5：查附表10可知額定電壓為380V，額定電流5400A，極限通過(guò)電流和熱穩(wěn)定電流書中用“”表示，不必驗(yàn)證。此斷路器裝在各車間端，據(jù)5.2節(jié)中高壓斷路器的驗(yàn)證條件則：；。因此符合條件。表 5-3 變電所380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)表選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度其他裝置地點(diǎn)條件參數(shù)UNI30數(shù)據(jù)380V總1015.224.3KA44.8KA額定參數(shù)UNI30Iocimax低壓斷路器DW15-1500/3380V1500A40kA低壓熔斷器DZ20-20038

48、0V200A50kA低壓斷路器DZ20-630380V630A30kA低壓刀開關(guān)HD13-1500/30380V1500A電流互感器LMZJ1-0.5380V1500/5A表5-3所選設(shè)備均滿足要求。5.5 高壓母線的選擇參照附表11，10kV母線選LMY-3(404)，即母線尺寸為40mm4mm；380V母線選LMY-3(806)+505。必須注意，附錄表13選擇的母線尺寸，一般均滿足短路動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求，因此不必再進(jìn)行短路校驗(yàn)。但關(guān)于高壓配電所及35kV或以上的變電所，則不能采納此表的母線尺寸，而應(yīng)按發(fā)熱條件進(jìn)行選擇，并校驗(yàn)其短路穩(wěn)定度。第6章 變電所進(jìn)出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇6.1

49、導(dǎo)線和電纜截面選擇時(shí)滿足的條件為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行導(dǎo)線和電纜截面時(shí)必須滿足下列條件。1. 發(fā)熱條件導(dǎo)線和電纜（包括母線）在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)的最高同意溫度。2. 電壓損耗條件導(dǎo)線和電纜在通過(guò)正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過(guò)其正常運(yùn)行時(shí)同意的電壓損耗。3. 經(jīng)濟(jì)電流密度35kV及以上的高壓線路及電壓在35kV以下但距離長(zhǎng)電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費(fèi)用支出最小。所選截面，稱為“經(jīng)濟(jì)截面”。此種選擇原則，稱為“年費(fèi)用支出最小”原則。4. 機(jī)械強(qiáng)度導(dǎo)線（包括

50、裸線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小同意截面。關(guān)于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度，但需校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定度。母線也應(yīng)校驗(yàn)短路時(shí)的穩(wěn)定度。關(guān)于絕緣導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求。依照設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，一般10kV及以下高壓線路及低壓動(dòng)力線路，通常先按發(fā)熱條件來(lái)選擇截面，再校驗(yàn)電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。低壓照明線路，因其對(duì)電壓水平要求較高，因此通常先按同意電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗(yàn)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)長(zhǎng)距離大電流及35kV以上的高壓線路，則可先按經(jīng)濟(jì)電流密度確定經(jīng)濟(jì)截面，再校驗(yàn)其它條件1-10。6.2 10kV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)6.2.1 10kV高壓進(jìn)線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇采納LJ型鋁絞線架空敷設(shè)，接往10kV公

51、用干線。初選LJ-120型號(hào)的架空線。下面從兩個(gè)方面進(jìn)行驗(yàn)證。1. 校驗(yàn)發(fā)熱條件查附表14，LJ-120型鋁絞線的同意載流量(假設(shè)環(huán)境溫度為35) ，滿足發(fā)熱條件。2. 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查附表13得10kV架空鋼芯鋁線的最小截面，因此所選的LJ120型鋁絞線也滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。由于此線路專門短，不需校驗(yàn)電壓損耗和檢驗(yàn)經(jīng)濟(jì)電流密度。6.2.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇采納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25，查附表17可知，初選纜芯為35 mm2的交聯(lián)電纜，其，滿足發(fā)熱條件。2. 校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定按下式校驗(yàn)式中的C值是短路熱

52、穩(wěn)定系數(shù)由附錄表12查得。因此YJL22-10000-335電纜滿足要求。6.3 380V低壓出線的選擇1. 饋電給1號(hào)廠房（機(jī)加工車間）的線路采納VLV22-1000型交聯(lián)氯乙烯絕緣銅芯電纜直接架空敷設(shè)。(1) 按發(fā)熱條件選擇由及最高平均溫度約為75，查附表16選240mm2，其，滿足發(fā)熱條件。(2) 校驗(yàn)電壓損耗由圖3-1可知，變電所距機(jī)加工車間110m，而由附錄表15查得240mm2的銅芯電纜的 (按纜芯工作溫度75計(jì))，又1號(hào)廠房的，因此按下式計(jì)算得： 滿足同意電壓損耗5%的要求。(3) 短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)由附錄表12查得氯乙烯絕緣銅芯電纜的C值為115可見短路熱穩(wěn)度符合要求。即可選用V

53、LV22-1000-3240+1120型聚氯乙烯絕緣銅芯四芯電纜。2. 饋電給2號(hào)廠房（鑄造車間）的線路亦采納VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接架空敷設(shè)。(1) 按發(fā)熱條件選擇同樣的方法，由，查附表16，初選300mm2，其，滿足發(fā)熱條件。即可選用VLV22-1000-3300+1150型聚氯乙烯絕緣銅芯四芯電纜。(2) 校驗(yàn)電壓損耗由圖3-1可知，變電所距鑄造車間80m，而查附表15查得240mm2的銅芯電纜的 （按纜芯工作溫度75計(jì)），又1號(hào)廠房的，因此按下式計(jì)算得：滿足同意電壓損耗5%的要求。(3) 短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)附表12查得氯乙烯絕緣銅芯電纜的C值為115?？梢姸搪窡岱€(wěn)度

54、符合要求。3. 饋電給3號(hào)廠房（鉚焊車間）的線路亦采納VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接架空敷設(shè)。(1) 按發(fā)熱條件選擇由，查附表16，初選240mm2，滿足發(fā)熱條件。(2) 校驗(yàn)電壓損耗由圖3-1可知，變電所距鉚焊車間100m，而查附表15得240mm2的銅芯電纜的 （按纜芯工作溫度75計(jì)），又1號(hào)廠房的的，因此按下式計(jì)算得： 滿足同意電壓損耗5%的要求。(3) 短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)查附表12得氯乙烯絕緣銅芯電纜的C值為115可見短路熱穩(wěn)度符合要求。即可選用VLV22-1000-3240+1120型聚氯乙烯絕緣銅芯四芯電纜。4. 饋電給4號(hào)廠房（電修車間）的線路亦采納VLV22-10

55、00型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接架空敷設(shè)。(1) 按發(fā)熱條件選擇由，查附表16，初選240mm2，其，滿足發(fā)熱條件。(2) 校驗(yàn)電壓損耗由圖3-1可知，變電所距電修車間90m，而查附表15得240mm2的銅芯電纜的 （按纜芯工作溫度75計(jì)），又1號(hào)廠房的的，因此按下式計(jì)算得：滿足同意電壓損耗5%的要求。(3) 短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)查附表12查得氯乙烯絕緣銅芯電纜的C值為115可見短路熱穩(wěn)度符合要求。即可選用VLV22-1000-3240+1120型聚氯乙烯絕緣銅芯四芯電纜。6.4 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn)采納YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)，與相距約2Km的相鄰單位

56、變配電所的10kV母線相聯(lián)。1. 按發(fā)熱條件選擇工廠總負(fù)載容量為496.6kVA， （最熱月土壤平均溫度可視為25）。查附表17，初選纜芯截面為25 mm2的交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁芯電纜，其滿足發(fā)熱條件。2. 校驗(yàn)電壓損耗查附表15可查的纜芯為25 mm2的鋁芯電纜的 （按纜芯工作溫度75計(jì)），又的，線路長(zhǎng)度按2km計(jì)，因此按下式計(jì)算得：滿足同意電壓損耗5的要求。3. 短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)按本變電所高壓側(cè)短路電流校驗(yàn)，由前述引入電纜的短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)，可知纜芯25 mm2交聯(lián)電纜時(shí)滿足熱穩(wěn)定要求的。而鄰近單位10kV的短路數(shù)據(jù)不知，因此該聯(lián)絡(luò)線的短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)計(jì)算無(wú)法進(jìn)行，只有暫缺。綜上所述，所選變電所進(jìn)出

57、線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號(hào)規(guī)格如下表所示3,11。表6-1 變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的型號(hào)規(guī)格線路名稱導(dǎo)線或電纜的型號(hào)規(guī)格10kV電源進(jìn)線LJ型鋁絞線(三相三線架空敷設(shè))主變引入電纜YJL22-10000-335交聯(lián)電纜(直埋)380V低壓出線至1號(hào)廠房VLV22-1000-3240+1120型銅芯四芯電纜(架空)至2號(hào)廠房VLV22-1000-3300+1150型銅芯四芯電纜(架空)至3號(hào)廠房VLV22-1000-3240+1120型銅芯四芯電纜(架空)至4號(hào)廠房VLV22-1000-3240+1120型銅芯四芯電纜(架空)與相鄰單位10kV聯(lián)絡(luò)線YJL22-10000-325交聯(lián)電纜型(直埋)

58、第7章 變電所二次回路方案的選擇7.4 變電所的愛護(hù)設(shè)備7.4.1 對(duì)繼電愛護(hù)裝置的差不多要求繼電愛護(hù)裝置的差不多要求：1. 可靠性 指愛護(hù)裝置該動(dòng)作時(shí)動(dòng)作，不拒動(dòng)；而不該動(dòng)作時(shí)不誤動(dòng)。前者為信賴性，后者為安全性，即可靠性包括信賴性和安全性。2. 選擇性 指首先由故障設(shè)備或線路本身的愛護(hù)切除故障。當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的愛護(hù)拒動(dòng)時(shí)，則應(yīng)由相鄰設(shè)備或線路的愛護(hù)切除故障。為此，對(duì)相鄰設(shè)備和線路有配合要求的愛護(hù)，前后兩級(jí)之間的靈敏性和動(dòng)作時(shí)刻應(yīng)相互配合。3. 靈敏性 指在被愛護(hù)設(shè)備或線路范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí)，愛護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)。4. 速動(dòng)性 指愛護(hù)裝置應(yīng)能盡快地切除短路故障，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性

59、，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度。當(dāng)需要加速切除短路故障時(shí)，可同意愛護(hù)裝置無(wú)選擇性動(dòng)作，但應(yīng)利用自動(dòng)重合閘或備用電源自動(dòng)投入裝置，減小停電范圍。7.4.2 主變壓器的繼電愛護(hù)裝置電力變壓器的常見故障及異常的運(yùn)行狀態(tài)，一般應(yīng)裝設(shè)下列繼電愛護(hù)：1. 裝設(shè)瓦斯愛護(hù)當(dāng)變壓器油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，瞬時(shí)動(dòng)作與信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，應(yīng)動(dòng)作于高壓側(cè)斷路器。2. 裝設(shè)反時(shí)限過(guò)電流愛護(hù)變壓器內(nèi)外部故障或異常運(yùn)行都可能導(dǎo)致其過(guò)電流現(xiàn)象，應(yīng)設(shè)置相應(yīng)的電流愛護(hù)。采納GL15型感應(yīng)式過(guò)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，因?yàn)樗哂蟹磿r(shí)限動(dòng)作特性和速斷特性。(1) 過(guò)電流愛護(hù)動(dòng)作電流的整定取

60、，。因此，動(dòng)作電流故動(dòng)作電流整定為5A。(2) 過(guò)電流愛護(hù)動(dòng)作時(shí)刻的整定因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過(guò)電流愛護(hù)的動(dòng)作時(shí)刻（10倍動(dòng)作電流淌作時(shí)刻）可整定為最短的0.5s。(3) 過(guò)電流愛護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn)已知：, ,因此其愛護(hù)靈敏系數(shù)為滿足靈敏系數(shù)1.5的要求。3. 裝設(shè)電流速斷愛護(hù)變壓器的過(guò)電流愛護(hù)盡管能愛護(hù)整個(gè)變壓器，但動(dòng)作時(shí)限較長(zhǎng)，切除故障不迅速，故需要裝設(shè)反應(yīng)迅速的電流速斷愛護(hù)。利用GL15的速斷裝置。(1) 速斷電流的整定已知，因此速斷電流為：速斷電流倍數(shù)整定為Kqb可不為整數(shù)，但必須在28之間。(2) 電流速斷愛護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn)已知：，因此其愛護(hù)靈敏系數(shù)為：按GB50062