某中小型工廠的降壓變電所電氣一次部分設(shè)計(jì)說(shuō)明書大學(xué)論文

設(shè)計(jì)任務(wù)書本項(xiàng)目要求對(duì)一個(gè)中小型工廠的10/0.4kV降壓變電所電氣一次部分進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償、變電所位置確定及主變壓器的選擇、變電所主接線方案設(shè)計(jì)、短路計(jì)算及一次設(shè)備選擇與校驗(yàn)、變項(xiàng)電所的總體布置、繼電保護(hù)的配置與整定、防雷保護(hù)與接地裝置設(shè)計(jì)。要求在設(shè)計(jì)結(jié)束時(shí)提供的設(shè)計(jì)文檔包括設(shè)計(jì)說(shuō)明書和設(shè)計(jì)圖紙。設(shè)計(jì)說(shuō)明書應(yīng)說(shuō)目明設(shè)計(jì)的依據(jù)，反映出設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想，突出闡明設(shè)計(jì)方案。繪制的設(shè)計(jì)圖綜紙應(yīng)遵循現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電氣簡(jiǎn)圖用圖形符號(hào)》、《電氣技術(shù)用文件的編制》述等的規(guī)定。通過(guò)本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握供配電系統(tǒng)的組成和設(shè)計(jì)計(jì)算的基本方法以及工程設(shè)計(jì)的理念和規(guī)范要求，深化學(xué)生對(duì)供配電設(shè)備、繼電保護(hù)原理和裝置的理解，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用工程基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際工程問(wèn)題的能力。每個(gè)項(xiàng)目的《設(shè)計(jì)依據(jù)》給出了工廠所能取得的電源及廠區(qū)用電負(fù)荷的實(shí)際情況，按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的原則，設(shè)計(jì)該廠10/0.4kV的降壓變電所或箱式變電站，編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，繪制設(shè)計(jì)圖紙。設(shè)計(jì)說(shuō)明書包括以下章節(jié)：目錄引言1.1設(shè)計(jì)的內(nèi)容1.2設(shè)計(jì)的原則1.3設(shè)計(jì)的依據(jù)負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償工2.1按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷作2.2無(wú)功功率補(bǔ)償任3變電所位置和型式的選擇務(wù)4變電所主變壓器選擇及主接線設(shè)計(jì)及4.1負(fù)荷分級(jí)及供電電源要4.2電力變壓器選擇4.3變電所主接線電氣設(shè)計(jì)求5短路電流計(jì)算與高低壓電器選擇5.1短路電流計(jì)算5.2高低壓電器選擇6變電所電線電纜選擇6.1高壓進(jìn)線電纜選擇6.2變電所母線選擇6.3低壓出線電纜選擇變電所保護(hù)配置與整定7.1變壓器保護(hù)的配置與整定7.2低壓配電線路的保護(hù)設(shè)置過(guò)電壓保護(hù)和接地設(shè)計(jì)8.1高壓電氣裝置過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)8.2變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)參考文獻(xiàn)附錄A：電氣主接線圖劉介才.工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2008,04翁雙安.供配電工程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2008,04劉振亞.國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì)-10kV配電工程分冊(cè)[M].北參 京：中國(guó)電力出版社,2007,03考[4]姚志松.新型配電變壓器結(jié)構(gòu)、原理和應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版文 社,2007,02獻(xiàn)[5]黃永紅.電氣設(shè)備叢書-低壓電器[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2007,08王曉琪.電氣設(shè)備運(yùn)及維護(hù)保養(yǎng)叢書-電力互感器[M].北京：中國(guó)電力出版社,2014,01劉介才.工廠供電[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010,02.第1周～第8周，完成以下內(nèi)容：負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償；變電所位置和型式的選擇。從《國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì)-10kV配電工程分冊(cè)》選取合適的設(shè)計(jì)方案，繪制該方案的電氣主接線圖。第9周提交上述部分的設(shè)計(jì)說(shuō)明書及指導(dǎo)記錄電子文檔。第1周～第3周，完成以下內(nèi)容：變電所主變壓器選擇及主接線設(shè)計(jì)，工變電所主接線圖，第3周周末提交上述部分的設(shè)計(jì)說(shuō)明書及指導(dǎo)記錄文檔。作第4周～第6周，完成以下內(nèi)容：短路電流計(jì)算，高低壓電器選擇，變計(jì)電所電線電纜的選擇。第6周周末提交上述部分的設(shè)計(jì)說(shuō)明書及指導(dǎo)記錄文劃?rùn)n。第7周～第8周，完成以下內(nèi)容：變電所保護(hù)配置與整定，過(guò)電壓保護(hù)和接地設(shè)計(jì)，整理完成所有相關(guān)文檔。第8周周末提交完整的設(shè)計(jì)文檔（文檔“供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)1—最終設(shè)計(jì)文檔提交說(shuō)明”中有詳細(xì)說(shuō)明），第9周提交修改后裝訂成冊(cè)的所有文檔。設(shè)計(jì)說(shuō)明書目錄論文總頁(yè)數(shù)：15頁(yè)1引言......................................................................................................................................................41.1設(shè)計(jì)的內(nèi)容..................................................................................................................................41.2設(shè)計(jì)的原則..................................................................................................................................41.3設(shè)計(jì)的依據(jù)..................................................................................................................................42負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償..................................................................................................................62.1按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷......................................................................................................62.2無(wú)功功率補(bǔ)償...............................................................................................................................73變電所位置和型式的選擇..................................................................................................................84變電所主變壓器選擇及主接線設(shè)計(jì)84.1負(fù)荷分級(jí)及供電電源..................................................................................................................84.2電力變壓器選擇..........................................................................................................................84.3變電所主接線電氣設(shè)計(jì)..............................................................................................................95短路電流計(jì)算與高低壓電器選擇....................................................................................................105.1短路電流計(jì)算............................................................................................................................105.2高低壓電器選擇........................................................................................................................136變電所電線電纜選擇........................................................................................................................146.1高壓進(jìn)線電纜選擇....................................................................................................................146.2變電所母線選擇........................................................................................................................156.3低壓出線電纜選擇....................................................................................................................167變電所保護(hù)配置與整定....................................................................................................................177.1變壓器保護(hù)的配置與整定........................................................................................................177.2低壓配電線路的保護(hù)設(shè)置........................................................................................................188過(guò)電壓保護(hù)和接地設(shè)計(jì)....................................................................................................................198.1高壓電氣裝置過(guò)電壓保護(hù)設(shè)計(jì)198.2變電所公共接地裝置設(shè)計(jì)........................................................................................................19參考文獻(xiàn)................................................................................................................................................20附錄A電氣主接線圖引言1.1 設(shè)計(jì)的內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償、變電所位置確定及主變壓器的選擇、變電所主接線方案設(shè)計(jì)、短路計(jì)算及一次設(shè)備選擇與校驗(yàn)、變電所的總體布置、繼電保護(hù)的配置與整定、防雷保護(hù)與接地裝置設(shè)計(jì)。1.2 設(shè)計(jì)的原則柴油機(jī)廠的電力設(shè)計(jì)應(yīng)做到保障人身和財(cái)產(chǎn)安全，供電可靠，電能質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，節(jié)能和維護(hù)方便。柴油機(jī)廠的電力設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，適當(dāng)考慮發(fā)展的可能。柴油機(jī)廠的設(shè)計(jì)，除應(yīng)符合本規(guī)范外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行的有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的規(guī)定。1.3 設(shè)計(jì)的依據(jù)1.3.1 工廠總平面圖如圖1-1所示。圖1-1 工廠總平面圖1.3.2 工廠負(fù)荷情況本廠年產(chǎn)4160型柴油機(jī)5000臺(tái)/8500噸。工廠各車間的負(fù)荷情況如表 1-1所示，查手冊(cè)確定各車間負(fù)荷為二級(jí)負(fù)荷或三級(jí)負(fù)荷。表1-1工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料廠房編號(hào)廠房名稱類別設(shè)備容量/kw需要系數(shù)功率因數(shù)1熱處理車間動(dòng)力5200.650.702機(jī)修車間動(dòng)力2800.300.653沖焊車間動(dòng)力2500.300.504機(jī)加工車間動(dòng)力6800.350.655裝配車間動(dòng)力2800.350.506鑄造車間動(dòng)力3800.400.607鍛工車間動(dòng)力2500.250.658鍋爐房動(dòng)力1500.750.809材料庫(kù)動(dòng)力1200.200.50生活區(qū)照明3200.70.91.3.3 供電協(xié)議1)從電力系統(tǒng)的某35/10kV變電站，用雙回10kV架空線路向工廠饋電。系統(tǒng)變電站在工廠東2.5km。2)系統(tǒng)變電站饋線的定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的整定時(shí)間top=1.5s，要求工廠降壓變電所的保護(hù)整定時(shí)間不大于1s。3)在工廠變電所的10kV進(jìn)線側(cè)進(jìn)行電能計(jì)量。工廠最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不得低于0.9.4)電力系統(tǒng)的短路數(shù)據(jù)，如表 1-2所示。表1-2電力系統(tǒng) 10kV母線的短路數(shù)據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行方式10kV母線短路容量備注系統(tǒng)最大運(yùn)行方式Sk(3)max=430MVA電力系統(tǒng)可視為無(wú)限大容量系統(tǒng)最小運(yùn)行方式Sk(3)max=260MVA1.3.4 氣象資料本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為 38℃，年平均氣溫為 23℃，年最低氣溫為-8℃，年最熱月平均最高氣溫為 33℃，年最熱月平均氣溫為 26℃，年最熱月地下0.8m處平均溫度為25℃。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，年雷暴日數(shù)為 20。1.3.5地質(zhì)水文資料本廠所在地區(qū)平均海拔 500m，地層土質(zhì)以砂黏土為主，地下水位為 2m。1.3.6電費(fèi)制度本廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T達(dá)成協(xié)議，在工廠變電所高壓側(cè)計(jì)量電能，設(shè)專用計(jì)量柜，按兩部電費(fèi)制交納電費(fèi)。每月基本電費(fèi)按主變壓器容量計(jì)為 18元/kW·h，動(dòng)力電費(fèi)為0.2/kW·h，照明（含家電）電費(fèi)為0.5元/kW·h。工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率因素不得低于0.9.此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性向供電部門交納供電貼費(fèi)：10kV為150元/kVA。負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償2.1 按需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷（1）單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式1）有功計(jì)算負(fù)荷（單位為 kW）的計(jì)算公式：P30 Kd Pe式中:Pe為用電設(shè)備組總的設(shè)備容量， Kd為用電設(shè)備組的需要系數(shù)。無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar）的計(jì)算公式：Q30P30tan式中:tan 為用電設(shè)備組cos 的正切值。視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kVA）的計(jì)算公式：

(2-1)(2-2)S30

P30

(2-3)cos式中:cos 為用電設(shè)備的平均功率因數(shù)。計(jì)算電流（單位為A）：I30

S303UN

(2-4)式中:UN為用電設(shè)備組的額定電壓。（2）多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷公式：總的有功計(jì)算負(fù)荷公式：P30 K p P30總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷公式:Q30 K q Q30式中:K p、K q為多組用電設(shè)備的同時(shí)系數(shù)。總的視在功率公式：S30P2Q23030

(2-5)(2-6)(2-7)總的計(jì)算電流：I30S30(2-8)3UN各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算如表2-1所示。表2-1機(jī)械廠負(fù)荷計(jì)算表廠房編號(hào)廠房名稱負(fù)荷類別設(shè)備容量需要系數(shù)功率因數(shù)有功功率無(wú)功功率/kvar視在功率/kVA計(jì)算電流/A/kwKdcosΦ/kw1熱處理車間動(dòng)力5200.650.7338344.8482.9733.62機(jī)修車間動(dòng)力2800.30.658498.2129.2196.33沖焊車間動(dòng)力2500.30.575129.9150.0227.94機(jī)加工車間動(dòng)力6800.350.65238278.3366.2556.35裝配車間動(dòng)力2800.350.598169.7196.0297.86鑄造車間動(dòng)力3800.40.6152202.7253.3384.97鍛工車間動(dòng)力2500.250.6562.573.196.2146.18鍋爐房動(dòng)力1500.750.8112.584.4140.6213.79材料庫(kù)動(dòng)力1200.20.52441.648.072.910生活區(qū)照明3200.70.9224108.5248.9378.1合計(jì)323014081531.1總計(jì)（380側(cè)）KΣp=0.8,26230.651126.41301.41721.22615.1KΣq=0.852.2無(wú)功功率補(bǔ)償由表2可知，該廠380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)只有 0.65。而供電部門要求該廠10kV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不應(yīng)低于 0.90?？紤]到主變壓器的無(wú)功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.90，暫取0.92來(lái)計(jì)算380V側(cè)所需無(wú)功功率補(bǔ)償容量：QcP30tan1tan21126.4tanarccos0.65tanarccos0.92kvar(2-9)833kvar選PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為 BAM6.6/√3-150-1W型，采用其主屏1臺(tái)與輔屏5臺(tái)相組合，總共容量150kvar6=900kvar。因此無(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)荷計(jì)算負(fù)荷項(xiàng)目cosΦP30/kWQ30/kvarS30/kWAI30/A380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.651126.41301.41721.22615.1380V側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量-900380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.9351126.4401.41204.71830.4主變壓器功率損耗0.015S30=180.06S30=7210kV側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.921144.4473.41243.972變電所位置和型式的選擇變電所的所址選擇應(yīng)符合《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》外，還應(yīng)根據(jù)工程具體情況，相應(yīng)符合《民用建筑設(shè)計(jì)通則》、《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》、《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定。P1X1P2X2.....P10X10XP2....(3-1)P1P10P1Y1P2Y2.....P10Y10YP2....(3-2)P1P10式中：Xn為總平面圖中廠房橫坐標(biāo)， Yn為總平面圖中廠房縱坐標(biāo)， Pn為各廠房有功功率。（n=1，2，3....10 ）根據(jù)公式算出X=5.1，Y=5.1。由計(jì)算結(jié)果可知，工廠的負(fù)荷中心在2號(hào)廠房和5號(hào)廠房中間。變電所主變壓器選擇及主接線設(shè)計(jì)4.1 負(fù)荷分級(jí)及供電電源（1）負(fù)荷等級(jí)根據(jù)JBJ6-1996《機(jī)械工廠電力設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，本工程負(fù)荷等級(jí)為：鑄造車間、電鍍車間、和鍋爐房屬二級(jí)負(fù)荷，其余均屬三級(jí)負(fù)荷。根據(jù)第二章的負(fù)荷計(jì)算結(jié)果可知：二級(jí)負(fù)荷合計(jì) 264.5kW，三級(jí)負(fù)荷合計(jì)1143.5kW?？紤]同時(shí)系數(shù)后的二級(jí)負(fù)荷合計(jì) 224.8kW，三級(jí)負(fù)荷合計(jì) 972kW。4.2 電力變壓器選擇根據(jù)《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》以及工廠的負(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(tái)主變壓器。選擇的主變壓器容量

SN.T

應(yīng)不小于總的計(jì)算負(fù)荷S30，即SN.T

1250

kVA

S30

1243

.9kVA

，故選一臺(tái)

S9-1250/10

型低損耗配電變壓器。至于工廠二級(jí)負(fù)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(lái)承擔(dān)。2）裝設(shè)二臺(tái)主變壓器。型號(hào)亦采用 S6，而每臺(tái)容量即SN.T0.6~0.71243.9746~870（4-1）而且N.T301113216044.4kVA336.4kVASS（4-2）因此選兩臺(tái)S9-1000/10型低損耗配電變壓器。工廠二級(jí)負(fù)荷所需的備用電源亦由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來(lái)承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組別均采用 Yyn0。通過(guò)對(duì)比，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主結(jié)線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主結(jié)線方案，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。4.3 變電所主接線電氣設(shè)計(jì)參考《國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程典型設(shè)計(jì) 10kV配電工程分冊(cè)（2006年版）》（1）變電所高壓電氣主接線設(shè)計(jì)主接線圖如圖4-1所示。圖4-1 主接線圖短路電流計(jì)算與高低壓電器選擇5.1 短路電流計(jì)算（1）繪制計(jì)算電路及選取短路計(jì)算點(diǎn)由于備用電源的相關(guān)數(shù)據(jù)未給出，僅考慮公用電源供電時(shí)的短路計(jì)算。計(jì)算電路圖中將所有電路元件的額定參數(shù)都表示出來(lái)，并將各個(gè)元件編號(hào)，如圖5-1所示。選擇變壓器高壓側(cè)母線 k-1及低壓側(cè)母線k-2為短路計(jì)算點(diǎn)。圖5-1 短路計(jì)算電路（2）確定基準(zhǔn)值設(shè)Sd=100MVA，Ud=Uc，即高壓側(cè)U=10.5KV，低壓d1測(cè)Ud2=0.4KV，則S100MVAd5.5kA（5-1）Id13Ud1310.5kVSd100MVA（5-2）Id2144KA3Ud230.4kV（3）計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值1）電力系統(tǒng)最大運(yùn)行方式系統(tǒng)阻抗：X1*max100MVA/430MVA0.23（5-3）最小運(yùn)行方式系統(tǒng)阻抗：X1*min100MVA/260MVA0.38（5-4）2）架空線路查表得LGJ-150的x00.36/km,而線路長(zhǎng)2.5km,故X2*0.362.5100MVA0.82（5-5）10.5kV2電力變壓器根據(jù)電力變壓器型號(hào)可知Vs%4.5，故X3*4.5100MVA3.6（5-6）1001250kVA因此繪等效電路，如圖 5-2所示。圖5-2 等效電路(4)計(jì)算k-1點(diǎn)（10.5kV側(cè)）的短路電流總電抗及三相短路電流和短路容量1）總電抗標(biāo)幺值最大運(yùn)行方式X*(k1)max X1*max X2* 0.23 0.82 1.05 (5-7)最小運(yùn)行方式X*(k1)min X1*min X2* 0.38 0.82 1.2 (5-8)2）三相短路電流周期分量有效值最大運(yùn)行方式Ik(3)1max Id1/X*(k1)max 5.5kA/1.05 5.238kA (5-9)最小運(yùn)行方式Ik(3)1min Id1/X*(k1)min 5.5kA/1.2 4.583kA (5-10)3）其它短路電流最大運(yùn)行方式I''(3)I(3)Ik(3)15.238kA(5-11)ish(3)2.55I''(3)2.555.238kA13.357kA(5-12)Ish(3)1.51I''(3)1.515.238kA7.90938kA(5-13)最小運(yùn)行方式I''(3)I(3)Ik(3)14.583kA(5-14)ish(3)2.55I''(3)2.554.583kA11.687kA(5-15)Ish(3)1.51I''(3)1.514.583kA6.92033kA(5-16)4）三相短路容量最大運(yùn)行方式Sk(31)Sd/X*(k1)max100MVA/1.0595.238MVA(5-17)最小運(yùn)行方式Sk(3)1Sd/X*(k1)min100MVA/1.283.333MVA(5-18)(5)計(jì)算k-2點(diǎn)（0.4kV側(cè)）的短路電流總電抗及三相短路電流和短路容量1）總電抗標(biāo)幺值最大運(yùn)行方式X*(k2)max X1*max X2* X3* 0.23 0.82 3.6 4.65 （5-19)最小運(yùn)行方式X*(k2)min X1*min X2* X3* 0.38 0.82 3.6 4.8 (5-20)2）三相短路電流周期分量有效值最大運(yùn)行方式Ik(3)2max Id2/X*(k2)max最小運(yùn)行方式Ik(3)2min Id2/X*(k2)min

144kA/4.6530.97kA(5-21)144kA/4.830kA(5-22)3）其它短路電流最大運(yùn)行方式I''(3) I(3) Ik(3)2 30.97kA (5-23)ish(3) 1.84IIsh(3)1.09I

''(3)''(3)

1.8430.97kA56.985kA(5-24)1.0930.97kA33.757kA(5-25)最小運(yùn)行方式I''(3)I(3)Ik(3)230kA(5-26)ish(3)1.84I''(3)1.8430kA55.2kA(5-27)Ish(3)1.09I''(3)1.0930kA32.7kA(5-28)4）三相短路容量最大運(yùn)行方式Sk(3)2Sd/X*(k2)max100MVA/4.6521.505MVA(5-29)最小運(yùn)行方式(3)d*100MVA/4.820.833MVA(5-30)Sk2S/X(k2)min以上計(jì)算結(jié)果綜合如表5-1所示表5-1短路計(jì)算結(jié)果運(yùn)行方式三相短路電流/kA三相短路容量/MVA短路計(jì)算點(diǎn)Ik(3)I'(3)I(3)ish(3)Ish(3)Sk(3)最大5.2385.2385.23813.3577.9093895.238k-1最小4.5834.5834.58311.6876.9203383.333最大30.9730.9730.9756.98533.75721.505k-2最小30303055.232.720.8335.2 高低壓電器選擇（1）高壓電器的選擇1.10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)（表 5-2）表5-210kV 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力參數(shù)UNI30Ik(3)裝置地點(diǎn)條件數(shù)據(jù)10kV72A5.238A規(guī)定參數(shù)UNINI高壓少油斷路器SN10-10I/63010kV630A16一高壓隔離開關(guān)GN19-12/40010kV400A高壓熔斷器RN2-1010kV0.550kA次設(shè)10/√3/備型電壓互感器JDZJ-100.1/√3/號(hào)規(guī)0.1/3格電流互感器LZZB-3510kV150/5A避雷器FS4-1010kV戶外式高壓隔離開關(guān)GW4-15G/20015kV200A（2）低壓電器的選擇2.380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)表（表5-3）表5-3380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力參數(shù)UNI30Ik(3)裝置地點(diǎn)條件數(shù)據(jù)380V總1830.4A30.97kA額定參數(shù)UNINI一次低壓斷路器DW15-1500/3電動(dòng)380V1500A40KV設(shè)備低壓斷路器DZ20-200380V200A一般25KA型號(hào)低壓刀開關(guān)HD13-1500/30380V1500A規(guī)格電流互感器LMZB6-10500V3000/5A電流互感器LZZBJ6-10500V500/5A

動(dòng)穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度 其它ish(3) I(3)2tima13.357kA 52.13i2maxIt40 51231.5kA 625二次負(fù)荷33.2 1690.2歐姆動(dòng)穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度 其它ish(3) I(3)2tima56.985kA 671.4imax I2t3.高低壓母線的選擇10kV母線選LMY-3(40×4),即母線尺寸40mm×4mm；380V母線選LMY-3(120×10)+80×6,即相母線尺寸為120mm×10mm，中性母線尺寸為80mm×6mm。變電所電線電纜選擇6.1 高壓進(jìn)線電纜選擇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(yàn)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

I

1N.T

72A

及最熱月室外環(huán)境溫度平均為33℃，查表

8-35，初選

LJ-16，其

35℃時(shí)的

Ial

95A

I30，滿足發(fā)熱條件2）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。查表

8-33，最小允許截面

A

min

35mm2，因此

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(yàn)電壓損耗。（2）由配電站的高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn)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I30I1N.T72A及地下溫度25℃查表8-43，初選纜芯為95mm2的交聯(lián)電纜，其Ial182AI30，滿足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。按式計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面AminI(3)ttma52380.7559.5A95mm2（6-1）C77式中的C值由表5-12查得。因此YJL22-10000-3×95電纜滿足要求。6.2 變電所母線選擇（1）高壓開關(guān)柜母線選擇由配電站的高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn)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I30I1N.T72A及地下溫度25℃查表8-43，初選纜芯為95mm2的交聯(lián)電纜，其Ial182AI30，滿足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。按式計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面AminI(3)ttma0.7559.5A95mm2（6-2）523877C因此YJL22-10000-3×95電纜滿足要求。為了防止電纜溫度過(guò)高，所以選擇 ZBYJL-10000-3×95（2）低壓開關(guān)柜母線選擇初選的低壓開關(guān)柜母線為 TMY-125×101）按發(fā)熱條件選擇。由I30I2N.T1830.4A及地下溫度25℃查表A-11-2，初選纜芯為95mm2的母線，其Ial2650AI30，滿足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。按式計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面AminI(3)ttma0.752（6-3）30970348.3A1250mmC77因此TMY-125×10母線滿足要求6.3 低壓出線電纜選擇（1）饋電給1號(hào)廠房（鑄造車間）的線路采用YJV22-1000型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯直接埋地敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇。由

I30

733.6A

及地下

0.8m土壤溫度為

25℃，查附錄表

2-22，初選

400mm2，其

Ial

742A

I30，滿足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)電壓損耗。由于線路長(zhǎng)度比較短，所以不作電壓損耗校驗(yàn)。3）短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)。按式求滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面AminI(3)ttma309700.75352.9A（6-4）C76式中ttma------變電站高壓側(cè)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間按0.5s整定（終端變電站），再加上斷路器時(shí)間0.2s，再加0.05s。由于前面選的400mm2的纜芯截面大于Amin，由上可知YJV22-1000型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯符合要求，故選YJV-1000-400。（2）饋電給2號(hào)廠房（機(jī)修車間）的線路，亦采用YJV22-1000-400型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯直接埋地敷設(shè)。（3）饋電給3號(hào)廠房（沖焊車間）的線路，亦采用YJV22-1000-400型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯直接埋地敷設(shè)。（4）饋電給4號(hào)廠房（機(jī)加工車間）的線路，亦采用YJV22-1000-400型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯直接埋地敷設(shè)。（5）饋電給5號(hào)廠房（裝配車間）的線路，亦采用YJV22-1000-400型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯直接埋地敷設(shè)。（6）饋電給6號(hào)廠房（鑄造車間）的線路，亦采用YJV22-1000-400型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯直接埋地敷設(shè)。（7）饋電給7號(hào)廠房（鍛工車間）的線路，亦采用YJV22-1000-400型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯直接埋地敷設(shè)。（8）饋電給8號(hào)廠房（鍋爐房）的線路，亦采用YJV22-1000-400型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯直接埋地敷設(shè)。（9）饋電給9號(hào)廠房（材料庫(kù)）的線路，亦采用YJV22-1000-400型交聯(lián)聚氯乙烯絕緣銅芯直接埋地敷設(shè)。（10）饋電給生活區(qū)的線路，采用LJ型鋁絞線架空敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇。由I30=378.1A及室外環(huán)境溫度為33℃，查表8-35，初選LJ-185，其33℃時(shí)的Ial455AI30，滿足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。查表8-33，最小允許截面Amin16mm2，因此LJ-185滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。3）校驗(yàn)電壓損耗。由圖 1-1平面圖量得變電站至生活區(qū)負(fù)荷中心距離約為180m，再由表8-35查得LJ-185的R00.18/km,X00.3/km（接線間幾何均距為0.8m計(jì)），又生活區(qū)的P10224kW,Q10108.5kvar，因此224(0.180.18)108.5(0.30.18)34.45V（6-5）U0.38U%(34.45/380)100%9.06%Ud5%（6-6）由此看來(lái)，對(duì)生活區(qū)采用一回LJ-185架空線路供電是不行的。為了確保生活用電的電壓質(zhì)量，決定采用四回LJ-120架空線路對(duì)生活區(qū)供電。查表8-35得LJ-120的R00.28/km,X00.3/km（接線間幾何均距為0.6m計(jì)），因此(224/4)(0.280.18)(108.5/4)(0.30.18)（6-7）U0.384.67VU%4.67/380)100%1.23%Ud5%（6-8）滿足要求。中性線采用LJ-70鋁絞線。綜合以上所選變電站進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號(hào)規(guī)格如表6-1所示表6-1變電站進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的型號(hào)和規(guī)格380V低壓出線

線路名稱導(dǎo)線或電纜的型號(hào)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YJL22-10000-95（直埋）至1號(hào)廠房YJV22-1000-400（直埋）至2號(hào)廠房YJV22-1000-400（直埋）至3號(hào)廠房YJV22-1000-400（直埋）至4號(hào)廠房YJV22-1000-400（直埋）至5號(hào)廠房YJV22-1000-400（直埋）至6號(hào)廠房YJV22-1000-400（直埋）至7號(hào)廠房YJV22-1000-400（直埋）至8號(hào)廠房YJV22-1000-400（直埋）至9號(hào)廠房YJV22-1000-400（直埋）至生活區(qū) 雙回LJ-120架空線路變電所保護(hù)配置與整定7.1 變壓器保護(hù)的配置與整定1）定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流：ILmax2IN272144A，Krel1.2，Kzq1，Kh0.8，Ki150/530因此KrelKzqILmax1.217.2AIdz0.8144KhKi30(7-