工廠供電課程設(shè)計設(shè)計課題： ×機械廠降壓變電所的電氣設(shè)計 姓 名： 學(xué) 院： 能源與電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 自動化 班 級： 1001 學(xué) 號：日 期：2021年12月11日至2021年12月25日指導(dǎo)教師： 目 錄第一章 工廠供電設(shè)計任務(wù)- 1 -1.1 設(shè)計題目- 1 -1.2 設(shè)計要求- 1 -1.3 設(shè)計依據(jù)- 1 -1.3.1 工廠總平面圖- 1 -1.3.2 工廠負(fù)荷情況- 2 -1.3.3 供電電源情況- 3 -1.3.4 氣象資料- 3 -1.3.5 地質(zhì)水文資料- 4 -1.3.6 電費制度- 4 -1.4 設(shè)計任務(wù)- 4 -1.4.1 設(shè)計說明書- 4 -第二章 負(fù)荷計算和無功功率補償- 5 -2.1負(fù)荷計算- 5 -單組用電設(shè)備計算負(fù)荷的計算公式- 5 -多組用電設(shè)備計算負(fù)荷的計算公式- 5 -2.2無功功率補償:- 7 -第三章 變電所位置與形式的選擇- 9 -第四章 變電所主變壓器及主接線方案的選擇- 10 -4.1變電所主變壓器的選擇- 10 -4.2 變電所主接線方案的選擇- 10 -裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案- 11 -裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案- 11 -第五章 短路電流的計算- 13 -5.1 繪制計算電路- 13 -5.2 確定短路計算基準(zhǔn)值- 13 -電力系統(tǒng)- 13 -架空線路- 13 -電力變壓器- 13 -5.4 k-1點10.5kV側(cè)的相關(guān)計算- 14 -總電抗標(biāo)幺值- 14 -5.4.2 三相短路電流周期分量有效值- 14 -5.4.3 其他短路電流- 14 -5.4.4 三相短路容量- 14 -5.5 k-2點0.4kV側(cè)的相關(guān)計算- 15 -總電抗標(biāo)幺值- 15 -三相短路電流周期分量有效值- 15 -5.5.3 其他短路電流- 15 -三相短路容量- 15 -第六章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗- 16 -6.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗- 16 -按工作電壓選那么- 16 -按工作電流選擇- 16 -按斷流能力選擇- 16 -6.1.4 隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗- 16 -6.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗- 18 -6.3 上下壓母線的選擇- 18 -第七章 變壓所進(jìn)出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇- 19 -7.1 10kV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇- 19 -7.1.1 10kV高壓進(jìn)線的選擇校驗- 19 -7.1.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗- 19 -7.2 380低壓出線的選擇- 19 -鑄造車間- 19 -7.2.2 鍛壓車間- 20 -7.2.3 熱處理車間- 20 -7.2.4 電鍍車間- 20 -7.2.5 倉庫- 21 -7.2.6 工具車間- 21 -金工車間- 21 -鍋爐房- 21 -裝配車間- 22 -機修車間- 22 -7.2.11 生活區(qū)- 22 -7.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗- 22 -按發(fā)熱條件選擇- 23 -校驗電壓損耗- 23 -短路熱穩(wěn)定校驗- 23 -第八章 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定- 24 -8.1變電所二次回路方案的選擇- 24 -8.2 變電所繼電保護(hù)裝置- 24 -主變壓器的繼電保護(hù)裝置- 24 -護(hù)動作電流整定- 25 -過電流保護(hù)動作時間的整定- 25 -過電流保護(hù)靈敏度系數(shù)的檢驗- 25 -8.3裝設(shè)電流速斷保護(hù)- 25 -速斷電流的整定：- 25 -、電流速斷保護(hù)靈敏度系數(shù)的檢驗- 26 -8.4作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置- 26 -裝設(shè)反時限過電流保護(hù)。- 26 -裝設(shè)電流速斷保護(hù)- 26 -變電所低壓側(cè)的保護(hù)裝置- 27 -第九章 降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計- 27 -9.1變電所的防雷保護(hù)- 27 -9.1.1 直接防雷保護(hù)- 27 -9.1.2 雷電侵入波的防護(hù)- 27 -9.2 變電所公共接地裝置的設(shè)計- 28 -接地電阻的要求- 28 -接地裝置的設(shè)計- 28 -第一章 工廠供電設(shè)計任務(wù)1.1 設(shè)計題目 ××機械廠降壓變電所的電氣設(shè)計1.2 設(shè)計要求要求根據(jù)本廠所取得的10kV電源進(jìn)線及本廠用電負(fù)荷的實際情況，適當(dāng)考慮工廠生產(chǎn)的開展，按照平安可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，確定變電所的類型和型式，確定變電所主變壓器的臺數(shù)、容量與類型，選擇變電所主接線方案及上下壓設(shè)備和進(jìn)出線，確定二次回路方案，選擇整定繼電保護(hù)，確定防雷和接地裝置。最后寫出設(shè)計說明書，繪出電器主接線圖。注：整個設(shè)計要求格式準(zhǔn)確，章節(jié)清楚，圖表清晰。正文用小四號字，圖、表的標(biāo)識用五號字，要求必須有前言、目錄、正文、參考資料、附錄等。1.3 設(shè)計依據(jù) 工廠總平面圖工廠總平面圖如圖1.1所示圖1.1 工廠總平面圖 工廠負(fù)荷情況 本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時數(shù)為5000小時，日最大負(fù)荷持續(xù)時間為2小時，該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級負(fù)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。電氣照明及家用電器均為單相，額定電壓為220V。本廠的符合統(tǒng)計資料如表1.1所示。廠房編號廠房名稱負(fù)荷類別設(shè)備容量/kW需要系數(shù)功率因數(shù)1鍛造車間動力4000.30.7照明70.812鍛壓車間動力4500.30.65照明80.713金工車間動力4000.20.65照明100.814工具車間動力3600.30.6照明70.915電鍍車間動力3000.50.8照明50.816熱處理車間動力2000.50.8照明80.817裝配車間動力1800.30.7照明60.818機修車間動力1600.20.65照明40.819鍋爐車間動力500.70.8照明10.8110倉庫動力200.40.8照明10.81生活區(qū)照明3500.70.9 表1.1 工廠負(fù)荷統(tǒng)計資料 供電電源情況 按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T前定的供用電協(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)線型號為LGJ-150，導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為2m；干線首段距離本廠約為10kM。干線首段所裝設(shè)的高壓斷路器斷流容量為500MVA。此斷路器配備有定時限過流保護(hù)盒電流速斷保護(hù)，定時限過流保護(hù)整定的動作時間為1.7s。為滿足工廠二級負(fù)荷要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近單位取得備用電源。與本廠高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線路總長為80kM，電纜線路總長度為25kM。 氣象資料 本廠地區(qū)的年最高氣溫為36，年平均氣溫為21，年最低氣溫為-10，年最熱月平均最高氣溫為33，年最熱月平均氣溫為25，年最熱月地下0.8m處平均氣溫為22。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向為西北風(fēng)，年暴雷日數(shù)為10. 地質(zhì)水文資料 本廠所在地區(qū)平均海拔為400m，地層以紅土為主，地下水位為3m。 電費制度本廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T達(dá)成協(xié)議，在工廠變電所高壓側(cè)計量電能，設(shè)專用計量柜，按兩部電費制繳納電費。每月根本電費按主變壓器容量為18元/kVA，動力電費0.9元/kW·h，照明電費為0.5元/kW·h。工廠最大負(fù)荷的功率因數(shù)不得低于0.92，此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計算，一次性向供電部門繳納電貼費：610kV為800元/kVA1.4 設(shè)計任務(wù) 設(shè)計說明書1前言2目錄3負(fù)荷計算和無功功率補償4變電所位置和型式選擇5變電所主變壓器臺數(shù)、容量與類型選擇6變電所主接線方案的選擇7短路電流計算8變電所一次設(shè)備的選擇與校驗9變電所進(jìn)出線的選擇與校驗10變電所二次回路方案的選擇及繼電保護(hù)的整定11防雷保護(hù)和接地裝置設(shè)計12附錄參考文獻(xiàn)13設(shè)計總結(jié)第二章 負(fù)荷計算和無功功率補償2.1負(fù)荷計算單組用電設(shè)備計算負(fù)荷的計算公式a)有功計算負(fù)荷單位為KW = ， 為系數(shù)b)無功計算負(fù)荷單位為kvar= tanc)視在計算負(fù)荷單位為kvA=d)計算電流單位為A =, 為用電設(shè)備的額定電壓單位為KV多組用電設(shè)備計算負(fù)荷的計算公式a)有功計算負(fù)荷單位為KW=式中是所有設(shè)備組有功計算負(fù)荷之和，是有功負(fù)荷同時系數(shù)，可取0.850.95b)無功計算負(fù)荷單位為kvar=，是所有設(shè)備無功之和；是無功負(fù)荷同時系數(shù)，可取0.90.97c)視在計算負(fù)荷單位為kvA =d)計算電流單位為A =個廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計算如表1所示編號名稱類別設(shè)備容量需要系數(shù)costan計算負(fù)荷P30/KwQ30/KwS30/KVAI30/A1鑄造車間動力4000.30.71.020214120122.4245-照明70.8105.60-小計470-1.020214125.6122.4245175.3942266.48392鍛壓車間動力4500.30.651.16913135157.8326-照明80.7105.60-小計-1.16913140.6157.8326211.3752321.15143金工車間動力4000.20.651.169138093.5304-照明100.81080-小計-1.169138893.5304128.4209195.11544工具車間動力3600.30.651.333333108144-照明70.9106.30-小計-1.333333114.3144183.8491279.32985電鍍車間動力3000.50.80.75150112.5-照明50.81040-小計-0.75154112.5190.7151289.76166熱處理室動力2000.50.80.7510075-照明80.8106.40-小計-0.75106.4130.1766197.7837裝配車間動力1800.30.71.0202145455.09102-照明60.8104.80-小計-1.02021458.855.0910280.5758122.42238機修車間動力1600.20.651.169133237.41216-照明40.8103.20-小計-1.1691335.237.4121651.3683778.046179鍋爐房動力0.70.80.753526.25-照明500.8100.80-小計1-0.7535.826.2544.392667.4475710倉庫動力0.40.80.7586-照明200.8100.80-小計1-0.758.8610.6508216.1822511生活區(qū)照明3500.70.90.484322245118.6589272.2222413.5989總計(380V側(cè))動力25201112.5948.6995-照明407計入Kp=0.85Kq=0.90.74945.625853.82951274.0611935.7352.2無功功率補償:由表2可知，該廠380低壓側(cè)最大負(fù)荷是的功率因數(shù)只有0.74。而供電部門要求該廠10KV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時功率因數(shù)不應(yīng)低于0.92?？紤]到主變電器的無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此380V側(cè)最大負(fù)荷時功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.92，暫取0.95來計算380V側(cè)所需無功功率補償容量：=(tan - tan)=945.625tan arccos0.74-tan arccs 0.95kvar=548.6933 kvar補償后的變壓器容量和功率因數(shù)：=895.0411 kv·A參照圖2，選PGJ1型低壓自動補償評屏，并聯(lián)電容器為BWF0.4-16-1/3型，采用其方案1主屏1臺與方案3輔屏6臺相結(jié)合，總共容量為 96kvar6=576kvar 補償前后，變壓器低壓側(cè)的有功計算負(fù)荷根本不變，而無功計算負(fù)荷=277.8kvar視在功率=993.6371 kVA，計算電流=1509.675A,功率因數(shù)提高為cos= 0.95168。在無功補償前，該變電所主變壓器T的容量為應(yīng)選為1600kVA,才能滿足負(fù)荷用電的需要；而采取無功補償后，主變壓器T的容量選為1000kVA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(jì)效益十分可觀。因此無功補償后工廠380V側(cè)和10kV側(cè)的負(fù)荷計算如表3所示。 圖2.1 PGJ1型低壓無功功率自動補償屏的接線方案表2.2無功補償后工廠的計算負(fù)荷工程cos計算負(fù)荷/KW/kvar/kVA/A380V側(cè)補償前負(fù)荷0.74945.625853.82951274.0611935.735380V側(cè)無功補償容量-548.6933380V側(cè)補償后負(fù)荷0.95945.625305.1362993.63711509.675主變壓器功率損耗 0.01=9.90.05=1.510KV側(cè)負(fù)荷計算0.95955.5306.61003.48658第三章 變電所位置與形式的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)荷中心按負(fù)荷功率矩法來確定。工廠的負(fù)荷中心假設(shè)在P(,),其中P=+=。因此仿照?力學(xué)?中計算中心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)： 3-1 3-2 把各車間的坐標(biāo)代入1-1、2-2，得到=6.3，=26.8。由計算結(jié)果可知，工廠的負(fù)荷中心位于后廠門與3號廠房附近?？紤]到周圍環(huán)境及靠近大門考慮到平安，決定在3號廠房內(nèi)建造工廠變電所，器型式為內(nèi)附設(shè)式。第四章 變電所主變壓器及主接線方案的選擇4.1變電所主變壓器的選擇根據(jù)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以下兩種可供選擇的方案：a)裝設(shè)一臺變壓器型號為S9型，而容量根據(jù)式=1003，為主變壓器容量，為總的計算負(fù)荷。選=1250KVA>，即選一臺S9-1250/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級負(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)線來承擔(dān)。b)裝設(shè)兩臺變壓器型號為S9型，即：1003KVA=601702KVA因此選兩臺S9-800/10型低損耗配電變壓器。工廠二級負(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)線來承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均為Yyn0 。4.2 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)計以下兩種主接線方案： 裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案Y0Y0S9-1250GG-1A(F)-0710/0.4kV聯(lián)絡(luò)線備用電源GG-1A(F)-54GW口-1010kVFS4-10GG-1A(J)-03GG-1A(J)-03GG-1A(F)-07GG-1A(F)-54GG-1A(F)-07GG-1A(F)-07主變聯(lián)絡(luò)備用220/380V高壓柜列圖4.1 裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案 Y0Y0220/380VS9-800GG-1A(F)GG-1A(F)-0710/0.4kVS9-80010/0.4kV聯(lián)絡(luò)線備用電源GG-1A(F)-54GG-1A(F)-113、11GW口-1010kVFS4-10GG-1A(J)-01GG-1A(F)-113GG-1A(F)-11GG-1A(J)-01GG-1A(F)-96GG-1A(F)-07GG-1A(F)-54主變主變聯(lián)絡(luò)備用高壓柜列-96圖4.2 裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案第五章 短路電流的計算5.1 繪制計算電路 500MVAK-1K-2LGJ-150,10km10.5kVS9-12500.4kV(2)(3)(1)系統(tǒng)圖5.1 短路計算電路5.2 確定短路計算基準(zhǔn)值設(shè)基準(zhǔn)容量=100MVA，基準(zhǔn)電壓=1.05，為短路計算電壓，即高壓側(cè)=10.5kV，低壓側(cè)=0.4kV，那么 5-1 5-2電力系統(tǒng)電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量=500MVA，故 5-3架空線路查表得LGJ-150的線路電抗，而線路長10km，故 5-4電力變壓器查表得變壓器的短路電壓百分值=4.5，故KKA 5-5式中，為變壓器的額定容量因此繪制短路計算等效電路如圖5-2所示。k-1k-2圖5.2 短路計算等效電路5.4 k-1點10.5kV側(cè)的相關(guān)計算總電抗標(biāo)幺值=0.2+3.3=3.5 5-6 三相短路電流周期分量有效值 5-7 其他短路電流 5-8 5-9 5-10 三相短路容量 5-115.5 k-2點0.4kV側(cè)的相關(guān)計算總電抗標(biāo)幺值 5-12三相短路電流周期分量有效值 5-13 其他短路電流 5-14 5-15 5-16三相短路容量 5-17以上短路計算結(jié)果綜合圖表5.1所示。表5.1短路計算結(jié)果短路計算點三相短路電流三相短路容量/MVAk-11.571.571.574.023728.6k-220.320.320.337.622.114.01第六章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗6.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗按工作電壓選那么 設(shè)備的額定電壓一般不應(yīng)小于所在系統(tǒng)的額定電壓，即，高壓設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于其所在系統(tǒng)的最高電壓，即。=10kV， =11.5kV，高壓開關(guān)設(shè)備、互感器及支柱絕緣額定電壓=12kV，穿墻套管額定電壓=11.5kV，熔斷器額定電壓=12kV。按工作電流選擇設(shè)備的額定電流不應(yīng)小于所在電路的計算電流，即按斷流能力選擇設(shè)備的額定開斷電流或斷流容量，對分?jǐn)喽搪冯娏鞯脑O(shè)備來說，不應(yīng)小于它可能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪酚行е祷蚨搪啡萘浚椿驅(qū)τ诜謹(jǐn)嘭?fù)荷設(shè)備電流的設(shè)備來說，那么為，為最大負(fù)荷電流。 隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗a)動穩(wěn)定校驗條件或、分別為開關(guān)的極限通過電流峰值和有效值，、分別為開關(guān)所處的三相短路沖擊電流瞬時值和有效值b)熱穩(wěn)定校驗條件 此處裝設(shè)一般高壓斷路器對于上面的分析，如表6-1所示，由它可知所選一次設(shè)備均滿足要求。表6.1 10 kV一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗選擇校驗工程電壓電流斷流能力動態(tài)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點條件參數(shù)數(shù)據(jù)10kV63.5A()1.57kA4.0kA一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)高壓少油斷路器SN10-10I/100010kV1000kA16kA40 kA高壓隔離開關(guān)-10/20010kV200A-25.5 kA二次負(fù)荷0.6高壓熔斷器RN2-1010kV0.5A50 kA-電壓互感器JDJ-1010/0.1kV-電壓互感器JDZJ-10-電流互感器LQJ-1010kV100/5A-=31.8 kA=81避雷針FS4-1010kV-戶外隔離開關(guān)GW4-12/40012kV400A-25kA6.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗同樣，做出380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗，如表6.2所示，所選數(shù)據(jù)均滿足要求。 表6.2 380V一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗選擇校驗工程電壓電流斷流能力動態(tài)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點條件參數(shù)-數(shù)據(jù)380V總1509A20.3kA37.6kA-一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)-低壓斷路器DW15-2500380V2000A60kA-低壓斷路器DW20-630380V630A大于30Ka(一般)-低壓斷路器DW20-200380V200A大于25 kA-低壓斷路HD13-1500/30380V1500A-電流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A-電流互感器LMZ1-0.5500V100/5A160/5A-6.3 上下壓母線的選擇查表得到，10kV母線選LMY-3(404mm),即母線尺寸為40mm4mm;380V母線選LMY-312021+806，即相母線尺寸為120mm10mm，而中性線母線尺寸為80mm6mm。第七章 變壓所進(jìn)出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇7.1 10kV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇7.1.1 10kV高壓進(jìn)線的選擇校驗采用LGJ型鋼芯鋁絞線架空敷設(shè)，接往10kV公用干線。a).按發(fā)熱條件選擇由=63.5A及室外環(huán)境溫度33°，查表得，初選LGJ-150,其35°C時的=391A>,滿足發(fā)熱條件。b).校驗機械強度查表得，最小允許截面積=25，而LGJ-150滿足要求，應(yīng)選它。由于此線路很短，故不需要校驗電壓損耗。 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗 采用YJLV22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的四芯(加銅芯)電纜之間埋地敷設(shè)。a)按發(fā)熱條件選擇由=63.5A及土壤環(huán)境25°，查表得，初選纜線芯截面為25的交聯(lián)電纜，其=391A>,滿足發(fā)熱條件。b)校驗熱路穩(wěn)定按式，A為母線截面積，單位為；為滿足熱路穩(wěn)定條件的最大截面積，單位為；C為材料熱穩(wěn)定系數(shù)；為母線通過的三相短路穩(wěn)態(tài)電流，單位為A；短路發(fā)熱假想時間，單位為s。本電纜線中=1960，=0.5+0.2+0.05=0.75s，終端變電所保護(hù)動作時間為0.5s，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<A=25。因此JL22-10000-3 25電纜滿足要求。7.2 380低壓出線的選擇鑄造車間饋電給1號廠房鑄造車間的線路采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。 a按發(fā)熱條件需選擇由=201A及地下0.8m土壤溫度為25，查表，初選纜芯截面120，其=212A>，滿足發(fā)熱條件。 b校驗電壓損耗由圖所示的工廠平面圖量得變電所至1號廠房距離約為56m，而查表得到120的鋁芯電纜的=0.31 按纜芯工作溫度75°計，=0.07，又1號廠房的=64.8kW, =70.2 kvar，故線路電壓損耗為U =(pR+qX)=64.8kWx(0.31x0.056)+70.2kvarx(0.07x0.056)/0.38kV=3.68VU%=3.68/380x100%=0.97%<=5%c斷路熱穩(wěn)定度校驗不滿足短熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為240的電纜，即選VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線芯按不小于相線芯一半選擇，下同。 鍛壓車間饋電給2號廠房鍛壓車間的線路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)方法同上，從略。 熱處理車間饋電給3號廠房熱處理車間的線路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)方法同上，從略。 電鍍車間饋電給4號廠房電鍍車間的線路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)方法同上，從略。 倉庫饋電給5號廠房倉庫的線路，由于倉庫就在變電所旁邊，而且共一建筑物，因此采用聚氯乙烯絕緣鋁芯導(dǎo)線BLV-1000型5根包括3根相線、1根N線、1根PE線穿硬塑料管埋地敷設(shè)。a按發(fā)熱條件需選擇由=16.2A及環(huán)境溫度26，初選截面積4，其=19A>，滿足發(fā)熱條件。 b校驗機械強度查表得，=2.5，因此上面所選的4的導(dǎo)線滿足機械強度要求。c) 所選穿管線估計長50m，而查表得=0.85，=0.119，又倉庫的=8.8kW, =6 kvar，因此<=5% 故滿足允許電壓損耗的要求。 工具車間饋電給6號廠房工具車間的線路 亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)方法同上，從略。金工車間饋電給7號廠房金工車間的線路 亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)方法同上，從略。鍋爐房饋電給8號廠房鍋爐房的線路 亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)方法同上，從略。裝配車間饋電給9號廠房裝配車間的線路 亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)方法同上，從略。機修車間饋電給10號廠房機修車間的線路 亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)方法同上，從略。 生活區(qū)饋電給生活區(qū)的線路 采用BLX-1000型鋁芯橡皮絕緣線架空敷設(shè)。1按發(fā)熱條件選擇 由I30=413A及室外環(huán)境溫度年最熱月平均氣溫23，初選BLX-1000-1240，其23時Ial455A>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=10mm2，因此BLX-1000-1240滿足機械強度要求。3校驗電壓損耗 查工廠平面圖可得變電所至生活區(qū)的負(fù)荷中心距離150m左右，而查表得其阻抗值與BLX-1000-1240近似等值的LJ-240的阻抗=0.14，=0.30按線間幾何均距0.8m，又生活區(qū)的=245KW，=117.6 kvar，因此 >=5%滿足允許電壓損耗要求。因此決定采用四回BLX-1000-1120的三相架空線路對生活區(qū)供電。PEN線均采用BLX-1000-175橡皮絕緣線。重新校驗電壓損耗，完全合格。7.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗采用YJL2210000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2Km的臨近單位變配電所的10KY母線相連。按發(fā)熱條件選擇 最熱月土壤平均溫度為25。查表?工廠供電設(shè)計指導(dǎo)?，初選纜心截面為25的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁心電纜，其滿足要求。校驗電壓損耗 由表?工廠供電設(shè)計指導(dǎo)?8-41可查得纜芯為25的鋁纜芯溫度按80計，而二級負(fù)荷的, =(64.8+79+35.8)KW=179.6KW, =(70.2+56.3+26.3)kvar=152.8kvar，線路長度按2km計，因此U =179.6x(1.54x2)+152.8x(0.12x2)/10kv=58.8vU%=(58.8V/10000V)x100%=0.59%<=5%由此可見滿足要求電壓損耗5%的要求。短路熱穩(wěn)定校驗 按本變電所高壓側(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(jìn)行，只有暫缺。 以上所選變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號規(guī)格如表 7.1所示。表7.1 進(jìn)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10KV電源進(jìn)線LGJ-35鋁絞線三相三線架空主變引入電纜YJL22100003×25交聯(lián)電纜直埋380V低壓出線至1號廠房VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜直埋至2號廠房VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜直埋至3號廠房VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜直埋至4號廠房VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜直埋至5號廠房BLV10001×4鋁芯線5根穿內(nèi)徑25硬塑管至6號廠房VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜直埋至7號廠房VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜直埋至8號廠房VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜直埋至9號廠房VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜直埋至10號廠房VLV2210003×240+1×120四芯塑料電纜直埋至生活區(qū)四回路，每回路3×BLX-1000-1×120+1×BLX-1000-1×75橡皮線三相四線架空線與臨近單位10KV聯(lián)絡(luò)線YJL22100003×16交聯(lián)電纜直埋第八章 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定8.1變電所二次回路方案的選擇 a)高壓斷路器的操作機構(gòu)控制與信號回路 斷路器采用手動操動機構(gòu)，其控制與信號回路如?工廠供電設(shè)計指導(dǎo)?圖6-12所示。 b)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)。計量柜由上級供電部門加封和管理。c)變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路 變電所高壓側(cè)裝有電壓互感器避雷器柜。其中電壓互感器為3個JDZJ10型，組成Y0/Y0/的接線，用以實現(xiàn)電壓側(cè)量和絕緣監(jiān)察，其接線圖見?工廠供電設(shè)計指導(dǎo)?圖6-8。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，接線圖見?工廠供電設(shè)計指導(dǎo)?圖6-9。高壓進(jìn)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(zhǔn)確度等級按符合要求。8.2 變電所繼電保護(hù)裝置主變壓器的繼電保護(hù)裝置 a裝設(shè)瓦斯保護(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，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。 b裝設(shè)反時限過電流保護(hù)。采用GL15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。護(hù)動作電流整定 其中，可靠系數(shù)，接線系數(shù)，繼電器返回系數(shù)，電流互感器的電流比=100/5=20 ，因此動作電流為： 因此過電流保護(hù)動作電流整定為10A。過電流保護(hù)動作時間的整定 因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過電流保護(hù)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 。過電流保護(hù)靈敏度系數(shù)的檢驗其中，=0.86619.7kA/(10kV/0.4kV)=0.682，因此其靈敏度系數(shù)為： 滿足靈敏度系數(shù)的1.5的要求。8.3裝設(shè)電流速斷保護(hù) 利用GL15的速斷裝置。速斷電流的整定：利用式，其中，因此速斷保護(hù)電流為速斷電流倍數(shù)整定為(注意不為整數(shù),但必須在28之間)、電流速斷保護(hù)靈敏度系數(shù)的檢驗利用式，其中，因此其保護(hù)靈敏度系數(shù)為>1.5從?工廠供電課程設(shè)計指導(dǎo)?表6-1可知，按GB5006292規(guī)定，電流保護(hù)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(hù)的靈敏度系數(shù)是到達(dá)要求的。但按JBJ696和JGJ/T1692的規(guī)定，其最小靈敏度為2，那么這里裝設(shè)的電流速斷保護(hù)靈敏度系數(shù)偏底。8.4作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置裝設(shè)反時限過電流保護(hù)。亦采用GL15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(hù)動作電流的整定,利用式，其中=2，取=0.6×52A=43.38A， =1，=0.8， =50/5=10，因此動作電流為： 因此過電流保護(hù)動作電流整定為7A。b)過電流保護(hù)動作電流的整定按終端保護(hù)考慮，動作時間整定為0.5s。c)過電流保護(hù)靈敏度系數(shù)因無臨近單位變電所10kV母線經(jīng)聯(lián)絡(luò)線到本廠變電所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法檢驗靈敏度系數(shù)，只有從略。裝設(shè)電流速斷保護(hù)亦利用GL15的速斷裝置。但因無臨近單位變電所聯(lián)絡(luò)線到本廠變電所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法檢驗靈敏度系數(shù)，也只有從略。變電所低壓側(cè)的保護(hù)裝置a低壓總開關(guān)采用DW151500/3型低壓短路器，三相均裝設(shè)過流脫鉤器，既可保護(hù)低壓側(cè)的相間短路和過負(fù)荷，而且可保護(hù)低壓側(cè)單相接地短路。脫鉤器動作電流的整定可參看參考文獻(xiàn)和其它有關(guān)手冊。第九章 降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計9.1變電所的防雷保護(hù) 直接防雷保護(hù) 在變電所屋頂裝設(shè)避雷針和避雷帶，并引進(jìn)出兩根接地線與變電所公共接裝置相連。如變電所的主變壓器裝在室外和有露天配電裝置時，那么應(yīng)在變電所外面的適當(dāng)位置裝設(shè)獨立避雷針，其裝設(shè)高度應(yīng)使其防雷保護(hù)范圍包圍整個變電所。如果變電所所在其它建筑物的直擊雷防護(hù)范圍內(nèi)時，那么可不另設(shè)獨立的避雷針。按規(guī)定，獨立的避雷針的接地裝置接地電阻表9-6。通常采用3-6根長2.5 m的剛管，在裝避雷針的桿塔附近做一排和多邊形排列，管間距離5 m，打入地下，管頂距地面0.6 m。接地管間用40mm×4mm 的鍍鋅扁剛焊接相接。引下線用25 mm ×4 mm的鍍鋅扁剛，下與接地體焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其根底內(nèi)的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針采用直徑20mm的鍍鋅扁剛，長11.5。獨立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應(yīng)有3m以上的距離。 雷電侵入波的防護(hù) a)在10KV電源進(jìn)線的終端桿上裝設(shè)FS410型閥式避雷器。引下線采用25 mm ×4 mm的鍍鋅扁剛，下與公共接地網(wǎng)焊接相連，上與避雷器接地端栓連接。 b在10KV高壓配電室內(nèi)裝設(shè)有GG1AF54型開關(guān)柜，其中配有FS410型避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來保護(hù)，防雷電侵入波的危害。 c在380V低壓架空線出線桿上，裝設(shè)保護(hù)間隙，或?qū)⑵浣^緣子的鐵腳接地，用以防護(hù)沿低壓架空線侵入的雷電波。9.2 變電所公共接地裝置的設(shè)計 接地電阻的要求按?工廠供電設(shè)計指導(dǎo)?表9-6。此邊點所的公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下條件： 且 其中, 因此公共接地裝置接地電阻 。 接地裝置的設(shè)計 采用長2.5m、50mm的鋼管16根，沿變電所三面均勻布置，管距5 m，垂直打入地下，管頂離地面0.6 m。管間用40mm×4mm的鍍鋅扁剛焊接相接。變電所的變壓器室有兩條接地干線、上下壓配電室各有一條接地干線與室外公共接地裝置焊接相連，接地干線均采用25 mm ×4 mm的鍍鋅扁剛。變電所接地裝置平面布置圖如圖9-1所示。接地電阻的驗算： 滿足歐的接地電阻要求，式中,查?工廠供電設(shè)計指導(dǎo)?表9-10”環(huán)行敖設(shè)欄近似的選取。