工廠供電課程設計---機械廠降壓變電所的電氣設計

1、<p><b>　　工廠供電課程設</b></p><p>　　設計課題： ×機械廠降壓變電所的電氣設計 </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一章 工廠供電設計任務- 1 -</p><p>　　1.1 設計題目- 1 -</

2、p><p>　　1.2 設計要求- 1 -</p><p>　　1.3 設計依據(jù)- 1 -</p><p>　　1.3.1 工廠總平面圖- 1 -</p><p>　　1.3.2 工廠負荷情況- 2 -</p><p>　　1.3.3 供電電源情況- 3 -</p><p>　　1.3.4

3、 氣象資料- 3 -</p><p>　　1.3.5 地質水文資料- 4 -</p><p>　　1.3.6 電費制度- 4 -</p><p>　　1.4 設計任務- 4 -</p><p>　　1.4.1 設計說明書- 4 -</p><p>　　第二章 負荷計算和無功功率補償- 5 -</p&

4、gt;<p>　　2.1負荷計算- 5 -</p><p>　　2.1.1單組用電設備計算負荷的計算公式- 5 -</p><p>　　2.1.2多組用電設備計算負荷的計算公式- 5 -</p><p>　　2.2無功功率補償:- 7 -</p><p>　　第三章 變電所位置與形式的選擇- 9 -</p>

5、<p>　　第四章 變電所主變壓器及主接線方案的選擇- 10 -</p><p>　　4.1變電所主變壓器的選擇- 10 -</p><p>　　4.2 變電所主接線方案的選擇- 10 -</p><p>　　4.2.1裝設一臺主變壓器的主接線方案- 11 -</p><p>　　4.2.2裝設兩臺主變壓器的主接線方案

6、- 11 -</p><p>　　第五章 短路電流的計算- 13 -</p><p>　　5.1 繪制計算電路- 13 -</p><p>　　5.2 確定短路計算基準值- 13 -</p><p>　　5.3.1電力系統(tǒng)- 13 -</p><p>　　5.3.2架空線路- 13 -</p&g

7、t;<p>　　5.3.3電力變壓器- 13 -</p><p>　　5.4 k-1點（10.5kV側）的相關計算- 14 -</p><p>　　5.4.1總電抗標幺值- 14 -</p><p>　　5.4.2 三相短路電流周期分量有效值- 14 -</p><p>　　5.4.3 其他短路電流- 14 -<

8、/p><p>　　5.4.4 三相短路容量- 14 -</p><p>　　5.5 k-2點（0.4kV側）的相關計算- 15 -</p><p>　　5.5.1總電抗標幺值- 15 -</p><p>　　5.5.2三相短路電流周期分量有效值- 15 -</p><p>　　5.5.3 其他短路電流- 15 -

9、</p><p>　　5.5.4三相短路容量- 15 -</p><p>　　第六章 變電所一次設備的選擇校驗- 16 -</p><p>　　6.1 10kV側一次設備的選擇校驗- 16 -</p><p>　　6.1.1按工作電壓選則- 16 -</p><p>　　6.1.2按工作電流選擇- 16

10、-</p><p>　　6.1.3按斷流能力選擇- 16 -</p><p>　　6.1.4 隔離開關、負荷開關和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗- 16 -</p><p>　　6.2 380V側一次設備的選擇校驗- 18 -</p><p>　　6.3 高低壓母線的選擇- 18 -</p><p>　　第七章 變

11、壓所進出線與鄰近單位聯(lián)絡線的選擇- 19 -</p><p>　　7.1 10kV高壓進線和引入電纜的選擇- 19 -</p><p>　　7.1.1 10kV高壓進線的選擇校驗- 19 -</p><p>　　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 -</p><p>　　7.2 380低壓出線的選擇- 1

12、9 -</p><p>　　7.2.1鑄造車間- 19 -</p><p>　　7.2.2 鍛壓車間- 20 -</p><p>　　7.2.3 熱處理車間- 20 -</p><p>　　7.2.4 電鍍車間- 20 -</p><p>　　7.2.5 倉庫- 21 -</p><

13、;p>　　7.2.6 工具車間- 21 -</p><p>　　7.2.7金工車間- 21 -</p><p>　　7.2.8鍋爐房- 21 -</p><p>　　7.2.9裝配車間- 22 -</p><p>　　7.2.10機修車間- 22 -</p><p>　　7.2.11 生活區(qū)- 22

14、-</p><p>　　7.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡線的選擇校驗- 22 -</p><p>　　7.3.1按發(fā)熱條件選擇- 23 -</p><p>　　7.3.2校驗電壓損耗- 23 -</p><p>　　7.3.3短路熱穩(wěn)定校驗- 23 -</p><p>　　第八章 變電所二次回路方案的選擇與繼電

15、保護的整定- 24 -</p><p>　　8.1變電所二次回路方案的選擇- 24 -</p><p>　　8.2 變電所繼電保護裝置- 24 -</p><p>　　8.2.1主變壓器的繼電保護裝置- 24 -</p><p>　　8.2.2護動作電流整定- 25 -</p><p>　　8.2.3過電流保

16、護動作時間的整定- 25 -</p><p>　　8.2.4過電流保護靈敏度系數(shù)的檢驗- 25 -</p><p>　　8.3裝設電流速斷保護- 25 -</p><p>　　8.3.1速斷電流的整定：- 25 -</p><p>　　8.3.2、電流速斷保護靈敏度系數(shù)的檢驗- 26 -</p><p>　　

17、8.4作為備用電源的高壓聯(lián)絡線的繼電保護裝置- 26 -</p><p>　　8.4.1裝設反時限過電流保護。- 26 -</p><p>　　8.4.2裝設電流速斷保護- 26 -</p><p>　　8.4.3變電所低壓側的保護裝置- 27 -</p><p>　　第九章 降壓變電所防雷與接地裝置的設計- 27 -</p

18、><p>　　9.1變電所的防雷保護- 27 -</p><p>　　9.1.1 直接防雷保護- 27 -</p><p>　　9.1.2 雷電侵入波的防護- 27 -</p><p>　　9.2 變電所公共接地裝置的設計- 28 -</p><p>　　9.2.1接地電阻的要求- 28 -</p>

19、<p>　　9.2.2接地裝置的設計- 28 -</p><p>　　第一章 工廠供電設計任務</p><p><b>　　1.1 設計題目 </b></p><p>　　××機械廠降壓變電所的電氣設計</p><p><b>　　1.2 設計要求</b><

20、/p><p>　　要求根據(jù)本廠所取得的10kV電源進線及本廠用電負荷的實際情況，適當考慮工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠、技術先進、經(jīng)濟合理的要求，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高低壓設備和進出線，確定二次回路方案，選擇整定繼電保護，確定防雷和接地裝置。最后寫出設計說明書，繪出電器主接線圖。</p><p>　　注：整個設計要求格式準確，章節(jié)分

21、明，圖表清晰。正文用小四號字，圖、表的標識用五號字，要求必須有前言、目錄、正文、參考資料、附錄等。</p><p><b>　　1.3 設計依據(jù)</b></p><p>　　1.3.1 工廠總平面圖</p><p>　　工廠總平面圖如圖1.1所示</p><p>　　圖1.1 工廠總平面圖</p><

22、p>　　1.3.2 工廠負荷情況</p><p>　　本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負荷利用小時數(shù)為5000小時，日最大負荷持續(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荷外，其余均屬三級負荷。低壓動力設備均為三相，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。</p><p>　　表1.1 工廠負荷統(tǒng)計資料</

23、p><p>　　1.3.3 供電電源情況</p><p>　　按照工廠與當?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。該干線的導線型號為LGJ-150，導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盒電流速斷保護，定時限過流保護整

24、定的動作時間為1.7s。為滿足工廠二級負荷要求，可采用高壓聯(lián)絡線由鄰近單位取得備用電源。已知與本廠高壓側有電氣聯(lián)系的架空線路總長為80kM，電纜線路總長度為25kM。</p><p>　　1.3.4 氣象資料</p><p>　　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2

25、2℃。當?shù)刂鲗эL向為西北風，年暴雷日數(shù)為10.</p><p>　　1.3.5 地質水文資料</p><p>　　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。</p><p>　　1.3.6 電費制度</p><p>　　本廠與當?shù)毓╇姴块T達成協(xié)議，在工廠變電所高壓側計量電能，設專用計量柜，按兩部電費制繳納電費。每月基本電

26、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：6～10kV為800元/kVA</p><p><b>　　1.4 設計任務</b></p><p>　　1.4.1 設計說明書</p>

27、<p><b>　　1）前言</b></p><p><b>　　2）目錄</b></p><p>　　3）負荷計算和無功功率補償</p><p>　　4）變電所位置和型式選擇</p><p>　　5）變電所主變壓器臺數(shù)、容量與類型選擇</p><p>　　6）變電

28、所主接線方案的選擇</p><p><b>　　7）短路電流計算</b></p><p>　　8）變電所一次設備的選擇與校驗</p><p>　　9）變電所進出線的選擇與校驗</p><p>　　10）變電所二次回路方案的選擇及繼電保護的整定﹡</p><p>　　11）防雷保護和接地裝置設計﹡&

29、lt;/p><p>　　12）附錄—參考文獻</p><p><b>　　13）設計總結</b></p><p>　　第二章 負荷計算和無功功率補償</p><p><b>　　2.1負荷計算</b></p><p>　　2.1.1單組用電設備計算負荷的計算公式</p&g

30、t;<p>　　a)有功計算負荷（單位為KW） </p><p><b>　　= ， 為系數(shù)</b></p><p>　　b)無功計算負荷（單位為kvar）</p><p><b>　　= tan</b></p><p>　　c)視在計算負荷（單位為kvA）</p&

31、gt;<p><b>　　=</b></p><p>　　d)計算電流（單位為A） </p><p>　　=, 為用電設備的額定電壓（單位為KV）</p><p>　　2.1.2多組用電設備計算負荷的計算公式</p><p>　　a)有功計算負荷（單位為KW）=</p><p>

32、;　　式中是所有設備組有功計算負荷之和，是有功負荷同時系數(shù)，可取0.85~0.95</p><p>　　b)無功計算負荷（單位為kvar）</p><p>　　=，是所有設備無功之和；是無功負荷同時系數(shù)，可取0.9~0.97</p><p>　　c)視在計算負荷（單位為kvA） =</p><p>　　d)計算電流（單位為A）

33、 =</p><p>　　個廠房和生活區(qū)的負荷計算如表1所示</p><p>　　2.2無功功率補償:</p><p>　　由表2可知，該廠380（低壓）側最大負荷是的功率因數(shù)只有0.74。而供電部門要求該廠10KV進線側最大負荷時功率因數(shù)不應低于0.92?？紤]到主變電器的無功損耗遠大于有功損耗，因此380V側最大負荷時功率因數(shù)應稍大于0.92，暫取0.95

34、來計算380V側所需無功功率補償容量：</p><p>　　=(tan - tan)=945.625[tan arccos0.74-tan arccs 0.95]kvar=548.6933 kvar</p><p>　　補償后的變壓器容量和功率因數(shù)：</p><p>　　`=895.0411 kv·A</p><p>　　參照圖2，

35、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</p><p>　　（主屏）1臺與方案3（輔屏）6臺相結合，總共容量為 96kvar6=576kvar 補償前后，變壓器低壓側的有功計算負荷基本不變，而無功計算負荷=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</p><

36、;p><b>　　。</b></p><p>　　在無功補償前，該變電所主變壓器T的容量為應選為1600kVA,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側和10kV側的負荷計算如表3所示。</p>

37、<p>　　圖2.1 PGJ1型低壓無功功率自動補償屏的接線方案</p><p>　　表2.2無功補償后工廠的計算負荷</p><p>　　第三章 變電所位置與形式的選擇</p><p>　　變電所的位置應盡量接近工廠的負荷中心，工廠的負荷中心按負荷功率矩法來確定。工廠的負荷中心假設在P(,),其中P=+++=。因此仿照《力學》中計算中心的力矩

38、方程，可得負荷中心的坐標：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　　（3-2）</b></p><p>　　把各車間的坐標代入（1-1）、（2-2），得到=6.3，=26.8。</p><p>　　由計算結果可知，工廠的負荷中心位于后廠門與3號廠房附近。考慮到周圍

39、環(huán)境及靠近大門考慮到安全，決定在3號廠房內(nèi)建造工廠變電所，器型式為內(nèi)附設式。</p><p>　　第四章 變電所主變壓器及主接線方案的選擇</p><p>　　4.1變電所主變壓器的選擇</p><p>　　根據(jù)工廠的負荷性質和電源情況，工廠變電所的主變壓器考慮有下列兩種可供選擇的方案：</p><p>　　a)裝設一臺變壓器型號為S9

40、型，而容量根據(jù)式=1003，為主變壓器容量，為總的計算負荷。選=1250KVA>，即選一臺S9-1250/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級負荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡線來承擔。</p><p>　　b)裝設兩臺變壓器型號為S9型，即：</p><p>　　1003KVA=（601~702）KVA</p><p>　　因此選兩臺S9-8

41、00/10型低損耗配電變壓器。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)絡線來承擔。主變壓器的聯(lián)結組均為Yyn0 。</p><p>　　4.2 變電所主接線方案的選擇 </p><p>　　按上面考慮的兩種主變壓器方案可設計下列兩種主接線方案： </p><p>　　4.2.1裝設一臺主變壓器的主接線方案</p><p>　　

42、圖4.1 裝設一臺主變壓器的主接線方案</p><p>　　4.2.2裝設兩臺主變壓器的主接線方案 </p><p>　　圖4.2 裝設兩臺主變壓器的主接線方案</p><p>　　第五章 短路電流的計算</p><p>　　5.1 繪制計算電路 </p><p>　　圖5.1 短路計算電路

43、</p><p>　　5.2 確定短路計算基準值</p><p>　　設基準容量=100MVA，基準電壓==1.05，為短路計算電壓，即高壓側=10.5kV，低壓側=0.4kV，則</p><p><b>　　（5-1）</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p>

44、<p>　　5.3.1電力系統(tǒng)</p><p>　　已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量=500MVA，故</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　5.3.2架空線路</p><p>　　查表得LGJ-150的線路電抗，而線路長10km，故 （5-4）</p>

45、<p>　　5.3.3電力變壓器</p><p>　　查表得變壓器的短路電壓百分值=4.5，故</p><p>　　KKA （5-5）</p><p>　　式中，為變壓器的額定容量</p><p>　　因此繪制短路計算等效電路如圖5-2所示。</p><p>　　圖5.2 短路計算等效電

46、路</p><p>　　5.4 k-1點（10.5kV側）的相關計算</p><p>　　5.4.1總電抗標幺值</p><p>　　=0.2+3.3=3.5 （5-6）</p><p>　　5.4.2 三相短路電流周期分量有效值</p><p><b>　?。?-7）</b></

47、p><p>　　5.4.3 其他短路電流</p><p><b>　?。?-8）</b></p><p><b>　?。?-9）</b></p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　5.4.4 三相短路容量</p>&

48、lt;p><b>　?。?-11）</b></p><p>　　5.5 k-2點（0.4kV側）的相關計算</p><p>　　5.5.1總電抗標幺值</p><p><b>　　（5-12）</b></p><p>　　5.5.2三相短路電流周期分量有效值</p><p&

49、gt;<b>　?。?-13）</b></p><p>　　5.5.3 其他短路電流</p><p><b>　　（5-14）</b></p><p><b>　?。?-15）</b></p><p><b>　?。?-16）</b></p>

50、<p>　　5.5.4三相短路容量</p><p><b>　　（5-17）</b></p><p>　　以上短路計算結果綜合圖表5.1所示。</p><p>　　表5.1短路計算結果</p><p>　　第六章 變電所一次設備的選擇校驗</p><p>　　6.1 10kV側一

51、次設備的選擇校驗</p><p>　　6.1.1按工作電壓選則 </p><p>　　設備的額定電壓一般不應小于所在系統(tǒng)的額定電壓，即，高壓設備的額定電壓應不小于其所在系統(tǒng)的最高電壓，即。=10kV， =11.5kV，高壓開關設備、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</p><p><b>　　

52、。</b></p><p>　　6.1.2按工作電流選擇</p><p>　　設備的額定電流不應小于所在電路的計算電流，即</p><p>　　6.1.3按斷流能力選擇</p><p>　　設備的額定開斷電流或斷流容量，對分斷短路電流的設備來說，不應小于它可能分斷的最大短路有效值或短路容量，即</p><p

53、><b>　　或</b></p><p>　　對于分斷負荷設備電流的設備來說，則為，為最大負荷電流。</p><p>　　6.1.4 隔離開關、負荷開關和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗</p><p>　　a)動穩(wěn)定校驗條件</p><p><b>　　或</b></p><p

54、>　　、分別為開關的極限通過電流峰值和有效值，、分別為開關所處的三相短路沖擊電流瞬時值和有效值</p><p>　　b)熱穩(wěn)定校驗條件 </p><p>　　此處裝設一般高壓斷路器</p><p>　　對于上面的分析，如表6-1所示，由它可知所選一次設備均滿足要求。</p><p>　　表6.1 10 kV一次側設備的

55、選擇校驗</p><p>　　6.2 380V側一次設備的選擇校驗</p><p>　　同樣，做出380V側一次設備的選擇校驗，如表6.2所示，所選數(shù)據(jù)均滿足要求。</p><p>　　表6.2 380V一次側設備的選擇校驗</p><p>　　6.3 高低壓母線的選擇</p><p>　　查表得到，10kV母線選

56、LMY-3(404mm),即母線尺寸為40mm4mm;380V母線選LMY-3（12010）+806，即相母線尺寸為120mm10mm，而中性線母線尺寸為80mm6mm。</p><p>　　第七章 變壓所進出線與鄰近單位聯(lián)絡線的選擇</p><p>　　7.1 10kV高壓進線和引入電纜的選擇</p><p>　　7.1.1 10kV高壓進線的選擇校驗<

57、/p><p>　　采用LGJ型鋼芯鋁絞線架空敷設，接往10kV公用干線。</p><p>　　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。</p><p>　　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，故選它。</p&

58、gt;<p>　　由于此線路很短，故不需要校驗電壓損耗。</p><p>　　7.1.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗 </p><p>　　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。</p><p>　　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2

59、5的交聯(lián)電纜，其=391A>,滿足發(fā)熱條件。</p><p>　　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=2

60、5。</p><p>　　因此JL22-10000-3 25電纜滿足要求。</p><p>　　7.2 380低壓出線的選擇</p><p><b>　　7.2.1鑄造車間</b></p><p>　　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。 </p>

61、<p>　　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。 </p><p>　　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

62、</p><p>　　ΔU =∑(pR+qX)=[64.8kWx(0.31x0.056)+70.2kvarx(0.07x0.056)]/0.38kV=3.68V</p><p>　　ΔU%=3.68/380x100%=0.97%<=5%</p><p>　　c）斷路熱穩(wěn)定度校驗</p><p>　　不滿足短熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面

63、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。</p><p>　　7.2.2 鍛壓車間</p><p>　　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（方法同上，從略）。</p><p>　　7.2.3 熱

64、處理車間</p><p>　　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（方法同上，從略）。</p><p>　　7.2.4 電鍍車間</p><p>　　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（方法同上，從略）

65、。</p><p><b>　　7.2.5 倉庫</b></p><p>　　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。</p><p>　　a）按發(fā)熱條件需選擇</p><p>

66、　　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。 </p><p>　　b）校驗機械強度查表得，=2.5，因此上面所選的4的導線滿足機械強度要求。</p><p>　　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</p><p><b>　　<

67、=5% </b></p><p>　　故滿足允許電壓損耗的要求。</p><p>　　7.2.6 工具車間</p><p>　　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（方法同上，從略）</p><p><b>　　。</b><

68、;/p><p><b>　　7.2.7金工車間</b></p><p>　　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（方法同上，從略）。</p><p><b>　　7.2.8鍋爐房</b></p><p>　　饋電給8號廠房

69、（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（方法同上，從略）。</p><p><b>　　7.2.9裝配車間</b></p><p>　　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（方法同上，從略）。</p><

70、p>　　7.2.10機修車間</p><p>　　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（方法同上，從略）。</p><p>　　7.2.11 生活區(qū)</p><p>　　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。</p><p&g

71、t;　　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Ial≈455A>I30,滿足發(fā)熱條件。</p><p>　　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。</p><p>　　3）校驗電壓損耗 查工廠平面圖可得變電所至生活區(qū)的負荷

72、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</p><p><b>　　>=5%</b></p><p>　　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

73、均采用BLX-1000-175橡皮絕緣線。重新校驗電壓損耗，完全合格。</p><p>　　7.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡線的選擇校驗</p><p>　　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，與相距約2Km的臨近單位變配電所的10KY母線相連。</p><p>　　7.3.1按發(fā)熱條件選擇 </p><p&g

74、t;　　最熱月土壤平均溫度為25℃。查表《工廠供電設計指導》，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。</p><p>　　7.3.2校驗電壓損耗 </p><p>　　由表《工廠供電設計指導》8-41可查得纜芯為25的鋁</p><p>　?。ɡ|芯溫度按80℃計），，而二級負荷的, =(64.8+79+35.8)KW=179.6KW, =(70

75、.2+56.3+26.3)kvar=152.8kvar，線路長度按2km計，因此</p><p>　　ΔU =[179.6x(1.54x2)+152.8x(0.12x2)]/10kv=58.8v</p><p>　　ΔU%=(58.8V/10000V)x100%=0.59%<=5%</p><p>　　由此可見滿足要求電壓損耗5%的要求。</p>

76、<p>　　7.3.3短路熱穩(wěn)定校驗 </p><p>　　按本變電所高壓側短路電流校驗，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)定校驗計算無法進行，只有暫缺。</p><p>　　以上所選變電所進出線和聯(lián)絡線的導線和電纜型號規(guī)格如表 7.1所示。</p><p>

77、;　　表7.1 進出線和聯(lián)絡線的導線和電纜型號規(guī)格</p><p>　　第八章 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護的整定</p><p>　　8.1變電所二次回路方案的選擇</p><p>　　a)高壓斷路器的操作機構控制與信號回路 斷路器采用手動操動機構，其控制與信號回路如《工廠供電設計指導》圖6-12所示。</p><p>　　b

78、)變電所的電能計量回路變電所高壓側裝設專用計量柜，裝設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。</p><p>　　c)變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路 變電所高壓側裝有電壓互感器——避雷器柜。其中電壓互感器為3個JDZJ——10型，組成Y0/Y0/的接線，用以實現(xiàn)電壓側量和絕緣監(jiān)察，其接線圖見《工廠供電設計指導》圖6-8。

79、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《工廠供電設計指導》圖6-9。高壓進線上，也裝上電流表。低壓側的動力出線上，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。</p><p>　　8.2 變電所繼電保護裝置</p><p&

80、gt;　　8.2.1主變壓器的繼電保護裝置</p><p>　　a）裝設瓦斯保護。當變壓器油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，瞬時動作于信號；當產(chǎn)生大量的瓦斯時，應動作于高壓側斷路器。</p><p>　　b）裝設反時限過電流保護。采用GL15型感應式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結線，去分流跳閘的操作方式。</p><p>　　8.2.2護動作電流整定

81、 </p><p>　　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：</p><p>　　因此過電流保護動作電流整定為10A。</p><p>　　8.2.3過電流保護動作時間的整定 </p><p>　　因本變電所為電力系統(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

82、作時間）可整定為最短的0.5s 。</p><p>　　8.2.4過電流保護靈敏度系數(shù)的檢驗</p><p>　　其中，=0.86619.7kA/(10kV/0.4kV)=0.682，因此其靈敏度系數(shù)為：</p><p>　　滿足靈敏度系數(shù)的1.5的要求。</p><p>　　8.3裝設電流速斷保護 </p>

83、<p>　　利用GL15的速斷裝置。</p><p>　　8.3.1速斷電流的整定：</p><p>　　利用式，其中，，，，，因此速斷保護電流為</p><p>　　速斷電流倍數(shù)整定為(注意不為整數(shù),但必須在2～8之間)</p><p>　　8.3.2、電流速斷保護靈敏度系數(shù)的檢驗</p><p>　　利用

84、式，其中，，因此其保護靈敏度系數(shù)為>1.5</p><p>　　從《工廠供電課程設計指導》表6-1可知，按GB50062—92規(guī)定，電流保護的最小靈敏度系數(shù)為1.5，因此這里裝設的電流速斷保護的靈敏度系數(shù)是達到要求的。但按JBJ6—96和JGJ/T16—92的規(guī)定，其最小靈敏度為2，則這里裝設的電流速斷保護靈敏度系數(shù)偏底。</p><p>　　8.4作為備用電源的高壓聯(lián)絡線的繼電保護

85、裝置</p><p>　　8.4.1裝設反時限過電流保護。</p><p>　　亦采用GL15型感應式過電流繼電器，兩相兩繼電器式接線，去分跳閘的操作方式。</p><p>　　a)過電流保護動作電流的整定,利用式，其中=2，取=</p><p>　　0.6×52A=43.38A，， =1，=0.8， =50/5=10，因此動作電

86、流為：</p><p>　　因此過電流保護動作電流整定為7A。</p><p>　　b)過電流保護動作電流的整定</p><p>　　按終端保護考慮，動作時間整定為0.5s。</p><p>　　c)過電流保護靈敏度系數(shù)</p><p>　　因無臨近單位變電所10kV母線經(jīng)聯(lián)絡線到本廠變電所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法檢驗

87、靈敏度系數(shù)，只有從略。</p><p>　　8.4.2裝設電流速斷保護</p><p>　　亦利用GL15的速斷裝置。但因無臨近單位變電所聯(lián)絡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。</p><p>　　8.4.3變電所低壓側的保護裝置</p><p>　　a）低壓總開關采用DW15—1500/3型低壓短路器，三相均

88、裝設過流脫鉤器，既可保護低壓側的相間短路和過負荷，而且可保護低壓側單相接地短路。脫鉤器動作電流的整定可參看參考文獻和其它有關手冊。</p><p>　　第九章 降壓變電所防雷與接地裝置的設計</p><p>　　9.1變電所的防雷保護</p><p>　　9.1.1 直接防雷保護 </p><p>　　在變電所屋頂裝設避雷針和避雷帶，并引進

89、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，則應在變電所外面的適當位置裝設獨立避雷針，其裝設高度應使其防雷保護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范圍內(nèi)時，則可不另設獨立的避雷針。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

90、5;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基礎內(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1～1.5。獨立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應有3m以上的距離。</p><p>　　9.1.2 雷電侵入波的防護</p><p>　　a)在10KV電源進線的終端桿上裝設FS4—1

91、0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。</p><p>　　b）在10KV高壓配電室內(nèi)裝設有GG—1A（F）—54型開關柜，其中配有FS4—10型避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來保護，防雷電侵入波的危害。</p><p>　　c）在380V低壓架空線出線桿上，裝設保護間隙，或將其絕緣子的鐵腳接地，

92、用以防護沿低壓架空線侵入的雷電波。</p><p>　　9.2 變電所公共接地裝置的設計</p><p>　　9.2.1接地電阻的要求</p><p>　　按《工廠供電設計指導》表9-6。此邊點所的公共接地裝置的接地電阻應滿足以下條件：</p><p>　　且 </p><p&g

93、t;　　其中, 因此公共接地裝置接地電阻 。</p><p>　　9.2.2接地裝置的設計 </p><p>　　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、高低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</p