供配電技術(shù)課程設(shè)計(jì)--冶金機(jī)械修造廠總降變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　冶金機(jī)械修造廠總降變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　前言………………………………………………………………2</p><p>　　設(shè)計(jì)任務(wù)…………………………………………………………3</p><p>　　一、負(fù)荷計(jì)算和無功功率計(jì)算及補(bǔ)償…

2、………………………4</p><p>　　二、無功功率的補(bǔ)償及變壓器的選擇…………………………8</p><p>　　三、變電所位置和形式的選擇…………………………………10</p><p>　　四、變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量及主接線方案的選擇………11</p><p>　　五、短路電流的計(jì)算……………………………………………15</p&

3、gt;<p>　　六、變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)……………………………18</p><p>　　七、變電所高低壓線路的選擇…………………………………18</p><p>　　八、變電所二次回路方案選擇及繼電保護(hù)的整定……………22</p><p>　　九、降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計(jì)………………………24</p><p>&l

4、t;b>　　前 言</b></p><p>　　課程設(shè)計(jì)是教學(xué)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計(jì)可以鞏固本課程理論知識(shí)，掌握供配電設(shè)計(jì)的基本方法，通過解決各種實(shí)際問題，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力，同時(shí)對(duì)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(jì)算、繪圖、設(shè)計(jì)說明書等方面得到訓(xùn)練，為今后的工作奠定基礎(chǔ)。</p><p>　　眾所周知，電能

5、是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小（除電化工業(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化

6、以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。因此，做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大

7、的作用。工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下</p><p><b>　　設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　1）冶金機(jī)械修造廠的平面圖如下頁所示，總共有十個(gè)車間。</p><p>　　2）全廠負(fù)荷分布如下：(周期系數(shù)為1、380V)</p><p>　　3

8、）、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(shí)為4800h，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間8h。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬三級(jí)負(fù)荷。低壓動(dòng)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。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如表1所示。</p><p>　　4）、供電電源情況：按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽訂的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條10Kv的公用電源線取得工作電源。該干

9、線的走向參看工廠總平面圖。該干線的導(dǎo)線牌號(hào)為LGJ-185,導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為1.2m；電力系統(tǒng)饋電變電站距本廠6km,該干線首端所裝高壓斷路器的斷流容量為500MV.A，此斷路器配備有定時(shí)限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，其定時(shí)限過電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1.5S。為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，可采用高壓或低壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。</p><p>　　5）、氣象資料：本廠所在地區(qū)（泰山區(qū)）的年最高氣

10、溫為40℃，年平均氣溫為20℃年，年最低氣溫為-22.7℃，年最熱月平均最高氣溫為31.5℃，年最熱月平均氣溫為26.3℃，年最熱月地下0.8米處平均溫度28.7℃。年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|風(fēng)，年雷暴日數(shù)31.3。</p><p>　　6）、地質(zhì)水文資料：本廠所在地區(qū)平均海拔130m，地層以沙粘土為主，地下水位為3m.</p><p><b>　　7）、設(shè)計(jì)任務(wù)</b><

11、/p><p>　　設(shè)計(jì)廠總降變電所，確定各車間變電所及廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)。詳細(xì)項(xiàng)目見《工廠供電設(shè)計(jì)指示書》。</p><p>　　一、負(fù)荷計(jì)算和無功功率計(jì)算及補(bǔ)償</p><p>　　1．負(fù)荷計(jì)算 ： </p><p>　　負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、二項(xiàng)式等幾種，本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。</p><p>　　主要計(jì)算公

12、式有： 有功功率： </p><p>　　無功功率: </p><p>　　視在功率: </p><p><b>　　計(jì)算電流:</b></p><p>　　注:由車間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算時(shí)，取<

13、;/p><p><b>　　， </b></p><p>　　總的有功計(jì)算負(fù)荷為 ： </p><p>　　總的無功計(jì)算負(fù)荷為： </p><p>　　總的視在計(jì)算負(fù)荷為： </p><p>　　總的計(jì)算電流為 ： </p><p>　　根據(jù)要求及負(fù)荷計(jì)

14、算公式，分別計(jì)算各車間的,,,，然后列出表格。</p><p><b>　　金工車間</b></p><p>　　(1)動(dòng)力: 查表1得， </p><p>　　(2)照明：查表1得，</p><p><b>　　2.工具車間</b></p><p>　?。?）動(dòng)力：查表

15、1得，</p><p>　　(2)照明：查表1得，</p><p>　　3.電鍍車間: （1）動(dòng)力：查表得，</p><p>　　(2)照明：查表1得，</p><p><b>　　4.熱處理車間：</b></p><p>　　（1）動(dòng)力：查表1得，</p><p>　　（

16、2）照明：查表1得，</p><p><b>　　5.裝配車間：</b></p><p>　?。?）動(dòng)力：查表1得，</p><p>　　（2）照明：查表1得，</p><p><b>　　6.機(jī)修車間：</b></p><p>　?。?）動(dòng)力：查表1得，</p>

17、<p>　?。?）照明：查表1得，</p><p><b>　　7.鍋爐房：</b></p><p>　?。?）動(dòng)力：查表1得，</p><p>　?。?）照明：查表1得，</p><p><b>　　8.倉庫:</b></p><p>　?。?）動(dòng)力：查表1得

18、，</p><p>　　（2）照明：查表1得，</p><p><b>　　9．鑄造車間：</b></p><p>　?。?）動(dòng)力：查表1得，</p><p>　?。?）照明：查表1得，</p><p><b>　　10.鍛壓車間：</b></p><p&

19、gt;　?。?）動(dòng)力：查表1得，</p><p>　　（2）照明：查表1得，</p><p><b>　　宿舍住宅區(qū)：</b></p><p><b>　　照明：查表1得，</b></p><p>　　所有廠房總的計(jì)算負(fù)荷：</p><p><b>　　取</

20、b></p><p>　　通過以上計(jì)算得到以下得負(fù)荷匯總</p><p>　　表2：車間總體負(fù)荷的計(jì)算</p><p>　　二 . 無功功率的補(bǔ)償及變壓器的選擇</p><p>　　電力變壓器得功率損耗：</p><p>　　有功損耗： 無功損耗：</p><p>　

21、　注意： 以上二式中S30為變壓器二次側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷。</p><p>　　并聯(lián)電容器得容量： </p><p><b>　　并聯(lián)電容器的個(gè)數(shù)：</b></p><p><b>　　變壓器的選擇</b></p><p>　　因工廠得總計(jì)算視在功率KVA，查《工廠供電》附錄表5，選用型號(hào)為S9-20

22、00/10得變壓器，其參數(shù)為：額定容量為200KVA,高壓10KV，空載損耗為3000KW,負(fù)載損耗為18000KW，空載電流（%）</p><p>　　為3000KW，阻抗電壓（%）為6.</p><p>　　2. 無功補(bǔ)償計(jì)算</p><p>　　按規(guī)定，變壓器高壓側(cè)的，考慮到變壓器本身得無功功率損耗遠(yuǎn)大于其有功功率損耗，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功功率補(bǔ)償時(shí)，

23、低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略高與0.90，取。</p><p><b>　　又</b></p><p>　　要使低壓側(cè)功率因數(shù)又0.74提高到0.92，需裝設(shè)的并聯(lián)電容器得容量 </p><p>　　查《工廠供電》附錄表4，選用BKMJ0.4-25-3的電容器，其參數(shù)為額定容量為25Kvar，額定電容為500uF.電容個(gè)數(shù)</p>

24、<p><b>　　故取</b></p><p>　　3. 補(bǔ)償后的變壓器容量及功率因數(shù)</p><p>　　補(bǔ)償后的低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為</p><p>　　考慮無功補(bǔ)償后最終確定變壓器：查《工廠供電》附錄表5，選用型號(hào)為S9-1600/10的變壓器，其額定容量為1600KVA。</p><p>　　4.

25、 變壓器的校驗(yàn)</p><p>　　變壓器的功率損耗為：</p><p>　　變壓器高壓側(cè)得計(jì)算負(fù)荷為：</p><p>　　補(bǔ)償后的功率因數(shù)為：</p><p>　　這一功率因數(shù)滿足要求。</p><p>　　三．變電所位置和型式的選擇</p><p>　?。ㄒ唬? 根據(jù)變配電所位置選擇

26、一般原則：</p><p>　　1． 盡量靠近負(fù)荷中心；</p><p><b>　　2． 進(jìn)出線方便；</b></p><p><b>　　3． 靠近電源側(cè)；</b></p><p><b>　　4．設(shè)備運(yùn)輸方便；</b></p><p>　　5． 不

27、應(yīng)設(shè)在有劇烈震動(dòng)或高溫的場所；</p><p>　　6． 不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所；</p><p>　　7． 不宜設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰；</p><p>　　8． 不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方；</p><p>　　9．不應(yīng)設(shè)在地勢較洼和

28、可能積水的場所。</p><p>　　綜合考慮，變電所應(yīng)設(shè)在變電所為陽光小區(qū)內(nèi)附式，建在小區(qū)內(nèi)一側(cè)，有高、低壓配電室、值班室及變壓器室。值班室有分別通往高、低壓配電室的門，且朝值班室開；變壓器室的門朝外開，室內(nèi)設(shè)通風(fēng)窗，進(jìn)風(fēng)窗設(shè)在變壓器室前門的下方，出風(fēng)窗設(shè)在變壓器室的上方;高壓配電室設(shè)不能開啟的自然采光窗，窗臺(tái)距室外地坪1.8，低壓配電室設(shè)能開啟地自然采光窗。</p><p>　?。ǘ?/p>

29、． 變電所的型式為：采用獨(dú)立變電所。</p><p>　　（三）. 有原始材料知，該廠除鑄造車間，電鍍車間，鍋爐房屬二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬三級(jí)負(fù)荷，綜合考慮變配電所位置的選擇原則，該廠采用一個(gè)高壓配電所，變電所方案如下</p><p>　　方案一：全廠只用一個(gè)變電所，</p><p><b>　　方案二：</b></p><

30、p>　　四．變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量及主接線方案的選擇</p><p>　　一．變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇</p><p><b>　?。ㄒ唬┳儔浩鞯倪x擇</b></p><p>　　1. 變壓器臺(tái)數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(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）、有大量一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷； （2）、季節(jié)性

31、負(fù)荷變化較大； （3）、集中負(fù)荷較大。</p><p>　　裝有兩臺(tái)及以上變壓器的變電所，當(dāng)其中任一臺(tái)變壓器斷開時(shí)，其余變壓器的容量應(yīng)滿足一級(jí)負(fù)荷及二級(jí)負(fù)荷的用電。</p><p>　　變電所中單臺(tái)變壓器（低壓為0.4kV）的容量不宜大于1250kVA。當(dāng)用電設(shè)備容量較大、負(fù)荷集中且運(yùn)行合理時(shí)，可選用較大容量的變壓器。</p><p>　　在一般情況下，動(dòng)力和照

32、明宜共用變壓器。當(dāng)屬下列情況之一時(shí)，可設(shè)專用變壓器： （1）、當(dāng)照明負(fù)荷較大或動(dòng)力和照明采用共用變壓器嚴(yán)重影響照明質(zhì)量及燈泡壽命時(shí)，可設(shè)照明專用變壓器； （2）、單臺(tái)單相負(fù)荷較大時(shí)，宜設(shè)單相變壓器； （3）、沖擊性負(fù)荷較大，嚴(yán)重影響電能質(zhì)量時(shí)，可設(shè)沖擊負(fù)荷專用變壓器。 （40、在電源系統(tǒng)不接地或經(jīng)阻抗接地，電氣裝置外露導(dǎo)電體就地接地系統(tǒng)（IT系統(tǒng)）的低壓電網(wǎng)中，照明負(fù)荷應(yīng)設(shè)專用變壓器。</p><p&

33、gt;　　多層或高層主體建筑內(nèi)變電所，宜選用不燃或難燃型變壓器。</p><p>　　在多塵或有腐蝕性氣體嚴(yán)重影響變壓器安全運(yùn)行的場所，應(yīng)選用防塵型或防腐型變壓器。</p><p>　?。ǘ?變電所的容量 </p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　因變電所中有二級(jí)負(fù)荷，所以變電所中選用2臺(tái)變壓

34、器，未補(bǔ)償前每臺(tái)變壓器的容量為：</p><p><b>　　并且</b></p><p>　　故初步確定每臺(tái)變壓器的容量為1250KVA。</p><p>　　補(bǔ)償后每臺(tái)變壓器的容量為：</p><p><b>　　并且</b></p><p>　　故確定每臺(tái)變壓器的容量為

35、1000KVA, 查查《工廠供電》附錄表5，選用型號(hào)為S9-1000/10的變壓器，具體參數(shù)見表4.</p><p><b>　　方案二：</b></p><p><b>　　一號(hào)車間變電所</b></p><p>　　1. 變壓器的選擇</p><p>　　2． 進(jìn)行功率補(bǔ)償：</p>

36、;<p>　　按規(guī)定，變壓器高壓側(cè)的，考慮到變壓器本身得無功功率損耗遠(yuǎn)大于其有功功率損耗，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功功率補(bǔ)償時(shí)，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率又</p><p>　　要使低壓側(cè)功率因數(shù)又0.73提高到0.92，需裝設(shè)的并聯(lián)電容器得容量 </p><p>　　查《工廠供電》附錄表4，選用BKMJ0.4-25-3的電容器，其參數(shù)為額定容量為25Kvar，額定電容為500uF.

37、電容個(gè)數(shù)</p><p><b>　　故取</b></p><p>　　3. 補(bǔ)償后的變壓器容量及功率因數(shù)</p><p>　　補(bǔ)償后的低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為</p><p>　　4. 變壓器的校驗(yàn)</p><p>　　變壓器的功率損耗為：</p><p>　　變壓器

38、高壓側(cè)得計(jì)算負(fù)荷為：</p><p>　　補(bǔ)償后的功率因數(shù)為：</p><p>　　這一功率因數(shù)滿足要求。</p><p>　　因數(shù)應(yīng)略高與0.90，取</p><p>　　應(yīng)該車間3，7，9為二級(jí)負(fù)荷，故該變電所應(yīng)裝2臺(tái)變壓器，</p><p>　　未補(bǔ)償前每臺(tái)變壓器的容量為：</p><p>

39、;<b>　　并且</b></p><p>　　故初步確定每臺(tái)變壓器的容量為630KVA.</p><p>　　功率補(bǔ)償后，每臺(tái)變壓器的容量為：</p><p><b>　　并且</b></p><p>　　因此最終確定每臺(tái)主變壓器的容量為630KVA，查查《工廠供電》附錄表5，選用型號(hào)為S9-63

40、0/10的變壓器，具體參數(shù)見表4.</p><p><b>　　二號(hào)車間變電所</b></p><p>　　1. 變壓器的選擇</p><p>　　2． 進(jìn)行功率補(bǔ)償：</p><p>　　按規(guī)定，變壓器高壓側(cè)的，考慮到變壓器本身得無功功率損耗遠(yuǎn)大于其有功功率損耗，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功功率補(bǔ)償時(shí)，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功

41、率又</p><p>　　要使低壓側(cè)功率因數(shù)又0.88提高到0.92，需裝設(shè)的并聯(lián)電容器得容量 </p><p>　　查《工廠供電》附錄表4，選用BKMJ0.4-10-3的電容器，其參數(shù)為額定容量為25Kvar，額定電容為500uF.電容個(gè)數(shù)</p><p><b>　　故取</b></p><p>　　3. 補(bǔ)償后的

42、變壓器容量及功率因數(shù)</p><p>　　補(bǔ)償后的低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為</p><p><b>　　變壓器的校驗(yàn)</b></p><p>　　變壓器的功率損耗為：</p><p>　　變壓器高壓側(cè)得計(jì)算負(fù)荷為：</p><p>　　補(bǔ)償后的功率因數(shù)為：</p><p>　

43、　這一功率因數(shù)滿足要求。</p><p>　　因數(shù)應(yīng)略高與0.90，取</p><p>　　因該車間都為三級(jí)負(fù)荷，故該變電所應(yīng)裝1臺(tái)變壓器，</p><p>　　為補(bǔ)償前每臺(tái)變壓器的容量為：</p><p>　　故初步確定變壓器的容量為1000KVA.</p><p>　　功率補(bǔ)償后，每臺(tái)變壓器的容量為： </p

44、><p>　　因此最終確定每臺(tái)主變壓器的容量為1000KVA，查查《工廠供電》附錄表5，選用 型號(hào)為S9-1000/10的變壓器，具體參數(shù)見表4.</p><p><b>　　表4：</b></p><p>　　綜合比較方案一與方案二，最后選用方案一，即全廠選用一個(gè)高壓配電所一個(gè)變電所。</p><p>　　二． 主接線方案

45、如圖</p><p><b>　　五．短路電流的計(jì)算</b></p><p>　　由原始材料知除鑄造車間，電鍍車間和鍋爐房屬于二級(jí)負(fù)荷外，其余的均屬二級(jí)負(fù)荷，故選用2臺(tái)變壓器，其型號(hào)為S9-800.</p><p>　　導(dǎo)線型號(hào)為LGJ-185,取線距為1.5Km，每相阻抗為0.33歐/千米。</p><p>　　因斷路

46、器的斷流容量為500MVA，查《工廠供電》附錄表8，選用型號(hào)為SN10-10。</p><p>　　2.確定基準(zhǔn)值：＝100, ＝＝10.5</p><p>　　=＝0.4，而＝＝5.5 </p><p><b>　?。剑?44</b></p><p>　　3.短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值</p>&l

47、t;p>　　電力系統(tǒng)電抗標(biāo)么值：</p><p>　　因斷路器得斷流容量＝500 ，故</p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　2)架空線路電抗的標(biāo)幺值：查表得＝0.33/,</p><p><b>　　則＝</b></p><p>　　電力變壓器的

48、電抗標(biāo)要幺值，有《工廠供電》附表5查得=5 </p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　4.求K-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量</p><p>　　1) 總電路標(biāo)幺值: </p><p>　　2) 三相短路電流周期分量有效值:</p><p><b

49、>　?。?lt;/b></p><p>　　3) 其他三相短路電流: </p><p>　　4) 三相短路容量：</p><p>　　5.求-2點(diǎn)的短路電流總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量</p><p>　　1) 總電路標(biāo)幺值:</p><p>　　2) 三相短路電流周期分量有效值：</p&

50、gt;<p><b>　?。?lt;/b></p><p><b>　　其他三相短路電流</b></p><p><b>　　三相短路容量：</b></p><p><b>　　短路計(jì)算結(jié)果：</b></p><p><b>　　表5：&

51、lt;/b></p><p>　　六．變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)</p><p>　　1. 10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)（表6）</p><p>　　表6 10kv側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)</p><p>　　2、 380側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)（表7）</p><p>　　表7 380側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)<

52、;/p><p>　　表6，表7所選設(shè)備均滿足要求.</p><p>　　3. 高低壓母線的選擇 10KV母線選LMY—3（40×4），即母線尺寸為40mm</p><p>　　×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。

53、</p><p>　　七．變電所高低壓線路的選擇</p><p>　　1．10KV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇</p><p>　?。?）10KV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn) 采用LJ型銅絞線架空敷設(shè)，接往10KV公用干線。</p><p>　　1)按發(fā)熱條件選擇。由及室外環(huán)境溫度38℃，查表8-36，初選LGJ-185，其38℃時(shí)的，滿足發(fā)熱條件。&l

54、t;/p><p>　　2)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。查《工廠供電》附錄表6，最小允許截面，因此LGJ-185滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，故改選LJ-35。</p><p>　　由于此線路很短，不需要校驗(yàn)電壓損耗。</p><p>　　由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)聚乙烯絕緣的銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　1

55、）按發(fā)熱條件選擇。由及土壤溫度25℃，查《工廠供電》附錄表6，初選纜芯為25 mm2的交聯(lián)電纜，其，滿足發(fā)熱條件。</p><p>　　2)校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定。計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面</p><p>　　式中的C值由表查得。</p><p>　　因此YJL22-10000-3×35電纜滿足要求。</p><p>　　2. 380

56、V低壓出線選擇</p><p>　　(1)饋電給4號(hào)廠房(熱處理車間)的線路采用VV22-1000型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　1)按發(fā)熱條件選擇。由I30=310A及地下0.8m土壤溫度為25℃，查表，初選240mm2，其=319A＞I30，滿足發(fā)熱條件。（注意：如當(dāng)?shù)赝寥罍囟炔粸?5℃，則其應(yīng)乘以表的修正系數(shù)。）</p><p>　　

57、2)校驗(yàn)電壓損耗。由平面圖量得變電所至4號(hào)廠房距離約50m，而由表8-41查得240mm2的銅芯電纜的R0=0.1Ω/km(按纜芯工作溫度75℃計(jì))，X0=0.07Ω/km,又4號(hào)廠房的P30=165kw,Q30=117kvar,因此按式(8-13)得；</p><p>　　滿足允許電壓損耗5%的要求。</p><p>　　3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)。求滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面</p&g

58、t;<p>　　式中——變電所高壓側(cè)過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間按0.5秒整定(終端變電所)，再加上斷路器斷路時(shí)間0.1秒，再加0.05秒。</p><p>　　由于前面所選120mm2的纜芯截面小于，不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此改選纜芯300mm2 的聚氯乙烯電纜，即VV22-1000-3×300+1×120的四芯電纜(中性線芯按不小于相線芯一半選擇，下同)。</p>&l

59、t;p>　　(2)饋電給號(hào)廠房(金工車間)的線路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同上，從略)纜芯截面選300mm2，即VV22-1000-3×300+1×120的四芯電纜。</p><p>　　(3)饋點(diǎn)給2號(hào)廠房（工具車間)的線路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，從略)纜芯纜芯截面選300mm2，即VV22-100

60、0-3×300+1×120的四芯電纜。</p><p>　　(5) 饋點(diǎn)給3號(hào)廠房(電鍍車間)的線路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，從略)纜芯纜芯截面選300mm2，即</p><p>　　VV22-1000-3×300+1×120的四芯電纜。</p><p>　　(6)饋電給5號(hào)廠房(

61、裝配車間)的線路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，此略)纜芯截面選300mm2，即VV22-1000-3×300+1×120的四芯電纜。</p><p>　　(7)饋電給6號(hào)廠房(機(jī)修車間)的線路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，此略)纜芯截面選300mm2，即VV22-1000-3×300+1×120的四

62、芯電纜。</p><p>　　(8)饋電給7號(hào)廠房(鍋爐房)的線路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，此略)纜芯截面選300mm2，即VV22-1000-3×300+1×120的四芯電纜。</p><p>　　(9)饋電給9號(hào)廠房(倉庫)的線路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，此略)纜芯截面選300mm2

63、，</p><p>　　即VV22-1000-3×300+1×120的四芯電纜。</p><p>　　(10)饋電給10號(hào)廠房(鍛壓車間)的線路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，此略)纜芯截面選300mm2，即VV22-1000-3×300+1×120的四芯電纜。</p><p>　　饋電給8

64、號(hào)廠房(倉庫)的線路 由于就在變電所旁邊，而且共一建筑物，因此采用聚氯乙烯絕緣銅芯導(dǎo)線BLV-1000型5根(3根相線、一根中</p><p>　　性線、一根保護(hù)線)穿硬塑料管埋地敷設(shè)。</p><p>　　1)按發(fā)熱條件選擇。由I30=90A及環(huán)境溫度(年最熱平均氣溫)26℃，查表8-40，相線截面初選120mm2,其≈215A＞I30，滿足發(fā)熱條件。</p><

65、p>　　按規(guī)定，中性線和保護(hù)線也選為120mm2，與相線截面相同，即選用BLV-1000-1×120mm2塑料導(dǎo)線5根穿內(nèi)徑25mm的硬塑料管。</p><p>　　2)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。查表，最小允許截面=1.0mm2因此上面所選120mm2的相線滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。</p><p>　　3)校驗(yàn)電壓損耗。所選穿管線，估計(jì)長度50m，而查得R0=0.18Ω/km，X0=0.08

66、3Ω/km,又倉庫的P30=40.8KW,Q30=39.78kvar,因此</p><p>　　滿足允許的電壓損耗5%的要求。</p><p>　　(11)饋電給宿舍住宅區(qū)的線路 采用LJ型銅絞線架空敷設(shè)。</p><p>　　1)按發(fā)熱條件選擇。由I30= 560A及室外環(huán)境溫度為30℃，查附錄表16，，初選LJ-240，其30℃時(shí)的≈573A＞I30，滿足發(fā)

67、熱條件。</p><p>　　2)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。查表，最小允許截面=16mm2，</p><p>　　因此LJ-240滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。</p><p>　　3)校驗(yàn)電壓損耗。由平面圖量得變電所枝生活區(qū)負(fù)荷中心約80m，而查得LJ-240的R0=0.14Ω/km，X0=0.08Ω/km (按線間幾何均距0.8m計(jì))，又生活區(qū)的P30=360kW，Q30=0kvar，

68、，因此</p><p>　　滿足要求。中性線采用LJ-240銅絞線。</p><p>　　作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(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)，與相距約2km 鄰近單位變配電所</p><p>　　的10kv母線相聯(lián)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇 工廠二級(jí)負(fù)荷容量共607

69、.39kVA， </p><p>　　最熱月土壤平均溫度為25℃，因此查表，初選纜芯截面為25mm2的交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜(一)，其=90A>I30滿足發(fā)熱條件。</p><p>　　(2)校驗(yàn)電壓損耗 由表可查得纜芯為25mm2的銅芯電纜的R0=1.54Ω/km(纜芯溫度按80℃計(jì))，X0=0.12Ω/km,而二級(jí)負(fù)荷的P30=(195+109.8+153)kW=607.3

70、9kW，Q30=(139.5+110.16+146.88)=396.54,線路長按1km計(jì)，因此</p><p>　　由此可見滿足允許電壓損耗5%的要求。</p><p>　　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)，由前述引入電纜的熱穩(wěn)定校驗(yàn)，可知纜芯25mm2的交聯(lián)電纜是滿足熱穩(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)算無法進(jìn)行，只有暫缺。&l

71、t;/p><p>　　綜合以上所選變電所進(jìn)去線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號(hào)規(guī)格如表11-10</p><p>　　表8 變電所進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的型號(hào)規(guī)格</p><p>　　八．變電所二次回路方案選擇及繼電保護(hù)的整定</p><p>　?。ㄒ唬┳冸娝位芈返倪x擇</p><p>　　a)高壓斷路器的操作機(jī)構(gòu)控制與信號(hào)回路

72、 斷路器采用手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)。</p><p>　　b)變電所的電能計(jì)量回路變電所高壓側(cè)裝設(shè)專用計(jì)量柜，裝設(shè)三相有功電度表和無功電度表，分別計(jì)量全廠消耗的有功電能</p><p>　　表和無功電能，并以計(jì)算每月工廠的平均功率因數(shù)。</p><p>　　計(jì)量柜由上級(jí)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

73、電所高壓側(cè)裝有電壓互感器——避雷器柜。其中</p><p>　　電壓互感器為3個(gè)JDZJ——10型，組成Y0/Y0/的接線， 用以實(shí)現(xiàn)電壓側(cè)量和絕緣監(jiān)察。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。高壓進(jìn)線上，也裝上電流表。低壓側(cè)的動(dòng)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，</p><p>　　裝上無功

74、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(jí)按符合要求。</p><p>　?。ǘ┳冸娝鶐c(diǎn)保護(hù)裝置 </p><p>　　1．主變壓器的繼電保護(hù)裝置</p><p>　　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(shí)，瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量的瓦斯時(shí)，應(yīng)動(dòng)作于高壓側(cè)斷路器。</p><p>　　b）裝

75、設(shè)反時(shí)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。</p><p>　　2．保護(hù)動(dòng)作電流整定 </p><p><b>　　其中，可靠系數(shù)</b></p><p>　　，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(dòng)作電流為：</p><p

76、>　　因此過電流保護(hù)動(dòng)作電流整定為10A。</p><p>　　3．過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)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(hù)的</p><p>　　動(dòng)作時(shí)間（10倍的動(dòng)作電流動(dòng)作時(shí)間）可整定為最短的0.5s 。</p><p>　　4．過電流保護(hù)靈敏度系數(shù)的檢驗(yàn)</p><

77、p>　　其中，=0.86632kA/(10kV/0.4kV)=1.108KA，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>　　5.裝設(shè)電流速斷保護(hù) </p><p>　　利用GL15的速斷裝置。</p><p>　?。?）速斷電流的整定：利用式，其中，，，，，因此速斷保護(hù)電

78、流為</p><p>　　速斷電流倍數(shù)整定為。</p><p>　?。?）電流速斷保護(hù)靈敏度系數(shù)的檢驗(yàn)</p><p>　　利用式，其中，，因此其保護(hù)靈敏度系數(shù)為>1.5</p><p>　　按GB50062—92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)是達(dá)到要求的。但按JBJ6—96和JGJ/T1

79、6—92的規(guī)定，其最小靈敏度為2，則這里裝設(shè)的電流速斷</p><p>　　保護(hù)靈敏度系數(shù)偏底。</p><p>　　6. 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置</p><p>　?。?）裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù)。</p><p>　　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。</p><p

80、>　　a)過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定,利用式，其中</p><p><b>　　=2，取=</b></p><p>　　0.6×52A=43.38A，， =1，=0.8， =50/5=10，因此動(dòng)作電流為：</p><p>　　因此過電流保護(hù)動(dòng)作電流整定為7A。</p><p>　　b)過電流保護(hù)動(dòng)作電流的

81、整定</p><p>　　按終端保護(hù)考慮，動(dòng)作時(shí)間整定為0.5s。</p><p>　　c)過電流保護(hù)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(luò)線到本廠變電所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法檢驗(yàn)靈敏度系數(shù)，只有從略。</p><p>　　7. 裝設(shè)電流速斷保護(hù)</p><p>　　亦利用GL15的速斷

82、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(yàn)靈敏度系數(shù)，也只有從略。</p><p>　　8.變電所低壓側(cè)的保護(hù)裝置</p><p>　　a）低壓總開關(guān)采用DW15—1500/3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(dòng)作電流的整定可參看參考文獻(xiàn)和其它有關(guān)手冊。</p><p&

83、gt;　　b）低壓側(cè)所有出線上均采用DZ20型低壓短路器控制，其瞬間脫鉤器可實(shí)現(xiàn)對(duì)線路的短路故障的保護(hù)，限于篇幅，整定亦從略。</p><p>　　九．降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　?。ㄒ唬┳冸娝姆览妆Ｗo(hù)</p><p>　　1. 直接防雷保護(hù) </p><p>　　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

84、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(shí)，則應(yīng)在變電所外面的適當(dāng)位置裝設(shè)獨(dú)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(gè)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(shí)，則可不另設(shè)獨(dú)立的避雷針。按規(guī)定，獨(dú)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</p><p>　　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

85、 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基礎(chǔ)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(dú)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。</p><p>　　2． 雷電侵入波的防護(hù)</p><p>　　a)在10KV電源進(jìn)

86、線的終端桿上裝設(shè)FS4—10型閥式避雷器。引下線采</p><p>　　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(shè)有GG—1A（F）—54型開關(guān)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(hù)，防雷電侵入波的危害。</p><p>