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1、<p> 第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)</p><p><b> 1.1設(shè)計(jì)要求</b></p><p> 要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負(fù)荷的實(shí)際情況,并適當(dāng)考慮到工廠生產(chǎn)的發(fā)展,按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求,確定變電所的位置和型式,確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)、容量與類型,選擇變電所主接線方案及高低壓設(shè)備和進(jìn)出線,確定二次回路方案,選擇整定繼電
2、保護(hù),確定防雷和接地裝置。最后按要求寫出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),繪出設(shè)計(jì)圖紙。</p><p><b> 1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)</b></p><p> 1.2.1工廠總平面圖 </p><p> 圖1.1 工廠平面圖</p><p> 1.2.2 工廠負(fù)荷情況 </p><p> 本廠多數(shù)車
3、間為兩班制,年最大負(fù)荷利用小時(shí)為4600h,日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為6h。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。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如表1.1所示。</p><p> 1.2.3 供電電源情況 </p><p> 按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽定的供用電協(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)線牌號(hào)為L(zhǎng)G
4、J-150,導(dǎo)線為等邊三角形排列,線距為2m;干線首端距離本廠約8km。干線首端所裝設(shè)的高壓斷路器斷流容量為500MVA。此斷路器配備有定時(shí)限過(guò)流保護(hù)和電流速斷保護(hù),定時(shí)限過(guò)流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1.7s。為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷要求,可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。已知與本廠高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線路總長(zhǎng)度為80km,電纜線路總長(zhǎng)度為25km。</p><p> 1.2.4 氣象資料 </p
5、><p> 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-9℃,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0.8米處平均氣溫為25℃。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng),年雷暴日數(shù)為20。</p><p> 1.2.5 地質(zhì)水文資料 </p><p> 本廠所在地區(qū)平均海拔500m,地層以砂粘土為主,地下水位為2m。</
6、p><p> 表1.1 工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料</p><p> 1.2.6電費(fèi)制度 </p><p> 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)按主變壓器容量為18元/kVA,動(dòng)力電費(fèi)為0.9元/Kw.h,照明電費(fèi)為0.5元/Kw.h。工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低于0.9,此外,電力用戶需按新裝變
7、壓器容量計(jì)算,一次性向供電部門交納供電貼費(fèi):6~10VA為800/kVA。</p><p> 第二章 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償</p><p><b> 2.1 負(fù)荷計(jì)算</b></p><p> 2.1.1單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式</p><p> a)有功計(jì)算負(fù)荷(單位為KW) </p&g
8、t;<p><b> = , 為系數(shù)</b></p><p> b)無(wú)功計(jì)算負(fù)荷(單位為kvar)</p><p><b> = tan</b></p><p> c)視在計(jì)算負(fù)荷(單位為kvA)</p><p><b> =</b></p
9、><p> d)計(jì)算電流(單位為A) </p><p> =, 為用電設(shè)備的額定電壓(單位為KV)</p><p> 2.1.2多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式</p><p> a)有功計(jì)算負(fù)荷(單位為KW)=</p><p> 式中是所有設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷之和,是有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù),可取0.85~0.95&
10、lt;/p><p> b)無(wú)功計(jì)算負(fù)荷(單位為kvar)</p><p> =,是所有設(shè)備無(wú)功之和;是無(wú)功負(fù)荷同時(shí)系數(shù),可取0.9~0.97</p><p> c)視在計(jì)算負(fù)荷(單位為kvA) =</p><p> d)計(jì)算電流(單位為A) =</p><p> 經(jīng)過(guò)計(jì)算,得到各廠房和生活
11、區(qū)的負(fù)荷計(jì)算表,如表2.1所示(額定電壓取380V)</p><p> 表2.1各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算表</p><p> 2.2 無(wú)功功率補(bǔ)償 </p><p> 無(wú)功功率的人工補(bǔ)償裝置:主要有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電抗器兩種。由于并聯(lián)電抗器具有安裝簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴(kuò)容方便等優(yōu)點(diǎn),因此并聯(lián)電抗器在供電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍。<
12、/p><p> 由表2.1可知,該廠380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)只有0.75。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)不低于0.9??紤]到主變壓器的無(wú)功損耗元大于有功損耗,因此380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.9,暫取0.92來(lái)計(jì)算380V側(cè)所需無(wú)功功率補(bǔ)償容量:</p><p> =(tan - tan)=810.8[tan(arccos0.75) - tan(arcc
13、os0.92) ] = 369.66 kvar</p><p> 參照?qǐng)D2,選PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償評(píng)屏,并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型,采用其方案1(主屏)1臺(tái)與方案3(輔屏)4臺(tái)相結(jié)合,總共容量為84kvar5=420kvar。補(bǔ)償前后,變壓器低壓側(cè)的有功計(jì)算負(fù)荷基本不變,而無(wú)功計(jì)算負(fù)荷=(727.6-420)kvar=307.6 kvar,視在功率=867.2 kVA,計(jì)算電流=1317.6 A,功率
14、因數(shù)提高為cos==0.935。</p><p> 在無(wú)功補(bǔ)償前,該變電所主變壓器T的容量為應(yīng)選為1250kVA,才能滿足負(fù)荷用電的需要;而采取無(wú)功補(bǔ)償后,主變壓器T的容量選為1000kVA的就足夠了。同時(shí)由于計(jì)算電流的減少,使補(bǔ)償點(diǎn)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(wú)功補(bǔ)償?shù)慕?jīng)濟(jì)效益十分可觀。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3所示。</p><p>
15、 圖2.1 PGJ1型低壓無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償屏的接線方案</p><p> 表2.2無(wú)功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷</p><p> 第三章 變電所位置與型式的選擇</p><p> 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(lái)確定。在工廠平面圖的下邊和左側(cè),分別作一直角坐標(biāo)的軸和軸,然后測(cè)出各車間(建筑)和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置,、
16、、分別代表廠房1、2、3...10號(hào)的功率,設(shè)定(2.5,5.6)、(3.6,3.6)、(5.7,1.5)、(4,6.6)、(6.2,6.6)、(6.2,5.2)、(6.2,3.5)、(8.8,6.6)、(8.8,5.2)、(8.8,3.5),并設(shè)(1.2,1.2)為生活區(qū)的中心負(fù)荷,如圖3-1所示。而工廠的負(fù)荷中心假設(shè)在P(,),其中P=+++=。因此仿照《力學(xué)》中計(jì)算中心的力矩方程,可得負(fù)荷中心的坐標(biāo):</p><
17、;p><b> ?。?-1)</b></p><p><b> (3-2)</b></p><p> 把各車間的坐標(biāo)代入(1-1)、(2-2),得到=5.38,=5.38 。由計(jì)算結(jié)果可知,工廠的負(fù)荷中心在6號(hào)廠房(工具車間)的西北角??紤]到周圍環(huán)境及進(jìn)出線方便,決定在6號(hào)廠房的西側(cè)緊靠廠房建造工廠變電所,器型式為附設(shè)式。</p&
18、gt;<p> 圖3-1 按負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心</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(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:</p><p> a)裝設(shè)一臺(tái)變壓器 型號(hào)為S
19、9型,而容量根據(jù)式,為主變壓器容量,為總的計(jì)算負(fù)荷。選=1000 KVA>=898.9 KVA,即選一臺(tái)S9-1000/10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)。</p><p> b)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器 型號(hào)為S9型,而每臺(tái)變壓器容量根據(jù)式(4-1)、(4-2)選擇,即</p><p> 898.9 KVA=(539.34~
20、629.23)KVA(4-1)</p><p> =(134.29+165+44.4) KVA=343.7 KVA(4-2)</p><p> 因此選兩臺(tái)S9-630/10型低損耗配電變壓器。工廠二級(jí)負(fù)荷所需的備用電源,考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來(lái)承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均為Yyn0 。</p><p> 4.2 變電所主接線方案的選擇 <
21、/p><p> 按上面考慮的兩種主變壓器方案可設(shè)計(jì)下列兩種主接線方案:</p><p> 4.2.1裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案如圖4-1所示</p><p> 圖4-1 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案</p><p> 4.2.2裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案 如圖4-2所示</p><p> 圖4-2
22、裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案</p><p> 4.3 主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 </p><p> 表4-1 主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較</p><p> 從上表可以看出,按技術(shù)指標(biāo),裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案,但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo),則裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案遠(yuǎn)由于裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案,因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案。
23、</p><p> 第五章 短路電流的計(jì)算</p><p> 5.1 繪制計(jì)算電路 </p><p> 圖5-1 短路計(jì)算電路</p><p> 5.2 確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值</p><p> 設(shè)基準(zhǔn)容量=100MVA,基準(zhǔn)電壓==1.05,為短路計(jì)算電壓,即高壓側(cè)=10.5kV,低壓側(cè)
24、=0.4kV,則</p><p><b> ?。?-1)</b></p><p><b> ?。?-2)</b></p><p> 5.3 計(jì)算短路電路中個(gè)元件的電抗標(biāo)幺值</p><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=
25、500MVA,故=100MVA/500MVA=0.2 (5-3)</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(zhǎng)8km,故 (5-4)</p><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
26、><p> =4.5 (5-5)</p><p> 式中,為變壓器的額定容量</p><p> 因此繪制短路計(jì)算等效電路如圖5-2所示。</p><p> 圖5-2 短路計(jì)算等效電路</p><p> 5.4 k-1點(diǎn)(10.5kV側(cè))的相關(guān)計(jì)算</p><p>
27、 5.4.1總電抗標(biāo)幺值</p><p> =0.2+2.6=2.8 (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></p><p> 5.4.3 其他短路電流</p><p><b> (5-8)
28、</b></p><p><b> ?。?-9)</b></p><p><b> (5-10)</b></p><p> 5.4.4 三相短路容量</p><p><b> ?。?-11)</b></p><p> 5.5 k-2點(diǎn)(
29、0.4kV側(cè))的相關(guān)計(jì)算</p><p> 5.5.1總電抗標(biāo)幺值</p><p> =0.2+2.6+4.5=7.3 (5-12)</p><p> 5.5.2三相短路電流周期分量有效值</p><p><b> ?。?-13)</b></p><p> 5.5.3 其他短路電流
30、</p><p><b> ?。?-14)</b></p><p><b> ?。?-15)</b></p><p><b> ?。?-16)</b></p><p> 5.5.4三相短路容量</p><p><b> (5-17)<
31、/b></p><p> 以上短路計(jì)算結(jié)果綜合圖表5-1所示。</p><p> 表5-1短路計(jì)算結(jié)果</p><p> 第六章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)</p><p> 6.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)</p><p> 6.1.1按工作電壓選則 </p><p&g
32、t; 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(kāi)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。</p><p> 6.1.2按工作電流選擇</p><p> 設(shè)備的額定電流不應(yīng)小于所在電路的計(jì)算電流,即</p><
33、;p> 6.1.3按斷流能力選擇</p><p> 設(shè)備的額定開(kāi)斷電流或斷流容量,對(duì)分?jǐn)喽搪冯娏鞯脑O(shè)備來(lái)說(shuō),不應(yīng)小于它可能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪酚行е祷蚨搪啡萘?,?lt;/p><p><b> 或</b></p><p> 對(duì)于分?jǐn)嘭?fù)荷設(shè)備電流的設(shè)備來(lái)說(shuō),則為,為最大負(fù)荷電流。</p><p> 6.1.4 隔離
34、開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)</p><p> a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件</p><p><b> 或</b></p><p> 、分別為開(kāi)關(guān)的極限通過(guò)電流峰值和有效值,、分別為開(kāi)關(guān)所處的三相短路沖擊電流瞬時(shí)值和有效值</p><p> b)熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件 </p><
35、p> 對(duì)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。</p><p> 表6-1 10 kV一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗(yàn)</p><p> 6.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)</p><p> 同樣,做出380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn),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
36、側(cè)設(shè)備的選擇校驗(yàn)</p><p> 6.3 高低壓母線的選擇</p><p> 查表得到,10kV母線選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(jìn)出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇</p>
37、<p> 7.1 10kV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇</p><p> 7.1.1 10kV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)</p><p> 采用LGJ型鋼芯鋁絞線架空敷設(shè),接往10kV公用干線。</p><p> a).按發(fā)熱條件選擇由==57.7A及室外環(huán)境溫度33°,查表得,初選LGJ-35,其35°C時(shí)的=149A>,滿
38、足發(fā)熱條件。</p><p> b).校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表得,最小允許截面積=25,而LGJ-35滿足要求,故選它。</p><p> 由于此線路很短,故不需要校驗(yàn)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(yàn) </p><p> 采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜之間埋地敷
39、設(shè)。</p><p> a)按發(fā)熱條件選擇由==57.7A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=149A>,滿足發(fā)熱條件。</p><p> b)校驗(yàn)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(guò)的三相短路穩(wěn)態(tài)電流,單位為A;短路發(fā)熱假想時(shí)間,單位為s。本電纜線中=1960,=0
40、.5+0.2+0.05=0.75s,終端變電所保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為0.5s,斷路器斷路時(shí)間為0.2s,C=77,把這些數(shù)據(jù)代入公式中得<A=25。</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>
41、<p> 饋電給1號(hào)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)。 </p><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(yàn)電壓損耗由圖1.1所示的工廠平面圖量得變電所至1號(hào)廠房距離約為288m,而查表得
42、到120的鋁芯電纜的=0.31 (按纜芯工作溫度75°計(jì)),=0.07,又1號(hào)廠房的=94kW, =91.8 kvar,故線路電壓損耗為</p><p><b> >=5%。</b></p><p> c)斷路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)</p><p> 不滿足短熱穩(wěn)定要求,故改選纜芯截面為240的電纜,即選VLV22-1000-3
43、240+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(hào)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)。</p><p> 7.2.3 熱處理車間</p><p&
44、gt; 饋電給3號(hào)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)。</p><p> 7.2.4 電鍍車間</p><p> 饋電給4號(hào)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)。</p><p>
45、<b> 7.2.5 倉(cāng)庫(kù)</b></p><p> 饋電給5號(hào)廠房(倉(cāng)庫(kù))的線路,由于倉(cāng)庫(kù)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)。</p><p> a)按發(fā)熱條件需選擇</p><p> 由=16.2A及環(huán)境溫度26,初選截面積
46、4,其=19A>,滿足發(fā)熱條件。 </p><p> b)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表得,=2.5,因此上面所選的4的導(dǎo)線滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。</p><p> c) 所選穿管線估計(jì)長(zhǎng)50m,而查表得=0.85,=0.119,又倉(cāng)庫(kù)的=8.8kW, =6 kvar,因此</p><p><b> <=5% </b></p&g
47、t;<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(hào)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)。</p><p><b> 7.2.7金工車間</b></p><
48、p> 饋電給7號(hào)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)。</p><p><b> 7.2.8鍋爐房</b></p><p> 饋電給8號(hào)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)。<
49、;/p><p><b> 7.2.9裝配車間</b></p><p> 饋電給9號(hào)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)。</p><p> 7.2.10機(jī)修車間</p><p> 饋電給10號(hào)廠房(機(jī)修車間)的線路 亦采用VL
50、V22-1000-3240+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)。</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(shè)。</p><p> 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)33℃,初選BLX-1000-1240,其33
51、℃時(shí)Ial≈455A>I30,滿足發(fā)熱條件。</p><p> 2)效驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查表可得,最小允許截面積Amin=10mm2,因此BLX-1000-1240滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。</p><p> 3)校驗(yàn)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600m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
52、均距0.8m),又生活區(qū)的=245KW,=117.6kvar,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(duì)生活區(qū)供電。PEN線均采用BLX-1000-175橡皮絕緣線。重新校驗(yàn)電壓損耗,完全合格。</p><p> 7.3 作為備
53、用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn)</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(shè),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> 工廠二級(jí)負(fù)荷容量共335.1KVA,,最熱月土壤平均溫度為25℃。查表《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》8-43,初選纜心截面為25的交
54、聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁心電纜,其滿足要求。</p><p> 7.3.2校驗(yàn)電壓損耗 </p><p> 由表《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》8-41可查得纜芯為25的鋁</p><p> ?。ɡ|芯溫度按80℃計(jì)),,而二級(jí)負(fù)荷的,,線路長(zhǎng)度按2km計(jì),因此</p><p> 由此可見(jiàn)滿足要求電壓損耗5%的要求。</p><p>
55、; 7.3.3短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) </p><p> 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(yàn)計(jì)算無(wú)法進(jìn)行,只有暫缺。</p><p> 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(hào)規(guī)格如表 7-1所示。</p><p> 表7-1 進(jìn)
56、出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號(hào)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(hù)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(jī)構(gòu)控制與信號(hào)回路 斷路器采用手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu),其控制與信號(hào)回路如《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》圖6-12所示。</p><p> b)變電所的電能計(jì)量
57、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(wú)功電度表,分別計(jì)量全廠消耗的有功電能表和無(wú)功電能,并以計(jì)算每月工廠的平均功率因數(shù)。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(cè)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(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,其接線圖見(jiàn)《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》圖6-8。作為備用電源的高壓
58、聯(lián)路線上,裝有三相有功電度表和三相無(wú)功電度表、電流表,接線圖見(jiàn)《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》圖6-9。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(wú)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(wú)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(jí)按符合要求。</p><p> 8.2 變電所繼電保護(hù)裝置</p><p> 8.2.
59、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)裝設(shè)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。采用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。</p><p> 8.2.2護(hù)動(dòng)作電流整定 </p&
60、gt;<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(dòng)作電流為:</p><p> 因此過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流整定為10A。</p><p> 8.2.3過(guò)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(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間(10倍的動(dòng)作電流動(dòng)作時(shí)間)可整定為最
61、短的0.5s 。</p><p> 8.2.4過(guò)電流保護(hù)靈敏度系數(shù)的檢驗(yàn)</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(shè)電流速斷保護(hù) </p><p>
62、 利用GL15的速斷裝置。</p><p> 8.3.1速斷電流的整定:利用式,其中,,,,,因此速斷保護(hù)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(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&g
63、t;<p> 從《工廠供電課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表6-1可知,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/T16—92的規(guī)定,其最小靈敏度為2,則這里裝設(shè)的電流速斷保護(hù)靈敏度系數(shù)偏底。</p><p> 8.4作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置</p><p> 8.4.1裝設(shè)
64、反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。</p><p> 亦采用GL15型感應(yīng)式過(guò)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(guò)電流保護(hù)動(dòng)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(dòng)作電流為:</p><p> 因此過(guò)電流保
65、護(hù)動(dòng)作電流整定為7A。</p><p> b)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定</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(guò)電流保護(hù)靈敏度系數(shù)</p><p> 因無(wú)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(wú)法檢驗(yàn)靈敏度系數(shù),只有從略。</p><p>
66、 8.4.2裝設(shè)電流速斷保護(hù)</p><p> 亦利用GL15的速斷裝置。但因無(wú)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(wú)法檢驗(yàn)靈敏度系數(shù),也只有從略。</p><p> 8.4.3變電所低壓側(cè)的保護(hù)裝置</p><p> a)低壓總開(kāi)關(guān)采用DW15—1500/3型低壓短路器,三相均裝設(shè)過(guò)流脫鉤器,既可保護(hù)低壓側(cè)的相間短路和過(guò)負(fù)荷,而且可保護(hù)低壓
67、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(cè)。</p><p> 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> 第九章 降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計(jì)</p><p> 9.1變電所的防雷保護(hù)</p><p> 9.1.1
68、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(zhǎng)2.5 m的剛管,在裝避雷針的桿
69、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(zhǎng)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> 9.1.2 雷電侵入
70、波的防護(hù)</p><p> a)在10KV電源進(jìn)線的終端桿上裝設(shè)FS4—10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(shè)有GG—1A(F)—54型開(kāi)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(lái)保護(hù),防雷電侵入波的危害。</p>
71、;<p> 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。</p><p> 9.2 變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)</p><p> 9.2.1接地電阻的要求</p><p> 按《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表9-6。此邊點(diǎn)所的公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下條件:</p><
72、;p> 且 </p><p> 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(shè)計(jì) </p><p> 采用長(zhǎng)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
73、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(yàn)算:</p><p> 滿足歐的接地電阻要求,式中,查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表9-10”環(huán)行敖設(shè)”欄近似的選取。</p><p> 圖9-1變電所接地裝置平面布置</p><p>
74、;<b> 第十章 設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p> 本次課設(shè)應(yīng)該感謝學(xué)院的安排,讓我們?cè)趯W(xué)習(xí)課本知識(shí)的同時(shí),能夠有這樣的機(jī)會(huì)實(shí)踐。更應(yīng)該感謝導(dǎo)老師的細(xì)心指導(dǎo),要不然靠我們自己不可能那么順利完成。因?yàn)檎J(rèn)真對(duì)待所以感覺(jué)學(xué)到了東西。</p><p> 本次課設(shè)應(yīng)該感謝學(xué)院的安排,讓我們?cè)趯W(xué)習(xí)課本知識(shí)的同時(shí),能夠有這樣良好的機(jī)會(huì)實(shí)踐,加深對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解,掌握
75、工程設(shè)計(jì)的方法。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì),我深深懂得要不斷的把所學(xué)知識(shí)學(xué)以致用,還需通過(guò)自身不斷的努力,不斷提高自己分析問(wèn)題,解決問(wèn)題和編程技術(shù)終結(jié)報(bào)告的能力!</p><p> 最后更應(yīng)該感謝我的指導(dǎo)老師:范心明老師的細(xì)心指導(dǎo).正是由于老師的辛勤培養(yǎng),諄諄教導(dǎo),才使此次課程設(shè)計(jì)得以圓滿完成!最后道一聲: 范老師,您辛苦了!</p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b>&l
76、t;/p><p> ?、佟豆S供電》第二版 主編 蘇文成 機(jī)械工業(yè)出版社 </p><p> ?、凇峨娏こ叹C合設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 主編 盧帆興 肖清 周宇恒 </p><p> ?、邸秾?shí)用供配電技術(shù)手冊(cè)》 中國(guó)水利水電出版社</p><p> ?、堋冬F(xiàn)代電工技術(shù)手冊(cè)》 中國(guó)水利水電出版社</p><p> ?、荨峨姎?/p>
77、工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南供配電分冊(cè) 》 中國(guó)水利水電出版社⑥《電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南繼電保護(hù)分冊(cè)》中國(guó)水利水電出版社</p><p> ⑦《電氣工程專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)指南電力系統(tǒng)分冊(cè)》中國(guó)水利水電出版社⑧《實(shí)用電工電子技術(shù)手冊(cè)》實(shí)用電工電子技術(shù)手冊(cè)編委會(huì)編 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p> ?、帷豆S供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 主編 劉介才 機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>
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