電氣工程發(fā)電廠畢業(yè)設(shè)計--車間變電所設(shè)計

1、<p>　　課 程 設(shè) 計 說 明 書</p><p>　　課程設(shè)計題目： 車間變電所設(shè)計 </p><p><b>　　一、前 言</b></p><p>　　本設(shè)計是根據(jù)創(chuàng)越機械廠的供電電源情況及本廠用電容量和負荷性質(zhì)，同時考慮到工廠的發(fā)展規(guī)劃，按照保障人身和設(shè)備的安全、供電可靠、技術(shù)先進和經(jīng)濟合理的要求

2、，采用符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的效率高、低能耗、性能先進的電氣產(chǎn)品等原則進行變電所的電氣設(shè)計。</p><p>　　本設(shè)計共分八章，首先根據(jù)創(chuàng)越機械廠的負荷情況進行有關(guān)計算，確定出變電所的位置在電鍍車間的東側(cè)緊靠廠房而建，型式為附設(shè)式，而后對變電所主接線方案進行選擇。采用單母線接線，考慮到廠里有二級負荷，故除由附近一條10KV的公共電源干線取得工作電源外，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近單位取得備用電源，再通過對兩種方案(方案

3、1：裝設(shè)一臺主變壓器，型號為S9-1600/10；方案2：裝設(shè)兩臺主變壓器，型號為S9-1250/10)的技術(shù)經(jīng)濟比較得出兩種方案均能滿足技術(shù)指標要求，但方案1比方案2節(jié)省397.405萬元，經(jīng)濟指標遠優(yōu)于方案2，最終選擇方案1，接著通過短路電流計算選擇和校驗變電所的一次設(shè)備，確定出高壓斷路器采用SN10-10I/630，隔離開關(guān)采用GN86-10/200型，戶外采用GW4-15G/200型等設(shè)備的型號規(guī)格及變電所高低壓進出線的型號。為

4、了保證供電的安全可靠性，最后兩章論述了本所采用的二次回路方案、繼電保護方式及變電所的防雷規(guī)劃與接地裝置的設(shè)計。</p><p>　　本設(shè)計在各位老師的指導(dǎo)下已完成，在此對各位老師表示衷心的感謝，如有不恰之處，請多多指教。</p><p><b>　　二、目 錄</b></p><p>　　第一章 負荷計算和無功功率補償………………………

5、…………… 1</p><p>　　第二章 變電所位置和型式的選擇…………………………………… 3</p><p>　　第三章 變電所主變壓器和主接線方案選擇………………………… 4</p><p>　　第四章 短路電流的計算……………………………………………… 7</p><p>　　第五章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗……………………

6、……………10</p><p>　　第六章 變電所進出線和與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇…………………12</p><p>　　第七章 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護整定………………23</p><p>　　第八章 變電所的防雷保護與接地裝置的設(shè)計………………………27</p><p>　　主要參考文獻…………………………………………………

7、…………29</p><p>　　第一章 負荷計算和無功功率補償</p><p><b>　　一、負荷計算</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計任務(wù)書所給的負荷資料，各廠房和生活區(qū)的負荷計算如表1-1所示：</p><p>　　表1-1：負荷計算表</p><p><b>　　二、無功

8、功率補償</b></p><p>　　由表1-1可知，該廠380V側(cè)最大負荷時功率因數(shù)只有0.73。根據(jù)《全國供用電規(guī)則》規(guī)定高壓供電的工業(yè)用戶，功率因數(shù)不得低于0.9，否則需增設(shè)無功功率的人工補償裝置?？紤]到主變壓器的無功損耗遠大于有功損耗，因此380V側(cè)最大負荷時功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.90，暫取0.92來計算380V側(cè)所需無功功率補償容量：</p><p>　　Qc=P30(

9、tanφ1-tanφ2)=846.9[tan(arccos0.73)-tan(arccos0.92)]kvar=432kvar</p><p>　　參照《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計規(guī)范》，選PGJ1型低壓自動補償屏，并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型，采用其方案2(主屏)1臺與方案4(輔屏)3臺相組合，總共容量112×4＝448kvar。因此無功補償后工廠380V側(cè)和10KV側(cè)負荷的負荷計算如表1-2所示。&l

10、t;/p><p>　　表1-2：無功補償后工廠的計算負荷</p><p>　　第二章 變電所位置和型式的選擇</p><p>　　變電所位置應(yīng)盡量接近工廠的負荷中心。工廠的負荷中心按功率矩陣法來確定。</p><p>　　在工廠平面圖的下邊和左側(cè)，任作一直角坐標，測出各車間和宿舍負荷點的坐標位置如圖2-1示，根據(jù)負荷功率矩法可得負荷中心的坐標為

11、：</p><p>　　所以，負荷中心坐標為A(7,4.13)</p><p>　　由計算結(jié)果可知，工廠負荷中心在5號廠房的東面?？紤]到方便進出線用周圍環(huán)境情況，決定在5號廠房的東側(cè)緊靠廠房處修建工廠變電所，其型式為附設(shè)式，如圖2-1。</p><p>　　第三章 變電所主變壓器和主接線方案選擇</p><p>　　一、變電所主變壓器的選擇

12、</p><p>　　根據(jù)工廠的負荷性質(zhì)和電源情況，工廠變電所的主變壓器可有下列兩種方案：</p><p>　　1.裝設(shè)一臺主變壓器</p><p>　　型式采用S9，主變壓器容量選擇應(yīng)滿足的條件為：Sn≥S30，同時考慮工廠的生產(chǎn)發(fā)展需要，按五年規(guī)劃，每年負荷增長10％，則計算負荷為(1+10%)5×S30=1521KVA，即選一臺S9－1600/10型

13、低損耗配電變壓器。至于工廠二級負荷的備用電源，由表1-1可知該廠二級負荷有鑄造車間176KVA、電鍍車間149KVA、鍋爐房92KVA，由于二級負荷達417KVA，380KV側(cè)電流達633.6A，距離以較長，因此不能采用低壓聯(lián)絡(luò)線作備用電源，而采用從鄰近單位接高壓電源來作為備用電源。</p><p>　　2.裝設(shè)兩臺主變壓器</p><p>　　型式亦采用S9，而每臺容量按下式選擇，按五年

14、規(guī)劃計算五年后的計算負荷(1+10%)5×944.4=1521KVA，即</p><p>　　Sn≈0.7S30 =0.7×1521KVA =1064.7KVA</p><p>　　且Sn≥S30(Ⅱ) =(176+149+92)KVA=417KVA</p><p>　　因此選兩臺S9－1250/10型低損耗配電變壓器。工廠二級負荷的備用電源亦由

15、與其鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。</p><p>　　3.主變壓器互聯(lián)結(jié)組別均采用Yyno</p><p>　　二、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的方案可設(shè)計下列兩種主結(jié)線方案：</p><p>　　1.裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案</p><p>　　如圖3-1所示(高壓側(cè)的

16、主接線)。</p><p>　　2.裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案</p><p>　　如圖3-2所示(高壓側(cè)的主接線)。</p><p>　　3.兩種主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟比較(表3-1)</p><p>　　表3-1：兩種主接線方案的比較</p><p>　　從上表可知，按技術(shù)指標，裝設(shè)兩臺主變的主接線方案略優(yōu)于裝設(shè)一

17、臺主變的主接線方案，但按經(jīng)濟指標，則裝設(shè)一臺主變的方案遠優(yōu)于裝設(shè)兩臺主變的方案，方案1比方案2節(jié)省397.405萬元，因此決定采用裝設(shè)一臺主變的方案(方案1)。</p><p>　　第四章 短路電流的計算</p><p>　　一、繪制計算電路(如圖4-1所示)</p><p><b>　　二、選擇基準</b></p><p

18、>　　設(shè)Sd=100MVA，Ud=UN即高壓側(cè)Ud1=10.5KV，低壓側(cè)Ud2=0.4KV</p><p><b>　　則</b></p><p>　　三、計算短路電路中各元件的電抗標么值如下</p><p>　　1.電力系統(tǒng)：X*1= Sd/Sn =100MVA /500MVA =0.2</p><p>　　2

19、.架空線路：查表得LGJ-150的X0=0.36 /km，而線路長8 km，故</p><p>　　X*2=(0.36×8)× Sd/Ue2=100MVA /(10.5 KV)2=2.6</p><p>　　3.電力變壓器：查表得Uz%=4.5故</p><p>　　X*3=Uz%/ 100 × Sd/ Se =4.5/100×

20、;100MVA /1600 KVA=2.8</p><p>　　繪制等效電路，如圖4-2所示：</p><p>　　四、計算k-1點(10.5KV側(cè))的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量</p><p><b>　　1.總電抗標么值</b></p><p>　　X*∑(k-1)= X*1+ X*2=0.2+2.6=2

21、.8</p><p>　　2.三相短路電流周期分量有效值</p><p>　　I (3)k-1= Id1 / X*∑(k-1)=5.5KA /2.8=1.96 KA</p><p><b>　　3.其它短路電流</b></p><p>　　I`` (3) = I(3)∞= I(3)k-1=1.96 KA</p&

22、gt;<p>　　i(3)sh = 2.55 I〝(3) =2.55×1.96KA=5.0KA</p><p>　　I (3)sh = 1.51 I〝(3) =1.51×1.96KA=2.96KA </p><p><b>　　4.三相短路容量</b></p><p>　　S(3)k-1= Sd / X*∑(

23、k-1)= 100MVA /2.8=35.7 MVA</p><p>　　五、計算k-2點(0.4KV側(cè))的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量</p><p><b>　　1.總電抗標么值</b></p><p>　　X*∑(k-2)= X*1+ X*2+ X*3=0.2+2.6+4.5=7.3</p><p>　　

24、2.三相短路電流周期分量有效值 </p><p>　　I (3)k-2= Id2 / X*∑(k-2)=144KA /5.6=25.7 KA</p><p><b>　　3.其它短路電流</b></p><p>　　I〝(3) = I (3)∞= I(3)k-2=25.7 KA</p><p>　　i(3)sh =

25、 1.84I〝(3) =1.84×25.7KA=47.3KA </p><p>　　I (3)sh = 1.09 I〝(3) =1.09×25.7KA=28.01KA</p><p><b>　　4.三相短路容量</b></p><p>　　S(3)k-2= Sd / X*∑(k-2)= 100MVA /5.6=17.85

26、MVA</p><p>　　以上計算結(jié)果綜合如表4-1所示</p><p>　　表4-1：短路計算結(jié)果</p><p>　　第五章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗</p><p>　　一、10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(見表5-1所示)：</p><p>　　表5-1：10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗</p>&l

27、t;p>　　表5-1所選設(shè)備均滿足要求。</p><p>　　二、380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(見表5-2所示)：</p><p>　　表5-2：380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗</p><p>　　表5-2所選設(shè)備均滿足要求。</p><p>　　三、高低壓母線的選擇</p><p>　　參照880264《電力變壓

28、器室布置》標準圖集的規(guī)定，10KV母線選用LMY-3(40×4)，即母線尺寸為40mm×4mm；380V母線選用LMY-3(120×10)+80×6，即母線尺寸為120mm×10mm，中性母線尺寸為80mm×6mm。</p><p>　　第六章 變電所進出線和與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇</p><p>　　一、10KV高壓進線和引入

29、電纜的選擇</p><p>　　1.10KV高壓進線的選擇校驗</p><p>　　根據(jù)資料情況，高壓進線可采用LJ型鋁絞線架空敷設(shè)，接往10KV公用干線。</p><p><b>　?、虐窗l(fā)熱條件選擇。</b></p><p>　　取I30 =I1N.T =92.37A及室外環(huán)境溫度33℃，查表得，初選LJ-16，其3

30、5℃時的Ial≈95A＞I30，滿足發(fā)熱條件。</p><p><b>　?、菩ｒ灆C械強度</b></p><p>　　查表得，最小允許截面Amin =35mm2，因此LJ-16不滿足機械強度要求，故改選LJ-35。</p><p>　　由于此線路很短，電壓損耗很小，可忽略不計，故不需校驗電壓損耗。</p><p>　　

31、2.由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗</p><p>　　根據(jù)工作環(huán)境及要求，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)。</p><p>　?、虐窗l(fā)熱條件選擇。由I30 =I1N.T =92.37A及室外環(huán)境溫度25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》，初選35mm2的交聯(lián)電纜，其Ial=105A＞I30，滿足發(fā)熱條件。</p>

32、<p><b>　?、菩ｒ灦搪窡岱€(wěn)定。</b></p><p>　　查表得，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>　　二、380V低壓出線的選擇</p><p&g

33、t;　　1.饋電給1號車間(鑄造車間)的線路</p><p>　　采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p><b>　?、虐窗l(fā)熱條件選擇。</b></p><p>　　由I30 =267A及室外環(huán)境溫度25℃，查表得，初選纜芯截面為185mm2的聚氯乙烯電纜，其Ial= 273A＞I30，滿足發(fā)熱條件。<

34、;/p><p><b>　?、菩ｒ炿妷簱p耗</b></p><p>　　由于此線路很短，不需校驗電壓損耗。</p><p><b>　?、切ｒ灦搪窡岱€(wěn)定。</b></p><p>　　查表得，滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面</p><p>　　因為A<Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要

35、求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜。中性線按選擇，則鑄造車間的電纜型號為VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　　式中：①：C值由表查得。</p><p>　?、冢簍ima—變電所高壓側(cè)過電流保護時間按0.5S整定(終端變電所)，再加上斷路器斷流時間0.2S，再加0.05S。</p><p>　　2.

36、饋電給2號車間(鑄壓車間)的線路</p><p>　　選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　由I30=156A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》，初選其截面積為70mm2，其Ial=157>156滿足發(fā)熱條件。</

37、p><p><b>　　(2)電壓損耗校驗</b></p><p>　　由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到2號廠房距離約為80m，查《工廠供電設(shè)計指導(dǎo)》表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的R0=0.54Ω/Km，X0=0.07Ω/Km，且P30=64.2KW，Q30=79.8KVar，則</p><p>　　即滿足允許電壓損耗5％的要求。<

38、;/p><p>　　(3)短路熱穩(wěn)定度校驗</p><p>　　因為A<Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線按選擇，則鍛壓車間的電纜型號為VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　　3.金工車間(3號廠房)的線路</p><p>　　選擇VLV

39、22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　由I30=235A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》，初選其截面積為150mm2，其Ial=242A>I30=235A滿足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　(2)電壓損耗校驗&

40、lt;/b></p><p>　　由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到3號廠房距離約為108m，查《工廠供電設(shè)計指導(dǎo)》表8-41得：150mm2的鋁芯電纜的R0=0.25Ω/Km，(75℃)X0=0.07Ω/Km，且P30=98KW，Q30=119.7KVar，則</p><p>　　即滿足允許電壓損耗5％的要求。</p><p>　　(3)短路熱穩(wěn)定度校驗

41、</p><p><b>　　由上得知</b></p><p>　　因為A<Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線按選擇，則金工車間的電纜型號為VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　　4.工具車間(4號廠房)的線路</p>&

42、lt;p>　　選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　由I30=157A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》，初選其截面積為70mm2，其Ial=157A=I30滿足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　(2)電

43、壓損耗校驗</b></p><p>　　由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到4號廠房距離約為14m，查《工廠供電設(shè)計指導(dǎo)》表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的R0=0.54Ω/Km，(75℃)X0=0.07Ω/Km，且P30=65.6KW，Q30=79.8KVar，則</p><p>　　即滿足允許電壓損耗5％的要求。</p><p>　　(3)短路熱

44、穩(wěn)定度校驗</p><p><b>　　由上得知</b></p><p>　　因為A<Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線按選擇，則金工車間的電纜型號為VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　　5.電鍍車間(5號廠房)的線路</p&g

45、t;<p>　　由于電鍍車間就在變電所旁邊，而且共一建筑物，因此采用聚氯乙烯絕緣銅芯導(dǎo)線BV-1000型5根(3根相線，1根中性線，1根保護線)，穿硬塑料管埋地敷設(shè)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　由I30=226A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為26℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》，初選其截面積為150mm2，其Ial

46、=233A>I30=226A滿足發(fā)熱條件，按規(guī)定中性線和保護線也選為150 mm2與相線截面積相同，即選用BV-1000-1×150 mm2，塑料導(dǎo)線5根穿內(nèi)徑90mm的硬塑管。</p><p><b>　　(2)檢驗機械強度</b></p><p>　　查表8-34，得知最小允許截面為Amin=1.0mm2，因此上面所選150mm2的相線滿足機械強度

47、要求。</p><p><b>　　(3)電壓損耗校驗</b></p><p>　　所選穿管線估計長度為50m，查《工廠供電設(shè)計指導(dǎo)》表8-38得： R0=0.14Ω/Km，(75℃)X0=0.08Ω/Km，且P30=108KW，Q30=102KVar，則</p><p>　　即滿足允許電壓損耗5％的要求。</p><p&g

48、t;　　6.熱處理車間(6號廠房)的線路</p><p>　　選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　由I30=147A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》，初選其截面積為70mm2，其Ial=157A>I30=147A滿足

49、發(fā)熱條件。</p><p><b>　　(2)電壓損耗校驗</b></p><p>　　由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到6號廠房距離約為80m，查《工廠供電設(shè)計指導(dǎo)》表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的R0=0.54Ω/Km，(75℃)X0=0.07Ω/Km，且P30=79KW，Q30=56.3KVar，則</p><p>　　即滿足允許

50、電壓損耗5％的要求。</p><p>　　(3)短路熱穩(wěn)定度校驗</p><p><b>　　由上得知</b></p><p>　　因為A<Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線按選擇，則熱處理車間的電纜型號為VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p

51、><p>　　7.裝配車間(7號廠房)的線路</p><p>　　選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　由I30=147A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》，初選其截面積為70mm2，其Ial=157A&g

52、t;I30=147A滿足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　(2)電壓損耗校驗</b></p><p>　　由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到7號廠房距離約為108m，查《工廠供電設(shè)計指導(dǎo)》表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的R0=0.54Ω/Km，(75℃)X0=0.07Ω/Km，且P30=66.3KW，Q30=70.2KVar，則</p>&

53、lt;p>　　即滿足允許電壓損耗5％的要求。</p><p>　　(3)短路熱穩(wěn)定度校驗</p><p><b>　　由上得知</b></p><p>　　因為A<Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線按選擇，則裝配車間的電纜型號為VLV22-1000-3×240+1×1

54、20的四芯電纜。</p><p>　　8.機修車間(8號廠房)的線路</p><p>　　選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　由I30=73A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》，初選其截面積為25mm

55、2，其Ial=90A>I30=73A滿足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　(2)電壓損耗校驗</b></p><p>　　由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到8號廠房距離約為70m，查《工廠供電設(shè)計指導(dǎo)》表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的R0=1.51Ω/Km，(75℃)X0=0.075Ω/Km，且P30=33.2KW，Q30=35.1KVar，則&l

56、t;/p><p>　　即滿足允許電壓損耗5％的要求。</p><p>　　(3)短路熱穩(wěn)定度校驗</p><p><b>　　由上得知</b></p><p>　　因為A<Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線按選擇，則機修車間的電纜型號為VLV22-1000-3×2

57、40+1×120的四芯電纜。</p><p>　　9.鍋爐房(9號廠房)的線路</p><p>　　選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　由I30=140A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》，

58、初選其截面積為70mm2，其Ial=157A>I30=140A滿足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　(2)電壓損耗校驗</b></p><p>　　由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到9號廠房距離約為70m，查《工廠供電設(shè)計指導(dǎo)》表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的R0=0.54Ω/Km，(75℃)X0=0.07Ω/Km，且P30=65.05KW，Q30

59、=65.3KVar，則</p><p>　　即滿足允許電壓損耗5％的要求。</p><p>　　(3)短路熱穩(wěn)定度校驗</p><p><b>　　由上得知</b></p><p>　　因為A<Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線按選擇，則鍋爐房車間的電纜型號為VLV22

60、-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　　10.倉庫(10號廠房)的線路</p><p>　　選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　由I30=17A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-9

61、4《電力工程電纜設(shè)計規(guī)范》，初選其截面積為4mm2，其Ial=31A>I30=17A滿足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　(2)電壓損耗校驗</b></p><p>　　由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到10號廠房距離約為60m，查《工廠供電設(shè)計指導(dǎo)》表8-41得：4mm2的鋁芯電纜的R0=9.45Ω/Km，(75℃)X0=0.093Ω/Km，且P30

62、=10.6KW，Q30=4.32KVar，則</p><p>　　即滿足允許電壓損耗5％的要求。</p><p>　　(3)短路熱穩(wěn)定度校驗</p><p><b>　　由上得知</b></p><p>　　因為A<Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線按選擇，則倉庫的電纜

63、型號為VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p><p><b>　　11.生活區(qū)的線路</b></p><p>　　選擇LJ型鋁絞線架空敷設(shè)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　由I30=472A及室外環(huán)境溫度為33℃，初選LJ-240，其33℃時的

64、Ial≈550A>I30=472A，滿足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　(2)校驗機械強度</b></p><p>　　查得最小允許截面Amin=16mm2，因此LJ-240滿足機械強度要求。</p><p><b>　　(3)電壓損耗校驗</b></p><p>　　由圖2-1所示，

65、在平面圖上量得變電所到生活區(qū)負荷中心距離約為150m，查《工廠供電設(shè)計指導(dǎo)》表8-38得：R0=0.14Ω/Km，(75℃)X0=0.3Ω/Km(按線間幾何均距0.8m計)，又P30=280KW，Q30=134.4KVar，則</p><p>　　即滿足允許電壓損耗5％的要求。</p><p>　　中性線采用LJ-120鋁絞線。</p><p>　　三、作為備用電源

66、的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗</p><p>　　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)，與相近約2 km的鄰近單位變配電所的10K母線相聯(lián)。</p><p><b>　?、虐窗l(fā)熱條件選擇</b></p><p>　　工廠二級負荷容量共417KVA，，由I30 =24.1A及環(huán)境溫度(年最熱月平均氣溫)26℃，查表得，初選

67、截面為25 mm2的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，其Ial≈ 90 A＞I30，滿足發(fā)熱條件。</p><p><b>　?、菩ｒ炿妷簱p耗</b></p><p>　　由表查得纜芯25 mm2的鋁芯電纜的R0=1.54Ω/km(纜芯溫度按80℃計)，X0=0.12Ω/km，而二級負荷的P30=(126.4+108+65.05)=299.45kw，Q30=(122.4+10

68、2+65.3)=289.7kvar，線路按2Km計，因此</p><p>　　因此滿足允許電壓損耗5%的要求。</p><p><b>　?、切ｒ灦搪窡岱€(wěn)定</b></p><p>　　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，可知纜芯為25 mm2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

69、的短路熱穩(wěn)定校驗無法進行計算。</p><p>　　綜合以上所選變電所進出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號規(guī)格如表6-1所示。</p><p>　　表6-1：變電所進出線和聯(lián)絡(luò)線的型號規(guī)格</p><p>　　第七章 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護整定</p><p>　　一、高壓斷路器的操動機構(gòu)控制與信號回路</p><

70、p>　　斷路器采用手力操動機構(gòu)，其控制與信號回路如圖7-1所示。</p><p>　　二、變電所的電能計量回路</p><p>　　變電所的高壓側(cè)裝投專用計量柜，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和無功電能，并據(jù)以計算每月工廠的平均功率因數(shù)。計量柜由上級供電部分加封和管理。</p><p>　　三、變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路</p

71、><p>　　變電所的高壓側(cè)裝有電壓互感器—避雷柜，其中電壓互感器為3個JDZJ-10型，組成Yo/Yo/(開口三角形)的結(jié)線，用以實現(xiàn)電壓測量和絕緣監(jiān)察，其結(jié)線圖見圖7-2所示。</p><p>　　作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線上，裝有三相有功電度表、三相無功電度表和電流表。結(jié)線如圖7-3 所示。</p><p>　　高壓進線上，亦裝有電流表。</p>&l

72、t;p>　　低壓側(cè)的動力出線上，均裝有有功電度表和無功電度表，低壓照明線路上裝有三相四線有功電度表。低壓并聯(lián)電容器組線路上，裝有無功電度表。每一回路均裝有電流表。低壓母線裝有電壓表。儀表的準確度等級按規(guī)范要求。</p><p>　　四、變電所的保護裝置</p><p>　　1.主變壓器的繼電保護裝置</p><p><b>　?、叛b設(shè)瓦斯保護<

73、/b></p><p>　　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)生大量瓦斯，應(yīng)動作于高壓側(cè)斷路器。</p><p>　?、蒲b設(shè)定時限過電流保護</p><p>　　采用DL型電磁式兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流跳閘的操作方式。</p><p>　?、龠^電流保護動作電流的整定：</p><p&g

74、t;<b>　　最大負荷電流為：</b></p><p>　　保護的一次起動電流按躲過線路最大負荷電流整定：</p><p>　　K w——可靠系數(shù)，取1</p><p>　　K rel——自起動系數(shù)，取1.2</p><p>　　K re——返回系數(shù)，取0.8 </p><p>　　Ki——CT

75、變比100/5</p><p>　?、谶^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，故其過流保護的動作時間為t1≥t2+0.5=0+0.5=0.5s(10倍動作電流動作時間)，即整定為最短的0.5S。</p><p>　?、圻^電流保護靈敏系數(shù)的檢驗：</p><p>　　因此其保護靈敏度為：Sp=890A/

76、278A=3.2＞1.5滿足靈敏系數(shù)1.5的要求。</p><p>　?、茄b設(shè)電流速斷保護：</p><p>　　因其是終端負荷，過電流動作時限為0.5s，故可不裝設(shè)電流速斷保護。</p><p>　　2.作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護裝置</p><p>　　⑴裝設(shè)定時限過電流保護：</p><p>　　亦采用D

77、L、電磁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>　?、龠^電流保護動作電流的整定：</p><p>　　IL. max= 2I 30 ，取I 30 =0.6×92.37A=55.4A，K rel=1.2，K w=1，K re =0.8，Ki=50/5=10，KT=10/0.4=25，因此動作電流為：I op=（Krel K w / K re Ki）

78、×Ik. max=(1.2×1/0.8×10) ×2×55.4A=17.9A。 </p><p>　　②過電流保護動作時間的整定：</p><p>　　按終端保護考慮，動作時間整定為0.5S。</p><p>　?、圻^電流保護靈敏系數(shù)：</p><p>　　因無鄰近單位變電所10KV母線經(jīng)聯(lián)絡(luò)

79、線至本廠變電所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法檢驗靈敏系數(shù)，從略。</p><p>　　⑵裝設(shè)電流速斷保護：</p><p>　　因無鄰近單位變電所10KV母線經(jīng)聯(lián)絡(luò)線至本廠變電所高低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法整定計算和檢驗靈敏系數(shù)，從略。</p><p>　　3.變電所低壓側(cè)的保護裝置</p><p>　　⑴低壓總開關(guān)采用DW15-1500/3型低壓斷

80、路器，三相均裝過流脫扣器，既可保護低壓的相間短路和過負荷（利用其長延時脫扣器），而且可保護低壓的單相接地短路。脫扣器動作電流的整定參考有關(guān)手冊。</p><p>　?、频蛪簜?cè)所有出線上均采用DZ20型低壓斷路器控制，其瞬時脫扣器可實現(xiàn)對線路短路故障的保護。</p><p>　　第八章 變電所的防雷保護與接地裝置的設(shè)計</p><p>　　一、變電所的防雷保護<

81、;/p><p><b>　　1.直擊雷防護</b></p><p>　　本變電所無屋個配電裝置，故可在變電所屋頂裝設(shè)避雷針或避雷帶，并引出兩根接地線與變電所公共接裝置相連，每根引下線的沖擊接地電阻不宜大于30Ω。</p><p>　　2.雷電侵入波的防護</p><p>　?、旁?0KV電源進線的終端桿上裝設(shè)FS4-10型閥

82、式避雷器，引下線用25mm×4 mm的鍍鋅扁鋼，下與公共接地網(wǎng)焊接相連，上與避雷器接地端螺栓連接。</p><p>　?、圃?0KV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，防止雷電侵入波的危害。</p><p>　　⑶在380V低壓架空出線桿上，裝設(shè)保護間隙，利用三角形排列的頂線兼作保護線，在頂線

83、與頂線絕緣子的鐵腳之間裝設(shè)保護間隙，用以防護沿低壓架空出線侵入的雷電波。</p><p>　　二、變電所公共接地裝置的設(shè)計</p><p><b>　　1．接地電阻的要求</b></p><p>　　此變電所的公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下條件：</p><p><b>　　RE≤4歐姆</b>&

84、lt;/p><p>　　RE≤120V/ IE=120/27A=4.4歐姆</p><p>　　式中 IE=10（80+35×25）/350=27A</p><p>　　因此公共接地裝置接地電阻RE≤4歐姆。</p><p><b>　　2.接地裝置的設(shè)計</b></p><p>

85、　　采用16根長2.5m、φ50mm的鋼管，沿變電所三面均勻布置(變電所前面布置兩排)，管間距離5m，垂直打入地下，管頂距地面不小于0.6m。接地線和水平連接體用40mm×4 mm的鍍鋅扁鋼焊接相連。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。接地干線采用25mm×4 mm的鍍鋅扁鋼。變電所接地裝置平面布置如圖8-1所示：</p><p><b

86、>　　接地電阻的驗算：</b></p><p>　　RE= RE（1）/n$=40/16×0.65=3.85歐姆</p><p>　　滿足RE≤4歐姆的接地電阻要求。式中$=0.65查表“環(huán)形敷設(shè)”欄近似地選取。</p><p><b>　　主要參考文獻</b></p><p>　　1.GB4

87、728-84.85電氣圖用圖形符號。北京：中國標準出版社，1986</p><p>　　2.GB6988-86電氣制圖。北京：中國標準出版社，1987</p><p>　　3.GB7159-87電氣技術(shù)中的文字符號制訂通則。北京：中國標準出版社，1987</p><p>　　4.GB50053-94 10KV及以下變電所設(shè)計規(guī)范。北京：中國標準出版社，1994<

88、;/p><p>　　5.GB50057-94建筑物防雷設(shè)計規(guī)范。北京：中國標準出版社，1993</p><p>　　6.GB50060-92 3～110KV高壓配電裝置設(shè)計規(guī)范。北京：中國標準出版社，1993</p><p>　　7.GB50062-92電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范。北京：中國標準出版社，1992</p><p>　　8.