機(jī)械廠(chǎng)降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)

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0第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)1.1 設(shè)計(jì)要求要求根據(jù)本廠(chǎng)所能取得的電源及本廠(chǎng)用電負(fù)荷的實(shí)際情況，并適當(dāng)考慮到工廠(chǎng)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(lèi)型，選擇變電所主接線(xiàn)方案及高低壓設(shè)備和進(jìn)出線(xiàn)，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。最后按要求寫(xiě)出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，繪出設(shè)計(jì)圖紙。1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)1.2.1 工廠(chǎng)總平面圖圖 1-1XX 機(jī)械廠(chǎng)總平面圖1.2.2 工廠(chǎng)負(fù)荷情況本廠(chǎng)多數(shù)車(chē)間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)為 4000h，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為 6h。該廠(chǎng)除鑄造車(chē)間、電鍍車(chē)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(chǎng)的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如表 1-1 所示。1.2.3 供電電源情況按照工廠(chǎng)與當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)簽定的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠(chǎng)可由附近一條 10kV 的公用電源干線(xiàn)取得工作電源。該干線(xiàn)的走向參看工廠(chǎng)總平面圖。該干線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)牌號(hào)為 LGJ-150，導(dǎo)線(xiàn)為等邊三角形排列，線(xiàn)距為 2m；干線(xiàn)首端距離本廠(chǎng)約 8km。干線(xiàn)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(mǎn)足工廠(chǎng)二級(jí)負(fù)荷要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)由鄰近的單位取得備用電源。已知與本廠(chǎng)高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線(xiàn)路總長(zhǎng)度為 100km，電纜線(xiàn)路1總長(zhǎng)度為 18km。1.2.4 氣象資料本廠(chǎng)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。1.2.5 地質(zhì)水文資料本廠(chǎng)所在地區(qū)平均海拔 500m，地層以紅土為主，地下水位為 2m。1.2.6 電費(fèi)制度本廠(chǎng)與當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)達(dá)成協(xié)議，在工廠(chǎng)變電所高壓側(cè)計(jì)量電能，設(shè)專(zhuān)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(chǎng)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(hù)需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性向供電部門(mén)交納供電貼費(fèi)：6~10VA 為 800/kVA。表 1-1 工廠(chǎng)負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料廠(chǎng)房編號(hào) 廠(chǎng)房名稱(chēng) 負(fù)荷類(lèi)別 設(shè)備容量/kW需要系數(shù) 功率因數(shù)動(dòng)力 300 0．4 0．71 鑄造車(chē)間照明 6 0．8 1．0動(dòng)力 350 0．3 0．652 鍛壓車(chē)間照明 8 0．9 1．0動(dòng)力 400 0．2 0．657 金工車(chē)間照明 10 0．8 1．0動(dòng)力 360 0．35 0．66 工具車(chē)間照明 7 0．9 1．0動(dòng)力 250 0．5 0．84 電鍍車(chē)間照明 5 0．8 1．0動(dòng)力 150 0．6 0．83 熱處理車(chē)間 照明 5 0．8 1．0動(dòng)力 180 0．3 0．709 裝配車(chē)間照明 6 0．8 1．0動(dòng)力 160 0．3 0．6510 機(jī)修車(chē)間照明 4 0．8 1．0動(dòng)力 50 0．7 0．88 鍋爐車(chē)間照明 1 0．8 1．0動(dòng)力 20 0．3 0．85 倉(cāng)庫(kù)照明 1 0．8 1．0生活區(qū) 照明 350 0．7 0．92第二章 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償2.1 負(fù)荷計(jì)算2.1.1 單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式a)有功計(jì)算負(fù)荷（單位為 KW） = ， 為系數(shù)30PdKedb)無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（單位為 kvar）= tan30Q?c)視在計(jì)算負(fù)荷（單位為 kvA）=30ScosPd)計(jì)算電流（單位為 A） = , 為用電設(shè)備的額定電壓（單位為 KV）30INUS2.1.2 多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式a)有功計(jì)算負(fù)荷（單位為 KW） =30PipK???30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iP??30 ?0.85~0.95b)無(wú)功計(jì)算負(fù)荷（單位為 kvar）= ， 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30QiqK???30iQ?3030QqK??0.9~0.97c)視在計(jì)算負(fù)荷（單位為 kvA） =30S230P?d)計(jì)算電流（單位為 A） = =1.52INU30S經(jīng)過(guò)計(jì)算，得到各廠(chǎng)房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算表，如表 2-1 所示（額定電壓取 380V）表 2-1 XX 機(jī)械負(fù)荷計(jì)算表廠(chǎng)房編號(hào)廠(chǎng)房名稱(chēng)負(fù)荷類(lèi)別設(shè) 備容量Pe/kW需要系數(shù)Kd功 率因 數(shù)cosΦ功率因素tanP30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A1 鑄 動(dòng) 300 0.4 0.7 1.0 120 122.4 / /3力 2造車(chē)間照明6 0.8 1.0 0 4.8 0 / /小計(jì)306 / 124.8 122.4 175 266動(dòng)力350 0.3 0.65 1.17105 123 / /2 鍛壓車(chē)間照明8 0.9 1.0 0 7.2 0 / /小計(jì)358 / 112.2 123 166 253動(dòng)力400 0.2 0.65 1.1780 93.6 / /7 金工車(chē)間照明10 0.8 1.0 0 8 0 / /小計(jì)410 / 88 93.6 128 194動(dòng)力360 0.35 0.6 1.33126 167.6 / /6 工具車(chē)間照明7 0.9 1.0 0 6.3 0 / /小計(jì)367 / 132.3 167.6 213 324動(dòng)力250 0.5 0.8 0.75125 93.8 / /4 電鍍車(chē)間照明5 0.8 1.0 0 4 0小計(jì)255 / 129 93.8 160 244動(dòng)力150 0.6 0.8 0.7590 67.5 / /3 熱處理車(chē)間照明5 0.8 1.0 0 4 0 / /小計(jì)155 / 94 67.5 116 176動(dòng)力180 0.3 0.7 1.0254 55.1 / /9 裝配車(chē)間照明6 0.8 1.0 0 4.8 0 / /小計(jì)186 / 58.8 55.1 80.6 12210 機(jī)修動(dòng)力160 0.3 0.65 1.1748 56.2 / /4車(chē)間照明4 0.8 1.0 0 3.2 0 / /小計(jì)164 / 51.2 56.2 76 115.5動(dòng)力50 0.7 0.8 0.7535 26.3 / /8 鍋爐車(chē)間照明1 0.8 1.0 0 0.8 0 / /小計(jì)51 / 35.8 26.3 44.4 67動(dòng)力20 0.3 0.8 0.756 4.5 / /5 倉(cāng)庫(kù)照明1 0.8 1.0 0 0.8 0 / /小計(jì)21 / 6.8 4.5 8.2 13生活區(qū) 照明350 0.7 0.9 0.48245 117.6 272 413總計(jì)（380V側(cè)）2623 1077.9927.6 / /Kp=0.8Kq=0.850.75 862.32788.46 1168.4 17762.2 無(wú)功功率補(bǔ)償 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。由表 2-1 可知，該廠(chǎng) 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(mén)要求該廠(chǎng)10KV 進(jìn)線(xiàn)側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不低于 0.9。考慮到主變壓器的無(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：= (tan - tan )=862.3[tan(arccos0.75) - tan(arccos0.92) ] = 393 kvarCQ30P1?2參照?qǐng)D 2-1，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（主屏）1 臺(tái)與方案 3（輔屏）4 臺(tái)相結(jié)合，總共容量為 84kvar 5=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 =（788.5-420）'30Qkvar=368.5kvar，視在功率 =937.7kVA，計(jì)算電流 =1425 A,功2'30'30QPS?? NUSI3'0'?率因數(shù)提高為 cos = =0.92。'?'305主 屏 輔 屏1#方 案6支 路 3#方 案6支 路2方 案8支 路 4方 案8支 路CC圖 2-1 PGJ1 型低壓無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償屏的接線(xiàn)方案在無(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(mǎn)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(guān)。因此無(wú)功補(bǔ)償后工廠(chǎng) 380V 側(cè)和 10kV 側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表 2-2 所示。表 2-2 無(wú)功補(bǔ)償后工廠(chǎng)的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷項(xiàng)目 cos?/KW30P/kvar30Q/kV30SA/A30I380V 側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷 0.75 862.3 788.5 1168.4 1776380V 側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量 -420380V 側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷 0.92 862.3 368.5 937.7 1425主變壓器功率損耗 0.015 =1330S0.06 =5230S10KV 側(cè)負(fù)荷計(jì)算 0.92 875.3 420.5 971.1 566第 3 章變電所位置與型式的選擇3.1 變電所位置的選擇要求一、接近負(fù)荷中心；二、進(jìn)出線(xiàn)方便；三、接近電源側(cè)；四、設(shè)備運(yùn)輸方便；五、不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所；六、不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，當(dāng)無(wú)法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；七、不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，且不宜與上述場(chǎng)所相貼鄰；八、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，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定；九、不應(yīng)設(shè)在地勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。在同一配電室內(nèi)單列布置高、低壓配電裝置時(shí)，當(dāng)高壓開(kāi)關(guān)柜或低壓配電屏頂面有裸露帶電導(dǎo)體時(shí)，兩者之間的凈距不應(yīng)小于 2m；當(dāng)高壓開(kāi)關(guān)柜和低壓配電屏的頂面封閉外殼防護(hù)等級(jí)符合 IP2X 級(jí)時(shí)，兩者可靠近布置。有人值班的配電所，應(yīng)設(shè)單獨(dú)的值班室。當(dāng)?shù)蛪号潆娛壹孀髦蛋嗍視r(shí)，低壓配電室面積應(yīng)適當(dāng)增大。高壓配電室與值班室應(yīng)直通或經(jīng)過(guò)通道相通，值班室應(yīng)有直接通向戶(hù)外或通向走道的門(mén)。變電所宜單層布置。當(dāng)采用雙層布置時(shí)，變壓器應(yīng)設(shè)在底層。設(shè)于二層的配電室應(yīng)設(shè)搬運(yùn)設(shè)備的通道、平臺(tái)或孔洞。高（低）壓配電室內(nèi)，宜留有適當(dāng)數(shù)量配電裝置的備用位置。高壓配電裝置的柜頂為裸母線(xiàn)分段時(shí)，兩段母線(xiàn)分段處宜裝設(shè)絕緣隔板，其高度不應(yīng)小于 0.3m。由同一配電所供給一級(jí)負(fù)荷用電時(shí),母線(xiàn)分段處應(yīng)設(shè)防火隔板或有門(mén)洞的隔墻。供給一級(jí)負(fù)荷用電的兩路電纜不應(yīng)通過(guò)同一電纜溝，當(dāng)無(wú)法分開(kāi)時(shí)，該電纜溝內(nèi)的兩路電纜應(yīng)采用阻燃性電纜，且應(yīng)分別敷設(shè)在電纜溝兩側(cè)的支架上。戶(hù)外箱式變電站和組合式成套變電站的進(jìn)出線(xiàn)宜采用電纜。配電所宜設(shè)輔助生產(chǎn)用房。3.2 變電所的形式車(chē)間附設(shè)變電所車(chē)間內(nèi)變電所露天（或半露天）變電所獨(dú)立變電所桿上變電臺(tái)地下變電所樓上變電所成套變電所移動(dòng)式變電所我們的工廠(chǎng)是 10kv 以下，變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠(chǎng)的負(fù)荷中心，工廠(chǎng)的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來(lái)確定。在工廠(chǎng)平面圖的下邊和左側(cè)，分別作一直角坐標(biāo)的 軸和 軸，xy然后測(cè)出各車(chē)間（建筑）和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置， 、 、 分別代表廠(chǎng)房1P2?3101、2、3.10 號(hào)的功率，設(shè)定 （1.8,2.8） 、 （2.1,4.9） 、 （3.7,6.7） 、1P27（5.5，2） 、 （5.9,3.6） 、 （6.3,5.3） 、 （6.6,6.7） 、 （8.8,2.1） 、4P5P6P7P8P（9.1,3.7） 、 （9.8,6.8） ，并設(shè) （0.6,7.4）為生活區(qū)的中心負(fù)荷，如圖 3-1 所9101示。而工廠(chǎng)的負(fù)荷中心假設(shè)在 P( , ),其中 P= + + + = 。因此仿照《力學(xué)》xy12?31i?中計(jì)算中心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)：（3-1）????iPPxx )(1321? ?（3-2）iyyyy )(1321? ?把各車(chē)間的坐標(biāo)代入（1-1） 、 （2-2） ，得到 =4.2， =5.2 。由計(jì)算結(jié)果可知，工廠(chǎng)的負(fù)xy荷中心在 6 號(hào)廠(chǎng)房（工具車(chē)間）的西南角。考慮到周?chē)h(huán)境及進(jìn)出線(xiàn)方便，決定在 6 號(hào)廠(chǎng)房的西側(cè)緊靠廠(chǎng)房建造工廠(chǎng)變電所，器型式為附設(shè)式。 2P134P56P78P910P1x變電所位置P圖 3-1 按負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心第四章 變電所主變壓器及主接線(xiàn)方案的選擇84.1 變電所主變壓器的選擇根據(jù)工廠(chǎng)的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，工廠(chǎng)變電所的主變壓器考慮有下列兩種可供選擇的方案：a)裝設(shè)一臺(tái)變壓器 型號(hào)為 S9 型，而容量根據(jù)式 ， 為主變壓器容量，30STN?? TN?為總的計(jì)算負(fù)荷。選 =1000 KVA =971KVA，即選一臺(tái) S9-1000/10 型低損耗配電30STNS? 30S變壓器。至于工廠(chǎng)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(xiàn)來(lái)承擔(dān)。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971KVA=（582.6~679.7）KVA （4-1）??? )7.0~6(TNS=(134.29+165+44.4) KVA=343.7 KVA （4-2）)(3???因此選兩臺(tái) S9-630/10 型低損耗配電變壓器。工廠(chǎng)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(xiàn)來(lái)承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均為 Yyn0 。4.2 變電所主接線(xiàn)方案的選擇 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(xiàn)方案：裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線(xiàn)方案，如下圖 4-1 所示，裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線(xiàn)方案，如圖 4-2 所示。圖 4-1 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線(xiàn)方案9Y0Y0220/380VS9-630GG-1A(F)GG-1A(F)-0710/0.4kVS9-63010/0.4kV聯(lián)絡(luò)線(xiàn)（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(tái)主變壓器的主接線(xiàn)方案4.3 主接線(xiàn)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 10表 4-1 主接線(xiàn)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較比較項(xiàng)目 裝設(shè)一臺(tái)主變的方案 裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案供電安全性 滿(mǎn)足要求 滿(mǎn)足要求供電可靠性 基本滿(mǎn)足要求 滿(mǎn)足要求供電質(zhì)量 由于一臺(tái)主變，電壓損耗較大 由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗較小靈活方便性 只有一臺(tái)主變，靈活性稍差 由于有兩臺(tái)主變，靈活性較好技術(shù)指標(biāo)擴(kuò)建適應(yīng)性 稍差一些 更好一些電力變壓器的綜合投資額查得 S9-1000/10 的單價(jià)為15.1 萬(wàn)元，而變壓器綜合投資約為其單價(jià)的 2 倍，因此綜合投資約為 2*15.1=30.2萬(wàn)元查得 S9-630/10 的單價(jià)為 10.5萬(wàn)元，因此兩臺(tái)變壓器的綜合投資約為 4*10.5=42 萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資 11.8 萬(wàn)元高壓開(kāi)關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額查得 GG-1A(F)型柜可按每臺(tái)4 萬(wàn)元計(jì)，其綜合投資可按設(shè)備的 1.5 倍計(jì)，因此高壓開(kāi)關(guān)柜的綜合投資約為4*1.5*4=24 萬(wàn)元本方案采用 6 臺(tái) GG-1A(F)柜，其綜合投資約為 6*1.5*4=36 萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資 12萬(wàn)元電力變壓器和高壓開(kāi)關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)主變的折舊費(fèi)=30.2 萬(wàn)元*0.05=1.51 萬(wàn)元；高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊費(fèi)=24 萬(wàn)元*0.06=1.44 萬(wàn)元；變配電的維修管理費(fèi)=（30.2+24）萬(wàn)元*0.06=3.25 萬(wàn)元。因此主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)=（1.51+1.44+3.25）=6.2 萬(wàn)元主變的折舊費(fèi)=42 萬(wàn)元*0.05=2.1 萬(wàn)元；高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊費(fèi)=36 萬(wàn)元*0.06=2.16 萬(wàn)元；變配電的維修管理費(fèi)=（42+36）萬(wàn)元*0.06=4.68 萬(wàn)元。因此主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)=（2.1+2.16+4.68）=8.94萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資2.74 萬(wàn)元經(jīng)濟(jì)指標(biāo)供電貼費(fèi)主變?nèi)萘棵?KVA 為 800 元，供電貼費(fèi)=1000KVA*0.08 萬(wàn)元/KVA=80 萬(wàn)元供電貼費(fèi)=2*630KVA*0.08 萬(wàn)元=100.8 萬(wàn)元，比一臺(tái)主變多交20.8 萬(wàn)元從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線(xiàn)方案略?xún)?yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線(xiàn)方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線(xiàn)方案遠(yuǎn)由于裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線(xiàn)方案，因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線(xiàn)方案。11第五章 短路電流的計(jì)算5.1 繪制計(jì)算電路500MVAK-1 K-2LGJ-150,8km10.5kV S9-1000 0.4kV(2)(3)(1)～∞系統(tǒng)圖 5-1 短路計(jì)算電路5.2 確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值設(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)dSdUcNcU=10.5kV，低壓側(cè) =0.4kV，則1dU2（5-1）kAVMId51031???（5-2）kUSId4.225.3 計(jì)算短路電路中個(gè)元件的電抗標(biāo)幺值5.3.1 電力系統(tǒng)已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量 =500MVA，故ocS=100MVA/500MVA=0.2 （5-3）?1X5.3.2 架空線(xiàn)路查表得 LGJ-150 的線(xiàn)路電抗 ，而線(xiàn)路長(zhǎng) 8km，故kmx/36.0??（5-4）.2)5.1()836.0(202 ??? VMAUSlxXcd5.3.3 電力變壓器查表得變壓器的短路電壓百分值 =4.5，故%kU=4.5 （5-5）VASXNdk105.410%3???式中， 為變壓器的額定容量因此繪制短路計(jì)算等效電路如圖 5-2 所示。122.01 k-1 k-26.215.41圖 5-2 短路計(jì)算等效電路5.4 k-1 點(diǎn)（10.5kV 側(cè)）的相關(guān)計(jì)算5.4.1 總電抗標(biāo)幺值=0.2+2.6=2.8 （5-6）*21)(Xk?????5.4.2 三相短路電流周期分量有效值（5-7）kAIkdk 96.8.5*)1(1????5.4.3 其他短路電流（5-8）kIIk.)3(1)()3(' ??（5-9）kAish 0.59652.)(')( ???（5-10）IIs 2.)3(')3(5.4.4 三相短路容量（5-11）MVAXSkdk 7.358.210*)()3(1?????5.5 k-2 點(diǎn)（0.4kV 側(cè)）的相關(guān)計(jì)算5.5.1 總電抗標(biāo)幺值=0.2+2.6+4.5=7.3 （5-12）*32*1)( XXk?????5.5.2 三相短路電流周期分量有效值（5-13）kAIkdk 7.19.4*)2(*2????5.5.3 其他短路電流（5-14）kAIIk7.19)3()()3(' ???（5-15）kish 2.3684.1)(')( ?（5-16）IIs 51.0.)3(')3(5.5.4 三相短路容量13（5-17）MVAXSkdk 7.13.0*)2()3(2?????以上短路計(jì)算結(jié)果綜合圖表 5-1 所示。表 5-1 短路計(jì)算結(jié)果三相短路電流 三相短路容量/MVA短路計(jì)算點(diǎn) )3(kI)3('I)3(?I)3(shi)3(shI)3(kSk-1 1.96 1.96 1.96 5.0 2.96 35.7k-2 19.7 19.7 19.7 36.2 21.5 13.714第六章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)6.1 10kV 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)6.1.1 按工作電壓選則 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eNU? NU??eN的額定電壓 應(yīng)不小于其所在系統(tǒng)的最高電壓 ，即 。 =10kV， e? max?emax=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maxU N?壓 =11.5kV，熔斷器額定電壓 =12kV。eN? eNU?6.1.2 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(jì)算電流 ，即eNI? 30I??eN30I6.1.3 按斷流能力選擇設(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ocIocS能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪酚行е?或短路容量 ，即)3(k)3(k或?ocI)3(k)(ocS)3(k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。?ocImax?OLax?LI6.1.4 隔離開(kāi)關(guān)、負(fù)荷開(kāi)關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件或maxi)3(sh)3(maxshI、 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maxiI )(si)3(sh路沖擊電流瞬時(shí)值和有效值b)熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件 imattI2)3(??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(mǎn)足要求。表 6-1 10 kV 一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目 電壓 電流 斷流能力 動(dòng)態(tài)定度 熱穩(wěn)定度 其它參數(shù) NUNI)3(kI)(shimatI??2)3(裝置地點(diǎn)條件 數(shù)據(jù) 10kV 57.7A( )1TI?1.96kA 5.0kA.7916.??15額定參數(shù) eNU? eN?ocImaxitI?2高壓少油斷路器 SN10-10I/63010kV 630kA 16kA 40 kA 5162??高壓隔離開(kāi)關(guān) -68GN10/20010kV 200A - 25.5 kA 5012??二次負(fù)荷0.6高壓熔斷器RN2-10 10kV 0.5A50 kA - -電壓互感器JDJ-10 10/0.1kV - - - -電壓互感器JDZJ-10kV31.0/- - - -電流互感器LQJ-10 10kV 100/5A -kA1.025?=31.8 kA1).9(2?=81避雷針 FS4-10 10kV - - - -一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格戶(hù)外隔離開(kāi)關(guān) GW4-12/40012kV 400A - 25kA 5012??6.2 380V 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)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(mǎn)足要求。表 6-2 380V 一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目 電壓 電流 斷流能力 動(dòng)態(tài)定度 熱穩(wěn)定度 其它參數(shù) NUNI)3(kI)3(shIimat??2)3( -裝置地點(diǎn)條件 數(shù)據(jù) 380V 總 1317.6A 19.7kA 36.2kA 7.019??-額定參數(shù) eN? eN? ocImaxitI?2-一次設(shè)備型號(hào)低壓斷路器 DW15-1500/3D380V 1500A 40kA - - -16低壓斷路器 DW20-630380V630A（大于 ）30I30Ka(一般) - - -低壓斷路器 DW20-200380V200A（大于 ）30I25 kA - - -低壓斷路HD13-1500/30380V 1500A - - - -電流互感器 LMZJ1-0.5500V 1500/5A - - - -規(guī)格電流互感器 LMZ1-0.5500V 100/5A160/5A - - - -6.3 高低壓母線(xiàn)的選擇查表得到，10kV 母線(xiàn)選 LMY-3(40 4mm),即母線(xiàn)尺寸為 40mm 4mm;380V 母線(xiàn)選 LMY-??3（120 10） +80 6，即相母線(xiàn)尺寸為 120mm 10mm，而中性線(xiàn)母線(xiàn)尺寸為 80mm 6mm。? ?17第七章 變壓所進(jìn)出線(xiàn)與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的選擇7.1 10kV 高壓進(jìn)線(xiàn)和引入電纜的選擇7.1.1 10kV 高壓進(jìn)線(xiàn)的選擇校驗(yàn)采用 LGJ 型鋼芯鋁絞線(xiàn)架空敷設(shè)，接往 10kV 公用干線(xiàn)。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-35,30ITN?1其 35°C 時(shí)的 =149A ,滿(mǎn)足發(fā)熱條件。alIb).校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查表得，最小允許截面積 =25 ，而 LGJ-35 滿(mǎn)足要求，故選它。minA2由于此線(xiàn)路很短，故不需要校驗(yàn)電壓損耗。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) 采用 YJL22-10000 型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜之間埋地敷設(shè)。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(xiàn)芯截面為 25 的交聯(lián)電纜，30ITN?1 2m其 =149A ,滿(mǎn)足發(fā)熱條件。alb)校驗(yàn)熱路穩(wěn)定按式 ，A 為母線(xiàn)截面積，單位為 ； 為滿(mǎn)足熱路穩(wěn)定條件CtIAima)3(min??? 2minA的最大截面積，單位為 ；C 為材料熱穩(wěn)定系數(shù)； 為母線(xiàn)通過(guò)的三相短路穩(wěn)態(tài)電流，2 )3(?I單位為 A； 短路發(fā)熱假想時(shí)間，單位為 s。本電纜線(xiàn)中imat=1960， =0.5+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))3(?Ii間為 0.2s，C=77，把這些數(shù)據(jù)代入公式中得30I 2malI18，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。 30Ib）校驗(yàn)電壓損耗由圖 1.1 所示的工廠(chǎng)平面圖量得變電所至 1 號(hào)廠(chǎng)房距離約為 300m，而查表得到 185 的鋁芯電纜的 =0.21 （按纜芯工作溫度 75°計(jì)） ， =0.072m0Rkm/?0X，又 1 號(hào)廠(chǎng)房的 =120kW, =122.4kvar，故線(xiàn)路電壓損耗為k/?30P3QVkVkWUqXpN 7.2638.0)3.0(var412).(12)( ????????? =5%。%738.6??alU?故不滿(mǎn)足電壓損耗的要求c）斷路熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 2)3(min 4765.019mCtIAima????不滿(mǎn)足短熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為 240 的電纜，即選 VLV22-1000-23 240+1 120 的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線(xiàn)芯按不小于相線(xiàn)芯一半選擇，下?同。7.2.2 鍛壓車(chē)間饋電給 2 號(hào)廠(chǎng)房（鍛壓車(chē)間）的線(xiàn)路，亦采用 VLV22-1000-3 240+1 120 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） 。7.2.3 熱處理車(chē)間饋電給 3 號(hào)廠(chǎng)房（熱處理車(chē)間）的線(xiàn)路，亦采用 VLV22-1000-3 240+1 120 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） 。7.2.4 電鍍車(chē)間饋電給 4 號(hào)廠(chǎng)房（電鍍車(chē)間）的線(xiàn)路，亦采用 VLV22-1000-3 240+1 120 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） 。7.2.5 倉(cāng)庫(kù)饋電給 5 號(hào)廠(chǎng)房（倉(cāng)庫(kù)）的線(xiàn)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(xiàn) BLV-1000 型 5 根（包括 3 根相線(xiàn)、1 根 N 線(xiàn)、1 根 PE 線(xiàn)）穿硬塑料管埋地敷設(shè)。a）按發(fā)熱條件需選擇由 =13A 及環(huán)境溫度 26 ，初選截面積 4 ，其 =19A ，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。 30IC? 2malI30Ib）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表得，最小允許截面積 =2.5 ，因此上面所選的 4 的inA2 2m導(dǎo)線(xiàn)滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度要求。c) 所選穿管線(xiàn)估計(jì)長(zhǎng) 50m，而查表得 =0.85 ， =0.119 ，又倉(cāng)庫(kù)的0Rkm/?0Xk/?19=6.8kW, =4.5 kvar，因此30P30Q VkVkWUqXpRN 72.38.0)05.19.(var54)5.8(.6)( ?????????I30,滿(mǎn)足發(fā)熱條件。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-1000-1 240 滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度要求。?3）校驗(yàn)電壓損耗 查工廠(chǎng)平面圖可得變電所至生活區(qū)的負(fù)荷中心距離 200m 左右，而查表得其阻抗值與BLX-1000-1 240 近似等值的 LJ-240 的阻抗 =0.14 ， =0.30 （按線(xiàn)間幾?0Rkm/?0Xkm/何均距 0.8m） ，又生活區(qū)的 =245KW， =117.6kvar，因此30P3QVkVkWUqXpRN 8.298.0).3(var4)21.(75)( ????????? =5%%738.29%?alU?不滿(mǎn)足允許電壓損耗要求。因此決定采用四回 BLX-1000-1 120 的三相架空線(xiàn)路對(duì)生?活區(qū)供電。PEN 線(xiàn)均采用 BLX-1000-1 70 橡皮絕緣線(xiàn)。重新校驗(yàn)電壓損耗，完全合格。?7.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的選擇校驗(yàn)20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(xiàn)相連。7.3.1 按發(fā)熱條件選擇 工廠(chǎng)二級(jí)負(fù)荷容量共 335.1KVA， ，最熱月土壤平均溫AkVkAI 3.19)03/(1.530 ???度為 25℃。查表《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》8-43，初選纜心截面為 25 的交聯(lián)聚乙烯絕緣2m的鋁心電纜，其 滿(mǎn)足要求。309alIAI=7.3.2 校驗(yàn)電壓損耗 由表《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》8-41 可查得纜芯為 25 的鋁2kR/54.10??（纜芯溫度按 80℃計(jì)） ， ，而二級(jí)負(fù)荷的kmX/12.0??, ，線(xiàn)路長(zhǎng)度WkP85).31294(30?? var9.2ar)3.68.91(30 kkQ?按 2km 計(jì)，因此 VkVU851.0(vr.2)4.(. ?????? %85.10/85%???alU由此可見(jiàn)滿(mǎn)足要求電壓損耗 5%的要求。7.3.3 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)，由前述引入電纜的短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)，可知纜芯 25的交聯(lián)電纜是滿(mǎn)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(xiàn)2m的短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)計(jì)算無(wú)法進(jìn)行，只有暫缺。以上所選變電所進(jìn)出線(xiàn)和聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)和電纜型號(hào)規(guī)格如表 7-1 所示。表 7-1 進(jìn)出線(xiàn)和聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)和電纜型號(hào)規(guī)格線(xiàn) 路 名 稱(chēng) 導(dǎo)線(xiàn)或電纜的型號(hào)規(guī)格10KV 電源進(jìn)線(xiàn) LGJ-35 鋁絞線(xiàn)（三相三線(xiàn)架空）主變引入電纜 YJL22—10000—3×25 交聯(lián)電纜（直埋）至 1 號(hào)廠(chǎng)房 VLV22—1000—3×240+1×120 四芯塑料電纜（直埋）至 2 號(hào)廠(chǎng)房 VLV22—1000—3×240+1×120 四芯塑料電纜（直埋）至 3 號(hào)廠(chǎng)房 VLV22—1000—3×240+1×120 四芯塑料電纜（直埋）至 4 號(hào)廠(chǎng)房 VLV22—1000—3×240+1×120 四芯塑料電纜（直埋）至 5 號(hào)廠(chǎng)房 BLV—1000—1×4 鋁芯線(xiàn) 5 根穿內(nèi)徑 25 硬塑管2m至 6 號(hào)廠(chǎng)房 VLV22—1000—3×240+1×120 四芯塑料電纜（直埋）至 7 號(hào)廠(chǎng)房 VLV22—1000—3×240+1×120 四芯塑料電纜（直埋）至 8 號(hào)廠(chǎng)房 VLV22—1000—3×240+1×120 四芯塑料電纜（直埋）至 9 號(hào)廠(chǎng)房 VLV22—1000—3×240+1×120 四芯塑料電纜（直埋）380V低壓出線(xiàn)至 10 號(hào)廠(chǎng)房 VLV22—1000—3×240+1×120 四芯塑料電纜（直埋）21至生活區(qū) 四回路，每回路 3×BLX-1000-1×120+1×BLX-1000-1×70 橡皮線(xiàn)（三相四線(xiàn)架空線(xiàn)）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(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(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》圖 6-12 所示。b)變電所的電能計(jì)量回路 變電所高壓側(cè)裝設(shè)專(zhuān)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(chǎng)消耗的有功電能表和無(wú)功電能，并以計(jì)算每月工廠(chǎng)的平均功率因數(shù)。計(jì)量柜由上級(jí)供電部門(mén)加封和管理。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(xiàn)，用以實(shí)現(xiàn)電壓側(cè))(/0開(kāi) 口?Y量和絕緣監(jiān)察，其接線(xiàn)圖見(jiàn)《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》圖 6-8。作為備用電源的高壓聯(lián)路線(xiàn)上，裝有三相有功電度表和三相無(wú)功電度表、電流表，接線(xiàn)圖見(jiàn)《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》圖 6-9。高壓進(jìn)線(xiàn)上，也裝上電流表。低壓側(cè)的動(dòng)力出線(xiàn)上，均裝有有功電度表和無(wú)功電度表，低壓照明線(xiàn)路上裝上三相四線(xiàn)有功電度。低壓并聯(lián)電容器組線(xiàn)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(xiàn)裝有電壓表，儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)按符合要求。8.2 變電所繼電保護(hù)裝置8.2.1 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(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。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(xiàn)，去分流跳閘的操作方式。8.2.2 護(hù)動(dòng)作電流整定 max???LirewlopIKI其中 ，可靠系數(shù) ，AVAIITNL 157.2)103/(1021max ???? 1.3relK=接線(xiàn)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)wK=.8re=i作電流為：AIOP3.91520.3???因此過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流整定為 10A。8.2.3 過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定 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）可整定為最短的 0.5s 。228.2.4 過(guò)電流保護(hù)靈敏度系數(shù)的檢驗(yàn) 1min??opkpIS其中， =0.866 19.7kA/(10kV/0.4kV)=0.682TKTKk II/86.0/)3(2)2(min ??? ??，AIwiop1//1???因此其靈敏度系數(shù)為： pS=682A/03.45 滿(mǎn)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)8.3.1 速斷電流的整定利用式 ，其中 ， ， ，max???kTiwrelqbIKI kAIkk7.19)3(2max??? =1.4relKw， ，因此速斷保護(hù)電流為=10/52iK=10/.425 Aqb597025.??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)/=A/105.qbopI8.3.2、電流速斷保護(hù)靈敏度系數(shù)的檢驗(yàn)利用式 ，其中 ，1min??qbkpIS kAIIKKk 7.196.8.06.)3(2)2(min ??????，因此其保護(hù)靈敏度系數(shù)為 AKIwiop 0/25/1?? S=0/=1.51.5從《工廠(chǎng)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。8.4 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的繼電保護(hù)裝置8.4.1 裝設(shè)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)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(xiàn)，去分跳閘的操作方式。a)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定,利用式 ，其中 =2 ，取max???LirewlopIKI .maxLI30=30I AkVkAUSN 4.19)03/()4.16032()/()(18.304.1.30)( ??????0.6×52A=43.38A， ， =1， =0.8， =50/5=10，因此動(dòng)作電流為：=relKwrei23因此過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流 整定為 7A。AIop 3.64.19208.3??? opIb)過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定按終端保護(hù)考慮，動(dòng)作時(shí)間整定為 0.5s。c)過(guò)電流保護(hù)靈敏度系數(shù)因無(wú)臨近單位變電所 10kV 母線(xiàn)經(jīng)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)到本廠(chǎng)變電所低壓母線(xiàn)的短路數(shù)據(jù)，無(wú)法檢驗(yàn)靈敏度系數(shù)，只有從略。8.4.2 裝設(shè)電流速斷保護(hù)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(xiàn)到本廠(chǎng)變電所低壓母線(xiàn)的短路數(shù)據(jù)，無(wú)法檢驗(yàn)靈敏度系數(shù)，也只有從略。8.4.3 變電所低壓側(cè)的保護(hù)裝置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)。b）低壓側(cè)所有出線(xiàn)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(xiàn)路的短路故障的保護(hù)。24第九章 降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計(jì)9.1 變電所的防雷保護(hù)9.1.1 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(xiàn)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 。通常采用 3-6 根長(zhǎng) 2.5 m 的剛管，在裝避雷針的桿塔附近做一排R10W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(xiàn)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。9.1.2 雷電侵入波的防護(hù)a)在 10KV 電源進(jìn)線(xiàn)的終端桿上裝設(shè) FS4—10 型閥式避雷器。引下線(xiàn)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 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。c）在 380V 低壓架空線(xiàn)出線(xiàn)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(xiàn)侵入的雷電波。9.2 變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)9.2.1 接地電阻的要求按《工廠(chǎng)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(mǎn)足以下條件：??4ER且 ?4.27/10/2AVI其中, 因此公共接地裝置接地電阻 。7350)8(1???AIE ??ER9.2.2 接地裝置的設(shè)計(jì)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。變電所的變壓器室有兩25條接地干線(xiàn)、高低壓配電室各有一條接地干線(xiàn)與室外公共接地裝置焊接相連，接地干線(xiàn)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：???????85.36.012//)1( mnlRE??滿(mǎn)足 歐的接地電阻要求，式中, 查 《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 。??4ER5圖 9－1 變電所接地裝置平面布置26設(shè)計(jì)總結(jié)課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)的能力，是對(duì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、和解決問(wèn)題能力的鍛煉，對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的聚集訓(xùn)練。剛開(kāi)始的時(shí)候先認(rèn)真審題，考慮某提升機(jī)系統(tǒng)的具體要求，復(fù)習(xí)了相關(guān)的課程內(nèi)容，經(jīng)過(guò)三個(gè)禮拜說(shuō)的努力，課程設(shè)計(jì)終于順利完成了！回顧此次課程設(shè)計(jì)可謂感慨頗多。從理論到實(shí)踐，在這三個(gè)星期里可以說(shuō)苦多于甜但是學(xué)到了很多書(shū)本上沒(méi)學(xué)過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我知道了理論聯(lián)系實(shí)際是多么重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的知識(shí)靈活的運(yùn)用到實(shí)際中才能提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到了很多困難，但都在鐘國(guó)梁老師的辛勤指導(dǎo)下游刃而解。同時(shí)，在鐘國(guó)梁老師的身上學(xué)到了很多實(shí)用的東西，在此我表示感謝！27參考文獻(xiàn)[1]《工廠(chǎng)供電》第二版 主編 蘇文成 機(jī)械工業(yè)出版社 [2]《電力工程綜合設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 主編 盧帆興 肖清 周宇恒 [3]《實(shí)用供配電技術(shù)手冊(cè)》 中國(guó)水利水電出版社[4]《現(xiàn)代電工技術(shù)手冊(cè)》 中國(guó)水利水電出版社[5]《電氣工程專(zhuān)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(zhuān)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[7]《電氣工程專(zhuān)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 [9]《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 主編 劉介才 機(jī)械工業(yè)出版28目 錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù) 11.1 設(shè)計(jì)要求 .11.2 設(shè)計(jì)依據(jù) 1第二章 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償 .32.1 負(fù)荷計(jì)算 .32.2 無(wú)功功率補(bǔ)償 .5第三章 變電所位置與型式的選擇 .7第四章 變電所主變壓器及主接線(xiàn)方案的選擇 .94.1變電所主變壓器的選擇 .94.2 變電所主接線(xiàn)方案的選擇 94.3 主接線(xiàn)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 11第五章 短路電流的計(jì)算 125.1 繪制計(jì)算電路 125.2 確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值 125.3 計(jì)算短路電路中個(gè)元件的電抗標(biāo)幺值 125.4 k-1 點(diǎn)（10.5kV 側(cè)）的相關(guān)計(jì)算 .135.5 k-2 點(diǎn)（0.4kV 側(cè)）的相關(guān)計(jì)算 13第六章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) .156.1 10kV 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) .156.2 380V 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) .166.3 高低壓母線(xiàn)的選擇 17第七章 變壓所進(jìn)出線(xiàn)與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的選擇 187.1 10kV 高壓進(jìn)線(xiàn)和引入電纜的選擇 .187.2 380 低壓出線(xiàn)的選擇 187.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的選擇校驗(yàn) .20第八章 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定 228.1 變電所二次回路方案的選擇 228.2 變電所繼電保護(hù)裝置 .228.3 裝設(shè)電流速斷保護(hù) 238.4 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的繼電保護(hù)裝置 23第九章 降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計(jì) 259.1 變電所的防雷保護(hù) 25第十章 設(shè)計(jì)總結(jié) 27參考文獻(xiàn) 28