《供配電技術(shù)》課程設(shè)計(jì)某廠機(jī)加車(chē)間變電所的設(shè)計(jì)

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1、24 職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 《供配電技術(shù)》課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目：某廠機(jī)加車(chē)間變電所的設(shè)計(jì) 班級(jí)： 姓名： 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)： 業(yè)技術(shù)學(xué)院 供配電技術(shù)課程設(shè)計(jì)（4—4）任務(wù)書(shū) 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) 系別 系 班級(jí) 指導(dǎo)教師 設(shè)計(jì)（論文）題目： 某廠機(jī)加車(chē)間變電所的設(shè)計(jì) 1、 總體設(shè)計(jì)提綱： 1、敘述工廠變配電所設(shè)計(jì)的原則、內(nèi)容及要求。 2、據(jù)工廠負(fù)荷性質(zhì)，計(jì)算工廠計(jì)算負(fù)荷及無(wú)功補(bǔ)償，確定主變壓器容量及接線方案。 3、

2、據(jù)工廠平面布置圖，確定變電所位置及型式。 4、計(jì)算短路電流、選擇并校驗(yàn)變電所一次設(shè)備。 5、變電所二次方案的選擇及繼電保護(hù)的整定；并設(shè)計(jì)防雷保護(hù)。 6、設(shè)計(jì)相關(guān)圖紙資料。 7、修訂并完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 2、 階段設(shè)計(jì)任務(wù)： 1、 收集相關(guān)技術(shù)資料。（周一） 2、 熟悉工廠供電設(shè)計(jì)知識(shí)及設(shè)計(jì)方法。（周一） 3、 計(jì)算工廠計(jì)算負(fù)荷及無(wú)功補(bǔ)償，確定主變壓器容量及接線方案。（周二） 4、 確定變電所位置及型式；計(jì)算短路電流、選擇并校驗(yàn)變電所一次設(shè)備。（周二） 5、 二次方案的確定及繼電保護(hù)的整定；并設(shè)計(jì)防雷保護(hù)；設(shè)計(jì)相關(guān)圖紙資料。（周三） 6、 初步完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的編制。（周四

3、） 7、 修訂完成論文、答辯。（周五） 3、 技術(shù)和量化要求： 1、獨(dú)立完成設(shè)計(jì)課題。 2、具有高度仿真的工廠變電所的設(shè)計(jì)。 3、論文書(shū)寫(xiě)規(guī)范、文字通順、圖表清晰、測(cè)試數(shù)據(jù)完整、結(jié)論明確。 4、一、二次系統(tǒng)接線圖及變電所立剖面圖A4圖紙各一張。 5、論文后附參考文獻(xiàn)。 6、交打印稿及電子文檔。 4、 參考文獻(xiàn)和資料目錄：（可以附頁(yè)） 1、 所學(xué)的教材。 2、 《工廠供電》、 《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》 3、 《工廠配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》 4、 《工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)》。 5、 其它。 附錄：工廠供電設(shè)計(jì)參考資料 1．車(chē)

4、間總平面圖（參見(jiàn)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)P231圖12-11）。 2．負(fù)荷情況本車(chē)間為兩班制，電阻爐設(shè)備屬二級(jí)負(fù)荷外，其余均屬三級(jí)負(fù)荷?！拒?chē)間的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如表1-1所示。 3．供電電源情況按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)簽訂的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條1OkV的公用電源干線取得工作電源。該干線的走向參看車(chē)間總平面圖。該干線的導(dǎo)線牌號(hào)為L(zhǎng)GJ一150，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)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1．7s。為滿(mǎn)足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)

5、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。 車(chē)間設(shè)備表1-1 設(shè)備代號(hào) 設(shè)備名稱(chēng)型號(hào) 臺(tái)數(shù) 單臺(tái)容量/kW 總?cè)萘?Kw 設(shè)備代號(hào) 設(shè)備名稱(chēng)代號(hào) 臺(tái)數(shù) 單臺(tái)容量、Kw 總?cè)萘?kW 1 車(chē)床c610M 3 10.125 19 51單粱吊車(chē) 4 10.2 2 萬(wàn)能工具磨床M5M 3 2.075 20 立式渦輪 4 1.75 3、4、5、6 普通車(chē)床C620-1 6 7.625 21、22 牛頭刨床B665 4 3

6、 7、8、9、 普通車(chē)床 C620-3 5 7.625 23 萬(wàn)能銑床X63WT 4 13 10┈ 普通車(chē)床C620 5 5.625 24 立式銑床X52k 4 9.125 11┈ 普通車(chē)床C618 3 4.625 25 滾齒機(jī)Y-36 4 4.1 28 立式鉆床Z512 3 0.6 26 插床B5032 4 4 29 電極式鹽浴電阻爐 3 20 27 弓鋸機(jī)G72 4 1.7 12 普通車(chē)床C630-1 10 4.625 30 井式回火電阻爐 4 （單

7、相380V） 13 螺旋套絲機(jī)S-8139 3 3.125 31 箱式加熱電阻爐 4 24 14 普通車(chē)床C630 5 10.125 32 車(chē)床CW6-1 4 45 15 管螺紋車(chē)床Q199 3 7.625 33 立式車(chē)床C512-1A 4 31.9 16 搖臂鉆床Z35 3 8.5 34 臥式鏜床J68 2 35.7 17 圓柱立式鉆床Z5040 3 3.125 35 單臂刨床 2 10 18 圓柱立式鉆床Z5040 3 3.125 總計(jì)

8、 4．氣象資料本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為38 0C，年平均氣溫為23 0C，年最低氣溫為-8 0C，年最熱月平均最高氣溫為33 0C，年最熱月平均氣溫為26 0C，年最熱月地下0．8m處平均溫度為25 0C。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，年雷暴日數(shù)為20。 5．地質(zhì)水文資料本廠所在地區(qū)平均海拔500m，地層以砂粘土為主，地下水位為1m。 6．電費(fèi)制度 本廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T(mén)達(dá)成協(xié)議，在工廠變電所高壓側(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)按主變壓器容量計(jì)為l8元／kVA，動(dòng)力電費(fèi)為0．2元／kwh，照明電費(fèi)為0．50元／kWh。工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低

9、于0．90。此外．電力用戶(hù)需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性地向供電部門(mén)交納供電貼費(fèi)：6～10kV為800元/kVA。 目錄 目錄 5 第1章 前言 7 1．1 工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則 7 1．2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟 7 第2章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償 8 2．1 負(fù)荷計(jì)算的意義和目的 8 2. 2 負(fù)荷計(jì)算的方法 8 2. 3工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表： 9 2．4無(wú)功功率補(bǔ)償 3 第3章 主變壓器的選擇 4 3. 1 主變壓器的選擇原則 4 3．2 總降變電所變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定 4 3．3 變電所位置的選

10、擇 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 第4章 短路電流計(jì)算 7 4.1概述 7 4.2短路電流計(jì)算目的 7 4.3短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 7 4.4短路計(jì)算基本假設(shè) 8 4.5短路電流計(jì)算的步驟： 8 4.6用標(biāo)幺制法計(jì)算短路電流： 9 第5章 電氣主接線的選擇 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 5.1 概述 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 5.1.1主接線可靠性的具體要求： 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 5.1.2靈活性 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 5.1.3經(jīng)濟(jì)性 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 5.2　主接線接線方式選擇 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 5.2.1單母線接線 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 5.2.2單母線分段接線 錯(cuò)誤

11、！未定義書(shū)簽。 5.2.3變壓器-母線接線 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 5.2.4雙母線接線 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 5.2.5雙母線分段接線 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 5.3 變配電所主接線的選擇原則 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 5．4 主接線方案選擇 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 5.5 廠區(qū)高壓配電電壓的選擇 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 第6章 開(kāi)關(guān)柜和高、低壓設(shè)備的選擇 11 6．1 開(kāi)關(guān)柜的選擇 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 6.1.1 開(kāi)關(guān)柜的技術(shù)參數(shù) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 6.1.2 高壓開(kāi)關(guān)柜的選擇 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 6．2 高、低壓設(shè)備的選擇 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 第7章 主變電所繼電保護(hù)的整

12、定 15 7．1變電所的保護(hù)裝置 15 第8章 防雷與接地 20 8．1 防雷 20 8．1．1 防雷設(shè)備 20 8．1．2 防雷措施 20 8．2 接地 21 8．2．1 接地與接地裝置 21 8．2．2 確定此配電所公共接地裝置的垂直接地鋼管和連接扁鋼 22 參考文獻(xiàn)： 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 設(shè)計(jì)心得 23 第1章 前言 工廠供電課程設(shè)計(jì)是自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)應(yīng)用本專(zhuān)業(yè)主要課程所進(jìn)行的一門(mén)實(shí)踐性課程，所涉及到的主要課程是《工廠供電》、《電力系統(tǒng)工程》、《電力電子技術(shù)》、《電機(jī)與電力拖動(dòng)》等。 1.1 工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則 工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則

13、： （1） 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策； 必須遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。 （2） 安全可靠、先進(jìn)合理； 應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。 （3） 近期為主、考慮發(fā)展； 應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。 （4） 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。 按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠的

14、生產(chǎn)及發(fā)展。必須設(shè)計(jì)合理。 1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟 基本內(nèi)容及步驟有以下幾方面。 （1）負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算。 （2）變電所主變壓器臺(tái)數(shù)、容量及類(lèi)型的選擇。 （3）變電所主接線方案的設(shè)計(jì)，短路電流的計(jì)算。 （4）變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)。 （5）變電所防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì)。 （6）編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及主要設(shè)備材料清單。 （7）繪制變電所主接線圖及其他圖紙。 第2章 負(fù)荷計(jì)算及功率補(bǔ)償 2.1 負(fù)荷計(jì)算的意義和目的 由于用戶(hù)的大量負(fù)荷如感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電焊機(jī)、氣體放電燈等，都是感性負(fù)荷，使得功率因數(shù)偏低，因此需要采用無(wú)功補(bǔ)償措施來(lái)提高功率因數(shù)。電力系統(tǒng)要求用

15、戶(hù)的功率因數(shù)不低于0.9，按照實(shí)際情況本次設(shè)計(jì)要求功率因數(shù)為0.92以上，因此，必須采取措施提高系統(tǒng)功率因數(shù)。目前提高功率因數(shù)的常用的辦法是裝設(shè)無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償并聯(lián)電容器裝置。 2.2 負(fù)荷計(jì)算的方法 負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等幾種。本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。 主要計(jì)算公式有： （一）、單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷 1、有功計(jì)算負(fù)荷P30=kdPe，其中Pe在單相設(shè)備接于相電壓時(shí)取Pe=3Pemφ。 2、無(wú)功計(jì)算負(fù)荷Q30=P30tanφ。 3、對(duì)于S7，S8，S9等系列的低損耗配電變壓器來(lái)說(shuō)，可以采用下列簡(jiǎn)化公式： 有功功率損耗 ： △PT ≈0.

16、015S30 無(wú)功功率損耗 ： △QPT ≈0.06S30 （二）、多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷 1、有功計(jì)算負(fù)荷P30總=KΣpΣP30。 2、無(wú)功計(jì)算負(fù)荷Q30總=KΣqΣQ30。 3、視在計(jì)算負(fù)荷S30總 = 。 4、計(jì)算電流I30總 = S30總/UN 。 2.3 工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表： 負(fù)荷計(jì)算舉例 一、車(chē)床C610M的計(jì)算負(fù)荷： 查《 供配電技術(shù)》P318 附表1 選Kd=0.2 cosφ=0.5 tgφ=1.73 已知?jiǎng)恿e= 101.25KW ∴ P30 =20.25KW Q30=23.0325K

17、Var S30=40.5KVA 按照上例分別計(jì)算出車(chē)間所以設(shè)備的負(fù)荷。 二、全廠所有車(chē)間計(jì)算負(fù)荷如下表： 詳見(jiàn)負(fù)荷計(jì)算表 2.4功率因數(shù)補(bǔ)償 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在本設(shè)計(jì)中有很多用電設(shè)備都要從電網(wǎng)吸收大量無(wú)功電流來(lái)產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，其功率因數(shù)均小于1，而功率因數(shù)是衡量供配電系統(tǒng)是否經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一個(gè)重要指標(biāo)。 所有具有電感特性的用電設(shè)備都需要從供配電系統(tǒng)吸收無(wú)功功率，從而降低功率因數(shù)。功率因數(shù)太低將會(huì)給供配電系統(tǒng)帶來(lái)電能損耗增加、電壓損失增大和供電設(shè)備利用率降低等不良影響。 由于上級(jí)要求COSφ≥0.9,而由上面計(jì)算可知COSф=0.73<0.9，因此需要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。綜

18、合考慮在這里采用并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償方式有3種，即單獨(dú)就地補(bǔ)償（個(gè)別補(bǔ)償）、低壓集中補(bǔ)償和高壓集中補(bǔ)償。 （1） 補(bǔ)償前的變壓器容量和功率因數(shù)：變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為 S30（2）==809.19KV?A 因此未考慮無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，主變壓器的容量因選擇為1000KVA（參見(jiàn)<供配電技術(shù)>附表3） ===0.728 （2） 無(wú)功補(bǔ)償電容。按相關(guān)規(guī)定，補(bǔ)償后變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)不低于0.9，即COSφ≥0.9,。在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，因?yàn)榭紤]到變壓器的無(wú)功功率損耗原大于有功功率損耗，所以低壓側(cè)補(bǔ)償后的低壓側(cè)功率因數(shù)應(yīng)略高于0.9。這里取補(bǔ)償后低壓側(cè)功

19、率因數(shù)COSφ（2）=0.92。 因此低壓側(cè)需要裝設(shè)的并聯(lián)電容為： Qc=588.96（tan arcos0.728-tan arcos0.92）kvar =294.48kvar 取Qc=300kvar 查附表2-2，選擇并聯(lián)補(bǔ)償電容器為BW0.4-13-1型 電容器組數(shù): =300kvar/12kvar=25 取25臺(tái) （3） 補(bǔ)償后重新選擇變壓器的容量。變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為： S″30（2）==615kVA （4）

20、補(bǔ)償后的工廠功率因數(shù)。補(bǔ)償后的變壓器的功率損耗為： 有功功率損耗 ： △PT ≈0.015S30=0.015615=9.225KW 無(wú)功功率損耗 ： △QT ≈0.06S30=0.06615=36.9Kvar 變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為： P＇30(1)= 590KW+7.2KW=599.2KW Q＇30(1)=(474-400)kvar+36.9Kvar=110.9kvar S′30（1）==608.28kVA I30（1）= S′30（1）/UN=35.16A 因此無(wú)功功率后的主變壓器容量可選擇為 630kVA（參見(jiàn)附表3） 補(bǔ)償后工

21、廠的功率因數(shù)為： cos＇=597.2/608.28=0.94>0.92 因此滿(mǎn)足供電要求。 負(fù)荷計(jì)算表 設(shè)備代號(hào) 設(shè)備名稱(chēng)及型號(hào) 臺(tái)數(shù) 單臺(tái)容量(KW) 總?cè)萘浚↘W） 需要系數(shù)Kd COSφ tgφ 計(jì)算負(fù)荷 注備 P30/KW Q30/KW S30/KW I30/KW 1 車(chē)床 C610 10 10.125 101.25 0.2 0.5 1.73 20.25 23.03 — — 　 2 萬(wàn)能工具磨床M5M 3 2.075 6.225 0.2 0.5 1.73 1

22、.25 2.15 — — 　 3、4 5、6 普通車(chē)床C620-1 4 7.625 30.25 0.2 0.5 1.73 6.1 10.55 — — 　 7、8、9 普通車(chē)床C620-3 15 7.625 114.375 0.2 0.5 1.73 22.88 39.57 — — 　 10 普通車(chē)床 C620 5 5.625 28.125 0.2 0.5 1.73 5.63 9.73 — — 　 11 普通車(chē)床 C618 2 4.625 9.25 0.2 0.5 1.7

23、3 1.85 3.20 — — 　 28 立式鉆床 Z512 3 0.6 1.8 0.2 0.5 1.73 0.36 0.62 — — 　 29 電極式鹽浴電阻爐 3 20 60 0.7 0.95 0.33 42 13.86 — — 　 12 普通車(chē)床 C620 3 4.625 13.875 0.2 0.5 1.73 2.78 4.80 — — 　 13 螺旋套絲機(jī) S-8139 3 3.125 9.375 0.2 0.5 1.73 1.88 3.24 —

24、— 　 14 普通車(chē)床 C630 3 10.125 30.375 0.2 0.5 1.73 6.08 10.51 — — 　 15 管螺紋車(chē)床 Q199 3 7.625 22.875 0.2 0.5 1.73 4.58 7.91 — — 　 16 搖臂鉆床 Z35 3 8.5 25.5 0.2 0.5 1.73 5.1 8.82 — — 　 17 圓柱立式鉆床 Z5040 3 3.125 9.375 0.2 0.5 1.73 1.88 3.24 — — 　 18

25、 圓柱立式鉆床 Z5040 3 3.125 9.375 0.2 0.5 1.73 1.88 3.24 — — 　 19 5T單梁 吊車(chē) 4 10.2 81.6 0.1 0.5 1.73 8.16 14.12 — — 　ε=25% Pe=2Pn 20 立式渦輪 4 1.75 7 0.2 0.5 1.73 1.4 2.42 — — 　 21、22 牛頭刨床 B665 4 3 12 0.2 0.5 1.73 2.4 4.15 — — 　 23 萬(wàn)能銑床 X63WT

26、4 13 52 0.2 0.5 1.73 10.4 17.99 — — 　 24 立式銑床 X52K 4 9.125 36.5 0.2 0.5 1.73 7.3 12.63 — — 　 25 滾齒機(jī) Y-36 4 4.1 16.4 0.2 0.5 1.73 3.28 5.67 — — 26 插床 B5032 4 4 16 0.2 0.5 1.73 3.2 5.54 — — 　 27 弓鋸機(jī) G72 4 1.7 6.8 0.2 0.5 1.73 1.36

27、 2.35 — — 　 30 井式回火 電阻爐 4 100 400 0.7 0.95 0.33 280 92.4 — — 　 31 箱式加熱 電阻爐 4 24 96 0.7 0.95 0.33 67.2 22.18 — — 　 32 車(chē)床 CW6-1 4 45 180 0.2 0.5 1.73 36 62.28 — — 　 33 立式車(chē)床 C512-1A 4 31.9 127.6 0.2 0.5 1.73 25.52 44.15 — — 　 34 臥式鏜

28、床 J68 2 35.7 71.4 0.2 0.5 1.73 14.28 24.70 — — 　 35 單臂刨床 2 10 20 0.2 0.5 1.73 4 6.92 — — 　 總計(jì) 588.96 474.01 809.19 1096.46 　 第3章 主接線方案及變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定 3.1 主接線方案的設(shè)計(jì)原則 變電所的主接線，應(yīng)根據(jù)變電所在供電系統(tǒng)中的地位、進(jìn)出線回路數(shù)、設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等因素綜合分析確定，并應(yīng)滿(mǎn)足安全、可靠、靈

29、活和經(jīng)濟(jì)等要求。 3.2變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定 3.2.1確定車(chē)間變電所主變壓器型式 在選擇變壓器時(shí)，應(yīng)選用低損耗節(jié)能型變壓器，如S9系列或S10系列。高損耗變壓器已被淘汰，不再采用。在多塵或有腐蝕性氣體嚴(yán)重影響變壓器安全的場(chǎng)所，應(yīng)選擇密閉型變壓器或防腐型變壓器；供電系統(tǒng)中沒(méi)有特殊要求和民用建筑獨(dú)立變電所常采用三相油浸自冷電力變壓器（S9、S10-M、S11、S11-M等）；對(duì)于高層建筑、地下建筑、發(fā)電廠、化工等單位對(duì)消防要求較高的場(chǎng)所，宜采用干式電力變壓器（SC、SCZ、SG3、SG10、SC6等）；對(duì)電網(wǎng)電壓波動(dòng)較大的，為改善電能質(zhì)量應(yīng)采用有載調(diào)壓電力變壓器（SZ7、SFSZ、SG

30、Z3等）。 本設(shè)計(jì)選擇S9系列三相油浸自冷電力變壓器。 3.2.2總降壓變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的確定 車(chē)間變電所變壓器臺(tái)數(shù)和容量確定原則和總降壓變電所基本相同。即首先保證電能質(zhì)量的要求下，最大限度減少投資、運(yùn)行費(fèi)用和有色金屬耗用量。 車(chē)間變電所變壓器臺(tái)數(shù)選擇原則，對(duì)于二、三級(jí)負(fù)荷，變電所只設(shè)置一臺(tái)變壓器，其容量可根據(jù)計(jì)算負(fù)荷決定?？梢钥紤]從其他車(chē)間的低壓線路取得備用電源，這不僅在故障下可以對(duì)重要的二級(jí)負(fù)荷供電，而且在負(fù)荷極不均勻的輕負(fù)荷時(shí)，也能使供電系統(tǒng)達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。對(duì)一、二級(jí)負(fù)荷較大的車(chē)間，采用兩回獨(dú)立進(jìn)線，設(shè)置兩臺(tái)變壓器，其容量確定和總降壓變電所相同。當(dāng)負(fù)荷分散

31、時(shí)，可設(shè)置兩個(gè)各有一臺(tái)變壓器的變電所。車(chē)間變電所中，單臺(tái)變壓器容量不宜超過(guò)1250kVA。 根據(jù)本設(shè)計(jì)屬三級(jí)負(fù)荷，選擇一臺(tái)變壓器。經(jīng)計(jì)算： 變壓器容量選擇630kVA。 綜上變壓器選擇S9——630/10，查附表3可有變壓器參數(shù)見(jiàn)表3-1： 表3-1 變壓器參數(shù)表 額定容量kVA 額定電壓/kV 聯(lián)結(jié)組標(biāo)號(hào) 損耗/W 空載電流 阻抗電壓 價(jià) 格 一次 二次 空載 負(fù)載 630 10.5 0.4 Yyn0 1200 6200 0.9 4.5 74700 3、變電所主接線方案 變電所的主結(jié)線，應(yīng)根據(jù)變配電所在供電系統(tǒng)中的地位、進(jìn)出線回路數(shù)、設(shè)

32、備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定，并應(yīng)滿(mǎn)足安全、可靠、靈活和經(jīng)濟(jì)等要求。 按上面兩種主變壓器的方案可設(shè)計(jì)兩種主結(jié)線方案： 兩種主結(jié)線方案的比較見(jiàn)表3-2： 表3-2 兩種主接線方案的比較 比較項(xiàng)目 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的方案 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的方案 技術(shù)指標(biāo) 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，電壓損耗略大 由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗略小 靈活方便性 只一臺(tái)主變，靈活性稍差 由于有兩臺(tái)主變，靈活性較好 擴(kuò)建適應(yīng)性 稍差一些 更好一些 經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 電力變壓器的綜合投資額 查表得S

33、9——630/10單價(jià)為7.47萬(wàn)元，查表得變壓器綜合投資約為其單價(jià)的2倍，因此其綜合投資為萬(wàn)元=14.94萬(wàn) 查表得S——315/10單價(jià)為4.3萬(wàn)元，因此兩臺(tái)綜合投資為=17.2萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資2.26萬(wàn) 高壓開(kāi)關(guān)柜的綜合比較 查表得GG——1A（F）型柜按每臺(tái)3.5萬(wàn)元計(jì)，查表得其綜合投資按設(shè)備價(jià)1.5倍計(jì)，因此其綜合投資約為萬(wàn)元=21萬(wàn)元 本方案采用6臺(tái)GG——1A（F）柜，其綜合投資約為61.53.5=31.5萬(wàn)元，比一臺(tái)主變的方案多投資10.5萬(wàn)元。 電力變壓器和高壓開(kāi)關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi) 查表計(jì)算，主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)每年為4.89萬(wàn)元 主變和高壓

34、開(kāi)關(guān)柜的折舊費(fèi)和維修管理費(fèi)每年為7.067萬(wàn)元，比1臺(tái)主變壓器的方案多耗2.177萬(wàn)元 交供電部門(mén)的一次性供電貼費(fèi) 按800元/kVA計(jì)，貼費(fèi)為萬(wàn)元=50.4萬(wàn)元 貼費(fèi)為23150.08萬(wàn)元=50.4萬(wàn)元，和一臺(tái)主變壓器相同 從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主結(jié)線方案略?xún)?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)主變的方案遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案，因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的方案。 主結(jié)線對(duì)變電所設(shè)備選擇和布置，運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，繼電保護(hù)和控制方式都有密切關(guān)系，是供電設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。供配電系統(tǒng)變電所常用的主接線基本形式有線路—變壓器組接線、單母線接線

35、和橋式接線3種類(lèi)型。線路—變壓器組接線、單母線接線、橋式接線。 本設(shè)計(jì)采用一次側(cè)為線路變壓器組接線（如圖）、二次側(cè)為單母線不分段接線。 Y0 Y0 S9-1000 GG-1A(F)-07 10/0.4kV 聯(lián)絡(luò)線 （備用電源） GG-1A(F)-54 GW口-10 10kV FS4-10 GG-1A(J)-03 GG- 1A(J) -03 GG-1A(F)-07 GG- 1A(F) -54 GG- 1A(F) -07 GG- 1A(F) -07 主 聯(lián)絡(luò)（備用） 220/380V 高壓柜列 圖3.1 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方

36、案 第4章 短路電流計(jì)算 4.1概述 在電力系統(tǒng)中運(yùn)行的電氣設(shè)備，在其運(yùn)行中都必須考慮到可能發(fā)生各種故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)，最常見(jiàn)同時(shí)也是最危險(xiǎn)的故障是各種形式的短路，因?yàn)樗鼈儠?huì)破壞對(duì)用戶(hù)的正常供電和電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，使電氣設(shè)備受到損壞。 短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障，所謂短路，是指一切不屬于正常運(yùn)行的相與相之間或相與地之間，（對(duì)于中性點(diǎn)接地系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。 在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路、二相短路、二相接地短路和單相接地短路，其中三相短路是對(duì)稱(chēng)短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣，仍處于對(duì)稱(chēng)狀態(tài)，其他類(lèi)型的短路都是不對(duì)稱(chēng)短路。 電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類(lèi)型的

37、短路中，單相短路是大多數(shù)，二相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少，但三相短路雖然很少發(fā)生，其后果最為嚴(yán)重，應(yīng)引起足夠的重視，因此，我們都采用三相短路來(lái)計(jì)算短路電流，并檢驗(yàn)電氣設(shè)備的穩(wěn)定性。 4.2短路電流計(jì)算目的 （1）電氣主接線比較 （2）選擇導(dǎo)體和電器 （3）確定中性點(diǎn)接地方式 （4）計(jì)算軟導(dǎo)線的短路校驗(yàn) （5）確定導(dǎo)線間隔棒的間距 （6）驗(yàn)算接地裝置的接觸電壓和跨步電壓 （7）選擇繼電保護(hù)裝置和進(jìn)行整定計(jì)算 4.3短路電流計(jì)算的一般規(guī)定 （1）驗(yàn)算導(dǎo)體和電氣動(dòng)穩(wěn)定，熱穩(wěn)定以及電氣開(kāi)斷電流所用的短路電流，應(yīng)根本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本

38、期工程建成后5-10年）校驗(yàn)短路電流時(shí)，應(yīng)接可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線要求。 （2）選擇導(dǎo)體和電氣用的短路電流，在電氣連接回路中，應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響和電容補(bǔ)償裝置放電電流的影響。 （3）選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)，應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。 （4）導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定，以及電器的開(kāi)斷電流，一般按三相短路驗(yàn)算。 4.4短路計(jì)算基本假設(shè) （1）正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱(chēng)運(yùn)行 （2）所有電源的電動(dòng)勢(shì)相位角相同 （3）電力系統(tǒng)中各元件的磁路不飽和，即鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電

39、 流大小發(fā)生變化 （4）電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行，其中50%負(fù)荷接在高壓母線上，50%負(fù)荷在系統(tǒng)側(cè) （5）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間 （6）不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流 （7）除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件電阻都略去不計(jì) （8）元件的計(jì)算參數(shù)均取其額定值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍 （9）輸電線路的電容略去不計(jì) （10）用概率統(tǒng)計(jì)法確定短路電流運(yùn)算曲線 4.5短路電流計(jì)算的步驟： （1）計(jì)算各元件電抗標(biāo)么植，并折算為同一基準(zhǔn)容量下 （2）給系統(tǒng)制定等值回路圖 （3）選擇短路點(diǎn) （4）對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行化簡(jiǎn)，把供電系統(tǒng)

40、看著無(wú)限大系統(tǒng)，不考慮短路電流周期分量的衰減，求出電源對(duì)短路點(diǎn)的電抗標(biāo)么值，并計(jì)算短路電流標(biāo)么值、有名值 標(biāo)么值　Ｉd*=1/X*∑ 有名值 Id*=Id*Ij （5）計(jì)算短路點(diǎn)容量，短路電流沖擊值 短路容量 Ｓ＝ＵjId 短路電流沖擊值 Iej =2.55Id （6）列出短路電流計(jì)算結(jié)果 4.6用標(biāo)幺制法計(jì)算短路電流： 繪制等效電路如圖，圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值，并標(biāo)出短路計(jì)算點(diǎn)。 短路計(jì)算等效圖 （1）確定基準(zhǔn)值 取 Sd = 100MVA,由Ud=UC,有UC1 =10.5KV,UC2 = 0.4KV 而 Id1 = Sd /√3UC1 = 1

41、00MVA/(√310.5KV) =5.50KA Id2 = Sd /√3UC2 = 100MVA/(√30.4KV) = 144KA （2）計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值 1）電力系統(tǒng)（SOC = 500MVA） X1*= 100/500= 0.2 2）架空線路（查表3-1可知XO = 0.35Ω/km） X2* = 0.3581OO/10.5 =2.54 3）電力變壓器（Uk% = 6.5） X3* = X4* = UK%Sd/100SN =4.51001000/(1001000) ≈4.5 (3)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 1)

42、總電抗標(biāo)幺值 X*Σ(K-1) = X1*＋X2* = 0.2+2.54= 2.74 2)三相短路電流周期分量有效值 IK-1(3) = Id1/ X*Σ(K-1)= 5.5KA/2.74≈2 KA 3)其他三相短路電流 I"(3) = I∞(3) = Ik-1(3) = 2KA ish(3) = 2.552KA =5.1KA Ish(3) = 1.512KA = 3.02KA 4)三相短路容量 Sk-1(3) = Sd/X*Σ(k-1)= 100/2.74 =36.5MVA (4)求k-2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 1)總電抗標(biāo)幺值 X*Σ(K-

43、2) = X1*＋X2*＋X3*= 0.2＋2.54＋4.5 =7.24 2)三相短路電流周期分量有效值 IK-2(3) = Id2/X*Σ(K-2) =144KA/7.24 =19.89KA 3)其他三相短路電流 I"(3) = I∞(3) = Ik-2（3） = 19.89KA ish(3) = 1.8419.89KA =36.6KA Ish(3) = 1.0919.89KA =21.68KA 4)三相短路容量 Sk-2(3) = Sd/X*Σ(k-2) = 100/7.24= 13.81MVA 短路計(jì)算點(diǎn) 三相短路電流|KA 三相短路容量|MVA Ik（3） I

44、"(3) I∞(3) ish(3) Ish(3) Sk (3) K-1 2 2 2 3.02 5.1 36.5 K-2 19.89 19.89 19.89 21.68 36.6 13.81 第5章 開(kāi)關(guān)柜和高、低壓設(shè)備的選擇 5.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 5.1.1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 。

45、 5.1.2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 5.1.3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)小于它可能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪酚行е祷蚨搪啡萘?，? 或 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。 5.1.4 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 、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 b)熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件 對(duì)于上面的分析，如表5-1所示，由它可知所選一次設(shè)備均滿(mǎn)足要

46、求。 表5.1 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 裝置地點(diǎn)條件 參數(shù) 數(shù)據(jù) 10kV 57.7A () 1.96kA 5.0kA 一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格 額定參數(shù) 高壓少油斷路器SN10-10I/630 10kV 630kA 16kA 40 kA 高壓隔離開(kāi)關(guān)-10/200 10kV 200A - 25.5 kA 二次負(fù)荷0.6 高壓熔斷器RN2-10 10kV 0.5A 50 kA - -

47、 電壓互感器JDJ-10 10/0.1kV - - - - 電壓互感器JDZJ-10 - - - - 電流互感器LQJ-10 10kV 100/5A - =31.8 kA =81 避雷針FS4-10 10kV - - - - 戶(hù)外隔離開(kāi)關(guān)GW4-12/400 12kV 400A - 25kA 5.2 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

48、 電流 斷流 能力 動(dòng)態(tài) 定度 熱穩(wěn)定度 其它 裝置地點(diǎn)條件 參數(shù) - 數(shù)據(jù) 380V 總1317.6A 19.7kA 36.2kA - 一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格 額定參數(shù) - 低壓斷路器DW15-1500/3D 380V 1500A 40kA - - - 低壓斷路器DW20-630 380V 630A （大于） 30Ka (一般) - - - 低壓斷路器DW20-200 380V 200A （大于） 25 kA - - - 低壓斷路HD13-1500/30 380V

49、 1500A - - - - 電流互感器LMZJ1-0.5 500V 1500/5A - - - - 電流互感器LMZ1-0.5 500V 100/5A 160/5A - - - - 5.3 高低壓母線的選擇 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。 第六章 變壓所進(jìn)出線的選擇 6.1 10kV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇 6.1.1 10kV高壓

50、進(jìn)線的選擇校驗(yàn) 采用LGJ型鋼芯鋁絞線架空敷設(shè)，接往10kV公用干線。 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35C時(shí)的=149A>,滿(mǎn)足發(fā)熱條件。 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(mǎn)足要求，故選它。 由于此線路很短，故不需要校驗(yàn)電壓損耗。 6.1.2 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(shè)。 a)按發(fā)熱條件選擇 由==57.7A及土壤環(huán)境25，查表得，初選纜線芯截面為25的交聯(lián)電纜，其=149A>,滿(mǎn)足發(fā)

51、熱條件。 b)校驗(yàn)熱路穩(wěn)定 按式，A為母線截面積，單位為；為滿(mǎn)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，=0.5+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

52、故障產(chǎn)生大量瓦斯時(shí)，則動(dòng)作于跳閘。 2）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，兩相兩繼電器式接線，去分流跳閘的操作方式。 ①過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定 利用式（6-2），式中，，因此動(dòng)作電流為 因此過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流I整定為10A，（注意：GL15型繼電器的過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流只能2~10A，且為整數(shù)） ②過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定 由于本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，幫其過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間（10倍動(dòng)作電流動(dòng)作時(shí)間）可整定為最短的0.5s。 ③過(guò)電流保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn) 利用式（6-4），式中， 因此其保護(hù)靈敏系數(shù)為

53、 滿(mǎn)足規(guī)定的靈敏系數(shù)1.5的要求。 3）裝設(shè)電流速斷保護(hù) 利用GL15型繼電器的電流速斷裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。 ①速斷電流速斷保護(hù)利用式（6-5），式中， 因此速斷電流為 速斷電流倍數(shù)整定為 （注意：K可不為整數(shù)，但必須在于2~8）之間） 2電流速斷保護(hù)靈敏每當(dāng)?shù)臋z驗(yàn) 利用式（6~6），式中

54、因此其保護(hù)靈敏系數(shù)為 從表6-1可知，按GB50062-1992規(guī)定，電流保護(hù)（含電流速斷保護(hù)）的最小靈敏系數(shù)為1.5，因此這里裝設(shè)的電流速斷保護(hù)滿(mǎn)足要求。但按JBJ-1996和JGJ/T16-1992的規(guī)定，電流速斷保護(hù)的最小靈敏度系數(shù)為2，則這里的電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)偏低一些。 （1） 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置 1） 裝設(shè)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)亦采用式（6-2），式中 因此動(dòng)作為 因此過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流I整定為7A。 2過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定按終端保護(hù)考慮，動(dòng)作時(shí)間整

55、定為0.5s。 3過(guò)電流保護(hù)靈敏系數(shù) 因數(shù)據(jù)資料不全，暫缺。 2） 裝設(shè)電流速斷保護(hù) 亦利用GL15型繼電器的電流速斷裝置，但因數(shù)據(jù)資料不全其整定計(jì)算亦暫缺。 7.1變電所二次回路方案的選擇 7.1.1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。 7.1.2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(mén)加封和管理。 7.1.3變電所的測(cè)量和絕緣監(jiān)察回路 變電所高壓側(cè)裝

56、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。 7.2 變電所繼電保護(hù)裝置 7.2.1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)

57、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，去分流跳閘的操作方式。 7.2.2護(hù)動(dòng)作電流整定 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： 因此過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流整定為10A。 7.2.3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 。 7.2.4過(guò)電流保護(hù)靈敏度系

58、數(shù)的檢驗(yàn) 其中，=0.86619.7kA/(10kV/0.4kV)=0.682 ，因此其靈敏度系數(shù)為： 滿(mǎn)足靈敏度系數(shù)的1.5的要求。 7.3裝設(shè)電流速斷保護(hù) 利用GL15的速斷裝置。 7.3.1速斷電流的整定 利用式，其中，，，，，因此速斷保護(hù)電流為 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) 7.3.2、電流速斷保護(hù)靈敏度系數(shù)的檢驗(yàn) 利用式，其中，，因此其保護(hù)靈敏度系數(shù)為>1.5 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

59、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。 7.4作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護(hù)裝置 7.4.1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，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= 0.652A=43.38A，， =1，=0.8， =50/5=10，因此動(dòng)作電流為： 因此過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流整定為7A。 b)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10k

60、V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。 7.4.2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。 7.4.3變電所低壓側(cè)的保護(hù)裝置 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)。 第8章 防雷與接地 8.1 防雷 8.1.1 防雷設(shè)備 防雷的設(shè)備主要有接閃器和避雷器。其中，接閃器就是專(zhuān)門(mén)用來(lái)接受直接雷擊（雷閃）

61、的金屬物體。接閃的金屬稱(chēng)為避雷針。接閃的金屬線稱(chēng)為避雷線，或稱(chēng)架空地線。接閃的金屬帶稱(chēng)為避雷帶。接閃的金屬網(wǎng)稱(chēng)為避雷網(wǎng)。 避雷器是用來(lái)防止雷電產(chǎn)生的過(guò)電壓波沿線路侵入變配電所或其它建筑物內(nèi)，以免危及被保護(hù)設(shè)備的絕緣。避雷器應(yīng)與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，裝在被保護(hù)設(shè)備的電源側(cè)。當(dāng)線路上出現(xiàn)危及設(shè)備絕緣的雷電過(guò)電壓時(shí)，避雷器的火花間隙就被擊穿，或由高阻變?yōu)榈妥?，使過(guò)電壓對(duì)大地放電，從而保護(hù)了設(shè)備的絕緣。避雷器的型式，主要有閥式和排氣式等。 8.1.2 防雷措施 （1） 架空線路的防雷措施 1）架設(shè)避雷線 這是防雷的有效措施，但造價(jià)高，因此只在66KV及以上的架空線路上才沿全線裝設(shè)。35KV的架空線

62、路上，一般只在進(jìn)出變配電所的一段線路上裝設(shè)。而10KV及以下的線路上一般不裝設(shè)避雷線。 2）提高線路本身的絕緣水平 在架空線路上，可采用木橫擔(dān)、瓷橫擔(dān)或高一級(jí)的絕緣子，以提高線路的防雷水平，這是10KV及以下架空線路防雷的基本措施。 3）利用三角形排列的頂線兼作防雷保護(hù)線 由于3～10KV的線路是中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，因此可在三角形排列的頂線絕緣子裝以保護(hù)間隙。在出現(xiàn)雷電過(guò)電壓時(shí)，頂線絕緣子上的保護(hù)間隙被擊穿，通過(guò)其接地引下線對(duì)地泄放雷電流，從而保護(hù)了下面兩根導(dǎo)線，也不會(huì)引起線路斷路器跳閘。 4）裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置 線路上因雷擊放電而產(chǎn)生的短路是由電弧引起的。在斷路器跳閘后，電弧即自行熄滅。

63、如果采用一次ARD，使斷路器經(jīng)0.5s或稍長(zhǎng)一點(diǎn)時(shí)間后自動(dòng)重合閘，電弧通常不會(huì)復(fù)燃，從而能恢復(fù)供電，這對(duì)一般用戶(hù)不會(huì)有什么影響。 5）個(gè)別絕緣薄弱地點(diǎn)加裝避雷器 對(duì)架空線路上個(gè)別絕緣薄弱地點(diǎn)，如跨越桿、轉(zhuǎn)角桿、分支桿、帶拉線桿以及木桿線路中個(gè)別金屬桿等處，可裝設(shè)排氣式避雷器或保護(hù)間隙。 （2） 變配電所的防雷措施 1）裝設(shè)避雷針 室外配電裝置應(yīng)裝設(shè)避雷針來(lái)防護(hù)直接雷擊。如果變配電所處在附近高建（構(gòu)）筑物上防雷設(shè)施保護(hù)范圍之內(nèi)或變配電所本身為室內(nèi)型時(shí)，不必再考慮直擊雷的保護(hù)。 2）高壓側(cè)裝設(shè)避雷器 這主要用來(lái)保護(hù)主變壓器，以免雷電沖擊波沿高壓線路侵入變電所，損壞了變電所的這一最關(guān)鍵的設(shè)備

64、。為此要求避雷器應(yīng)盡量靠近主變壓器安裝。閥式避雷器至3～10KV主變壓器的最大電氣如下表。 表11 .1 雷雨季節(jié)經(jīng)常運(yùn)行的進(jìn)線路數(shù) 1 2 3 ≥4 避雷器至主變壓器的最大距離/m 15 23 27 30 避雷器的接地端應(yīng)與變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)及金屬外殼等連接在一起。在每路進(jìn)線終端和每段母線上，均裝有閥式避雷器。如果進(jìn)線是具有一段引入電纜的架空線路，則在架空線路終端的電纜頭處裝設(shè)閥式避雷器或排氣式避雷器，其接地端與電纜頭外殼相聯(lián)后接地。 3）低壓側(cè)裝設(shè)避雷器 這主要用在多雷區(qū)用來(lái)防止雷電波沿低壓線路侵入而擊穿電力變壓器的絕緣。當(dāng)變壓器低壓側(cè)中性點(diǎn)不接地時(shí)（如IT系統(tǒng)）

65、，其中性點(diǎn)可裝設(shè)閥式避雷器或金屬氧化物避雷器或保護(hù)間隙。 在本設(shè)計(jì)中，配電所屋頂及邊緣敷設(shè)避雷帶，其直徑為8mm的鍍鋅圓鋼，主筋直徑應(yīng)大于或等于10mm的鍍鋅圓鋼。 8.2 接地 8.2.1 接地與接地裝置 電氣設(shè)備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱(chēng)為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱(chēng)為接地體，或稱(chēng)接地極。專(zhuān)門(mén)為接地而人為裝設(shè)的接地體，稱(chēng)為人工接地體。兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)等，稱(chēng)為自然接地體。連接接地體與設(shè)備、裝置接地部分的金屬導(dǎo)體，稱(chēng)為接地線。接地線在設(shè)備、裝置正常運(yùn)行情況下是不載流的，但在故障情況下要通過(guò)接地故

66、障電流。 接地線與接地體合稱(chēng)為接地裝置。由若干接地體在大地中相互用接地線連接起來(lái)的一個(gè)整體，稱(chēng)為接地網(wǎng)。其中接地線又分為接地干線和接地支線。接地干線一般應(yīng)采用不少于兩根導(dǎo)體在不同地點(diǎn)與接地網(wǎng)連接。 8.2.2 確定此配電所公共接地裝置的垂直接地鋼管和連接扁鋼 （1） 確定接地電阻 按相關(guān)資料可確定此配電所公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿(mǎn)足以下兩個(gè)條件： RE ≤ 250V/IE RE ≤ 10Ω 式中IE的計(jì)算為 IE = IC = 35(80＋3525)A/350 = 95.5A 故 RE ≤ 250V/95.5A = 2.6Ω 綜上可知，此配電所總的接地電阻應(yīng)為RE≤10Ω （2） 接地裝置初步方案 現(xiàn)初步考慮圍繞變電所建筑四周，距變電所2～3m，打入一圈直徑50mm、長(zhǎng)2.5m的鋼管接地體，每隔5m打入一根，管間用404mm2的扁鋼焊接。 （3） 計(jì)算單根鋼管接地電阻 查相關(guān)資料得土質(zhì)的ρ = 100Ωm 則單根鋼管接地電阻RE(1) ≈ 100Ωm/2.5m = 4