XX機械廠降壓變電所的電氣設計.doc

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西安思源學院 工廠供電課程設計 設計課題： 機械廠降壓變電所的電氣設計 姓 名： 學 院： 專 業(yè)： 班 級： 學 號： 日 期： 指導教師： 前言 本課程設計檢驗我們本學期學習的情況的一項綜合測試，它要求我們把所學的知識全部適用，融會貫通的一項訓練，是對我們能力的一項綜合評定。 電能在現代工業(yè)生產及整個國民經濟生活中應用極為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產的主要能源和動力，但是它在產品成本中所占比例一般很小（除電化工業(yè)）。電能在工業(yè)生產中的重要性，并不在于在產品成本或投資總額所占比重多少，而在于工業(yè)生產實現電氣化后可以大大增加產量，減輕工人勞動強度，降低生產成本，提高產品質量，提高勞動生產率，改善工作條件，有利于實現生產過程自動化。另一方面，如果工廠電能供應突然中斷，則對工業(yè)生產可能造成嚴重后果。因此做好工廠供電工作對發(fā)展工業(yè)生、實現工業(yè)現代化都具有極其重要的意義，對于節(jié)約能源、支援國家經濟建設同樣也具有重大意義。 本設計為工廠變電所設計，對在工廠變電所設計中的若干問題如負荷計算，三相短路分析，短路電流計算，高低壓設備的選擇與校驗，防雷與接地，變電所的過電壓保護，計量無功補償等幾方面的設計進行了闡述。 工廠供電工作要很好為工業(yè)生產服務，切實保證工廠生產和生活用電的需要，同時做好節(jié)能工作，要從以下基本要求做起: （1）安全 在電能的供應、分配和利用過程中，不應發(fā)生人生事故及設備事故。 （2）可靠 應滿足電能用戶對供電可靠性的要求。 （3）優(yōu)質 應滿足電能用戶對電壓和頻率等質量的要求。 （4）經濟 供電系統投資要盡量少，運行費要低，盡可能節(jié)約電能和減少有色金屬消耗。 此外，在供電工作中，要合理處理局部和全局、當前和長遠等關系，要做到局部與全局協調，顧全大局，適應可持續(xù)發(fā)展要求。 按照國家標準GB50052-95<<供配電系統實際規(guī)范>>,GB50053-94<<10KV及以下設計規(guī)范>>,GB50054-95<<低壓配電設計規(guī)范>>等的規(guī)定,進行工廠供電設計必須遵循以下原則: (1) 遵守規(guī)程，執(zhí)行政策：必須遵守國家有關規(guī)定及標準，執(zhí)行國家有關方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術經濟政策。 (2) 安全可靠，先進合理：應做到保障人身和設備的安全，供電可靠，電能質量合格，技術先進和經濟合理，采用效率高，能耗低和性能先進的電氣產品。 (3) 近期為主，考慮發(fā)展：應根據工作特點，規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設與遠期發(fā)展的關系，做到遠近結合，適當考慮擴建的可能性。 (4) 全局出發(fā)，統籌兼顧：按負荷性質，用電容量，工程特點和地區(qū)供電條件等，合理確定設計方案。工廠供電設計是整個工廠設計中的重要組成部分。工廠供電設計的質量直接影響到工廠的生產及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設計的有關知識，以便適應工作的需要。 目錄 前言 2 目錄 4 第一章 工廠供電設計任務 7 1.1 設計題目 7 1.2 設計要求 7 1.3 設計依據 7 1.3.1 工廠總平面圖 7 1.3.2 工廠負荷情況 8 1.3.3 供電電源情況 8 1.3.4 氣象資料 9 1.3.5 地質水文資料 9 1.3.6 電費制度 9 1.4 設計任務 9 1.4.1 設計說明書 9 1.4.2 設計圖紙 10 1.5設計時間 10 第二章 負荷計算和無功功率補償 10 2.1負荷計算 10 2.1.1單組用電設備計算負荷的計算公式 10 2.1.2多組用電設備計算負荷的計算公式 11 2.2無功功率補償 12 第三章 變電所位置和型式選擇 15 第四章 變電所主變壓器臺數、容量與類型選擇 17 4.1變電所主變壓器的選擇 17 4.2 變電所主接線方案的選擇 17 4.2.1裝設一臺主變壓器的主接線方案 18 4.2.2裝設兩臺主變壓器的主接線方案 19 4.3 主接線方案的技術經濟比較 20 第五章 短路電流的計算 21 5.1 繪制計算電路 21 5.2 確定短路計算基準值 21 5.3 計算短路電路中個元件的電抗標幺值 21 5.3.1電力系統 21 5.3.2架空線路 22 5.3.3電力變壓器 22 5.4.1總電抗標幺值 22 5.4.2 三相短路電流周期分量有效值 22 5.4.3 其他短路電流 22 5.4.4 三相短路容量 23 5.5 k-2點（0.4kV側）的相關計算 23 5.5.1總電抗標幺值 23 5.5.2三相短路電流周期分量有效值 23 5.5.3 其他短路電流 23 5.5.4三相短路容量 23 第六章 變電所一次設備的選擇校驗 24 6.1 10kV側一次設備的選擇校驗 24 6.1.1按工作電壓選則 24 6.1.2按工作電流選擇 24 6.1.3按斷流能力選擇 24 6.1.4 隔離開關、負荷開關和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗 25 6.2 380V側一次設備的選擇校驗 26 6.3 高低壓母線的選擇 27 7.1 10kV高壓進線和引入電纜的選擇 28 7.1.1 10kV高壓進線的選擇校驗 28 7.1.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗 28 7.2 380低壓出線的選擇 29 7.2.1鑄造車間 29 7.2.2 鍛壓車間 29 7.2.6 熱處理車間 30 7.2.5 電鍍車間 30 7.2.10 倉庫 30 7.2.4 工具車間 30 7.2.3金工車間 30 7.2.9鍋爐房 31 7.2.7裝配車間 31 7.2.8機修車間 31 7.2.11 生活區(qū) 31 7.3 作為備用電源的高壓聯絡線的選擇校驗 32 7.3.1按發(fā)熱條件選擇 32 7.3.2校驗電壓損耗 32 7.3.3短路熱穩(wěn)定校驗 32 第八章 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護的整定 34 8.1變電所二次回路方案的選擇 34 8.2.1主變壓器的繼電保護裝置 34 8.2.2護動作電流整定 34 8.2.3過電流保護動作時間的整定 35 8.2.4過電流保護靈敏度系數的檢驗 35 8.3裝設電流速斷保護 35 8.3.1速斷電流的整定 35 8.3.2、電流速斷保護靈敏度系數的檢驗 35 8.4作為備用電源的高壓聯絡線的繼電保護裝置 36 8.4.1裝設反時限過電流保護 36 8.4.2裝設電流速斷保護 36 8.4.3變電所低壓側的保護裝置 37 第九章 變電所主接線圖 38 設計總結 39 附錄 40 第一章 工廠供電設計任務 1.1 設計題目 機械廠降壓變電所的電氣設計 1.2 設計要求 要求根據本廠所取得的10kV電源進線及本廠用電負荷的實際情況，適當考慮工廠生產的發(fā)展，按照安全可靠、技術先進、經濟合理的要求，確定變電所的類型和型式，確定變電所主變壓器的臺數、容量與類型，選擇變電所主接線方案及高低壓設備和進出線，確定二次回路方案，選擇整定繼電保護，確定防雷和接地裝置。最后寫出設計說明書，繪出電器主接線圖。 注：整個設計要求格式準確，章節(jié)分明，圖表清晰。正文用小四號字，圖、表的標識用五號字，要求必須有前言、目錄、正文、參考資料、附錄等。 1.3 設計依據 1.3.1 工廠總平面圖 工廠總平面圖如圖1.1所示 圖1.1 工廠總平面圖 1.3.2 工廠負荷情況 本廠多數車間為兩班制，年最大負荷利用小時數為5000小時，日最大負荷持續(xù)時間為2小時，該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級負荷外，其余均屬三級負荷。低壓動力設備均為三相，額定電壓為380V。電氣照明及家用電器均為單相，額定電壓為220V。本廠的符合統計資料如表1.1所示。 表1.1 工廠負荷統計資料 1.3.3 供電電源情況 按照工廠與當地供電部門前定的供用電協議規(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。該干線的導線型號為LGJ-150，導線為等邊三角形排列，線距為2m；干線首段距離本廠約為10kM。干線首段所裝設的高壓斷路器斷流容量為500MVA。此斷路器配備有定時限過流保護盒電流速斷保護，定時限過流保護整定的動作時間為1.7s。為滿足工廠二級負荷要求，可采用高壓聯絡線由鄰近單位取得備用電源。已知與本廠高壓側有電氣聯系的架空線路總長為80kM，電纜線路總長度為25kM。 1.3.4 氣象資料 本廠地區(qū)的年最高氣溫為36℃，年平均氣溫為21℃，年最低氣溫為-10℃，年最熱月平均最高氣溫為33℃，年最熱月平均氣溫為25℃，年最熱月地下0.8m處平均氣溫為25℃。當地主導風向為西北風，年暴雷日數為10。 1.3.5 地質水文資料 本廠所在地區(qū)平均海拔為400m，地層以紅土為主，地下水位為3m。 1.3.6 電費制度 本廠與當地供電部門達成協議，在工廠變電所高壓側計量電能，設專用計量柜，按兩部電費制繳納電費。每月基本電費按主變壓器容量為18元/kVA，動力電費0.9元/kWh，照明電費為0.5元/kWh。工廠最大負荷的功率因數不得低于0.92，此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計算，一次性向供電部門繳納電貼費：6～10kV為800元/kVA 1.4 設計任務 1.4.1 設計說明書 1）前言 2）目錄 3）負荷計算和無功功率補償 4）變電所位置和型式選擇 5）變電所主變壓器臺數、容量與類型選擇 6）變電所主接線方案的選擇 7）短路電流計算 8）變電所一次設備的選擇與校驗 9）變電所進出線的選擇與校驗 10）變電所二次回路方案的選擇及繼電保護的整定﹡ 11）防雷保護和接地裝置設計﹡ 12）附錄—參考文獻 13）設計總結 1.4.2 設計圖紙 變電所主接線圖1張 在完成以上設計后，將設計說明書和設計圖紙用A4紙打印上交。 1.5設計時間 2012年12月12日至2012年12月25日（2周） 第二章 負荷計算和無功功率補償 2.1負荷計算 2.1.1單組用電設備計算負荷的計算公式 a)有功計算負荷（單位為KW） = ， 為系數 b)無功計算負荷（單位為kvar） = tan c)視在計算負荷（單位為kvA） = d)計算電流（單位為A） =, 為用電設備的額定電壓（單位為KV） 2.1.2多組用電設備計算負荷的計算公式 a)有功計算負荷（單位為KW） = 式中是所有設備組有功計算負荷之和，是有功負荷同時系數，可取0.80~0.90。 b)無功計算負荷（單位為kvar） =，是所有設備無功之和；是無功負荷同時系數，可取0.85~0.95。 c)視在計算負荷（單位為kvA） = d)計算電流（單位為A） = 經過計算，得到各廠房和生活區(qū)的負荷計算表，如表2.1所示（額定電壓取380V） 表2.1 各廠房和生活區(qū)的負荷計算表 2.2無功功率補償 無功功率的人工補償裝置：主要有同步補償機和并聯電抗器兩種。由于并聯電抗器具有安裝簡單、運行維護方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴容方便等優(yōu)點，因此并聯電抗器在供電系統中應用最為普遍。 由表2.1可知，該廠380V側最大負荷時的功率因數只有0.74。而供電部門要求該廠10KV進線側最大負荷時功率因數不低于0.92?？紤]到主變壓器的無功損耗元大于有功損耗，因此380V側最大負荷時功率因數應稍大于0.92，暫取0.94來計算380V側所需無功功率補償容量： 參照圖2，選PGJ1型低壓自動補償評屏，并聯電容器為BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1臺與方案3（輔屏）6臺相結合，總共容量為84kvar6=504kvar。補償前后，變壓器低壓側的有功計算負荷基本不變，而無功計算負荷=（806.39-504）kvar=302.39 kvar，視在功率=939.97 kVA，計算電流=1428.14 A,功率因數提高為cos==0.946839. 圖2.1 PGJ1型低壓無功功率自動補償屏的接線方案 在無功補償前，該變電所主變壓器T（S9）的容量為應選為1250kVA(S9-1250/10(6)),才能滿足負荷用電的需要；而采取無功補償后，主變壓器T(S9)的容量選為1000kVA(S9-1000/10(6))的就足夠了。變比為10/0.4，可以知道10KV側的計算電流隨著380V側的計算電流的減小也相應的減少，使補償點在供電系統中各元件上的功率損耗也相應減小，因此無功補償的經濟效益十分可觀。根據上面的分析可以求取無功補償后工廠380V側和10kV側的計算計算如表2.2所示。 表2.2 無功補償后工廠的計算負荷 第三章 變電所位置和型式選擇 變電所的位置應盡量接近工廠的負荷中心，工廠的負荷中心按負荷功率矩法來確定。工廠的負荷中心假設在P(,),其中P=+++=。因此仿照《大學物理》中計算中心的力矩方程，可得負荷中心的坐標： （3-1） （3-2） 表3.1負荷中心的計算 圖形尺寸 51*36 車間編號號 橫坐標 縱坐標 有功 橫軸權重 縱軸權重 1.00 10.00 11.00 125.60 1256.00 1381.60 2.00 10.00 18.00 140.60 1406.00 2530.80 3.00 21.00 27.00 88.00 1848.00 2376.00 4.00 28.00 8.00 114.30 3200.40 914.40 5.00 29.00 15.00 154.00 4466.00 2310.00 6.00 31.00 22.00 106.40 3298.40 2340.80 7.00 32.00 28.00 58.80 1881.60 1646.40 8.00 41.00 13.00 35.20 1443.20 457.60 9.00 41.00 20.00 35.80 1467.80 716.00 10.00 47.00 33.00 8.80 413.60 290.40 11.00 5.00 33.00 245.00 1225.00 8085.00 求和 - - 1112.50 21906.00 23049.00 重心坐標 - - - 19.69 20.72 按照上表的計算可以大致求出我們想要得到的負荷中心，坐標為=19.69，=20.72.這個位置大致處于兩個門的正向反向延長線的交線附近處于安全和利于后來的發(fā)展（在空地多建立廠房），而且基于計算時用到的負荷在實際的工作工程中不是穩(wěn)定不變的，我們可以選擇廠房3和6的中心或者廠房3、6和7的幾何中心作為變電所的位置?？紤]到周圍環(huán)境及進出線方便，決定在3號和6號廠房的連線的幾何中點（如圖3.1所示的空心圈所示）建造工廠變電所，考慮到方便安全可以選擇獨立型或者成套式，或者移動式。 圖3.1 負荷中心的選取 第四章 變電所主變壓器臺數、容量與類型選擇 4.1變電所主變壓器的選擇 根據工廠的負荷性質和電源情況，工廠變電所的主變壓器考慮有下列兩種可供選擇的方案： a)裝設一臺變壓器型號為S9型，而容量根據式=939.37，為主變壓器容量，為總的計算負荷。選=1000 KVA>=939.37，即選一臺S9-1000/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級負荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯的高壓聯絡線來承擔。 b)裝設兩臺變壓器型號為S9型，即： 939.37 KVA=（563.62657.56 ）KVA 因此選兩臺S9-630/10型低損耗配電變壓器。工廠二級負荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯的高壓聯絡線來承擔。主變壓器的聯結組均為Yyn0 。 4.2 變電所主接線方案的選擇 按上面考慮的兩種主變壓器方案可設計下列兩種主接線方案： 4.2.1裝設一臺主變壓器的主接線方案 Y0 Y0 S9-1000 GG-1A(F)-07 10/0.4kV 聯絡線 （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 主變 聯絡（備用） 220/380V 高壓柜列 圖4.1 裝設一臺主變壓器的主接線方案 4.2.2裝設兩臺主變壓器的主接線方案 Y0 Y0 220/380V S9-630 GG-1A(F) GG-1A(F)-07 10/0.4kV S9-630 10/0.4kV 聯絡線 （備用電源） GG-1A(F)-54 GG-1A(F)-113、11 GW口-10 10kV FS4-10 GG-1A(J)-01 GG- 1A(F) -113 GG- 1A(F) -11 GG- 1A(J) -01 GG- 1A(F) -96 GG- 1A(F) -07 GG- 1A(F) -54 主 變 主 變 聯絡 （備用） 高壓柜列 -96 圖4.2 裝設兩臺主變壓器的主接線方案 4.3 主接線方案的技術經濟比較 供電質量 由于一臺主變，電壓損耗較大 由于兩臺主變并列，電壓損耗較小  第五章 短路電流的計算 5.1 繪制計算電路 500MVA K-1 K-2 LGJ-150,8km 10.5kV S9-1000 0.4kV (2) (3) (1) ～ ∞系統 圖5.1 短路計算電路 5.2 確定短路計算基準值 設基準容量=100MVA，基準電壓==1.05，為短路計算電壓，即高壓側=10.5kV，低壓側=0.4kV，則 （5-1） （5-2） 5.3 計算短路電路中個元件的電抗標幺值 5.3.1電力系統 已知電力系統出口斷路器的斷流容量=500MVA，故 =100MVA/500MVA=0.2 （5-3） 5.3.2架空線路 查表得LGJ-150的線路電抗，而線路長8km，故 （5-4） 5.3.3電力變壓器 查表得變壓器的短路電壓百分值=4.5，故 =4.5 （5-5） 式中，為變壓器的額定容量 因此繪制短路計算等效電路如圖5-2所示。 k-1 k-2 圖5.2 短路計算等效電路 5.4 k-1點（10.5kV側）的相關計算 5.4.1總電抗標幺值 =0.2+3.265=3.465 （5-6） 5.4.2 三相短路電流周期分量有效值 （5-7） 5.4.3 其他短路電流 （5-8） （5-9） （5-10） 5.4.4 三相短路容量 （5-11） 5.5 k-2點（0.4kV側）的相關計算 5.5.1總電抗標幺值 =0.2+3.265+4.5=7.965 （5-12） 5.5.2三相短路電流周期分量有效值 （5-13） 5.5.3 其他短路電流 （5-14） （5-15） （5-16） 5.5.4三相短路容量 （5-17） 以上短路計算結果綜合圖表5.1所示。 表5.1 短路計算結果 短路計算點 三相短路電流KA 三相短路容量/MVA k-1 1.59 1.59 1.59 4.05 2.40 28.86 k-2 18.1 18.1 18.1 33.3 19.73 12.6 第六章 變電所一次設備的選擇校驗 6.1 10kV側一次設備的選擇校驗 6.1.1按工作電壓選則 設備的額定電壓一般不應小于所在系統的額定電壓，即，高壓設備的額定電壓應不小于其所在系統的最高電壓，即。=10kV， =11.5kV，高壓開關設備、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 。 6.1.2按工作電流選擇 設備的額定電流不應小于所在電路的計算電流，即 6.1.3按斷流能力選擇 設備的額定開斷電流或斷流容量，對分斷短路電流的設備來說，不應小于它可能分斷的最大短路有效值或短路容量，即 或 對于分斷負荷設備電流的設備來說，則為，為最大負荷電流。 6.1.4 隔離開關、負荷開關和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗 a)動穩(wěn)定校驗條件 或 、分別為開關的極限通過電流峰值和有效值，、分別為開關所處的三相短路沖擊電流瞬時值和有效值 b)熱穩(wěn)定校驗條件 對于上面的分析，如表6-1所示，由它可知所選一次設備均滿足要求。 表6.1 10 kV一次側設備的選擇校驗 選擇校驗項目 電壓 電流 斷流能力 動態(tài)定度 熱穩(wěn)定度 其它 裝置地點條件 參數 數據 10kV 57.7A () 1.59kA 4.05kA 一次設備型號規(guī)格 額定參數 高壓少油斷路器SN10-10I/630 10kV 630kA 16kA 40 kA 高壓隔離開關-10/200 10kV 200A - 25.5 kA 二次負荷0.6 高壓熔斷器RN2-10 10kV 0.5A 50 kA - - 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 - - - - 戶外隔離開關GW4-12/400 12kV 400A - 25kA 6.2 380V側一次設備的選擇校驗 同樣，做出380V側一次設備的選擇校驗，如表6.2所示，所選數據均滿足要求。 表6.2 380V一次側設備的選擇校驗 選擇校驗項目 電壓 電流 斷流 能力 動態(tài) 定度 熱穩(wěn)定度 其它 裝置地點條件 參數 - 數據 380V 總1317.6A 18.1kA 33.3kA - 一次設備型號規(guī)格 額定參數 - 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 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 - - - - 6.3 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。  第七章 變電所進出線的選擇與校驗 7.1 10kV高壓進線和引入電纜的選擇 7.1.1 10kV高壓進線的選擇校驗 采用LGJ型鋼芯鋁絞線架空敷設，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時的=149A>,滿足發(fā)熱條件。 b).校驗機械強度 查表得，最小允許截面積=25，而LGJ-35滿足要求，故選它。 由于此線路很短，故不需要校驗電壓損耗。 7.1.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗 采用YJLV22-10000型交聯聚乙烯絕緣的四芯(加銅芯)電纜之間埋地敷設。 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的交聯電纜，其=149A>,滿足發(fā)熱條件。 b)校驗熱路穩(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；為母線通過的三相短路穩(wěn)態(tài)電流，單位為A；短路發(fā)熱假想時間，單位為s。本電纜線中=1960，=0.5+0.2+0.05=0.75s，終端變電所保護動作時間為0.5s，斷路器斷路時間為0.2s，C=77，把這些數據代入公式中得，滿足發(fā)熱條件。 b）校驗電壓損耗 由圖所示的工廠平面圖量得變電所至1號廠房距離約為56m，而查表得到185的鋁芯電纜的=0.31 （按纜芯工作溫度75計），=0.07，又1號廠房的=125.6kW, =122.42 kvar，故線路電壓損耗為 ΔU = ∑(pR+qX)=[125.6kWx(0.31x0.056)+122.42kvarx(0.07x0.056)]/0.38kV=7V ΔU%=7/380x100%=1.84%<=5% c）斷路熱穩(wěn)定度校驗 不滿足短熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為240的電纜，即選VLV22-1000-3240+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。 7.2.2 鍛壓車間 饋電給2號廠房（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（方法同上，從略）。 7.2.6 熱處理車間 饋電給6號廠房（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（方法同上，從略）。 7.2.5 電鍍車間 饋電給5號廠房（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（方法同上，從略）。 7.2.10 倉庫 饋電給10號廠房（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（方法同上，從略）。 7.2.4 工具車間 饋電給4號廠房（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（方法同上，從略） 。 7.2.3金工車間 饋電給3號廠房（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（方法同上，從略）。 7.2.9鍋爐房 饋電給9號廠房（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（方法同上，從略）。 7.2.7裝配車間 饋電給7號廠房（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（方法同上，從略）。 7.2.8機修車間 饋電給8號廠房（機修車間）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（方法同上，從略）。 7.2.11 生活區(qū) 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。 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）23℃，初選BLX-1000-1240，其23℃時Ial≈455A>I30,滿足發(fā)熱條件。 2）效驗機械強度 查表可得，最小允許截面積Amin=10mm2，因此BLX-1000-1240滿足機械強度要求。 3）校驗電壓損耗 查工廠平面圖可得變電所至生活區(qū)的負荷中心距離150m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（按線間幾何均距0.8m），又生活區(qū)的=245KW，=118.7 kvar，因此 >=5% 滿足允許電壓損耗要求。因此決定采用四回BLX-1000-1120的三相架空線路對生活區(qū)供電。PEN線均采用BLX-1000-175橡皮絕緣線。重新校驗電壓損耗，完全合格。 7.3 作為備用電源的高壓聯絡線的選擇校驗 采用YJL22—10000型交聯聚氯乙烯絕緣的鋁心電纜，直接埋地敖設，與相距約2Km的臨近單位變配電所的10KY母線相連。 7.3.1按發(fā)熱條件選擇 最熱月土壤平均溫度為25℃。查表《工廠供電設計指導》，初選纜心截面為25的交聯聚乙烯絕緣的鋁心電纜，其滿足要求。 7.3.2校驗電壓損耗 由表《工廠供電設計指導》8-41可查得纜芯為25的鋁 （纜芯溫度按80℃計），，而二級負荷的, =(125.6+154+35.8)KW=315.4KW, =(122.4+112.5+26.25)kvar=261.15kvar, 線路長度按2km計，因此 ΔU =[315.4x(1.54x2)+261.15x(0.12x2)]/10kv=103.4v ΔU%=(103.4V/10000V)x100%=1%<=5% 由此可見滿足要求電壓損耗5%的要求。 7.3.3短路熱穩(wěn)定校驗 按本變電所高壓側短路電流校驗，由前述引入電纜的短路熱穩(wěn)定校驗，可知纜芯25的交聯電纜是滿足熱穩(wěn)定要求的。而臨近單位10KV的短路數據不知，因此該聯路線的短路熱穩(wěn)定校驗計算無法進行，只有暫缺。 以上所選變電所進出線和聯絡線的導線和電纜型號規(guī)格如表 7.1所示。 表7.1 進出線和聯絡線的導線和電纜型號規(guī)格 線 路 名 稱 導線或電纜的型號規(guī)格 10KV電源進線 LGJ-35鋁絞線（三相三線架空） 主變引入電纜 YJL22—10000—325交聯電纜（直埋） 380V 低壓 出線 至1號廠房 VLV22—1000—3240+1120四芯塑料電纜（直埋） 至2號廠房 VLV22—1000—3240+1120四芯塑料電纜（直埋） 至3號廠房 VLV22—1000—3240+1120四芯塑料電纜（直埋） 至4號廠房 VLV22—1000—3240+1120四芯塑料電纜（直埋） 至5號廠房 VLV22—1000—3240+1120四芯塑料電纜（直埋） 至6號廠房 VLV22—1000—3240+1120四芯塑料電纜（直埋） 至7號廠房 VLV22—1000—3240+1120四芯塑料電纜（直埋） 至8號廠房 VLV22—1000—3240+1120四芯塑料電纜（直埋） 至9號廠房 VLV22—1000—3240+1120四芯塑料電纜（直埋） 至10號廠房 VLV22—1000—3240+1120四芯塑料電纜（直埋） 至生活區(qū) 四回路，每回路3BLX-1000-1120+1BLX-1000-175橡皮線（三相四線架空線） 與臨近單位10KV聯絡線 YJL22—10000—316交聯電纜（直埋） 第八章 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護的整定 8.1變電所二次回路方案的選擇 a)高壓斷路器的操作機構控制與信號回路 斷路器采用手動操動機構，其控制與信號回路如《工廠供電設計指導》圖6-12所示。 b)變電所的電能計量回路 變電所高壓側裝設專用計量柜，裝設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表和無功電能，并以計算每月工廠的平均功率因數。計量柜由上級供電部門加封和管理。 c)變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路 變電所高壓側裝有電壓互感器——避雷器柜。其中電壓互感器為3個JDZJ——10型，組成Y0/Y0/的接線，用以實現電壓側量和絕緣監(jiān)察，其接線圖見《工廠供電設計指導》圖6-8。作為備用電源的高壓聯路線上，裝有三相有功電度表和三相無功電度表、電流表，接線圖見《工廠供電設計指導》圖6-9。高壓進線上，也裝上電流表。低壓側的動力出線上，均裝有有功電度表和無功電度表，低壓照明線路上裝上三相四線有功電度。低壓并聯電容器組線路上，裝上無功電度表。每一回路均裝設電流表。低壓母線裝有電壓表，儀表的準確度等級按符合要求。 8.2 變電所繼電保護裝置 8.2.1主變壓器的繼電保護裝置 a）裝設瓦斯保護。當變壓器油箱內故障產生輕微瓦斯或油面下降時，瞬時動作于信號；當產生大量的瓦斯時，應動作于高壓側斷路器。 b）裝設反時限過電流保護。采用GL15型感應式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結線，去分流跳閘的操作方式。 8.2.2護動作電流整定 其中，可靠系數，接線系數，繼電器返回系數，電流互感器的電流比=100/5=20 ，因此動作電流為： 因此過電流保護動作電流整定為10A。 8.2.3過電流保護動作時間的整定 因本變電所為電力系統的終端變電所，故其過電流保護的動作時間（10倍的動作電流動作時間）可整定為最短的0.5s 。 8.2.4過電流保護靈敏度系數的檢驗 其中， =0.86618.1kA/(10kV/0.4kV)=0.626，因此其靈敏度系數為： 滿足靈敏度系數的1.5的要求。 8.3裝設電流速斷保護 利用GL15的速斷裝置。 8.3.1速斷電流的整定 利用式，其中，，，，，因此速斷保護電流為 速斷電流倍數整定為(注意不為整數,但必須在2～8之間) 8.3.2、電流速斷保護靈敏度系數的檢驗 利用式，其中，，因此其保護靈敏度系數為>1.5 從《工廠供電課程設計指導》表6-1可知，按GB50062—92規(guī)定，電流保護的最小靈敏度系數為1.5，因此這里裝設的電流速斷保護的靈敏度系數是達到要求的。但按JBJ6—96和JGJ/T16—92的規(guī)定，其最小靈敏度為2，則這里裝設的電流速斷保護靈敏度系數偏底。 8.4作為備用電源的高壓聯絡線的繼電保護裝置 8.4.1裝設反時限過電流保護 亦采用GL15型感應式過電流繼電器，兩相兩繼電器式接線，去分跳閘的操作方式。 a)過電流保護動作電流的整定,利用式，其中 =2，取 0.652A=43.38A，， =1，=0.8， =50/5=10，因此動作電流為： 因此過電流保護動作電流整定為8A。 b)過電流保護動作電流的整定 按終端保護考慮，動作時間整定為0.5s。 c)過電流保護靈敏度系數 因無臨近單位變電所10kV母線經聯絡線到本廠變電所低壓母線的短路數據，無法檢驗靈敏度系數，只有從略。 8.4.2裝設電流速斷保護 亦利用GL15的速斷裝置。但因無臨近單位變電所聯絡線到本廠變電所低壓母線的短路數據，無法檢驗靈敏度系數，也只有從略。 8.4.3變電所低壓側的保護裝置 a）低壓總開關采用DW15—1500/3型低壓短路器，三相均裝設過流脫鉤器，既可保護低壓側的相間短路和過負荷，而且可保護低壓側單相接地短路。脫鉤器動作電流的整定可參看參考文獻和其它有關手冊。 第九章 變電所主接線圖 設計總結 經過了一個星期的努力,艱難的結束了此次課程設計,在完成課程設計的過程中,遇到重重問題，但通過查閱資料和請教同學，問題也就一個個解決了。 通過這次課程設計讓我們在學習課本知識的同時，能夠將所學的只是加以運用,加深對所學理論知識的理解,掌握工程設計的方法。通過這次課程設計,我深深懂得要不斷的把所學知識學以致用,還需通過自身不斷的努力,不斷提高自己分析問題,解決問題和編程技術終結報告的能力! 這次課程設計讓我收獲的不僅僅是讓我加深了對知識的理解，更重要的是培養(yǎng)了我們一種態(tài)度，認真分析解決問題的態(tài)度，也讓我認識到知識的匱乏，今后我會加強理論學習，爭取做得更好！ 附錄 參考文獻： 【1】 劉介才 工廠供電（第二版） 北京：機械工業(yè)出版社 2012.01 【2】 張學恭 大學物理 西安：西安交通大學出版社 2010.03 【3】 劉介才 工廠供電簡明設計手冊 北京：機械工業(yè)出版社 1993 指導教師 年 月 日