1、目 錄緒 言4第一章 設(shè)計任務(wù)51.1 設(shè)計要求51.2 設(shè)計依據(jù)51.2.1 工廠總平面圖51.2.2 工廠負荷情況51.2.3 供電電源情況61.2.4 氣象資料61.2.5 地質(zhì)水文資料61.2.6 電費制度6第二章 負荷計算和無功功率補償82.1 負荷計算82.1.1 單組用電設(shè)備計算負荷的計算公式82.1.2 多組用電設(shè)備計算負荷的計算公式82.2 無功功率補償10第三章 變電所位置與型式的選擇123.1 變電所位置的選擇要求123.2 變電所的形式12第四章 變電所主變壓器及主接線方案的選擇144.1 變電所主變壓器的選擇144.2 變電所主接線方案的選擇144.3 主接線方案的技

2、術(shù)經(jīng)濟比較15第五章 短路電流的計算175.1 繪制計算電路175.2 確定短路計算基準值175.3 計算短路電路中個元件的電抗標幺值175.3.1 電力系統(tǒng)175.3.2 架空線路175.3.3 電力變壓器185.4 k-1點（10.5kv側(cè)）的相關(guān)計算185.4.1 總電抗標幺值185.4.2 三相短路電流周期分量有效值185.4.3 其他短路電流185.4.4 三相短路容量185.5 k-2點（0.4kv側(cè)）的相關(guān)計算195.5.1 總電抗標幺值195.5.2 三相短路電流周期分量有效值195.5.3 其他短路電流195.5.4 三相短路容量19第六章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗206.1

3、 10kv側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗206.1.1 按工作電壓選則206.1.2 按工作電流選擇206.1.3 按斷流能力選擇206.1.4 隔離開關(guān)及負荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗206.2 380v側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗216.3 高低壓母線的選擇22第七章 變壓所進出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇237.1 10kv高壓進線和引入電纜的選擇237.1.1 10kv高壓進線的選擇校驗237.1.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗237.2 380低壓出線的選擇237.2.1 鑄造車間237.2.2 鍛壓車間247.2.3 熱處理車間247.2.4 電鍍車間247.2.5 倉庫247.2.6

4、 工具車間257.2.7 金工車間257.2.8 鍋爐房257.2.9 裝配車間257.2.10 機修車間257.2.11 生活區(qū)267.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗267.3.1 按發(fā)熱條件選擇267.3.2 校驗電壓損耗267.3.3 短路熱穩(wěn)定校驗27第八章 變電所二次回路選擇與繼電保護整定288.1 變電所二次回路方案的選擇288.2 變電所繼電保護裝置288.2.1 主變壓器的繼電保護裝置288.2.2 過電流保護動作電流整定288.2.3 過電流保護動作時間的整定298.2.4 過電流保護靈敏度系數(shù)的檢驗298.3 裝設(shè)電流速斷保護298.3.1 速斷電流的整定：298.

5、3.2 電流速斷保護靈敏度系數(shù)的檢驗308.4 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護裝置308.4.1 裝設(shè)反時限過電流保護308.4.2 裝設(shè)電流速斷保護318.4.3 變電所低壓側(cè)的保護裝置31第九章 降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計329.1 變電所的防雷保護329.1.1 直接防雷保護329.1.2 雷電侵入波的防護329.2 變電所公共接地裝置的設(shè)計329.2.1 接地電阻的要求329.2.2 接地裝置的設(shè)計33設(shè)計總結(jié)34參考文獻35附 錄36緒 言電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡單經(jīng)濟，又

6、便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟生活中應(yīng)用極為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很?。ǔ娀I(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴重的后果。因此，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)

7、約是工廠供電工作的一個重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟建設(shè)，也具有重大的作用。工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達到以下基本要求：1. 安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。2. 可靠 應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。3. 優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求 4. 經(jīng)濟 供電系統(tǒng)的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。第一章 設(shè)計任務(wù)1.1 設(shè)計要求要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負荷的實際情況

8、，并適當考慮到工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的要求，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。最后按要求寫出設(shè)計說明書，繪出設(shè)計圖紙。1.2 設(shè)計依據(jù)1.2.1 工廠總平面圖 圖1.1 工廠平面圖1.2.2 工廠負荷情況 工廠負荷情況：本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負荷利用小時為5000h，日最大負荷持續(xù)時間為5h。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。本廠的負荷統(tǒng)計資料如下表1所示 1.2.3 供電電源情況 按照工廠與當?shù)毓╇姴块T簽定

9、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)線牌號為lgj-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限過流保護和電流速斷保護，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(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)系的架空線路總長度為70km，電纜線路總長度為20km。1.2.4 氣象資料 本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為40，年平均氣溫為21，年最低氣溫為-4，年最熱月平均最高氣溫為35，年最熱月

10、平均氣溫為25，年最熱月地下0.8米處平均氣溫為23。當?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向為東北風(fēng)，年雷暴日數(shù)為15。1.2.5 地質(zhì)水文資料 本廠所在地區(qū)平均海拔500m，地層以黃土為主，地下水位為1m。1.2.6 電費制度 本廠與當?shù)毓╇姴块T達成協(xié)議，在工廠變電所高壓側(cè)計量電能，設(shè)專用計量柜，按兩部電費制交納電費。每月基本電費按主變壓器容量為18元/kva，動力電費為0.9元/kw.h，照明電費為0.5元/kw.h。工廠最大負荷時的功率因數(shù)不得低于0.9，此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計算，一次性向供電部門交納供電貼費：610va為800/kva。表1工廠負荷統(tǒng)計資料廠房編號廠房名稱負荷類別設(shè)備容量/kw需要系

11、數(shù)功率因數(shù)1鑄造車間動力2000407照明708102鍛壓車間動力25003065照明807107金工車間動力30002065照明1008106工具車間動力26003506照明709104電鍍車間動力2500508照明508103熱處理車間動力1500608照明508109裝配車間動力1800307照明6081010機修車間動力20003065照明408108鍋爐車間動力500708照明108105倉庫動力200408照明10810生活區(qū)照明4000709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(shè)備計算負荷的計算公式（a) 有功計算負荷（單位為kw）= 為系數(shù)（b)無

12、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(shè)備的額定電壓（單位為kv）2.1.2 多組用電設(shè)備計算負荷的計算公式有功計算負荷（單位為kw）=式中是所有設(shè)備組有功計算負荷之和，是有功負荷同時系數(shù)，可取0.850.95無功計算負荷（單位為kvar） =是所有設(shè)備無功之和；是無功負荷同時系數(shù)，可取0.90.97視在計算負荷（單位為kva） =計算電流（單位為a）=經(jīng)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xx工廠負荷計算表編號名稱類別設(shè)備容量pe/kw需要系數(shù)k

13、dcostan計算負荷p30/kwq30/kvas30/kvai30/a1鑄造車間動力2000.40.70 1.02 8081.6 照明70.81.00 0.00 5.60.0 小計20785.681.6 118180 2鍛壓車間動力2500.30.65 1.17 7587.7 照明80.71.00 0.00 5.60.0 小計25880.687.7 119 181 3熱處理車間動力1500.60.80 0.75 9067.5 照明50.81.00 0.00 40.0 小計1559467.5 116 176 4電鍍車間動力2500.50.80 0.75 12593.8 照明50.81.00 0

14、.00 40.0 小計25512993.8 159 242 5倉庫動力200.40.80 0.75 86.0 照明10.81.00 0.00 0.80.0 小計218.86.0 11 16 6工具車間動力2600.350.60 1.33 91121.3 照明70.91.00 0.00 6.30.0 小計26797.3121.3 156 236 7金工車間動力3000.20.65 1.17 6070.1 照明100.81.00 0.00 80.0 小計3106870.1 98 148 8鍋爐房動力500.70.80 0.75 3526.3 照明10.81.00 0.00 0.80.0 小計513

15、5.826.3 44 67 9裝配車間動力1800.30.70 1.02 5455.1 照明60.81.00 0.00 4.80.0 小計18658.855.1 81 122 10機修車間動力2000.30.65 1.17 6070.1 照明40.81.00 0.00 3.20.0 小計20463.270.1 94 143 11生活區(qū)照明4000.70.90 0.48 280135.6 311 473 總計（380v側(cè)）動力18601001.1 815.1 照明454計入kp=0.8 kq=0.850.76 800.88692.9 1059.0 1609.0 2.2 無功功率補償 無功功率的人

16、工補償裝置：主要有同步補償機和并聯(lián)電抗器兩種。由于并聯(lián)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(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380v側(cè)最大負荷時的功率因數(shù)只有0.76。而供電部門要求該廠10kv進線側(cè)最大負荷時功率因數(shù)不低于0.9?？紤]到主變壓器的無功損耗元大于有功損耗，因此380v側(cè)最大負荷時功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.9，暫取0.92來計算380v側(cè)所需無功功率補償容量：=(tan - tan)=800.88tan(arccos0.76) - ta7n(arccos0.92) = 344.38kvar參照圖2，選pgj1型低壓自動補償

17、評屏，并聯(lián)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）4臺相結(jié)合，總共容量為84kvar5=420kvar。補償前后，變壓器低壓側(cè)的有功計算負荷基本不變，而無功計算負荷=（692.9-420）kvar=272.9 kvar，視在功率=846.1 kva，計算電流=1285.5 a功率因數(shù)提高為cos=0.946。在無功補償前，該變電所主變壓器t的容量為應(yīng)選為1250kva,才能滿足負荷用電的需要；而采取無功補償后，主變壓器t的容量選為1000kva的就足夠了。同時由于計算電流的減少，使補償點在供電系統(tǒng)中各元件上的功率損耗也相應(yīng)減小，因此無功補償?shù)慕?jīng)濟效益十分可觀。因

18、此無功補償后工廠380v側(cè)和10kv側(cè)的負荷計算如表3所示。圖2.1 pgj1型低壓無功功率自動補償屏的接線方案表2無功補償后工廠的計算負荷項目cos計算負荷/kw/kvar/kva/a380v側(cè)補償前負荷0.76800.88692.91059.011608.99380v側(cè)無功補償容量-420380v側(cè)補償后負荷0.946800.88272.9846.11285.5主變壓器功率損耗0.015=12.690.06=50.7610kv側(cè)負荷計算0.92813.57323.66875.5950.55第三章 變電所位置與型式的選擇3.1 變電所位置的選擇要求 一、接近負荷中心； 二、進出線方便； 三、

19、接近電源側(cè)； 四、設(shè)備運輸方便； 五、不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動或高溫的場所； 六、不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，當無法遠離時，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)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰 八、不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方，當與有爆炸或火災(zāi)危險環(huán)境的建筑物毗連時，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范的規(guī)定； 九、不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。在同一配電室內(nèi)單列布置高、低壓配電裝置時，當高壓開關(guān)柜或低壓配電屏頂面有裸露帶電導(dǎo)體時，兩者之間的凈距不應(yīng)小于2m；當高壓開關(guān)柜和低壓配電屏的

20、頂面封閉外殼防護等級符合ip2x級時，兩者可靠近布置。有人值班的配電所，應(yīng)設(shè)單獨的值班室。當?shù)蛪号潆娛壹孀髦蛋嗍視r，低壓配電室面積應(yīng)適當增大。高壓配電室與值班室應(yīng)直通或經(jīng)過通道相通，值班室應(yīng)有直接通向戶外或通向走道的門。變電所宜單層布置。當采用雙層布置時，變壓器應(yīng)設(shè)在底層。設(shè)于二層的配電室應(yīng)設(shè)搬運設(shè)備的通道、平臺或孔洞。高（低）壓配電室內(nèi)，宜留有適當數(shù)量配電裝置的備用位置。高壓配電裝置的柜頂為裸母線分段時，兩段母線分段處宜裝設(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負荷用電時,母線分段處應(yīng)設(shè)防火隔板或有門洞的隔墻。供給一級負荷用電的兩路電纜不應(yīng)通過同一電纜溝，當無法分開時，該電纜

21、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。戶外箱式變電站和組合式成套變電站的進出線宜采用電纜。配電所宜設(shè)輔助生產(chǎn)用房。3.2 變電所的形式（1） 車間附設(shè)變電所（2） 車間內(nèi)變電所（3） 露天（或半露天）變電所（4） 獨立變電所（5） 桿上變電臺（6） 地下變電所（7） 樓上變電所（8） 成套變電所（9） 移動式變電所變電所的位置應(yīng)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。在工廠平面圖的下邊和左側(cè)，分別作一直角坐標的軸和軸，然后測出各車間（建筑）和宿舍區(qū)負荷點的坐標位置，、分別代表廠房1、2、3.10號的功率，設(shè)定（2.5，5.6）、（3.6，3.6）

22、、（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)的中心負荷，如圖3-1所示。而工廠的負荷中心假設(shè)在p(,),其中p=+=。因此仿照力學(xué)中計算中心的力矩方程，可得負荷中心的坐標： （3-1） （3-2）把各車間的坐標代入（1-1）、（2-2），得到=4.3，=3.6 。由計算結(jié)果可知，工廠的負荷中心在6號廠房（工具車間）的西北角?？紤]到周圍環(huán)境及進出線方便，決定在6號廠房的西側(cè)緊靠廠房建造工廠變電所，器型式為附設(shè)式。圖3-1 按負荷功率矩法確定負荷中心第四章

23、 變電所主變壓器及主接線方案的選擇4.1 變電所主變壓器的選擇根據(jù)工廠的負荷性質(zhì)和電源情況，工廠變電所的主變壓器考慮有下列兩種可供選擇的方案：裝設(shè)一臺變壓器型號為s9型，而容量根據(jù)式，為主變壓器容量，為總的計算負荷。選=1000 kva=800.88 kva，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(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔。裝設(shè)兩臺變壓器型號為s9型，而每臺變壓器容量根據(jù)式（4-1）、（4-2）選擇，即800.88 kva=（480.53560.16）kva （4-1）=(118+129+44) kva=291kva （4-2）因此選兩臺s9

24、-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(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔。主變壓器的聯(lián)結(jié)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(shè)計下列兩種主接線方案：裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案，如下圖4-1所示，裝設(shè)兩臺主變壓器的主接線方案，如圖4-2所示。y0y0s9-1000gg-1a(f)-0710/0.4kv聯(lián)絡(luò)線（備用電源）gg-1a(f)-54gw口-1010kvfs4-10gg-1a(j)-03gg-1a(j)-03gg-1a(f)-07gg-1a(f)-54gg-1a(f)-07gg-1a(f)-07主變聯(lián)絡(luò)（備用）220/

25、380v高壓柜列圖4-1裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案y0y0220/380vs9-630gg-1a(f)gg-1a(f)-0710/0.4kvs9-63010/0.4kv聯(lián)絡(luò)線（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)兩臺主變壓器的主接線方案4.3 主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟比較 表4-1 主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟比較比較項目裝設(shè)一臺主變的方案裝設(shè)兩

26、臺主變的方案技術(shù)指標供電安全性滿足要求滿足要求供電可靠性基本滿足要求滿足要求供電質(zhì)量由于一臺主變，電壓損耗較大由于兩臺主變并列，電壓損耗較小靈活方便性只有一臺主變，靈活性稍差由于有兩臺主變，靈活性較好擴建適應(yīng)性稍差一些更好一些經(jīng)濟指標電力變壓器的綜合投資額查得s9-1000/10的單價為15.1萬元，而變壓器綜合投資約為其單價的2倍，因此綜合投資約為2*15.1=30.2萬元查得s9-630/10的單價為10.5萬元，因此兩臺變壓器的綜合投資約為4*10.5=42萬元，比一臺主變方案多投資11.8萬元高壓開關(guān)柜（含計量柜）的綜合投資額查得gg-1a(f)型柜可按每臺4萬元計，其綜合投資可按設(shè)備

27、的1.5倍計，因此高壓開關(guān)柜的綜合投資約為4*1.5*4=24萬元本方案采用6臺gg-1a(f)柜，其綜合投資約為6*1.5*4=36萬元，比一臺主變方案多投資12萬元電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運行費主變的折舊費=30.2萬元*0.05=1.51萬元；高壓開關(guān)柜的折舊費=24萬元*0.06=1.44萬元；變配電的維修管理費=（30.2+24）萬元*0.06=3.25萬元。因此主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修管理費=（1.51+1.44+3.25）=6.2萬元主變的折舊費=42萬元*0.05=2.1萬元；高壓開關(guān)柜的折舊費=36萬元*0.06=2.16萬元；變配電的維修管理費=（42+36）萬元*0

28、.06=4.68萬元。因此主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修管理費=（2.1+2.16+4.68）=8.94萬元，比一臺主變方案多投資2.74萬元供電貼費主變?nèi)萘棵縦va為800元，供電貼費=1000kva*0.08萬元/kva=80萬元供電貼費=2*630kva*0.08萬元=100.8萬元，比一臺主變多交20.8萬元從上表可以看出，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)一臺主變的主接線方案遠由于裝設(shè)兩臺主變的主接線方案，因此決定采用裝設(shè)一臺主變的主接線方案。第五章 短路電流的計算5.1 繪制計算電路 500mvak-1k-2lgj-150,8km

29、10.5kvs9-10000.4kv(2)(3)(1)系統(tǒng)圖5-1 短路計算電路5.2 確定短路計算基準值設(shè)基準容量=100mva，基準電壓=1.05為短路計算電壓，即高壓側(cè)=10.5kv，低壓側(cè)=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(tǒng)電力系統(tǒng)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

30、路如圖5-2所示。k-1k-2圖5-2 短路計算等效電路5.4 k-1點（10.5kv側(cè)）的相關(guān)計算5.4.1 總電抗標幺值=0.2+2.6=2.8 （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(cè)）的相關(guān)計算5.5.1 總電抗標幺值=0.2+2.6+4.5=7.3 （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(jié)果綜合圖

31、表5-1所示。表5-1短路計算結(jié)果短路計算點三相短路電流三相短路容量/mvak-11.961.961.965.02.9635.7k-219.719.719.736.221.513.7第六章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗6.1 10kv側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗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。6.1.2 按工作電流選擇設(shè)備的額定電流不應(yīng)小于所在電路的計算電流，即。6.1.3

32、 按斷流能力選擇設(shè)備的額定開斷電流或斷流容量，對分斷短路電流的設(shè)備來說，不應(yīng)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(shè)備電流的設(shè)備來說，則為，為最大負荷電流。6.1.4 隔離開關(guān)及負荷開關(guān)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(guān)的極限通過電流峰值和有效值，、分別為開關(guān)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(shè)備均滿足要求。表6-1 10 kv一次側(cè)設(shè)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(shù)數(shù)據(jù)10kv57.7a()1.96ka5.0ka一次設(shè)備型號規(guī)格

33、額定參數(shù)高壓少油斷路器sn10-10i/63010kv630ka16ka40 ka高壓隔離開關(guān)-10/20010kv200a-25.5 ka二次負荷0.6高壓熔斷器rn2-1010kv0.5a50 ka-電壓互感器jdj-1010/0.1kv-電壓互感器jdzj-10-電流互感器lqj-1010kv100/5a-=31.8 ka=81避雷針fs4-1010kv-戶外隔離開關(guān)gw4-12/40012kv400a-25ka6.2 380v側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗同樣，做出380v側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗，如表6-2所示，所選數(shù)據(jù)均滿足要求。表6-2 380v一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗選擇校驗項目電壓電流斷流能力

34、動態(tài)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點條件參數(shù)-數(shù)據(jù)380v總1608.99a19.7ka36.2ka-一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)-低壓斷路器dw15-1500/3d380v1500a40ka-低壓斷路器dw20-630380v630a（大于）30ka(一般)-低壓斷路器dw20-200380v200a（大于）25 ka-低壓斷路hd13-1500/30380v1500a-電流互感器lmzj1-0.5500v1500/5a-電流互感器lmz1-0.5500v100/5a160/5a-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-

35、3（12010）+806，即相母線尺寸為120mm10mm，而中性線母線尺寸為80mm6mm。第七章 變壓所進出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇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lj型鋼芯鋁絞線架空敷設(shè)，接往10kv公用干線。按發(fā)熱條件選擇=57.7a及室外環(huán)境溫度33，查表得，初選lgj-35,其35c時的=151a,滿足發(fā)熱條件校驗機械強度查表得，最小允許截面積=35，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(lián)聚乙烯絕緣鋁芯電纜之間埋

36、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=90a,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(shù)；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(shù)據(jù)代入公式中得，滿足發(fā)熱條件。（b）校驗電壓損耗由圖1.1所示的工廠平面圖量得變電所至1號廠房距離約為60m，而查表得到120的鋁芯電纜的=0.31 （按纜芯工

37、作溫度75計），=0.07，又1號廠房的=85.6kw, =81.6 kvar，故線路電壓損耗為：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(shè)（方法同上，從略）。7.2.3 熱處理車間饋電給3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(shè)（方法同上，從略）。7.

38、2.4 電鍍車間饋電給4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(shè)（方法同上，從略）。7.2.5 倉庫饋電給5號廠房（倉庫）的線路，由于倉庫就在變電所旁邊，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)。（a）按發(fā)熱條件需選擇由=16a及環(huán)境溫度25，初選截面積4，其=19a，滿足發(fā)熱條件。（b）校驗機械強度查表得，=2.5，因此上面所選的4的導(dǎo)線滿足機械強度要求。（c) 所選穿管線估計長80m，而查表得=0.85，=0.119，又倉庫的=8.8kw,

39、=6 kvar，因此：故滿足允許電壓損耗的要求。7.2.6 工具車間饋電給6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(shè)（方法同上，從略）。7.2.7 金工車間饋電給7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(shè)（方法同上，從略）。7.2.8 鍋爐房饋電給8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(shè)（方法同上，從略）。7.2.9 裝配車間饋電給9號廠房（裝配車間）的線路 亦采用vlv22-1000-324

40、0+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）。7.2.10 機修車間饋電給10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(shè)（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bx-1000型銅芯橡皮絕緣線架空敷設(shè)。（1）按發(fā)熱條件選擇 由i30=473a及室外環(huán)境溫度（年最熱月平均氣溫）35，初選bx-1000-1240，其35時ial=570ai30,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=6mm2，因此bx-1000-1240滿足機械強度要求。（3）校驗電壓損耗 查

41、工廠平面圖可得變電所至生活區(qū)的負荷中心距離70m左右，而查表得其阻抗值與bx-1000-1240近似等值的lj-240的阻抗=0.09，=0.30（按線間幾何均距0.8m），又生活區(qū)的=280kw，=135.6kvar，因此1.5從工廠供電課程設(shè)計指導(dǎo)表6-1可知，按gb5006292規(guī)定，電流保護的最小靈敏度系數(shù)為1.5，因此這里裝設(shè)的電流速斷保護的靈敏度系數(shù)是達到要求的。但按jbj696和jgj/t1692的規(guī)定，其最小靈敏度為2，則這里裝設(shè)的電流速斷保護靈敏度系數(shù)偏底。8.4 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的繼電保護裝置8.4.1 裝設(shè)反時限過電流保護亦采用gl15型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩

42、繼電器式接線，去分跳閘的操作方式。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7a。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。過電流保護靈敏度系數(shù)因無臨近單位變電所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)，無法檢驗靈敏度系數(shù)，只有從略。8.4.2 裝設(shè)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(lián)絡(luò)線到本廠變電所低壓母線的短路數(shù)據(jù)，無法檢驗靈敏度系數(shù)，也只有從略。8.4.3 變電所低壓側(cè)的保護裝置低壓總開關(guān)采用dw151500/3型低壓短路器，三相均裝設(shè)過流脫鉤器，既可保護低壓側(cè)的相間短路和過負荷，而且可保護低壓側(cè)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(guān)手冊。低壓側(cè)所有出線上均采用dz20型低壓短路器控制，其瞬間脫鉤器可實現(xiàn)對線路的短路故障的保護，限于篇幅，整定亦從略。第九章 降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計9.1 變電所的防雷保護9.1.1 直接防雷保護 在變電所屋頂裝設(shè)避雷針和避雷帶，并引進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，則應(yīng)在變電所外面的適當位置裝設(shè)獨立避雷針，其裝設(shè)高度應(yīng)使其防雷保護范圍包