課程設計說明書課程名稱工廠供電題目工廠變電所供配電設計學院信息工程學院班級電氣1401學生姓名顏東王俊朋金久陽指導教師孔曉光日期6月15日摘要工業公司供電，就是指工廠所需電能的供應和分派問題。眾所周知，電能是當代工業生產的重要能源和動力。電能既易于由其它形式的能量轉換而來，又易于轉換為其它形式的能量，它的輸送和分派既簡樸經濟，又便于控制、調節和測量，又利于實現生產過程自動化，因此，電能在當代工業生產及整個國民經濟生活中應用極為廣泛。從而搞好工業公司供電工作對于整個工業生產發展，實現工業當代化含有十分重要的意義。工廠供電設計是整個工廠設計的重要構成部分，工廠供電設計的質量影響到工廠的和生產及其發展，作為從事工廠供電工作的人員，有必要理解和掌握工廠供電設計的有關知識，方便適應設計工作的需要。在工廠里，電能即使是工業生產的重要能源和動力，但是它在產品成本中所占的比重普通很?。ǔ娀I外）。電能在工業生產中的重要性，并不在于它在產品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業生產實現電氣化后來能夠大大增加產量，提高產品質量，提高勞動生產率，減少生產成本，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有助于實現生產過程自動化。從另首先來說，如果工廠的電能供應忽然中斷，則對工業生產可能造成嚴重的后果。因此，做好工廠供電工作對于發展工業生產，實現工業當代化，含有十分重要的意義。由于能源節省是工廠供電工作的一種重要方面，而能源節省對于國家經濟建設含有十分重要的戰略意義，因此做好工廠供電工作，對于節省能源、增援國家經濟建設，也含有重大的作用。工廠供電工作要較好地為工業生產服務，切實確保工廠生產和生活用電的需要，并做好節能工作，就必須達成下列基本規定：（1）安全:在電能的供應、分派和使用中，不應發生人身事故和設備事故。（2）可靠:應滿足電能顧客對供電可靠性的規定。（3）優質:應滿足電能顧客對電壓和頻率等質量的規定（4）經濟:供電系統的投資要少，運行費用要低，并盡量地節省電能和減少有色金屬的消耗量。另外，在供電工作中，應合理地解決局部和全局、現在和久遠等關系，既要照顧局部的現在的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應發展。我們這次的課程設計的題目是：某冶金機械修造廠變電所及配電系統設計；作為工廠隨著時代的進步和推動和將來今年的發展，工廠的設施建設，特別是電力設施將提出相稱大的挑戰。因此，我們做供配電設計的工作，要做到未雨綢繆。為將來發展提供足夠的空間。這重要變現在電力電壓器及某些相稱重要的配電線路上，應力求在滿足現在需求的基礎上從大選擇，以避免一臺變壓器或一組變壓器剛服役不到幾年就由于容量問題而出現“光榮下崗”的狀況發生。核心字：變電所供配電負荷計算無功賠償

目錄第一章緒論 5第二章總體設計 62.1工廠的負荷計算和無功功率賠償 62.1.1全廠用電設備狀況 6 82.2工廠總降壓變電所的所址和型式的選擇 82.2.1車間變電所所址的選擇 82車間變電所的總體布置及規定 8(1)車間變電所的總體布置及規定 82.3工廠總降壓變電所主變壓器的型式、容量和數量的選擇 92.3.1供電變壓器的選擇 9故選用35KV級SZ9型有載調壓電力變壓器,SZ9-5000/35。其技術參數以下： 102.3.2車間變電器的選擇 102.4工廠總降壓變電所主接線方案的設計 112.5短路電流的計算 132.5.1計算辦法 132.5.2計算過程 132.6總降壓變電所一次設備的選擇與校驗 152.6.1高壓電氣設備的選擇 152.6.2高壓電氣設備校驗 161按工作電壓選擇 162按工作電流來選擇熔斷器熔體的額定電流 163短路動穩定度的校驗條件 164短路熱穩定度的校驗條件 162.7變電所進線的選擇與校驗 172.7.1高壓進線引入線的選擇 172.8工廠高壓配電線路的擬定 182.8.1車間變電所的接線 182.8.2導線及其截面的選擇 202.9變電所二次回路方案的選擇及繼電保護的整定 222.9.1二次回路方案選擇 222.9.2繼電器保護的整定 222.10總降壓變電所防雷保護和接地裝置的設計 232.10.1變電所的防雷保護 232.10.2變電所采用單支避雷針保護 232.10.3雷電侵入波的防護 242.10.4配電變壓器和電容器的保護 24配電變壓器的保護普通3～10KV變壓器應裝設閥型避雷器。6KVY，yn0接線變壓器防雷保護接線圖。如圖11-1所示。 24電力電容器的保護：裝在配電線路上的電容器，既是較貴重的電氣設備，也是線路的絕緣弱點，宜裝設閥型避雷器或間隙保護。電容器的保護接線圖11-2所示。 242.10.5接地裝置的設計 25第三章結論 26參考文獻 27后記 30第一章緒論配電網絡與輸電系統相比有幾個明顯的特點：配電饋線中的斷路器沿線鏈狀布置，線路中沒有母線；線路中有任意數量的斷開點，斷開點隨運行方式變化，電流方向不擬定，因此保護必須是雙向的；配電網絡是有分支的網絡，配電線路中節點的分支含有任意性，使保護配合關系復雜化；配電網絡中有分布負荷，線路兩端負荷不平衡；在雙端供電的配電系統中電源可能有不相等的相角。根據配電網的特點，以常開型聯系開關為界能夠將配電網劃分成兩種基本類型的網絡：一種是單側電源供電網絡，例如輻射狀、樹狀網和處在開環運行的環狀網絡；另一種是雙側電源供電網絡或處在閉環運行的配電網絡環狀網絡。我國配電網自動化的發展是電力市場和經濟建設的必然成果,長久以來配電網的建設未得到應有的重視,建設資金短缺,設備技術性能落后,事故頻繁發生,嚴重影響了人民生活和經濟建設的發展,隨著電力的發展和電力市場的建立,配電網的單薄環節顯得越來越突出,形成電力需求與電網設施不協調的局面。國家頒布設施的電力法的貫徹后,電力作為一種商品進入市場,接受顧客的監督和選擇,甚至于對電力供應中的停電影響追究電力經營者的責任。另首先,高精密的技術和裝備對電能質量規定,配電網供電可靠性已是電力經營者必須考慮的重要問題。隨著市場觀念的轉變和電力發展的需求,配電網的自動化已經作為供電公司十分急迫的任務。都市電網,從八十年代就意識到配電網的潛在危險,并極力呼吁致力于都市電網的改造工程,并組織全國性的大型會議對配電網改造提出了具體實施計劃,多個渠道湊集資金,提出更改計劃，運用高技術、好性能的設備從事電網的改造。現在我國配電網處在高速發展的時期,國家從政策上予以很大支持,含有對應的資金條件,但我國配電網仍處在方案的探索時期,特別是我國配電網的規模及覆蓋面,市場之大是任何一種經濟發達或發展中國家無法比擬的,而我國配電網的發展也是隨經濟發展同時進行,為了探索我國配電網自動化方案,先后對國外配電網的模式進行考察并在國內進行實驗試點。第二章總體設計2.1工廠的負荷計算和無功功率賠償2.1.1全廠用電設備狀況1生產任務及車間構成工廠的生產任務、規模及產品規格：本廠重要承當全國冶金工業系統礦山、冶煉和軋鋼設備的配件生產，即以生產鍛造、鍛壓、鉚焊、毛坯件為主體。年生產規模為鑄鋼件10000t，鑄鐵件3000t，鍛件1000t，鉚焊件2500t。(2)本廠車間構成鑄鋼車間；鑄鐵車間；鍛造車間；柳焊車間；木型車間及木型庫；機修車間；砂庫；制材場；空壓站；鍋爐房；綜合樓；水塔；水泵房；污水提高站等。2全廠用電設備狀況（1）負載大小用電設備總安裝容量：7469.9KW計算負荷有功：4912.3KW無功：4180.2KVar計算視在功率：6450.2KVA（2）負荷類型本廠為三班工作制，最大有功負荷年運用小時數為6000小時，屬于二級負荷。（3）全廠各車間負荷計算見表2-1。表2-1各車間380V負荷序號車間或用電單位名稱設備容量(KW)KdCosφTga計算負荷變壓器臺數及容量P30Q30S30I30(1)No1變電所1鑄鋼車間0.40.651.178009361230.818702*630(2)No2變電所1鑄鐵車間10000.40.71.02400408517.42786.12砂庫1100.70.61.2377102.41128.331953小計1110477510.41698.62*400(3)No3變電所1柳焊車間12000.30.451.98360712.88001215.521水泵房280.750.80.752115.7526.2539.93小計381728.55822.21*1000(4)No4變電所1高壓站3900.850.750.88331.5291.72442671.52機修車間1500.250.651.1737.543.87557.6987.73鍛造車間2200.30.551.5266100.32120182.34木型車間1860.350.61.3365.186.514108.41164.75制材場200.280.61.335.67.4489.3314.26綜合樓200.91118181827.37小計523.6547.877757.81*800(5)No5變電所1鍋爐房3000.750.80.75225168.75281.25427.322水泵房280.750.80.752115.7526.2539.93倉庫880.30.651.1726.430.9340.6761.84污水提高站140.650.80.759.16.82511.37517.35小計281.5222.255358.71*400各車間6千伏高壓負荷1電弧爐2*12500.90.870.5722501282.52586.2248.92工頻爐2*2000.80.90.48320153.6355.634.23空壓機2*2500.850.850.62425263.550048.14小計29951699.63443.61*4000闡明：NO1，NO2車間變電所設立兩臺變壓器外，其它設立一臺變壓器根據本廠實際狀況，采用并聯電容器在總壓降變電所的低壓(10KV)側進行無功賠償，將功率因數提高到0.9。賠償前的功率因數：COSφ=P30/S30=4912.3÷6450.2=0.76。將COSφ由0.76提高到0.9所需的賠償容量（由無功功率賠償率表查得無功功率賠償Δqc=0.38）為：Qc=Δqc×P30=0.38×4912.3=1867KVar。采用BGF10.5-200-IW型苯甲基硅油紙、薄膜復合并聯電容器。其重要技術數據以下：額定電壓：10.5KV；標稱容量：200Kvar；標稱電容：5.79uf；頻率：50Hz；相數：1。電容器的個數為：n=Qc/q0=1867÷200=9.4，由于是單相的，n應為3的倍數，因此12是3的倍數，電容器取12個。10KV側賠償后：S30′==5429.7KVA；P30′=4912.3+0.015×5429.7=4993.7KW；Q30′=4180.2-1867+0.06×5429.7=2639KVar；35KV側賠償后：S30"==5534.5KVA；COSφ′=P30′/S30"=0.903>0.9,滿足規定。工廠電源從電業部門某220/35KV變壓所，用35KV雙回架空線引入本廠，其中一種做為工作電源，一種做為備用電源，兩個電源不并列運行，該變電所距廠東側8公里。供電電壓等級：由顧客選用35KV或10KV的一種電壓供電。2.2工廠總降壓變電所的所址和型式的選擇2.2.1車間變電所所址的選擇普通在靠近負荷中心設變配電所，涉及變壓器室，高壓配電室、低壓配電室、控制室、值班室、維修室。在負荷比較大而集中的車間設車間變電所。變配電所應盡量遠離多塵、有腐蝕性氣體的場合，如無法遠離，則不設在污染源的下風側。變壓器室盡量避免西曬，配電室普通應有個門，各房間的門均應朝外開，當高壓室與控制室、低壓室間有門相通時，門應朝控制室或低壓室方向開。1車間變電所所址選擇的規定(1)靠近負荷中心這樣能夠縮短低壓配電線路，減少了線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬的消耗量。(2)靠近電源側。(3)設備運輸方便應考慮到電力變壓器和高低壓開關柜等大件設備的運輸通道。(4)不應設在有激烈振動的場合振動場合不僅影響變配電所本身建筑及其中設備的安全，并且可造成開關設備和繼電保護、自動裝置的誤動作。(5)不應設在廁所、浴室附近及地勢低洼和易積水的場合。(6)不適宜設在有爆炸危險和火災危險環境的正下方或正上方。(7)不應妨礙公司單位的發展，并適宜考慮將來發展的可能。2車間變電所的總體布置及規定(1)車間變電所的總體布置及規定便于運行維護；確保運行安全；便于進出線；節省土地和建筑費；留有發展余地。N01變電所裝設在鑄鋼車間內，N02變電所裝設采用外附式，N03變電所裝設采用外附式，N04變電所裝設采用獨立式。機械廠的總降壓變電所及車間變電所的批示如圖3-1所示。1-鑄鋼車間；2-鑄鐵車間；3-鍛造車間；4-柳焊車間；5-木型車間及木型庫；6-機修車間；7-砂庫；8制材場；9-空壓場；10-鍋爐房；11綜合樓；12水塔；13水泵房1#2#；14污水提高站35kv高壓變電所；車間變電所；負荷圈；高壓配電線；低壓配電線圖3-12.3工廠總降壓變電所主變壓器的型式、容量和數量的選擇2.3.1供電變壓器的選擇1主變壓器臺數的選擇由于該廠的負荷屬于二級負荷，對電源的供電可靠性規定較高，宜采用兩臺變壓器，方便當一臺變壓器發生故障后檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負荷繼續供電，故選兩臺變壓器。2變電所主變壓器容量的選擇裝設兩臺主變壓器的變電所，每臺變壓器的容量ST應同時滿足下列兩個條件：

（1）任一臺單獨運行時，ST≥（0.6～0.7）S′30（1）；（2）任一臺單獨運行時，ST≥S′30（Ⅰ+Ⅱ）；①由于S′30（1）=6450.2KVA，且該廠本廠三班制，年最大有功負荷運用小時數為6000h。屬二級負荷。②選變壓器ST（0.6～0.7）×6450.2=（3870.12～4515.14）KVASTS′30（Ⅰ+Ⅱ）

因此選5000KV·A的變壓器二臺故選用35KV級SZ9型有載調壓電力變壓器,SZ9-5000/35。其技術參數以下：額定容量：5000KVA一次側額定電壓：35KV二次側額定電壓：10KV聯結組別：Yd11空載損耗：ΔPk=5.20KW短路損耗：ΔPe=36KW短路阻抗百分值：UZ%=7%空載電流百分值：Ik%=0.7%當電流通過變壓器時，就要引發有功功率和無功功率的損耗，這部分功率損耗也需要由電力系統供應。因此，在擬定車間主結線母線時需要考慮到這部分功率損耗。2.3.2車間變電器的選擇1車間變電站變壓器臺數的選擇原則：（1）對于普通的生產車間盡量裝設一臺變壓器；（2）如果車間的一、二級負荷所占比重較大，必須兩個電源供電時，則應裝設兩臺變壓器。每臺變壓器均能承當對全部一、二級負荷的供電任務。如果與相鄰車間有聯系線時，當車間變電站出現故障時，其一、二級負荷可通過聯系線確保繼續供電，則亦能夠只選用一臺變壓器。（3）當車間負荷晝夜變化較大時，或由獨立（公用）車間變電站向幾個負荷曲線相差懸殊的車間供電時，如選用一臺變壓器在技術經濟上顯然是不合理的，則亦裝設兩臺變壓器。變壓器容量的選擇：（1）變壓器的容量ST（可近似地認為是其額定容量SN·T）應滿足車間內全部用電設備計算負荷S30的需要，即STS30；（2）低壓為0.4KV的主變壓器單臺容量普通不適宜不不大于1000KV·A（JGJ/T16—92規定）或1250KV·A（GB50053—94規定）。如果用電設備容量較大、負荷集中且運行合理時，亦可選用較大容量的變壓器。這樣選擇的因素：一是由于普通車間的負荷密度，選用1000-1250KV·A的變壓器更靠近于負荷中心，減少低壓配電線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量；另一是限于變壓器低壓側總開關的斷流容量。2車間變電所的變壓器選擇根據負荷的大小容量選擇變壓器的型號。變壓器需要考慮的技術參數:額定容量；一次側額定電壓；二次側額定電壓；聯結組別空載損耗；短路損耗；短路阻抗百分值；空載電流百分值變壓器的有功損耗為：ΔPT=0.015×S30變壓器的無功損耗為：ΔQT=0.06×S30以上二式中S30為變壓器二次側的視在計算功率。車間變電所的設計變壓器選擇如表4-1。表4-1車間變電所變壓器型號負荷率有功損耗無功損耗聯結組標號臺數及容量No1S9-630/10（6）0.971256.16Yyn02×630No2S9-400/10（6）0.817.1630.62Yyn02×400No3S9-1000/10（6）0.835.7243.71Yyn01×1000No4S9-800/10（6）0.947.8532.71Yyn01×800No5S9-500/10（6）0.94.213.34Yyn01×500高壓設備端S9-4000/10（6）0.944.93101.98Yd111×40002.4工廠總降壓變電所主接線方案的設計普通大中型公司采用35～110KV電源進線時都設立總降壓變電所，將電壓降至6～10KV后分派給各車間變電所。總降壓變電所主接線普通有線路—變壓器組、單母線、內橋式、外橋式等幾個接線方式。通過一系列的比較，機械修造廠選擇的總降壓變電所為內橋式主接線方式。內橋式主接線如圖5-1所示。線路1WL，2WL來自兩個獨立電源，通過斷路器1QF，2QF分別接至變壓器1T，2T的高壓側，向變電所供電，變壓器回路僅裝隔離開關3QS，6QS。當線路1WL發生故障或檢修時，斷路器1QF斷開，變壓器1T由線路2WL經橋接斷路器3QF繼續供電。同理，當2WL發生故障或檢修時，變壓器2T可由線路1WL繼續供電。因此，這種主接線大大提高了供電的可靠性和靈活性。但當變壓器檢修或發生故障時，須進行倒閘操作，操作較復雜且時間較長。當變壓器1T發生故障時1QF和3QF因故障跳閘，此時，打開3QS后再合上1QF和3QF，即可恢復1WL線路的工作。這種接線合用于大中型公司的一、二級負荷供電。內橋式接線合用于下列條件的總降壓變電所：（1）供電線路長，線路故障幾率大；（2）負荷比較平穩，主變壓器不需要頻繁切換操作；（3）沒有穿越功率的終端總降壓變電所。所謂穿越功率，是指某一功率由一條線路流入并穿越橫跨橋又經另一線路流出的功率。圖5-12.5短路電流的計算2.5.1計算辦法工廠供電系統規定正常的不間斷的對用電負荷供電，以確保工廠生產和生活的正常進行，但由于多個因素也難免出現故障。因此，在工廠供電設計和運行中不僅要考慮正常運行的狀況，并且還要考慮發生故障的狀況，最嚴重的是發生短路故障。(1)短路的因素：短路的重要因素是由電器設備載流部分的絕緣損壞，另外，尚有工人操作時違反規程發生失誤等。(2)短路的形成在三相系統中,可能發生三相短路、單相短路和兩相接地短路。(3)高壓電網中短路電流的計算辦法。①對稱的短路電流計算對于無限容量系統,有標么電抗法、短路功率法。對于有限容量系統,有實用運算曲線法，有單位制計算發。②非對稱的短路電流計算應用(電)網阻抗合成計算在本設計中，供電部門變電所0.1KV母線為無限大電源系統，計算三相短路電流辦法，采用標么電抗法。2.5.2計算過程(1)繪制計算電路如圖6-1所示。圖6-1(2)擬定基準值設Sd=100MVA,Ud1=Uc,即高壓側Ud1=37KV,另一側Ud2=10.5KV,則Id1=Sd/Ud1=100MVA÷(1.32×37KV)=1.56KAId2=Sd/Ud2=100MVA÷(1.32×10.5KV)=5.5KA(3)計算短路中各元件的電抗標幺值最大運行下：①電力系統X1*=100MVA÷200MVA=0.5②架空線路查表6得LJ-120型鋁絞線也滿足機械強度查得：R0=0.28Ω/KM,X0=0.4Ω/KM,故X2*=X4*=（0.4×8）×(100MVA÷37KV2)=0.24③電力變壓器查5表得Uz%=7%,故X3*=X5*=0.07×100MVA÷5000KVA=1.4因此繪等效電路，如圖6-2所示。圖6-2(4)計算K-1點（37KV側）的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量。①總電抗標幺值X=X1*+X2*//X4*=0.5+0.24÷2=0.62②三相短路電流周期分量效值I=Id1/X=1.56KA÷0.62=2.6KA③其它短路電流I"(3)=I=I=2.6KAi=2.55I"(3)=2.55×2.6KA=6.63KAI=1.51I"(3)=1.51×2.6KA=3.9KA④三相短路容量S=Sd/X=100MVA÷0.62=161.3MVA(5)計算K-2點（10.5KV）的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量①總電抗標幺值X=X1*+X2*//X4*+X3*//X5*=0.5+0.24÷2+1.4÷2=1.32②三相短路電流周期分量有效值I=Id1/X=5.5KA÷1.32=4.2KA③其它短路電流I"(3)=I=I=4.2KAi=1.84I"(3)=2.55×4.2KA=10.7KAI=1.09I"(3)=1.51×5.07KA=6.3KA④三相短路容量S=S/X=100MVA÷1.32=76MVA最大運行方式下得到的成果見表6-1所示。表6-1三相短路電流/KA三相短路容量/MVAIK（3）I（3）I∞（3）ish（3）Ish（3）SK（3）K-12.62.62.66.63.9161.3K-24.24.24.210.76.3762.6總降壓變電所一次設備的選擇與校驗2.6.1高壓電氣設備的選擇35KV側選擇SW2-35/600型高壓斷路器、GW5-35G/600-72型高壓隔離開關、LCW-35型電流互感器、JDJ-35型電壓互感器、ZS-35/4棒式和ZSX一35/4懸掛式棒式兩種類型的絕緣子，避雷器FZ-35，RN2-35型熔斷器。10KV側選擇SN10-10I/630型少油斷路器、GN6-10/600-52型隔離開關、LFZJ1-10型屋內式電流互感器、JSJW-10型三相五柱油浸式電壓互感器,RN2-10型熔斷器,避雷器FS-10。2.6.2高壓電氣設備校驗1按工作電壓選擇電器額定電壓應不低于所在電路額定電壓即。2按工作電流來選擇熔斷器熔體的額定電流普通電器額定電流應不低于所在電路的計算電流即。3短路動穩定度的校驗條件（1）斷路器、負荷開關、隔離開關、電抗器的動穩定電流的峰值應不不大于可能的最大的短路沖擊電流，或其動穩定電流有效值應不不大于可能的最大的短路沖擊電流即；。（2）電流互感器大多數給出動穩定倍數，其動穩定度校驗條件為；式中，為電流互感器的額定一次電流。4短路熱穩定度的校驗條件斷路器、負荷開關、隔離開關、電抗器的熱穩定度校驗條件為式中，為電器的熱穩定電流；t為其熱穩定時間；為通過電器的三相短路穩態電流；為短路發熱假想時間。電流互感器大多給出熱穩定倍數和熱穩定時間t，其熱穩定度校驗條件為式中，為電流互感器額定一次電流母線、電纜的短路熱穩定度,可按其滿足熱穩定度的最小截面來校驗，即式中，A為母線、電纜的導體截面積；C為導體的短路熱穩定系數，35千伏高壓側的短路計算值：Ik=2.6KA,Ish=3.9KA,ish=6.6KA。過程：SW2-35/630型高壓斷路器校驗：額定工作電壓35KV線路計算電壓35KV額定工作電流630A線路計算電流92.75A額定動穩定電流峰值17KAish(3)=6.6KA4S熱穩定電流是6.62×422.62×1.12GW5-35G/630-72型高壓隔離開關校驗：額定工作電壓35KV線路計算電壓35KV額定工作電流630A線路計算電流92.75A額定動穩定電流峰值72KAish(3)=6.6KALCW-35型電流互感器校驗：額定工作電壓35KV線路計算電壓35KV額定工作電流500A線路計算電流92.75A額定動穩定電流峰值210KAish(3)=6.6KA熱穩定合格JDJ-35型電壓互感器校驗：額定工作電壓35KV線路計算電壓35KV1S熱穩定電流是(65+0.1)×1=4238.01KA2.62×1.12經計算以上設備都合格。2.7變電所進線的選擇與校驗2.7.1高壓進線引入線的選擇負荷較大、線路較長時，特別是35KV及以上的輸電線路，重要應按經濟電流密度來選擇導線截面。1選鋁架空線的線路，由于最大有功負荷年運用小時數為6000小時，jl=0.9A/mm2,Al=90/0.9A/mm2=100mm2取最靠近的原則截面120mm2，選用LJ-120型鋁絞線，Ial=352A＞90A，滿足發熱條件，35KV架空線鋁絞線的最小允許截面Amin=35mm2,LJ-120型鋁絞線也滿足機械強度規定。查得：RO=0.28/KM,X0=0.4/KM。線路電壓損耗：故△U=(P30×R0+Q30×X0)/UN=[4912.3×(8×0.28)+4180.2×(8×0.4)]/35=696.5V。線路電壓損耗百分值：△U﹪=△U/UN×100﹪=1.99﹪。線路功率損耗：△Pwl=3I30×I30Rwl+3I30×I30Xwl=16.5KW。2選鋼芯鋁絞線架空線的線路由于最大有功負荷年運用小時數為6000小時，j2=1.75A/mm2，A2=90A/1.75A/mm2=51.4mm2取最靠近的原則截面70mm2，選用LGJ-70型鋁絞線Ial=259A＞90A,滿足發熱條件，35KV架空線鋼芯鋁絞線的最小允許截面Amin=25mm2,LGJ-70型鋼芯鋁絞線也滿足機械強度規定。查得：RO=0.48/KM，X0=0.41/KM.故△U=(P30×R0+Q30×X0)/UN=[4912.3×(8×0.48)+4180.2×(8×0.41)]/35=930.7V。線路電壓損耗百分值：△U﹪=△U/UN×100﹪=2.65﹪線路功率損耗；△Pwl=3I30×I30Rwl+3I30×I30Xwl=21.6KW。兩種線路方案的經濟比較如表8-1所示表8-1線路架空線功率損耗(kw)電壓損耗百分值與否滿足發熱與否滿足機械強度LJ16.51.99﹪是是LGJ21.62.65﹪是是從上述的技術比較來看.選擇LJ-120型鋁絞線比較經濟,故線路采用LJ-120型鋁絞線。2.8工廠高壓配電線路的擬定2.8.1車間變電所的接線6～10kV配電所普通采用單母線或單母線分段的接線方式。1單母線接線普通為一路電源進線，而引出線能夠有任意數目。只合用于對三級負荷供電。2單母線分段接線兩回路電源進線、母線分段運行的方式比較合用于大容量的二、三級負荷。因此10KV側采用單母線分段接線。車間變電所在系統中的作用:將6～10KV的電源電壓降至380/220V的使用電壓，并送至車間各個低壓用電設備。對一、二級負荷或用電量較大的車間變電所（或全廠性的變電所），應采用兩回路進線兩臺變壓器的接線，如圖9-1所示。圖9-1對供電可靠性規定較高、季節性負荷或晝夜負荷變化較大、以及負荷比較集中的車間（或中、小公司），其變電所設有二臺以上變壓器，并考慮此后的發展需要（如增加高壓電動機回路），采用高壓側單母線、低壓側單母線分段的接線方式，如圖9-2所示。圖9-2備注：在擬定變配電所的主接線時，除了應滿足對主接線所提出的基本規定之外，還要注意下列幾個問題：（1）備用電源：對一級負荷，變配電所的進線必須有備用電源，對二級負,應設法獲得低壓備用電源。（2）電源進線方式：有條件的都宜采用架空進線加電纜引入段。（3）設備選擇原則：在滿足安全可靠供電的前提下，力求簡化線路，選用最經濟的設備。3雙電源車間變電所的低壓母線分段方式對雙電源的車間變電所，其工作電源可引自本車間變電所低壓母線，也可引自鄰近車間變電所低壓母線。備用電源則引自鄰近車間380/220V配電網。如規定帶負荷切換或自動切換時，在工作電源和備用電源的進線上，均需裝設自動空氣開關。對于裝有兩臺變壓器的車間變電所，低壓380/220V母線的分段方式及分段開關設備，可根據車間負荷的重要性而有所不同。對于只用一臺變壓器的車間，就直接一條線引入就可，用單母線。2.8.2導線及其截面的選擇1高低壓母線的選擇根據《電力變壓器室布置》原則圖集的規定，35KV、10KV母線選擇LMY-3（40×4）即母線大小為40mm×40mm；380母線選NO1：LMY-3（80×8）+50×5即母線大小為80mm×8mm,中性母線大小為50mm×5mm；NO2：LMY-3（60×6）+40×4；NO3：LMY-3(120×10)+80×8；NO4：LMY-3(100×8)+60×6。2由主變到引入電纜的選擇校驗采用YJL22型交聯聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。(1)按發熱條件選擇。由I30=410.8A及土壤溫度，初選纜芯為500mm2的交聯電纜，其Ial=441A＞I30，滿足發熱條件。(2)校驗短路熱穩定。按式Amin=170mm2＜500mm2，因此YJL22-3×500的電纜滿足規定。3車間變電所進線的選擇（1）饋電給NO1的變電所的線路采用YJL22交聯聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。①按發熱條件選擇。由I30=34A及土壤溫度，初選纜芯為25mm2的交聯電纜，其Ial=93.6A＞I30,滿足發熱條件。②校驗短路熱穩定。按式Amin=13.8mm2＜25mm2因此YJL22滿足規定，即選YJL22-3×25的電纜。（2）饋電給NO2的變電所的線路采用YJL22交聯聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。①按發熱條件選擇。由I30=17.8A及土壤溫度，初選纜芯為25mm2的交聯電纜，其Ial=93.6A＞I30，滿足發熱條件。②校驗短路熱穩定。按式Amin=9mm2＜25mm2因此YJL22滿足規定,即選YJL22-3×25的電纜。(3)饋電給NO3的變電所的線路采用YJL22交聯聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。①按發熱條件選擇。由I30=45A及土壤溫度，初選纜芯為25mm2的交聯電纜，其Ial=93.6A＞I30，滿足發熱條件。②校驗短路熱穩定。按式Amin=23mm2＜25mm2因此YJL22滿足規定，即選YJL22-3×25的電纜。(4)饋電給NO4的變電所的線路采用YJL22交聯聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。①按發熱條件選擇。由I30=42A及土壤溫度，初選纜芯為25mm2的交聯電纜，其Ial=93.6A＞I30，滿足發熱條件。②校驗短路熱穩定。按式Amin=21mm2＜25mm2因此YJL22滿足規定，即選YJL22-3×25的電纜。(5)饋電給NO5的變電所的線路采用YJL22交聯聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。①按發熱條件選擇。由I30=20A及土壤溫度，初選纜芯為25mm2的交聯電纜，其Ial=93.6A＞I30，滿足發熱條件。②校驗短路熱穩定。按式Amin=10mm2＜25mm2因此YJL22滿足規定，即選YJL22-3×25的電纜。4車間6千伏變壓負荷端的變壓器線路的選擇采用YJL22交聯聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。1）按發熱條件選擇。由I30=199A及土壤溫度，初選纜芯為120mm2的交聯電纜，其Ial=205A＞I30，滿足發熱條件。2）校驗短路熱穩定。按式Amin=6.4mm2＜25mm2，因此YJL22滿足規定,即選YJL22-3×120的電纜。綜合以上所選變電所進線的電纜型號規格以下表9-1所示。表9-1線路名稱導線或電纜的型號規格結論由主變到引入電纜YJL22-3×500合格饋電給NO1的變電所的線路YJL22-3×25合格饋電給NO2的變電所的線路YJL22-3×25合格饋電給NO3的變電所的線路YJL22-3×25合格饋電給NO4的變電所的線路YJL22-3×25合格饋電給NO5的變電所的線路YJL22-3×25合格車間6千伏變壓負荷端的變壓器線路YJL22-3×120合格2.9變電所二次回路方案的選擇及繼電保護的整定2.9.1二次回路方案選擇二次回路操作電源是供高壓斷路器跳、合閘回路和繼電保護裝置、信號回路、監視系統及其它二次回路所需的電源。二次回路是用來控制、批示、監測和保護一次電路運行的電路。設立自動重疊閘APD以使短路器自動重新合閘，快速恢復供電；準備備用電源，自動投入裝置APD，提高供電的可靠性，并且還應裝設絕緣監視裝置和中央信號裝置。2.9.2繼電器保護的整定對于線路的相間短路保護，重要采用帶時限的過電保護和瞬時機構，使斷路器跳閘，切除短路故障部分。對于單相接地保護可才用絕緣監視裝置，裝設在變配電所的高壓母線上，動作于信號。原則：帶時限過電流保護的動作電流Iop，應躲過線路的最大負荷電流；電流速斷保護的動作電流即速斷電流Iopi應按躲過它所保護線路的末端的最大短路電流Ik.max來整定。變壓器過電流保護和速斷保護；過電流保護Iop＝KrelKwIL.max/KreKi＝1.3×1×2×82.5÷0.8×40=6.5A選擇DL15型電流繼電器，線圈并聯，動作電流整定為7A；則保護一次側的動作電流為：I=×I=(40/1.0)×7=280A敏捷度校驗：K==(1/2×Imin×10.5÷37)÷280=1.98>1.5滿足規定。2.10總降壓變電所防雷保護和接地裝置的設計2.10.1變電所的防雷保護普通35KV及下列變、配電所的直擊雷需用獨立避雷針保護。獨立避雷針的設立規定：（1）獨立避雷針與被保護物之間應保持一定的距離，以免避雷針上落雷時造成對保護物的反擊。避雷針對被保護物不發生反擊的最小距離Sa應滿足下式的規定：式中，Rsh為獨立避雷針的沖擊接地電阻；h為獨立避雷針校驗高度。（2）獨立避雷針宜裝設獨立的接地電阻，工頻接地電阻不適宜不不大于10。獨立避雷針的接地裝置與被保護物的接地間最小允許的距離式中，Se為地中距離，普通不應不大于3m。（3）獨立避雷針不適宜設在人經常通行的地方。2.10.2變電所采用單支避雷針保護在變電所屋頂裝設避雷針或避雷帶，并引出兩根接地線與變電所公共接地裝置相連。避雷針在地面上的保護半徑r=1.5h，如被保護物的高度為時，在水平面上的保護半徑按下列公式計算：當h/2時，=（h-）p；當﹤h/2時，=（1.5h-2）pp-----考慮到針太高時保護半徑不成比例而應減小的系數。當h30m時，p=1；當30﹤h120m時，。h---避雷針的高度；----避雷針在高度水平面上的保護半徑；----被保護物的高度。2.10.3雷電侵入波的防護（1）在10KV電源進線的終端桿上裝設FS-10型閥式避雷器。引下線采用25mm×4mm的鍍鋅扁鋼，下與公共接地網焊接相連，上與避雷器接地端相連。（2）在10KV高壓配電室內裝設與GG-1A（F）-54型開關柜，其中配有FS-10型閥式避雷器，靠近主變壓器。主變壓器重要靠這