電力工程課程設(shè)計(jì)說明書某機(jī)修廠機(jī)加工一車間變電所設(shè)計(jì)摘要為使工廠供電工作很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，本設(shè)計(jì)在大量收集資料，并對(duì)原始資料進(jìn)行分析后，做出35kV變電所及變電系統(tǒng)電氣部分的選擇和設(shè)計(jì)，使其達(dá)到以下基本要求：1、安全在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。2、可靠滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。3、優(yōu)質(zhì)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求4、經(jīng)濟(jì)供電系統(tǒng)的投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。此外，在供電工作中，又合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長遠(yuǎn)等關(guān)系，既照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。關(guān)鍵詞：節(jié)能配電安全合理發(fā)展第1章緒論1.1課程設(shè)計(jì)的目的通過課程設(shè)計(jì)可以鞏固工廠供電的理論知識(shí)，了解變電所設(shè)計(jì)的基本方法，了解變電所電能分配等各種實(shí)際問題，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力，同時(shí)對(duì)電力工業(yè)的有關(guān)政策、方針、技術(shù)規(guī)程有一定的了解，在計(jì)算繪圖、編號(hào)、設(shè)計(jì)說明書等方面得到訓(xùn)練，為今后的學(xué)習(xí)工作奠定基礎(chǔ)。1.2工廠供電的意義工廠供電，就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)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；電能的輸送和分配既簡單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)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(dòng)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(shí)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(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則可能對(duì)工業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的后果。因此，做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于節(jié)約能源是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而節(jié)約能源對(duì)于國家經(jīng)濟(jì)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(duì)于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。1.3變電所的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢變電所作為電力系統(tǒng)重要的組成部分，它的正常運(yùn)行關(guān)系到整個(gè)電網(wǎng)的的正常安全運(yùn)行，而變壓器作為變電所的主要供電設(shè)備，其可靠運(yùn)行程度直接關(guān)系到變電所的安全運(yùn)行隨著電力企業(yè)的飛速發(fā)展，變電檢修工作也取得了長足的進(jìn)步，特別是供電可靠性有了顯著的提高，但由于過去相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，在計(jì)劃經(jīng)濟(jì)模式下，采用定期及故障檢修制度，雖然的確發(fā)現(xiàn)過不少缺陷，減少了不少事故，有一定成績，但由于都是“一刀切”，即不管設(shè)備是否重要和是否需要檢修，一概定期對(duì)所有的設(shè)備進(jìn)行檢修或在計(jì)劃的使用期限后更換部件，必然造成有的設(shè)備檢修不足，而有的設(shè)備檢修過頭。一般雖能獲得可接受的可用率，但不是最經(jīng)濟(jì)的解決方法。同時(shí)，造成了現(xiàn)在變電檢修工作中的諸多問題，如：①檢修的目的性不明確；②檢修工作的技術(shù)記錄及成本分析不全；③同類型設(shè)備的檢修經(jīng)驗(yàn)在各供電公司之間的交流不夠；④檢修人員技能水平跟不上；⑤檢修成本居高不下等；而隨著大量先進(jìn)設(shè)備的投入使用，設(shè)備容量的增大，不少定期檢修的方法跟不上，問題就更加突出，影響了變電檢修工作的進(jìn)一步提高。長期以來，采用的都是定期的檢修方式；而近年來，越來越多的電力企業(yè)已實(shí)現(xiàn)或準(zhǔn)備從定期檢修向狀態(tài)檢修轉(zhuǎn)變。隨著中國城市經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市對(duì)電力的需求亦是在高速增長之中，擴(kuò)大電網(wǎng)的要求是迫切的，因此大量資金不盡合理地被投入到新電廠、新線路和變電站等大量電力設(shè)備上，來滿足對(duì)電力的需求。而如今我們注意到國內(nèi)投資形式已經(jīng)發(fā)生巨大變化，電力走向市場已勢在必行，投資需要合理回報(bào)已成為共識(shí)，大家應(yīng)有足夠的耗費(fèi)意識(shí)。對(duì)變電所的變電設(shè)備和其它電氣設(shè)備實(shí)行狀態(tài)檢修，應(yīng)該算是合理的、優(yōu)化的方法之一，主要作用是減少檢修費(fèi)用，防止由于強(qiáng)迫停電所造成的損失，使運(yùn)行的設(shè)備更為牢靠和耐用；國內(nèi)一些老供電企業(yè)，新舊設(shè)備參差不齊，很多變(配)電站設(shè)備已接近壽命的末期，檢修及更新的費(fèi)用趨于增加，狀態(tài)檢修將會(huì)因推遲投資而具有重大的節(jié)約意義。以國內(nèi)很多企業(yè)目前的條件，要想把全部設(shè)備改為狀態(tài)檢修還有很多困難，也不符合實(shí)際。筆者認(rèn)為一切應(yīng)從實(shí)際出發(fā)，該修的要修，而修必修好，且具體情況要具體分析，區(qū)別對(duì)待。在新建或改建項(xiàng)目中可以率先引入狀態(tài)檢修把監(jiān)測和診斷設(shè)備的安裝事先融入規(guī)劃設(shè)計(jì)之中，待取得成功的總之，作為變電所，檢修是一個(gè)重要部分。“事后檢修(事故檢修)——定期檢修——狀態(tài)檢修”這一規(guī)律或趨勢是科學(xué)發(fā)展的必然。企業(yè)變電檢修工作應(yīng)在上級(jí)部門的統(tǒng)一部署下，結(jié)合自身實(shí)際情況，緊緊把握三個(gè)檢驗(yàn)檢修方式是否成功的標(biāo)準(zhǔn)：①是否控制并降低了檢修費(fèi)用；②是否使可靠性和安全性達(dá)到了可接受的水平；③是否從延長壽命中獲取了收益；并利用各種有效手段，掌握設(shè)備各方面的信息，循序漸進(jìn)地、有效益地開發(fā)狀態(tài)檢修。我們只有通過充分挖掘潛力，苦練“內(nèi)功”和結(jié)合實(shí)際，才能戰(zhàn)勝新的挑戰(zhàn)。1.4工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50053-94《10kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50054-95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：（1）遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的有關(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生產(chǎn)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(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。第2章理論分析2.1負(fù)荷計(jì)算2.1.1由車間平面布置圖，可把一車間的設(shè)備分成5組，分組如下：NO.1：29、30、31配電箱的位置：D-②靠墻放置NO.2：14——28配電箱的位置：C-靠墻放置NO.3：1、32、33、34、35配電箱的位置：B-靠柱放置NO.4：6、7、11、12、13配電箱的位置：B-④靠柱放置NO.5：2、3、4、5、8、9、10配電箱的位置：B-靠柱放置2.1.2總負(fù)荷計(jì)算表如表1所示。表1機(jī)加工一車間和鑄造、鉚焊、電修等車間負(fù)荷計(jì)算表編號(hào)名稱類別供電回路代號(hào)設(shè)備容量Pe/KW需要系數(shù)KdcosΦtanΦ計(jì)算負(fù)荷P30/KWQ30/KvarS30/KVAI30/A1機(jī)加工一車間動(dòng)力No.1供電回路1040.70.950.3372.824.076.7116.5No.2供電回路82.90.20.51.7316.628.733.250.4No.3供電回路157.70.20.51.7331.554.663.095.7No.4供電回路22.50.20.51.734.57.89.013.7No.5供電回路38.60.20.51.737.713.415.423.42鑄造車間動(dòng)力No.6供電回路1600.40.71.026465.391.4138.9No.7供電回路1400.40.71.025657.180.0121.5No.8供電回路1800.40.71.027273.4102.8156.2照明No.9供電回路80.8106.406.49.73鉚焊車間動(dòng)力No.10供電回路1500.30.452.04589.199.8151.6No.11供電回路1700.30.452.051101113.1171.9照明No.12供電回路70.8105.605.68.54電修車間動(dòng)力No.13供電回路1500.30.51.73457890.0136.8No.14供電回路1460.30.561.48446578.5119.3照明No.15供電回路100.81080812.2總計(jì)(380V側(cè))動(dòng)力1501.70.671.12586.1657.4880.71338.2照明25計(jì)入KΣp=0.8KΣq=0.850.641.19468.9558.8729.51108.32.1.3無功功率補(bǔ)償由表1可知，該廠380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因素只有0.64。而供電部門要求該廠10KV進(jìn)線最大負(fù)荷時(shí)的功率因素不應(yīng)地于0.90。考慮到主變壓器的無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因素應(yīng)稍大于0.90，暫取0.92來計(jì)算380V側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量:Qc=P30(tanΦ1-tanΦ2)=468.9[tan(arccos0.64)-tan(arccos0.92)]Kvar=361.1Kvar參照?qǐng)D2-6，選PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1臺(tái)與方案3（輔屏）4臺(tái)相組合，總?cè)萘?4Kvar×5=420Kvar。因此無功補(bǔ)償后工廠380V側(cè)和10KV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如下表：表2無功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷項(xiàng)目cosΦ計(jì)算負(fù)荷P30/KWQ30/KvarS30/KVAI30/A380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.64468.9558.3729.51108.3380V側(cè)無功補(bǔ)償容量-420380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.96468.9138.3488.9742.8主變壓器功率損耗0.015S30=7.30.06S30=29.310KV側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.94476.2167.6504.829.1第3章課題研究的方法和手段3.1變電所主變壓器和主結(jié)線方案的選擇3.1.1變電所主變壓器的選擇根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，工廠變電所的主變壓器可以有下列兩種方案：（1）裝設(shè)一臺(tái)主變壓器型式采用S9，而容量根據(jù)SN。T=630KVA>S30=504.8KVA選擇，即選一臺(tái)S9-630/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級(jí)負(fù)荷的備用電源，由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。（2）裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器型式也采用S9，每臺(tái)容量按式SN·T≈（0.6～0.7）S30選擇，即SN·T≈（0.6～0.7）×504.8kVA=(302.9～353.36)kVA因此選兩臺(tái)S9-400/10型低損耗配電變壓器。主變壓器的聯(lián)結(jié)組別均采用Yyn0。3.1.2變電所主結(jié)線方案的選擇按上面考慮的兩種主變壓器的方案可設(shè)計(jì)下列兩種主結(jié)線方案：（1）裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主結(jié)線方案。（2）裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主結(jié)線方案。（3）兩種主結(jié)線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較（表3）。表3兩種主結(jié)線方案的比較比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺(tái)主變的方案裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案技術(shù)指標(biāo)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(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由表2-8差得S9-630的單價(jià)為7.47萬元，而由表4－1查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2×7.47萬元＝14.94萬元由表2-8差得S9-400的單價(jià)為5.31萬元，因此兩臺(tái)綜合投資為4×5.31萬元＝21.24萬元，比一臺(tái)主變方案多投資6.3萬元高壓開關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額查表4-10得GG-1A(F)型柜按每臺(tái)3.5萬元計(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4×1.5×3.5萬元＝21萬元本方案采用6臺(tái)GG-1A(F)柜，其綜合投資約為6×1.5×3.5萬元＝31.5萬元，比一臺(tái)主變方案多投資10.5萬元電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)參照表4-2計(jì)算，主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)每年為3.706萬元（其余略）主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)每年為6.752萬元，比一臺(tái)主變方案多耗3.046萬元交供電部門的一次性供電貼費(fèi)按800元/kVA計(jì)，貼費(fèi)為630×0.08萬元＝50.4萬元貼費(fèi)為2×400×0.08萬元＝64萬元，比一臺(tái)主變方案多交13.6萬元從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主結(jié)線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主結(jié)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。（說明：如果工廠負(fù)荷近期有較大增長的話，則宜采用裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案。3.2短路電流的計(jì)算3.2.1繪制計(jì)算電路（圖1）圖1短路計(jì)算電路3.2.2確定基準(zhǔn)值設(shè)Sd=100MVA，Ud1=10.5kV，低壓側(cè)Ud2=0.4kV，則3.2.3計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值（1）電力系統(tǒng)（2）架空線路由LGJ-150的，而線路長0.3km,故（3）電力變壓器有，故因此繪等效電路，如圖2所示。圖2等效電路3.2.4計(jì)算k-1點(diǎn)（10.5kV側(cè)）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(biāo)幺值（2）三相短路電流周期分量有效值（3）其他短路電流（4）三相短路容量3.2.5計(jì)算k-2點(diǎn)（0.4kV側(cè)）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(biāo)幺值（2）三相短路電流周期分量有效值（3）其他短路電流（4）三相短路容量以上計(jì)算結(jié)果綜合如表4所示。表4短路計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/kA三相短路容量/MVAI’’(3)k－19.29.29.223.513.9167.2k－218.718.718.734.420.413.03.3變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)3.3.110kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)（表5）表510kV側(cè)一次設(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)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度臺(tái)數(shù)裝置地點(diǎn)條件參數(shù)UNI302tima數(shù)據(jù)10kV36.4A(I1N·T)9.2kA23．5kA9.22×1.9=160.8一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)UNINIocimaxt高壓少油斷路器SN10-10I/63010kV630A16kV40kA162×2=5122高壓隔離開關(guān)GN-10/20010kV200A－25.5kA102×5=5005高壓熔斷器RN2-1010kV0.5A50kA－－2電壓互感器JDJ-1010/0.1kV－－－－1電壓互感器JDJZ-10//kV－－－－1電流互感器LQJ-1010kV100/5A－31.8KA813避雷器FS4-1010kV－－－－2戶外式高壓隔離開關(guān)GW4-15G/20015kV200A－－－1表5所選設(shè)備均滿足要求。3.3.2380側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)（表6）表6380V側(cè)一次設(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)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度臺(tái)數(shù)裝置地點(diǎn)條件參數(shù)UNI302tima數(shù)據(jù)380V總742.8A18.7kA34.4kA18.72×0.7=244.8一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)UNINIocimaxt低壓斷路器DW15－1500/3380V1500A40kV1低壓斷路器DZ20－630380V630A(大于I30)一般30kA12低壓斷路器DZ20－200380V200A(大于I30)一般25kA3低壓刀開關(guān)HD13－1500/30380V1500A－1電流互感器LMZJ1－0.5500V1500/5A－1電流互感器LMZ1－0.5500V160/5A100/5A－1表6所選設(shè)備均滿足要求。3.3.3高低壓母線的選擇參照表5-25，10KV母線選LMY－3（40×4），即母線尺寸為40mm×4mm；380V母線選LMY－3（80×8）+50×5，即相母線尺寸為80mm×6mm，中性母線尺寸為50mm×5mm。3.4變電所進(jìn)出線和與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇3.4.110KV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇（1）10KV高壓進(jìn)線的選擇和校驗(yàn)采用LJ型鋁絞線敷設(shè)，接往10KV公用干線。1）按發(fā)熱條件選擇。由I30=36.4A及室外環(huán)境溫度年最熱月平均最高氣溫為33。C，查表8-35,初選LJ－16，其在35。C時(shí)的Ial=93.5>I30,滿足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度。查表8-33，最小截面Amin=35mm2，因此LJ－16不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，故改選LJ－35。由于此線路很短，不需要校驗(yàn)電壓損耗。（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直接埋地敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇。由I30=36.4A及土壤溫度25。C查表8-43，初選纜芯為25mm2的交聯(lián)電纜，其Ial=90A>I30，滿足發(fā)熱條件。2)校驗(yàn)短路穩(wěn)定。計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面Amin=103mm2>25mm2，因此25mm2不滿足短路穩(wěn)定要求，故選擇YJL22－10000－3×120電纜。3.4.2380V低壓出線的選擇（1）饋電給機(jī)加工一車間的線路采用VLV22－1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。1）按發(fā)熱條件選擇。由I30=287A及地下0.8m土壤溫度25。C查表，初選纜芯截面為240mm2，其Ial=319A>I30，滿足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)電壓損耗。因未知變電所到機(jī)加工一車間的距離，因此未能校驗(yàn)電壓損耗。3）短路熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)。滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面Amin=213mm2所選240mm2的纜芯截面大于Amin，滿足短路熱穩(wěn)定度的要求，因此選擇VLV22－1000－3×240+1×120的四芯電纜（中性線芯按不小于相線芯一半選擇，下同）。（2）饋電給鑄造車間的線路采用VLV22－1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上）纜芯截面240mm2聚氯乙烯電纜，即VLV22－1000－3×240+1×120的四芯電纜。（3）饋電給鉚焊車間的線路采用VLV22－1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上）纜芯截面300mm2聚氯乙烯電纜，即VLV22－1000－3×300+1×150的四芯電纜。（4）饋電給電修車間的線路采用VLV22－1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。（方法同上）纜芯截面300mm2聚氯乙烯電纜，即VLV22－1000－3×300+1×150的四芯電纜。3.5變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定3.5.1高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)與信號(hào)回路斷路器采用手力操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其控制與信號(hào)回路如圖3所示。圖3電磁操動(dòng)的斷路器控制與信號(hào)回路WC—控制小母線WL—燈光指示小母線WF—閃光信號(hào)小母線WS—信號(hào)小母線WAS—事故音響小母線WO—合閘小母線SA—控制開關(guān)（操作開關(guān)）KO—合閘接觸器YO—合閘線圈YR—跳閘線圈（脫扣器）KA—保護(hù)裝置QF1～6—斷路器輔助觸點(diǎn)GN—綠色指示燈RD—紅色指示燈ON—合閘OFF—跳閘（箭頭指向?yàn)镾A的返回位置）3.5.2主變壓器的繼電保護(hù)裝置1）裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù)。采用GL15型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流跳閘的操作方式。①過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定。IL.max=2IiN.T=2×630/(1.732×10)=72.7AKrel=1.3Kw=1Kre=0.8Ki=100/5=20Iop=1.3×1×72.7/(0.8×20)=5.9A因此整流為6A。②過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定。整定高最小動(dòng)作時(shí)間為0.5s。③過電流保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn)。Ik.min=IK-2(2)/KT=0.866×18.7/(10/0.4)=648AIop.1=Iop×Ki/Kw=6×20/1=120A,因此保護(hù)靈敏系數(shù)為Sp=648/120=5.4>1.5,滿足靈敏系數(shù)1.5的要求。3）裝設(shè)電流速斷保護(hù)。利用GL15的速斷裝置。①速斷電流的整定。Ik.max=Ik-2(3)=18.7kA,Krel=1.5,Kw=1,Ki=100/5=20KT=10/0.4=25,因此速斷電流為：Iqb=1.5×1×18700/(20×25)=56.1A速斷電流倍數(shù)整定為Kqb=Iqb/Iop=56.1/6=9.35②電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn)。Ik.min=IK-1(2)=0.866×9.2kA=8.0kA,Iqb.1=Iqb×Ki/KWw=56.1×20/1=1122A,因此其保護(hù)靈敏系數(shù)為：Sp=8000/1122=7.1>2,滿足電流速斷靈敏系數(shù)為2的要求。3.6中央信號(hào)裝置中央信號(hào)裝置是指裝設(shè)在變配電所值班室或控制室的信號(hào)裝置。中央信號(hào)裝置包括事故信號(hào)和預(yù)告信號(hào)兩種.中央信號(hào)裝置的要求是：在任一斷路器事故跳閘時(shí)，能瞬時(shí)發(fā)出音響信號(hào)，并在控制屏上或配電裝置有表示事故跳閘的具體斷路器位置的燈光指示信號(hào)。事故音響信號(hào)通常采用電笛（蜂鳴器），應(yīng)能手動(dòng)或自動(dòng)復(fù)歸。中央事故信號(hào)裝置按操作電源分，有直流操作的交流操作的兩類。按事故音響信號(hào)的動(dòng)作特性分，有不能重復(fù)動(dòng)作的和能重復(fù)動(dòng)作的兩種。中央預(yù)告信號(hào)裝置的要求是：當(dāng)供電系統(tǒng)中發(fā)生故障和不正常工作狀態(tài)但不需立即跳閘的情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)發(fā)出音響信號(hào)，并有顯示故障性質(zhì)和地點(diǎn)的指示信號(hào)（燈光或光字牌指示）。預(yù)告音響信號(hào)通常采用電鈴，應(yīng)能手動(dòng)或自動(dòng)復(fù)歸。中央預(yù)告信號(hào)裝置亦有直流操作的和交流操作的兩種，同樣有不能重復(fù)動(dòng)作的和能重復(fù)動(dòng)作的兩種。利用ZC-23型沖擊繼電器的中央復(fù)歸重復(fù)動(dòng)作的事故音響信號(hào)裝置結(jié)線圖3.7電測量儀表這里的“電測量儀表”按GBJ63—90《電力裝置的電測量儀表裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的定義，“是對(duì)電力裝置回路的電力運(yùn)行參數(shù)所經(jīng)常測量、選擇測量、記錄用的儀表和作計(jì)費(fèi)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析考核管理用的計(jì)量儀表的總稱?！睘榱吮O(jiān)視供電系統(tǒng)一次設(shè)備（電力裝置）的運(yùn)行狀態(tài)和計(jì)量一次系統(tǒng)消耗的電能，保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)合理地運(yùn)行，工廠供電系統(tǒng)的電力裝置中必須裝設(shè)一定數(shù)量的電測量儀表。電測量儀表按其用途分為常用測量儀表和電能計(jì)量儀表兩類，前者是對(duì)一次電路的電力運(yùn)行參數(shù)作經(jīng)常測量、選擇測量和記錄用的儀表，后者是對(duì)一次電路進(jìn)行供用電的技術(shù)經(jīng)濟(jì)考核分析和對(duì)電力用戶用電量進(jìn)行測量、計(jì)量的儀表，即各種電度表。3.8變配電裝置中各部分儀表的配置供電系統(tǒng)變配電裝置中各部分儀表的配置要求如下：3.8.1在工廠的電源進(jìn)線上，或經(jīng)供電部門同意的電能計(jì)量點(diǎn)，必須裝設(shè)計(jì)費(fèi)的有供電度表和無功電度表，而且宜采用全國統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的電能計(jì)量柜。為了解負(fù)荷電流，進(jìn)線上還應(yīng)裝設(shè)一只電流表。3.8.2變配電所的每段母線上，必須裝設(shè)電壓表測量電壓。在中性點(diǎn)非有效接地的（即小接地電流的）系統(tǒng)中，各段母線上還應(yīng)裝設(shè)絕緣監(jiān)視裝置。如出線很少時(shí)，絕緣監(jiān)視電壓表可不裝設(shè)。3.8.335～110/6～10KV的電力變壓器，應(yīng)裝設(shè)電流表、有功功率表、無功功率表、有功電能表和無功電能表各一只，裝在哪一側(cè)視具體情況而定。6～10/3～6KV的電力變壓器，在其一側(cè)裝設(shè)電流表、有功和無功電度表各一只。6～10/0.4KV的電力變壓器，在高壓側(cè)裝設(shè)電流表和有功電度表各一只，如為單獨(dú)經(jīng)濟(jì)核算單位的變壓器，還應(yīng)裝設(shè)一只無功電度表。3.8.43～10KV的配電線路，應(yīng)裝設(shè)電流表、有功和無功電度表各一只。如不是送往單獨(dú)經(jīng)濟(jì)核算單位時(shí)，可不裝無功電度表。當(dāng)線路負(fù)荷在5000KV·A及以上時(shí)，可再裝設(shè)一只有功功率表。3.8.5380V的電源進(jìn)線或變壓器低壓側(cè)，各相應(yīng)裝一只電流表。如果變壓器高壓側(cè)未安裝設(shè)有功電度表一只。3.8.6低壓動(dòng)力線路上，應(yīng)安裝一只電流表。低壓照明線路及三相負(fù)荷不平衡率大于15%的線路上，應(yīng)裝設(shè)三只電流表分別測量三相電流。如需計(jì)量電能，一般應(yīng)裝設(shè)一只三相四線有功電度表。對(duì)負(fù)荷平衡的動(dòng)力線路，可只裝設(shè)一只單相有功電度表，實(shí)際電能按其計(jì)度的3倍計(jì)。3.8.7并聯(lián)電力電容器組的回路上，應(yīng)裝設(shè)三只電流表，分別測量三相電流，并應(yīng)裝設(shè)一只無功電度表。3.9絕緣監(jiān)視裝置絕緣監(jiān)視裝置用于小接地電流的系統(tǒng)中，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)單相接地故障，設(shè)法處理，以免故障為兩相接地短路，造成停電事故。6～35KV系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視裝置，可采用三相雙繞組電壓互感器和三只電壓表，也可采用三個(gè)單相三繞組電壓互感器或者一個(gè)三相五芯柱三繞組電壓互感器。接成Y0的二次繞組，其中三只電壓表均接各相的相電壓。當(dāng)一次電路其中一相發(fā)生接地故障時(shí)，電壓互感器二次側(cè)的對(duì)應(yīng)相的電壓表指零，其它兩相的電壓表讀數(shù)則升高到線電壓。由指零電壓表的所在相即可得知該相發(fā)生了單相接地故障，但不能判明是哪一條線路發(fā)生了故障，因此這種絕緣監(jiān)視裝置是無選擇性的，只適于出線不多的系統(tǒng)及作為有選擇性的單相接地保護(hù)的一種輔助裝置。3.10防雷3.10.1防雷設(shè)備防雷的設(shè)備主要有接閃器和避雷器。其中，接閃器就是專門用來接受直接雷擊（雷閃）的金屬物體。接閃的金屬稱為避雷針。接閃的金屬線稱為避雷線，或稱架空地線。接閃的金屬帶稱為避雷帶。接閃的金屬網(wǎng)稱為避雷網(wǎng)。避雷器是用來防止雷電產(chǎn)生的過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。3.10.2防雷措施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)雷電過電壓時(shí)，頂線絕緣子上的保護(hù)間隙被擊穿，通過其接地引下線對(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。如果采用一次ARD，使斷路器經(jīng)0.5s或稍長一點(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。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。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。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)），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。3.11接地3.11.1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，稱為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接地體，或稱接地極。專門為