[优秀毕业设计精品]某电机制造总厂降压变电所的电气设计

1、电气工程课程设计报告 题 目某电机制造总厂降压变电所的电气设计姓 名学 号班 级电气工程及其自动化0804指导老师完成日期2011/2/10前言 供配电技术，就是研究电力的供应及分配的问题。电力，是现代工业生产、民用住宅、及企事业单位的主要能源和动力，是现代文明的物质技术基础。没有电力，就没有国民经济的现代化。现代社会的信息化和网络化，都是建立在电气化的基础之上的。因此，电力供应如果突然中断，则将对这些用电部门造成严重的和深远的影响。 所以，作好供配电工作，对于保证正常的工作、学习、生活将有十分重要的意义。供配电工作要很好的为用电部门及整个国民经济服务，必须达到以下的基本要求：（1）安全在电力

2、的供应、分配及使用中，不发生人身事故和设备事故。（2）可靠应满足电力用户对供电可靠性和连续性的要求。（3 优质应满足电力用户对电压质量和频率质量的要求。（4）经济应使供配电系统投资少，运行费用低，并尽可能的节约电能和减少有色金属消耗量。 另外，在供配电工作中，还应合理的处理局部和全局，当前与长远的关系，即要照顾局部和当前利益，又要有全局观点，能照顾大局，适应发展。 本次课程设计的题目是：某电机制造总厂降压变电所的电气设计；内容主要有：工厂负荷计算和无功功率计算及补偿；变电所型式及位置的选择；变电所主变压器及主接线方案的选择；短路电流计算；变电所一次设备的选择与校验；变电所高压进线和引入电缆的选

3、择；以及变电所二次回路方案的选择和变电所继电保护，防雷保护。 由于电气设备种类繁多，以及手头资料的限制，所以我并不能保证所选设备为最合适。本次设计尚有不完整的地方，请指导老师批评指正。目录前言1第一部分 设计任务书4（一）设计题目4（二）设计要求4（三）设计依据41工厂总平面图42.工厂负荷情况53供电电源情况54气象资料5第二部分：设计说明书6（一）负荷计算和无功功率计算6（二）无功功率补偿8第三部分 变电所位置与型式的选择10第四部分 变电所主变压器及主接线方案的选择111.变电所主变压器的选择112主接线方案的设计12（1）变配电所主接线的选择原则12（2）变电所主接线方案的选择13第五

4、部分 短路电流计算151. 计算电路152. 短路计算基准值153. 计算系统各元件阻抗标幺值，绘制等效电路图：154求电源点至短路点的总阻抗及短路电流、容量。16第六部分 变电所一次设备的选择校验171. 一次设备的选择校验原则172.变电所一次设备的选择校验表18第七部分 变电所进出线与邻近单位联络线的选择201 .10kv高压进线和引入电缆的选择20(1) 10kv高压进线的选择校验20(2) 由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验202. 380v低压出线的选择21(1)成品试验站21(2)电机制造分厂22(3)芯片制造分厂22(4)特种电机分厂22(5)铸造分厂22(6)锻造分厂

5、22(7)原材料分厂22(8)机加工分厂22(9)线圈制造厂23(10)锅炉房23(11) 生活区233. 作为备用电源的高压联络线的选择校验23(1)按发热条件选择23(2)校验电压损耗24(3)短路热稳定校验24第八部分 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定251.变电所二次回路方案的选择252. 变电所的保护装置253.装设电流速断保护264.作为备用电源的高压联络线的继电保护装置26第九部分 降压变电所防雷与接地装置的设计271变电所的防雷保护272. 变电所公共接地装置的设计28第十部分 课程设计心得体会29第十一部分 参考资料30第十二部分 附图30第一部分 设计任务书（一）设

6、计题目某电机制造总厂降压变电所的电气设计（二）设计要求要根据本厂所能取得的电源及用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂的发展，按照安全可靠，技术先进，经济合理的要求，确定变电所的位置与形式，确定主变压器的台数和分变压器的台数，容量及类型。选择变电所主要接线方案及高低压设备进、出线。确定二次回路方案，选择整定继电器保护装置，确定防雷和接地保护装置，（横线部分内容本次课程设计不作具体要求）最后按要求写出设计说明书，绘制设计图样。（三）设计依据1工厂总平面图2.工厂负荷情况本厂多数分厂为两班制，年最大负荷小时数为6800小时，日最大负荷持续时间为8小时。除特种电机分厂、成品试验站为一级负荷，铸造分厂、

7、锅炉房为二级负荷外，其余为三级负荷。本总厂的负荷统计资料如表0所示。 表0 工厂负荷统计资料厂方编号厂方名称负荷类别设备容量(kw)额定电压(kv)功率因素costan需要系数kd1成品试验站动力1，50002，20001，102，0.380.820.871.370.50.6照明6120.381.000.70.92电机制造分厂动力60.380.60.681.170.180.25照明6121.000.70.93新品制造分厂动力10000.380.60.71.160.20.3照明5101.000.70.94特种电机分厂动力7000.380.650.721.230.650.7照明5101.000.7

8、0.95铸造分厂动力1700.380.60.71.020.50.6照明6121.000.70.96锻造分厂动力3800.380.620.681.170.30.35照明5101.000.70.97原材料分厂动力1500.380.630.721.170.30.36照明481.000.70.98机加工分厂动力5000.380.60.651.120.220.32照明5101.000.70.99线圈制造分厂动力 3200.380.60.71.170.20.3照明6121.000.70.910锅炉房动力1200.380.80.91.050.60.8照明351.000.70.911生活区照明6000.380

9、.91.00.50.70.83供电电源情况按照该总厂与当地供电部门鉴定的供电用电协议规定，该厂可以离厂5000米和8000米（0.4/km）两处的35kv的公用电源干线上取得工作电源。干线首端所装设的高压断路器的断流容量为800mva。该干线的走向见厂平面图。4气象资料最热月平均最高温度为35，平均温度为18，最高月平均土壤温度为30。第二部分：设计说明书（一）负荷计算和无功功率计算1单组用电设备计算负荷的计算公式a) 有功计算负荷(单位为kw)=，为需要系数b) 无功计算负荷(单位为kva)=tanc）视在计算负荷(单位为kva)d计算电流，为用电设备的额定电压。2多组用电设备计算负荷的计算

10、公式a)有功计算负荷(单位为kw)式中是所有设备组有功计算负荷之和，是有功负荷同时系数，可取（0.85-0.95）b）计算无功负荷(单位为kvar),其中：是所有设备无功之和；是无功负荷同时系数，可取0.90.97c）视在计算负荷（单位kva） d）计算电流（单位a） 经过计算，得到各厂房和生活区的负荷计算表，如下图所示（额定电压取380v）表1 某电机制造总厂负荷计算表厂方编号厂方名称负荷类别设备容量pe(kw)功率因素costan需要系数kd计算负荷 (kva)(kva)s30(kva)(a)1成品试验站动力1，50002，20000.601.370.6300012004110164450

11、8820352933091照明101.000.880812小计2电机制造分厂动力6000.651.170.2120140.4185281照明101.000.880812小计610128140.41932933新品制造分厂动力10000.651.160.25250290385584照明81.000.86.406.49.7小计10082572903915944特种电机分厂动力7000.631.230.68476585.57561148照明81.000.86.406.49.7小计708582585.576211585铸造分厂动力1700.71.020.5593.595.4134204照明101.00

12、0.880812小计18010295.41422166锻造分厂动力3800.651.170.35133155.6205311照明81.000.86.406.49.7小计388140155.63013217原材料分厂动力1500.651.170.3552.561.481123照明61.000.84.804.87.3小计15657.561.4861308机加工分厂动力5000.661.120.25125140190289照明81.000.86.406.49.7小计5081311401963009线圈制造分厂动力3200.651.170.258093.6123187照明101.000.880812小

13、计3308893.613119910锅炉房动力1200.691.050.78488.2122185照明41.000.83.203.24.9小计1248788.212519011生活区照明6000.90.50.75450225500760总计（380v侧）动力594033313519照明682计入：=0.9 =0.90.682908316742996532备注：该电机制造总厂设备负荷很大，类型繁多，而供电线路又为35kv，厂内电压等级分别为10kv与0.38kv，因此变电所需进行两次降压变换。由35kv降至10kv，成品试验站一部分从此取得电源，此外10kv继续降至0.38kv，供其他分厂取得电

14、源。（二）无功功率补偿 无功功率的人工补偿装置主要有同步补偿器和并联电抗器两种。由于并联电抗器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因并联电抗器在供电系统中应用最为普遍。由负荷计算表1.1知，该厂380v侧最大负荷时功率因数只有0.68。而供电部门要求该厂10kv进侧最大负荷时功率因数不小于0.92，二次侧大于0.86，因此现有情况明显不符合要求。考虑主变压器无功损耗远大于有功损耗，因此0.38kv侧最大负荷时功率因数因稍大于0.86。由前面备注所述，变电所需进行两次降压变换，因此无功补偿也较繁琐。可以取0.95来计算补偿容量：1.第一次无功功率补偿：=pc(2)

15、tan(arccos0.68)-tan(arccos0.86)=1442(kvar)s30=3381 =0.86考虑到各种损耗，取qb应稍大于1442kvar参照图1.1，选pgj1型低压自动补偿评屏，并联电容器为bw0.4-14-3型，采用其方案2（主屏）1台和方案3（辅屏）12台相结合，总共容量为112kvar13=1456kvar。补偿前后，变压器的低压侧的有功计算负荷基本不变，而无功计算负荷减小。视在功率变3381kva，计算电流=4736a，功率因数提高。因此无功补偿后，工厂0.38kv侧和对应10kv侧的计算负荷如表1.2所示。表1.2第一次无功功率补偿后工厂的计算负荷项目计算负荷

16、/kw/kvar/kva/a0.38kv补偿前负荷0.6829083167429965320.38kv无功补偿容量-14560.38kv补偿后容量0.862908171133745126主变压器功率损耗0.015=510.06=103对应10kv侧负荷计算0.8522959181434712002第二次无功功率补偿：=pc(2)tan(arccos0.703)-tan(arccos0.92)=3498(kvar)s30=6477 =0.92参照图1.1，选pgj1型低压自动补偿评屏，并联电容器为bw0.4-14-3型，采用其方案2（主屏）1台和方案3（辅屏）30台相结合，总共容量为112kva

17、r31=3472kvar（近似完成了补偿任务）。补偿前后，变压器的低压侧的有功计算负荷基本不变，而无功计算负荷减小。视在功率变6447kva，计算电流=372a，功率因数提高。在无功补偿前，功率因数为0.703，无功补偿后近似为0.92。与此同时计算电流也减小了，则供电系统中各元件的功率损耗也相应减小，因此无功补偿的经济效益十分可观。因此第二次无功补偿后，工厂10kv侧和35kv侧的计算负荷如表1.2所示。图1.1 pgj型无功功率自然补偿屏接线方案表1.3第二次无功功率补偿后工厂的计算负荷项目计算负荷/kw/kvar/kva/a10kv补偿前总负荷0.685959（3000+2959）603

18、7（1927+4110）848249010kv侧总无功补偿容量-349810kv侧补偿后总容量0.92595925396477374主变压器功率损耗0.015=890.06=152对应35kv侧负荷计算0.914604826916620109第三部分 变电所位置与型式的选择变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定。在工厂总平面图的下边和左侧，分别作一直角坐标的轴和轴，然后测出各车间（建筑）和宿舍区负荷点的坐标位置，、分别代表厂房1、2、3.10号的功率，有所给总厂平面图近似测定各分厂负荷点坐标如下（2.5，9）、（2.5，5.5）、（6.5，9）、（6.5，5.

19、5）、（6.5，2）、（11，11.5）、（11，9）、（11，6.5）、（11，4）、（15.5，9），并设（1，1）为生活区的中心负荷，如图3-1所示。而工厂的负荷中心假设在p(,),其中p=+=。因此仿照力学中计算中心的力矩方程，可得负荷中心的坐标： （3-1） （3-2）把各车间的坐标代入（3-1）、（3-2），得到=3.686，=7.717 ，因此近似取点（3.7,7.7）。由计算结果可知，工厂的负荷中心在1号厂房（成品试验站）的东北角。考虑到周围环境及进出线方便，决定在1号厂房的东侧紧靠厂房建造工厂变电所，器型式为附设式。坐标位置如下图所示： y x图 按功率矩法确定负荷中心第四部

20、分 变电所主变压器及主接线方案的选择1.变电所主变压器的选择易知，为本电机制造总厂所设计的为35kv/10kv，10kv/380v总降压变电所，其中，35kv/10kv: smax=6620kva, 10kv/380v: smax=3471kva,根据工厂负荷情况及电源情况，以及从可靠性的计算结果表明，总降压变电所中采取35kv/10kv侧设置一台变压器，10kv/380v侧设置两台变压器并采用暗备用的备用方式（每台变压器都按最大负荷的70%选择，正常情况下两台变压器都参加工作，这时每台变压器均承担50%最大负荷，变压器在正常工作情况下的负荷率50%/70%=70%,完全满足经济工作的要求。在

21、故障情况下，由于x=6620 kva，即选一台sz11-7000kva/35kv型配电变压器。至于工厂二级负荷的备用电源，考虑由邻近单位相邻的高压联络线来承担。b）两台变压器容量根据以下两式来确定：备注 ：(2)式表明每台主变压器容量不应小于全部一、二级负荷的计算负荷之和 即：因此选两台sl-3000kva/10kv型配电变压器。工厂二级负荷的备用电源考虑由邻近单位相邻的高压联络线来承担。主变压器的联结组均为yyn0。选择变压器后，总简化供电线路如下：2主接线方案的设计（1）变配电所主接线的选择原则（1）当满足运行要求时，应尽量少用或不用断路器，以节省投资。（2）当供电电源只有一条线路，变电所

22、装设单台变压器时，宜采用线路变压器组接线。（3）当变电所有两台变压器同时运行是，二次侧应采用由断路器分段的单母线接线。分段熔断器除具有分段隔离开关的作用外，与继电保护配合，还能切断负荷电流，故障电流以及实现自动分合闸。另外，检修故障段母线时，可直接操作分段断路器分段隔离开关，而且不引起正常段停电，保证其继续正常运行。（4）变电所的接线应从安全，可靠，灵活，经济出发。（5）为了限制配出线短路电流，即有多台主变压器同时运行的变电所，应采用变压器分列运行。（6）接在线路上的避雷器，不宜装设隔离开关；但接在母线上的避雷器，可与电压互感器合用一组隔离开关。（7）当低压母线为双电源，且变压器低压侧总开关和

23、母线分段开关采用低压断路器时，在总开关的出线侧及母线分段开关的两侧，宜装设刀开关或隔离开关。（8）变压器低压侧为0.4kv的总开关宜采用低压断路器或隔离开关。当有继电保护或则自动切换电源要求时，低压侧总开关和母线分段开关均应采用低压熔断器。（9）由地区电网供电的变配电所电源出现触，宜装设供计费用的专用电压、电流互感器（一般都安装计量柜）（10）610kv固定式配电装置出线侧，在架空线路或则有反馈可能的电缆出线回路，应装设线路隔离开关。（11）采用610kv熔断器负荷开关固定式配电装置时，应该在电源侧装设隔离开关。（2）变电所主接线方案的选择方案一：高，低压侧均采用单母线分段。优点：用断路器把母

24、线分段后，对重要用户可以从不同母线引出两个回路，用两个电路供电；当一段母线故障时，分段断路器自动切除故障母线保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户断电。缺点：当一段母线或母线隔离开关检修时该母线各处均需停电；当出线为双回路时架空线路出现交叉跨越；扩建时须向两个方向均衡扩建。方案二：单母线分段带旁路。优点：具有单母线分段全部优点，在检修断路器是不会中断对用户供电。缺点：常用于大型电厂和变电枢纽，投资高。方案三:高压侧采用单母线，低压侧采用单母线分段。优点：任一主变压器检修或发生故障时，通过切换操作，即可迅速恢复对整个变电所的供电。缺点：在高压母线或电源进线端进行检修或发生故障时，整个变电所仍需

25、停电。以上三种方案均能满足主接线要求，采用方案三时虽经济最佳，但是其可靠性相比其他两方案差；采用方案二所需的断路器数量多，接线复杂，其经济性能差；采用方案一既能满足符合供电要求又较经济，故本次设计选用方案一。根据主接线方案，近似画出主接线简图如下： 图四降压变电所主电气接线简图第五部分 短路电流计算1. 计算电路2. 短路计算基准值设基准容量为=100mva，基准电压。即高压侧为=37kv，低压侧为=10.5kv以及=0.4kv。则：3. 计算系统各元件阻抗标幺值，绘制等效电路图：1.电力系统：断路器短路容量为800mva，则：=100mva/800mva=0.125 2.架空线路：查表，lg

26、j-185的线路阻抗为0.33，则 3.电力变压器：又由35kv/10kvv效电路图变压器短路电压百分值，则：而10kv/0.38kv变压器短路电压百分值，则： 因此，等效电路如下：4求电源点至短路点的总阻抗及短路电流、容量。1）点: 则其对应的三相短路电流周期分量有效值： 从而: 又由于是高压系统，则=1.8冲击电流：所以短路冲击电流的有效值为： 或者： 三相短路容量： 同理计算的、点结果如下所示：短路点三相短路电流/ka三相短路容量/kva1.2460.8034.4179.9385.89480.32.2460.44564.140118.0269.7544.5注：属于高压系统，因此=1.8，

27、属于低压系统，因此=1.3。第六部分 变电所一次设备的选择校验1. 一次设备的选择校验原则（1）按工作电压选则 设备的额定电压一般不应小于所在系统的额定电压，即。而高压设备的额定电压应不小于其所在系统的最高电压，即。查表知: =10kv， =11.5kv，高压开关设备、互感器及支柱绝缘额定电压=12kv，穿墙套管额定电压=11.5kv，熔断器额定电压=12kv。（2）按工作电流选择设备的额定电流不应小于所在电路的计算电流，即（3）按断流能力选择设备的额定开断电流或断流容量，对分断短路电流的设备来说，不应小于它可能分断的最大短路有效值或短路容量，即或对于分断负荷设备电流的设备来说，则为，为最大负

28、荷电流。 (4 ) 隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验a)动稳定校验条件或、分别为开关的极限通过电流峰值和有效值，、分别为开关所处的三相短路冲击电流瞬时值和有效值b)热稳定校验条件 2.变电所一次设备的选择校验表（1）.35kv侧一次设备的选择校验 表6-1 35kv一次侧设备的选择校验选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度其它装置地点条件参数(kv)(a)(ka)（ka）数据35kv109a6.3416.17ka一次设备型号规格额定参数高压断路器sw3-3535kv630a6.617ka高压隔离开关gw4-40.535kv6304000a-50125 ka高压熔断器rn1-35

29、35 kv40a50 ka-电流互感器lcz-3535kv201000a-=84.8 ka=676二次负荷2 避雷针fs4-3535kv-易知，对于上面的分析，如表6-1所选一次设备均满足要求。（2）10kv侧一次设备的选择校验 表6-2 10 kv一次侧设备的选择校验选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度其它装置地点条件参数数据10kv346.2a4.417ka9.938ka一次设备型号规格额定参数高压断路器sn10-10i/63010kv630ka16ka40 ka高压隔离开关gn19-10/40010kv400a-31.5 ka高压熔断器rn2-1010kv0.5a50 ka-电压

30、互感器jdz-1010/0.1kv-联结组i/i-12电压互感器jdzj-10-电流互感器lqj-1010kv400/5a-=90.5 ka=900二次负荷0.6避雷针fs4-1010kv-易知，对于上面的分析，如表6-2所选一次设备均满足要求。（3）380v侧一次设备的选择校验同样，做出380v侧一次设备的选择校验，如表6-3所示，所选数据均满足要求。 表6-3 380v一次侧设备的选择校验选择校验项目电压电流断流能力动态定度热稳定度其它装置地点条件参数-数据380v总5126a64.14ka118ka-一次设备型号规格额定参数-低压断路器dw15-5500380v5500a80ka-低压断

31、路器dw16-4000380v4000a（小于）80ka-低压断路器dwx15-600380v600a（小于）70ka(一般)-低压刀开关hd13-1500/30380v1500a-电流互感器lmzj1-0.5500v3000/5a-电流互感器lmz1-0.5500v100/5a160/5a-3. 高低压母线的选择查工厂供电设计指导表5-28得到，10kv母线选lmy-3(404mm),即母线尺寸为40mm4mm;380v母线选lmy-3们2（12010）+8010，即相母线尺寸为2120mm10mm，而中性线母线尺寸为80mm10mm。第七部分 变电所进出线与邻近单位联络线的选择1 .10k

32、v高压进线和引入电缆的选择(1) 10kv高压进线的选择校验采用lgj型钢芯铝绞线架空敷设，接往10kv公用干线。a).按发热条件选择由=374 a及室外环境温度33，查工厂供电设计指导表8-36得，初选lgj-150,其35c时的=391a,满足发热条件。b).校验机械强度查工厂供电设计指导表8-34得，铝及铝合金线10kv时，最小允许截面积=35，而lgj-150满足要求，故选它。由于此线路很短，故不需要校验电压损耗。(2)由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验 采用yjl22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆之间埋地敷设。a)按发热条件选择由=374a及土壤环境25，查工厂供电设

33、计指导表8-44得，初选缆线芯截面为500的交联电缆，其=428a,满足发热条件。b)校验短路热稳定按式式中：a-母线截面积，单位为；-满足热路稳定条件的最大截面积，单位为；c为材料热稳定系数；为母线通过的三相短路稳态电流，单位为a；短路发热假想时间，单位为s。本电缆线中=4.417 ka，=0.5+0.2+0.05=0.75s，终端变电所保护动作时间为0.5s，断路器断路时间为0.2s，c=77，把这些数据代入公式中得，满足发热条件。 b） 校验电压损耗由图1.1所示的工厂平面图量得变电所至1号厂房距离约为288m，而查工厂供电设计指导表8-42得到120的铝芯电缆的=0.31 （按缆芯工作

34、温度75计），=0.07，又1号厂房的=94kw, =91.8 kvar，故线路电压损耗为=5%。c）短路热稳定度校验不满足短热稳定要求，故改选缆芯截面为240的电缆，即选vlv22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择，下同。(2)电机制造分厂馈电给2号厂房（锻压车间）的线路，亦采用vlv22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上，从略）。(3)芯片制造分厂馈电给3号厂房（热处理车间）的线路，亦采用vlv22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上，从略）。(4)特种

35、电机分厂馈电给4号厂房（电镀车间）的线路，亦采用vlv22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上，从略）。(5)铸造分厂馈电给5号厂房的线路 亦采用vlv22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上，从略）。(6)锻造分厂馈电给6号厂房（工具车间）的线路 亦采用vlv22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上，从略）。(7)原材料分厂馈电给7号厂房（金工车间）的线路 亦采用vlv22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上，从略）。(8)机加工分厂

36、馈电给8号厂房（锅炉房）的线路 亦采用vlv22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上，从略）。(9)线圈制造厂馈电给9号厂房（装配车间）的线路 亦采用vlv22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上，从略）。(10)锅炉房馈电给10号厂房（机修车间）的线路 亦采用vlv22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上，从略）。(11) 生活区馈电给生活区的线路采用blx-1000型铝芯橡皮绝缘线架空敷设。1）按发热条件选择 由i30=760a及室外环境温度（年最热月平均气温）33，初选

37、blx-1000-1300，其33时ial800ai30,满足发热条件。2）效验机械强度 查表可得，最小允许截面积amin=10mm2，因此blx-1000-1300满足机械强度要求。3）校验电压损耗 查工厂平面图可得变电所至生活区的负荷中心距离600m左右，而查工厂供电设计指导表8-36得其阻抗值与blx-1000-1300近似等值的lj-300的阻抗=0.14，=0.30（按线间几何均距0.8m），又生活区的=450kw，=225kvar，因此=5%不满足满足允许电压损耗要求。为确保生活用电（照明，家电）的电压质量，因此决定采用四回blx-1000-1120的三相架空线路对生活区供电。pe

38、n线均采用blx-1000-175橡皮绝缘线。重新校验电压损耗，完全合格。3. 作为备用电源的高压联络线的选择校验采用yjl2210000型交联聚氯乙烯绝缘的铝心电缆，直接埋地敖设，与相距约2km的邻近单位变配电所的10kv母线相连。(1)按发热条件选择 工厂二级负荷容量共267kva(铸造分厂142kva+锅炉房125kva)，最热月土壤平均温度为25。查表工厂供电设计指导8-43，初选缆心截面为16的交联聚乙烯绝缘的铝心电缆，其满足要求。(2)校验电压损耗 由表工厂供电设计指导8-41：可查得缆芯为16的铝 （缆芯温度按80计），而二级负荷的,，线路长度按2km计，因此 由此可见满足要求电

39、压损耗5%的要求。(3)短路热稳定校验 按本变电所高压侧短路电流校验，由前述引入电缆的短路热稳定校验，可知缆芯16的交联电缆是满足热稳定要求的。而邻近单位10kv的短路数据不知，因此该联路线的短路热稳定校验计算无法进行，只有暂缺。 综合以上所选变电所进出线和联络线的导线和电缆型号规格如表 7-1所示。表7-1 进出线和联络线的导线和电缆型号规格线 路 名 称导线或电缆的型号规格10kv电源进线lgj-150铝绞线（三相三线架空）主变引入电缆yjl22100003500交联电缆（直埋）380v低压出线至1号厂房vlv22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆5根至2号厂房vlv2210003240+1

40、120四芯塑料电缆（直埋）至3号厂房vlv2210003240+1120四芯塑料电缆（直埋）至4号厂房vlv2210003240+1120四芯塑料电缆（直埋）至5号厂房vlv2210003240+1120四芯塑料电缆（直埋）至6号厂房vlv2210003240+1120四芯塑料电缆（直埋）至7号厂房vlv2210003240+1120四芯塑料电缆（直埋）至8号厂房vlv2210003240+1120四芯塑料电缆（直埋）至9号厂房vlv2210003240+1120四芯塑料电缆（直埋）至10号厂房vlv2210003240+1120四芯塑料电缆（直埋）至生活区四回路，每回路3blx-1000-1

41、120+1blx-1000-175橡皮线（三相四线架空线）与临近单位10kv联络线yjl2210000316交联电缆（直埋）第八部分 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定1.变电所二次回路方案的选择 a)高压断路器的操作机构控制与信号回路 断路器采用弹簧储能操作机构，其控制与信号回路如工厂供电设计指导图6-13所示。 b)变电所的电能计量回路变电所高压侧装设专用计量柜，其上装有三相有功电能表和无功电能表，分别计量全厂消耗的有功电能和无功电能，并以计算每月工厂的平均功率因数。计量柜由有关供电部门加封和管理。c)变电所的测量和绝缘监察回路 变电所高压侧装有电压互感器避雷器柜。其中电压互感器为3

42、个jdzj10型，组成（开口三角）的接线，用以实现电压测量和绝缘监视，其接线图见工厂供电设计指导图6-8。作为备用电源的高压联路线上，装有三相有功电能表和三相无功电能表、电流表，接线图见工厂供电设计指导图6-9。高压进线上，也装上电流表。低压侧的动力出线上，均装有有功电能表和无功电能表，低压照明线路上，装上三相四线有功电能表。低压并联电容器组线路上，装上无功电能表。每一回路均装设电流表。低压母线装有电压表，仪表的准确度等级按规范要求。2. 变电所的保护装置(1)主变压器的继电保护装置 a）装设瓦斯保护。当变压器油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，瞬时动作于信号；当产生大量的瓦斯时，应动作于跳闸

43、。 b）装设反时限过电流保护。采用电磁式dl/11电流继电器，两相两继电器式接线，去分流跳闸的操作方式。(2)过电流保护动作电流的整定 其中，可靠系数，接线系数，继电器返回系数，电流互感器的电流比=100/5=20 ，因此动作电流为： 注：电磁式dl/11电流继电器整定电流范围：0.0025200a，因此过电流保护动作电流整定为60a。(3)过电流保护动作时间的整定 因本变电所为电力系统的终端变电所，故其过电流保护的动作时间（10倍的动作电流动作时间）可整定为最短的0.5s 。(4)过电流保护灵敏度系数的检验式中，=0.86664.14ka/(10kv/0.4kv)=2.22 ka，因此其灵敏

44、度系数为： 因此，满足灵敏度系数的1.5的要求。3.装设电流速断保护 利用dl11的速断装置。(1)速断电流的整定：利用式，其中，因此速断保护电流为速断电流倍数整定为(注意不为整数,但必须在28之间)(2)电流速断保护灵敏度系数的检验利用式，其中，因此其保护灵敏度系数为1.5从工厂供电课程设计指导表6-1可知，按gb5006292规定，电流保护的最小灵敏度系数为1.5，因此这里装设的电流速断保护的灵敏度系数是达到要求的。、4.作为备用电源的高压联络线的继电保护装置（1）装设反时限过电流保护。亦采用dl13型电磁式电流继电器，两相两继电器式接线，去分跳闸的操作方式。a)过电流保护动作电流的整定,

45、利用式，其中=2，又由备用电源为一二级负荷准备，所以考虑一二级负荷（），取， =1，=0.8， =50/5=10，因此动作电流为： 因此过电流保护动作电流整定为60a。b)过电流保护动作时间的整定按终端保护考虑，动作时间整定为0.5s。c)过电流保护灵敏系数因资料不全，暂缺。（2）装设电流速断保护采用gl15型继电器的电流速断装置。但因数据资料不全，其整定计算亦暂缺。（3）变电所低压侧的保护装置a）低压总开关采用dw151500/3型低压断路器，三相均装设过流脱钩器，既可保护低压侧的相间短路和过负荷，而且可保护低压侧单相接地短路。脱钩器动作电流的整定可参看参考文献和其它有关手册。b）低压侧所有

46、出线上均采用dz20型低压短路器控制，其瞬间脱钩器可实现对线路的短路故障的保护，限于篇幅，其整定计算亦从略。第九部分 降压变电所防雷与接地装置的设计1变电所的防雷保护（1）直击防雷保护 在变电所屋顶装设避雷针或避雷带，并引进出两根接地线与变电所公共接装置相连。如变电所的主变压器装在室外和有露天配电装置时，则应在变电所外面的适当位置装设独立避雷针，其装设高度应使其防雷保护范围包围整个变电所。如果变电所在其它建筑物的直击雷防护范围内时，则可不另设独立的避雷针。按规定，独立的避雷针的接地装置接地电阻（表9-6）。通常采用3-6根长2.5 m的钢管，在装避雷针的杆塔附近做一排和多边形排列，管间距离5 m，打入地下，管顶距地面0.6 m。接地管间用40mm4mm 的镀锌扁钢焊接相接。引下线用25 mm 4 mm的镀锌扁钢，下与接地体焊接相连，并与装避雷针的杆塔及其基础内的钢筋相焊接，上与避雷针焊接相连。避雷针采用直径20mm的镀锌扁钢，长11.5。独立避雷针的接地装置与变电所公共接地装置应有3m以上的距离。（2）雷电侵入波的防护 a)在10kv电源进线的终端杆上装设fs410型阀式避雷器。其引下线采用2