KV变电所次系统设计

1、作者:日期:1 前言1。1 毕业设计背景 随着工业自动化的进一步地深入 , 工业生产过程自动化的要求， 合理、 经济和运行可靠的供配 电设计已成为工业生产和电力系统的一个重要课题。工厂供电，就是指工厂所需电能的供应 和分配，亦称工厂配电。众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由 其它形式的能量转换而来， 又易于转换为其它形式的能量以供应用 ; 电能的输送和分配既简单 经济，又便于控制、 调节和测量， 有利于实现生产过程自动化。 因此 ,电能在现代工业生产及 整个国民经济生活中应用极为广泛。1.2 毕业设计意义 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所

2、占的比重一般很 小（ 除电化工业外 ）. 电能在工业生产中的重要性， 并不在于它在产品成本中或投资总额中所占 的比重多少 , 而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量， 提高劳动生产率 ,降低生产成本 ,减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动 化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。 其中包括严重的经济损失和人的生命财产安全。因此,做好工厂供电工作对于发展工业生产 , 实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能 源节约是工厂供电工作的一个重要方面 , 而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略 意义，因此做好工

3、厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。1。3 设计主要内容本设计主要从大致的 35kV变电所一次系统设计出发，对 35kV变电所各个车间进行简单的设 计和计算。首先，对已知的设计原始资料进行分析和舍取，可以大概地了解变电所的设计要 求。接着，对变电所各个车间变电所以及各组设备的负荷进行计算，统计总负荷和功率因数 以及电力系统的损耗 . 同时, 根据计算负荷选择总降压变电所的主变压器的台数和容量。根据 设计资料确定电源进线和电力来源 , 进一步可以大致拟定供电系统图。再对其进行短路计算， 选择高压开关柜及相应的校验。选择高压进、出线路以及设置需要的继电保护。本设计说明书包

4、括了共 11章：第 1章、前言；第 2章、设计原始资料；第 3章、负荷统 计；第 4章、总降压变电所主变压器的选择；第 5章、确定供电系统；第 6章、短路电流计 算；第 7 章、高压设备选择；第 8章、高压线路选择；第 9 章、继电保护设置；第 10章、防 雷与接地设计；第 11 章、结论。本说明书在编写过程中，参考了许多相关的教材和专著，在此向所有作者表示诚挚的谢 意!由于说明书编写时间和资料范围有限 , 说明书中难免有错漏之处 , 敬请老师指正 .2 设计原始资料2.1 工厂概况 本厂是为冶金系统的矿山、冶炼和轧钢行业生产各种机电设备和配件的企业。工厂共有铸钢 车间、铸铁车间、锻造车间、铆

5、焊车间、模型车间、机加车间、变压器修造车间、电气装配 车间等生产车间， 此外还有砂库、 变压站、1号， 2号水泵房、 锅炉房、综合楼、污水提升站、 料场、仓库等辅助部门 .工厂拟设立总降压变电所一座，车间变电所七个.2.2 设计的基础资料工厂负荷中除了 380V 的低压负荷以外 , 还有 10kV 的高压负荷， 全厂各车间的负荷情况见表 2 1。表 2-1 工厂各车间负荷统计表序号车间或用电单位名称设备容量 /KW 需用系数 Kcostan 计算负荷I /A备注P / kwQ / kvarS / kV?ANo.1 变电所1铸钢车间20000。40。651.17No。2 变电所1铸铁车间1000

6、0.4 0 。71。022砂库110 0 。 70.6 1 。333小计No。3 变电所1铆焊车间12000.3 0 。451。9821 号水泵房28 0.750。80。753 小计No.4 变电所1电气装配车间350 0.3 0.7 1。02各车间高压负荷（ 10kV）1电弧炉2X 1250.9 0 。 870。572共频炉2X 3000.8 0 。 90.483空压机2X 2500.850.850。624实验变压器 2X1000。 350。80。75No.7 变电所No.1No.3No.4No.61空压站390 0.850.750.882锻造车间320 0.3 0.551.523模型车间1

7、92 0.350.6 1。334料场350。280。61.335综合楼300.9 106厂区照明20 0.9 107小计续表 2 1 工厂各车间负荷统计表No.5 变电所1锅炉房 300 0 。750。80.7522 号水泵房 280。75 0。80。 753仓库 88 0。30.651。174污水提升站 140.65 0.8 0.755小计No。6 变电所1变压器修造车间680 0.350.651。 172.2 。 1 布置图 全厂的总平面图见图 2-1 。 图 2 1 全厂的总平面图2。2.2 工厂负荷性质工厂实行三班制生产，年最大负荷利用小时数为5800h,整个工厂属于二级负荷。2。2。

8、3 供用电协议 和当地供电部门签订的供用电协议内容如下：1）电业局从本地区某电力系统变电所的35KV母线上，引出两回线，采用双回架空线路向工厂供电 , 其中一回作为工作电源， 另一回作为备用电源， 未经电力系统调度同意， 两回电源不能 并列影响，该变电所在工厂的东北方向，距工厂8km电力系统变电所和工厂总降压变电所的连接见图 2 2。图 2-2 电力系统变电所和工厂总降压变电所的连接图2 ）电力系统变电所 35kV母线上的短路数据如下：在最大运行方式下电力系统变电所35kV母线上的短路容量为 S =200MV?A在最小运行方式下电力系统变电所35kV母线上的短路容量为 S =175M？ A。3

9、） 电力系统变电所35kV出线上的定时限过流保护的动作时间为2s。即工厂总降压变电所的 过流保护的动作时间不得大于 1。 5s.4） 电业局要求工厂在高压侧进行用电计量，并要求工厂在进线侧的功率因数不得低于0.9，电业局对工厂实行二部电价制，电费单价为0。2元/kW? h,基本电价为每月每千伏安 4元。其它有关电力建设的附加费用按有关的国家政策执行。2。2。 4 气象、水文、地质资料 和工厂供电系统设计有关的气象、水文、地质资料为：1 ）工厂所在处的年最热月的平均最高温度为30C，土壤中0.71m深处的年最热月的平均温度为20 C。2 ）年平均雷暴日数为 31d。3） 土壤的冻结深度为 1.1

10、0m.4 ）年主导风向为偏南风。5 ）厂区地势平坦,土壤为粘土,地下水位在2。 85.3m 以上.3 负荷统计3。1 负荷统计的内容和目的3。1.1 负荷计算的概念计算负荷又称需要负荷或最大负荷 . 计算负荷是一个假想的持续性的负荷, 其热应与同一时间 内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。 在配电设计中, 通常采用 30 分钟的最大平均负荷 作为按发热条件选择电器或导线的依据 。3。 1。 2 尖峰电流尖峰电流指单台或多台用电设备持续 1 秒左右的最大负荷电流 。一般取起动电流的周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。在校验瞬 动元件时 ， 还应考虑起动电

11、流的非周期分量。平均负荷 平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。常选用最大负荷班（即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班 ）的平均负荷 ，有时也计算年平均负荷。平均负 荷用来计算最大负荷和电能消耗量。3。 2 负荷计算的方法 负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法等几种。本设计采用需要系数法确定。 主要计算公式有：有功计算负荷:P = KXP无功计算负荷：Q = P X tg视在计算负荷： S = P / 计算电流： I = S / U 3。 2.1 各用电车间负荷计算 NO.4 变电所所供电的部门及相关数据的情况见表31。表 3 1 NO.4 变电所所供电的部门及相关数

12、据的情况序 号 车间或用电单位名称 设备容量 /KW 需用系数 K cos计算负荷tanI /A备注P / kwQ / kvarS / kV?ANo。4 变电所1空压站390 0.850。 750。 882锻造车间320 0.3 0.551.52续表31 NO.4变电所所供电的部门及相关数据的情况3模型车间192 0 。 350.6 1.334料场350。 28 0.6 1 。335综合楼300。 9106厂区照明20 0.9 107小计空压站的计算：P =K X P =0.85 X 390kW=331.5kwQ = P X tan =331.5kWX 0。 88=291.72kvarS= P

13、 / cos =331.5kw/0。75=442kV?AI = S / U =442kV?A/0.38 =671。 57A同理可得锻造车间、模型车间、料场、综合楼、厂区照明的负荷情况。查表取 K =0.9 K =0.9P = K P =0.9（331。 5+96+67.2+9。 8+27+18）kw =494.55 kw05 kvarQ = K Q =0.9（291。 72+145。 92+89。 38+13。 03）kvar=486。S = = =693 。 41 kV？AI = S / U =693.41 kV ？A/0。 38 =1053。 56ANO.4变电所所供电的部门的负荷统计见表

14、3 2.表 32 NO。 4变电所负荷统计表序 号 车间或用电单位名称 设备容量 /KW 需用系数 Kcos tan 计算负荷I /A备注P / kwQ / kvarS / kV?A同理可得工厂各车间的负荷情况见表3 3.表 3 3 序号cos备注工厂各车间负荷统计表 车间或用电单位名称 计算负荷tan设备容量 I /A/KW 需用系数 KQ / kvarS / kV?ANo。1 变电所1铸钢车间20000。40.651。17 800 9361230 。 771870.02No。2 变电所1铸铁车间10000.4 0 。7 1.02400 408 571。43 868.222砂库110 0 。

15、 70.6 1.3377102.41 128.33194。983小计1110429。3459.37 628.74955.30No.3 变电所1铆焊车间12000.3 0 。45 1。98 360 712.8800 1215.51P / kw20.8 0.753 No。1 号水泵房 28 0.751228小计4 变电所342。921 15.75 26.25 39.88655。70 739 。95 1124.271空压站390 0 。850。750。88331.5291.72 442 671.572锻造车间320 0.3 0.551.5296145.92174.55265。213模型车间192 0

16、 。350。61.3367.289。38112 170.174料场350.280。61。339.8 13.0316。3324。815综合楼300。9102702741。026厂区照明200。9101801827.357小计987494.55486.05693。411053 。 56No.5 变电所1锅炉房300 0 。750.8 0.75225 168。75 281。25 427 。3322 号水泵房280。750.8 0.752115。7526.2539.88续表 3-3 工厂各车间负荷统计表4 变电所1空压站390 0 。 850.750.88331.5291.72 442 671。572

17、锻造车间320 0 。 30。551。52 96145。92 174.55265.213模型车间192 0.350。61。3367。289.38 112 170 。 174料场35 0。 280。61.339。813。03 16.3324。815综合楼30 0.9 102702741.02续表3-2 NO.4 变电所负荷统计表6厂区照明20 0.9 1018018 27。357小计987494。55 486。 05 693.411053.563仓库880.3 0.651.1726.430.8940.6261.724污水提升站140.650.8 0.759。 16。 8311.3817。295小

18、计430253.35200 322.78490。 43No。6 变电所1变压器修造车间680 0.350.651。 17238 278 。 46 366.15556.32No.7 变电所1电气装配车间350 0.3 0.7 1。 02105 107。 1150 227.91各车间高压负荷( 10kV)1电弧炉2X 1250.9 0 。 870。 57225 128 。 25 258.6214.93No。 12共频炉2X 3000.8 0.9 0.48480 230.4533。33 30 。 79 No.33空压机2X 2500。 850。850。62425 263.5500 28.87No.4

19、4实验变压器 2X1000。 350.8 0.757052.587.55.05No。 63。 2。2 各个车间功率补偿的计算和变压器的损耗计算图 3-1 NO 。 4 变电所的草图 如图 3-1 NO.4 变电所的草图所示：已知：A 点的计算负荷：P =494.55kw Q =486 。05kvar S =693 。41kV? AI =1053.56A cos=0.713补偿容量 Q =494.55 tan (arccosO.713 ) -tan(arccosO 。9) =246.83kvar初选 BSMJ0.425-3 型自愈式并联电容器 ,每组容量 q =25kvarn= Q / q =2

20、46.83kvar/25kvar=10 组补偿后 A 点： P =494.55kw Q =236。 05kvar S =548kV?A因为 S =548kV?A，所以变压器应选 S -630/10 Dyn 11 即 S =630kV?A 所以变压器的损耗P =1.3kw P =5。 8kw I %=3.0 U=4。 5 P = P + P ( S / S ) =1.3+5。8( 548/630)=5.69kw Q = S I %/100+ U %/100(S / S )=6303。 0/100+4 。 5/100 (548/630) =40。 35kvarP = P + P =( 494。 5

21、5+5。 69)kw=500.24kwQ = Q + Q =(236。 05+40.35) kvar=276.4kvarS = = =571 。 52kV?AI = S / U =571.52kV? A/10 =33Acos = P / S =500.24kw/571。 52kV? A=0.875同理可得其他各点的负荷情况见表34 和表 35、图 3-2。图 3-2 系统草图表 3-4 其他各点的负荷情况P / kwQ / kvarS / kV?Acos I /AB1 808。 96 442 。 45 922 。 05 0.87753。 24B2 434。 71 232 。 29 492.93

22、0.88228。 46B3 347。 49 181 。 88 392。 21 0.88622.64B4500.24276.4571。52 0 。 87533B5256。8139。 43 292 。21 0 。 87916.87B6241 。14 131.74274。78 0 。 87815.86B7106。82 56 。 34120.770.8846.97B8225 128。 25 258.620.8714。93B9 480 230 。4 533。33 0。930.79B10 425 263 。5 500 0 。8528。87B11 70 52。 587 0.855。 05C1=C2 3506

23、。541921.66 3998 。 57 0.877 230.86表 3-5 无功补偿后工厂的计算负荷项目 cos计算负荷P / kwQ / kvarS / kV ？ AI /A10kV 侧补偿前负荷0.8687033.03 4027 。938104。8 467 。9410kV 侧补偿后负荷 0.957033。 032315。937404。53427。 51主变压器功率损耗35.7838435kV 侧负荷总计 0。9347048。862303.32 7543。75124.444 总降压变电所主变压器的选择4.1 主变压器的台数选择及其原理4.1.1 变压器台数选择的原理1 ）变压器的台数一般根

24、据负荷等级、 用电容量和经济运行等条件综合考虑确定。 当符合下列 条件之一时，宜装设两台及以上变压器：（1 ）有大量一级或二级负荷 在变压器出现故障或检修时 , 多台变压器可保证一、二级负荷的 供电可靠性。 当仅有少量二级负荷时， 也可装设一台变压器 , 但变电所低压侧必须有足够容量 的联络电源作为备用 .（2） 季节性负荷容量较大根据实际负荷的大小 ,相应投入变压器的台数 , 可做到经济运行、 节约电能。（3） 集中负荷容量较大虽为三级负荷，但一台变压器的供电容量不够，这时也应装设两台 及以上变压器。当备用电源容量限制时，宜将重要负荷集中并且与非重要负荷分别由不同的变压器供电，以 方便备用电

25、源的切换 .2）在一般情况下， 动力与照明宜共用变压器 , 以降低投资。 但属下列情况之一时， 可设专用变 压器：（1 ）当照明负荷容量较大，或动力和照明采用共用变压器供电会影响照明质量及灯泡寿命 时，可设专用变压器。（ 2 ）单台单相负荷容量较大时，宜设单相变压器.（3）冲击性负荷（如短路试验设备、大型电焊设备等）较大，严重影响供电系统的电压质 量，可设冲击负荷专用变压器。4。1。 2 变压器台数的选择由第 2章的设计原始资料可以知道 ,该厂整个工厂都属于二级负荷 .因此,可以初选两台变 压器。一台变压器作为工作电源，另一台作为备用电源 .4。2 主变压器的容量和型号选择4.2 。 1 变压

26、器容量的选择原理1) 变压器的容量 SN? T首先应保证在计算负荷Sc下变压器能长期可靠运行。 对仅有一台变压器运行的变电所，变压器容量应满足下列条件：SN?T Sc考虑到节能和留有余量 ,变压器的负荷率一般取 70-85% . 对有两台变压器运行的变电所，通常采用等容量的变压器，每台容量应同时满足以下两个 条件 ：(1 )满足总计算负荷 70%的需要，即SN?卜0.7SC ;(2 )满足全部一、二级负荷 Sc(l+ll)的需要，即SN?T >Sc(l+ll )。 当选用不同容量的两台变压器运行时 ， 每台容量可按下列条件选择 ：SN? T1+ SN? T2 ScSN?T1 > S

27、c(l+ll ) ;SN? T2> Sc (l+ll )2) 变压器的容量应满足大型电动机及其他冲击负荷的起动要求。大型电动机及其他冲击负荷的起动时，会导致变压器母线电压下降，而下降幅度则与变压器 的容量及设备起动方式有关 . 一般规定电动机非频繁起动时母线电压不宜低于额定电压的 85%，这就要求变压器容量应与起动设备容量及其起动方式相配合 .4。2。 2 变压器型号和容量的选择1 )选择变压器型式考虑到变压器在厂房建筑物内，故选用低损耗的 SZ7型35/10kV三相干式双绕组电力变压器。变压器采用有载调压方式，分接头5%,联接组别Ydn11,带风机冷却并配置温控仪自动控制.2) 选择变

28、压器的容量 根据无功补偿后的计算负荷以及上面容量选择的原则可以确定变压器容量为SN?卜 0。7 Sc=0.7 X 7381。64kV? A=5167.15kV ? A,且 SN?T> Sc (l+ll)= =3506.54 kV ? A因此初选变压器容量为6300 kV ? A,即选变压器为 SZ7-6300/35 kV.5 确定供电系统5。1 确定电源进线电压及电力来源由第2章中的设计原始资料可知，电业局从本地区某电力系统变电所的35KV母线上，弓I出两回线，采用双回架空线路向工厂供电，其中一回作为工作电源，另一回作为备用电源，未经 电力系统调度同意 ， 两回电源不能并列影响 ， 该变

29、电所在工厂的东北方向，距工厂8km。5。2 拟定全厂供电系统图通过以上的负荷计算和各种电器设备的选择以及变压器的型号和进线电压的确定，整个工厂 的供电系统已初步形成。可以大致画出全厂供电系统图如图51 所示。示意图的简要说明：由东北方向8km处引入35kV的电源。通过总降压变电所的变压器SZ7-6300/35kV降为10kV，再通过电缆进线到各个车间变电所供电。还有10%-15%的备用线路，出现故障时可以很快的恢复供电， 可以防止工厂内大面积的停电。 同时设置了各种避雷 等保护装置。具体内容会在后面几章里会详细讲到 .图 5-1 工厂总降压变电所供电系统示意图6 短路电流计算6。1 计算短路电

30、流的目的6.1.1 短路的原因及其危害造成短路的主要原因是电气设备载流部分的绝缘损坏， 其次是人员误操作、 鸟兽危害等 . 电气 设备载流部分的绝缘损坏可能是由于设备长期运行绝缘自然老化，或由于设备本身绝缘缺陷 而被工频电压击穿， 或设备绝缘正常而被过电压击穿 (包括雷击过电压 ) 击穿，或者是设备绝 缘受到外力损伤而造成短路。在供电系统发生短路故障后，短路电流往往要比正常负荷电流大许多倍，有时可高达几十万 安培。当它通过电气设备时，温度急剧上升，会使绝缘老化或损坏；同时产生的电动力会使 设备载流部分变形或损坏。短路会使系统电压骤降 , 影响系统其他设备的正常运行 ; 严重的短 路会影响系统的

31、稳定性 ;短路还会造成停电 ; 不对称的短路电流会产生较强的不平衡交变磁场 对通信和电子设备等产生电磁干扰等 .6.1.2 计算短路电流的目的 进行短路计算的目的是正确选择校验电气设备及保护装置。三相短路是危害最严重的短路形 式, 因此，三相短路电流是选择和校验电气和导体的基本依据。在校验继电保护装置的灵敏度时，还需计算不对称短路的短路电流值。当然在校验电器和导体的动、热稳定时，还要用到 短路冲击电流、稳态短路电流等。6。2 短路电流计算6。2.1 计算方法 进行短路电流计算， 首先要绘制计算电路图。 在计算电路图上 , 将短路计算所考虑的各元件的 额定参数都表示出来， 并将各元件依次编号，

32、然后确定短路计算点 . 短路计算点要选择的使需 要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。接着，按所选择的短路计算点绘出 等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。在等效电路图上，只需将被计算的短路电流 所流经的一些主要元件表示出来， 并标明其序号和阻抗值 , 然后将等效电路化简。 对于工厂供 电系统来说 ,由于将电力系统当作无限大容量电源，而且短路电路也比较简单 , 因此一般只需 采用阻抗串、 并联的方法即可将电路化简， 求出其等效总阻抗 .最后计算短路电流和短路容量。 短路电流计算的方法一般有两种，一种是标幺值法，另一种是有名值法 .6.2 。 2 计算步骤(注：本设计采用标幺制法

33、进行短路计算)1) 在最小运行方式下：(1)确定基准值取 S =100MV ？A,U =36.75kV ，U =10.5kV而 I = S / U = 100MV?A/( X 36。75kV) = 1。571kAI =S / U = 100MV?A/( X 10。5kV) =5.499kA( 2 )计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 电力系统 (S =175MV?A)X =S / S = 100MV？A/175MV?A=0.571 电力电缆线路(X0 = 0.4 Q /km)X 衣=0.4 Q /kmX 8kmX = 0.237 电力变压器(UK% = 7.5)X * = = =1。 19绘

34、制等效电路如图 61，图上标出各元件的序号和电抗标幺值，并标出短路计算点。图 6-1 最小运行方式时的等效电路图(3) 求 k1 点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 总电抗标幺值X* = X1 X2=0。 571+0.237=0。 808 三相短路电流周期分量有效值I = I / X =1.571kA/0 。 808=1。 944kA 其他三相短路电流I = I = I =1 。 944kAi =2。55 X 1.944kA=4.957kAI =1。51 X 1。944KA=2.935kA 三相短路容量S = S / X* =100MV ？A/0.808=1 23.762MV ？

35、A( 4)求 k-2 点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 总电抗标幺值X = X X *X =0。 808+0。 237+1.19=2。 235 三相短路电流周期分量有效值I = I / X =5.499kA/2.235=2。 46kA其他三相短路电流I = I = I =2。 46kAi = 2.55 X 2.46kA =6 。 273kAI =1.51 X 2。 46kA=3。 715kA 三相短路容量S = S / X =1 00MV?A/2 。 235= 44。 743MV？A2) 在最大运行方式下 :(1)确定基准值S =100MV?A，U =36.75kV,U =10

36、.5kV而 I = S / U = 100MV？A/( X36.75kV) = 1 。 571kAI =S / U = 100MV？A/( X 10。 5kV) =5 。 499kA( 2 )计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 电力系统(S = 200MV?A)X = 100MV?A /200 MV？A =0。 5 电力电缆线路(X0 = 0.4 Q /km)X 衣=0.4 Q /kmX 8kmX = 0.237 电力变压器 (UK% = 7.5)X = = =1 。 19绘制等效电路如图 6-2 ，图上标出各元件的序号和电抗标幺值，并标出短路计算点。 ( 3)求 k1 点的短路电路总电抗标

37、幺值及三相短路电流和短路容量 总电抗标幺值X* = X1* X2=0.5+0.237=0 。 737 三相短路电流周期分量有效值I = I / X =1.571kA/0 。 737=2。 132kA图 6-2 最大运行方式时的等效电路图 其他三相短路电流I = I = I =2。 132kAi =2 。 55X2.132kA=5。 437kAI =1.51 X 2.132KA=3.219kA 三相短路容量S =S / X =100MV?A/0.737=135.685MV?A( 4)求 k-2 点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量总电抗标幺值X* = X X X /X =0。737+

38、0。 237+1。 19/2=1.569 三相短路电流周期分量有效值I = I / X* =5.499kA/1.569=3.353kA其他三相短路电流I =I =I =3。 353kAi =2.55 X 3。353kA=8.55kAI =1.51 X 3。353kA=5.063kA 三相短路容量S = S / X =100 MV?A /1.569=63.735MV?A3）短路电流计算结果：（ 1 ）最小运行方式见表 6-1 ：表 61 三相短路电流计算结果表 （ 最小运行方式）短路计算点总的电抗标幺值三相短路电流/kA( )三相短路容量/MV？AXII1IiIS k-1 点 0。8081.94

39、4 1 。9441 。 9444.9572。 935123。 762k 2 点 2。2352。 46 2。462.466。 2733。 71544。 743（ 2 ）最大运行方式见表 6-2 ：表 62 三相短路电流计算结果表（最大运行方式）短路计算点 总的电抗标幺值 三相短路电流 /kA 三相短路容量 / MV?AX*IIIiIS k1 点 0.7372。 132 2。 132 2.1325.4373.219135。 685k-2 点 1。 569 3。 3533.3533。 3538。 555.06363.7357 高压设备选择7.1 高压设备选择的原则 高压设备选择的一般要求必须满足一次

40、电路正常条件下和短路故障条件下的工作要求，同时 设备应该工作安全可靠，运行方便，投资经济合理。一般需要遵循以下原则：a。按正常工作条件选择额定电压和额定电流；b。按短路情况来校验电器设备的动稳定和热稳定;c。安装置地点的三相短路容量来校验高压断路器的遮断容量。7。1.1 高压开关柜的选择原则 高压开关柜的选择应满足变电所一次电路图的要求，并各方案经济比较优先选出开关柜型号 及一次结线方案编号， 同时确定其中包含的所有一次设备的型号规格。 比如断路器、 熔断器、 电流互感器、电压互感器、所用变压器及自动开关等。7.1.2 短路校验的原则 对于相应高压开关柜内的设备进行短路校验，主要有断路器的额定

41、电压、额定电流、额 定断流容量、额定开断电流以及相应的额定动、热稳定电流校验。7.2 各部分高压开关柜的型号选择 由于总降压变电所的变压器出线为 10 kV ，则可选用较为经济的固定式高压开关柜。7.2.1 10kV 进线柜的选择由供电系统图和总负荷计算电流I =427 。51A,及JYN2-10型开关柜的一次线路方案及柜内主要电器设备的相关数据可知，可选取额定电流为 630A的JYN2-1001方案编号。柜内由一个SN10-10I/630型少油断路器、一个CD14/10型电磁操动机构和两个 LZZB6-10型电流互感器组成。一次线路方案见系统供电图 .7.2 。 2 车间变电所出线开关柜的选

42、择各个车间的计算电流有所不同， 下面仅举一例说明选择的方法。 对于 1 号变电所 , 其计算电流 为I =53.24A，由相关数据可知，选取额定电流为 630A的JYN210-01方案编号完全符合要 求.至于其他车间变电所和化工厂的联络线柜都可以选取额定电流为630A的JYN2-10-01方案编号。一次线路方案见系统供电图。其他车间变电所的开关柜选择见表71。表 71各个部分开关柜的选择列表开关柜号12345678910回路名称NO 1变电所N0.2变电所NO.3变电所NO.4变电所 N0.5变电所NO.6 变电所NO 7变电所电弧炉 共频炉空压机开关柜型号 JYN2-10-01JYN2-10

43、01JYN210-01JYN2 1001JYN2 10-01JYN2-1001 JYN2-1001 JYN210-01 JYN21001JYN2-10-01计算电流 /A 53.2428.4622。 643316.8715。 86 6.9714。 93 30.7930.797。2.3 试验变压器开关柜的选择 对于所用变压器的方案，可选取 JYN2-1026 方案编号。由三个RN3 型熔断器、一个SCL-30/10 型所用变压器和 DZ10100/330 型自动开关组成。一次线路方案见系统供电图。避雷装置开关柜的选择对于电压互感器和避雷器的选择，可选取GG1A-54 方案编号，由一个 JDZJ

44、型电压互感器、一个 RN2- 型熔断器和一个 FCD- 型避雷器组成。一次线路方案见系统供电图 .7.3 变电所一次设备的选择与校验7。3。 1 35kV 侧一次设备的选择与校验35kV 侧一次设备的选择与校验见表 7-27。 3.2 10kV 侧一次设备的选择与校验10kV 侧一次设备的选择与校验见表 7-3表 7-2 35kV侧一次设备的选择与校验选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度装置地点条件参数/kVI /AI /kAi /kAI数据35125.62。1325.437(2.132) X 1。7=7。 73一次设备型号规格 额定参数 /kV I /AI /kA i /kAI高压少

45、油断路器 SN10-35/1000 35 100016 40 16 X 4=1024高压隔 离开关GW5-35/630 35630 电流互感器 LCZ 35(65 X 0.1 ) X 1=42.25高压熔断器 RN235避雷器 FZ 353535 600/20150X X 0.1=21.213电压互感器 JDJ2-3535-350.5 50-型号规格 额定参数/kVI /AI /kAi /kAI 高压少油断路器SN10-10I/63010630 16一次设备4016 X 2=512 高 压 隔 离 开 关 GN表 73 10kV 侧一次设备的选择与校验选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定

46、度装置地点条件参数/kVI /AI /kAi /kAI数据10总 427。513。 535 8。 55(3.535 )X 1 。 7=21.24-10T/60010 600 -5220 X 5=2000 电流互感器 LZZQ6-10 10500/5电压互感器 JDZJ 1 0 / /熔断器 RN2-1010 0.5 50 -避雷器 FS-10 10 - -8 高压线路选择8。1 线路选择与校验的项目及条件为了保证供电系统安全、 可靠、优质、经济地运行 , 进行导线和电缆截面时必须满足下列条件： 1）发热条件 导线和电缆 （包括母线） 在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热 温度，不应

47、超过其正常运行时的最高允许温度。2）电压损耗条件 导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗， 不应超过其正常运行时允许的电压损耗。对于工厂内较短的高压线路，可不进行电压损耗校 验。3）经济电流密度 35kV 及以上的高压线路及电压在 35KV 以下但距离长电流大的线路，其导 线和电缆截面宜按经济电流密度选择 , 以使线路的年费用支出最小。 所选截面， 称为“经济截 面” 此种选择原则，称为“年费用支出最小”原则。工厂内的10KV及以下线路，通常不按此原则选择。4）机械强度导线（包括裸线和绝缘导线）截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，不必校 验其机械强度，但需校验其短路热

48、稳定度。母线也应校验短路时的稳定度。对于绝缘导线和 电缆，还应满足工作电压的要求 .5）短路热稳定条件 对绝缘导线、电缆和母线 , 应校验其短路稳定性 , 架空导线因散热性好 , 可不做短路热稳定条件。8。2 35kV 高压进线线路选择与校验8。2.1 选择校验的方法对长距离大电流及 35K V及以上的高压线路，则可先按经济电流密度条件选择确定导线经济截 面，再校验其它条件 . 由于厂区较小，电压损失可以忽略，故不用校验 . 又由于架空导线因散 热性好，可不做短路热稳定校验 .822 按经济电流密度和发热条件选择35kV高压进线1 ）先按经济电流密度条件选择截面35kV侧的的计算电流是 125

49、。6A,架空线的经济电流密度 j =0。90见表8 1，因此A = I / j =125 。 6A/0。 90=139。 56mm ,则选择 LGJ-150 型钢芯铝绞线架空线。2 ）按发热条件进行校验LGJ150型钢芯铝绞线在30C条件下载流量为 418A ,大于导线最大负荷电流 125。6A,满足 发热条件。3）按机械强度条件进行校验35kV架空线路铝绞线的最小截面为35 mm，因此LGJ-150导线也是满足机械强度要求的。表 81 导线和电缆的经济电流密度线路类型 导线材质 年最大负荷利用小时 /h3000 以下300050005000 以上架空线路铜3.002。 251 。 75铝1.

50、651.150.90电缆线路铜2。 502.252.00铝1.921.731.548.3 10kV 高压出线线路的选择与校验8.3.1 选择校验的方法根据经验，一般10kV及以下高压线路及低压动力线路，通常先按发热条件来选择截面，再校验电压损失、机械强度、短路热稳定等条件 . 而本设计中 , 由于厂区较小，不考虑电压损失， 故不用校验 . 而对于电缆 , 不必校验其机械强度 .8.3。2按发热条件选择10kV高压出线1）先按发热条件选择电缆截面线路计算电流为I =427。51A, 240mm截面的YJV型电缆在20C的载流量为 473A大于427。51A,因此，选择YJV-35/10-3 X

51、240型电缆。2）按短路热稳定条件进行校验由A A =进行校验，热稳定系数 C=143A? ?mm，而I =3 。 535kA，所以A = = =33mm , A33 mm 。故满足要求。同理可得其他电缆型号见表 8-2。 表 82 其他电缆型号表序号 电缆的型号1. No 。 1 变电所2. No 。 2 变电所3. No.3 变电所4 No 。 4 变电所YJV-103X 25YJV-10-3 X 25YJV103X 25YJV103X 25续表 82 其他电缆型号表5 No.5 变电所YJV10-3X 256 No。 6 变电所YJV-103X 257 No.7 变电所YJV103X 258 电弧炉9 共频炉10空压机YJV-103X 25YJV-103X 25YJV-103X 2511 实验变压器YJV10-3X 2512备用 YJV10-3X259 继电保护设置9。1 继电保护的任务和要求9.1 。 1