xx机械厂降压变电所的电气设计说明

1、1引言工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。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；电能的输送的分配既简单经济，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。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 増加产量，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

2、弓虽度， 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 电能供应突然中斷，则对工业生产可能造成严重的后果。做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意艾。 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 十分重要的战略意狡，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设, 也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和 生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：(1) 安全：在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。(2) 可靠：应满足电能用户对供电可靠性的要

3、求。(3) 优质：应满足电能用户对电压和频率等质量的要求(4) 经济：供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有 色金属的消耗量。此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照 顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。2负荷计算和无功功率补偿2. 1负荷计算的目的和方法(1) 求计算负荷，是选择确定建筑物报装容量、变压器容量的依据；(2) 求计算电流，是选择缆线和开关设备的依据；(3) 求有功计算负荷和无功计算负荷，是确定静电电容器容量的依据。(4) 需要系数法用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负 荷。用于设备数量多，容量差

4、别不大的工程计算，尤其适用于配、变电所和干 线的负荷计算。(5) 利用系数法采用利用系数求出最大负荷区间的平均负荷，再考虑设 备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数，得出计算负荷。 适用于各种囲的负荷计算，但计算过程稍繁。表2.1机械厂负荷计算表编 号名称类别设备 容量 P./kW需要 系数 KdCOS0tan?计算负荷P/kWQgk varS/kVA1铸造 车间动力3900.30.681.08117126.4172.2261.6照明80.81.006.406.49.7小计3981.1123.4126.4178.6271.32锻压车间动力3200.20.621.276481.31

5、03.5157.3照明60.91.005.405.48.2小计3261.169.481.3108.9165.53金工 车间动力3500.30.641.2105126164.0249照明50.91.004.504.56.8小计3551.2109.5126168.5255.84工具 车间动力2500. 350.651. 1787.5102.4134.7204.7照明50.71.003.503.55.3小计2551.0591.0102.4138.22105电镀 车间动力2700.60.720. 96162155.5201.0305照明60.91.005.405.48.2小计2761.5167.415

6、5.5206.4314.26热处 理车 间动力1400.460.780.864.451.5282.5125.4照明70.81.005.605.68.5小计1471.2670.051.5288. 1133.97装配 车间动力1600.40.681.0864.069. 1291.2138.6照明60.71.004.204.26.4小计1661.168.269. 1295.41458机修 车间动力1400. 260.631.2336.444.857.787.7照明50.81.004.004.06. 1小计1451.0640.444.861.793.89锅炉 房动力800. 660.750. 8852

7、.846.570.4107照明20.81.001.601.62.4小计821.4654.446.572.0109.410仓库动力200. 340.830. 676.84.68.212.5照明20.9101.801.82.7小计221.248.64.610.015.211生活区照明3000. 780.900. 23234.053.82260.039512总计动力2120975.9862照明352计入0.75932.3818.91240.91885.42. 2无功功率补偿由表2.1可知，该厂380V侧最大负荷是的功率因数只有0.75.而供电部门要 求该厂10KV进线侧最大负荷是功率因数不应该低于0

8、.92o考虑到主变压器的无功 损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷是功率因素应稍大于0.92,暂取0.93 来计算380V侧所需无功功率补偿容量：Q = 7%tan(arccos 0.75) - tan (arccosO.93) var = 447.5k var按照上述条件，故选BWFO. 4-14-1/3型电容器，所需电容器的个数为 ” =0昇4 =447.5*14 = 31.9,取 n二32,实际补偿容量为：= 14x32 = 448 var因此无功补偿后工厂380V侧和10KV侧的负荷计算如表2. 2所示。表2. 2无功补偿后工厂的计算的负荷项目COS0计算负荷Pio/kWQ/k

9、varSio/kVAI/A380V侧补偿前负荷0. 75932.3818.91240.91885.4380V侧无功补偿容量-448380V侧补偿后负荷0. 93932.3370.9973.31478.9主变压器功率损耗13.353.310kV侧负荷总计0. 92945.6424.2973.953.33变电所位置和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.即在工厂平面图的下边和左侧，任作一直角坐标的X轴和Y轴，测出各车间和 宿舍区负荷点的坐标位置，例如P, (xb y,)、P2 (x2, y2)、P3 (x3, y3)等.而工厂的负荷 中心设在 P(x,

10、y),P 为 Pi+P2+P3+-=ZPiP1X1 + P2X2 + P3X3 _ X(PiXi)Pl + P? + P3 工 P】按比例K在工厂平面图中测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置表3.1所示。表3.1各车间和宿舍区负荷点的坐标位置坐标轴12345678910生活区X (cm)2.32.32.34.74.74.74.79.28. 427.210.45Y (cm)5.53.82. 17. 235.53.82. 155. 14. 12.57.8由计算结果可知，x二6.82, y二5.47工厂的负荷中心在5号厂房的东面考虑的 方便进出线及周围环境情况，决定在5号厂房的东侧紧靠厂房修建工厂变电

11、所，其 型式为附设式。4变电所主变压器的选择和主结线方案的选择4. 1变电所主变压器的选择根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器考虑有下列两种可供 选择的方案：1 装设一台主变压器型式采用S9型，而容量根扌居式SiV r > S30 ,选 1000kvar>973.9,即选一台S9-1000/10型低损耗配电变压器。至于工厂二级负荷 所需的备用电源，考虑由与邻近单位相联的高压联络线来承担。2装设两台主变压器型号亦采用S9,而每台变压器容量按式和式SNT >选择， 即 S町 “0.6 0.7)x973.4Kl<4 = (584 681)KE4,且SN J &g

12、t; S30M)= 131.2 +128 4 + 73 1 = 332.7KVA因此选两台S9-800/10型低损耗配电变压器。工厂二级负荷所需的备用电源亦 由与邻近单位相联的高压联络线来承担。主变压器的联结组均采用YynO。Ogo(二VT!O0xl(H)val3二 v 二CM g W联冬线.（备用电魄）S9-IOOOKV0.4kVGG JA(J303GG- 1A(F)-54GG- IA(F)-07GO IA<F) 07 220/380 V主变联洛擔用图UY装设两白主变的主结线方案SH-5装设-自主变的主结线方案附高压拒列图）（附高压柜列图）3 变电所主接线万案的选择按上面的两种主接线方

13、式可以设计下面两种主 接线方案（1）装设一台主变压器的主接线方案 如图11-5所示（2）装设两台主变压器的主接线方案 如图11-6所示4. 2两种主结线方案的技术经济比校比较项目装设一台主变的方案装设两台主变的方案技 术 指 标供电安全性满足要求满足要求供电可靠性基本满足要求满足要求供电质量由于一台主变，电压损耗较大由于两台主变并列，电压损耗 小灵活方便性只一台主变，灵活性稍差由于有两台主变，灵活性较好扩建适应性稍差一些更好一些表4.1两种主接线方案的比较经济指 标电力变压器的综 合投资由手册查得S91000/10单价 为15. 1万元，而由手册查得变 压器综合投资约为其单价的2 倍，因此其综

14、合投资为2X15. 1 万元=30. 2万元由手册查得S9800单价为 10.5万元，因此两台综合投资 为4X10.5万元二42万元，比一 台变压器多投资11.8万元商压开关柜(含 计量柜)的综合投 资额査手册得GGA (F)型柜按毎 台4万元计，查手册得其综合 投资按设备价1.5倍计，因此 其综合投资约为4X1.5X4=24 万元本方案采用6台GGA (F)柜， 其综合投资额约为6X1.5X 4=36万元，比一台主变的方案 多投资12万元电力变压器和离 压开关柜的年运行 费参照手册计算，主变和高压开 关柜的折算和维修管理费每年 为6. 2万元主变和高压开关柜的折旧费和 维修管理费每年为8.

15、94万元， 比一台主变的方案多耗274万 元交供电部门一次性 供电贴费按800元/KVA计，贴费为1000X0. 08=80 万元贴费为2X800X0. 08万元=128 万元，比一台主变的方案多交 48万元从表4.1可以看出，按技术指标，装设两台主变的主接线方案略优于装设一台 主变的主接线方案，但按经济指标，则装设一台主变的方案优于装设两台主变的方 案，因此决定采用装设两台主变的方案。(说明：如果工厂负荷近期可有较大增长 的话，则宜采用装设两台主变的方案。)5短路电流的计算5. 1绘制计算电路如图5-1本厂的供电系统采用两路电源供线，一路为距本厂9km的变电站经 LJ-95架空线，该干线首段

16、所装高压斷路器的断流容量为400MV-A; 一路为邻厂 高压联络线。下面计算本厂变电所高压10kV母线上kT点短路和低压380V母线上 k-2点短路的三相短路电流和短路容量。图5.1短路计算电路5. 2确定短路计算基准值设Sd=OOMVA , Ud =/ =1.054，即高压侧匕| =105W ,低压侧"=04kV 则 I = = _QMVA_ = 5.5M"冋 省 X10.5RU/</2=；=XofX=i44M5. 3计算短路电路中各元件的电抗标幺值(1)电力系统已知兀=400MVA ,故(2)X： = 00 MVA/400 MVA =0.25架空线路 查表得LJ-

17、95的X°=036C/km,而线路长9km.故X： =(036x9)Qx *刪悅=3.0-(1U.J A V)-电力变压器查表得Uz%=4.5,故4.5 100MVA c iX. =x= 5.6100 800kW因此绘短路计算等效电路如图5. 2所示。图5. 2等效电路5. 4 10KV侧三相短路电流和短路容量(1) 总电抗标幺值X；(i = X； + X：= 0.25 + 3.0 = 3.25(2) 三相短路电流周期分量有效值闍=/_ =丄出. = i.691g4X如)3-25(3) 其他短路电流/<3)=/l3>=/n = 1.69Mi： = 2.55厂=255x 1

18、.69M = 4.33I： = 1.51/® =1.51xl.69M = 2.6M(4) 三相短路容量當=4Az(k-n5. 5 380KV侧三相短路电流和短路容量(1) 总电抗标幺值X；4=x； + x； + x； =025 + 30 + 岀必=605“21235.6 + 5.6(2) 三相短路电流周期分量有效值=_2 = l± = 23.8kAx 如 2)6.05(3) 其他短路电流广 3)=/j = C=238Mif = 1.84 厂=1.84 x 23.8U = 43.831 =1.09/(3) = 1.09x23.8M = 25.9M(4) 三相短路容量s：吩仝=

19、型竺 “6.5M两 -6.05以上计算结果综合如表51表5.1短路的计算结果短路计算点三相短路电流三相短路 容量/MVA©/(3)©5k-11.691.691.694.32.630.8k-223.823.823.843.825.916.56变电所一次设备的选择校验6. 1 10kV侧一次设备的选择校验表6. 1 10kV侧一次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 定度其他装置地点条件参数5J数据10KV57. 7A1.69A4. 3KA3.88次 设 备 型 号 规 格额定参数商压少油斷路器SN10-101/63010kV630A16kA40kA512鬲

20、压隔离开关GN-10/20010kV200A25.5KA500高压熔斷器RN2-1010kV0.5A50kA电压互感器JDJ-1010/0.1kV电压互感器JDZJ-10V3 V3、壮电流互感器LQJ-1010Kv100/5A31.8KA81二次负 荷 0.6Q避雷器FS4-1010kV户外式高压 隔离开关GW4-15G/20012kV400A25KA500表中所选一次设备均满足要求。6. 2 380V侧一次设备的选择校验表6. 2 380V侧一次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他装置地点条件参数11、数据3801350.525.943.8321次 设 备 型 号

21、规 格额定参数低压断路器DW15-1500/3D380V1500A40kV低压断路器DZ20-630380V630A30kA低压断路器DZ20-200380V200A25kA低压刀开关HD13-1500/30380V1500A电流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A电流互感器LMZ1-0.5500V100/5160/56. 3 高低压母线的选择参照表得,10kV母线选LMY-3 (40x4),即母线尺寸为40mm x4mm : 380V母线选LMY-3(120x10)+80x6,即母线尺寸为120mmx0mm 9而中性线母线尺寸为SOmmxbmm 。7变电所进出线以及邻近单位联络线的

22、选择7. 1 10kV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LJ型铝绞线架空敷设，接往10kV公用 干线。"按发热条件选择由Iw = IN,t=51.7A及室外环境温度30°C,查表得，初选LJ-16,其35°C时的/o, =93.5A>/30满足发热条件。2)校验机械企度：查表得，最小允许截而人诃=35加,，因此按发热条件选择 的LJ-16不满足机械企度要求，故改选LJ-35o由于此线路很短，不需校验电压损耗。(2) 由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验采用YJL22T0000型交 联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。1)

23、按发热条件选择由山=人口 = 57.7A及土 <温度25°C查表得，初选缆芯截面 为人讪=25肿 的交联电缆，其Ia = 90A > 730，满圧发热条件。2) 校验短路热稳定按式死=齐计算满足短路热稳定的最小截面Amin= /丁 - = 1430 xmm2 = 16.08”2 <A = 25mm277式中C值由表差得；匕“按终端变电所保护动作时间0.5s,加斷路器斷路时间0. 2s,再加 0. 05s 计，故tima = 0.75s。因此YJL22-10000-3 x 25电缆满足短路热稳定条件。7. 2 380V低压出线的选择(1)馈电给1号厂房(铸造车间)的线

24、路采用VLV22T000型聚氯乙烯绝缘铝 芯电缆直接埋地敷设。1) 按发热条件选择：由/30 =199.3A及地下0.8m 土壤温度25°C ,查表得初选 缆芯截面其打广彳吃人/ 满足发热条件。2）校验电压损耗：由图3.1所示工厂平面图量得变电所至1号厂房距离约为80m,而由表8-42查得20mm2的铝芯电缆& =0.31。/如（按缆芯工作温度75°C计），Xo = 0.07 Q/km ,又1号厂房的心=912kW, Q对=943kvar ,因此按式0.38k V7 3VAt/% = xlOO% = 2%<At/.% = 5%380Va,故满足允许电压损耗的要

25、求。3）短路热稳定度校验按式Q.=巴计算满足短路热稳定的最小截面由于前而按发热条件所选20mm2的缆心截面小于人询，不满足短路热稳定要求， 故改选缆芯截面为300mm：的电缆，即选VLV22-1000-3x300+lx 150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。（2）馈电给2号厂房（锻压车间）的线路亦釆用VLV22-1000-3x300 + lxl50 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择：由G = 176.9A及地下0.8m 土壤温度25°C ,查表得，初 选缆芯截面95mnr ,其/al = 189A>Z30，满足发热条件。2

26、）校验电压损耗：由图3. 1所示工厂平而图量得变电所至2号厂房距离约为86m,而由表得95mm2的铝芯电缆R）=0.4Q/k;“（按缆芯工作温度75。（7计）， X（） = 0.07 Cl/km ,又 2 号厂房的 />0=76kVV ,（23O =88.1kvar , 因此按式丄(MS)得:、.76kW x(0.4x0.086)Q + 88 MWx(0.07x0.086)0 Q OQ1/(7 = o.2oV0.38k V8.28VAt/% =x 100% = 2.2% < At/al % = 5%380V故满足允许电压损耗的要求。3）短路热稳定度校验按式6（.=善计算满足短路热稳

27、定的最小截面仏"于=21400 x普响=243.9讪'由于前而按发热条件所选120mm2的缆心截面小于人诃，不满足短路热稳定要求, 故改选缆芯截面为3OOmm2的电缆，即选VLV22-1000-3x300+lx 150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。（3）馈电给3号厂房（金工车间）的线路亦采用VLV22-1000-3x300 + lxl50 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择：由/和= 189A及地下0.8m 土壤温度25°C ,查表得，初 选缆芯截面120mm2,其ZaI=212A>Z30,满足发热条件。

28、2）校验电压损耗：由图3.1所示工厂平面图量得变电所至3号厂房距离约为105m,而由表查得120mm2的铝芯电缆=0.310/ （按缆芯工作温度75。（7计），Xo = 0.07 Q/km ,又 3 号厂房的 />0=82.6kVV , ao=93kvar ,因此按式、口 82.6kVVx(0.31 x0.105)Q + 93kWx(0.07x0.04)Q_At/ = o.o /V0.3SkV8.87VAt/% =xlOO% = 2.3% < % = 5%380V故满足允许电压损耗的要求。M3）短路热稳定度校验按式= 计算满足短路热稳定的最小截面 WAmin= 也= 21400 x

29、 型仝nm2 = 243.9mm2 min x厂r厶C/o由于前而按发热条件所选20mnr的缆心裁而小于九不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截而为300mm?的电缆，即选VLU22 10003x300+1x150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。（4）馈电给4号厂房（工具车间）的线路亦采用VLV22-1000-3x300+lxl50 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择：由厶°=2355A及地下08m 土壌温度25。（7,查表得，初选缆芯截面150?几Iai = 242A > 1 ,满足发热条件。2）校验电压损耗：由图3. 1所示

30、工厂平面图量得变电所至4号厂房距离约为150叫 而由表查得50mm2的铝芯电缆心=025。/如（按缆芯工作温/t75°C计），UnA77103.6kW x (0.25 xO.l 5)C +115.3k W x (0.07 x0.15)Q c= jAVXo = 0.07 Q/km 9 又 4 号厂房的 0 = 103.6klV , 03() = 115.3kvar ,因此按式0.3825 ivU% = 一x 100% = 1.3%< Ai/.% = 5%380Va,故满足允许电压损耗的要求。3）短路热稳定度校验按式.=善计算满足短路热稳定的最小截面仏心 罕刊400 x瞬曲=243

31、.9加mm由于前而按发热条件所选20mnr的缆心截面小于人“不满足短路热稳定要 求，故改选缆芯截而为300mn?的电缆，即选 WU22-1000-3x300+1x150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。（5）馈电给5号厂房（电镀车间）的线路亦采用VLV22-1000-3x300 + lxl50 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择：由/知=195及地下0.8m i壤温度25°C ,查表得，初 选缆芯截面120mnr ,其Ial = 242A > Z30 ,满足发热条件。2）校验电压损耗：由图3. 1所示工厂平而图量得变电所至5号

32、厂房距离约为42m,而由表查得120mm2的铝芯电缆凡=0.31。/血(按缆芯工作温度75弋计)，Xo = 0.07 £l/hn ,又 5 号厂房的 0=95.3kVV ,2=86kvar ,因 此按式U =工(pR + gX)得U =3.93V95 3kW x (0.31 x 0.042)0 + 86.1£ W x (0.07 x 0044)C0.38W3 93V故满足允许电压损耗的要求。3) 短路热稳定度校验：按式耳=善计算满足短路热稳定的最小截面由于前而按发热条件所选120mm2的缆心截面小于人杯，不满足短路热稳定要求, 故改选缆芯截面为300mm：的电缆，即选VLV

33、22-1000-3x300+lxl50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。(6) 馈电给6号厂房(热处理车间)的线路亦采用VLV22 1000-3x300 + 1x150 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1) 按发热条件选择：由Z30 = 124.94及地下0.8m 土壤温度25°C ,查表得，初选 缆芯截面50mm2,其仃134A>厶°,满足发热条件。2) 校验电压损耗：由图3. 1所示工厂平面图量得变电所至6号厂房距离约为 55m,而由表查得50mnr的铝芯电缆&>=0.76O/km (按缆芯工作温度75。(7计)，

34、 Xo = 0.07 Q/km ,又 4 号厂房的 />() = 66kVV , ft0=49kvar ,因此按式 工(MS)r r 66k W x (0.76 x 0.055)0 + 49k VV x (0.07 x 0.055)0U = 7.16V0.383AU% =- x 100% = 2.04% < % = 5%380V故满足允许电压损耗的要求。3) 短路热稳定度校验按式戈= 一计算满足短路热稳定的最小截面Amm=I2 = 243.9mm2由于前而按发热条件所选20mm2的缆心截面小于人口，不满足短路热稳定要求， 故改选缆芯截面为300mm，的电缆，即选VLV22-1000

35、-3x300+lx 150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。(7) 七号厂房的线路采用VLV22-1000-3x300+lxl50的四芯聚氯乙烯绝缘的 铝芯电缆直埋敷设。1) 按发热条件选择：由/30 = 112.4A及地下0.8m 土壤温度25°C ,查表得，初选 缆芯截面50mm2,其/a/=134A>Z3()，满足发热条件。2) 校验电压损耗：由图3. 1所示工厂平面图量得变电所至7号厂房距离约为 78m,而由表得50mnr的铝芯电缆/?0= 0.760/km (按缆芯工作温度75。(7计)， Xo = 0.07 Cl/km ,又 4 号厂房

36、的 出°=53.4kW, 0対=51.3kvar ,因 此按式,753.4kW x (0.76 x 0.078)0 + 51.3k W x (0.07 x 0.078)。n 八。0.3829 08V At/% =-xlOO% = 2.4% < At/.% = 5%380VdI故满足允许电压损耗的要求。3) 短路热稳定度校验 按式Jc=计算满足短路热稳定的最小截面由于前而按发热条件所选120mm2的缆心截面小于九不满足短路热稳定要求， 故改选缆芯截面为300mm?的电缆，即选VLV22-1000-3x300+lx 150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

37、择。(8) 馈电给8号厂房(机修车间)的线路亦采用VLU22 10003x300 + 1x150的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择：由/3（）=79.3A及地下08m 土壌温度259,查表得，初选 缆芯截面25mm2,其/a = 90A>/30,满足发热条件。2）校验电压损耗：由图3. 1所示工厂平面图量得变电所至8号厂房距离约为48m,而由表得25mm2的铝芯电缆&）= 1.51C/km （按缆芯工作温度75。（7计），工MS)得:57352kWx(1.51x0.048)Q + 3&5kWx(0.073x0.048)。八小zAO = /.OovX（

38、） = 0.075 d/km ,又 8 号厂房的 心=35.2kVV , Qo = 385kvar ,因此按式0.38Z:V7 nsy At/% = _xl00% = 1.86%<A/.% = 5% 380Vdl故满足允许电压损耗的要求。3）短路热稳定度校验按式.=善计算满足短路热稳定的最小截面心弋斗-21400 x瞬曲=243.9亦min由于前而按发热条件所选20nmr的缆心截而小于九不满足短路热稳定要 求，故改选缆芯截而为300mm?的电缆，即选VLU22 10003x300+1x150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。（9）馈电给9号厂房（锅炉房）的线

39、路亦采用VLV22-1000-3x300 + 1x150的 四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择：由/対=111人及地下08m 土壤温度25°C,查表得，初选 缆芯截面50mm2,其/a=134A> 730 ,满足发热条件。2）校验电压损耗：由图3. 1所示工厂平面图量得变电所至9号厂房距离约为65m,而由表查得50mnr的铝芯电缆/?（> = 0.760/km （按缆芯工作温度75。（7计），X（> = 0.07 Q/km ,又4号厂房的参数 “=66kW, 0o = 49kvar,因此按公式 555kW x (0.76 x 0.065)Q +

40、47.6八V x (0.07 x 0.065)0/Ac/ = 7. /9v严得:0.38/: V7 79V U%=xl00% = 2</% = 5%380V故满足允许电压损耗的要求。M3）短路热稳定度校验按式Jr =计算满足短路热稳定的最小截面九眉圧牛“400 x零W3.9®min由于前而按发热条件所选20mnr的缆心截而小于九不满足短路热稳定要 求，故改选缆芯截而为300mm2的电缆，即选VLV22-1000-3x300+lx50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。（10）馈电给10号厂房（仓库）的线路亦采用VLV22-1000-3x300+lxl

41、50的 四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择：由/5D = 18.1A及地下0. 8m i壤温度25°C,查表得，初选 缆芯截面4mm，,其/a = 31A>/30,满足发热条件。2）校验电压损耗：由图3. 1所示工厂平面图量得变电所至6号厂房距离约为55m,而由表查得4mn的铝芯电缆/?0 =9.450/kin （按缆芯工作温度75。（7计），Xo = 0.093 Ci/km ,又 4 号厂房的 />0 = 10.1klV , 030 = 6.2kvar ,因此按式lO.lkVVx (9.45 x 0.06)Q + 62k W x (0.093 x 0

42、.06)QAc? = 15. IV YES)得:0.38k V15 IVAt/% = xlOO% = 3.9%< At/.% = 5%380Val故满足允许电压损耗的要求。3）短路热稳定度校验按式亠.=务计算满足短路热稳定的最小截面mm'243.9亦由于前而按发热条件所选120mnr的缆心截面小于人诃，不满足短路热稳定要 求，故改选缆芯截而为300mm，的电缆，即选VLV22-1000-3x300+lx 150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。(11) 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/30 =

43、420.74及室外环境温度为32°C,查表8-40, 初选BLX- 1000-1x240,其32°C时的/注=455 A >厶。，满足发热条件。2) 校验机械强度检验：查表得最小允许截而积人讪=10/,因此 BLX-1000-1x240满足机械企度要求。3) 校验电压损耗：由图3.1所示工厂平而图量得变电所至生活区负荷中心距 离约86m,而由表查得其阻抗与BLX-1000 -1x240近似等值的LJ-240的阻抗 R°= 0.14Q / kin , Xo = 0.30 Q/kni ,又生活区 &, = 268.6kW , Qo = 67.3kvar

44、,因此0.382U % =- x 100% = 1.74% < AU. % = 5%380Va,故满足允许电压损耗的要求。4) 短路热稳定度校验按式$计算满足短路热稳定的最小截面由于前而按发热条件所选120nmr的缆心截面小于人诃，不满足短路热稳定要 求，故改选缆芯截而为300mm?的电缆，即选VLV22-1000-3x300+lx 150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。(12) 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：由厶o=42O.7A及室外环境温度为32 °C,初选 BLX-1000-1x240,

45、其 38°C时的/455 A > Z30，满足发热条件。2）校验机械强度检验：查表得，最小允许截而积每因此 BLX-1000-lx240满足机械强度要求。3）校验电压损耗：由图3.1所示工厂平面图量得变电所至生活区负荷中心距离约86m,而由表查得其阻抗与BLX-1000-1x240近似等值的LJ-240的阻抗 Rq= 0.140/ kin , X。= 0.30 Q/hn ,又生活区心=234kW ,= 52.82kvar ,因此按式边丄（阿旳得：rr 234kWx（0.14x0.086）Q + 53.82kWx（0.03x0.086）QzAt/ = 7.8VZ0.38V7 Ry

46、At/% = xlOO% = 2.05% < Af/.% = 5%380Va,故满足允许电压损耗的要求。7. 3作为备用电源的高压联络线的选择校验采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆，直接埋地敷设，与相距约 2km的邻近单位变配电所的10kV母线相联。（1）按发热条件选择工厂二级负荷容量共332. 7KVA, /和=332.7KW/（巧x 10KV） = 19.2A，而最热月 土壤平均温度为25。（7,因此查表得，初选缆芯截而为25mm1的交联聚乙烯绝缘铝芯 电缆，其Ial = 90A > Z30，满足发热条件。（2）校验电压损耗：由表可查得缆芯为25価 的铝芯电缆

47、的R0=1.54Q/km （缆芯 温度按80。（7计），Xo=O.12Q/km t而二级负荷的 佻=3318kw,0旳=328.4M线路 长度按2km计，因此按式厶” =口 /2/X）得:5SU =331 8k W x (1.54 x 2)0 + 3284k W x (02 x 2)G=109.9V102At/% =109 9V.ioooovx1OO% = l.l%<AI% = 5%故满足允许电压损耗的要求。（3）短路热稳定校验按本变电所高压侧短路校验，由前述引入电缆的短路热 稳定校验，可知缆芯25mm2的交联电缆是满足短路热稳定要求的.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

48、格如表7. 1所示。表7.1变电所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LJ-35铝绞线（三相三线架空）主变引入电缆YJL22-10000-3x25交联电缆（直埋）380V 低 压 出 线至1号厂房VLV22-1000-3x300+1 x150 四芯塑料电缆（直埋）至2号厂房VLV22-1000-3x300+1 x150 四芯塑料电缆（直埋）至3号厂房VLV22-1000-3x300+1 x150 四芯塑料电缆（直埋）至4号厂房VLV22-1000-3x300+1 x150 四芯塑料电缆（直埋）至5号厂房VLV22-1000-3x300+1 x150 四

49、芯塑料电缆（直埋）至6号厂房VLV22-1000-3x300+1 x150 四芯塑料电缆（直埋）至7号厂房VLV22-1000-3x300+1 x150 四芯塑料电缆（直埋）至8号厂房VLV22-1000-3x300+1 x150 四芯塑料电缆（直埋）至9号厂房VLV22-1000-3x300+1 x150 四芯塑料电缆（直埋）至10号厂房VLV22-1000-3x300+1 x150 四芯塑料电缆（直埋）至生活区单回路.回路线3xLJ-240 （架空）与邻近单位10kV联络线YJL22-10000-3x25交联电缆（直埋）8变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定（1）二次回路电源选择二次回

50、路操作电源有直流电源，交流电源之分。考虑到交流操作电源可使二次 回路大大简化，投资大大减少，且工作可靠，维护方便。这里采用交流操作电源。（2）高压斷路器的控制和信号回路高压斷路器的控制回路取决于操作机构的形式和操作电源的类别。结合上面设 备的选择和电源选择，采用弹簧操作机构的斷路器控制和信号回路。（3）电测量仪表与绝缘监视装置这里根据GBJ63-1990的规要求选用合适的电测量仪表并配用相应绝缘监视装置。1）10KV电源进线上：电能计量柜装设有功电能表和无功电能表；为了解负 荷电流，装设电流表一只。2）变电所每段母线上：装设电压表测量电压并装设绝缘检测装置。3）电力变压器高压侧：装设电流表和有

51、功电能表各一只。4）380V的电源进线和变压器低压侧：各装一只电流表。5）低压动力线路：装设电流表一只。6）电测量仪表与绝缘监视装置在二次回路中安装自动重合闸装置、备用电源自动投入装置。 继电保护要求具有选择性，速动性，可靠性及灵敏性。由于本厂的高压线路不很长，容量不很大，因此继电保护装置比较简单。对线 路的相间短路保护，主要采用带时限的过电流保护和瞬时动作的电流速斷保护；对 线路的单相接地保护采用绝缘监视装置，装设在变电所高压母线上，动作于信号。继电保护装置的接线方式采用两相两继电器式接线；继电保护装置的操作方式 采用交流操作电源供电中的'去分流跳闸”操作方式（接线简单，灵敏可靠）；

52、带 时限过电流保护采用反时限过电流保护装置。型号都采用GL-25/10。其优点是： 继电器数量大为减少，而且可同时实现电流速断保护，可采用交流操作，运行简单 经济，投资大大降低。此次设计对变压器装设过电流保护、速斷保护装置；在低压侧采用相关断路器 实现三段保护。1）变压器继电保护变电所装有两台10/0. 4W800RSA的变压器。低压母线侧三相短路电流为 Z；3） =21.53/64,高压侧继电保护用电流互感器的变比为100/5A,继电器采用 GL-25/10型，接成两相两继电器方式。下而整定该继电器的动作电流，动作时限 和速断电流倍数。a）过电流保护动作电流的整定：Krel = 1.3,Kre = O.& Kw = 1, =200/5 = 40/nm =2x 21 nt =4x 8OOKU A/（3xOkV） = 84.76A13x1故其动作电流：I, = - x230.95A = 9.38A卩 0.8x40动作电流整定为10Aob）过电流保护动作时限的整定由于此变电所为终端变电所，因此其过电流保护的10倍动作电流的动作时限 整定为0.5s。c）电流速断保护速断电流倍数整定取K讪=1.5,厶”碎=21.53KAx0.40KH/10kU = 11285A,故其速断电流为：1 5x1I, = 一 x 1128.5A = 42.32A