hasuploaded_某工厂车间低压配电系统及变电所设计

1、摘要:本次设计是关于标准件厂冷镦车间低压配电系统及车间变电所的设计。最先从车间的布局考虑,参考了现在很多工厂的平面设计图对各部分的布局的可用性和经济性入手。接下来开始进入工厂厂区的供电设计部分。先从各部分的计算入手,其中包括计算负荷和短路电流的计算和一次设备稳定度的效验,及低压配电屏的选择。接下来,进行了对变电所高压进线和低压出线的选择,车间配电线路的设计。在变电所二次回路设计及继电保护整定当中我考虑了各方面的保护及对保护器具的选择。变电所设计自然少不了对防雷以及接地保护方面的设计,考虑到了车间布局的实际情况进行了对防雷接地设备的选择和设计。关键词:供电设计低压配电车间变电所高低压设备电力系统

2、毕业设计 Abstract : This standard is designed for Cold Heading Plants workshop low-voltage distribution systems and substations in the design workshop. From the first workshop to consider the layout, reference to the many factories graphic design plans for the layout of the various parts of the economy

3、and the availability of research. Next entered the factory premises of the power supply design. Start with the start of the calculation, including the computational load and short-circuit current calculation of equipment and a stable of well-tested. and low-voltage distribution screen choices. Next,

4、 a pair of high voltage substations and low-voltage lines into the choice of wit, workshops distribution line design. Substation in the secondary circuit design and relay setting which I consider various aspects of the protection and the protection of equipment choices. Substation design to the natu

5、ral missed Lightning protection and grounding design. Taking into account the actual layout of the workshop of the grounding of mine equipment selection and design. Keywords : design of low voltage power distribution substation shop high and low voltage power system equipmentdesign graduates 目录一、车间的

6、负荷计算及无功功率补偿 (1二、车间变电所的所址和型式 (4三、确定车间变电所主变压器型式、容量及主接线方案 (5四、短路计算,并选择一次设备 (7五、选择车间变电所高低压进出线 (12六、选择电源进线的二次回路方案及整定继电保护 (16七、车间变电所的防雷保护和接地装置的设计 (20八、确定车间低压配电系统布线方案 (21九、选择低压配电系统的导线及控制保护设备 (23十、结论 (28参考文献 (30 一、车间的负荷计算及无功功率补偿1、车间的负荷计算1车间设备组1负荷计算见表1-1:表1-2 冷镦车间设备组2的负荷计算表设备代号台数单台容量kw总容量kw需要系数Kdcostan计算负荷30

7、P/kw30Q/kvar30S/AkV30I/A45 桥式吊车2 18.7 37.4 0.15 0.5 1.7346 梁式吊车1 8.2 8.2 0.15 0.5 1.73小计45.6 0.15 0.5 1.73 6.84 11.8 13.7 20.8 表1-1 冷镦车间设备组1的负荷计算表设备代号设备名称型号台数单台容量kw总容量kw需要系数Kdcostan计算负荷30P/kw30Q/kvar30S/AkV30I/A1 冷镦机Z47-12 16 31 496 0.2 0.5 1.732 冷镦机GB-3 1 55 55 0.2 0.5 1.733 冷镦机A164 1 28 28 0.2 0.5

8、 1.734 冷镦机A124 1 28 28 0.2 0.5 1.735 冷镦机A123 2 20 40 0.2 0.5 1.736 冷镦机A163 1 20 20 0.2 0.5 1.737 冷镦机A169 1 10 10 0.2 0.5 1.738 冷镦机Z47-6 7 15 105 0.2 0.5 1.739 冷镦机82BA 1 11 11 0.2 0.5 1.7310 冷镦机A121 2 4.7 9.4 0.2 0.5 1.7311 冷镦机A120 2 3 6 0.2 0.5 1.7312 切边机A233 2 20 40 0.2 0.5 1.7313 切边机A232 1 14 14 0

9、.2 0.5 1.7314 压力机60t 1 10 10 0.2 0.5 1.7315 压力机40t 1 7 7 0.2 0.5 1.7316 切边机A231 4 7 28 0.2 0.5 1.7317 切边机A230 1 4.5 4.5 0.2 0.5 1.7318 切边机(自制 1 3 3 0.2 0.5 1.7319 搓丝机GWB16 2 10 20 0.2 0.5 1.7320 搓丝机 1 14 14 0.2 0.5 1.7321 搓丝机A253 1 7 7 0.2 0.5 1.7322 搓丝机A253 4 7 28 0.2 0.5 1.7323 双搓机 1 11 11 0.2 0.5

10、 1.7324 搓丝机GWB65 2 5.5 11 0.2 0.5 1.7325 搓丝机Z25-4 1 3 3 0.2 0.5 1.7326 铣口机(自制 1 7 7 0.2 0.5 1.7327 铣口机(自制 1 5.5 5.5 0.2 0.5 1.7328 车床C336 1 3 3 0.2 0.5 1.7329 车床1336M 1 4.5 4.5 0.2 0.5 1.7330 台钻7 0.6 4.2 0.2 0.5 1.7331 清洗机(自制 4 10 40 0.2 0.5 1.7332 包装机(自制 3 4.5 13.5 0.2 0.5 1.7333 涂油槽 1 - - - - -34

11、车床C620-1 1 7 7 0.2 0.5 1.7335 车床C620-1M 1 7 7 0.2 0.5 1.7336 车床C620 1 7 7 0.2 0.5 1.7337 车床C618K 1 7 7 0.2 0.5 1.7338 铣床X62W 1 7.5 7.5 0.2 0.5 1.7339 平面磨床M72301 7.62 7.62 0.2 0.5 1.7340 牛头刨床 1 3 3 0.2 0.5 1.7341 立钻 1 1.5 1.5 0.2 0.5 1.7342 砂轮机 6 0.6 3.6 0.2 0.5 1.7343 钳工台 4 - - - - -44 划线台 1 - - - -

12、 -47 电葫芦1.5t 1 2.8 2.8 0.2 0.5 1.7348 电葫芦1.5t 1 1.1 1.1 0.2 0.5 1.7349 叉车0.5t 2 - - - - -50 叉车0.5t 1 - - - - -合计1341.7 0.2 0.5 1.73 268 464.3 536.7 815.42车间设备组2负荷计算见表1-2:3工具、机修车间负荷计算见表1-3:表1-3 工具、机修车间的负荷统计表序号车间名称供电回路代号设备容量kW计算负荷30P(kW 30Q(kvar 30S(kVA 30I(A1 工具车间No.1供电回路47 14.1 16.5 21.7 32.9No.2供电回

13、路56 16.8 19.7 25.9 39.4No.3供电回路42 12.6 14.7 19.4 29.5No.4供电回路35 10.5 12.3 16.2 24.62 机修车间No.5供电回路150 37.5 43.9 57.7 87.7小计180 54 63.2 83.2 126.4 4车间设备总负荷统计见表1-4:表1-4冷镦车间总的负荷统计表用电单位名称设备容量需要系数costan计算负荷30P(kW30Q(kvar30S(kVA30I(A设备组1341.7 0.2 0.5 1.73 268.3 464.3 536.7 815.4 设备组45.6 0.10.5 1.73 6.84 11

14、.83 13.68 20.8 5 工具车间 180 54 63.2 83.2 126.4 机修车间 15037.5 43.9 57.7 87.7 总计1717.3 366.64 583.23 691.28 1050.3 取p K =0.90 q K =0.95330.0554.0644.8979.72、无功功率补偿1补偿前的变压器低压侧的视在计算负荷为: k V A S 8.644554330(221(30=+=因此未进行无功补偿时,主变压器容量应选为了1000 kV·A 。这时变电所低压侧的功率因数为:51.08.644330cos 2(=2 无功补偿容量按规定,变电所高压侧的9.

15、0cos ,考虑到变压器本身的无功功率损耗T Q 远大于其有功功率损耗T P ,一般T T P Q =54(,因此在变压器低压侧进行无功补偿时,低压侧补偿后的功率因数应略高于0.90 ,这里取92.0cos '=。要使低压侧功率因数由0.51提高到0.92,低压侧需装设的并联电容器容量为:var 416var 92.0tan(arccos 51.0s tan(arcco 33092.0cos 'k k Q c =-= 取 v a r417k Q c = 3补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为:kVA kVA S 357417544(330222(30=-+=变压器的功率损耗为:k

16、W kVA S P T 4.5357015.0015.02(30=var 4.2135706.006.02(30k kVA S Q T =变电所高压侧的计算负荷为 kW kW kW P 4.3354.5330'1(30=+=var 4.158var 4.21var 417554('1(30k k k Q =+-=kVA S 3714.158(4.335(22'1(30=+=补偿后工厂的功率因数为904.03714.335cos '1(30'1(30'=S P 4车间变电所负荷计算 见表1-5:表1-5车间变电所负荷计算表序 号 车间名称 需要系数

17、 设备容量kW计算负荷30P (kW 30Q (kvar 30S (kVA 30I (A 1 设备组1 0.2 1341.72 268.3 464.3 2 设备组2 0.15 45.6 6.84 11.83 3 工具车间 180 54 63.2 4机修车间15037.5 43.9 总计1717.32 330554 644.8 979.7 380V 侧补偿前负荷330 554 644.8 979.7 380V 侧无功补偿容量417 380V 侧补偿后负荷330 137 357 543 变压器功率损耗5.4 21.4 10kV 侧负荷总计335.4158.437121.4二、车间变电所的所址和型式

18、错误!未找到引用源。变电所的位置选择原则:错误!未找到引用源。 应尽可能接近负荷中心,以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。错误!未找到引用源。 考虑电源的进线方向,偏向电源侧。错误!未找到引用源。 进出线方便。错误!未找到引用源。 不应妨碍企业的发展,要考虑扩建的可能行。错误!未找到引用源。 设备运输方便。错误!未找到引用源。 尽量避开有腐蚀性气体和污秽的地段,如无法避免,则应位于污源的上风侧。错误!未找到引用源。 变电所屋外配电装置与其他建筑物、构筑物之间的防火间距符合规定。变电所建筑物、变压器及屋外配电装置应与附近的冷却塔或喷水池之间的距离负荷规定。错误!未找到引用源。 不

19、应设在地势低洼和可能积水的场所。错误!未找到引用源。 高压配电所应尽量与临近车间变电所或有大量高压用电设备的厂房合建在一起。变电所的位置选择应根据选择原则,经技术、经济比较后确定。根据接近负荷中心,偏向电源侧的选择方法。本车间变电所已给出,位于车间的东北角。 错误!未找到引用源。 车间变电所主要有以下两种类型的变电所。 错误!未找到引用源。 车间附设变电所内附式变电所要占用一定的车间面积,但其在车间内部,故对车间外观没有影响。外附式变电所在车间的外部,不占用车间面积,便于车间设备的布置,而且安全性也比内附式变电所要高一些。错误!未找到引用源。车间内变电所变配电所有屋内式和屋外式两大型式。屋内式

20、运行维护方便,占地面积少。在选择工厂总变配电型式时,应根据具体地理环境,因地制宜;技术经济合理时,应优选用屋内式。错误!未找到引用源。由于屋内式优点众多,本设计采用屋内式。三、确定车间变电所主变压器型式、容量和数及主接线方案1、确定车间变电所主变压器型式在选择变压器时,应选用低损耗节能型变压器,如S9系列或S10系列。高损耗变压器已被淘汰,不再采用。在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全的场所,应选择密闭型变压器或防腐型变压器;供电系统中没有特殊要求和民用建筑独立变电所常采用三相油浸自冷电力变压器(S9、S10-M、S11、S11-M等;对于高层建筑、地下建筑、发电厂、化工等单位对消防要求较高

21、的场所,宜采用干式电力变压器(SC、SCZ、SG3、SG10、SC6等;对电网电压波动较大的,为改善电能质量应采用有载调压电力变压器(SZ7、SFSZ、SGZ3等。本设计选择S9系列三相油浸自冷电力变压器。2、总降压变电所主变压器台数和容量的确定车间变电所变压器台数和容量确定原则和总降压变电所基本相同。即首先保证电能质量的要求下,最大限度减少投资、运行费用和有色金属耗用量。车间变电所变压器台数选择原则,对于二、三级负荷,变电所只设置一台变压器,其容量可根据计算负荷决定。可以考虑从其他车间的低压线路取得备用电源,这不仅在故障下可以对重要的二级负荷供电,而且在负荷极不均匀的轻负荷时,也能使供电系统

22、达到经济运行。对一、二级负荷较大的车间,采用两回独立进线,设置两台变压器,其容量确定和总降压变电所相同。当负荷分散时,可设置两个各有一台变压器的变电所。车间变电所中,单台变压器容量不宜超过1000kVA。根据本设计属三级负荷,选择一台变压器。经计算:15.1(=S N520kVA4274.1371变压器容量选择630kVA。综上变压器选择S9630/10,变压器参数见表3-1:表3-1 变压器参数表额定容量kVA额定电压/kV 联结组标号损耗/W 空载电流阻抗电压价格一次二次空载负载630 10 0.4 Yyn0 1200 6200 0.9 4.5 74700 3、变电所主接线方案变电所的主结

23、线,应根据变配电所在供电系统中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定,并应满足安全、可靠、灵活和经济等要求。按上面两种主变压器的方案可设计两种主结线方案:两种主结线方案的比较见表3-2:表3-2 两种主接线方案的比较比较项目装设一台主变压器的方案装设两台主变压器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,电压损耗略大由于两台主变并列,电压损耗略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经济指标电力变压器的综合投资额查表得S9630/10单价为7.47万元,查表得变压器综合投资约为其单价的2倍

24、,因此其综合投资为47.72万元=14.94万查表得S315/10单价为4.3万元,因此两台综合投资为3.44=17.2万元,比一台主变方案多投资2.26万高压开关柜的综合比较查表得GG1A(F型柜按每台3.5万元计,查表得其综合投资按设备价1.5倍计,因此其综合投资约为5.35.14万元=21万元本方案采用6台GG1A(F柜,其综合投资约为6×1.5×3.5=31.5万元,比一台主变的方案多投资10.5万元。电力变压器和高压开关柜的年运行费查表计算,主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为4.89万元主变和高压开关柜的折旧费和维修管理费每年为7.067万元,比1台主变压器

25、的方案多耗2.177万元交供电部门的一次性供电贴费按800元/kVA计,贴费为08.0630万元=50.4万元贴费为2×315×0.08万元=50.4万元,和一台主变压器相同从上表可以看出,按技术指标,装设两台主变的主结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远优于装设两台主变的方案,因此决定采用装设一台主变的方案。主结线对变电所设备选择和布置,运行的可靠性和经济性,继电保护和控制方式都有密切关系,是供电设计中的重要环节。供配电系统变电所常用的主接线基本形式有线路变压器组接线、单母线接线和桥式接线3种类型。线路变压器组接线、单母线接线、桥式接

26、线。本设计采用一次侧为线路变压器组接线、二次侧为单母线不分段接线。 四、短路计算,并选择一次设备1、短路计算 1 确定基准值采用标幺制法进行三相短路计算,基准值取:S d =100 MV·A,U 1c =10.5 kV , U 2c =0.4 kV错误!未找到引用源。 确定基准值 由 S d =100 MV·A,U 1c =10.5 kV , U 2c =0.4 kVkA AMV U S I c d d 5.55.103100311=kA AMV U S I c d d 1444.03100322=错误!未找到引用源。 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值错误!未找到引用源

27、。 电力系统的电抗标幺值 由表查得A MV S oc =200, 因此 *1X =AMV AMV 200100=0.5错误!未找到引用源。 电缆线路的电抗标幺值 由表3-1查得/(08.00km X =, 因此015.05.10(1002.0/(08.02*2=AMV km km X错误!未找到引用源。 电力变压器的电抗标幺值查表得5%=k U , 因此 X *3= A kV A MV 6301001005= AkV AkV 6301001010053=7.94绘短路等效电路图如图4-1所示, 图上标出各元件的序号和电抗标幺值, 并标明短路计算点 10.01517.9410.5K1K2短路等效

28、图图4-1 短路等效图错误!未找到引用源。 1K 点三相短路时的短路电流和容量的计算 错误!未找到引用源。 计算短路回路总阻抗标幺值515.0015.05.0*2*1*1=+=+=X X X K错误!未找到引用源。 计算1K 点所在电压级的基准电流 kA U S I d d d 5.55.103100322=错误!未找到引用源。 计算1K 短路电流各值 942.1515.011*11=K K X IkA I I I k d k 681.10942.15.5121= k V A I i K K sh 236.27681.1052.252.211.= kVA I I K K sh 235.1668

29、1.1052.152.111.= M V A X S S K d K 5.51942.1100*11=错误!未找到引用源。 计算2K 点三相短路时的短路电流 错误!未找到引用源。 计算短路回路总阻抗标幺值 455.894.7515.0*3*1*2=+=+=X X X K K 错误!未找到引用源。 计算1K 点所在电压级的基准电流 kA U S I d d d 3错误!未找到引用源。 计算1K 短路电流各值118.0455.811*2*2=K K X IkA I I I K d K 027.17118.03.144*232= kA I i K K sh 329.3102

30、7.1784.184.122.= k V A I I K K sh 559.18027.1709.109.122.= M V A X S S K d K 8.11455.8100*22= 计算结果列表4-1:表4-1 短路计算结果短路计算点短路计算点 三相短路电流(kA 电压(kV 三相短路容量k S (MV·AK I sh i sh I 1K10.68 27.24 16.24 10.5 51.52K17.03 31.33 18.56 0.411.82一次设备的选择1、10kV 侧一次设备的选择错误!未找到引用源。 高压开关柜的选择高压开关柜是成套设备,柜内有断路器、隔离开关、互感器

31、设备等。 错误!未找到引用源。 选择开关柜的型号主要根据负荷等级选择开关柜的型号,一般一、二级负荷选择移开式开关柜,如102-KYN , 102-JYN , 351-JYN 型开关柜,三级负荷选择固定式开关柜,如10-KGN ,(1F A GG -型开关柜。本设计属三级负荷,选(1F A GG -型开关柜。 错误!未找到引用源。 选择开关柜回路方案号 本设计是电缆进线,因此选择回路方案号07。错误!未找到引用源。 计量柜选(1J A GG -型,方案号03。 2、一次设备的校验错误!未找到引用源。 10kV 侧一次设备的校验 装设地点条件见表4-2:表4-2装设地点条件选择校验项目 电压 电流

32、 断流能力 动稳定度 热稳定度 装设地点条件参数 N U 30I k I sh i ima k t I 数据10kV57.7A10.68kA27.24kA114安装设地点额定电压和额定电流选择断路器SN10-10/630。动稳定校验:kA i 40max =, A i sh 24.27=, sh i i >max , 满足要求。 热稳定校验: 2560.11622=t I t ,1142=t I k ,ima k t t I t I >2,满足要求。 断流能力校验:kA I k 68.10=,kA I oc 40=,k oc I I >,满足要求。 错误!未找到引用源。 高压

33、隔离开关安装设地点额定电压和额定电流选择,高压隔离开关选GN8-10/200和GN6-10/200,经校验,满足要求。错误!未找到引用源。 高压熔断器安装设地点额定电压和额定电流选择,高压熔断器选RN2-10,经校验,满足要求。表4-3 10kV 侧一次设备参数表电气设备名称型号主要技术参数N U (kV N I (A oc I (kA 其它 高压断路器 SN10-1010 630 16 高压隔离开关 GN8-1010 200 高压熔断器 RN2-1010 0.5 50 电流互感器 LQJ-1010 100/5 电压互感器 JDZJ-10kV 31.0/31.0/310 避雷器FS4-10 1

34、0柜外形尺寸(长×宽×高1200mm×1200mm×3100mm 错误!未找到引用源。 电压互感器 安装设地点额定电压选择,电压互感器选择JDZJ-10,经校验满足要求。 错误!未找到引用源。 电流互感器安装设地点额定电压和额定电流选择,电压互感器选择LQJ-10,经校验满足要求。10kV 侧一次设备参数见表4-3:表4-4 装设地点条件选择校验项目 电压 电流 断流能力 动稳定度 热稳定度 装设地点条件 参数 N U 30I k I sh i ima k t I 数据380V543A17.03kA31.33kA2037.003.172=错误!未找到引用

35、源。 380侧一次设备的校验 装设地点条件见表4-4安装设地点额定电压和额定电流选择低压断路器DW15-1000/3电动。 断流能力校验:kA I k 03.17=,kA I oc 40=,k oc I I >,满足要求。380V 侧一次设备的参数见表4-5:表4-5 380V 侧一次设备的参数表电气设备名称型号主要技术参数N U (V N I (A oc I (kA 其它 低压断路器DW15-1000/3电动380 1000低压断路器DZ20-630 380 630A低压断路器DZ20-200 380 200A 低压刀开关HD13-1500/30 380 1500 电流互感器LMZJ1

36、-0.5 500 1500/5A外形尺寸(长×宽×高600mm×600mm×2200mm 错误!未找到引用源。 高低压母线的选择按经济截面选择(铝母线的经济电流密度为1.15 eccec j I S =式中,ec j 为经济电流密度;ec S 为母线经济截面;c I 为汇集到母线上的计算电流。10kV 母线按经济截面选择: 25015.17.57mm j I S ec c ec =参照常用硬铝母线尺寸表kV 10母线选440(3-LMY ,即母线尺寸为40mm ×4mm 。380V 母线按经济截面选择: 247215.1543mm j I S

37、ec c ec =表4-6 10kV 变电所高低压LMY 型硬铝母线的常用尺寸表(mm 变压器容量2002503154005006308001000 12501600高压母线40×4 低压母线 相母线40×4 50×5 60×6 80×6 80×8 100×8 120×10 2(100×10 2(120×10 中性母线40×4 50×5 60×6 80×6 80×8 80×10参照常用硬铝母线尺寸表80V 侧母线选550880(3+-L

38、MY ,即相母线尺寸为80mm×8mm ,中性母线尺寸为50mm×5mm 。 10kV 变电所高低压LMY 型硬铝母线尺寸见表4-6错误!未找到引用源。 母线的短路稳定度校验 错误!未找到引用源。、动稳定校验: c al 式中 al 母线材料的最大允许应力,硬铜a al MP 140=,硬铝a al MP 70=; c 母线通过sh i 时所受到最大计算应力。 上述最大计算应力按下式计算: WMc = 错误!未找到引用源。 热稳定校验条件: Ct I A A i m a=m i n式中 A 母线截面积m i n A 满足短路热稳定条件的最小截面积; C 母线材料的热稳定系数

39、, I 母线通过的三相短路稳态电流。 错误!未找到引用源。 10kV 侧母线的校验 错误!未找到引用源。 动稳定校验 三相短路电动力N a l i K F shf c 471103.01.11024.27(1732.110372372=- Nm l F M c 8.51101.147110=36221008.26005.005.06m h b W -=MP Pa W M c 9.24109.241008.28.5166=- c a al MP >=70 故母线满足动稳定要求。错误!未找到引用源。 母线热稳定校验23m i n 134872.11068.10mm C t I A ima =

40、母线实际截面为 m i n 2160440S mm S >=。故母线也满足热稳定要求。380V 侧母线的校验方法同上,经计算,母线满足动稳定和热稳定的要求。 错误!未找到引用源。 支柱绝缘子动稳定校验查表得,支柱绝缘子最大允许机械破坏负荷为3.75kN ,N KF al 22501075.36.03=al c KF F <=4.46故支柱绝缘子满足动稳定要求。五、选择车间变电所高低压进出线1、高低压进出线错误!未找到引用源。 高压进线错误!未找到引用源。如为专用线路,应选专用线路的全长。错误!未找到引用源。如从公共干线引至变配电所,则仅选从公共干线到变配电所的一段引入线。错误!未找

41、到引用源。对于靠墙安装的高压开关柜,柜下进线时一般需经电缆引入,因此架空线进线至变配电所高压侧,往往需选一段引入电缆。错误!未找到引用源。 高压出线错误!未找到引用源。 对于全线一致的电缆出线,应选线路的全长。错误!未找到引用源。 如经一段电缆从高压开关柜引出再架空配电的线路,则变配电所高压出线的选择只选这一段引出电缆。错误!未找到引用源。 低压出线错误!未找到引用源。 如采用电缆配电,应选线路的全长。错误!未找到引用源。 如经一段穿管绝缘导线引出,再架空配电的线路,则变配电所低压出线的选择只选这一段引出的穿墙绝缘导线,而架空配电线路则在厂区配电线路或车间配电线路的设计中考虑。2、变配电所进出

42、线方式的选择错误!未找到引用源。 架空线 在供电可靠性要求不很高或投资较少的中小型工厂设计中优先选用。错误!未找到引用源。 电缆 在供电可靠性要求较高或投资较高的各类工厂供电设计中优先选用。因此,为保证供电可靠性,本设计选择电缆进线。3、变配电所进出线导线和电缆型式的选择错误!未找到引用源。高压电缆线错误!未找到引用源。一般环境和场所,可采用铝芯电缆;但在有特殊要求的场所,应采用铜芯电缆。错误!未找到引用源。埋地敷设的电缆,应采用有外保护层的铠装电缆;但在无机械损伤可能的场所,可采用塑料护套电缆或带外保护层的铅包电缆。错误!未找到引用源。在可能发生位移的土壤中埋地敷设的电缆,应采用钢丝铠装电缆

43、。错误!未找到引用源。敷设在管内或排管内的电缆,一般采用塑料护套电缆,也可采用裸铠装电缆。错误!未找到引用源。电缆沟内敷设的电缆,一般采用裸凯装电缆、塑料护套电缆或裸铅包电缆。错误!未找到引用源。交联聚乙烯绝缘电缆具有优良的性能,宜优先选用。错误!未找到引用源。电缆除按敷设方式及环境条件选择外,还应符合线路电压要求。错误!未找到引用源。低压穿管绝缘导线一般采用铝芯绝缘线。但特别重要的或有特殊要求的线路可采用铜芯绝缘线。错误!未找到引用源。低压电缆线错误!未找到引用源。一般采用铝芯电缆,但特别重要的或有特殊要求的线路可采用铜芯电缆。错误!未找到引用源。明敷电缆一般采用裸铠装电缆。当明敷在无机械损

44、伤可能的场所,允许采用无铠装电缆。明敷在有腐蚀性介质场所的电缆,应采用塑料护套电缆或防腐型电缆。错误!未找到引用源。电缆沟内电缆,一般采用塑料护套电缆,也可采用裸铠装电缆。错误!未找到引用源。TN系统的出线电缆应采用四芯或五芯电缆。错误!未找到引用源。10kV高压进线的选择和校验采用YJL100003×150型电缆线,接往10kV公用干线。错误!未找到引用源。按发热条件选择。由A57I7.30=,及室外温度30C o,查表得30=,满足发热条件。I al>100IA错误!未找到引用源。校验短路热稳定22min 150134872.168.10mm A mm C t I A im

45、a =<=。 故满足要求。错误!未找到引用源。 由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验 采用YJL2210000型交联聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。错误!未找到引用源。 按发热条件选择。由A I 7.5730=及土壤温度25C o ,查表初选缆芯为225m m 的交联电缆,其3090I A I al >=,满足发热条件错误!未找到引用源。 校验短路热稳定223min 1058875.01068.10mm mm C t I A ima = 电缆线改选缆芯为2120mm 。错误!未找到引用源。 380V 低压出线的选择错误!未找到引用源。 馈电给冷镦车间的线路采用VLV221

46、000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。错误!未找到引用源。 按发热条件选择。由A I 83630=及地下m 1.1土壤温度为25C o ,由于一条电缆不能满组该车间电流,所以采用双电缆向该车间供电,查表选3条截面为2240mm 的电缆,其309573193I A I al >=错误!未找到引用源。 校验电压损耗。由于车间设备和车间变电所在同一车间,距离很短,不需校验电压损耗。 错误!未找到引用源。 校验短路热稳定性23min 1947675.01003.17mm C t I A ima = m i n 2240A mm A >= 所选电缆满足短路热稳定性。因此冷镦车间采用3条V

47、LV2210003×240+1×120的四芯电缆供电。 错误!未找到引用源。 馈电给工具车间的线路采用VLV221000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。错误!未找到引用源。 按发热条件选择。由A I 4.12630=及地下m 1.1土壤温度为25C o ,查表初选1202m m ,其30212I A I al >=,满足发热条件。错误!未找到引用源。 短路热稳定度校验。求满足短路热稳定度的最小截面223min 2401947675.01003.17mm A mm C t I A ima =<= 由于前面所选2120mm 的缆芯截面小于min A ,不满足短路

48、热稳定度要求,因此改选缆芯2240mm 的聚氯乙烯电缆,即VLV2210003×240+1×120的四芯电缆。错误!未找到引用源。 馈电给机修车间的线路亦采用VLV221000聚氯乙烯绝缘铝心电缆直埋敷设。错误!未找到引用源。 按发热条件选择。由2307.87mm I =及地下m 1.1土壤温度为25C o ,查表初选1202m m ,其30212I A I al >=,满足发热条件。错误!未找到引用源。 短路热稳定度校验。23m i n 1947675.01003.17mm C t I A ima = 由于前面所选2120mm 的缆芯截面小于min A ,不满足短路

49、热稳定度要求,因此选缆芯为2240mm 的聚氯乙烯电缆,即采用VLV2210003×240+1×120的四芯电缆。错误!未找到引用源。备用线路的采用上面截面的最大的导线,即采用一条聚氯乙烯铝芯VLV2210003×240+1×120的四芯电缆。错误!未找到引用源。 做为备用电源的高压联络线的选择校验采用YJL2210000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆,直接埋地敷设,与相距2km 的临近单位变配电所的10kV 母线相联。错误!未找到引用源。 按发热条件选择 车间的总计算负荷容量为645kVA ,A kV kVA I 2.37103/(64530=,最热月土壤

50、平均温度为25 C o ,因此初选缆芯截面为225m m 的交联聚乙烯绝缘铝芯电缆,其3090I A I al >=,满足发热条件。错误!未找到引用源。 校验电压损耗 查表可得缆芯为225m m 的铝芯电缆的km R /54.10=,km X /12.00=,而总车间总计算负荷的kW P 33030=,var 55430k Q =,线路长度按1km 计,因此V kVkW U 11510212.0(554254.1(330=+=%5%15.1%10010000115(%=<=al U V V U由此可见满足允许电压损耗5%的要求。表5-1 变电所进出线和联络线的型号规格 线路名称 导

51、线或电缆的型号规格 10kV 电源进线 YJL 100003×150交联电缆主变引入电缆 YJL22100003×120交联电缆380V 低压出线 至冷镦车间 3×VLV2210003×240+1×120四芯塑料电缆 至工具车间 VLV2210003×240+1×120四芯塑料电缆至机修车间 VLV2210003×240+1×120四芯塑料电缆备用线路 VLV2210003×240+1×120四芯塑料电缆与临近单位10kV 联络线 YJL22100003×150交联电缆错误!

52、未找到引用源。 短路热稳定校验2min 134872.168.10mm C t I A ima = 由于前面所选225m m 截面小于min A ,不满足短路热稳定度要求,因此改选缆芯为2150mm 的电缆,即YJL22100003×150交联电缆。综合以上所选变电所进出线和联络线的导线及电缆型号规格如表5-1所示。六、选择电源进线的二次回路方案及整定继电保护1、高压断路器的操动机构控制与信号回路断路器采用手力操动机构,其控制与信号回路如图6-1所示。WC 控制小母线 WL 灯光指示小母线 WF 闪光信号小母线 WS 信号小母线 WAS 事故音响小母线 WO 合闸小母线 SA 控制开

53、关 KO 合闸接触器 YO 合闸线圈 YR 跳闸线圈 KA 保护装置 QF16断路器辅助触电 GN 绿色指示灯 RD 红色指示灯 ON 合闸 OFF 跳闸 WO+KO KO YOSA QF 56图 6-1 电磁操动的断路器控制与信号回路3 、变电所的电能计量回路变电所高压侧装设专用计量柜, 装设三相有功电度表和无功电度表, 分别计量全厂消耗的有功电能和无功电能, 并据以计算每月车间的平均功率因数, 计量柜由上级供电部门加封和管理。4、变电所的测量和绝缘监察回路 图 6-2 10kV 线路测量和计量仪表的原理电路 变电所高压侧装有电压互感器 避雷器柜,其中电压骨干其为 3个 JDZJ-10型,组

54、成 /00Y Y (开口三角的结线,用以实现电压测量和绝缘监察,其结线图见图 6-2。作为备用电源的高压联络线上, 装有三相有功电度表、 三相无功电度表和电流表,结线图见图 6-3。高压进线上,亦装有电流表。 ATA1PA1PJ PA2PJ PJ TA2TA3BC WVa WVb WVc WVn 图 6-3 380V 线路测量和计量仪表的原理电路低压侧的动力出线上, 均装有有功电度表和无功电度表, 低压照明线路上装有三相四线有功电度表。 低压并联电容器组线路上, 装有无功电度表。 每一回路均装有电流表。 低压母线装有电压表。 仪表的准确度等级按规范要求。 每一回路均装有电流表。低压母线装有电压

55、表。仪表的准确度等级按规范要求。5、 在对供电可靠性要求较高的变配电所中, 通常采用两路及以上的电源进线。或互为备用,或一为主电源,另一为备用电源。备用电源自动投入装置就是当主电源线路中发生故障而断电时, 能自动而且迅速将备用电源投入运行, 以确保供电可靠性的装置,简称(APD 。 6、整定继电保护错误!未找到引用源。 过电流保护为了防止外部短路引起的变压器线圈的过电流, 并作为瓦斯保护的后备, 变压器还必须装设过电流保护。错误!未找到引用源。 过电流保护动作电流的整定对于单侧电源的变压器, 过电流保护安装在电源侧, 保护动作时切断变压器各侧开关。过电流保护的动作时间应按躲过变压器的最大工作电流整定,即A kV kVA I I T N L 73 103/(63022. 1max . =205/100=i KA A I op 9. 573208. 013. 1= 整定为 6A 。式中 m a x l I 变压器的最大负荷电流rel K 保护装置的可靠系数,取 1.3re K 电流继电器的返回系数,一般取 0.8i K 电流互感器的变流比。错误!未找到引用源。 过电流