某厂降压变电所电气部分设计电力工程课程设计

1、中北大学信息商务学院课程设计说明书中北大学信息商务学院电力工程课 程 设 计 说 明 书学生姓名: 学 号：1 学 院: 中北大学信息商务学院专 业: 电气工程及其自动化专业题 目: 某场降压变电所电气部分设计指导老师 职称 201 年 月中北大学信息商务学院课 程 设 计 任 务 书 学年第 学期系：自动控制系专 业：电气工程及其自动化学 生 姓 名： 学 号： 课程设计题目：某厂降压变电所电气部分设计起 迄 日 期: 课程设计地点: 指 导 教 师: 系主任： 下达任务书日期: 2 年 日1设计目的：通过本课程设计，巩固和加深在电力系统基础和电力系统分析课程中所学的理论知识，基本掌握变电所

2、电气部分设计的一般方法，提高电气设计的设计能力，为今后从事生产和科研工作打下一定的基础。2设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，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型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。设计依据：1、工厂总平面布置图 参考文献1的图11-2。2、工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时数为4500h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车

3、间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余均属于三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料见附表所示。3、供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条10KV的干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LJ-150，导线为等边三角形排列，线距1.5m ,干线首端距离本厂约10km。干线首端所装设的高压短路器断流容量为 500MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.8s，为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单

4、位取得备用电源。4、气象资料：本厂所在地年最高温度38，年平均气温为16，年最低温度为-10，年最热月平均最高温度32，年最热月地下0.8M处平均温度25，常年主导风向为南风，覆冰厚度是3CM，年雷暴日数35天。5、地质水文资料：平均海拔1200M，地层以沙粘土为主，地下水位3-5M。6、电费制度供电贴费800元/KVA。每月电费按两部电费制：基本电费为按主变压器容量计为18元/KVA，动力电费为0.2元/KW.H，照明电费为0.5元/KW.H。工厂最大负荷时功率因数不得小于 0.92 。3设计工作任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等：提交课程设计说明书一份。4主

5、要参考文献：1.刘介才工厂供电设计指导北京：机械工业出版社5设计成果形式及要求： 提交课程设计说明书一份。6工作计划及进度：6月6日-6月7日：负荷计算，与无功补偿。6月8日-6月9日：确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型。6月10日-6月13日：选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线。6月14日-6月15日：确定防雷和接地装置。6月16日：课程设计说明书写作。6月17日：答辩即成绩考核。系主任审查意见： 签字： 年 月 日附表：工厂负荷统计资料厂房编号厂房名称负荷类别设备容量/KW需要系数Kd功率因数1铸造车间动力3400.340.68照明70.741.02锻压车间

6、动力3800.290.63照明80.791.03金工车间动力3900.240.61照明60.841.04工具车间动力4000.310.60照明100.811.05电镀车间动力1900.500.75照明60.801.06热处理车间动力1500.470.78照明80.771.07装配车间动力1700.390.69照明60.791.08机修车间动力1300.270.63照明20.831.09锅炉房动力580.680.74照明10.821.010仓库动力170.330.85照明20.741.0生活区照明3200.790.941 引言1.1 认识工厂供电工厂所需电能的供应和分配就是指工厂供电，亦称工厂配

7、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）。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。本次设计根据课题提供的某机械制造厂的用电负荷和供电条件，并适当考虑生产的发展，按照国家相关标准、设计准则，本着安全可靠、技术先进、经济合理的要求确定本厂变电所的位置和形式。通过

8、负荷计算，确定主变压器的台数和容量。进行短路电流计算，选择变电所主接线方案及高低压设备与进出线,最后按要求写出设计说明书。具体过程和步骤:根据工厂总平面图,工厂负荷情况,供电电源情况,气象资料,地区水文资料和电费制度等,先计算电力负荷,判断是否要进行无功功率补偿,接着进行变电所位置和型式选择,并确定变电所变压器台数和容量, 主接线方案选择,最后进行短路电流的计算,并对变电所一次设备选择和校验和高低压线路的选择。1.2 工厂供电的要求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

9、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。1.3 工厂供电设计的一般原则按照国家标准GB50052-95 供配电系统设计规范、GB50053-94 10kv及以下设计规范、GB50054-95 低压配电设计规范等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：（1） 遵守规程、执行政策；必须遵守国家的有关规定及标准

10、，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。（2） 安全可靠、先进合理；应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。（3） 近期为主、考虑发展；应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。（4） 全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设

11、计工作的需要。1.4 工厂供电设计内容及步骤全厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面：（1）负荷计算全厂总降压变电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。（2）工厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择参考电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和容量。（3）工厂总

12、降压变电所主结线设计根据变电所配电回路数，负荷要求的可靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数，确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求，即要安全可靠有要灵活经济，安装容易维修方便。（4）厂区高压配电系统设计根据厂内负荷情况，从技术和经济合理性确定厂区配电电压。参考负荷布局及总降压变电所位置，比较几种可行的高压配电网布置放案，计算出导线截面及电压损失，由不同放案的可靠性，电压损失，基建投资，年运行费用，有色金属消耗量等综合技术经济条件列表比值，择优选用。按选定配电系统作线路结构与敷设方式设计。用厂区高压线路平面布置图，敷设要求和架空线路杆位明细表以及工程预算书表达设计成果。（5）厂供、配电系统短路

13、电流计算工厂用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短路参数，求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。2 课程设计目的与要求2.1 课程设计的目的通过本课程设计，巩固和加深在电力系统基础和电力系统分析课程中所学的理论知识，基本掌握变电所电气部分设计的一般方法，提高电气设计的设计能力，为今后从事生产和科研工作打下一定的基础。2.2 课程设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求、确定变电

14、所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。2.3 课程设计的依据：1、工厂总平面布置图，如图11-4所示。2、工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时数为4500h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余均属于三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料见附表所示。3、供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条10KV的干线取得

15、工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LJ-150，导线为等边三角形排列，线距1.5m ,干线首端距离本厂约10km。干线首端所装设的高压短路器断流容量为 500MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.8s，为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。4、气象资料：本厂所在地年最高温度38，年平均气温为16，年最低温度为-10，年最热月平均最高温度32，年最热月地下0.8M处平均温度25，常年主导风向为南风，覆冰厚度是3CM，年雷暴日数35天。5、地质水文资料：平均海拔1200M，地层以沙粘土为主，地

16、下水位3-5M。6、电费制度供电贴费800元/KVA。每月电费按两部电费制：基本电费为按主变压器容量计为18元/KVA，动力电费为0.2元/KW.H，照明电费为0.5元/KW.H。工厂最大负荷时功率因数不得小于 0.92 。2.4 课程设计的预备知识熟悉电力系统基础和电力系统分析等课程的相关知识。3 负荷计算和无功功率补偿3.1 负荷计算负荷计算时，采用需要系数法对各个车间进行计算，并将照明和动力部分分开计算，照明部分最后和宿舍区照明一起计算。单组用电设备计算负荷的计算式: 有功计算负荷 无功计算负荷 视在计算负荷 计算电流运用公式对各车间进行负荷计算，结果如表3.1所示。表3.1 机械厂负荷

17、计算表编号名称类别设备容量需要系数功率因数计 算 负 荷1铸造车间动力3400.340.681.08115.6 124.8170.1258.4照明70.741.00 5.180小计347120.7 124.8 173.6 263.92锻压车间动力3800.290.681.08110.2 119.0162.2246.5照明80.791.00 6.320小计388 116.3119.0 166.4 252.93金工车间动力3900.240.631.2393.6 115.1148.4225.5照明60.841.005.04 0小计396 98.6115.1 151.6 230.34工具车间动力400

18、0.310.611.30124.0 161.2203.4309.1照明100.811.00 8.10小计410132.1 161.2 208.4 316.75电镀车间动力1900.50.750.88 95.083.6126.5192.3照明60.81.004.8 0小计196 99.883.6 130.2187.96热处理车间动力1500.470.780.8070.5 56.490.3137.2照明80.771.006.16 0小计15876.6 56.4 95.1144.67装配车间动力1700.390.691.0566.3 69.696.1146.1照明60.791.004.47 0小计1

19、76 70.769.6 99.2 150.88机修车间动力1300.270.631.2335.1 43.255.684.6照明20.831.001.66 0小计132 36.7 43.2 56.786.19锅炉房动力580.680.740.91 39.435.953.381.0照明10.821.00 0.820小计5940.2 35.9 53.981.910仓库动力170.330.850.625.61 3.56.610.0照明20.741.001.48 0小计19 7.093.5 7.9 12.011生活区照明3200.790.940.36252.8 91.0268.7 408.3总计（380

20、V侧）动力2225 1062.6904.3照明376计入=0.95=0.970.761009.5877.11337.42032.53.2 无功功率补偿 无功功率的人工补偿装置：主要有同步补偿机和并联电抗器两种。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，因此并联电抗器在供电系统中应用最为普遍。由表3.1可知，计算可得变压器低压侧的视在计算负荷=1337.4 KVA，这时低压侧的功率因数为0.76,可知，该厂380V侧最大负荷是的功率因数只有0.76.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0.92。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗

21、，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：无功功率补偿公式 式中，为补偿前的自然平均功率因数对应的正切值，为补偿后的功率因数对应的正切值所以无功功率补偿容量为：=1009.5 tan（arccos0.76）-tan（arccos0.93）kar=464.3kvar参照图3.2，选PGJ1型低压自动补偿屏，并联电容器为BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1台与方案3（辅屏）4台相结合，总共容量为84kvar5=420kvar。补偿前后，变压器低压侧的有功计算负荷基本不变，而无功计算负荷=（877.1-420）kvar=457.1

22、 kvar，视在功率=1108.2 kVA，计算电流=1684.1 A,功率因数提高为cos=0.911。在无功补偿前，该变电所主变压器T的容量为应选为1250kVA,才能满足负荷用电的需要；而采取无功补偿后，主变压器T的容量选为1000kVA的就足够了。同时由于计算电流的减少，使补偿点在供电系统中各元件上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。因此无功补偿后工厂380V侧和10kV侧的负荷计算如表3.3所示。图3.2 PGJ1型低压自动补偿屏接线方案表3.3 无功补偿后工厂的计算的负荷项 目计算负荷380V侧补偿前负荷0.761009.5877.11337.42032.5380

23、V侧无功补偿容量-420380V侧补偿后负荷0.931009.5393.901034.281571.9主变压器功率损耗15.56210kV侧负荷总计0.921025455.91121.864.83.3 年耗电量的估算年有功电能消耗量及年无功电能耗电量可由下式计算得到：年有功电能消耗量： 年无功电能耗电量： 3.4 负荷等级确定根据用电设备在工艺生产中的作用，以及供电中断对人身和设备安全的影响，电力负荷通常可分为三个等级：一级负荷：为中断供电将造成人身伤亡，或重大设备损坏难以修复带来极大的政治经济损失者。一级负荷要求有两个独立电源供电。本矿属于国有能源部门，其中断供电将有可能造成人员伤亡及重大经

24、济损失，属于一级负荷。 二级负荷：为中断供电将造成设备局部破坏或生产流程紊乱且需较长时间才能恢复或大量产品报废，重要产品大量减产造成较大经济损失者。二级负荷应由两回线路供电，但当两回线路有困难时（如边远地区）允许由一回架空线路供电。 三级负荷：不属于一级和二级负荷的一般电力负荷，三级负荷对供电无特殊要求，允许长时间停电，可用单回线路供电。 该厂的铸造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷，其余的均为三级负荷。4 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。工厂的负荷中心按功率矩法来确定，计算公式为式（4.1）和（4.2）。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

25、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P1(x1,y1) 、P2(x2,y2) 、P3(x3,y3)等.而工厂的负荷中心设在P(x,y),P为P1+P2+P3+=Pi.因此仿照力学中计算重心的力矩方程,可得负荷中心的坐标: (4.1) (4.2) 图4.1 机械厂总平面图按比例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4.1所示表4.1 各车间和宿舍区负荷点的坐标位置坐标轴12345678910生活区X()2.22.25.55.56.810.510.510.510.514.81.1Y()8.66.08.66.03

26、.010.37.75.12.57.70.4由计算结果可知，x=5.33 y=5.08工厂的负荷中心在4号厂房的西南角。考虑的方便进出线及周围环境情况，决定在4号厂房的西侧紧靠厂房修建工厂变电所，其型式为附设式。5 变电所主变压器的选择和主接线设计5.1 变电所主变压器台数的选择变压器台数的选择应考虑一下原则：(1)应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，应采用两台变压器，以便当一台变压器法伤故障或者检修时，另一台变压器能对一二级负荷继续供电。对职业二级而无一级负荷的变电所，也可以采用一台别有情趣，但必须在低压侧敷设与其他变电所相连的联络线作为备用电源，或另有自备电源。

27、(2)对季节货昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所，也可以考虑采用两台变压器。(3)除上述两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但是负荷集中且容量相对较大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台或多台变压器。(4)在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留一定的余地。结合本厂的情况，经过上面的计算可知，二级负荷所占的比例较大，考虑到二级重要负荷的供电安全可靠，因此选两台S9-630/10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Yyn0。5.2 变压器主接线方案的选择 按上面考虑的两种主变压器方案可设计下列

28、两种主接线方案：（1）装设一台主变压器的主接线方案，如图5.1所示 （2）装设两台主变压器的主接线方案，如图5.2所示 图5.1 装设一台主变压器的主结线方案 图5.2 装设两台主变压器的主结线方案5.3 两种主结线方案的技术经济比较。表5.1 两种主接线方案的比较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经济指标电力变压器的综合投资由手册查得S91000单价为10.76万元，而由手册

29、查得变压器综合投资约为其单价的2倍，因此其综合投资为210.76万元=21.52万元由手册查得S9630单价为7.47万元，因此两台综合投资为47.47万元=29.88万元，比一台变压器多投资8.36万元高压开关柜（含计量柜）的综合投资额查手册得 GGA（F）型柜按每台3.5万元计，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41.53.5=21万元本方案采用6台GGA（F）柜，其综合投资额约为61.53.5=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4.893万元（其余略）主变和高压开关柜

30、的折旧费和维修管理费每年为7.067万元，比一台主变的方案多耗2.174万元供电贴费按800元/KVA计，贴费为10000.08=80万元贴费为26300.08万元=100.8万元，比一台主变的方案多交20.8万元 从表5.1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，因此决定采用装设两台主变的方案。6 短路电流的计算 6.1 有关短路的概念 短路是指不同电位的导体之间的电气短接，这是电力系统中最常见的一种故障，也是电力系统中最严重 的一种故障。电路短路后，其阻抗值比正常负荷时电路的阻抗值小得多，因此，短路电流往往比正常负荷电流大很多倍。在大容量电气系统中，短

31、路电流可高达几万安培或几十万安培。如此大的短路电流对电力系统将产生极大的危害。电路的保护装置应能自动、快速动作，切除故障回路，以使故障涉及范围最小；同时，又要最大限度地保证非故障回路连续供电，增加电力系统的生命力。选择合适的保护装置就是选择具有适当的短路额定电流和适当的热容量。 电力系统中，发生单相短路 的可能性最大，但三相短路的短路电流比单相短路电流大得多， 造成的危害也最为严重。因此，作为选择和校验电器和导体依据的短路电流，通常采用三相短路电流。6.2 绘制计算电路 如图6.1所示500MVAK-1K-2LGJ-150, 10km10.5kVS9-10000.4kV(2)(3)(1)系统图

32、6.1 短路计算电路6.3 确定短路计算基准值设基准容量=100MVA，基准电压=1.05，为短路计算电压，即高压侧=10.5kV，低压侧=0.4kV，则 （6-1） （6-2）6.4 计算短路电路中各元件的电抗标幺值6.4.1 电力系统已知电力系统出口断路器的断流容量=500MVA，故=100MVA/500MVA=0.2 （6-3）6.4.2 架空线路查表得LGJ-150的线路电抗，而线路长10km，故 （6-4）6.4.3 电力变压器查表得变压器的短路电压百分值=4.5，故=4.5 （6-5）式中，为变压器的额定容量因此绘制短路计算等效电路如图5-2所示。k-1k-2图5-2 短路计算等效

33、电路6.5 k-1点（10.5kV侧）的相关计算6.5.1 总电抗标幺值=0.2+3.3=3.5 （6-6）6.5.2 三相短路电流周期分量有效值 （6-7）6.5.3 其他短路电流 （6-8） （6-9） （6-10）6.5.4 三相短路容量 （6-11）6.6 k-2点（0.4kV侧）的相关计算6.6.1 总电抗标幺值=0.2+3.3+4.5=8 （6-12）6.6.2 三相短路电流周期分量有效值 （6-13）6.6.3 其他短路电流 （6-14） （6-15） （6-16）6.6.4 三相短路容量 （6-17）以上短路计算结果综合图表6-1所示。表6-1短路计算结果短路计算点三相短路电流

34、三相短路容量/MVAk-11.571.571.574.002.3728.6k-218181833.1219.6212.57 变电所一次设备的选择校验7.1 10kV侧一次设备的选择校验7.1.1 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，高压设备的额定电压应不小于其所在系统的最高电压，即。=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。7.1.2 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7.1.3 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

35、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，为最大负荷电流。7.1.4 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 对于上面的分析，如表7-1所示，由它可知所选一次设备均满足要求。表7.1 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数据1064.81.574.004.7一次设备型号规格额定参数高压少油断路器SN10-10I/63010kV630A16kA4

36、0kA512高压隔离开关GN-10/20010kV200A25.5Ka500高压熔断器RN2-1010kV0.5A50kA电压互感器JDJ-1010/0.1kV电压互感器JDZJ-10电流互感器LQJ-1010Kv100/5A31.8Ka81二次负荷0.6避雷器FS4-1010kV户 外 式 高 压隔离开关GW4-15G/20012kV400A25Kv500表7.1所选一次设备均满足要求。7.2 380V侧一次设备的选择校验 如表7.2所示。表7.2 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数据3801571.91833.1

37、2226.8一次设备型号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LMZ1-0.5500V100/5160/5避雷器户外隔离开关表7.2所选一次设备均满足要求。7.3 高低压母线的选择查表得到，10kV母线选LMY-3(404mm),即母线尺寸为40mm4mm;380V母线选LMY-3（12010）+806，即相母线尺寸为120mm10mm，而中性线母线尺

38、寸为80mm6mm。8 变电所进出线以及邻近单位联络线的选择8.1 10kV高压进线和引入电缆的选择8.1.1 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=64.8A及室外环境温度32，查表得，初选LGJ-35,其35C时的=149A,满足发热条件。b).校验机械强度查表得，最小允许截面积=25，而LGJ-35满足要求，故选它。由于此线路很短，故不需要校验电压损耗。8.1.2 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=64.8A及土壤环境25，查

39、表得，初选缆线芯截面为的交联电缆，其=273A,满足发热条件。b)校验热路稳定按式，A为母线截面积，单位为；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=1570，=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）校验电压损耗由工厂平面图量得变电所至1号厂房距离约为288m，而查表得到120的铝芯电缆的=0.31 （按缆芯工作温度75计），=0.07，又1号厂房的=120.7kW, =124.8 k

40、var，故线路电压损耗为=5%。c）断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）馈电给 2 号厂房（锻压车间）的线路亦采用 150 1+3003-1000-VLV22 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。（方法同上）。 （3）馈电给 3 号厂房（金工车间）的线路亦采用 150 1+3003-1000-VLV22 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋。（方法同上）。 （4）馈电给 4 号厂房（工具车间）的线路亦采用 150 1+3003-1000-VLV22

41、的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋。（方法同上）。 （5）馈电给 5 号厂房（电镀车间）的线路亦采用 150 1+3003-1000-VLV22 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋。（方法同上）。 （6）馈电给 6 号厂房（热处理车间）的线路亦采 150 1+3003-1000-VLV22 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋。（方法同上）。 （7）馈电给 7 号厂房（装配车间）的线路亦采用 150 1+3003-1000-VLV22 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋。（方法同上）。（8）馈电给 8 号厂房（机修车间）的线路亦采用 150 1+3003-1000-VLV22 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电

42、缆直埋。（方法同上）。 （9）馈电给 9 号厂房（锅炉房）的线路亦采用 150 1+3003-1000-VLV22 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋。（方法同上）。 （10）馈电给 10 号厂房（仓库）的线路亦采用 150 1+3003-1000-VLV22 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋。（方法同上）。（11）馈电给生活区的线路采用 LJ 型铝绞线架空敷设。1）按发热条件选择 由I30=408.3A及室外环境温度（年最热月平均气温）32，初选BLX-1000-1240，其32时Ial455AI30,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=16mm2，因此LJ-12

43、0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128m左右，而查表得其阻抗值与LJ-120的阻抗=0.28，=0.34，又生活区的=252.8KW，=91.0kvar，因此=5%满足允许电压损耗要求。因此决定采用四回LJ-120的三相架空线路对生活区供电。PEN线均采用LJ-70橡皮绝缘线。重新校验电压损耗，完全合格。8.3 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的临近单位变配电所的10KY母线相连。8.3.1 按发热条件选择 工厂二级负荷容量共335.1KVA，最热月土壤平均温度

44、为25。查表工厂供电设计指导，初选缆心截面为25的交联聚乙烯绝缘的铝心电缆，其满足要求。8.3.2 校验电压损耗 由表工厂供电设计指导可查得缆芯为25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压损耗5%的要求。8.3.3 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25的交联电缆是满足热稳定要求的。而临近单位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。 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 8.1所示。表8.1 所选变电所进出线和联络线的导线和电缆型号线路名称导

45、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JL22-10000-3 25交联电缆（直埋）380V低压出线至1号厂房VLV22-1000-3300+1150四芯塑料电缆（直埋）至2号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋）至3号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋）至4号厂房VLV22-1000-3300+1150四芯塑料电缆（直埋）至5号厂房VLV22-1000-3300+1150四芯塑料电缆（直埋）至6号厂房VLV22-1000-3300+1150四芯塑料电缆（直埋）至7号厂房VLV22-1000-3300+1150四芯塑料电缆（直埋）至8号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋）至9号厂房VLV22-1000-3300+1150四芯塑料电缆（直埋）至10号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋）至生活区单回路，回路线3LJ