10kv变配电所设计

10kv的进展、技术的进步，电能的优势不断显现，地位不断提升。电能可以与多种形定量、定点使用；能源和可再生能源可转换成电能被便利利用；电能是安全、优质的能源，合理使用电能可以节约能源。随着我国经济的高速增长和工业化，城镇化进程加速以及消费水平的提高，计算机网络技术、办公自动化技术、自动把握技术、现代通信、家用电器的广泛储存的能源，电能的生产、输送和安排都是通过电能网络同时完成的。因此，在严格保持发电、输电、变配电、和用电之间的动态平衡，这是电能行业生产经营中区分其他行业的又一重要特征。至可能发生重大的设备损坏和人身伤亡事故，造成经济上甚至政治上的重大损重要的意义。一、工厂供电设计的要求电的需要，并做好节能工作。工厂供电设计就必需到达以下要求：安全 在电能的供给、安排和使用中，不应发生人身事故和设备事故。牢靠 应满足电能用户对供电牢靠性及连续供电的要求。优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。经济应使供配电系统投资少、运行费用低，并尽量可能地节约电能和削减有色金属消耗量。厂供电的正常运转，就必需要有一套完整的保护，监视和测量装置二、工厂供电遵循的原则依据国家标准GB50052－95GB50053－94《10kv设计必需遵循以下原则：遵守规程、执行政策；色金属等技术政策。安全牢靠、先进合理；承受效率高、能耗低和性能先进的电气产品。近期为主、考虑进展；远近结合，适当考虑扩建的可能性。全局动身、统筹兼顾有关学问，以便适应设计工作的需要。三、变电所地理位置及环境：1m，4m/s。夏季东南风，冬季东北风。66kv15km。系统一的最大容量130mva10km120mva、第一章电力负荷计算及变压器的选择一、负荷计算的重要意义的，它是正确选择供电系统中导线、开关电器、变压器等的根底，也是保障供电与此同时，电力负荷计算过大还增加了投资，降低了工程的经济性。一般说来，置。故正确地选择计算负荷方法与特征参数，对电气设计具有特别重要的意义二、负荷计算内容和目的设备。求计算负荷：系统各级电压供电网络变压器容量、导体和电气设备的依据。2、用来计算电压损失和功率损耗。求尖峰电流：求平均负荷：计算供配电系统中电能需要量，电能损耗和选择无功补偿装置等。三、负荷计算的方法：等几种。本设计承受需要系数法来确定。四、负荷计算的公式单台用电设备的计算负荷〔计算过程中保存３位小数结果保存２位小数得数４舍５入〕五、主要原始资料及参数一览表序数名称数量(台)额定总容量(kw)(kw)(kvar)()(A)1冲洗泵3907240.82482.7682压缩机316.513.207.12815.0023抽气泵24435.219.00840.0044水泵41209649.152107.8515空冷气泵4212601008516.0961132.4391932.496压缩机关心电71058445.3695.465机7进料泵一72531.8758压缩机盘车电322.51815.3923.682机9引风机322518092.16202.22110压缩机厂房吊1756030.7267.407车11油泵一组5450360184.32404.44312压缩机电机一2604824.57653.926组13循环泵12660528270.336593.18314压缩机电机二34.53.62.0414.138组15油泵二组218014473.728161.77716压缩机三组33326.413.51729.65917中心空调外机6504403.2260.467480.01418中心空调内机30225180116.28214.29219把握室空调2352281.6181.914335.24820配电室空调2604831.00857.14521小计4057.22226.754628.0822低压侧负荷ΣP Q3854.342159.944418.2923变压器损耗4160037.2175.5224低压侧总负荷3891.542335.464538.556551.0225进料泵二组41120896555.521054.23826注水泵3840672416.64790.67927主机510000900043569998.73728高压侧负荷105685328.1611835.2029凹凸压总计14459.547663.6216364.8830无功补偿-170031补偿后总负荷14459.545963.6215641.061505.11六、需要系数法计算负荷结果一览表控序型号 制 名称

把握功率系数组号代码组MC 1 M1

3

(kw)30

(v)380

( 0.8

( 0.87

总台数0.567C- 2

3

380

0.8

0.88

0.541500 3 1 4 MCC-00C-008M829M910M1011M1112M12MCC-13M1300314M1415M1516M1617M17MC1M18C-8Es119M1920M20MCC-21M01

抽气泵 2水泵 4空冷气泵 42压缩机关心7电机进料泵一组 压缩机盘车3电机引风机 3压缩机厂房1吊车

22303015457.57575

380380380380380380380380

0.80.80.80.80.80.80.80.8

0.880.890.890.880.880.760.890.89

0.540.5120.5120.540.54730.8550.5120.512油泵一组一组循环泵二组油泵二组机机

5 90 380 0.8 0.89 0.5122 30 380 0.8 0.89 0.51212 55 380 0.8 0.89 0.512273 1.5 380 0.8 0.87 0.5672 90 380 0.8 0.89 0.5123 11 380 0.8 0.89 0.5126 84 380 0.8 0.84 0.64630 7.5 380 0.8 0.84 0.646402 176 380 0.8 0.84 0.646配电室空调 2 30 380 0.8 0.84 0.646进料泵二组 4 280 6000 0.8 0.85 0.62 -002MCC-20021MCC-20034MCC-2Es24M02注水泵M02注水泵328060000.80.850.62-M03主机5202360000.90.90.4845-照明N40-----在负荷计算中，取有功负荷的同时系数依据上表低压侧的变压器负荷率变压器有功损耗变压器无功损耗无功功率补偿前功率因数 值的大小反响了用电设备在消耗了确定数量有功功率的同时向供则取用的无功功率大。功率因数过低对供电系统是很不利的。欲将功率因数 从0.872提高到0.92，则：实取无功功率补偿后因此符合本设计的要求八、变压器的选择和降低电压。变压器台数应依据负荷特点和经济运行进展选择。1、车间变电站变压器台数的选择原则对于一般的生产车间尽量装设一台变压器；假设车间的一、二级负荷所占比重较大时，必需选择两个独立电源供电，一、二级负荷可通过联络线保证连续供电。当车间负荷昼夜变化较大时，或由独立〔公用〕车间变电站向几个负荷曲亦装设两台变压器。2、车间变电器容量的选择变压器的容量〔可近似地认为是其额定容量SN•T〕应满足车间内全部用电设备计算负荷S30的需要，即 ≥ ；低压0.4Kv的主要变压器单台容量一般不宜大于1000kV•A〔JGJ/T16-92〔这们选择的缘由：一是由于一般车间的负荷密度，选用1000－1250kV•A的变压器更接近于负荷中心，削减低压配关的断流容量。〕3、合理选择变压器的台数70%来选择，这样变压器在正常运行时的负载率β不超过以下百分值：β＝69%就能担负起对全部负荷供电的任务。综上所述：S9应选择《工厂供电》其次版李友文主编第2044S9系列低损耗电力变压器的主要技术参数。

额定电压/kV

损耗/kW

空载电

〔KV•A〕一次二次标号空载负载流/压/16006.30.42.41.450.64.5耗。变压器的负荷率：β＝S30/Se=69%变压器的有功损耗为：ΔPb=ΔPK+β2•ΔPe=9.3 (kw)变压器的无功损耗为：ΔQb=IK%/100•Se+β2•(%/100•Se)=43.88 (kvar)其次章 短路及短路电流的计算一、短路的概述短路的主要缘由，这带来的危害也是相当严峻的。二、短路的危害发生短路时，由于局部负荷阻抗被短接掉，供电系统的总阻抗减小，因而短几万安培甚至几十万安培。如此大的短路电流会对供电系统产生极大的危害。〔１〕使导体变形甚至损坏。〔２〕的范围越大，给国民经济造成的损失越大。〔３〕联运行的发电机失去同步，严峻的可能造成系统解列。〔４〕号、使通讯失真、把握失灵、设备产生误动作。切因素，使系统安全牢靠地运行。三、短路的类型〔１〕对称短路：三相短路〔２〕不对称短路：两相短路、两相接地短路、单相短路四、短路电流计算的目的证该设备在运行中能够经受住突发短路故障引起的发热效应和电动理效应的巨装置，这些装置的整定计算也需要准确的短路电流数据。五、短路电流的计算和方法依据本设计需要，选用标幺制法来计算短路电流求个原件电抗〔用标幺制法计算〕〔〕设基准容量：基准电压： ,线路电抗：变压器的电抗：总阻抗：〔1〕计算点三项短路电流。=(KA)求点电抗，并绘点等效电路图。计算点三项短路电流求点电抗，并绘点等效电路图。计算点三项短路电流求点电抗，并绘点等效电路图。计算点三项短路电流短路点 1.92

(KA)1.92

(KA)1.92

2.9

(KA)

4.9

(KA)

(MVA)19.963.8518.7637.53

3.8518.7637.53

3.8518.7637.53

5.8120.4540.91

9.8234.5269.06

39.8413.1126.39第三章 设备的选择及效验按正常工作状态选择；2.按短路状态校验。按正常工作状态选择的具体条件：额定电压：电气设备的最高允许工作电压不得低于装设回路的最高运行电压。一般可以依据电气设备的额定电压 地点的电网的额定电压;额定电流：所选电气设备的额定电流不得低于装设回路最大持续工作电流 。按短路状态校验的具体条件：过允许值;动稳定校验：所选电气设备通过最大短路电流值时，不应因短路电流的电动力效应而造成变形或损坏一.选择设备的根本原则1、设备依据主接线形式进展配置2、按装置位置及系统正常运行状况进展选择，按短路状况进展校验3、所选择设备在系统中最恶劣运行方式下仍能牢靠工作，动作。4、同类设备尽量同一型号，便于设备的维护，订货和相互备用55年进展的要求二.高压设备的选择及效验〔K2点最大运行〕母线的选择及效验LMY型涂漆距形硬铝母线截面按经济电流密度选择查表〔工厂供电其次版李友文主编〕92页表5-4各种导线的经济密度得初选《工厂供电》其次版李友文主编第207页，附表9 LJ型铝绞线、LGJ型钢芯铝绞线和LMY型硬铝母线的主要技术数据母线截面 65℃时电阻/ 相间距离为 母线竖放时的允许持续载流/70℃〕

导线温〔 〕〔 〕 〔 〕 环境温度250mm/竖放平放25℃30℃35℃40℃100×100.0400.160.131820171016001475校验热稳定度查表〔工厂供电其次版李友文主编〕212页附表；表-16C=87∵∴由于母线的实际截面为该母线满足短路热稳定的要求。②动稳定度相邻两母线间的轴线距离为a=0.5m挡距电动力：

大于 因此因计算结果大于1.8m，所以取L=1.8m弯曲力距：母线截面系数：计算应力：路母线的允许应用力为 动稳定要求。通过以上效验可知，硬铝母线的选择符合要求。故母线选择截面为： LMY型涂漆巨型硬铝母线高压隔离开关的选择按电流电压选择∵∴应选择《工厂供电》其次版李友文主编第215页，附表21 压隔离开关技术数据。型号 额定电

流

极限通过电〔Kv〕压〔Kv〕

〔A〕

4s 5s10 2023 85 - 51效验：动稳定效验:∵符合动稳定要求。所选设备 ：隔离开关5秒热稳定电流故所选设备合格。型号 额定值 效验值10kV2023A85kA

6kV1505.11A9.82kA13005高压断路器的选择据有关资料选择断路器如下：型号数量额定电压〔kv〕额定电流〔kA〕开断电流〔kA〕断流容量〔型号数量额定电压〔kv〕额定电流〔kA〕开断电流〔kA〕断流容量〔MVA〕动稳定电流峰值(ka)热稳定电流〔kA〕固有分闸时间合闸间SN10-10Ⅲ61024075012540≤0.07≤0(s)(s)校验：①4秒热稳定的电流：② 动稳定校验SN10-10Ⅲ断路器的极限电流符合动稳定要求型号

10kv

6kvSN10-10Ⅲ

2kA125kA6400

1505.11A5.81kA17.787通过以上校验，确定所选高压断路器的选择符合要求。高压互感器的选择按电流电压选择应选择《电工手册》上李正吾主编202345139页，表2.6.910~35kv电流互感器主要技术数据额额定电定型号 流比

额定二次负荷〔v•A〕

外形尺寸〔mm〕电〔A〕压1500~210000/5

0.5级50

B10%倍数热稳定倍数动稳定倍数长10%倍数热稳定倍数动稳定倍数长宽高质量〔kg〕15——35429819227级— — 50②电压互感器的选择按电压选择应选择《电工手册》上李正吾主编202345147页，表2.6.1610~35kv电压互感器主要技术数据型号 额定电压〔V〕一次线圈 二次线圈

额定负荷〔v•A〕 〔VA〕

长 宽 高

压线圈 0.5级 1级 3级6000 100 50 80 200 400 214 188 274 18.5高压电缆的选择电缆截面：∵应选《工厂供电》其次版李友文主编第209页，附表10 和电抗值额定截〔

电阻〔

〕电〔 〕纸绝缘电缆〔℃〕

额定电压〔kV〕55℃ 10kV120 0.29 0.07810kV铝芯，纸绝缘55℃时电阻〔 〕0.29电抗〔 〕0.078效验：∵热稳定效验：查《工厂供电》其次版李友文主编第212页，附表16 体在常温存短路时的最高允许温度及热稳定系数。电压损失效验：满足电压损失要求。应选设备合格三.低压电器的选择及效验〔冲击电流点最大运行〕1.低压隔离开关的选择及效验按电流电压选择∵∴应选《电工手册上李正吾主编 2023年4月第5次印刷第1025页 表5.2.5各系列到开关主要技术参数有无 在以下电压断开的电流值〔A〕灭弧

电寿命型号规格 罩有HD14-400/31

沟通380v

500v0.5

直流220v 440v10000.5故所选设备合格。2.低压断路器的选择及效验由主要原始参数，选出最大容量设备“把握室空调”容量176 kw故由 得 ,固因进展需要特预留20%所以据有关资料选择断路器《工厂供电》其次版李友文主编第21522：型号脱扣器长延时短延时瞬时动单相接分断力气额定电动作整动作整作整定地短路流/A定电流/A定电流/A/A流/AcosDW15-600420~601800~606000~1_40 0.3510000002023校验：①②故所选设备合格。第四章防雷接地保护一.雷电的形成够强时〔25~30/cm〕雷云就击穿四周的空气形成导电通道，电荷沿着〔如高楼的光亮，这就是电闪和雷鸣。二.雷电的危害坏力，雷电的危害主要是一下几个方面。雷电的热效应火灾和爆炸。雷电的机械效应雷电产生强大的点动力可以击毁杆塔，破坏建筑物，人畜亦不能幸免。雷电的闪络放电雷电产生的高电压会引起绝缘子烧坏，断路器跳闸，导致供电线路停电。三.防雷措施雷电所形成的高电压和大电流对供电系统的饿正常运行和人类的生命财产造成用的防雷击措施。避雷针〔1〕.避雷针的构造和原理.接地引下线和接地体三局部组成。接闪器即针尖，它是用镀锌圆钢或焊接钢管制成，头部成尖形，圆钢直径不小于10mm，焊接钢管直径不小于20mm。避雷针的下端经引线与接地装置焊接，形成牢靠接地。其引下线可用扁钢制成。避雷针通常安装在支架.支柱或建筑物上。由于避雷针安装高度高于被保护物，又与大地相连，因此当雷电先导接近地面时，避雷针能使雷电场发生畸变，转变雷电先导的通导方向，将之引向避大地而避开了被保护物患病雷击。从这一意义上说，避雷针实质上是“引雷〔2〕.单支避雷针的保护范围区域就称为避雷针的保护范围。〔3〕.避雷线避雷线的原理及作用与避雷针根本一样它主要用于保护架空线路，因此又被称为架空地线。避雷线的材料为的镀锌钢线，分单根和双根两种，双根的保护范围大一些。避雷线一般架设在架空线的导线上方，用引下线与接地装置连接，以保护架空线路免受直接雷击。避雷器避雷器的类型有阀式.管式.保护间隙和金属氧化物等。四.防雷保护架空线路的防雷保护装设避雷线防线路患病直接雷击避雷线的装设一般按电压等级和其他具体状况而定：36kV及以上的架空线需全线装设避雷线；35kV架空线只是在人口稠密区或进出变电所的一段线路〔如1~2km长〕上装设避雷线；10kV及以下的一般不装设避雷线。加强线路绝缘或装设避雷器以防线路闪络〔线〕高一级电压等级的绝缘子。承受自动重合闸装置〔ARD〕低压架空线路的保护为防止雷击时雷电波沿低压架空线路侵入建筑物，一般应将进户电杆上的绝缘瓷瓶的铁30〔或保护间隙〕进展保护。变配电所的防雷保护配电所电器设备的安全。变电所的防雷保护常承受以下措施。防直击雷〔线〔物防护。雷电波的侵入对35kV进线，一般承受在沿进线500~600m的这一段距离安装避雷线并牢靠接地，同时在进线上安装避雷器，即可满足要求。对6~10kV进线可以不装避雷FZFS型阀型避雷器即可。高压电机的防雷保护高压电机的绕住由于制造条件有限，其绝缘水平比变压器低，它不能像变压器行，易受潮.受粉尘污染.受酸碱气体腐蚀。另外长时间的发热，绕住中的固体介质很简洁老化，所以电动机的绝缘只能到达 对高压电机一般承受如压磁吹阀式避雷器〔FCD型〕或金属氧化物避雷器；对中性点不能引出的电动FCDC并联的方法来保护建筑物的防雷保护建筑物按其防雷的要求，可分为三类。第一类建筑物，凡存放爆炸性物品，或在正常状况下形成爆炸性混合物，因电〔雷器并牢靠接地。其次类建筑物，条件同第一类，但火花不易引起爆炸或不至于造成巨大破坏和和雷电波侵入的保护措施。筑物应有防直击雷和防雷电波侵入的措施。五.避雷器的选着依据额定电压选择FS-6型避雷器主编2023451008页表5.1.29阀式避雷器主要技术参数型号FS-6额定电压 伞数6000 3第五章室内照明一.照明的必要条件。方面，要在工作面上得到适合、均匀的照度。照明主要分为工作照明和事故照明①工作照明为保证工作和生活能正常进展所需的照明，包括室内和室外照明。②事故照明当工作照明因事故中断时，供临时连续工作和疏散人员应急用照明，也称为备用照明或应急照明。事故照明一般承受白炽灯或〔卤钨灯，现工DEL发光二极管，并布置在当事故发生后仍需连续工作的场所,以及主要通道和出入口。假设用于连续工