万氏机械厂降压变电所的电气设计方案

PAGE34PAGE35汪俊峰：某机械厂降压变电所的电气设计万氏机械厂降压变电所的电气设计目录TOC\ｏ”1－３”\ｈ\z\ｕHYPＥRLINK\l"_Ｔoc2６４5５１7７５"第1章设计任务ﻩＰAＧEREＦ＿Toc264５５１７７５＼h1HYＰERLＩNK\l”＿Ｔｏｃ264５５1７76＂1。１设计要求 PＡGＥＲEＦ＿Toc２6４55１776\ｈ1HＹPEＲLINＫ1.2。２工厂负荷情况 ＰAGERＥF＿Toc26４5５1779＼h２HＹPＥRＬＩNK＼l"_Ｔｏｃ26455１780"1.2．3供电电源情况ﻩＰAＧEREF＿Toc2６45５1７80\ｈ2HYＰＥＲLINＫ＼ｌ＂＿Ｔoｃ２６45５17８１＂１.2。4气象资料ﻩPAGＥREF_Ｔｏc26４551781＼h2HＹPＥRLIＮK\l”_Toc２6455178２＂1.２．５地质水文资料ﻩＰＡGＥREF＿Toｃ２6455１782＼h2HYＰＥＲLＩNＫ\ｌ＂_Toc2６4５5１7８3"1。２．6电费制度 PAＧEＲEＦ_Tｏc264５5１783\h3HYPERＬINＫ＼l＂_Toc26４55１７8４＂第2章负荷计算和无功功率补偿ﻩＰAGEREＦ＿Toc26４551７8４\h４HYPEＲLINK\l”_Ｔｏc2６４５5１7８５＂２．1负荷计算 PＡGEREＦ＿Toc2645５１785\h4HYＰERLIＮK＼l＂_Ｔoc２６4５5１７86＂２．1。1单组用电设备计算负荷的计算公式 ＰAGEREＦ_Ｔoc２6４５５１786\h4HYＰERＬIＮK\ｌ”_Ｔoc2６4５51７８7"2。1。2多组用电设备计算负荷的计算公式ﻩPＡＧERＥF_Tｏｃ２６455１７87\h4HYPERＬIＮＫ＼l"_Toc2645５1７88”2.2无功功率补偿ﻩPAGＥＲＥF_Tｏｃ264551７８８＼h７HYPERLＩＮK\ｌ”_Tｏc２６4551789"第3章变电所位置与型式的选择ﻩＰＡGＥＲEＦ＿Tｏc2６45５1７89＼h１０HYPＥRLINＫ＼ｌ”_Toc26４5517９０”第4章变电所主变压器及主接线方案的选择ﻩPＡＧEREF_Toc2645５１790\h１1ＨYＰERLINK\ｌ＂_Toc２64５５１7９１"4．１变电所主变压器的选择 PＡGEREＦ_Toc264５51791\ｈ11ＨYPERLIＮK4.2变电所主接线方案的选择ﻩＰAGEＲEF_Ｔｏc264５517９2＼h１１ＨYPEＲＬINＫ＼l"_Toｃ264551793"4．2。1装设一台主变压器的主接线方案ﻩＰAGＥＲEF_Tｏc264５５17９3\h12ＨYPＥRLINK＼l＂_Toc2６4５517９４”４。２。2装设两台主变压器的主接线方案ﻩＰAGＥREＦ＿Toｃ２64551７94\h12ＨYＰＥRＬINK＼ｌ”_Toc２645５１7９５”４．3主接线方案的技术经济比较 ＰAGEREF_Tｏc264５5１79５\h14HYPERLＩNK５.2确定短路计算基准值ﻩPＡGERＥF＿Ｔoc264５51798\ｈ16HYＰERＬＩＮＫ＼ｌ＂_Ｔoc2645５17９９＂５。３元件的电抗标幺值计算ﻩPAＧＥRＥF_Toｃ2645５１７９９＼ｈ16ＨYPERLIＮＫ＼l＂_Ｔoc26４5518００＂５.4k－1点短路时的相关计算ﻩPAGＥREF_Toc26４５518０0＼h1７HYPＥRＬIＮK\ｌ”＿Tｏc2６４5518０１”5．５k—2点短路时的相关计算ﻩPAＧＥＲEF＿Ｔoｃ26４５5１８01\h１７HYPERLIＮK６。1．2按工作电流选择ﻩPAGEREF_Tｏc2６4５51805\ｈ19ＨYPＥRＬＩＮK7.2。1铸造车间 PＡGEＲEF_Toc２6４５５18１5\h23HYPEＲLINK\l”_Ｔoｃ2６45５１8１6”７．２.2锻压车间ﻩPAＧEＲEＦ_Ｔoc264５518１６＼ｈ2４HYPEＲLINK\l＂_Toc２６4５51817"7．2．3热处理车间ﻩPAGERＥF_Toc2６455181７\h24HYPERLIＮＫ\ｌ"＿Toｃ２６４5５1８1８”７。2。4电镀车间ﻩPAGＥＲEＦ_Ｔoc264５５181８＼ｈ２４HYPERＬＩNK＼l"_Tｏc26455181９＂７．2．5仓库 PＡGＥREF_Tｏc２６４551８19\h24HYPERＬIＮＫ7。3。1按发热条件选择ﻩPAＧEＲEF_Tｏｃ26４551827＼h2７ＨYPＥRLINＫ7。３.３短路热稳定校验ﻩPＡＧEREF_Toc２６４５5１８2９＼ｈ2７ＨＹPERLINK\l”＿Toｃ26４５51８３0＂第8章变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定ﻩPAGEＲＥF_Toc２64５518３0\ｈ２9HＹPＥRＬINＫ８.2.2护动作电流整定ﻩPAＧＥREＦ＿Tｏc264551８３4\ｈ３0HYＰＥRLＩNK\l＂_Ｔｏc264５51８35"8．2.3过电流保护动作时间的整定ﻩPAＧEREＦ_Toc２6455１835\h３0HYPEＲLINK\l＂_Toｃ２６45518３６”８.２.4过电流保护灵敏度系数的检验 ＰAGEREＦ_Toc2６45518３6＼ｈ３0HＹPERLINK\l"_Tｏc26455１83７"８。3装设电流速断保护ﻩＰAGEＲＥＦ_Ｔｏc264551837\h30HＹPERLＩNＫ\ｌ”_Toc２645５１838”8。3.1速断电流的整定 PAGＥREＦ＿Tｏｃ2６4551838\h3１８．４作为备用电源的高压联络线的继电保护装置ﻩＰＡGＥREF_Toc26４５５18４0\h31ＨYＰEＲLIＮK＼l＂_Tｏc2６4５518４1"8.4．1装设反时限过电流保护。ﻩPAGＥＲＥF_Tｏc26４5５1８4１\h31ＨＹPＥRＬＩＮK＼l”_Toc２645５18４２"８。4.2装设电流速断保护ﻩPAＧＥＲEF_Toc2６45５1842\h3２HYPERLＩNK\ｌ”_Toc２６4551843”8.４．3变电所低压侧的保护装置 PＡGEREF＿Toc26455１８４３\h３２HYＰＥRLＩNＫ９.1变电所的防雷保护ﻩPAＧＥREF＿Tｏc２645518４5＼ｈ３3HYＰERLINK＼l"_Tｏｃ2６45５1８46”9．1。1直接防雷保护ﻩPAGERＥF＿Toｃ2645518４６＼h３3HYPＥRLINＫ\l＂_Tｏｃ２64５５１８47"9.1。２雷电侵入波的防护ﻩPAGEＲEＦ_Toc2６４５51847＼ｈ３3HYＰERLINK\l”＿Tｏc26４551８４8”9.２变电所公共接地装置的设计ﻩPＡGＥＲＥF_Toc２645５184８\h34HYPＥＲＬINK\l＂＿Toｃ26４５518４9”９。2．１接地电阻的要求ﻩPAＧEREF_Ｔoｃ２6４5５１849\h34ＨYPERLＩNK\l"_Tｏc２6４5518５0”9．２。２接地装置的设计ﻩＰAＧEREF＿Ｔoc2645５１850\ｈ３４HYPＥＲＬINK\l"_Toｃ2６455１851＂第1０章结束语 PAGEREF＿Tｏc26４551８51\ｈ３６HYＰＥRＬIＮＫ\l”＿Toｃ26455185２＂参考文献ﻩPAＧEＲEF＿Toc２645５1８５2\h37附录：变电所主接线图图纸……．．。．..．．．。。.．．．．..。。.。。．．。.．...．．。.。。。．．。.．..．。。。．.．．。。。。．..。。.。．。。.．.。．38第１章设计任务１.１设计要求要求依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进展，依据平安牢靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及凹凸压设备和进出线,确定二次回路方案，选择整定继电保护，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。1。2设计依据1。2。1工厂总平面图图1．1工厂平面图1．2．２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为５0０0ｈ，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二级负荷外，其余均属三级负荷.低压动力均为三相,额定电压为3８0Ｖ。照明及家庭用电器均为单相,额定电压为22０Ｖ。本厂的负荷统计资料如表１．1所示.厂房编号厂房名称负荷类别设备容量/kW需要系数功率因数1铸造车间动力３０0０．30.70照明1００．71.0２锻压车间动力２０00。20.60照明５0．７1。０3金工车间动力30０0。20．6０照明5０.71.０４工具车间动力20００．２５０．６０照明50．71。0５电镀车间动力150０。4０．70０照明1０0．９1。06热处理车间动力20００。60．80照明100．91。０7装配车间动力1０00.30．6５照明１00。91．０8机修车间动力１0000．20．6０照明２0。７1。０９锅炉车间动力10０0．80．80照明１0．7１。0１0仓库动力１0０。30。80照明1０．71．0生活区照明４000。８0．9５表1.1工厂负荷统计资料1。2.3供电电源情况依据工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由四周一条1０kV的公用电源干线取得工作电源.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,线距为1。5m；干线首端(即电力系统的馈电变电站）距离本厂约８km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为3０0ＭVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护,其定时限过流保护整定的动作时间为１。６s。为满意工厂二级负荷要求,可采纳高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为8０km,电缆线路总长度为25ｋｍ.1.2．4气象资料本厂所在地区的年最高气温为3８℃，年平均气温为23℃,年最低气温为－８℃,年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为2６℃，年最热月地下０．8米处平均气温为２５℃。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为２0。１.２.5地质水文资料本厂所在地区平均海拔50０m，地层以砂粘土为主，地下水位为２m。１.２.６电费制度本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能,设专用计量柜,按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量为1８元/ｋV·A，动力电费为0.９元/kＷ·h,照明电费为0.５元／ｋW·h.工厂最大负荷时的功率因数不得低于0．9，此外，电力用户需按新装变压器容量计算,一次性向供电部门交纳供电贴费：６～１0VA为8０0/ｋV·A。第２章负荷计算和无功功率补偿2.1负荷计算2．1。１单组用电设备计算负荷的计算公式（1）有功计算负荷（单位为ｋW）ﻩ=（为系数)（2．１）（２)无功计算负荷(单位为kｖar)ﻩﻩ=tan（２。２）（３）视在计算负荷（单位为kV·Ａ）ﻩ （2．3）(４）计算电流（单位为A)（2。4)式中:为用电设备的额定电压（单位为ｋＶ）２。１。2多组用电设备计算负荷的计算公式(1）有功计算负荷（单位为kW）ﻩﻩ=(2。5）式中:是全部设备组有功计算负荷之和是有功负荷同时系数，可取0。8５～0.9５(2)无功计算负荷（单位为kvaｒ）=（２。６)式中：是全部设备无功之和是无功负荷同时系数,可取0.９～0.９７（2.1）（３）视在计算负荷（单位为ｋV·Ａ）ﻩﻩ=(２。7)(４）计算电流(单位为A）ﻩ(2．８）经过计算,得到各厂房和生活区的负荷计算表，如表２.1所示（额定电压取380Ｖ)编号名称类别设备容量/kW需要系数ｃostan计算负荷/kW／kvａｒ／kVＡ/Ａ１铸造车间动力30００。30．７01。０29091．８１32２01照明100。７1．00４．0000小计3１０１．0１.７０１．029491.8１３220１２锻压车间动力200０.２0。601。１７１０5１２316５２51照明５０．71．０05.６000小计20５０。９1。6０1。1７1１0．61２３165２5１3金工车间动力３00０．２0.6０1．17８０93.６１281９4照明50.７1．008０0０小计3０50．91.６０１。1７8８93。61２８１９４4工具车间动力20００．2５０。601。331０8１4４184280照明50．71。０06。300０小计2050．９51.60１．3３1１4。３144１８42８０5电镀车间动力1５00。40.7０00．７５12593。８１60２44照明10０．9１．004000小计1６01.31.7０00.７5１2９９３.８160２446热处理车间动力２0０0.60.80０。７５9０67。5１1６17６照明１０0.９１．０0４00０小计2１01．５１.800。７5９４67。5116176７装配车间动力1000．30。6５1.0２5４55.180。6１22照明1０0.9１。００４.8000小计1１0１。21．651.0２5８．８5５.1８０.６１228机修车间动力10０00。20．60１。173２37.４51．478照明20．７1.003．2０00小计10０２0．9１。601.１735.237。451．4７89锅炉车间动力10０0.８0.800。7５3５26．3４4．467照明10。7１。0０0.８0００小计1０11．51.80０.7535。82６。3４4.46７10仓库动力10０．３0.8００.７5861０.7１6.２照明１0。8１。00０．80０0小计1１1.０1。800．７58。8６10．７16．2１1生活区照明４0０0。8０．９50．4８２４511７.６2７2４13总计动力25６0３。５6。8５9。88１013．５85６．11０72．1134９．2照明459８．4１0。９5０。48286１17。6２72４1３计入＝0.8，=0．８50．７5810.８7２７．610８91655表2．１各厂房和生活区的负荷计算表2．2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洁、运行维护便利、有功损耗小以及组装灵敏、扩容便利等优点，因此并联电抗器在供电系统中应用最为普遍.由表2。１可知,该厂38０Ｖ侧最大负荷时的功率因数只有0．75。而供电部门要求该厂１０KV进线侧最大负荷时功率因数不低于０.9.考虑到主变压器的无功损耗元大于有功损耗，因此380Ｖ侧最大负荷时功率因数应稍大于0。9，暂取0.９2来计算3８0V侧所需无功功率补偿容量:＝（tan－ｔaｎ）=810．８［tan(arccｏs0．７5)－tａn(ａrｃcos０。92)］=36９。6６kｖａr参照图２，选PGJ1型低压自动补偿评屏,并联电容器为BＷ０。4－１4－3型，采纳其方案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＝（727.６-４2０）kｖａr=307。6ｋvar，视在功率=8６7．2kV·Ａ，计算电流＝1３1７．6Ａ,功率因数提高为ｃｏs＝＝0。935。在无功补偿前,该变电所主变压器Ｔ的容量为应选为12５0kＶA,才能满意负荷用电的需要；而实行无功补偿后，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削减,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所示.图2．1PGＪ1型低压无功功率自动补偿屏的接线方案项目ｃos计算负荷／ＫＷ／kｖａr/kVA/Ａ38０V侧补偿前负荷０。75８１0．87２7.６１0891６55３８0V侧无功补偿容量—４２０3８0V侧补偿后负荷0。9３5８10.8３07.6867.213１7.６主变压器功率损耗0。01５=130.06＝5２10KＶ侧负荷计算０.９35８23．8359。68９８．９５２表2．2无功补偿后工厂的计算负荷ﻬ第3章变电所位置与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.在工厂平面图的下边和左侧，分别作始终角坐标的轴和轴，然后测出各车间（建筑)和宿舍区负荷点的坐标位置,、、分别代表厂房1、２、3.。．１0号的功率，设定(2。5，5．6)、（3。6,3。6)、(5.７,1。5）、(4，6.6）、（6。2，６.6)、（６。2，5.2)、（６。２，３.５）、（8.８，6。6）、（８．8，5。２）、(8．8,３.５)，并设（1．２，1。2)为生活区的中心负荷,如图３-1所示。而工厂的负荷中心假设在Ｐ(，),其中P=＋++=。因此仿照《力学》中计算中心的力矩方程,可得负荷中心的坐标：（3．1） ﻩ（3.2）把各车间的坐标代入（1.1）、（２.2),得到=5。38，=５。38。由计算结果可知，工厂的负荷中心在6号厂房（工具车间）的西北角。考虑到周围环境及进出线便利,决定在６号厂房的西侧紧靠厂房建筑工厂变电所,器型式为附设式。图3．1按负荷功率矩法确定负荷中心第4章变电所主变压器及主接线方案的选择４．1变电所主变压器的选择ﻩﻩ依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）装设一台变压器ﻩ型号为S９型，而容量依据式，为主变压器容量，为总的计算负荷.选=１00０KVA〉=8９8。9KＶA，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,考虑由邻近单位相联的高压联络线来担当。 （2）装设两台变压器型号为Ｓ９型，而每台变压器容量依据式（４。1）、(４。2)选择，即898。9KVA=（５3９．3４～62９．２３）KVAﻩﻩ（4.１）=（134。２９+１65+４4．4)ＫＶA=3４３。7KVＡﻩﻩﻩ（4。2)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,考虑由邻近单位相联的高压联络线来担当。主变压器的联结组均为Yyn0.4.２变电所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两种主接线方案：４．２。1装设一台主变压器的主接线方案ﻩ装置一台主变压器的主接线方案如图4.1所示.S9-1000GG-1A(F)-0710/0.4kV联络线（备用电源）GG-1A(F)-54GW口-1010kVFS4-10GG-1A(J)-03GG-1A(J)-03GG-1A(F)-07GG-1A(F)-54GG-1A(F)-07GG-1A(F)-07主变联络（备用）220/380V高压柜列图４。１装设一台主变压器的主接线方案4。2．2装设两台主变压器的主接线方案ﻩ装设两台主变压器的主接线方案如图4。2所示。Y0Y0Y0220/380VS9-630GG-1A(F)GG-1A(F)-0710/0.4kVS9-63010/0.4kV联络线（备用电源）GG-1A(F)-54GG-1A(F)-113、11GW口-1010kVFS4-10GG-1A(J)-01GG-1A(F)-113GG-1A(F)-11GG-1A(J)-01GG-1A(F)-96GG-1A(F)-07GG-1A(F)-54主变主变联络（备用）高压柜列-96图４．2装设两台主变压器的主接线方案４.3主接线方案的技术经济比较表４．１主接线方案的技术经济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平安性满意要求满意要求供电牢靠性基本满意要求满意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，电压损耗较小灵敏便利性只有一台主变，灵敏性稍差由于有两台主变，灵敏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得Ｓ9—1000/10的单价为１５。1万元,而变压器综合投资约为其单价的2倍，因此综合投资约为２＊15．１=３０．2万元查得S９-63０/１0的单价为10．5万元，因此两台变压器的综合投资约为４*10．5=4２万元，比一台主变方案多投资１1.８万元高压开关柜(含计量柜）的综合投资额查得GG—1A（F）型柜可按每台4万元计,其综合投资可按设备的1．5倍计,因此高压开关柜的综合投资约为4＊１。5*4=24万元本方案采纳６台GG-１A（F）柜，其综合投资约为6＊１．５＊４＝36万元，比一台主变方案多投资１２万元电力变压器和高压开关柜的年运行费主变的折旧费＝30。２万元＊０．05=1。5１万元;高压开关柜的折旧费=24万元＊0.06＝1.44万元；变配电的维修管理费=(３0.２+24）万元＊０．0６＝３．２５万元。因此主变和高压开关柜的折旧和维修管理费=（１.５１＋1．44+３.25）＝6.2万元主变的折旧费=4２万元＊0.０5＝2．１万元;高压开关柜的折旧费=36万元＊０.０6=2。１6万元;变配电的维修管理费=（４2+３6）万元＊0.０6=４.68万元.因此主变和高压开关柜的折旧和维修管理费=(2。１+2.１6+４.68）＝8.9４万元,比一台主变方案多投资2.７4万元供电贴费主变容量每KＶＡ为８0０元，供电贴费=１00０KVA*０。0８万元/KＶＡ＝8０万元供电贴费=2*630KVA＊0．08万元＝100。8万元,比一台主变多交20.8万元从上表可以看出，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,则装设一台主变的主接线方案远由于装设两台主变的主接线方案,因此决定采纳装设一台主变的主接线方案。ﻬ第５章短路电流计算5.1计算电路500500MVAK-1K-2LGJ-150,8km10.5kVS9-10000.4kV～∞系统图5.1短路计算电路５.２确定短路计算基准值ﻩ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ﻩﻩﻩﻩ(５.１）ﻩﻩ ﻩ(5.２）5．3元件的电抗标幺值计算(1)电力系统ﻩ 已知电力系统出口断路器的断流容量＝500ＭVA，故ﻩ=10０ＭVA/500MＶA=０．２ﻩ ﻩ（5.3）（2)架空线路ﻩ查表得LGJ－1５0的线路电抗，而线路长８km，故ﻩ（5。４）（3）电力变压器ﻩ查表得变压器的短路电压百分值=4。5，故ﻩ (5．５)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。kk-1k-2图5.2短路计算等效电路5.4k-1点短路时的相关计算（1）总电抗标幺值=0．２+２．6＝2。8ﻩﻩﻩ（５．6）(2)三相短路电流周期重量有效值 （５．7）（3)其他短路电流 ﻩﻩ（5．8)ﻩﻩ（5。9)ﻩ（5.1０)（4)三相短路容量ﻩ （5.11)5．5k-２点短路时的相关计算（1)总电抗标幺值＝０．２+２。6＋４．5=7。3（5。12)（2）三相短路电流周期重量有效值ﻩ （5。13）（３）其他短路电流 (５.14)ﻩﻩ(5。1５）ﻩﻩ（5.１6)（4)三相短路容量ﻩﻩ（5.17）以上短路计算结果综合图表５．1所示。表5．１短路计算结果短路计算点三相短路电流三相短路容量/ＭVＡk—11。96１．９61．９６５．０2。９６３5.7k－219.7１9.７19．７３6。221．５１3。7第６章变电所一次设备的选择校验6．110ｋV侧一次设备的选择校验ﻩ６。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.6．1.2按工作电流选择ﻩ设备的额定电流不应小于所在电路的计算电流，即６。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（6.1）对于分断负荷设备电流的设备来说,则为，为最大负荷电流.6.１.4隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验ﻩ(1）动稳定校验条件ﻩ 或（6。2）、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（2)热稳定校验条件(６。3)对于上面的分析，如表６．1所示，由它可知所选一次设备均满意要求.表6．110ｋＶ一次侧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它装置地点条件参数数据1０kＶ5７。7A(）1.9６kＡ5。0ｋA一次设备型号规格额定参数高压少油断路器ＳN１0-1０I/６3０10kＶ6３０ｋＡ16kA40ｋＡ高压隔离开关—10/200１0ｋV2０0A—25。5ｋＡ二次负荷０。６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—10１0kV1０0/5A－3１。8kA＝８1避雷针FS4—１０１０kＶ－—-－户外隔离开关GＷ4—１2/４001２kＶ40０A—２5kＡ6.２380V侧一次设备的选择校验同样依据6．１节方法,做出3８0Ｖ侧一次设备的选择校验，如表6。２所示，所选数据均满意要求.ﻬ表6．2３80V一次侧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它装置地点条件参数—数据３80Ｖ总１31７.6A19．７kA３6．2ｋA—一次设备型号规格额定参数－低压断路器ＤＷ１５-１5００/３D３８0V1５０0A４0kA——-低压断路器DW2０—6303８０V630Ａ（大于)30Ka(一般)--－低压断路器DＷ２０-2003８0V2００A(大于)２5ｋA—－-低压断路HD13－１5０0／303８0V1500A——－-电流互感器LMZJ1—０。５５０0Ｖ15００/5A-－-－电流互感器LMZ1－0。55０0Ｖ１00/5A160/5A－－－—6。3凹凸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,而中性线母线尺寸为80mm6ｍｍ。ﻬ第7章变压所进出线与邻近单位联络线的选择7。１10ｋV高压进线和引入电缆的选择7.1。１10kV高压进线的选择校验 采纳ＬＧJ型钢芯铝绞线架空敷设,接往１0kＶ公用干线。(1）按发热条件选择ﻩﻩ由=＝5７。７Ａ及室外环境温度33°，查表得,初选LGJ-３５，其３5°C时的=149A>,满意发热条件。（２)校验机械强度 查表得,最小允许截面积=2５，而LGJ—35满意要求，故选它。由于此线路很短，故不需要校验电压损耗.7．1。2高压电缆的选择校验采纳YJL22—1０００0型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆之间埋地敷设。（1）按发热条件选择 ﻩ由==５７．７A及土壤环境25°，查表得，初选缆线芯截面为２５的交联电缆，其＝149A〉，满意发热条件。（2）校验热路稳定ﻩ按式,Ａ为母线截面积，单位为；为满意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=１96０,＝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〈A=25。因此JL２２—10000—32５电缆满意要求.７．２380V低压出线的选择７．2。1铸造车间馈电给１号厂房(铸造车间)的线路采纳VLV22—1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（１)按发热条件需选择ﻩﻩ由＝２0１Ａ及地下0.8m土壤温度为25℃，查表，初选缆芯截面１2０，其=2１２Ａ〉，满意发热条件。ﻩ(2)校验电压损耗ﻩ 由图1．1所示的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=94ｋW，＝９１。8kｖar，故线路电压损耗为ﻩ＞=5％（3）断路热稳定度校验不满意短热稳定要求，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。７。2．2锻压车间馈电给2号厂房（锻压车间）的线路,亦采纳VＬV22－１0０0—3240＋11２０的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上，从略）。7．2。3热处理车间馈电给3号厂房（热处理车间)的线路,亦采纳VＬV22-1０00—3240+112０的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设(方法同上，从略）.7．2．4电镀车间馈电给4号厂房（电镀车间）的线路,亦采纳ＶLV22-１００0－３２4０+1１２０的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上,从略)。7.2．５仓库馈电给5号厂房（仓库）的线路,由于仓库就在变电所旁边,而且共一建筑物，因此采纳聚氯乙烯绝缘铝芯导线BLV—１000型5根(包括3根相线、1根N线、１根PE线)穿硬塑料管埋地敷设。(1）按发热条件需选择 ﻩ由＝１6.2Ａ及环境温度26，初选截面积4，其＝19Ａ>,满意发热条件。ﻩ（２）校验机械强度ﻩ 查表得,=2．５,因此上面所选的4的导线满意机械强度要求。（３)校验电压损失所选穿管线估量长５0m，而查表得=０。8５,＝0。1１9，又仓库的=8.８kW，=６ｋvaｒ,因此 〈＝５％故满意允许电压损耗的要求。7.2.6工具车间馈电给6号厂房（工具车间)的线路亦采纳VＬV22—１000—3240+１12０的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设(方法同上,从略)。7．2．7金工车间馈电给７号厂房（金工车间）的线路亦采纳ＶLＶ22-1０00—324０+１120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上,从略）.7。2.８锅炉房馈电给８号厂房（锅炉房)的线路亦采纳VLV22－１000－３２40+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上,从略）。7。2.９装配车间馈电给9号厂房（装配车间)的线路亦采纳VLV22—1000—3240＋１１20的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设(方法同上,从略)。7.2．10机修车间馈电给１0号厂房（机修车间）的线路亦采纳VLV22—１０00-3２４0+１120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设(方法同上，从略）.7.2.11生活区馈电给生活区的线路采纳BLX—１０00型铝芯橡皮绝缘线架空敷设。（１）按发热条件选择由Ｉ３０=4１3A及室外环境温度(年最热月平均气温)33℃,初选ＢLX-10００－１240，其33℃时Ｉaｌ≈４5５A〉Ｉ30，满意发热条件.（２）效验机械强度查表可得,最小允许截面积Amｉn＝1０ｍm2,因此BLX—10０0-12４0满意机械强度要求。（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６０0m左右,而查表得其阻抗值与ＢＬX-１000—1240近似等值的LJ-240的阻抗＝０。14,=０。３０（按线间几何均距０.8m),又生活区的＝2４5ＫＷ，＝11７。6kｖaｒ,因此<=5%满意允许电压损耗要求。因此决定采纳四回BLＸ-100０—１12０的三相架空线路对生活区供电.PEN线均采纳BLX－1０00－１７5橡皮绝缘线。重新校验电压损耗，完全合格.7.３高压联络线的选择校验 采纳ＹJＬ22—10000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的接近单位变配电所的10ＫY母线相连。7。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为2５℃。查表：初选缆心截面为２５的交联聚乙烯绝缘的铝心电缆，其满意要求。７.3．２校验电压损耗可查得缆芯为25的铝（缆芯温度按８０℃计）,，而二级负荷的,，线路长度按２ｋｍ计，因此由此可见满意要求电压损耗５％的要求。7.3．3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的交联电缆是满意热稳定要求的。而接近单位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7．1所示。线路名称导线或电缆的型号规格１０KV电源进线LGJ-３５铝绞线（三相三线架空）主变引入电缆ＹＪL２2—1000０—3×２5交联电缆（直埋）３８0Ｖ低压出线至1号厂房VLV2２—１000—3×240+1×120四芯塑料电缆(直埋）至２号厂房VＬV２２-1０0０—3×240+1×1２0四芯塑料电缆（直埋）至3号厂房VＬV22—1000—3×2４0+１×120四芯塑料电缆(直埋)至４号厂房VＬV22-1000—３×２40+1×１20四芯塑料电缆(直埋）至5号厂房BLＶ-1０0０-１×4铝芯线5根穿内径25硬塑管至６号厂房VLＶ22—10０0—3×240＋１×1２0四芯塑料电缆（直埋）至7号厂房VＬV22-１00０-3×２40+１×120四芯塑料电缆(直埋）至8号厂房VＬＶ22—10０0-３×２40＋1×120四芯塑料电缆（直埋)至9号厂房VＬV22—１０００-３×240＋1×12０四芯塑料电缆(直埋)至１０号厂房VＬV22—１０00—３×２40＋１×1２０四芯塑料电缆（直埋）至生活区四回路,每回路３×BＬX-１00０—１×１２０+1×BＬX-1000-1×75橡皮线(三相四线架空线）与接近单位10ＫV联络线YJＬ22-10000-3×１６交联电缆（直埋）表７.1进出线和联络线的导线和电缆型号规格第8章变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定8。１变电所二次回路方案的选择（１）高压断路器的操作机构掌握与信号回路断路器采纳手动操动机构.（2）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表和无功电能，并以计算每月工厂的平均功率因数。计量柜由上级供电部门加封和管理。（3)变电所的测量和绝缘监察回路变电所高压侧装有电压互感器—-避雷器柜。其中电压互感器为３个JDZJ——1０型，组成Y0/Y0/的接线,用以实现电压侧量和绝缘监察。作为备用电源的高压联路线上，装有三相有功电度表和三相无功电度表、电流表,接线图。高压进线上,也装上电流表。低压侧的动力出线上，均装有有功电度表和无功电度表，低压照明线路上装上三相四线有功电度。低压并联电容器组线路上，装上无功电度表。每一回路均装设电流表。低压母线装有电压表,仪表的精准度等级按符合要求。8.2变电所继电保护装置8．２。１主变压器的继电保护装置(1)装设瓦斯保护。当变压器油箱内故障产生略微瓦斯或油面下降时，瞬时动作于信号；当产生大量的瓦斯时,应动作于高压侧断路器。(2）装设反时限过电流保护。采纳ＧL１5型感应式过电流继电器，两相两继电器式结线,去分流跳闸的操作方式。8．2.2护动作电流整定其中,牢靠系数，接线系数，继电器返回系数，电流互感器的电流比=100／5＝2０,因此动作电流为：因此过电流保护动作电流整定为10A。8.2．3过电流保护动作时间的整定因本变电所为电力系统的终端变电所,故其过电流保护的动作时间（10倍的动作电流淌作时间)可整定为最短的0．5s。8.２．4过电流保护灵敏度系数的检验其中，=０．８６６19。7kA／(10ｋＶ/0。4kV)=0。68２ﻩﻩ，因此其灵敏度系数为:满意灵敏度系数的１．5的要求。8．3装设电流速断保护利用GL15的速断装置.8.3.1速断电流的整定利用式,其中,，，，，因此速断保护电流为速断电流倍数整定为(注意不为整数，但必须在２～８之间）8。３。2电流速断保护灵敏度系数的检验利用式，其中，,因此其保护灵敏度系数为。按ＧB5００6２—92规定,电流保护的最小灵敏度系数为１。5，因此这里装设的电流速断保护的灵敏度系数是达到要求的。但按JＢJ6—９６和ＪＧJ／T１6—９２的规定，其最小灵敏度为2,则这里装设的电流速断保护灵敏度系数偏底。8.4作为备用电源的高压联络线的继电保护装置8．4。１装设反时限过电流保护。亦采纳GL15型感应式过电流继电器，两相两继电器式接线，去分跳闸的操作方式。(１)过电流保护动作电流的整定，利用