電氣工程發(fā)電廠(chǎng)畢業(yè)設(shè)計(jì)--車(chē)間變電所設(shè)計(jì)

1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 說(shuō) 明 書(shū)</p><p>　　課程設(shè)計(jì)題目： 車(chē)間變電所設(shè)計(jì) </p><p><b>　　一、前 言</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是根據(jù)創(chuàng)越機(jī)械廠(chǎng)的供電電源情況及本廠(chǎng)用電容量和負(fù)荷性質(zhì)，同時(shí)考慮到工廠(chǎng)的發(fā)展規(guī)劃，按照保障人身和設(shè)備的安全、供電可靠、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理的要求

2、，采用符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的效率高、低能耗、性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品等原則進(jìn)行變電所的電氣設(shè)計(jì)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)共分八章，首先根據(jù)創(chuàng)越機(jī)械廠(chǎng)的負(fù)荷情況進(jìn)行有關(guān)計(jì)算，確定出變電所的位置在電鍍車(chē)間的東側(cè)緊靠廠(chǎng)房而建，型式為附設(shè)式，而后對(duì)變電所主接線(xiàn)方案進(jìn)行選擇。采用單母線(xiàn)接線(xiàn)，考慮到廠(chǎng)里有二級(jí)負(fù)荷，故除由附近一條10KV的公共電源干線(xiàn)取得工作電源外，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)由鄰近單位取得備用電源，再通過(guò)對(duì)兩種方案(方案

3、1：裝設(shè)一臺(tái)主變壓器，型號(hào)為S9-1600/10；方案2：裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器，型號(hào)為S9-1250/10)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較得出兩種方案均能滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)要求，但方案1比方案2節(jié)省397.405萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于方案2，最終選擇方案1，接著通過(guò)短路電流計(jì)算選擇和校驗(yàn)變電所的一次設(shè)備，確定出高壓斷路器采用SN10-10I/630，隔離開(kāi)關(guān)采用GN86-10/200型，戶(hù)外采用GW4-15G/200型等設(shè)備的型號(hào)規(guī)格及變電所高低壓進(jìn)出線(xiàn)的型號(hào)。為

4、了保證供電的安全可靠性，最后兩章論述了本所采用的二次回路方案、繼電保護(hù)方式及變電所的防雷規(guī)劃與接地裝置的設(shè)計(jì)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)在各位老師的指導(dǎo)下已完成，在此對(duì)各位老師表示衷心的感謝，如有不恰之處，請(qǐng)多多指教。</p><p><b>　　二、目 錄</b></p><p>　　第一章 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償………………………

5、…………… 1</p><p>　　第二章 變電所位置和型式的選擇…………………………………… 3</p><p>　　第三章 變電所主變壓器和主接線(xiàn)方案選擇………………………… 4</p><p>　　第四章 短路電流的計(jì)算……………………………………………… 7</p><p>　　第五章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)……………………

6、……………10</p><p>　　第六章 變電所進(jìn)出線(xiàn)和與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的選擇…………………12</p><p>　　第七章 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)整定………………23</p><p>　　第八章 變電所的防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì)………………………27</p><p>　　主要參考文獻(xiàn)…………………………………………………

7、…………29</p><p>　　第一章 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償</p><p><b>　　一、負(fù)荷計(jì)算</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)所給的負(fù)荷資料，各廠(chǎng)房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算如表1-1所示：</p><p>　　表1-1：負(fù)荷計(jì)算表</p><p><b>　　二、無(wú)功

8、功率補(bǔ)償</b></p><p>　　由表1-1可知，該廠(chǎng)380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)只有0.73。根據(jù)《全國(guó)供用電規(guī)則》規(guī)定高壓供電的工業(yè)用戶(hù)，功率因數(shù)不得低于0.9，否則需增設(shè)無(wú)功功率的人工補(bǔ)償裝置。考慮到主變壓器的無(wú)功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.90，暫取0.92來(lái)計(jì)算380V側(cè)所需無(wú)功功率補(bǔ)償容量：</p><p>　　Qc=P30(

9、tanφ1-tanφ2)=846.9[tan(arccos0.73)-tan(arccos0.92)]kvar=432kvar</p><p>　　參照《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》，選PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型，采用其方案2(主屏)1臺(tái)與方案4(輔屏)3臺(tái)相組合，總共容量112×4＝448kvar。因此無(wú)功補(bǔ)償后工廠(chǎng)380V側(cè)和10KV側(cè)負(fù)荷的負(fù)荷計(jì)算如表1-2所示。&l

10、t;/p><p>　　表1-2：無(wú)功補(bǔ)償后工廠(chǎng)的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　第二章 變電所位置和型式的選擇</p><p>　　變電所位置應(yīng)盡量接近工廠(chǎng)的負(fù)荷中心。工廠(chǎng)的負(fù)荷中心按功率矩陣法來(lái)確定。</p><p>　　在工廠(chǎng)平面圖的下邊和左側(cè)，任作一直角坐標(biāo)，測(cè)出各車(chē)間和宿舍負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置如圖2-1示，根據(jù)負(fù)荷功率矩法可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)為

11、：</p><p>　　所以，負(fù)荷中心坐標(biāo)為A(7,4.13)</p><p>　　由計(jì)算結(jié)果可知，工廠(chǎng)負(fù)荷中心在5號(hào)廠(chǎng)房的東面?？紤]到方便進(jìn)出線(xiàn)用周?chē)h(huán)境情況，決定在5號(hào)廠(chǎng)房的東側(cè)緊靠廠(chǎng)房處修建工廠(chǎng)變電所，其型式為附設(shè)式，如圖2-1。</p><p>　　第三章 變電所主變壓器和主接線(xiàn)方案選擇</p><p>　　一、變電所主變壓器的選擇

12、</p><p>　　根據(jù)工廠(chǎng)的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，工廠(chǎng)變電所的主變壓器可有下列兩種方案：</p><p>　　1.裝設(shè)一臺(tái)主變壓器</p><p>　　型式采用S9，主變壓器容量選擇應(yīng)滿(mǎn)足的條件為：Sn≥S30，同時(shí)考慮工廠(chǎng)的生產(chǎn)發(fā)展需要，按五年規(guī)劃，每年負(fù)荷增長(zhǎng)10％，則計(jì)算負(fù)荷為(1+10%)5×S30=1521KVA，即選一臺(tái)S9－1600/10型

13、低損耗配電變壓器。至于工廠(chǎng)二級(jí)負(fù)荷的備用電源，由表1-1可知該廠(chǎng)二級(jí)負(fù)荷有鑄造車(chē)間176KVA、電鍍車(chē)間149KVA、鍋爐房92KVA，由于二級(jí)負(fù)荷達(dá)417KVA，380KV側(cè)電流達(dá)633.6A，距離以較長(zhǎng)，因此不能采用低壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)作備用電源，而采用從鄰近單位接高壓電源來(lái)作為備用電源。</p><p>　　2.裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器</p><p>　　型式亦采用S9，而每臺(tái)容量按下式選擇，按五年

14、規(guī)劃計(jì)算五年后的計(jì)算負(fù)荷(1+10%)5×944.4=1521KVA，即</p><p>　　Sn≈0.7S30 =0.7×1521KVA =1064.7KVA</p><p>　　且Sn≥S30(Ⅱ) =(176+149+92)KVA=417KVA</p><p>　　因此選兩臺(tái)S9－1250/10型低損耗配電變壓器。工廠(chǎng)二級(jí)負(fù)荷的備用電源亦由

15、與其鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)來(lái)承擔(dān)。</p><p>　　3.主變壓器互聯(lián)結(jié)組別均采用Yyno</p><p>　　二、變電所主接線(xiàn)方案的選擇</p><p>　　按上面考慮的兩種主變壓器的方案可設(shè)計(jì)下列兩種主結(jié)線(xiàn)方案：</p><p>　　1.裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線(xiàn)方案</p><p>　　如圖3-1所示(高壓側(cè)的

16、主接線(xiàn))。</p><p>　　2.裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線(xiàn)方案</p><p>　　如圖3-2所示(高壓側(cè)的主接線(xiàn))。</p><p>　　3.兩種主接線(xiàn)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較(表3-1)</p><p>　　表3-1：兩種主接線(xiàn)方案的比較</p><p>　　從上表可知，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線(xiàn)方案略?xún)?yōu)于裝設(shè)一

17、臺(tái)主變的主接線(xiàn)方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變的方案遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案，方案1比方案2節(jié)省397.405萬(wàn)元，因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的方案(方案1)。</p><p>　　第四章 短路電流的計(jì)算</p><p>　　一、繪制計(jì)算電路(如圖4-1所示)</p><p><b>　　二、選擇基準(zhǔn)</b></p><p

18、>　　設(shè)Sd=100MVA，Ud=UN即高壓側(cè)Ud1=10.5KV，低壓側(cè)Ud2=0.4KV</p><p><b>　　則</b></p><p>　　三、計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)么值如下</p><p>　　1.電力系統(tǒng)：X*1= Sd/Sn =100MVA /500MVA =0.2</p><p>　　2

19、.架空線(xiàn)路：查表得LGJ-150的X0=0.36 /km，而線(xiàn)路長(zhǎng)8 km，故</p><p>　　X*2=(0.36×8)× Sd/Ue2=100MVA /(10.5 KV)2=2.6</p><p>　　3.電力變壓器：查表得Uz%=4.5故</p><p>　　X*3=Uz%/ 100 × Sd/ Se =4.5/100×

20、;100MVA /1600 KVA=2.8</p><p>　　繪制等效電路，如圖4-2所示：</p><p>　　四、計(jì)算k-1點(diǎn)(10.5KV側(cè))的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量</p><p><b>　　1.總電抗標(biāo)么值</b></p><p>　　X*∑(k-1)= X*1+ X*2=0.2+2.6=2

21、.8</p><p>　　2.三相短路電流周期分量有效值</p><p>　　I (3)k-1= Id1 / X*∑(k-1)=5.5KA /2.8=1.96 KA</p><p><b>　　3.其它短路電流</b></p><p>　　I`` (3) = I(3)∞= I(3)k-1=1.96 KA</p&

22、gt;<p>　　i(3)sh = 2.55 I〝(3) =2.55×1.96KA=5.0KA</p><p>　　I (3)sh = 1.51 I〝(3) =1.51×1.96KA=2.96KA </p><p><b>　　4.三相短路容量</b></p><p>　　S(3)k-1= Sd / X*∑(

23、k-1)= 100MVA /2.8=35.7 MVA</p><p>　　五、計(jì)算k-2點(diǎn)(0.4KV側(cè))的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量</p><p><b>　　1.總電抗標(biāo)么值</b></p><p>　　X*∑(k-2)= X*1+ X*2+ X*3=0.2+2.6+4.5=7.3</p><p>　　

24、2.三相短路電流周期分量有效值 </p><p>　　I (3)k-2= Id2 / X*∑(k-2)=144KA /5.6=25.7 KA</p><p><b>　　3.其它短路電流</b></p><p>　　I〝(3) = I (3)∞= I(3)k-2=25.7 KA</p><p>　　i(3)sh =

25、 1.84I〝(3) =1.84×25.7KA=47.3KA </p><p>　　I (3)sh = 1.09 I〝(3) =1.09×25.7KA=28.01KA</p><p><b>　　4.三相短路容量</b></p><p>　　S(3)k-2= Sd / X*∑(k-2)= 100MVA /5.6=17.85

26、MVA</p><p>　　以上計(jì)算結(jié)果綜合如表4-1所示</p><p>　　表4-1：短路計(jì)算結(jié)果</p><p>　　第五章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)</p><p>　　一、10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)(見(jiàn)表5-1所示)：</p><p>　　表5-1：10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)</p>&l

27、t;p>　　表5-1所選設(shè)備均滿(mǎn)足要求。</p><p>　　二、380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)(見(jiàn)表5-2所示)：</p><p>　　表5-2：380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)</p><p>　　表5-2所選設(shè)備均滿(mǎn)足要求。</p><p>　　三、高低壓母線(xiàn)的選擇</p><p>　　參照880264《電力變壓

28、器室布置》標(biāo)準(zhǔn)圖集的規(guī)定，10KV母線(xiàn)選用LMY-3(40×4)，即母線(xiàn)尺寸為40mm×4mm；380V母線(xiàn)選用LMY-3(120×10)+80×6，即母線(xiàn)尺寸為120mm×10mm，中性母線(xiàn)尺寸為80mm×6mm。</p><p>　　第六章 變電所進(jìn)出線(xiàn)和與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的選擇</p><p>　　一、10KV高壓進(jìn)線(xiàn)和引入

29、電纜的選擇</p><p>　　1.10KV高壓進(jìn)線(xiàn)的選擇校驗(yàn)</p><p>　　根據(jù)資料情況，高壓進(jìn)線(xiàn)可采用LJ型鋁絞線(xiàn)架空敷設(shè)，接往10KV公用干線(xiàn)。</p><p><b>　?、虐窗l(fā)熱條件選擇。</b></p><p>　　取I30 =I1N.T =92.37A及室外環(huán)境溫度33℃，查表得，初選LJ-16，其3

30、5℃時(shí)的Ial≈95A＞I30，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。</p><p><b>　?、菩ｒ?yàn)機(jī)械強(qiáng)度</b></p><p>　　查表得，最小允許截面Amin =35mm2，因此LJ-16不滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度要求，故改選LJ-35。</p><p>　　由于此線(xiàn)路很短，電壓損耗很小，可忽略不計(jì)，故不需校驗(yàn)電壓損耗。</p><p>　　

31、2.由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn)</p><p>　　根據(jù)工作環(huán)境及要求，采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　⑴按發(fā)熱條件選擇。由I30 =I1N.T =92.37A及室外環(huán)境溫度25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》，初選35mm2的交聯(lián)電纜，其Ial=105A＞I30，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。</p>

32、<p><b>　?、菩ｒ?yàn)短路熱穩(wěn)定。</b></p><p>　　查表得，滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定的最小截面</p><p>　　式中的C值由表查得。</p><p>　　因此YJL22-10000-3×35電纜滿(mǎn)足要求。</p><p>　　二、380V低壓出線(xiàn)的選擇</p><p&g

33、t;　　1.饋電給1號(hào)車(chē)間(鑄造車(chē)間)的線(xiàn)路</p><p>　　采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p><b>　?、虐窗l(fā)熱條件選擇。</b></p><p>　　由I30 =267A及室外環(huán)境溫度25℃，查表得，初選纜芯截面為185mm2的聚氯乙烯電纜，其Ial= 273A＞I30，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。<

34、;/p><p><b>　　⑵校驗(yàn)電壓損耗</b></p><p>　　由于此線(xiàn)路很短，不需校驗(yàn)電壓損耗。</p><p><b>　?、切ｒ?yàn)短路熱穩(wěn)定。</b></p><p>　　查表得，滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定的最小截面</p><p>　　因?yàn)锳<Amin，不滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定要

35、求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜。中性線(xiàn)按選擇，則鑄造車(chē)間的電纜型號(hào)為VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　　式中：①：C值由表查得。</p><p>　?、冢簍ima—變電所高壓側(cè)過(guò)電流保護(hù)時(shí)間按0.5S整定(終端變電所)，再加上斷路器斷流時(shí)間0.2S，再加0.05S。</p><p>　　2.

36、饋電給2號(hào)車(chē)間(鑄壓車(chē)間)的線(xiàn)路</p><p>　　選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　由I30=156A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》，初選其截面積為70mm2，其Ial=157>156滿(mǎn)足發(fā)熱條件。</

37、p><p><b>　　(2)電壓損耗校驗(yàn)</b></p><p>　　由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到2號(hào)廠(chǎng)房距離約為80m，查《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的R0=0.54Ω/Km，X0=0.07Ω/Km，且P30=64.2KW，Q30=79.8KVar，則</p><p>　　即滿(mǎn)足允許電壓損耗5％的要求。<

38、;/p><p>　　(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)</p><p>　　因?yàn)锳<Amin，不滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線(xiàn)按選擇，則鍛壓車(chē)間的電纜型號(hào)為VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　　3.金工車(chē)間(3號(hào)廠(chǎng)房)的線(xiàn)路</p><p>　　選擇VLV

39、22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　由I30=235A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》，初選其截面積為150mm2，其Ial=242A>I30=235A滿(mǎn)足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　(2)電壓損耗校驗(yàn)&

40、lt;/b></p><p>　　由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到3號(hào)廠(chǎng)房距離約為108m，查《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-41得：150mm2的鋁芯電纜的R0=0.25Ω/Km，(75℃)X0=0.07Ω/Km，且P30=98KW，Q30=119.7KVar，則</p><p>　　即滿(mǎn)足允許電壓損耗5％的要求。</p><p>　　(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)

41、</p><p><b>　　由上得知</b></p><p>　　因?yàn)锳<Amin，不滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線(xiàn)按選擇，則金工車(chē)間的電纜型號(hào)為VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　　4.工具車(chē)間(4號(hào)廠(chǎng)房)的線(xiàn)路</p>&

42、lt;p>　　選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　由I30=157A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》，初選其截面積為70mm2，其Ial=157A=I30滿(mǎn)足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　(2)電

43、壓損耗校驗(yàn)</b></p><p>　　由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到4號(hào)廠(chǎng)房距離約為14m，查《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的R0=0.54Ω/Km，(75℃)X0=0.07Ω/Km，且P30=65.6KW，Q30=79.8KVar，則</p><p>　　即滿(mǎn)足允許電壓損耗5％的要求。</p><p>　　(3)短路熱

44、穩(wěn)定度校驗(yàn)</p><p><b>　　由上得知</b></p><p>　　因?yàn)锳<Amin，不滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線(xiàn)按選擇，則金工車(chē)間的電纜型號(hào)為VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　　5.電鍍車(chē)間(5號(hào)廠(chǎng)房)的線(xiàn)路</p&g

45、t;<p>　　由于電鍍車(chē)間就在變電所旁邊，而且共一建筑物，因此采用聚氯乙烯絕緣銅芯導(dǎo)線(xiàn)BV-1000型5根(3根相線(xiàn)，1根中性線(xiàn)，1根保護(hù)線(xiàn))，穿硬塑料管埋地敷設(shè)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　由I30=226A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為26℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》，初選其截面積為150mm2，其Ial

46、=233A>I30=226A滿(mǎn)足發(fā)熱條件，按規(guī)定中性線(xiàn)和保護(hù)線(xiàn)也選為150 mm2與相線(xiàn)截面積相同，即選用BV-1000-1×150 mm2，塑料導(dǎo)線(xiàn)5根穿內(nèi)徑90mm的硬塑管。</p><p><b>　　(2)檢驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度</b></p><p>　　查表8-34，得知最小允許截面為Amin=1.0mm2，因此上面所選150mm2的相線(xiàn)滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度

47、要求。</p><p><b>　　(3)電壓損耗校驗(yàn)</b></p><p>　　所選穿管線(xiàn)估計(jì)長(zhǎng)度為50m，查《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-38得： R0=0.14Ω/Km，(75℃)X0=0.08Ω/Km，且P30=108KW，Q30=102KVar，則</p><p>　　即滿(mǎn)足允許電壓損耗5％的要求。</p><p&g

48、t;　　6.熱處理車(chē)間(6號(hào)廠(chǎng)房)的線(xiàn)路</p><p>　　選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　由I30=147A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》，初選其截面積為70mm2，其Ial=157A>I30=147A滿(mǎn)足

49、發(fā)熱條件。</p><p><b>　　(2)電壓損耗校驗(yàn)</b></p><p>　　由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到6號(hào)廠(chǎng)房距離約為80m，查《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的R0=0.54Ω/Km，(75℃)X0=0.07Ω/Km，且P30=79KW，Q30=56.3KVar，則</p><p>　　即滿(mǎn)足允許

50、電壓損耗5％的要求。</p><p>　　(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)</p><p><b>　　由上得知</b></p><p>　　因?yàn)锳<Amin，不滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線(xiàn)按選擇，則熱處理車(chē)間的電纜型號(hào)為VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p

51、><p>　　7.裝配車(chē)間(7號(hào)廠(chǎng)房)的線(xiàn)路</p><p>　　選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　由I30=147A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》，初選其截面積為70mm2，其Ial=157A&g

52、t;I30=147A滿(mǎn)足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　(2)電壓損耗校驗(yàn)</b></p><p>　　由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到7號(hào)廠(chǎng)房距離約為108m，查《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的R0=0.54Ω/Km，(75℃)X0=0.07Ω/Km，且P30=66.3KW，Q30=70.2KVar，則</p>&

53、lt;p>　　即滿(mǎn)足允許電壓損耗5％的要求。</p><p>　　(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)</p><p><b>　　由上得知</b></p><p>　　因?yàn)锳<Amin，不滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線(xiàn)按選擇，則裝配車(chē)間的電纜型號(hào)為VLV22-1000-3×240+1×1

54、20的四芯電纜。</p><p>　　8.機(jī)修車(chē)間(8號(hào)廠(chǎng)房)的線(xiàn)路</p><p>　　選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　由I30=73A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》，初選其截面積為25mm

55、2，其Ial=90A>I30=73A滿(mǎn)足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　(2)電壓損耗校驗(yàn)</b></p><p>　　由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到8號(hào)廠(chǎng)房距離約為70m，查《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的R0=1.51Ω/Km，(75℃)X0=0.075Ω/Km，且P30=33.2KW，Q30=35.1KVar，則&l

56、t;/p><p>　　即滿(mǎn)足允許電壓損耗5％的要求。</p><p>　　(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)</p><p><b>　　由上得知</b></p><p>　　因?yàn)锳<Amin，不滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線(xiàn)按選擇，則機(jī)修車(chē)間的電纜型號(hào)為VLV22-1000-3×2

57、40+1×120的四芯電纜。</p><p>　　9.鍋爐房(9號(hào)廠(chǎng)房)的線(xiàn)路</p><p>　　選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　由I30=140A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-94《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》，

58、初選其截面積為70mm2，其Ial=157A>I30=140A滿(mǎn)足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　(2)電壓損耗校驗(yàn)</b></p><p>　　由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到9號(hào)廠(chǎng)房距離約為70m，查《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-41得：70mm2的鋁芯電纜的R0=0.54Ω/Km，(75℃)X0=0.07Ω/Km，且P30=65.05KW，Q30

59、=65.3KVar，則</p><p>　　即滿(mǎn)足允許電壓損耗5％的要求。</p><p>　　(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)</p><p><b>　　由上得知</b></p><p>　　因?yàn)锳<Amin，不滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線(xiàn)按選擇，則鍋爐房車(chē)間的電纜型號(hào)為VLV22

60、-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　　10.倉(cāng)庫(kù)(10號(hào)廠(chǎng)房)的線(xiàn)路</p><p>　　選擇VLV22-1000聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　由I30=17A及年最熱月地下0.8m處土壤平均溫度為25℃，查GB50217-9

61、4《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》，初選其截面積為4mm2，其Ial=31A>I30=17A滿(mǎn)足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　(2)電壓損耗校驗(yàn)</b></p><p>　　由圖2-1所示，在平面圖上量得變電所到10號(hào)廠(chǎng)房距離約為60m，查《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-41得：4mm2的鋁芯電纜的R0=9.45Ω/Km，(75℃)X0=0.093Ω/Km，且P30

62、=10.6KW，Q30=4.32KVar，則</p><p>　　即滿(mǎn)足允許電壓損耗5％的要求。</p><p>　　(3)短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)</p><p><b>　　由上得知</b></p><p>　　因?yàn)锳<Amin，不滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定要求，所以改選纜芯為240mm2的聚氯乙烯電纜，中性線(xiàn)按選擇，則倉(cāng)庫(kù)的電纜

63、型號(hào)為VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p><p><b>　　11.生活區(qū)的線(xiàn)路</b></p><p>　　選擇LJ型鋁絞線(xiàn)架空敷設(shè)。</p><p>　　(1)按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　由I30=472A及室外環(huán)境溫度為33℃，初選LJ-240，其33℃時(shí)的

64、Ial≈550A>I30=472A，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　(2)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度</b></p><p>　　查得最小允許截面Amin=16mm2，因此LJ-240滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度要求。</p><p><b>　　(3)電壓損耗校驗(yàn)</b></p><p>　　由圖2-1所示，

65、在平面圖上量得變電所到生活區(qū)負(fù)荷中心距離約為150m，查《工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-38得：R0=0.14Ω/Km，(75℃)X0=0.3Ω/Km(按線(xiàn)間幾何均距0.8m計(jì))，又P30=280KW，Q30=134.4KVar，則</p><p>　　即滿(mǎn)足允許電壓損耗5％的要求。</p><p>　　中性線(xiàn)采用LJ-120鋁絞線(xiàn)。</p><p>　　三、作為備用電源

66、的高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的選擇校驗(yàn)</p><p>　　采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，直接埋地敷設(shè)，與相近約2 km的鄰近單位變配電所的10K母線(xiàn)相聯(lián)。</p><p><b>　?、虐窗l(fā)熱條件選擇</b></p><p>　　工廠(chǎng)二級(jí)負(fù)荷容量共417KVA，，由I30 =24.1A及環(huán)境溫度(年最熱月平均氣溫)26℃，查表得，初選

67、截面為25 mm2的交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，其Ial≈ 90 A＞I30，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　⑵校驗(yàn)電壓損耗</b></p><p>　　由表查得纜芯25 mm2的鋁芯電纜的R0=1.54Ω/km(纜芯溫度按80℃計(jì))，X0=0.12Ω/km，而二級(jí)負(fù)荷的P30=(126.4+108+65.05)=299.45kw，Q30=(122.4+10

68、2+65.3)=289.7kvar，線(xiàn)路按2Km計(jì)，因此</p><p>　　因此滿(mǎn)足允許電壓損耗5%的要求。</p><p><b>　?、切ｒ?yàn)短路熱穩(wěn)定</b></p><p>　　按本變電所高壓側(cè)短路電流校驗(yàn)，由前述引入電纜的短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)，可知纜芯為25 mm2的交聯(lián)電纜是滿(mǎn)足熱穩(wěn)定要求的。而鄰近單位10KV的短路數(shù)據(jù)不知，因此該聯(lián)絡(luò)線(xiàn)

69、的短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)無(wú)法進(jìn)行計(jì)算。</p><p>　　綜合以上所選變電所進(jìn)出線(xiàn)和聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的導(dǎo)線(xiàn)和電纜型號(hào)規(guī)格如表6-1所示。</p><p>　　表6-1：變電所進(jìn)出線(xiàn)和聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的型號(hào)規(guī)格</p><p>　　第七章 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)整定</p><p>　　一、高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制與信號(hào)回路</p><

70、p>　　斷路器采用手力操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其控制與信號(hào)回路如圖7-1所示。</p><p>　　二、變電所的電能計(jì)量回路</p><p>　　變電所的高壓側(cè)裝投專(zhuān)用計(jì)量柜，裝設(shè)三相有功電度表和無(wú)功電度表，分別計(jì)量全廠(chǎng)消耗的有功電能和無(wú)功電能，并據(jù)以計(jì)算每月工廠(chǎng)的平均功率因數(shù)。計(jì)量柜由上級(jí)供電部分加封和管理。</p><p>　　三、變電所的測(cè)量和絕緣監(jiān)察回路</p

71、><p>　　變電所的高壓側(cè)裝有電壓互感器—避雷柜，其中電壓互感器為3個(gè)JDZJ-10型，組成Yo/Yo/(開(kāi)口三角形)的結(jié)線(xiàn)，用以實(shí)現(xiàn)電壓測(cè)量和絕緣監(jiān)察，其結(jié)線(xiàn)圖見(jiàn)圖7-2所示。</p><p>　　作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)上，裝有三相有功電度表、三相無(wú)功電度表和電流表。結(jié)線(xiàn)如圖7-3 所示。</p><p>　　高壓進(jìn)線(xiàn)上，亦裝有電流表。</p>&l

72、t;p>　　低壓側(cè)的動(dòng)力出線(xiàn)上，均裝有有功電度表和無(wú)功電度表，低壓照明線(xiàn)路上裝有三相四線(xiàn)有功電度表。低壓并聯(lián)電容器組線(xiàn)路上，裝有無(wú)功電度表。每一回路均裝有電流表。低壓母線(xiàn)裝有電壓表。儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)按規(guī)范要求。</p><p>　　四、變電所的保護(hù)裝置</p><p>　　1.主變壓器的繼電保護(hù)裝置</p><p><b>　?、叛b設(shè)瓦斯保護(hù)<

73、/b></p><p>　　當(dāng)變壓器油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時(shí)，瞬時(shí)動(dòng)作于信號(hào)；當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯，應(yīng)動(dòng)作于高壓側(cè)斷路器。</p><p>　?、蒲b設(shè)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)</p><p>　　采用DL型電磁式兩相兩繼電器式結(jié)線(xiàn)，去分流跳閘的操作方式。</p><p>　?、龠^(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定：</p><p&g

74、t;<b>　　最大負(fù)荷電流為：</b></p><p>　　保護(hù)的一次起動(dòng)電流按躲過(guò)線(xiàn)路最大負(fù)荷電流整定：</p><p>　　K w——可靠系數(shù)，取1</p><p>　　K rel——自起動(dòng)系數(shù)，取1.2</p><p>　　K re——返回系數(shù)，取0.8 </p><p>　　Ki——CT

75、變比100/5</p><p>　　②過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定：</p><p>　　因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過(guò)流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間為t1≥t2+0.5=0+0.5=0.5s(10倍動(dòng)作電流動(dòng)作時(shí)間)，即整定為最短的0.5S。</p><p>　?、圻^(guò)電流保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn)：</p><p>　　因此其保護(hù)靈敏度為：Sp=890A/

76、278A=3.2＞1.5滿(mǎn)足靈敏系數(shù)1.5的要求。</p><p>　　⑶裝設(shè)電流速斷保護(hù)：</p><p>　　因其是終端負(fù)荷，過(guò)電流動(dòng)作時(shí)限為0.5s，故可不裝設(shè)電流速斷保護(hù)。</p><p>　　2.作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的繼電保護(hù)裝置</p><p>　?、叛b設(shè)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)：</p><p>　　亦采用D

77、L、電磁式過(guò)電流繼電器兩相兩繼電器式結(jié)線(xiàn)，去分流跳閘的操作方式。</p><p>　　①過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定：</p><p>　　IL. max= 2I 30 ，取I 30 =0.6×92.37A=55.4A，K rel=1.2，K w=1，K re =0.8，Ki=50/5=10，KT=10/0.4=25，因此動(dòng)作電流為：I op=（Krel K w / K re Ki）

78、×Ik. max=(1.2×1/0.8×10) ×2×55.4A=17.9A。 </p><p>　?、谶^(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定：</p><p>　　按終端保護(hù)考慮，動(dòng)作時(shí)間整定為0.5S。</p><p>　　③過(guò)電流保護(hù)靈敏系數(shù)：</p><p>　　因無(wú)鄰近單位變電所10KV母線(xiàn)經(jīng)聯(lián)絡(luò)

79、線(xiàn)至本廠(chǎng)變電所低壓母線(xiàn)的短路數(shù)據(jù)，無(wú)法檢驗(yàn)靈敏系數(shù)，從略。</p><p>　?、蒲b設(shè)電流速斷保護(hù)：</p><p>　　因無(wú)鄰近單位變電所10KV母線(xiàn)經(jīng)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)至本廠(chǎng)變電所高低壓母線(xiàn)的短路數(shù)據(jù)，無(wú)法整定計(jì)算和檢驗(yàn)靈敏系數(shù)，從略。</p><p>　　3.變電所低壓側(cè)的保護(hù)裝置</p><p>　?、诺蛪嚎傞_(kāi)關(guān)采用DW15-1500/3型低壓斷

80、路器，三相均裝過(guò)流脫扣器，既可保護(hù)低壓的相間短路和過(guò)負(fù)荷（利用其長(zhǎng)延時(shí)脫扣器），而且可保護(hù)低壓的單相接地短路。脫扣器動(dòng)作電流的整定參考有關(guān)手冊(cè)。</p><p>　?、频蛪簜?cè)所有出線(xiàn)上均采用DZ20型低壓斷路器控制，其瞬時(shí)脫扣器可實(shí)現(xiàn)對(duì)線(xiàn)路短路故障的保護(hù)。</p><p>　　第八章 變電所的防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　一、變電所的防雷保護(hù)<

81、;/p><p><b>　　1.直擊雷防護(hù)</b></p><p>　　本變電所無(wú)屋個(gè)配電裝置，故可在變電所屋頂裝設(shè)避雷針或避雷帶，并引出兩根接地線(xiàn)與變電所公共接裝置相連，每根引下線(xiàn)的沖擊接地電阻不宜大于30Ω。</p><p>　　2.雷電侵入波的防護(hù)</p><p>　　⑴在10KV電源進(jìn)線(xiàn)的終端桿上裝設(shè)FS4-10型閥

82、式避雷器，引下線(xiàn)用25mm×4 mm的鍍鋅扁鋼，下與公共接地網(wǎng)焊接相連，上與避雷器接地端螺栓連接。</p><p>　?、圃?0KV高壓配電室內(nèi)裝設(shè)有GG-1A(F)-54型開(kāi)關(guān)柜，其中配有FS4-10型避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來(lái)保護(hù)，防止雷電侵入波的危害。</p><p>　　⑶在380V低壓架空出線(xiàn)桿上，裝設(shè)保護(hù)間隙，利用三角形排列的頂線(xiàn)兼作保護(hù)線(xiàn)，在頂線(xiàn)

83、與頂線(xiàn)絕緣子的鐵腳之間裝設(shè)保護(hù)間隙，用以防護(hù)沿低壓架空出線(xiàn)侵入的雷電波。</p><p>　　二、變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1．接地電阻的要求</b></p><p>　　此變電所的公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿(mǎn)足以下條件：</p><p><b>　　RE≤4歐姆</b>&

84、lt;/p><p>　　RE≤120V/ IE=120/27A=4.4歐姆</p><p>　　式中 IE=10（80+35×25）/350=27A</p><p>　　因此公共接地裝置接地電阻RE≤4歐姆。</p><p><b>　　2.接地裝置的設(shè)計(jì)</b></p><p>

85、　　采用16根長(zhǎng)2.5m、φ50mm的鋼管，沿變電所三面均勻布置(變電所前面布置兩排)，管間距離5m，垂直打入地下，管頂距地面不小于0.6m。接地線(xiàn)和水平連接體用40mm×4 mm的鍍鋅扁鋼焊接相連。變電所的變壓器室有兩條接地干線(xiàn)、高低壓配電室各有一條接地干線(xiàn)與室外公共接地裝置焊接相連。接地干線(xiàn)采用25mm×4 mm的鍍鋅扁鋼。變電所接地裝置平面布置如圖8-1所示：</p><p><b

86、>　　接地電阻的驗(yàn)算：</b></p><p>　　RE= RE（1）/n$=40/16×0.65=3.85歐姆</p><p>　　滿(mǎn)足RE≤4歐姆的接地電阻要求。式中$=0.65查表“環(huán)形敷設(shè)”欄近似地選取。</p><p><b>　　主要參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　1.GB4

87、728-84.85電氣圖用圖形符號(hào)。北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1986</p><p>　　2.GB6988-86電氣制圖。北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1987</p><p>　　3.GB7159-87電氣技術(shù)中的文字符號(hào)制訂通則。北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1987</p><p>　　4.GB50053-94 10KV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范。北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994<

88、;/p><p>　　5.GB50057-94建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范。北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1993</p><p>　　6.GB50060-92 3～110KV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范。北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1993</p><p>　　7.GB50062-92電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范。北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，1992</p><p>　　8.