課程設(shè)計(jì)----xx機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)

1、<p>　　電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)</p><p>　　10/11 學(xué)年第 二 學(xué)期</p><p>　　下達(dá)任務(wù)書(shū)日期: </p><p>　　電 力 系 統(tǒng) 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)</p><p>　　附表 1-1 工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料</p><p><b>　　目 錄 &l

2、t;/b></p><p>　　1 引言…………………………………………………………………………… 1</p><p>　　2 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償………………………………………………… 2</p><p>　　2.1 負(fù)荷計(jì)算的目的及意義 …………………………………………………… 2</p><p>　　2.2 負(fù)荷計(jì)算的方

3、法 …………………………………………………………… 2 </p><p>　　2.3 符合計(jì)算…………………………………………………………………… 3 </p><p>　　2.4無(wú)功率補(bǔ)償 ……………………………………………………… 4</p><p>　　3 變電所位置和型式的選擇……………………………………………… 6</p><p&g

4、t;　　3.1變電所位置的選擇………………………………………………… 7</p><p>　　4變電所主變壓器和主結(jié)線(xiàn)方案的選擇………… 8</p><p>　　4.1 變電所主變壓器的選擇…………………………………………………… 8</p><p>　　4.2 變電所主結(jié)線(xiàn)方案的選擇………………………………………………… 8</p><p&

5、gt;　　4.3 兩種主接線(xiàn)方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較…………………………………………… 10</p><p>　　5 短路電路計(jì)算………………………………………………………… 11</p><p>　　5.1 繪制計(jì)算電路…………………………………………………………… 11</p><p>　　5.2 確定短路電流基準(zhǔn)值…………………………………………………… 11

6、</p><p>　　5.3 計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值…………………………………… 11</p><p>　　5.4 計(jì)算K-1點(diǎn)的短路電流總電抗及三相短路電流和短路容量…………… 12</p><p>　　5.5 計(jì)算K-2點(diǎn)的短路電流總電抗及三相短路電流和短路容量…………… 12</p><p>　　6 變電所一次設(shè)備的選

7、擇校驗(yàn)…………………………………………… 13</p><p>　　6.1 10KV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)……………………………………………… 13</p><p>　　6.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)…………………………………………… 14</p><p>　　6.3 高低壓母線(xiàn)的選擇………………………………………………………… 14</p>

8、<p>　　7 變電所進(jìn)出線(xiàn)與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的選擇…………………………………… 15</p><p>　　7.1高壓進(jìn)線(xiàn)的選擇校驗(yàn)…………………………………………… 15</p><p>　　7.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn)……………………… 15</p><p>　　7.3 380V低壓出線(xiàn)的選擇…………………………………………

9、………… 15</p><p>　　7.4 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的選擇校驗(yàn)………………………………… 17</p><p>　　8 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定……………………… 19</p><p>　　8.1 高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制與信號(hào)回路………………………………… 19</p><p>　　8.2 變電所的電

10、能計(jì)量回路………………………………………………… 19</p><p>　　8.3 變電所的測(cè)量和絕緣監(jiān)察回路…………………………………………… 19</p><p>　　8.4 變電所的保護(hù)裝置………………………………………………………… 19</p><p>　　8.5 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的繼電保護(hù)裝置…………………………… 20</p>

11、<p>　　9 變電所防雷保護(hù)……………………………………………………… 21</p><p>　　9.1 直擊雷保護(hù)………………………………………………………………… 21</p><p>　　9.2 雷電侵入波的保護(hù)………………………………………………………… 21</p><p>　　10 變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)………………………………

12、……………… 22</p><p>　　10.1 接地電阻的要求…………………………………………………………… 22</p><p>　　10.2 接地裝置設(shè)計(jì)……………………………………………………………… 22</p><p>　　11 總 結(jié)…………………………………………………………………… 24</p><p>　　附圖…

13、………………………………………………………………… 25</p><p>　　參考文獻(xiàn)……………………………………………………………………………26</p><p>　　致謝 ……………………………………………………………………………… 27</p><p><b>　　1 引言</b></p><p>　　為使工廠

14、供電工作很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，本設(shè)計(jì)在大量收集資料，并對(duì)原始資料進(jìn)行分析后，做出35kV變電所及變電系統(tǒng)電氣部分的選擇和設(shè)計(jì)，使其達(dá)到以下基本要求：1、安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。2、可靠 滿(mǎn)足電能用戶(hù)對(duì)供電可靠性的要求。3、優(yōu)質(zhì) 滿(mǎn)足電能用戶(hù)對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求4、經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。

15、 此外，在供電工作中，又合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。</p><p>　　按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95 《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50053-94 《10kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50054-95 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：</p><p>　?。?） 遵守規(guī)程、執(zhí)行

16、政策；必須遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。</p><p>　?。?） 安全可靠、先進(jìn)合理；應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。</p><p>　?。?） 近期為主、考慮發(fā)展；應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)

17、近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。</p><p>　　（4） 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。</p><p>　　2 負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償</p

18、><p>　　2.1 負(fù)荷計(jì)算的目的及意義</p><p>　　進(jìn)行電力設(shè)計(jì)的基本原始資料是用電部門(mén)提供的用電設(shè)備的安裝容量。這些用電設(shè)備品種多、數(shù)量大、工作情況復(fù)雜，因此，如何根據(jù)這些原始資料正確估算所需的電力和用電量是一個(gè)非常重要的問(wèn)題。估算的準(zhǔn)確程度，將直接影響到電力設(shè)計(jì)的質(zhì)量。若計(jì)算過(guò)高，將使設(shè)備和導(dǎo)線(xiàn)選擇偏大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)；而估算過(guò)低，又將使設(shè)備和導(dǎo)線(xiàn)選擇偏小，造成運(yùn)行

19、時(shí)過(guò)熱，加快絕緣老化，降低使用壽命，增大電能損耗，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行?？梢?jiàn)，正確計(jì)算電力負(fù)荷具有重要意義。</p><p>　　2.2 負(fù)荷計(jì)算的方法</p><p>　　用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定，是工程中常用的有需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法。需要系數(shù)法是世界各國(guó)普遍應(yīng)用的確定計(jì)算負(fù)荷的基本方法。</p><p>　　有功計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 P30＝KdPe</

20、p><p>　　無(wú)功計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 Q30＝P30tan</p><p>　　視在計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 S30＝P30/cos</p><p>　　計(jì)算電流的計(jì)算公式 I30＝S30/UN</p><p>　　需要系數(shù)計(jì)算的公式 </p><p><b>　　2.3 負(fù)

21、荷計(jì)算</b></p><p>　　2.4 無(wú)功功率補(bǔ)償 </p><p>　　由表2.1可知，該廠380V側(cè)最大負(fù)荷是的功率因數(shù)只有0.7。而供電部門(mén)要求該廠10KV進(jìn)線(xiàn)側(cè)最大負(fù)荷是功率因數(shù)不應(yīng)該低于0.92?？紤]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)荷是功率因素應(yīng)稍大于0.92，暫取0.93來(lái)計(jì)算380V側(cè)所需無(wú)功功率補(bǔ)償容量：</p>&

22、lt;p>　　=(tan - tan)=801.68[tan(arccos0.75) - tan(arccos0.93) ] = 454.19KVAR</p><p>　　故選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1（主屏）1臺(tái)與方案3（輔屏）5臺(tái)相組合，總共容量84kvar×6=504kvar如圖所示。</p><p>　　圖2.1 PG

23、J1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏</p><p>　　因此無(wú)功補(bǔ)償后工廠380V側(cè)和10KV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如表2.2所示。</p><p>　　表2.2 無(wú)功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷</p><p>　　3 變電所位置和型式的選擇</p><p>　　變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心.工廠的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來(lái)確定.即在工廠平面圖的下邊和左側(cè),任作

24、一直角坐標(biāo)的X軸和Y軸,測(cè)出各車(chē)間和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置,例如P1(x1,y1) 、P2(x2,y2) 、P3(x3,y3)等.而工廠的負(fù)荷中心設(shè)在P(x,y),P為P1+P2+P3+…=∑Pi.因此仿照《力學(xué)》中計(jì)算重心的力矩方程,可得負(fù)荷中心的坐標(biāo):</p><p><b>　　(3.1)</b></p><p><b>　　(3.2)</b&g

25、t;</p><p>　　圖３.1 ××機(jī)械廠總平面圖</p><p>　　3.1變電所位置的選擇</p><p>　　變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心。</p><p>　　在工廠平面圖的下邊和左側(cè)，分別作一條直角坐標(biāo)的x軸和y軸，然后測(cè)出各車(chē)間（建筑）和生活區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置p1(2.5,5.51)；p2(3.6

26、,3.54)；p3(5.56,1.3)；p4(4,6.7)；p5(6.2,6.7)</p><p>　　p6(6.2,5)；p7(6.2,3.4)；p8(8.55,6.7)；p9(8.55,5)；p10(8.55,3.4)；p0(1.2,1.1)（工廠生活區(qū)），如圖3-1所示：而工廠的負(fù)荷中心假設(shè)在P（x，y），其中P=P1+P2+P3…=∑Pi。仿照《力學(xué)》計(jì)算重心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)如圖3-1：&l

27、t;/p><p>　　由計(jì)算結(jié)果可知，x=4.33 y=4.17工廠的負(fù)荷中心在2號(hào)廠房的東北角。考慮的方便進(jìn)出線(xiàn)及周?chē)h(huán)境情況，決定在2號(hào)廠房的東側(cè)緊靠廠房修建工廠變電所，其型式為附設(shè)式。</p><p>　　4 變電所主變壓器和主結(jié)線(xiàn)方案的選擇</p><p>　　4.1變電所主變壓器的選擇 </p><p>　　根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情

28、況,工廠變電所的主變壓器可有下列兩種方案: </p><p>　?、叛b設(shè)一臺(tái)主變壓器 型式采用S9，而容量根據(jù)式有1000>817.84即選擇一臺(tái)S9-1000/10配電變壓器。至于工廠二級(jí)負(fù)荷的備用電源，由與臨近單位相連的高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)來(lái)承擔(dān)。</p><p>　?、蒲b設(shè)兩臺(tái)主變壓器 形式采用S9，而每臺(tái)容量根據(jù)下式選擇，即：</p><p>　?。?.6～

29、0.7）817.84=（490.7～572.49）KVA</p><p>　　而且=（141.65+111.94+203.13）kVA=456.72KVA</p><p>　　因此選兩臺(tái)S9-630/10型低損耗配電變壓器。工廠二級(jí)負(fù)荷的備用電源亦由與臨近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)來(lái)承擔(dān)。</p><p>　　4.2變電所主結(jié)線(xiàn)方案的選擇 </p><

30、;p>　　按上面考慮的兩種主變壓器的方案可設(shè)計(jì)以下兩種主結(jié)線(xiàn)方案：</p><p>　　裝設(shè)一臺(tái)主變的主結(jié)線(xiàn)方案,如圖4.1所示。</p><p>　　裝設(shè)兩臺(tái)主變的主結(jié)線(xiàn)方案,如圖4.2所示。</p><p>　　圖4.1 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主結(jié)線(xiàn)方案 圖4.2 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主結(jié)線(xiàn)方案</p><p>　　4.3兩種主接線(xiàn)方

31、案經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較 </p><p>　　表4.1 兩種主接線(xiàn)方案的比較</p><p>　　從表4.1可以看出，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)一臺(tái)主變的主接線(xiàn)方案。</p><p>　　5 短路電流的計(jì)算</p><p><b>　　5.1繪制計(jì)算電路</b></p><p>&l

32、t;b>　　如下圖：</b></p><p>　　表5.11： 短路計(jì)算電路</p><p>　　5.2確定短路電流基準(zhǔn)值</p><p>　　設(shè)=100MVA,=1.05,即高壓側(cè)=10.5KV,低壓側(cè)=0.4KV,則：</p><p><b>　　==5.5KA</b></p><

33、;p><b>　　=144KA</b></p><p>　　5.3計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值</p><p>　　(1)電力系統(tǒng) 已知=300MVA,故=100MVA/300MVA=0.33</p><p>　　(2)架空電路 LJ-120的=0.35Ω/km，而線(xiàn)長(zhǎng)9km故=(0.359)=2.8</p>&l

34、t;p>　　(3)電力變壓器 %=4.5,故==7.1</p><p>　　因此，繪制短路計(jì)算等效電路如下圖，</p><p>　　圖5.31：短路計(jì)算等效電路</p><p>　　5.4計(jì)算K-1點(diǎn)的短路電流總電抗及三相短路電流和短路容量</p><p>　　總電抗的標(biāo)幺值 ==0.33+2.8=3.13</p>&

35、lt;p>　　(2)三相短路電流周期分量有效值=5.5/3.13=1.76KA</p><p>　　(3)短路次暫態(tài)短路電流==1.76KA</p><p>　　(4)短路穩(wěn)態(tài)電流 =1.76KA</p><p>　　(5)短路沖擊電流 =2.551.76KA=4.49KA</p><p>　　(6)短路后第一個(gè)周期的短路電流有效值=1

36、.5121.76KA=2.66KA</p><p>　　(7)三項(xiàng)短路容量 =100/3.13=31.95MVA</p><p>　　5.5計(jì)算K-2點(diǎn)的短路電流總電抗及三相短路電流和短路容量</p><p>　　總電抗的標(biāo)幺值 ==0.33+2.8+3.55=6.68</p><p>　　(1)三相短路電流周期分量有效值=144/6.68=

37、21.56KA</p><p>　　(2)短路次暫態(tài)短路電流==21.56KA</p><p>　　(3)短路穩(wěn)態(tài)電流 =21.56KA</p><p>　　(4)短路沖擊電流 =39.67KA</p><p>　　(5)短路后第一個(gè)周期的短路電流有效值=23.5KA</p><p>　　(6)三項(xiàng)短路容量 =100/

38、6.68=14.97MVA</p><p>　　6 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)</p><p>　　6.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) </p><p><b>　　如表6.1所示。</b></p><p>　　表6.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)</p><p>　　表6.1所選一次設(shè)備均

39、滿(mǎn)足要求。</p><p>　　6.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) </p><p><b>　　如表6.2所示。</b></p><p>　　表6.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)</p><p>　　表6.2所選一次設(shè)備均滿(mǎn)足要求。</p><p>　　6.3 高低壓母線(xiàn)的選擇 <

40、;/p><p>　　參照表5—28，10kV母線(xiàn)選LMY-3（），即母線(xiàn)尺寸為；380V母線(xiàn)選LMY-3,即母線(xiàn)尺寸為，而中性線(xiàn)母線(xiàn)尺寸為。</p><p>　　7 .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>　　7.1 高壓進(jìn)線(xiàn)的選擇校驗(yàn)</p><p>　　采用LJ型鋁絞線(xiàn)架空敷設(shè)，接住10KV公用干線(xiàn)</p>&

41、lt;p>　?。?）按發(fā)熱條件選擇</p><p>　　由I30=I1N·T=57.7A及室外環(huán)境溫度25℃，查手冊(cè)，初選LJ-16，其25℃時(shí)的Ial≈90A＞I30,滿(mǎn)足發(fā)熱條件。</p><p><b>　　（2）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度</b></p><p>　　由手冊(cè)，最小允許截面AMIN=25mm2,因此LJ-16不滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)

42、度要求，故改選LJ-35。</p><p>　　因?yàn)榇司€(xiàn)路很短，不需校驗(yàn)電壓損耗。</p><p>　　7.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn)</p><p>　　采用YJL22-10000型絞聯(lián)聚乙烯絕緣的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=I1

43、NT=57.7A及土壤溫度25℃查手冊(cè)初選纜芯為25mm2的交聯(lián)電纜，其Ial=90A＞I30，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。</p><p>　?。?）校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定</p><p>　　Amin=I(3)∞=19700㎜2=22mm2>A=25mm2</p><p>　　C查表可得；tima按終端變電所保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.5s，加斷路器斷路時(shí)間0.2s，再加0.05s計(jì)，故t

44、ima=0.75s。</p><p>　　因此YJL22-1000-3×25電纜滿(mǎn)足短路熱穩(wěn)定條件。</p><p>　　7.3 380V低壓出線(xiàn)的選擇</p><p>　?。?）饋電給1號(hào)廠房（鑄造車(chē)間）的線(xiàn)路采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。</p><p>　　1）按發(fā)熱條件選擇由I30=232.9

45、A及地下0.8m土壤溫度為25℃，查表得初選LJ—150，其25℃時(shí)的Ial≈375A＞I30，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。</p><p>　　2）檢驗(yàn)電壓損耗 由圖11-3所示平面圖量得變電所至1號(hào)廠房距離約為70m，由表查得LJ—150的R0=0.28/km,X0=0.34/km(按接線(xiàn)幾何均距0.8 m來(lái)計(jì))，又1號(hào)廠房的P30=93.6kW,Q30=98.28Kvar,因此：</p><p&g

46、t;<b>　　U==6.27V</b></p><p>　　U﹪=（6.27V/380V）×100﹪=1.67﹪＜Ual=5﹪滿(mǎn)足允許電壓損耗5%的要求</p><p>　　（2）饋電給2號(hào)廠房（鍛壓車(chē)間）的線(xiàn)路 亦采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。纜芯截面選240mm，即VLV22-1000-3×240+1×

47、;120的四芯電纜。</p><p>　?。?）饋電給3號(hào)廠房（金工車(chē)間）的線(xiàn)路 亦采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。纜芯截面選240mm，即VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　　（4）饋電給4號(hào)廠房（工具車(chē)間）的線(xiàn)路 亦采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。纜芯截面選240mm

48、，即VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　　（5）饋電給5號(hào)廠房（電鍍車(chē)間）的線(xiàn)路 亦采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。纜芯截面選240mm，即VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　?。?）饋電給6號(hào)廠房（熱處理車(chē)間）的線(xiàn)路 亦采用VLV22-1

49、000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。纜芯截面選240mm，即VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　　（7）饋電給7號(hào)廠房（裝配車(chē)間）的線(xiàn)路 亦采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。纜芯截面選240mm，即VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　?。?/p>

50、8）饋電給8號(hào)廠房（機(jī)修車(chē)間）的線(xiàn)路 亦采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。纜芯截面選240mm，即VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　　（9）饋電給9廠房（鍋爐房）的線(xiàn)路 亦采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。纜芯截面選240mm，即VLV22-1000-3×240+1×120的四

51、芯電纜。</p><p>　?。?0）饋電給10（倉(cāng)庫(kù)）的線(xiàn)路 亦采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁心電纜直接埋地敷設(shè)。纜芯截面選240mm，即VLV22-1000-3×240+1×120的四芯電纜。</p><p>　?。?1）饋電給生活區(qū)的線(xiàn)路 采用LJ型鋁絞線(xiàn)架空敷設(shè)</p><p>　　為了確保生活用電（照明、家電）的電壓質(zhì)量，

52、決定采用四回LJ—120型鋁絞線(xiàn)架空敷設(shè)，查表得LJ—120的R0=0.31?/km,X0=0.07?/km(按線(xiàn)間幾何均居0.6m計(jì)），因此： </p><p>　　ΔU==14.23v</p><p>　　ΔU﹪=%=3.7%<ΔUal=5%滿(mǎn)足要求。</p><p>　　中性線(xiàn)采用LJ—70鋁鉸線(xiàn)</p><p>　　7.4作為備

53、用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的選擇校驗(yàn) </p><p>　　采用YJL22-1000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，直接埋地敷設(shè)，與相距約2KM的鄰近單位變配電所的10KV母線(xiàn)相聯(lián)。</p><p>　?。?）按發(fā)熱條件選擇 </p><p>　　工廠二級(jí)負(fù)荷容量共424.75kvar，I30==24.45A,最熱月土壤平均溫度為25℃，查表得初選纜心截面為25mm2的交聯(lián)聚

54、乙烯絕緣鋁心電纜，其Ial=90A＞I30,滿(mǎn)足發(fā)熱條件。</p><p>　?。?）檢驗(yàn)電壓損耗 由表可查得纜心為25 mm2的鋁心電纜的R0=1.54/km,X0=0.12/km（纜心溫度按80℃計(jì)），而二級(jí)負(fù)荷的P30=456.72kW，Q30=424.75Kvar,線(xiàn)路長(zhǎng)度按2km計(jì)，因此：</p><p>　　ΔU==41.75V</p><p>　　

55、ΔU﹪=﹪=0..423﹪＜ΔUal=5﹪</p><p>　　由此可見(jiàn)滿(mǎn)足允許電壓損耗5﹪的要求。</p><p>　　（3）短路熱穩(wěn)定校驗(yàn) 按本變電所高壓側(cè)短路電流校檢，由前述引入電纜 的短路熱穩(wěn)定校檢，可知纜芯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)的短路熱穩(wěn)定校檢計(jì)算無(wú)法進(jìn)行，只有暫缺。</p><p>　

56、　綜合以上所選的變電所進(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8.1所示</p><p>　　表8.1 變電所進(jìn)出線(xiàn)和聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的型號(hào)規(guī)格</p><p>　　8.變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定</p><p>　　8.1 高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制與信號(hào)回路 </p><p>　　斷路器采用彈簧儲(chǔ)能操作機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)一次合閘。</p

57、><p>　　8.2變電所的電能計(jì)量回路 </p><p>　　變電所高壓側(cè)裝設(shè)專(zhuān)用計(jì)量柜，其上裝設(shè)三項(xiàng)有功電能表和無(wú)功電能表，分別計(jì)量全廠消耗的有功電能和無(wú)功電能，并據(jù)以計(jì)算每月工廠的平均功率因數(shù)，計(jì)量柜由有關(guān)供電部門(mén)加封和管理。</p><p>　　8.3變電所的測(cè)量和絕緣監(jiān)察回路 </p><p>　　變電所高壓側(cè)裝有電壓互感器-避雷器柜，

58、其中電壓互感器為3個(gè)JDZJ-10型，組成Y0/Y0/(開(kāi)口三角)的接線(xiàn)，用以實(shí)現(xiàn)電壓測(cè)量和絕緣監(jiān)察。</p><p>　　作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)上，裝有三相有功電能表、三相無(wú)功電能表和電流表，高壓進(jìn)線(xiàn)上也裝有電流表。</p><p>　　低壓側(cè)的動(dòng)力出線(xiàn)上，均裝有有功電能表和無(wú)功電能表，低壓照明線(xiàn)路上裝有三相四線(xiàn)有功電能表。低壓并聯(lián)電容器組線(xiàn)路上，裝有無(wú)功電能表。每一回路均裝有電流表。

59、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>　　8.4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>　　1）裝設(shè)瓦斯保護(hù) 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)生大量瓦斯時(shí)，應(yīng)動(dòng)作于高壓側(cè)斷路器。</p><p>　　2）裝設(shè)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)。采用GL-1

60、5型感應(yīng)式過(guò)電流繼電器，兩相兩繼電器式接線(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>　　利用式ILmax=2I1N·T===115A，Krel=1.3,Kw=1,Kre=0.8,Ki=100/5=20,因此動(dòng)作電流為：</p><p>　　Iop==9.3A整定為10A。（注意：Iop為整數(shù)，且不能大于10

61、A）</p><p>　?、谶^(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定：因本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所，故其過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間（10倍動(dòng)作電流動(dòng)作時(shí)間）可整定為最短的0.5S。</p><p>　　過(guò)電流保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn)：</p><p>　　利用式Ik..min=I(2)k-2/KT=0.64kA,Iop.1=IopKi/Kw=10A×20/1=200A,因此其保護(hù)

62、靈敏系數(shù)為：Sp＞1.5滿(mǎn)足靈敏系數(shù)1.5的要求。</p><p>　?。?）裝設(shè)電流速斷保護(hù)，利用GL15型繼電器的電流速斷裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)</p><p>　　1）速斷電流的整定：利用式（Ik..max= I(3)k-2=19.7kA,Krel=1.4, Kw=1, Ki=100/5=20, KT=10kV/0.4kV=25,因此速斷電流為：</p><p><

63、b>　　Iqb==55A</b></p><p>　　速斷電流倍數(shù)整定為：Kqb= Iqb/ Iop=55A/10A=5.5</p><p>　　(注意：Kqb可不為整數(shù)，但必須在2～8之間。)</p><p>　　電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn)：</p><p>　　利用式Sp==1.55>1.5</p>

64、<p>　　按GB50062—92規(guī)定，電流保護(hù)（含電流速斷保護(hù)）的最小靈敏系數(shù)為1.5，因此這里裝設(shè)的電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)是達(dá)到要求的。</p><p>　　8.5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>　　裝設(shè)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù) 亦采用GL15型感應(yīng)式過(guò)電流繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)線(xiàn)，去分流體跳閘的操作方式。</p><p>　　過(guò)電

65、流保護(hù)動(dòng)作電流的整定。</p><p>　　IL。max=2I30，Krel=1.3，Kw=1，Kre=0.8，Ki=50/5=10，因此動(dòng)作電流為：Iop==15.6A整定為16A。</p><p>　　2）過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定。按終端保護(hù)考慮，動(dòng)作時(shí)間的整定為0.5S。</p><p>　　3）過(guò)電流保護(hù)靈敏系數(shù)。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

66、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)。</p><p>　?。?）裝設(shè)電流速斷保護(hù)</p><p>　　低壓總開(kāi)關(guān)采用DW15-1500/3型低壓斷路器，三相均裝過(guò)流脫扣器，既可保護(hù)低壓側(cè)的相間短路和過(guò)負(fù)荷，而且可保護(hù)低壓側(cè)單相接地短路。脫扣器動(dòng)作電流的整定可參看參考文獻(xiàn)。</p><p>　　低壓測(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)

67、對(duì)線(xiàn)路短路故障的保護(hù)。</p><p><b>　　9.變電所防雷保護(hù)</b></p><p>　　9.1直擊雷保護(hù) </p><p>　　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)與變電所公共接地裝置相連。在此設(shè)計(jì)中，由于變電所為附設(shè)式結(jié)構(gòu)，與廠房為同一建筑，所以不考慮直擊雷的影響。</p><p>　　9.2

68、雷電侵入波的防護(hù)</p><p>　　1)在10kv的電源進(jìn)線(xiàn)終端上裝設(shè)FS4-10型閥式避雷器。引下線(xiàn)用25mm×4mm的鍍鋅扁鋼，下面與公共接地網(wǎng)焊接相連，上與避雷器接地螺栓相連。</p><p>　　2)在10kv高壓進(jìn)線(xiàn)配電室內(nèi)設(shè)有GG—1 A（F）-54型開(kāi)關(guān)柜。其中配有FS4-10型避雷器，靠近主變壓器主要靠此變壓器來(lái)保護(hù)。</p><p>　

69、　3)在380v低壓架空出現(xiàn)上，裝設(shè)保護(hù)間隙，或?qū)⑵浣^緣子的鐵腳接地，用以防護(hù)沿低壓架空線(xiàn)路入侵的雷電波。</p><p>　　10.變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)</p><p>　　10.1接地電阻的要求</p><p>　　本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>　　所以公共接地裝置接地電阻為：</p>

70、<p>　　10.2接地裝置設(shè)計(jì)</p><p>　　采用長(zhǎng)2.5m、50mm的鋼管，經(jīng)過(guò)計(jì)算初選16根，沿變電所三面均勻布置分布，管距為5m。垂直打入地下，管頂距離地面0.6m，管間用40mm×4mm的鍍鋅扁鋼焊接在一起。變電所的變壓器室有兩條干線(xiàn)、高低壓配電室各有一條室外接地裝置相連，接地干線(xiàn)均采用25mm*4mm的的鍍鋅扁鋼。</p><p>　　接地電阻驗(yàn)算：

71、，滿(mǎn)足：要求， 式中 =0.65。變電所接地裝置平面布置如下圖11.1</p><p>　　圖10.1 變電所接地裝置平面布置圖</p><p><b>　　11.總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過(guò)整整兩周的課程設(shè)計(jì)，使我對(duì)工廠供電有了新的認(rèn)識(shí)，對(duì)總降壓變電所的設(shè)計(jì)由一知半解到現(xiàn)在的一定程度的掌握，起到了非常重要的作用。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中

72、通過(guò)對(duì)各種手冊(cè)的閱讀及使用我積累了許多重要經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。由于自身知識(shí)的缺乏，設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了許多難題，但在眾多同學(xué)的幫助和自身對(duì)課本知識(shí)的鉆研下基本上都得到解決。這讓我認(rèn)識(shí)到遇到難題后，自己的思考和團(tuán)隊(duì)協(xié)作是非常重要的。除此之外，本次設(shè)計(jì)讓我對(duì)眾多學(xué)習(xí)軟件的應(yīng)用能力大大提高，如 AUTOCAD作圖，WORD等等，總之這是一次成功且有意義的課程設(shè)計(jì)，相信對(duì)我以后的工作有著積極的影響。</p><p><b>　

73、　附圖： </b></p><p>　　機(jī)械廠降壓變電所主接線(xiàn)電路圖</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 劉介才， 工廠電氣設(shè)計(jì)指導(dǎo). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[2] 蘇文成． 工廠供電．第二版． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社</p&

74、gt;<p>　　[3] 劉介才. 工廠供電簡(jiǎn)明設(shè)計(jì)手冊(cè)． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社</p><p>　　[4] 陳 珩. 電力系統(tǒng)分析 北京：電力出版社</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　在學(xué)習(xí)中,老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、豐富淵博的知識(shí)、敏銳的學(xué)術(shù)思維、精益求精的工

75、作態(tài)度以及侮人不倦的師者風(fēng)范是我終生學(xué)習(xí)的楷模，老師們的高深精湛的造詣與嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)精神，將永遠(yuǎn)激勵(lì)著我。這三年中還得到眾多老師的關(guān)心支持和幫助。在此，謹(jǐn)向老師們致以衷心的感謝和崇高的敬意！</p><p>　　另外，感謝校方給予我這樣一次機(jī)會(huì)，能夠獨(dú)立地完成一個(gè)課程設(shè)計(jì)，并在這個(gè)過(guò)程當(dāng)中，給予我們各種方便，使我們?cè)谶@學(xué)期快要結(jié)課的時(shí)候，能夠?qū)W(xué)到的只是應(yīng)用到實(shí)踐中，增強(qiáng)了我們實(shí)踐操作和動(dòng)手應(yīng)用能力，提高了獨(dú)立

76、思考的能力。</p><p>　　感謝所有任課老師和所有同學(xué)給自己的指導(dǎo)和幫助，是他們教會(huì)了我專(zhuān)業(yè)知識(shí)，教會(huì)了我如何學(xué)習(xí)。正是由于他們，我才能在各方面取得顯著的進(jìn)步，在此向他們表示我由衷的謝意。</p><p>　　感謝寢室里的舍友，是你們?nèi)陙?lái)對(duì)我的關(guān)照使我的擁有一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境是我能專(zhuān)心學(xué)習(xí)生活。</p><p>　　最后，我要向百忙之中抽時(shí)間對(duì)本文進(jìn)行審閱，