工厂供电答案.doc

《工厂供电答案.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《工厂供电答案.doc（23页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、江西理工大学应用科学学院 第一章 设计任务 1.1设计要求 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高低压设备和进出线，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4600h，日最大负荷持续时间为6h。

2、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。本厂的负荷统计资料如表1.1所示。 1.2.3 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LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距为2m；干线首端距离本厂约8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级负荷要求，可采用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

3、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34℃，年平均气温为20℃，年最低气温为-10℃，年最热月平均最高气温为31℃，年最热月平均气温为23℃，年最热月地下0.8米处平均气温为21℃。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为10。 1.2.5 地质水文资料 本厂所在地区平均海拔400m，地层以红土为主，地下水位为2m。 表1.1 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 功率因数 1 铸造车间 动力 300 0．3 0．7 照明 6 0．8 1．0 2 锻

4、压车间 动力 350 0．3 0．65 照明 8 0．7 1．0 7 金工车间 动力 400 0．2 0．65 照明 10 0．8 1．0 6 工具车间 动力 360 0．3 0．6 照明 7 0．9 1．0 4 电镀车间 动力 250 0．5 0．8 照明 5 0．8 1．0 3 热处理车间 动力 150 0．6 0．8 照明 5 0．8 1．0 9 装配车间 动力 180 0．3 0．7 照明 6 0．8 1．0 10 机修车间 动力 160 0．2 0．65

5、照明 4 0．8 1．0 8 锅炉车间 动力 50 0．7 0．8 照明 1 0．8 1．0 5 仓库 动力 20 0．4 0．8 照明 1 0．8 1．0 生活区 照明 350 0．7 0．9 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/kVA，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

6、800/kVA。 第二章 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 a)有功计算负荷（单位为KW） = ， 为系数 b)无功计算负荷（单位为kvar） = tan c)视在计算负荷（单位为kvA） = d)计算电流（单位为A） =, 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 a)有功计算负荷（单位为KW） = 式中是所有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 b)无功计算负荷（单位为kvar） =，是所有设备无功之和

7、；是无功负荷同时系数，可取0.9~0.97 c)视在计算负荷（单位为kvA） = d)计算电流（单位为A） = 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） 表2.1 各厂房和生活区的负荷计算表 编号 名称 类别 设备容量/kW 需要系数 cos tan 计算负荷 /kW /kvar /kVA /A 1 铸造 车间 动力 300 0．3 0．7 1.02 90 91.8 —— —— 照明 6 0．8 1．0 0 4.8 0 —— —— 小计 306 ——

8、 94.8 91.8 131.9 200.5 2 锻压 车间 动力 350 0．3 0．65 1.17 105 123 —— —— 照明 8 0．7 1．0 0 5.6 0 —— —— 小计 358 —— 110.6 123 165 251 7 金工 车间 动力 400 0．2 0．65 1.17 80 93.6 —— —— 照明 10 0．8 1．0 0 8 0 —— —— 小计 410 —— 88 93.6 128 194 6 工具 车间

9、动力 360 0．3 0．6 1.33 108 144 —— —— 照明 7 0．9 1．0 0 6.3 0 —— —— 小计 367 —— 114.3 144 184 280 4 电镀 车间 动力 250 0．5 0．8 0.75 125 93.8 —— —— 照明 5 0．8 1．0 0 4 0 —— —— 小计 255 —— 129 93.8 160 244 3 热处理车间 动力 150 0．6 0．8 0.75 90 67.5 —— —— 照明

10、 5 0．8 1．0 0 4 0 —— —— 小计 155 —— 94 67.5 116 176 9 装配 车间 动力 180 0．3 0．7 1.02 54 55.1 —— —— 照明 6 0．8 1．0 0 4.8 0 —— —— 小计 186 —— 58.8 55.1 80.6 122 10 机修 车间 动力 160 0．2 0．65 1.17 32 37.4 —— —— 照明 4 0．8 1．0 0 3.2 0 —— —— 小计 164

11、—— 35.2 37.4 51.4 78 8 锅炉 车间 动力 50 0．7 0．8 0.75 35 26.3 —— —— 照明 1 0．8 1．0 0 0.8 0 —— —— 小计 51 —— 35.8 26.3 44.4 67 5 仓库 动力 20 0．4 0．8 0.75 8 6 —— —— 照明 1 0．8 1．0 0 0.8 0 —— —— 小计 21 —— 8.8 6 10.7 16.2 11 生活区 照明 350 0.7 0.9

12、 0.48 245 117.6 272 413 总计 动力 2219 1014.2 856.1 —— —— 照明 404 计入=0.8, =0.85 0.75 811.4 727.6 1089.8 1655 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

13、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)=811.4[tan(arccos0.75) - tan(arccos0.92) ] = 369.93 kvar 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=（727.6-420）kvar=307.6 kvar，视在功率=867.7 k

14、VA，计算电流=1318.3 A,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所示。 图2.1 PGJ1型低压无功功率自动补偿屏的接线方案 表2.2 无功补偿后工厂的计算负荷 项目 cos 计算负荷 /KW /kvar /kVA /A 380V侧补偿前负荷 0

15、.75 811.4 727.6 1089.8 1655.8 380V侧无功补偿容量 -420 380V侧补偿后负荷 0.935 811.4 307.6 867.7 1318.3 主变压器功率损耗 0.015=13 0.06=52 10KV侧负荷计算 0.935 824.4 359.6 899.4 52 第三章 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，分别作一直角坐标的轴和轴，然后测出各车间（建筑）和宿舍区负荷点的坐标位置，、、分

16、别代表厂房1、2、3...10号的功率，设定（1.3，5.3）、（1.3，3.6）、（3.5，5.2）、（3.5，3.6）、（4.2，1.7）、（6.7，6.4）、（6.7，4.7）、（6.7，3.1）、（6.7，1.5）、（9.5，4.7），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： （3-2） 把各车间的坐标代入（1-1）、（2-2），得到=3.61，=3.60 。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方

17、便，决定在6号厂房的西侧紧靠厂房建造工厂变电所，器型式为附设式。 图3-1 按负荷功率矩法确定负荷中心 第四章 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 根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： a)装设一台变压器 型号为S9型，而容量根据式，为主变压器容量，为总的计算负荷。选=1000 KVA>=898.9 KVA，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承担。 b)装设两台变压器 型号为S9型，而每台

18、变压器容量根据式（4-1）、（4-2）选择，即 899.4 KVA=（539.64~629.58）KVA （4-1） =(131.9+160+44.4) KVA=336.3 KVA （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承担。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 如图4-1所示 Y0 Y0 S9-1000 GG-1A(F)-07 10/0.4kV 联络线

19、 （备用电源） GG-1A(F)-54 GW口-10 10kV FS4-10 GG-1A(J)-03 GG- 1A(J) -03 GG-1A(F)-07 GG- 1A(F) -54 GG- 1A(F) -07 GG- 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 如图4-2所示 Y0 Y0 220/380V S9-630 GG-1A(F) GG-1A(F)-07 10/0.4kV S9-630 10/0.4kV 联

20、络线 （备用电源） GG-1A(F)-54 GG-1A(F)-113、11 GW口-10 10kV FS4-10 GG-1A(J)-01 GG- 1A(F) -113 GG- 1A(F) -11 GG- 1A(J) -01 GG- 1A(F) -96 GG- 1A(F) -07 GG- 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

21、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，电压损耗较小 灵活方便性 只有一台主变，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

22、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 本方案采用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

23、.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

24、定采用装设一台主变的主接线方案。 第五章 短路电流的计算 5.1 绘制计算电路 500MVA K-1 K-2 LGJ-150,8km 10.5kV S9-1000 0.4kV (2) (3) (1) ～ ∞系统 图5-1 短路计算电路 5.2 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 （5-1） （5-2） 5.3 计算短路电路中个元件的电抗标

25、幺值 5.3.1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 （5-3） 5.3.2架空线路 查表得LGJ-150的线路电抗，而线路长8km，故 （5-4） 5.3.3电力变压器 查表得变压器的短路电压百分值=4.5，故 =4.5 （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。 k-1 k-2 图5-2 短路计算等效电路 5.4 k-1点（10.5kV侧）的相关计算 5.4.1总电抗标幺值 =0.2

26、+2.6=2.8 （5-6） 5.4.2 三相短路电流周期分量有效值 （5-7） 5.4.3 其他短路电流 （5-8） （5-9） （5-10） 5.4.4 三相短路容量 （5-11） 5.5 k-2点（0.4kV侧）的相关计算 5.5.1总电抗标幺值 =0.2+2.6+4.5=7.3 （5-12） 5.5.2三相短路电流周期分量有效值 （5-13） 5.5.3 其他短路电流 （5-14） （5-

27、15） （5-16） 5.5.4三相短路容量 （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/MVA k-1 1.96 1.96 1.96 5.0 2.96 35.7 k-2 19.7 19.7 19.7 36.2 21.5 13.7 第六章 变电所一次设备的选择校验 6.1 10kV侧一次设备的选择校验 6.1.1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

28、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 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 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 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

29、值和有效值 b)热稳定校验条件 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足要求。 表6-1 10 kV一次侧设备的选择校验 选择校验项目 电压 电流 断流能力 动态定度 热稳定度 其它 装置地点条件 参数 数据 10kV 57.7A () 1.96kA 5.0kA 一次设备型号规格 额定参数 高压少油断路器SN10-10I/630 10kV 630kA 16kA 40 kA 高压隔离开关-10/200 10kV 200A - 25.5

30、kA 二次负荷0.6 高压熔断器RN2-10 10kV 0.5A 50 kA - - 电压互感器JDJ-10 10/0.1kV - - - - 电压互感器JDZJ-10 - - - - 电流互感器LQJ-10 10kV 100/5A - =31.8 kA =81 避雷针FS4-10 10kV - - - - 户外隔离开关GW4-12/400 12kV 400A - 25kA 6.2 380V侧一次设备的选择校验 同样，做出380V侧一次设备的选择校验，如表6-2所示，所选数据均

31、满足要求。 表6-2 380V一次侧设备的选择校验 选择校验项目 电压 电流 断流 能力 动态 定度 热稳定度 其它 装置地点条件 参数 - 数据 380V 总1317.6A 19.7kA 36.2kA - 一次设备型号规格 额定参数 - 低压断路器DW15-1500/3D 380V 1500A 40kA - - - 低压断路器DW20-630 380V 630A （大于） 30Ka (一般) - - - 低压断路器DW20-200 380V 200A

32、（大于） 25 kA - - - 低压断路HD13-1500/30 380V 1500A - - - - 电流互感器LMZJ1-0.5 500V 1500/5A - - - - 电流互感器LMZ1-0.5 500V 100/5A 160/5A - - - - 6.3 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，而中性线母线尺寸为80mm6mm。 第七章 变压所进出线与邻近单位联络线的选择 7.1 1

33、0kV高压进线和引入电缆的选择 7.1.1 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==57.7A及室外环境温度31，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。 7.1.2 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==57.7A及土壤环境21，查表得，初选缆线

34、芯截面为25的交联电缆，其=149A>,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=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

35、。 a）按发热条件需选择 由=201A及地下0.8m土壤温度为21℃，查表，初选缆芯截面4298，其=212A>，满足发热条件。 b）校验电压损耗 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=94.8kW, =91.8 kvar，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。

36、 7.2.2 锻压车间 馈电给2号厂房（锻压车间）的线路，亦采用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，亦采用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，亦采用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

37、采用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。 a）按发热条件需选择 由=16.2A及环境温度23，初选截面积4，其=19A>，满足发热条件。 b）校验机械强度 查表得，=2.5，因此上面所选的4的导线满足机械强度要求。 c) 所选穿管线估计长50m，而查表得=0.85，=0.119，又仓库的=8.8kW, =6 kvar，因此 <=5% 故满足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 亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆

38、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 亦采用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 亦采用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 亦采用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 亦采用VLV22-

39、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 采用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31℃时Ial≈455A>I30,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=10mm2，因此BLX-1000-1240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600m左右，而查表得其阻抗值与BLX-1000-1240近似等

40、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% 满足允许电压损耗要求。因此决定采用四回BLX-1000-1120的三相架空线路对生活区供电。PEN线均采用BLX-1000-175橡皮绝缘线。重新校验电压损耗，完全合格。 7.3 作为备用电源的高压联络线的选择校验 采用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的临近单位变配电所的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21℃。查表《工厂供

41、电设计指导》8-43，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。 7.3.2校验电压损耗 由表《工厂供电设计指导》8-41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。 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

42、 7-1所示。 表7-1 进出线和联络线的导线和电缆型号规格 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—325交联电缆（直埋） 380V 低压 出线 至1号厂房 VLV22—1000—3240+1120四芯塑料电缆（直埋） 至2号厂房 VLV22—1000—3240+1120四芯塑料电缆（直埋） 至3号厂房 VLV22—1000—3240+1120四芯塑料电缆（直埋） 至4号厂房 VLV22—1000—3240+1120四芯塑料电缆（直埋） 至5号厂房 BLV—100

43、0—14铝芯线5根穿内径25硬塑管 至6号厂房 VLV22—1000—3240+1120四芯塑料电缆（直埋） 至7号厂房 VLV22—1000—3240+1120四芯塑料电缆（直埋） 至8号厂房 VLV22—1000—3240+1120四芯塑料电缆（直埋） 至9号厂房 VLV22—1000—3240+1120四芯塑料电缆（直埋） 至10号厂房 VLV22—1000—3240+1120四芯塑料电缆（直埋） 至生活区 四回路，每回路3BLX-1000-1120+1BLX-1000-175橡皮线（三相四线架空线） 与临近单位10KV联络线 YJL22—10000—316交

44、联电缆（直埋） 第八章 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 a)高压断路器的操作机构控制与信号回路 断路器采用手动操动机构，其控制与信号回路如《工厂供电设计指导》图6-12所示。 b)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。 c)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—

45、—10型，组成Y0/Y0/的接线，用以实现电压侧量和绝缘监察，其接线图见《工厂供电设计指导》图6-8。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，接线图见《工厂供电设计指导》图6-9。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，仪表的准确度等级按符合要求。 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 a）装设瓦斯保护。当变压器油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，瞬时动作于信号；当产生大量

46、的瓦斯时，应动作于高压侧断路器。 b）装设反时限过电流保护。采用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，可靠系数，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倍的动作电流动作时间）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/(10k

47、V/0.4kV)=0.682 ，因此其灵敏度系数为： 满足灵敏度系数的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>1.5 从《工厂供电课程设计指导》表6-1可知，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

48、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。 亦采用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。 a)过电流保护动作电流的整定,利用式，其中 =2，取= 0.652A=43.38A，， =1，=0.8， =50/5=10，因此动作电流为： 因此过电流保护动作电流整定为7A。 b)过电流保护动作电流的整定 按终端保护考虑，动作时间整定为0.5s。 c)过电流保护灵敏度系数 因无临近单位变电所10kV母线经联络线到本厂变电所低压母线的短路数据，无法检验灵

49、敏度系数，只有从略。 8.4.2装设电流速断保护 亦利用GL15的速断装置。但因无临近单位变电所联络线到本厂变电所低压母线的短路数据，无法检验灵敏度系数，也只有从略。 8.4.3变电所低压侧的保护装置 a）低压总开关采用DW15—1500/3型低压短路器，三相均装设过流脱钩器，既可保护低压侧的相间短路和过负荷，而且可保护低压侧单相接地短路。脱钩器动作电流的整定可参看参考文献和其它有关手册。 b）低压侧所有出线上均采用DZ20型低压短路器控制，其瞬间脱钩器可实现对线路的短路故障的保护，限于篇幅，整定亦从略。 第九章 降压变电所防雷与接地装置的设计 9.1变电所的防雷保护 9

50、.1.1 直接防雷保护 在变电所屋顶装设避雷针和避雷带，并引进出两根接地线与变电所公共接装置相连。如变电所的主变压器装在室外和有露天配电装置时，则应在变电所外面的适当位置装设独立避雷针，其装设高度应使其防雷保护范围包围整个变电所。如果变电所所在其它建筑物的直击雷防护范围内时，则可不另设独立的避雷针。按规定，独立的避雷针的接地装置接地电阻（表9-6）。通常采用3-6根长2.5 m的刚管，在装避雷针的杆塔附近做一排和多边形排列，管间距离5 m，打入地下，管顶距地面0.6 m。接地管间用40mm4mm 的镀锌扁刚焊接相接。引下线用25 mm 4 mm的镀锌扁刚，下与接地体焊接相连，并与

51、装避雷针的杆塔及其基础内的钢筋相焊接，上与避雷针焊接相连。避雷针采用直径20mm的镀锌扁刚，长1～1.5。独立避雷针的接地装置与变电所公共接地装置应有3m以上的距离。 9.1.2 雷电侵入波的防护 a)在10KV电源进线的终端杆上装设FS4—10型阀式避雷器。引下线采用25 mm 4 mm的镀锌扁刚，下与公共接地网焊接相连，上与避雷器接地端栓连接。 b）在10KV高压配电室内装设有GG—1A（F）—54型开关柜，其中配有FS4—10型避雷器，靠近主变压器。主变压器主要靠此避雷器来保护，防雷电侵入波的危害。 c）在380V低压架空线出线杆上，装设保护间隙，或将其绝缘子的

52、铁脚接地，用以防护沿低压架空线侵入的雷电波。 9.2 变电所公共接地装置的设计 9.2.1接地电阻的要求 按《工厂供电设计指导》表9-6。此边点所的公共接地装置的接地电阻应满足以下条件： 且 其中, 因此公共接地装置接地电阻 。 9.2.2接地装置的设计 采用长2.5m、50mm的钢管16根，沿变电所三面均匀布置，管距5 m，垂直打入地下，管顶离地面0.6 m。管间用40mm4mm的镀锌扁刚焊接相接。变电所的变压器室有两条接地干线、高低压配电室各有

53、一条接地干线与室外公共接地装置焊接相连，接地干线均采用25 mm 4 mm的镀锌扁刚。变电所接地装置平面布置图如图9-1所示。接地电阻的验算： 满足欧的接地电阻要求，式中,查《工厂供电设计指导》表9-10”环行敖设”栏近似的选取。 图9－1变电所接地装置平面布置 第十章 设计总结 本次课设应该感谢学院的安排，让我们在学习课本知识的同时，能够有这样的机会实践。更应该感谢导老师的细心指导，要不然靠我们自己不可能那么顺利完成。因为认真对待所以感觉学

54、到了东西。 本次课设应该感谢学院的安排，让我们在学习课本知识的同时，能够有这样良好的机会实践,加深对所学理论知识的理解,掌握工程设计的方法。通过这次课程设计,我深深懂得要不断的把所学知识学以致用,还需通过自身不断的努力,不断提高自己分析问题,解决问题和编程技术终结报告的能力! 最后更应该感谢我的指导老师:钟国梁老师的细心指导.正是由于老师的辛勤培养,谆谆教导,才使此次课程设计得以圆满完成! 参考文献 ①《工厂供电》第二版　　主编　苏文成　　机械工业出版社　 ②《电力工程综合设计指导书》　主编　卢帆兴

55、肖清 周宇恒 ③《实用供配电技术手册》　　中国水利水电出版社 ④《现代电工技术手册》　　　中国水利水电出版社 ⑤《电气工程专业毕业设计指南供配电分册 》 中国水利水电出版社 ⑥《电气工程专业毕业设计指南继电保护分册》中国水利水电出版社 ⑦《电气工程专业毕业设计指南电力系统分册》中国水利水电出版社 ⑧《实用电工电子技术手册》实用电工电子技术手册编委会编　机械工业出版社 ⑨《工厂供电设计指导》　主编　刘介才　　机械工业出版社 附录1 某机械厂降压变电所主接线电路图（A2图纸) 附录2 某机械厂降压变电所平、剖面图（A2图纸） - 23 -