《2022年某机械厂降压变电所的电气设计方案8 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年某机械厂降压变电所的电气设计方案8 .pdf（36页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、1 / 36 1 引言工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小 除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳
2、动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：1）安全 : 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。2）可靠 : 应满足电能用户对供电可靠性的要求。3）优质
3、 : 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求4）经济 : 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。1.1 工厂供电设计的一般原则精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 36 页2 / 36 按照国家标准 GB50052-95 供配电系统设计规范、GB50053-94 10kv 及以下设计规范、 GB50054-95 低压配电设计规范等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下
4、原则：1） 遵守规程、执行政策；2） 安全可靠、先进合理；3） 近期为主、考虑发展；4） 全局出发、统筹兼顾。1.2 工厂供电设计的基本内容工厂供电设计主要内容包括工厂变配电所设计、工厂高压配电线路设计、车间低压配电线路设计及电气照明设计等。其基本内容如下： 1）负荷计算全厂总降压变电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。 2）工厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择参考电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压
5、器的台数和容量。 3）工厂总降压变电所主结线设计根据变电所配电回路数，负荷要求的可靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数，确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求，即要安全可靠有要灵活经济，安装容易维修方便。 4）厂区高压配电系统设计根据厂内负荷情况，从技术和经济合理性确定厂区配电电压。参考负荷布局及总降压变电所位置，比较几种可行的高压配电网布置放案，计算出导线截面及电压损失，由不同放案的可靠性，电压损失，基建投资，年运行费用，有色金属消耗量等综合技术经济条件列表比值，择优选用。按选定配电系统作线路结构与敷设方式设计。用厂区高压线路平面布置图，敷设要求和架空线路杆位明细表以及工程预算书表达设计成
6、果。 5）工厂供、配电系统短路电流计算精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 36 页3 / 36 工厂用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短路参数，求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。 6）改善功率因数装置设计按负荷计算求出总降压变电所的功率因数，通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。由手册或厂品样本选用所需移相电容器的规格和数量，并选用合适的电容器柜或放电装置。如工厂有大型同步电动机还可以采用控制电机励磁电流方式提供无功功
7、率，改善功率因数。 7）变电所高、低压侧设备选择参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电所高、低压侧电器设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并根据需要进行热稳定和力稳定检验。用总降压变电所主结线图，设备材料表和投资概算表达设计成果。 8）继电保护及二次结线设计为了监视，控制和保证安全可靠运行，变压器、高压配电线路移相电容器、高压电动机、母线分段断路器及联络线断路器，皆需要设置相应的控制、信号、检测和继电器保护装置。并对保护装置做出整定计算和检验其灵敏系数。设计包括继电器保护装置、监视及测量仪表，控制和信号装置，操作电源和控制电缆组成
8、的变电所二次结线系统，用二次回路原理接线图或二次回路展开图以及元件材料表达设计成果。9）变电所防雷装置设计参考本地区气象地质材料，设计防雷装置。进行防直击的避雷针保护范围计算，避免产生反击现象的空间距离计算，按避雷器的基本参数选择防雷电冲击波的避雷器的规格型号，并确定其接线部位。进行避雷灭弧电压，频放电电压和最大允许安装距离检验以及冲击接地电阻计算。2. 负荷计算和无功功率补偿精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 36 页4 / 36 2.1 负荷计算表 2.1 机械厂负荷计算表编号名称类别设备容量需要系数计 算 负 荷1 铸
9、造车间动力250 0.35 0.68 1.08 87.5 94.3 128.7 195.5 照明5 0.74 1 0 3.7 0 3.7 16.8 小计255 91.2 94.3 131.2 199.3 2 锻压车间动力290 0.24 0.62 1.27 69.6 88.1 112.3 170.6 照明8 0.8 1 0 6.4 0 6.4 29.1 小计298 76 88.1 116.4 176.9 3 金工车间动力310 0.25 0.64 1.2 77.5 93 121.1 184 照明7 0.73 1 0 5.1 0 5.1 23.2 小计317 82.6 93 124.4 189
10、4 工具车间动力340 0.29 0.65 1.17 98.6 115.3 151.7 230.5 照明7 0.71 1 0 5 0 5 22.6 小计347 103.6 115.3 155 235.5 5 电镀车间动力190 0.47 0.72 0.96 89.3 86.1 124 188.4 照明7 0.85 1 0 6 0 6 27 小计197 95.3 86.1 128.4 195.1 6 热处理车间动力130 0.47 0.78 0.8 61.1 49 78.3 119 照明6 0.81 1 0 4.9 0 4.9 22.1 小计136 66 49 82.2 124.9 7 装配车间
11、动力140 0.34 0.68 1.08 47.6 51.3 70 106.4 照明8 0.72 1 0 5.8 0 5.8 26.2 小计148 53.4 51.3 74 112.4 8 机修车间动力130 0.24 0.63 1.23 31.2 38.5 49.5 75.2 照明5 0.79 1 0 4 0 4 18 小计135 35.2 38.5 52.2 79.3 9 锅炉房动力75 0.72 0.75 0.88 54 47.6 72 109.4 照明2 0.77 1 0 1.5 0 1.5 7 小计77 55.5 47.6 73.1 111 10 仓库动力25 0.37 0.83 0
12、.67 9.3 6.2 11.1 16.9 照明1 0.82 1 0 0.8 0 0.8 3.7 小计26 10.1 6.2 11.9 18.1 11 生活区照明340 0.79 0.97 0.23 268.6 67.3 276.9 420.7 总计380V侧）动力1880 937.5 736.7 1192.6 1811.9 照明352 计入=0.9 =0.95 0.76 843.8 699.5 1096 1665.2 2.2 无功功率补偿精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 36 页5 / 36 由表 2.1 可知，该厂 3
13、80V侧最大负荷是的功率因数只有0.76. 而供电部门要求该厂 10KV进线侧最大负荷是功率因数不应该低于0.91 。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷是功率因素应稍大于0.91 ，暂取 0.92来计算 380V侧所需无功功率补偿容量：故选 PGJ1型低压自动补偿屏，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 、P2(x2,y2 、P3(x3,y3等. 而工厂的负荷中心设在 P(x,y,P 为 P1+P2+P3+=Pi. (3.1 (3.2 图 3.1 机械厂总平面图按比例 K在工厂平面图中测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置表3.1
14、 所示。表 3.1 各车间和宿舍区负荷点的坐标位置坐标轴1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 生活区X( 2.3 2.3 2.3 4.7 4.7 4.7 4.7 9.2 8.42 7.2 10.45 Y( 5.5 3.8 2.1 7.23 5.5 3.8 2.15 5.1 4.1 2.5 7.8 由计算结果可知， x=6.82， y=5.47 工厂的负荷中心在5 号厂房的东面 参考图3.1 ）。考虑的方便进出线及周围环境情况，决定在5 号厂房的东侧紧靠厂房修建工厂变电所，其型式为附设式。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共
15、 36 页7 / 36 4 变电所主变压器的选择和主结线方案的选择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：1）装设一台主变压器型式采用S9型，而容量根据式，选，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，考虑由与邻近单位相联的高压联络线来承担。2）装设两台主变压器型号亦采用S9，而每台变压器容量按式和式选择，即且因此选两台 S9-800/10 型低损耗配电变压器。工厂二级负荷所需的备用电源亦由与邻近单位相联的高压联络线来承担。主变压器的联结组均采用Yyn0。4.2 变压器主接线方案的选择
16、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：1）装设一台主变压器的主接线方案，如图4.1 所示2）装设两台主变压器的主接线方案，如图4.2 所示精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 36 页8 / 36 图 4.1 装设一台主变压器的主接线方案精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 36 页9 / 36 图 4.2 装设两台主变压器的主接线方案4.3 两种主结线方案的技术经济比较精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - -
17、 - - - -第 9 页，共 36 页10 / 36 如表 4.1 所示。表 4.1 两种主接线方案的比较比较工程装设一台主变的方案装设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，电压损耗小灵活方便性只一台主变，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由手册查得S91000/10 单价为 15.1 万元，而由手册查得变压器综合投资约为其单价的2 倍，因此其综合投资为215.1 万元 =30.2 万元由手册查得S9800 单价为10.5 万元，因此两台综合投资
18、为 410.5 万元 =42 万元，比一台变压器多投资11.8 万元高压开关柜 含计量柜）的综合投资额查手册得 GGAF）型柜按每台 4 万元计，查手册得其综合投资按设备价1.5 倍计，因此其综合投资约为4 1.5 4=24万元本方案采用6 台 GG AF）柜，其综合投资额约为6 1.54=36 万元，比一台主变的方案多投资12 万元电力变压器和高压开关柜的年运行费参照手册计算，主变和高压开关柜的折算和维修管理费每年为 6.2 万元主变和高压开关柜的折旧费和维修管理费每年为8.94 万元，比一台主变的方案多耗274 万元供电贴费按 800 元/KVA 计，贴费为10000.08=80 万元贴费
19、为 28000.08 万元=128 万元，比一台主变的方案多交 48 万元从表 4.1 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，则装设一台主变的方案优于装设两台主变的方案，因此决定采用装设两台主变的方案。说明：如果工厂负荷近期可有较大增长的话，则宜采用装设两台主变的方案。）5 短路电流的计算精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 36 页11 / 36 5.1 绘制计算电路如图 5-1 本厂的供电系统采用两路电源供线，一路为距本厂12km 的变电站经 LJ-120 架空线，该
20、干线首段所装高压断路器的断流容量为；一路为邻厂高压联络线。下面计算本厂变电所高压10kV 母线上 k-1 点短路和低压 380V 母线上 k-2 点短路的三相短路电流和短路容量。图 5.1 短路计算电路5.2 确定短路计算基准值设，即高压侧，低压侧，则5.3 计算短路电路中各元件的电抗标幺值1）电力系统已知，故2）架空线路查表 8-37，得 LJ-150 的，而线路长 12km ，故3）电力变压器查表 2-8，得，故精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 36 页12 / 36 因此绘短路计算等效电路如图5.2 所示。图 5.
21、2 等效电路5.4 10KV 侧三相短路电流和短路容量1） 总电抗标幺值2）三相短路电流周期分量有效值3）其他短路电流4）三相短路容量5.5 380KV 侧三相短路电流和短路容量1）总电抗标幺值2）三相短路电流周期分量有效值3）其他短路电流精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 36 页13 / 36 4）三相短路容量以上计算结果综合如表5.1 表 5.1 短路的计算结果短路计算点三相短路电流 /kA 三相短路容量 /MVA k-1 1.43 1.43 1.43 3.65 2.2 25.9 k-2 21.4 21.4 21.4
22、 39.37 23.32 15 6 变电所一次设备的选择校验6.110kV 侧一次设备的选择校验精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 36 页14 / 36 表 6.1 10kV侧一次设备的选择校验选择校验工程电压电流断流能力动稳定度热稳定度其他装置地点条件参数数据10KV 57.7A 1.43A 3.65KA 3.88 一次设备型号规格额定参数高压少油断路器SN10-10I/630 10kV 630A 16kA 40kA 512 高压隔离开关GN-10/200 10kV 200A 25.5KA 500 高压熔断器RN2-1
23、0 10kV 0.5A 50kA 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 31.8KA 81 二次负荷 0.6 避雷器 FS4-10 10kV 户 外 式 高 压隔离开关GW4-15G/200 12kV 400A 25KA 500 表 6.1 所选一次设备均满足要求。6.2 380V 侧一次设备的选择校验精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 36 页15 / 36 表 6.2 380V侧一次设备的选择校验选择校验工程电压电流断流能力动稳定度热稳定度其
24、他装置地点条件参数数据380 1350.5 21.4 39.93 321 一次设备型号规格额定参数低压断路器DW15-1500/3D 380V 1500A 40kV 低压断路器DZ20-630 380V 630A 30kA 低压断路器DZ20-200 380V 200A 25kA 低压刀开关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 100/5 160/5 表 6.2 所选一次设备均满足要求。6.3 高低压母线的选择参照表 528，10kV母线选 LMY-3），即母线尺寸为；380V母线选 LMY
25、-3, 即母线尺寸为，而中性线母线尺寸为。7 变电所进出线以及邻近单位联络线的选择7.1 10kV 高压进线和引入电缆的选择精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 36 页16 / 36 按发热条件选择由及室外环境温度，查表 8-36，初选 LJ-16 ，其时的满足发热条件。2）校验机械强度查表 8-34，最小允许截面，因此按发热条件选择的 LJ-16 不满足机械强度要求，故改选LJ-35。由于此线路很短，不需校验电压损耗。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直
26、接埋地敷设。 1 ）按发热条件选择由及土壤温度查表 8-44，初选缆芯截面为的交联电缆，其，满足发热条件。2）校验短路热稳定按式计算满足短路热稳定的最小截面式中 C值由表 5-13 差得；按终端变电所保护动作时间0.5s ，加断路器断路时间 0.2s ，再加 0.05s 计，故。因此 YJL22-10000-325 电缆满足短路热稳定条件。7.2 380V 低压出线的选择1）馈电给 1 号厂房 铸造车间）的线路采用 VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。1）按发热条件选择由及地下 0.8m土壤温度，查表 8-43，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗由图 3.1
27、所示工厂平面图量得变电所至1 号厂房距离约为 80m ，而由表 8-42 查得的铝芯电缆 短路热稳定度校验按式计算满足短路热稳定的最小截面由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为的电缆，即选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。2）馈电给 2 号厂房 锻压车间）的线路亦采用的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择由及地下 0.8m土壤温度，查表 8-43，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗由图 3.1 所示工厂平面图量得变电所至2 号厂房距离约为 86m ，而由表 8-42 查得的铝芯电缆 短路热稳定度校
28、验按式计算满足短路热稳定的最小截面由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为的电缆，即选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。3）馈电给 3 号厂房 金工车间）的线路亦采用的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择由及地下 0.8m 土壤温度，查表 8-43，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗由图 3.1 所示工厂平面图量得变电所至3 号厂房距离约为105m ，而由表 8-42 查得的铝芯电缆 短路热稳定度校验按式计算满足短路热稳定的最小截面由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆
29、芯截面为的电缆，即选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。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 36 页19 / 36 4）馈电给 4 号厂房 工具车间）的线路亦采用的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择由及地下 0.8m 土壤温度，查表 8-43，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗由图 3.1 所示工厂平面图量得变电所至4 号厂房距离约为 150m ，而由表 8-42 查得的铝芯电缆 短路热稳定度校验按式计算满足短路热稳定的最小截面由于前面按发热条件所选的缆心截面小于
30、，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为的电缆，即选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。5）馈电给 5 号厂房 电镀车间）的线路亦采用的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择由及地下 0.8m土壤温度，查表 8-43，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗由图 3.1 所示工厂平面图量得变电所至5 号厂房距离约为42m ，而由表 8-42 查得的铝芯电缆 短路热稳定度校验按式计算满足短路热稳定的最小截面由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为的电缆，即选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
31、半选择。（6） 馈电给 6 号厂房 热处理车间）的线路亦采用的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择由及地下 0.8m土壤温度，查表 8-43，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗由图 3.1 所示工厂平面图量得变电所至6 号厂房距离约为 55m ，而由表 8-42 查得的铝芯电缆 短路热稳定度校验按式计算满足短路热稳定的最小截面由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为的电缆，即选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。（6） 馈电给 7 号厂房 装配车间）的线路亦采用的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1
32、）按发热条件选择由及地下 0.8m土壤温度，查表 8-43，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗由图 3.1 所示工厂平面图量得变电所至7 号厂房距离约为 78m ，而由表 8-42 查得的铝芯电缆 短路热稳定度校验按式计算满足短路热稳定的最小截面精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 36 页22 / 36 由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为的电缆，即选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。（6） 馈电给 8 号厂房 机修车间）的线路亦采用的四芯聚
33、氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择由及地下 0.8m 土壤温度，查表 8-43，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗由图 3.1 所示工厂平面图量得变电所至8 号厂房距离约为 48m ，而由表 8-42 查得的铝芯电缆 短路热稳定度校验按式计算满足短路热稳定的最小截面由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为的电缆，即选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。（6） 馈电给 9 号厂房 锅炉房）的线路亦采用的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - -
34、 - - - - -第 22 页，共 36 页23 / 36 1）按发热条件选择由及地下 0.8m 土壤温度，查表 8-43，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗由图 3.1 所示工厂平面图量得变电所至9 号厂房距离约为 65m ，而由表 8-42 查得的铝芯电缆 短路热稳定度校验按式计算满足短路热稳定的最小截面由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为的电缆，即选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。（6） 馈电给 10 号厂房 仓库）的线路亦采用的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择由及地下 0.8m土
35、壤温度，查表 8-43，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗由图 3.1 所示工厂平面图量得变电所至6 号厂房距离约为 55m ，而由表 8-42 查得的铝芯电缆 短路热稳定度校验按式计算满足短路热稳定的最小截面由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为的电缆，即选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。按发热条件选择工厂二级负荷容量共332.7KVA, 而最热月土壤平均温度为, 因此查表 8-44，初选缆芯截面为的交联聚乙烯绝缘铝芯电缆，其, 满足发热条件。，而二级负荷的线路长度按 2km计，因此按式得：故满足允许电压损耗的
36、要求。3）短路热稳定校验按本变电所高压侧短路校验，由前述引入电缆的短路热稳定校验，可知缆芯的交联电缆是满足短路热稳定要求的. 综合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。表 7.1 变电所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LJ-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）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 36 页26 / 36 380 V 低压出线至 1 号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑
37、料电缆 直埋）至 2 号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆直埋）至 3 号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆 直埋）至 4 号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆 直埋）至 5 号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆 直埋）至 6 号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆直埋）至 7 号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆直埋）至 8 号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆直埋）至 9 号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑
38、料电缆直埋）至 10 号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆 直埋）至生活区单回路，回路线3LJ-240 架空）与邻近单位10kV 联络线YJL22-10000-325 交联电缆 直埋）8 电气主接线图见附图8.1 二次回路方案选择1)二次回路电源选择二次回路操作电源有直流电源，交流电源之分。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 26 页，共 36 页27 / 36 考虑到交流操作电源可使二次回路大大简化，投资大大减少，且工作可靠，维护方便。这里采用交流操作电源。2)高压断路器的控制和信号回路高压断路器的控制回路取决
39、于操作机构的形式和操作电源的类别。结合上面设备的选择和电源选择，采用弹簧操作机构的断路器控制和信号回路。3)电测量仪表与绝缘监视装置这里根据 GBJ63-1990的规范要求选用合适的电测量仪表并配用相应绝缘监视装置。a) 10KV电源进线上：电能计量柜装设有功电能表和无功电能表；为了解负荷电流，装设电流表一只。b) 变电所每段母线上：装设电压表测量电压并装设绝缘检测装置。c) 电力变压器高压侧：装设电流表和有功电能表各一只。d) 380V的电源进线和变压器低压侧：各装一只电流表。e) 低压动力线路：装设电流表一只。4)电测量仪表与绝缘监视装置在二次回路中安装自动重合闸装置、备用电源自动投入装置
40、。8.2 继电保护的整定继电保护要求具有选择性，速动性，可靠性及灵敏性。由于本厂的高压线路不很长，容量不很大，因此继电保护装置比较简单。对线路的相间短路保护，主要采用带时限的过电流保护和瞬时动作的电流速断保护；对线路的单相接地保护采用绝缘监视装置，装设在变电所高压母线上，动作于信号。继电保护装置的接线方式采用两相两继电器式接线；继电保护装置的操作方式采用交流操作电源供电中的“去分流跳闸”操作方式变压器继电保护变电所内装有两台10/0.4800的变压器。低压母线侧三相短路电流为，高压侧继电保护用电流互感器的变比为100/5A，继电器采用 GL-25/10 型，接成两相两继电器方式。下面整定该继电
41、器的动作电流，动作时限和速断电流倍数。a过电流保护动作电流的整定：，故其动作电流：动作电流整定为 10A。b过电流保护动作时限的整定由于此变电所为终端变电所，因此其过电流保护的10 倍动作电流的动作时限整定为。c电流速断保护速断电流倍数整定取，故其速断电流为：因此速断电流倍数整定为：。2）10KV侧继电保护在此选用 GL-25/10 型继电器。由以上条件得计算数据：变压器一次侧过电流保护的 10 倍动作时限整定为0.5s ；过电流保护采用两相两继电器式接线；高压侧线路首端的三相短路电流为1.63kA；变比为 200/5A 保护用电流互感器动作电流为9A。下面对高压母线处的过电流保护装置进行整定
42、。 瞬时过流脱扣器动作电流整定：满足：对万能断路器取1.35 ；对塑壳断路器取22.5 。(b短延时过流脱扣器动作电流和动作时间整定：满足:取 1.2 。另外还应满足前后保护装置的选择性要求，前一级保护动作时间比后一级至少长一个时间级差 0.2s(0.4s,0.6s。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 29 页，共 36 页30 / 36 (c长延时过流脱扣器动作电流和动作时间整定：满足：取 1.1 。(d过流脱扣器与被保护线路配合要求：满足：绝缘导线和电缆允许短时过负荷倍数 (e 热脱扣器动作电流整定：满足：取 1.1 ，一般应通过实
43、际运行进行检验。9 变压所的防雷保护9.1 防雷装置意义雷电引起的大气过电压会对电器设备和变电所的建筑物产生严重的危害，因此，在变电所必须采取有效的防雷措施，以保证电器设备的安全。下面分情况对防雷装置进行选择。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 30 页，共 36 页31 / 36 9.2 直击雷的防治根据变电所雷击目的物的分类，在变电所的中的建筑物应装设直击雷保护装置。在进线段的 1km长度内进行直击雷保护。防直击雷的常用设备为避雷针。所选用的避雷器：接闪器采用直径的圆钢；引下线采用直径的圆钢；接地体采用三根 2.5m 长的的角钢打入
44、地中再并联后与引下线可靠连接。9.3 雷电侵入波保护由于雷电侵入波比较常见，且危害性较强，对其保护非常重要。对变电所来说，雷电侵入波保护利用阀式避雷器以及与阀式避雷器相配合的进线保护段；为了其内部的变压器和电器设备得以保护，在配电装置内安放阀式避雷器。9.4 变电所公共接地装置的设计1）接地电阻的要求按表 9-23，本变电所的公共接地装置的接地电阻应满足以下条件：且式中因此公共接地装置接地电阻应满足2）接地装置的设计采用长 2.5m、50mm 的镀锌钢管数，按式 9.24）计算初选 16 根，沿变电所三面均匀布置变电所前面布置两排），管距5m ，垂直打入地下，管顶离地面0.6m。管间用的镀锌扁
45、钢焊接相连。变压器室有两条接地干线、高低压配电室各有一条接地线与室外公共接地装置焊接相连。接地干线均采用采用的镀锌扁钢。变电所接地装置平面布置图如附录1 所示。接地电阻的演算：满足的要求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 31 页，共 36 页32 / 36 10 心得体会课程设计是检验我们本学期学习的情况的一项综合测试，它要求我们把所学的知识全部适用，融会贯通的一项训练，是对我们能力的一项综合评定，它要求我们充分发掘自身的潜力，开拓思路设计出合理适用的自动控制系统。通过这次课程设计，使我得到了很多的经验，并且巩固和加深以及扩大了专业
46、知识面，锻炼综合及灵活运用所学知识的能力，正确使用技术资料的能力。知识系精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 32 页，共 36 页33 / 36 统化能力得到提高 , 设计过程中运用了很多的知识，因此如何将知识系统化就成了关键。如本设计中用到了工厂供电的绝大多数的基础理论和设计方案，因此在设计过程中侧重了知识系统化能力的培养，为今后的工作和学习打下了很好的理论基础。动得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的
47、能力。这次课程设计，我做了大量的参数计算，锻炼从事工程技术的综合运算能力，参数计算尽可能采用先进的计算方法。使我了解工厂供电设计的基本方法，了解工厂供电电能分配等各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解。在此我感谢学校给了我们的这次实践机会，以及指导我们完成此次课程设计的张辉老师。参考文献1 工厂供电刘介才主编2 工厂供电设计李宗纲、刘玉林、施慕云、韩春生主编3 工厂供电苏文成主编精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 33 页，共 36 页34 / 36 附录精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 34 页，共 36 页35 / 36 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 35 页，共 36 页36 / 36 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 36 页，共 36 页