安农大工厂供电课程设计

大学工厂供电课程设计报告设计课题：XX 机械厂降压变电所的电气设计姓 名：学 院：工学院专 业： 电气工程及其自动化班 级：学 号：日 期3月一6月指导教师：安徽农业大学工学院电气工程系目录、设计任务书二、前言三、设计说明书3.1 负荷计算和无功功率补偿3.2 变电所位置与型式的选择3.3 变电所主变压器及主接线方案的选择3.4 短路电流的计算3.5 变电所一次设备的选择校验3.6 变压所进出线与邻近单位联络线的选择3.7 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定3.8 降压变电所防雷与接地装置的设计四、设计图纸五、课程设计总结心得体会 参考文献亠、设计任务书（一）设计题目XX机械厂降压变电所的电气设计（二）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，确定防雷和接线 装置。最后按要求写出设计说明书，并绘出设计图纸。（三）设计依据1. 工厂总平面图 如图11-1所示2. 工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大利用负荷小时为3800h,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。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220乂本厂的负荷统计资料如下表所示。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3铸造车间动力3200.390.65照明6.20.851.02锻压车间动力3000.250.62照明7.40.781.010金工车间动力3250.280.61照明7.50.861.06工具车间动力3600.320.62照明7.20.881.04电镀车间动力2700.580.72照明6.60.871.01热处理车间动力1300.60.73照明7.30.881.09装配车间动力1200.370.65照明6.20.871.07机修车间动力1600.260.61照明1.70.91.08锅炉房动力900.80.74照明1.80.91.05仓库动力200.30.82照明1.60.881.0生活区照明4500.720.923工厂其他情况原始数据代号原始数据资料代号原始数据资料a4600n30b6P27c10q24dLGJ-95r东南e1.5s15f6t600g300u粘土h1.6v3i70w18j15x0.20k35y0.56l26z0.9m-8工厂总平面图如图11- 11）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-95,导线为等边三角形排列，线距为1.5m；干线首端距离本厂约6km。 干线首端所装设的高压断路器断流容量为300M VA此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护的动作时间为1.6s。为满足贯彻二级负荷的要求，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为 70km电缆线路总长度为15km。2）气象资料本厂所在地区的年最高气温为 35C，年平均气温为 26E，年最低气温为 -8 C,年最热月平均最高气温为 30C，年最热月平均气温为27C，年最热月地 下0.8m处平均温度为24C。当地主导风向为东南风，年雷暴日数为 15。3）地质水文资料本厂所在地区平均海拔600m地层以粘土为主，地下水位为 3m4）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计为 18元/kVA,动 力电费为0.20元/kWh，照明电费为0.56元/kWh。工厂最大负荷时的功率因门交纳供电贴费：610k V为元/kVA。（ 五）设计时间自2015年5月12日至 2014年7月10日。二、前言（一）工厂供电的意义众所周知，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； 电能的输送和分配既 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。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。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 占的必重多少， 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。因此，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。（二）工厂供电的原则按照国家标准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 计必须遵循以下原则：1 、遵守规程、执行政策必须遵守国家的有关规定及标准， 执行国家的有关方针政策， 包括节约能源， 节约有色金属等技术经济政策。2、安全可靠、先进合理应做到保障人身和设备的安全， 供电可靠， 电能质量合格， 技术先进和经济 合理采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。3、近期为主、考虑发展 应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系， 做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。4、全局出发、统筹兼顾 按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。 工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。 工厂供电设计的质量直接影响 到工厂的生产及发展。 作为从事工厂供电工作的人员， 有必要了解和掌握工厂供 电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。（三）设计内容及步骤全厂总配电所及配电系统设计， 是根据各个车间的负荷数量和性质， 生产工 艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况。 解决对各部门的安全可靠， 经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面。1、负荷计算和电容补偿 全厂总配电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。求出全厂 高压总配电所计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、显示计算结果。按负荷计算求出总配电所的功率因数， 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。 由手册或产品样本选用所需无功功率补偿柜的规格和 数量。2、确定配电所的所址和形式根据电源进线方向， 综合考虑设置高压总配电所的有关因素， 结合全厂计算 负荷以及扩建和备用的需要，确定高压总配电所的所址和型式。3、配电所的主接线方案 根据负荷类别及对供电可靠性的要求进行负荷计算， 选择主接线方案， 确定 配电所主接线方式。 对它的基本要求， 即要安全可靠又要灵活经济， 安装容易维 修方便。4、短路电流的计算，并选择配电所的一次设备及其校验工厂用电， 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 无限大容量系统供电进行短路计算。 求出各短路点的三相短路电流及相应有关参参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， 选择高压配电 设备，如断路器、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，并列表表示。5、选择电源进线及工厂高压配电线路 为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，进行导线和电缆截面选 择时必须满足发热条件：导线和电缆 （包括母线 ）在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的 发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。6、整定继电及并选择二次回路保护 为了监视、控制和保证安全可靠运行，各用电设备，皆需设置相应的控制、 信号、检测和继电器保护装置。并对保护装置做出整定计算。7、总配电所防雷保护和接地装置的设计 参考本地区气象及地质资料，设计防雷接地装置和接地装置。8、车间自然条件 气象资料 车间内最热月的平均温度35C。 地中最热月的平均温度为30C。 车间环境属于正常干燥环境。 地质水文资料车间原址为耕地，地势平坦，地层以粘土为主，地下水位为3m本厂所在地区平均海拔 600m。三、设计说明书3.1负荷计算和无功功率补偿（一）负荷计算的方法1 ）单组用电设备所用公式有：有功功率P 30 =Kd Pe无功功率Q 30= P 30 tan视在功率S= P30S 30 =COS计算电流I= S 3030、3U n2）多组用电设备计算负荷的计算公式 有功计算负荷（单位为KW）P30 K 卩？ P 30,式中 P30是所有设备组有功计算负荷之和Kp是有功负荷同时系数可取0.850.95无功计算负荷（单位为kvar）Q3。K q? Q30,Q30是所有设备无功之和；K q是无功负荷同时系数，可取0.90.97视在计算负荷（单位为kvA）2 2S30= P Q 3030计算电流（单位为A）S .30130=、3 UN（二）负荷计算结果表3-1工厂负荷统计资料XX机械厂负何计算表编号名称负荷 类别设备容量 Pe/kW需系数&cos 2tan 2计算负荷P30/kWQo/kvarS/kVAI 30/A1热处理车 间动力1300.60.730.947873.32照明7.30.88106.420小计137.384.4273.32111.81169.92锻压车间动力3000.250.621.277595.25照明7.40.78105.780小计307.480.7895.25124.9189.83铸造车间动力3200.390.651.17124.8146.02照明6.20.85105.270小计326.2130.07146.02195.55297.14电镀车间动力2700.580.720.96156.6150.34照明6.60.87105.740小计276.6162.34150.34221.26336.25仓库动力200.30.820.764.2照明1.60.88101.410小计21.67.414.28.5212.96工具车间动力3600.320.621.27115.2146.3照明7.20.88106.340小计367.2121.54146.3190.22897机修车间动力1600.260.611.341.654.08照明1.70.9101.530小计161.743.1354.0869.17105.18锅炉房动力900.80.740.917265.52照明1.80.9101.620小计91.873.6265.5298.55149.89装配车间动力1200.370.651.1744.451.95照明6.20.87105.390小计126.249.7951.9571.96109.310金工车间动力3250.280.611.391118.3照明7.50.86106.450小计332.597.45118.3153.27232.911生活区照明4500.720.920.43324139.32352.68535.8总计（380V侧）动力20951174.551044.6照明503.5Kep=0.8计入0=0.850.73939.64887.911292.81964.2（三）无功补偿计算R3o = Kd*Pe；Q3o=p3o*tan ；S30=V302+Qc2I30 = S30/ V 3*U其中130计算电流U:额定电压K刀P :有功功率的同时系数K刀q：无功功率的同时系数Ro：:有功计算负荷Qo：无功计算负荷9。：总计算负荷 Pt :变压器有功功率损耗 Qt :变压器无功功率损耗由于高压侧最大负荷时的功率因数低于电厂要求的0.9 ,故需采用无功功率补偿。根据功率补偿方法可知，所用设备均为低压设备，根据所给材料，可采用 PGJ1型低压无功功率自动补偿。已知补偿前cos 1=0.72 ;欲补偿后cos 2=0.92 ;综上所述所需补偿的容量：Qc =939.64 x (tanarccos0.72 tanarccos0.92 )KVar 500Kvar选用PGL1型低压自动补偿屏，并联电容器为BW0.4-14-3型，采用一台1#主屏和五台3#辅屏，总计容量为 84Kvar x 6=504Kvar.可得二次侧补偿后S30 =V939.642+(887.9-504) 2=1015kvar Pt=0.015 S 30 =0.01*1015=15 kw; 0=0.06 S 30 =0.05*11015=61 kvar;变压器一次侧补偿后P30 = P 30+A PT=939.64+15=954.6kW;Q30 =( Q30- Q30 )+ Qr=(887.9-504)+61=444.9kvar;S 30 =VP30 2+Q。 2=V954.6 2+444.92=1053.2kva;cos 2 =954.6/1053.2=0.906 满足设计要求表3-2无功补偿后工厂的计算负荷表2无功补偿后工厂的计算负荷项目cos书计算负荷Pso/kWQ(/kvarS3/kVAI30/A380V侧补偿前负荷0.73939.6887.91292.81964.2380V侧无功补偿容量-504380V侧补偿后负荷0.926939.6383.910151542主变压器功率损耗0.015S30=150.06S 30=6110kV侧符合总计0.906954.6444.91053.260.83.2变电所位置与型式的选择（一）配电所所址选择的一般原则1、尽量接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属2、进出线方便，特别是要便于架空进出线。3、接近电源侧，特别是工厂的总降压变电所和高压配电所。4、设备运输方便，特别是要考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输。5、不因设在有剧烈震动或高温场所，无法避开时，应有防震和隔热的措施。&不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，无法远离时，不应设在污染源的 下风侧。7、不应设在厕所、浴室和其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所 相贴邻。8、不应设在有爆炸危险环境的正下方或正上方，且不应设在有火灾危险环境的正上方或正下方。当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时， 应符合现行 国家标准GB50058-1992爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的规定。（二）利用负荷功率矩阵法确定负荷中心变电所的位置i应尽量接近负荷中心。工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确 定，计算公式为:P1?X1 P2?X2 ? P11?X11X=-y=pi?yiP2 ?11P2?y2 ?P11?yi1P2 ?11P1、P2.P10分别代表厂房1、2、3.11号的功率，建立坐标系,则 P1 (4.7,10.2)、P2 (6.8,6.4 )P3 (10.5,2.3 )、P4 (7.5,11.1 )、P5 (11.8,11.5 )、P6 (11.8,8.6 )P7 (11.8,5.8 )、P8 (16.3,11.5 八P9 （16.3,8.5 ）、P10 （16.3,5.7 ），并设 P （2.3,2 ）为生活区的中 心负荷带入公式，计算得工厂的负荷中心（8.9,7.2 ）在2号厂房（锻压车间）的 东侧。考虑到环境进出线方便，和厂内交通便利，决定在 2号厂房（锻压车间） 的东侧紧靠厂房建造变电所，其型式为附设式。3.3、变电所主变压器台数和容量、类型的选择（一）变电所主变压器台数的选择变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择。当符合下列条件之一时,宜装设两台及以上变压器：1）有大量一级或二级负荷。2）季节性负荷变化较大，适于采用经济运行方式。3）集中负荷较大。(二) 变电所主变压器容量选择1. 装有一台主变压器的变电所 主变压器容量SN.T应不小于总的计算负荷S30 ,即Sn.t=8o2. 装有两台主变压器的变电所 每台主变压器的容量SN.T不应小于总的计算负 荷S30的60%-70%即卩Sn.t=(0.6-0.7)S 30(三) 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 型号采用S9型，而容量选择 SN.T=1250kVAS0=1099kVA即选一台S9-1250/10型低损耗配电变压器。至于工厂 二级负荷所需的备用电源，考虑由与近邻单位相联的高压联络线来承担。(2) 装设两台主变压器 型号也采用S9型，而每台变压器的容量Sn.t( 0.60.7 ) X 1053kVA=(631737)kVA且 Sn.tS30( n) = (195。55+221.26+98.55) kVA=515.36kVA因此选择两台S9-800/10低损耗配电变压器。工厂二级负荷所需的备用电 源亦由与近邻单位相联的高压联络线来承担。主变压器的连接组均采用 Dy n11.(四) 变电所主结线方案的选择按上面考虑的两种主变压器的方案可设计下列两种主结线方案：(1) 装设一台主变压器的主结线方案。(2) 装设两台主变压器的主结线方案。(3) 两种主结线方案的技术经济比较(表 4.1 )。表4.1两种主结线方案的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，电压损耗略大由于两台主变并列，电压损 耗略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 综合投资额由表3-1查得S9-1250/10的单价为17.4万元，而由表4 1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 2X7.4 万元=34.8万元由表3-1查得S9-800的单价为12.8万元，因此两台综合投资为4X12.8万元=51.2万元，比一台主变方案多投资16.4万元高压开关柜(含计量 柜)的综合投资额查表4-10得GG-1A(F)型柜按每 台3.5万元计，查表得其综合投 资按设备价1.5倍计，因此其综本方案采用6台GG-1A(F)柜，其综合投资约为6 X 1.5X 3.5万兀=31.5万兀，比一合投资约为4X 1.5 X 3.5万元=21力兀台主变方案多投资10.5万兀电力变压器和高压开 关柜的年运行费参照表4-2计算，主变和高压开 关柜的折旧和维修管理费每年 为3.706万元（其余略）主变和高压开关柜的折旧和 维修管理费每年为6.752万元，比一台主变方案多耗3.046万元交供电部门的一次性 供电贴费按800元/kVA计，贴费为 630X 0.08万兀=50.4万兀贴费为2X 400 X 0.08万兀=64万元，比一台主变方案多 交13.6万元从上表可以看出，按技术指标，装设两台主变压器的主结线方案略优于装设 台主变的主结线方案；按经济指标，则装设一台主变的方案远优于装设两台主 变的方案，但一台变压器的工作欲量太少，而且考虑到二级重要负荷的供电安全 可靠以及工厂扩建等情况，决定采用装设两台主变的方案。3.4短路电流的计算（一）绘制计算电路（二）确定计算电路基准值设基准容量Sd=100MVA基准电压Ud=Uc=10.5UN，Uc为短路计算电压,即高压侧Udi=10.5kV，低压侧Ud2=0.4kV，则,Sd100MVAId13Ud15.5kA(5-1)3 10.5kVSd100MVA ，AI d2d144kA,3Ud23 0.4kV（三）计算短路电路中各主要元件的电抗标么值：(忽略架空线至变电所的电缆电抗)1) 电力系统的电抗标么值：X； =100MVA/300MVA=0.332) 架空线路的电抗标么值：由表 3-1查得XO=0.35 Q/km,因此：X；=0.35( Q /km)；6km； 100MVA =1.90 (10.5kV)23) 电力变压器的电抗标么值：由表 3-1查得，所选的变压器的技术参数Uk%=4.5( Yyn0 联结)，因此：4）5-1 召 100 ftOOKEd=5.625可绘得短路等效电路图如图所示。k-l0.33(四) 计算k-1点的短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量1) 总电抗标么值：X* (K 1) = X*+X； =0.33+1.9=2.232) 三相短路电流周期分量有效值：I k其他三相短路电流：I “=l(3)= I (3)1 =2.47kA1 d =5.50 =2.47kAX (k-1)2.23i S3 =2.55 I “(3 =6.29kAI Sh =1.51 I “3)=3.73kA4) 三相短路容量：Sj, = Sd =44.84MVAX ( k-i)（五）计算k-2点短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量1）总电抗标么值：X* k3）2 = X；+ X2+ X； 4=5.05三相短路电流周期分量有效值:I d2=144KA/5.05=28.5kAX (k-2)2）其他三相短路电流周期分量有效值:I “=|（3）= I k3）2=28.5kAi S3)=1.84 I “(3)=52.44kAI S3)=1.091 “(3)=31.1kA三相短路容量：Sk3）2 = Sd=19.8 MVAX （ k-2）以上短路计算结果综合如表3-3表3-3短路计算结果短路计算占八、三相短路电流/kA三相短路容量I “( 3)I（3）I(3)I ki (3)i shI (3)I shSk3)k-12.472.472.476.293.7344.84k-228.528.528.552.4431.119.83.5变电所一次设备的选择与校验3.5.1 10KV 侧一次设备的选择与校验（一）按正常工作条件选择1）按工作电压选则设备的额定电压UNe 一般不应小于所在系统的额定电压 Un，即UNe Un , 高压设备的额定电压UNe应不小于其所在系统的最高电压 Umax，即Un Umax。 UN=10kV, Umax=11.5kV,高压开关设备、互感器及支柱绝缘额定电压 UNe=12kV, 穿墙套管额定电压UNe=11.5k V,熔断器额定电压UNe=12kV。2）按工作电流选择设备的额定电流iNe不应小于所在电路的计算电流丨30，即iNe I303）按断流能力选择设备的额定开断电流ioc或断流容量Soc，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ik3）或短路容量Sk3），即i oc i k3）或 so?Sk3）对于分断负荷设备电流的设备来说，则为ioc Iol max，i OLmax为最大负荷电流。（二）按短路条件校验1）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I maxISP 或 imaxsh式中Imax、imax分别为开关的极限通过电流峰值和有效值，1、分别为开 关所处的三相短路冲击电流瞬时值和有效值b）热稳定校验条件i电流互感器的动稳电流 maxti （3）2t11imait是开关的热稳定电流有 效值（单位为kA）,1是开关的热稳定实验时 间（单位为s， I是开关所在处的三相短 路稳态电流 仲位为kA）,1ima短路发热假象时间（单 位为s）2)电流互感器的短路稳定度校验a)动稳定校验条件i. i或 2K I10 3imaxshes 1NshK电流互感器的动稳定倍 数（对i）,i 电流互感器的额定次电流,es1N 1Nb）热稳定校验条件I t或K I t 1N表3-5 10KV侧一次设备的选择校验表电源进线侧设备选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度装置 地 占 条 件参数UnIn1 I k(3)1 shI（3）*t数 据10kV46.2AX2=92.4A2.47kAX2=4.94kA6.3kA X2=12.6KA24.94 X(1.6+0.2)=43.9次设 备 型 号 规 格额定参数Un。eIN.eloci max2I t.t咼压隔离开关GN6/8-10/20010KV200A-25.5KA500高压熔断器RN2-1010KV0.5A50KA-电压互感器JDJ-1010/0.1KV-电流互感器LQJ-1010KV100/5A225 X1.41 X0.1 = 31.8A(90 X20.1 )X仁81户外隔离开关GW4-15G/20012KV200A-25KA500表避雷接地与电压互感器监测部分选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度装置 地 占八、 条 件参数UnInI(3)I k(3)1 shI(3) *t数 据10kV92.4A4.94kA12.6kA43.9次 设 备 型 号 规 格额定参数Un。e|N.eIocj maxI2t.t咼压隔离开关GN8-10/20010KV200A-25.5KA500高压熔断器RN2-1010KV0.5A50KA-电压互感器JDZJ-1010 / 1 / 0.1 朽 J3 ,3kV-避雷器FS4-1010KV-表3.1.3变压器一次侧部分选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度装置 地 占参数UnInI(3)I k(3) j shI( 3) *t数10kV46.2A2.47kA6.3kA43.9八、条件据额定参数Un。e|N.eIocj maxI2t.t次咼压少油断路器10KV630A16KA40KA1024设备 型 号 规 格SN10-10I/630咼压隔离开关GN6/8-10/20010KV200A25.5KA500电流互感器LQJ-1010KV100/5A31.8A81表高压联络线（备用电源）部分选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度装置 地 占 条 件参数UNIn|(3)1 k(3)i shI（3）*t数 据10kV29.8A2.47kA12.6kA43.9次 设 备 型 号 规 格额定参数Un。e|N.eIoci maxI2t.t咼压少油断路器SN10-10I/63010KV630A16KA40KA512咼压隔离开关GN6/8-10/20010KV200A-25.5KA500电流互感器LQJ-1010KV100/5A31.8A813.5.2380V侧一次设备的选择校验表7.2380V侧一次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所用车间分配装置地点条件参数UNIN1 I k（3）1 sh（3）I *t数据380V总 1542A28.5kA52.44kA568.575-一一额定参数Un。e|N.elocimaxI2t.t次低压断路器380V2500A60kA380v 侧设DW15-2500/3D总进线备型低压断路器380V630A30kA1、2、3、号DW16-6304、6、7、规8、9、10格低压断路器380V200A25kA5DZ20-200电流互感器500V1750/5A380V 侧LMZJ-0.5总进线电流互感器500V20400/5全部LMZJ-0.5A低压刀开关380V1500A全部HD13-1500/303.6变电所进出线的选择与校验为了保证供电的安全、可靠、优质、经济，选择导线和电缆时应满足下列条 件：发热条件；电压损耗条件；经济电流密度；机械强度。根据设计经验：一般10K V及以下的高压线路和低压动力线路，通常先按发 热条件选择导线和电缆截面，再校验其电压损耗和机械强度。对于低压照明线路， 因对电压水平要求较高，通常先按允许电压损耗进行选择，再校验其发热条件和 机械强度。3.6.1 10kV高压线路导线的选择和校验（一） 10k V侧高压进线和引入电缆的选择（1）10kV高压进线选择校验 采用LJ型铝绞线架空敷设，接往10kV公用干线1）按发热条件选择 有丨30=2 l!NT=92.4A及室外环境温度30 C,查表8-36,初选LJ-16，其30 C时的打=98.7130，满足发热条件。2）校验机械强度查表8-34，最小允许面积Amin =35口吊，因此改选LJ 35, 由于此线路很短，不需要校验电压损耗。（2）高压配电室至变压器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埋敷设。1 ）按发热条件选择 由I30 = I1NT=92.4A及土壤环境24，查表8-44得，选缆线芯截面为35mm2的交联聚乙烯电缆，其I al=105Al3。，满足发热条件。2 ）校验短路热稳定 按式（5-42 ）计算满足短路热稳定的最小截面Aa i =I （3） tima =2470X 0.75 mm=26.8mnfAminC77式中C值由表5-13查得，tima按终端变电所保护动作时间0.5S，加断路器短路 时间0.2s，再加0.05s计，故tima=0.75s。而面积不满足，所以选择 35mrfi因此YJL22-10000-3 X 35电缆满足短路热稳定条件。（二） 380V侧低压出线的选择（1）馈电给1号厂房（热处理车间）的线路 采用YJLV22-1000型交联氯乙烯绝 缘铝芯电缆直埋地敷设。1）按发热条件选择 由l30=169.9A及地下0.8m土壤温度为24C，查表, 初选缆芯截面95 mm2，其I al =189AI 30，满足发热条件2 ）校验电压损耗由图所示的工厂平面图量得变电所至 1号厂房距离约为80m而查表8-42得到95mm2的铝芯电缆的R=0.4 /km （按缆芯工作 温度 75 计)，X0=0.07 /km，又 1 号厂房的 P3=84.42kW, Q30 =73.32kvar，故线路电压损耗为84. 42/3xfi. 4)+73.號丸,耐&(/ =0J8XF=9.34VA(7% = x00% = 2J%Amin =I （3） -11 =28500X -075 mn2 =313.7mni 满足要求C774）与所选的低压断路器配合校验a.低压断路器的选定选择低压断路器及其过流脱扣器规格：已知电缆线路电压380V, 130=169.9A， lpk 3I303 231.3=509.7线路首端的I k=28.5kA,环境温度为35度，所以查表11，试选DW16-630型低压断路器的过流脱扣器额定电流 I n=200A I 30=169.9A， 把脱 口电流整定为 4 倍时，Iop（0）=800A Krei Ipk =1.35 509.7=688.1A,满足 脱扣电流躲过尖峰电流的要求。校验断流能力：再查附录表11,所选DW16-630型断路器Ioc= 30kA28.5kA, 满足要求。b.校验导线与低压断路器保护的配合由于瞬时过流脱口器整定为，而4.5Ial=4.5189=850.5，满足Iop（0）4.5Iai，所以所选电缆和断路器符合导线与保护装置配合的要求所以，选择 DW16-63（ I n=250A）型断路器和 YJLV22-1000-3 95+1 50 的 交联乙烯铝芯电缆埋地敷设，中性线芯按不小于相芯一半来选择，下同。（2）馈电给2号厂房（锻压车间）采用 DW16-630（lN=200A）低压断路器和 YJLV22-1000-3 120+1 60 的四芯 交联氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上，从略）。（ 3） 馈电给 3 号厂房（铸造车间）采用 DW16-630（lN=315A）型低压断路器和 YJLV22-1000-3 240+1 120 的 交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同 1 号车间计算，从略）。（4）馈电给 4 号厂房（电镀车间）采用 DW16-630（|n=400A）型低压断路器和 YJLV-1000-3 （3120）+1150的交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同 1 号车间计算，从略）。（5）馈电给 5 号厂房（仓库）采用 DZ20-200（I n=100A）型低压断路器和 YJLV22-1000-3 25+1 25 的交联聚氯乙烯绝缘铝芯电缆埋地敷设（方法同 1 号车间计算，从略）。（6）馈电给 6 号厂房（工具车间）采用 DW16-630（In=315A）型低压断路器和 YJLV22-1000-3 240+1 120 的交联聚氯乙烯绝缘铝芯电缆埋地敷设（方法同 1 号车间计算，从略）。（7）馈电给 7 号厂房（机修车间）采用 DW16-630型断路器（I n=160A）和 YJLV22-1000-3 50+1 35 的聚氯乙 烯铝芯电缆埋地敷设，中性线芯按不小于相芯一半来选择（ 8） 馈电给 8 号厂房（锅炉房）采用 DW16-630型断路器（I n=160A）和 YJLV22-1000-3 70+1 35 的聚氯乙 烯铝芯电缆埋地敷设，中性线芯按不小于相芯一半来选择（9）馈电给 9 号厂房（装配车间）采用 DW16-630型断路器（In=160A）和 YJLV22-1000-3 50+1 25 的聚氯乙烯铝芯电缆埋地敷设，中性线芯按不小于相芯一半来选择（10）馈电给 10 号厂房（金工车间）采用 DW16-63型（I n=250A）低压断路器和 YJLV22-1000-3 150+1 75 的聚 氯乙烯铝芯电缆埋地敷设，（方法同 1 号车间计算，从略）。（11）馈电给生活区的线路，采用 BX-1000型铝芯橡皮绝缘线架空敷设。1） 按发热条件选择由130=535.8A及室外环境温度（年最热月平均气温）30C,初选BX-1000-1240,其30E时I ai460A 30,不满足发热条件。为确保生活用电（照明、家电）的电压质量，决定采用四回 BLX-1000-3 150 架空线路对生活区供电。PEN线均采用BLX-1000-1 70橡皮绝缘线。2）效验机械强度 查表可得，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200m左右，而查表 8-36 得其阻抗值与 BLX-1000-1240 的阻抗 R0=0.09 /km ，X0=0.20 /km（按线间几何均距 0.8m）,又生活区的 P30=324KV,QB0=139.32kvar , 经计算，符合要求。（ 三） 作为备用电源的高压联络线的选择校验采用YJL2210000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10KV母线相连。1）按发热条件选择工厂二级负荷容量共 515.36KVA, I 30=515.36kva/ 3 10KV=30.6A最热月土壤平 均温度为25r。查表工厂供电设计指导8-44，初选缆心截面为25mm2的交 联聚乙烯绝缘的铝心电缆，其 山=90A G满足要求。2）校验电压损耗由设计指导书表8-42可查得缆芯为25mm2的铝R0 1.54 /km （缆芯温度按80E计），X。0.12 /km，所有二级负荷的有功功率之和和无功分率之和为P30= （130.07+162.34+73.62 ） KW=366.03KWQ30= （146.02+150.34+65.52） KW=361.88kvar线路长度按2km计，因此366 JFx（1254x2）+36I_a/ = 124_Zr0J8KF1242VU%100%1.24% 5%10000V由此可见满足要求电压损耗5%的要求。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25mm2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。出线和联络线的导线和电缆型号规格如表3-8所示。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YJL22100003X 35交联电缆（直埋）380V低压 出线至1号厂房YJLV22-1000-3 95+1 50四芯塑料电缆（直埋）至2号厂房YJLV22-1000-3 120+1 60四芯塑料电缆（直埋）至3号厂房YJLV22-1000-3 240+1 120四芯塑料电缆（直埋）至4号厂房YJLV-1000-3（3 120）+1150四芯塑料电缆（直埋）至5号厂房YJLV22-1000-3 25+1 25四芯塑料电缆（直埋）至6号厂房YJLV22-1000-3 240+1 120四芯塑料电缆（直埋）至7号厂房YJLV22-1000-3 50+1 35四芯塑料电缆（直埋）至8号厂房YJLV22-1000-3 70+1 35四芯塑料电缆（直埋）至9号厂房YJLV22-1000-3 50+1 25四芯塑料电缆（直埋）至10号厂房YJLV22-1000-3150+1 75四芯塑料电缆（直埋）至生活区四回路，每回路 3X BLX-1000-1 X 120+1 X BLX-1000-1 X 70 橡皮线（三相四线架空线）与临近单位10KV联络线YJL22100003X 25交联电缆（直埋）电缆与断路器的配合校验编号名称装设地点条件电缆低压断路器校验断路器与电缆配合计算 电流I30/A尖峰 电流IPK/A短路 电流I；3）/A截面积2 mm允许 载流 量Id/A型号Inor/I OP(0)/In4.5Ial/AKrelI PK=1.35*IPKKrel I PK I OP(0)4.5Ial1热处理169.9509.728.595189DW1200/850.5688.1符合车间6-630800/302锻压189.8569.428.5120212DW1200/954768.7:符合车间6-630800/303铸造297.1891.328.5240319DW1315/1435.1106.r符合车间6-6301260/51304电镀336.21008.28.53*123*21DZ20400/28621361.r符合车间602-20016006/305仓库12.938.728.52590DW1100/40552.3p符合6-630200/306工具车28986728.5240319DW1315/1435.1170.符合间6-6301260/54307机修车105.1315.328.550134DW1160/603425.7符合间6-630480/308锅炉149.8449.428.570157DW1160/706.5606.7符合房6-630640/309装配109.3327.928.550134DW1160/