(超经典)供电课程设计某机械铸造厂降压变电所电气设计

1、目录第一章设计任务11.1设计题目11.2基本资料11.2.1工厂负荷情况11.2.2 电源情况11.2.3指标要求11.2.4设计要求2第二章 外部供电方案设计22.1主接线原则22.1.1变配电所主接线的选择原则22.1.2工厂变电所主接线的基本要求22.2供电方案的概述22.2.1供电方案评价指标22.2.2供电方案的综合评价32.3技术指标计算32.3.1因素分析32.3.2方案评估42.4方案确定42.5工厂负荷计算52.6总降压变电所主变压器的选择和各车间变电所变压器的选择82.6.1主变压器台数与容量的确定82.6.2各车间变电所变压器的选择82.7功率补偿92.7.1无功补偿的

2、主要作用92.7.2无功补偿的计算92.7.3改善功率因数装置设计102.8工厂总降压变电所的位置确定10第三章 工厂总降压变电所的设计113.1电气主接线的设计113.1.1变电所主接线的方案选择113.1.2具体接线方式设计113.1.3车间变电所主接线的选择123.1.4方案的比较143.1.5方案的选择143.2厂区高压配电系统设计143.2.1高压配电网方案的选择 143.2.2高压配电系统方案的确定153.3短路电流计算153.3.1短路点的确定153.3.2电路图分析153.3.3短路电流计算153.4变电所高、低压侧设备选择163.4.1 35kV架空线的选择163.4.2 1

3、0kV母线的选择173.4.3 10kV架空线的选择183.4.4 380V低压出线的选择193.4.5高压断路器的选择223.4.6高压隔离开关的选择243.4.7电流互感器的选择263.4.8电压互感器的选择263.5继电保护及二次结线设计293.5.1变电所二次回路方案的选择293.5.2变电所继电保护装置293.5.3作为备用电源的高压联络线的继电保护装置303.6接地及防雷设计313.6.1变电所防雷装置设计313.6.2接地设计313.6.3架空线的防雷措施32设计小结32附录33主要参考文献35第一章设计任务1.1设计题目课程设计题目名称：某机械铸造厂降压变电所电气设计1.2基本

4、资料1.2.1工厂负荷情况该厂各车间负荷情况如下表1-1所示 某机械铸造厂各车间负荷统计序号车间名称负荷类型计算负荷P30(kW)Q30（kVar）1空压车间3604002003202模具车间如下如下3熔制车间100200801504磨抛车间3003502003005封接车间1802501202006配料车间3003502003007锅炉房1002001001808其他负荷200300180250同时系数0.950.97其中模具车间内安装的生产设备主要有：冷加工机床50台，总装容量180280KW行车4台，总装容量为15.340K通风机8台，总装容量为2040KW电焊机10台，总装容量为100

5、160KW1.2.2 电源情况 区域变电所距离该厂8km，能提供10kV和35kV两个等级的电压供选择，其电源出口处的短路容量分别Smax/10Kv=300MVA,Smax/35Kv=1200MVA，此外要求另引入10kV电源作为备用电源，平时不准投入，只在本厂主电源发生故障或检修时，提供级以上负荷用电。1.2.3指标要求当采用35KV供电时， 首段继电保护动作时限1.5S;当采用10KV供电时， 首段继电保护动作时限1S。1.2.4设计要求 供电电压的选择；供电系统的主接线图；供电系统的保护及二次接线图；主要电气设备的选择。第二章 外部供电方案设计2.1主接线原则2.1.1变配电所主接线的选

6、择原则主接线图即主电路图，是表示系统中电能输送和分配路线的电路图，亦是一次电路图。而用来控制指示检测和保护一次设备运行的电路图，则称二次电路图，或二次接线图，通称二次回路。二次回路是通过电流互感器饿电压互感器与主电路相联系的。 2.1.2工厂变电所主接线的基本要求1、 安全 符合有关国家标准和技术规范的要求，能充分保证人身和设备的安全。2、 可靠 应满足电力负荷特别是期中一二级负荷对供电系统的可靠性的要求。 3、 灵活 应能适应必要的各种运行方式，便于切换操作和检修，且适应符合的发展。4、 经济 在满足上述要求的前提下，应尽量是主接线简单，投资少，运行费用低，并节约电能和有色金属消耗量。2.2

7、供电方案的概述2.2.1供电方案评价指标 1、线路和设备的综合投资额 包括线路和设备自身的价格、运行费、管理费、基建安装费等。可按照当地电气安装部门的规定计算。 2、变配电系统的年运行费用 包括线路哥设备的折旧费、维修管理费和电能损耗费等。线路哥设备的折旧费和维修管理费，通常都取为线路和设备综合投资的一个百分数。而电能损耗费，则根据线路和变压器的年电能损耗计算。总的年运行费即为以上线路变压器折旧费、维修费与年能损耗费之和。 3、供电贴费 有关法规还规定申请用电，用户必须向相关供电部门一次性地缴纳供电贴费。 4、线路上的有色金属消耗量 指导线和电缆的有色金属耗用的重量。 2.2.2供电方案的综合

8、评价 该厂供电电源可由35KV高压线和10KV高压线提供，可作出两种供电电源设计。 方案1.电源及备用电源均由10KV高压线提供 方案2.电源由35KV高压线提供，10KV高压线作为备用电源。 因供电系统的基本要求是安全、可靠、经济、优质。所以在设计过程要对两种方案综合考虑，在安全可靠的基础上选择最经济的方案。 方案一：工作电源和备用电源均采用10KV高压线供电。两路电源进线均采用断路器控制。 方案的优缺点分析： 优点：工厂内不设主变压器，可以简化接线，降低了投资及运行费用。工厂内不设降压变电所可以减少土地占有面积，减少工作人员及运行维护工作量。 缺点：供电电压低，线路的功率损和电压损耗大，要

9、求的功率因数大，需要补偿的无功补偿容量大，补偿装置的费用会增加。工厂内设总配电所，供电的稳定性不如35KV。方案二：供电电源采用35KV供电电源供电，装设一台主变压器。用架空线引入降压变电所，10KV作为备用电源。10KV经过降压变后接在10KV的一段配电母线上，10KV接在另一段配电母线上。 方案的优缺点分析： 优点：本方案的经济技术指标优于方案一，由于原始资料要求正常供电时只用一路供电，出现故障时方用备用电源，备用电源供电时间较少。因此该方案既能满足供电的安全可靠性又可降低投资及维护费用。 2.3技术指标计算2.3.1因素分析 电流流过导线时候要产生电能损耗，使导线发热。裸导线的温度过高时

10、会使接头处得氧化加剧，增大接触电阻，使之进一步氧化，如此恶性循环最终可能导致短线，为了保证供电系统的正常稳定节能工作，通过导线的最大的最大电流不能大于导线的载流量。 为保证供电系统安全可靠优质经济的运行，根据国家电线技术的有关规定，选择导线和电缆界面时候必须满足以下条件： 1、发热条件 导线和电缆在通过正常最大度和电流即计算电流时产生的发热温度不应该超过正常运行时允许的最高允许温度 2、电压损耗条件 导线和电缆在通过正常最大负荷电流产生的电压损耗，不应该超过正常运行时候允许的电压损耗。对于工厂内较短的电压线路，可不进行电压损耗校验。 3、经济电流密度 35kv及以上的高压线路及35KV以下的长

11、距离，大电流线路例如较长的电源进线和电弧炉的短网进线，其导线截面宜按照经济电流密度选择，以使年运行费用最低，工厂内10KV及以下的线路通常不按照经济电流密度进行选择。 4、机械强度 导线截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，不必校验其机械强度，但需要校验其短路热稳定度。母线则应校验其短路的动稳定度和热稳定度。 根据以上条件，经过查表，35KV线路选用LGJ-35钢芯铝绞线架设，几何均距确定为2.5米。查表得r=0.85km/W x=0.35km/电压损失计算 由于线路存在着阻抗，所以通过负荷电流时要产生电压损失。一般线路的允许电压损失不超过5%（对线路的额定电压）。如果线路的电压损耗超过允许值

12、，应适当加大导线截面，使其满足允许电压损耗的要求。2.3.2方案评估方案一： 根据计算得到全厂计算负荷为2349kVA,10kV线路上的计算电流为 功率因数（最大负荷时）为 根据发热条件，10KV线路选用LGJ-70钢芯铝绞线架设，几何均径确定为1.5米。查表得 r=0.46Km/W x=0.365Km/W 电压损失： ,所以方案一不满足电压损失要求方案二： 根据国家电线产品技术标准的相关规定，经过查表，35KV线路选用LGJ-35钢芯铝绞 线架设。几何均距确定为2.5m。查表得 r=0.85km/W,x=0.35km/W. 电压损失计算： ,所以方案二满足电压损失要求。2.4方案确定 通过对

13、两种方案的技术经济计算可得出以下结论： 方案一：工作电源及备用电源均采用10KV线路，无需装设主变压器。但是线路损失太大，无法保证一级负荷长期运行的正常供电，故排除。 方案二：正常运行时，线路损失小，电压损失低，能满足一级负荷长期运行的供电要求，当35KV线路出现故障进行检修时10KV线路进行供电，这时候线路损失大，但是考虑到供电时间短，且这种情况很少出现，综合安全可靠经济的考虑，故方案二最适合作为供电方案。 2.5工厂负荷计算 供电系统要能安全可靠的正常运行，各个元件都必须选择得当，除了满足工作电压和频率的要求外，最重要的就是要满足负荷电流的要求。因此有必要对供电系统各个环节的电力负荷进行统

14、计计算。 通过负荷的统计计算求出的、用来按发热条件选择供电系统中各个元件的负荷值，称为计算负荷。我国目前普遍采用的确定用电设备计算负荷的方法，有需求系数法和二项式法。需要系数法是国际上普遍采用确定计算负荷的基本方法，最为简便。二项式法的局限性比较大，但是确定设备台数较少而容量差别悬殊的分支干线的计算负荷时，较之需要系数法合理，切计算比较简便。 1、 需要系数法基本公式 ： 无功计算负荷为： q 视在计算负荷： q 2、多组用电设备计算负荷的确定 确定多组用电设备的计算负荷时，应结合具体情况对其有功负荷及无功负荷分别计入一个同时系数和总的有功计算负荷为:： 总的无功计算负荷为：总的计算负荷为：

15、3、 详细计算过程 （1）模具车间的负荷计算A、冷加工车床 B、行车 C、通风机 D、电焊机 则模具车间变电所1) 低压侧计算负荷同期系数取 2)变电所变压器损耗按下式估算：3） 变电所高压侧计算负荷为 （2）全厂总计算负荷 根据多组用电设备计算负荷的确定公式及题目要求，可分别得出铸造厂各个车间的计算负荷及总的计算负荷，其计算结果如表2-1所示：序号车间名称负荷类型计算负荷P30kwQ30kvarS30kvA1空压车间4003205122模具车间1411982433溶制车间2001502504磨抛车间3503004605封接车间2502003206配料车间3503004607锅炉房200180

16、2698其他负荷300250390共计220419072919同期系数0.950.97总计算负荷2081.451841.062778.8表12.6总降压变电所主变压器的选择和各车间变电所变压器的选择2.6.1主变压器台数与容量的确定由上述方案的确定，根据供电需求：在正常情况下只有一路电源工作，另一路作为备用电源。本方案选用3150KVA的油浸式变压器一台，型号为，电压为35/10KV。查表可得变压器的主要技术参数为： 空载损耗： 短路损耗为：阻抗电压： 空载电流：2.6.2各车间变电所变压器的选择根据工厂的实际要求，每一个车间要配备一台车间变电所，选择结果如下表所示。表2-2车间变电所选择结果

17、序号车间名称总容量（kVA）变压器额定容量（kV.A）联接组标号1空压车间512S9-630/10(6)630Dyn112模具车间243S9-250/10(6)250Dyn113溶制车间250S9-250/10(6)250Dyn114磨抛车间460S9-500/10(6)500Dyn115封接车间320S9-400/10(6)400Dyn116配料车间460S9-500/10(6)500Dyn117锅炉房269S9-315/10(6)315Dyn118其他负荷390S9-400/10(6)400Dyn112.7功率补偿工厂中由于有大量的感应电动机、电焊机、电弧炉及气体放电灯等感性负载，还有感性

18、的电力变压器，从而使功率因数降低。如在充分发挥设备潜力、改善设备运行性能、提高自然功率因数的情况下，尚达不到规定的功率因数要求，则需要增设无功功率补偿装置。这将使系统的电能损耗和电压损耗相应降低，既节约电能又提高电压质量，而且可选较小容量的供电设备和导线电缆，因此提高功率因数对供电系统大有好处。 2.7.1无功补偿的主要作用 无功补偿的主要作用就是提高功率因数以减少设备容量和功率耗损、稳定电压和提高供电质量，在长距离输电中提高系统输电稳定性和输电能力以及平衡三相负载的有功和无功功率。安装并联电容器进行无功补偿，可限制无功补偿在电网中传输，相应减小了线路的电压损耗，提高了配电网的电压质量。无功补

19、偿应根据分级就地和便于调整电压的原则进行配置。集中补偿与分散补偿相结合，以分撒补偿为主；高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主；调压与降压相结合；并且与配电网建设改造工程同步规划、设计、施工、同步投运。无功补偿的主要作用具体体现在： 提高电压质量； 降低电能损耗； 提高发供电设备运行效率；减少用户电费支出。无功功率补偿装置：一般用并联电容器的方法来进行功率补偿。2.7.2无功补偿的计算由负荷计算可知，该厂最大负荷时功率因数只有0.749。采用低压侧集中补偿的方法，为使高压侧功率因数达到0.85。当采用35KV供电时低压侧补偿功率因数暂定为0.90。低压侧需装设的并联电容器容量应为取无功补偿容

20、量取850kvar补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为变压器的功率损耗 变压器的有功功率损耗： 已知 n=1, 所以 变压器的无功功率损耗为： 变电所高压侧的计算负荷为无功补偿的校验：无功补偿后，工厂的功率因数（最大负荷时）为这一功率因数满足规定（0.85）要求。2.7.3改善功率因数装置设计根据设计任务书的要求以及以上计算结果查电容器参数表可知BWF10.5-50-1电容器的额定容量为50kvar，取17个三相并联补偿就可以满足设计要求。2.8工厂总降压变电所的位置确定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X轴和Y

21、轴，然后测出各车间负荷点的坐标位置,(0.87,6.67)、(4.76，8.92)、(1.19，3.25)、(2.51，5.05)、(6.087.33)、(6.30，3.76)、(3.62，1.16)、(5.661.58)，分别代表1、2、3、4、58车间的坐标，而P1，P2，P3P8分别代表各个车间的功率，而工厂的负荷中心假设在P(x,y)。因此仿照力学中求重心的力矩方程可得: 写成一般式为 ， 因此可求得负荷中心的坐标为 ，所以其负荷分布如图2-1所示：第3章 工厂总降压变电所的设计3.1电气主接线的设计3.1.1变电所主接线的方案选择 方案一：单母线分段带旁路。优点：具有单母线分段全部优

22、点，在检修断路器是不会中断对用户供电。缺点：常用于大型电厂和变电枢纽，投资高。 方案二:高压侧采用无母线，低压侧采用单母线。优点：任一主变压器检修或发生故障时，通过切换操作，即可迅速恢复对整个变电所的供电。缺点：在高压母线或电源进线端进行检修或发生故障时，整个变电所仍需停电。 以上两种方案均能满足主接线要求，采用方案一所需的断路器数量多，接线复杂，其经济性能差；采用方案二时其可靠性相比方案一差，但其经济性明显优于方案一。故本次设计选用方案二。 3.1.2具体接线方式设计 通过经济技术指标计算后的比较，确定使用方案二供电，即正常工作时由35KV线路供电，出现故障时，用10KV线路供电.10KV供

23、电线路采用单母线分段。具体接线方式设计如下：1、总降压变电所设一台主变压器，型号为SL7-3150/35.以35KV架空线从电力网引入作为供电电源，在变压器的高压侧装设一台SW2-35型少油断路器，便于变电所的控制和维修。2.主变压器低压侧经少有断路器型号为SN-10-10，接在10KV母线的一个分段上，另一路以10KV架空线引入作为备用电源，也经过少有断路器接在10KV母线的另一个分段上。3.总降压变电所的10KV侧采用单母线分段接线，选用LMY型硬铝线，用10KV少有断路器将母线分段。4.各个车间的一级、二级负荷都由两段母线供电，以保证供电的可靠性。5.根据规定，备用电源只有在供电电源发生

24、故障停电进行检修时候才能投入使用，因此在正常生产时，主变压器两边开关合上。10KV母线分段开关合上，备用电源开关断开，在备用电源电源开关上装设备用电源自动投入装置APD,当工作电源出现故障时，自动投入备用电源，保证一级、二级负荷的正常生产用电。6.主变压器检修时只需合上10KV备用电源进线开关，这样就可以保证一级、二级负荷的正常供电。如图3-1所示：3.1.3车间变电所主接线的选择方案一：高压双回路进线的一台主变压器变电所主接线图，如图3-2：方案二：高压侧无母线，低压侧单母线分段的变电所主接线图，如图3-3：3.1.4方案的比较方案一：高压双回路进线的一台主变压器变电所主接线图高压侧采用隔离

25、开关断路器的变电所主接线图。这种主接线采用了高压断路器，因此变电所的停、送电操作十分灵活方便，而且在发生短路故障时，过电流保护装置动作，断路器会自动跳闸，如果短路故障已经消除，则可立即合闸恢复供电。变电所有两路进线，提高了供电的可靠性，适用于二级负荷和少量一级负荷。方案二：高压侧无母线，低压侧单母线分段的变电所主接线图这种主接线的供电可靠性较高，当任一主变压器或任一电源进线停电检修或发生故障时，该变电所通过闭合低压母线分段开关，即可迅速恢复对整个变电所的供电。如果两台主变压器高压侧断路器装设互为备用电源自动投入装置，则任一主变压器高压侧断路器因电源断电而跳闸时，另一主变压器高压侧的断路器在备用

26、电源自动投入装置作用下自动合闸，恢复整个变电所的供电，该变电所多用于一级负荷。3.1.5方案的选择 根据车间变电所的任务和要求可知，工厂大部分时间为一班制，少数车间为两班制或三班制，所以采用方案一就能满足要求。如果选择方案二，肯定也能满足要求，但是接线复杂，电气设备较多，不够经济。综合考虑后选择方案一为车间变电所的主接线图。3.2厂区高压配电系统设计 变电所担负着从电力系统受电，经过变压，然后配点的任务。配电所担负着从电力系统受电，然后直接配点的任务。显然，变配电所是工厂供电系统的枢纽，在工厂中占有特殊重要的地位。配电系统起接受和分配电能的作用，其位置应当尽量靠近负荷中心。3.2.1高压配电网

27、方案的选择用户供电系统的高压配电网常用的典型配电方式分为放射式、树干式和环式三种。 1、放射式：放射式的特点是配电母线上每条馈出线仅给10（6）kV变压器、高压电动机、高压配电所的配电母线等设备单独供电，配电线路通常采用电缆。其优点为：供电可靠性高，故障发生后影响范围小；继电保护装置简单且易于整定；便于实现自动化；运行简单，切换操作方便。缺点是：配电线路和高压开关柜数量多，投资大。放射式又包含有单回路放射式、双回路放射式和带有公共备用线路的放射式。 2、树干式：树干式的特点是一条配电线路沿厂区走线，T接多个设备，为检修方便，线路通常采用架空线。其优点是：变配电所的馈出线回路少、投资小、结构简单

28、。缺点是：可靠性差、线路故障影响范围大。 3、环式：环式的特点是供电可靠性较高，运行方式灵活。当环中任一点发生故障时，只要查明故障点，经过短时停电“倒闸操作”，拉开故障点两侧的隔离开关，即可全部恢复供电。其缺点为：保护装置和整定配合都比较复杂。3.2.2高压配电系统方案的确定 通过对各种方式的可靠性，经济性的比较，最后我们选择放射式配电方案。3.3短路电流计算3.3.1短路点的确定 为了选择高压电气设备，整定继电保护，需要计算总降压变电所35KV侧、10kv母线以及厂区高压配电线路末端的短路电流。（因10KV母线与10KV配电线路末端的短路电流差别较小，所以只计算主变压器高低压侧两边的短路电流

29、。）3.3.2电路图分析图3-4基本等值电路：图3-53.3.3短路电流计算1. 计算各元件的电抗标幺值设基准容量为，基准电压为，。根据已知条件可以求出各个元件的电抗标幺值：（1） 电源： （2）线路： （3）变压器： 2. 计算35KV侧短路电流：短路电流有效标幺值 短路电流 短路冲击电流有效值 短路容量 3. 计算10KV侧短路电流：短路电流有效标幺值 短路电流 短路冲击电流有效值 短路容量 3.4变电所高、低压侧设备选择3.4.1 35kV架空线的选择1.选择经济截面考虑到变压器在电压降低5%时其出力保持不变，所以35kV架空线相应的Igmax=1.05Ie 即：Igmax =1.05

30、=1.05 =51.96A根据设计条件 Tmax=2500h，查工厂供电表53得故 选标准截面35，即LGJ35型钢芯铝线。2.校验发热条件根据给定条件环境条件最高温度为40，查工厂供电附录表20得LGJ35的允许载流量，因此满足发热条件。3.校验机械强度查工厂供电附录表14得35kV架空钢芯铝线的最小截面，因此所选LGJ35型钢芯铝线也满足机械强度要求。3.4.2 10kV母线的选择考虑到变压器在电压降低5%时其出力保持不变，所以10kV母线相应的Igmax=1.05Ie 即：Igmax =1.05 =1.05 =158.14A选择母线（按照最大工作电流）：选择404单条矩形硬铝导体平放作母

31、线，面积为S=160mm2，平放时，长期允许载流量为Ia1=480A，导体最高允许温度为70，根据工作环境温度为25的条件，查综合修正系数K=0.81：Ie=kIa1=0.81480=388.8AIgmax,满足载流量的要求。1.热稳定的校验（按最大运行方式d2点短路）根据设计任务书的条件，配电所的继保动作时限不能大于1.3秒，即top=1.3s，断路器开短时间toc=0.2s，非周期分量等效时间ts=0.05s,则:短路假想时间tima=top+toc+ts=1.3+0.2+0.05=1.55s。母线最小截面积 Smin= =154.26160mm2 SSmin，满足热定的要求。2. 动稳定

32、校验取跨距，相间距离母线在最大方式下运行时d2点短路时的最大电动力母线在F作用时的弯曲力矩为母线在截面系数为故母线短路时所受的计算应力为而铝母线的最大允许应力所以该硬铝母线满足动稳定要求。3.4.3 10kV架空线的选择1.选择经济截面考虑到变压器在电压降低5%时其出力保持不变，所以10kV架空线相应的Igmax=1.05Ie 即：Igmax =1.05 =1.05 =181.9A根据设计条件 Tmax=2500h，查工厂供电表53得故 选标准截面120，即LGJ120型钢芯铝线。2.校验发热条件根据给定条件环境条件最高温度为40，查工厂供电附录表20得LGJ120的允许载流量，因此满足发热条

33、件。3.校验机械强度查工厂供电附录表14得35kV架空钢芯铝线的最小截面，因此所选LGJ120型钢芯铝线也满足机械强度要求。3.4.4 380V低压出线的选择1、空压车间馈电给1号厂房（空压车间）的线路采用型交联聚乙烯绝缘铜芯电缆直接埋地敷设。1） 按发热条件选择电缆截面积 线路计算电流为 查表得240截面积的电缆在20的载流量为351A，设有三根电缆有间距并列 敷设，根据查表校正，电缆实际载流量为,大于，因此，选择型电缆。 2） 按电压损失条件进行校验 因敷设距离较短，不需校验3） 按短路热稳定条件进行校验 查表得，型电缆的热稳定性系数， 热稳定最小允许截面积为即选的四芯联聚乙烯绝缘铜芯电缆

34、，中性线芯按不小于相线芯一半选择。2、 锅炉房馈电给7号厂房（锅炉房）的线路采用型交联聚乙烯绝缘铜芯电缆直接埋地敷设。1）按发热条件选择电缆截面积 线路计算电流为 查表得120截面积的电缆在20的载流量为240A，设有2根电缆有间距并列敷设，根据查表校正，电缆实际载流量为,大于，因此，选择型电缆。 2）按电压损失条件进行校验 因敷设距离较短，不需校验3）按短路热稳定条件进行校验 查表得，型电缆的热稳定性系数， 热稳定最小允许截面积为即选的四芯联聚乙烯绝缘铜芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。由于模具车间与溶制车间的视在功率与锅炉房相近，故所选电缆相同，不再敷述。3、 磨抛车间馈电给4号厂房

35、（磨抛车间）的线路采用型交联聚乙烯绝缘铜芯电缆直接埋地敷设。1）按发热条件选择电缆截面积 线路计算电流为 查表得185截面积的电缆在20的载流量为304A，设有3根电缆有间距并列敷设，根据查表校正，电缆实际载流量为,大于，因此，选择型电缆。 2）按电压损失条件进行校验 因敷设距离较短，不需校验3）按短路热稳定条件进行校验 查表得，型电缆的热稳定性系数， 热稳定最小允许截面积为即选的四芯联聚乙烯绝缘铜芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。由于配料车间的视在功率与磨抛车间相同，故所选电缆相同，不再敷述。4、封接车间馈电给5号厂房（封接车间）的线路采用型交联聚乙烯绝缘铜芯电缆直接埋地敷设。1）按发

36、热条件选择电缆截面积 线路计算电流为 查表得95截面积的电缆在20的载流量为211A，设有3根电缆有间距并列敷设，根据查表校正，电缆实际载流量为,大于，因此，选择型电缆。 2）按电压损失条件进行校验 因敷设距离较短，不需校验3）按短路热稳定条件进行校验 查表得，型电缆的热稳定性系数， 热稳定最小允许截面积为即选的四芯联聚乙烯绝缘铜芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。5、其他负荷馈电给其他负荷的线路采用型交联聚乙烯绝缘铜芯电缆直接埋地敷设。1）按发热条件选择电缆截面积 线路计算电流为 查表得120截面积的电缆在20的载流量为240A，设有3根电缆有间距并列敷设，根据查表校正，电缆实际载流量为

37、,大于，因此，选择型电缆。 2）按电压损失条件进行校验 因敷设距离较短，不需校验3）按短路热稳定条件进行校验 查表得，型电缆的热稳定性系数， 热稳定最小允许截面积为即选的四芯联聚乙烯绝缘铜芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。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 3-1所示。表3-1 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35kV电源进线LGJ35型钢芯铝线（三相三线架空）10kV母线404单条矩形硬铝导体平放10kV出线LGJ120型钢芯铝线（三相三线架空）380v低压出线空压车间四芯塑料电缆（直埋）模具车间四芯塑料电缆（直埋）溶制车间四芯塑料电缆（

38、直埋）磨抛车间四芯塑料电缆（直埋）封接车间四芯塑料电缆（直埋）配料车间四芯塑料电缆（直埋）锅炉房四芯塑料电缆（直埋）其他负荷四芯塑料电缆（直埋）3.4.5高压断路器的选择 根据设计任务书的条件，变电所的继保动作时限不能大于1.5秒，即，断路器开短时间，非周期分量等效时间，则： 短路假想时间。1. 安装在变压器35kV高压侧的断路器（1）35kV断路器参数选择额定电压选择： UnUns =35kV最高工作电压选择： UalmUsm =Un1.15 =35 1.15 =38.5kV额定电流选择： IeIgmax 考虑到变压器在电压降低5%时其出力保持不变，所以相应回路的Igmax=1.05Ie 即

39、：Igmax =1.05 =1.05 =51.96A额定开断电流选择（按最大运行方式d2点短路）：Ik =I即：Ik =10.78kA额定短路关合电流选择：iNclish 即：iNcl 13.923kA根据以上数据可以初步选择SW235型少油式断路器其参数如下表3-2所示。表3-2 35kV断路器参数型号额定电压/kV额定电流/A开断电流/kA动稳定电流峰值/kA热稳定电流峰值（4s）/kA固有分闸时间/s合闸时间/sSW2-35/1000 35 1000 16.5 45 16.50.06 0.4（2） 35kV断路器校验热稳定校验 （61）计算时间tima=1.55s即，满足要求。检验动稳定

40、：ish ies即：ish= ich=13.923 ies =45kA, 满足要求。故35kV进线侧断路器选择户外SW235型少油式断路器能满足要求。2. 安装在变压器10kV低压侧的断路器(1)10kV断路器参数选择额定电压选择： UnUns =10kV最高工作电压选择： UalmUsm =Un1.15 =10 1.15 =11.5kV额定电流选择： IeIgmax 考虑到变压器在电压降低5%时其出力保持不变，所以相应回路的Igmax=1.05Ie 即：Igmax =1.05 =1.05 额定开断电流选择（按最大运行方式d2点短路）即：Ik =10.78kA额定短路关合电流选择：iNclis

41、h 即：iNcl 27.489kA根据以上数据可以初步选择SN-10-10型少油式断路器其参数如下表3-3所示。表3-3 10kV断路器参数型号额定电压/kV额定电流/A开断电流/kA动稳定电流峰值/kA热稳定电流峰值（4s）/kA固有分闸时间/s合闸时间/sSN-10-10 10 1000 16 45 160.06 0.2(2)10kV断路器校验热稳定校验 （62）计算时间tima=1.75s即，满足要求。检验动稳定：ish ies即：ish= ich=27.489 ies =45kA, 满足要求故35kV进线侧断路器选择SN-10-10少油断路器能满足要求。3.4.6高压隔离开关的选择1.

42、35KV侧隔离开关额定电压选择： UnVns = 35kV额定电流选择： IeIgmax 考虑到隔离开关是与相应的断路器配套使用，所以相应回路的Ie应与断路器相同，即：Ie =1000A根据以上数据可以初步选择GW535G/100083型隔离开关，其参数分别如下表3-4所示。表3-4 35kV侧隔离开关参数 型号额定电压（kV）额定电流（A）极限通过电流峰值（kA）热稳定电流（4S）GW5-35G/100083 35 1000 83 25热稳定校验 （63）计算时间tima=1.55s即，满足要求。检验动稳定： ish ies即：ish= ich=27.489 ies =83kA, 满足要求故

43、35kV进线侧断路器选择GW535G/100083型隔离开关能满足要求。2.10KV侧隔离开关额定电压选择： UnVns = 10kV额定电流选择： IeIgmax 考虑到隔离开关是与相应的断路器配套使用，所以相应回路的Ie应与断路器相同，即：Ie =1000A根据以上数据可以初步选择GN1910/1000型隔离开关，其参数分别如下表3-5所示。表3-5 10kV侧隔离开关参数 型号额定电压（kV）额定电流（A）极限通过电流峰值（kA）热稳定电流（4S）GN1910/1000 10 1000 80 31.5热稳定校验 （64）计算时间tima=1.75s即，满足要求。检验动稳定：ish ies

44、即：ish= ich=27.489 ies =50kA, 满足要求故10kV进线侧断路器选择GN1910/1000型隔离开关能满足要求。3.4.7电流互感器的选择1.35KV侧电流互感器的选择（1）35kV主变侧电流互感器的一次回路额定电压选择 电流互感器的一次额定电压选择必须满足：UgUn=35kV （2）35kV主变侧电流互感器的一次回路额定电流选择电流互感器的一次额定电流选择必须满足：Ig.maxIn In 电流互感器的一次额定电流Igmax 电流互感器一次最大工作电流考虑到变压器在电压降低5%时其出力保持不变，所以相应回路的Igmax=1.05Ie即：Igmax =1.05 =1.05

45、 =0.052kA 按照常规设计，一般二次绕组准确度选择：测量绕组0.5级、保护绕组10P级。 根据上述选择，最终35kV主变侧电流互感器型号及参数如下表3-6所示。表3-6 35kV侧的电流互感器参数 型号额定电压（kV）额定一次电流（A）额定二次电流（A）准确度1S热稳定倍数动稳定倍数LCW-35 35 400 5 0.5/10P 65 100（3） 动稳定校验根据上述校验可知动稳定满足要求。（4） 热稳定校验 根据上述校验可知热稳定满足要求3.4.8电压互感器的选择1.35KV侧电压互感器的选择（1）一次额定电压选择一次额定电压为Un=35kV，允许一次电压波动范围为U=35kV10%。

46、（2）二次额定电压选择 根据一次绕组接入方式为接入相电压上，电压互感器测量、计量和保护绕组二次额定电压为Un=0.1/kV，单相接地绕组二次额定电压为Un=0.1kV。（3）准确度选择按照设计任务书要求，本所计量在35kV侧，因此二次绕组准确度选择：计量、测量绕组0.5级，保护绕组10P级，单相接地监测绕组10P级。根据上述选择，最终35kV主变侧电压互感器型号及参数如下表3-7所示。表3-7 35kV侧电压互感器参数 型号 额定电压（kV）最大容量 （VA） 原绕组 副绕组 辅助绕组 JDDJ35 35/ 0.1/ 0.1/3 12002.10KV侧电压互感器的选择（1）一次额定电压选择一次

47、额定电压为Un=10kV，允许一次电压波动范围为U=10kV10% （2）二次额定电压选择根据一次绕组接入方式为接入相电压上，电压互感器测量、计量和保护绕组二次额定电压为Un=0.1/kV，单相接地绕组二次额定电压为Un=0.1kV。 （3）额定容量选择为保证互感器的准确级，其二次侧所接负荷S2应不大于该准确级所规定的额定容量S2N （4）准确度选择按照设计任务书要求，本所计量在10kV侧，因此二次绕组准确度选择：计量、测量绕组0.5级，保护绕组10P级，单相接地监测绕组10P级。根据上述选择，最终10kV主变侧电压互感器型号及参数如下表3-8所示。表3-8 10kV侧电压互感器参数 型号 额

48、定电压（kV）最大容量 （VA） 原绕组 副绕组 辅助绕组JDZJ110 10/ 0.1/ 0.1/3 400归纳：表3-9 35/10.5kV高压侧设备型号计算数据高压断路器SW2-35隔离开关GW5-35G/1000-35电流互感器LCW-35电压互感器JDDJ-35UN=35kV35kV35kV35kV35kVI30=51.96A1000A1000A400/5Ik=10.78kA16.5kA25kAI24=10.782416.524254ish(3)=13.923kA45kA83kA表3-10 35/10.5kV低压侧设备型号计算数据高压断路器SN-10-10隔离开关GN1910/100

49、0电流互感器LA-10UN=10kV35kV35kV10kVI30=182A1000A1000A100/5Ik=10.78kA16.5kA25kAI24=10.782416.524254ish(3)=27.489kA45kA83kA表3-11各车间10/0.4kV高压侧/A空压车间模具车间溶制车间磨抛车间配料车间封接车间其他负荷锅炉房36.3714.428.8623.0918.18表3-12 各车间10/0.4kV高压侧设备型号计算数据高压断路器SN10-10隔离开关GN6-10T/200电流互感器LA-10UN=10kV10kV10kV10kVI30630A200A100/5Ik=10.78kA16kA10kAI24=10.782416241024ish(3)=5.314kA40kA25.5kAKes1002表3-13各车间10/0.4低压侧/A空压车间模具车间溶制车间磨抛车间配料车间封接车间其他负荷锅炉房909260721577454.7表3-14各车间10/0.4kV低压侧设备型号计算数据低压断