毕业设计（论文）某机械厂10KV降压变电所电气设计.doc

毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文） 说说 明明 书书 题目 某机械厂 10kv 降压变电所电气设计 助学单位： 专 业： 班 级： 准考证号： 设 计 人： 指导教师： 毕业设计毕业设计（ （论论文）任文）任务书务书 学生姓名准考证号自考班级 题目 某机械厂 10kv 降压变电所电气设计 设 计(论 文)题 目 基础数据 变电所的电力负荷、供电电源、气象资料、地质水文 、电费制度 说明部分 （1）计算全厂的计算负荷； （2）无功补偿容量计算； （3）短路电流计算； （4）设备选择及校验计算； （5）配电变压器保护定值计算。 计算部分 负荷计算及无功功率补偿计算，短路电流计算，防雷保护和接地装置计算，配电 变压器保护定值计算等 毕业 设计 (论 文） 的 主要 内容 绘图部分 变电所平面布置图，厂区供电线路规划图，变电所变压器保护二次回路图，变电 所高压配电主接线图和低压配电主接线图 任务下达时间 2010 年 月 日 要求完成日期 2010 年 月 日 指导教师 签 字 评阅（审）人 意 见 签字： 年 月 日 专 业 指导委员会 意 见 负责人签字： 年 月 日 备 注 注：此表与该生毕业设计（论文）一起装订。 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 i 某机械厂 10kv 降压变电所电气设计 摘摘 要要 根据我国能源利用情况，供电设计的原则要求，按照设计任务书的详细要求，对该厂进 行总体分析，然后着手对该机械厂高压供配电系统进行设计。在指导老师的悉心指导下、在同 组成员尽心帮助下，同时借助参考文献，完成该次设计。 首先，对全厂的负荷进行系统计算，为确定供电系统的电力变压器、各种开关电器的容 量、电力线路的截面和变电所的所址等提供依据。并且对其进行无功补偿，以减少变压器、电 力线路、开关设备的功率损耗，从而减少电器元件的规格，降低它的功率损耗和电压损耗，减 少投资。 其次，根据本厂的实际情况和经济技术比较电力变压器，确定变电所的地址、类型以及 其主接线方案，其中包括变压器容量以及台数的确定，全厂配电系统的设计。 然后，按负荷情况系统地对厂区进行设计，为了校验一次设备的短路稳定度，开关电器的断流 能力及电流保护装置的灵敏度，整定电流速断保护装置的动作电流，进行短路电流的计算，进 而选择了电力线路和高低压电气设备。 最后，确定全厂配电系统的防雷接地系统设计。 关键词：电力变压器、无功补偿、负荷计算、电缆敷设、接地与防雷。 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 ii abstractabstract according to chinas energy utilization, power supply in accordance with the principle of design, the design plan descriptions of the factory, the detailed requirements for overall analysis of the factory, and then set high power supply system design. in the guidance, take in your group members, and help with many references to finish the design. first of all, the load calculation system, to determine the power supply system of switch power transformer, electric capacity, power lines and the substation of address, etc. and on the reactive power compensation, to reduce the transformer, electric circuit, the power switch equipment, thereby reducing the loss of electrical components, reduce its specification and voltage loss of power consumption, reducing investment. secondly, according to the actual situation of our economy and technology power transformer substation, and determine the address, types and its main connection scheme, including transformer capacity and the number of plant distribution system, the design. then, according to the situation of factory with systematic design, in order to check the equipment, switch short-circuit stability of electric current flow capacity and the sensitivity of protection device, the velocity of electric current protection device, the calculation of short-circuit current, and then choose the power line and high-low voltage electrical equipment. finally, make sure all distribution system of lightning proof grounding system design. keywords：power transformer, reactive power compensation, load calculation, and lightning protection and grounding cables. 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 iii 目目 录录 摘 要 .i abstract .ii 第 1 章 绪言 .1 1.1 原始资料 .2 1.2 设计内容及要求 .4 1.3 设计任务 .4 第 2 章 负荷计算及无功功率补偿计算 .5 2.1 负荷计算 .5 2.2 无功功率补偿计算 .10 第 3 章变电所主接线及变压器的选择 .12 3.1 变电所位置和形式选择 .12 3.2 主接线选择 .12 3.3 变电所主变压器台数和容量.14 第 4 章 短路电流的计算 .15 第5章 变电所一次设备的选择和与校验 .17 5.1 变电所高压一次设备的选择 .17 5.2 变电所高压一次设备的校验 .17 第6章 变电所高低压电路设计 .21 6.1 高压线路导线的选择 .21 6.2 低压线路导线的选择 .22 第7章 变电所二次回路设计及继电保护的整定 .25 7.1 二次回路方案选择 .25 7.2 继电保护的基本要求 .25 7.3 继电保护的整定 .26 第 8 章 防雷和接地装置的确定 .30 总 结 .31 参考文献 .32 附录.33 谢 辞 .36 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 1 第第 1 章章 绪言绪言 电能是现代人们生产和生活的重要能源。电能既易于由其他形式的能量转换而来， 又易于转换为其他形式的能量以供应用。电能的输送和分配既简单经济，又易于控制、 调节和测量，利于实现生产过程的自动化。因此，电能在工农业生产、交通运输、科 学技术、国防建设等各行各业和人民生活方面得到广泛应用。 为了保证生产和生活用电的需要，工厂供电工作要达到以下基本要求： （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 应满足电能用户对电压质量和频率等方面的要求。 （4）经济 应使供电系统的投资少、运行费用低，并尽可能地节约电能和减少 有色金属的消耗量。 此外，在工厂供配电中应采用科学管理方法，将设计与实践相结合。本设计共有 八章，介绍了负荷计算、高低压线路设计、一次设备选择、高低压设备选择防雷与接 地装置设计等内容。 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 2 1.11.1 原始资料原始资料 1、概况 某地区新建工厂，设备情况如附表所示。经供电部门批准，本厂可由附近一条 10kv 的公用电线干线取得工作电源，干线首端所装设高压断路器断流容量为 500mva。 ，地区气温为 38c，平均气温为 23c，该厂区土壤电阻率为 200/m2。 2、厂区布局 热处理车间 铸工车间 焊接车间 配电房 锻轧车间 电镀车间 喷漆车间 金工车间 机修车间 总装车间 仓库 办公楼 生生 活活 区区 3、厂区负荷分布 序 号 车间名称设备名称 设备容量 （kw） 需要系数 负荷 类别 电压 （kv） 功率因 数 各种电炉 6000.820.380.8 通风机 600.820.380.71 热处理 车间 照明 60.920.220.95 电弧熔炉 9000.920.380.8 通风机 800.8520.380.752 铸工 车间 照明 60.920.220.95 各种焊接 4000.520.380.45 通风机 250.920.380.73 焊接 车间 照明 60.8520.220.95 机床 5000.2520.380.7 通风机 300.820.380.7 冲床 1600.4520.380.8 4 金工车间 照明 60.920.220.95 热处理车间 铸工车间 焊接车间 配电房 锻轧车间 电镀车间 喷漆车间 金工车间 机修车间 总装车间 仓库 办公楼 生生 活活 区区 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 3 电镀炉 800.820.380.75 吊车 900.620.380.7 水泵 200.620.380.7 通风机 300.820.380.75 5 电镀车间 照明 80.920.220.95 电热柜 8000.820.380.95 吊车 700.620.380.7 风机 1200.820.380.7 6 喷漆车间 照明 80.920.220.95 吊车 9600.720.380.7 风机 300.920.380.77 总装 车间 照明 60.920.220.95 轧床 1750.520.380.67 机床 2000.320.380.75 通风机 600.820.380.7 照明 90.521200.25 吊车 400.620.380.7 通风机 450.820.380.7 8 锻轧车间 照明 60.920.220.95 吊车 300.520.380.7 通风机 150.820.380.710 仓库 照明 40.920.220.95 空调 3000.520.380.8 热水器 700.720.380.8511 办公楼 照明 100.920.220.95 空调 3000.520.380.8 热水器 1500.720.380.8512 生活区 照明 500.920.220.95 13 配电房空调 400.520.380.8 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 4 热水器 130.720.380.85 照明 30.920.220.95 1.21.2 设计内容及要求设计内容及要求 1、计算全厂的计算负荷，确定无功补偿容量及设备； 2、确定该厂配电主接线，确定变电所 10kv 母线至本厂线路导线路径、线型； 3、确定计量方式及计量安装点； 4、选择配电的主要设备（10kv 线路的导线，变压器，高、低压开关，10kv 和 0.4kv 母线，ct，pt，低压出线等） 5、规划所选设备的保护配置，确定配电变压器的保护方式及动作值； 6、配电装置的地网设计； 7、配电室的平面配置； 1.31.3 设计任务设计任务 1、编写设计计算书，包括： （1）计算全厂的计算负荷； （2）无功补偿容量计算； （3）短路电流计算； （4）设备选择及校验计算； （5）配电变压器保护定值计算。 2、编写设计说明书，包括： （1）该厂主接线方案论证：设计该厂主电路接线，论证所设计方案是最佳方案； （2）选择主变压器的容量和台数； （3）设备选择及校验结果； （4）规划配电变压器的保护配置及动作定值； （5）配电装置的地网设计方案。 3、应完成的图纸： （1）配电主接线； （2）变压器保护二次接线图。 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 5 第第 2 章章 负荷计算及无功功率补偿计算 2.1 负荷计算负荷计算 厂区各用电车间的计算负荷，按照如下经验公式计算。 1、三相类负荷计算公式： de pk pp为计算有功， d k 为需要系数， e p为三相设备额定有功容量 p q tg q为计算无功， 为功率因数角 2、单相类负荷等效三相负荷计算公式： 3 dn pk pp为等效三相计算有功， d k 为需要系数， n p为单相设备有功容量 p q tg q为计算无功， 为功率因数角 3、用电车间计算负荷计算公式： 1 iij j pp i 为车间序号，j 为车间内负荷类别数， i p 为车间计算有功负荷 1 iij j qq i 为车间序号，j 为车间内负荷类别数， i q为车间计算无功负荷 22 iii spq i s 为车间计算视在功率 3 i i e s i u i i为车间计算负荷电流， e u为额定线电压 4、计算各车间负荷 （1）热处理车间 电炉： 111111de pkp0.8600480kw； 11 11 11 p q tg 1 480 (cos0.8)tg =640kvar 通风机： 12 1212de pkp0.86048 kw； 12 12 12 p q tg 1 48 (cos0.7)tg =47.05 kvar 照明： 131313 3 dn pkp1.7320.969.35kw； 13 13 13 p q tg 1 9.3528 (cos0.95)tg =16.43kvar 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 6 1 p 11 p 12 p 13 p 480489.35537.35kw 1 q 11 q 12 q 13 q 64024019.31899.31kvar 2222 111 537.35899.31spq1047.62kva 1 1 1047.62 330.38 e s i u 1591.7a （2）按照以上的计算方法，计算得厂区各车间的计算负荷如下表所示。 厂区各车间的计算负荷表厂区各车间的计算负荷表 序 号 车 间 名 称 (i) 设 备 名 称 (j) pij (kw) kdij cos ij qij (kvar) pi (kw) qi (kvar) si (kva) ii (a) 各 种 电 炉 6000.80.8640 通 风 机 600.80.747.04 1 热 处 理 车 间 照 明 60.90.9516.42 666703.46968.711471.84 电 弧 熔 炉 9000.90.81080 2 铸 工 车 间 通 风 机 800.850.7577.1 9861173.521532.752328.84 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 7 照 明 60.90.9516.42 各 种 焊 接 4000.50.45100.78 通 风 机 250.90.722.05 3 焊 接 车 间 照 明 60.850.9515.51 431138.34452.65687.75 机 床 5000.250.7122.52 通 风 机 300.80.723.52 冲 床 1600.450.896 4 金 工 车 间 照 明 60.90.9516.42 696258.46742.441128.05 电 镀 炉 800.80.7572.56 吊 车 900.60.752.93 水 泵 200.60.711.76 5 电 镀 车 间 通 风 300.80.7527.21 228186.36294.47447.41 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 8 机 照 明 80.90.9521.9 电 热 柜 8000.80.951947.15 吊 车 700.60.741.16 风 机 1200.80.794.09 6 喷 漆 车 间 照 明 80.90.9521.9 9982104.32328.963538.59 吊 车 9600.70.7658.69 风 机 300.90.726.467 总 装 车 间照 明 60.90.9516.42 996701.571218.281851.03 轧 床 1750.50.6778.97 机 床 2000.30.7568.03 通 风 机 600.80.747.04 8 锻 轧 车 间 照 明 60.90.9516.42 441210.46488.64742.43 9 机 修 机 床 1200.250.729.4211104.62235.51357.83 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 9 吊 车 400.60.723.52 通 风 机 450.80.735.28 车 间 照 明 60.90.9516.42 吊 车 300.50.714.7 通 风 机 150.80.711.7610 仓 库 照 明 40.90.9510.95 4937.4161.6493.65 空 调 3000.50.8200 热 水 器 700.70.8579.0611 办 公 楼 照 明 100.90.9527.38 380306.44488.16741.7 空 调 3000.50.8200 热 水 器 1500.70.85169.4212 生 活 区 照 明 500.90.95136.9 500506.32711.581081.16 13 配空 400.50.826.665649.5574.77113.6 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 10 调 热 水 器 130.70.8514.68 电 房 照 明 30.90.958.21 总计 66386480.819277.0614095.44 2.22.2 无功功率补偿计算无功功率补偿计算 我们知道，功率因数cos值的大小反映了用电设备在消耗了一定数量有功功率 的同时向供电系统取用无功功率的多少，功率因数高（如9 . 0cos） ，则取用的无功 功率少，功率因数低（如)5 . 0cos，则取用的无功功率大。 功率因数过低对供电系统是很不利的，它使供电设备（如变压器、输电线路等） 电能损耗增加，供电电网的电压损失加大，同时也降低了供电设备的供电能力。因此 提高功率因数对节约电能，提高经济效益具有重要的意义。 1、变压器低压侧的视在计算负荷 由计算负荷表可知： (2) p 6638kw； (2) q6480.81kvar； (2) s9277.06kva； (2) i14095.44 a 2、低压侧功率因数 6638 cos 9277.06 0.72 3、无功补偿容量 为使高压侧的功率因数0.90，则低压侧补偿后的功率因数应高于 0.90，取： cos0.95 。要使低压侧的功率因数由 0.72 提高到 0.95，则低压侧需装设的并联 电容器容量 c q 为： (2)(tanarccos0.72 tanarccos0.95) c qp=66380.63524216.25kvar 取: c q =4809 个4320 vark ，则补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为： kvarqqq c 81.2160432081.6480 )2( )2( kvaqps84.69802160.86638 222 )2( 2 )2( )2( 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 11 计算电流为：a u s i e 6 . 10606 38 . 0 3 84.6980 3 )2( )2( 4、变压器的功率损耗 有功损耗：kwspt71.10484.6980015. 0015 . 0 )2( 无功损耗：418.85kw84.698006 . 0 06 . 0 )2( sqt 5、变电所高压侧的计算负荷 kwppp t 71.674271.1046638 )2( )1( kvar 2579.66418.852160.81 )2( )1( t qqq kvaqps33.72192579.6671.6742 222 )1( 2 )1( )1( a u s i e 82.416 103 33.7219 3 )1( )1( 补偿后的功率因数为：0.90.93 33.7219 71.6742 cos )1( )1( s p ，满足要求。 6、年耗电量的估算 年有功电能消耗量及年无功电能耗电量可由下式计算得到： 年有功电能消耗量： tpw ap )1(. 年无功电能耗电量： tqw aq )1(. 结合本厂的情况，年负荷利用小时数t为 4800h，取年平均有功负荷系数 0.72 ，年平均无功负荷系数 0.78 。由此可得本厂： 年有功耗电量： hkww ap 6 . 10 3 . 2348006742.7172 . 0 年无功耗电量： hkww aq 6 . 1066 . 9 4800.66579278 . 0 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 12 第第 3 3 章变电所主接线章变电所主接线及变压器的选择及变压器的选择 3.13.1 变电所位置和形式选择变电所位置和形式选择 由于本厂有二级重要负荷，考虑到对供电可靠性的要求，采用两路进线，一路 经 10kv 公共市电架空进线（中间有电缆接入变电所） ，另一路引自邻厂高压联络线。 变电所的形式由用电负荷的状况和周围环境情况确定，根据变电所位置和形式 的选择规定及 gb500531994 的规定，结合本厂的实际情况，这里变电所采用单独 设立方式，其设立位置参见厂区供电线缆规划图 ，内部布置形式参见变电所平 面布置图 。 3.23.2 主接线选择主接线选择 1、方案一 高、低压侧均采用单母线分段。优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以 从不同母线段引出两个回路，用两个电路供电；当一段母线故障时，分段断路器自动 切除故障母线保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电 。缺点：当一段母 线或母线隔离开关检修时该母线各出线须停电；当出线为双回路时，常使架空线路出 现交叉跨越；扩建时需向两个方向均衡扩建。 2、方案二 单母线分段带旁路。优点：具有单母线分段全部优点，在检修断路器时不至中断 对用户供电。缺点：常用于大型电厂和变电中枢，投资高。 3、方案三 高压采用单母线、低压单母线分段。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进行 检修或发生故障时，整个变电所仍需停电。 以上三种方案均能满足主接线要求，采用三方案时虽经济性最佳，但是其可靠性 相比其他两方案差；采用方案二需要的断路器数量多，接线复杂，它们的经济性能较 差；采用方案一既满足负荷供电要求又较经济，故本次设计选用方案一。 根据所选的接线方式，画出主接线图，参见变电所高压电气主接线图 。 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 13 变电所高压电气主接线图变电所高压电气主接线图 kwh kvah a1 #1进线隔离.pt柜 a3 #1进线柜 a5 #1计量柜 a7 #1主变出线 a9 母线联络柜 kwh kvah a2 #2进线隔离.pt柜 a4 #2进线柜 a6 #2计量柜 a8 #2主变出线 a11 母线断路器柜 变电所高压配电主接线图 至至架架空空进进线线至至#1主主变变变变高高 至至邻邻厂厂进进线线至至#2主主变变变变高高 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 14 3.33.3 变电所主变压器台数和容量变电所主变压器台数和容量 1、变压器台数的选择 选择变电所主变压器台数时需遵守下列原则： (1)对接有大量一、二级负荷的变电所，宜采用两台变压器，可保证一台变压器发 生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。 (2)对只有二级负荷的变电所，如果低压侧有与其它变电所相联的联络线作为备用 电源，也可采用一台变压器。 (3)对季节性负荷或昼夜负荷变动较大的变电所，可采用两台变压器，实行经济运 行方式。 (4)对负荷集中而容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可采用两台或两台以上 变压器，以降低单台变压器容量。 (5)除上述情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。 另外在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑未来 5 10 年负荷的增长。 2、变电所主变压器容量选择。每台变压器的容量 n t s 应同时满足以下两个条件： (1)任一台变压器单独运行时，宜满足： 30 (0.6 0.7) n t ss (2)任一台变压器单独运行时，应满足： 30(1 11)n t ss ，即满足全部一、二级负荷需求。 代入数据可得： n t s =（0.60.7）7219.33=（4331.65053.5）kva。 另外，考虑到本厂的气象资料（年平均气温为20 c ） ，所选变压器的实际容量： kvass tntn 460008 . 0 1）（ 实 也满足使用要求，同时又考虑到未来 510 年的负荷 发展，初步取 n t s =5000kva 。考虑到安全性和可靠性的问题，确定变压器为 sc3 系 列箱型干式变压器。型号：sc10-5000/10 ，其主要技术指标如下表所示： 额定电压/kv损耗/kw 变压器型号 额定容 量/ kva 高压低压 联 结 组型 号 空载负载 空载电流 0 i % 短路阻抗 k u % sc10-5000/10100010.50.4dyn112.457.451.36 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 15 备注参考尺寸（mm）：长：1760 宽：1025 高：1655 重量（kg）：3410 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 15 第第 4 4 章章 短路电流的计算短路电流的计算 本厂的供电系统简图如图 1 所示。采用两路电源供线，一路为距本厂 6km 的馈 电变电站经 lgj-185（额定载流 515a416.82 a）架空线（系统按电源计） ，该干线 首段所装高压断路器的断流容量为500mv a；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，如图 1 所示短路点。 g 系统 qf 380v sc10-5000/10 k-1 k-2 dyn11 10kv 邻厂高压联络线 架空线l6km 图 1 计算短路点 下面采用标么制法进行短路电流计算： 1、确定基准值 取100 d smv a， 1 10.5 c ukv， 2 0.4 c ukv 所以：ka kv mva u s i c d d 5 . 5 5 . 103 100 3 1 1 ；ka kv mva u s i c d d 144 4 . 03 100 3 2 2 2、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：2 . 0 500 100 * 1 mva mva s s x s d （2）架空线路的电抗标么值：查手册得 0 0.35/xkm，因此： 2 2 100 * 0.35(/)61.904 (10.5) mv a xkmkm kv （3）电力变压器的电抗标么值：由所选的变压器的技术参数得%6 k u，因此： 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 16 2 . 1 5000100 1006 * 4 * 3 kva mva xx 可绘得短路等效电路图如图 2 所示。 1/0.22/1.904 k-1k-2 3/1.2 4/1.2 图 2 3、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： * (1)12 0.2001.9042.104 k xxx （2）三相短路电流周期分量有效值： (3)1 1 (1) 5.50 2.614 2.104 d k k ika ika x （3）其他三相短路电流： (3)(3)(3) 1 2.614 k iiika (3) 2.552.6146.666 sh ikaka (3) 1.51 2.6143.947 sh ikaka （4）三相短路容量： (3) 1 (1) 100 47.529 2.104 d k k smv a smv a x 4、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：704 . 2 2/2 . 1904 . 1 2 . 0)/( * 4 * 3 * 2 * 1 * )2( xxxxx k （2）三相短路电流周期分量有效值：ka ka x i i k d k 25.53 704 . 2 144 * )2( 2)3( )2( （3）其他三相短路电流：kaiii k 25.53 )3( 2 )3()3( kakaisk98.9725.5384 . 1 )3( ；kakaisk04.5825.5309 . 1 )3( （4）三相短路容量： mva mva x s s k d k 98.36 704 . 2 100 * )2( )3( )2( 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 17 第第5 5章章 变变电电所所一一次次设设备备的的选选择择和和与与校校验验 5.15.1 变电所高压一次设备的选择变电所高压一次设备的选择 根据机械厂所在地区的外界环境，高压侧采用天津市长城电器有限公司生产的 jyn2-10（z）型户内移开式交流金属封闭开关设备。此高压开关柜的型号：jyn2- 10/4ztta（说明：4：一次方案号；z：真空断路器；t：弹簧操动；ta ：干热带） 。 其内部高压一次设备根据本厂需求选取，具体设备见变电所高压电气主接线图 。 初选设备： 高压断路器： zn24-10/1250/20 高压熔断器：rn2-10/0.5 -50 电流互感器：lzzqb6-10-0.5-200/5 电压互感器：jdzj-10 接地开关：jn- 3-10/25 母线型号：tmy-3（504） ；tmy-3（8010）+1（606） 绝缘子型号：za-10y 抗弯强度： al f 3.75kn（户内支柱绝缘子） 从高压配电柜引出的 10kv 三芯电缆采用交联聚乙烯绝缘电力电缆，型号：yjv-3 50，无钢铠护套，缆芯最高工作温度90 c 。 5.25.2 变电所高压一次设备的校验变电所高压一次设备的校验 根据高压一次设备的选择校验项目和条件 ，在据电压、电流、断流能力选择 设备的基础上，对所选的高压侧设备进行必需的动稳定校验和热稳定度校验。 1、设备的动稳定校验 (1)高压电器动稳定度校验 校验条件： (3)(3) maxmax ; shsh iiii 由以上短路电流计算得 (3) sh i= 6.666ka； (3) sh i= 2.614ka。并查找所选设备的数据资 料比较得： 高压断路器 zn24-10/1250/20 max i=50ka6.666ka ，满足条件； 电流互感器 lzzqb6-10-0.5-200/5 max i=79ka6.666ka，满足条件； jn-3-10/25 接地开关 max i=63 ka6.666ka ，满足条件。 (2)绝缘子动稳定度校验 校验条件： (3) alc ff 母线采用平放在绝缘子上的方式，则： 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 18 (3)(3)(3)272 310/ csh l ffin a a （其中a=200mm；l=900mm） ，所以： (3) c f= 272 0.9 3(6.666)10/34.63 0.2 m kan an m 3.75kn满足要求。 (3)母线的动稳定校验 校验条件： alc tmy 母线材料的最大允许应力 al =140mpa。10kv 母线的 短路电流 (3) sh i=3.947ka； (3) sh i=6.666ka 三相短路时所受的最大电动力： (3) c f= 272 0.9 3(6.666)10/34.63 0.2 m kan an m 母线的弯曲力矩： (3) 34.630.9 3.12 1010 flnm mn m 母线的截面系数： 22 63 (0.05 )0.004 1.67 10 66 b hmm wm 母线在三相短路时的计算应力： 63 3.12 1.87 1.67 10 c mn m mpa wm 可得， al =140mpa c =1.87mpa，满足动稳定性要求。 2、高压设备的热稳定性校验 (1)高压电器热稳定性校验 校验条件： 2(3)2 tima i tit 查阅产品资料： 高压断路器： t i=31.5ka,t=4s； 电流互感器： t i=44.5ka ,t=1s；接地开关： t i=25ka,t=4s。取 0.70.10.8 imaopoc ttts， (3) i=2.614ka，将数据代入上式，经计算以上电器均满 足热稳定性要求。 (2)高压母线热稳定性校验 校验条件： a min a= (3)ima t i c 查产品资料，得铜母线的 c=171 2 s a mm ，取 0.75 ima ts。 母线的截面： a=504 2 mm=200 2 mm 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 19 允许的最小截面： 2 min 2 0.75 2.61413.24 171 s akamm s a mm 从而， min aa，该母线满足热稳定性要求 。 (3)高压电缆的热稳定性校验 校验条件： a min a= (3)ima t i c 允许的最小截面： 2 min 2 0.75 2.61413.24 171 s akamm s a mm 所选电缆 yjv-350 的截面 a=50 2 mm从而， min aa，该电缆满足热稳定性要求 。 3、变电所低压一次设备的选择 低压侧采用的也是天津长城电器有限公司生产的 ggd2 型低压开关柜，所选择的 主要低压一次设备参见附图四变电所低压电气主接线图 。部分初选设备： 低压断路器：na1 型智能万能断路器、tms30 型塑壳无飞弧智能断路器 低压熔断器：nt 系列 电压互感器：jdz1 系列 电流互感器：lmzj1 、lmz1 系列 母线型号： tmy-3（8010）+1（606） 绝缘子型号：za-6y 抗弯强度： al f 3.75kn（户内支柱绝缘子） 另外，无功补偿柜选用 2 个 gcj1-01 型柜子，采用自动补偿，满足补偿要求。 4、变电所低压一次设备的校验 由于根据低压一次设备的选择校验项目和条件进行的低压一次侧设备选择， 不需再对熔断器、刀开关、断路器进行校验。关于低压电流互感器、电压互感器、电 容器及母线、电缆、绝缘子等校验项目与高压侧相应电器相同，这里仅列出低压母线 的校验：380kv 侧母线上母线动稳定性校验：校验条件： alc tmy 母线材料的最大允许应力 al =140mpa。 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 20 380kv 母线的短路电流kaisk98.97 )3( 、kaisk04.58 )3( ，三相短路时所受的最大电动 力为：nan m m kaf31.7482/10 2 . 0 9 . 0 )98.97(3 272)3( 母线的弯曲力矩：mn mnlf m 41.673 10 9 . 0 3 . 7482 10 )3( 母线的截面系数： 22 53 (0.08 )0.01 1.07 10 66 b hmm wm 母线在三相短路时的计算应力： mpa m mn w m c 94.62 1007 . 1 41.673 35 可得， al =140mpa c =mpa94.62，满足动稳定性要求。 380v 侧母