毕业设计计算说明书.doc

工业阀门厂高压变电所设计目 录一 前言3二 设计任务书 4（一）设计题目4（二）设计要求4（三）设计依据4三 负荷计算 5(一) 工业阀门厂全厂动力及照明用电情况5(二) 负荷计算9四 负荷分区12五 车间变电所无功功率补偿13（一）各车间变电所负荷计算13（二）无功功率补偿计算13六 变电所变压器及接线方案的选择 15（一）车间变电所变压器的选择15（二）10KV母线无功功率补偿 15（三）主变压器的选择16（四）所变压器的选择16（五）变电所主接线方案的绘制16七 短路电流的计算 17(一)主电源供电短路计算 17(二)备用电源供电短路计算 19八 变电所一次设备的选择校验 21（一）主变电所35KV侧一次设备的选择校验 21（二）主变电所10KV侧一次设备的选择校验 21（三）STS2车间变电所380V侧设备的选择校验22（四）高低压母线的选择23九 变电所进出线及与邻近单位联络线的选择 24（一）35kV电压进线和引入电缆的选择 24（二）10kV高压出线的选择 24（三）380V低压出线的选择 25十 确定总变配电所的保护方式及其整定29（一）主变压器的继电保护装置29（二）变电所低压侧的保护装置30十一 主变配电所的整体布置及布局 31十二 变电所的防雷保护与接地装置及照明的设计 32（一）变电所的防雷保护32（二）总变电所公共接地装置的设计32（三）总变电所内照明插座及应急照明设计33十三 设计总结34十四 参考文献35一 前言本次设计是我们面临毕业的一次毕业设计，通过这次对某工业阀门厂高压变电所的设计，我们能够对供配电有一个深入的认识和了解。在设计中，通过不断地查阅资料和同学间的相互讨论，进一步的掌握理论知识，并丰富自己的大脑。同时可以提高自己的动手能力和理论与实践相结合的能力，成为将来工作中不可或缺的资本。本设计为工厂变电所设计，对在工厂变电所设计中的若干问题：负荷计算，无功补偿，变压器的选择，短路电流计算，高低压设备的选择与校验，变压器的继电保护，防雷与接地，照明、插座布置及应急照明，变电所的继电保护几方面的设计进行了阐述。工厂供电工作要很好为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，同时做好节能工作，要从以下基本要求做起：（1）安全 在电能的供应、分配和利用过程中，不应发生人生事故及设备事故。（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和频率等质量的要求。（4）经济 供电系统投资要尽量少，运行费要低，尽可能节约电能和减少有色金属消耗。二 设计任务书（一）设计题目工业阀门厂高压变电所设计。（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形式，确定变电所主变压器的台数、容量和类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，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，最后打印出图。（三）设计依据1.工厂总平面图 如图（工业阀门厂区总平面图）2.工厂负荷情况本厂厂内一级负荷是铸工车间的冲天鼓风炉及事故照明等，其计算负荷为200千瓦，其余均为三级负荷。本厂的负荷统计资料如表1及表2所示。3.供电电源情况 根据与电业部门协商供电知，本厂由距工厂中心为18公里的区域变电所供电，单回路架空线为（LJ 395），电压为35千伏，进线方向于工厂的西北方，进厂后用电缆（YJLV3X70）引至工厂的变配电所；备用电源由西南方向的区域变电所经邻厂以10千伏架空线（3LJ-95）供给，全长为550米，以保证当主电源中断时的供电。区域变电所35千伏母线上短路容量Soc：最大运行方式时为180MVA；最小运行方式时为150 MVA。要求全厂的功率因数不低于0.95。电力系统变电所的继电保护为定时限过电流保护，整定时限为1.4秒。电流整定值为主变额定电流的1.5倍。4. 本厂所在地的气象、土壤等资料最热月份（下午一点）平均温度-22.9OC， 最热月平均最高温度-26.7OC， 最热月地下0.8米处土壤平均温度-21.5OC，极端最高温度35.6 OC，极端最低温度13.2OC，地下水位-1.7米， 海拔高度-75米， 土壤电阻率1x 104欧.厘米， 土壤热阻系数100 OC厘米/瓦，雷暴日数-33.2日 5.电费制度 电度电价为0.55元/KW.H； 每月基本电价为5.8元 / KVA。三 负荷计算(一)工业阀门厂全厂动力及照明用电情况1.根据作业要求计算出工业阀门厂全厂照明用电情况如表1表1序号用 电 单 位名 称单位容瓦/米2厂房面积M2总功率（KW）1第一机械加工车间1272x38+20x12+12x836.92第二机械加工车间1246x3418.83铸工车间1270x3025.24锻工车间1232x15+16x128.15热处理车间826x2456工具车间832x266.77模型车间872x3017.38液压车间1032x268.39修理车间1032x154.810部件装配车间1226x268.111试验室1520x61.812锅炉房816x12+10x6213总装配车间1248x2620x917.114压缩机站718x121.515职工学校（二层）1572x14+16x935.416办公楼（三层）1528x1012.617汽车库930x82.1618仓库742x30+42x3017.619食堂1432x2511.220道路照明0.1215.521氧气乙炔库1112x60.822炉渣堆场0.0514x80.005623服务部1212x81.224易燃品库7.514x80.84表1（续）25木材堆放场7.530x122.726警卫照明0.120.527资料室712x80.828工具库728x142.729水泵站1016x121.930煤堆场0.528x18+28x80.4注：节日彩灯及喷泉照明功率给定为2KW，道路照明为15.5KW，警卫照明为0.5KW，总计18KW。352.已知工业阀门厂全厂动力用电设备容量，如表2所示表2 序号用 电 单 位名 称低 压 动 力 用 电 设 备 容 量 （千瓦）通风机、泵机 床台/容量连续运行工作制台/ 容量连续运机械 台/ 容量断续运行工作制台/ 容量直流电焊机台/ 容量加热器和电阻炉台/ 容量卫生用台/ 容量生产用台/ 容量1.第一机械加工车间8 / 7.235 / 8.758 / 7.518 / 6.752.第二机械加工车间5/7.5554 / 11.08 / 7.553.铸工车间3 / 2 .78 /5.520 / 15.28/ 5.54.锻工车间4/1.758 / 2 .55 / 25.58 / 10.510 / 5.53 / 22.05.热处理车间1 / 28.52/28.58/ 11.02 / 1.753 / 135.66.工具车间1 / 28.518 / 10.53 / 1.757.模型车间2 / 2 .752 / 1.7518 / 10.54/5.58.液压车间2 / 28.510 / 10.53/15.29.修理车间15 / 10.53 / 12.72 / 5.51 / 10.510.部件装配车间18 / 10.52 / 15.22 / 14.6611.试验室3 / 7.51 / 4.71 / 22.0表2 （续）12.锅炉房3 / 47 .813.总装配车间6 / 45.05 / 28.510 / 7.53 / 7. 514.压缩机站4 / 22.815.水泵站1 / 45.52 / 45.5（二）负荷计算 1.各设备需要系数如表3所示表3设备名称需要系数K通风机、泵卫生用0.70.80.75生产用0.850.80.75机 床0.350.651.17连续运行工作制0.80.80.75连续运机械0.80.80.75断续运行工作制0.80.950.33直流电焊机0.350.61.33加热器和电阻炉0.80.950.33注：断续工作制中负荷持续率=25。（1）基本公式：无功计算负荷为 ：=，视在计算负荷为： ,计算电流为：，为用电设备组的额定电压。（2）设备容量的计算公式： 对一般连续工作制和短时工作制的用电设备组，设备容量是所有设备的铭牌额定容量之和； 断续运行工作制的用电设备组，如果是电焊机组则，如果是吊车电动机组则。（3）多组用电设备计算负荷的确定：对车间干线，取，。对低压母线分两种情况，由用电设备组计算负荷直接相加来计算时，取，；由车间干线计算负荷直接相加来计算时，取，。其中第一、第二机械加工车间局部照明有用功率取动力的10，由于照明功率很小，故需要系数均取1，此处取，。，如果车间只有照明，则。所以负荷计算如表4所示：表4序号名称类别总功率（KW）1第一机械加工车间动力227.5203.5照明36.9+22.80合计287.2203.53525352第二机械加工车间动力259.5288.4照明18.8+260合计304.3288.4419.36373铸工车间动力273.5209.5照明25.20合计298.7209.5365554.34锻工车间动力194.2154.1照明8.10合计202.3154.1254.3386.45热处理车间动力238.3136.3照明50合计243.3136.32794246工具车间动力85.194照明6.70合计9294131.62007模型车间动力73.681.1照明17.30合计9181.1122185.28液压车间动力110102照明8.30合计118.3102156.2237.39修理车间动力82.786.7照明4.80合计87.586.7123.2187.210部件装配车间动力9298.2照明8.10合计100.194.53137.7209.2表4（续）11试验室动力25.617.4照明27.60合计35.317.432.549.312锅炉房动力10075照明20合计10275126.6192.413总装配车间动力314.1265.1照明200合计334.1265.1426.564814压缩机站动力7355照明1.50合计10275126.6192.415职工学校（二层）照明35.4035.416116办公楼（三层）照明12.6012.657.317汽车库照明2.1602.169.818仓库照明17.6017.68019食堂照明11.2011.25120道路照明照明15.5015.570.521氧气乙炔库照明0.800.83.622炉渣堆场照明0.005600.00560.02523服务部照明1.201.25.524易燃品库照明0.8400.843.825木材堆放场照明2.702.712.326警卫照明照明0.500.52.327资料室照明0.800.83.628工具库照明2.702.712.329水泵站动力98.377.8照明1.90合计100.277.8126.919330煤堆场照明0.400.41.8 四 负荷分区根据表4及工厂平面图知整个工厂左右长度跨度较大，故可分为左右两个大的区域，可设2个车间变电所。其中各车变与其负荷的关系如下所述：第一组1、3、7、13、15、16、17、18、19、23、25号设车间变电所STS1,第二组2、4、5、6、8、9、10、11、12、14、21、22、24、27、28、29、30号设车间变电所STS2。考虑到节日彩灯及喷泉所需电力，以及道路照明，每车间变电室增加10KW的负荷。具体布置参见01厂区总平面图。五 车间变电所无功功率补偿（一）各车间变电所负荷计算由（一3）所述知可选，。，其中，。所以可得表5：表5车间变电所STS1动力车间960.45736.41285.21952.70.82照明车间82.9其他10总计1053.3STS2动力车间1412.91165.21843.42800.90.775照明车间5.55其他10总计1428.5（二）无功功率补偿计算要求全厂的功率因数不低于0.95，而由表5知380V侧的STS1、STS2两个车变功率因数均不能满足要求，所以需要进行无功补偿。取380V侧功率因数为0.96，计算各个车变380V侧所需无功功率补偿容量：，其中是各车间功率因数对应的正切值，是功率因数为0.96对应的正切值为0.292。并按要求进行无功功率补偿装置的选择，均选PGJ1型低压自动补偿屏*,，若采用方案1（主屏）一台与方案3（辅屏）若干台，各有6条支路，采用6步控制，方案2（主屏）一台与方案4（辅屏）若干台，各有8条支路，采用8步控制，每步投入。而采用于是选择合适的，。根据计算结果得表6：表6车间变电所STS10.699428.74501053.31091.61658.5STS20.816748.58001428.51474.42240其中STS1车变采用方案1（主屏）1台，方案3（辅屏）4台相结合，采用BKMJ0.4-15-3电容器，六路控制，每屏90 Kvar，总容量为90Kvar*5=450Kvar，STS2车变采用方案2（主屏）1台，方案4（辅屏）3台相结合，采用BKMJ0.4-25-3电容器。八路控制，每屏200Kvar,总容量为200Kvar*4=800Kvar。 六 变电所变压器及接线方案的选择（一）车间变电所变压器的选择 车间变电所STS1变压器选择 由于负载一级负荷是铸工车间的冲天鼓风炉及事故照明等，其计算负荷为200千瓦，所以应设置两台变压器，每台变压器容量，且每台变压器容量应不小于一级负荷计算负荷。一级负荷，所以，因此，所以，选，采用S9型，并且大于250KVA，故满足要求,即选择两台800KVA的S9型变压器。车间变电所STS1变压器选择 为保证车间的正常运行，设置两台变压器，每台变压器的容量为，故可选，同样是S9型的变压器。变压器连接组别均采用Yyn0。（二）10KV母线无功功率补偿对于主变电所变压器而言，其负载为两个车变的变压器及下一级母线容量，于是取，。变压器损耗关系为有功功率损耗：，无功功率损耗：。其计算数据如表7表7车变及变压器STS11053.332.75286.4131STS21428.544.2365.2177总变电室10KV母线上计算负荷为：，其中此处是经过补偿后所得，即：。于是得，。所以，对应正切值，而取10KV侧功率因数为0.96，对应正切值为。因此。并按要求进行无功功率补偿装置的选择，型高压并联无功补偿及滤波装置。并联电容器为BWF10.5-25-1型，故每个电容电抗柜各有共125Kvar，由三台电容电抗柜和一台装置柜组成。于是可得，。（三）主变压器的选择 由于，所以。所以可选，为S9系列变压器。无功补偿后总变电所计算负荷如表8表8项目计算负荷10kV侧补偿前负荷0.9342430.8930.72602.9150.310kV侧无功补偿容量37510kV侧补偿后负荷2430.8555.72493.5144主变压器功率损耗35kV侧负荷总计0.962468.2705.4256742满足题目功率因数的要求。（四）所变压器的选择主变电室的照明、插座等电力来源是在10kV配电室出一路线进入控制室接10/0.4kV的变压器，再接交流屏向外供电。可选的S9系列油浸式变压器。（五）变电所主接线方案的绘制采用装置式电路绘制方式绘制 根据前面所述选择地电气柜，及校验所选出的开关型号，最后绘出一次系统图，详见02一次系统图 。七 短路电流的计算由于车间变电所STS1的两台变压器均为800KVA，STS2的两台变压器室1250KVA,可选最大的一组1250KVA的变压器支路进行短路计算，计算出的短路计算结果并选择合理的开关，在其他车间变电所选择相同的开关便可满足要求，于是只需要计算车间变电所STS2一路即可。（一）主电源供电短路计算当由距工厂中心为18公里的区域变电所供电时，其相应的短路计算如下：1.绘制计算电路 已知区域变电所35千伏母线上短路容量：最大运行方式时为180MVA，最小运行时为150MVA，进行短路计算，取为180MVA。如下图所示。2.确定短路计算基准值设，即，则 ，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 查阅相关资料得LJ-3X95的，而线路长18km，故（3） 35kV电力变压器 查阅相关资料得，故，（4）10kV电力变压器 查阅相关资料的，故。因此绘出短路计算等效电路如下图所示。4.计算K-1点（37KV侧）的短路电路总阻抗及三相短路电流和短路容量(1)总阻抗标幺值 (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.计算K-2点（10.5KV侧）的短路电路总阻抗及三相短路电流和短路容量(1)总阻抗标幺值 (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 6.计算K-3点（0.4KV侧）的短路电路总阻抗及三相短路电流和短路容量(1）总阻抗标幺值 (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 (二)备用电源供电短路计算当主电源发生故障，改用备用电源供电时，由距工厂中心为550米的架空线路供电时，其相应的短路计算如下：1.绘制计算电路 已知区域变电所35千伏母线上短路容量：最大运行方式时为180MVA，最小运行时为150MVA，进行短路计算，取为180MVA。如下图所示。2.确定短路计算基准值设，即，则，3.计算短路电路中各元件的电抗标幺值（1）架空线路 查阅相关资料得LJ-3X95的，而线路长0.55km，故（2）10kV电力变压器 查阅相关资料的，故因此绘出短路计算等效电路如下图所示。4.计算K-4点（10KV侧）的短路电路总阻抗及三相短路电流和短路容量（1）总阻抗标幺值 （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.计算K-5点（0.4KV侧）的短路电路总阻抗及三相短路电流和短路容量（1）总阻抗标幺值 （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 八 变电所一次设备的选择校验（一）主变电所35KV侧一次设备的选择校验应采用YJN1-35型间隔移开户内交流封闭式高压开关柜，所以只需校验断路器即可。 根据我国生产的高压户内少油断路器形式，初步选用型断路器。继电保护为定时限过电流保护，整定时限为1.4s,如表9所示。表9 35KV侧高压断路器的选择校验表序号装设地点电气条件型断路器项目数据项目数据结论135KV35KV合格242A1250A合格31.43KA20KA合格43.65kA50kA合格5合格（二）主变电所10KV侧一次设备的选择校验应采用YJN2-10型间隔移开户内交流金属封闭式高压开关柜，所以只需校验断路器即可。 根据我国生产的高压户内少油断路器形式，初步选用型断路器。继电保护为定时限过电流保护，整定时限为1.4s,如表10、表11所示表10 主电源10KV侧高压断路器的选择校验表序号装设地点电气条件型断路器项目数据项目数据结论110kV10kV合格2144A1000A合格31.49kA31.5kA合格43.8kA80kA合格5合格表11 备用电源10KV侧高压断路器的选择校验表序号装设地点电气条件型断路器项目数据项目数据结论110kV10kV合格2144A1000A合格327.5kA31.5kA合格470.13kA80kA合格5合格（三）STS2车间变电所380V侧设备的选择校验应采用PGL2型低压开关柜开关柜，所以须校验低压断路器和隔离开关。根据我国生产的高压户内少油断路器形式，初步选用型低压断路器和。如表12、表13所示。表12 以主电源为依据计算STS2车间变电所380V侧低压断路器及刀开关的选择校验表序号装设地点电气条件项目型断路器刀开关结论项目数据数据数据1380V380V380V合格2637A1500A1500A合格35.49kA40kA合格表13 以备用电源为依据计算STS2车间变电所380V侧低压断路器及刀开关的选择校验表序号装设地点电气条件项目型断路器刀开关结论项目数据数据数据1380V380V380V合格2637A1500A1500A合格综合以上结果可以总结出，35KV侧高压断路器可选型断路器，有STS2车间变电所计算结果可比较出总变电所及各车间变电所10kV侧高压断路器可选型断路器，各车间变电所0.38kV侧低压断路器可选型低压断路器，出线柜及各车间内部选用型低压塑料外壳式断路器。低压刀开关选择型。（四）高低压母线的选择 1.已知高压配电所及35kV或以上的变电所，选择母线时，应根据发热条件进行选择，并校验其短路稳定度。此处母线可选择LMY母线，已知此母线的短路保护动作时间为0.6s，当地最热月平均最高气温为，因在室内安装，因此环境温度应为。所以母线选LMY-3（40x4）,允许载流量480A，远远大于实际电流。故满足要求。2.10kV母线选择 由上可知10kV母线选LMY-3（40x4）。3.380V母线选择 由上可知车间变电所STS1的380V侧选单排母线LMY-3（100x8）+60x6；车间STS2的380V选双排母线LMY-3（100x10）+80x8。 九 变电所进出线及与邻近单位联络线的选择（一）35kV电压进线和引入电缆的选择1.35kV高压进出线的选择校验 采用（YJLV-3x70）的电缆引至工厂的变配电所。查阅相关资料得最小允许截面为，故满足机械强度。2由35kV高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验 采用VV22-35000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。(1)按发热条件选择 由及土壤温度，查找资料，可初选电缆芯截面积。(2)检验短路热稳定 计算满足短路热稳定的最小截面。（二）10kV高压出线的选择1.馈电给STS1车间变电所的10kV线路，采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。（1）按发热条件选择 相关数据如表14表14项目计算负荷380V侧补偿后负荷0.961053.3286.41091.61658.5主变压器功率损耗10kV侧负荷总计0.931086.14171163.567.7于是可选的交联电缆其，满足发热条件。（2）校验短路热稳定性 计算满足短路热稳定的最小截面，其中C值查资料得77，是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。因此YJL22-10000-3x35电缆满足短路热稳定条件。2.馈电给STS2车间变电所的10kV线路，采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。（1）按发热条件选择 相关数据如表15表15项目计算负荷380V侧补偿后负荷0.961428.5365.214142240主变压器功率损耗10kV侧负荷总计0.931472.7542156990于是可选的交联电缆其，满足发热条件。（2）校验短路热稳定性 计算满足短路热稳定的最小截面，由(式-1)知，因此YJL22-10000-3x35电缆满足短路热稳定条件。（三）380V低压出线的选择1.第一组车间变电所STS1出线情况 （1）从车间变电所STS1馈电给3号铸工车间的线路 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 由于及地下0.8m土壤温度为，经过查阅资料知可选三根的VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆，满足发热条件。2）校验电压损耗 由于车变STS1到3号铸工车间的距离很短，故不需要进行电压损耗校验，下同。3）短路热稳定度校验 ，由于是三根电缆线并联，故满足要求。于是可选择即的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中心线芯按不小于相线芯的一半选择，下同。（2）从车间变电所STS1馈电给7号模型车间的线路 采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。1）根据发热条件选择 一根的VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆，满足条件，即选择的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆。2）校验电压损耗 估计长度为40m,经查资料得，又因为总负荷，所以，满足电压损耗的要求。3）短路热稳定度校验 ，于是需选三根的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆。（3）从车间变电所STS1馈电给1号第一机械加工车间的线路 采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（4）从车间变电所STS1馈电给13号总装配车间的线路 采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。计算方法同上，于是需选三根的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆。（5）从车间变电所STS1馈电给25号木材堆放场的线路 采用BLV-1000型铝芯聚氯乙烯绝缘导线穿硬塑料管埋地敷设。1）按发热条件选择 由17、19、23、25号总负载电流，可选相线截面为，规定N线截面也选为，即选用塑料导线2根穿内径为的硬塑料管埋地敷设。2）机械强度校验 查资料知，最小允许面积为，因此选的导线满足机械强度。3）电压损耗校验 查资料可知计算系数，长度约为100m,因此，满足条件。（6）由25号木材堆放场敷设到17、19、23号的线路均选择塑料导线2根穿内径为硬塑料管埋地敷设，足够满足发热条件和机械强度。同理符合电压损耗条件。（7）从车间变电所STS1馈电给15号职工学校的线路 采用塑料导线2根穿内径为硬塑料管埋地敷设，足够满足发热条件和机械强度。同理符合电压损耗条件。（8）从15号职工学校敷设到16号办公楼的线路 采用塑料导线2根穿内径为硬塑料管埋地敷设，足够满足发热条件和机械强度。同理符合电压损耗条件。（9）从15号职工学校敷设到18号仓库的线路 采用塑料导线2根穿内径为硬塑料管埋地敷设，足够满足发热条件和机械强度。同理符合电压损耗条件。2.第二组车间变电所STS2出线情况（1）从车间变电所STS2馈电给2号第二机械加工车间的线路 采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。计算方法同上，于是需选三根的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆。（2）从车间变电所STS2馈电给4号锻工车间的线路 采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。计算方法同上，于是需选三根的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆。（3）从车间变电所STS2馈电给5号热处理车间的线路 采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。计算方法同上，于是需选三根的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆。（4）从车间变电所STS2馈电给6号工具车间的线路 采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。计算方法同上，于是需选三根的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆。（5）从车间变电所STS2馈电给8号液压车间的线路 采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。计算方法同上，于是需选三根的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆。（6）从车间变电所STS2馈电给9号修理车间的线路 采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。计算方法同上，于是需选三根的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆。（7）从车间变电所STS2馈电给10号部件装配车间的线路 采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。计算方法同上，于是需选三根的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆。（8）从车间变电所STS3馈电给11号实验室的线路 采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。计算方法同上，于是需选三根的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆。（9）从车间变电所STS2馈电到12号锅炉房的线路 采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。计算方法同上，于是需选三根的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆。（10）从车间变电所STS2馈电给14号压缩机站的线路 采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。计算方法同上，于是需选三根的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆。（11）从车间变电所STS2馈电给29号水泵站的线路 采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。计算方法同上，于是需选三根的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆。（12）从车间变电所STS2馈电给27号资料室的线路 采用BLV-1000型铝芯聚氯乙烯绝缘导线穿硬塑料管埋地敷设。方法同上，于是可选，选择塑料导线2根穿内径为硬塑料管埋地敷设。足够满足发热条件和机械强度。同理符合电压损耗条件。（13）从27号资料室敷设到24号易燃品库的线路 采用塑料导线2根穿内径为硬塑料管埋地敷设，足够满足发热条件和机械强度。同理符合电压损耗条件。（14）从车间变电所STS2敷设到30号煤堆场的线路 采用塑料导线2根穿内径为硬塑料管埋地敷设，足够满足发热条件和机械强度。同理符合电压损耗条件。（15）从30号煤堆场敷设到21号氧气乙炔库的线路 采用塑料导线2根穿内径为硬塑料管埋地敷设，足够满足发热条件和机械强度。同理符合电压损耗条件。（16）从30号煤堆场敷设到22号炉渣堆场的线路 采用塑料导线2根穿内径为硬塑料管埋地敷设，足够满足发热条件和机械强度。同理符合电压损耗条件。（17）从30号煤堆场敷设到28号工具库的线路 采用塑料导线2根穿内径为硬塑料管埋地敷设，足够满足发热条件和机械强度。同理符合电压损耗条件。另外注意的是，所有线路穿过道路干道时，应采取穿钢管敷设。十 确定总变配电所的保护方式及其整定（一）主变压器的继电保护装置1.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，瞬间动作于信号；当因严重故障产生大量瓦斯时，则动作于跳闸。2.装设定时限过电流保护 采用GL15型感应式过电流继电器，两相两继电器式接线，去分流跳闸的操作方式。因题目要求电力系统变电所的继电保护为定时限过电流保护，整定时限为1.4s。电流整定值为主变额定电流的1.5倍。（1）过电流保护动作电流的整定 过流保护动作电流的整定计算公式为，式中： 变压器的最大负荷电流，可取为，为变压器的额定一次电流；可靠系数，对定时限取1.2，对反时限取1.3；接线系数，对相电流接线取1，对相电流差接线取；继电器返回系数，一般取0.8；电流互感器的电流比。必须注意：对GL型继电器，应整定为整数，且在10A以内。应题目要求，因此，因此动电流为，故过电流保护动作电流整定为5A。（2）过电流保护动作时间的整定 应题目要求整定为1.4s。（3）过电流保护灵敏系数的检验 过电路保护灵敏系数的检验公式为：， 式中在电力系统最小运行方式下，低压母线两相短路电流折算到变压器高压侧的值；继电保护动作电流这算到一次侧即变压器高压侧的值。如果过电流保护是作为后备保护，则其灵敏系数即可。根据短路计算可计算出电力系统最小运行方式下所以 ，。上式中，因此其保护灵敏系数为，满足规定的灵敏系数为1.5的要求。3.装设电流速断保护 利用GL15型继电器的电流速断装置来实现。（1）速断电流的整定 电流速断保护动作电流的整定计算公式为：，式中变压器低压母线三相短路电流周期分量有效值；可靠系数，对DL继电器取1.21.3，对GL继电器取1.41.5；接线系数，接线系数，对相电流接线取1，对相电流差接线取；电流互感器电流比；变压器的电压比。对GL型继电器，速断电流整定要用其对动作电流的倍数即速断电流倍数来表示，。因此，因此速断电流为，因此速断电流倍数整定为。（2）电流速断保护灵敏系数的检验 已知电流速断保护灵敏系数的检验公式为 式中 在电力系统最小运行方式下，变压器高压侧的两相短路电流；速断电流折算到一次侧即变压器高压侧的值。如果有困难时，可。已知电力系统最小运行方式下所以，。于是上式中，因此其保护灵敏系数为。按GB500621992规定，电流保护（含电流速断保护）的最小灵敏系数为1.5，因此这里装设的电流速断保护装置满足要求。但按JBJ61996和JGJ/T161992的规定，电流保护的最小灵敏系数为2，则这里的电流速断保护灵敏系数偏低一些。（二）变电所低压侧的保护装置因主变电所低压侧仍为10kV，故总开关可采用型高压断路器。十一 主变配电所的整体布置及布局根据规范规定，我在主变电所里选择35kV的开关柜选择了型间隔移开户内交流封闭式高压开关柜，其外形尺寸为（宽x深x高）。10kV的开关柜选择了型间隔移开式户内交流金属封闭高压开关柜其外形尺寸为。而在补偿时选择了的补偿柜，其外形尺寸为。根据规范要求，得到最后的方案，布局如图纸03总变电所设备安装尺寸图 。在建筑时应注意的是油浸式电力变压器室的耐火等级应为一级，35kV的和10kV的高压配电室建筑的耐火等级不应低于二级，高压电容补偿室的耐火等级不应低于一级，所以在建筑的时候要选择合适的防火材料和建筑材料，剩下其他的墙体建筑则可以选择一般的建筑材料即可。其中控制室里应具有的设备包括交流屏，逆变屏，直流屏以及一台控制屏。正常工作时，由交流屏向照明，插座供电，当发生停电后，直流屏首先向应急照明供电，其次经过逆变屏到交流屏，再有交流屏向插座等供电，保证在停电情况下实现电气设备的检修。十二 变电所的防雷保护与接地装置及照明的设计（一）变电所的防雷保护因为年预计雷击次数公式，式中，为年平均雷暴日数，由题目知雷暴日数为33.2日，为与建筑物截收雷击次数相同的等效面积，故为校正系数，在一般情况下取1，在下列情况下取相应数值：位于旷野孤立的建筑物取2，金属屋面的砖木结构建筑物取1.7，位于河边、湖边、山坡下或山地中土壤电阻率较小处、地下水露头处、土山顶部、山谷风口等处的建筑物以及特别潮湿的建筑物取1.5，因此在本设计中取1。于是可得，即此处的年预计雷击次数为0.002次/a。属于第三类防雷建筑物。1.直击雷保护 在变电所屋顶装设避雷带,由于总变电所属于第二类防雷建筑物，所以避雷网格尺寸应为或，避雷网采用的镀锌圆钢，支持卡间距为1m，