某冷镦车间低压配电系统及车间变电所设计毕业设计

1、毕 业 论 文（设 计）中文题目：中文题目：某冷镦车间低压配电系统及车间变电所设计某冷镦车间低压配电系统及车间变电所设计 英文题目：英文题目：a cold heading plant low voltage distribution systems and workshop substation design 姓姓 名名 学学 号号 专业班级专业班级 指导教师指导教师 提交日期提交日期 教务处制惠州学院huizhou universityi摘摘要要本文根据安全、可靠、经济、实用的设计原则，对某冷镦车间低压配电系统及车间变电所进行了设计。在对任务书的设计要求分析后，论文由以下几部分组成：电路的负

2、荷计算和无功功率的补偿；变电所位置和型式的选择；变电所主变压器的选择，主接线方案的设计与短路电流计算；变电所一次设备与进出线的选择、校验；变电所二次回路的选择及继电保护的整定；防雷保护和接地装置设计；主接线图等。基于厂区车间布局，在合理的经济预算下，提高供电系统的功率因素，减少电能损失，减低成本，使其发挥更多的经济效益是本设计的目的。关键词关键词 负荷计算 短路电流 继电保护 防雷设置 目目 录录第一章第一章 概概述述.11.1 前言.1ii1.2 设计任务.1第二章第二章 负荷计算和无功功率补偿负荷计算和无功功率补偿.52.1 车间的负荷计算.52.2 无功功率补偿.7第三章第三章 变电所位

3、置和型式的选择变电所位置和型式的选择.93.1 变电所的位置选择原则.93.2 车间变电所型式的选择.9第四章第四章 变电所主变压器及主接线方案的选择变电所主变压器及主接线方案的选择.114.1 总降压变电所主变压器台数、容量和型式的确定.114.2 变电所主接线方案的设计.12第五章第五章 短路电流的计算短路电流的计算.155.1 短路计算.155.2 三相短路时的短路电流和容量的计算.16第六章第六章 变电所一次设备的选择校验变电所一次设备的选择校验.186.1 10kv 侧一次设备的选择.186.2 一次设备的校验.18第七章第七章 变电所进出线的选择与校验变电所进出线的选择与校验.21

4、7.1 高低压进出线.217.2 变配电所进出线方式的选择.217.3 变配电所进出线导线和电缆型式的选择.21第八章第八章 变电所二次回路方案的选择和继电保护的整定变电所二次回路方案的选择和继电保护的整定.268.1 变电所二次回路方案的选择.268.2 继电保护.28第九章第九章 变电所的防雷保护与接地装置的设计变电所的防雷保护与接地装置的设计.339.1 防雷保护.339.2 接地装置.33总总 结结.35致致 谢谢.36参考文献参考文献.37英文摘要英文摘要.38附附 录录.39附录一：外文资料翻译.39附录二： 车间平面布置图.46附录三：电气主接线图.471第一章第一章 概述概述1

5、.11.1 前言前言电能是现代工业生产的主要能源和动力。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。电能的输送与分配既简单、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。但随着工业化过程的加快，对电能的需求量也急剧增加，合理、正确地利用电能是能源工作的重中之重，而设计出符合要求的变电所是实现这一目标的前提。本设计根据工厂供电设计的如下原则设计：（1）工厂供电设计必须遵守国家的有关法令、标准和设计规范，执行国家的有关方针政策，包括节约能源、节约有色金属和保护环境等技术经济政策。（2）工厂供电设计应做到

6、保障人身和设备安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理，设计中应采用符合国家标准的效率高、能耗低、性能先进及与用户投资能力相适应的经济合理的电气产品。（3）工厂供电设计必须从全局出发，统筹兼顾，按照符合性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。（4）工厂供电设计应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设和远期发展的关系，做到远、近结合，以近期为主，适当考虑扩建可能性。本文分为九章。首先概要地介绍本设计的主要内容，接着系统地讲述冷镦车间的电力负荷计算和无功功率补偿，变电所位置和形式的选择，变电所主变压器台数、容量与类型的选择，变电所主接线方案的设计，短路电流的计算，

7、变电所一次设备的选择校验，变电所进出线的选择与校验，变电所二次回路方案的选择和继电保护的整定，变电所的防雷保护与接地装置的设计。1.21.2 设计任务设计任务作为设计依据的原始资料有：1.车间平面布置图（见附录二）2.车间生产任务及产品规格2本车间主要承担我国机械和电器制造工业的标准螺钉配件生产。标准螺钉元件规格范围为 m3m18。3.车间设备明细表 设备代号设备名称型号台数单台容量kw总容量 kw设备代号设备名称型号台数单台容量kw总容量kw1冷镦机 z47-12163149626铣口机（自制）1772冷镦机 gb-31555527铣口机（自制）15.55.53冷镦机 a1641282828

8、车床 c3361334冷镦机 a1241282829车床 1336m14.54.55冷镦机 a1232204030台钻70.64.26冷镦机 a1631202031清洗机（自制）410407冷镦机 a1691101032包装机（自制）34.513.58冷镦机 z47-671510533涂油槽（自制）1-9冷镦机 82ba1111134车床 c620-117710冷镦机 a12124.79.435车床 c620-1m17711冷镦机 a12023636车床 c62017712切边机 a2332204037车床 c618k17713切边机 a2321141438铣床 x62w17.57.514压力

9、机 60t1101039平面磨床 m723017.627.6215压力机 40t17740牛头刨床13316切边机 a231472841立钻11.51.517切边机 a23014.54.542砂轮机60.63.618切边机（自制）13343钳工台4-19搓丝机 gwb162102044划线台1-20搓丝机1141445桥式吊车 5t218.737.421搓丝机 a25317746梁式吊车18.28.222搓丝机 a253472847电葫芦 1.5t12.82.823双搓机1111148电葫芦 1.5t11.11.124搓丝机 gwb6525.51149叉车 0.5t2-25搓丝机 z25-41

10、3350叉车 0.5t1-合计4.车间变电所的供电范围（1）本车间变电所设在冷镦车间东北角，除为冷镦车间供电外，尚须为工具、机修车间供电。（2）工具车间要求车间变电所低压侧提供四路电源。（3）机修车间要求车间变电所低压侧提供一路电源。（4）工具、机修车间负荷计算表，如表 1-1 所示。3 表 1-1 工具、机修车间负荷计算表计算负荷序号车间名称供电回路代号设备容量kw(kw)30p(kvar30q)(kva)30s(a)30ino.1 供电回路4714.116.5no.2 供电回路5616.819.7no.3 供电回路4212.614.71工具车间no.4 供电回路3510.512.3小计18

11、05463.22机修车间no.5 供电回路15037.543.95.车间负荷性质 车间为三班工作制，年最大有功负荷利用小时数为 4500h，属于三级负荷。6.供电电源条件（1）车间变电所从本厂 35/10kv 总降压变电所用架空线路引进 10kv 电源，如图所示，电缆线路长 200m。 图 1-1 引入车间变电所的线路(2)工厂总降压变电所 10kv 母线上的短路容量 300mva 计。(3)工厂总降压变电所 10kv 配电出线定时限过电流保护的整定时间 stop5 . 1mvas300)3(k1.5smmlk08.020010/0.4kv4(4)要求车间变电所最大负荷时功率因素不得低于 0.

12、9。(5)要求在车间变电所 10kv 侧进行电能计量。7.车间自然条件（1）气象条件 气象条件包括： 车间内最热月的平均温度为 30； 地中最热月的平均温度为 25； 土壤冻结深度为 1.10m; 车间环境，属正常干燥环境。（2）地质水文资料 车间原址为耕地，地势平坦。地层以砂粘土为主，地下水位为 2.85.3m。5第二章第二章 负荷计算和无功功率补偿负荷计算和无功功率补偿2.12.1 车间的负荷计算车间的负荷计算1.车间设备组 1 负荷计算见表 2-1：表 2-1 冷镦车间设备组 1 的负荷计算表计算负荷设备代号设备名称型号台数单台容量kw总容量kw需要系数kdcostan/30pkw/kv

13、30qar/30sakv /a30i1冷镦机 z47-1216314960.20.51.7399.21711983022冷镦机 gb-3155550.20.51.73111922333冷镦机 a164128280.20.51.735.69.711.2174冷镦机 a124128280.20.51.735.69.711.2175冷镦机 a123220400.20.51.73813.81624.36冷镦机 a163120200.20.51.7346.9812.27冷镦机 a169110100.20.51.7323.4546.18冷镦机 z47-67151050.20.51.732136.34263

14、.89冷镦机 82ba111110.20.51.732.23.84.46.710冷镦机 a12124.79.40.20.51.731.843.183.685.611冷镦机 a1202360.20.51.731.22.12.43.712切边机 a233220400.20.51.73813.81624.313切边机 a232114140.20.51.732.84.85.68.514压力机 60t110100.20.51.7323.4546.115压力机 40t1770.20.51.731.42.42.84.316切边机 a23147280.20.51.735.69.711.21717切边机 a23

15、014.54.50.20.51.730.91.561.82.7518切边机（自制）1330.20.51.730.61.031.21.819搓丝机 gwb16210200.20.51.7346.9812.220搓丝机114140.20.51.732.84.855.68.5621搓丝机 a2531770.20.51.731.42.42.84.322搓丝机 a25347280.20.51.735.69.711.21723双搓机111110.20.51.732.23.84.46.724搓丝机 gwb6525.5110.20.51.732.23.84.46.725搓丝机 z25-41330.20.51.

16、730.61.031.21.826铣口机（自制）1770.20.51.731.42.42.84.327铣口机（自制）15.55.50.20.51.731.11.92.23.328车床 c3361330.20.51.730.61.031.21.829车床 1336m14.54.50.20.51.730.91.561.82.7530台钻70.64.20.20.51.730.841.451.682.5731清洗机（自410400.20.51.73813.81624.36制）32包装机（自制）34.513.50.20.51.732.74.675.48.2533涂油槽1-34车床 c620-11770.

17、20.51.731.42.42.84.335车床 c620-1m1770.20.51.731.42.42.84.336车床 c6201770.20.51.731.42.42.84.337车床 c618k1770.20.51.731.42.42.84.338铣床 x62w17.57.50.20.51.731.52.634.639平面磨床m723017.627.620.20.51.731.62.73.24.840牛头刨床1330.20.51.730.61.031.21.841立钻11.51.50.20.51.730.30.560.60.942砂轮机60.63.60.20.51.730.721.25

18、1.442.243钳工台4-44划线台1-47电葫芦 1.5t12.82.80.20.51.730.560.971.121.748电葫芦 1.5t11.11.10.20.51.730.220.380.440.6749叉车 0.5t2-50叉车 0.5t1-合计1341.70.20.51.73268464.3536.7815.42.车间设备组 2 负荷计算见表 2-2：表 2-2 冷镦车间设备组 2 的负荷计算表计算负荷设备代号台数单台容量kw总容量kw需要系数kdcostan/30pkw/30qkvar/30sakv /30ia45桥式吊车218.737.40.150.51.735.619.7

19、11.217.146梁式吊车18.28.20.150.51.731.232.12.53.7小计45.60.150.51.736.8411.813.720.83.工具、机修车间负荷计算见表 2-3：表 2-3 工具、机修车间的负荷统计表计算负荷序号车间名称供电回路代号设备容量kw(kw)30p(kvar30q)(kva)30s(a)30ino.1 供电回路4714.116.521.732.9no.2 供电回路5616.819.725.939.4no.3 供电回路4212.614.719.429.51工具车间no.4 供电回路3510.512.316.224.62机修车间no.5 供电回路1503

20、7.543.957.787.7小计33091.5107.1140.9214.1 74.车间设备总负荷统计见表 2-4：表 2-4 冷镦车间总的负荷统计表计算负荷用电单位名称设备容量需要系数costan 30p(kw) 30q(kvar) 30s(kva)(a)30i设备组1341.70.20.51.73268.3464.3536.7815.4设备组45.60.150.51.736.8411.8313.6820.8工具车间1805463.283.2126.4机修车间15037.543.957.787.71717.3366.64583.23691.281050.3总计取=0.90 =0.95pkq

21、k330.0554.0644.8979.72.22.2 无功功率补偿无功功率补偿1.补偿前的变压器低压侧的视在计算负荷为： kvas8 .644)554330(22)1(30因此未进行无功补偿时，主变压器容量应选为了 1000 kva。这时变电所低压侧的功率因数为：0.9904. 03714 .335cos)1(30)1(30sp4.车间变电所负荷计算 见表 2-5：表 2-5 车间变电所负荷计算表计算负荷序 号车间名称需要系数设备容量kw(kw)30p(kvar)30q(kva)30s(a)30i1设备组 10.21341.72268.3464.3175326782设备组 20.1545.6

22、6.8411.8313.720.873工具车间1805463.283.13126.974机修车间15037.543.957.7388.18总计1717.32330554644.8979.7380v 侧补偿前负荷330554644.8979.7380v 侧无功补偿容量417380v 侧补偿后负荷330137357543变压器功率损耗5.421.410kv 侧负荷总计335.4158.437121.49第三章第三章 变电所位置和型式的选择变电所位置和型式的选择3.13.1 变电所的位置选择原则变电所的位置选择原则1.选择工厂变、配电所的所址应根据下列要求并经技术、经济比较后择优确定：接近负荷中心。

23、 进出线方便。 接近电源侧。 设备吊装和运输方便。 不应设在有剧烈振动的或高温的场所。不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所。当无法远离时，不应设在污染源的下风侧。 不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，不宜与上述场所相贴邻。 不应设在有爆炸危险环境的建筑物的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方；当与有爆炸或火灾环境的建筑物毗邻时，应符合现行国家标准 gb 500581992爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的规定。（9）不应设在地势低洼和可能积水的场所。（10）高压配电所应尽量与临近车间变电所或有大量高压用电设备的厂房合建在一起。变电所的位置选择应根据选择原则，经技术、

24、经济比较后确定。根据接近负荷中心，偏向电源侧的选择方法。本车间变电所已给出，位于车间的东北角。3.23.2 车间变电所型式的选择车间变电所型式的选择变配电所有屋内式和屋外式两大型式。屋内式运行维护方便，占地面积少。在选择工厂总变配电型式时，应根据具体地理环境，因地制宜；技术经济合理时，应优选用屋内式。负荷较大的车间，宜设附设式或半露天式变电所。10负荷较大的多跨厂房及高层建筑内，宜设车间内变电所或组合式成套变电站。负荷小而分散的工厂车间及生活区，或需远离有易燃易爆危险环境及有腐蚀性车间时，宜设独立变电所。如果屋外环境正常，亦可设露天变电所，有条件亦可设户外箱式变电站。工厂的生活区，当变压器容量

25、在 315kva 及以下时，宜设杆上式变电台或高台式变电所。由于屋内式优点众多，本设计采用屋内式。11第四章第四章 变电所主变压器变电所主变压器及主接线方案的选择及主接线方案的选择4.14.1 总降压变电所主变压器台数、容量和型式的确定总降压变电所主变压器台数、容量和型式的确定1.主变压器台数的选择主变压器台数应根据负荷特点和经济运行要求进行选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上主变压器：（1）有大量一级或二级负荷。（2）季节性负荷变化较大，适用经济运行方式。（3）集中负荷较大，例如大于 1250kva 时。其他情况宜装设一台主变压器。其容量可根据计算负荷决定。对一、二级负荷较大的车间，

26、采用两回独立进线，设置两台变压器，其容量确定和总降压变电所相同。当负荷分散时，可设置两个各有一台变压器的变电所。车间变电所中，单台变压器容量不宜超过 1000kva。根据本设计属三级负荷，选择一台变压器。2.主变压器容量的选择（1） 装有一台主变压器的变电所主变压器容量应不小于总的计算负.n ts荷，30s即：.30n tss（2） 装有两台主变压器的变电所，每台主变压器容量不应小于总的.n ts计算负荷的 60%70%，即 ，同时每台主变压器容量不.30(0.6 0.7)n tss.n ts应小于全部一、二级负荷的计算之和，即 。.30()n tiiiss 由于只需一台变压器， ，经计算：k

27、vasstn371303.主变压器型式的选择（1）一般正常环境的变电所，可选用油浸式变压器，且应优先选用s9、s11 等系列变压器。12（2）在多尘或有腐朽性气体严重影响变压器安全运行的场所，应选用 s9-m、s11-mr 等系列全密封式变压器。（3）多层或高层建筑内的变电所，宜选用 sc9 等系列环氧树脂浇注式变压器或充气型变压器。6sf（4）多雷地区及土壤电阻率较高的山区，宜选用防雷型变压器。车间原址为耕地，地势平坦。地层以砂粘土为主，地下水位为2.85.3m。可知为一般正常环境的变电所，因此选用 s9 系列的变压器。4.主变压器联结组别的选择（1） 三相负荷基本平衡，其低压中性线电流不超

28、过其低压绕组额定电流的 25%、且供电系统谐波干扰不甚严重时，三相配电变压器的联结组可选用yyn0.（2)当由单相不平衡负荷引起的中性线电流超过变压器低压组额定电流 25%时，或供电系统中存在较大的谐波源、高次谐波电流比较突出时，三相配电变压器的联结组宜选用 dyn11。因此，选用 yyn0 联结组。综上所述，变压器选择 s9400/10（6），变压器参数见表 4-1：表 4-1 变压器参数表额定电压/kv损耗/w额定容量 kva一次二次联结组标号空载负载空载电流阻抗电压价 格/元400100.4yyn080043001.04396604.24.2 变电所主接线方案的设计变电所主接线方案的设计

29、变电所的主结线，应根据变配电所在供电系统中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足安全、可靠、灵活和经济等要求。1.装设一台主变压器 型号采用 s9 型，而容量根据，选=400kva371 kva，即选用.30n tss.n ts一台 s9-400/10 型低损耗配电变压器。如图 4-1 所示。2.装设两台主变压器 型号采用 s9 型，而每台变压器容量按下面公式选择。即13（0.60.7） 371kva=（222.6259.7）kva.n ts=0.n ts30()iiis选两台 s9-315/10 变压器。如图 4-2 所示。按上面两种主变压器的方案可设计两种主结线图:图

30、 4-1 装设一台主变的变电所主接线方案（附高压柜列图）10/4009s14图 4-2 装设一台主变的变电所主接线方案（附高压柜列图）3.两种主结线方案的比较见表 4-2：表 4-2 两种主接线方案的比较比较项目装设一台主变压器的方案装设两台主变压器的方案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，灵活性较好技术指标扩建适应性稍差一些更好一些电力变压器的综合投资额查表得 s9400/10 单价为 3.966 万元，查表得变压器综合投资约为其单价的 2倍，因此其综合投资为万

31、元932. 7966. 32查表得 s315/10 单价为 3.092万元，因此两台综合投资为=12.368 万元，比一台092. 34主变方案多投资 4.436 万高压开关柜的综合比较查表得 gg1a（f）型柜按每台 4 万元计，查表得其综合投资按设备价 1.5 倍计，因此其综合投资约为万元=24 万元45 . 14本方案采用 6 台 gg1a（f）柜，其综合投资约为 61.54=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查表计算，主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为 3.7526 万元主变和高压开关柜的折旧费和维修管理费每年为 5.6805 万元，比

32、1 台主变压器的方案多耗 1.9279万元经济指标交供电部门一次性供电贴费按 900 元/kva 计，贴费为万元=36 万元09. 0400贴费为 23150.09 万元=56.7万元，和一台主变压器相同10/3159s10/3159s15 从上表可以看出，按技术指标，装设两台主变的主结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远优于装设两台主变的方案，因此决定采用装设一台主变的方案。第五章第五章 短路电流的计算短路电流的计算5.15.1 短路计算短路计算1.确定基准值采用标幺制法进行三相短路计算，基准值取:s =100 mva,u=10.5 kv, u=0.4

33、kvdd12d确定基准值电流： kaamvusiddd5 . 55 .103100311 kaamvusiddd3 .1444 . 03100322 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值电力系统的电抗标幺值由表查得, 因此 = =0.3333amvsoc 3001xmvamva300100电缆线路的电抗标幺值有前面可得, 因此 )/(08. 00kmx16 015. 0)k5 .10(1002 . 0)/(08. 0221*2vamvakmkmusxxddl电力变压器的电抗标幺值查表得 , x =x = =12.55% ku3)()(ntdntssakvamv4001001005akvakv4

34、001001010053绘短路等效电路图如图 5-1 所示, 图上标出各元件的序号和电抗标幺值， 并标明短路计算点10.01517.9410.5k1k2短路等效图图 5-1 短路等效图5.25.2 三相短路时的短路电流和容量的计算三相短路时的短路电流和容量的计算对于点：1k1.计算短路回路总阻抗标幺值348. 0015. 0333. 0*2*1*1xxxk2.计算点所在电压级的基准电流1k kausiddd5 . 55 .1031003223.计算短路电流各值1k三相短路电流周期分量有效值：kakaxiikk805.15348. 05 . 511d31）（又 kakiii805.15)3(1)

35、3()3( 高压电路短路冲击电流： kvaiiksh303.40805.1552. 252. 2)3(1)3( 高压电路短路冲击电流有效值：kvaiiksh866.23805.1552. 152. 1)3(1)3( 三相短路容量：5 .123015. 02333. 0117mvaxsskd356.287348. 0100*1)3(k1对于点：2k1.计算短路回路总阻抗标幺值 848.125 .12348. 0*3*1*2xxxkk2.计算点所在电压级的基准电流2k kaid3 .14423.计算短路电流各值2kkakaxiikk231.11848.123 .14422d32）（ kakiii2

36、31.11)3(2)3()3( kvaiiksh665.20231.1184. 184. 1)3(2)3( kvaiiksh242.12231.1109. 109. 1)3(2)3( mvaxsskdk783. 7848.12100*22计算结果列表 5-2：表 5-2 短路计算结果短路计算点三相短路电流（ka）短路计算点)3(kishi)3()3(shi电压（kv）三相短路容量(mva)ks1k15.80540.30323.86610.5287.3562k11.23120.66512.2420.47.78318第六章第六章 变电所一次设备的选择校验变电所一次设备的选择校验6.16.1 10k

37、v10kv 侧一次设备的选择侧一次设备的选择1.高压开关柜的选择高压开关柜是成套设备，柜内有断路器、隔离开关、互感器设备等。（1）选择开关柜的型号主要根据负荷等级选择开关柜的型号，一般一、二级负荷选择移开式开关柜，如, , 型开关柜，三级负荷选择固定式开关102kyn102jyn351jyn柜，如,型开关柜。10kgn)(1fagg本设计属三级负荷，选型开关柜。)(1fagg（2）选择开关柜回路方案号本设计是架空线进线，因此选择回路方案号 07。2.计量柜选择选型，方案号 03。)(1jagg6.26.2 一次设备的校验一次设备的校验1.10kv 侧一次设备的校验 装设地点条件见表 6-1：1

38、9表 6-1 装设地点条件选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度参数nuni)3(ki)3(shiimakti2)3(装设地点条件数据10kv23.095a15.805ka40.303ka474.616(1)高压断路器的校验按装设地点额定电压和额定电流选择断路器 sn10-10/630。动稳定校验：， ， ， 满足要求。kai80maxaish303.40shiimax热稳定校验： ，满5 .198425 .3122tit616.4742tikimakttiti2)3(2足要求。断流能力校验：，满足要求。kaik805.15)3(kaioc5 .31)3(kocii(2)高压隔离开关按装

39、设地点额定电压和额定电流选择，高压隔离开关选经600/1068tgn 校验，满足要求。(3)高压熔断器按装设地点额定电压和额定电流选择，高压熔断器选 rn1-10，经校验，满足要求。(4)户外隔离开关按装设地点额定电压和额定电流选择，高压隔离开关选经校验，5 .404gw满足要求。(5) 电压互感器按装设地点额定电压选择，电压互感器选择 jdzj-10 和 jdz-10，经校验满足要求。(6)电流互感器按装设地点额定电压和额定电流选择，电压互感器选择 lqj-10，经校验满足要求。 10kv 侧一次设备参数见表 6-2：表 6-2 10kv 侧一次设备参数表主要技术参数电气设备名称型号（kv）

40、nu（a）ni（ka）oci其它高压断路器sn10-1/63010100031.5高压隔离开关600/1068tgn 10600高压熔断器rn1-1010252020电流互感器lqj-10101005电压互感器jdj-1010/0.1电压互感器jdzj-1031 . 0/31 . 0/310户外隔离开关gw4-40.535630避雷器fs4-1010柜外形尺寸（长宽高）1200mm1200mm3100mm2 .380 侧一次设备的校验 表 6-3 装设地点条件选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度参数nu30i）（3ki）（3shiimakti23）（装设地点条件数据380v543a11

41、.231ka20.665ka295.887 . 0231.112（1）低压断路器的校验按装设地点额定电压和额定电流选择，低压断路器 dw15-1000/3 断流能力校验：，满足要求。kaik231.113）（kaioc40）（3kocii 同理可得，经校验断路器 dz20-630/3、dz20-200/3 满足要求。（2）电流互感器的校验按装设地点额定电压和额定电流选择，电流互感器选择 lmzj1-0.5，经校验满足要求。380v 侧一次设备的参数见表 6-4：表 6-4 380v 侧一次设备的参数表主要技术参数电气设备名称型号（v）nu（a）ni（kaoci）其它低压断路器dw15-600/

42、3 电动38060030低压断路器dz20-630/3380630a30低压断路器dz20-200/3380200a25低压刀开关hd13-600/30380600电流互感器lmzj1-0.5500600/5a3.高低压母线的选择按 88d364电力变压器室布置标准图集的规定，610kv 变电所高低压lmy 型硬铝母线的尺寸，如表 6-5 所示。21表 6-5 10kv 变电所高低压 lmy 型硬铝母线的常用尺寸表（mm）变压器容量200250315400500630800100012501600高压母线404相母线4045056068068081008120102（10010）2（12010

43、）低压母线中性母线4045056068068088010 必须注意，按上表选择的母线尺寸，一般均满足短路动稳定和热稳定要求，因此不必再进行短路校验。但对于高压配电所及 35kv 或以上的变电所，则不能采用此表的母线尺寸，而应按发热条件进行选择，并校验其短路稳定度。因此，参照常用硬铝母线尺寸表，10kv 侧母线选，380v)440(3lmy低压母线选 lmy-3(606)+404。 第七章第七章 变电所进出线的选择与校验变电所进出线的选择与校验7.17.1 高低压进出线高低压进出线1.高压进线（1）如为专用线路，应选专用线路的全长。（2）如从公共干线引至变配电所，则仅选从公共干线到变配电所的一段

44、引入线。（3）对于靠墙安装的高压开关柜，柜下进线时一般需经电缆引入，因此架空线进线至变配电所高压侧，往往需选一段引入电缆。2.高压出线（1）对于全线一致的电缆出线，应选线路的全长。（2）如经一段电缆从高压开关柜引出再架空配电的线路，则变配电所高压出线的选择只选这一段引出电缆。3.低压出线（1）如采用电缆配电，应选线路的全长。（2）如经一段穿管绝缘导线引出，再架空配电的线路，则变配电所低压出线的选择只选这一段引出的穿墙绝缘导线，而架空配电线路则在厂区配电线路或22车间配电线路的设计中考虑。7.27.2 变配电所进出线方式的选择变配电所进出线方式的选择1.架空线 在供电可靠性要求不很高或投资较少的

45、中小型工厂设计中优先选用。2.电缆 在供电可靠性要求较高或投资较高的各类工厂供电设计中优先选用。因此，为保证供电可靠性，本设计选择架空线进线。7.37.3 变配电所进出线导线和电缆型式的选择变配电所进出线导线和电缆型式的选择1.高压架空线（1）一般采用铝绞线。（2）当档距较大、电杆较高时，宜采用钢芯铝绞线。（3）沿海地区及有腐蚀性介质的场所，宜采用铜绞线或防腐蚀铝绞线。2.高压电缆线（1）一般环境和场所，可采用铝芯电缆；但在有特殊要求的场所，应采用铜芯电缆。（2）埋地敷设的电缆，应采用有外保护层的铠装电缆；但在无机械损伤可能的场所，可采用塑料护套电缆或带外保护层的铅包电缆。（3） 在可能发生位

46、移的土壤中埋地敷设的电缆，应采用钢丝铠装电缆。（4） 敷设在管内或排管内的电缆，一般采用塑料护套电缆，也可采用裸铠装电缆。（5）电缆沟内敷设的电缆，一般采用裸凯装电缆、塑料护套电缆或裸铅包电缆。（6） 交联聚乙烯绝缘电缆具有优良的性能，宜优先选用。（7）电缆除按敷设方式及环境条件选择外，还应符合线路电压要求。3.低压穿管绝缘导线一般可采用铝芯绝缘线，但住宅建筑内及其他重要场所和要求供电可靠性高的线路，均应采用铜芯绝缘线。4.低压电缆线（1） 一般采用铝芯电缆，但特别重要的或有特殊要求的线路可采用铜芯电缆。23（2）明敷电缆一般采用裸铠装电缆。当明敷在无机械损伤可能的场所，允许采用无铠装电缆。明

47、敷在有腐蚀性介质场所的电缆，应采用塑料护套电缆或防腐型电缆。（3）电缆沟内电缆，一般采用塑料护套电缆，也可采用裸铠装电缆。（4）tn 系统的出线电缆应采用四芯或五芯电缆。5. 10kv 高压进线的选择和校验 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：由,及室外温度 30，查表初选 lj-ai095.2330co16，得，满足发热条件。307 .98iaial（2）校验机械强度：查表得最小允许截面，因此改选 lj-35.2min35mma由于，此线路很短，不需校验电压损耗。6.由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验 采用 yjl2210000 型交联聚氯乙

48、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 25，查表初选缆芯ai095.2330co为的交联电缆，其，满足发热条件225mm3090iaial（2）校验短路热稳定 223min760.1777775. 010805.15mmmmctiaima电缆线改选缆芯为。2185mm7. 380v 低压出线的选择馈电给冷镦车间的线路采用 vlv221000 型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。（1）按发热条件选择。由及地下土壤温度为 25，由于一ai83630m1 . 1co条电缆不能满组该车间电流，所以采用三电缆向该车间供电，查表选 3 条截面为的电缆，其2240mm30957

49、3193iaial(2)校验电压损耗。由于车间设备和车间变电所在同一车间，距离很短，不需校验电压损耗。(3)校验短路热稳定性24 23min978.1277675. 010231.11mmctiaimamin2240amma所选电缆满足短路热稳定性。 因此冷镦车间采用 3 条 vlv2210003240+1120 的四芯电缆供电。8.馈电给工具车间的线路采用四条 vlv221000 型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。对于 no.1 供电回路：(1)按发热条件选择。由及地下土壤温度为 25，查表初选 6，其ai9 .3230m1 . 1co2mm，满足发热条件。3038iaial(2)短路热稳

50、定度校验。求满足短路热稳定度的最小截面223min6978.1277675. 010231.11mmmmctiaima所以前面所选 6的缆芯截面小于，不满足短路热稳定度要求，因2mmmina此改选缆芯的聚氯乙烯电缆，即 vlv2210003150+1120 的四芯2150mm电缆。对于 no.2no.4 供电回路，线路亦采用 vlv2210003150+1120 四芯电缆。经检验满足条件。9.馈电给机修车间的线路亦采用 vlv221000 聚氯乙烯绝缘铝心电缆直埋敷设。(1)按发热条件选择。由及地下土壤温度为 25，查表初选 120，其2307 .87 mmim1 . 1co2mm，满足发热条

51、件。30212iaial(2)短路热稳定度校验。 23min978.1277675. 010231.11mmctiaima由于前面所选的缆芯截面小于，不满足短路热稳定度要求，因2120mmmina此选缆芯为的聚氯乙烯电缆，即采用 vlv2210003150+1120 的2150mm四芯电缆。2510.做为备用电源的高压联络线的选择校验采用 yjl2210000 型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆，直接埋地敷设，与临近单位变配电所的 10kv 母线相联。(1)按发热条件选择 车间的总计算负荷容量为 645kva，,最热月土壤平均温度为 25 ，因此初选缆akvkvai2 .37)103/(64530co

52、芯截面为的交联聚乙烯绝缘铝芯电缆，其，满足发热条件。225mm3090iaial(2)校验电压损耗 查表可得缆芯为的铝芯电缆的，225mmkmr/54. 10，而总车间总计算负荷的,，线路长kmx/12. 00kwp33030var55430kq度按 2km 计，因此vkvkwuqxprun11510)212. 0(554)254. 1 (330)( %5%15. 1100)10000115(100%alnuvvuuu由此可见满足允许电压损耗 5%的要求。 (3)短路热稳定校验2min851.224772 . 1805.15mmctiaima由于前面所选截面小于，不满足短路热稳定度要求，因此改

53、选225mmmina缆芯为的电缆，即 yjl22100003240 交联电缆。2240mm综合以上所选变电所进出线和联络线的导线及电缆型号规格如表 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（架空）主变引入电缆yjl22100003185 交联电缆（直埋）至冷镦车间3vlv2210003240+1120 四芯塑料电缆（直埋）至工具车间no.1no.4四回路供电 vlv2210003150+1120 四芯塑料电缆（直埋）380v 低压出线至机修车间vlv2210003150+1120 四芯塑料电缆（直埋）与临近单位 10kv 联

54、络线yjl22100003240 交联电缆（直埋）26第八章第八章 变电所二次回路方案的选择和继电保护的整定变电所二次回路方案的选择和继电保护的整定8.18.1 变电所二次回路方案的选择变电所二次回路方案的选择1.高压断路器的操动机构控制与信号回路断路器采用弹簧储能操作机构，其控制和信号回路如图 8-1 所示，可实现一次重合闸。27 图 8-1 断路器控制与信号回路2.变电所的电能计量回路变电所高压侧装设专用计量柜，装设三相有功电度表和无功电度表，分别计量全厂消耗的有功电能和无功电能，并据以计算每月车间的平均功率因数，计量柜由上级供电部门加封和管理。3.变电所的测量和绝缘监察回路变电所高压侧装

55、有电压互感器避雷器柜，其中电压骨干其为 3 个 jdzj-10 型，组成（开口三角）的结线，用以实现电压测量和绝缘监察。如/00yy图 8-2。28 图 8-2 电压测量和绝缘监视回路作为备用电源的高压联络线上，装有三相有功电度表、三相无功电度表和电流表，高压进线上，亦装有电流表。图 8-3 10kv 线路测量和计量仪表的原理电路低压侧的动力出线上，均装有有功电度表和无功电度表。低压并联电容器组线路上，装有无功电度表。每一回路均装有电流表。低压母线装有电压表。仪表的准确度等级按规范要求。 ata1pa1pjpa2pjpa3pjta2ta3bcwvawvbwvcwvnpjpjpj图 8-4 38

56、0v 线路测量和计量仪表的原理电路4.备用电源 在对供电可靠性要求较高的变配电所中，通常采用两路及以上的电源进线。29或互为备用，或一为主电源，另一为备用电源。备用电源自动投入装置就是当主电源线路中发生故障而断电时，能自动而且迅速将备用电源投入运行，以确保供电可靠性的装置，简称（apd）。本文设计中铺设了一条电缆与邻近的单位变电所的 10kv 母线相连。8.28.2 继电保护继电保护由于电气设备内部绝缘的老化、损坏和工作人员的误操作、雷击、外力破外等原因，会使运行中电力系统发生故障和不正常运行情况。最常见的是各种形式的短路。继电保护正是为了确保电力系统发生故障而采取的有效的措施，它可以保证对用

57、户的连续的供电，故障切除以后，应尽快的使电气设备再次投入运行或由其他的电源的设备替代工作。保护配置，首先满足继电保护的四项基本要求，即满足选择性、速动性、灵敏性、可靠性。然后各类保护的工作原理、性能应结合电网的电压等级、网络结构、接线方式等特点进行选择，使之能够有机配合起来，构成完善的电网保护。1.过电流保护(1） 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，瞬时动作于信号；当因严重故障产生大量瓦斯时，则动作于跳闸。2）装设反时限过电流保护 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。 过电流保护动作电流的整定对于单侧

58、电源的变压器，过电流保护安装在电源侧，保护动作时切断变压器各侧开关。过电流保护的动作时间应按躲过变压器的最大工作电流整定，即akvkvaiitnl189.46)103/(40022.1max. 205/100ik aaikkkkilirewrelop753. 3189.46208 . 013 . 1max整定为 4a。 式中 变压器的最大负荷电流maxli30保护装置的可靠系数，取 1.3relk电流继电器的返回系数，一般取 0.8rek电流互感器的变流比。ik接线系数，对相电流接线取 1，对相电流差接线取wk3过电流保护动作时间的整定因本变电所为电力系统的终端变电所，故其过电流保护的动作时间

59、（10 倍动作电流动作时间）可整定为最短的 0.5s。 变压器过电流保护的灵敏度校验 1 .min.opkpiis 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合min. ki到变压器的高压侧的值，即 kaiikk687.13805.15866. 02323）（继电保护动作电流折合到一次电路的值，即1 .opiaakkiiwiopop8012041 .kakvkvkakiitkk547. 04 . 0/10687.132min.5 . 1838. 6805471 .min.aaiisopkp满足灵敏系数 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

60、现。 装设电流速断保护 利用式，式中， .maxrelwqbkitkkiik k ,kaiik231.11)3(2maxk10/0.425,tkkvkv1.4,1,100/520,relwikkkaa因此速流电流为aai447.3111231252014 . 1qb速断电流倍数整定为31862. 74447.31aaiikopqbqb（注意：可不为整数，但必须在 2 8 之间。）qbk 电流速断保护灵敏系数的检验 利用式，式中 .min.12kpqbisi, kakaiiikk687.13805.15866. 0866. 0)3(1)2(1mink ,因此其保护灵敏系数为aakkiiwiqbq