某水泥厂总降压变电的设计

1、毕业论文（设计）论文题目： 正锋水泥厂降压变电站电气设计 系 别：信息工程 专 业： 自 动 化 班 级： 0601 学 号：学生姓名：刘 强指导教师：欧 剑 目录第一章 短路电流的计算1第二章 变电所进出线及与相邻单位联络线选择32.1 10KV高压进线的选择校验32.2 380V低压出现的选择42.3 作为备用电源的高压联络线的选择校验4第三章 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定531 变电所的保护装置532 作为备用电源的高压联络线的继电保护装置933 高压断路器控制回路1034 变电所的电能计量回路1135 变电所额测量和绝缘监察回路11第四章 电气设备的选择124.1 低压断路

2、器的选择124.2 低压开关柜的选择144.3 导线型号及截面的选择15致谢17参考文献18第一章 短路电流的计算一：绘制计算电路（图1-1） 图1-1 短路计算电路二：确定基准值 设Sd=1000MVA ，Ud=Uc，即高压侧Ud1=10.5kv，低压侧Ud2=0.4kv，则 三：计算短路电路中各元件的电抗标幺值（公式参考工厂供电）（1） 电力系统 （2） 架空线路 参考架空线路设计，查表得LGJ-150的x。= 0.36/km，而线路长8km，故 （2） 电力变压器 参考工厂供电设计指导，查表得，故因此绘等效电路，如果4-2 图1-2 等效电路四：计算k-1点（10.5kv侧）的短路电路总

3、电抗及三相短路电流和短路容量（1） 总电抗标幺值（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 五：计算k-2点（0.4kV侧）的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量（1）总电抗标幺值 （2）三相短路电流周期分量有效值（3）其他短路电流（4） 三相短路容量以上计算结果综合如表1-1短路计算点三相短路电路/kA三相短路容量/MVAk-11.961.961.965.02.9635.7k-225.725.725.747.2827.517.9 第二章 变电所进出线及与相邻单位联络线选择2.1 10KV高压进线的选择校验 采用LJ型铝绞线架空敷设，接往10KV公用干线。1.

4、 按发热条件选择 由I= I=57.7A及室外环境温度33C，查表后初步选择LJ-16.其35C时I=93.5A> I，满足发热条件。2. 校验机械强度 查表后知，最小允许截面A=35mm，因此按发热条件选择的LJ-16不满足机械强度要求，故改选LJ-35 由于此线路很短，不需校验电压损耗。由高压配电室至主变的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接埋地敷设。1. 按发热条件校验 由I= I=57.7A及土壤温度25C查表，初选缆芯截面为25mm的交联电联，其I=90A> I，满足发热条件。2. 校验机械强度 根据公式计算得A= i=1960

5、mm=22 mm<A=25 mm式中C查表获得，按终端变电所保护动作时间0.5S，加断路器时间0.5S，再加0.05S计，故=0.75S。因此YLL22-10000-325电缆满足短路热稳定条件。2.2 380V低压出现的选择 （1）馈电给一号厂房（烧成车间）的线路 采用BV型聚氯乙烯绝缘铜芯电缆直接埋地敷设。1）按发热条件选择 由I 30 =523及0.8m土壤温度为250C,查表，初选缆芯截面185mm2 , 其Ial =540A> I 30,满足发热条件。2）校验电压损耗 由图所示工厂平面图量得变电所至一号厂房距离大约为100m，由表查得185 mm2 的铜芯电缆的R0 =0

6、.12/km(按75度时计) ，X0 =0.07/km，又由一号厂房的P30=272kw,Q30=204kvar 因此按公式得： U=【272kw(0.120.1)+204kvar(0.070.1)】/0.38kv=12.34V U%=12.34V/380v*100%=3.2%<5% 故满足允许电压损耗的要求。3）短路热校验 按公式计算满足短路热稳定的最小截面A= i=224mm2由于发热条件所选的185的缆芯不合规，不满足发热稳定要求，故改成240mm2的电缆，即选择BV22-1600-3*240+1*120四芯的聚氯乙烯绝缘的铜芯电缆，中心线芯按照不小于相线芯一半选择。（2）馈电给二

7、号厂房（生料车间）的线路，亦采用BV-1600-3*240+1*120的四芯的聚氯乙烯绝缘的铜芯电缆直埋敷设。（3）馈电给四号厂房（水泥车间）的线路，采用BV-1600-3*240+1*120的四芯的聚氯乙烯绝缘的铜芯电缆直埋敷设。（4）馈电给六号厂房（煤磨车间）的线路，采用2-YJV-3*185+2*95的四芯的聚氯乙烯绝缘的铜芯电缆直埋敷设。（5）馈电给五号厂房（锅炉房）的线路，采用BV-1600-3*240+1*120的四芯的聚氯乙烯绝缘的铜芯电缆直埋敷设。（6）馈电给七号厂房（仓库）的线路，采用BV-1600-3*240+1*120的四芯的聚氯乙烯绝缘的铜芯电缆直埋敷设。（7）馈电给生

8、活区的线路，采用BLX-1000型铝芯橡皮绝缘架空敷设。2.3 作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，与相距约2KM的邻近单位变配电所的10KV母线相联。采用LJ型铝绞线架空敷设，接往10KV公用干线。按发热条件选择 工厂二级负荷容量共831.8KVA，I=831.8/（1.732*10KV）=49A，而最热月土壤平均温度为25，因此查表后，初选缆芯截面积为25mm2的交联聚乙烯绝缘铝芯电缆，其Ial=90A>I30，满足发热条件。校验机械强度 查表后知，最小允许截面A=25mm的铝芯电缆的R0=1.54 /KM(缆芯温度按

9、80计)，X0=0.12/km，二二级负荷的P30=670KW，Q30=493KVAR，线路按照2KM计，因此U=【670kw(1.542)+493kvar(0.122)】/10kv=218V U%=218V/10KVx100%=2.185%<5% 故满足允许电压损耗的要求 由于此线路很短，不需校验电压损耗。 第三章 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定31 变电所的保护装置主变压器的继电保护装置：因本厂选用油侵式变压器，故需装设瓦斯保护。 由于本设计所选变压器容量为1000kva，由相关规范可知，容量在1000kva及以上的油浸式变压器应装设温度保护。 由于该厂所在地理位置年雷暴日

10、较频繁，为防止因雷电引起的过电流，故需装设过电流保护。 按规定，如果变压器过电流保护的动作时间大于0.5s，应装设电流速断保护。 由此可确定出变压器继电保护原理图方案如下： 1装设瓦斯保护与温度保护 当变压器油箱内故障轻微瓦斯或油面下降时，瞬时动作信号；发生严重故障产生大量瓦斯时，则动作于跳闸。 油浸式变压器瓦斯保护与温度保护接线图2装设电流速断保护 用以保护变压器内部故障和引出线的相间短路，瞬时动作于跳闸。速断电流的整定 利用公式I=19700A=55A速断电流倍数整定为 K=55A/10A=5.5（K可不为整数，但必须在2-8之间）电流速断保护灵敏系数校验 利用公式S=2S=1700A/1

11、100A=1.55>1.5按照JBJ6-1996和JGJ/T16-1992的规定，电流速断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了一些。而GB50062-1992规定，电流保护的最小灵敏系数为1.5，所以这里满足要求。3装设过电流保护 因为瓦斯保护只反应变压器内部的故障，故装设过电流保护，他能反应变压器外部过电流故障，带时限动作于跳闸。而且该变压器容量为1000kva,故需装设此保护。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。见下图： 分流跳闸1）过电流保护动作电流的整定 利用公式I= ，式中I =2I=21000KVA/（10KV）

12、=115A，=0.8，=1.3，=100A/5A=20 I=9.3A因此过电流保护动作电流I整定为10A。（GL15型继电器的过电流保护动作电流为2-10A，且为整数）过电流保护灵敏系数校验 S=1.5 S=682A/200A=3.41>1.5满足规定的灵敏系数1.5的要求。2）过电流保护动作时间的整定 由于本变电所为电力系统的终端变电所（610kv）；故其过电流保护的动作时间（10倍动作电流动作时间）可整定为最短的0.5s.32 作为备用电源的高压联络线的继电保护装置 1 装设反时限过电流保护 亦采用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

13、作电流的整定 用公式I= ，式中I =2I=19.4A，=0.8，=1.3 I=6.3A因此过电流保护动作电流I整定值为7A过电流保护动作时间的整定 按终端保护考虑，动作时间为0.5S。 2 装设电流速断保护 亦利用GL15型继电器的电流速断装置。变压器低压侧的保护装置低压总开关采用DW15-2500/3型低压断路器，三相均装过流脱口器，即可实现对低压侧相见短路和过负荷的保护，又可实现对低压单相接地短路的保护。脱口器动作电流的整定值可参考相关手册。低压侧所有出线上均装设DZ20型低压断路器，其过电流脱口可实现对线路短路故障的保护。 注：大面积集中控制的灯比相同建筑面积的多个小房间分散控制的灯的

14、需要系数大。插座容量的比例大时，需要系数的选择可以偏小些。计算电流的计算380/220V三相平衡负荷的计算电流: （2-6）式中 三相设备的额定电压, =0.38kV。220V单相负荷的计算电流： （2-7）电力变压器低压侧的额定电流： （2-8）式中 变压器的额定容量； 变压器低压侧的额定电压，=0.4 kV。33 高压断路器控制回路就是指控制高压断路器分、合闸的回路。在本设计中断路器采用电磁操动机构，其控制与信号回路如图所示。电磁操动的短路控制与信号回路当一次电路发生短路故障时，继电保护装置动作，其出口继电器KM触点闭合，接通跳闸线圈YR回路，使断路器自动跳闸。随后QF3-4断开，使红灯RD灭，并切断跳闸回路，同时QF1-2闭合，而SA在合闸位置，其触点SA5-6也闭合，从而接通闪光电源WF(+)，使绿灯GN闪光，表示断路器自动跳闸。由于断路器自动跳闸，SA在合闸位置，其触点SA9-10闭合，而断路器已跳闸，其触点QF5-6也闭合，因此事故音响信号回路接通，又发出音响信号。当值班人员得知事故跳闸信号后，可将控制开关SA