锻造厂供配电系统设计

1、某锻造厂供配电系统设计学生姓名：学 号：专业班级：指导教师：完成时间： 2015.12目录第一章 概述 1.1.1 设计对象简介 11.2 原始资料介绍 11.3 设计原则 31.4 设计任务 4第二章 负荷计算 6.2.1 负荷计算的意义 62.2 负荷计算 62.3 功率补偿 8第三章 供电方案与主变压器选择 1.03.1 供电方案的选择 103.2 变电所主变压器型号 113.3 技术指标计算 123.4 方案经济计算 143.5 主接线的设计 17第四章 短路电流计算 1.9.4.1 短路电流计算的目的 194.2 短路电流计算 19第五章 主要电气设备选择 2.45.1 功率损耗计算

2、 245.2 35KV 架空线路的导线选择 245.3 35KV各设备的选择和校验 265.3.1 35kV断路器 265.3.2 35kV隔离开关 275.3.3 35kV电压互感器 285.3.4 电流互感器 285.4 10KV各设备的选择和校验 295.4.1 10kV断路器 305.4.2 10kV隔离开关 305.4.3 10kV电压互感器 315.4.4 10kV 电流互感器 315.5 10KV母线325.6 高压开关柜 335.7 车间变电所 335.8 10KV备用电源进线 35第六章 主要设备继电保护设计 3.66.1 主变压器的保护方式选择和整定计算 376.2 10K

3、V高压线路的保护方式选择和整定计算 38第七章 配电装置设计 4.0.7.1 变配电所的形式选择 407.2 配电设备布置图 40第八章 防雷接地设计 4.2.8.1 防雷设计 428.1.1 防雷措施的选择 428.1.2 直击雷防护 438.1.3 雷电侵入波防护 438.2 接地设计 44第九章 车间变电所设计 4.5.9.1 车间变压器的台数、容量 459.2 变电所位置的原则考虑 46第十章 厂区 380V 配电系统设计 4.810.1 三级负荷配电设计 4810.2 二级负荷配电设计 48心得体会 4.9.附录一：设备汇总一览表 5.0.附录二：低压一次设备的选择校验项目附录三：系

4、统总接线图附录四：继电保护图第一章 概述1.1 设计对象简介变电所由主接线，主变压器，高、低压配电装置，继电保护和控制系 统，所用电和直流系统，远动和通信系统，必要的无功功率补偿装置和主 控制室等组成 。其中 ，主接线、主变压器、高低压配电装置等属于一次 系统；继电保护和控制系统、直流系统、远动和通信系统等属二次系统。 主接线是变电所的最重要组成部分。它决定着变电所的功能、建设投资、 运行质量、维护条件和供电可靠性。一般分为单母线、双母线、一个半断 路器接线和环形接线等几种基本形式。主变压器是变电所最重要的设备， 它的性能与配置直接影响到变电所的先进性、经济性和可靠性。一般变电 所需装23台主

5、变压器；330千伏与以下时，主变压器通常采用三相变 压器，其容量按投入 510年的预期负荷选择。此外，对变电所其他设 备选择和所址选择以与总体布置也都有具体要求 。变电所继电保护分系 统保护（包括输电线路和母线保护）和元件保护（包括变压器、电抗器与 无功补偿装置保护）两类。1.2 原始资料介绍1. 厂区平面布置图配电计点名称设备容量/kW需要系数Kdtg一车间、锻工车间14190.330.4二车间22230.30.68三车间17550.520.3工具，机修车间12890.380.26空气站、煤气站、锅炉12660.670.2房仓库5500.30.72.负荷l10kV备用电源进线35kV电源进线

6、仓库仓库负荷类型与负荷量见上表，负荷电压等级为380V o除空气站，煤气站部分设备为二级负荷，其余均为三级负荷。3. 工厂为二班制，全年工厂工作小时数为4500小时，最大负荷利用小时数：Tmax =4000小时。年耗电量约为 2015万kW h （有效生产时间4. 电源：工厂东北方向 6 公里处有新建地区降压变电所， 110/35/10kV 25MVA 变压器一台作为工厂的主电源，允许用 35kV 或 10kV 中的一种 电压，以一回架空线向工厂供电。 35kV 侧系统的最大三相短路容量为 1000MV ，最小三相短路容量为 500MV 。10kV侧系统的最大三相短 路容量为800MV A，最

7、小三相短路容量为 400MV A。备用电源：此外，由正北方向其他工厂引入 10kV 电缆作为备用电源， 平时不准投入，只在该工厂主电源发生故障或检修时提供照明与部分重要 负荷用电，输送容量不得超过全厂计算负荷的 20% 。5. 功率因数：要求cos>0.85。6. 电价计算： 供电部门实行两部电价制。 （ 1 ）基本电价： 按变压器安装容量每1kV A ,6元/月计费；（2）电度电价：供电电压为35kV时，3=0.5 元/ （ kW h）;供电电压为10kV时，3=0.55元（kW h ）。附加投资：线 路的功率损失在发电厂引起的附加投资按1000元/kW计算。7. 工厂的自然条件：本厂

8、所在地区年最高气温为 38 C，年平均温度为 23 C,年最低气温为-8 C，年最热月最高气温为33 C,年最热月平均气 温为36 C，年最热月地下0.8m处平均温度为35 C 。当地主导风向为东 北风， 年雷暴日数为 20 。本厂所在地区平均海拔高度为 500 m ，地层以砂 粘土为主，地下水位为 2m。1.3 设计原则按照国家标准 GB50052-95 供配电系统设计规范、 GB50053-94 10kv 与以下设计规范、 GB50054-95 低压配电设计规范等的 规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：（1）遵守规程、执行政策。必须遵守国家的有关规定与标准，执行国家的有关方针政策，包括

9、节约能源，节约有色金属等技术经济政策。（2）安全可靠、先进合理。应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进 和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。（3）近期为主、考虑发展。应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的 关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。（4）全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计 方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的 质量直接影响到工厂的生产与发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必 要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。1.4 设计

10、任务1总降压变电站设计（1）负荷计算。（ 2）主结线设计： 根据设计任务书， 分析原始资料与数据， 列出技术上可 能实现的多个方案，根据改方案初选主变压器与高压开关等设备，经过概 略分析比较，留下23个较优方案，对较优方案进行详细计算和分析比 较，（经济计算分析时，设备价格、使用综合投资指标） ，确定最优方案。 （ 3）短路电流计算： 根据电气设备选择和继电保护的需要， 确定短路计算 点，计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。（ 4）主要电气设备选择： 主要电气设备的选择， 包括断路器、 隔离开关、 互感器、导线截面和型号、绝缘子等设备的选择与校验。选用设备型号、 数量、汇成设备一览表。（ 5

11、）主要设备继电保护设计： 包括主变压器、 线路等元件的保护方式选择 和整定计算。（6）配电装置设计：包括配电装置布置型式的选择、设备布置图。（ 7） 防雷、接地设计：包括直击雷保护、进行波保护和接地网设计。2. 车间变电所设计根据车间负荷情况，选择车间变压器的台数、容量，以与变电所位置 的原则考虑。3. 厂区 380V 配电系统设计 根据所给资料，列出配电系统结线方案，经过详细计算和分析比较， 确定最优方案。第二章 负荷计算2.1 负荷计算的意义负荷计算是根据已知工厂的用电设备安装容量来确定预期不变的最 大假想负荷。它是按发热条件选择工厂电力系统供电线路的导线截面、变 压器容量、开关电器与互感

12、器等的额定参数的依据，所以非常重要。如估 算过高，将增加供电设备的容量，使工厂电网复杂，浪费有色金属，增加 初投资和运行管理工作量。特别是由于工厂企业是国家电力的主要用户， 以不合理的工厂电力需要量作为基础的国家电力系统的建设，将给整个国 民经济建设带来很大的危害。 但是如果估算过低， 又会使工厂投入生产后， 供电系统的线路与电器设备由于承担不了实际负荷电流而过热，加速其绝 缘老化的速度，降低使用寿命，增大电能损耗，影响供电系统的正常可靠 运行。2.2 负荷计算各车间的计算负荷： 一车间、锻工车间：设备容量 Pe=1419 kW ，Kd=0.33 ，tan ?= 0.4?30（2）= ?= 0

13、.33 X1419 = 468.27?o=?o tan ?= 468.27 X 0.4 = 187.308 kvar?30（2）=皿0（2）+ ?0（2）=也68.272 + 187.3082 = 504.34 ? 二车间：设备容量 Pe=2223 kW , Kd=0.3 , tan ?= 0.68?30（2）= ?= 0.3 X2223 = 666.9?0 =?0 tan ?= 666.9 X 0.68 = 453.492 kvar?50（2）= V?0（2）+ ?o（2）= V666.92 + 453.4922 = 806.48 ? 三车间：设备容量 Pe=1755 kW ，Kd=0.52

14、， tan?= 0.3?30（2） = ?= 0.52 X 1755 = 912.6?0=?0 tan ?= 912.6 X 0.3 = 273.78 kvar?30（2） = V?0（2） + ?o（2）= V912.62 + 273.782 = 952.78 ? 空气站、煤气站、锅炉房：设备容量Pe=1289 kW , Kd=0.38 , tan?=0.26?30（2） = ?= 0.38 X1289 = 489.82?0 =?0 tan?= 489.82 X0.26 = 127.35 kvar?30（2） = V?30（2） + ?0（2）=也89.822 + 127.352 = 506

15、.10 ? 工具，机修车间：设备容量 Pe=1266 kW , Kd=0.67 , tan ?= 0.2?30（2） = ?= 0.67 X1266 = 848.22?0=?0 tan ?= 848.22 X 0.2 = 169.64 kvar?0（2） = V?30（2） + ?0（2）= V848.222 + 169.642 = 865.02 ? 仓库：设备容量 Pe=550 kW , Kd=0.3 ,tan ?= 0.7?30（2） = ?= 0.3 X550 = 165?o=?o（2）tan ?= 165 x 0.7 = 115.5 kvar?o（2）= V?o（2）+ ?o（2）=

16、"652 + 115.52 = 201.41 ?负荷计算表格汇总：表1 工厂负荷汇总表序号配电计点名称负荷类型计算负荷?0（2） /kW?0 /kvar?30（2）/?/?1一车间、锻工车间III468.27187.308504.342二车间III666.9453.492806.483三车间III912.6273.78952.784工具，机修车间III489.82127.35506.105空气站、煤气站、锅炉房II848.22169.644865.026仓库III165115.5201.41总3550.811327.083838.14计K p =0.95 ， K q=0.973373

17、.271287.263610.542.3功率补偿工厂中由于有大量的感应电动机、电焊机、电弧炉与气体放电灯等感 性负载，还有感性的电力变压器，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。变压器(10KV/380V )的功率损耗：?0.01? = 0.01 X 3610.54 = 36.1?0.05? = 0.05 X 3610.54 = 180.5?该变压

18、器对应的高压侧功率?0（1）= 36.1 + 3373.27 = 3409.37?0（1）= 180.5 + 1287.26 = 1467.76?30（1）= V1467.762 + 3409.372 = 3711.89 ?变压器（电压变比为35KV/10KV ）的无功和有功损耗?0.01? = 0.01 X 3711.89 = 37.11?0.05? = 0.05 X 3711.89 = 185.6?则可得该主变压器对应的高压侧功率?30（1）'二 37.11 + 3409.37 = 3446.48?0'二 185.6 + 1467.76 = 1653.76?30（1）

19、9;= £3446.482 + 1653.762 = 3822.7 ?0.902>0.8535kV侧功率因数:10kV侧功率因数:0.92>0.85即功率因数符合要求，无需进行功率补偿第三章 供电方案与主变压器选择3.1 供电方案的选择该厂供电电源可由 35KV 高压线和 10KV 高压线提供，可作出两种供电电源。1. 电源与备用电源均由 10KV 高压线提供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 1： 工作电源和备用电

20、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， 降低了投资与运行费用。 工厂内不设降压变电所可以减少土地占有面积，减少工作人员与运行维护 工作量。缺点：供电电压低，线路的功率损耗和电压损耗大，要求的功率因数 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 2： 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

21、缺点分析：优点：本方案的经济技术指标介于方案一和方案二之间，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与维护 费用。3.2变电所主变压器型号变电所主变压器型式的选择：1、油浸式：一般正常环境的变电所；2、干式:用于防火要求较高或环境潮湿，多尘的场所；3、密闭式：用于具有化学腐蚀性气体、蒸汽或具有导电、可燃粉尘、 纤维会严重影响变压器安全运行场所；4、防雷式：用于多雷区与土壤电阻率较高的山区；5、有载调压式：用于电力系统供电电压偏低或电压波动严重且用电设 备对电压质量又要求较高的场所。由于本设计的变电所

22、为独立式、封闭建筑，故采用油浸式变压器。总降压变电站的方案选用 4000K VA的油浸式变压器一台，型号为S11-4000/35 ，电压为35KV/10KV。有关技术指标见下表:型号额定容量额定电压损耗/kW空载电阻抗电（K VA）一次二次空载负载流（%）压（%）S11-4000 35KV 10KV 3.6227.360.5674000/35 3.3技术指标计算万案一不设主变压器，变压器损耗按 0计算。?0=3373.27kW ，?o = 1287.26kvar，?0=3610.54kVA?=?直/ V 3U208.34A10kV架空线路选择，选择 LGJ-70钢芯铝绞线，几何均径确定为1.5

23、米。查表得？ = 0.46 Q /krn ? = 0.365 Q /km电压损失：O1 _ (?2 X ?+ ? X?>?_ (0.46 X3373.27 + 0.365 X 1287.26) X6?U = ? = 10=1221.93?1.2?AU> 10 X 5% = 0.5KV电压损失不合格。且1.2kV=2.4倍规定损耗，差值过大，又是主电源 进线，不满足要求，因此，此方案不可行。10kV电缆线未给长度，电压损失按合格计算。万案一选择S11-4000/35 型变压器，查资料知S11-4000/35 变压器的技术 参数为:空载损耗为？?=3.62kW ;短路损耗为？?=27.

24、36kW ;阻抗电压？?=7 ;空载电流？?=0.56 。变压器的有功功率损耗：2?= ?+ ?( ?30/? /?=27.18kW其中?30=3711.89kVA ，?=4000kVA ，n=变压器台数 1 变压器的无功功率损耗：?=n 需？?誥？?«诰？ =465-12kvar35kV线路功率：?= ?0 + ?=3436.55kW?= ?o + ?=1932.88kvar?=3942.83kVA?” 3U65.03A35kV线路选取LGJ-50型钢芯铝线，线路导线为水平等距排列，相邻线距设为1.6m，则线间几何均距确定？?= 1.26 x 1.6?2?。查书(189 页)得?

25、= 0.68 Q /km ? = 0.39 Q /km电压损失：(? X?,?+ ? x? (0.68 x3409.37 + 0.39 x 1467.76) X6 ?U =?35=495.56?0.5? U< 35 X 5% = 1.75KV电压损失合格。10kV电缆线未给长度，电压损失按合格计算。3.4方案经济计算方案一经济计算：表2方案一的基建费用设备名称型号规格单价（万元）数量综合投资（万元）电力变压器无7.0000线路投资LGJ-70+铝芯粘性油浸纸型电缆1.0+1.02(6+5)km11.1高压断路器SN10-10I2.0612.06电压互感器JDZJ-100.9221.84附

26、加投资3?< 0.001+ ?0.1/kw6km35.94合计-50.94表3方案一的年运行费用项目计算标准金额（万元）线路折旧费按照线路投资的4%计算0.44线路维护费按照线路折旧标准计算0.44变电设备维护费按照综合投资的6%计算0变电设备折旧费按照综合投资的6%计算0线路电能损耗Fx 3?X 10-779.068变压器电能损耗00基本电价费用2015 X0.551108.25合计-1188.20方案二经济计算表2'方案二的基建费用设备名称型号规格单价（万元）数量综合投资（万元）电力变压器S11-4000/3540.00140.00线路投资LGJ-50+铝芯粘性油浸纸型电缆1

27、.0+1.026+511.1高压断路器SN10-35I2.0612.06电压互感JDJJ-350.9221.84器附加投资3?< 0.001+ ?0.1/kw78.94(kW)7.89合计-62.89表3'方案二的年运行费用项目计算标准金额（万元）线路折旧费按照线路投资的4%计算0.44线路维护费按照线路折旧标准计算0.44变电设备维护费按照综合投资的6%计算0.7变电设备折旧费按照综合投资的6%计算0.7线路电能损耗Fx 3?X10-710.35变压器电能损耗?= ?X ?+£?%瓷)2?b X ?X10-411.55基本电价费用4000 60+2015 X0.510

28、31.5合计-1055.68方案经济对比:比较项目万案一万案一初期投资（万元）50.9462.89年运行费用（万元）1188.201055.68总投资（万元）1239.141118.57综上，可以看出，方案一的电压损失不合格，且投资很高，不划算。方案二虽然初期投资较贵，但年运行费用低，且所有指标合格。所以采用 方案二，在正常运行时使用 1台S11-4000/35 变压器，另加10kV备用 线路。3.5主接线的设计（1 ）主接线基本要求安全：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。灵活：应能适应必要的各种运

29、行方式，便于切换操作和检修，且适应 符合的发展。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）变电站主接线的选择原则1. 当满足运行要求时，应尽量少用或不用断路器，以节省投资。2. 当变电所有两台变压器同时运行时，二次侧应采用断路器分段的单 母线接线。3. 当供电电源只有一回线路，变电所装设单台变压器时，宜采用线路变压器组接线。4. 为了限制配出线短路电流，具有多台主变压器同时运行的变电所， 应采用变压器分列运行。（3）变电站主接线方案的拟定根据课本 P132P134 ，可知：只装有一台主变压器的总降压变电所主接线的一次侧无母线，二次侧

30、为单母线。特点是简单经济。装有两台主变压器的总降压变电所主接线分4 种。（1）一次侧内桥式、二次侧采用单母线分段；（2）一次侧外桥式、二次侧采用单母线分段；（3）一二次侧均采用单母线分段；（4）一二次侧君采用双母线分段。 本次设计中，该锻造厂大部分是三级负荷，只有个别二级负荷，且方 案中只使用一台主变压器，因此不能使用两台变压器的 4 种结线方式，太 不经济，也无必要； 考虑到二级负荷要采用 10kV 备用电源线供电， 因此， 我们采用了以下结线方式：35kV 电源进线和 10kV 分别接到二次侧单母线分段侧，当正常运行 时，断路器和隔离开关闭合， 35kV 降压二次侧供给所有用电车间， 当发

31、生 故障或者检修变压器时，将 断开，同时闭合 10kV 侧的断路器和隔离开 关，供二级负荷煤气站、空气站用电。这种结线满足了供电需求和供电可靠性，同时尽最大可能的节省了幵支和预算第四章短路电流计算4.1短路电流计算的目的短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以与进行继电 保护装置的整定计算为了保证电力系统安全运行，选择电气设备时，要用 流过该设备的最大短路电流进行热稳定校验和动稳定校验，以保证设备在 运行中能够经受住突发短路引起的发热和点动力的巨大冲击。4.2短路电流计算电源SN10-35I JF fS11-4000/35SN10-10I降压配电10k母线36.5k35kS9-100

32、0/1010kv母线380V母线三车间变电所选择35KV处的断路器时，用最大短路容量，选择少油户内类型的 SN10-35I。K-1点的三相短路电流和短路容量(Uci=35*(1+5%)=36.5KV)(1)计算短路电路中各元件的电抗与总电抗1) 电力系统的电抗：X1 =袅?= 需?= 1.33?2) 架空线路的电抗：由书 56页表3-1知X0=0.35 Q/km，因此X2 = X0 ? L = 0.35 Q /knrK 6km = 2.1 Q3) 绘出k-1点的短路的等效电路，计算得总电抗X= X1 + X2 = 1.33?+ 2.1 Q= 3.43 Q(2)计算三相短路电流和短路容量1) 三

33、相短路电流周期分量有效值？务36.5?= - = 6.14?V3? v3 X3.43 Q2) 三相短路次暂态电流和稳态电流?'(=易=? = 6.14?3) 三相短路冲击电流与第一个周期短路全电流有效值? = 2.55?' (= 2.55 X 6.14?= 15.66? = 1.51?' (= 1.51 X6.14?= 9.27?4) 三相短路容量?)-1 = V 3?12?-1 = V3X36.5?X6.14?/= 388.2?K-2点的三相短路电流和短路容量(Uc2=10*(1+5%)=10.5KV)(1)计算短路电路中各元件的电抗与总电抗1)电力系统的电抗：X1

34、?=密二 鶯;?= 0.11? 1000?2)架空线路的电抗:X2 ? =X0?L(?| = 0.35 0 /kmX6km X() = 0.174 0?136.53)电力变压器的电抗：由表知 Uk%=7%X3 (?%/100)(気=Z X(10.5?2= 1.93 0 ?100 4000?绘出k-2点的短路的等效电路，计算得总电抗X ? = X1 + X2 + X3 = 0.11?+ 0.174 & 1.93 0= 2.214 Q(2)计算三相短路电流和短路容量1) 三相短路电流周期分量有效值10.5?=2.73?v3 X2.214 Q2) 三相短路次暂态电流和稳态电流?'(=

35、易2.73?3) 三相短路冲击电流与第一个周期短路全电流有效值?= 1.84?' (= 1.84 X 2.734?= 5.03? = 1.09?' (= 1.09 X 2.734?= 2.98?4) 三相短路容量?嶷 =V3?拔-2 = V3X10.5?X 2.734?= 49.72?K-3点的三相短路电流和短路容量(Uc3=380V )(1)计算短路电路中各元件的电抗与总电抗1)电力系统的电抗：X1 ?=孕=黑?着?= 1.6 X10-4 ? 1000?2)架空线路的电抗:X2 ?= X0?L( 20.4 2=0.35 Q /kmX 6km X () = 2.5 X 10-4

36、 Q36.53)电力变压器的电抗：S11-4000/35 型号的Uk1%=7% ,X3 ?(?1%/100)Z X 空?堂=2.8 X10-3 Q1004000? ?S9-1000/10 型号的 Uk2%=4.5%X4 (？?2%/100)竺 X 空?)1 = 7.2 X10-3 Q100 1000? ?4)电缆线路的电抗：由书56页表3-1知X°=0.08 Q/m，取L=0.2km ,因此X5 = X0 ? L = 0.08 Q /kmX 0.2km = 0.016 Q5)绘出k-3点的短路的等效电路，计算得总电抗X = X1 ? + X2 ? + X3 ? + X4 + X5=1

37、.6 X10-4 ?+ 2.5 X10-4 Q+ 2.8 X10-3 Q+ 7.2 X 10-3 Q+ 0.08 Q=0.051 0- 0.016 0= 0.07 Q（2）计算三相短路电流和短路容量1）三相短路电流周期分量有效值?3V3?0.4?=3.30?'v3 X0.07 02）三相短路次暂态电流和稳态电流?'(=曙二炭3 = 3.30?3）三相短路冲击电流与第一个周期短路全电流有效值? = 1.84?' (= 1.84 X3.30?/= 6.07? = 1.09? ? (= 1.09 X3.30?= 3.60?4）三相短路容量?-3 = /3?琥3 = V3X0.

38、4?X3.30?/= 2.29?三相短路电力计算汇总：表4三相短路电流短路计算点三相短路电流/kA三相短路容量/MV A?缪?' (3)?f?魂K-16.146.146.1415.669.27388.2K-22.732.732.735.032.9849.72K-33.303.303.306.073.602.29第五章主要电气设备选择5.1功率损耗计算变压器10KV/380V ）的功率损耗：?0.01?0 = 0.01 X 3610.54 = 36.1?0.05? = 0.05 X 3610.54 = 180.5?该变压器对应的高压侧功率?0（1）=36.1 + 3373.27 = 34

39、09.37?0（1）=180.5 + 1287.26 = 1467.76?30（1）= V1467.762 + 3409.372 = 3711.89 ?cos?=?0 （1）?30（1）3409.373711.890.92变压器S11-4000/35 （电压变比为35KV/10KV ）的无功和有功损耗?0.01? = 0.01 X 3711.89 = 37.11?0.05? = 0.05 X 3711.89 = 185.6?则可得该主变压器对应的高压侧功率?站（1）'= 37.11 + 3409.37 = 3446.48?0'二 185.6 + 1467.76 = 1653.7

40、6?30（1）'二 心446.482 + 1653.762 = 3822.7 ?cos?=?0（1）?50（1）'3446.483822.7=0.9025.2 35kV架空线路的导线选择 35KV线路初步选用LGJ钢芯铝绞线架设，（按经济电流密度选择电缆的截面）,导线和电缆的经济电流密度线路类别导线材质年最大有功负荷利用小时（30005000h）架空线路铜2.25铝1.15由题已知Tmax=4000h，所以经济电流密度？?= 1.15?/?，故经济截面54.83?=63.06?= 1.15?/?选取标准截面50 ?，即选LGJ-50型钢芯铝线1）校验发热条件:查附录表16 （书

41、382页）得LGJ-50的允许载流量（考虑到年最热月平均气温为36C，取环境温度为 35C） ?= 193A >= 63.06?,满足发热条件。2）校验机械强度：查附录表14 （书381页）得35kv架空钢芯铝线的最小截面 ?=35? < ?= 50?，满足机械强度的要求。3）检验电压损失：该线路导线为水平等距排列，相邻线距设为1.6m，则线间几何均距确定？?= 1.26 X 1.6?2?0 查书（189 页）得? = 0.68 Q /km ?=0.39 Q /km小 （？ X?0（1）+ ? X?o（1）? （0.68 X3409.37 + 0.39 X 1467.76） X6

42、:U =?35=495.56?0.5? U< 35 X 5% = 1.75KV ，电压损失合格。所以，架空线路的导线选择LGJ-50型钢芯铝线5.3 35KV 各设备的选择和校验高压一次设备的选择校验项目电气设备名称电压/kv电流/A断流能力/KA或MVA短路电流校验动稳定度热稳定度高压断路器VVVVV咼压隔离开关VV-VV电流互感器VV-VV电压互感器V-?3? ' = 3 = 3822Z?m?= 63.06? V3?V3 X 35KV5.3.1 35kV断路器是指能够关合、承载和幵断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定的时间内承载和幵断异常回路条件(包括短路条件)下的电流的

43、幵 关装置。在这里由于 35KV侧的最高正常工作电流 窗二63.06?选择断 路器为户内少油断路器，型号是：SN10-35I，其继电保护时间取1.1s ,断路器短路时间取0.1s，则啰2 ?= 6.142 X (1.1 + 0.1) = 45.2?查附录表8 (p374 )知该断路器的热稳定电流为16 (4s) /KA,可得?2?/= 162 X4 = 1024?高压断路器SN10-35I的选择校验表序号装设地点的电气条件SN10-35I项目数据项目数据结论1?35KV?/?35KV/40.5KV合格2?63.06A?1000A合格36.14KA?16KA合格415.66KA?40KA合格5?

44、 ?45 2?2?1024 ?合格由以上数据可知在35KV/10KV 变压器的高压侧的断路器选择是合理5.3.2 35kV 隔离幵关是一种没有灭弧装置的幵关设备，主要用来断幵无负荷电流的电路， 隔离电源，在分闸状态时有明显的断幵点，以保证其他电气设备的安全检 修。在这里由于35KV侧的最高正常工作电流 ？二63.06?选择的隔离幵 关型号为：GW4-35DW/630A 25KA，其主要技术数据校验如表所示：高压隔离幵关的选择校验表序号装设地点的电气条件GW4-35DW/630A25KA项目数据项目数据结论1?35KV?/?35KV/36.5KV合格2?，63.06A?630A合格3?15.65

45、7KA?25KA合格4?2 ?45 2?1024 ?合格所以高压隔离幵关选择 GW4-35DW/630A 25KA。5.3.3 35kV 电压互感器是一个带铁心的变压器。它主要由一、二次线圈，铁心和绝缘组成。当在一次绕组上施加一个电压U1时，在铁心中就产生一个磁通©,根据电磁感应定律，则在二次绕组中就产生一个二次电压U2。改变一次或二次绕组的匝数，可以产生不同的一次电压与二次电压比，这就可组 成不同比的电压互感器。在这里由于互感器用于运行监视，选择准确度 为1级，根据电压和工作环境，这里选择的型号为：JDJJ-35，其技术参数如下：电压互感器JDJJ-35的选择校验表序号装设地点的电

46、气条件JDJJ-35型单相油浸式电压互感器项目数据项目数据结论1?35KV?/?35KV/36.5KV合格所以电压互感器选择 JDJJ-35型单相油浸式电压互感器。5.3.4 电流互感器电流互感器原理是依据电磁感应原理的。电流互感器是由闭合的铁心和绕组组成。它的一次侧绕组匝数很少，串在需要测量的电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过，二次侧绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流互感器在工作时，它的二次侧回路始终 是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流互感器 的工作状态接近短路。电流互感器是把一次侧大电流转换成二次侧小电 流来使用，二次侧不可幵路。由于35KV侧

47、的最高正常工作电流 ？二63.06?初步选定LCW-35-150/5电流互感器。电流互感器LCW-35-150/5 的选择校验表序号装设地点的电气条件LCW-35-150/5 型电流互感器项目数据项目数据结论1?35KV?/?35KV/36.5KV合格2?63.06A?150A合格3窃？15.657KA?30KA合格4? ?45.2?112.5合格准确度级的选择:由于互感器要供给计费电能表使用，所以选用0.5级即可满足。所以电流互感器选择LCW-35-150/50-0.5型电流互感器。5.4 10KV各设备的选择和校验?30(1)3711.89? = 5 =-214.31?V3 X10KV29

48、10kV断路器选择10KV处的断路器时，由K-2点处的短路容量，初步选择少油户内类型的SN10-10I。由附录表8知该断路器的固有分闸时间为0.06s，该断路器的热稳定电流为16（4s）/KA，取保护动作时间为0.6s o则允许的热稳定度：？?= 162 X4= 1024?短路 发热的 假想时 间为：?= ?+ 0.05?= 0.06?打0.6?卞0.05?=0.71?计算的热稳定度：？F ?= 2.722 X0.71 = 5.29?高压断路器SN10-10I的选择校验表序号装设地点的电气条件SN10-10I项目数据项目数据结论1?10KV?/?10KV/12KV合格2?214.31?630A合格3?3)2.73KA?16KA合格4?5.03KA?40KA合格5? ?5.29?祿？1024 ?合格所以10kv侧的断路器选择少油户内类型的SN10-10I5.4.2 10kV隔离幵关选择10KV处的隔离幵关时，由于10KV侧的正常工作电流? = 214.31?,初步选择的隔离幵关型号为：GN6-10T/400 。该型号的隔离幵关的热稳定电流为14 (5s) /KA。则允许的热稳定度：? 142 X5 = 980?高压隔离幵关GN6-10T/400 的选择校验表序号装设地点的电气条件GN6-10T/400项目数据项目数据结论1?10KV?/?10KV/11.5KV合格2?214