某水泥廠(chǎng)總降壓變電的設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）論文題目： 正鋒水泥廠(chǎng)降壓變電站電氣設(shè)計(jì) 系 別：信息工程 專(zhuān) 業(yè)： 自 動(dòng) 化 班 級(jí)： 0601 學(xué) 號(hào)：學(xué)生姓名：劉 強(qiáng)指導(dǎo)教師：歐 劍 目錄第一章 短路電流的計(jì)算1第二章 變電所進(jìn)出線(xiàn)及與相鄰單位聯(lián)絡(luò)線(xiàn)選擇32.1 10KV高壓進(jìn)線(xiàn)的選擇校驗(yàn)32.2 380V低壓出現(xiàn)的選擇42.3 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的選擇校驗(yàn)4第三章 變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定531 變電所的保護(hù)裝置532 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的繼電保護(hù)裝置933 高壓斷路器控制回路1034 變電所的電能計(jì)量回路1135 變電所額測(cè)量和絕緣監(jiān)察回路11第四章 電氣設(shè)備的選擇124.1 低壓斷路

2、器的選擇124.2 低壓開(kāi)關(guān)柜的選擇144.3 導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)及截面的選擇15致謝17參考文獻(xiàn)18第一章 短路電流的計(jì)算一：繪制計(jì)算電路（圖1-1） 圖1-1 短路計(jì)算電路二：確定基準(zhǔn)值 設(shè)Sd=1000MVA ，Ud=Uc，即高壓側(cè)Ud1=10.5kv，低壓側(cè)Ud2=0.4kv，則 三：計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值（公式參考工廠(chǎng)供電）（1） 電力系統(tǒng) （2） 架空線(xiàn)路 參考架空線(xiàn)路設(shè)計(jì)，查表得LGJ-150的x。= 0.36/km，而線(xiàn)路長(zhǎng)8km，故 （2） 電力變壓器 參考工廠(chǎng)供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)，查表得，故因此繪等效電路，如果4-2 圖1-2 等效電路四：計(jì)算k-1點(diǎn)（10.5kv側(cè)）的短路電路總

3、電抗及三相短路電流和短路容量（1） 總電抗標(biāo)幺值（2） 三相短路電流周期分量有效值（3） 其他短路電流（4） 三相短路容量 五：計(jì)算k-2點(diǎn)（0.4kV側(cè)）的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量（1）總電抗標(biāo)幺值 （2）三相短路電流周期分量有效值（3）其他短路電流（4） 三相短路容量以上計(jì)算結(jié)果綜合如表1-1短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電路/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 變電所進(jìn)出線(xiàn)及與相鄰單位聯(lián)絡(luò)線(xiàn)選擇2.1 10KV高壓進(jìn)線(xiàn)的選擇校驗(yàn) 采用LJ型鋁絞線(xiàn)架空敷設(shè)，接往10KV公用干線(xiàn)。1.

4、 按發(fā)熱條件選擇 由I= I=57.7A及室外環(huán)境溫度33C，查表后初步選擇LJ-16.其35C時(shí)I=93.5A I，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。2. 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查表后知，最小允許截面A=35mm，因此按發(fā)熱條件選擇的LJ-16不滿(mǎn)足機(jī)械強(qiáng)度要求，故改選LJ-35 由于此線(xiàn)路很短，不需校驗(yàn)電壓損耗。由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn) 采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。1. 按發(fā)熱條件校驗(yàn) 由I= I=57.7A及土壤溫度25C查表，初選纜芯截面為25mm的交聯(lián)電聯(lián)，其I=90A I，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。2. 校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 根據(jù)公式計(jì)算得A= i=1960mm=22 mm

5、 I 30,滿(mǎn)足發(fā)熱條件。2）校驗(yàn)電壓損耗 由圖所示工廠(chǎng)平面圖量得變電所至一號(hào)廠(chǎng)房距離大約為100m，由表查得185 mm2 的銅芯電纜的R0 =0.12/km(按75度時(shí)計(jì)) ，X0 =0.07/km，又由一號(hào)廠(chǎng)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%I30，滿(mǎn)足發(fā)熱條件。校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查表后知，最小允許截面A=25mm的鋁芯電纜的R0=1.54 /KM(纜芯溫度按80計(jì))，X0=0.12/km，二二級(jí)負(fù)荷的P30=670

6、KW，Q30=493KVAR，線(xiàn)路按照2KM計(jì)，因此U=【670kw(1.542)+493kvar(0.122)】/10kv=218V U%=218V/10KVx100%=2.185%1.5按照J(rèn)BJ6-1996和JGJ/T16-1992的規(guī)定，電流速斷保護(hù)的最小靈敏系數(shù)為2，則，這里的電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)偏低了一些。而GB50062-1992規(guī)定，電流保護(hù)的最小靈敏系數(shù)為1.5，所以這里滿(mǎn)足要求。3裝設(shè)過(guò)電流保護(hù) 因?yàn)橥咚贡Ｗo(hù)只反應(yīng)變壓器內(nèi)部的故障，故裝設(shè)過(guò)電流保護(hù)，他能反應(yīng)變壓器外部過(guò)電流故障，帶時(shí)限動(dòng)作于跳閘。而且該變壓器容量為1000kva,故需裝設(shè)此保護(hù)。采用GL15型感應(yīng)式過(guò)電流繼

7、電器，兩相兩繼電器式接線(xiàn)，去分流跳閘的操作方式。見(jiàn)下圖： 分流跳閘1）過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定 利用公式I= ，式中I =2I=21000KVA/（10KV）=115A，=0.8，=1.3，=100A/5A=20 I=9.3A因此過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流I整定為10A。（GL15型繼電器的過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流為2-10A，且為整數(shù)）過(guò)電流保護(hù)靈敏系數(shù)校驗(yàn) S=1.5 S=682A/200A=3.411.5滿(mǎn)足規(guī)定的靈敏系數(shù)1.5的要求。2）過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定 由于本變電所為電力系統(tǒng)的終端變電所（610kv）；故其過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間（10倍動(dòng)作電流動(dòng)作時(shí)間）可整定為最短的0.5s.32 作為備用

8、電源的高壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的繼電保護(hù)裝置 1 裝設(shè)反時(shí)限過(guò)電流保護(hù) 亦采用GL15型感應(yīng)式過(guò)電流繼電器，兩相兩繼電器式接線(xiàn)，去分流跳閘的操作方式。 過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定 用公式I= ，式中I =2I=19.4A，=0.8，=1.3 I=6.3A因此過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作電流I整定值為7A過(guò)電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定 按終端保護(hù)考慮，動(dòng)作時(shí)間為0.5S。 2 裝設(shè)電流速斷保護(hù) 亦利用GL15型繼電器的電流速斷裝置。變壓器低壓側(cè)的保護(hù)裝置低壓總開(kāi)關(guān)采用DW15-2500/3型低壓斷路器，三相均裝過(guò)流脫口器，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓側(cè)相見(jiàn)短路和過(guò)負(fù)荷的保護(hù)，又可實(shí)現(xiàn)對(duì)低壓?jiǎn)蜗嘟拥囟搪返谋Ｗo(hù)。脫口器動(dòng)作電流的整定值可參考相關(guān)手冊(cè)

9、。低壓側(cè)所有出線(xiàn)上均裝設(shè)DZ20型低壓斷路器，其過(guò)電流脫口可實(shí)現(xiàn)對(duì)線(xiàn)路短路故障的保護(hù)。 注：大面積集中控制的燈比相同建筑面積的多個(gè)小房間分散控制的燈的需要系數(shù)大。插座容量的比例大時(shí)，需要系數(shù)的選擇可以偏小些。計(jì)算電流的計(jì)算380/220V三相平衡負(fù)荷的計(jì)算電流: （2-6）式中 三相設(shè)備的額定電壓, =0.38kV。220V單相負(fù)荷的計(jì)算電流： （2-7）電力變壓器低壓側(cè)的額定電流： （2-8）式中 變壓器的額定容量； 變壓器低壓側(cè)的額定電壓，=0.4 kV。33 高壓斷路器控制回路就是指控制高壓斷路器分、合閘的回路。在本設(shè)計(jì)中斷路器采用電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)，其控制與信號(hào)回路如圖所示。電磁操動(dòng)的短路控

10、制與信號(hào)回路當(dāng)一次電路發(fā)生短路故障時(shí)，繼電保護(hù)裝置動(dòng)作，其出口繼電器KM觸點(diǎn)閉合，接通跳閘線(xiàn)圈YR回路，使斷路器自動(dòng)跳閘。隨后QF3-4斷開(kāi)，使紅燈RD滅，并切斷跳閘回路，同時(shí)QF1-2閉合，而SA在合閘位置，其觸點(diǎn)SA5-6也閉合，從而接通閃光電源WF(+)，使綠燈GN閃光，表示斷路器自動(dòng)跳閘。由于斷路器自動(dòng)跳閘，SA在合閘位置，其觸點(diǎn)SA9-10閉合，而斷路器已跳閘，其觸點(diǎn)QF5-6也閉合，因此事故音響信號(hào)回路接通，又發(fā)出音響信號(hào)。當(dāng)值班人員得知事故跳閘信號(hào)后，可將控制開(kāi)關(guān)SA的操作手柄扳向分閘位置，使SA得觸點(diǎn)與QF的輔助觸點(diǎn)回復(fù)“對(duì)應(yīng)”關(guān)系，全部事故信號(hào)立即解除。34 變電所的電能計(jì)量回路 變電站高壓側(cè)裝設(shè)專(zhuān)用計(jì)