工廠35KV總降壓變電所設(shè)計方案

1、工廠35KV總降壓變電所設(shè)計方案某xx廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計*、基礎(chǔ)資料1、全廠用電設(shè)備情況1負(fù)荷大小用電設(shè)備總安裝容量：6630kW計算負(fù)荷（10kV側(cè)）有功：4522kW無功：1405kVar各車間負(fù)荷統(tǒng)計見表812負(fù)荷類型本廠絕大部分用電設(shè)備均屬長期連續(xù)負(fù)荷，要求不間斷供電。停電時間超過兩分鐘將造成產(chǎn)品報廢；停電時間超過半小時，主要設(shè)備,電爐將會損壞；全廠停電將造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失，故主要車間及輔助設(shè)施均為I類負(fù)荷。（3）本廠為三班工作制，全年工作時數(shù)8760小時，最大負(fù)荷利用小時數(shù)5600小時。3全廠負(fù)荷分布，見廠區(qū)平面布置圖。（圖81）表81全廠各車間負(fù)荷統(tǒng)計表序號車間名稱負(fù)荷計算

2、負(fù)荷Pjs(kW)Qs(kVar)Sjs(kVA)1空氣壓縮車間I7801808002熔制成型（模具）車間I5601505803熔制成型（熔制）車間I5901706144后加工（磨拋）車間I6502206865后加工（封接）車間I5601505806配料車間I3601003747鍋爐房I4201104348廠區(qū)其它負(fù)荷（一）II-I4001684349廠區(qū)其它負(fù)荷（二）II440200483共計II-I476014484985同時系數(shù)II0.950.97全廠計算負(fù)荷452214054735.242、電源情況1工作電源本廠擬由距其5公里處的A變電站接一回架空線路供電，A變電站110kV母線短路容

3、量為1918MVA基準(zhǔn)容量為1000MVAA變電站安裝兩臺SFSLZ31500kVA/110kV三圈變壓器，其短路電壓U高中=10.5%,U高低=17%U低中=6%詳見電力系統(tǒng)與本廠聯(lián)接圖（圖82）。II;電源圖8-1廠區(qū)平面布置示意圖8-2電力系統(tǒng)與本廠聯(lián)接示意圖供電電壓等級，由用戶選用35kV或10kV的一種電壓供電。最大運(yùn)行方式：按A變電站兩臺變壓器并列運(yùn)行考慮。最小運(yùn)行方式：按A變電站兩臺變壓器分列運(yùn)行考慮。2備用電源擬由B變電站接一回架空線作為備用電源。系統(tǒng)要求，只有在工作電源停電時，才允許備用電源供電。3功率因數(shù)供電部門對本廠功率因數(shù)要求值為:當(dāng)以35kV供電時，cos巾=0.9當(dāng)

4、以10kV供電時，cos巾=0.954電價供電局實(shí)行兩部電價?；倦妰r：按變壓器安裝容量每1千伏安每月4元計費(fèi)。電度電價：35kVB=0.05元/kWh10kVB=0.06元/kWh1000元。5線路的功率損失在發(fā)電廠引起的附加投資按每千瓦、人刖百電力工業(yè)對我國社會主義建設(shè)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活影響很大，因此，提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，保證安全供電是從事電力設(shè)計的重要任務(wù)。電氣設(shè)備除要承受正常工作電壓、電流外，還要承受異常和故障情況下的過電壓、大電流的沖擊。電力系統(tǒng)在運(yùn)行中可能發(fā)生各種故障或由現(xiàn)各種不正常運(yùn)行狀態(tài)，從而在電力系統(tǒng)中引發(fā)事故，故障一旦發(fā)生，能迅速而有選擇性切除故障單元，是保證電力

5、系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的有效方法之一。本次設(shè)計是在學(xué)習(xí)電力系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)繼電保護(hù)、發(fā)電廠電氣部分、電力系統(tǒng)自動裝置原理等專業(yè)學(xué)科的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際對35kV變電站電氣部分供電方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性、可靠性的綜合比較，著重對電氣主接線的選擇、短路電流的計算、設(shè)備的選型及保護(hù)配置、原理、整定計算進(jìn)行闡述，掌握一次設(shè)備選擇、了解地方變電站接線方式以及繪制變電站的主接線圖、保護(hù)回路二次接線等，本次設(shè)計也旨在加強(qiáng)和提高電力系統(tǒng)一次設(shè)備的運(yùn)行和技術(shù)管理水平，我通過對三年學(xué)習(xí)進(jìn)行總結(jié)和應(yīng)用，在本次設(shè)計中找到一個理論聯(lián)系實(shí)際的切入點(diǎn)，提高了本人的業(yè)務(wù)水平，以便在生產(chǎn)過程中更好地解決實(shí)際問題，保證設(shè)備安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行

6、。由于時間倉促和本人水平有限，在設(shè)計中存在不少錯誤，懇請老師提由寶貴意見，謝謝！第一章畢業(yè)設(shè)計的目的和內(nèi)容7第二章高壓供電系統(tǒng)設(shè)計7第一節(jié)概述8第二節(jié)主接線設(shè)計的原則8第三節(jié)供電系統(tǒng)的設(shè)計方案8第三章總降壓變電所的設(shè)計21第一節(jié)電氣主接線設(shè)計21第二節(jié)短路電流計算22第三節(jié)主要電氣設(shè)備選擇30第四節(jié)配電裝置設(shè)計37第五節(jié)主變壓器繼電保護(hù)設(shè)計39第六節(jié)防雷接地設(shè)計48摘要本次通過對35kV總降壓站繼電保護(hù)及主接線的設(shè)計，對所學(xué)專業(yè)知識的內(nèi)容進(jìn)行全面總結(jié)和應(yīng)用，提高了我的專業(yè)技術(shù)水平，使我在以后的生產(chǎn)過程中能更好地理論聯(lián)系實(shí)際，保證了設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。關(guān)鍵詞35kV變電站設(shè)計第一章畢業(yè)設(shè)計

7、的目的和內(nèi)容通過三年的專業(yè)基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)，加深了我對專業(yè)知識的鞏固和提高，為了對專業(yè)知識有更深一步的了解和認(rèn)識，通過畢業(yè)設(shè)計來加強(qiáng)對發(fā)供電電氣設(shè)備設(shè)計的選擇原則、設(shè)計方案、接線方式、設(shè)備選型、保護(hù)配置及安全接地保護(hù)的認(rèn)識與了解，運(yùn)用所學(xué)的基本理論知識，獨(dú)立地完成了設(shè)計任務(wù)，以達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際的目的。第二章高壓供電系統(tǒng)設(shè)計第一節(jié)概述高壓供配電裝置的設(shè)計主要以安全、可靠運(yùn)行為原則，同時兼顧運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與靈活性。因此，主接線的正確、合理設(shè)計，必須綜合處理各個方面的因素，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)論證比較后方可確定。一、可靠性：安全可靠是電力生產(chǎn)的首要任務(wù)，保證供電可靠是電氣主接線最基本的要求；二、靈活性：電氣主接

8、線應(yīng)能適應(yīng)各種運(yùn)行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運(yùn)行方式的轉(zhuǎn)換；三、經(jīng)濟(jì)性：主接線的設(shè)計應(yīng)在滿足可靠性和靈活性的前提下做到經(jīng)濟(jì)合理，主要從以下幾方面考慮：投資省，占地面積少，電能損耗少。根據(jù)提供的設(shè)計資料，本變電所有兩路電源，正常運(yùn)行時一路運(yùn)行一路備用。全所9回生線有7回為I類負(fù)荷，且對供電可靠性要求較高，停電時間超過兩分鐘即會造成產(chǎn)品報廢，停電時間超過半小時主要設(shè)備、鍋爐將會損壞；全廠停電將造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。本廠為三班工作制，全年工作時數(shù)8760小時，最大負(fù)荷利用小時數(shù)5600小時。另外，備用電源由B變電站引入，要求只有在工作電源停電時才允許備用電源供電。供電局實(shí)行兩部電價：基本電價按變壓器安裝容量

9、每千伏安每月4元，電度電價：35kV按0.05元/kWh,10kV按0.06元/kWh。計費(fèi)；線路功率損失在發(fā)電廠引起的附加投資按每千瓦1000元計算。第二節(jié)主接線設(shè)計的原則主接線的設(shè)計，必須結(jié)合電力系統(tǒng)、發(fā)電廠和變電所的具體情況，全面總結(jié)分析，經(jīng)過技術(shù)與經(jīng)濟(jì)比較，合理地選擇主接線方案。電氣主接線設(shè)計的基本原則是以設(shè)計任務(wù)書為依據(jù)，執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策、技術(shù)規(guī)定，從全局由發(fā)，結(jié)合工程的實(shí)際情況，在保證供電可靠、調(diào)度靈活、等各項技術(shù)要求的前提下，兼顧運(yùn)行和檢修的方便，盡可能地就地取材，節(jié)省投資。第三節(jié)供電系統(tǒng)的設(shè)計方案一、供電方案的擬定本所電源進(jìn)線可為35kV或10kV的兩路，按照要求正常情況

10、下一路運(yùn)行，一路備用。配電母線為10kV,負(fù)荷曲線有9回，且對供電可靠性要求較高，停電時間超過兩分鐘即會造成產(chǎn)品報廢，因此考慮配電母線采用單母線分段接線，為了提高供電可靠性，10kV擬采用成套開關(guān)柜單層布置。而對于電源進(jìn)線，則可取兩路35kV、兩路10kV一路35kV一路10kV,為此得生了三種不同的方案。1、方案一：工作電源與備用電源均采用35kV電壓供電。在這個方案中，總降壓變電所內(nèi)裝設(shè)兩臺主變壓器。工廠總降壓變電所的高壓側(cè)接線方式可采用單母線分段接線和內(nèi)橋接線。顯然，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)上比較，內(nèi)橋接線優(yōu)于單母線分段接線，故采用內(nèi)橋接線作為本方案的接線方式。2、方案二：工作電源與備用電源均采用10

11、kV電壓供電，兩路電源進(jìn)線均采用斷路器控制。3、方案三：工作電源采用35kV電壓供電，用架空線路引入總降壓變電所，裝設(shè)一臺主變壓器。備用電源采用10kV電壓供電，35kV降壓后接在10kV的一段配電母線上，備用電源接在10kV的另一段配電母線上。三個方案的主接線圖如下：用事二方*二方案分析比較工廠供電設(shè)計不僅要滿足生產(chǎn)工藝提由的各項具體要求，保證安全可靠的供電，而且應(yīng)力求經(jīng)濟(jì)合理，投資少，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低。對此，需要對上述三個方案進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)比較，選擇一個經(jīng)濟(jì)合理的最佳方案。技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較一般包括技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)計算和有色金屬消耗量三個方面。1、 方案的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)分析(1)方案一工作電源和備用電源

12、均采用35kV供電優(yōu)點(diǎn)：供電電壓高，線路功率損耗少，電壓損失小，調(diào)壓問題易解決，要求的功率因數(shù)值低，所需補(bǔ)償容量小，可減少投資，供電的安全可靠性較高。缺點(diǎn)：工廠內(nèi)要設(shè)總降壓變電所，占用的土地面積多，總降壓變電所要裝設(shè)兩臺主變壓器，投資及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高。(2)方案二工作電源和備用電源均采用10kV供電優(yōu)點(diǎn)：工廠內(nèi)不設(shè)主變壓器，可以簡化接線，降低了投資及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)。工廠內(nèi)不設(shè)總降壓變電所，可以減少占地面積，減少管理人員及維護(hù)工作量。缺點(diǎn)：供電電壓低，線路的功率損耗增大，電壓損失也大，要求的功率因數(shù)值高，需增加補(bǔ)償裝置及相關(guān)的投資，工廠內(nèi)設(shè)總配電所，供電的安全可靠性不如35kVo(3)方案三工作電源

13、采用35kV供電，備用電源采用10kV供電。本方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)介于方案一和方案三之間。但是由于原始資料要求兩路電源正常時只用一路供電，工作電源停運(yùn)時方用備用電源供電。因此該方案較好，因?yàn)閭溆秒娫垂╇姇r間較少，所以該方案既能滿足供電可靠性要求，投資也相對較少。1、技術(shù)指標(biāo)計算1.1 方案一根據(jù)全廠計算負(fù)荷為4735.24kVA,考慮原始資料要求兩路電源正常時只用一路供電，工作電源停運(yùn)時方用備用電源供電，本方案選用5000kVA的變壓器兩臺，型號為SJL15000/35,電壓為35/10kV,查表得到變壓器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)：空載損耗AP=6.9kW,短路損耗APk=45kW阻抗電壓U%=7,空載電

14、流10%=1.1變壓器的有功功率損耗APb=nAP。+APk(Sjs/Sbe)2/n(n為變壓器臺數(shù))已知：n=2(正常運(yùn)行時備用變壓器充電備用)；Sjs=4735.24kVA;Sbe=5000kVA所以，變壓器的有功損耗APb=2X6.9+45X(4735.24/5000)2=54kW變壓器的無功功率損耗AQ=n(I0%/100)Sbe+(1/n)(Uk%/100)Sbe(Sjs/Sjb)2=2x(1.1/100)X5000+(7/100)X5000X(4735.24/5000)2=424kVar一臺變壓器運(yùn)行的有功損耗=APb-AP0=54-6.9=47kW一臺變壓器運(yùn)行的無功損耗=AQ-

15、1.1/100*5000=424-55=369kVar35kV線路的功率：Pjs=Pjs+APb-AP=4522+54-6.9=4569kWQjs=Qjs+AQ-1.1/100*5000=1405+424-55=1774kVarSjs=VPjs2Qjs2=V4569217742=4901kVAIjs=Sjs/(V3Ue)=4901/(V3X35)=80.9A35kV線路的功率因數(shù)：cos巾=Pjs/Sjs=4569/4901=0.93導(dǎo)線在運(yùn)行中，因其中有電流流過，將使導(dǎo)線溫度升高。溫度過高，將會降低導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度，加大導(dǎo)線接頭處的接觸電阻，增大導(dǎo)線的弧垂。為保證導(dǎo)線在運(yùn)行中不致過熱，要求導(dǎo)線

16、的最大負(fù)荷電流必須小于導(dǎo)線的允許載流量，即Ijsvlux。按照國家電線產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，經(jīng)過查表，35kV線路選用LGJ35鋼芯鋁絞線架設(shè)，幾何均距確定為2.5米。查表得：r0=0.85Q/km,x0=0.417Q/km。工作電源電壓損失：Aui=(r0xPjsxLi+x0xQjsxLi)/Ub(L=5km)=(0.85X4569X5+0.417X1774X5)/35=0.66kVAUiAU110X5%=0.5kV,電壓損耗仍然偏高。只有通過提高供電側(cè)電壓才能保證供電電壓。1.2 .方案三正常運(yùn)行時以35kV單回路供電，10kV線路作為備用電源。根據(jù)全廠計算負(fù)荷為4735.24kVA,廠內(nèi)總降

17、壓變電所設(shè)一臺容量為5000kVA的主變壓器，型號為SJL1-5000/35,查表得到變壓器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)：空載損耗AP0=6.9kW,短路損耗APk=45kW阻抗電壓U%=7,空載電流10%=1.1變壓器的有功功率損耗APb=nAP0+APk(Sjs/Sbe)2/n(n為變壓器臺數(shù))已知：n=1;Sjs=4735.24kVA;Sbe=5000kVA所以，AR=1X6.9+45X(4735.24/5000)2=47kW變壓器的無功功率損耗AQ=n(I0%/100)Sbe+(1/n)(Uk%Z100)Sbe(Sjs/Sjb)2=1X(1.1/100)X5000+(7/100)X5000X(473

18、5.24/5000)2=369kVar35kV線路的功率：Pjs=Pjs+APb=4522+47=4569kWQjs=Qjs+AQ=1405+369=1774kVarSjs=Pjs2Qjs2=J4569217742=4901kVAIjs=Sjs/(V3Ue)=4901/(V3X35)=80.9A35kV線路的功率因數(shù)：cos巾=Pjs/Sjs=4569/4901=0.93導(dǎo)線在運(yùn)行中，因其中有電流流過，將使導(dǎo)線溫度升高。溫度過高，將會降低導(dǎo)線的機(jī)械強(qiáng)度，加大導(dǎo)線接頭處的接觸電阻，增大導(dǎo)線的弧垂。為保證導(dǎo)線在運(yùn)行中不致過熱，要求導(dǎo)線的最大負(fù)荷電流必須小于導(dǎo)線的允許載流量，即IjsvIux。按照國

19、家電線產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，經(jīng)過查表，35kV線路選用LGJ35鋼芯鋁絞線架設(shè)，幾何均距確定為2.5米。查表得：r0=0.85Q/km,x0=0.417Q/km。35kV工作電源電壓損失：AUi=(r0xPjsxLi+x0xQjsxLi)/Ue(L=5km)=(0.85X4569X5+0.417X1774X5)/35=0.66kVAUiV35X5%=1.75kV,電壓損失合格10kV備用線路僅考慮一級負(fù)荷之用，一級計算負(fù)荷為3868.5kVA,可計算由10kV備用線路的負(fù)荷電流IjsIjs=Sjs/(j3Ue)=3868.5/(避X10)=223.35A按導(dǎo)體的發(fā)熱條件選用LGJ120鋼芯鋁絞線架

20、設(shè)，幾何均距確定為1.5米，查表得每公里的電阻值0=0.27Q,每公里的電抗值Xo=0.335Qo可計算由10kV備用線路的電壓損失：AU2=(r0xPjsxL+x0xQjsXL)/ue2(L=7km)=(0.27X3724X7+0.335X1047.6X7)/10=0.95kV要求電壓損失為：10X5%=0.5kV，作為備用電源由于所用時間少，基本滿足要求；另外也可通過提高供電側(cè)電壓來保證。通過對三個方案的技術(shù)指標(biāo)分析計算，可知：方案一：供電可靠，運(yùn)行靈活，線路損失小，但因裝設(shè)兩臺主變壓器和三臺35kV斷路器，致使投資增大。方案二：工作及備用電源均采用10kV,無須裝設(shè)主變壓器，投資小，但線

21、路損耗大，電壓損失嚴(yán)重，無法滿足一級負(fù)荷長期正常運(yùn)行的要求，故不予考慮。方案三：介于方案一和方案二之間，正常運(yùn)行時，線路損耗低，電壓損失小，能滿足一級負(fù)荷長期正常運(yùn)行的要求。35kV線路故障或檢修時，10kV備用線路運(yùn)行期間，電壓損失較大，但這種情況較少，且時間不長，從設(shè)備投資來看，方案三比方案一少一臺主變壓器和兩臺35kV斷路器，投資降低。至于備用線路電壓損失問題，可采用適當(dāng)提高線路導(dǎo)線截面的辦法來降低電壓損失或適當(dāng)提高供電側(cè)電壓。因此，將方案一與方案三再作進(jìn)一步的經(jīng)濟(jì)計算比較。2、 經(jīng)濟(jì)計算經(jīng)濟(jì)計算包括基本建設(shè)投資和年運(yùn)行費(fèi)兩大項。(1) 基建投資Z基建投資一般采用供配電系統(tǒng)中各主要設(shè)備從

22、訂貨到安裝完成所需的全部工程費(fèi)用的綜合投資指標(biāo)表示。所謂綜合投資，包括設(shè)備本體價值、輔助設(shè)備及配件材料費(fèi)和設(shè)備的試驗(yàn)調(diào)試費(fèi)用、土建及安裝費(fèi)用，也包括設(shè)備的運(yùn)輸費(fèi)。(2) 年運(yùn)行費(fèi)用F年運(yùn)行費(fèi)是指設(shè)備投入運(yùn)行后維持正常運(yùn)行每年所付由的費(fèi)用，一般包括以下四項：設(shè)備的折舊費(fèi)用Fz;設(shè)備維護(hù)管理費(fèi)Fw;年電能損耗費(fèi)用Fa；年基本電價費(fèi)FJO整個供電系統(tǒng)的年運(yùn)行費(fèi)F=Fz+Fw+F+Fj。方案一和方案三的基建投資和年運(yùn)行費(fèi)見表14,經(jīng)濟(jì)比較見表5。表1方案一的投資費(fèi)Zi項目說明單價(萬元)數(shù)量費(fèi)用(萬元)線路綜合投資LGJ-351.005+712.00變壓器綜合投資SJL15000/357.00214.

23、0035kV斷路器SW2-35/10002.0636.18電壓互感器及避雷器JDJJ-35+FZ-350.9221.84功率損耗引起附加投資3Ijs2r0LXl0-3+A1000元/kW137.4513.745合計47.765表2方案一的年運(yùn)行費(fèi)Fi項目說明費(fèi)用（萬元）線路折舊費(fèi)按線路投資的3.4%計算0.41線路維護(hù)費(fèi)按線路折舊費(fèi)的100%+算0.41變電設(shè)備折舊費(fèi)按投資的5.8%計算1.28變電設(shè)備維修費(fèi)按投資的5.8%計算1.28線路電能損耗Fx=3X80.92x0.85X5X5600X0.05乂10-3_-4乂102.34變壓器電能損耗_/2Fb=2X6.9X8760+45X(4985

24、/5000)乂5600X0.05X10-41.85基本電價費(fèi)用5000X12X4X10-424合計31.57表3方案三的投資費(fèi)乙項目說明單價（萬元）數(shù)量費(fèi)用（萬元）線路綜合投資LGJ-35+LGJ-1201.00+1.355+714.45變壓器綜合投資SJL15000/357.0017.0035kV斷路器SW2-35/10002.0612.06電壓互感器及避雷器JDJJ-35+FZ-350.9210.92功率損耗引起附加投資3Ijs2r0Lxl0-3+Pb1000元/kW130.4513.045合計37.475表4方案三的年運(yùn)行費(fèi)F3項目說明費(fèi)用（萬元）線路折舊費(fèi)按線路投資的3.4%計算0.4

25、9線路維護(hù)費(fèi)按線路折舊費(fèi)的100%+算0.49變電設(shè)備折舊費(fèi)按投資的5.8%計算0.58變電設(shè)備維修費(fèi)按投資的5.8%計算0.58線路電能損耗Fx=3X80.92x0.85X5X5600X0.05乂10-3_-4乂102.34變壓器電能損耗R=6.9X8760+45X(4985/5000)2X5600X0.05X10-41.55基本電價費(fèi)用5000X12X4X10-424.00合計30.03表5方案一與方案三的經(jīng)濟(jì)比較方案一方案三差額（萬元）投資Z（萬元）47.76537.47510.3年運(yùn)行費(fèi)F（萬兀）31.5730.031.54由經(jīng)濟(jì)計算比較結(jié)果可知，方案三的綜合投資及年運(yùn)行費(fèi)均低于方案一

26、。從供電的可靠性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性綜合考慮，決定采用方案三，即正常運(yùn)行時以35kV單回路供電，備用電源采用10kV線路供電。第三章總降壓變電所的設(shè)計第一節(jié)電氣主接線設(shè)計通過對以上資料的分析及方案的比較，為了滿足保證供電可靠、調(diào)度靈活及各項技術(shù)要求，兼顧運(yùn)行、維護(hù)方便，盡可能地節(jié)省投資，力爭設(shè)備元件和設(shè)計的先進(jìn)性與可靠性，堅持安全可靠與經(jīng)濟(jì)適用的前提下。10kV配電系統(tǒng)采用單母線分段接線以提高供電可靠性?？傮w來說，本次設(shè)計根據(jù)前面的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選擇方案三，正常運(yùn)行時采用35kV供電，35kV供電系統(tǒng)故障或檢修時，采用10kV備用電源系統(tǒng)供電。10kV配電系統(tǒng)采用上述的單母線分段接線。為此，所選定的

27、主接線（見電氣主接線圖）具有如下特點(diǎn)：*電雨WiMPWttAM陽Firn&-1MSl-10TLCT-36-lK/nE周軍南那同國同三CC-1O卻事口I9110-1Li.7-LO3nXh海廿一口r碑線LtT-LOA4TTJIiTT的一附gh新舊HiM3CG-1QT3CEE*nc-io-iiiGC-JQ-D3qc-I0I-D1GN用巾所用電一D-4eTL溝口amIDQ4皿卜.尸工tMirfrr/_r-E3-蘭FEB西回頓門nPJPH史串.琬f哥0OQ4)6I短路關(guān)合電流選擇為了保證斷路器在關(guān)合短路時的安全，斷路器的額定關(guān)合電流iNC1不應(yīng)小于短路電流最大沖擊值iimiNc1Aiim斷路器的校驗(yàn)則需

28、要校驗(yàn)其熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定：熱穩(wěn)定校驗(yàn)It2tQk動穩(wěn)定校驗(yàn)ies彥iim(2)35kV斷路器的選擇主變35kV供電回路最大持續(xù)工作電流為In=Sn/(J3U)=5000/(33X35)=82.48(A)根據(jù)規(guī)定，在發(fā)電機(jī)、調(diào)相機(jī)、變壓器回路一般考慮1.05倍的額定電流，因此Imax=1.05In=1.05X82.48=86.6(A)LN=35kV根據(jù)35kV斷路器的LN、Imax及安裝在屋外的要求，查表，可選擇SW2-35/600型斷路器。取短路計算時間tk=4s根據(jù)上面計算由的短路電流值為：I=12s=l4s=I.oo=4.2(kA)ic=10.7(kA)短路電流周期分量的熱效應(yīng)QQ=tk/1

29、2x(I2+10Itk/22+Itk2)=4X(4.22+10X4.22+4.22)/12=70.56(kA)2s由于設(shè)計手冊規(guī)定：遠(yuǎn)離發(fā)電廠的變電所和配電網(wǎng)無需考慮非周期分量的影響，故不計非周期熱效應(yīng)。因此短路電流引起的熱效應(yīng)Q=Qp=70.56(kA)2s下表中列生了斷路器的有關(guān)參數(shù)，并與計算數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。斷路器選擇結(jié)果表計算數(shù)據(jù)SW2-35/600斷路器UNs35(kV)UN35(kV)Imax86.6(A)IN600(A)I4.2(kA)INbr6.6(kA)iim10.7(kA)iNcl17(kA)Q70.56(kA)2-sIt2.t6.62X4=174.24(kA)2siim10.

30、7(kA)ies17(kA)Sd269(MVASn400(MVA由選擇結(jié)果可見各項條件均能滿足，故所選SW2-35/600型少油斷路器合格。2、35kV隔離開關(guān)選擇隔離開關(guān)是發(fā)電廠中常用的電器，它可以在電氣設(shè)備檢修時，將被檢修設(shè)備與電源電壓隔離，以保證檢修的安全；也可以與斷路器配合使用，根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)發(fā)電廠的倒閘操作；還可以分合一些小電流電路。其選擇及校驗(yàn)原則如下:(1) 種類和形式的選擇一般35kV及以上的屋外中型配電裝置多采用三柱式隔離開關(guān)。(2) 額定電壓選擇UnUNs(3) 額定電流選擇INAImax(4) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)It2tQk(5) 動穩(wěn)定校驗(yàn)iesAIim由于選擇的隔離開關(guān)為總降壓

31、變電所主變壓器回路隔離開關(guān)，因此其最大持續(xù)工作電流Imax和短路電流引起的熱效應(yīng)Qk與上述選擇斷路器時相同，即LNs=35(kV)ImaX=86.6(A)Q=70,56(kA)2s根據(jù)總降壓變電所主變壓器回路隔離開關(guān)的LNs、Imax及安裝在屋外的要求，查表，可選擇GW5-35G/600-72型屋外隔離開關(guān)。下表中列由了隔離開關(guān)的有關(guān)參數(shù)，并與計算數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。隔離開關(guān)選擇結(jié)果表計算數(shù)據(jù)GW5-35G/600-7座隔離升關(guān)LNs35(kV)LN35(kV)Imax86.6(A)IN600(A)Q70,56(kA)2-sIt2,t162X4=1024(kA)2siim10.7(kA)ies72(

32、kA)由表中可以看由，所選GW5-35G/600-72型屋外隔離開關(guān)合格。3、35kV電壓互感器的選擇電壓互感器應(yīng)按下列技術(shù)條件選擇(1) 一二次電壓應(yīng)滿足要求；(2) 應(yīng)根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)和使用條件選擇種類和型式；(3) 應(yīng)根據(jù)接入的測量儀表、繼電器和自動裝置等設(shè)備對準(zhǔn)確度等級的要求確定準(zhǔn)確度；(4) 容量和二次負(fù)荷；(5) 接線方式，在滿足二次電壓和負(fù)荷要求的條件下，電壓互感器應(yīng)盡量采用簡單接線。35kV側(cè)進(jìn)線裝設(shè)電流表3只，電壓表1只，功率表1只，有功電度表和無功電度表各1只。二次側(cè)負(fù)荷如下表所示：35kV電壓互感器二次負(fù)荷儀表名稱儀表型號電壓線圈數(shù)目每個線圈消耗功率(VA)cos(I)負(fù)荷A

33、B相BC相PabQbPbcPbc電壓表ITI-V14.514.5功率表IDI-W20.7510.750.75啟功電表DS-I21.50.380.571.390.571.39無功電表DX-I21.50.380.571.390.571.39合計6.392.781.892.78求各相負(fù)荷:Sab=Pab2Qab2=6.3922.782=6.97VASbc=PbQbc2=1.8922.782=3.36VA巾ab=23.07巾bc=55.94Cos巾ab=Pab/Sab=6.39/6.97=0.92Cos巾bc=Pbc/Sbc=1.89/3.36=0.56A相負(fù)荷為：Pa=1/V3Sabcos(1)ab

34、30)=1/$3X6.97Xcos(23.07-30)=3.99WQ=1/gSabsin(巾ab-30)=1/#x6.97xsin(23.0730)=-0.49VarB相負(fù)荷為：Pb=1/V3Sabcos(巾ab+30)+Sbccos()bc30)=1/pLc/（乙2-ra-rc）=（1.75x10-8xx100）/（2-0.218-0.1）=1.8mn2選用標(biāo)準(zhǔn)截面為2.5mn2的銅線。熱穩(wěn)定校驗(yàn)：(KIni)2=(65X0.15)2=95.0670.56(kA)2s動穩(wěn)定校驗(yàn)：NiKes=10.7kA故所選LCW-35型電流互感器滿足要求。四、10kV側(cè)電氣設(shè)備選擇1、變壓器低壓側(cè)及備用電

35、源進(jìn)線設(shè)備的選擇10kV側(cè)電氣設(shè)備選擇參數(shù)比較表設(shè)備名稱型號計算數(shù)出jj斷路器SN10-10隔離升關(guān)GN6-10T/600電壓互感器JDJ-10電流互感器LAT-10-300/5U=10kV10kV10kV10kV10kV1n=273A600A600A600A300/5Aic=7.91kA52kA52kA52kA57kA&=56MVA350MVA1-tj=37.94(kA)2s1632(kA)2s2000(kA)2-s2000，2(kA)-s900(kA)2s根據(jù)列表比較，各種條件均滿足，故所選設(shè)備合格1、 10kV饋電線路設(shè)備的選擇以負(fù)荷最大的空氣壓縮車間為例，選用GG-10型高壓開關(guān)柜，見

36、下表：10kV饋電線路設(shè)備選擇參數(shù)表f設(shè)備名稱計算數(shù)據(jù)等號斷路器SN8-10隔離開關(guān)GN8-10電流互感器LAT-10-300/5LN=10kV10kV10kV10kVIn=46A600A400A300/5Aic=7.91kA33kA50kA57.3kASk=56MVA200MVAIJtj=37.94(kA)2s11.62X4(kA)2-s142X5(kA)2-s可見，所選設(shè)備合格。3、10kV母線的選擇(1) 導(dǎo)體類型的選擇10kV設(shè)備為戶內(nèi)成套配電裝置，考慮方便布置、大電流、配線合理等因素，10kV配電裝置采用硬導(dǎo)體。(2) 按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇截面在正常情況下，各回路的持續(xù)工作電流Igma

37、F1.05In=1.05Sn/(再U)=1.05*5000/(禽X10)=303.1A考慮環(huán)境條件，查表得綜合校正系數(shù)K=0.88ImaFIgma/K=303.1/0.88=344.43A查表，選用3條40X4mm巨形鋁導(dǎo)體，平放時允許電流為456A,S=160mr2滿足最大持續(xù)工作電流的要求。(3) 導(dǎo)體的熱穩(wěn)定校驗(yàn)Smin=I、訴=3.08X(2/95)X103=64.84160mm(4) 導(dǎo)體的動穩(wěn)定校驗(yàn)導(dǎo)體截面系數(shù)W=0.167bh2=0.167X0.4X42=1.07cm3f=1.76ic2(1/a)X10-2=1.76X7.912x(1/25)X10-2=0.044kg/cm得lmaX=10W/f=107001.07/0.044=412.6cmGG-10型高壓開關(guān)柜一般柜寬為1米，進(jìn)線柜最寬為1.5米，因此上述校驗(yàn)滿足動穩(wěn)定要求。由于采用標(biāo)準(zhǔn)柜，故不必再選擇支持絕緣子。第四節(jié)配電裝置設(shè)計一、配電裝置的分類及特點(diǎn)配電裝置是發(fā)電廠和變電所的重要組成部分，它是根據(jù)主接線的連接方式，由開關(guān)電器、保護(hù)