工廠供電畢業(yè)設(shè)計(jì)

工廠供電畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要工廠供電(plantpowersupply)就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小。因此電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后，可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。本次設(shè)計(jì)根據(jù)課題提供的某機(jī)械制造廠的用電負(fù)荷和供電條件，并適當(dāng)考慮生產(chǎn)的發(fā)展，按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，本著安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求確定本廠變電所的位置和形式。通過(guò)負(fù)荷計(jì)算，確定主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量。進(jìn)行短路電流計(jì)算，選擇變電所主接線方案及高低壓設(shè)備與進(jìn)出線，合理選擇整定繼電器保護(hù)裝置，最后按要求寫(xiě)出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，并繪出設(shè)計(jì)圖樣。具體過(guò)程和步驟：根據(jù)工廠總平面圖，工廠負(fù)荷情況，供電電源情況，氣象資料,地區(qū)水文資料和電費(fèi)制度等，先計(jì)算電力負(fù)荷，判斷是否要進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償,接著進(jìn)行變電所位置和型式選擇,并確定變電所變壓器臺(tái)數(shù)和容量，主接線方案選擇，最后進(jìn)行短路電流的計(jì)算，并對(duì)變電所一次設(shè)備選擇和校驗(yàn)和高低壓線路的選擇。目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"摘要1\o"CurrentDocument"第1章序論3\o"CurrentDocument"1.1工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則3\o"CurrentDocument"1.2設(shè)計(jì)的課題4\o"CurrentDocument"1.3設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料4\o"CurrentDocument"第2章負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算5\o"CurrentDocument"2.1負(fù)荷計(jì)算52.2無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算7\o"CurrentDocument"2.3工廠年電能消耗量計(jì)算8\o"CurrentDocument"2.4負(fù)荷分配8\o"CurrentDocument"第3章電壓等級(jí)的確定9\o"CurrentDocument"第4章主變壓器臺(tái)數(shù)及容量的選擇9\o"CurrentDocument"第5章變電所主接線方案的選擇9\o"CurrentDocument"5.1主接線方案9\o"CurrentDocument"5.2計(jì)量點(diǎn)設(shè)置10\o"CurrentDocument"第6章變電所位置、型式的選擇10\o"CurrentDocument"6.1變電所位置10\o"CurrentDocument"6.2變電所型式的選擇10\o"CurrentDocument"第7章短路電流計(jì)算11\o"CurrentDocument"7.1短路電流計(jì)算的目的和方法11\o"CurrentDocument"第8章高低壓開(kāi)關(guān)柜的選擇15\o"CurrentDocument"第9章變電所高低壓電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)16\o"CurrentDocument"9.1短路電流計(jì)算結(jié)果16\o"CurrentDocument"35kV電纜截面選擇計(jì)算16\o"CurrentDocument"10kV電纜截面選擇計(jì)算17\o"CurrentDocument"第10章繼電保護(hù)的配置18\o"CurrentDocument"第11章總結(jié)與展望19\o"CurrentDocument"附錄、參考文獻(xiàn)20第1章序論1.1工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50053-94《10kV及以下變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50054-95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：（1）遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；必須遵守國(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。（2）安全可靠、先進(jìn)合理；應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。（3）近期為主、考慮發(fā)展；應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。（4）全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。1.2設(shè)計(jì)的課題某機(jī)械制造廠供配電設(shè)計(jì)1.3設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料1.3.1工廠總平面圖（見(jiàn)附圖1，比例1：5000）1.3.2負(fù)荷情況本廠動(dòng)力站、房的部分設(shè)備為二級(jí)負(fù)荷，鑄鋼車間有50%的負(fù)荷為二級(jí)負(fù)荷，熱處理車間有60%的負(fù)荷為二級(jí)負(fù)荷，其余均為三級(jí)負(fù)荷。本廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料見(jiàn)表1。表1：某機(jī)械制造廠負(fù)荷數(shù)據(jù)表車間名稱1#鑄鋼車間2#熱處理車間3#鍛工車間4#焊接車間安裝容量（kW）180021001600200車間名稱5#金工車間6#總裝車間7#空壓站8#煤氣站安裝容量（kW）4002008005001.3.3電源狀況一、工廠東北方向16公里處：有一新建地區(qū)降壓變電所，110/35/10kV，1x25MVA變壓器一臺(tái)作為工廠的主電源。從本廠用電容量、電源的輸送距離，以及考慮今后的發(fā)展規(guī)劃來(lái)看，在滿足供電電壓偏差的允許值范圍內(nèi)，采用35kV或10kV中的電壓以一回架空線向工廠供電。二、由正北方向5公里處的其它工廠引入10kV電纜作為備用電源，一般不投入，在該廠的主電源發(fā)生故障或檢修時(shí)，提供照明及部分重要負(fù)荷用電。輸電容量不得超過(guò)全廠計(jì)算負(fù)荷的20%。1.3.4電源短路容量35kV側(cè)系統(tǒng)最大三相短路容量1000MVA35kV側(cè)系統(tǒng)最小三相短路容量500MVA1.3.5供電部門(mén)對(duì)功率因數(shù)要求值：35kV供電時(shí)0.910kV供電時(shí)0.951.3.6電價(jià)兩部電價(jià)制：變壓器安裝容量每1kVA20元/月電度電價(jià)：供電電壓為35kV時(shí)，0.55元/kWh供電電壓為10kV時(shí)，0.58元/kWh工廠為二班制，全年工作時(shí)數(shù)4500小時(shí)，最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù)4000小時(shí)。線路的功率損失在發(fā)電廠引起的附加投資：Zj=5000元/kW1.3.7氣象、地質(zhì)、水文資料本廠地處江蘇平原地區(qū)，平均海拔8.5米，地質(zhì)以砂粘土為主，地下水位2米，最熱月平均最高溫度26°C，最熱月地下0.8米處平均溫度20°C，極端最高溫度40C，極端最低溫度-10C。第2章負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算2.1負(fù)荷計(jì)算2.1.1負(fù)荷計(jì)算的目的負(fù)荷計(jì)算的目的是確定供電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面和儀表量程的依據(jù)，也是合理地進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)闹匾罁?jù)。計(jì)算負(fù)荷確定得是否正確合理，直接影響到電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。如計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)大，將使電器和導(dǎo)線電纜選得過(guò)大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)。如計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)小，又將使電氣設(shè)備和導(dǎo)線電纜處于過(guò)負(fù)荷下運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過(guò)熱，導(dǎo)致絕緣過(guò)早老化甚至燒毀，同樣要造成損失。由此可見(jiàn)，正確確定計(jì)算負(fù)荷意義重大。在進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，要考慮環(huán)境及社會(huì)因素的影響，并應(yīng)為將來(lái)的發(fā)展留有適當(dāng)余量。2.1.2負(fù)荷計(jì)算的方法負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等幾種。本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。主要計(jì)算公式有：有功功率：P=PexKd(2-1)無(wú)功功率：TOC\o"1-5"\h\zQ=Pxtg^(2-2)視在功率：S=P/Cos^(2-3)計(jì)算電流：I=S/、*Un(2-4)2.1.3各車間用電負(fù)荷計(jì)算各車間用電情況詳見(jiàn)電力負(fù)荷計(jì)算表(表2)。取k￡p=0.9,k￡q=0.95，根據(jù)表2可算出：SP=3686kW,SQ=3471kVarii貝QP=KSpSP=0.9x3686=3317.4kWiQ=KSqSQ,=0.95x3471=3297.5kVarS=(P2+Q2=*'3317.42+3297.52r4677kVACos^=P/S=3317.4/4677牝0.71表2：電力負(fù)荷計(jì)算表序號(hào)車間設(shè)備名稱容量Pe(kW)Kdcosptgp計(jì)算負(fù)荷P(kW)Q(kVar)S(kVA)1鑄鋼車間動(dòng)力18000.50.61.3390011971500照明300.824合計(jì)1830924119715122熱處理車間動(dòng)力21000.50.80.751050787.51313照明300.824合計(jì)21301074787.513323鍛工車間動(dòng)力16000.250.601.33400532666照明300.824合計(jì)16304245326804焊接車間動(dòng)力2000.50.71.02100102143照明300.824合計(jì)2301241021615金工車間動(dòng)力4000.250.61.33100133166照明400.832合計(jì)4401321331876總裝動(dòng)力2000.150.51.733051.960車間照明400.832合計(jì)2406251.9817空壓站動(dòng)力8000.80.80.75640480800照明300.824合計(jì)8306644808198煤氣站動(dòng)力5000.50.80.75250187.5313照明400.832合計(jì)540282187.53399總計(jì)78700.7136863471519210乘以同時(shí)系數(shù)、p=0.9，、q=0.95"全廠計(jì)算負(fù)荷3317.43297.5467711無(wú)功補(bǔ)償容量-200012Cos°補(bǔ)償?shù)?.9后全廠計(jì)算負(fù)荷合計(jì)0.943317.41297.5362713變壓器損耗54.4217.614全廠計(jì)算負(fù)荷總計(jì)78700.420.9123371.81515.136962.2無(wú)功功率補(bǔ)償計(jì)算無(wú)功補(bǔ)償是用來(lái)提高電壓質(zhì)量、降低網(wǎng)損的有效措施之一，方法是給感性電路中的電感并聯(lián)電容器，使感性負(fù)荷所吸收的無(wú)功功率大部分有電容器提供。由于本設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料中規(guī)定35kV供電時(shí)要求Cow>0.9,而由上面計(jì)算可知Cos^^0.71<0.9，因此需要進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。各車間低壓計(jì)算負(fù)荷合計(jì)P=3317.4kW補(bǔ)償前Cos^=0.71補(bǔ)償后Cos^=0.94Qc=PxGg中-tg^)(2-5)=3317.4x[tg(arcCos0.71)-tg(arcCos0.94)=3317.4x0.629=2086kVar選擇補(bǔ)償2000kVar電容器.無(wú)功補(bǔ)償后，變電所低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為：S=、‘3317.42+(3297.5-2000*=3627kVA1'變壓器的功率損耗為：AQ=0.06xS]=0.06x3627=217.6kVarAP=0.015xS1=0.015x3627=54.4kW變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為：P=3317.4+54.4=3371.8kWQ'=（3297.5-2000）+217.6=1515.1kVarS'=v3371.82+1515.12=3696kVA則無(wú)功補(bǔ)償后，工廠的功率因數(shù)為：Cos中'=P'/S'=3371.8/3696?0.912>0.9符合本設(shè)計(jì)要求2.3工廠年電能消耗量計(jì)算Pjs=3371kWTn=4500h年有功電能損耗：Wn=0.72x3371x4500=10.92x106kWh2.4負(fù)荷分配按對(duì)供電可靠性的要求將負(fù)荷分為三級(jí)：I級(jí)負(fù)荷：指短時(shí)（手動(dòng)切換恢復(fù)供電所需的時(shí)間）對(duì)負(fù)荷中斷供電，將造成人身事故、設(shè)備損壞，將發(fā)生廢品，使生產(chǎn)秩序長(zhǎng)期不能恢復(fù)，人民生活發(fā)生混亂的負(fù)荷。接有I級(jí)負(fù)荷的高、低壓廠用母線，應(yīng)設(shè)置備用電源，當(dāng)備用電源采用明備用方式時(shí)，應(yīng)裝設(shè)備用電源自動(dòng)投入裝置。II級(jí)負(fù)荷：指允許短時(shí)停電，但較長(zhǎng)時(shí)間停電將造成大量減產(chǎn)，將使人民生活受到影響的負(fù)荷。對(duì)接有II級(jí)負(fù)荷的廠用母線，應(yīng)由兩路獨(dú)立電源供電，一般采用手動(dòng)切換。III級(jí)負(fù)荷：指長(zhǎng)時(shí)間停電不會(huì)直接影響生產(chǎn)者，如工廠的附屬車間，小城鎮(zhèn)等。根據(jù)所提供的負(fù)荷情況對(duì)本廠負(fù)荷分配原則如下表（表3）。表3：負(fù)荷分配表工廠變電所380V母線本工廠380V負(fù)荷（需要容量）I段I級(jí)負(fù)荷:1#、2#車間部分負(fù)荷及4#、5#車間負(fù)荷（1070kW）I段I級(jí)負(fù)荷:3#、6#車間負(fù)荷及7#、8#車間部分負(fù)荷（1246kW）111段II級(jí)負(fù)荷：1#、2#、7#、8#車間部分負(fù)荷及照明(1400kW)第3章電壓等級(jí)的確定《電能質(zhì)量供電電壓允許偏差》(GB12325-2003)規(guī)定供電電壓允許偏差如下：35kV及以上供電電壓正、負(fù)偏差的絕對(duì)值之和不超過(guò)額定電壓的10%。10kV及以下三相供電電壓允言午偏差為額定電壓的土7%。220V單相供電電壓允言午偏差為額定電壓的+7%、-10%。對(duì)本廠計(jì)算電壓偏差值如下：10kV供電：120mm2架空線AUp%=0.387%/MW-kmAU%=0.387x3.37x16=20.86%>7%35kV供電：50mm2架空線AUp%=0.056%/MW-kmAU%=0.056x3.37x16=3.02%<10%可見(jiàn)，采用35kV電壓以一回架空線向工廠供電，符合國(guó)家規(guī)范要求。第4章主變壓器臺(tái)數(shù)及容量的選擇根據(jù)電力負(fù)荷計(jì)算表，在變電所裝設(shè)一臺(tái)35/10.5kV5000kVA主變壓器供電，變壓器負(fù)載率3=72%，符合經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求，并留有二期建設(shè)余量。第5章變電所主接線方案的選擇5.1主接線方案主電源35kV一回架空引入，通過(guò)受電、計(jì)量、進(jìn)線柜為一臺(tái)35/10.5kV5000kVA主變壓器供電°10kV側(cè)采用帶母聯(lián)斷路器的分段單母線接線，通過(guò)一臺(tái)10/0.4kV1600kVA和二臺(tái)10/0.4kV2000kVA配電變壓器以放射式方式為各低壓用電設(shè)備供電。正常時(shí)10kV側(cè)兩段母線同時(shí)投運(yùn)，母聯(lián)斷路器投入運(yùn)行；低壓側(cè)三臺(tái)變壓器所帶三段母線分別運(yùn)行。當(dāng)主電源發(fā)生故障或檢修時(shí)，另一路10kV備用電源投入供電，斷開(kāi)10kV側(cè)母聯(lián)斷路器，這時(shí)由一臺(tái)2000kVA變壓器向廠區(qū)二級(jí)負(fù)荷供電，滿足供電要求。當(dāng)10kVII段母線或進(jìn)線回路（3TM）發(fā)生故障或檢修時(shí)低壓母聯(lián)開(kāi)關(guān)投入供電，切斷0.4kVII段母線上不重要負(fù)荷，給0.4kVIII段母線上的重要負(fù)荷供電。供電系統(tǒng)主接線詳見(jiàn)“變電所電氣主接線圖”。5.2計(jì)量點(diǎn)設(shè)置35kV計(jì)量柜作為本工廠用電總計(jì)量。10kV備用回路進(jìn)線處設(shè)置有功及無(wú)功電能表。為各車間供電的低壓饋出回路設(shè)置有功電能計(jì)量，作內(nèi)部經(jīng)濟(jì)核算用。第6章變電所位置、型式的選擇6.1變電所位置變電所所址選擇應(yīng)滿足下列幾條要求：1）接近負(fù)荷中心；2）接近電源側(cè)；3）進(jìn)出線方便；4）運(yùn)輸設(shè)備方便；5）不應(yīng)設(shè)在容易積水、劇烈震動(dòng)或高溫的場(chǎng)所；6）不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)的區(qū)域內(nèi)；7）其他等等從上面幾條綜合確定，總平面圖序號(hào)F設(shè)為35/10kV變電所，靠近負(fù)荷中心。由于煤氣站屬于危險(xiǎn)區(qū)域，故不應(yīng)與變電所相鄰，整個(gè)變電所的室內(nèi)地面，應(yīng)高于室外地坪0.6米。6.2變電所型式的選擇35/10kV變電所采用屋內(nèi)式變電所，運(yùn)行維修方便，占地面積少。變電所布置緊湊合理，內(nèi)設(shè)35kV、10kV和低壓配電室，低壓配電室應(yīng)靠近10/0.4kV變壓器室，35/10.5kV主變壓器室應(yīng)靠近10kV配電室，并設(shè)控制室、值班室和輔助

房間等，便于運(yùn)行人員工作和管理。變電所的總體布置詳見(jiàn)“變電所平面布置圖”。第7章短路電流計(jì)算7.1短路電流計(jì)算的目的和方法短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（又稱有名單位制法）和標(biāo)幺制法（又稱相對(duì)單位制法）。本設(shè)計(jì)采用標(biāo)幺制法進(jìn)行短路計(jì)算。7.2短路電流計(jì)算7.2.1最小運(yùn)行方式下系統(tǒng)短路電流計(jì)算系統(tǒng)圖35kV1系統(tǒng)2架空線16kM-K1335/10.55MVA系統(tǒng)圖35kV1系統(tǒng)2架空線16kM-K1335/10.55MVA-K210kV4-K20.1kM二rK3

1號(hào)變10/0.41.6MVA已知系統(tǒng)最小三相短路容量、in=500MVA（1）確定基準(zhǔn)值取基準(zhǔn)容量Sj=100MVAU1=37kVU2=10.5kV貝VI1=S/V3u1=100/（3X37）=1.56kAI=S/\3u=100/（3X10.5）=5.5kAJ2j2（2）計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值1）電力系統(tǒng)X1=S/S.=100/500=0.22）架空線路X=0.4x16x100/372=0.4672*3）電力變壓器X=0.08x100/5=1.63*4）電纜線路X=0.08x0.1x100/10.52=0.0074*（2）計(jì)算各短路點(diǎn)總計(jì)算電抗及三相短路電流和短路容量1）各短路點(diǎn)總計(jì)算電抗X割=0.2+0.467=0.667Xz2=0.667+1.6=2.267X^3=2.267+0.007=2.2742）各短路點(diǎn)三相短路電流1''=10.2=IkI婦=1,11X割=1.56/0.667-2.34kAI22=IJX^2=5.5/2.267-2.43kAI33=133/X^3=5.5/2.274牝2.42kA3）各短路點(diǎn)短路沖擊電流i衍=2.55x/婦=2.55x2.34w5.97kAi^2=2.55xI22=2.55x2.43w6.2kAi^3=2.55xI婦=2.55x2.42w6.17kA4）各短路點(diǎn)短路全電流最大有效值Ihi=1.51xI婦=1.51x2.34w3.53kAI化=1.51xI22=1.51x2.43w3.67kAI爵=1.51xI婦=1.51x2.42w3.65kA5）各短路點(diǎn)短路容量S婦=S/X割=100/0.667w149.9MVASk2=S/X￡2=100/2.267w44.11MVAS婦=S./X￡3=100/2.274w43.98MVA7.2.2最大運(yùn)行方式下系統(tǒng)短路電流計(jì)算已知系統(tǒng)最大三相短路容量S=1000MVAmax（1）確定基準(zhǔn)值取基準(zhǔn)容量S.=100MVAU1=37kVU2=10.5kV貝VI=Sl*U=100/C3x37）=1.56kA"一1）I2=S./V3U2=100/\，3x10夕=5.5kA（2）計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值1）電力系統(tǒng)X1=S./S=100/1000=0.12）架空線路X=0.4x16x100/372=0.4672*3）電力變壓器X=0.08x100/5=1.63*4）電纜線路X=0.08x0.1x100/10.52=0.0074*（2）計(jì)算各短路點(diǎn)總計(jì)算電抗及三相短路電流和短路容量1）各短路點(diǎn)總計(jì)算電抗X割=0.1+0.467=0.567Xz2=0.567+1.6=2.167X^3=2.167+0.007=2.1742）各短路點(diǎn)三相短路電流I''=102=七I婦=I.]/X割=1.56/0.567-2.75kAI22=IJX^2=5.5/2.167-2.54kAI婦=133/X跖=5.5/2.174牝2.53kA3）各短路點(diǎn)短路沖擊電流ih1=2.55xI婦=2.55x2.75牝7.01kAi^2=2.55x122=2.55x2.54w6.48kAi33=2.55xI33=2.55x2.53w6.45kA4）各短路點(diǎn)短路全電流最大有效值Ih1=1.51xI婦=1.51x2.75w4.15kAI化=1.51xI22=1.51x2.54w3.84kA133=1.51xI33=1.51x2.53w3.82kA5）各短路點(diǎn)短路容量S婦=S./X割=100/0.567w176.4MVASk2=S/X跆=100/2.167-46.15MVAS婦=S/X跖=100/2.174M46MVA第8章高低壓開(kāi)關(guān)柜的選擇高低壓開(kāi)關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種高低壓成套配電裝置。（1）高壓開(kāi)關(guān)柜有固定式和手車式（移可式）兩大類型。1）本設(shè)計(jì)35kV設(shè)備選用KYN61A-40.5鎧裝移開(kāi)式交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備。該產(chǎn)品引進(jìn)美國(guó)西屋公司的先進(jìn)技術(shù)，根據(jù)GB3906-1991《?35kV交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備》及電力部DL404-1997《戶內(nèi)交流高壓開(kāi)關(guān)柜訂貨技術(shù)條件》，并全面參照IEC298《1kV以上的52kV及以下的交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》（1990年版）標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和制造的KYN61A-40.5鎧裝式金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備，是三相交流50Hz單母線及單母線分段系統(tǒng)的戶內(nèi)成套配電裝置，作為接受和分配35kV網(wǎng)絡(luò)電能和對(duì)電路實(shí)行控制、保護(hù)及監(jiān)測(cè)。本型開(kāi)關(guān)柜既有防止誤操作斷路器、防止帶負(fù)荷推、拉可移開(kāi)部件、防止帶電合接地開(kāi)關(guān)、防止接地開(kāi)關(guān)在接地位置送電和防止誤入帶電間隔（即簡(jiǎn)稱“五防”功能）。2）本設(shè)計(jì)10kV設(shè)備選用KYN28-12金屬鎧裝中置式開(kāi)關(guān)柜。該產(chǎn)品系3.6-12kV三相交流50Hz單母線及單母線分段系的成套配電裝置。主要用于發(fā)電廠、中小型發(fā)電機(jī)送電、工礦企事業(yè)配電以及電業(yè)系統(tǒng)二次變電所的受電、送電及大型高壓電動(dòng)機(jī)起動(dòng)等，實(shí)行控制保護(hù)、監(jiān)測(cè)之用。本開(kāi)關(guān)設(shè)備滿足IEC298、GB3906、DL/T404-91等標(biāo)準(zhǔn)要求，具有防止帶負(fù)荷推拉斷路器手車、防止誤分合斷路器、防止接地開(kāi)關(guān)處在閉合位置時(shí)關(guān)合斷路器、防止誤入帶電隔室、防止在帶電時(shí)誤合接地開(kāi)關(guān)的聯(lián)鎖功能。（2）低壓開(kāi)關(guān)柜有固定式和抽出式兩大類型。本設(shè)計(jì)0.4kV設(shè)備選用GCK系列交流低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜。該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)柜架為組合裝配式結(jié)構(gòu)，骨架采用C型材。柜架的全部結(jié)構(gòu)均通過(guò)自攻螺釘連接，按需要加裝門(mén)、面板、隔板、支架及抽屜部件、以便組合成完整無(wú)缺開(kāi)關(guān)柜柜架。每一功能單元均占據(jù)一個(gè)獨(dú)立隔室功能單室，總占用高度1800mm范圍內(nèi)，根據(jù)用戶的各電流等級(jí)不同的占用高度，組合成每臺(tái)抽屜式開(kāi)關(guān)柜的供電回路。抽屜具有合、分、試驗(yàn)、抽出位置，既能保證正常的工作，又可安全檢修抽屜內(nèi)的元件。相同規(guī)格的功能單元均共有互換性，用戶可以方便迅速地使備用抽屜。第9章變電所高低壓電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)9.1短路電流計(jì)算結(jié)果最大運(yùn)行方式下：(1)35kV母線I=2.75kAi=7.01kAI=4.15kAk1ch1ch1(2)10kV母線I=2.54kAi=6.48kAI=3.84kAk2ch2ch2動(dòng)穩(wěn)定條件i<iI<Ichalshal熱穩(wěn)定條件I?>18"上述短路電流很小，高中壓電氣設(shè)備的動(dòng)、熱穩(wěn)定性都合格。（3）低壓母線Id3=27.0kA，選擇分?jǐn)嗄芰?0kA的低壓開(kāi)關(guān)柜及相關(guān)低壓元器件。9.235kV電纜截面選擇計(jì)算35kV側(cè)變壓器計(jì)算電流：I.=5000/73x35=82.5A（1）按持續(xù)允許電流選擇70mm2交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜直埋，土壤熱阻為3.0°C?m/w的情況下的載流量為：177x0.74=131（A）>Is（2）按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇年最大負(fù)荷利用小時(shí)=4000h，銅芯電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度為2.25A/mm270x2.25=157.5（A）>Ijs按短路熱穩(wěn)定選擇最大運(yùn)行方式下35kV母線/婦=2.75kA按切除短路故障時(shí)間1秒計(jì)算S.=J‘27502x1/137=20.1mm2<<70mm2按電壓損失校驗(yàn)3X70mm2銅芯電纜，長(zhǎng)0.25km電壓損失AU%=0.003%x82.5x0.25=0.06%結(jié)論：經(jīng)計(jì)算用70mm2電纜滿足要求，故選YJV22-26/35kV3X70mm2電纜。9.310kV電纜截面選擇計(jì)算9.3.1主變壓器10kV側(cè)計(jì)算電流：I=5000/^3x10=288A按持續(xù)允許電流選擇95mm2交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜在空氣中(30°C)敷設(shè)，考慮橋架敷設(shè)后的載流量為：2(300x0.7)=420(A)>Is按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇年最大負(fù)荷利用小時(shí)=4000h，銅芯電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度為2.25A/mm22x95x2.25=427.5(A)>Ijs按短路熱穩(wěn)定選擇最大運(yùn)行方式下10kV母線Ik2=2.54kA按切除短路故障時(shí)間<0.2秒計(jì)算S.=^25402x0.2/137=8.29mm2<<50mm2按電壓損失校驗(yàn)3X2X95mm2銅芯電纜，長(zhǎng)0.1km電壓損失AU%=0.007%x288x0.1=0.2%結(jié)論：經(jīng)計(jì)算用2X95mm2電纜滿足要求，故選YJV-8.7/10kV3X2X95mm2電纜。9.3.2配變壓器10kV側(cè)計(jì)算電流：I=1600/j2x10=92.4A按持續(xù)允許電流選擇50mm2交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜在空氣中(30°C)敷設(shè)，考慮橋架敷設(shè)后的載流量為：200x0.7=140(A)>Is按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇年最大負(fù)荷利用小時(shí)=4000h，銅芯電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度為2.25A/mm250x2.25=112.5(A)>Ijs按短路熱穩(wěn)定選擇最大運(yùn)行方式下10kV母線Ik2=2.54kA按切除短路故障時(shí)間<0.2秒計(jì)算S.=^25402x0.2/137=8.29mm2<<50mm2按電壓損失校驗(yàn)3X50mm2銅芯電纜，長(zhǎng)0.1km電壓損失AU%=0.007%x92.4x0.1=0.065%結(jié)論：經(jīng)計(jì)算用50mm2電纜滿足要求，故選YJV-8.7/10kV3X50mm2電纜。第10章繼電保護(hù)的配置繼電保護(hù)裝置應(yīng)滿足可靠性、選擇性、靈敏性和速動(dòng)性的要求：這四“性”之間緊密聯(lián)系，既矛盾又統(tǒng)一?？煽啃允侵副Ｗo(hù)該動(dòng)體時(shí)應(yīng)可靠動(dòng)作。不該動(dòng)作時(shí)應(yīng)可靠不動(dòng)作。可靠性是對(duì)繼電保護(hù)裝置性能的最根本的要求。選擇性是指首先由故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)切除故障，當(dāng)故障設(shè)備或線路本身的保護(hù)或斷路器拒動(dòng)時(shí)，才允許由相鄰設(shè)備保護(hù)、線路保護(hù)或斷路器失靈保護(hù)切除故障。為保證對(duì)相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護(hù)和同一保護(hù)內(nèi)有配合要求的兩元件(如啟動(dòng)與跳閘元件或閉鎖與動(dòng)作元件)的選擇性，其靈敏系數(shù)及動(dòng)作時(shí)間，在一般情況下應(yīng)相互配合。（3）靈敏性是指在設(shè)備或線路的被保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生金屬性短路時(shí)，保護(hù)裝置應(yīng)具有必要的靈敏系數(shù)，各類保護(hù)的最小靈敏系數(shù)在規(guī)程中有具體規(guī)定。選擇性和靈敏性的要求，通過(guò)繼電保護(hù)的整定實(shí)現(xiàn)。（4）速動(dòng)性是指保護(hù)裝置應(yīng)盡快地切除短路故障，其目的是提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，減輕故障設(shè)備和線路的損壞程度，縮小故障波及范圍，提高自動(dòng)重合閘和備用電源或備用設(shè)備自動(dòng)投入的效果等。繼電保護(hù)采用微機(jī)綜合保護(hù)裝置，具體保護(hù)內(nèi)容如下：（1）主變壓器：縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)復(fù)合電壓過(guò)電流保護(hù)過(guò)電流保護(hù)過(guò)負(fù)荷保護(hù)瓦斯保護(hù)溫度保護(hù)（2）配變壓器：電流速斷保護(hù)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)過(guò)負(fù)荷保護(hù)瓦斯保護(hù)溫度保護(hù)單相接地保護(hù)（3）電源進(jìn)線：電流速斷保護(hù)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（4）分段斷路器：電流速斷保護(hù)定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)（5）低壓系統(tǒng)（常規(guī)）：短路保護(hù)過(guò)負(fù)載保護(hù)接地故障保護(hù)第11章總結(jié)