某機(jī)械廠降壓變電所電氣畢業(yè)設(shè)計

四川職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計〔論文〕題目：某機(jī)械廠降壓變電所電氣設(shè)計系別：電子電氣工程系專業(yè)：電氣自動化班級：10電氣姓名：學(xué)號：指導(dǎo)教師：完成時間：2013年1月目錄前言1摘要2第一章設(shè)計任務(wù)31.1設(shè)計題目31.2設(shè)計要求31.3設(shè)計依據(jù)31.4設(shè)計任務(wù)51.5參考資料6第二章負(fù)荷計算和無功功率補(bǔ)償72.1負(fù)荷的計算72.2無功功率的補(bǔ)償15第三章變電所位置和型式的選擇183.1變電所位置的選擇183.2變電所的類型及型式選擇19第四章變電所主變壓器臺數(shù)和容量及主結(jié)線方案的選擇204.1變壓器臺數(shù)選擇的原那么204.2變電所主變臺數(shù)和容量的選擇204.3變電所主接線方案的選擇204.4變電所的總體布置方案21第五章短路電流的計算225.1繪制計算電路225.2確定基準(zhǔn)值225.3計算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值225.4計算K1點〔10.5Kv側(cè)〕的短路總電抗及三相短路電流和短路容量235.5計算K2點〔0.4Kv側(cè)〕的短路總電抗及三相短路電流和短路容量23第六章變電所上下壓線路的選擇246.110kv高壓進(jìn)線的選擇校驗246.2380v低壓出線的選擇校驗246.3作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗27第七章設(shè)計圖紙297.1變電所的主接線圖297.2設(shè)備材料表29參考文獻(xiàn)31結(jié)束語32前言電能作為最根本的能源，不僅滿足于人民生活需要，企業(yè)生產(chǎn)也需要電，整個人類社會的進(jìn)步更需要電；今天，我國經(jīng)濟(jì)高速開展，我們整個生活、生產(chǎn)乃至社會將進(jìn)入電氣化的新時代，電能已成為工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸、國防科技及人民生活等各方面不可缺少的能源；電力工業(yè)的開展水平，是一個國家經(jīng)濟(jì)興旺程度的重要標(biāo)志。電力工業(yè)必須優(yōu)先于其它工業(yè)的開展而開展，其建設(shè)和開展的速度必須高于國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值的增長速度，只有這樣，國民經(jīng)濟(jì)各部門才能夠快速而穩(wěn)定地開展。在工廠中，變配電所將電網(wǎng)輸送來的電能進(jìn)行接收、變換、分配以期能夠到達(dá)驅(qū)動負(fù)載正常工作，并使電能能夠合理分配，創(chuàng)造最大的效益，尤為重要。設(shè)計一個合理的變配電所，能夠合理的分配電力資源，同時能夠滿足企業(yè)的生產(chǎn)所需。本次設(shè)計根據(jù)課題提供的某機(jī)械制造廠的用電負(fù)荷和供電條件，氣候條件，并適當(dāng)考慮生產(chǎn)的開展，按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計準(zhǔn)那么，本著平安可靠、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。通過負(fù)荷計算，確定主變壓器的臺數(shù)和容量。進(jìn)行短路電流計算，選擇變電所主接線方案及上下壓設(shè)備與進(jìn)出線,最后按要求寫出設(shè)計說明書,并繪出設(shè)計圖樣。具體過程和步驟:根據(jù)工廠總平面圖,工廠負(fù)荷情況,供電電源情況,氣象資料等,先計算電力負(fù)荷,判斷是否要進(jìn)行無功功率補(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數(shù)和容量,主接線方案選擇,最后進(jìn)行短路電流的計算,并對變電所一次設(shè)備選擇和上下壓線路的選擇做出最經(jīng)濟(jì)，最合理，最平安的設(shè)計方案，到達(dá)供電的要求：平安，可靠，經(jīng)濟(jì)，優(yōu)質(zhì)。摘要隨著電力行業(yè)的不斷開展，人們對電力供給的要求越來越高，特別是供電的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性。然而電網(wǎng)的穩(wěn)固性、可靠性和持續(xù)性往往取決于變電所的合理設(shè)計和配置。工廠變配電所作為工廠供電的核心，它的設(shè)計是否合理關(guān)系到工廠的生產(chǎn)是否能夠高效、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。一個典型的變電配電系統(tǒng)要求變電設(shè)設(shè)備運(yùn)行可靠、操作靈活、經(jīng)濟(jì)合理、擴(kuò)建方便。出于這幾方面的考慮，本文設(shè)計機(jī)械廠變配電所。通過對工廠的負(fù)荷進(jìn)行負(fù)荷計算，以選擇變壓器的型號，變電所的位置及變電所的主接線方式。主接線方式是整個設(shè)計的核心局部，從運(yùn)行的可靠性、經(jīng)濟(jì)性來確定主接線的接線方式，再根據(jù)主接線的接線方式進(jìn)行短路電流計算，利用負(fù)荷計算數(shù)據(jù)選擇上下壓電器設(shè)備和進(jìn)出線等同時為了用電的平安性必須按照具體要求對保護(hù)裝置進(jìn)行選型，設(shè)計和配置。力求做到運(yùn)行可靠，操作簡單、方便，經(jīng)濟(jì)合理。具有擴(kuò)建的可能性和改變運(yùn)行方式時的靈活性。使其更加貼合實際，更具現(xiàn)實意義。【關(guān)鍵詞】：機(jī)械廠變配電所核心電氣設(shè)計平安可靠第一章設(shè)計任務(wù)1.1設(shè)計題目某機(jī)械廠降壓變電所電氣一次設(shè)計1.2設(shè)計要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負(fù)荷的實際情況，并考慮到工廠生產(chǎn)的開展，按照平安可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，確定變電所的位置與型式，確定變電所主變壓器的臺數(shù)與容量，選擇變電所主結(jié)線及上下壓設(shè)備與進(jìn)出線，確定二次回路方案，選擇整定繼電保護(hù)裝置，最后按要求寫出設(shè)計說明書，繪出設(shè)計圖樣。1.3設(shè)計依據(jù)1.工廠總平面圖〔如圖1-1〕圖1-1工廠總平面圖2.工廠負(fù)荷情況本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時為3000h，日最大負(fù)荷持續(xù)時間為16h。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級負(fù)荷外，其余均位三級負(fù)荷。低壓動力設(shè)備均為三相，額定電壓為380V。照明及家屬電氣均為單相，額定電壓為220V。本廠的負(fù)荷見下表1-1。表1-1工廠負(fù)荷統(tǒng)計資料廠房編號用電單位名稱負(fù)荷性質(zhì)設(shè)備容量〔kw〕需要系數(shù)功率因數(shù)1鑄造車間動力4000.40.7照明100.812鍛壓車間動力4000.30.65照明100.813金工車間動力3500.20.6照明100.814工具車間動力3000.30.6照明80.815電鍍車間動力3000.50.8照明80.916熱處理車間動力2500.50.8照明100.817裝配車間動力1500.40.75照明80.718機(jī)修車間動力1500.30.7照明50.819鍋爐房動力500.60.7照明30.8110倉庫動力300.30.6照明20.8111宿舍區(qū)照明3000.713、供電電源情況按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽定的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條10KV的共用電源干線取得工作電源。該干線的走向見附圖2。該干線的導(dǎo)線牌號為LGJ—95型，導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為1m，干線首端距離本廠5km，該干線首端所裝高壓斷路器的斷流容量為300M.VA，此斷路器配備有定時限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，其定時限過電流保護(hù)整定的動作時間為1s，為滿足工廠二級負(fù)荷的要求，可采用高壓或低壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。與本廠高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線路總長5km，電纜線路總長度20km，低壓側(cè)功率因數(shù)在cosφ=0．85以上，高壓側(cè)不得低于0．9。4、氣象資料本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為40°C，年平均氣溫為20°C，年最低氣溫為-3°C，年最熱月平均最高氣溫為40°1.4設(shè)計任務(wù)1、寫出設(shè)計任務(wù)說明書設(shè)計說明書包括：〔1〕目錄〔2〕前言〔3〕負(fù)荷計算和無功功率補(bǔ)償?！?〕變電所位置和型式的選擇?！?〕變電所主變壓器臺數(shù)、容量及主接線方案的選擇?！?〕短路電流計算?！?〕變電所高、低壓線路的選擇?！?〕附錄參考文獻(xiàn)2、設(shè)計圖紙〔1〕變電所主接線圖?！?〕變電所電氣設(shè)備平面布置圖?！?〕電氣設(shè)備清單。〔4〕短路計算表。1.5參考資料1、《供配電技術(shù)應(yīng)用》高等教育出版社趙德申主編2、《工廠供電》機(jī)械工業(yè)出版社劉介才主編3、《工廠供電簡明設(shè)計手冊》機(jī)械工業(yè)出版社劉介才主編第二章負(fù)荷計算和無功功率補(bǔ)償2.1負(fù)荷的計算本設(shè)計各車間計算負(fù)荷采用需要系數(shù)法確定。主要計算公式有：有功計算負(fù)荷〔kW〕無功計算負(fù)荷〔kvar〕:視在計算負(fù)荷〔kVA〕：計算電流〔A〕:單相Ic=Pc/Upcosφ(1)鑄造車間動力組查表可得Kd=0.4,cosφ=0.7,tanφ=1.02,因此Pc11=0.4×400Kw=160KwQc11=160×1.02Kvar=163.2Kvar鑄造車間照明組Kd=0.8tanφ=0Sc=10Kwcosφ=1.00,因此Pc12=0.8×10Kw=8KwQc12=8×0Kvar=0KvarIc12=8/0.22×1=36.36A那么鑄造車間總計算負(fù)荷Pc1=Pc11+Pc12=(160+8)Kw=168KwQc1=Qc11+Qc12=163.2Kvar(2)鍛壓車間動力組查表可得Kd=0.3,cosφ=0.65,tanφ=1.17,因此Pc21=0.3×400Kw=120KwQc21=120×1.17Kvar=140.4Kvar鍛壓車間照明組Kd=0.8Sc=10Kwtanφ=0cosφ=1.00,因此Pc22=0.8×10Kw=8KwQc22=0Ic22=8/0.22A=36.36A那么鍛壓車間總計算負(fù)荷Pc2=〔120+8〕Kw=128KwQc2=140.4Kvar(3)金工車間動力組查表得Kd=0.2,cosφ=0.60，Sc=350Kwtanφ=1.17因此Pc31=0.2×350Kw=70KwQc31=1.17×70Kvar=81.9Kvar金工車間照明組Kd=0.8,cosφ=1tanφ=0Sc=8Kw因此Pc32=0.8×10Kw=8KwQc32=0Ic32=8/0.22A=36.36A那么金工車間在總計算負(fù)荷Pc3=〔70+8〕Kw=78KwQc3=81.9Kvar〔4〕工具車間動力組查表可得Kd=0.3,cosφ=0.60，tanφ=1.33Sc=300Kw因此Pc41=0.3×300Kw=90KwQc41=1.33×90Kvar=119.7Kvar工具車間照明組Kd=0.8,cosφ=1tanφ=0Sc=8Kw因此Pc42=0.8×8Kw=6.4KwQc42=0Ic42=6.4/0.22KV=29.1A那么工具車間總計算負(fù)荷Pc4=〔90+6.4〕Kw=96.4KwQc4=119.7Kvar〔5〕電鍍車間動力組查表可得Kd=0.5,cosφ=0.80，tanφ=0.7Sc=250Kw,因此Pc51=0.5×300Kw=150KwQc51=0.7×150Kvar=105Kvar電鍍車間照明組Kd=0.9,cosφ=1tanφ=0Sc=5Kw,因此Pc52=0.9×8Kw=7.2KwQc52=0Ic52=7.2/0.22KV=32.7A那么電鍍車間總計算負(fù)荷Pc5=〔150+7.2〕Kw=157.2KwQc5=105Kvar〔6〕熱處理車間動力組查表得Kd=0.5,cosφ=0.80，tanφ=0.78Sc=200Kw因此Pc61=0.5×250Kw=125KwQc61=0.78×125Kvar=97.5Kvar熱處理車間照明組Kd=0.8cosφ=1tanφ=0Sc=8Kw，因此Pc62=0.8×10Kw=8KwQc62=0Ic62=8/0.22KV=36.36A那么熱處理車間總計算負(fù)荷Pc6=〔125+8〕Kw=133KwQc6=97.5Kvar〔7〕裝配車間動力組查表得Kd=0.4,cosφ=0.75，tanφ=1.02Sc=150Kw因此Pc71=0.4×150Kw=60KwQc71=1.02×60Kvar=61.2Kvar裝配車間照明組Kd=0.7cosφ=1tanφ=0Sc=10Kw，因此Pc72=0.7×8Kw=5.6KwQc72=0Ic72=5.6/0.22KV=25.45A那么裝配車間總計算負(fù)荷Pc7=〔60+5.6〕Kw=65.6KwQc7=61.2Kvar〔8〕機(jī)修車間動力組查表得Kd=0.3,cosφ=0.70，tanφ=1.33Sc=200Kw因此Pc81=0.3×150Kw=45KwQc81=1.33×45Kvar=59.85Kvar機(jī)修車間照明組Kd=0.8cosφ=1tanφ=0Sc=8Kw，因此Pc82=0.8×5Kw=4KwQc82=0Ic82=4/0.22KV=18.18A那么機(jī)修車間總計算負(fù)荷Pc8=〔45+4〕Kw=49KwQc8=59.85Kvar(9)鍋爐房動力組查表得Kd=0.6,cosφ=0.70，tanφ=0.75Sc=50Kw因此Pc91=0.6×50Kw=30KwQc91=0.75×30Kvar=22.5Kvar鍋爐房照明組Kd=0.8cosφ=1tanφ=0Sc=3Kw，因此Pc92=0.8×3Kw=2.4KwQc92=0Ic92=2.4/0.22KV=10.9A那么鍋爐房總計算負(fù)荷Pc9=〔30+2.4〕Kw=32.4KwQc9=22.5Kvar〔10〕倉庫的動力組查表得Kd=0.3,cosφ=0.6，tanφ=0.75Sc=50Kw因此Pc10.1=0.3×30Kw=9KwQc10.1=0.75×9Kvar=6.75Kvar倉庫照明組Kd=0.8cosφ=1tanφ=0Sc=5Kw，因此Pc10.2=0.8×2Kw=1.6KwQc10.2=0Ic10.2=1.6/0.22KV=7.27A那么倉庫總計算負(fù)荷Pc10=〔9+1.6〕Kw=10.6KwQc10=6.75Kvar(11)宿舍照明Kd=0.7,cosφ=1，Sc=300Kw因此Pc11.2=0.7×300Kw=210KwQc11.2=0Ic11.2=210/0.22KV=954.55A那么工廠總計算負(fù)荷Pc=KΣp×Pc總=0.85×1128.2Kw=958.97KwQc=KΣq×Qc總=0.9×858Kvar=772.2Kvar表2-1某機(jī)械廠負(fù)荷計算表(需要系數(shù)法)編號名稱類別設(shè)備容量需要系數(shù)cosφtanφ計算負(fù)荷Pc/KwQc/KwSc/KVAIc/A1鑄造車間動力4000.40.71.02160163.2228.5347.3照明100.81080836.36小計410168163.2234.2355.862鍛壓車間動力4000.30.651.17120140.4184.7280.7照明100.81080836.4小計410128140.4189.99288.663金工車間動力3500.20.601.177081.9107.7163.7照明100.81080836.36小計3607881.9113.1171.834工具車間動力3000.30.61.3390120150227.6照明80.8106.406.429.1小計30896.4120153.7233.55電鍍車間動力3000.50.80.75150105183.1278.2照明80.9107.207.232.7小計308157.2105189287.226熱處理室動力2500.50.80.7812597.5158.53240.86照明100.81080836.36小計26013397.5164.91250.557裝配車間動力1500.40.751.026061.285.7130.3照明80.7105.605.625.45小計15865.661.289.72136.38機(jī)修車間動力1500.30.71.334559.8574.88113.77照明50.81040418.18小計1554959.8577.35117.59鍋爐房動力500.60.70.753022.537.524.7照明30.8102.402.410.9小計5332.422.539.46010倉庫動力300.30.60.7596.7511.2517.1照明20.8101.601.67.27小計3210.66.7512.4818.9611生活區(qū)照明3000.7102100210954.55總計(380V側(cè))動力23801128.2858照明374計入KΣp=0.85KΣq=0.90.79958.97772.21231.23712.2無功功率的補(bǔ)償由表2-1可知，該廠380V側(cè)最大負(fù)荷時的功率因數(shù)只有0.79，而供電部門要求該廠10KV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時功率因數(shù)不能低于0.9.考慮到主變壓器的無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此380V側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.9，這里取cos′φ=0.92，因此要使變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)由0.79提高到0.92需在低壓側(cè)補(bǔ)償?shù)臒o功功率容量：Qc=Pc(tanφ1-tanφ2)=958.97×[tan(arccos0.79)-tan(arccos0.92)]=335.72kvar選PGJ1型低壓自動補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型，采用主屏1臺與輔屏6臺相組合380v側(cè)補(bǔ)償前的計算負(fù)荷和功率因數(shù)為cosφ=0.79Pc=958.97KwQc=772.2KvarIc=1870.66A無功補(bǔ)償容量Q補(bǔ)=335.72Kvar380v側(cè)補(bǔ)償后的負(fù)荷Pc=958.97KwQc=〔772.2-335.72〕=436.48Kvar補(bǔ)償后變壓器的功率損耗為PT=0.015×1053.63Kw=15.8KwQT=0.06×1053.63kvar=63.22kvar補(bǔ)償后的低壓側(cè)功率因數(shù)cosφ=958.97/1053.63=0.91補(bǔ)償后10Kv側(cè)負(fù)荷總計為Pc=〔958.97+15.2〕Kw=974.17kwQc=〔436.48+63.22〕kvar=499.7kvar補(bǔ)償后變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)為cosφ=974.17/1094.85=0.89由于工廠要求功率因數(shù)在cosφ=0．85以上，高壓側(cè)不得低于0．9。顯然所求的功率因數(shù)滿足規(guī)定要求.因此無功功率補(bǔ)償后工廠380V側(cè)和10KV側(cè)的負(fù)荷計算如表所示項目cosφ計算負(fù)荷P30/KWQ30/kvarS30/KVAI30/A380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.79958.97772.21231.231870.66380V側(cè)無功補(bǔ)償容量-335.72380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.91958.97436.481053.631600.8310KV側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷總計0.91974.17499.71094.8563.21第三章變電所位置和型式的選擇3.1變電所位置的選擇應(yīng)根據(jù)以下要求經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比擬確定：1、接近負(fù)荷中心；2、進(jìn)出線方便；3、接近電源側(cè)；4、設(shè)備運(yùn)輸方便；5、不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動或高溫的場所；6、不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，當(dāng)無法遠(yuǎn)離時，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；7、不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰；8、不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險環(huán)境的建筑物毗連時，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定；9、不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。綜上所述按負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心工廠是10kv以下，變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心，工廠的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來確定。在工廠的平面圖下側(cè)和左側(cè)，分別作一條直角坐標(biāo)的x軸和y軸，然后測出各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點的坐標(biāo)位置，p1、p2、p3……p10分別代表廠房1、2、3……10號的功率，設(shè)定p1、p2……p10并設(shè)定p11為生活區(qū)的中心負(fù)荷，如圖3-1所示。而工廠的負(fù)荷中心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)把各車間的坐標(biāo)帶入上述2個公式，得到x=5.38，y=5.38.由計算結(jié)果可知，工廠的負(fù)荷中心在6號廠房的東北角?？紤]到周圍環(huán)境和減少企業(yè)內(nèi)部的高壓線路，且1號，5號，9號車間屬于二級負(fù)荷，必須保證供電的可靠性和方便性，所以變電所設(shè)在6號車間的右方見圖3。變電所類型有室內(nèi)型和室外型。室內(nèi)型運(yùn)行維護(hù)方便，占地面積少。所以采用室內(nèi)型變電所。3.2變電所的類型及型式選擇〔1〕獨立變電所〔2〕附設(shè)變電所〔3〕車間內(nèi)變電所〔4〕地下變電所建造變配電所的經(jīng)濟(jì)效益，選擇將變電所，所以變電所的類型為露天附設(shè)變電所。第四章變電所主變壓器臺數(shù)和容量及主結(jié)線方案的選擇4.1變壓器臺數(shù)選擇的原那么1．應(yīng)滿足用電負(fù)荷對供電可靠性的要求。對供有大量一、二級負(fù)荷的變電所，應(yīng)采用兩臺變壓器，以便當(dāng)一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負(fù)荷繼續(xù)供電。對只有二級而無一級負(fù)荷的變電所，也可以只采用一臺變壓器，但必須有備用電源。2．對季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動較大，適于采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，可采用兩臺變壓器。3．當(dāng)負(fù)荷集中且容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級負(fù)荷，也可以采用兩臺或多臺變壓器。4．在確定變電所臺數(shù)時，應(yīng)適當(dāng)考慮負(fù)荷的開展，留有一定的余地。4.2變電所主變臺數(shù)和容量的選擇考慮到變壓器在車間建筑內(nèi)，根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，工廠變電所只需裝設(shè)一臺主變壓器。其型式采用S9，由于Sc=1094.85KVA,根據(jù)容量公式SN.T≥Sc，應(yīng)選擇SN.T=1250KVA。即選一臺S9-1250/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級負(fù)荷的備用電源，由與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承當(dāng)。4.3變電所主接線方案的選擇由于本廠的工作電源由附近一條10KV的共用電源干線取得，所取得的電源供本廠使用，且存在的多個二級負(fù)荷可以采用與鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承當(dāng)。故此變電所只需裝設(shè)1臺主變壓器即可。由此，可以選擇采用高壓斷路器。高壓斷路器可以使得變電所的切換操作非常靈活方便；而且高壓斷路器都配有繼電保護(hù)裝置，在變電所發(fā)生的短路和過負(fù)荷是能自動跳閘后再短路故障和過負(fù)荷消除后又能直接迅速合閘，從而使回復(fù)供電的時間大大縮短。有利于工廠的車間的工作，應(yīng)選擇變電多采用高壓側(cè)為高壓隔離開關(guān)-斷路器的形式。如圖4-1圖4-14.4變電所的總體布置方案變配電所的布置必須要有值班室，且值班室必須緊靠上下壓配電室而且還都要有門直通。變電所的容量很大，故必須要有高壓配電室。變壓器室與低壓配電室相鄰，使得變壓器的低壓出線距離既短而且方便。高壓配電室向外為雙門，與值班室的門為雙向開啟，低壓配電室、變壓器室的門均應(yīng)向外開啟，保證了運(yùn)行與維修的方便和平安。綜合上面的論述，可以選擇變電所的平面布置方案〔如圖4-2〕圖4-2變電所的平面布置圖1-高壓配電室2-變壓器室3-低壓配電室4-值班室第五章短路電流的計算5.1繪制計算電路5.2確定基準(zhǔn)值設(shè)Sd=100MVA，UR1=UC1=10.5kv，UR2=UC2=0.4KV，那么基準(zhǔn)電流為5.3計算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值(1)電力系統(tǒng)電抗標(biāo)么值：斷路器的斷流容量Soc=300MVA，因此〔2〕架空線路的電抗標(biāo)么值：查《供配電技術(shù)應(yīng)用》表4-1可得LGJ-95的x0=0.35Ω/km，而線路長5km，因此1.6〔3〕電力變壓器的電抗標(biāo)么值：查表可得UZ%=4.5,故因此繪制出等效電路圖如下5.4計算K1點〔10.5Kv側(cè)〕的短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為其他三相短路電流三相短路容量5.5計算K2點〔0.4Kv側(cè)〕的短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〕其它短路電流〔4〕三相短路容量以上計算結(jié)果綜合如表5-1所示.短路計算點三相短路電流/KA三相短路容量/MVAk12.852.852.857.274.3051.81k226.0426.0426.044828.418.1第六章變電所上下壓線路的選擇6.110kv高壓進(jìn)線的選擇校驗〔1〕10KV高壓進(jìn)線的選擇校驗采用LGJ型鋼芯鋁絞線架空敷設(shè)，接往10KV公用干線。由題目可知應(yīng)選擇LGJ—95型的導(dǎo)線由于此線路很短，不需要校驗電壓損耗。〔2〕由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗采用YJV22-10KV-3×35型交聯(lián)聚乙烯絕緣的銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。1〕按發(fā)熱條件選擇。由I30=71A及年最熱月地下0．8m處平均氣溫為30°C，查表可得，初選纜芯為235mm2的交聯(lián)電纜，查《工廠供電簡明設(shè)計手冊》表得其Ial=110A＞I30，滿足發(fā)熱條件。2)校驗短路熱穩(wěn)定。按下式計算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面，式中的C值由《供配電技術(shù)應(yīng)用》附表12可查得。因此YJV22-10KV-3×35電纜滿足要求。6.2380v低壓出線的選擇校驗(1)饋電給1號廠房(鑄造車間)的線路采用VV22-1250型聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)。1)按發(fā)熱條件選擇。由Ic=355.86A及地下0.8m土壤溫度為30℃，查供配電附表16-1可初選240mm2，由于當(dāng)?shù)赝寥罍囟炔粸?5℃，那么其Ial=476×0.95=452A＞Ic，滿足發(fā)熱條件。2)校驗電壓損耗。由工廠平面圖量得變電所至1號廠房距離約50m，而由表供配電附表16-2查得240mm2的銅芯電纜的R0=0.15Ω/km(按纜芯工作溫度50℃計)，X0=0.07Ω/km,又1號廠房的Pc=164kw,Qc=163.2kvar,因此可得：滿足允許電壓損耗5%的要求。3)短路熱穩(wěn)定度校驗。按下式求滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面式中tima——變電所高壓側(cè)過電流保護(hù)動作時間按1秒整定(終端變電所)，再加上斷路器斷路時間0.1秒，再加0.05秒由于前面所選120mm2的纜芯截面小于Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定度要求，因此改選纜芯150mm2的聚氯乙烯電纜，即VV22-1250-3×240+1×150的四芯電纜(中性線芯按不小于相線芯一半選擇，下同)。(2)饋電給2號廠房(鍛壓車間)的線路亦采用VV22-1250聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同上，從略)纜芯截面選240mm2，即VV22-1250-3×240+1×150的四芯電纜。(3)饋電給3號廠房(金工車間)的線路亦采用VV22-1250聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，從略)纜芯纜芯截面選240mm2，即VV22-1250-3×240+1×150的四芯電纜。(4)饋電給4號廠房(工具車間)的線路亦采用VV22-1250聚氯乙烯銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，此略)纜芯截面選240mm2，即VV22-1250-3×240+1×150的四芯電纜。(5)饋電給5號廠房(電鍍車間)的線路亦采用VV22-1250聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，從略)纜芯纜芯截面選240mm2，即VV22-1250-3×240+1×150的四芯電纜。(6)饋電給6號廠房(熱處理車間)的線路亦采用VV22-1250聚氯乙烯絕緣銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，從略)纜芯纜芯截面選240mm2，即VV22-1250-3×240+1×150的四芯電纜。(7))饋電給7號廠房(裝配車間)的線路亦采用VV22-1250聚氯乙烯銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，此略)纜芯截面選240mm2，即VV22-1250-3×240+1×150的四芯電纜。(8)饋電給8號廠房(機(jī)修車間)的線路亦采用VV22-1250聚氯乙烯銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，此略)纜芯截面選240mm2，即VV22-1250-3×240+1×150的四芯電纜(9)饋電給9號廠房(鍋爐房)的線路亦采用VV22-1250聚氯乙烯銅芯電纜直埋敷設(shè)。(方法同前，此略)纜芯截面選240mm2，即VV22-1250-3×240+1×150的四芯電纜。(10)饋電給10號廠房(倉庫)的線路由于此處距變電所不遠(yuǎn)，可用聚氯乙烯絕緣銅芯導(dǎo)線BLV-1250型5根(3根相線、一根中性線、一根保護(hù)線)穿硬塑料管埋地敷設(shè)。1)按發(fā)熱條件選擇。由Ic=18.96A及環(huán)境溫度(年最熱平均氣溫)38℃，查《工廠供配電簡明設(shè)計手冊》表ZL14-2相線截面初選120mm2,其Ial≈245A＞Ic，滿足發(fā)熱條件。按規(guī)定，中性線和保護(hù)線也選為120mm2，與相線截面相同，即選用BLV-1250-1×120mm2塑料導(dǎo)線5根穿內(nèi)徑25mm2的硬塑料管。2)校驗機(jī)械強(qiáng)度。查表可知，最小允許截面Amin=1.0mm2因此上面所選120mm2的相線滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。3)校驗電壓損耗。所選穿管線，估計長度50m，查表可得R0=0.18Ω/km，X0=0.083Ω/km,又倉庫的Pc=10.6KW,Qc=6.75kvar,因此滿足允許的電壓損耗5%的要求。(11)饋電給宿舍區(qū)的線路采用LJ型銅絞線架空敷設(shè)。1)按發(fā)熱條件選擇。由Ic=954.3A及室外環(huán)境溫度為33℃，查表可初選LJ-240，其33℃時的Ial≈641×1.3A=833A<Ic，滿足發(fā)熱條件。2)校驗機(jī)械強(qiáng)度。查表可知最小允許截面Amin=16mm2，因此LJ-185滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。3)校驗電壓損耗。由工廠平面圖量得變電所枝生活區(qū)負(fù)荷中心約200m，又由《工廠供配電簡明設(shè)計手冊》ZL14-2查得LJ-185的R0=0.18Ω/km，X0=0.31Ω/km(按線間幾何均距1m計)，又宿舍區(qū)的P30=210kW，Q30=0kvar，，因此滿足要求。中性線采用LJ-70銅絞線。6.3作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜，直接埋地敷設(shè)，與相鄰近的單位變配電所的10kV母線相聯(lián)。(1)按發(fā)熱條件選擇工廠中鑄造車間、電鍍車間、鍋爐房屬于二級負(fù)荷，其容量共為Sc=(234.2+189+39.4)kVA=462.6kVA，最熱月土壤平均溫度為30℃，因此查表可知，初選纜芯截面為25mm2的交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜，其Ial=90A>Ic滿足發(fā)熱條件。(2)校驗電壓損耗由《工廠供配電簡明設(shè)計手冊》表ZL14-19可查得纜芯為25mm2的銅芯電纜的R0=0.91/km(纜芯溫度按80℃計)，X0=0.12Ω/km,而二級負(fù)荷的