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工厂供电课程设计完整版

44
2020年5月29日
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前言
电能是社会主义建设和人民生活不可缺少的重要资源,电力工业在国民经济中占有十分重要的地位,电能时有发电厂供给,因为考虑经济原因,发电厂大多建在动力资源比较丰富的地方,而这些地方又远离大中型城市和工厂企业,这样需要远距离输送,经过升降压变电所进行转接,在进一步的将电能分配给用户和生产企业。
由于电力电能的重要特点是不能储存,因此电力电能的生产、输送、分配和使用是同时进行的,于是电力电能从生产到使用构成一个整体,称为电力系统。
对电力系统运行的基本要求:
1. 保证供电的可靠性
电力系统的中断将使生产停顿,生活混乱,甚至危机人身和设备的安全运行,造成十分严重的后果,给国民经济带来严重的损失,因此,对电力系统的运行首先要保证供电的可靠性。
2. 保证良好的电能质量
3. 提高系统运行的经济性
4. 保证电力系统安全运行
课程设计:
一、设计题目
某机械厂降压变电所的电气设计
二、设计要求
要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况,并适当考虑到工厂生产的发展,按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求,确定变电所的位置与型式,确定变电所主变压器的台数与容量、类型,选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线,确定二次回路方案,选择整定继电保护装置,确定防雷和接地装置,最后按要求写出设计说明书,绘出设计图纸。
三、设计依据
1. 工厂总平面图

图1 工厂总平面图
2. 工厂负荷情况
工厂多数车间为两班制,年最大负荷利用小时为6800小时,日最大负荷持续时间为8小时。该厂除特种电机分厂、实验站为一级负荷,铸造分厂、锅炉房属二级负荷外,其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相,额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相,额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如表1所示。
3. 供电电源情况
按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定,本厂可由离厂5km和8km(0.4欧姆/km)两处的35kV的公用电源干线取得工作电源。干线首端所装设的断路器断流容量为800MVA,该电源的走向参看工厂总平面图。
表1 工厂负荷统计资料
厂房编号
厂房名称
负荷类型
设备容量/kW
额定电压/kV
功率因数

需要系数
1
成品试验站
动力
1＃ 5000
2＃
1＃ 10
2＃ 0.38
0.82-0.87
1.37
0.5-0.6
照明
6-12
0.38
1.0
0
0.5-0.6
2
电机制造分厂
动力
720
0.38
0.6-0.68
1.17
0.18-0.25
照明
6-12
1.0
0
0.7-0.9
3
新品制造分厂
动力
880
0.38
0.6-0.7
1.16
0.2-0.3
照明
5-10
1.0
0
0.7-0.9
4
特种电机分厂
动力
580
0.38
0.65-0.72
1.23
0.65-
照明
5-10
1.0
0
0.65-0.7
5
铸造分厂
动力
290
0.38
0.6-0.7
1.02
0.5-0.6
照明
6-12
1.0
0
0.7-0.9
6
锻造分厂
动力
500
0.38
0.62-0.68
1.17
0.3-0.35
照明
5-1
1.0
0
0.7-0.9
7
原材料分厂
动力
270
0.38
0.63-0.72
1.17
0.3-0.36
照明
4-8
1.0
0
0.7-0.9
8
机加工分厂
动力
380
0.38
0.6-0.65
1.12
0.22-0.32
照明
5-10
1.0
0
0.7-0.9
9
线圈制造厂
动力
420
0.38
0.6-0.7
1.17
0.2-0.3
照明
6-12
1.0
0
0.7-0.9
10
锅炉房
动力
60
0.38
0.8-0.9
1.05
0.6-0.8
照明
3-5
1.0
0
0.7-0.9
11
生活区
照明
600
0.38
0.9-1.0
0.5
0.7-0.8
4. 气象条件
本厂所在地区,年最热月平均最高气温为35°C,最热月平均气温为18°C,最热月地下0.8m处平均气温为30°C。
5. 地质水文资料
本厂所在地区平均海拔500m,地层以砂粘土为主,地下水位为2m。
6. 电费制度
本厂与当地部门达成协议,在工厂变电所高压侧计量电能,设专用计量柜,按两部电费制缴纳电费。每月基本电费按主变压器容量为18元/KVA,动力电费为0.9元/kWh,照明电费为0.52元/ kWh。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9,另外,电力用户需按新装变压器容量计算,一次性向供电部门缴纳供电贴费6～10kV为800元/KVA。
目录
1. 负荷计算和无功功率补偿···················································4
1.1 负荷计算·······························································4
1.2 无功功率补偿···························································6
2. 变电所位置和型式选择·····················································8
3. 变电所主变压器台数和容量、类型的选择·····································8
4. 变电所主接线方案的设计···················································9
4.1 装设一台主变压器的主接线方案·········································9
4.2 装设两台主变压器的主接线方案·········································10
5. 短路电流的计算···························································11
5.1 计算电路·····························································11
5.2 短路计算基准值·······················································11
5.3 确定元件电抗标幺值···················································11
5.4 短路点相关计算·······················································12
6. 变电所一次设备的选择和校验···············································13
6.1 10kv侧一次设备的选择校验·············································13
6.2 380v侧一次设备的选择和校验··········································14
6.3 高低压母线的选择·····················································15
7. 变电所进出线的选择和校验·················································15
7.1 10kv高压进线的选择···················································15
7.2 380v低压出线的选择··················································16
7.3 作为备用电源的高压联络线的选择校验···································18
8. 变电所二次回路方案的选择及继电保护的整定·································20
8.1 变电所二次回路方案的选择··············································20
8.2 变电所继电保护装置···················································20
8.3 装设电流速断保护·····················································21
8.4 作为备用电源的高压联络线的继电保护装置·······························21
9. 防雷保护与接地装置的设计·················································22
9.1 变电所的防雷保护······················································22
9.2 接地装置的设计························································23
10．.附录一 参考文献·························································24
11. 变压器主接线图···························································25

1．负荷计算和无功功率补偿
1.1负荷计算
1.1.1单组用电设备计算负荷的计算公式
a)有功计算负荷(单位为KW)
= , 为系数
b)无功计算负荷(单位为kvar)
= tan
c)视在计算负荷(单位为kvA)
=
d)计算电流(单位为A)
=, 为用电设备的额定电压(单位为KV)
1.1.2多组用电设备计算负荷的计算公式
a)有功计算负荷(单位为KW) =
式中是所有设备组有功计算负荷之和,是有功负荷同时系数,可取0.85~0.95
b)无功计算负荷(单位为kvar)
=,是所有设备无功之和;是无功负荷同时系数,可取0.9~0.97
c)视在计算负荷(单位为kvA) =
d)计算电流(单位为A) =
经过计算,得到各厂房和生活区的负荷计算表,如表1.1所示
表1.1
厂方
编号
厂方
名称
负荷
类别
计算负荷
功率
因素cosθ
tanθ
需要系数Kd
(KW)

(kva)
S30
(kva)

(A)
1
成品试验站
动力
3000
1200
4110
1644
5088
2035
293
3091
0.82～0.87
1.37
0.5～0.6
照明
10.8
0
10.8
28
1.0
0
0.7～0.9
2
电机制造分厂
动力
180
210.6
277
728
0.6～0.68
1.17
0.18～0.25
照明
10.8
0
10.8
28
1.0
0
0.7～0.9
3
新品制造分厂
动力
264
306
441
1160
0.6～0.7
1.16
0.2～0.3
照明
9
0
9
23
1.0
0
0.7～0.9
4
特种电机分厂
动力
406
499
643
1692
0.65～0.72
1.23
0.65～0.7
照明
9
0
9
23
1.0
0
07～0.9
5
铸造
分厂
动力
174
177
248
143
0.6～0.7
1.02
0.5～0.6
照明
10.8
0
10.8
28
1.0
0
0.7～0.9
6
锻造
分厂
动力
175
204
268
154
0.62～0.68
1.17
0.3～0.35
照明
9
0
9
23
1.0
0
0.7～0.9
7
原材
料分厂
动力
97
113
148
389
0.63～0.72
1.17
0.3～0.36
照明
7.2
0
7.2
18
1.0
0
0.7～0.9
8
机加工
分厂
动力
121.6
136
182
105
0.6～0.65
1.12
0.22～0.32
照明
9
0
9
23
1.0
0
0.7～0.9
9
线圈制
造分厂
动力
126
147
193
111
0.6～0.7
1.17
0.2～0.3
照明
10.8
0
10.8
28
1.0
0
0.7～0.9
10
锅炉房
动力
48
50.4
69
40
0.8～0.9
1.05
0.6～0.8
照明
4.5
0
4.5
11
1.0
0
0.7～0.9
11
生活区
照明
480
0
480
1263
0.9～1.0
0.5
0.7～0.8

表1.2

(KW)
(kva)
S30(kvA)
(A)
一次侧
3000
4110
5088
50.88
二次侧
3351.7
3487
4836
7348.7
表1.3

(KW)
(kva)
S30(kvA)
(A)
功率因数
一次侧
5166.9
6855.5
8584
858.4
<0.92
二次侧
2681
2963
3995
6069
0.671(<0.86)
1.2无功功率补偿
无功功率的人工补偿装置主要有同步补偿器和并联电抗器两种。由于并联电抗器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点,因并联电抗器在供电系统中应用最为普遍。
由负荷计算表1.1知,该厂380V侧最大负荷时功率因数只有0.671。而供电部门要求该厂10KV进侧最大负荷时功率因数不小于0.92,二次侧大于0.86明显不符合要求。考虑主变压器无功损耗远大于有功损耗,因此0.38KV侧最大负荷时功率因数因稍大于0.86。能够取0.95来计算补偿容量:
=Pc(2)[tan(arccos0.671)-tan(arccos0.86)]
=1372 (kva)
S30'=
=3117
==0.86
考虑到各种损耗,取Qb=1500(kva)
为无功功率补偿系数,单位为kvar/kW
参照图1.1,选PGJ1型低压自动补偿评屏,并联电容器为BW0.4-14-3型,采用其方案1(主屏)1台和方案3(辅屏)4台相结合,总共容量为84kvar5=420kvar。补偿前后,变压器的低压侧的有功计算负荷基本不变,而无功计算负荷减小。视在功率变3117kVA,计算电流=4736A,功率因数提高。
在无功补偿前,该变电所主变压器容量应选为4000kVA才能满足负荷用电的要求,而采取无功补偿后,选用3200kVA的就能够满足要求了。同时计算电流也减小了,则供电系统中各元件的功率损耗也相应减小,因此无功补偿的经济效益十分可观。因此无功补偿后,工厂0.38KV侧和10KV侧的计算负荷如表1.2所示。

图1.1 PGJ型无功功率自然补偿屏接线方案
一次侧计算
在二次侧补偿后一次侧的功率因数:
==0.68<0.92
有以上可知不满足给定条件。
我们在一次侧再次进行补偿
‘=Pc(2)[tan(arccos0.68)-tan(arccos0.98)]
=4491.57
验证:
==0.91
同时在二次侧,补偿15000kva,定能满足。
表1.2无功功率补偿后工厂的计算负荷
项目

计算负荷
/KW
/kvar
/kVA
/A
0.38KV补偿前负荷
0.671
2681
2963
3995
6069
0.38KV补偿前容量

-420

0.38KV补偿后容量
0.86
2681
1591
3117
4736
主变压器功率损耗

0.02=79.9
0.1=399.5

10KV侧负荷计算
0.92
656.1
172.3
678.3
39.2
2.变电所位置与型式的选择
变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心,工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定。在工厂平面图的下边和左侧,分别作一直角坐标的轴和轴,然后测出各车间(建筑)和宿舍区负荷点的坐标位置,、、分别代表厂房1、2、3...10号的功率,设定(2.5,5.6)、(3.6,3.6)、(5.7,1.5)、(4,6.6)、(6.2,6.6)、(6.2,5.2)、(6.2,3.5)、(8.8,6.6)、(8.8,5.2)、(8.8,3.5),并设(1.2,1.2)为生活区的中心负荷,如图3-1所示。而工厂的负荷中心假设在P(,),其中P=+++=。因此仿照<力学>中计算中心的力矩方程,可得负荷中心的坐标:
(2-1)
(2-2)
把各车间的坐标代入(1-1)、(2-2),得到=5.38,=5.38 。由计算结果可知,工厂的负荷中心在6号厂房(工具车间)的西北角。考虑到周围环境及进出线方便,决定在6号厂房的西侧紧靠厂房建造工厂变电所,器型式为附设式。

图2.1 按负荷功率矩法确定负荷中心
3.变电所主变压器台数和容量类型的选择
根据工厂负荷情况及电源情况,工厂变电所主变压器一般有以下两种方案供选择:
1.一台变压器 容量
根据式, 为主变压器容量,为总计算负荷。选=3000kVA>=2781 kVA,及选一台SL-3000/10型配电变压器。至于工厂二级负荷的备用电源,考虑由邻近单位相邻的高压联络线来承担。
2.两台变压器 容量根据以下两式来确定:

因此选两台SL-1500/10型配电变压器。工厂二级负荷的备用电源考虑由邻近单位相邻的高压联络线来承担。主变压器的联结组均为Yyn0。
4变压器主接线方案的设计

4.1装设一台主变压器的主接线方案
如图4-1所示

图4-1 装设一台主变压器的主接线方案
4.2装设两台主变压器的主接线方案
如图4-2所示
35kw

Y0
Y0
220/380V
S9-630
GG-1A(F)
GG-1A(F)-07
10/0.4kV
S9-630
10/0.4kV
联络线
(备用电源)
GG-1A(F)-54
GG-1A(F)-113、11
GW口-10
10kV
FS4-10
GG-1A(J)-01
GG-
1A(F)
-113
GG-
1A(F)
-11
GG-
1A(J)
-01
GG-
1A(F)
-96
GG-
1A(F)
-07
GG-
1A(F)
-54
主
变
主
变
联络
(备用)
高压柜列
-96

图4-2 装设两台主变压器的主接线方案
5 短路电流的计算
5.1 计算电路

5.2 短路计算基准值
设基准容量为=100MVA,基准电压。即高压侧为=10.5KV,低压侧为=0.4KV。则:

5.3 确定元件电抗标么值
电力系统:
断路器短路容量为800 MVA,则:
=100MVA/800MVA=0.125
架空线路:
查表,LGJ-185的线路阻抗为0.33,则

电力变压器:
变压器短路电压百分值,则:

则等效电路如下:

5.4 短路点相关计算
总电抗标么值:

三相短路电流周期分量有效值:

其它短路电流:

三相短路容量:

0.38KV侧点相关计算
总电抗标么值:

三相短路电流周期分量有效值:

其它短路电流:

三相短路容量:

综合以上计算结果得到表5.1

短路点
三相短路电流/KA
三相短路容量/KVA

2.84
2.84
2.84
7.84
4.29
50.1

20.76
20.76
20.76
37.26
22.62
10.0
6.变电所一次设备的选择和校验
6.1 10kV侧一次设备的选择校验
6.1.1按工作电压选则
设备的额定电压一般不应小于所在系统的额定电压,即,高压设备的额定电压应不小于其所在系统的最高电压,即。=10kV, =11.5kV,高压开关设备、互感器及支柱绝缘额定电压=12kV,穿墙套管额定电压=11.5kV,熔断器额定电压=12kV。
6.1.2按工作电流选择
设备的额定电流不应小于所在电路的计算电流,即
6.1.3按断流能力选择
设备的额定开断电流或断流容量,对分断短路电流的设备来说,不应小于它可能分断的最大短路有效值或短路容量,即
或
对于分断负荷设备电流的设备来说,则为,为最大负荷电流。
6.1.4 隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验
a)动稳定校验条件
或
、分别为开关的极限经过电流峰值和有效值,、分别为开关所处的三相短路冲击电流瞬时值和有效值
b)热稳定校验条件
对于上面的分析,如表6-1所示,由它可知所选一次设备均满足要求。
表6-1 10 kV一次侧设备的选择校验
选择校验项目
电压
电流
断流能力
动态定度
热稳定度
其它
装置地点条件
参数

数据
10kV
57.7A
()
1.96kA
5.0kA

一次设备型号规格
额定参数

高压少油断路器SN10-10I/630
10kV
630kA
16kA
40 kA

高压隔离开关-10/200
10kV
200A
-
25.5 kA

二次负荷0.6
高压熔断器RN2-10
10kV
0.5A
50 kA
-
-

电压互感器JDJ-10
10/0.1kV
-
-
-
-

电压互感器JDZJ-10

-
-
-
-

电流互感器LQJ-10
10kV
100/5A
-

=31.8 kA

=81

避雷针FS4-10
10kV
-
-
-
-

户外隔离开关GW4-12/400
12kV
400A
-
25kA

6.2 380V侧一次设备的选择校验
同样,做出380V侧一次设备的选择校验,如表6-2所示,所选数据均满足要求。

表6-2 380V一次侧设备的选择校验
选择校验项目
电压
电流
断流
能力
动态
定度
热稳定度
其它
装置地点条件
参数

-
数据
380V
总1317.6A
19.7kA
36.2kA

-
一次设备型号规格
额定参数

-
低压断路器DW15-1500/3D
380V
1500A
40kA
-
-
-
低压断路器DW20-630
380V
630A
(大于)
30Ka
(一般)
-
-
-
低压断路器DW20-200
380V
200A
(大于)
25 kA
-
-
-
低压断路HD13-1500/30
380V
1500A
-
-
-
-
电流互感器LMZJ1-0.5
500V
1500/5A
-
-
-
-
电流互感器LMZ1-0.5
500V
100/5A
160/5A
-
-
-
-
6.3 高低压母线的选择
查表得到,10kV母线选LMY-3(404mm),即母线尺寸为40mm4mm;380V母线选LMY-3(1 )+806,即相母线尺寸为120mm10mm,而中性线母线尺寸为80mm6mm。
7.变压所进出线的选择和校验
7.1 10kV高压进线的选择
7.1.1 10kV高压进线的选择校验
采用LGJ型钢芯铝绞线架空敷设,接往10kV公用干线。
a).按发热条件选择 由==57.7A及室外环境温度33°,查表得,初选LGJ-35,其35°C时的=149A>,满足发热条件。
b).校验机械强度 查表得,最小允许截面积=25,而LGJ-35满足要求,故选它。
由于此线路很短,故不需要校验电压损耗。
7.1.2 由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验

采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆之间埋地敷设。
a)按发热条件选择 由==57.7A及土壤环境25°,查表得,初选缆线芯截面为25的交联电缆,其=149A>,满足发热条件。
b)校验热路稳定 按式,A为母线截面积,单位为;为满足热路稳定条件的最大截面积,单位为;C为材料热稳定系数;为母线经过的三相短路稳态电流,单位为A;短路发热假想时间,单位为s。本电缆线中=1960,=0.5+0.2+0.05=0.75s,终端变电所保护动作时间为0.5s,断路器断路时间为0.2s,C=77,把这些数据代入公式中得<A=25。
因此JL22-10000-3 25电缆满足要求。
7.2 380低压出线的选择
7.2.1成品试验站
馈电给1号厂房(铸造车间)的线路采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。
a)按发热条件需选择 由=201A及地下0.8m土壤温度为25℃,查表,初选缆芯截面120,其=212A>,满足发热条件。
b)校验电压损耗 由图1.1所示的工厂平面图量得变电所至1号厂房距离约为288m,而查表得到120的铝芯电缆的=0.31 (按缆芯工作温度75°计),=0.07,又1号厂房的=94kW, =91.8 kvar,故线路电压损耗为
>=5%。
c)断路热稳定度校验

不满足短热稳定要求,故改选缆芯截面为240的电缆,即选VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆,中性线芯按不小于相线芯一半选择,下同。
7.2.2 电机制造分厂
馈电给2号厂房(锻压车间)的线路,亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设(方法同上,从略)。
7.2.3 芯片制造分厂
馈电给3号厂房(热处理车间)的线路,亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设(方法同上,从略)。
7.2.4 特种电机分厂
馈电给4号厂房(电镀车间)的线路,亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设(方法同上,从略)。
7.2.5 铸造分厂
馈电给5号厂房(仓库)的线路,由于仓库就在变电所旁边,而且共一建筑物,因此采用聚氯乙烯绝缘铝芯导线BLV-1000型5根(包括3根相线、1根N线、1根PE线)穿硬塑料管埋地敷设。
a)按发热条件需选择
由=16.2A及环境温度26,初选截面积4,其=19A>,满足发热条件。
b)校验机械强度 查表得,=2.5,因此上面所选的4的导线满足机械强度要求。
c) 所选穿管线估计长50m,而查表得=0.85,=0.119,又仓库的=8.8kW, =6 kvar,因此

<=5%
故满足允许电压损耗的要求。
7.2.6 锻造分厂
馈电给6号厂房(工具车间)的线路 亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设(方法同上,从略)。
7.2.7原材料分厂
馈电给7号厂房(金工车间)的线路 亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设(方法同上,从略)。
7.2.8机加工分厂
馈电给8号厂房(锅炉房)的线路 亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设(方法同上,从略)。
7.2.9线圈制造厂
馈电给9号厂房(装配车间)的线路 亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设(方法同上,从略)。
7.2.10锅炉房
馈电给10号厂房(机修车间)的线路 亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设(方法同上,从略)。
7.2.11 生活区
馈电给生活区的线路 采用BLX-1000型铝芯橡皮绝缘线架空敷设。
1)按发热条件选择 由I30=413A及室外环境温度(年最热月平均气温)33℃,初选BLX-1000-1240,其33℃时Ial≈455A>I30,满足发热条件。
2)效验机械强度 查表可得,最小允许截面积Amin=10mm2,因此BLX-1000-1240满足机械强度要求。
3)校验电压损耗 查工厂平面图可得变电所至生活区的负荷中心距离600m左右,而查表得其阻抗值与BLX-1000-1240近似等值的LJ-240的阻抗=0.14,=0.30(按线间几何均距0.8m),又生活区的=245KW,=117.6kvar,因此

<=5%
满足允许电压损耗要求。因此决定采用四回BLX-1000-1120的三相架空线路对生活区供电。PEN线均采用BLX-1000-175橡皮绝缘线。重新校验电压损耗,完全合格。
7.3 作为备用电源的高压联络线的选择校验
采用YJL22—10000型交联聚氯乙烯绝缘的铝心电缆,直接埋地敖设,与相距约2Km的临近单位变配电所的10KY母线相连。
7.3.1按发热条件选择
工厂二级负荷容量共335.1KVA,,最热月土壤平均温度为25℃。查表<工厂供电设计指导>8-43,初选缆心截面为25的交联聚乙烯绝缘的铝心电缆,其满足要求。
7.3.2校验电压损耗
由表<工厂供电设计指导>8-41可查得缆芯为25的铝
(缆芯温度按80℃计),,而二级负荷的,,线路长度按2km计,因此

由此可见满足要求电压损耗5%的要求。
7.3.3短路热稳定校验
按本变电所高压侧短路电流校验,由前述引入电缆的短路热稳定校验,可知缆芯25的交联电缆是满足热稳定要求的。而临近单位10KV的短路数据不知,因此该联路线的短路热稳定校验计算无法进行,只有暂缺。
以上所选变电所进出线和联络线的导线和电缆型号规格如表 7-1所示。
表7-1 进出线和联络线的导线和电缆型号规格
线 路 名 称
导线或电缆的型号规格
10KV电源进线
LGJ-35铝绞线(三相三线架空)
主变引入电缆
YJL22—10000—3×25交联电缆(直埋)
380V
低压
出线
至1号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆(直埋)
至2号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆(直埋)
至3号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆(直埋)
至4号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆(直埋)
至5号厂房
BLV—1000—1×4铝芯线5根穿内径25硬塑管
至6号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆(直埋)
至7号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆(直埋)
至8号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆(直埋)
至9号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆(直埋)
至10号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆(直埋)
至生活区
四回路,每回路3×BLX-1000-1×120+1×BLX-1000-1×75橡皮线(三相四线架空线)
与临近单位10KV联络线
YJL22—10000—3×16交联电缆(直埋)
8.变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定
8.1变电所二次回路方案的选择
a)高压断路器的操作机构控制与信号回路 断路器采用手动操动机构,其控制与信号回路如<工厂供电设计指导>图6-12所示。
b)变电所的电能计量回路 变电所高压侧装设专用计量柜,装设三相有功电度表和无功电度表,分别计量全厂消耗的有功电能表和无功电能,并以计算每月工厂的平均功率因数。计量柜由上级供电部门加封和管理。
c)变电所的测量和绝缘监察回路 变电所高压侧装有电压互感器——避雷器柜。其中电压互感器为3个JDZJ——10型,组成Y0/Y0/的接线,用以实现电压侧量和绝缘监察,其接线图见<工厂供电设计指导>图6-8。作为备用电源的高压联路线上,装有三相有功电度表和三相无功电度表、电流表,接线图见<工厂供电设计指导>图6-9。高压进线上,也装上电流表。低压侧的动力出线上,均装有有功电度表和无功电度表,低压照明线路上装上三相四线有功电度。低压并联电容器组线路上,装上无功电度表。每一回路均装设电流表。低压母线装有电压表,仪表的准确度等级按符合要求。
8.2 变电所继电保护装置
8.2.1主变压器的继电保护装置
a)装设瓦斯保护。当变压器油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时,瞬时动作于信号;当产生大量的瓦斯时,应动作于高压侧断路器。
b)装设反时限过电流保护。采用GL15型感应式过电流继电器,两相两继电器式结线,去分流跳闸的操作方式。
8.2.2护动作电流整定

其中,可靠系数,接线系数,继电器返回系数,电流互感器的电流比=100/5=20 ,因此动作电流为:
因此过电流保护动作电流整定为10A。
8.2.3过电流保护动作时间的整定
因本变电所为电力系统的终端变电所,故其过电流保护的动作时间(10倍的动作电流动作时间)可整定为最短的0.5s 。
8.2.4过电流保护灵敏度系数的检验

其中,=0.86619.7kA/(10kV/0.4kV)=0.682 ,因此其灵敏度系数为:
满足灵敏度系数的1.5的要求。
8.3装设电流速断保护
利用GL15的速断装置。
8.3.1速断电流的整定:
利用式,其中,,,,,因此速断保护电流为
速断电流倍数整定为(注意不为整数,但必须在2～8之间)
8.3.2、电流速断保护灵敏度系数的检验
利用式,其中,,因此其保护灵敏度系数为>1.5
从<工厂供电课程设计