1、. . . . 2008屆畢業設計（論文）材 料系 、 部： 電氣與信息工程系 學生：指導教師：職 稱： 講師 專 業： 電氣自動化技術 班 級：學 號：2008 年5 月材料清單1、畢業設計（論文）課題任務書2、指導教師評閱表3、答辯與最終成績評定表4、畢業設計說明書5、附錄材料2008 屆畢業設計（論文）課題任務書系：電氣與信息工程系 專業：電氣自動化技術指導教師志平學生吳邦課題名稱XX機械廠降壓變電所的二次回路設計容與任務根據工廠所能取得的電源與本廠用電負荷的實際情況，初步確定變電所主結線方案與高低壓設備和進出線，并由此確定二次回路方案,選擇整定繼電保護裝置.最后按要求寫出設計說明書，繪

2、出設計圖。擬達到的要求或技術指標1) 高壓斷路器的操動機構控制與信號回路2) 變電所的電能計量回路3) 變電所的測量和絕緣監測回路4) 變電所的保護裝置進度安排起止日期工作容備注2008.03.102008.03.312008.04.012008.04.152008.04.162008.05.072008.05.082008.05.182008.05.192008.05.23下達任務書、收集資料、熟悉畢業設計課題；總體方案設計；編寫畢業設計說明書；教師評閱設計，學生進行總結、準備答辯；畢業設計答辯；主要參考資料1 介才. 工廠供電設計指導 M. : 機械工業，19982 介才. 工廠供電M.

3、: 機械工業, 20033 文成. 工廠供電(第2版)M. : 機械工業, 19904 利.發電廠與變電所二次回路M. : 中國電力，20075 大學.電力系統繼電保護原理M.：電力工業，1980教研室意見年 月 日系主管領導意見年 月 日工學院2008屆畢業設計（論文）指導教師評閱表系：電氣與信息工程系 學生吳邦學 號401050426班 級0504專 業電氣自動化技術指導教師志平課題名稱XX機械廠降壓變電所的二次回路設計評語：（包括以下方面，學習態度、工作量完成情況、材料的完整性和規性；檢索和利用文獻能力、計算機應用能力；學術水平或設計水平、綜合運用知識能力和創新能力；）是否同意參加答辯：

4、是否指導教師評定成績分值：指導教師簽字： 年 月 日工學院2008屆畢業設計（論文）答辯與最終成績評 定 表系（公章）： 學生吳邦學號401050426班級電氣0504答辯日期課題名稱XX機械廠降壓變電所的二次回路設計指導教師志平成 績 評 定分值評 定小計教師1教師2教師3教師4教師5課題介紹思路清晰，語言表達準確，概念清楚，論點正確，實驗方法科學，分析歸納合理，結論嚴謹，設計（論文）有應用價值。30答辯表現思維敏捷,回答問題有理論根據，基本概念清楚，主要問題回答準確大、深入,知識面寬。必答題40自由提問30合 計100答 辯 評 分分值：答辯小組長簽名：答辯成績a：×40指導教師

5、評分分值：指導教師評定成績b：×60最終評定成績： 分數： 等級：答辯委員會主任簽名： 年 月 日說明：最終評定成績a+b，兩個成績的百分比由各系自己確定，但應控制在給定標準的10左右。2008屆畢業設計說明書XX機械廠降壓變電所的二次回路設計系 、 部： 電氣與信息工程系 學生： 吳邦 指導教師： 志平 職稱 講師 專 業： 電氣自動化 班 級： 0504 完成時間： 2008年5月 摘 要 工廠所需電能的供應和分配，必須有良好的供電系統有利于提高生產效率，要節約生產成本，要有利于實現生產過程的自動化，因此供電系統的設計是一個重要的前提工作。 本設計是對XX機械

6、廠供電系統進行的設計。此機械廠具有一個總降壓變電所與十個車間和一個生活區。設計主要介紹了總降壓變電所的設計與設備的選型和整定校驗。其中主要介紹了工廠的基本情況與設計的要求和主要數據，還要進行了全廠的負荷計算與無功功率補償的確定，它是以后設備選擇的重要依據。以與確定了變電所主變壓器臺數、容量與主接線方案、第四部分進行了短路電流的計算，它是進行設備校驗的重要數據；第五部分主要進行了變電所一次設備的選型與校驗。對工廠變電所一次系統的確定。最后，我們還有對變電所一次系統進行繼電保護、絕緣監測、電能測量以與信號系統等二次系統的設計。關鍵字 變電所；一次系統；二次系統ABSTRACTSupply what

7、 factory needs electric energy and assign, must have efficacy of fine feed system beneficial to improving, to save cost of production, ask the automation beneficial to realizing procedure of production , the design feed system therefore to be that a important premise works. Design the design being t

8、hat feed system is in progress to XX machinery works originally. This machinery works has a general stepdown substation and ten workshops and a utility area. Design the selections type and adjusting checking having introduced general stepdown substation design and equipment mainly. Request and main

9、data having introduced fundamental factory condition and having designed that among them mainly, back-off power ascertaining that the load wanting to have carried out entire factory too being calculated and there being no meritorious service, it is the important basis that equipment chooses hereafte

10、r.The scheme , Part IV working a telephone switchboard as well as having ascertained substation host transformer platform number , capacities and host have carried out the short-circuit current calculation , it has been the data carrying out equipment checking importance; Part V has carried out subs

11、tation equipment selections type and checking mainly. Ascertaining that to factory substation system. Final, we there are still a systematic the protection being in progress succeeding an electricity , insulation monitors , repeated systematic design such as electric energy measurement and signal sy

12、stem to the substation.Key words Substation；a system；repeated system目 錄1 緒論11.1 工廠供電的意義和要求11.2 工廠供電設計的一般原則11.3 本人的主要工作22 負荷計算與無功功率補償32.1 設計步驟32.2 負荷計算42.2.1 按需要系數法確定計算負荷42.2.2 多組用電設備計算負荷的確定62.3無功功率補償63 變電所主變壓器和結線方案的選擇93.1 提出方案93.2 方案確定104 短路電流計算124.1 短路電流計算的目的與方法124.2短路電流計算124.2.1確定基準值124.2.2 計算短路電路

13、中各元件的電抗標么值134.2.3計算k-1點(10.5kV側)的短路總電抗與三相短路電流和容量134.2.4計算k-2點(0.4kV側)的短路總電抗與三相短路電流和容量145 變電所一次設備的選定155.1 高壓側一次設備的選擇155.2 低壓側電氣設備的選擇165.3母線的選擇165.3.1 高壓母線的選擇175.3.2 低壓母線的選擇186 變電所過電流保護236.1 變壓器的繼電保護236.1.1 變壓器的反時限過電流保護246.1.2 變壓器的速斷保護256.1.3 變壓器的瓦斯保護256.2 高壓聯絡線的繼電保護276.2.1 過流保護276.2.2 速斷保護276.3 低壓側過電

14、流保護287 變電所二次回路設計297.1 二次回路的操作電源297.2 高壓斷路器的控制的信號回路297.3 電測量儀表與絕緣監視裝置317.3.1 電測量儀表317.3.2 絕緣監視裝置328 設計總結34參考文獻35致 3633 / 431 緒論1.1 工廠供電的意義和要求工廠供電，就是指工廠所需電能的供應和分配，亦稱工廠配電。眾所周知，電能是現代工業生產的主要能源和動力。電能既易于由其它形式的能量轉換而來，又易于轉換為其它形式的能量以供應用；電能的輸送和分配既簡單經濟，又便于控制、調節和測量，有利于實現生產過程自動化。因此，電能在現代工業生產與整個國民經濟生活中應用極為廣泛。在工廠里，

15、電能雖然是工業生產的主要能源和動力，但是它在產品成本中所占的比重一般很小（除電化工業外）。電能在工業生產中的重要性，并不在于它在產品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業生產實現電氣化以后可以大大增加產量，提高產品質量，提高勞動生產率，降低生產成本，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利于實現生產過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應突然中斷，則可能對工業生產造成嚴重的后果。因此，做好工廠供電工作對于發展工業生產，實現工業現代化，具有十分重要的意義。由于節約能源是工廠供電工作的一個重要方面，而節約能源對于國家經濟建設具有十分重要的戰略意義，因此做好工廠供電工作，對于節約能源

16、、支援國家經濟建設，也具有重大的作用。工廠供電工作要很好地為工業生產服務，切實保證工廠生產和生活用電的需要，并做好節能工作，就必須達到以下基本要求：（1）安全 在電能的供應、分配和使用中，不應發生人身事故和設備事故。（2）可靠 應滿足電能用戶對供電可靠性的要求。（3）優質 應滿足電能用戶對電壓和頻率等質量的要求。（4）經濟 供電系統的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節約電能和減少有色金屬的消耗量。此外，在供電工作中，應合理地處理局部和全局、當前和長遠等關系，既要照顧局部的當前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應發展。 1.2 工廠供電設計的一般原則按照國家標準GB50052-95 供配電

17、系統設計規、GB50053-94 10kv與以下設計規、GB50054-95 低壓配電設計規等的規定，進行工廠供電設計必須遵循以下原則：（1）遵守規程、執行政策；必須遵守國家的有關規定與標準，執行國家的有關方針政策，包括節約能源，節約有色金屬等技術經濟政策。（2）安全可靠、先進合理；應做到保障人身和設備的安全，供電可靠，電能質量合格，技術先進和經濟合理，采用效率高、能耗低和性能先進的電氣產品。（3）近期為主、考慮發展；應根據工作特點、規模和發展規劃，正確處理近期建設與遠期發展的關系，做到遠近結合，適當考慮擴建的可能性。（4）全局出發、統籌兼顧。按負荷性質、用電容量、工程特點和地區供電條件等，合

18、理確定設計方案。工廠供電設計是整個工廠設計中的重要組成部分。工廠供電設計的質量直接影響到工廠的生產與發展。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計的有關知識，以便適應設計工作的需要。1.3 本人的主要工作（1）要求根據本廠所能取得的電源與本廠用電負荷的實際情況，并適當考慮到工廠生產的發展，按照安全可靠、技術先進、經濟合理的要求，確定變電所位置與型式；（2）確定變電所主變壓器的臺數與容量、類型；（3）選擇變壓所主結線方案與高低壓設備和進出線；（4）確定二次回路方案，選擇整定繼電保護裝置；（5）要求寫出設計說明書，繪制設計圖樣。從工廠供電的技術要求出發并結合工廠的實際情況，首先進行

19、符合計算和無功功率補償，確定主變壓器臺數、容量與類型，綜合各種技術規程與供電協議的要求確定主接線方案，計算出短路電流，進行一次設備的選擇和校驗，確定進出線的選擇與校驗。再根據短路電流進行動穩定和熱穩定校驗；繼電保護與二次回路的整定計算，為掌握供電系統的運行情況提供了有效的數據，并且在系統發生故障時能夠準確與時的將故障設備從供電系統中切除，提高系統的安全穩定性。2 負荷計算與無功功率補償2.1 設計步驟全廠總降壓變電所與配電系統設計，是根據各個車間的負荷數量和性質，生產工藝對負荷的要求，以與負荷布局，結合國家供電情況。解決對各部門的安全可靠，經濟的分配電能問題。其基本容有以下幾方面。（1）負荷計

20、算全廠總降壓變電所的負荷計算，是在車間負荷計算的基礎上進行的。考慮車間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠總降壓變電所高壓側計算負荷與總功率因數。列出負荷計算表、表達計算成果。（2）工廠總降壓變電所的位置和主變壓器的臺數與容量選擇參考電源進線方向，綜合考慮設置總降壓變電所的有關因素，結合全廠計算負荷以與擴建和備用的需要，確定變壓器的臺數和容量。（3）工廠總降壓變電所主結線設計根據變電所配電回路數，負荷要求的可靠性級別和計算負荷數綜合主變壓器臺數，確定變電所高、低接線方式。對它的基本要求，即要安全可靠有要靈活經濟，安裝容易維修方便。（4）廠區高壓配電系統設計根據廠負荷情況，從技術和經濟合理性確定

21、廠區配電電壓。參考負荷布局與總降壓變電所位置，比較幾種可行的高壓配電網布置放案，計算出導線截面與電壓損失，由不同放案的可靠性，電壓損失，基建投資，年運行費用，有色金屬消耗量等綜合技術經濟條件列表比值，擇優選用。按選定配電系統作線路結構與敷設方式設計。用廠區高壓線路平面布置圖，敷設要求和架空線路桿位明細表以與工程預算書表達設計成果。（5）工廠供、配電系統短路電流計算工廠用電，通常為國家電網的末端負荷，其容量運行小于電網容量，皆可按無限容量系統供電進行短路計算。由系統不同運行方式下的短 路參數，求出不同運行方式下各點的三相與兩相短路電流。（6）改善功率因數裝置設計按負荷計算求出總降壓變電所的功率因

22、數，通過查表或計算求出達到供電部門要求數值所需補償的無功率。由手冊或廠品樣本選用所需 移相 電容器的規格和數量，并選用合適的電容器柜或放電裝置。如工廠有大型同步電動機還可以采用控制電機勵磁電流方式提供無功功率，改善功率因數。（7）變電所高、低壓側設備選擇參照短路電流計算數據和各回路計算負荷以與對應的額定值，選擇變電所高、低壓側電器設備，如隔離開關、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開關柜等設備。并根據需要進行熱穩定和動穩定檢驗。用總降壓變電所主結線圖，設備材料表和投資概算表達設計成果。（8）繼電保護與二次結線設計為了監視，控制和保證安全可靠運行，變壓器、高壓配電線路移相電容器、高壓電

23、動機、母線分段斷路器與聯絡線斷路器，皆需要設置相應的控制、信號、檢測和繼電器保護裝置。并對保護裝置做出整定計算和檢驗其靈敏系數。設計包括高壓斷路器控制與信號回路、電測量與絕緣監測回路、以與變壓器高低壓側的保護回路組成的變電所二次結線系統，用二次回路原理接線圖或二次回路原理圖與展開圖。2.2 負荷計算2.2.1 按需要系數法確定計算負荷半小時最大負荷，其中為需要系數。無功計算負荷 ，其中為對應于用電設備組的正切值。視在計算負荷 ，其中為用電設備組的平均功率因數。計算電流，其中為用電設備組的額定電壓。由上面公式可算出各廠房的動力負荷。1.鑄造車間： =90KW=91.8kvar128.57KVA=

24、195.35A2. 鍛壓車間： =105KW =122.85kvar161.54KVA=246.69A3熱處理車間： =90KW=67.5kvar112.5KVA=74.04A4. 電鍍車間： =125KW=93.75kvar156.25KVA=237.23A5.倉庫： =8KW=6kvar10KVA=15.19A6. 工具車間： =108KW=143.64kvar180KVA=273.26A7. 金工車間： =80KW=93.6kvar123.08KVA=186.998. 鍋爐房： =35KW=26.25kvar43.75KVA=66.54A9. 裝配車間： =54KW=55.08kvar7

25、7.14KVA=117.04A10. 機修車間： =32KW=37.44kvar49.23KVA=74.69A11. 生活區： =245KW=96.11kvar272.22KVA=413.44A各車間的照明負荷總和計算如下：=42.3KW42.3KVA=64.27A2.2.2 多組用電設備計算負荷的確定確定擁有多組用電設備的干線上或車間變電所低壓母線上的計算負荷時，應考慮各組用電設備的最大負荷不同時出現的因素。因此在確定多組用電 設備的計算負荷時，應結合具體情況對其有功負荷和超負荷無功負荷分別計入一個同時系數（又稱參差系數或綜合系數）和。對車間干線取： =0.850.95=0.900.97對低

26、壓母線1、由用電設備組計算負荷直接相加來計算時取=0.800.90=0.850.952、由車間干線計算負荷直接相加來計算時取=0.900.95=0.930.97 在本設計中，我們取，。總的有功計算負荷為：=862.16KW總的無功計算負荷為：=750.68kvar以上兩式中的和分別為各組設備的有功和無功計算負荷之和。總的視在計算負荷為：=1143.17KVA總的計算電流為：=1736.91A由以上可得出各廠房和生活區的負荷如表2.1。2.3無功功率補償由表2.1可知，該廠380V側最大負荷時功率因數為0.75,考慮到主變壓器的無功損耗遠大于有功損耗,因此380V側最大負荷應稍大于0.90,暫取

27、0.92來計算,380V側所需的無功功率補償容量表2.1 各廠房和生活區的負荷編號名稱類別設備容量需要系數計 算 負 荷Q30/kvarS30/kVA1鑄造車間動力3000.30.701.029091.8/照明60.81.004.80/2鍛壓車間動力2000.30.651.1710570.2/照明60.71.005.60/3熱處理車間動力1500.60.80.759045/照明50.81.0040/4電鍍車間動力2500.50.80.7512537.5/照明50.81.0040/5倉庫動力200.40.80.7583/照明10.81.000.80/6工具車間動力3600.30.61.33108

28、79.8/照明70.91.006.30/7金工車間動力4000.20.651.178046.8/照明100.81.0080/8鍋爐房動力500.70.80.753526.2/照明10.81.000.80/9裝配車間動力1800.30.80.755422.5/照明60.81.004.80/10機修車間動力1600.20.651.173223.4/照明40.81.004.80/11生活區照明3500.70.90.4824596.11272.22413.61總計(380側)/1056.3834.02/取，0.75/862.16750.681143.171736.9補償后的變電所低壓側的視在計算負荷為

29、 =931Kva因此補償后變壓器容量可選為1000kVA的，此時變壓器的功率損耗為工廠變電所高壓側的計算負荷為kvar無功補償后，工廠的功率因素（最大負荷時）為這一功率因素滿足設計要求。3 變電所主變壓器和結線方案的選擇3.1 提出方案根據工廠的負荷性質和電源情況，我們采用S9系列變壓器。工廠變電所的主變壓器可有下列兩種案：（1）明備用。裝設一臺主變壓器，型式采用S9，其容量不應小于總計算負荷。即根據計算，可選擇一臺S9-1000/10型的低損耗變壓器。其主接線圖如圖3.1。為了保證工廠的正常運行，如若采用明備用形式，則我們必須利用高壓聯絡線在高壓母線發生故障時對工廠特別是二組負荷進行緊急供電

30、。圖3.1裝設一臺主變壓器的主接線圖（2）暗備用。裝設二臺主變壓器，型式采用S9，其容量不應小于總計算負荷的70%,考慮工廠的前景與發展，最好為總計算負荷的80%左右,同時每臺主變壓器容量不應小于全部一、二級負荷之和。S9系列變壓器可以過負荷140%。所以在單臺變壓器發生了故障時，我們可以由另一臺變壓器過負荷供電。根據計算可選擇兩臺S9-800/10型低損耗配電變壓器。其主接線圖如圖3.2。上述變壓器的聯結組別均采用Yyn0接法。圖3.2裝設兩臺主變壓器的主接線圖3.2 方案確定從上表3.1可以看出，按技術指標，裝設兩臺主變的主結線方案(圖3.2)無論是從系統穩定性和可靠性來說，都遠遠優于裝設

31、一臺主變的主結線方案(圖3.1)。工廠擁有負荷較大的二級負荷，如果二級負荷斷電將會給機械廠造成巨大損失。雖然明備用形式可以保證二級負荷供電，但是性能遠不能和暗備用比。但按經濟指標,則裝設一臺主變的方案遠優于裝設兩臺主變的方案，因此在本次設計中，決定采用裝設一臺主變的方案。交供電部門的一次性供電賠費比1臺主變的方案多交48萬元；主變開關柜年運行費比1臺主變的方案多損耗1.85萬元。高壓開關柜總費用比一臺變壓器方案比一臺主變的方案多投資10.8萬元。電力變壓器綜合投資,比一臺主變的方案多投資14.4萬元。總體經濟指標而言明備用則有它無法替代的優勢。表3.1 兩種接線方案技術指標和經濟指標比較比較項

32、目明備用暗備用技術指標安全性滿足要求滿足要求可靠性基本滿足要求滿足要求電能質量由于一臺主變,電壓損耗略大由于兩臺主變并列,電壓損耗略小操作方便性只一臺主變,靈活性一般由于有兩臺主變,靈活性較好擴展性能一般良好經濟指標電力變壓器綜合投資 查得S9-1000單價為11.8萬元,查得變壓器綜合投資約為其單價的2倍,因此其綜合投資為2×11.8萬元=23.6萬元查得S9-800單價為9.5萬元,因此兩臺綜合投資為4×9.5萬元=38萬元高壓開關柜查得GG-1A(F)型柜按每臺3.6萬元計,查得其綜合投資按設備價1.5倍計,因此綜合投資約為4×1.5×3.6萬元=

33、21.6萬元本方案采用6臺GG-1A(F)柜,其綜合投資額約為6×1.5×3.6萬元=32.4萬元,主變開關柜年運行費(折舊費)按20年使用壽命算主變和高壓開關柜的折舊和維修管理費每年為5萬元主變和高壓開關柜的折舊費和維修管理費每年為6.85萬元交供電部門的一次性供電賠費按800元/kVA計,貼費為1000×0.08萬元=80萬元貼費為2×800×0.08萬元=128萬元4 短路電流計算4.1 短路電流計算的目的與方法短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設備，以與進行繼電保護裝置的整定計算。短路電流計算的方法，常用的有歐姆法（有稱有位制法

34、）和標幺制法（又稱相對單位制法），本設計采用標幺制法進行短路計算。進行短路電流計算，首先要繪制計算電路圖。在計算電路圖上，將短路計算所考慮的各元件的額定參數都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計算點。短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。接著，按所選擇的短路計算點繪出等效電路圖，并計算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計算的短路電流所流經的一些主要元件表示出來，并標明其序號和阻抗值，然后將等效電路化簡。對于工廠供電系統來說，由于將電力系統當作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串、并聯的方法即可將電路化簡，求出其等

35、效總阻抗。最后計算短路電流和短路容量。4.2短路電流計算短路電流計算電路如圖4.1。圖4.1 短路電流計算電路4.2.1確定基準值設=100MVA,即高壓側=10.5KV,低壓側=0.4KV,則： =100MVA/(×10.5)=5.5kVA=100MVA/(×0.40)=144kVA4.2.2 計算短路電路中各元件的電抗標么值（1）電力系統的電抗標幺值=100MVA/500MVA=0.2（2）架空線路電抗標幺值 查附錄表8得LGJ-150的x0=0.36/km,而線路長為8km,故 （3）電力變壓器電抗標幺值 查相關資料得,UZ%=4.5,故因此繪等效電路,如圖4.2。圖

36、4.2 短路電流計算等效電路圖4.2.3計算k-1點(10.5kV側)的短路總電抗與三相短路電流和容量(1) 總電抗標么值=0.2+2.6=2.8(2) 三相短路電流=5.5kA/2.8=1.96kA(3) 其它短路容量=1.96kA=2.55×1.96=5.0kA=1.51×1.96=2.96kA(4) 三相短路容量=100MVA/2.8=35.7MVA4.2.4計算k-2點(0.4kV側)的短路總電抗與三相短路電流和容量（1）總電抗標么值=0.2+2.6+4.5=7.3（2）三相短路電流周期分量有效值=144/7.3=19.73kA（3）其它短路電流=19.73kA=1

37、.84×19.73=36.30kA=1.09×19.73=21.51kA（4）三相短路容量=100MVA/7.3=13.70MVA以上結果綜合如表4.1：表4.1 短路計算電流表短路計算點三相短路電流/kA三相短路容量/MVAk-1點1.961.961.965.02.9635.7k-2點19.7319.7319.7336.3021.5113.705 變電所一次設備的選定5.1 高壓側一次設備的選擇高壓設備選擇的一般要求必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下的工作要求，同時設備應工作安全可靠，運行方便，投資經濟合理。選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩定度熱穩定度其它裝置地點

38、條件參數數據10kv55.85A1.96KA1.96KA1.962×1.9=7.3高壓一次設備的技術參數額定參數真空斷路器VD112kv630A31.5KVA31.52×4=3969工作頻率50HZ旋轉式隔離開關GN30-12QD12KV400A31.5KA12.5KA高壓熔斷器RN2-1010KV0.5A50KA電壓互感器RZL-10 20/5-100/5電流互感器AS12/150b/2s AS12/150b/4s12KV200/5382KA150KA避雷器HYWS2-17/5017KV接地開關ES1No.103、No.10412KV630A80KA31.5KA工頻耐壓4

39、2V電壓互感器RZL-10100/5100/5100/5電氣設備按正常條件下工作選擇，就是要考慮電氣裝置的環境條件和電氣要求。環境條件就是指電氣裝置所處的位置、環境溫度、海拔以與有無防塵、防腐、防火、防爆等的要求。電氣要指電氣裝置對設備的電壓、電流、頻率等表5.1 一次設備的選擇與整定方面的要求；對一些斷流電器，如開關、熔斷器等，還應考慮其斷流能力。互感器是變換電壓、電流的電氣設備。通常電壓互感器二次側額定電壓為100V，一次側電壓與各級電網額定值一樣。電流互感器二次側額定電流一般為5A或者1A。高壓開關柜是按一定的線路方案將有關一、二次設備組裝而成的一種高壓成套配電裝置，在發電廠和變配電所中

40、作為控制和保護發電機、變壓器和高壓線路之用，也可作為大型高壓開關設備、保護電器、監視儀表和母線、絕緣子等。各一次設備的選擇如表5.1。高壓開關柜有固定式和手車式（移可式）兩大類型。由于本設計是10kV電源進線，則可選用較為經濟的固定式高壓開關柜，這里選擇GG1A-10Q（F）型。高壓設備選擇的一般要求必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下的工作要求，同時設備應工作安全可靠，運行方便，投資經濟合理。高壓刀開關柜的選擇應滿足變電所一次電路圖的要求，并各方案經濟比較優選出開關柜型號與一次結線方案編號，同時確定其中所有一次設備的型號規格。工廠變電所高壓開關柜母線宜采用LMY型硬母線。5.2 低壓側

41、電氣設備的選擇低壓一次設備的選擇，與高壓一次設備一樣，必須滿足在正常條件下的短路故障條件下工作的要求，同時設備應工作安全可靠，運行維護方便，投資經濟合理。低壓熔斷器、低壓開關、低壓負荷開關、低壓斷路器等低壓設備和選擇時，必須校驗其電壓，電流、斷流能力等參數。除了低壓熔斷器以外，其余三種低壓一次設備還在必要時必須校驗其動穩定度和熱穩定度。5.3母線的選擇為了保證供電系統安全、可靠、優質、經濟地運行，進行導線和電纜截面時必須滿足下列條件:（1）發熱條件導線和電纜(包括母線)在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產生的發熱溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度。（2）電壓損耗條件導線和電纜在通過正

42、常最大負荷電流即線路計算電流時產生的電壓損耗，不應超過其正常運行時允許的電壓損耗。對于工廠較短的高壓線路，可不進行電壓損耗校驗。（3）經濟電流密度35kV與以上的高壓線路與電壓在35kV以下，但距離長、電流大的線路，其導線和電纜截面宜按經濟電流密度選擇，以使線路的年費用支出最小。所選截面，稱為“經濟截面”。此種選擇原則，稱為“年費用支出最小”原則。工廠的10kV與以下線路，通常不按此原則選擇。（4）機械強度導線（包括裸線和絕緣導線）截面不應小于其最小允許截面。對于電纜，不必校驗其機械強度，但需校驗其短路熱穩定度。母線也應校驗短路時的穩定度。對于絕緣導線和電纜，還應滿足工作電壓的要求。根據設計經

43、驗，一般10kV與以下高壓線路與低壓動力線路，通常先按發熱條件來選擇截面，再校驗電壓損耗和機械強度。低壓照明線路，因其對電壓水平要求較高，因此通常先按允許電壓損耗進行選擇，再校驗發熱條件和機械強度。對長距離大電流與35kV以上的高壓線路，則可先按經濟電流密度確定經濟截面，再校驗其它條件。5.3.1 高壓母線的選擇(1) 10kV高壓進線的選擇與校驗。采用LJ型鋁絞線，架空敷設，接往10kV公用干線。a.按發熱條選擇：=976.29/1.73×10=56.37A由=56.32A與室外環境溫度33，查相關資料初選LJ-16型進線，其中35時，滿足發熱條件。b.校驗機械強度：查相關資料，1

44、0kV鋁與鋁合金最小允許最小截面為35mm2，所以不滿足機械強度的要求，故改選LJ-35型鋁絞線。c.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YJL22-10000型交聯聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。a.按發熱條選擇：=976.29/1.73×10=56.37A由=32.64A與土壤溫度25，查相關資料，初選纜芯為25mm2的交聯電纜，其，滿足發熱條件。b.校驗短路熱穩定度。 首先查得相關資料，取=0.5s,真空斷路器為0.1s-0.15s，取0.15s，再加0.05s，得短路假想時間=0.5+0.15+0.05=0.7s，并查得

45、C=77，因此可確定短路熱穩定度的最小截面為：=1960×/77mm2=21.30 mm2<25mm2因此滿足熱穩定度要求。即可選YJL22-10000-3×25電纜。5.3.2 低壓母線的選擇(1) 饋電給鑄造車間的線路選擇采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。a.按發熱條選擇：由=195.35A與地下0.8m處土壤溫度25，查相關資料，初選185mm2，其，滿足發熱條件。b.校驗短路熱穩定度：首先查得相關資料，取=0.5s,真空斷路器為0.1s-0.15s，取0.15s，再加0.05s，得短路假想時間=0.5+0.15+0.05=0.7s，

46、因此可確定短路熱穩定度的最小截面為:由于前面所選185mm2<247.70 mm2不滿足熱穩定度要求，所以改選300 mm2的聚氯乙烯絕緣電纜，即可選VLV22-1000-3×300+1×150四芯電纜。(2) 饋電給鍛壓車間的線路選擇采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。a.按發熱條選擇：由=245.44A與地下0.8m處土壤溫度25，查相關資料，初選300mm2，其，滿足發熱條件。b.校驗短路熱穩定度：首先查得相關資料，取=0.5s,真空斷路器為0.1s-0.15s，取0.15s，再加0.05s，得短路假想時間=0.5+0.15+0.05=

47、0.7s，因此可確定短路熱穩定度的最小截面為:由于前面所選300mm2>247.70mm2滿足熱穩定度要求，所以選300mm2的聚氯乙烯絕緣電纜，即可選VLV22-1000-3×300+1×150四芯電纜。(3) 饋電給熱處理車間的線路選擇采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。a.按發熱條選擇：由=74.04A與地下0.8m處土壤溫度25，查相關資料，初選150mm2，其，滿足發熱條件。b.校驗短路熱穩定度：首先查得相關資料，取=0.5s,真空斷路器為0.1s-0.15s，取0.15s，再加0.05s，得短路假想時間=0.5+0.15+0.05

48、=0.7s，因此可確定短路熱穩定度的最小截面為由于前面所選150mm2<247.70mm2不滿足熱穩定度要求，所以改選300mm2的聚氯乙烯絕緣電纜，即可選VLV22-1000-3×300+1×150四芯電纜。(4) 饋電給電鍍車間的線路選擇采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。a.按發熱條選擇：由=237.40A與地下0.8m處土壤溫度25，查相關資料，初選185mm2，其，滿足發熱條件。b.校驗短路熱穩定度：首先查得相關資料，取=0.5s,真空斷路器為0.1s-0.15s，取0.15s，再加0.05s，得短路假想時間=0.5+0.15+0.

49、05=0.7s，因此可確定短路熱穩定度的最小截面為：由于前面所選185mm2<247.70mm2不滿足熱穩定度要求，所以改選300mm2的聚氯乙烯絕緣電纜，即可選VLV22-1000-3×300+1×150四芯電纜。(5) 饋電給倉庫的線路選擇采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。a.按發熱條選擇：由=15.19A與地下0.8m處土壤溫度25，查相關資料，初選4mm2，其，滿足發熱條件。b.校驗短路熱穩定度：首先查得相關資料，取=0.5s,真空斷路器為0.1s-0.15s，取0.15s，再加0.05s，得短路假想時間=0.5+0.15+0.05

50、=0.7s，因此可確定短路熱穩定度的最小截面為：由于前面所選4mm2<247.70mm2不滿足熱穩定度要求，所以改選300mm2的聚氯乙烯絕緣電纜，即可選VLV22-1000-3×300+1×150四芯電纜。(6) 饋電給工具車間的線路選擇采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。a.按發熱條選擇：由=273.48A與地下0.8m處土壤溫度25，查相關資料，初選240mm2，其，滿足發熱條件。b.校驗短路熱穩定度：首先查得相關資料，取=0.5s,真空斷路器為0.1s-0.15s，取0.15s，再加0.05s，得短路假想時間=0.5+0.15+0.0

51、5=0.7s，因此可確定短路熱穩定度的最小截面為：由于前面所選240mm2<247.70mm2不滿足熱穩定度要求，所以改選300mm2的聚氯乙烯絕緣電纜，即可選VLV22-1000-3×300+1×150四芯電纜。(7) 饋電給金工車間的線路選擇采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。a.按發熱條選擇：由=187.00A與地下0.8m處土壤溫度25，查相關資料，初選185mm2，其，滿足發熱條件。b.校驗短路熱穩定度：首先查得相關資料，取top=0.5s,真空斷路器為0.1s-0.15s，取0.15s，再加0.05s，得短路假想時間=0.5+0.15+0.05=0.7s，因此可確定短路熱穩定度的最小截面為：由于前面所選185mm2<247.70mm2不滿足熱穩定度要求，所以改選300mm2的聚氯乙烯絕緣電纜，即可選VLV22-1000-3×300+1×150四芯電纜。(8) 饋電給鍋爐房的線路選擇采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設。a.按發熱條選擇：由=66.47A與地下0.8m處土壤溫度25，查相關資料，初選25mm2，其，滿足發熱條件。b.校驗短路熱穩定度：首先