--#-前言課程設計是教學過程中的一個重要環節，通過課程設計可以鞏固本課程理論知識，了解變電所設計的基本方法，了解變電所電能分配等各種實際問題，培養獨立分析和解決實際工程技術問題的能力，同時對電力工業的有關政策、方針、技術規程有一定的了解，在計算繪圖、編號、設計說明書等方面得到訓練，為今后的學習工作奠定基礎。機械廠的電力系統由變電，輸電，配電三個環節組成，這決定了此電力系統的特殊性，在確保供電正常的前提下，這三個環節環環相扣。其次，電力系統一次設備較為簡單，二次系統相對復雜。本設計課題是XX機械廠降壓變電所的電氣設計，我們對整個系統作了詳細的分析，各參數計算、設備配置及選型、總體布置、保護方式以及電網方案的可靠性作了初步的確定。全廠總降壓變電所及配電系統的設計，是根據各個車間的負荷數量，性質及生產工藝對對用電負荷的要求，以及負荷布局，結合電網的供電情況，解決對全廠可靠，經濟的分配電能。機械廠供電設計是整個機械廠設計的重要組成部分，供電設計的質量直接影響到機械廠的生產及發展。工廠供電設計的任務是保障電能從電源安全、可靠、經濟、優質地送到工廠的各個用電部門。應遵循的一般原則：（1）工廠供電設計必須嚴格遵守國家的有關法令、法規、標準和規范，執行國家的有關方針、政策，如節約有色金屬，以鋁代銅，采用低能耗設備以節約能源等。（2）必須從全局出發，按照負荷的等級、用電容量、工程特點和地區供電規劃統籌規劃，合理確定整體設計方案。（3）工廠供電設計應做到供電可靠、保證人身和設備安全。要求供電電能質量合格、優質、技術先進和經濟合理。設計采用符合國家現行標準的效率高、能耗低、性能先進的設備。（4）應根據整個工程的特點、規模和發展規劃，正確處理工程的近、遠期的建設發展關系，以近期為主，遠近結合，適當考慮擴建的可能性。TOC\o"1-5"\h\z第■章設計任務書.31、設計題目.32、設計要求.33、設計依據.3第二章負荷計算和無功功率補償.51、負荷計算….5無功功率補償?…7第三章變電所位置和型號的選擇..9第四章變電所主變壓器及主接線方案的選擇10變電所主變壓器的選擇.…….102?變電所主接線方案的選擇...103?主接線方案的技術經濟比較...11第五章短路電流的計算..…..12繪制計算電路12HYPERLINK\l"bookmark36"確定短路計算基準值12HYPERLINK\l"bookmark38"計算短路電路中個元件的電抗標幺值12HYPERLINK\l"bookmark70"計算k-1點（10.5kV側）的短路電路總阻抗及三相短路電流和短路容量..13計算k-2點（0.4kV側）的短路電路總阻抗及三相短路電流和短路容量..13第六章變電所一次設備的選擇校驗.….…..1410kV側一次設備的選擇校驗..…….….14380V側一次設備的選擇校驗..….……..163?高低壓母線的選擇..…….….17TOC\o"1-5"\h\z第七章變電所進出線及與鄰近單位聯絡線的選擇171.10kV高壓進線和引入電纜的選擇17HYPERLINK\l"bookmark126"380低壓出線的選擇..18作為備用電源的高壓聯絡線的選擇校驗..……..24第八章變電所的防雷保護與接地裝置的設計..…….25變電所的防雷保護252變電所公共接地裝置的設計.25第九章設計總結..27第一章設計任務書1設計題目XX機械廠降壓變電所的電氣設計2、設計要求要求根據本廠所能取得的電源及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，確定變電所的位置和型式，確定變電所主變壓器的臺數、容量與類型，選擇變電所主接線方案及高低壓設備和進出線，確定防雷和接地裝置。最后要求寫出設計說明書，采用IEP軟件繪出設計圖紙。3、設計依據1.工廠總平面圖如圖1.1所示。圖1.1xx機械廠總平面圖工廠負荷情況本廠多數車間為兩班制，年最大負荷利用小時數為4500h,日最大負荷持續時間為7h。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級負荷外，其余均屬三級負荷。低壓動力設備均為三相，額定電壓為380V。電氣照明及家用電器均為單相，額定電壓為220V。本廠的負荷計算資料如表1所示。

表1工廠負荷統計資料廠房編號廠房名稱負荷類別設備容量/kW需要系數功率因數1鑄造車間動力2000.30.65照明50.71.02鍛壓車間動力3000.250.6照明60.751.03金工車間動力4000.30.65照明80.81.04工具車間動力3000.30.8照明60.71.05電鍍車間動力2000.50.7照明70.81.06熱處理車間動力1500.50.8照明60.71.07裝配車間動力1000.30.7照明80.91.08機修車間動力2000.30.60照明40.751.09鍋爐房動力800.70.70照明20.91.010倉庫動力100.30.80照明10.71.0生活區照明5000.81.0供電電源情況按照工廠與當地供電部門簽訂的供用電合同規定，本廠可由附近一條10kV的公用電源干線取得工作電源。該干線的走向參看工廠總平面圖。該干線的導線型號為LGJ-200，導線為等邊三角形排列，線距為1.3m；干線首段（即電力系統的饋電變電站）距離本廠約7km。干線首段所裝設的高壓斷路器斷流容量為450MVA此斷路器配備有定時限過流保護和電流速斷保護，定時限過流保護整定的動作時間為1.5s。為滿足工廠二級負荷的要求，可采用高壓聯絡線有鄰近單位取得備用電源。已知與本廠高壓側有電氣聯系的架空線路總長度為65km,電纜線路總長度為30km。氣象資料本廠所在地區的年最高氣溫為38°C,年平均氣溫為23°C,年最低氣溫為-8°C，年最熱月平均最高氣溫為33°C,年最熱月平均氣溫為26°C,年最熱月地下0.8m處平均溫度為25匕當地主導風向為東北風，年雷暴日數為20。5?地質水文資料本廠所在地區平均海拔500m,地層以砂粘土為主，地下水位為2m=

電費制度本廠與當地供電部門達成協議，在工廠變電所高壓側計量電能，設專用計量柜，按兩部電費制交納電費。每月基本電費按主變壓器容量計為18元/kVA，動力電費為0.20元/kWh,照明電費為0.50元/kWh。工廠最大負荷時的功率因數不得低于0.90。此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計算，一次性地向供電部門交納供電貼費：6~10kV為800元/kVA。第二章負荷計算和無功功率補償1、負荷計算計算思路：按照需要系數法確定各廠房及生活區的計算負荷。利用表1中提供的用電設備總容量乘以需要系數得到有功計算負荷P30；利用有功計算負荷乘以功率因數的正切值得到無功計算負荷Q。；利用有功計算負荷除以功率因數得到視在計算負荷S30；利用視在計算負荷除以、3UN得到計算電流丨30。將所有計算負荷相加統計出380V側的總計算負荷，而工廠實際總的計算負荷應為該值再乘以一個同時系數k二此系數一般取k刀p=0.8,k刀q=0.85。（1）單組用電設備計算負荷的計算公式a）有功計算負荷（單位為KV）(2-1)(2-2)P30=KdPe(2-1)(2-2)b）無功計算負荷（單位為kvar）Q30=1~30tanc）視在計算負荷（單位為kvA）S30=S30=B0COS；：(2-3)d）計算電流（單位為A）30=30UN為用電設備的額定電壓（單位為30=30UN為用電設備的額定電壓（單位為KV)(2-4)（2）多組用電設備計算負荷的計算公式a）有功計算負荷（單位為a）有功計算負荷（單位為KV）P30=K7pJP30i-(2-5)式中vp30i.是所有設備組有功計算負荷P30之和，Kvp是有功負荷同時系數，可取0.85~0.95b）無功計算負荷（單位為kvar）Q30=K\qVQ30i.，'Q30i.是所有設備無功Q30之和；Kvq是無功負荷同時系數，可取0.9~0.97c）視在計算負荷（單位為kvAc）視在計算負荷（單位為kvA）S30=*P30Q30(2-6)d）計算電流（單位為A）I30=一3—（2-4）經過計算，得到各廠房和生活區的負荷計算表，如表2.1所示（額定電壓取380V）表2.1各廠房和生活區的負荷計算表編號名稱類別設備容量Pe/kW需要系數Kdcos<Ptan?計算負荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A1鑄造車間動力2000.30.651.1696070.1478照明50.7103.50小計25563.570.147894.632143.762鍛壓車間動力3000.250.61.33375100照明60.75104.50小計30679.5100127.751194.0973金工車間動力4000.50.80.757556.25照明80.7104.20小計40879.256.2597.143147.5934工具車間動力3000.30.80.759067.5照明60.7104.20小計30694.267.5115.887176.0735電鍍車間動力2000.50.71.0202100102.02照明70.8105.60小計207105.6102.02146.831223.0876熱處理車間動力1500.50.80.757556.25照明60.7104.20小計15679.256.2597.143147.5937裝配車間動力1000.30.71.023030.606照明80.9107.20小計10837.230.60648.17273.1908機修車間動力2000.30.61.3336080照明40.751030小計2046380101.828154.71

29鍋爐車間動力800.70.71.025657.131照明20.9101.80小計8257.857.13181.270123.47710倉庫動力100.30.80.7532.25照明10.7100.70小計113.72.254.3306.57911生活區照明5000.8104000400607.75總計動力19401110.1706.201照明553計入Kgp=0.8,K為=0.850.83888.08600.2711071.971628.612.無功功率補償該廠380V側最大負荷時的功率因數只有0.75.而供電部門要求該廠10KV進線側最大負荷時功率因數不應低于0.90。考慮到主變壓器的無功損耗遠大于有功損耗，因此380V側最大負荷時功率因數應稍大于0.92來計算380V側所需無功功率補償容量：QC=P30（tan1_tan2）（2-7）根據所計算的無功功率補償容量選擇補償裝置及電容器的容量和型號，然后計算380V側補償后工廠的計算負荷；計及主變壓器功率損耗后，利用公式(2-9)?—Pt：：'0.0IS30（(2-9)匚Qr叮0.05S30求得主變壓器的功率損耗，從而獲得補償后的10kV側總負荷。將數據代入公式（2-7）求得:QC=F30(tan1-tan：2)=888.08[tan(arccos0.83)-tan(arccos0.92)]=218.47kvar參照文獻【3】中P34頁的圖26,選出圖2.1所示的PGJ1型低壓自動補償評屏，并聯電容器為BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1臺與方案3（輔屏）2臺相結合，每屏共84kvar，總共容量為84kvar3=252kvar。補償前后，變壓器低壓側的有功計算負荷基本不變，而無功計算負荷Q30=（600.27-252）kvar=348.27kvar，視在功率將數據代入公式（2-6)(視在功率將數據代入公式（2-6)(2-4)得<0=』礎+Q3；=953.93kVA，計算電流I30二S30=1449.343UnA,功率因數提高為cos「'=學=0.931。<30在無功補償前，該變電所主變壓器T的容量應選為1250kVA,才能滿足負荷用電的需要；而采取無功補償后，主變壓器T的容量選為1000kVA的就足夠了。同時由于計算電流的減少，使補償點在供電系統中各

380V側和10kV元件上的功率損耗也相應減小，因此無功補償的經濟效益十分可觀。因此無功補償后工廠側的負荷計算如380V側和10kV主屏輔屏1;-——1[匚/-1--1rradJX扣1#方案6支路3#方案6支路2#方案8支路4#方案8支路圖2.1PGJ1型低壓無功功率自動補償屏的接線方案表3無功補償后工廠的計算負荷項目cos?計算負荷P30/KWQ30/kvarS30/kVAI30/A380V側補償前負荷0.83888.08600.2711071.971628.7380V側無功補償容量252（Qc=213.139,取252一主兩輔）380V側補償后負荷0.931888.08348.27953.931449.34主變壓器功率損耗9.5447.710KV側負荷計算0.915897.62395.97981.0857.71第三章變電所位置和型號的選擇變電所的位置應盡量接近工廠的負荷中心，工廠的負荷中心按負荷功率矩法來確定。在工廠平面圖的下邊和左側，分別作一直角坐標的x軸和y軸，然后測出各車間（建筑）和生活區負荷點的坐標位置，R、P2、P3…Pio分別代表廠房1、2、3...10號的功率，設定R（2.7，7.2）、P2（2.7，5.1）、P3（2.7，2.9）、P4（5.5，9.2）、P5（5.5，7.2）、（5.5，5.1）、P7（5.5，3.0）、P（9.5，8.6）、P9（9.5，6.0）、R0（9.5，3.4），并設P）1（12.8，10.7）為生活區的中心負荷，如圖3-1所示。而工廠的負荷中心假設在P（x,y）,其中P=R+P2+P3…+R1=!：P。因此仿照《力學》中計算中心的力矩方程，可得負荷中心的坐標：RX1+P2X2+P3X3+…R1X11為（RxJ（X=9035.39-1110.1=8.14P1+P2+P3+…P1》P丫二乜P2y2By3P^Lyll（Pyi）=8164.59^1110.1=7.35R+P2+R+…R1EP由計算結果可知，工廠的負荷中心在10號廠房（倉庫車間）的西南方向。考慮到周圍環境及進出線方便，決定在10號廠房的西側緊靠廠房建造工廠變電所，其型式為附設式。圖3-1按負荷功率矩法確定負荷中心/圖3-1按負荷功率矩法確定負荷中心//(4)共業轉1itn>同⑵11⑹1o>r?>1'1人岀第四章變電所主變壓器及主接線方案的選擇?變電所主變壓器的選擇根據工廠的負荷性質和電源情況，工廠變電所的主變壓器考慮有下列兩種可供選擇的方案：a）裝設一臺變壓器型號為S9型，而容量根據式Snt_S30，Snt為主變壓器容量，S30為總的計算負荷。選Snt=1000KVA>S3o=981.08KVA即選一臺S9-1000/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級負荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯的高壓聯絡線來承擔。b）裝設兩臺變壓器型號為S9型，而每臺變壓器容量根據式（4-1）、（4-2）選擇，即Snt:（0.6~0.7）981.08KVA=（588.6啣686.8）KVA（4-1）Snt-S30（L）=（95.8077+148.457+81.8）KVA=326.1KVA（4-2）因此選兩臺S9-800/10型低損耗配電變壓器。工廠二級負荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯的高壓聯絡線來承擔。主變壓器的聯結組均為YynO。?變電所主接線方案的選擇按上面考慮的兩種主變壓器方案可設計下列兩種主接線方案：2.1裝設一臺主變壓器的主接線方案如圖4-1所示10KVFS4-101圖4-1裝設一臺主變壓器的主接線方案2.2裝設兩臺主變壓器的主接線方案如圖4-2所示FS4-10喜?C二—Q戈—Hr.苗FS4-10喜?C二—Q戈—Hr.苗A-f-q一！i3U3-GG-CD-w-ffi-?NF)■:丹1411-1M-|l■??E-5*中中市主蓋主玉rtkc衿用）圖4-2裝設兩臺主變壓器的主接線方案?主接線方案的技術經濟比較表4-1主接線方案的技術經濟比較比較項目裝設一臺主變的方案裝設兩臺主變的方案技術指標供電安全性滿足要求滿足要求供電可靠性基本滿足要求滿足要求供電質量由于一臺主變，電壓損耗較大由于兩臺主變并列，電壓損耗較小靈活方便性只有一臺主變，靈活性稍差由于有兩臺主變，靈活性較好擴建適應性稍差一些更好一些經濟指標電力變壓器的綜合投資額查得S9-1000/10的單價為7.776萬兀（參照文獻【4】），而變壓器綜合投資約為其單價的2倍，因此綜合投資約為2匯7.776=15.552萬元查得S9-800/10的單價為6.885萬元（參照文獻【5】,因此兩臺變壓器的綜合投資約為4匯6.885=27.54萬元，比一臺主變方案多投資11.988萬元高壓開關柜（含計量柜）的綜合投資額查得GG-1A（F）型柜可按每臺1萬元（參照文獻【6】）計，其綜合投資可按設備的1.5倍計，因此咼壓開關柜的綜合投資約為1漢1.5x4=6萬兀本方案采用6臺GG-1A（F）柜，其綜合投資約為6x1.5x1=9萬元，比一臺主變方案多投資3萬元電力變壓器和咼壓開關柜的年運主變的折舊費=15.552萬元x0.05=0.7776萬元；高壓開關柜的主變的折舊費=27.54萬元x0.05=1.377萬兀；咼壓開關柜的折舊

行費折舊費=6萬兀x0.06=0.36萬兀；變配電的維修管理費=(15.552+6)萬元x0.06=1.29312萬元。因此主變和高壓開關柜的折舊和維修管理費=(0.7776+0.36+1.29312)=2.43072萬元費=9萬元x0.06=0.54萬元；變配電的維修管理費=(27.54+9)萬元x0.06=2.1924萬元。因此主變和高壓開關柜的折舊和維修管理費=(1.377+0.54+2.1924)=4.1094萬元,比一臺主變方案多投資1.67868萬元供電貼費主變容量每KVA為800元，供電貼占費=1000KVA汽0.08萬元/KVA=80萬元供電貼費=2x630KVAx0.08萬元=100.8萬兀，比一臺主變多交20.8力兀從上表可以看出，按技術指標，裝設兩臺主變的主接線方案(見圖4-2)略優于裝設一臺主變的主接線方案(見圖4-1)，但按經濟指標，則裝設一臺主變的主接線方案(見圖4-1)遠優于裝設兩臺主變的主接線方案(見圖4-2)，因此決定采用裝設一臺主變的主接線方案。(見圖4-1)第五章短路電流的計算1.繪制計算電路如圖5-1所示。(1)TOC\o"1-5"\h\zK-1(3)K-2(1)450MVA(2)-it(|，LGJ-200,7km[U10.5kVS9-10000.4kV圖5-1短路計算電路2?確定短路計算基準值設基準容量Sd=100MVA基準電壓Ud=Uc=10.5Un,Uc為短路計算電壓，即高壓側Ud1=10.5kV，低壓側Ud2=0.4kV，則d2d1Sd100MVA310.5kV=5.50KAd2d1Sd100MVA310.5kV=5.50KA(5-1)Sd=100MVA3Ud230.4kV二144kA(5-2)3?計算短路電路中個元件的電抗標幺值(1)電力系統已知電力系統出口斷路器的斷流容量Soc=450MVA故X*=100MVA/450MVA=0.22(5-3)(2)架空線路由文獻【3】表8-37查得LGJ-240的線路電抗X。二0.33km,而線路長7km,故xjUc=(0.337)「100MVA2(10.5kV)二2.10(5-4)(3)電力變壓器由文獻【3】表3-1查得變壓器的短路電壓百分值Uk%=4.5，故Uk%SdX3100Sn竺100MVA=4.51001000kVA(5-5)式中，Sn為變壓器的額定容量因此繪制短路計算等效電路如圖5-2所示。10.2212.10k-114.5k-2圖5-2短路計算等效電路4?計算k-1點(10.5kV側)的短路電路總阻抗及三相短路電流和短路容量(1)總電抗標幺值X"-X2(kd)-*X1X；=0.；；+；.10=；.3；(5-6)(2)三相短路電流周期分量有效值?*Id15.5亠小…Id1k4*-=?2.37kA(5-7)HVX7kJ)2.32(3)其他短路電流I''(3)=1(3)=I⑶1k/=2.37kA(5-8)iS3)=2.551''⑶=2.552.37kA=6.04kA(5-9)(5-10)lS3)=1.51l"⑶=1.512.37kA=3.58kA(5-10)(4)三相短路容量100MVA2.32=43.1MVA(100MVA2.32=43.1MVA(5-11)5.計算k-2點(0.4kV側)的短路電路總阻抗及三相短路電流和短路容量(1)總電抗標幺值X；X3=0.22+2.10+4.5=6.82(5-12)(2)三相短路電流周期分量有效值(3)其他短路電流1d2*x鄧⑵144kA6.82=21.11kA(5-13)"(3)⑶1"：：=1k]=21.11kA(5-14)iS3)=1.841''⑶=1.8421.11kA=38.84kA(5-15)(5-16)IS3)=1.091''⑶M0921.11kA=23.01kA(5-16)(4)三相短路容量SdX鄧_2)SdX鄧_2)100MVA6.82=14.7MVA(5-17)以上短路計算結果綜合圖表5-1所示。表5-1短路計算結果短路計算點三相短路電流KA三相短路容量/MVA嚴)IkI"(3)I⑶I0C1?(3)ish[⑶IshSk3)k-12.372.372.376.043.5843.1k-221.1121.1121.1138.8423.0114.7第六章變電所一次設備的選擇校驗1.10kV側一次設備的選擇校驗1.1按工作電壓選則(6-1)設備的額定電壓UNe一般不應小于所在系統的額定電壓U(6-1)UNe-Un必須說明：按GB/T11022-1999《高壓開關設備和控制設備標準的共同技術要求》規定，高壓設備的額定電壓應按其允許的最高工作電壓來標注。高壓設備的額定電壓UNe應不小于其所在系統的最高電壓Umax，即-Umax(6-2-Umax由文獻【3】表5-12查得：UN=10kV,Umax=11.5kV，高壓開關設備、互感器及支柱絕緣額定電壓

UNe=12kV，穿墻套管額定電壓UNe=11.5kV，熔斷器額定電壓UNe=11.5kV。1.2按工作電流選擇設備的額定電流|Ne不應小于所在電路的計算電流I30，即(6-3)（其中I30=2.04KA）1.3按斷流能力選擇設備的額定開斷電流loc或斷流容量Soc，對分斷短路電流的設備來說，不應小于它可能分斷的最大短路有效值lk3）或短路容量Sk3），即loc-Ik3）（6-4）so?—Sk3）（6-5）對于分斷負荷設備電流的設備來說，則為Ioc_IoLmax（6-6）IOLmax為最大負荷電流。1.4隔離開關、負荷開關和斷路器的短路穩定度校驗a）動穩定校驗條件imaxi（3）hmax(imaxi（3）hmax(3)shimax、Imax分別為開關的極限通過電流峰值和有效值,瞬時值和有效值。b）熱穩定校驗條件It2tI(3)2tima（6-7）（6-8）iSJ、I辭分別為開關所處的三相短路沖擊電流（6-9）對于上面的分析，如表6-1所示，由它可知所選一次設備均滿足要求。表6-110kV一次側設備的選擇校驗選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩定度熱穩定度苴丿、它裝置地點條件參數UnIN1(3)Ik1(3)IshI(3)2.t1colima——數據10kV57.74(I(1NT))2.37kA3.58kA22.37。1.2=6.74

一次設備型號規格額定參數UneUNeIocimaxIt2t一高壓少油斷路器SN10-10I/63010kV630kA16kA40kA162漢2=512一咼壓隔離開關GN；-10T/20010kV200A25.5kA10.5=500次負荷0.6高壓熔斷器RN2-1010kV0.5A50kA—一電壓互感器JDJ-1010/0.1kV一電壓互感器JDZJ-10100.10.1〒/=/〒kVJ3U3J3一電流互感器LQJ-1010kV100/5A225匯J2x0.1kA=31.8kA(90x0.1)2"=81一避雷針FS4-1010kV一戶外隔離開關GW4-12/40012kV400A25kA500一注：SN10-10I/630由文獻【3】表5-19查得6GN8-10/200由文獻【2】表ZL3-10查得RN2-10由文獻【2】表ZL5-3查得LQJ-10由文獻【3】表5-25查得JDZJ-10、JDZ-10由文獻【3】表5-27查得FS4-10由文獻【2】表ZL6-2查得GW4-40.5由文獻【3】表5-18查得2.380V側一次設備的選擇校驗同樣，做出380V側一次設備的選擇校驗，如表6-2所示，所選數據均滿足要求。表6-2380V一次側設備的選擇校驗選擇校驗項目電壓電流斷流能力動態定度熱穩定度苴丿、它裝置地點條件參數UnIN1(3)Ik1(3)IshI(3)2*丨比lima一

□據數VO83二2^1^1^12--一次設備型號規格數參定額NUQNUXam1L2t--伽/DVO83二--VO83AI3030于6寸n--VO83Ab00于2寸廠--/OVO83--器.5感七EZZ流川電LVO50mu器.5感七EZZ流川電LVO50匚3?高低壓母線的選擇由文獻【3】表5-28查得，10kV母線選LMY-3（404mm）,即母線尺寸為40mm4mm;380V母線選LMY-3（120X6）+80*6，即相母線尺寸為80mm6mm而中性線母線尺寸為80mm6mm第七章變電所進出線及與鄰近單位聯絡線的選擇1.10kV高壓進線和引入電纜的選擇（1）10kV高壓進線的選擇校驗采用LGJ型鋼芯鋁絞線架空敷設，接往10kV公用干線。1）按發熱條件選擇由|30=I1NT=57.74A及室外環境溫度33°，由文獻【3】表8-37查得，初選LJ-16,其35°C時的Ial=93.5A>I30,滿足發熱條件。2）校驗機械強度由文獻【3】表8-34查得，最小允許截面積Amin=35mm2，而LJ-16不滿足要求，故選LJ-35。3）校驗電壓損耗由于此線路很短，不需要校驗（2）由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗

1）按發熱條件選擇采用1）按發熱條件選擇由GoTint=57.74A及土壤環境25°，由文獻【3】表8-44查得，初選纜線芯截面為25mm2的交聯電纜，其lai=90A>I30,滿足發熱條件。2）校驗熱路穩定按式（7-1）計算滿足短路熱穩定的最小截面A_Amin=l⑶tima(7-1)CA為母線截面積，單位為mm2；Amin為滿足熱路穩定條件的最大截面積，單位為mm2；C為材料熱穩定系數；1（?為母線通過的三相短路穩態電流，單位為A；tma短路發熱假想時間，單位為S。本電纜線中（3）=2.04kA，tima=0.5+0.2+0.05=0.75s，終端變電所保護動作時間為0.5s，斷路器斷路時間為0.2s，C=77,把這些數據代入公式（7-1)中得A把這些數據代入公式（7-1)中得Amin=2370.0.757722=26.66mm<A=35mm。因此JL22-10000-335電纜滿足熱穩定條件。2.380低壓出線的選擇（1）鑄造車間1）按發熱條件需選擇饋電給1號廠房（鑄造車間）的線路采用VLV22-10001）按發熱條件需選擇由I3o=143.76A及地下0.8m土壤溫度為25C，由文獻【3】表8-43查得,初選纜芯截面70mm2，其lai=157A>l30，滿足發熱條件。2）校驗電壓損耗由圖3-1所示的工廠平面圖量得變電所至1號廠房距離約為108.84m，由文獻【3】表8-42查得70mm2的鋁芯電纜的Ro=O.54Tkm（按纜芯工作溫度75°計），X°=0.070門/km，又1號廠房的P30=63.5kW,Q30=70.1478kvar，將數據代入（7-2）（7-3），故線路電壓損耗為(7-2)'(PRqX)(7-2)UnUn100%Un100%(7-3)、、(pRqX)=11.25V63.5kW(0.540.109)70.1478kvar(0.0700.109)=11.25V0.38kV1125U%100%=2.96%<：Ual%=5%3803）短路熱穩定度校驗按式（7-1）計算滿足短路熱穩定的最小截面Amin=I⑶=21110—0.7^=237.43mm2

■-C77不滿足短路熱穩定要求，故由文獻【3】表8-43查得改選纜芯截面為240mm2的電纜，即選VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線芯按不小于相線芯一半選擇。（2）鍛壓車間饋電給2號廠房（鍛壓車間）的線路采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設。1）按發熱條件需選擇由l30=194.097A及地下0.8m土壤溫度為25C，由文獻【3】表8-43查得，初選纜芯截面120mm2，其lai=212A>l30，滿足發熱條件。2）校驗電壓損耗由圖3-1所示的工廠平面圖量得變電所至2號廠房距離約為117m,由文獻【3】表8-42查得120mm2的鋁芯電纜的R°=0.31門/km（按纜芯工作溫度75°計），X。=0.07丨/km，又2號廠房的P30=79.5kW,Q30=100kvar，將數據代入（7-2）（7-3）,故線路電壓損耗為Z（pR+qX）79.5kW漢（0.31匯0.117）十100kvar（0.07^0.117）lU9.73VUN0.38kV973：U%100%=2.56%<：ual%=5%3803）短路熱穩定度校驗按式（7-1）計算滿足短路熱穩定的最小截面C3）tima+0.752Amin=I⑶一=21110237.4mm2-C77不滿足短路熱穩定要求，故由文獻【3】表8-43查得改選纜芯截面為240mm2的電纜，即選VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線芯按不小于相線芯一半選擇。⑶金工車間饋電給3號廠房（金工車間）的線路采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設。1）按發熱條件需選擇由l30=286.91A及地下0.8m土壤溫度為25C，由文獻【3】表8-43查得，2初選纜芯截面185mm，其lai=319A>l30，滿足發熱條件。2）校驗電壓損耗由圖3-1所示的工廠平面圖量得變電所至3號廠房距離約為140m,由文獻【3】表8-42查得185mm2的鋁芯電纜的R0=0.21丨Ukm（按纜芯工作溫度75°計）,X°=0.070門/km，又3號廠房的P30=126.4kW,Q30=140.296kvar，將數據代入（7-2）（7-3）,故線路電壓損耗為…I（pR+qX）126.4kW^（0.219.14）+140.296kva嚴（0.070漢0.14）“一，U13.39VUn0.38kV

13.39:U%100%=3.5%v：：Uai%=5%380.⑶tima3）短路熱穩定度校驗按式（7-1.⑶tima=21110—075=237.43mm277滿足短路熱穩定要求，故選纜芯截面為240mm2的電纜，即選VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線芯按不小于相線芯一半選擇。⑷工具車間饋電給4號廠房（工具車間）的線路采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設。1）按發熱條件需選擇由l30=176.073A及地下0.8m土壤溫度為25C，由文獻【3】表8-43查得,初選纜芯截面95mm2，其Ial=189A>I30，滿足發熱條件。2）校驗電壓損耗由圖3-1所示的工廠平面圖量得變電所至4號廠房距離約為52.89m,由文獻【3】表8-42查得95mm2的鋁芯電纜的R0=0.4^1/km（按纜芯工作溫度75°計），X0=0.070門/km，又4號廠房的P30=94.2kW,Q30=67.5kvar，將數據代入（7-2）（7-3），故線路電壓損耗為工（pR+qX）94.2kWx（0.40x0.053）+67.5kvaZ（0.070x0.053）lU5.91VUn0.38kV591：U%100%=1.56%<：Ual%=5%3803）短路熱穩定度校驗按式（7-1）計算滿足短路熱穩定的最小截面⑶’』tima0.752Amin=I（丿—=21110237.43mmC77不滿足短路熱穩定要求，故由文獻【3】表8-43查得改選纜芯截面為150mm2的電纜，即選VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線芯按不小于相線芯一半選擇。（5）電鍍車間饋電給5號廠房（電鍍車間）的線路采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設。1）按發熱條件需選擇由l30=225.5A及地下0.8m土壤溫度為25C，由文獻【3】表8-43查得，初選纜芯截面150mm2，其Ial=242A>I30，滿足發熱條件。2）校驗電壓損耗由圖3-1所示的工廠平面圖量得變電所至5號廠房距離約為49.37m,由文獻【3】表8-42查150mm2的鋁芯電纜的R0=0.25i」/km（按纜芯工作溫度75°計），X0=0.070i」/km，又5號廠房的P30=105.6kW,Q30=102.02kvar，將數據代入（7-2）（7-3）,故線路電壓損耗為

Z(pR+qx)lO5.6kW域(0.257.0494)+102.02kvaz(0.070漢0.0494)U4.36VUn0.38kV36UU%-436100%=1.1%<：Ual%=5%3803)短路熱穩定度校驗按式(7-1)計算滿足短路熱穩定的最小截面⑶叮tjma0.752Amin=I(-)——=21110237.43mm'C77滿足短路熱穩定要求，故由文獻【3】表8-43查得選纜芯截面為240mm2的電纜，即選VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線芯按不小于相線芯一半選擇。(6)熱處理車間饋電給6號廠房(熱處理車間)的線路采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設。1)按發熱條件需選擇由l30=147.59A及地下0.8m土壤溫度為25C，由文獻【3】表8-43查得，初選纜芯截面70mm2，其Iai=157A>|30，滿足發熱條件。2)校驗電壓損耗由圖3-1所示的工廠平面圖量得變電所至6號廠房距離約為66.6m，由文獻【3、(PRqX)表8-42查得70mm2的鋁芯電纜的R0=0.54iI/km(按纜芯工作溫度75°計)，X0=0.070門/km，又6號廠房的P30=79.2kW,Q30=59.25kvar，將數據代入(7-2)(7-3)、(PRqX)=8.23V79.2kW(0.540.0666)59.25kvar(0.0700.0666)=8.23V0.38kV803U%五100%^2.16%<Ual%=5%3)短路熱穩定度校驗按式(7-1)計算滿足短路熱穩定的最小截面=1=211103)短路熱穩定度校驗按式(7-1)計算滿足短路熱穩定的最小截面=1=211100.7577=237.43mm2不滿足短熱穩定要求，故由文獻【3】表8-43查得改選纜芯截面為240mm2的電纜，即選VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線芯按不小于相線芯一半選擇。⑺裝配車間饋電給7號廠房(裝配車間)的線路采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設。1)按發熱條件需選擇由l30=73.19A及地下0.8m土壤溫度為25C，由文獻【3】表8-43查得，初選纜芯截面25mm2，其Ial=90A>I30，滿足發熱條件。2)校驗電壓損耗由圖3-1所示的工廠平面圖量得變電所至7號廠房距離約為101.8m,由文獻【3】表8-42查得25mm2的鋁芯電纜的Ro=1.51「/km(按纜芯工作溫度75°計)，X0=0.075門/km，又7號廠房的P30=37.2kW,Q30=30.6061kvar，將數據代入(7-2)(7-3),故線路電壓損耗為…工(pR+qX)37.2kWx(1.51x0.1018)+30.6061kvaz(0.075x0.1018)“廠“U15.67VUN0.38kV..：u%二1567100%=4.12%<.：Uai%=5%3803)短路熱穩定度校驗按式(7-1)計算滿足短路熱穩定的最小截面⑶timaV0.752Amin=1(丿21110237.43mmC77不滿足短路熱穩定要求，故由文獻【3】表8-43查得改選纜芯截面為240mm2的電纜，即選VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線芯按不小于相線芯一半選擇。機修車間饋電給8號廠房(機修車間)的線路采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設。1)按發熱條件需選擇由|30=154.71A及地下0.8m土壤溫度為25C，由文獻【3】表8-43查得，初選纜芯截面70mm2，其Ial=157A>I30，滿足發熱條件。校驗電壓損耗由圖3-1所示的工廠平面圖量得變電所至8號廠房距離約為36.94m,由文獻【3】表8-42查得70mm2的鋁芯電纜的R0=0.54"/km(按纜芯工作溫度75。計)，X0=0.070門/km，又8號廠房的P30=63kW,Q30=80kvar，將數據代入(7-2)(7-3),故線路電壓損耗為_Z(pR+qX)_63kWx(0.54X0.0369)+80kvarx(0.070X0.0369)_—-U3.86VUN0.38kV386■-U%100%=1.02%VLual%=5%380短路熱穩定度校驗按式(7-1)計算滿足短路熱穩定的最小截面Amin二I(3)=21110—075二237.43mm2C77不滿足短路熱穩定要求，故由文獻【3】表8-43查得改選纜芯截面為240mm2的電纜，即選VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線芯按不小于相線芯一半選擇。鍋爐房饋電給9號廠房(鍋爐房)的線路采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設。1)按發熱條件需選擇由l30=123.477A及地下0.8m土壤溫度為25C，由文獻【3】表8-43查得，

初選纜芯截面70mm2，其Iai=152A>I30，滿足發熱條件。2）校驗電壓損耗由圖3-1所示的工廠平面圖量得變電所至9號廠房距離約為38.3m,由文獻【3】表8-42查得到70mm2的鋁芯電纜的Ro=O.54「/km（按纜芯工作溫度75°計），X0=0.070「/km，又9號廠房的P30=57.8kW,Q30=57.1314kvar，將數據代入（7-2）（7-3），故線路電壓損耗為(pRqX)57.8kW(0.540.0383)57.1314kvar(0.0700.0383)==3.55VUN0.38kV355%100%=0.934%v丄Uai%=5%3803）短路熱穩定度校驗按式（7-1）計算滿足短路熱穩定的最小截面=21110_075二237.43mm277不滿足短路熱穩定要求，故由文獻【3】表8-43查得改選纜芯截面為240mm2的電纜，即選VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線芯按不小于相線芯一半選擇。（10）倉庫饋電給10號廠房（倉庫）的線路，由于倉庫就在變電所旁邊，而且共一建筑物，因此采用聚氯乙烯絕緣鋁芯導線BLV-1000型5根（包括3根相線、1根N線、1根PE線）穿硬塑料管埋地敷設。1）按發熱條件需選擇◎o由I30=6.58A及環境溫度26C，由文獻【3】表8-41查得，初選截面積2.5mm，其Ial=13A>I30，滿足發熱條件。按規定，N線和PE線也都選2.5mm2，與相線截面相同，即選用BLV-1000-12.5mm2塑料導線5根穿內徑25mm的硬塑管埋地敷設。2）校驗機械強度由文獻【3】表8-35查得，Amin=2.5mm2，因此上面所選的2.5mm2的導線滿足機械強度要求。3）所選穿管線估計長83.55m，而查表8-39得R0=15.1^]/km,X0=0.098I】/km，又倉庫的F30=3.7kW,Q30=2.25kvar，因此，將數據代入（7-2）（7-3）故電壓損耗得送(pR+qX)_3.7kW沢(15.13漢0.0836)+2.25kvar匯(0.098漢0.0836)1236VUn一0.38kV一12.3638012.36380100%=3.25%<：Ual%=5%故滿足允許電壓損耗的要求。生活區饋電給生活區的線路采用BX-1000型銅芯橡皮絕緣線架空敷設。按發熱條件選擇由|3o=6O7.75A及室外環境溫度(年最熱月平均氣溫)33C，由文獻【3】表8-40查得，初選BX-1000-1240,其33C時Ia嚴615A>|30,滿足發熱條件。效驗機械強度由文獻【3】表8-35查得，最小允許截面積Amin=10mrr,因此BX-1000-1240滿足機械強度要求。校驗電壓損耗查工廠平面圖3-1可得變電所至生活區的負荷中心距離114.78m左右，由文獻【3】表8-40查得其阻抗值與BX-1000-1x240近似等值的LJ-240的阻抗，由文獻【3】表8-36查得R0=0.140/km,X0=0.300/km(按線間幾何均距0.8m),又生活區的P30=400KWQ30=0kvar，因此，將數據代入(7-2)(7-3)故電壓損耗得…Z(pR+qX)400kW>^(0.14域0.1148)十Okvaz(0.3漢0.1148)1692V-:U二——16.92VUn0.38kV16.92：U%100%=4.5%<：Ual%=5%380滿足允許電壓損耗要求。因此決定采用四回BX-1000-1240的三相架空線路對生活區供電。PEN線均采用BX-1000-1120橡皮絕緣線。3作為備用電源的高壓聯絡線的選擇校驗采用YJL22—10000型交聯聚氯乙烯絕緣的鋁心電纜，直接埋地敷設，與相距約2Km的臨近單位變配電所的10KV母線相連。按發熱條件選擇工廠二級負荷容量共322.7KVA,l30=322.7kVA/(.、310kV)=18.63A，最熱月土壤平均溫度為25C。由文獻【3】表8-43查得，初選纜心截面為25mm2的交聯聚乙烯絕緣的鋁心電纜，其打=90A>I30滿足要求。校驗電壓損耗由文獻【3】表8-41可查得纜芯為25mm2的鋁Ro=1.54Y/km(纜芯溫度按80C計)，X0=0.111」/km,而二級負荷的F30=(63.5105.657.8)kW=226.9kW,Q°=(70.1478102.0257.1314)kvar=229.2992kvar線路長度按2km計，因此，將數據代入(7-2)(7-3)故電壓損耗得二74.98V_226.9kW漢(1.54匯2)0+229.2992kvaZ(0.111匯2)0-10kV二74.98VU%=(74.98V/10000V)100%=0.75%：：?：Ual=5%由此可見滿足要求電壓損耗5%勺要求。

25mm2的交聯電纜（25mm2的交聯電纜按本變電所高壓側短路電流校驗，由前述引入電纜的短路熱穩定校驗，可知纜芯是滿足熱穩定要求的。而臨近單位10KV的短路數據不知，因此該聯路線的短路熱穩定校驗計算無法進行,只有暫缺。以上所選變電所進出線和聯絡線的導線和電纜型號規格如表7-1所示。表7-1進出線和聯絡線的導線和電纜型號規格線路名稱導線或電纜的型號規格10KV電源進線LJ-35鋁絞線（三相三線架空）主變引入電纜JLL22-10000-3x35交聯電纜（直埋）至1號廠房VLV22-1000-3x240+1x120四芯塑料電纜（直埋）至2號廠房VLV22-1000-3匯240+1疋120四芯塑料電纜（直埋）至3號廠房VLV22-1000-3x240+1x120四芯塑料電纜（直埋）至4號廠房VLV22-1000-3匯240+1疋120四芯塑料電纜（直埋）至5號廠房VLV22-1000-3匯240+1疋120四芯塑料電纜（直埋）380V至6號廠房VLV22-1000-3匯240+1疋120四芯塑料電纜（直埋）低壓至7號廠房VLV22-1000-3x240+1漢120四芯塑料電纜（直埋）出線至8號廠房VLV22-1000-3x240+1江120四芯塑料電纜（直埋）至9號廠房VLV22-1000-3匯240+1疋120四芯塑料電纜（直埋）至10號廠房BLV-1000-1匯4鋁芯線5根穿內徑25mm2硬塑管四回路，每回