2022年某电机修造厂总降压变电所及高压配电系统设计方案 .pdf

《2022年某电机修造厂总降压变电所及高压配电系统设计方案 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年某电机修造厂总降压变电所及高压配电系统设计方案 .pdf（42页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、0 / 42 毕业设计 (论文 题目某电机修造厂总降压变电所及高压配电系统设计教案点专业年级姓名指导教师定稿日期： 2018 年 6 月 1 日精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 42 页1 / 42 摘要本论文主要依照工厂供电设计必须遵循的一般原则、基本内容和设计流程，对某电机修造厂变电所进行了设计说明，本文按照设计要求，在查阅大量参考资料、手册后，对负荷计算及无功功率补偿计算，变配电所所址和型式的选择，变电所主变压器台数、容量及类型的选择，变配电所主结线方案的设计，短路电流的计算，变配电所一次设备的选择，变配电所二次回路

2、方案的选择及继电保护装置的选择与整定，变配电所防雷保护与接地装置的设计等进行了详细的设计说明。并附有相应的图表、公式和计算结果。这次设计的变配电所完全满足设计要求。本设计通过对计算负荷，选出变压器；通过计算三相短路电流，选出其他保护器件；通过三相短路电流，选择过电流保护设备；然后选择二次回路的设备，对一次侧设备进行控制、检测；最后注意安全、接地和防雷的设置。关键字： 有功功率，电力变压器，三相短路电流，过电流，接地精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 42 页2 / 42 目 录第一章绪论 11.1 课题背景、目的及意义1 1

3、.1.1 课题的背景 1 1.1.2 课题的目的及意义1 1.2 设计的主要内容、设计图样1 1.2.1 设计的主要包括 1 1.2.2 设计图样 2 第二章设计依据32.1 电机修造厂 3 第三章设计说明53.1 负荷计算及功率补偿5 3.1.1 负荷计算的内容和目的5 3.1.2 负荷计算的方法 6 3.1.3 各用电车间负荷情况及各车间变电所容量。6 3.1.4 全厂负荷计算。 7 3.1.5 功率补偿 7 3.2 变电所、配电所位置和型式的选择8 3.2.1 电机修造厂总变电所位置和型式的选择8 3.3 电机修造厂总降压变电所主变压器和主结线方案的选择9 3.3.1 变压器容量及台数的

4、选择。9 3.3.2 变配电所主结线的选择原则10 3.3.3 主结线方案选择10 3.3.4 配电所的主接线选择14 3.5 短路电流的计算 15 3.5.1 绘制计算电路 15 3.5.2 求 k -1 ，k-2 点的三相短路电流和短路容量16 3.5.3 求点的三相短路电流和短路容量18 3.6 变电所一次设备的选择校验18 3.6.1 35kV侧一次设备的选择校验18 3.6.2 10kV侧一次设备的选择校验19 3.6.3 变电所高压母线的选择20 3.7 变电所进出线选择。 21 3.7.1 35kV高压进线的选择校验21 3.7.2 10kV高压出线的选择 21 3.7.3 作为

5、备用电源的高压线的选择校验。24 3.8 变电所二次方案的选择与继电保护25 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 42 页3 / 42 3.8.1 高压断路器的操动机构控制与信号回路25 3.8.2 变电所的电能计量回路26 3.8.3 变电所的测量和绝缘监察回路26 3.8.4 变电所的保护装置26 3.9 变电所的防雷保护与接地装置的设计34 3.9.1 变电所的防雷保护34 3.9.2 变电所公共接地装置的设计35 第四章结论 37精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -

6、-第 4 页，共 42 页0 / 42 第一章绪论1.1课题背景、目的及意义1.1.1课题的背景本课题是根据刘介才主编的工厂供电设计指导上两个题目为原型，根据指导老师的要求设计。变电所是电力系统中的一个重要环节, 它的运行情况直接影响到电力系统的可靠、经济运行。在35KV 10KV配电变电所设计研究方面，最近几十年发展更是迅猛。尤其是对变电站综合自动化的研究，已经进行了多年, 并取得了令人瞩目的进展。变电站综合自动化目前在国外已得到了较普遍的应用。例如美国、德国、法国、意大利等国家,在他们所属的某些电力公司里, 大多数的变电站都实现了综合自动化及无人值班方式。在我国，现在变电所的基本也是向着变

7、电站综合自动化这个方向发展的，但是根据我国的国情，现在大多数变电站还是没有完全实现保护和控制综合自动化。传统的变电站的设计发展到现在已经十分的成熟了。根据供电的设计内容和流程，可以十分的方便的按照步骤设计。1.1.2课题的目的及意义本题目主要目的是设计某电机修造厂的变电所总降压配电设计。与原来的课程设计比较，本题不仅设计量大了许多，而且在更个方面的要求也有所加强。虽然变电所的设计在现在已经不是高新的技术，但是作为自动化专业的学生，本题目还是很全面的包含了一大部分专业课程学习的内容，而且各个方面都有所深入。尤其是继电保护的问题，有了更加深入的学习。虽然本题没有对变电站综合自动化有所研究，但是对日

8、后向这个方面的学习和发展打下了坚实的基础。通过这次设计不仅进一步加强专业知识的学习，拓宽知识面，提高理论知识水平。而且扩宽了就业面，提高就业能力，提高了独立思考和分析问题的能力。1.2设计的主要内容、设计图样1.2.1设计的主要包括1）设计的基本依据和资料。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 42 页1 / 42 2）区域变电所和车间变电所负荷计算。3）无功功率补偿计算及补偿电容器选择。4）短路电流的计算和动稳定度，热稳定度的计算机。5）变压器容量及台数的选择。6）变电所进出线的选择。7）变电所的电缆，电线，高压开关柜，低压

9、配电电屏，动力配电箱，电流互感器，避雷器，母线等主要设备的选择。8）区域变电所进线侧线路的继电保护，采用定时限过电流保护）。主变压器的差动保护，瓦斯继电器保护，工厂变电所进线侧单相接地保护。9）防雷装置与保护接地装置的设计。10）、域变电所的主接线图、工厂变电所主接线图、各种保护装置接线原理图。11）画出工厂变电所的平面图。1.2.2设计图样1）变电所主结线电路图电机修造厂总降压变电所主结线电路图3）各种保护装置接线原理图变电所进线侧线路的继电保护原理电路图，采用定时限过电流保护）。主变压器的差动保护原理电路图，瓦斯继电器保护原理电路图，工厂变电所进线侧单相接地保护原理电路图4）变电所平、剖面

10、图电机修造厂总降压变电所平、剖面图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 42 页2 / 42 第二章设计依据2.1 电机修造厂1） 电机修造厂总平面图 图 2-1）图 2-1 某电机修造厂总平面布置图2） 工厂生产任务、规模及产品规格本厂承担某大型钢铁联合企业各附属厂的电机、变压器修理和制造任务。年生产规模为修理电机7500 台，总容量为 45 万 KW ；制造电机总容量为6 万 KW ，制造单机最大容量为 5520KW ；修理变压器 500 台；生产电气备件为60 万件。是大型钢铁联合企业重要组成部分。3）工厂各车间负荷计算

11、表表 2-1 工厂各车间负荷计算表序号车间名称设备容量 千瓦）计算负荷变压器台数及容量车间变电所代号P30 千瓦）Q30 千乏）S30 千伏安）1 电机修造车间2505 609 500 788 1 1000 No 1 车变2 加工车间886 163 258 305 1400 No 2 车变3 新制车间634 222 336 403 1500 No 3 车变4 原料车间514 310 183 360 1400 No 4 车变5 备件车间562 199 158 254 1315 No 5 车变精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共

12、42 页3 / 42 6 锻造车间105 36 58 68 1100 No 6 车变7 锅炉房269 197 172 262 1315 No 7 车变8 空压站322 181 159 241 1315 No 8 车变9 汽车库543 30 27 40 180 No 9 车变10 大线圈车间335 187 118 221 1250 No 10 车变11 半成品实验站365 287 464 1500 No 11 车变12 成品实验站2290 640 480 800 1 1000 No 12 车变13 加压站256 163 139 214 1250 14 设备处仓库 转供负荷）338 288 444

13、 1500 15 成品实验站内大型集中负荷3600 2880 2300 3686 主要为高压整流装置，要求专线供电。4） 供用电协议 当地供电部门可提供两个供电电源，供设计部门选定：从某 220/60kV 区域变电所提供电源，此站距厂南侧4.5 公里。为满足二级负荷的需求，从某60/10.5kV变电所，提供 10kV备用电源，此所距厂南侧4 公里。 电力系统短路数据，如表2-2 所示。其供电系统图，如图2-2 所示。表 2-2 区域变电站 60kV母线短路数据系统运行方式系统短路数据系统运行方式系统短路数据系统最大运行方式1338MVA 系统最小运行方式310MVA kVkVkm图 2-2 供

14、电系统图 供电部门对工厂提出的技术要求：区域变电所 60kV 馈电线的过电流保护整定时间1.8s ，要求工厂总降压变电所的过电流保护整定时间不大于1.3s 。 在企业总降压变电所 60kV侧进行电能计量。该厂的总平均功率因数值应在0.9 以上。5） 工厂负荷性质本厂大部分车间为一班制，少数车间为两班或三班制，年最大有功负荷利用小时数为 2200h。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 42 页4 / 42 锅炉房供生产用高压蒸汽，停电会使锅炉发生危险。又由于该厂距离市区较远，消防用水需厂方自备。因此，要求供电具有一定的可靠性。

15、6） 本厂自然条件 气象资料最热月平均最高温度35 摄氏度，土壤中0.7-1M 深处一年中最热月平均温度为20 摄氏度，土壤冻结深度为1.10M，夏季主导风向为南风，最高气温+40度，最低 -40 度，导线复冰时气温 -5 度，最大风速时气温 -5 度，最大风速 25M/秒，导线复冰时风速10M/秒，最高最低气温时风速0M/秒，复冰厚度10 毫 M ，年雷暴日数31.5 日。 地质水文资料该厂区地层以砂粘土为主，地质条件较好，地下水位2.8-5.3m ，地耐压力为 15 吨/ 平方 M 。第三章设计说明3.1 负荷计算及功率补偿3.1.1 负荷计算的内容和目的1）计算负荷是根据已知的工厂的用电

16、设备安装容量求取确定的、预期不变的最大假想负荷。也就是通过负荷的统计计算求出的、用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值。在配电设计中，通常采用半小时的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。 式中，为设备容量。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 42 页5 / 42 无功计算负荷为 (3-2 式中，为对应于用电设备组的正切值。视在计算负荷为 (3-3 总的计算电流为 (3-4 式中，为额定电压 380V。3.1.3 各用电车间负荷情况及各车间变电所容量。表 3-1 序号车间名称设备容量 千瓦）计算负荷变压器台数及

17、容量车间变电所代号P30 千瓦）Q30 千乏）S30 千伏安）1 电机修造车间2505 609 500 788 1 1000 No 1 车变2 加工车间886 163 258 305 1400 No 2 车变3 新制车间634 222 336 403 1500 No 3 车变4 原料车间514 310 183 360 1400 No 4 车变5 备件车间562 199 158 254 1315 No 5 车变6 锻造车间105 36 58 68 1100 No 6 车变7 锅炉房269 197 172 262 1315 No 7 车变8 空压站322 181 159 241 1315 No 8

18、 车变9 汽车库543 30 27 40 180 No 9 车变10 大线圈车间335 187 118 221 1250 No 10 车变11 半成品实验站365 287 464 1500 No 11 车变12 成品实验站2290 640 480 800 1 1000 No 12 车变13 加压站256 163 139 214 1250 14 设备处仓库 转供负荷）338 288 444 1500 15 成品实验站内大型集中负荷3600 2880 2300 3686 主要为高压整流装置，要求专线供电。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第

19、10 页，共 42 页6 / 42 3.1.4 全厂负荷计算。取 Kp = 0.92 。 Kq = 0.95根据上表可算出： P30i = 6520kW。 Q30i = 5463kvar则 P30 = KPP30i = 0.926520kW = 5999kWQ30 = KqQ30i = 0.95 5463kvar = 5190kvar7932KV AI30 = S30/ 3UN 94.5ACOS = P30/S 30 = 5999/7932 0.753.1.5 功率补偿由于本设计中上级要求COS 0.9, 而由上面计算可知COS =0.750.9 ，因此需要进行无功补偿。综合考虑在这里采用并联

20、电容器进行高压集中补偿。可选用BWF6.3-100-1W型的电容器，其额定电容为2.89FQc = 5999tanarc cos0.75 tanarc cos0.92）Kvar=2735Kvar 取 Qc=2800 Kvar 因此，其电容器的个数为： n = Qc/qC = 2800/100 =28 而由于电容器是单相的，所以应为3的倍数，取28 个 正好无功补偿后，变电所低压侧的计算负荷为：S30 2 1/2 =6564KVA 变压器的功率损耗为：P18 估算 PT0.01-0.02） QT+ 393.8= 3057 Kvar S30 = (P302 + Q302 1/2= 6821 KV

21、.A无功率补偿后，工厂的功率因数为：cos = P30 / S30 = 6098 / 6821= 0.9cos = P30 /S30 = 0.9 0.9精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 42 页7 / 42 因此，符合本设计的要求3.2 变电所、配电所位置和型式的选择1） 变电所和配电所的位置选择应根据下列要求综合考虑确定：靠近工厂的负荷中心；接近电源侧；进出线方便；运输设备方便；不应设在有剧烈振动或高温的场所；不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，如无法远离，不应设在污染源的主导风向的下风侧；不应设在地势低洼和可能积水的场

22、所；不应设在有爆炸危险的区域内；不宜设在有火灾危险区域的正上方或正下方；2）变电所和配电所型式选择 60/10.5kV变电所分屋内式和屋外式，屋内式运行维护方便，占地面积少。60kV变电所宜用屋内式。 配电所一般为独立式建筑物，也可与所带10kV 变电所一起附设于负荷较大的厂房或建筑物。3.2.1 电机修造厂总变电所位置和型式的选择由前面的负荷计算可以看出，由于成品实验站内有大型集中负荷，所以电机修造厂的负荷中心在成品实验站和电机修造车间之间，又考虑到变电所的位置要南北向，北边开高窗，南边开低门。所以我选择的电机修造厂的变电所的位置如图3-1 所示，其型式为屋内式。精选学习资料 - - - -

23、 - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 42 页8 / 42 图 3-1 电机修造厂总降压变电所位置3.3 电机修造厂总降压变电所主变压器和主结线方案的选择3.3.1 变压器容量及台数的选择。由于该厂的负荷属于二级负荷，对电源的供电可靠性要求较高，宜采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障后检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电，故选两台变压器。装设两台主变压器的变电所，每台变压器的容量ST应同时满足以下两个条件：任一台单独运行时， SN T0.6-0.7 ）S30任一台单独运行时， SN TS30 +） /一二级负荷容量由于 S301）= 793

24、2 KVA，因为该厂都是一二级负荷所以按条件2 选变压器。 SNT0.6-0.7 ）7932=4759.25552.4）KV AS NTS30 +）因此选 5700 KV A 的变压器二台主变压器的联结组别均采用Yd11 。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页，共 42 页9 / 42 3.3.2 变配电所主结线的选择原则1. 当满足运行要求时，应尽量少用或不用断路器，以节省投资。2. 当变电所有两台变压器同时运行时，二次侧应采用断路器分段的单母线接线。3. 当供电电源只有一回线路，变电所装设单台变压器时，宜采用线路变压器组结线

25、。该配电属二级负荷应有两路回路供电）4. 为了限制配出线短路电流，具有多台主变压器同时运行的变电所，应采用变压器分列运行。5. 接在线路上的避雷器，不宜装设隔离开关；但接在母线上的避雷器，可与电压互感器合用一组隔离开关。6.6 10KV固定式配电装置的出线侧，在架空线路或有反馈可能的电缆出线回路中，应装设线路隔离开关。7. 采用 610 KV 熔断器负荷开关固定式配电装置时，应在电源侧装设隔离开关。8. 由地区电网供电的变配电所电源出线处，宜装设供计费用的专用电压、电流互感器一般都安装计量柜）。9. 变压器低压侧为 0.4KV 的总开关宜采用低压断路器或隔离开关。当有继电保护或自动切换电源要求

26、时，低压侧总开关和母线分段开关均应采用低压断路器。10. 当低压母线为双电源，变压器低压侧总开关和母线分段开关采用低压断路器时，在总开关的出线侧及母线分段开关的两侧，宜装设刀开关或隔离触头。3.3.3 主结线方案选择对于电源进线电压为35KV及以上的大中型工厂，通常是先经工厂总降压变电所降为 610KV的高压配电电压，然后经车间变电所，降为一般低压设备所需的电压。总降压变电所主结线图表示工厂接受和分配电能的路径，由各种电力设备变压器、避雷器、断路器、互感器、隔离开关等）及其连接线组成，通常用单线表示。主结线对变电所设备选择和布置，运行的可靠性和经济性，继电保护和控制方式都有密切关系，是供电设计

27、中的重要环节。一次侧采用内桥式结线，二次侧采用单母线分段的总降压变电所主电路图如下这种主结线，其一次侧的QF10跨接在两路电源线之间，犹如一座桥梁，而处在线路断路器QF11和 QF12的内侧，靠近变压器，因此称为内桥式结线。这种主结线的运行灵活性较好，供电可靠性较高，适用于一、二级负精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页，共 42 页10 / 42 荷工厂。如果某路电源例如WL1线路停电检修或发生故障时，则断开QF11 ，投入QF10 ，这种主结线，其一次侧的高压断路器QF10也跨接在两路电源进线之间，但处在线路断路器QF11 和

28、 QF12的外侧，靠近电源方向，因此称为外桥式结线。这种主结线的运行灵活性也较好，供电可靠性同样较高，适用于一、二级负荷的工厂。但与内桥式结线适用的场合有所不同。如果某台变压器例如T1停电检修或发生故障时，则断开 QF11 ，投入 QF10 其两侧 QS先合），使两路电源进线又恢复并列运行。这种外桥式适用于电源线路较短而变电所负荷变动较大、适用经济运行需经常切换的总降压变电所。当一次电源电网采用环行结线时，也宜于采用这种结线，使环行电网的穿越功率不通过进线断路器QF11 、QF12 ，这对改善线路断路器的工作及其继电保护的整定都极为有利。由于需要装设两台主变压器，所以可设计下列两种主结线方案：

29、1） 一条电源进线的主结线方案如图 3-2 示10kV侧主结线从略）2） 两条电源进线的主结线方案如图 3-3 示10kV侧主结线）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 42 页11 / 42 图 3-2 机修造厂总降压变电所一条电源进线的主结线方案精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页，共 42 页12 / 42 图 3-3 电机修造厂总降压变电所两条电源进线的主结线方案3） 两种主结线方案的技术经济比较表 3-2）表 3-2 两种主结线方案的比较比较工程一条

30、电源进线的主结线方案图3-2）两条电源进线的主结线方案图3-3）技术指标供电安全性满足要求满足要求供电可靠性基本满足要求满足要求供电质量两台主变并列，电压损耗小两台主变并列，电压损耗小灵活方便性由于只有一条电源进线，灵活性稍差由于只有两条电源进线，灵活性较好扩建适应性稍差一些更好一些经济指标电力变压器的综合投资额由资料查得 SL7-6300/35 单价为 30.35 万元，而又查得变压器综合投资约为其单价的2倍，因此其综合投资为230.35 万元60.7 万元由资料查得 SL7-6300/35 单价为 30.35 万元，而又查得变压器综合投资约为其单价的2倍，因此其综合投资为230.35 万元

31、 60.7 万元高压开关柜 含计量柜）的综合投资额查资料得 JYN1-35型柜按每台10万元计，其综合投资按设备价 1.5 倍计，因此其综合投资约为 101.5 10 万元 150 万元本方案采用 14 台 JYN1-35型柜，其综合投资额约为141.510万元 210 万元，比一条电源进线的方案多投资60 万元续表 3-2 比较工程一条电源进线的主结线方案图3-3）两条电源进线的主结线方案图3-4）经济指标电力变压器和高压开关柜的年运行费参照资料计算，主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为 12.035 万元其余略）主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为 15.635 万元，比一条电源进

32、线的方案多耗3.6万元交供电部门按 700元/kVA 计，贴费为 2贴费为 263000.07 万元精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页，共 42 页13 / 42 的一次性供电贴费63000.07 万元 882万元882 万元从表 3-2 可以看出，虽然按经济指标，一条电源进线的主结线方案远优于两条电源进线的主结线方案，但是按技术指标，两条电源进线的主结线方案优于一条电源进线的主结线方案。为了给工厂的正常生产提供更加稳定、可靠的电源，所以决定采用两条电源进线的主结线方案。正常工作时60kV侧母线中间分段，两电源分别同时给两变压

33、器供电。当一条电源进线出现故障时，利用60kV母线的联络线，把60kV侧母线连通，用另外一条电源进线给两个变压器供电。这样不仅提高了供电的可靠性，而且灵活性也增强了，给电力系统的维护和维修带来了安全和方便。虽然这样投资高了不少，但是是十分值得的。3.3.4 配电所的主接线选配电所的主结线方案也分一条进线和两条进线两种。1） 一条电源进线的主结线方案如图 3-4 示图 3-4 电机修造厂10KV进线的主结线方案2） 两条电源进线的主结线方案如图 3-5 示精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 42 页14 / 42 图 3-5

34、 机修造厂总配电所两条电源进线的主结线方案3） 两种主结线方案的技术经济比较两条电源进线的主结线方案(图3-6技术指标供电安全性满足要求满足要求供电可靠性基本满足要求满足要求灵活方便性由于只有一条电源进线，灵活性稍差由于只有两条电源进线，灵活性较好扩建适应性稍差一些更好一些经济指标高压开关柜(含计量柜的综合投资额查资料得 GG-1A-J型柜按每台2.5 万元计， GG-1A-(F按每台3 万元计。其综合投资按设备价 1.5 倍计，因此其综合投资约为(2.5+3 1.5 万元 8.25本方案采用 2 台 GG-1A-J型柜，2 台 GG-1A-(F型柜。其综合投资额约为 2(2.5+3 1.5

35、万元 16.5 万元，比一条电源进线的方案多投资8.25 万精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 42 页15 / 42 万元元高压开关柜的年运行费参照资料计算，主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为 0.495 万元( 其余略 主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为 0.99 万元，比一条电源进线的方案多耗0.495 万元根据表可以看出方案2 的技术指标远不及方案1，但是其供电的稳定性更高，所以这里我采用方案 2，即两条电源进线的方案。3.5 短路电流的计算3.5.1 绘制计算电路kVkVkmkVkVl km0.4/

36、kmkV图 3-6 短路计算电路3.5.2 求 k -1 ，k-2 点的三相短路电流和短路容量当系统最大运行方式时：1） 求 k -1 点的三相短路电流和短路容量） 计算短路电路中各元件的电抗及总电抗 电力系统的电抗：由，因此 架空线路的电抗：由资料得，因此精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 42 页16 / 42 绘 k-1 点短路的等效电路，如图3-7 示，图上标出各元件的序号分子）和电抗值分母），并计算其总电抗为：图 3-7 短路等效电路图计算三相短路电流和短路容量 三相短路电流周期分量有效值 其他三相短路电流 三相

37、短路容量2） 求 k-2 点的三相短路电流和短路容量） 计算短路电路中各元件的电抗及总电抗 电力系统的电抗 架空线路的电抗 绘 k-2 点短路的等效电路如图3-8 示，并计算其总电抗为：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 42 页17 / 42 图错误 0.09 0.05 图 3-8 短路等效电路图 计算三相短路电流和短路容量 三相短路电流周期分量有效值 其他三相短路电流 三相短路容量当系统最小运行方式时： 其计算过程同前，从略）3） k-1,k-2点短路计算表 7.63kA 19.46kA 一次设备型号规格额定参数高压少

38、油断路器SN10-3535kV 1000A 16kA 40kA 高压隔离开关GN19-35/630-2035kV 630 50kA 高压熔断器RN2-3535kV 0.5A 17kA 电压互感器JDJ2-3535/0.1kV 电压互感器JDJJ2-35电流互感器LCZ-3535kV 200/5A 避雷器 FZ-3535kV 户外高压隔离开关GW5-35- D(W/630隔离开关35kV 630A 40kA 接地开关25kA 表 3-6 所选设备均满足要求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 42 页19 / 42 3.6.

39、2 10kV侧一次设备的选择校验表 3-710kV侧一次设备的选择校验选择校验工程电压电流断流能力动稳定度热稳定度装置地点条件参数数据10kV 总 529.7A 18.6kA 47.43kA 一次设备型号规格额定参数高压少油断路器SN10-10/100010kV 1000A 31.5kA 80kA 高压隔离开关G-10/100010kV 1000A 75kA 高压熔断器RN2-1010kV 0.5A 50kA 电压互感器JDJ-1010/0.1kV 电流互感器LZZQB6-1010kV 800/5A 315/5A( 大于 100/5A( 大于 电流互感器LA-1010kV 315/5A( 大于

40、 160/5A( 大于 避雷器 FS4-1010kV 表 3-7 所选设备均满足要求。3.6.3 变电所高压母线的选择按规定 60kV级的变电所的高压母线应按发热条件进线选择，并校验其短路稳定度。1） 60kV 母线的选择校验 按发热条件选择由及室外环境温度35，查资料，初选硬铝母线LMY-3，满足发热条件。 动稳定度校验 母线在三相短路时所受的最大电动力为 母线在作用时的弯曲力矩为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 42 页20 / 42 母线的截面系数为 故母线在三相短路时所受到的计算应力为而硬铝母线 LMY ）的允许

41、应力为，由此可见该母线满足短路动稳定度的要求。 热稳定度校验计算满足短路热稳定的最小截面式中变电所60kV 侧纵联差动保护动作时间按0.7s 整定，再加上断路器断路时间 0.2s ，再加 0.05s 。由于母线的实际截面为，因此该母线满足短路热稳定度要求。505。，即母线尺寸为25mm 3mm 10kV 母线LMY-3(606505，即母线尺寸为60mm 6mm ，中性母线尺寸为50mm 5mm 3.7 变电所进出线选择。3.7.1 60kV高压进线的选择校验采用 LJ 型铝绞线架空敷设，接往60kV公用干线。，满足发热条件。2） 校验机械强度查表，最小允许截面，因此 LJ-35 满足机械强度

42、要求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页，共 42 页21 / 42 由于此线路很短，不需校验电压损耗。3.7.2 10.5kV高压出线的选择1） 馈电给 1 号厂房电机修造车间）的线路采用YJL22-10000 型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。 按发热条件选择由及土 壤温 度 20， 查 表， 初选 缆 芯 为的交 联 电缆 ，其，满足发热条件。 校验电压损耗由电机修造厂平面图量得变电所至一号厂房距离约100m ，而表查得的铝芯电缆的按缆芯工作温度80计），又 1 号厂房的，因此按式 3-9）满足允许电压损耗5的要求

43、。 短路热稳定校验计算满足短路热稳定的最小截面由于前面所选的缆芯截面小于，不满足短路热稳定度要求，因此改选缆芯的交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆，即YJL22-10000-33001150 的四芯电缆中性线芯按不小于相线芯一半选择，下同）。2） 馈电给 2 号厂房机械加工车间）的线路亦采用 YJL22-10000 型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。方法同上，从略）缆芯截面选，即YJL22-10000-33001150 的四芯电缆。3） 馈电给 3 号厂房新品试制车间）的线路亦采用 YJL22-10000 型交联聚乙烯精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - -

44、- - -第 26 页，共 42 页22 / 42 绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。方法同上，从略）缆芯截面选，即YJL22-10000-33001150 的四芯电缆。4） 馈电给 4 号厂房原料车间）的线路亦采用 YJL22-10000 型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。方法同上，从略）缆芯截面选，即 YJL22-10000-33001150 的四芯电缆。5） 馈电给 5 号厂房备件车间）的线路亦采用 YJL22-10000 型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。方法同上，从略）缆芯截面选，即 YJL22-10000-33001150 的四芯电缆。6） 馈电给 6 号厂房锻造车间）的线路

45、亦采用 YJL22-10000 型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。方法同上，从略）缆芯截面选，即 YJL22-10000-33001150 的四芯电缆。7） 馈电给 7 号厂房锅炉房）的线路亦采用 YJL22-10000 型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。方法同上，从略）缆芯截面选，即 YJL22-10000-33001150的四芯电缆。8） 馈电给 8 号厂房空压站）的线路亦采用 YJL22-10000 型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。方法同上，从略）缆芯截面选，即 YJL22-10000-33001150的四芯电缆。9） 馈电给 9 号厂房汽车库）的线路亦采用 YJL2

46、2-10000 型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。方法同上，从略）缆芯截面选，即 YJL22-10000-33001150的四芯电缆。10）馈电给 10 号厂房 大线圈车间）的线路亦采用 YJL22-10000 型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。方法同上，从略）缆芯截面选，即YJL22-10000-33001150 的四芯电缆。11） 馈电给 11 号厂房 半成品实验站）的线路亦采用 YJL22-10000 型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。方法同上，从略）缆芯截面选，即 YJL22-10000-33001150 的四芯电缆。12） 馈电给 12 号厂房 成品实验站）的线路亦

47、采用 YJL22-10000 型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。方法同上，从略）缆芯截面选，即YJL22-精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 27 页，共 42 页23 / 42 10000-33001150 的四芯电缆。13） 馈电给 13 号厂房 加压站）的线路亦采用 YJL22-10000 型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。方法同上，从略）缆芯截面选，即 YJL22-10000-33001150 的四芯电缆。14） 馈电给 14 号厂房 设备处仓库）的线路亦采用 YJL22-10000 型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋

48、地敷设。方法同上，从略）缆芯截面选，即YJL22-10000-33001150 的四芯电缆。15） 馈电给 15号厂房 成品实验站内大型集中负荷）的线路亦采用 YJL22-10000型 交 联 聚乙 烯绝 缘 的 铝芯 电缆直 接埋 地 敷 设。 方法 同上 ， 从 略 ） 缆芯 截 面选，即 YJL22-10000-3 3001150的四芯电缆。3.7.3 作为备用电源的高压线的选择校验。采用 LJ 型铝绞线架空敷设，与相距约4km的某 60/10.5kV 变电所的 10.5kV 母线相联。1） 按发热条件选择工厂二级负荷容量共503kVA ，及室外环境温度为 35，查表，初选LJ-16，其

49、 35时的，满足发热条件。2） 校验电压损耗由表查得缆芯为的铝绞线的， ，得满足允许电压损耗5的要求。 10kV高压出线至 1 号厂房YJL22-10000-3 300 1150 四芯电缆 (直埋 至 2 号厂房YJL22-10000-3 300 1150 四芯电缆 (直埋 至 3 号厂房YJL22-10000-3 300 1150 四芯电缆 (直埋 至 4 号厂房YJL22-10000-3 300 1150 四芯电缆 (直埋 至 5 号厂房YJL22-10000-3 300 1150 四芯电缆 (直埋 至 6 号厂房YJL22-10000-3 300 1150 四芯电缆 (直埋 至 7 号厂

50、房YJL22-10000-3 300 1150 四芯电缆 (直埋 至 8 号厂房YJL22-10000-3 300 1150 四芯电缆 (直埋 至 9 号厂房YJL22-10000-3 300 1150 四芯电缆 (直埋 至 10 号厂房YJL22-10000-3 300 1150 四芯电缆 (直埋 至 11 号厂房YJL22-10000-3 300 1150 四芯电缆 (直埋 10kV高压出线至 12 号厂房YJL22-10000-3 300 1150 四芯电缆 (直埋 至 13 号厂房YJL22-10000-3 300 1150 四芯电缆 (直埋 至 14 号厂房YJL22-10000-3