旺才公园建筑工程临时供电设计.pdf

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1、第 1 章 概 述错误!未定义书签。工厂供电设计的意义和要求 1 工厂供电设计的一般原则 1 1.3 设计内容及步骤 1 第 2 章负荷计算2 负荷计算 2 改善功率因数 3 第 3 章变压器的选择及安装位置3 3.1 变压器台数的选择 3 变压器型号的选择 3 3.3 变压器的位置 3 第 4 章变电所主接线方案及主接线图3 4.1 变电所主接线方案的设计原则 3 确定变电所主接线图 4 第 5 章导线的选择4 5.1 导线选择条件 4 各工程导线的选择 4 第 6 章短路计算8 6.1 概述 8 6.2 短路计算 8 第 7 章高压一次设备的选择与校验9 7.1 高压设备选择 9 7.2

2、高压隔离开关 9 7.3 高压断路器 9 7.4 高压熔断器 9 7.5 电流互感器 10 电压互感器 10 7.7 避雷器 10 第 8 章低压一次设备的选择与校验10 8.1 低压断路器 10 8.2 低压熔断器刀开关 10 8.3 母线 10 8.4 电流互感器 11 第 9 章供电系统的过电流保护12 9.1 低压断路器保护 12 9.2 熔断器保护 12 9.3 继电保护 12 9.4 二次回路 13 第 10 章供电系统的接地及防雷13 10.1 接地电阻极其要求 13 10.2 接地电阻的确定 13 10.3 接地装置的确定 13 10.4 防雷 13 第 11 章结论与展望14

3、 11.1 结论 14 11.2 展望 14 参考文献14 致谢14 附录 A 外文翻译14 附录 B 变电所主接线图24 附录 C 供电平面图24 附录 D 元件清单25第 1 章 概 述 工厂供电设计的意义和要求 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并

4、不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能

5、工作，就必须达到以下基本要求：（1）安全 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2）可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求。（3）优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。（4）经济 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。按照国家标准 GB50052-95供配电系统设计规范、GB50053-9410kv 及以下设计规范、GB50054-95 低压配电设计规范等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：（1）遵

6、守规程、执行政策；必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。（2）安全可靠、先进合理；应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。（3）近期为主、考虑发展；应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。（4）全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解

7、和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。设计内容及步骤 该公园总降压变电所及配电系统设计，是根据各个工程的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面。1、负荷计算 变电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。2、工厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择 参考电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和

8、容量。3、工厂总降压变电所主结线设计 根据变电所配电回路数，负荷要求的可靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数，确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求，既要安全可靠又要灵活经济，安装容易维修方便。4、厂区高压配电系统设计 根据厂内负荷情况，从技术和经济合理性确定厂区配电电压。参考负荷布局及总降压变电所位置，确定较可行的高压配电网布置方案，计算出导线截面及电压损失，按选定配电系统作线路结构与敷设方式设计。用厂区高压线路平面布置图。5、工厂供、配电系统短路电流计算 工厂用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短路参数，求出不

9、同运行方式下各点的三相及两相短路电流。6、改善功率因数装置设计 按负荷计算求出总降压变电所的功率因数，通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。由手册选用所需移相电容器的规格和数量，并选用合适的电容。7、变电所高、低压侧设备选择 参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电所高、低压侧电器设备，如隔离开关、断路器、母线、避雷器、互感器、开关柜等设备。并根据需要进行热稳定和力稳定检验。用总降压变电所主结线图，设备材料表表达设计成果。8、继电保护及二次结线设计 为了监视，控制和保证安全可靠运行，变压器、断路器需要设置相应的控制、信号、检测和继电器保护装置。并对保护装

10、置做出整定计算和检验其灵敏系数。设计包括继电器保护装置、绝缘监视装置及电测量仪表设计。9、变电所防雷及接地电阻设计 参考本地区气象地质材料，设计防雷装置。按避雷器的基本参数选择避雷器的规格型号，并确定其接线部位。接地电阻计算及安装设计。第 2 章负荷计算 该公园总降压变电所的负荷计算，是在负荷计算的基础上进行的。考虑变电所变压器的功率损耗，从而求出该公园总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。有功功率：=，无功功率:=tan，视在功率:=/cos 计算电流:=S30/UN，=0.4;cos=0.7;tan 2.1.2 各工程的负荷计算 (1)1 号工程饭店)1(3

11、0P=70 kW0.4=28 kW;)1(30Q=28 kW1.02=28.6 kvar;)1(30S=28 kW0.7=40kVA;)1(30I(2)2号工程施工供暖中心)2(30P=100 kW0.4=40 kW;)2(30Q=40 kW1.02=40.8 kvar;)2(30S=40kW0.7=57.1kVA;)2(30I(3)3号工程望月楼)3(30P=50 kW0.4=20 kW;)3(30Q=20 kW1.02=20.4 kvar;)3(30S=20kW0.7=28.6kVA;)3(30I(4)4号钢筋加工)4(30P=127 kW0.4=50.8kW;)4(30Q=50.8 kW

12、1.02=51.8 kvar;)4(30S=50.8 kW0.7=72.6kVA;)4(30I(5)5号混凝土搅拌站)5(30P=60 kW0.4=24 kW;)5(30Q=24 kW1.02=24.5 kvar;)5(30S=24 kW0.7=34.3kVA;)5(30I(6)6号木工场)6(30P=40 kW0.4=16 kW;)6(30Q=16 kW1.02=16.3kvar;)6(30S=16 kW0.7=22.9kVA;)6(30I(7)7号预制场)7(30P=46kW0.4=18.4 kW;)7(30Q=18.4 kW1.02=18.8 kvar;)7(30S=18.4 kW0.7

13、=26.3kVA;)7(30I(8)8号生活区)8(30P=(28+40)kW0.4=27.2kW;)8(30Q1.02=27.7 kvar;)8(30S=27.2 kW0.7=38.8kVA;)8(30I 因此总的计算负荷为（取pK=0.95,qK=0.97）(28+40+20+50.8+24+16+18.4+27.2)kW=213.2 kW（28.6+40.8+20.4+51.8+24.5+16.3+18.8+27.7)kvar=222 kvar=222222.213 负荷计算表如下表所示 表 2-1 电力负荷计算表 序号 用电所名称 容量 kW 需要系数 cos tan 计算负荷 kW

14、kar kVA A 1 饭店 70 28 40 2 施工供暖中心 100 40 3 望月楼 50 20 4 钢筋加工 127 5 混凝土搅拌站 60 24 6 木工场 40 16 7 预制场 46 40 8 生活区 28+40 59 9 小计 561 222 备注：取pK=0.95,qK 主变压器容量选择条件为TNS.coscoscos=0.92。要使低压侧的功率因数由 0.69 提高到 0.92，低压侧需装设并联电容器容量为(tanarccos0.69tanarccos0.92)kvar=132.2 kvar，取=140 kvar。补偿后变压器容量和功率因数 补偿后变电所低压侧的视在计算负荷

15、为)2(30S=22)140222(2.213228.4 kVA 因此主变压器容量可改选为 315 kVA。变压器功率损耗为 TP)2(30S228.4kW34.3 kW;TQ)2(30S228.4 kvar13.7 kvar 变电所高压侧的计算负荷为 30P213.234.3 kW247.5 kW；30Q22214013.7 kvar95.7kvar;30S227.955.247kVA=265.4 kVA 补偿后变电所高压侧的功率因数为cos=30P30Q n=14025=5.6，所以应取=6。第 3 章 变压器的选择及安装位置 3.1 变压器台数的选择 由于该公园的供电负荷属于三级负荷，对

16、电源的供电可靠性要求不高，且计算负荷较小，宜采用一台变压器。由计算负荷，得知补偿后变压器的容量应选为 315 kVA 宜选用油浸式 S9-315/10(6),联结组别为 Dyn11。3.3 变压器的位置 由设计题目要求可知施工地点为正常环境且变压器容量在 315 kVA 之内因此变压器可安装在杆上，且距地面至少为 2.7m。变压器安装的电杆大致位置的确定：由负荷圆的半径 r,确定负荷“重心”。r=kP/30，取 k=1/，则各个工程的负荷圆半径如下表所示 表 3-1 荷圆半径 工程号 1 2 3 4 5 6 7 8 半径 r 28 40 20 8.50 24 16 4.18 2.27 由上表可

17、知变压器应装在2、4 号工程之间，且靠近 4 号工程。第 4 章 变电所主接线方案及主接线图 4.1 变电所主接线方案的设计原则 高压侧采用隔离开关断路器的主接线方案，好处：这种主接线由于采用高压断路器因此变电所停、送电操作十分灵活、方便，而且在发生短路故障时，过电流保护装置动作，断路器会自动跳闸，如果断路器故障已经消除，则可立即合闸恢复供电。低压侧采用低压母线放射式配电的树干式。好处：树干式接线采用开关设备较少，有色金属消耗也较少，投资少此种接线方式灵活方便，也相当安全，很适合于供给容量较小而分布较均匀的用电设备。确定变电所主接线图 主接线图如下所示 图 4-1 变电所主接线图 第 5 章

18、导线的选择 5.1 导线选择条件 为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，进行导线和电缆截面时必须满足下列条件:1.发热条件 导线和电缆(包括母线)在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗。对于工厂内较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。3.经济电流密度 35KV及以上的高压线路及电压在 35KV以下但距离长电流大的线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年费用支出最小。所选截面，称为“经济截面”。此种选择原则，称为“年费用支出

19、最小”原则。工厂内的 10KV及以下线路，通常不按此原则选择。导线（包括裸线和绝缘导线）截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，不必校验其机械强度，但需校验其短路热稳定度。母线也应校验短路时的稳定度。对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求。根据设计经验，一般 10KV及以下高压线路及低压动力线路，通常先按发热条件来选择截面，再校验电压损耗和机械强度。低压照明线路，因其对电压水平要求较高，因此通常先按允许电压损耗进行选择，再校验发热条件和机械强度。对长距离大电流及 35KV以上的高压线路，则可先按经济电流密度确定经济截面，再校验其它条件。架空进线的选择按发热条件选择导线截面。低压配电系统接线型

20、式为 TT系统，电力系统中性点运行方式采用中性点直接接地，而其中设备的外露可导电部分均经过各自 PE线接地。（1）相线截面的选择 a选择经济截面=/=307.8 kVA/mm2,故=17.6 A/mm2 mm2 选标准面为 16 mm2，即选 LJ-16 型铝绞线。b校验发热条件 查表得 LJ-16 型铝绞线的允许载流量（假设环境温度为 40）=85A=17.6A，因此满足发热条件。查表得 10kV架空铝绞线的最小截面minA=25mm216 mm2，可见不满足机械强度要求，因此改选截面为25mm2。d校验电压损耗 利用=25mm2和=1.261.6m2 m查表得电阻km，电抗（线距按150

21、mm计）km，因此线路的电压损耗为U=(213.2 kW 1.33km2.63000105+222kvar0.43km2.63000105)0.38kV=3V%U=100%3V380V=0.03%=60.8A，因此可选 BLX-500-316 导线作相线。查表得室外明敷铝芯线最小截面为 10 mm2，因此所选导线完全满足机械强度要求。c校验电压损耗 查表得 BLX-500-16 导线电阻（工作温度按 65计 km,电抗（线距按 150 mm 计）km，因此线路的电压损耗为U=(28 kW2.29km3.230001050.29km3.23000105%U=100%18.3V380V=4.8%=

22、86.8A，因此可选 BLX-500-325 导线作相线。查表得室外明敷铝芯线最小截面为 10 mm2，因此所选导线完全满足机械强度要求。c校验电压损耗 查表得 BLX-500-16 导线电阻（工作温度按 65计 km,电抗（线距按 150 mm 计）km，因此线路的电压损耗为U=(40kW1.48km1.530001050.28km1.53000105%U=100%8.4V380V=2.2%=43.5A，因此可选 BLX-500-310 导线作相线。查表得室外明敷铝芯线最小截面为 10 mm2，因此所选导线完全满足机械强度要求。c校验电压损耗 查表得 BLX-500-16 导线电阻（工作温度

23、按 65计 km,电抗（线距按 150 mm 计）km，因此线路的电压损耗为U=(20kW3.66km6.630001050.31km6.63000105%U=100%41.4V380V=10.9%alU=5%，不满足允许电压损耗要求。因此可改选 16 mm2电压损耗为U=(20 kW2.29km6.630001050.29km6.63000105%U=100%26.9V380V=7.1%alU=5%，不满足允许电压损耗要求。可改选 25 mm2电压损耗为U=(20kW1.48km6.630001050.28km6.63000105%U=100%18.4V380V=4.8%=110.3A，因此

24、可选 BLX-500-350 导线作相线。查表得室外明敷铝芯线最小截面为 10 mm2，因此所选导线完全满足机械强度要求。c校验电压损耗 查表得 BLX-500-50 导线电阻（工作温度按 65计 km,电抗（线距按 150 mm 计）km，因此线路的电压损耗为U kWkm1.430001050.25km1.43000105%U=100%5.6V380V=1.5%=52.1A，因此可选 BLX-500-316 导线作相线。查表得室外明敷铝芯线最小截面为 10 mm2，因此所选导线完全满足机械强度要求。c校验电压损耗 查表得 BLX-500-16 导线电阻（工作温度按 65计 km,电抗（线距按

25、 150 mm 计）km，因此线路的电压损耗为U=(24 kW2.29km3.130001050.29km3.13000105%U=100%15.2V380V=4%=34.7A，因此可选 BLX-500-36 导线作相线。查表得室外明敷铝芯线最小截面为 10 mm2，因此所选导线不满足机械强度要求，改选为截面为 10 mm2。c校验电压损耗 查表得 BLX-500-10 导线电阻（工作温度按 65计 km,电抗（线距按 150 mm 计）km，因此线路的电压损耗为U=(16 kW3.66km5.730001050.31km5.73000105%U=100%28.6V380V=7.5%alU=5

26、%，不满足允许电压损耗要求。因此可改选 16 mm2电压损耗为U=(16kW2.29km5.730001050.29km5.73000105%U=100%18.6V380V=4.9%=40A，因此可选 BLX-500-310 导线作相线。查表得室外明敷铝芯线最小截面为 10 mm2，因此所选导线完全满足机械强度要求。c校验电压损耗 查表得 BLX-500-10 导线电阻（工作温度按 65计 km,电抗（线距按 150 mm 计）km，因此线路的电压损耗为U kWkm0.530001050.31km0.53000105%U=100%2.9V380V=0.8%I30=59A，因此可选 BLX-50

27、0-316 导线作相线。查表得室外明敷铝芯线最小截面为 10 mm2，因此所选导线完全满足机械强度要求。c校验电压损耗 查表得 BLX-500-16 导线电阻（工作温度按 65计 km,电抗（线距按 150 mm 计）km，因此线路的电压损耗为U kWkm4.63000105km4.63000105%U=100%25.3V380V=6.7%alU=5%不满足允许电压损耗要求。因此可改选 25mm2电压损耗为U kW1.48km4.630001050.28km4.63000105%U=100%17.4V380V=4.6%alU=5%，满足允许电压损耗要求。因此所选 BLX-500-325 铝芯橡

28、皮导线满足允许电压损耗要求。（2）中性线截面的选择 按，选=16 mm 2(3)保护线截面PEA的选择 由 16 mm2=467.7A，因此可选 BLX-500-3240 导线作相线。查表得室外明敷铝芯线最小截面为 10 mm2，因此所选导线完全满足机械强度要求。c校验电压损耗 查表得 BLX-500-240 导线电阻（工作温度按 65计 km,电抗（线距按 150 mm 计）km，因此线路的电压损耗为UkWkm0.33000105+222kvarkm0.33000105%U=100%1.6V380V=0.4%35mm2时，PEA，PEA=120mm2 所选的导线型号可表示为：BLX-500-

29、（3240+1120+PE120）因此可绘出该公园的供电平面图,如下图所示:电源 架空线=4.8 图 5-1 旺才公园供电平面图 第 6 章 短路计算 6.1 概述 短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算。进行短路电流计算，首先要绘制计算电路图。在计算电路图上，将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点。短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。在等效电路图上，只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来，

30、并标明其序号和阻抗值，然后将等效电路化简。对于工厂供电系统来说，由于将电力系统当作无限大容量电源，而且短路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简，求出其等效总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。6.2 短路计算 6.2.1K-1 点的三相短路电流和短路容量（=10.5kV）（1）计算短路电路中各元件的电抗及总电抗 1）架空线路的电抗：由平面图可得=(931.7+2.7)3000105=4.8 kmkm=km 2）绘出 K-1点短路的等效电路如下图 6-2所示，并计算其总阻抗为)1(kX （2）计算三相短路电流和短路容量 1）三相短路电流周期分量有效值)3(1kI=/1X

31、 2）三相短路电流次暂态电流和稳态电流)3(I =)3(I=)3(1kIA 3）三相短路冲击电流即第一周期短路全电流有效值)3(shi=2.55)3(I 3.6kA=9.2 kA)3(shI)3(I 4）三相短路容量)3(1kS=)3(1kI=6.2.2 K-1 点的两相短路电流周期分量有效值 )2(1kI)3(1kI3.6kA=3.1 kA 6.2.3 K-2 点的三相短路电流和短路容量（2cU=0.4kV）(1)计算短路电路中各元件的电抗及总电抗 1）架空线路的电抗：=221)/(ccUU=km4.8 km10 2）电力变压器的电抗：查表可得 UK%=4,因此=%kU10022cU=410

32、010 图 6-2 短路等效电路图 图 6-1 短路计算图 10-3 10-3 3）绘出 K-2 点短路的等效电路如下图 2 所示，并计算其总阻抗为)2(kX=+10+1010（2）计算三相短路电流和短路容量 1）三相短路电流周期分量有效值)3(2kI=2cU/)2(kX10 2）三相短路电流次暂态电流和稳态电流)3(I =)3(I=)3(2kIA 3）三相短路冲击电流即第一周期短路全电流有效值)3(shi)3(I )3(shI=1.09)3(I 4）三相短路容量)3(2kS=2cU)3(2kI=K-2 点的两相短路电流周期分量有效值)2(2kI)3(2kI 列短路计算表，如表 1 所示 表

33、6-1 短路计算表 短路计算点 三相短路电流KA 三相短路容量MVA 两相短路电流KA)3(kI)3(I )3(I)3(shi)3(shI)3(kS)2(kI K-1 K-2 第 7 章 高压一次设备的选择与校验 7.1 高压设备选择 高压设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下的工作要求，同时设备应工作安全可靠，运行方便，投资经济合理。高压设备选择应按相应的额定电压、额定电流、三相短路电流峰值、短路动稳定度、短路热稳定度等条件选择校验。高压设备选择应满足变电所一次电路图的要求，并各方案经济比较优选出开关柜型号及一次结线方案编号，同时确定其中所有一次设备的型号规格。7.2

34、高压隔离开关 初选 GN19-10/630 型 表 7-1 高压隔离开关的选择校验表 序号 装设地点的电气条件 GN19-10/630型隔离开关 项目 数据 项目 数据 结论 1 10kV 10kV 合格 2 IN 630A 合格 3)3(shi 50kA 合格 4 2)3(I 2(0.5+0.2)=tIt2 2022=800 kA 合格 7.3 高压断路器 初选 SN10-10 I/630-300 型 表 7-2 高压断路器的选择校验表 7.4 高压熔断器 初选 RN1-10/40 型 表 7-3 高压熔断器的选择校验表 序号 装设地点的电气条件 RN1-10/40 型熔断器 序号 装设地点

35、的电气条件 SN10-10 I/630-300 型断路器 项目 数据 项目 数据 结论 1 10kV 10kV 合格 2 IN 630A 合格 3)3(kI 3.6 kA 16 kA 合格 4)3(shi 40kA 合格 5 2)3(I 2(0.5+0.2)=tIt2 1624=1204 kA 合格 项目 数据 项目 数据 结论 1 10kV NU 10kV 合格 2 IN 40A 合格 3)3(kI 合格 7.5 电流互感器 初选 LZZBJI-10/30 型（支柱式浇注绝缘保护用加大容量）表 7-4 高压电流互感器的选择校验表 序号 装设地点的电气条件 GN19-10/630型隔离开关 项

36、目 数据 项目 数据 结论 1 10kV 10kV 合格 2 IN 30A 合格 3)3(shi 12kA 合格 4 2)3(I 2(0.5+0.2)=tIt2 21=23 kA 合格 7.6 电压互感器 初选 JDZ-10 型（单相树脂浇注式绝缘型）表 7-5 高压电压互感器的选择校验表 序号 装设地点的电气条件 JDZ-10 型电压互感器 项目 数据 项目 数据 结论 1 10kV 10kV 合格 7.7 避雷器 选为 FS-10（阀型避雷器）全长 380 mm，需安装在 120m高处。第 8 章 低压一次设备的选择与校验 8.1 低压断路器 初选 DW15-600 型 表 8-1 低压断

37、路器的选择校验表 序号 装设地点的电气条件 DW15-600 型断路器 项目 数据 项目 数据 结论 1 380V 380V 合格 2 600A 合格 3)3(kI 30kA 合格 8.2 低压熔断器刀开关 初选 HR5-63021 型（注：H：低压刀开关；R：熔断器；5：设备序号；630：额定电流；2：级数；1：前面操作，前面检修）熔体 500A。表 8-2 低压熔断器的选择校验表 序号 装设地点的电气条件 HR5-63021 型熔断器刀开关 项目 数据 项目 数据 结论 1 380V 380V 合格 2 600A 合格 3)3(kI 30kA 合格 8.3 母线 初选为 LMY-404 母

38、线在三相短路时所受的最大电力l:水平平放，档距为 900 mm，档数大于 2，相邻两母线的轴线距离为 1600 mm.)3(F=2)3(shi10-7N/A2=103A)210-7N/A2 校验母线短路时动稳定度 母线在)3(F 母线截面系数为=hb2/6=(0.04m)20.004m/610-7m3 故母线在三相短路时所受到的计算应力为 10-7m3106Pa MPa 而硬铝母线的允许应力为=70 MPa MPa 由此可见,所选母线满足短路动稳定度的要求。b.校验热稳定度 求母线满足短路热稳定度的最小允许截面，查表得=87AJsmm2，而 故minA=)3(kIimat=103A75.0s8

39、7 AJsmm2 mm2 由于母线实际截面为A=404 mm2=160 mm2minA mm2 因此所选母线满足短路热稳定度要求。8.4 电流互感器 初选类型为 LMZJ1-0.5，0.5 级、5008005A 表 8-3 低压电流互感器的选择校验表 序号 装设地点的电气条件 型电流互感器 项目 数据 项目 数据 结论 1 380V 380V 合格 2 800A 合格 电流互感器采用两相电流差接线，此种接线方式适用于作过电流保护之用。因此可绘出该变电所主接线图，如下图所示 图 8-1 变电所主接线 第 9章 供电系统的过电流保护 9.1 低压断路器保护 设该公园 4 号工程中的电动机为主要的电

40、动机，设该电动机为绕线转子异步电动机,=/=127kW/=193A,=3,=3193A=579A,=+max)(NstII a.低压断路器过电流脱扣器额定电流的选择 NORI=467.7A，因此NORI=600A b.低压断路器过电流脱扣器动作电流的整定 瞬时过电流脱扣器的动作电流)0(OPI 设瞬时脱扣电流整定为3 倍,)0(OPI=3600A=1800A,而relK853.7A=1152.5A,满足relK的要求,满足躲过线路短时间出现的负荷尖峰电流的要求。短延时过电流脱扣器的动作电流和动作时间的整定 设短时脱扣电流整定为3 倍,)(sOPI=3600A=1800A,而relK853.7A

41、=1024.4A,满足)(sOPIrelK的要求,满足躲过尖峰电流的要求。设短延时过电流脱扣器的动作时间为0.2s。长延时过电流脱扣器的动作电流和动作时间的整定 设长时脱扣电流整定为3 倍,)(lOPI=3600A=1800A,而relK467.7A=514.5A,满足)(lOPIrelK的要求,满足躲过最大负荷电流的要求。长延时过电流脱扣器的动作时间可达12h。过电流脱扣器与被保护线路的配合要求 OLK 1)对于瞬时和短延时过电流脱扣器OLK=4.5520A=2340A，满足OLK 2）对于长延时过电流脱扣器OLK=1520A=520A，满足OLK 热脱扣器额定电流的选择NTRI=467.7

42、A,NTRI=600A 热脱扣器动作电流的整定OPTRIrelK 设热脱扣器电流整定为3 倍,因此OPTRI=3600A=1800A，满足OPTRIrelK的要求。=minkI/=103/1800 9.2 熔断器保护 保护线路的熔体电流，应满足下列条件：1）熔体额定电流NFEI应不小于线路的计算电流，以使熔体在线路正常运行时不致熔断，即NFEI=467.7A，NFEI=500A。2）熔体额定电流 INFE，还应躲过线路的尖峰电流，以使熔体在线路上出现正常的尖峰电流时也不致熔断。由于尖峰电流是短时的最大电流，而熔体加热熔断需一定时间，所以满足的条件为，NFEI=0.5853.7A=426.9A，

43、NFEI=500A。3）熔断器保护还应与被保护的线路相配合，使之不致发生因过负荷和短路引起绝缘导线过热而熔体不熔断的事故，因而还应满足条件NFEIOLK=1.5520A=780A，NFEI=500A。保护线路的熔体电流，根据经验，应满足下列要求：NFEI=1.5NTI1=1.517.6A=26.4A 上式应考虑以下三个因素：1）熔体电流要躲过变压器允许的正常过负荷电流.2）熔体电流要躲过变压器低压侧的电动机自起动引起的尖峰电流。3）熔体电流要躲过变压器自身的励磁涌流。9.3 继电保护 继电保护高压侧采用直接手动式两相两继电器式接线，此种接线方式适用于线路和变压器的过电流保护，低压侧采用直接手动

44、式三相三继电器式接线，此种接线方式既能实现相间短路，又能实现低压侧的单相短路保护，且保护灵敏度高。高低压侧保护用的继电器均采用电磁式，其灵敏度高动作时间一定。（1）过电流保护动作电流的整定 relK=1.2,而WK=1,=0.8,=305=6,故其动作电流=12 30/5)A=8.9A,动作电流整定为9A。（2）过电流保护动作时限的整定 考虑该变压器作为终端变电所，电流的动作时限整定为 （3）过电流保护的灵敏度=WK)2(2kI/（）=1103（3059）=由此可见，其动作电流满足保护灵敏度的要求。图 9-1 线路的定时限过电流保护和电流速断保护电路图 取relK=,minkI=0.4kV10

45、kV=0.144 kA=144A，故其速断电流=16144A=36A （1）过电流保护动作电流的整定 relK=1.2,而WK=1,=0.8,=305=6,=maxLI=2315 kVA(10kV)=36.4A,故其动作电流=6)3=9.1 A,动作电流整定为 9A。（2）过电流保护动作时限的整定 考虑该变压器作为终端变电所，电流的动作时限整定为（3）过电流保护的灵敏度)2(minkI=0.4kV10kV=0.352 kA=352A，=WK)2(minkI/（）=1352A（3059）=由此可见，其动作电流满足保护灵敏度的要求。b.变压器的电流速断保护（1）电流速断保护动作电流的整定 取rel

46、K=,maxkI=0.4kV10kV=0.408 kA =408A，故其速断电流=16408AA（2）电流速断保护的灵敏度=WK)2(2kI/（）=1103（30588.4）=5.82 由此可见，其动作电流满足保护灵敏度的要求。9.4 二次回路 1、计量表的选择 三相四线制线路应设置一台 90无功电度表，一般情况下，计费用电表的电流回路采用二相四线或三相六线接线；电度表排列要求：当电度表布置在电度表屏上时，有功无功垂直排，有功在上，无功在下，二只电表左右相距应大于 80mm，电度表安装高度应在 0.61.8m 范围内（表水平中心线距地面尺寸）。三相四线有功经电流互感器接入式采用 2.0 级，型

47、号为 DT862-2 型，三相四线无功经电流互感器接入式采用 3.0 级，型号为 DX862-2型。2、绝缘监视装置 635kV 系统的绝缘监视装置，可采用三个单相双绕组变压器和三个电压表，当一次电路某一相发生接地故障时，电压互感器二次侧的对应相的电压表指零，其他两相的电压表读数则升高到线电压。由指零电压表的所在相即可得知该相线发生了单线接地故障。此种装置仅适用于出线不多的系统及作为有选择性的单相接地保护的一种装置。第 10 章 供电系统的接地及防雷 10.1 接地电阻极其要求 关于 TT系统中电气设备外露可导电部分的保护接地电阻，按规定应满足这样的条件，即在接地电流通过保护时（其接地电阻为）

48、产生的对地电压不应高于安全特低电压 50V。10.2 接地电阻的确定 按附录表可确定此变电所公共接地装置的接地电阻应满足以下两个条件：120 V/（1）4（2）式（1）中的由下公式计算即=10 故式（1）（3）比较式（2）与式（3）可知，此变电所总的接地电阻值应为4。10.3 接地装置的确定 先初步考虑围绕变电所四周，距变电所墙角 23m，打入一圈直径 50mm、长 2.5m 的钢管接地体，每隔 5m 打入一根，管子之间用 404 mm2的扁钢焊接相联。查附录表，的砂质黏土的电阻率=100m。可求得单根钢管接地电阻)1(ER100m/2.5m=40 根据)1(ER/=40/4=10，考虑到管子

49、之间的电流屏蔽效应，初选 15 根直径 50mm、长 2.5m的钢管作接地体。以=15和/=5m/2.5m=2 去查附录表可得0.66。因此可得 n=)1(ER/=4015 考虑到接地体的均匀对称布置，选16根直径 50mm、长 2.5m的钢管作接地体，管距 5m，用 404 mm2的扁钢连接，环形布置。10.4 防雷 防雷器应选为 FS-10（阀型避雷器）全长 380 mm，查阅相关资料可得需安装在 120m高处。图 9-2 变压器定时限过电流保护、电流速断保护和过负荷保护的综合电路图 第 11 章 结论与展望 11.1 结论 求出了工程总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数及高低压侧的短路

50、计算；根据所求的负荷计算确定出变压器的容量、型号安装位置；确定了导线截面、确定供电线路布局，绘出供电平面 CAD 图；设计出变电所主接方案，绘出变电所主接线方案图；选择校验变电所一次、二次设备；通过短路计算确定了系统的适当的继电保护，绘制出过电流保护电路的 CAD 图。通过供电设计，使该公园各工程的供电得到保证，切实保证生产和生活用电的需要，并做好节能工作满足以下四项基本要求安全、可靠、优质、经济。在此供电设计中合理处理了局部和全局当前和长远等方面的关系，有全局观点，能顾全大局，适应发展。11.2 展望 工厂供电系统的控制、信号和监测工作将逐步发展为自动控制逐渐实现远动化实现遥控、遥信、遥测。