【正文】
式變壓器兩臺。如果選取一臺主變壓器不能滿足電氣設(shè)備的選取,因為如果選取一臺額定電流太大無法選取設(shè)備型號,同時由于機械制造廠有二級負荷,為保證供電的可靠性,用一路電源進線的雙變壓器供電,能滿足供電的要求,符合規(guī)定。 工廠年電能消耗量計算 kW h年有功電能損耗: kWh第5章 主接線方案的選取電氣主接線主要是指在發(fā)電廠、變電所、電力系統(tǒng)中,為滿足預(yù)定的功率傳送和運行等要求而設(shè)計的、表明高壓電氣設(shè)備之間相互連接關(guān)系的傳送電能的電路。電氣主接線是變電站設(shè)計的首要任務(wù),也是構(gòu)成電力系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。主接線方案的確定對電力系統(tǒng)及變電所運行的可靠性、靈活性和經(jīng)濟性密切相關(guān),并對電器設(shè)備選擇、配電裝置布置、繼電保護和控制方式的擬定有較大影響。因此,主接線的設(shè)計必須正確處理好各方面的關(guān)系,全面分析論證,通過技術(shù)經(jīng)濟比較,確定變電所主接線的最佳方案。 變電所主接線設(shè)計的基本要求電氣主接線應(yīng)滿足以下幾點要求:(1)運行的可靠性主接線系統(tǒng)應(yīng)保證對用戶供電的可靠性,特別是保證對重要負荷的供電。(2)運行的靈活性主接線系統(tǒng)應(yīng)能靈活地適應(yīng)各種工作情況,特別是當一部分設(shè)備檢修或工作情況發(fā)生變化時,能夠通過倒換開關(guān)的運行方式,做到調(diào)度靈活,不中斷向用戶的供電。在擴建時應(yīng)能很方便的從初期建設(shè)到最終接線。(3)經(jīng)濟合理主接線系統(tǒng)還應(yīng)保證運行操作的方便以及在保證滿足技術(shù)條件的要求下,做到經(jīng)濟合理,盡量減少占地面積,節(jié)省投資。 變電所主接線設(shè)計原則(1)變電所的高壓側(cè)接線,應(yīng)盡量采用斷路器較少或不用斷路器的接線方式,在滿足繼電保護的要求下,也可以在地區(qū)線路上采用分支接線,但在系統(tǒng)主干網(wǎng)上不得采用分支界線。(2)在3560kV 配電裝置中,當線路為3 回及以上時,一般采用單母線或單母線分段接線,若連接電源較多、出線較多、負荷較大或處于污穢地區(qū),可采用雙母線接線。(3)610kV 配電裝置中,線路回路數(shù)不超過5 回時,一般采用單母線接線方式,線路在6 回及以上時,采用單母分段接線,當短路電流較大,出線回路較多,功率較大時,可采用雙母線接線。(4)110220kV 配電裝置中,線路在4 回以上時一般采用雙母線接線。(5)當采用SF6 等性能可靠、檢修周期長的斷路器以及更換迅速的手車式斷路器時,均可不設(shè)旁路設(shè)施。總之,以設(shè)計原始材料及設(shè)計要求為依據(jù),以有關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程為標準,結(jié)合具體工作的特點,準確的基礎(chǔ)資料,全面分析,做到既有先進技術(shù),又要經(jīng)濟實用。 主接線設(shè)計方案本設(shè)計選取單母線分段制,其優(yōu)缺點如下:優(yōu)點:(1)用斷路器把母線分段后,對重要負荷可以從不同段引出兩個回路,提供雙回路供電。(2)安全性,可靠性高。當一段母線發(fā)生故障,分段斷路器自動將故障段切除,保證正常母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點:(1)當一段母線或母線隔離開關(guān)故障或檢修時,該段母線的回路都要在檢修期間停電。(2)擴建時需要向兩個方向均衡擴建,以保證負荷分配的均勻。(3)當出線回路為雙回路時,常使母線出線交叉跨越。 主接線圖主接線圖詳見附錄F,圖F1。第6章 短路計算工廠供電主接線短路計算點簡圖見圖71。圖61 短路計算點 最小運行方式下系統(tǒng)短路電流計算 已知系統(tǒng)最小三相短路容量 MV﹒A 確定基準值取基準容量 MV﹒A kV kV kV則 kA kA kA 計算短路電路中各主要元件的電抗標么值(1)電力系統(tǒng)(2)架空線路(3) 電力變壓器(4)電纜線路 計算各短路點總計算電抗及三相短路電流和短路容量(1)各短路點總計算電抗(2)各短路點三相短路電流 kA kA kA kA kA(3)各短路點短路沖擊電流 kA kA kA kA kA(4)各短路點短路全電流最大有效值 kA kA kA kA kA(5)各短路點短路容量 kVA kVA kVA kVA kVA 最大運行方式下系統(tǒng)短路電流計算已知系統(tǒng)最大三相短路容量 MVA 確定基準值取基準容量 MVA kV kV kV則 kA kA kA 計算短路電路中各主要元件的電抗標么值(1)電力系統(tǒng)(2)架空線路(3) 電力變壓器(4)電纜線路 計算各短路點總計算電抗及三相短路電流和短路容量(1)各短路點總計算電抗(2)各短路點三相短路電流 kA kA kA kA kA(3)各短路點短路沖擊電流 kA kA kA kA kA(4)各短路點短路全電流最大有效值 kA kA kA kA kA(5)各短路點短路容量 MVA MVA MVA MVA MVA表61 三相短路計算結(jié)果短路計算點三相短路電流/kA三相短路容量/MV﹒AK1K2K3K4K5第7章 輸配電線及母線的選擇 高壓接入線的選擇 35kV架空線截面的選擇計算 kA kA kVA A35kV架空裸導(dǎo)線(LGJ)的允許最小截面積為35mm2。其線路參數(shù):,按照發(fā)熱條件校驗,其溫度修正系數(shù)為:校正后允許載流量: A由此可知,LGJ50型鋼芯鋁絞線滿足發(fā)熱條件。校驗所選線路上的電壓損耗。線路上的功率損耗為: kW kvar式中,為工廠東北方向16公里。線路首端功率為: kW因此,35kV架空線路上的電壓損耗為:有以上結(jié)果可知,LGJ50型鋼芯鋁絞線滿足允許電壓損耗條件。 35kV電纜線截面的選擇計算35kV側(cè)變壓器計算電流:A(1)按持續(xù)允許電流選擇70mm2交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜直埋,℃m/w的情況下的載流量為(2)按經(jīng)濟電流密度選擇年最大負荷利用小時=4000h,(3)按短路熱穩(wěn)定選擇最大運行方式下35kV母線 kA按切除短路故障時間1秒計算mm2 70mm2(4)按電壓損失校驗370mm2銅芯電纜,電壓損失:結(jié)論:經(jīng)計算用70mm2電纜滿足要求,故選YJV2226/35kV 370mm2電纜。 10kV電纜截面選擇計算計算電流:A(1)按持續(xù)允許電流選擇95mm2交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜在空氣中(30℃)敷設(shè),考慮橋架敷設(shè)后的載流量為:(2)按經(jīng)濟電流密度選擇年最大負荷利用小時=4000h,(3)按短路熱穩(wěn)定選擇最大運行方式下10kV母線:按切除短路故障時間≤ mm2 50mm2(4)按電壓損失校驗3295mm2銅芯電纜,電壓損失: 車間變電所低壓出線的選擇 1鑄鋼車間車間變電所Ⅰ饋電給鑄鋼車間的線路采用VV221000型銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套鋼帶鎧裝電力電纜直接埋地敷設(shè)。由于電流太大,選用八根電纜并列供電。(1) 按發(fā)熱條件選擇由。 初選導(dǎo)線截面(銅纜)240mm2,其溫度校正系數(shù)為校正后允許載流量:(2) 校驗電壓損耗 由工廠總平面圖得知車間變電所Ⅰ至鑄鋼車間的距離約為40m,又查得240mm2銅芯電纜的相關(guān)參數(shù)(按纜芯工作溫度計)而鑄鋼車間的滿足允許電壓損耗的要求 (3)短路熱穩(wěn)定度校驗 滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面為因此所選的電纜截面大于最小截面,故滿足短路熱穩(wěn)定度要求。綜上所述,相線截面選為240mm2,中性線應(yīng)不小于相線截面一半,可選擇VLV2210003240+1120的銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套鋼帶鎧裝電力電纜。 2熱處理車間車間變電所Ⅰ饋電給熱處理車間的線路采用VV221000型銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套鋼帶鎧裝電力電纜直接埋地敷設(shè)。由于電流太大,選用四根電纜并列供電。由工廠總平面圖得知車間變電所Ⅰ至熱處理車間的距離約為40m,又查得240mm2銅芯電纜的相關(guān)參數(shù)(按纜芯工作溫度計)(1)按發(fā)熱條件選擇。 初選導(dǎo)線截面(銅纜)240mm2,其溫度校正系數(shù)為校正后允許載流量A(2)校驗電壓損耗由工廠總平面圖得知車間變電所Ⅰ至鑄鋼車間的距離約為40m,又查得240mm2銅芯電纜的相關(guān)參數(shù)(按纜芯工作溫度計)而熱處理車間的kW kvar滿足允許電壓損耗的要求。(3)短路熱穩(wěn)定度校驗滿足短路熱穩(wěn)定度的最小截面為因此所選的電纜截面大于最小截面,故滿足短路熱穩(wěn)定度要求。綜上所述,相線截面選為240mm2,中性線應(yīng)不小于相線截面一半,可選擇VLV2210003240+1120的銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套鋼帶鎧裝電力電纜。 4焊接車間車間變電所Ⅰ饋電給焊接車間:相線截面選為185mm2, 中性線應(yīng)不小于相線截面一半,可選擇VLV2210003185+195的銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套鋼帶鎧裝電力電纜。 6總裝車間車間變電所Ⅰ饋電給總裝車間:相線截面選為50mm2, 中性線應(yīng)不小于相線截面一半,可選擇VLV221000350+125的銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套鋼帶鎧裝電力電纜。 3鍛工車間車間變電所II饋給鍛工車間:相線截面選為185mm2,可選擇VLV2210003185+195的銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套鋼帶鎧裝電力電纜。 5金工車間車間變電所II饋給金工車間:相線截面選為240mm2,可選擇VLV2210003240+1120的銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套鋼帶鎧裝電力電纜。 7空壓站車間變電所II饋給空壓站:相線截面選為240mm2可選擇VLV2210003240+1120的銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套鋼帶鎧裝電力電纜。 8煤氣站車間變電所II饋給煤氣站:相線截面選為185mm2可選擇VLV2210003185+195的銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套鋼帶鎧裝電力電纜。 母線的選擇一般10kV及低壓母線選擇參照《工廠供電設(shè)計指導(dǎo)》,所選母線均滿足短路動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定要求,不必進行短路校驗。但對35kV母線應(yīng)按發(fā)熱條件進行選擇,并校驗其短路穩(wěn)定度。 35kV母線的選擇初選LMY3(405),以下對其進行短路校驗。母線的動穩(wěn)定度校驗已知母線的動穩(wěn)定校驗條件LMY母線材料的最大允許應(yīng)力=由短路計算可知,35kV母線的短路電流:kAkA三相短路沖擊電流產(chǎn)生的電動力:式中,—母線檔距,取檔數(shù)為3母線通過三相短路沖擊電流時所受到的彎曲力矩: 母線的截面系數(shù) 母線在三相短路時的計算應(yīng)力:由此可見,==滿足動穩(wěn)定度要求。母線的熱穩(wěn)定度校驗已知母線的熱穩(wěn)定校驗條件查閱有關(guān)產(chǎn)品資料,鋁母線的短路熱穩(wěn)定系數(shù)。母線截面滿足短路熱穩(wěn)定條件的最小截面因此滿足短路熱穩(wěn)定度要求。因此35kV母線采用LMY3(405),即母線尺寸為40mm5mm。 10kV母線的選擇 參照《工廠供電設(shè)計指導(dǎo)》,總降壓變電所10kV母線選LMY3(404),即母線尺寸為40mm4mm;車間變電所Ⅰ、車間變電所Ⅱ及車間變電所Ⅲ的10kV母線也選為LMY3(404)。 380V母線選擇參照《工廠供電設(shè)計指導(dǎo)》,車間變電所Ⅰ380V母線選擇為:LMY3(806)+505,即相母線尺寸為80mm6mm,而中性線母線尺寸為50mm5mm。車間變電所Ⅱ380V母線選擇為LMY3(1008)+606,即相母線尺寸為100mm8mm,而中性線母線尺寸為60mm6mm。第8章 變電所高低壓設(shè)備的選擇與校驗 低壓側(cè)一次設(shè)備的選擇低壓一次設(shè)備的選擇與高壓設(shè)備一樣,必須滿足在正常的條件下和短路故障條件下工作的要求,使設(shè)備安全可靠運行。根據(jù)《低壓一次設(shè)備的選擇校驗項目和條件》,在滿足電壓、電流、頻率及開斷電流等正常工作條件基礎(chǔ)上,對所選的低壓側(cè)設(shè)備進行必需的動穩(wěn)定度校驗和熱穩(wěn)定度校驗。由于各車間變電所的負荷情況不同,因此需要對各車間變電所的低壓一次設(shè)備分別進行選擇與校驗。 車間變電所I380V側(cè)一次設(shè)備的選擇與校驗詳見附錄C 表C1。 車間變電所Ⅱ380V側(cè)一次設(shè)備的選擇與校驗詳見附錄C 表C2。 變電所高壓一次設(shè)備的選擇與校驗高壓一次設(shè)備的選擇必須滿足一次系統(tǒng)在正常條件和短路故障條件下的工作要求。根據(jù)《高壓一次設(shè)備的選擇校驗項目和條件》,在滿足電壓、電流、頻率及開斷電流等正常工作條件基礎(chǔ)上,對所選的高壓側(cè)設(shè)備進行必需的動穩(wěn)定度校驗和熱穩(wěn)定度校驗。 35kV側(cè)高壓一次設(shè)備的選擇與校驗根據(jù)主接線中35kV側(cè)高壓一次設(shè)備的配置情況,詳見附錄C 表C3。 10kV側(cè)高壓一次設(shè)備的選擇與校驗總降壓變電所和各車間變電所10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇與校驗詳見附錄C 表C4。第9章 變電所二次回路的設(shè)計所謂二次回路是指在電氣系統(tǒng)中由互感器的次級繞組、測量監(jiān)視儀器、繼電器、自動裝置等通過控制電纜聯(lián)成的電路。它用以控制、保護、調(diào)節(jié)、測量和監(jiān)視一次回路中各參數(shù)和各元件的工作狀況。 高壓斷路器的控制高壓斷路器控制回路,就是指控制高壓斷路