【正文】 1 .5 1 2 .1 1 0 0 0 1 43540 6qbIA?? ? ? ?? 電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)檢驗(yàn)： .min.1kpqpIS I? () .minkI —在電力系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下，變壓器高壓側(cè)的兩 相短路電流 。 ② 裝設(shè)電流速斷保護(hù) 遼寧工程技術(shù)大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 工廠供電系統(tǒng)變壓器的電流速斷保護(hù)，一般采用兩相式接線。 35kV 主變壓器保護(hù) 變壓器的內(nèi)部故障可分為油箱內(nèi)和郵箱外故障兩種。 表 變電所進(jìn)出現(xiàn)的型號規(guī)格 線路名稱 導(dǎo)線或電纜的型號規(guī)格 35kV 進(jìn)線 LGJ70 鋁絞線（三相三線架空） 6kV 母線 LMY50? 5 硬型鋼母線 6kV變壓器進(jìn)線 至 1 號車間 VLV226000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜 至 2 號車間 VLV226000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜 至 3 號車間 VLV226000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜 至 4 號車間 VLV226000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜 至 5 號車間 VLV226000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜 6kV 鑄鋼車間 VLV226000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜 6kV 鑄鐵車間 VLV226000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜 6kV 空壓站 VLV226000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜 某 冶金工業(yè)廠 35kV 降壓變電站 設(shè)計(jì) 32 6 繼電保護(hù)選擇與整定 35kV 側(cè)電壓互感器二次回路方案與繼電保護(hù)的整定 高壓短路其的操作機(jī)構(gòu)控制與信號回路，斷路器采用彈簧儲能操作機(jī)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)一次重合閘。 m i n 7 . 1 8 1 . 7 11085dzIS t m mC? ?? ? ? 22m in 1 1 0 1 5 0S m m m m?? 滿足要求 。 （ 6）對負(fù)荷最大的 6KV 鑄鋼車間進(jìn)行電纜選擇 ： 30 23 30 .8 6S kVA? 30 ? 30 2025P kW? 30 5Q kVar? 選擇 VLV226000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜 。 R=( ) ( 4 7 1 . 3 0 . 2 5 0 . 1 5 4 7 7 . 5 0 . 0 8 5 0 . 1 5 ) 46eP R Q XUVU? ? ? ? ? ?? ? ? ? 4% 5 %6000UU U?? ? ? ? 滿足要求 。 所以， 選擇 VLV226000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜是滿足需求的，根據(jù)原始資料所提供的環(huán)境信息，可以選擇直接埋地敷設(shè)。 母線距離廠房約 150m，由 30 107IA? 及地下 20 度可知，可初步選取纜芯截 面 50mm2 遼寧工程技術(shù)大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 R= ( ) (7 2 0 0 . 7 6 0 . 1 5 8 4 2 . 4 0 . 0 7 9 0 . 1 5 ) 1 5 . 36eP R Q XUVU? ? ? ? ? ?? ? ? ? % 5%UUU?? ? ? 滿足要求 。 6kV 出線的選擇 電纜應(yīng)按下列條件選擇 [1]: 明敷的電纜，一般采用裸鋼帶鎧裝或塑料外護(hù)層電纜?；芈氛９ぷ麟娏髟?4000A 及以下時(shí)，一般選用矩形導(dǎo)體。 alI —母線對應(yīng)于 θ 允許電流 。所選設(shè)備均滿足要求。 （ 6）熱穩(wěn)定： 221()dz N tI t I K? ? ? ? () tK 為電流互感器的 1 秒鐘熱穩(wěn)定倍數(shù)。 電流互感器的選擇 （ 1）型式：電流互感器的型式應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境條件和產(chǎn)品情況選擇。 ? 220kV 及以上配 電裝置，當(dāng)容量和準(zhǔn)確度等級滿足要求時(shí)，一般采用容式電壓互感器。 各電壓等級高壓熔斷器的選擇 ： 35kV 等級：變壓器高壓側(cè)選擇高壓熔斷器 RW1035/[4]。 電壓： 380 380VV? 電流： 1124 1500AA? 低壓隔離開關(guān)不需要考慮動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定，所以滿足 要求 。 （ 4）熱穩(wěn)定： 22dz tI t I t? ? () I? —穩(wěn)態(tài)三相短路電流 。 各電壓等級斷路器的選擇 ： 35kV 等級變壓器高壓側(cè)選擇少油斷路器 SW335[6]。 .dtS —斷路器 t 秒的開斷容量 。而我們可得得到的短路電流歸納在下面 2 個(gè)表中。 ? 所有電源的電動(dòng)勢相位角 相同。這里包括計(jì)算沖擊電流以校驗(yàn)設(shè)備的 電 動(dòng)力穩(wěn)定度；計(jì)算若干時(shí)刻的短路電流周期分量以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定度；計(jì)算制定時(shí)刻的短路電流有效值以校驗(yàn)斷路器的斷流能力等。 35kV 線路上的電流互感器可選擇 JYN35,43。 經(jīng)綜合比較，選擇方案 C 作為工廠總降壓變電所低壓側(cè)主 接 線方式 [4]。 外橋。 5=，可以選擇 1 個(gè)S9400/10(6)變壓器裝進(jìn)車間 5 的配電房。 對于 380kV 的系統(tǒng)中，我們可以從資料的圖中得出車間 1 里面有 2 個(gè)配電所，其他 4個(gè)車間都只有 1 個(gè)配電所，因此我們可以根據(jù)每個(gè)車間的符合來選擇變壓器來進(jìn)行降壓 [4]。 根據(jù)本論文給出的條件我們可以選用油浸式變壓器 [2]。 4 9 1 2 . 4 3 0 . 5 4 9 4 2 . 9P P P k W? ? ? ? ? ? 3 0 3 0 3 039。 5 1 2 6 .2PQ? ? ? ? 某 冶金工業(yè)廠 35kV 降壓變電站 設(shè)計(jì) 6 損耗計(jì)算： 變壓器是一種能量轉(zhuǎn)換裝置，在轉(zhuǎn)換能量過程中必然同時(shí)產(chǎn)生損耗。 6300NS kVA? % ? ? ? 補(bǔ)償后總降壓變電所低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷 ： 有功功率補(bǔ)償前后不變 ： 30 3039。 5 號車間：鍋爐房、 2水泵房、倉庫（ 2）、污水提升機(jī)。 有功計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 [9]： 30 30piP K P?? ?? () 式中 30iP? —所有設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷 P30 之和； pK? —有功符合同時(shí)系數(shù)，本文資料有提供為 無功計(jì)算符合（單位為 kVar）的計(jì)算公式 ： 30 30Q =P tg?? () 式中 tg? — 對應(yīng)于用電設(shè)備組功率因數(shù) cos? 的正切值，本 設(shè)計(jì) 資料有提供 。有功負(fù)荷表示為 P30，無功計(jì)算負(fù)荷表示為 Q30，計(jì)算電流表示為 I30。 論文 研究方法 對與冶金 廠全廠總降壓變電 站 及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)這個(gè)題目，要 結(jié)合 基本理論的系統(tǒng)性與實(shí)用性，圍繞供電技術(shù)的基本知識來 確認(rèn) 工程設(shè)計(jì) 的 方法 。第三部分主要是確保系統(tǒng)的安全，首先對系統(tǒng)進(jìn)行 精確的短路計(jì)算，然后根據(jù)所得到的短路電流和沖擊電流進(jìn)行一系列的高低壓設(shè)備的選擇與校驗(yàn)，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 第一部分先從論文的背景和目的進(jìn)行闡述，然后對原始資料來進(jìn)行初步的分析，再確定好本論文的設(shè)計(jì)步驟。 在目前各種形式的能源中，電能具有如下特點(diǎn)：易于去其它形式的能源相互轉(zhuǎn)化；輸配電簡單經(jīng)濟(jì)；可以精確控制、調(diào)節(jié)和測量。 本篇設(shè)計(jì)論文的 內(nèi)容有：先按照設(shè)計(jì)所提 供的用電設(shè)備資料來計(jì)算負(fù)荷；通過進(jìn)行無功補(bǔ)償來提高系統(tǒng)的功率因素；根據(jù)負(fù)荷等級和計(jì)算負(fù)荷，選定供電電源、電壓等級和供電方式；根據(jù)環(huán)境和計(jì)算負(fù)荷來選擇變電所位置、變壓器數(shù)量和容量；確定變配電所的最佳主接線的方案；選擇并校驗(yàn)電氣設(shè)備及配電網(wǎng)絡(luò)載流導(dǎo)體截面；繼電保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和參數(shù)整定計(jì)算；對系統(tǒng)進(jìn)行防雷設(shè)計(jì)和接地設(shè)計(jì)；歸納設(shè)計(jì)的計(jì)算部分編成計(jì)算書；繪制供電系統(tǒng)主接線圖。 當(dāng)用電設(shè)備臺數(shù)少而容量又相差懸殊時(shí)，則宜采用二項(xiàng)式法計(jì)算。 2 號車間：鑄鐵車 間、砂庫。 補(bǔ)償前功率因數(shù)： 1cos PS? ? () 1 4 9 1 2 .4c o s 0 .7 66 4 4 0 .1PS? ? ? ? ??tg 補(bǔ)償后功率因數(shù)： 根據(jù)系統(tǒng)要求，變壓器高壓側(cè)的功率因數(shù)應(yīng)大于 。 4 9 1 2 . 4 1 4 6 4 . 6 5 1 2 6 . 2S P Q k V A? ? ? ? ? 其中 Qc 為無功補(bǔ)償 。 通過查閱文獻(xiàn) [3， 40—43]，可得功率損耗公式： 2b Fe CuP P P?? ? ? ? () FeP —鐵損耗 CuP —銅損耗 bP? —有功功率損耗 β—負(fù)載系數(shù) 負(fù)載系數(shù)可以通過系統(tǒng)最大工作電流與變壓器最大工作電流的比計(jì)算得出，通過查閱變壓器的數(shù)值可以得出： 225 1 2 6 .23 5 3 0 .8 163003 5 3NII??? ? ?? 7. 9 0. 81 34 .5 30 .5bP k W? ? ? ? ? 無功功率的計(jì)算： 一臺變壓器的空載無功功率的損耗計(jì)算公式為： 10% 100NSQI?? () 0%I —變壓器空載電流 。在多塵或由腐蝕性氣體嚴(yán)重影響變壓器 安全運(yùn)行的場所，應(yīng)選用 S9M、 S11M。 由于本廠有 2 回 35kV 進(jìn)線，即有兩個(gè)進(jìn)線電源，根據(jù)前面所選擇的主結(jié)線方案，如果采用 2 臺變壓器，則能滿足供電可靠性、靈活性的要求。 2=，可以選擇 1 個(gè) S9800/10(6)變壓器裝進(jìn)車間 2 的配電房； S30NO。故此沒有必要選擇單母線分段這種投資相對較大的接線方式； 內(nèi)橋。具有接線簡單清晰、設(shè)備少、投資相對小、運(yùn)行操作方便，易于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)，但可靠性和靈活性較差，故不采用； B、單母線隔離開關(guān)分段。 總降壓變電所電氣主接線設(shè)計(jì) 總降壓變電所 35kV 側(cè)（高壓側(cè)）采用外橋接線方式， 2 臺主變，一臺運(yùn)行另一臺熱備用（定期切換，互為備用，不并列運(yùn)行）； 6kV 側(cè)（低壓側(cè)）由運(yùn)行的主變供電，采用單母（開關(guān)）分段的 接線方式，經(jīng)開關(guān)供 9 路 出 線負(fù)荷，其中 6 路通過變壓器將 6kV 降到 380V。 某 冶金工業(yè)廠 35kV 降壓變電站 設(shè)計(jì) 12 圖 主接線圖 2PT 饋 饋 饋 饋 饋 饋 饋 饋 饋 線 線 線 線 線 線 線 線 線 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 主變 2 主變 1PT 6kVⅠ段母線 6kV Ⅱ段母線 1 線路 PT 2 線路 PT 35kV進(jìn)線 1 35kV進(jìn)線 2 遼寧工程技術(shù)大學(xué)成人教育學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 4 短路電流計(jì)算 短路計(jì)算的意義 短路時(shí)電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。 ? 進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算，研究短路對用戶工作的影響等，也包含有一部分短路計(jì)算的內(nèi)容。 繪制計(jì)算電路 如圖 所示： 某 冶金工業(yè)廠 35kV 降壓變電站 設(shè)計(jì) 14 圖 系統(tǒng)等值電路 根據(jù)原始資料，我們應(yīng)該分別計(jì)算系統(tǒng)最大運(yùn)行方式即 200kMAXS MVA? 和最小運(yùn)行方式 min 175kS MVA? 時(shí)的短路電流。 設(shè)備選擇 斷路器的選擇 斷路器形式的選擇，除需滿足各項(xiàng)技術(shù)條件和環(huán)境條件外，還應(yīng)考慮便于安裝調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)，并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后才能確定。 （ 5）熱穩(wěn)定： 22dz tI t I t? ? () I? —穩(wěn)態(tài)三相短路電流 。 隔離開關(guān)型式的選擇，應(yīng)該根據(jù)配電裝置的 布置 特點(diǎn)和使用要求等因素，進(jìn)行綜合的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較然后確定 [6]。 6kV 等級：變壓器低壓側(cè)選擇隔離開關(guān) GN19—10/1000[1]。 1fNI —熔斷器的額定電流 。 斷流容量： kA? 200 19 3kdI kA??? ch kdII? 滿足 要求。 某 冶金工業(yè)廠 35kV 降壓變電站 設(shè)計(jì) 20 根據(jù)環(huán)境要求和上述條件應(yīng)選擇油浸式電壓互感器 電壓： 35kV 滿足要求 準(zhǔn)確等級：準(zhǔn)確等級為 級 。 （ 3）一次回路電流： .maxgNII? () .maxgI 為電流互感器安裝處的一次回路最大工作電流， NI 為電流互感器原邊額定電流。 380 等級：變壓器選擇 LMZ1— 電流互感器 [2]。 某 冶金工業(yè)廠 35kV 降壓變電站 設(shè)計(jì) 24 2( ) ( )M A Xal alII?? ? ? ?? ? ? ? () ?? —母線通過持續(xù)工作電流 Imax 時(shí)的溫度 。 動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)： ?? () 2721. 73 10MAX shLFi ????? ? ? ? () 27 3 2 10 ( 10 ) AXF ?? ? ? ? ? ?? ? ? 6614 .8 7 10 69pa pa? ? ? 滿足要求 。 I? — 穩(wěn)態(tài)短路電流。其他地區(qū)可選用黃麻外護(hù)層。 母線距離廠房約 150m，由 30 107IA? 及地下 20 度