【正文】 ? ?? ? ? ? () ?? —母線通過持續(xù)工作電流 Imax時的溫度 。 380 等級：變壓器選擇 LMZ1— 電流互感器 [2]。 （ 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。 張賢勇： 某 冶金工業(yè)廠 35kV 降 壓變電站設計 20 根據(jù)環(huán)境要求和上述條件應選擇油浸式電壓互感器 電壓： 35kV 滿足要求 準確等級：準確等級為 級 。 斷流容量： kA? 200 1 9 2 .50 .6 3kdI kA??? ch kdII? 滿足 要求。 1fNI —熔斷器的額定電流 。 6kV 等級：變壓器低壓側選擇隔離開關 GN19—10/1000[1]。 隔離開關型式的選擇，應該根據(jù)配電裝置的 布置 特點和使用要求等因素，進行綜合的技術經(jīng)濟比較然后確定 [6]。 （ 5）熱穩(wěn)定： 22dz tI t I t? ? () I? —穩(wěn)態(tài)三相短路電流 。 設備選擇 斷路器的選擇 斷路器形式的選擇，除需滿足各項技術條件和環(huán)境條件外，還應考慮便于安裝調試和運行維護，并經(jīng)技術經(jīng)濟比較后才能確定。 繪制計算電路 如圖 所示： 張賢勇： 某 冶金工業(yè)廠 35kV 降 壓變電站設計 14 圖 系統(tǒng)等值電路 根據(jù)原始資料，我們應該分別計算系統(tǒng)最大運行方式即 200kMAXS MVA? 和最小運行方式 min 175kS MVA? 時的短路電流。 ? 進行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算，研究短路對用戶工作的影響等，也包含有一部分短路計算的內容。 張賢勇： 某 冶金工業(yè)廠 35kV 降 壓變電站設計 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 進線 1 35kV 進線 2 遼寧工程技術大學成人教育學院畢業(yè)設計（論文） 13 4 短路電流計算 短路計算的意義 短路時電力系統(tǒng)的嚴重故障。 總降壓變電所電氣主接線設計 總降壓變電所 35kV 側（高壓側）采用外橋接線方式， 2 臺主變，一臺運行另一臺熱備用（定期切換，互為備用，不并列運行）； 6kV 側（低壓側）由運行的主變供電，采用單母（開關）分段的 接線方式，經(jīng)開關供 9 路 出 線負荷，其中 6 路通過變壓器將 6kV 降到 380V。具有接線簡單清晰、設備少、投資相對小、運行操作方便，易于擴建等優(yōu)點，但可靠性和靈活性較差，故不采用； B、單母線隔離開關分段。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； 內橋。 2=，可以選擇 1 個 S9800/10(6)變壓器裝進車間 2 的配電房； S30NO。 由于本廠有 2 回 35kV 進線，即有兩個進線電源，根據(jù)前面所選擇的主結線方案，如果采用 2 臺變壓器，則能滿足供電可靠性、靈活性的要求。在多塵或由腐蝕性氣體嚴重 影響變壓器安全運行的場所，應選用 S9M、 S11M。 通過查閱文獻 [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—負載系數(shù) 負載系數(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??? ? ?? 1 34. 5 30. 5bP k W? ? ? ? ? 無功功率的計算： 一臺變壓器的空載無功功率的損耗計算公式為： 10% 100NSQI?? () 0%I —變壓器空載電流 。 4 9 1 2 .4 1 4 6 4 .6 5 1 2 6 .2S P Q k V A? ? ? ? ? 其中 Qc 為無功補償 。 補償前功率因數(shù)： 1cos PS? ? () 1 4 9 1 2 .4c o s 0 .7 66 4 4 0 .1PS? ? ? ? ??tg 補償后功率因數(shù)： 根據(jù)系統(tǒng)要求，變壓器高壓側的功率因數(shù)應大于 。 2 號車 間：鑄鐵車間、砂庫。 當用電設備臺數(shù)少而容量又相差懸殊時，則宜采用二項式法計算。 本篇設計論文的 內容有：先按照設計所 提供的用電設備資料來計算負荷；通過進行無功補償來提高系統(tǒng)的功率因素；根據(jù)負荷等級和計算負荷，選定供電電源、電壓等級和供電方式；根據(jù)環(huán)境和計算負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；選擇并校驗電氣設備及配電網(wǎng)絡載流導體截面；繼電保護系統(tǒng)設計和參數(shù)整定計算；對系統(tǒng)進行防雷設計和接地設計；歸納設計的計算部分編成計算書；繪制供電系統(tǒng)主接線圖。 在目前各種形式的能源中，電能具有如下特點：易于去其它形式的能源相互轉化；輸配電簡單經(jīng)濟；可以精確控制、調節(jié)和測量。 第一部分先從論文的背景和目的進行闡述，然后對原始資料來進行初步的分析，再確定好本論文的設計步驟。第三部分主要是確保系統(tǒng)的安全，首先對系 統(tǒng)進行精確的短路計算，然后根據(jù)所得到的短路電流和沖擊電流進行一系列的高低壓設備的選擇與校驗，保證系統(tǒng)的正常運行。 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)設計這個題目，要 結合 基本理論的系統(tǒng)性與實用性，圍繞供電技術的基本知識來 確認 工程設計 的 方法 。有功負荷表示為 P30，無功計算負荷表示為 Q30，計算電流表示為 I30。 有功計算負荷的計算公式 [9]： 30 30piP K P?? ?? () 式中 30iP? —所有設備組有功計算負荷 P30 之和； pK? —有功符合同時系數(shù)，本文資料有提供為 無功計算符合（單位為 kVar）的計算公式 ： 30 30Q =P tg?? () 式中 tg? — 對應于用電設備組功率因數(shù) cos? 的正切值，本 設計 資料有提供 。 5 號車間：鍋爐房、 2水泵房、倉庫（ 2）、污水提升機。 6300NS kVA? % ? ? ? 補償后總降壓變電所低壓側計算負荷 ： 有功功率補償前后不變 ： 3 0 3 039。 5 1 2 6 . 2PQ? ? ? ? 張賢勇： 某 冶金工業(yè)廠 35kV 降 壓變電站設計 6 損耗計算： 變壓器是一種能量轉換裝置，在轉換能量過程中必然同時產生損耗。 4 9 1 2 .4 3 0 .5 4 9 4 2 .9P P P k W? ? ? ? ? ? 30 30 3039。 根據(jù)本論文給出的條件我們可以選用油浸式變壓器 [2]。 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 個配電所，其他 4個車間都只有 1 個配電所，因此我們可以根據(jù)每個車間的符合來選擇變壓器來進行降壓 [4]。 5=，可以選擇 1 個S9400/10(6)變壓器裝進車間 5 的配電房。 外橋。 經(jīng)綜合比較，選擇方案 C 作為工廠總降壓變電所低壓側主 接 線方式 [4]。 35kV 線路上的電流互感器可選擇 JYN35,43。這里包括計算沖擊電流以校驗設備的 電 動力穩(wěn)定度；計算若干時刻的短路電流周期分量以校驗設備的熱穩(wěn)定度；計算制定時刻的短路電流有效值以校驗斷路器的斷流能力等。 ? 所有電源的電動勢相位角 相同。而我們可得得到的短路電流歸納在下面 2 個表中。 .dtS —斷路器 t 秒的開斷容量 。 各電壓等級斷路器的選擇 ： 35kV 等級變壓器高壓側選擇少油斷路器 SW335[6]。 （ 4）熱穩(wěn)定： 22dz tI t I t? ? () I? —穩(wěn)態(tài)三相短路電流 。 電壓： 380 380VV? 電流： 1124 1500AA? 低壓隔離開關不需要考慮動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定，所以滿足 要求 。 各電壓等級高壓熔斷器的選擇 ： 35kV 等級：變壓器高壓側選擇高壓熔斷器 RW1035/[4]。 ? 220kV 及以上配 電裝置，當容量和準確度等級滿足要求時，一般采用容式電壓互感器。 電流互感器的選擇 （ 1）型式：電流互感器的型式應根據(jù)使用環(huán)境條件和產品情況選擇。 （ 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)。所選設備均滿足要求。 alI —母線對應于 θ 允許電流 ?；芈氛９ぷ麟娏髟?4000A 及以下時，一般選用矩形導體。 6kV 出線的選擇 電纜應按下列條件選擇 [1]: 明敷的電纜，一般采用裸鋼帶鎧裝或塑料外護層電纜。 母線距離廠房約 150m，由 30 107IA? 及地下 土壤溫度為 20 度可知，可初步選取纜芯截 面 50mm2 遼寧工程技術大學成人教育學院畢業(yè)設計（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 。 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。 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 。 （ 6）對負荷最大的 6KV 鑄鋼車間進行電纜選擇 ： 30 kVA? 30 ? 30 2025P kW? 30 115 kVar? 選擇 VLV226000 型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜 。 m i n 7 . 1 8 1 . 7 11085dzIS t m mC? ?? ? ? 22m i n 110 150S mm mm?? 滿足要求 。 表 變電所進出現(xiàn)的型號規(guī)格 線路名稱 導線或電纜的型號規(guī)格 35kV 進線 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 張賢勇： 某 冶金工業(yè)廠 35kV 降 壓變電站設計 32 6 繼電保護選擇與整定 35kV 側電壓互感器二次回路方案與繼電保護的整定 高壓短路其的操作機構控制與信號回路，斷路器采用彈簧儲能操作機構，可實現(xiàn)一次重合閘。 35kV 主變壓器保護 變壓器的內部故障可分為油箱內和郵箱外故障兩種。 ② 裝設電流速斷保護 遼寧工程技術大學成人教育學院畢業(yè)設計（論文） 33 工廠供電系統(tǒng)變壓器的電流速斷保護，一般采用兩相式接線。 1 100 0 143540 6qbIA?? ? ? ?? 電流速斷保護靈敏系數(shù)檢驗： .min.1kpqpIS I? () .minkI —在電力系統(tǒng)最小運行方式下，變壓器高壓側的兩 相短路電流 。 relK —可靠系數(shù)，對 DL 繼電器取 ～ ，對 GL 繼電器取 ～ 。 ① 瓦斯保護 對變壓器郵箱內的各種故障以及油面的降低，應裝設瓦斯保護，他反應與油箱內所產生的氣體或油流而動作。低壓側的動力出線上，均裝有有功電能表和無功電能表。 R=( ) ( 3 8 2 . 5 0 . 2 5 0 . 1 5 2 3 7 . 2 0 . 0 8 5 0 . 1 5 ) 2 . 96eP R Q XUVU? ? ? ? ? ?? ? ? ? 2 .9% 5 %6000UU U?? ? ? ? 滿足 要求 。 所以， 選擇 VLV22