【正文】 變電所二次回路方案選擇及繼電保護(hù)..........(39~42) .............................(39~40) .............................（40~42） 結(jié)束語..........................................(42)參考資料.........................................(42) 第一章 原始資料：工廠多數(shù)車間為2班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)4600小時(shí)。工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料見表1。表1：化纖廠負(fù)荷情況表序號(hào)車間及設(shè)備安裝容量(kW)需要系數(shù)1紡練車間紡絲機(jī)200筒絞機(jī)30烘干機(jī)85脫水機(jī)12通風(fēng)機(jī)180淋洗機(jī)6變頻機(jī)840傳送機(jī)402原液車間照明10403酸站照明2604鍋爐房照明3205排毒車間照明1606其他車間照明240：按與供電局協(xié)議，本廠可由16公里處的城北變電所（110/），90MVA變壓器供電，供電電壓可任選。（城北變電所）：35kV母線的出線斷路器斷流容量為400MVA；10kV母線的出線斷路器斷流容量為350MVA。變壓安裝容量每1kVA為18元/月，：本廠地區(qū)最高溫度為38度，最熱月平均最高氣溫為30度。二．設(shè)計(jì)內(nèi)容1．總降壓變電站設(shè)計(jì)（1）負(fù)荷計(jì)算（2）主結(jié)線設(shè)計(jì)：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，分析原始資料與數(shù)據(jù)，列出技術(shù)上可能實(shí)現(xiàn)的多個(gè)方案，根據(jù)改方案初選主變壓器及高壓開關(guān)等設(shè)備，經(jīng)過概略分析比較，留下2～3個(gè)較優(yōu)方案，對(duì)較優(yōu)方案進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算和分析比較，（經(jīng)濟(jì)計(jì)算分析時(shí)，設(shè)備價(jià)格、使用綜合投資指標(biāo)），確定最優(yōu)方案。（4）主要電氣設(shè)備選擇：主要電氣設(shè)備的選擇，包括斷路器、隔離開關(guān)、互感器、導(dǎo)線截面和型號(hào)、絕緣子等設(shè)備的選擇及校驗(yàn)。（5）主要設(shè)備繼電保護(hù)設(shè)計(jì)：包括主變壓器、線路等元件的保護(hù)方式選擇和整定計(jì)算。（7）防雷、接地設(shè)計(jì)：包括直擊雷保護(hù)、進(jìn)行波保護(hù)和接地網(wǎng)設(shè)計(jì)。3． 廠區(qū)380V配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)所給資料，列出配電系統(tǒng)結(jié)線方案，經(jīng)過詳細(xì)計(jì)算和分析比較，確定最優(yōu)方案。此外還有一些尚未推廣的方法如單位產(chǎn)品耗電法、單位面積功率法、變值系數(shù)法和ABC法等. 常采用需要系數(shù)法計(jì)算用電設(shè)備組的負(fù)荷時(shí)，應(yīng)將性質(zhì)相同的用電設(shè)備劃作一組，并根據(jù)該組用電設(shè)備的類別，查出相應(yīng)的需要系數(shù)，然后求出該組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷。用需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷都有如表2的通用公式：表2：公式表名稱公式備注用電設(shè)備組的容量—設(shè)備的額定容量－設(shè)備組的同時(shí)系數(shù)－設(shè)備組的負(fù)荷系數(shù)－設(shè)備組的平均效率 －配電線路的平均效率 －對(duì)應(yīng)用電設(shè)備組的正切值 －用電設(shè)備組的平均功率因數(shù) －用電設(shè)備組的額定電壓以上參數(shù)由用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加來計(jì)算時(shí)取。在計(jì)算全廠的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，總的計(jì)算負(fù)荷要小于每個(gè)用電負(fù)荷加起來的和，此次的課程設(shè)計(jì)，取全場(chǎng)負(fù)荷系數(shù)Kp=,Kq=。查閱有關(guān)資料，得到有關(guān)供電電壓與輸送容量的關(guān)系，與供電方式、供電負(fù)荷、供電距離等因素有關(guān)，具體如下：（1） 當(dāng)負(fù)荷為2000KW時(shí)，供電電壓易選6KV,輸送距離在310公里；（2） 當(dāng)負(fù)荷為30005000KW時(shí)，供電電壓易選10KV,輸送距離在515公里；（3） 當(dāng)負(fù)荷為200010000KW時(shí)，供電電壓易選35KV,輸送距離在2050公里；（4） 當(dāng)負(fù)荷為1000050000KW時(shí)，供電電壓易選110KV,輸送距離在50150公里；（5） 當(dāng)負(fù)荷為50000200000KW時(shí)，供電電壓易選220KV,輸送距離在150300公里；（6） 當(dāng)負(fù)荷為200000KW時(shí)，供電電壓易選500KV,輸送距離在300公里以上；根據(jù)原始資料，本廠可由16公里處的城北變電所（110/）,90MVA變壓器供電，供電電壓可任選，綜合考慮輸送距離、五年之后的負(fù)荷，本次選擇35KV的供電電壓。35kV架空線路導(dǎo)線截面的選擇：根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于長(zhǎng)距離大電流線路和35KV及以上的高壓線路，先按經(jīng)濟(jì)電流密度選導(dǎo)線經(jīng)濟(jì)截面，再校驗(yàn)其他條件。x1=R=r1L=16=X=x1L=16=ΔU%=(PR+QX)/2U2=(2462+1889)/(2352)=%5%符合要求故障情況運(yùn)行時(shí)：考慮到一條回路故障切除，另一條回路能保證全部負(fù)荷供電 ΔU%=(PR+QX)/ U2=(+1878)/ 352=3%5%符合要求3．校驗(yàn)發(fā)熱條件：查附表得LGJ50允許載流量，按環(huán)境溫度 30 度Ia= 234A，查表得環(huán)境溫度 30 度時(shí)的溫度校正系數(shù)K = Ie=IaK=234=因此滿足發(fā)熱條件。 由各10KV線路首端負(fù)荷（見下章供電給各車間變電所線路首端功率計(jì)算的結(jié)果）可以計(jì)算得到： ∑P=2(++)= ∑Q=2(++)= P=KP∑P== Q=KQ∑Q==總降壓變10KV側(cè)無功補(bǔ)償取=300kvar Cosφ=P/=所以補(bǔ)償電容合適 補(bǔ)償之后的視在負(fù)荷：S==為保證供電可靠性，選用兩臺(tái)主變壓器（每臺(tái)可供總負(fù)荷70%）：==1587KVA由于要考慮一定的余量以便今后5年的發(fā)展，所以選用SL72000/35作為主變壓器。變電所所址的選擇，應(yīng)考慮以下原則：（1） 盡量靠近負(fù)荷中心，以便減少電壓損耗、電能損耗和有色金屬消耗量。（3） 與城鄉(xiāng)或工礦企業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，便于架空線路和電纜線路的引入和引出。（6） 應(yīng)考慮變電所與周圍環(huán)境、臨近設(shè)施的相互影響。（8） 應(yīng)遠(yuǎn)離易燃易爆等危險(xiǎn)場(chǎng)所。二．車間變電所的確定根據(jù)地理位置及各車間計(jì)算負(fù)荷，確定設(shè)立三個(gè)車間變電所：（1） 變電所1:紡練車間、鍋爐房；（2） 變電所2：原液車間；（3） 變電所3：排毒車間、酸站、其他車間；三．變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇原則：（1）應(yīng)滿足用電負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。對(duì)只有二級(jí)負(fù)荷而無一級(jí)負(fù)荷的變電所，也可以只采用一臺(tái)變壓器，但必須在低壓側(cè)敷設(shè)與其他變電所相連的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源，或另有自備電源。（2） 除上述兩種情況外，一般車間變電所適宜采用一臺(tái)變壓器，但是負(fù)荷集中且容量相當(dāng)大的變電所，雖為三級(jí)負(fù)荷，也可采用兩臺(tái)或者多臺(tái)變壓器。這一方面是受以往低壓開關(guān)電器斷流能力和短路穩(wěn)定度要求的限制，另一方面也是考慮到可以使變壓器更加接近于車間負(fù)荷中心，以減少低壓配電線路的電能損耗、電壓損耗、有色金屬消耗量。干式變壓器的過負(fù)荷能力較小，更應(yīng)該留有較大裕量。如果安裝地區(qū)的年平均氣溫不為20攝氏度時(shí)，則年平均氣溫每升高1攝氏度，變壓器容量相應(yīng)地減小1%。四. 各車間變壓所臺(tái)數(shù)及容量選擇1. 變壓所 1變壓器及容量選擇(1) 變壓所 1的供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)。無功補(bǔ)償試取：QC=450Kvar補(bǔ)償以后:Q==Cosφ=?P/=SI==(3) 變電所 1的變壓器選擇。負(fù)載損耗ΔPK=；阻抗電壓UK%=；空載電流IO%=.（4） 計(jì)算每臺(tái)變壓器的功率損耗(n=1)。 P=780KW Q=546Kvar（2）變壓所2的無功補(bǔ)償（提高功率因數(shù)到 以上）。 為保證供電的可靠性， 選用兩臺(tái)變壓器 （每臺(tái)可供電車間總負(fù)荷的70% ）： SNg2= SⅡ==查表：選擇變壓器型號(hào)S9系列，額定容量為630kVA ，兩臺(tái)。負(fù)載損耗ΔPK=；阻抗電壓UK%=；空載電流IO%=2.（4） 計(jì)算每臺(tái)變壓器的功率損耗。?P=P3+P5+P6=169+112+168=449KW?Q=Q3+Q5+Q6=++126=（2） 變壓所3的供電負(fù)荷統(tǒng)計(jì)。無功補(bǔ)償試?。篞C=150Kvar補(bǔ)償以后：Q==Cosφ=?P/=SⅡ==變電所3的變壓器選擇。查表得出變壓器的各項(xiàng)參數(shù)：空載損耗：ΔPO=。（4） 計(jì)算每臺(tái)變壓器的功率損耗。所以可得經(jīng)濟(jì)截面： Aec=I/jec=可選用導(dǎo)線型號(hào)LGJ50，其允許載流量為Ia1=234A相應(yīng)參數(shù)為ro=,xO=在按發(fā)熱條件檢驗(yàn)：已知θ=30OC，溫度修正系數(shù)為：Kt==Ia1’=KtIa1=234=I=由上式可知，所選導(dǎo)線符合長(zhǎng)期發(fā)熱條件。線路首端功率：P=P’=Q=Q’=2. 供電給變電所2的10kV線路為保證供電的可靠性選用雙回供電線路，每回供電線路計(jì)算負(fù)荷：P=780=390KWQ=346=173Kvar計(jì)算變壓器的損耗：P’=P+ΔPb=390+=Q’=Q+ΔQb=173+=S’===I=S’/10)=根據(jù)地理位置圖及比例尺，得到此線路長(zhǎng)度為l = km 。所以可得經(jīng)濟(jì)截面： Aec=I/jec=選擇標(biāo)準(zhǔn)截面35mm2，即選導(dǎo)線型號(hào)為L(zhǎng)GJ35。結(jié)論：經(jīng)上述計(jì)算復(fù)核變電所2決定采用10kV電壓等級(jí)二回路LGJ35導(dǎo)線接入。所以可得經(jīng)濟(jì)截面： Aec=I/jec=選擇標(biāo)準(zhǔn)截面25mm2，但根據(jù)最小導(dǎo)線截面積的規(guī)定