1、三峽電力職業(yè)學(xué)院新能源 畢業(yè)設(shè)計（論文）題目 XX機械廠降壓變電所的電氣設(shè)計 學(xué)生姓名 曹偉 學(xué) 號 2010309201 專 業(yè) 發(fā)電廠及電力系統(tǒng) 班 級 20103092 指導(dǎo)教師 魏平 評閱教師 魏平 完成日期 年月日三峽電力職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)書課題名稱XX機械廠降壓變電所的電氣設(shè)計學(xué)生姓名院別三峽電力職業(yè)學(xué)院專業(yè)發(fā)配電班級指導(dǎo)教師魏平指導(dǎo)人數(shù)課題概述：一、 設(shè)計任務(wù)1、 高壓供電設(shè)計2、 總降壓變電所的電氣主接線設(shè)計3、 確定主接線方案4、 短路電流計算5、 主要電氣設(shè)備的選擇與校驗二 設(shè)計目的1通過設(shè)計，加深對低壓配電或工廠供電技術(shù)知識理解，鞏固和提高學(xué)過的理論與專業(yè)知

2、識，并予以適當(dāng)?shù)纳罨?掌握低壓配電設(shè)計的一般方法與程序，包括變壓器的配置，高低壓電器的選擇，相關(guān)數(shù)據(jù)的計算，以及主接線圖的畫法等。3學(xué)會在項目開發(fā)時如何搜集和查閱資料、使用開發(fā)工具、選擇方案論證與設(shè)計、總結(jié)設(shè)計成果，撰寫學(xué)術(shù)論文等，為今后工作打下良好基礎(chǔ)。三完成成果1開題報告一份2設(shè)計論文一分1） 前言2） 目錄3） 設(shè)計依據(jù)4） 負荷計算5） 變電所位置和型號的選擇6） 變電所主變壓器臺數(shù)和容量及主接線方案的選擇7） 短路電流計算8） 變電所一、二次設(shè)備的選擇和校驗9） 變電所高低壓線路規(guī)格選擇10） 變電所二次回路方案選擇及繼電保護的整定3設(shè)計圖案1） 主要設(shè)備及材料表明2） 變電所主接

3、線圖3） 變電所平剖圖4） 變電所照明及接地平面圖5） 變電所二次回路接線圖四要求閱讀或檢索的參考資料及文獻（包括指定給學(xué)生閱讀的外文資料）：（1）工廠供電設(shè)計 機械工業(yè)出版社（2）電力系統(tǒng)繼電保護原理 重慶大學(xué)出版社（3）工廠常用電氣設(shè)備手冊 水利水電出版社（4發(fā)電廠及變電所二次接線 水利水電出版社（5發(fā)電廠變電站電氣設(shè)備 重慶大學(xué)出版社（6電力系統(tǒng)分析 重慶大學(xué)出版社（7）工廠供電設(shè)計與試驗 天津大學(xué)出版社（8）電力工程電氣設(shè)計手冊電氣一次部分 水利電力部西北電力設(shè)計院五設(shè)計（論文）成果要求：（包括開題報告設(shè)計或論文正文的數(shù)量和質(zhì)量等要求）質(zhì)量要求： 要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負

4、荷的實際情況，并適當(dāng)考慮到工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠技術(shù)先進經(jīng)濟合理的要求，確定變電所的位置和形式，確定變電所主變壓器的臺數(shù)與容量，選擇變電所主接線方案及高低壓設(shè)備與進出線，確定二次回路方案，選擇整定繼電保護裝置，確定防雷和接地裝置，完成相關(guān)計算，最后按要求寫出設(shè)計說明書，繪設(shè)計圖案。數(shù)量要求：1開題報告：6頁2500字2說明書：16頁1500字3圖紙：2頁2張4任務(wù)書：3頁=409 KVA，即選一臺S9-500/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級負荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。5.2裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案如圖5-1所示Y0Y0S9-1000GG-1A(F)

5、-0710/0.4kV聯(lián)絡(luò)線（備用電源）GG-1A(F)-54GW口-1010kVFS4-10GG-1A(J)-03GG-1A(J)-03GG-1A(F)-07GG-1A(F)-54GG-1A(F)-07GG-1A(F)-07主變聯(lián)絡(luò)（備用）220/380V高壓柜列圖5-1 裝設(shè)一臺主變壓器的主接線方案第六章 短路電流的計算6.1 繪制計算電路 500MVAK-1K-2LGJ-150,6km10.5kVS9-5000.4kV(2)(3)(1)系統(tǒng)圖6-1 短路計算電路6.2 定短路計算基準(zhǔn)值設(shè)基準(zhǔn)容量=100MVA，基準(zhǔn)電壓=1.05，為短路計算電壓，即高壓側(cè)=10.5kV，低壓側(cè)=0.4kV

6、，則 （6-1） （6-2）6.3 計算短路電路中個元件的電抗標(biāo)幺值6.3.1電力系統(tǒng)已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量=500MVA，故=100MVA/500MVA=0.2 （6-3）6.3.2架空線路查表得LGJ-150的線路電抗，而線路長6km，故 （6-4）6.3.3電力變壓器查表得變壓器的短路電壓百分值=4，故=4 （6-5）式中，為變壓器的額定容量因此繪制短路計算等效電路如圖6-2所示。k-1k-2圖5-2 短路計算等效電路6.4 k-1點（10.5kV側(cè)）的相關(guān)計算6.4.1總電抗標(biāo)幺值=0.2+1.95=2.15 （6-6）6.4.2 三相短路電流周期分量有效值 （6-7）6.4

7、.3 其他短路電流 （6-8） （6-9） （6-10）6.4.4 三相短路容量 （6-11）6.5 k-2點（0.4kV側(cè)）的相關(guān)計算6.5.1總電抗標(biāo)幺值=0.2+2.15+4=6.35 （6-12）6.5.2三相短路電流周期分量有效值 （6-13）6.5.3 其他短路電流 （6-14） （6-15） （6-16）6.5.4三相短路容量 （6-17）以上短路計算結(jié)果綜合圖表5-1所示。表6-1短路計算結(jié)果短路計算點三相短路電流三相短路容量/MVAk-11.951.951.955.02.9646.5k-219.719.719.736.221.513.7第七章 變電所一、二次設(shè)備的選擇校驗7.

8、1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗7.1.1按工作電壓選則 設(shè)備的額定電壓一般不應(yīng)小于所在系統(tǒng)的額定電壓，即，高壓設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于其所在系統(tǒng)的最高電壓，即。=10kV， =11.5kV，高壓開關(guān)設(shè)備、互感器及支柱絕緣額定電壓=12kV，穿墻套管額定電壓=11.5kV，熔斷器額定電壓=12kV。7.1.2按工作電流選擇設(shè)備的額定電流不應(yīng)小于所在電路的計算電流，即7.1.3按斷流能力選擇設(shè)備的額定開斷電流或斷流容量，對分斷短路電流的設(shè)備來說，不應(yīng)小于它可能分斷的最大短路有效值或短路容量，即或?qū)τ诜謹嘭摵稍O(shè)備電流的設(shè)備來說，則為，為最大負荷電流。7.1.4 隔離開關(guān)、負荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度

9、校驗a)動穩(wěn)定校驗條件或、分別為開關(guān)的極限通過電流峰值和有效值，、分別為開關(guān)所處的三相短路沖擊電流瞬時值和有效值b)熱穩(wěn)定校驗條件 對于上面的分析，如表7-1所示，由它可知所選一次設(shè)備均滿足要求。表7-1 10 kV一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗選擇校驗項目電壓電流斷流能力動態(tài)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點條件參數(shù)數(shù)據(jù)10kV57.7A()1.95kA5.0kA一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)高壓少油斷路器SN10-10I/63010kV630kA16kA40 kA高壓隔離開關(guān)-10/20010kV200A-25.5 kA二次負荷0.6高壓熔斷器RN2-1010kV0.5A50 kA-電壓互感器JDJ-1010/0.

10、1kV-電壓互感器JDZJ-10-電流互感器LQJ-1010kV100/5A-=31.8 kA=81避雷針FS4-1010kV-戶外隔離開關(guān)GW4-12/40012kV400A-25kA7.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗同樣，做出380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗，如表7-2所示，所選數(shù)據(jù)均滿足要求。 表7-2 380V一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗選擇校驗項目電壓電流斷流能力動態(tài)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點條件參數(shù)-數(shù)據(jù)380V總1317.6A19.5kA46.5kA-一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)-低壓斷路器DW15-1500/3D380V1500A40kA-低壓斷路器DW20-630380V630A（大于）30

11、Ka(一般)-低壓斷路器DW20-200380V200A（大于）25 kA-低壓斷路HD13-1500/30380V1500A-電流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A-電流互感器LMZ1-0.5500V100/5A160/5A-7.3 高低壓母線的選擇查表得到，10kV母線選LMY-3(404mm),即母線尺寸為40mm4mm;380V母線選LMY-3（12010）+806，即相母線尺寸為120mm10mm，而中性線母線尺寸為80mm6mm。第八章 變壓所進出線與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線規(guī)格選擇8.1 10kV高壓進線和引入電纜的選擇8.1.1 10kV高壓進線的選擇校驗采用LGJ型鋼芯鋁絞

12、線架空敷設(shè)，接往10kV公用干線。a).按發(fā)熱條件選擇由=28.8A環(huán)境溫度33，查表得，初選LGJ-35,其35C時的=149A,滿足發(fā)熱條件。b).校驗機械強度查表得，最小允許截面積=25，而LGJ-35滿足要求，故選它。由于此線路很短，故不需要校驗電壓損耗。8.1.2 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗 采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜之間埋地敷設(shè)。a)按發(fā)熱條件選擇由=57.7A及土壤環(huán)境25，查表得，初選纜線芯截面為25的交聯(lián)電纜，其=149A,滿足發(fā)熱條件。b)校驗熱路穩(wěn)定按式，A為母線截面積，單位為；為滿足熱路穩(wěn)定條件的最大截面積，單位為；C為材料熱穩(wěn)

13、定系數(shù)；為母線通過的三相短路穩(wěn)態(tài)電流，單位為A；短路發(fā)熱假想時間，單位為s。本電纜線中=1960，=0.5+0.2+0.05=0.75s，終端變電所保護動作時間為0.5s，斷路器斷路時間為0.2s，C=77，把這些數(shù)據(jù)代入公式中得，滿足發(fā)熱條件。 b）校驗電壓損耗由圖1.1所示的工廠平面圖量得變電所至1號廠房距離約為288m，而查表得到120的鋁芯電纜的=0.31 （按纜芯工作溫度75計），=0.07，又1號廠房的=94kW, =91.8 kvar，故線路電壓損耗為=5%。c）斷路熱穩(wěn)定度校驗不滿足短熱穩(wěn)定要求，故改選纜芯截面為240的電纜，即選VLV22-1000-3240+1120的四芯聚

14、氯乙烯絕緣的鋁芯電纜，中性線芯按不小于相線芯一半選擇，下同。8.2.2 金工車間饋電給2號廠房（鍛壓車間）的線路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)（方法同上，從略）。8.2.3 倉庫饋電給5號廠房（倉庫）的線路，由于倉庫就在變電所旁邊，而且共一建筑物，因此采用聚氯乙烯絕緣鋁芯導(dǎo)線BLV-1000型5根（包括3根相線、1根N線、1根PE線）穿硬塑料管埋地敷設(shè)。a）按發(fā)熱條件需選擇由=16.2A及環(huán)境溫度26，初選截面積4，其=19A，滿足發(fā)熱條件。 b）校驗機械強度查表得，=2.5，因此上面所選的4的導(dǎo)線滿足機械強度要求。c) 所選穿管線估計長50m，而查表得=0.85，=0.119，又倉庫的=8.8kW, =6 kvar，因此I30,滿足發(fā)熱條件。2）效驗機械強度 查表可得，最小允許截面積Amin=10mm2，因此BLX-1000-1240滿足機械強度要求。3）校驗電壓損耗 查工廠平面圖可得變電所至生活區(qū)的負荷中心距離6