电力系统的专业课程设计.doc

1 前言
工厂供电，就是指工厂所需电能供应和分派，亦称工厂配电。
电能是当代工业生产重要能源和动力。电能既易于由其他形式能量转换而来，又易于转换为其他形式能量以供应用；电能输送分派既简朴经济，又便于控制、调节和测量，有助于实现生产过程自动化。因而，电能在当代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。
因而，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业当代化，具备十分重要意义。由于能源节约是工厂供电工作一种重要方面，而能源节约对于国家经济建设具备十分重要战略意义，因而做好工厂供电工作，对于节约能源、增援国家经济建设，也具备重大作用。
工厂供电工作要较好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电需要，并做好节能工作，就必要达到如下基本规定：
① 安全 在电能供应、分派和使用中，不应发生人身事故和设备事故。
② 可靠 应满足电能顾客对供电可靠性规定。
③ 优质 应满足电能顾客对电压和频率等质量规定
④ 经济 供电系统投资要少，运营费用要低，并尽量地节约电能和减少有色金属消耗量。
1.1设计目
通过本课程设计，巩固和加深在《电力系统基本》和《电力系统分析》课程中所学理论知识，基本掌握变电所电气某些设计普通办法，提高电气设计设计能力，为此后从事生产和科研工作打下一定基本。
1.2 设计规定
设计要规定依照本厂所能获得电源及本厂用电负荷实际状况，并恰当考虑到工厂生产发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理规定、拟定变电所位置与型式，拟定变电所主变压器台数与容量、类型，选取变电所主接线方案及高低压设备和进出线，拟定防雷和接地装置，最后按规定写出设计阐明书，绘出设计图样。
1.3 设计根据
1） 工厂总平面图
如图1.1所示

图1.1 XX机械工厂总平面图
2）工厂负荷状况
本厂多数车间为两班制，年最大负荷运用小时数为3500h，日最大负荷持续时间为8h。该厂除锻造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，别的均属于三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂负荷记录资料见表1所示。
表1.1 工厂负荷记录资料
厂房编号
厂房名称
负荷类别
设备容量/KW
需要系数Kd
功率因数
1
锻造车间
动力
380
0.35
0.65
照明
8
0.5
1.0
2
锻压车间
动力
380
0.26
0.60
照明
6
0.7
1.0
3
金工车间
动力
300
0.2
0.65
照明
6
0.8
1.0
4
工具车间
动力
360
0.3
0. 65
照明
7
0.8
1.0
5
电镀车间
动力
250
0.5
0.75
照明
7
0.7
1.0
6
热解决车间
动力
150
0.55
0.78
照明
9
0.8
1.0
7
装配车间
动力
200
0.3
0.70
照明
8
0.7
1.0
8
机修车间
动力
150
0.25
0.60
照明
4
0.8
1.0
9
锅炉房
动力
75
0.6
0.70
照明
1
0.9
1.0
10
仓库
动力
25
0.3
0. 85
照明
2
0.9
1.0
生活区
照明
350
0.8
0. 9

3） 供电电源状况
按照工厂与本地供电部门签定供用电合同规定，本厂可由附近一条10KV干线获得工作电源。该干线走向参看工厂总平面图。该干线导线牌号为LJ-150，导线为等边三角形排列，线距1.1m ,干线首端距离本厂约8km。干线首端所装设高压短路器断流容量为 300MVA，此断路器配备有定期限过电流保护和电流速断保护，定期限过电流保护整定动作时间为1.6s，为满足工厂二级负荷规定，可采用高压联系线由邻近单位获得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系架空线路总长度为60km，电缆线路总长度为20km。
4） 气象资料
本厂所在地年最高温度38℃，年平均气温为16℃，年最低温度为-10℃，年最热月平均最高温度30℃，年最热月平均气温为25℃，年最热月地下0.8M处平均温度25℃，常年主导风向为南风，覆冰厚度是3CM，年雷暴日数36天。
5） 地质水文资料
平均海拔1100M，地层以沙粘土为主，地下水位3m
6）电费制度
供电贴费800元/KVA。每月电费按两部电费制：基本电费为按主变压器容量计为18元/KVA，动力电费为0.2元/KW.H，照明电费为0.5元/KW.H。工厂最大负荷时功率因数不得不大于 0.93 。
2 负荷计算和无功功率补偿
2.1计算负荷办法
1． 有功计算负荷(单位为kW)
有功计算负荷计算公式 P30=KdPe 式中
Pe ───车间或工厂用电设备总容量;
Kd───车间或工厂需要系数。
2． 无功计算负荷（单位为kvar）
无功计算负荷计算公式 Q30=P30tanφ 式中
tanφ───相应于车间或工厂平均功率因数正切值
3． 视在计算负荷（单位为kVA）
视在计算负荷计算公式S30=
4． 计算电流（单位为A)
计算电流计算公司 I30=S30/UN 式中
UN───车间或工厂用电设备配电电压（单位为kV）
2.2负荷计算
各厂房和生活区负荷计算如表2.1
表2.1 机械厂负荷计算表
编号

名称

类别
设备
容量

需要
系数

计 算 负 荷

1
锻造车间
动力
380
0.35
0.65
1.17
133
155.49
204.62
310.88
照明
8
0.5
1.0
0
4
0
4
18.18
小计
388
—

137
155.49
207.23
314.86
2
锻压车间
动力
380
0.26
0.60
1.33
98.8
131.40
164.67
250.19
照明
6
0.7
1.0
0
4.2
0
4.2
19.09
小计
386
—

103
131.40
166.96
253.67
3
金工车间
动力
300
0.2
0.65
1.17
60
70.2
92.31
140.25
照明
6
0.8
1.0
0
4.8
0
4.8
21.82
小计
306
—

64.8
70.2
95.54
145.15
4
工具车间
动力
360
0.3
0.65
1.17
108
126.36
166.15
252.44
照明
7
0.8
1.0
0
5.6
0
5.6
25.45
小计
367
—

113.6
126.36
169.92
258.16
5
电镀车间
动力
250
0.5
0.75
0.88
125
110
166.67
253.23
照明
7
0.7
1.0
0
4.9
0
4.9
22.27
小计
257
—

129.9
110
170.22
258.62
6
热解决车间
动力
150
0.55
0.78
0.80
82.5
66
105.77
160.70
照明
9
0.8
1.0
0
7.2
0
7.2
32.73
小计
159
—

89.7
66
111.36
.169.20
7
装配车间
动力
200
0.3
0.70
1.02
60
61.2
85.71
130.23
照明
8
0.7
1.0
0
5.6
0
5.6
25.45
小计
208
—

65.6
61.2
89.72
136.31
8
机修车间
动力
150
0.25
0.60
1.33
37.5
49.88
62.5
94.96
照明
4
0.8
1.0
0
3.2
0
3.2
14.55
小计
154
—

40.7
49.88
64.38
97.81
9
锅炉房
动力
75
0.6
0.70
1.02
45
45.9
64.29
97.67
照明
1
0.9
1.0
0
0.9
0
0.9
4.09
小计
76
—

45.9
45.9
64.91
98.62
10
仓库
动力
25
0.3
0.85
0.62
75
4.65
88.24
134.06
照明
2
0.9
1.0
0
1.8
0
1.8
8.18
小计
27-
—

76.8
4.65
76.94
116.90
11
生活区
照明
350
0.8
0.9
0.48
280
134.40
311.11
472.68

总计
（380V侧）
动力
2270

1147

955.48

1492.83

2268.13
照明
408
计入=0.9
=0.9

0.77

1032.3

859.93

1343.55

2041.31
2.3无功功率补偿
由表2可知，该厂380V侧最大负荷时功率因数只有0.77。而供电部门规定该厂10kV进线侧最大负荷时功率因数不应当低于0.93。考虑到主变压器无功损耗远不不大于有功损耗，因而380V侧最大负荷时负荷功率因数应稍不不大于0.93，暂取0.97来计算380V侧所需要无功功率补偿容量：
QC=P30（tanφ1-tanφ2）
=1032.3[tan(arccos0.77)-tan(arccos0.97)]kvar
=598.73kavr
由于n= QC/ qC =42.77取Qc=43×14=602Kar
BWF0.4-12-3型电容器，其额定容量是14kvar，额定电容为280µF。
因而无功补偿后380V侧补偿后负荷：
1032.3 kw
859.93-602=257.93kvar
1064kVA
1616.63A
0.97
变压器功率损耗为：
ΔPT= 0.015 S30(2)= 15.96KW
ΔQT=0.06 S30(2)= 63.84Kvar
变电所10KV计算负荷为：
=1032.3＋15.96=1048.26kw
=257.93＋63.84=321.77kvar
1096.53kVA
1666A
无功率补偿后，工厂功率因数为：
= 1048.26KW /1096.53 KVA =0.96
则工厂功率因数为：
= 0.96>=0.93
满足规定规定
参照图2.1，选PGJ1型低压自动补偿，并联电容器为BW0.4-14-3型，因而无功补偿后工厂380V侧和10kV侧负荷计算如表2.3所示。
表2.2 无功补偿后工厂计算负荷

项 目

计算负荷

380V侧补偿前负荷
0.77
1032.3
859.93
1343.55
2041.31
380V侧无功补偿容量

-602

380V侧补偿后负荷
0.97
1032.3
257.93
1064
1616.58
主变压器功率损耗

15.96
63.84

10KV侧负荷总计
0.96
1048.26
321.77
1096.53
1666
3变电所位置和型式选取
3.1变电所位置选取
变电所位置应尽量接近工厂负荷中心。
在工厂平面图下边和左侧，分别作一条直角坐标x轴和y轴，然后测出各车间（建筑）和生活区负荷点坐标位置p1(1.9，2.9)；p2(2.1，4.9)；p3(3.7，6.7)；p4(5.5，2)；p5(5.8，3.6)
p6(6.1，5.1)；p7(6.5，6.8)；p8(8.6，2.1)；p9(9，3.6)；p10(9.8，6.8)；p0(0.7，7.5)（工厂生活区），
而工厂负荷中心假设在P（x，y），其中P=P1+P2+P3…=∑Pi。仿照《力学》计算重心力矩方程，可得负荷中心坐标如图3-1：
=（137×1.9＋103×2.1＋64.8×3.7＋113.6×5.5＋129.9×5.8＋89.7×6.1＋65.6×6.5＋40.7×8.6＋45.9×9＋76.8×9.8＋280×0.7）／(137＋103＋64.8＋113.6＋129.9＋89.7＋65.6＋40.7＋45.9＋76.8＋280)=4779.91／1147=4.17
=（137×2.9＋103×4.9＋64.8×6.7＋113.6×2＋129.9×3.6＋89.7×5.1＋65.6×6.8＋40.7×2.1＋45.9×3.6＋76.8×6.8＋280×7.5）／(137＋103＋64.8＋113.6＋129.9＋89.7＋65.6＋40.7＋45.9＋76.8＋280)=5807.5／1147=5.06
由计算成果可知，工厂负荷中心在3号厂房南面，2号厂房东面。在参照到周边环境及进出线以便，决定在3号厂房南侧紧靠厂房建造工厂变电所。
3.2变电所型式选取
依照本厂所能获得电源及本厂用电负荷实际状况，并恰当考虑到工厂生产发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理规定，拟定变电所型式为附设式。
4变电所主变压器型式和接线方案选取
4.1电所主变压器台数和容量、类型选取
依照工厂负荷性质和电源状况，工厂变电所主变压器考虑有如下两种可供选取方案：
4.1.1装有一台主变压器变电所
选用型号采用S9型，主变压器容量应不不大于总计算负荷S30，即
=1000KVA＜S30 =1096.53KVA,即选一台S9-1000/10型低损耗配电变压器是不可行。
4.1.2 装有两台主变压器变电所：
选用型号亦采用S9型，每台主变压器容量应不不大于总计算负荷S3060%~70%，即
≈(0.6~0.7)×1096.53≈（657.92~767.57）KVA
且≥S30(3)=（207.23＋170.22＋64.91）=442.36KVA
因而选两台S9-800/10型低损耗配电变压器。工厂二级负荷所需备用电源亦由与邻近单位相联高压联系线来承担。
主变压器联结组均采用Yyn0。
4.2变电所主接线方案设计
按上面考虑两种主变压器方案可设计下列两种主接线方案：
（1）装设一台主变压器主接线方案 如图4-1所示（低压侧主接线从略）。
（2）装设两台主变压器主接线方案 如图4-2所示（低压侧主接线从略）。
4.3两种主接线方案技术经济比较

图4-1 装设一台主变变电所主 图4-2 装设两台主变变电所
接线方案（附高压柜列图） 主接线方案（附高压柜列图）

表4.1两种主接线方案比较

比较项目
装设一台主变方案（见图4.1）
装设两台主变方案（见图4.2）
技
术
指
标
供电安全性
满足规定
满足规定
供电可靠性
基本满足规定
满足规定
供电质量
由于一台主变，电压损耗较大
由于两台变并列，电压损耗略小
灵活以便性
只一台主变，灵活性稍差
由于有两台变并列，灵活性较好
扩展适应性
稍差某些
更好某些

经济指标

经济指标

电力变压器综合投资额
查表得S9-1000/10单价约为15.1万元，而由表4-1查变压器综合投资约为其单价2倍，因而其综合投资约为2×15.1万元=30.2万元
查表得S9-800/10单价约为9.11万元，因而两台变压器综合投资约为4×9.11万元=36.44万元，比一台主变方案多投资6.24万元
高压开关柜（含计量柜）综合投资额
查表得GG-1A(F)型柜可按每台4万元计，而由表4-1知，其综合投资可按设备价1.5倍计，因而高压开关柜综合投资约为4×1.5×4万元=24万元
本方案采用6台GG-1A(F)柜，其综合投资约为6×1.5×4万元=36万元，比一台主变方案多投资12万元
比较项目
装设一台主变方案（见图4-1）
装设两台主变方案（见图4-2）
电力变压器和高压开关柜年运营费
按规定计算，主变折旧费=30.2万元×0.05=1.51万元；高压开关柜折旧费=24万元×0.06=1.44万元；变配电设备维修管理费=（30.2+24）万元×0.06=3.25万元。因而主变和高压开关设备折旧和维修管理费=（1.51+1.44+3.25）万元=6.2万元（别的项目从略）
主变折旧费=36.44万元×0.05=1.8万元；高压开关柜折旧费=36万元×0.06=2.16万元；变配电设备维修管理费=（36.44+36）万元×0.06=4.35万元。因而主变和高压开关设备折旧和维修管理费=（1.8+2.16+4.35）万元=8.31万元
供电贴费
按主变容量每kVA900元计，供电贴费=1000kVA×0.08万元/kVA=80万元
供电贴费=2×800kVA×0.08万元=128万元，比一台主变方案多交28万元
如表1.4所示，从表可以看出，按技术指标，装设两台主变主接线方案（见图4-2）略优于装设一台主变主接线方案（间图4-1），但按经济指标，则装设一台主变方案远优于装设两台主变方案，因而决定采用装设一台主变方案。（阐明：如果工厂负荷近期可有较大增长话，则宜采用装设两台主变方案。）

5短路电流计算
5.1绘制计算电路
如图5.1所示

图5.1短路计算电路
5.2拟定短路计算基准值
设Sd=100MVA,Ud=Uc=1.05UN,即高压侧Ud1=1.05*10=10.5kV，低压侧Ud2=1.05*0.38=0.4kVA
则

5.3计算短路电路中各元件电抗标幺值
5.3.1.电力系统
已知=300MVA,故

5.3.2.架空线路
查表得LJ-150=0.21/km，而线路长8km，故

5.3.3.电力变压器
查表得，故

因而绘制短路电路图如下所示：

图5.2 短路计算等效电路
5.4计算k-1点（10.5kV侧）短路电路总电抗及三相短路电流短路容量
1. 总电抗标么值

2. 三相短路电流周期分量有效值
kA
3. 其她短路电流
kA

4. 三相短路容量

5.5计算k-2点（0.4kV侧）短路电路总电抗及三相短路电流短路容量
1. 总电抗标幺值

2. 三相短路电流周期分量有效值

3.其她短路电流

4. 三相短路容量

以上短路计算成果综合如表5.1所示。

表5.1 短路计算成果
短路计算点
三相短路电流/kA
三相短路容量/MVA

k-1
2.97
2.97
2.97
7.57
4.48
54.05
k-2
35.12
35.12
35.12
64.62
38.28
24.39
6变电所一次设备选取与校验
6.1. 10kV侧一次设备选取校验
如表6.1所示。
表6.1 10kV侧一次设备选取校验
选取校验项目
电压
电流
断流能力
动稳定度
热稳定度
其她
装置地点条件
参数

数据
10kV
57.7A()
2.97kA1
7.57kA
2.972×1.9=16.76

一次设备型号规格
额定参数

高压少油短路器SN10-10I/630
10kV
630A
16kA
40kA
162×2=512

高压隔离开关
10kV
200A
—
25.5Ka
102×5=500

高压熔断器RN2-10
10kV
0.5A
50kA
—
—

电压互感器JDZ-10
10/0.1kV
—
—
—
—

电压互感器JDZJ-10

—
—
—
—

电流互感器LQJ-10
10kV
100/5A
—

(90×0.1)2
×1=81
二次负荷0.6
避雷器FS4-10
10kV
—
—
—
—

户外隔离开关
GW4-12/400
12kV
400A
—
25kA
102×5=500

表6.1所选一次设备均满足规定。
6.2 380V侧一次设备选取与校验
如表6.2所示：
表6.2 380V侧一次设备选取校验
选取校验项目
电压
电流
断流能力
动稳定度
热稳定度
其她
装置地点
条件
参数

—
数据
380V
总1320A
35.12kA
64.62kA
35.122×0.7=863.39
—
一次设备型号规格
额定参数

—
低压断路器DW15-1500/3D
380V
1500A
40kA
—
—
—
低压断路器DZ20-630
380V
630A
（不不大于I30）
30kA
（普通）
—
—
—
低压断路器DZ20-200
380V
200A
（不不大于I30）
25kA
（普通）
—
—
—
低压刀开关HD13-1500/30
380V
1500A
—
—
—
—
电流互感器LMZJ1-0.5
500V
1500/5A
—
—
—
—
电流互感器LMZ1-0.5
500V
100/5A
160/5A
—
—
—
—

表6.2所选一次设备均满足规定。
6.3高低压母线选取
参照表6.3，10kV母线选LMY-3(40×4),即母线尺寸为40mm×4mm；380V母线LMY-3(120×10)+80×6,即相母线尺寸为120mm×10mm，而中性线母线尺寸为80mm×6mm。

表6.3 6~10kv变电所高低压LMY型硬铝母线惯用尺寸
变压器容/kVA
200
250
315
400
500
630
800
1000
1250
1600
高压母线

低压母线
相母线

中性母线

7变电所进出线及与邻近单位联系线选取
7.1 10kV高压进线和引入电缆选取
7.1.1 10KV高压进线选取与校验
采用LJ型铝绞线架空敷设，接往10KV公用干线。
1） 按发热条件选取
由I30=I1N.T=63.04A及室外环境温度30°C，查参照书表，初选LJ-16，其30°C时Ial=93.5A>I30，满足发热条件。
2）校验机械强度
查参照书可知，最小容许截面Amin=35mm2，因而按发热条件选取LJ-16不满足机械强度规定，故改选LJ-35。由于此线路很短，不需要校验电压损耗。

7.1.2. 由高压配电室至主变一段引入电缆校验
采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。
1）按发热条件选取 由I30=I1N.T=63.04A及土壤温度25°C,查表初选缆芯截面为25mm2交联电缆，其Ial=90A>I30，满足发热条件。
2）校验短路热稳定 按式(5-42)计算满足短路热稳定最小截面

式中C值由表5-13查得；tima按终端变电所保护动作时间0.5s，加断路器断路时间0.2s，再加计0.05s，故tima=0.75s。
因而YJL22-10000-电缆满足短路热稳定条件。
7.2 380V低压出线选取
7.2.1馈电给1号厂房（锻造车间）线路
采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。
1）按发热条件选取
由I30=34.86A及地下0.8m土壤温度为25°C，查表初选缆芯截面240mm2，其Ial=319A>I30，满足发热条件。
2）校验电压损耗
由图1.1所示工厂平面图量得变电所至1号厂房距离约为70m，而由表8-42查得240mm2铝芯电缆R0=0.16Ω/Km（按缆芯工作温度75°C计），X0=0.07/Km,又1号厂房P30=137kW，Q30=155.49kvar，因而按式（8-14）得：

故不满足容许电压损耗规定。
3)短路热稳定度校验
按式（5-42）计算满足短路热稳定最小截面

由于前面按发热条件所选120mm2缆芯截面不大于Amin,不满足短路热稳定规定,故改为选缆芯截面为240mm2电缆,即选VLV22-1000-3240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆,中性线芯按不不大于相线芯一半选取,下同.
7.2.2 馈电给2号厂房（锻压车间）线路
采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。
1）按发热条件选取
由I30=253.67A及地下0.8m土壤温度为25°C，查表8-43，初选缆芯截面185mm2，其Ial=273A>I30，满足发热条件。
2）校验电压损耗
由图1.1所示工厂平面图量得变电所至2号厂房距离约为100m，而由表8-42查得185mm2铝芯电缆R0=/Km（按缆芯工作温度75°C计），X0=0.07/Km,又1号厂房P30=103kW，Q30=131.4kvar，因而按式（8-14）得：

故满足容许电压损耗规定。
3)短路热稳定度校验
按式（5-42）计算满足短路热稳定最小截

由于前面按发热条件所选185mm2缆芯截面不大于Amin,不满足短路热稳定规定,故改为选缆芯截面为240mm2电缆,即选VLV22-1000-3240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆,中性线芯按不不大于相线芯一半选取。
7.2.3 馈电给3号厂房（热解决车间）线路
亦采用VLV22-1000-3240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（办法同上，从略）。
7.2.4 馈电给4号厂房（电镀车间）线路
亦采用VLV22-1000-3240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（办法同上，从略）。
7.2.5 馈电给5号厂房（仓库）线路
由于仓库就在变电所旁边，并且共一建筑物，因而采用聚氯乙烯绝缘铝芯导线BLV-1000型5根(涉及3根相线、1根N线、1根PE线)穿硬塑料管埋地敷设。
1）按发热条件选取 由I30=116.9A及环境温度(年最热月平均气温)30°C，查表8-41，相线截面初选4mm2，其Ial19A>I30，满足发热条件。
按规定，N线和PE线也都选为4mm2，与相线截面相似，即选用BLV-1000-14mm2塑料导线5根穿内径25mm硬塑料管埋地敷设。
2)校验机械强度 查表8-35，最小容许截面积Amin=2.5mm2，因而上面所选4mm2导线满足机械强度规定。
3)校验电压损耗 所选穿管线，预计长50m，而由查8-39查得R0=8.55/km，X0=0.119/km又仓库P30=76.8kW，Q30=4.65kvar，因而

故不满足容许电压损耗规定。
7.2.6 馈电给6号厂房（工具车间）线路
亦采用VLV22-1000-3240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（办法同上，从略）。
7.2.7 馈电给7号厂房（金工车间）线路
亦采用VLV22-1000-3240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（办法同上，从略）。
7.2.8 馈电给8号厂房（锅炉房）线路
亦采用VLV22-1000-3240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（办法同上，从略）。
7.2.9 馈电给9号厂房（装配车间）线路
亦采用VLV22-1000-3240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（办法同上，从略）。
7.2.10 馈电给10号厂房（机修车间）线路
亦采用VLV22-1000-3240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设（办法同上，从略）。
7.2.11 馈电给生活区线路
采用BLX-1000型铝芯橡皮绝缘线架空敷设。
1) 按发热条件选取
2) 由I30=472.68A及室外环境温度为30°C，查指引书表8-40,初选BLX-1000-1240，其30°C时Ial441A＜I30，不满足发热条件。
2)校验机械强度
查表，最小容许截面积Amin=10mm2，因BLX-1000-1240满足机械强度规定。
3)校验电压损耗
由图1-1所示工厂平面图量得变电所至生活区负荷中心距离约200m，而由指引书表8-36查得其阻抗值与BLX-1000-1240近似等值LJ-240阻抗R0=0.14/km，X0=0.30/km(按线间几何均距0.8m计)， 又生活区P30=280kW，Q30=134.4kvar，因而

不满足容许电压损耗规定。为保证生活用电（照明、家电）电压质量。决定采用四回BLX-1000-1120架空线路对生活区供电。PEN线均采用BLX-1000-175橡皮绝缘线。重新校验电压损耗，完全合格（此略）。
7.3作为备用电源高压联系线选取校验
采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘铝芯电缆，直接埋地敷设，与相距约2km邻近单位变配电所母线相联。
7.3.1 按发热条件选取
工厂二级负荷容量共441.37kVA，I30=441.37kVA/(×10kV)=25.48A而最热月土壤平均温度为25°C，因而查参照书表8-44，初选缆芯截面为25mm2交联聚乙烯绝缘铝芯电缆（注：该型电缆最小芯线截面积为25mm2），其Ial=90A>I30，满足发热条件。
7.3.2 校验电压损耗
由表8-42可查得缆芯为25mm2铝芯电缆R0=1.54Ω/km（缆芯温度按80°C计），X0=0.12Ω/km，而二级负荷P30=（137＋129.9＋45.9）=312.8kW，Q30=（155.49＋110＋45.9）=311.39kvar，线路长度按2km计，因而

由此可见该电缆满足容许电压损耗规定。
7.3.3 短路热稳定校验
按本变电所高压侧短路校验，由前述引入电缆短路热稳定校验，可知缆芯交联电缆是满足短路热稳定规定。由于邻近单位10kV短路数据不详，因而该联系线短路热稳定校验无法进行，只有暂缺。
综合以上所选变电所进出线和联系线导线和电缆型号规格如表10所示。

表7.1变电所进出线和联系线导线和电缆型号规格

线路名称
导线和电缆型号规格
10kV电源进线
LJ-35铝绞线（三相三线架空）
主变引入电缆
YJL22-10000-325交联电缆（直埋）

380
V
低压
出线
至1号厂房
VLV22-10000-3240+1120四芯塑料电缆（直埋）
至2号厂房
VLV22-10000-3240+1120四芯塑料电缆（直埋）
至3号厂房
VLV22-10000-3240+1120四芯塑料电缆（直埋）
至4号厂房
VLV22-10000-3240+1120四芯塑料电缆（直埋）
至5号厂房
BLV-1000-14铝芯塑料线5根穿内径25mm硬塑管
至6号厂房
VLV22-10000-3240+1120四芯塑料电缆（直埋）
至7号厂房
VLV22-10000-3240+1120四芯塑料电缆（直埋）
至8号厂房
VLV22-10000-3240+1120四芯塑料电缆（直埋）
至9号厂房
VLV22-10000-3240+1120四芯塑料电缆（直埋）
至10号厂房
VLV22-10000-3240+1120四芯塑料电缆（直埋）
至生活区
四回路，每回路3BLX-1000-1120+1BLX-1000-175橡皮线（三相四线架空）
与邻近单位10kV联系线
YJL22-1000-325交联电缆（直埋）
8.1 二次回路方案选取
8.1.1 二次回路电源选取
二次回路操作电源有直流电源，交流电源之分。
考虑到交流操作电源可使二次回路大大简化，投资大大减少，且工作可靠，维护以便。这里采用交流操作电源。
8.1.2 高压断路器控制和信号回路
高压断路器控制回路取决于操作机构形式和操作电源类别。结合上面设备选取和电源选取，采用弹簧操作机构断路器控制和信号回路。
8.1.3 电测量仪表与绝缘监视装置
这里依照GBJ63-1990规范规定选用适当电测量仪表并配用相应绝缘监视装置。
a) 10KV电源进线上：电能计量柜装设有功电能表和无功电能表；为理解负荷电流，装设电流表一只。
b) 变电所每段母线上：装设电压表测量电压并装设绝缘检测装置。
c) 电力变压器高压侧：装设电流表和有功电能表各一只。
d) 380V电源进线和变压器低压侧：各装一只电流表。
e) 低压动力线路：装设电流表一只。
电测量仪表与绝缘监视装置
在二次回路中安装自动重叠闸装置、备用电源自动投入装置。
8.2 继电保护整定
继电保护规定具备选取性，速动性，可靠性及敏捷性。
由于本厂高压线路不很长，容量不很大，因而继电保护装置比较简朴。对线路相间短路保护，重要采用带时限过电流保护和瞬时动作电流速断保护；对线路单相接地保护采用绝缘监视装置，装设在变电所高压母线上，动作于信号。
继电保护装置接线方式采用两相两继电器式接线；继电保护装置操作方式采用交流操作电源供电中“去分流跳闸”操作方式（接线简朴，敏捷可靠）；带时限过电流保护采用反时限过电流保护装置。型号都采用GL-25/10 。其长处是：继电器数量大为减少，并且可同步实现电流速断保护，可采用交流操作，运营简朴经济，投资大大减少。
本次设计对变压器装设过电流保护、速断保护装置；在低压侧采用有关断路器实现三段保护。
8.2.1变压器继电保护
变电所内装有两台10/0.4800变压器。低压母线侧三相短路电流为，高压侧继电保护用电流互感器变比为100/5A，继电器采用GL-25/10型，接成两相两继电器方式。下面整定该继电器动作电流，动作时限和速断电流倍数。
a)过电流保护动作电流整定：
，

故其动作电流：
动作电流整定为10A。
b)过电流保护动作时限整定
由于此变电所为终端变电所，因而其过电流保护10倍动作电流动作时限整定为。
c)电流速断保护速断电流倍数整定
取 ，故其速断电流为：

因而速断电流倍数整定为： 。
8.2.2 10KV侧继电保护
在