电力系统的课程设计样本.doc

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1 前言
工厂供电, 就是指工厂所需电能的供应和分配, 亦称工厂配电。
电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来, 又易于转换为其它形式的能量以供应用; 电能的输送的分配既简单经济, 又便于控制、 调节和测量, 有利于实现生产过程自动化。因此, 电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。
因此, 做好工厂供电工作对于发展工业生产, 实现工业现代化, 具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面, 而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义, 因此做好工厂供电工作, 对于节约能源、 支援国家经济建设, 也具有重大的作用。
工厂供电工作要很好地为工业生产服务, 切实保证工厂生产和生活用电的需要, 并做好节能工作, 就必须达到以下基本要求:
① 安全 在电能的供应、 分配和使用中, 不应发生人身事故和设备事故。
② 可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求。
③ 优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求
④ 经济 供电系统的投资要少, 运行费用要低, 并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。
1.1设计目的
经过本课程设计, 巩固和加深在《电力系统基础》和《电力系统分析》课程中所学的理论知识, 基本掌握变电所电气部分设计的一般方法, 提高电气设计的设计能力, 为今后从事生产和科研工作打下一定的基础。
1.2 设计要求
设计要要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况, 并适当考虑到工厂生产的发展, 按照安全可靠、 技术先进、 经济合理的要求、 确定变电所的位置与型式, 确定变电所主变压器的台数与容量、 类型, 选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线, 确定防雷和接地装置, 最后按要求写出设计说明书, 绘出设计图样。
1.3 设计依据
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) 工厂负荷情况
本厂多数车间为两班制, 年最大负荷利用小时数为3500h, 日最大负荷持续时间为8h。该厂除铸造车间、 电镀车间和锅炉房属于二级负荷外, 其余均属于三级负荷。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。本厂的负荷统计资料见表1所示。
表1.1 工厂负荷统计资料
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
铸造车间
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
热处理车间
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） 供电电源情况
按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定, 本厂可由附近一条10KV的干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为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。干线首端所装设的高压短路器断流容量为 300MVA, 此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护, 定时限过电流保护整定的动作时间为1.6s, 为满足工厂二级负荷的要求, 可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为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小于 0.93 。
2 负荷计算和无功功率补偿
2.1计算负荷的方法
1． 有功计算负荷(单位为kW)
有功计算负荷的计算公式 P30=KdPe 式中
Pe ───车间或工厂用电设备总容量;
Kd───车间或工厂的需要系数。
2． 无功计算负荷( 单位为kvar)
无功计算负荷的计算公式 Q30=P30tanφ 式中
tanφ───对应于车间或工厂平均功率因数的正切值
3． 视在计算负荷( 单位为kVA)
视在计算负荷的计算公式S30=
4． 计算电流( 单位为A)
计算电流的计算公司 I30=S30/UN 式中
UN───车间或工厂的用电设备配电电压( 单位为kV)
2.2负荷计算
各厂房和生活区的负荷计算如表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
铸造车间
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
热处理车间
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侧最大负荷时的功率因数只有0.77。而供电部门要求该厂10kV进线侧最大负荷时功率因数不应该低于0.93。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗, 因此380V侧最大负荷时负荷功率因数应稍大于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
因为n= QC/ qC =42.77取Qc=43×14=602Kar
BWF0.4-12-3型的电容器, 其额定容量是14kvar, 额定电容为280µF。
因此无功补偿后380V侧补偿后负荷:
1032.3 kw
859.93-602=257.93kvar
1064kVA
1616.63A
0.97
变压器的功率损耗为:
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, 工厂的功率因数为:
= 1048.26KW /1096.53 KVA =0.96
则工厂的功率因数为:
= 0.96>=0.93
满足规定要求
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, 因此无功补偿后工厂380V侧和10kV侧的负荷计算如表2.3所示。
表2.2 无功补偿后工厂的计算负荷

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变电所位置和型式的选择
3.1变电所位置的选择
变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心。
在工厂平面图的下边和左侧, 分别作一条直角坐标的x轴和y轴, 然后测出各车间( 建筑) 和生活区负荷点的坐标位置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) ,
而工厂的负荷中心假设在P( x, y) , 其中P=P1+P2+P3…=∑Pi。仿照《力学》计算重心的力矩方程, 可得负荷中心的坐标如图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
由计算结果可知, 工厂的负荷中心在3号厂房的南面, 2号厂房的东面。在参考到周围环境及进出线的方便, 决定在3号厂房的南侧紧靠厂房建造工厂变电所。
3.2变电所型式的选择
根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况, 并适当考虑到工厂生产的发展, 按照安全可靠、 技术先进、 经济合理的要求, 确定变电所的型式为附设式。
4变电所主变压器型式和接线方案的选择
4.1电所主变压器的台数和容量、 类型的选择
根据工厂的负荷性质和电源情况, 工厂变电所的主变压器考虑有如下两种可供选择的方案:
4.1.1装有一台主变压器的变电所
选用型号采用S9型, 主变压器容量应不小于总的计算负荷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的。
4.1.2 装有两台主变压器的变电所:
选用型号亦采用S9型, 每台主变压器容量应不小于总的计算负荷S30的60%~70%, 即
≈(0.6~0.7)×1096.53≈( 657.92~767.57) KVA
且≥S30(3)=( 207.23＋170.22＋64.91) =442.36KVA
因此选两台S9-800/10型低损耗配电变压器。工厂二级负荷所需的备用电源亦由与邻近单位相联的高压联络线来承担。
主变压器的联结组均采用Yyn0。
4.2变电所主接线方案的设计
按上面考虑的两种主变压器方案可设计下列两种主接线方案:
( 1) 装设一台主变压器的主接线方案 如图4-1所示( 低压侧主接线从略) 。
( 2) 装设两台主变压器的主接线方案 如图4-2所示( 低压侧主接线从略) 。
4.3两种主接线方案的技术的经济比较

图4-1 装设一台主变的变电所主 图4-2 装设两台主变的变电所
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的比较

比较项目
装设一台主变的方案( 见图4.1)
装设两台主变的方案( 见图4.2)
技
术
指
标
供电安全性
满足要求
满足要求
供电可靠性
基本满足要求
满足要求
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
灵活方便性
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
稍差一些
更好一些

经济指标

经济指标

电力变压器的综合投资额
查表得S9-1000/10的单价约为15.1万元, 而由表4-1查的变压器综合投资约为其单价的2倍, 因此其综合投资约为2×15.1万元=30.2万元
查表得S9-800/10的单价约为9.11万元, 因此两台变压器的综合投资约为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) 的综合投资额
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的1.5倍计, 因此高压开关柜的综合投资约为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
装设一台主变的方案( 见图4-1)
装设两台主变的方案( 见图4-2)
电力变压器和高压开关柜的年运行费
按规定计算, 主变的折旧费=30.2万元×0.05=1.51万元; 高压开关柜的折旧费=24万元×0.06=1.44万元; 变配电设备的维修管理费=( 30.2+24) 万元×0.06=3.25万元。因此主变和高压开关设备的折旧和维修管理费=( 1.51+1.44+3.25) 万元=6.2万元( 其余项目从略)
主变的折旧费=36.44万元×0.05=1.8万元; 高压开关柜的折旧费=36万元×0.06=2.16万元; 变配电设备的维修管理费=( 36.44+36) 万元×0.06=4.35万元。因此主变和高压开关设备的折旧和维修管理费=( 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, 从表能够看出, 按技术指标, 装设两台主变的主接线方案( 见图4-2) 略优于装设一台主变的主接线方案( 间图4-1) , 但按经济指标, 则装设一台主变的方案远优于装设两台主变的方案, 因此决定采用装设一台主变的方案。( 说明: 如果工厂负荷近期可有较大增长的话, 则宜采用装设两台主变的方案。)

5短路电流的计算
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确定短路计算基准值
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的电抗标幺值
5.3.1.电力系统
已知=300MVA,故

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

5.3.3.电力变压器
查表得, 故

因此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) 的短路电路总电抗及三相短路电流的短路容量
1. 总电抗标么值

2. 三相短路电流周期分量有效值
kA
3. 其它短路电流
kA

4. 三相短路容量

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

2. 三相短路电流周期分量有效值

3.其它短路电流

4. 三相短路容量

以上短路计算的结果综合如表5.1所示。

表5.1 短路计算结果
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变电所一次设备的选择与校验
6.1. 10kV侧一次设备的选择校验
如表6.1所示。
表6.1 10kV侧一次设备的选择校验
选择校验项目
电压
电流
断流能力
动稳定度
热稳定度
其它
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要求。
6.2 380V侧一次设备的选择与校验
如表6.2所示:
表6.2 380V侧一次设备的选择校验
选择校验项目
电压
电流
断流能力
动稳定度
热稳定度
其它
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
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低压断路器DZ20-630
380V
630A
( 大于I30)
30kA
( 一般)
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低压断路器DZ20-200
380V
200A
( 大于I30)
25kA
( 一般)
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低压刀开关HD13-1500/30
380V
1500A
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电流互感器LMZJ1-0.5
500V
1500/5A
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电流互感器LMZ1-0.5
500V
100/5A
160/5A
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表6.2所选一次设备均满足要求。
6.3高低压母线的选择
参考表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型硬铝母线的常见尺寸
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络线的选择
7.1 10kV高压进线和引入电缆的选择
7.1.1 10KV高压进线的选择与校验
采用LJ型铝绞线架空敷设, 接往10KV公用干线。
1） 按发热条件选择
由I30=I1N.T=63.04A及室外环境温度30°C, 查参考书表, 初选LJ-16, 其30°C时的Ial=93.5A>I30, 满足发热条件。
2) 校验机械强度
查参考书可知, 最小允许截面Amin=35mm2, 因此按发热条件选择的LJ-16不满足机械强度的要求, 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的一段引入电缆的校验
采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。
1) 按发热条件选择 由I30=I1N.T=63.04A及土壤温度25°C,查表初选缆芯截面为25mm2的交联电缆, 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的最小截面

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。
因此YJL22-10000-电缆满足短路热稳定条件。
7.2 380V低压出线的选择
7.2.1馈电给1号厂房( 铸造车间) 的线路
采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。
1) 按发热条件选择
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的铝芯电缆的R0=0.16Ω/Km( 按缆芯工作温度75°C计) , X0=0.07/Km,又1号厂房的P30=137kW, Q30=155.49kvar, 因此按式( 8-14) 得:

故不满足允许电压损耗的要求。
3)短路热稳定度的校验
按式( 5-42) 计算满足短路热稳定的最小截面

由于前面按发热条件所选120mm2的缆芯截面小于Amin,不满足短路热稳定要求,故改为选缆芯截面为240mm2的电缆,即选VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆,中性线芯按不小于相线芯一半选择,下同.
7.2.2 馈电给2号厂房( 锻压车间) 的线路
采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。
1) 按发热条件选择
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的铝芯电缆的R0=/Km( 按缆芯工作温度75°C计) , X0=0.07/Km,又1号厂房的P30=103kW, Q30=131.4kvar, 因此按式( 8-14) 得:

故满足允许电压损耗的要求。
3)短路热稳定度的校验
按式( 5-42) 计算满足短路热稳定的最小截

由于前面按发热条件所选185mm2的缆芯截面小于Amin,不满足短路热稳定要求,故改为选缆芯截面为240mm2的电缆,即选VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆,中性线芯按不小于相线芯一半选择。
7.2.3 馈电给3号厂房( 热处理车间) 的线路
亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设( 方法同上, 从略) 。
7.2.4 馈电给4号厂房( 电镀车间) 的线路
亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设( 方法同上, 从略) 。
7.2.5 馈电给5号厂房( 仓库) 的线路
由于仓库就在变电所旁边, 而且共一建筑物, 因此采用聚氯乙烯绝缘铝芯导线BLV-1000型5根(包括3根相线、 1根N线、 1根PE线)穿硬塑料管埋地敷设。
1) 按发热条件选择 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, 与相线截面相同, 即选用BLV-1000-14mm2塑料导线5根穿内径25mm的硬塑料管埋地敷设。
2)校验机械强度 查表8-35, 最小允许截面积Amin=2.5mm2, 因此上面所选4mm2的导线满足机械强度要求。
3)校验电压损耗 所选穿管线, 估计长50m, 而由查8-39查得R0=8.55/km, X0=0.119/km又仓库的P30=76.8kW, Q30=4.65kvar, 因此

故不满足允许电压损耗的要求。
7.2.6 馈电给6号厂房( 工具车间) 的线路
亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设( 方法同上, 从略) 。
7.2.7 馈电给7号厂房( 金工车间) 的线路
亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设( 方法同上, 从略) 。
7.2.8 馈电给8号厂房( 锅炉房) 的线路
亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设( 方法同上, 从略) 。
7.2.9 馈电给9号厂房( 装配车间) 的线路
亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设( 方法同上, 从略) 。
7.2.10 馈电给10号厂房( 机修车间) 的线路
亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设( 方法同上, 从略) 。
7.2.11 馈电给生活区的线路
采用BLX-1000型铝芯橡皮绝缘线架空敷设。
1) 按发热条件选择
2) 由I30=472.68A及室外环境温度为30°C, 查指导书表8-40,初选BLX-1000-1240, 其30°C时的Ial441A＜I30, 不满足发热条件。
2)校验机械强度
查表, 最小允许截面积Amin=10mm2, 因BLX-1000-1240满足机械强度要求。
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, 而由指导书表8-36查得其阻抗值与BLX-1000-1240近似等值的LJ-240的阻抗R0=0.14/km, X0=0.30/km(按线间几何均距0.8m计), 又生活区的P30=280kW, Q30=134.4kvar, 因此

不满足允许电压损耗要求。为确保生活用电( 照明、 家电) 的电压质量。决定采用四回BLX-1000-1120的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作为备用电源的高压联络线的选择校验
采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆, 直接埋地敷设, 与相距约2km的邻近单位变配电所的母线相联。
7.3.1 按发热条件选择
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, 因此查参考书表8-44, 初选缆芯截面为25mm2的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的铝芯电缆的R0=1.54Ω/km( 缆芯温度按80°C计) , X0=0.12Ω/km, 而二级负荷的P30=( 137＋129.9＋45.9) =312.8kW, Q30=( 155.49＋110＋45.9) =311.39kvar, 线路长度按2km计, 因此

由此可见该电缆满足允许电压损耗要求。
7.3.3 短路热稳定校验
按本变电所高压侧短路校验, 由前述引入电缆的短路热稳定校验, 可知缆芯的交联电缆是满足短路热稳定要求的。由于邻近单位10kV的短路数据不详, 因此该联络线的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络线的导线和电缆型号规格如表10所示。

表7.1变电所进出线和联络线的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联络线
YJL22-1000-325交联电缆( 直埋)
8.1 二次回路方案选择
8.1.1 二次回路电源选择
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, 维护方便。这里采用交流操作电源。
8.1.2 高压断路器的控制和信号回路
高压断路器的控制回路取决于操作机构的形式和操作电源的类别。结合上面设备的选择和电源选择, 采用弹簧操作机构的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
这里根据GBJ63-1990的规范要求选用合适的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; 为了解负荷电流, 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的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