10KV变电站设计.doc

1、新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计1摘 要本设计对工厂用电负荷、主要设备的选择、保护装置的配置及防雷接地系统进行了相应的叙述，其中还包括全厂的负荷计算、短路计算、设备选择及校验、主要设备、配电装置设计、防雷和接地设计等。本设计通过计算出的有功功率、无功功率和视在功率选择变压器容量的大小和相应设备的主要参数，再根据用户对电压的要求，进行补偿功率计算。根据国家供电部门的相关规定，画出总配变电所及配电系统的主接线图。电气主接线对电气设备的选择，配电所的布置，运行的安全性、可靠性和灵活性，对电力工程建设和运行的经济节约等，都有很大的影响。关键词：变电所，负荷计算，设

2、备选型新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计1目录1. 设计任务 .11.1 设计要求 11.2 设计依据 11.2.1 厂总平面图 11.2.2 工厂负荷情况 11.2.3 供电电源情况 11.2.4 气象资料 21.2.5 地质水文资料 21.2.6 电费制度 .32 负荷计算 42.1 单组用电设备计算负荷的计算公式 .42.1.1 多组用电设备计算负荷的计算公式 .42.2 无功补偿 .53 变电所位置与型式的选择 .84.主变压器 94.1 变电所主变压器的选择 .94.2 变电所主接线方案的选择 94.2.1 装设一台主变压器的主接线方案 .94.2

3、.2 装设两台主变压器的主接线方案 105 短路电流的计算 115.1 绘制计算电路 115.2 确定短路计算基准值 115.3 计算短路电路中个元件的电抗标幺值 115.3.1 电力系统 .115.3.2 架空线路 .115.3.3 电力变压器 .115.4 k-1 点（10.5KV 侧）的相关计算 125.4.1 总电抗标幺值 125.4.2 三相短路电流周期分量有效值 .125.4.3 其他短路电流 .125.4.4 三项短路容量 .125.5 k-2 点（0.4KV 侧）的相关计算 125.5.1 总电抗标幺值 .125.5.2 三项短路电流周期分量有效值 .125.5.3 其他短路电

4、流 .125.5.4 三项短路容量 .136 变电所一次设备的选择和校验 .146.1 10KV 侧一次设备的选择和校验 146.1.1 按工作电压选择 .146.1.2 按工作电流选择 .146.1.3 按断流能力选择 .14新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计26.1.4 隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验 .146.2 380V 侧一次设备的选择和校验 .156.3 高低压母线的选择 .167 变压所进出线与邻近单位联络线的选择 177.1 10kV 高压进线和引入电缆的选择 .177.1.1 10kV 高压进线的选择校验 .177.1.2 由高

5、压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验 177.2 380V 低压出线的选择 .177.2.1 铸造车间 .177.2.2 锻压车间 187.2.3 热处理车间 187.2.4 电镀车间 187.2.5 仓库 187.2.6 工具车间 197.2.7 金工车间 .197.2.8 锅炉房 .197.2.9 装配车间 .197.2.10 机修车间 .197.2.11 生活区 197.3 作为备用电源的高压联络线的选择校验 .207.3.1 按发热条件选择 .207.3.2 校验电压损耗 .207.3.3 短路热稳定校验 .218 降压变电所防雷与接地装置的设计 .238.1 变电所的防雷保护 .2

6、38.1.1 直接防雷保护 238.1.2 雷电侵入波的防护 238.2 变电所公共接地装置的设计 .238.2.1 接地电阻的要求 238.2.2 接地装置的设计 24总结 25参考文献 26致谢 27新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计11. 设计任务1.1 设计要求 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，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护，确定防雷和接地装置。最后按要求写

7、出设计说明书，绘出设计图纸。1.2 设计依据1.2.1 厂总平面图 图 1.1 工厂平面图1.2.2 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为 4600h，日最大负荷持续时间为 6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。本厂的负荷统计资料如表 1.1 所示。1.2.3 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的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为 LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距为 2m；干线首端距离本厂约新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10

8、KV 变电站设计28km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为 500MVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为 1.7s。为满足工厂二级负荷要求，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 80km，电缆线路总长度为 25km。1.2.4 气象资料 本厂所在地区的年最高气温为 34，年平均气温为 20，年最低气温为-10，年最热月平均最高气温为 31，年最热月平均气温为 23，年最热月地下 0.8 米处平均气温为 21。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为 10。1.2.5 地质水文资料 本厂所在地区平均海拔

9、400m，地层以红土为主，地下水位为 2m。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 功率因数动力 300 03 071 铸造车间 照明 6 08 10动力 350 03 0652 锻压车间 照明 8 07 10动力 400 02 0653 金工车间 照明 10 08 10动力 360 03 064 工具车间 照明 7 09 10动力 250 05 085 电镀车间 照明 5 08 10动力 150 06 086 热处理车间 照明 5 08 10动力 180 03 077 装配车间 照明 6 08 10动力 160 02 0658 机修车间 照明 4

10、08 10动力 50 07 089 锅炉车间 照明 1 08 10动力 20 04 0810 仓库 照明 1 08 10生活区 照明 350 07 09新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计31.2.6 电费制度 本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量为 18 元/kVA，动力电费为 0.9 元/Kw.h，照明电费为 0.5 元/Kw.h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于 0.9，此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性向供电部门交纳供电贴费：610VA 为 800/kVA。新疆

11、工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计42 负荷计算2.1单组用电设备计算负荷的计算公式 1.有功计算负荷（单位为 KW） 为系数,30edPKPd2.无功计算负荷（单位为 kvar） tan3030Q3.视在计算负荷（单位为 kvA） COSP30304.计算电流（单位为 A） ；NUI3030为用电设备的额定电压（单位为 kv）。NU2.1.1多组用电设备计算负荷的计算公式 1.有功计算负荷（单位为 KW） ippKP 3030(1)式中 是所有设备组有功计算负荷 P 之和，K是有功负荷同时系数，30可取 0.850.95。 (2)无功计算负荷（单位为 kvar

12、） iq3030QK是所有设备无功 之和； 是无功负荷同时系数，0.90.97 。(3)视在计算负荷（单位为 kvA） QPS 23023030 (4)计算电流（单位为 A） NUSI33030经过计算，得到各厂房和生活区的负荷计算表，如表 2.1 所示（额定电压取 380V）。表 2.1各厂房和生活区的负荷计算表新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计5厂房编号 厂房名称 负荷类别 设备容量/kW 需要系数 功率因数动力 300 03 071 铸造车间 照明 6 08 10动力 350 03 0652 锻压车间 照明 8 07 10动力 400 02 0653

13、金工车间 照明 10 08 10动力 360 03 064 工具车间 照明 7 09 10动力 250 05 085 电镀车间 照明 5 08 10动力 150 06 086 热处理车间 照明 5 08 10动力 180 03 077 装配车间 照明 6 08 10动力 160 02 0658 机修车间 照明 4 08 10动力 50 07 089 锅炉车间 照明 1 08 10动力 20 04 0810 仓库 照明 1 08 10生活区 照明 350 07 092.2无功补偿无功功率的人工补偿装置：主要有同步补偿机和并联电抗器两种。由于并联电抗器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装

14、灵活、扩容方便等优点，因此并联电抗器在供电系统中应用最为普遍。 由表 2.1 可知，该厂 380V 侧最大负荷时的功率因数只有 0.75。而供电部门要求该厂 10KV 进线侧最大负荷时功率因数不低于 0.9。考虑到主变压器的无功损耗元大于有功损耗，因此 380V 侧最大负荷时功率因数应稍大于 0.9，暂取0.92 来计算 380V 侧所需无功功率补偿容量： var6.39)92.0tan(rcos)75.0tan(rcos8.810)tan(tan2130 kPQC 参照图 2，选 PGJ1 型低压自动补偿评屏，并联电容器为 BW0.4-14-3 型，采用其方案 1（主屏）1 台与方案 3（辅

15、屏）4 台相结合，总共容量为 84Kvar 5=420 Kvar。补偿前后，变压器低压侧的有功计算负荷基本不变，而无功计算负荷； 新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计6；var6.307var)4206.72(30 KKQ 视在功率 ；VASP283计算电流 ；AUSI N6.13733030 功率因数提高为 。935.0cos3在无功补偿前，该变电所主变压器 T 的容量为应选为 1250kVA,才能满足负荷用电的需要；而采取无功补偿后，主变压器 T 的容量选为 1000kVA 的就足够了。同时由于计算电流的减少，使补偿点在供电系统中各元件上的功率损耗也相应减

16、小，因此无功补偿的经济效益十分可观。因此无功补偿后工厂 380V 侧和10kV 侧的负荷计算如表 2.2 所示。图 2 PGH型低压无功功率自动补偿屏的接线方案表 2.2无功补偿后工厂的计算负荷新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计7计算负荷项目 cosKWP/30var/30kQKVAS/30I/30380V 侧补偿前负荷 0.75 810.8 727.6 1089 1655380V 侧无功补偿容量 - - -420 - -380V 侧补偿后负荷 0.935 810.8 307.6 867.2 1317.6主变压器巩留损耗 - 1305.S5206.3S- -

17、10KV 侧负荷计算 0.935 823.8 359.6 898.9 52新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计83变电所位置与型式的选择 变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定。在工厂平面图的下边和左侧，分别作一直角坐标的 x 轴和 y 轴，然后测出各车间（建筑）和宿舍区负荷点的坐标位置，1P、2P、3P10P 分别代表厂房 1、2、3.10 号的功率，设定 1P（2.5，5.6）、2P（3.6，3.6）、3P（5.7，1.5）、4P（4，6.6）、5P（6.2，6.6）、6P（6.2，5.2）、7P（6.2，3.5）、8P（

18、8.8，6.6）、9P（8.8，5.2）、10P（8.8，3.5），并设11P（1.2，1.2）为生活区的中心负荷，如图 3 所示。而工厂的负荷中心假设在P(x,y),其中 。因此仿照力学中计算 iiipxppp xxxxP )(1321 1321 中心的力矩方程，可得负荷中心的坐标： iiipxppp xxxxpx )(1321 11321 iiipypppp yyyypy )(1321 113221 把各车间的坐标代入上式中，得到 x=5.38，y=5.38 。由计算结果可知，工厂的负荷中心在 6 号厂房（工具车间）的西北角。考虑到周围环境及进出线方便，决定在 6 号厂房的西侧紧靠厂房建造

19、工厂变电所，器型式为附设式。图 3 按负荷功率矩法确定负荷中心新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计94.主变压器4.1变电所主变压器的选择 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下列两种可供选择的方案： (1)装设一台变压器型号为 S9 型，而容量根据式 ， 为30SSTN TNS主变压器容量，S 为总的计算负荷。选 ，30 KVASKVASTN 8.8910 30即选一台 S9-1000/10 型低损耗配电变压器。至于工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。 (2)装设两台变压器型号为 S9 型，而每台变压器容量根

20、据下式选择，即Sn.t（0.60.7）898.9KVA=（593.34629.23）KVA Sn.tS30=(134.29+165+44.4) KVA=343.7 KVA 因此选两台 S9-630/10 型低损耗配电变压器。工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。主变压器的联结组均为 Yyn0 。 4.2 变电所主接线方案的选择 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。4.2.1 装设一台主变压器的主接线方案 如图 4 所示 图4 装设一台主变压器的主接线方案新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计104.2.2 装设两台主

21、变压器的主接线方案图 5 装设两台主变压器主接线方案新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计115 短路电流的计算5.1 绘制计算电路图 6 短路计算电路5.2 确定短路计算基准值设基准容量 Sd=100MVA，基准电压 Ud=Uc=1.05Un，Uc 为短路计算电压，即高压侧 Ud1=10.5kV，低压侧 Ud2=0.4kV，则kAkvMVAUSI ddd 5.5.10310311 kvkvMVAUdSdId 144.0310232 5.3 计算短路电路中个元件的电抗标幺值5.3.1电力系统 已知电力系统出口断路器的断流容量 Soc=500MVA，故2.0501

22、01 MVAMVAX5.3.2 架空线路 查表得 LGJ-150 的线路电抗 =0.36 /km，而线路长 8km，故0x6.2)5.10()836.0( 222 kvMVAUSlXXcdD5.3.3 电力变压器查表得变压器的短路电压百分值 Uk%=4.5，故5.410105.410%*3 kVAMSUXNdk式中，Sn 压器的额定容量 因此绘制短路计算等效电路如图 7 所示。新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计12图 7 短路计算等效电路5.4 k-1 点（10.5KV 侧）的相关计算5.4.1 总电抗标幺值 8.26.22.0*2*1)1(* XXXK5.

23、4.2 三相短路电流周期分量有效值5.4.3 其他短路电流KAIII k 96.1)3(1)3()3( Ish 0.55.25.2 )()3( KAKAIIsh 96.296.15.151.1)3()3( 5.4.4三项短路容量MVAMVAXSS kdk 7.358.210)1(*)3(1 5.5 k-2点（0.4KV 侧）的相关计算5.5.1总电抗标幺值3.75.46.22.03*2*1*)1( XXXXk5.5.2 三项短路电流周期分量有效值KAKAXII Kdk 7.193.714)2(22 5.5.3 其他短路电流KAIII k 7.19)3(1)3()3( KAKAIish 2.36

24、7.1984.184.1)3(3 KAKAIIsh 5.217.1909.109.1)3(3 新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计135.5.4 三项短路容量 MVAMVAXSSKdK 7.133.710)2()3(2 以上短路电流综合图表 5.1 所示表 5.1短路电流综合图表相短路电流 短路计算点 ）（ 3kI）”（ 3I）（ 3I）（ 3shi）（ 3kSK-1 1.96 1.96 1.96 5.0 2.96K-2 19.7 19.7 19.7 36.2 21.5新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计146 变电所一次设备

25、的选择和校验6.1 10KV 侧一次设备的选择和校验6.1.1 按工作电压选择设备的额定电压 一般不应小于所在系统的额定电压 ，即eNU NU，高压设备的额定电压 应不小于其所在系统的最高电压NeNUU eNU，即 。 ， ，高压开关设备、互感max maxUUeN kvUN10 kvU5.1max器及支柱绝缘额定电压 ，穿墙套管额定电压 ，熔断kveN12 kvUeN5.1器额定电压 。kvUeN126.1.2 按工作电流选择设备的额定电流 不应小于所在电路的计算电流 ，即eNI 30I 30IIeN6.1.3 按断流能力选择设备的额定开断电流 或断流容量 ，对分断短路电流的设备来说，ocI

26、 ocS不应小于它可能分断的最大短路有效值 或短路容量 即：IK)3( SK)3(或IIkOC)3( SSKoc)3(对于分断负荷设备电流的设备来说，则为 ， 为maxolocII maxolI最大负荷电流。6.1.4 隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验1.动稳定校验条件或 imax、Imax 分别为开关的极限通过电流峰值和有iish)3(max IIsh)3(max效值， 、 分别为开关所处的三相短路冲击电流瞬时值和有效值。)3(shi)3(shi2.热稳定校验条件imat tII2)3(2对于上面的分析，如表 6.1 所示，由它可知所选一次设备均满足要求。表 6.1 10 kV一次

27、侧设备的选择校验新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计15选择校验老师项目 电压 电流 断流能力动态稳定度热稳定度参数 NUNI）（ 3k3shIimatI*23装置地点条件数据 10KV 57.7A1.96KA5.0KA .7916.额定参数 eNeNOCImaxitI2高压少油断路器SN10-10I/63010KV 630KA16KA 40KA 5高压隔离开关GN -10/2006810KV 200A - 25.5KA 012高压熔断器RN2-1010KV 0.5A 50KA - -电压互感器JDJ-1010/01KV.- - - -电压互感器JDZJ-10

28、 KV310- - - -电流互感器LQJ-1010KV 100/5KV- KA8.310251.92避雷针 SF4-10 10KV -一次设备型号规格户外隔离开关GW4-12/40012KV 400KV- 25KA 5026.2 380V 侧一次设备的选择和校验同样，做出 380V 侧一次设备的选择校验，如表 6.2 所示，所选数据均满足要求。表 6.2 380V一次侧设备的选择校验选择校验项目 电压 电流 断流能力动态稳定度热稳定度参数 NUI)3(KI)2(shIimatI2)3(装置地点地点条件 数据 380v 1317.6A 19.7KA 36.2KA 72.019额定参数 eNIe

29、 OCImaxiimatI2一次设低压断路器DW15-1500/3380V 1500A 40KA - -新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计16低压断路器DW20-630380V 630A大于 30I30KA(一般)- -低压断路器DW20-200380V 200A大于 30I25KA - -低压断路器HD13-1500/30380V 1500A - - -电流互感器LMZJ1-0.5380V 1500/5A - - -备型号规格电流互感器LMZ1-0.5500V 160/5A - - -6.3 高低压母线的选择查表得到，10kV 母线选 LMY-3(404m

30、m),即母线尺寸为 40mm4mm380V 母线选 LMY-3（12010）+806，即相母线尺寸为 120mm10mm，而中性线母线尺寸为 80mm6mm。新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计177 变压所进出线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 高压进线的选择校验 采用 LGJ 型钢芯铝绞线架空敷设，接往 10kV 公用干线。(1)按发热条件选择 由 及室外环境温度 33C 查表得，初选 LGJ-35,其57.AI.130TN35C 时的 ,满足发热条件。 3049I(2)校验机械强度查表得，最小允许截面

31、积 =252mm ，而 LGJ-35 满足minA2要求，故选它。由于此线路很短，故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选择校验采用 YJL22-10000 型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆之间埋地敷设。(1)按发热条件选择：由 及土壤环境 25，查57.AI.130TN表得，初选缆线芯截面为 252mm 的交联电缆，其 满足2 3030149II发热条件。 (2)校验热路稳定按式 ，A 为母线截面积，单位为 2mm；Amin 为满足热CtIAima)3(min路稳定条件的最大截面积，单位为 2 mm ；C 为材料热稳定系数； 为母线I)3(通过的三相短路稳态电流，单

32、位为 A； 短路发热假想时间，单位为 s。本imat电缆线中 =1960， =0.5+0.2+0.05=0.75s，终端变电所保护动作时间为I)3( imat0.5s，断路器断路时间为 0.2s，C=77，把这些数据代入公式中得:；mAmCtIAima 22)3(min 25275.0196 因此 JL22-10000-3 25 电缆满足要求。7.2 380V 低压出线的选择 7.2.1 铸造车间 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)按发热条件需选择新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计18

33、由 =201A 及地下 0.8m 土壤温度为 25，查表，初选缆芯截面30I1202mm ，其 =212A ，满足发热条件。2al30I(2)校验电压损耗由图 1 所示的工厂平面图量得变电所至 1 号厂房距离约为 288m，而查表得到 1202 mm 的铝芯电缆的 （按缆芯工作温度 75计），2 KMR/31.00，又 1 号厂房的 , ,故线路损耗电KMX/07.0 kwP9430 var8.9130 kQ压为： vkvkkwUqXpRUN 78.2338.0 )1.007.(var.91)28.031.0(94 %5%3.6%1038078.23% UU(3)断路热稳定度校验 mCtIA

34、ima 2)3(min 247675.01970 不满足短热稳定要求，故改选缆芯截面为 2402 mm 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 锻压车间 馈电给 2 号厂房（锻压车间）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。7.2.3 热处理车间 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。7.2.4 电镀车间 馈电给 4 号厂房（电镀车间）的线路，亦采用 VL

35、V22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。7.2.5 仓库 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 根新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计19N 线、1 根 PE 线）穿硬塑料管埋地敷设。 (1)按发热条件需选择 由 及环境温度 26C，初选截面积 42 mm ，其AI2.1630 2，满足发热条件。 3019IAIal (2)校验机械强度 查表得， ，因此上面所选的 42 mm 的导线满足机械强度要mA2min5

36、.2 2求。(3)所选穿管线估计长 50m，而查表得， ，kmR/85.00 kmX/19.00 又仓库的 , ，因此kwP8.30 var630kQ VkvkwUqXpRUN 1038.0)05.5.(8.)( %5%63.2%103801% alUU满足允许电压损耗的要求。7.2.6 工具车间馈电给 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。7.2.7 金工车间 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。7.2.8 锅炉房 馈电给 8

37、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。7.2.9 装配车间 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。 7.2.10 机修车间 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。7.2.11 生活区 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。新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计20(1)按发热条件选择

38、由 及室外环境温度（年最热月平均气温）33，初选 BLX-AI413301000-1240，其 33时 ,满足发热条件。 3045IAIal (2)校验机械强度查表可得，最小允许截面积 Amin=10 mm ，因此 BLX-1000-1240 满足机2械强度要求。(3)校验电压损耗 查工厂平面图可得变电所至生活区的负荷中心距离 600m 左右，而查表得其阻抗值与 BLX-1000-1240 近似等值的 LJ-240 的阻抗 ，kmR/14.00 （按线间几何均距 0.8m），又生活区的 ，kmX/30.0 kwP24530。因此var6.1730 kQ VkvkwUqXpRN 4.938.0)

39、.0(ar6.17)214.(245)( %5%5.2%103804.9% alU决定采用四回 BLX-1000-1120 的三相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。 7.3 作为备用电源的高压联络线的选择校验采用 YJL2210000 型交联聚氯乙烯绝缘的铝心电缆，直接埋地敖设，与相距约 2Km 的临近单位变配电所的 10KY 母线相连。7.3.1 按发热条件选择 工厂二级负荷容量共 335.1KVA，最热月土壤平均温度为 25。查表工厂供电设计指导，初选缆心截面为 252mm 的交联聚乙烯绝缘的铝心电缆，其I =90AI

40、 满足要求。 al307.3.2 校验电压损耗 由表工厂供电设计指导8-41 可查得缆芯为 25 mm 的铝 R =1.5420（缆心温度按 80计）， ，而二级负荷的KM/kmX/12.00 ， ，线路长kwP )8.3512994(30 kavrkQ 9.21var)3.268.938.91(30 度按 2km 计，因此新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计21VkvkkwU 8510 )21.0(var9.21)254.1(8.25 %585.0%10)100/85(% alUVU某机械厂降压变电所的电气设计，由此可见满足要求电压损耗 5%的要求。7.3.

41、3 短路热稳定校验 按本变电所高压侧短路电流校验，由前述引入电缆的短路热稳定校验，可知缆芯 252 mm 的交联电缆是满足热稳定要求的。而临近单位 10KV 的短路数据2不知，因此该联路线的短路热稳定校验计算无法进行，只有暂缺。 表 7.1 进出线和联络线的导线和电缆型号规格线路名称 导线或电缆的型号规格10kv 电源进线 LDJ-35 铝绞线主变引入电缆 YJL22-10000-325 交联电缆1 号厂房 VLV22-1000-3 240+1 120 四芯塑料电缆2 号厂房 VLV22-1000-3 240+1 120 四芯塑料电缆3 号厂房 VLV22-1000-3240+1 120 四芯

42、塑料电缆4 号厂房 VLV22-1000-3 240+1 120 四芯塑料电缆5 号厂房 VLV22-1000-3 240+1 120 四芯塑料电缆6 号厂房 BLV-1000-14 铝芯线 5 跟穿内径2m硬塑管7 号厂房 VLV22-1000-3 240+1 120 四芯塑料电缆8 号厂房 VLV22-1000-3240+1 120 四芯塑料电缆9 号厂房 VLV22-1000-3 240+1 120 四芯塑料电缆10 号厂房 VLV22-1000-3 240+1 120 四芯塑料电缆380v低压出线生活区 四回路，每回路 3BLX-1000-1 120+1 BLX-1000-1 75 橡

43、皮线（三相四线）与临近单位 10kv 联络线 YJL22-10000-3 16 交联电缆10KV 电源进线 LGJ-35 铝绞线（三相三线架空） 主变引入电缆 YJL2210000325 交联电缆（直埋） 380V 低压 出线 至 1 号厂房 VLV221000新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计223240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 2 号厂房 VLV2210003240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 3 号厂房 VLV2210003240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 4 号厂房 VLV2210003240+1120 四芯塑料电缆（直

44、埋） 至 5 号厂房 BLV100014 铝芯线 5根穿内径 252mm 硬塑管 至 6 号厂房 VLV2210003240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 7 号厂房 VLV2210003240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 8 号厂房 VLV2210003240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 9 号厂房 VLV2210003240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 10 号厂房 VLV2210003240+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（三相四线架空线） 与临近单位 10KV 联络线

45、 YJL2210000316 交联电缆（直埋）新疆工程学院电力工程系 发电厂及电气设备课程设计 10KV 变电站设计238 降压变电所防雷与接地装置的设计8.1 变电所的防雷保护8.1.1 直接防雷保护在变电所屋顶装设避雷针和避雷带，并引进出两根地线与变电所公共接装置相连。如变电所的主变压器装在室外和有露天配电装置时命，则应在变电所外面的适当位置装设独立避富针，其装设高度应使其防雷保护范围包围整个变电所。如果变电所所在其它建筑物的直击富防护范围内时，则可不另设独立的避雷针。按规定，独立的避雷针的接地装置接地电阻 R lOW。通常采用 3-6 根长 2.5m 的刚管，在装避雷针的杆塔附近做一排和

46、多边形排列管间距 5m，打入地下，管顶距地面 0.6 m 接地管问用 4.0mmX4mm 的镀铮扁刚焊接相接。引下线用 25mm X4mm 的镀钵扁刚，下与接地体焊接相连，并与装避雷针的杆塔及其基础内的钢筋相焊接，上与避雷针焊接相连。避雷针采用直径 20mm 的镀钵扁刚，长 ll.5。独立避雷针的接地装置与变电所公共接地装置应有 3m以上的距离。 8.1.2 雷电侵入波的防护(1)在 10KV 电源进线的终端杆上装设 FS4-10 型阀式避雷器。引下线采用 25mm*4mm 的镀辞扁刚，下与公共接地网焊接相连，上与避雷器接地端栓连接。(2)在 10KV 高压配电室内装设有 GG-1A(F)-54 型开关柜，其中配有 FS4-10型避雷器，靠近主变压器。主变压器主要靠此避雷器来保护，防雷电侵入波的害。(3)在 380V 低压架空线出线杆上，装设保护间隙，或将其绝缘子的铁脚接地，用以防护沿低压架空线侵入的雷电波。8.2 变电所公共接地装置的设计8.2.1 接地电阻的要求此边点所的公共接地装置的接地电阻应满足以下条件: 4ER且 4.27120120 AVIVREE其中 27350)258(10 AIE因此公共接地装置接地电阻 4ER。新疆工程学院电力工程系 发电厂