某机械加工车间低压配电系统及车间变电所设计论文(8)

广东技术师范学院本科毕业论文（设计）

5.2 高压电气设备的选择与校验

5.2.1 高压电气设备的选择

高压侧采用的高压开关柜：由于本车间主要是三级负荷，结合本车间的外部环境和供电条件，根据在一般中小型工厂中普遍采用较为经济的固定式高压开关柜为原则，所以本车间选取KGN-10型开关柜。

由KGN-10型开关柜选择各高压开关柜的型号和台数（如表5-1）所示：

表5-1 高压开关柜的型号和台数的选择 高压开关柜名 互感器柜 进线柜 计量柜 出线柜 备用进线柜 高压开关柜型号 KGN-10/52 KGN-10/26 KGN-10/63 KGN-10/03 KGN-10/24 台数 1 1 1 1 1 由KGN-10型开关柜可得与其所匹配的高压一次电气设备的选择（如表5-2）所示：

表5-2 高压一次设备表

电压等级 电气设备 高压少油断路器 高压隔离开关 高压熔断器 高压电压互感器 JDZJ-10 高压电流互感器 零序电流互感器 避雷器 母线 LQJ-10 LYJ-10 FS4-10 LMY-3×（50×5） 10KV SN10-10I/630 6GN8?10T/200 RN2-10 JDZ-10 30

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主变压器 S9-800/10 （1）高压断路器的选择

根据本车间的的工作要求和环境条件，由高压侧为10KV和户内装设的高压短路器，故选择户内少油断路器。根据变压器一次侧的额定电流来选择断路器的额定电流。由公式（5-2）IN?Ic?断路器。

（2）高压隔离开关的选择

因为隔离开关主要用于电气隔离而不能分断正常负荷电流和短路电流，因此，只需

6要选择额定电压和额定电流，校验动稳定和热稳定。经过查表A-5，选择GN8?10T/200Sc3UN?8003?10A?46.2A 经过查表A-4，选择SN10-10I/630型

型高压隔离开关。

（3）高压熔断器的选择

由于RN系列户内高压熔断器主要用于3~10KV电力系统的短路保护和过载保护，所以根据本车间的要求，经过查表A-6-2，选择RN2-10型高压熔断器；熔断器没有触头，而且分断短路电流后熔体熔断，故不必校验动稳定和热稳定，仅需校验断流能力。 （4）高压电压互感器的选择

电压互感器的一、二次侧均有熔断器保护，所以不需要校验短路动稳定和热稳定。只需要选择额定电压。经过查表A-8，选择JDZJ-10型高压电压互感器。 （5）高压电流互感器的选择

电流互感器的选择条件有：额定电压应不低于装设点线路的额定电压，同时其一次额定电流I1N不小于线路中的计算电流Ic，所以根据这些条件，经过查表A-7，选择LQJ-10额定电流比为200/5A型高压电流互感器。 （6）避雷器的选择

由于本车间一次侧电压为10KV，可知选取FS4-10型高压阀型避雷器。 （7）高压母线的选择

根据高压开关柜选择厂家生产的成套设备固定式开关柜，其母线截面选择与断路器的额定电流相匹配，所以10KV母线选LMY-3×（50×5），即母线尺寸为50mm×5mm。

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5.2.2 高压电气设备的校验

对高压母线进行动稳定和热稳定校验为： ① 高压母线动稳定的校验： 校验条件：需要满足条件?al??c；

已知LMY母线材料的最大允许应力?al?70MPa；

(3)(3)10kV母线的短路电流Ish=13.9；ish=23.5 三相短路时所受的最大电动力：

Fc(3)?3?(23.5kA)2?0.9?10?7N/A2?430.4N 0.2Fc(3)l430.4?0.9??38.7N?m 母线的弯曲力矩： M?K10b2h0.052?0.0053?m?2.1?10?6m3 母线的截面系数： W?66母线在三相短路时的计算应力： ?c?M38.7N?m??18.4MPa ?63W2.1?10m可得，?al?70MPa??c?18.4MPa，满足动稳定性要求。 ② 高压母线热稳定性的校验 校验条件：需要满足条件S?Smin?(3)I?timaC

其中tima?tk?top?toc?1.7?0.2s?1.9s（式中按top?1.7s整定，再加上断路器断路时间为0.2s；查产品资料，得铝母线的C=87。

22母线的截面：S?50?5mm?250mm

允许的最小截面：Smin?(3)I?timaC?9.2?1.9?103mm2?145.8mm2 8722从而，由S?250mm?Smin?145.8mm，该母线满足热稳定性要求 。

10KV高压侧一次设备的校验：对KGN-10型高压开关柜内的高压一次电气设备的校验为以下表5-3所示：

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表5-3 10kV侧一次设备的校验表

选择校验项目 参数 装置地点条件 数据 电压 电流 断流 能力 动稳定度 (3) ish热稳定度 (3)2I?tima 台数 结论 UW.N Ic Ik(3) 46.2A 10kV 9.2kA 23．5kA (I1N.T) UN 9.22?(1.7?0.2)?160.8kAS2额定参数 高压少油断路器SN10-10I/630 高压隔离开关6GN8-10T/200 IN 630A Ioc 16kV imax 40kA It2?t 162?4?1024kA2s 10kV 3 合格 10kV 200A － 25.5kA 102?5?500kA2s 8 合格 一 高压电压互感器 10/0.次 JDZ-10 1kV 设 10/ 备 3型 0.1/ 号 高压电压互感器3规 JDZJ-10 0.1 格 3高压熔断器RN2-10 10kV 0.5A － 50kA － － － － － 6 2 合格 合格 － － － － 3 合格 kV Kes?2I1N(KtI1N)2?t= (75?0.2)2?1?225 高压电流互感器LQJ-10 10kV 200/5A － ?160?2?0.28 合格 ?45.3kAkA2s － 3 合格 避雷器FS4-10 10kV － － － 由本车间所选的高压开关柜和柜内所选取的电气设备可得《附录B—车间变电所10KV侧电气设备主接线设计图》。

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5.3 低压电气设备的选择与校验

5.3.1 低压电气设备的选择

低压侧采用的是PGL2型低压开关柜，该低压开关柜主要优点有：PGL2型开关柜是目前国内广泛使用的，是20世纪80年代产品，设计机构比较合理，性能比较优越。

由PGL2型低压开关柜选择各低压开关柜的型号（如表5-4）所示：

表5-4 低压开关柜的型号和台数的选择

低压开关柜名 进线柜 动力配电柜 动力配电柜 动力配电柜 照明配电柜 电容补偿柜 低压开关柜型号 PGL2-05 PGL2-30 PGL2-27 PGL2-26 PGL2-40 PGJ1-1.3 台数 1 1 2 2 1 5 由PGL2型开关柜可得与其所匹配的低压电气设备的选择（如表5-5）所示：

表5-5 低压一次设备表

电压等级 电气设备 电流互感器 低压断路器 低压刀开关 熔断器 母线型号 0.38KV LMZJ DW HD13 RT0 LMY－3×（80×8）+1×（50×5） 根据《电力工程设计手册》进行的低压一次侧设备选择，低压柜内的电气设备选择的过程与高压侧相应电器的选择方法相同，所以不再详细介绍低压侧电气设备的选择过程；

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