某电机修造厂总降压变电所及高压配电系统设计(6)

xxxx本科生毕业设计 6总降压变电所一次设备的选择与校验

tk（6-9）?top?toc

2. 电流互感器的短路稳定度校验 （1）动稳定校验条件

(3) imax?ish （6-10）

式中，imax为电流互感器的动稳定电流（单位为kA）。

（2）热稳定校验条件

(3) It?I?tima （6-11） t式中It为电流互感器的热稳定电流（单位为kA）。

3.母线的短路稳定度校验 热稳定校验条件

A?Amin?I?(3)tima (6-12) C式中，A为母线截面积（单位mm2）；A为满足短路热稳定条件的最小截面积nmi（单位mm2）；C为母线材料的热稳定系数（As?mm?2）；I?相短路稳态电流（单位为A）[7]。

(3)为母线通过的三

6.2 35kV侧一次设备选择与校验

（1）断路器的选择与校验

高压断路器有高压少油断路器、高压真空断路器和高压六氟化硫断路器，本次设计采用真空断路器，因为该断路器具有体积小、动作快、寿命长、安全可靠和便于维修等优点。

通过查表，初选高压断路器为ZN12-35。通过下表进行校验。

选择校验项目 装置地 点条件 额定参数 ZN12-35 参数 电压 电流 断流能力 动稳定度 (3)ish 热稳定度 (3)2I?tima 其他 UN I30 108.14A Ik(3) 5.2kA 数据 35kV 13.26kA 5.22?1.8?48.67 UN 35 IN 1250A Ioc 31.5kA imax 63kA It2t 31.52?4?3969 根据校验条件比较得，该断路器满足要求。其他一次设备选择校验同理可得。

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选择校验项目 装置地点条件 参数 数据 额定参数 真空断路器ZN12-35 一高压熔断器次RN3-35 设备电压互感器JDJ 型-35 号规电压互感器格 JDZJ-35 高压隔离开关GN19-35、35XT 电压 电流 断流能力 (3)Ik 动稳定度 (3)ish 热稳定度 其他 UN 35kV IN 108.14A I(3)?2?tima 5.2kA 13.26 kA 5.22?1.8?48.67 UN 35kV 35kV 35kV 35/0.1kV IN 1250A 630A 7.5A - Ioc 31.5kA - - - imax 63kA 50kA - - It2t 31.52?4?3969 202?2?800 - - 350.1//330.1 kV 335kV 35kV - - - - 电流互感器LZZB9-35C 避雷器FS4-35 200A - - - 75kA - 37.22?0.6?830.3 - 6.3 10kV侧一次设备选择与校验

10kV侧一次设备的选择方法与35kV侧一次设备的选择相同。 选择校验项目 装置地点条件 参数 数据 额定参数 一次设备型号规格 真空断路器ZN4-10/1250 隔离开关GN24-10D 电流互感器LMZJ1-10 电流互感器LQJ-10 刀开关 HD13-400 电压 电流 断流能力 (3)Ik 动稳定度 (3)ish 热稳定度 其他 - - - - - UN 10kV IN 367.84A I(3)?2?tima 5.50kA 10.12 kA 5.502?1.8?54.45 2It?t UN?e 10kV 10kV 10kV 10kV 10KV IN?e 1250A 1250A 1500/5A 100/5A 400A Ioc 20kA - - - - imax 50 100 - 31.8kA - 202?4?1600 402?4?6400 - 2(90?0.1)?1?81 - 22

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6.4 高压开关柜的选择 开关柜编号 No.101 No.102 No.103 No.104 No.105 No.201 No.202 No.203

开关柜名称 电能计量柜 避雷器及电压互感器 1号进线开关柜 2号进线开关柜 避雷器及电压互感器 出线柜 出线柜 备用电源进线柜 开关柜型号 GG-1A-J GG-1A(F)-54 GG-1A(F)-03 GG-1A(F)-03 GG-1A(F)-54 PGL2-05A PGL2-05A PGL2-05A 6.5 母线的选择

10kV母线初选LMY-3(50?5)，即母线尺寸为50mm?5mm。

当选择母线为平放方式时，LMY-3(50?5)的允许载流量在25℃时为661A，郑州的环境温度为32℃，查表可得该温度校正系数为0.94，因此该母线的实际允许载流量为661?0.94A?621.3A?I30，因此满足要求。

热稳定校验：

Amin?I?(3)tima1.8?5500??97.1mm2 C76该母线的截面为250mm2?Amin，因此满足热稳定条件。 综上所述，母线选择为LMY-3(50?5)满足要求。 同理，35KV侧的母线选择为LMY-3(80?8)。

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7 变电所进出线的选择与校验

7.1进出线方式的选择

进出线的方式有架空线和电缆两种方式，架空线主要用于供电可靠性要求不很高或投资较少的中小型工厂供电设计中优先选用，电缆主要用于供电可靠性要求较高或投资较高的各类工厂供电设计中优先选用[7]。在本次设计中，锅炉房的供电要求较高，由于该工厂有备用电源，因此在选择进线时采用架空线，出线至母线时采用架空线的方式，备用电源线路也采用架空线路的方式，母线至车间变电所采用电缆的方式。

7.2进出线的选择与校验条件

为保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，选择电缆和导线的截面时必须满足以下四个条件：

（1）发热条件，电缆或导线在通过正常最大负荷电流（计算电流）时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。

（2）电压损耗条件，电缆或导线在通过最大负荷电流（计算电流）时产生的电压损耗，不应该超过其正常运行时允许的电压损耗。对于工厂内较短的高压线路，可不校验电压损耗。

（3）经济电流密度，35kV及以上的线路及35kV以下的长距离、大电流线路例如较长的电源进线和电弧炉的短网等线路，其导线和电缆截面应按经济电流密度选择，以使线路的年运行费用支出最小。

（4）机械强度，导线截面不宜小于其最小允许截面，对于电缆，不必校验其机械强度，但需要校验其短路热稳定度。

根据设计的经验，一般10kV及以下的高压线路和低压动力线路，通常先按发热条件来选择导线和电缆截面，再校验其电压损耗和机械强度。对于35kV及以上的高压线路，则先按经济电流密度确定经济截面，再校验其他条件[2]。

7.2.1按发热条件选择导线和电缆的截面

三相系统相线截面的选择

导线的正常发热温度一般不得超过额定负荷时的最高允许温度。按发热条件选择三相系统的相线截面时，应使其允许载流量Ia1不小于通过相线的计算电流

I30，即

Ia1?I30 （7-1）

导线的允许载流量，就是在规定的环境温度下，导线能够连续承受而不致使其稳定温度超过允许值的最大电流。如果导线敷设地点环境温度与导线允许载流量所采用的环境温度不同时，则导线的允许载流量应乘以以下温度校正系数。

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?a1??0'K?? （7-2）

?a1??0式中，?a1为导线额定负荷时的最高允许温度，?0为导线的允许载流量所采用的环境温度，?0'为导线敷设地点实际环境温度[2]。

在选择时需要注意其环境温度，环境温度选择为当地最热月平均气温，在室内时为最热月平均气温加5℃。

7.2.2按经济电流密度选择导线和电缆的截面

按经济电流密度jec计算经济截面Aec的公式为

Aec?式中，I30为线路的计算电流。

I30 （7-7） jec按上式计算出Aec后，应选择最接近的标准截面（可取较小的标准截面），然后校验其他条件。

7.2.3电压损耗的计算

由于线路存在着阻抗，所以线路通过负荷电流时要产生电压损耗。一般线路允许的电压损耗为5%（对线路额定电压）。如果线路的电压损耗超过了允许值，则应适当加大导线的截面，使得满足允许电压损耗的要求。

如果用负荷功率p、q来计算，则电压损耗的计算公式为

(pR?qX)??U? （7-8）

UN式中，p为有功功率，q为无功功率，R为线路阻抗，X为线路电抗，UN为线路的额定电压。

线路电压损耗的百分值为

?U%??U?100% （7-9） UN7.3变电所35kV侧进线的选择

35kV及以上电压等级的导线或截面的选择一般是按经济电流密度进行选择，然后再校验发热条件和电压损耗。

查负荷计算表可知，35kV侧的计算电流为I30?108.14A。该工厂年最大有功负荷利用小时数为2300h，导线材质选择铝，由《工厂供电》中表5-4可查得经济电流密度jec?1.65。

由式7-7可计算出导线的经济截面Aec为

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