某电机修造厂总降压变电所及高压配电系统设计(7)

xxxx本科生毕业设计 7变电所进出线的选择与校验

Aec?I30108.14??65.54mm2 jec1.65因此初选截面为70mm2的LJ型铝绞线导线为35kV侧的进线。 下面进行校验： 1）校验发热条件

在《工厂供电》附录表16中可知，LJ-70的允许载流量（郑州最热月平均温度为32℃）在35℃时为233A。由于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，因此温度校正系数由式7-2可知

?a1??0'50?32K????1.2

?a1??050?35因此Ial?K??233A?1.2?233A?279.6A?I30?108.14A，因此满足发热条件。

2）校验机械强度

查附录表14得35kV架空铝绞线的最小截面Amin?35mm2?A?70mm2，因次所选的导线满足要求。

3）校验电压损耗

该工厂35kV侧的计算负荷P30?5969.6kW，Q30?2708.2kvar。查附录表6可知，LJ-70的每相阻抗为r?0.48??km?1，查表3-1可知单位长度电抗为

x?0.40??km?1，因此总的阻抗、电抗为

R?r?l?0.48?4.5??2.16?

X?x?l?0.40?4.5??1.8?

电压损耗由式7-7可计算

(pR?qX)5969.6kW?2.16??2708.2kvar?1.8???U??UN37kV?480.25V线路的电压损耗百分值为

?U%??U100?480.25?100%??1.30%?5% UN37000

因此所选LJ-70型铝绞线满足电压损耗要求。 综上所述，35kV侧所选的LJ-70型铝绞线满足要求。

7.4变电所出线的选择

10kV侧出线采用的是架空线的方式，选择、校验方法同7.3中35kV进线的选择与校验，只是该线路比较短，则不需要进行电压损耗的校验。因此选择

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LJ-150型铝绞线。

7.5备用电源线的选择

备用电源线是架空线的方式，选择、校验方法同7.3中35kV进线的选择与校验。因此选择LJ-150型铝绞线。

7.6车间馈线的选择

1)母线至电机修造车间变电所电缆线的选择 电机修造车间变电所10kV侧计算电流为

I30?S30768??44.3A 3UN3?10.5根据发热条件选择电缆线则需要满足Ial?I30?44.3A，郑州的年最热月地面下0.8m处土壤平均温度为24.4℃。因此可查表选择电缆线为

YJLQ33-10000-3?120的交联聚乙烯绝缘电力电缆，由于截面大于了16mm2，所以中性线及保护线的截面可以选择为70mm2，因此初步选择电缆线为YJLQ33-10000-3?120+1?70的四芯交联聚乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。

热稳定度校验：

Amin?I?(3)tima1.8?5500??95.8mm2 C77热稳定度校验满足要求，由于工厂内线路较短，因此可不进行电压损耗校验。 综上所述，该电缆线满足要求。

2）根据所选电机修造车间电缆的方法，可依次选择其他车间的电缆线，结果如表7.1所示。

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7.7进出线选择结果

表7.1 全厂进出线型号 线路名称 35kV电源进线 10kV变电所出线 备用电源线 电机修造车间 机械加工车间 新品试制车间 原料车间 备件车间 锻造车间 母线至车间变电所电缆 锅炉房 空压站 汽车库 大线圈车间 半成品试验站 成品试验站 加压站 设备处仓库 成品试验站内大型集中负荷 架空线或电缆的型号规格 LJ-70型铝绞线（架空） LJ-150型铝绞线（架空） LJ-150型铝绞线（架空） YJLQ33-10000-3?120+1?70四芯电缆 YJLQ33-10000-3?120+1?70四芯电缆 YJLQ33-10000-3?120+1?70四芯电缆 YJLQ33-10000-3?120+1?70四芯电缆 YJLQ33-10000-3?120+1?70四芯电缆 YJLQ33-10000-3?120+1?70四芯电缆 双回路，YJLQ33-10000-3?120+1?70四芯电缆 YJLQ33-10000-3?120+1?70四芯电缆 YJLQ33-10000-3?120+1?70四芯电缆 YJLQ33-10000-3?120+1?70四芯电缆 YJLQ33-10000-3?120+1?70四芯电缆 YJLQ33-10000-3?120+1?70四芯电缆 YJLQ33-10000-3?120+1?70四芯电缆 YJLQ33-10000-3?120+1?70四芯电缆 YJLQ33-10000-3?120+1?70四芯电缆

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8 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定

8.1高压断路器的操动机构控制与信号回路

高压断路器控制回路指控制（操作）高压断路器分、合的回路。信号回路指用来指示一次电路设备运行状态的二次回路。

对断路器的控制和信号回路有下列主要要求：

1）应能监视控制回路保护装置及其分、合闸回路的完好性，以保证断路器的正常工作，通常采用灯光监视方式。

2）分闸、合闸完成后，应能使命令脉冲解除，即能切断合闸或分闸的电源。 3）应能指示断路器正常合闸和分闸的位置状态，并自动合闸和自动跳闸时有明显的指示信号。

4）断路器的事故跳闸信号回路，应按“不对应原理”接线。 5）对有可能发生不正常工作状态的设备，应装设有预告信号。

断路器的控制和信号回路有三种类型，分别是手动操作、电磁操作机构、弹簧操作机构。其中，电磁操作机构只能采用直流操作电源。弹簧操作机构和手动操作机构可交直流两用，但一般采用交流操作电源[2]。

通过比较，在本次设计中才用弹簧操作机构的断路器控制和信号回路，该方式运行时，能保证断路器合在发生短路故障的一次电路上时，断路器自动跳闸后不致重合闸，因而不需另设电气“防跳”装置。

8.2电能计量回路

该工厂的电能计量回路在总降压变电所的35kV侧进行电能计量，因此可在变电所高压侧装设专有计量柜，装设三相有功电度表和无功电度表，分别计量全长的有功电能和无功电能，并据以计算每月工厂的平均功率因数。计量柜由上级供电部门加封和管理。

8.3测量和绝缘监察回路

变电所高压侧装有电压互感器-避雷器柜，其中电压互感器为3个JDZJ-35型，组成Y0/Y0/?（开口三角形)的接线，用以实现电压测量和绝缘监视。

8.4继电保护概述

8.4.1对继电保护装置的基本要求

1）可靠性 指保护装置该动作时动作，不拒动；而不该动作时不误动。前者为信赖性，后者为安全性，即可靠性包括信赖性和安全性，为此，继电保护装置应该简单可靠，使用的元件和接点应尽量少，接线回路应力求简单，运行维护方便，在能够满足要求的前提下宜采用最简单的保护。

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2）选择性 指首先由故障设备或线路本身的保护切除故障。当故障设备或线路本身的保护拒动作时，则应由相邻设备或线路的保护切除故障。为此，对相邻设备和线路有配合要求的保护，前后两级之间的灵敏性和动作时间应相互配合。

3）灵敏性 指在被保护设备或线路范围内发生金属性短路时，保护装置应具有必要的灵敏系数。

4）速动性 指保护装置应能尽快地切除短路故障，提高系统稳定性，减轻故障设备和线路的损坏程度。当需要加速切除短路故障时，可允许保护装置无选择性动作，但应利用自动重合闸或备用电源自动投入装置，缩小停电范围[7]。

8.4.2继电保护的灵敏系数

保护装置的灵敏系数，应根据不利于正常运行方式和不利于故障类型进行计算。保护装置的灵敏系数按下式进行计算：

Sp?Ik?min （8-1） Iop?1式中，Ik?min为继电保护的保护区内在电力系统最小运行方式下的最小短路电流（单位为A）；Iop?1为继电保护的动作电流换算到一次电路的值，称之为一次动作电流（单位为A）。

8.5电力变压器的继电保护

8.5.1电力变压器保护装置的配置要求

1）瓦斯保护 800kVA及以上的油浸式变压器和400kVA及以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。

2）纵联差动保护 10000kVA及以上的单独运行变压器和6300kVA及以上的并列运行变压器。应装设纵联差动保护。6300kVA及以下单独运行的重要变压器，也可以装设纵联差动保护。

3）过电流保护和电流速断保护 10000kVA以下的变压器，可以装设过电流保护和电流速断保护。2000kVA及以上的变压器，当电流速断保护灵敏系数不符合要求时，宜改装纵联差动保护。

4）过负荷保护 400kVA及以上变压器，当数台并列运行或单独运行并作为其他负荷的备用电源时，应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护[7]。 本次设计中，所选电力变压器的容量为5000kVA，因此可以预装设过电流保护和电流速断保护，然后再校验其灵敏系数。

8.5.2变压器过电流保护的整定计算

过电流保护动作电流的整定计算公式为

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