供配电技术课程设计--工厂配电系统设计

;

《建筑供配电课程设计》任务书

设计题目 工厂配电系统设计 学 院 电气工程学院 班 级

姓 名 学 号

指导老师 时 间 2013-6-24~2013-6-30

.

一、设计内容.........................................................................................1 二、设计任务.........................................................................................1 三、背景资料.........................................................................................1 四、负荷计算.........................................................................................3 五、计算负荷和功率补偿.........................................................................12 六、导线选择（铜芯）............................................................................16 七、母线选择及主接线方案......................................................................18 八、短路电流计算目的及方法...................................................................19 九、变电所位置及形式的选择...................................................................28 十、变电所继电保护的设计............................. ........................................28

0

.

一、设计内容

1、确定该厂的各级计算负荷及各负荷的等级

电源进线为YIV-10KV，经高压配电室，引致各车间变电所，上级断路器开断容量400MVA。厂区中10KV的龙门吊、水泵为高压直供、其余为各车间变电所220/380V供电。车间1旁设车间变电所一个，距总高压配电室800m，供车间1使用，车间2旁设车间变电所一个，距总高压配电1100m，供车间2使用。 2、确定该厂配电系统的接线方式

根据供电要求，划分供电回路，确定整个工厂的电气主接线，画出主接线图。

3、电气设备的选择及导线电缆的选择与校验 根据计算结果，选择开关设备、电缆等。 4、短路电流的计算和电气设备的校验

根据计算结果，校验开关设备、电缆等。

5、保护装置的整定和计算（10KV干线，变压器） 二、设计任务

1、变配电所设计

变配电所包括以下基本设计内容： 1）负荷计算及无功功率补偿计算。 2）变配电所所址和型式的选则。

3）变电所主变压器台数、容量及类型的选择。 4）变电所主接线方案的设计。 5）短路电流的计算

6）变配电所一次设备的选择 2、高压配电线路设计

高压配电线路设计包括以下基本内容： 1）高压配电系统方案的确定。 2）高压配电线路的负荷计算。

3）高压配电线路的导线和电缆的选择。 3、低压配电线路设计

低压配电线路设计包括以下基本内容： 1）低压配电系统方案的确定。 2）低压配电线路的负荷计算。

3）低压配电线路的导线和电缆的选择。 4）低压配电设备和保护设备的选择。 三、背景资料

1、负荷状况：参照相关规范，确定车间用电负荷 2、供电电源：

电源引进线为10KV电缆线路，经高压配电室，引至各车间变电所，上级断路器开断容量400MVA。厂区中10KV的龙门吊、水泵为高压直供，其余为车间变电所220/380V供电。配电室配备备用电源。 3、气象、土壤等资料： 1）海拔高度12.5m

2）年最热月温度，平均28.2℃，平均最高32℃。

0

.

3）极端最高温度40.7℃，极端最低-14℃。 4）年雷暴目数T=36.4

5）最热月地面下0.8m处土壤平均温度27.7℃。 6）土壤电阻率p=100Qm 4、负荷等级

电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成损失或影响的程度进行分级,符合下列情况之一时，应为二级负荷： 1、中断供电将在政治、经济上造成较大损失时。例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。 2、中断供电将影响重要用电单位的正常工作。例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷，以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱。造船厂属于二级负荷 设备名称 供单数功 备注 到Kd P/kw Q/kvar 电机量 率ε 电 电功因房压 率数 距kW 离（m） 龙门吊450T 101OO2 0.5 50% 1200.2 2828.4893.1K O 0 4 3 龙门吊600T 101203 0.5 50% 900 0.2 5091.8807.9K 0 3 49 龙门吊750T 101502 0.5 50% 600 0.2 4242.7339.7 K 0 6 龙门吊900T 102002 0.5 50% 1500.2 5656.9786.2K 0 0 8 64 水泵 10140 3 0.8 1000.8 420 315 K 0 车 大批金属冷3850 7 0.5 线电70 0.2 160 276.8 间 加工机床 0 压 1 大批金属冷3845 10 0.5 线电70 0.2 加工机床 0 压 大批金属冷2215 15 0.5 相电70 0.2 45 77.85 加工机床 0 压 电焊机 2210 10 0.6 100相电70 0.338 50.54 0 % 压 8 45.6 60.65 电焊机 228 15 0.6 100相电70 0 % 压 皮带传送机 225 5 0.7 相电70 0.616.25 14.33 0 5 压 5 照明 220.4 100.5 相电100 0.9 36 62.28 0 0 压

1

.

通风机 大型液压机 车间内吊车 车 小批金属冷间加工机床 2 车间内吊车 车间内吊车 电焊机 电焊机 皮带传送机 照明 空气压缩机 电动喷漆 通风机

220 380 380 380 380 380 220 220 220 220 380 220 220 2.5 25 0.8 120 2 193 4 30 0.6 0.5 25% 10 0.5 0.5 25% 0.5 25% 193 4 25 10 6 6 0.6 100% 8 20 0.6 100% 5 4 0.7 5 0.4 70 0.5 50 15 3 4 0.6 0.7 5 2.5 25 0.8 相电压 线电压 线电压 线电压 线电压 线电压 相电压 相电压 相电压 相电压 线电压` 相电压 相电压 80 0.746.875 5 110 0.8 240 90 80 90 80 80 80 80 0.38 35.156 319.2 0.1115.8 200.335 4 0.2 60 103.8 0.15 22.5 22.5 22.8 60.8 200.334 38.925 30.324 80.864 11.44 43.596 200 39.6 0.613 5 120 0.9 25.2 90 90 80 0.8 150 0.75 0.75 45 46.88 35.16 四、负荷计算

（一） 所用公式： 设备容量的确定：

1、长期工作制和短时工作制的用电设备

PePN

2、反复短时工作制的用电设备 （1）电焊机和电焊机组

PeNPN 100%（2）起重机（吊车电动机）

Pe需要系数法：

NPN2NPN 25%2

.

1、单组用电设备组的计算负荷

PcKdPeQPtancc22ScPcQcISc c3UN（当台数小于等于3台时，不需要乘以需要系数。）

2、多组用电设备组的计算负荷

nPcKpPcii1nQcKqQcii1ScP2cQ2cISc c3UNKp，Kq分别为有功功率、无功功率同时系数。 （二） 计算

1.龙门吊450T:

PN1000kW cos10.5, tan11.73， n=2, Pe12828.4kW Pc12828.4kW

Qc14893.13kvar

2.龙门吊600T:

PN1200kW cos20.5, tan21.73， n=3, Pe25091.3kW Pc25091.3kW Qc28807.949kvar

3.龙门吊750T:

PN1500kW cos30.5, tan31.73， n=2, Pe34242.6kW

3

反复短时负荷 N50% 反复短时负荷 N50%

反复短时负荷 N50% .

Pc34242.6kW Qc37339.7kvar

4.龙门吊900T:

PN2000kW cos40.5, tan41.73， n=2, 反复短时负荷 N50%

Pe45656.8kW Pc45656.8kW Qc49786.264kvar

5.水泵:

PN140kW cos50.8, tan50.75， n=3, 长期工作负荷 Pe5420kW Pc5420kW Qc5315kvar

6、判断车间1、2的单相总容量占三项总容量的比例 1）车间1：

三相总容量：Pe1nPNi

=507+4510+1515+1010+815+55+0.4100+2.525+1202+1934 =2384.5kW

单相总容量：Pe2nPNi

=1515+1010+815+55+0.4100+2.525=572.5kW

Pe20.24>0.15 Pe12）车间2：

三相总容量：Pe1nPNi1762.5kW 单相总容量：Pe2nPNi390.5kW

Pe20.222>0.15 Pe17、车间1计算负荷 （1）单个负荷计算负荷

4

.

380V线路：

大批金属冷加工机床1： 取 Kd 0.2，

PN50kW cos0.5, tan0.75， n=7, 长期工作负荷 Pe50kW Pc70kW

Qc121.1kvar

大批金属冷加工机床2: 取 Kd 0.2，

PN45kW cos0.5, tan0.75， n=10, Pe45kW Pc90kW

Qc155.7kvar

大型液压机： 取 Kd 0.8，

PN120kW cos0.6, tan1.33， n=2, Pe120kW Pc240kW

Qc319.2kvar

车间内吊车： 取 Kd 0.15，

PN193kW cos0.5, tan0.75， n=4, Pe193kW Pc115.8kW

Qc200.334kvar

380V总计算负荷：（取同时系数为0.9）

Pc1464.22kW

5

长期工作负荷 短时工作负荷 反复短时负荷，N25% .

Qc1716.7kvar

220V线路：

大批金属冷加工机床3： 取 Kd 0.2，

PN15kW cos0.5, tan0.75， n=15, 长期工作负荷 Pe15kW Pc45kW

Qc77.85kvar

电焊机1： 取 Kd 0.38，

PN10kW cos0.6, tan1.33， n=10, Pe100kW Pc38kW

Qc50.54kvar

电焊机2： 取 Kd 0.38，

PN8kW cos0.6, tan1.33， n=15, Pe120kW Pc45.6kW

Qc60.65kvar

皮带传送机： 取 Kd 0.65，

PN5kW cos0.75, tan0.88， n=5, Pe5kW Pc16.25kW

Qc14.33kvar

照明： 取 Kd 0.9，

6

反复短时负荷，N100% 反复短时负荷，N100% 长期工作负荷 .

PN0.4kW cos0.5, tan1.73， n=100, 长期工作负荷 Pe0.4kW Pc36kW

Qc62.28kvar

通风机： 取 Kd 0.75，

PN2.5kW cos0.8, tan0.75， n=25, 长期工作负荷 Pe2.5kW Pc46.875kW

Qc35.156kvar

（2）各相的计算负荷(取同时系数为0.95） A相：电焊机

PcA183.6kW

QcA1111.19kvar

B相：大批金属冷加工机床、皮带传送机 PcB158.19kW

QcB187.57kvar

C相：照明、通风机

PcC178.73kW

QcC192.56kvar

故车间1的等效三相计算负荷

Pc23Pcm250.8kW

Qc23Qcm333.57kvar

综上（1）、（2）:车间1总的计算负荷（取同时系数为0.9） Pc0.9(Pc1+Pc2)643.52kW

Qc0.9(Qc1+Qc2)945.24kvar

7

.

ScPcQc1143.5kVA 22 cosPcQ0.56 c

8、车间2计算负荷 （1）、单个负荷计算负荷 380V线路：

小批金属冷加工机床： 取 Kd 0.2，

PN30kW cos0.5, tan0.75， n=10, Pe30kW Pc60kW

Qc103.8kvar

车间内吊车1： 取 Kd 0.15，

PN193kW cos0.5, tan0.75， n=4, Pe193kW Pc115.8kW

Qc200.334kvar

车间内吊车2： 取 Kd 0.15，

PN25kW cos0.5, tan0.75， n=6, Pe25kW Pc22.5kW

Qc38.925kvar

空气压缩机： 取 Kd 0.8，

PN50kW cos0.6, tan1.33， n=3, 8

长期工作负荷 反复短时负荷，N25% 反复短时负荷，N25% 长期工作负荷

.

Pe500kW Pc150kW

Qc200kvar

380V总计算负荷：（取同时系数为0.9）

Pc1313.47kW Qc1488.75kvar

220V线路：

电焊机1： 取 Kd 0.3

PN10kW cos0.6, tan1.33， n=6, Pe60kW Pc22.8kW

Qc30.324kvar

电焊机2： 取 Kd 0.38，

PN8kW cos0.6, tan1.33， n=20, Pe160kW Pc60.8kW

Qc80.864kvar

皮带传送机： 取 Kd 0.65，

PN5kW cos0.75, tan0.88， n=4, Pe5kW Pc13kW

Qc11.44kvar

照明： 取 Kd 0.9，

9

反复短时负荷，反复短时负荷，长期工作负荷 N100% N100% .

PN0.4kW cos0.5, tan1.73， n=70, 长期工作负荷 Pe0.4kW Pc25.2kW

Qc43.596kvar

电动喷漆机： 取 Kd 0.75，

PN15kW cos0.75, tan0.88， n=4, 长期工作负荷 Pe15kW Pc45kW

Qc39.6kvar

通风机： 取 Kd 0.75，

PN2.5kW cos0.8, tan0.75， n=25, 长期工作负荷 Pe2.5kW Pc46.875kW

Qc35.156kvar

（3）各相的计算负荷(取同时系数为0.95） A相：电焊机

PcA183.6kW

QcA1111.19kvar

B相：皮带传送机、电动喷漆机

PcB155.1kW

QcB148.488kvar

C相：照明、通风机

PcC168.47kW

QcC174.814kvar

10

.

故车间1的等效三相计算负荷

Pc23Pcm250.8kW

Qc23Qcm333.57kvar

综上（1）、（2）:车间1总的计算负荷（取同时系数为0.9）

Pc0.9(Pc1+Pc2)507.843kW

Qc0.9(Qc1+Qc2)740.09kvar

ScPcQc897.57kVA cos

五、计算负荷和功率补偿

1、450T龙门吊固定补偿：选BWF 10.5-50-1W型电容器 Kal0.75

tanav1tan(arccos0.5)1.73 tanav2tan(arccos0.9)0.48

Qc.cPav(tanav1tanav2)KalPc(tanav1tanav2)2651.625kvar

22Pc0.57 QcnQc.c53.03 取n=54 QN.C应装设54个并联电容，每相18个，实际补偿容量Qc.c2700kvar 补偿后功率因素cosav=

'PavPav==0.91＞0.9 ,满足要求。

22SavPav(Pavtanav1Qc.c)QcQcnQN.C2193.13kvar

2、600T龙门吊固定补偿：选BWF10.5-50-1w型电容器

tanav1tan(arccos0.5)1.73 tanav2tan(arccos0.9)0.48

Qc.cPav(tanav1tanav2)KalPc(tanav1tanav2)4773.09kvar

11

.

nQc.c95.46 取n=96 QN.C应装设96个并联电容，每相32个，实际补偿容量Qc.c4800kvar 补偿后功率因素cosav=

'PavPav==0.91＞0.9 ,满足要求。

22SavPav(Pavtanav1Qc.c)QcQcnQN.C4007.949kvar

3、750T龙门吊固定补偿：选BWF10.5-50-1W型电容器

tanav1tan(arccos0.5)1.73 tanav2tan(arccos0.9)0.48

Qc.cPav(tanav1tanav2)KalPc(tanav1tanav2)3977.44kvar

nQc.c79.549 取n=81 QN.C应装设81个并联电容，每相27个，实际补偿容量Qc.c4050kvar 补偿后功率因素cosav=

'PavPav==0.91＞0.9 ,满足要求。

22SavPav(Pavtanav1Qc.c)QcQcnQN.C3289.7kvar

4、900T龙门吊固定补偿：选BWF10.5-50-1w型电容器

tanav1tan(arccos0.5)1.73 tanav2tan(arccos0.9)0.48

Qc.cPav(tanav1tanav2)KalPc(tanav1tanav2)5303.25kvar

nQc.c106.065 取n=108 QN.C应装设108个并联电容，每相36个，实际补偿容量Qc.c5400kvar 补偿后功率因素cosav=

PavPav==0.91＞0.9 ,满足要求。

22SavPav(Pavtanav1Qc.c)12

.

QcQcnQN.C4386.264kvar

5、水泵固定补偿：选BWF10.5-30-1W型电容器

tanav1tan(arccos0.5)0.75 tanav2tan(arccos0.9)0.48

Qc.cPav(tanav1tanav2)KalPc(tanav1tanav2)85.05kvar

'nQc.c2.835 取n=3 QN.C应装设3个并联电容，每相1个，实际补偿容量Qc.c90kvar 补偿后功率因素cosav=

'PavPav==0.91＞0.9 ,满足要求。

22SavPav(Pavtanav1Qc.c)QcQcnQN.C225kvar

6、车间1进行补偿 (1) 补偿前

低压侧：Pc1643.52kW Sc11143.5kVA Qc1945.24kvar cos10.56 变压器功率损耗： PT0.015Sc117.153kW QT0.06Sc168.61kvar 高压侧： Pc2Pc1PT660.673kW Qc2Qc1QT1013.85kvar Sc21210.116kVA cos2Pc20.546 Sc2（2） 补偿容量：要求高压侧不低于0.9，补偿在低压侧进行，考虑到变压器损耗，设低压侧补偿后功率因数为0.92。 Qc.cPc1(tan1tan2)677.627kvar 选BCMJ-0.4-25-3型电容器 n=实际补偿容量为：Qc.c675kvar

13

Qc.c=27.105 取n=27 QN.C.

(3) 补偿后：

低压侧：Sc1Pc1(Qc1nQN.C)2697.96kVA 变压器功率损耗： PT0.015Sc110.469kW QT0.06Sc141.878kvar 高压侧总计算负荷：Pc2Pc1PT653.989kW Qc2Qc1QT312.118kvar Sc1724.65kVA

SSc2Sc2485.466kVA

P cosc2'0.902>0.9 满足要求。

Sc2'''2'''''''''''

变压器1T选择：

装单台变压器时，其额定容量SN应能满足全部用电设备的计算负荷Sc，考虑负荷发展应留有一定的容量裕度，并考虑变压器的经济运行，即 SN≥（1.15~1.4）Sc

所以，SN>=(1.15~1.4)705.187=810.965~987.26kVA 故1T型号为 S9-1000/10

7、车间2进行补偿 (1) 补偿前

低压侧：Pc1507.843kW Sc1897.57kVA Qc1740.09kvar cos10.57 变压器功率损耗： PT0.015Sc113.464kW QT0.06Sc153.845kvar 高压侧： Pc2Pc1PT527.307kW Qc2Qc1QT793.94kvar Sc2949.79kVA cos2Pc20.55 Sc2（3） 补偿容量：要求高压侧不低于0.9，补偿在低压侧进行，考虑到变压器损

14

.

耗，设低压侧补偿后功率因数为0.92。 Qc.cPc1(tan1tan2)515.71kvar 选BCMJ-0.4-25-3型电容器 n=实际补偿容量为：Qc.c525kvar (4) 补偿后：

低压侧：Sc1Pc1(Qc1nQN.C)2551.514kVA 变压器功率损耗： PT0.015Sc18.273kW QT0.06Sc133.091kvar 高压侧总计算负荷：Pc2Pc1PT516.116kW Qc2Qc1QT248.18kvar Sc1572.686kVA

SSc2Sc2377.104kVA

P cosc2'0.901>0.9，满足要求。

Sc2'''2Qc.c=20.628 取n=21 QN.C'''''''''''变压器2T选择：

装单台变压器时，其额定容量SN应能满足全部用电设备的计算负荷Sc，考虑负荷发展应留有一定的容量裕度，并考虑变压器的经济运行，即 SN≥（1.15~1.4）Sc

所以，Sn>=(1.15~1.4)572.686=658.589~801.76KVA 故2T型号为 S9-1000/10

六、导线选择（铜芯）

由于造船厂的机械设备比较多，容易损伤。故八种导线都是选交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆10kv,3芯（最高允许温度90度），当地最热月平均高气温为32C，按允许载流量选择导线截面。

高配到450T龙门吊：Sc1Pc1Qc1Pc1(Qc1nQN.C)23579kVA

S Ic1c1206.6A

3UN'''2'2 15

.

高配到600T龙门吊：Sc2Pc2Qc2Pc2(Qc2nQN.C)26479.33kVA

S Ic2c2374.08A

3UN'''2'2高配到750T龙门吊：Sc3Pc3Qc3Pc3(Qc3nQN.C)25368.67kVA

S Ic3c3309.96A

3UN'''2'2高配到900T龙门吊：Sc4Pc4Qc4Pc4(Qc4nQN.C)27158.12kVA

S Ic4c4413.27A

3UN'''2'2高配到水泵：Sc5Pc5Qc5Pc5(Qc5nQN.C)2476.47kVA

S Ic5c527.51A

3UNSc高配到车变1：Ic641.838A

3UNSc高配到车变2：Ic733.06A

3UN'''''2'2查表A-13-2得：

'al00.879 取15C地中直埋，温度校正系数Kal0

（1）高配到450T龙门吊，可以选择交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套，芯线截面为50mm2 ，导线的实际允许载流量IalKIal211.839>206.6A

（2）高配到600T龙门吊，可以选择交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套，芯线截面为150mm2 ，导线的实际允许载流量IalKIal384.123>374.08A

（3）高配到750T龙门吊，可以选择交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套，芯线截面为120mm2 ，导线的实际允许载流量IalKIal339.294>309.96A

（4）高配到900T龙门吊，可以选择交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套，芯线截面为185mm2 ，导线的实际允许载流量IalKIal430.71>413.27A

（5）高配到水泵，可以选择交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套，芯线截面为16mm2 ，

16

''''.

导线的实际允许载流量IalKIal115.149>27.51A

（6）高配到车变1的电缆，可以选择交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套，芯线截面为16mm2 ，导线的实际允许载流量IalKIal115.149>41.838A

（7）高配到车变2的电缆，可以选择交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套，芯线截面为16mm2 ，导线的实际允许载流量IalKIal115.149>33.06A

综上所述：导线截面选取如下

高配到450T龙门吊的电缆可选交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯 10kv， 芯数*截面=350mm2

高配到600T龙门吊的电缆可选交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯 10kv，

2

芯数*截面=3150mm

高配到750T龙门吊的电缆可选交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯 10kv， 芯数*截面=3120mm2

高配到900T龙门吊的电缆可选交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯 10kv， 芯数*截面=3185mm2

高配到水泵的电缆可选交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯 10kv， 芯数*截面=316mm2

高配到车变1的电缆可选交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯 10kv， 芯数*截面=316mm2

高配到车变2的电缆可选交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铜芯 10kv， 芯数*截面=316mm2

七、母线选择

1. 高配母线1选择：取共同系数为0.9。

Pc1wl= KPci=16415.19kw Qc1wl= KQci=12691.84kvar

i1i1nn'''Sc1wl=PcQc=20749.49KVA, Ic1wl=

22Sc1wl

=1197.97A 3UN

查表A-11-2 选择铝母线（TMY）环境温度环境温度为25C，最高允许温度为

70C。温度校正系数

al0'K0.919，选尺寸为808mm2的铝母线，允许载流量Ial1320A。

al0实际允许载流量IalKIal1213.08>1197.97A,故满足允许载流量的要求。 2. 高配母线2选择：取共同系数为0.9。

Pc2wl= KPci=1053.095kW Qc2wl= KQci=504.268kvar

i1i1nn' 17

.

Sc2wl=PcQc=1167.6kVA, Ic2wl=

22Sc2wl

=67.41A 3UN

查表A-11-2 选择铝母线（TMY）环境温度环境温度为25C，最高允许温度为

70C。温度校正系数

al0'K0.919，选尺寸为153mm2的铝母线，允许载流量Ial165A。

al0实际允许载流量IalKIal151.635>67.41A,故满足允许载流量的要求。 主接线方案： 单母线分段接线

'

八、短路电流计算的目的及方法

短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算

短路计算等效电路图如下图：由电源电压为10kv得电缆导线电抗为Xo=0.08Ω/Km

取基准容量Sd==100MVA,基准电压Ud=Uav,2个电压等级的基准电压分别为Ud1=10.5kv,Ud2=0.4kv,相应的基准电流分别为Id1,Id2

下图为变压器线路的等效电路图，龙门吊，水泵的等效电路图取下图K1点之前的部分

18

.

❶各元件电流电抗标幺值:

系统S X1**Sd0.25 Soc1200m的450T龙门吊线路1wl X2X0l*sd=0.116 2ud1900m的600T龙门吊线路 1w2 X2X0l*sd=0.076 2ud1sd=0.052 2ud1600m的750T龙门吊线路 1w3 X2X0l

19

.

1500的900T龙门吊线路 1w4 X2X0l**sd=0.122 2ud1sd=0.121 2ud1sd=0.097 2ud1sd=0.133 2ud11000m的水泵线路 1w5 X2X0l*变压器1T线路 1w6 X2X0l*变压器2T线路 1w6 X2X0l变压器 1T 、2T X3=

*uk%sd=4.5 100sn

❷450T龙门吊线路K1点三相短路时的短路电流和容量 1，计算短路电路总阻抗标幺值

Xk1X1X20.366 2,K1点所在电压等级的基准电流 Id1***sd5.5KA 3ud13,计算K1点短路电流各量

Ik1*12.732 *Xk1*Ik1Id1Ik115.026KA

ish.k12.55Ik138.316KA

Sk1Sd273.22MVA *Xk2断路器选择SN10-10II

Soc=500MVA>Sk.max=273.22MVA Ioc=31.5KA>Ik.max=15.026KA

高压隔离开关选择GN-10T/600

S Icc196.79A

3ud1

20

'.

序号 1 2 3 4 GN-10T/600 项目 数据 UN 10kv IN 600A imax 52KA It2*t 202*5=2000KA2S 选择要求 ≥ ≥ ≥ ≥ 装设地点电气条件 项目 数据 Uw.n 10kv Ic 196.79A ish(3) 38.316KA I2∞*tima 13.5 KA2S 结论 合格 合格 合格 合格 ❸600T龙门吊线路K1点三相短路时的短路电流和容量 1，计算短路电路总阻抗标幺值

Xk1X1X20.326 2,K1点所在电压等级的基准电流 Id1***sd5.5KA 3ud13,计算K1点短路电流各量

Ik1*13.067 *Xk1*Ik1Id1Ik116.869KA

ish.k12.55Ik143.016KA

Sk1Sd306.7MVA *Xk2断路器选择SN10-10II

Soc=500MVA>Sk.max=306.7MVA Ioc=31.5KA>Ik.max=16.869KA

高压隔离开关选择GN-10T/600

S Icc356.27A

3ud1' 序号 1 2 3 4

GN-10T/600 项目 数据 UN 10kv IN 600A imax 52KA It2*t 202*5=2000KA2S 选择要求 ≥ ≥ ≥ ≥ 装设地点电气条件 项目 数据 Uw.n 10kv Ic 356.27A (3)ish 43.016KA I2∞*tima 13.5 KA2S 结论 合格 合格 合格 合格 21

.

❹750T龙门吊线路K1点三相短路时的短路电流和容量 1，计算短路电路总阻抗标幺值

Xk1X1X20.302 2,K1点所在电压等级的基准电流 Id1***sd5.5KA 3ud13,计算K1点短路电流各量

Ik1*13.311 *Xk1*Ik1Id1Ik118.212KA

ish.k12.55Ik146.441KA

Sk1Sd331.1MVA *Xk2断路器选择SN10-10II

Soc=500MVA>Sk.max=331.1MVA Ioc=31.5KA>Ik.max=18.212KA

高压隔离开关选择GN-10T/600

S Icc295.2A

3ud1' 序GN-10T/600 选择装设地点电气条件 号 项目 数据 要求 项目 数据 1 UN 10kv ≥ Uw.n 10kv 2 IN 600A ≥ Ic 295.2A 3 imax 52KA ≥ ish(3) 46.441KA 4 It2*t 202*5=2000KA2S ≥ I2∞*tima 13.5 KA2S ❺900T龙门吊线路K1点三相短路时的短路电流和容量 1，计算短路电路总阻抗标幺值

结论 合格 合格 合格 合格 Xk1X1X20.372 2,K1点所在电压等级的基准电流 Id1***sd5.5KA 3ud122

.

3,计算K1点短路电流各量

Ik1*12.688 *Xk1*Ik1Id1Ik114.784KA

ish.k12.55Ik137.699KA

Sk1Sd268.8MVA *Xk2断路器选择SN10-10II

Soc=500MVA>Sk.max=268.8MVA Ioc=31.5KA>Ik.max=14.784KA

高压隔离开关选择GN-10T/600

S Icc393.59A

3ud1' 序GN-10T/600 选择装设地点电气条件 号 项目 数据 要求 项目 数据 1 UN 10kv ≥ Uw.n 10kv 2 IN 600A ≥ Ic 393.59A 3 imax 52KA ≥ ish(3) 37.699KA 4 It2*t 202*5=2000KA2S ≥ I2∞*tima 13.5 KA2S ❻水泵线路K1点三相短路时的短路电流和容量 1，计算短路电路总阻抗标幺值

结论 合格 合格 合格 合格 Xk1X1X20.371 2,K1点所在电压等级的基准电流 Id1***sd5.5KA 3ud13,计算K1点短路电流各量

Ik1*12.695 *Xk1*Ik1Id1Ik114.823KA

ish.k12.55Ik137.799KA

23

.

Sk1Sd269.5MVA *Xk2断路器选择SN10-10II

Soc=500MVA>Sk.max=269.5MVA Ioc=31.5KA>Ik.max=14.823KA

高压隔离开关选择GN-10T/600

S Icc26.199A

3ud1' 序GN-10T/600 选择装设地点电气条件 号 项目 数据 要求 项目 数据 1 UN 10kv ≥ Uw.n 10kv 2 IN 600A ≥ Ic 26.199A 3 imax 52KA ≥ ish(3) 37.799KA 4 It2*t 202*5=2000KA2S ≥ I2∞*tima 13.5 KA2S ❼变压器1T线路K1点三相短路时的短路电流和容量 1，计算短路电路总阻抗标幺值

结论 合格 合格 合格 合格 Xk1X1X20.347 2,K1点所在电压等级的基准电流 Id1***sd5.5KA 3ud13,计算K1点短路电流各量

Ik1*12.88 *Xk1*Ik1Id1Ik115.84KA

ish.k12.55Ik140.392KA

Sk1Sd288MVA *Xk2断路器选择SN10-10II

Soc=500MVA>Sk.max=288MVA Ioc=31.5KA>Ik.max=15.84KA

24

.

高压隔离开关选择GN-10T/600

S Icc39.85A

3ud1' 序GN-10T/600 选择装设地点电气条件 号 项目 数据 要求 项目 数据 1 UN 10kv ≥ Uw.n 10kv 2 IN 600A ≥ Ic 39.85A (3)3 imax 52KA ≥ ish 40.392KA 22224 It*t 20*5=2000KAS ≥ I∞*tima 13.5 KA2S 变压器1T在K2点三相短路时的短路电流和容量 1，计算短路电路总阻抗标幺值

结论 合格 合格 合格 合格 Xk2X1X2X34.847 2,K1点所在电压等级的基准电流 Id2****sd144.338KA 3ud23,计算K1点短路电流各量

Ik2*10.206 *Xk2*Ik2Id2Ik229.734KA

ish.k22.55Ik254.711KA

Sk2Sd20.6MVA *Xk2断路器选择SN10-10II

Soc=500MVA>Sk.max=20.6MVA Ioc=31.5KA>Ik.max=29.734KA

高压隔离开关选择GN-10T/600

Sc998.94A Ic3ud2' 序GN-10T/600 号 项目 数据 1 UN 10kv

选择装设地点电气条件 要求 项目 数据 ≥ Uw.n 10kv 25

结论 合格 .

2 IN 1000A ≥ Ic 998.94A 3 imax 75KA ≥ ish(3) 54.711KA 4 It2*t 302*5=4500KA2S ≥ I2∞*tima 13.5 KA2S ❽变压器2T线路K1点三相短路时的短路电流和容量 1，计算短路电路总阻抗标幺值

合格 合格 合格 Xk1X1X20.383 2,K1点所在电压等级的基准电流 Id1***sd5.5KA 3ud13,计算K1点短路电流各量

Ik1*12.611 *Xk1*Ik1Id1Ik114.361KA

ish.k12.55Ik136.621KA

Sk1Sd261.1MVA *Xk2断路器选择SN10-10II

Soc=500MVA>Sk.max=261.1MVA Ioc=31.5KA>Ik.max=14.361KA

高压隔离开关选择GN-10T/600

S Icc31.49A

3ud1' 序GN-10T/600 选择装设地点电气条件 号 项目 数据 要求 项目 数据 1 UN 10kv ≥ Uw.n 10kv 2 IN 600A ≥ Ic 31.49A 3 imax 52KA ≥ ish(3) 36.621KA 4 It2*t 202*5=2000KA2S ≥ I2∞*tima 13.5 KA2S 变压器2TK2点三相短路时的短路电流和容量 1，计算短路电路总阻抗标幺值

结论 合格 合格 合格 合格 Xk2X1X2X34.883

26

****.

2,K1点所在电压等级的基准电流 Id2sd144.338KA 3ud23,计算K1点短路电流各量

Ik2*10.205 *Xk2*Ik2Id2Ik229.589KA

ish.k22.55Ik254.444KA

Sk2Sd20.5MVA *Xk2断路器选择SN10-10II

Soc=500MVA>Sk.max=20.5MVA Ioc=31.5KA>Ik.max=29.589KA

高压隔离开关选择GN-10T/600

Sc Ic826.6A

3ud2' 序GN-10T/600 选择装设地点电气条件 结论 号 项目 数据 要求 项目 数据 1 UN 10kv ≥ Uw.n 10kv 合格 2 IN 1000A ≥ Ic 826.6A 合格 (3)3 imax 75KA ≥ ish 54.444KA 合格 222224 It*t 30*5=4500KAS ≥ I∞*tima 13.5 KAS 合格

九、变电所位置和形式的选择

由于该厂是二级重要负荷，考虑到对供电可靠性的要求，采用两路进线，一路经10k公共电源电缆接入变电所，另一路引自邻近高压环网箱。

变电所的形式由用电负荷的状况和周围环境情况确定，根据《变电所位置和形式的选择规定》及GB50053－1994的规定，结合造船厂的实际情况，这里变电所采用单独设立方式。

十、变电所继电保护的设计

1)、继电保护要求具有选择性，速动性，可靠性及灵敏性。 2）、由于本设计高压线路不很长，容量不很大，因此继电保护装置比较简单。对线路的相间短路保护，主要采用带时限的过电流保护和瞬时动作的电流速断保

27

.

护；对线路的单相接地保护采用绝缘监视装置，装设在变电所高压母线上，动作于信号。

继电保护装置的接线方式采用两相两继电器式接线；继电保护装置的操作方式采用交流操作电源供电中的“去分流跳闸”操作方式（接线简单，灵敏可靠）；带时限过电流保护采用反时限过电流保护装置。型号都采用GL-25/10 。其优点是：继电器数量大为减少，而且可同时实现电流速断保护，可采用交流操作，运行简单经济，投资大大降低。

此次设计对变压器装设过电流保护、速断保护装置；在低压侧采用相关断路器实现三段保护。

28