某35kV开关站设计及其概预算编制

毕 业 设 计

题 目：某35kV开关站设计及其概预算编制

入 学 年 月_2009年12月__ 姓 名_ 沈 世 强__ _ 学 号_ 0901225051 专 业电气工程及其自动化

学 习 中 心__嘉兴阳光 __ 指 导 教 师______________

完成时间_ 2011 年_ 8 月__30_日

摘 要

把已经学习的知识应用于实际生产，毕业设计是完成教学计划，达到知识应用的主要环节，通过毕业设计，综合运用已学到的知识，结合时间培养自己的设计构思和创新能力。

本课题的设计，主要采用6台1400QZ—100＋2型轴流泵，配10KVYQGN990M1—16异步电动机完成排灌作业。此35KV排灌闸站工程位于工业园区110KV变电站1KM处，水坝上游约200M处。

工程本身采用闸站结合堤身式泵站，左右岸引水闸紧贴泵站主厂房。左右岸引水闸可与泵站联合运行，也可单独运行，流量调节用闸门开度控制来实现，年平均排涝约为400小时。

整个工程通过负荷计算确定可选择变压器的容量：一次侧为35KV：3150KVA；二次侧为10KV：800KVA，分别作为一二次侧负荷的主变压器。在预算工程中，本设计根据高低压侧的各架空线和电缆上的电流大小选择高低压开关柜。并简单的做了整个排灌系统的防雷避雷接地的措施和照明和故障照明部分，还有排灌站二次部分的保护、测量等也作了介绍。其中二次部分也可以通过一套成套设备来完成。

目 录

第

一

章

工

程

概

况.....................................................................................................................1 1.1

供

电

电

源............................................................................................................................1 1.2

闸

站

用

电

负

荷....................................................................................................................1 1.3

电

机

型

号

及

主

要

参

数........................................................................................................2

第二章 排灌站及闸站电气负荷计算和功率因数的补偿.....................................................3 2.1 35KV/10KV

变压器高低压侧的负荷计算和功率因数补

偿...........................................3 2.2

闸

站

10kv

/

0.4kv

变

压

器

两

侧

的

负

荷

计

算......................................................................3 2.3

功

率

因

数

补

偿....................................................................................................................4 第

三

章

排

灌

站

变

压

器

台

数

和

容

量

的

选

择.............................................................................6

第四章 排灌电机和闸站的电气主接线方案的选择.............................................................7 4.1

35KV~10KV

的

电

气

主

接

线

方

案.....................................................................................7 4.2

10KV~0.4KV

的

电

气

主

接

线

方

案....................................................................................7

第五章 排灌站各变压器的短路计

算.....................................................................................8 5.1

画

得

相

应

的

等

效

电

路........................................................................................................8 5.2

选

取

基

准

容

量....................................................................................................................8 5.3

计

算

各

元

件

的

电

抗

标

么

值................................................................................................8 5.4 求

K-1

点的总电抗标么值和短路电流及短路容

量.......................................................9 5.5 根据

K-1

点的计算方法得出其它各点的结

果...............................................................9

第六章 排灌系统工程高低压开关的选择及校验...............................................................10 6.1

高

压

开

关

柜

的

选

择..........................................................................................................10 6.2

低

压

开

关

柜

的

选

择..........................................................................................................12

第七章 排灌站及闸站线路导线的截面和型号的选择.......................................................15 7.1

35KV

架

空

线

的

选

择

和

校

验...........................................................................................15 7.2

10KV

架

空

线

的

选

择

和

校

验...........................................................................................15 7.3

10KV

母

线

的选择及校

验...............................................................................................15 7.4

10KV

电

缆

的

选

择

和

校

验...............................................................................................15 7.5

0.4KV

母

线

的

选

择..........................................................................................................16 7.6

0.4KV

电

缆

的

选

择

和

校

验..............................................................................................16 7.7

对

电

动

机

电

缆

的

选

择

和

校

验..........................................................................................16 7.8

闸

站

各

用

电

负

荷

的

导

线

的

选

择......................................................................................16 第

八

章

排

灌

站

线

路

的

防

雷

避

雷

措

施...................................................................................17 8.1

等

地

位

联

结

的

防

雷..........................................................................................................17 8.2

采

用

ZYSPD-N-BT/2

自

动

化

防

雷....................................................................................17 8.3

设

备

接

地

的

防

雷

措

施......................................................................................................17 8.4

接

地

防

雷

网

防

雷..............................................................................................................18 第

九

章

排

灌站的二次部

分...................................................................................................19 9.1

控

制

操

作..........................................................................................................................19 9.2

测

量..................................................................................................................................20 9.3

二

次

设

备

的

选

择..............................................................................................................21 第

十

章

照

明

和

故

障

照

明.......................................................................................................22 10.1

照

明................................................................................................................................22 10.2

故

障

照

明........................................................................................................................22 第

十

一

章

概

预

算

编

制...............................................................................................................23 第

十

二

章

结

论.......................................................................................................................27 ●

致

谢.......................................................................................................................................28 ●

参

考

文

献...............................................................................................................................29 ●

附

表.......................................................................................................................................30

第一章工程概况

1.1 供电电源

桐乡市某35KV排灌闸站工程位于工业园区110KV变电站1KM处。工业园区变电所10KV级已有线路专供工业园区。 站工程供电就利用原有10KV线路。线路末端走向根据工程的饿布置作调整, 终端杆在泵站左侧, 距泵站主厂房约25M, 用电缆引入开关室。

1.2 闸站用电负荷

闸站用电负荷表 序号 1 2 3 水泵外江进水口工作门 水泵外江进水口快速门 水泵内江进水口工作门 PQ2100Kn-7m卷扬机 PQK2160Kn-7m卷扬机 PQ2100Kn-7m卷扬机 15 20 15 5台 5台 5台 负荷名称 规格 负荷KW 数量 备注

4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 水泵内江进水口快速门 左岸引水口检修门 左岸引水口工作门 右岸引水口检修门 右岸引水口工作门 桥机 PQK2100Kn-7m卷扬机 PQ2100Kn-7m卷扬机 PQ2100Kn-7m卷扬机 PQ2250Kn-7m卷扬机 PQ2400Kn-7m卷扬机 YZR132M2-6 YZT225M-8 15 15 15 25 400 5 32 10 1 3 33 10 4.0 10 25 20 10 5台 1台 1台 1台 1台 5台 1台 2台 2台 2台 1台 1台 2台 1台 技术供水泵 渗漏排水泵 检修排水泵 真空滤油机 空压机 柜式空调 电焊机 照明 二次负荷 其它 RFR-70LW BX6-160 表1—1

以上合计104KW

1.3 电机型号及主要参数

异步电动机型号：YQGN990M1-16 技术参数（计算值/保证值）：

额定功率：400KW；额定电流：36.1A；额定电压：10000V；额定频率：50HZ；转 速：370rpm；绝缘等级：F（B级考核）；效 率：92.0% / 90%； 功率因数：0.7；最大转矩/额定转矩：2.0 / 1.8；堵转矩 / 额定转矩：0.8 / 0.8；输入转矩/额定转矩：1.1 / 1；电机重量：约5.2t

功率因数补偿，根据规程要求功率因数须大于或等于0.9。补偿前：电机功率：400KW；功率因数：0.7；台数：6；闸站用电；1个。要达到功率因数大于或等于0.9，须补偿无功功率。

第二章.排灌工程的电气负荷计算和功率因数补偿

2.1 35KV/10KV变压器高低压侧的负荷计算和功率因数补偿 2.1.1 一台异步电动机的计算：

由已知得：cosφ=0.7 , tanφ=1.02 , 额定功率P=400kw , 效率取90%

P30=P/（90%）=400kw / 0.9 =444kw Q30= P30* tan=444kw * 1.02=453kvar

S30=P230Q230=(444kw)2(453kvar)2=634KV.A

2.1.2 六台异步电动机的总计算负荷：

P30(6)=0.9×P30×6=0.9×444kw×6=2398kw Q30(6)=0.9×Q30×6=0.9×453kvar×6=2446kvar S30(6)=P230(6)Q230(6)(2398kw)2(2446kvar)2=3425KV.A

I30= S30(6)/(3UN)=3425KV.A / (3×10kv)=198A

2.2 闸站10kv / 0.4kv变压器两侧的负荷计算 2.2.1 水泵外江进水口工作门

根据查表取Kd=0.8， cos=0.8 ，tan=0.75 所以P30= Kd、Pe=0.8×15kw=12kw

Q30= Pe、tan=12kw×0.75=9kvar

22 S30=P30Q30(12kw)2(9kvar)2=15KV.A

I30= S30/ (3UN)=15KV.A / (3×380V)=22.8A 根据水泵外江进水口工作门的计算方法得：

2.2.2 水泵外江进水口快速门 I30= 30.4A 2.2.3 水泵内江进水口工作门 I30= 22.8A 2.2.4 水泵内江进水口快速门 I30= 22.8A 2.2.5 左岸引水口检修门 I30=22.8A 2.2.6 左岸引水口工作门 I30=22.8A 2.2.7 右岸引水口检修门 I30= 38.0A 2.2.8 右岸引水口工作门 I30= 607.8A 2.2.9 桥机：

2.2.9.1 YZR132M2-6 I30= 7.6A 2.2.9.2 YZT225M-8 I30= 48.6A 2.2.10 技术供水泵 I30= 15.2A 2.2.11 渗漏排水泵 I30= 1.5A 2.2.12 检修排水泵 I30= 4.6A 2.2.13 真空滤油机 I30= 63A 2.2.14 空压机 I30=14.3A 2.2.15 柜式空调 I30= 6.5A 2.2.16 电焊机 I30=25.2A

2.2.17 照明、二次负荷和其它设备的损耗都是有功损耗 I30=939A 2.3 功率因数补偿

电力系统在运行过程中，无论是公用还是民用，都存在大量感性负载，如工厂中的感应电动机、电焊机等，致使电网无功功率增加，对电网的安全经济运行及电气设备的正常工作产生一系列危害，使负载功率因数降低，供配电设备使用效能得不到充分发挥，设备的附加功率增加。

如在充分发挥设备潜力、改善设备运行性能、提高其自然功率因数的情况下，尚达不到规定的功率因数要求时，则需考虑人工无功功率补偿。

2.3.1 补偿前：

因为在10kv母线上，有6台异步电动机和一个闸站用电，所以考虑补偿时应全部考虑为补偿对象。而由闸站计算负荷得有功功率PIP30(总）= P30(6)+PI3030=509kw,无功功率QI30=351kvar 。

×0.9=2398kw+509kw×0.9=2856kw ×0.9=2446kvar+351kvar×0.9=2762kvar

Q30(总）= Q30(6)+ QI30S30(总）=P230(总)Q230(总)(2856kw)2(2762kvar)2=3973KV.A 因此未考虑无功补偿前，主变压器的容量应选4000KV.A

2.3.2 无功功率补偿容量

按相关规定，补偿后变压器的高压侧功率因数不应低于0.9，即cos(1)0.9,这里取10kv侧补偿后的功率因数cos‘(2)=0.92，且已知变压器10kv侧的功率因数cos=0.7 。

因此，10kv侧需并联电容容量为

QC=2856×(tan arccos0.7 - tan arccos0.92)kvar=1685kvar

2.3.3 补偿后重新选择变压器容量

变压器10kv侧的视在计算负荷为

S’30(2)=(2856kw)2(2762kvar1685kvar)2=3052KV.A 因此无功补偿后，一次侧主变压器的容量应选择为3150KV.A

2.3.4 补偿后系统的功率因数

补偿后一次侧主变压器的功率损耗∶

PT10.015 S’30(2)=0.015×3052KV.A=45.8kw QT10.06 S’30(2)=0.06×3052KV.A=183.1kvar

变压器35kv侧的电气计算负荷为 P’30(1)=2856kw+45.8kw=2902kw

Q’=(2762-1685)kvar+183.1kvar=1260kvar 30（1）22 S’==3164KV.A (2902kw)(1260kvar)30(1)=2902kw / 3164KV.A=0.917>0.9 补偿后的功率因数为 cos’2.3.5补偿后系统的功率因数

补偿后二次侧变压器的功率损耗：

PT20.015 S’30(1)=0.015×618KV.A=9.27kw QT10.06 S’30(2)=0.06×618KV.A=37.06kvar

变压器10kv侧的电气计算负荷为 P’30(1)=509kw+9.27kw=518kw Q’=351kvar+37.06kvar=388kvar 30（1）

22 S’==647KV.A (518kw)(388kvar)30(1)2.3.6无功补偿前后的比较

S’NT- SNT=4000KV.A-3150KV.A=850KV.A

由此可见，补偿后变压器容量减少了850KV.A，不仅减少了投资，而且还减少了电费的支出，提高了功率因数。

第三章、整个排灌工程中变压器的台数和容量的选择

如上所得,可确定整个排灌工程中变压器的台数和各变压器的型号.为力求满足用电负荷对供电可靠性的要求,对拥有大量一、二级负荷,应采用两台及以上变压器.而此系统中,选择一台变压器.

如上计算得,35KV变压器的容量在未补偿前为3973KV.A , 而无功补偿后, 计算得其容量为3052KV.A , 因此,取变压器容量为3150KV.A ; 型号S11—3150/35 KV.A 。

对于10KV变压器的容量选择,在未进行无功补偿前, 计算得其视在计算负荷为647KV.A , 而无功补偿后,其视在计算负荷为552KV.A , 因此取变压器的容量为800KV.A ; 型号 S11—800 / 10 KV.A。

第四章、 排灌电机和闸站电气主接线的选择

4.1 35KV~10KV的电气主接线方案

泵站电动机额定电压10KV。线路进线电压为35KV。因而主接线需要主变压器一台或

两台，两个方案。本系统中选一台变压器的方案。因为选一台方案的优点是：一是接线简单、操作方便；有利于电机启动；可节省投资；占地面积少。二是由输入进线经主变后，再从母线上引出分别控制泵站电机及一路闸站用电。所以此处主接线方案采用高压侧用隔离开关—断路器的变电所主接线方案。

4.2 10KV~0.4KV的电气主接线方案

左侧引水闸和右侧引水紧靠泵房，因此闸用电和泵站附属设备用电，采用闸站结合的站用电接线。所以10KV~0.4KV处的猪接线方案可采用电缆进线高压侧采用隔离开关—短路器的变电所主接线方案。

第五章、排灌系统中各变压器的短路计算

为了预防短路及其产生的破坏，需要对对供电系统中可能产生的短路电流数值预先进行计算，计算结果可作为选择电气设备及供配电设计的依据。

短路计算可分为标么值法计算和短路功率法计算，标么值计算法相对与短路功率法计算其基准值可以任意选择，标么值法计算以方便、简单为目的。所以，选择标么值计算短路电流。

如图5—1所示,取电力系统110KV出口短路器的断开容量为无限大容量系统。已知排灌闸站工程位于工业园区110KV变电站约1 KM处,取此段线路的电阻为0.5。

图5—1

5.1 画得相应的等效电路

如图5—2所示

图5—2

5.2 选取基准容量

一般取Sd=100MV.A，由Ud=Uc得：Uc1=36.8KV ，Uc2=10.5KV，Uc3=0.4KV Id1= Sd/（3×Uc1）=100MV.A / （3×36.8KV）=1.6KA Id2= Sd/（3×Uc2）=100MV.A/ （3×10.5 KV）=5.5KA Id3=Sd/（3×Uc3）=100MV.A/ （3×0.4KV）=144KA

5.3 计算各元件的电抗标么值

电力系统的电抗标么值 X*s= Sd/S =100MV.A / ∞ =0 电力线路的电抗标么值

*22 XWL1=X0L（Sd/ Uc）=0.5×1×（100/ 36.8）=0.04 *22 XWL2 = X0L（Sd/ Uc）=0.5×0.1×（100/ 10.5）=0.048

电力变压器的电抗标么值

35KV级变压器：X*T=UK% Sd / （100SN）=4.5×100×1000/（100×3150）=1.43 10KV级变压器：X*T=UK% Sd / （100SN）=4.5×100×1000/（100×630）=7.14

5.4 求K-1点的总电抗标么值和短路电流及短路容量

*总电抗标么值 X*(K1)=X1=0.04

三相短路电流周期分量有效值 IK1= Id1/ X*(K1)=1.6KA/0.04=40KA 各三相短路电流 I=I= IK1=40KA Ish=1.51×40KA=60.4KA ish=2.55×40KA=102KA 三相短路容量

)* S(K31= Sd/ X(K1)=100MV.A / 0.04=2500MV.A

5.5 根据K-1点的计算方法得出其它各点的结果

如表5－3所示

短路计算点 IK K-1点 K-2点 K-3点 K-4点 40 3.74 16.72 3.62 I 40 3.74 16.72 3.62 I 40 3.74 16.72 3.62 表5—3

Ish 60.40 5.65 18.22 3.95 ish 102 9.54 30.76 3.66 三相短路电流 / KA 三相短路容量 SK/MV.A 2500 68.03 16.75 65.8 第六章高低压开关柜的选择

高低压开关在供配电系统中，占有极其重要的地位。高低压开关的选择是否合理，直接影响着供配电系统的运行质量和方案的合理性和经济性，是供配电系统的设计人员和安装.施工.运行.维护人员非常重视的问题。

高低压开关柜的选择，必须满足一次电路正常条件下和短路条件下工作的要求，同时应工作安全可靠。在结构设计上要求具有“五防”功能，所谓“五防”即防止误操作断路器，防止带负荷拉合隔离开关（防止带负荷推拉小车），防止的带电挂接地线（防止带电合接地开关），防止带接地线（接地开关处于接地位置时）送电，防止误入带电间隔。

在高低开关柜的选择时，应考虑电气设备的境条件和电气要求。环境要求是指电气装置所处的位置（如户外或户内）.环境温度.海拔以及有无防尘.防腐.防火.防暴等要求。电气要求是指电气装置对设备的电压.电流等方面的要求；对一些断流电器（如熔

断器和开关）还要考虑其断流能力。把并且要对电压.电流和断流能力进行校验。电气设备按短路计算故障条件下工作所选择，就应校验其短路时的动稳定度和热稳定度。

6.1 高压开关柜的选择

高低压开关柜按主要设备的安装方式分为固定式和移开式（手车式）。手车式高压开关柜相对于固定式开关柜，手车式高压开关柜的停电时间大大缩短。因为可以把手车从柜内移开，又称之为移开式高压开关柜。这种开关柜检修方便安全，恢复供电快，供电可靠性高，主要用于大中型变配电所和负荷较重要.供电可靠性要求较高的场所。

手车式高压开关柜中的KYN系列铠装移开式高压开关柜是消化吸收国内外先进技术，根据国内特点设计研制的新一代开关设备。用于接受和分配高压.三相交流50HZ单母线及母线分段系统的电能并对电路实行控制.保护和检测的户内成套配电装置，主要用于发电厂，中小型发电机送电，工矿企业以及电业系统的二次变电所的受点，送点及大型高压电动机起动保护等。

图6—1 KYN28A-12(Z)(GZS1)型铠装移开式高压开关柜

6.1.1 35KV高压架空进线的开关柜的选择

由负荷计算得 I30=Q30/（3×UN）=65.5A

所以可选高压开关柜为KYN61A-40.5高压开关柜 方案号为 03

序号 方案编号 一次方案 03 03 用途 架空进出线

最大工作电流/A 主 断路器 回路电流互感器 元件 接地开关 1250~2000 ZN85A-40.5/SF1，SF2或FP4025G LZZB7，8，9-40.5A或.LCZ40.5 JN22-40.5 表6—1

对开关柜内所有设备的校验 序装设地点的电气选择ZN85A号 条件 项目 1 UWN 2 I30 3 I(K3) 3)4 I(sh —LZZB7，8，JN22-49-40.5 数据 40.5KV 0.5 数据 结论 要求 数据 10KV 198A 3.74KA 5.65KA 40.5 数据 ≤ 40.5KV 40.5KV 合格 合格 ≤ 1250~2500A 50~2000A ≤ 31.5KA ≤ 80KA 表6—2

31.5KA 合格 80KA 合格 经校验,开关柜合格

根据同样道理方法选择其他开关柜如下：

6.1.2 10KV架空线的开关柜，可选择KYN28A—12铠装移开式开关柜，方案号13，

经校验,开关柜合格；

6.1.3 异步电动机YQGN990M1—16控制开关柜，可选择KYN28A—12铠装移开

式开关柜，方案号36，经校验,开关柜合格；

6.1.4 10KV架空进出线高压计量柜，可选择KYN28A—12铠装移开式开关柜，方

案号61，经校验,开关柜合格；

6.1.5 高压补偿开关柜，可选择KYN28A—12铠装移开式开关柜，方案号78，经校

验,开关柜合格；

6.1.6 10KV电缆进出线的高压开关柜，可选择KYN28A—12铠装移开式开关柜，

方案号36，经校验,开关柜合格。 详见附件高压开关柜定单图

6.2 低压开关柜的选择

低压开关柜装置是将有关的低压一、二次设备组装在一起，在低压配电系统中作控

制.保护和计量之用。

低压开关柜按其结构形式可分为固定式.抽屉式和混合式。抽屉式低压开关柜，具有体积小、结构新颖、通用性好、安装维护方便、安全可靠等优点，因此，被广泛应用于工矿企业和高层建筑的饿低压配电系统中作受电、馈电、照明、电动机控制及功率补偿之用。常用的抽屉式开关柜有BFC、GCL、GCK等系列。

GCK系列是一种用标准模件组合成的低压成套开关柜。具有体积小、结构新颖、通用性好、安装维护方便、安全可靠等优点。

因此，本系统中的低压开关柜选用GCK系列

图6—2 此图为GCK系列的外形图

6.2.1 0.4KV的进线柜的选择

由负荷计算得 I30=939 A

所以，可选低压开关柜为GCK1 方案号为 03A

方案编号 一次方案 03A 用途 最大工作电流/A 主 断路器 馈电 1600A ME-1600

回电流互感器 路元件 LMZ3-0.66 表6—3

对低压断路器的校验

装设地点的电气条件 选择ME-1600 LMZ3-0.66 数据 要求 数据 数据 结论 1 UWN I30 I(K3) 3)I(sh 序号 项目 10KV ≤ 380V 380V 合格 2 229.4A ≤ 1600A 30~3000A 合格 3 3.74KA ≤ 40KA 合格 4 5.65KA ≤ 200KA 合格 5 I2×（16.72）×1.6 2≤ 402×1 合格 tima 表6—4

因此，此开关柜合格。

根据同样道理方法选择其他开关柜如下：

6.2.2 水泵外江口进水工作门的开关柜，可选开关柜GCK1系列 方案号为11A； 6.2.3 水泵外江进水口快速门开关柜，可选开关柜GCK1系列 方案号为11A； 6.2.4 水泵内江进水口工作门开关柜，可选开关柜GCK1系列 方案号为11A； 6.2.5 水泵内江进水口快速门的开关柜，可选开关柜GCK1系列 方案号为11A； 6.2.6 左岸引水口检修门、左岸引水口工作门、右岸引水口检修门、右岸引水口工作门合用一个开关柜，可选开关柜GCK1系列 方案号为05B； 6.2.7 桥机的开关柜，可选开关柜GCK1系列 方案号为11A；

6.2.8 技术供水泵、渗漏排水泵、检修排水泵的开关柜，可选开关柜GCK1

系列 方案号为11A；

6.2.9 真空滤油机、空压机、柜式空调、电焊机的开关柜，可选开关柜GCK1

系列 方案号为11A；

6.2.10 照明线路开关柜，可选开关柜GCK1系列 方案号为11A； 6.2.11 二次负荷开关柜，可选开关柜GCK1系列 方案号为11A； 6.2.12 其它用电负荷的开关柜，可选开关柜GCK1系列 方案号为11A；

经校验,上述开关柜合格，详见附件低压开关柜定单图

第七章、排灌站及闸站的线路导线截面、型号的选择和校验

电力线路的正确、合理的选择直接关系到供配电系统的安全、可靠、优质、经济的运行。电力线路又包括电力电缆、架空导线、室内绝缘导线和硬母线等类型。 为了保证供配电系统安全、可靠、优质、经济的运行，选择导线和电缆截面是必须满足下列条件：发热条件；电压损耗条件；经济电流密度；机械强度；短路时的动稳定度、热稳定度校验；与保护装置的配合。

对于电缆，不必校验其机械强度和短路动稳定度，但需校验短路热稳定度。对于母线，短路动稳定度、热稳定度都需考虑。对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求，即绝缘导线和电缆的额定电压应不低于使用地点的额定电压。

7.1 35KV架空线的选择和校验

总计算负荷

P30=2856KW，其功率因数为COS=0.7 选择经济截面

I30=P30/（3×UN×COS）=2856kw/(3×35kv×0.7)=67.3A 查表得jec=1.15A/mm2

Aec=67.3A/(1.15A/mm2)=59 mm2

因此，初选标准截面为50 mm2，即LJ—50型铝绞线 校验发热条件。

查表得LJ—50型铝铰线的允许最小载流量（室外250C时）

Ial=215A〉I30=67.3A

因此，满足发热条件 校验机械强度。

查表得35KV架空线铝绞线的最小截面Amin=35 mm2〈A=50 mm2 因此，所选LJ—50型铝铰线也满足机械强度的要求 根据同样方法选择和校验其他线型如下：

7.2 10KV架空线的选择和校验

选择标准截面为185mm，即LJ—185型铝绞线，查表得满足发热条件，也满足机械强度的要求；

2

7.3 10KV母线的选择及校验

选择矩形铝母线LMY—265—50×5，查表得满足发热条件的要求；

7.4 10KV电缆的选择和校验

选择YJV22—10000—3×50三芯交联聚乙烯绝缘电缆，查表得满足发热条件的要求；

7.5 0.4KV母线的选择

选择矩形铜母线TMY—1150—80×8，查表得满足发热条件的要求；

7.6 0.4KV电缆的选择和校验

选择YJT—380—300三芯交联聚乙烯绝缘电缆，查表得满足发热条件的要求；

7.7 对电动机电缆的选择和校验

选择YJV22—10000—3×25三芯交联聚乙烯绝缘电缆，查表得满足发热条件的要求；

7.8 闸站各用电负荷的导线的选择。

由于闸站各用电负荷的控制开关柜与10KV/0.4KV变压器在同一变电所内，因此各用电负荷所要选择的导线长度可设为20M。

7.8.1 水泵外江进水口工作门的导线，可选BLX500—1×2.5型导线，满足电压

损耗的要求。

7.8.2 水泵外江进水口快速门的导线，可选BLX500—1×4型导线，满足电压损

耗的要求；

7.8.3 水泵内江进水口工作门的导线，可选BLX500—1×2.5型导线，满足电压

损耗要求；

7.8.4 水泵内江进水口快速门的导线，可选BLX500—1×2.5型导线，满足电压

损耗的要求；

7.8.5 左岸引水口检修门、左岸引水口工作门、右岸引水口检修门、右岸引水口工作门合用一个开关柜的导线，可选YJV22—380—500三芯交联聚乙烯绝

缘电缆，满足发热条件；

7.8.6 桥机的导线，可选BLX500—1×10型导线，满足电压损耗要求。

7.8.7 技术供水泵、渗漏排水泵、检修排水泵合用一个开关柜，可选BLX500

—1×2.5型导线，满足电压损耗要求；

7.8.8 真空滤油机、空压机、柜式空调、电焊机合用一个开关柜，可选BLX500

—1×25型导线，满足电压损耗要求；

7.8.9 照明线路的导线，可选BLX500—1×6型导线，满足电压损耗要求。 7.8.10 二次负荷导线，可选BLX500—1×4型导线，满足电压损耗要求； 7.8.11 其它，可选BLX500—1×2.5型导线，满足电压损耗要求。

第八章、系统防雷避雷措施

8.1 等地位联结的防雷

等电位联结的分类和用途

等电位联结分为总等电位联结（MEB）、局部等电位联结（LEB）和辅助等电位联结（SEB）三种基本形式。

雷击保护。IEC标准中指出，等电位连接是内部防雷措施的一部分。当雷击建筑物时，雷电传输有梯度，垂直相邻层金属构架节点上的电位差可能达到10kV量级，危险极大。但等电位联结将本层柱内主筋、建筑物的金属构架、金属装置、电气装置、电信装置等连接起来，形成一个等电位连接网络，可防止直击雷、感应雷、或其他形式的雷，避免火灾、爆炸、生命危险和设备损坏。

（1）因雷电而产生的强弱电线路中的过电压，他们的对地电压都会增高，但是，他们（与设备连接的所有线路）之间的压差不变，所以，设备不会损坏。

（2）强电线路某处绝缘破损，破损处设备（电器金属外壳、穿线钢管、金属箱体等）呈现高压（>50V）（电弧性短路），但因做了总等电位联结，PE线也呈现高压，总等电位板也呈现相同的高压，做了总等电位的水暖设备、金属门窗等也呈现相同的高压，人接触了不同金属体，因他们之间没有压差而不会触电！

8.2 采用ZYSPD-N-BT/2自动化防雷

ZYSPD-N-BT/2主要用于自动化控制线路、数据信息传输线路及其设备的防雷、过电压保护。

放电电流较大，响应时间快 具有过压、过流、限压三重保护功能

采用模块化结构，何种小，安装维护简单方便

图8—1 图8—2

8.3 设备接地的防雷措施

暗敷引下线，明测试卡。

利用柱内钢筋做引下线，或扁钢暗敷引下，在1.6－1.8米做测试点，不断开。 注意在每个测试点埋地下1米处应有引出外墙1米的扁钢预留，以增打接地极。 有地圈梁与承台时采用。一般此种情况用于变配电房上如图8—2所示。

8.4 接地防雷网防雷

图8—3

第九章、排灌站的二次部分

二次部分是对排灌站整体进行保护、测量、控制等的电气部分。 9.1 控制操作

利用计算机监控系统实施对电气设备的遥控操作是非常可靠的，因此本设计也可采用一种双机操作（遥控操作与遥控闭锁操作分别通过两个通道由两个执行终端完成）硬接点闭锁、冷闭锁方式（没有操作任务时，遥控闭锁终端总线被接地短路）的遥控闭锁装置。这种装置接线简单、硬接点串联闭锁、可靠性高、操作方便。其接线方式介绍如下：

图9—1

二次回路接线

图9—2 断路器二次回路操作闭锁接线图

实现了接点串联闭锁。

实现了远方/就地闭锁设备合一。

闭锁装置简单可靠，二次回路改接线非常少。

遥控闭锁终端尺寸仅为25×50mm（单接点）或30×60mm（双接点）。 如执行终端装于测控屏，不需敷电缆。

图9—3 隔离开关二次回路操作闭锁接线图

9.2 测量

由于三相四线计量方式采用三元件电能表，受三相负荷不平衡的影响较小，所以采用这种接线方式比较普遍。接线时注意使用标准接线。

9.2.1 三相四线直接接入式

这种接线适用于测量三相四线回路负荷较小的动力或照明用电，如企业的照明、居民小区及居民楼的分相照明，农村自然村的分相照明等。见图9—4(a)。

图9—4 三相四线电能表测量接线图

9.2.2 三相四线经TA接入式

这种接线适用于测量三相四线回路负荷较大的动力或照明用电，如工矿企业、农村企业等。见图9—4(b)。

有的电工为了接线省事，利用电流二次导线输送电压，使得三只TA不能可靠接地(因TA二次线圈阻抗很小，如果接地形成三相短路)，一旦TA二次开路，开路部位产生的高电压威胁人身与设备安全，所以不提倡使用。见图9—4(c)。

9.3 二次设备的选择 9.3.1 熔断器的配置

9.3.1.1 控制和保护回路熔断器的配置

同一安装单位的控制、保护和自动装置一般合用一组熔断器。

当一个安装单位内只有一台断路器时（如35kV或110kV出线），只装一组熔断器。

当一个安装单位有几台断路器时（如三绕组变压器各侧断路器），各侧断路器的控制回路分别装设熔断器。

对其公用的保护回路，应根据主系统运行方式决定接于电源侧断路器的熔断器上或另行设置熔断器。

发电机出口断路器和自动灭磁装置的控制回路一般合用一组熔断器。

两个及以上安装单位的公用保护和自动装置回路（如母线保护等），应装设单独的熔断器。

9.3.1.2 信号回路熔断器的配置

每个安装单位的信号回路（包括隔离开关的位置信号、事故和预告信号、指挥信号等）一般用一组熔断器。

公用的信号回路（如中央信号等）应装设单独的熔断器。 厂用电源和母线设备信号回路一般分别装设公用的熔断器。 闪光小母线的分支线上，一般不装设熔断器。

信号回路用的熔断器均应加以监视，一般用隔离开关的位置指示器进行监视，也可以用继电器或信号灯来监视。

9.3.2 熔断器的选择

控制、信号和保护回路熔断器的选择 熔断器应按二次回路最大负荷电流选择，即 I=ILDMAX/ K

N

IN——熔件的额定电流，A；

ILDMAX——二次回路最大负荷电流，A；

K——配合系数，一般取1.5。

第十章、照明和故障照明

10.1 照明

工厂电气照明是工厂供电中不可缺少的组成部分，合理的电气照明是保证安全生产、提高生产效率和保护工作人员视力健康的必要条件。

工厂电气照明分为自然照明（天然采光）个人工照明两大类，而电气照明是人工照明中应用范围最广的一种照明方式。

时间和实验都证明，照明设计是否合理，将直接影响到生产产品的质量和劳动生产率以及工作人员的视力健康。因此，工厂电气照明的合理设计对工业生产具有十分重要的意义.

正常照明

图10—1 图10—2

如上图10—1所示，为正常照明的一般接线图，用于动力和照明共用电力变压器的照明供电系统。如图10—2，由外部线路供电的照明于动力合用供电线路的系统图，在电力负荷稳定的生产厂房、辅助生产厂房以及远离变电所的建筑物和构筑物都可使用。

10.2 故障照明

LightStyle系列自动化照明开关控制系统简介

照明开关控制系统选用高质量继电器作开关器件,通过微处理对开关器件进行控制.开关控制系统即可以单台控制,也可以多台控制,通过Dynet总线网络RS-485通信线构成单总线分布式控制系统网络.

图10—3

第十一章、概预算编制

（在附件）

第十二章、结论

本次毕业设计主要是为桐乡市某排涝闸站工程设计一个完善的供配电系统。 排灌站的运作如下：

闸站排涝闸运行: 先开防洪闸,后开排涝闸;先关防洪闸,后关排涝闸.

闸站泵水位运行: 先开防洪闸后启泵,每台水泵配一拍门,可单台机组运行,也可多台机组运行; 当失电或机组发生故障时,因潜水泵不能倒转,用拍门作为事故闸门靠自重关闭断流.遇到江水超标洪水时,防洪闸门关闭,停泵.

左右岸引水闸可与泵站联合运行,也可单独运行,流量调节用闸门开度控制来实现. 本次设计的主要内容为：

排灌站及闸站电气负荷计算和功率因数的补偿；排灌站变压器台数和容量的选择；

排灌电机和闸站的电气主接线方案的选择；排灌站各变压器的短路计算；排灌系统工程高低压开关的选择及校验；排灌站及闸站线路导线的截面和型号的选择；排灌站线路的防雷避雷措施；排灌站的二次部分；照明和故障照明。在设计中我利用了OUTE CAD绘图软件。

通过本次设计，我认识到电气自动化专业知识学习的重要性。我所学到的理论知识，使我在实践工作中有了一定的理论依据。经过这次排灌站的毕业设计使我能有对一个完整的供配电系统的深入了解，当然有些许多地方还存在着很多不足，但我会继续努力，不断地提高自身的理论知识和实践技术能力。

由于本人的水平有限，存在很多不足和欠缺，我诚挚地恳请各位老师的指正。

致谢

感谢周荣华老师在我论文撰写过程中给予我的指导和帮助，感谢在我论文撰写过程中给予我的指导和帮助所有人。

参考文献

1、周鸿昌 《工厂供电及例题习题》 同济大学出版社 1992年。 2、刘介才 《工厂供电简明设计手册》 机械工业出版社 1993年 3、中国电器工业协会编《电力工程电气设备手册》上、下册 中国电力出版社 1998年。

4、焦留成 《供配电设计手册》中国计划出版社 1999年

5、刘曾良 刘国亭《电气工程CAD》中国水利水电出版社2002年 6、朱献清 《物业供用电》 机械工业出版社 2003。 7、刘介才《工厂常用电气设备手册》

8、中国电器工业协会编《输配电设备手册》上、下册 机械工业出版社

2000年

9、江文 许惠中《供配电技术》 机械工业出版社2005年 10、段建元 《工厂及变电所的设计计算》 浙江大学出版社。 附表1.

35KV高压开关柜的定单图(KYN61A-40.5)

序号 03 方案编号 03

一次方案 用途 最大工作电流/A 主 断路器 回ZN85A-40.5 路电流互感器 元LZZB7，8，件 9-40.5A 接地开关 JN22-40.5 备注 架空进出线 1250~2000 1 2 0-1 1

附表2.

高压开关柜的定单图（KYN28A-12） 序号 方案编号 13 13 036 036 61 61 78 78

一次方案 用途 最大工作电流/A 主 真空断路器 回VD4, VS1 路电压互感器 元JDZ100 件 电流互感器 LZZBJ9—12 避雷器 HY5WZ5-17/45 电容器 BW12.7-16-1 高压熔断器 RN2—10 备注 架空进出线 电缆出线+PT 计量+左联 630~3150 1 630~3150 1 630~3150 电容器柜 630~3150 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 附表3.

低压开关柜的定单图（GCK1） 方案编号 03A 11A 05B

一次方案 用途 馈电 馈电 150A 馈电 1250 1 最大工作电流/A 1600 主 低压断路器 回ME-1600 路低压断路器 元DZ20 件 电流互感器 LMZ3-0.66 备注

1 1 1 1 1 1 10 1