变电所进出线的选择

（一）负荷计算和无功功率补偿（二）变电所位置和型式的选择（三）变电所主变压器和主结线方案的选择（四）短路电流的计算（五）变电所一次设备的选择校验（六）变电所进出线和与邻近单位联络线的选择（七）变电所二次回路方案的选择和继电保护的整定（八）变电所的防雷保护和接地装置的设计根据负荷的大小和负荷等级，一个10(6)kV变电所一般设置1~2台变压器，单台变压器容量一般不大于1600kVA。4.2变电所主接线方案的选择为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，导线和电缆截面的选择必须满足下列条件：(1).发热条件(2).电压损耗条件导线和电缆在通过正常最大负荷电流即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。导线和电缆在通过正常最大负荷电流即计算电流时产生的电压损耗，不应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，可不进行电压损耗校验。导线截面的选择(3).经济电流密度导线（或电缆）的截面越大，电能损耗越小，但是线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量都要增加。按经济电流密度选择的导线截面，年运行费用支出最小。(4).机械强度导线（或电缆）的截面应不小于其最小允许截面。因此从经济方面考虑，导线应选择一个比较合理的截面，既要使电能损耗小，又不要过分增加线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量。根据设计经验，一般10kV及以下高压线路及1kV以下低压动力线路，通常是先按发热条件来选择导线或电缆截面，再校验电压损耗和机械强度。低压照明线路，因它对电压水平要求较高，故通常是先按允许电压损耗进行选择，再校验发热条件和机械强度。对长距离大电流线路和35kV及以上高压线路，可先按经济电流密度确定一个截面，再校验其他条件。按上述经验选择计算，比较容易满足要求，较少返工。1.按发热条件选择导线截面alcII1).三相系统相线截面的选择电流通过导线时，要产生电能损耗，使导线发热。而绝缘导线和电缆的温度过高时，可使绝缘加速老化甚至烧毁，或引起火灾。按发热条件选择三相系统中的相线截面时，应使其允许载流量不小于通过相线的计算电流，即alIcI因此，导线的正常发热温度不得超过正常额定负荷时的最高允许温度。(1).TN-C系统图(a)低压配电的TN-C系统该系统中的N线与PE线合为一根PEN线，所有设备的外露可导电部分均接PEN线，如图a所示。(2).TN-S系统图(b)低压配电的TN-S系统该系统中的N线与PE线完全分开，所有设备的外露可导电部分均接PE线，如图b所示。2).中性线、保护线和保护中性线截面的选择一般三相四线制线路的中性线截面A0，应不小于相线截面的50%，即A00.5AA（1）.中性线（N线）截面的选择（2）.保护线（PE线）截面的选择当时，216AmmPEAA(3).保护中性线（PEN线）截面的选择当时221635mmAmm216PEAmm当时235Amm0.5PEAA保护中性线兼有保护线和中性线的双重功能，因此其截面选择应同时满足上述保护线和中性线的要求，取其中最大值。2.按经济电流密度选择导线截面图线路的年运行费用与导线截面的关系曲线导线（或电缆，下同）的截面越大，电能损耗越小，但是线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量都要增加。因此从经济方面考虑，导线应选择一个比较合理的截面，既要使电能损耗小，又不要过分增加线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量。右图是线路年运行费用C与导线截面A的关系曲线。曲线1表示线路的年折旧费（即线路投资除以折旧年限之值）和线路的年维修管理费之和与导线截面的关系曲线；曲线2表示线路的年电能损耗费与导线截面的关系曲线；曲线3为曲线1与曲线2的叠加，表示线路的年运行费用（包括线路的年折旧费、维修管理费和电能损耗费）与导线截面的关系曲线。由曲线3可以看出，与年运行费用最小值Ca（曲线3上a点）相对应的导线截面Aa不一定是很经济合理的截面，因为a点附近，曲线3比较平坦。如果将导线截面再选小一些，例如选为Ab（b点），年运行费用Cb增加不多，而导线截面即有色金属消耗量却显著减少。因此从全面的经济效益来考虑，导线截面选为Ab看来比选为Aa更为经济合理。这种从全面经济效益考虑，既使线路的年运行费用接近于最小，又适当考虑有色金属节约的导线截面，称为经济截面，用符号AJn表示。图线路的年运行费用与导线截面的关系曲线截面选得越大，电能损耗就越小，但线路投资及维修管理费用就越高；截面选得小，线路投资及维修管理费用虽然低，但电能损耗则增加。综合考虑这两方面的因素，定出总的经济效益为最好的截面，称为经济截面。与经济截面对应的导线电流密度，称为经济电流密度。1.541.731.92铝2.002.252.50铜电缆线路0.901.151.65铝1.752.253.00铜架空线路5000h以上3000～5000h3000h以下年最大负荷利用小时导线材质线路类别表导线的经济电流密度（单位：A/mm2）式中Ic为线路的计算电流。按经济电流密度Jn计算导线经济截面AJn的公式为按上式计算出AJn后，应选最接近的标准截面（可取较小的标准截面），然后校验其他条件。cJnn=IAJ3．按机械强度校验导线截面架空裸导线和不同敷设方式的绝缘导线的截面不应小于其最小允许截面的要求，可查表进行校验。规程规定1～10kV架空线路不得采用单股线。电缆不必校验机械强度。导线种类最小允许截面（mm2）备注35kV3～10kV低压铝及铝合金线353516**与铁路交叉跨越时应为35mm2钢芯铝绞线352516架空裸导线的最小截面（1）选择经济截面有一条长度为5km的10kVLJ型铝绞线架空线路，已知计算负荷为1380kW，cosφ=0.7，Tmax=4800h，试选择其经济截面，并检验其发热条件和机械强度。ccN1380114A1.732100.73cosPIU2n1.15A/mmJ2cJnn11499.1mm1.15IAJ查表8-36，初选标准截面为95mm2的LJ-95型铝绞线。相线计算电流由表8-32查得可得导线经济截面为（2）校验发热条件查表8-36得LJ-95型铝绞线的载流量在室外40℃时等于267A，此值大于相线计算电流114A，显然满足发热条件。（3）校验机械强度查表8-34得10kV架空铝绞线的最小截面为35mm2，95mm2大于最小截面35mm2，因此所选铝绞线满足机械强度。由于线路存在着阻抗，所以在负荷电流通过线路时要产生电压损耗。按一般规定：高压配电线路的电压损耗，一般不得超过线路额定电压的5%；从变压器低压侧母线到用电设备受电端的低压配电线路的电压损耗，一般不得超过用电设备额定电压的5%；对视觉要求较高的照明线路，则为2%~3%。如果线路的电压损耗值超过了允许值，则应适当增大导线的截面，使之满足允许电压损耗的要求。4.按允许线路电压损耗选择导线截面1）、线路电压损失由于线路存在阻抗，当输送一定负荷时，线路首末端将存在电压之差。图2-5电压损失计算示意图a)电路图b)相量图BconsinPRQXUIRIXU线路电压损失：%100%NUUU线路电压损耗的百分值为：由于用户供电系统输电线路距离短，BNUU2+QX%100%100%NNUPRUUU由表8-32查得，2n1.15A/mmJ例有一条用LJ型铝绞线架设的长5km的35kV架空线路，计算负荷为4830kW，，Tmax=4800h。试选择其经济截面，并校验其发热条件和机械强度。7.0cos4830kW114A3cos335kV0.7ccNPIU2Jn2114A99mm1.15A/mmA解：（1）选择经济截面因此查表8-36，初选标准截面为95mm2的LJ-95型铝绞线。(2).校验发热条件267A114AalcII查表8-36得LJ-95的允许载流量（室外温度40℃）因此满足发热条件。(3).校验机械强度2min35Amm查表8-34得35kV架空线路铝绞线的最小允许截面。因此所选LJ-95也是满足机械强度要求的。例试验算上例所选LJ-95型铝绞线是否满足允许电压损耗5%的要求。已知该线路导线为水平排列，线距为1m。故线路的电压损耗值为000.36/km0.35/kmRX解：由上例知，304830kWcos0.7P和1.261.26mavaa295mmA又由4830kW(50.36)4830kvar(50.35)490V35kVNpRqXUU3030tan4830kvarQP查表8-36得线路电压损耗百分值为490%100%100%1.4%35000NUUU电压损耗小于，5%alU因此所选LJ-95型铝绞线满足允许电压损耗要求。（六）变电所进出线和与邻近单位联络线的选择1．10kV高压进线和引入电缆的选择（1）10kV高压进线的选择校验采用LJ型铝绞线架空敷设，接往10kV公共干线。1).按发热条件选择由I30=I1N.T=57.7A及室外环境温度33℃，查表8-36，初选LJ-16，其35℃时的，满足发热条件。30A5.93IIal2).校验机械强度2min35Amm查表8-34得10kV架空线路铝绞线的最小允许截面。因此LJ-16不满足机械强度要求，故改选LJ-35。（2）由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验采用YJL22—10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接地敷设。1).按发热条件选择由I30=I1N.T=57.7A及土壤温度25℃，查表8-44，初选缆芯为25mm2的绞联电缆，，满足发热条件。30A90IIal2).校验短路热稳定按试5-42计算满足短路热稳定的最小截面满足短路热稳定条件。22)3(min25A227775.01960AmmmmCtIima因此选YJL22—10000--3×35的电缆。2．作为备用电源的高压联络线的选择校验采用YJL22—10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接地敷设，与相距约2km的邻近单位变配电所的10kV母线相联。1).按发热条件选择由I30=19.3A及土壤温度25℃，查表8-44，初选缆芯为25mm2的绞联电缆，，满足发热条件。30A90IIal工厂二级负荷容量共335.1kVA，A3.191031.33530I2).校验电压损耗由表8-42可查得缆芯为25mm2的铝芯电缆的R0=1.54/km（缆心温度按800C计），X0=0.12/km，而二级负荷的P30=259.5kW，Q30=211.9kvar，线路长度按1km计，因此V8510212.09.211254.16.259U%5%85.0%100101085%3alUU由此可见满足允许电压损耗5%的要求。3).校验短路热稳定按试5-42计算满足短路热稳定的最小截面满足短路热稳定条件。22)3(min25A227775.01960AmmmmCtIima因此选YJL22—10000--3×35的电缆。（1）馈点电给1号厂房（铸造车间）的线路采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地缚设。1).电缆截面的选择按发热条件初选选择电缆的规格3．380V低压出线的选择初选120mm2，其Ial=212A201A，由，查表8-43，A20130I满足发热条件。查附录表知，2）低压断路器及其过流脱扣器规格的选择DW16-630型低压断路器的过电流脱扣器额定电流故初步选DW16-630型断路器，其。.250ANORI.30250A201ANORIIa.低压断路器过电流脱扣器额定电流的选择过电流脱扣器的额定电流应不小于线路的计算电流.30NORII即b.瞬时过电流脱扣器动作电流的整定瞬时过电流脱扣器的动作电流应躲过线路的尖峰电流(0)oprelpkIKI(0)opIpkI瞬时过电流脱扣器的动作电流线路的尖峰电流为可靠系数relK万能式低压断路器（DW型），可取1.35;塑