某机械厂降压变电所的电气设计

1、2011年度本科生供配电课程（设计）幺伤#7冬HONGHE UNIVERSITY供配电（设计）题目院系：专 业：电气工程及其自动化年 级：学生姓名：学 号：导师及职称：2012年2月2011 Ann ual Graduation Thesis (Project) of the College Un dergraduateTitle of the Graduati on Thesis (Project)Department :_Major:电气工程及其自动化Grade:Student s Name:Student No.:Tutor:June,2012课程设计（论文）题目:某机械厂降压变电所的电

2、气设计、课程设计（论文）要求及原始数据（资料）：1）课程设计（论文）要求要求根据本厂所能取得的电源6KV,绘出设计图纸。2）课程设计（论文）原始数据（资料） 工厂总平面图公共电源线工具车间工厂生活区常大街生活区的街负荷中心后厂门铸造车间电镀车间机修车间厂区锅炉房锻压车间热处理车间仓库邻厂金工车间装配车间厂门北I?二X机械厂总平面图比例：1: 2000九钢机械厂总平面图 工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大利用负荷小时为 50000h，日最大负荷持续时间为 5h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单

3、相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如下表所示。工厂负荷统计资料厂房编号厂房名称负荷类别设备容量/kW需要系数功率因数1铸造车间动力3000.30.60照明50.71.02锻压车间动力2000.20.60照明50.71.03金工车间动力4000.20.65照明100.81.04工具车间动力2000.20.60照明50.71.05电镀车间动力1500.40.70照明50.71.06热处理车间动力1000.40.70照明50.71.07装配车间动力1000.30.70照明50.71.08机修车间动力1000.20.60照明50.71.09锅炉房动力1000.40.60照明20.71.010仓

4、库动力100.20.60照明10.71.0生活区照明2000.61.0 供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条 10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-120,导线为等边三角形排列，线距为2m干线首端距离本厂约 5km,干线首端所装设的高压断 路器断流容量为300MVA此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护的动作时间为1.2s。为满足贯彻二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为100km电缆线路总长度为30km。 气象资料本

5、厂所在地区的年最高气温为 35C，年平均气温为 25C，年最低气温为-10 C,年 最热月平均最高气温为 30C，年最热月平均气温为 25C,年最热月地下0.8m处平均温度 为20C。当地主导风向为西风，年雷暴日数为20。 地质水文资料本厂所在地区平均海拔 700m,地层以砂粘黄土为主，地下水位为10m 电费制度本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量计为10元/kVA，动力电费为0.40元/kWh,照明电费为 0.80元/kWh。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9，此外,电力用户需要按新装变压器容量计算，一次性

6、的向供电部门交纳供电贴费：610kV为800元 kVA。、八 、,刖言（一）工厂供电的意义众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。 电能既易于由其它形式 的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送和分配既 简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一 般很小。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所 占的必重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条 件，有利于实现生产过程自动

7、化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中 断，则对工业生产可能造成严重的后果。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产， 实现工业现代化，具有十分重 要的意义。 由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面， 而能源节约对于国家 经济建设具有十分重要的战略意义， 因此做好工厂供电工作， 对于节约能源、 支 援国家经济建设，也具有重大的作用。（二）工厂供电的原则按照国家标准GB50052-95供配电系统设计规范、GB50053-94 10kv及以下设计规范、GB50054-95低压配电设计规范等的规定，进行工厂供电设 计必须遵循以下原则：1 、遵守规程、执行政策必须遵守国家的有关规定及标准， 执行

8、国家的有关方针政策， 包括节约能源， 节约有色金属等技术经济政策。2、安全可靠、先进合理应做到保障人身和设备的安全， 供电可靠， 电能质量合格， 技术先进和经济 合理采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。3、近期为主、考虑发展 应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。4、全局出发、统筹兼顾 按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。 工厂供电设计的质量直接影响 到工厂的生产及发展。 作为从事工厂供电工作的人员， 有必要了解和掌握工厂供 电设计的有关知识，以便适应设

9、计工作的需要。目录一、绪论 错 误! 未定义书签。（一）设计内容及步骤 1二、负荷计算和无功功率补偿 2（一）负荷计算的方法 2（二）负荷计算结果 5（三）无功补偿容量 7三、变电所位置和型式的选择 8（一）配电所所址选择的一般原则 8（二）变电所位置和形式的选择 8四、变电所主变压器台数和容量、类型的选择 9（一）方案选择原则 9（二）变电所主变压器台数的选择 9（三）变电所主变压器容量选择 9五、变电所主结线方案的设计 10（一）变配电所主结线的选择原则 10（二）主结线方案选择 10六、短路电流的计算 12（一）采用标幺制法进行短路计算 12（二）下面采用标么制法进行短路电流计算。 13

10、七、变电所一次设备的选择与校验 14（一）、10KV侧一次设备的选择校验 如表7.1 14（二）、380V侧一次设备的选择校验 如表7.2 15八、变电所进出线的选择与校验 16（一）、高压线路导线的选择 16（二）、低压线路导线的选择 16九、变电所二次回路方案的选择及继电保护的整定 17（一）二次回路方案选择 17（ 二 ） 变配电站的保护装置 18十、防雷保护和接地装置的设计 19（一）防雷设备和措施 19（二）接地与接地装置 20十一、总结 21、绪论（一）设计内容及步骤全厂总配电所及配电系统设计， 是根据各个车间的负荷数量和性质， 生产工 艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情

11、况。 解决对各部门的安全可靠， 经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面。1、负荷计算和电容补偿 全厂总配电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。求出全厂 高压总配电所计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、显示计算结果。按负荷计算求出总配电所的功率因数， 通过查表或计算求出达到供电部门要 求数值所需补偿的无功率。 由手册或产品样本选用所需无功功率补偿柜的规格和 数量。2、确定配电所的所址和形式根据电源进线方向， 综合考虑设置高压总配电所的有关因素， 结合全厂计算 负荷以及扩建和备用的需要，确定高压总配电所的所址和型式。3、配电所的主接线方案 根据负荷类别及对供电可靠性的要求进行负荷计

12、算， 选择主接线方案， 确定 配电所主接线方式。 对它的基本要求， 即要安全可靠又要灵活经济， 安装容易维 修方便。4、短路电流的计算，并选择配电所的一次设备及其校验 工厂用电， 通常为国家电网的末端负荷， 其容量运行小于电网容量， 皆可按 无限大容量系统供电进行短路计算。 求出各短路点的三相短路电流及相应有关参 数。参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值， 选择高压配电 设备，如断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并根 据需要进行热稳定和力稳定检验，并列表表示。5、选择电源进线及工厂高压配电线路 为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，进行导线和电缆

13、截面选择时必须满足发热条件：导线和电缆（包括母线）在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的 发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。6整定继电及并选择二次回路保护为了监视、控制和保证安全可靠运行，各用电设备，皆需设置相应的控制、 信号、检测和继电器保护装置。并对保护装置做出整定计算。7、总配电所防雷保护和接地装置的设计参考本地区气象及地质资料，设计防雷接地装置和接地装置。8、车间自然条件气象资料 车间内最热月的平均温度30C。 地中最热月的平均温度为25C。 车间环境属于正常干燥环境。地质水文资料车间原址为耕地，地势平坦，地层以黄土为主，地下水位为10m本厂所在地区平均海拔700m。

14、、负荷计算和无功功率补偿（一）负荷计算的方法负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。本设计将采用需要系数法予以确定。所用公式有：有功功率P 30 :*dPe无功功率Q 30 :=P 30 tan视在功率S 30 :_ P30=COS计算电流I 30S 30、3UnP30 =Kd Pe =90Q30= P 30 tan计算步骤：1.铸造车间:动力:=119.7S30=coss=138.51 303Un鮎照明:P30 =K Pe =3.530 tan = 0=P30cos=3.51 30S305.3，3Un2.锻压车间：动力：P30=Kd Pe =40Q30 = P30 tan=53

15、.2S = P30S30COS=66.7S30I 3013U n101.4照明:P30 =Kd Pe =3.530 tan =0S 一 巳0S30 =COS=3.51 30S305.3、3Un3.金工车间：动力：P 30 =Kd Pe =40Q30 = P 30 tan =53 2S30盂=66.7S30I 30-V3Un101.4照明:P30 =Kd Pe =3.5Q30 = P30 ta n= 0P30S30 COS=3.51 30S305.33U n4.工具车间：动力：P30=Kd Pe =40Q30 = P30 tan=53 2S30*COS=66.7S30I303Un101.4照明：

16、P30 =Kd Pe =3 , 5Q30 = P30 tan=0S=3.5S30I 305.33U n5.电镀车间：动力：P 30 =Kd Pe =60Q30 = P30 tan=61.2S = P3030cos=85.7I 30,3Un103.4照明:P30 =K Pe =3.5Q30 = P 30 tan=0P30S30cos=3.5I 30S305.33U n6.热处理车间：动力:P 30 =Kd Pe =40Q30 = P30 tan =40.8S = P30S30cos=57.1I 30S30.3Un86.9照明:P30 =K Pe =3.530 tan =0P30S30 cos=3

17、.5I 30S305.33U n7.装配车间：动力：P 30 =Kd Pe =30Q30 = P 30 tan=30.6S = P3030cos=42.9I30 I： 65.2照明:P30 =K Pe =3.530 tan = 0=P30cos=3.5I 30S305.33U n8.机修车间：动力：P 30 =Kd Pe =20Q30 = P30 tan=26.6cos照明:P30 =K Pe =3.5Q30 = P 30 ta n= 0S = P30S30cos=3.51 303U n5.39.锅炉房：动力:P 30 =Kd Pe =40Q30 = P30 tan=53.2=P30cos=6

18、6.71 30S3。101.4，3Un照明:P30=K Pe =1.4Q30 = P 30 ta n= 0S = P30S30cos= 1.4I 30S302 13Un 2.110.仓库：动力：P 30 =Kd Pe =2Q30 = P30 tan = 2.7乩=3.3 cosIS30I 30、3Un5.1照明:P30 =K Pe =0.7Q30 = P 30 tan=0S30 = 一 =0.7 cos1 30S303Un1.1（二）负荷计算结果见表2.1表2.1某机械厂负荷计算表厂厂负设备功率因tan房房荷容量1需要系数数编名类/kWP30Q 30S3030号称别1铸造车间动力3000.30

19、.651.3390119.7138.50.21KA昭八、明50.71.003.503.55.3A小计305-93.5119.7142215.32锻 压 车 间动力2000.20.601.334053.266.7101.4A昭八、明50.71.003.503.55.3A小计205-43.553.270.2106.73金 工 车 间动力2000.20.601.334053.266. 7101.4A昭八、明50.71.003.503.55.3A小计205-43.553.270.2106.74工 具/、 车 间动力2000.20.601.334053.266.7101.4A昭八、明50.71.003.

20、503.55.3A小计205-43.553.270.2106.75电镀车间动力1500.40.701.026061.285.7103.4A昭八、明50.71.003.503.55.3A小计155-63.561.289.2108.76执八、处 理 车 间动力1000.40.701.024040.857.186.9A昭八、明50.71.003.503.55.3A小计105-43.540.860.692.27装 配 车 间动力1000.30.701.023030.642.965.2A昭八、明50.71.003.503.55.3A小计105-33.530.646.470.58机 修 车 间动力1000

21、.20.601.332026.633.350.7A昭八、明50.71.003.503.55.3A小计105-23.526.636.8569锅炉房动力1000.40.601.334053.266.7101.4A昭八、明20.71.001.401.42.1A小计102-41.453.268.1103.510仓库动力100.20.601.3322.73.35.1A昭八、明10.71.000.700.71.1A小计11-2.72.746.2生活区昭八、明2000.61.001201200.18总计动力1460552.1494.4昭八、明243总计K p 0.8K0.85q0.74441.7420.25

22、96.9907补偿后低压高压0.96441.7446140147463470703A27A（三）无功补偿容量在工厂总配电所的10K V进线侧计量，工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9，,因此在配电所二次侧进行高压无功集中补偿，进线侧补偿后的功率因数由0.74提高到0.96，要想达到0.95需取cos =0.96。二次侧需装设的并联电容器容量为：QC =441.7 x( tanarccos0.74 tanarccos0.96 )KVar 280Kvar 三、变电所位置和型式的选择（一）配电所所址选择的一般原则1、尽量接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属 消耗量。2、进出线方

23、便，特别是要便于架空进出线。3、接近电源侧，特别是工厂的总降压变电所和高压配电所。4、设备运输方便， 特别是要考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输。5、不因设在有剧烈震动或高温的场所， 无法避开时， 应有防震和隔热的措 施。6、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，无法远离时，不应设在污染源的 下风侧。7、不应设在厕所、浴室和其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所 相贴邻。8、不应设在有爆炸危险环境的正下方或正上方，且不应设在有火灾危险环 境的正上方或正下方。 当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时， 应符合现行 国家标准GB50058-1992爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的规定。9

24、、不应设在地势低洼和可能积水的场所。（二）变电所位置和形式的选择变电所的位置 i 应尽量接近负荷中心。 工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确 定，计算公式为：X=P1X1+P2X2+P3X3+/P1+P2+P3+ =5.2Y=P1Y1+P2Y2+P3Y3+/P1+P2+P3+ - =3.1通过计算工厂的负荷中心在锅炉房地西方。考虑到周围环境和进出线方便， 决定在电镀车间的西侧紧靠锅炉房建造变电所。四、变电所主变压器台数和容量、类型的选择（一）方案选择原则1、当满足运行要求时，应尽量少用或不用断路器，以节省投资。2、接在线路上的避雷器，不宜装设隔离开关；但接在母线上的避雷器，可 与电压互感器合用一组

25、隔离开关。3、610KV固定式配电装置的进线侧，在架空线路或有反馈可能的电缆出 线回路中，应装设线路隔离开关。4、采用610 KV熔断器负荷开关固定式配电装置时，应在电源侧装设隔离 开关。5、由地区电网供电的变配电所电源出线处，宜装设供计费用的专用电压、 电流互感器。（二）变电所主变压器台数的选择变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择。当符合下列条件之一时， 宜装设两台及以上变压器： 有大量一级或二级负荷； 季节性负荷变化较大； 集中 负荷较大。 结合本厂的情况， 考虑到二级重要负荷的供电安全可靠， 故选择两台 主变压器。（三）变电所主变压器容量选择装设一台变压器Snt 470又考虑到本厂

26、的气象资料（年平均气温为 20oC ），所选变压器的实际容量：也满 足使用要求，同时又考虑到未来 510年的负荷发展，初步取 SNT=600kV A 。 考虑到安全性和可靠性的问题，确定变压器为 SC3系列箱型干式变压器。型号：SC3-600/10五、变电所主结线方案的设计一)变配电所主结线的选择原则(1) . 当满足运行要求时，应尽量少用或不用断路器，以节省投资。(2) . 当变电所有两台变压器同时运行时， 二次侧应采用断路器分段的单母线 接线。(3) . 当供电电源只有一回线路， 变电所装设单台变压器时， 宜采用线路变压 器组结线。(4) . 为了限制配出线短路电流， 具有多台主变压器同时

27、运行的变电所， 应采 用变压器分列运行。(5) . 接在线路上的避雷器， 不宜装设隔离开关； 但接在母线上的避雷器， 可 与电压互感器合用一组隔离开关。.610KV固定式配电装置的出线侧，在架空线路或有反馈可能的电缆出 线回路中，应装设线路隔离开关。(7) .采用610 KV熔断器负荷开关固定式配电装置时，应在电源侧装设隔 离开关。(8) . 由地区电网供电的变配电所电源出线处，宜装设供计费用的专用电压、 电流互感器(一般都安装计量柜)。(9) .变压器低压侧为0.4KV的总开关宜采用低压断路器或隔离开关。当有继 电保护或自动切换电源要求时， 低压侧总开关和母线分段开关均应采用低压断路 器。(

28、10) . 当低压母线为双电源，变压器低压侧总开关和母线分段开关采用低压 断路器时，在总开关的出线侧及母线分段开关的两侧， 宜装设刀开关或隔离触头。(二)主结线方案选择降压变电所主结线图表示工厂接受和分配电能的路径，由各种电力设备 (变 压器、避雷器、断路器、互感器、隔离开关等)及其连接线组成，通常用单线表示。主结线对变电所设备选择和布置， 运行的可靠性和经济性， 继电保护和控制 方式都有密切关系，是供电设计中的重要环节。(1) 一次侧采用内桥式结线， 二次侧采用单母线分段的总降压变电所主电路。(2) 一次侧采用外桥式结线、二次侧采用单母线分段的降压变电所主电路。(3) 一、二次侧均采用单母线

29、分段的降压变电所主电路图这种主结线图兼有 上述两种桥式结线的运行灵活性的优点， 但所用高压开关设备较多， 可供一、 二 级负荷，适用于一、二次侧进出线较多的降压变电所(4) 一、二次侧均采用双母线的降压变电所主电路图采用双母线结线较之采 用单母线结线， 供电可靠性和运行灵活性大大提高， 但开关设备也大大增加， 从 而大大增加了初投资， 所以双母线结线在工厂电力系统在工厂变电所中很少运用 主要用与电力系统的枢纽变电所。 本次设计的电机修造厂是连续运行， 负荷变动 较小，电源进线较短( 2.5km), 主变压器不需要经常切换，另外再考虑到今后的 长远发展。采用一、二侧单母线分段的总降压变电所主结线

30、(即全桥式结线)。方案I:高、低压侧均采用单母线分段。优点：用断路器把母线分段后，对 重要用户可以从不同母线段引出两个回路， 用两个电路供电；当一段母线故障时， 分段断路器自动切除故障母线保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停 电 。缺点：当一段母线或母线隔离开关检修时该母线各出线须停电；当出线为 双回路时，常使架空线路出现交叉跨越；扩建时需向两个方向均衡扩建。方案U:单母线分段带旁路。优点：具有单母线分段全部优点，在检修断路 器时不至中断对用户供电。缺点：常用于大型电厂和变电中枢，投资高。方案川：高压采用单母线、低压单母线分段。优点：任一主变压器检修或发 生故障时，通过切换操作，即可迅速

31、恢复对整个变电所的供电。缺点：在高压母 线或电源进线进行检修或发生故障时，整个变电所仍需停电。以上三种方案均能满足主接线要求， 采用三方案时虽经济性最佳， 但是其可 靠性相比其他两方案差； 采用方案二需要的断路器数量多， 接线复杂， 它们的经 济性能较差；采用方案一既满足负荷供电要求又较经济，故本次设计选用方案I。六、短路电流的计算工厂供电系统要求正常的不间断的对负荷供电， 以保证工厂生产和生活的正 常进行。然而由于各种原因也难免出现故障， 而使系统正常运行遭到破坏。系统 中最常见的故障就是短路。短路就是不同电位的导电部分包括导电部分对地之间 的电阻性短路。短路电流计算的方法，常用的有欧姆法（

32、有称有名单位制法）和标幺制法（又称相对单位制法）。（一）米用标幺制法进行短路计算本厂的供电系统简图如图（一）所示。采用两路电源供线，一路为距本厂 7km的馈电变电站经LGJ-120架空线（系统按电源计），该干线首段所装高压 断路器的断流容量为350MVA路为邻厂高压联络线。下面计算本厂变电所高 压6kV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路 容量。SC3-1000/10K-1K-2a系统GDyn11QF架空线J殳丿FL=7KM邻厂咼压联络线c y J6KV380VSC3-1000/10（图一）（二）下面采用标么制法进行短路电流计算1确定基准值：取 Sd 100M

33、V A，Uc1=6.2kV, Uc2 0.4kV所以：I dl=9.3kA, I d2=144kA2、计算短路电路中各主要元件的电抗标么值：（忽略架空线至变电所的电缆 电抗）1）电力系统的电抗标么值：X* =100MVA =0.29350MVA2）架空线路的电抗标么值：查手册得 X0=0.37Q /km,因此：X；=0.37（ Q /km）*7km* 100MVA =6.7（6.2kV）23 ）电力变压器的电抗标么值：由所选的变压器的技术参数得Uk% 6，因D *6 100MV A此：X3X46.000100 1000kV A可绘得短路等效电路图如图6.2所示。K-2K-1/3/6.01/0.

34、22/1.904/ - P4/6.0图6.23、计算k-1点的短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量1）总电抗标么值：* * *X（ K 1）= X1+&6.992）三相短路电流周期分量有效值:X(k-1)= 15.5kA=2.22kA6.993）其他三相短路电流：I “=l（3）= I k3）i=2.22kAi S3）=2.55 I “（3）=5.66kAI Sh =1.51 I “3）=3.35kAS三相短路容量：Sk3）, =亠 =14.3MVAX （k-1）4、计算k-2点短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量1）总电抗标么值：Sk3）2 = X* + X；+ X2=12.

35、992）三相短路电流周期分量有效值：I k3）2 = 144kA =11.1kA X （k-2）12.993）其他三相短路电流：l“（3）=l（3）= I k3）2=11.1kAi S3）=1.84 I “（3）=20.4 kAI S3）=1.091 “（3）=12.1kA三相短路容量：Sk3）2 =7.7 MVAX （ k-2）七、变电所一次设备的选择与校验（一） 6KV侧一次设备的选择校验如表7.1表7.1 6KV侧一次设备的选择校验选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度其他装置 地 占八、参数UNI 30严I k（3）i shI （3） *t数据10kV27A2.22kA3.35k

36、A8.3条件次设备型号规格额定参数UnIn1 oci maxI2t咼压少油断路器SN10-10I/63010KV630A16KA40KA512咼压隔离开关GN6/8-10/20010KV200A25.5KA500高压熔断器RN2-1010KV0.5A50KA电压互感器JDJ-1010/0.1KV电流互感器LQJ-1010KV100/5A31.8A81二次负荷0.6Q避雷器FS4-1010KV户外隔离开关GW4-12/40012KV400A25KA500所选一次设备均满足要求（二） 380V侧一次设备的选择校验如表7.2表7.2380V侧一次设备的选择校验选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳

37、定度其它装置地点条件参数UNI 30 I k(3)1 sh(3)I *t数据380V703A11.1kA20.4kA492一次设备型号额定参数UnInI ocimaxIt2t低压断路器DW15-1000/3D380V1000A30kA规格低压断路器DZ20-630380V630A30kA低压刀开关HD13-1500/30380V1000A电流互感器LMZJ1-0.5500V1000/5A电流互感器LMZJ-0.5500V100/5A160/5A所选一次设备均满足要求八、变电所进出线的选择与校验为了保证供电的安全、可靠、优质、经济，选择导线和电缆时应满足下列条 件：发热条件；电压损耗条件；经济电

38、流密度；机械强度。根据设计经验：一般10K V及以下的高压线路和低压动力线路，通常先按发 热条件选择导线和电缆截面，再校验其电压损耗和机械强度。对于低压照明线路, 因对电压水平要求较高，通常先按允许电压损耗进行选择，再校验其发热条件和 机械强度。（一）、高压线路导线的选择架空进线后接了一段粘性油浸纸电力电缆 YJL-3 50做引入线（直埋）高压 侧计算电流27所选电缆的允许载流量lai 55 I30满足发热条件。（二）、低压线路导线的选择结合负荷计算，可得到由变电所到各个车间的低压电缆的型号为：电镀车间：VV22-1KV-3X 120+1X 70 两根并联；I al =207X 2=414A2

39、44A铸造车间：VV22-1KV-3X 240+1X 120 I al =310A201A锅炉房：VV22-1KV-3X 120+1X 70 I al =207A67A锻压车间：VV22-1KV-3X 150+1X 95 两根并联 I al =474A251A金工车间： VV22-1KV-3X185+1X95 I al =264A1 94A工具车间： VV22-1KV-3X150+1X95 两根并联 I al=474A280A热处理车间： VV22-1 KV-3X 150+1X 95 I al=237A176A装配车间： VV22-1KV-3X70+1X50 I al =1 52A1 22A机

40、修车间： VV22-1KV-3X50+1X35 I al=129A78A仓库： VV22-1KV-3X 25+1X 16 I al =87A1 6.2A生活区： VV22-1KV-3X185+1X 95 两根并联 I al=264X 2=528A413A另外，送至各车间的照明线路采用：铜芯聚氯乙烯绝缘导线BV型号。九、变电所二次回路方案的选择及继电保护的整定（一）二次回路方案选择1 、二次回路电源选择二次回路操作电源有直流电源，交流电源之分。蓄电池组供电的直流操作电源带有腐蚀性， 并且有爆炸危险； 由整流装置供 电的直流操作电源安全性高，但是经济性差。考虑到交流操作电源可使二次回路大大简化，投

41、资大大减少，且工作可靠， 维护方便。这里采用交流操作电源。2、高压断路器的控制和信号回路 高压断路器的控制回路取决于操作机构的形式和操作电源的类别。 结合上面设备的选择和电源选择，采用弹簧操作机构的断路器控制和信号回路。（ 二 ） 变配电站的保护装置1、主变压器的继电保护装置（1）装设瓦斯保护 当变压器油箱内部产生轻微瓦斯或油面下降时，瞬时 动作于信号 ; 当因严重故障产生大量瓦斯时，则动作于跳闸。（2） 装设反时限过电流保护采用GL15型感应式过电流继电器，两相两继 电器式接线，去分流跳闸的操作方式。过流保护动作电流的整定公式为I op =Krel Kw I l.m ax / K reKi

42、通过计算整定电流为 9.5A。因此过流保护动作电流lop整定为10A。过电流保护动作时间的整定 由于本变电所为电力系统的终端变电所， 故其 过电流保护的动作时间可整定为最短的 0.5S.过电流保护灵敏系数的校验 由公式 S p = l k.min / l op.1=3.411.5 所以满 足灵敏系数 1.5 的要求。（3） 装设电流速断保护利用GL15型继电器的电流速断装置来实现。速断电流的整定为 Kqb= l qb/ l op =5.5 电流速断保护灵敏系数的检验Sp =1.551.5 因此这里的电流速断保护满足要求。2、作为备用电源的高压联络线的继电保护装置（1）装设反时限过电流保护 采用

43、GL15型感应式过电流继电器，两相两继 电器式接线，去分流跳闸的操作方式。过流保护动作电流的整定公式为l op =Krel Kw l l.m ax / K reKi 通过计算整定电流为 6.3A。因此过流保护动作电流lop整定为7A。过电流保护动作时间的整定 由于本变电所为电力系统的终端变电所， 故其 过电流保护的动作时间可整定为最短的 0.5S.（2） 装设电流速断保护利用GL15型继电器的电流速断装置来实现。3、变电所低压侧的保护装置（1）低压总开关采用DW15-1500/3型低压断路器，三相均装过流脱扣器。（2）低压侧所有的出线上均装设 DZ20型低压断路器控制，其过流脱扣器可 实现对线

44、路短路故障的保护。十、防雷保护和接地装置的设计（一）防雷设备和措施防雷的设备主要有接闪器和避雷器。其中，接闪器就是专门用来接受直接雷 击（雷闪）的金属物体。接闪的金属称为避雷针。接闪的金属线称为避雷线，或 称架空地线。接闪的金属带称为避雷带。接闪的金属网称为避雷网。避雷器是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其它建筑物 内，以免危及被保护设备的绝缘。避雷器应与被保护设备并联，装在被保护设备 的电源侧。当线路上出现危及设备绝缘的雷电过电压时， 避雷器的火花间隙就被 击穿，或由高阻变为低阻，使过电压对大地放电，从而保护了设备的绝缘。避雷 器的型式，主要有阀式和排气式等。防雷措施为：（1）

45、架设避雷线 这是防雷的有效措施，但造价高，因此只在 66K V及以上 的架空线路上才沿全线装设。35KV的架空线路上，一般只在进出变配电所的一 段线路上装设。而10K V及以下的线路上一般不装设避雷线。（2）提高线路本身的绝缘水平 在架空线路上，可采用木横担、瓷横担或高 一级的绝缘子，以提高线路的防雷水平，这是 10K V及以下架空线路防雷的基本 措施。（3） 利用三角形排列的顶线兼作防雷保护线 由于310KV的线路是中性点 不接地系统，因此可在三角形排列的顶线绝缘子装以保护间隙。 在出现雷电过电 压时，顶线绝缘子上的保护间隙被击穿， 通过其接地引下线对地泄放雷电流， 从 而保护了下面两根导线

46、，也不会引起线路断路器跳闸。（4）装设自动重合闸装置 线路上因雷击放电而产生的短路是由电弧引起的。在断路器跳闸后，电弧即自行熄灭。如果采用一次ARD使断路器经0.5s或稍长一点时间后自动重合闸，电弧通常不会复燃，从而能恢复供电，这对一般 用户不会有什么影响。（5）个别绝缘薄弱地点加装避雷器对架空线路上个别绝缘薄弱地点，如跨 越杆、转角杆、分支杆、带拉线杆以及木杆线路中个别金属杆等处，可装设排气 式避雷器或保护间隙。变配电所的防雷措施（1）装设避雷针 室外配电装置应装设避雷针来防护直接雷击。 如果变配电 所处在附近高建（构）筑物上防雷设施保护范围之内或变配电所本身为室内型时， 不必再考虑直击雷的保护。（2）高压侧装设避雷器 这主要用来保护主变压器，以免雷电冲击波沿高压 线路侵入