某办公建筑一二次回路设计说明书

1、本科毕业设计说明书 题 目：某电力调度中心 供配电系统一二次回路设计 -1 - 目录 摘要 IV ABSTRACT .V 1 前言 1.1建筑电气概况 1 1.2工程概况 .1 1.3设计内容 .1 1.3.1照明系统 .1 1.3.2低压配电系统 .1 1.3.3高压配电系统 . 2 1.3.4二次回路系统 .2 2 电气照明系统设计 2.1 概述.3 2.2照明方式与种类 .3 2.3照明灯具选择 .3 2.4照度要求 .4 2.5办公室、会议室、走廊等照明设计 .4 2.6应急照明设计 .5 2.6.1 疏散应急照明 .6 2.6.2备用应急照明 .6 2.7照度计算 .13 2.8照明

2、负荷计算 .13 .14 2.9导线及保护器件的选择 6 2.10小结 .16 3 低压配电系统设计 3.1 负荷等级分类 17 3.2 供电要求 17 3.3 负荷计算 18 3.3.1 动力照明负荷计算 18 3.3.2 应急照明负荷计算 20 3.3.3 电梯负荷计算 20 3.3.4 消防泵负荷计算 20 3.3.5 其它泵类负荷计算 21 3.3.6 空调机组负荷计算 21 3.3.7 二级负荷计算 21 3.3.8 变压器选择 22 4 高压配电系统设计 4.1概述 .23 4.2 高压一次侧负荷计算 .23 4.3 短路电流计算 .23 4.4元器件选择与校验 .27 441高压

3、断路器的选择校验.25 442电流互感器的选择校验.25 4.4.3电压互感器的选择校验.26 4.4.4高压熔断器的选择校验.26 4.4.5电缆的选择 .26 5 二次回路系统设计 5.1 概述 .28 5.2继电保护设计 .28 5.2.1 电力变压器继电保护护 28 5.2.2 电源进线继电保护 29 5.3 高压断路器控制回路方案选择 31 5.3.1 电磁操作机构断路器控制回路元器件选择 31 5.4 G4 柜继电保护和控制回路原理说明 31 5.4.1 继电保护原理说明 31 5.4.1 控制回路原理说明 32 6结论 .33 谢辞 34 参考文献 .35 摘要 本文主要阐述了各

4、系统电气设计的设计原则、计算方法及设计选择的方案。本设计 内容包括电气照明系统、低压配电系统、高压配电系统和二次回路系统。电气照明系统 包括正常照明和应急照明两部分， 主要对各功能房间进行照度计算及灯具和开关的选择。 低压配电系统主要用需要系数法进行了负荷的分类计算及导线型号、低压断路器型号和 变压器的选择。高压配电系统主要包括主接线方案的选择、短路电流的计算以及相应的 元器件的选择与校验。二次回路部分主要包括电源进线的继电保护方案及变压器的继电 保护方案，断路器采用电磁操作机构的控制回路方案及相应元器件的选择。 关键词： 电气照明；低压配电；高压配电；二次回路 Anqiu City, the

5、 power distribution system for the dispatch center of a secondary circuit design ABSTRACT This paper described the design of the electrical system design principles, calculation methods and design options. The design includes electrical lighting systems, low-voltage distribution system, high-voltage

6、 power distribution system and the secondary loop system. Electric lighting systems, including normal lighting and emergency lighting in two parts, the main function of the room illumination calculation and the choice of lamps and switches. Low-voltage distribution system is mainly used to need a lo

7、ad factor of the classification of calculation and wire model, low-voltage circuit breakers and transformers models choice. High-voltage power distribution system including the choice of the main cable programmes, short-circuit current calculation and the corresponding components of the selection an

8、d validation. Secondary circuit, including some of the major power lines into the protection programme and transformer protection programme, institutions breaker using electromagnetic operation of the control loop and the corresponding components of the programme choice. Key Words: Electric lighting

9、; low-voltage distribution; high-voltage power distribution; secondary circuit 1.1 建筑电气概况 现代民用建筑电气技术是以电能、 改善人民居住或工作的生活环境的电、 、八 前言 电子、电器设备及电气技术为手段来创造、 维持和 光、声、冷和暖环境的一门跨学科的综合性的技术 科学。它是强电和弱电与具体建筑的有机结合 随着科学技术的发展和人民生活水平的不断提高， 人们对对有关供配电、 照明、消防、 防雷接地、 通信、有线电视等系统的要求越来越高， 使得建筑开始走向高品质、多功能领 域，并进一步向多功能的纵深方向和综合应

10、用方向发展。 建筑电气设计是在认真执行国家 技术经济政策和有关国家标准和规范的前提下， 进行工业与民用建筑建筑电气的设计， 并 满足保障人身、设备及建筑物安全、供电可靠、电能节约、技术先进和经济合理。 1.2 工程概况 本工程为某市电力调度中心高层建筑， 总面积 16557.35平方米，建筑高度为 43.20 米。 本建筑为二类办公建筑，框剪结构，耐火等级为二级，共十一层，地下一层，地上十层。 本工程供电系统中消防系统设施电源， 通信电源，应急照明计算机系统负荷为二级负 荷，生活水泵普通客梯为二级负荷，其他为三级负荷。供电电源采用两路独立的10kV 电 源进线采用电缆埋地引入本建筑，并送至本工

11、程地下室高压配电室。 1.3 设计工作内容 ： 1.3.1 电气照明系统设计 其中包括各功能分区的照明光源和灯具的选择， 确定灯具布置方案和开关的类型， 计 算照度，照明负荷的计算及导线的布置与选择， 选择照明配电箱及保护和控制设备。 确定 插座的布置方案和型号。确定应急照明的设置方案。绘制各楼层照明平面图和系统图。 1.3.2 低压配电系统设计 其中包括低压配电系统的负荷计算， 确定无功补偿方式、 容量和装置， 确定变压器所 主变压器的台数和容量。 1.3.3 高压配电系统设计 其中包括变配电所负荷计算， 主接线方案的选择， 选择进出线的规格型号， 计算短路 电流及开关设备的选择。绘制高压配

12、电系统图。 1.3.4 二次回路设计 变压器进线的继电保护方案的确定， 整定计算以及元器件选择； 断路器控制回路的方 案确定及元器件选择。绘制二次回路原理图。 - 5 - 2 电气照明系统设计 2.1 概述 电气照明设计的基本原则主要是安全、可靠、经济、便利、美观、发展。 在进行照明设计时，应根据视觉要求，作业性质和环境条件，使工作区或空间获得： 良好的视觉功效， 合理的照度和显色性，适宜的亮度分布，以及舒适的视觉环境。 在确定 照明方案时， 应考虑不同类型建筑队照明的特殊要求， 处理好电气照明与天然采光节能光 源高效灯具等技术经济效益的关系。 2.2 照明方式与种类 照明方式可分为：一般照明

13、、分区照明、局部照明和混合照明。 照明种类可分为：正常照明、应急照明、值班照明、警卫照明、景观照明和障碍标志 灯。其中，应急照明包括备用照明（供继续和暂时继续工作的照明）、疏散照明和安全照 明。 本设计照明方式为一般照明，照明种类为正常照明，应急照明。 2.3 照明灯具选择 室内照明光源的确定， 应根据使用场所的不同， 合理地选择光源的光效、显色性、 寿 命、起动点燃和再启燃时间等光电特性指标， 以及环境条件对光源光电参数的影响。 应遵 循以下基本原则： （1）使用安全 （2）提高能效 （3）合理考虑功能性、装饰性、经济性和能源效益的结合 （4）限制眩光 办公区走廊照明规格相对要高一些， 采用

14、格栅荧光灯， 达到视觉和审美的要求。 同时 可以有效的防止眩光。 根据本工程的实际情况，一般照明灯具（包括走廊灯）选择飞利浦 TBS 369/236 IC 嵌入式格栅灯具，光源选择与之配套的飞利浦 T8 双管荧光灯，每个光源的光通量为 33501m，功率为36W，则每个灯具的光通量为67001m，功率为72 W。楼梯灯和卫生间 灯选用飞利浦电子吸顶灯 BCS2801其光通量17001m ,功率为30W。疏散指示灯的型号为 YJD2-I，功率为8 W，出口标志灯型号为 YJD2-0，功率为8 W。 2.4 照度要求 选择照度是照明设计的重要问题， 照度太低会损害工作人员的视力， 不合理的高照度

15、则会浪费电力。选择照度必须与所进行的视觉工作相适应。另外，充分利用自然光，正确 选择自然采光， 也能改善工作环境，使人感到舒适，有利于健康。充分利用室内受光面的 反射性，也能有效地提高光的利用率，如白色墙面的反射系数可达7080，同样能起 到节电的作用。 本次设计对象为安丘市电力调度中心， 包括办公室、会议室、等。选择照度要求 300lx ， 此会议室为一般办公用会议室， 因此采用普通双管荧光灯即可满足要求，照度可按 300lx 进行设计。 2.5 办公室、走廊、会议室的照度设计 （1）普通办公室照明的照度值300lx，高档办公室500lx。本设计按300lx选择计算， 因此灯具可采用双管荧光

16、灯， ，吸顶安装，每个房间的灯具安置在同一回路中， 方便维护。 开关分别采用一、二、三级暗装开关进行控制。 此外，一般满足反射系数要求： 顶棚 70%； 墙面 50%；地面 20%；办公室的一般照明采用均匀布灯的方式，采用荧光灯时使灯具纵 轴与水平视线平行。 办公室设置普通双联二三级暗装插座， 个别房间预留空调插座。 插座 距离地面高度约0.3m,沿墙布置，按单位面积预留足够功率的插座。 （2）走廊、厕所工作面为0m,照度要求相对较低，满足基本视觉需要即可，其中走 廊每11m布置一普通圆灯，每个走廊灯对应单独的开关，开关均沿走廊墙壁就近敷设。 厕所和洗手间分别装设一普通圆灯。另外，走廊灯与厕所

17、灯为一单独回路。 本建筑主要照度标准及光源、灯型选择如下：（走廊、厕所为 0m 工作面照度，其它 为 0.75m 工作面照度） （1）办公室、会议室： 300lx双管格栅荧光灯 （2）楼梯平台： 75lx 飞利浦清涟圆灯 （3）走廊： 75lx 飞利浦清涟圆灯 （4）厕所： 75lx 飞利浦清涟圆灯 25w （5）电梯前厅 ：150lx 双管格栅荧光灯 （6）储藏室： 100lx 双管格栅荧光灯 （7）车库： 75lx 单管荧光灯 （8）配电室： 200 lx 双管荧光灯 （9）消防控制室： 300 lx 双管格栅荧光灯 （10）泵房，空调机房： 100 lx 单管荧光灯 2.6 应急照明设计

18、 应急照明可分为疏散照明，备用照明，和安全照明三类。 1. EPS应急电源供电系统 EPS可集中放置在地下室或总配电室，或分层分区放置在配电小间，也可紧靠应急负 荷使用场所就地设置。EPS系统因其造价较高多应用于医院等一级负荷或对供电可靠性要 求很高的场所。 2. 应急照明灯自带蓄电池组 灯具在平时靠市网电源发光， 市网停电时，靠灯内的蓄电池发光。 此种方式简单经济， 但需要定期维护。这种方式应用于应急照明灯数不多，装设较分散，规模不大的建筑物。 3. 双电源自动切换系统 采用普通灯作为应急照明灯，采用双电源自动切换箱对其供电，灯具为平时和应急 两用，受就近的开关控制，平时作为正常照明的一部分

19、，应急是要求自动点亮。此种方式 的优势是可以和其它消防设备共用一个双电源切换箱。 考虑到本工程实际，负荷的重要性，经济等因素，本设计采用双电源自动切换系统 作为应急照明的配电方式。 261疏散应急照明 为保证人员在发生事故时能快速而安全地离开建筑物需要设置疏散照明。本设计疏散 照明采用双电源配电，在末端配电箱自动切换。疏散照明照度最低不应低于0.5IX。本设 计疏散应急照明在走廊顶棚吸顶敷设，每两个应急照明之间距离为9m此外，在安全出 口和疏散通道的明显位置设有标志指示灯和安全出口指示灯；疏散指示灯设在疏散走道及 其转角处距地面0.3m以下的墙面上，疏散标志灯的间距为 9m安全出口指示灯设在门

20、上 2.3m 处。 2.6.2备用照明 正常照明发生事故时，能保证室内活动继续进行的照明，照度一般为正常照度的 10%。其供电时间一般不小于1小时。 本设计消防控制室、消防水泵房、防烟排烟机房、配电室和自备发电机房、电话总机 房以及发生火灾时仍需坚持工作的其它房间的应急照明，仍应保证正常照明的照度。 2.7照度计算 采用利用系数法计算灯具数量（照度计算） 计算方法： EAV A N UK 式中：N:规定照度下所需灯具套数，套 Eav：工作面上的平均照度，lx A:工作面面积，m2 U:利用系数 K :维护系数 1. 一层左下一号办公室的照度计算 本办公室：顶棚高度为 0.7m,l=7.75m,

21、 w=8.1m, A=62.8 m2 采用利用系数法求灯具的盏数 先求空间系数hfc=0.75m, hcc=0.7m，hrc=4.5-0.7-0.75=3.05m 5hrc(l w) 5 3.05 (8.17.75) RCR=3.85 l w8.1 7.75 50%。 已知有效顶棚反射比为70%;有效地板反射比为20%;有效墙面平均反射比为 确定利用系数： 查参考文献11，双管格栅银光灯具， 在 RCR=3 时，U=0.55 在 RCR=4 时，U=0.50 用直线内插法求得利用系数： 在 RCR=3.85 时，U=0.51 根据房间的环境污染特征，可得其维护系数为0.8 灯具个数N旦沁代入数

22、据，可得N旦丛=300 66.647.6 UKUK 6700 0.49 0.8 根据工程实际取9盏。 照度的校验: 由Eav 塑=6700 9 51 8 391.8lx A62.8 符合300lx的照度要求 功率密度校验： P 729 P = P 匚卫10.3 w/m211w/m2，因此符合规范要求。 A 62.8 2. 层左上一号办公室照度计算 本办公室顶棚高度 0.7m, l =7.44m, w=7m, A =66.64 m2 - 7 - 50%。 采用利用系数法求灯具的盏数 先求空间系数hfc=0.75m, hcc=0.7m, hrc=4.5-0.7-0.75=3.05m 5hrc (l

23、 w) 5 3.05 7 7.44 RCR rc=4.22 l w7 7.44 有效空间反射比： 已知有效顶棚反射比为70%;有效地板反射比为20%;有效墙面平均反射比为 确定利用系数： 查参考文献11，双管格栅银光灯具， RCR=4 时，U= 0.50 RCR=5 时，U=0.45 用直线内插法求得利用系数： 在 RCR=4022 时，U=0.49 根据房间的环境污染特征，可得其维护系数为0.8 rE AV A 由N， UK 代入数据，可得 N E AV A = 300 6700 66.647.6 盏 0.49 0.8 UK = 根据工程实际取 8盏。 照度校验： 由匚UK = 6700 8

24、 0.49 0.8 315.3lx 由eav區 A 66.64 符合300lx的照度要求。 功率密度： P 72 8 P =8.64 w/m211 w/m2，因此符合规范要求。 A 66.64 3. 侯梯厅照度计算 本侯梯厅顶棚高度 0.7m, l =4.45m, w=6m, A =26.7 m2 采用利用系数法求灯具的盏数 先求空间系数hfc=0.75m，hcc=0.7m，hrc=4.5-0.75-0.7=3.05m -8 - RCR=2 时，U= 0.6, 5hrc(l w) 3.05 5 4.45 6 RCR rc=6 l w26.7 有效空间反射比： 50%。 已知有效顶棚反射比为70

25、%;有效地板反射比为20%;有效墙面平均反射比为 确定利用系数： 查参考文献11， RCR=6 时，U= 0.41 根据房间的环境污染特征，可得其维护系数为0.8 -10 - 由N EUVA，代入数据，N EavA_150 26.7 UK 6700 0.41 0.8 1.86 盏 根据工程实际取2盏 照度校验: 由Eav 込 6700 2 0.4 0.8164 A26.7 符合150lx的照度要求 功率密度： 2 P 72 22 P = w/m5.4 11 w/m，因此符合规范要求。 A 26.7 4. 车库一区间照度计算 本车库高度 4.5m,管吊 0.7 m l =25m, w=9m, A

26、 =225 m2 采用利用系数法求灯具的盏数 先求空间系数hfc=0m, hcc=0.7m, hrc=4.5-0-0.7=3.8m 5hrc(l w) 5 3.8 (25+9) RCR rc=2.8 l w25 9 有效空间反射比： 50%。 已知有效顶棚反射比为70%;有效地板反射比为20%;有效墙面平均反射比为 确定利用系数： 查参考文献11， RCR=3 时，U= 0.55 用直线内插法求得利用系数： 在 RCR=2.8 时，U=0.58 根据房间的环境污染特征，可得其维护系数为0.8 由N 土， UK 代入数据, Eav A N 哉=3350.585 0.8 哙盏 根据工程实际取 10

27、盏。 照度校验: 由 Eav A 3350 10 225 兰=71.5lx 略小于75 lx，基本符合 75lx的照度要求。 功率密度: 为 P =w/m2f 3!卫 A 225 2 1.6 7 w/m ，因此符合规范要求。 5. 配电室照度计算 本配电室高度4.5m,管吊0.7 m l =12m, w=7m, A =84 m2 采用利用系数法求灯具的盏数 先求空间系数hfc=0.75m，hcc=0.7m，hrc=4.5-0.75-0.7=3.05m RCR 理4=5 彳05（12+7）=3.4 l w12 7 有效空间反射比: 50%。 已知有效顶棚反射比为70%;有效地板反射比为20%;有

28、效墙面平均反射比为 确定利用系数： 查参考文献11， RCR=3 时，U= 0.55, 在 RCR=3.8 时，U=0.52 用直线内插法求得利用系数: 在 RCR=3.4 时，U=0.51 根据房间的环境污染特征，可得其维护系数为0.8 ,E AV A 八、宓丄口E AV A200 84土 由N，代入数据，N J=6.1盏 UKUK 6700 0.51 0.8 根据工程实际取6盏。 照度校验: 由Eav 竺戶00 6 Ob 0Ji95.3ix A84 -12 - 略小于200 lx,基本符合200lx的照度要求 功率密度: P = A詈5.147w/m2，因此符合规范要求。 6. 消防泵房照

29、度计算 本配电室高度 4.5m,管吊 0.7 m l =24m, w=6.3m, A=151.2 m2 采用利用系数法求灯具的盏数 先求空间系数hfc=0m, hcc=0.7m, hrc=4.5-0-0.7=3.8m RCR 5ML2W）=5 3.8（24+6.3）=3.8 l w151.2 有效空间反射比: 50%。 已知有效顶棚反射比为70%;有效地板反射比为20%;有效墙面平均反射比为 确定利用系数： 查参考文献11， RCR=3 时，U= 0.55， RCR=4 时，U= 0.50 用直线内插法求得利用系数: 根据房间的环境污染特征，可得其维护系数为0.8 E A 由nuk，代入数据，

30、 N EavA100151.2盏 UK 3350 0.52 0.8z 根据工程实际取 12盏。 照度校验： -lNUK 3350 12 0.52 0.8 由Eav = 110.6 lx A 151.2 符合100lx的照度要求。 功率密度： P = P 36 122.95 w/m 2，因此符合规范要求。 A 151.2 7空调机房照度计算 本空调机房高度 4.5m,管吊 0.7 m l =27m, w=6.3m, A=151.2 m2 采用利用系数法求灯具的盏数 先求空间系数hfc=0m, hcc=0.7m, hrc=4.5-0-0.7=3.8m RCR 5hrc(l w)=5 3.8 (27

31、+6.3 ) =37 l w170.1 有效空间反射比： 50%。 已知有效顶棚反射比为70%;有效地板反射比为20%;有效墙面平均反射比为 确定利用系数： 查参考文献11， RCR=3 时，U= 0.55， RCR=4 时，U= 0.50 用直线内插法求得利用系数： 在 RCR=3.7 时，U=0.52 根据房间的环境污染特征，可得其维护系数为0.8 E a 由N恭代入数据N EavA=100 170.1 UK 3350 0.52 0.8 13盏 - 16 - 根据工程实际取16盏 照度校验: 由Eav NUK=3350160.520.8=131 A170.1 符合100lx的照度要求 功率

32、密度： P = P 36 163.4 S（） 故选择两台SC系列环氧树脂浇注干式变压器 SC-1600/10 4高压配电系统设计 4.1概述 高压配电所担负着从电力系统受电并向变电所设备配电的任务，高压配电所的 母线，通常采用单母线制。如果是两路电源进线，则采用以高压隔离开关或高压断 路器分段的单母线制。 本设计采用双电源供电的方式，即有两路10kV的高压进线。每路进线各有一个 出线分别送给一号变压器和二号变压器。为了测量、监视、保护和控制主电路设备 的需要，每段母线上都接有电压互感器，进线和出线上均串接电流互感器。高压电 流互感器均有两个二次绕组，其中一个接测量仪表，另一个接继电保护。为了防

33、止 雷电过电压侵入配电所时击毁其中的电气设备，各段进线上都装设了避雷器。避雷 器与电压互感器同装在一个高压柜内。 本设计选用高压配电柜9个，其中电源进线柜的型号为 KYN44A-12/630-40kA, 变压器进线柜、计量柜、联络柜的型号均为KYN-12/630-40kA。 4.2高压一次侧负荷计算 SC9系列低损耗电力变压器的功率损耗可按下列简化公式计算: 有功功率损耗: 无功功率损耗: 所以, Qt 0.06 S30 0.06 2574.1154.4kVAR P30(1) 2432.6 38.6 2471.2kW Q30(1) 1751.5 909.8 154.4 996kVAR S30(

34、1) _ 130(1) Q30(1) ,2471.2299622664.2kVA PT 0.015&。0.015 2574.138.6kW 计算电流：I 30(1) SNT 3Un 1600kVA 92.3A 1.732 10kV 4.3短路电流计算: 采用标幺制法计算短路电流: (1) 确定基准值 取Sd 100MVA , Udi Uci 10.5kV, Ud2 0.4kV iSd100MVA d1 、3ud1 3 10kV 5.5kA d2 Sd 100MVA ,3 0.4kV 144kA (2) 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 电缆线路的电抗标幺值为：X1 0.08 /km 因此，

35、X1* X0l 离 0.08 100.73 Uc110.5 电力变压器的电抗标幺值查表得，Uk%6 X* Uk%Sd 6 100 103 375 2100SN100 1600. 电力系统电抗标幺值为0.2 (4)变压器一次侧短路电流的计算: 总电抗标幺值： X*(k1)0.2 0.73 0.93 三相短路电流周期分量的有效值: 尢釜5.9kA I I I K3)1 5.9kA i ish 2.551 2.55 5.9 15kA IS31.51I 1.51 5.97.9kA 变压器二次侧总电抗标幺值及三相短路电流的计算: 总电抗标幺值：X (k 2) 0.2 0.73 3.75 4.68 三相短

36、路电流周期分量的有效值: 1 d2 X (k 2) 144 4.68 30.8kA I lK3)230.8kA iS3)1.841 1.84 30.856.7kA 1S31.091 1.09 30.8 33.6kA 4.4元器件的选择 4.4.1高压断路器的选择校验： 两台变压器单独运行时高压一次侧的计算电为: I 30(1) Snt1600kVA 、3Un 1.732 10kV 92.3A 当一台变压器出现故障，另一台满负荷运行时的负荷计算: S30(1)冃2 Q30(1)2 2471.22 99622664.2kVA 0(1) 2664.2kVA 30(1)-3Un 153.8A 1.73

37、2 10kV 根据单台变压器满负荷运行计算电流选 SN10-10 /630真空户内高压断路器 高压断路器的校验： U n 10kV, U n.qf 10kV ,电压校验合格； 丨3。153.8A, In.qf 630A,电流校验合格； IK3)5.9kA, Ioc 16kA,断流能力校验合格； ish 15kA,i max 40kA,动稳定度校验合格； I2味 5.92 (1.0 0.2)48.7 , ft 162 41024，热稳定度校验合格 4.4.2电流互感器的选择校验： 电流互感器应按装设地点的条件及其额定电压、 一次电流、二次电流(一般为5A)、 准确度等级等条件选择，并校验其短路动

38、稳定度和热稳定度。 初步选择LZZJB9-10型电流互感器，其变比为 100/5A。查表得，LZZJB9-10的 热稳定倍数为15080,这里取100,动稳定倍数为103。 动稳定度校验的条件为：,2KesI1N iS3),代入数据得： 103 10017.3kA 15kA ,所以动稳定度校验合格。 热稳定度校验条件为：Kti1N I爲，代入数据得： 100 100 10000 7900 1.2 9480，所以热稳定度校验合格。 4.4.3电压互感器的选择校验： 电压互感器应按装设地点的条件及一次电压、二次电压(一般为100V、准确 度等级等条件进行选择。 本设计选择的电压互感器的型号为：JD

39、Z-10/0.1kV，经校验其一次电压为10 kV,二次电压为100V,满足电压等级的要求。 4.4.4高压熔断器的选择校验： 选择熔断器应满足下列条件： (1) 熔断器的额定电压应不低于所保护线路的额定电压； (2) 熔断器的额定电流应不小于它所安装的熔体额定电流； (3) 熔断器的类型应符合安装条件及被保护设备对保护的技术要求。 选择高压熔断器的型号为：XRNP-10 应该满足的条件为：loc l，查表得：XRNP-1C高压熔断器的Ioc 10kA 5.9kA， 所以满足要求。 4.4.5电缆选择 电缆选择原则： (1) 根据计算负荷电流选断路器整定值； (2) 根据断路器整定值选电缆；

40、(3) 导线及断路器选择时要前后级之间相互配合 ，前一级断路器整定值至少比下一 级断路器整定值高一级； (4) 动力设备考虑自启动影响，断路器整定时要选高一级数值。 变压器一次侧计算电流： 临 SNT 1600kVA 1.732 10kV 92.3A 电源进线计算电流：130 153.8A 务（1）_2664.2kVA ：3Un1-732 10kV 根据计算电流，选择变压器进线电缆，按电缆的载流量选择电缆，选择的交联聚氯乙 烯电缆型号为YJV22-10kV-3 70,此电缆直埋载流量为133A92.3A，选择合格。电源进 线的电缆型号为： YJV22-10kV-3 150。此电缆直埋载流量为

41、206A153.8A，选择合格。 5二次回路系统设计 5.1概述 供电系统或变配电所的二次回路是用来控制、指示、检测和保护一次电路运行的电 路，二次回路按电源分，有直流回路和交流回路，交流回路又分为交流电流回路和交流 电压回路，交流电流回路由电流互感器供电，交流电压回路由电压互感器供电。二次回 路在供电系统虽然是一次电路的辅助系统，但它对一次线路的安全、可靠、优质、经济 的运行有着十分重要的作用。 5.2继电保护设计 本设计对电力变压器和电源进线设置了过电流保护，电流速断保护和过负荷保护。 5.2.1电力变压器继电保护 本设计选择的两台变压器均为1600kVA ,应装设带时限的过电流保护，还应

42、装设电流 速断保护和过负荷保护。 1. 变压器的过电流保护 变压器过电流保护的组成、原理、无论是定时限还是反时限，均与线路的过电流保 护时间也按“阶梯原则”整定，与线路过电流保护完全相同。 动作时间的整定： 带时限的过电流保护的动作电流lop应躲过线路的最大负荷电流(包括正常的过负荷 lL.max，否则保护装置还可能发生误动作。 所选用的电流互感器为LZZBJ9-10，额定电压为10kV,q其一次电流为： I1N 1.5130(1)1.5 160 240A 电流互感器的变比为100/5A，保护装置的接线系数Kw 1，保护装置电流整定的可靠 系数Krei 1.3，线路上的最大电流lL.max 2

43、打0 2 92.4 185A， 贝U, lop金也iLmax 门1185 15A，动作电流的整定时间为0.5s KveKi .0.8 100/5 电流继电器选择的型号为 DL-21C/20,时间继电器型号 DS-21/220V。 电流保护的灵敏度校验： 保护线路末端在系统最小运行方式下的两相短路电流为： 1：蛊 0.8661谓 0.866 12321067A 过电流保护的灵敏度应满足下列要求： K | k I (2)1 1067 Sp存匹1.5，代入数据得：KwIk.min竺673.6 1.5 P Ki.lopKi.lop20 15 所以电流保护灵敏度校验合格。 2. 变压器的电流速断保护 电

44、流速断保护就是一种瞬时动作的过电流保护。本保护采用DL系列电流继电器 组成速断保护，保护接线方式为三相星形接线。 由于电流速断保护的动作电流Iqb要躲过线路末端的最大短路电流，因此靠近末 端的一段线路上发生的不一定是最大的短路电流(例如两相短路电流)时，电流速断 保护不会动作，这说明电流速断保护不可能保护线路的全长。这种保护装置不能保护 的区域称为死区。为了弥补死区得不到保护的缺陷，凡是装设电流速断保护的线路， 必须配备带时限的过电流保护。过电流保护的动作时间至少长一个时间级差 t 0.5 0.7s，而且前后的过电流动作时间又要符合“阶梯原则”，以保证选择性。 整定电流继电器的速断电流： lk

45、.max 30.8kA 0.4kV /10kV1232A 因此电流速断保护的速断电流为： IKreiKw I l qbl K.ma x Ki 1 3 1 123280A 20 电流继电器选择的型号为 DL-21C/20，时间继电器型号 DS-21/220V lk?0.866 lk?0.866 51004416A 电流速断灵敏度校验： Sp KKlqbk1聽276 2，所以满足灵敏度要求。 3. 变压器的过负荷保护 过负荷保护的动作电流按躲过变压器一次电流Iin.t来整定，其整定计算公式为: 12 131 2 I op（oL）I in t153.8 9.2 A,这里取 I op（oL）=10A

46、Ki20 所以过负荷动作电流整定为10A,动作时间整定为15s。 电流继电器选择的型号为 DL-21C/20,时间继电器型号 DS-21/220V。 5.2.2电源进线继电保护 1 电源进线的定时限过电流保护 电源进线的电流互感器选择的型号为LZZJB6-10-400/5A，变流比400/5A 对于电力变压器的进线按照规定应装设定时限过电流保护。单台变压器满负荷运行 时，其一次侧的负荷和电流如下： S30(1),P3c(1)2 Q30(1)2.2471.229962 2664.2kVA l30(1)%)2664VA153.8A ()一 3Un 1.732 10kV 最大负荷电流 l L.max

47、 2130)2 153.8308A 定时限动作电流整定为： KvelKw | L.max1.3 1308 6.2A ,动作时间整定为 0.8s KveKi0.8 80 电流继电器选择的型号为 DL-21C/20,时间继电器型号DS-21/220V 2 电源进线的限时电流速断保护 线路的最大短路电流： l k.max 5900A 速断电流为lqb K rel K w Ki 1 K.max 1.3 1 80 5900 96A qb Krel .l qb 1.296 115A，动作时间整定为0.5s 电流继电器选择的型号为 DL-21C/200，时间继电器型号 DS-21/220V。 电流速断灵敏度

48、校验Sp Kwl k 1 K 1 5900 40 80 1.8 1.5，所以满足灵敏度要求 5.3高压断路器控制回路方案选择 高压断路器控制回路，是指控制高压断路器分、合闸的回路。它取决于断路器 操作机构的形式和电源的类别。本设计高压断路器选用电磁操作机构。 5.3.1电磁操作机构断路器控制回路元器件选择 9 WC 小母线 MJ1-5 20A 2 8 1FU, 2FU 熔断器 R1-10/6 2 7 3KS 4KS 信号继电器 DX-8/220V 2 6 1KS 2KS 信号继电器 DX-8/0.025 2 5 1KT 时间继电器 DS-21/220V 1 4 KM2 中间继电器 DZB-13

49、B/1A/220V 1 3 KM1 防跳继电器 DZB-14B/1A/220V 1 2 4KA,5KA,6KA 电流继电器 DL-21C/20 3 1 1KA,2KA,3KA 电流继电器 DL-21C/10 3 序号 符号 名称 型号规格 数量 备注 5.4 G4柜继电保护和控制原理说明 5.4.1继电保护原理说明 采用电磁操作机构的断路器控制和信号回路原理图（见图纸G4柜继电保护和控 制回路原理图），其操作电源采用硅整流电容储能的直流系统。控制开关采用双向自 复式并具有保持触点的LW5型万能转换开关，其手柄正常为垂直位置（0 ）。顺时针 翻转45，为合闸（ON操作，手松开即自动返回（复位），

50、保持合闸状态。反时针 翻转45，为分闸（OFF操作，手分开也自动返回，保持分闸状态。图中虚线上打黑 点的触点，表示在此位置时触点接通，而虚线上标出的箭头表示控制开关SA手柄自 动返回的方向。 合闸时，将控制开关SA手柄顺时针扳转45，这时其触点SA1-2接通，合闸接 触器K0通电（其中QF1-2原已闭合），其主触点闭合，使电磁和闸线圈 丫0通电，断 路器QF合闸。合闸完成后，SA自动返回，其触电SA1-2断开，切断合闸回路，同时 QF3-4闭合，红灯RD亮，指示断路器已经合闸，并监视着跳闸 YR回路的完好性 分闸时，将控制开关SA手柄反时针扳转45，这时其触点SA7-8接通，跳闸线 圈YR通电（其中QF3-4原已闭合），使断路器QF分闸。分闸完成后，SA自动返回， 其触点SA7-8断开，QF3-4也断开，切断路闸回路，同时 SA3-4闭合，QF1-2闭合， 绿灯GN亮，指示断路器已经分闸，并且监视着合闸 K0回路的完好性。 5.4.2 控制回路原理说明 变压器发生短路故障时，当短路电流达到定时限过电流保护动作的电流整定值 时，三个