变电所设计论文

1、 工矿企业35/6KV地面变电所设计摘 要本变电所为中小型企业变电所，此矿是由35KV架空进线，经主变压器降压为6KV，再分别进入各车间变电所。此设计涉及到变电所主接线的设计、短路电流计算、继电保护设计、电气设备选择、配电装置设计、防雷和接地设计。设计中将各个电气设备分别装入合适的高压开关柜和低压配电屏中，其结构简单、占地面积小。新设备的引进，自动化的配合，供电可靠性得到了很大的提高。 关键词：降压变电所 负荷计算 主接线 电气设备 前 言一设计课题：工矿企业35/6KV地面变电所设计。二指导教师：朱建明。三设计学生：四设计要求：1. 变电所的负荷统计及主变压器的选择2. 变电所供电电源统系确

2、定；3变电所供电系统结线方式的拟定；4短路电流的计算；5电气设备的及输电线路选择6变电所的继电保护及变电所所用电系统；7变电所的中央信号装置；8变电所二次回路元件的选择；9. 变电所的屋内外布置变电所10.变电所的防雷与接地。五资料要求：1.毕业设计论文一份2.5万字；2.变电所主接线图一张（0号）；3.变压器保护展开图一张（1号）；4变电所整流直流系统图一张（1号）六、负荷统计表 矿负荷统计表 表1-1序号用电设备设备工作容量（kw）需用系数costan有功功率Pca (kw)无功功率 Qca (kvar)视在功率KVA计算电流Ica(A)备注一选煤厂4871.00.740.82二地面负荷：

3、1.主提升机8000.810.852.副提升机5500.770.83.压风机5*2500.770.85同步机4.主扇8000.70.9同步机5.机修厂10140.40.656.工人村603.810.70.77.医院390.80.858.水源井283.50.750.759.锅炉房382.20.680.810.其它608.40.50.78三井下负荷主排水3*6800.70.89一至三综采3*1188.40.70.7普采762.40.50.7车场348.20.80.75计算结果负荷合计计算负荷补偿容量补偿后的负荷主变损失全矿负荷 本设计是根据“毕业设计指导书和任务书”所要求的设计内容，综合运用所学的

4、专业知识以及结合以往实地实习的实践基础，同时参考工厂供电部分课程设计参考资料上而设计的。本设计为某工矿企业35/6KV地面变电所的设计，适用于中小型降压变电所。通过本次毕业设计应该达到以下目的：1、 巩固、提高以学过的专业知识，并通过本次设计能进一步学习新的知识和掌握技能，最终达到能够获得综合运用理论知识解决实际问题的能力；2、 使设计者掌握工厂供电设计的基本程序和思想方法，使设计者获得查阅文献、收集资料、计算比较、综合分析、设计图纸、编写设计等方面的训练和基本技能；3、 力争在设计过程中采用新思维、力求设计新颖，选用的方式经济合理并适应新时代电气化建设的要求；4、 在老师的指导和帮助下，通过

5、查阅有关资料和文献，独立完成规定的内容。设计分为十章，开头都简要的介绍与本章相关的基本知识，接着系统的讲述工矿企业的电力负荷及其计算、短路电流的计算、电气设备及输电线路的选择、变电所的继电保护及变电所所用电系统、变电所的中央信号装置、变电所二次回路元件的选择、变电所的屋内外布置、变电所的防雷与接地。我国早期建立起来的变电所的主要问题是设备陈旧落后，开关容量不足，占地面积大，建设周期长，耗费投资多。为进一步探讨我国变电所的建设原则，发展方向和模式方案。研制开发新型装备，在总结国内建设和借鉴国外经验的基础上，本设计有以下特点：1.建设方案既要满足现代化的需要，又要适合我国的国情，网情。2.研究新技

6、术和开发研究的新装备，要结合电网的实现，做到技术上先进，安全可靠，不检修周期长。3.变电所的总体布局，节省投资，维修方便。小型变电所，新设备的应用，大大促进了电气化的建设，加速了经济的发展，供电可靠性有了很大的提高。小型化变电所方案，符合电网的特点，适合中国的国情，符合国家的政策，达到少花钱、办好事，办快事的目的。第一章 变电所的负荷统计与主变压器的选择1.1变电所的负荷统计统计变电所的负荷时，应首先将企业的用电设备，按照生产环节和用电设备所处的地理位置等因素划分成若干组。先分别求出各组用电设备的计算负荷和负荷电流等参数，并将其填入负荷统计表中，然后计算整个变电所的总负荷。在计算各组用电设备的

7、计算负荷时，应先将不同工作制下的负荷容量换算为统一工作制下的额定容量，单相负荷换算为三相负荷，然后按下述方法进行负荷计算。1.1.1 按需要系数法确定三相用电设备有功计算负荷的计算公式1.1.1.1 单组用电设备计算公式1） 有功计算负荷 Error! No bookmark name given.用电设备容量 用电设备的需要系数2） 无功计算负荷 对应于用电设备功率因数的正切值3） 视在计算负荷 4） 计算电流 用电设备的额定电压1.1.1.2 多组用电设备计算公式1） 有功计算负荷 所有设备组有功计算负荷之和有功负荷同时系数，可取0.85-0.952） 无功计算负荷 所有设备组无功计算负荷

8、之和 无功负荷同时系数，可取0.9-0.973） 视在计算负荷 4） 计算电流 下面以主提升机为例进行统计计算： 查下表1-1可知 =0.81，=0.850.620.81 *800=648 kW648* 0.62=401.76 Kvar648/0.85=762.4 KVA762.4/（ *6）=73.4A由于其他设备的负荷统计与此相同。故不再一个一个统计。1.1.2 负荷总计 P30=3604.5+648+423.5+962.5+560+405.6+422.667+31.2+212.6+259.9+304.2+1428+2495.64+381.2+278.56=12418.067 kWQ30=

9、2523.15+401.76+317.63596.75274.4+474.6+426.9+19.34+187.1+194.9+246.4+742.56+2520.6+385+245.1=7795.89Kvar总计算负荷由下式计算P=KspP30Q=KsqQ30S= P2+Q2式中P30、Q30 各组用电设备的有功、无功计算负荷之和;Ksp、Ksq 考虑各组用电设备最大负荷不同时出现的有功无功组同最大负荷同时系数，组数越多，其值越小，一般取Ksp =0.850.95,ksq=0.90.97;P、Q、S 干线或变电所二次母线的总有功、无功、视在计算负荷。本例中取Ksp =0.85，Ksq =0.9

10、则：P= KspP30 =0.85 *12418.067=10555.36 kW Q= KsqQ30 =0.9* 7795.89=6983.9 Kvar S=P2+Q2= 10555.362+6983.92=12656.64KVA = P/ S=10555.36/12656.64=0.83=0.671.2无功功率的补偿根据全国供用电规则的规定：高压供电的工业用户功率因数应在0.9以上。所以当变电所的功率因数低于0.9时，应采用人工补偿措施，补偿后的功率因数应不低于0.95。目前35KV变电所一般采用在6KV母线上装设并联电容器进行集中补偿的办法，来提高变电所的功率因数。当某配电线路负荷较大、线

11、路较长时，为了提高补偿效果，可先在该配电线路末端或配电变压器的低压侧进行补偿，然后计算变电所的总计算负荷和功率因数，如功率因数不符合要求，可在变电所6KV母线上在进行集中补偿。1.2.1电容器补偿容量的计算电容器的无功补偿容量为：Qc= PN(tan-tana.c)式中 tan补偿前功率因数角的正切值；tana.c补偿后应达到的功率因数角的正切值。 电容器所需补偿量，因全矿功率因数cos=0.83，低于0.9所以应进行人工补偿，补偿后的功率因数应达到0.95以上即cosa.c=0.95则全矿所需补偿容量为：Qc= PN(tan-tana.c)=10555.36* (0. 67-/0.95)=3

12、602.71 Kvar 1.2.2电容器（柜）型号和台数的确定变电所的无功补偿装置，可选择单个电容器，也可选择成套电容器柜。为了加快变电所设备的安装速度和布置上的规范整齐，一般均选择成套电容器柜。 选择电容器的型号时，应根据各种型号电容器的特点和变电所的要求选择。由于目前生产厂家较多，相同规格的电容器其外型尺寸不完全相同，选择时应注意这一问题。电容器拟采用双星型接线接在变电所的二次母线上，因此选标称容量为30 Kvar。额定电压为6.3 KV的电容器，装于电容器柜中，每柜中装15个，每柜容量为450 Kvar，则电容器柜数为N= Qc /Qa.c(Uw/Un.c)= 3602.71/ 450

13、*(6 /6.3)9由于电容器柜要分接在两端母线上。且为了在每段母线上构成双星形接线，因此每段母线上的电容器柜也应分成相等的两组。所以每段母线上的电容器柜数N1为：N1= N /4=9/43 所以变电所电容器柜总数N =4N1=12台 ，电容器型号为bwf-6.3-30-/w根据我矿实际情况，电容器柜选择GR-1型采用01接线方案。1.2.3补偿后的实际功率因数因电容器（柜）的台数选择与计算值不同，所以应计算补偿后的实际功率因数。电容器实际补偿容量为：Qca= Nqn.c(Uw/Un.c)= 12 *450*(6/6.3)=4897.96Kvar补偿后变电所负荷的总无功功率： Qa.c= Q-

14、Q ca=6983.9-4897.96=2085.94 Kvar补偿后变电所的负荷总容量: Sa.c= =10759 KVA补偿后的功率因数：cosa.c=P/ Sa.c =10555.36/10759=0.98功率因数符合要求。1.3主变压器的选择变电所中主变压器的容量应按补偿后变电所的负荷容量及主变器的台数和运行方式确定，还应考虑5年-10年的发展规划。主变压器应选择低损耗变压器，同一变电所中的几台变压器的型号和容量应该相同。工矿企业变电所主变压器的台数，应根据负荷的重要程度确定。对于一、二累负荷的工矿企业变电所主变压器一般选择两台，在特殊情况下也可选择三台。对只有三类负荷的变电所或变压器

15、侧能取得备用电源的一、二类负荷的变电所，也可选择一台变压器。由于工矿企业变电所一般都属于一、二级负荷，为了保证供电的可靠须选两台变压器。每台变压器的容量为：SN.TKt.pSa.c=0.8* 10759=8607.2KVA式中 SN.T变压器的额定容量KVA;Kt.p故障保证系数，根据全企业一、二类负荷所占比例确定（对煤矿企业取Kt.p不应小于0.8）。 SN.TKt.pSa.c查工矿企业供电设计表1-10，确定每台主变压器容量为10000KVA，选SFL-10000/35型变压器两台，其技术数据如下:型号: SFL-10000/35 额定容量KVA: 10000额定高压KV: 35额定低压K

16、V: 6.3 额定空载损耗KW: 13.6额定短路损耗KW: 53 阻抗电压%: 7.5 空载电流%: 0.8 连接组: YN,d11 重量kg: 油（4800）器身（11200）总体（20250） 外形尺寸mm： 长（4130）宽（3210）高（2580）1.4主变压器的损耗变压器的损耗包括有功损耗和无功损耗两部分n台变压器并联运行有功损耗公式为： 变压器的空载损耗 变压器的短路损耗S变电所视在计算负荷 n变压器台数变压器额定容量无功损耗公式n变压器台数 空载电流百分数变压器额定容量 短路电压百分数 S车间变电所视在计算负荷主变压器的损耗 查工矿企业供电表1-10,得, 6KV侧的负荷： 3

17、5KV侧的负荷： 全矿负荷统计如下表1-1：序号用电设备设备工作容量（KW）徐用系数cosatana有功功率 Pca (KW)无功功率 Qca (kvar)视在功率 KVA计算电流ICA(A)备注一选煤厂48710.740.820.73604.52523.154399.9423.386kv二地面负荷6kv1.主提升机8000.810.850.62648401.76762.473.362.副提升机5500.770.80.75423.5317.63529.450.943.压风机5*2500.770.850.62962.5-596.751132.5108.98同步机4.主扇8000.70.90.49

18、560-274.4623.660.01同步机5.机修厂10140.40.651.17405.6474.6624.360.076.工人村603.810.70.71.01422.667426.9600.757.87.医院390.80.850.6231.219.3436.73.538.水源井283.50.750.750.88212.6187.1283.227.259.锅炉房382.20.680.80.75259.9194.9324.931.2610.其它608.40.50.780.81304.2246.4391.537.67三井下负荷6kv计算结果主排水3*6800.70.890.521428742

19、.561609.5154.87一至三综采3*1188.40.70.71.012495.642520.63547.1341.32普采762.40.50.71.01381.2385541.852.13车场348.20.80.750.88278.56245.1371.0435.7全矿负荷统计12418.17795.914662.46kv全矿计算负荷0.830.6710555.46983.912656.66kv补偿容量4897.9补偿后的负荷0.9810555.42085.4107591035.3主变损失149.9639.17全矿总负荷0.9710705.32724.5711046.618235kv第

20、二章 变电所供电电源系统确定确定供电电源时，应根据各类企业对供电的要求和该地区现有电源的地理接线情况，确定出几种可行的电源进线方案。工矿企业变电所的电源可以从邻近变电所或发电厂的不同母线段，通过平行双回路的供电方式获得，也可与邻近变电所构成环形供电系统来获得。电源究竟取自何处，采用什么供电方式，还应根据各种供电方案其线路所经路径的地理地形、地质、气候、供电距离等情况，考虑供电的安全性、可靠性、线路的造价、供电损耗、供电质量、线路敷设和维护的难易程度、运行管理是否方便等几方面的因素，经过技术经济比较后确定最佳的电源进线方案。 电源进线方案确定后，还应确定两回路电源线路的运行方式。两回路电源线路同

21、时工作，也可一回路工作一回路备用。对工矿企业当两回路电源线路同时工作时，为了简化系统和保护装置，一般采用分列运行；当每一回路能担负企业全部用电负荷时，亦可采用一回路工作、一回路带电备用的运行方式。根据以上要求，我矿的实际情况，综合比较了从邻近变电所或发电厂的不同母线段取电或平行双回路的供电方式及与邻近变电所构成环形供电系统的供电方式等的比较分析，我矿35/6kv配电所拟采用从邻近变电所的不同母线段上取电方式，根据实际情况，这两回路线路的运行采用并列运行方式。第三章 变电所主接线设计3.1 主接线的基本要求主接线可分为有母线接线和无母线接线两大类。变配电所的主接线，应根据变配电所在供电系统中的地

22、位，进出线回数，设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足安全、可靠、灵活和经济等要求。经济是在满足了安全、可靠、灵活的条件下，保证需要的设计投资少，在主接线设计时，主要矛盾往往发生在可靠性与经济之间。主接线的设计应在满足可靠性和灵活性的前提下，做到经济合理。3.2 确定主接线方案设计变电所的主接线时，一般提出几种不同的接线方案，进行技术和经济比较，选择能满足技术要求且最经济的方案，以下提出四种不同的主接线方案。 图3-1 图3-2 图3-3 图3-4图3-1为采用外桥式接线的总降压变电所主接线图，适用一、二级负荷的工厂，电源线路较短而变电所昼夜负荷变动较大，适用于经济运行需经常切换变压器的总降压

23、变电所。图3-2为只装有一台主变压器的总降压变电所主接线图，其特点是简单经济，但供电可靠性不高，只适用于三级负荷的工厂。图3-3为采用内桥式接线的总降压变电所主接线图，适用于一、二级负荷的工厂，多用于电源线路较长，变压器不需经常切换的总降压变电所。图3-4为一、二次侧均采用单母线分段的总降压变电所主接线图，供电可靠性和灵活运行性大大增加了初投资。主要用于电力系统中的枢纽变电站。本设计有一类负荷，电源进线较长，设备利用率高，比较以上四种接线，本设计选附图3-4为主接线方案，一次接线采用全桥式。第4章 短路电流计算4.1 短路电流短路电流计算的方法，常用的有欧姆法和标么制法，本设计采用了标么制法。

24、为了能选择电气设备的型号和进出线的型号，把短路点选在每个电压等级处。其短路计算电路如图4-1：图4-1确定基准值：取,而 4.2 短路电流计算4.2.1 最大运行方式：4.2.1.1 计算短路电路中各主要元件的电抗标么值1）电力系统的电抗标么值 2）架空线路的电抗标么值，进线为35KV架空线路，因而得 3）电力变压器的电抗标么值，查工矿企业供电设计表1-10得， 绘短路等效电路图如图4-2：图4-24.2.1.2 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2）三相短路电流周期分量有效值3）其他三相短路电流4）三相短路容量4.2.1.3 计算K-2点1）总电抗标么

25、值2）三相短路电流周期分量有效值3）其他三相短路电流4）三相短路容量4.2.2 最小运行方式：4.2.2.1 计算短路电路中各主要元件的电抗标么值1）电力系统的电抗标么值 2）架空线路的电抗标么值，进线为35KV架空线路，因而得 ,因此3）电力变压器的电抗标么值，查工矿企业供电设计表1-10得，绘短路等效电路图如图4-3：图4-34.2.2.2 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2）三相短路电流周期分量有效值3）其他三相短路电流4）三相短路容量4.2.2.3 计算K-2点1）总电抗标么值2）三相短路电流周期分量有效值3）其他三相短路电流4）三相短路容量以

26、上计算结果综合如下表4-1：表4-1短路计三相短路电流/KA三相短路容量/MVA算点最大运行方式K-11.031.031.032.631.5665.79K-24.834.834.8312.327.2952.77最小运行方式K-10.980.980.982.51.4862.89K-24.724.724.7212.047.1351.6第5章 电气设备及输电线路的选择5.1 高压开关柜5.1.1 GBC-35型手车式高压开关柜GBC-35型手车式高压开关柜系三相交流50HZ单母线系统的户类保护型成套装置作为接受和分配35KV的网络电能之用。本开关柜为手车式结构，可直接配用ZN23-35C真空断路器，

27、SN10-35少油断路器，SF6断路器，系三相交流50Hz单母线系统的户内保护成套装置，作为接受和分配35KV的网络电能之用。对电路具有控制和保护的作用。根据所选择的主接线，并给其配备适当的高压开关柜选择一次界限方案。5.1.2 GG-1A（F2）型高压开关柜GG-1A(F)型高压开关柜适用于3-10KV，三相交流50Hz，作为单母线系统及单母线带旁路系统接受与分配电能之用。根据所选择的主接线选择一次接线方案。5.2 一次设备选择与校验 5.2.1 高压一次设备的选择校验5.2.1.1 35KV侧：1）工作电压： 2）工作电流： 3）断流能力： 4）动稳定度： 5）热稳定度：1.断路器的选择校

28、验ZN-35/1000-12.5 SN10-35/1250-16户内高压少油断路器校验如表5-1:表 5-1序号装设地点的电气条件ZN-35/1000-12.5型断路器结论项目数据项目数据135KV35KV合格2182.23A1000A合格31.03KA12.5KA合格42.63KA32KA合格51.03（2.5+0.2）=1.3812.52=312.5合格序号装设地点的电气条件SN10-35/1250-16型断路器结论项目数据项目数据135KV35KV合格2182.23A1250A合格31.03KA20KA合格42.63KA40KA合格51.03（2.5+0.2）=1.38164=1024合

29、格根据以上校验结果，所选ZN-35/1000-12.5，SN10-35/1250-16户内高压少油断路器是合格的。2.电流互感器的选择校验 LCZ-35型电流互感器校验如表5-2:表 5-2序号装设地点的电气条件LCZ-35型电流互感器结论项目数据项目数据135KV35KV合格2182.23A750A合格32.63KA16.3KA合格41.03（2.5+0.2）=1.384.91=24.01合格根据以上校验结果，所选LCZ-35型电流互感器是合格的。3.高压隔离开关选择校验GN-35/400型高压隔离开关检验如表5-3：表5-3序号装设地点的电气条件GN-35/400型高压隔离开关结论项目数据

30、项目数据135KV35KV合格2182.23A400A合格32.63KA50KA合格41.03（2.5+0.2）=1.381010=1000合格根据以上校验结果，所选GN-35/400型高压隔离开关是合格的。35KV侧一次设备的选择校验如表5-4:表5-4选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度装置地点条件参数/KV/A/KA/KA数据35182.231.032.631.38额定参数/KV/A/KA/KA真空断路器ZN-35/1000-12.535100012.532312.5户内高压少油断路器SN-10-35/1250-1635125020401024高压隔离开关GN-35/400354

31、00501000电流互感器LCZ-353510016.324.01避雷器FZ-3535电压互感器JDJJ2-35/高压熔断器RN2-35/0.5350.517户外式高压隔离开关GN4-353510005.2.1.2 6KV侧: 1）工作电压： 2）工作电流： 3）断流能力： 4）动稳定度： 5）热稳定度：1.高压断路器SN10_10/1250-43.3型高压断路器校验如表5-5表5-5序号装设地点的电气条件SN10_10/1250-43.3型高压断路器结论项目数据项目数据16KV10KV合格21035.23A1250A合格34.83KA43.3KA合格412.32KA40KA合格539.664

32、3.32=3749合格根据以上校验结果，所选SN10-10/1250-43.3型高压断路器是合格的。2.电流互感器LDZJ1-10型电流互感器 LMZ1-10型电流互感器校验如表5-6：表5-6序号装设地点的电气条件LDZJ1-10型电流互感器结论项目数据项目数据16KV10KV合格21035.3A1200A合格312.32KA合格序号装设地点的电气条件LMZ1-10型电流互感器结论项目数据项目数据16KV10KV合格21035.3A2000A合格312.32KA合格根据以上校验结果，所选LDZJ1-10型电流互感器,LMZ1-10型电流互感器是合格的。3.高压隔离开关GN19-10/1250

33、40型高压隔离开关校验如表5-7：表5-7序号装设地点的电气条件GN19-10/1250-40高压隔离开关结论项目数据项目数据16KV10KV合格21035.3A1250A合格312.32KA40KA合格439.66合格根据以上校验结果，所选GN19-10/400型高压隔离开关是合格的。6KV侧一次设备选择校验如表5-8：表5-8选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度装置地点条件参数/KV/A/KA/KA数据61035.34.8312.3239.66额定参数/KV/A/KA/KA高压少油断路器SN10-10/1250-43.310125043.3403749高压隔离开关GN19-10/4

34、001040031.5625电流互感器LDZJ1-1010120084.9电流互感器LMZ1-1010100/5300/550/5避雷器FS4-1010电压互感器JDZJ-10/0.550高压熔断器RN2-10100.550电压互感器JDZ-1010/0.1熔断器RN2-10100.5505.3 选择输电线路条件为保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，选择导线和电缆截面时必须满足下列条件：发热条件、经济电流密度、电压损耗条件和机械强度。5.4 进出线的选择校验5.4.1 变电所进出线和邻近单位联络线的选择35KV高压进线选择校验按经济电流密度来选择导线，导线的截面越大电能损耗越小，但是线路

35、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，可选择一个比较合理的导线截面。表5-9 LGJ型钢芯铝线的允许载流量额定截面/162535507095120150185240环境温度/A4085110137178222272307360416494表5-10 架空裸导线的最小截面线路类别导线最小截面/铝及铝合金线钢芯铝线铜绞线35KV及以上线路353535310KV线路居民区352525非居民区251616表5-11 6KV铝芯电缆的允许载流量绝缘类型交联聚乙烯钢铠护套无有缆芯最高工作温度90敷设方式空气中直埋空气中直埋三芯电缆缆芯截面/5014612514112070178

36、15217315295219182214182表5-12 13KV铝芯电缆的允许载流量（A）绝缘类型聚氯乙烯钢铠护套有无 缆芯最高工作温度70敷设方式空气中直埋直埋三芯或四芯电缆缆芯截面/24213130627383710385350165270682569908735821101055010413412970129157152951551891801201812122071502112422371852462732642402943193103003283473411）选择经济截面 ，由于生产用电为三班制，设备利用率较高，所以，年最大有功负荷利用小时为30005000h，查经济电流密度表，选

37、择LGJ型钢芯铝线，故选标准截面150,即选LGJ-150型钢芯铝线。2）校验发热条件查表5-9得，LGJ-150的允许载流量（假设环境温度40），因此满足发热条件。3）校验机械强度查表5-10得,35KV架空钢芯铝线的最小截面为，因此满足机械强度要求。4）线路电压损耗利用和Aav=1.261.6=2m, V线路的电压损耗百分值为：U%=（100*1379.2）/35000=4%，符合电压损耗要求。5.4.2 由6KV高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验1）按发热条件选择，由，假设土壤温度25，查表5-12，初选缆芯为70mm的交联电缆，其，满足发热条件。2）校验短路热稳定因此，YJL22

38、-10000-395电缆满足要求。5.4.3 6kv母线的选择1)按允许载流量选择母线的截面 母线采用平放,根据母线上的计算电流1035A,查表4-3选808矩形铝母线，其允许电流为1215A,电流校验满足要求。2）母线短路动稳定校验 每跨距母线所受的最大电动力为 F=0.173KSiim2L/a =0.173112.3221.218/0.25=128N 作用在母线上的弯矩为M=FL/10=1281.218/10=15.6NM 母线的抗弯矩为 W=b2h/6=0.0820.008/6=8.510-6M3 母线的计算应力为 ca=M/W=15.6/8.510-6=1.9Mpa 铝母线的允许应力

39、p=70MPa1.9Mpa 动稳定校验满足要求。3）母线短路的热稳定校验母线的最小热稳定截面为Amin=65mm2808=640mm2母线的热稳定校验满足要求。确定选用LMY808型矩形硬铝母线第6章 变电所的继电保护及变电所所用电系统6.1 继电保护的整定6.1.1 35KV进线的继电保护按GB50062-1992电力装置的继电保护华和自动装置设计规范规定：对366KV电力线路，应装设相间短路保护、单相接地保护和过负荷保护。由于一般工厂的高压线路不很长，容量不很大，因此其继电保护装置比较简单。由于该系统为中性点不接地系统，对其进行相间短路保护可采用二互感器二继电器的不完全星形接线。此时接线系

40、数为1,其中1、 采用定时限过电流保护时，用电磁型继电器进行保护，保护原理如图6-1。一次侧动作电流：继电器动作电流：为了便于继电器整定，取继电器整定值：则一次侧的实际动作电流：保护装置的动作时间为：保护灵敏度：，满足要求。图6-12、 采用速断保护时一次侧动作电流：继电器动作电流：为了便于继电器整定，取继电器整定值：则一次侧的实际动作电流：保护灵敏度：，满足要求。6.1.2 主变压器的继电保护装置1、装设瓦斯保护：当变压器油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，瞬时动作于信号，当产生大量瓦斯时应动作于高压侧断路器。2、装设反时限过电流保护:：采用GL15型感应式过电流继电器，两项两继电器式接线，

41、去分流跳闸的操作方式。1）型号为SFL-10000/35的变压器反时限过电流保护，电流速断保护和过负荷保护过电流保护动作电流的整定：其中，因此动作电流为：，整定为21A。过电流保护动作时间的整定：t=0.5+0.7=1.3过电流保护灵敏系数的检验：其中，因此其保护灵敏系数为：，满足灵敏系数1.5的要求。 利用DL的速断装置 速断电流的整定：其中 ，因此其保护灵敏系数为： 速断电流倍数整定为： （在28之间）电流速断保护灵敏系数的校验：其中因此其保护灵敏系数为：过负荷保护动作电流的整定，按大于变压器的额定电流来整定过负荷保护动作时间的整定：三、装设差动保护1)变压器差动保护的原理 变压器的差动保

42、护是利用变压器两侧电流之差而动作的保护装置。将变压器两侧装设的电流互感器二次侧串联起来构成环路，将电流继电器并在环路上，那么，流进电流继电器线圈的电流等于两侧电流互感器二次侧电流之差。即： 在正常运行或外部短路时，只要电流互感器的变比选得合适，两侧电流互感器的二次电流相等，则=0，继电器不动作。图 变压器差动保护的原理KASI当保护范围内（两侧电流互感器安装位置以内，如S点）发生故障时，由于=0，则，继电器的电流不为零，继电器动作，使两侧断路器同时跳闸。由于种种原因，在正常运行和外部故障情况下，实际流进继电器的电流并不为零，有一个较小的值，称该电流为不平衡电流，约为变压器额定电流的3%5%。2

43、、不平衡电流产生的原因 （1）由两侧电流互感器的型号、电压等级、特性、饱和程度的不同所引起的不平衡电流。（2）带负载调压引起的不平衡电流。为满足负载的需要，有时要调节变压器的电压分接头。改变分接头，即改变了线圈的匝数，从而改变了变压器的变比，通常两侧电流互感器的变比不变，则出现不平衡电流。（3）由变压器两边的接线方式不同所引起的不平衡电流。三相变压器如果是Y/d（Y/）接线时，三角形测的线电流超前于星形侧线电流30，尽管两种情况下的线电流的大小相等，但相位不同，则两侧二次电流之差不为零。（4）由变压器的励磁涌流引起的不平衡电流。当变压器空载投入或外部故障切除后的电压恢复时，变压器的一次侧将会产

44、生很大的励磁涌流。原因是，在变压器正常运行情况下，铁芯未饱和，磁导率较大，绕组中的电感也大，励磁电流较小。当变压器空载投入或外部故障切除后电压恢复时，因铁芯饱和，使磁导率降低，绕组电感降低，励磁电流突增，由于铁芯中的磁通不能突变，励磁涌流将由大到小产生过渡过程，励磁涌流在开始的两个周波内其值最大，可达变压器额定电流的48倍，变压器的容量越大，励磁涌流对额定电流幅值的倍数越小。随着过渡过程的进行，励磁涌流将逐渐减小，若干周波后，其值等于正常励磁电流，过渡过程结束。3、消除不平衡电流的方法 针对产生不平衡电流的原因，可采取如下的措施来消除不平衡电流：1、正确选择两侧电流互感器的变比：2、有效躲过励

45、磁涌流，具体措施为：（1）采用带有速饱和铁芯和短路线圈的BCH-2型差动继电器；（2）利用励磁涌流波形的间断角来判断并躲过励磁涌流；（3）利用二次谐波制动的原理来判断并躲过励磁涌流。3、利用相位补偿的方法，消除因变压器原、副边绕组接线不同所造成的电流互感器二次测电流的相位差。如图6-33所示，对于Y/d接线方式的变压器，可将变压器Y侧电流互感器的二次侧接成，将变压器d侧电流互感器的二次侧接成星形，从而使引出的电流互感器的二次电流相位相同，从而消除相位不同的影响。第七章 变电所的中央信号装置7.1变电所装置的种类 信号装置是监视电气设备运行状态的一种声光指示装置，它从各个不同侧面监视和判断电气设备的运行状态。变电所的信号有中央信号、断路器与隔离开关的位置信号及保护和自动装置的动作信号三部分。中央信号由事故信号和预告信号组成，装在变电所的主控室中。当变电所任一断路器事故跳闸时，启动事故信号；当发生其他故障或不正常运行情况时，启动预告信号。中央信号装置按复归方式可分就地复归和中央复归。就地复归是指信号动作后，在发生故障的配电装置上将信号复归；中央复归是指在主控制室将信号复归。按动作性能可分为重复动作与不重复动作，重复动作是指某一回路故障发出信号后，故障状态还未解除（音响信号已被复归），另一回路又发生故障时，能重复发出信号；不重复动作是指信号发出后，故障状态未解除