三色鸽食品厂降压变电所的电气设计

1、前 言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；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。在工厂里，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（除电化工业外）。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比重多少，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化。从另一方面来说，如

2、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。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：1. 安全 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。2. 可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求。3. 优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求.4. 经济 供电系统的投资

3、要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。目录前 言1目录2第一章 负荷计算及功率补偿5三、全厂负荷计算7四、功率补偿8第二章 变电所位置和型式的选择8一、所选址的一般原则 ：8二、变电所的形式：9第三章 变电所主变压器台数、容量及主结线方案的选择9一、变配电所主结线的选择原则9第四章 短路电流计算12一、短路电流计算的目的及方法12第五章变电所一次设备的选择与校验14第六章 变电所高压、低压一次系统图（主接线图）18一、变电所主结线图：18二、变电所平、剖面布置图：19三、总平面图19第七章 选择电气设备20一、6kv架空线上设备201、断路器202、隔离开关213、避雷

4、器214、电压互感器215、熔断器22二、6kv电缆线上开关柜221、进线柜22三、电压互感器柜231、电缆出线柜242、母联柜25第八章 变电所二次回路方案选择及继电保护的整定26第九章 收获与体会29第十章主要参考资料30第一章 负荷计算及功率补偿一、 负荷计算的内容和目的（1） 计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。（2） 尖峰电流指单台或多台用电设备持续1秒左右的最大负荷电流。一般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失、电压

5、波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。（3） 平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。常选用最大负荷班（即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班）的平均负荷，有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。二、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。本设计采用需要系数法确定。主要计算公式有： 有功功率： p30 = pe·kd无功功率: q30 = p30 ·tg视在功率: s3o = p30/cos计算电流: i30 = s30/un所以本食品厂的负荷统计如下

6、：第一车间: 动力负荷计算功率因数取 cos=0.7 则 arccos（0.7）=45.6°有功功率： p30=pe*kd=500*0.4=200kw 无功功率： q30=p30*tan=200*tan（arccos0.7）=204kvar 视在功率： s30= =285.7kva计算电流： i30=434a照明负荷计算如下功率因数取 cos=1.0 则 arccos（1.0）=0°有功功率： p30=6kw 无功功率： q30=p30*tan=0kvar 视在功率：s30=6kva计算电流： i30=15.7a则第一车间的总有功率p30=200+6=206kw总无功率 q

7、30=204kvar总视在功率 s30=291.7kva总电流 i30=449.7a同理可得该食品厂的计算负荷如下表厂房编号用电单位名称负荷性质p30/kwq30/kvars30/kvai30/a总p30/kw总q30/kvar总s30/kva总i30/akdcos1第一车间动力负 荷200204285.7434206204291.7449.70.40.7照明负 荷60615.70.71.02第二车间动力负 荷120140.3184.6280128140.3192.63010.30.65照明负 荷80820.71.03第三车间动力负 荷150175.4230.8350.6159175.4239

8、.8373.60.30.65照明负 荷909230.71.04第四车间动力负 荷608010015267801071700.30.6照明负 荷707180.71.05包装车间1动力负 荷1801352253421871352323600.60.8照明负 荷707180.71.06包装车间2动力负 荷12090150228128901582490.60.8照明负 荷808210.71.07仓库1动力负 荷808211417487821211920.40.7照明负 荷707180.71.08仓库2动力负 荷6070921406470961500.30.65照明负 荷404100.71.0生活区照明

9、负 荷200020052520002005250.71.0三、全厂负荷计算取kp = 0.90; kq = 0.95根据上表可算出：p30i =870kw; q30i =976.7kvar则 p30 = kpp30i = 0.9×870kw = 783kwq30 = kqq30i = 0.95×976.7kvar = 927.9kvars30 = 1213.4kv·ai30 = s30/3un 2214.01acos = p30/q30 =783/9270.85四、功率补偿由于本设计中上级要求cos0.9,而由上面计算可知cos=0.75<0.9，因此需要进

10、行无功补偿。综合考虑在这里采用并联电容器进行高压集中补偿。可选用bcmj0.4-4-3型的电容器，其额定电容为2.89µfqc =927.9×（tanarc cos0.85tanarc cos0.92）kvar=630.8kvar 取qc=630 kvar因此，其电容器的个数为： n = qc/qc = 630/4= 158而由于电容器是单相的，所以应为3的倍数，取474个 正好 无功补偿后，变电所低压侧的计算负荷为： s30（2）= (783)2+(927.9-630) 2 1/2 =837.8kv·a变压器的功率损耗为：qt = 0.06

11、s30= 0.06 * 837.8 = 50.3 kvar pt = 0.015 s30 = 0.015 * 171.1= 12.6 kw变电所高压侧计算负荷为：p30=783+ 12.6 = 795.6 kwq30= (927.9-630 )+ 10.3= 178.9 kvars30 = (p302 + q302) 1/2=165.9 kv .a无功率补偿后，工厂的功率因数为：cos= p30/ s30=795.6 /178.9>> 0.9则工厂的功率因数为：cos= p30/s30>>0.9 因此，符合本设计的要求第二章 变电所位置和型式的选择一

12、、所选址的一般原则 ：尽量靠近负荷中心以减少配电系统的电能损耗。进出线方便。接接近电源侧。设备运输方便。尽量避开剧烈震动和高温场所。不宜设在多尘和有腐蚀性气体的场所。不宜设在厕所、浴室或其他经常积水的地方。不应在有爆炸危险环境的正下方或正上方。适当考虑以后扩建。二、变电所的形式：室内型，有值班室，一台变压器。室外型，有值班室，一台变压器。室内型，有值班室，两台变压器。室外型，有值班室，一台变压器。室内型，有值班室和高压电容器室，两台变压器。室外型，有值班室和高压电容器室，两台变压器。本设计选择室外型，有值班室和高压电容器室，两台变压器。第三章 变电所主变压器台数、容量及主结线方案的选择一、变配

13、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。6.610kv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

14、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。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、主结线方案选择对于电源进线电压为35kv及以上的大中型工厂，通常是先经工厂总降压变电所降为610kv的高压配电电压，然后经车间变电所，降为一般低压设备所需的电压。总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、

15、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图如下这种主结线，其一次侧的qf10跨接在两路电源线之间，犹如一座桥梁，而处在线路断路器qf11和qf12的内侧，靠近变压器，因此称为内桥式结线。这种主结线的运行灵活性较好，供电可靠性较高，适用于一、二级负荷工厂。如果某路电源例如wl1线路停电检修或发生故障时，则断开qf11 ，投入qf10 （其两侧qs先合），即可由wl2恢复对变压器t1的供电，这种内桥

16、式结线多用于电源线路较长因而发生故障和停电检修的机会较多、并且变电所的变压器不需要经常切换的总降压变电所。2、 一次侧采用外桥式结线、二次侧采用单母线分段的总降压变电所主电路图(下图)，这种主结线，其一次侧的高压断路器qf10也跨接在两路电源进线之间，但处在线路断路器qf11 和qf12的外侧，靠近电源方向，因此称为外桥式结线。这种主结线的运行灵活性也较好，供电可靠性同样较高，适用于一、二级负荷的工厂。但与内桥式结线适用的场合有所不同。如果某台变压器例如t1停电检修或发生故障时，则断开qf11 ，投入qf10 （其两侧qs先合），使两路电源进线又恢复并列运行。这种外桥式适用于电源线路较短而变电

17、所负荷变动较大、适用经济运行需经常切换的总降压变电所。当一次电源电网采用环行结线时，也宜于采用这种结线，使环行电网的穿越功率不通过进线断路器qf11 、qf12 ，这对改善线路断路器的工作及其继电保护的整定都极为有利。3、一、二次侧均采用单母线分段的总降压变电所主电路图（见下图）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总降压变电所4、一、二次侧均采用双母线的总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

18、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（即全桥式结线）。三. 选主变压器 由于本设计接线采用内桥接线方式,选两台主变压器,并且厂中一级负荷所占比重较大，考虑本厂以后的发展状况，采用全负载备用工作方式，即单台变压器工作就能给全厂负载供电。根据变压器的工作环境，电压等级，容量选择主变压器的型号是：sz9-10000/35.其主要数据参数见表1.2表1.2 变压器数据参数表额定容量kva高压kv高压分接范围（）低压kv连

19、接组标号损耗kw空载电流（）阻抗电压（）空载负载1000035±4*2.56.3ynd1111.6050.580.87.5该变压器的计算损耗如下： 第四章 短路电流计算一、 短路电流计算的目的及方法短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算。进行短路电流计算，首先要绘制计算电路图。在计算电路图上，将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点。短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。在等效电路图上，只需将被计

20、算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来，并标明其序号和阻抗值，然后将等效电路化简。对于工厂供电系统来说，由于将电力系统当作无限大容量电源，而且短路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简，求出其等效总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。短路电流计算的方法，常用的有欧姆法（有称有名单位制法）和标幺制法（又称相对单位制法）。二、本设计采用标幺制法进行短路计算（1）确定基准值取 sd = 100mv·a,uc1 = ud1=10.5kv,uc2 = ud2=0.4kv而 id1 = sd /3uc1 = 100mv·a/(3×10.5kv) =5

21、.5kaid2 = sd /3uc2 = 100mv·a/(3×0.4kv) = 144ka （2）计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值1）电力系统（soc = 500mv·a）x1* = 100kva/500=0.22）架空线路（xo = 0.4/km）x2* = 0.4/km×8 km×100/ （10.5）2= 2.93）电力变压器（查附表2得uk% = 4.5）x3* = x4*=uk%sd/100sn = 7.5×100×103/(100×800) = 5.625绘制等效电路如图，图上标出各元件

22、的序号和电抗标幺值，并标出短路计算点。 (3)求k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量总电抗标幺值x*(k-1)= x1*x2*=0.2+2.9=3.1三相短路电流周期分量有效值ik-1(3) = id1/x*(k-1)=5.5/3.1 =1.783)其他三相短路电流i"(3) = i(3) = ik-1 (3) = 1.78kaish(3) = 2.55×1.78ka = 4.54kaish(3) = 1.51×1.78 ka= 2.69ka4)三相短路容量sk-1(3) = sd/x*(k-1) =100mva/3.1=32.3(4)求k-2点

23、的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量1)总电抗标幺值x*(k-2) = x1*x2*x3*/ x4* =0.2+3.1+5.65/2=6.132)三相短路电流周期分量有效值ik-2(3) = id2/x*(k-2) = 144ka/6.13 =23.5ka3)其他三相短路电流i"(3) = i(3) = ik-23) = 23.5kaish(3) = 1.84×23.5ka =42.3kaish(3) =1.09×23.5ka = 25.6ka4)三相短路容量sk-2(3) = sd/x*(k-2) = 100mva/6.13 = 16.3mv·

24、;a三.短路电流计算结果：三相短路电流/ka三相短路容量/mvaik（s）i(3)i(3)ish（3）ish（3）sk（3）k-1点1.781.781.784.542.6932.3k-2点23.523.523.542.325.616.3第五章变电所一次设备的选择与校验(一) 变电所高压一次设备的选择根据机械厂所在地区的外界环境，高压侧采用天津市长城电器有限公司生产的jyn2-10（z）型户内移开式交流金属封闭开关设备。此高压开关柜的型号：jyn2-10/4ztta（说明：4：一次方案号；z：真空断路器；t：弹簧操动；ta ：干热带）。其内部高压一次设备根据本厂需求选取，具体设备见附图三变电所高

25、压电气主接线图。初选设备：高压断路器： zn24-10/1250/20 高压熔断器：rn2-10/0.5 -50 电流互感器：lzzqb6-10-0.5-200/5 电压互感器：jdzj-10 接地开关：jn-3-10/25母线型号：tmy-3（504）；tmy-3（8010）+1（606）绝缘子型号：za-10y抗弯强度：3.75kn（户内支柱绝缘子）从高压配电柜引出的10kv三芯电缆采用交联聚乙烯绝缘电力电缆，型号：yjv-350，无钢铠护套，缆芯最高工作温度。(二) 变电所高压一次设备的校验根据高压一次设备的选择校验项目和条件，在据电压、电流、断流能力选择设备的基础上，对所选的高压侧设备

26、进行必需的动稳定校验和热稳定度校验。一、设备的动稳定校验1) 高压电器动稳定度校验校验条件： 由以上短路电流计算得=4.54ka；=2.69ka。并查找所选设备的数据资料比较得：高压断路器zn24-10/1250/20 =50ka4.54ka ，满足条件；电流互感器lzzqb6-10-0.5-200/5 =79ka4.54ka，满足条件；jn-3-10/25接地开关=63 ka4.54ka ，满足条件。2) 绝缘子动稳定度校验校验条件： 母线采用平放在绝缘子上的方式，则：（其中=200mm；=900mm）。所以：= 满足要求。 3) 母线的动稳定校验校验条件： tmy母线材料的最大允许应力=1

27、40mpa。10kv母线的短路电流=2.69ka；=4.54ka 三相短路时所受的最大电动力： =母线的弯曲力矩： 母线的截面系数： 母线在三相短路时的计算应力： 可得，=140mpa=，满足动稳定性要求。二、高压设备的热稳定性校验1) 高压电器热稳定性校验校验条件： 查阅产品资料：高压断路器：=31.5ka,t=4s；电流互感器：=44.5ka ,t=1s；接地开关：=25ka,t=4s。取，=，将数据代入上式，经计算以上电器均满足热稳定性要求。2) 高压母线热稳定性校验校验条件： a=查产品资料，得铜母线的c=171，取。母线的截面： a=504=200允许的最小截面： 从而，该母线满足热

28、稳定性要求 。 3) 高压电缆的热稳定性校验校验条件： a=允许的最小截面： 所选电缆yjv-350的截面 a=50从而，该电缆满足热稳定性要求 。 三、变电所低压一次设备的选择低压侧采用的也是天津长城电器有限公司生产的ggd2型低压开关柜，所选择的主要低压一次设备参见附图四变电所低压电气主接线图。部分初选设备：低压断路器：na1 型智能万能断路器、tms30型塑壳无飞弧智能断路器 低压熔断器：nt系列 电压互感器：jdz1系列电流互感器：lmzj1 、lmz1 系列 母线型号： tmy-3（8010）+1（606）绝缘子型号：za-6y抗弯强度：3.75kn（户内支柱绝缘子）另外，无功补偿柜

29、选用2个gcj1-01型柜子，采用自动补偿，满足补偿要求。变电所低压一次设备的校验由于根据低压一次设备的选择校验项目和条件进行的低压一次侧设备选择，不需再对熔断器、刀开关、断路器进行校验。关于低压电流互感器、电压互感器、电容器及母线、电缆、绝缘子等校验项目与高压侧相应电器相同，这里仅列出低压母线的校验：380kv侧母线上母线动稳定性校验：校验条件： tmy母线材料的最大允许应力=140mpa。380kv母线的短路电流=;=三相短路时所受的最大电动力为：母线的弯曲力矩： 母线的截面系数： 母线在三相短路时的计算应力： 可得，=140mpa=，满足动稳定性要求。380v侧母线热稳定性校验：校验条件

30、： a=查产品资料，得铜母线的c=171，取。母线的截面： a=8010=800允许的最小截面： 从而，满足热稳定性要求 。 第6章 变电所高压、低压一次系统图（主接线图）一、变电所主结线图：二、变电所平、剖面布置图：三、总平面图 四、低压配电系统图第七章 选择电气设备电气设备的选择时供配电系统设计的重要内容之一。安全、经济、合理是选择电气设备的基本要求，应根据实际工程情况保证安全、可靠的前提下，选择合适的电气设备，尽量采用新技术，节约投资。电气设备选择的一般原则为：按正常工作条件下选择额定电流、额定电压及型号，按短路情况下校验开关的开断能力、短路热稳定和动稳定。一、6kv架空线上设备 1、断

31、路器由于6kv处的最高正常工作电流为，且户外布置。选择断路器为户外高压sf6断路器，型号是：lw-35/1600-25，其主要技术数据如下：额定工作电压(kv)额定工作电流（a）额定开端电流(ka)额定动稳定电流（ka）额定热稳定电流（ka）额定热稳定时间（s）616002563254短路热稳定校验：短路电流的稳定值，短路电流的假想时间tima=1.5+0.2=1.7s，则： 所以，满足热稳定要求。短路动稳定校验： 由于短路电流的冲击值ish=6.207ka<63ka,所以满足动稳定要求.开关设备断流能力校验： 由于该处三相短路电流的最大值是：所以满足开关设备断流能力要求。2、隔离开关由

32、于35kv处的最高正常工作电流为，且户外布置。选择的隔离开关型号为：gw2-35g，其主要技术数据如下：额定工作电压（kv）额定工作电流（a）极限通过电流峰值（ka）热稳定电流（ka）热稳定时间（s）配用操动机构型号3560042204cs11-g短路热稳定校验：短路电流的稳定值，短路电流的假想时间tima=1.5+0.2=1.7s，则：所以，满足热稳定要求。短路动稳定校验： 由于短路电流的冲击值ish=6.207ka<42ka,所以满足动稳定要求.3、避雷器根据电压等级和工作环境选择磁吹阀式避雷器，型号为：fcz3-35，其主要技术数据如下：额定电压（kv）灭弧电压（kv）工频放电电压

33、（有效值）（kv）冲击放电电压峰值不大于（kv）电导电流不小于不大于直流试验(kv)电流（ua）61078129250-4004、电压互感器由于该互感器用于运行监视，选择准确度为1级，根据电压等级和工作环境，选择单相双线圈油浸式户外电压互感器，型号为：jd6-35，其主要技术数据如下：额定工作电压（v）额定频率（hz）二次线圈的额定容量(va)二次线圈极限容量（va）线圈连接组标号一次线圈二次线圈350001005025010001/1-125、熔断器该熔断器用于保护电压互感器，由于6kv处的最高正常工作电流为，且户外布置。因此选择的高压限流熔断器的型号是：rxw0-35/0.5，其主要技术数

34、据如下：额定工作电压（kv）额定工作电流（a）额定断流容量（mva）重量（kg）60.5100023熔断容量校验：由于该熔断器安装处的三相短路容量：所以满足要求。二、6kv电缆线上开关柜1、进线柜 由于工作电压为6kv，且进线处的计算电流为：根据电压等级和额定工作电流，选择进线柜的型号为：jync-10-23，其内部接线图如图所示，主要技术数据如下：。额定电压（kv）6额定工作电流（a）2000a及以下真空断路器zn12-10电流互感器lzzbj10-10azn12-10断路器的主要技术数据如下：额定工作电压(kv)额定工作电流（a）额定开端电流(ka)额定动稳定电流（ka）额定热稳定电流（k

35、a）额定热稳定时间（s）1012502563254 短路热稳定校验：短路电流的稳定值，短路电流的假想时间tima=1.0+0.2=1.2s，则： 所以，满足热稳定要求。短路动稳定校验： 由于短路电流的冲击值ish=23.004ka<63ka,所以满足动稳定要求.开关设备断流能力校验：由于该处三相短路电流的最大值是：所以满足开关设备断流能力要求。三、电压互感器柜根据电压等级，选择的单相电压互感器柜的型号为：jyn3-10/65，其内部接线图如图所示，主要技术数据如下：额定电压（kv）6高压熔断器rn2-10电压互感器jdzj高压避雷器fcd3rn2-10高压熔断器的主要技术数据如下：额定工

36、作电压（kv）额定工作电流（a）额定断流容量（mva）重量（kg）100.5100018熔断容量校验：由于该熔断器安装处的三相短路容量：所以满足要求。1、电缆出线柜由于各车间电缆的最高工作电流为487.11a，所以根据电压等级和工作电流选择电缆出线柜型号为：jyn2-10(z)/4,其内部接线图如图，所示，主要技术数据如下：额定电压（kv）6额定工作电流（a）630真空断路器zn22-10电流互感器lzzqb6-10接地开关jn3-10zn22-10断路器的主要技术数据如下：额定工作电压(kv)额定工作电流（a）额定开端电流(ka)额定动稳定电流（ka）额定热稳定电流（ka）额定热稳定时间（s

37、）106302050204短路热稳定校验：各车间短路电流的最大稳定值，短路电流的假想时间tima=1.0+0.2=1.2s，则：所以，满足热稳定要求。短路动稳定校验： 由于各车间短路电流的最大冲击值ish=21.7ka<63ka,所以满足动稳定要求.开关设备断流能力校验：由于该处三相短路电流的最大值是：所以满足开关设备断流能力要求。2、母联柜由于6kv母线上的最高工作电流为1031.66a，所以根据电压等级和工作电流选择的母联开关柜的型号为：jyn2-10(z)/37和jyn2-10(z)/40.，其内部接线图如图所示，主要技术数据如下：型号jyn2-10(z)/37jyn2-10(z)

38、/40额定电压（kv）66额定工作电流（a）12501600真空断路器zn12-10电压互感器lmzb6-10rn2-10高压熔断器的主要技术数据如下：额定工作电压（kv）额定工作电流（a）额定断流容量（mva）重量（kg）100.5100018短路热稳定校验：母线短路电流的稳定值，短路电流的假想时间tima=1.0+0.2=1.2s，则：所以，满足热稳定要求。短路动稳定校验： 由于短路电流的冲击值ish=23.004ka<63ka,所以满足动稳定要求.开关设备断流能力校验：由于该处三相短路电流的最大值是：所以满足开关设备断流能力要求。第八章 变电所二次回路方案选择及继电保护的整定（一）

39、 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。3) 电测量仪表与绝缘监视装置这里根据gbj63-1990的规范要求选用合适的电测量仪表并配用相应绝缘监视装置。a) 10kv电源进线上：电能计量柜装设

40、有功电能表和无功电能表；为了解负荷电流，装设电流表一只。b) 变电所每段母线上：装设电压表测量电压并装设绝缘检测装置。c) 电力变压器高压侧：装设电流表和有功电能表各一只。d) 380v的电源进线和变压器低压侧：各装一只电流表。e) 低压动力线路：装设电流表一只。4) 电测量仪表与绝缘监视装置在二次回路中安装自动重合闸装置（ard）（机械一次重合式）、备用电源自动投入装置（apd）。（二）继电保护的整定 继电保护要求具有选择性，速动性，可靠性及灵敏性。由于本厂的高压线路不很长，容量不很大，因此继电保护装置比较简单。对线路的相间短路保护，主要采用带时限的过电流保护和瞬时动作的电流速断保护；对线路

41、的单相接地保护采用绝缘监视装置，装设在变电所高压母线上，动作于信号。继电保护装置的接线方式采用两相两继电器式接线；继电保护装置的操作方式采用交流操作电源供电中的“去分流跳闸”操作方式（接线简单，灵敏可靠）；带时限过电流保护采用反时限过电流保护装置。型号都采用gl-25/10 。其优点是：继电器数量大为减少，而且可同时实现电流速断保护，可采用交流操作，运行简单经济，投资大大降低。此次设计对变压器装设过电流保护、速断保护装置；在低压侧采用相关断路器实现三段保护。1)变压器继电保护变电所内装有两台10/0.41000的变压器。低压母线侧三相短路电流为，高压侧继电保护用电流互感器的变比为200/5a，

42、继电器采用gl-25/10型，接成两相两继电器方式。下面整定该继电器的动作电流，动作时限和速断电流倍数。a)过电流保护动作电流的整定： ，故其动作电流：动作电流整定为9a。b)过电流保护动作时限的整定由于此变电所为终端变电所，因此其过电流保护的10倍动作电流的动作时限整定为。c)电流速断保护速断电流倍数整定取 ，故其速断电流为： 因此速断电流倍数整定为： 。2）10kv侧继电保护在此选用gl-25/10型继电器。由以上条件得计算数据：变压器一次侧过电流保护的10倍动作时限整定为0.5s；过电流保护采用两相两继电器式接线；高压侧线路首端的三相短路电流为2.614ka；变比为200/5a保护用电流

43、互感器动作电流为9a。下面对高压母线处的过电流保护装置进行整定。（高压母线处继电保护用电流互感器变比为200/5a）整定的动作电流取，故， 根据gl-25/10型继电器的规格，动作电流整定为7a 。整定的动作时限：母线三相短路电流反映到中的电流：对的动作电流的倍数，即：由反时限过电流保护的动作时限的整定曲线确定的实际动作时间：=0.6s。的实际动作时间：母线三相短路电流反映到中的电流：对的动作电流的倍数，即：所以由10倍动作电流的动作时限曲线查得的动作时限：。3）0.38kv侧低压断路器保护整定项目：(a)瞬时过流脱扣器动作电流整定：满足 ：对万能断路器取1.35；对塑壳断路器取22.5。(b

44、)短延时过流脱扣器动作电流和动作时间整定：满足: 取1.2。另外还应满足前后保护装置的选择性要求，前一级保护动作时间比后一级至少长一个时间级差0.2s(0.4s,0.6s)。(c)长延时过流脱扣器动作电流和动作时间整定：满足： 取1.1。(d)过流脱扣器与被保护线路配合要求：满足： ：绝缘导线和电缆允许短时过负荷倍数(对瞬时和短延时过流脱扣器，一般取4.5；对长延时过流脱扣器，取1.11.2)。(e)热脱扣器动作电流整定：满足： 取1.1，一般应通过实际运行进行检验。可根据以上整定要求，参考相关产品资料对低压侧的na1和tms30系列低压断路器进行整定，在此不详述。防雷和接地装置的确定（一）防雷装置确定雷电引起的大气过电压会对电器设备和变电所的建筑物产生严重的危害，因此，在变电所必须采取有效的防雷措施，以保证电器设备的安全。下面分情况对防雷装置进行选择。（二）直击雷的防治根据变电所雷击目的物的分类，在变电所的中的建筑物应装设直击雷保护装置。在进线段的1km长度内进行直击雷保护。防直击雷的常用设备为避雷针。所选用的避雷器：接闪器采用直径的圆钢；引下线采用直径的圆钢；接地体采用三根2.5m长的的角钢打入地中再并联后与引下线可靠连接。（三）雷电侵入波保护由于雷电侵入波比较常见，且危害性较强，对其保护非常重要。对变电所来说，