[理学]工厂供电

1、 黑龙江工商职业技术学院毕业论文 第44页一、绪论众所周知，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；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，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。对工厂所需电能的供应和分配就称为工厂配电。 而其中，变电所担负着从电力系统受电，经过变压然后配电的任务。车间变电所主要永夜负荷集中，设备布置较稳定的厂房内，因此车间变电所事工厂供电系统的枢纽，在工厂里占有特殊重要的地位，因而设计一个合理的变电所对于整个工厂供电的运行至关重要。 因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现

2、工业现代化具有十分重要的意义。能源的节约是工厂供电工作的一个重要方面，因此做好工厂供电工作对于支援国家建设具有重大作用。要按照负荷性质、用电容量、工程特点和供电条件合理确定设计方案。 本篇设计是针对某工厂车间布局及线路选择的设计，包括车间的选线，供配电线路的一系列供配电变电所需的电气设备，通过负荷计算，确定各车间的各项参数，从而确定变压器的型号、台数及高低压供配电方案。同时做到系统安全第一，既符合国家标准，也保证人身设备安全。满足安全、可靠、优质、经济的的基本要求。 二、设计依据 (一)工厂总平面图 (二)工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大利用小时为5000h，日最大负荷持续时间为24h

3、，该厂除铸造车间和锅炉房属于二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380v。电气照明均为单相，额定电压为220v。本厂的负荷统计资料如表2-2示表2-2 工厂负荷资料统计厂房编号厂房名称负荷类型设备容量/kw需要系数功率因数cos1铸造车间动力2500.350.7照明80.81.02锻压车间动力3000.250.65照明70.81.03金工车间动力4000.250.65照明60.81.04工具车间动力3600.30.6照明50.91.05电镀车间动力2000.60.8照明50.81.06热处理车间动力1500.50.7照明60.81.07装配车间动力1800.30.7照

4、明70.81.08机修车间动力1600.20.65照明80.71.09锅炉房动力500.70.75照明10.81.010仓库动力200.350.8照明20.81.011冲压车间动力2000.40.7照明50.81.012机加车间动力4000.30.65照明60.31.0生活区照明2000.70.9（三）供电电源情况按照工厂与当地供电部门签订的供电协议规定，本厂可由附近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lg-150，导线为等边三角形排列，线距为2m,干线首端（即电力系统的馈电变电站）剧本厂约为8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500mv

5、a.此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为1.7s。为了满足工厂二级负荷的要求，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5m。电缆线路总长度为10km。 （四）气象资料本厂所在地区的年最高气温为38°c，年平均温度为23°c，年最低气温为8°c ，年最热月平均最高气温为33°c,年最热平均气温为26°c，年最热月地下0.8m处平均温度为25°c.。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20天左右。 （五）地质水文资料本厂所在地区平均海拔500m，地层以粘沙土

6、为主，地下水位为2m （六）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，按两部电费制度交纳电费。每月基本电费按主变压器容量计为18元/kv，动力电费为0.20元/kwh，照明（含家电）电费为0.50元/kwh.工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.90.此外，电力用户需要按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：610kv为800元/kva.三、设计任务 要求在规定时间内独立完成下列工作量： (一)设计任务说明书1 绪论2 设计依据3负荷计算和无功补偿功率4变电所位置和形式的选择5 变电所主变压器台数、容量和类型的选择6变电所主结线方案的设计7 短

7、路电流的计算8变电所一次设备的选择与校验9变电所进出线的选择与校验10变电所二次回路方案的选择及继电保护的整定11防雷保护和接地装置的设计12 附录参考文献(二)设计图样 需包括：1变电所主结线图一张 （a1图样）2变电所平、剖面图一张 （a1图样）3 变电所电压测量、绝缘监察回路图一张 （a2图样）四、工厂的负荷计算及无功补偿功率(一)接线方案 根据设计题目要求及变电所位置，各车间之间的配合关系，低压配电系统的接线采用放射式连接。(二)各厂房负荷计算1、铸造车间（1）动力 pe=250kw =0.35 cos =0.7 tan=1.02（2）照明 pe=5kw =0.8 cos =1.0 t

8、an=02、锻压车间（1）动力 pe=300kw =0.25 cos =0.65 tan=1.（2）照明 pe=7kw =0.8 cos=1.0 tan=03、金工车间（1）动力 pe=400kw =0.2 cos =0.65 tan=1.17（2）照明 pe=5kw =0.8 cos =1.0 tan=0 4、工具车间（1）动力 pe=300kw =0.3 cos =0.6 tan=1.33（2）照明 pe=5kw =0.9 cos =1.0 tan=05、电镀车间（1）动力 pe=200kw =0.5 cos =0.8 tan=0.75（2）照明 pe=5kw =0.8 cos =1.0

9、tan=06、热处理车间（1）动力 pe=150kw =0.5 cos =0.7 tan=1.02（2）照明 pe=6kw =0.8 cos =1.0 tan=07、装配车间（1）动力 pe=180kw =0.3 cos =0.7 tan=1.02（2）照明 pe=7kw =0.8 cos =1.0 tan=08、机修车间（1）动力 pe=160kw =0.2 cos =0.65 tan=1.17（2）照明 pe=8kw =0.8 cos =1.0 tan=09、锅炉房 （1）动力 pe=50kw =0.7 cos =0.75 tan=0.88（2）照明 pe=1kw =0.8 cos =1.

10、0 tan=010、仓库 （1）动力 pe=20kw =0.35 cos =0.8 tan=0.75（2）照明 pe=2kw =0.8 cos =1.0 tan=011、冲压车间（1）动力 pe=150kw =0.4 cos =0.7 tan=1.02（2）照明 pe=5kw =0.8 cos =1.0 tan=012、机加车间（1）动力 pe=300kw =0.3 cos =0.65 tan=1.17（2）照明 pe=6kw =0.8 cos =1.0 tan=013、生活区 （2）照明 pe=200kw =0.7 cos =1 tan=0.48 4.8+54+5.6 +32+6.4+35+

11、0.8+7+1.6+60+4+90+1.8+140)kw=777.44kw (89.25+87.75+93.6+119.7+75+76.5+55.08+37.44+5.25+61.2+105.3+67.2)kw=768.4595kvarkvaa 在说明书中，为了使人一目了然，便于审核，于是用计了算的表格的形式，如表4-1所示。编号名称类别设备容量pe计算负荷p30/kwq30/kvars30/kvai30/a1铸造车间动力25087.589.25125190照明54046.06小计2552锻压车间动力3007587.75115.38175照明64.804.87.27小计3063金工车间动力40

12、08093.6123186照明54046.06小计4054工具车间动力30090119.7150227.27照明54.504.56.82小计3055电镀车间动力20010075125189.4照明54046.06小计2056热处理车间动力1507576.5107.14162.33照明64.804.87.27小计1567装配车间动力1805455.0877.14116.88照明75.605.68.48小计1878机修车间动力1603237.4449.2374.59照明86.406.49.7小计1689锅炉房动力503530.846.6770.71照明10.800.81.21小计5110仓库动力2

13、075.258.7513.26照明21.601.62.42小计2211冲压车间动力1506061.285.7130照明54046.06小计15512机加车间动力30090105.3138.46210照明61.801.82.73小计30613生活区照明20014067.2156236 表4-1 工厂负荷计算表(三)无功功率补偿 由表4-1可知，该厂380v侧最大负荷时的功率因数只有0.71。而供电部门要求该厂10kv进线侧最大负荷时的功率因数不应低于0.90.考虑到主变压器的无功损耗远大于有功的损耗，因此380v侧最大负荷时功率应稍大于0.90，暂取0.92来计算380v侧所需无功功率补偿容量；

14、1、工厂低压侧负荷 4.8+54+5.6 +32+6.4+35+0.8+7+1.6+60+4+90+1.8+140)kw=971.8kw (89.25+87.75+93.6+119.7+75+76.5+55.08+37.44+5.25+61.2+105.3+67.2)kw=904.07kwa=tan()-tan()=971.8(0.936-0.625)kvar =497kvar 取=500kvar 选pgj1型低压自动补偿屏，并联电容器为bkmj0.4-25-3型，采用其方案（主屏）1台与（辅屏）4台相组合，总共容量100kvar*5=500kvar。因此无功补偿后工厂380v侧和10kw的负

15、荷计算如表4-2所示。2、补偿后的变压器容量和功率因数补偿后变电所的低压侧的视在计算负荷为= kva=1052kva变压器的功率损耗为变电所高压侧的计算负荷为= kva=1092kva=/=1092/a=63a补偿工厂的功率因数为这一功率因数满足规定（0.9）的要求。表4-2 无功补偿后工厂的计算负荷项目cos计算负荷p30/kwq30/kvars30/kvai30/a380v侧补偿前负荷0.73971.8904.07侧无功补偿容量500380v侧补偿负荷0.92971.8404.0710521594主变压器功率损耗 =15.78 =63.1210kv负荷总计0.90

16、4987.58467.12109263五、变配电所位置和形式的选择（一）变配电所总体布置要求1. 值班室紧靠低压配电室，而且有门直通，因此运行维护方便2. 高低压配电室和变压器室的进出线都比较方便。3. 所有大门都按要求方向开启，保证运行方便。4. 高压电容器与高压配电室相邻，即安全有配线方便（二）变配电所地址选择 变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心。工厂的中心按功率矩法来确定。所址的选择，应根据下列要求并经技术经济分析比较后确定。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。进出线方便，特别是要便于架空进出线。不应妨碍企业的发展，有扩建的可能。接近电源侧，特别是工厂

17、的总降压变电所和高压配电所。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。不应设在有剧烈震动或高温的场所，无法避开时，应有相应的保护措施。不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，无法远离时，不应在污染原的下风侧。不应设在厕所、浴室和其它经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相邻。不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方。不应设在地势低洼和可能积水的场所。由此可知，工厂的负荷中心在仓库的东南角，考虑到方便进出线及周围环境状况，决定在仓库东侧紧靠厂房修建工厂变电所，其型式为附设式。六、变电所主变压器和主结线方案的选择（一）变电所主变压器的选择 根

18、据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器可有下列两种方案：1、装设一台主变压器型号为s9，而容量sn.ts30，选sn.t=1250kva,选一台s91250/10型低损耗配电变电器。至于工厂二级负荷的备用电源，由与邻近单位相联的高压联络线来承担。2、装设二台主变压器型号也为s9 容量sn.t=（0.60.7）s30 选择两台s9630/10型低损耗配电变压器，工厂二级负荷的备用电源也由与邻近单位相联的高压联络线来承担。 主变压器的联结均采用yyn0。（二）变电所主结线方案的选择 按上面考虑的两种主变压器的方案可设计下列两种主结线方案：1、装设一台主变压器的主结线方案 如图6-1所示2

19、、装设两台主变压器的主结线方案 如图6-2所示3、两种主结线方案的技术经济比较 如表6-3所示图6-1 装设一台主变的主结线方案 图6-2装设两台主变的主结线方案 （附高压柜列图） （附高压柜列图） 表6-3两种主结线方案的比较比较项目装设一台主变的方案 （图6-1）装设两台主变的方案（图6-2）技术指标供电安全性 满足要求 满足要求供电可靠性基本满足要求 满足要求供电质量由于一台主变电压损耗略大由于两台主变并列，电压损耗略小灵活方便性只有一台主变，灵活性稍差由于有两台主变，灵活性较好扩建适应稍差一些更好一些经济指标电力变压器的综合投资额查得s91250单价为12万元，而变压器综合投资2

20、15;12万元=24万元查得s9630单价为7.47万元，而变压器综合投资4×7.47万元=29.88万元高压开关柜（含计量柜）的综合投资额查得gg1a（f）型柜按每台3.5万元，而变压器综合投资约为1.5倍计算，因此其综合投资约为4×1.5×3.5万元=21万元本方案采用六台gg1a（f）型柜，其综合投资约为6×1.5×3.5万元=31.5万元,比一台主变的方案多投资10.5万元电力变压器和高压开关柜的年运行费主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为4.893万元主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为7.067万元，比一台主变的方案多投资2

21、.714万元交供电部门的一次性供电费按800元/kva计，电费为 1250×0.08=100万元电费为2×630×0.08=100.8万元，比一台主变的方案多交20.8万元由以上图可以看出，按技术指标，装设两台主变的主结线方案略优于装设一台主变的主结线方案，但经济指标，则装设一台的主变的主结线的方案远优于装设两台主变的主结线方案，因此决定采用装设一台主变的主结线的方案。七、短路电流的计算1、求k-1点三相短路电流和短路容量 1）电路中各元件电抗及总电抗 电力系统电抗： 架空线路电抗： 总电抗：2）三相短路电流和短路容量三相短路电流周期分量有效值：三相短路次暂态电流

22、和稳态电流=3）三相短路冲击电流和第一个周期短路全电流有效值 4）三相短路容量 2、求k-2点三相短路电流和短路容量1）电路中各元件电抗及总电抗 电力系统电抗： 架空线路电抗： 电力变压器电抗：%=4.5 总电抗：2）三相短路电流和短路容量三相短路电流周期分量有效值： 三相短路次暂态电流和稳态电流=3）三相短路冲击电流和第一个周期短路全电流有效值 4）三相短路容量以上结果由表7-4所示。短路计算点三相短路电流/ka三相短路容量 k-1 2225.13.0236.37 k-220202036.821.814八、变电所一次设备的选择与校验1、10kv侧一次设备的选择和校验（表8-1）选择校验项目电

23、压电流断流能力动稳定度热稳定度其他装置地点条件参数数据10kv57.7a1.96ka5ka=7.3一次设备型号规格额定参数高压少油断路器sn10-1-i/63010kv630v16kv40kv2=512高压隔离器gn-10/20010kv200a_25.5kv5=500高压熔断器rn2-1010kv0.5a50ka_电压互感器jdj-1010/ 0.1kv_电压互感器jdzj-100.1/3kv/_电流互感器lqj-1010kv100/5a_2250.1ka=31.8ka=81二次负荷避雷器fs4-1010kv_户外式高压隔离开关gw4-15g/20015kv200a_2、380v侧一次设备的

24、选择校验（表7-2）选择校验电压电流断流能力动稳定度热稳定度其他装置地点条件参数 数据380v总1320a197ka362ka19720.7=272一次设备型号规格额定参数低压断路器dw15-1500/3电动380v1000a40kv低压断路器dz20-630380v630a(大于130)一般30kv低压断路器dz20-200380v200a（大于130）一般25kalmzj1-低压刀开关3-1500/30380v1000a电流互感器lmzj1-0.5500v1000/5a_电流互感器lmz1-0.5500v160/5a100/5a_九、变电所进出线与邻近单位联络线的选择（一）10kv高压进线

25、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公用干线。1）按发热条件选择 由i=63a及室外环境33oc,初选lj-16,其35oc时的ia1=95a>i30,满足发热条件。2）校验机械强度 最小允许截面=35mm2，因此lj-16不满足机械强度的要求。故选择lj-35。由于此线路很短，不需要校验电压损耗。2、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埋地敷设。 1）按发热条件选择。由i30=iin.t=63a及土壤温度25oc，初选缆芯为25mm2的交联电缆，其ia1=95a>i30

26、,满足发热条件。2）校验短路热稳定。计算满足短路热稳定的最小截面a=i=2000mm=23.5a=25 mm因此yjl22100003×25电缆满足要求。（二）380v低压出线的选择1、给1号厂房（铸造车间）的线路 采用vlv-22-10000型氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。1）按发热条件选择。由i=190a及地下温度为25°c初选择120 mm其i=212a> i,满足发热条件。2）短路热稳定度校验。 求满足短路热稳定度的最小截面a=i=26000mm=23.5a=296 mm式中t变电所高压侧过电流保护动作时间按0.5s整定(终端变电所)，再加上断路器的时间为0

27、.2s，再加0.05 s。 3）校验电压损耗。由图1-1所示平面图量得变电所至1号厂房距离约为100m，而查得120 mm铝芯电缆的r=0.31/km（按缆芯工作温度75计），又因为一号厂房的u=8.78vu=（8.78v/380v）100=2.3=5 由于前面所选120 mm的缆芯截面小于a，不满足短路热稳定度要求，即选择vlv2210003240+1120的四芯电缆（中性线芯按不小于相线芯一半选择，下同）。2、给2号厂房（锻压车间）的线路 亦采用vlv221000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（方法同上）缆芯截面选95 mm，即vlv221000395+1120的四芯电缆。3、给3号

28、厂房（金工车间）的线路 亦采用vlv221000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（方法同上）缆芯截面选120 mm，即vlv2210003120+1120的四芯电缆。4、给4号厂房（工具车间）的线路 亦采用vlv221000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（方法同上）缆芯截面选185 mm，即vlv2210003的四芯电缆。5、给5号厂房（电镀车间）的线路 亦采用vlv221000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（方法同上）缆芯截面选120mm，即vlv2210003的四芯电缆。6、给6号厂房（热处理车间）的线路 亦采用vlv221000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（方法同

29、上）缆芯截面选95 mm，即vlv2210003的四芯电缆。7、给7号厂房（装配车间）的线路亦采用vlv221000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（方法同上）缆芯截面选50 mm，即vlv2210003的四芯电缆。8、给8号厂房（机修车间）的线路 亦采用vlv221000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（方法同上）缆芯截面选25 mm，即vlv2210003的四芯电缆。9、给9号厂房（锅炉房）的线路 亦采用vlv221000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（方法同上）缆芯截面选25 mm，即vlv2210003的四芯电缆。10、给10号厂房（仓库）的线路 由于仓库就在变电所旁边，

30、而且共一建筑物，因此采用聚氯乙烯绝缘铝芯导线blv-1000型5根（3根相线、1根中性线、1根保护线）穿硬塑料管埋地敷设。1）按照发热条件选择。由i=13.26a及环境温度为26相线截面选4mm，其i=19ai，满足发热条件。按规定，中性线和保护线也选为4mm，与相线截面相同，因此选用blv10001塑料导线5根穿内径25mm的塑料管。2）校验机械强度。查表得最小允许截面a=2.5 mm，因此上面所选4mm的相线满足机械强度要求。3）校验电压损耗。所选穿管线，估计长度50m，而由表查得r=8.55/km，x=0.119/km，又仓库的p=7kw,q=5.25kvar,因此按式得：u=8vu=（

31、8v/380v）100=2.1=5 满足允许电压损耗5的要求。11、给11号厂房（冲压车间）的线路 亦采用vlv221000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（方法同上）缆芯截面选70 mm，即vlv2210003的四芯电缆。12、给12号厂房（机加车间）的线路 亦采用vlv221000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（方法同上）缆芯截面选150 mm，即vlv2210003的四芯电缆。13、给13号生活区的线路 采用lj型架空敷设。1）按照发热条件选择。由i=295a及室外环境温度为33初选lj185，其33时的i=455a> i，满足发热条件。2）校验机械强度。查表得最小允许截

32、面a=16 mm，因此上面所选满足机械强度要求。3）校验电压损耗。由图1-1所示平面图量得变电所至生活区负荷中心的距离约200m,而由表查得r=0.18/km，x=0.3/km（按线间几何均距离0.8m计），又生活区的p=140kw,q=67kvar,因此按式得：u=24vu=（24v/380v）100=6.32=5 由此看来，对生活区采用一回路lj185架空线路供电是不行的。为了确保生活用电的电压质量，决定采用四回lj120架空线路对生活去供电。由表查得r=0.28/km，x=0.3/km（按线间几何均距离0.6m计），因此 u=7.8vu=（7.8v/380v）100=2.05=5（三）作

33、为备用电源的高压联络线的选择校验 采用yjl2210000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆，直接埋地敷设，与相距约为2km的邻近单位变配电所的10kv母线相连1、按发热条件选择。工厂二级负荷容量共266kva,i30=266kva /(10kv)=15.36a及最热月土壤平均温度为25，初选择缆芯截面为25mm2的交联聚乙烯绝缘铝芯电缆，其ia1=200a>i30,满足发热条件。2、短路热稳定度校验。按本变电所高压侧短路电流校验，由前述引入电缆的短路电流热稳定校验，可知缆芯25的交联电缆时满足热稳定要求的，而邻近单位10kv的短路数据不知，因此该联络线的短路热稳定计算无法进行，只有暂缺。3、校

34、验电压损耗。查得缆芯为25的铝芯电缆r=1.54/km（缆芯温度按80计），x=0.12/km，而二级负荷的p=（93.9+129+35.8）=258.7kw,q=(89.25+93.75+30.8)=213.8kvar,线路长度按1km计，因此u=84.8vu=（84.8v/10000v）100=0.848=5 由此可见满足允许电压损耗5的要求 综合以上所选变电所进出线和联络线的导线和电缆型号格如下表9-1所示.表9-1变电所进出线和联络线的型号规格线路名称导线或电缆的型号规格10kv电源进线lj-35铝绞线（三相三线架空）主要进入电缆yjl22-10000-3*25交联电缆（直埋）380v

35、低压出线至1号厂房vlv22-1000-3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋）至2号厂房vlv22-1000-3×95+1×120四芯塑料电缆（直埋）至3号厂房vlv22-1000-3×120+1×120四芯塑料电缆（直埋）至4号厂房vlv22-1000-3×185+1×120四芯塑料电缆（直埋）至5号厂房vlv22-1000-3×120+1×120四芯塑料电缆（直埋）至6号厂房vlv22-1000-3×95+1×120四芯塑料电缆（直埋）至7号厂房vlv22-1000-

36、3×50+1×120四芯塑料电缆（直埋）至8号厂房vlv22-1000-3×25+1×120四芯塑料电缆（直埋）至9号厂房vlv22-1000-3×25+1×120四芯塑料电缆（直埋）至10号厂房blv-1000-1×4铝芯线5根穿内径25mm硬塑料管至11号厂房vlv22-1000-3×70+1×120四芯塑料电缆（直埋）至12号厂房vlv22-1000-3×150+1×120四芯塑料电缆（直埋）至生活区四回路3×ej-120+1×lj70(三相四线架空)与邻近单

37、位10kv联络线yjl22-10000-3×25交联电缆（直埋）（四）高低压母线的选择10kv母线选lmy3（40×4），即母线尺寸为10mm×4mm；380v母线选lmy3（120×10），即母线尺寸为120mm×10mm，中性母线尺寸为80mm×6mm。十、变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定（一）高压断路器地操动机构控制与信号回路断路器采用手力操动机构，其控制与信号回路如图9-1所示。 图10-1 控制信号回路图 wc控制小母线 ws信号小母线 gn绿色指示灯 rd红色指示灯 r限流电阻 yr脱扣器 km继电保护出口接触器

38、qf16断路器qf的辅助触点 qm手动操作机构辅助触点（二）变电所的电能计量回路 变电所高压侧装有专用计量柜，装设三相有功电度表和无功电度表，分别计量全厂消耗的有功电能和无功电能，并据以计算每月工厂的平均功率因数，计量柜由上级供电部门加封和管理。（三）变电所的测量和绝缘监察回路 1、变电所高压侧装有电压互感器避雷器柜，其中电压互感器为3个jdzj10型，组成开口三角的结线，用以实现电压测量和绝缘监察，其结线图如图10-2所示。 图10-22、作为备用电源的高压联络线上装有三相有功电度表、三相无功电度表和电流表，结线图见图10-3。高压进线上，亦装有电流表 图10-33、低压侧的动力出线上，均装

39、有有功电度表和无功电度表，低压照明线路上装有三相四线有功电度表，低压并联电容器组线路上，装有无功电度表。每一回路均装有电流表。低压母线装有电压表。仪表的准确度等级按规范要求。 （四）变电所的保护装置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，两相两继电器式结线，去分流跳闸的操作方式。 过电流保护动作电流的整定。利用式（）其中21000kva/(10kv)=257.7a=115a,=1.3,=1,= 0.8，=100/5=20,动作电流

40、为:=(1.31/0.820) 115a=9.3a 整定为10a 过电流保护动作时间的整定：本变电所为终端变电所，故其过电流保护的动作时间（10倍过电流动作时间）可整定为最短的0.5s。 过电流保护灵敏系数的检验：利用式（）其中=/=0.86626ka/(10kv/0.4kv)=0.9ka,=/=10a20/1200a,因此其保护灵敏系数为：=900a/200a=4.51.5满足灵敏系数的要求。 3）装设电流速断保护：利用gl15的速断装置。 速断电流的整定。利用式 （）其中=26ka, =1.4,=1,= 0.8，=100/5=20,=10/0.4=25,因此速断电流为：=（1.41/202

41、5）26000a=56a,速断电流倍数整定为：=/=56a/10a=5.6 电流速断保护灵敏系数的检验：利用式（）其中=0.8662ka=1.732ka,=5620/1=1120a,因此其保护灵敏系数为：=1732a/1120a=1.54 按gb50062-92规定，电流保护（含电流速断保护）的最小灵敏系数为1.5，因此这里装设的电流速断保护的灵敏系数式达到要求的。但按jbj6-96和jgj/t16-92的规定，其最小灵敏系数为2，则这里装设的电流速断保护灵敏系数偏低一些。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gl15型感应式过电流继电器，两相两继电器式结线

42、，去分流跳闸的操作方式。 过电流保护动作电流的整定。利用式（）动作电流为10.3a整定为10a 过电流保护动作时间的整定：按终端保护考虑，动作时间整定为0.5s。 过电流保护灵敏系数：因无邻近单位变电所10kv母线经联络线至本厂变电所低压母线的短路数据，无法检验灵敏系数，只有略过。 2）装设电流速断保护：利用gl15的速断装置。但因无经邻近单位变电所和联络线至本厂变电所高低压母线的短路数据，无法整定计算和检验灵敏系数，只有略过。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，既可保护低压侧的相间短路和过负荷（利用其长延时脱扣器），而且可保护低

43、压侧单相接地短路。 2）低压侧所以出线上均采用dz20型低压断路器控制，其瞬时脱扣器可实现对线路短路故障的保护。十一、变电所的防雷保护与接地装置的设计 （一）变电所的防雷保护1、直击雷防护 在变电所屋顶装设避雷针或避雷带，并引出两根接地线与变电所公共接地装置相连。 如变电所的主变压器装在室外或有露天配电装置时，则应在变电所外面的适当位置装设独立避雷针，其装设高度应使其防雷保护范围包括整个变电所。如果变电所处在其他建筑物的直击雷防护范围以内时，则可不另设独立避雷针。按规定，独立避雷针的接地装置接地电阻10，通常采用36根长2.5m、50mm的钢管，在装避雷针的杆塔附近做一排或多边形排列，管间距离

44、5m，打入地下，管顶距地面0.6m,接地管间用40mm40mm的镀锌扁钢焊接相连。引下线用25mm4mm的镀锌扁钢，下与接地体焊接相连，并与装避雷针的杆塔及其基础内的钢筋相焊接，上与避雷针焊接相连。避雷针采用20mm的镀锌圆钢，长11.5m。独立避雷针的接地装置与变电所公共接地装置应有3m以上距离。2、雷电侵入波的防护1）在10kv电源进线的终端杆上装设fs4-10型阀式避雷器。引下线采用25mm4mm的镀锌扁钢，下与公共接地网焊接相连，上与避雷器接地端螺栓连接。 2）在10kv高压配电室内装设有gg-1a(f)-54型开关柜，其中配有fs4-10型避雷器靠近主变压器。主变压器主要靠此避雷器来保护，防护雷电侵入波的危害。 3）在380v低压架空出线杆上，装设保护间隙，或将其绝缘子的铁脚接地，用以防护沿低压架空线侵入的雷电波。 （二）变电所公共接地装置的设计1、接地电阻的要求 此变电所的公共接地装置的接地电阻应满足以下条件：/=120v/27a=4.4式中 因此公共接地装置接地电阻2、接地装置的设计 采用长2.5m、50mm的钢管16根，沿变电所三面均匀布置（变电所前面布置两排），管距5m,垂直打入地下，管顶距地面0.