毕业设计（论文）某机械厂10KV降压变电所电气设计

1、毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文）说说 明明 书书 题目 某机械厂 10kv 降压变电所电气设计 助学单位： 专 业： 班 级： 准考证号： 设 计 人： 指导教师： 毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）任务书学生姓名准考证号自考班级题目 某机械厂 10kv 降压变电所电气设计设计(论文)题 目基础数据 变电所的电力负荷、供电电源、气象资料、地质水文 、电费制度说明部分 （1）计算全厂的计算负荷；（2）无功补偿容量计算；（3）短路电流计算；（4）设备选择及校验计算；（5）配电变压器保护定值计算。计算部分 负荷计算及无功功率补偿计算，短路电流计算，防雷保护和接地装置计算，配电变压器保护定

2、值计算等 毕业设计(论文）的主要内容绘图部分 变电所平面布置图，厂区供电线路规划图，变电所变压器保护二次回路图，变电所高压配电主接线图和低压配电主接线图任务下达时间 2010 年 月 日要求完成日期 2010 年 月 日指导教师签 字评阅（审）人意 见 签字： 年 月 日专 业指导委员会意 见 负责人签字： 年 月 日备 注注：此表与该生毕业设计（论文）一起装订。辽宁石油化工大学继续教育学院论文 i某机械厂 10kv 降压变电所电气设计摘摘 要要根据我国能源利用情况，供电设计的原则要求，按照设计任务书的详细要求，对该厂进行总体分析，然后着手对该机械厂高压供配电系统进行设计。在指导老师的悉心指导

3、下、在同组成员尽心帮助下，同时借助参考文献，完成该次设计。首先，对全厂的负荷进行系统计算，为确定供电系统的电力变压器、各种开关电器的容量、电力线路的截面和变电所的所址等提供依据。并且对其进行无功补偿，以减少变压器、电力线路、开关设备的功率损耗，从而减少电器元件的规格，降低它的功率损耗和电压损耗，减少投资。其次，根据本厂的实际情况和经济技术比较电力变压器，确定变电所的地址、类型以及其主接线方案，其中包括变压器容量以及台数的确定，全厂配电系统的设计。然后，按负荷情况系统地对厂区进行设计，为了校验一次设备的短路稳定度，开关电器的断流能力及电流保护装置的灵敏度，整定电流速断保护装置的动作电流，进行短路

4、电流的计算，进而选择了电力线路和高低压电气设备。最后，确定全厂配电系统的防雷接地系统设计。关键词：电力变压器、无功补偿、负荷计算、电缆敷设、接地与防雷。辽宁石油化工大学继续教育学院论文 iiabstractabstractaccording to chinas energy utilization, power supply in accordance with the principle of design, the design plan descriptions of the factory, the detailed requirements for overall analysis

5、of the factory, and then set high power supply system design. in the guidance, take in your group members, and help with many references to finish the design.first of all, the load calculation system, to determine the power supply system of switch power transformer, electric capacity, power lines an

6、d the substation of address, etc. and on the reactive power compensation, to reduce the transformer, electric circuit, the power switch equipment, thereby reducing the loss of electrical components, reduce its specification and voltage loss of power consumption, reducing investment.secondly, accordi

7、ng to the actual situation of our economy and technology power transformer substation, and determine the address, types and its main connection scheme, including transformer capacity and the number of plant distribution system, the design.then, according to the situation of factory with systematic d

8、esign, in order to check the equipment, switch short-circuit stability of electric current flow capacity and the sensitivity of protection device, the velocity of electric current protection device, the calculation of short-circuit current, and then choose the power line and high-low voltage electri

9、cal equipment.finally, make sure all distribution system of lightning proof grounding system design.keywords：power transformer, reactive power compensation, load calculation, and lightning protection and grounding cables.辽宁石油化工大学继续教育学院论文 iii目目 录录摘 要 .iabstract .ii第 1 章 绪言 .11.1 原始资料 .21.2 设计内容及要求 .4

10、1.3 设计任务 .4第 2 章 负荷计算及无功功率补偿计算 .52.1 负荷计算 .52.2 无功功率补偿计算 .10第 3 章变电所主接线及变压器的选择 .123.1 变电所位置和形式选择 .123.2 主接线选择 .123.3 变电所主变压器台数和容量.14第 4 章 短路电流的计算 .15第5章 变电所一次设备的选择和与校验 .175.1 变电所高压一次设备的选择 .175.2 变电所高压一次设备的校验 .17第6章 变电所高低压电路设计 .216.1 高压线路导线的选择 .216.2 低压线路导线的选择 .22第7章 变电所二次回路设计及继电保护的整定 .257.1 二次回路方案选择

11、 .257.2 继电保护的基本要求 .257.3 继电保护的整定 .26第 8 章 防雷和接地装置的确定 .30总 结 .31参考文献 .32附录.33谢 辞 .36辽宁石油化工大学继续教育学院论文 1第第 1 章章 绪言绪言电能是现代人们生产和生活的重要能源。电能既易于由其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量以供应用。电能的输送和分配既简单经济，又易于控制、调节和测量，利于实现生产过程的自动化。因此，电能在工农业生产、交通运输、科学技术、国防建设等各行各业和人民生活方面得到广泛应用。为了保证生产和生活用电的需要，工厂供电工作要达到以下基本要求： （1）安全 在电能的供应、分配和使

12、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质量和频率等方面的要求。 （4）经济 应使供电系统的投资少、运行费用低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 此外，在工厂供配电中应采用科学管理方法，将设计与实践相结合。本设计共有八章，介绍了负荷计算、高低压线路设计、一次设备选择、高低压设备选择防雷与接地装置设计等内容。辽宁石油化工大学继续教育学院论文 21.11.1 原始资料原始资料1、概况某地区新建工厂，设备情况如附表所示。经供电部门批准，本厂可由附近一条10kv 的公用电线干线取得工作电源，干线首端所装设高压断路器断

13、流容量为500mva。 ，地区气温为 38c，平均气温为 23c，该厂区土壤电阻率为 200/m2。2、厂区布局热处理车间铸工车间焊接车间配电房锻轧车间电镀车间喷漆车间金工车间机修车间总装车间仓库办公楼生生活活区区3、厂区负荷分布序号车间名称设备名称设备容量（kw）需要系数负荷类别电压（kv）功率因数各种电炉6000.820.380.8通风机600.820.380.71热处理车间照明60.920.220.95电弧熔炉9000.920.380.8通风机800.8520.380.752铸工车间照明60.920.220.95各种焊接4000.520.380.45通风机250.920.380.73焊接

14、车间照明60.8520.220.95机床5000.2520.380.7通风机300.820.380.7冲床1600.4520.380.84金工车间照明60.920.220.95 热处理车间 铸工车间 焊接车间 配电房 锻轧车间 电镀车间 喷漆车间 金工车间 机修车间 总装车间 仓库 办公楼 生生 活活 区区 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 3电镀炉800.820.380.75吊车900.620.380.7水泵200.620.380.7通风机300.820.380.755电镀车间照明80.920.220.95电热柜8000.820.380.95吊车700.620.380.7风机1200.820

15、.380.76喷漆车间照明80.920.220.95吊车9600.720.380.7风机300.920.380.77总装车间照明60.920.220.95轧床1750.520.380.67机床2000.320.380.75通风机600.820.380.7照明90.521200.25吊车400.620.380.7通风机450.820.380.78锻轧车间照明60.920.220.95吊车300.520.380.7通风机150.820.380.710仓库照明40.920.220.95空调3000.520.380.8热水器700.720.380.8511办公楼照明100.920.220.95空调30

16、00.520.380.8热水器1500.720.380.8512生活区照明500.920.220.9513配电房空调400.520.380.8辽宁石油化工大学继续教育学院论文 4热水器130.720.380.85照明30.920.220.951.21.2 设计内容及要求设计内容及要求1、计算全厂的计算负荷，确定无功补偿容量及设备；2、确定该厂配电主接线，确定变电所 10kv 母线至本厂线路导线路径、线型；3、确定计量方式及计量安装点；4、选择配电的主要设备（10kv 线路的导线，变压器，高、低压开关，10kv 和0.4kv 母线，ct，pt，低压出线等）5、规划所选设备的保护配置，确定配电变压

17、器的保护方式及动作值；6、配电装置的地网设计；7、配电室的平面配置；1.31.3 设计任务设计任务1、编写设计计算书，包括：（1）计算全厂的计算负荷；（2）无功补偿容量计算；（3）短路电流计算；（4）设备选择及校验计算；（5）配电变压器保护定值计算。2、编写设计说明书，包括：（1）该厂主接线方案论证：设计该厂主电路接线，论证所设计方案是最佳方案；（2）选择主变压器的容量和台数；（3）设备选择及校验结果；（4）规划配电变压器的保护配置及动作定值；（5）配电装置的地网设计方案。3、应完成的图纸：（1）配电主接线；（2）变压器保护二次接线图。辽宁石油化工大学继续教育学院论文 5第第 2 章章 负荷计

18、算及无功功率补偿计算2.1 负荷计算负荷计算厂区各用电车间的计算负荷，按照如下经验公式计算。1、三相类负荷计算公式：为计算有功，为需要系数，为三相设备额定有功容量depk ppdkep为计算无功， 为功率因数角pqtgq2、单相类负荷等效三相负荷计算公式：为等效三相计算有功，为需要系数，为单相设备有功容量3dnpk ppdknp为计算无功， 为功率因数角pqtgq3、用电车间计算负荷计算公式： i 为车间序号，j 为车间内负荷类别数，为车间计算有功负荷1iijjppipi 为车间序号，j 为车间内负荷类别数，为车间计算无功负荷1iijjqqiq为车间计算视在功率22iiispqis为车间计算负

19、荷电流，为额定线电压3iiesiuiieu 4、计算各车间负荷（1）热处理车间电炉：0.8600480；=640111111depkpkw111111pqtg1480(cos0.8)tgkvar通风机：0.86048 ；=47.05121212depkpkw121212pqtg148(cos0.7)tgkvar照明：1.7320.969.35；=16.431313133dnpkpkw131313pqtg19.3528(cos0.95)tgkvar辽宁石油化工大学继续教育学院论文 6480489.35537.351p11p12p13pkw64024019.31899.311q11q12q13qk

20、var1047.622222111537.35899.31spqkva1591.7a111047.62330.38esiu（2）按照以上的计算方法，计算得厂区各车间的计算负荷如下表所示。厂区各车间的计算负荷表厂区各车间的计算负荷表序号车间名称( )i设备名称()jpij()kwkdijcosijqij()kvarpi()kwqi()kvarsi()kvaii()a各种电炉6000.80.8640通风机600.80.747.041热处理车间照明60.90.9516.42666703.46968.711471.84电弧熔炉9000.90.810802铸工车间通风机800.850.7577.1986

21、1173.521532.752328.84辽宁石油化工大学继续教育学院论文 7照明60.90.9516.42各种焊接4000.50.45100.78通风机250.90.722.053焊接车间照明60.850.9515.51431138.34452.65687.75机床5000.250.7122.52通风机300.80.723.52冲床1600.450.8964金工车间照明60.90.9516.42696258.46742.441128.05电镀炉800.80.7572.56吊车900.60.752.93水泵200.60.711.765电镀车间通风300.80.7527.21228186.362

22、94.47447.41辽宁石油化工大学继续教育学院论文 8机照明80.90.9521.9电热柜8000.80.951947.15吊车700.60.741.16风机1200.80.794.096喷漆车间照明80.90.9521.99982104.32328.963538.59吊车9600.70.7658.69风机300.90.726.467总装车间照明60.90.9516.42996701.571218.281851.03轧床1750.50.6778.97机床2000.30.7568.03通风机600.80.747.048锻轧车间照明60.90.9516.42441210.46488.64742

23、.439机修机床1200.250.729.4211104.62235.51357.83辽宁石油化工大学继续教育学院论文 9吊车400.60.723.52通风机450.80.735.28车间照明60.90.9516.42吊车300.50.714.7通风机150.80.711.7610仓库照明40.90.9510.954937.4161.6493.65空调3000.50.8200热水器700.70.8579.0611办公楼照明100.90.9527.38380306.44488.16741.7空调3000.50.8200热水器1500.70.85169.4212生活区照明500.90.95136.

24、9500506.32711.581081.1613配空400.50.826.665649.5574.77113.6辽宁石油化工大学继续教育学院论文 10调热水器130.70.8514.68电房照明30.90.958.21总计66386480.819277.0614095.442.22.2 无功功率补偿计算无功功率补偿计算我们知道，功率因数值的大小反映了用电设备在消耗了一定数量有功功率cos的同时向供电系统取用无功功率的多少，功率因数高（如） ，则取用的无功9 . 0cos功率少，功率因数低（如，则取用的无功功率大。)5 . 0cos功率因数过低对供电系统是很不利的，它使供电设备（如变压器、输电

25、线路等）电能损耗增加，供电电网的电压损失加大，同时也降低了供电设备的供电能力。因此提高功率因数对节约电能，提高经济效益具有重要的意义。1、变压器低压侧的视在计算负荷由计算负荷表可知：6638；6480.81；9277.06；(2)pkw(2)qkvar(2)skva14095.44 a(2)i2、低压侧功率因数0.726638cos9277.063、无功补偿容量为使高压侧的功率因数0.90，则低压侧补偿后的功率因数应高于 0.90，取： 。要使低压侧的功率因数由 0.72 提高到 0.95，则低压侧需装设的并联cos0.95电容器容量为：cq=66380.63524216.25(2)(tana

26、rccos0.72tanarccos0.95)cqpkvar取:=4809 个4320，则补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：cqvarkkvarqqqc81.2160432081.6480)2()2(kvaqps84.69802160.86638222 )2(2 )2()2(辽宁石油化工大学继续教育学院论文 11计算电流为：ausie6 .1060638. 0384.69803)2()2(4、变压器的功率损耗有功损耗：kwspt71.10484.6980015. 0015. 0)2(无功损耗：418.85kw84.698006. 006. 0)2(sqt5、变电所高压侧的计算负荷kwpppt

27、71.674271.1046638)2()1( kvar 2579.66418.852160.81)2()1(tqqqkvaqps33.72192579.6671.6742222 )1(2 )1()1(ausie82.41610333.72193)1()1(补偿后的功率因数为：，满足要求。0.90.9333.721971.6742cos)1()1(sp6、年耗电量的估算年有功电能消耗量及年无功电能耗电量可由下式计算得到：年有功电能消耗量：tpwap)1(.年无功电能耗电量：tqwaq)1(.结合本厂的情况，年负荷利用小时数为 4800h，取年平均有功负荷系数t，年平均无功负荷系数。由此可得本厂

28、：0.720.78年有功耗电量：hkwwap6.103 .2348006742.7172. 0年无功耗电量：hkwwaq6.1066. 94800.66579278. 0辽宁石油化工大学继续教育学院论文 12第第 3 3 章变电所主接线章变电所主接线及变压器的选择及变压器的选择3.13.1 变电所位置和形式选择变电所位置和形式选择由于本厂有二级重要负荷，考虑到对供电可靠性的要求，采用两路进线，一路经 10kv 公共市电架空进线（中间有电缆接入变电所） ，另一路引自邻厂高压联络线。变电所的形式由用电负荷的状况和周围环境情况确定，根据变电所位置和形式的选择规定及 gb500531994 的规定，结

29、合本厂的实际情况，这里变电所采用单独设立方式，其设立位置参见厂区供电线缆规划图 ，内部布置形式参见变电所平面布置图 。3.23.2 主接线选择主接线选择1、方案一高、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。2、方案二单母线分段带旁路。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

30、型电厂和变电中枢，投资高。3、方案三高压采用单母线、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一。根据所选的接线方式，画出主接线图，参见变电所高压电气主接线图 。辽宁石油化工大学继续教育学院论文 13变电所高压电气主接线图变电所高压电气主接线图kwhkvaha1#1进线隔

31、离.pt柜a3#1进线柜a5#1计量柜a7#1主变出线a9母线联络柜kwhkvaha2#2进线隔离.pt柜a4#2进线柜a6#2计量柜a8#2主变出线a11母线断路器柜变电所高压配电主接线图至至架架空空进进线线至至#1主主变变变变高高至至邻邻厂厂进进线线至至#2主主变变变变高高辽宁石油化工大学继续教育学院论文 143.33.3 变电所主变压器台数和容量变电所主变压器台数和容量1、变压器台数的选择选择变电所主变压器台数时需遵守下列原则：(1)对接有大量一、二级负荷的变电所，宜采用两台变压器，可保证一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。(2)对只有二级负荷的变电所，如果

32、低压侧有与其它变电所相联的联络线作为备用电源，也可采用一台变压器。(3)对季节性负荷或昼夜负荷变动较大的变电所，可采用两台变压器，实行经济运行方式。(4)对负荷集中而容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可采用两台或两台以上变压器，以降低单台变压器容量。(5)除上述情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。另外在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑未来 5 10 年负荷的增长。2、变电所主变压器容量选择。每台变压器的容量应同时满足以下两个条件：n ts(1)任一台变压器单独运行时，宜满足：30(0.6 0.7)n tss(2)任一台变压器单独运行时，应满足：，即满足全部一、二级负荷需求。30(1

33、11)n tss代入数据可得：=（0.60.7）7219.33=（4331.65053.5）。n tskva另外，考虑到本厂的气象资料（年平均气温为） ，所选变压器的实际容量：20 c也满足使用要求，同时又考虑到未来 510 年的负荷kvasstntn460008. 01）（实发展，初步取=5000 。考虑到安全性和可靠性的问题，确定变压器为 sc3 系n tskva列箱型干式变压器。型号：sc10-5000/10 ，其主要技术指标如下表所示：额定电压/kv损耗/kw变压器型号额定容量/kva高压低压联 结 组型 号空载负载空载电流%0i短路阻抗%kusc10-5000/10100010.50

34、.4dyn112.457.451.36辽宁石油化工大学继续教育学院论文 15备注参考尺寸（mm）：长：1760 宽：1025 高：1655 重量（kg）：3410辽宁石油化工大学继续教育学院论文 15第第 4 4 章章 短路电流的计算短路电流的计算本厂的供电系统简图如图 1 所示。采用两路电源供线，一路为距本厂 6km 的馈电变电站经 lgj-185（额定载流 515a416.82 a）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；一路为邻厂高压联络线。下面计算本500mv a厂变电所高压 10kv 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

35、和短路容量，如图 1 所示短路点。g系统qf380vsc10-5000/10k-1k-2dyn1110kv邻厂高压联络线架空线l6km图 1 计算短路点下面采用标么制法进行短路电流计算：1、确定基准值取，100dsmv a110.5cukv20.4cukv所以：；kakvmvausicdd5 . 55 .103100311kakvmvausicdd1444 . 031003222、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：2 . 0500100*1mvamvassxsd（2）架空线路的电抗标么值：查手册得，因此：00.35/xkm 221

36、00*0.35(/)61.904(10.5)mv axkmkmkv（3）电力变压器的电抗标么值：由所选的变压器的技术参数得，因此：%6ku辽宁石油化工大学继续教育学院论文 162 . 150001001006*4*3kvamvaxx可绘得短路等效电路图如图 2 所示。1/0.22/1.904k-1k-23/1.24/1.2图 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：*(1)120.2001.9042.104kxxx（2）三相短路电流周期分量有效值： (3)11(1)5.502.6142.104dkkikaikax（3）其他三相短路电流：(3)(3

37、)(3)12.614kiiika (3)2.552.6146.666shikaka(3)1.51 2.6143.947shikaka（4）三相短路容量：(3)1(1)10047.5292.104dkksmv asmv ax4、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：704. 22/2 . 1904. 12 . 0)/(*4*3*2*1*)2(xxxxxk（2）三相短路电流周期分量有效值：kakaxiikdk25.53704. 2144*)2(2)3()2(（3）其他三相短路电流：kaiiik25.53)3(2)3()3( ；kakaisk98.9725.

38、5384. 1)3(kakaisk04.5825.5309. 1)3(（4）三相短路容量： mvamvaxsskdk98.36704. 2100*)2()3()2(辽宁石油化工大学继续教育学院论文 17第第5 5章章 变变电电所所一一次次设设备备的的选选择择和和与与校校验验5.15.1 变电所高压一次设备的选择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

39、本厂需求选取，具体设备见变电所高压电气主接线图 。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 （50 4） ；tmy-3 （80 10）+1 （60 6）绝缘子型号：za-10y 抗弯强度：3.75kn（户内支柱绝缘子）alf 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。90 c5.25.2 变电所高压一次设备的校验变电所高压一次设备的校

40、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进行必需的动稳定校验和热稳定度校验。1、设备的动稳定校验(1)高压电器动稳定度校验校验条件： (3)(3)maxmax;shshiiii由以上短路电流计算得= ；= 。并查找所选设备的数据资(3)shi6.666ka(3)shi2.614ka料比较得：高压断路器 zn24-10/1250/20 =50ka ，满足条件；maxi6.666ka电流互感器 lzzqb6-10-0.5-200/5 =79ka，满足条件；maxi6.666kajn-3-10/25 接地开关=63 ka ，满足条件。ma

41、xi6.666ka(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：(3)alcff辽宁石油化工大学继续教育学院论文 18（其中=200mm； =900mm） ，所以：= (3)(3)(3)272310/cshlffin aaal(3)cf满足要求。 2720.93(6.666)10/34.630.2mkan anm3.75kn(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=140mpa。10kv 母线的alcal短路电流=；= 三相短路时所受的最大电动力： (3)shi3.947ka(3)shi6.666ka=(3)cf2720.93(6.666)10/

42、34.630.2mkan anm母线的弯曲力矩： (3)34.630.93.121010flnmmn m母线的截面系数： 2263(0.05 )0.0041.67 1066b hmmwm母线在三相短路时的计算应力： 633.121.871.67 10cmn mmpawm可得，=140mpa=，满足动稳定性要求。alc1.87mpa2、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：2(3)2timai tit高压断路器：=31.5ka,t=4s；ti电流互感器：=44.5ka ,t=1s；接地开关：=25ka,t=4s。取titi，=，将数据代入上式，经计算以上电器均

43、满0.70.10.8imaopocttts(3)i2.614ka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mina(3)imatic2samm。0.75imats母线的截面： a=50 4=2002mm2mm辽宁石油化工大学继续教育学院论文 19允许的最小截面： 2min20.752.61413.24171sakammsamm从而，该母线满足热稳定性要求 。 minaa(3)高压电缆的热稳定性校验校验条件： a=mina(3)imatic允许的最小截面： 2min20.752.61413.24171sakammsamm所选电缆 yjv-3

44、50 的截面 a=50从而，该电缆满足热稳定性要求 2mmminaa。 3、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 （80 10）+1 （60 6）绝缘子型号：za-6y 抗弯强度：3.75kn（户内支柱绝缘子）alf 另外，无功补偿柜选用 2 个 gcj1-01 型柜子，采用自动补偿

45、，满足补偿要求。4、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： alc tmy 母线材料的最大允许应力=140mpa。al辽宁石油化工大学继续教育学院论文 20380kv 母线的短路电流、，三相短路时所受的最大电动kaisk98.97)3(kaisk04.58)3(力为：nanmmkaf31.7482/102 . 09 . 0)98.97(327

46、2)3(母线的弯曲力矩：mnmnlfm41.673109 . 03 .748210)3( 母线的截面系数：2253(0.08 )0.011.07 1066b hmmwm母线在三相短路时的计算应力： mpammnwmc94.621007. 141.67335 可得，=140mpa=，满足动稳定性要求。alcmpa94.62380v 侧母线热稳定性校验：校验条件： a=mina(3)imatic查产品资料，得铜母线的 c=171，取。2samm0.75imats母线的截面： a=80 10=8002mm2mm允许的最小截面： ，从而，满足22min71.26917175. 025.53mmmmsa

47、skaaminaa热稳定性要求 。 辽宁石油化工大学继续教育学院论文 21第第6 6章章 变变电电所所高高低低压压电电路路设设计计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；经济电流密度；机械强度。根据设计经验：一般 10kv 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。6.16.1 高压线路导线的选择高压线路导线的选择1、单电源供电方式单电源供电有放射式和树干式两种。(1)放射式线路特点是每个用

48、户由独立线路供电。放射式线路敷设容易，维护方便，运行中互不影响，当一线路发生故障时，不影响其他线路的正常运行，而且便于装设自动装置。但该线路所用高压开关设备较多，使投资增加。当某一线路发生故障或检修时，该线路所供电的负荷都要停电，供电可靠性不很高。因此，放射式接线一般只适用于三级负荷和个别二级负荷。 (2)树干式线路特点是多个用户由一条干线供电。树干式线路所用的高压开关设备少，耗用导线也较少，投资省，增加用户时不必另增线路，易于适应发展。但该线路供电可靠性较差，当某一段干线发生故障或检修时，则在其后的若干变电所都要停电，这种接线仅适用于三级负荷。2、双电源供电方式双电源供电方式有双放射式、双树

49、干式和公共备用干线式等。这种接线方式可弥补单电源供电方式的不足。(1)双放射式 即一个用户由两条放射式线路供电。一条线路故障或检修时，用户可由另一条线路保持供电，因此其供电可靠性高，多用于对容量大的重要负荷供电。(2)双树干式 即一个用户由两条不同电源的树干式线路供电。对每个用户来说，都获得双电源，因此供电可靠性大大提高，可适用于对容量不太大、离供电点较远的重要负荷供电。(3)公共备用干线式 即各个用户由单放射式线路供电，同时又从公共备用干线上取得备用电源。对每个用户来说，都是双电源，可用于对容量不太大的多个重要负荷供电。3、环形供电方式辽宁石油化工大学继续教育学院论文 22环形供电方式实质是

50、两端供电的树干式。多数环形供电方式采用“开口”运行方式，即环形线路开关是断开的，两条干线分开运行。当任何一段线路故障或检修时，只需经短时间的停电切换后，即可恢复供电。环形供电方式适用于对允许短时间停电的二、三级负荷供电。总的来说，工厂高压线路的接线应力求简单可靠。运行经验证明，供电线路如果接线复杂，层次过多，因误操作和设备故障而产生的事故也随之增多，同时处理事故和恢复供电的操作也比较麻烦，从而延长了停电时间。由于环节较多，继电保护装置相应复杂，动作时限相应延长，对供电系统的继电保护十分不利。 此外，高压配电线路应尽可能深入负荷中心，以减少电能损耗和有色金属的消耗量；同时尽量采用架空线路，以节约

51、投资。6.26.2 低压线路导线的选择低压线路导线的选择工厂低压线路也有放射式、树干式和环形等几种其本接线方式。1、放射式放射式特点是发生故障时互不影响，供电可靠性较高，但在一般情况下，其有色金属消耗量较多，采用的开关设备也较多，且系统的灵活性较差。这种线路多用于供电可靠性要求较高的车间，特别适用于对大型设备供电。 2、树干式树干式的特点正好与放射式相反，其系统灵活性好，采用的开关设备少，一般情况下有色金属的消耗量少；但干线发生故障时，影响范围大，所以供电可靠性较低。低压树干式接线在工厂的机械加工车间、机修车间和工具车间中应用相当普遍，因为它比较适用于供电容量小、且分布较均匀的用电设备组，如机

52、床、小型加热炉等。 3、低压环形供电 环形供电的可靠性高，任一段线路发生故障或检修时，都不致于造成供电中断，或者只是暂时中断供电，只要完成切换电源的操作，就能恢复供电。环形供电可使电能损耗和电压损耗减少，既能节约电能，又容易保证电压质量。但它的保护装置及其整体配合相当复杂，如配合不当，容易发生误动作，反而扩大故障停电范围。实际上，低压环形方式和高压环形方式一样，大多数也采取“开口”方式运行。在工厂的低压配电系统中，往往是几种接线方式的有机组合，依具体情况而定。不过在正常环境的车间或建筑内，当大部分用电设备容量不很大且无特殊要求时，宜采用树干式配电，这主要是因为树干式配电较放射式配电经济，且有成

53、熟的运行经验。故本设计中采用的是放射式接线方式。辽宁石油化工大学继续教育学院论文23结合计算负荷，可得到由变电所到各个车间的低压电缆的型号为：序号车间名称( )i计算负荷电流ii ()a导线型号额定载流()a1热处理车间1471.84vv22-1kv-3630+1800a/b/c 相分别采用 630型2mm号 2 根并联，ial28801760a；n 相采用 1 根 800型号2mmial111001100a2铸工车间2328.84vv22-1kv-3630+1800a/b/c 相分别采用 630型2mm号 3 根并联，ial38802640a；n 相采用 1 根 800型号2mmial111

54、001100a3焊接车间687.75vv22-1kv-3630+1150a/b/c 相分别采用 630型2mm号 1 根，ial1880880a；n 相采用 1 根 150型号2mmial1350350a4金工车间1128.05vv22-1kv-3400+1400a/b/c 相分别采用 400型2mm号 2 根并联，ial26501300a；n 相采用 1 根 400型号2mmial1650650a5电镀车间447.41vv22-1kv-3300+195a/b/c 相分别采用 300型2mm号 1 根，ial1560560a；n 相采用 1 根 95型号2mmial1260260a6喷漆车间3

55、538.59vv22-1kv-31000+1800a/b/c 相分别采用 1000型号 3 根并联，2mmial313003900a；n相采用 2 根 800型号2mmial211002200a7总装车间1851.03vv22-1kv-2800+1800a/b/c 相分别采用 800型2mm号 2 根并联，ial211002200a；n相采用 1 根 800型号2mmial111001100a8锻轧车间742.43vv22-1kv-3630+1185a/b/c 相分别采用 630型2mm号 1 根，ial1880880a；n 相采用 1 根 185型号2mm辽宁石油化工大学继续教育学院论文 2

56、4ial1410410a9机修车间357.83vv22-1kv-3240+195a/b/c 相分别采用 300型2mm号 1 根，ial1480480a；n 相采用 1 根 95型号2mmial1260260a10仓库93.65vv22-1kv-335+110a/b/c 相分别采用 35型2mm号 1 根，ial1145145a；n 相采用 1 根 10型号2mmial16565a11办公楼741.7vv22-1kv-3630+1185a/b/c 相分别采用 630型2mm号 1 根，ial1880880a；n 相采用 1 根 185型号2mmial1410410a12生活区1081.16vv

57、22-1kv-3400+1400a/b/c 相分别采用 400型2mm号 2 根并联，ial26501300a；n 相采用 1 根 400型号2mmial1650650a13配电房113.6vv22-1kv-335+110a/b/c 相分别采用 35型2mm号 1 根，ial1145145a；n 相采用 1 根 10型号2mmial16565a辽宁石油化工大学继续教育学院论文25第第7 7章章 变变电电所所二二次次回回路路设设计计及及继继电电保保护护的的整整定定7.17.1 二次回路方案选择二次回路方案选择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

58、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。(1)10kv 电源进线上：电能计量柜装设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。(2)变电所每段母线上：装设电压表测量电压并装设绝

59、缘检测装置。(3)电力变压器高压侧：装设电流表和有功电能表各一只。(4)380v 的电源进线和变压器低压侧：各装一只电流表。(5)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） 。7.27.2 继电保护的基本要求继电保护的基本要求根据继电保护所担负的主要任务，供电系统对继电保护提出下列基本要求。1、选择性当供电系统发生短路故障时，继电保护装置动作，只切除故障元件，并使停电范围最小，以减小故障停电造成的损失。保护装置这种能挑选故障元件的能力称为保护的选择性。2、速动性 为了减小由于故障引起的

60、损失，减少用户在故障时低电压下的工作时间，以及提辽宁石油化工大学继续教育学院论文 26高电力系统运行的稳定性，要求继电保护在发生故障时尽快动作将故障切除。快速地切除故障部分可以防止故障扩大，减轻故障电流对电气设备的损坏程度，加快供电系统电压的恢复，提高供电系统运行的可靠性。由于既要满足选择性，又要满足速动性，所以工厂供电系统的继电保护允许带一定时限，以满足保护的选择性而牺牲一点速动性。对工厂供电系统，允许延时切除故障的时间一般为 0.52.0s 左右。3、灵敏性 灵敏性是指在保护范围内发生故障或不正常工作状态时，保护装置的反应能力。即在保护范围内故障时，不论短路点的位置以及短路的类型如何，保护