某机械厂降压变电所的设计毕业设计

1、2012届毕业设计（论文） 腾达机械厂降压变电所的设计系 、 部： 电气与信息工程系学生姓名： 指导教师： 职 称： 专 业： 班 级： 学 号： 2012年5 月摘 要电能是现代工业生产的主要能源和动力。机械厂供电系统的核心部分是变电所。变电所主接线设计是否合理，关系到整个电力系统的安全、灵活和经济运行。本设计在给定机械厂具体资料的基础上，根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展按照安全可靠技术先进经济合理的要求确定变电所的位置，确定变电所主变压器的台数和容量类型选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装

2、置，最后按照要求写出设计说明书。关键词：电能；变电所；二次回路；变压器abstractthe electricity is modern industrial production of main sources of energy and motive force. the core of the power supply system of machinery factory is substation. the wiring is reasonable design substation, related to the whole power system security, flexi

3、ble and economic operation.this design in a given machinery factory concrete material foundation, according to our factory will achieve the power and the actual situation of our electricity load, and appropriate consideration to the factory to the development of the production according to the safe

4、and reliable technology advanced economic and reasonable required the position of the substation, determine the main transformer substation numbers and capacity type choice lord wiring schemes and high or low voltage substation equipment and determine the outlet and the secondary circuit solutions,

5、choose the setting relay protection device, determine the lightning protection and grounding device, finally according to the request and write the design specification。key words：power；substation；the secondary circuit；transformer目 录1 绪 论··········

6、83;···············································11.1 工厂供电的意义和要求

7、·······································11.2 工厂供电设计的一般原则········&#

8、183;····························21.3 本机械厂变电所的设计内容及依据··················

9、···········22 负荷计算和无功功率计算及补偿补偿································42.1 负荷计算概述··

10、·············································42.2 负荷计算的方法···

11、··········································52.3 无功功率的补偿······

12、·······································83 变电所主变压器及主结线方案的选择········

13、;························93.1 变电所的概述························

14、·······················93.2 变电所主接线选择·························

15、;··················93.3 高压线路导线的选择·····························

16、83;···········103.4 低压线路导线的选择····································

17、·····104 变电所变压器和主接线方案的选择··································114.1 年耗电量的估算·····

18、3;·······································114.2 主变压器台数的选择········&

19、#183;································114.3 变电所主变压器容量的选择··············&

20、#183;····················115 短路电流的计算···························&#

21、183;······················135.1 短路的原因及后果·························

22、··················135.2 本设计采用标幺制法进行短路计算····························

23、83;136 变电所一次设备的选择与校验······································166.1 一次设备的选择与校验的原则·····

24、83;···························166.2 变电所高压侧一次设备的选择···················&#

25、183;·············176.3 变电所高压侧一次设备的校验·································1

26、76.4 变电所低压侧一次设备的选择·································186.5 变电所低压侧一次设备的校验 ··········

27、3;·····················187 变电所低压干线、支线上的熔丝及型号·························&

28、#183;····19 7.1 保护电力线路的熔断器熔体电流的选择·························19 7.2 保护电力变压器的熔断器熔体电流的选择············

29、···········20 7.3 保护电压互感器的熔断熔体电流的选择·························20 7.4 熔断器的选择与校验·······&#

30、183;·································20 7.5 熔断器保护灵敏度的校验·············&#

31、183;·······················218 变电所二次回路方案的选择积极电保护的整定······················&#

32、183;·22 8.1 二次回路方案的选择·········································22 8.2 继电保护的整定··&#

33、183;··········································229 变电站的防雷保护和接地保护····

34、83;·································26 9.1 防雷保护的概述··············&

35、#183;······························26 9.2 接地保护的概述·················

36、;····························2710 设计总结与体会····················

37、;······························29 11 参考文献··················&

38、#183;·····································3012 致 谢···········

39、;···············································311 绪 论1.1 工厂供电的意

40、义和要求工厂供电就是指工厂供电所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。众所周知，电能是现代工业声场的主要能源和动力。电能既易于由其他姓氏的能量转换而来，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，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。现代社会的信息技术和其他高新科技都是建立在电能应用的基础上，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，但它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。例如在机械工业中，电费开支仅占产品成本的5%左右。从投资额来看，一般机械工厂在供电设备上的投资，也仅占总投资的5%左右。因

41、此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，减轻工业人的劳动强度，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，如果供电突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。例如某些对供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短时间的停电，也会引起重大设备损坏，或引起大量产品报废，甚至可能发生人身伤亡事故，给国家和人民带来经济上甚至生态环境上或政治上的重大损失。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。工厂供电工作要很好的为工业服务，切实保

42、证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能和环保工作，就必须达到下列基本要求：（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即连续供电的要求。（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 供电系统的投资要省，运行费用要低，并尽可能的节约电能和 减少有色金属消耗量 此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局，当前和长远等关系，既要照顾局部和当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。例如计划用电问题，就不能只考虑一个单位的局部利益，更要有全局观点。 1.2 工厂供电设计的一般原则按照国家标准gb50052-9

43、5供配电系统设计规范、gb50053-94 10kv及以下设计规范、gb50054-95 低压配电设计规范、jgj16-2008民用建筑电气设计规范等的规定，进行变电所设计必须遵循以下原则：1、遵守规程、执行政策必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。2、安全可靠、先进合理应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。3、近期为主、考虑发展应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。4、全局出发、统筹兼顾按负荷性质、

44、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。1.3 本机械厂变电所的设计内容及依据1、 供用电协议本厂与电业部门所签定的供用点协议主要内容如下：（1）从电业部门某10千伏变电所用10千伏架空线路向本厂供电，该所在距本厂8km处。（2）电业部门变电做配出线路定时限过电流保护装置的整定时间为17秒。（3）在总配变电所10千伏侧计量。（4）要求本厂的功率因数值在0.9以上。（5）供电系统技术数据：电业部门变电所

45、10千伏母线，为无限大电源系统，其短路容量为500兆伏安。2、 本厂的负荷性质大多数车间为两班制，全年最大负荷利用时数为4600小时，日最大负荷持续时间为6小时该厂除铸造车间，电镀车间，和锅炉房为二级负荷外，其余均为三级负荷低压动力设备均为三相，额定电压为380伏电气照明及家用电器均为单相额定电压为220伏，本厂负荷统计资料如表所示厂房编号厂房名称负荷类别设备容量需要系数功率因数1铸造车间动力5200.40.71.02照明100.91.002锻压车间动力2400.30.651.17照明100.91.003金工车间动力3900.320.651.12照明100.91.004工具车间动力2900.3

46、50.651.33照明100.91.005电镀车间动力4500.60.80.75照明100.91.006热处理车间动力2600.620.820.82照明100.91.007装配车间动力1700.40.751.02照明100.91.008机修车间动力1000.30.71.17照明50.91.009锅炉车间动力1150.80.81.05照明30.91.0010仓库动力500.40.90.75照明20.91.0011生活区照明4000.81.00.482 负荷计算及无功功率计算及补偿2.1 负荷计算概述2.1.1 工厂电力负荷的分级及其对供电电源的要求（一） 电力负荷的概念电力负荷又称电力负载，有两

47、种含义：1） 电力负荷指耗用电能的用电设备或用电单位（用户），如说重要负荷、不重要负荷、动力符合、照明负荷等。2） 电力负荷指用电设备或用电单位所耗用的电功率或电流大小，如说轻负荷（负载）、重负荷（重载）、空负荷、满负荷等。电力负荷的具体含义，视其是用的具体场合而定。（二） 电力负荷的分级按gb500521995供配电系统设计规范的规定，电力负荷根据其对供电可靠性的要求及中断供电造成的损失或影响分为三级：1 一级负荷一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者；或者中断供电将在政治、经济上造成重大损失者，如重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需

48、长时间才能恢复等。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。2 二级负荷二级负荷为中断供电将在政治、经济上造成重大损失者，如有主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。3 三级负荷三级负荷为一般电力负荷，指所有不属于上述一、二级负荷者。（三） 各级电力负荷对供电电源的要求1. 一级负荷对供电电源的要求由于一级负荷属重要负荷，若中断供电造成的后果十分严重，因此要求由两个电源供电，当其中一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。一级负荷重特别重要的复合，除上述两个电源外

49、，还必须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电，严禁将其负荷接入应急供电系统。2. 二级负荷对供电电源的要求二级负荷也属重要负荷，要求由两回路供电，供电变压器也应有两台（这两台变压器不一定在同一变电所）。在其中一回路或一台变压器发生常见故障时，二级负荷应不致中断供电，或中断后能迅速恢复供电。只有当负荷较小或者当地供电条件困难时，二级负荷可由一回路6kv及以上的专用架空线路供电。如果采用电缆线路时，则必须采用两根电缆并列供电，每根电缆应能承担全部二级负荷。3三级负荷对供电电源的要求三级负荷不重要的一般负荷，对供电电源无特殊要求。2.1.2 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

50、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。2.2 负荷计算的方法采用

51、需要系数法对各个车间进行计算，并将照明和动力部分分开计算，照明部分最后和宿舍区照明一起计算。具体步骤如下:1 铸造车间动力部分:； ； 照明部分：； 2 锻压车间 动力部分: ； 照明部分:； 3 金工车间动力部分:； 照明部分:； 4 工具车间动力部分:； 照明部分:； 5 电镀车间动力部分:； 照明部分:； 6 热处理车间动力部分: ； 照明部分:； 7 装配车间动力部分:； 照明部分:； 8 机修车间动力部分； 照明部分:； 9 锅炉房动力部分:； 照明部分:； 10 仓库动力部分 ：； 照明部分：；11 生活区照明 取全厂的同时系数为：，则全厂的计算负荷为： ；2.3 无功功率补偿由以

52、上计算可得变压器低压侧的视在计算负荷为：这时低压侧的功率因数为：，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0.78提高到0.95，则低压侧需装设的并联电容器容量为：取:=700则补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：计算电流变压器的功率损耗为： 变电所高压侧的计算负荷为： 补偿后的功率因数为：满足（大于0.90）的要求。3 变电所主变压器及主结线方案的选择3.1 变电所的概述变电所(substation)就是电力系统中对电能的电压和电流进行变换、集中和分配的场所。为保证电能的质量以及设备的安全，在变电所中还需进行电压调整、潮流（电力系统中

53、各节点和支路中的电压、电流和功率的流向及分布）控制以及输配电线路和主要电工设备的保护。按用途可分为电力变电所和牵引变电所（电气铁路和电车用）。3.2 变电所主接线选择3.2.1 变电所主接线的要求变电所的主接线，应根据变电所在供电系统中的地位、进出线回路数、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。3.2.2 变电所主结线的选择原则(1)安全 应符合有关国家标准和技术规范的要求，能充分保证人身和设备的安全。(2)可靠 应满足电力负荷特别是其中一、二级负荷对供电可靠性的要求。(3)灵活 应能必要各种运行方式，便于切换操作和检修，且适应负荷的发展。(4)经济 在满足上述要

54、求的前提下，尽量使主接线简单，投资少，运行费用低，并节约电能和有色金属消耗量。3.2.3 变电所常用主接线1. 只装有一台主变压器的变电所主接线方案只装有一台主变压器的变电所，其高压侧一般采用无母线的接线，根据高压侧采用的开关电器不同，有三种比较典型的主接线方案：(1)高压侧采用隔离开关-熔断器或户外跌开式熔断器的主接线方案；(2)高压侧采用负荷开关-熔断器或负荷型跌开式熔断器的主接线方案；(3)高压侧采用隔离开关-断路器的主接线方案。2. 装有两台主变压器的变电所主接线方案装有两台主变压器的变电所的典型主接线方案有：(1)高压无母线、低压单母线分段的主接线方案；(2)高压采用单母线、低压单母

55、线分段的主接线3.3 高压线路导线的选择架空进线后接铜芯交联聚氯乙烯绝缘钢铠护套电力电缆blv-95,因高压侧计算电流，所选电缆的允许载流量：满足发热条件。3.4 低压线路导线的选择由于没有设单独的车间变电所，进入各个车间的导线接线采用tn-c-s系统；从变电所到各个车间及宿舍区用埋地电缆供电，电缆采用lgj-185型钢芯铝线电缆，根据不同的车间负荷采用不同的截面。其中导线和电缆的截面选择满足条件：1) 相线截面的选择以满足发热条件即，；2) 中性线（n线）截面选择，这里采用的为一般三相四线，满足；3) 保护线（pe线）的截面选择一、 时，；二、 时，三、 时，4) 保护中性线（pen）的选择

56、，取（n线）与（pe）的最大截面。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： 铸造车间：lgj-240 两根并联 锻压车间：lgj-50 金工车间：lgj-95 工具车间：lgj-70 电镀车间：lgj-240 热处理车间：lgj-120 装配车间：lgj-95 机修车间：lgj-16 锅炉房： lgj-70 仓库： lgj-16 生活区： lgj-185 另外，送至各车间的照明线路采用：铜芯聚氯乙烯绝缘导线bv型号。4 变电所主变压器和主接线方案的选择4.1 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： 年无功电能耗电量： 结合本厂的情

57、况，年负荷利用小时数为4600h，取年平均有功负荷系数，年平均无功负荷系数。由此可得本厂：年有功耗电量： 年无功耗电量： 4.2 主变压器台数的选择变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：有大量一级或二级负荷；季节性负荷变化较大；集中负荷较大。结合本厂的情况，考虑到二级重要负荷的供电安全可靠，故选择两台主变压器。4.3 变电所主变压器容量的选择每台变压器的容量应同时满足以下两个条件：1、暗备用条件：任一台变压器单独运行时，宜满足：2、明备用条件：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。代入数据可得：=（0.60.7）

58、15;=（1198.071397.75）。考虑到未来510年的负荷发展，初步取=2000 。考虑到安全性和可靠性的问题，确定变压器为sc9系列箱型干式变压器。型号：sc9-2000/10 ，其主要技术指标如下表所示：变压器型号额定容量/额定电压/kv联 结 组型 号损耗/kw空载电流%短路阻抗%高压低压空载负载sc9-2000/10200010.50.4dyn112.713.3 0.86（附：参考尺寸（mm）：长：1670宽：1200高：1740 重量（kg）：4500）5 短路电流的计算5.1 短路的原因及后果5.1.1 短路原因1. 元件损坏，例如设备绝缘材料老化，设计、制造、安装、维护不

59、良等造成的设备缺陷发展成为短路。2. 气象条件影响，例如雷击过后造成的闪烁放电，由于风灾引起架空线断线和导线覆冰引起电线杆倒塌等。3. 人为过失，例如工作人员带负荷拉闸，检修线路或设备时未排除接地线合闸供电，运行人员的误操作等。人为破坏，如偷电线和美国的科索沃战争、伊拉克战争时使用的碳纤维弹。4. 其他原因，例如挖沟损伤电缆，鸟兽风筝跨接在载流裸导体上等。5. 其他原因，当电池的正极（+）与负极（-）接在一起，会产生巨大的电流通过电线，电池会因此受损，电线也会变热，这就是短路。5.1.2 短路的后果1. 产生大电流：有时会产生上万甚至十几万安大电流。因此会产生大量的热量损毁设备，电弧会将许多元

60、件短时间融化。同时产生的电流还会带来一定的电磁力，它同样会损坏设备。同样可能造成重大火灾及伤害事件。2. 造成低电压：它会使电气设备无法正常工作。这种危害在医院矿山时会引起危险。3. 干扰抑制与破坏系统的稳定运行。4. 线损，热损，无功功率等增大。5. 影响通信，通讯等。5.2 本设计采用标幺制法进行短路计算本厂供电系统简图如下图所示。采用两路电源供线，一路为距本厂8km的馈电变电站经lgj-150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和短路容量。图（一）

61、下面采用标么制法进行短路电流计算。（一）确定基准值：取，则： （二）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：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： 短路等效电路图如图（二）所示:图（二）Ø 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：Ø 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：2) 三相短路电流周期分量有效值：3) 其他三相短路电流： 4)

62、三相短路容量：6 变电所一次设备的选择与校验6.1 一次设备的选择与校验校验的原则6.1.1 按工作电压选择：设备的额定电压 一般不应小于所在系统的额定电压，即，高压设备的额定电压应不小于所在系统的最高电压，即， ， ，高压开关设备、熔断器、互感器及支柱绝缘额定电压。6.1.2 按工作电流选择：设备的额定电流 不应小于所在电路的计算电流，即6.1.3 按断流能力选择：设备的额定开断电流 或断流容量，对分断短路电流的设备来说，不应小于它可能的最大短路有效值或短路容量，即 或对于分断负荷设备电流的设备来说，则为，为最大负荷电流。6.1.4 隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验:a) 动稳定校

63、验条件: 或、分别为开关的极限通过电流峰值和有效值，、分别为开关所处的三相短路冲击电流瞬时值和有效值。b) 热稳定校验条件: 6.2 变电所高压侧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：高压断路器： zn2-10/600 高压熔断器：rn1-10/150电流互感器： lqj-10/5 电压互感器：jdzj-10 高压隔离开关：gn6-10/200 避雷器：hy5w6.3 变电

64、所高压侧一次设备的校验校验项目电压kv电流a动稳定电流热稳定电流断流能力ka4ska装设点条件参数数据0.38115.293.032一 次 设 备 型 号 规 格额定参数高压断路器zn2-10/600106003011.6高压熔断器rn1-10/1501015012电流互感器lqj-10-200/510200/5电压互感器jdzj-10高压隔离开关gn6-10/2001020025.5由表知高压侧所选一次设备的额定电压、额定电流、动稳定、热稳定均满足要求。6.4 变电所低压一次设备的选择低压侧采用ggd2型低压开关柜，所选择的主要低压一次设备部分初选设备： 低压断路器：dw15系列 低压熔断器

65、：rm10系列 电压互感器：jdg3-0.5 电流互感器：lqj 、lmz1 系列 刀开关： hd系列 6.5 变电所低压一次设备的校验：校验项目电压kv电流a动稳定电流热稳定电流断流能力ka4ska装设点条件参数数据3803428.359.6335.36232.442一次设备型号规格额定参数低压断路器dw15-4000/4000380400080低压熔断器rm10系列380电压互感器jdg3-0.5380/100电流互感器lqj、lmz13807 变电所低压干线、支线上的熔丝及型号7.1 保护电力线路的熔断器熔体电流的选择保护线路的熔体电流，应满足下列条件：1. 熔体额定电流应不小于线路的计

66、算电流，以使熔体在线路正常运行时不致熔断，即 2. 熔体额定电流还应躲过线路的尖峰电流，以使熔体在线路上出现正常尖峰电流时也不致熔断。由于尖峰电流是短时最大电流，而熔体加热 熔断需一定时间，所以满足条件为： 式中，k为小于1的计算系数。对供单台电动机的线路熔断器来说，此系数应根据熔断器的特性和电动机的起动情况决定：起动时间在3s以下（轻载起动），宜取k=0.250.35；起动时间在38s（重载起动），宜取k=0.350.5；启动时间超过8s或频繁起动、反接制动，宜取k=0.50.8。对多台电动机的线路熔断器来说，此系数应视为线路上容量最大的一台电动机的起动情况、线路尖峰电流与计算电流的比值接近

67、于1，则可取k=1.但必须说明，由于熔断器品种繁多，特性各异，因此上述有关计算系数k的统一取值方法都不一定很恰当，故gb500551993通用用电设备配电设计规范规定：保护交流电动机的熔断器熔体额定电流“应大于电动机的额定电流，且其安秒特性曲线计及偏差后略高于电动机恰当电流和起动时间交点。当电动机频繁起动和制动，熔体的额定电流应再加大12级。”3. 熔断器保护还应与被保护的线路相配合，使之不致发生因过负荷和短路引起绝缘导线或电缆过热起燃而熔体不熔断的事故，因此还应满足条件： 式中，为绝缘导线和电缆的允许载流量；为绝缘导线和电缆的允许短路是过负荷倍数。如果熔断器只作短路保护时，对电缆和绝缘导线，

68、取2.5；对明敷绝缘导线，取1.5。如果熔断器不只作短路保护，而且要求作过负荷保护时应取为1（当则取为0.85）。对有爆炸性气体和粉尘的区域内的线路应取为0.8。7.2 保护电力变压器的熔断器熔体电流的选择 保护变压器的熔断器熔体电流，根据经验，应满足下式要求： 式中，为变压器的额定一次电流。上式考虑了以下三个因素： 1. 熔体电流要躲过变压器允许的正常过负荷电流。油浸式变压器的正常过负荷，在室内可达20%，室外可达30%。正常过负荷下熔断器不应熔断。 2. 熔体电流要躲过来自变压器低压侧的电动机自启动引起的尖峰电流。 3. 熔体电流还要躲过变压器自身的励磁涌流。励磁涌流又称空载合闸电流，是变

69、压器在空载投入时或者在外部故障切除后突然恢复电压时所产生的一个电流。7.3 保护电压互感器的熔断器熔体电流的选择由于电压互感器二次侧的负荷很小，因此保护高压电压互感器的rn2型熔断器的熔体额定电流一般为0.5a。7.4 熔断器的选择与校验选择熔断器是应满足下列条件：1熔断器的额定电压应不低于线路的额定电压。2熔断器的额定电流应不小于它所装熔体的额定电流。3熔断器的类型应符合安装条件（户内或户外）及被保护设备对保护的技术要求。熔断器还必须进行断流能力的校验：1对限流式熔断器（如rn1、rt0等），由于限流式熔断器能在短路电流达到冲击值之前完全熔断并熄灭电弧，切除短路，因此需满足条件： 式中， 为

70、熔断器的最大分断电流；为熔断器安装地点的三相次暂态短路电流有效值，在无限大容量系统中， 。2. 对非限流式熔断器（如rw4、rm10等），由于非限流式熔断器不能在短路电流达到冲击值之前熄灭电弧，切除短路，因此需满足条件：式中，为熔断器安装地点的三相短路冲击电流有效值。3. 对具有断流能力上下限的熔断器（如rw4等跌开式熔断器），其断流能力的上限应满足下列条件：式中，为熔断器的最小分断电流；为熔断器所保护线路末端两相短路电流（对中性点不接地的电力系统）。7.5 熔断器保护灵敏度的检验为了保证熔断器在其保护区内发生短路故障时可靠的熔断，按规定，熔断器保护的灵敏度应满足下列条件：式中， 为熔断器的额

71、定电流； 为熔断器保护线路末端在系统最小运行方式下的最小短路电流；对tn系统和tt系统，为线路末端的单相短路电流或单相接地故障电流；对it系统和中性点不接地系统，为线路末端的单相短路电流或单相接地故障高压熔断器来说，为低压侧母线的两相短路电流折算到高压侧之值；k为灵敏系数的最小比值，如下表所示。熔体额定电流410a1632a4063a80200a250500a熔断时间5s4.555670.4s8910118 变电所二次回路方案选择及继电保护的整定8.1 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

72、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a) 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。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。

73、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）。8.2 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

74、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。8.2.1 变压器继电保护变电所内装有两台10/0.42000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，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

75、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： 。8.2.2 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2.008ka；变比为200/5a保护用电流互感器动作电流为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12a 。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：。8.2.3 380v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) 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