单片机毕业设计

1、 宜宾职业技术学院宜宾职业技术学院 毕业论文（设计） 某机械厂降压变电所电气设计 系 部 自动控制工程系 专 业 名 称 发电厂及电力系统 班 级 电 力 1101 姓 名 程 倩 倩 学 号 201011863 指 导 教 师 赖 华 2012 年 10 月 18 日 摘要I摘要 为保障本机械厂生产安全进行，保证电能合理分配、输送，灵活改变运行方式，特进行本次模拟设计。 本设计主要阐述了对机械厂总降压变电所的电气设计方案。在设计中进行了对工厂负荷的统计计算；变电所位置与型式的选择；变电所主变压器及主接线方案的选择；短路电流的计算；变电所一次设备的选择校验；变电所进出线与邻近单位联络线的选择；

2、降压变电所防雷与接地装置的设计等。关键词:工厂供电；变电所；无功功率补偿；变压器；短路电流计算；一次设备；避雷器Abstract IIAbstractTo protect the safety of industrial production, pledge to ensure reasonable distribution of electric energy, transmission, flexible operation mode changes. Special for this design.Elaborated on the design of the main mechanic

3、al plant a total step-down substation electrical . Carried out in the design of the statistical calculation of the load on the plant; substation location and type of choice; substation main transformer and main line scheme of choice; short-circuit current calculation; substation equipment selection

4、of a check; substation into the outlet and adjacent units of the contact line of choice; step-down substation lightning protection and grounding equipment design.Keywords: Power plants; substations;reactive compensation;transformer;short circuit current calculation; a device; surge arresters目录 IV目录1

5、 1 机械厂原始资料机械厂原始资料.1 11.1 机械厂设计要求 .11.2 设计依据 .11.2.1 工厂总平面图 .11.2.2 工厂负荷情况 .11.2.3 供电电源情况 .21.2.4 电费制度 .21.2.5 气象资料 .21.2.6 地质水文资料 .22 2 负荷计算和无功功率补偿负荷计算和无功功率补偿.4 42.1 负荷计算 .42.1.1 单组用电设备计算负荷的计算公式 .42.1.2 多组用电设备计算负荷的计算公式 .42.1.3 各车间负荷统计计算 .52.1.4 总的计算负荷计算 .82.1.5 负荷分类 .82.2 无功功率补偿 .93 3 变电所位置与型式的选择变电所

6、位置与型式的选择.11113.1 变电所的任务 .113.2 变电所所址选择原则 .113.3 变电所的类型 .124 4 变电所主变压器及主接线方案的选择变电所主变压器及主接线方案的选择.13134.1 变电所主变压器台数的选择 .134.2 变电所主接线方案的选择 .134.2.1 变配电所主接线设计原则 .134.2.2 主接线方案的技术指标 .134.3 变电所主接线方案的选择 .14目录 V4.3.1 方案一 单母线分段接线 .144.3.2 方案二 桥式接线 .154.3.4 装设两台主变压器的接线方案 .165 5 短路电流的计算短路电流的计算.17175.1 绘制计算电路 .1

7、75.2 确定短路计算基准值 .175.3 计算短路电路中各个元件的电抗标幺值 .176 6 变电所一次设备的选择变电所一次设备的选择.20206.1 10KV 侧一次设备的选择.206.2 380V 侧一次设备的选择.206.3 继电保护 .206.4 继电保护的整定 .206.4.1 变压器继电保护.216.5 继电保护和绝缘监查 .227 7 降压变电所防雷与接地装置的设计降压变电所防雷与接地装置的设计.23237.1 变电所的防雷保护 .237.1.1 直接防雷保护 .237.1.2 雷电侵入波的防护 .237.2 变电所公共接地装置的设计 .237.2.1 接地电阻的要求 .237.

8、2.2 接地装置的设计 .24结论结论.2525致谢致谢.2626参考文献参考文献.2727附图附图#1#1 变电所接地装置平面布置变电所接地装置平面布置.2828附表附表#2#2 各厂房和生活区的负荷统计表各厂房和生活区的负荷统计表.2929附图附图#3#3 机械厂降压变电所主接线图机械厂降压变电所主接线图.31311 机械厂原始资料11 机械厂原始资料1.11.1 机械厂设计要求机械厂设计要求要求根据本机械厂所能取得的电源及本厂用电负荷情况，并适当考虑工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案、

9、一次设备的选择，确定防雷和接地装置。最后按要求写出本次模拟设计。1.21.2 设计依据设计依据1.2.11.2.1 工厂总平面图工厂总平面图图 1-1 工厂平面图 (1)铸造车间 (2)铸造车间 (3)热处理车间 (4)电镀车间 (5)仓库 (6)工具车间 (7)金工车间 (8)锅炉车间 (9)装配车间 (10)机修车间1.2.21.2.2 工厂负荷情况工厂负荷情况 本厂多数车间的工作制为两班制，年最大负荷利用小时为 5000h，日最大负荷持续时间为 8h。该厂除了铸造车间、电镀车间和锅炉房三个车间为二级负荷外，其余车间均属于三级负荷。本机械厂各个车间的负荷统计资料如下表 1-1 机械厂原始资

10、料22 所示。1.2.31.2.3 供电电源情况供电电源情况 按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条 10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向可以参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为 LGJ-185，导线为等边三角形排列，线距为 1.5m；干线首端距离本厂约 10km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为 500MVA。此断路器配备有过负荷保护，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 2.0S。为满足工厂二级负荷要求，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 100KM，电缆线路总长度为 30KM

11、。1.2.41.2.4 电费制度电费制度 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，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量为 18 元/KVA，动力电费为 0.9 元/KW.h，照明电费为 0.5 元/KW.h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于 0.95，此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性向供电部门交纳供电费。1.2.51.2.5 气象资料气象资料本机械厂所在地区的年最高气温为 41，年平均气温为 28，年最低气温为 1，年最热月平均最高气温为 35，年最热月平均气温为 29，年最热月地下 0.8 米处的平均气温为 30。当地的主要风向为东北风，

12、年雷暴日数为 48天。1.2.61.2.6 地质水文资料地质水文资料本机械厂所在地区平均海拔在 200m 左右，地层以砂粘土为主，地下水位为3m。1 机械厂原始资料1表 1-2 工厂负荷统计资料 厂房编号厂房名称负荷类别设备容量/KW需要系数功率因数动力2000.40.71铸造车间照明50.91.0动力2000.30.62锻压车间照明50.91.0动力1000.60.73热处理车间照明50.91.0动力1500.60.74电镀车间照明50.91.0动力100.40.85仓库照明10.91.0动力2000.40.66工具车间照明50.91.0动力2000.30.67金工车间照明50.91.0动力

13、500.80.78锅炉车间照明10.91.0动力1000.40.79装配车间照明50.91.0动力1000.30.610机修车间照明20.91.0生活区照明2000.80.92 负荷计算和无功功率补偿22 负荷计算和无功功率补偿2.12.1 负荷计算负荷计算在工厂里，除了广泛应用的三相设备外，还有部分单相设备，单相设备接在三相线路中，应尽可能均衡分配。使三相负荷尽可能均衡。如果三相线路中单相设备的总容量不超过三相设备总容量的 15%，则不论单相设备如何分配，单相可与三相设备综合按三相负荷平衡计算。如果单相设备容量超过三相设备的 15%时，则应将单相设备容量换算为等效三相设备容量，再与三相设备容

14、量相加。综上所述，由于本厂各车间单相设备容量均不超过三相设备容量的 15%，所以可以按三相负荷平衡计算。即： 式（2-单相单相三相三相单相三相ededPKPKPPP3030301）2.1.12.1.1 单组用电设备计算负荷的计算公式单组用电设备计算负荷的计算公式(1)有功计算负荷（单位为 KW） = 式（2-30PdKeP2）(2)无功计算负荷（单位为 KVAR） = tan 式（2-30Q30P3）(3)视在计算负荷（单位为 KVA） = 式（2-30Scos30P4）(4)计算电流（单位为 A） = 式（2-30INUS3302 负荷计算和无功功率补偿35） 2.1.22.1.2 多组用电

15、设备计算负荷的计算公式多组用电设备计算负荷的计算公式 (1)有功计算负荷 = 式（2-30PipPK306）式中是所有设备组有功计算负荷之和，是有功负荷同时系数，iP30pK可取 0.80.95(2)无功计算负荷 = 式（2-30QiqQK307）式中是所有设备无功计算负荷之和；是无功负荷同时系数，可iQ30qK取 0.85-0.97(3)视在计算负荷 = 式(2-30S230230QP8）(4)计算电流 = 式（2-30INUS3309）2.1.32.1.3 各车间负荷统计计算各车间负荷统计计算(1)铸造车间 KWPP5 .8450.9200.40P3030130单相三相 KVARPQ6 .

16、13367. 180tan30130三相三相 KVAPP5 .1270 . 15 . 465. 080coscosS3030130单相单相三相三相2 负荷计算和无功功率补偿4 AUSIN18.19338. 035 .1273130130(2)锻压车间 KWPP5 .640.950.3200P3030230单相三相 KVARPQ8 .7933. 160tan30230三相三相 KVAPP5 .1040 . 15 . 460. 060coscosS3030230单相单相三相三相 AUSIN33.15838. 035 .1043230230(3)热处理车间 KWPP5 .649 . 05100.60

17、P3030330单相三相 KVARPQ2 .6102. 160tan30330三相三相 KVAPP2 .900 . 15 . 47 . 060coscosS3030330单相单相三相三相 AUSIN7 .13638. 032 .903330330(4)电镀车间 KWPP5 .9450.9150.60P3030430单相三相 KVARPQ8 .9102. 190tan30430三相三相 KVAPP07.1330 . 15 . 47.090coscosS3030430单相单相三相三相 AUSIN62.20138. 0307.1333430430(5)仓库 KWPP9 . 410.910.40P30

18、30530单相三相 KVAPP9 . 50 . 19 . 08 . 04coscosS3030530单相单相三相三相2 负荷计算和无功功率补偿5 AUSIN94. 838. 039 . 53530530(6)工具车间 KWPP5 .7450.9200.350P3030630单相三相 KVARPQ14433. 1108tan30630三相三相 KVAPP67.1160 . 15 . 46 . 070coscosS3030630单相单相三相三相 AUSIN77.17638. 0367.1163630630(7)金工车间 KWPP5 .6450.9200.30P3030730单相三相 KVARPQ8

19、 .7933. 160tan30730三相三相 KVAPP5 .1040 . 15 . 460. 060coscosS3030730单相单相三相三相 AUSIN33.15838. 035 .1043730730(8)锅炉房 KWPP9 .4010.950.80P3030830单相三相 KVARPQ8 .4002. 140tan30830三相三相 KVAPP04.580 . 19 . 07 . 040coscosS3030830单相单相三相三相 AUSIN58.8638. 0304.583830830(9)装配车间 KWPP5 .4450.9100.40P3030930单相三相 KVARPQ8

20、.4617. 140tan30930三相三相2 负荷计算和无功功率补偿6 KVAPP03.660 . 15 . 465. 040coscosS3030930单相单相三相三相 AUSIN05.10038. 0303.663930930(10)机修车间 kKWPP8 .3120.9100.30P30301030单相三相 KVARPQ9 .3933. 130tan301030三相三相 KVAPP8.510 . 18 . 160. 030coscosS30301030单相单相三相三相 AUSIN48.7838. 038 .51310301030(11)生活区 KWKPd1602000.8Pe1130

21、KVARPQ04.9548. 0198tan)11(301130 KVAP78.1779 . 0160cosS)11(301130 AUSIN36.26938. 0378.1773113011302.1.42.1.4 总的计算负荷计算总的计算负荷计算(1)总的计算负荷=30PKWPKip88.5121 .6418 . 030(2)总的无功计算负荷=30QKVARQKiq4 .69374.81585. 030(3)总的视在计算负荷=30SKVAQP5 .8624 .69388.51222230230(4)总的计算电流2 负荷计算和无功功率补偿7=30IAUSN8 .130638. 035 .86

22、23302.1.52.1.5 负荷分类负荷分类厂用负荷，按其用电设备在生产中的作用和突然中断供电时造成危害程度可分为三类：(1)类厂用负荷凡短时停电会造成设备损坏，危及人身安全，主机停运及大量影响出力的厂用负荷，都属于类负荷。通常他们都设有两套设备互为备用，分别接到两个独立电源的母线上。 (2)类厂用负荷允许短时停电，恢复供电后，不致造成生产紊乱的厂用负荷，均属于类负荷。一般它们应由两段母线供电，并采用手动切换。(3)类厂用负荷 较长时间停电，不会影响生产，仅造成生产上的不方便者，都属于类厂用负荷。通常由一个电源供电。经过计算（额定电压取 380V） ，得到各厂房和生活区的负荷统计表（附表#2

23、） 。2.22.2 无功功率补偿无功功率补偿 无功功率的人工补偿装置主要有同步补偿机和并联电容器两种。由于并联电容器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此并联电容器在供电系统中应用最为普遍。由于本厂 380V 侧最大负荷时的功率因数只有 0.5。而供电部门要求该厂10KV 进线侧最大负荷时功率因数不低于 0.9。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此 380V 侧最大负荷时功率因数应稍大于 0.9，这里取 0.92 来计算 380V 侧所需无功功率补偿容量：=(tan-tan)CQ30P12=512.88tan(arccos0.5)-tan(arccos

24、0.92)= 682.13kvar2 负荷计算和无功功率补偿8选择 PGJ1 型低压自动补偿评屏，并联电容器为 BW0.4-14-3 型，采用其 1台主屏与 4 台辅屏相结合。总共容量为：84kvar 5=420kvar。补偿前后，变压器低压侧的有功计算负荷基本不变，但是无功计算负荷、视在功率、计算电流都有变化，以下对补偿后的无功计算负荷、视在功率、计算电流进行计算。(1)无功计算负荷=（693.4-690）+25.65kvar=30kvar30Q(2)视在功率=519kVA2 3023030QPS(3)计算电流=786.36ANUSI33030功率因数提高为 cos=0.99。3030SP在

25、无功补偿前，该变电所主变压器 T 的容量为应选为 1250kVA,才能满足负荷用电的需要；而采取无功补偿后，主变压器 T 的容量选为 1000kVA 的就足够了。同时由于计算电流的减少，使补偿点在供电系统中各元件上的功率损耗也相应减小，因此无功补偿的经济效益十分可观。因此无功补偿后工厂 380V 侧和10kV 侧的负荷计算（如表 2-1 所示） 。表 2-1 无功补偿后工厂的计算负荷计算负荷项目cos/KW30P/KVAR30Q/KVA30S/A30I380V 侧补偿前负荷0.5512.88693.41035.991568.34380V 侧无功补偿容量-420-380V 侧补偿后负荷0.995

26、12.8830519786.36主变压器功率损耗-0.01=5.1330S0.05=25.630S-10KV 侧负荷计算0.9951855.6898.952 3 变电所位置与型式的选择93 变电所位置与型式的选择3.13.1 变电所的任务变电所的任务 变电所担负着从电力系统受电，经过变压，然后配电的任务。配电所担负着从电力系统受电，然后直接配电的任务。3.23.2 变电所所址选择原则变电所所址选择原则(1) 接近负荷中心；(2) 进出线方便；(3) 接近电源侧；(4) 设备吊装和运输方便；(5) 不应设在有剧烈振动或高温的场所；(6) 不宜设在多沉或有腐蚀性气体的场所；(7) 不宜设在厕所、浴

27、室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻；(8) 不宜设在地势低洼和可能积水的场所；(9) 不宜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；(10) 高温配电所应尽量与邻近车间变电所或有大量高压用电设备的厂房合建在一起；图 3-1 变电所选址平面图 3 变电所位置与型式的选择10根据上列要求并结合图 3-1，在技术、经济比较后择优决定在 6 号厂房的西侧建造工厂变电所。3.33.3 变电所的类型变电所的类型(1)车间附设变电所；(2)车间内变电所；(3)露天（半露天）变电所；(4)独立变电所；(5)杆上变电所；(6)地下变电所；(7)楼上变电所；(

28、8)成套变电所；(9)移动式变电所；变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，根据本厂的负荷统计数据，并考虑到周边环境及进出线方便，决定变压器器型式为附设式。 4 变电所主变压器及主接线方案的选择114 变电所主变压器及主接线方案的选择4.14.1 变电所主变压器台数的选择变电所主变压器台数的选择主变压器台数是根据负荷特点和经济运行要求进行选择。由于本机械厂的部分负荷属于二级负荷，有两种接线方案可选,即一台变压器，两台变压器。为了保证供电的可靠性，变电所一般应装设两台主变压器。按技术指标，装设两台主变压器的主接线方案略优于装设一台主变压器的主接线方案，结合对本机械厂实际情况分析，因此决定采用装设两

29、台主变压器的主接线方案。4.1.14.1.1 变压器容量的确定变压器容量的确定变压器容量和它所在电网功能向适应,一般情况下单位容量(MVA)费用,系统短路容量,运输条件等都是影响选择变压器容量时的因素。本机械厂是选择装设一台主变压器的变电所，主变压器容量为。30SSTN4.1.24.1.2 变压器型号的选择变压器型号的选择型号为 S9 型，而容量根据式，为主变压器容量，为总的30SSTNTNS30S计算负荷。选=1000 KVA=898.9 KVA，即选一台 S9-1000/10 型低损耗TNS30S配电变压器。至于工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。4.24.2

30、 变电所主接线方案的选择变电所主接线方案的选择4.2.14.2.1 变配电所主接线设计原则变配电所主接线设计原则变配电所的主接线，应根据变配电所在供电系统中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷等因素综合分析确定，并满足安全、可靠、灵活、经济等要求。4.2.24.2.2 主接线方案的技术指标主接线方案的技术指标(1)供电的安全性 主接线方案在确保运行维护和检修的安全方面的情况。 4 变电所主变压器及主接线方案的选择12(2)供电的可靠性 主接线方案在与用电负荷对可靠性要求的适应性方面的情况。(3)供电的电能质量 这主要是指电压质量,包括电压偏差、电压波动及高次谐波等方面的情况。(4)运行的灵活性

31、 指运行操作的灵便程度。(5)扩展的适应性 指适应今后增容扩展的程度。本设计的变配电所主接线,是根据所选主变压器的台数和容量以及负荷对供电可靠性的要求进行的。4.34.3 变电所主接线方案的选择变电所主接线方案的选择4.3.14.3.1 方案一方案一 单母线分段接线单母线分段接线采用单母线分段接线（如图 4-1 所示）方式。优点：当母线发生故障时或者检修时，仅故障母线段停止工作,另一端母线继续工作；两段母线可看成独立工作，提高供电可靠性。如图 4-1 所示： 图 4-1 单母线分段锅炉车间金工车间机修车间装配车间电镀车间工具车间铸造车间热处理车间T1 T2 4 变电所主变压器及主接线方案的选择

32、134.3.24.3.2 方案二方案二 桥式接线桥式接线采用桥式接线(如图 4-2 所示)方式。图 4-2(1)为内桥式接线，(2)为外桥式接线。在内桥接线中，当变压器故障时，需停相应线路；在外桥接线中，当线路故障时，需停相应的变压器。 (1) (2)图 4-2 内桥式和外桥式结合本机械厂的实际情况再综合两种方案，比较得出：方案一可靠性高、灵活性好、操作方便。所以本次设计采用第一种接线方案。4.3.34.3.3 线路敷设方式线路敷设方式线路敷设方式分为两种:架空线和电缆。(1)架空线无绝缘、裸露的金属导体，在空中架设，以绝缘子串固定在铁塔上，以空气为绝缘。(2)电缆采用绝缘介质将金属导体与外界

33、隔离，敷设在地下。(3)架空线与电缆的比较，如表 4-1:QFQFT1 T2 T2T1 T2 TT24 变电所主变压器及主接线方案的选择14 表 4-1 架空线与电缆的比较优点缺点架空线成本低占用土地资源(线路走廊)较多，影响城市市容电缆敷设较方便，占用土地资源较少，不影响城市市容成本太高安全性方面来说，由于材料和制造工艺等方面的原因，架空线的安全性优于电缆、其故障率也远远低于电缆。根据机械厂实地地形，考虑到敷设方便，从经济性出发，最终确定使用架空线的敷设方式。4.3.44.3.4 装设两台主变压器的接线方案装设两台主变压器的接线方案经过对比选择出最适宜本机械厂的接线方案（见附图#2） 。5

34、短路电流的计算155 短路电流的计算5.15.1 绘制计算电路绘制计算电路 500MVAK-1K-2LGJ-185,10km10.5kVS9-10000.4kV(2)(3)(1)系统图 5-1 短路计算电路5.25.2 确定短路计算基准值确定短路计算基准值设基准容量=100MVA，基准电压=1.05，为短路计算电压，dSdUcUNUcU即高压侧=10.5kV，低压侧=0.4kV，则1dU2dUkAkVMVAUSIddd5 . 55 .103100311kAkVMVAUSIddd1444 . 031003225.35.3 计算短路电路中各个元件的电抗标幺值计算短路电路中各个元件的电抗标幺值(1)

35、电力系统：已知电力系统出口断路器的断流容量=500MVA，故ocS=100MVA/500MVA=0.21X(2)架空线路：查表得 LGJ-185 的线路电抗，而线路长 10km，故 kmx/35. 00 17. 3)5 .10(100)1035. 0(2202kVMVAUSlxXcd(3)电力变压器：查表得变压器的短路电压百分值=4.5，故%kU5 短路电流的计算16=4.5kVAMVASSUXNdk10001001005 . 4100%3式中为变压器的额定容量。NS因此绘制短路计算等效电路如图 5-2 所示：2 . 01k-1k-217. 315 . 41图 5-2 短路计算等效电路k-1

36、点（10.5kV 侧）的相关计算:(1)总电抗标幺值：=0.2+3.17=3.37*2*1)1(XXXk(2)三相短路电流周期分量有效值：kAkAXIIkdk63. 137. 35 . 5*)1(1*1(3)其他短路电流：kAIIIk63. 1)3(1)3()3( kAkAIish15. 463. 155. 255. 2)3( )3(kAkAIIsh46. 263. 151. 151. 1)3( )3(4)三相短路容量：MVAMVAXSSkdk67.2937. 3100*)1()3(1k-2 点（0.4kV 侧）的相关计算:(1)总电抗标幺值：=0.2+3.17+4.5=7.87*3*2*1)

37、1(XXXXk(2)三相短路电流周期分量有效值：kAkAXIIkdk29.1887. 7144*)2(2*25 短路电流的计算17(3)其他短路电流：kAIIIk29.18)3(1)3()3( kAkAIish66.3329.1884. 184. 1)3( )3(kAkAIIsh94.1929.1809. 109. 1)3( )3(4)三相短路容量：MVAMVAXSSkdk71.1287. 7100*)2()3(2以上短路计算结果综合图表 5-1 所示：表 5-1短路计算结果三相短路电流（A）三相短路容量/MVA短路计算点)3(kI)3( I)3(I)3(shi)3(shI)3(kSk-11.

38、631.631.634.152.4629.67k-218.2918.2918.2933.6619.9412.716 变电所一次设备的选择校验186 变电所一次设备的选择6.16.1 10kV10kV 侧一次设备的选择侧一次设备的选择根据本机械厂实际情况，结合各个车间负荷、短路计算，选择出本机械厂10KV 侧主要设备：高压隔离开关、高压少油断路器、高压隔离开关等。6.26.2 380V380V 侧一次设备的选择侧一次设备的选择同样，选择出 380V 侧主要设备有：低压断路器、低压打开关。结合 10KV 侧主要设备的选择得出如表 6-1 所示：表 6-1 一次设备选择表额定参数型号高压隔离开关-1

39、0/20068GN高压少油断路器SN10-10I/630低压断路器DW15-1500/3D低压刀开关JDW2-0.56.36.3 继电保护继电保护继电保护要求具有选择性，速动性，可靠性及灵敏性。为了保护整定范围内的设备或线路的安全运行，机械厂装设有过负荷保护、瓦斯保护。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，主要采用过负荷保护、瓦斯保护。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。(1)瓦斯保护瓦斯保护(包括重瓦斯、轻瓦斯保护)用来反应变压器油箱内的故障(包括油面降低)。容量为 0.8MVA 及以上的油浸式变压器和 0

40、.4MVA 及以上的室内油浸式变压器均应装设瓦斯保护。其中，轻瓦斯保护作用于信号，重瓦斯保护作用于跳开变压器各侧断路器。(2)过负荷保护6 变电所一次设备的选择校验19过负荷保护用来反应变压器的对称过负荷。容量为 0.44MVA 及以上的变压器，数台并列运行或单独运行且作为其它负荷的备用电源时，应装设过负荷保护。对于自耦变压器或多线圈变压器，其过负荷保护应能反应公共线圈及各侧的过负荷，过负荷保护动作后发出信号。对无人值班的变电站，过负荷保护动作后，可起动自动减负荷装置，必要时跳开断路器。6.3.16.3.1 变压器继电保护变压器继电保护变压器的继电保护是利用当变压器内外发生故障时，由于电流、电

41、压、油温等随之发生变化，通过这些突然变化来发现、判断变压器故障性质和范围，继而作出相应的反应和处理。为了保证变压器的安全运行、防止故障的扩大，按照变压器可能发生的故障，装设灵敏、快速、可靠和选择性好的保护装置是十分必要的。此次设计对变压器装设过电流保护、过负荷保护装置；在低压侧采用相关断路器实现三段保护。(1)过电流保护过电流保护用来反应外部相间短路引起的变压器过电流，同时是变压器内部相间短路的后备保护。当采用一般过电流保护而灵敏度不能满足要求时，可采用复合电压起动的过电流保护。(2)过负荷保护过负荷保护用来反应变压器的对称过负荷。容量为 0.44MVA 及以上的变压器，数台并列运行或单独运行

42、且作为其它负荷的备用电源时，应装设过负荷保护。对于自耦变压器或多线圈变压器，其过负荷保护应能反应公共线圈及各侧的过负荷，过负荷保护动作后发出信号。对无人值班的变电站，过负荷保护动作后，可起动自动减负荷装置，必要时跳开断路器。7 降压变电所防雷与接地装置的设计207 降压变电所防雷与接地装置的设计7.17.1 变电所的防雷保护变电所的防雷保护7.1.17.1.1 直接防雷保护直接防雷保护 在变电所屋顶装设避雷针和避雷带，并引进出两根接地线与变电所公共接装置相连。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围整个变电所。如果

43、变电所在其它建筑物的直击雷防护范围内时，则可不另设独立的避雷针。按规定，独立的避雷针的接地装置接地电阻。通常采用 3-6 根长R10W2.5 m 的刚管，在装避雷针的杆塔附近做一排或多边形排列，管间距离 5 m，打入地下，管顶距地面 0.6 m。接地管间用 40mm4mm 的镀锌扁刚焊接相接。引下线用 25 mm 4 mm 的镀锌扁刚，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。避雷针采用直径 20mm 的镀锌扁刚，长 11.5 m。独立避雷针的接地装置与变电所公共接地装置应有 3m 以上的距离。7.1.27.1.2 雷电侵入波的防护雷电侵入波的防护 (1

44、)在 10KV 电源进线的终端杆上装设 FS410 型阀式避雷器。引下线采用25 mm 4 mm 的镀锌扁刚，下与公共接地网焊接相连，上与避雷器接地端栓连接。 (2)在 10KV 高压配电室内装设有 GG1A（F）54 型开关柜，其中配有FS410 型避雷器，靠近主变压器。主变压器主要靠此避雷器来保护，防雷电侵入波的危害。 (3)在 380V 低压架空线出线杆上，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。7.27.2 变电所公共接地装置的设计变电所公共接地装置的设计7.2.17.2.1 接地电阻的要求接地电阻的要求按工厂供电设计指导表 9-6。此变电所的公共接地装

45、置的接地电阻应7 降压变电所防雷与接地装置的设计21满足以下条件： 4ER4 . 427/120/120AVIVREE 其中,A ,因此公共接地装置接地电阻。27350)253580(10AIE 4ER7.2.27.2.2 接地装置的设计接地装置的设计 采用长 2.5m、50mm 的钢管 16 根，沿变电所三面均匀布置，管距 5 m，垂直打入地下，管顶离地面 0.6 m。管间用 40mm4mm 的镀锌扁刚焊接相接。变电所的变压器室有两条接地干线、高低压配电室各有一条接地干线与室外公共接地装置焊接相连，接地干线均采用 25 mm 4 mm 的镀锌扁刚。变电所接地装置平面布置图（如附图#1 所示）

46、 。接地电阻的验算：85. 365. 0165 . 2/100/)1(mmnlnRREE满足欧的接地电阻要求，式中：查工厂供电设计指导 4ER65. 0表 9-10”环行敖设”栏近似的选取。结论22结论经过对机械厂降压变电所电气的模拟设计，我对工厂供电的设计意义有了更深刻的认识，对设计过程有了一定了解，也对 Word 文档的操作更加熟练了。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但在产品成本中所占的比重一般很小。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

47、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。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。通过论文的设计，对工厂供电的设计方法及步骤，以及对工厂供配电的重要意义的理解更加深刻了。对即将走向工作岗位的我来说也是一次很好的锻炼。致谢23致谢经过两个多月的时间，在多次修改后做出这份设计，因为实践机会少，经验不足，设计过程中遇到了很多问题，多亏老师给予指出。此次设计的完成是在指导老师温锴老师的细心指导下进行的。在每次设计遇到问题时老师不辞辛苦的讲解才