工厂供电设计书 变电所课设

1、中北大学电气工程课程设计说明书1 引言1.1 设计任务与要求 1设计题目某工业建筑降压变电所电气设计。 2设计要求根据本厂所能取得的电源及用电负荷的实际情况，并适当考虑到生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量，选择变电所主结线方案及高低压设备与进出线，确定二次回路方案，选择并整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。 3 设计依据 （1）工厂总平面图：附图B-1XX机械厂总平面图（2）工厂负荷情况：本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为3000h,日最大负荷持续时间为7h。该厂除铸造车间

2、、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。（3）供电电源情况：按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线品牌号为LJ-120，导线为等边三角形排列，线距为1.5m。干线首端（即电力系统的馈电变电所）距离本厂约9km，该干线首端所装设的高压断路器断流容量为300MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，其定时限过电流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单

3、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达69km，电缆线路总长度达19km。表1 工厂负荷统计资料用电单位编号用电单位名称负荷性质设备容量/kW需要系数功率因数1铸造车间动力2600.360.69照明7.50.81.02锻压车间动力3200.250.64照明7.50.81.03金工车间动力3600.250.62照明60.851.04工具车间动力3100.280.63照明8.50.71.05电镀车间动力2000.450.75照明6.50.831.06热处理车间动力1550.50.75照明70.81.07装配车间动力1200.350.68照明7.20.81.08机修车间动力16

4、50.260.68照明4.50.81.09锅炉房动力750.650.75照明1.60.751.010仓库动力200.360.85照明1.80.781.011生活区动力2600.750.96（4）气象资料：本厂所在地区的年最高气温为38，年平均气温为16，年最低气温为10，年最热月平均最高气温为30，年最热月平均气温为25.，年最热月地下0.8m处平均温度为25。.年主导风向为南风，覆冰厚度为3cm，年雷暴日数为35天。（5）地质水文资料：本厂所在地区平均海拔500m，地层以沙粘土为主，地下水位为5m。（6）电费制度：供电贴费800元/KVA。每月电费按两部电费制：基本电费为按主变压器容量计为1

5、8元/KVA，动力电费为0.2元/KW.H，照明电费为0.5元/KW.H。工厂最大负荷时功率因数不得小于 0.925。4设计任务要求在规定时间内独立完成下列工作量：设计说明书目录。前言及确定了赋值参数的设计任务书。负荷计算和无功功率补偿。变电所位置和型式的选择。变电所主变压器台数、容量、类型及主结线方案的选择。短路电流的计算。变电所一次设备的选择与校验。变电所高、低压进出线的选择与校验。变电所二次回路方案选择及继电保护的整定。防雷和接地装置的确定。附录及参考文献。收获和体会。设计图样主要设备及材料表。变电所主结线图（装置式）。变电所的二次回路接线图。5设计时间2012年 6 月 19 日 2

6、负荷计算和无功功率补偿2.1负荷计算各厂房和生活区的负荷用excel计算如下所示：表2该工厂负荷计表算（表2中P30=Kd×Pe Q30=P30×tan S30=P302+Q302 I30=S30（3×Un） P30（总）=K2×（P<各车间>） Q30（总）=Kq×（Q<各车间>） 其中Kd为需要系数，Un为额定电压380V。Kp为有功的同时系数，Kq为工厂的无功同时系数。）22无功功率补偿由表2可知，该厂380V侧最大负荷时的功率因数只有0.75。而供电部门要求该厂10kV进线侧最大负荷时功率因数不得低于0.925。

7、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0.925，暂取0.93,来计算380V侧所需无功功率补偿容量： 参照图，选PGJ1型低压自动补偿屏，并联电容器为BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1台与方案3（辅屏）4台相组合，总共容量为84kVar×5=420kVar。因此，无功功率补偿后工厂380V侧和10kV侧的负荷计算如表所示：项目cos计算负荷P30/kWQ30/kVarS30/kVAI30/A380V侧补偿前负荷0.78854.77682.861094.041662.27380V侧无功补偿容量/-420/380V侧补偿后负荷0.9

8、56854.77262.86894.271358.70主变压器功率损耗/0.015S30=13.410.06S30=53.66/10kV侧负荷总计0.93868.18316.52924.0853.353 变电所位置和型式的选择变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，工厂的负荷中心按功率矩法来确定，在工厂平面图的下边和左侧，分别作一直角坐标的x轴和y轴，然后测出各车间和生活区负荷点的坐标位置，P1、P2、P3P10分别代表车间1、2、310号。计算公式为：x=（P1·x1+P2·x2+P3·x3+P11·x11）（P1+P2+P3+P11）=（Pi·

9、;Xi）Piy=（P1·y1+P2·y2+P3·y3+P11·y11）（P1+P2+P3+P11）=（Pi·Yi）Pi工厂总平面图如下各车间负荷坐标点分别为：1（2.5,5.6） 2（3.6,3.7） 3（5.6,1.3） 4（4.0,6.5） 5（6.3,6.5） 6（6.3,4.9） 7（6.3,3.3） 8（8.8,6.5） 9（8.8,4.9） 10（8.8,3.3）11（1.1,1.1）计算得：x=4026.538/899.76=4.48 y=3577.248/899.76=3.98即负荷中心的坐标为（4.48,3.98） 由计算结果

10、可知,工厂的负荷中心在2号车间东边附近，考虑到方便进出线，周边环境及交通情况，决定在2号车间的东侧紧靠车间修建工厂变电所，其形式为外附式。4 变电所主变压器和主结线方案的选择4.1变电所主变压器的选择根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:方案a.装设1台变压器：型式采用S9，而容量根据式SNS30 ，SN =1000KV924.08KVA，即选一台S9-1000/10型低损耗配电变压器。工厂二级负荷的备用电源由临近单位相联的高压联络线来承担。 方案b.装设2台变压器：型号亦采用S9，容量按式SN（0.60.7） S30=（0.60.7）924.8KVA=（554.

11、88，647.36）KVA SNS30（二级负荷） =（S1+S5+S9）=（139.86+124.10+65.9）=329.86KVA,因此选两台S9-800/10型低损耗配电变压器。工厂二级负荷的备用电源亦由临近单位相联的高压联络线来承担。主变压器的联结组别均采用Yyn0. 4.2主结线方案的选择两种主结线方案的计算经济比较表：比较项目装设一台装设两台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满足供电质量由于一台主变压器，电压损耗略大由于有两台主变压器，电压损耗略小供电灵活性由于一台主变压器，灵活性稍差由于有两台主变压器，灵活性较好扩建适应性稍差一些更好一些经济指标电力变压器的综

12、合投资查表得S91000/10单价为15.1万由表4-1得变压器综合投资约为其单价2倍，则综合投资为2×15.1万=30.2万查表得S9800/10单价约为12万元则综合投资为2×2×12=48万元，比第一台多投资17.8万高压开关柜的综合投资查表得单价为4万，由表4-1得变压器综合投资约为其单价1.5倍，则综合投资为4万×1.5×4=24万查表得单价为4万元，则综合投资为4万×1.5×636万元，比第一台多投资12万元变压器运行费用折旧费:30.2×0.05=1.51万维修费:30.2×0.06=1.8

13、12万折旧费:48万元×5%=2.4万元维修费:48万×6%=2.88万元高压开关柜运行费用折旧费:24×0.06=1.44万元维修费:24×0.06=1.44万元折旧费:36万元×6%=2.16万元维修费:36万元×6%=2.16万元供电补贴按每kVA800元计供电贴费=1000KVA×0.08万元/KVA=80万元供电补贴=2×800KVA×0.08万=128万元，比一台多48万从上表可知,按技术指标,装设两台主变压器的主结线方案略优于一台主变压器的主结线方案,但按经济指标,则装设一台主变压器的方案远

14、优于装设两台主变压器的主结线方案,因此决定采用装设一台主变的方案。5 短路电路的计算5.1绘制计算电路如下图所示，系统为无限大容量系统，断流器的断流容量Soc=300MV.A，架空线长l=9km，查表可得架空线路的单位长电抗平均值。（1）对k-1点无限大系统电抗架空线路电抗作短路等效电路图如下: 计算总电抗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有效值：三相短路冲击电流及其有效值： 三相短路容量：（2）对k-2点电力系统电抗：架空线路电抗：电力变压器电抗：查表得，因此，作短路等效电路图： 计算总电抗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有效值：三相短路冲击电流

15、及其有效值： 三相短路容量：作短路计算表：短路计算点三相短路电流/kA三相短路容量/MV.Ak-11.721.721.724.392.631.28k-218.8218.8218.8234.2520.513.046 变电所一次设备的选择与校验6.1 10kV侧一次设备的选择与校验选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度其他安装地点条件参数-数据10kV57.74A1.72kA4.39kA-一次设备型号规格额定参数-高压少油断路器SN1010I/630 10kV630A16kA40kA-高压隔离开关GN6810/20010kV200A-25.5kA-高压熔断器RN21010kV0.5kA50k

16、A-高压互感器JDJ1010/0.1kV-电压互感器JDZJ10,kV-电流互感器LQJ1010kV100/5A-二次负荷避雷器FS41010kV-户外式高压隔离开关GW415G/20015kV200A-该表所选设备均满足要求6.2 380V侧一次设备的选择校验选择校验项目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380V1358.7A18.82kV34.25kV一次设备型号规格额定参数低压断路器DW151500/3380V1500A40kV低压断路器DZ20630380V630A(大于)一般30kA低压断路器DZ20200380V200A（大于）一般25kA低压刀开关HD131

17、500/30380V1500A电流互感器LMZJ10.5500V1500/5A电流互感器LMZ10.5500V160/5A100/5A该表所选设备均满足要求。6.3 高低压母线的选择 查表得，10kV母线选LMY3（40*4），即母线尺寸为40mm*4mm；380V母线选LMY2（120*10）+80*6，即相母线尺寸为120mm*10mm，中性母线尺寸为80mm*6mm。7 变电所进出线和与邻近单位联络线的选择7.1 10kv高压进线和引入电缆的选择（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。a）按发热条件选择：由及室外环境温度，查表，初选LJ16，其时

18、的Ial=98.7A>I30，满足发热条件。b）校验机械强度：查表，最小允许截面，LJ16不能满足机械强度要求，所以，改选LJ35.由于此线路很短，不需要校验电压损耗。（2）由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验：采用YJL2210000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。a）按发热条件选择：由及土壤温度，查表，初选缆芯为的交联电缆，其直埋，满足发热条件。b）校验短路热稳定：计算满足短路热稳定的最小截面：式中C值由表5-13差得； 按终端变电所保护动作时间0.5s，加断路器断路时间0.2s，再加0.05s计，。因此，YJL22100003×25电缆满足要求。7.2 38

19、0V低压出线的选择（1）馈电给1号厂房（铸造车间）的线路采用VLV221000型交联聚乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。 1）按发热条件选择：由及地下0.8m土壤温度为，查表，初选，其，满足发热条件。 2）校验电压损耗：由厂房平面图量得变电所至1号厂房距离约为125m，查表8-42得的铝芯电缆的（按缆芯工作温度），1号厂房的，因此，满足允许电压损耗5%的要求。 3）短路热稳定度校验：按式满足短路热稳定度的最小截面 式中变电所高压测过电流保护动作时间按0.5s整定（终端变电所），再加上断路器断路时间0.2s，再加0.05s（） 所选的缆芯截面小于，不满足短路热稳定度要求，故改选缆芯截面为的电缆，即V

20、V2210003×240+1×120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。（2）馈电给2号厂房（锻压车间）的线路 由于锻压车间就在变电所旁边，而且共一建筑物，因此采用聚氯乙烯绝缘铝芯导线BLV-1000型五根穿硬塑料管埋地敷设。 1）按发热条件选择 由及环境温度，查表8-41，初选缆芯截面185mm2，其，满足发热条件。按规定，N线和PE线也都选为185 mm2 ,与相截面相同，即选用BLV-1000-1×185mm2 塑料导线5根穿内径100mm的硬塑料管埋地敷设。2）校验机械强度 查表8-35，最小允许截面2.5 mm2， 因此上面所选

21、185 mm2 导线满足机械强度要求。 3）校验电压损耗 由工厂平面图量得变电所至2号厂房距离按比例1:5000算约为50m，而由表8-39查得185mm2的铝芯电缆（按缆芯工作温度计），Xn=0.081，又2号厂房的P30=86kw, Q30=96.05 Kvar，因此按式得： 故满足允许电压损耗的要求。（3）馈电给3号厂房（金工车间）的线路亦采用VLV2210003×240+1×120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择 由及地下0.8m土壤温度，查表8-43，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗 由图11-1所示工厂平面图量得变电所至3

22、号厂房距离约为150m，而由表8-42查得的铝芯电缆（按缆芯工作温度计），又3号厂房的, ，因此按式得：故满足允许电压损耗的要求。 3）短路热稳定度校验：按式满足短路热稳定度的最小截面 式中变电所高压测过电流保护动作时间按0.5s整定（终端变电所），再加上断路器断路时间0.2s，再加0.05s（） 所选的缆芯截面小于，不满足短路热稳定度要求，故改选缆芯截面为的电缆，即VV2210003×240+1×120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。（4）馈电给4号厂房（工具车间）的线路亦采用VLV2210003×240+1×120的四芯

23、聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择 由及地下0.8m土壤温度，查表8-43，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗 由图11-1所示工厂平面图量得变电所至4号厂房距离约为150m，而由表8-42查得的铝芯电缆（按缆芯工作温度计），又4号厂房的, ，因此按式得：故满足允许电压损耗的要求。 3）短路热稳定度校验：按式满足短路热稳定度的最小截面 式中变电所高压测过电流保护动作时间按0.5s整定（终端变电所），再加上断路器断路时间0.2s，再加0.05s（） 所选的缆芯截面小于，不满足短路热稳定度要求，故改选缆芯截面为的电缆，即VV2210003×240+1

24、5;120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。（5）馈电给5号厂房（电镀车间）的线路亦采用VLV2210003×240+1×120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择 由及地下0.8m土壤温度，查表8-43，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗 由图11-1所示工厂平面图量得变电所至5号厂房距离约为155m，而由表8-42查得的铝芯电缆（按缆芯工作温度计），又5号厂房的, ，因此按式得：故满足允许电压损耗的要求。 3）短路热稳定度校验：按式满足短路热稳定度的最小截面 式中变电所高压测过电流保护动作时间按0.5s整定（

25、终端变电所），再加上断路器断路时间0.2s，再加0.05s（） 所选的缆芯截面小于Amin，不满足短路热稳定度要求，故改选缆芯截面为的电缆，即VV2210003×240+1×120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。（6）馈电给6号厂房（热处理车间）的线路亦采用VLV2210003×240+1×120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择 由及地下0.8m土壤温度，查表8-43，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗 由图11-1所示工厂平面图量得变电所至6号厂房距离约为100m，而由表8-42查得的

26、铝芯电缆（按缆芯工作温度计），又号厂房的, ，因此按式得：故不满足允许电压损耗的要求。重新选缆芯截面，其，满足发热条件。重新计算得满足允许电压损耗的要求。 3）短路热稳定度校验：按式满足短路热稳定度的最小截面 式中变电所高压测过电流保护动作时间按0.5s整定（终端变电所），再加上断路器断路时间0.2s，再加0.05s（） 所选的缆芯截面小于Amin，不满足短路热稳定度要求，故改选缆芯截面为的电缆，即VV2210003×240+1×120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。（7）馈电给7号厂房（装配车间）的线路亦采用VLV2210003×2

27、40+1×120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择 由及地下0.8m土壤温度，查表8-43，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗 由图11-1所示工厂平面图量得变电所至7号厂房距离约为100m，而由表8-42查得的铝芯电缆（按缆芯工作温度计），又7号厂房的, ，因此按式得：故不满足允许电压损耗的要求。重新选缆芯截面，其，满足发热条件。重新计算得满足允许电压损耗的要求。 3）短路热稳定度校验：按式满足短路热稳定度的最小截面 式中变电所高压测过电流保护动作时间按0.5s整定（终端变电所），再加上断路器断路时间0.2s，再加0.05s（） 所选的缆芯截面小

28、于Amin，不满足短路热稳定度要求，故改选缆芯截面为的电缆，即VV2210003×240+1×120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。（8）馈电给8号厂房（机修车间）的线路亦采用VLV2210003×240+1×120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择 由及地下0.8m土壤温度，查表8-43，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗 由图11-1所示工厂平面图量得变电所至8号厂房距离约为600m，而由表8-42查得的铝芯电缆（按缆芯工作温度计），又8号厂房的, ，因此按式得：故不满足允许电压损耗的

29、要求。重新选缆芯截面，其，满足发热条件。重新计算得满足允许电压损耗求。 3）短路热稳定度校验：按式满足短路热稳定度的最小截面 式中变电所高压测过电流保护动作时间按0.5s整定（终端变电所），再加上断路器断路时间0.2s，再加0.05s（） 所选的缆芯截面大于Amin，满足短路热稳定度要求，即VV2210003×240+1×120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。（9）馈电给9号厂房（锅炉房）的线路亦采用VLV2210003×240+1×120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择 由及地下0.8m土壤温度，查

30、表8-43，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗 由图11-1所示工厂平面图量得变电所至9号厂房距离约为540m，而由表8-42查得的铝芯电缆（按缆芯工作温度计），又7号厂房的, ，因此按式得：故不满足允许电压损耗的要求。重新选缆芯截面，其，满足发热条件。重新计算得满足允许电压损耗的要求。 3）短路热稳定度校验：按式满足短路热稳定度的最小截面 式中变电所高压测过电流保护动作时间按0.5s整定（终端变电所），再加上断路器断路时间0.2s，再加0.05s（） 所选的缆芯截面小于Amin，不满足短路热稳定度要求，故改选缆芯截面为的电缆，即VV2210003×240+1×

31、;120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。（10）馈电给10号厂房（仓库车间）的线路亦采用VLV2210003×240+1×120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1）按发热条件选择 由及地下0.8m土壤温度，查表8-43，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗 由图11-1所示工厂平面图量得变电所至10号厂房距离约为520m，而由表8-42查得的铝芯电缆（按缆芯工作温度计），又10号厂房的, ，因此按式得：故不满足允许电压损耗的要求。重新选缆芯截面，其，满足发热条件。重新计算得满足允许电压损耗的要求。 3）短路热稳定度校验：按式满

32、足短路热稳定度的最小截面 式中变电所高压测过电流保护动作时间按0.5s整定（终端变电所），再加上断路器断路时间0.2s，再加0.05s（） 所选的缆芯截面小于Amin，不满足短路热稳定度要求，故改选缆芯截面为的电缆，即VV2210003×240+1×120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。（11）馈电给生活区的线路 采用BLX-1000型铝芯橡皮绝缘线架空敷设。1）按发热条件选择 由及室外环境温度为30，查表8-40，初选-1×16,其30时的，满足发热条件。2）校验机械强度 查表8-35，最小允许截面积，因此-1×16满足机

33、械强度要求。 3）校验电压损耗 由图11-1所示工厂平面图量得变电所至生活区负荷中心距离约300m，而由表8-36查得其阻抗与-1×16近似等值的LJ-16的阻抗R0=2.07/km,线间几何均距为1.5m时X0=0.42，又生活区, ，因此按式得： 故不满足允许电压损耗的要求。采用4回-1×120三相架空线路对生活区供电，PEN线均用-1×70橡皮绝缘线，重新校验电压损耗如下， 此时，即满足要求。7.3作为备用电源的高压联络线的选择校验 采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆，直接埋地敷设，与相距约2km的邻近单位变配电所得10kV母线相联。a）按

34、发热条件选择：工厂二级负荷容量共329.56KVA. ，最热月土壤平均温度为，查表8-44初选缆芯截面为的交联聚乙烯绝缘铝芯电缆，其，满足发热条件。b）校验电压损耗：查表8-42可知，缆芯为的铝芯电缆的（缆芯温度按计），而二级负荷的 ，线路长按2km计，因此，因此满足电压损耗5%的要求。c) 短路热稳定校验：按本变电所高压侧短路电流校验，由前述引入电缆的短路热稳定校验，可知缆芯的交联电缆是满足热稳定要求的。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校验计算无法进行，只有暂缺。综合以上所选变电所进出线和联络线的导线和电缆型号规格如表7.1所示。线路名称导线或电缆的型号规格10kV

35、电源进线LJ-35铝绞线（三相三线架空）主变引入电缆YJL22-10000-325交联电缆（直埋）380V低压出线至1号厂房VLV22-1000-3240+1120 四芯塑料电缆（直埋）至2号厂房BLV-1000-1×185铝芯塑料线五根穿内径100mm硬塑管至3号厂房VLV22-1000-3240+1120四芯塑料电缆（直埋）至4号厂房VLV22-1000-3240+1120 四芯塑料电缆（直埋）至5号厂房VLV22-1000-3240+1120 四芯塑料电缆（直埋）至6号厂房VLV22-1000-3240+1120 四芯塑料电缆（直埋）至7号厂房VLV22-1000-3240+1

36、120 四芯塑料电缆（直埋）至8号厂房VLV22-1000-3240+1120 四芯塑料电缆（直埋）至9号厂房VLV22-1000-3240+1120 四芯塑料电缆（直埋）至10号厂房VLV22-1000-3240+1120 四芯塑料电缆（直埋）至生活区4回-1×120+-1×70橡皮绝缘线，（三相四线架空）与邻近单位10kV联络线YJL22-10000-325交联电缆（直埋）表7.1变电所进出线和联络线的导线和电缆型号规格8 变电所二次回路方案选择及继电保护的整定8.1 变电所二次回路方案的选择（1）高压断路器的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8

37、-1所示。WC控制小母线RD红色信号灯WS信号小母线R1,R2限流电阻FU1FU3熔断器KA继电保护装置出口继电器触点YR跳闸线圈QF12QF56断路器辅助触点GN绿色信号灯QM手动操动机构辅助触点图8-1 手力操动机构的断路器控制回路及其信号系统合闸时，推上手力操动机构操作手柄使断路器合闸。这时断路器的辅助触点QF34闭合，红灯RD亮，指示断路器在合闸位置（注意YR虽通电，但由于RD和R2的限流，不会动作。）在合闸同时QF12断开，绿灯GN灭。分闸时，扳下操作手柄使断路器跳闸。断路器的辅助触点QF34断开，红灯RD灭，并切除跳闸电源，同时辅助触点QF12闭合，绿灯GN亮。指示断路器在合闸位置

38、。（2）变电所的测量与绝缘监察回路 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JDZJ-10型，组成Y0/Y0/(开口) Y0/Y0/的接线，用以实现电压测量和绝缘监察，见图4.1。作为备用电源的高压联络线上，装有三相有工电度表和三相无功电度表、电流表，见图4.1。高压进线上，也装上电流表。低压侧的动力出线上，均装有有工电度表和无功电度表，低压照明线路上装上三相四线有功电度。低压并联电容器组线路上，装上无功电度表。每一回路均装设电流表。电压器的二次侧有两组绕组，一组接成星形，在它的引出线上接三相电压表：系统正常运行时，反应各个相电压：在系统发生一相接地时，相对应相的电压表指零，另

39、两只电压表读数升高到线电压。另一组接成开口三角形（也称辅助二次绕组），构成零序电压过滤器，在开口处接一个过电压继电器：系统正常运行时，三相电压对称，开口三角形两端电压接近于零，继电器不动作；在系统发生一相接地时，接地相电压为零，另两个互差120º的相电压叠加，则使开口处出现近100V的零序电压，使电压继电器动作，发出报警的灯光和音响信号。根据信号和电压表指示可以知道发生了接地故障且知道故障识别，但不能辨别是哪一条线路发生了接地故障。如果高压线路较多时，采用这种绝缘监察装置还是不够的，由此可见，这种装置只适用于线路数目不多，并且允许短时停电的供电系统中。8.2变电所继电保护装置（1）主

40、变压器的继电保护装置1）装设瓦斯保护 当变压器油箱内产生轻微瓦斯故障时，瞬时动作于信号回路进行报警；当变压器油箱产生严重瓦斯故障时或油面严重下降时，应产生变压断路器动作信号。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。装置如图8-2所示（2）主变压器继电保护动作电流的整定 Iop= 其中可靠系数Krel=1.3，继电器返回系数Kre=0.8，接线系数Kw=1，电流互感器的电流比Ki=100/5=20，ILmax=2I1NT=2×57.735A=115.47A，则Iop=×115.47A=9.382A 因此过电流保护动作

41、电流整定为8A。（3） 主变压器过电流保护动作时间的整定变压器过电流保护的动作时间，也按阶梯原则整定。但对车间变电所来说，由于它属于电力系统的终端变电所，因此其动作时间可整定为最小值0.5s 。（4）主变压器过电流保护灵敏度的校验Sp= 其中，Ikmin(2)=（Ik2(3)×0.866）/KT =（18.73kA×0.866）/（10kV/0.4 kV）=0.65kA Iop·1= Iop·Ki /Kw=10×20/1=200A 因此Sp=650A/200A=3.25>1.2 满足灵敏度系数的1.2的要求。(5）主变压器速断电流保护 采用GL型速断装置1）速断电流的整定Iqb= 其中，Krel=1.5，Kw=1，Ki=100/5，Ikmax= Ik2(3)/KT=18.73kA/（10kV/0.4 kV）=0.75 kA，因此速断保护电流为Iqb=（1.5×1×750A）/20=56.25A2）速断电流倍数nqb= Iqb/Iop=56.25A/10A=5.625 因为Kqb不需要取整，所以电流倍数为5.625。3）电流速断保护灵敏度的校验Sp=