电力工程大作业

1、电力工程课程设计某重型机械厂总配电所 及配电系统设计 姓名： 王金鹏 班级： 电气12-4班 学号： 12053423 同组：付晨平 谭宏伟 刘文凯 刘大勇 中国石油大学（华东） 2014年12月23日【摘要】 本文为某重型机械厂总配电所及配电系统的设计。本设计首先根据厂方给定的全厂各车间电气设备容量等来进行电力负荷计算，然后根据对计算负荷的分析选定各车间变电所的变压器型号及其联接组别，在设计中根据本厂供电电源和厂供电要求进行架空线路的选择，根据电力部门对工厂功率因数的要求计算出需要补偿的无功功率并以此选择相应的补偿电容器。然后对线路设定短路点进行短路电流的计算作为各设备的选型依据。考虑到对变

2、压器的保护在设计中对变压器设置了以下继电保护：瓦斯保护、过电流保护和电流速断保护。 关键词：电力负荷计算、无功补偿、短路电流计算、继电保护【Abstract】 This paper describes a heavy machinery factory factory total distribution substation and distribution system design. According to the design of the first manufacturer given plant each workshop electrical equipment capaci

3、ty to conduct electricity load calculation, and then according to the analysis of the computational load of selected each workshop substation transformer type and its connected groups, overhead lines in the design according to the power supply factory and factory power supply requirements of choice,

4、 according to the electric power departments of the factory power factor requirements calculated to compensate the reactive power and so to choose the corresponding compensation capacitor. Calculation and then short-circuit current to the circuit sets the short-circuit point as the basis for the sel

5、ection of equipment. Taking into account the protection of transformers in the design of transformer relay protection setting the following: gas protection, over current protection and current quick break protection.Finally the main wiring diagram of the distribution of the plant and equipment needs

6、 summary.Keywords: power load calculation, reactive power compensation, calculation of short circuit current, relay protection目录第一章 绪言- 1 -1.1 工厂供电的意义及设计要求- 1 -1.2 设计内容及步骤- 2 -第二章 负荷计算- 3 -2.1 用电设备的负荷计算- 3 -2.2 各车间计算负荷确定- 4 -2.3总配电所和车间变电所数量的确定- 4 -2.4各车间变电所负荷计算及无功功率补偿- 5 -2.5 工厂总负荷计算（计算点A）- 6 -2.6各变

7、电所变压器选择情况- 7 -2.7 各车间变电所无功补偿柜选择情况- 7 -第三章 变配电所主接线方案的设计- 7 -3.1 方案论证- 7 -3.2 主接线图- 9 -第四章 短路计算- 9 -4.1 短路电流计算的目的及方法- 9 -4.2 短路电流计算- 10 -第五章 电气设备选择与校验- 15 -5.1 10kV一次侧设备选择- 16 -5.2 380V侧一次设备的选择校验- 16 -第六章 供配电线路的选择- 17 -6.1 10kV高压进线的选择- 17 -6.2 低压侧母线选择- 17 -第七章 常用继电保护及整定计算- 18 -7.1 QF处设置定时限过电流保护- 18 -7

8、.2 QF处电流速断保护整定计算- 18 -7.3 QF动作时间的整定- 19 -第八章 防雷和接地- 20 -8.1 车间变电所的防雷保护- 20 -8.2 接地保护- 20 -第九章 个人小结- 21 -第十章 参考文献- 21 -第一章 绪言1.1 工厂供电的意义及设计要求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。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。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，

9、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，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。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。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，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：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

10、电可靠性的要求；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 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 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，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。1.2 设计内容及步骤全厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，接合国家供电情况，解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题，其基本内容有以下几方面。1.2.1 负荷计算全厂总降压变电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，

11、从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。1.2.2 工厂总降压变电所的位置和变压器的台数及容量选择参考电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，接合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和容量。1.2.3 工厂总降压变电所主接线设计根据变电所配电回路数，负荷要求的可靠性级别和计算负荷综合主变压器台数，确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求，即要安全可靠又要灵活经济、安装容易、维修方便。1.2.4 厂区高压配电系统设计根据厂内负荷情况，从技术和经济合理性确定厂区配电电压。参考负荷布局及总降压变电所位置，比较几种可行的高压配电网布置方

12、案，由不同方案的可靠性、电压损失、基建投资、年运行费用，有色金属消耗量等综合技术经济条件列表比值，择优选用。按选定配电系统作线路接构与敷设方式设计。 1.2.5工厂供、配电系统短路电流计算工厂用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短路参数，求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。1.2.6 改善功率因数装置设计按负荷计算求出总降压变电所的功率因数，通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。由手册或产品样本选用所需移相电容器的规格和数量，并选用合适的电容器柜或放电装置。1.2.7 变电所高、低压侧设备选

13、择参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电所高、低压侧电器设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、开关柜等设备。1.2.8 变电所防雷装置设计参考本地区气象地质材料，设计防雷接地装置。进行防直击的避雷针保护范围计算，避免产生反击现象的空间距离计算，按避雷器的基本参数选择防雷电冲击波的避雷器的规格型号，并确定其接线部位。对接地和接地体做具体的理解。第二章 负荷计算2.1 用电设备的负荷计算负荷计算的方法有需要系数法、二项式等几种。本设计由于设备台数比较多，而单台设备容量相差不大所以采用需要系数法确定。 本设计采用需要系数法，其计算负荷的有关公式：（1）一组用电

14、设备的计算负荷有功计算负荷（kW）： 无功计算负荷（kvar）： 视在计算负荷（kVA)： 计算电流（A）： 式中 为用电设备所在电网的额定电压（kV）（2）多组用电设备的计算负荷对车间干线，可取 对低压母线，分两种情况： 由用电设备组计算负荷相加来计算时，可取 ；由车间干线计算负荷相加来计算时，可取 总的有功计算负荷： 总的无功计算负荷为： 总的视在计算负荷： 总的计算电流： 2.2 各车间计算负荷确定以金工车间为例计算：其它车间同理可得，计算结果列表如下：全厂各车间电气设备及车间变电所负荷计算表（380V侧）设备组名称N01N02N03N04金工车间铸造车间1铸造车间2工具车间锻压车间锅炉

15、房空压机站设备容量（Kw）940.00 1100.00 900.00 350.00 1300.00 300.00 300.00 照明容量（Kw）7.00 6.00 5.00 6.00 6.00 3.00 1.00 需用系数Kx0.3/0.90.4/0.90.4/0.90.3/0.90.3/0.90.75/0.90.85/0.9功率因数0.65/10.7/10.7/10.65/10.65/10.8/10.75/1有功计算负荷288.30 445.40 364.50 110.40 395.40 227.70 255.90 无功计算负荷329.70 448.89 367.27 122.76 455.

16、96 168.75 224.89 视在计算负荷437.97 632.36 517.44 165.10 603.52 283.41 340.68 计算电流632.17 912.76 746.88 238.31 871.13 409.08 491.74 2.3车间变电所数量的确定根据设计题目的要求，对于车间变电所进行了如下分配车间变电所划分设备组名称标号N01金工车间C1N02铸造车间1C2铸造车间2C3N03工具车间C4锻压车间C5N04锅炉房C6空压机站 （三） 所设计的系统配电图系统配电图2.4各车间变电所负荷计算及无功功率补偿由于本设计中要求功率因数应不低于0.90，所以先需要求各车间变电

17、所自然功率因数：，如果就需要进行无功补偿。本设计中取，在低压母线上设置无功自动补偿装置进行补偿。取 补偿前负荷计算：补偿前负荷设备组名称N01N02N03N04金工车间铸造车间1铸造车间2工具车间锻压车间锅炉空压机同步系数Kp/Kq0.9/0.950.9/0.950.9/0.950.9/0.950.9/0.950.9/0.95同步有功259.47 400.86 328.05 99.36 355.86 435.24 同步无功313.22 426.45 348.91 116.62 433.16 373.96 同步视在406.73 585.27 478.91 153.21 560.59 573.83

18、 同步电流587.08 844.79 691.26 221.15 809.17 828.28 功率因数0.64 0.68 0.68 0.65 0.63 0.76 功率因数角（弧度）0.88 0.82 0.82 0.87 0.88 0.71 变压器容量500/10800/10630/10200/10630/10630/10补偿容量计算：因此补偿后负荷计算：补偿后负荷设备组名称N01N02N03N04金工车间铸造车间1铸造车间2工具车间锻压车间锅炉空压机同步有功259.47 400.86 328.05 99.36 355.86 435.24 功率因数角（弧度）0.88 0.82 0.82 0.87

19、 0.88 0.71 无功补偿188.67 234.03 191.44 68.93 262.35 165.04 补偿后的无功124.55 192.41 157.46 47.69 170.81 208.92 补偿后的视在287.81 444.65 363.88 110.21 394.73 482.78 补偿后的计算电流415.43 641.81 525.24 159.08 569.76 696.86 补偿后的功率因数0.90 0.90 0.90 0.90 0.90 0.90 变压器功率损耗：一次侧负荷计算：一次侧负荷设备组名称N01N02N03N04金工车间铸造车间1铸造车间2工具车间锻压车间锅

20、炉空压机变压器空载0.96 1.40 1.20 0.48 1.20 1.20 变压器负载5.10 7.50 6.20 2.60 6.20 6.20 空载电流（%）1.00 0.80 0.90 1.30 0.90 0.90 阻抗电压（%）4.00 4.50 4.50 4.00 4.50 4.50 变压器有功2.65 3.72 3.27 1.27 3.63 4.83 变压器无功5.00 6.40 5.67 2.60 5.67 5.67 变压器额定容量500.00 800.00 630.00 200.00 630.00 630.00 一次侧无功功率129.55 198.81 163.13 50.29

21、 176.48 214.59 一次侧有功功率262.12 404.58 331.32 100.63 359.49 440.07 一次侧视在功率292.38 450.79 369.30 112.50 400.48 489.60 一次测电流16.88 26.03 21.32 6.50 23.12 28.27 2.5 工厂总负荷计算（计算点A） 2.6各变电所变压器选择情况同第一变电所计算，在确定选择了变压器型号，同理求得其余变电所变压器型号各车间变压器选择情况设备组名称N01N02N03N04金工车间铸造车间1铸造车间2工具车间锻压车间锅炉空压机变压器空载0.96 1.40 1.20 0.48 1

22、.20 1.20 1.20 变压器负载5.10 7.50 6.20 2.60 6.20 6.20 6.20 空载电流（%）1.00 0.80 0.90 1.30 0.90 0.90 0.90 阻抗电压（%）4.00 4.50 4.50 4.00 4.50 4.50 4.50 变压器有功2.65 3.72 3.27 1.27 3.63 4.83变压器无功5.00 6.40 5.67 2.60 5.67 5.67变压器容量S11-M-500/10S11-M-800/10S11-M-630/10S11-M-200/10S11-M-630/10S11-M-630/10额定电压高压10.00 10.00

23、 10.00 10.00 10.00 10.00 低压0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 2.7 各车间变电所无功补偿柜选择情况同第一变电所计算，在确定C1点计算负荷时，已经做了无功补偿，故在此用同样的方法可以计算其余变电所的无功补偿情况。无功补偿柜选择设备组名称无功补偿柜N01金工车间RC240FN02铸造车间1RC360F铸造车间2RC240FN03工具车间RC240F锻压车间RC360FN04锅炉RC240F空压机第三章 变配电所主接线方案的设计3.1 方案论证方案一：10kV双电源进线单母线接线，0.4kV侧单母线接线。该接线方式对于用户的变压器总容量有所限制，

24、地标规定，当变压器总容量在500kVA时，10kV可采用单母线接线，0.4kV侧采用单母线分段接线。如下图3-1所示：图3-1 方案一图方案二：10kV双电源进线单母线分段接线，0.4kV侧单母线接线。该方案可以采用两路电源同时运行的运行方式，也可以采用一路运行，另一路备用的运行方式，运行方式交灵活，供电可靠性和运行灵活性高于方案一。如下图3-2所示：图3-2 方案二图方案三：10kV 母线分三段接线，0.4kV侧单母线分段接线。正常运行方式下，三路电源三段母线同时运行，供电可靠性较高，但投资也较大。图3-3 方案三图综上比较，最后选定方案二为主接线图。3.2 主接线图本设计选用XGN系列的高

25、压开关柜和GGD系列的低压开关柜。电气主接线图第四章 短路计算4.1 短路电流计算的目的及方法短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算。进行短路电流计算，首先要绘制计算电路图。在计算电路图上，将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点。短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。在等效电路图上，只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来，并标明其序号和阻抗值，然后将等效电路化简。对于工厂供电系统来说，由于将电

26、力系统当作无限大容量电源，而且短路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可；短路电流计算的方法，常用的有欧姆法（有称有名单位制法）和标幺值法（又称相对单位制法）。4.2 短路电流计算本设计采用标幺值法进行短路计算.绘制短路计算电路如图所示：短路计算电路4.2.1 供配电系统中各主要元件电抗标么值（1）电力系统的电抗标么值。电力系统电抗，可由系统的短路容量求取最大运行方式下：最小运行方式下：（2）电力变压器的电抗标么值。电力变压器的电抗值可由其短路电压近似的计算，即式中，为变压器的额定容量。（3）电力线路的电抗标么值 4.2.2 具体计算（1）确定基准值。取Sd=100MVA，Uc

27、1=10.5 kV，Uc2=0.4 kV，则（2）计算短路电路中各主要元件的电抗标么值电力系统电抗标么值最大运行方式最小运行方式双回线架空线标么值变压器阻抗标幺值短路等效电路如图所示，图上标出各元件序号和电抗标么值，并标出短路计算点。（系统最大运行方式时）短路计算等效电路4.2.3 求k-1点的短路电路总电抗标么值及短路电流和短路容量 总电抗标么值最大运行方式：最小运行方式： 短路电流周期分量有效值最大运行方式：最小运行方式： 其他三相短路电流最大运行方式：最小运行方式：三相短路容量最大运行方式：最小运行方式： 4.2.4 求k-2点的短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量 总电抗标么值

28、最大运行方式：最小运行方式： 短路电流周期分量有效值最大运行方式：最小运行方式： 其他三相短路电流最大运行方式：最小运行方式：三相短路容量最大运行方式：最小运行方式：4.2.5 求k-3点的短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量 总电抗标么值最大运行方式：最小运行方式： 短路电流周期分量有效值最大运行方式：最小运行方式： 其他三相短路电流最大运行方式：最小运行方式：三相短路容量最大运行方式：最小运行方式：阻抗标幺值设备组名称N01N02N03N04金工车间铸造车间1铸造车间2工具车间锻压车间锅炉空压机系统阻抗标幺值最小0.454 0.454 0.454 0.454 0.454 0.454

29、 系统阻抗标幺值最大0.588 0.588 0.588 0.588 0.588 0.588 变压器阻抗标幺值8.0 9.0 9.08.0 9.0 9.0 线路阻抗标幺值3.63 3.63 3.633.63 3.63 3.63 K-1点短路时的短路电流的标幺值设备组名称N01N02N03N04金工车间铸造车间1铸造车间2工具车间锻压车间锅炉空压机二次侧最大短路电流0.0828 0.0764 0.0764 0.0828 0.0764 0.0764 二次侧最小短路电流0.0818 0.0757 0.0757 0.0818 0.0757 0.0757 二次侧最大冲击电流0.1523 0.1406 0.

30、1406 0.1523 0.1406 0.1406 二次侧最小冲击电流0.1506 0.1392 0.1392 0.1506 0.1392 0.1392 二次侧最大冲击电流有效值0.0902 0.0833 0.0833 0.0902 0.0833 0.0833 二次侧最小冲击电流有效值0.0892 0.0825 0.0825 0.0892 0.0825 0.0825 二次侧电流基准值KA144.340 144.340144.340 144.34144.34144.3400 K-1点短路时的短路电流实际值设备组名称N01N02N03N04金工车间铸造车间1铸造车间2工具车间锻压车间锅炉空压机二次

31、侧最大短路电流11.9442 11.0314 11.0314 11.94411.03111.0314 二次侧最小短路电流11.8135 10.9198 10.9198 11.813 10.91910.9198 二次侧最大冲击电流21.9774 20.2977 20.2977 21.97720.29720.2977 二次侧最小冲击电流21.7369 20.0924 20.0924 21.73620.09220.0924 二次侧最大冲击电流有效值13.0192 12.0242 12.0242 13.019 12.024 12.0242 二次侧最小冲击电流有效值12.8767 11.9026 11.

32、9026 12.876 11.902 11.9026 最大短路容量8.2750 7.6425 7.6425 8.2750 7.6425 7.6425 最小短路容量8.1844 7.5652 7.5652 8.1844 7.5652 7.5652 K-2点短路时的短路电流标幺值设备组名称N01N02N03N04金工车间铸造车间1铸造车间2工具车间锻压车间锅炉空压机一次侧最大短路电流0.2448 0.2448 0.2448 0.2448 0.2448 0.2448 一次侧最小短路电流0.2371 0.2371 0.2371 0.2371 0.2371 0.2371 一次侧最大冲击电流0.6243

33、0.6243 0.6243 0.6243 0.6243 0.6243 一次侧最小冲击电流0.6045 0.6045 0.6045 0.6045 0.6045 0.6045 一次侧最大冲击电流有效0.3697 0.3697 0.3697 0.3697 0.3697 0.3697 一次侧最小冲击电流有效0.3580 0.3580 0.3580 0.3580 0.3580 0.3580 一次测电流基准值KA5.5000 5.5000 5.5000 5.5000 5.5000 5.5000 K-2点短路时的短路电流实际值设备组名称N01N02N03N04金工车间铸造车间1铸造车间2工具车间锻压车间锅炉

34、空压机一次侧最大短路电流1.3466 1.3466 1.3466 1.3466 1.3466 1.3466 一次侧最小短路电流1.3039 1.3039 1.3039 1.3039 1.3039 1.3039 一次侧最大冲击电流3.4337 3.4337 3.4337 3.4337 3.4337 3.4337 一次侧最小冲击电流3.3249 3.3249 3.3249 3.3249 3.3249 3.3249 一次侧最大冲击电流有效值2.0333 2.0333 2.0333 2.0333 2.0333 2.0333 一次侧最小冲击电流有效值1.9688 1.9688 1.9688 1.9688

35、 1.9688 1.9688 最大短路容量24.4884 24.4884 24.4884 24.4884 24.488 24.4884 最小短路容量23.7122 23.7122 23.7122 23.7122 23.712 23.7122 K-3点短路时的短路电流标幺值及实际值电源侧最大短路电流2.2002 电源侧最小短路电流1.7001 电源侧最大冲击电流5.6106 电源侧最小冲击电流4.3353 电源侧最大冲击电流有效值3.3223 电源侧最小冲击电流有效值2.5672 电源侧基准值5.5000 电源侧实际值电源侧最大短路电流12.1012 电源侧最小短路电流9.3506 电源侧最大冲

36、击电流30.8581 电源侧最小冲击电流23.8439 电源侧最大冲击电流有效值18.2728 电源侧最小冲击电流有效值14.1193 最大短路容量220.0726 最小短路容量170.0493 第五章 电气设备选择与校验5.1 10kV一次侧设备选择 10kV侧计算电流为初步选择10kV高压断路器型号为：ZN28A-12。 10kV侧短路冲击电流为短路电流热效应假想时间为同理可得隔离开关GN30-10/200-12.5验证也合格。10kV电源进线侧一次设备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I2tima结论安装地点的电气条件参数UNICIK(3)i(3)sh数据10kV12

37、2.1A3.43kA10.86KA10.89设备型号规格参数UNINIocImaxI2t真空断路器ZN28A-1212kV630A20KA50KA1600合格隔离开关GN8-10T/60010kV600A12.5KA52KA2000合格从表知，结果全部合格，因此所选高压断路器符合要求。高压侧电流互感器电路互感器型号idwLZZJB6-10 0.5/10P/10P10kv30/55KA5.2 380V侧设备的选择校验 低压侧开关柜选择GGD2型，对于五个车间变电所，补偿后低压侧C1、C2、C3、C4和C5最大的计算电流为1060.01A,所以选择GGD2-A接线即可。GGD开关柜电气参数型号额定

38、电压额定电流额定短路开断电流额定短路耐受电流额定峰值耐受电流GGD1380A1000151530B600（630）C400GGDZ380A1500（1600）303063B1000CGGD3380A31505050105B2500C2000 380V侧一次设备的选择校验，如表所示，所选数据均满足要求。380V二次侧设备的选择校验选择校验项目电压电流断流能力动态定度热稳定度装置地点条件参数数据380V700A13.02kA41.3kA设备型号规格额定参数低压断路器DW15-1000/3D380V1000A40kA50KA250低压断路器DW20-630380V630A（大于）30KA(一般)50

39、KA200-低压断路器DW20-200380V200A（大于）25 kA50KA300低压刀开关HD13-1000/300380V1000A40KA50KA-250电流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A25KA60KA250第六章 供配电线路的选择6.1 10kV高压进线的选择 采用架空线 （1）选择经济截面 变压器一次侧计算电流,按经济电流密度选择导线截面，因年最大负荷利用小时为6000小时，查表得（钢芯铝绞线）则 因为计算值一般比实际值偏大，因此选用LGJ-95型钢芯铝绞线。 （2）根据发热条件校验 LGJ-95在室外温度为25时的允许载流量为335A>122.11A,满

40、足发热条件。 （3）机械强度校验 10KV架空铝绞线的机械强度最小截面为,因此所选的截面积也满足机械强度要求。 采用电缆：根据以上电流电压条件 选用YJ L2L-10000 3*256.2 低压侧母线选择采用矩形铜母线，选择BV型塑料线（）。低压侧母线选择车间变电所Ic/A芯线截面/×每相铜排数每相载流量/Aa1/o/o'/KIa1/A锅炉房和空压机站700.0050*518607525330.92788.20从上表可以看出，所以每个车间变电所的低压母线就按照上表数据选择。6.3 高压侧母线选择 经查表，选用规格高压侧母线LJ15*3第七章 常用继电保护及整定计算以第一车间变

41、电所为例计算：过电流保护原理示意图 7.1 变压器处设置定时限过电流保护 变压器的一次侧额定电流I1N.T=28.85Krel=1.25 Kre=0.8Iop=1.25*0.8*I1N.T =30.004取Krel=1.25，Kre= 0.8，Ki=303=10，故动作电流动作电流整定为3A。查附录表44，选用DL-31/6型继电器，动作电流整定为3A。 检验灵敏度：变压器低压母线的最小两相短路电流用于校验保护灵敏度线路，变压器低压母线最小两相短路电流反映到高压侧的电流值为（变压器连接组别为Dyn11）灵敏度：满足要求。7.2 变压器处电流速断保护整定计算电流速断保护的动作电流（速断电流）Iq

42、b应躲过它所保护的变压器低压母线的三相短路电流，即 变压器低压母线最大三相短路电流反映到高压侧的电流值为 选用DL-31/6型继电器，动作电流整定为2A检验灵敏度：采用变压器高压侧的最小两相短路电流校验电流速断保护的灵敏度，即 满足要求。灵敏度校验设备组名称N01N02N03N04金工车间铸造车间1铸造车间2工具车间锻压车间锅炉空压机变压器继电保护一次侧额定电流28.8546.1636.35111.5436.35136.351过电流整定值30.048.0037.80512.0037.80537.805继电器动作电流3.0004.8003.78051.2003.78053.7805时间整定值灵敏

43、度校验13.6387.879310.00534.09710.00512.597电流速断保护整定621.099573.631573.631621.099573.631724.171继电器动作电流3.88183.5853.5853.8813.5854.526灵敏度校验2.0212.0032.0352.1252.1144.39 架空线路的速断保护整定及计算：Iop=1.25*I（3）k.max=1.2*1.347=1.612KAIop.j=1.612*1000/1000=1.612AKs=9.350561*0.866/Iop=5.023>2 满足要求 选用DL-31/6型继电器，动作电流整定为

44、2A架空线路的定时限过电流保护整定及计算：最大负荷电流：Il.max=122.115995Iop=1.2*Il.max/0.85=172.23Iop.j=172.23/40=4.31Ks= 1.303874*0.866/Iop=9.23 >1.3满足要求选用DL-31/6型继电器，动作电流整定为5A7.3 变压器处动作时间的整定 过电流保护的动作时间的整定应该按“阶梯原则”整定，以保护前后两级保护装置动作的选择性，也就是处的动作时间比处最长的动作时间大一个时间级差。由于是定时限过电流保护，所以利用时间继电器直接整定。取处整定时间为，取取处整定时间为。7.4瓦斯保护瓦斯保护是变压器内部故障

45、的主保护，对变压器匝间和层间短路、铁芯故障、套管内部故障、绕组内部断线及绝缘劣化和油面下降等故障均能灵敏动作。当油浸式变压器的内部发生故障时，由于电弧将使绝缘材料分解并产生大量的气体，从油箱向油枕流动，其强烈程度随故障的严重程度不同而不同，反应这种气流与油流而动作的保护称为瓦斯保护，也叫气体保护。瓦斯保护是变压器的主要保护，它可以反映油箱内的一切故障。包括：油箱内的多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间的短路、铁芯故障、油面下降或漏油、分接开关接触不良或导线焊接不良等。瓦斯保护动作迅速、灵敏可靠而且结构简单。但是它不能反映油箱外部电路（如引出线上）的故障，所以不能作为保护变压器内部故障的

46、唯一保护装置。另外，瓦斯保护也易在一些外界因素（如地震）的干扰下误动作。变压器有载调压开关的瓦斯继电器与主变的瓦斯继电器作用相同、安装位置不同，型号不同。第八章 防雷和接地8.1 车间变电所的防雷保护一般35KV及以下变、配电所的直击雷需用独立避雷针保护。独立避雷针的设置要求：（1）独立避雷针与被保护物之间应保持一定的距离，以免避雷针上落雷时造成对保护物的反击。避雷针对被保护物不发生反击的最小距离Sa应满足下式的要求： 式中，Rsh为独立避雷针的冲击接地电阻；h为独立避雷针校验高度；（2）独立避雷针宜装设独立的接地电阻，工频接地电阻不宜大于10。独立避雷针的接地装置与被保护物的接地间最小允许的

47、距离式中，Se为地中距离，一般不应小于3m。 （3）独立避雷针不宜设在人经常通行的地方。故各车间变电所采用单支避雷针保护。 避雷针在地面上的保护半径r=1.5h，如被保护物的高度为时，在水平面上的保护半径按下列公式计算：当时，；当时，式中P为考虑到针太高时保护半径不成比例而应减小的系数。当h30m时，p=1；当30h120m时，。H：避雷针的高度；：被保护物的高度；：避雷针在高度水平面上的保护半径；设该车间变电所的高度=10m ；避雷针高度h=30m；则避雷针保护的半径=（30-10）×1=20m 。8.2 接地保护 在电力系统中有两类接地保护方式：一类为中性点接地，即大电流接地系统；另一类为中性点不接地系统，即小电流接地系统。为保证电气设备的正常工作和工作人员的安全，车间变压器采用中性点直接接地的方式，即工作接地。其它配电设备与电器采用接零保护，即将设备的金属外壳接到零线上；另外还需重复接地保护，这样当线路发生碰壳或接地短路时，可以降低零线对地电压，使人身避