宏昊塑料制品厂总配电所及高压配电系统设计-毕业设计

1、宏昊塑料制品厂总配电所及高压配电系统设计 摘要设计任务来源于指导老师指定的设计题目，设计题目名称是宏昊塑料制品厂中配电所及高压配电系统设计。设计需做到方案合理、技术先进、运行可靠、满足相关规范的要求，还要简捷实用、便于操作、管理和维护，减少综合投资。此次设计的目的是根据本厂所取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，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，确定变电所型式，合理进行该厂全厂总降压变电所及高压配电系统设计，确定该厂变电所变压器的台数与容量、类型选择变电所主接线方案、高低压设备和进出线，确定防雷接地装置等。工厂供电系统就是将电力系统的电能降压再分配电能到各个厂房或

2、车间中去，它由工厂降压变电所，高压配电线路，车间变电所，低压配电线路及用电设备组成。其基本内容有以下几方面：进线电压的选择,变配电所位置的电气设计,短路电流的计算及继电保护,电气设备的选择,车间变电所位置和变压器数量、容量的选择,防雷接地装置设计等。关键词：总配电所，高压配电，塑料制品厂，短路计算，继电保护 The Design of High Voltage Power Substation and Power Distribution System of Hong Hao Plastic Products FactoryAuthor:xxxxxxTutor: xxxxAbstract Th

3、e design task is originally specified by design instructor, name of which is the design of high voltage power substation and power distribution system of Hong Hao plastic products factory. The program is due to be reasonable, advanced in technology and reliable in operation, which not only meets the

4、 requirements of relevant norms, but also simple and practical, convenient to operate, manage and maintenance, and optimize the overall investment of the design. The design is made as per actual power supply of this factory and actual load of the factory, with considering the development of factory

5、production, give a decision about the type of substation, which fulfils the requirements of advanced technology, safe and reliable, economic and reasonable. Design a reasonable factory step-down substation and its high voltage power distribution system, and determine the number, capacity, model of t

6、ransformers in the factory substation, and choose a main wiring scheme for this substation, and also its high voltage and low voltage equipment and incoming and outgoing lines, determine the grounding device and etc.The factory power supply system is the power system of power step-down and distribut

7、ion of electricity to each plant or workshop, it consists of the factory step-down transformer, high voltage distribution line, workshop substation, low voltage distribution lines and electrical equipment. Its basic contents in the following aspects: line voltage, variable distribution of the positi

8、on of the electrical design, calculation of short circuit current, relay protection, the selection of electrical equipment, workshop electric position and transformer quantity, capacity choice, lightning protection device design etc.Key Words：The overall power substation for factory, high voltage po

9、wer distribution, plastic products factory, short circuit calculation, relay protection.目录1 绪论1设计要求11.2 设计依据1工厂负荷情况1供电电源情况1有关情况2工厂负荷统计资料32 负荷计算和无功功率补偿42.1 负荷计算4单组用电设备计算负荷的计算公式4多组用电设备计算负荷的计算公式4本厂用电负荷的实际情况，如下列表格所示52.2 无功功率补偿72.2.1 无功功率补偿72.2.2 提高功率因素方法82.2.3 无功补偿容量83 主变压器及主接线方案的选择113.1 变电所的位置选择与主变压器的台

10、数和容量选择113.1.1 变电所的位置选择113.2.1 变压器台数和容量的选择114 短路电流的计算134.1 短路的原因、后果及其形式134.2 绘制计算电路144.2.1 三相短路电流的计算145 高低压设备的选择校验165.1 电气设备选择的一般条件165.1.1 按正常工作条件选择165.1.2 按短路状态检验165.2 高压侧设备的选择175.2.1 高压断路器的选择和校验175.2.2 高压隔离开关的选择和校验195.2.3 电流互感器的选择和校验205.3 低压侧设备的选择和校验215.3.1 变压器低压侧母线的选择与校验215.3.2 低压断路器的选择和校验225.3.3

11、熔断器的选择与校验235.3.4 低压刀开关的选择和校验255.3.4 分干线的选择和校验255.3.5 主干线的选择和校验276 继电保护296.1 继电保护方式的选择296.2 继电保护数据的整定306.2.1 动作电流的整定306.2.2 变压器过电流保护316.2.3 速断电流的整定317 电气装置的防雷与接地328 设计总结33致谢34参考文献351 绪论1.1设计要求要求根据本厂所取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，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，确定变电所型式，合理进行该厂全厂总降压变电所及高压配电系统设计，确定该厂变电所变压器的台数与容量、类型

12、选择变电所主接线方案、高低压设备和进出线，确定防雷接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘制该厂的主接线图，要求该厂功率因数不低于。1.2 设计依据宏昊塑料厂年产量为万吨聚乙烯及烃塑料制品。产品品种有薄膜、单丝、管材和注射等制品。其原料来源于某石油化纤总厂。工厂负荷情况生产车间为三班制，部分车间为单班制或两班制，全厂最大负荷利用小时数为5000小时，属于三级负荷。(1) 从电业部门某110/10千伏变电所用一条10千伏架空线路向本厂供电，该所在厂南侧1公里；(2) 电业部门变电所配电线路采用定时限过电流保护装置的整定时间为2秒，工厂配电所应不大于1.3秒；(3)表 区域变电所10千伏母线短路数据

13、如下系统运行方式短路容量说明最大运行方式S（3）kmax=200MVA最小运行方式S（3）kmin=175MVA气象条件：最热月平均最高温度为35；土壤中1米深处一年中最热月平均温度为20；年雷暴日为30天；全年土壤无冻结；主导风向夏季为南风。地质及水文条件：地表面比较平坦，土壤主要成分为积土及砂质粘土，层厚为1.61.7米不等；地下水位一般为0.7米；地耐压力为20吨/平方米。表1.2 全厂各车间380V负荷统计资料及负荷计算表序号车间（单位）名称设备容量(kW)Kdcostg计算负荷车间变电所代号变压器台数及容量（kVA）P30(kW)Q30(kVar)S30(kVA)I30(A)1薄膜车

14、间1400No.1 车变1_原料库30生活间10成品（一）25成品（二）24包装材料库20小计（K=0.95）2单丝车间1385No.2 车变1_水泵房20小计（K=0.95）3注塑车间189No.3 车变2_管材车间880小计（K=0.95）4备料车间138No.4 车变1_生活间10浴 室5锻工车间30原料间15仓 库15机修模具车间100热处理车间1500.7铆焊车间180小计（K=0.87）5锅炉房2002_试验室125辅助材料库110油泵房15加油站12办公楼、食堂、招待所50小计（K=0.9）2 负荷计算和无功功率补偿2.1 负荷计算(1)有功计算负荷（单位为） = ， 为系数(2

15、)无功计算负荷（单位为） = tan(3)视在计算负荷（单位为） =(4)计算电流（单位为A） =， 为用电设备的额定电压（单位为kV）我国目前普遍采用的确定用电设备计算负荷的基本方法有需要系数法和二项式法。由于该车间是进行大批生产的金属冷加工机床，经查工厂供电中附录表1得需要系数是Kd=0.180.25，本文取0.25，因为这样裕度大，带负荷能力加强，以后可以扩充其它用电设备，功率因数为cos=0.5，tan=1.73。取有功同时系数Kp =095，无功同时系数Kq=097。(1) 有功计算负荷（单位为KW） =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，可取0.850.95(2

16、)无功计算负荷（单位为） =是所有设备无功之和； 是无功负荷同时系数，可取0.90.97(3) 视在计算负荷（单位为kvA） =(4) 计算电流（单位为A） =，如下列表格所示序编号车间（单位）名称设备容量kW需要系数Kd功率因数cos正切值tan计算负荷/kW/kvar/kVA/A11薄膜车料库3015生活间1080.008成品库（一）2515成品库（二）24包装材料库20612小计： 表2.2 线路2单丝车间用电负荷情况2单丝车间1385831泵房2013小计：表2.3 线路3注塑车间用电负荷情况3注塑车间189管材车间880308小计：表2.4 线路4备料车间用

17、电负荷情况4备料车间138生活间1018浴 室514锻工车间309原料间151121仓 库15机修模具车间10025热处理车间15090铆焊车间18054表2.5 线路5锅炉房用电负荷情况55锅炉房200140试验室125辅助材料库11022油泵房15加油站12办公楼、食堂、招待所5030取全厂的同时系数为：，则全厂的计算负荷为：；2.2 无功功率补偿2.2.1 无功功率补偿电力系统无功功率平衡的基本要求是：系统中的无功电源可能发出的无功功率应该大于或等于负荷需要的无功功率和电力网络中的无功损耗之和。为了保证运行的可靠性和适应无功负荷的增大，系统还应该配置一定的无功备用容量（何仰赞等，2014

18、）。无功功率平衡的关键主要在于怎样减小系统中各个部分需要的无功功率，即提高功率因数，尤其是减少负载取用的无功功率，使系统在输送一定的有功功率时可降低其通过的无功电流。2.2.2 提高功率因素方法提高功率因数的途径主要在于如何减少电力系统中各个部分所需的无功功率，特则是减少负载取用的无功功率，使电力系统在输送一定的有功功率时可降低通过的无功电流。提高功率因数的方法很多，可分为两大类：(1)提高自然功率因数的方法采用降低备用电设备所需的无功功率以改善其功率因数的措施，称为提高自然功率因数的方法，主要有：1）正确选用异步电动机的型号和容量；2）电力变压器不宜轻载运行；3）合理安排和调整工艺流程，改善

19、电机设备的运行状况，限制电焊机和机床电机的空载运转(可采用空载自动延时断电装置)；4）异步电动机同步化运行；(2)提高功率因数的补偿法采用供应无功功率的设备来补偿用电设备所需的无功功率，以提高其功率因数的措施，称为提高功率因数的补偿法应用人工补偿无功功率的方法通常有：1）采用移相电容器(即静电电容器)；2）选用同步电动机；3）采用同步调相机本设计采用补偿电容的方法来提高功率因数。2.2.3 无功补偿容量补偿前功率因数:变压器低压侧的视在计算负荷为；由380V侧最大负荷时的功率因数只有供电部门要求该厂10kV进线侧最大负荷时功率因数不低于0.95。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此38

20、0V侧最大负荷时功率因数应稍大于0.95，暂取0.96来计算380V侧所需无功功率补偿容量：(tan - tan) -) =所以选择BCMJ0.4-50-3并联51个，在低压侧进行补偿，选2550kvar补偿后变压器容量和功率因数:补偿后，变压器低压侧的有功计算负荷基本不变，而无功计算负荷（）kvar=670.53 kvar，视在功率，因此主变压器容量选择3150kVA。计算电流=3935.97A,在无功补偿前，该变电所主变压器T的容量为应选为5000kVA,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3150kVA的就足够了。变压器的功率损耗为变压所高压侧的计算负荷为250

21、2.21+25.91=25kVA补偿后工厂高压侧的功率因数为高压侧计算电流表2.6 无功补偿后工厂的计算负荷项目cos计算负荷/kW/kvar/kVA/A380V侧补偿前负荷380V侧无功补偿容量-2550-380V侧补偿后负荷主变压器功率损耗-10kV侧负荷计算3 主变压器及主接线方案的选择 变电所的位置选择与主变压器的台数和容量选择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。显然，变配电所是工厂供电系统的枢纽，在工厂中占有特殊重要的地位。车间变电所中所用的降压变压器，是工厂供电系统中的关键设备，其正确的选择与安全可靠的运行关系到整个

22、工厂供配电系统的安全可靠性，应予重视。3.1.1 变电所的位置选择变电所所址的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定：（1）尽量接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。（2）进出线方便，架空线路走廊应与所址同时选定，尽量避免交叉。（3）变电所不能被洪水淹没，以保证正常运行。所区内不得积水，故地面应考虑一定的排水坡度。（4）不应设在有剧烈振或高温的场所。 （5）不应设在多尘或有腐蚀性气体的场所；当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧。（6）不宜设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正下方，且不宜与上述场所相贴邻。（7）不应设在有爆炸

23、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建筑物毗连时，应符合现行国家标准爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB5005892）的规定。（8）具有生产和生活用水的可靠水源。（9）为变电所的远景规划和扩建创造改动最小的条件。(10)参照国家标准6500kv变电所设计规范执行。由该车间变电所设计的原始资料知变电所选在车间的东北角。3.2.1 变压器台数和容量的选择主变压器的台数、容量直接影响主接线的形式和配电装置的结构。它的确定除依据传递容量基本原始资料外，还应根据电力系统5-10年发展规划、输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。如果变

24、压器容量选得过大、台数过多，不仅增加投资，增大占地面积，而且也增加了运行电能损耗，设备未能充分发挥效益；若容量选得过小，将可能“封锁”发电机剩余功率的输出或者会满足不了变电站负荷的需要，这在技术上是不合理的，因为每千瓦的发电设备投资远大于每千瓦变电设备的投资（熊信银，2013）。有该车间变电所的原始资料可知，该车间里的用电设备全是三级负荷，无大型高压电动机、大型电炉等大型设备，即无一级负荷和二级负荷，且只有一路电源进线，所以只装一台变压器,单母线运行即可。根据塑料厂的负荷性质和电源情况，该厂均属三级负荷，塑料厂的主变压器装设一台，型号为S9型，主变压器容量应满足全部用电设备总计算负荷的需要，即

25、其中为主变压器容量，为总的计算负荷。经查工厂供电附录表可知，选=3150kVA=2651.70kVA，即选一台S9-3150/10型低损耗配电变压器。 图3.1 装设一台主变压器的主接线方案4 短路电流的计算短路就是指不同电位的导电部分包括导电部分对地之间的低阻性短接。而工厂车间在持续不断的用电过程中，常常由于各种原因而发生故障，如短路故障，它会产生巨大的电流，从而对供电系统造和人身安全带来巨大危害和威胁。因此为了预防这种情况，必须安装相应的保护设备来迅速消除短路故障，为此而需要对供电系统中可能产生的短路电流数值预先加以计算。关于短路电流计算的方法，对“无限容量系统”，工程上应用标么值法及短路

26、容量法进行计算，前者是我国目前沿用的，后者是新近应用的。4.1 短路的原因、后果及其形式造成短路的主要原因有：a由于设备长时间运行、绝缘自然老化或设备绝缘强度不过等电器设备绝缘损坏；b有关人员误操作，这种情况大多由于操作人员违反安全操作规程而发生的；c鸟兽为害事故，鸟兽 （包括蛇、鼠等）跨越在裸露的相线之间或者相线与接地物体之间，或者咬坏设备和导线电缆的绝缘，从而导致短路。在三相系统中。短路的形式有三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路等。短路后，系统中出现的短路电流比正常负荷电流大得多。在大电力系统中，短路电流可达几万安甚至几十万安。如此大的短路电流可对供电系统产生极大的危害：(1)短路

27、时要产生很大的电动力和很高的温度，而使故障元件和短路电流中的其他元件受到损害和破坏，甚至引发火灾事故。(2)短路时电路的电压骤降，严重影响电气设备的正常运行。(3)短路时保护装置动作，将故障电路切除，从而造成停电，而且短路点越靠近电源，停电范围越大，造成的损失也越大。（4）严重的短路要影响电力系统运行的稳定性，可使并列运行的发电机组失去同步，造成系统解列。（5）不对称短路包括单相和两相短路，其短路电路将产生较强的不平衡交变电磁场，对附近的通信线路、电子设备等产生电磁干扰，影响其正常运行，甚至使之发生误动作（刘介才，2014）。对一般工厂来说，电源方向的大型电力系统可看作是无限大容量系统。无限大

28、容量系统的基本特点是其母线电压总维持不变，这里只计算无限大容量系统中的短路计算，短路计算的方法一般有两种：欧姆法，标幺值法，这里采用欧姆法。4.2 绘制计算电路图4.1 短路计算电路200MVAK-1K-21kmiao路稳定条件的最大141414141414141414141414141414141414141414141414141414141414141414141414141414141414141414141414141414141414141414141414141414141414141414141414141414141414141414141414141414141414141

29、4141414141414141414141414141414141414141414141414S9-3150(2)(3)(1)系统4.2.1 三相短路电流的计算短路计算电路如下图4.1所示。电力系统的短路容量：Sd1=200MVA电缆线的短路容量：Sd2=Upj12(X0L)=102/(0.51)MVA=200MVA其中Upj1为车间变电所变压器高压侧相电压。电力变压器的短路容量：Sd3=100Se(ud%)=(1003150/4.5)kVA=70MVASe为所选变压器的容量，Ud%为变压器的阻抗电压。使用短路容量法进行短路电流计算 短路点K-1的三相短路容量：Sk-1=1(1Sd1+1S

30、d2)=1/(1/200+1/200)kVA=100kVA （15）K-1点的三相短路电流： IK-1=SK-1(3Upj1)=100/(310)kA=5.77kA （16）K-1点的三相暂态短路电流及短路稳态电流： I1”=I=IK-1=5.77kAK-1点的三相短路冲击电流：ish1=2.55IK-1=2.555.77kA=14.72kAK-1点的第一个周期短路全电流有效值：Ish1=1.515.77kA=8.71kA短路点K-2的三相短路容量：SK-2=1(1Sd1+1Sd2+1Sd3)=1/(1200+1200+170)kVA=41.17kVA （17）K-2点的三相短路电流：IK-2

31、=SK-23Upj2=41.1730.4kA=59.42kA （18）其中Upj2为车间变电所变压器低压侧相电压。K-2点的三相暂态短路电流及短路稳态电流：I2”=I=IK-2=59.42kAK-2点的三相短路冲击电流：ish2=2.55IK-2=2.5559.42kA=151.52kAK-2点的第一个周期短路全电流有效值：Ish2=1.5171.88kA=89.72kA所以，由以上计算可得，短路计算如下表表4。表4.2 短路计算表短路点Ik(kA)I1”(kA)I(kA)ish(kA)Ish(kA)Sk(MVA)K1100K25 高低压设备的选择校验尽管电力系统中各种电气设备的作用和工作条件

32、并不一样，具体选择方法也不完全相同，但对它们的基本要求却是一致的。电气设备要能可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路状态来校验热稳定和动稳定(熊信银，2013)。5.1 电气设备选择的一般条件5.1.1 按正常工作条件选择（1）额定电压电气设备所在电网的运行电压因调压或负荷的变化，有时会高于电网的额定电压，故所选电气设备允许的最高工作电压不得低于所街电网的最高运行电压。通常，规定一般电气设备允许的最高工作电压为设备额定电压的1.11.5倍，而电网运行电压的波动范围，一般不超过电网额定电压的1.15倍。因此，在选择电气设备时，一般可按照电气设备的额定电UN不低于装置地点电网额定电压US

33、N的条件选择，即UN USN （26）（2）额定电流电气设备的额定电流 IN 是指在额定环境温度0下，电气设备的长期允许电流IN应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流Imax，即IN Imax （27）（3）环境条件对设备选择的影响当电气设备安装地点的环境（尤其注意小环境）条件如温度、风速、污秽等级、海拔高度、地震烈度和覆冰厚度等环境条件超过一般电气设备使用条件时，应采取措施。5.1.2 按短路状态检验（1）短路热稳定校验短路电流通过电气设备时，电气设备各部件温度（或发热效应）应不超过允许值。满足热稳定的条件为It2tQk （28）式中：Qk为短路电流产生的热效应；It、t 分别

34、为电气设备允许通过的热稳定电流和时间。（2）电动力校验电动力稳定是电气设备承受短路电流机械效应的能力，亦称动稳定。满足动稳定的条件为iesish或IesIsh （29）式中：ish、Ish分别为短路冲击电流幅值及其有效值；ies、Ies分别为电气设备允许通过的动稳定电流的幅值及其有效值。同时，应按电气设备在特定的工作安装使用条件，对电气设备的机械负荷能力进行校验，即电气设备的端子允许荷载应大于设备引线在短路时的最大电动力。（3）短路电流计算条件 为使所选电气设备具有足够的可靠性、经济性和合理性，并在一定时期内适应电力系统发展的需要，作验算用的短路电流应按下列条件确定。1)容量和短线；2)短路种

35、类；3)计算短路点。（4）短路计算时间1)热稳定短路计算时间tk。该时间用于校验电气设备在短路状态下的热稳定，其值为继电保护时间tpr和相应断路器的全开断时间tbr之和，即tk =tpr+tbr 。2)短路断开计算时间tk。断路器不仅在电路中作为操作开关，而且在短路时要作为保护电器，能迅速可靠地切断短路电流。为此，断路器应能在动静触头刚分离时刻，可靠断开短路电流，该短路电流开断计算时间应为主保护时间tpr1和断路器固有分闸时间tin之和，即 tk=tpr1+tin5.2 高压侧设备的选择5.2.1 高压断路器的选择和校验高压断路器（或称高压开关）它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电

36、流，而且当系统发生故障时通过继电器保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流，它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力。常用的高压断路器是利用油作为灭弧介质的，称为高压油开关。按油量的多少，可分成多油式和少油式两种高压油开关。少油式高压开关只利用绝缘油作灭弧介质和触头间弧隙的绝缘介质，而利用空气和电瓷作为带电体的绝缘介质，但设备外壳带电。多油式高压开关既利用绝缘油作灭弧介质，又用它作绝缘介质，但设备外壳不带电。选择断路器类型时，应依据各类断路器的特点及使用环境、条件决定。根据我国当前制造情况，电压6220kV的电网一般选用少油断路器，电压110330kV电网，可选用SF6或空气断路器，大容量机组

37、釆用封闭母线时，如果需要装设断路器，宜选用发电机专用断路器。由上所知，本设计采用少油型断路器。由之前的计算可得，变压器高压侧的计算电流I30(1)=23.81A，工作电压UN=10kV，初步选择SN10-10/630-300型高压少油断路器，具体参数见下表 ，配用操作机构型号是CT7。5.2.1.1 热稳定校验对于一般地断路器，断路器的断路时间toc可取为0.2s，又有车间原始资料可知继电器保护装置整定的动作时间top=1.3s，则电力设备通过短路电流的时间为tk=tima=top+toc=(1.3+0.2)s=1.5s表5.1 SN10-10/630-300型高压少油断路器具体参数型号额定电

38、压（kV）额定电流（A）额定开断电流(kA)极限通过电流峰值(kA)（4s）热稳定电流(kA)固有分闸时间（s）合闸时间（s）SN10-10I/630-30010600164016所以有：I2*tk=5.7721.5=49.93A2*s，It2*t=1624=1024A2*s所以：It2*tI2*tk，满足热稳定的要求。 5.2.1.2 动稳定校验由之前的计算得：三相短路冲击电流ish=14.71kA，而该断路器的极限通过电流的峰值ies=40kA,则有：iesish，所以满足动稳定的要求。综上所述，可以得到如下的校验表。表 SN10-10/630-300型高压少油断路器校验表序号装置地点项目

39、装置地点数据断路器项目断路器数据结果1Us/kv10UN/kv102I30(1)/AIN/A6003ish/kAies/kA404IK1/kAIoc/kA5I2*tk/A2*sIt2*t/A2*s5126SK-1100Soc3005.2.2 高压隔离开关的选择和校验隔离开关也是发电厂和变电站中常用的开关电气设备，一般配有电动及手动操作机构，单相或三相操作，它需断路器配套使用。但隔离开关并无灭弧装置，不能用来接通和切断负荷电流和短路电流。隔离开关的工作特点是在有电压、无负荷电流情况下分、和线路。其主要功能有：隔离电压；倒闸操作；分、和小电流。由之前的计算可得，变压器高压侧的计算电流I30(1)=

40、153.1A，工作电压UN=10kV，初步选择GW1-10/600-35型隔离开关,配套的操作机构型号是CS8-1。GW1-10/600-35型隔离开关的技术数据如下表。表5.3 GW1-10/600-35型隔离开关的技术数据型号额定电（kV）额定电流（A）极限通过电流峰值(kA)（5s）热稳定电流(kA)操作型号GW1-10/600-35106003520CS8-15.2.2.1 热稳定校验因为 I2*tk=5.7721.5=49.93A2*s而 It2*t=2025=2000A2*s所以有 It2*tI2*tk满足热稳定的要求。5.2.2.2 动稳定校验由之前的计算得：三相短路冲击电流is

41、h=14.71KA，而该断路器的极限通过电流峰值ies=35kA,则有iesish满足动稳定的要求。综上所述，可得校验表 表 动稳定校验序号装置地点项目装置地点数据设备项目设备数据结果1Us/kV10UN/kV102I30(1)/A153.1IN/A6003ish/kA14.71ies/kA354I2*tima/A2*s49.93It2*t/A2*s20005.2.3 电流互感器的选择和校验由之前的计算可得，变压器高压侧的计算电流I30(1)=153.1A，工作电压UN=10kV，初步选择LQJ-10型额定电流为600A的电流互感器。其技术数据如下表表所示。表5.5 电流互感器技术数据型号额定

42、电压（kV）额定电流（kA）动稳定倍数Kes热稳定倍数KtLQJ-1010225905.2.3.1 动稳定校验由之前的计算可得，三相短路冲击电流ish=14.71KA ，而 Kes 2I1N =2252 0.2kA=63.64kA （30）因为Kes 2I1N ish，所以满足动稳定要求。5.2.3.2 热稳定校验因为KtI1N=900.2=18,一般电流互感器的热稳定试验时间t=1s由之前的计算得I=5.77kA，所以有Itimat =11.191.71=14.59 (31)因为KtI1NItimat所以满足热稳定的要求。综上所述，可得校验表表。表 LQJ-10型电流互感器校验表项目装置地点

43、项目装置地点数据设备项目设备数据结果1Us/kV10UN/kV102I30(1)/A23.81IN/A6003ish/kA28.53Kes 2I1N /kA63.644Itimat14.59KtI1N185.3 低压侧设备的选择和校验5.3.1 变压器低压侧母线的选择与校验由前面的计算可得，补偿后变压器低压侧计算电流为I30(2)=S3023UN=400.730.4A=578.36A按发热条件来选择导体截面，其允许载流量Ial不小于通过的导线的计算电流I30，所以有IalI30(2)=578.36A所以低压侧母线采用硬铝母线LMY，经查工厂供电附录表17可知，选择母线截面为636.3的导线LM

44、Y-3(636.3)，而且其允许载流量Ial=910A，满足要求。5.3.1.1 动稳定校验由前面的计算可知，变压器低压侧的三相短路冲击电流ish(2)=43.1kA。有硬铝母线尺寸可知b=63mm，h=6.3mm，取档距L=900mm，相邻两相母线的轴线距离a=160mm。所以母线在三相短路是所受到的最大电动力为：F(3)=1.7310-7Laish2=1.7310-70.90.16(43.1103)2N=1807.7N （32）母线的截面系数为：W=（b2h)6=(0.06320.0063)6m3=4.1710-6m3 （33）则母线在三相短路是所受到的计算应力为：c=MW=162.7(4

45、.1710-6)MPa=39.02MPa （34）而LMY硬铝母线的允许应力为al=70MPac=39.02MPa （35）故满足动稳定度的要求。5.3.1.2 热稳定校验由前面的计算可知，三相短路暂态电路为I=16.9kA，tima=1.7s，又查工厂供电 附录表7可得该母线的热稳定系数C=87AS/mm2，所以最小允许截面为：Amin=I(3)timaC=16.91031.787mm2=253mm2 （36）由于母线实际截面为A=636.3mm2=396mm2Amin因此满足热稳定度要求。5.3.2 低压断路器的选择和校验低压断路器又称低压自动开关、空气开关，它能带负荷痛断电路，又能在短路

46、、过负荷和低电压（失压）下自动跳闸，其功能与高压断路器类似。有前面的计算可知，变电器低压侧的计算电流为I30(2)=578.36A，又因为变压器低压侧的稳定电压UN380V。而DW10系列万能式断路器适用于交流50hz、电压至380v、直流电压至440V的电气线路中，作过载、短路、失压保护以及正常条件下的不频繁转换之用。当三极断路器在直流电路中串联使用时，电压允许提高至440V。所以选择DW10-1000型号的低压断路器，该断路器的技术数据如下表表7 。 DW10-1000的技术数据型号额定电流/A极限分断电流Ioc/kADW10-1000100030因为该断路器是DW型，故其动作时间在0.0

47、2s以上，而有前面的计算得三相短路电流周期分量有效值Ik-2（3)=16.9kA，所以IocIk-2（3)，又因为该低压断路器的额定电流INI30(2)，所以该型号低压断路器满足条件。5.3.3 熔断器的选择与校验下面熔断器的选择与校验均以1号总干线为例。5.3.3.1 熔断器的选择1号干线接的是1号分电箱，而1号分电箱所接设备为11、11、13、451，故其额定功率为Pe=313+18.7kW=111.7kW查工厂供电附录表1中“小批量生产的金属冷加工车床电动机”项，得：b=0.14、c=0.4、cos=0.5、n=5，则其最大容量的设备总容量为：PX=(313+18.7)kw=111.7k

48、W （37）所以P30=bPe+cPX=（0.14111.7+0.4111.7）kW=60.32kWI30= P30/（3UNcos）=60.32/（33800.5）kA=183.3A （38）查工厂配电设计手册可知：对于额定容量PN=31kW的电机，冲击电流Ist=398A,额定电流IN=57A（航空工业部第四规划设计研究院，1983年），则尖峰电流：IPk= I30+（Ist-IN）max=183.3+398-57A=524.3A （39）计算系数K取0.4，则有KIpk=0.4524.3A=209.7A根据熔断器熔体的选择条件，即是INFEI30且INFEkIPK，所以熔体要满足INFE209.7A，查工厂供电中附录表10可知，选用RT0-400/250型号的熔断器。以此类推，可得1号干线到16号干线所选用的熔断器型号如下表所示。表5.8 1号到16号干线熔断器型号X号干线熔断器型号最大分断电流/kA12345678910111213141516RT0-400/250RT0-400/250RT0-200/200RT0-200/200RT0-200/200RT0-200/200RT0-200/200RT0-200/200TR0-200/150RT0-200/200RT0-200/200RT0-