工厂配电设计毕业论文

阳泉学院毕业设计说明书阳泉学院毕业设计说明书 目录目录 第一章绪论1.1设计背景工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。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；电能的输送的分配既简单经济，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。

在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它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。

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工厂供电设计的一般原则按照国家标准GB50052-95《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》等的规定，进行工厂供电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。

必须从全局出发，统筹兼顾，按负荷性质、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工厂供电设计内容及步骤工厂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，结合国家供电情况。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负荷计算

工厂变电所的负荷计算，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，从而求出工厂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。

②工厂变电所变压器的台数及容量选择

参考电源进线方向，综合考虑设置工厂变电所的有关因素，结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。

③工厂变电所主接线设计

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数综合主变压器台数，确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求，即要安全可靠有要灵活经济，安装容易维修方便。④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。

⑤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。由手册或厂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。如工厂有大型同步电动机还可以采用控制电机励磁电流方式提供无功功率，改善功率因数。⑥变电所高、低压侧设备选择

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、互感器、开关柜等设备。并根据需要进行热稳定和力稳定检验。用总降压变电所主结线图，设备材料表和投资概算表达设计成果。

⑦继电保护及二次结线设计为了监视，控制和保证安全可靠运行，变压器、高压配电线路移相电容器、高压电动机、母线分段断路器及联络线断路器，皆需要设置相应的控制、信号、检测和继电器保护装置。并对保护装置做出整定计算和检验其灵敏系数。设计包括继电器保护装置、监视及测量仪表，控制和信号装置，操作电源和控制电缆组成的变电所二次结线系统，用二次回路原理接线图或二次回路展开图以及元件材料表达设计成果。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。进行避雷灭弧电压，频放电电压和最大允许安装距离检验以及冲击接地电阻计算。⑨工厂变电所变、配电装置总体布置设计综合前述设计计算结果，参照国家有关规程规定，进行内外的变、配电装置的总体布置和施工设计。第二章负荷计算和功率补偿2.1负荷计算的内容和目的计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是指导体中通过一个等效负荷时，导体的最高温升正好和通过实际的变动负荷时产生的最高温升相等，该等效负荷就称为计算负荷。计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷的确定是否合理，将直接影响到电气设备和导线电缆的选择是否经济合理。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。

尖峰电流指单台或多台用电设备持续1—2秒左右的最大负荷电流。它是由于电动机启动，电压波动等原因引起的，它与计算电流不同，计算电流是指半小时最大电流，尖峰电流比计算电流大的多，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。平均负荷就是指电力负荷在一定时间内消耗的功率的平均值。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负荷计算的方法负荷计算的方法有估算法、需要系数法、单相负荷计算及二项式法等几种。

本设计采用需要系数法确定。

主要计算公式有：有功功率：(2.1)无功功率:(2.2)视在功率:(2.3)计算电流:(2.4)第三章变压器容量和数量的选择变压器台数确定原则：①应满足用电负荷对可靠性的要求。在一二级负荷的变电所中，选择两台主变压器，当在技术，经济上比较合理时，也可以多于两台。②对季节性负荷变化较大的宜采用经济运行方式的变电所，技术经济合理时可选择两台主变压器。③三级负荷一般选择一台主变压器，负荷较大时，也可选择两台主变。装单台变压器时，其额定容量Sn应能满足全部用电设备的计算负荷Sc，考虑负荷发展应留有一定的容量裕度，并考虑变压器的经济运行，即Sn≥（1.15-1.4）Sc（3.1）装设两台主变压器的变电所，每台变压器的容量Sn应同时满足以下两个条件：1）任一台主变压器单独运行时Sn=（0.6-0.7）Sc(3.2)2）任一台主变压器单独运行时Sn≥Sc（Ⅰ+Ⅱ）(3.3)在本设计中，工厂负荷属于三级负荷，因此选择单台变压器运行，根据以上计算结果可得，如下：∑=1636kW;∑Pj=K∑=0.7×1636kW=1145.2kWSj=Pj/cosφ=1145.2/0.85=1347.3kVASn=1.19×Sj=1.19×1347.3=1603kVA所以，可选择1600kVA的变压器一台。负载率为84.1%。第四章主接线方案的选择4.1对变电所主结线的一般要求变电所主接线要求安全，可靠，灵活，经济。主要有以下一些原则：①在高压断路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧，必须安装高压隔离开关。②在低压断路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧，必须装设低压刀开关。③在装设高压熔断器-负荷开关的出线柜母线侧，必须装设高压隔离开关。④变配电所高压母线上及架空线末端，必须装设避雷器，装于母线上的避雷器宜与电压互感器共用一组隔离开关，线路上避雷器前不必装设隔离开关。⑤变电所的主接线方案，必须与其负荷类型相适应，对于一级负荷，应由两个电源供电，对二级负荷，应由两回路或者一回专用架空线路供电。⑥接于公共干线上的变配电所电源进线首端，应装设带有短路保护的开关设备。⑦对一般的生产区的车间变电所，宜由工厂总变配电所采用放射式高压配电，以确保供电可靠性，但对辅助生产区的变电所，可采用树干式配电。⑧变电所低压侧的总开关，宜采用低压断路器，当有继电保护或自动切换电源要求时，低压侧总开关和低压母线分段开关均应采用低压断路器。⑨两路电源进线，装有两台主变压器的变电所，当两路电源同时供电时，两台主变压器一般分列运行，当只有一路电源供电，另一路电源备用时，则两台主变压器并联运行。⑩需带负荷切换主变压器的变电所，高压侧应装设高压断路器或者高压负荷开关。4.2变电所主结线对于电源进线电压为35kV及以上的大中型工厂，通常是先经工厂总降压变电所降为6—10kV的高压配电电压，然后经车间变电所，降为一般低压设备所需的电压。总降压变电所的主接线是实现电能输送和分配的一种电气接线，在变电所主接线图中将导线或者电缆，电力变压器，母线，各种开关，避雷器，电容器等电气设备连接起来，只表示相对电气连接关系而不表示实际位置。通常以单线表示三相系统。主结线对变电所设备选择和布置，运行的可靠性和经济性，继电保护和控制方式都有密切关系，是供电设计中的重要环节。4.2.1单电源进线的变电所主接线当单电源进线一台变压器时，主接线采用一次侧线路-变压器组，二次侧单母线不分段接线，如图4.1，这种主接线经济简单，可靠性不高，适用于负荷不大的三级负荷情况。也可采用一次侧单母线不分段，二次侧单母线分段主接线，如图4.2，适用于三级负荷及部分二级负荷。图4.1单电源进线接线图图4.2一侧，二侧单母线接线图4.2.2双回电源进线变电所主接线①一，二次侧均采用单母线分段主接线该主接线由于进线开关和母线分段开关均采用了断路器控制，操作十分灵活，供电可靠性较高，适用于大中型企业的一，二级负荷供电。②内桥式主接线一次侧采用内桥式结线，二次侧采用单母线分段的总降压变电所主接线[如图4.3]，线路1WL，2WL来自两个独立电源，断路器1QF，2QF分别接至变压器1T，2T的高压侧，向变电所供电，变压器回路仅装设隔离开关3QF，6QF。当线路1WL发生故障或检修时，断开1QF，1T由线路2WL经桥接断路器3QF继续供电，同理，当2WL发生故障或者检修时，2T由线路1WL继续供电。因此，这种主接线大大提高了供电的可靠性和灵活性，但当变压器检修时，须进行倒闸操作，操作较复杂且时间较长，这种接线适用于大中型企业的一，二级负荷供电。当变压器1T发生故障时，1QF和3QF因故障跳闸，此时，打开3QS后再合上1QF和3QF，即可恢复1WL线路的工作。这种内桥式结线多用于电源线路较长因而发生故障和停电检修的机会较多、并且变电所的变压器不需要经常切换的总降压变电所。适用于以下条件的总降压变电所：1)供电线路长，线路故障几率大；2)负荷比较平稳，主变压器不需要频繁切换操作；3)没有穿越功率的终端总降压变电所。图4.3变电所内桥式接线图图4.4变电所外桥式接线图③外桥式主接线一次侧采用外桥式结线、二次侧采用单母线分段的总降压变电所主接线如图4.4，其特点是变压器回路装设断路器，线路1WL，2WL仅装线路隔离开关，任一变压器检修或发生故障时，如变压器1T发生故障，断开1QF，打开其两端隔离开关，然后合上3QF两侧隔离开关，在合上3QF，使两路电源进线又恢复并联运行。但当线路检修或发生故障时，须进行倒闸操作，操作较复杂且时间较长，外桥式的优点是对变压器回路的操作非常方便，灵活，供电可靠性高，适用于有一，二级负荷的用户和企业。适用于以下条件的总降压变电所：1)供电线路短，线路故障几率小；2)用户负荷变化大，变压器操作频繁；3)有穿越功率流经的中间变电所，因为采用外桥式主接线，总降压变电所运行方式的变化将不影响公共电力系统的潮流。④一、二次侧均采用单母线分段的总降压变电所主接线如图4.5。

这种主结线图兼有上述两种桥式结线的运行灵活性的优点，但所用高压开关设备较多，可供一、二级负荷，适用于一、二次侧进出线较多的总降压变电所。

⑤一、二次侧均采用双母线的总降压变电所主电路图采用双母线结线较之采用单母线结线，供电可靠性和运行灵活性大大提高，但开关设备也大大增加，从而大大增加了初投资，所以双母线结线在工厂电力系统在工厂变电所中很少运用,主要用与电力系统的枢纽变电所。本次设计的矿厂供电属于三级负荷。负荷变动较小，电源进线较短（8km）,主变压器不需要经常切换，另外再考虑到工厂对于一次投资的要求。固采用单电源进线的降压变电所主接线。10kV进线高压供电系统图详见附件A，低压供电系统图详见附件B。图4.5一二侧均采用单母线分段接线图第五章短路电流的计算5.1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、并联的方法即可将电路化简，求出其等效总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。

短路电流计算的方法，常用的有欧姆法（有称有名单位制法）和标幺制法（又称相对单位制法）。5.2三相短路电流计算本设计采用标幺值进行短路电流计算①确定基准值：取Sd=100MVA，Ud=Uav，两个电压等级的基准电压分别为Ud1=10.5kVUd2=0.4kV②元件的电抗标幺值1)电力系统（Soc=1000MVA）2)架空线路（XO=0.4Ω/km4km）=X0L1Sd/Ud2=0.4×4×100/（10.5×10.5）=1.53)电力变压器（Uk％=4.5Sn=1600kVA）=Uk％×Sd/（100×Sn）=4.5×100/（100×1.6）=2.8绘制等效电路图如图5.1，图上标出各元件的序号和电抗标幺值，并标出短路计算点。图5.1短路电流计算等效电路图③K1短路时的短路电流与容量计算1)计算短路回路总阻抗标幺值2)计算K1点所在电压级的基准电流3)计算K1点短路电流各值4)三相短路容量④K2点三相短路电流与容量计算1)计算短路回路总阻抗标幺值2)计算K2点所在电压级的基准电流3)计算K2点短路电流各值4)三相短路容量⑤路电流计算结果如下表5.1表5.1短路电流计算结果三相短路电流（kA）短路容量（MVA）K1点3.43753.43758.76565.22562.5K2点32.7632.7660.2735.722.7

第六章导线、电缆的选择6.1导线电缆的使用条件导线和电缆的选择必须满足安全，可靠，经济的条件。所以，进行导线和电缆截面选择时必须按照下列选择原则：①按允许载流量选择导线和电缆截面

导线和电缆(包括母线)在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。以防止导线因过热而引起绝缘损坏或老化。这就要求通过导线或电缆的最大负荷电流不应大于其允许载流量。②按允许电压损失选择导线和电缆截面导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗，以保证电压质量。③按经济电流密度选择导线和电缆截面

经济电流密度是指使线路的年运行费用支出最小的电流密度。按这种原则选择的导线和电缆截面称为经济截面。对于35kV及以上的高压线路及电压在35kV以下但距离长，电流大的线路，宜按经济电流密度选择，对10kV及以下线路，通常不按此原则选择。④按机械强度选择导线和电缆截面

导线（包括裸线和绝缘导线）截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，不必校验其机械强度，但需校验其短路热稳定度。母线也应校验短路时的稳定度。对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求。6.2导线电缆的选择根据设计经验，对长距离大电流及35kV以上的高压线路，则可先按经济电流密度确定经济截面，再校验其它条件。一般10kV及以下高压线路及低压动力线路，通常先按允许载流量选择截面，再校验电压损耗和机械强度。低压照明线路，因其对电压水平要求较高，因此通常先按允许电压损耗进行选择，再校验发热条件和机械强度。选择导线截面时，要求在满足上述4个原则的基础上选择其中最大的截面。在本设计中，以低压侧大球磨车间为列，按允许载流量计算电力电缆截面：选取时，应注意：1）允许载流量与环境温度有关。若实际环境温度与规定的环境温度不一致时，允许载流量乘上温度修正系数，以求出实际的允许载流量。（6.1）式中，（6.2）—为导线额定负荷时的最高允许温度；—为导线允许载流量所采用的环境温度；—为导线敷设地点实际的环境温度。2）电缆多根并列时，其散热条件较单根时差，故允许载流量降低，要用电缆并列校正系数Kp进行校正。已知一台245kW的大球磨机，功率因数为0.9，效率为0.89，当地最热平均最高气温为150C。a.线路中电流的计算（6.3）（6.4）b.相线截面的选择因为是三相四线制线路，所以查表得4根单芯线敷设的每相芯线截面为240mm2的VLV型导线，在环境温度为250C时的允许载流量为420A，其最高允许温度为650C，即。温度校正系数为（6.5）导线的实际允许载流量为（6.6）满足，所以，所选相截面满足允许载流量的要求。c.保护线的选择按要求，选择。所以选择导线型号为VLV-0.6/1kV（3×240+1×120）TC的VLV聚录乙烯绝缘铝心电力电缆。第七章电气设备的选择7.1电气设备选择的一般原则供配电系统中的电气设备是在一定的电压，电流，频率和工作环境条件下工作的，电气设备的选择，除了应满足在正常工作时能安全可靠运行之外，还应满足在短路故障时不至损坏的条件，开关电器还必须具有足够的断流能力，并适应所处位置，环境温度，海拔高度，以及防尘，防腐，防火，防爆等环境条件。电气设备选择应遵循以下三个原则：①按工作环境及正常工作条件选择电气设备；②按短路条件校验电气设备的动稳定和热稳定；动稳定校验或7.1式中，—为电气设备的极限通过电流峰值;—为电气设备的极限通过电流有效值。热稳定校验7.2式中，—为电气设备的热稳定电流;t—为热稳定时间。③开关电器断流能力校验。高压设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下的工作要求，同时设备应工作安全可靠，运行方便，投资经济合理。高压刀开关柜的选择应满足变电所一次电路图的要求，并各方案经济比较优选出开关柜型号及一次结线方案编号，同时确定其中所有一次设备的型号规格。工厂变电所高压开关柜母线宜采用LMY型硬母线7.2高压开关电器的选择7.2.1高压断路器的选择本设计中，为户内变电所，故选择户内少油断路器，以选择变压器二次侧高压断路器为例，由设计数据可知，变压器10/0.4kV，1600kVA，三相最大短路电流为32.76kA，冲击短路电流为60.27kA，三相短路容量为22.7MVA。根据变压器二次侧的额定电流来选择断路器的额定电流。查表得，选择SN10-10III/3000型少油断路器，比较其计算参数和装设地点电气条件后得知，所选断路器合格。7.2.2高压隔离开关的选择由于隔离开关主要是用于隔离而不是分断正常负荷电流和短路电流，因此，只需要选择其额定电压和额定电流，校验动稳定和热稳定。由以上计算数据可选择GN6-10T/600高压隔离开关。选择计算结果列于表7.1中。表7.1高压隔离开关选择校验表序号GN6-10T/600选择要求装设地点电气条件结论项目数据项目数据110kV10kV合格2600A465A合格352kA32.76A合格420013.5合格7.2.3电流互感器的选择一般情况下，计量用的电流互感器变比的选择应使其一次额定电流不小于线路中电流互感器用于计量和保护。计算电流。动稳定校验（7.4）热稳定校验（7.5）以小球磨车间为例，额定电压为0.4kV，额定电流为465A，选变比为400/5A的LQJ-10型电流互感器，=160，=75，t=1s，0.5级二次绕组的=0.4。准确度校验==满足准确度要求。②动稳定校验满足动稳定要求。③热稳定校验满足热稳定要求。所以选择LQJ-10400/5A型电流互感器满足要求。7.3配电所高压开关柜的选择高压开关柜是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种高压成套配电装置，在发电厂和变配电所中作为控制和保护发电机、变压器和高压线路之用，也可作为大型高压开关设备、保护电器、监视仪表和母线、绝缘子等。

高压开关柜有固定式和手车式（移可式）两大类型。由于本设计是10kV电源进线，则可选用较为经济的固定式高压开关柜，这里选择KYN28A-12(Z)型.低压开关柜选择GGD3型。

第八章变压器的继电保护8.1概述供配电系统的电力变压器有总降压变压器和车间变电所或建筑物变电所的配电变压器，其常见的故障分短路故障和不正常运行状态两种。按GB50062—92《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》规定：对电力变压器的下列故障及异常运行方式，应装设相应的保护装置：

①绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相接地短路；

②绕组的匝间短路；

③外部相间短路引过的过电流；

④中性点直接接地电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；

⑤过负荷；

⑥油面降低；

⑦变压器温度升高或油箱压力升高或冷却系统故障。

对于高压侧为6～10kV的车间变电所及小型工厂变电所主变压器来说，通常装设有电流保护和电流速断保护；如过电流保护动作时间不大于0.5s时，可不装设电流速断保护。容量在800kVA及以上的油浸式变压器和400kVA及以上的车间内油浸式变压器，还需装设气体继电保护（又称瓦斯保护）。如两台并联运行的变压器容量（单台）在400kVA及以上，以及虽为单台运行但又作为备用电源用的变压器有可能过负荷时，还需装设过负荷保护。过负荷保护及瓦斯保护在轻微故障时（通称“轻瓦斯”），动作于信号，而其它保护包括瓦斯保护在严重故障时（通称“重瓦斯”），一般均动作于跳闸。

对于高压侧为35kV及以上的工厂总降压变电所主变压器来说，一般也装设过电流保护，电流速断保护和气体继电保护。在有可能过负荷时，也装设过负荷保护。但如果单台运行的变压器容量在10000kVA及以上，两台并列运行的变压器容量（单台）在6300kVA及以上时，则要求装设差动保护来取代电流速断保护。

8.2变压器电流保护的接线方式两相两继电器式接线适用于相间短路保护，对Yyno连接的变压器，二次侧发生单相短路时，流经保护装置的穿越电流仅为二次侧的1/3（设变压器变比为1），保护灵敏度只有相间保护的1/3。对Yd11连接的变压器二次侧a,b，两相短路，流经保护装置的穿越电流仅为二次侧的。保护灵敏度也将降低。两相一继电器式接线的保护灵敏度随保护种类而异，但Yyno连接的变压器二次侧发生单相短路和Yd11连接的变压器二次动作，因此，该连接方式不能用于Yyno连接和Yd11连接的变压器的电流保护侧发生两相短路时，保护装置不。8.3继电保护配置在本设计中，根据要求需装设过电流保护、电流速断保护、气体继电保护。8.3.1变压器的过电流保护①对于由外部相间短路引起的过电流，保护应装于下列各侧：

1)对于双线圈变压器，装于主电源侧

2)对三线圈变压器，一般装于主电源的保护应带两段时限，以较小的时限断开未装保护的断路器。当以上方式满足灵敏性要求时，则允许在各侧装设保护。各侧保护应根据选择性的要求装设方向元件。

3)对于供电给分开运行的母线段的降压变压器，除在电源侧装设保护外，还应在每个供电支路上装设保护。

4)除主电源侧外，其他各侧保护只要求作为相邻元件的后备保护，而不要求作为变压器内部故障的后备保护。

5)保护装置对各侧母线的各类短路应具有足够的灵敏性。相邻线路由变压器作远后备时，一般要求对线路不对称短路具有足够的灵敏性。相邻线路大量瓦斯时，一般动作于断开的各侧断路器。如变压器高采用远后备时，不作具体规定。

6)对某些稀有的故障类型（例如110kV及其以上电力网的三相短路）允许保护装置无选择性动作。②定时限过电流保护的接线方式和工作原理当变压器发生短路时，通过线路的电流使流经继电器的电流大于继电器的动作电流，电流继电器KA瞬时动作，其常开触点闭合，时间继电器KT线圈得电，其触点经一定延时后闭合，使中间继电器KM和信号继电器KS动作。KM的常开触点闭合，接通断路器跳闸线圈YR回路，断路器QF跳闸，切除短路故障线路。KS动作，其指示牌掉下，同时其常开触点闭合，起动信号回路，发出灯光和音响信号。接线图如图8.1。③保护整定计算变压器过电流保护继电器的动作电流为式中，I1N—为变压器一次侧额定电流；（8.1）Krel—可靠系数；KW—接线系数；Kre—返回系数；Ki—为电流互感器的变比。变压器过电流保护动作时限应比二次侧出线过电流保护的最大动作时限大一个，一般取0.5-0.7s。8.3.2变压器的电流速断保护①电流速断保护的接线和工作原理电流速断保护是一种不带时限的过电流保护，实际中常与过电流保护配合使用。接线图如图8.1。当线路发生短路，流经继电器的电流大于电流速断的动作电流时，电流继电器动作，其常开触点闭合，接通信号继电器2KS和中间继电器KM回路，KM动作是断路器跳闸，2KS动作表示电流速断保护动作，并起动信号回路发出灯光和音响信号。②整定计算由于电流速断保护动作不带时限，为了保护速断保护动作的选择性，在下一级线路首端发生最大短路电流时，电流速断保护不应该动作，既速断保护动作电流，从而，速断好汉继电器的动作电流整定值为式中，—为线路末端最大三相短路电流；—为可靠系数；DL型继电器取1.3，GL型继电器取1.5；—为接线系数；—电流互感器变比。灵敏度校验只能用线路首端最小两相短路电流校验，即过电流保护由保护的动作时限实现选择性，电流速断保护由保护的动作电流实现选择性。气体继电保护，又称瓦斯保护，是保护油浸式电力变压器内部故障的一种基本的保护装置。按GB50062—92规定，800kVA及以上的一般油浸式变压器和400kVA及以上的车间内油浸式变压器，均应装设气体保护。气体保护的主要元件是气体继电器。它装设在变压器的油箱与油枕之间的联通管上。为了使变压器内产生的气体能够顺畅地通过气体继电器排往油枕，要求变压器安装应取1%～1.5%的倾斜度；而变压器在制造时，联通管对油箱顶盖也有2%～4%的倾斜度。

当变压器油箱内部发生轻微故障时，产生的气体较少，气体缓慢上升，聚集在气体继电器容器上部，使继电器内油面下降，上开口油杯露出油面，上开口油杯因其产生的力矩大于平衡锤的力矩而处于下降位置，上干簧触点闭合，发出报警信号，称为轻瓦斯动作。当变压器油箱内部发生严重故障时，产生大量气体，油汽混合物迅猛地从油箱通过连通管冲向油枕，在油汽混合物冲击下，气体继电器挡板被掀起，使下开口油杯下降上，下干簧触点闭合，发出跳闸信号，使断路器跳闸，称为重瓦斯动作。如果变压器油箱漏油，使得气体继电器内的油也慢慢流尽。先是继电器的上油杯下降，发出报警信号，接着继电器内的下油杯下降，使断路器跳闸，同时发出跳闸信号。

图8.1变压器的定时限过电流保护和电流速断保护接线图

变压器瓦斯保护动作后，运行人员应立即对变压器进行检查，查明原因，可由蓄积于气体继电器内的气体性质来分析和判断故障的原因几处理要求，如下表8.1：表8.1气体继电器动作后的气体分析和处理要求气体性质故障原因处理要求无色，无臭，不可然变压器含有空气允许继续运行灰白色，有剧臭，可燃纸质绝缘物烧毁应立即停电检修黄色，难燃木质绝缘部分烧毁应停电检修深灰色或黑色，易燃油内闪络，油质炭化分析油样，必要时停电检修结论通过这次毕业设计，我加深了对工厂供电知识的理解，基本上掌握了进行一次设计所要经历的步骤，像高低压系统，防雷与接地的设计，我与其他同学一起进行课题分析、查资料，进行设计，整理说明书到最后完成整个设计。作为大学阶段一次重要的学习经历我感觉自己受益非浅，同时深深的感觉的自己的学习能力在不断提高，一个月的时间就这样匆匆的过去了，经过指导老师多少个白天，黑夜的指导，我们顺利完成了任务。

通过此次毕业设计使我对工厂供电有了新的认识，更加系统，全面地掌握了所学的专业知识，也增强了我理论联系实际，系统分析问题，工程计算以及独立工作的能力，树立了工程观点，社会主义市场经济观点，初步掌握了工厂供电设计方法，同时也让我们掌握了工厂供配电系统的知识和理论，初具供配电系统的运行，管理，和工程设计能力，以及分析和解决问题的能力。对导师徐兆峰老师的关心和指导，大家有感于心，事实上这次设计对我们的锻炼是多方面的，除了对设计过程熟悉外，我们还进一步提高了AutoCAD绘图，说明书编辑，各种信息的分析，对Word文档的使用等多方面的能力。

不久我们将走上工作岗位，这样的学习机会对我们来说已经不多了，所以我们非常认真，深刻研究。在学习过程中，我们发扬团队合作的精神，互相配合，把毕业设计做的最好，在今后的工作中，我们也要发扬团队合作的精神，把工作做的最好。参考文献居荣，朱有志．工厂供电系统故障诊断专家系统设计［Ｊ］．南京工业大学学报，2002，3期：35—42．岳斌．工厂供电系统的内部过电压及防护措施［Ｊ］．建材.技术与应用，2002，3期：16—20．李永春，张智华．功率因数对工厂供电系统的影响及补偿［Ｊ］．甘肃有色金属，2002，1期：31—35．施雪燕．电容器就地补偿在工厂供电系统中的应用［Ｊ］．黑龙江造纸，2001，3期：51-53．马红丽．工厂配电设计［Ｊ］．工厂设计与研究杂志，2004.1期：22—26．陆德伟．工厂供电系统提高功率因数几节能分析［Ｊ］．辽宁工学院学报，2001，3期：40—44．唐志平．供配电技术［M］．北京：电子工业出版社．2005．刘介才．工厂供电简明设计手册［M］．北京：机械工业出版社．1993．张保会，尹项根．电力系统继电保护［M］．北京：中国电力出版社．2004．刘介才．工厂供电（第3版）［M］．北京：机械工业出版社．1998余健明，同向前，苏文成．供电技术［M］．北京：机械工业出版社．1998周鸿昌．工厂供电及例题习题［M］．上海：同济大学出版社．1987．中国航空工业规划设计研究院等主编．工业与民用配电设计手册［M］．北京：中国水利电力出版社．1994．A．G．Phadke,J．S．Thorp．ComputerRelayingforPowerSystems．NewYork:ResearchStudyPress,1988．A．T．Johns,S．K．Salman．DigitalProtectionforPowerSystem．PeterPeregrinusLid．OnbehalfofTheInstituteofElectricalEngineers．1995．A．Godwani,etal．CommissioningExperiencewithaModemDigitalExcitationSystemIEEEEnergyConversion,pp,183-187,VOL．13,NO,2,June1998．CantnerJ，etc，AgainstOut-of-stepOperationOfLargeSychronousMchines，Electre，1997.5.附录A：10KV供电系统图附录B低压供电系统图附录C变压器二次电路图附录D：电压互感器二次电路图附录E：接地避雷平面图致谢在导师米娟芳老师的悉心指导下，我顺利地完成了该次毕业设计任务，从选题到完成的过程中，导师给我提出了许多宝贵的意见和建议，在此我谨向恩师以真诚的感谢和深深的敬意！导师严谨求实的治学态度，诲人不倦的敬业精神，正直坦荡的为人风范和渊博的学识是学生受益非浅，并将成为学生未来人生道路上的明灯。基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究HYPERLINK"/detail.htm?3694