某煤气厂供电配电系统设计

供配电技术实训报告题目:某煤气厂供电配电系统设计系别:专业:电气工程及其自动化专业:组别:第五组组员:学号指导教师:实训日期:25TOC\o"1-2"\h\z\u摘要 3前言 41负荷计算及功率补偿 61.1负荷计算 62总配电所位置及车间变压器台数和容量选择 102.1总配电所的位置选择 102.2车间变压器台数和容量选 113短路电流计算 123.1短路电流计算的目的 123.2短路电流的计算步骤 134电气设备的选择 14高压电气设备的选择与校验 154.2导线和电缆的选择与校验 19低压电气设备的选择与校验 205二次侧的设计 21二次回路与操作电源 215.2测量和监视装置 225.3继电保护设置 246配电所的防雷保护 286.1防雷设备 28防雷措施 286.3接地与接地装置 29参考文献 30致谢 30摘要本文是某煤气厂供电配电系统设计说明。设计的目的是通过对该电力用户所处的地理环境、地区供电条件、生产工艺和公用工程等用电负荷资料的分析，为该工厂寻找完善的供配电系统设计方案。电能是工业生产的主要能源，对整个工厂的正常生产起着举足轻重的作用，因此如何进行合理用电、平安用电、节约用电、高质量用电已经成为工厂建设和运行的主要问题之一。因此，为实现工厂供配电的高效和合理，必须根据各车间的负荷数量和性质，并考虑到电气设备的运行维护以及生产工艺对负荷的要求，进行负荷的统计和短路电流的计算，并最终依此选择上下压设备、输电线路的型号，完成简单避雷措施设计，解决对各部门的平安可靠，经济分配电能的问题！工厂的平安正常生产、节电节能、提高劳动生产率，都必须有一个平安、可靠、经济、合理供配电能和使用电能的系统作保障，才能实现企业利润的最大化。关键词：供电配电；总降压〔总配〕变电所；车间变电所之间配电系统；计算负荷；变压器选择；短路计算；二次侧的设计前言本设计为电气工程及其自动化专业的供配电设计，以供电技术为主线，综合考查学生对本专业各科知识的掌握程度，培养对本专业各科知识进行综合运用的能力，同时也检验了本专业学习三年以来的成果。要想做好毕业设计，首先要对工厂供电有一个总体的了解，大体上有以下几个方面：工厂供电，就是指工厂所需电能的供给和分配。除某些特殊的大型工业企业带有自备发电站以外，工厂都是由电力系统的终端降压变配电所，即总降〔配〕变电所提供电能。总降〔配〕变电所、供电线路和用电设备构成了一个完整的工厂供电系统。供电系统一旦确定，就决定了用户内部用电负荷的供电可靠性和供电质量。电能易于转换，易于传输，分配简单经济，便于调节、控制和测量等特点，使得电能成为了工业生产的主要能源。能否保证供电的可靠性和电能质量直接影响到工业生产能否正常进行，能否做到合理用电、节约用电、高质量用电成为决定工厂生产力和企业效益的重要因素。因此，设计符合工厂具体负荷情况的供电系统是工业生产的必备条件。做好工厂供电工作对开展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。工厂企业是国家电力的主要用户，完善工厂供电系统的配置对节约能源、支援国家经济建设也有很大的促进作用。为了使工厂供电工作能够切实为工业生产效劳，要求做到以下几点：平安在电能的供给、分配和使用过程中，不应发生人身事故和设备事故。可靠不同级别的负荷对供电可靠性的要求不同，工厂供电系统必须满足相应负荷的要求。优质供电系统提供的电能应该满足电力用户对电压、频率等电能质量的要求。经济在保证供电可靠性的情况下，供电系统的投资要尽量少，运行费用要尽量低，并尽可能的节约电能和减少有色金属的消耗量。工厂供电设计必须以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针、政策、技术规定、标准为准绳，结合工程的实际情况进行。按照国家标准GB50052-95?供配电系统设计标准?、GB50053-94?10kv及以下设计标准?、GV50054-95?低压配电设计标准?、?全国通用建筑标准设计.电气装置标准图集?等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原那么：遵守规程、执行政策；必须遵守国家有关规定及标准，执行国家有关方针和政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。平安可靠、先进合理；应做到保障人身和设备的平安，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。近期为主、考虑开展应根据工作特点、规模和开展规划，正确处理近期建设与远期开展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。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，综合考虑，确定合理的设计方案。工厂供电系统的设计是根据电力用户所处地理环境、生产工艺对负荷的要求、各个车间的负荷数量和性质、负荷布局以及地区供电条件进行的。要求设计成果能应用于生产实际，能够让该供电系统平安、可靠、经济的分配电能，满足工业生产的需要。设计的具体步骤如下：1〕.按照厂区用电设备的资料和其他具体情况，求计算负荷。2〕.根据负荷等级和计算负荷，选定供电电源、电压等级和供电方式。3〕.根据环境和计算负荷，选择变电所的位置、变压器数量和容量。4〕.为变配电所选择平安、可靠、灵活、经济的主接线，选择合理的户外高压配电方案。5〕.用标幺值法进行短路电流的计算。6〕.根据短路电流的计算结果，按照正常工作条件、短路时的工作条件、电气设备自身特点进行电气设备的选择和校验，用主接线图表达设计成果。1负荷计算及功率补偿1.1负荷计算负荷计算的意义和目的计算负荷是供电系统设计计算的根底。工厂供电系统设计的原始资料是工艺部门提供的用电设备安装容量。这些设备品种多，数量大，工作情况复杂，因此如何根据这些资料正确估计工厂所需的电力和电量非常重要。估计的准确程度，直接影响到工程的质量。如果估算过高，会增加供电设备的容量，使工厂电网复杂，浪费有色金属，增加初投资和运行管理工作量，浪费大量的人力财力；相反，如果估算过低，工厂投产后，供电系统的线路及电气设备由于承当不了实际负荷电流而过热，加速其老化绝缘速度，降低使用寿命，增大电能损耗，影响供电系统的正常可靠运行。由此可见，进行负荷计算是供电系统设计的根底，能否准确的估算计算负荷决定了设计的系统能否平安、经济、可靠的供电。计算负荷是根据的工厂的用电设备安装容量确定的、预期不变的最大假想负荷，负荷计算的目的就是求出这个假想负荷。计算负荷是设计时作为选择工厂电力系统的导线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的额定参数的依据。供电系统设计的第一步，就是通过负荷计算，将复杂、凌乱的负荷数据整理成设计所需要的资料。负荷计算的常用方法负荷计算的方法有需要系数法、形状系数法、附加系数法等几种。鉴于本厂的负荷特点以及任务书所提供的条件，本设计采用需要系数法确定计算负荷。用需要系数法求计算负荷的具体步骤如下：1〕.将用电设备分组，求出各组用电设备的总额定容量。2〕.查出各组用电设备相应的需要系数及对应的功率因数。3〕.按照需要系数法对应的公式计算Pc,Qc和Sc。4〕.求车间或全厂计算负荷时，应从负荷端逐级算向电源端，而且需要在各级配电点乘以同期系数K∑。在逐级计算时，应记及变压器上的电能损耗，由于厂区高压配电网的距离较短，在负荷计算时可忽略配电网的电能损耗表1-1各车间负荷序号名称设备容量(KW)负荷等级12345机修车间电修车间仪表工段水泵房1、2、3加压站1、2、33203522233152312270%Ⅱ70%Ⅱ6789脱硫变换车间造气车间煤球成型、烘干综合楼、食堂2866242123870%Ⅱ70%Ⅱ70%Ⅱ本设计采用需要系数法，计算负荷为：有功功率：Pc=KdPe(1-1)无功功率：Qc=Pc×TanΦ视在功率：Sc=电流：I=各车间的负荷计算〔1〕机修车间：Pc=KdPe=3200.3=96KWQc=Pc×TanΦ=96Sc==I===A(2)电修车间：Pc=KdPe=352KWQc=Pc×TanΦKvarSc==KVAI===A〔3〕仪表工段： Pc=KdPe=223KWQc=Pc×TanΦKvarSc===102.97KVAI===A〔4〕水泵房：Pc=KdPe=3152KWQc=Pc×TanΦKvarSc==KVAI===A〔5〕加压站：Pc=KdPe=3122KWQc=Pc×TanΦ5KvarSc==KVAI===A〔6〕脱硫变换车间：Pc=KdPe=28660.5=1433KWQc=Pc×TanΦ=1433KvarSc==KVAI===A〔7〕造气车间：Pc=KdPe=2420.5=121KWQc=Pc×TanΦ=121KvarSc==KVAI====A〔8〕煤球成型、烘干：Pc=KdPe=123KWQc=Pc×TanΦKvarSc==KVAI===A〔9〕综合楼、食堂：Pc=KdPe=80.5=4KWQc=Pc×TanΦ=4KvarSc==KVAI===A1.1.4由计算负荷计算PcSc=功率因素1=0.66，2=TanΦ1=1.14，TanΦ2采用固定补偿方法：Qc=KaLPc*〔TanΦ1-TanΦ—选用型电容器n=13校正后：=Pav/Sav=0.945>0.92符合要求2总配电所位置及车间变压器台数和容量选择2.1总配电所的位置选择总配电所的位置应该接近负荷中心，同时还要考虑电源的进线方向，以节省导线的费用和减小线路的电能损耗。另外，总配电所的位置还应该根据生产厂房布置、进出线路环境、工厂工艺装备的布局、防火要求、厂区运输、平安保卫以及其他因素综合考虑选择。综合考虑后，分为两个变电所变电所1序号用电单位名称设备容量(KW)计算负荷(千瓦)〔千乏〕〔千伏安〕(千安)1机修车间3200.3962电修车间3520603仪表工段2230.30.654水泵房121520.60.72395．865加压站1、2、331220.70.86综合楼、食堂84总计变电所2序号用电单位名称设备容量(KW)计算负荷(千瓦)〔千乏〕〔千伏安〕(千安)1水泵房2、321520.60.72脱硫变换车间28660.5514333造气车间2420.6571214煤球成型、烘干123总计2.2车间变压器台数和容量选(1)变压器参数表2-1变压器参数额定容量/kV·A空载损耗△P0/W短路损耗△Pk/W阻抗电压Uk%空载电流I0%125018308460650010204260440085034804〔2〕变电所1经查表得知车间变电所的同时系数Kmep=0.9,KmeqPT=KmeqQT=KmeqST===1094.58IT==由上式ST〔3〕变电所经查表得知车间变电所的同时系数Kmep=0.9,KmeqPT=KmeqQT=KmeqST==IT===由上式ST3短路电流计算3.1短路电流计算的目的所谓短路是指供电系统中一切不正常的相与地或相与地〔中性点接地系统〕在电气上被短接。短路电流的计算目的：在供配电系统的设计和运行中，不仅要考虑系统的正常运行状态，还要考虑系统的不正常运行状态和故障情况，最严重的故障是短路故障。短路是指不同相之间，相对中线或地线之间的直接金属性连接或经小阻抗连接。短路电流计算的目的主要是供母线、电缆、设备等选择和继电保护整定计算之用。为了限制电路的危害和缩小故障的影响的范围，在变电所和供电系统的设计和运行中必须进行短路电流的计算，以解决以下的技术问题：1.选择电气设备和载流导体，必须用短路电流校验其热稳定性和机械强度。2.选择和整定继电保护装置，使之能正确的切除断路故障。3.确定限流措施，当短路电流过大造成设备选择困难或不够经济时，可采限制短路电流的措施。5.确定合理的主接线方案和主要的运行方式等。3.2短路电流的计算步骤〔1〕基准容量：Sd=100MVA基准电压：Ud1=10KVUd2=380V基准电流：〔2〕Ｓ系统线路１ＷＬ变压器Ｔ１点三相短路时的短路电流和容量计算回路总阻抗标幺计算点所在电压级的基准电流计算点电流各量(4)绘制本次课程设计供电系统短路计算电路图如图3-1图3-1供电系统短路计算电路图等效电路如图3-2图3-2等效电路4电气设备的选择供电系统的电气设备主要有断路器、负荷开关、隔离开关、熔断器、电抗器、互感器、母线装置及成套配电设备等。电气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，同时设备应工作平安可靠，运行方便，投资经济合理。高压设备器件的参考校验工程见表4-1：表4-1高压电器的选择校验工程和条件电气名称额定电压额定电流断流能力短路电流校验动稳定热稳定高压熔断器√√√——高压隔离开关√√—√√高压负荷开关√√√√√高压断路器√√√√√电流互感器√√—√√电压互感器√————选择校验的条件设备的额定电压应不小于装置地点的额定电压设备的额定电流应不小于通过设备的计算电流设备的最大开断电流〔或功率〕应不小于它可能开断的最大电流〔或功率〕按三相短路冲击电流校验按三相短路稳态电流和短路发热假想时间校验本设计在成套设备的选用时高压侧采用HXGN10-12系列箱式固定型交流金属封闭环网开关设备〔简称环网柜〕，该环网柜是三相交流额定电压12kV、额定频率50Hz的环网供配电系统和辐射式供配电系统中的开关成套设备，作为变压器、电缆、架空线等电力设备的保护、控制之用。其主要开关元件采用福建东方电器生产的FN11-12系列压气式负荷开关及其组合电器、FZN40-12系列真空负荷开关及其组合电器和VEC系列真空断路器。这些产品均入选国家经贸委下达的“全国城乡电网建设与改造所需主要设备产品及生产企业推荐目录〞。正常使用条件1)周围空气温度不超过40℃，日平均温度不超过35℃；0最低周围空气温度为-15℃。2)日相对湿度的平均值不超过95%；日水蒸气压力的平均值不超过；月相对湿度平均值不超过90%；月水蒸气压力平均值不超过。3)海拔不超过1000m。4)周围空气没有明显地受到尘埃、烟、腐蚀性和/或可燃性气体、蒸气或盐雾的污染。5)来自开关设备和控制设备外部的振动或地动是可以忽略的。6)在二次系统中感应的电磁干扰的电平幅值不超过。下面对这些设备分别进行校验：〔1〕XRNT-10高压熔断器的选择与校验，见下表4-2：表4-2XRNT-10高压熔断器的选择与校验表安装地点的电气条件XRNT-10高压熔断器工程数据工程数据结论10kV10kV合格630A合格50kA合格(2)高压隔离开关的选择与校验高压隔离开关没有灭弧机构，在电路中不能带负荷操作，只起一个可见断开点的作用,需根据额定电压、额定电流、动稳定度和热稳定度四个方面去选择并校验。表4-3GN30-12/630高压隔离开关的选择校验表安装地点的电气条件GN30-12/630高压隔离开关工程数据工程数据结论10kV12kV合格630A合格——合格×63kA合格合格(3)高压负荷开关的选择与校验①额定电压不得小于其工作电压；②额定电流不得小于其计算电流；③断流能力校验；④动稳定校验≥；=5\*GB3⑤热稳定校验≥。在本设计中，根据＝A，可初选FN11-12负荷开关进行校验，见表4-4。表4-4FN11-12系列压气式负荷开关的选择与校验表安装地点的电气条件FN11-12系列压气式负荷开关工程数据工程数据结论10kV12kV合格630A合格合格×50kA合格合格(4)高压断路器的选择与校验高压断路器的选择与校验，主要环境条件选择结构类型，按正常工作条件选择额定电压、额定电流并校验开断能力，按短路条件校验动稳定性和热稳定性，并同时选择其操动机构和操作电源。高压断路器是高压供配电系统中最重要的电气开关设备，其作用是正常时能接通和分断电路中的负荷电流，当电路中发生故障时，可由继电保护装置驱动高压断路器迅速切断故障电流。高压断路器的选择首先按正常使用条件初选一个型号，即：①断路器的额定电压不得小于其工作电压；②断路器的额定电流不得小于其计算电流；③断流能力校验；④动稳定校验≥；=5\*GB3⑤热稳定校验≥。在本设计中，根据＝A，可初选VEC-12A/630型进行校验，见表4-5。表4-5高压断路器的选择与校验表安装地点的电气条件VEC-12A/630高压断路器工程数据工程数据结论10kV12kV合格630A合格20kA合格×63kA合格合格(5)电流互感器的选择与校验按要求初选LZZBJ12-w1-200-2s电流互感器，如表4-6。校验条件为：①电流互感器的额定电压不低于装设地点电路的额定电压；②电流互感器的额定一次电流不小于电路的计算电流，而其额定二次电流一般为5A；③动稳定度校验：≥；④热稳定度校验：≥。表4-6LZZBJ12-W1-200-2s电流互感器的选择校验表安装地点的电气条件LZZBJ12-W1-200-2s电流互感器工程数据工程数据结论10kV12kV合格200A合格——合格×60kA合格合格〔6〕电压互感器的选择与校验电压互感器是一种特殊用途的变压器,是输变电网络中不可缺少的重要电器，其主要用途是与仪表配合测量线路上的电压、电流、功率和电能,与继电器配合对线路及变配电设备进行定量保护(例如短路、过电流、过电压、欠电压等故障的保护)。电压互感器的选择应按装设地点的条件及一次电压、二次电压、准确度级等条件进行选择。本设计10kV侧采用的是HY5W-17/45电压互感器，电压互感器只需校验电压，HY5W-17/45电压互感器显然满足要求。表4-7电压互感器的选择与校验安装地点的电气条件HY5W-17/45电压互感器工程数据工程数据结论10kV12kV合格4.2导线和电缆的选择与校验〔1〕导线和电缆的校验方法为了保证供电系统平安、可靠、优质、经济地运行，进行导线和电缆截面时必须满足以下条件:1.发热条件——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。——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。对于工厂内较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。——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，以使线路的年费用支出最小。所选截面，称为“经济截面〞。此种选择原那么，称为“年费用支出最小〞原那么。工厂内的10kV及以下线路，通常不按此原那么选择。——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。〔2〕各段导线的选择与校验由于本次设计中，高压侧总的计算负荷为2477.11kVA，架空线上电流为143.02A，根据相关标准，综合考虑当地的气候条件，初选导线截面为70的LJ型铝绞线，在环境温度为35摄氏度时允许载流量为233A，满足发热条件，70LJ型铝绞线单位长度电阻为roΩ/km，电抗为xoΩ/km,导线上电压损失为：QUOTE错误！未找到引用源。电压损失满足要求，因此，所选架空线满足条件按上述方法，10kV硬母线选择TMY-3(40×4)矩形铜母线，0.38kV硬母线选择TMY-3(63×6.3)矩形铜母线。与选择架空进线类似，选择这些电缆线和母线均要根据发热条件进行电缆截面选择，再通过电压损失条件进行校验，综合考虑，至薄膜车间和单丝车间用TMY-3(125××150型号的交联聚乙烯绝缘铜芯电力电缆。①考虑所选择设备的工作环境，如户内、户外、环境温度、海拔或有无防尘、防腐、防火、防瀑等要求，以及沿海或是温热地域的特点。②电器的额定电压应不低于所在线路的额定电压。③电器的额定电流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。④保护电器还应按保护特性选择。①可能通过短路电流的电器〔如刀开关、熔断器式开关〕，应满足在短路条件下短时和峰值耐受电流的要求。②断开短路电流的保护电器〔如熔断器、低压断路器〕，应满足在短路条件下分断能力的要求。低压一次设备的选择校验工程和条件如下表4-7所示。表4-7低压设备的选择校验工程和条件设备名称额定电压额定电流短路电流开断能力/KA热稳定动稳定低压断路器√√√√√刀熔开关√√√√√熔断器√√——√电流互感器√√√√—GCK系列低压抽出式成套开关设备的额定电压380V，额定电流1250A，额定短路开断电流30KA，额定短耐受电流〔1S〕50~80KA，额定峰值耐受电流105~176KA/0.1S。本设计具有分断能力高，动热稳定性好，电气方案灵活、组合方便、系列性、实用性强、结构新颖、防护等级高等特点。按照前面计算的短路电流可以对低压侧电气设备进行校验,校验结果如表4-8：表4-8低压电气设备的选择校验选择校验工程电压电流断流能力动稳定度热稳定度结论安装地点的电气条件参数—数据380V900A25kA57kA(25)2×1.6＝1000kA2·S刀熔开关QSA630参数合格数据380V1000A30kA65kA(30)2×2＝1800kA2·SMW06~40低压断路器参数合格数据680V1600A65kA80kA(65)2×2＝8450kA2·SNT-1000低压熔断器参数合格数据380V10001200————~1000/5电流互感器参数合格数据660V1000A——80kA(40)2×1.6＝2560kA2·S5二次侧的设计5.1二次回路与操作电源二次回路的操作电源主要有直流操作电源盒交流操作电源两类，直流操作电源有蓄电池供电和硅整流直流电源供电两种。交流操作电源有电压互感器、电流互感器供电和所用电变压器供电两种。〔1〕．直流操作电源1．蓄电池组供电的直流操作电源:蓄电池使用一段时间后，电压下降，需用专门的充电装置来进行充电。由于铅酸蓄电池具有一定危险性和污染性，需要专门的蓄电池室放置，投资大，因此在变电所中现已不予采用。2.镉镍蓄电池：不受供电系统影响，工作可靠，腐蚀性小，大电流放电性能好，比功率大，强度高，寿命长，不需要专门的蓄电池室，可装于控制室。在变电所〔大中型〕中应用普遍。3.硅整流直流操作电源：优点是价格低，与铅酸蓄电池比拟占地面积小，维护工作量小，体积小，不需充电装置。其缺点是电源独立性差，电源的可靠性受交流电源影响，需加装补偿电容和交流电源自动投切装置。二次回路复杂。〔2〕．交流操作电源交流操作电源可取自：a所用电变压器b电流互感器、电压互感器的二次侧交流操作电源的优点是：接线简单，投资低廉，维修方便。缺点是：交流继电器性能没有直流继电器完善，不能构成复杂的保护。因此交流操作电源在小型变配电所中应用较广，而对保护要求较高的中小型变配电所，采用直流操作电源。综上所述并结合我们的设计，我们选择采用交流操作电源。5.2测量和监视装置在总配电所10KV侧进行计量，那么在总配电所的进线上就应该装有PT，CT和测量仪表。5.2为了监视供电系统一次设备的运行状态和计量一次系统消耗的电能，保证供电系统平安、可靠、优质和经济合理地运行，工厂供电系统的电力装置中必须装设一定数量的电测仪表。

为了躲开车间变压器损耗引起的误差，决定在电源进线处〔即10KV侧〕进行计量。

各测量仪表的配置要求如下：

1.在工厂的电源进线上，装设用于计费的有功电度表和无功电度表，为了解负荷电流，进线上还应装设〔1～3〕只电流表。

2.高压配电所的两段母线上，分别装设电压表测量电压。在小电流接地系统中，各段母线上还应装设绝缘监视装置。3.10kv母联短路器上应该装设电流表。

4.对于车间变电所，在高压侧装设电流表和有功电度表各一只。

5.10KV的配电线路上，应装设电流表、有功和无功电度表各一只。

KV的电源进线或车间变压器低压侧，各相应装设一只电流表。

7.低压动力线路上，装设一只单相有功电度表，实际电能按其计度的3倍计。KV低压配电母线上装设一只电压表。10KV高压线路电气测量仪表接线原理图：

5.2.2绝缘监视装置

绝缘监视装置用于中性点不接地〔或经消弧线圈接地〕的系统中，以便及时发现单相接地故障，设法处理，以免故障开展为两相接地短路，造成停电事故。

10KV系统的绝缘监视装置，可采用三相双绕组电压互感器和三只电压表，也可采用三个单相三绕组电压互感器或者一个三相五芯柱三绕组电压互感器。接成Y0的二次绕组，其中三只电压表均接各相的相电压。当一次电路其中一相发生接地故障时，电压互感器二次侧的对应相的电压表指零，其它两相的电压表读数那么升高到线电压。由指零电压表的所在相即可得知该相发生了单相接地故障。10KV配电母线的电压测量和绝缘监视接线原理图如下：5.3继电保护设置5.3.1系统的保护配置主要考虑总配电所到车间配电母线的保护，这其中包括了总配10kv馈出线和车间变压器的保护。为了确保该10kv供电系统的正常运行，必须正确的设置继电保护装置。按照工厂企业10KV供电系统的设计标准要求，在此10kv供电系统的供电线路、配电变压器和分段母线上一般应设置以下保护装置：10kv线路应配置的继电保护10kv线路一般均应装设定时限过电流保护。当过流保护的时限大于0.5s～0.7s时,应该装设电流速断保护。10kv配电变压器应配置的继电保护当配电变压器容量为800KVA及以上时，应装设过电流保护，而当过流保护时限大于0.5s时，还应装设电流速断保护；对于油浸式配电变压器还应装设瓦斯保护。10KV分段母线应配置的继电保护对于不并列运行的分段母线,应装设电流速断保护，但仅在断路器合闸的瞬间投入，合闸后自动解除；另外应装设过电流保护。5.3.2保护的整定计算变压器的过流保护整定计算：10kv供电线路采用定时限过流保护作为主保护〔保护动作于继电器跳闸〕。本设计中，变压器高压侧通过一段较短的电缆连接到配电母线，因此，过电流保护可以安装在配电所的出口断路器上，用以保护馈出电缆和车间变压器。各车间的保护配置方法相同，现选取比拟典型的1号车间对保护值进行整定，其整定过程如下：〔1〕过电流动作电流的整定IL.max××1000KVA/(×10kv)=因此Iop=Krel×KW×IL.max/(Kre××1××20)=8.21A故动作电流整定为9A。〔2〕过电流保护电流动作时间的整定因为本变电所为电力系统的终端变电所，故其过电流保护的动作时间可整定为最短的0.5S。〔3〕过电流保护灵敏系数的校验Ik.min=×=Iop×Ki/KW=9×20/1=180A所以满足规定的灵敏系数1.5的要求。3.装设电流速断保护采用GL15型继电器的电流速断装置来实现。〔1〕速断电流的整定Ik.max==KAKT=10/0.4=25Iqb=Krel×KW×Ik.max/(Ki×KT×1×KA/(20×25)满足规定的倍数。〔2〕电流速断保护灵敏度系数的整定Ik.min=×33.33=29.53KA,Iqb.1=Iqb×Ki/×20/1=所以按GB50062-92规定，电流保护〔含电流速断保护〕的最小灵敏系数为1.5.因此在这里装设的电流速断保护的灵敏度系数是到达要求的。但按JBJ-96和JGJ/T16-92的规定，其最小灵敏系数为2，那么这里装设的电流速断保护灵敏系数偏低一些。过流保护的动作时限：按照时限阶梯原那么，35/10kv变电所馈出线的保护时限为1.5秒，那么10kv配电所馈出线的保护时限应该减去一个阶梯时限0.5S，即：时间继电器的整定时限：t=t1-△电流速断保护的整定计算：由于过流保护的动作时限大于0.7秒，必须再加上电流速断保护〔保护动作于断路器跳闸〕。选用DL型电流继电器。那么Krel=1.3,Kw=1,Ki=(150/1)。整定过程如下：继电器的动作电流为：I=〔Kre×Kw/Ki〕×IMAX×1/〔150/1〕]×40400=，取351A，校正一次动作电流为：I=I×〔Ki/Kw〕=351×(150/1)=52650A以线路首端〔10KV母线〕为校验点，校验速断保护的灵敏度：Ksen=I〔2〕/I×﹥1.5，满足要求。变压器的过负荷保护：该工厂车间变压器过负荷的可能性比拟大，因此有必要装设过负荷保护以反映过载而引起的过电流〔过负荷保护动作于信号〕，提醒运行人员注意。过负荷保护整定过程如下：变压器额定电流：INT=SN/〔√3UN〕=1000/10√3=过负荷保护的动作电流：I=(kk/Kfh)×(INT/KTA)=(1.3/0.85)×〔57.74/30〕=，过负荷保护启动时，一次侧的电流为：I=I×〔Ki/Kw×(150/1)=过负荷保护的整定时限为10～15秒。图1－110kV线路过电流保护原理接线图5.3图1－110kV线路过电流保护原理接线图总电路图二次侧电路图：6配电所的防雷保护6.1防雷设备防雷的设备主要有接闪器和避雷器。其中，接闪器就是专门用来接受直接雷击〔雷闪〕的金属物体。接闪的金属称为避雷针。接闪的金属线称为避雷线，或称架空地线。接闪的金属带称为避雷带。接闪的金属网称为避雷网。避雷器是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其它建筑物内，以免危及被保护设备的绝缘。避雷器应与被保护设备并联，装在被保护设备的电源侧。当线路上出现危及设备绝缘的雷电过电压时，避雷器的火花间隙就被击穿，或由高阻变为低阻，使过电压对大地放电，从而保护了设备的绝缘。避雷器的型式，主要有阀式和排气式等6.2防雷措施1.架空线路的防雷措施(1)架设避雷线这是防雷的有效措施，但造价高，因此只在66kV及以上的架空线路上才沿全线装设。35kV的架空线路上，一般只在进出变配电所的一段线路上装设。而10kV及以下的线路上一般不装设避雷线。(2)提高线路本身的绝缘水平在架空线路上，可采用木横担、瓷横担或高一级的绝缘子，以提高线路的防雷水平，这是10kV及以下架空线路防雷的根本措施。(3)利用三角形排列的顶线兼作防雷保护线由于3