冶金机械修造厂供配电系统设计

毕业设计（论文）题目：某冶金机械修造厂供配电系统设计学院：信息工程与自动化学院专业：自动化年级：2023级学生姓名：指导教师：职称：副专家日期：2023年3月—2023年6月

KunmingUniversityGraduationProject(Thesis)Title:MetallurgicalMachineryPlantbuiltapowersupplyanddistributionsystemdesignCollege:InformationEngineeringandAutomationMajor:AutomationStudent:Class:Grade2023Teacher:ProfessionalTitle:AssociateProfessorDate：2023.3—2023.6摘要一间冶金机械修造厂假如对输配电系统进行一个完善的规划，能很好地节约资金、合理规划用地、减少电能损耗、提高电压质量、保证系统的正常运营。本论文对输配电进行全面的设计，内容分四大部分。第一部分先从论文的背景和目的进行阐述，然后对原始资料来进行初步的分析，再拟定好本论文的设计环节。第二部分拟定好冶金厂各部分的负荷，进行精确的计算，通过无功补偿来提高系统的功率因数减少电能的损耗。根据负荷的重要性和负荷的大小进行初步的变压器选择和合理的主接线、供电线路的设计。第三部分重要是保证系统的安全，一方面对系统进行精确的短路计算，然后根据所得到的短路电流和冲击电流进行一系列的高低压设备的选择与校验，保证系统的正常运营。第四部分根据设计的规定，最后进行防雷保护措施的选择和接地装置的设计，增长系统的安全性。在论文的最后还附上设计的图纸和计算过程。关键词：负荷计算,主接线设计，短路计算，配电装置

AbstractThispaperintroducessomscoalmine35kVsubstationdesignground.Inthispaper,theloadcalculationandtransformersubstationofchoice,powersupplysystemwithshortcircuitcalculation,substationworkedelectical,relayprotectionschemewithsettingandworkedthelightningprotectionandgroundingsubstationisdetailedinstructions.Italsodiscussesthechoiceofmainwiring,highpressureequipmentandallkindsoftheprotectionofrelay,thecalculationofload,shortcurrentandsoonindetail,especially,thechoiceofmainwiring,transformerandsomeelectricequipmentsuchascircuitbreaker,currentandVoltagesensor.Itshowsmainwiringofsubstation,thedistributionofplaneandsomeprotectionequipmentofThedesignnotonlyadoptssomestable-formandgeneralprotectionsbutalsoadoptsPCprotection.Thesyntheticalautomationsystemofelectricpowersupervision,whichcanmakeworkersondutycontrolthesituationofsubstationtimely,operatetheequipmentsdirectly,knowthebreakdownanddealwithitwithoutdelay,sothatthesystemofpowersupplyisscientificandstandardinmanagement.What’smore,itcanexchangedatawithotherautomaticsystemsandgivefullplaytowholeadvantageinordertomanageinformationinallsystemsasawhole.Keywords:thecalculationofshortcurrent，theprotectionofrelay，circuitbreaker

目录前言 1第一章绪论 21.1论文的背景及意义 21.2工厂供电设计的一般原则 21.3原始资料 31.4本次设计的重要内容 51.5本章小结 6第二章负荷计算与无功功率补偿 72.1负荷计算的意义 72.2计算负荷的拟定 72.3无功功率补偿 102.3.1无功功率补偿的分类 102.3.2无功功率补偿的选择与计算 112.3.3补偿方式综合比较 142.4本章小结 14第三章降压变电所及变压器的选择 163.1变电所所址选择的一般原则 163.2降压变电所形式的分类与选择 163.3变压器的选择 183.3.1变压器的分类 183.3.2变压器选择的原则 193.4变压器容量拟定 193.5本章小结 20第四章总降压变电所主接线设计 224.1变电所主接线方案的设计原则与规定 224.1.1安全性 224.1.2可靠性 224.1.3灵活性 234.1.4经济性 234.2工厂总降压变电所高压侧主接线方式 234.3总降压变电所电气主接线设计 254.4本章小结 25第五章短路电流的计算 275.1短路计算的意义 275.2短路电流计算的方法和环节 275.3短路计算 295.3.1拟定短路计算基准值 305.3.2计算短路电路中各元件的电抗标幺值 305.3.3计算各点短路电路的参数 315.4本章小结 35第六章变电所一次设备的选择校验 366.1电气设备选择校验的条件与项目 366.2设备选择 376.2.1断路器和隔离开关的选择依据 376.2.2电压互感器的选择 406.2.3电流互感器的选择 416.3本章小结 42第七章变电所高低压线路的选择 457.1导线截面的选择原则 457.2计算母线型号 457.2.135kV侧进线的选择 457.2.26kV母线的选择 467.2.36kV出线的选择 467.3本章小结 48第八章继电保护和参数整定 518.1继电保护装置的任务 518.2对继电保护的基本规定 518.335kV主变压器保护 528.46kV变压器保护 558.56kV出线保护 558.6本章小结 57结论 58总结与体会 59谢辞 60参考文献 61附录 62附录1英文文献原文 62附录2英文文献翻译 67附录335kV及6kv变电所主接线图 80前言供配电技术，就是研究电力的供应及分派的问题。电力，是现代工业生产、民用

住宅、及企事业单位的重要能源和动力，是现代文明的物质技术基础。没有电力，就没有国民经济的现代化。现代社会的信息化和网络化，都是建立在电气化的基础之上

的。因此，电力供应假如忽然中断，则将对这些用电部门导致严重的和深远的影响。所以，作好供配电工作，对于保证正常的工作、学习、生活将有十分重要的意义。

供配电工作要很好的为用电部门及整个国民经济服务，必须达成以下的基本规定：

（1）安全——在电力的供应、分派及使用中，不发生人身事故和设备事故。

（2）可靠——应满足电力用户对供电可靠性和连续性的规定。

（3）优质——应满足电力用户对电压质量和频率质量的规定。

（4）经济——应使供配电系统投资少，运营费用低，并尽也许的节约电能和减少

有色金属消耗量。

此外，在供配电工作中，还应合理的解决局部和全局，当前与长远的关系，即要照顾局部和当前利益，又要有全局观点，能照顾大局，适应发展。

本次课程设计的题目是：某电机制造总厂降压变电所的电气设计；内容重要有：

工厂负荷计算和无功功率计算及补偿；变电所型式及位置的选择；变电所主变压器及

主接线方案的选择；短路电流计算；变电所一次设备的选择与校验；变电所高压进线

和引入电缆的选择；以及变电所二次回路方案的选择和变电所继电保护。

由于电气设备种类繁多，以及手头资料的限制，所以我并不能保证所选设备为最合适。本次设计尚有不完整的地方，请指导老师批评指正。第一章绪论1.1论文的背景及意义电能是一种清洁的二次能源。由于电能不仅便于输送和分派，易于转换为其它的能源，并且便于控制、管理和调度,易于实现自动化。在目前各种形式的能源中，电能具有如下特点：易于去其它形式的能源互相转化；输配电简朴经济；可以精确控制、调节和测量。因此，电能在工业生产和人民平常生活中得到广泛应用，生产和输配电能的电力工业相应得到极大发展。本论文重要对冶金机械修造厂进行全面的配电系统设计。在工厂里，电能虽然是工业生产的重要能源和动力，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，在于工业生产实现电气化以后可以大大增长产量，提高产品质量，提高劳动生产率，减少生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有助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[1]。1.2工厂供电设计的一般原则工厂供电设计必须遵循以下原则：（1）工厂供电设计必须遵守国家的有关法令、标准和技术规范，执行国家的有关方针政策，涉及节约能源、节约有色金属和保护环境等技术经济政策；（2）工厂供电设计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，设计中应采用符合国家标准的效率高、能耗低、性能先进及与用户投资能力相适应的经济合理的电器产品；（3）工厂供电设计必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理拟定设计方案；（4）工厂供电设计应根据工程特点、规模和发展规划，对的解决近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，以近期为主，适当考虑扩建的也许性。1.3原始资料本设计的原始资料如下：(1)工厂总平面布置图，如图1.1。图1.1工厂总平面布置图(2)工厂生产任务、规模及产品规格：本厂重要承担全国冶金工业系统矿山、冶炼和轧钢设备的配件生产，即以生产铸造、锻压、铆焊、毛坯件为主体。年生产规模为铸钢件1000t，铸铁件3000t，锻件1000t，铆焊件2500t。(3)工厂各车间负荷情况及车间变电所的容量见表1.1和表1.2。(4)供用电协议①工厂电源从供电部门某220/35kV变电站以35kV双回架空线路引入本厂，其中一路作为工作电源，另一路作为备用电源。两个电源不并列运营。变电站距厂东侧8km。②系统的短路数据，如表1.3所示。其供电系统图如图1.1所示。表1.1各车间380V负荷计算表序号车间（单位）名称设备容量(kW)Kdcosφtgφ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铸钢车间20230.40.65No.12×___2铸铁车间10000.40.7No.2砂库1100.70.6小计（K∑=0.9）3铆焊车间12000.30.45No.31×____1#水泵房280.750.8小计（K∑=0.9）4空压站3900.850.75No.4机修车间1500.250.65锻造车间2200.30.55木型车间1860.350.6No.41×____制材场200.280.6综合楼200.91小计（K∑=0.9）5锅炉房3000.750.8No.51×____2#水泵房28280.8仓库（1、2）880.30.65污水提高机140.650.8小计（K∑=0.9）③供电部门对工厂提出的技术规定:区域变电站35kV馈线电路定期限过流保护装置的整定期间top=2s，工厂总降压变电所保护的动作时间不得大于1.5s。工厂在总降压变电所35k电源侧进行电能计量。工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9。（5）厂负荷性质：本厂为三班工作制，年最大有功运用小时为6000h属二级负荷。（6）供电贴费为700元/KVA。每月电费按两部电费制：基本电费为18元/KVA，动力电费为0.4/kw.h，照明电费为0.5元/kw.h。表1.2各车间6kV高压负荷计算表序号车间（单位）名称高压设备名称设备容量(kW)cosφtgφ计算负荷P30(kW)Q30(kVar)S30(kVA)I30(A)1铸钢车间电弧炉2×12500.90.872铸铁车间工频炉2×2000.80.93空压站空压机2×2500.850.85小计表1.3区域变电站35kV母线短路数据系统运营方式系统短路容量系统运营方式系统短路容量最大运营方式Soc·max=200MVA最小运营方式Soc·min=175MVA图1.1供电系统图1.4本次设计的重要内容该冶金机械厂总降压变电所及高压配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的规定，以及负荷布局，结合国家供电情况，解决对电能分派的安全可靠，经济合理的问题。其基本内容有以下几方面：工厂的负荷计算及无功补偿；拟定工厂总配电所的所址和型式；拟定主变压器的型式、容量和台数；拟定变电所主接线方案及高低压配电网的配电方式；短路电流计算；选择并校验系统中的高低压电气设备和配电网路导体截面；继电保护系统设计和参数整定计算。1.5本章小结本章节对论文的背景和目的做了必要的阐述，并且给出了这次设计的一般原则。继而给出了设计的原始资料，最后，列举出了本次设计的重要内容。

第二章负荷计算与无功功率补偿2.1负荷计算的意义计算负荷又称需要负荷或最大负荷Pmax。计算负荷是一个假想的连续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用半小时最大平均负荷P30作为按发热条件选择电器或导体的依据。计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷拟定得是否对的合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。假如计算负荷拟定得过大，将使电器和导线电缆选得过大，导致投资和有色金属的浪费。假如计算负荷拟定得过小，又将使电器和导线电缆处在过负荷状态下运营，增长电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至燃烧引起火灾。由此可见，对的拟定计算负荷意义重大。但是负荷情况复杂，影响负荷计算的因素很多，虽然各类负荷的变化有一定规律可循，但仍难准确拟定计算负荷的大小。事实上，负荷也不是一成不变的，它与设备的性能、生产的组织、生产者的技能及能源供应的状况等多种因素有关。因此负荷计算只能力求接近实际[2]。2.2计算负荷的拟定车间计算负荷是选择工厂内配电线路电缆型号和重要电气设备涉及车间变压器的基本依据。我国目前普遍采用的拟定计算负荷的方法有需要系数法、运用系数法和二项式法。需要系数法是最常用的一种，即先从用电端逐级起往电源方向计算，一方面按照需要系数法求得各车间低压侧有功及无功计算负荷，加上本车间变电所的变压器有功及无功功率损耗，既得车间变电所高压侧的计算负荷。另一方面是将全厂各车间高压侧负荷相加（如有高压用电设备，也加上高压用电设备的计算负荷），同时加上厂区配电线路的功率损耗，再乘以同时系数，便得出工厂总降压变电所低压侧计算负荷，然后考虑无功功率的影响和总降压变电所主变压器的功率损耗，其总和就是全厂的计算负荷。本设计采用需要系数法进行负荷计算，计算的基本公式如下：有功计算负荷为（2.1）这里的称为需要系数（demandcoefficient），为车间用电设备总容量。无功计算负荷为（2.2）式中，为相应于车间用电设备的正切值。视在计算负荷为（2.3）式中，为车间供电设备的平均功率因素。计算电流为（2.4）式中，为用电设备组的额定电压。根据工厂给出的资料，通过计算整理，得出该工厂6kV高压设备的负荷计算表及各车间的负荷计算表，结果见表2.1和表2.2。表2.1各车间6kV负荷结果表序号车间（单位）名称高压设备名称设备容量(kW)cosφtgφ计算负荷P30(kW)Q30(kVar)S30(kVA)I30(A)1铸钢车间电弧炉2×12500.90.870.5722501282.52586.2248.92铸铁车间工频炉2×2000.80.90.48320153.6335.634.23空压站空压机2×2500.850.850.62425263.550048.1小计340029951699.63443.6331.46kv母线上母线的有功、无功、视在功率如下：表2.2各车间380V负荷结果表序号车间（单位）名称设备容量(kW)Kdcosφtgφ计算负荷车间变电所代号P30(kW)Q30(kVar)S30(kVA)I30(A)1铸钢车间20230.40.651.17720842.41108.21684No.12铸铁车间10000.40.71.02360367.2514.2781No.2砂库1100.70.61.3369.392.2115.3175小计（K∑=0.9）0.68429.3459.4628.89553铆焊车间12000.30.451.98324641.5718.41091No.31#水泵房280.750.80.7518.914.223.635.9小计（K∑=0.9）0.46342.9655.7739.911244空压站3900.850.750.88298.4263.1397.7604No.4机修车间1500.250.651.1733.7539.4851.978.9锻造车间2200.30.551.5259.490.3108104.2木型车间1860.350.61.3358.677.997.5148.1No.4制材场200.280.61.335.046.78.3812.7综合楼200.91016.2016.224.6小计（K∑=0.9）0.70471.3477.5670.910195锅炉房3000.750.80.75202.5151.9253.1384.5No.52#水泵房28280.80.7518.914.223.635.9仓库（1、2）880.30.651.1723.7627.836.655.5污水提高机140.650.80.758.196.1410.2415.6小计（K∑=0.9）0.78253.4200322.8490.4这样380V低压母线上低压母线的有功、无功、视在功率为：2.3无功功率补偿工厂中由于有大量的感应电动机、电焊机、电弧炉及气体放电灯等感性负载，尚有感性的电力变压器，从而使功率因素减少。如在充足发挥设备潜力、改善设备运营性能、提高其自然功率因素的情况下，尚达不到规定的工厂功率因素规定期，则需考虑增设无功功率补偿装置。假设功率因数由cos提高到cos＇，这时在用户需要的有功功率P30不变的条件下，由公式（2.2）和公式（2.3）知无功计算功率和视在功率都有所减小。相应地负荷电流I30也得以减小，这将使系统的电能损耗和电压损耗相应减少，既节约了电能，又提高了电压质量，并且可选较小容量的供电设备和导线电缆，因此提高功率因素对供电系统大有好处。在提高功率因素的同时，工厂总降压变电所的主变压器容量可以选的小一些，这不仅可减少变电所的初投资，并且可以减少工厂的电费开支，因此进行无功功率补偿对工厂自身也有一定经济实惠[3]。2.3.1无功功率补偿的分类无功功率的人工补偿装置重要有同步补偿机和并联电容器两种。由于并联电容器具有安装简朴、运营维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此并联电容器在供电系统中应用最为普遍。并联电容器的补偿方式，有以下三种：（1）高压集中补偿电容器集中装设在变配电所的高压电容器室内，与高压母线相联。按GB50053-1994《10kV及以下变电所设计规范》规定：高压电容器组宜采用中性点不接地的星形接线，容量较小时（450kvar及以下）则可用三角形，如图2.1。（2）低压集中补偿电容器集中装设在变电所的低压配电室或单独的低压电容器室内，与低压母线相联。低压电容器组一般采用三角形接线，运用白炽灯或专用的放电电阻放电，如图2.2。（3）低压分散补偿电容器分散装设在低压配电箱旁或与用电设备并联。低压电容器组一般采用三角形接线，直接运用用电设备（如感应电动机）自身的绕组放电，如图2.3。2.3.2无功功率补偿的选择与计算（1）高压集中补偿采用并联电容器在总压降变电所的6kV侧进行无功补偿，将功率因数提高到0.9。考虑到主变压器的无功功率损耗远大于有功损耗，因此最大负荷时功率因数应稍大于0.90，暂取0.92来计算所需无功功率补偿容量。由计算负荷可知：=5211.9kW=4334.6kvar取=0.92=0.95则：有功功率=0.92×5211.9=4794.9kw无功功率=0.95×4334.6=4117.9kvar视在功率=6320.5kVA功率因数=0.76则所需无功功率补偿容量：=2057.8kvar补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为=5218.7KVA变压器的功耗为=78.3kW=313.1Kvar变压所高压侧的计算负荷为=4973.2kw=2373.27Kvar=5510.2KVA补偿后工厂的功率因数为=0.903＞0.9满足规定。根据以上计算，本设计从常用并联电容器中选出型号为BWF6.3-100-1的并联电容器21台进行该工厂的无功功率补偿。由于6kv侧采用分段制母线连接，故将其分别接入两段母线。并联电容器BWF6.3-100-1，单价：850RMB数量：21总金额为：850×21=17850RMB（2）低压分组补偿结合就地补偿采用并联电容器在低压配电室的380V侧进行无功补偿，将功率因数提高到0.85；采用并联电容器在6kV母线侧对电弧炉、空压机分别进行补偿，将功率因数提高到0.9。考虑到无功功率损耗远大于有功功率损耗，因此380侧功率因数暂取0.88,6kV侧功率因数暂取0.92来计算所需无功功率补偿。由表2.1可知：①NO.1车间：则所需要的无功功率补偿容量：=453.1kvar补偿后NO.1车间的视在计算负荷为：=818.5kVA变压器的损耗为：=12.3kW=49.1kvarNO.1车间的计算负荷为：853.5kVA补偿后的功率因数为：0.858＞0.85满足规定节约的变压器损耗=1108.2×0.015—818.5×0.015=4.35kW根据以上计算，从常用并联电容器中选出型号为BSMJ0.4-25-3的并联电容器18台进行该工厂的无功功率补偿。将其接入380V母线。并联电容器BSMJ0.4-25-3，单价：170RMB数量：18总金额为：170同理可得：②NO.2车间满足规定节约的变压器损耗=2kw需要常用并联电容器中选出型号为BSMJ0.4-25-3的并联电容器10台进行该工厂的无功功率补偿。单价：170RMB数量：10总金额为：170③NO.3车间满足规定节约的变压器损耗=5.3kw需要常用并联电容器中选出型号为BSMJ0.4-25-3的并联电容器20台进行该工厂的无功功率补偿。单价：170RMB数量：20总金额为：170④NO.4车间满足规定节约的变压器损耗=2kw需要常用并联电容器中选出型号为BSMJ0.4-25-3的并联电容器9台进行该工厂的无功功率补偿。单价：170RMB数量：9总金额为：170⑤NO.5车间满足规定节约的变压器损耗=0.55kw需要常用并联电容器中选出型号为BSMJ0.4-25-3的并联电容器3台进行该工厂的无功功率补偿。单价：170RMB数量：3总金额为：170⑥电弧炉满足规定需要常用并联电容器中选出型号为BWF6.3-100-1的并联电容器3台进行该工厂的无功功率补偿。单价：850RMB数量：3总金额为：850×3=2550MB⑦空压机满足规定需要常用并联电容器中选出型号为BWF6.3-25-1的并联电容器3台进行该工厂的无功功率补偿。单价：850RMB数量：3总金额为：850×3=2550MB减小变压器有功损耗总量为：4.35+5.3+2+2+0.55=14.2kw由原始材料知：本厂为三班工作制，年最大有功运用小时为6000h属二级负荷，动力电费为0.4/kw.h。故按一年算，节约的经济成本为：14.2×6000×0.4=34080RMB2.3.3补偿方式综合比较比较结果如表2.3所示。结论：由于采用低压分组补偿结合就地补偿，每年可节约34080RMB的用电成本，节能效果比高压集中补偿好，所以采用低压分组补偿结合就地补偿的方式进行无功功率补偿。2.4本章小结本章介绍了工厂电力负荷的概念，并且对车间的负荷进行了精确的计算。然后，根据计算出的车间负荷进行无功功率补偿的计算，并且对不同的补偿方案进行了比较，为之后设计的进一步的分析打下了坚实的基础。表2.3补偿方式比较表补偿方式经济性比较技术比较节能比较高压集中补偿电容器：17850RMB高压电容柜：25000RMB总费用：42850RMB满足功率因数规定仅在高压侧补偿只能节约电源至6kv变电所的导体截面中损耗的电能，节能效果一般低压分组补偿结合就地补偿电容器：15330高压电容柜：250000低压电容柜：4000×5=20230RMB总费用：60330满足功率因数规定规定除节约电源至6kv变电所的导体截面中损耗的电能外，还能提高6kv变电所变压器的负荷能力，节能效果较好

第三章降压变电所及变压器的选择3.1变电所所址选择的一般原则变电所所址的选择按照国家有关标准和规范，应根据下列规定，选择拟定[4]：（1）靠近负荷中心；（2）节约用地，不占或少占耕地及经济效益高的土地；（3）与城乡或工矿公司规划相协调，便于架空和电缆线路的引入和引出；（4）交通运送方便；（5）环境宜无明显污秽，如空气污秽时，所址宜设在受污源影响最小处；（6）具有适宜的地质、地形和地貌条件(例如避开断层、滑坡、塌陷区、溶洞地带、山区风口和有危岩或易发生滚石的场合)，所址宜避免选在有重要文物或开采后对变电所有影响的矿藏地点，否则应征得有关部门的批准；（7）所址标高宜在50年一遇高水位之上，否则，所区应有可靠的防洪措施或与地区(工业公司)的防洪标准相一致，但仍应高于内涝水位；（8）应考虑职工生活上的方便及水源条件；（9）应考虑变电所与周边环境、邻近设施的互相影响。3.2降压变电所形式的分类与选择（1）独立变电所具有独立完整的变电所建筑。重要使用在负荷过于分散，将变电所建在任一厂房均不合适，或由于生产环境限制，如防火、防爆、防尘、有腐蚀性气体等，才考虑设立独立变电所。设立独立变电所时要考虑低压的合理送电容量及距离。独立式变电所具有建筑费用高、馈电距离远、线路损耗大等缺陷[5]。（2）附设变电所附设变电所运用厂房一面或两面墙壁建造。当厂房生产面积有限、生产环境特殊或因生产工艺规定设备经常变动时，宜采用外附式，否则因采用内附式。附设变电所最佳布置在厂房较长的一边上，并使其略偏电源的方向，在两个跨度或三个跨度的厂房，也可以将变电所棋布在厂房的两段。假如厂房的局部允许，也可将变电所设立在厂房内部或梁架上，以便供电点最大限度地接近负荷中心。（3）箱式变电所箱式变电所集配电变压器和开关电器于一体，装在配电箱内，整体可独立置于户外，具有体积小、安装灵活、无需建筑等特点，合用于小型工业公司、居民社区、广场和道路照明等场合。（4）地下变电所地下变电所设于地下，通风不良，投资较大，用于有防空等特殊规定的场合，此外，民用高层建筑的变电所常设立在地下室内。变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心.工厂的负荷中心按负荷功率矩的方法来拟定.即在工厂平面图的下边和左侧,任作一直角坐标的x轴和y轴,测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置,例如、、等.而工厂的负荷中心假设在,其中。因此仿照《力学》中计算重心的力矩方程可得，负荷中心的坐标：3.13.2各车间和宿舍区负荷点的坐标位置如表3.1。表3.1各车间和宿舍区负荷点的坐标位置坐标轴1.11.22345X（cm）1.54.564.570.5Y(cm)8.58.57.59.59.53由计算结果可知，x=4.7cm，y=7.9cm工厂的负荷中心在铸钢车间和铸铁车间的中间。其型式为附设式。变电所平面布置图如图3.1。图3.1总降压变电所位置图综合考虑本设计总降压变电所采用独立式。根据各车间的地理位置，车间建筑物结构、周边环境和车间负荷等情况，本设计具体考虑了各个车间的变电所形式，其中第一、二、三、四和五号车间变电所采用车间附设式变电所。3.3变压器的选择3.3.1变压器的分类变压器分类方法比较多，按功能分有升压变压器和降压变压器；按相数分有单相和三相两类；按绕组导体的材质分有铜绕组变压器；按冷却方式和绕组绝缘分有油浸式、干式两大类，其油浸式变压器又有油浸自冷式、油浸风冷式、油浸水冷式和逼迫油循环冷却方式等，而干式变压器又有绕注式、启动式、充气式（SF6）等；按用途分又可分为普通变压器和特种变压器[6]。3.3.2变压器选择的原则（1）变压器台数选定原则[7]主变压器台数应根据负荷特点和经济运营的规定进行选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台以上主变压器。有大量一级或二级负荷季节性符合变化较大，适于采用经济运营方式。集中符合较大，例如大于1250kVA时（2）变压器容量选择原则只装有一台变压器的变电所，变压器的额定容量应满足所有用电设备计算负荷的需要。装有两台变压器的变电所，每台变压器的额定容量应同时满足以下两个条件：a.任一台变压器单独运营时，应满足所有一、二级负荷的需要；b.任一台变压器单独运营时，宜满足所有用电容量设备70%的需要。（3)变压器正常运营时的负荷率应控制在额定容量的60%-70%为宜，以提高运营率。（4）为合用工厂发展和调整的需要，变压器容量应留有15%-25%的裕量。3.4变压器容量拟定（1）35kv/6kv主变压器的选择由变压器的选择原则可知：本冶金厂最大视在功率达成5510.2kVA，且属于2级负荷，应装设2台变压器。考虑到经济运营、将来扩建、可靠性等因素，所以本方案选择安装2台型号为S9-6300/35的主变压器，即使其中一台变压器检修此外一台主变也可供全厂负荷。故主变压器的型号容量选择如表3.2所示。表3.235kv主变压器的选择型号额定容量/KVA额定电压/Kv损耗/kW阻抗电压(%)联结组别尺寸/mm长×宽×高高压低压空载负载7.5Ynd113100×2230×3520S92×6300356.37.9034.50(2)6kV/380V车间变压器的选择通过上面计算，我们可以得到380V那5个车间的最大视在功率：①，可以选择2个S9-500/10(6)变压器，分别装进车间1的2个配电房；②，可以,选择1个S9-630/10(6)变压器装进车间2的配电房；③，可以选择1个S9-500/10(6)变压器装进车间3的配电房；④，可以选择1个S9-630/10(6)变压器装进车间4的配电房；⑤，可以选择1个S9-400/10(6)变压器装进车间5的配电房。以上选择均留有一定裕量，选择结果如表3.33.5本章小结本章一方面对变电所所址的一般原则进行了介绍；另一方面选择了总降压变电所的位置和型式；最后，进行了主变压器和车间变压器的选择，其中包含了变压器的分类、台数的选定原则、容量的选定原则和容量的拟定。

表3.36kv车间变压器的选择车间编号型号额定容量/KVA额定电压/KV联结组别损耗/W阻抗电压(%)高压低压空载负载NO.12×S9-500/1050060.4Yyn096051004NO.2S9-630/10630120062004.5NO.3S9-500/1050096051004NO.4S9-630/10630120062004.5NO.5S9-400/1040080043004

第四章总降压变电所主接线设计4.1变电所主接线方案的设计原则与规定变电所的主接线，应根据变配电所在供电系统中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等因素综合分析拟定，并应满足安全、可靠、灵活和经济等规定[8]。4.1.1安全性（1）在高压断路器的电源侧及也许反馈电能的另一侧，必须装设高压隔离开关；（2）在低压断路器的电源侧及也许反馈电能的另一侧，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）35kV及以上的线路末端，应装设与隔离开关并联的接地刀闸；（5）变电所高压母线上及架空线路末端，必须装设避雷器。装于母线上的避雷器，宜与电压互感器公用一组隔离开关，接于变压器引出线上的避雷器，不宜装设隔离开关。4.1.2可靠性（1）变电所的主接线方案，必须与其负荷级别相适应。对一级负荷，应由两个电源供电。对二级负荷，应由两回路或一回6kV及以上专用架空线或电缆供电；其中采用电缆供电时，应采用两根电缆并联供电，且每根电缆应能承受100%的二级负荷；（2）变电所的非专用电源进线侧，应装设带短路保护的断路器或负荷开关-熔断器。当双电源供多个变电所时，宜采用环网供电方式；（3）对一般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，以保证供电可靠性，但对于辅助生产区及生活区的变电所，可采用树干式配电；（4）变电所低压侧的总开关，宜采用低压断路器。当低压侧为单母线，且有自动切换电源规定期，低压总开关和低压母线分段开关，均应采用低压断路器。4.1.3灵活性（1）变配电所的高低压母线，一般宜采用单母线或单母线分段接线方式；（2）35kV及以上电源进线为双回路时，宜采用桥形接线和线路-变压器组接线；（3）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高压负荷开关；（4）变电所的主接线方案应与主变压器的经济运营规定相适应；（5）变电所的主接线方案应考虑到此后也许的增容扩展，特别是出线柜便于添置；4.1.4经济性（1）变电所的主接线方案在满足运营规定的前提下，应力求简朴。变电所高压侧宜采用断路器较少或不用断路器的接线；（2）变电所的电气设备应选用技术先进、经济合用的节能产品，不得选用国家明令淘汰的产品；（3）工厂的电源进线上应装设专用的计量柜，其中的电流、电压互感器只供计费的电能表使用；（4）应考虑无功功率的人工补偿，使最大负荷时功率因素达成规定的规定。4.2工厂总降压变电所高压侧主接线方式从原始资料可知工厂的高压侧仅有2回35kV进线，其中一回架空线路作为工作电源，另一回线路作为备用电源，两个电源不并列运营，且线路长度较短，只有8km。因此将可供选择的方案有如下。（1）单母线分段制。在两回电源进线的如情况下，宜采用单母线分段制如图4.1所示。母线分段开关可采用隔离开关，但当分段开关需要带负荷操作或继电保护和自动装置有规定期，应采用断路器。其在可靠性和灵活性方面较单母线制有所提高，可满足二类负荷和部分一类负荷的供电规定。当双回路供电时，母线分段开关是正常打开的，一条回路故障或一段母线的正常供电。此外，检修亦可采用分段检修方式，不致所有负荷供电中断。图4.1单母线分段制（2）内桥。在两台变压器一次侧进线处用一桥臂将两回路相连，桥臂在进线断路器之内，如图4.2所示。合用于线路较长或不需经常切换变压器的情况。图4.2内桥（3）外桥。在两台变压器一次侧进线处用一桥臂将两回路相连，桥臂在进线断路器之外，如图4.3所示。合用于供电线路较短或需要经常切换变压器的情况。图4.3外桥由于工厂的负荷为二级负荷，总降压变电所出线较多，故本降压变电所采用单母线分段方式的接线，这种接线方式采用的高压开关设备较多，初期投资较大。但单母线分段接线方式比其他接线方式的灵活性、可靠性更高，考虑到总降压变电所的在工厂的特殊地位，故本设计采用单母线分段方式并且外桥连接的主接线方案。4.3总降压变电所电气主接线设计总降压变电所35kV侧（高压侧）采用外桥接线方式，2台主变，一台运营另一台热备用（定期切换，互为备用，不并列运营）；6kV侧（低压侧）由运营的主变供电，采用单母（开关）分段的接线方式，经开关供9路出线负荷，其中5路通过变压器将6kV降到380V。根据上述对于变电所高压侧、低压侧主结线方式的比较讨论；变压器的选择，拟定了总降压变电所的主接线图如图4.4所示。4.4本章小结本章一方面介绍了总降压变电所主接线方案的设计与规定，对其安全性、可靠性、灵活性和经济性进行了必要的阐述；另一方面，对工厂总降压变电所高低压侧主接线方式进行了比较；最后，进行了总降压变电所电气的主接线设计。图4.4主接线图

第五章短路电流的计算5.1短路计算的意义短路时电力系统的严重故障。所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。在电力系统和电气设备设计和运营中，短路计算是解决一系列技术问题所不可缺少的基本计算，这些问题重要是[9]：（1）选择有足够动稳定度和热稳定度的电气设备，例如断路器、互感器、母线、电缆等，必须以短路计算作为依据。这里涉及计算冲击电流以校验设备的电动力稳定度；计算若干时刻的短路电流周期分量以校验设备的热稳定度；计算制定期刻的短路电流有效值以校验断路器的断流能力等。（2）为了合理配置各种继电保护和自动装置并对的整定其参数，必须对电力网中发生的各种短路进行计算与分析。在这些计算中不仅要知道故障支路中的电流值，还必须知道电流在网络中的分布情况。有时还要知道系统中某些节点的电压值。（3）在设计和选择发电厂和电力系统电气主接线时，为了比较各种不同方案的接线图，拟定是否需要采用限制短路电流的措施等，都要进行必要的短路电流计算。（4）进行电力系统暂态稳定计算，研究短路对用户工作的影响等，也包具有一部分短路计算的内容。5.2短路电流计算的方法和环节进行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），工程上常用标幺制法。故本设计采用标幺值法进行计算[10]。（1）绘制计算电路图、选择短路计算点。短路计算点应选择得使需要进行短路效验的电器元件有最大也许的短路电流通过。(2)设定基准容量和基准电压（短路计算电压，即1.05），并计算基准电流。（5.1）（3）计算短路回路中各重要元件的阻抗标幺值（一般只计算电抗标幺值）①电力系统的电抗标幺值（5.2）式中，—电力系统出口断路器的断流容量，单位为MVA。②电力线路的电抗标幺值（5.3）式中，—线路所在电网的短路计算电压，单位为kV，=1.05。采用标幺值计算时，无论短路计算点在哪里，线路的电抗标幺值不需换算。③电力变压器的电抗标幺值（5.4）式中，—变压器的短路电压（阻抗电压）百分值；—变压器的额定容量。（4）绘制短路回路等效电路，并计算总阻抗（总电抗标幺值）。（5）计算短路电流，分别对各短路计算点计算各短路电流、、、等。（5.5）在无穷大容量系统中，存在下列关系：==（5.6）高压电路中的短路冲击电流及其有效值，按下列公式近似计算：（5.7）（5.8）低压电路中的短路冲击电流及其有效值，按下列公式近似计算：（5.9）（5.10）（6）计算短路容量，三相短路容量按下式计算：（5.11）5.3短路计算短路电流实用计算中，采用以下假设条件和原则：正常工作时，三相系统对称运营。所有电源的电动势相位角相同。短路发生在短路电流为最大值的瞬间。不考录短路点的电弧阻抗和变压器的励磁电流。元件的计算数均取其额定值，不考虑参数的误差和调整范围。输电线路的电容略去不计。下面绘制计算电路图，如图5.1。图5.1计算电路图根据原始资料，我们应当分别计算系统最大运营方式即和最小运营方式时的短路电流。而对于短路点d-3，由于系统中的变压器不相同，而变压器的阻抗分别为4.5和4，所以下面的计算中0.4kV变压器短路点会分两种情况d-3和d-3’。5.3.1拟定短路计算基准值设，，且35kV线路只有一路运营，另一路备用。37kV网络的基准电流： 6.3kV网络的基准电流： 400V网络的基准电流： 5.3.2计算短路电路中各元件的电抗标幺值(1)最大运营方式及最小运营方式下，系统电抗和为：(2）架空线路查表得，，而线路长8km。（3）电力变压器查资料得，得35kV/6.3kV变压器，故对于6kV的出线线路电阻，由于距离太短可以忽略不计。6.3kV/0.4kV当短路d3发生在变压器S9-630/10(6)时，阻抗电压为4.5%；当短路d3发生在变压器S9-400/10(6)或S9-500/10(6)时，阻抗电压为4%。变压器3： 变压器4： 因此绘制短路计算等小图，如图5.2所示。图5.2短路计算等效电路5.3.3计算各点短路电路的参数（1）最大运营方式对于k-1点：总电抗标幺值三相短路电流周期分量有效值其他短路电流三相短路容量对于k-2点：总电抗标幺值三相短路电流周期分量有效值其他短路电流三相短路容量对于k-3点：总电抗标幺值三相短路电流周期分量有效值其他短路电流三相短路容量对于点：总电抗标幺值三相短路电流周期分量有效值其他短路电流三相短路容量（2）最小运营方式对于k-1点：总电抗标幺值三相短路电流周期分量有效值其他短路电流三相短路容量对于k-2点：总电抗标幺值三相短路电流周期分量有效值其他短路电流三相短路容量对于k-3点：总电抗标幺值三相短路电流周期分量有效值其他短路电流三相短路容量对于点：总电抗标幺值三相短路电流周期分量有效值其他短路电流三相短路容量我们可得得到的短路电流归纳在下面表5.1和表5.2的2个表中。表5.1200MVA短路计算表短路计算三相短路电流/kA /MVAk—12.142.142.145.463.32137k—24.754.754.7512.17.1751.8k—310.910.910.920.111.97.56k—3’12.112.112.122.313.28.38表5.2175MVA短路计算表短路计算三相短路电流/kA /MVAk—11.951.951.954.972.94125k—24.584.584.5811.76.9250k—310.810.810.819.911.87.51k—3’12.012.012.022.113.18.335.4本章小结本章一方面对计算短路电流的意义进行了介绍，另一方面概括了短路计算的方法和具体公式，最后计算出了三个点短路的相关参数，为以后的设备选型和校验，导体截面的选择做好了准备。

第六章变电所一次设备的选择校验6.1电气设备选择校验的条件与项目为了保证一次设备安全可靠地运营，必须按下列条件选择和校验[11]：(1)按正常工作条件涉及电压、电流、频率及开断电流等选择。(2)按短路条件涉及动稳定和热稳定进行校验。(3)考虑电气设备运营的环境条件如温度、湿度、海拔高度以及有无防尘、防腐、防火、防爆等规定。(4)按各类设备的不同特点和规定如短路器的操作性能、互感器的二次负荷和准确度级等进行选择。选择一次设备时应考虑和校验的项目如表6.1所示。表6.1一次设备选择校验的项目及满足的条件序号设备名称电压/kV电流/kA断流能力/kA短路稳定度校验动稳定热稳定1高压断路器√√√√√3压隔离开关√√—√√4低压断路器√√√△△7电流互感器√√√√√8电压互感器√————应满足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端电流（或功率）应不小于它也许开端的最大电流（或功率）按三相短路冲击电流校验按三相短路稳态电流校验备注√校验—不校验△一般可不校验6.2设备选择6.2.1断路器和隔离开关的选择依据断路器形式的选择，除需满足各项技术条件和环境条件外，还应考虑便于安装调试和运营维护，并经技术经济比较后才干拟定。根据当前我国生产制造情况，电压6～200kV的电网一般选用少油断路器；电压110～330kV的电网，当少油短路器技术条件不能满足规定期，可选用六氟化硫或空气断路器；大容量机组采用封闭母线时，假如需要装设断路器，宜选用发电机专用断路器[12]。断路器选择的具体技术规定如下：（1）电压： （6.1）（2）电流： （6.2）（3）开断电流： （6.3）—断路器实际开断时间t秒的短路电流周期分量。—断路器t秒的开断容量。—断路器的额定开断电流。—断路器额定开断容量。（4）动稳定： （6.4）—断路器极限通过电流峰值。—三相短路电流冲击值。（5）热稳定： （6.5）—稳态三相短路电流。—短路电流发热等值时间。—断路器t秒而稳定电流。（1）各电压等级断路器选择①35kV等级变压器高压侧选择少油断路器SW3-35。电压： 电流： 断流能力： 动稳定度： 热稳定度： 满足规定②6kV等级变压器低压侧与出线选择少油断路器SN10—10Ⅱ。电压： 电流： 断流能力： 动稳定度： 热稳定度： 满足规定③380V等级选择低压断路器DW15—1500/3D。电压： 电流： 断流能力： 380V低压短路器不需要考虑动稳定和热稳定，所以满足。（2）各电压等级隔离开关的选择：①35kV等级：变压器高压侧选择隔离开关GW4—35T。电压： 电流： 动稳定度： 热稳定度： 满足规定。②6kV等级：变压器低压侧选择隔离开关GN19—10/1000。电压： 电流： 动稳定度： 热稳定度： 满足规定。③380V等级隔离开关选择为HD13—1500/30。电压： 电流： 低压隔离开关不需要考虑动稳定和热稳定，所以满足规定。6.2.2电压互感器的选择（1）电压互感器的选择和配置应按以下条件[13]：6—20kV屋内配电装置，一般采用油浸绝缘结构，也可采用树脂浇注绝缘接共的电压互感器。35—110kV配电装置，一般采用油浸绝缘结构的电压互感器。220kV及以上配电装置，当容量和准确度等级满足规定期，一般采用容式电压互感器。在需要检查和监视一次回路单相接地时，应选用三相五柱式电压互感器或具有第三绕组的单相电压互感器组。（2）电压选择一次电压： （6.6）为电压互感器额定一次线电压，1.1和0.9是允许的一次电压的波动范围，即为。（3）准确等级：电压互感器应在那一准确等级下工作，需根据接入的测量仪表和继电器和自动装置等设备对准确等级的规定拟定。各电压等级电压互感器的选择：35kV等级：变压器高压侧选择油浸式电压互感器JDJ2—35。根据环境规定和上述条件应选择油浸式电压互感器电压：35kV满足规定准确等级：准确等级为0.5级。6kV等级：变压器低压侧选择JDZX8—6环氧树脂全封闭浇注电压互感器根据环境规定和上述条件应选择油浸式电压互感器：电压：6kV满足规定。准确等级：准确等级为0.5级。6.2.3电流互感器的选择（1）型式：电流互感器的型式应根据使用环境条件和产品情况选择。对于6—20kV屋内配电装置，可采用次绝缘技工或树脂浇注绝缘结构的电流互感器。对于35kV及以上配电装置，一般采用油浸瓷箱式绝缘接共的独立式电流互感器。一般尽量采用套管式电流互感器。（2）一次回路电压： （6.7）为电流互感器安装处一次回路工作电压，为电流互感器额定电压。（3）一次回路电流： （6.8）为电流互感器安装处的一次回路最大工作电流，为电流互感器原边额定电流。（4）准确等级：电流互感器准确等级的拟定与电压互感器相同。（5）动稳定：内部动稳定 （6.9）式中电流互感器动稳定倍数，它等于电流互感器极限通过电流峰值与一次绕组额定电流峰值之比。（6）热稳定： （6.10）为电流互感器的1秒钟热稳定倍数。各电压等级电流互感器的选择：35kV等级：变压器高压侧选择LZZB8—35（D）电流互感器。电压： 电流： 动稳定度： 热稳定度： 满足规定。6kV等级：变压器低压侧与出线选择LZZQB6—6/1000。电压： 电流： 动稳定度： 热稳定度： 满足规定。380等级：变压器选择LMZ1—0.5电流互感器。电压： 电流： 380V低压电流互感器不需要动稳定和热稳定校验。通过以上的一次设备的选择与校验，我们可以归纳出以下表：表6.1、表6.2、表6.3。所选设备均满足规定。6.3本章小结本章一方面给出了一次设备选择的原则和依据，另一方面对35kV、6kV和380V所用到的一次设备分别进行选择，最后制作出了一次设备选择校验表。表6.235kV设备选型表选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度装置地点条件(kV)（A）(kA)(kA)(kA)35882.145.468.70额定参数(kV)IN（A）(kA)(kA)It2t(kA)少油断路器SW3-35356306.61787.12隔离开关GW4-35T35600—5015.8电压互感器JDJ2-3535————电流互感器LZZB8-35(D)35200/5—22.340避雷器Y5CZ4—42/11735————表6.36kV设备选型表选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度装置地点条件(kV)（A）(kA)(kA)kA)6kV512A4.75kA12.1kA45.12kA额定参数(kV)IN（A）(kA)(kA)It2t(kA)变压器断路器SN10-10Ⅱ10100031.5801488出线断路器SN10-10Ⅱ10100031.5801488隔离开关GN19-10/1000101000—803969电压互感器JDZB-66————主变低压电流互感器LZZQB-6/100061000/5—1563721出线电流互感器LZZQB6-6/100061000/5—1563721避雷器HY5W4—7.6/310————表6.4380V设备选择选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度装置地点条件(kV)（A）(kA)(kA)(kA)380V112410.9kA20.1kA237kA额定参数(kV)IN（A）(kA)(kA)It2t(kA)变压器低侧断路器DW15-1500/3D380150040——低压刀开关HD13-1500/30380150025——主变低压电流互感器LMZJ1—0.55001500/5———

第七章变电所高低压线路的选择7.1导线截面的选择原则导线电缆截面的选择规定必须满足安全、可靠和经济的条件，其选择原则为[14]：（1）按允许载流量选择导线和电缆的截面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截面在导线和电缆（涉及母线）通过正常最大负荷电流（即计算电流）时，线路上产生的电压损失不应超过正常运营时允许的电压损失。（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营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。（4）按机械强度选择导线和电缆截面这是对架空线路而言的。规定所选的截面不小于其最小允许截面。对电缆不必校验其机械强度。（5）满足短路稳定度的条件架空线路因其散热性较好，可不作稳定性校验，绝缘导线和电缆应进行热稳定校验，母线也要校验其热稳定。选择导线截面时，规定在满足上述五个原则的基础上选择其中截面数最大的那个值。7.2计算母线型号7.2.135kV侧进线的选择根据计算负荷所得，降压变电所高压侧： ，， 查表可知：选择导线截面即型号为LGJ-120钢芯铝铰线且满足发热条件校验机械强度35KV架空铝铰线的机械强度最小截面为因此所选的导线截面也满足机械强度。7.2.26kV母线的选择在35kV及以下、连续工作电流在4000及以下的屋内配电装置中，一般采用矩形母线。已知：6kV母线最大负荷电流可达608A，所以选择LMY-505的铝母线，相间距离，，，，热稳定校验：母线最小截面积： 满足规定所以选用LMY-505（截面积为250mm）的铝母线是符合规定的。7.2.36kV出线的选择电缆应按下列条件选择[15]:明敷的电缆，一般采用裸钢带铠装或塑料外护层电缆。在易受腐蚀地区应选用塑料外护层电联。在需要使用钢带铠装电缆时，宜选择用二级外护层式。直埋敷设时，一般选用钢带铠装电缆。在潮湿或腐蚀性土壤的地区，应带有塑料外护层。其他地区可选用黄麻外护层。电力电缆除充油电缆外，一般采用三芯铝芯电缆。对NO.1车间6kV进线进行电缆选择： 选择VLV22-6000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆。工作电流： ，满足发热条件。可初步选取缆芯截面母线距离厂房约150m，由可知， R=0.76Ω/kmX=0.079Ω/km 满足规定。热稳定校验： 满足规定。所以的截面积不符合，要选择。用相同的方法可以选出：（2）NO.2车间选择VLV22-6000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆，截面为是满足需求的，根据原始资料所提供的环境信息，可以选择直接埋地敷设。（3）NO.3车间选择VLV22-6000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆是满足需求的，根据原始资料所提供的环境信息，可以选择直接埋地敷设。（4）NO.4车间选择VLV22-6000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆，截面为是满足需求的，根据原始资料所提供的环境信息，可以选择直接埋地敷设。（5）NO.5车间选择VLV22-6000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆，截面为是满足需求的，根据原始资料所提供的环境信息，可以选择直接埋地敷设。（6）6KV铸钢车间选择VLV22-6000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆，截面为是满足需求的，根据原始资料所提供的环境信息，可以选择直接埋地敷设。（7）6kV铸铁车间选择VLV22-6000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆，截面为是满足需求的，根据原始资料所提供的环境信息，可以选择直接埋地敷设。（8）6kV空压站车间选择VLV22-6000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆，截面为是满足需求的，根据原始资料所提供的环境信息，可以选择直接埋地敷设。综合考虑及查表，可得线型选择结果，如表7.1所示。由此我们可以画出该冶金机械修造厂的平面布置图，如图7.1所示。7.3本章小结本章一方面给出了导体截面选择的基本原则，然后对35kV进线、6kV母线和各车间电缆截面进行了选择，为施工方的施工提供了理论依据。图7.1该工厂的平面布置图表7.1线型选择结果线路名称导线或电缆的型号规格35kV进线LGJ-120铝绞线（三相三线架空）6kV母线LMY-505硬型钢母线6kV馈电线路至1号车间VLV22-6000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆（直埋）至2号车间VLV22-6000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆（直埋）至3号车间VLV22-6000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆（直埋）至4号车间VLV22-6000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆（直埋）至5号车间VLV22-6000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆（直埋）6kV铸钢车间VLV22-6000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆（直埋）6kV铸铁车间VLV22-6000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆（直埋）6kV空压站VLV22-6000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆（直埋）

第八章继电保护和参数整定8.1继电保护装置的任务继电保护装置是按照保护的规定，将各种继电器按一定的方式进行连接和组合而成的电气装置，其任务是[16]：(1)故障时动作于挑闸在供配电系统出现故障时，反映故障的继电保护装置动作，使最近的断路器跳闸，切除故障部分，使系统的其他部分恢复正常运营，同时发出信号，提醒运营值班人员及时解决。(2)在电气元件出现异常运营工况时，及时发出报警信号，提醒工作人员注意并加以排除，以避免发展为事故。8.2对继电保护的基本规定(1)选择性当供配电系统发生故障时，离故障点最近的保护装置动作，切除故障，而系统的其他部分仍然正常运营。满足这一规定的动作，称为“选择性动作”。假如系统发生故障时，靠近故障点的保护装置不动作（拒动作），而离故障点远的前一级保护装置动作（超级动作），这叫做“失去选择性”。(2)可靠性保护装置在应当动作时，就应当动作，不应当拒动作。而在不应当动作时，就不应当误动作。保护装置的可靠限度，与保护装置的元件质量、接线方案以及安装、整定和运营维护等多种因素有关。(3)速动性为了防止故障扩大，减小故障的危害限度，并提高电力系统的稳定性，因此在系统发生故障时，继电保护装置应尽快地动作，切除故障。(4)灵敏度这是表征保护装置对其保护区内故障和不正常工作状态反映能力的一个参数。假如保护装置对其保护区内极其轻微的故障都能及时地反映动作，则说明保护装置的灵敏度高。灵敏度用“灵敏系数”（sensitivecoefficient）来衡量。本次设计对变压器装设过电流保护、速断保护装置；在低压侧采用相关断路器实现三段保护。8.335kV主变压器保护变压器的内部故障可分为油箱内和邮箱外故障两种。邮箱内的故障涉及绕组的相间短路、接地短路，匝间短路以及铁心的烧损等，对变压器来讲，这些故障都是十分危险的，由于邮箱内故障时产生的电弧，将引起绝缘物质的剧烈气化，从而也许引起爆炸，因此，这些故障应当尽快加尔切除。油箱为的故障，重要是套管和引用出现上发生相间短路和接地短路。变压器的不正常运营状态重要有：由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电压；由于负荷超过额定容量引起的过负荷以及有余漏油等因素引起的油面减少[9]。①瓦斯保护对变压器邮箱内的各种故障以及油面的减少，应装设瓦斯保护，他反映与油箱内所产生的气体或油流而动作。其中轻瓦斯保护动作于信号，重瓦斯保护动作与跳