沈陽工程學院課程設計任務書課程設計題目某工廠10KV降壓變電所系統設計系別班級學生姓名學號指導教師職稱課程設計進行地點任務下達時間年月日起止日期年月日起至年月日止教研室主任年月日批準1、基礎資料該工廠04KV計算負荷S30980KVA,COS07。10KV線路5KM，上一級電網短路容量500MVA，基準容量100MVA。工廠全部為級負荷，該工廠有5個車間，其中1個車間計算負荷P3080，COS07。距離工廠變電所200M，采用鋁芯塑料電力電纜供電，線芯溫度按60考慮。2、設計要求21變電所主接線設計（04KV側從簡）。22選擇變壓器容量。23短路電流計算。計算10KV側變壓器一次短路和變壓器低壓（04KV）側短路電流。24按主接線方案選擇設備，包括隔離開關，高壓斷路器，高壓電流互感器，低壓斷路器（變壓器低壓側出口）。25變壓器繼電保護及整定計算。26從變電所到1車間的供電電纜選擇（按發熱條件選擇），電壓降計算。27無功補償。要求采用低壓側補償，補償后10KV側功率因數大于093對設計說明書撰寫內容、字數的要求；31設計題目、目錄、原始數據及技術要求等。32設計目的、有必要的計算及表格。字數不少于3000字。33設計圖紙331變電所主接線單線圖332變壓繼電保護原理圖34設計總結。35參考文獻。4時間進度安排；順序階段日期計劃完成內容備注11208明確設計任務，搜集相關資料。21209確定變電所主接線方案，進行相關參數的計算。31210變壓器保護方案設計、參數整定及其它部分的設計。41211設計校核及繪圖51212撰寫課程設計說明書5、主要參考資料（文獻）。（1）工廠供電劉介才機械工業出版社200912（2）電力工程設計手冊（第一、二、三、四冊）西北、東北電力設計院編上海科學技術出版社11（3）電力系統計電保護原理與新技術李佑光林東華科學出版社200571、基礎資料該工廠04KV計算負荷S30980KVA,COS07。10KV線路5KM，上一級電網短路容量500MVA，基準容量100MVA。工廠全部為級負荷，該工廠有5個車間，其中1個車間計算負荷P3080，COS07。距離工廠變電所200M，采用鋁芯塑料電力電纜供電，線芯溫度按60考慮。2、設計要求21變電所主接線設計（04KV側從簡）。22選擇變壓器容量。23短路電流計算。計算10KV側變壓器一次短路和變壓器低壓（04KV）側短路電流。24按主接線方案選擇設備，包括隔離開關，高壓斷路器，高壓電流互感器，低壓斷路器（變壓器低壓側出口）。25變壓器繼電保護及整定計算。26從變電所到1車間的供電電纜選擇（按發熱條件選擇），電壓降計算。27無功補償。要求采用低壓側補償，補償后10KV側功率因數大于09設計步驟1根據負荷情況選擇變壓器臺數及主接線方式2根據S30選擇變壓器容量SNTS303短路電流計算4選擇設備5變壓器保護及整定計算，低壓斷路器整定（變壓器出口）6到1車間的電纜選擇，電壓降計算7功率因數整定計算1根據負荷情況選擇變壓器臺數及主接線方式因為該工廠全部為級負荷，故選擇由1臺變壓器供電。主接線高壓側采用隔離開關斷路器方案（教材圖471）。圖1變電所主接線方案2變壓器容量選擇按SNTS30，選擇變壓器1000KVA,1臺。3短路電流計算已知上一級電網短路容量SOC500MVA,10KV線路長度5KM,基準容量SD100MVA,線路電抗X0035/KM,電壓UC1105KV,UC204KV。（1）基準值KAVMSICD51031D422（2）計算短路電路中各元件的電抗標幺值。1）電力系統的電抗標幺值05MVASXOCD2線路電抗標幺值59105/32202KMULCD3）變壓器電抗標幺值，由附表5查得UK5101VASXNDK4短路等效電路圖2短路等效電路圖3短路電流K1點1總電抗標幺值7915201XK2三相短路電流周期分量有效值KAIKD3791314短路電流K2點1總電抗標幺值79605123212XXKKAIISH8705332三相短路電流周期分量有效值KXIKD217964232AISH038134選擇設備95103130130USIC4822A1隔離開關見附頁型號GN510/200指標要求值額定電壓10KV10KV額定電流200A539A極限電流255KA783KA結論符合要求（2）斷路器（見附表8）型號ZN2812/630指標要求值額定電壓10KV10KV額定電流630A539A開斷電流（IK13）20KA307KA動穩定電流ISH350KA783KA結論符合要求（3）操作機構選用彈簧操作機構。5變壓器的繼電保護方案及整定51變壓器的繼電保護方案（1）瓦斯保護防御變壓器油箱內部短路和油面降低。輕瓦斯動作于信號，重瓦斯動作用于跳閘。（2）電流速斷保護防御變壓線圈和引線的相間短路，動作于跳閘。（3）過電流保護防御變壓器外部相間短路并作為瓦斯保護及電流速斷保護的后備保護。保護動作于跳閘。（4）過負荷保護防御變壓器本身的對稱過負荷和外部短路引起的過載。變壓繼電保護電路原理圖見圖3所示。52保護速定計算（1）過電流保護動作電流497152083MAXAIKILREIWLOP其中KREL脫扣器的可靠系數13，KW接線系數1，KI電流互感器比100/520，ILMAX153I1NT2I1NT11547A。動作電流整定為9A,10倍動作電流的動作時限整定為05S。靈敏度0842590136812MINOPKWPIS其中I2K2MIN0866I2K2086621211836KA/257344A換算到變壓器一次側的電流。SP要求15，符合要求。圖3變壓器繼電保護電路原理圖（斷路器控制信號回路）WC控制小母線WS信號小母線WAS事故信號小母線KA1,KA2定時限過電流保護繼電器KA3,KA4電流速斷保護繼電器KA5過負荷保護繼電器KS1過電流信號繼電器KS2重瓦斯保護信號繼電器KS3電流速斷保護信號繼電器KS4過負荷信號繼電器KT1定時限時間繼電器KT2過負荷時間繼電器KG1重瓦斯繼電器觸點KG2輕瓦斯繼電器觸點KM中間繼電器（出口繼電器）（2）電流速斷保護63482015MAXAIKIIWRELQB其中KREL15,IKMAXI2K2換算到變壓器一次側的電流。速斷電流倍數速定為NQBIQB/IOP6363/9707092632017812QBIKWPIS其中I2K1為變壓器一次側兩相短路電流，SP要求大于15，符合要求。（3）過負荷保護46375201321AIKITNIOLP動作時間取10S。522低壓斷路器脫扣器的選擇和整定（1）過電流脫扣器額定電流的選擇INORI30514039823030AUSC取INOR1500A（2）過流脫扣器整定1）瞬時過流脫扣器整定IOP0KRELIPK按IPKI30。IPKI30ISTINMAX,KREL135IOP0135I3013514145190958A取2000A。2）短延時過電流脫扣器動作電流和動作時間整定IOPSKRELIPK按IPKI30。KREL12IOPS12I30121414516974A取1700A,動作時間取02S。3）長延時過電流脫扣器動作電流和動作時間整定IOPLKRELIPK按IPKI30。KREL11IOPL1114145155595A取1600A，動作時間取1小時。6到1車間的電纜選擇，電壓降計算到1車間距離200M，電壓04KV，選用鋁芯電纜。該車間計算負荷P3080KW，COS07，Q3080KVAR61按發熱條件選擇導線截面IALI3016570438300ACOSUPIN查附表18，導線截面選120MM2（線芯按60，直埋選，最大允許電流為182A）。選（3120170）電纜。62電壓降校驗查表6得R003/KM，X0007/KM。2033CULQLPV8144078831小于5，符合要求。7功率因數補償已知S30980KW,COS07，則P30686KW,Q30696KVAR按規定變壓器高壓側的COS09，低壓側按COS092，COS109223，補償電容器的功率為QCQ30Q30P30TANARCCOS07TANARCCOS092686102