1、電力工程課程設計某重型機械廠總配電所 及配電系統設計 姓名： 王金鵬 班級： 電氣12-4班 學號： 12053423 同組：付晨平 譚宏偉 劉文凱 劉大勇 中國石油大學（華東） 2014年12月23日【摘要】 本文為某重型機械廠總配電所及配電系統的設計。本設計首先根據廠方給定的全廠各車間電氣設備容量等來進行電力負荷計算，然后根據對計算負荷的分析選定各車間變電所的變壓器型號及其聯接組別，在設計中根據本廠供電電源和廠供電要求進行架空線路的選擇，根據電力部門對工廠功率因數的要求計算出需要補償的無功功率并以此選擇相應的補償電容器。然后對線路設定短路點進行短路電流的計算作為各設備的選型依據。考慮到對變

2、壓器的保護在設計中對變壓器設置了以下繼電保護：瓦斯保護、過電流保護和電流速斷保護。 關鍵詞：電力負荷計算、無功補償、短路電流計算、繼電保護【Abstract】 This paper describes a heavy machinery factory factory total distribution substation and distribution system design. According to the design of the first manufacturer given plant each workshop electrical equipment capaci

3、ty to conduct electricity load calculation, and then according to the analysis of the computational load of selected each workshop substation transformer type and its connected groups, overhead lines in the design according to the power supply factory and factory power supply requirements of choice,

4、 according to the electric power departments of the factory power factor requirements calculated to compensate the reactive power and so to choose the corresponding compensation capacitor. Calculation and then short-circuit current to the circuit sets the short-circuit point as the basis for the sel

5、ection of equipment. Taking into account the protection of transformers in the design of transformer relay protection setting the following: gas protection, over current protection and current quick break protection.Finally the main wiring diagram of the distribution of the plant and equipment needs

6、 summary.Keywords: power load calculation, reactive power compensation, calculation of short circuit current, relay protection目錄第一章 緒言- 1 -1.1 工廠供電的意義及設計要求- 1 -1.2 設計內容及步驟- 2 -第二章 負荷計算- 3 -2.1 用電設備的負荷計算- 3 -2.2 各車間計算負荷確定- 4 -2.3總配電所和車間變電所數量的確定- 4 -2.4各車間變電所負荷計算及無功功率補償- 5 -2.5 工廠總負荷計算（計算點A）- 6 -2.6各變

7、電所變壓器選擇情況- 7 -2.7 各車間變電所無功補償柜選擇情況- 7 -第三章 變配電所主接線方案的設計- 7 -3.1 方案論證- 7 -3.2 主接線圖- 9 -第四章 短路計算- 9 -4.1 短路電流計算的目的及方法- 9 -4.2 短路電流計算- 10 -第五章 電氣設備選擇與校驗- 15 -5.1 10kV一次側設備選擇- 16 -5.2 380V側一次設備的選擇校驗- 16 -第六章 供配電線路的選擇- 17 -6.1 10kV高壓進線的選擇- 17 -6.2 低壓側母線選擇- 17 -第七章 常用繼電保護及整定計算- 18 -7.1 QF處設置定時限過電流保護- 18 -7

8、.2 QF處電流速斷保護整定計算- 18 -7.3 QF動作時間的整定- 19 -第八章 防雷和接地- 20 -8.1 車間變電所的防雷保護- 20 -8.2 接地保護- 20 -第九章 個人小結- 21 -第十章 參考文獻- 21 -第一章 緒言1.1 工廠供電的意義及設計要求電能是現代工業生產的主要能源和動力。電能既易于由其它形式的能量轉換而來，又易于轉換為其它形式的能量以供應用；電能的輸送和分配既簡單經濟，又便于控制、調節和測量，有利于實現生產過程自動化。因此，電能在現代工業生產及整個國民經濟生活中應用極為廣泛。電能在工業生產中的重要性，并不在于它在產品成本中或投資總額中所占的比重多少，

9、而在于工業生產實現電氣化以后可以大大增加產量，提高產品質量，提高勞動生產率，降低生產成本，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利于實現生產過程自動化。因此，做好工廠供電工作對于發展工業生產，實現工業現代化，具有十分重要的意義。由于能源節約是工廠供電工作的一個重要方面，而能源節約對于國家經濟建設具有十分重要的戰略意義，因此做好工廠供電工作，對于節約能源、支援國家經濟建設，也具有重大的作用。工廠供電工作要很好地為工業生產服務，切實保證工廠生產和生活用電的需要，并做好節能工作，就必須達到以下基本要求：1、安全 在電能的供應、分配和使用中，不應發生人身事故和設備事故；2、可靠 應滿足電能用戶對供

10、電可靠性的要求；3、優質 應滿足電能用戶對電壓和頻率等質量的要求；4、經濟 供電系統的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節約電能和減少有色金屬的消耗量。 此外，在供電工作中，應合理地處理局部和全局、當前和長遠等關系，既要照顧局部的當前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應發展。1.2 設計內容及步驟全廠總降壓變電所及配電系統設計，是根據各個車間的負荷數量和性質，生產工藝對負荷的要求，以及負荷布局，接合國家供電情況，解決對各部門的安全可靠，經濟的分配電能問題，其基本內容有以下幾方面。1.2.1 負荷計算全廠總降壓變電所的負荷計算，是在車間負荷計算的基礎上進行的。考慮車間變電所變壓器的功率損耗，

11、從而求出全廠總降壓變電所高壓側計算負荷及總功率因數。列出負荷計算表、表達計算成果。1.2.2 工廠總降壓變電所的位置和變壓器的臺數及容量選擇參考電源進線方向，綜合考慮設置總降壓變電所的有關因素，接合全廠計算負荷以及擴建和備用的需要，確定變壓器的臺數和容量。1.2.3 工廠總降壓變電所主接線設計根據變電所配電回路數，負荷要求的可靠性級別和計算負荷綜合主變壓器臺數，確定變電所高、低接線方式。對它的基本要求，即要安全可靠又要靈活經濟、安裝容易、維修方便。1.2.4 廠區高壓配電系統設計根據廠內負荷情況，從技術和經濟合理性確定廠區配電電壓。參考負荷布局及總降壓變電所位置，比較幾種可行的高壓配電網布置方

12、案，由不同方案的可靠性、電壓損失、基建投資、年運行費用，有色金屬消耗量等綜合技術經濟條件列表比值，擇優選用。按選定配電系統作線路接構與敷設方式設計。 1.2.5工廠供、配電系統短路電流計算工廠用電，通常為國家電網的末端負荷，其容量運行小于電網容量，皆可按無限容量系統供電進行短路計算。由系統不同運行方式下的短路參數，求出不同運行方式下各點的三相及兩相短路電流。1.2.6 改善功率因數裝置設計按負荷計算求出總降壓變電所的功率因數，通過查表或計算求出達到供電部門要求數值所需補償的無功率。由手冊或產品樣本選用所需移相電容器的規格和數量，并選用合適的電容器柜或放電裝置。1.2.7 變電所高、低壓側設備選

13、擇參照短路電流計算數據和各回路計算負荷以及對應的額定值，選擇變電所高、低壓側電器設備，如隔離開關、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、開關柜等設備。1.2.8 變電所防雷裝置設計參考本地區氣象地質材料，設計防雷接地裝置。進行防直擊的避雷針保護范圍計算，避免產生反擊現象的空間距離計算，按避雷器的基本參數選擇防雷電沖擊波的避雷器的規格型號，并確定其接線部位。對接地和接地體做具體的理解。第二章 負荷計算2.1 用電設備的負荷計算負荷計算的方法有需要系數法、二項式等幾種。本設計由于設備臺數比較多，而單臺設備容量相差不大所以采用需要系數法確定。 本設計采用需要系數法，其計算負荷的有關公式：（1）一組用電

14、設備的計算負荷有功計算負荷（kW）： 無功計算負荷（kvar）： 視在計算負荷（kVA)： 計算電流（A）： 式中 為用電設備所在電網的額定電壓（kV）（2）多組用電設備的計算負荷對車間干線，可取 對低壓母線，分兩種情況： 由用電設備組計算負荷相加來計算時，可取 ；由車間干線計算負荷相加來計算時，可取 總的有功計算負荷： 總的無功計算負荷為： 總的視在計算負荷： 總的計算電流： 2.2 各車間計算負荷確定以金工車間為例計算：其它車間同理可得，計算結果列表如下：全廠各車間電氣設備及車間變電所負荷計算表（380V側）設備組名稱N01N02N03N04金工車間鑄造車間1鑄造車間2工具車間鍛壓車間鍋爐

15、房空壓機站設備容量（Kw）940.00 1100.00 900.00 350.00 1300.00 300.00 300.00 照明容量（Kw）7.00 6.00 5.00 6.00 6.00 3.00 1.00 需用系數Kx0.3/0.90.4/0.90.4/0.90.3/0.90.3/0.90.75/0.90.85/0.9功率因數0.65/10.7/10.7/10.65/10.65/10.8/10.75/1有功計算負荷288.30 445.40 364.50 110.40 395.40 227.70 255.90 無功計算負荷329.70 448.89 367.27 122.76 455.

16、96 168.75 224.89 視在計算負荷437.97 632.36 517.44 165.10 603.52 283.41 340.68 計算電流632.17 912.76 746.88 238.31 871.13 409.08 491.74 2.3車間變電所數量的確定根據設計題目的要求，對于車間變電所進行了如下分配車間變電所劃分設備組名稱標號N01金工車間C1N02鑄造車間1C2鑄造車間2C3N03工具車間C4鍛壓車間C5N04鍋爐房C6空壓機站 （三） 所設計的系統配電圖系統配電圖2.4各車間變電所負荷計算及無功功率補償由于本設計中要求功率因數應不低于0.90，所以先需要求各車間變電

17、所自然功率因數：，如果就需要進行無功補償。本設計中取，在低壓母線上設置無功自動補償裝置進行補償。取 補償前負荷計算：補償前負荷設備組名稱N01N02N03N04金工車間鑄造車間1鑄造車間2工具車間鍛壓車間鍋爐空壓機同步系數Kp/Kq0.9/0.950.9/0.950.9/0.950.9/0.950.9/0.950.9/0.95同步有功259.47 400.86 328.05 99.36 355.86 435.24 同步無功313.22 426.45 348.91 116.62 433.16 373.96 同步視在406.73 585.27 478.91 153.21 560.59 573.83

18、 同步電流587.08 844.79 691.26 221.15 809.17 828.28 功率因數0.64 0.68 0.68 0.65 0.63 0.76 功率因數角（弧度）0.88 0.82 0.82 0.87 0.88 0.71 變壓器容量500/10800/10630/10200/10630/10630/10補償容量計算：因此補償后負荷計算：補償后負荷設備組名稱N01N02N03N04金工車間鑄造車間1鑄造車間2工具車間鍛壓車間鍋爐空壓機同步有功259.47 400.86 328.05 99.36 355.86 435.24 功率因數角（弧度）0.88 0.82 0.82 0.87

19、 0.88 0.71 無功補償188.67 234.03 191.44 68.93 262.35 165.04 補償后的無功124.55 192.41 157.46 47.69 170.81 208.92 補償后的視在287.81 444.65 363.88 110.21 394.73 482.78 補償后的計算電流415.43 641.81 525.24 159.08 569.76 696.86 補償后的功率因數0.90 0.90 0.90 0.90 0.90 0.90 變壓器功率損耗：一次側負荷計算：一次側負荷設備組名稱N01N02N03N04金工車間鑄造車間1鑄造車間2工具車間鍛壓車間鍋

20、爐空壓機變壓器空載0.96 1.40 1.20 0.48 1.20 1.20 變壓器負載5.10 7.50 6.20 2.60 6.20 6.20 空載電流（%）1.00 0.80 0.90 1.30 0.90 0.90 阻抗電壓（%）4.00 4.50 4.50 4.00 4.50 4.50 變壓器有功2.65 3.72 3.27 1.27 3.63 4.83 變壓器無功5.00 6.40 5.67 2.60 5.67 5.67 變壓器額定容量500.00 800.00 630.00 200.00 630.00 630.00 一次側無功功率129.55 198.81 163.13 50.29

21、 176.48 214.59 一次側有功功率262.12 404.58 331.32 100.63 359.49 440.07 一次側視在功率292.38 450.79 369.30 112.50 400.48 489.60 一次測電流16.88 26.03 21.32 6.50 23.12 28.27 2.5 工廠總負荷計算（計算點A） 2.6各變電所變壓器選擇情況同第一變電所計算，在確定選擇了變壓器型號，同理求得其余變電所變壓器型號各車間變壓器選擇情況設備組名稱N01N02N03N04金工車間鑄造車間1鑄造車間2工具車間鍛壓車間鍋爐空壓機變壓器空載0.96 1.40 1.20 0.48 1

22、.20 1.20 1.20 變壓器負載5.10 7.50 6.20 2.60 6.20 6.20 6.20 空載電流（%）1.00 0.80 0.90 1.30 0.90 0.90 0.90 阻抗電壓（%）4.00 4.50 4.50 4.00 4.50 4.50 4.50 變壓器有功2.65 3.72 3.27 1.27 3.63 4.83變壓器無功5.00 6.40 5.67 2.60 5.67 5.67變壓器容量S11-M-500/10S11-M-800/10S11-M-630/10S11-M-200/10S11-M-630/10S11-M-630/10額定電壓高壓10.00 10.00

23、 10.00 10.00 10.00 10.00 低壓0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 0.40 2.7 各車間變電所無功補償柜選擇情況同第一變電所計算，在確定C1點計算負荷時，已經做了無功補償，故在此用同樣的方法可以計算其余變電所的無功補償情況。無功補償柜選擇設備組名稱無功補償柜N01金工車間RC240FN02鑄造車間1RC360F鑄造車間2RC240FN03工具車間RC240F鍛壓車間RC360FN04鍋爐RC240F空壓機第三章 變配電所主接線方案的設計3.1 方案論證方案一：10kV雙電源進線單母線接線，0.4kV側單母線接線。該接線方式對于用戶的變壓器總容量有所限制，

24、地標規定，當變壓器總容量在500kVA時，10kV可采用單母線接線，0.4kV側采用單母線分段接線。如下圖3-1所示：圖3-1 方案一圖方案二：10kV雙電源進線單母線分段接線，0.4kV側單母線接線。該方案可以采用兩路電源同時運行的運行方式，也可以采用一路運行，另一路備用的運行方式，運行方式交靈活，供電可靠性和運行靈活性高于方案一。如下圖3-2所示：圖3-2 方案二圖方案三：10kV 母線分三段接線，0.4kV側單母線分段接線。正常運行方式下，三路電源三段母線同時運行，供電可靠性較高，但投資也較大。圖3-3 方案三圖綜上比較，最后選定方案二為主接線圖。3.2 主接線圖本設計選用XGN系列的高

25、壓開關柜和GGD系列的低壓開關柜。電氣主接線圖第四章 短路計算4.1 短路電流計算的目的及方法短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設備，以及進行繼電保護裝置的整定計算。進行短路電流計算，首先要繪制計算電路圖。在計算電路圖上，將短路計算所考慮的各元件的額定參數都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計算點。短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。接著，按所選擇的短路計算點繪出等效電路圖，并計算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計算的短路電流所流經的一些主要元件表示出來，并標明其序號和阻抗值，然后將等效電路化簡。對于工廠供電系統來說，由于將電

26、力系統當作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串、并聯的方法即可；短路電流計算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標幺值法（又稱相對單位制法）。4.2 短路電流計算本設計采用標幺值法進行短路計算.繪制短路計算電路如圖所示：短路計算電路4.2.1 供配電系統中各主要元件電抗標么值（1）電力系統的電抗標么值。電力系統電抗，可由系統的短路容量求取最大運行方式下：最小運行方式下：（2）電力變壓器的電抗標么值。電力變壓器的電抗值可由其短路電壓近似的計算，即式中，為變壓器的額定容量。（3）電力線路的電抗標么值 4.2.2 具體計算（1）確定基準值。取Sd=100MVA，Uc

27、1=10.5 kV，Uc2=0.4 kV，則（2）計算短路電路中各主要元件的電抗標么值電力系統電抗標么值最大運行方式最小運行方式雙回線架空線標么值變壓器阻抗標幺值短路等效電路如圖所示，圖上標出各元件序號和電抗標么值，并標出短路計算點。（系統最大運行方式時）短路計算等效電路4.2.3 求k-1點的短路電路總電抗標么值及短路電流和短路容量 總電抗標么值最大運行方式：最小運行方式： 短路電流周期分量有效值最大運行方式：最小運行方式： 其他三相短路電流最大運行方式：最小運行方式：三相短路容量最大運行方式：最小運行方式： 4.2.4 求k-2點的短路電路總電抗標么值及三相短路電流和短路容量 總電抗標么值

28、最大運行方式：最小運行方式： 短路電流周期分量有效值最大運行方式：最小運行方式： 其他三相短路電流最大運行方式：最小運行方式：三相短路容量最大運行方式：最小運行方式：4.2.5 求k-3點的短路電路總電抗標么值及三相短路電流和短路容量 總電抗標么值最大運行方式：最小運行方式： 短路電流周期分量有效值最大運行方式：最小運行方式： 其他三相短路電流最大運行方式：最小運行方式：三相短路容量最大運行方式：最小運行方式：阻抗標幺值設備組名稱N01N02N03N04金工車間鑄造車間1鑄造車間2工具車間鍛壓車間鍋爐空壓機系統阻抗標幺值最小0.454 0.454 0.454 0.454 0.454 0.454

29、 系統阻抗標幺值最大0.588 0.588 0.588 0.588 0.588 0.588 變壓器阻抗標幺值8.0 9.0 9.08.0 9.0 9.0 線路阻抗標幺值3.63 3.63 3.633.63 3.63 3.63 K-1點短路時的短路電流的標幺值設備組名稱N01N02N03N04金工車間鑄造車間1鑄造車間2工具車間鍛壓車間鍋爐空壓機二次側最大短路電流0.0828 0.0764 0.0764 0.0828 0.0764 0.0764 二次側最小短路電流0.0818 0.0757 0.0757 0.0818 0.0757 0.0757 二次側最大沖擊電流0.1523 0.1406 0.

30、1406 0.1523 0.1406 0.1406 二次側最小沖擊電流0.1506 0.1392 0.1392 0.1506 0.1392 0.1392 二次側最大沖擊電流有效值0.0902 0.0833 0.0833 0.0902 0.0833 0.0833 二次側最小沖擊電流有效值0.0892 0.0825 0.0825 0.0892 0.0825 0.0825 二次側電流基準值KA144.340 144.340144.340 144.34144.34144.3400 K-1點短路時的短路電流實際值設備組名稱N01N02N03N04金工車間鑄造車間1鑄造車間2工具車間鍛壓車間鍋爐空壓機二次

31、側最大短路電流11.9442 11.0314 11.0314 11.94411.03111.0314 二次側最小短路電流11.8135 10.9198 10.9198 11.813 10.91910.9198 二次側最大沖擊電流21.9774 20.2977 20.2977 21.97720.29720.2977 二次側最小沖擊電流21.7369 20.0924 20.0924 21.73620.09220.0924 二次側最大沖擊電流有效值13.0192 12.0242 12.0242 13.019 12.024 12.0242 二次側最小沖擊電流有效值12.8767 11.9026 11.

32、9026 12.876 11.902 11.9026 最大短路容量8.2750 7.6425 7.6425 8.2750 7.6425 7.6425 最小短路容量8.1844 7.5652 7.5652 8.1844 7.5652 7.5652 K-2點短路時的短路電流標幺值設備組名稱N01N02N03N04金工車間鑄造車間1鑄造車間2工具車間鍛壓車間鍋爐空壓機一次側最大短路電流0.2448 0.2448 0.2448 0.2448 0.2448 0.2448 一次側最小短路電流0.2371 0.2371 0.2371 0.2371 0.2371 0.2371 一次側最大沖擊電流0.6243

33、0.6243 0.6243 0.6243 0.6243 0.6243 一次側最小沖擊電流0.6045 0.6045 0.6045 0.6045 0.6045 0.6045 一次側最大沖擊電流有效0.3697 0.3697 0.3697 0.3697 0.3697 0.3697 一次側最小沖擊電流有效0.3580 0.3580 0.3580 0.3580 0.3580 0.3580 一次測電流基準值KA5.5000 5.5000 5.5000 5.5000 5.5000 5.5000 K-2點短路時的短路電流實際值設備組名稱N01N02N03N04金工車間鑄造車間1鑄造車間2工具車間鍛壓車間鍋爐

34、空壓機一次側最大短路電流1.3466 1.3466 1.3466 1.3466 1.3466 1.3466 一次側最小短路電流1.3039 1.3039 1.3039 1.3039 1.3039 1.3039 一次側最大沖擊電流3.4337 3.4337 3.4337 3.4337 3.4337 3.4337 一次側最小沖擊電流3.3249 3.3249 3.3249 3.3249 3.3249 3.3249 一次側最大沖擊電流有效值2.0333 2.0333 2.0333 2.0333 2.0333 2.0333 一次側最小沖擊電流有效值1.9688 1.9688 1.9688 1.9688

35、 1.9688 1.9688 最大短路容量24.4884 24.4884 24.4884 24.4884 24.488 24.4884 最小短路容量23.7122 23.7122 23.7122 23.7122 23.712 23.7122 K-3點短路時的短路電流標幺值及實際值電源側最大短路電流2.2002 電源側最小短路電流1.7001 電源側最大沖擊電流5.6106 電源側最小沖擊電流4.3353 電源側最大沖擊電流有效值3.3223 電源側最小沖擊電流有效值2.5672 電源側基準值5.5000 電源側實際值電源側最大短路電流12.1012 電源側最小短路電流9.3506 電源側最大沖

36、擊電流30.8581 電源側最小沖擊電流23.8439 電源側最大沖擊電流有效值18.2728 電源側最小沖擊電流有效值14.1193 最大短路容量220.0726 最小短路容量170.0493 第五章 電氣設備選擇與校驗5.1 10kV一次側設備選擇 10kV側計算電流為初步選擇10kV高壓斷路器型號為：ZN28A-12。 10kV側短路沖擊電流為短路電流熱效應假想時間為同理可得隔離開關GN30-10/200-12.5驗證也合格。10kV電源進線側一次設備選擇與校驗選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩定度熱穩定度I2tima結論安裝地點的電氣條件參數UNICIK(3)i(3)sh數據10kV12

37、2.1A3.43kA10.86KA10.89設備型號規格參數UNINIocImaxI2t真空斷路器ZN28A-1212kV630A20KA50KA1600合格隔離開關GN8-10T/60010kV600A12.5KA52KA2000合格從表知，結果全部合格，因此所選高壓斷路器符合要求。高壓側電流互感器電路互感器型號idwLZZJB6-10 0.5/10P/10P10kv30/55KA5.2 380V側設備的選擇校驗 低壓側開關柜選擇GGD2型，對于五個車間變電所，補償后低壓側C1、C2、C3、C4和C5最大的計算電流為1060.01A,所以選擇GGD2-A接線即可。GGD開關柜電氣參數型號額定

38、電壓額定電流額定短路開斷電流額定短路耐受電流額定峰值耐受電流GGD1380A1000151530B600（630）C400GGDZ380A1500（1600）303063B1000CGGD3380A31505050105B2500C2000 380V側一次設備的選擇校驗，如表所示，所選數據均滿足要求。380V二次側設備的選擇校驗選擇校驗項目電壓電流斷流能力動態定度熱穩定度裝置地點條件參數數據380V700A13.02kA41.3kA設備型號規格額定參數低壓斷路器DW15-1000/3D380V1000A40kA50KA250低壓斷路器DW20-630380V630A（大于）30KA(一般)50

39、KA200-低壓斷路器DW20-200380V200A（大于）25 kA50KA300低壓刀開關HD13-1000/300380V1000A40KA50KA-250電流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A25KA60KA250第六章 供配電線路的選擇6.1 10kV高壓進線的選擇 采用架空線 （1）選擇經濟截面 變壓器一次側計算電流,按經濟電流密度選擇導線截面，因年最大負荷利用小時為6000小時，查表得（鋼芯鋁絞線）則 因為計算值一般比實際值偏大，因此選用LGJ-95型鋼芯鋁絞線。 （2）根據發熱條件校驗 LGJ-95在室外溫度為25時的允許載流量為335A>122.11A,滿

40、足發熱條件。 （3）機械強度校驗 10KV架空鋁絞線的機械強度最小截面為,因此所選的截面積也滿足機械強度要求。 采用電纜：根據以上電流電壓條件 選用YJ L2L-10000 3*256.2 低壓側母線選擇采用矩形銅母線，選擇BV型塑料線（）。低壓側母線選擇車間變電所Ic/A芯線截面/×每相銅排數每相載流量/Aa1/o/o'/KIa1/A鍋爐房和空壓機站700.0050*518607525330.92788.20從上表可以看出，所以每個車間變電所的低壓母線就按照上表數據選擇。6.3 高壓側母線選擇 經查表，選用規格高壓側母線LJ15*3第七章 常用繼電保護及整定計算以第一車間變

41、電所為例計算：過電流保護原理示意圖 7.1 變壓器處設置定時限過電流保護 變壓器的一次側額定電流I1N.T=28.85Krel=1.25 Kre=0.8Iop=1.25*0.8*I1N.T =30.004取Krel=1.25，Kre= 0.8，Ki=303=10，故動作電流動作電流整定為3A。查附錄表44，選用DL-31/6型繼電器，動作電流整定為3A。 檢驗靈敏度：變壓器低壓母線的最小兩相短路電流用于校驗保護靈敏度線路，變壓器低壓母線最小兩相短路電流反映到高壓側的電流值為（變壓器連接組別為Dyn11）靈敏度：滿足要求。7.2 變壓器處電流速斷保護整定計算電流速斷保護的動作電流（速斷電流）Iq

42、b應躲過它所保護的變壓器低壓母線的三相短路電流，即 變壓器低壓母線最大三相短路電流反映到高壓側的電流值為 選用DL-31/6型繼電器，動作電流整定為2A檢驗靈敏度：采用變壓器高壓側的最小兩相短路電流校驗電流速斷保護的靈敏度，即 滿足要求。靈敏度校驗設備組名稱N01N02N03N04金工車間鑄造車間1鑄造車間2工具車間鍛壓車間鍋爐空壓機變壓器繼電保護一次側額定電流28.8546.1636.35111.5436.35136.351過電流整定值30.048.0037.80512.0037.80537.805繼電器動作電流3.0004.8003.78051.2003.78053.7805時間整定值靈敏

43、度校驗13.6387.879310.00534.09710.00512.597電流速斷保護整定621.099573.631573.631621.099573.631724.171繼電器動作電流3.88183.5853.5853.8813.5854.526靈敏度校驗2.0212.0032.0352.1252.1144.39 架空線路的速斷保護整定及計算：Iop=1.25*I（3）k.max=1.2*1.347=1.612KAIop.j=1.612*1000/1000=1.612AKs=9.350561*0.866/Iop=5.023>2 滿足要求 選用DL-31/6型繼電器，動作電流整定為

44、2A架空線路的定時限過電流保護整定及計算：最大負荷電流：Il.max=122.115995Iop=1.2*Il.max/0.85=172.23Iop.j=172.23/40=4.31Ks= 1.303874*0.866/Iop=9.23 >1.3滿足要求選用DL-31/6型繼電器，動作電流整定為5A7.3 變壓器處動作時間的整定 過電流保護的動作時間的整定應該按“階梯原則”整定，以保護前后兩級保護裝置動作的選擇性，也就是處的動作時間比處最長的動作時間大一個時間級差。由于是定時限過電流保護，所以利用時間繼電器直接整定。取處整定時間為，取取處整定時間為。7.4瓦斯保護瓦斯保護是變壓器內部故障

45、的主保護，對變壓器匝間和層間短路、鐵芯故障、套管內部故障、繞組內部斷線及絕緣劣化和油面下降等故障均能靈敏動作。當油浸式變壓器的內部發生故障時，由于電弧將使絕緣材料分解并產生大量的氣體，從油箱向油枕流動，其強烈程度隨故障的嚴重程度不同而不同，反應這種氣流與油流而動作的保護稱為瓦斯保護，也叫氣體保護。瓦斯保護是變壓器的主要保護，它可以反映油箱內的一切故障。包括：油箱內的多相短路、繞組匝間短路、繞組與鐵芯或與外殼間的短路、鐵芯故障、油面下降或漏油、分接開關接觸不良或導線焊接不良等。瓦斯保護動作迅速、靈敏可靠而且結構簡單。但是它不能反映油箱外部電路（如引出線上）的故障，所以不能作為保護變壓器內部故障的

46、唯一保護裝置。另外，瓦斯保護也易在一些外界因素（如地震）的干擾下誤動作。變壓器有載調壓開關的瓦斯繼電器與主變的瓦斯繼電器作用相同、安裝位置不同，型號不同。第八章 防雷和接地8.1 車間變電所的防雷保護一般35KV及以下變、配電所的直擊雷需用獨立避雷針保護。獨立避雷針的設置要求：（1）獨立避雷針與被保護物之間應保持一定的距離，以免避雷針上落雷時造成對保護物的反擊。避雷針對被保護物不發生反擊的最小距離Sa應滿足下式的要求： 式中，Rsh為獨立避雷針的沖擊接地電阻；h為獨立避雷針校驗高度；（2）獨立避雷針宜裝設獨立的接地電阻，工頻接地電阻不宜大于10。獨立避雷針的接地裝置與被保護物的接地間最小允許的

47、距離式中，Se為地中距離，一般不應小于3m。 （3）獨立避雷針不宜設在人經常通行的地方。故各車間變電所采用單支避雷針保護。 避雷針在地面上的保護半徑r=1.5h，如被保護物的高度為時，在水平面上的保護半徑按下列公式計算：當時，；當時，式中P為考慮到針太高時保護半徑不成比例而應減小的系數。當h30m時，p=1；當30h120m時，。H：避雷針的高度；：被保護物的高度；：避雷針在高度水平面上的保護半徑；設該車間變電所的高度=10m ；避雷針高度h=30m；則避雷針保護的半徑=（30-10）×1=20m 。8.2 接地保護 在電力系統中有兩類接地保護方式：一類為中性點接地，即大電流接地系統；另一類為中性點不接地系統，即小電流接地系統。為保證電氣設備的正常工作和工作人員的安全，車間變壓器采用中性點直接接地的方式，即工作接地。其它配電設備與電器采用接零保護，即將設備的金屬外殼接到零線上；另外還需重復接地保護，這樣當線路發生碰殼或接地短路時，可以降低零線對地電壓，使人身避