1、前 言畢業(yè)設計是教學過程中的一個重要環(huán)節(jié)，通過課程設計可以鞏固本課程理論知識，掌握供配電設計的基本方法，通過解決各種實際問題，培養(yǎng)獨立分析和解決實際工程技術問題的能力，同時對電力工業(yè)的有關政策、方針、技術規(guī)程有一定的了解,在計算、繪圖、設計說明書等方面得到訓練，為今后的工作奠定基礎。工廠供電，就是指工廠所需電能的供應和分配,亦稱工廠配電。眾所周知，電能是現代工業(yè)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；電能的輸送的分配既簡單經濟，又便于控制、調節(jié)和測量，有利于實現生產過程自動化。因此，電能在現代工業(yè)生產及整個國民經濟生活中應用極為廣泛。在工廠

2、里,電能雖然是工業(yè)生產的主要能源和動力，但是它在產品成本中所占的比重一般很小（除電化工業(yè)外）。電能在工業(yè)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，而在于工業(yè)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.從另一方面來說，如果工廠的電能供應突然中斷，則對工業(yè)生產可能造成嚴重的后果因此，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產，實現工業(yè)現代化，具有十分重要的意義.由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個重要方面，而能源節(jié)約對于國家經濟建設具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對于節(jié)約能

3、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(yè)生產服務，切實保證工廠生產和生活用電的需要，并做好節(jié)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(fā)生人身事故和設備事故.（2） 可靠 應滿足電能用戶對供電可靠性的要求。（3） 優(yōu)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(jié)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,既要照顧局又要考慮細節(jié)。本設計中從模擬的紅旗機械廠出發(fā)，結合實際，統籌兼顧的進行了整個工廠變電所的設計.本設計可分為九部分:負荷

4、計算和無功功率計算及補償；變電所位置和形式的選擇；變電所主變壓器臺數和容量及主接線方案的選擇；短路電流的計算；變電所一次設備的選擇與校驗；變電所高、低壓線路的選擇；變電所二次回路方案選擇及繼電保護的整定；防雷和接地裝置的確定；設計總結與心得體會以及附參考文獻。由于學生知識掌握的深度和廣度有限，本設計尚有不完善的地方，敬請老師、同學批評指正！目 錄前言1目錄2第一章 負荷計算和無功補償3第二章 變電所主接線方案的設計12第三章 變電所位置和形式選擇15第四章 短路電流的計算16第五章 變電所一、二次設備的選擇與校驗18第六章 變電所進出線的選擇與檢驗20第七章 變電所二次回路方案的選擇及繼電保護

5、的整定21第八章 防雷保護和接地裝置的設計25附錄及參考文獻第一章 負荷計算和無功補償1.1 電力負荷計算一、負荷計算目的和意義及計算方法 電力負荷是工廠供電設計中非常重要的一環(huán)，它是今后合理選擇導線、電纜截面和電器設備型號規(guī)格的理論依據. 負荷計算有多種計算方法，本次設計采用設計院常采用的設計方法需要系數法進行負荷計算.二、各車間計算負荷1、機修車間的電力負荷計算 （1）、冷加工機床 查表的得 =0。25 =0.5 =1.73=0.25800=200kw (2）、通風機 查表的得 =0。8 =0.8 =0.75 （3）、電焊機 查表的得 =0。35 =0.35 =0。75 （4）、吊車 查表

6、的得 =0。15 =0.5 =1。73 （5）、實驗設備 查表的得 =0。5 0。5 =1.73 （6)、照明 =6.2kw =4 kw（7）、機修車間的總計算負荷，P=KP(i） = 0。95×(200486。816。9712.56。2）4 = 266.456kw+4=270。456kwQ= KQ（i) = 0。95×（346+36+18。25+12.06+21.625）=412。238kvar S= =493。04kvAI = =749。98A2、 機加工車間的計算負荷（1)、冷加工 查表2 取Kd=0.25 cos=0。5 tan=1。73 P=Kd P=0.25&#

7、215;200=50kw Q= P tan=50×1.73=86.5kvar（2）、通風機 查表 取Kd=0.8 cos=0。8 tan=0。75P=Kd P=0。8×60=48kw Q= Ptan=48×0.75=36kvar（3)、電焊機 查表 取Kd=0.35 cos=0。35 tan=2。68P=Kd P=0。35×23×3××0。35=6.81kw Q= P tan=6.81×2.68=18。26kvar(4）、行車 查表 取Kd=0.15 cos=0.5 tan=1。73P= 2PKd=0.2×

8、;48××0.15=5.58kw Q= Ptan=5。58×1。73=9.65kvar(5）、電焊設備 查表 取Kd=0。35 cos=0.35 tan=2.68P= ScosKd=1。25×0.35××0.35=12.35kw Q= Ptan=12.35×2。68=33。09kvar (6）、照明 P= P=6。2kw （7）、綜合負荷 P= P=5kw (8）、機械加工的總計算負荷P=KP（i） = 0。95×（50486.815。5812.356。25） = 127。243kwQ= KQ（i) = 0。95&

9、#215;（86.5+36+18.26+9.65+33.9）=174.325kvar S= =215。824kvAI = =328。30A3、鑄造車間計算負荷 動力 查表得 取Kd=0.3 cos=0。7 tan=1。02 P=Kd P=0。3×300=90kwQ= Ptan=90×1。02=91。8kvar照明 P= P=6kw 鑄造車間的總計算負荷 P= P+ P=906=96 kw Q=91.8 kvar S= = =132。83kvA I = =202.05A4、鍛壓車間 動力 查表得 取Kd=0.3 cos=0。65 tan=1。17 P=Kd P=0.3

10、5;350=105kwQ= Ptan=105×1。17=122。85kvar照明 P= P=8kw 鍛壓車間的總計算負荷 P= P+ P=1058=113 kw Q=122.85 kvar S= = =166。92kvA I = =253.90A5、金工車間動力 查表得 取Kd=0.2 cos=0.65 tan=1。17 P=Kd P=0.2×400=80kw Q= Ptan=93.6kvar照明 P= P=10kw 金工車間的總計算負荷 P= P+ P=8010=90 kw Q=93。6 kvar S= = =129.85kvA I = =197。52A6、工具車間動力

11、查表得 取Kd=0。3 cos=0。6 tan=1.33 P=Kd P=0.3×360=108kw Q= Ptan=108×1。33=143.64kvar照明 P= P=7kw 工具車間的總計算負荷 P= P+ P=1087=115kw Q=143.64 kvar S= = =184kvA I = =279。90A7、電鍍車間動力 查表得 取Kd=0.5 cos=0.8 tan=0。75 P=Kd P=0.5×250=125kw Q= Ptan=93.75kvar照明 P= P=5kw 電鍍車間的總計算負荷 P= P+ P=1255=130kw Q=93.75 k

12、varS= = =160。28kvA I = =243.81A8、熱處理車間動力 查表得 取Kd=0。6 cos=0。7 tan=0。75 P=Kd P=0。6×150=90kw Q= Ptan=90×0。75=67.5kvar照明 P= P=5kw 熱處理車間的總計算負荷 P= P+ P=905=95kw Q=67.5 kvarS= = =116。54kvA I = =177。27A9、裝配車間動力 查表得 取Kd=0.3 cos=0.65 tan=1。02 P=Kd P=0。3×180=54kw Q= Ptan=55.08kvar照明 P= P=6kw 裝配車

13、間的總計算負荷 P= P+ P=546=60kw Q=55.08 kvarS= = =81。45kvA I = =123。89A10、鍋爐房動力 查表得 取Kd=0。7 cos=0。8 tan=0。75 P=Kd P=0。7×50=35kwQ= Ptan =35×0.75=26.25kvar照明 P= P=1kw 鍋爐房的總計算負荷 P= P+ P=351=36kw Q=26。25 kvarS= = =44.55kvA I = =67.77A11、倉庫動力 查表得 取Kd=0.4 cos=0。8 tan=0。75 P=Kd P=0。4×20=8kw Q= Ptan

14、=8×0。75=6kvar照明 P= P=1kw 倉庫的總計算負荷 P= P+ P=81=9kw Q=6 kvarS= = =10.82kvA I = =16。45A12、生活區(qū)總計算負荷 P= P=350kw 三、求低壓側總計算負荷1、 取混合系數 K =0.9 2、 低壓側計算負荷P低=KP = 0。95×（200486.816.9712.56.2）4 = 266.456kw+4=270.456kwQ低= KQ = 0。95×（346+36+18.25+12.06+21.625） =412。238kvar 3、低壓側總容量:S低= = =1776kvAI低=

15、=2701。55A3、 求低壓側平均功率因數cos根據設計書得本廠為:三班工作制。 =0.8 =0.88cos=0.72功率因數cos0。95， 因此必須采用無功補償。1。2 無功補償及全廠負荷計算1、求補償容量QQ=q P=0.635×1342.53=852。51 kvar2、確定電容器型號、規(guī)格補償方式有三種1）低壓集中補償 2）高壓集中補償 3）高低壓分散補償本次采用低壓集中補償方式，進行無功補償.查設計手冊選用BWF0。4-751/33、電容器的數量n=11.3668 取12個。4、實際補償容量Q實=12×75=900 kvar5、求出補償后低壓側總計算負荷 P低=

16、 P低=1342。53kwQ低= Q低Q實=1162.67900=262.67 kvar S低= =1367。98 kvA6、變壓器臺數和容量的確定根據原始資料提供本廠有級負荷存在，故變壓器應選兩臺。容量確定.根據原始資料提供條件，部存在今后負荷發(fā)展。故變壓器的容量按補償后低壓側總容量S低來確定.由S低=1367.98 kvA 初選S9-1000/10型號的變壓器2臺，S變=1000 kvA(1）任一臺單獨運行時，必須滿足全部用電負荷60%70的要求S低×70%=1367.98×0。7=957.586 kvA1000 kvA,滿足(2）應滿足全部、級負荷用電要求鑄造車間:S

17、低=132。83 kvA,電鍍車間:S低=160.28 kvA鍋爐房： ：S低=44。55 kvA級負荷 S總=132.83+160。28+44。55=337.66 kvA1000 kvA 滿足故S9-1000/10 滿足工廠要求。7、求出變壓器損耗（1） 變壓器的有功損耗P P=0.015×S低=0.015×1776=26.64kw(2） 變壓器的無功損耗Q Q=0.06×S低=0.06×1776=106.65 kvar8、 求出高壓母線上的計算負荷 = P=1342。53+26.64=1369。17kw= Q=262.67+106。56=369.23

18、 kvar=1418。08 kvA= =81.88 A9、求出電力線路的損耗 由題知，LGJ-150 =0.211) 有功損耗： P=3 I高R=3×81。88×(0。21×8)=33。78985kw2）無功損耗: Q=3 I高R=3×81.88×0。358×8=56.70364 kvar10、 全廠總計算負荷 = P=1369。17+33.78985=1402.96kw=Q=369.23+57。60364=426.83 kvar= = =1466.45 kvA= =84。66A第二章 變電所主接線方案的設計變電所的主結線又稱為主電路

19、，指的是變電所中各種開關設備、變壓器、母線、電流互感器等主要電氣設備,按一定順序用導線連接而成的，用以接受和分配電能的電路它對電氣設備選擇、配電裝置布置等均有較大影響，是運行人員進行各種倒閘操作和事故處理的重要依據2。1 主結線的選擇原則1當滿足運行要求時,應盡量少用或不用斷路器,以節(jié)省投資.2當變電所有兩臺變壓器同時運行時，二次側應采用斷路器分段的單母線3當供電電源只有一回線路，變電所裝設單臺變壓器時，宜采用線路變壓器組結線.4為了限制配出線短路電流，具有多臺主變壓器同時運行的變電所，應采用變壓器分列運行。5接在線路上的避雷器，不宜裝設隔離開關;但接在母線上的避雷器,可與電壓互感器合用一組隔

20、離開關.6610KV固定式配電裝置的出線側，在架空線路或有反饋可能的電纜出線回路中，應裝設線路隔離開關。7采用610 KV熔斷器負荷開關固定式配電裝置時,應在電源側裝設隔離開關。8由地區(qū)電網供電的變配電所電源出線處,宜裝設供計費用的專用電壓、電流互感器（一般都安裝計量柜）.9變壓器低壓側為0。4KV的總開關宜采用低壓斷路器或隔離開關.當有繼電保護或自動切換電源要求時,低壓側總開關和母線分段開關均應采用低壓斷路器。10當低壓母線為雙電源，變壓器低壓側總開關和母線分段開關采用低壓斷路器時，在總開關的出線側及母線分段開關的兩側,宜裝設刀開關或隔離觸2。2 主結線方案確定單母線接線：優(yōu)點：接線簡單清晰

21、，設備少，操作方便,便于擴建和采用成套配電裝置缺點：不夠靈活可靠，任一元件(母線及母線隔離開關）故障或檢修，均需使整個配電裝置停電。單母線可用隔離開關分段,但當一段母線故障時,全部回路仍需短時停電，在用隔離開關將故障的母線段分開后，才能恢復非故障段的供電.適用范圍：一般只適用于一臺發(fā)電機或一臺主變壓器單母線分段接線：優(yōu)點：1 用斷路器把母線分段后，對重要的用戶可以從不同段引出兩個回路，有兩個電源供電2 當一段母線發(fā)生故障，分段斷路器自動將故障段切除，保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電缺點:1 當一段母線或母線隔離開關故障時或檢修時，該段母線的回路都要在檢修期間內停電2 當出線為雙回路

22、時，常使架空線出現交叉跨越.3 擴建時需向兩個方向均衡擴建適用范圍：1 610KV 配電裝置出線回路數為6回及以上2 3563KV 配電裝置出線回路數為48回3 110220KV 配電裝置出線回路為34回雙母線接線優(yōu)點：1 供電可靠。通過兩組母線隔離開關的倒換操作,可以輪流檢修一組母線而不致使供電中斷;一組母線故障后,能迅速恢復供電；檢修任一回路的母線隔離開關，只停該回路。2 調度靈活。各個電源和各回路負荷可以任意分配到某一組母線上，能靈活的適應系統中各種運行方式調度和潮流變化的需要。3 擴建方便.像雙母線的左右任何一個方向擴建,均不影響兩組母線的電源和符合均勻分配，不會引起原有回路的停電。當

23、有雙回架空線路時,可以順序布置，以致連接不同的母線段時，不會如單母分段那樣導致出線交叉跨越。4 便于試驗.當個別回路需要單獨進行試驗時,可將該回路分開,單獨接至一組母線上。缺點：1 增加一組母線，每回路就需要增加一組母線隔離開關。2 當母線故障或檢修時，隔離開關作為倒閘操作電器，容易誤操作.為了避免隔離開關誤操作，需在隔離開關和斷路器之間裝設連鎖裝置.適用范圍：（1）610KV配電裝置，當短路電流較大，出線需要帶電抗器時（2)3563KV配電裝置，當出線回路數超過8回時，或連接的電源較多，負荷較大時（3）110220KV配電裝置出線回路數為5回及以上時,或當110220KV配電裝置在系統中居重

24、要地位，出線回路數為4回及以上.雙母線分段接線：分段原則：1 當進出線回路數為1014回時，在一組母線上用斷路器分段2 當進出線回路數為15回及以上時，兩組母線均用斷路器分段3 在雙母線分段接線中，均裝設兩臺母聯兼旁路斷路器4 為了限制220KV母線短路電流或系統解列運行的要求，可根據需要將母線分段單斷路器雙母線接線的主要缺點:1 在倒換母線操作過程中,須使用隔離開關按等電位原則進行切換操作，因此，在事故情況下，當操作人員情緒緊張時，很容易造成誤操作。2 工作母線發(fā)生故障時，必須倒換母線，此時，整個配電裝置要短時停電3 這種接線使用的母線隔離開關數目較多，使整個配電裝置結構復雜，占地面積和投資

25、費用也相應增大為克服上述缺點,采取如下補救措施：1 為了避免在倒閘操作過程中隔離開關誤操作，要求隔離開關和對應的斷路器間裝設閉鎖裝置，（機械閉鎖或電氣閉鎖）,同時要求運行人員必須嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，以防止帶負荷開、合隔離開關，避免事故的發(fā)生。2 為了避免工作母線故障時造成整個裝置全部停電,可采用兩組母線同時投入工作的運行方式.3 為了避免在檢修線路斷路器時造成該回路短時停電，可采用雙母線帶旁路母線的接線。采用上述措施后，單斷路器雙母線接線具有較高的的供電可靠性和運行靈活性。雙斷路器雙母線接線：優(yōu)點：任何一組運行母線或斷路器發(fā)生故障或進行檢修時，都不會造成裝置停電，各回路均用斷路器進行操作，隔離開

26、關僅作檢修時隔離電壓之用。因此,這種接線工作是非常可靠與靈活，檢修也很方便。缺點:這種接線要用較多的斷路器和隔離開關，設備投資和配電裝置的占地面積也都相應增加，維修工作量也較大.對于電源進線電壓為35KV及以上的大中型工廠，通常是先經工廠總降壓變電所降為610KV的高壓配電電壓,然后經車間變電所,降為一般低壓設備所需的電壓。總降壓變電所主結線圖表示工廠接受和分配電能的路徑，由各種電力設備（變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開關等)及其連接線組成，通常用單線表示。主結線對變電所設備選擇和布置，運行的可靠性和經濟性，繼電保護和控制方式都有密切關系，是供電設計中的重要環(huán)節(jié)。2。2變電所主變壓器和主

27、結線方案的選擇變壓器臺數應根據負荷特點和經濟運行進行選擇。當符合下列條件之一時，宜裝設兩臺及以上變壓器：有大量一級或二級負荷；季節(jié)性負荷變化較大；集中負荷較大。結合本廠的情況,考慮到二級重要負荷的供電安全可靠，故選擇兩臺主變壓器.2。3變電所主接線方案的選擇根據工廠的負荷性質和電源情況，工廠變電所的主變壓器可有下列兩種方案：方案：高、低壓側均采用單母線分段。優(yōu)點：用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同母線段引出兩個回路,用兩個電路供電；當一段母線故障時,分段斷路器自動切除故障母線保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電 。缺點:當一段母線或母線隔離開關檢修時該母線各出線須停電；當出線為

28、雙回路時，常使架空線路出現交叉跨越；擴建時需向兩個方向均衡擴建.方案：單母線分段帶旁路。優(yōu)點：具有單母線分段全部優(yōu)點，在檢修斷路器時不至中斷對用戶供電。缺點:常用于大型電廠和變電中樞，投資高.方案：高壓采用單母線、低壓單母線分段.優(yōu)點：任一主變壓器檢修或發(fā)生故障時，通過切換操作,即可迅速恢復對整個變電所的供電。缺點:在高壓母線或電源進線進行檢修或發(fā)生故障時,整個變電所仍需停電。以上三種方案均能滿足主接線要求，采用三方案時雖經濟性最佳，但是其可靠性相比其他兩方案差；采用方案二需要的斷路器數量多，接線復雜,它們的經濟性能較差;采用方案一既滿足負荷供電要求又較經濟，故本次設計選用方案。根據所選的接線

29、方式，畫出主接線圖，參見附圖三變電所高壓電氣主接線圖。第三章 變電所位置和形式選擇3.1變電所位置和型式的選擇3。1。1、變電所位置和型式的選擇應遵循以下幾點來選擇a、變電所的位置應盡量靠近負荷中心b、變電所應選擇在地勢比較高處避免低洼積水c、交通運輸必須方便,便于設備運輸d、變電所周圍必須無易燃易爆物品e、變電所進出線則應無高大建筑物f、建議本廠變電所應靠近XX車間為宜由計算結果可知,工廠的負荷中心在2，3，5，6號車間之間。考慮到方便進出線,周邊環(huán)境及交通情況,決定在5號車間的西側僅靠車間修建工廠變電所,其形式為附設式。由于本廠有二級重要負荷，考慮到對供電可靠性的要求，采用兩路進線，一路經

30、10kV公共市電架空進線；一路引自鄰廠高壓聯絡線。變電所的形式由用電負荷的狀況和周圍環(huán)境情況確定，根據變電所位置和形式的選擇規(guī)定及GB500531994的規(guī)定,結合本廠的實際情況,這里變電所采用單獨設立方式。3.1。2 變電所主變壓器臺數的選擇變壓器臺數應根據負荷特點和經濟運行進行選擇。當符合下列條件之一時，宜裝設兩臺及以上變壓器：有大量一級或二級負荷;季節(jié)性負荷變化較大；集中負荷較大.結合本廠的情況，考慮到二級重要負荷的供電安全可靠，故選擇兩臺主變壓器。3.2 變電所主變壓器容量選擇.每臺變壓器的容量應同時滿足以下兩個條件：1） 任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足:2） 任一臺變壓器單獨運行時，

31、應滿足：，即滿足全部一、二級負荷需求.代入數據可得：=(0。60。7）×1169。03=(701。42818.32）。又考慮到本廠的氣象資料（年平均氣溫為），所選變壓器的實際容量：也滿足使用要求，初步取=1000 。考慮到安全性和可靠性的問題，確定變壓器為S9系列箱型干式變壓器。型號：S9-1000/10 ，其主要技術指標如下表所示：變壓器型號額定容量/額定電壓/kV聯 結 組型 號損耗/kW空載電流%短路阻抗高壓低壓空載負載S91000/1010006/6。30。4Yyn01。7010.300。74。5（附：參考尺寸（mm）：長:2280寬：1560高：2468 重量(kg）：89

32、60 軌距：（mm）820) 所以本設計中變電所位置和形式如下:1、位置 第四章 短路電流的計算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

33、化簡。對于工廠供電系統來說，由于將電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、并聯的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。最后計算短路電流和短路容量。短路電流計算的方法，常用的有歐姆法和標幺制法。本設計采用標幺制法進行短路計算。4.1.1 短路電流計算（1)確定基準量： 取:、 基準電流為（1)計算短路電路中各元件電抗標幺值1)電力系統電抗標幺值2)架空線路電抗標幺值3）電力變壓器的電抗標幺值=繪制等值電路如圖所示,圖上標出個元件序號和電抗標幺值和短路計算點(1) 點總電抗標幺值以及三相短路電流各值和短路容量1）總電抗標幺值2） 三像短路電流的周期分量有效值 3

34、）其他三相短路電流0.021。514）三相短路容量（2）計算點的總電抗標幺值以及三相短里電流各值和短路容量 1)總電抗標幺值2）三像短路電流的周期分量有效值A3）其他三相短路電流AAA3） 三相短路容量4）第五章 變電所一、二次設備選擇與校驗5.1電氣設備選擇的一般條件1、按正常工作條件選擇 正常工作條件是指按電器設備的裝置地點、使用條件、檢修和運行要求以及環(huán)境條件等來選擇導體和電器的種類和形式。(1) 電壓：電氣設備所在電網的運行電壓因調壓或負荷的變化，可能高于電網的額定電壓,這對裸鋁、銅導體不會有任何影響，但對電器和電纜,則要規(guī)定其允許最高工作電壓得底于所接電網的最高運行電壓。(2) 電流

35、：導體（或電氣設備)的額定電流是指在額定環(huán)境溫度下,長期允許通過的電流（）。在額定的周圍環(huán)境溫度下，導體（或電氣設備）的惡毒能夠電流應不允許小于該回路的最大持續(xù)工作電流。周圍環(huán)境溫度不等時，長期允許電流可按下式修正.式中-導體或電氣設備正常發(fā)熱允許最高溫度數值,可查表，一般可取=我國生產的電氣設備的額定環(huán)境溫度=,裸導體的額定環(huán)境溫度。(3）環(huán)境條件：在選擇電器時還要考慮帶暖氣安裝地點的環(huán)境條件，一般電器的使用條件如不能滿足當地氣溫、風速、濕度、污穢程度、海拔高度、地震強度和覆冰厚度等環(huán)境條件時，應向制造部門提出要求或采取相應的措施。2、按短路條件校驗（1） 熱穩(wěn)定校驗：導體或電器通過短路電流

36、時，各部分的溫度(或發(fā)熱效率）應不超過允許值.滿足熱穩(wěn)定的條件為式中、t導體或電器允許通過的熱穩(wěn)定電流和持續(xù)時間,由產品樣本查得。穩(wěn)態(tài)短路電流假想時間（2） 動穩(wěn)定校驗：等穩(wěn)定，即導體和電器承受短路電流機械效應能力。應滿足的動穩(wěn)定條件為或式中、-短路沖擊電流幅值以及其有效值；、導體或電器允許的動穩(wěn)定電流幅值以及其有效值；由于回路的特殊性，對下列幾種情況可不校驗熱穩(wěn)定或動穩(wěn)定1） 用熔斷器保護的電器，其熱穩(wěn)定由熔體的熔斷時間保證，故可不校驗熱穩(wěn)定。2） 采用限流熔斷器保護的設備可不校驗動穩(wěn)定,電纜因有足夠的請度可不校驗動穩(wěn)定。3） 裝設在電壓互感器回路的裸導體和電器不校驗動、熱穩(wěn)定。高壓一、二次

37、設備的校驗條件為：1、 電器的額定電壓不低于所在電路的額定電壓2、 電器的額定電流應不小于所在電路的計算電流3、 電器的最大開斷電流應不小于它可能開斷的最大電流4、 短路電流校驗1) 動穩(wěn)定度:按三相短路沖擊電流校驗2) 熱穩(wěn)定度：按三相短路動態(tài)電流校驗一、 高壓設備一覽表序號設備名稱型號與規(guī)格數量備注1高壓隔離開關GN8-10/2008CS32高壓少油斷路器SN10-10/6303CT83高壓電流互感器LQJ103150/54高壓避雷器FS4103單獨接地5電壓互感器JDZJ10110000/1006高壓絕緣子FC160/1706粗瓷7高壓母線LMY40×4著色10Kv低壓設備一覽

38、表序號設備名稱型號與規(guī)格數量備注1低壓刀開關HD1315002主二次23低壓電流互感器4低壓絕緣子LXHY470細瓷5低壓電容器BW6低壓母線LMY120×10中線LMY80× (五）變電所一次設備的選擇校驗1。 10KV側一次設備的選擇校驗（表5-1)高壓電氣校驗：高壓少油斷路器表5-1類別型號額定電壓/KV額定電流/KA開斷電流/KA短路容量/MVA動穩(wěn)定電流峰值/KA熱穩(wěn)定電流/KA固有分閘時間/ 合閘時間/ 配用操動機構型號少油短路器101000163004016（4s）0.060.2CT8裝設地點實際參數類別型號額定電壓/KV額定電流/KA開斷電流/KA短路容量/

39、MVA動穩(wěn)定電流峰值/KA熱穩(wěn)定電流/KA固有分閘時間/ 合閘時間/ 配用操動機構型號少油短路器1010001。8633.784.7437。44（4s）1。7S0。2CT8經過技術參數比較型高壓少油斷路器的所有技術參數均大于裝設地點實際參數，動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和發(fā)熱均滿足要求，故最終選用型高壓少油斷路器.2、 380側一次設備的選擇校驗(表52) 表5-2 380側一次設備的選擇校驗型號脫扣器額定電流/A長延時動作額定電流/A短延時動作額定電流/A瞬時動作額定電流/A單相接地短路動作電流/A分斷能力配用操動機構型號電流/KADW16400032002048320030096001920160080

40、CT7、8CD10變電所低壓一次設備的選擇低壓側采用的也是天津長城電器有限公司生產的GGD2型低壓開關柜，所選擇的主要低壓一次設備參見附圖四變電所低壓電氣主接線圖.部分初選設備:第六章 變電所進出線的選擇與檢驗為了保證供電的安全、可靠、優(yōu)質、經濟，選擇導線和電纜時應滿足下列條件：發(fā)熱條件；電壓損耗條件；經濟電流密度；機械強度。根據設計經驗：一般10KV及以下的高壓線路和低壓動力線路,通常先按發(fā)熱條件選擇導線和電纜截面，再校驗其電壓損耗和機械強度。對于低壓照明線路，因對電壓水平要求較高,通常先按允許電壓損耗進行選擇，再校驗其發(fā)熱條件和機械強度。6.1高壓線路導線的選擇架空進線LGJ50做引入線，

41、高壓主接線。高壓側計算電流所選導線的允許載流量：滿足發(fā)熱條件。6.2低壓線路導線的選擇由于沒有設單獨的車間變電所，進入各個車間的導線接線采用系統；從變電所到各個車間及宿舍區(qū)用埋地電纜供電,電纜采用VV22型銅芯交聯聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜，根據不同的車間負荷采用不同的截面.其中導線和電纜的截面選擇滿足條件：1) 相線截面的選擇以滿足發(fā)熱條件即，;2) 中性線（N線)截面選擇,這里采用的為一般三相四線，滿足;3) 保護線（PE線）的截面選擇一、 時，；二、 時，三、 時，4) 保護中性線（PEN）的選擇，取（N線）與（PE）的最大截面。根據原始資料可以知道本廠年平均最高氣溫為30

42、度，固選擇個車間線形的時候根據 來選擇導線型號。結合計算負荷，可得到由變電所到各個車間的低壓電纜的型號為：電鍍車間:BLX-120 =280A237.68A鑄造車間：BLX70 =206A195.56A鍋爐房： BLX-16 =79A>66。55A鍛壓車間：BLX150 =226A>245.82A金工車間：BLX-70 =206A>187。3A工具車間：BLX120 =280A>273.36A熱處理車間：BLX70 =206A>171。13A裝配車間：BLX-35 =129A117.33A機修車間：BLX-185 =800A746。76 并聯Ial=746.76/

43、2=373。38倉庫：BLX2.5 =25A13。45A宿舍區(qū)：BLX10 =60>35 A另外，送至各車間的照明線路采用:銅芯聚氯乙烯絕緣導線BLV型號。第七章 變電所二次回路方案的選擇及繼電保護的整定7。1 二次回路方案選擇7.1.1二次回路選擇二次回路操作電源有直流電源，交流電源之分.蓄電池組供電的直流操作電源帶有腐蝕性，并且有爆炸危險;由整流裝置供電的直流操作電源安全性高，但是經濟性差。 考慮到交流操作電源可使二次回路大大簡化，投資大大減少，且工作可靠，維護方便。這里采用交流操作電源.7.1。2 二次回路方案二次回路圖是電力系統安裝、運行的重要圖樣資料，一般有3種；電路原理圖、展

44、開圖和安裝接線圖。而最常用的就是二次回路原理展開圖。二次回路展開圖有如下特點:1） 查線方便，避免了展開圖和安裝圖相互對照使用的麻煩，可一圖多用。2） 讀圖方便，容易掌握3） 分析問題快而準。該圖不但能清楚地分析工作原理，而且把每個設備端子的來龍去脈標示清楚.4） 這種二次回路展開原理圖能夠幫我們迅速排除故障,有一定的使用價值，推廣運用它，會給運行、檢修、試驗人員帶來很大方便。二次回路圖如下（圖7-1)7.1.3 高壓斷路器的控制和信號回路高壓斷路器的控制回路取決于操作機構的形式和操作電源的類別。結合上面設備的選擇和電源選擇,采用彈簧操作機構的斷路器控制和信號回路.在二次回路中安裝自動重合閘裝

45、置(ARD）（機械一次重合式）、備用電源自動投入裝置（APD）。7.2 繼電保護的整定繼電保護要求具有選擇性，速動性，可靠性及靈敏性。由于本廠的高壓線路不很長,容量不很大，因此繼電保護裝置比較簡單。對線路的相間短路保護,主要采用帶時限的過電流保護和瞬時動作的電流速斷保護；對線路的單相接地保護采用絕緣監(jiān)視裝置，裝設在變電所高壓母線上，動作于信號。繼電保護裝置的接線方式采用兩相兩繼電器式接線；繼電保護裝置的操作方式采用交流操作電源供電中的“去分流跳閘"操作方式（接線簡單,靈敏可靠）；帶時限過電流保護采用反時限過電流保護裝置。型號都采用GL-25/10 .其優(yōu)點是:繼電器數量大為減少，而且

46、可同時實現電流速斷保護，可采用交流操作，運行簡單經濟，投資大大降低.此次設計對變壓器裝設過電流保護、速斷保護裝置；在低壓側采用相關斷路器實現三段保護。7。2.1變壓器繼電保護變壓器的繼電保護是利用當變壓器內外發(fā)生故障時,由于電流、電壓、油溫等隨之發(fā)生變化,通過這些突然變化來發(fā)現、判斷變壓器故障性質和范圍，繼而作出相應的反應和處理。電力變壓器是電力系統中使用相當普遍和十分重要的電氣設備。雖然它有別于發(fā)電機，是一種靜止的電氣設備，結構比較可靠，發(fā)生故障的機會相對較少。但它一旦發(fā)生故障將會給供電的可靠性和系統的正常運行帶來嚴重的后果.為了保證變壓器的安全運行、防止故障的擴大，按照變壓器可能發(fā)生的故障

47、,裝設靈敏、快速、可靠和選擇性好的保護裝置是十分必要的。1瓦斯保護瓦斯保護（包括重瓦斯、輕瓦斯保護）用來反應變壓器油箱內的故障（包括油面降低)。容量為0。8MVA及以上的油浸式變壓器和0。4MVA及以上的室內油浸式變壓器均應裝設瓦斯保護.其中，輕瓦斯保護作用于信號,重瓦斯保護作用于跳開變壓器各側斷路器.2縱聯差動保護或電流速斷保護縱聯差動保護或電流速斷保護用來反應變壓器油箱內或其引出線的短路故障。對63MVA以下的廠用工作變壓器，并聯運行的變壓器和10MVA以下的廠用備用變壓器、單獨運行的變壓器,當后備保護的時限大于0.5s時,應裝設電流速斷保護作為快速保護。當所裝設電流速斷保護的靈敏性不能滿

48、足要求時，應裝設縱聯差動保護。對高壓側電壓為330kV及以上的變壓器，可裝設雙重差動保護(在縱聯差動保護對單相接地短路的靈敏性不符合要求時，應增設零序差動保護）。3過電流保護或負序電流保護過電流保護用來反應外部相間短路引起的變壓器過電流，同時是變壓器內部相間短路的后備保護。當采用一般過電流保護而靈敏度不能滿足要求時,可采用復合電壓起動的過電流保護或負序電流保護.4零序電流保護在電壓為110kV及以上中性點直接接地電網中的變壓器上，一般應裝設零序電流保護，主要用來反應變壓器外部接地短路引起的變壓器過電流，同時作為變壓器內部接地短路的后備保護。 5過負荷保護過負荷保護用來反應變壓器的對稱過負荷。容

49、量為0.44MVA及以上的變壓器,數臺并列運行或單獨運行且作為其它負荷的備用電源時，應裝設過負荷保護.對于自耦變壓器或多線圈變壓器,其過負荷保護應能反應公共線圈及各側的過負荷，過負荷保護動作后發(fā)出信號。對無人值班的變電站,過負荷保護動作后,可起動自動減負荷裝置，必要時跳開斷路器。6過勵磁保護過勵磁保護用于大容量變壓器，反應變壓器過勵磁(實際工作磁密超過額定工作磁密）且動作于信號或跳開變壓器。7。3繼電保護和絕緣監(jiān)查這里根據GBJ63-1990的規(guī)范要求選用合適的電測量儀表并配用相應絕緣監(jiān)視裝置。a) 10KV電源進線上：電能計量柜裝設有功電能表和無功電能表；為了解負荷電流，裝設電流表一只。b)

50、 變電所每段母線上：裝設電壓表測量電壓并裝設絕緣檢測裝置.c) 電力變壓器高壓側：裝設電流表和有功電能表各一只.d) 380V的電源進線和變壓器低壓側：各裝一只電流表。e) 低壓動力線路:裝設電流表一只。電測量儀表與絕緣監(jiān)視裝置1、考慮到系統運行時會產生各種形式的短路，因此廠區(qū)線路上應設有反時限過流保護.反時限過流保護如下圖(按集中表示法繪制）工作原理由于小電流接地系統發(fā)生單相接地時，仍能滿足三相用電設備的要求,因而可不裝設繼電保護裝置來中斷供電，而只裝設絕緣監(jiān)察裝置，發(fā)出信號,以利于值班人員及時采取措施,消除故障。 絕緣監(jiān)察裝置由三相五柱式電壓互感器、電壓表和電壓繼電器組成,三塊電壓表監(jiān)測三

51、相對地電壓，開口三角形連接的繞組和電壓繼電器構成零序電壓過濾器。 當系統發(fā)生單相接地時，接地相對地電壓降低（完全接地時為零),完好的兩相電壓升高,從三塊電壓表的讀數,即可判斷出故障相，同時，開口三角形出口出現零序電壓，起動電壓繼電器，發(fā)出信號。 2、反時限過流保護由兩個GL25型電流繼電器和開關元件以及儀表器件組成3、原始資料提供系統的保護動作時限為1。7秒,本廠反時限過流保護保護動作時限應為1.0秒，與系統保護動作時限差一個時間級差der t der t=0.7秒4、本設計高、低壓均設有短路器，故變壓器不再加其他保護措施5、絕緣監(jiān)察裝置采用一個三相五柱式電壓互感器和2快電壓表組成第八章 防雷

52、保護和接地裝置的設計8。1 防雷保護8.1.1 進出線的防雷保護1、：310kv配出線的防雷保護當變電所310kv配出線路上落雷時，雷電入侵波會沿配出線侵入變電所,對配電裝置及變壓器絕緣構成威脅。因此在每段母線上和每路架空線上應裝設閥型避雷器。對于有電纜段的架空線路,避雷器應裝在電纜與架空線的連接處，其接地端應與電纜金屬外殼相連。若配出線上有電抗器時，在電抗器和電纜頭之間，應裝一組閥型避雷器，以防電抗器端電壓升高時損害電纜絕緣。8。1.2 配電網的防雷保護 1。與架空線連接的3kv10kv配電變壓器，其3kv10kv側應用閥型避雷器保護,并盡量靠近變壓器裝設，其接地線應與變壓器低壓側中性點（或中性點不接地的電力網中,中性點擊穿保險器的接地端）以及金屬外殼連在一起接地。2.多雷區(qū)的3kv10kv，y,yn0和y，y接線的配電變壓器，除在高壓側裝設避雷器外，宜在低壓側裝設一組220v避雷器、440v壓敏電阻、或擊穿保險器，以防反變換波和低壓側雷電侵入波擊穿高壓側絕緣。低壓中