1、畢業設計（論文）設計（論文）題目：小型工廠的供配電系統設計誠信承諾書本人慎重承諾和聲明：本人在畢業設計（論文）過程中遵守學校有關規定，恪守學術規，在指導教師的指導下獨立完成，沒有剽竊和抄襲他人的學術觀點、思想和成果，未篡改研究數據，若有違規行為的發生，我愿接受學校處理，并承擔一切法律責任。論文作者簽名： 年 月 日 - 60 - / 66摘要電能是工業生產的主要動力能源，是現代文明的物質技術基礎。沒有電力，就沒有國民經濟的現代化。現代社會的信息化和網絡化，都是建立在電氣化的基礎之上的。電力供應如果突然中斷，則將對這些用電部門造成嚴重的影響。工廠供配電設計的任務是從電力系統取得電源，經過合理的傳

2、輸、變換，分配到工廠車間中每一個用電設備上。因而工廠供配電的設計對于一個企業來說是相當重要的，是企業生產出高品質產品的硬件保證。在本設計中，依據給定的設計圍和基礎資料，對塑料制品廠全廠總配變電所進行了初步的電氣設計。通過負荷計算、無功補償、電氣主接線選擇、短路電流計算、電氣設備選擇、繼電保護與防雷裝置設計等一系列具體工作，按照課題的具體要求，使設計方案能夠符合國家標準的有關規定，體現了安全、可靠、靈活、經濟的原則，為塑料制品廠供電的可靠性、安全生產和經濟運行提供了強有力的保證。并根據設計要求，繪制了總配電所電氣主接線圖、15號車間變電所主接線圖和總配電所平面布置簡圖等有關設計圖紙。通過這次設計

3、，塑料制品廠的供配電系統的基本功能就實現了，從該廠附近的變電所取得10kV電源，通過設計中的配電所進行電力的傳輸分配到5個車間變電所，車間變電所把電壓從10kV變成400V給各個車間設備以與工廠生活提供電能。關鍵詞總配電所 主接線 變壓器 短路電流 繼電保護 ABSTRACTThepowerofelectricity is the major motive source of industrial production, material and technical basis of modern civilization. No electricity,no modern economy.

4、Modern society's information and network, arebased on the electrification of. If the sudden interruption of power supply, it will cause serious impact on these electricity sector. The mission of the factory power supply and distribution design is getting power source from the electric system and

5、 assign to each electricity using equipment of the factory workshop viareasonable transmission and transformation.Therefore,the factory power supply and distribution design is very important for an enterprise.It is also a high quality certificate of the production. In this design,I make a initial el

6、ectric design for the power distribution of the whole plastic products factory according to the provided range of design and basic material. To make sure that the design is conformance to the national criterion and to be safe,dependable flexible and economical,I do the design after a series of load

7、calculation,Reactivepower compensation,Electrical main wiring choice, Short-circuit current calculation, electrical equipment choice, relay-protection and prevent thunder according to the particular demand of the course. It also makes sure that the course of power supply is dependable,safe and econo

8、mical.At the same time,according to the demand,I have draw the main electrical power distribution by the total one-way wiring diagram,1 to 5 workshop substation main wiring diagramand the total distribution of the schematic layout.Through this design,supply and distribution system of the basic funct

9、ions of plastic products factory is achieved,to obtain power from 10kV substation near the plant,carried out by the design of the electric power transmission and distribution substation assigned to five workshops, the workshop substation the voltage from 10kV to 400Vinto each workshop to provide pow

10、er equipment and plant life.Key wordsTotal substation Electrical main wiring Transformer Short-circuit current Relay-protection目 錄前 言- 1 -第一章 緒論- 2 -第一節 工廠供電意義和要求- 2 -第二節 本廠的基本概況與設計要求- 2 -一、 生產任務與車間組成- 2 -二、 負荷性質與負荷情況- 3 -三、供用電協議- 3 -四、本廠自然條件- 3 -第三節 本章小結- 4 -第二章 負荷計算與無功補償- 5 -第一節 供電電壓的選擇- 5 -第二節 負荷

11、計算- 5 -一、 負荷計算的定義與計算方法- 5 -二、 負荷計算結果- 7 -第三節 功率補償- 8 -一、 意義- 8 -二、 電容補償- 8 -三、 補償裝置選擇- 9 -第四節 本章小結- 10 -第三章 總配電所設計- 11 -第一節 配電所的位置與型式- 11 -一、 所址選擇的一般原則- 11 -二、 總體布置要求- 11 -第二節 主接線方案- 12 -一、 主接線的設計原則與基本要求- 12 -二、 電氣主接線的設計- 12 -第三節 短路電流計算- 13 -一、 產生短路電流的原因與危害- 13 -二、 短路電流計算的目的與計算方法- 13 -三、 短路電流計算- 14

12、-第四節 主要電氣設備選擇- 16 -一、 選擇條件- 16 -二、 電氣設備選擇校驗- 18 -第五節 配電所進出線的選擇- 19 -一、 概述- 19 -二、 10kV架空線的選擇- 20 -三、 備用電源電纜進線的選擇- 20 -四、 10kV母線的選擇- 21 -五、 配電所出線的選擇- 22 -第六節 主要設備繼電裝置的整定與保護- 23 -一、 概述- 23 -二、 繼電保護裝置的接線方式- 23 -三、 繼電保護裝置的操作方式- 23 -四、 電流速斷保護- 24 -五、 回路方案選擇與繼電保護的整定- 24 -第七節 防雷與接地- 25 -一、 概述- 25 -二、 防雷措施-

13、 26 -三、 接地裝置- 26 -第八節 本章小結- 27 -第四章 車間變電所設計- 28 -第一節 車間負荷計算與無功補償- 28 -一、 車間負荷計算- 28 -二、 車間無功補償- 28 -第二節 車間變壓器的選擇- 29 -一、 變電所變壓器臺數的選擇- 29 -二、 變電所主變壓器容量的選擇- 29 -三、 主變壓器相數選擇- 30 -四、 主變壓器型號的選擇- 30 -第三節 短路電流計算與一次設備的選擇- 30 -一、 短路電流計算- 30 -二、 一次設備的選擇- 32 -第四節 車間變電所布置- 33 -一、 車間變電所的類型- 33 -二、車間變電所所址的選擇- 33

14、-第五節 車間變電所的繼保裝置的整定- 33 -一、 主變壓器的繼電保護裝置與低壓側的保護裝置- 33 -第六節 防雷和接地- 34 -第七節 本章小結- 35 -結論- 36 -致- 37 -參考文獻- 38 -附 錄- 39 -一、英文原文- 39 -二、英文翻譯- 46 -三、工程設計圖紙- 52 -前 言畢業設計在大學的教學過程顯得非常重要，通過這次畢業設計進一步加深了在大學期間所學的工廠供電的認識，理解并掌握了關于工廠的配電系統是如何進行規劃與設計，如何在國家相關規定下進行運行。作為大學學習中最后的一道難關，只有全方面地搜索關于供配電系統方面的知識以與向指導老師請教，才有可能攻克這道

15、難關。作為即將離校的我們，做好大學生涯最后一次學習，將會為我們的本科階段劃上一個完美的句號，我們的大學生涯也不會留下遺憾。這次畢業設計使我各個方面都得到了提升，包括獨立的分析問題，合理地采取解決方案，數據計算與計算機繪圖，為以后可能從事相關的工作做了一定的鋪墊。在工業生產和生活中，電能扮演著極其重要的角色，電能與其他形式的能量之間可以相互轉換。做好電能輸送和分配這項任務，不僅可以節約成本，而且還可以提高經濟效益，提高生產效率。電能是現代文明的物質技術基礎，沒有了電能，就沒有可能實現現代化進程。現代社會的各個方面都是建立在電氣化的基礎之上，一旦電力系統出現問題或停止工作，將會給用電用戶帶來嚴重的

16、影響，甚至造成傷害。因此做好工廠供配電系統的設計，顯得尤為重要。 本論文是關于某個塑料工廠在提供相關資料的情況下，通過正確的計算，設計出合理的變配電所，做好電力系統的保護以與防止雷電的保護措施。第一章 緒論第一節 工廠供電意義和要求在工業生產和生活中，電能扮演著極其重要的角色。電能與其他形式的能量之間可以相互轉化。做好電能輸送和分配這項任務，不僅可以節約成本，而且還可以提高經濟效益，提高生產效率。電能是現代文明的物質技術基礎，沒有了電能，就沒有可能實現現代化進程。現代社會的各個方面都是建立在電氣化的基礎之上，一旦電力系統出現問題或停止工作，將會給用電用戶帶來嚴重的影響，甚至造成傷害。所以設計出

17、安全有效的工廠供電與配電方案有利于擴大工廠的生產能力，減少支出，提高工廠效益，加快工廠的發展具有重要的意義。此外，還有利于國民經濟的提高，加快現代化進程，為實現“中國夢”做出應有的貢獻。因而從各個方面來講，做好工廠供配電工作都十分重要。為了使工業生產和生活有序的進行下去，實現用戶電能的要求，工廠供配電工作必須做到以下幾點：安全 可靠 優質 經濟第二節 本廠的基本概況與設計要求1、 生產任務與車間組成表1.1生產規模與車間組成生產規模（萬噸）產品規格主要車間輔助車間與其它設施塑料制品薄膜、單絲、管材、等制品薄膜車間單絲車間管材車間注射車間原料庫、成品庫、包裝材料庫、注塑車間、備料復制車間、鍛工車

18、間、倉庫、機修模具車間、鍋爐房、等辦公樓等。2、 負荷性質與負荷情況根據本工廠的實際情況，得出結論：生產車間為三班制，其余的為單班或兩班制。該廠全年最大負荷利用小時數為5000小時，屬于三級負荷。全廠包涵5個車間變電所，每個車間包涵其獨立的用電設備，全廠總的有功功率為，全廠總的無功功率為，全廠總的視在功率為。三、供電需求本工廠從位于該廠南側1公里的某變電所取得10千伏架空線路的電源。變電所的整定時間為2秒，本廠配電所應不大于1.3秒。在總配變電所10千伏側計量。要求本廠的功率因數值在0.9以上。供電系統技術數據：變電所提供的電源系統為無限大，母線上的電壓為10千伏，發生短路時，容量為200兆伏

19、安。供電系統如圖1.1所示1。 圖1.1 供電系統圖 四、本廠自然條件1、氣象條件最高溫度為35°C。土壤中0.71米深處一年中最熱月平均溫度為20°C。年雷暴日為30天。土壤凍結深度為1.10米。主導風向夏季為南風。2、地質與水文條件地表平坦，土壤的成分為極土，厚1.67米地下水位一般為0.7米。地耐壓力為20噸/平方米。 第3節 本章小結本章主要介紹了安全有效的供電與配電對工廠的意義，一個合理的工廠電力系統所具備的要求，所要設計工廠的基本狀況：該廠生產的產品，生產產品需要的車間以與車間的設備，按照負荷對供電的要求劃分級別，與當地的用電部門達成的供電協議以與工廠的自然條件

20、。第2章 負荷計算與無功功率第1節 供電電壓的選擇選擇工廠供電電壓時主要考慮以下幾個因素：供電電壓等級、工廠用電設備的容量、電壓和供電距離。配送路線長度和配送容量在一定的情況下，供電電壓與線路的電流成反相關，利用這一特點，可以降低線路投資和金屬的消耗，如表2.1所示表2.1 各級線路合理的輸送功率和輸送距離線路電壓/kV線路結構輸送功率/kW輸送距離/km0.380.386610103566110220架空線電纜架空線電纜架空線電纜架空線架空線架空線架空線10017510003000200050002000100003500300001000050000100000500000.250.351

21、086201020503010050150200300本廠高壓配電電壓是10kV，對于那些用電設備所需的電壓是6kV，可通過專門的變壓器把10kV轉換成6.3kV，從而給設備供電。第2節 負荷計算1、 負荷計算的定義與計算方法1、定義計算負荷是人們假象中的負荷，在一定的時間，負荷的發熱量等于在工廠生產中，負荷在變動情況下所產生的熱量2。 尖峰電流指在持續時間為1秒的情況下，用電設備的最大電流2。 平均負荷為用電設備在一段時間所消耗的電能除以該段時間所得出的值2。2、負荷計算的方法負荷計算的主要方法：需要系數法，利用系數法，二項式。本設計將采用需要系數法予以確定。下面對需要系數法進行介紹：(1)

22、、基本公式有功計算負荷為： (2-1)無功計算負荷為： (2-2)視在計算負荷為：(2-3)計算電流為：(2-4)Kd -需要系數P30-有功計算負荷，單位為kWQ30-無功計算負荷，單位為S30-視在計算負荷，單位為cos-用電設備組的平均功率因數tan-用電設備組平均功率因數的正切值(2)、用電設備是多組的情況下，負荷的計算方法在計算多組有用設備或低壓母線的負荷時，要考慮各用電設備出現的最大負荷不是同一個時間。因此在確定多組用電設備的計算負荷時，應結合具體情況對其用功負荷和無功負荷分別計入一個同時系數和3。對車間干線，取=0.850.95=0.900.97對低壓母線，分兩種情況：由用電設備

23、組計算負荷直接相加來計算時，取=0.800.90=0.850.95由車間干線計算負荷直接相加來計算時，取=0.900.95=0.930.97總的有功計算負荷為：(2-5)總的無功計算負荷為： (2-6)以上兩式中的和分別為各組設備的有功和無功計算負荷之和。總的視在計算負荷為：(2-7)總的計算電流為： (2-8)2、 負荷計算結果由表2.2所示數據可計算出全廠總負荷（參差系數取=0.9,0.95）。全廠總的有功計算負荷全廠總的無功計算負荷全廠總的視在計算負荷S30=表2.2 各車間用電設備與車間變電所負荷計算表序號車間或用電設備組名稱設備容量（kW）需要系數功率因數cos功率因數角正切tan計

24、算負荷有 功(千瓦)無功(千乏)視 在(千伏安)各車間380伏負荷(1)No1變電所1薄膜車間14000.60.61.338401117.21397.82原料庫300250.51.737.513153生活間100.8108084成品庫（一）250.30.51.737.513155成品庫（二）240.30.51.737.212.45614.396包裝材料庫200.30.51.73610.38127小計1509876.21166(2)No2變電所1單絲車間13850.60.61.308311080.31362.92水泵房與其附屬設備200.650.80.75139.716.253小計1405844

25、1090(3)No3變電所1注塑車間1890.40.61.3375.6100.55125.82管材車間8800.350.61.33308409.64512.53小計1069383.6510.19(4) No4變電所1備料復制車間1380.60.51.7382.8143.24165.452生活間100.8108083浴室30.8102.402.44鍛工車間300.30.651.17910.5313.855原料、生活間150.810120126倉庫150.30.51.174.55.2656.937機修模具車間1000.250.651.732543.2549.968熱處理車間1500.60.71.0

26、29091.8128.569鉚焊車間1800.30.51.735493.42107.910小計641287.7387.5(5)No5變電所1鍋爐房2000.70.750.88140123.2186.492試驗室1250.250.51.7331.2554.0662.443輔助材料庫1100.20.51.732238.0643.964油泵房150.650.80.759.757.3112.195加油站100.650.80.756.54.8758.1256辦公樓招待所、食堂150.60.61.33911.9714.987小計475218.5239.488全廠合計509926103393.17說明：根據

27、上表所提供的資料，No1、No2、No5變電所配帶兩臺變壓器，其余皆配帶一臺變壓器。第3節 功率補償1、 意義工廠有著大量的設備，這些設備中有些是屬于電感參數的負載，會降低功率因數。如果想要使功率因數達到工廠規定的標準，就需要進行無功功率的補償。通過此做法，可以采用容量小的供電設備和導線電纜。這不僅節約了電能，還提高了用電質量和生產效率。另外進行了無功功率補償之后，主變壓器可以選取容量小的，這既可以減少變電所的初投資，又可降低工廠的電費付出。因為在我國，對工廠電費的收取與居民的不一樣，工廠電費分兩部分：一部分是根據主變壓器每月的容量,另一部分按照每月電能kW·h。由此可見，提高工廠功

28、率因數不僅有利于電力系統，而且節約工廠的成本。2、 電容補償1、補償前的配電所功率因數考慮同時系數（=0.9,0.95）之后，有功功率和無功功率分別為：P302349kWQ303223.5kvar視在計算負荷為： S303988.58kV·A功率因數為：cos2349/3988.580.5892、無功補償容量按規定，配電所的功率因數cos0.9，因此在配電所進行無功補償后的功率因數應略高于0.9，這里取cos0.92。要使功率因數由0.589提高到0.92，需要裝設的補償裝置容量為取2400這就是配電所母線上所需補償裝置的容量。3、 補償裝置選擇常用的對無功功率因數進行提高的裝置都是

29、直接或間接并接于變配電所的母線上。下面介紹常用的三種補償裝置，如表2.3所示表2.3 三種補償裝置的比較補償裝置名稱工作原理優點缺點同步調相機和同步電動機在空載運行條件下過勵磁時運行的情況一樣，將會提高系統的電壓4。可以根據實際情況改變無功功率，實現電壓的調節。遇到系統故障，系統的電壓不僅能調整，而且系統的穩定性將會提高運行維護復雜，有功功率損耗較大，即使調相機的容量小，但每千伏安容量的資耗也比較大。靜止補償器由可調電抗和電力電容器兩部分組成。電容器發出無功功率，電抗器吸收無功功率，要調節無功功率的大小和方向，可用電抗器和電容器進行調節4。一種動態無功功率補償裝置，具有技術先進、調節性能、使用

30、方便設備造價太高電力電容器在變電所母線上可接成三角形聯結和星形聯結，它所提供的無功功率值與所節點的電壓成正比4。裝設容量不受限制，運行時功率損耗較小 因此相比較以上三種無功補償裝置后，無功補償裝置可選用并聯電容器。本次設計選用BWF10.5-100-1W型5的電容器,其額定容量為100kvar,額定電壓為10.5kV，額定電容為2.89uF,相數為1。由此得出電容器的個數：第四節 本章小結本章主要介紹了負荷計算是如何定義，負荷計算是怎么樣進行演算的，根據負荷計算的方法，對本工廠的設備參數進行應有的計算，并用表格的形式繪制出來。另一方面介紹了無功補償的概念與意義，常用的進行無功補償的裝置類型，通

31、過計算得出本次設計需要的補償的容量和裝置。第3章 總配電所設計第1節 配電所的位置與型式1、 所址選擇的一般原則盡可能靠近設備中心，有利于節約成本，避免原材料的浪費。方便進出線，主要的是架空進出線方便。盡可能接近電源側，尤其是總降壓變電所和高壓配電所。方便設備的運輸，更需要注意運輸高低壓成套配電裝置。如果配電所所在地區天氣較熱或可能發生地震，要做好預防措施。如果配電所所在地區存有沙塵或有腐蝕性氣體，做好預防工作2、 總體布置要求配電所的總體布置是否合理關系到工廠生產和安全的問題。如果處理不當，會降低工廠的生產效率，甚至帶來巨大的危害。對總體布置有五個原則：當設備遇到故障需要進行維修時，能夠方便

32、人員操作。配電所的布置能使工廠的設備有效的運行，擴大工廠的生產能力。配電所要便于線路的布置，進出線路要方便于人員架設。盡量避免土地浪費，減少用于建筑的費用，提高工廠的效益能夠滿足工廠發展對電能的需求，適應社會的發展。三、配電所平面布置圖圖3.1 高壓配電所平面布置圖第二節 主接線方案1、 主接線的設計原則與基本要求1、電氣主接線的設計原則變電所在電力系統的作用非常重要，首先考慮的是該系統能否安全運行，然后考慮的是建設的圍，容量的大小，電壓等級等條件，最后考慮的是經濟性和方便程度。2、對主接線的基本要求 安全性能夠達到相關的標準，保障人身安全和設備安全5。 可靠性滿足工廠里面的設備對電能的需求，

33、特別是對電能要求較高的設備。 靈活性接線方式具有操作簡單，檢修方便。 經濟性主接線簡單，費用低，成本少，節約資源。2、 電氣主接線的設計關于電氣主接線主要有單母線分段和單母線兩種6。然而選擇哪一種接線方式是由電壓高低和線路走向共同決定的。下面采用表格的形式進行對比，如表3.1所示兩種接線方式優 點缺 點單母線接線接線簡單清晰，操作方便，所用設備比較少，投資少母線發生短路，會造成全部短路，如要檢修，該回路必須停電單母分段接線接線簡單，設備少，操作方便，減少母線故障影響圍相比較來言，要好一些表3.1單母線和單母線分段 根據本廠的實際情況，采用單母線分段，其接線方式如圖3.2。圖3.2單母線分段的接

34、線方式7該配電所有兩條10kV的電路進線來作為供電電源。一條是架空線，另一條是電纜線。其中架空線路取自110/10kV變電所，位于該廠南側1公里處。而電纜線是當作備用電源，取自附近單位的聯絡線，以防萬一。第三節 短路電流計算1、 產生短路電流的原因與危害1、短路的原因雖然工廠要求安全地對設備提供電能，但是出現故障就會使設備停止運行，影響工廠的生產。短路屬于常見的故障，短路是指本應該有差異的導電部分經低阻相接不存在電位差。造成短路的主要原因：有帶電設備的絕緣工作沒做好，違反規定的操作，動物對線路的破壞等。2、短路的危害在發生短路后，產生很大的短路電流會出現在電力系統中，電流過大超過設備承受的最大

35、電流會使設備損壞，甚至發生火災，另外短路會使系統的出現不穩定的因素。由此可見，短路后所造成的影響很嚴重，如果不與時消除引起短路的因素，后果可想而知。2、 短路電流計算的目的與計算方法短路電流計算在于選用合適的電氣設備，同時便于校驗設備，以與對保護裝置進行整定計算。計算短路電流的方法：有位制法和標幺制法，此次設計采用標幺制法8。3、 短路電流計算1、計算公式標幺制法：先選定基準容量和基準電壓。基準容量：在工程設計常取=100MV·A。基準電壓：一般取元件所在的短路計算電壓，即 (3-1)基準電流 (3-2)基準電抗 (3-3)電力系統的電抗標幺值 (3-4)電力線路的電抗標幺值 (3-

36、5)為導線電纜的單位長度電抗平均值 (查表3.2可得)。 表3.2 每相線路中以km為單位的電抗平均值 （/km）線路結構線 路 電 壓35kV與以上610kV220/380V架空線路電纜線路0.400.120.350.080.320.066求出各主要元件的電抗標幺值以后，利用其等效電路圖求出其總電抗標幺值。在無限大容量系統中，發生三相短路時，電流中周期性的分量有效值的標幺值8(3-6)由此可求得發生三相短路時，電路電流中周期性分量的有效值(3-7)在求出以后，可得三相短路次暫態電流和穩態電流(3-8)求出發生三相短路時的沖擊電流，第一個周期整個短路電流的有效值(3-9)發生三相短路時的容量

37、(3-10)2、短路電流和短路容量計算(1)、確定基準值取基準容量=100MV·A，基準電壓=10.5kV，基準電流 (2)、在短路電路中，元件的電抗標幺值 電力系統的電抗標幺值由給定數據得,因此 架空線路的電抗標幺值 根據工廠實際資料，因此 發生短路時，電路的等效電路圖如圖3.3所示，圖中對元件的序列號和電抗標幺值進行了標注。圖3.3 短路等效電路圖(3)、短路電路中k-1點的總電抗標幺值、每一相的電流、容量 總電抗標幺值 三相短路電流周期分量有效值 其他三相短路電流 三相短路容量表3.3 短路計算表短路計算點三相短路電流/kA三相短路容量/MV·Ak-16.376.37

38、6.3716.249.62115.87第四節 主要電氣設備選擇1、 選擇條件1、按工作電壓選擇電器額定電壓應不低于所在電路額定電壓。2、按工作電流選擇一般電器額定電流應不低于所在電路的計算電流。3、對開關類電氣設備應考慮斷流性能 安裝地點的最大三相短路電流應不大于設備的最大開斷電流。4、短路動穩定度的校驗條件9 斷路器、負荷開關、隔離開關、電抗器的動穩定電流的峰值應不小于可能的最大的短路沖擊電流，或其動穩定電流有效值應不小于可能的最大的短路沖擊電流即 ； (3-11) 電流互感器大多數給出動穩定倍數其動穩定度校驗條件為 (3-12)式中，為電流互感器的額定一次電流。5、短路熱穩定度的校驗條件一

39、般的電器元件的熱穩定度校驗條件為 (3-13) 該式中，為電器的熱穩定電流；t為其熱穩定時間；為通過電器時三相短路的穩態電流；為短路發熱假象時間。電流互感器大多給出熱穩定倍數和熱穩定時間t，其熱穩定度校驗條件為 (3-14)表3.4 一次設備選擇校驗的項目與滿足的條件序號設備名稱電壓（kV）電流（A）斷流能力（kA或MV·A）短路穩定度校驗動穩定度熱穩定度1高壓斷路器2高壓負荷開關3高壓隔離開關4低壓斷路器5低壓刀開關6熔斷器7電流互感器8電壓互感器9母線10電纜11支柱絕緣子12套管絕緣子選擇校驗的條件設備的額定電壓應不小于裝置地點的額定電壓設備的額定電流應不小于通過設備的計算電流

40、設備的最大開端電流（或功率）應不小于它可能開端的最大電流（或功率）按三相短路沖擊電流校驗按三相短路穩態電流校驗備注校驗 不校驗 一般可不校驗表3.5 一次設備短路穩定度校驗公式序號設備名稱校驗項目校驗公式符號含義1高壓斷路器高壓負荷開關高壓隔離開關動穩定設備的極限通過電流峰值（kA）通過設備的三相短路沖擊電流（kA）It設備的t秒熱穩定電流（kA）t設備的熱穩定實驗時間三相短路穩態電流（kA，序號3、4中用A）短路假想時間動穩定倍數Kt熱穩定倍數母線的最大允許應力母線通過時受到的最大計算應力導體的截面導體滿足熱穩定的最小截面C導體的短路熱穩定系數絕緣子的最大允許載荷，為抗彎破壞載荷的60%通過

41、時產生的最大作用力熱穩定2電流互感器動穩定熱穩定3母線動穩定熱穩定4電纜和絕緣導線熱穩定5支柱絕緣子動穩定6套 管絕 緣 子動穩定熱穩定2、 電氣設備選擇校驗1、10kV側的短路計算值：， 根據所算的值，選擇合適的電氣設備并進行校驗，如表3.6所示。表3.6 10kV側電氣設備選擇校驗項目額定電壓額定電流額定開斷電流動穩定度熱穩定度裝置地點條件參數UN/kVI30/AIk/kAIsh/kA數據10230.286.3716.2481.15高壓隔離開關10400_40高壓斷路器SN10-10/630106301640電壓互感器JDZ-1010-電流互感器LQJ-1010400/5-1600.4=9

42、0.5(750.4)1=900高壓熔斷器RN2-10100.550-避雷器FS4-1010-根據上表校驗，10kV所選設備均滿足要求。2、 高壓開關柜選擇04用途受電、饋電額定電流（A）6304000主回路元器件隔離開關GN8-10電流互感器LQJ10熔斷器R2-10電壓互感器JDZ-10圖3.4 GG-1A(J)開關柜接線圖第5節 配電所進出線的選擇1、 概述導線和電纜截面的正確選擇是保障供電系統合理安全運行的基礎，也是節約成本的前提，所以進行選擇時要考慮以下條件：1、發熱條件 當線路中的電流是最大容量設備產生的時候，導線和電纜(包括母線)的溫度，應限制在允許的溫度圍之。2、電壓損耗條件當線

43、路中的電流是最大容量設備產生的時候，導線和電纜上損失的電壓，應限制在允許的損失電壓圍之。在工廠較短的高壓線路的情況下，電壓損耗校驗沒得必要。2、 10kV架空線的選擇 在本次設計中，配電所的電壓為10kV，所需線路的距離較短，根據實際情況選擇導線截面考慮發熱條件。架空線路一般情況下采用鋁絞線（LJ）。根據工廠具體實際情況，最熱月平均最高溫度為35。查表LJ-120允許載流量=335A=150.69A，滿足發熱條件。 線路的電壓損耗為（，,線路長1km）線路的電壓損耗百分值為因此所選LJ-120型鋁絞線滿足電壓損耗要求。3、 備用電源電纜進線的選擇1、選擇材料在選擇采用哪一種材料來作為電纜纜芯，

44、考慮節約資源，采用鋁芯電纜。經查閱資料進行比較，本廠選用聚乙烯絕緣電纜（交聯型）來作為10kV電纜的材料。2、選擇經濟截面通過資料可知在一年之中，本廠有功負荷最長的利用時間為5000小時，所以通過查表可以得：經濟電流密度 。故經濟截面選標準截面95 mm2，即選用YJV-95型交聯聚乙烯絕緣電纜。3、校驗發熱條件查表得YJV-95允許載流量（取本地區土壤中最熱月平均溫度200C）=266A>=150.69A,因此滿足發熱條件。4、 10kV母線的選擇1、選擇母線時需要校驗動穩定和熱穩定動穩定 (3-15) 熱穩定 (3-16)母線所能承受的最大硬力，材質是硬銅的為140MPa,材質是硬鋁

45、為70MPa。母線通過時受到的最大計算應力。A導體的截面。導體在熱穩定條件下的最小截面。三相短路沖擊電流。短路假想時間。 (3-17)式中為實際短路時間，為短路保護裝置實際動作時間，為斷路器的斷路時間，對一般油斷路器取0.2s。 (3-18)式中為母線在通過時產生的最大彎矩（N·m），為母線的截面系數當母線檔數為12， (3-19)當母線檔數多于2時，； (3-20) 式子(3-19)，(3-20)中的l為母線的檔距當母線水平放置時， (3-21)式中b為母線截面寬度，h為母線截面高度。電纜的機械強度很好，不必校驗其短路動穩定度10。根據10kV母線處的電流電壓等初選母線型號為LMY

46、3(40×4) =480A=230.28A 符合要求。(1)、母線熱穩定校驗mm2母線滿足熱穩定要求。(2)、動穩定校驗該10kv母線處的假設母線水平平放，檔距為900mm，檔數大于2，相鄰兩相母線的軸線距離為160mm。三相短路時的最大電動力母線在F(3)作用時的彎曲力矩為M= =257×0.9/10=23.13N·m母線的截面系數為W=b2h/6=0.042×0.004/6=1.1×10-5m3故母線在三相短路時所受到的計算應力為=M/W=23.13N·M/1.1×10-5m3=21MPa而硬鋁母線（LMY）的允許應力為

47、 =70MPa=21MPa由此可見該母線滿足短路動穩定度的要求。5、 配電所出線的選擇1、選擇材料在選擇采用哪一種材料來作為電纜纜芯，考慮節約資源，采用鋁芯電纜。經查閱資料進行比較，本廠選用聚乙烯絕緣電纜11（交聯型）來作為10kV電纜的材料。2、選擇經濟截面通過資料可知在一年之中，本廠有功負荷最長的利用時間為5000小時，所以通過查表可以得：經濟電流密度 。故經濟截面選標準截面95 mm2，即選用YJV-95型交聯聚乙烯絕緣電纜。3、校驗發熱條件查表得YJV-95允許載流量（取本地區土壤中最熱月平均溫度200C）=266A>=150.69A,因此滿足發熱條件。第6節 主要設備繼電裝置的

48、整定與保護1、 概述按照國家的相關規定12：如果線路傳輸的電壓是366kV，應進行相與相之間的短路保護，每一相接地的保護，負荷過載的保護。線路的相與相之間的短路保護，選用時間可以限制的過電流保護以與立即反應的電流速斷保護。如果過電流保護的動作時間限制小于等于s時，不必裝設電流速斷保護。2、 繼電保護裝置的接線方式1、兩相兩繼電器式接線此接線，當發生短路時，至少有一個繼電器要動作，從而使斷路器跳閘。為了表示此接線方式中，繼電器電流和電流互感器二次電流之間存在的關系，定義一個接線系數13, (3-22)當一次電路發生任意相間短路時，=1，即其保護靈敏度都一樣。2、兩相一繼電器式接線工作時，通過電流

49、互感器一、二次電流之差等通過繼電器的電流。發生三相短路時，流入繼電器的電流相當于電流互感器第二次電流的倍，即。由于這種方式接線對各種故障所做出的反應不同，差于前面那一種的方式。但是比前面那一種來說，少用一個繼電器，因而簡單又經濟。3、 繼電保護裝置的操作方式直流操作電源以與交流操作電源都可以為繼電保護裝置提供電壓。相比直流操作電源而言，交流操作電源所需的成本少，便于運行，因而得到設計者的青睞。交流操作電源供電的繼電保護裝置分兩種操作方式：1、直接動作式斷路器里的跳閘線圈YR作為直動式過流繼電器存在著兩種接線方式。進行工作時，通過YR的電流沒有達到動作電流，就不會動作，當相與相之間產生短路時，由于YR的存在，斷路器QF跳閘。這種操作方式存在著一個缺點：保護靈敏度不夠，因而很少應用13。2、“去分流跳閘”式正常工作時，繼電器中KA常閉觸點的作用，會使沒有電流經過跳閘線圈YR，而斷路器 QF不會動作。當電路中，相與相之間產生短路時，電流繼電器KA的閉合狀態改變為斷開狀態，使得電流經過跳閘線圈YR，引發斷路器QF動作。這就是所謂“去分流跳閘”。這種接線方式帶