1、摘 要 電力配電站是由一系列設備組成的電力系統，電能在其中轉換、分配、聯絡、變壓、轉換。一個配電站包括各類設備：變壓器、斷路器、負荷開關、母線、電流互感器、電壓互感器等。配電站是一種綜合設施，它可以從分支輸電網到初級配電網對電壓進行切換和調節。最重要的是，由于配電站的存在，一部分配電站設備的損壞，或一條通向配電站的電纜切斷，都不會引起全局的供電故障。本文是對10千伏變電站電氣部分的設計。在設計中，我們運用經濟及技術比較的方法來確定變電站的電氣主接線，運用短路電流實用計算法來進行短路電流計算。通過查閱設計手冊和技術規程對主要設備和導體以及電氣總平面布置和高壓配電裝置進行了設計和選擇。該變壓室設有

2、2臺主變壓器，采用單母線結構及單母線分段的結構。進行了電氣主接線圖形式的論證、短路電流計算、主要電氣設備選擇及校驗（包括斷路器、負荷開關、隔離開關、電流互感器、電壓互感器），同時介紹了繼電保護的設計整定等相關方面的知識。關鍵詞：10KV變配電站 短路電流 變壓器 繼電保護 ABSTRACT The electric power substation is an assembly of equipment in an electric power system through which electrical energy is passed for transmission, distribu

3、tion, interconnection, transformation, or switching. A substation includes a variety of equipment: transformers, circuit breakers, load break switch, bus-bars, current transformers, potential transformers, and so on. The distribution substation is an assemblage of equipment for purpose of switching,

4、 changing, and regulating the voltage from subtranmission to distribution. More important substations are designed so that the failure of a piece of equipment in the substation or one of the subtranmission lines to the substation will not cause an interruption of power to the load. This paper introd

5、uces the design of main electricity system about the 10KV substation，and return fish-eye an electricity lord to connect the line diagram to take into the elucidation at the same time. We utilize the means of economy and technology comparing to select main electricity connect of the 10KV substation,

6、and compute short current by the means of practical short currents compute in the design . We design and select main equipment and conductor、plant network、plan of site and high voltage distribution equipment through checking designing handbook and technical code .That transformer substation has two

7、main transformer of sets,choose single bus-bar structure.And return fish-eye an electricity lord、short current、choice and check of main equipment(include circuit breaker、load break switch、disconnect switch、current transformer、potential transformer )，introduce the relay protection and so on .Key word

8、s: 10KVdistribution substation; short current; transformers; relay protection給定條件1電源和環境條件：由西王集團熱電廠10KV雙回路供電，正常情況下，一路工作，一路備用。，希望熱電廠10kv出線母線短路容量為200MVA，該路線路長為：架空線采用高壓架空絕緣線LYJ3150mm2，長度1.2KM，印制廠區北邊，然后換用YJLV22型高壓交聯聚乙烯電纜直埋至高壓配電室內。為滿足部分二級負荷的要求，廠內設柴油發電機組一臺型號為6170300GS。（設計時應預留一路出線與柴油發電機組相連）。西王集團熱電廠10KV母線的定時

9、限過電流保護裝置整定為1.2秒。酵母生產廠變電所內設有兩臺變壓器，容量待選。1）濟南供電局要求在10KV電源進線處裝設計量電費的專用儀表，要求廠總負荷的月平均功率因數不低于0.92。2）當地最熱月平均最高氣溫為35。3）總配電所周圍無嚴重粉塵和腐蝕性氣體。 2、負荷對供電的要求：1）低壓負荷：同期系數見負荷資料2）要求總配電所設值班室。3）要求繼電保護選機電型或微機型產品，備用進線處應裝設APD裝置。4）要求低壓出線全部采用鎧裝電纜直埋。5) 要求無功功率在低壓側補償。 6) 所有低壓設備進線都由總配電所低壓開關柜控制引出。7) 要求完成總配電所電器部分的設計。詳細要求見供、配電畢業設計指導書

10、。3、負荷資料：序號用電單位名稱設備容量需要系數KX功率因數cos計算系數tg計算負荷額定工作電流（A）工作（KW）備用（KW）有功功率P30（KW）無功功率Q30（Kvar）視在功率S30（KVA）1制冷站13320.80.80.752空壓站3800.80.80.753干燥550.80.80.754壓榨成型150.750.750.885真空包裝400.750.750.886攪拌14.50.750.750.887水泵房及水處理900.750.750.888真空過濾300。70.750.889酵母離心900。650.750.8810試驗室200.60.750.8811照明500.850.61.3

11、312辦公樓400.60.61.3313宿舍樓1000.60.61.3314小計2361.5第一章 說明書1.1主接線1.1.1主接線方式主結線（或一次結線）是指由多種電氣設備（如各種開關電器、變壓器、互感器、避雷器、母線電力電纜和移相電容器等），依照一定順序連接而成的，接受和分配電能的電路。主接線是變配電所電氣設計的首要部分，主結線的確定對變電所電氣設備的選擇、配電裝置的布置以及供電的可靠和經濟性有很密切的關系。對所選用的主結線，必須滿足下列要求：（1）可靠性，要盡量減少計劃外停電時間，盡量縮小事故后的影響范圍。（2）靈活性，主接線應力求簡單，滿足在調度，檢修及擴建市的靈活性。（3）安全性，

12、保證在一切操作切換時工作人員和設備的安全，以及能在安全條件下進行維護檢修工作。（4）經濟性，應使主接線的初投資和年運行費用達到經濟合理。 本方案根據設計課題給定的條件，10KV單電源進線，采用高壓單母線，低壓單母線分段的主結線形式，這種結線形式供電可靠性很高。高壓一路進線，一路保護、計量，兩路出線；低壓聯絡，以便一臺變壓器檢修時，能讓廠內重要負荷持續運轉。1.1.2主接線的主要電氣設備選擇高壓開關柜屬于成套配電裝置，它是由制造廠按一定的接線方式將同一回路的開關電器母線、測量儀表、保護電器和輔助設備等都裝配在封閉的或不封閉的金屬柜中，成套供應用戶。高壓側一臺避雷器柜，一臺進線柜，一臺計量柜為，兩

13、路出線柜接變壓器；高壓開關柜均選擇KYN-10型交流金屬鎧裝移開式開關柜，這種開關柜的最大好處是柜中的高壓斷路器等主要設備是裝在可以拉出、推進的手車上，它可以大大減少停電維修的時間，從而提高了供電的可靠性。當斷路器故障需停電維修時，拉出需檢修的手車，推入同類型被用手車即可恢復供電，既方便又安全。本方案采用少油斷路器作為高壓開關柜的主要開關電器。少油斷路器是一種帶有滅弧裝置的開關電器，在正常工作時用來接通負荷電流，電路發生短路時用來切斷巨大的短路電流。由于采用抽屜式高壓開關柜，不需要再裝設隔離開關。低壓側兩臺進線柜，六臺電容器柜，一臺聯絡柜，以及五臺出線柜。正常運行時為斷開聯絡柜為斷開，以保證兩

14、臺變壓器分別帶動兩邊負載，當一臺變壓器損壞時，聯絡柜開關閉合，又一臺變壓器帶動。低壓配電屏均為GCK型低壓抽出式控制中心，單元回路的電氣設備均安裝在抽出式功能單元中，當某一單元回路發生故障時，可以立即換上備用的抽出式功能單元，保證迅速恢復供電，便于對故障回路進行檢修，提高了供電可靠性。低壓自動空氣開關根據回路電流選擇，進線柜和聯絡柜采用DW10型框架式自動開關，其余采用DZ型低壓斷路器，電流大于600A的出線選擇ME系列框架斷路器。 本設計方案為使測量儀表和繼電器標準化，使測量儀表和繼電器與高壓系統隔離，降低儀表和繼電器的絕緣水平，簡化儀表構造同時保證工作人員安全。另外，避免短路電流直接流過測

15、量儀表及繼電器線圈，因此，高壓進線柜、計費柜、出線柜以及低壓配電柜均采用電流互感器。計費柜含電壓互感器及電流互感器，可以同時對電壓和電流計量，所用儀表由供電局決定。1.2負荷計算及無功功率補償計算負荷的確定 計算負荷是按發熱條件選擇電氣設備的一個等效負荷，也就是說“計算負荷”產生的熱效應和實際變動的負荷產生的最大熱效應是相等的。也可用持續時間為半小時平均有功負荷的最大值來描述“計算負荷”。計算負荷的方法有多種，本設計方案采用“需要系數法”，由設備開始依次地推計算到變壓器高壓側，用每一級的計算負荷作為選擇該級供電設備的依據。無功功率補償 在工廠中，吸取無功功率的用電設備比較分散，進行個別補償為最

16、佳這樣不但可以減少供配電線路和變壓器中的無功電能損耗，還可以減少線路的截面及車間變壓器的容量，僅就補償這點，是比較完善的，但是其利用率低，投資大，而且是分散操作，不夠方便，有爆炸危險的車間及有腐蝕性氣體的車間也不允許安裝電容器。而集中補償雖然不利于減少線路損耗，但能克服個別補償的其它缺點，所以，在本方案中采用低壓集中補償。功率補償容量經計算得出，低壓聯絡柜兩側分別為324.43KVAR。經查閱電氣工程手冊選擇合適的補償柜。本方案采用低壓側集中功率補償。1.3短路電流計算1.3.1短路電流的計算方法 電力系統發生短路后將造成停電事故，嚴重的短路會影響電力系統的穩定性，使系統中個電廠之間的功率平衡

17、受到破壞。但是，短路有時是不可避免的，因此除積極設法防范可能發生短路的一切因素外，還要進行短路計算，以便正確的選擇電氣設備，進行繼電保護裝置的整定計算，使其有足夠的動熱穩定性即使在發生最大的短路電流時也不至于損壞。 由于低壓側不屬于本設計范圍，變壓器采用D,yn11接線方式，因此只計算三相短路電流。 本方案采用標么值法計算短路電流。標么值是選定一個基準值，用此基準值去除與其單位相同的實際值。 計算中取Sd100MVA 變壓器標幺值計算公式為 輸出線路標幺值計算公式為1.3.2短路點的確定 本設計計算短路電流時按總配電所高壓母線側各主要開關電器動穩定校驗、母線動、熱穩定校驗和繼電保護整定計算選二

18、處短路點(變壓器高壓側、低壓側)進行短路計算。K1點短路電流作為斷路器、電流互感器、母線、電纜動、熱穩定校驗用，作為繼電保護整定計算用。 K2點短路電流折算到變壓器高壓側作為繼電保護整定計算用。1.4設備選擇、線路和計量儀表的選擇1.4.1設備選擇一、設備選擇原則 在系統主接線、負荷計算和短路電流計算的基礎上，進行電氣設備選擇，在選擇時遵守了以下幾項原則：1、按正常工作條件選擇電氣設備的額定值按額定電壓、電氣設備的額定電壓Ne應符合電氣裝設點的電網電壓，并應大于或等于正常時可能出現的最大工作電壓N，即NeN。按額定電流選擇 為導線敷設地點的實際環境溫度（） 為電氣設備額定溫度或允許的最高溫度(

19、) INe電氣設備的額定電流（） IWMAX電氣設備所在線路的最大長期工作電流（）2、按短路條件校驗電氣設備的動、熱穩定。動穩定校驗的條件： Imax Ish imaxish式中Imax、ish制造廠規定的電氣設備極限通過電流的有效值和峰值； Ish、ish電氣設備安裝處三相短路時的短路電流的有效值和沖擊值； 熱穩定校驗的條件： 制造廠規定的電氣設備在秒內的熱穩定電流 電氣設備安裝處短路時的最大穩態短路電流 短路電流發熱的假想時間 安裝置地點的三相短路條件校驗開關電器的斷流能力 開關電器開、斷能力的校驗 IOCI0.2 IOC制造廠提供的最大開斷電流 I0.2短路后0.2s時的三相短路電流的有

20、效值 安裝置地點、工作環境、使用要求及供貨條件來選擇電氣設備的適當形式。二、母線及絕緣子的選擇 1、母線按最大長期工作電流選擇截面，進行動熱穩定校驗。 選擇公式： I30該母線在電路中的計算電流 熱穩定校驗公式： 短路發熱假想時間-保護裝置動作時間-斷路器的斷路時間 熱穩定最小允許截面（mm） 熱穩定系數 動穩定校驗公式： 母線材料的最大允許應力母線通過時所受到的最大計算應力 高、低壓母線均按照允許載流量選擇截面，查手冊得母線型號，并校驗其動穩定性和熱穩定性。 2、支持絕緣子和穿墻套管的選擇支持絕緣子是根據額定電壓和裝置地點來選擇，并校驗短路時的動穩定。穿墻套管是根據額定電壓、額定電流來選擇，

21、 按短路時的動穩定和熱穩定進行校驗。3、高壓開關柜和低壓配電屏的選擇 高壓開關柜選擇KYN型交流金屬鎧裝移開式開關柜，選擇時要注意柜子的外形尺寸一致。低壓選擇GCK型低壓抽出式控制中心，選擇時根據回路電流選擇型號。4、斷路器及其他設備的選擇 高壓斷路器是高壓配電裝置中最重要的控制和保護電器，本方案選擇SN10-10型少油斷路器。少油斷路器的優點是體積小、重量輕、可以節省大量鋼材，并且爆炸和失火的危險性小。高壓斷路器及負荷開關等都需要校驗和整定。 低壓自動空氣開關需根據計算電流選擇型號和整定，并對過流脫扣器進行整定。電流互感器，電壓互感器也是根據電流選擇型號、變比和準確度等級，并對其動穩定性和熱

22、穩定性進行校驗。電纜選擇計量儀表按所處線路額定電壓、電流選擇。本方案只須選擇10KV出線的一段電纜。1.5總配電所布置1.5.1布置原則 總配電室的布置通常是以本配電室的最高一級電壓的配電裝置為中心，在電氣主接線的基礎上進行的，電氣主接線設計中所選擇的接線方式和繼電器是否合理，將通過配電裝置的運行實踐來證明。 在總配電所布置設計中的基本原則是：1、 便于進行維護和檢修 本設計方案，高壓開關柜為單列布置，低壓配電屏采用雙列布置，采用手車式易于檢修和維護，變壓器位于變壓器室中央，各維護通道都有足夠的寬度。值班室靠近高、低壓配電室，且有直通門。2、保證運行維護的安全 本設計方案，選用成套的配電裝置，

23、保證了人身安全，灰塵和小動物不易侵入，減少了故障的可能性，其連接裝置可把錯誤操作的可能性減少到最低限度。變壓器室大門不朝陽，避免太陽直曬。選用成套開關設備對工作人員的人身安全起了一定的保證作用。變壓器室采用地坪抬高方式，地下及門下通風，安全樓出風，散熱條件較好。另外，變壓器室和高壓配電室分別為一、二級耐火建筑，所以比較安全。 3、節約占地面積和費用本設計方案，總配電所結構緊湊，占地面積較小，具有一定的經濟性。4、應適當考慮發展本設計方案，高低壓配電室都留有適當的設備位置。另外，既要考慮到配電室留有擴建的余地，又不妨礙工廠和車間的發展。布置方案 本設計方案，總配電所建筑面積196m2，設有高低壓

24、配電室、變壓器室、值班室，休息室，維修室建筑正面朝南。(1) 高壓配電室：面積51 ，高5.00m內可單靠墻放9臺開關柜。北墻門寬1.5m，高2.5m，向外開。東墻小門寬0.9m，高2.0m，通往低壓配電室，向外開。西面墻上有1個頁窗。 建筑耐火等級為二級。頂棚和鄰近帶電部分的內墻面應刷白，其余部分應抹灰刷白，地面作用水泥抹面壓光。(2)變壓器室：兩個變壓器室面積均為20.5 ，地坪抬高0.8m。變壓器窄面推進。北門寬2.3米，高2米，向外開。 變壓器室為一級耐火建筑。(3)低壓配電室：面積51 ，高5.0m。內部可單列放置GCK型低壓配電屏11個，正面維護通道為2.8m，背面維護通道為1.5

25、m；東墻有一個距地1.4m，寬1.5m的窗。南墻有一個寬1.2m，高2.5m的門，向外開，與值班室相連；西墻有一個寬0.9m，高2.0m的門，通往高壓配電室。 建筑耐火等級為二級。(4)值班室：面積18 ，北面有一寬1.2m，高2m的門，通往低壓配電室；西面有一寬1.2m，高2m的門，通往休息室；南面有一寬1.2m，高2m的門，并有一離地高1.4m，寬1.5m的窗戶一個。(5)休息室：面積18.7 ，東面有一寬1.2m，高2m的門，通往值班室；西面有一個離地高1.4m，寬1.5m的窗戶。(6)工具室：面積16 南面有一寬1.2m，高2m的門，向外開。 高壓配電室電源進線一路為架空進線，一路為電

26、纜進線。電纜出線至變壓器室。變壓器室至低壓配電室用低壓母線，穿墻和安裝在低壓配電室墻上的自動空氣開關相連。變壓器前0.5m處設有柵欄。1.6繼電保護繼電保護的任務和要求 在供電系統中，由于多種原因， 可能發生各種故障和不正常工作狀態，其中，最嚴重和最常見的故障是短路。巨大的短路電流將給供電系統中的電氣設備和人身安全帶來極大的危害和威脅。供電系統發生故障，必需迅速切除，以減小事故范圍，保證系統無故障部分繼續正常運行； 而當系統出現不正常工作狀態時，要給值班人員發出信號，使值班人員及時進行處理，以免引起設備故障，這就是本供電系統繼電保護所承擔的任務。 繼電保護裝置是能反應電氣設備發生故障或不正常工

27、作狀態而動作于跳閘或發出信號的自動裝置。它由各種繼電器組成。 繼電保護裝置按其所承擔的任務，必須滿足以下四個基本要求：1、選擇性：當供電系統某部分發生故障時，繼電保護裝置只將故障部分切除，保證無故障部分繼續運行。2、快速性：快速切除故障，可以減輕短路電流對電氣設備的破壞程度；減小對用戶的影響。3、靈敏性：對被保護電氣設備可能發生故障和不正常工作方式的反應能力。4、可靠性：要求保護裝置動作可靠，在應該動作時，不拒絕動作， 而在不應該動作時，不會誤動作。 高壓線路保護一、過電流保護1、過流保護原理 本設計方案采用兩相不完全星形接線的定時限過電流保護。原理接線圖見附圖GML-08。圖中KA1-5為電

28、流繼電器，作為保護的啟動元件；QF是斷路器的輔助觸點，TA1、TA2是裝于線路A相和C相的電流互感器。當被保護線路發生短路時，流過線路的電流劇增，當電流增加到電流繼電器的整定值時，繼電器瞬時動作，觸點打開，斷路器QF的跳閘線圈YR通電，于是斷路器跳閘，將故障切除。故障切除后，自動復歸。2、整定計算整定原則：躲過線路的最大負荷電流IL.max。返回電流應大于最大負荷電流。 動作電流（Iop。1）躲過線路上的最大電流IL。max（I30）。 返回電流（Ine。1）躲過線路上的最大負荷電流IL。max（I30）。 動作電流整定公式： Krel：可靠系數，DL：取1.2，GL：取1.3。 Kw：接線系

29、數，取1。 Kst：起動系數，取1.5-2.5。 Kre：返回系數，DL：0.85，GL：0.8。 Ki：電流互感器變比。靈敏度校驗：安保護區末端最小兩相短路電流IKmin（2）校驗。提高靈敏度措施：采用地電壓起動的過電流保護。低電壓繼電器的動作電壓按躲過正常最低的工作電壓整定。二、電流速斷保護 本設計方案采用定時限過電流保護和電壓、電流聯鎖保護。 動作電流整定計算：<原則：按躲過被保護線路末端短路時的最大短路電流來整定> 公式： Iqb：電流繼電器的動作電流。 Krel：可靠系數；DL取1.2-1.3，GL取1.4-1.5。 IK1max：最大運行方式下被保護線路末端短路時的最大

30、短路電流校驗：按保護裝置安裝處最小兩相短路電流進行校驗。 Ks=I Kmin（2）/Iqb。1=Kw*IKmin（2）/（Ki*Iqb）1.25-1.5。由于過電流保護的靈敏系數不滿足要求，故采用電壓、電流聯鎖保護，提高靈敏度。變壓器保護根據已知條件選擇變壓器容量為1250KVA，因此對變壓器的保護有瓦斯保護、定時限過電流保護、電流速斷保護、速斷保護、過負荷保護、溫度信號。保護原理：1、變壓器過負荷保護是反應變壓器正常運行時的過載情況，一般僅僅動作于延時報警信號。變壓器的過負荷電流多為三相對稱， 因此過負荷保護只需要在一相上安裝一個電流繼電器。2、過電流保護 其保護原理與線路過電流保護完全相同

31、。 整定計算動作電流整定公式3、變壓器速斷保護 其基本原理與線路速斷保護的原理基本一致，只是速斷保護動作后，無延時的斷開變壓器兩側的短路器。 整定計算： 動作電流整定公式 4、瓦斯保護 （1）瓦斯保護的原理 當變壓器內部輕微故障時，瓦斯繼電器KG的上接點閉合，作用于報警信號。當變壓器內部發生嚴重故障時，KG的下接點閉合，通常是經過中間繼電器KM作用于跳閘，同時發重瓦斯信號。 （2）瓦斯保護整定重瓦斯保護整定 瓦斯繼電器流速整定在0.8m/s輕瓦斯保護整定 瓦斯繼電器動作容積整定為過負荷保護。1.7配電所接地和防雷一、接地的目的和作用 電力系統有兩種接地方式，即中性點直接接地，稱為大接地電流系統

32、，一類是中性點不接地(或經消弧線圈接地)，稱為小接地電流系統。 本課題10KV高壓系統為小接地電流系統。 為了防止本系統的10/0.4KV變壓器一次，二次繞組絕緣有可能損壞，而受觸電危險，因此，變壓器采取中性點接地，即工作接地。 在中性點對地絕緣的電網中，帶電部分意外碰殼時，接地電流將通過接通碰殼設備的人體和電網與大地間的電容構成回路，流過故障點的接地電流主要是電容電流，在一般情況下，此電流是不大的，但是如果電網分布很廣，或者電網絕緣強度下降，這個電流就有可能達到危險的程度，這就有必要采取安全措施了。因此，采取將電氣設備的不帶電金屬部分(支架外殼)接地，即保護接地。 本設計方案確定，高壓開關柜

33、、補償電容器、低壓配電屏保護接地，變壓器采用工作接地。二、接地裝置的確定 接地電流通過接地體向地中作半球形擴散，靠近接地體處面積小，電阻大，距離接地體愈遠，面積愈大，電阻愈小，測驗證明，在距離2.5米長的接地體20米以外的地方呈零電位。稱為“地”。本方案采用垂直和水平接地體聯合組成喚醒接地裝置；為了減小接觸電壓和跨步電壓，應使用保護區內的電位分布盡可能均勻，采用有均壓帶的環形接地網。本方案以的鋼管作為垂直接地體，采用扁鋼作為水平接地體，接地線采用相應截面的鋼線；管頂距離地面0.7m，扁鋼在距離地面0.75m處，水平敷設，與鋼管用電焊或氣焊牢固的連接，圍繞變電所周圍敷設；高壓配電室和低壓配電室分

34、別有兩處和接地體連接，變壓器室有一處和接地體連接；另外，高壓配電室、低壓配電室和變壓器室在室內用扁鋼聯成一體。為降低接地體屏蔽作用，兩垂直接地體間的電氣距離不應小于；接地體與建筑物的距離一般不小于；與門及人行道的距離不應小于；與獨立避雷針接地體地中的距離不應小于。考慮到冬季凍土層對散流接地電阻的影響，垂直接地體頂端距地面一般為，水平均壓帶距離一般不小于五米。接地網距建筑物兩米。 高壓開關柜、補償電容器和低壓配電屏的外殼與底座角鐵用螺絲牢固連接，外引接地線和變電所內各接地裝置的接地聯絡線和底座角鐵連接，變壓器的工作接地由中性點引下。接地電阻計算按滿足高壓小接地系統的保護接地和低壓電氣設備的保護接

35、地、工作接地電阻計算。第二章 計算書 2.1負荷計算 序號用電單位名稱設備容量需要系數KX功率因數cos計算系數tg計算負荷額定工作電流（A）工作（KW）備用（KW）有功功率P30（KW）無功功率Q30（Kvar）視在功率S30（KVA）1制冷站13320.80.80.751065.6799.213322073.762空壓站3800.80.80.75304228380577.353干燥550.80.80.7544335583.564壓榨成型150.750.750.8811.259.91522.795真空包裝400.750.750.883026.44060.776攪拌14.50.750.750.

36、8810.8759.5714.522.037水泵房及水處理900.750.750.8867.559.490136.748真空過濾300。70.750.882118.482842.549酵母離心900。650.750.8858.551.4878118.5110試驗室200.60.750.881210.561624.3111照明500.850.61.3342.556.52570.83107.6212辦公樓400.60.61.332431.924060.7713宿舍樓1000.60.61.336079.8100151.9314小計2361.51751.231414.242159.33151.931、

37、 1#變壓器所帶負荷： =975.03KW (K同期系數，K=0.87) =737.51Kvar=1222.54KVA2、2#變壓器所帶負荷： 548.54KW492.88Kvar=737.45KVA3、電容器補償計算 1）1#變壓器cos=0.78<0.92 取cos=0.93無功補償： =975.03(0.8-0.4)=390.01kvar補償后的計算負荷：=1035.1KVA變壓器損耗：=15.53KW=62.11Kvar1#變壓器高壓側的計算負荷:=990.56KW=409.61 Kvar=1071.91KVAcos=0.9240.9滿足全廠總負荷的月平均率因數不低于0.92。2

38、）2#變壓器cos=0.74<0.92 取cos=0.94無功補償： = 548.54*(0.91-0.36)= 301.697kvar補償后的計算負荷：=580.9KVA變壓器損耗：=8.71KW=34.85kvar變壓器高壓側的計算負荷:=557.25KW=226.04 Kvar=601.35KVAcos=0.927 0.92滿足全廠總負荷的月平均率因數不低于0.92。3）變壓器的選擇1#變壓器經補償后的視在功率S=1071.9KVA,考慮到安裝點平均氣溫相對于20每升高一度，變壓器容量相應的減少1%，當地最熱月平均氣溫為35所以初選變壓器的容量為1600KVA=1360KVA加上考

39、慮到室內散熱條件差，室內變壓器的溫度要比外界高出8，所以容量要相應減少8%，S=13600.92=1251KVA考慮到為發展需求留有一定的空間，所以選擇容量為1600KVA滿足要求.查工廠供電附錄表5-1選擇變壓器:S9-1600/10型油式變壓器；阻抗電壓Uk%=6；外形尺寸：2370×1892×2719mm ；滾輪間距：E=1070mm 。同理2#變壓器也選擇同樣的型號，2#變壓器的計算負荷小，所以在2#變壓器處裝備用出線。2.2短路電流計算 則系統原理圖及參數為如下： 作計算等值電路圖： 選擇基準值：=100MVA , =10.5KV計算短路回路中個元件的電抗標幺值：

40、（1）電力系統：由已知進線容量為200MVA得Soc=200MVA=0.5（2）架空線路： =0.35/KM （工廠供電P58）=0.38（3）電力變壓器：=3.13K-1點短路：=10.5KV , =5.5KA =0.5+0.38=0.88 =6.25KA =15.94KA =9.44KA =113.6MVAK-2點短路：=0.4KV , =144KA =0.5+0.38+3.13=4.01 =35.91KA =66.07KA =39.147KA =24.94MVA2.3設備的選擇計算及校驗2.3.1高壓設備 一、高壓母線的選擇1、高壓母線按工作電流選擇母線截面：變壓器型號為S9-1250/

41、10：=92.49A =184.97A 查工廠配電設計手冊P299 初選矩形鋁母線LMY-30*4型 ，當前最熱月平均最高氣溫為35,因變壓器在市內最高溫度加5：1)動穩定校驗： 查工廠供電（第66頁）得：硬鋁=70Mpa根據高壓開關柜型號：取L=0.8m,a=0.4m,豎直放置（b=4mm,h=30mm）,跨距數大于2。 =10.882 , 取K=1 =88N m³=88Mpa70Mpa不滿足動穩定 在原來每兩檔之間加一排絕緣子。=44Mpa熱穩定校驗：,2)熱穩定校驗查工廠供電附表7：鋁母線熱穩定系數C=87 =1.2+0.2+0.05=1.45s =86.5mm² 所

42、選母線的截面 A=30*4=120 滿足熱穩定2、架空線戶外支持絕緣子：ZN400-10Y型 =66.5N 校驗：=1.4×66.5=93.1N滿足要求3、戶內鋁導線穿墻套管：=10KV = 選擇CL40010/200型 校驗： 動穩定： 滿足要求 熱穩定：=1.45 滿足要求 二、電纜的選擇 1）高壓出線到變壓器電纜的選擇按允許通過最大負荷電流選擇截面：A查工廠配電設計手冊（第298頁）表9-26， 選YJLV-10型交聯聚乙烯絕緣（鋁）電力電纜 ，直埋敷設。導線截面：25mm2 長期允許載流量：=117A 。 三、電流互感器的選擇及校驗查工廠常用電氣設備手冊（補充本）（第161頁

43、）：選LDJ-10型電流互感器1、 進線：=10KV =92.49A=（1.21.5）2=221.96277.46A取=250A選擇變比為：250/5 ；準確度等級為：1級/B。1)動穩定校驗：查工廠常用電氣設備手冊（補充本）（第162頁）得：=50KA=15.94KA滿足動穩定2)熱穩定校驗: 查工廠常用電氣設備手冊（補充本）（第162頁）得：t=2s,=20KA =5.32KA 5.32KA滿足熱穩定2、出線：=10KV =92.49A=(1.21.5)×=110.98138.73A選擇變比為：150/5；準確度等級為：1級/B1)動穩定校驗：=15.94KA查工廠常用電氣設備手

44、冊（補充本）（第162頁）得：=40KA15.94KA滿足動穩定2)熱穩定校驗: 查工廠常用電氣設備手冊（補充本）（第162頁）得：t=2s,=16KA =5.32KA 5.32KA滿足熱穩定3、計費：=10KV =92.49A=(1.21.5) ×2=221.96277.46A取=250A選擇變比為：250/5 ；準確度等級為：0.5級/1級。熱穩定校驗: =5.32KA查工廠常用電氣設備手冊（補充本）（第162頁）得：t=2s,=20KA 5.32KA滿足熱穩定動穩定校驗：=15.94KA查工廠供電附表4-9得：=50KA15.94KA滿足動穩定四、電壓互感器的選擇查工廠常用電氣

45、設備手冊上冊（第159頁）：選JDZ6-10型1000/100電壓互感器準確度等級：計費選0.5級，避雷選1級。五、其他設備的選擇1、負荷開關(QL)：查工廠常用電氣設備手冊上冊（第259頁）選型戶內壓氣式高壓負荷開關； =10KV =400A極限通過電流峰值： 25KA；5秒熱穩定電流峰值： 8.5KA；配用操作機構型號 CS4，CS4-T；校驗 :(1)動穩定：=19.54KA (2)熱穩定： =3.37KA8.5KA 滿足要求。2、避雷器：查工廠常用電氣設備手冊上冊（第347頁）選FS2-10型配電用閥式避雷器；2、 熔斷器：設計的電路中只有電壓互感器保護選擇熔斷器，查工廠常用電氣設備手

46、冊上冊（第288頁）選RN2-10型戶內高壓熔斷器；4、斷路器：進線柜中的斷路器KA MVA 查工廠常用電氣設備手冊上冊（第240頁） 選SN10-10I/630-16型高壓少油斷路器。 短路發熱假想時間-保護裝置動作時間-斷路器的斷路時間 滿足要求 六、高壓開關柜的選擇查工廠常用電氣設備手冊（補充本）（第298頁）選KYN-10型交流金屬鎧裝移開式開關柜。避雷器柜：選KYN-10-45型 ，外形尺寸：800×1500×2200mm進線柜：選KYN-10-04型 , 外形尺寸：800×1650×2200mm 計費柜：選KYN-10-17（改）型 , 外形

47、尺寸：800×1500×2200mm出線柜：選KYN-10-02型 , 外形尺寸：800×1500×2200mm2.3.2低壓設備一、低壓母線的選擇 按發熱選擇母線： 因兩臺變壓器的型號容量都一樣，容量為1600KVA，平時兩臺變壓器分開運行，所以計算負荷用一臺變壓器的算。=2438.95A 當前最熱月平均最高氣溫為35,因變壓器在室內，其最高溫度加5：2964.57A查工廠配電設計手冊（第300頁）得：選矩形銅母線TMY*2 型 100mm*8mm ,=3060A動穩定校驗： 查工廠供電（第66頁）得：硬銅=140Mpa根據已選抵押開關柜類型GCK1-

48、10最大跨距為1000mm,能滿足最大跨距就能滿足其它情況。 取L=1000mm,a=200mm,豎立放置（b=16mm,h=100mm）,跨距數大于2。 =1.592 , b/h=16/100<1 查老工廠供電圖3-31：取K=1.04 m³=88.52MPa137Mpa滿足動穩定熱穩定校驗：,查工廠供電附表7：C=171 1.45s =252.87mm²A=1600mm²滿足熱穩定二、零母線的選擇 選矩形銅母線TMY 100mm×8mm型三、補償電容柜的選擇及其電流互感器的選擇 根據補償容量來選1#變壓器的補償容量為2#變壓器的補償容量為 電容

49、補償柜 GCK1-01的補償容量為120kvar， 182.32A 電容補償柜GCK1-02的補償容量為120kvar ， 364.65A所以1#變壓器的補償電流=182.32+364.65=729.3A2#變壓器的補償電流=2*364.65=911.63A1#變壓器選LMZ1-0.5-1250/5型電流互感器2#變壓器選LMZ1-0.5-1000/5型電流互感器四、低壓設備的選擇與校驗根據計算出的低壓設備的工作電流和低壓短路時的短路電流，查現代工業與民用供配電設計手冊可得下表序號低壓用電單位名稱低壓抽屜電流互感器斷路器備注1制冷站GCK1-07-BGCK1-07-CLMZ1-0.5-1500

50、/5LMZ1-0.5-1250/5ME-1600ME-12502空壓站GCK1-07-GLMZ1-0.5-750/5DWX15C-6303干燥GCK1-11-CLMZ1-0.5-100/5DZ20J-2004壓榨成型GCK1-11-DLMZ1-0.5-50/5QSA-635真空包裝GCK1-11-CLMZ1-0.5-100/5DZ20J-2006攪拌GCK1-11-ALMZ1-0.5-50/5DZ20J-1007水泵房及水處理GCK1-11-CLMZ1-0.5-200/5DZ20J-2008真空過濾GCK1-11-ELMZ1-0.5-75/5QSA-1259酵母離心GCK1-11-CLMZ1-0.5-150/5DZ20J-20010試驗室GCK1-20-ELMZ1-0.5-50/5QSA-12511照明GCK1-20-FLMZ1-0.5-150/5QSA-16012辦公樓GCK1-20-ELMZ1-0.5-100/5