工廠供電課程設計題目：某機修廠供配電系統(tǒng)設計學院：信息科學與工程學院班級：指引教師：姓名：學號：目錄TOC\o"1-3"\h\u19809第一章緒論 110910§1.1工廠供電意義和規(guī)定 123568§1.2工廠供電設計普通原則 1491§1.3工廠簡介及設計規(guī)定 229931§1.4設計任務 429931§1.5設計內(nèi)容及環(huán)節(jié) 413997第二章負荷計算和無功補償 61202§2.1.負荷計算目和辦法 61202§2.2各車間負荷計算表 68946§2.3全廠負荷計算過程 68946§2.4功率補償 710420第三章供電電壓方案擬定 818844§3.1供電電壓方案論證 85453§3.2供電電壓方案技術比較 832503第四章變壓器選取 920501§4.1主變壓器臺數(shù)選取 920451§4.2變壓所主變壓器容量選取 92815§4.3各車間變電所變壓器選取 1025606第五章主接線方案選取 1011284§5.1變配電所主接線選取原則 100§5.2主接線方案選取 119257§5.3車間配電所主接線選取 1210136第六章短路計算 1326405§6.1短路電流計算目及辦法 1324598§6.2本設計采用標幺制法進行短路計算 1330632§6.3短路電流計算成果 1528206第七章變電所一次設備選取及校驗 1617815§7.1電氣設備選取條件 1630305§7.235kv母線選取 1730305§7.310kv引出線選取 1730305§7.435kv架空線選取 1730305§7.510kv母線選取 1830305§7.635kv高壓側設備選取與校驗 2030305§7.710kv低壓側設備選取與校驗 2418212第八章電力系統(tǒng)繼電保護 2821219§8.1概述 2832578§8.2設計中繼電保護配備 2928224§8.3保護整定 3023586第九章電測量儀表與絕緣監(jiān)視裝置 3423640§9.1電測量儀表 347§9.2絕緣監(jiān)視裝置 3427656第十章防雷與接地 363251§10.1防雷及辦法 3632560§10.2接地與接地裝置 3712781第十一章總結 389223參照文獻 38第一章緒論一、工廠供電意義和規(guī)定工廠供電，就是指工廠所需電能供應和分派，亦稱工廠配電。眾所周知，電能是當代工業(yè)生產(chǎn)重要能源和動力。電能既易于由其他形式能量轉換而來，又易于轉換為其他形式能量以供應用；電能輸送分派既簡樸經(jīng)濟，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有助于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因而，電能在當代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟生活中應用極為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)重要能源和動力，但是它在產(chǎn)品成本中所占比重普通很?。ǔ娀I(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化后來可以大大增長產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質量，提高勞動生產(chǎn)率，減少生產(chǎn)成本，減輕工人勞動強度，改進工人勞動條件，有助于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一方面來說，如果工廠電能供應突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)也許導致嚴重后果。因而，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)工業(yè)當代化，具備十分重要意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作一種重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟建設具備十分重要戰(zhàn)略意義，因而做好工廠供電工作，對于節(jié)約能源、增援國家經(jīng)濟建設，也具備重大作用。工廠供電工作要較好地為工業(yè)生產(chǎn)服務，切實保證工廠生產(chǎn)和生活用電需要，并做好節(jié)能工作，就必要達到如下基本規(guī)定：（1）安全在電能供應、分派和使用中，不應發(fā)生人身事故和設備事故。（2）可靠應滿足電能顧客對供電可靠性規(guī)定。（3）優(yōu)質應滿足電能顧客對電壓和頻率等質量規(guī)定（4）經(jīng)濟供電系統(tǒng)投資要少，運營費用要低，并盡量地節(jié)約電能和減少有色金屬消耗量。此外，在供電工作中，應合理地解決局部和全局、當前和長遠等關系，既要照顧局部當前利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應發(fā)展。二、工廠供電設計普通原則按照國標GB50052-95《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》、GB50053-94《10kv及如下設計規(guī)范》、GB50054-95《低壓配電設計規(guī)范》等規(guī)定，進行工廠供電設計必要遵循如下原則：（1）遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；必要遵守國家關于規(guī)定及原則，執(zhí)行國家關于方針政策，涉及節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術經(jīng)濟政策。（2）安全可靠、先進合理；應做到保障人身和設備安全，供電可靠，電能質量合格，技術先進和經(jīng)濟合理，采用效率高、能耗低和性能先進電氣產(chǎn)品。（3）近期為主、考慮發(fā)展；應依照工作特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，對的解決近期建設與遠期發(fā)展關系，做到遠近結合，恰當考慮擴建也許性。（4）全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。按負荷性質、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件等，合理擬定設計方案。工廠供電設計是整個工廠設計中重要構成某些。工廠供電設計質量直接影響到工廠生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作人員，有必要理解和掌握工廠供電設計關于知識，以便適應設計工作需要。三、工廠簡介及設計規(guī)定1．工廠總平面布置圖如下：圖1工廠總平面布置圖2.工廠生產(chǎn)任務、規(guī)模及產(chǎn)品規(guī)格：本廠承擔某大型鋼鐵聯(lián)合公司各附屬廠電機、變壓器修理和制造任務。年生產(chǎn)規(guī)模為修理電機7500臺，總容量為45萬kW；制造電機總容量為6萬kW，制造單機最大容量為5000kW；修理變壓器500臺；生產(chǎn)電氣備件為60萬件。本廠為某大型鋼鐵聯(lián)合公司重要構成某些。3.工廠各車間負荷狀況及各車間預測配備變壓器臺數(shù)如表1所示。表1工廠各車間負荷狀況及各車間變電所容量序號車間名稱設備容量(kW)需要系數(shù)車間變電所代號變壓器臺數(shù)1電機修造車間25050.240.82No.112機械加工車間8860.181.58No.213新品試制車間6340.351.51No.314原料車間5140.60.59No.415備件車間5620.350.79No.516鍛造車間1500.241.6No.617鍋爐房2690.730.87No.718空壓站3220.560.88No.819汽車庫530.570.9No.9110大線圈車間3350.560.63No.10111半成品實驗站12170.30.79No.11112成品實驗站22900.280.75No.12113加壓站（10kV專供負荷）2560.640.85——114設備處倉庫（10kV專供負荷）5600.60.85——115成品實驗站內(nèi)大型集中負荷36000.80.8重要為35kV高壓整流裝置，規(guī)定專線供電。4.供電合同：（1）本地供電部門可提供兩個供電電源，供設計部門選?。?）從某220/35kV區(qū)域變電站提供電源，此區(qū)域變電站距工廠南側4.5km。2）從某35/10kV變電所，提供10kV備用電源，此變電所距工廠南側約4km。（2）電力系統(tǒng)短路數(shù)據(jù)，如表2，其供電系統(tǒng)圖，如圖2。表2區(qū)域變電站35kV母線短路數(shù)據(jù)系統(tǒng)運營方式系統(tǒng)短路數(shù)據(jù)最大運營方式最小運營方式圖2供電系統(tǒng)圖（3）供電部門對工廠提出技術規(guī)定：1）區(qū)域變電站35kV饋電線過電流保護整定期間，規(guī)定工廠總降壓變電所過電流保護整定期間不不不大于1.3s。2）在工廠35kV電源側進行電能計量。3）工廠最大負荷時功率因數(shù)不得低于0.9。（4）電費制度：每月基本電費按主變壓器容量計為18元/kVA，電費為0.5元/kW·h。此外，電力顧客需按新裝變壓器容量計算，一次性地向供電部門交納供電貼費：6～10kV為800元/kVA。5.工廠負荷性質：本廠大某些車間為一班工作制，少數(shù)車間為兩班或三班工作制，工廠年最大有功負荷運用小時數(shù)為2300h。鍋爐房供應生產(chǎn)用高壓蒸汽，其停電將使鍋爐發(fā)生危險。又由于工廠距離市區(qū)較遠，消防用水需廠方自備。因而鍋爐房供電規(guī)定有較高可靠性。6.工廠自然條件：（1）氣象資料：本廠所在地區(qū)年最高氣溫為38oC，年平均氣溫為23oC，年最低氣溫為－8oC，年最熱月平均最高氣溫為33oC，年最熱月平均氣溫為26oC，年最熱月地下0.8m處平均溫度為25oC。本地主導風向為東北風，年雷暴日數(shù)為20。（2）地質水文資料：本廠地區(qū)海拔60m，底層以砂粘土為主，地下水位為2m。四．設計任務1．高壓供電系統(tǒng)設計重要任務是工廠內(nèi)部高壓供電級別選取，需考慮供電經(jīng)濟性（設備及損耗費用）和技術規(guī)定（線路電壓損耗、以及供電電源變壓器斷路器出線容量等）。2．總降壓變電站設計（1）主結線設計：依照設計任務書，分析原始資料與數(shù)據(jù)，列出技術上也許實現(xiàn)各種方案，通過概略分析比較，留下2～3個較優(yōu)方案，對較優(yōu)方案進行詳細計算和分析比較，（經(jīng)濟計算分析時，設備價格、使用綜合投資指標），擬定最優(yōu)方案。（2）短路電流計算：依照電氣設備選取和繼電保護需要，擬定短路計算點，計算三相短路電流，計算成果列出匯總表。（3）重要電氣設備選取：重要電氣設備選取，涉及斷路器、隔離開關、互感器、導線截面和型號等設備選取及校驗。選用設備型號、數(shù)量、匯成設備一覽表。（4）重要設備繼電保護設計：涉及主變壓器、線路等元件保護方式選取和整定計算。（5）配電裝置設計：涉及配電裝置布置型式選取、設備布置圖。（6）防雷、接地設計：涉及直擊雷保護、進行波保護和接地網(wǎng)設計。3．車間變電所設計依照車間負荷狀況，選取車間變壓器型號。廠區(qū)10KV配電系統(tǒng)設計依照所給資料，列出配電系統(tǒng)結線方案，通過詳細計算和分析比較，擬定最優(yōu)方案。五、設計內(nèi)容及環(huán)節(jié)全廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設計，是依照各個車間負荷數(shù)量和性質，生產(chǎn)工藝對負荷規(guī)定，以及負荷布局，結合國家供電狀況。解決對各部門安全可靠，經(jīng)濟分派電能問題。其基本內(nèi)容有如下幾方面。1、負荷計算全廠總降壓變電所負荷計算，是在車間負荷計算基本上進行?？紤]車間變電所變壓器功率損耗，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(shù)。列出負荷計算表、表達計算成果。2、工廠總降壓變電所位置和主變壓器臺數(shù)及容量選取參照電源進線方向，綜合考慮設立總降壓變電所關于因素，結合全廠計算負荷以及擴建和備用需要，擬定變壓器臺數(shù)和容量。3、工廠總降壓變電所主結線設計依照變電所配電回路數(shù)，負荷規(guī)定可靠性級別和計算負荷數(shù)綜合主變壓器臺數(shù)，擬定變電所高、低接線方式。對它基本規(guī)定，即要安全可靠有要靈活經(jīng)濟，安裝容易維修以便。4、廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設計依照廠內(nèi)負荷狀況，從技術和經(jīng)濟合理性擬定廠區(qū)配電電壓。參照負荷布局及總降壓變電所位置，比較幾種可行高壓配電網(wǎng)布置放案，計算出導線截面及電壓損失，由不同放案可靠性，電壓損失，基建投資，年運營費用，有色金屬消耗量等綜合技術經(jīng)濟條件列表比值，擇優(yōu)選用。按選定配電系統(tǒng)作線路構造與敷設方式設計。用廠區(qū)高壓線路平面布置圖，敷設規(guī)定和架空線路桿位明細表以及工程預算書表達設計成果。5、工廠供、配電系統(tǒng)短路電流計算工廠用電，普通為國家電網(wǎng)末端負荷，其容量運營不大于電網(wǎng)容量，皆可按無限容量系統(tǒng)供電進行短路計算。由系統(tǒng)不同運營方式下短路參數(shù)，求出不同運營方式下各點三相及兩相短路電流。6、改進功率因數(shù)裝置設計按負荷計算求出總降壓變電所功率因數(shù)，通過查表或計算求出達到供電部門規(guī)定數(shù)值所需補償無功率。由手冊或廠品樣本選用所需移相電容器規(guī)格和數(shù)量，并選用適當電容器柜或放電裝置。如工廠有大型同步電動機還可以采用控制電機勵磁電流方式提供無功功率，改進功率因數(shù)。7、變電所高、低壓側設備選取參照短路電流計算數(shù)據(jù)和各回路計算負荷以及相應額定值，選取變電所高、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、互感器、開關柜等設備。并依照需要進行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢查。用總降壓變電所主結線圖，設備材料表和投資概算表達設計成果。8、繼電保護及二次結線設計為了監(jiān)視，控制和保證安全可靠運營，變壓器、高壓配電線路移相電容器、高壓電動機、母線分段斷路器及聯(lián)系線斷路器，皆需要設立相應控制、信號、檢測和繼電器保護裝置。并對保護裝置做出整定計算和檢查其敏捷系數(shù)。設計涉及繼電器保護裝置、監(jiān)視及測量儀表，控制和信號裝置，操作電源和控制電纜構成變電所二次結線系統(tǒng)，用二次回路原理接線圖或二次回路展開圖以及元件材料表達設計成果。35kv及以上系統(tǒng)尚需給出二次回路保護屏和控制屏屏面布置圖。9、變電所防雷裝置設計參照本地區(qū)氣象地質材料，設計防雷裝置。進行防直擊避雷針保護范疇計算，避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象空間距離計算，按避雷器基本參數(shù)選取防雷電沖擊波避雷器規(guī)格型號，并擬定其接線部位。進行避雷滅弧電壓，頻放電電壓和最大容許安裝距離檢查以及沖擊接地電阻計算?？偨祲鹤冸娝?、配電裝置總體布置設計綜合前述設計計算成果，參照國家關于規(guī)程規(guī)定，進行內(nèi)外變、配電裝置總體布置和施工設計。第二章負荷計算及功率補償一、負荷計算內(nèi)容和目（1）計算負荷又稱需要負荷或最大負荷。計算負荷是一種假想持續(xù)性負荷，其熱效應與同一時間內(nèi)實際變動負荷所產(chǎn)生最大熱效應相等。在配電設計中，普通采用30分鐘最大平均負荷作為按發(fā)熱條件選取電器或導體根據(jù)。（2）尖峰電流指單臺或多臺用電設備持續(xù)1秒左右最大負荷電流。普通取啟動電流上午周期分量作為計算電壓損失、電壓波動和電壓下降以及選取電器和保護元件等根據(jù)。在校驗瞬動元件時，還應考慮啟動電流非周期分量。（3）平均負荷為一段時間內(nèi)用電設備所消耗電能與該段時間之比。常選用最大負荷班（即有代表性一晝夜內(nèi)電能消耗量最多一種班）平均負荷，有時也計算年平均負荷。平均負荷用來計算最大負荷和電能消耗量二、負荷計算辦法負荷計算辦法有需要系數(shù)法、運用系數(shù)法及二項式等幾種。本設計采用需要系數(shù)法擬定。重要計算公式有：有功功率：P30=Pe·Kd無功功率：Q30=P30·tgφ視在功率：S3O=P30/Cosφ計算電流：I30=S30/√3UN三、各用電車間負荷計算成果如下表：序號車間名稱有功功率無功功率視在功率1電機修造車間6004937762機械加工車間1602522983新品試制車間2223354014原料車間3081823585備件車間1971552506鍛造車間3658687鍋爐房1961712608空壓站1801582409汽車庫30274010大線圈車成品實驗站36528846512成品實驗站64148080013加壓站（10kV專供負荷）16414021514設備處倉庫（10kV專供負荷）33628544015成品實驗站內(nèi)大型集中負荷288023043688四、全廠負荷計算取K∑p=0.92；K∑q=0.95依照上表可算出：∑P30i=6520kW；∑Q30i=5463kvar則P30=K∑P∑P30i=0.9×6520kW=5999kWQ30=K∑q∑Q30i=0.95×5463kvar=5190kvarS30=(P302+Q302)1/2≈7932KV·AI30=S30/√3UN≈94.5ACOSф=P30/S30=5999/7932≈0.75五、功率補償由于本設計中上級規(guī)定COSφ≥0.9,而由上面計算可知COSф=0.75<0.9，因而需要進行無功補償。綜合考慮在這里采用并聯(lián)電容器進行低壓側集中補償?？蛇x用BWF6.3-100-1W型電容器，其額定電容為2.89μFQc=5999×（tanarccos0.75－tanarccos0.92）Kvar=2724Kvar取Qc=2700Kvar因而，其電容器個數(shù)為：n=Qc/qC=2700/100=27而由于電容器是單相，因此應為3倍數(shù)，取27個正好無功補償后，變電所低壓側計算負荷為：S30（2）′=[59992+(5463-2700)2]1/2=6564KV·A變壓器功率損耗為：△QT=0.06S30′=0.06*6564=393.8Kvar△PT=0.015S30′=0.015*6564=98.5Kw變電所高壓側計算負荷為：P30′=5999+98.5=6098KwQ30′=(5463-2700)+393.8=3057KvarS30′=(P302+Q302)V=6821kV.A無功率補償后，工廠功率因數(shù)為：cosφ′=P30′/S30′=6098/6821=0.9則工廠功率因數(shù)為：cosφ′=P30′/S30′=0.9≥0.9因而，符合本設計規(guī)定第三章供電電壓方案擬定3.1供電電壓方案論證依照系統(tǒng)電源狀況，供電電壓有兩個方案可供選?。悍桨?：工作電源與備用電源均為10kV，母線采用單母線分段，電源進線均采用斷路器控制。方案2：工作電源是35kV，備用電源為10kV，由架空線引入電源，場內(nèi)總降壓變電所內(nèi)裝設有兩臺主變壓器，變壓器高壓側裝設斷路器，備用電源接在總降壓變電所內(nèi)10kV母線上。3.2供電電壓方案技術比較方案1：工作電源與備用電源均為10kv用10kv電壓供電，廠內(nèi)不設有主變壓器，無主變壓器損耗。計算負荷S30=6821KVA線路電流：I30=394A選用導線：按滿足發(fā)熱條件選取導線截面即Ial≥I30則選取導線LGJ-185，滿足規(guī)定，并查表得每相電阻r0=0.68Ω/km，每相電抗為x0=0.39Ω/km。線路電壓損失為：其中L為線路首端到各負荷點線路長度?？傻?ΔU%=21.9%。方案2：工作電源是35kV，備用電源為10kV。正常運營時以35kV單回路供電，另設一條10kV線路作為備用電源，依照計算負荷狀況，廠內(nèi)總降壓變電所設兩臺臺容量為3150KVA變壓器，型號為S9-3150/35，技術數(shù)據(jù)如表4-3。表4-3S9-3150/35技術數(shù)據(jù)變壓器有功功率損耗ΔPT≈0.015S30=47.25kw。變壓器無功功率損耗：ΔQT≈0.06S30=189kvar。補償后變壓器低壓側負荷為：有功負荷為：P30=6098kw。無功負荷為：Q30=3057kvar。視在功率為：S30=P302+Q302=6821KVA。線路電流為：I30=112.5A選用導線：對于35kv及以上線路按經(jīng)濟電流密度選取導線截面：查表得jec=1.65A/mm。則可選導線截面為68.2mm，選取近來原則截面，查表可知LGJ-70容許載流量足夠，滿足發(fā)熱條件，同35KV架空線路鋁絞線最小容許面積為35。因而機械強度也是滿足。因而導線LGJ-70滿足規(guī)定，并查表得每相電阻r0=0.48Ω/km，每相電抗為x0=0.37Ω/km。線路電壓損失可運用式4-1。則：ΔU%=1.40%。10KV備用線路僅考慮一二級負荷之用。計算負荷為6821KVA。線路電流為：I30=393A按發(fā)熱條件選取截面為LJ-185，并查表得每相電阻r0=0.66Ω/km，每相電抗為x0=0.33Ω/km線路電壓由式4-1計算得出。則：ΔU%=21%因而，系統(tǒng)不能長期工作在備用電源下。比較方案一和二，方案二電壓損耗下，符合設計準則，故選取方案二。第四章變壓器選取1）主變壓器臺數(shù)選取由于該廠負荷屬于二級負荷，對電源供電可靠性規(guī)定較高，宜采用兩臺變壓器，以便當一臺變壓器發(fā)生故障后檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負荷繼續(xù)供電，故選兩臺變壓器。（2）變電所主變壓器容量選取裝設兩臺主變壓器變電所，每臺變壓器容量ST應同步滿足如下兩個條件：①任一臺單獨運營時，ST≥（0.6-0.7）S′30（1）②任一臺單獨運營時，ST≥S′30（Ⅰ+Ⅱ）由于S′30=6821KV·A，由于該廠都是二三級負荷因此按條件1選變壓器。③ST≥（0.6-0.7）×6821=（4092～4775）kV·A≥ST≥S′30（Ⅰ+Ⅱ）又此地年平均氣溫為23度，高于20度。且變壓器為戶內(nèi)安裝，因此ST=(1-(23-20)/100-0.08)SNTSnt>5365KVA因而選容量為6300KV·AS9-6300/35變壓器二臺。變壓器型號額定容量連接組別一次額定電壓二次額定電壓S9-6300/356300kvaYd1135kv10kv(3)各車間變電所變壓器選取依照車間變電所計算負荷可得各變電所變壓器容量，依照各變電所變壓器:序號車間名稱計算負荷變壓器型號額定容量KVA車間變電所代號變壓器臺數(shù)1電機修造車間776S9-800/10(6)800No.112機械加工車間298S9-315/10(6)315No.213新品試制車間401S9-500/10(6)500No.314原料車間358S9-400/10(6)400No.415備件車間250S9-250/10(6)250No.516鍛造車間68S9-80/10(6)80No.617鍋爐房260S9-315/10(6)315No.718空壓站240S9-250/10(6)250No.819汽車庫40S9-50/10(6)50No.9110大線圈車間221S9-250/10(6)250No.10111半成品實驗站465S9-500/10(6)500No.11112成品實驗站800S9-800/10(6)800No.12113加壓站（10kV專供負荷）215S9-250/10(6)250——114設備處倉庫（10kV專供負荷）440S9-500/10(6)500——1第五章主接線方案選取一、總降壓變配電所主接線選取原則1.當滿足運營規(guī)定期，應盡量少用或不用斷路器，以節(jié)約投資。2.當變電所有兩臺變壓器同步運營時，二次側應采用斷路器分段單母線接線。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，具備多臺主變壓器同步運營變電所，應采用變壓器分列運營。5.接在線路上避雷器，不適當裝設隔離開關；但接在母線上避雷器，可與電壓互感器合用一組隔離開關。6.6～10KV固定式配電裝置出線側，在架空線路或有反饋也許電纜出線回路中，應裝設線路隔離開關。7.采用6～10KV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(wǎng)供電變配電所電源出線處，宜裝設供計費用專用電壓、電流互感器（普通都安裝計量柜）。9.變壓器低壓側為0.4KV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規(guī)定期，低壓側總開關和母線分段開關均應采用低壓斷路器。10.當?shù)蛪耗妇€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，在總開關出線側及母線分段開關兩側，宜裝設刀開關或隔離觸頭。二、主接線方案選取對于電源進線電壓為35KV及以上大中型工廠，普通是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為6—10KV高壓配電電壓，然后經(jīng)車間變電所，降為普通低壓設備所需電壓?？偨祲鹤冸娝鹘Y線圖表達工廠接受和分派電能途徑，由各種電力設備（變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開關等）及其連接線構成，通慣用單線表達。主結線對變電所設備選取和布置，運營可靠性和經(jīng)濟性，繼電保護和控制方式均有密切關系，是供電設計中重要環(huán)節(jié)。1、一次側采用內(nèi)橋式結線，二次側采用單母線分段總降壓變電所主電路圖如下這種主結線，其一次側QF10跨接在兩路電源線之間，猶如一座橋梁，而處在線路斷路器QF11和QF12內(nèi)側，接近變壓器，因而稱為內(nèi)橋式結線。這種主結線運營靈活性較好，供電可靠性較高，合用于一、二級負荷工廠。如果某路電源例如WL1線路停電檢修或發(fā)生故障時，則斷開QF11，投入QF10（其兩側QS先合），即可由WL2恢復對變壓器T1供電，這種內(nèi)橋式結線多用于電源線路較長因而發(fā)生故障和停電檢修機會較多、并且變電所變壓器不需要經(jīng)常切換總降壓變電所。2、一次側采用外橋式結線、二次側采用單母線分段總降壓變電所主電路圖，這種主結線，其一次側高壓斷路器QF10也跨接在兩路電源進線之間，但處在線路斷路器QF11和QF12外側，接近電源方向，因而稱為外橋式結線。這種主結線運營靈活性也較好，供電可靠性同樣較高，合用于一、二級負荷工廠。但與內(nèi)橋式結線合用場合有所不同。如果某臺變壓器例如T1停電檢修或發(fā)生故障時，則斷開QF11，投入QF10（其兩側QS先合），使兩路電源進線又恢復并列運營。這種外橋式合用于電源線路較短而變電所負荷變動較大、合用經(jīng)濟運營需經(jīng)常切換總降壓變電所。當一次電源電網(wǎng)采用環(huán)行結線時，也宜于采用這種結線，使環(huán)行電網(wǎng)穿越功率不通過進線斷路器QF11、QF12，這對改進線路斷路器工作及其繼電保護整定都極為有利。3、一、次側采用單母線二次側采用單母線分段式總降壓變電所主電路圖（見總設計圖）這種主結線合用于裝有兩臺及以上主變壓器或具備多路高壓出線變電所，其供電可靠性高。任一臺主變壓器檢修或發(fā)生故障時，通過切換操作，即可迅速恢復對整個變電所供電。在高壓母線或電源進線進行檢修或發(fā)生故障時可用備用電源供電。但所用高壓開關設備較多，可供一、二級負荷，合用于一、二次側進出線較多總降壓變電所三、車間配電所主接線選取配電所主結線方案也分一條進線和兩條進線兩種。（1）一條電源進線主接線方案（2）兩條電源進線主結線方案如圖3-5示（3）兩種主結線方案技術經(jīng)濟比較（表3-1）表3-1兩種主結線方案比較表10-1兩種主接線方案比較比較項目一條電源進線主結線方案(圖3-5)兩條電源進線主結線方案(圖3-6)技術指標供電安全性滿足規(guī)定滿足規(guī)定供電可靠性基本滿足規(guī)定滿足規(guī)定靈活以便性由于只有一條電源進線，靈活性稍差由于只有兩條電源進線，靈活性較好擴建適應性稍差某些更好某些依照表可以看出方案2技術指標比喻案1要好，因此這里我采用方案2。第六章短路計算一、短路電流計算目及辦法短路電流計算目是為了對的選取和校驗電氣設備，以及進行繼電保護裝置整定計算。進行短路電流計算，一方面要繪制計算電路圖。在計算電路圖上，將短路計算所考慮各元件額定參數(shù)都表達出來，并將各元件依次編號，然后擬定短路計算點。短路計算點要選取得使需要進行短路校驗電氣元件有最大也許短路電流通過。接著，按所選取短路計算點繪出等效電路圖，并計算電路中各重要元件阻抗。在等效電路圖上，只需將被計算短路電流所流經(jīng)某些重要元件表達出來，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(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當作無限大容量電源，并且短路電路也比較簡樸，因而普通只需采用阻抗串、并聯(lián)辦法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。最后計算短路電流和短路容量。短路電流計算辦法，慣用有歐姆法（有稱有名單位制法）和標幺制法（又稱相對單位制法）。二、本設計采用標幺制法進行短路計算1.在最小運營方式下：（1）擬定基準值取Sd=100MV·A,UC1=37KV,UC2=10.5KV而Id1=Sd/√3UC1=100MV·A/(√3×37KV)=1.56KAId2=Sd/√3UC2=100MV·A/(√3×10.5KV)=5.49KA（2）計算短路電路中各重要元件電抗標幺值1）電力系統(tǒng)（SOC=280MV·A）X1*=100/750=0.132）架空線路（XO=0.37Ω/km）X2*=0.37×4.5×100/(37^2)=0.123）電力變壓器（UK%=5.5）X3*=UK%Sd/100SN=5.5×100x1000/(100×6300)=1.19繪制等效電路如圖，圖上標出各元件序號和電抗標幺值，并標出短路計算點。(3)求k-1點短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標幺值X*Σ(K-1)=X1*＋X2*=0.12+0.13=0.25三相短路電流周期分量有效值IK-1(3)=Id1/X*Σ(K-1)=1.56/0.25=6.24KA3)其她三相短路電流I"(3)=I∞(3)=Ik-1(3)=6.24KAish(3)=2.55×6.24KA=16KAIsh(3)=1.51×6.24KA=9.4KA4)三相短路容量Sk-1(3)=Sd/X*Σ(k-1)=100MVA/0.25=400MVA(4)求k-2點短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量1)總電抗標幺值X*Σ(K-2)=X1*＋X2*＋X3*//X4*=0.13+0.12+1.19=1.442)三相短路電流周期分量有效值IK-2(3)=Id2/X*Σ(K-2)=5.49KA/1.44=3.81KA3)其她三相短路電流I"(3)=I∞(3)=Ik-23)=3.81KAish(3)=1.84×3.81KA=7.01KAIsh(3)=1.09×3.81KA=4.15KA4)三相短路容量Sk-2(3)=Sd/X*Σ(k-1)=100MVA/1.44=69.4MV·A2.在最大運營方式下：（1）擬定基準值取Sd=1000MV·A,UC1=37KV,UC2=10.5KV而Id1=Sd/√3UC1=1000MV·A/(√3×37KV)=15.6Id2=Sd/√3UC2=1000MV·A/(√3×10.5KV)=55KA（2）計算短路電路中各重要元件電抗標幺值1）電力系統(tǒng)（SOC=750MV·A）X1*=1000/750=1.332）架空線路（XO=0.37Ω/km）X2*=0.37×4.5×1000/(37^2)=1.23）電力變壓器（UK%=5.5）X3*=X4*=UK%Sd/100SN=7.5×1000×1000/(100×6300)=12繪制等效電路如圖，圖上標出各元件序號和電抗標幺值，并標出短路計算點。(3)求k-1點短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量1)總電抗標幺值X*Σ(K-1)=X1*＋X2*=1.3+1.2=2.52)三相短路電流周期分量有效值IK-1(3)=Id1/X*Σ(K-1)=15.6KA/2.5=6.24KA3)其她三相短路電流I"(3)=I∞(3)=Ik-1(3)=6.24KAish(3)=2.55×6.24KA=15.9KAIsh(3)=1.51×6.24KA=9.4KA4)三相短路容量Sk-1(3)=Sd/X*Σ(k-1)=1000/2.5=400MVA(4)求k-2點短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量K1)總電抗標幺值X*Σ(K-2)=X1*＋X2*＋X3*∥X4*=8.52)三相短路電流周期分量有效值IK-2(3)=Id2/X*Σ(K-2)=55KA/8.5=6.47KA3)其她三相短路電流I"(3)=I∞(3)=Ik-2（3）=6.47KAish(3)=2.55×3.8KA=16.5KAIsh(3)=1.51x3.8KA=9.77KA4)三相短路容量Sk-2(3)=Sd/X*Σ(k-2)=1000/8.5=117.6MV·A三.短路電流計算成果：將計算成果匯總于下表4：短路計算點運營方式三相短路電流/kA短路容量/MVAK1最大6.2415.99.4400最小6.24169.4398K2最大6.4716.59.77117.6最小3.817.014.1569.4第七章變電所一次設備選取及校驗7.1電氣設備選取條件為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質、經(jīng)濟地運營，選取導線和電纜截面計算時必要滿足下列條件。1、發(fā)熱條件導線和電纜(涉及母線)在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生發(fā)熱溫度，不應超過其正常運營時最高容許溫度。2、電壓損耗條件導線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生電壓損耗，不應超過其正常運營時容許電壓損耗。對于工廠內(nèi)較短高壓線路，可不進行電壓損耗校驗。3、經(jīng)濟電流密度35KV及以上高壓線路及電壓在35KV如下但距離長電流大線路，其導線和電纜截面宜按經(jīng)濟電流密度選取，以使線路年費用支出最小。所選截面，稱為“經(jīng)濟截面”。此種選取原則，稱為“年費用支出最小”原則。工廠內(nèi)10KV及如下線路，普通不按此原則選取。4、機械強度導線截面不應不大于其最小容許截面。對于電纜，不必校驗其機械強度，但需校驗其短路熱穩(wěn)定度。母線也應校驗短路時穩(wěn)定度。對于絕緣導線和電纜，還應滿足工作電壓規(guī)定。普通10KV及如下高壓線路及低壓動力線路，普通先按發(fā)熱條件來選取截面，再校驗電壓損耗和機械強度。對長距離大電流及35KV以上高壓線路，則可先按經(jīng)濟電流密度擬定經(jīng)濟截面，再校驗其他條件。1、35kV母線選?。嚎梢赃x取LMY型矩形母線，依照導線和電纜選取規(guī)范可知，35kV及以上線路宜按經(jīng)濟電流密度選取。依照年最大負荷小時數(shù)Tmax2300h，查經(jīng)濟電流密度jec=1.92，對于電力變壓器高壓側線路，計算電流I30=112A。則：因而經(jīng)濟截面積為：Aec=I30/Jec=58.3mm235KV側母線處選LMY—25×3鋁母線，平放安裝，35度時其容許電流為233A，遠不不大于主變壓器高壓側計算電流112A，正常發(fā)熱時溫度大大低于70攝氏度。母線熱穩(wěn)定度校驗：假想時間為2.05s，則熱效應容許最小截面積為Amin=54.77mm2符合規(guī)定。2、去往各車間車間變電所10KV引出線選?。汗S內(nèi)部10KV配電線路采用電力電纜，依照導線和電纜選取規(guī)范可知，35kV如下線路宜先按發(fā)熱條件進行選取。即：Ial>=I30則對于此條線路：計算電流I30可取變壓器二次側額定電流363A校驗考慮到機械壓力，拉力及性能參數(shù)。在設計中選用是ZLQ20—10000-3x50型粘性油浸紙絕緣鉛包鋁芯電纜，直埋于地敷設。初選電力電纜纜芯截面為50mm23：35kV架空線選取考慮到變壓器在電壓減少5%時其出力保持不變，因此35kV架空線相應QUOTE=1.05QUOTE即：QUOTE=1.05×=1.05×=113A依照設計條件QUOTE=2300h取J=1.65A/mm2則導體經(jīng)濟截面面積S=QUOTE/J=173/0.9=68.3mm2。1、選取導線（按照經(jīng)濟電流密度）：選取LGJ-70鋼芯鋁絞線，其容許載流量（假設環(huán)境溫度為30℃）為Ial＞Igmax，滿足電流規(guī)定。2、熱穩(wěn)定校驗（按最大運營方式k2點短路）：依照設計任務書條件，變電所繼保護、動作時限不能不不大于1.8秒，即top=1.8s，斷路器開短時間toc=0.2s，非周期分量等效時間ts=0.05s，則：短路假想時間QUOTE=top+toc+0.05=1.8+0.2+0.05=2.05s架空線最小截面積Smin===64.6<70mm2S＞Smin，滿足熱定規(guī)定。410kV母線選取考慮到變壓器在電壓減少5%時其出力保持不變，因此10kv母線相應QUOTE=1.05QUOTE即：QUOTE=1.05×=1.05×=0.35kA1、選取母線（按照最大工作電流）：選取40x4單條矩形鋁導體平放作母線，面積為S=160mm2，平放時，長期容許載流量為Ia1=480A，導體最高容許溫度為70℃，依照工作環(huán)境溫度為30℃條件，查綜合修正系數(shù)K=0.94：QUOTE=k×Ia1=0.94×480=451a＞QUOTE滿足載流量規(guī)定。2、熱穩(wěn)定校驗（按最大運營方式k2點短路）：依照設計任務書條件，配電所繼保動作時限不能不不大于1.3秒，即top=1.3s，斷路器開短時間toc=0.2s，非周期分量等效時間ts=0.05s,則:短路假想時間tima=top+toc+0.05=1.5+0.2+0.05=1.55s。母線最小截面積QUOTE===56.6<160mm2S＞QUOTE，滿足熱定規(guī)定。3、動穩(wěn)定校驗：取跨距，相間距離，硬鋁最大容許應力，抗彎矩相間電動力最大相應力 ＞，滿足動穩(wěn)定規(guī)定。電纜及母線選取一覽表項目電纜或母線型號截面（mm2）35KV架空線選取LGJ-707035KV母線選取LMY—25×375去往車間變電所引出線ZLQ20—10000-3x505010KV母線選取LMY—40×416010KV架空線線選取LJ-18518535KV側高壓電器設備選取與校驗35kV高壓側斷路器選取1、35kV斷路器參數(shù)選取(1)額定電壓選?。篞UOTE≥QUOTE=35kV(2)最高工作電壓選?。篞UOTE≥QUOTE=QUOTE×1.15=35×1.15=38.5kV(3)額定電流選?。篞UOTE≥QUOTE考慮到變壓器在電壓減少5%時其出力保持不變，依照規(guī)定，在發(fā)電機、變壓器回路普通考慮1.05倍額定電流，因而有QUOTE=1.05QUOTE。即：QUOTE=1.05×==0.118kA(4)額定開斷電流選?。篞UOTE≥QUOTE=6.24KA(5)額定短路關合電流選?。篞UOTE≥QUOTE依照以上數(shù)據(jù)可以初步選取SN10－35I型斷路器其參數(shù)如下：表3-5SN10－35I型少油戶內(nèi)式斷路器重要技術參數(shù)SN10－35I型戶內(nèi)斷路器重要技術參數(shù)額定電壓動穩(wěn)定電流峰值45kA最高工作電壓4S熱穩(wěn)定電流16kA額定電流In=1000A額定合閘時間0.2s額定開斷電流Ioc=16固有分閘時間0.06s2、35kV斷路器校驗（1）校驗熱穩(wěn)定：QUOTE計算時間tima=2.05sQk=Ik2xtima=80ka2.sQUOTEQUOTE=162×4=1024QUOTE即QUOTE，滿足規(guī)定。（2）檢查動穩(wěn)定：QUOTE≥QUOTE即：Ish=15.6KA<Imax=45QUOTEkA，滿足規(guī)定故35kV進線側斷路器選取戶外SN10－35I型少油式戶內(nèi)斷路器能滿足規(guī)定。235kV高壓側隔離開關選取1、35kV側隔離開關參數(shù)選?。?）額定電壓選?。篞UOTE≥QUOTE=35kV（2）最高工作電壓選取：QUOTE≥QUOTE=QUOTE×1.15=35×1.15=38.5kV（3）額定電流選?。篞UOTE≥QUOTE考慮到隔離開關是與相應斷路器配套使用，因此相應回路In應與斷路器相似，即：In=1000A(4)額定開斷電流選取：QUOTE≥QUOTE=6.24KA(5)額定短路關合電流選?。篞UOTE≥QUOTE依照以上數(shù)據(jù)可以初步選取GN4－35II(D)W型隔離開關，其參數(shù)分別如下：表3-6GN4－35II(D)W型隔離開關重要技術參數(shù)GN4－35II(D)W型隔離開關重要技術參數(shù)額定電壓動穩(wěn)定電流峰值最高運營電壓4S熱穩(wěn)定電流20kA額定電流In=1000A2、35kV隔離開關校驗（1）校驗熱穩(wěn)定（下列時間均取自相應斷路器，后備保護取2S）：即QUOTE計算時間QUOTE=QUOTE+QUOTE=0.05+2=2.05SQk=Ik2xtJS=80ka2.sQUOTEQUOTE=202×4=1600QUOTE即QUOTE，滿足規(guī)定。（2）檢查動穩(wěn)定：QUOTE≥QUOTE即：QUOTE=50kA，滿足規(guī)定故35kV進線側斷路器選取GN4－35II(D)W型隔離開關能滿足規(guī)定。335kV高壓進線側電流互感器選取電流互感器又稱變流器，從基本構造和工作原理來說，互感器就是一種特殊變壓器。電流互感器構造特點是一次繞組匝數(shù)很少，有點甚至沒有一次繞組，一次繞組導體相稱粗；二次繞組匝數(shù)諸多，導體很細。工作時，一次繞組接在一次電路中，二次繞組則與儀表、繼電器等電流線圈串聯(lián)構成閉合回路。由于電流線圈阻抗較小，因此在電流互感器工作時二次回路接近于短路狀態(tài)。1、35kV主變側電流互感器配備原則（1）對直接接地系統(tǒng)，普通按三相配制；（2）本站35kV配電裝置為戶內(nèi)式，因而電壓互感器也為戶內(nèi)油浸式；（3）依照設計任務書規(guī)定，本所計量在35kV側，因而為滿足保護和測量、計費需要，電流互感器二次繞組應分別配備計量、測量、保護三種繞組，其中保護分為主保護、后備保護、備用，共計需要5個繞組。2、35kV主變側電流互感器一次回路額定電壓選取電流互感器一次額定電壓選取必要滿足：QUOTE3、35kV主變側電流互感器一次回路額定電流選取電流互感器一次額定電流選取必要滿足：QUOTEQUOTE—電流互感器一次額定電流QUOTE—電流互感器一次最大工作電流考慮到變壓器在電壓減少5%時其出力保持不變，因此相應回路QUOTE=1.05QUOTE，即：QUOTE=1.05×=1.05×=0.113kA因而電流互感器一次額定電流可選用與此匹配級別QUOTE=200A。有校驗可知，熱穩(wěn)定倍數(shù)和動穩(wěn)定倍數(shù)均合格。4、精確度選取按照常規(guī)設計，普通二次繞組精確度選?。河嬃坷@組0.2S級、測量繞組0.5級，保護繞組10P級。5、型號、參數(shù)選取依照上述選取，最后35kV主變側電流互感器型號及參數(shù)為：戶內(nèi)油浸式LB-35kV0.2S30VA一組，戶內(nèi)油浸式LB-35kV0.530VA一組，戶內(nèi)油浸式LB-35kV10P30VA三組，其電流比均為200/5A。435kV電壓互感器參數(shù)計算與選取1、35kV電壓互感器配備原則：1）為監(jiān)視線路電壓和滿足計量、保護裝置需要，在35kV進線側裝設三相電壓互感器。本站35kV配電裝置為戶內(nèi)式，因而電壓互感器也為戶內(nèi)油浸式。電壓互感器普通采用電容均壓式電壓互感器（TYD）；2）依照35kV保護和測量、計費需要，電壓互感器二次繞組應分別配備計量、測量、保護三種繞組，相應組別分別為：一次側星形，二次側計量測量、保護為星形，單相接地監(jiān)測為開口三角。2、一次額定電壓選取互感器一次額定電壓選取必要滿足：QUOTE一次額定電壓為QUOTE，容許一次電壓波動范疇為U=35kV±10%。3、二次額定電壓選取依照一次繞組接入方式為接入相電壓上，電壓互感器測量、計量和保護繞組二次額定電壓為QUOTE，單相接地繞組二次額定電壓為QUOTE4、額定容量選取為保證互感器精確級，其二次側所接負荷S2應不不不大于該精確級所規(guī)定額定容量QUOTE。即：Se2≥S2S2=QUOTE+QUOTE+QUOTE+QUOTEQUOTE—測量儀表電流線圈容量QUOTE—繼電器容量QUOTE—連接導線容量QUOTE—接觸電阻容量按照常規(guī)設計，普通二次繞組額定容量為：計量、測量45VA，保護、接地監(jiān)測30VA。5、精確度選取按照設計任務書規(guī)定，本所計量在35kV側，因而二次繞組精確度選取：計量、測量繞組0.5級，保護繞組10P級，單相接地監(jiān)測繞組10P級。6、型號、參數(shù)選取 依照上述選取，最后35kV電壓互感器型號及參數(shù)為：戶內(nèi)油浸式JDJJ2-35kVQUOTE0.545VA兩組，戶內(nèi)油浸式JDJJ2-35kVQUOTE10P30VA一組。10KV側電氣設備選取與校驗110kV低壓側斷路器選取1、10kV斷路器參數(shù)選?。?）額定電壓選?。篞UOTE≥QUOTE=10kV（2）最高工作電壓選?。篞UOTE≥QUOTE=QUOTE×1.15=10×1.15=11.5kV（3）額定電流選?。篞UOTE≥QUOTE考慮到變壓器在電壓減少5%時其出力保持不變，依照規(guī)定，在發(fā)電機、變壓器回路普通考慮1.05倍額定電流，因而有QUOTE=1.05QUOTE。即：QUOTE=1.05×=1.05×=0.36kA（4）額定開斷電流選?。篞UOTE≥QUOTE=6.47KA（5）額定短路關合電流選取：QUOTE≥QUOTE依照以上數(shù)據(jù)可以初步選取 SN10－10型少油戶內(nèi)式斷路器其參數(shù)如下：表3-7SN10－10型少油戶內(nèi)式斷路器重要技術參數(shù)SN10－10型少油戶內(nèi)式斷路器重要技術參數(shù)額定電壓動穩(wěn)定電流峰值40KA最高工作電壓4S熱穩(wěn)定電流16kA額定電流額定合閘時間0.2s額定開斷電流I0c=16KA固有分閘時間0.06s2、10kV斷路器校驗（1）校驗熱穩(wěn)定：校驗熱穩(wěn)定：QUOTE（1）校驗熱穩(wěn)定：QUOTE計算時間tima=2.05sQk=Ik2xtima=86ka2.sQUOTEQUOTE=162×4=1024QUOTE即QUOTE，滿足規(guī)定。（2）檢查動穩(wěn)定：QUOTE≥QUOTE即：Ish=16KA<Imax=40QUOTEkA，滿足規(guī)定故35kV進線側斷路器選取戶外SN10－10I型少油式戶內(nèi)斷路器能滿足規(guī)定。210kV側隔離開關選取由于背面在選取了KYN28A-12（VE）手車式高壓開關柜，10kV高壓斷路器等高壓設備就安裝手車上，需要檢修時斷路器等高壓設備時，可隨時拉出手車，已經(jīng)起到隔離開關作用，因此本設計沒有必要再此外選取10kV高壓隔離開關。310kV變壓器低壓側電流互感器選取1、10kV主變側電流互感器配備原則：1）對非直接接地系統(tǒng)，可按三相或兩相配制，普通進線側按三相配備，饋線側按兩相配備；2）本站10kV配電裝置為戶內(nèi)式，因而電壓互感器也為戶內(nèi)干式絕緣；3）依照10kV保護和測量、計費需要，電流互感器二次繞組應分別配備計量、測量、保護三種繞組，共計需要3個繞組。2、10kV主變側電流互感器一次回路額定電壓選取電流互感器一次額定電壓選取必要滿足：QUOTE3、10kV主變側電流互感器一次回路額定電流選取電流互感器一次額定電流選取必要滿足：QUOTEQUOTE—電流互感器一次額定電流QUOTE—電流互感器一次最大工作電流考慮到變壓器在電壓減少5%時其出力保持不變，因此相應回路QUOTE=1.05QUOTE，即：QUOTE=1.05×=1.05×=0.36kA因而電流互感器一次額定電流可選用與此匹配級別QUOTE=400A。4、精確度選取按照常規(guī)設計，普通二次繞組精確度選?。河嬃?、測量繞組0.5級，保護繞組10P級。5、型號、參數(shù)選取依照上述選取，最后10kV主變側電流互感器型號及參數(shù)為：戶內(nèi)干式LZZJB6-10kV0.530VA一組，戶內(nèi)干式LZZJB6-10kV0.530VA一組，戶內(nèi)干式LZZJB6-10kV10P30VA一組，其電流比均為400/5A。410kV電壓互感器參數(shù)計算與選取1、10kV電壓互感器配備原則：（1）為監(jiān)視線路電壓和滿足計量、保護裝置需要，在10kVI、II段母線側裝設三相電壓互感器。本站10kV配電裝置為戶內(nèi)式，因而電壓互感器也為戶內(nèi)干式。（2）依照10kV保護和測量、計費需要，電壓互感器二次繞組應分別配備計量、測量、保護三種繞組，相應組別分別為：一次側星形，二次側計量測量、保護為星形，單相接地監(jiān)測為開口三角。2、一次額定電壓選取互感器一次額定電壓選取必要滿足：QUOTE一次額定電壓為QUOTE，容許一次電壓波動范疇為U=10kV±10%。3、二次額定電壓選取依照一次繞組接入方式為接入相電壓上，電壓互感器測量、計量和保護繞組二次額定電壓為QUOTE，單相接地繞組二次額定電壓為QUOTE4、額定容量選取為保證互感器精確級，其二次側所接負荷S2應不不不大于該精確級所規(guī)定額定容量QUOTE。即：Se2≥S2S2=QUOTE+QUOTE+QUOTE+QUOTEQUOTE—測量儀表電流線圈容量QUOTE—繼電器容量QUOTE—連接導線容量QUOTE—接觸電阻容量按照常規(guī)設計，普通二次繞組額定容量為：計量、測量75VA，保護、接地監(jiān)測30VA。5、精確度選取依照慣例，二次繞組精確度選?。河嬃俊y量繞組0.5級，保護繞組10P級，單相接地監(jiān)測繞組10P級。6、型號、參數(shù)選取依照上述選取，最后10kV電壓互感器型號及參數(shù)為：戶內(nèi)干式JDZJ1-10kV0.575VA/0.575VA/10P30VA/10P30VA。戶內(nèi)干式JDZJ1-10kVQUOTE0.575VA四組，戶內(nèi)干式JDZJ1-10kVQUOTE10P30VA兩組。510kV高壓柜選取依照上文所述：10kV采顧客內(nèi)高壓開關柜，選取型號為KYN28A-12手車式開關柜，高壓斷路器等重要電氣設備安裝手車上，高壓斷路器等設備需要檢修時，可隨時拉出手車，然后推入同類備用手車，即可恢復供電。柜體規(guī)格為800×1700×2300。電氣設備匯總綜上所述，電氣設備匯總如下表所示。表電氣設備匯總安裝地點設備型號規(guī)格斷路器隔離開關電流互感器電壓互感器高壓柜35KV側SN10－35GN－35II(D)WLB-35kVJDJJ2-35kV10KV側SN10－10LZZJB6-10kVJDZJ1-10kVKYN28A-12第八章電力系統(tǒng)繼電保護一.概述按GB50062—92《電力裝置繼電保護和自動裝置設計規(guī)范》規(guī)定：對電力變壓器下列故障及異常運營方式，應裝設相應保護裝置：（1）繞組及其引出線相間短路和在中性點直接接地側單相接地短路；（2）繞組匝間短路；（3）外部相間短路引過過電流；（4）中性點直接接地電力網(wǎng)中外部接地短路引起過電流及中性點過電壓；（5）過負荷；（6）油面減少；（7）變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。對于高壓側為6～10KV車間變電所主變壓器來說，普通裝設有帶時限過電流保護；如過電流保護動作時間不不大于0.5～0.7s時，還應裝設電流速斷保護。容量在800KV·A及以上油浸式變壓器和400KV·A及以上車間內(nèi)油浸式變壓器，按規(guī)定應裝設瓦斯保護（又稱氣體繼電保護）。容量在400KV·A及以上變壓器，當數(shù)臺并列運營或單臺運營并作為其他負荷備用電源時，應依照也許過負荷狀況裝設過負荷保護。過負荷保護及瓦斯保護在輕微故障時（通稱“輕瓦斯”），動作于信號，而其他保護涉及瓦斯保護在嚴重故障時（通稱“重瓦斯”），普通均動作于跳閘。對于高壓側為35KV及以上工廠總降壓變電所主變壓器來說，也應裝設過電流保護、電流速斷保護和瓦斯保護；在有也許過負荷時，也需裝設過負荷保護。但是如果單臺運營變壓器容量在10000KV·A及以上和并列運營變壓器每臺容量在6300KV·A及以上時，則規(guī)定裝設縱聯(lián)差動保護來取代電流速斷保護。在本設計中，依照規(guī)定需裝設過電流保護、電流速斷保護、過負荷保護和瓦斯保護。對于由外部相間短路引起過電流，保護應裝于下列各側：1）、對于雙線圈變壓器，裝于主電源側2）、對三線圈變壓器，普通裝于主電源保護應帶兩段時限，以較小時限斷開未裝保護斷路器。當以上方式滿足敏捷性規(guī)定期，則容許在各側裝設保護。各側保護應依照選取性規(guī)定裝設方向元件。3）、對于供電給分開運營母線段降壓變壓器，除在電源側裝設保護外，還應在每個供電支路上裝設保護。4）、除主電源側外，其她各側保護只規(guī)定作為相鄰元件后備保護，而不規(guī)定作為變壓器內(nèi)部故障后備保護。5）、保護裝置對各側母線各類短路應具備足夠敏捷性。相鄰線路由變壓器作遠后備時，普通規(guī)定對線路不對稱短路具備足夠敏捷性。相鄰線路大量瓦斯時，普通動作于斷開各側斷路器。如變壓器高采用遠后備時，不作詳細規(guī)定。6）、對某些稀有故障類型（例如110KV及其以上電力網(wǎng)三相短路）容許保護裝置無選取性動作。二.設計中繼電保護配備變壓器容量（KVA）保護裝置名稱 備注 備注帶時限過電流保護電流速斷保護縱連差動保護單相低壓側接地保護過負荷保護瓦斯保護溫度保護<400—————≥315kVA車間內(nèi)油變壓器裝設—普通用高壓斷器保護熔斷器保護400～630高壓側采用斷路器時裝設高壓側采用斷路器且過電流保護時限>0.5s時裝設—裝設并聯(lián)運營變壓器裝設，作為其她備用電源變壓器依照過負荷也許性裝設車間內(nèi)變壓器裝設—普通采用GL型繼電器兼作過電流及電流速斷保護800—1000~1600裝設過電流保護時限>0.5s時裝設——并聯(lián)運營變壓器裝設，作為其她備用電源變壓器依照過負荷也許性裝設裝設—普通采用GL型繼電器兼作過電流及電流速斷保護 保護～5000當電流速斷保護不能滿足敏捷性規(guī)定期裝設裝設依照GB-50062-1992可得本設計中：主變壓器配備瓦斯保護、電流速斷保護、過電流保護、過負荷保護。35kV進線配備有電流速斷保護，過電流保護。10kV線路配備有過電流保護。三.保護整定1、變壓器繼電保護整定計算：⑴電流速斷保護：電流速斷保護動作電流（速斷電流）整定計算公式Iqb=Krel×Kw×IL.max/(Kr×Ki)=647AIk.max為變壓器低壓母線三相短路電流周期分量有效值；Krel可靠系數(shù)，對DL型繼電器取1.2～1.3，對GL型繼電器取1.4～1.5；Kt變壓器電壓比；Kw為保護裝置接線系數(shù)，對相電流接線取1，對相電流差接線取3Ki電流互感器變流比對于本設計采用GL型繼電器，Ik.max=6.47KA,Krel=1.4,kt=3.5,kw=1,ki=40電流速斷保護敏捷系數(shù)校驗Sp=KwIkmin/KiIqb>2Ikmin在電力系統(tǒng)最小運營方式下，變壓器高壓側兩相短路電流因此滿足GB50062-92中規(guī)定。⑵過電流保護整定計算過電流保護動作電流整計算定公式Iop=（1.5~3）KrelKwI1nt/KreKi=4AI1nt為變壓器一次額定電流Kre為返回系數(shù)。過電流保護動作時間整定計算公式t1>t2+Δt式中t1在變壓器低壓母線發(fā)生三相短路時高壓側繼電保護動作時間t2變壓器低壓側保護在低壓母線發(fā)生三相短路時最長一種動作時間；Δt先后兩級保護裝置時間差，對定期限過電流保護，可取0.5s，對反時限過電流保護，可取0.7s；Δt由供電部門提供技術規(guī)定，規(guī)定工廠總降壓變電所過電流保護整定期間不不不大于1.3S，本設計中取0.7S。過電流保護敏捷系數(shù)校驗公式Sp=KwIkmin/kiIop=9>1.5符合規(guī)定。⑶變壓器過負荷保護：Iop=(1.2-1.3)I1nt/KiKi為電流互感器電流比，這里取40，I1nt=104AIop=3.11A主變壓器保護與原理接線圖如圖8-14）變壓器瓦斯保護瓦斯保護，又稱氣體繼電保護，是保護油浸式電力變壓器內(nèi)部故障一種基本保護裝置。按GB50062—92規(guī)定，800KV·A及以上普通油浸式變壓器和400KV·A及以上車間內(nèi)油浸式變壓器，均應裝設瓦斯保護。瓦斯保護重要元件是氣體繼電器。它裝設在變壓器油箱與油枕之間聯(lián)通管上。為了使油箱內(nèi)產(chǎn)氣憤體可以順暢地通過氣體繼電器排往油枕，變壓器安裝應取1%～1.5%傾斜度；而變壓器在制造時，聯(lián)通管對油箱頂蓋也有2%～4%傾斜度。當變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障時，由故障產(chǎn)生少量氣體慢慢升起，進入氣體繼電器容器，并由上而下地排除其中油，使油面下降，上油杯因其中盛有殘存油而使其力矩不不大于另一端平衡錘力矩而降落。這時上觸點接通而接通信號回路，發(fā)出音響和燈光信號，這稱之為“輕瓦斯動作”。當變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生嚴重故障時，由故障產(chǎn)氣憤體諸多，帶動油流迅猛地由變壓器油箱通過聯(lián)通管進入油枕。這大量油氣混合體在通過氣體繼電器時，沖擊擋板，使下油杯下降。這時下觸點接通跳閘回路（通過中間繼電器），同步發(fā)出音響和燈光信號（通過信號繼電器），這稱之為“重瓦斯動作”。如果變壓器油箱漏油，使得氣體繼電器內(nèi)油也慢慢流盡。先是繼電器上油杯下降，發(fā)出報警信號，接著繼電器內(nèi)下油杯下降，使斷路器跳閘，同步發(fā)出跳閘信號。變壓器瓦斯保護動作后故障分析變壓器瓦斯保護動作后，可由蓄積于氣體繼電器內(nèi)氣體性質來分析和判斷故障因素幾解決規(guī)定，如下表：2、35kV線路繼電保護整定計算：對于35～66kV得單電源供電線路可采用一段電流速斷保護作為主保護，并應以帶時限過電流保護做后備保護。1:電流速斷保護整定計算。電流速斷保護動作電流（速斷電流）整定計算公式：Iqb=Krel×Kw×Ikmax/Ki=1000x1.4x1x6.24/40=218AIkmax：被保護線路末端三相短路電流；電流速斷保護敏捷系數(shù)校驗公式：Sp=KwIkmin/KiIqb-1=4.3>2Ikmin取被保護線路首端得兩相短路電流。Iqb-1速斷電流折算到一次電路值。3、10kV母線繼電保護整定計算：過電流保護動作電流整計算定公式Iop=KrelKwILmax/KreKi=8.6AIlmax為線路上最大負荷電流可?。?.5-3）I30。Krel取1.4，Ki取80。Kw此處取1，兩相兩繼電器式。Kre為返回系數(shù)取0.8。過電流保護動作時間整定計算公式t1>t2+ΔtΔt先后兩級保護裝置時間差，對定期限過電流保護，可取0.5s，對反時限過電流保護，可取0.7s；過電流保護敏捷系數(shù)校驗公式Sp=KwIkmin/kiIop=6.8>1.5符合規(guī)定。第九章電測量儀表與絕緣監(jiān)視裝置一.電測量儀表這里“電測量儀表”按GBJ63—90《電力裝置電測量儀表裝置設計規(guī)范》定義，“是對電力裝置回路電力運營參數(shù)所經(jīng)常測量、選取測量、記錄取儀表和作計費、技術經(jīng)濟分析考核管理用計量儀表總稱?！睘榱吮O(jiān)視供電系統(tǒng)一次設備（電力裝置）運營狀態(tài)和計量一次系統(tǒng)消耗電能，保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質和經(jīng)濟合理地運營，工廠供電系統(tǒng)電力裝置中必要裝設一定數(shù)量（1）電測量儀表。電測量儀表按其用途分為慣用測量儀表和電能計量儀表兩類，前者是對一次電路電力運營參數(shù)作經(jīng)常測量、選取測量和記錄取儀表，后者是對一次電路進行供用電技術經(jīng)濟考核分析和對電力顧客用電量進行測量、計量儀表，即各種電度表。（2）變配電裝置中各某些儀表配備供電系統(tǒng)變配電裝置中各某些儀表配備規(guī)定如下：1.在工廠電源進線上，或經(jīng)供電部門批準電能計量點，必要裝設計費有供電度表和無功電度表，并且宜采用全國統(tǒng)一原則電能計量柜。為理解負荷電流，進線上還應裝設一只電流表。2.變配電所每段母線上，必要裝設電壓表測量電壓。在中性點非有效接地（即小接地電流）系統(tǒng)中，各段母線上還應裝設絕緣監(jiān)視裝置。如出線很少時，絕緣監(jiān)視電壓表可不裝設。3.35～110/6～10KV電力變壓器，應裝設電流表、有功功率表、無功功率表、有功電能表和無功電能表各一只，裝在哪一側視詳細狀況而定。6～10/3～6KV電力變壓器，在其一側裝設電流表、有功和無功電度表各一只。6～10/0.4KV電力變壓器，在高壓側裝設