1、 XX 机械厂降压变电所的电气设计 (1) 课程设计 学生姓名： 谢浩淼 学 号： 6100312286 专业班级： 电力 121 指导教师 ： 张忠会 二一 六 年 一 月 十三 日 前言 供电，是指将电能通过输配电装置安全、可靠、连续、合格的销售给广大电力客户，满足广大客户经济建设和生活用电的需要。供电机构有供电局和供电公司等。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所 占的比重一般很小（除电化工业外）。电 能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少， 而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生
2、产成本，减轻工人的劳动强度， 改善工人的劳动条件， 有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。 因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作， 对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。 通过这个供配电系统的设计，能对工厂供电的知识有一个系统的认识和更深入的了解，对书中的很多理论知识能更深入了解，能将书中的知识更系统化的理解。 目录 前言 2 目录 3 设计说明书 4 一、 负荷计算
3、4 二、 变电所位置与型式的选择 6 三、变电所主变压器及主接线方案的选择 7 四、短路电流的计算 9 五、变电所一次设备的选择校验 . 12 六、变电所高、低压线路的选择 . 15 七、变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定 . 21 八、变压所的防雷保护 . 25 九、参考文献 . 27 设计说明书 一、 负荷计算 在负荷计算时，采用需要系数法对各个车间进行计算，并将照明计算，主要涉及的计算公式如下： 有功功 率计算： de KPP 30 无功功率计算 : tan3030 PQ 视在功率计算 : cos3030 PS 计算电流： NUSI 33030 下面以铸造车间为例计算： 动力部分的
4、计算： kWP 1204.030030 4.12202.112030 Q kvar k V AS 4.1 7 14.1 2 21 2 0 2230 4.26038.03 4.17130 I照明部分的计算： kWP 2.47.0630 030Q kVAS 2.430 AI 3 8 1.638.03 2.430 小计： kWP 2.1242.412030 var4.12230 kQ k V AS 4.1744.1222.124 2230 KAI 0.26538.03 4.17430 计算各车间的动力和照明计算负荷如表 1-1所示。 表 1-1 各厂房和生活区的负荷计算表 编号 名称 类别 设备容量
5、eP /kW 需要系数 dK cos tan 计算负荷 30P /kW 30Q /k var 30S /k VA 30I /A 1 铸造 车间 动力 350.00 0.30 0.70 0.50 105.00 52.49 150.00 227.9 照明 10.00 0.80 1.00 0.00 8.00 0.00 8.00 12.15 小计 360.00 113.00 52.49 158.00 240.06 2 锻压 车间 动力 450.00 0.30 0.65 0.49 135.00 66.68 207.69 315.56 照明 10.00 0.70 1.00 0.00 7.00 0.00 7
6、.00 10.64 小计 460.00 142.00 66.68 214.69 326.19 7 金工 车间 动力 450.00 0.20 0.65 0.49 90.00 44.46 138.46 210.37 照明 10.00 0.80 1.00 0.00 8.00 0.00 8.00 12.15 小计 460.00 98.00 44.46 146.46 222.53 6 工具 车间 动力 380.00 0.30 0.60 0.48 114.00 54.72 190.00 288.68 照明 7.00 0.90 1.00 0.00 6.30 0.00 6.30 9.57 小计 387.00
7、120.30 54.72 196.30 298.25 4 电镀 车间 动力 280.00 0.50 0.80 0.48 140.00 67.20 175.00 265.88 照明 5.00 0.80 1.00 0.00 4.00 0.00 4.00 6.08 小计 285.00 144.00 67.20 179.00 271.96 3 热处理车间 动力 180.00 0.60 0.80 0.48 108.00 51.84 135.00 205.11 照明 5.00 0.80 1.00 0.00 4.00 0.00 4.00 6.08 小计 185.00 112.00 51.84 139.00
8、211.19 9 装配 车间 动力 280.00 0.30 0.70 0.50 84.00 41.99 120.00 182.32 照明 6.00 0.80 1.00 0.00 4.80 0.00 4.80 7.29 小计 286.00 88.80 41.99 124.80 189.61 10 机修 车间 动力 180.00 0.20 0.65 0.49 36.00 17.78 55.38 84.15 照明 8.00 0.80 1.00 0.00 6.40 0.00 6.40 9.72 小计 188.00 42.40 17.78 61.78 93.87 8 锅炉房 动力 50.00 0.70
9、0.80 0.48 35.00 16.80 43.75 66.47 照明 2.00 0.80 1.00 0.00 1.60 0.00 1.60 2.43 小计 52.00 36.60 16.80 45.35 68.90 5 仓库 动力 20.00 0.40 0.80 0.48 8.00 3.84 10.00 15.19 照明 2.00 0.80 1.00 0.00 1.60 0.00 1.60 2.43 小计 22.00 9.60 3.84 11.60 17.62 11 生活区 照 明 400.00 0.70 0.90 0.39 280.00 109.84 311.11 472.68 总计（
10、380V侧） 动力 2620.00 1186.70 527.65 1588.10 2412.87 照明 465.00 计入 pK =0.8, qK =0.85 0.75 812.2 727.6 1090 1656 低压侧的功率因数为 : 34.170.1186 10.15882 COS二、 变电所位置与型式的选择 变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定。在工厂平面图的下边和左侧，分别作一直角坐标的 x 轴和 y 轴，然后测出各车间（建筑）和宿舍区负荷点的坐标位置， 1P 、 2P 、 3P 10P 分别代表厂房1、 2、 3.10 号的功率，设定 1P （ 2
11、.5,5.6）、 2P （ 3.6， 3.6）、 3P （ 5.7， 1.5）、 4P （ 4，6.6）、 5P （ 6.2， 6.6）、 6P （ 6.2， 5.2）、 7P （ 6.2， 3.5）、 8P （ 8.8， 6.6）、 9P （ 8.8，5.2）、 10P （ 8.8， 3.5），并设 11P （ 1.2， 1.2）为生活区的中心负荷，如图 3-1 所示。而工厂的负荷中心假设在 P(x ,y ),其中 P= 1P + 2P + 3P + 11P = iP 。因此仿照力学中计算中心的力矩方程，可得负荷中心的坐标： i iiPxPPPPP xPxPxPxPx )(11321 111
12、1332211 （ 3-1） i iiPyPPPPP yPyPyPyPy )(11321 1111332211 （ 3-2） 把各车间的坐标代入（ 1-1）、（ 2-2），得到 x =5.38， y =5.38 。由计算结果可知，工厂的负荷中心在 6 号厂房（工具车间）的西北角。考虑到周围环境及进出线方便，决定在 6 号厂房的西侧紧靠厂房建造工厂变电所，器型式为附设式。 图 2-2 按负荷功率矩法确定负荷中心 三、变电所主变压器及主接线方案的选择 变电所的位置选择应根据选择原则，经技术、经济比较后确定。 变电所位置的选择原则： 尽可能接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消
13、耗量； 考虑电源的进线方向，偏向电源侧； 进出线方便； 11P3P2P1P4P5P6P7P8P9P10PPy不应妨碍 企业的发展，考虑扩建的可能性； 设备运输方便； 尽量避开有腐蚀气体和污秽的地段； 变电所屋外配电装置与其他建筑物之间的防火间距符合规定； 变电所建筑物、变压器及屋外配电装置应与附近的冷却塔或喷水池之间的距离负荷规定 变电所主变压器的选择 根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器选择装设一台变压器型号为 S9 型，而容量根据式 30SS TN ， TNS 为主变压器容量， 30S 为总的计算负荷。选 TNS =1000 KVA 30S =900 KVA，即选一台 S9-
14、1000/10 型低损耗配电变压器。至于工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由邻近单位相联的高压联络线来承担。 变电所主结线方案的选择 装设一台主变压器的主结线方案如图 3-2-1 所示 四、短路电流的计算 （一） 绘制计算电路 500MVA K-1 K-2 LGJ-150,8km 10.5kV S9-1000 0.4kV (2) (3) (1) 系统 Y0 Y0 S9-1000 GG-1A(F)-07 10/0.4kV 联络线 （备用电源） GG-1A(F)-54 GW 口 -10 10kV FS4-10 GG-1A(J)-03 GG- 1A(J) -03 GG-1A(F)-07 GG- 1A(
15、F) -54 GG- 1A(F) -07 GG- 1A(F) -07 主变 联络（备用） 220/380V 高压柜列 （二）确定短路计算基准值 设基准容量 dS =100MVA，基准电压 dU = cU =1.05 NU ， cU 为短路计算电压，即高压侧 1dU =10.5kV，低压侧 2dU =0.4kV，则 kAkVM V AUSIddd 5.55.103100311 （ 5-1） kAkVM V AUSI ddd 1444.031003 22 （ 5-2） （三）计算短路电路中个元件的电抗标幺值 4.3.1 电力系统 已知电力系统出口断路器的断流容量 ocS =500MVA，故 1X
16、=100MVA/500MVA=0.2 （ 5-3） 4.3.2 架空线路 查表得 LGJ-150 的线路电抗 kmx /36.00 ，而线路长 8km ，故6.2)5.10(100)836.0( 2202 kVM V AUSlxX cd （ 5-4） 4.3.3 电力变压器 查表得变压器的短路电压百分值 %kU =4.5，故 k V AM V ASSUX N dk 1000100100 5.4100 %3 =4.5， （ 5-5） NS 为变压器的额定容量 因此绘制短路计算等效电路如图 4-3-1 所示。 图 4-3-1 短路计算等效电路 4.4 k-1 点（ 10.5kV 侧）的相关计算 2
17、.01 k-1 k-2 6.21 5.41 4.4.1 总电抗标幺值 *2*1)1( XXX k =0.2+2.6=2.8 （ 5-6） 4.4.2 三相短路电流周期分量有效值 kAkAX IIkdk 96.18.25.5*)1(1* 1 （ 5-7） 4.4.3 其他短路电流 kAIII k 96.1)3( 1)3()3( （ 5-8） kAkAIi sh 0.596.155.255.2 )3()3( （ 5-9） kAkAII sh 96.296.151.151.1 )3()3( （ 5-10） 4.4.4 三相短路容量 M V AM V AX SSkdk 7.358.2100*)1()3
18、( 1 （ 5-11） 4.5 k-2 点（ 0.4kV 侧）的相关计算 4.5.1 总电抗标幺值 *3*2*1)1( XXXX k =0.2+2.6+4.5=7.3 （ 5-12） 4.5.2 三相短路电流周期分量有效值 kAkAX IIkdk 7.193.71 4 4*)2(2* 2 （ 5-13） 4.5.3 其他短路电流 kAIII k 7.19)3( 1)3()3( （ 5-14） kAkAIi sh 2.367.1984.184.1 )3()3( （ 5-15） kAkAII sh 5.217.1909.109.1 )3()3( （ 5-16） 4.5.4 三相短路容量 M V A
19、M V AX SSkdk 7.133.71 0 0*)2()3( 2 （ 5-17） 以上短路计算结果综合图表 4-5-1 所示。 表 4-5-1 短路计算结果 短路计算点 三相短路电流 三相短路容量/MVA )3(kI )3(I )3(I )3(shi )3(shI )3(kS k-1 1.96 1.96 1.96 5.0 2.96 35.7 k-2 19.7 19.7 19.7 36.2 21.5 13.7 五、变电所一次设备的选择校验 5.1 10kV 侧一次设备的选择校验 5.1.1 按工作电压选则 设备的额定电压 eNU 一般不应小于所在系统的额定电压 NU ，即 eNU NU ，高
20、压设备的额定电压 eNU 应不小于其所在系统的最高电压 maxU ，即 eNU maxU 。NU =10kV， maxU =11.5kV，高压开关设备、互感器及支柱绝缘额定电压eNU =12kV，穿墙套管额定电压 eNU =11.5kV，熔断器额定电压 eNU =12kV。 5.1.2 按工作电流选择 设备的额定电流 eNI 不应小于所在电路的计算电流 30I ，即 eNI 30I 5.1.3 按断流能力选择 设备的额定开断电流 ocI 或断流容量 ocS ，对分断短路电流的设备来说，不应小于它可能分断的最大短路有效值 )3(kI 或短路容量 )3(kS ，即 ocI )3(kI 或 )3(o
21、cS )3(kS 对于分断负荷设备电流的设备来说，则为 ocI maxOLI ， maxOLI 为最大负荷电流。 5.1.4 隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验 a)动稳定校验条件 maxi )3(shi 或 )3(max shII maxi 、 maxI 分别为开关的极限通过电流峰值和有效值， )3(shi 、 )3(shI 分别为开关所处的三相 短路冲击电流瞬时值和有效值 b)热稳定校验条件 imat tItI 2)3(2 对于上面的分析，如表 5-1 所示，由它可知所选一次设备均满足要求。 表 5-1 10kV 一次侧设备的选择校验 选择校验项目 电压 电流 断流能力 动态定度
22、热稳定度 其它 装置地点条件 参数 NU NI )3(kI )3(shI imatI 2)3( 数据 10kV 57.7A ( )1( TNI ) 1.96kA 5.0kA 3.79.196.1 2 一次设备型号规格 额定参数 eNU eNU ocI maxi tIt 2 高压少油断路器SN10-10I/630 10kV 630kA 16kA 40 kA 5122162 高压隔离开关68GN -10/200 10kV 200A - 25.5 kA 5005102 二次负荷0.6 高压熔断器RN2-10 10kV 0.5A 50 kA - - 电压互感器JDJ-10 10/0.1kV - - -
23、 - 电压互感器JDZJ-10 kV31.0/31.0/310- - - - 电流互感器LQJ-10 10kV 100/5A - kA1.02225 =31.8 k A 1)1.090( 2 =81 避雷针 FS4-10 10kV - - - - 户外隔离开关GW4-12/400 12kV 400A - 25kA 5005102 5.2 380V 侧一次设备的选择校验 同样，做出 380V 侧一次设备的选择校验，如表 6-2 所示，所选数据均满足要求。 表 6-2 380V 一次侧设备的选择校验 选择校验项目 电压 电流 断流 能力 动态 定度 热稳定度 其它 装置地点条件 参数 NU NI
24、)3(kI )3(shI imatI 2)3( - 数据 380V 总 1317.6A 19.7kA 36.2kA 2727.07.19 2 - 一次额定参数 eNU eNU ocI maxi tIt 2 - 低压断路器 380V 1500A 40kA - - - 设备型号规格 DW15-1500/3D 低压断路器DW20-630 380V 630A （大于 30I ） 30Ka (一般 ) - - - 低压断路器DW20-200 380V 200A （大于 30I ） 25 kA - - - 低压断路HD13-1500/30 380V 1500A - - - - 电流互感器LMZJ1-0.5
25、 500V 1500/5A - - - - 电流互感器LMZ1-0.5 500V 100/5A 160/5A - - - - 5.3 高低压母线的选择 查表得到， 10kV 母线选 LMY-3(40 4mm),即母线尺寸为 40mm 4mm;380V 母线选 LMY-3（ 120 10） +80 6，即相母线尺寸为 120mm 10mm，而中性线母线尺寸为 80mm 6mm。 六、 变电所高、低压线路的选择 （一） 10kV 高压进线和引入电缆的选择 6.1.1 10kV 高压进线的选择校验 采用 LGJ 型钢芯铝绞线架空敷设，接往 10kV 公 用干线。 a).按发热条件选择 由 30I =
26、 TNI1 =57.7A 及室外环境温度 33，查表得，初选LGJ-35,其 35C 时的 alI =149A 30I ,满足发热条件。 b).校验机械强度 查表得，最小允许截面积 minA =25 2mm ，而 LGJ-35 满足要求，故选它。 由于此线路很短，故不需要校验电压损耗。 6.1.2 由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验 采用 YJL22-10000 型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆 之间埋地敷设。 a)按发热条件选择 由 30I = TNI1 =57.7A 及土壤环境 25，查表得，初选缆线芯截面为 25 2mm 的交联电缆，其 alI =149A 30I ,满足发热条件。 b
27、)校验热路稳定 按式 CtIAA im a)3(m in ， A 为母线截面积，单位为 2mm ； minA 为满足热路稳定条件的最大截面积，单位为 2mm ； C 为材料热稳定系数； )3(I 为母线通过的三相短路稳态电流，单位为 A； imat 短路发热假想时间，单位为 s。本电缆线中 )3(I =1960， imat =0.5+0.2+0.05=0.75s，终端变电所保护动作时间为 0.5s，断 路 器 断 路 时 间 为 0.2s ， C=77 ， 把 这 些 数 据 代 入 公 式 中 得2)3(m i n 2277 75.01960 mmCtIA im a 30I ，满足发热条件。
28、 b）校验电压损耗 由图 1.1 所示的工厂平面图量得变电所至 1 号厂房距离约为 288m，而查表得到 120 2mm 的铝芯电缆的 0R =0.31 km/ （按缆芯工作温度 75计）， 0X =0.07 km/ ，又 1 号厂房的 30P =94kW, 30Q =91.8 kvar，故线路电压损耗为 VkV kkWU qXpRUN78.2338.0 )1.007.0(v a r8.91)288.031.0(94)( %3.6%1 0 03 8 078.23% U %alU =5%。 c）断路热稳定度校验 2)3(m i n 22476 75.019700 mmCtIA im a 不 满
29、足 短 热 稳 定 要 求 ， 故 改 选 缆 芯 截 面 为 240 2mm 的 电 缆 ， 即 选VLV22-1000-3 240+1 120 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择，下同。 6.2.2 锻压车间 馈电给 2 号厂房（锻压车间）的线路，亦采用 VLV22-1000-3 240+1 120 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上，从略）。 6.2.3 热处理车间 馈电给 3 号厂房（热处理车间）的线路，亦采用 VLV22-1000-3 240+1 120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上，从略）。 6.2.4 电镀车间 馈电给 4 号
30、厂房（电镀车间）的线路，亦采用 VLV22-1000-3 240+1 120 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上，从略）。 6.2.5 仓库 馈电给 5 号厂房（仓库）的线路，由于仓库就在变电所旁边，而且共一 建筑物，因此采用聚氯乙烯绝缘铝芯导线 BLV-1000 型 5 根（包括 3 根相线、 1 根 N 线、1 根 PE 线）穿硬塑料管埋地敷设。 a）按发热条件需选择 由 30I =16.2A 及环境温度 26 C ，初选截面积 4 2mm ，其 alI =19A 30I ，满足发热条件。 b）校验机械强度 查表得， minA =2.5 2mm ，因此上面所选的 4 2mm 的
31、导线满足机械强度要求。 c) 所选穿管线估计长 50m，而查表得 0R =0.85 km/ ， 0X =0.119 km/ ，又仓库的 30P =8.8kW, 30Q =6 kvar，因此 VkV kkWU qXpRUN1038.0 )05.01 1 9.0(v a r6)05.055.8(8.8)( %63.2%10038010% U I30,满足发热条件。 2 ）效验机械强度 查表可得，最小允许截面积 Amin=10mm2 ，因此BLX-1000-1 240 满足机械强度要求。 3）校验电压损耗 查工厂平面图可得变电所至生活区的负荷中心距离 600m 左右，而查表得其阻抗值与 BLX-10
32、00-1 240 近似等值的 LJ-240 的阻抗0R =0.14 km/ ， 0X =0.30 km/ （按线间几何均距 0.8m），又生活区的30P =245KW， 30Q =117.6kvar，因此 VkV kkWU qXpRUN4.938.0 )2.03.0(v a r6.117)2.014.0(245)( %5.2%1 0 03 8 04.9% U 满足要求。 6.3.2 校验电压损耗 由表工厂供电设计指导 8-41 可查得缆芯为 25 2mm 的铝 kmR /54.10 （ 缆 芯 温 度 按 80 计 ）， kmX /12.00 ， 而 二 级 负 荷 的kWkWP 8.258)
33、8.3512994(30 , v a r9.2 1 1v a r)3.268.938.91(30 kkQ ，线路长度按 2km 计，因此 VkV kkWU 8510 )212.0(v a r9.2 1 1)254.1(8.2 5 8 %585.0%100)10000/85(% alUVVU 由此可见满足要求电压损耗 5%的要求。 6.3.3 短路热稳定校验 按本变电所高压侧短路电流校验，由前述引入电缆的短路热稳定校验，可知缆芯25 2mm 的交联电缆是满足热稳定要求的。而临近单 位 10KV 的短路数据不知，因此该联路线的短路热稳定校验计算无法进行，只有暂缺。 以上所选变电所进出线和联络线的导
34、线和电缆型号规格如表 7-1 所示。 表 7-1 进出线和联络线的导线和电缆型号规格 线 路 名 称 导线或电缆的型号规格 10KV 电源进线 LGJ-35 铝绞线（三相三线架空） 主变引入电缆 YJL22 10000 325 交联电缆（直埋） 380V 低压 出线 至 1 号厂房 VLV22 1000 3240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 2 号厂房 VLV22 1000 3240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 3 号厂房 VLV22 1000 3240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 4 号厂房 VLV22 1000 3240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 5 号厂
35、房 BLV 1000 14 铝芯线 5 根穿内径 25 2mm 硬塑管 至 6 号厂房 VLV22 1000 3240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 7 号厂房 VLV22 1000 3240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 8 号厂房 VLV22 1000 3240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 9 号厂房 VLV22 1000 3240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 10 号厂房 VLV22 1000 3240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至生活区 四回路，每回路 3BLX-1000-1120+1BLX-1000-175 橡皮线（三相四线架空线） 与临近单位 10
36、KV 联络线 YJL22 10000 316 交联电缆（直埋） 七、变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定 （一）变电所二次回路方案的选择 a)高压断路器的操作 机构控制与信号回路 断路器采用手动操动机构，其控制与信号回路如工厂供电设计指导图 6-12 所示。 b)变电所的电能计量回路 变电所高压侧装设专用计量柜，装设三相有功电度表和无功电度表，分别计量全厂消耗的有功电能表和无功电能，并以计算每月工厂的平均功率因数。计量柜由上级供电部门加封和管理。 c)变电所的测量和绝缘监察回路 变电所高压侧装有电压互感器 避雷器柜。其中电压互感器为 3 个 JDZJ 10 型，组成 )(/ 00 开口YY
37、 Y0/Y0/的接线，用以实现电压侧量和绝缘监察，其接 线图见工厂供电设计指导图 6-8。作为备用电源的高压联路线上，装有三相有功电度表和三相无功电度表、电流表，接线图见工厂供电设计指导图 6-9。高压进线上，也装上电流表。低压侧的动力出线上，均装有有功电度表和无功电度表，低压照明线路上装上三相四线有功电度。低压并联电容器组线路上，装上无功电度表。每一回路均装设电流表。低压母线装有电压表，仪表的准确度等级按符合要求。 （二）变电所继电保护装置 7.2.1 主变压器的继电保护装置 a）装设瓦斯保护。当变压器油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，瞬时动作于信号；当产 生大量的瓦斯时，应动作于高压侧断
38、路器。 b）装设反时限过电流保护。采用 GL15 型感应式过电流继电器，两相两继电器式结线，去分流跳闸的操作方式。 7.2.2 护动作电流整定 m a x Lire wrelop IKK KKI其中 AAKVK V AII TNL 1 1 57.572)103/(1 0 0 022 1m ax ，可靠系数1.3relK = ，接线系数 1wK= ，继电器返回系数 0.8reK = ，电流互感器的电流比iK =100/5=20 ，因此动作电流为： AAI OP 3.9115208.0 13.1 因此过电流保护动作电流整定为 10A。 7.2.3 过电流保护动作时间的整定 因本变电所为电力系统的终
39、端变电所，故其过电流保护的动作时间（ 10 倍的动作电流动作时间）可整定为最短的 0.5s 。 7.2.4 过电流保护灵敏度系数的检验 1minopkp IIS其中，TKTKk KIKII /866.0/ )3( 2)2( 2mi n =0.866 19.7kA/(10kV/0.4kV)=0.682AAKKII wiopop 2 0 01/2010/1 ，因此其灵敏度系数为： pS = 6 8 2 A /2 0 0 A = 3 .4 1 1 .5 满足灵敏度系数的 1.5 的要求。 （三）装设电流速断保护 利用 GL15 的速断装置。 7.3.1 速断电流的整定：利用式m a x kTi wr
40、elqb IKK KKI，其中 kAII kk 7.19)3( 2m a x ，=1.4relK ， =1wK ， =100/5=20iK ， =10/0.4=25TK ，因此速断保护电流为AAI qb 55197002520 14.1 速断电流倍数整定为 / = 5 5 A / 1 0 A = 5 .5q b q b o pK I I= (注意 qbK 不为整数 ,但必须在2 8 之间 ) 7.3.2、电流速断保护灵敏度系数的检验 利用式1minqbkp IIS ，其中 kAIII KKk 7.196.1866.0866.0 )3( 2)2( 2m i n ，AAKKII wiopop 11
41、001/2055/1 ，因此其保护灵敏度系数为S = 1 7 0 0 A /1 1 0 0 A = 1 .5 51.5 从工厂供电课程设计指导表 6-1 可知，按 GB50062 92 规定，电流保护的最小灵敏度系数为 1.5，因此这里装设的电流速断保护的灵敏度系数是达到要求的。但按 JBJ6 96 和 JGJ/T16 92 的规定，其最小灵敏度为 2，则这里装设的电流速断保护灵敏度系数偏底。 （四）作为备用电源的高压联络线的继电保护装置 7.4.1 装设反时限过电流保护。 亦采用 GL15 型感应式过电流继电器，两相 两继电器式接线，去分跳闸的操作方式。 a)过电流保护动作电流的整定 ,利用
42、式m a x Lire wrelop IKK KKI，其中.maxLI =2 30I ，取30I =AkVk V AUSSSI N 4.19)103/()4.441 6 01 3 2()3/()( 18.304.301.30)(30 0.652A=43.38A， =1.3relK ， wK =1， reK =0.8， iK =50/5=10，因此动作电流为： AAI op 3.64.192108.0 13.1 因此过电流保护动作电流 opI 整定为 7A。 b)过电流保护动作电流的整定 按终端保护考虑，动作时间整定为 0.5s。 c)过电流保护灵敏度系数 因无临近单位变电所 10kV 母线经联
43、络线到本厂变电所低压母线的短路数据，无法检验灵敏度系数，只有从略。 7.4.2 装设电流速断保护 亦利用 GL15 的速断装置。但因无临近单位变电所联络线到本厂变电所低压母线的短路数据，无法检验灵敏度系数，也只有从略。 7.4.3 变电所低压侧的保护装置 A ）低压总开关采用 DW15 1500/3 型低压短路器，三相均装设过流脱钩器，既可保护低压侧的相间短路和过负荷，而且可保护低压侧单相接地短路。脱钩器动作电流的整定可参看参考文献和其它有关手册。 b）低压侧所有出线上均采用 DZ20 型低压短路器控制，其瞬间脱钩器可实现对线路的短路故障的保护，限于篇幅，整定亦从略。 八、变压所的防雷保护 8
44、.1 防雷装置意义 雷电引起的大气过电压会对电器设备和变电所的建筑物产生严重的危害，因此，在变电所必须采取有效的防雷措施，以保证电器设备的安全。下面分情况对防雷装置进行选择。 8.2 直击雷的防治 根据变电所雷击目的物的分类，在变电所的中的建筑物应装设直击雷保护装置。在进线段的 1km 长度内进行直击雷保护。防直击雷的常用设备为避雷针。所选用的避雷器：接闪器采用直径 10mm 的圆钢；引下线采用直径 6mm 的圆钢；接地体采用 三根 2.5m 长的 5 0 5 0 5mm mm mm的角钢打入地中再并联后与引下线可靠连接。 8.3 雷电侵入波保护 由于雷电侵入波比较常见，且危害性较强，对其保护
45、非常重要。对变电所来说，雷电侵入波保护利用阀式避雷器以及与阀式避雷器相配合的进线保护段；为了其内部的变压器和电器设备得以保护，在配电装置内安放阀式避雷器。 8.4 变电所公共接地装置的设计 （ 1）接地电阻的要求 按表 9-23，本变电所的公共接地装置的接地电阻应满足以下条件： R4E 且 1 2 0 1 2 0R 4 .427E EVVI 式中 1 0 ( 8 0 3 5 2 5 ) 27350EI A A因此公共接地装置接地电阻应满足 R4E （ 2）接地装置的设计 采用长 2.5m、 50mm 的镀锌钢管数，按式（ 9.24）计算初选 16 根，沿变电所三面均匀布置（变 电所前面布置两排），管距 5m，垂直打入地下，管顶离地面 0.6m。管间用 40mm 4mm 的镀锌扁钢焊接相连。变压器室有两条接地干线、高低压配电室各有一条接地线与室外公共接地装置焊接相连。接地干线均采用采用 25mm 4mm 的镀锌扁钢。变电所接地装置平面布置图如附录 1 所示。 接地电阻的演算： ( 1 )R 1 0 0 2 .5R 3 .8 51 6 0 .6 5EE l m mnn 满足 R4E的要求。 九、参考文献 1 刘介才主编 供配电技术 北京：机械工业出版社 2 张华主编 电类专业毕业设计指导 北京：机械工业出版社 3 王荣藩编著 工厂供电设计与指导 天津：天津大学出版社
