1、短路电流最大有效值 I ch1.M=1.51*I 1.M=1.51*8.8=13.29KA三相短路容量 S K1.M= I* 1.M*SJ=1/ X*k1 *SJ=1/0.625*100=160MV*A对 K 2：周期分量 I 2.M=144.34/5.125=28.16KA短路冲击电流 i ch2.M=2.55*28.16=71.82KA短路电流最大有效值 I ch1.M=1.51*I 1.M=1.51*28.16=42.52KA三相短路容量 S K2.M=100/5.125=19.51MV*A最大运行方式下的短路电流计算电路图：电 源 架 空 进 线 阻 抗10kV短 路 点 0.4kV短
2、 路 点车 间 变 压 器 阻 抗电 源 阻 抗5.2.2 最小运行方式下短路电流计算选取功率基准值 Sj=100MV*A，对于 K 1点短路时，取基准电压 Uj1=10.5KV，则基准电流 Ij1=5.50KA。对于 K 2点短路时，取基准电压 Uj2=10.5KV，则基准电流 Ij2=144.34KA。计算各元件阻抗的标么值电源电抗标么值：X *1M=100/107=0.93510千伏单回架空线路电抗标么值：X *xl=0.4*0.5*100/10.52=0.18最小运行方式下单母分段开关打开，两回线路分列运行，电源-配电母线-车间母线单线供电，架空线路阻抗为 0.18。变压器电抗标么值：
3、X *B=4.5/100*（100/1）=4.5求电源至短路点总阻抗对 K 1点：X *k1 =0.935+0.18=1.115对 K 2点：X *k2 =0.935+0.18+4.5=5.615求短路电流的周期分量、冲击电流及短路容量对 K 1：周期分量有效值 I 1.M=5.50/1.115=4.93KA冲击短路电流 i ch1.M=2.55*4.93=12.58KA短路电流最大有效值 I ch1.M=1.51*I 1.M=1.51*4.93=7.44KA三相短路容量 S K1.M=100/1.115=89.69MV*A对 K 2：周期分量 I 2.M=144.34/5.615=25.71
4、KA短路冲击电流 i ch2.M=2.55*25.71=65.55KA短路电流最大有效值 I ch1.M=1.51*I 1.M=1.51*25.71=38.82KA三相短路容量 S K2.M=100/5.615=17.81MV*A最小运行方式下的短路电流计算电路图： 车 间 变 压 器 阻 抗0.4母 线 短 路1母 线 短 路架 空 线 阻 抗电 源 阻 抗5.3 结果表达最大运行方式下的短路电流计算：三相短路电流/KA 三相短路容量/MVAI 1.M I I i ch1.MI ch1.MS K1.MK-1点 8.8 8.8 8.8 22.44 13.29 160K-2点 28.16 28.
5、16 28.16 71.82 42.52 19.51最小运行方式下的短路电流计算：三相短路电流/KA 三相短路容量/MVAI 2.MI I i ch2.MI ch1.MS K2.MK-1点 4.93 4.93 4.93 12.58 7.44 89.69K-2点 25.71 25.71 25.71 65.55 38.82 17.816 导线的选择电源进线为双回架空线，厂区配电采用电缆，现选择进线和高压配电电缆的型号。6.1 选择的方法选择导线的方法主要有按发热条件选择、按经济电流密度选择以及按电压损失选择。按照相关规定，10KV 及以下的高压线路和低压动力线路，通常先按发热条件来选择截面，再校验
6、电压损耗、热稳定和机械强度；低压照明线路由于电压质量要求高，因此通常先按允许电压损耗进行选择，再校验发热条件、热稳定和机械强度。架空线路可不校验动、热稳定，电缆可不校验动稳定。6.2 气候条件当地最热月份下午 1点的平均温度为 40，土壤 0.8m深处（电缆沟的底部）的平均温度为 25。进行电缆选择时，这两个温度都是常用的基准温度，故不必校正电流。6.3 架空进线的选择总配电所电源进线上的计算负荷为 P=K*P=0.92*1926.305=1772.2 Q=K*Q=0.92*896.871=825.12 S=(P 2+Q2)=1954.87 Cos=P/ S=0.907考虑到进线或者母线故障时
7、，单回线路要带全部负荷，架空线的截面按此情况计算。没有总降压变电所，不能用总降变压器的容量来确定导线的计算电流，可用总的计算负荷进行选择：I max= I1N.T =1954.87/（3*10*0.907）=124.44A。如果以车间变压器的工作电流作为参考，不妨把进线的最大工作电流取作各车间额定工作电流的总和：I=I1+I2+I3+I4=46.19+57.74+18.19+4.62*2=126.74A，经过配电母线的时候要考虑同期，同期系数为 0.92，还要考虑功率因数，因此实际的工作电流为：126.740.92/0.907=128.56，以此作为选择截面的标准。按照发热条件选择导线截面：由
8、任务书可知当地最高平均气温为 40。查表可知，低压单根架空聚乙烯绝缘电线在 30且导线的截面为 35 mm2 时，载流量为 136A。查校正系数表可知 40时的校正系数为 0.87，故该架空线的实际载流量为0.87136=118.32128.56 不满足条件。换选 50 mm2架空线，30时载流量为168A，实际载流量为 0.87168=146.16128.56，满足发热条件。电压损失校验：要求电压损失在 5%以内，由所选导线的型号查表可知：r0=0.65/km , x 0=0.35/km，带入公式：U%=P*(r0l)+Q*(x0l)/10UN 2中可得：U%=1772.2*0.65*0.5
9、+825.12*0.35*0.5/10*10*10=0.725所选导线也满足电压损失的要求，因此选择的导线能够满足系统的要求。6.4 配电母线到 1 号车间变电所的电缆选择1号变电所装设有 800KVA变压器一台，正常工作时，电缆通过的最大电流按变压器的额定电流计算，即：Imax= I1N.T =800/（3*10）=46.19A按照发热条件选择电缆截面：环境温度即土壤温度为 25时，查表可知 BLV 铝芯聚氯乙烯绝缘电缆（明敷）截面为 10 mm2 时，载流量为 59A46.19A，满足电缆的正常工作条件。热稳定校验：短路电流作用的假想时间 tj 等于短路电流周期分量作用的假想时间与非周期分
10、量作用的假想时间之和。电力系统 35/10kv变电所的馈出线路的定时限过流保护装置的整定时间为 1.5秒（主保护时间） ，设计时拟采用中速断路器，则短路电流周期分量作用的假想时间为:t 保护+ t 分闸 =1.5S+0.1S=1.6S；由于电源是无限大功率电源，短路电流非周期分量作用的假想时间为：tjfi=0.05*（I z/ I ） 2=0.05S则短路电流假想时间（产生相同热量的等效时间）为：tj=1.6S0.05S=1.65S查表可知，BLV 铝芯聚氯乙烯绝缘电缆的热稳定系数 C=65，则：Amin= I *t j/C =8800*1.65/65=173.9mm 2，A min 是满足热
11、稳定的最小截面，为了满足热稳定要求，故选择 185mm2BLV 铝芯聚氯乙烯绝缘电缆。电压损失校验：要求电压损失控制在 5%以内，由所选导线的型号查表可知：r0=0.25/km , x 0=0.08/km，带入公式：U%=P*(r0l)+Q*(x0l)/10UN 2中可得：U%=687.73*0.25*0.08+313.12*0.08*0.08/10*10*10=0.0165所选导线也满足电压损失的要求，因此选择的导线能够满足系统的要求。6.5 配电母线到 2 号车间变电所的电缆选择2号变电所装设有 1000KVA变压器一台，正常工作时，电缆通过的最大电流为：Imax= I1N.T =1000
12、/（3*10）=57.74A按照发热条件选择电缆截面：环境温度即土壤温度为 25时，查表可知 BLV 铝芯聚氯乙烯绝缘电缆（明敷）截面为 10 mm2 时，载流量为 59A57.74A，能够满足条件。热稳定校验：由于三个变电所和所用变的短路情况均相同，因此利用短路条件选择的电缆型号也应相同，即选择 185 mm2BLV 铝芯聚氯乙烯绝缘电缆。经检验，这段电缆也满足电压损失要求。6.6 配电母线到 3 号车间变电所的电缆选择3号变电所装设有 315KVA变压器一台，正常工作时，电缆通过的最大电流为：Imax= I1N.T =315/（3*10）=18.19A按照发热条件选择电缆截面环境温度即土壤
13、温度为 25时，查表可知 BLV 铝芯聚氯乙烯绝缘电缆（明敷）截面为 2.5mm2 时，载流量为 25A18.19A，满足电缆的正常工作条件。热稳定校验：由于三个变电所和所用变的短路情况均相同，因此利用短路条件选择的电缆型号也应相同，即选择 185 mm2BLV 铝芯聚氯乙烯绝缘电缆。经检验，这段电缆也满足电压损失要求。6.7 配电母线到所用变的电缆选择所用变为 2台 80kVA的变压器，正常工作时，电缆通过的最大电流为：Imax= I1N.T =（80/2）/（3*10）=4.62A按照发热条件选择电缆截面：环境温度即土壤温度为 25时，查表可知 BLV 铝芯聚氯乙烯绝缘电缆（明敷）截面为
14、2.5mm2 时，载流量为 25A4.62A，满足电缆的正常工作条件。热稳定校验：由于三个变电所和所用变的短路情况均相同，因此利用短路条件选择的电缆型号也应相同，即选择 185 mm2BLV 铝芯聚氯乙烯绝缘电缆。经检验，这段电缆也满足电压损失要求。6.8 线路上的电压和功率损失由于离电源较近，电源和配电母线之间又没有变压器，故 10KV母线短路阻抗小，短路电流较大，从热稳定方面考虑选择了粗导线。该工厂的架空线和电缆都比较短，粗导线的阻抗又小，加之负荷和负荷电流的值较小，所以电压和功率的损失非常小，容易保证电压质量和电能节约。7 电气设备的选择和校验本设计只对配电所内高压设备进行选择。总配电所
15、的各种高压电气设备，主要是指 10KV的断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器、互感器、电抗器、母线、电缆、支持绝缘子及穿墙套管等。这些电器各自的功能和特点不同，要求的运行条件和装设环境各不相同，但有共同遵守的原则。它们要能可靠地工作，必须按正常工作条件进行选择，并按短路情况进行校验。7.1 选择与校验电器的原则7.1.1 按正常工作条件选择电器正常工作条件是指：1.电器的额定电压 Ue不应小于所在回路的工作电压 U0。2.电器的额定电流 Ie不应小于所在回路的最大长期工作电流 Imax。3.选择电器时应考虑设备的装设环境。4.我国目前生产的电器，设计时取周围介质温度为 40，如果电器工作的环境温
16、度大于或小于 40，由于冷却条件不同，其允许电流应加以校正。当地最高平均气温为 40，因此不必校正工作电流。7.1.2 按短路情况校验电器的稳定性1.热稳定校验：短路热稳定校验是要求所选的电器，当短路电流通过它时，其最高温度不超过制造厂规定的短路时发热最高允许温度，即I2 RtjI 2tRt。2.动稳定校验：电动力稳定校验是电器承受短路电流引起机械效应能力，在校验时，用短路电流的最大幅值与制造厂规定的最大允许电流进行比较，即ichI max。 特殊情况：1.短路情况下熔断器会熔断以保护其它设备，因此用熔断器保护的电器和导体可不验算热稳定，用有限流作用的熔断器保护的电器不用校验动、热稳定；2.电
17、压互感器二次侧呈开路，阻抗大，且两端均有熔断器保护，故不必考虑短路情况，只校验额定电压即可；3.架空线路可不验算动、热稳定。电缆动稳定由厂家保证，只校验热稳定；4如果采用出线电抗器，应进行残压校验。 7.2 10KV 高压电气设备的选择与校验本设计拟采用户内成套配电装置，设备的选择以此为准。7.2.1 断路器的选择与校验高压断路器是供电系统中最重要的开关电器之一，由于高压断路器具有良好的灭弧能力，因此它不仅能安全地切合负荷电流，而且能在系统发生短路故障时，在保护装置的作用下可靠并迅速地切除短路电流。断路器的选择项目和计算公式： 断路器的种类和型式选择：本设计中采用户内型少油断路器。额定电压选择
18、：U N.etU N.S额定电流选择：I N.etI r.max额定遮断容量选择：S N.K.QFS K热稳定校验：i 2ttQ K动稳定校验：i esi shUN.et-设备额定电压，U N.S电网额定电压；IN.et设备铭牌标出的额定电流；Ir.max设备或载流导体长期通过的最大工作电流；SN.K.QF断路器的额定遮断容量；S K断路器安装处的三相短路容量；进线侧和母联的断路器选择：考虑单回进线带全部负荷，忽略母线阻抗。在一回电源进线故障后，合上母联开关，用单回线路带全部负荷，此时母联和正常线路的进线开关属于串联，均达到最大负荷电流，以此时的负荷电流作为选择的依据。 （实际上短路电流最大值
19、和负荷电流最大值不可能同时出现，因为最大运行方式时负荷电流分到两条进线上，而最小方式时短路电流较小）进线侧断路器和母联断路器可以选择同一型号：电路的计算数据：UNS=10KV，I max=128.56A，I =8.8KA，i sh=22.44KA，S k=160MV*A，Qk =I（3）2 tima=8.8*8.8*(1.5+0.1)=123.904，I sh=13.29KA在计算 Qk =I（3）2 tima时，保护动作时间定为 1.5秒。拟采用少油断路器，其固有分闸时间 t0.1 秒，以 0.1秒计算。由于短路假想时间超过了1秒，故忽略非周期分量产生的热量。短路电流热效应 Qk =I（3）
20、2 tima是热量计算公式的一部分，为了方便比较，已将常数约去。通过查表，可选择 SN10-10I户内型少油断路器，其参数如下：UN.et=10KV，I N.et=630A，S N.K.QF=300MV*A，i t=2=16KA，i es=40KA，t QF=0.06s进线侧和母联的断路器校验：校验表：计算数据 SN10-10I 备注UN.S=10KV UN.et=10KVImax=128.56A IN.net=630Aish=22.44KA INC1=40KAI 2tima =123.9（KA）2*sIt2t=512（KA） 2*sish=22.44KA ies=40KASK=160MV*A
21、 SN.K.QF=300MV*AI =8.8KA I =16KAINC1断路器额定关合电流经过比较可知各校验条目均满足要求，故所选断路器型号 SN10-10I型满足要求。馈出线断路器的选择：馈线断路器的选择和校验的方法与进线断路器相同。以 2号车间为例，选择出线断路器：电路的计算数据：UNS=10KV，I max=57.74A，I =8.8KA，i sh=22.44KA，S k=160MV*A，Qk =I（3）2 tima=8.8*8.8*(1.5+0.1)=123.904，I sh=13.29KA分析本厂的车间变电所的情况，每台车间变压器都由其他变压器的低压联络作为备用。按 30%过负荷情况
22、考虑，则负荷电流应该校正为：Imax=57.74*1.3=75.06A通过查表，可选择 SN10-10I户内型少油断路器，其参数如下：UN.et=10KV，I N.et=630A，S N.K.QF=300MV*A，i t=2=16KA，i es=40KA，t QF=0.06s馈出线的断路器校验：校验表：计算数据 SN10-10I 备注UN.S=10KV UN.et=10KVImax=75.06A IN.net=630Aish=22.44KA INC1=40KAI 2tima =123.9（KA）2*sIt2t=512（KA） 2*sish=22.44KA ies=40KASK=160MV*A
23、SN.K.QF=300MV*AINC1断路器额定关合电流I =8.8KA I =16KA经过比较可知各校验条目均满足要求，故所选断路器型号 SN10-10I型满足要求。根据相关规定，10kv 出线断路器应该选择轻型断路器，如果不符合这个条件的应该采取限流措施，由于 SN10-10I型断路器属于轻型断路器，故满足相关要求。从 2号车间的断路器选择上我们可以看到，其短路数据和进线的短路数据一致。由于负荷电流都在 630A以下，而少油断路器最小负荷电流只到 630A，没有更小的型号，故所有馈线的断路器都只能选择同一型号。经过上面的分析，在 3个车间馈线均采用 SN10-10I户内型少油断路器，断路器
24、的最大工作电流Imax128.56AI N.net=630A，满足条件，其他项目校验与上表相同。7.2.2 隔离开关的选择与校验隔离开关是发电厂和变电所中常用的电器，它需要和断路器配合使用。隔离开关没有灭弧装置，不能用来接通或切断负荷电流和短路电流。隔离开关主要用于：隔离电压、倒闸操作以及分、合小电流。隔离开关的选择项目与计算公式：隔离开关的种类和型式选择选择户内型隔离开关。额定电压选择 UNU N.S额定电流选择 INI max热稳定校验 It2tQ K动稳定校验 iesi sh10KV隔离开关的选择：电路的计算数据：UNS=10KV，I max=128.56A，I =8.8KA，i sh=
25、22.44KA，S k=160MV*A，Q k= I（3）2 tima=8.8*8.8*(1.0+0.1)=85.18，I sh=13.29KA和断路器的情况相同，额定电流为 200A已经是最小型号，故所有进出线的隔离开关均选用同一型号，型号选择以进线的负荷数据以及短路数据为准。可选用 GN6-10T/200型户内型隔离开关，其参数如下：UN=10KV，I N=200A，i es=25.5KA，I t=5s=10KA，操动机构型号 CS6-1T隔离开关的校验：隔离开关校验表：校验项目 GN6-10T/200UN.S=10KV UN=10KVImax=128.56A IN=200AQK=123.
26、9（KA） 2*s It2t=102*5=500（KA） 2*sish=22.44KA ies=25.5KA由表格知选用 GN6-10T/200型户内型隔离开关满足要求。7.2.3 电流互感器的选择与校验电流互感器可按以下技术条件选择：1.电流互感器一次回路额定电压和电流应满足 UN1U NS，I N1I NS，且为了确保所供仪表的准确度，互感器的一次侧额定电流应尽可能与最大工作电流接近；2.本设计中电流互感器的二次额定电流选择 5A；3.选择时应根据安装地点（如屋内、屋外）和安装方式（如穿墙式、支持式、装入式等）选择其型式，本设计中采用屋内式；4.为保证测量仪表的准确度，互感器的准确级不得低
27、于所供测量仪表的准确级；5.为保证互感器的准确级，互感器二次侧所接负荷应不大于该准确级所规定的额定容量。由于本设计条件有限，电流互感器选择主要依据前四点，电流互感器选用有两个二次绕组的，分别用于测量和保护。1. 电源进线和母联开关的电流互感器的选择、校验选择型号：LFZ1-10 型高压电流互感器，变比为 200/5级次组合为 0.5/3，1/3，用于保护和测量。校验：1）额定电压 UN=10KV 电网 UNS=10KV 满足：U NU NS2) 额定电流 IN=200A 考虑过负荷和自启动电流后的实际值（以后简称实际值）为：I NB=128.56*1.5=192.84A满足：I NI NB3)
28、 热稳定校验： Q K= I DL42 tk = 123.9(kA)2s而查 LFZ1-10 的参数有:I t2t=（90*200）/1000 2*1=324(kA)2sQ K4) 动稳定校验： i sh = 22.44kA 而查 LFZ1-10的参数有:I es=1.414*160*200/1000=45.25kA 22.44kA校验可得，选用 LFZ1-10型电流互感器符合要求。2.1号车间馈线电流互感器的选择、校验选择型号：LFZ1-10 型高压电流互感器，变比为 150/5（额定电流为 150的 CT是在本设计情况下能够同时满足热稳定和动稳定的最小型号，故舍弃 100/5的型号而选取高
29、一级的 CT）级次组合为 0.5/3，1/3，用于保护和测量。校验： 1）额定电压 UN=10KV 电网 UNS=10KV满足：U NU NS2) 额定电流 IN=150A 实际值电流INB=46.19*1.3*1.5=90.07A满足：I NI NB3) 热稳定校验： Q K= I DL42 tk = 123.9(kA)2s而查 LFZ1-10 的参数有:I t2t=（90*150）/1000 2*1=182.25(kA)2sQ K4) 动稳定校验： i sh = 22.44kA 而查 LFZ1-10的参数有:I es=1.414*160*150/1000=33.94kA 22.44kA校验
30、可得，选用 LFZ1-10型电流互感器符合要求。3.2号车间馈线电流互感器的选择、校验选择型号：LFZ1-10 型高压电流互感器，变比为 150/5级次组合为 0.5/3，1/3，用于保护和测量。校验： 1）额定电压 UN=10KV 电网 UNS=10KV满足：U NU NS2) 额定电流 I N=150A 实际值电流 INB=112.59A满足：I NI NB3) 热稳定校验： Q K= I DL42 tk = 123.9(kA)2s而查 LFZ1-10 的参数有:I t2t=（90*150）/1000 2*1=182.25(kA)2sQ K4) 动稳定校验： i sh = 22.44kA
31、而查 LFZ1-10的参数有:I es=1.414*160*150/1000=33.94kA 22.44kA校验可得，选用 LFZ1-10型电流互感器符合要求。4.3号车间馈线电流互感器选择校验选择型号： LFZ1-10 型高压电流互感器，变比为 50/5级次组合为 0.5/3，1/3，用于测量。校验： 1）额定电压 UN=10KV 电网 UNS=10KV满足：U NU NS2) 额定电流 I N=50A 实际值电流 INB=18.19*1.3*1.5=35.47A满足：I NI NB采用有限流作用的 RN1型熔断器进行保护，因此电流互感器不必校验动、热稳定。校验可得，选用 LFZ1-10型电
32、流互感器符合要求。5.所用变馈线电流互感器选择与校验选择型号：LFZ1-10 型高压电流互感器，变比为 10/5级次组合为 0.5/3，1/3，用于测量。校验：1）额定电压 UN=10KV 电网 UNS=10KV满足：U NU NS2) 额定电流 I N=10A 所用变可以不考虑过负荷情况，则实际值电流 INB=4.62*1.5=6.93A满足：I NI NB所用变采用带限流作用的 RN1型熔断器进行保护，因此电流互感器不必进行动稳定和热稳定校验。校验可得，选用 LFZ1-10型电流互感器符合要求。7.2.4 电压互感器的选择与校验电压互感器是比较特殊的电器，它的二次侧呈开路，阻抗很大，且有熔
33、断器的保护，因此不必校验其动稳定和热稳定。电压互感器的选择项目：1.一次回路电压的选择电压互感器一次绕组所接电网电压 UNS 应在（0.8-1.2）U N1 范围内变动，电网额定电压为 10KV，故选择电压互感器一次侧额定电压为 10KV。2.电压互感器的类型选择选用户内型电压互感器。3.二次回路电压的选择电压互感器的二次侧额定电压应满足保护、测量和监控仪表的要求。仪表用电一般都是 100V 或者 100/3V。本设计中选用三相五芯三绕组电压互感器进行 Y0/Y0/开口三角 的联结方式（如图） ，据此查表可知电压互感器的二次侧电压应为 100V。4.容量和准确级选择首先根据仪表和继电器接线要求
34、选择电压互感器的接线方式，并尽可能将负荷均匀分布在各相上，然后计算各相负荷大小，按照所接仪表的准确级和容量选择互感器的准确级和额定容量。由于电压互感器三相负荷常不相等，为了满足准确级要求，通常以最大相负荷进行比较。电压互感器的选择：选择 JSJW-10 型三相屋内式电压互感器，这种互感器有辅助二次线圈联结成开口三角形。其参数如下 UN1=10KV；额定电压比系数：10000/100/100/3 ；额定容量：0.5 级时为 120VA；1 级时为 200VA；3 级时为 480VA；最大容量为960VA。7.2.5 负荷开关的选择和校验负荷开关目前只用到 10kv 及以下。负荷开关的选择只需按照
35、一般条件进行，不需进行动、热稳定校验。选择负荷开关的型号为：FRN12-12D/125-31.5 型户内高压负荷开关。其额定电压为 10KV，额定电流为 200A，额定短路开断电流 50KA，均能满足要求。7.2.6 熔断器的选择和校验电压互感器保护用熔断器：由于电压互感器一次绕组电流很小，故选择额定电流较小的熔断器。根据额定电压选用 RN2-10/0.5 型熔断器，其参数为：U N1=10KV；I N=0.5A。其最大开断容量为 200MV*A，最大切断电流为 12KA，均大于 10KV 母线短路时的数值，故所选熔断器满足要求。所用变保护用熔断器：所用变压器采用熔断器进行保护，和变压器配套使
36、用的熔断器的选择有以下条件：1.躲开变压器的正常过负荷电流。2.躲开来自变压器低压侧的尖峰电流。3.躲开变压器高压侧的励磁涌流。 综合以上三个条件，熔断器的额定电流可以选在计算电流的 2倍左右。可以选择RN1-10型熔断器，额定电流选择 10A，其额定电压为 10KV，最大开断容量200MV*A，最大切断电流为 12KA，满足要求。3 号车间变保护用熔断器：选择方法和所用变相同。选择 RN1-10型熔断器，额定电流选择 50A，其额定电压为 10KV，最大开断容量 200MV*A，最大切断电流为 12KA，满足要求。对 3 号车间的熔断器进行灵敏度校验：0.4KV母线上的短路电流归算到 10K
37、V侧的值为：25.71*1000/(10/0.4)=1028.4A，则熔断器所保护的线路末端的两相最小短路电流为：I（2） min =(3)/2*1028.4=890.59A熔断器的灵敏度为：K sen= I（2） min/IN=890.59/50=17.87，满足灵敏度要求。7.2.7 10KV 母线的选择和校验10KV高压母线一般选择矩形或槽型。现选择型号为：LMY404 单条矩形铝母线。选取母线支柱绝缘子跨距 l=1.2m，相间距离 a=0.3m，室内空气温度T=40。10kV 母线的最大持续工作电流 Imax=128.56A。校验如下：1. 按长期发热条件校验：选用 40mm4mm 单
38、条矩形竖放铝导线，环境温度为 40，经查表知，此母线的载流量为 395A，集肤效应系数 Ks 为 1.0。I=395Imax=128.56，故该母线满足长期发热条件。2. 按热稳定校验：SS minS-所选导体截面积 mm2；Smin-由热稳定决定的导体最小截面积 Smin= CKQSC-铝母线的热稳定系数 87QK-短路电流热效应QK=I 2 tK tK为短路电流假想时间为 1.65S,则有：Smin= =8800*1.65/87=129.93CSS=160S min=129.93，满足热稳定要求。3. 按动稳定校验：保证导体动稳定的根本条件是：=1.76phalph3210shiaWl其中
39、， -导体材料的许用应力,铝的许用应力 为（500700）l al105Pa；-导体截面上实际产生的最大应力(Pa)； phL -母线支柱绝缘子的跨距；W -导体的截面系数 m3 ，对于水平布置的三相母线，平放为 0.167bh2，立放为 0.167b2h；a -导体的相间距离；本设计选择母线水平布置，且为立放的，故有：W=0.167 0.0042 0.04=1.07 10-7 m3=1.76 =39.76 106Pa（500700）10 5Paph310shiaWl可见所选的母线也满足动稳定要求。综上，选用 LMY404型铝母线符合要求。7.2.8 避雷器的选择和校验避雷器选择主要考虑其额定
40、电压有效值大于工频过电压。工频过电压和Um的取值情况要求如下表。选择依据:避雷器工频过电压 U UNS选用 FS-10 型配电用阀式避雷器，其额定电压为 10kv,灭弧电压 12.7 kv，工频放电电压为 2631 kv。表 1中性点接地方式不直接接地 直接接地330 500系统标称电压（kV）3103566110220 母线 线路 母线 线路过电压值（kV） 1.1Um Um34.1mU 5. 34.1mU . 34.1mU表 2电压等级 3kV 6kV 10kV 35kVUm 3.5kV 6.9kV 12.7kV 40.5kV由于两段母线分列运行，因此在每个分段上都应该装设一个避雷器。8
41、配电装置该工厂由 10kv电源供电。310kv 配电系统的大多采用成套配电装置，因此选择合适的室内开关柜即可。现选择 GG-1A（F）II 型开关柜，根据进线、母联和馈线的不同接线方案，选择不同的开关柜型号，在主接线图和设备材料表中表达结果。9 二次部分的设计9.1 测量和监视装置在总配电所 10KV侧进行计量，那么在总配电所的进线上就应该装有PT，CT 和测量仪表。9.1.1.电测量仪表为了监视供电系统一次设备的运行状态和计量一次系统消耗的电能，保证供电系统安全、可靠、优质和经济合理地运行，工厂供电系统的电力装置中必须装设一定数量的电测量仪表。为了躲开车间变压器损耗引起的误差，决定在电源进线
42、处（即 10KV侧）进行计量。各测量仪表的配置要求如下：1. 在工厂的电源进线上，装设用于计费的有功电度表和无功电度表，为了解负荷电流，进线上还应装设（13）只电流表。2. 高压配电所的两段母线上，分别装设电压表测量电压。在小电流接地系统中，各段母线上还应装设绝缘监视装置。3. 10kv母联短路器上应该装设电流表。4. 对于车间变电所，在高压侧装设电流表和有功电度表各一只。5. 10KV的配电线路上，应装设电流表、有功和无功电度表各一只。6. 0.4KV的电源进线或车间变压器低压侧，各相应装设一只电流表。7. 低压动力线路上，装设一只单相有功电度表，实际电能按其计度的 3倍计。8. 0.4KV
43、低压配电母线上装设一只电压表。10KV高压线路电气测量仪表接线原理图： 6-106-10仪电 流 表 无 功 电 度 表有 功 电 度 表9.1.2 绝缘监视装置绝缘监视装置用于中性点不接地（或经消弧线圈接地）的系统中，以便及时发现单相接地故障，设法处理，以免故障发展为两相接地短路，造成停电事故。10KV系统的绝缘监视装置，可采用三相双绕组电压互感器和三只电压表，也可采用三个单相三绕组电压互感器或者一个三相五芯柱三绕组电压互感器。接成 Y0的二次绕组，其中三只电压表均接各相的相电压。当一次电路其中一相发生接地故障时，电压互感器二次侧的对应相的电压表指零，其它两相的电压表读数则升高到线电压。由指
44、零电压表的所在相即可得知该相发生了单相接地故障。10KV 配电母线的电压测量和绝缘监视接线原理图如下： 6-10母 线 电 压 测 量 及 绝 缘 监 视母 线电压 6-10 电 压 测 量 及 绝 缘 观 察电 压 互 感 器 二 次 电 路9.2 继电保护设置9.2.1 系统的保护配置低压系统的保护由低压断路器和低压熔断器共同完成，35/10kv 出线已经安装了保护且足以保护线路全长，故本设计主要考虑总配电所到车间配电母线的保护，这其中包括了总配 10kv馈出线和车间变压器的保护。为了确保该10kv供电系统的正常运行，必须正确的设置继电保护装置。 该 10KV系统中应配置的继电保护 ：按照
45、工厂企业 10KV供电系统的设计规范要求，在此 10kv供电系统的供电线路、配电变压器和分段母线上一般应设置以下保护装置： 1.10kv线路应配置的继电保护 10kv 线路一般均应装设定时限过电流保护。当过流保护的时限大于0.5s0.7s 时,应该装设电流速断保护。 2.10kv配电变压器应配置的继电保护 当配电变压器容量为 800KVA及以上时，应装设过电流保护，而当过流保护时限大于 0.5s时，还应装设电流速断保护；对于油浸式配电变压器还应装设瓦斯保护；另外尚应装设温度保护。 3. 10KV分段母线应配置的继电保护 对于不并列运行的分段母线,应装设电流速断保护，但仅在断路器合闸的瞬间投入，
46、合闸后自动解除；另外应装设过电流保护。 9.2.2 保护的整定计算 馈线和变压器的过流保护整定计算：10kv供电线路采用定时限过流保护作为主保护（保护动作于跳闸）。本设计中，变压器高压侧通过一段较短的电缆连接到配电母线，因此，过电流保护可以安装在配电所的出口断路器上，用以保护馈出电缆和车间变压器。各车间的保护配置方法相同，现选取比较典型的 2号车间对保护值进行整定，其整定过程如下：选取 DL型继电器，其参数为：K rel=1.2, Kre=0.85, Kw=1，考虑到用电设备启动电流以及变压器过负荷的影响，取最大负荷电流IL.max=1.5*（100%+30%）* I30=1.5*1.3*57
47、.74=112.59 ，其中 I30为线路的计算电流。上面等式的意思是：在 2号车间变压器过负荷运行时，馈线断路器上的过流保护不应动作。变压器短时过负荷引起过电流时，过流保护不应动作，只在馈线或者变压器外部短路故障引起过流且超过整定值时，过流保护才会动作。继电器的动作电流为：Iop.2= KrelKwIL.max/ Kre Ki=1.21112.59/(0.85150/5)=5.30A,取6A。选用 DL-21C/10型电流继电器，其动作电流整定为 2.5A10A，并整定动作电流Iop.2=6A，则保护装置的一次侧动作电流为：Iop.1= Ki Iop.2/ Kw=（150/5）6/1=180
48、A。灵敏度的校验：作为本线路的近后备保护时，灵敏度校验点选在被保护的本级线路的末端，即 0.4KV母线。最小方式时，0.4KV 母线上的三相短路电流为 25.71KA，其归算到 10KV侧的值为 25.71*1000/(10/0.4)=1028.4A，则：两相最小短路电流：I （2） min =(3)/2*1028.4=890.59A灵敏度为：K sen= I（2） min.1/ Iop.1=890.59/180=4.951.5，满足要求。过流保护的动作时限：按照时限阶梯原则，35/10kv 变电所馈出线的保护时限为 1.5秒，那么 10kv配电所馈出线的保护时限应该减去一个阶梯时限 0.5S，即：时间继电器的整定时限：t= t 1-t=1.5-0.5=1.0S电流速断保护的整定计算：由于过流保护的动作时限大于 0.7秒，必须再加上电流速断保护（保护动作于跳闸）。不妨选用 DL型电流继电器。则 Krel=1.25, Kw=1, Ki=(150/5)。整定过程如下：一次动作电流：I op.1= Krel I（3） max=1.2528.16*1000/(10/0.4)=1408A继电器的
