工厂供电课程设计示例.pdf

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1、实用标准文案 文档大全 工厂供电课程设计示例 一、设计任务书 （示例） （一）设计题目 X X 机械厂降压变电所的电气设计 （二）设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到 工厂的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和 型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型， 选择变电所主接线方案及高低 压设备和进出线， 确定二次回路方案， 选择整定继电保护， 确定防雷和接地装置。 最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。 （三）设计依据 1、工厂总平面图，如图11-3 所示 2、工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4600 h

2、， 实用标准文案 文档大全 日最大负荷持续时间为6 h 。该厂除铸造车间、 电镀车间和锅炉房属于二级负荷 外，其余均属于三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380伏。电气照 明及家用电器均为单相，额定电压为220 伏。本厂的负荷统计资料如表11-3 所 示。 表 11-3 工厂负荷统计资料 （示例） 厂房 编号 厂房名称 负荷 类别 设备容量 (KW) 需要系数 Kd 功率因数 cos P30 (KW) Q30 (Kvar) S30 (KVA) I30 (A) 1 铸造车间 动力300 0.3 0.7 照明6 0.8 1.0 2 锻压车间 动力350 0.3 0.65 照明8 0.7 1

3、.0 7 金工车间 动力400 0.2 0.65 照明10 0.8 1.0 6 工具车间 动力360 0.3 0.6 照明7 0.9 1.0 4 电镀车间 动力250 0.5 0.8 照明5 0.8 1.0 3 热处理 车间 动力150 0.6 0.8 照明5 0.8 1.0 9 装配车间 动力180 0.3 0.70 照明6 0.8 1.0 10 机修车间 动力160 0.2 0.65 照明4 0.8 1.0 8 锅炉房 动力50 0.7 0.8 照明1 0.8 1.0 5 仓库 动力20 0.4 0.8 照明1 0.8 1.0 11 生活区照明350 0.7 0.9 合计 3、供电电源情况

4、按照工厂与当地供电部门签定的供用电合同规定，本厂可由附 近一条 10KV 的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。 该干线的导线型号为LGJ-150 ，导线为等边三角形排列，线距为2 m；干线首 端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约8 km。干线首端所装设的高压断路 器断流容量为500 MVA。此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护， 实用标准文案 文档大全 定时限过电流保护整定的动作时间为1.7 s。为满足工厂二级负荷的要求，可采 用高压联络线由邻近单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线 路总长度为80 km，电缆线路总长度为25 km 。 4、气象资

5、料本厂所在地区的年最高气温为38C，年平均气温为23C，年 最低气温为-8C，年最热月平均最高气温为33C，年最热月平均气温为 26 C，年最热月地下0.8m 处平均温度为25C，当地主导风向为东北风， 年雷暴日数为20 。 5、地质水文资料本厂所在地区平均海拔500 m，地层土质以砂粘土为主，地 下水位为2 m。 6、电费制度本厂与当地供电部门达成协议， 在工厂变电所的高压侧计量电能， 设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量计为18 元/KVA，动力电费为0.2 元/KW h.，照明（含家电）电费为0.5 元/KW h.。 工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9 。此

6、外，电力用户需按新装变压器容 量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：610KV 为 800 元/KVA。 （四）设计任务 1、设计说明书需包括： 1）前言 2）目录 3）负荷计算和无功补偿 4）变电所位置和型式的选择 5）变电所主变压器台数、容量与类型的选择 6）变电所主接线方案的设计 7）短路电流的计算 8）变电所一次设备的选择与校验 9）变电所进出线的选择与校验 10）变电所二次回路方案的选择及继电保护的整定 实用标准文案 文档大全 11）防雷保护和接地装置的设计 12）附录参考文献 2、设计图纸需包括 1）变电所主接线图1 张（A2 图纸） 。 2）变电所平、剖面图1 张（A2 图纸）

7、 *。 3）其他，如某些二次回路接线图等*。 注：标 *号者为课程设计时间为两周增加的设计图纸。 (五)设计时间 自年月日至年月日（ 2 周） 实用标准文案 文档大全 二、设计说明书（示例） 前言（略） 目录（略） （一） 负荷计算和无功补偿 1、负荷计算各厂房和生活区的负荷计算如表11-4 所示。 表 11-4 X X 机械厂负荷计算表 编 号 名称类别 设备容量 Pe/(KW) Kd costan 计算负荷 P30/(KW)Q30/(Kvar)S30/(KVA)I30/(A) 1 铸造 车间 动力300 0.3 0.7 1.02 90 91.8 照明6 0.8 1.0 0 4.8 0 小计

8、306 94.8 91.8 132 201 2 锻压 车间 动力350 0.3 0.65 1.17 105 123 照明8 0.7 1.0 0 5.6 0 小计358 110.6 123 165 251 3 热处 理 车间 动力150 0.6 0.8 0.75 90 67.5 照明5 0.8 1.0 0 4 0 小计155 94 67.5 116 176 4 电镀 车间 动力250 0.5 0.75 125 93.8 照明5 0.8 0 4 0 小计255 129 93.8 160 244 5 仓库 动力20 0.4 0.8 0.75 8 6 照明1 0.8 1.0 0 0.8 0 小计21

9、8.8 6 10.7 16.2 6 工具 车间 动力360 0.3 0.6 1.33 108 144 照明7 0.9 1.0 0 6.3 0 小计367 114.3 144 184 280 7 金工 车间 动力400 0.2 0.65 1.17 80 93.6 照明10 0.8 1.0 0 8 0 小计410 88 93.6 128 194 8 锅炉 房 动力50 0.7 0.8 0.75 35 26.3 照明1 0.8 1.0 0 0.8 0 小计51 35.8 26.3 44.4 67 9 装配 车间 动力180 0.3 0.70 1.02 54 55.1 照明6 0.8 1.0 0 4.

10、8 0 小计186 58.8 55.1 80.6 122 10 机修 车间 动力160 0.2 0.65 1.17 32 37.4 照明4 0.8 1.0 0 3.2 0 小计164 35.2 37.4 51.4 78 实用标准文案 文档大全 11 生活 区 照明350 0.7 0.9 0.48 245 117.6 272 413 总计 （380V 侧） 动力2220 1015.3 856.1 照明403 Kp =0.8 计入 Kq =0.85 0.75 812.2 727.6 1090 1656 2、无功功率补偿由表 11-4 可知，该厂 380V 侧最大负荷时的功率因数只有 0.75而供电

11、部门要求该厂10KV 侧最大负荷时的功率因数不应低于0.9。考虑 到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V 侧最大负荷时的功率因数应 稍大于 0.9，暂取 0.92 来计算 380V 侧所需无功功率补偿容量： Q C =P30(tan1-tan2)=812.2tan(arccos0.75)- tan(arccos0.92) kvar=370 kvar 参照图 2-6，选 PGJ1型低压自动补偿屏 *，并联的日期为 BW0.4-14-3 型,采用其 方案 1（主屏） 1 台与方案 3（辅屏） 4 台相组合，总容量 84 kvar5=420 kvar。 因此，无功补偿后工厂380V 侧和

12、10KV 侧的负荷计算如表11-5 所示。 注：补 偿屏*型式甚多，有资料的话，可以选择其他型式 表 11-5 无功补偿后工厂的计算负荷 项目cos 计算负荷 P30/(KW)Q30/(Kvar)S30/(KV A)I30/(A) 380V 侧补偿前负荷0.75 812.2 727.6 1090 1656 380V 侧无功补偿容量- 420 380V 侧补偿后负荷0.935 812.2 307.6 868.5 1320 主变压器功率损耗0.015s30=13 0.06 s30=52 10KV 侧负荷总计0.92 825.2 359.6 900 52 (二) 变电所位置和型式的选择 变电所的位置

13、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，计算公式为式（ 3-2）和式（ 3-3） 。限于本书篇幅，计算过程从略。 （说 明，学生设计，不能“从略” ，下同。 ） i ii P xP PPP xPxPxP x )( 321 332211 （3-2） 实用标准文案 文档大全 i ii P yP PPP yPyPyP y )( 321 332211 （3-3） 由计算结果可知，工厂的负荷中心在5 号厂房（仓库）的东南角（参看图 11-3） 。考虑到周围环境及进出线方便，决定在5 号厂房（仓库）的东侧紧靠厂 房建造工厂变电所，其型式为附设式。 （三）变电所主变压器及主接线方案的

14、选择 1、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 变压器考虑有下列两种可供选择的方案： （1） 装设一台主变压器型号采用 S9型， 而容量根据式（3-4） ， 选 SNT=1000kVA S30=900kVA，即选一台 S9-1000/10 型低损耗配电变压器。至于工厂二级负荷 所需的备用电源，考虑由与邻近单位相联的高压联络线来承担。 （2）装设两台主变压器型号亦采用 S9 型，而每台变压器容量按式（3-5） 和式（ 3-6）选择，即 KVAKVASNT)630540(900)7 .06.0( 且K V AK V ASSNT4.336)4.44160132( )(3

15、0 因此选两台 S9-630/10型低损耗配电变压器。工厂二级负荷所需的备用电源， 亦由与邻近单位相联的高压联络线来承担。 主变压器的联结组均采用Yyn0。 2、变电所主接线方案的选择按上面考虑的两种主变压器方案可设计下列两种 主接线方案： （1）装设一台主变压器的主接线方案如图 11-5 所示（低压侧主接线从略） 。 （2）装设两台主变压器的主接线方案如图 11-6 所示（低压侧主接线从略） 。 实用标准文案 文档大全 图 11-5 装设一台主变压器的主接线方案（附高压柜列图） 实用标准文案 文档大全 图 11-5 装设两台主变压器的主接线方案（附高压柜列图） 3、两种主接线方案的技术经济比

16、较如表 11-6 所示。 表 11-6 两种主接线方案比较 比较项目装设一台主变方案（见图11-5）装设两台主变方案（见图11-6） 技 术 指 标 供电安全性满足要求满足要求 供电可靠性基本满足要求满足要求 供电质量由于一台主变，电压损耗较大由于两台主变并列，电压损耗略小 灵活方便性只一台主变，灵活性稍差由于两台主变，灵活性较好 扩建适应性稍差一些更好一些 经 济 电力变压器 的综合投资 由表 3-1 查得 S9-1000/10 的单 价约为 15.1 万元，而由表4-1 查得 由表 3-1 查得 S9-630/10 的单价约 为 10.5 万元， 因此两台变压器的综合 实用标准文案 文档大

17、全 指 标 额变压器综合投资约为其单价的2倍， 因此其综合投资约为215.1 万元 =30.2 万元 投资约为410.5 万元 =42 万元，比一 台主变方案多投资11.8 万元 高压开关柜 （含计量 柜）的综合 投资额 由表 4-10 查得 GG-1A(F) 型柜 每台 4 万元计，而由表4-1 知，其 综合投资可按设备单价的1.5 倍计， 因此高压开关柜的综合投资约为4 1.54 万元 =24 万元 本方案采用6 台 GG-1A(F) 型柜， 其综合投资约为61.5 4 万元 =36 万元，比一台主变方案多投资2 万元 电力变压器 和高压开关 柜的年运行 费用 按表4-2 规定计算，主变的

18、折 旧费 =30.2 万元 0.05=1.51 万元 ; 高压开关柜的折旧费=24 万元 0.06=1.44 万元 ;变配电设备的维修 管 理 费 用 = （ 30.2+24 ） 万 元 0.06=3.25 万元 ;因此，主变和高压开 关设备的折旧费和维修管理费用= （ 1.51+1.44+3.25）万元 =6.2 万元 （其余从略） 主 变 的 折 旧 费 =42万 元 0.05=2.1 万元 ; 高压开关柜的折旧费 =36 万元 0.06=2.16 万元 ;变配电设 备的维修管理费用=（42+36）万元 0.06=4.68 万元 ;因此，主变和高压开关 设 备 的 折 旧 费 和 维 修

19、管 理 费 用 = （ 2.1+2.16+4.68）万元 =8.94 万元， 比 一台主变方案多耗资2.74 万元 供电贴费 按主变容量每KVA900 元计， 供 电 贴 费 =1000KV A 0.09 万 元 /KVA=90 万元 供电贴费 =2630KVA 0.09 万 元 /KVA=113.4 万元 , 比一台主变方案 多交 23.4 万元 从上表可以看出，按技术指标，装设两台主变的主接线方案（见图11-6）略 优于装设一台主变的主接线方案（见图11-5） ，但按经济指标，则装设一台主变 的主接线方案优于装设两台主变的主接线方案，因此决定采用装设一台主变的主 接线方案（见图 11-5）

20、 。 （说明：如果工厂负荷近期可有较大增长的话，则宜采用 装设两台主变的主接线方案。 ） （四）短路电流的计算 1、绘制计算电路如图 11-7 所示 实用标准文案 文档大全 图 11-7短路计算电路 2、确定短路计算基准值 , 设 Sd=100MVA，Ud=Uc=1.05UN，即高压侧 Ud1=10.5KV，低压侧 Ud2=0.4KV，则 3、计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值。 （1）电力系统已知 MVA500Soc ，故 2 .0500/100 * 1 MVAMVAX （2）架空线路查表 8-37 得 LGJ-150 的KMX/36.0 0 ,而线路长 8km,故 6 .2)5.10/(

21、100)836.0( 2* 2 KVMVAX （3）电力变压器查表 3-1 ，得 UZ%=4.5，故 5. 4 1000 100 100 5 .4 3 * KVA MVA X 因此，短路计算等效电路图如图11-8 所示。 图 11-8 短路计算等效电路 4、计算 k-1 点（10.5KV 侧）的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量： （1）总电抗标幺值 KA KV MVA U S I d d d 5.5 5.103 100 3 1 1 KA KV MVA U S I d d d 144 4 .03 100 3 2 2 8 .26.22.0XXX * 2 * 1 1k * ）（ 实用标准文案

22、文档大全 （2）三相短路电流周期分量有效值 KA96. 1 8. 2 5 .5 X I I )1( * 1d3 1-k KA K ）（ （3）其他短路电流 KA96.296. 151.1IKA 0 .596.155.2i A96.1III 3 sh 3 sh 3 1k 33 ）（）（ ）（）（）（ K （4）三相短路容量 MV A7.35 8.2 MVA100 1kX Sd S * 3 1k ）（ ）（ 5、计算 k-2 点（0.4KV 侧）的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量： （1）总电抗标幺值 （2）三相短路电流周期分量有效值 KA7.19 3.7 144 X I I )2( * 2

23、d3 2-k KA K ）（ （3）其他短路电流 KA5.217.1909.1IKA 2.367.1984. 1i A7.19III 3 sh 3 sh 3 2k 33 ）（）（ ）（）（）（ K （4）三相短路容量 MVA7 .13 3.7 MVA100 2kX Sd S * 3 2k ）（ ）（ 以上短路计算结果综合如表11-7 所示。 (说明：工程设计说明书中可只列出短路 计算结果。 ) 表 11-7 短路计算 短路计算点 三相短路电流（KA ） 三相短路容量 （MV A） )3( K I )3( I )3( I )3( sh i )3( sh I )3( K S K-1 1.96 1.

24、96 1.96 5.0 2.96 35.7 K-2 19.7 19.7 19.7 36.2 21.5 13.7 3.75.46.22 .0XXXX * 3 * 2 * 1 2k * ）（ 实用标准文案 文档大全 （五）变电所一次设备的选择与校验 1、10KV 侧一次设备的选择校验如表 11-8 所示. 表 11-8 10KV 侧一次设备的选择校验 选择校验项目电压电流 断流 能力 动稳定度热稳定度其它 装置地点 条件 参数UN IN )3( K I )3( sh i ima tI )3( 数据10KV 57.7A (I1NT) 1.96KA 5.0KA 1.96 2 1.9=7.3 一 次 设

25、 备 型 号 规 格 额定参数UNE INEIOCimaxI 2 tt 高压少油断路 器 SN10-10 /630 10 KV 630A 16KA 40KA 16 22=512 高压隔离开关 GN 200/10 8 6 10 KV 200A 25.5KA 10 25=500 高压熔断器 RN2-10 10 KV 0.5A 50KA 电压互感器 JDJ-10 10 /0.1KV 电压互感器 JDZJ-10 3 1 .0 / 3 1.0 / 3 10 KV 电流互感器 LQJ-10 10 KV 100/5A 2252 0.1=31.8 (90 0.1) 2 1=81 二次负 荷 0.6 避雷器 F

26、S4-10 10 KV 户外隔离开关 GW4-12/400 12 KV 400A 25KA 10 25=500 实用标准文案 文档大全 表 11-8 所选一次设备均满足要求。 2、380V 侧一次设备的选择校验，如表11-9所示。 表 11-9 380V 侧一次设备的选择校验 选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度 装置地点 条件 参数UN I30 )3( K I )3( sh i ima tI )3( 数据380V 总 1320A 19.7KA 36.2KA 19.720.7=272 一 次 设 备 型 号 规 格 额定参数UNE INEIOCimaxI 2 tt 低压断路器 DW15

27、-1500/3D 380V 1500A 40KA 低压断路器 DZ20-630 380V 630A (大于 I30) 30KA (一般 ) 低压断路器 DZ20-200 380V 200A (大于 I30) 25KA (一般 ) 低压刀开关 HD13-1500/30 380KV 1500A 电流互感器 LMZJ1-0.5 500V 1500/5A 电流互感器 LMZ1-0.5 500V 100/5A 160/5A 表 11-9 所选一次设备均满足要求。 3、高低压母线的选择参照表 5-28, 10KV 母线选 LMY-3(404)，即母线尺寸为 40mm4mm； 380V 母线选 LMY-3(

28、120 10)+806， 即母线尺寸为 120mm10mm， 而中性线尺寸为 80mm 6mm。. (六) 变电所进出线及与邻近单位联络线的选择 1、10KV 高压进线和引入电缆的选择 （1）10KV 高压进线的选择校验采用 LJ 型铝绞线架空敷设，接往10KV 公 用干线。 1）按发热条件选择由 I30=I1N.T=57.7A 及室外环境温度33，查表 8-36 初选 LJ-16，其 35时的Ial=93.5AI30，满足发热条件。 实用标准文案 文档大全 2）校验机械强度查表 8-34，最小允许截面 Amin=35mm 2，因此按发热条件选择 的 LJ-16 不满足机械强度要求，故改选LJ

29、-35。 由于此线路很短，所以不需要校验电压损耗。 （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直接埋地敷设。 1）按发热条件选择由 I30=I1N.T=57.7A 及土壤温度 25，查表 8-44，初选缆芯 截面为 25mm 2 的交联电缆，其 Ial=90AI30，满足发热条件。 2）校验短路热稳定度按式（ 5-41）计算满足短路热稳定度的最小截面 Amin= C t I ima)3( =1960 77 75.0 mm 2 = 22 mm2 A = 25 mm2 式中 C 值由表 5-13 差得； ima t按终端变电所保护动

30、作时间0.5s，加断路器断路时 间 0.2s，再加 0.05s计，故 ima t= 0.75s。 因此 YJL22-10000-325 电缆满足短路热稳定条件。 2、380V 低压出线的选择 （1）馈电给 1 号厂房（铸造车间）的线路采用 VLV22-1000 型聚氯乙烯绝缘 铝芯电缆直接埋地敷设。 1）按发热条件选择由 I30=210A 及地下 0.8m 土壤温度为 25，查表 8-43 初选 缆芯截面 120mm2，其 Ial=212AI30，满足发热条件。 2）校验电压损耗由图 11-3所示工厂平面图量得变电所至1 号厂房的距离约为 100m，而由表 8-42 查得 1200mm 2 的

31、铝芯电缆的 R0=0.31/km（按缆芯工作温度 75计） ， X0=0.07/km， 又 1 号厂房的 P30=94.8 kw， Q30=91.8 kar， 因此按式 （8-14） 得： V KV kKW U4 .9 38.0 )1.007. 0(var8 .91)1 .031.0(8 .94 %5.2%100 380 4.9 % V V U %5%U al 不满足允许电压损耗的要求。为确保生活用电（照明，家电）的电压质量， 决定采用四回BLX-1000-1 120 的三相架空线路对生活区供电。PEN 线采用 BLX-1000-170 橡皮绝缘线。重新校验电压损耗，完全合格（此略）。 3、作

32、为备用电源的高压联络线的选择校验采用 YJL22-10000 型交联聚乙烯绝 缘的铝芯电缆，直接埋地敷设。与相距约2km 的邻近单位变配电所的10KV 母 线相联。 （1）按发热条件选择工厂二级负荷容量共335.1KVA， I30=335.1/KV103=19.3A 而最热月土壤平均温度为25，查表 8-44，初选缆 芯截面为 25mm 2 的交联聚乙烯铝芯电缆， （该型电缆最小芯线截面为25 mm 2） 其 Ial=90AI30，满足发热条件。 （2） 校验电压损耗由表 8-42 查得缆芯截面为 25mm2铝芯电缆的 R0=1.54/km （按缆芯工作温度80计） ，X0=0.12/km，又

33、二级负荷的P30=259.5 kw， 实用标准文案 文档大全 Q30=211.9 kar，线路长度按 2km 计，因此 V KV kKW U85 10 )212.0(var9.211)254. 1(5.259 %85. 0%100 10000 85 % V V U %5%Ual 满足允许电压损耗的要求。 3）短路热稳定度校验按本变电所高压侧短路校验，由前述引入电缆的短路 热稳定校验，可知缆芯25mm2交联电缆是满足短路热稳定要求的。由于邻近单 位 10KV 的短路数据不详，因此该联络线的短路热稳定校验无法进行，只有暂缺。 综合以上所选变电所进出线和联络线的导线和电缆型号规格如表11-10 所

34、示。 表 11-10 变电所进出线和联络线的型号规格 线路名称导线和电缆的型号规格 10KV 电源进线LJ-35 铝绞线（三相三线架空） 主变引入电缆YJL22-10000-3 25 交联电缆（直埋） 380V 低压 出线 至 1 号厂房VLV22-1000-3 240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 2 号厂房VLV22-1000-3 240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 3 号厂房VLV22-1000-3 240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 4 号厂房VLV22-1000-3 240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 5 号厂房BLV-1000-1 4 铝芯塑料线5 根

35、穿内径25mm 的硬塑料管 至 6 号厂房VLV22-1000-3 240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 7 号厂房VLV22-1000-3 240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 8 号厂房VLV22-1000-3 240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 9 号厂房VLV22-1000-3 240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 10 号厂房VLV22-1000-3 240+1120 四芯塑料电缆（直埋） 至 11 号生活区 四回路每回路3 BLX-1000-1 120+1BLX-1000-1 70 橡皮线 （三相四线架空） 与邻近单位10KV 联络线YJL22-10000

36、-3 25 交联电缆（直埋） （七）变电所二次回路方案的现在与继电保护的整定 1、高压断路器的操作机构控制与信号回路 断路器采用弹簧储能操作机构，其控制和信号回路如图6-13 所示。可实现 一次重合闸。 2、变电所的电能计量回路 变电所高压侧装设专用电能计量柜，其上装有三相有功电能表和无功电能 表，分别计量全厂消耗的有功电能和无功电能。并据以计算每月工厂的平均功率 因数。计量柜由有关供电部门加封和管理。 3、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 实用标准文案 文档大全 型，组成/ 00 YY(开口三角形 )的接线，用以实现电压

37、测量和绝缘监视。其接线 如图 6-8 所示。 作为备用电源的高压联络线上， 装有三相有功电能表、 三相无功电能表和电 流表，其接线如图6-9 所示。高压进线上，也装有电流表。 低压侧的动力出线上，均装有有功电能表和无功电能表。低压照明线路上， 三相四线有功电能表。 低压并联电容器组线路上， 装有无功电能表。 每一回路均 装有电流表。低压母线上装有电压表。仪表的准确度等级按规范要求。 4、变电所的保护装置 （1）主变压器的继电保护装置 1）装设瓦斯保护当变压器油箱内部故障产生轻微瓦斯或油面下降时，瞬时 动作于信号；当因严重故障产生大量瓦斯时，则动作于跳闸。 2）装设反时限过电流保护采用 GL15

38、 型感应式过电流继电器，两相两继电器 式接线，去分流跳闸的操作方式。 过电流保护动作电流的整定利用式（ 6-2） ，式中， ILmax= 2I1NT= 2 1000KVA/)103(KV=257.7A=115A，Krel=1.3, Kre=0.8 ，Ki=100A/5A=20 ， 因此，动作电流为 AAIOP3. 9115 208 .0 13. 1 因此，过电流保护动作电流Iop整定为 10A。 （注意：GL15 型感应式过电流继电 器动作电流只能 210A，且为整数） 过电流保护动作时间的整定由于本变电所为电力系统的终端变电所，故其 过电流保护动作时间（ 10 倍动作电流动作时间）可整定为最

39、短的0.5S。 过电流保护灵敏系数的检验利用式（ 6-4） ，式中， IKmin= I （2） K-2/KT= 0.866 I （3） K-2/KT=0.86619.7KA/)4 .0/10(KVKV=0.682KA， IOP.1 =IOP Ki / KW =10A20/1=200A 因此，其保护灵敏系数为 5.141.3200/682AASP 满足规定的灵敏系数1.5 的要求。 2）装设电流速断保护利用 GL15 型继电器的电流速断装置来实现。 速断电流的整定利用式（ 6-5） ，式中， IKmax= I （3） K-2=19.7KA，Krel=1.4, KW=1 ，Ki=100A/5A=2

40、0 ，KT=10KV/0.4KV=25 ，因此，速断电流为 AAI qP 5519700 2520 14 . 1 速断电流倍数整定为 5. 5 10 55 A A I I K op qb qP （注意： Kqb可不为整数，但必须在28之间。 ） 电流速断保护灵敏系数的检验利用式（ 6-6） ，式中， IKmin= I （2） K-1= 0.866 I （3） K-1=0.8661.96KA=1.7KA ，Iqb1 = Iqb Ki / KW=55A 实用标准文案 文档大全 20/1=1100A 因此，其保护灵敏系数为 5 .155.11100/1700AASP 从表 6-1 可知，按 GB50

41、062-1992规定，电流保护（含电流速断保护）的最小灵 敏系数为 1.5，因此，满足规定的灵敏系数的要求。 （2）作为备用电源的高压联络线的继电保护装置 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，去分流跳闸的操作方式。 过电流保护动作电流的整定利用式（ 6-2） ，式中， ILmax= 2I30 I30=)103/()4.44160132()3/()( 18.304 .301.30)(30 KVKVAUSSSI N =19.4A，Krel=1.3, KW=1 ，Kre=0.8 ，因此，动作电流为 AAIOP3. 64.192 108 .0 13.

42、1 因此，过电流保护动作电流Iop整定为 7A。 过电流保护动作时间的整定按终端保护考虑，动作时间整定为0.5S。 过电流保护灵敏系数因为数据资料不全，暂缺。 2）装设电流速断保护亦利用 GL15 型继电器的电流速断装置来实现。但因 数据资料不全，其整定计算亦暂缺。 （3）变电所低压侧的保护装置 1）低压总开关采用DW15-15000/3 型低压断路器，三相均装设过流脱扣器，既 可实现对低压侧相间短路和过负荷的保护，又可实现对低压单相接地短路的保 护。脱扣器动作电流的整定可参看文献2、3或其他手册，限于篇幅，此略。 2）低压侧所有出线上均装设DZ20 型低压断路器控制，其过流脱扣器可实现对 线

43、路短路故障的保护。限于篇幅，整定计算略。 （八）变电所的防雷保护与接地装置的设计 1、变电所的防雷保护 （1）直击雷防护在变电所的屋顶装设避雷针或避雷带，并且引出两根接地线 与变电所公共接地装置相连。避雷针采用直径20mm 的镀锌圆钢，避雷带采用 25mm4mm 的镀锌扁钢。 （2）雷电侵入波的防护 1） 在 10KV 电源进线的终端杆上装设FS4-10型阀式避雷器。其引下线采用 25mm 4mm 的镀锌扁钢，下面与公共接地网焊接相连，上面与避雷器接地端螺栓连 接。 2）在 10KV 高压配电室内装设GG-1A（F）-54 型高压开关柜，其中配有FS4-10 型阀式避雷器，靠近主变压器。主变压

44、器主要靠此避雷器来雷电侵入波的危害。 3）在 380V 低压架空出线杆上，装设保护间隙，或将其绝缘子的铁脚接地，用 以防护沿架空线入侵的雷电波。 2、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满足以 下条件：RE4 实用标准文案 文档大全 且：RE4.4 27 120120 A V I V E 式中，IE =AA27 350 )253580(10 因此公共接地装置的接地电阻应满足RE4。 （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

45、，垂直 打入地下，管顶离地面0.6m。管间用 40mm4mm 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干线与室外公共接地装置焊接 相连。接地干线均采用25mm4mm 的镀锌扁钢。变电所接地装置平面布置图 如图 11-9 所示。 接地电阻的验算： RE=85.3 65.016 5.2/100/)1(mm n l n RE 满足 RE4的要求。 图11-9 变电所接地装置平面布置图 （九）附录主要参考文献（略） 三、设计图纸 （一）变电所主接线电路图 实用标准文案 文档大全 机械厂降压变电所主接线电路图（A4 图纸） （二）变电所平面图 机械厂降压变电所平面图（A4 图纸） （三）车间动力电气平面布线图 车间动力电气平面布线图（A4 图纸）