某机械厂降压变电所电气设计.pdf

《某机械厂降压变电所电气设计.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某机械厂降压变电所电气设计.pdf（21页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、1 绪论 1.1 工厂供电的意义和要求 工厂供电（ plant power supply） ，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦 称工厂供电。 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于其他形式的 能量转换而来， 又易于转换为其他形式的能量用以应用；电能的输送和分配既简 单经济，又便于控制，调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在 现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但它在产品成本中所占 的比重一般很小， 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 额中所占的比重多少， 而在于工业生产实现电气化以后

2、可以大大增加产量，提高 产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，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。 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。 工厂供电工作要很好的为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需 要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求： （1） 安全在电能的供应，分配和使用中，不应发生人身和设备事故 （2） 可靠应满足电能用户对供电可靠

3、性的要求 （3） 优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求 （4） 经济供电系统的投资要少，运费要低，并尽可能的节约电能和减少 有色金属的消耗量。 本设计的任务， 主要是对某机械制造厂减压变电所的电气设计，其中包括工 厂负荷的统计计算， 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，进行短路计算，选择变电所主接线方案，一次设备的选择，高低压设 备和进出线， 确定防雷和接地装置。 并通过设计对中小型工厂的供配电系统和电 气照明运行维护和设计计算对工厂供电理论知识有了更加深刻的巩固和复习，为 今后从事工厂供电技术工作奠定一定的基础。 1.2 工厂供电设计内容及步骤 全厂总降压

4、变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生 产工艺对负荷的要求， 以及负荷布局， 结合国家供电情况。 解决对各部门的安全 可靠，经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面。 （1）负荷计算 全厂总降压变电所的负荷计算， 是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车 间变电所变压器的功率损耗， 从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功 率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。 （2） 工厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择参考电源进线方向， 综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需 要，确定变压器的台数和容量。 （3）工厂总降压变电所主结线设计

5、根据变电所配电回路数， 负荷要求的可靠性级别和计算负荷数综合主变压器 台数，确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求，即要安全可靠有要灵活经 济，安装容易维修方便。 （4）厂区高压配电系统设计 根据厂内负荷情况， 从技术和经济合理性确定厂区配电电压。参考负荷布局 及总降压变电所位置，比较几种可行的高压配电网布置放案，计算出导线 截面及电压损失，由不同放案的可靠性，电压损失，基建投资，年运行费用，有 色金属消耗量等综合技术经济条件列表比值，择优选用。按选定配电系统作线路 结构与敷设方式设计。 用厂区高压线路平面布置图， 敷设要求和架空线路杆位明 细表以及工程预算书表达设计成果。 （5）厂供、配电

6、系统短路电流计算 工厂用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量, 皆可按 无限容量系统供电进行短路计算. 由系统不同运行方式下的短路参数, 求出不同 运行方式下各点的三相及两相短路电流。 2 负荷计算和无功功率补偿 2.1 负荷计算 各厂房和生活区的负荷计算如表2.1 表 2.1 机械厂负荷计算表 编 号 名称类别 设 备 容 量 e PkW 需要 系数 d K costan 计 算 负 荷 30PkW 30varQk30 SkVA 30IA 1 铸造车 间 动力250 0.35 0.68 1.08 87.50 94.35 照明5 0.74 1 0.00 3.70 0.00 小计

7、255 91.20 94.35 131.22 199.37 2 锻压车 间 动力290 0.24 0.62 1.27 69.60 88.08 照明8 0.8 1 0.00 6.40 0.00 小计298 76.00 88.08 116.33 176.75 3 金工车 间 动力310 0.25 0.64 1.20 77.50 93.05 照明7 0.73 1 0.00 5.11 0.00 小计317 82.61 93.05 124.43 189.05 4 工具车 间 动力340 0.29 0.65 1.17 98.60 115.28 照明7 0.71 1 0.00 4.97 0.00 小计347

8、 103.57 115.28 154.97 235.45 5 电镀车 间 动力190 0.47 0.72 0.96 89.30 86.07 照明7 0.85 1 0.00 5.95 0.00 小计197 95.25 86.07 128.38 195.05 6 热处理 车间 动力130 0.47 0.78 0.80 61.10 49.02 照明6 0.81 1 0.00 4.86 0.00 小计136 65.96 49.02 82.18 124.86 7 装配车 间 动力140 0.34 0.68 1.08 47.60 51.32 照明8 0.72 1 0.00 5.76 0.00 小计148

9、53.36 51.32 74.04 112.49 8 机修车 间 动力130 0.24 0.63 1.23 31.20 38.46 照明5 0.79 1 0.00 3.95 0.00 小计135 35.15 38.46 52.10 79.16 9 锅炉房动力75 0.72 0.75 0.88 54.00 47.62 照明2 0.77 1 0.00 1.54 0.00 小计77 55.54 47.62 73.16 111.16 10 仓库动力25 0.37 0.83 0.67 9.25 6.22 照明1 0.82 1 0.00 0.82 0.00 小计26 10.07 6.22 11.83 17

10、.98 11 生活区照明340 0.79 0.97 0.25 268.60 67.32 276.91 420.72 总计 （380V侧） 动力188 0 937.31 736.78 照明396 计入 Kp=K q=0.9 0.79 843.58 663.10 1073.0 0 1630.2 6 2.2 无功功率补偿 由表 2.1 可知，该厂 380V侧最大负荷是的功率因数只有0.74. 而供电部门要 求该厂 10KV进线侧最大负荷是功率因数不应该低于0.91 。考虑到主变压器的无 功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷是功率因素应稍大于0.91 ，暂取 0.93 来计算 380V侧所需无

11、功功率补偿容量： 3012 (tantan)843.58tan(arccos0.79)tan(arccos0.93)var323var C QPkk 故选 PGJ1型低压自动补偿屏，并联电容器为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，总共容量 84 var 4336kkvar 。因此 无功补偿后工厂 380V侧和 10KV侧的负荷计算如表 2.2 所示。 表 2.2 无功补偿后工厂的计算的负荷 项目 cos 计算负荷 30PkW30varQk30SkVA30IA 380V 侧补偿前负荷0.79 843.58 663.10 1073.00 1630

12、.26 380V 侧无功补偿容量-336 380V 侧补偿后负荷0.932 843.58 327.10 904.78 1374.67 主变压器功率损耗13.57 54.29 10kV 侧负荷总计0.914 857.15 381.39 938.17 54.07 3 变电所位置和型式的选择 变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心。工厂的负荷中心按功率矩法来确 定，计算公式为式（ 3.1 ）和（ 3.2 ） 。 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 . 即在工厂平面图的下边和左侧, 任作一直角坐标的X轴和 Y轴, 测出各车 间和宿舍区负荷点的坐标位置, 例如 P

13、1(x1,y1) 、P2(x2,y2) 、P3(x3,y3) 等. 而工厂 的负荷中心设在P(x,y),P为 P1+P2+P3+=Pi. 因此仿照力学中计算重心的 力矩方程 , 可得负荷中心的坐标 : i ii 321 332211 P )xP( PPP xPxPxP x (3.1) i ii 321 332211 P )yP( PPP yPyPyP y (3.2) 图 3.1 机械厂总平面图 按比例 K在工厂平面图中测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置表3.1 所示 表 3.1 坐标轴1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 生活区 X() 1.8 2.0 3.6 5.5 5.9 6.1 6.

14、3 8.7 9.0 9.7 0.6 Y() 2.8 4.8 6.7 2.0 4.7 5.2 6.8 2.1 3.7 6.8 7.4 由计算结果可知， x=4.0 y=5.1 工厂的负荷中心在3 号厂房的西南角。考虑 的方便进出线及周围环境情况，决定在3 号厂房的西侧紧靠厂房修建工厂变电 所，其型式为附设式。 4 变电所主变压器的选择和主结线方案的选择 4.1 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式采用S9型，而容量根据式 .30N TSS，选 30 1000938.17kVA NT SkVAS，即选

15、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，而每台变压器容量按式 ii i p y y p 和 式 .30 1 2N T SS选择，即(0.6 0.7)938.17(562.90 656.72) NT SkVAkVA且 30() 131.22128.3873.()16332.76 N TII SSkVAkVA 因此选两台 S9-800/10 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。 4.2 变

16、压器主结线方案的选择 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4.1 所示 （2）装设两台主变压器的主接线方案，如图4.2 所示 图 4.1 装设一台主变压器的主结线方案 图 4.2 装设两台主变压器的主结线方案 4.3 两种主结线方案的技术经济比较 如表 4.1 所示。 表 4.1 两种主接线方案的比较 比较项目装设一台主变的方案装设两台主变的方案 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 小 灵活方便性只一台主变，灵活性稍差由于有两台主变，

17、灵活性较好 扩建适应性稍差一些更好一些 经 济 指 标 电力变压器的综 合投资 由手册查得S9 1000 单价为 15.1 万元，而由手册查得变压 器综合投资约为其单价的2倍， 因此其综合投资为215.1 万 元=30.2 万元 由手册查得S9630 单价为 10.5 万元，因此两台综合投资 为 410.5 万元 =42 万元，比一 台变压器多投资11.8 万元 高压开关柜（含 计量柜）的综合投 资额 查手册得 GG 1A（F）型柜按 每台 4 万元计，查手册得其综 合投资按设备价1.5 倍计，因 此其综合投资约为4 1.5 4=24 万元 本方案采用6 台 GG A （F）柜， 其综合投资额

18、约为61.5 3.5=31.5万元，比一台主变的 方案多投资7.5 万元 电力变压器和高 压开关柜的年运行 费 参照手册计算，主变和高压开 关柜的折算和维修管理费每年 为 4.893 万元（其余略） 主变和高压开关柜的折旧费和 维修管理费每年为7.067 万元， 比一台主变的方案多耗2.174 万元 供电贴费按 800 元/KVA 计，贴费为1000 0.08=80 万元 贴费为 2800 0.08 万元 =128 万元，比一台主变的方案多交 48 万元 从表 4.1 可以看出，按技术指标， 装设两台主变的主接线方案略优于装设一 台主变的主接线方案， 但按经济指标， 则装设一台主变的方案远优于

19、装设两台主 变的方案，因工厂负荷近期有较大增长，则宜采用装设两台主变的方案。 5 短路电流的计算 5.1 绘制计算电路 图 5-1 计算电路 5.2 计算电路短路电流 确定短路计算基准值 设100 d SMVA，1.05 dcN UUU， 即高压侧 1 10.5 d UkV， 低压侧 2 0.4 d UkV 则 1 1 100 5.5 33 10.5 d d d SMVA IkA UkV 2 2 100 144 330.4 d d d SMVA IkA UkV 计算短路电路中各元件的电抗标幺值 电力系统已知400 OC SMVA故 * 1 100/ 4000.25XMVAMVA 架空线路查表

20、A-12，得 LJ-150 的 0 0.363/Xkm，而线路长 10km ，故 * 22 100 (0.36312)3.95 (10.5) MVA X kV 电力变压器查表 A-1，得 z U %=4.5，故 6 .5 800 100 100 5 .4 * 3 kVA MVA X 因此绘短路计算等效电路如图5-2 所示 图 5-2 等效电路 10KV侧三相短路电流和短路容量 总电抗标幺值 * (1)12 0.253.954.20 k XXX 三相短路电流周期分量有效值 (3)1 1 * (1) 5.5 1.31 4.20 d k k IkV I X 其他短路电流 (3)(3)(3) 1 1.

21、31 k IIIkA (3)(3) 2.552.55 1.313.34 sh iIkA (3)(3) 1.511.51 1.311.98shIIkAkA 三相短路容量 (3) 1* (1) 100 23.81 4.20 d k k SMVA SMVA X 380V侧三相短路电流和短路容量 总电抗标幺值 * (2)123 /20.253.95 5.6/ 27.25 k XXXX 三相短路电流周期分量有效值 (3)2 2 * (2) 144 15.72 7.25 d k k IkA IkA X 其他短路电流 (3)(3)(3) 2 15.72 k IIIkA (3)(3) 1.841.8415.7

22、228.92 sh iIkAkA (3)(3) 1.091.0915.7217.13 sh IIkAkA 三相短路容量 (3) 2 * (2) 100 13.79 7.25 d k k SMVA SMVA X 以上计算结果归纳到表5.1 所示 表 5.1 归纳 6 变电所一次设备的选择校验 6.1 10kV 侧一次设备的选择校验 如表 6.1 所示 表 6.1 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 装置地点条 件 参数 N U /kv N I /A (3) K I /KA (3) sh i /KA (3)2 ima It 数据10kV 54.0

23、7 1.31 3.34 3.00 一 次 设 备 型 号 规 格 额定参数 eN U eN I oc I max itI t 2 高压少油断路器 SN10-10I 10 630 16 40 463.36 高压隔离开关 GN8-10T/200 10 200 25.5 500 高压熔断器RW4-10 10 100 100 电压互感器JDJ-10 10/0.1 电压互感器JDZJ-10 10 0.1 0.1 333 电流互感器LQJ-10 10 5100 493.21 973.01 避雷器 FZ-10 10 户外式高压隔离开关 GW4-35G/600 35 600 50 980 表 6.1 所示内容

24、已经演算过，都合格。 短路计算 点 三相短路电流 /kA 三相短路 容量 /MVA (3) k I “(3) I (3) I (3) sh i (3) sh I )3( k S k-1 1.31 1.31 1.31 3.34 1.98 23.81 k-2 15.72 15.72 15.72 28.92 17.13 13.79 6.2 380V 侧一次设备的选择校验 如表 6.2 所示： 表 6.2 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 N U / V 30 I/ A (3) K I/ A (3) sh i /A (3)

25、2 ima It 数据380V 1374.67 15.72 28.92 494.24 一 次 设 备 型 号 规格 额定参数 eN U eN I oc I max i tI t 2 低 压 断 路 器 DW48-1600 380 1600 50 表 6.2 所选的一次设备均满足所需要求。 6.3 高低压母线的选择 母线的选择： 1. 材料一般以铝为主，单条矩形截面积不应该大雨10001200 2 mm 2. 按发热条件选择 .maxalW II 3.按经济电流密度选择 .maxW ec I A j ec j为经济电流密度。 4.动稳定校验 cal 5. 热稳定校验 minmin I AAt C

26、 最小允许截面。 参照表 A9，10kV母线选 LMY-3 （ 40 4） ，即母线尺寸为 40mm 4mm ；380V 母线选 LMY-3(120 10)806, 即母线尺寸为120mm 10mm ，而中性线母线尺寸 为 80mm 6mm 。 7 变电所进出线选择 7.1 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 LG 型铝导线架空敷设，接往10kV公用干线。 1) 按发热条件选择由 301 54.07 N T IIA及室外环境温度38 C，查表 A-12， 初选 LJ-16 ，其38 C时的 30 105 al IAI满足发热条件。 2) 校验机械强度查表

27、 3-2，最小允许截面 2 min35Amm，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-35。 由于此线路很短，因此不需校验电压损耗。 2. 由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验 查附录表 A-7 采用 ZLQ2型油浸纸绝缘电力电缆直接埋地敷设。 1 ）按发热条件选择由 301 54.07 N T IIA及土壤温度 25 C 查表 A-7，初选缆 芯截面为 2 min 25Amm 的交联电缆，其 30 90 al IAI，满足发热条件。 2）校验短路热稳定按下式计算满足短路热稳定的最小截面 (3)222 min 1.81 131020.0325 88 ima t

28、 AImmmmAmm C 式中 C值由表 4-6 得 88； ima t按终端变电所保护动作时间1.7s ，加断路器断路时 间 0.06s ，再加 0.05s 计，故1.81 ima ts。 因此 ZLQ2-3+25电缆满足短路热稳定条件。 7.2 380V 低压出线的选择 1. 馈电给 2 号厂房（铸造车间）的线路查附录表 A-7 采用 ZLQ2型油浸纸绝 缘电力电缆直接埋地敷设。 1）按发热条件选择由 30 176.75IA及地下 0.8m土壤温度 25 C ，查表 A-7，初 选缆芯截面 2 95mm，其 30 185 al IAI，满足发热条件。 2） 校验电压损耗由图 1 所示工厂平

29、面图量得变电所至2 号厂房距离约为 100m ， 而由表 A-12 查得 2 95mm的铝芯电缆 0 0.34Rkm（按缆芯工作温度60 C计） ， 0 0.378Xkm，又2 号厂房的 30 76.00PkW， 30 88.v r08aQk，因此按式 N pRqX U U 得： 76.00(0.34 0.1)88.08 var (0.378 0.1) 15.56 0.38 kWk UV kV 15.56 %100%4.0%5% 380 al V UU V 故满足允许电压损耗的要求。 3) 短路热稳定度校验按下式计算满足短路热稳定的最小截面 (3)22 min 1.81 15720240 88

30、 ima t AImmmm C 由于前面按发热条件所选 2 95mm的缆心截面小于 min A，不满足短路热稳定 要求，故改选缆芯截面为 2 300mm的电缆，即选 VLV22-1000-3300+1150 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。 2. 同理可以得到厂房3 到 10 所用出线也应当是VLV22-1000-3300+1150 的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。 3. 馈电给生活区的线路采用 BLX-1000型铝芯橡皮绝缘线架空敷设。 1）按发热条件选择由 30 42I=0.72A及室外环境温度为 32 C ，查表 8-40，初选 BLX-1000-1

31、120,其 32 C 时的 30 460 al IAI，满足发热条件。 2） 校 验 机 械 强 度查 表 8-35 ， 最 小 允 许 截 面 积 2 min 10Amm ， 因 此 BLX-1000-1240 满足机械强度要求。 3） 校验电压损耗由图 11-2 所示工厂平面图量得变电所至生活区负荷中心距离 约 84m ，而由表 8-36 查得其阻抗与 BLX-1000-1 120 近似等值的 LJ-120 的阻抗 0 R =0.14km, 0 X =0.30km，又生活区的 30 268.60PkW, 30 67.v r32aQk， 因此 268.60(0.14 0.084)67.32

32、var (0.300.084) 12.78 0.38 kWk UV kV 12.78 %100%3.0%5% 380 al V UU V 满足允许电压损耗要求。 7.3 作为备用电源的高压联络线的选择 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 30 384.8kVA,I384.8( 3 10)kVAkV22.2A , 而最热月土壤平均温度为 25 C , 因此查表 8-44，初选缆芯截面为 2 25mm的交联聚乙烯绝缘铝芯电缆（注： 该型电缆最小芯线截面积为 2 25m

33、m） ，其3090alIAI, 满足发热条件。 2. 校验电压损耗由表 8-42 可查得缆芯为 25mm 的铝芯电缆的 0 R =1.54km ( 缆 芯 温 度 按 80 C 计 ) ， 0 X =0.12km， 而 二 级 负 荷 的 30 P =277.6kw， 30 Q=266.5kvar线路长度按 2km计，因此 277.6(1.54 2)266.5 var (0.12 2) 91.9 10 kWk UV kV 91.9 %100%0.919%5% 10000 al V UU V 由此可见该电缆满足允许电压损耗要求。 3. 短路热稳定校验按本变电所高压侧短路校验， 由前述引入电缆的短

34、路热稳 定校验，可知缆芯 2 25mm的交联电缆是满足短路热稳定要求的。 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7.1 所示。 表 7.1 变电所进出线和联络线的型号规格 线路名称导线或电缆的型号规格 10kV电源进线LJ-35 铝绞线（三相三线架空） 主变引入电缆YJL22-10000-325 交联电缆（直埋） 3 8 0 V 低 压 出 线 至 1 号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋） 至 2 号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋） 至 3 号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋）

35、至 4 号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋） 至 5 号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋） 至 6 号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋） 至 7 号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋） 至 8 号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋） 至 9 号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋） 至 10 号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋） 至生活区单回路，回路线3 BLX-1000-1120

36、+1BLX-1000-1 75 橡皮 线（架空） 与邻近单位10kV联络 线 YJL22-10000-325 交联电缆（直埋） 8 继电保护的整定 8.1 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，当产生大量瓦斯时，动作于跳闸。 （2）过电流保护：用来反应外部相间短路引起的过电流，并作为瓦斯保护的后 备，保护延时动作于跳闸。 过电流保护： 1）继电器动作电流 max relstw opkL rei KK K II K K 其中 rel K为可靠系数，感应型继电器取1.3 ； st K为电动机的自起动系数，一 般取 1.53； re

37、 K为继电器的返回系数，感应型继电器取0.8 ， i K为电流互感器 的变比 20， w K为接线系数一般取1， maxL I为正常情况下流过被保护线路的最大 负荷电流。 max 1.3 1.5 1 54.076.59 0.820 relstw op kL rei KK K IIA KK 因此过电流保护动作电流整定为10A 2）一般过电流保护时间可整定为最短的0.5s 3）过电流保护灵敏度的检验 (2) mink s op I K I (3) (2) 2 min 0.8660.86615.72 0.602 10 0.4 k k T IkA IKA KV K KV 20 1010200 1 i

38、op w K IAAA K 所以灵敏度系数6022003.01 s KAA1.5，所以满足要求。 8.2 变电所低压侧保护装置 低压侧均采用 DW48-1600 型低压断路器进行保护，三相均装有过流脱扣器， 既可以保护低压侧的相间短路和过负荷，而且可以保护低压侧的单相接地短路。 9 降压变电所防雷与接地装置的设计 9.1 变压所的防雷保护 1. 直击雷防护 在变电所屋顶装设避雷针和避雷带，并引进出两根接地线与变电所公共接装 置相连。如变电所的主变压器装在室外或有露天配电装置时，则应在变电所外面 的适当位置装设独立避雷针，其装设高度应使其防雷保护范围包围整个变电所。 如果变电所在其它建筑物的直击

39、雷防护范围内时，则可不另设独立的避雷针。 按 规定，独立的避雷针的接地装置接地电阻R10W。通常采用 3-6 根长 2.5 m 的 刚管，在装避雷针的杆塔附近做一排或多边形排列，管间距离5 m，打入地下， 管顶距地面 0.6 m 。 接地管间用 40mm 4mm 的镀锌扁刚焊接相接。 引下线用 25 mm 4 mm 的镀锌扁刚，下与接地体焊接相连，并与装避雷针的杆塔及其基础内的 钢筋相焊接，上与避雷针焊接相连。避雷针采用直径20mm 的镀锌扁刚，长1 1.5 。独立避雷针的接地装置与变电所公共接地装置应有3m以上的距离。 2. 雷电侵入波的防护 对于雷电侵入波的过电压保护是利用阀形避雷器以及与

40、阀形避雷器相配合的 进线段保护， 阀形避雷器的作用是限制电气设备上的过电压幅值；进线段保护的 作用是使雷不直接打在导线上， 且利用进线段本身的阻抗来限制流过的雷电流幅 值，利用导线的电晕损耗来降低雷电波陡度。 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 25mm4mm的镀锌扁钢，下面与公共接地网焊接相联，上面与避雷器接地端螺 栓连接。 2）在 10kV高压配电室内装设的GG-1A （F）-54 型高压开关柜， 其中配有 FS4-10 型避雷器，靠近主变压器。主变压器主要靠此避雷器来防护雷电侵入波的危害。 3）在 380V低压架空出线杆上，装设保护间隙，或将

41、其绝缘子的铁脚接地，用以 防护沿低压架空线侵入雷电波。 9.2 变电所公共接地装置的设计 1. 接地电阻的要求 按工厂供电设计指导表9-3。此变电所的公共接地装置的接地电阻应满 足以下条件： R4 E 且 120120 R4.4 27 E E VV I 式中 10(8035 25) 27 350 E IAA 因此公共接地装置接地电阻应满足R4 E 。 2. 接地装置的设计 采用长 2.5m、50mm 的镀锌钢管数，按公式计算初选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 40mm4mm 的镀锌扁钢焊接相连。变压器室有

42、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 25mm4mm 的镀锌扁钢。 接地电阻的演算： (1) R 1002.5 R3.85 160.65 E E lmm nn g 满足R4 E 的要求。 10 设计图纸 变电所主接线图，某机械厂降压变电所主接线电路图，如图10.1 所示。这 里略去图框和标题栏。 图 10.1 某机械厂降压变电所主接线图 11 结论 经过对机械厂降压变电所的电气设计，我对工厂供电的设计意义有了更深刻 的认识，对设计过程有了一定了解，也对Word 文档 AutoCAD 的操作更加熟练 了。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源

43、和动力，而且它在产品成本中所 占的比重一边很小， 电能再工业生产中的重要性， 并不在于它在产品成本中或投 资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。 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。 通过课程的设计， 对工厂供电的设计方法及步骤， 以及对工

44、厂供配电的重要 意义的理解更加深刻了。对即将走向工作岗位的我来说也是一次很好的锻炼。 参考文献 1. 刘介才 . 工厂供电设计指导北京：机械工业出版社 2. 霍利明 . 电力系统继电保护 . 北京: 中国电力出版社 3. 苏文成 . 工厂供电 . 北京：机械工业出版社 4. 刘笙电气工程基础北京：科学出版社 5. 贺家李 宋从矩电力系统继电保护原理北京：中国电力出版社 6. 实用供配电技术手册 . 北京: 中国水利水电出版社 7. 电气制图国家标准汇编 . 北京：北京计划出版社 8. 电气标准规范汇编 . 北京：中国计划出版社 9. 王士政 . 电力工程类专题课程设计与毕业设计指导教程. 北京：中国水利水 电出版社 10. 水利电力部西北电力设计院编. 电力工程电气设计手册 . 北京： 中国电力出 版社 11. 实用电工电子技术手册编委会编实用电工电子技术手册北京：机械工业 出版社