现场管理_车间配电所的整体设计教材

车间配电所的整体设计摘 要配电所就是对电能进行接受、分配、控制与保护。它由电力变压器、配电装置和二次装置等构成，变电站及配电系统在电网与用户之间起着重要的连接作用。随着电力系统的发展，电气化和自动化给国民经济和社会发展带来了巨大的动力和效益，并成为当今社会发展和人民日常生活中不可缺少的重要能源。但若管理或是系统设计存在缺陷，会容易造成用电质量低下，更有甚者造成电网崩溃，严重时电网瓦解，酿成大面积停电。本次设计是关于车间配电所的设计。最先从车间的布局考虑，参考了现在很多工厂的平面设计图对各部分的布局的可用性和经济性入手。接下来开始进入工厂厂区的供电设计部分。先从各部分的计算入手，其中包括计算负荷和短路电流的计算和一次设备稳定度的效验，及低压配电屏的选择。接下来，进行了对变电所高压进线和低压出线的选择，车间配电线路的设计。在变电所二次回路设计及继电保护整定当中我考虑了各方面的保护及对保护器具的选择。变电所设计自然少不了对防雷以及接地保护方面的设计，考虑到了车间布局的实际情况进行了对防雷接地设备的选择和设计。关键词：供电设计 低压配电 车间配电所 高低压设备 电力系统Overall design of workshop distributionAbstract The so-called distribution is to receive, electricity distribution, control and protection. Distribution of power transformer, power distribution device and the second device, etc, substation and distribution system in the power grid plays an important role in connection with the user. With the development of electric power system, electrification and automation to the national economy and social development are of great power and benefit, and become the current social development and Peoples Daily life indispensable important energy. But if the management or the defect of system design, will be easy to cause the low quality of electricity, moreover caused by power grid collapse, serious when grid collapse, caused widespread power outages.This design is about the workshop of substation design. First from the layout of the workshop, consulted a lot of factory floor plan now for the availability and economy of the layout of the part. Then begin to enter the plant power supply design. First from the calculation of the parts, including the computational load and short circuit current calculation and the equipment stability at a time of efficacy, and the selection of low voltage distribution panel. Next, has carried on the choice of substation high voltage into the line and the low pressure outlet, workshop distribution circuit design. In the substation of secondary loop design and relay protection setting I consider all aspects of the protection and the selection of protective equipment. Nature is little not substation design to the design of lightning protection and grounding protection, takes into consideration the actual situation of the workshop layout for the selection and design of lightning protection grounding device.Keywords: power supply design. Low voltage power distribution. Workshop of substation. High and low voltage equipment. Electric power system.目 录1 绪 论11.1 课题背景、目的及工程意义11.2 设计内容及任务要求11.2.1 机加工一车间生产任务11.2.2设计依据21.3 设计原则22 负荷计算52.1 负荷计算的目的52.2 负荷计算62.2.1 机加工一车间负荷计算62.2.2 机加工车间负荷计算82.3 无功功率补偿计算93 车间配电所的选型及主接线方案113.1 车间配电所位置113.2 车间配电所型式113.3 主变压器选型123.4 主接线方案124 短路计算144.1 短路计算目的及原则144.2 短路计算144.3 主要一次设备选型165 车间变电所高低压线路设计195.1 配电接线方案195.2 刀闸开关选择195.3 配电线路选择196 继电保护整定216.1 概述216.2 继电保护的选择与整定216.2.1变压器的继电保护216.2.2 继电保护整定计算选择236.2.3 继电保护整定计算247 防雷与接地设计267.1 接地267.2 防雷设计271、直击雷的过电压保护272、雷电侵入波保护27总结与展望28致谢29参考文献30附录31我们总羡慕别人的幸福，却常常忽略自己生活中的美好。其实，幸福很平凡也很简单，它就藏在看似琐碎的生活中。幸福的人，并非拿到了世界上最好的东西，而是珍惜了生命中的点点滴滴，用感恩的心态看待生活，用乐观的态度闯过磨难。1 绪 论1.1 课题背景、目的及工程意义自工业生产电气化以后，极大的增加了产量，提高劳动生产率，改善了人工劳动压力。因此工厂的供电可靠性是管理经济和安全的重要因素。变电所的功效是承担电能、改变电压和分拨电能，变电所由电力变压器、配电装置和二次装配等组成。按变电所的性子和责任可分为;升压变电所和降压变电所。除了发电机连接到变电站的升压变电站，其余的是降压变电站。根据变电站的位置和作用分为枢纽变电站、变电所和用户变电站。仅用于回收和分派电能，而不变更电压的场地称为配电所。于是，做好工场供电事业对于成长工业生产，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，也具备重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，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：在供电、配电和使用电能安全，无人员事故和设备事故。可靠性应满足供电可靠性的要求。优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求经济 供电系统的投资要少，尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。根据该工厂的规模、负荷情况、供电条件、技术要求、自然条件，设计其总配变电所及配电系统。1.2 设计内容及任务要求车间变电所及配电系统设计，是根据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。解决各部门的安全性和可靠性，对电力能源经济的分配。其基本内容有以下几个方面： 车间负荷的分析和计算； 无功负荷的分析和补偿计算； 变压器台数、容量、型号的选择确定； 进行主接线方案比较并确定主接线 短路电流计算； 电气一次设备的选择； 继电保护装置设计； 接地及防雷设计。1.2.1 机加工一车间生产任务 本车间承担机修厂修理的配件生产。1.2.2设计依据 车间平面及设备布置图。 本车间承担机修厂修理的配件生产。 车间用电设备明细表。（见表1.1） 车间变电所配电范围 车间变电所位置 车间变电所设在车间东南角，除为机械加工一车间配电外，还要为机械加工二车间、铸造、铆焊、电修车间配电，其用电设备明细表。（见表1.2）这台机器的车间需要提供一三种方式供电（其中一个是照明电路）；铸造车间要求车间变电所低压侧提供四路电源（其中一回路为照明回路）；铆焊车间要求车间变电所低压侧提供三路电源（其中一回路为照明回路）；电气维修店要求该变电站的低压侧具有三个电源供应（其中一个是照明电路）。 负荷性质：三班工作制，年最大负荷利用小时数为3500h。三级负荷。 供电电源条件： a、电源的3510kV总电压和高压变电站的电缆线路的功率，线路全长300m。 b、工厂总降压变电所10KV母线上的短路容量按200MVA计。 c、总电压变电站10kV配电插座的定时限过电流保护装置的设置时间= 2S。d、车间所需的最大负载功率因数不小于0.9。e、要求在车间变电所10KV侧进行计量。 车间内的自然条件 a、年最高气温为40.6，年最低气温为-7.7，一月最低气温为5.3，七月最高气温为29.6. b、车间内计算气温为35 .1.3 设计原则按照国家标准GB50052-95 供配电系统设计规范、GB50053-94 10kv及以下设计规范、GB50054-95 低压配电设计规范等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：1、遵守规程、执行政策；必须符合国家有关规定和标准，实施相关的国家政策，包括节能、有色金属等技术和经济政策。2、安全可靠、先进合理；应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。3、近期为主、考虑发展；应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。4、全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。 表1-1机加工一车间设备明细表设备代号设备名称代号台数单台容量（KW）总容量（KW）1冷墩机GB-3155552冷墩机GB-3155553普通车床C620-117.6257.6254普通车床C620-117.6257.6255普通车床C620-117.6257.6256立式车床C512-1A135.735.77普通车床C62014.6254.6258普通车床C62014.6254.6259普通车床C62014.6254.62510普通车床C62014.6254.62511普通车床C62014.6254.62512普通车床C61614.6254.62513螺丝套丝机S-813913.1253.12514普通车床C630110.12510.12515管螺纹车床Q11917.6257.62516摇臂钻床Z3518.58.517立式钻床Z504013.1253.12518立式钻床Z504013.1253.125195吨吊车110.210.220立式车床C512-1A135.735.721立式车床C512-1A135.735.722刨床B66513323万能铣床X63WT1131324立式铣床X52K19.1259.12525滚齿机Y-3614.14.126插床B503214427弓锯机G72 11.71.728立式钻床Z51210.6O.629电阻炉120（380V）2030电阻炉1242431电阻炉1454532车床CW6-1131.931.933立式车床C512-1A135.735.734卧式镗床J681101035单臂刨床B101017070序号车间名称供电回路代号设备容量计算负荷KWP30/KWQ30/Kvar1机加工二车间No.1电源电路15546.554.4No.2电源电路1203642.1No.3电源电路10802铸造车间No.4电源电路1606465.3No.5电源电路1405657.1No.6电源电路1807273.4No.7电源电路86.403铆焊车间No.8电源电路1504589.1No.9电源电路17051101No.10电源电路75.604电修车间No.11电源电路1504578No.12电源电路1464465No.13电源电路1080表1-2机加工二车间、铆焊、电修车间的负荷计算2 负荷计算2.1 负荷计算的目的供电系统要能够可靠地正常运行，就必须正确地选择系统中的所有元件及设备。元件及设备除满足工作电压和频率的要求外，最重要的是满足负荷电流的要求。负荷电流要求中最重要的是发热条件的要求。计算负荷是从发热条件角度提供供电设计选择元器件的基本依据。荷载情况复杂，影响因素很多，虽然各种荷载变化都有一定的规律可循，但仍难以准确确定计算荷载的大小实际的负荷也并不是一成不变，它与设备的性能、生产的组织、生产者的技能及能源的供应状况等多种因素有关，因此力求负荷计算接近实际，这是确定供电系统，选择变压器容量，电气设备，导线截面和仪表量程的主要依据，也是整定继电保护的重要数据。 1、电力负荷的分类电力负荷按照用户的性质分为工业负荷、农业负荷、交通运输负荷和生活用电负荷等。按用途分为动力负荷和照明负荷。动力负荷多数为三相对称的电力负荷，照明负荷为单相负荷。按用电设备的工作制分为连续(或长期)工作制、短时工作制和断续周期工作制(或反复短时工作制)三类。本文主要介绍了电气设备的工作系统的分类：a、连续工作系统的长期连续运行，负载相对稳定。b、短时间工作系统的工作时间较短，其余时间相对较长。如机床上的某些辅助电动机、水闸用电动机等。这种设备的数量是非常小的，计算的负载一般不考虑电气设备的短时工作系统。c、断续周期工作制 这类设备周期性地工作停歇工作，如此反复运行，而工作周期不超过10min。如电焊机、起重机械等。负载持续时间（或临时负载率）通常用于指示负载的工作特性。即 (2-1)式中，T为工作周期；t为时间；T0是休息的时间。该设备的额定容量是对应于一定的负载率。因此，在进行工厂的动力负荷计算时，应根据不同的工作制度对不同的工作系统的电气设备的容量进行转换。2、电力负荷的分级及对供电电源的要求按GB50052-1995规定，工厂的电力负荷根据其对供电可靠性的要求及中断供电所造成的损失或影响程度，分为以下三级： a、一级负荷一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者，或者中断供电将在政治、经济上造成重大损失者，如重大设备损坏，大量的产品报废，大量的重要原材料，用于生产废产品，在连续生产过程中的关键企业的国家经济，破坏了需要很长一段时间来恢复等。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要的场所不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。一级负荷属于重要负荷，是绝对不允许断电的。因此，要求有两路独立电源供电。当其中一路电源发生故障时，另路电源能继续供电。一级负荷中特别重要的负荷，除上述两路电源外，还必须增设应急电源。常用的应急电源：独立于正常的发电单元；独立于正常供电线路的供电网络；b、二级负荷二级负荷为中断供电将在政治、经济上造成较大损失者，如主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复、重点企业大量减产等。二级负荷也属于重要的负荷，要求两回路供电，供电变压器通常也采用两台。在其中一回路或一台变压器发生故障时，二级负荷不致断电，或断电后能迅速恢复供电。c、三级负荷三级负荷为一般电力负荷，所有不属于一个或两个级别的负荷人都属于三类负荷。三级负荷对供电电源没有特殊要求，一般由单回电力线路供电。 本设计中电力负荷的等级大多为三级负荷。2.2 负荷计算2.2.1 机加工一车间负荷计算由表1.1中一车间负荷的明细表可首先将一车间负荷进行分类：机床类、电阻炉类、吊车类。通过查资料学习系统负荷的计算步骤，整理如下：（1）单站接驳线计算负荷的计算断续周期设备暂载如果设备在eN持续率下的容量为PN，换算到设备容量Pe为:对于焊机，e常取100%，吊车等设备取25% 线压等效为相压的转换：由于容量为Pe,j的单相设备接在线电压上的产生的电流I= Pe,j/（Ucosj)应与等效三相设备容量Pe产生的电流I= Pe/(Ucosj)相等 单相等效为三相： 转换效率：（2）用电设备组计算负荷的确定需要系数法：Kd=P30/Pe利用系数法：Kl(3) 车间干线或多组用电设备的计算负荷确定同期系数：Kp总的有功计算负荷为 P总的无功计算负荷为 P总的视在计算负荷为 所以，统计机床类负荷共31台，属于大批生产的机床冷加工电动机组。取Kd=0.2, cosj=0.51. 机床类 2. 电阻炉类共3台，取Kd=0.7, cosj=1 = 62.3KVA 3. 吊车类共1台，取eN=15%，Kd=0.15, cosj=0.5 所以，总的计算量为（0.95），钾= 0.97） 2.2.2 机加工车间负荷计算根据表1.2中已经计算过得负荷可以将两个车间的总负荷，也就是变压器低压侧的总负荷。表2-1 一车间负荷计算序号设备名称设备台数设备容量需要 系 数计算负荷名牌值换算值1机床组31485.875485.8750.20.51.7397.175168.113194.35295.292电阻炉组389890.71062.3062.394.663吊车110.27.90.150.51.731.1852.052.373.6车间总计35585.075582.775160.66170.163取，152.6165.1224.8341.6表2-2 二车间负荷计算序号车间名称供电回路代号设备容量计算负荷KWP30/KWQ30/KvarS30/KVAI30/A1机加工二车间No.1供电回路15546.554.471.6108.8No.2供电回路1203642.155.484.2No.3照明回路1080812.22铸造车间No.4供电回路1606465.391.4138.9No.5供电回路1405657.180121.6No.6供电回路1807273.4102.8156.1No.7照明回路86.406.49.73铆焊车间No.8供电回路1504589.199.8151.6No.9供电回1171.8No.10照明回路75.605.68.54电修车间No.11供电回路150457890136.7No.12供电回路146446578.5119.3No.13照明回路1080812.2总计1406487.5625.4810.61231.6综上，变压器低压侧的负荷计算为：根据设计要求，COS变电站高压侧大于或等于0.9，考虑到变压器的无功损耗QR比PR的有功功率损失大得多，一般的QR =（4-5）公关，2.3 无功功率补偿计算按照设计要求，变电所高压侧的cosj 0.9，考虑到变压器本身的无功功率损耗DQr远大于有功功率损耗DPr，一般DQr =(4-5)DPr，因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因素应略高于0.90，取0.93。 为了使低电压侧功率因数从0.63提高到0.93，低电压侧应与并联电容器安装。所计算的负载被认为是作为低压侧的补偿变电站。 因此主变压器容量可改选为800kVA。比未补偿前容量减少很多。变压器的功率损耗为 变电所高压侧的计算负荷为 补偿后工厂的功率因数为： 这一功率因素满足不低于（0.9）的要求由此可以看出，采用无功补偿来提高功率因素能使工厂取得可观的经济效果。3 车间配电所的选型及主接线方案3.1 车间配电所位置变电所的位置选择原则：应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耗量。考虑供电方向，电源侧。进出口便利。不应该阻碍企业发展，要考虑扩张的可能性。设备运输方便。尽量避开有腐蚀性气体和污秽的地段，如无法避免，则应位于污源的上风侧。变电站内的配电设备和其他建筑物和结构之间的距离是按照规定的。在冷却塔与喷水池的距离上，应规定建筑物、变压器、配电设备的室外配电装置。不应位于低洼地区，可积水。高压力配电所应尽量与临近车间变电所或有大量高压用电设备的厂房合建在一起。负荷中心的确定：（1） 将各分建筑/车间电力负荷按一定比例标示与总平面图中负载的指令轮的图形，而不是为每个子中心建设负载统一收集中心的负载指令。负荷不均匀的圆心偏向负荷集中的一侧。负荷指示圆的半径为负载指示图，可以直观的和大致确定的工程负荷中心。（2） 负荷矩计算法各分建筑/车间的分负荷为Pi，他们在任选择的直角坐标系中的坐标分别为(xi,yi)，则按照下式可求负荷中心的坐标：式中，总负荷P=KPi，其中是同期系数，视最大负荷不同时出现的情况选择，一般取0.71.0。变电站总布置应紧凑合理，符合以下要求：（1）便于运行维护和检修（2）保证安全运行（3）便于进出线（4）节约土地和建筑费用（5）适应发展要求综上，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。根据接近负荷中心，偏向电源侧的选择方法，本车间变电所已给出。室内变电所是由变压器室、高压配电室、配电室、控制室和值班室组成。3.2 车间配电所型式车间变电所主要有以下两种类型的变电所。1. 车间附设变电所一个变电站应占据一个车间的某一个区域，但在车间内，因此对车间外观没有影响。外部连接型变电站的车间外，不采取车间面积，使车间设备和安全的比奈型变电站的布局更高。2. 车间内变电所变配电所有屋内式和屋外式两大型式。在选择植物分布类型时，应根据具体的地理环境，因地制宜；技术经济合理，应选择室内型。3.3 主变压器选型本文在选择主变压器的型式上主要考虑三个要素：1.设计需求。要求年最大负荷利用小时数为3500h，三级负荷；2.低耗，安全，民用。3.容量及联接方式故而考虑本应用的一般性，选择S9系列低损耗油浸式铜绕组电力变压器；关于台数的选择，主要考虑负荷对供电可靠性的要求，因为要求年负荷利用小时数为3500h,占全年的40%，加上又是三级负荷，一般一台变压器就足够。但集中负荷较大，虽然为三大负荷，也可选择2台变压器。综上选择变压器S9-800/10 -Dyn11，具体参数见下表。表3-1 变压器主要技术数据额定容量kVA额定电压/kV联结组别损耗/W空载电流I0%阻抗电压Uk%一次二次空载负载800100.4Dyn11140075002.55室内安装的干式变压器的外廓与四周墙壁的净距离不应小于0.6米；干式变压器之间的距离不应小于1米，并应满足巡视检修要求。干式变压器也可以不单独设置变压器室，而与高、低压配电装置同室布置，指示变压器应设不低于1.7米高的遮拦与周围隔离，以保证运行安全。露天或半露天变电所的变压器四周，应设不低于1.7米高的固定围栏/墙，变压器外廓与围栏的净距不应小于0.8米，变压器底部距离地面不应小于0.3米，相邻变压器外廓之间的净距离不应小于1.5米。3.4 主接线方案 电气主接线的类型：有母线的主接线和无母线的主接线。无母线的连接多用于发电机-变压器单元接线、变压器-线路单元接线之间，因此再配电设计中，这样的连接形式多用于电源端引线结构连接。有母线的主接线结构稍为复杂，结构也更为灵活多变。母线，实际上是主接线电路中接受电能和分配电能的一个电气联接点从形式上延展成的一条线。它便于多个进出线回路的连接，故又称汇流排。供配电系统中常用矩形截面积的铜、铝等导体来做母线。单母线型，有简单单母线、单母线分段和单母线带旁支三种变换形式。双母线型，有简单双母线、双母线分段、双母线带旁支、双断路器双母线、3/2断路器双母线等几种形式。本设计有两台变压器的小型变电所。设计的方案如下：高压侧无母线、低压侧单母线分段的双台变压器变电所主接线方式（如图3.1）。这样一个高可靠电源和连接，当任何一个变压器或电源进线停电检修或发生故障时，变压器通过封闭母线分段开关，可以快速恢复整个变电站供电。如果两台主变压器低压侧主开关（采用电磁或电动机合闸操作的万能式低压断路器）都装设互为备用电源自动投入装置（APD），则任一主变压器低压主开关因电源断电（失压）而跳闸时，另一主变压器低压侧的主开关和低压母线分段。开关会自动开关在APD的存在，整个压力恢复正常供电。图 3-1 主接线示意图4 短路计算4.1 短路计算目的及原则短路是指电力系统中不同电位的导电部分（各相导体、中性点接地系统的地线）之间发生的低阻性短接。它是电力系统中最常见和最严重的故障。为了正确选择和校验电气设备，准确计算继电保护装置的整定值，就需要计算短路故障发生时通过元件的最大可能的短路电流。短路对系统会产生极大的危害：短路对系统产生很大危害：（1）形成大功率，使元件、设备、永久变形或严重损坏；（2）电流热效应使设备急剧发热，若持续发热过久，绝缘会变老化；（3）电压将大幅下降，影响用户正常工作。如异步电动机电磁转矩下降，致使转速下降、停转；（4）对于严重短路的同步发电机的并联运行，产生同步，导致系统，短路保护装置，最终导致电力中断，更接近的保护装置的电源供应，导致电力中断。因此，最大短路电流应根据不同的供电系统模型计算，以确定电气设备的容量或额定参数；最小短路电流，是选择熔断器和继电保护装置的基础。 原则上采用三相短路电流计算为标准。这是因为在电力系统中，虽然发生单相短路的可能性大，但三相短路的电流值最大，造成的危害也最严重。作为择校验电气设备用的短路计算中，以最严重的三相短路电流的计算为主。4.2 短路计算 用标幺制法计算K-1,K-2处的短路总阻抗标幺值，三相短路电流和短路容量。(一)、确定基准值：工程设计里取Sd=100MVA，Uc1=10.5kV，Uc2=0.4kV而 (二)、计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值：a、电力系统的电抗标幺值： 已知K-1处的短路容量为200MVA，所以K-1处前级电力系统的阻抗标幺值为：b、电缆线路的电抗标幺值： 已知 ,则：c、车间变电所变压器的电抗标幺值计算： 根据所选用的变压器，查知Uk%=5， SN=800KVA 至此，可以绘出标幺值得短路电路等效电路如下图所示：图 4-1 标幺等值电路(三)、计算K-1点短路电流：计算K-1处的三相短路电流周期分量有效值： 其他三相短路电流：a、三相短路暂态电流和稳态电流： b、三相短路冲击电流： c、三相短路第一个周期短路全电流有效值：三相短路容量： (四)、计算K-2处的短路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容量：系统最大运行方式下：闭合低压母线分段开关，主变压器并列运行总阻抗标幺值： 三相短路电流周期分量有效值： 其他三相短路电流： a、三相短路暂态电流和稳态电流： b、三相短路冲击电流： c、三相短路第一个周期短路全电流有效值： 三相短路容量： 系统最小运行方式下：断开低压母线分段开关，主变压器单独运行总阻抗标幺值： 三相短路电流周期分量有效值： 其他三相短路电流： a、三相短路暂态电流和稳态电流： b、三相短路冲击电流： c、三相短路第一个周期短路全电流有效值： 三相短路容量： 表 4-1 短路计算结果短路点运行方式三相短路电流(kA)电压(kV)短路容量(MVA)Ik(3)ish(3)Ish(3)K-110.5426.8815.9210.5191.57K-2最大运行39.4872.6443.030.427.42最小运行21.2639.1223.170.414.774.3 主要一次设备选型供电和配电工程中的电力供应和配电线路是一次电路，即一旦系统（主电路）。在一个系统中的电气设备被称为主要设备。一次系统中的各电气设备称为一次设备。(1)高压断路器的选择这个电路是10kV电压等级，所以它可以使用少油断路器。该断路器安装在户内，故选用户内式断路器。回路电压10kV，因此选用额定电压kV的断路器，额定电流选用630kA的断路器。综合上述因素所以选择高压断路器的型号为SN10-10/630。高压断路器的校验动稳定校验：， ， ， 满足要求。热稳定校验： ，满足要求。断流能力校验：，满足要求。(2)隔离开关的选择接在母线上的避雷器和电压互感器宜合用一组隔离开关。断路器两侧应安装隔离开关，以进出口无需停电。隔离开关安装在室内，室内隔离开关。回路电压10kV，因此选用额定电压10kV的隔离开关。考虑到隔离开关是与相应的断路器配套使用，所以相应回路的电流也与断路器相同，即：选择隔离开关的型号为GN8-10/600和GN6-10/600。隔离开关的校验 动稳定校验：热稳定校验：经校验，满足要求。(3)高压熔断器选择与校验列出隔离开关的有关参数，并与计算数据进行比较后选择了熔断器的型号为RN2-10/0.5，经校验，满足要求。(4)电流互感器的选择与校验10kV主变侧电流互感器的配置原则：室内型车间变电站10kV配电装置，所以室内干燥绝缘电压互感器。对于非直接接地系统，根据三相或两相的配置，一般为线侧按三相配置，双方的馈电端配置。电流互感器的额定电流必须满足：在ig.max = In 电流互感器的一次额定电流；Igmax 电流互感器一次最大工作电流因此，电流互感器的额定电流可以用来匹配= 100A的水平。准确的选择，按常规设计，一般两绕线精度的选择：测量0.5测量绕组，绕组的10水平的保护，所以对lqj-10100 / 5电流互感器模型的选择。动稳定校验：热稳定校验：经校验，满足要求。(5)电压互感器的选择在列出互感器的有关参数与计算数据进行比较后，选择JDJ-10,10000/100。由选择结果可见条件满足。5 车间变电所高低压线路设计5.1 配电接线方案本车间采用动力照明各取了380/220V三相四线制TN-C系统。车间内有更多的电气设备，安排在生产车间，全部属于第三种负荷。综合考虑后，采用树干模式，将车间的布局布置作为一个附录。5.2 刀闸开关选择断路器是一种非常完美的灭弧装置，不仅能切断正常的负载电流，而且能在一定时间内承受短路电流，并能在继电保护装置的作用下实现自动跳闸，清除短路故障，熔断器是一种保护装置，当电流超过规定值时，该保护装置是一种保护装置。经过一段时间后，它会融化和打破目前的和打破的电路。所以选择低压断路器作为照明回路开关的成本也不会很高。该电源电路的计算非常大，低压断路器的选择成本将高，生产机械也可以允许短时间的停电。所以选用低压熔断器式刀开关作为动力回路的开关。选择开关必须满足开关的额定容量必须大于整个设备的线路上的尖峰电流，即InIpk。5.3 配电线路选择考虑到每一个车间的各电源电路的计算电流是不同的，因此，根据不同的电源电路的导线的电流计算，可以降低成本，而不是废电线。 各车间的温度条件为： 历年最高气温： 40.6 历年最低气温： -7.7一月最低气温： 5.3 七月最高气温： 29.6车间内计算气温：35 a、机加一车间配电导线的选择： 由前面的计算可知，机加一车间的计算电流为341.6A，所以应该采用明敷方式布线。 查表得环境温度为35摄氏度时明敷的BLV型截面为的铜芯塑料绝导线,满足发热条件，因此相线截面选为。 中性线截面A0的选择按,选择A0=75 由于 故选择 所以，机加一车间导线型号可表示为 b、机加二车间，铸造车间，铆焊车间，电修车间各供电回路导线的选择：机加二车间，铸造车间，铆焊车间，电修车间；这几个车间各供电回路的最大计算电流为171.8A。考虑到用电安全和工厂电缆管理的方便。我们采用四线穿钢管的布线方式检查“工厂供电”教材附录表+ 35 19-2摄氏度时4单芯导线穿钢管（SC）导体的bv-500 120节允许流量。因此按发热条件相线截面选为 。中性线截面A0的选择按, A0=60 由于，故选择所以，机加车间导线型号可表示为: c、各车间照明回路的导线选择： 照明回路计算电流小，故利用2根导单芯线穿塑料管的布线方式。检查表是35摄氏度2单芯线穿硬塑料管（PC）对2.5导体的bx-500型截面允许流量，所以发热条件选择截面为2.5。所以各个车间照明回路的导线型号可以表示为：。6 继电保护整定6.1 概述由于自然灾害，如雷电，雷电，设备，如线路，变压器，电动机，电容，质量，操作事故，维修不当，事故或异常情况的配电系统是不可避免的。所以继电保护的基本任务在于：1. 故障设备和设备有选择性地从电源和配电系统中移除，以减少损坏最轻，并确保不快速的非故障区段的正常运行；2.反映电气元件的异常运行的状态，根据运行维护的具体要求和设备的承受能力，发出相应的报警信号，警示值班人员采取措施；3.条件许可时，可采取预定措施，及时将因事故断电的系统恢复供电，设备恢复运行。可见，继电保护是供电系统的一种反事故自动装置。直观上，它是在事故发生时断电，事故排除后继续供电，再发生事故时再次断电，事故再排除在恢复继续供电的周而复始的保护过程，形象的称为继电保护。对继电保护装置的三个基本要求：选择性、速动性、可靠性、灵敏性。过电流保护。当通过线路的电流大于继电器的动作电流时，保护装置启动，并用时限保证动作的选择性的继电保护称为过电流保护。按其动作时间特性分，有定时限过电流保护和反时限过电流保护两种。电流速断保护。带时限的过电流保护有一个明显缺点：越靠近电源线路的过电流保护，其他动作时间越长，而短路电流则是越靠近电源，其值越大，危害也就更加严重。因此GB 50062-2008中规定，在过电流保护动作时间超过0.5-0.7s时，还应装设瞬时的电流速断保户装置。6.2 继电保护的选择与整定6.2.1变压器的继电保护1、主变压器保护配置电力变压器是电力系统的重要电气设备之一，它的安全运行直接关系到电力系统的连续稳定运行，特别是大型电力变压器，由于其造价昂贵，结构复杂，一旦损坏了，很难修复，时间久了，会造成巨大的经济损失。所以，本设计中主变保护配置为：主保护-瓦斯保护、纵联差动保护，后备保护-过流保护、过负荷保护、复合电压闭锁过流。瓦斯保护按GB50062-92规定，800kVA及以上的油浸式变压器和400kVA及以上的车间内油浸式变压器均应装瓦斯保护。天然气保护作为一种主要的保护和天然气保护的设计，反映了变压器的内部故障，最敏感的保护装置，是一种最重要的变压器保护装置，它能反映罐内所有的故障。包括：油箱内的多相短路、绕组匝间短路、绕组与铁芯或与外壳间的短路、铁芯故障、油面下降或漏油、分接开关接触不良或导线焊接不良等。瓦斯保护动作迅速、灵敏可靠而且结构简单。但是它不能反映油箱外部电路（如引出线上）的故障，所以不能作为保护变压器内部故障的唯一保护装置。对于变压器油箱内的故障，差动保护对此无反应。又如变压器绕组产生少数线匝的匝间短路,虽然短路匝内短路电流很大会造成局部绕组严重过热产生强烈的油流向油枕方向冲击,但表现在相电流上却并不大,因此差动保护没有反应,但瓦斯保护对此却能灵敏地加以反应,这就是差动保护不能代替瓦斯保护的原因。瓦斯保护装置结构简单、经济，对缓慢发展的故障，其灵敏性比变压器的差动保护优越，能够反应变压器油箱内部各种类型的故障，但对变压器油箱外部套管引出线上的短路不能反应，对绝缘突发性击穿的反应不及差动保护；而且在强烈地震期间和变压器新投入时，瓦斯保护不能投到跳闸位置,所以瓦斯保护一般与差动保护共同使用构成变压器的主保护。差动保护变压器绕组和出线的故障，以及匝间短路，保护瞬时动作，跳脱变压器低压侧的断路器。过流保护为了应对变压器绕组故障引起的变压器绕组过电流，以及在变压器内部故障，作为差动保护和气体保护的备份，所以需要安装过电流保护。过负荷保护变压器的过负荷电流，大多数情况下都是三相对称的，因此只需装设单相式过负荷保护，过负荷保护一般经延时动作于信号。在无人值守的站，过载保护可以操作的行程或关闭部分的负载。2、主变压器的整定计算本车间变电所