工厂供电毕业设计1

毕业设计（论文）（说明书）题目工厂供电毕业设计姓名编号平顶山工业职业技术学院2012年5月20日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）任务书姓名专业矿山机电任务下达日期2012年2月20日设计（论文）开始日期2012年2月26日设计（论文）完成日期2012年5月20日设计（论文）题目工厂供电毕业设计A编制设计B设计专题（毕业论文）指导教师系（部）主任年月日平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）答辩委员会记录电力工程系矿山机电专业，学生于年月日进行了毕业设计（论文）答辩。设计题目专题（论文）题目指导老师答辩委员会根据学生提交的毕业设计（论文）材料，根据学生答辩情况，经答辩委员会讨论评定，给予学生毕业设计（论文）成绩为。答辩委员会人，出席人答辩委员会主任（签字）答辩委员会副主任（签字）答辩委员会委员，平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）评语第页共页学生姓名专业年级毕业设计（论文）题目评阅人指导教师（签字）年月日成绩系（科）主任（签字）年月日毕业设计（论文）及答辩评语摘要随着工业生产的发展和科学技术的进步工厂的供电系统的控制、信号和监测工作，已经由人工管理、就地监测发展为远动化,实现遥控、遥信、和遥测。工厂供电系统远动化后,不仅可以提高工厂供电系统的自动化水平,而且可在一定程度上实现工厂供电系统的优化运行,能够及时处理事故,减少事故停电时间，更好地保证工厂供电系统的安全经济运行，工厂供电是工厂企业生产生活的必要保障。经过计算比较，根据工厂实际情况选择科学且经济性高的电器设备，从供电的优质、可靠、经济等性能来综合考虑采用最优化的电气设备和供电方式。关键词短路电流功率变电所目录第1章负荷计算及功率补偿111负荷计算的内容和目的112负荷计算的方法213全厂负荷计算214功率补偿215无功功率补偿3第2章变电所位置和形式的选择521变电所所址选择的基本要求522变电所所址选择应具备的条件6第3章变电所主变压器及主接线方案的选择731变电所主变压器的选择832变电所主接线方案的选择833主接线方案的技术经济比较10第4章短路电流的计算1241绘制计算电路1242短路电流计算的目的及方法1243本设计采用标幺制法进行短路计算15第5章变电所一次设备的选择及校验185110KV侧一次设备的选择校验1852380V侧一次设备的选择校验2253高低压母线的选择24第6章导线、变电所高低压线路的选择256110KV高压进线和引入电缆的选择2562380低压出线的选择2563作为备用电源的高压联络线的选择校验29第7章变电所二次回路的方案及断电保护的确定3171变电所二次回路方案选择3172断电保护32第8章防雷与接地3681防雷3682接地37设计总结38参考文献39致谢40平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第1页第1章负荷计算及功率补偿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。11负荷计算的内容和目的1计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。2尖峰电流指单台或多台用电设备持续1秒左右的最大负荷电流。一般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。3平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。常选用最大负荷班（即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班）的平均负荷，有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。12负荷计算的方法负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。本设计采用需要系数法确定。主要计算公式有有功功率P30PEKD无功功率Q30P30TG视在功率S3OP30/COS计算电流I30S30/3UN平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第2页13全厂负荷计算取KP092KQ095根据上表可算出P30I6520KWQ30I5463KVAR则P30KPP30I096520KW5999KWQ30KQQ30I0955463KVAR5190KVARS30P302Q3021/27932KVAI30S30/3UN945ACOSP30/Q305999/793207514功率补偿由于设计中上级要求COS09，而由上面计算可知COS07530S8989KVA，即选一台S91000/10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。B装设两台变压器型号为S9型，而每台变压器容量根据式（31）、（32）选择，即7060TNS8989KVA（5393462923）KVA（31）30SSTVA3437KVA（32）因此选两台S9630/10型低损耗配电变压器。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。主变压器的联结组均为YYN0。32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321装设一台主变压器的主接线方案如图31所示平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第8页Y0Y0S91000GG1AF0710/04KV联络线（备用电源）GG1AF54GW口1010KVFS410GG1AJ03GG1AJ03GG1AF07GG1AF54GG1AF07GG1AF07主变联络（备用）220/380V高压柜列图31装设一台主变压器的主接线方案322装设两台主变压器的主接线方案如图32所示平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第9页Y0Y0220/380VS9630GG1AFGG1AF0710/04KVS963010/04KV联络线（备用电源）GG1AF54GG1AF113、11GW口1010KVFS410GG1AJ01GG1AF113GG1AF11GG1AJ01GG1AF96GG1AF07GG1AF54主变主变联络（备用）高压柜列96平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第10页图32装设两台主变压器的主接线方案33主接线方案的技术经济比较表33主接线方案的技术经济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，电压损耗较小灵活方便性只有一台主变，灵活性稍差由于有两台主变，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额查得S91000/10的单价为151万元，而变压器综合投资约为其单价的2倍，因此综合投资约为2151302万元查得S9630/10的单价为105万元，因此两台变压器的综合投资约为410542万元，比一台主变方案多投资118万元高压开关柜（含计量柜）的综合投资额查得GG1AF型柜可按每台4万元计，其综合投资可按设备的15倍计，因此高压开关柜的综合投资约为415424万元本方案采用6台GG1AF柜，其综合投资约为615436万元，比一台主变方案多投资12万元电力变压器和高压开关柜的年运行费主变的折旧费302万元005151万元；高压开关柜的折旧费24万元006144万元；主变的折旧费42万元00521万元；高压开关柜的折旧费36万元006216万元；变配电平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第11页变配电的维修管理费（30224）万元006325万元。因此主变和高压开关柜的折旧和维修管理费（151144325）62万元的维修管理费（4236）万元006468万元。因此主变和高压开关柜的折旧和维修管理费（21216468）894万元，比一台主变方案多投资274万元供电贴费主变容量每KVA为800元，供电贴费1000KVA008万元/KVA80万元供电贴费2630KVA008万元1008万元，比一台主变多交208万元从上表可以看出，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，则装设一台主变的主接线方案远由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。方案单母线分段带旁路。优点具有单母线分段全部优点，在检修断路器时不至中断对用户供电。缺点常用于大型电厂和变电中枢，投资高。方案高压采用单母线、低压单母线分段。优点任一主变压器检修或发生故障时，通过切换操作，即可迅速恢复对整个变电所的供电。缺点在高压母线或电源进线进行检修或发生故障时，整个变电所仍需停电。以上三种方案均能满足主接线要求，采用三方案时虽经济性最佳，但是其可靠性相比其他两方案差；采用方案二需要的断路器数量多，接线复杂，它们的经济性能较差；采用方案一既满足负荷供电要求又较经济，故本次设计选用方案。根据所选的接线方式，画出主接线图，参见附图三变电所高压电气主接线图。平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第12页第4章短路电流的计算41绘制计算电路500MVAK1K2LGJ150,8KM105KVS9100004KV231系统图41短路计算电路42短路电流计算的目的及方法短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算。进行短路电流计算，首先要绘制计算电路图。在计算电路图上，将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点。短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。在等效电路图上，只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来，并标明其序号和阻抗值，然后将等效电路化简。对于工厂供电系统来说，由于将电力系统当作无限大容量电源，而且短路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简，求出其等效总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。短路电流计算的方法，常用的有欧姆法（有称有名单位制法）和标幺制法（又称相对单位制法）。本厂的供电系统简图如图（42）所示。采用两路电源供线，一路为平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第13页距本厂6KM的馈电变电站经LGJ185架空线（系统按电源计），该干线首段所装高压断路器的断流容量为500MVA；一路为邻厂高压联络线。下面计算本厂变电所高压10KV母线上K1点短路和低压380V母线上K2点短路的三相短路电流和短路容量。G系统QF架空线L6KM邻厂高压联络线SC31000/10380VSC31000/10K1K2DYN1110KV图（42）下面采用标么制法进行短路电流计算。421确定基准值取100DSMVA，1105CUKV，204CUKV所以11100550033105DDCSMVAIKAUKV221001440003304DDCSMVAIKAUKV422计算短路电路中各主要元件的电抗标么值（忽略架空线至变电所的电缆电抗）1电力系统的电抗标么平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第14页值11000200500MVAXMVA2架空线路的电抗标么值查手册得0035/XKM，因此22100035/61904105MVAXKMKMKV3）电力变压器的电抗标么值由所选的变压器的技术参数得6KU，因此34610060001001000MVAXXKVA可绘得短路等效电路图如图（43）所示。1/022/19043/604/60K1K2图（43）423计算K1点的短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量1总电抗标么值112020019042104KXXX2三相短路电流周期分平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第15页量有效值311155026142104DKKIKAIKAX3其他三相短路电流33312614KIIIKA325526146666SHIKAKA315126143947SHIKAKA4三相短路容量311100475292104DKKSMVASMVAX424计算K2点短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量1总电抗标么值21234|020019046/25104KXXXXX2三相短路电流周期分量有效值3222144282135104DKKIKAIKAX3其他三相短路电流333228213KIIIKA31842821351912SHIKAKA31092821330752SHIKAKA4三相短路容量322100195925104DKKSMVASMVAX43本设计采用标幺制法进行短路计算431在最小运行方式下（1）确定基准值取SD100MVA,UC160KV,UC2105KV而ID1平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第16页SD/3UC1100MVA/360KV096KAID2SD/3UC2100MVA/3105KV505KA（2）计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值1电力系统（SOC310MVA）X1100KVA/3100322架空线路（XO04/KM）X2044100/10521523电力变压器（UK75）X3UKSD/100SN75100103/1005700132绘制等效电路如图，图上标出各元件的序号和电抗标幺值，并标出短路计算点。（3）求K1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量A总电抗标幺值XK1X1X2032152184B三相短路电流周期分量有效值IK13ID1/XK1096/184052C其他三相短路电流I“3I3IK13052KAISH3255052KA133KAISH3151052KA079KA（4）三相短路容量SK13SD/XK1100MVA/184543432在最大运行方式下（1）确定基准值取SD1000MVA,UC160KV,UC2105KV而ID1SD/3UC11000MVA/360KV96ID2SD/3UC21000MVA/3105KV55KA（2）计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值1）电力系统（SOC1338MVA）X11000/13380752）架空线路（XO04/KM）X20441000/6020453）电力变压器（UK45）X3X4UKSD/100SN751000103/1005700132（3）求K1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量总电抗标幺值XK1X1X207504512三相短路电流周期分量有效值IK13ID1/XK196KA/128KA其他三相短路电流I“3I3IK138KAISH32558KA204KAISH3平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第17页151XK18KA121KA三相短路容量SK13SD/XK11000/12833MVA（4）求K2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量1总电抗标幺值XK2X1X2X3X4075045132/2782三相短路电流周期分量有效值IK23ID2/XK255KA/78705KA3其他三相短路电流I“3I3IK2（3）705KAISH3255705KA1798KAISH3151705KA1065KA4三相短路容量SK23SD/XK21000/7051418MVA平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第18页第5章变电所一次设备的选择及校验5110KV侧一次设备的选择校验511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ENUNU，高压设备的额定电压ENU应不小于其所在系统的最高电压MAXU，即ENUMAXU。NU10KV，MAXU115KV，高压开关设备、互感器及支柱绝缘额定电压ENU12KV，穿墙套管额定电压ENU115KV，熔断器额定电压ENU12KV。512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ENI30I513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3KI或短路容量3KS，即OCI3KI或3OCS3KS对于分断负荷设备电流的设备来说，则为OCIMAXOLI，MAXOLI为最大负荷电流。514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MAXI3SHI或3MAXSHIIMAXI、MAXI分别为开关的极限通过电流峰值和有效值，3SHI、3SHI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IMATTITI232对于上面的分析，如表51所示，由它可知所选一次设备均满足要求。平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第19页表5110KV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NUNI3KI3SHIIMATI23数据10KV577A1TNI196KA50KA37919612一次设备型号规格额定参数ENUENUOCIMAXITIT2高压少油断路器SN1010I/63010KV630KA16KA40KA5122162高压隔离开关68GN10/20010KV200A255KA5005102二次负荷06高压熔断器RN21010KV05A50KA电压互感器JDJ1010/01KV电压互感器JDZJ10KV310/310/310电流互感器LQJ1010KV100/5AKA102225318KA11090281避雷针FS41010KV户外隔离开关GW412/40012KV400A25KA5005102平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第20页根据高压一次设备的选择校验项目和条件，在据电压、电流、流能力选择设备的基础上，对所选的高压侧设备进行必需的动稳定校验和热稳定度校验。A设备的动稳定校验高压电器动稳定度校验校验条件33MAXMAXSHSHIIII由以上短路电流计算得3SHI6666KA；3SHI2614KA。并查找所选设备的数据资料比较得高压断路器ZN2410/1250/20MAXI50KA6666KA，满足条件；电流互感器LZZQB61005200/5MAXI79KA6666KA，满足条件；JN310/25接地开关MAXI63KA6666KA，满足条件。绝缘子动稳定度校验校验条件3ALCFF母线采用平放在绝缘子上的方式，则333272310/CSHLFFINAA（其中A200MM；L900MM）。所以3CF272093666610/346302MKANANM375KN满足要求。母线的动稳定校验校验条件ALCTMY母线材料的最大允许应力AL140MPA。平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第21页10KV母线的短路电流3SHI3947KA；3SHI6666KA三相短路时所受的最大电动力3CF272093666610/346302MKANANM母线的弯曲力矩33463093121010FLNMMNM母线的截面系数226300500041671066BHMMWM母线在三相短路时的计算应力6331218716710CMNMMPAWM可得，AL140MPAC187MPA，满足动稳定性要求。B高压设备的热稳定性校验高压电器热稳定性校验校验条件232TIMAITIT查阅产品资料高压断路器TI315KA,T4S；电流互感器TI445KA,T1S；接地开关TI25KA,T4S。取070108IMAOPOCTTTS，3I2614KA，将数据代入上式，经计算以上电器均满足热稳定性要求。高压母线热稳定性校验校验条件AMINA3IMATIC查产品资料，得铜母线的C1712SAMM，取075IMATS。平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第22页母线的截面A5042MM2002MM允许的最小截面2MIN207526141324171SAKAMMSAMM从而，MINAA，该母线满足热稳定性要求。C高压电缆的热稳定性校验校验条件AMINA3IMATIC允许的最小截面2MIN207526141324171SAKAMMSAMM所选电缆YJV350的截面A502MM从而，MINAA，该电缆满足热稳定性要求。52380V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52所示，所选数据均满足要求。表52380V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NUNI3KI3SHIIMATI23数据380V总13176A197KA362KA272707192一次设额定参数ENUENUOCIMAXITIT2低压断路器DW151500/380V1500A40KA平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第23页备型号规格3D低压断路器DW20630380V630A（大于30I）30KA一般低压断路器DW20200380V200A（大于30I）25KA低压断路HD131500/30380V1500A电流互感器LMZJ105500V1500/5A电流互感器LMZ105500V100/5A160/5A由于根据低压一次设备的选择校验项目和条件进行的低压一次侧设备选择，不需再对熔断器、刀开关、断路器进行校验。关于低压电流互感器、电压互感器、电容器及母线、电缆、绝缘子等校验项目与高压侧相应电器相同，这里仅列出低压母线的校验380KV侧母线上母线动稳定性校验校验条件ALCTMY母线材料的最大允许应力AL140MPA。380KV母线的短路电流3SHI51912KA3SHI30752KA三相短路时所受的最大电动力为32720935191210/21003702MFKANANM母线的弯曲力矩3210037091890331010FLNMMNM平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第24页母线的截面系数22530080011071066BHMMWM母线在三相短路时的计算应力53189033176710710CMNMMPAWM可得，AL140MPAC1767MPA，满足动稳定性要求。380V侧母线热稳定性校验校验条件AMINA3IMATIC查产品资料，得铜母线的C1712SAMM，取075IMATS。母线的截面A80102MM8002MM允许的最小截面2MIN20752821314288171SAKAMMSAMM从而，MINAA，满足热稳定性要求。53高低压母线的选择查表得10KV母线选LMY3404MM,即母线尺寸为40MM4MM380V母线选LMY3（12010）806，即相母线尺寸为120MM10MM，而中性线母线尺寸为80MM6MM。平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第25页第6章导线、变电所高低压线路的选择6110KV高压进线和引入电缆的选择61110KV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30ITNI1577A及室外环境温度33，查表得，初选LGJ35,其35C时的ALI149A30I,满足发热条件。B校验机械强度查表得，最小允许截面积MINA252MM，而LGJ35满足要求，故选它。由于此线路很短，故不需要校验电压损耗。612由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验采用YJL2210000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30ITNI1577A及土壤环境25，查表得，初选缆线芯截面为252MM的交联电缆，其ALI149A30I,满足发热条件。B校验热路稳定按式CTIAAIMA3MIN，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；3I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3I1960，IMAT0502005075S，终端变电所保护动作时间为05S，断路器断路时间为02S，C77，把这些数据代入公式中得23MIN22777501960MMCTIAIMA30I，满足发热条件。B）校验电压损耗由图11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1202MM的铝芯电缆的0R031KM/（按缆芯工作温度75计），0X007KM/，又1号厂房的30P94KW,30Q918KVAR，故线路电压损耗为VKVKKWUQXPRUN782338010070VAR891288031094361003807823UALU5。C）断路热稳定度校验23MIN2247675019700MMCTIAIMA不满足短热稳定要求，故改选缆芯截面为2402MM的电缆，即选VLV22100032401120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。622锻压车间馈电给2号厂房（锻压车间）的线路采用VLV22100032401120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上，从略）。623热处理车间馈电给3号厂房（热处理车间）的线路采用VLV22100032401120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上，从略）。624电镀车间馈电给4号厂房（电镀车间）的线路，采用VLV22100032401120平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第27页的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上，从略）。625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BLV1000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30I162A及环境温度26C，初选截面积42MM，其ALI19A30I，满足发热条件。B）校验机械强度查表得，MINA252MM，因此上面所选的42MM的导线满足机械强度要求。C所选穿管线估计长50M，而查表得0R085KM/，0X0119KM/，又仓库的30P88KW,30Q6KVAR，因此VKVKKWUQXPRUN103800501190VAR60505588863210038010UI30,满足发热条件。2）效验机械强度查表可得，最小允许截面积AMIN10MM2，因此BLX10001240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BLX10001240近似等值的LJ240的阻抗0R014KM/，0X030KM/（按线间几何均距08M），又生活区的30P245KW，30Q1176KVAR，因此VKVKKWUQXPRUN493802030VAR6117201402455210038049U满足要求。632校验电压损耗由表工厂供电设计指导841可查得缆芯为252MM的铝KMR/5410（缆芯温度按80计），KMX/1200，而二级负荷的KWKWP82588351299430,VAR9211VAR32689389130KKQ，线路长度按2KM计，因此VKVKKWU85102120VAR921125418258585010010000/85ALUVVU由此可见满足要求电压损耗5的要求。633短路热稳定校验按本变电所高压侧短路电流校验，由前述引入电缆短路热稳定校验，可知缆芯252MM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线和电缆型号规格如表61所示。平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第30页表61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LGJ35铝绞线（三相三线架空）主变引入电缆YJL2210000325交联电缆（直埋）380V低压出线至1号厂房VLV22100032401120四芯塑料电缆（直埋）至2号厂房VLV22100032401120四芯塑料电缆（直埋）至3号厂房VLV22100032401120四芯塑料电缆（直埋）至4号厂房VLV22100032401120四芯塑料电缆（直埋）至5号厂房BLV100014铝芯线5根穿内径252MM硬塑管至6号厂房VLV22100032401120四芯塑料电缆（直埋）至7号厂房VLV22100032401120四芯塑料电缆（直埋）至8号厂房VLV22100032401120四芯塑料电缆（直埋）至9号厂房VLV22100032401120四芯塑料电缆（直埋）至10号厂房VLV22100032401120四芯塑料电缆（直埋）至生活区四回路，每回路3BLX100011201BLX1000175橡皮线（三相四线架空线）与临近单位10KV联络线YJL2210000316交联电缆（直埋）平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第31页第7章变电所二次回路的方案及断电保护的确定71变电所二次回路方案选择711二次回路方案选择二次回路电源选择；二次回路操作电源有直流电源，交流电源之分。蓄电池组供电的直流操作电源带有腐蚀性，并且有爆炸危险；由整流装置供电的直流操作电源安全性高，但是经济性差。考虑到交流操作电源可使二次回路大大简化，投资大大减少，且工作可靠，维护方便。这里采用交流操作电源。高压断路器的控制回路取决于操作机构的形式和操作电源的类别。结合上面设备的选择和电源选择，采用弹簧操作机构的断路器控制和信号回路。这里根据GBJ631990的规范要求选用合适的电测量仪表并配用相应绝缘监视装置。10KV电源进线上电能计量柜装设有功电能表和无功电能表；为了解负荷电流，装设电流表一只。变电所每段母线上装设电压表测量电压并装设绝缘检测装置。电力变压器高压侧装设电流表和有功电能表各一只。380V的电源进线和变压器低压侧各装一只电流表。低压动力线路装设电流表一只。在二次回路中安装自动重合闸装置（ARD）（机械一次重合式）、备用电源自动投入装置（APD）。平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第32页712继电保护的整定由于本厂的高压线路不很长，容量不很大，因此继电保护装置比较简单。对线路的相间短路保护，主要采用带时限的过电流保护和瞬时动作的电流速断保护；对线路的单相接地保护采用绝缘监视装置，装设在变电所高压母线上，动作于信号。继电保护装置的接线方式采用两相两继电器式接线；继电保护装置的操作方式采用交流操作电源供电中的“去分流跳闸”操作方式（接线简单，灵敏可靠）；带时限过电流保护采用反时限过电流保护装置。型号都采用GL25/10。其优点是继电器数量大为减少，而且可同时实现电流速断保护，可采用交流操作，运行简单经济，投资大大降低。此次设计对变压器装设过电流保护、速断保护装置；在低压侧采用相关断路器实现三段保护。72断电保护721变压器继电保护变电所内装有两台10/04KV1000KVA的变压器。低压母线侧三相短路电流为328213KIKA，高压侧继电保护用电流互感器的变比为200/5A，继电器采用GL25/10型，接成两相两继电器方式。下面整定该继电器的动作电流，动作时限和速断电流倍数。722过电流保护动作电流的整定13,08,RELREKK1WK，200/540IKMAX12241000/31023095LNTIIKVAKVA平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第33页故其动作电流131230959380840OPIAA动作电流整定为9A。723过电流保护动作时限的整定由于此变电所为终端变电所，因此其过电流保护的10倍动作电流的动作时限整定为05S。724电流速断保护速断电流倍数整定取15,RELKMAX28213040/1011285KIKAKVKVA，故其速断电流为15111285423240QBIAA因此速断电流倍数整定为4232479QBN。72510KV侧继电保护在此选用GL25/10型继电器。由以上条件得计算数据变压器一次侧过电流保护的10倍动作时限整定为05S；过电流保护采用两相两继电器式接线；高压侧线路首端的三相短路电流为2614KA；变比为200/5A保护用电流互感器动作电流为9A。下面对高压母线处的过电流保护装置1KA进行整定。（高压母线处继电保护用电流互感器变比为200/5A）整定1KA的动作电流取MAX3012525675016875LIIAA，13,08,RELREKK1WK，200/540IK，故1MAX13116875690840RELWOPLREIKKIIAAKK，平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第34页根据GL25/10型继电器的规格，动作电流整定为7A。母线三相短路电流KI反映到2KA中的电流22212614653540WKKIKIIKAAK2KI对2KA的动作电流2OPI的倍数，即2226535739KOPIANIA由反时限过电流保护的动作时限的整定曲线确定2KA的实际动作时间2T06S。1KA的实际动作时间1207060713TTSSSS母线三相短路电流KI反映到1KA中的电流11112614653540WKKIKIIKAAK1KI对1KA的动作电流1OPI的倍数，即1116535937KOPIANI，所以由10倍动作电流的动作时限曲线查得1KA的动作时限111TS。726038KV侧低压断路器保护整定项目A瞬时过流脱扣器动作电流整定满足0OPRELPKIKIRELK对万能断路器取135；对塑壳断路器取225。平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第35页B短延时过流脱扣器动作电流和动作时间整定满足OPSRELPKIKIRELK取12。另外还应满足前后保护装置的选择性要求，前一级保护动作时间比后一级至少长一个时间级差02S04S,06S。C长延时过流脱扣器动作电流和动作时间整定满足30OPLRELIKIRELK取11。D过流脱扣器与被保护线路配合要求满足OPLOLALIKIOLK绝缘导线和电缆允许短时过负荷倍数对瞬时和短延时过流脱扣器，一般取45；对长延时过流脱扣器，取1112。E热脱扣器动作电流整定满足30OPTRRELIKIRELK取11，一般应通过实际运行进行检验。平顶山工业职业技术学院毕业设计说明书（论文）第36页第8章防雷与接地变电所防雷装置设计应参考本地区气象地质材料，设计防雷装置。进行防直击的避雷针保护范围计算，避免产生反击现象的空间距离计算，按避雷器的基本参数选择防雷电冲击波的避雷器的规格型号，并确定其接线部位。进行避雷灭弧电压，频放电电压和最大允许安装距离检验以及冲击接地电阻计算。81防雷811防雷设备防雷的设备主要有接闪器和避雷器。其中，接闪器就是专门用来接受直接雷击的金属物体。接闪的金属称为避雷针。接闪的金属线称为避雷线，或称架空地线。接闪的金属带称为避雷带。接闪的金属网称为避雷网。避雷器是用来防止雷电产生的过电压波沿线路侵入变配电所或其它建筑内，以免危及被保护设备的绝缘。避雷器应与被保护设备并联，装在被保护设备的电源侧。当线路上出现危及设备绝缘的雷电过电压时，避雷器的火花间隙就被击穿或由高阻变为低阻，使过电压对大地放电，从而保护了设备的绝缘。避雷器的型式，主要有阀式和排气式等。812变配电所的防雷措施（1）装设避雷针室外配电装置应装设避雷针来防护直接雷击。如果变配电所处在附近高建（构）筑物上防雷设施保护范围之内或变配电所本身为室内型时，不必再考虑直击雷的保护。（2）高压侧装设避雷器这主要用来保护主变压器，以免雷电冲击波