汽车配件厂供配电系统设计要点

1、届毕业生毕业论文题 目:汽车配件厂供配电系统设计目录1 概述12负荷计算及功率补偿22.1负荷计算原始数据 22.2负荷计算的方法 32.3各车间负荷分布及其计算负荷 52.4功率补偿73 主接线方案及变电所设计方案的确定 83.1主接线方案的比较 83.2总降压变电所变压器选择 113.3车间变电所变压器及其类型的选择 113.4变电所的平面布置设计 124 短路电流计算 134.1短路电流计算的目及方法 134.2在最小运行方式下 184.3在最大运行方式下 154.4短路电流计算结果175 继电保护的整定与计算 185.1总降压变电所的继电保护及整定计算 185.2 35kV架空线路继电

2、保护的整定与计算 195.3 10kV馈电线路保护的整定与计算 245.4其他保护256 电气设备的选择256.1工厂电气设备选择的准则 266.2高压电气设的选择266.3母线的选择257防雷接地及照明设计267.1防雷与接地的意义267.2 35kV架空线路进线端的防雷保护 267.3总降压变电所的防雷保护 277.4变电所接地装置设计277.5照明配电系统设计 28总结28致谢29参考文献29II1概述1.1课题研究背景和意义国民经济的发展已经越来越离不开电力资源的辅助，相对其他能源来讲电力资源的生产、传输和储存比较高效、洁净。电能的运用已经广泛深入到人们日 常的学习、生产、生活当中。在

3、日常的工厂生产活动当中，厂区的供配电系统在整 个工厂中是举足轻重的地位。电能是工厂生产的命脉所在，全厂所有的生产活动以 及生产安全与供电系统的正常运行息息相关。随着人们生产活动的日渐增多，工厂 对电能的需求也在日益增加，作为评估电能质量的相关指标，例如电能的可靠性、 电能的经济状况、电能的质量等指标也随之有待提高。随着经济的发展和现代工业 建设的迅速崛起，供配电系统的设计将 越来越全面、可靠、高效、灵敏。由于电能 在工厂的广泛应用，使其产量大大增加，生产成本降低不少，产品质量提高很多， 劳动生产率同样也提高了很多，劳动条件改善许多，劳动强度没有以前那样繁重， 这些地方方的改善有利于将生产过程自

4、动化，工人们从体力劳动中解放出来。1.2国内外供配电系统研究现状随着改革开放的到来我国电力能源得到了迅猛的发展，在当今时代里我国电力 发展已经跻身于世界前列。当今竞争日益激烈的社会当中，一个工厂的生产效率要 想提高，没有相应完善的供配电系统是办不到的。电力系统中的电能由厂区总降压 变电所降压后经由配电线路分配到不同的车间就构成了工厂的供配电系统，它由以 下几部分组成，工厂总降压变电所，高压配电线路 ，车间变电所，低压配电线路及用电设备。供配电系统是电力系统的电能用户，也是电力系统的重要环节。它由 地方变电所、输电线路、总降压变电所、输电线路、车间变电所以及用电设备组成。 输电线路分为380/2

5、20V低压输电线路和610KV高压输电线。总降压变电所与车 间变电所由高压输电线连接起来。低压配电线路将车间变电所的电能送到各低压用 电设备。用电设备按用途为可分为动力、工艺、电热、试验和照明等。图1-1是地区降压变电所到工厂供配电的是示意图。地方变电所35KV10KV35KV电线路工厂总降压变电丿!l I I I所其他车间其他变电所联络线低电压配电I>高压配电线路车间变电所 pat站 B 压 高图1-1供配电系统示意图1.3本设计的主要研究内容本文所要研究的是某汽车配件厂供配电系统是设计，从老师那里获得原始资料 开始着手相关资料的查询以及分析计算，主要完成了以下几个模块：负荷计算及无

6、功补偿、确定变电所的所址和型式、确定变电所的主接线方案、进行短路计算、并 选择一次设备、完成变电所防雷保护及接地装置的设计以及完成电气原理图和设计 说明书等内容。根据高老师任务书要求本汽车配件厂的工作电源与备用电源均采用 35KV等级电压，各自以架空线路引入厂内（因本文所设计的汽车配件厂在郊区工 业园内，架空线路即可满足所有要求）。由于供电部门对厂区用电有功率因数方面 的要求必须达到0.9以上，所以计算负荷过后，总降压变电所采用并联电容器进行 了无功功率补偿。综合各方面因素，总降压变电所一次侧采用内桥型接线二次侧采 用单母线分段的接线型形式。通过短电流的计算，进而对供配电系统的继电保护整 定与

7、计算，对本场的供配电系统装设了过电流保护、电流速断保护、带时限电流速 断保护、距离保护以及接地保护等装置。并根据以上的计算数据与电气设备选型的 原则，对本厂电气设备进行了选择。最后对本厂主要的供配电场所进行了防雷与接 地的保护，以及对本场照明系统做了简单的介绍。2负荷计算及功率补偿2.1负荷计算原始数据(1) 负荷的类型本文所设计的汽车配件厂的供配电系统所涉及的负荷，大多是工厂正常生产过 程中不可以中断的负荷属于I类负荷，若是对I类负荷供电中断，将造成产品瑕疵 严重的将直接损坏。其他均为川类负荷。(2) 负荷的情况本论文所设计的汽车配件厂，该厂每天的工作时间为十小时制，一年当中有十 一个月正常

8、生产，最大负荷时生产的小时为3000小时，年耗电量约为2800KW电源供电情况在本文所设计汽车配件厂的正北方向5KM处建有地区降压变电所处，此地区降 压变电所为110KV /35KV /10 KV等级，按照设计任务书所要求的 35KV电压等级， 选择架空线路的形式向厂区供电，此地区降压变电所110kV进线端母线的最大三相短路容量1800MV，最小三相短路容量为1000MVA。距离工厂3KM有一中小 型降压变电所所以备用电源由此引入，该工厂发生检修或故障时一些重要负荷及照 明的用电由备用电源提供，备用电源容量大于场内I类负荷容量。本文所设计的供配电系统当中所用电缆距离10KM，架空线路距离为10

9、0KM。地区降压变电所与厂区 总降压变电所的联接示意图如下图 2-1所示。(4)功率因数要求以35KV的电压等级对工厂配供电，则根据有关部门的要求功率因数cos =0.9 o(5)厂区所在地的自然条件本厂所在地平均温度为14.2摄氏度，一年当中最热月份的 平均气温为32.1摄氏度，一年当中最冷的月份 平均气温为-4.6摄氏度，一年当中平均雷暴日是 22.6天,雷电多以直击雷为主，西北风是当地经常的风向。该地区高出水平面109.79M，且本地区属于平原地带。2.2负荷计算的方法(1) 单个用电设备)主要计算公式有：有功功率：P30=KdFe无功功率：Q30 = P30 tan视在功率：足。二 F

10、3o / cos = _ F3o Q30计算电流：130 f/( 3n)(2) 多组用电设备主要计算公式有：总的有功计算负荷为：Ro二KiqV P30|_i总的无功计算负荷为：Qo二Q30i总的计算电流为：I3 S3/0 ( 3N )式中，W为同时系数，i为用电设备组的组数，见下表 2-3表2-2同时系数应用范围Kp车间干线0.85 0.950.90 0.97低压母线用电设备组合并0.80 0.900.85 0.95车间干线直合并0.90 0.950.93 0.97本厂计算负荷中，有功负荷同时系数K'.p，无功负荷同时系数K'.q对于干线 来说直接相加计算，分别取0.95、0.

11、97。2.3各车间计算负荷在计算本汽车配件厂总功率前，要首先分析包括锻工、配料、焊接、机加工、7装配、模具等各车间的用电情况，部分车间设备、功率等详细情况如下表2-3:表2-3本厂部分工作设备概况设备名称型号规格功率（KW台数重型落地镗床TX16-11001重型落地镗床TX13-1404重型落地镗床TX16-2452旋转工作台HZT-405.52固定工作台24旋转工作台HZT-20.52数控落地镗铳床TK160402车床CD6140A*1m7.513立铳床XW503284外圆磨床M131W7.56摇臂钻床Z3035*1067CO2气体保护焊机NBC-3502320晶闸管弧焊机YD350-KR1

12、82直流弧焊机ZX5-500203交流弧焊机BX3-5002315氩弧焊机WSES-315181远红外焊条烘箱ZYH-10031直线切割机G/S/2-40D51等离子切割机LGK8-100F3.51仿型切割机CG-15042数控火焰切割机CNC-400064半自动切割机CG1-3036卧式带锯床GD40281.52立式带锯床GD6550/24021带锯床GB424024各车间负荷的计算结果如下表2-4表2-4负荷计算表车间变电所编号车间变电所名称负荷类型设备容量Pe(KW)需要系数Kd功率 因数Cos©10kv侧计算负荷P30Q30S30I30kwkvarkV -AAA1机加工车间I

13、24000.80.8519201190.42259.08130.43B2锻工车间I17000.33配料车间I16000.250.6864.51149.79 1140.8383.19C4冷加工车间I11000.20.55模具车间I4000.250.85304429.32526.0530.37D6装配车间出21000.850.817851338.752231.25128.82E7热处理车间I13000.60.78咼压泵房I15000.450.751382.25 1347.91 1930.67111.47F9空压站煤气站I16000.70.711201142.4140092.38厂区其他负荷出500

14、0.80.85400248470.59共计7775.756846.57同时系数0.950.97全厂计算负荷77386.966641.179933.4573.512.4功率补偿根据供电部门对本厂用电的要求，功率因数cos_0.9,由负荷计算表可得出cos=0.744 :：: 0.9，因此必须对总降压变电所进行无功补偿。按照供电部门的要求 功率因数cos=0.9来计算所需的无功功率补偿容量，总降压变电所通过并联电容器 的方法进行高压集中补偿。Q =P30(tan-tanF?) = F30tan(arccos0.744)-tan(arccos0.92)KVar =3494.17KVar 取Qc=36

15、00Kvar，因此采用型号为BWF -10.5 -120 -1的电容器型，将电容器并联 其个数为：Qc n c =3 6 0 0 / 1 203 0qc因为高压配电网都是三相的，且电容器并联到单相电路上，因而电容器的取值应当是3的整数倍，n -30个满足要求。进行无功补偿后，计算负荷(变电所低压侧)为：S30(2)7386.962(6641.17 -3600)2 二 7988.49K var变电所变压器的功率损耗为：Qt 二 0.06&。二 0.06 7988.49 二 479.31 K varFT -0.015S3/-0.015 7988.49 =119.83KW变电所高压侧计算负荷

16、为：P30 =7386.96 119.3 =7506.79KWQ30 =6641.17 -3600)479.31 =3520.48K varS30 =、. 7506.792 3520.488291.30 KV * A并联电容器补偿过后，工厂计算负荷新的功率因数：cos =氐 / Sso = 7506.79 / 8291.30 二 0.905则工厂的功率因数为：cos二P/S3O丄0.905 _0.9符合当供电电压为35KV时供电部门对功率因数的要求423变电所设计方案3.1主接线方案的比较经过对本厂原始资料的分析，本文设计的总降压变电所的主接线方案主要有以F两种。“一次侧选取内桥型接线方式，二

17、次侧总降压变电所选取单母线分段的主接线方式 如下图3-1-1所示，这种主接线形式运行灵 活较好，可靠性较高，适用于IU级负荷工厂。这种内桥式接线常用在电源线路较长 （发生故障和停电检修的几率大） 并且变压器不必频繁转换的总降压变电所。一次侧选取外桥型接线方式、二次侧总降压变电所选取单母线分段的主接线形 式，如下图3-1-2，这种主接线形式运行灵 活性也较高，有着较高的供电可靠性同,常用在IU级负荷的工厂。 但与内桥型接线适用的 场合不同，外桥型型接线适用于 电源线路较短 而且需要经常切换的总 降压变电所。”（熊信银，发电厂电气部分 2009）本文汽车配件厂内的负荷大多是I类负荷，负荷的大小比较

18、固定，架空线路较长，主变压器不必频繁变换，而且应留有充足余量供厂区以后的发展需要。因此， 本汽车配件厂主变压器的接线形式采用方案一。以架空线路的形式获取备用电源与 工作电源，且均采用35KV电压，电气原理接线图如3-1所示。WL135kV电源进线WL2QS2 QS1QS12QS13QF12QS2QS2T2QF21/X QF22图3-1内桥型接线图WL135kV电源进线WL2QS11QS21乂 QF21X QF22图3-2外桥型接线图WL1QS1135kV电源进线WL2QS21KYN1040 .5GW2-35GD/600RNI-35/10:卄CC卄CFZ-3528BJDZJ9-35TA11QF1

19、1GG_SNI10-101/10001A(F)11.11LA.10-10/0.1GN8-10T/1000LMY-3(50X 5.0)QF31乂 QF31_；卄 OH-W 卄卄二卅丄匚卄QS32TA31< QF33QF33QS34QS34QF35QS32TA323;卄匚卄 卄vTA21j-H-C-H-QS22Q F12QS12QS01QF10QS13QS02QS23T1丁卄卄二卄 $卄寸:卄（卄XTA12QF21T2A 车 间 变 电 所C 车 间 变 电 所QS32 TA33QF33E 车间A变电亍所QS34 1QS24QS14QS1QF31QF31卄QS32QS32QF33TA37TA

20、34 | W XTA35 |XQS2QF1TA36V、QF31丄匚QF31P-H- -QS323Pl£卄 :卄 I (p+P )QF33B车间变D 车 间 变 电 所F车间变电QS34 所QF33QF35QF353M图3-3电气主接线原理图QS34QF35QF35QF35M3i 电_所QS34、V 13M3.2主变压器选择由于本汽车配件厂供配电系统设计中有大量一级负荷，故采用两台主变压器。 在总降压变电所内工作电源侧的主变压器检修或者故障时，备用电源侧的主变压器 可以立即投入，确保负荷的正常供电。“单台主变压器运行时其容量Sn.t必须达到以下两个要求：（1）单台变压器运行时，应当满足

21、S30的60%70%，即Snt =（0.60.7）S30任一台变压器单独运行 时，应当满足全部一、二级负荷S30（i .ii）的需要，即Sn T - S3 0 （二）”（唐志平，供配电技术，2012）本厂中主每台变压器容量的 Sn.t_7231.56KV * A因此可以确定单台主变压器容量为8000KV 小。查附录表5,可选择型号为SC（B）9 -8000/35的三相干式变 压3.3车间变压器综合考虑每个车间负荷的性质，再根据每个车间在厂区内的位置，可以选择外 附形式的车间变电所。本厂主要的负荷大都为I类负荷，为了确工作期间负荷的不 间断供电，每个车间变电所都应装设两台变压器（装配车间例外）具

22、体如下表见3-4表3-4车间变压器型号变电所名称变电所位置变压器型号及台数A机加工车间1外附2 X SC(B)10-2500/10B配料车间3外附2 X SC(B)10-1600/10C模具车间5外附2 X SC(B)10-630/10D装配车间6外附1 X SC(B)10-2500/10E热处理车间7外附2 X SC(B)10-2000/10F空压站煤气站9内附2 X SC(B)10-1600/103.4变电所的平面布置设计本文所设计的汽车配件厂属于大中型负荷工厂，厂区总降压变电所设备比较大,因此选用两层楼房作为总降压较好的通风散热效果，两台主变压器装设在上下两层 之间，35KV进线端装设在

23、二楼，利于进线10KV配电开关柜装设楼房的一层，利于 出线，且10KV电缆由电缆槽出线，如图3-5;所有车间变电所均设置在各车间的外 侧如图3-6。高压电容器10K配电室休息室10K配电柜28M一层平面示意图图3-5总降压变电所平面布局示意图10 KV 配 电 柜高 压 配 电 室变压1器柜0.4KV配电柜低压配电室10M图3-6车间变电所平面布局示意图工具室值班室4短路电流计算4.1短路电流计算的目及方法计算短路电流可以确保 继电保护装置的整定计算的正确性以及可以更好地对电气设备进行选择和校验。对工厂供配电系统而言，可以将电力系统当作无限大 容量电源来看待，而且系统出现的短路情况 时的短路电

24、路相对简单，将阻抗串或者 并联就可将电路简化，换算出等效阻抗，就可算出短路电流和短路容量。由于厂区内的配电线路相对于进线端配电线路的长度来说较小，因此厂区内线路上的短路 电流相差不大，故可以只计算厂区内总降压变电所中主变压器进线端和出线端两点 的短路电流。本厂供配电系统的短路计算用标幺值法计算，短路电流的计算电路以及其等效电路如图4-1、4-2所示。图4-1短路电流计算电路图XiXi图4-2短路电流计算等值电路图4.2在最小运行方式下简化短路电流计算电路的等值电路如图 4一2所示，各短路计算点在图上标出, 并标出各兀件的电抗标幺值和序号。图4-3短路电流计算最小运行方式下的等值电路1、确定基准

25、值取 Sd=1000MV A, Uci =37KV ,Uc2 =10.5KV而 ld1 =Sd/、3UC1 =1000MVA/( .、3 37KV) =15.6KAId2 =Sd/ .3Uc2 -1000MVA/C.3 10.5KV) =55KA2、计算各电抗的标幺值1) 电力系统(Soc =1000MVA )X； = 1000/1000=12) 架空线路(Xo = 0.355 Q /kmX； = X0LSd/Uc1=0.355 EX1000/372 =1.33) 电力变压器(U k % = 9)X3 = U K%Sd /100Sn = 9 X000/(100 W) =94) 地区降压变电所三

26、绕组中的 X高沖X*4 =Uc2Sd/100Sn =10.5 W000/(100 W.5) =3.33、求短路等效电路中d -1点短路数据1) 总电抗标幺值X ' (d -1)= X； X2 X4= 1+1.3 + 3.3=5.6 2）三相短路电流周期分量有效值Ip = ld1/x 八(d_1)= 15.6/5.6 =2.79kA3) 其他三相短路电流l''=|：=£ = 2.79KAish(3) = 2.55 2.79KA = 7.11KA(冲击电流最大瞬时值)lsh(3) = 1.51 2.7SKA = 4.21KA(冲击电流有效值)4) 三相短路容量S3

27、： = Sd/X 八(d -1) =1000MVA/5.6=178.57MVA4、求短路等效电路中d -2点短路数据1) 总电抗标幺值X 、(d -2) = X； X2 X3 X4 =1+1.3+9+3.3=14.6 2）三相短路电流周期分量有效值lp = ld2/X 八(d-2) = 55/14.6 =3.77kA 3）其他三相短路电流l''=1化=3.77KA ish（3） = 2.55 3.77KA = 11.22KA（冲击电流最大瞬时值）lsh（3） = 1.51 3.7呆KA = 6.64KA（冲击电流有效值）4）三相短路容量S', = Sd/X、(d-2)

28、=1000MVA/14.6=68.49MVA4.3在最大运行方式下简化短路计算电路等效电路如图4-4。X 1X2X 31、确定基准值取 Sd=1000MV A, Uci =37KV ,Uc2 =10.5KV而 I d1 = Sd / .、3U C1 = 1000MVA/( .、3 37KV) = 15.6KAId2 =Sd / x3U C2 = 1000MVA/( 3 10.5KV)=55KA2、计算各电抗的标幺值1) 电力系统(Soc = 1800MV -A)X； =1000/1800=0.562) 架空线路(Xo = 0.355 Q /k)X2 = X 0LSd / Uc 1 =0.355

29、 3X1000/37 =1.33) 电力变压器(Uk % = 9)X3 = U K%Sd /100SN = 9 000/(100 10) =94）地区降压变电所三绕组中的 X高中X*4 二Uc2&/100Sn =10.5 1000/(100 31.5) =3.33、求短路等效电路中d -1点短路数据1) 总电抗标幺值X 八(d -1)= X1 X2 X4/2 = 0.56+1.3+ 3.3/2=3.512）三相短路电流周期分量有效值Ip = ld1/X 、(d-1)= 15.6/3.51 =4.44kA3）其他三相短路电流I "谓=4.44KAish（3） = 2.55 4.

30、44KA = 11.32KA（冲击电流最大瞬时值）lsh（3） = 1.51 4.44KA = 6.70KA（冲击电流有效值）4）三相短路容量 5、Sd3)4 = Sd/X '(d-1) =1000MVA/3.5 仁284.90MVA4、求短路等效电路中d -2点短路数据1) 总电抗标幺值X ' (d -2)= X； X2 X3 X4/2= 0.56+1.3+ 9+3.3/2=12.512) 三相短路电流周期分量有效值Ip = ld2/X 八(d-2) = 55/12.51=4.40kA3) 其他三相短路电流l''=I (3)= ld3)1 = 4.40KA i

31、sh(3) = 2.55 4.40KA = 9.61KA(冲击电流最大瞬时值)lsh(3) = 1.51 4.430KA = 5.69KA(冲击电流有效值)4) 三相短路容量S'! = Sd/X、(d-2) =1000MVA/12.5 仁79.97MVA4.4短路电流计算结果1、最大运行方式三相短路电流/KA三相短路容量/MVAIpI'')I (3)1 QOish ( 3)Ish (3)sd3)d-1点4.444.444.4411.326.70284.90d-2点4.404.404.4011.226.6479.972、最小运行方式三相短路电流/KA三相短路容量/MVAI

32、pI''(3)I (3)I odish ( 3)Ish (3)sd-1点2.792.792.797.114.21178.57d-2点3.773.773.779.615.6968.495继电保护整定计算5.1总降压变电所般情况下，干式变压器的容量比较大，本厂负荷比较，所以总降压变电所选择干式变压器，对其装设保护的有以下几项：电流差动保护的整定：1 opl a = K rel I ub max = K rel ( 0 -1 K + °U % /1°°+ 比仁)丨；2. max(1) 即= 1.3( 0.15/1000.05 )4.40 =1.144 K

33、A上式，Iub.max为最大不平衡电流， U %为主变压器的调压范围的一半，Afc为相对误差，Km为电流互感器的同型系数。即 I opi ： = K© I nt = 1.5 164.96 = 247.94A上式，Krel =1.5，I nt为励磁涌流。即Jpl；，Krel L.max = 1.3 1.3 164.96 = 278.78A式中Ilmax _ 1 .3I 30。则动作电流I opl _ m a X I opk- , I opH-：, opl ；）- 1 .1 4 4灵敏度校验:Ks3I 2.79皿-/2.11 一 2.0 （主变压器高压侧）1.144I opl符合要求。3

34、10灵敏度校验:I d2.minI opl3.77 -235 = 0.8 ： 1.5 （主变压器低压侧母线）I opl上式校验满足不了灵敏度的要求，电流差动保护带有制动性能则可以。5.2 35kV架空线路（1）过电流保护的整定为了增大保护动作的灵敏度，选取DL -21C型的继电器按照全星型来联接三个 电流互感器。=3 3 化 756.88A动作电流（保护装置一次侧）：I_KreLi0.85oplL.maxK re上式，Il。max（1.5 3.0）I30，可靠系数 Krel =1.3，返回系数 Kre=0.85。则电流继电器动作电流为：1 op.KAKwK1 L.max756.88800/5-

35、4.73A上式，Kw =1 （接线系数），心=800/5 （电流互感器变比）保护装置之间动作有时间间隔，一般情况下X =0.5s对本线路末端进行校验：灵敏度K =1：二呼汽2.79"03=3.19_1.5符合要求。1 opl756.883310|3.77 103灵敏度Kld2.min235 -1.23 ： 1.25（主变压器低压侧母线）1 opl756.88由上式可知，灵敏度校验满足不了要求，因此过电流保护应带上低压闭锁 过电流保护（带有低压闭锁）：即lopi =心创130 =1.3 ""a = 214.45A （躲过线路计算电流）Kre0.85灵敏度校验：|（2

36、）2x3.7<10<10即心二竺皿=上35二4.35-1.25 （变压器低压侧母线）1 opi214.45满足要求。动作电压（欠电压继电器）：即Uop.KV =0.6UNKu上式，Ku为电压互感器变比。(2) 距离保护距离保护可以满足三段式保护无法满足配电线路对灵敏性和速动性的要求。对配电线路进行I、II段的整定：即Zs6t =KreiLZo =0.85 5 0.732=3.111(I 段)式中，Zo为单位长度保护线路的正序阻抗，Zset为距离I段的整定阻抗，Krei为可靠 系数。即zS3 =Kr马LZ0 +Kb.minZT)=0.75"5汉0.732 + 1X1.025

37、) =11.01曲(II 段)对本线路末端进行校验：Z '11 025灵敏度Ks二一廻5 3.012_1.25 符合要求。LZ。57.7325.3 10kV馈电线路厂区内10KV配电线路装设有电流速断保护装置，如果满足不了要求，可以对 电流速断保护加设时限装置，除此之外还可加设单相接地保护以及过电流保护。其 10KV配电线路短路电流计算的等效电路如图 5-3所示。(1)电流速断保护选取型号为DL -21C继电器，按照两相不完全星型的接法构成电流速断保护10kV 母线 I opl = Kr ellkl.m a X上式Ik1护ax为K-1点最大运行方式下的短路电流灵敏度校验：I即Ks-十込

38、（最小运行方式下线路首端发生短路）1 opl若不符合要求，电流速断保护应加设短时限装置。（1）短时限电流速断保护即lopi = Kr el禽m a x（变压器二次侧最大三相短路电流）|即© =出沁（最小运行方式下线路首端发生短路）1 opl检查是否满足要求。（3）过电流保护：35KV线路的过电流保护原理适用。（4）单相接地保护即1 opl - Krel 1 ox上式，lox为电容电流（保护线路单相短路时的电流）。丨0_| ox即lopl空（满足最小灵敏条件）1.25上式，I。、.为总的电容电流。为了满足灵敏性的要求动作电流必须同时满足以上两个条件。5.4其他保护继电保护整定与计算的原

39、理都相似，厂区内所有的车间变电所都装设有过电流 保护、速断保护而且若变压器容量超过 800KVA则在低压侧装设单相接地保护。过 电流保和速断保护在10KV分段母线继电保护中也含有。6电气设备的选择6.1工厂电气设备选择的准则电气设备的选择应遵循以下四项原则：(1) 按照环境条件和工作要求选择电气设备型号。(2) 按正常工作条气设备的额定电流和额定电压。(3) 按短路条件校验电气设备的热稳定和动稳定。(4) 快关电器断流能力校验。本厂所用电气设备的校验项目如下见表6-1 o表6-1本厂所用电气设备的校验项目设备名称额定电压额定电流动稳定热稳定断流能力断路器+隔离开关+-熔断器+-+电流互感器+电

40、压互感器+-硬母线-+-架空导线-+-电力电缆+-+-注：表中“ +”表示必须选择或校验，“-”表示无需选择或校验。6.2高压电气设备的选择总降压变电所高低压侧的电气设备按照上面所述的原则和电气设备校验的项目，依据短路电流计算表来选择本厂所需的高压电气设备，35k V侧电气设备如下表6-2所示：表6-2 35kV侧电气设备高压隔离电压互电流互避雷器备注计算数据断路器开关感器感器FZ-35设备名称SW2-35SW2-35JDZJ9-35LCW-35/1000GD/600Un =35KV35kv35kv35kv35kv35kvI30 =164.96A1000A600A800/5ld3L =4.4K

41、A16.5KV选用KYN10-40(3)i；3)= 11.32KA45KA50KA21.2KA.5-28B 咼压开关柜Sd3)= 284.90MVI 1000MVA1： =4.42 93416.54214 y(65 汉 150)2主变压器二次侧电气设备的选择如下表6-3表6-3主变压器二次侧电气设备的选择计算数据设备名称高压断路器SN10-10I隔离开关GN8-10T/100电流互感器LA-10备注Un =10.5KV10kv10kv10kvl30 =549.86KA1000A1000A600/5Id3L =4.40KA40KA52KA63.64KA选用i；h）= 11.22KA16KAGG-

42、1A(F)高压开关柜S；3= 79.97MVA300MVA1： =4.42 234162 汇220%2（50x0.5）如同样的设备选择方法与校验项目，备用电源35KV进线侧避雷器选用FZ-35、隔离开关也选用SW2-35GD/600。10KV母线分段断路器也选用 SN10-10I。车间变电所进线侧电气设备的选择见下表6-4。表6-4车间变电所进线侧电气设备的选择计算数据设备名称高压断路器SW2-35/1000隔离开关SW2-35GD/600电流互感器LCW-35避雷器FZ-35备注U n =10.5KV10kv10kv10kv10kvl30 =130.43A630A200A200/5ld（3）

43、max=1934KA40KA25.5KA38.12KA选用GG-1A(F)高压开关柜iSh = 4.4KA16KASd3= 79.97 MVA300MVA1： =4.42 父 0.21642（10 汉 5）2（75咒0.2）10KV配电电缆的选择（直埋）见下表6-5表6-5 10KV配电电缆的选择（直埋）车间变电所ABCDEF馈电线路电缆型号YJV2 - 70YJV2 - 35YJV2 - 25YJV2 - 70YJV2 - 70YJV2 - 506.3母线的选择总降压变电所内主变压器二次侧引出的选取：选择矩形硬铝母线LMY -50 5.0，其允许电流为 661A_573.51A。其热稳定校验

44、：Smin - I d?mx也/55.4mm2符合要求，上式C =87 （母线热稳定系数），tima =1.2 （假想时间）。动稳定校验：£）3Kf（iS3）2l/a 101.732 1 （19.34 103）2 1.1 10° / 0.6 = 118.7NFc（3I） b2h118.77 汇 1.1 0.050.005二c=（K）/（）=（ 石 ）/（6）=6.27MPa上式，FC®为三相短路时中间相收到的最大计算点动力，L为绝缘子档距，Kf为母线的形状系数，K为母线截面积当Kf 2时K =10），a为母线中心距，b为母线的水平宽度，h为母线截面积的垂直高度。矩

45、形硬铝母线LMY -50 5.0的FC3） =70MPa，因此动稳定性要求得到满足。10KV母线选择：矩形硬铝母线LMY -50 5.0同样满足10KV母线的选择要求。7防雷接地及照明设计7.1防雷与接地的意义保护变电所不受外界破坏的重要设施就是防雷与接地装置，这对保护在变电所 内工作人员的安全以及用电设备的安全至关重要走。因此，应结合本厂所在地区的 气候以及年均雷暴日，厂区内的综合因素来确定本汽车配件厂内防雷与接地方案。 厂内变电所防雷保护和架空线路进线端的防雷保护比较重要，接地装置只需对总降 压变电所设置。7.2 35kV架空线路进线端的避雷保护为了防止35KV架空线路遭受直接雷，又因厂区

46、总降压变电所内的主变压器容量较大，所以应在架空线路500M进线端处开始装设避雷线（避雷线的保护角度不应超过200），除此之外，为了保护该线段以路以及进线端处的高压断路器，还要在避 雷线的两端处装设管型避雷器如下图 7-2所示。备用电源进线端也是如此装设，此 外，为防雷电波侵入10KV母线和10KV馈电线路其也应装设阀式避雷器 FZ-10。500M图7-1 35KV架空线路进线端防雷保护示意图7.3总降压变电所的避雷保护总降压变电所的避雷保护装置选取避雷针，在变电所附近建筑物上装设避雷针，为 了防止发生反击现象避雷针与变电所应留有一段距离。S _ 0.2R O.lhx,_ 0.3R上式Sk为空气

47、间距，应不小于5M , S2为(避雷针与变电所)接地装置间的距 离，大于3 m R是冲击接地电,hx为附近建筑高度。因此对照总降压变电所的平 面布局图，其避雷针应装设在其边正中侧 5M处，由单支避雷针的保护范围可知， 当hx諾时，2即rx =(1.5h 2hx) p上式，P是高度影响系数，当h30M时P=1，rx是避雷针在hx水平面上的保 护半径，经现场测算rx为24KM， hx为10KM。经过上面的计算h=29.34所以30KM为总降压变电所避雷针的高度，此外避雷 针的接闪器选为2M。7.4变电所接地装置设计查阅相关资料可知土壤?0 =1001 I川(工厂所在地区)，选取电阻RE(nat)

48、=100的自然接地体，总降压变电所35KV侧进线应当是小电流接地系统，35KV架空线h =100KM，电缆线长J =10KM，故计算接地电流IeUn(I1 3512)35035 (100 35 10)350= 45A只对针对咼压侧电气设备米用即Re =乍二詈 “56A，且 Re M4A，则取 Re=4A。则人工接地所需的总电阻RE (man)RE(nat) RERe (nat) -Re100 41004= 4.17"在总降压变电所周围，距墙体2.3M，每隔4.8M打入一根埋深0.8M的钢管, 钢管选用直径55MM，长24 M，各接地体之间用40 4mm2的扁钢以接线形式组成 一个接地

49、网。a/l =2 , a为管间距I为管长，查有关材料，当钢管取n = 20时，则= 0.7 （利用系数）。Rd1 ： 0.3 035 =0.3 1.3 100 = 390"（单个钢管接地电阻的阻值）上式，=1.3（为季节系数）。计打入的钢管数为：0.9Rdi0.9 39n12.02"RE（man） 0.7 汉 4 17为了同时满足接地均匀与钢管数的要求，钢管数应取14根。7.5照明配电系统设计本汽车配件工厂照明采用由车间变电所内380 /220 V提供，车间内照明灯具的配置均按相关照度计算，照明线路的敷设应与车间内工作设备用电线路敷设分 开，照明灯具的开关应布局合理，易于开

50、关，除此之外，还应设置单独的照明线路 的开关柜。为达到合理照明，节约能源的要求，应当留出部分照明设备作为应急照 明，与照明线路相连的蓄电池主要作为应急照明的电源。总结本论文对汽车配件厂的供配电系统进行了设计，主要包括以下几项内容：负荷计算及无功补偿、确定变电所的所址和型式、确定变电所的主接线方 案进行短路计算、并选择一次设备、完成变电所防雷保护及接地装置的设计以及完成电气原 理图和设计说明书等内容；的几个月的毕业设计时间内，我对自己四年来所学过的 专业知识有了更深一步的了解，经过此次的设计过程更是发现了自己那些方面还不 足，时刻提醒自己去弥补。通过本此毕业设计，学会了如何将理论知识应用到具体的实践当中，这样不仅加深了对所用到的知识的理解，同时也提高了自己分析问题解决问题的能力，为以 后自己的职业生涯发展打下了坚实的基础。虽然花费了不少精力以及时间来完成此 次的毕业设计，由于自