工厂供配电系统课程设计

精品文档 1欢迎下载 电气与电子信息工程学院电气与电子信息工程学院 供配电工程课程设计报告供配电工程课程设计报告 设计题目 工厂供配电系统设计题目 工厂供配电系统 姓姓 名 名 专专 业 业 班班 级 级 学学 号 号 起止时间 起止时间 地地 点 点 指导教师 指导教师 精品文档 2欢迎下载 目录 前言 3 一 负荷计算和无功功率计算及补偿 4 一 负荷计算和无功功率计算 4 1 第一车间负荷计算 4 2 第二车间负荷计算 4 3 第三车间负荷计算 5 4 第四车间负荷计算 5 5 第五车间负荷计算 5 6 生活区负荷计算 5 二 变压器低压侧的有功负荷和视在负荷 6 三 年耗电量的估算 7 二 变电所位置和形式的选择 8 精品文档 3欢迎下载 三 变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 9 一 变电所主变压器台数的选择 9 1 变电所主变压器容量选择 9 2 变电所主接线方案的选择 10 四 短路电流的计算 12 一 采用标么制法进行短路电流计算 12 1 确定基准值 12 2 计算短路电路中各主要元件的电抗标么值 12 五 变电所一次设备的选择与校验 14 一 一次高压设备的选择 14 1 变电所一次高压设备的选择 14 2 所一次高压隔离开关的选择 15 3 电所一次高压熔断器的选择 15 4 电所一次高压电流互感器的选择 15 5 电所一次高压电压互感器的选择 16 6 电所一次高压母线的选择 16 7 柱绝缘子选择 16 六 变电所二次设备的选择与校验 17 一 低压断路器的选择 17 1 瞬时脱扣器额定电流选择和动作电流整定 17 2 长严时过电流脱扣器动作电流整定 17 3 断路器额定电流选择 17 精品文档 4欢迎下载 4 灵敏度校验 18 二 低压熔断器的选择 18 1 选择熔体及熔断器额定电流 18 2 校验熔断器能力 18 七 变电所高 低压线路的选择 19 一 高压线路导线的选择 19 二 低压线路导线的选择 19 八 变电所二次回路方案选择及继电保护的整定 21 一 二次回路方案选择 21 1 二次回路电源选择 21 2 高压断路器的控制和信号回路 21 3 电测量仪表与绝缘监视装置 21 4 电测量仪表与绝缘监视装置 21 二 继电保护的整定 22 1 变压器继电保护 22 2 0 38KV 侧低压断路器保护 24 九 防雷和接地装置的确定 25 一 装设避雷针 25 二 接地及其装置 25 1 确定接地电阻 25 2 接地装置初步方案 26 3 计算单根钢管接地电阻 26 精品文档 5欢迎下载 4 确定接地钢管数和最后的接地方案 26 十 心得体会及参考文献 28 前言前言 课程设计是教学过程中的一个重要环节 通过课程设计可以巩固本课程理 论知识 掌握供配电设计的基本方法 通过解决各种实际问题 培养独立分析 和解决实际工程技术问题的能力 同时对电力工业的有关政策 方针 技术规 程有一定的了解 在计算 绘图 设计说明书等方面得到训练 为今后的工作 奠定基础 变电所是接受电能 变换电压 分配电能的环节 是供配电系统的重要组 成部分 它直接影响整个电力系统的安全与经济运行 电力系统是由发电机 变压器 输电线路 用电设备 负荷 组成的网络 它包括通过电的或机械的 方式连接在网络中的所有设备 电力系统中的这些互联元件可以分为两类 一 类是电力元件 它们对电能进行生产 发电机 变换 变压器 整流器 逆变 器 输送和分配 电力传输线 配电网 消费 负荷 另一类是控制元件 它们改变系统的运行状态 如同步发电机的励磁调节器 调速器以及继电器等 电气主接线是发电厂变电所的主要环节 电气主接线的拟定直接关系着全厂 所 电气设备的选择 配电装置的布置 继电保护和自动装置的确定 是变 电站电气部分投资大小的决定性因素 本设计可分为九部分 负荷计算和无功功率计算及补偿 变电所位置和形 式的选择 变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 短路电流的计算 变电所一次设备的选择与校验 变电所高 低压线路的选择 变电所二次回路 方案选择及继电保护的整定 防雷和接地装置的确定 心得和体会 附参考文 献 另外有设计图纸 4 张 以附图的形式给出 分别是 附图一 厂区供电线 精品文档 6欢迎下载 缆规划图 附图二 变电所平面布置图 附图三 变电所高压电气主接线图 附图四 变电所低压电气主接线图 由于设计者知识掌握的深度和广度有限 本设计尚有不完善的地方 敬请 老师 同学批评指正 一 负荷计算和无功功率计算及补偿一 负荷计算和无功功率计算及补偿 一 负荷计算和无功功率计算 一 负荷计算和无功功率计算 1 1 第一车间负荷计算 第一车间负荷计算 查表 A 1 1 中的小批量的金属切削机床项 可得 Kd 0 18 0 5 cos 1 73Qtan 所以 0 18 7 5 3 4 8 3 7 1 5 10 16 29kw 11edcPKP 16 29 1 73 28 18kvar QccPQtan11 查表 A 1 1 中的通风机项 可得 Kd 0 8 0 8 0 75cos Qtan 所以 0 8 2 3 4 8kw 4 8 0 75 3 6kvar 22edcPKP QccPQtan22 则第一车间的总负荷 设同时系数 均为 0 9 p K q K 精品文档 7欢迎下载 0 9 16 29 4 8 18 98KW 2 1 10 i ciPCPKP 0 9 28 18 3 6 28 6kvar 2 1 10 i cicQqKQ 34 33KVA10 2 10 2 10cccQPS 2 1178 0 38 52 2ANCcUSI3 1010 3 33 34 2 2 第二车间负荷计算 第二车间负荷计算 65 0 3 19 5kw220cdcPKP 19 5 4 3 26kvarQccPQtan2020 32 5KVA20 2 20 2 20ccCQPS 25 1056 0 38 49 4ANccUSI3 2020 3 5 32 3 3 第三车间负荷计算 第三车间负荷计算 56 0 4 22 4kw330cdcPKP 22 4 4 3 29 87kvarQccPQtan3030 37 3KVA30 2 30 2 30ccCQPS 9769 1393 0 38 56 73ANccUSI3 3030 3 3 37 4 4 第四车间负荷计算 第四车间负荷计算 40 0 4 16kw440cdcPKP 精品文档 8欢迎下载 16 16 32kvarQccPQtan4040 7 51 22 855KVA40 2 40 2 40ccCQPS 3434 522 0 38 34 72ANccUSI3 4040 3 855 22 5 5 第五车间负荷计算 第五车间负荷计算 72 0 3 21 6kw550cdcPKP 21 6 22kvarQccPQtan5050 7 51 30 83KVA50 2 50 2 50ccCQPS 56 950 0 38 46 84ANccUSI3 5050 3 83 30 6 6 生活区负荷计算 生活区负荷计算 300 0 5 150kw660cdcPKP 150 3 4 112 5kvarQccPQtan6060 187 5KVA 2 60 2 6060cccQPS 25 35156 0 38 284 88ANccUSI3 6060 3 5 187 取全厂的同时系数为 则全厂的计算负荷为 0 95 p K 0 97 q K 0 95 18 98 19 5 22 4 16 21 6 150 236 056kw 6 10i cipPKP 0 97 28 6 26 29 87 16 32 22 187 5 300 98kvar 6 10i ciqQKQ 382 5KVA 22 QPS 178 146312 精品文档 9欢迎下载 581 2ANUSI3 二 变压器低压侧的有功负荷和视在负荷 二 变压器低压侧的有功负荷和视在负荷 变压器低压侧的有功负荷和视在负荷分别为 P 236 056kw S 382 5KVA 这时低压侧的功率因数为 P S 0 617QCOS 为使高压侧的功率因数0 90 则低压侧补偿后的功率因数应高于 0 90 取 0 95 则低压侧需装设的并联电容器容量为 1QCOS 223 5kvarcQ 95 0 tan arccos 617 0 s tan arcco P 查表 A 2 选 BW0 4 25 3 型电电容器 需要的数量为 n 223 5 25 9cQCNQ 实际补偿容量为 25 9 225kvar cQ 补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为 248KVA 22 ccQQPS 3955 61495 计算电流 376 8ANccUSI3 此时变压器的功率损耗为 0 015 3 72kwTPcS 0 06 14 88kvarTQcS 变电所高压侧总的计算负荷为 236 056 3 72 239 776kw PPc1TP Q 300 98 225 14 88 90 86kvar1cQcQTQ 256 4KVA 2 1 2 11 cccQPS 1925 65745 精品文档 10欢迎下载 14 8A1113 USIcc 310 4 256 补偿后的功率因数为 0 935 满足 大于 0 90 的要求 1cosQ1 1ccSP 三 年耗电量的估算 三 年耗电量的估算 年有功电能消耗量及年无功电能耗电量可由下式计算得到 年有功电能消耗量 aaPaPTW 年无功电能耗电量 aaqbQTW 结合本厂的情况 年负荷利用小时数为 4800h 取年平均有功负荷系数aT a 0 72 年平均无功负荷系数 b 0 78 由此可得本厂 年有功耗电量 0 72 236 056 4800 815809 536kw haaPaPTW 年无功耗电量 0 78 300 98 4800 1126869 12kw haaqbQTW 精品文档 11欢迎下载 二 变电所位置和形式的选择二 变电所位置和形式的选择 由于本单位是三级重要负荷 一般采用一条进线 系统电源由地区变电所 经 6km 10kv 高压架空线而后经 1km 10kv 高压电缆送入本单位变电所 变电所的形式由用电负荷的状况和周围环境情况确定 根据 变电所位置 和形式的选择规定 及 GB50053 1994 的规定 结合本单位的实际情况 这里 变电所采用单独设立方式 其设立位置参见附图一 厂区供电线缆规划图 内 部布置形式参见附图二 变电所平面布置图 精品文档 12欢迎下载 精品文档 13欢迎下载 三 变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择三 变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 一 变电所主变压器台数的选择 一 变电所主变压器台数的选择 这个单位变电所虽然是三级负荷 但是考虑到现实当中的实际情况 结合 实际的用电情况 仍然采用两台变压器 一台负责第一到第五车间供电 另一 台变压器负责生活区的供电 这样 即使其中一台变压器出现了故障 因有另 一台变压器正常工作 可为另一负荷提供电源 1 1 变电所主变压器容量选择 变电所主变压器容量选择 每台变压器的容量应同时满足以下两个条件 N T S 1 任一台变压器单独运行时 宜满足 SSTN 7 0 6 0 2 任一台变压器单独运行时 应满足全部一 二级负荷需求 即 IIITNSS 代入数据可得 0 6 0 7 382 5 229 5267 75KVA N T S 查表 A 3 得 可选两台容量为 315KVA 的变压器 型号为 S9 315 10 其主要技术指标如下表所示 变压器 型号 额定 容量 kV A 额定 电压 kV 联 结 组型 号 损耗 KW 空载 电流 0 I 短路 阻抗 K U 精品文档 14欢迎下载 高 压 低 压 空 载 负 载 S9 315 10315 10 5 0 4 Dyn11 0 8 7 4 234 2 2 变电所主接线方案的选择 变电所主接线方案的选择 1 一次侧单母线不分段 二次侧单母线分段主接线 因为在三级负荷中采用单电源进线 独立变电所装两台变压器 应采用一 次侧单母线不分段 二次侧单母线分段主接线比较合适 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 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 如下图所示 精品文档 15欢迎下载 精品文档 16欢迎下载 四 短路电流的计算四 短路电流的计算 本单位的供电系统简图如图 一 所示 采用一路电源供线 一路为距本 厂 7km 的馈电变电站经 LGJ 185 架空线 6KM 系统按 电源计 在经过 1KM 的 高压电缆线接入本单位的变电所 该干线首段所装高压断路器的断流容量为 100MV A 下面计算本厂变电所高压 10kV 母线上 k 1 点短路和低压 380V 母线 上 k 2 点和 K 3 点短路的三相短路电流和短路容量 图 一 一 采用标么制法进行短路电流计算 一 采用标么制法进行短路电流计算 1 1 确定基准值 确定基准值 取 100 d SMV A 1 10 5 c UkV 2 0 4 c UkV 所以 1 1 100 5 500 33 10 5 d d c SMV A IkA UkV 精品文档 17欢迎下载 2 2 100 144 000 330 4 d d c SMV A IkA UkV 2 2 计算短路电路中各主要元件的电抗标么值 计算短路电路中各主要元件的电抗标么值 电力系统的电抗标么值 1 AMV AMV X 100 100 1 架空线路 1WL 的电抗标么值 2 058 2 102 5 10 100 638 0 2 d d U S LXX 电缆线 2WL 的电抗标么值 0 0726 2 203 5 10 100 108 0 2 d d U S LXX 电力变压器 T1 T2 的电抗标么值 由所选的变压器的技术参数得 4 因此 kU 12 698 315 0 100 100 4 100 54 N dk S SU XX 可绘得短路等效电路图如图 二 所示 图 二 1 计算 k 1 点的短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量 总电抗标么值 1 2 058 0 0726 3 1306 321XXXX k 1 点所在电压级的基准电流 5 5KA 5 103 100 3 1 d d d U S I 精品文档 18欢迎下载 k 1 点短路电流和短路容量各量 0 319 1306 3 11 1 X Ik 5 5 0 319 1 755KA 111kdkIII 4 475KA11 55 2 kkshIi 31 94MVA 1306 3 100 1 X S S d K 4 计算 k 2 点短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量 总电抗标么值 1 2 058 0 0726 12 698 15 8286 4321XXXXX k 2 点所在电压级的基准电流 144 337KA 4 03 100 3 2 d d d U S I k 2 点短路电流和短路容量各量 0632 0 8286 15 11 2 X Ik 144 337 0 0632 9 12KA 222kdkIII 16 781KA22 84 1 kkshIi 6 318MVA 8286 15 100 2 X S S d K 精品文档 19欢迎下载 五 变电所一次设备的选择与校验五 变电所一次设备的选择与校验 一 一次高压设备的选择 一 一次高压设备的选择 1 1 变电所一次高压设备的选择 变电所一次高压设备的选择 由短路计算可得 17 32A 5 103 315 3 d N N U S I 0 319 1306 3 11 1 X Ik 5 5 0 319 1 755KA 111kdkIII 4 475KA11 55 2 kkshIi KVUMW10 查表 A 4 选择 SN10 10I 630 型少油断路器 高压一次断路器选择校验表 SN10 10I 630 装设地点电气条件 序 号 项目数据 选择 要求项目数据 结 论 1NU10KV MWU 10KV 合格 2NI630A NI17 32A 合格 3OCI16KA 1 KI1 755KA 合格 4maxi40KA 1 kshi 4 475KA 合格 5tIt 2 1024sKA2 imatI 2 3 696sKA2 合格 经校验所选 SN10 10I 630 型少油断路器合格 精品文档 20欢迎下载 2 2 所一次高压隔离开关的选择 所一次高压隔离开关的选择 根据 1 给的电气条件 查表 A 5 选择型高压隔离开关 200 10 6 8 TGN 高压隔离开关选择校验表 200 10 6 8 TGN 装设地点电气条件 序 号 项目数据 选择 要求 项目数据 结 论 1 NU 10KV MWU 10KV 合格 2 NI 200A NI17 32A 合格 3maxi25 5KA 1 kshi4 475KA合格 4tIt 2 500sKA2 imatI 2 3 696sKA2合格 经校验所选型高压隔离开关合格 200 10 6 8 TGN 3 3 电所一次高压熔断器的选择 电所一次高压熔断器的选择 根据变压器一次侧高压额定电压 10KV 额定电流 17 32A 查表 A 6 2 选择 RN2 10 0 5 50 型高压熔断器 4 4 电所一次高压电流互感器的选择 电所一次高压电流互感器的选择 根据变压器一次侧高压额定电压 10KV 额定电流 17 32A 查表 A 7 选 变比为 100 5A 的 LQJ 10 型电流互感器 Kes 225 Kt 90 t 1s 0 5 级二次 绕组的 0 4 NZ2 动稳定性校验 225 31 82KA 4 475KA 满足动稳定性NesIK12 2100 要求 精品文档 21欢迎下载 热稳定性校验 1296 3 696 满足热稳定性要求 tIKNt 2 1 SKA2 SKA2 所以选变比为 100 5A 的 LQJ 10 型电流互感器满足要求 5 5 电所一次高压电压互感器的选择 电所一次高压电压互感器的选择 根据变压器一次侧高压额定电压 10KV 额定电流 17 32A 查表 A 8 选 JDZJ 10 型电压互感器电压比为 10000 100 100 3 0 5 0 5 级二次33 绕组额定负荷为 50VA 6 6 电所一次高压母线的选择 电所一次高压母线的选择 根据 14 8A 选择 TML 1 40 41113 USIcc 310 4 256 校验条件 alc TMY 母线材料的最大允许应力 140MPa al 10kV 母线的短路电流 1 755KA 4 475KA 三相短路时所受的最大电动 3 sh I 3 sh i 力 15 6N 3 c F 272 10 2 0 9 0 475 4 3ANKA 母线的弯曲力矩 1 404N M 10 9 0 6 15 10 3 LcF M 母线的截面系数 6 004 0 04 0 6 22 hb W 6 1006 1 母线在三相短路时的计算应力 1 32Mpa c 6 1006 1 404 1 W M 可得 140MPa 1 32Mpa 满足动稳定性要求 al c 同理 低压母线选择 TML 3 40 4 精品文档 22欢迎下载 7 7 柱绝缘子选择 柱绝缘子选择 绝缘子型号 ZA 10Y 抗弯强度 3 75kN 户内支柱绝缘子 al F 校验条件 母线采用平放在绝缘子上的方式 则 3 alc FF 其中 200mm 900mm 3 3 3 272 310 csh l FFiN A a al 所以 15 6N满足要求 3 c F 272 10 2 0 9 0 475 4 3ANKA3 75kN 穿墙套管选择 CWL 10 6000 型 六 变电所二次设备的选择与校验六 变电所二次设备的选择与校验 一 低压断路器的选择 一 低压断路器的选择 第一车间低压断路器的选择 DW15 200 1 1 瞬时脱扣器额定电流选择和动作电流整定 瞬时脱扣器额定电流选择和动作电流整定 故选取脱扣器AIICORN2 52 AIORN100 1 35 3 52 2 216 4ApkrelopIkI 0 查表 A 9 5 的整定倍数 选择 3 倍整定倍数瞬时脱扣器 则动作电流整定为 3 100 300A 216 4A 与保护线路的配合 AIAIaop7561685 45 43001 0 故满足要求 精品文档 23欢迎下载 2 2 长严时过电流脱扣器动作电流整定 长严时过电流脱扣器动作电流整定 动作电流整定 1 1 52 2 57 42AcrelopIkI 1 查表 A 9 5 选择 60 100 中整定电流为 60A 的脱扣器 则 60A 1 opI 与保护线路的配合 AIAIaop168601 故满足要求 3 3 断路器额定电流选择 断路器额定电流选择 100AORNQFNII 查表 A 9 4 选择 200A DW15 系列断路器 50KAocI 断流能力校验 50KA 16 781KAocI 22 84 1 kkshIi 故满足要求 4 4 灵敏度校验 灵敏度校验 3 1 3 50 300 5000min op k s I I K 故满足要求 所以选低压断路器为 DW15 200 过电流脱扣器额定电流为 100A 同理 第二车间低压断路器选择 DW15 200 过电流脱扣器额定电流为 100A 第三车间低压断路器选择 DW15 200 过电流脱扣器额定电流为 100A 第四车间低压断路器选择 DW15 200 过电流脱扣器额定电流为 100A 第五车间低压断路器选择 DW15 200 过电流脱扣器额定电流为 100A 精品文档 24欢迎下载 生活区低压断路器选择 DW15 400 过电流脱扣器额定电流为 300A 二 低压熔断器的选择 二 低压熔断器的选择 第一车间低压熔断器的选择 1 1 选择熔体及熔断器额定电流 选择熔体及熔断器额定电流 52 2A 0 4 3 52 2 62 6ACFENII PKFENKII 根据两式计算结果查表 A 10 选 80A 选 RT0 100 型熔断器 其熔体额定FENI 电流为 80A 熔断器额定电流为 100A 最大断流能力为 50KA 2 2 校验校验熔断器能力熔断器能力 50KA 16 781KAocI 22 84 1 kkshIi 断流能力满足要求 所以选低压熔断器为 RT0 100 其熔体额定电流为 80A 熔断器额定电流为 100A 最大断流能力为 50KA 同理 第二车间低压熔断器选择为 RT0 100 其熔体额定电流为 60A 熔断器额 定电流为 100A 最大断流能力为 50KA 第三车间低压熔断器选择为 RT0 100 其熔体额定电流为 80A 熔断器额 定电流为 100A 最大断流能力为 50KA 第四车间低压熔断器选择为 RT0 100 其熔体额定电流为 60A 熔断器额 定电流为 100A 最大断流能力为 50KA 第五车间低压熔断器选择为 RT0 100 其熔体额定电流为 60A 熔断器额 定电流为 100A 最大断流能力为 50KA 生活区低压熔断器选择为 RT0 400 其熔体额定电流为 300A 熔断器额定 精品文档 25欢迎下载 电流为 400A 最大断流能力为 50KA 七 变电所高 低压线路的选择七 变电所高 低压线路的选择 为了保证供电的安全 可靠 优质 经济 选择导线和电缆时应满足下 列条件 发热条件 电压损耗条件 经济电流密度 机械强度 根据设计经验 一般 10KV 及以下的高压线路和低压动力线路 通常先按 发热条件选择导线和电缆截面 再校验其电压损耗和机械强度 对于低压照明 线路 因对电压水平要求较高 通常先按允许电压损耗进行选择 再校验其发 热条件和机械强度 一 高压线路导线的选择 一 高压线路导线的选择 架空进线后接了一段交联聚乙烯绝缘电力电缆 YJV 3 50 做引入线 直埋 高压主接线如附图三所示 高压侧计算电流 14 8A 所选电缆的允许载流量 1113 USIcc 310 4 256 14 8A 满足发热条件 1188CalIAI 二 低压线路导线的选择 二 低压线路导线的选择 由于没有设单独的车间变电所 进入各个车间的导线接线采用 TN C S 系统 从变电所到各个车间及宿舍区用埋地电缆供电 电缆采用 BV 型铜芯交联聚氯乙 烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力电缆 根据不同的车间负荷采用不同的截面 其中导线和电缆的截面选择满足条件 1 相线截面的选择以满足发热条件即 30al II 2 中性线 N 线 截面选择 这里采用的为一般三相四线 满足 0 0 5AA 精品文档 26欢迎下载 3 保护线 PE 线 的截面选择 时 2 35Amm 0 5 PE AA 时 2 16Amm PE AA 时 22 1635mmAmm 2 16 PE Amm 4 保护中性线 PEN 的选择 取 N 线 与 PE 的最大截面 结合计算负荷 查表 A 12 2 可得到由变电所到各个车间的低压电缆的型号为 第一车间 BV 1KV 3 16 1 10 AAIal 2 5265 第二车间 BV 1KV 3 16 1 10 AAIal 4 4965 第三车间 BV 1KV 3 16 1 10 AAIal73 5665 第四车间 BV 1KV 3 10 1 6 AAIal72 3450 第五车间 BV 1KV 3 16 1 10 AAIal84 4665 生活区 BV 1KV 3 185 1 95 AAIal88 284300 精品文档 27欢迎下载 八 变电所二次回路方案选择及继电保护的整定八 变电所二次回路方案选择及继电保护的整定 一 二次回路方案选择 一 二次回路方案选择 1 1 二次回路电源选择 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 2 2 高压断路器的控制和信号回路 高压断路器的控制和信号回路 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 3 3 电测量仪表与绝缘监视装置 电测量仪表与绝缘监视装置 这里根据 GBJ63 1990 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 1 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 2 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 3 电力变压器高压侧 装设电流表和有功电能表各一只 精品文档 28欢迎下载 4 380V 的电源进线和变压器低压侧 各装一只电流表 5 低压动力线路 装设电流表一只 4 4 电测量仪表与绝缘监视装置 电测量仪表与绝缘监视装置 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 二 继电保护的整定 二 继电保护的整定 继电保护要求具有选择性 速动性 可靠性及灵敏性 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 GL 25 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 1 1 变压器继电保护 变压器继电保护 变电所内装有两台 10 0 4315的变压器 低压母线侧三相短路电kVkV A 流为 16 781KA 高压侧继电保护用电流互感器的变比为22 84 1 kkshIi 300 5A 继电器采用 GL 25 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 精品文档 29欢迎下载 1 过电流保护动作电流的整定 1 3 0 8 relre KK 1 w K 605 300 iK 218 24A 310 3154221maxTNlII 故其动作电流 5 915A24 218 608 0 13 1 opI 动作电流整定为 6A 2 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 0 5s 3 电流速断保护速断电流倍数整定 取 故其速断电流为 1 5 rel K 781 16 max kI 0 42781 16 60 15 1 qbI 因此速断电流倍数整定为 0 7 6 42 0 qbn 4 10KV 侧继电保护 在此选用 GL 25 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 0 5s 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 4 475kA 变比为 300 5A 保护用电流互感器 动作电流为 6A 下面对高压母线处的过电流保护装置进行整定 高压母线 1 KA 处继电保护用电流互感器变比为 300 5A 整定的动作电流 1 KA 取 37A 8 145 25 21max CLII 精品文档 30欢迎下载 故1 3 0 8 relre KK 1 w K 605 300 iK 1 002A37 608 0 13 1 opI 根据 GL 25 10 型继电器的规格 动作电流整定为 1 5A 整定的动作时限 1 KA 母线三相短路电流反映到中的电流 1 775 1 60 29 58A k I 2 KAK i W KI K K I 2 2 2 对的动作电流的倍数 即 4 93 2 k I 2 KA 2 op I 6 58 29 2n 由 反时限过电流保护的动作时限的整定曲线 确定的实际动作时间 2 KA 0 6s 2 t 的实际动作时间 1 KA 12 0 70 60 71 3ttssss 母线三相短路电流反映到中的电流 1 775 1 60 29 58A k I 1 KAK i W KI K K I 2 2 2 对的动作电流的倍数 即 19 72A 1 k I 1 KA 1 op I 5 1 58 29 2n 所以由 10 倍动作电流的动作时限曲线查得的动作时限 1 KA 1 1 1ts 2 2 0 38KV0 38KV 侧低压断路器保护侧低压断路器保护 整定项目 1 瞬时过流脱扣器动作电流整定 满足 0 oprelpk IKI 对万能断路器取 1 35 对塑壳断路器取 2 2 5 rel K 2 短延时过流脱扣器动作电流和动作时间整定 精品文档 31欢迎下载 满足 取 1 2 op srelpk IKI rel K 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 0 2s 0 4s 0 6s 3 长延时过流脱扣器动作电流和动作时间整定 满足 取 1 1 30op lrel IKI rel K 4 过流脱扣器与被保护线路配合要求 满足 绝缘导线和电缆允许短时过负荷倍数 对瞬时和短延 op lolal IK I ol K 时过流脱扣器 一般取 4 5 对长延时过流脱扣器 取 1 1 1 2 4 热脱扣器动作电流整定 满足 取 1 1 一般应通过实际运行进行检验 30op TRrel IKI Arel K 可根据以上整定要求 参考相关产品资料对低压侧的 NA1 和 TMS30 系列低 压断路器进行整定 在此不详述 九 防雷和接地装置的确定九 防雷和接地装置的确定 一 装设避雷针 一 装设避雷针 室外配电装置应装设避雷针来防护直接雷击 如果工厂处在附近高建 构 筑 精品文档 32欢迎下载 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 高压侧装设避雷器 这主要用来保护主变压器 以免雷电冲击波沿高压线路侵入 变电所 损坏了变电所的这一最关键的设备 为此要求避雷器应尽量靠近主变 压器安装 阀式避雷器至 3 10KV 主变压器的最大电气如下表 避雷器的接地端应与变压器低压侧中性点及金属外壳等连接在一起 在每 路进线终端和每段母线上 均装有阀式避雷器 如果进线是具有一段引入电缆 的架空线路 则在架空线路终端的电缆头处装设阀式避雷器或排气式避雷器 其接地端与电缆头外壳相联后接地 低压侧装设避雷器 这主要用在多雷区用来防止雷电波沿低压线路侵入而击穿电力变压器的绝缘 当变压器低压侧中性点不接地时 如 IT 系统 其中性点可装设阀式避雷器或 金属氧化物避雷器或保护间隙 在本设计中 配电所屋顶及边缘敷设避雷带 其直径为 8mm 的镀锌圆钢 主筋直径应大于或等于 10mm 的镀锌圆钢 二二 接地及其装置接地及其装置 1 1 确定接地电阻 确定接地电阻 按相关资料