10kv0.4kv降压变电所设计说明

1、. . . . 摘要为保障工业生产安全进行，保证电能合理分配、输送，灵活改变运行方式。特进行本次设计。本设计主要阐述了对机械厂总降压变电所的电气设计方案。在设计中进行了对工厂负荷的统计计算；变电所位置与型式的选择；变电所主变压器与主接线方案的选择；短路电流的计算；变电所一次设备的选择校验；变电所进出线与邻近单位联络线的选择；降压变电所防雷与接地装置的设计等。AbstractTo protect the safety of industrial production, to ensure reasonable distribution of electric energy, transmissi

2、on, flexible operation mode changes. Special for this design. Elaborated on the design of the main mechanical plant a total step-down substation electrical design. Carried out in the design of the statistical calculation of the load on the plant; substation location and type of choice; substation ma

3、in transformer and main line scheme of choice; short-circuit current calculation; substation equipment selection of a check; substation into the outlet and adjacent units of the contact line of choice; step-down substation lightning protection and grounding equipment design.关键词工厂供电，变电所，无功功率补偿，变压器，短路

4、电流计算，一次设备，避雷器KeywordsPower plants,substations,reactive pover compensation,transformer,short circuit current calculation,a device,surge arresters.前言 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，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与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

5、是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。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总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。因此，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，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。

6、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：（1） 安全 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2） 可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求。（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，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 由于学生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！目录摘要1关键词2前言3目录4设计任务与要求5一、设计题目：第一机械总厂三分厂降压变电所的供电设计。5三、设计依据51 负荷计算和无功功率补偿81

7、.1 负荷计算的目的和方法81.2 全厂负荷计算的过程81.3无功功率补偿131.4车间变压器低压到动力分电箱的干线的选择142 变电所位置和形式选择与平剖面图152.1变电所位置和型式的选择152.2变电所主变压器容量选择。153 变电所主要结线方案的设计与电路图173.1第一节 变压器一次侧主接线173.2 变压器二次侧主接线174 短路电流的计算194.1 短路与其原因、后果194.2 高压电网短路电流的计算195 变电所一次设备与进出线的选择与校验225.1第一节 高压开关柜选择225.2 高压母线选择235.3 低压出现柜选择235.4 低压母线选择245.5低压出线电缆选择246

8、变电所进出线的选择与检验266.1 高压线路导线的选择267 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定287.1 二次回路方案选择287.2 继电保护的整定297.3继电保护和绝缘监查318 防雷保护和接地装置的设计338.1 防雷保护338.2 应当接地的部分：34设计心得37参考文献38设计任务与要求一、设计题目：第一机械总厂三分厂降压变电所的供电设计。二、设计要求：要求根据本厂所能取得的电源与本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线方案与高低压设备和进出线，确

9、定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。三、设计依据1）工厂总平面图：3）工厂负荷情况本厂多数车间为三班制，年最大负荷利用小时为4600h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷处，其余均属三级负荷。本厂的负荷统计得到的全厂负荷表见表1。4）供电电源情况按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等三角形排列，线距为2m；干线首端距离本厂约8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为50

10、0MV·A。此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km，电缆线路总长度为25km。5）气象资料本厂所在地区的年最高气温为38，年平均气温为23，年最低气温为-8，年最热月平均最高气温为33，年最热月平均气温为26，年最热月地下0.8m处平均温度为25。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20天。6）地质水文资料本厂所在地区平均海拔500m，地层以砂粘土为主，地下水位为2m。7）电费制度本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电

11、所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量计为20元/(kV·A)，动力电费为0.40元/(kW·h)，照明电费为0.60元/(kW·h)。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.90。此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：610kV为800元/(kV·A)。表1 全厂负荷表厂房名称负荷类别设备容量/kW需要系数功率因数1铸造车间动力3000.30.70照明60.81.02锻压车间动力3500.30.65照明80.71.07金工车间动力4000.20.65照明100.81.06工具车间动力

12、3600.30.60照明70.91.04电镀车间动力2500.50.80照明50.81.03热处理车间动力1500.60.80照明50.81.09装配车间动力1800.30.70照明60.81.010机修车间动力1600.20.65照明40.81.08锅炉房动力500.70.80照明10.81.05仓库动力200.40.80照明10.81.0生活区照明3500.70.91 负荷计算和无功功率补偿1.1 负荷计算的目的和方法一、负荷计算的容和目的（1） 求计算负荷，是选择确定建筑物报装容量、变压器容量的依据；（2） 求计算电流，是选择缆线和开关设备的依据； （3） 求有功计算负荷和无功计算负荷，

13、是确定静电电容器容量的依据。 二、负荷计算的方法（1） 需要系数法用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。用于设备数量多，容量差别不大的工程计算，尤其适用于配、变电所和干线的负荷计算。 （2）利用系数法采用利用系数求出最大负荷区间的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数，得出计算负荷。适用于各种围的负荷计算，但计算过程稍繁。1.2 全厂负荷计算的过程本设计各车间计算负荷采用需要系数法确定。主要计算公式有： 有功计算负荷（kW）无功计算负荷（kvar）: 视在计算负荷（kVA）：计算电流（A）: 单组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷（单位为K

14、W）= ， 为系数b)无功计算负荷（单位为kvar）= tanc)视在计算负荷（单位为kvA）=d)计算电流（单位为A）=, 为用电设备的额定电压（单位为KV） 多组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷（单位为KW）=式中是所有设备组有功计算负荷之和，是有功负荷同时系数，可取0.80.95b)无功计算负荷（单位为kvar）=式中是所有设备无功计算负荷之和；是无功负荷同时系数，可取0.850.97c)视在计算负荷（单位为kvA） =d)计算电流（单位为A） =各车间负荷统计计算1）、铸造车间计算负荷： 无功计算负荷：视在计算负荷：计算电流： 2)、锻压车间计算负荷： 无功计算负荷：视在计算

15、负荷：计算电流： 3）、热处理车间计算负荷： 无功计算负荷：视在计算负荷：计算电流： 4）、电镀车间计算负荷： 无功计算负荷：视在计算负荷：计算电流： 5）、仓库计算负荷： 无功计算负荷：视在计算负荷：计算电流： 6）、工具车间计算负荷： 无功计算负荷：视在计算负荷：计算电流： 7）、金工车间计算负荷： 无功计算负荷：视在计算负荷：计算电流： 8）、锅炉房计算负荷： 无功计算负荷：视在计算负荷：计算电流： 9）、装配车间计算负荷： 无功计算负荷：视在计算负荷：计算电流： 10）、机修车间计算负荷： 无功计算负荷：视在计算负荷：计算电流： 11）、生活区计算负荷： 无功计算负荷：视在计算负荷：计

16、算电流： 2.1.4、总的计算负荷计算a)、总的计算负荷=b)、总的无功计算负荷=c)、总的视在计算负荷=d)、总的计算电流=具体车间计算负荷如下表车间设备容量Pe/kw需要系数Kd功率因数Cos功率因数角的正切tan有功计算负荷Pc/kw无功计算负荷Qc/kvar视在计算负荷Sc/kVA铸造动力3000.30.71.02 9091.8128.57 锻压动力3500.30.651.17 105122.76 161.54 金工动力4000.20.651.17 8093.6129.85工具动力3600.30.61.33108143.64184电镀动力2500.50.80.7512593.75 15

17、6.25 热处理动力1500.60.80.759067.5112.5装配动力1800.30.71.02 5455.09 77.14 机修动力1600.20.651.17 3237.41 49.23 锅炉房动力500.70.80.753526.2543.75仓库动力200.40.80.758610铸造照明60.8104.804.8锻压照明80.7105.605.6金工照明100.81010010工具照明70.910707电镀照明50.810404热处理照明50.810404装配照明60.8104.804.8机修照明40.8103.203.2锅炉房照明10.8100.800.8仓库照明10.810

18、0.800.8生活区照明3500.70.90.48 245118.66 272.22 有功计算负荷Pc/kw无功计算负荷Qc/kw视在计算负荷(Sc/kw)总计1010850.461370.05同时系数=0.95959.5 807.9371301.55功率因素（）0.766表（1-1）表2各车间负荷计算表从表中可知：有功计算负荷无功计算负荷视在计算负荷1370.05 再乘以同时系数=0.95,=0.97此时功率因素<0.9, 所以要进行无功功率补偿1.3无功功率补偿由于本设计中cos=0.644<0.9,因此需要进行功率补偿。由公式可知： 式中 补偿前的自然平均功率因数对应的正切值

19、补偿后的功率因数对应的正切值采用低压侧集中补偿的方法，为使高压侧功率因数达到0.9，则补偿后的低压功率因数应达到0.92校正前 校正后 本次设计采用BWF0.4-75-1/3电容的数量因为必须是3的倍数所以取9个实际补偿75乘9为675Kvar无功补偿后无功负荷为补偿后的功率因数为：>0.92 满足要求补偿后的负荷如下表全厂负荷有功功率Pc/kw无功功率Qc/kvar视在计算负荷(Sc/kVA)补偿前1010850461370.05 无功补偿675补偿后1010175.461025.13补偿后功率因数（）0.985表（1-2）补偿后的计算负荷1.4车间变压器低压到动力分电箱的干线的选择低

20、压线路采用型四芯等截面铜芯聚录乙烯绝缘钢带铠装聚录乙烯护套电力电缆，由设计要求可知在空气中敷设时环境平均温度为33度，在选择电缆时取整为35度，埋地敷设时的环境平均温度为25度，在选择电缆是取30度。由上面计算的分干线电流和主干线电流，可以查表得到电缆的主芯线截面积和中性线截面积，由此可以确定电缆型号。例如：（1）6-1分干线：其计算电流为,查表可得的截面积为4mm时，其在空气温度为35度是载流量为29A>24.59A，所以该分干线型号为VV22-0.6/1-4*4（2）6号主干线：其计算电流为，查表可得的截面积为50mm时，其在埋地温度为30度是载流量为155A>136.91A，

21、所以该主干线型号为VV22-0.6/1-4*502 变电所位置和形式选择与平剖面图2.1变电所位置和型式的选择 变电所位置和型式的选择应遵循以下几点来选择a、变电所的位置应尽量靠近负荷中心b、变电所应选择在地势比较高处避免低洼积水c、交通运输必须方便，便于设备运输d、变电所周围必须无易燃易爆物品e、变电所进出线则应无高大建筑物f、建议本厂变电所应靠近XX车间为宜由计算结果可知，工厂的负荷中心在2，3，5，6号车间之间。考虑到方便进出线，周边环境与交通情况，决定在5号车间的西侧仅靠车间修建工厂变电所，其形式为附设式。由于本厂有二级重要负荷，考虑到对供电可靠性的要求，采用两路进线，一路经10kV公

22、共市电架空进线；一路引自邻厂高压联络线。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与GB500531994的规定，结合本厂的实际情况，这里变电所采用单独设立方式。 变电所主变压器台数的选择变压器台数应根据负荷特点和经济运行进行选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台与以上变压器：有大量一级或二级负荷；季节性负荷变化较大；集中负荷较大。结合本厂的情况，考虑到二级重要负荷的供电安全可靠，故选择两台主变压器。2.2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：1） 任一台变压器单独运行时，宜满足：2） 任一台变压器单独运行时，应满足：，即满足全部一

23、、二级负荷需求。代入数据可得：=（0.60.7）×1010=（606707）。又考虑到本厂的气象资料（年平均气温为），所选变压器的实际容量：也满足使用要求，初步取=1000 。考虑到安全性和可靠性的问题，确定变压器为S9系列箱型干式变压器。型号：S9-1000/10 ，其主要技术指标如下表所示：变压器型号额定容量/额定电压/kV联 结 组型 号损耗/kW空载电流%短路阻抗%高压低压空载负载S9-1000/1010006/6.30.4Yyn01.7010.300.74.5 表（2-1）（附：参考尺寸（mm）：长：2280宽：1560高：2468 重量（kg）：8960 轨距：（mm）8

24、20）所以本设计中变电所位置和形式如下：1、位置 图（2-1）3 变电所主要结线方案的设计与电路图3.1第一节 变压器一次侧主接线在前面选择变压器时选择2台主变压器，且本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源；为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。所以采用一用一备的运行方式，故变压器高压侧采用单母线接线，而低压侧采用单母线分段接线。该方案根据当地供电部门的要求，两路电源均设置电能计量柜，且设置在电源进线主开关后。变电所采用直流操作电源，为监视工作电源和备用电源的电压，在母线上和备用进线断路器之前均安装有电压互感器。当工作电源停电且备用电源电压正常时，先断

25、开工作电源进线断路器，然后接通备用电源进线断路器，由备用电源提供所有负荷。备用电源的投入方式可采用手动投入，也可采用自动投入。进线柜和出线柜均采用电缆进线和电缆出线。开关柜是金属封闭开关设备的俗称，是按一定的电路方案将有关电器设备组装在一个封闭的金属外壳的成套配电装置。金属封闭开关设备分为三种类型：1铠装式；2：间隔式；3：箱式。高压进线柜采用KYN28A-12金属铠装中置移开式开关柜。具体主结线详见附图一3.2 变压器二次侧主接线低压出线柜采用GCS低压抽出式开关柜。采用2列低压柜，低压柜最前端为变压器，变压器与低压柜之间通过矩形铜母线联接。在2个变压器低压母线之间设置联络柜。2个低压母线之

26、间采用封闭式母线连接。在联络柜之后2个低压母线上分别设置无功补偿柜。无功补偿均采用低压侧集中补偿的方法，该方案考虑到以后发展，方便扩充出线柜。具体为：2个变压器的出线柜都采用GCS-01E方案，无功补偿柜采用2组GCS-34A主柜结合2组GCS-35C辅柜来进行无功补偿，出线抽屉采用GCS-11方案。 具体主结线详见下图 图（3-1）4 短路电流的计算4.1 短路与其原因、后果短路：指供电系统中不同电位的导电部分（各相导体、地线等）之间发生的低阻性短接。短路是电力系统最常见的一种故障，也是最严重的一种故障 主要原因：电气设备载流部分的绝缘损坏，其次是人员误操作、鸟兽危害等。 短路后果：

27、6; 短路电流产生的热量，使导体温度急剧上升，会使绝缘损坏；Ø 短路电流产生的电动力，会使设备载流部分变形或损坏；Ø 短路会使系统电压骤降，影响系统其他设备的正常运行；Ø 严重的短路会影响系统的稳定性；Ø 短路还会造成停电；Ø 不对称短路的短路电流会对通信和电子设备等产生电磁干扰等。4.2 高压电网短路电流的计算利用标幺值法计算由于采用10KV电压供电，故线路电流由设计要求中可知：工厂使用干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等三角形排列，线距为2m；干线首端距离本厂约8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MV·A。此断路

28、器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。查表得=0.358, =0.221图（4-1）（1）确定基准值 取 而 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值1）电力系统（） X1*= =100/500=0.2 2）架空线路（ = 0.358/km） 3）电力变压器（3）在k-1点的短路电路总电抗标幺值与三相短路电流和短路容量 1)电源至短路点的总电抗标幺值 2)三相短路电流周期分量有效值3)其他三相短路电流4)三相短路容量短路计算点总电抗标幺值三相短路电流/KA三相短路容量Sk/MV.AK-1

29、点2.801.971.971.975.012.9735.74 表（4-1）短路电流计算结果5 变电所一次设备与进出线的选择与校验5.1第一节 高压开关柜选择本次设计采用GZS1-12(KYN28A-12)中置式开关柜。其中的设备校验如下：（1）真空断路器的校验真空断路器型号都采用选用VS1-12/630-16型断路器，由于电源进线的电流和变压器高压侧的电流不同，应该分开校验。其检验过程如下表：电源引入高压断路器校验序号安装地点的电气条件VS1-12/630-16型断路器项目数据项目数据结论1UN/KV10UN.QF/KV12合格2Ic/A92.38 IN.QF/A630合格3Ik(3)/KA1

30、.97 Ioc/KA16.00 合格4ish(3)/KA5.01 imax/KA40.00 合格5I2t6.99 It2*t1024.00 合格变压器一次侧高压断路器校验序号安装地点的电气条件VS1-12/630-16型断路器项目数据项目数据结论1UN/KV10UN.QF/KV12合格2Ic/A46.19 IN.QF/A630合格3Ik(3)/KA1.97 Ioc/KA16.00 合格4ish(3)/KA5.01 imax/KA40.00 合格5I2t6.99 It2*t1024.00 合格表(5-1)变压器高压真空断路器校验（2） 电流互感器校验 虽然电流互感器在电源进线的电流和变压器高压侧

31、的电流不同，但是只要满足最大电流条件满足要求，就能保证小电流的电流互感器也能满足要求。所以校验电源进线的电流互感器。电流互感器型号选用LZZB6-10-100/5型互感器，其检验过程如下表序号安装地点的电气条件LZZB6-10-100/5型电流互感器项目数据项目数据结论1UN/KV10UN.QF/KV10.00 合格2Ic/A92.38 IN.QF/A100.00 合格3ish(3)/KA5.01 imax/KA15.00 合格4I2t2.42 It2*t38.30 合格表(5-2)变压器一次侧电流互感器校验（3） 接地开关：选用JN4-12/31.5户高压接地开关型（4） 避雷器：选用HY5

32、WS2-17/50型避雷器。（5） 电压互感器：型号为JDZX10-10,高压熔断器型号采用XRNP-10/3.15-50-2。5.2 高压母线选择高压母线选取TMY矩形铜母线，变压器一次侧母线电流根据计算电流，选择母线的截面积。所以母线型号为TMY-3*(40*3）5.3 低压出现柜选择 出线柜的选择只要考虑干线电流即可。例如：机加工干线1：计算电流，查资料可知GCS-11-C抽屉，其最大电流为100A>30.97A,满足要求，所以选用GCS-11-C抽屉。机加工车间出线柜方案如下表干线编号Ic抽屉出线电缆130.97GCS-11-C-0.6/1-4*4272.00GCS-11-C-0

33、.6/1-4*16396.85GCS-11-C-0.6/1-4*254108.39GCS-11-B-0.6/1-4*355212.53GCS-11-A-0.6/1-4*956136.91GCS-11-B-0.6/1-4*10786.27GCS-11-C-0.6/1-4*108143.40GCS-11-B-0.6/1-4*50表(5-3) 机加工车间出线柜方案车间类别Ic抽屉电缆型号铸造195.35GCS-11-B-0.6/1-4*95锻压245.44GCS-11-A-0.6/1-4*150工具273.49GCS-11-A-0.6/1-4*150电镀237.40GCS-11-A-0.6/1-4*

34、120热处理170.93GCS-11-B-0.6/1-4*70装配117.21GCS-11-B-0.6/1-4*35机修74.80GCS-11-C-0.6/1-4*16锅炉房66.47GCS-11-C-0.6/1-4*16仓库15.19GCS-11-C-0.6/1-4*4其他车间照明73.12GCS-11-C-0.6/1-4*16生活区182.72GCS-11-C-0.6/1-4*25生活区2330.89GCS-11-A-0.6/1-4*240表(5-5) 其他出线柜方案5.4 低压母线选择低压母线选取TMY矩形铜母线，变压器二次侧母线电流根据计算电流，选择母线的截面积。中性线截面积选择只要其

35、电流大于计算电流的一半即可。查表，可以得到母线型号为TMY-3*(80*6.3）-1*(50*5）5.5低压出线电缆选择出线电缆选用-0.6/1型四芯等截面铜芯聚录乙烯绝缘钢带铠装聚录乙烯护套电力电缆，前面算出干线电流，根据电流计算值选择截面积，例如铸造车间：其参数如下有用计算负荷视在计算负荷计算电流PeKdPcQcScIc3000.30 0.70 90.00 91.82 128.57 195.35 表(5-6) 铸造车间参数查表得95截面的VV型电缆在埋地30度的载流量为221A，大于195.35A，因此选择-0.6/1-4*95型电缆详细见表9和表106 变电所进出线的选择与检验为了保证供

36、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与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。6.1 高压线路导线的选择架空进线LGJ-50做引入线，高压主接线。高压侧计算电流所选导线的允许载流量：满足发热条件。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系统；从变电所到各个车间与宿舍区用埋地电缆供电，电缆采用VV22型铜芯交联聚氯乙烯

37、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，；2) 中性线（N线）截面选择，这里采用的为一般三相四线，满足；3) 保护线（PE线）的截面选择一、 时，；二、 时，三、 时，4) 保护中性线（PEN）的选择，取（N线）与（PE）的最大截面。根据原始资料可以知道本厂年平均最高气温为30度，固选择个车间线形的时候根据来选择导线型号。结合计算负荷，可得到由变电所到各个车间的低压电缆的型号为：电镀车间：BLX-120 =280A>237.68A铸造车间：BLX-70 =206A>195.56A锅炉

38、房： BLX-16 =79A>66.55A锻压车间：BLX-150 =226A>245.82A金工车间：BLX-70 =206A>187.3A工具车间：BLX-120 =280A>273.36A热处理车间：BLX-70 =206A>>171.13A装配车间：BLX-35 =129A>117.33A机修车间：BLX-185 =800A>746.76并联Ial=746.76/2=373.38仓库：BLX-2.5 =25A>13.45A宿舍区：BLX-10 =60>35 A另外，送至各车间的照明线路采用：铜芯聚氯乙烯绝缘导线BLV型号。7

39、变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定7.1 二次回路方案选择二次回路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。 二次回路方案二次回路图是电力系统安装、运行的重要图样资料，一般有3种；电路原理图、展开图和安装接线图。而最常用的就是二次回路原理展开图。二次回路展开图有如下特点：1） 查线方便，避免了展开图和安装图相互对照使用的麻烦，可一图多用。2） 读图方便，容易掌握3） 分析问题快而准

40、。该图不但能清楚地分析工作原理，而且把每个设备端子的来龙去脉标示清楚。4） 这种二次回路展开原理图能够帮我们迅速排除故障，有一定的使用价值，推广运用它，会给运行、检修、试验人员带来很大方便。二次回路如下图7 图（7-1） 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。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）。7.2 继电保护的整定继电保护要求具有选择性，速动性，可靠性与灵敏性。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

41、。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。变压器继电保护变压器的继电保护是利用当变压器外发生故障时

42、，由于电流、电压、油温等随之发生变化，通过这些突然变化来发现、判断变压器故障性质和围，继而作出相应的反应和处理。电力变压器是电力系统中使用相当普遍和十分重要的电气设备。虽然它有别于发电机，是一种静止的电气设备，结构比较可靠，发生故障的机会相对较少。但它一旦发生故障将会给供电的可靠性和系统的正常运行带来严重的后果。为了保证变压器的安全运行、防止故障的扩大，按照变压器可能发生的故障，装设灵敏、快速、可靠和选择性好的保护装置是十分必要的。1瓦斯保护瓦斯保护(包括重瓦斯、轻瓦斯保护)用来反应变压器油箱的故障(包括油面降低)。容量为0.8MVA与以上的油浸式变压器和0.4MVA与以上的室油浸式变压器均应

43、装设瓦斯保护。其中，轻瓦斯保护作用于信号，重瓦斯保护作用于跳开变压器各侧断路器。2纵联差动保护或电流速断保护纵联差动保护或电流速断保护用来反应变压器油箱或其引出线的短路故障。对63MVA以下的厂用工作变压器，并联运行的变压器和10MVA以下的厂用备用变压器、单独运行的变压器，当后备保护的时限大于0.5s时，应装设电流速断保护作为快速保护。当所装设电流速断保护的灵敏性不能满足要求时，应装设纵联差动保护。对高压侧电压为330kV与以上的变压器，可装设双重差动保护(在纵联差动保护对单相接地短路的灵敏性不符合要求时，应增设零序差动保护)。3过电流保护或负序电流保护过电流保护用来反应外部相间短路引起的变

44、压器过电流，同时是变压器部相间短路的后备保护。当采用一般过电流保护而灵敏度不能满足要求时，可采用复合电压起动的过电流保护或负序电流保护。4零序电流保护在电压为110kV与以上中性点直接接地电网中的变压器上，一般应装设零序电流保护，主要用来反应变压器外部接地短路引起的变压器过电流，同时作为变压器部接地短路的后备保护。5过负荷保护过负荷保护用来反应变压器的对称过负荷。容量为0.44MVA与以上的变压器，数台并列运行或单独运行且作为其它负荷的备用电源时，应装设过负荷保护。对于自耦变压器或多线圈变压器，其过负荷保护应能反应公共线圈与各侧的过负荷，过负荷保护动作后发出信号。对无人值班的变电站，过负荷保护

45、动作后，可起动自动减负荷装置，必要时跳开断路器。6过励磁保护过励磁保护用于大容量变压器，反应变压器过励磁(实际工作磁密超过额定工作磁密)且动作于信号或跳开变压器。7.3继电保护和绝缘监查这里根据GBJ63-1990的规要求选用合适的电测量仪表并配用相应绝缘监视装置。（2） 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。（3） 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。（4） 电力变压器高压侧：装设电流表和有功电能表各一只。（5） 380V的电源进线和变压器低压侧：各装一只电流表。（6） 低压动力线路：装设电流表一只。电测量仪表与绝缘监视

46、装置1、考虑到系统运行时会产生各种形式的短路，因此厂区线路上应设有反时限过流保护。反时限过流保护如下图（按集中表示法绘制）图（7-2）工作原理由于小电流接地系统发生单相接地时，仍能满足三相用电设备的要求，因而可不装设继电保护装置来中断供电，而只装设绝缘监察装置，发出信号，以利于值班人员与时采取措施，消除故障。 绝缘监察装置由三相五柱式电压互感器、电压表和电压继电器组成，三块电压表监测三相对地电压，开口三角形连接的绕组和电压继电器构成零序电压过滤器。 1、当系统发生单相接地时，接地相对地电压降低(完全接地时为零)，完好的两相电压升高，从三块电压表的读数，即可判断出故障相，同时，开口三角形出口出现

47、零序电压，起动电压继电器，发出信号。 2、反时限过流保护由两个GL25型电流继电器和开关元件以与仪表器件组成3、原始资料提供系统的保护动作时限为1.7秒，本厂反时限过流保护保护动作时限应为1.0秒，与系统保护动作时限差一个时间级差der t der t=0.7秒4、本设计高、低压均设有短路器，故变压器不再加其他保护措施5、绝缘监察装置采用一个三相五柱式电压互感器和2快电压表组成8 防雷保护和接地装置的设计8.1 防雷保护 进出线的防雷保护1、：310kv配出线的防雷保护当变电所310kv配出线路上落雷时，雷电入侵波会沿配出线侵入变电所，对配电装置与变压器绝缘构成威胁。因此在每段母线上和每路架空

48、线上应装设阀型避雷器。对于有电缆段的架空线路，避雷器应装在电缆与架空线的连接处，其接地端应与电缆金属外壳相连。若配出线上有电抗器时，在电抗器和电缆头之间，应装一组阀型避雷器，以防电抗器端电压升高时损害电缆绝缘。 配电网的防雷保护 1.与架空线连接的3kv10kv配电变压器，其3kv10kv侧应用阀型避雷器保护，并尽量靠近变压器装设，其接地线应与变压器低压侧中性点（或中性点不接地的电力网中，中性点击穿保险器的接地端）以与金属外壳连在一起接地。2.多雷区的3kv10kv,y,yn0和y,y接线的配电变压器，除在高压侧装设避雷器外，宜在低压侧装设一组220v避雷器、440v压敏电阻、或击穿保险器，以

49、防反变换波和低压侧雷电侵入波击穿高压侧绝缘。低压中性点不接地的配电变压器，应在中性点装设击穿保险器。3.3kv10kv柱上断路器和负荷开关，应用阀型避雷器或空气间隙保护。经常断路运行而又带电的柱上断路器、负荷开关或隔离开关，应在带电侧装设避雷器或保护间隙，其接地线应与柱上断路器等的金属外壳连接，且接地电阻不应超过10欧姆。a)3kv10kv架空配电线路不装设避雷线。b)为了提高3kv10kv钢筋混凝土电杆配电线路的绝缘水平，可采用瓷横担或高一级电压的绝缘子。c)低压架空线路接户线的绝缘子铁脚宜接地，接地电阻不宜超过30欧姆。土壤电阻率在200欧姆·m与以下的铁横担钢筋混凝土杆线路，在

50、入口处宜将绝缘子铁脚与该接地装置相连，不另设接地装置。人员密集的公共场所，如剧院和教师的接户线，以与又木杆或木横担引下的接户线，其绝缘子铁脚应接地，并应装设专用的接地装置，但钢筋混凝土杆的自然接地电阻不超过30欧姆则除外。年平均雷暴日不超过30天的地区、低压线路被建筑物等屏蔽的地区，以与接户线距低压接地点不超过50m的地方，接户线绝缘子铁脚都可不接地。d)在多雷区或易雷击段，直接与架空线相连的电度表宜装防雷装置。 本厂的防雷措施1、利用周围建筑物上的辟雷针防直击雷2、在变电所高压进户线侧装设阀式辟雷器防感应雷3、变电所的防雷接地应该单独接地接地电阻Rjd<=104、防雷接地的接地体采用等

51、电位均压式接地网7、变电所防雷接地与变压器公共接地之间至少要保证20米以上的安全距离变电所接地装置与系统8.2 应当接地的部分：1、电机、变压器、电器、携带式用电器具的底座和外壳；2、电气设备传动装置；3、互感器的二次绕组，但继电保护另有规定着除外；4、配电屏与控制屏的框架；5、屋外配电装置的金属和钢筋混凝土架构以与靠近带电部分的金属围栏和金属门；6、交、直流电力电缆接线盒、终端盒的金属外壳盒电缆的技术外皮、穿线的钢管等；7、铠装控制电缆的外皮、非铠装电缆的12根屏蔽芯线。不需要接地的部分：1、在木质、沥青等不良导电地面的干燥房间，额定电压为交流380v与以下、流440v与以下的电力设备外壳（当人有可能同时触与接地物体时除外）。2、在干燥场所，额定电压为交流127v与以下、直流110v与以下的电力设备外壳（有爆炸危险的场所除外）。3、安装在配电屏、控制屏盒配电装置上的仪表、继电器和其它低压电器的外壳，以与当绝缘损坏时，支持物上不会引起危险电压的绝缘子金属底座等。4、安装在已接地的金属构架上的设备（保证接触良好），如套管等（有爆炸危险的场所除外）。5、额定电压220v与以下的蓄电池室的支架。工作接地的围1、变压器、发电机、电容器组的中性点，在变压器中性点绝缘系统中，经击穿熔断器接地。2、电