某机械厂降压变电所电气设计(毕业论文doc)

1、供用电工程课程设计说明书 衡阳第一机械厂降压变电所的电气设计 学 院： 电气与信息工程学院 学生姓名： 刘泰波 指导教师： 陈孟娜 职称/学位 助教专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气本1205班 学 号： 1230140521 完成时间： 2016年01月 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

2、置的设计等。关键词：工厂供电；变电所；无功功率补偿；变压器；短路电流计算；一次设备；避雷器 目 录1 绪论12 设计任务22.1设计要求22.2设计依据22.2.1工厂总平面图22.2.2工厂负荷情况22.2.3供电电源情况22.2.4 气象资料32.2.5 地质水文资料32.2.6 电费制度43 负荷计算和无功功率补偿53.1 负荷计算53.1.1 单组用电设备计算负荷的计算公式53.1.2 多组用电设备计算负荷的计算公式53.1.3 各车间负荷统计计算63.1.4 总的计算负荷计算83.2 无功功率补偿104 变电所位置与型式的选择124.1 变配电所的任务124.2 变配电所的类型125

3、 变电所主变压器及主接线方案的选择135.1 变电所主变压器的选择135.1.1 变压器型号的选择135.2 变电所主接线方案的选择135.2.1 装设一台主变压器的主接线方案136 短路电流的计算156.1 绘制计算电路156.2 确定短路计算基准值156.3 计算短路电路中各个元件的电抗标幺值156.3.1 电力系统156.3.2 架空线路156.3.3 电力变压器156.4 k-1点（10.5kV侧）的相关计算166.4.1 总电抗标幺值166.4.2 三相短路电流周期分量有效值166.4.3 其他短路电流166.4.4 三相短路容量166.5 k-2点（0.4kV侧）的相关计算166.

4、5.1 总电抗标幺值166.5.2 三相短路电流周期分量有效值166.5.3 其他短路电流166.5.4 三相短路容量177 变电所一次设备的选择校验187.1 10kV侧一次设备的选择校验187.2 380V侧一次设备的选择校验187.3 高低压母线的选择188 变电所进出线以及邻近单位联络线的选择198.1 10kV高压进线和引入电缆的选择198.2 380V低压出线的选择198.3 作为备用电源的高压联络线的选择校验219 电气主接线图239.1 二次回路方案选择239.2 继电保护的整定2310 降压变电所防雷与接地装置的设计2610.1 变电所的防雷保护2610.1.1 直接防雷保护

5、2610.1.2 雷电侵入波的防护2610.2 变电所公共接地装置的设计2610.2.1 接地电阻的要求2610.2.2 接地装置的设计26结束语28参考文献29致 谢30 1 绪论工厂供电（plant power supply），就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂供电。众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量用以应用；电能的输送和分配既简单经济，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及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，但它在产品成本中所占的比

6、重一般很小，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。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。工厂供电工作要很好的为工业生产服务，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

7、全 在电能的供应，分配和使用中，不应发生人身和设备事故（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，运费要低，并尽可能的节约电能和减少有色金属的消耗量。此外，在供电工作中，应合理的处理局部和全局，当前和长远等关系，既要照顾局部的当前利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。本设计的任务，主要是对某机械制造厂减压变电所的电气设计，其中包括工厂负荷的统计计算，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，进行短路计算，选择变电所主接线方案，一次设备的选择，高低压设备和进出线，确定防雷和接地装置。

8、并通过设计对中小型工厂的供配电系统和电气照明运行维护和设计计算对工厂供电理论知识有了更加深刻的巩固和复习，为今后从事工厂供电技术工作奠定一定的基础。2 设计任务2.1设计要求要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷情况，并适当考虑工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案、一次设备的选择、高低压设备和进出线，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。2.2设计依据2.2.1工厂总平面图图1 工厂平面图2.2.2工厂负荷情况 本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4600h，日最

9、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外，其余均属三级负荷。本厂的负荷统计资料如表1所示。2.2.3供电电源情况 按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，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，导线为等边三角形排列，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500MVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级负荷要求，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

10、度为80km，电缆线路总长度为25km。2.2.4 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0.8米处平均气温为25。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。2.2.5 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。表1 工厂负荷统计资料厂房编号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2700.30.7照明5.40.81.02锻压车间动力3150.30.65照明7.20.71.03热处理车间动力1350.60.80照明4.50.81.04电镀车间

11、动力2250.50.80照明4.50.81.05仓库动力180.40.80照明0.90.81.06工具车间动力3140.30.80照明6.30.91.07金工车间动力3600.20.60照明90.81.08锅炉房动力450.70.80照明0.90.81.09装配车间动力1620.30.70照明5.40.81.010机修车间动力1440.20.65照明3.60.81.0生活区照明3150.70.902.2.6 电费制度 本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，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为18元/kVA，动力电费为0.5元/Kw.h，照明电费为0

12、.5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，一次性向供电部门交纳供电贴费：610VA为800/kVA。3 负荷计算和无功功率补偿3.1 负荷计算在工厂里，除了广泛应用的三相设备外，还有部分单相设备，单相设备接在三相线路中，应尽可能均衡分配。使三相负荷尽可能均衡。如果三相线路中单相设备的总容量不超过三相设备总容量的15%，则不论单相设备如何分配，单相可与三相设备综合按三相负荷平衡计算。如果单相设备容量超过三相设备的15%时，则应将单相设备容量换算为等效三相设备容量，再与三相设备容量相加。综上所述，由于本厂各车间单相设备容量均不超过三相设备容量

13、的15%，所以可以按三相负荷平衡计算。即： 3.1.1 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KW） = ， 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）3.1.2 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） =3

14、.1.3 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

15、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：计算电流： 3.1.4 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=经过计算，得到各厂房和生活区的负荷统计表，如表2所示（额定电压取380V）表2各厂房和生活区的负荷统计表编号名称类别设备容量/kW需要系数Costan计算负荷/kW/kvar/kVA/A1铸造车间动力27003071.028182.62照明5.4081004.320小计275.485.3282.62120.03184.722锻压车

16、间动力315030651.1794.5110.57照明7.2071005.040小计322.299.54110.57150.42231.493热处理车间动力135060800.758160.75照明4.5081003.60小计139.584.660.75104.85161.364电镀车间动力225050800.75112.584.375照明4.5081003.60小计229.5116.184.375114.23221.955仓库动力18040800.757.25.4照明0.9081000.720小计18.97.925.49.7214.966工具车间动力314030800.7594.270.65

17、照明6.3091005.670小计320.399.8770.65123.42189.947金工车间动力360020601.337295.76照明9081007.20小计36979.295.76127.2195.758锅炉房动力4507080.7531.523.63照明0.9081000.720小计45.932.2223.6340.1061.709装配车间动力162030701.0248.649.57照明5.4081004.320小计167.452.9249.5773.75113.4910机修车间动力144020651.1728.833.70照明3.6081002.880小计147.631.68

18、33.7047.1972.6211生活区照明3150.70.900.48220.5105.84245377.04总计动力1988910.44722.69照明362.7计入=0.8, =0.850.5728.35614.43952.901466.453.2 无功功率补偿 无功功率的人工补偿装置主要有同步补偿机和并联电容器两种。由于并联电容器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此并联电容器在供电系统中应用最为普遍。由于本厂380V侧最大负荷时的功率因数只有0.5。而供电部门要求该厂10KV进线侧最大负荷时功率因数不低于0.9。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗

19、，因此380V侧最大负荷时功率因数应稍大于0.9，这里取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量：=(tan - tan)=728.35tan(arccos0.5) - tan(arccos0.92) = 968.70 kvar选择PGJ1型低压自动补偿评屏，并联电容器为BW0.4-14-3型，采用其1台主屏与4台辅屏相结合。总共容量为：84kvar5=420kvar。补偿前后，变压器低压侧的有功计算负荷基本不变，但是无功计算负荷、视在功率、计算电流都有变化，以下对补偿后的无功计算负荷、视在功率、计算电流进行计算。1）无功计算负荷=（614.4-610）+25.65kvar=30 kvar

20、2）视在功率=952.90 kVA3）计算电流=1466.45A功率因数提高为cos=0.76。在无功补偿前，该变电所主变压器T的容量为应选为1250kVA,才能满足负荷用电的需要；而采取无功补偿后，主变压器T的容量选为1000kVA的就足够了。同时由于计算电流的减少，使补偿点在供电系统中各元件上的功率损耗也相应减小，因此无功补偿的经济效益十分可观。因此无功补偿后工厂380V侧和10kV侧的负荷计算如表2.1、所示。表3无功补偿后工厂的计算负荷项目cos计算负荷/KW/kvar/kVA/A380V侧补偿前负荷0.5728.35614.43952.901466.45380V侧无功补偿容量-420

21、380V侧补偿后负荷0.76728.3530952.901466.45主变压器功率损耗0.01=7.280.05=36.410KV侧负荷计算0.7651855.6898.952 4 变电所位置与型式的选择4.1 变配电所的任务变电所担负着从电力系统受电，经过变压，然后配电的任务。配电所担负着从电力系统受电，然后直接配电的任务。4.2 变配电所的类型车间附设变电所、车间内变电所、露天（半露天）变电所、独立变电所、杆上变电所、地下变电所、楼上变电所、成套变电所、移动式变电所。变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，根据本厂的负荷统计数据，并考虑到周边环境及进出线方便，决定在6号厂房的西侧紧靠厂房建造

22、工厂变电所，变压器器型式为附设式。5 变电所主变压器及主接线方案的选择5.1 变电所主变压器的选择根据本场的负荷情况有两种接线方案可选。即一台变压器，两台变压器。按技术指标，装设两台主变压器的主接线方案略优于装设一台主变压器的主接线方案，但按经济指标，由于装设两台变压器的前期投资及其后期维修费用很大，所以装设一台主变压器的主接线方案远优于装设两台主变压器的主接线方案，因此决定采用装设一台主变压器的主接线方案。5.1.1 变压器型号的选择型号为S9型，而容量根据式，为主变压器容量，为总的计算负荷。选=1000 KVA>=898.9 KVA，即选一台S9-1000/10型低损耗配电变压器。至

23、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。5.2 变电所主接线方案的选择5.2.1 装设一台主变压器的主接线方案 如图2所示图2 装设一台主变压器的主接线方案6 短路电流的计算 6.1 绘制计算电路 500MVAK-1K-2LGJ-150,8km10.5kVS9-10000.4kV(2)(3)(1)系统图3 短路计算电路6.2 确定短路计算基准值设基准容量=100MVA，基准电压=1.05，为短路计算电压，即高压侧=10.5kV，低压侧=0.4kV，则 6.3 计算短路电路中各个元件的电抗标幺值6.3.1 电力系统已知电力系统出口断路器的断流容量=500MVA，故=1

24、00MVA/500MVA=0.26.3.2 架空线路查表得LGJ-150的线路电抗，而线路长8km，故6.3.3 电力变压器查表得变压器的短路电压百分值=4.5，故=4.5式中为变压器的额定容量因此绘制短路计算等效电路如图4所示。k-1k-2图4 短路计算等效电路6.4 k-1点（10.5kV侧）的相关计算6.4.1 总电抗标幺值=0.2+2.68=2.886.4.2 三相短路电流周期分量有效值6.4.3 其他短路电流6.4.4 三相短路容量6.5 k-2点（0.4kV侧）的相关计算6.5.1 总电抗标幺值=0.2+2.68+4.5=7.386.5.2 三相短路电流周期分量有效值6.5.3 其

25、他短路电流6.5.4 三相短路容量以上短路计算结果综合图表4所示。表4短路计算结果短路计算点三相短路电流（kA）三相短路容量/MVAk-11.911.911.914.872.8834.72k-219.5119.5119.5135.9021.2713.557 变电所一次设备的选择校验7.1 10kV侧一次设备的选择校验表5 10 kV一次侧设备的设备数据额定参数（kV）高压隔离开关-10/20010200A-25.5 kA高压少油断路器SN10-10I/63010kV630kA16kA40 kA高压熔断器RN2-10100.5A50 kA-电压互感器JDJ-1010/0.1-电流互感器LQJ-1

26、010kV100/5A-31.8 kA避雷器FS4-1010kV-7.2 380V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6-2所示，所选数据均满足要求。表6 380V一次侧设备的设备数据额定参数低压断路器DW15-1500/3D380V1500A40kA-低压断路器DW20-630380V630A30kA-电流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A-电流互感器LMZ1-0.5500V100/5A-160/5A7.3 高低压母线的选择10kV母线选LMY-3(404mm),即母线尺寸为40mm4mm;380V母线选LMY-3（12010）+806，即相母线尺寸为

27、120mm10mm，而中性线母线尺寸为80mm6mm。8 变电所进出线以及邻近单位联络线的选择8.1 10kV高压进线和引入电缆的选择（1）10kV高压进线的选择校验：采用LJ型铝绞线架空敷设，接往10kV公用干线。1) 按发热条件选择：由及室外环境温度，查资料可得，初选LJ-16，其时的满足发热条件。2）校验机械强度：查资料可得，最小允许截面，因此按发热条件选择的LJ-16不满足机械强度要求，故改选LJ-35。由于此线路很短，不需校验电压损耗。（2）由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验：采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。 1）按发热条件选择：由及土壤温度

28、查资料可得，初选缆芯截面为的交联电缆，其，满足发热条件。2）校验短路热稳定：按式计算满足短路热稳定的最小截面 式中C值由资料可得；按终端变电所保护动作时间0.5s，加断路器断路时间0.2s，再加0.05s计，故。因此YJL22-10000-325电缆满足短路热稳定条件。8.2 380V低压出线的选择（1）馈电给1号厂房（铸造车间）的线路：采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。1）按发热条件选择：由及地下0.8m土壤温度，查资料可得，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗：由图1所示工厂平面图量得变电所至1号厂房距离约为80m，而由表8-42查得的铝芯电缆（按缆芯

29、工作温度计），又1号厂房的，因此可得出： 故满足允许电压损耗的要求。3) 短路热稳定度校验 按式计算满足短路热稳定的最小截面 由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为的电缆，即选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。（2） 馈电给2号厂房（锻压车间）的线路：同理可得亦采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（3） 馈电给3号厂房（热处理车间）的线路：同理可得亦采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（4） 馈电给4号厂房（电镀车间）的线路：同理可得亦采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆

30、直接埋地敷设。（5） 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BLV-1000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。 1）按发热条件选择：由及地下0.8m土壤温度，查资料的，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗：由图1所示工厂平面图量得变电所至6号厂房距离约为55m，而由表8-42查得的铝芯电缆（按缆芯工作温度计），又4号厂房的，因此按式（15）得： 3) 短路热稳定度校验 按式计算满足短路热稳定的最小截面 由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为的电缆，即选的B

31、LV-1000型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。（6） 馈电给6号厂房（工具车间）的线路：同理可得亦采用VLV22-1000型四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（7） 馈电给7号厂房（金工车间）的线路：同理可得亦采用VLV22-1000型四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（8） 馈电给8号厂房（锅炉房）的线路：同理可得亦采用VLV22-1000型四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（9） 馈电给9号厂房（装配车间）的线路：同理可得亦采用VLV22-1000型四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（10） 馈电给10号厂房（工具车间）的线路：同理可得亦采用V

32、LV22-1000型四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（11） 馈电给生活区的线路：采用BLX-1000型铝芯橡皮绝缘线架空敷设。1）按发热条件选择：由及室外环境温度为，查资料得，初选,其时的，满足发热条件。2）校验机械强度：查资料可得，最小允许截面积，因此满足机械强度要求。 3）校验电压损耗：由图1所示工厂平面图量得变电所至生活区负荷中心距离约86m，而由资料查得其阻抗与近似等值的LJ-240的阻抗,，又生活区，因此得： 故满足允许电压损耗的要求。8.3 作为备用电源的高压联络线的选择校验 采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆，直接埋地敷设，与相距约2km的邻近单位变配电

33、所的10kV母线相联。(1)按发热条件选择 工厂二级负荷容量共332.7KVA,而最热月土壤平均温度为,因此查表8-44，初选缆芯截面为的交联聚乙烯绝缘铝芯电缆，其,满足发热条件。（2）校验电压损耗：由资料可查得缆芯为25mm的铝芯电缆的 (缆芯温度按计)，而二级负荷的线路长度按2km计，因此按式(15)得： 故满足允许电压损耗的要求。（3）短路热稳定校验 按本变电所高压侧短路校验，由前述引入电缆的短路热稳定校验，可知缆芯的交联电缆是满足短路热稳定要求的.综合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7所示表7 变电所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10

34、kV电源进线LJ-35铝绞线（三相三线架空）主变引入电缆YJL22-10000-325交联电缆（直埋）380V低压出线至1号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋）至2号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋）至3号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋）至4号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋）至5号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋）至6号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋）至7号厂房VLV22-1000-3300+1150

35、 四芯塑料电缆（直埋）至8号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋）至9号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋）至10号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋）至生活区单回路，回路线3LJ-240（架空）与邻近单位10kV联络线YJL22-10000-325交联电缆（直埋）9 电气主接线图见附录 9.1 二次回路方案选择（1）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。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）高压断路器的控制和信号回路高压

36、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）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。第三章 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。第四章 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。第五章 电力变压器高压侧：装设电流表和有功电能表各一只。第六章 380V的电源进线和变压器低压侧：各装一只电流表。第七章 低压动力线路：装设电流表一只。（4）电测量仪表与绝缘监视装置 在二次回路中安装自

37、动重合闸装置、备用电源自动投入装置。9.2 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

38、，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)变压器继电保护变电所内装有两台10/0.4800的变压器。低压母线侧三相短路电流为，高压侧继电保护用电流互感器的变比为100/5A，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。a)过电流保护动作电流的整定：，故其动作电流：，动作电流整定为10A。b)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。c)电流速断保护速断电流倍数整定取 ，故其速断电流因此速断电流倍数整定为

39、：。2）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1.63kA；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进行整定。（高压母线处继电保护用电流互感器变比为100/5A）整定的动作电流取，故， 根据GL-25/10型继电器的规格，动作电流整定为7A 。整定的动作时限：母线三相短路电流反映到中的电流：对的动作电流的倍数，即：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：=0.6s。的实际动作时间：母

40、线三相短路电流反映到中的电流：对的动作电流的倍数，即：所以由10倍动作电流的动作时限曲线查得的动作时限：。3）0.38KV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 ：对万能断路器取1.35；对塑壳断路器取22.5。(b)短延时过流脱扣器动作电流和动作时间整定：满足: 取1.2。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)。(c)长延时过流脱扣器动作电流和动作时间整定：满足： 取1.1。(d)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 (e)热脱扣器动作电流整定：满足： 取

41、1.1，一般应通过实际运行进行检验。10 降压变电所防雷与接地装置的设计10.1 变电所的防雷保护10.1.1 直接防雷保护 在变电所屋顶装设避雷针和避雷带，并引进出两根接地线与变电所公共接装置相连。如变电所的主变压器装在室外或有露天配电装置时，则应在变电所外面的适当位置装设独立避雷针，其装设高度应使其防雷保护范围包围整个变电所。如果变电所在其它建筑物的直击雷防护范围内时，则可不另设独立的避雷针。按规定，独立的避雷针的接地装置接地电阻。通常采用3-6根长2.5 m的刚管，在装避雷针的杆塔附近做一排或多边形排列，管间距离5 m，打入地下，管顶距地面0.6 m。接地管间用40mm×4mm 的镀锌扁刚焊接相接。引下线用25 mm ×4 mm的镀锌扁刚，下与接地体焊接相连，并与装避雷针的杆塔及其基础内的钢筋相焊接，上与避雷针焊接相连。避雷针采用直径20mm的镀锌扁刚，长11.5。独立避雷针的接地装置与变电所公共接地装置应有3m以上的距离。10.1.2 雷电侵入波的防护 a)在10KV电源进线的终端杆上装设FS410型阀式避雷器。引下线采用25 mm ×4 m