总配电所及高压配电系统的设计

ABSTRACT摘要PAGE28PAGE29摘要本设计是针对某纺织公司的总配电所及高压配电系统的设计，设计中包括对系统的负荷分布、补偿装置、保护装置等方面进行了相关的叙述。主要是通过对系统中制条车间、纺纱车间、软水站等进行有功功率、无功功率及视在功率的计算，然后选择出变压器的台数和容量及无功功率的补偿容量和相应设备的主要参数。结合国家供电部门的相关规定，解决对各个部门的安全可靠，经济技术的分配问题。其基本内容有以下几个方面：变配电所的所址和型址的确定，全厂的负荷计算，无功功率补偿，供配电系统的主接线方案选择，短路电流计算，电气设备的选择及校验等。关键词：负荷计算，无功功率补偿，短路电流AbstractABSTRACTThisdesignisthedesignofatextilecompany'smaindistributionstationandhigh-voltagedistributionsystem.Thedesignmainlydescribesthepowersupplymode,equipmentselection,protectiondeviceconfigurationandlightningprotectiongroundingsystemofthesystem.Itmainlycalculatestheactivepower,reactivepowerandapparentpowerofthestrip-makingworkshop,spinningworkshopandsoftwaterstationinthesystem,andthenchoosesthenumberandcapacityoftransformerandthemainparametersofthecorrespondingequipment.Combiningwiththerelevantregulationsofthestatepowersupplydepartment,thedistributionofsafety,reliability,economyandtechnologyforeachdepartmentissolved.Itsbasiccontentsareasfollows:locationandtypeofsubstation,loadcalculationofthewholeplant,reactivepowercompensation,mainwiringdiagramdesignofhigh-voltagesubstation,short-circuitcurrentcalculation,selectionandverificationofelectricalequipment,etc.KeyWords:loadcalculation,reactivepowercompensation,shortcircuitcurrent目录目录目录第1章 引言 11.1工厂供电的意义和原则 11.2工厂平面图 2第2章 负荷计算 32.1负荷计算的意义 32.2负荷计算的方法 32.3工厂负荷情况 42.4工厂负荷计算 4第3章 功率补偿计算及变压器的选择 73.1功率补偿计算 73.2变压器的选择 8第4章 总配电所的所址选择 114.1配电所所址选择的一般原则 114.2负荷中心的确定 114.3变配电所位置的确定 12第5章 主接线的设计 135.1变配电所的主接线的分类 135.2变配电所主接线的选择原则 135.3变电所主接线的确定 13第6章 短路电流计算 156.1短路电流计算意义 156.2用标幺制法进行短路计算 156.3短路电流计算 16第7章 高压一次设备的选择 197.1电气设备选择的一般原则 197.2高压设备的选择校验 197.2.1高压断路器的选择校验 197.2.2高压隔离开关的选择校验 207.2.3高压熔断器的选择校验 217.2.4电流互感器选择校验 217.2.5电压互感器选择 227.2.6高压开关柜的选择 22第8章 二次回路方案的选择与继电保护整定 238.1二次回路方案的选择 238.2变电所的保护装置 238.2.1主变压器的继电保护装置 238.2.2备用电源的高压联络线的继电保护装置 25第9章 防雷与接地保护 269.1变配电所的防雷保护 269.2接地装置 26第10章总结 29参考文献 30致谢 31附录 32附录一：工厂总配电所主接线 32附录二：工厂配电所平、剖面图 33附录三：工厂总配电所接地装置平面布置图 34附录四：工厂高压配电系统平面布线图 35外文资料原文 36译文 38电子科技大学成都学院本科毕业论文第1章引言引言1.1工厂供电的意义和原则对于某个纺织工厂供电（electricpowersupplyforindustrialplants）就是指工厂所需的电能的供应和分配。电其实就是一种能量的表现形式，在我们的生活中最清洁、最重要和最方便的能源。对于电能的使用，具有很多的优点，比如，第一就是电能能够转换，在日常生活中，往往是通过电能和其他形式的各种能量相互转化来满足我们的日常需要。第二就是能够将电能通过输电线路可以远距离的用户供电，并实现经济传送。第三便是电能更易于控制，许多的生产部门基本上都是利用电能，自动化的控制生产过程，这样不但能提高产品质量，还能够提高企业的经济效益。第四个优点就是电能的使用是不会对生态环境造成严重污染，它是属于清洁能源。工厂的供电系统设计的好坏对工厂的经济效益具有巨大的影响。假如对工厂的供电出现事故，那么必然会对工厂的生产带来巨大的损失。突然地中断对工厂的供电，特别是一些对供电可靠性要求比较高的工厂，即使是比较短暂的中断供电，也会引起一些比较严重的事故。比如会造成一些生产物品不合格或者是重要的设备损坏，也许甚至还有可能会发生工作人员的安全事故，这些都给人民、工厂还有国家在经济上甚至是政治上带来了巨大的损失。因此，对于对工厂配电方面的设计，应该要保证对工厂供电的可靠性、经济性、灵活性，在出现故障时，不会造成严重的损失。所以，应该严格地根据工厂相应的的供电要求、环境条件来选择适当的电气设备及其相应的参数规格。为了保证工厂用电需要以及生活用电的需要，保证更好地为工业生产服务，所以工厂供电设计就必须遵循以下原则：（1）工厂供电设计必须严格遵循国家相关的设计规范。（2）工厂供电设计应综合考虑到工厂的环境情况，从而选出适当的设备参数以保证对工厂供电的可靠性和经济性。（3）工厂供电设计应根据工厂的发展规划，处理好当下的供电需要与将来发展规划的关系，以对将来工厂的发展在供电容量上留有裕量。另外，在设计工厂配电系统中，还应该综合考虑到当地的天气设计防雷接地装置，处理好当前和长远的关系，既要节约能源，又要保证工厂生产和生活需要。1.2工厂平面图工厂平面图第2章负荷计算负荷计算 2.1负荷计算的意义工厂的负荷计算为后来的供电系统的设计提供了重要的数据基础。另外，因为一般工厂的负荷分布情况都比较的复杂，如果要对工厂的负荷分布做出精确计算难度还是比较大的。计算负荷大小的影响因素有很多，比如与工厂配电系统选择的设备性能，生产的规模大小以及还有供电的状况等多种因素有关，因此，在负荷计算过程中存在着计算负荷过大和过小的情况。假如对工厂的计算负荷过于偏大，则会造成经济上的损失，比如对工厂的导线以及设备的选择将要偏大，这就会造成投资以及有色金属的浪费。假如对工厂的计算负荷过于偏小，则可能经常会引起工厂造成事故，因为选择的导线以及设备过于偏小，这样在运行时可能会造成导线以及设备发热，若情况严重，可能还会是设备以及到导线烧毁。由此可见，在对一个供配电系统进行负荷计算的过程中，需要考虑到影响计算负荷的全部因素，以便正确计算出供配电系统的计算负荷。在工厂中通过负荷计算，可以选择出变压器的容量以及台数，也为之后的供配电系统中选择某些电气设备提供了重要的数据基础，因此负荷计算准确与否直接影响着供电设计的质量。2.2负荷计算的方法在配电系统设计的工程中，通常采用计算负荷的方法有两种，第一种是二项式法，这种计算方法适用于机械加工等相关企业，另外若配电系统的的用电设备比较多并且各台设备的容量相差不是很大的时候，则应该采用二项式法来进行计算负荷。另一种方法是需要系数法，这种方法在全世界各国都得到了普遍的应用，若在配电系统中的用电设备不是很多且各台设备的容量相差比较大时，则可以采用需要系数法，这种方法避免了用二项式法的局限性。因此在配电系统的设计过程中，首先应该正确判断出所有用电设备的类型，大小，然后采用适合的方法计算出配电系统的计算负荷。综合考虑本配电系统中用电设备的类别、工作性质的情况，所以在本设计中的负荷计算采用需要系数法进行计算。2.3工厂负荷情况在此厂中，大多数多数车间为两班制，其负荷的类别基本是属于三级负荷，除了少数车间属于二级负荷，即制条车间、染整车间和锅炉房。另外在此厂中，电气照明及生活区的额定电压为220V，低压动力设备的额定电压为380V。本厂的负荷统计资料如表2-1所示。各车间负荷分布序号车间或用电单位名称设备容量/kw需要系数kdcostan1制条车间3500.80.800.752纺纱车间3800.80.800.753软水站650.650.800.754锻工车间350.20.651.175机修车间3000.30.50.876织造车间5500.80.800.757染整车间5000.80.800.758锅炉房1500.750.800.759水泵房1150.750.800.7510化验室500.750.800.7511油泵房300.750.800.7512仓库450.30.50.8713生活区3500.70.90.48工厂负荷计算（1）制条车间: (2-1) (2-2) Sc=（2）纺纱车间： (2-4) (2-5) Sc=P（3）软水站： (2-7) (2-8) Sc=P（4）锻工车间： (2-10) (2-11) Sc=P（5）机修车间： (2-13) (2-14) Sc（6）织造车间： (2-16) (2-17) Sc=P（7）染整车间： (2-19) (2-20) Sc=Pc（8）锅炉房： (2-22) (2-23) Sc=P（9）水泵房： (2-25) (2-26) Sc=P（10）化验室： (2-28) (2-29) Sc=P（11）油泵房： (2-31) (2-32) Sc=Pc（12）仓库： (2-34) (2-35) Sc=P（13）生活区： (2-37) (2-38) Sc=P第3章功率补偿计算及变压器的选择功率补偿计算及变压器的选择3.1功率补偿计算根据国家在配电系统的相关规定，各用户的功率因数应达到相应的数值，当某一配电系统的这一因数达不到国家相关的标准要求时，此时就需要按有关标准设计调整及安装人工无功补偿装置，以使用电设备能够正常的运行。现今，常使用的人工无功功率补偿装置主要有两种，第一种是使用同步补偿机补偿无功功率，但是此种补偿功率的方法在运行维护方面不便且不易扩充容量，另一种补偿无功功率的方法就是通过并联电容器补偿进行，这种方法在配电系统中应用比较普遍，相对于同步补偿机具有安装简单、有功损耗小以及组装灵活。两种功率补偿装置经过比较，使用并联电容器对无功功率进行补偿更具有优势，因此在本设计中采用的是并联电容器进行无功补偿。因为根据相关的标准要求，在工厂中要求这一因数不得低于0.9，所以首先通过计算出没有经过补偿时的功率因数，然后再根据这一因数计算出需要补偿的无功功率，从而根据相关规定确定补偿电容的个数。取有功同时系数Kp= (3-1) (3-2) (3-3)全厂计算负荷： (3-4) (3-5) Sc Ic变电所的补偿前功率因数： cosφ=P需要补偿的功率： (3-9)补偿电容的个数： n=Qr所以实际补偿的功率：Q所以本设计中选用电容器的型号为BSMJ0.4-60-3。补偿后有功计算负荷： QUOTEPc，=Pc=1976.48kW补偿后无功计算负荷： (3-12)补偿后视在计算负荷： Sc=Pc2+Qc，补偿后功率因数： 因此，满足要求。3.2变压器的选择（1）选择变压器要求要留有裕量和节能，变压器的最大负荷率一般取70%为宜，即不低于60%，也不宜超过85%。另外，电力变压器的容量Sr∙T首先应能在最大负荷Sc下变压器能保证长期可靠运行，则对只 Sr∙T≥若变电所装设了两台及以上的变压器，则应在其中一台变压器断开时，其余的变压器的容量要能满足全部一、二级负荷用电的需求，另外，对装设有两台变压器的变电所通常采用等容量的变压器，每台变压器容量应同时满足以下两个条件：满足总计算负荷70%的需要，即 (3-16)满足全部一、二级负荷Sc (3-17)第一个条件是综合考虑如果有一台变压器发生了事故，为了保证工厂供电不中断，另一台变压器则需要承受全部负荷，在这种情况下，设备可继续运行一段时间，可以利用这段时间切除三级负荷。第二个条件是在综合考虑到其中一台变压器出故障而被切除，另外一台变压器能够保证对一、二级负荷可靠的供电。当选用不同容量的两台变压器时，每台变压器的容量可按下列条件选择： (3-18) ， (3-19)电力变压器的容量应满足大型电动机及其他冲击负荷的起动要求。当有大型电动机或其他冲击负荷起动时，则会引起变压器的配电母线电压下降，因此，一般规定电动机非频繁起动时母线电压不宜低于额定电压的85%，这就要求变压器容量应与起动设备容量及其起动方式相配合。（2）用户侧变压器容量不宜大于1250kV若没有重大事故发生，对于一般的用户来说，使用的电能总是在某一数值左右波动，选择这样的配电变压器更能够接近负荷中心。（3）确定变压器容量是应考虑今后的发展规划。负荷总是在增长的，电力变压器容量宜至少留有15%~25%的裕量，必须指出，电力变压器台数和容量的最后规定，应在对负荷资料进行分析、调整的基础上，集合一次接线方案的设计，做出此工厂的总计算负荷是2111.99kV∙A，考虑到变电所在厂房建筑内，故选用一台低损耗的SCB10型10/0.4kV三项干式双绕组电力变压器。变压器采用无励磁调压方式联结组标号为Dyn11，带风机冷却并配置温控仪自动控制，带IP2X防护外壳。变压器的容量Sr∙T第4章总配电所的所址选择总配电所的所址选择4.1配电所所址选择的一般原则GB50053—2013《20kV及以下变电所设计规范》规定，选择工厂配电所的所址，应根据下列要求并经技术、经济等因素综合分析和比较后择优确定：（1）宜接近负荷中心。（2）宜接近电源侧。（3）应方便进出线。（4）设备运输方便。（5）不应设在有剧烈振动或高温的场所。（6）不宜设在多尘、有腐蚀性物质或易爆炸的场所以及在污染源顺风的方向，（7）不应设在潮湿的地方，也不宜与其相贴邻。（8）不应设在地势低洼和可能积水的场所。4.2负荷中心的确定在工厂配电系统中常利用负荷功率矩法来确定负荷中心，根据此工厂变电所的分布形式，在工厂平面图中做一个适当的直角坐标系，然后测出各车间和生活区负荷点在坐标系中的位置，比如P1x1y1、P2x2 x=P1x y=P1所以，综上利用负荷功率矩法，可以大致地判定负荷中心在靠近织造车间附近的位置。4.3变配电所位置的确定 在确定变电所的位置时，应该根据用电设备的环境条件，选择适当的变电所位置，根据配电系统设计的相关规定，配电所设计有两种可选择的形式。第一种形式是屋外式，这种形式适合用于外部环境正常，对变配电所设备运行的影响比较小。第二种形式是屋内室，这种形式的变配电所便于对设备进行运行维护，而且所占用的面积较小，经济成本比较低。所以在设置变配电所的位置时，不仅要考虑到负荷中心的位置，还需要考虑到工厂的环境条件以及设备的运行情况。经过计算得出负荷中心在靠近织造车间的位置，考虑到进出线方便和周围环境情况，将变电所的位置设置在织造车间附近，其形式为屋内式，如图2-1所示。变电所位置图第5章主接线的设计主接线的设计5.1变配电所的主接线的分类变配电所的主接线通常用的连接方式，概括的讲可以按照有无母线可以分为两种，第一种是有母线接线，第二种是无母线接线，然后还可以再继续进行分类，其中有母线接线可以根据不同母线形式分为单母线接线、分段单母线接线和双母线接线这三种形式。其中有母线接线具有很多优点，特别是有母线接线中的单母线接线，这种接线方式比较清晰，操作方便。另外无母线接线也可以分为线路—变压器组单元接线和桥式接线两种形式。5.2变配电所主接线的选择原则对变配电所的主接线设计，应根据变配电所的类别、工作性质和所处的地理环境以及负荷的分布等一些影响因素，设计出具有安全、可靠、经济、灵活的变配电所。以下是根据国家相关规定对变配电所主接线设计所必须遵循的一些原则：（1）安全性：为了保证对整个工厂的供电系统的安全性，必须在进线或者出现的地方安装隔离开关或者刀开关等，在高压母线上末端还需安装避雷器。以保证工厂用电的安全。（2）可靠性：为了保证对整个工厂供电的可靠性，必须根据负荷的类型，工厂的地理环境，选择适当用电设备及其参数，从而选择合适的主接线方案。（3）灵活性：为了保证对整个工厂的供配电系统设计的灵活性，可以对变电所的高低压母线采用单母线或者是单母线分段接线，另外考虑到近期与远期的发展规划，适当的对扩容留有余地。（4）经济性：为了保证整个工厂的配电系统的经济性，应该严格根据变电所所处的地理环境以及工厂的负荷分布，选择适当的用电设备以及其参数。5.3变电所主接线的确定综合考虑此工厂的用电设备类别，所处的地理环境以及其工厂的负荷分布情况，所以选择具有简单、清晰、设备少、运行操作方便且易于扩建的单母线接线，然且在进出线上均装设隔离开关和断路器，以保证供电的安全。另外在高压母线末端装设防雷装置，在低压母线末端装设无功功率补偿装置。根据上述，此工厂的主接线如图5-1所示。图5-1变电所主接线图第6章短路电流计算短路电流计算6.1短路电流计算意义在供配电系统中，若发生了短路故障通常会造成严重的后果，因为短路电流往往会比正常运行时的电流大好几十倍，用电设备通过此短路电流并且超过了设备所允许电流的极限值，设备往往会发热，严重时甚至烧毁。另外短路电流还会使电压下降，从而影响影响整个系统的电压，使得其他设备的运行也会变得不正常。为了避免这些严重的事故，所以必须进行短路电流的计算。短路形式主要有四种形式，在这几种短路形式中，三相短路是最为严重的，其短路电流的大小也是这几种形式中最大的。因此，在设计中常常通过计算三相短路电流来选择配电系统中的设备类型及其参数。在工程设计中计算短路电流的方法有两种：一种是标幺制，另一种是有名单位制，通过比较这两种方法的优缺点，在本设计中采用的是标幺制。6.2用标幺制法进行短路计算在用标幺制法进行短路电流计算时，是采用某一物理量的实际值与所选用的基准值Ad相比，得到这一物理量的标幺值A* A*=A按标幺制法进行短路计算时，首先是选定基准容量Sd和基准电压Ud。基准容量，工程设计中通常取Sd=100MV·A。基准电压，通常取元件所在处的短路计算电压，即Ud=UC。选定了基准容量Sd和基准电压Ud以后，基准电流Id按下式计算： Ic=S基准电抗Xd则按下式计算： Xc=U各主要元件的电抗标幺值的计算（取Sd=100MV·A，Ud=Uc）（1）电力系统的电抗标幺值 Xs*=（2）电力变压器的电抗标幺值 ST*=（3）电力线路的电抗标幺值 Xw*=短路电路中各主要元件的电抗标幺值求出以后，即可利用其等效电路图，进行电路化简求总电抗标幺值X∑三相对称短路电流初始值的标幺值按下式计算： Ik3,,*三相对称短路电流初始值： Ik3,,=Ik3三相短路容量的计算公式为: Sk3,,=6.3短路电流计算根据本系统的电气主接线图，此系统的短路等效电路图如下图6-1，需要求出的短路点有2个，分别用k-1，k-2来表示。图6-1短路等效电路图（1）确定基准值取Sd=100MV∙A，Ud (6-10) (6-11)（2）计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值电力系统： X1*=S10kV电缆线路（取电缆线路的平均电抗）: X2*=总降压变压器（干式变压器Dyn11联结）: X3*=（1）求k-2点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路总电抗标幺值: X∑k三相对称短路电流初始值: Ik3,,=I其它三相短路电流: (6-17)三相短路容量: Sk3,,=（2）求k-2总电抗标幺值: X∑k-1三相对称短路电流初始值: Ik3,,=其它三相短路电流： (6-21)三相短路容量： Sk3,,=S短路计算表短路电流三相短路电流/kA三相短路电流容量／MV∙A计算点IIIiSk8.088.088.0820.59146.84k32.5832.5832.5873.6222.57第7章高压一次设备的选择高压一次设备的选择 7.1电气设备选择的一般原则对于高压电气设备的选择，必须保证所选用的高压电气设备满足供配电系统的要求，必须根据配电系统的环境情况以及设备的使用条件来选择适当的高压电气设备。所以电气设备的选择必须严格遵循以下原则;（1）按正常工作条件选择电气设备按工作电压选择：设备的额定电压UN∙e一般不应小于所在系统的额定电压U (7-1) 按工作电流选择：设备的额定电流不应小于所在电路的计算电流，即 (7-2) 按断流能力选择：设备的额定开断电流或断流容量，对分断短路电流的设备（如断路器）来说，不应小于它可能分断的最大短路电流有效值或短路容量，即 或 (7-3)（2）按短路条件校验电气设备在上一章的短路计算出的电流，是当电力系统发生故障时，得到的是最大的短路电流。因此在校验时，用此短路电流确定选择的电气设备是否能够满足其对动稳定和热稳定的要求。7.2高压设备的选择校验7.2.1在供配电系统设计中，高压断路器是一种不可少的保护装置，一般在进出线都会安装高压断路器，以防止电路发生故障时，毁坏更多的电气设备。根据查参考文献[1]表5-17，选择SN10－10I/630型号的高压断路器。相关技术参数及计算结果列于标7.1中。高压断路器选择校验序号SN10-10I/630选择要求装设地点电气条件结论项目数据项目数据1U10≥U10合格2I630A≥I142.02A合格3I16≥I20.59合格4i40≥i20.59合格5I16≥I8.08合格7.2.2高压隔离开关在供配电系统中，也只是一种不可缺少的装置。一般在进出线上都会安装隔离开关，以保证工作人员对其它高压电器装置进行检修时的安全。在本设计中，综合考虑变电所的环境情况，根据第1章负荷计算的结果，全厂的总计算电流为142.02A，查参考文献[1]表5-18在10kV额定电压下工作，因此选择GN86-10T/200型号高压隔离开关选择校验序号GN选择要求装设地点电气条件结论项目数据项目数据1U10≥U10合格2I200A≥I142.02A合格3i25.5≥i20.59合格4I10≥I8.08合格7.2.3熔断器是最简单也是最早使用的保护电器，当电路过负荷或发生短路时，电流增大，经一定时间，熔体温度超过熔点而熔断，切断线路。根据查参考文献[1]表5-23，本设计选择的熔断器型号为RN2－10。选择结果列于表7.3。高压熔断器选择校验序号RN2选择要求装设地点电气条件结论项目数据项目数据1U10≥U10合格2I0.5A电压互感器专用I142.02A合格3i17≥I8.08合格7.2.4电电流互感器在供配电系统中，主要是用于测量二次侧的电流，对线路起着保护的作用。根据查参考文献[1]表5-25选择LQJ－10型电流互感器，选择校验结果列于表7.4中。保护用电流互感器校验序号LQJ－10选择要求装设地点电气条件结论项目数据项目数据1U10≥U10合格2I400∕5A≥I142.02A合格3i160×0.4=64≥i20.59合格4I30≥I8.08合格5二次负荷0.6Ω合格7.2.5电电压互感器在供配电系统中是把高电压按规定要求的比例关系变成更低等级的标准二次电压，然后此电压可以供给保护、仪表、计量等装置使用。查参考文献[1]表5-27选择JDZ-10型电压互感器和JDZJ-10型电压互感器。7.2.高压开关柜通常是用来控制或者是保护配电系统中成套的设备。根据电气主接线图确定选择GG－1A(J)型开关柜，GG－1A(F)型开关柜，其中包括GG－1A(F)－54一台，GG－1A(F)－07两台。第8章二次回路方案的选择与继电保护整定二次回路方案的选择与继电保护整定8.1二次回路方案的选择（1）高压断路器的操作机构控制与信号回路断路器采用弹簧储能操作机构，能够实现一次重合闸。（2）变电所的电能计量回路变电所的电能计量回路主要是计量整个工厂在一定时间内的功率消耗并且包括计算出工程每月的平均功率因数。因此在高压侧装设了有三相功率表的专用计量柜。（3）变电所的测量和绝缘监察回路为了测量10kv电源进线上的电流大小，因此在进线上装设了一个电流表，以保证能够实现工作人员对电源进线上的电流随时监测。用来测量进线上的电流大小。为了对高压母线上电压进行测量和绝缘监视，所以在高压母线末端装设了电压互感器-避雷器柜。然后在低压侧的动力出线上均装设了功率电能表。8.2变电所的保护装置主变压器的继电保护装置1.装设反时限过电流保护：采用JL12型过电流继电器。（1）过电流保护动作电流的整定K IL∙max=2I Iop=K所以通过计算得到动作电流为15A，因此在本设计中反时限过电流保护的过电流保护动作电流Iop整定为（2）过电流保护动作时间的整定由于此变配电所属于电网的末端，所以将其过电流保护的动作时间整定为0.5s。（3）过电流保护灵敏系数的校验 (8-3) (8-4) Sp=I所以灵敏系数Sp=3.77>1.5，满足规定的灵敏系数12.装设电流速断保护：利用JL12型过电流继电器电流速断装置来实现。（1）速断电流的整定K (8-6) Iqb=K Kqb=I（2）电流速断保护令敏系数的校验 (8-9) (8-10) Sp=I按GB50062—2008的相关规定，其中要求电流保护的最小灵敏系数为2，而在上式计算出电流保护的灵敏系数为3.84，所以这里装设的电流速断保护灵敏系数校验合格。3.装设过负荷保护：（1）过负荷保护动作电流的整定I IOPOL=1.2~1.25过负荷保护动作时间的整定 (8-13)备用电源的高压联络线的继电保护装置1.装设反时限过电流保护：亦采用JL12型过电流继电器。（1）过电流保护动作电流的整定K IL∙max=2 Iop=K所以通过上式计算得到动作电流为9.3A，因此可以将此反时限过电流保护的电流保护动作电流Iop整定为1（2）过电流保护动作时间的整定由于此变配电所属于电网的末端，故其过电流保护的动作时间可整定为0.5s。第9章防雷与接地保护防雷与接地保护9.1变配电所的防雷保护对于建筑物的防雷保护，可以根据变配电所是否具有屋外配电装置来设计变配电所的防雷装置，通常在设计工程中采用装设避雷器或者是避雷针来实现对建筑物的保护。若对建筑物装设避雷针，则避雷针及其引下线与变配电装置在空气中的水平间距S0（单位为m），应满足下列两式要求: (9-1) (9-2)独立避雷针的接地装置与变配电所的主接地网在地下的水平间距SE（单位为m），应满足下列两式要求: (9-3) (9-4)若是装设避雷器，其主要作用是为了保护变配电所的电气设备特别是变配电所中的变压器，以防止雷电侵入波对变电所的设备造成严重的损害。综合考虑此工厂的地理环境情况及工厂中用电设备的重要性，本设计中采用的是在高压侧母线末端装设避雷器。其型号为FS4-10型阀式避雷器。9.2接地装置在变电所安装接地装置的目的是为了确保人身安全以及保证变电所中的设备能够正确运行。一般建筑物的接地装置除了已有的自然接地极外，还应在供配电系统中设计以水平接地极为主的人工接地网，以保证对工作人员以及设备的保护做到位。对于人工接地网的设计，通常使此接地装置的外缘成圆弧状且闭合，另外还要求圆弧的最小半径大于均压带间距的一半。然后主接地网内敷设水平均压带，主接地网均压带可采用等间距或不等间距布置，可构成长孔形或方孔形接地网变电所。为了降低接处点位与跨步点位之间的电位差，所以在主接地网的边缘特别是有工作人员经常走动的地方，在距离地面一定深度的地方埋设两条与接地网相互连接的帽檐式均压带。防雷装置应设置集中接地装置，以便雷电流快速泄入大地。集中接地装置的布置应防止出现高电位反击。（1）接地电阻的要求电压为1kv及以上的中性点不接地系统中，如果电气设备绝缘被击穿从而发生故障时，一般不跳闸而会发出接地信号。如果此接地装置时单独用于1kv以上的电气设备，其中IE为接地电容电流，取REIE=250V（电气设备外壳对地电压），另外必须满足设备本身对接地电阻RE IE=I RE≤250V48所以，接地电阻应满足。（2）计算需要补充的人工接地体的接地电阻 (9-7)（3）接地装置方案选择采用环路式接地网，沿变电所四周环形均匀布置，打入一圈钢管垂直接地体，其直径为50mm，长为2.5m。采用2（4）计算单根垂直接地体的接地电阻查参考文献[1]表9-25可以得，含砂粘土、砂土的土壤电阻率ρ=300Ω∙m RE1（5）用逐步渐进法确定垂直接地体根数考虑到管间屏蔽效应。以n=20和al=2，查参考文献[1]表9-27 n=R经过以上计算，所以选择采用30根直径为50mm，长为2.5m的钢管垂直接地体，在工程施工中将此接地体垂直打入地下，然后将其接地体的管间距离设置为5m，管顶离地面0.6m。然后再采用第10章总结总结经过计算此纺织公司的相关数据，得出如下结论：在本设计中采用的是需要系数法确定工厂的计算负荷，若忽略线路上的功率损耗时，该工厂低压配电线首端的计算负荷为该线末端及用电设备组的计算负荷之和。因此工厂总的计算负荷应为所有出线首端计算负荷之和，再乘以一个考虑各出线端不同时出现的“同时系数”。另外再通过计算，得到此工厂的功率因数到不到相关的要求，选择了更具优势的并联电容器补偿无功功率。最后计算出的各车间负荷符合实际运行情况，满足设计要求。在这个供电系统中，选用了一台GG－1A(J)型高压开关柜，三台GG－1A(F)型高压开关柜，其中包括电缆进出线柜和避雷器兼电压互感器柜。采用本设计的主接线方法，其供电可靠性较高，操作灵活在变电所装设一台干式变压器采用Dyn11联结，变压器的原边采用三角形联结能抑制以三次谐波为主的高次谐波。因为三角形联结绕组中的三次谐波环流能够在变压器中产生三次谐波磁电动势，它与低压绕组的三次谐波磁电动势平衡抵消；同时高压侧绕组的三次谐波电动势在三角形中联结中形成环流，三次谐波环流可在三角形联结的一次绕组中形成环流，使之不会注入公共的高压电网中。所以采用Dyn11接线组别配电变压器能保证供电波形的质量。参考文献参考文献[1]刘介才．工厂供电设计指导．第三版.北京：机械工业出版社，2016.[2]刘介才．工厂供用电实用手册［Ｍ］．北京：中国电力出版社，2001．[3]张保会,尹项根.电力系统继电保护[Ｍ].第二版.北京：中国电力出版社，2011.[4]张华.电类专业毕业设计指导.第1版.机械工业出版社.2001.[5]许珉，孙丰奇，车仁青.发电厂电气主系统.第三版.机械工业出版社.2015.[6]莫岳平，翁双安.供配电工程.第二版.机械工业出版社.2015.[7]GB50053-94,10KV及以下设计规范[S].北京：中国标准出版社，2000.[8]谭金超谭学知谢晓丹编著.10kV配电工程设计手册.中国电力出版社.2004致谢致谢对于本次设计，我首先要感谢学院的安排，让我在大学最后的时光里巩固和学习更多专业知识的同时，更让我感受到实际中的设计并不是我想的那么简单，我需要学习的还有很多，这告诉我以后在工作岗位上应该虚心学习。在本次设计中，我感觉到自己所学的很多专业知识都得到了综合的提升和理解，同时对专业相关的软件应用有了相应的提高：如CAD制图、Office的熟练应用等等。在本次设计中我也遇到了很多不了解的地方，最后通过指导老师的讲解和说明，以及在网上和图书馆查阅了相关资料以后，我对工厂配电系统的相关要求和技巧都有了一定的了解，从刚接到课题时的什么都不懂到现在的熟练运用，我觉得自己的付出没白费。在设计的过程中遇到疑问时，我就到图书馆去查阅相关的专业知识，同时，也经常跟同组的同学们一起讨论，解决大家遇到的疑问。如果遇到比较难得部分就去向导师咨询。学会的知识要运用到实际的实践中才能更好、更生动的理解知识，毕业设计就是我最好的一次实践机会。最后还要感谢指导老师不懈的讲解和细心的指导。谢谢你，李老师。附录附录附录一：工厂总配电所主接线附录二：工厂配电所平、剖面图附录三：工厂总配电所接地装置平面布置图附录四：工厂高压配电系统平面布线图外文资料原文外文资料原文外文资料原文PowerSupplyandDistributionSystemTherevolutionofelectricpowersystemhasbroughtanewbigroundconstruction.whichispushingthegreaterrevolutionofelectricpowertechniquealongwiththeapplicationofnewtechniqueandadvancedequipment.Especially,thecombinationoftheinformationtechniqueandelectricpowertechnique,togreatex-tent,hasimprovedreliabilityonelectricqualityandelectricsupply.Thetechnicaldevelopmentdecreasesthecostonelectricconstructionanddrivesinnovationofelectricnetwork.Onthebasisofnationalandinternatio-naladvancedelectricknowledge,thedissertationintroducestheresearchhotspotforpresentelectricpowersy-etemasfollowing.Firstly,Thisdissertationintroducesthebuildingconditionofdistributionautomation(DA),andbringsforwardtwotypicalconstructionmodesonDAconstruction,integrativemodeandfissionmode.ItemphasizetheDAstructureundertheconditionofthefissionmodeandpresentsthesystemconfiguration,themainstationscheme,thefeederscheme,theoptimizedcommunicationschemeetc.,whichisforDAresearchreference.Secondly,asforthe(DA)troublemeasurement,position,isolationandresume.Thisdissertationanalyzesthechangesofpressureandcurrentforlineproblem,getsmathequationbyeducingphaseshortcircuitandproblem