某机械厂降压变电所的电气设计

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1、题目：机械厂降压变电所的电气设计系别：电气工程系第一章 设计任务1.1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及高低压设备和进出线，确定二 次回路方案，选择整定继电保护，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。1.2设计依据工厂总平面图(6)(7)(10)XX |I；. l I BHindooV. (9)(8)图1.1 工厂平面图1.2.2 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460

2、0h,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外，其余均属三级负荷。本厂的负荷统计 资料如表1.1所示。1.2.3 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

3、的架空线路总长度为80km电缆线路总长度为25km。1.2.4 气象资料本厂所在地区的年最高气温为 38C，年平均气温为23C，年最低气温为-9 C,年最热 月平均最高气温为33E，年最热月平均气温为26C，年最热月地下0.8米处平均气温为 25C。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为 20。1.2.5 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1.1 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3000. 3P0. 7照明50. 81. 02锻压车间动力3500. 30. 65照明80. 7：1. 0 7金工车间动力40

4、00. 20. 65照明100. 81. 06工具车间动力3600. 3P0. 6:照明70. 91. 04电镀车间动力2500. 50. 8照明50. 81. 03热处理车间动力1500. 6P0. 8照明50. 81. 09装配车间动力180 10. 3r0.7:照明60. 81. 010机修车间动力1600. 20. 65照明410. 8M. 0:8锅炉车间动力500. 7r0. 8照明10. 81. 05仓库动力200. 40. 8照明10. 81. 0生活区照明3500. 70. 91.2.6 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

5、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0.9元/Kw.h， 照明电费为0.5元/Kw.h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于 0.9，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/kVAo第二章负荷计算和无功功率补偿2.1 负荷计算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KWP30 = Kd Pe， Kd 为系数b）无功计算负荷（单位为kvar）Q3o= P30 ta nc）视在计算负荷（单位为kvA）S = P30s30 COSd）计算电流（单位为A）I 30 = , Un为用电设备的额定电压（单位为KV）v

6、3Un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KWP3o=K p F3oi式中 忠匚是所有设备组有功计算负荷Ro之和，K p是有功负荷同时系数，可取0.850.95b）无功计算负荷（单位为kvar）Q30 = K q Q30i，Q30i是所有设备无功Q3o之和；K q是无功负荷同时系数，可取0.90.97c）视在计算负荷（单位为kvA）s30 =.,巳2Q：d）计算电流（单位为A）13。= S30、1#方案3#方案6支路6支路2#方案4#方案8支路8支路图2.1 PGJ1型低压无功功率自动补偿屏的接线方案 表2.2无功补偿后工厂的计算负荷项目cos计算负荷P30 /KWQ30/k

7、varS30 /kVA1 30/A380V侧补偿前负荷0.75810.8727.610891655380V侧无功补偿容量-420380V侧补偿后负荷0.935810.8307.6867.21317.6主变压器功率损耗0.015 30 =130.06 S30 =5210KV侧负荷计算0.935823.8359.6898.952第三章变电所位置与型式的选择变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定。在工厂平面图的下边和左侧，分别作一直角坐标的x轴和y轴，然后测出各车间（建筑）和宿舍区负荷点的坐标位置，Pi、P2、P3P10分别代表厂房1、2、3.10号的功率，设定 P

8、（2.5, 5.6）、P2 （3.6, 3.6）、P3（5.7, 1.5）、P4（4, 6.6）、P5 （6.2，6.6）、P6（6.2, 5.2）、R（6.2, 3.5）、P8（ 8.8, 6.6）、P9（ 8.8, 5.2）、P10（8.8, 3.5）,并设 Ri（ 1.2, 1.2） 为生活区的中心负荷，如图3-1所示。而工厂的负荷中心假设在P（x,y）,其中 P=R+P2+R3+P1= P。因此仿照力学中计算中心的力矩方程，可得负荷中心的坐标：P1X1P2X2P3X3XZP11 X11（Pi Xi）（3-1）XP11P1P2P3PiP1 y1P2 y2P3 y3P11 y11（RyJ（

9、3-2）yP2P3P11Pi把各车间的坐标代入（1-1）、（ 2-2）,得到 x=5.38,y =5.38。由计算结果可知，工厂的负荷中心在6号厂房（工具车间）的西北角。考虑到周围环境及进出线方便，决定在 6号厂 房的西侧紧靠厂房建造工厂变电所，器型式为附设式。图3-1按负荷功率矩法确定负荷中心第四章 变电所主变压器及主接线方案的选择4.1 变电所主变压器的选择根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器考虑有下列两种可供选择的a）装设一台变压器 型号为S9型，而容量根据式Snt S30 ,Snt为主变压器容量，S30 为总的计算负荷。选Snt =1000 KVA Sso =898.9

10、KVA，即选一台S9-1000/10型低损耗配电 变压器。至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。b）装设两台变压器型号为S9型，而每台变压器容量根据式（4-1 ）、（4-2 ）选择，即Snt （0.6 0.7） 898.9 KVA=（539.34629.23）KVA（4-1）Snt S30（）=（134.29+165+44.4） KVA=343.7 KVA（ 4-2）因此选两台S9-630/10型低损耗配电变压器。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。主变压器的联结组均为Yyn0。4.2变电所主接线方案的选择按上面考虑的两种主变压器

11、方案可设计下列两种主接线方案:装设一台主变压器的主接线方案如图4-1所示10kGW口-10GG_1A(J)_0220/380高压2柜GG 1A(J-0GG 1A(F -5GG 1A(F -0GG 1A(F -0主联络（备用）图4-1装设一台主变压器的主接线方案4.2.2装设两台主变压器的主接线方案 如图4-2所示10kVFS4-10GW口-10|GG-1A(F)-113、11一 GG-1A(J)-011丁GG-1A(F)-54 .IIGG-1A(F) |-96jGG-1A(F)-07YY 一。00S9-63010/0.4kVS9-63010/0.4kV联络线（备用电源）GG- 1A(F) -1

12、13GG- 1A(F) -11GG- 1A(J) -01GG- 1A(F) -96GG- 1A(F) -07GG- 1A(F) -54y*=/联络（备用）主主变变220/380V I高压柜列图4-2装设两台主变压器的主接线方案4.3 主接线方案的技术经济比较表4-1主接线方案的技术经济比较比较项目装设一台主变的方案装设两台主变的方案供电安全性满足要求满足要求供电可靠性基本满足要求满足要求供电质量由于一台主变，电压损耗较大由于两台主变并列，电压损耗较 小灵活方便性只有一台主变，灵活性稍差由于有两台主变，灵活性较好扩建适应性:稍差一些更好一些经济指标电力变压器的 综合投资额查得S9-1000/10

13、的单价为15.1万元，而变压器综合投资 约为其单价的2倍，因此综合投资约为2*15.仁30.2万元查得S9-630/10的单价为10.5万元，因此两台变压器的综合投资 约为4*10.5=42万元，比一台主变方案多投资11.8万元咼压开关柜 (含计量柜) 的综合投资额查得GG-1A(F)型柜可按每台4 万兀计，其综合投资可按设备 的1.5倍计，因此咼压开关柜 的综合投资约为4*1.5*4=24 万元本方案米用6台GG-1A(F)柜，其 综合投资约为6*1.5*4=36万元， 比一台主变方案多投资12万元电力变压器和 咼压开关柜的 年运行费主变的折旧费=30.2万元 *0.05=1.51万兀；咼压

14、开关柜 的折旧费=24万元*0.06=1.44 万元；变配电的维修管理费=(30.2+24)万元 *0.06=3.25 万元。因此主变和咼压开关柜的折旧和维修管理费=(1.51+1.44+3.25 )=6.2 万元主变的折旧费=42万兀*0.05=2.1万元；高压开关柜的折旧费=36 万元*0.06=2.16 万元；变配电的 维修管理费=(42+36)万元*0.06=4.68万元。因此主变和高 压开关柜的折旧和维修管理费=(2.1+2.16+4.68 ) =8.94 万元， 比一台主变方案多投资2.74万元供电贴费主变容量每KVA为800元，供电贴费=1000KVA*0.08万元/KVA=80

15、 万元供电贴费=2*630KVA*0.08万元=100.8万元，比一台主变多交20.8万元从上表可以看出，按技术指标，装设两台主变的主接线方案略优于装设一台主变的主 接线方案，但按经济指标，则装设一台主变的主接线方案远由于装设两台主变的主接线方 案，因此决定采用装设一台主变的主接线方案。第五章短路电流的计算5.1 绘制计算电路(1)OO图5-1短路计算电路500MVA (2)7 ,JLGJ-150,8km1K-110.5kV S9-1000 0.4kVK-25.2 确定短路计算基准值Uc为短路计算电压，即高压侧设基准容量 Sd=100MVA基准电压Ud=Uc=1.05UN，Ud1=10.5kV

16、，低压侧 Ud2=0.4kV，则I d1Sd100MVAI d23Ud15.5kA3 10.5kV(5-1)5.3Sd3Ud2100MVA 144kA3 0.4kV(5-2)计算短路电路中个元件的电抗标幺值5.3.1电力系统已知电力系统出口断路器的断流容量 Soc =500MVA故X1 =100MVA/500MVA=0.2(5-3)5.3.2架空线路查表得LGJ-150的线路电抗X)0.36 /km.而线路长8km，故5.3.3X2冷诈(0368)卫0性2.6(10.5kV)2(5-4)电力变压器查表得变压器的短路电压百分值Uk%=4.5，故7 Uk%Sd 4.5X 3100Sn100空MVA

17、=4.51000kVA(5-5)式中，Sn为变压器的额定容量因此绘制短路计算等效电路如图5-2所示。110.22.6k-114.5k-25.4 k-1点（10.5kV侧）的相关计算总电抗标幺值X（k1）X； X； =0.2+2.6=2.85.4.2三相短路电流周期分量有效值I d1*X (k 1)空 1.96kA2.85.4.3其他短路电流(3)(3)(3)II k 11.96kA5.4.4i shI （3）I sh三相短路容量2.55I1.51I(3)Sd*X (k 1)2.55 1.96kA5.0kA1.51 1.96kA2.96kA20MYA 35.7MVA2.8(5-6)(5-7)(5

18、-8)(5-9)(5-10)(5-11)5.5 k-2点（0.4kV侧）的相关计算总电抗标幺值X （k 1） X1 X2X3 =0.2+2.6+4.5=7.3（5-12）三相短路电流周期分量有效值*d2k 2*X (k 2)I d2144kA7.319.7kA(5-13)其他短路电流I (3)I(3) Ik3119.7kA（5-14）.(3)Ish1.84I (3)1.8419.7kA36.2kA（5-15）Ish1.09I，(3)1.0919.7kA21.5kA（5-16）三相短路容量Sd(3)_Sk 2X (k 2)100MVA7.313.7MVA(5-17)以上短路计算结果综合图表5-1

19、所示。表5-1短路计算结果短路计算点三相短路电流三相短路容量/MVAI kI (3)IIshII shS：3)k-11.961.961.965.02.9635.7k-219.719.719.736.221.513.7第六章变电所一次设备的选择校验6.1 10kV侧一次设备的选择校验按工作电压选则设备的额定电压UNe 一般不应小于所在系统的额定电压 Un，即UNe Un，高压设备的额定电压U Ne应不小于其所在系统的最高电压Umax，即Un Umax。 Un =10kV，U max =11.5kV,高压开关设备、互感器及支柱绝缘额定电压 U n e =12kV，穿墙套管额定电压 UNe=11.5

20、kV,熔断器额定电压UNe=12kV。按工作电流选择设备的额定电流iNe不应小于所在电路的计算电流130，即iNe I30 按断流能力选择设备的额定开断电流Ioc或断流容量Soc，对分断短路电流的设备来说，不应小于它可 能分断的最大短路有效值ik3）或短路容量Sk3），即IocIk3）或S03Sk3）对于分断负荷设备电流的设备来说，则为Ioc IOLmax，I OL max为最大负荷电流。隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验a）动稳定校验条件i maxiS3)或 Imaxshimax、丨max分别为开关的极限通过电流峰值和有效值，分别为开关所处的三相 短路冲击电流瞬时值和有效值b）热稳定

21、校验条件l；t I气ma对于上面的分析，如表6-1所示，由它可知所选一次设备均满足要求。表6-110 kV 一次侧设备的选择校验选择校验项目电压电流断流能 力动态定度热稳定度苴丿、它装置地点条 件参数UnI N1 (3)I k1 (3)I shI (3)2 t.1Sma数据10kV57.7A(I (1N T)1.96kA5.0kA1.962 1.97.3一 次设备型号规格额定参数U N eU N eI oci maxIt2 t高压少油断路器SN10-10I/63010kV630kA16kA40 kA1622512咼压隔离开关6gn8 -10/20010kV200A-25.5 kA102 550

22、0次 负 荷0.6高压熔断器RN2-1010kV0.5A50 kA-电压互感器JDJ-1010/0.1kV-电压互感器JDZJ-1010 / 0.1 / 0.1“ 応寫存-电流互感器LQJ-1010kV100/5A-225 “ 0.1kA=31.8 kA(90 0.1)2 1=81避雷针FS4-1010kV-户外隔离开关GW4-12/40012kV400A-25kA102 55006.2 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6-2380V一次侧设备的选择校验选择校验项目电压电流断流 能力动态 定度热稳定度其它装置地点条件参

23、数Un1 N1 (3)1 k1 (3) 丨sh|(3)21ma-数据380V总 1317.6A19.7kA36.2kA19.720.7272-一次设备型号规格额定参数U N eU N eI oci maxIt2 t-低压断路器DW15-1500/3D380V1500A40kA-低压断路器DW20-630380V630A(大于I 30)30Ka(一般)-低压断路器DW20-200380V200A(大于I 30)25 kA-低压断路HD13-1500/30380V1500A-电流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A-电流互感器LMZ1-0.5500V100/5A160/5A-6.3 高低

24、压母线的选择查表得到，10kV母线选LMY-3(40 4mm)即母线尺寸为 40mm4mm;380V母线选LMY-3(120 10) +80 6,即相母线尺寸为120mm 10mm而中性线母线尺寸为 80mm6mm第七章变压所进出线与邻近单位联络线的选择7.1 10kV高压进线和引入电缆的选择7.1.1 10kV高压进线的选择校验采用LGJ型钢芯铝绞线架空敷设，接往10kV公用干线。a) .按发热条件选择由I30=I1NT=57.7A及室外环境温度33，查表得，初选LGJ-35,其35 C时的嘉=149人130,满足发热条件。b) .校验机械强度查表得，最小允许截面积 Amin =25mm2，

25、而LGJ-35满足要求，故选它。由于此线路很短，故不需要校验电压损耗。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之间埋地敷设。a) 按发热条件选择由G=I1nt=57.7A及土壤环境25，查表得，初选缆线芯截面为25mm2的交联电缆，其I3i=149AI30,满足发热条件。厂b) 校验热路稳定按式A AminI ima ，A为母线截面积，单位为mm2 ； Amin为C满足热路稳定条件的最大截面积，单位为mm2 ； C为材料热稳定系数；1(3)为母线通过的三相短路稳态电流，单位为 A； tima短路发热假想时间，单位为s。本电缆线中I=1960

26、,tma =0.5+0.2+0.05=0.75s终端变电所保护动作时间为0.5s,断路器断路时间为0.2s, C=77,把这些数据代入公式中得 Amin |(3)卫竺196022mm2 l30，满足发热条件。b)校验电压损耗由图1.1所示的工厂平面图量得变电所至1号厂房距离约为288n,而查表得到120mm2的铝芯电缆的R=0.31 /km (按缆芯工作温度 75计)，X=0.07 /km，又1号厂房的P30 =94kW, Q3=91.8 kvar，故线路电压损耗为（pR qX） 94kW （0.31 0.288） 91.8kvar （0.07 0.1）_U23.78VU N0.38kV23

27、78U %100%6.3% ual%=5%。380alc）断路热稳定度校验Amin |（3）_19700 -075224mm2C76不满足短热稳定要求，故改选缆芯截面为240 m m2的电缆，即选 VLV22-1000-3 240+1 120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，下同。7.2.2 锻压车间馈电给2号厂房（锻压车间）的线路，亦采用 VLV22-1000-3 240+1 120的四芯聚 氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上，从略）。7.2.3 热处理车间馈电给3号厂房（热处理车间）的线路，亦采用 VLV22-1000-3 240+1 120的四芯聚 氯乙

28、烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上，从略）。7.2.4 电镀车间馈电给4号厂房（电镀车间）的线路，亦采用 VLV22-1000-3 240+1 120的四芯聚氯 乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上，从略）。7.2.5 仓库馈电给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。a）按发热条件需选择b）校验机械强度由Is0=16.2A及环境温度26 C，初选截面积4mm2，其Ial=19AIs0，满足发热条件。查表得，Amin =2.5 mm2，因此上面所选的4mm2

29、的导线满足机械强度要求 氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设（方法同上，从略）。c) 所选穿管线估计长P30 =8.8kW, Q30 =6 kvar，50m,而查表得Rq =0.85因此/ km， Xq =0.119/ km，又仓库的(pR qX) 8.8kW (8.55 0.05) 6kvar (0.119 0.05) 仙U n0.38kVU%10380100%2.63% 30,满足发热条件。2） 效验机械强度 查表可得，最小允许截面积 Amin=10mm因此BLX-1000-1 240满足机 械强度要求。3） 校验电压损耗 查工厂平面图可得变电所至生活区的负荷中心距离 600m左右，而查 表得其阻

30、抗值与BLX-1000-1240近似等值的LJ-240的阻抗R0 =0.14 /km， X0=0.30 /km （按线间几何均距0.8m）,又生活区的P30 =245KW，Q3=117.6kvar,因此U （PR qX） 245kW （0.14 0.2） 117.6kvar （0.3 0.2）9*Un0.38kV.9 4 U %100%2.5% I30满足要求。校验电压损耗由表工厂供电设计指导8-41可查得缆芯为25mm2的铝R0 1.54 /km （缆芯温度按 80 C计），X00.12 /km ， 而二级负荷的Pag （94 129 35.8）kW258.8kW, Q30（91.8 93.

31、8 26.3）kvar 211.9k var，线路长度按2km计，因此U 258.8kW （1.54 2）211.9kvar （0.12 2）85V10kVU% (85V/10000V) 100%0.85 U al 5% 由此可见满足要求电压损耗5%的要求。短路热稳定校验按本变电所高压侧短路电流校验，由前述引入电缆的短路热稳定校验，可知缆芯25 mm2的交联电缆是满足热稳定要求的。而临近单位10KV的短路数据不知，因此该联路线的短路热稳定校验计算无法进行，只有暂缺。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7-1所示。表7-1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

32、规格10KV电源进线LGJ-35铝绞线（三相三线架空）主变引入电缆YJL22 10000 3X 25交联电缆（直埋）380V低压 出线至1号厂房VLV2210003X 240+1 X 120四芯塑料电缆（直埋）至2号厂房VLV2210003X 240+1 X 120四芯塑料电缆（直埋）至3号厂房VLV2210003X 240+1 X 120四芯塑料电缆（直埋）至4号厂房VLV2210003X 240+1 X 120四芯塑料电缆（直埋）至5号厂房BLV-1000 1 X 4铝芯线5根穿内径25 mm 硬塑管至6号厂房VLV2210003X 240+1 X 120四芯塑料电缆（直埋）至7号厂房VL

33、V2210003X 240+1 X 120四芯塑料电缆（直埋）至8号厂房VLV2210003X 240+1 X 120四芯塑料电缆（直埋）至9号厂房VLV2210003X 240+1 X 120四芯塑料电缆（直埋）至10号厂房VLV2210003X 240+1 X 120四芯塑料电缆（直埋）至生活区四回路，每回路 3X BLX-1000-1 X 120+1 X BLX-1000-1 X 75橡皮线（三相四线架空线）与临近单位10KV联络线YJL22 10000 3X 16交联电缆（直埋）第八章变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定8.1变电所二次回路方案的选择a）高压断路器的操作机构控制与信

34、号回路断路器采用手动操动机构，其控制与信号回路如工厂供电设计指导图 6-12所示。b）变电所的电能计量回路变电所高压侧装设专用计量柜，装设三相有功电度表和无功电度表，分别计量全厂消耗的有功电能表和无功电能，并以计算每月工厂的平均功率因 数。计量柜由上级供电部门加封和管理。c）变电所的测量和绝缘监察回路变电所高压侧装有电压互感器一一避雷器柜。其中电压互感器为3个JDZ10型，组成丫0/丫。/ （开口）YO/YO/的接线，用以实现电压侧量和绝缘监察，其接线图见工厂供电设计指导图6-8。作为备用电源的高压联路线上，装有三相有功电度表和三相无功电度表、电流表，接线图见工厂供电设计指导图 6-9 高压进

35、线上，也装上电流表。低压侧的动力出线上，均装有有功电度表和无功电度表，低 压照明线路上装上三相四线有功电度。低压并联电容器组线路上，装上无功电度表。每一 回路均装设电流表。低压母线装有电压表，仪表的准确度等级按符合要求。8.2变电所继电保护装置主变压器的继电保护装置a ）装设瓦斯保护。当变压器油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，瞬时动作于信 号；当产生大量的瓦斯时，应动作于高压侧断路器。b ）装设反时限过电流保护。采用GL15型感应式过电流继电器，两相两继电器式结线, 去分流跳闸的操作方式。护动作电流整定opK relKwKre KiL max其中 Il max 2I1NT 2 1000KVA

36、/（.3 10KV）2 57.7A115A，可靠系数 心 1.3，接线系数Kw 1，继电器返回系数Kre0.8，电流互感器的电流比 Ki =100/5=20，因此动 作电流为：I OP1.3 10.8 20115 A9.3A8.2.3过电流保护动作时间的整定因本变电所为电力系统的终端变电所, 动作时间）可整定为最短的0.5s 。8.2.4过电流保护灵敏度系数的检验因此过电流保护动作电流整定为 10A。故其过电流保护的动作时间（10倍的动作电流I k minI op 1其中，Ik min iK2)2/Kt0.8661 K3)2/Kt =0.866 19.7kA/(10kV/0.4kV)=0.68

37、2lopi IopKi/Kw 10A 20/1 200A，因此其灵敏度系数为： Sp=682A/200A=3.411.5满足灵敏度系数的1.5的要求。8.3装设电流速断保护利用GL15的速断装置。速断电流的整定：利用式 Iqb Krel Kw Ikmax，其中 Ik max19.?kA , Krel=1.4，心 Kt1 4 1Kw=1，Ki =100/5=20，Kt =10/0.4=25，因此速断保护电流为 I qb19700A 55A20 25速断电流倍数整定为Kqb lqb/lop=55A/10A=5.5 (注意Kqb不为整数，但必须在28之间)、电流速断保护灵敏度系数的检验利用式 Sp，

38、其中 Ik miniK2)2 0.866I K3)2 0.866 1.96 1.7kA，1 qb 1I op1 %心/心 55A 20/11100A，因此其保护灵敏度系数为 S=1700A/1100A=1.55 1.5从工厂供电课程设计指导表 6-1可知，按GB5006 92规定，电流保护的最小灵敏度 系数为1.5，因此这里装设的电流速断保护的灵敏度系数是达到要求的。但按JBJ6 96和JGJ/T16-92的规定，其最小灵敏度为2,则这里装设的电流速断保护灵敏度系数偏底。8.4作为备用电源的高压联络线的继电保护装置装设反时限过电流保护。亦采用GL15型感应式过电流继电器，两相两继电器式接线，去

39、分跳闸的操作方式。a) 过电流保护动作电流的整定，利用式lop J Kw ILmax，其中I L.max =2 I 30，取Kre Ki130 =130( ) (S30.1 S30.4S30.8)/&U1n) (132 160 44.4)kVA/(V5 10kV) 19.4A0.6 X 52A=43.38A, Krel=1.3，Kw =1，Kre=0.8，Ki =50/5=10，因此动作电流为:1 31lop 2 19.4a 6.3A因此过电流保护动作电流lop整定为7A。p 0.8 10 pb) 过电流保护动作电流的整定按终端保护考虑，动作时间整定为0.5s。c) 过电流保护灵敏度系数因无临

40、近单位变电所10kV母线经联络线到本厂变电所低压母线的短路数据，无法检验灵敏度系数，只有从略。装设电流速断保护亦利用GL15的速断装置。但因无临近单位变电所联络线到本厂变电所低压母线的短路数 据，无法检验灵敏度系数，也只有从略。变电所低压侧的保护装置a)低压总开关采用DW11500/3型低压短路器，三相均装设过流脱钩器，既可保护低压侧的相间短路和过负荷，而且可保护低压侧单相接地短路。脱钩器动作电流的整定可参看 参考文献和其它有关手册。b）低压侧所有出线上均采用 DZ20型低压短路器控制，其瞬间脱钩器可实现对线路的短路 故障的保护，限于篇幅，整定亦从略。第九章降压变电所防雷与接地装置的设计9.1

41、变电所的防雷保护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和有露天配电装置时，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RV10W （表9-6 ）。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 排和多边形排列，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 X 4 mm的镀锌扁刚，下与接

42、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。雷电侵入波的防护a）在10KV电源进线的终端杆上装设 FS4-10型阀式避雷器。引下线采用 25 mmX 4 mm 的镀锌扁刚，下与公共接地网焊接相连，上与避雷器接地端栓连接。b）在10KV高压配电室内装设有 GG- 1A （ F） 54型开关柜，其中配有FS10型避 雷器，靠近主变压器。主变压器主要靠此避雷器来保护，防雷电侵入波的危害。c）在380V低压架空线出线杆上，装设保护间隙，或将其绝缘子的铁脚接地，用以

43、防 护沿低压架空线侵入的雷电波。9.2 变电所公共接地装置的设计接地电阻的要求按工厂供电设计指导表 9-6。此边点所的公共接地装置的接地电阻应满足以下条 件：Re 4且Re 120/Ie 120V/27A 4.4其中,Ie 10（80 35 25）a 27因此公共接地装置接地电阻 Re 4。E350E接地装置的设计采用长2.5m、50mm的钢管16根，沿变电所三面均匀布置，管距 5 m，垂直打入地下，管顶离地面0.6 m。管间用40mrX 4mm的镀锌扁刚焊接相接。变电所的变压器室有两 条接地干线、高低压配电室各有一条接地干线与室外公共接地装置焊接相连，接地干线均 采用25 mm X4 mm的

44、镀锌扁刚。变电所接地装置平面布置图如图9-1所示。接地电阻的验算：n耳100也亦3.8516 0.65满足Re 4欧的接地电阻要求，式中,0.65查工厂供电设计指导表 9-10 ”环行敖设”栏近似的选取I1f尺寸单险nr图9-1变电所接地装置平面布置第十章设计总结本次课设应该感谢学院的安排，让我们在学习课本知识的同时，能够有这样的机会实 践。更应该感谢导老师的细心指导，要不然靠我们自己不可能那么顺利完成。因为认真对 待所以感觉学到了东西。本次课设应该感谢学院的安排，让我们在学习课本知识的同时，能够有这样良好的机 会实践,加深对所学理论知识的理解，掌握工程设计的方法。通过这次课程设计，我深深懂

45、得要不断的把所学知识学以致用，还需通过自身不断的努力，不断提高自己分析问题，解决 问题和编程技术终结报告的能力！最后更应该感谢我的指导老师：范心明老师的细心指导正是由于老师的辛勤培养，谆 谆教导,才使此次课程设计得以圆满完成！最后道一声：范老师，您辛苦了！参考文献主编苏文成机械工业出版社 工厂供电第二版 电力工程综合设计指导书 实用供配电技术手册 现代电工技术手册主编卢帆兴肖清周宇恒中国水利水电出版社中国水利水电出版社 电气工程专业毕业设计指南供配电分册中国水利水电出版社 电气工程专业毕业设计指南继电保护分册中国水利水电出版社 电气工程专业毕业设计指南电力系统分册中国水利水电出版社 实用电工电子技术手册实用电工电子技术手册编委会编机械工业出版社 工厂供电设计指导主编刘介才机械工业出版社附录1 某机械厂降压变电所主接线电路图（A2图纸）附录2 某机械厂降压变电所平、剖面图（A2图纸）