课程设计论文工厂供配电系统电气部分设计

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1、系统设计课程任务书 1、设计题目：某工厂供配电系统电气部分设计2、设计目的：通过本工程设计：熟悉供配电系统初步设计必须遵循的原则、基本内容、设计程序、设计规范等，锻炼工程设计、技术经济分析比较、工程计算、工具书使用等能力，并了解供电系统前沿技术及先进设备。3、设计依据：本设计是为某纺织厂设计一座高压配电所。该纺织厂主要生产化纤产品，工厂个车间符合情况见附表。该厂大部分车间为三班制，少数车间为两班或一班制，年最大有功负荷利用小时数为5800h。该厂属二级负荷。 供电电源：从某35/10kv变电站提供电源，用双回10kv架空线向工厂供电，此站距厂1km；变电站短路数据：Sk.max=200MVA,

2、Sk.min=110MVA。当地供电部门要求工厂：过电流保护整定时间不大于1.0s； 在工厂10kv电源侧进行电能计量；功率因数应不低于0.9工厂自然条件：年最高气温39，年平均气温23，年最低温-5，年最热月平均最高气温33，年最热平均气温2，年最热月地下0.8m处平均温度25，主导风向为南风，年雷暴日数52。平均海拔22m，地层以砂粘土为主。4、设计的具体任务与要求工厂的负荷计算及无功补偿，确定各车间变电所变压器型式、容量和数量。设计和论证变电站的主接线，并作图；结合主接线方案确定主变压器型式、容量和数量短路计算，并选择校验一次设备。选择并校验电源进线及工厂高压配电线路。变电站防雷保护规划

3、设计及接地装置的设计。变电站防雷保护规划设计及接地装置的设计。作电气平面总布置图。附表：工厂负荷情况序号车间名称设备容量KW需要系数Kd 功率因数 cos车间变电所 1 锻工车间 38 0.2 0.65NO.1车变 2纺织车间 350 0.8 0.8 3制条车间 350 0.8 0.8 4软水站 88 0.65 0.8 5机修车间 300 0.3 0.5NO.2车变 6仓库 40 0.3 0.5 7办公楼 21 0.7 0.68 织工车间 525 0.8 0.8NO.3车变 9染工车间 490 0.8 0.8 10食堂 40 0.75 0.8 11锅炉房 150 0.75 0.8NO.4车变

4、12水泵房 120 0.75 0.8 13油泵房 30 0.75 0.8 14化验室 50 0.75 0.8 15生活区 300 0.7 0.90NO.5车变摘 要随着国民经济的发展，电能需求量越来越大，其中城市用电量更是急剧增加。目前， 我国一般大、中型城市的市中心地区每平方公里的负荷密度平均已达左右，有些城市市中心局部地区的负荷密度甚至高达上万千瓦，乃至几万千瓦，且有继续增长的势头。因此供配电系统的发展趋势是： 提高供电电压：如以进城，用配电。以解决大型城市配电距离长，配电功率大的问题，这在我国城市已经有先例。 简化配电的层次：如按的电压等级供电。 逐步淘汰等级：因为过细的电压分级不利于电

5、气设备制造和运行业的发展。 提高设备配套能力：对工业企业和一些大型用电设备，将现行的电压升压为电压，可增加输电距离，提高输电能力；减少变压器数量，简化配电系统，提高供 电可靠性；缩小电缆截面，节省有色金属；降低功率损耗；扩大异步电动机的制造容量。只是由于我国在设备上还不能全面配套而尚未推广。 广泛使用配电自动化系统：借助计算机技术和网络通信技术，对配电网进行离线和在线的智能化监控管理。做到保护、运行、管理的自动化，提高运行人员工作效率，增强供配电系统可靠性。关键词：电力、供配电系统、高压输电、电流、电压、节能With the growth of the national economy, in

6、creasing demand for electricity, which is a sharp increase in urban consumption. Currently, My general large and medium-sized cities downtown area has an average density per square kilometre around the load, More urban downtown localised load density, and even as high as million kilowatts, and even

7、tens of thousands of kilowatts, and a continued growth Momentum. So the trend is the development of systems for distribution : Enhance Supply Voltage : If a city with distribution. To address major long-distance urban distribution, power distribution major problem, which has been found in our city.

8、Simplified distribution levels : According to the power supply voltage levels. Phasing out grades : as excellent voltage electrical equipment classification is not conducive to creating and operating the development of the industry. Improve equipment supporting capacity : some large industrial enter

9、prises and electricity equipment, the existing voltage boost For voltage, increase the transmission distance, improved transmission capacity; Reduce the number of transformers to streamline distribution system for improving Call reliability; Narrow cross-section of the cable, save nonferrous; Reduce

10、 power loss; Expand asynchronous motor manufacturing capacity. It is only because our equipment is not yet fully supporting and promoting. The widespread use of distribution automation systems : rely on computer technology and network communications technology to the distribution network for the Sep

11、aration Line Online monitoring and intelligent management. To the protection, operation, management automation, improve operational efficiency of staff, increased Strong for distribution system reliability.Keywords: Electricity、Distribution system、Supply high power、Carrent、Energize、Save energy目 录第1章

12、 引 言 51.1 供配电系统设计的基本要求 51.2 供配电系统设计程序 61.3本设计内容 7第2章 工厂的负荷计算及无功补偿 82.1工厂负荷计算方法 82.2本工厂的负荷计算 92.3无功功率补偿 13第3章 短路电流及计算 143.1短路计算方法 143.2本工厂的短路计算 153.3设备的选择与校验 16第4章 主电路设计 224.1主电路设计的基本要求 224.2车间变电所变压器的选择 234.3高压配电所主电路设计 234.4 导线、电缆的选择 23第5章 继电保护、接地与防雷 255.1 变电站继电保护规划设计 255.2 变电站防雷保护及接地装置的设计 28第1章 引 言1

13、.1 供配电系统设计的基本要求1.1.1 工厂供电的意义和要求工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。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

14、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。 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

15、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。 此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。1.1.2 工厂供电设计的一般原则 按照国家标准GB50052-95 供配电系统设计规范、GB50053-94 10kv及以下设计规范、GB50054-95 低压配电设计规范等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则： （1） 遵守规程、执行政策；必须遵守国家的有关规定及标准，

16、执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。 （2） 安全可靠、先进合理；应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。（3） 近期为主、考虑发展；应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。（4） 全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设

17、计工作的需要。1.2 供配电系统设计程序全厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面。 负荷计算全厂总降压变电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。 工厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择参考电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和容量。 厂区高压配电系统设计根

18、据厂内负荷情况，从技术和经济合理性确定厂区配电电压。参考负荷布局及总降压变电所位置，比较几种可行的高压配电网布置放案，计算出导线截面及电压损失，由不同放案的可靠性，电压损失，基建投资，年运行费用，有色金属消耗量等综合技术经济条件列表比值，择优选用。按选定配电系统作线路结构与敷设方式设计。用厂区高压线路平面布置图，敷设要求和架空线路杆位明细表以及工程预算书表达设计成果。 工厂供、配电系统短路电流计算工厂用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短路参数，求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。 改善功率因数装置设计 按负

19、荷计算求出总降压变电所的功率因数，通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。由手册或厂品样本选用所需 移相电容器的规格和数量，并选用合适的电容器柜或放电装置。如工厂有大型同步电动机还可以采用控制电机励磁电流方式提供无功功率，改善功率因数。 变电所高、低压侧设备选择与校验参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电所高、低压侧电器设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并根据需要进行热稳定和力稳定检验。用总降压变电所主结线图，设备材料表和投资概算表达设计成果。 继电保护及二次结线设计为了监视，控制和保证安全可靠运行，变压器、高压

20、配电线路移相电容器、高压电动机、母线分段断路器及联络线断路器，皆需要设置相应的控制、信号、检测和继电器保护装置。并对保护装置做出整定计算和检验其灵敏系数。设计包括继电器保护装置、监视及测量仪表，控制和信号装置，操作电源和控制电缆组成的变电所二次结线系统，用二次回路原理接线图或二次回路展开图以及元件材料表达设计成果。35kv及以上系统尚需给出二次回路的保护屏和控制屏屏面布置图。 变电所防雷装置设计参考本地区气象地质材料，设计防雷装置。进行防直击的避雷针保护范围计算，避免产生反击现象的空间距离计算，按避雷器的基本参数选择防雷电冲击波的避雷器的规格型号，并确定其接线部位。进行避雷灭弧电压，频放电电压

21、和最大允许安装距离检验以及冲击接地电阻计算。1.3 本设计内容本设计是为某纺织厂设计一座高压配电所，该纺织厂主要生产化纤产品，大部分车间为三班制，少数车间为两班或一班制。该厂属二级负荷。二级负荷也属于重要负荷，所以供电电源由两回路供电，供电变压器也应有两台。在其中一回路或一台变压器发生常见障碍时，二级负荷应不致中断供电，或中断后能迅速恢复供电。只有当负荷较小或者当地供电条件困难时，二级负荷可由一回路 6KV及以上的专用架空线路供电。这是考虑架空线路发生故障时，较之电缆线路发生故障时易于发现且易于检查和修复。当采用电缆线路时，必须采用两根电缆并列供电，每根电缆应能承受全部二级负荷。第2章 工厂的

22、负荷计算及无功补偿2.1 工厂负荷计算方法2.1.1 负荷计算的内容和目的（1）计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。（2）尖峰电流指单台或多台用电设备持续1秒左右的最大负荷电流。一般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。（3）平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。常选用最大负荷班（即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多

23、的一个班）的平均负荷，有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。2.1.2 多组用电设备计算负荷的确定确定拥有多组设备的干线上或车间变电所低压母线上的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因数。因此在确定多组用电设备时，应结合具体情况对其有功负荷和无功负荷分别记入一个同时系数和。对车间干线取：0.850.95 0.900.97对低压母线，分两种情况由用电设备组计算负荷直接相加来计算时，取：0.800.90 0.850.95由车间干线计算负荷直接相加来计算时，取：0.900.95 0.930.97 总的有功计算负荷为 总的无功计算负荷为则总的视在计算负荷为 总的计

24、算电流为 按二项式发确定三相用电设备组计算负荷，有功计算负荷公式是： 其余的计算负荷的计算与前述需要系数法的计算相同。2.1.3 工厂的计算负荷应该是在高压母线上所有高压配电线路计算负荷之和，在乘以一个同时系数。高压配电线路的计算负荷，应该是该线路所供车间变电所低压侧计算负荷，加上变压器的功率损耗，如此逐级计算即可求得供电系统所有元件的计算负荷。但对一般工厂供电系统来说，由于高低压配电线路一般不很长，其损耗较小，因此在确定其计算负荷时往往不计线路损耗。2.2 本工厂的负荷计算（采用需要系数法）（1）有功计算负荷：（2）无功计算负荷：（3）视在功率负荷：（4）计算电流为 ：而在NO.1车间里的合

25、计中： 因为变压器上有功率损耗，所以计算高压配电线路的计算负荷应该是该线路所供车间变电所低压侧计算负荷加上变压器的功率损耗。故：（1）（2）（3）（4）总的计算电流为 在负荷计算中，电力变压器的功率损耗可按下列简化公式近似计算： 有功损耗： 无功损耗： 以下图表中的计算负荷通过上面的算式得出车间名称设备容量需要容量功率因数计 算 负 荷 NO.1车变锻工车间380.20.651.177.68.911.7纺纱车间3500.80.80.75280210350制条车间3500.80.80.75280210350软水站880.650.80.7557.24371.5合计8266254727831190损

26、耗7.8339高压侧合计82663251181347NO.2车变机修车间3000.30.51.7390156180仓库400.30.51.73122124办公楼210.70.61.3314.72024.5合计361117196228350损耗2.2811.4高压侧合计36111920723913.8NO.3车变织工车间5250.80.80.75420315525染工车间4900.80.80.75392294490食堂400.750.80.753022.537.5合计1055842631.51052.5160010.52552.625高压侧合计1055852.52684.121093.163.1

27、1NO.4车变锅炉房1500.750.80.75112.584.375140.63水泵房1200.750.80.759067.5112.5油泵房300.750.80.7522.516.87528.125化验区500.750.80.7537.528.12546.875合计350262.5196.88328.125002.2816.4高压侧合计350265.78213.28340.7812.31NO.5车变生活区3000.70.900.48210100.8232.943502.3311.65高压侧合计300212.33112.45240.313.8：NO.1：Kw Kvar Kv.A Kw Kva

28、r Kv.ANO.2：Kw kvar kv.A Kw Kvar Kv.A NO.3：Kw Kvar Kv.A Kw Kvar Kv.A NO.4：Kw Kvar Kv.A Kw Kvar Kv.A NO.5：Kw Kvar Kv.A Kw Kvar Kv.A 高压母线上所有高压配电线路计算负荷之和 ： 2.3 无功功率补偿无功功率补偿：工厂中由于有大量的感应电动机、电焊机、电弧炉及气体放电灯等感性负荷，还有感性的电力变压器，从而使功率因数降低。如在充分发挥设备潜力、改善设备运行性能、提高其自然功率因数的情况下，尚达不到规定的工厂功率因数要求时，则需考虑增设无功功率补偿装置。由于本设计中上级要求

29、COS0.9,而由上面计算可知COS=0.770.9，因此需要进行无功补偿。 综合考虑在这里采用并联电容器进行高压集中补偿。变电所高压侧的，取。电压侧需要的并联电容器容量为：根据工厂供电一书中的附录表4中，我选定并联电容器的型号为： 而由于电容器是单相的，个数应该是3的倍数，所以在高压侧得并联27个型号为的电容器。 说明实际中并联电容器的容量为： Kvar KvAA 项目10KV补偿前负荷0.772082.2461728.212706.00156.2410KV侧无功补偿容量-81010KV侧补偿后容量0.912082.246918.212275.71131.392由上述可以看出，采用无功补偿后

30、的=0.9150.9符合本设计的要求。采用了无功功率补偿装置以后，从而使变压器的容量选得小一些，这不仅可降低变电所的投资而且可以减少工厂的电费开支，由此可见，提高工厂功率因素逼近对整个电力系统大有好处，而且对工厂本身也是有一定经济实惠的。第3章 短路电流及计算3.1 短路电流计算的目的及方法 短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算。 进行短路电流计算，首先要绘制计算电路图。在计算电路图上，将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点。短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过；接着，按所

31、选择的短路计算点绘出等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。在等效电路图上，只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来，并标明其序号和阻抗值，然后将等效电路化简。对于工厂供电系统来说，由于将电力系统当作无限大容量电源，而且短路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简，求出其等效总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。短路电流计算的方法，常用的有欧姆法（又称有名单位制法）和标幺制法（又称相对单位制法）。3.1.1短路计算有关物理量短路全电流：短路冲击电流： 短路冲击电流有效值： 在高压电路发生三相短路时，一般可取，因此 在及以下的电力变压器二次侧及低压电路中发生三相

32、短路时，一般可取，因此 3.1.2无限大容量电力系统中短路电流计算式（欧姆法）三相短路电流周期分量有效值：如果不计电阻，则三相短路电流周期分量有效值为：三相短路容量为：在无限大容量系统中，存在下列关系：电力系统的电抗为：变压器的电阻为：变压器的电抗为：线路的电阻：线路的电抗：3.2 本工厂的短路计算由于本工厂有5个车间变电所，现选择NO.1车间为例进行短路计算： 3.2.1 求K-1点的三相短路电流和短路容量（Uc10.5Kv）（1）计算短路电路中个元件的电抗及总电抗电力系统的电抗：有附录表查得SN10-10型断路器的断流容量Soc300MVA,因此X1= Uc12/Soc=（10.5KV）2

33、/300MVA=0.368架空线路的电抗：由表3-1得X0=0.35/Km, 因此X2=X0l=0.35/Km1Km=0.35绘K-1点短路的等效电路，如下图所示，图上标出个元件的序号（分子）和电抗值（分母），并分别计算总电抗为X(k-1)=X1+X2=0.368+0.35=0.718（2）计算三相短路电流和短路容量三相短路电流周期分量有效值I (3) k-1= Ucl/1.732X(K-1)=10.5kv/(1.7320.718)=8.47KA三相短路次暂态电流和稳态电流I(3) = I (3) = I (3) k-1=8.47KA三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值ish(3)=2

34、.25 I(3)=2.258.47KA=19.06KAI sh(3)=1.51 I(3)=1.518.47KA=12.79KA三相短路容量S (3) k-1 = 1.732Ucl I (3) k-1=1.73210.5kV8.47KA=154.0MVA3.2.2 求K-2点的短路电流和短路容量 （1）计算短路电路中个元件的电抗及总电抗电力系统的电抗X1= Uc22/soc=(0.4Kv)2/300MVA=5.310-4架空线路的电抗X2= X0l(Uc2/Uc1)=0.35(/Km)1Km(0.4Kv/10.5Kv)2=0.50810-3电力变压器的电抗：有附录表查得，因此X3=X4Uk/10

35、0 Uc22/sn=(5/100) (0.4Kv)2/1250KvA=6.410-3绘K-2点短路的等效电路图如图所示，并计算其总电抗：X(k-2)=X1+X2+X3X4 =5.310-4+0.50810-3+6.410-3=4.2310-3（2）计算三相短路电流和短路容量三相短路电流周期分量有效值I (3) k-2= Uc2/1.732X(K-2)=0.4kv/(1.7324.2310-3)=54.6KA三相短路次暂态电流和稳态电流I(3) = I (3) = I (3) k-2=54.6KA三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值ish(3)=1.84 I(3)=1.8454.6KA=

36、100.5KAI sh(3)=1.09 I(3)=1.0954.6KA=59.5KA三相短路容量S (3) k-2= 1.732Uc2 I (3) k-2=1.7320.4kV54.6KA=37.8MVA则短路计算表为：短路计算点 三相短路电流/KA三相短路容量/MVAI (3) kI(3)I (3)ish(3)I sh(3)S (3) kK-18.478.478.4719.0612.79154.0K-254.654.654.6100.559.537.83.3设备的选择与校验3.3.1设备的选择高低压设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下的工作要求，同时设备应工作安全可靠

37、，运行方便，投资经济合理。电器设备按在正常条件下工作进行选择，就是要考虑电气装置的环境条件和电气要求。环境条件是指电气装置所处的位置（室内或室外）、环境温度、海拔高度以及有无防尘、防腐、防火、防暴等要求。电气要求是指电气装置对设备的电压、电流、频率（一般为50HZ）等的要求；对一些断流电器如开关、熔断器等，应考虑其断流能力。高压断路器的选择高压断路器是高压供配电系统中最重要的电气开关设备，其作用是正常时能接通和分断电路中的负荷电流，当电路中发生故障时，可由继电保护装置驱动高压断路器迅速切断故障电流。高压断路器的选择首先按正常使用条件初选一个型号，即（1）断路器的额定电压不得小于其工作电压（2）

38、断路器的额定电流不得小于其计算电流（3）动稳定校验imaxish(4) 热稳定校验Ih2tI2ti高压隔离开关和负荷开关的选择高压隔离开关没有灭弧机构，在电路中不能带负荷操作，只起一个可见断开点的作用；高压负荷开关有简易的灭弧性能，能接通或切断正常的负荷电流，这两种开关均不可切断故障电流，使用中必须注意，否则将事故扩大，并使操作人员受到伤害。电流互感器的选择电流互感器在电路中主要用于测量、计算和各种继电保护等，其选择的要求首先按正常工作条件和使用地点、环境来选（1） 电流互感器的额定电压不得小于其工作电压（2） 电流互感器的一次额定电流不得小于通过电流互感器一次绕组的计算电流（3） 动稳定度校

39、验：imaxish(3) （4） 热稳定度校验：It2I (3)tima电压互感器的选择电压互感器是一种特殊用途的变压器,是输变电网络中不可缺少的重要电器，的主要用途是与仪表配合测量线路上的电压、电流、功率和电能,与继电器配合对线路及变配电设备进行定量保护(例如短路、过电流、过电压、欠电压等故障的保护). 本型电压互感器为单相双线圈浇注式户内型产品. 型号为JDZ-10，适用于交流50HZ10KV及以下线路中,供测量电压、电能和功率以及继电保护、自动装置和信号装置用. 主要技术数据型号额定电压（V）额定容量（MVA）最大容量（MVA）一次线圈二次线圈0.5400JDZ-10100010050R

40、N2-10型熔断器熔断器是一种在电路电流超出规定值并经一定时间后,使其熔体熔化而分段电流、断开电路的一种保护电器.熔断器的功能是对电路及电路设备进行短路保护,有的熔断器还具有过负荷保护的功能.RN2-10型熔断器供交流电压短路保护用.当短路电流达最大值之前,熔断器即将电路切断,其熔断电流为0.6108A,一分钟内熔体熔断.其技术参数如表型号额定电压额定电流最大开断电流三相最大断流容量RN2-10100.51001000GG-1A-J型高压电能计量柜GG-1A-J型高压开关柜用于中小型发电机、变电所,交流频率50HZ、电压310KV、额定电流400A及以下单母线系统,作为输送或接受电能计量之用。

41、本产品系户内安装与GG-1A型固定式高压开关柜配套使用。GG-1A-J型高压开关柜的结构形式与GG-1A型高压开关柜完全相同。柜内装有隔离开关、高压熔断器以及提供高压测量信号的电流互感器、电压互感器,计量仪表安装在中间观察门内.下部设有隔离开关及联络装置两种,以便进线及与邻柜联络.主要电器设备GN6-10型隔离开关1CS6-1T型手力操动机构2GN8-10型隔离开关1LQJ-10型电流互感器2JDZ6-10型电压互感器2DS8型三相有功电度表1RN2-10型熔断器3DX型三相无功电度表1GG-1A（F）-54避雷器及电压互感器主要电器设备GN8-10/200型隔离开关1个RN2-10/0.5型

42、熔断器1个FS4-10型避雷器1个JDZL-10型电压互感器2个GG-1A（F）-11型高压开关柜GG-1A（F）-11型高压开关柜为固定式,用于工矿企业变配电站、交流频率50HZ,电压310KV三相单母线系统,作为接受和分配电能用。该产品应用十分普遍,生产厂也较多,近两年由于高压电器产品有所发展,开关柜内电器设备也就逐渐得以更新.如用SN10-10 III型少油断路器代替了SN1-10、SN2-10型少油断路器,用LA、LDZJ1、LDZ1或LFZ1型电流互感器代替了老产品,JDZB型浇注绝缘电压互感器代替了油浸绝缘电压互感器,自动开关改用DZ10型,操动机构大部分生产厂都采用了CD10型电

43、磁操动机构或CT8、CT7型弹簧储能操动机构.GG-1A（F）-11型高压开关柜系开启式,基本骨架结构用角钢焊接而成,用薄钢板压制成前面板,柜后无保护板.柜内用薄钢板隔开,柜的上部为油断路器室、下部为隔离开关室,主母线水平放置在顶部支柱绝缘子上,主母线的中心间距为250毫米.主要电器设备SN10-10型油断路器1CS6-1型手力操动机构1CD10电磁操动机构1LQJ-10型电流互感器2GN8-10型隔离开关1（GG-1A-122型高压开关柜内置一根导线,用于高压侧进线、联络.）GG-1A-03.出线柜的选择本设计的出线柜可选择为：GG-1A-03。主要电器设备如表SN10-10少油断路器CD1

44、0型电磁操动机构GN8-10型隔离开关CS6-1型手力操动机构LQJ-10型电流互感器11112低压刀开关本设计选用HD13型低压刀开关，带有灭弧罩，能通断一定的负荷电流。选择时需考虑其断流能力是否符合本设计的要求低压断路器本设计选用DW15型低压断路器，它既能带负荷通断电路，又能在短路、过负荷和低电压下自动跳闸，其功能与高压断路器相似。选择时需考虑其断流能力是否符合本设计的要求3.3.2 设备的校验电气设备指按在短路故障条件下进行选择，就是要按最大可能的短路故障时的动稳定度和热稳定度进行校验。高压一次设备的选择校验项目和条件如下表所示电气设备名称电压KV电流A断流能力KA短路电流校验动稳定度

45、热稳定度高压熔断器高压隔离开关高压负荷开关高压断路器电流互感器电压互感器高压电容器选择校验的条件设备的额定电压应不小于装置地点的额定电压设备的额定电流应不小于通过设备的计算电流设备的最大开断电流（或功率）应不小于它可能开断的最大电流（或功率）按三相短路冲击电流校验按三相短路稳态电流和短路发热假想时间校验说明：表中表示必须校验，表示不要校验高压断路器：根据我国生产的高压少油断路器型式，初步选用SN10-10型，又根据线路计算电流，试选用SN10-10型断路器来进行校验，如下表所示校验结果，所选SN10-10型是合格的。 高压断路器的选择校验表序号装设地点的电气条件SN10-10/630型断路器项

46、目数据项目数据结论1UN10KVUN10kv合格2I30131.4AIN630A合格3I (3)8.47KAI16KA合格4ish(3)12.79KAimax40KA合格5I（3）2tima8.472 1.2=86It2t1624=1024合格LQJ-10型电流互感器本型电流互感器为浇注绝缘户内型产品,适用于交流50HZ、10KV及以下的线路中,供电流、电能和功率的测量及继电保护用。本型电流互感器为环氧树脂混合浇注成一个整体组件,另一部分二次线圈及铁芯外露,铁芯由条形硅钢片叠装而成,一次线圈引出线在顶部,二次接线端子在侧壁上,测量级铁芯采用磁分路改善性能. 主要技术数据型号准确级数短路稳定倍数

47、一秒热稳定倍数动稳定倍数150/50150/5LQJ-10 100/50.590225LQJ-10 400/50.575160动稳定度的校验：三相短路峰值电流ish(3)=19.06KA 电流互感器额定动稳定电流idyn=90KA 故ish(3)idyn，满足动稳定度要求热稳定度的校验：电流互感器额定短时热电流：KtIN=225A ; I (3)=154A故KtINI (3)，满足热稳定度要求GN6-10、GN8-10型隔离开关的校验根据负荷计算,可知:U=10KV ,I=131.4A200A;故可选择GN6（8）-10/200,型高压隔离开关.查工厂常用电气设备手册下册可得HD13-1500

48、型刀开关的UN，IN，Imax,It2t值序号装设地点的电气条件GN8-10/200结论项目数据项目数据1UN10KVUN10kv合格2I30131.4AIN200A合格3I (3)12.79KAI25.5合格4I（3）2tima8.472 1.2=86It2t1024=400合格低压刀开关的校验查工厂常用电气设备手册下册可得HD13-1500型低压刀开关的UN，IN，Imax,It2t值HD13-1500校验表序号装设地点的电气条件HD13-1500型低压刀开关项目数据项目数据结论1UN0.4KVUN0.4kv合格2I301190AIN1500A合格3ish(3)100.5KAimax200

49、KA合格4I（3）2tima54.62 1.0It2t6024=1024合格5I (3) k-254.6KA60KA合格低压熔断器的校验查工厂常用电气设备手册下册可得DW15-1500型低压熔断器的UN，IN，Ioc值序号装设地点的电气条件DW15-1500型低压熔断器项目数据项目数据结论1UN0.4KVUN0.4kv合格2I301190AIN1500A合格3I (3) k-254.6KA60KA合格第4章 主电路设计4.1 变电所设计的基本要求4.1.1 变配电所主结线的选择原则 （1）当满足运行要求时，应尽量少用或不用断路器，以节省投资。 （2）当变电所有两台变压器同时运行时，二次侧应采用

50、断路器分段的单母线接线。 （3）当供电电源只有一回线路，变电所装设单台变压器时，宜采用线路变压器组结线。 （4）为了限制配出线短路电流，具有多台主变压器同时运行的变电所，应采用变压器分列运行。 （5）接在线路上的避雷器，不宜装设隔离开关；但接在母线上的避雷器，可与电压互感器合用一组隔离开关。 （6）610KV固定式配电装置的出线侧，在架空线路或有反馈可能的电缆出线回路中，应装设线路隔离开关。 （7）采用610 KV熔断器负荷开关固定式配电装置时，应在电源侧装设隔离开关。 （8）由地区电网供电的变配电所电源出线处，宜装设供计费用的专用电压、电流互感器（一般都安装计量柜）。 （9）变压器低压侧为0

51、.4KV的总开关宜采用低压断路器或隔离开关。当有继电保护或自动切换电源要求时，低压侧总开关和母线分段开关均应采用低压断路器。 （10）当低压母线为双电源，变压器低压侧总开关和母线分段开关采用低压断路器时，在总开关的出线侧及母线分段开关的两侧，宜装设刀开关或隔离触头。4.1.2 对工厂变配电所的主接线方案有以下基本要求安全 应符合有关国家标准和技术规范的要求，能充分保证人身和设备的安全。可靠 应满足电力负荷特别是其中一、二级负荷对供电可靠性的要求。灵活 应能适应必要的各种运行方式，便于切换操作和检修，且适应负荷的发展。经济 在满足上述要求的前提下，尽量使主接线简单，投资少，运行费用低，并节约电能

52、和有色金属消耗量。4.1.3 变电所所址选择的一般原则尽量靠近负荷中心，以减少配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。进出线方便，特别是采用架空进出线时要考虑这一点。接近电源侧，对总变、配电所特别要考虑这一点。设备运输方便。尽量避开剧烈震动和高温场所。宜设在多尘和有腐蚀性气体的场所；当无法远离时，则应设在污源的上风侧。不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻。不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方。当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物相毗邻时，应符合现行国家标准的规定。高压配电所应尽量与车间变电所或有大量高压用电设备的厂房

53、合建。不应妨碍企业或车间的发展，并适当考虑今后扩建的可能。变配电所总体位置的要求：便于运行维护和检修保证运行安全便于进出线节约土地和建筑费用适应发展要求4.2 车间变电所变压器的选择由于该厂的负荷属于二级负荷，对电源的供电可靠性要求较高，因此，各车间变电所应选择合适的变压器。装设一台主变压器的变电所：主变压器的容量ST应满足全部用电设备总计算负荷S30需要，即STS30装设两台主变压器的变电所：每台变压器的容量ST应同时满足以下两个条件： 任一台单独运行时，ST（0.6-0.7）S30（1） 任一台单独运行时，STS30（+）根据上面的负荷计算，确定各车间变电所应选变压器型号为：NO.1 车间

54、变电所： S91000/10（6）NO.2 车间变电所： S9315/10（6）NO.3 车间变电所： S91250/10（6）NO.4 车间变电所： S9400/10（6）NO.5 车间变电所： S9315/10（6）4.3 高压配电所主电路设计主电路图见附录表4.4 导线、电缆的选择为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，进行导线和电缆截面时必须满足下列条件:发热条件：导线和电缆(包括母线)在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。电压损耗条件：导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗。对于工厂内较短的高压线路，可不进行电压损耗校