工廠供配電畢業(yè)設計

1、.摘 要工廠供電系統(tǒng)就是將電力系統(tǒng)的電能降壓再分配電能到各個廠房或車間中去，它由工廠降壓變電所，高壓配電線路，車間變電所，低壓配電線路及用電設備組成。工廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設計，是根據(jù)各個車間的負荷數(shù)量和性質，生產工藝對負荷的要求，以及負荷布局，結合國家供電情況.解決對各部門的安全可靠，經濟技術的分配電能問題。其基本內容有以下幾方面：進線電壓的選擇, 變配電所位置的電氣設計, 短路電流的計算及繼電保護, 電氣設備的選擇,車間變電所位置和變壓器數(shù)量、容量的選擇, 防雷接地裝置設計等.目錄第一章 緒論.(1)第二章 工廠進線電壓的選擇.(4) 2.1電壓損耗的條件.(2) 2.2機械加工廠設計

2、基礎資料.(2) 2.3工廠常用架空線路裸導線型號及選擇.(3) 2.4方案初定及經濟技術指標的分析.(4)第三章 變配電所位置的電氣設計.(11)3.1變配電所所址選擇的一般原則.(7)3.2結合方案要求設計位置圖.(7)第四章 短路電流的計算及繼電保護.(12) 4.1 短路電流的計算.(8) 4.2繼電器保護的整定. (11)第五章 電氣設備的選擇.(15)第六章 車間變電所位置和變壓器數(shù)量、容量的選擇.(17)第七章 防雷.(14) 7.1防雷設備. (18) 7.2防雷措施. (14)第八章 接地. (20)致謝(21)參考文獻(22附圖143第一章緒論電能在日常生活中扮演著越來越重

3、的角色，社會的各行業(yè)都離不開電能。電能有很多的優(yōu)點，它能夠轉換為其他能量（機械能、熱能、光能、化學能等）。電能的輸配易于實現(xiàn)。電能可以做到比較精確地控制、計算和測量，應用靈活。因此，電能在工農業(yè)、交通運輸業(yè)以及人民的日常生活中得到越來越多的應用。作為一名工業(yè)電氣技術人員應該掌握安全、可靠、經濟、合理地供配電能和使用電能的技術。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產的主要能源和動力，但是它在產品成本中所占得比重一般很小。電能在工業(yè)生產中的重要性，并不在于它在產品成本中或投資額中所占比重的多少，而在于工業(yè)生產實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產量，提高產品質量，提高勞動生產率，降低勞動成本，減輕工人的勞動強度，改善

4、工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產過程自動化。但是，如果工廠的電能供應突然中斷，則會對工業(yè)生產可能造成嚴重的后果。 工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產服務，切實保證工廠生產和生活用電的需要，并確實做好節(jié)能環(huán)保工作，就必須達到以下基本要求：（1） 安全： 在電能的供應、分配和使用中，不應發(fā)生人身事故和設備事故。（2） 可靠： 應滿足電能用戶對供電可靠性的要求。（3） 優(yōu)質： 應滿足電能用戶對電壓和頻率等質量的要求（4） 經濟： 供電系統(tǒng)的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。此外，在供電工作中，應合理地處理局部和全局、當前和長遠等關系，既要照顧局部的當前的利益，又要有全局觀點

5、，能顧全大局，適應社會的發(fā)展。為了保證工廠供電的正常運轉，就必須要有一套完整的保護，監(jiān)視和測量裝置。目前多以采用自動裝置，將計算機應用到工廠配電控制系統(tǒng)中去。工廠供電設計的一般原則按照國家標準GB50052-95 供配電系統(tǒng)設計規(guī)范、GB50053-94 10kv及以下設計規(guī)范、GB50054-95 低壓配電設計規(guī)范等的規(guī)定，進行工廠供電設計必須遵循以下原則：（1） 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；必須遵守國家的有關規(guī)定及標準，執(zhí)行國家的有關方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術經濟政策。（2） 安全可靠、先進合理；應做到保障人身和設備的安全，供電可靠，電能質量合格，技術先進和經合理，采用效率高、能耗

6、低和性能先進的電氣產品。（3） 近期為主、考慮發(fā)展；應根據(jù)工作特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設與遠期發(fā)展的關系，做到遠近結合，適當考慮擴建的可能性。（4） 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。按負荷性質、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件等，合理確定設計方案。工廠供電設計是整個工廠設計中的重要組成部分。工廠供電設計的質量直接影響到工廠的生產及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設計的有關知識，以便適應設計工作的需要0.4 設計目的及任務設計目的通過設計，系統(tǒng)地復習，鞏固工廠供電的基本知識，提高設計計算能力和綜合分析能力，為今后的工作奠定初步的基礎。設計任務此次畢業(yè)設計的題目是：湘潭卯

7、件車間10KV降壓變電所的電氣設計卯件機械廠平面圖：第二章工廠進線電壓的選擇2.1 電壓損耗條件 導線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產生的電壓損耗，不應超過其正常運行時允許的電壓損耗。即設計線路時，高壓配電線路的電壓損耗一般不超過線路額定電壓的5%。對于輸電距離較長或負荷電流較大的線路，必須按工廠設計的基礎資料來選擇或校驗。電壓損耗：電壓損耗UAC%= P(Rol)+Q(Xol)10UN2 式中，UAC%線路實際的電壓損耗； P、Q干線上總的有功負荷和無功負荷；l線路的長度；Ro、Xo線路單位長度的電阻和電抗；UN線路的額定電壓。對于架空線路可取Xo=0.4/km.2.11 負荷

8、計算的方法及過程負荷計算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項式等幾種。本設計采用需要系數(shù)法確定。主要計算公式和步驟：1、各車間動力計算負荷確定有功計算負荷 P30 （動） P30=Kd *Pe （kW） （1-1） 無功計算負荷 Q30 Q30=P30 *tan （kvar） （1-2） 視在計算負荷 S30 S30=P30/cos（kVA） （1-3） 計算電流 I30 I30=S30/UN （A ） （1-4） 其中：UN為線電壓單位（kV）2、車間照明計算負荷確定有功計算負荷 P30（照） P30=Kd *Pe （KW） （1-5） 無功計算負荷 Q30 Q30 =P *tan （Kva

9、r） （1-6） 視在計算負荷 S30 S30=P30/cos （KVA） （1-7） 計算電流 I30 I=S30/UN （A ） （1-8）3、總的計算負荷（1）總的有功計算負荷為：P30P30=K*P30（動）+P30（照） （1-9）K：為同時系數(shù)，取K=0.920.95總的動力有功計算負荷為:P30（動）= P301 +P302+ P303+ P30n （1-10）總的照明有功計算負荷為: P30（照）= P301+P302+ P303+ P30n （1-11）（2）總的無功計算負荷為: Q30Q30=K*Q30（動）+Q30（照） （1-12）K：為同時系數(shù)，取K=0.920.95

10、總的動力無功計算負荷為:Q30（動）= Q301 +Q302+ Q303+ Q30n （1-13）總的照明有功計算負荷為: Q30（照）= Q301+Q302+ Q303+ Q30n （1-14）（3）總的視在計算負荷為: S30S30 （1-15）注：此S30為副邊的計算負荷，也可以寫為S30（2）。（4）計算電流 I30=S30/UN （1-16）4 變壓器的損耗（1）有功功率損耗： （1-17）（2）無功功率損耗： （1-18）5. 變壓器原邊的負荷計算：P30（1）= P30（2）+PT （1-19） Q30（1）= Q30（2）+QT （1-20）S30（1） （1-21） 無功補償

11、容量 （1-22） 無功補償后的工廠計算負荷 （1-23） （1-24）2.2機械生產廠設計基礎資料 車間處于工業(yè)園內，其北面1km處有公共電網母線的架空線經過，電壓10KV。西1km處有旁邊工廠的進線電源線路 電壓35/10KV，35KV側系統(tǒng)的最大三相短路容量為1000MV.A，最小三相短路容量為500MV.A。供電部門對功率因數(shù)的要求：當以35KV供電時，cos=0.9;當以10KV供電時，cos=0.95序號設備名稱型號功率（KW）臺數(shù)工作制電流備注1材料切割機JG-400C31斷續(xù)周期三相2切割機MAX2.21斷續(xù)周期220V3貴立新普機床LX2-40061長期連續(xù)三相4貴立新普機床

12、C 620-1B5.81長期連續(xù)三相5貴立新普機床C620-1B5.52長期連續(xù)三相6普通機床C620-15.51長期連續(xù)三相Y7普通機床C61271.51長期連續(xù)三相Y/8牛頭刨床B605041長期連續(xù)三相Y9萬能升降臺銑床C313207.51斷續(xù)周期三相10移動方向搖臂鉆床MODEL1.51長期連續(xù)三相Y11立或臺搖臂鉆床Z5181.14長期連續(xù)三相Y12250落地式砂輪機S3L-2500.752長期連續(xù)三相Y13輕型臺式砂輪機MQD32200.352長期連續(xù)220V/Y14萬能磨刀機KXM10B0.251長期連續(xù)220V15XL控制空氣調節(jié)機PR1-0.3W0.221長期連續(xù)220V16

13、空壓機MODEL1.81長期連續(xù)220V17電火花數(shù)控成型機床DF714041長期連續(xù)三相18電火花數(shù)控線切割機DK77251.21長期連續(xù)三相19數(shù)控床身銑床XK7131.64長期連續(xù)三相20數(shù)控機床C2-6136HK5.51長期連續(xù)三相21沈陽機床CAK366di7.51長期連續(xù)三相22沈陽機床CAK3665ci7.51長期連續(xù)三相23沈陽機床CAK5085di5.51長期連續(xù)三相24安陽鑫盛數(shù)控車床CK61527.51長期連續(xù)三相25行車111斷續(xù)周期 三相25日光燈1.4436長期連續(xù)配電計量點名稱設備臺數(shù)n設備容量nP計算有功功率Pis計算無功功率Qjs計算視功功率Sojs計算電流I

14、is功率因數(shù)costan變壓器容量Seb車間701757536120182.40.630.481602.3工廠常用架空線路裸導線型號及選擇 鋁絞線（LJ）。戶外架空線路采用的鋁絞線導電性能好，重量輕，對風雨作用的抵抗力強，但對化學腐蝕作用的抵抗力較差，多用在10KV及以下線路上，其桿距不超過100125m。鋼芯鋁絞線（LGJ）。此種導線的外圍用鋁線，中間線芯用鋼線，解決了鋁絞線機械強度差的缺點。由于交流點的趨膚效應，電流實際上只從鋁線通過，所以鋼芯鋁絞線的截面積面積是指鋁線部分的面積。在機械強度要求較高的場所和35KV及以上的架空線路上多被選用。銅絞線（TJ）。銅絞線導電性能好，對風雨及化學腐

15、蝕作用的抵抗力強，但造價高，且密度過大，選用要根據(jù)實際需要而定。2.4方案初定及經濟技術指標的分析根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電的實際情況，并適當考慮到工廠生產的發(fā)展，按照安全可靠，技術先進，經濟合理的要求，綜合上述資料進行考慮分析兩方案如下： 方案一：選擇35KV電壓供電特點1、供電電壓較高，線路的功率損耗較小，年運行費用較低；2、電壓損失小，調壓問題容易解決；3、對cos的要求較低，可以減少高功率因數(shù)補償設備的投資；4、需要建設總降壓變電所，工廠供電設備便于集中控制管理，易于實現(xiàn)自動化，但要多占一定的土地面積；5、根據(jù)運行統(tǒng)計數(shù)據(jù)，35kv架空線路的故障率比10kv架空線路的故障率低一半

16、，因而供電可靠性高；6、有利于工廠進一步擴展。方案二：采用10kv電壓供電的特點1、不需投資建設工廠總降壓變電所，并少占土地面積；2、工廠內不裝設主高壓器，可簡化接線，便于運行操作；3、減輕維護工作量，減少管理人員；4、供電電壓較35kv低，會增加線路的功率損耗和電能損耗，線路的電壓損失也會增大；5、要求的cos值高，要增加補償設備的投資；6、線路的故障率比35kv的高，即供電可靠性不如35kv.方案一分析：方案一：正常運行時以35kv單回路架空線路供電。根據(jù)設計基礎資料全廠計算負荷情況，S30=120kvA，所有設備為三級負荷，故擬廠內總降壓變電所裝設一臺容量為160kvA的變壓器，型號為S

17、9-160/35/0.4KV型，查產品樣本，其有關技術參數(shù)為：P0=0.38kw, Pk=2.82kw,Uk%=6.5,I0%=1.65。變壓器的功率損耗：有功功率損耗 PTP0+Pk(S30/SN)2=0.38+2.82*(157.18/160)2=3.11kw無功功率損耗QTQ0+QN(S30/SN)2=SNI0%/100+UK%/100*(S30/SN)2=160*1. 65/100+6.5/100*(157.18/160)2=12.68kvar35kv線路功率等于全廠計算負荷與變壓器功率損耗之和.P30=P30+PT=75+3.11=78.11kwQ30=Q30+QT=36+12.68

18、=48.68kvarS30= P30 + Q30 =78.11+48.68=126.8kvarcos= P30/ S30 =78.11/126.8=0.616I30= S30/UN=126.8/ *35=2.1A 考慮到本廠負荷的增長是逐漸的,為了節(jié)約有色金屬消耗量,按允許發(fā)熱條件選擇導線截面,而未采用經濟電流密度選擇導線截面.查有關手冊或產品樣本,選擇鋼芯鋁鉸線LGJ-35,其允許電流為170A I30=2.1A滿足要求.該導線單位長度電阻R0=0.96/km,單位長度電抗X0=0.36/km. 35kv線路電壓損失為（線路長度L=1km）: U=(P30lR0+Q30LX0)/UN=(75

19、*1*0.96+36*1*0.36)/35=2.5V UAC%=(P30lR0+Q30LX0)/10UN2=2.5/352=0.002%5% 符合要求。查相關設計手冊,經過計算,35 kv供電的投資費用Z1見表2,年運行費用F1見表3。 表2 35kv的投資費用Z1項目說明單價數(shù)量費用/萬元線路綜合投資LGJ-350.368萬元/km1km0.368變壓器綜合投資S9-160/35/0.46萬元1臺6 35kv斷路器Zw2-35/3001.5萬元1臺1.5避雷器及互感器FZ-35，JDJJ-351.6萬元各1臺1.6附加投資3 I302R0l+PT=3*2.12*0.96*1+3.110.15

20、萬元/km10km3合計12.5表3 35kv供電的年運行費用F1項目說明費用/萬元線路折舊費按線路投資的5%計,0.368*5%0.0184氣設備折舊費按設備投資的8%計,(6+1.5+1.6)*8%0.782線路電能損耗費FT=3 I302R0L*10-3=3*2.12*0.96*1*50*0.055*10-30.04變壓器電能損耗費FT=P0*160+PK(S30/SN)2=0.38*160+3.5*(157.18/160)2*50*0.0550.013基本電價費每年有效生產時間為10個月,160*10*40.64合計1.5方案二:采用10KV電壓供電,同樣建立戶外變壓器.由城市公共電網

21、供電，電壓10KV，根據(jù)設計基礎資料全廠計算負荷情況，S30=120kvA，所有設備為三級負荷，故擬廠外總降壓變電所裝設一臺容量為160kvA的變壓器，型號為S9-M-160/10/0.4KV型，查產品樣本，其有關技術參數(shù)為：P0=0.4kw, Pk=2.2kw,Uk%=4.5,I0%=1.4。變壓器的功率損耗：有功功率損耗 PTP0+Pk(S30/SN)2=0.4+2.2*(157.18/160)2=2.53kw無功功率損耗QTQ0+QN(S30/SN)2=SNI0%/100+UK%/100*(S30/SN)2=160*1.4/100+4.5/100*(157.18/160)2=9.20kv

22、ar35kv線路功率等于全廠計算負荷與變壓器功率損耗之和.P30=P30+PT=75+2.53=77.53kwQ30=Q30+QT=36+9.2=45.2kvarS30= P30 + Q30 =77.53+45.2=122.73kvarcos= P30/ S30 =77.53/122.73=0.632I30= S30/UN=122.73/ *10=7.1A 考慮到本廠負荷的增長是逐漸的,為了節(jié)約有色金屬消耗量,按允許發(fā)熱條件選擇導線截面,而未采用經濟電流密度選擇導線截面.查有關手冊或產品樣本,選擇鋼芯鋁鉸線LGJ-25,其允許電流為135A I30=7.1A滿足要求.該導線單位長度電阻R0=0

23、.66/km,單位長度電抗X0=0.36/km. 10kv線路電壓損失為（線路長度L=1km）: U=(P30lR0+Q30LX0)/UN=(75*1*0.66+36*1*0.36)/10=1.8V UAC%=(P30lR0+Q30LX0)/10UN2=2.43/102=0.002%5% 符合要求。三相低壓線路及中性線的選擇廠房有150m長所以三相導線總長選擇500米，導線型號選擇為BLX鋁心橡皮線架空敷設。由前面計算可知I30=182.4A查表可知經濟電流密度jec=1.73A/，故Aec=182.4/1.73=106 因此初選的標準截面為120，即BLX-120型鋁心橡皮線校驗發(fā)熱條件。查

24、表可知BLX-120的載流量（室外30攝氏度）Ial=280AI30=182.4A,因此滿足發(fā)熱條件。校驗機械強度。查表可知0.4KV架空鋁心橡皮線最小截面為25 mm2，所以滿足機械強度條件。中性線的選擇：A0=16 mm2查相關設計手冊,經過計算,10 kv供電的投資費用Z1見表2,年運行費用F1見表。項目說明單價數(shù)量費用/萬元線路綜合投資LGJ-25 BLX-1202萬元/km1.5km3變壓器綜合投資S9M-160/10/0.42.1萬元1臺2.110kv斷路器SN10-10I0.6萬元1臺0.6避雷器及互感器FZ-10，JDJJ-100.5萬元各1臺1附加投資3 I302R0l+PT

25、=3*2.12*0.66*1+3.110.15萬元/km10km2合計8.7表3 35kv供電的年運行費用F1項目說明費用/萬元線路折舊費按線路投資的5%計,0.368*5%0.0184氣設備折舊費按設備投資的8%計,(2.1+0.6+1)*8%0.296線路電能損耗費FT=3 I302R0L*10-3=3*2.12*0.66*1*2300*0.083*10-30.013變壓器電能損耗費FT=P0*160+PK(S30/SN)2=0.38*8760+3.5*(157.18/160)2*2300*0.0830.1基本電價費每年有效生產時間為10個月,160*10*40.64合計1.1無功功率補償

26、：工廠中的用電設備多為感性負載，在運行過程中，除了消耗有功功率外，還需要大量的無功功率在電源至負荷之間交換，導致功率因素降低，所以一般工廠的自然功率因素都比較低，它給工廠供配電系統(tǒng)造成不利影響。根據(jù)我國制定的按功率因數(shù)調整收費的辦法要求，高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負荷調壓裝置的電力用戶，功率因數(shù)應達到0.9以上，其他用戶功率因數(shù)應在0.85以上，當功率因數(shù)低于0.7時，電業(yè)局不予供電。因此，工廠在改善設備運行性能，合理調整運行方式提高自然功率因數(shù)的情況下，都需要安裝無功功率補償裝置，提高工廠供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)。提高功率因數(shù)的方法很多，可分為兩大類，即提高自然功率因數(shù)的方法和人工補償無

27、功功率提高功率因數(shù)的方法。在工廠供配電系統(tǒng)中，人工補償無功功率提高功率因數(shù)的方法通常是安裝移向電容器。已知：有功計算負荷P30=75補償前變壓器的容量，低壓側視在計算負荷為：S30=120低壓側的功率因數(shù)為：cos1=0.63補償后所要達到的功率因數(shù)為：cos2=0.92因此低壓側需要裝設并聯(lián)電容器容量為：Qc=75*（tanarc cos0.63- tanarc cos0.92）=60kvar考慮到工廠將來負荷處于擴張狀態(tài)，所以變壓器容量不用改變。在上述各表中,變壓器全年空載工作時間為8760h;最大負荷利用小時Tmax=4000h;最大負荷損耗小時可由Tmax=4500和cos=0.9查有

28、關手冊中-Tmax關系曲線，得出 =2300h;為電度電價35kv時，=0.055元/kwh；10kv時，=0.083元/kwh.由上述分析計算可知,方案二較方案一的投資費用及年運行費用均少.而且方案二以10kv電壓供電,對選擇變壓器和斷路器方面都簡單.所以不論從經濟還從技術上方案二均占優(yōu)勢，綜合以上選擇方案二10KV供電。 第三章 總降壓變電所的位置電氣設計3.1變配電所所址選擇的一般原則變配電所所址的選擇，應根據(jù)下列要求并經技術經濟分析比較后確定。盡量接近負荷中心，以降低配電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。進出線方便，特別是要便于架空進出線。不應妨礙企業(yè)的發(fā)展，有擴建的可能。接近

29、電源側，特別是工廠的總降壓變電所和高壓配電所。設備運輸方便，特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運輸。不應設在有劇烈震動或高溫的場所，無法避開時，應有相應的保護措施。不宜設在多塵或有腐蝕性氣體的場所，無法遠離時，不應在污染原的下風側。不應設在廁所、浴室和其它經常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相鄰。不應設在有爆炸危險環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設在有火災危險環(huán)境的正上方或正下方。當與有爆炸或火災危險環(huán)境的建筑物毗連時，應符合現(xiàn)行國標GB50058-1992的規(guī)定。不應設在地勢低洼和可能積水的場所。3.2結合方案要求設計位置圖根據(jù)前面已確定的供電方案,結合本廠區(qū)平面示意圖,考慮降壓變電

30、所盡量接近負荷中心,且遠離人員集中區(qū),不影響廠區(qū)面積的利用,有利于安全等諸多因素,擬將決降壓變電所設在廠區(qū)北部,廠房外面。 根據(jù)運行而要,對總降壓變電提出以下要求: 1、降壓變電所所裝設一臺160kvA、10/0.4kv的降壓變壓器，與10kv架空線路接成線路-變壓器組。為便于檢修、運行、控制和管理，在變壓器高壓側進一處應設置高壓斷路器。 2、 根據(jù)規(guī)定，備用電源只有主電源線路解列及變壓器有故障或檢修時才允許投入， 3、 變壓器二次側（0.4kv）設置真空斷路器， 4、 變壓器一次側10kv母線采用單母線分段接線。變壓器二次側0.4kv接在分段I上。四章 短路電流的計算及繼電保護4.1短路電流

31、的計算短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設備，以及進行繼電保護裝置的整定計算。短路電流按系統(tǒng)正常運行方式計算，其計算電路圖如附圖3-1所示為了選擇高壓電氣設備，整定斷電保護，需計算總降壓變電所的10kv側、0.4kv母線的短路電流，分別為k-1、k-2點。但因工廠廠區(qū)不大，所以只計算主變壓器高、低壓側k-1和k-2兩點短路電流。根據(jù)計算電路作出計算短路電流的等效電路圖如附圖3-2所示1、 求各元件電抗（用標幺制法計算） 設基準容量 Sd=100MVA 基準電壓 Ud1=10.5kv,Ud2=0.4kV 而基準電流 Id1=Sd/ Ud1=100/ *10.5*1.7325.50kA I

32、d2=Sd/ Ud2=100/ *1.732*0.4=144kA a、 電力系統(tǒng)電抗 當S（3）km =300MVA時，X * max=Sd/S3 km =100/300=0.34 b、 架空線路電抗 X* 2=X0lSd/U2 d1=0.35*1*100/10.52 =0.32 c、 主變壓器電抗 X* 3=Uk%Sd/100SN=4*100*160/100*160=4 2、 k-1點三相短路電流計算 系統(tǒng)最大運行方式時，總電抗標幺值 X* k-1 =X* 1ma+X* 2=0.34+0.32=0.66 因此，系統(tǒng)最大運行方式時，三相短路電流及短路容量各為 I（3）k-1 =Id1/X*k-

33、1 =5.5/0.66=8.4kA I3（k =I3 k-1=I3 k-1=8.4kA i =2.55I3 k- =2.55*8.4=21.42kA I3 k-1=1.51*8.4=12.7MVA S3 K-2=Sd/Z*k- =100/0.66=151.6MVA 3、 k-2點三相短路電流的計算 X* （k =X* 1ma +X* 2=X* 3=0.34+0.32+2=2.66 因此，三相短路電流及短路容量為 I（3） k-2 =Id2/X*k-2 =144/2.66=54.13kA I3k-2=Id2/X*k-2 =54.13ka i =1.84*54.13=99.6KA I3 sh=1.

34、09*54.13=59KA 三相短路容量為：。S3k-2=100/2.66=37.6MVA4.2繼電器保護的整定對于線路的相間短路保護，主要采用帶時限的過電保護和瞬時機構，使斷路器跳閘，切除短路故障部分。對于單相接地保護可才用絕緣監(jiān)視裝置，裝設在變配電所的高壓母線上，動作于信號。原則：帶時限過電流保護的動作電流Iop,應躲過線路的最大負荷電流；電流速斷保護的動作電流即速斷電流Iqb應按躲過它所保護線路的末端的最大短路電流Ik.max來整定。變壓器過電流保護和速斷保護：繼電器采用DL-11/10，動作時限設為1S。TA的變相比：Ki=160/10=16 所以采用20/5A，計算電流：Ii=2*S

35、eb/3UN=2*160/3*10=18.5過電流保護: IopKrelKwIk.min/KreKi=1.2118.5/0.854=6.53A整定動作電流為7A，過電流保護一次側動作電流為：Iopl=Ki/Kw*Iop=4*7=28A靈敏度校驗：Sp=Kw*Ik.min/Ki*Iop=0.85*54.13/28=1.941.5WL2過電流保護整定滿足要求。速斷保護：Ike(2)=3*I30=3*182.4=547.2AIop.KA=Kel.Kw/Ki*Ike(2)=1.3*1/0.85*4*547.2=41.1A速斷電流倍數(shù)整定為 nqb=41.1A/10A=4.11整定動作倍數(shù)4.11倍，I

36、opl（qb）=4.11*270=1109.7A靈敏度校驗：Ks=Ik.min(2)/Iopl=4.36*0.87*103/1109.7=3.421.5WL2過電流速斷保護整定滿足要求。第五章 電氣設備的選擇根據(jù)上述短路電流計算結呆，按正正常工作條件選項擇和按短路情況校驗確定的總降壓變電所高、低壓電氣設備如下： （1） 主變10kA側高備如表7所示。表7 10kV側電氣設備 設備名稱及型號計算數(shù)據(jù)高壓斷路器SN10-10I隔離開關JDJJ-10電壓互感器LCW-10電流互感器LCW-10避雷器/（MVA）U=10kv10kv10kv10kv10kv10kvI30=SN/ UN1=182.4A2

37、00A150A20/5I3 k-1=12.7KA24.8KAS3 K-1=37.6MVA200MVAI3 shk =15.43KA63.4KA50KA100* *150=21.2KAI32tma=6.052*0.7I2 tt=24.82*4142*5I2 tt=(65*0.15)2*1（2）主變10kv側設備（主變壓器低壓側及備用電源進線）如表8所示。該設備分別組裝在兩套高壓開關柜GG-1A（F）中。其中10kV母線按經濟電流密度選為LGJ-3（50*5）鋁母線，其允許電流135A大于10kV側計算電流7.1A，動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定均滿足要求10kV側設備的布置、排列順序及用途如圖12-2所示。表8

38、 10kV側電氣設備（變壓器低壓側及備用電源進線）設備名稱及型號計算數(shù)據(jù)高壓斷路器SN 10-10I/200隔離開關GN8-10T/200電流互感器LAJ-10/D隔離開關GN6-10T/300備注U=10KV10KV10KV10KV10KV采用GG-1A（F）高壓開關柜I30=SN/ UN2=7.1A200A200A20/5，20/5300AI3 K2=3.32KA16KA30KA30KA I3 K2=60.32MVA300MVAI3 sh=8.47KA40KA52KA180* *0.3=57KA52KAI32tma=3.322*0.7I2 tt=162*2202*5(100*0.3)2*1

39、202*5（3） 10kV饋電線路設備選擇。以一車間的饋電線路為例，10kV饋電線路設備如表12-9。該設備組裝在11臺GG-A（F）型高壓開關柜中，其編號、排列順序及用途見圖12-2所示。表9 10kA饋電線路設備設備名稱及型號計算數(shù)據(jù)高壓斷路器SN 10-10I/600隔離開關GN6-10T/600電流互感器LDC-10/0.5電力電纜ZLQ20-10-3*25U=10KV10KV10KV10KV10KVI30=SN/ UN2=36.37600A600A300/580AI3 K2=3.32KA16A30KAI3 K2=60.32MVA300MVI3 sh=8.47KA40KA52KA135

40、* *0.3Amin=18.7mm2I32tma=3.322*0.2I2 tt=162*2202*5=4避雷器至主變壓器的最大電氣距離/m15232730避雷器的接地端應與變壓器低壓側中性點及金屬外殼等連接在一起。在每路進線終端和每段母線上，均裝有閥式避雷器。如果進線是具有一段引入電纜的架空線路，則在架空線路終端的電纜頭處裝設閥式避雷器或排氣式避雷器，其接地端與電纜頭外殼相聯(lián)后接地。（3）低壓側裝設避雷器 這主要用在多雷區(qū)用來防止雷電波沿低壓線路侵入而擊穿電力變壓器的絕緣。當變壓器低壓側中性點不接地時（如IT系統(tǒng)），其中性點可裝設閥式避雷器或金屬氧化物避雷器或保護間隙。第八章 接地接地與接地裝置電氣設備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導體，稱為接地體，或稱接地極。專門為接地而人為裝設的接地體，稱為人工接地體。兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土基礎等，稱為自然接地體。連接接地體