KV降壓變電所繼電保護論文

PAGEPAGEI35KV降壓變電所繼電保護的設(shè)計同學(xué)姓名院系名稱工學(xué)院專業(yè)名稱電氣工程及其自動化班級200７級學(xué)號指導(dǎo)老師徐強完成時間20１1年05月1５日３5KＶ降壓變電所繼電保護的設(shè)計同學(xué)：指導(dǎo)老師：內(nèi)容摘要:本設(shè)計依據(jù)設(shè)計的原始資料及參考書籍,作出了35KＶ降壓變電站繼電保護設(shè)計.設(shè)計說明書內(nèi)容共分為七章，包括負(fù)荷計算,功率補償與變壓器,高壓電器選擇,短路電流計算,繼電保護和防雷措施等。改設(shè)計以實際負(fù)荷為依據(jù)，變電所的最佳運行為基礎(chǔ)，依據(jù)有關(guān)規(guī)定和規(guī)范,完成了滿意改要求的35ＫＶ降壓變電所繼電保護設(shè)計。變電所電力系統(tǒng)中對電能的電壓和電流進行變換、集中和支配的場所。為保證電能的質(zhì)量以及設(shè)備的平安,在變電所中還需進行電壓調(diào)整、潮流掌握以及輸配電線路和主要電工設(shè)備的保護。繼電保護對我國電力系統(tǒng)的平安運行，起著不行替代的作用，在我國經(jīng)濟持續(xù)進展,對電力要求不斷增大的情況下,要做好繼電保護工作,就要從各方面對繼電保護的基本任務(wù)和意義,以及起保護作用的繼電保護裝置有深刻的了解,并要準(zhǔn)時掌握將來技術(shù)進展的方向。關(guān)鍵詞:35ＫV變電所繼電保護TｈｅDesignOf35KVstep－dowｎsｕｂstatｉoｎｒelayprotｅcｔiｏnAbstrａｃｔ:Thedesignaｃcｏrdingtothedｅsignofｔhｅorｉgiｎaldaｔaandrｅferｅnｃeｂookｓ,mａdeａ35KVｓtep－downsubｓtationrelａｙｐroteｃtiondesｉgｎ.Deｓigｎspecifｉcatioｎisｄividedｉntoseveｎchａptｅrs,ｉnｃｌｕdinglｏadｃalculatiｏｎs，ｐoｗeｒcomｐｅnsaｔioｎandtrａnsfoｒmeｒｓ，higｈvｏltaｇeｅlｅctriｃaｐpliancechoice,shorｔ—circuｉtcurrentｃalｃulaｔions，ｒelaypｒｏtｅctionaｎdliｇhｔnｉｎgprｏtｅｃtionmeasures.Changethedeｓigｎbasedonacｔｕａｌload，suｂstationbaｓedoｎthｅbeｓｔrｕniｎacｃｏｒdａｎcewithｒelｅｖanｔregｕlationsａndnoｒms,anｄｃompletedthereqｕirementｓｔomeetｔheｃhange35KVstｅｐ-ｄoｗｎｓubｓｔatiｏｎrelayｐｒotecｔiｏndｅsiｇn。Sｕbstａt(yī)ｉoｎｐowerｓystemvoltageandcｕrreｎｔoｆelectricaleｎｅrgytotrａnsforｍ,focusandaｌｌocaｔionoｆｐlacｅs。Toensurｅthｅquaｌｉtyofeleｃtｒicityａｎｄeqｕｉpmｅｎtsafeｔy,ｔheｎeｅdfortｈesubsｔatioｎvoltagｅreｇulatｉoｎ，ｐoｗeｒfｌoｗcontｒｏl,andthemaｉneleｃｔricａltransｍissｉｏnａnddistｒibutiｏnliｎesandequｉpｍentｐrｏｔectｉon.Prｏteｃtiｏnoｆtheｓafｅopｅraｔionoｆpｏwｅrsysteｍ,plａyｓaniｒreplaｃeableｒoleｉnChina'ｓｓusｔainｅdeconomｉcdeｖｅlopment，increａｓingthepoｗeｒrequiｒｅmeｎtsofthecaｓe，tｏdopｒotecｔｉonwoｒk,wｅshouldａｌlａspectsoｆthｅｒelａyProｔeｃtｉonｏfthebaｓictasksａｎdｓigniｆiｃance,ａｎｄtheproteｃｔiveｒelaydeviｃｅhasaｄeepuｎdｅrsｔanｄｉngof，andtogrａｓｐｔhefuｔuｒedirecｔiｏnoftecｈnｏlogydevｅｌopmenｔ。Ｋｅywoｒds：３5KVsuｂstatiｏnrｅｌayproteｃｔion名目ＴO(shè)C\o"1—3”\h\ｚ\uHYPERLINK＼l”＿Toc292９54３０５＂１ 設(shè)計原始資料?PAGEＲＥＦ_Toｃ2929５4３05＼ｈ1ＨＹＰERLINK\ｌ”_Toｃ２92954306”1．1?某35KV變電所主要供電用戶基礎(chǔ)資料?２９29543０6\h1ＨＹPERLINK＼l”_Ｔoｃ2９2954307”1。2 水文資料 PAGEREＦ_Toｃ29295４３０7\h1HYPＥRＬIＮK1。3?電氣工程技術(shù)指標(biāo)及各材料供應(yīng)情況?ＰAGERＥＦ＿Toｃ29295４３0８\ｈ1HYPERLINK＼l"＿Toc292954３09"1。４ 工廠與供電部門達成的“供電協(xié)議”內(nèi)容： PAGEREＦ_Toｃ292９54３09＼h1HYPＥRLＩNK2.1．2無功補償容量?ＰAGEREF_Toc29295４3１3\h３HＹPEＲLINK\l”_Toc292９5４3１4”2。1。3補償后的變壓器容量和功率因數(shù) ２92954３１４\h3HYPERLIＮK＼l＂_Toc292954３１５"2．2下料車間的計算負(fù)荷?PＡGＥREF_Ｔoｃ2９２954３15\ｈ4ＨＹＰERＬINＫ＼l”_Toc2９29５4３16”2.2.1補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值 PAGEＲEＦ_Toc2９2954３1６\h4HYPERＬINK＼ｌ”_Toc29２954３１7”2。２．2無功補償容量 PＡGEREF＿Toc２９２954３１7＼ｈ４HYPEＲLINＫ\l＂_Toc2９29543１８”2.2．３補償后的變壓器容量和功率因數(shù) PAＧEREF_Toc2９2954３１8\h5HＹPＥＲLIＮK\l"_Ｔoc２92９54319"2．３鑄鐵車間Ⅰ的計算負(fù)荷?PＡGEREF_Tｏc29２9５4319＼ｈ5HYＰERLIＮＫ\ｌ＂_Toｃ29２954３2０"2．3.1補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值 PＡＧEREF＿Tｏc292９54320＼h5HYPERLＩＮK\l”_Tｏc29２９54321＂2。3.2無功補償容量 PAGEREF＿Toc２9２95432１\h6ＨＹＰERLＩNK＼l"_Toc292954322"2．３。3補償后的變壓器容量和功率因數(shù)?PＡGＥREF_Toｃ29２954３22\h6HYＰＥRＬINK\l”＿Ｔoc292954３23＂2．4鐵鑄車間Ⅱ的計算負(fù)荷 PＡGEREF＿Ｔｏc2９2954３23＼h6HYPERLINＫ\ｌ"_Ｔoｃ２92９54３24＂２。４。1補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值 PAＧEREF_Toc292954３２4\h62。4．2無功補償容量 PAGＥREF_Ｔoｃ2929543２5\h7２.4。３補償后的變壓器容量和功率因數(shù) PＡGＥREF＿Ｔoc２９295４326＼h7HYＰERLＩNK\l"_Toｃ292954327＂2．5工具車間的計算負(fù)荷?PAGＥＲＥF_Toc292954３2７\h7HYPERLINK\l＂_Ｔoc２9２95４328”２。5.1補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值?２9５4328＼h8HYPERLINＫ\l”＿Toｃ２9２９543２9”２．5。2無功補償容量 PAＧERＥF_Toc2９2954３29\h8HYPEＲLINK\ｌ”_Toｃ2929５4330"2.5．３補償后的變壓器容量和功率因數(shù) ＰAＧＥＲEＦ_Toｃ292９54330＼h8HＹPERLIＮK\l”_Toc29２95433１"2。６鍛壓車間的計算負(fù)荷 PAＧＥＲEＦ_Ｔoｃ292954331＼h9ＨYPERLIＮK＼l"_Ｔｏc292９５43３2”2.6.１補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值 ＰAGEＲEF_Ｔoc292954332\h9HYPERLINＫ\l”_Ｔoc2９295４333"2.6．2無功補償容量 PAGEＲEＦ_Toc29２９54333\h９HYPERLＩNＫ\l"_Ｔoc292954334"２.６．3補償后的變壓器容量和功率因數(shù) PAGERＥＦ_Toｃ２929543３4\ｈ９HYPERＬINK２。8。2無功補償容量?PAGEＲＥF＿Toc29295４341＼ｈ12ＨYPERLＩＮK\ｌ”_Toｃ2９295434２＂2.8。3補償后的變壓器容量和功率因數(shù)?PAGEＲＥF＿Toｃ2９2954342＼h12HYPERＬＩNK\l"_Tｏc29295434３＂2．９機修車間的計算負(fù)荷?PAGEＲEF_Toc2９295434３\h12HYＰERLIＮK\ｌ"_Toｃ2929５4344"2。9.1補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值 PＡGＥREF_Ｔoｃ2929543４4\ｈ12HＹPERLＩＮK\l＂_Toc2９295４３４５”2。9.2無功補償容量?PAGEREＦ_Tｏｃ２929543４５\h13HYPＥＲLINK\l＂_Toc29２954346＂2.９.3補償后的變壓器容量和功率因數(shù) PAGＥREＦ＿Toc２92954346＼h１３HYPERLINK＼l”＿Tｏc29295４34７”２。１0化工廠的計算負(fù)荷?PＡＧＥREF＿Toc２９2９５434７\h13HＹPEＲLINＫ＼l＂_Toc29295４3４８”2。１0．1補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值 PＡGEREF_Toc2929５43４8＼h14HYPEＲLINK＼ｌ”_Toｃ2９29５4３４９"2。10。2無功補償容量?ＰAGEＲＥF_Tｏc29２954349\h14HＹPERＬINK\l"_Toｃ2929５4350”2.10。3補償后的變壓器容量和功率因數(shù) PＡGEREF＿Toc２９29５4350\h1４HYPEＲＬINK\l＂_Toc292954351”2．11全廠總計算負(fù)荷?PAＧERＥF_Toc2９29543５1\ｈ１5HYPＥＲLＩNK＼l”_Ｔoc2９295４３52"2。12估算總降變壓器功率損耗 ＰＡGＥREＦ_Toc29295435２\ｈ１5HYPERLＩNK\l＂_Tｏc2９２95４3５3＂3?工廠供電系統(tǒng)?PAGERＥF_Toc２92954353\ｈ１6HYPERＬINＫ\l＂_Toｃ2929５４354"３.1廠區(qū)配電電壓選擇 PAGEREＦ_Toc292９54354＼h16ＨYPEＲＬＩＮＫ\l”_Tｏc2929５435５”3．2導(dǎo)線的選擇 PＡＧERＥF＿Toc2９2954３５5\ｈ１６HＹPERLＩNK\l”＿Toc２9２９543５6"3。2.1架空線的選擇 ＰAＧEREＦ_Toc29295435６\ｈ16HYPＥＲLINK\l”_Toｃ2９295４35７＂３.２。２選擇電纜?PAＧＥＲEF＿Toc２92９５4357\h17HYＰERＬIＮＫ＼ｌ”_Toc2９2954358"3.３總電壓變電所所址的選擇 ＰＡGEREＦ_Toc292954３58＼h18HＹPEＲLINK\l"＿Toｃ29２9543５9"3。4主變壓器臺數(shù)和容量的選擇 PＡGEREＦ＿Toｃ２929５43５９\h18HYPERＬINK３．5變壓器主要運行方式確定 ＰAGEＲＥＦ_Tｏc29２954360\h１9ＨYPＥRLINK\l”_Toc29295４361＂3。6主接線的選擇 PＡGEREF＿Toc2929５4３61\h20HYPERＬＩNＫ＼l"_Toｃ2929543６2"3.7低壓側(cè)接線方式的確定?ＰＡＧＥREF_Toc292９54362＼h２１HYＰERLＩNK\ｌ”_Toc29２９５4363＂4?短路電流計算?ＰＡＧEREF＿Tｏc2９2９54363\ｈ22HYPERLINK＼ｌ”_Toc29２954364”4。1短路電流計算的目的及方法?９5436４\h22HYPEＲLINK\l”_Toc2９２９5４365"４．２最小運行方式 PAGEREＦ_Tｏｃ292954３65\h22HYPERLIＮＫ\l”_Ｔoｃ2929５４3６6"４．３最大運行方式?PAＧＥＲEF_Toc29295４36６\h2４HYPERLINＫ\l”_Toc29２９54３６７"4．4短路電流計算結(jié)果?PＡGEREF_Ｔoc2９295436７\ｈ26ＨYＰERLIＮK\l＂_Ｔｏc２9２954368"5 高壓電器的選擇 PAＧEＲEF_Toｃ29295436８\h２７HYＰERＬINK＼l＂_Toc２９2954３６9＂5。135KＶ高壓開關(guān)柜的選擇?PAGERＥＦ＿Toc29２95436９\h27HYＰEＲLＩNK＼ｌ＂_Toｃ2929５４３７0"5。2高壓斷路器的選擇?PＡGEREF_Toc29295４３7０\h２７HＹPERＬＩNK5.6互感器的選擇?PAＧＥRＥF_Ｔｏc2９2954374\ｈ32HYPERLINK\l”_Toc292９54375＂5．6。1電壓互感器 PAGEREＦ_Tｏc２９29５43７5\ｈ3２ＨYPERLＩNK\ｌ＂_Toc２９295４37６"５．6.２電流互感器?PAＧERＥF＿Toc2９2９54376\h3３ＨYPERＬINK\ｌ”_Toc2９２9５4377＂６ 繼電保護設(shè)計?PAGERＥＦ_Toc２9295４377＼h33HYPERLINＫ\ｌ"_Ｔｏc2９295４378"6.1電力變壓器的繼電保護?PＡGEREF_Toc292954３7８\h336.1。1單相短路?ＰAGERＥF＿Tｏc292954３79\h34HＹＰERLIＮK\l"_Toc２92９54380＂6。1．2過電流保護?ＰAGEREF_Ｔｏc292９5４３80\ｈ３4HYPERＬＩNＫ６。１.４差動保護?ＰAGＥRＥＦ_Toc２929５43８2\h35HYPERＬINK＼l＂＿Tｏc2９2954383"6.１．5過負(fù)荷保護 PＡGEREF＿Tｏc29２95４3８３\h3５HＹPERLIＮK＼l＂_Ｔoc２9295438４＂6．1．6瓦斯保護 PAGＥREF_Tｏc2929５4３８4\h36HYＰEＲLINK\l”＿Toc２9２９543８5"6.２低壓側(cè)配電保護 ＰＡGERＥF＿Ｔoc2９2954385\h3６ＨYPERＬＩＮK＼l”＿Tｏc292９54386＂6。3高壓線路的繼電保護 ＰAGEREＦ＿Toc2929543８6＼h３６HＹPERLINＫ＼l＂_Ｔoｃ2９２9５4３8７"6。3.１電流速斷保護?PAGEＲＥＦ_Toｃ292954387\h３6HYPEＲLINK\ｌ"_Ｔoc２9295４388”6.３.2限時電流速斷保護 ＰAＧEＲＥF_Tｏc29２95438８＼h37ＨYＰＥRLINK7.5電氣平安 PAGEREＦ_Ｔoｃ292954396＼ｈ4０ＨYPERLＩNK＼l＂_Tｏc292954３97"附錄 ＰAGEREF_Ｔoc292954３97＼h41HYPERLINＫ\l"＿Toc29２９54398＂參考文獻?PAＧEREF_Ｔｏc２9２9543９8\h４２HYPＥRLＩNＫ＼l＂_Toc29295439９"致謝 PAGＥＲEF_Toc292954３99\h４3設(shè)計原始資料某35ＫV變電所主要供電用戶基礎(chǔ)資料工廠情況及擴建計劃工廠三班工作制。由于工廠受環(huán)境限制,有增加３０%負(fù)荷擴建可能.工廠負(fù)荷性質(zhì)工廠電力負(fù)荷情況分析：鑄鐵車間Ⅰ為一級負(fù)荷、化工廠(轉(zhuǎn)供）為二級負(fù)荷，鍋爐房、鑄鐵車間Ⅱ、空壓機站、熱處理車間為二級負(fù)荷，其余車間為三級負(fù)荷；住宅區(qū)為3級負(fù)荷。工廠晝夜負(fù)荷變化較大.水文資料廠區(qū)砂質(zhì)粘土,土壤允許承載能力為2０噸/米2。中等含水量時，實得土壤電阻率為0.8×104Ω/ｃm.地下水位３．５～5m.最熱月平均溫度為２３℃,極端溫度為3８℃，極最低溫度為—26.５℃。本地區(qū)年雷暴日數(shù)為3６。５天.最熱日地下0.8ｍ處，土壤平均溫度為19．5℃,冬季冷卻凍結(jié)深度為1．2m。本地區(qū)夏季主導(dǎo)風(fēng)向為西南風(fēng),最大風(fēng)速為15m/s。電氣工程技術(shù)指標(biāo)及各材料供應(yīng)情況由于本地區(qū)的電力供應(yīng)的特定條件,供電部門要求本廠從東北方向45kｍ的地區(qū)變電所用３5ＫV的兩回線路向本廠供電。該電源短路電抗電源出口過電流保護時間最大為２．0ｓ。工廠與供電部門達成的“供電協(xié)議"內(nèi)容：在本廠總變電所高壓側(cè)計量。功率因數(shù)〉０．92。對本廠(按大型工業(yè)用電企業(yè)基本電費)按最大需要量收取為2５.０0元/KW。月，表計電價（或電度電價）為0。5２5元/KＷ.h。大工業(yè)電價適用范圍：凡以電為原動力，或以電冶煉、烘熔、熔焊、電解、電化的一切工業(yè)生產(chǎn)，受電變壓器容量在315kＶA及以上者,均執(zhí)行大工業(yè)電價。大工業(yè)電價均實行二部制電價，即按電表抄見電度計算的電度電費和按變變壓器容量（或最大需量）計算的基本電費。表1參考負(fù)荷表類類別數(shù)據(jù)車間設(shè)備容量Pe（KＷ）需用系數(shù)（Kd）功率因數(shù)（ｃosφ）照明容量（KW）總降到車間長度(m)鑄鋼車間9４00.４0。６５76０0下料車間4000。30０。65３800鑄鐵車間Ⅰ6０00。４0.761000鑄鐵車間Ⅱ9０00。3５0.７51500工具車間3500.30.656800鍛壓車間１３０００．30．6６１200鍋爐房3000。750．83６００空壓機站3000．850．8１9０0機修車間２500。２５0.65560０化工廠24000。8３０。9136５000負(fù)荷計算及功率補償負(fù)荷計算是確定供電系統(tǒng)選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電保護的重要依據(jù)。計算負(fù)荷確定得是否正確,直接影響到電器和導(dǎo)線是否經(jīng)濟合理。如計算負(fù)荷確定過大將使電器和導(dǎo)線截面選擇過大,造成投資和有色金屬的浪費；如計算負(fù)荷確定過小,又將使電器和導(dǎo)線運行時增加電能損耗，并產(chǎn)生過熱,引起絕緣過早老化,甚至燒毀，以致發(fā)生事故，同樣給造成經(jīng)濟損失。為此，正確進行負(fù)荷計算是供電設(shè)計的前提,也是實現(xiàn)供電系統(tǒng)平安、經(jīng)濟運行的必要手段。無功補償,在電子供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用,降低供電變壓器及輸送線路的損耗,提高供電效率，改善供電環(huán)境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統(tǒng)中處在一個不行缺少的格外重要的位置。合理的選擇補償裝置，可以做到最大限度的削減網(wǎng)絡(luò)的損耗,使電網(wǎng)質(zhì)量提高。反之，如選擇或使用不當(dāng),可能造成供電系統(tǒng),電壓波動,諧波增大等諸多因素.考慮用電設(shè)備的經(jīng)濟性，本設(shè)計中應(yīng)選擇用并聯(lián)電容器的方式進行分組補償.它具有投資少、占位小、安裝容易、配置靈敏、維護簡潔、事故率低等優(yōu)點。2。1鑄鋼車間的計算負(fù)荷由設(shè)計任務(wù)書可知鑄鋼車間的設(shè)備容量，照明容量為，查《工廠供電》附錄表1可得需要系數(shù)分別為0.３、0．9。２。1。1補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值1．低壓側(cè)電力：２.低壓側(cè)照明：３。低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷:故未進行無功補償時,變壓器容量應(yīng)選為。4。低壓側(cè)的功率因素:２．1。２無功補償容量取選擇電容器BＣMJ0.4-30—３，此電容器單個容量為３0ｋvar，故電容器需要個數(shù).2.1．3補償后的變壓器容量和功率因數(shù)1.低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷:故變壓器容量可選。2．變壓器的功率損耗:3。高壓側(cè)的計算負(fù)荷：4.高壓側(cè)的功率因素:滿意要求２.2下料車間的計算負(fù)荷由表１可知下料車間的設(shè)備容量，照明容量為,查《工廠供電》附錄表1可得需要系數(shù)分別為0.3、0。9。2。2。1補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值1.低壓側(cè)電力：2．低壓側(cè)照明：3．低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷：故未進行無功補償時，變壓器容量應(yīng)選為。低壓側(cè)的功率因素:２。2。2無功補償容量取選擇電容器BCMJ0.4-30-３，此電容器單個容量為３0kｖaｒ，故電容器需要個數(shù)。2．2。３補償后的變壓器容量和功率因數(shù)1．低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷:故變壓器容量可選。２.變壓器的功率損耗:３。高壓側(cè)的計算負(fù)荷:4.高壓側(cè)的功率因素:滿意要求2.3鑄鐵車間Ⅰ的計算負(fù)荷由表１可知鑄鐵車間Ⅰ的設(shè)備容量，照明容量為，查《工廠供電》附錄表1可得需要系數(shù)分別為0.4、0.9。2．3。1補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值1。低壓側(cè)電力：2．低壓側(cè)照明：3．低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷：故未進行無功補償時，變壓器容量應(yīng)選為。低壓側(cè)的功率因素:2.3．2無功補償容量取選擇電容器BＣMJ0．4—３０—3，此電容器單個容量為30kvar,故電容器需要個數(shù).2．3．3補償后的變壓器容量和功率因數(shù)1。低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷:故變壓器容量可選。2。變壓器的功率損耗：3．高壓側(cè)的計算負(fù)荷:4．高壓側(cè)的功率因素：滿意要求2.4鐵鑄車間Ⅱ的計算負(fù)荷由表1可知鑄鐵車間Ⅱ的設(shè)備容量，照明容量為,查《工廠供電》附錄表１可得需要系數(shù)分別為0.４、0。9。２。4。1補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值1．低壓側(cè)電力:2.低壓側(cè)照明:３.低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷：故未進行無功補償時，變壓器容量應(yīng)選為。低壓側(cè)的功率因素：２.4.２無功補償容量取選擇電容器BＣMJ0.4－３0—3，此電容器單個容量為30kvaｒ，故電容器需要個數(shù)。2.4.３補償后的變壓器容量和功率因數(shù)1。低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷：故變壓器容量可選。2。變壓器的功率損耗:3.高壓側(cè)的計算負(fù)荷:4。高壓側(cè)的功率因素：滿意要求2．5工具車間的計算負(fù)荷?由表1可知工具車間的設(shè)備容量,照明容量為，查《工廠供電》附錄表1可得需要系數(shù)分別為0．34、０.9。2。５．1補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值1。低壓側(cè)電力:２.低壓側(cè)照明：３.低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷：故未進行無功補償時,變壓器容量應(yīng)選為。低壓側(cè)的功率因素：2．5。2無功補償容量取選擇電容器BＣMＪ0.4-30－3，此電容器單個容量為30ｋvar，故電容器需要個數(shù)。2.5．３補償后的變壓器容量和功率因數(shù)1．低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷：故變壓器容量可選.2。變壓器的功率損耗：3.高壓側(cè)的計算負(fù)荷: 4．高壓側(cè)的功率因素：滿意要求2．６鍛壓車間的計算負(fù)荷由表1可知鍛壓車間的設(shè)備容量,照明容量為,查《工廠供電》附錄表1可得需要系數(shù)分別為0.3、０。９.2.６.1補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值1。低壓側(cè)電力：2.低壓側(cè)照明:3．低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷：故未進行無功補償時，變壓器容量應(yīng)選為。4．低壓側(cè)的功率因素：2。６。２無功補償容量取選擇電容器BＣMＪ0．４—30—3，此電容器單個容量為30kvａｒ,故電容器需要個數(shù).２.6。３補償后的變壓器容量和功率因數(shù)1．低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷：故變壓器容量可選。2．變壓器的功率損耗：３．高壓側(cè)的計算負(fù)荷：４.高壓側(cè)的功率因素：滿意要求2.7鍋爐房的計算負(fù)荷由表1可知鍋爐房的設(shè)備容量,照明容量為，查《工廠供電》附錄表1可得需要系數(shù)分別為0.７5、0．9。2．7．1補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值1.低壓側(cè)電力：2．低壓側(cè)照明:３.低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷：故未進行無功補償時,變壓器容量應(yīng)選為。4．低壓側(cè)的功率因素：2．7。2無功補償容量取選擇電容器BCMJ０.4－3０-3,此電容器單個容量為３0kvａr，故電容器需要個數(shù).2。7.3補償后的變壓器容量和功率因數(shù)1。低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷:故變壓器容量可選。2。變壓器的功率損耗：3．高壓側(cè)的計算負(fù)荷：4.高壓側(cè)的功率因素:滿意要求２。8空壓機站的計算負(fù)荷由表1可知空壓機站的設(shè)備容量，照明容量為，查《工廠供電》附錄表1可得需要系數(shù)分別為0.8、0。9。2。8。1補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值1.低壓側(cè)電力：2．低壓側(cè)照明：3。低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷:故未進行無功補償時，變壓器容量應(yīng)選為。４．低壓側(cè)的功率因素：2。8。2無功補償容量取選擇電容器BＣMＪ０．4－30－3,此電容器單個容量為30ｋｖar，故電容器需要個數(shù)。2。8.3補償后的變壓器容量和功率因數(shù)1.低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷：故變壓器容量可選。２．變壓器的功率損耗：3.高壓側(cè)的計算負(fù)荷：?４.高壓側(cè)的功率因素：滿意要求2.9機修車間的計算負(fù)荷????? 由表1可知機修車間的設(shè)備容量,照明容量為,查《工廠供電》附錄表１可得需要系數(shù)分別為0。2５、0.９。2.9。１補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值１.低壓側(cè)電力:２。低壓側(cè)照明：３.低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷:故未進行無功補償時，變壓器容量應(yīng)選為。4。低壓側(cè)的功率因素:２.9.２無功補償容量取選擇電容器ＢCＭJ0．4－30-3,此電容器單個容量為3０ｋvar,故電容器需要個數(shù)。2.9。３補償后的變壓器容量和功率因數(shù)1。低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷故變壓器容量可選。2.變壓器的功率損耗:３．高壓側(cè)的計算負(fù)荷：4.高壓側(cè)的功率因素：滿意要求２．１0化工廠的計算負(fù)荷由表1可知機修車間的設(shè)備容量，查《工廠供電》附錄表1可得需要系數(shù)為0．35.2.1０。1補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值1.低壓側(cè)電力：2．低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷：故未進行無功補償時,變壓器容量應(yīng)選為.３．低壓側(cè)的功率因素:2。１0.2無功補償容量取選擇電容器BＣMJ0。４—３0—３，此電容器單個容量為30kvar,故電容器需要個數(shù).2。10．３補償后的變壓器容量和功率因數(shù)1．低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷故變壓器容量可選.2.變壓器的功率損耗:?3.高壓側(cè)的計算負(fù)荷 4．高壓側(cè)的功率因素滿意要求2．１１全廠總計算負(fù)荷?依據(jù)閱歷知線路的損耗與各車間的負(fù)荷之和相比可忽視不計.固各車間凹凸壓側(cè)計算負(fù)荷求和后,再乘以同時系數(shù)（取0。9）,可得總降壓變電所1．１0KV側(cè)的計算負(fù)荷，即2.視在計算負(fù)荷：故未進行無功補償時，總降變壓器容量應(yīng)選為3．功率因數(shù)：?滿意要求2。１2估算總降變壓器功率損耗? ? 1.高壓側(cè)的計算負(fù)荷： 高壓側(cè)的功率因素：?因此,滿意要求。?工廠供電系統(tǒng)3．1廠區(qū)配電電壓選擇一個地區(qū)的供配電系統(tǒng)如果沒有一個全面的規(guī)劃，往往造成資金浪費、能耗增加等不合理現(xiàn)象.因此，在供配電系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)由供電部門與用電單位全面規(guī)劃，從國家整體利益動身，判別供配電系統(tǒng)合理性.如果我們選擇110KV高壓電供電的話，我們不但在剛開頭投入的時候資金高，并且在以后的各種設(shè)備的選擇之中,比如變壓器、斷路器、互感器等設(shè)備的選擇中，投資也較高,各方面的消耗都較高。相反,如果我們選擇的是35KＶ高壓電供電的話，我們不但在開頭的時候投資少，而且在各種設(shè)備的選擇上以及各方面的消耗上的花費都較少。所以，我們選擇35KV高壓電供電。3.２導(dǎo)線的選擇為了保證供電系統(tǒng)平安、牢靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地運行，選擇導(dǎo)線截面時必須滿意下列條件:發(fā)熱條件電壓損耗條件經(jīng)濟電流密度機械強度一般情況之下，車間內(nèi)以及變電所各車間之間的導(dǎo)線,我們都實行電纜線路。由于電纜線路與架空線路相比,具有運行牢靠、不易受外界的影響、不需架設(shè)電桿、不占地面、不礙觀瞻等優(yōu)點，格外是在有腐蝕性氣體和易燃、易爆場所，不宜架設(shè)架空線路時，只有敷設(shè)電纜線路。而且在現(xiàn)代化工廠和城市中,電纜線路得到了越來越廣泛的應(yīng)用。當(dāng)變電所向各種用戶端輸電時，才常接受架空線路。那是由于架空線路成本低、投資少、安裝容易、維護和檢修便利、易于發(fā)現(xiàn)和排解故障.所以在長距離的輸電過程中,為了減小成本等，我們常常且普遍接受架空線路.綜合考慮架空線和電纜各自的優(yōu)點,本次設(shè)計中在高壓側(cè)接受架空線,低壓側(cè)選擇鋁母線，到各個車間用電纜。3。２.1架空線的選擇35KV及以上的高壓線路及電壓在3５ＫV以下但距離長電流大的線路，其導(dǎo)線的截面宜按經(jīng)濟電流密度選擇，以使線路的年運行費用支出最小。1。按經(jīng)濟電流密度選擇選擇經(jīng)濟截面：，查《工廠供電》表5—３得年最大負(fù)荷利用小時按5000ｈ以上,取。選最接近的標(biāo)準(zhǔn)截面,即選ＬGJ—50型鋼芯鋁絞線。2．校驗發(fā)熱條件導(dǎo)線在通過正常最大負(fù)荷電流即計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運行時的最高允許溫度。ＬＧＪ-50的允許載流量(室外)，因此滿意發(fā)熱條件。3.校驗電壓損耗導(dǎo)線在通過正常最大負(fù)荷電流即計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過正常運行時允許的電壓損耗。對于工廠內(nèi)較短的高壓線路,可不進行電壓損耗校驗，但對供電距離較遠、容量較大的架空線來說,應(yīng)校驗其電壓損失。三相架空線路電壓損耗值，查《工廠供電》附錄表3得,電壓損耗百分值：因此所選LGJ－50滿意允許電壓損耗要求。4。校驗機械強度導(dǎo)線(包括裸導(dǎo)線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面，3５KV架空線路鋼芯鋁絞線的最小允許截面,因此所選ＬGJ－50也滿意機械強度要求。3。2.2選擇電纜1０KV及以下線路,通常不按經(jīng)濟截面電流密度選擇。依據(jù)設(shè)計閱歷,一般10kv及以下高壓線路及低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件選擇截面,再就算電壓損耗。１.按發(fā)熱條件選擇允許載流量計算電流，依據(jù)其次章各車間的計算負(fù)荷可知鑄鐵車間Ⅰ的視在功率，故計算電流為最大.查《工廠供電》附錄表２２得三芯電纜（敷設(shè)方式空氣中）的允許載流量最小為100A,均大于車間的計算電流，滿意發(fā)熱條件，故選擇纜芯截面為。2。計算電壓損耗查《工廠供電》附錄表3得,電壓損耗值：電壓損耗百分值：因此滿意允許電壓損耗要求.3.3總電壓變電所所址的選擇變電所的所址選擇也分為規(guī)劃選所和工程選所兩個階段.所址選擇應(yīng)按審定的本地區(qū)電力系統(tǒng)遠景進展規(guī)劃,綜合考慮網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、負(fù)荷分布、城建規(guī)劃、土地征用、出線走廊、交通運輸、水文地質(zhì)、環(huán)境影響、地震烈度和職工生活條件等因素，通過技術(shù)經(jīng)濟比較和經(jīng)濟效益分析,然后選擇最佳方案。簡略原則有以下幾種:1。變電所的設(shè)立要有利于電力系統(tǒng)運行性能的提高，便于系統(tǒng)的掌握和管理；1１0KＶ及以下變電所應(yīng)接近負(fù)荷中心。2.注意節(jié)省用地，盡量不占或少占耕地,削減拆遷。3。充分考慮出線條件，避開或削減相互交叉跨越.4。所址應(yīng)有適宜的地質(zhì)條件，避開滑坡、滾石、地窖、明暗河塘、岸邊沖刷區(qū)等不良的地質(zhì)結(jié)構(gòu).5．交通運輸便利。6.應(yīng)有滿意生產(chǎn)和生活用水需要的牢靠水源.７.所址不宜設(shè)在大氣嚴(yán)重污穢地區(qū)和嚴(yán)重鹽霧地區(qū)。8.選址時應(yīng)注意變電所與鄰近設(shè)施的相互影響，如軍事設(shè)施、通信電臺、飛機場、導(dǎo)航臺、風(fēng)暴旅游區(qū)等，應(yīng)與有關(guān)部門達成協(xié)議。9。所址的選擇應(yīng)考慮職工生活便利。１0。所址位置必將影響企業(yè)供電系統(tǒng)接線方式,送電線路的而已,電網(wǎng)損失和投資的大小，故所址位置的選擇應(yīng)與各變電所的數(shù)量、容量、用戶負(fù)荷的支配同時考慮，亦應(yīng)避開電力倒流。對于相近方案則應(yīng)進行技術(shù)經(jīng)濟比較. 依據(jù)綜合考慮和供電部門的要求變電所應(yīng)該設(shè)在本廠的東北方向4５km的地區(qū)。3.４主變壓器臺數(shù)和容量的選擇1．主變壓器臺數(shù)的選擇由于該廠的二級負(fù)荷比較多,對電源的供電牢靠性要求較高，宜接受兩臺變壓器,以便當(dāng)一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負(fù)荷連續(xù)供電，故選兩臺變壓器.2．主變壓器容量的選擇裝設(shè)兩臺主變壓器的變電所，每臺變壓器的容量應(yīng)同時滿意以下兩個條件：(１)任一臺單獨運行時，（2)任一臺單獨運行時，因此選容量為的變壓器，35kV級9型三相雙繞組有載調(diào)壓變壓器型號為SZ9—2０00/35，其技術(shù)參數(shù)：聯(lián)結(jié)組標(biāo)號,空載損耗,負(fù)載損耗，空載電流,短路阻抗.3.5變壓器主要運行方式確定1．變壓器的負(fù)載與損耗的關(guān)系

變壓器的有功功率損耗是由空載損耗和負(fù)載損耗兩部分組成的,空載損耗是一個常數(shù)，它不隨變壓器負(fù)載的變化而變化。而負(fù)載損耗則與變壓器負(fù)載的平方成正比，在肯定的負(fù)載下，變壓器的有功功率損耗為:變壓器在肯定負(fù)載時總的有功功率損耗為:２.兩臺相同容量變壓器的運行方式此方式可以是單臺變壓器運行（條件是變壓器的負(fù)載不大于其中一臺變壓器的容量）和兩臺變壓器并列運行。假設(shè)變壓器單臺運行時,變壓器的負(fù)載為S,則此時改為兩臺變壓器并列運行時變壓器的總有功功率損耗為：如果兩臺變壓器的負(fù)載由一臺變壓器單獨運行，另一臺備用,則此時變壓器的有功功率損耗為:設(shè)實際負(fù)荷為S,當(dāng)Ｓ＜S′時，單臺變壓器帶全部負(fù)載運行的總有功功率損耗小于兩臺變壓器并列運行的總有功功率損耗；當(dāng)S>S′時,則兩臺變壓器并列運行較為經(jīng)濟。令，則可求得單臺變壓器帶全部負(fù)載運行與兩臺變壓器并列運行時，總的有功功率損耗相等時的臨界負(fù)載:即當(dāng)負(fù)載達到時,投入兩臺變壓器并列運行較為經(jīng)濟.３．６主接線的選擇對于電源進線電壓為35kV及以上的大中型工廠,通常是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為６-10kV的高壓配電電壓,然后經(jīng)車間變電所，降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓?？偨祲鹤冸娝鹘泳€圖表示工廠接受和支配電能的路徑，由各種電力設(shè)備（變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開關(guān)等)及其連接線組成，通常用單線表示。主結(jié)線對變電所設(shè)備選擇和布置,運行的牢靠性和經(jīng)濟性，繼電保護和掌握方式都有親密關(guān)系,是供電設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。對于裝有兩臺主變壓器的總降壓變電所的主接線方式有下列四種選擇：１.一次側(cè)接受外橋式接線、二次側(cè)接受單母線分段：這種主接線的運行靈敏性也較好，供電牢靠性也較高，使用于一、二級負(fù)荷的工廠;外橋式接線適用于電源線路較短而變電所晝夜負(fù)荷變動較大、適于經(jīng)濟運行需常常切換變壓器的總降壓變電所。２．一次側(cè)接受內(nèi)橋式接線、二次側(cè)接受單母線分段：這種主接線的運行靈敏性較好，供電牢靠性較高，適用于一、二級負(fù)荷的工廠；內(nèi)橋接線多用于電源線路較長因而發(fā)生故障和停電檢修的機會較多、并且變電所的變壓器不需常常切換的總降壓變電所。３．一、二次側(cè)均接受單母線分段：這種主接線兼有上述內(nèi)橋式和外橋式兩種接線的運行靈敏性的優(yōu)點，但所用高壓開關(guān)設(shè)備較多，投資較大。可供一、二級負(fù)荷,適于一、二次側(cè)進出線較多的總降壓變電所.４．一、二次側(cè)均接受雙母線：接受雙母線接線較之接受單母線接線，供電牢靠性和運行靈敏性大大提高，但開關(guān)設(shè)備也相應(yīng)大大增加，從而大大增加了初投資，所以雙母線接線在工廠變電所中很少接受，它主要用于電力系統(tǒng)的樞紐變電站。結(jié)合實際情況，本次設(shè)計主接線接受雙回路供電，一次側(cè)接受外橋接線、二次側(cè)接受單母線分段的總降壓變電所主接線方式。一次側(cè)接受外橋式結(jié)線、二次側(cè)接受單母線分段的總降壓變電所主接線如下圖１所示。這種主結(jié)線，其一次側(cè)的高壓斷路器QF3也跨接在兩路電源進線之間,但處在線路斷路器ＱF1和QF2的外側(cè)，靠近電源方向，因此稱為外橋式結(jié)線。如果某臺變壓器例如Ｔ１停電檢修或發(fā)生故障時，則斷開QF1，投入QF3（其兩側(cè)QS先合）,使兩路電源進線又恢復(fù)并列運行.當(dāng)一次電源電網(wǎng)接受環(huán)行結(jié)線時,也宜于接受這種結(jié)線,使環(huán)行電網(wǎng)的穿越功率不通過進線斷路器QＦ1、ＱＦ２，這對改善線路斷路器的工作及其繼電保護的整定都極為有利。L1L2ＱS1QS2QS3QF５QS４QS5ＱＳ６QF1ＱＦ２Ｔ１Ｔ2QF3QＦ4ＱＳ7ＱS8ＱＳ9ＱF6QS６圖1主接線運行圖3．7低壓側(cè)接線方式的確定工廠的低壓配電線路也有放射式、樹干式和環(huán)形等基本接線方式。工廠的低壓配電系統(tǒng)往往也上接受幾種接線方式的組合，依簡略情況而定.不過在正常環(huán)境的車間或建筑內(nèi)，當(dāng)大部分用電設(shè)備不很大而無特殊要求時，宜接受樹干式配電,這一方面是由于樹干式配電較之放射式經(jīng)濟，另一方面是由于我國各工廠的供電技術(shù)人員對接受樹干式配電積累了相當(dāng)成熟的運行閱歷。本次設(shè)計中選擇放射式接線方式.?短路電流計算４。1短路電流計算的目的及方法短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設(shè)備，以及進行繼電保護裝置的整定計算。進行短路電流計算，首先要繪制計算電路圖。在計算電路圖上，將短路計算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來,并將各元件依次編號，然后確定短路計算點。短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過.接著，按所選擇的短路計算點繪出等效電路圖，并計算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標(biāo)明其序號和阻抗值，然后將等效電路化簡。對于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡潔，因此一般只需接受阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。最后計算短路電流和短路容量.短路電流計算的方法,常用的有歐姆法(有稱聞名單位制法)和標(biāo)幺制法(又稱相對單位制法）。本設(shè)計接受標(biāo)幺制法進行短路計算。4.2最小運行方式1．確定基準(zhǔn)值取基準(zhǔn)容量基準(zhǔn)電壓從而基準(zhǔn)電流：2.計算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值（１)電力系統(tǒng)（2）架空線路LGJ-５０,查《工廠供電》表３-1得（３）電力變壓器SZ9—２000／35,其短路阻抗繪制等效電路如下圖２所示：圖２最小運行方式等效電路圖3。求k－1點的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值：(１）三相短路電流周期重量有效值：（2）其他三相短路電流：（3）三相短路容量:

4.求k-２點的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值：（1)三相短路電流周期重量有效值:(2）其他三相短路電流:（3）三相短路容量:4.3最大運行方式１.確定基準(zhǔn)值取基準(zhǔn)容量基準(zhǔn)電壓從而基準(zhǔn)電流:2。計算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值（1）電力系統(tǒng)（2）架空線路LGＪ－50,查《工廠供電》表3—１得（3）電力變壓器ＳZ７—200０/35，繪制等效電路如下圖3所示:圖３最大運行等效電路圖3.求k－1點的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)幺值:三相短路電流周期重量有效值：其他三相短路電流:?三相短路容量:4．求k-2點的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量

總電抗標(biāo)幺值:三相短路電流周期重量有效值：其他三相短路電流:三相短路容量：

4.4短路電流計算結(jié)果表2最小運行方式三相短路電流/KA∞三相短路容量/KMAＫ-1點1.61１.611。６1４．１１2。43103。1K-２點1．31．3１.3２．41。423．7表3最大運行方式三相短路電流/KA∞三相短路容量/ＫMＡK—１點１.6１1。611。6１４。１12.43１0３。１Ｋ-2點2。122．122.1２３.9２。33８.46

高壓電器的選擇供電設(shè)備選擇是變電所電氣設(shè)計的主要內(nèi)容之一，正確選擇電氣設(shè)備是保證電氣主接線和配電裝置達到平安、經(jīng)濟運行的重要條件.在進行電氣設(shè)備選擇時，應(yīng)依據(jù)工程實際情況，在保證平安、牢靠的前提下，樂觀而穩(wěn)妥地接受新技術(shù),并注意節(jié)省投資、選擇合適的電氣設(shè)備。5.135KＶ高壓開關(guān)柜的選擇35KV高壓開關(guān)柜在電力系統(tǒng)中,作電能接收、支配的通、斷和監(jiān)視及保護之用。主要分固定式和手車式兩種；就結(jié)構(gòu)而言，又分開啟式、半封閉式、封閉式；就使用環(huán)境而言,又有戶內(nèi)、戶外之分;就操作而言，有電磁操作機構(gòu)、彈簧操作機構(gòu)和手動操作機構(gòu)。 不帶閉鎖裝置的高壓開關(guān)柜，不允許再訂貨。開關(guān)廠生產(chǎn)的防誤型開關(guān)柜具有“五防”功能:（1）防止誤跳誤合斷路器；（2）防止帶負(fù)荷誤拉誤合隔離開關(guān)；（3）防止帶電誤掛接地線；(4）防止帶接地線誤合隔離開關(guān);(5)防止人員誤入帶電間隔。 “五防型”高壓開關(guān)柜從電氣和機械聯(lián)鎖上實行肯定措施，提高了平安、牢靠程度.從而本次設(shè)計選擇此類型的開關(guān)柜。依據(jù)需要和比較得出選擇JＹＮ型間隔式手車柜，查《現(xiàn)代工業(yè)與民用供配電設(shè)計手冊》表５—6,其型號為:,其參數(shù)如下：類別型式：單母線移開式；電壓等級:35KＶ；額定電流：１000A；操動機構(gòu)型號：CD10/CT8;電流互感器：ＬCZ—３5；電壓互感器型號:JDJ2－35/ＪＤZJJ2—35；高壓熔斷器型號：RＮ2—３5/RW10—３５;避雷器型號：FZ-3５/FYZ1—35；外形尺寸(長×寬×高，mm)：1818×2400×2９２5；生產(chǎn)廠商選擇四川電器廠。５。2高壓斷路器的選擇高壓斷路器在高壓開關(guān)設(shè)備中是一種最簡潔、最重要的電器，在規(guī)定的使用條件下，不僅能通斷正常運行下的負(fù)荷電流,而且能接通和承接肯定時間的電路電流，若消滅短路故障,在繼電保護裝置的作用下，自動跳閘,切斷短路故障。在高壓供配電系統(tǒng)，切斷短路電流時，要產(chǎn)生強烈的電弧,所以高壓斷路器具有牢靠的滅弧裝置。高壓斷路器是一種能夠?qū)崿F(xiàn)掌握與保護雙重作用的電器。高壓斷路器的選擇,主要包括型式選擇、參數(shù)和性能的選擇。由于真空斷路器具有體積小、重量輕、壽命長、可連續(xù)多次操作、開關(guān)性能好、滅弧飛速、平安牢靠、運行維護簡潔、滅弧室不需要檢修、無爆炸危險.故本次設(shè)計中選擇真空斷路器。1。短路電流的熱效應(yīng)本設(shè)計中短路保護裝置實際最長的動作時間，真空斷路器的斷路時間,短路計算時間。當(dāng)時，可認(rèn)為短路發(fā)熱假想時間.短路電流熱效應(yīng)為查《工廠供電》附錄表12得,ZN2３－35型真空斷路器的熱穩(wěn)定電流，熱穩(wěn)定試驗時間。沖擊電流高壓斷路器的額定開斷電流不應(yīng)小于最大短路電流的沖擊電流，查《工廠供電》附錄表１2得，ZN23—35型真空斷路器的開斷電流，而最大沖擊電流,故，符合條件。依據(jù)以上的數(shù)據(jù),本次設(shè)計選擇型號的真空斷路器即可滿意。5．3高壓隔離開關(guān)的選擇??高壓隔離開關(guān)的作用是在檢修高壓設(shè)備時,能夠隔離高壓電源，斷開后有明顯可見的斷開間隙,而且斷開間隙的絕緣及相間絕緣都是足夠牢靠的，能充分保證設(shè)備檢修的人身平安。高壓隔離開關(guān)無專門的滅弧裝置，不能用來切、合負(fù)荷電流或故障電流；如果誤操作,即用來切斷負(fù)荷電流或故障電流，不僅使高壓隔離開關(guān)損壞，還容易發(fā)生弧光短路造成設(shè)備損壞、人身傷亡的嚴(yán)重后果。高壓隔離開關(guān)型式的選擇原則如下：１）操動機構(gòu)配置.80００A以上時，接受電動操動機構(gòu)；其他接受三相聯(lián)動手式操動機構(gòu)。2）破冰要求。隔離開關(guān)的破冰厚度必須大于安裝處的最大覆冰厚度。3）接線端的機械負(fù)荷。必須小于允許機械載荷.4)接地刀閘要求。３5KV及以上母線，每段母線上裝設(shè)組接地刀閘，以保證母線和電器檢修時的平安.為此，可選用一側(cè)或兩側(cè)帶接地刀閘的隔離開關(guān)。１。型式選擇隔離開關(guān)的型式較多，按安裝地點不同，可分為戶內(nèi)式和戶外式；按絕緣支柱數(shù)又可分為單柱式、雙柱式和三柱式。2．參數(shù)選擇隔離開關(guān)額定參數(shù)可按下表４所列技術(shù)條件選擇,并按表中使用環(huán)境條件校驗。

表4隔離開關(guān)參數(shù)的選擇項目參數(shù)技術(shù)條件按正常條件選擇電壓、電流、頻率、機械負(fù)荷按短路穩(wěn)定性校驗額定動穩(wěn)定電流、執(zhí)穩(wěn)定電流和持續(xù)時間承受過電壓能力對地和斷口間的絕緣新水平,外絕緣爬電比距環(huán)境條件環(huán)境溫度、日溫差、最大風(fēng)速、相對濕度、污穢、海拔、地震烈度3。分合小電流能力選擇隔離開關(guān)應(yīng)具有肯定分、合小電流和電容電流的能力，且按以下幾項校驗分合小電流能力。（1）分合電壓互感器和避雷器;(2）分合母線和母線設(shè)備上的電容電流;（3）分合變壓器中性點接地線和電力網(wǎng)無故障時的消弧線圈；(4）斷路器處于合閘狀態(tài)時,分合旁路隔離開關(guān);（5)分合勵磁電流不超過2Ａ的空載變壓器；綜合以上的選擇說明,本次設(shè)計選擇系列戶外高壓隔離開關(guān)，其產(chǎn)品型號為，有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)如下表５.表5GW5－35Ｇ戶外高壓隔離開關(guān)的技術(shù)數(shù)據(jù)產(chǎn)品型號額定電壓（KV）最高工作電壓（KV）額定電流(A）峰值耐受電流（隔離開關(guān))（kA）短時耐受電流(隔離開關(guān)）(kA,s)1ｍin工頻耐壓有效值（kV）雷電沖擊耐壓峰值（kV）備注對地斷口對地斷口ＧW5—3５G3５40。5６30１2505016,48090１852１5不接地5．4高壓負(fù)荷開關(guān)的選擇?高壓負(fù)荷開關(guān)是介于高壓隔離開關(guān)與高壓斷路器之間的一種高壓電器,具有簡潔的滅弧裝置,因而能通過肯定的負(fù)荷電流和過負(fù)荷電流,但不能斷開短路電流,因此它必須與高壓熔斷器串聯(lián)使用,以借助熔斷器來切斷短路故障。負(fù)荷開關(guān)斷開后，與隔離開關(guān)一樣具有明顯可見的斷開間隙，因此它也具有隔離電源、保證平安檢修的功能.１。35KV及以下通用型負(fù)荷開關(guān)，應(yīng)具有以下開斷和關(guān)合能力１）開斷有功負(fù)荷電流和閉環(huán)電流，其值等于負(fù)荷開關(guān)的額定電流；2)開斷不大于10A的電纜電容電流或限定長度的架空線的充電電流；3)開斷125０kVA配電變壓器的空載電流；4)能關(guān)合額定的“短路關(guān)合電流"。２．負(fù)荷開關(guān)的參數(shù)選擇高壓負(fù)荷開關(guān)可按表6所列的技術(shù)條件選擇，并按表中使用環(huán)境條件校驗.表6負(fù)荷開關(guān)參數(shù)選擇表項目參數(shù)技術(shù)條件按正常工作條件選擇電流、電壓、頻率、機械荷載按短路條件校驗動穩(wěn)定電流、額定關(guān)合電流、熱穩(wěn)定電流和持續(xù)時間環(huán)境條件環(huán)境溫度、最大風(fēng)度、覆冰相對溫度、厚度、污穢、海拔、地震烈度依據(jù)綜合考慮選擇FN12-1０D型戶內(nèi)溝通高壓負(fù)荷開關(guān)，其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表７所示:表7FN12-10Ｄ型高壓負(fù)荷開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)序號項目單位技術(shù)參數(shù)101額定電壓ｋV2最高工作電壓ｋV１２3額定電流A6304額定頻率Hz５05額定熱穩(wěn)定電流ｋA20(2s)6額定動穩(wěn)定電流kＡ50（峰值)7額定短路關(guān)合電流kA５0(峰值）81min工頻耐受電壓kV相間及相對地４2,隔離斷口489雷電沖擊耐受電壓kV相間及相對地7５，隔離斷口8５10額定空載變壓器開斷電流1600kVA變壓器，空載電流１１額定電流下電壽命次不小于１０012機械壽命次200０5。５高壓熔斷器的選擇高壓熔斷器用于供電線器、電壓互感器、電力變壓器及電力電容器等電氣設(shè)備的短路保護和連續(xù)過載保護，有的也具有過負(fù)荷保護功能。高壓熔斷器具有結(jié)構(gòu)簡潔、造價底廉、容易維護、使用便利的特點.1。型式選擇高壓熔斷器按安裝地點可分為戶內(nèi)式和戶外式；按是否限流又可分為限流式和非限流式,工程中的選型參考表８進行.表8高壓熔斷器選型參考表安裝場所特點及參考型號屋內(nèi)變壓器，配電線路，電動機、并聯(lián)電容器組35kV及以下RN1和RN2３5kV及以下RＮ2屋外變壓器和輸電線路電壓互感器３5kV及以下ＲW４，RW5，ＲW7，RW9RW９，RＷ2（與限流電阻協(xié)作使用XJ—35）2。參數(shù)選擇高壓熔斷器可按表9所列技術(shù)條件選擇.并按表中的環(huán)境條件校驗.表９高壓熔斷器參數(shù)選擇項目參數(shù)技術(shù)條件正常工作條件電壓、電流保護特性最大開斷電流、最小開斷電流、熔斷特性環(huán)境條件環(huán)境溫度、最大風(fēng)速、污穢、海拔、地震烈度3．熔體額定電流選擇(1)為了防止熔體在通過變壓器勵磁涌流和保護范圍以外的短路電流以及電動機自起動的沖擊電流時的誤碼率動作，保護35ｋV及以下電力變壓器的高壓熔斷器，其熔體的額定電流可按下式選擇，即（2）用于保護電力電容器的熔體，當(dāng)系統(tǒng)電壓上升或波形畸變引起回路電流增大或運行過程中產(chǎn)生涌流時，不應(yīng)誤熔斷,其熔體的額定電流可按下式選擇，即? 依據(jù)綜合考慮選擇PRWＧ２－35／100型跌開式熔斷器，其技術(shù)數(shù)據(jù)如表10所示:

表１0PＲWG2-３5/100型跌開式熔斷器技術(shù)數(shù)據(jù)型號PRWG2－35/100額定電壓/kV35最高工作電壓/kV４0。5額定電流/A１00額定開斷電流（max/mｉn）/（kA/A）5/1８工頻耐壓（干/濕）/kV95/80雷電沖擊耐壓/kＶ185機械壽命/次500重量/kg外形尺寸A/S/C/Ｄ/mm≈１53４０/430/720/4605．６互感器的選擇互感器是一種特殊的變壓器,既用來使儀表、繼電器等二次設(shè)備與主電路的絕緣，避開主電路的高電壓直接引入二次設(shè)備以及二次設(shè)備的故障影響主電路;又用來擴大儀表、繼電器等二次設(shè)備的應(yīng)用范圍,從而使二次設(shè)備的規(guī)格統(tǒng)一，有利于這些設(shè)備的批量生產(chǎn)。5．６。１電壓互感器電壓互感器應(yīng)按裝設(shè)地點的條件及一次電壓、二次電壓(一般為1００V）、精準(zhǔn)度等級等條件進行選擇.電壓互感器的精準(zhǔn)度等級也與其二次負(fù)荷容量有關(guān),滿意的條件也是，這里的S2為其二次側(cè)全部儀表、繼電器電壓線圈所消耗的總視在功率。１。TＶ1和TV2的選擇這兩個電壓互感器用于對35KＶ進線電壓進行監(jiān)控,供儀表、繼電器接于三相三線制電路的各個線電壓，假定精準(zhǔn)度等級為0。5，二次側(cè)計算負(fù)荷為，則可以選擇互感器的型號為JDＪ2—35,其額定電壓比為３5/0。1（KV)精準(zhǔn)度校驗所以滿意精準(zhǔn)度要求。2.TＶ3,TV4的選擇這兩個電壓互感器用于對1０KV母線電壓,各回路有功功率和無功功率及母線的絕緣監(jiān)視，供電給儀表、繼電器線電壓，接受連接。假定精準(zhǔn)度等級為0．5，該母線每路出線上均裝設(shè)三相有功電表和無功電表各一只，每個電壓線圈的功率為；四只電壓表,其中三只用于檢測相電壓,另外一只用于測量各線電壓，電壓線圈的負(fù)荷均為，則可以選擇互感器的型號為JDZJ—１0,其變比為100０0/1００精準(zhǔn)度校驗:由于三只電壓表接于相電壓,其余儀表均接于AB或ＢＣ線電壓之間,所以折算成相負(fù)荷后B相的負(fù)荷最大（不考慮電壓線圈的功率因數(shù))，所以,所以滿意精準(zhǔn)度要求。5.6.2電流互感器1。TＡ１、TＡ2的選擇：電流互感器應(yīng)按裝設(shè)地點的條件及額定電壓、一次電流、二次電流（一般為５Ａ）、精準(zhǔn)度等級等條件進行選擇，并校驗其短路動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。電流互感器的精準(zhǔn)度等級與其二次負(fù)荷容量有關(guān)?；ジ衅鞫呜?fù)荷不得大于其精準(zhǔn)度等級所限定的額定二次負(fù)荷,即電流互感器滿意精準(zhǔn)度等級要求的條件為：假定該電流互感器接受兩相V接線,二次負(fù)荷為5VA，互感器距離儀表的單向長度3米，二次回路接受的銅芯塑料線。由于該點的計算電流為：所以通過分析，我們選擇該電流互感器的型號為：ＬＣＺ-35查《工廠變配電》附錄表7初選電流互感器的變比應(yīng)選擇1００／5的LCZ—35，精準(zhǔn)等級為0.5級，動穩(wěn)定倍數(shù)，二次額定負(fù)荷。2．電流互感器的二次負(fù)荷：故滿意條件。繼電保護設(shè)計６.1電力變壓器的繼電保護變壓器故障對系統(tǒng)的影響很大。因此，對變壓器應(yīng)裝設(shè)必要的保護裝置，包括主保護和變壓器后備保護。變壓器應(yīng)裝設(shè)下列繼電保護裝置:1．反應(yīng)變壓器油箱內(nèi)部故障和油面降低的瓦斯保護油侵式變壓器一般應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護。當(dāng)油箱內(nèi)部故障產(chǎn)生略微瓦斯或油面下降時,保護裝置應(yīng)瞬時作用于信號;當(dāng)產(chǎn)生大量瓦斯時,瓦斯保護應(yīng)動作于斷開變壓器各電源側(cè)斷路器。2.相間短路保護反應(yīng)變壓器繞組和引出線相間短路及繞組匝間短路的電流速斷保護。3。后備保護降壓變壓器應(yīng)接受過電流保護，保護裝置的整定值應(yīng)考慮短路時可能消滅的過負(fù)荷.復(fù)合電壓（包括負(fù)序相電壓及線電壓）應(yīng)有起動的過電流保護。當(dāng)選擇以上保護靈敏性、選擇性不滿意要求時,可選用阻抗保護作用后備保護。4．中性點直接接地電網(wǎng)中的變壓器外部接地短路時的零序電流保護中性點直接地電力系統(tǒng)中,如果變壓器中性點接地運行，應(yīng)裝設(shè)反應(yīng)外部接地短路的變壓器零序電流保護。5．過負(fù)荷保護變壓器均應(yīng)有過負(fù)荷保護.由于本次設(shè)計中使用的變壓器的容量均小于63０0ｋVＡ,依據(jù)規(guī)程故僅對變壓器只需設(shè)置下列保護:6。1.１相間短路在變壓器低壓側(cè)裝設(shè)三相都裝過流脫扣器的低壓斷路器.這一低壓斷路器，既作低壓主開關(guān)，操作便利,且便于實現(xiàn)自動化,又可用來保護低壓側(cè)的相間短路。６.1。2過電流保護防御外部相間短路,并作為瓦斯保護和電流速斷保護的后備保護，動作于跳閘.1.動作電流的整定取，而，，故,動作電流整定為５A(chǔ).2．動作時間的整定考慮到車間變電所作為系統(tǒng)終端變電所，因此其過電流保護的10倍動作電流的動作時間整定為。６.1。3電流速斷保護防御變壓器線圈和引出線的多相短路，動作于跳閘。1。速斷電流的整定:取,而,2.速斷電流倍數(shù)整定為：3。靈敏度校驗:,滿意要求。6．１。４差動保護主要用來保護變壓器內(nèi)部以及引出線和絕緣套管的相間短路。差動保護分縱聯(lián)差動保護和橫聯(lián)差動保護兩種形式。縱聯(lián)差動保護用于單回路，橫聯(lián)差動保護用于雙回路.由于本次設(shè)計屬于單回路，故選擇縱聯(lián)差動保護。1．動作電流的整定：①躲過變壓器勵磁涌流，即②躲過變壓器外部短路時的最大不平衡電流,即③躲過電流互感器二次回路斷線時的最大負(fù)荷電流，即：故動作電流計算值2。靈敏度校驗,滿意要求.6.1.5過負(fù)荷保護防御變壓器本身的對稱過負(fù)荷及外部短路引起的過載.由于變壓器的過負(fù)荷一般是三相對稱的,因此，過負(fù)荷保護只需接入一相電流,各側(cè)的過負(fù)荷保護均經(jīng)過同一時間繼電器延時發(fā)出信號。對于雙繞組降壓變壓器，過負(fù)荷裝設(shè)于高壓側(cè)。動作電流:6．1.6瓦斯保護瓦斯保護是變壓器內(nèi)部故障的主要保護元件,對變壓器匝間和層間短路、鐵芯故障、套管內(nèi)部故障、繞組內(nèi)部斷線及絕緣劣化和油面下降等故障均能靈敏動作.當(dāng)油侵式變壓器內(nèi)部發(fā)生故障時，由于電弧將使絕緣材料分解產(chǎn)生大量氣體,其強烈程度隨故障的嚴(yán)重程度不同而不同。瓦斯保護就是利用反應(yīng)氣體狀態(tài)的瓦斯繼電器(又稱氣體繼電器)來保護變壓器的內(nèi)部故障。瓦斯保護的主要元件是瓦斯繼電器,裝設(shè)在油浸式變壓器的郵箱與油枕之間的聯(lián)通管中部，防御變壓器鐵殼內(nèi)部短路和油面降低.輕瓦斯動作于信號，重瓦斯動作于跳閘。瓦斯繼電器主要有浮筒式和開口式兩種型式,開口式與浮筒式相比，其抗振性能較好，誤動作的可能性大大削減，牢靠性大大提高,因此,本次設(shè)計中選擇開口式。６．2低壓側(cè)配電保護由于本次設(shè)計出線部分為10ｋＶ的系統(tǒng)，又是功率較小的系統(tǒng),所以低壓側(cè)配出線的中性點不接地。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，由于不構(gòu)成短路回路，接地短路電流比負(fù)荷電流小很多，故這種系統(tǒng)稱為小電流接地系統(tǒng)。對于小電流接地系統(tǒng),通?？捎弥髯儔浩鬟^電流保護切斷10kV母線相間故障.6．３高壓線路的繼電保護按GＢ5０062-１9９2《電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，對于3—６6kV的電力線路，應(yīng)裝設(shè)相間短路保護、單相接地保護、過負(fù)荷保護。由于本次設(shè)計中工廠架空線路不是很長，通常不裝設(shè)單相接地保護；對于高壓線路不是很長,容量不是很大，作為線路的相間短路保護，實行三段式電流保護，即電流速斷保護、限時電流速斷保護、定時限過電流保護。在此以鑄鐵車間I為例進行起動電流的整定和校驗.電力線路示意圖如下：圖4電力線路繼電保護示意圖6．3。1電流速斷保護依據(jù)對繼電保護速動性的要求,保護裝置動作切除故障的時間，必須滿意系統(tǒng)穩(wěn)定和保證重要用戶供電牢靠性。在簡潔、牢靠和保證選擇性的前提下，原則上總是越快越好。電流速斷保護僅僅反應(yīng)于電流增大而瞬時動作的電流保護，簡潔牢靠，動作飛速，但不能保護線路的全長。整定原則:躲開下一條線路出口處K-２的最大短路電流.起動電流:１．靈敏度校驗：故由于，故符合要求。6。3.2限時電流速斷保護由于有選擇性的電流速斷不能保護本線路的全長,因此本次設(shè)計中考慮增加一段新的保護，用于切除本線路上速斷范圍以外的故障，同時也可能作為速斷的后備。對這個新設(shè)保護的要求,首先是在任何情況下都能保護本線路的全長，并且具有足夠的靈敏性，其次是在滿意上述要求的前提下，力求具有最小的動作時限，能以較小的時限快速切除全線路范圍以內(nèi)的故障。整定原則：躲開下一條線路電流速斷保護的動作電流。Ｋ-3處的最大短路電流：電源電抗,架空線電抗變壓器電抗電纜電阻，電抗阻抗起動電流：1．靈敏度校驗：K-１處的最小短