工廠供配電系統(tǒng)課程設(shè)計

1、<p>　　供 配 電 技 術(shù)</p><p><b>　　設(shè) 計 報 告</b></p><p>　　自動化 學(xué)院 西校區(qū)實驗室</p><p>　　二〇一三年六月三十日</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　課程設(shè)計是教學(xué)過程中的

2、一個重要環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計可以鞏固本課程理論知識，掌握供配電設(shè)計的基本方法，通過解決各種實際問題，培養(yǎng)獨立分析和解決實際工程技術(shù)問題的能力，同時對電力工業(yè)的有關(guān)政策、方針、技術(shù)規(guī)程有一定的了解，在計算、繪圖、設(shè)計說明書等方面得到訓(xùn)練，為今后的工作奠定基礎(chǔ)。</p><p>　　變電所是接受電能、變換電壓、分配電能的環(huán)節(jié)，是供配電系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響整個電力系統(tǒng)的安全與經(jīng)濟運行。電力系統(tǒng)是由發(fā)電機，變壓器

3、，輸電線路，用電設(shè)備（負(fù)荷）組成的網(wǎng)絡(luò)，它包括通過電的或機械的方式連接在網(wǎng)絡(luò)中的所有設(shè)備。電力系統(tǒng)中的這些互聯(lián)元件可以分為兩類，一類是電力元件，它們對電能進行生產(chǎn)（發(fā)電機），變換（變壓器，整流器，逆變器），輸送和分配（電力傳輸線，配電網(wǎng)），消費（負(fù)荷）；另一類是控制元件，它們改變系統(tǒng)的運行狀態(tài)，如同步發(fā)電機的勵磁調(diào)節(jié)器，調(diào)速器以及繼電器等。電氣主接線是發(fā)電廠變電所的主要環(huán)節(jié)，電氣主接線的擬定直接關(guān)系著全廠（所）電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的

4、布置、繼電保護和自動裝置的確定，是變電站電氣部分投資大小的決定性因素。</p><p>　　本設(shè)計可分為九部分：負(fù)荷計算和無功功率計算及補償；變電所位置和形式的選擇；變電所主變壓器臺數(shù)和容量及主接線方案的選擇；短路電流的計算；變電所一次設(shè)備的選擇與校驗；變電所高、低壓線路的選擇；變電所二次回路方案選擇及繼電保護的整定；防雷和接地裝置的確定；心得和體會；附參考文獻。</p><p>　　另外

5、有設(shè)計圖紙4張（以附圖的形式給出），分別是：附圖一《廠區(qū)供電線纜規(guī)劃圖》；附圖二《變電所平面布置圖》；附圖三《變電所高壓電氣主接線圖》；附圖四《變電所低壓電氣主接線圖》。</p><p>　　由于設(shè)計者知識掌握的深度和廣度有限，本設(shè)計尚有不完善的地方，敬請老師、同學(xué)批評指正！</p><p>　　一、負(fù)荷計算和無功功率計算及補償</p><p>　?。ㄒ唬┴?fù)荷計算和

6、無功功率計算</p><p>　　1、第一車間負(fù)荷計算</p><p>　　查表A-1-1中的小批量的金屬切削機床項，可得Kd=0.18, =0.5, =1.73</p><p>　　所以 0.18×(7.5×3+4×8+3×7+1.5×10)=16.29kw</p><p>　　16.2

7、9×1.73=28.18kvar</p><p>　　查表A-1-1中的通風(fēng)機項，可得Kd=0.8, =0.8, =0.75</p><p>　　所以 =0.8×2×3=4.8kw, =4.8×0.75=3.6kvar;</p><p>　　則第一車間的總負(fù)荷：設(shè)同時系數(shù),均為0.9，</p><

8、;p>　　=0.9×(16.29+4.8)=18.98KW</p><p>　　=0.9×(28.18+3.6)=28.6kvar</p><p>　　==34.33KVA</p><p>　　=×0.38)=52.2A</p><p>　　2、第二車間負(fù)荷計算</p><p>　　

9、=65×0.3=19.5kw</p><p>　　=19.5×4/3=26kvar</p><p><b>　　==32.5KVA</b></p><p>　　=×0.38)=49.4A</p><p>　　3、第三車間負(fù)荷計算</p><p>　　=56×

10、0.4=22.4kw</p><p>　　=22.4×4/3=29.87kvar</p><p><b>　　==37.3KVA</b></p><p>　　=×0.38)=56.73A</p><p>　　4、第四車間負(fù)荷計算</p><p>　　=40×0.4=1

11、6kw</p><p>　　=16×=16.32kvar</p><p>　　==22.855KVA</p><p>　　=×0.38)=34.72A</p><p>　　5、第五車間負(fù)荷計算</p><p>　　=72×0.3=21.6kw</p><p>　　=

12、21.6×=22kvar</p><p>　　==30.83KVA</p><p>　　=×0.38)=46.84A</p><p><b>　　6、生活區(qū)負(fù)荷計算</b></p><p>　　=300×0.5=150kw</p><p>　　=150×3/

13、4=112.5kvar</p><p>　　==187.5KVA</p><p>　　=×0.38)=284.88A</p><p>　　取全廠的同時系數(shù)為：，，則全廠的計算負(fù)荷為：</p><p>　　=0.95×(18.98+19.5+22.4+16+21.6+150)=236.056kw</p><

14、;p>　　=0.97×(28.6+26+29.87+16.32+22+187.5)=300.98kvar</p><p>　　==382.5KVA</p><p><b>　　=581.2A</b></p><p>　?。ǘ┳儔浩鞯蛪簜?cè)的有功負(fù)荷和視在負(fù)荷</p><p>　　變壓器低壓側(cè)的有功負(fù)荷和視

15、在負(fù)荷分別為P=236.056kw,S=382.5KVA</p><p>　　這時低壓側(cè)的功率因數(shù)為：=P/S=0.617</p><p>　　為使高壓側(cè)的功率因數(shù)0.90，則低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)應(yīng)高于0.90。</p><p>　　取=0.95，則低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為：</p><p>　　==223.5kvar</p&g

16、t;<p>　　查表A-2選BW0.4-25-3型電電容器，需要的數(shù)量為n=/=223.5/25=9</p><p>　　實際補償容量為 =25×9=225kvar </p><p>　　補償后變電所低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷為：</p><p><b>　　==248KVA</b></p><p>

17、　　計算電流:=376.8A</p><p>　　此時變壓器的功率損耗為:Δ=0.015=3.72kw</p><p>　　Δ=0.06=14.88kvar</p><p>　　變電所高壓側(cè)總的計算負(fù)荷為</p><p>　　Δ=236.056+3.72=239.776kw</p><p>　　=Q-+Δ=300.98

18、-225+14.88=90.86kvar</p><p>　　==256.4KVA</p><p><b>　　==14.8A</b></p><p>　　補償后的功率因數(shù)為==0.935滿足（大于0.90）的要求。</p><p>　?。ㄈ┠旰碾娏康墓浪?lt;/p><p>　　年有功電能消耗量及

19、年無功電能耗電量可由下式計算得到：</p><p>　　年有功電能消耗量： </p><p>　　年無功電能耗電量： </p><p>　　結(jié)合本廠的情況，年負(fù)荷利用小時數(shù)為4800h，取年平均有功負(fù)荷系數(shù)a=0.72,年平均無功負(fù)荷系數(shù)b=0.78。由此可得本廠：</p><p>　　年有功耗電量： =0.72×236

20、.056×4800=815809.536kw.h</p><p>　　年無功耗電量： =0.78×300.98×4800=1126869.12kw.h</p><p>　　二、變電所位置和形式的選擇</p><p>　　由于本單位是三級重要負(fù)荷，一般采用一條進線，系統(tǒng)電源由地區(qū)變電所經(jīng)6km、10kv高壓架空線而后經(jīng)1km、10kv高壓

21、電纜送入本單位變電所。</p><p>　　變電所的形式由用電負(fù)荷的狀況和周圍環(huán)境情況確定，根據(jù)《變電所位置和形式的選擇規(guī)定》及GB50053－1994的規(guī)定，結(jié)合本單位的實際情況，這里變電所采用單獨設(shè)立方式。其設(shè)立位置參見附圖一《廠區(qū)供電線纜規(guī)劃圖》。內(nèi)部布置形式參見附圖二《變電所平面布置圖》。</p><p>　　三、變電所主變壓器臺數(shù)和容量及主接線方案的選擇</p>&

22、lt;p>　?。ㄒ唬┳冸娝髯儔浩髋_數(shù)的選擇</p><p>　　這個單位變電所雖然是三級負(fù)荷，但是考慮到現(xiàn)實當(dāng)中的實際情況，結(jié)合實際的用電情況，仍然采用兩臺變壓器，一臺負(fù)責(zé)第一到第五車間供電，另一臺變壓器負(fù)責(zé)生活區(qū)的供電。這樣，即使其中一臺變壓器出現(xiàn)了故障，因有另一臺變壓器正常工作，可為另一負(fù)荷提供電源。</p><p>　　1、變電所主變壓器容量選擇</p><

23、;p>　　每臺變壓器的容量應(yīng)同時滿足以下兩個條件：</p><p>　　（1）任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足：</p><p>　?。?）任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足全部一、二級負(fù)荷需求。即</p><p>　　代入數(shù)據(jù)可得：=（0.6~0.7）×382.5=229.5267.75KVA</p><p>　　查表A-3得，可

24、選兩臺容量為315KVA的變壓器，型號為S9-315/10。</p><p>　　其主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示：</p><p>　　2、變電所主接線方案的選擇</p><p>　　（1）一次側(cè)單母線不分段，二次側(cè)單母線分段主接線</p><p>　　因為在三級負(fù)荷中采用單電源進線，獨立變電所裝兩臺變壓器，應(yīng)采用一次側(cè)單母線不分段，二次側(cè)單母線分

25、段主接線比較合適。優(yōu)點：任一主變壓器檢修或發(fā)生故障時，通過切換操作，即可迅速恢復(fù)對整個變電所的供電。缺點：在高壓母線或電源進線進行檢修或發(fā)生故障時，整個變電所仍需停電。</p><p>　　根據(jù)所選的接線方式，畫出主接線圖，參見附圖三《變電所高壓電氣主接線圖》。</p><p><b>　　如下圖所示：</b></p><p><b>

26、;　　四、短路電流的計算</b></p><p>　　本單位的供電系統(tǒng)簡圖如圖（一）所示。采用一路電源供線，一路為距本廠7km的饋電變電站經(jīng)LGJ-185架空線6KM（系統(tǒng)按∞電源計），在經(jīng)過1KM的高壓電纜線接入本單位的變電所。該干線首段所裝高壓斷路器的斷流容量為100MV。A。下面計算本廠變電所高壓10kV母線上k-1點短路和低壓380V母線上k-2點和K-3點短路的三相短路電流和短路容量。<

27、;/p><p><b>　　圖（一）</b></p><p>　?。ㄒ唬┎捎脴?biāo)么制法進行短路電流計算</p><p><b>　　1、確定基準(zhǔn)值</b></p><p><b>　　取，，</b></p><p><b>　　所以： </b&

28、gt;</p><p>　　2、計算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值</p><p>　　電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值： =1</p><p>　　架空線路1WL的電抗標(biāo)么值： = 2.058</p><p>　　電纜線2WL的電抗標(biāo)么值： =0.0726</p><p>　　電力變壓器T1，T2的電抗標(biāo)么值：由所選的變壓

29、器的技術(shù)參數(shù)得%=4，因此，</p><p><b>　　=12.698</b></p><p>　　可繪得短路等效電路圖如圖（二）所示。</p><p><b>　　圖（二）</b></p><p>　　計算k-1點的短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量</p><p&

30、gt;　　總電抗標(biāo)么值：1+2.058+0.0726=3.1306</p><p>　　k-1點所在電壓級的基準(zhǔn)電流:</p><p><b>　　=5.5KA</b></p><p>　　k-1點短路電流和短路容量各量：</p><p><b>　　0.319</b></p><

31、;p>　　5.5×0.319=1.755KA</p><p><b>　　=4.475KA</b></p><p><b>　　=31.94MVA</b></p><p>　　(4) 計算k-2點短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量</p><p>　　總電抗標(biāo)么值:1+2.

32、058+0.0726+12.698=15.8286</p><p>　　k-2點所在電壓級的基準(zhǔn)電流:</p><p>　　=144.337KA</p><p>　　k-2點短路電流和短路容量各量：</p><p>　　144.337×0.0632=9.12KA</p><p><b>　　=16.

33、781KA</b></p><p><b>　　=6.318MVA</b></p><p>　　五、變電所一次設(shè)備的選擇與校驗</p><p>　?。ㄒ唬┮淮胃邏涸O(shè)備的選擇</p><p>　　1、變電所一次高壓設(shè)備的選擇 </p><p>　　由短路計算可得，=17.32A&l

34、t;/p><p><b>　　0.319</b></p><p>　　5.5×0.319=1.755KA</p><p><b>　　=4.475KA</b></p><p>　　查表A-4，選擇SN10—10I/630型少油斷路器。</p><p>　　高壓一次斷路器

35、選擇校驗表</p><p>　　經(jīng)校驗所選SN10—10I/630型少油斷路器合格。</p><p>　　2、所一次高壓隔離開關(guān)的選擇</p><p>　　根據(jù)1、給的電氣條件，查表A-5，選擇型高壓隔離開關(guān)。</p><p>　　高壓隔離開關(guān)選擇校驗表</p><p>　　經(jīng)校驗所選型高壓隔離開關(guān)合格。</p&

36、gt;<p>　　3、電所一次高壓熔斷器的選擇</p><p>　　根據(jù)變壓器一次側(cè)高壓額定電壓10KV，額定電流17.32A，查表A--6-2，選擇RN2-10/0.5-50型高壓熔斷器。</p><p>　　4、電所一次高壓電流互感器的選擇</p><p>　　根據(jù)變壓器一次側(cè)高壓額定電壓10KV，額定電流17.32A，查表A--7，選變比為100

37、/5A的LQJ-10型電流互感器。Kes=225, Kt=90, t=1s, 0.5級二次繞組的=0.4。</p><p>　　動穩(wěn)定性校驗：=225×=31.82KA 4.475KA，滿足動穩(wěn)定性要求。</p><p>　　熱穩(wěn)定性校驗：=1296 3.696，滿足熱穩(wěn)定性要求。</p><p>　　所以選變比為100/5A的LQJ-10型電流互感器

38、滿足要求。</p><p>　　5、電所一次高壓電壓互感器的選擇</p><p>　　根據(jù)變壓器一次側(cè)高壓額定電壓10KV，額定電流17.32A，查表A--8，選</p><p>　　JDZJ-10型電壓互感器電壓比為10000/：100/：100/3，0.5 0.5級二次繞組額定負(fù)荷為50VA。</p><p>　　6、電所一次高壓母線的選

39、擇</p><p>　　根據(jù)==14.8A ，選擇TML-1×40×4</p><p>　　校驗條件： TMY母線材料的最大允許應(yīng)力=140MPa</p><p>　　10kV母線的短路電流=1.755KA；=4.475KA 三相短路時所受的最大電動力： </p><p><b>　　=15.6N<

40、;/b></p><p>　　母線的彎曲力矩： =1.404N。M</p><p>　　母線的截面系數(shù)： =</p><p>　　母線在三相短路時的計算應(yīng)力：= =1.32Mpa</p><p>　　可得，=140MPa=1.32Mpa，滿足動穩(wěn)定性要求。</p><p>　　同理，低壓母線選擇TML-3

41、×40×4。</p><p><b>　　7、柱絕緣子選擇</b></p><p>　　絕緣子型號：ZA-10Y抗彎強度：3.75kN（戶內(nèi)支柱絕緣子）</p><p>　　校驗條件： 母線采用平放在絕緣子上的方式，則：（其中=200mm；=900mm）。</p><p>　　所以：= 15.6N滿

42、足要求。</p><p>　　穿墻套管選擇CWL-10/6000型</p><p>　　六、變電所二次設(shè)備的選擇與校驗</p><p>　?。ㄒ唬┑蛪簲嗦菲鞯倪x擇</p><p>　　第一車間低壓斷路器的選擇DW15-200</p><p>　　1、瞬時脫扣器額定電流選擇和動作電流整定</p><p

43、><b>　　，故選取脫扣器</b></p><p>　　=1.35×3×52.2=216.4A</p><p>　　查表A-9-5的整定倍數(shù)，選擇3倍整定倍數(shù)瞬時脫扣器，則動作電流整定為3×100=300A216.4A</p><p><b>　　與保護線路的配合</b></p&

44、gt;<p><b>　　故滿足要求。</b></p><p>　　2、長嚴(yán)時過電流脫扣器動作電流整定</p><p>　　動作電流整定：=1.1×52.2=57.42A</p><p>　　查表A-9-5，選擇60-100中整定電流為60A的脫扣器，則=60A</p><p>　　與保護線路的配

45、合 </p><p><b>　　故滿足要求。</b></p><p>　　3、斷路器額定電流選擇 </p><p><b>　　=100A</b></p><p>　　查表A-9-4，選擇200A DW15系列斷路器，=50KA</p><p><b>　

46、　斷流能力校驗</b></p><p>　　=50KA=16.781KA</p><p><b>　　故滿足要求。</b></p><p>　　4、靈敏度校驗 </p><p><b>　　故滿足要求。</b></p><p>　　所以選低壓斷路器為DW15-

47、200，過電流脫扣器額定電流為100A。</p><p>　　同理，第二車間低壓斷路器選擇DW15-200，過電流脫扣器額定電流為100A。</p><p>　　第三車間低壓斷路器選擇DW15-200，過電流脫扣器額定電流為100A。 第四車間低壓斷路器選擇DW15-200，過電流脫扣器額定電流為100A。</p><p>　　第五車間低壓斷路器選擇

48、DW15-200，過電流脫扣器額定電流為100A。</p><p>　　生活區(qū)低壓斷路器選擇DW15-400，過電流脫扣器額定電流為300A。</p><p>　?。ǘ┑蛪喝蹟嗥鞯倪x擇</p><p>　　第一車間低壓熔斷器的選擇：</p><p>　　1、選擇熔體及熔斷器額定電流 </p><p>　　=52.2

49、A， =0.4×3×52.2=62.6A</p><p>　　根據(jù)兩式計算結(jié)果查表A-10，選=80A。選RT0-100型熔斷器，其熔體額定電流為80A，熔斷器額定電流為100A，最大斷流能力為50KA。</p><p><b>　　2、校驗熔斷器能力</b></p><p>　　=50KA =16.781KA<

50、/p><p><b>　　斷流能力滿足要求。</b></p><p>　　所以選低壓熔斷器為RT0-100，其熔體額定電流為80A，熔斷器額定電流為100A，最大斷流能力為50KA。</p><p>　　同理，第二車間低壓熔斷器選擇為RT0-100，其熔體額定電流為60A，熔斷器額定電流為100A，最大斷流能力為50KA。</p>&

51、lt;p>　　第三車間低壓熔斷器選擇為RT0-100，其熔體額定電流為80A，熔斷器額定電流為100A，最大斷流能力為50KA。</p><p>　　第四車間低壓熔斷器選擇為RT0-100，其熔體額定電流為60A，熔斷器額定電流為100A，最大斷流能力為50KA。</p><p>　　第五車間低壓熔斷器選擇為RT0-100，其熔體額定電流為60A，熔斷器額定電流為100A，最大斷流能

52、力為50KA。</p><p>　　生活區(qū)低壓熔斷器選擇為RT0-400，其熔體額定電流為300A，熔斷器額定電流為400A，最大斷流能力為50KA。</p><p>　　七、變電所高、低壓線路的選擇</p><p>　　為了保證供電的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟，選擇導(dǎo)線和電纜時應(yīng)滿足下列條件：發(fā)熱條件；電壓損耗條件；經(jīng)濟電流密度；機械強度。</p>&l

53、t;p>　　根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗：一般10KV及以下的高壓線路和低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗其電壓損耗和機械強度。對于低壓照明線路，因?qū)﹄妷核揭筝^高，通常先按允許電壓損耗進行選擇，再校驗其發(fā)熱條件和機械強度。</p><p>　?。ㄒ唬└邏壕€路導(dǎo)線的選擇</p><p>　　架空進線后接了一段交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜YJV-350做引入線（直埋），高壓主接線如附

54、圖三所示。</p><p>　　高壓側(cè)計算電流==14.8A所選電纜的允許載流量：=14.8A，滿足發(fā)熱條件。</p><p>　?。ǘ┑蛪壕€路導(dǎo)線的選擇</p><p>　　由于沒有設(shè)單獨的車間變電所，進入各個車間的導(dǎo)線接線采用TN-C-S系統(tǒng)；從變電所到各個車間及宿舍區(qū)用埋地電纜供電，電纜采用BV型銅芯交聯(lián)聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護套電力電纜，根據(jù)不同的車

55、間負(fù)荷采用不同的截面。其中導(dǎo)線和電纜的截面選擇滿足條件：</p><p>　?。?）相線截面的選擇以滿足發(fā)熱條件即，；</p><p>　?。?）中性線（N線）截面選擇，這里采用的為一般三相四線，滿足；</p><p>　　（3）保護線（PE線）的截面選擇</p><p><b>　　時，；</b></p>

56、<p><b>　　時，</b></p><p><b>　　時，</b></p><p>　?。?）保護中性線（PEN）的選擇，取（N線）與（PE）的最大截面。</p><p>　　結(jié)合計算負(fù)荷，查表A-12-2可得到由變電所到各個車間的低壓電纜的型號為：</p><p>　　第一車間

57、:BV-1KV-3×16-1×10, </p><p>　　第二車間:BV-1KV-3×16-1×10, </p><p>　　第三車間:BV-1KV-3×16-1×10, </p><p>　　第四車間:BV-1KV-3×10-1×6, </p><p>　　第

58、五車間:BV-1KV-3×16-1×10, </p><p>　　生活區(qū)：BV-1KV-3×185-1×95, </p><p>　　八、變電所二次回路方案選擇及繼電保護的整定</p><p>　?。ㄒ唬┒位芈贩桨高x擇</p><p>　　1、二次回路電源選擇</p><p>

59、　　二次回路操作電源有直流電源，交流電源之分。</p><p>　　蓄電池組供電的直流操作電源帶有腐蝕性，并且有爆炸危險；...............由整流裝置供電的直流操作電源安全性高，但是經(jīng)濟性差。 </p><p>　　考慮到交流操作電源可使二次回路大大簡化，投資大大減少，且工作可靠，維護方便。這里采用交流操作電源。</p><p>　　2、高壓斷路器的控制

60、和信號回路</p><p>　　高壓斷路器的控制回路取決于操作機構(gòu)的形式和操作電源的類別。結(jié)合上面設(shè)備的選擇和電源選擇，采用彈簧操作機構(gòu)的斷路器控制和信號回路。</p><p>　　3、電測量儀表與絕緣監(jiān)視裝置</p><p>　　這里根據(jù)GBJ63-1990的規(guī)范要求選用合適的電測量儀表并配用相應(yīng)絕緣監(jiān)視裝置。</p><p>　?。?）1

61、0KV電源進線上：電能計量柜裝設(shè)有功電能表和無功電能表；為了解負(fù)荷電流，裝設(shè)電流表一只。</p><p>　?。?）變電所每段母線上：裝設(shè)電壓表測量電壓并裝設(shè)絕緣檢測裝置。</p><p>　?。?）電力變壓器高壓側(cè)：裝設(shè)電流表和有功電能表各一只。</p><p>　?。?）380V的電源進線和變壓器低壓側(cè)：各裝一只電流表。</p><p>

62、　?。?）低壓動力線路：裝設(shè)電流表一只。</p><p>　　4、電測量儀表與絕緣監(jiān)視裝置</p><p>　　在二次回路中安裝自動重合閘裝置（ARD）（機械一次重合式）、備用電源自動投入裝置（APD）。</p><p>　?。ǘ├^電保護的整定</p><p>　　繼電保護要求具有選擇性，速動性，可靠性及靈敏性。</p>&l

63、t;p>　　由于本廠的高壓線路不很長，容量不很大，因此繼電保護裝置比較簡單。對線路的相間短路保護，主要采用帶時限的過電流保護和瞬時動作的電流速斷保護；對線路的單相接地保護采用絕緣監(jiān)視裝置，裝設(shè)在變電所高壓母線上，動作于信號。</p><p>　　繼電保護裝置的接線方式采用兩相兩繼電器式接線；繼電保護裝置的操作方式采用交流操作電源供電中的“去分流跳閘”操作方式（接線簡單，靈敏可靠）；帶時限過電流保護采用反時限

64、過電流保護裝置。型號都采用GL-25/10 。其優(yōu)點是：繼電器數(shù)量大為減少，而且可同時實現(xiàn)電流速斷保護，可采用交流操作，運行簡單經(jīng)濟，投資大大降低。</p><p>　　此次設(shè)計對變壓器裝設(shè)過電流保護、速斷保護裝置；在低壓側(cè)采用相關(guān)斷路器實現(xiàn)三段保護。</p><p><b>　　1、變壓器繼電保護</b></p><p>　　變電所內(nèi)裝有兩臺

65、10/0.4315的變壓器。低壓母線側(cè)三相短路電流為=16.781KA，高壓側(cè)繼電保護用電流互感器的變比為300/5A，繼電器采用GL-25/10型，接成兩相兩繼電器方式。下面整定該繼電器的動作電流，動作時限和速斷電流倍數(shù)。</p><p>　?。?）過電流保護動作電流的整定</p><p><b>　　，</b></p><p><b&

66、gt;　　.218.24A</b></p><p>　　故其動作電流：=5.915A</p><p>　　動作電流整定為6A。</p><p>　　（2）過電流保護動作時限的整定</p><p>　　由于此變電所為終端變電所，因此其過電流保護的10倍動作電流的動作時限整定為。</p><p>　?。?）電流

67、速斷保護速斷電流倍數(shù)整定</p><p>　　取 ，故其速斷電流為：</p><p><b>　　=0.42</b></p><p>　　因此速斷電流倍數(shù)整定為： =0.7</p><p>　　（4）10KV側(cè)繼電保護</p><p>　　在此選用GL-25/10型繼電器。由以上條件得計算數(shù)據(jù)：變

68、壓器一次側(cè)過電流保護的10倍動作時限整定為0.5s；過電流保護采用兩相兩繼電器式接線；高壓側(cè)線路首端的三相短路電流為4.475kA；變比為300/5A保護用電流互感器動作電流為6A。下面對高壓母線處的過電流保護裝置進行整定。（高壓母線處繼電保護用電流互感器變比為300/5A）</p><p><b>　　整定的動作電流</b></p><p><b>　　取

69、=37A,</b></p><p><b>　　，故</b></p><p><b>　　=1.002A</b></p><p>　　根據(jù)GL-25/10型繼電器的規(guī)格，動作電流整定為1.5A 。</p><p><b>　　整定的動作時限：</b></p&g

70、t;<p>　　母線三相短路電流反映到中的電流：=1.775×1/60=29.58A</p><p>　　對的動作電流的倍數(shù)，即：4.93</p><p>　　由《反時限過電流保護的動作時限的整定曲線》確定的實際動作時間：=0.6s。</p><p><b>　　的實際動作時間：</b></p><p

71、>　　母線三相短路電流反映到中的電流：=1.775×1/60=29.58A</p><p>　　對的動作電流的倍數(shù)，即：19.72A</p><p>　　所以由10倍動作電流的動作時限曲線查得的動作時限：。</p><p>　　2、0.38KV側(cè)低壓斷路器保護</p><p><b>　　整定項目：</b>

72、;</p><p>　?。?）瞬時過流脫扣器動作電流整定：</p><p><b>　　滿足 </b></p><p>　?。簩θf能斷路器取1.35；對塑殼斷路器取2～2.5。</p><p>　?。?）短延時過流脫扣器動作電流和動作時間整定：</p><p>　　滿足: 取1.2。</

73、p><p>　　另外還應(yīng)滿足前后保護裝置的選擇性要求，前一級保護動作時間比后一級至少長一個時間級差0.2s(0.4s,0.6s)。</p><p>　?。?）長延時過流脫扣器動作電流和動作時間整定：</p><p>　　滿足： 取1.1。</p><p>　　（4）過流脫扣器與被保護線路配合要求：</p><p>　　滿

74、足： ：絕緣導(dǎo)線和電纜允許短時過負(fù)荷倍數(shù)(對瞬時和短延時過流脫扣器，一般取4.5；對長延時過流脫扣器，取1.1～1.2)。</p><p>　　（4）熱脫扣器動作電流整定：</p><p>　　滿足： 取1.1，一般應(yīng)通過實際運行進行檢驗。</p><p>　　可根據(jù)以上整定要求，參考相關(guān)產(chǎn)品資料對低壓側(cè)的NA1和TMS30系列低壓斷路器進行整定，在此不詳述。&

75、lt;/p><p>　　九、防雷和接地裝置的確定</p><p><b>　　（一）裝設(shè)避雷針 </b></p><p>　　室外配電裝置應(yīng)裝設(shè)避雷針來防護直接雷擊。如果工廠處在附近高建（構(gòu)）筑物上防雷設(shè)施保護范圍之內(nèi)或變配電所本身為室內(nèi)型時，不必再考慮直擊雷的保護。</p><p>　　高壓側(cè)裝設(shè)避雷器 這主要用來保護主變

76、壓器，以免雷電沖擊波沿高壓線路侵入變電所，損壞了變電所的這一最關(guān)鍵的設(shè)備。為此要求避雷器應(yīng)盡量靠近主變壓器安裝。閥式避雷器至3～10KV主變壓器的最大電氣如下表。</p><p>　　避雷器的接地端應(yīng)與變壓器低壓側(cè)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(shè)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。

77、</p><p><b>　　低壓側(cè)裝設(shè)避雷器 </b></p><p>　　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(dāng)變壓器低壓側(cè)中性點不接地時（如IT系統(tǒng)），其中性點可裝設(shè)閥式避雷器或金屬氧化物避雷器或保護間隙。</p><p>　　在本設(shè)計中，配電所屋頂及邊緣敷設(shè)避雷帶，其直徑為8mm的鍍鋅圓鋼，主筋直徑應(yīng)大于

78、或等于10mm的鍍鋅圓鋼。</p><p><b>　　(二)接地及其裝置</b></p><p><b>　　1、確定接地電阻</b></p><p>　　按相關(guān)資料可確定此工廠公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下兩個條件：</p><p>　　RE ≤ 250V/IE</p><

79、p><b>　　RE ≤ 10Ω</b></p><p>　　IE = IC = 60×(60＋35×4)A/350 = 34.3A</p><p>　　故 RE ≤ 350V/34.3A = 10.2Ω</p><p>　　綜上可知，此工廠總的接地電阻應(yīng)為RE≤10Ω</p><p>　　2、

80、接地裝置初步方案現(xiàn)初步考慮圍繞變電所建筑四周，距變電所2～3m，打入一圈直徑50mm、長2.5m的鋼管接地體，每隔5m打入一根，管間用40×4mm2的扁鋼焊接。</p><p>　　3、計算單根鋼管接地電阻</p><p>　　單根鋼管接地電阻RE(1) ≈ 100Ω·m/2.5m = 40Ω</p><p>　　4、確定接地鋼管數(shù)和最后的接地

81、方案</p><p>　　根據(jù)RE(1)/RE = 40/4 = 10。但考慮到管間的屏蔽效應(yīng)，初選15根直徑50mm、長2.5m的鋼管作接地體。以n = 15和a/l = 2再查有關(guān)資料可得ηE ≈ 0.66。 因此可得</p><p>　　n = RE(1)/(ηERE) = 40Ω/(0.66×4)Ω ≈ 15</p><p>　　考慮到接地體的均勻

82、對稱布置，選16mm根直徑50mm、長2.5m的鋼管作接地體，用40×4mm2的扁鋼連接，環(huán)形布置。</p><p>　　接地裝置為接地線和接地體的組合，結(jié)合本廠實際條件選擇接地裝置：交流電器設(shè)備可采用自然接地體，如建筑物的鋼筋和金屬管道。本廠的大接地體采用扁鋼，經(jīng)校驗，截面選擇為，厚度為。銅接地線截面選擇：低壓電器設(shè)備地面上的外露部分截面選擇為（絕緣銅線）；電纜的接地芯截面選擇為。</p>

83、<p>　　所用的接地電阻選擇：查表得接地電阻應(yīng)滿足R5，Re120V/IE</p><p>　　根據(jù)經(jīng)驗公式： 其中：為同一電壓的具有電聯(lián)系的架空線線路總長度；為同一電壓的具有電聯(lián)系的電纜線路總長度。</p><p>　　則： =4.67</p><p>　　所以，變電所的接地電阻應(yīng)選為5。</p>&l

84、t;p><b>　　十、心得體會</b></p><p>　　通過本次設(shè)計，所學(xué)理論知識很好的運用到了實際的工程當(dāng)中，在具體的設(shè)計過程中，真正做到了學(xué)以致用，并使自己的實際工程能力得到了很大的提高，從最初的茫然，到慢慢的進入狀態(tài)，再到對思路逐漸的清晰，整個寫作過程難以用語言來表達(dá)。遇到困難，我會覺得無從下手，不知從何寫起；當(dāng)困難解決了，我會覺得豁然開朗，思路打開了；當(dāng)設(shè)計經(jīng)過一次次的修

85、改后，基本成形的時候，我覺得很有成就感。同時，我也在思考，課程設(shè)計論文的完成預(yù)示著什么？</p><p>　　在搜集資料的過程中，我去圖書館，閱覽室，利用空閑時間，上網(wǎng)搜集等各種方式方法，盡量使我的資料完整、精確、數(shù)量多，這有利于論文的撰寫。然后，我認(rèn)真對資料進行分類，理論的、實際的例子等相關(guān)內(nèi)容整理出來，列出提綱，再與老師進行溝通。</p><p>　　老師對我的所準(zhǔn)備的資料基本滿意，于

86、是我們開始對論文的推敲。在不斷的肯定與否定中，并且結(jié)合我實際現(xiàn)有的資料內(nèi)容，我開始準(zhǔn)備我的論文提綱。</p><p>　　老師對這次的修改很滿意，說基本就可以了，正文中的一些小的地方再修改一下，論文的其他部分內(nèi)容，如：英文資料及翻譯、論文的封面格式等再進行補充完善，就沒什么問題了。我的心長長出了一口氣，覺得身上的擔(dān)子輕了一點，覺得就像打了一場仗，勝利的曙光就在眼前那種感覺。當(dāng)然，至此，我知道還不是整個論文的完成，