综合教学楼的变电所扩大初步设计.docx

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1、摘要根据电气主线设计应满足可靠性、灵活性、经济性的要求，本变电所电气主接线的高 压侧采用单母线接线，低压侧采用单母线分段的电气主接线形式；对低压侧负荷的统计计 算采用需要系数法；为减少无功损耗，提高电能的利用率，本设计进行了无功功率补偿 设计，使功率因数从0.69提高到09短路电流的计算包括短路点的选择及其具体数值计 算；而电气设备选择采用了按额定电流选择，按短路电流计算的结果进行校验的方法；继 电保护设计主要是对变压器进行电流速断保护和过电流保护的设计计算；配电装置采用成 套配电装置；木变电所采用避雷针防直击雷保护。本设计的题目为“综合教学楼变电所扩大初步设计二设计的主要内容包括：10/0.

2、4kV 变电所主变压器选择；变电所电气主接线设计；短路电流计算；负荷计算；无功功率补偿; 电气设备选择（母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感潜、避雷涔和补偿 电容器）；配电装置设计；继电保护规划设计；防雷保护设计等。关键词 变电所设计；电气主接线；继电保护第3章 主变压器选择及电气主接线设计3.1 变电所变压器容量、台数、型号选择3.1.1 变压器容量变压器空载运行时需用较大的无功功率，这些无功功率需由供电系统供给， 变压器容量如选的过大，不但增加投资，而且使变压器长期处于轻载运行，出现 “大马拉小车”现象，使空载的损耗增加，功率因数降低，网络损耗增加。若容 量选的小，会使变压器长

3、期过负载，易损坏设备。变压器的最佳负载率在40与-70%之间，负载过高，损耗明显增加，另一方面, 由于变压器容量裕度小，负载稍有增长，便需要增容，更换大容量的变压器，势 必增加投资，且影响供电。总之选择变压器的容量，要以现有的负荷为依据，按 照5-10年的发展计划来确定，按照学院综合楼变电所的设计选用的变压器容量为 IOOOkVAo3.1.2 主变压器台数和型号.台数变压器的台数应根据负荷的特点和经济运行进行选择，按负荷的等级和大小 来说，对于带一、二级负荷的变电所，当一、二级负荷较多时，应选两台或两台 以上变压器，对于像综合楼来说主要负荷是二、三类负荷，二级负荷主要是消防 电梯、应急照明等负

4、荷；而三级负荷主要是电力设备和普通照明，根据需要拟装 设两台变压涔。1 .型号主变压器的型号选择主要考虑以下因素：1变电所的所址选择；2建筑物的防 火等级；3建筑物的使用功能；4主要用电设备对供电的要求；5当地供电部门对 变电所的管理体制等。主变压器安装在地下时，根据消防要求，不得选用可燃性 油变压器，地下层一般比较潮湿，通风条件不好，也不宜选用空气绝缘的干式变 压器，而宜采用环氧树脂浇注型或者六氟化硫型变压器，综合所述结合校的具体 情况选型为SCB9-1000/10KV变压器。3.1.3 主变压器确定位于综合楼地下变电所的主变压器型号为环氧树脂浇注型，技术参数如表2。表4-1 SCB9T00

5、0/10变压器技术参数型号额定 容量 (KVA)额定电压(kV)空载 损耗 (W)负载 损耗 (W)短路 阻抗 (%)空载 电流 (%)变压器连接组高压低压SCB9-1000/10100010.50.41660855061.0D,冲113.2 干式变压器的结构为了确保供电安全，迫切需要即可深入负荷中心又无燃烧危险的变压器，而 当今，随着社会进步，干式变压器得到了广泛的应用，根据国家标准干式变压 器定义，所谓干式变压器，就是指铁心和绕组不浸入液体中的变压器。干式变压器的结构与油浸式变压器的差别不大，采用晶粒取向电工钢片，规 和柱采用45全斜接缝，心柱用钢带或自干型绝缘粘带绑扎，也有用粘结剂将铁

6、心胶合，铁心为防止因凝结而引起锈蚀，在铁心表面涂有耐热的防锈覆盖漆或树 脂，容量较大时，铁芯中要有气道，气道尺寸为15-20MM,而干式变压器的绕组 材料是铜箔或铝箔，有时也采用铜线绕制，而低压线圈(1000V及以下)，用铜箔 (或铝箔)与预浸环氧树脂的绝缘材料紧密绕制，采用缠绕玻璃纤维加强树脂包 封，经过工艺处理后，使高低压线圈各自成为一个坚固的整体，不但具有很强的 承受短路能力，而且经过冷热循环试验，证明了线圈具有耐潮、耐裂、阻燃和自 熄功能。由于干式变压器的适用材料不同，其绝缘等级也不同，绝缘材料等级与绝缘材料最高允许温度见表3。表3绝缘等级与最高允许温度绝缘等级YAEBFHC绝缘材料最

7、高允许温度（C）951051201301551802203.2.1 干式变压器的特点占地面积小，不必单独建设变压器室，它可以和10kV的高压柜，380/220V 的低压配电柜装在一个室内；运行、维修量小；具有耐热、防尘、耐潮的特点， 适合于安装负荷中心，对系统经济运行节电起到了一定作用；损耗小、噪声小； 绝缘性好，局部放电量小，耐雷电冲击力强；机械强度高,抗温度变化，抗短路能 力强；价格昂贵；寿命期后，不易回收，污染环境。3.2.2 干式变压器的使用注意事项干式变压器选择不同的外壳，是由所处的环境和防护要求而定。干式变压器 绕组的绝缘，很大程度影响变压潜的安全和使用寿命。自然空气冷却和强迫空气

8、 冷却。干式变压器的过载能力与环境温度、载前的负荷情况、变压器的绝缘散热 情况和发热时间常数有关。电气主接线是由高压电器通过连接线，按其功能要求组成接受和分配电能的 电路，成为传输强电流、高电压的网络，故又称为一次接线或电气主系统。用规 定的设备文字和图形符号并按工作顺序排列，详细地表示电气设备或成套装置的 全部基本组成和连接关系的单线接线图，称为主接线电路图。电气主接线是变电 所电气设计的首要部分，也是构成电力系统的首要环节。对电气主接线的基本要 求概括地说应包括电力系统整体及变电所本身运行的可靠性、灵活性和经济性。3.3 主接线设计考虑变电所在电力系统中的地位和作用，它是决定主接线的主要因

9、素。考虑 近期和远期的发展规模，变电所主接线设计应根据5-10年电力系统发展规划进 行。考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响及主变台数对主接线 的影响，同时还要考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响。3.3.1 电气主接线设计程序电气主接线的设计伴随着变电所的整体设计，即按照工程基本建设程序，历 经可行性研究阶段、初步设计阶段、技术设计阶段和施工设计阶段等四个阶段。 在各阶段中随要求、任务的不同，其深度、广度也有所差异，但总的设计思路、 方法和步骤相同。3.3.2 料进行分析：本工程情况：变电所类型；设计规划容量；变压器容量及台数；运行方式等。电力系统：电力系统近期及远景发展规划（

10、510年）；变电所在电力系统中 的位置（地理位置和容量位置）和作用；本期工程和远景规划与电力系统连接方式 以及各级电压中性点接地方式等。负荷情况：负荷的性质及地理位置、电压等级、出线回路数及输送容量等。 电力负荷在原始资料中虽已提供，但设计时应该认真地辩证地分析。因为负荷的 发展和增长速度受政治、经济、工业水平和自然条件等方面影响。如果设计时， 只依据负荷计划数字，而投产时实际负荷小了，就等于积压资金，否则电量供应 不足，就会影响其他工业的发展。环境条件：当地的气温、湿度、覆冰、污秽、风向、水文、地质、海拔、地 震等因素对主接线中电器的选择和配电装置的实施均有影响。特别是我国土地辽 阔，各地气

11、象、地理条件相差甚大，应子以重视。对重型设备的运输条件也应充 分考虑。设备制造情况：为使所设计的主接线具有可行性，必须对各主要电器的性能、 制造能力和供货情况、价格等资料汇集并分析比较，保证设计的先进性、经济性 和可行性。2、拟定主接线方案根据设计任务书的要求，在原始资料分析的基础上，可拟定若干个主接线方 案。因为对电源和出线回路数、电压等级、变压器台数、容量以及母线结构等考 虑的不同，会出现多种接线方案（近期和远期）。应依据对主接线的基本要求，从 技术上论证各方案的优缺点，淘汰一些明显不合理的方案，最终保留23个技术 上相当，又都能满足任务书要求的方案，再进行可靠性定量分析计算比较，最后 获

12、得技术合理、经济可行的主接线方案。3、主接线经济比较。4、短路电流计算。对拟定的电气主接线，为了选择合理的电器，需进行短路 电流计算。5、电器设备的选择。6、绘制电气主接线图及其他必要的图纸。7、工程概算。包括：主要设备器材费；安装工程费；其他费用。3.3.3 变电所主接线设计主接线的基本形式，就是主要电气设备常用的几种形式，分为两大类：有汇 流母线的接线形式、无汇流母线的接线形式。变电所电气主接线的基本环节是电源（变压器）、母线和出线（馈线）。各个变 电所的出线回路数和电源数不同，且每路馈线所传输的功率也不一样。在进出线 数较多时（一般超过4回），为便于电能的汇集和分配，采用母线作为中间环节

13、， 可使接线简单清晰，运行方便有利于安装和扩建。但有母线后，配电装置占地而 积较大，使用断路器等设备增多。无汇流母线的接线使用开关电潜较少，占地面 积小，但只适用于进出线回路少，不再扩建和发展的变电所。有汇流母线的接线 形式主要有：单母线接线和双母线接线。设计中仅以单母线接线为例。学院变电所为终端变电所高压为10KV低压为0. 4kVo这在主接线的选择上确定了范围，根据5T0年的发展计划设计，并依据学院的供电情况，拟装设两台主 变压器。1. IOkV主接线根据设计要求及综合考虑，IOkV侧两条铜电缆，一条运行，一条备用两条电 缆的各种参数均相同，来自供电中心的高压电经隔离开关、调相机、电流互感

14、器 接到母线上，而后经隔离开关、计量柜进入母线接到两台变压器上，其间由隔离 开关和断路器分离。如附录H。2. 0.4KV主接线所谓0. 4KV是一种电压等级，按正常工作需用380KV, IOkV高压经过变压器降 压后为0.4KV等级，低压经过隔离开关、电流互感器、高压断路器接到母线上， 而后经过隔离开关、仪表通过低压母线接到降压变压器母线上，两台变压器低压 分别带有不同的负荷这是0.4KV。如附录H所示。第4章 电气设备选择与校验4.1 短路计算选择电气设备、整定继电保护、确定电气主接线方案、考虑限制短路电流的 措施及分析电力系统是短路计算的最终目的。所谓短路是指不同电位导电部分之 间的不正常

15、短接，既有相与相之间导体的金属性短接或者经小阻抗的短接，也有 中性点直接接地系统或三相四线制系统中单相或多相接地（或接中性线）。4.1.1 短路原因分析电力系统的状态有正常运行状态、不正常运行状态、短路故障三种。在电力 系统发生短路的主要原因是电气设备载流部分的绝缘被损坏。绝缘损坏大多是由 于未及时发现和消除设备的缺陷，以及设计、制造、安装和运行不当所致，如由 于设备长期运行，绝缘自然老化或由于设备本身绝缘强度不够而被正常电压击穿; 设备绝缘正常而被内部人员违反操作规程和安全规程，造成误操作而引发短路。 电力系统的其他某些故障也可能导致短路，如输电线路断线和倒杆事故等。此外, 飞禽及小动物跨接

16、裸导体，老鼠咬坏设备、导线的绝缘，都可能造成短路。4.1.2 短路危害短路电流通过导体时，同时也使导体受到很大的电动力作用、使导体发生变 形，甚至损坏。短路必将造成局部停电，而且短路点越靠近电源，停电范I制越大、 给国民经济造成的损失也越大。同时引起系统网络电压降低.特别是靠近短路点 处降低得更多，短路点的电压为零，结果可能导致非故障范围部分或全部用户的 供电破坏。当电压降低到额定值的80%左右时，电磁开关有可能断开，因而中断 供电；当电压下降到30% 40%。并持续达is以上时，电动机可能停止转动， 使工厂产品报废，甚至造成人身伤亡事故。直到短路故障被切除后，非故障系统网络电压才能得以恢复。

17、短路的后果是十分严重的，旦短路所引起的危害程度，与短路故障的地点、 类型及持续时间等因素有关。为了保证电气设备安全可靠运行，减轻短路的影响, 除应努力设法消除可能引起短路的一切因素外，一旦发生短路，应尽快切除故障 部分，使系统的电压在较短的时间内恢复到正常值。为此，需要进行短路电流计 算，以便正确地选择具有足够的动稳定性和热稳定性的电气设备，以保证在发生 可能有的最大短路电流时不致损坏。4.1.3 短路计算根据实际情况及图纸的要求分析学院综合楼变电所的设计，短路计算要恰到 好处，确定短路点位高低压侧各一个，互相分析计算，如图2示。计算短路前给定电力系统馈线出口短路器2QF为2N12-10I型。

18、计算方法采用 比较简洁常用的标幺值计算。确定基准值 取 S= mMVA ,以广10.5村，U(l2 = U,而I,” = l()0MVA/(V3 x 10.5) AV = 5.5KAId2 = S” /(Vk/“2)= 100MVA/(V3 x 0.4)AV = 144必计算短路回路中主要元件的电抗标幺值电力系统根据有关资料，oc=3L5KA,则Soc = V3 -UNIOC =73x10x31.5 = 550ME4X； =X；O =SD/SOC =100 M4/550MVA = 0.18架空线路由资料可知：X=0.4C/KM,则X； = XoLsd /UlAVI = (0.4Q /m) x5

19、Kmx 100MV =(Uk%00)SD/SN =(5/100)100MK4/lMK4 = 5做出等值电路图并化简电路，求出八点及其3点短路回路阻抗标幺值，根据 计算电路图及其回路中个主要元件的电抗标幺值做出等值电路图。=x； =X；+X； =0.18 + 1.81 = 1.99求出“3点三相短路电流和短路容量，如图3 路回路。12k3z-x0.181.814f点供电系统的等值电路图的短5k3-x 1.994一求出“3点三相短路电流和短路容量，如图3 路回路。12k3z-x0.181.814f点供电系统的等值电路图的短5k3-x 1.994一=X； =%1 +X2+X3/X； =0.18 +

20、1.81 + 5/2 = 4.49图3 -点供电系统的等值电路图的短路回路图=l/X”l/1.99 = 0.5止=I/ X。=5.5/C4/1.99 = 2.760/；=/*=%3=2.76KAixh = 2.577 = 2.57 x 2.760 = 7.090l、h =1.53/ =1.53x2.76X4 = 4.22 心= Sd / X；g)= 1OOMVA/1.99 = 50.25MVA求出3点三相短路电流和短路容量如图点供电系统的等值电路图的短路回路=ldJX。=144AL4/4.49 = 32.07KA=/*=/ =32.07必ish = 1.81Z = 1.84 x 32.07 7

21、C4 = 59.01 /C4Ish =1.09/ = 1.09 x 32.07 KA = 34.96KA2 = Sdl X；(A_4) = 100MV/4/0.49 = 22.27MVA在工程设计中，往往还要列短路计算表4。表4短路计算表第1章绪论1.1 研究目的本设计是针对综合教学楼变电所进行的扩大初步设计，设计中涉及“发电厂 电气部分”、“电力系统分析”、“电力系统继电保护”等课程有关内容，通过设计 培养学生综合运用所学知识分析、解决本专业领域工程技术问题的能力；培养学 生独立自学能力；使学生受到工程师的基本训练，即工程设计和科学研究的初步 能力；包括：调查研究、搜集资料（含文献检索）；方

22、案论证、技术方案的计划与 实施；理论分析、设计和计算；撰写学术论文或设计说明书等的能力。1.2 研究设计内容主变压器选择；变电所电气主接线设计；短路电流计算；电气设备选择（母 线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器和补偿电容器）; 配电装置设计；继电保护设计；防雷保护设计；绘制电气主接线图，绘制配电装 置平面图及直击雷保护范围图。进行10kV变电所扩大初步设计；完成任务书中的全部内容；绘制变电所电 气主接线图；绘制配电装置平面图及直击雷保护范围图；毕业设计说明书按统一 格式打印装订成册；说明书文字在1 .5万字以上，语言通顺简练，图表画法符合 国家标准；完成与设计有关的英文资

23、料翻译。1.3 研究框架短路计算点三相短路电流（KV）三相短路容量（MVA）1/S323占八、2. 762. 762. 767. 094. 2250. 25%点32. 0732. 0732. 0759.0134. 9622. 27在各级电压等级的变电所中，使用各种电气设备，诸如变压器、断路器、隔 离开关、电流互感器、电压互感器、母线、补偿电容器等，这些设备的任务是保 证变电所安全、可靠的供电，因为选择电气设备时，必须虑及电力系统在正常和 故障时的工作情况。4.2导体和电器的选择与校验在供配电系统中尽管各种电器设备的作用不一样，但选择的条件有诸多是相 同的，表5可以看出为保证设备可靠的运行，各种

24、设备均应按正常工作条件下的 额定电压和额定电流选择，并按短路条件校验动稳定和热稳定。表5导体和电器的选择与校验项目设备名称选择项目校验项目额定电压（KV）额定电流（A）装置类户内户外准确度级短路电流开断能力（KA）热稳定动稳定高压断路器VVVVVJ高压负荷开关VVV高压隔离开关VV高压熔断器VJ电流互感器VVVVV电压互感器VV母线VVV电缆高压断路器选择与校验高压断路器是高压电气中的重要设备，是一次电力系统中控制和保护电路的 关键设备，它在电网中的作用有两方面，其一是控制作用，即根据电力系统的运 行要求，接通或断开工作电路，其二是保护作用，当电力系统中发生故障时，在 继电保护装置的作用下，断

25、路器自动断开故障部分，以保证无故障部分的正常运 行。主要作用是在正常运行时用它接通或切断负荷电流；在发生短路故障或严重 负荷时，借助继电保护装置用它自动、迅速地切断故障电流，以防止扩大事故范 围。断路器工作性能好坏直接关系到供配电系统的安全运行。为此要求断路器具 有相当完善的灭弧装置和足够强的灭弧能力。4.2.1 高压断路器的校验根据图5高压断路器的QF的型号规格。在短路计算中我们得知10KV侧母线 上短路电流为5. 3KA,控制QF的线路继电保护装置实际最大的动作时间为1. OS“SMomiov QS QF O O卜38肝lon -一-/v GG/ O O图5高压断路器变压器高压侧实际最大工

26、作电流按变压器额定电流计算。仆=/lvr = Sn I也Un = KXX)/(V3 xl() = 57.7A线路首端短路时，流过短路电流最大，而线路首端(公)点短路利母线(刈) 点短路，其短路电流相等，即:短路电流冲击值:& = 2.55/ = 2.55 x 2.76 = 7.038 KA短路容量:Sk =耳UJk =V3x10.5x 2.76 = 50.2MVA拟定选用高压真空断路器，断路时间：二卜短路假想时间：“ =儿=10 + 0.1 = 1.15根据拟定条件和相关数据，选用ZN12-10I型高压真空断路器（见表6）表6 ZN12-10I型高压真空断路器序号安装电气条件ZN12-10I校

27、验结论项目数据项目技术数据110KV10KV合格257. 7A1250A合格32. 76KA* oc31.5KA合格47. 038KA25KA合格57. 84中126合格隔离开关选择与校验隔离开关是发电厂和变电所中常用的开关电潜，用于隔离电源，以保证对其 它电器设备和线路运行安全检修。应用于断路器的配套装置使用的，但隔离开关 无灭弧装置，不能用来接通和断开负荷电流和短路电流。表7为GN30-10D/630 的技术数据。表7 GN30-101)/630技术数据型号型式序号额定电压KV额定电流A结构标志GN30-10D/630户内3010630带接地刀闸隔离开关运行与维护隔离开关运行与维护的注意事

28、项：载流回路及引线端子无过热；瓷瓶无裂痕, 瓷瓶与法兰接触处无松散及起层现象；传动机构外露的金属无明显锈蚀痕迹；触 头罩无异物堵塞；接地良好；分合闸过程应无卡劲，触头中心要标准，三相是否 同时接触；隔窗开关严禁带负荷分、合闸，维修时检查它与断路器的连锁。1、隔离开关的校验根据型号拟选GN30-10D/630oSN后又SN后又100073x10= 57.73A短路电流的冲击值：6=2.55 x 2.76 = 7.038必短路容量.5卜=5 = 5 = V3 x 10x 2.78 = 48.15MVA短路电流假想时间：=1 + 0.1 = 1.152、互感器选择与校验互感器是电力系统中测量仪表、继

29、电保护等二次设备获取电气一次回路信息 的传感器。互感器将高电压、大电流按比例变成低电压（io。、i0/6v）和小电 流（5、1A）,其一次侧接在一次系统，二次侧接测量仪表与继电保护等。为了确保 工作人员在接触测量仪表和继电器时的安全，互感器的每一个二次绕组必须有可 靠的接地，以防绕组间绝缘损坏而使二次部分长期存在高电压。3、电流互感器校验对于大多数电流互感器，给出了相对于额定一次电流的动稳定倍数和热 稳定倍数（，因此其动、热稳定度应按下式校验。动稳定倍数:院= ish = 30070热稳定倍数：（=4”皿，则热稳定度校验条件为:一般（为1S热稳定倍数，即电流互感器试验时间T=1S,因此上式可改

30、写为:7 = 2800.313000 2800.31通过计算结果可知满足热稳定校验。4、电压互感器校验为了保证电压互感器的安全运行和在规定的准确级下运行，电压互感器一次绕组所接电网电压互感器应满足下列条件:AUel Aq 0.9力其中式中 5 为电网电压;“0为电压互感器一次绕组额定电压;其电压互感器参数如下表8所示。表7-5电压互感器参数c 八 $2 =)(4s0)2+(ZsinO)2 =)(ZP)2+(Z02型号额定电压（KV）一次绕组额定容量（VA）二次绕组额定容量（VA）最大容量（VA）JDZ18-10一次二次0.5133P6P400100. 15080200校验后满足要求。5、母线选

31、择与校验根据设计要求，变电所10KV侧为电缆线，而屋内配电10KV侧和0. 4KV侧应 用硬母线，经技术经济比较选用硬母线即矩形硬母线，它的优点是便于固定和连 接，散热性能好，缺点是集肤效应系数较大，集肤效应系数与电流的频率、导体 的形状和尺寸有关，为了避免集肤效应系数过大，应减小导体片(条)间的距离, 相应地改变它有关因素。实际工程应用10KV及以下高压线路及低压动力线路，通常先按发热条件选 择截面，再校验，其电压损耗和机械强度。对于一般建筑物的10KV线路距离短， 电流不太大，按经济电流密度确定经济截面的意义并不大。选择根据负荷计算电Ijg _ 04流：=1273.78 + 1364 =

32、2637.784折算到10KV41得到高压侧电流：O.M x 2637.78 = 105.51A根据变压器SCB9T000/10型空载电流为0. 8%,其有名值:Sjbe 1000= 58.14A空载电流;/yco=0.8%x58.14 = 46.5MIJC = I.+ IJGO = 105.51+46.51 = 152.02A根据实际情况：-=5000(/),电流经济密度2.0A/2 0日侧：=15202 = 76.02(/nw2)S/n = = 682(?/)般 2.MV侧： 外2故选用0.4KV侧：力WV3x60x20经过与短路电流的比IOkV 侧：TMY3x20x40较满足条件。4.3

33、继电保护电力系统的继电保护是继电保护技术和继电保护装置的统称。它对保证系统安全运行 和电能质量、防止故障扩大和事故发生起着及为重要的作用。电力系统故障后工频电气量的主要特征变化如下：电流增大；电压降低；电流与电压 之间的相位角发生变化；测量阻抗发生变化；出现负序和零序分量；电气元件流入与流出 电流的关系发生变化；利用故障时电气量的变化特征，可以构成各种作用原理的继电保护。4.3.1 过电流与速断保护整定值的计算计算变压器过电流的整定值式中J继电保护动作整定值(A)；K保护装置的可靠系数；反，一一接线系数；Ki一一电流互感器电流比；人皿，线路最大负载电流(A)；继电器返回系数；式中Ire一一继电

34、器返回电流，电流互感器开始释放的最大电流(A)；J继电器起动电流，电流继电器开始吸合的最小电流(A);DL型继电器的Kr，一般要求在0.85-0. 9。若返回系数小于0. 85,说明继电器传动部分有油污，应清洗加油，以减少摩擦阻力矩，如果清洗加油后，仍达不到0.85以上, 应考虑更换电流互感器。设计中所选用的变压器型号为SCB9-1000/10变压器，10KV/0. 4KV, 57. 7A/1443A,0向 干式变压器，其中电流互感器电流比为 =75/5其过电流整定值计算如下所示：/ =七厂降=I 1=5.4A,取心，=5.5A电流整定值：1K,0.85 x 75 / 5,过电流保护继电器选用

35、DL-11/11型。（1） .过电流保护动作时限G = 4 -加= 1s - 0.5s = 0.5s（2） .灵敏度%的校验。变压器过电流保护的灵敏度力，按变压器低压侧母线在系 统最小运行方式下运行，发生两相短路来检验，其灵敏度s,也与线路过电流保护要求相同, 即,2 L5,个别情况下，允许力“25。 ,Kmin 1038 p j75,叩 5.5 X5即Sp= 12,58 1.5 （灵敏度合格）。4.3.2 配电装置配电装置是发电厂和变电所的重要组成部分，在电力系统中起着接受和分配电能的作 用，它是电气主接线的连接方式，由开关电气、保护和测量电气、母线和必要的辅助设备 组建而成的总体装置。当系

36、统中发生故障时能迅速切断故障部分，维持系统正常运行。配电装置的设计步骤1 .选择配电装置的型式：选择时应考虑配电装置的电压等级、电气设备的型式、出线 多少和方式有关的电抗器、地形、环境条件等因素；2 .配电装置的形式确定，接着拟定配电装置图；3 .按照所选电气设备的外形尺寸、运输方法、检修和巡视方便的安全等要求，遵照配 电装置设计的有关规定。并考虑各种配电装置的典型设计和手册，设计绘制配电装置平面 图和断面图。综合楼变电所为屋内配电装置；框如图6下所示:母线槽母线槽母线槽如图6其中IS GGD-36G柜包括：B楼负一层照明、B楼一层照明、B楼二层照明、B 楼三层照明、B楼四层照明、B楼五层计算

37、机房、备用。2SGGD-36G柜包括：B楼六层计算机房、B楼七层照明、B楼八层照明、B楼九层照明、 备用、备用。3SGGD-36G柜包括：A楼负一层照明、A楼负二层照明、A楼一层照明、A楼二层照明、 A楼三层照明、A楼四层照明、备用。4S GGD-O8G柜包括：儿”段受电。5S GGD-O9G柜包括：I段受电。6s柜包括：无功优 化补偿装置。7SGGDT2G柜包括：段受电。4.3.3 变配电所建筑物防雷保护（1）变配电所屋外配电装置应装设防直击雷保护装置，一般采用避雷针或避雷器。（2）屋内配电装置如雷设防直击雷保护装置，屋顶有金属结构时，将金属部分接地, 屋顶为钢筋混凝土结构时，将其焊接成网接

38、地，屋顶为非导体结构时，采用避雷网保护。（3） 35KV及以下的屋外高压配电装置，采用独立避雷器或避雷线保护，宜装设独立 的接地装置，接地电阻不宜超过20。（4）独立避雷针不应设在人经常通行的地方，避雷针及接地装置与道路或建筑物的 出入口等的距离不宜小于3m。（5） 35KV及以下高压配电装置的架构或变电所房顶上不宜装设避雷针。（6） 35KV配电装置在土壤电阻率不大于500。”的地区允许将线路的避雷线接至于出 线门型架构上但要装设集中接地装置。(7)独立避雷针避雷线与配电装置带电部分，变电所电力设备接地部分、构架接地 部分之间的空气距离一般不小于5m,当条件允许时应尽量增大，以便降低感应过电

39、压。本文设计分为五个章节，第一章绪论，主要表明本次论文研究的目的及研究 内容。第二章负荷及无功功率补偿的计算。第三章是线路距离保护原理与整定计 算；第四章电气设备选择与校验，第五章结束语。结论此毕业论文主要设计了综合教学楼的变电所，这是一次综合设计的考验。在设计中电 气主接线根据原始资料及实际工程应用，分析并选定两种接线方式，通过实地考察和供电 情况分析，最终选定的接线方式为：高压侧采用单母线接线，低压侧采用单母线分段接线, 在本变电所的设计中还对变压器选择、短路电流的计算及设备选择进行了设计。在主变压 器选择中首先确定了变压器的容量、台数、型号，而后根据变电所所带负荷情况采用需要 系数法计算

40、，同时结合相关的功率因数计算出变压器的容量。设计变压器继电保护时，采 用了过电流保护、速断保护。防雷保护设计，参照设计要求利用滚球法为防雷保护的设计 方法，并且采用四支等高等距离的避雷针。通过完成综合教学楼的变电所的设计，把过去所学的专业知识综合的利用起来，并运 用到了实际工程当中去，把基础知识与工程实际相互结合。既做到技术先进又保证安全可 靠，进一步提高了自己设计的能力，而最重要的是培养了自己的工程观念，为以后的工作 打下了坚实的基础。第2章 负荷及无功功率补偿的计算2.1 负荷概述设计的变电所为综合楼提供可靠的电源，负荷的确定是为了正确、合理地选 择电气设备和线路，并为无功补偿提高功率因数

41、提供依据，由此再合理选择变压 器开关电器等元件。电力负荷及其大小是供电设备设计计算的根本依据，正确合 理地进行负荷计算，对于投资的经济性，技术上的安全可靠性以及以后的经济运 行和维护等关系重大，在本设计中采用需要系数法来确定计算负荷。2.2 负荷计算2.2.1 1#变压器负荷计算照明部分，如上表1可知：P, =15x5 + 120x1 + 30x2 + 40x1 1=295KWP = K, Pe = 0.7 x 295 =206. 5KWQ( =P -0 = 206.5x1.45 = 299. 425KvarSc =) P2 + Q； = 06.52+299.432 = 363.73 KVA=

42、S_ =含.72 = 552 63a y/3Ur g X 0.38消防电梯P = Kx - P, =0.2x44 = 8.8KWQc =/g=8.8x 1.7 = 14.96K var8.82 +14.962 =17.364%Sc = 17.36-73-380=26.374表1综合楼负荷一览表1#号变压器2#号变压器设备功率KW数目KxCOSOtg中设备功率KW数目KxCOS中tge照 明 设 备1550. 700. 801. 45照 明 设 备5010. 700. 800. 751201302211401计算 机24020. 800. 800. 75消防 电梯4410. 501. 700.

43、20消防 电梯4410. 200. 501. 70电 力 设 备16010. 700. 800. 752001消防 照明 干线5010. 700. 800. 7512021802301进风 机7.510. 700. 800. 75正压 风机1410. 800. 750. 60进风机:P = K、 P。= 0.7 x 7.5 = 5.25KWQc = P -吆=5.25 x 0.62 = 3.255 K varSc =樨 +q； =5.252 +3.2552 =6ASKVA6.1170.65817936.1170.6581793=9 A计算机:P( = Kx - P. =0.8x240x2 =

44、384KWSe =P; +Q; =)3842 +2882 = 4S0KVAS.S.4800.6581793=729.284污水泵:污水泵:Pt = Kx - P, = 0.8x8 = 6.4KWQ( = R 吆=6.4 x 0.62 = 3.968 K varSc =)年 +Q； =)6.42 +3.9682 = 7.53 KVAS,_ _7.53同，- 0.6581793S,_ _7.53同，- 0.6581793IM消防照明干线:P( = Kx - P =50x0.7 = 35/CWQc = P -吆= 35 x 0.75 = 26.25K var43.750.6581793St =)P2

45、+0J =)352 +26.252 =43.75KVA =66.47八2#变压器负荷计算电梯部分:P =KjP =0.2x44 = 8.8KWQc = P 吆6= 8.8xl.7 = 14.96KvarSc =)=2+Q； =)8.82 +14.962 = U36KVA, S, 17.361. = = 26.38A6U,0.6581793正压风机：P =七七=14x0.6 = 804/CVVQc =修吆=8.4 x 0.75 = 6.3K varS( =P +Q; =)8.42+6.32 = 0.5KVAS,S,10.50.6581793二 164消防照明干线:Pe =50 + 21 =71KWPc = Kx -