xx机械厂降压变电所的电气设计-学位论文.doc

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1、中北大学信息商务学院电力系统课程设计说明书1 引言工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。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，提高产品质量，提高劳动生产率

2、，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。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故。（2）可靠: 应满足电能用户

3、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。2 负荷计算和无功功率补偿21 负荷计算的目的和方法 （1）求计算负荷，是选择确定建筑物报装容量、变压器容量的依据；（2）求计算电流，是选择缆线和开关设备的依据； （3）求有功计算负荷和无功计算负荷，是确定静电电容器容量的依据。 （4）需要系数法用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。用于设备数量多

4、，容量差别不大的工程计算，尤其适用于配、变电所和干线的负荷计算。 （5）利用系数法采用利用系数求出最大负荷区间内的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数，得出计算负荷。适用于各种范围的负荷计算，但计算过程稍繁。表2.1 机械厂负荷计算表编号名称类别设备容量需要系数计 算 负 荷1铸造车间动力3900.30.681.08117126.4172.2261.6照明80.81.006.406.49.7小计3981.1123.4126.4178.6271.32锻压车间动力3200.20.621.276481.3103.5157.3照明60.91.005.405.48.2小

5、计3261.169.481.3108.9165.53金工车间动力3500.30.641.2105126164.0249照明50.91.004.504.56.8小计3551.2109.5126168.5255.84工具车间动力2500.350.651.1787.5102.4134.7204.7照明50.71.003.503.55.3小计2551.0591.0102.4138.22105电镀车间动力2700.60.720.96162155.5201.0305照明60.91.005.405.48.2小计2761.5167.4155.5206.4314.26热处理车间动力1400.460.780.86

6、4.451.5282.5125.4照明70.81.005.605.68.5小计1471.2670.051.5288.1133.97装配车间动力1600.40.681.0864.069.1291.2138.6照明60.71.004.204.26.4小计1661.168.269.1295.41458机修车间动力1400.260.631.2336.444.857.787.7照明50.81.004.004.06.1小计1451.06 40.444.861.793.89锅炉房动力800.660.750.8852.846.570.4107照明20.81.001.601.62.4小计821.4654.446

7、.572.0109.410仓库动力200.340.830.676.84.68.212.5照明20.9101.801.82.7小计221.248.64.610.015.211生活区照明3000.780.900.23234.053.82260.039512总计动力2120975.9862照明352计入0.75932.3818.91240.91885.422 无功功率补偿由表2.1可知，该厂380V侧最大负荷是的功率因数只有0.75.而供电部门要求该厂10KV进线侧最大负荷是功率因数不应该低于0.92。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷是功率因素应稍大于0.92，暂取0.

8、93来计算380V侧所需无功功率补偿容量： 按照上述条件，故选BWF0.4-14-1/3型电容器，所需电容器的个数为，取n=32,实际补偿容量为：因此无功补偿后工厂380V侧和10KV侧的负荷计算如表2.2所示。表2.2 无功补偿后工厂的计算的负荷项 目计算负荷380V侧补偿前负荷0.75932.3818.91240.91885.4380V侧无功补偿容量-448380V侧补偿后负荷0.93932.3370.9973.31478.9主变压器功率损耗13.353.310kV侧负荷总计0.92945.6424.2973.953.33 变电所位置和型式的选择变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心.工厂的

9、负荷中心按负荷功率矩法来确定.即在工厂平面图的下边和左侧,任作一直角坐标的X轴和Y轴,测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置,例如P1(x1,y1) 、P2(x2,y2) 、P3(x3,y3)等.而工厂的负荷中心设在P(x,y),P为P1+P2+P3+=Pi. 图3.1 机械厂总平面图按比例K在工厂平面图中测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置表3.1所示。表3.1各车间和宿舍区负荷点的坐标位置坐标轴12345678910生活区X()2.32.32.34.74.74.74.79.28.427.210.45Y()5.53.82.17.235.53.82.155.14.12.57.8 由计算结果可知，x=

10、6.82， y=5.47工厂的负荷中心在5号厂房的东面考虑的方便进出线及周围环境情况，决定在5号厂房的东侧紧靠厂房修建工厂变电所，其型式为附设式。4 变电所主变压器的选择和主结线方案的选择41 变电所主变压器的选择根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器考虑有下列两种可供选择的方案：1 装设一台主变压器型式采用S9型，而容量根据式，选1000kvar973.9，即选一台S9-1000/10型低损耗配电变压器。至于工厂二级负荷所需的备用电源，考虑由与邻近单位相联的高压联络线来承担。2 装设两台主变压器型号亦采用S9，而每台变压器容量按式和式选择，即,且因此选两台S9-800/10型低损

11、耗配电变压器。工厂二级负荷所需的备用电源亦由与邻近单位相联的高压联络线来承担。主变压器的联结组均采用Yyn0。 3 变电所主接线方案的选择 按上面的两种主接线方式可以设计下面两种主接线方案 （1）装设一台主变压器的主接线方案 如图11-5所示 （2）装设两台主变压器的主接线方案 如图11-6所示42 两种主结线方案的技术经济比较表4.1 两种主接线方案的比较比较项目装设一台主变的方案装设两台主变的方案技术指标供电安全性满足要求满足要求供电可靠性基本满足要求满足要求供电质量由于一台主变，电压损耗较大由于两台主变并列，电压损耗小灵活方便性只一台主变，灵活性稍差由于有两台主变，灵活性较好扩建适应性稍

12、差一些更好一些经济指标电力变压器的综合投资由手册查得S91000/10单价为15.1万元，而由手册查得变压器综合投资约为其单价的2倍，因此其综合投资为215.1万元=30.2万元由手册查得S9800单价为10.5万元，因此两台综合投资为410.5万元=42万元，比一台变压器多投资11.8万元高压开关柜（含计量柜）的综合投资额查手册得 GGA（F）型柜按每台4万元计，查手册得其综合投资按设备价1.5倍计，因此其综合投资约为41.54=24万元本方案采用6台GGA（F）柜，其综合投资额约为61.54=36万元，比一台主变的方案多投资12万元电力变压器和高压开关柜的年运行费参照手册计算，主变和高压开

13、关柜的折算和维修管理费每年为6.2万元主变和高压开关柜的折旧费和维修管理费每年为8.94万元，比一台主变的方案多耗274万元交供电部门一次性供电贴费按800元/KVA计，贴费为10000.08=80万元贴费为28000.08万元=128万元，比一台主变的方案多交48万元从表4.1可以看出，按技术指标，装设两台主变的主接线方案略优于装设一台主变的主接线方案，但按经济指标，则装设一台主变的方案优于装设两台主变的方案，因此决定采用装设两台主变的方案。（说明：如果工厂负荷近期可有较大增长的话，则宜采用装设两台主变的方案。）5 短路电流的计算51 绘制计算电路 如图5-1本厂的供电系统采用两路电源供线，

14、一路为距本厂9km的变电站经LJ-95架空线，该干线首段所装高压断路器的断流容量为；一路为邻厂高压联络线。下面计算本厂变电所高压10kV母线上k-1点短路和低压380V母线上k-2点短路的三相短路电流和短路容量。图5.1 短路计算电路52 确定短路计算基准值设，即高压侧，低压侧，则 53 计算短路电路中各元件的电抗标幺值（1）电力系统 已知，故 （2）架空线路 查表得LJ-95的，而线路长9km，故（3）电力变压器 查表得，故 因此绘短路计算等效电路如图5.2所示。 图5.2 等效电路54 10KV侧三相短路电流和短路容量（1）总电抗标幺值（2）三相短路电流周期分量有效值（3）其他短路电流（4

15、）三相短路容量 55 380KV侧三相短路电流和短路容量（1）总电抗标幺值（2）三相短路电流周期分量有效值（3）其他短路电流（4）三相短路容量以上计算结果综合如表5.1表5.1 短路的计算结果短路计算点三相短路电流三相短路容量/MVAk-11.691.691.694.32.630.8k-223.823.823.843.825.916.56 变电所一次设备的选择校验61 10kV侧一次设备的选择校验表6.1 10kV侧一次设备的选择校验选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度其他装置地点条件参数数据10KV57.7A1.69A4.3KA3.88一次设备型号规格额定参数高压少油断路器SN10-

16、10I/63010kV630A16kA40kA512高压隔离开关GN-10/20010kV200A25.5KA500高压熔断器RN2-1010kV0.5A50kA电压互感器JDJ-1010/0.1kV电压互感器JDZJ-10电流互感器LQJ-1010Kv100/5A31.8KA81二次负荷0.6避雷器FS4-1010kV户 外 式 高 压隔离开关GW4-15G/20012kV400A25KA500表中所选一次设备均满足要求。62 380V侧一次设备的选择校验 表6.2 380V侧一次设备的选择校验选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度其他装置地点条件参数数据3801350.525.943

17、.8321一次设备型号规格额定参数低压断路器DW15-1500/3D380V1500A40kV低压断路器DZ20-630380V630A30kA低压断路器DZ20-200380V200A25kA低压刀开关HD13-1500/30380V1500A电流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A电流互感器LMZ1-0.5500V100/5160/563 高低压母线的选择参照表得，10kV母线选LMY-3（），即母线尺寸为；380V母线选LMY-3,即母线尺寸为，而中性线母线尺寸为。7 变电所进出线以及邻近单位联络线的选择71 10kV高压进线和引入电缆的选择（1）10kV高压进线的选择校验：采

18、用LJ型铝绞线架空敷设，接往10kV公用干线。1)按发热条件选择由及室外环境温度30，查表得，初选LJ-16，其35时的满足发热条件。2）校验机械强度：查表得，最小允许截面，因此按发热条件选择的LJ-16不满足机械强度要求，故改选LJ-35。由于此线路很短，不需校验电压损耗。（2）由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。1)按发热条件选择由及土壤温度查表得，初选缆芯截面为的交联电缆，其，满足发热条件。2）校验短路热稳定按式计算满足短路热稳定的最小截面式中C值由表差得；按终端变电所保护动作时间0.5s，加断路器断路时间0.2s，

19、再加0.05s计，故。因此YJL22-10000-325电缆满足短路热稳定条件。72 380V低压出线的选择（1）馈电给1号厂房（铸造车间）的线路采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。1）按发热条件选择：由及地下0.8m土壤温度，查表得初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗：由图3.1所示工厂平面图量得变电所至1号厂房距离约为80m，而由表8-42查得的铝芯电缆（按缆芯工作温度计），又1号厂房的，因此按式得：故满足允许电压损耗的要求。 3) 短路热稳定度校验按式计算满足短路热稳定的最小截面由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面

20、为的电缆，即选的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。（2）馈电给2号厂房（锻压车间）的线路亦采用的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1)按发热条件选择：由及地下0.8m土壤温度，查表得，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2)校验电压损耗：由图3.1所示工厂平面图量得变电所至2号厂房距离约为86m，而由表得的铝芯电缆（按缆芯工作温度计），又2号厂房的， 因此按式得：故满足允许电压损耗的要求。3)短路热稳定度校验按式计算满足短路热稳定的最小截面由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为的电缆，即选的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小

21、于相线芯一半选择。（3）馈电给3号厂房（金工车间）的线路亦采用的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1)按发热条件选择： 由及地下0.8m土壤温度，查表得，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2）校验电压损耗：由图3.1所示工厂平面图量得变电所至3号厂房距离约为105m，而由表查得的铝芯电缆（按缆芯工作温度计），又3号厂房的，因此按式得：故满足允许电压损耗的要求。3)短路热稳定度校验按式计算满足短路热稳定的最小截面 由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为的电缆，即选的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。 （4）馈电给4号厂房（工具车间）

22、的线路亦采用的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1)按发热条件选择：由及地下0.8m土壤温度，查表得，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2)校验电压损耗：由图3.1所示工厂平面图量得变电所至4号厂房距离约为150m，而由表查得的铝芯电缆（按缆芯工作温度计），又4号厂房的，因此按式得：故满足允许电压损耗的要求。3)短路热稳定度校验按式计算满足短路热稳定的最小截面由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为的电缆，即选的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。 （5）馈电给5号厂房（电镀车间）的线路亦采用的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1)

23、按发热条件选择：由及地下0.8m土壤温度，查表得，初选缆芯截面，其，满足发热条件。 2)校验电压损耗：由图3.1所示工厂平面图量得变电所至5号厂房距离约为42m，而由表查得的铝芯电缆（按缆芯工作温度计），又5号厂房的，因此按式得：故满足允许电压损耗的要求。3)短路热稳定度校验：按式计算满足短路热稳定的最小截面由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为的电缆，即选的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。 （6）馈电给6号厂房（热处理车间）的线路亦采用的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。 1)按发热条件选择：由及地下0.8m土壤温度，查表得

24、，初选缆芯截面，其，满足发热条件。 2)校验电压损耗：由图3.1所示工厂平面图量得变电所至6号厂房距离约为55m，而由表查得的铝芯电缆（按缆芯工作温度计），又4号厂房的，因此按式得：故满足允许电压损耗的要求。 3)短路热稳定度校验按式计算满足短路热稳定的最小截面由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为的电缆，即选的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。 （7）七号厂房的线路采用的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。1)按发热条件选择：由及地下0.8m土壤温度，查表得，初选缆芯截面，其，满足发热条件。 2)校验电压损耗：由图3.1所示工厂

25、平面图量得变电所至7号厂房距离约为78m，而由表得的铝芯电缆（按缆芯工作温度计），又4号厂房的，因此按式得：故满足允许电压损耗的要求。 3)短路热稳定度校验 按式计算满足短路热稳定的最小截面由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为的电缆，即选的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。 （8）馈电给8号厂房（机修车间）的线路亦采用的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。 1)按发热条件选择：由及地下0.8m土壤温度，查表得，初选缆芯截面，其，满足发热条件。 2)校验电压损耗：由图3.1所示工厂平面图量得变电所至8号厂房距离约为48m，而由表得

26、的铝芯电缆（按缆芯工作温度计），又8号厂房的，因此按式得：故满足允许电压损耗的要求。 3)短路热稳定度校验按式计算满足短路热稳定的最小截面 由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为的电缆，即选的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。 （9）馈电给9号厂房（锅炉房）的线路亦采用的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。 1)按发热条件选择：由及地下0.8m土壤温度，查表得，初选缆芯截面，其，满足发热条件。2)校验电压损耗：由图3.1所示工厂平面图量得变电所至9号厂房距离约为65m，而由表查得的铝芯电缆（按缆芯工作温度计），又4号厂房的参数，因

27、此按公式得：故满足允许电压损耗的要求。 3)短路热稳定度校验按式计算满足短路热稳定的最小截面由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为的电缆，即选的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。 （10） 馈电给10号厂房（仓库）的线路亦采用的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。 1)按发热条件选择：由及地下0.8m土壤温度，查表得，初选缆芯截面，其，满足发热条件。 2)校验电压损耗：由图3.1所示工厂平面图量得变电所至6号厂房距离约为55m，而由表查得的铝芯电缆（按缆芯工作温度计），又4号厂房的，因此按式得：故满足允许电压损耗的要求。 3)短路

28、热稳定度校验按式计算满足短路热稳定的最小截面由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为的电缆，即选的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。（11）馈电给生活区的线路采用BLX-1000型铝芯橡皮绝缘线架空敷设。1)按发热条件选择：由及室外环境温度为，查表8-40，初选,其时的，满足发热条件。2)校验机械强度检验：查表得最小允许截面积，因此满足机械强度要求。 3)校验电压损耗：由图3.1所示工厂平面图量得变电所至生活区负荷中心距离约86m，而由表查得其阻抗与近似等值的LJ-240的阻抗,，又生活区，因此按式得：故满足允许电压损耗的要求。4)

29、短路热稳定度校验 按式计算满足短路热稳定的最小截面由于前面按发热条件所选的缆心截面小于，不满足短路热稳定要求，故改选缆芯截面为的电缆，即选的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半选择。（12）馈电给生活区的线路 采用BLX-1000型铝芯橡皮绝缘线架空敷设。1)按发热条件选择：由及室外环境温度为32，初选,其38时的，满足发热条件。2)校验机械强度检验：查表得，最小允许截面积，因此满足机械强度要求。 3)校验电压损耗：由图3.1所示工厂平面图量得变电所至生活区负荷中心距离约86m，而由表查得其阻抗与近似等值的LJ-240的阻抗,，又生活区，因此按式得：故满足允许电压损耗的要求。

30、73 作为备用电源的高压联络线的选择校验 采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆，直接埋地敷设，与相距约2km的邻近单位变配电所的10kV母线相联。 (1)按发热条件选择 工厂二级负荷容量共332.7KVA,而最热月土壤平均温度为,因此查表得，初选缆芯截面为的交联聚乙烯绝缘铝芯电缆，其,满足发热条件。 （2)校验电压损耗：由表可查得缆芯为25mm的铝芯电缆的 (缆芯温度按计)，而二级负荷的线路长度按2km计，因此按式得：故满足允许电压损耗的要求。（3） 短路热稳定校验 按本变电所高压侧短路校验，由前述引入电缆的短路热稳定校验，可知缆芯的交联电缆是满足短路热稳定要求的. 综合以上所

31、选变电所进出线和联络线的导线和电缆型号规格如表7.1所示。表7.1变电所进出线和联络线的导线和电缆型号规格线路名称导线或电缆的型号规格10kV电源进线LJ-35铝绞线（三相三线架空）主变引入电缆YJL22-10000-325交联电缆（直埋）380V低压出线至1号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋）至2号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋）至3号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋）至4号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋）至5号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯

32、塑料电缆（直埋）至6号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋）至7号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋） 至8号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋）至9号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋） 至10号厂房VLV22-1000-3300+1150 四芯塑料电缆（直埋）至生活区 单回路，回路线3LJ-240（架空）与邻近单位10kV联络线 YJL22-10000-325交联电缆（直埋）8 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定（1） 二次回路电源选择二次回路操作电源有直流电源，交流

33、电源之分。考虑到交流操作电源可使二次回路大大简化，投资大大减少，且工作可靠，维护方便。这里采用交流操作电源。（2） 高压断路器的控制和信号回路高压断路器的控制回路取决于操作机构的形式和操作电源的类别。结合上面设备的选择和电源选择，采用弹簧操作机构的断路器控制和信号回路。（3)电测量仪表与绝缘监视装置 这里根据GBJ63-1990的规范要求选用合适的电测量仪表并配用相应绝缘监视装置。1)10KV电源进线上：电能计量柜装设有功电能表和无功电能表；为了解负荷电流，装设电流表一只。2)变电所每段母线上：装设电压表测量电压并装设绝缘检测装置。3)电力变压器高压侧：装设电流表和有功电能表各一只。4)380

34、V的电源进线和变压器低压侧：各装一只电流表。5)低压动力线路：装设电流表一只。 6)电测量仪表与绝缘监视装置 在二次回路中安装自动重合闸装置、备用电源自动投入装置。 继电保护要求具有选择性，速动性，可靠性及灵敏性。由于本厂的高压线路不很长，容量不很大，因此继电保护装置比较简单。对线路的相间短路保护，主要采用带时限的过电流保护和瞬时动作的电流速断保护；对线路的单相接地保护采用绝缘监视装置，装设在变电所高压母线上，动作于信号。继电保护装置的接线方式采用两相两继电器式接线；继电保护装置的操作方式采用交流操作电源供电中的“去分流跳闸”操作方式（接线简单，灵敏可靠）；带时限过电流保护采用反时限过电流保护

35、装置。型号都采用GL-25/10 。其优点是：继电器数量大为减少，而且可同时实现电流速断保护，可采用交流操作，运行简单经济，投资大大降低。此次设计对变压器装设过电流保护、速断保护装置；在低压侧采用相关断路器实现三段保护。1)变压器继电保护变电所内装有两台10/0.4800的变压器。低压母线侧三相短路电流为，高压侧继电保护用电流互感器的变比为100/5A，继电器采用GL-25/10型，接成两相两继电器方式。下面整定该继电器的动作电流，动作时限和速断电流倍数。a)过电流保护动作电流的整定： ， 故其动作电流：动作电流整定为10A。 b)过电流保护动作时限的整定由于此变电所为终端变电所，因此其过电流

36、保护的10倍动作电流的动作时限整定为。c)电流速断保护速断电流倍数整定取 ，故其速断电流为： 因此速断电流倍数整定为： 。2)10KV侧继电保护在此选用GL-25/10型继电器。由以上条件得计算数据：变压器一次侧过电流保护的10倍动作时限整定为0.5s；过电流保护采用两相两继电器式接线；高压侧线路首端的三相短路电流为1.63kA；变比为200/5A保护用电流互感器动作电流为9A。下面对高压母线处的过电流保护装置进行整定。（高压母线处继电保护用电流互感器变比为100/5A）整定的动作电流取，故， 根据GL-25/10型继电器的规格，动作电流整定为7A 。整定的动作时限：母线三相短路电流反映到中的

37、电流： 对的动作电流的倍数，即：由反时限过电流保护的动作时限的整定曲线确定的实际动作时间：=0.6s。的实际动作时间：母线三相短路电流反映到中的电流：对的动作电流的倍数，即：所以由10倍动作电流的动作时限曲线查得的动作时限：。3)0.38KV侧低压断路器保护整定项目：(a)瞬时过流脱扣器动作电流整定：满足 ：对万能断路器取1.35；对塑壳断路器取22.5。(b)短延时过流脱扣器动作电流和动作时间整定：满足: 取1.2。另外还应满足前后保护装置的选择性要求，前一级保护动作时间比后一级至少长一个时间级差0.2s(0.4s,0.6s)。(c)长延时过流脱扣器动作电流和动作时间整定：满足： 取1.1。

38、(d)过流脱扣器与被保护线路配合要求：满足： ：绝缘导线和电缆允许短时过负荷倍数 (e)热脱扣器动作电流整定：满足： 取1.1，一般应通过实际运行进行检验。9 变电所的防雷保护与接地装置的设计9.1 防雷装置意义雷电引起的大气过电压会对电器设备和变电所的建筑物产生严重的危害，因此，在变电所必须采取有效的防雷措施，以保证电器设备的安全。下面分情况对防雷装置进行选择。9.2 直击雷的防治根据变电所雷击目的物的分类，在变电所的中的建筑物应装设直击雷保护装置。在进线段的1km长度内进行直击雷保护。防直击雷的常用设备为避雷针。所选用的避雷器：接闪器采用直径的圆钢；引下线采用直径的圆钢；接地体采用三根2.

39、5m长的的角钢打入地中再并联后与引下线可靠连接。9.3 雷电侵入波保护由于雷电侵入波比较常见，且危害性较强，对其保护非常重要。对变电所来说，雷电侵入波保护利用阀式避雷器以及与阀式避雷器相配合的进线保护段；为了其内部的变压器和电器设备得以保护，在配电装置内安放阀式避雷器。9.4 变电所公共接地装置的设计（1）接地电阻的要求 本变电所的公共接地装置的接地电阻应满足以下条件： 且 式中 因此公共接地装置接地电阻应满足（2）接地装置的设计 采用长2.5m、50mm的镀锌钢管数，计算初选16根，沿变电所三面均匀布置（变电所前面布置两排），管距5m，垂直打入地下，管顶离地面0.6m。管间用的镀锌扁钢焊接相

40、连。变压器室有两条接地干线、高低压配电室各有一条接地线与室外公共接地装置焊接相连。接地干线均采用采用的镀锌扁钢。变电所接地装置平面布置图如下所示。接地电阻的演算：满足的要求。 主接线图10 心得体会课程设计是检验我们本学期学习的情况的一项综合测试，它要求我们把所学的知识全部适用，融会贯通的一项训练，是对我们能力的一项综合评定，它要求我们充分发掘自身的潜力，开拓思路设计出合理适用的自动控制系统。通过这次课程设计，使我得到了很多的经验，并且巩固和加深以及扩大了专业知识面，锻炼综合及灵活运用所学知识的能力，正确使用技术资料的能力。知识系统化能力得到提高,设计过程中运用了很多的知识，因此如何将知识系统

41、化就成了关键。如本设计中用到了工厂供电的绝大多数的基础理论和设计方案，因此在设计过程中侧重了知识系统化能力的培养，为今后的工作和学习打下了很好的理论基础。动得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。这次课程设计，我做了大量的参数计算，锻炼从事工程技术的综合运算能力，参数计算尽可能采用先进的计算方法。使我了解工厂供电设计的基本方法，了解工厂供电电能分配等各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解。在此我感谢学校给了我们的这次实践机会，以及指导我们完成此次课程设计的老师。参 考 文 献1 孙丽华.电力