10KV變電所設(shè)計(jì)

1、第1章 緒論1.1 設(shè)計(jì)目的通過課程設(shè)計(jì)鞏固本課程理論知識，掌握供配電設(shè)計(jì)的基本方法，通過解決各種實(shí)際問題，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力，同時(shí)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(jì)算、繪圖、設(shè)計(jì)說明書等方面得到訓(xùn)練，為今后的工作奠定基礎(chǔ)。1.2設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)富威機(jī)械廠用電負(fù)荷，并適當(dāng)考慮生產(chǎn)的發(fā)展，按安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)和的要求，確定工廠變電所的位置與型式；通過計(jì)算負(fù)荷，確定主變壓器臺(tái)數(shù)及容量；進(jìn)行短路電流的計(jì)算，選擇變電所的主線及高、低電氣設(shè)備；選擇整定繼電保護(hù)裝置；最后按要求寫出設(shè)計(jì)計(jì)算說明書，繪出設(shè)計(jì)圖紙。1.3設(shè)計(jì)要求1、要求每個(gè)學(xué)生獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)。2、

2、要正確運(yùn)用設(shè)計(jì)資料。3、給出變配電所的主接線圖。4、完成課程設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定內(nèi)容。5、要求提交成果。（1）完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告書一份；（2）A3變配電所的主接線圖紙一張。第2章 負(fù)荷計(jì)算及無功功率補(bǔ)償2.1負(fù)荷計(jì)算 根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行分析，機(jī)械廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料見下表2-1：表2-1機(jī)械廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)廠房編號用電單位名稱負(fù)荷性質(zhì)設(shè)備容量/kw 需要系數(shù)功率因數(shù)1倉庫動(dòng)力880.251.170.65照明20.801.02鑄造車間動(dòng)力2380.351.020.70照明100.801.03鍛壓車間動(dòng)力2380.251.170.65照明100.801.04金工車間動(dòng)力4380.251.330.60照明100.801.

3、05工具車間動(dòng)力5380.251.170.65照明100.801.06電鍍車間動(dòng)力2380.500.880.75照明100.801.07熱處理車間動(dòng)力1380.501.330.60照明100.801.08裝配車間動(dòng)力1380.351.020.70照明100.801.09機(jī)修車間動(dòng)力1380.251.170.65照明50.801.010鍋爐房動(dòng)力1380.501.170.65照明20.801.0宿舍區(qū)照明4000.701.0單組用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算： 有功功率 無功功率 視在功率 計(jì)算電流 通過以上公式對工廠各部分進(jìn)行計(jì)算，得到計(jì)算結(jié)果如下：1、 倉庫： 動(dòng)力部分： kw A 照明部分: kw2、

4、 鑄造車間； 動(dòng)力部分： kw 照明部分： 3、 鍛壓車間； 動(dòng)力部分： 照明部分： 4、 金工車間； 動(dòng)力部分： 照明部分： 5、 工具車間； 動(dòng)力部分： 照明部分： 6、 電鍍車間； 動(dòng)力部分： 照明部分： 7、 熱處理車間； 動(dòng)力部分： 照明部分： 8、 裝配車間； 動(dòng)力部分： 照明部分： 9、 機(jī)修車間； 動(dòng)力部分： 照明部分： 10、 鍋爐房； 動(dòng)力部分： 照明部分： 11、 宿舍區(qū)； 照明部分： 將以上數(shù)據(jù)進(jìn)行整理得到表格如下： 表2-2負(fù)荷計(jì)算計(jì)算表編號名稱類別設(shè)備容量/kW需要系數(shù)costan計(jì)算負(fù)荷/kW/kvar/kVA/A1倉庫動(dòng)力880250.651.172225.73

5、3.851.2照明20.81.01.62鑄造車間動(dòng)力2380.350.701.0283.385119180.3照明100.81.083鍛壓車間動(dòng)力2380.250.651.1759.569.691.6138.8照明100.801.084金工車間動(dòng)力4380.250.601.33109.5146182.5276.5照明100.801.085工具車間動(dòng)力5380.250.651.17134.5157.2206.9313.5照明100.801.086電鍍車間動(dòng)力2380.500.750.88119105158.7240.5照明100.801.087熱處理車間動(dòng)力1380.500.601.336992

6、115174.2照明100.801.088裝配車間動(dòng)力1380.350.701.0248.349.369104.5照明100.801.089機(jī)修車間動(dòng)力1380.250.651.1734.540.35380.3照明50.801.0410鍋爐房動(dòng)力1380.500.651.176980.7106.1160.8照明20.801.01.611宿舍區(qū)照明4000.701.0280多組設(shè)備負(fù)荷計(jì)算： 所有車間的照明負(fù)荷： 取全廠的同時(shí)系數(shù)為： 。 則全廠的負(fù)荷計(jì)算為： 2.2無功功率補(bǔ)償電力系統(tǒng)由發(fā)電廠、變電站、電力線路和用電設(shè)備聯(lián)系在一起組成的統(tǒng)一整體，由于電能不能大量存儲(chǔ)，所以發(fā)電、輸電、配電和用電

7、必須同時(shí)進(jìn)行，即電力系統(tǒng)必須保持平衡。然而來自電力線路、電力變壓器以及用電設(shè)備的無功負(fù)載大量存在，使電力系統(tǒng)的功率因數(shù)降低。對于配電系統(tǒng)來說，為數(shù)眾多的異步電動(dòng)機(jī)、變壓器等設(shè)備要消耗大量的無功功率，對配電網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生不良影響：1、供電線路的電流增大，使線路和設(shè)備的損耗增大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)威脅到設(shè)備的安全運(yùn)行；2、配電系統(tǒng)的視在功率增大，使發(fā)電機(jī)、變壓器等供電設(shè)備的容量增加，電力用戶的控制設(shè)備、測量儀表的規(guī)格也相應(yīng)增大；3、導(dǎo)致供電電壓降低。保持電力系統(tǒng)的平衡，解決配電系統(tǒng)功率因數(shù)低的有效途徑就是對配電系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償，提高功率因數(shù)。按照我國供電部門的規(guī)定，高壓供電的用戶必須保證功率因數(shù)在0

8、.9以上。無功功率:電網(wǎng)中的感性負(fù)載（如電機(jī)，扼流圈，變壓器，感應(yīng)式加熱器及電焊機(jī)等）都會(huì)產(chǎn)生不同程度的電滯，即所謂的電感。感性負(fù)載具有這樣一種特性-即使所加電壓改變方向，感性負(fù)載的這種滯后仍能將電流的方向（如正向）保持一段時(shí)間。一旦存在了這種電流與電壓之間的相位差，就會(huì)產(chǎn)生負(fù)功率，并被反饋到電網(wǎng)中。電流電壓再次相位相同時(shí)，又需要相同大小的電能在感性負(fù)載中建立磁場，這種磁場反向電能就被稱作無功功率。無功功率比較抽象，它是用于電路內(nèi)電場與磁場的交換，并用來在電氣設(shè)備中建立和維持磁場的電功率。它不對外做功，而是轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪芰?。凡是有電磁線圈的電氣設(shè)備，要建立磁場，就要消耗無功功率。在交流電路

9、中，由于有感性或容性儲(chǔ)能設(shè)備，電壓與電流有相位差，通俗講就是電壓與電流不在同一時(shí)間到達(dá)；因此，表面看電壓有多大、電流有多大，實(shí)際并沒有做那么大的功，有電源與儲(chǔ)能設(shè)備的能量轉(zhuǎn)換。 無功補(bǔ)償計(jì)算如下：由2.1節(jié)計(jì)算可得變壓器低壓測的視在計(jì)算負(fù)荷為：這時(shí)低壓側(cè)的功率因數(shù)為：為使高壓側(cè)的功率因數(shù)0.90，則低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)高于0.90。這里取0.95。則低壓側(cè)需要并聯(lián)電容容量為： 取： 則補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為： 計(jì)算電流 高壓側(cè)的功率損耗為： 變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為： 補(bǔ)償后的功率因數(shù)為：滿足（大于0.9）的要求。 第3章 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量及 主結(jié)線方案的選擇3.1 變

10、壓器臺(tái)數(shù)和容量確定一、變壓器臺(tái)數(shù)確定 1、滿足用電負(fù)荷對可靠性的要求； 1）二級負(fù)荷：選擇兩臺(tái)主變壓器；負(fù)荷較大時(shí)，也可多于兩臺(tái)； 2）二、三級負(fù)荷：可選一臺(tái)變壓器，但低壓側(cè)敷設(shè)與其它變電所相連的聯(lián)絡(luò)線作為備用電源； 3）三級負(fù)荷：選擇一臺(tái)主變壓器；負(fù)荷較大時(shí)，也可選擇兩臺(tái)； 2、季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變化較大時(shí)，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，可選擇兩臺(tái)變壓器； 根據(jù)以上要求與規(guī)范，所以在本變電所我們選取兩臺(tái)變壓器；二、變壓器容量選擇 （1）任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)。應(yīng)滿足： （2）任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)。應(yīng)滿足：。即滿足一、二級負(fù)荷要求。 帶入數(shù)值可得： 選擇變壓器的實(shí)際容量：考慮到本廠近年的負(fù)荷發(fā)展，初步取

11、?？紤]到安全性的問題，確定變壓器為SC3系列箱型干式變壓器。型號SC3-1000/10.其主要技術(shù)指標(biāo)如下表3-1所示：表3-1變壓器技術(shù)指標(biāo)變壓器型號額定容量/KVA額定電壓聯(lián)結(jié)組型號損耗/KW空載電流短路阻抗高壓低壓空載負(fù)載SC3-1000/10100010.50.4Dyn112.457.451.363.3 主結(jié)線方案選擇方案：高、低壓側(cè)均采用單母線分段。優(yōu)點(diǎn)：用斷路器把母線分段后，對重要用戶可以從不同母線段引出兩個(gè)回路，用兩個(gè)電路供電；當(dāng)一段母線故障時(shí)，分段斷路器自動(dòng)切除故障母線保證正常段母線不間斷供電和不致使重要用戶停電。缺點(diǎn)：當(dāng)一段母線或母線隔離開關(guān)檢修時(shí)該母線各出線須停電；當(dāng)出線為

12、雙回路時(shí)，常使架空線路出現(xiàn)交叉跨越；擴(kuò)建時(shí)需向兩個(gè)方向均衡擴(kuò)建。方案：單母線分段帶旁路。優(yōu)點(diǎn)：具有單母線分段全部優(yōu)點(diǎn)，在檢修斷路器時(shí)不至中斷對用戶供電。缺點(diǎn)：常用于大型電廠和變電中樞，投資高。方案：高壓采用單母線帶旁路低壓單母線分段。優(yōu)點(diǎn)：任一主變壓器檢修或發(fā)生故障時(shí)，通過切換操作，即可迅速恢復(fù)對整個(gè)變電所的供電。缺點(diǎn)：在高壓母線或電源進(jìn)線進(jìn)行檢修或發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)變電所仍需停電。 以上三種方案均能滿足主接線要求，采用方案三時(shí)雖經(jīng)濟(jì)性最佳，但是其可靠性相比其他兩方案差；采用方案二需要的斷路器數(shù)量多，接線復(fù)雜，它們的經(jīng)濟(jì)性能較差；采用方案一既滿足負(fù)荷供電要求又較經(jīng)濟(jì)，故本次設(shè)計(jì)選用方案。根據(jù)所選

13、的接線方式，畫出主結(jié)線圖。圖3-1 變電所主結(jié)線圖第4章 變電所位置和型式選擇4.1 變配電所所址選擇原則 (1）變電所位置的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定： 1）接近負(fù)荷中心 2）進(jìn)出線方便； 3）接近電源側(cè)； 4）設(shè)備運(yùn)輸方便； 5)不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場所； 6)不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，當(dāng)無法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)； 7）不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰； 8）不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)爆炸和火災(zāi)

14、危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定； 9）不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。（2）裝有可燃性油浸電力變壓器的車間內(nèi)變電所，不應(yīng)設(shè)在三、四級耐火等級的建筑物內(nèi)；當(dāng)設(shè)在二級耐火等級的建筑物內(nèi)時(shí)，建筑物應(yīng)采取局部防火措施。（3）多層建筑中，裝有可燃性油的電氣設(shè)備的配電所、變電所應(yīng)設(shè)置在底層靠外墻部位，且不應(yīng)設(shè)在人員密集場所的正上方、正下方、貼鄰和疏散出口的兩旁。（4）高層主體建筑內(nèi)不宜設(shè)置裝有可燃性油的電氣設(shè)備的配電所和變電所，當(dāng)受條件限制必須設(shè)置時(shí)，應(yīng)設(shè)在底層靠外墻部位，且不應(yīng)設(shè)在人員密集場所的正上方、正下方、貼鄰和疏散出口的兩旁，并應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范有關(guān)規(guī)定，采取相應(yīng)的防火措施

15、。（5）露天或半露天的變電所，不應(yīng)設(shè)置在下列場所： 1）有腐蝕性氣體的場所； 2）挑檐為燃燒體或難燃體和耐火等級為四級的建筑物旁； 3）附近有棉、糧及其他易燃、易爆物品集中的露天堆場； 4）容易沉積可燃粉塵、可燃纖維、灰塵或?qū)щ妷m埃且嚴(yán)重影響變壓器安全運(yùn)行的場所。4.2型式與布置變電所的型式應(yīng)根據(jù)用電負(fù)荷的狀況和周圍環(huán)境情況確定，并應(yīng)符合下列規(guī)定：(1)負(fù)荷較大的車間和站房，宜設(shè)附設(shè)變電所或半露天變電所；(2)負(fù)荷較大的多跨廠房，負(fù)荷中心在廠房的中部且環(huán)境許可時(shí)，宜設(shè)車間內(nèi)變電所或組臺(tái)式成套變電站；(3)高層或大型民用建筑內(nèi)，宜設(shè)室內(nèi)變電所或組合式成套變電站；(4）負(fù)荷小而分散的工業(yè)企業(yè)和大中

16、城市的居民區(qū)，宜設(shè)獨(dú)立變電所，有條件時(shí)也可設(shè)附設(shè)變電所或戶外箱式變電站；(5)環(huán)境允許的中小城鎮(zhèn)居民區(qū)和工廠的生活區(qū)，當(dāng)變壓器容量在315kVA及以下時(shí)，宜設(shè)桿上式或高臺(tái)式變電所。由于本廠有二級重要負(fù)荷，考慮到對供電可靠性的要求，采用兩路進(jìn)線，一路經(jīng)10kV公共市電架空進(jìn)線（中間有電纜接入變電所）；一路引自鄰廠高壓聯(lián)絡(luò)線。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GB500531994的規(guī)定，結(jié)合本廠的實(shí)際情況，這里變電所采用單獨(dú)設(shè)立方式。根據(jù)負(fù)荷計(jì)算及工程平面圖4-1可知負(fù)荷中心在6號車間，所以我們決定在6號車間東側(cè)建立工廠變電所。 圖4-1工程平面圖第

17、5章 短路電流計(jì)算采用兩路電源供線，一路為距本廠6km的饋電變電站經(jīng)LGJ-185架空線（系統(tǒng)按電源計(jì)），該干線首段所裝高壓斷路器的斷流容量為；一路為鄰廠高壓聯(lián)絡(luò)線。下面計(jì)算本廠變電所高壓10kV母線上k-1點(diǎn)短路和低壓380V母線上k-2點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量。 圖5-1 變電所系統(tǒng)圖首先確定基準(zhǔn)值 取 所以： 計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值：（忽略架空線至變電所的電纜電抗）1) 電力系統(tǒng)： 2) 架空線路：查手冊得，因此： 3）變壓器：由所選的變壓器的技術(shù)參數(shù)得，因此： 根據(jù)以上計(jì)算可以繪得短路等效電路圖如下圖5-2所示。 圖5-2短路等效電路圖計(jì)算k-1點(diǎn)的短路電路總電抗幺

18、值及三相短路電流和短路容量1) 總電抗標(biāo)幺值：2) 三相短路電流周期分量有效值： 3) 其他三相短路電流： 4） 三相短路容量： 計(jì)算k-2點(diǎn)短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量1) 總電抗標(biāo)幺值： 2) 三相短路電流周期分量有效值： 3) 其他三相短路電流： 4) 三相短路容量： 第6章 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)電氣設(shè)備選擇是發(fā)電廠和變電所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，在選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際工作特點(diǎn)，按照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定，在保證供配電安全可靠的前提下，力爭做到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理。 為了保障一次設(shè)備的可靠運(yùn)行，必須按照下列條件選擇和校驗(yàn)：（1）按正常工作條件包括電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇；

19、（2）按短路條件包括動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)；（3）考慮電氣設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境條件如溫度、濕度、海拔高度以及有無防塵、防腐、防火、防爆等要求。（4）按各類設(shè)備的不同特點(diǎn)和要求如斷路器的操作性能、互感器的二次負(fù)荷和準(zhǔn)確度級等進(jìn)行選擇。6.1變電所高壓一次設(shè)備的選擇及校驗(yàn)一、變電所高壓一次設(shè)備的選擇根據(jù)機(jī)械廠所在地區(qū)的外界環(huán)境，高壓側(cè)采用天津市長城電器有限公司生產(chǎn)的JYN2-10（Z）型戶內(nèi)移開式交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備。此高壓開關(guān)柜的型號：JYN2-10/4ZTTA（說明：4：一次方案號；Z：真空斷路器；T：彈簧操動(dòng)；TA ：干熱帶）。初選設(shè)備： 高壓斷路器： ZN24-10/1250/20 高壓熔斷器：RN

20、2-10/0.5 -50 電流互感器：LZZQB6-10-0.5-200/5 電壓互感器：JDZJ-10 接地開關(guān)：JN-3-10/25 母線型號：TMY-3（504）；TMY-3（8010）+1（606） 絕緣子型號：ZA-10Y抗彎強(qiáng)度：3.75kN（戶內(nèi)支柱絕緣子）從高壓配電柜引出的10kV三芯電纜采用交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，型號：YJV-350，無鋼鎧護(hù)套，纜芯最高工作溫度。二、變電所高壓一次設(shè)備的校驗(yàn)根據(jù)高壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目和條件，在據(jù)電壓、電流、斷流能力選擇設(shè)備的基礎(chǔ)上，對所選的高壓側(cè)設(shè)備進(jìn)行必需的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)和熱穩(wěn)定度校驗(yàn)。 設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)1) 高壓電器動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)校驗(yàn)條件

21、： 由以上短路電流計(jì)算得= ；= 。并查找所選設(shè)備的數(shù)據(jù)資料比較高壓斷路器ZN24-10/1250/20 =50kA ，滿足條件；電流互感器LZZQB6-10-0.5-200/5 =79kA，滿足條件；JN-3-10/25接地開關(guān) =63KA ，滿足條件。2) 絕緣子動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)校驗(yàn)條件： 母線采用平放在絕緣子上的方式，則： （其中=200mm；=900mm）。所以：= 滿足要求。3) 母線的動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)校驗(yàn)條件： TMY母線材料的最大允許應(yīng)力=140MPa。 10kV母線的短路電流=；= 三相短路時(shí)所受的最大電動(dòng)力： =母線的彎曲力矩： 母線的截面系數(shù)： 母線在三相短路時(shí)的計(jì)算應(yīng)力： 可得，

22、=140MPa=，滿足動(dòng)穩(wěn)定性要求。2. 高壓設(shè)備的熱穩(wěn)定性校驗(yàn)1) 高壓電器熱穩(wěn)定性校驗(yàn)校驗(yàn)條件： 查閱產(chǎn)品資料：高壓斷路器：=31.5kA,t=4s；電流互感器：=44.5kA ,t=1s；接地開關(guān)： =25kA,t=4s取，=，將數(shù)據(jù)代入上式，經(jīng)計(jì)算以上電器均滿足熱穩(wěn)定性要求。2) 高壓母線熱穩(wěn)定性校驗(yàn)校驗(yàn)條件： A=查產(chǎn)品資料，得銅母線的C=171，取。母線的截面： A=504=200允許的最小截面： 從而，該母線滿足熱穩(wěn)定性要求 。 3） 高壓電纜的熱穩(wěn)定性校驗(yàn)校驗(yàn)條件： A=允許的最小截面： 所以選電纜YJV-350的截面 A=50從而，該電纜滿足熱穩(wěn)定性要求。6.2變電所低壓一次

23、設(shè)備的選擇及校驗(yàn)一、變電所低壓一次設(shè)備的選擇低壓側(cè)采用的也是天津長城電器有限公司生產(chǎn)的GGD2型低壓開關(guān)柜。初選設(shè)備如下： 低壓斷路器：NA1 型智能萬能斷路器、TMS30型塑殼無飛弧智能斷路器 低壓熔斷器：NT系列 電壓互感器：JDZ1系列 電流互感器：LMZJ1 、LMZ1 系列 母線型號： TMY-3（8010）+1（606） 絕緣子型號：ZA-6Y抗彎強(qiáng)度：3.75kN（戶內(nèi)支柱絕緣子）另外，無功補(bǔ)償柜選用2個(gè)GCJ1-01型柜子，采用自動(dòng)補(bǔ)償，滿足補(bǔ)償要求。二、變電所低壓一次設(shè)備的校驗(yàn)由于根據(jù)低壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目和條件進(jìn)行的低壓一次側(cè)設(shè)備選擇，不需再對熔斷器、刀開關(guān)、斷路器進(jìn)行

24、校驗(yàn)。關(guān)于低壓電流互感器、電壓互感器、電容器及母線、電纜、絕緣子等校驗(yàn)項(xiàng)目與高壓側(cè)相應(yīng)電器相同，這里僅列出低壓母線的校驗(yàn)：380V側(cè)母線上母線動(dòng)穩(wěn)定性校驗(yàn)：校驗(yàn)條件：TMY母線材料的最大允許應(yīng)力=140MPa。380V母線的短路電流 =;=三相短路時(shí)所受的最大電動(dòng)力為： 母線的彎曲力矩： 母線的截面系數(shù)： 母線在三相短路時(shí)的計(jì)算應(yīng)力：可得，=140MPa=，滿足動(dòng)穩(wěn)定性要求。 380V側(cè)母線熱穩(wěn)定性校驗(yàn)：校驗(yàn)條件： A=查產(chǎn)品資料，得銅母線的C=171，取。 母線的截面： A=8010=800 允許的最小截面： 從而，滿足熱穩(wěn)定性要求 。 第7章 繼電器保護(hù) 繼電保護(hù)要求具有選擇性，速動(dòng)性，可

25、靠性及靈敏性。 由于本廠的高壓線路不很長，容量不很大，因此繼電保護(hù)裝置比較簡單。對線路的相間短路保護(hù)，主要采用帶時(shí)限的過電流保護(hù)和瞬時(shí)動(dòng)作的電流速斷保護(hù)；對線路的單相接地保護(hù)采用絕緣監(jiān)視裝置，裝設(shè)在變電所高壓母線上，動(dòng)作于信號。 繼電保護(hù)裝置的接線方式采用兩相兩繼電器式接線；繼電保護(hù)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(shí)限過電流保護(hù)采用反時(shí)限過電流保護(hù)裝置。型號都采用GL-25/10 。其優(yōu)點(diǎn)是：繼電器數(shù)量大為減少，而且可同時(shí)實(shí)現(xiàn)電流速斷保護(hù)，可采用交流操作，運(yùn)行簡單經(jīng)濟(jì)，投資大大降低。此次設(shè)計(jì)對變壓器裝設(shè)過電流保護(hù)、速斷保護(hù)裝置；在低壓側(cè)采用

26、相關(guān)斷路器實(shí)現(xiàn)三段保護(hù)。7.1變壓器繼電保護(hù)變電所內(nèi)裝有兩臺(tái)10/0.41000的變壓器。低壓母線側(cè)三相短路電流為，高壓側(cè)繼電保護(hù)用電流互感器的變比為200/5A，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(dòng)作電流，動(dòng)作時(shí)限和速斷電流倍數(shù)。a)過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定： ，故其動(dòng)作電流：，動(dòng)作電流整定為9A。b)過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)限的整定 由于此變電所為終端變電所，因此其過電流保護(hù)的10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)限整定為。c)電流速斷保護(hù)速斷電流倍數(shù)整定取 故其速斷電流為： 因此速斷電流倍數(shù)整定為： 。7.2 10KV側(cè)繼電保護(hù)在此選用GL-25/10繼電器。由以上可得數(shù)據(jù)：

27、變壓器一次側(cè)過電流保護(hù)的10倍動(dòng)作時(shí)限整定為0.5s；過電流保護(hù)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2.614kA；變比為200/5A保護(hù)用電流互感器動(dòng)作電流為9A。下面對高壓母線處的過電流保護(hù)裝置進(jìn)行整定。高壓母線處繼電保護(hù)電流互感器變比為200/5A。整定的動(dòng)作電流取,，故， 根據(jù)GL-25/10型繼電器的規(guī)格，動(dòng)作電流整定為7A 。整定的動(dòng)作時(shí)限：母線三相短路電流反映到中的電流：對的動(dòng)作電流的倍數(shù)，即：由反時(shí)限過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限的整定曲線確定的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間：=0.6s。的實(shí)際動(dòng)作時(shí)間：母線三相短路電流反映到中的電流：對的動(dòng)作電流的倍數(shù)，即：所以由10倍動(dòng)作電流的動(dòng)作時(shí)

28、限曲線查得的動(dòng)作時(shí)限：。7.3 0.38KV側(cè)繼電保護(hù)整定項(xiàng)目：(a)瞬時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流整定：滿足 ：對萬能斷路器取1.35；對塑殼斷路器取22.5。(b)短延時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間整定：滿足: 取1.2。另外還應(yīng)滿足前后保護(hù)裝置的選擇性要求，前一級保護(hù)動(dòng)作時(shí)間比后一級至少長一個(gè)時(shí)間級差0.2s(0.4s,0.6s)。(c)長延時(shí)過流脫扣器動(dòng)作電流和動(dòng)作時(shí)間整定：滿足： 取1.1。(d)過流脫扣器與被保護(hù)線路配合要求：滿足： ：絕緣導(dǎo)線和電纜允許短時(shí)過負(fù)荷倍數(shù)(對瞬時(shí)和短延時(shí)過流脫扣器，一般取4.5；對長延時(shí)過流脫扣器，取1.11.2)。(e)熱脫扣器動(dòng)作電流整定：滿足： 取1.1

29、，一般應(yīng)通過實(shí)際運(yùn)行進(jìn)行檢驗(yàn)?？筛鶕?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(jìn)行整定，在此不詳述。第8章 防雷和接地裝置8.1 防雷裝置一、直接防雷保護(hù)在變電所屋頂裝設(shè)避雷針和避雷帶，并引進(jìn)出兩根接地線與變電所公共接裝置相連。如變電所的主變壓器裝在室外和有露天配電裝置時(shí)，則應(yīng)在變電所外面的適當(dāng)位置裝設(shè)獨(dú)立避雷針，其裝設(shè)高度應(yīng)使其防雷保護(hù)范圍包圍整個(gè)變電所。如果變電所所在其它建筑物的直擊雷防護(hù)范圍內(nèi)時(shí)，則可不另設(shè)獨(dú)立的避雷針。按規(guī)定，獨(dú)立的避雷針的接地裝置接地電阻。通常采用3-6根長2.5 m的剛管，在裝避雷針的桿塔附近做一排和多邊形排列，管間距離5 m，打入地下

30、，管頂距地面0.6 m。接地管間用40mm4mm 的鍍鋅扁剛焊接相接。引下線用25 mm4 mm的鍍鋅扁剛，下與接地體焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針采用直徑20mm的鍍鋅圓剛，長11.5m。獨(dú)立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應(yīng)有3m以上的距離。二、雷電侵入波保護(hù)1、在10KV電源進(jìn)線的終端桿上裝設(shè)FS410型閥式避雷器。引下線采用25 mm4 mm的鍍鋅扁剛，下與公共接地網(wǎng)焊接相連，上與避雷器接地端栓連接。2、在10kV高壓配電室內(nèi)裝設(shè)有GG1A（F）54型開關(guān)柜，其中配有FS410型避雷器，靠近主變壓器。主變壓器主要靠此避雷器來保護(hù)，防雷

31、電侵入波的危害。3、在380V低壓架空線出線桿上，裝設(shè)保護(hù)間隙，或?qū)⑵浣^緣子的鐵腳接地，用以防護(hù)沿低壓架空線侵入的雷電波。8.2 接地裝置接地裝置為接地極和接地體的組合，結(jié)合本廠實(shí)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(yàn)，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。所用的接地電阻選擇：查表得接地電阻應(yīng)滿足R5，Re120V/IE根據(jù)經(jīng)驗(yàn)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。則： =4.67所以，變電所的

32、接地電阻應(yīng)選為5。 結(jié) 論通過這次課程設(shè)計(jì)，讓我對供配電技術(shù)有了更深的了解，對于設(shè)計(jì)還是應(yīng)該自己動(dòng)手實(shí)際操作才會(huì)有深刻理解。雖然設(shè)計(jì)內(nèi)容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。機(jī)械廠10kv變電所的設(shè)計(jì),我想這個(gè)課題不是很容易做的，所以我更應(yīng)該努力做好。開始做的時(shí)候覺得有點(diǎn)困難，有些東西以前我只學(xué)了一點(diǎn)點(diǎn)，但現(xiàn)在用起來又有點(diǎn)疑問。我認(rèn)為這是一個(gè)學(xué)好這門課的機(jī)會(huì)通過實(shí)踐去提高自己的知識。這個(gè)只有你自己投入進(jìn)去你才能發(fā)現(xiàn)自己知識點(diǎn)的欠缺。 在完成設(shè)計(jì)的過程中我們了解到了，電能的輸送和分配既簡單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)、測量。有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。而工廠供電就是指工廠所需要電能的供應(yīng)和分配。工廠供電設(shè)計(jì)要達(dá)到為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，保障工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須做到：安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)。同時(shí)課程設(shè)計(jì)也是教學(xué)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通過設(shè)計(jì)可以鞏固各課程理論知識，了解工廠供電設(shè)計(jì)的基本方法，了解工廠供電電能分配等各種實(shí)際問題，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力，同時(shí)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(jì)算繪圖、編號、設(shè)計(jì)說明書等方面得到訓(xùn)練，為以后工作奠