工廠供電課程設(shè)計(jì)某冶金機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)

1、工廠供電課程設(shè)計(jì) 某冶金機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 信息科學(xué)與工程學(xué)院 專業(yè)班級： 自動化95959班 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師： 208459年 6月27 目錄前言3第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)4一、設(shè)計(jì)題目4二、設(shè)計(jì)要求4三、設(shè)計(jì)依據(jù)41.工廠總平面圖42.工廠負(fù)荷情況53.供電電源情況54.氣象資料55.地質(zhì)水文資料5第二章 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償6（一）負(fù)荷計(jì)算6（二）無功功率補(bǔ)償9第三章變電所高、低壓線路的選擇10（一）高壓線路導(dǎo)線的選擇10（二）低壓線路導(dǎo)線的選擇10第四章 變電所主變壓器臺數(shù)和容量及主接線方案的選擇12（一）年耗電量的估算12（二）變電所主變壓器臺數(shù)的選擇12（

2、三）變電所主變壓器容量的選擇12（四）變電所主接線方案的選擇13第五章 短路電流的計(jì)算14第六章 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)16（一）一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)校驗(yàn)的原則16i.按工作電壓選擇16ii.按工作電流選擇16iii.按斷流能力選擇16iv.隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)16（二）變電所高壓側(cè)一次設(shè)備的選擇17（三）變電所高壓側(cè)一次設(shè)備的校驗(yàn)17（四）變電所低壓一次設(shè)備的選擇18（五）變電所低壓一次設(shè)備的校驗(yàn)18第七章 變電所低壓干線、支線上的熔絲及型號19（一）保護(hù)電力線路的熔斷器熔體電流的選擇19（二）保護(hù)電力變壓器的熔斷器熔體電流的選擇20（三）保護(hù)電壓互感器的熔斷器熔體

3、電流的選擇20（四）熔斷器的選擇與校驗(yàn)20（五）熔斷器保護(hù)靈敏度的檢驗(yàn)21第八章 變電所二次回路方案選擇及繼電保護(hù)的整定22（一）二次回路方案選擇22（二）繼電保護(hù)的整定221) 變壓器繼電保護(hù)232）10kv側(cè)繼電保護(hù)233）0.38kv側(cè)低壓斷路器保護(hù)24結(jié)束語26參考文獻(xiàn)27附圖27附圖一某冶金機(jī)械廠變電所高壓側(cè)電氣主接線圖27附圖二某冶金機(jī)械廠變電所低壓側(cè)電氣主接線圖27前言眾所周知，電能是生產(chǎn)的主要能源和動力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供；電能的輸送的分配既簡單，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國民

4、經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小（除電化工業(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強(qiáng)度，改善工人的勞動條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。因此，做好工廠供電工作對于工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。當(dāng)下供配電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是： 提高供電電壓：以解決大型城市配電距離長，配電功率大的問題，這在我國

5、城市已經(jīng)有先例。 逐步淘汰等級: 因?yàn)檫^細(xì)的電壓分級不利于電氣設(shè)備制造的發(fā)展。 降低功率損耗: 擴(kuò)大異步電動機(jī)的制造容量，只是由于我國在設(shè)備上還不能全面配套而尚未推廣。 供配電系統(tǒng)自動化：借助計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，對配電網(wǎng)進(jìn)行離線和在線的智能化監(jiān)控管理。做到保護(hù)、運(yùn)行、管理的自動化，提高工作效率，增強(qiáng)供配電系統(tǒng)的可靠性。關(guān)鍵詞：電力、供配電系統(tǒng)、電能、節(jié)能、自動化第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)一、設(shè)計(jì)題目：某冶金機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)要求：要根據(jù)本廠所能取得的電源及用電負(fù)荷的實(shí)際情況，并適當(dāng)考慮到工廠發(fā)展，按照可靠性、技術(shù)先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)合理的要求，確定變電所的位置與型式，確定變電所主變壓器的臺

6、數(shù)、容量與類型，選擇變電所主接線方案及高低設(shè)備和進(jìn)出線，確定二次回路方案，選擇、整定繼電保護(hù)裝置，確定防雷和接地裝置,最后要求寫出設(shè)計(jì)說明書，繪出設(shè)計(jì)圖樣。三、設(shè)計(jì)依據(jù)： 1. 工廠總平面圖如下：某機(jī)械廠總平面圖比例：1：2000鄰廠n大 街廠門后廠門工廠生活區(qū)（1）（2）（3）（5）（6）（7）（4）8910廠區(qū)大 街公共電源干線 2.工廠負(fù)荷情況：該廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負(fù)荷小時(shí)數(shù)為4600h，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為6h。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級負(fù)荷外，其余為三級負(fù)荷。該廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如下：廠房編號廠房名稱負(fù)荷類別設(shè)備容量（kw）需要系數(shù)kd功率因數(shù)costan1鑄造車間

7、動力5200.40.71.02照明100.91.002鍛壓車間動力2400.30.651.17照明100.91.003金工車間動力3900.320.651.12照明100.91.004工具車間動力2900.350.651.33照明100.91.005電鍍車間動力4500.60.80.75照明100.91.006熱處理車間動力2600.620.820.82照明100.91.007裝配車間動力1700.40.751.02照明100.91.008機(jī)修車間動力1000.30.71.17照明50.91.009鍋爐車間動力1150.80.81.05照明30.91.0010倉庫動力500.40.90.75照

8、明20.91.0011生活區(qū)照明4000.81.00.48 3.供電電源情況：按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T登定的供電用電協(xié)議規(guī)定，本廠由附近一條10kv的公用電源干線取得工作電源。該干線的走向參看工廠總平面圖。該干線的導(dǎo)線牌號為lgt150（0.36/km）,干線首端距離本廠約8km。干線首端所裝設(shè)的高壓斷路器的斷流容量為500mva。為滿足工廠的二級負(fù)荷要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近單位取得備用電源。4.氣象資料：本地區(qū)年最高氣溫為38,年平均氣溫為23，年最低氣溫為-8，年最熱月平均氣溫為33，年最熱月平均氣溫為26，年最熱月地下0.8m平均溫度為25，主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，年暴雨日數(shù)為20天。5.地

9、質(zhì)水文資料：本地區(qū)海拔500m，地層以砂粘土為主，地下水位為2m。第二章 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償（一）負(fù)荷計(jì)算: 采用需要系數(shù)法對各個(gè)車間進(jìn)行計(jì)算，并將照明和動力部分分開計(jì)算，照明部分最后和宿舍區(qū)照明一起計(jì)算。具體步驟如下:1. 鑄造車間動力部分:； ； 照明部分：； 2. 鍛壓車間動力部分: ； 照明部分:； 3. 金工車間動力部分:； 照明部分:； 4. 工具車間動力部分:； 照明部分:； 5. 電鍍車間動力部分:； 照明部分:； 6. 熱處理車間動力部分: ； 照明部分:； 7. 裝配車間動力部分:； 照明部分:； 8. 機(jī)修車間：動力部分； 照明部分:； 9. 鍋爐房：動力部分:； 照

10、明部分:； 10.倉庫動力部分 ：； 照明部分：；11. 生活區(qū)照明： 取全廠的同時(shí)系數(shù)為：，則全廠的計(jì)算負(fù)荷為：；(二)無功功率補(bǔ)償由以上計(jì)算可得變壓器低壓側(cè)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，取 。要使低壓側(cè)的功率因數(shù)由0.78提高到0.95，則低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為：取:=700則補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：計(jì)算電流變壓器的功率損耗為： 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0.90）的要求。第三章 變電所高、低壓線路的選擇為了保證供電的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)，選擇導(dǎo)線和電纜

11、時(shí)應(yīng)滿足下列條件：發(fā)熱條件；電壓損耗條件；經(jīng)濟(jì)電流密度；機(jī)械強(qiáng)度。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)：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(yàn)其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)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(jìn)行選擇，再校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。（一）高壓線路導(dǎo)線的選擇架空進(jìn)線后接銅芯交聯(lián)聚氯乙烯絕緣鋼鎧護(hù)套電力電纜blv-95,因高壓側(cè)計(jì)算電流，所選電纜的允許載流量：滿足發(fā)熱條件。（二）低壓線路導(dǎo)線的選擇由于沒有設(shè)單獨(dú)的車間變電所，進(jìn)入各個(gè)車間的導(dǎo)線接線采用tn-c-s系統(tǒng)；從變電所到各個(gè)車間及宿舍區(qū)用埋地電纜供電，電纜采用lgj-185型鋼芯鋁線電纜

12、，根據(jù)不同的車間負(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：1) 相線截面的選擇以滿足發(fā)熱條件即，；2) 中性線（n線）截面選擇，這里采用的為一般三相四線，滿足；3) 保護(hù)線（pe線）的截面選擇一、 時(shí)，；二、 時(shí)，三、 時(shí)，4) 保護(hù)中性線（pen）的選擇，?。╪線）與（pe）的最大截面。結(jié)合計(jì)算負(fù)荷，可得到由變電所到各個(gè)車間的低壓電纜的型號為： 鑄造車間：lgj-240 兩根并聯(lián) 鍛壓車間：lgj-50 金工車間：lgj-95 工具車間：lgj-70 電鍍車間：lgj-240 熱處理車間：lgj-120 裝配車間：lgj-95 機(jī)修車間：lgj-16 鍋爐房： lgj-70 倉庫

13、： lgj-16 生活區(qū)： lgj-185 另外，送至各車間的照明線路采用：銅芯聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線bv型號。 第四章 變電所主變壓器臺數(shù)和容量及主接線方案的選擇（一）年耗電量的估算年有功電能消耗量及年無功電能耗電量可由下式計(jì)算得到：年有功電能消耗量： 年無功電能耗電量： 結(jié)合本廠的情況，年負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為4600h，取年平均有功負(fù)荷系數(shù)，年平均無功負(fù)荷系數(shù)。由此可得本廠：年有功耗電量： 年無功耗電量：（二）變電所主變壓器臺數(shù)的選擇變壓器臺數(shù)應(yīng)根據(jù)負(fù)荷特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行進(jìn)行選擇。當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，宜裝設(shè)兩臺及以上變壓器：有大量一級或二級負(fù)荷；季節(jié)性負(fù)荷變化較大；集中負(fù)荷較大。結(jié)合本廠的情況，考慮到

14、二級重要負(fù)荷的供電安全可靠，故選擇兩臺主變壓器。（三）變電所主變壓器容量選擇。每臺變壓器的容量應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：1、暗備用條件：任一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，宜滿足：2、明備用條件：任一臺變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足：，即滿足全部一、二級負(fù)荷需求。代入數(shù)據(jù)可得：=（0.60.7）=（1198.071397.75）?？紤]到未來510年的負(fù)荷發(fā)展，初步取=2000 。考慮到安全性和可靠性的問題，確定變壓器為sc9系列箱型干式變壓器。型號：sc9-2000/10 ，其主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示：變壓器型號額定容量/額定電壓/kv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sc9-2000/

15、10200010.50.4dyn112.713.3 0.86（附：參考尺寸（mm）：長：1670寬：1200高：1740 重量（kg）：4500） （四） 變電所主接線方案的選擇方案：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。

16、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、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)變電所需停電。以上三種方案均能滿足主接線要求，采用方案時(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；采用方案既滿足負(fù)荷供電要求又較經(jīng)濟(jì)，故本次設(shè)計(jì)選方案。主接線圖，參見附圖一高壓電氣主接線圖第五章 短路電流的計(jì)算本廠的供電系統(tǒng)簡圖如下圖所示。采用兩路電源供線，一路為距本廠8km的饋電變電站經(jīng)lgj-150架空線（系統(tǒng)按電源計(jì)），該

17、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（一）下面采用標(biāo)么制法進(jìn)行短路電流計(jì)算。（一）確定基準(zhǔn)值：取，則： （二）計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值： 1) 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值： 2) 架空線路的電抗標(biāo)么值：3）電力變壓器的電抗標(biāo)么值：由所選的變壓器的技術(shù)參數(shù)得，因此： 短路等效電路圖如圖（二）所示:圖（二） 計(jì)算k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量1) 總電抗標(biāo)么值：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

18、： 計(jì)算k-2點(diǎn)短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量1) 總電抗標(biāo)么值：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：第六章 變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn) （一）一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)校驗(yàn)的原則i.按工作電壓選擇：設(shè)備的額定電壓 一般不應(yīng)小于所在系統(tǒng)的額定電壓，即，高壓設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于所在系統(tǒng)的最高電壓，即，高壓開關(guān)設(shè)備、熔斷器、互感器及支柱絕緣額定電壓。ii.按工作電流選擇：設(shè)備的額定電流 不應(yīng)小于所在電路的計(jì)算電流，即iii.按斷流能力選擇：設(shè)備的額定開斷電流 或斷流容量，對分?jǐn)喽搪冯娏鞯脑O(shè)備來說，不應(yīng)小于它可能的最大短路有效值或短路容量，即 或

19、對于分?jǐn)嘭?fù)荷設(shè)備電流的設(shè)備來說，則為，為最大負(fù)荷電流。iv.隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn):a) 動穩(wěn)定校驗(yàn)條件: 或、分別為開關(guān)的極限通過電流峰值和有效值，、分別為開關(guān)所處的三相短路沖擊電流瞬時(shí)值和有效值。b) 熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件: （二）變電所高壓側(cè)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；ta ：干熱帶）。其內(nèi)部高壓一次設(shè)備根據(jù)本廠需求選取，具體設(shè)備見附圖二變電所高壓電氣主接線圖。初選設(shè)備：高壓斷路器： zn2-10

20、/600 高壓熔斷器：rn1-10/150電流互感器：lqj-10/5 電壓互感器：jdzj-10 高壓隔離開關(guān)：gn6-10/200（三）變電所高壓側(cè)一次設(shè)備的校驗(yàn)校驗(yàn)項(xiàng)目電壓kv電流a動穩(wěn)定電流熱穩(wěn)定電流斷流能力ka4ska裝設(shè)點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)0.38115.29 一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)高壓斷路器zn2-10/600106003011.6高壓熔斷器rn1-10/150 1015012電流互感器lqj-10-200/510200/5電壓互感器jdzj-10 高壓隔離開關(guān)gn6-10/2001020025.5由上表知高壓側(cè)所選一次設(shè)備的額定電壓、額定電流、動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定均滿足要求。（四）變電所

21、低壓一次設(shè)備的選擇低壓側(cè)采用ggd2型低壓開關(guān)柜，所選擇的主要低壓一次設(shè)備參見附圖三變電所低壓電氣主接線圖部分初選設(shè)備： 低壓斷路器：dw15系列 低壓熔斷器：rm10系列 電壓互感器：jdg3-0.5 電流互感器：lqj 、lmz1 系列 刀開關(guān)： hd系列 （五）變電所低壓一次設(shè)備的校驗(yàn)：校驗(yàn)項(xiàng)目電壓kv電流a動穩(wěn)定電流熱穩(wěn)定電流斷流能力ka4ska裝設(shè)點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)3803428.359.6335.36232.442 一次設(shè)備型號規(guī)格額定參數(shù)低壓斷路器dw15-4000/4000380400080低壓熔斷器rm10系列380電壓互感器jdg3-0.5380/100電流互感器lqj、lmz

22、1380第七章 變電所低壓干線、支線上的熔絲及型號（一）保護(hù)電力線路的熔斷器熔體電流的選擇保護(hù)線路的熔體電流，應(yīng)滿足下列條件：1. 熔體額定電流應(yīng)不小于線路的計(jì)算電流，以使熔體在線路正常運(yùn)行時(shí)不致熔斷，即 2. 熔體額定電流還應(yīng)躲過線路的尖峰電流，以使熔體在線路上出現(xiàn)正常尖峰電流時(shí)也不致熔斷。由于尖峰電流是短時(shí)最大電流，而熔體加熱熔斷需一定時(shí)間，所以滿足條件為：式中，k為小于1的計(jì)算系數(shù)。對供單臺電動機(jī)的線路熔斷器來說，此系數(shù)應(yīng)根據(jù)熔斷器的特性和電動機(jī)的起動情況決定：起動時(shí)間在3s以下（輕載起動），宜取k=0.250.35；起動時(shí)間在38s（重載起動），宜取k=0.350.5；啟動時(shí)間超過8s

23、或頻繁起動、反接制動，宜取k=0.50.8。對多臺電動機(jī)的線路熔斷器來說，此系數(shù)應(yīng)視為線路上容量最大的一臺電動機(jī)的起動情況、線路尖峰電流與計(jì)算電流的比值接近于1，則可取k=1.但必須說明，由于熔斷器品種繁多，特性各異，因此上述有關(guān)計(jì)算系數(shù)k的統(tǒng)一取值方法都不一定很恰當(dāng)，故gb500551993通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：保護(hù)交流電動機(jī)的熔斷器熔體額定電流“應(yīng)大于電動機(jī)的額定電流，且其安秒特性曲線計(jì)及偏差后略高于電動機(jī)恰當(dāng)電流和起動時(shí)間交點(diǎn)。當(dāng)電動機(jī)頻繁起動和制動，熔體的額定電流應(yīng)再加大12級?！?. 熔斷器保護(hù)還應(yīng)與被保護(hù)的線路相配合，使之不致發(fā)生因過負(fù)荷和短路引起絕緣導(dǎo)線或電纜過熱起燃而熔

24、體不熔斷的事故，因此還應(yīng)滿足條件： 式中，為絕緣導(dǎo)線和電纜的允許載流量；為絕緣導(dǎo)線和電纜的允許短路是過負(fù)荷倍數(shù)。如果熔斷器只作短路保護(hù)時(shí)，對電纜和絕緣導(dǎo)線，取2.5；對明敷絕緣導(dǎo)線，取1.5。如果熔斷器不只作短路保護(hù)，而且要求作過負(fù)荷保護(hù)時(shí)應(yīng)取為1（當(dāng)則取為0.85）。對有爆炸性氣體和粉塵的區(qū)域內(nèi)的線路應(yīng)取為0.8。(二) 保護(hù)電力變壓器的熔斷器熔體電流的選擇 保護(hù)變壓器的熔斷器熔體電流，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)滿足下式要求： 式中，為變壓器的額定一次電流。上式考慮了以下三個(gè)因素： 1. 熔體電流要躲過變壓器允許的正常過負(fù)荷電流。油浸式變壓器的正常過負(fù)荷，在室內(nèi)可達(dá)20%，室外可達(dá)30%。正常過負(fù)荷下熔斷

25、器不應(yīng)熔斷。 2. 熔體電流要躲過來自變壓器低壓側(cè)的電動機(jī)自啟動引起的尖峰電流。 3. 熔體電流還要躲過變壓器自身的勵(lì)磁涌流。勵(lì)磁涌流又稱空載合閘電流，是變壓器在空載投入時(shí)或者在外部故障切除后突然恢復(fù)電壓時(shí)所產(chǎn)生的一個(gè)電流。 （三）保護(hù)電壓互感器的熔斷器熔體電流的選擇 由于電壓互感器二次側(cè)的負(fù)荷很小，因此保護(hù)高壓電壓互感器的rn2型熔斷器的熔體額定電流一般為0.5a。 （四）熔斷器的選擇與校驗(yàn) 選擇熔斷器是應(yīng)滿足下列條件：1. 熔斷器的額定電壓應(yīng)不低于線路的額定電壓。2. 熔斷器的額定電流應(yīng)不小于它所裝熔體的額定電流。3. 熔斷器的類型應(yīng)符合安裝條件（戶內(nèi)或戶外）及被保護(hù)設(shè)備對保護(hù)的技術(shù)要求。

26、熔斷器還必須進(jìn)行斷流能力的校驗(yàn)：1. 對限流式熔斷器（如rn1、rt0等），由于限流式熔斷器能在短路電流達(dá)到?jīng)_擊值之前完全熔斷并熄滅電弧，切除短路，因此需滿足條件： 式中，為熔斷器的最大分?jǐn)嚯娏?；為熔斷器安裝地點(diǎn)的三相次暫態(tài)短路電流有效值，在無限大容量系統(tǒng)中，。2. 對非限流式熔斷器（如rw4、rm10等），由于非限流式熔斷器不能在短路電流達(dá)到?jīng)_擊值之前熄滅電弧，切除短路，因此需滿足條件：式中，為熔斷器安裝地點(diǎn)的三相短路沖擊電流有效值。3. 對具有斷流能力上下限的熔斷器（如rw4等跌開式熔斷器），其斷流能力的上限應(yīng)滿足下列條件：式中，為熔斷器的最小分?jǐn)嚯娏?；為熔斷器所保護(hù)線路末端兩相短路電流（

27、對中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)）。（五）熔斷器保護(hù)靈敏度的檢驗(yàn) 為了保證熔斷器在其保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生短路故障時(shí)可靠的熔斷，按規(guī)定，熔斷器保護(hù)的靈敏度應(yīng)滿足下列條件：式中，為熔斷器的額定電流；為熔斷器保護(hù)線路末端在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下的最小短路電流；對tn系統(tǒng)和tt系統(tǒng)，為線路末端的單相短路電流或單相接地故障電流；對it系統(tǒng)和中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，為線路末端的單相短路電流或單相接地故障高壓熔斷器來說，為低壓側(cè)母線的兩相短路電流折算到高壓側(cè)之值；k為靈敏系數(shù)的最小比值，如下表所示。熔體額定電流410a1632a4063a80200a250500a熔斷時(shí)間5s4.555670.4s891011根據(jù)以上原則選擇的低壓干

28、線、支路的熔絲及型號見附圖二第八章 變電所二次回路方案選擇及繼電保護(hù)的整定(一) 二次回路方案選擇1) 二次回路電源選擇 二次回路操作電源有直流電源，交流電源之分。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(xiǎn)；由整流裝置供電的直流操作電源安全性高，但是經(jīng)濟(jì)性差。 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(hù)方便。這里采用交流操作電源。2) 高壓斷路器的控制和信號回路高壓斷路器的控制回路取決于操作機(jī)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(jī)構(gòu)的斷路器控制和信號回路。3) 電測量儀表與絕緣監(jiān)視裝置a) 10kv電源進(jìn)線上：電能計(jì)量柜裝設(shè)

29、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。b) 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。c) 電力變壓器高壓側(cè)：裝設(shè)電流表和有功電能表各一只。d) 380v的電源進(jìn)線和變壓器低壓側(cè)：各裝一只電流表。e) 低壓動力線路：裝設(shè)電流表一只。4) 電測量儀表與絕緣監(jiān)視裝置在二次回路中安裝自動重合閘裝置（ard）（機(jī)械一次重合式）、備用電源自動投入裝置（apd）。（二）繼電保護(hù)的整定 繼電保護(hù)要求具有選擇性，速動性，可靠性及靈敏性。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)動作的電流速斷保護(hù)；對線路

30、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)采用相關(guān)斷路器實(shí)現(xiàn)三段保護(hù)。1)變壓器繼電保護(hù)變電所內(nèi)裝有兩臺10/0.42000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，

31、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(shí)限和速斷電流倍數(shù)。a)過電流保護(hù)動作電流的整定： ，故其動作電流：動作電流整定為9a。b)過電流保護(hù)動作時(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倍動作電流的動作時(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： 。2）10kv側(cè)繼電保護(hù)在此選用gl-25/10型繼電器。由以上條件得計(jì)算數(shù)據(jù)：變壓器一次側(cè)過電流保護(hù)的10倍動作時(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2.008ka；變比為200/5a保護(hù)用電流互

32、感器動作電流為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)用電流互感器變比為200/5a）整定的動作電流取，故， 根據(jù)gl-25/10型繼電器的規(guī)格，動作電流整定為12a 。整定的動作時(shí)限：母線三相短路電流反映到中的電流:對的動作電流的倍數(shù)，即：由反時(shí)限過電流保護(hù)的動作時(shí)限的整定曲線確定的實(shí)際動作時(shí)間：=0.6s。的實(shí)際動作時(shí)間：母線三相短路電流反映到中的電流： 對的動作電流的倍數(shù)，即：所以由10倍動作電流的動作時(shí)限曲線查得的動作時(shí)限：。3）0.38kv側(cè)低壓斷路器保護(hù)整定項(xiàng)目：(a)瞬時(shí)過流脫扣器動作電流整定：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)過流脫扣器動作電流和動作時(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)過流脫扣器動作電流和動作時(shí)間整