[畢業(yè)設(shè)計(jì)精品]全樓總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)1第 1 章 緒緒 論論 1.1 概述電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要部門之一，它既為現(xiàn)代工業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代國防提供必不可少的動力，又和廣大人民群眾的日常生活有著密切的關(guān)系。電力是工業(yè)的先行。電力工業(yè)的發(fā)展必須優(yōu)先于其他的工業(yè)部門，整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)才能不斷前進(jìn)。因此，電力工業(yè)的發(fā)展無疑與我國的社會主義建設(shè)和實(shí)現(xiàn)四個(gè)現(xiàn)代化是有著極其密切的聯(lián)系的。供配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，由電器設(shè)備及配電線路按照一定的接線方式組成；它從電力系統(tǒng)取得電能，通過其變換、分配、輸送與保護(hù)等功能，將電能安全、可靠、經(jīng)濟(jì)地送到每一個(gè)用電設(shè)備的裝設(shè)場所，使電能為國民經(jīng)濟(jì)和人民生活發(fā)揮巨大的作用。隨著經(jīng)

2、濟(jì)水平的日益發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,在電力系統(tǒng)這一領(lǐng)域，人們對供配電系統(tǒng)提出了越來越多的要求。我國的電力建設(shè)較經(jīng)濟(jì)建設(shè)已成落后趨勢。目前，無論在繁華的都市還是在偏遠(yuǎn)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)，都要求有現(xiàn)代化的配電系統(tǒng)與之相適應(yīng).并且隨著高層建筑及家用電器日益增加,都希望得到充足、可靠、合理的高質(zhì)量電能?；谶@一現(xiàn)狀，國內(nèi)的大，中，小型的變配電站都向著智能化的方向轉(zhuǎn)變或是正在向這一方向轉(zhuǎn)變，電力系統(tǒng)中的五遙（遙控，遙測，遙調(diào)，遙視，遙信）技術(shù)的日趨完善，就充分說明這一發(fā)展趨勢的勢在必行。這樣一來，在變電站微機(jī)智能化的前提下，對于設(shè)置在用戶端的 380v 低壓配電裝置的要求也就越來越高，具體表現(xiàn)在配電的靈活性、

3、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、操作和維修的便捷性等諸多方面，相比之下操作笨拙，維修復(fù)雜，可靠性差的傳統(tǒng)配電裝置已經(jīng)不能滿足供配電系統(tǒng)中提出的越來越高的要求，必將被新一代配電裝置所淘汰。本設(shè)計(jì)將本著這一出發(fā)點(diǎn)考慮，設(shè)計(jì)出一套適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的新一代低壓配電裝置，力圖實(shí)現(xiàn)配電裝置更新?lián)Q代，配合上經(jīng)濟(jì)建設(shè)、電力先行的特點(diǎn)，與國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展同步伐，并與其向國外發(fā)達(dá)國家的水平靠近，使我國早日實(shí)現(xiàn)步入發(fā)達(dá)國家水平。1.2 設(shè)計(jì)原則按照國家標(biāo)準(zhǔn) gb50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范 、gb50059-9235110kv 變電所設(shè)計(jì)規(guī)范 、gb50053-9410kv 及以下設(shè)計(jì)規(guī)范 、gb50054-95低壓配電設(shè)計(jì)

4、畢業(yè)設(shè)計(jì)2規(guī)范等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：1、遵守規(guī)程、執(zhí)行政策必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。2、安全可靠、先進(jìn)合理應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。3、近期為主、考慮發(fā)展應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。4、全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠的

5、生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。1.3 設(shè)計(jì)及步驟全樓總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)樓層的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國家供電情況。解決對各部門的安全可靠以及分配電能問題。其基本內(nèi)容有以下幾方面。1、負(fù)荷計(jì)算 全樓總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，是在負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的?？紤]變電所變壓器的功率損耗，從而求出總降壓變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計(jì)算表、顯示計(jì)算結(jié)果。2、電容補(bǔ)償 按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過查表或計(jì)算求出達(dá)到供電部門要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o功率。由手冊或產(chǎn)品

6、樣本選用所需無功功率補(bǔ)償柜的規(guī)格和數(shù)量。3、變壓器選擇及變電所布置 根據(jù)電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，結(jié)合計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器型號及供電平面圖。4、短路電流和尖鋒電流的計(jì)算通常為國家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無限大容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。求出各短路點(diǎn)的三相短路電流及相應(yīng)有關(guān)參數(shù)。畢業(yè)設(shè)計(jì)35、高、低壓設(shè)備選擇及校驗(yàn) 參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對應(yīng)的額定值，選擇高、低壓配電設(shè)備，如隔離開關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開關(guān)柜等設(shè)備。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗(yàn)，并列表表示。6、導(dǎo)線、電纜的選擇為了保證

7、供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，進(jìn)行導(dǎo)線和電纜截面選擇時(shí)必須滿足發(fā)熱條件：導(dǎo)線和電纜(包括母線)在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。7、繼電保護(hù)設(shè)計(jì)8、二次回路 為了監(jiān)視、控制和保證安全可靠運(yùn)行，各用電設(shè)備，皆需設(shè)置相應(yīng)的控制、信號、檢測和繼電器保護(hù)裝置。并對保護(hù)裝置做出整定計(jì)算。給出二次系統(tǒng)接線原理圖。9、防雷與接地 參考本地區(qū)氣象及地質(zhì)資料，設(shè)計(jì)防雷接地裝置，繪制防雷接地平面圖。畢業(yè)設(shè)計(jì)4第第 2 2 章章 負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算2.1 定義2.1.1、計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計(jì)算負(fù)荷是一個(gè)假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時(shí)間

8、內(nèi)實(shí)際變動負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)相等。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用 30 分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。2.1.2、平均負(fù)荷為一段時(shí)間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時(shí)間之比。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來計(jì)算最大負(fù)荷和電能消耗量。2.2 負(fù)荷計(jì)算的方法 負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等幾種。本設(shè)計(jì)將采用需要系數(shù)法予以確定。所用公式有： 有功功率 p30= kd pe (2-2a) 無功功率 q30= p30tan （2-2b） 視在功率 s30=p30/cos （2-2c） 計(jì)算電流

9、i30=s30/un （2-2d） 32.2.1 風(fēng)機(jī)泵類 查工廠供電附錄表 1 取 kd=0.7，cos=0.8， p30 = kd pe =588kw q30= p30tan=588kw0.75=441kvar2.2.2 住戶用電設(shè)備類 查工廠供電附錄表 1 取 kd=0.7, cos=1.0，p30= kd pe =280kw q30= p30tan=0畢業(yè)設(shè)計(jì)52.2.3 電梯查工廠供電附錄表 1 取 kd=0.15，cos=0.5p30= kd pe =27kw q30= p30tan=271.73=46.7kvar2.2.4 地下車庫照明用電設(shè)備查工廠供電附錄表 1 取 kd=0.

10、6，cos=1.0p30= kd pe =4.8kw q30= p30tan=02.2.5 路燈照明設(shè)備查工廠供電附錄表 1 取 kd=1.0，cos=1.0 p30= kd pe =3kw q30= p30tan=0總的計(jì)算負(fù)荷： p30=0.95（588+27+280+4.8+3）=857.7kw s30=979.5kv.a q30=0.97（46.7+441）=473.1kvar i30=1488a 2.3 負(fù)荷計(jì)算結(jié)果 表 2-1 動力負(fù)荷計(jì)算表計(jì)算負(fù)荷 序號用電設(shè)備名稱臺數(shù)n設(shè)備容量（kw）需要系數(shù) kdcostan30p(kw)30q(kvar)30s(kva)30i(a)1風(fēng)機(jī)泵

11、類486400.70.80.755884412住戶用電設(shè)備4000.71.0028003電梯121800.150.51.7327 46.7 4地下車庫照明20.61.00 4.8 05路燈31.01.00 3 0小計(jì)857.7473.1979.51488畢業(yè)設(shè)計(jì)6第 3 章 變壓器及主接線的選擇3.1 變電所設(shè)計(jì)條件要求該變電所用電負(fù)荷為三級負(fù)荷，本樓樓區(qū)東側(cè)有 10kv 高壓電網(wǎng)。補(bǔ)償前功率因數(shù)為 0.88，確定變壓器臺數(shù)、容量，計(jì)算補(bǔ)償容量，高低壓側(cè)設(shè)備的選型、校驗(yàn)，導(dǎo)線電纜的選型、校驗(yàn)（包括進(jìn)廠線纜、變電室至各樓層或建筑物的線纜等） ，二次接線圖（包括電能測量、計(jì)量；設(shè)備必要的繼電保護(hù)等

12、） ，變配電所及樓區(qū)的簡單平面布置圖，防雷接地等。3.2 變壓器臺數(shù)、容量選擇 變電所低壓側(cè)的功率因數(shù) cos” =0.88，所以對變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償；低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略高于 cos=0.90，這里取 0.92；要使低壓側(cè)的功率因數(shù)由 0.8 升到 0.9，低壓側(cè)需設(shè)的并聯(lián)電容器容量為： qc= p30 (arctan0.88-arctan0.92)=98 kvar 取整 qc=210kvar由 3 個(gè)型號為 bjmj0.4-70-3 電容器并聯(lián)做為補(bǔ)償；補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：= 900 kv.a30s變壓器的功率損耗為：qt=0.06s30(2)=0.06900=

13、54 kvarpt=0.015s30(2)=0.015900=13.5 kw變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為： =857.7+13.5=871.2 kw )1(30p =(473.1-200)kvar+54 kvar=327.1kvar)1(30q=930.6kva)1(30s補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)：=/=871.2/930.60.936cos)1(30p)1(30s因此這一功率因數(shù)滿足要求。畢業(yè)設(shè)計(jì)7由于對居民小區(qū)變電所油浸式變壓器單臺容量不宜大于 630 kv.a，因此應(yīng)裝兩臺變壓器，每臺容量：sn.t =(0.60.7)s30=（558.4651.4）選 s9 系列銅線配電變壓器 s9630/10

14、 兩臺并聯(lián)，變壓器聯(lián)結(jié)組為 dyn11。 3.3 主接線的設(shè)計(jì)原則主接線的確定是一次部分的重中之重，所以要求比較嚴(yán)格，并且確定下來后，一般不再有所改動。首先,對主接線的基本要求分析如下：（1）可靠性供電可靠是電能生產(chǎn)、分配的首要任務(wù)，主接線應(yīng)滿足這一要求。包括要求發(fā)生事故可能性小及發(fā)生事故后要求停電范圍小，恢復(fù)供電迅速等特點(diǎn)。根據(jù)系統(tǒng)和用戶的要求，保證必要的供電可靠性和電能質(zhì)量。在運(yùn)行中供電被迫中斷的機(jī)會愈少或事故后影響的范圍愈小，則主接線的可靠性就愈高。由于可靠性與投資經(jīng)濟(jì)性之間存在的矛盾，使得在主接線設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮各地實(shí)際情形和供電負(fù)荷對可靠性要求，即應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：主接線可靠性要與

15、系統(tǒng)負(fù)荷及負(fù)荷對可靠度的要求相適應(yīng)。負(fù)荷作用、地位不同，對供電可靠性要求也不相同，本設(shè)計(jì)的供電系統(tǒng)要求比較高，所以要求比較高的可靠性。為保證用戶可靠供電，常需要考慮設(shè)備備用電源、備用設(shè)備、線路等，但這并不意味著簡單的依靠增加設(shè)備、采用復(fù)雜的接線就能顯著提高可靠性，相反在某些情況下，由于接線復(fù)雜，會導(dǎo)致較復(fù)雜的操作及切換程序煩瑣，可能會因此引起錯(cuò)誤操作幾率上升，反而降低了可靠性；同時(shí)電力系統(tǒng)從可靠性計(jì)算角度可簡化為有一定故障概率的元件的串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備數(shù)量的增加在一定條件下也會引起系統(tǒng)供電中斷可能性的增大。因而應(yīng)結(jié)合設(shè)備具體參數(shù)以及運(yùn)行人員運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、水平等多種因素全面、客觀的評價(jià)主接線的可靠性。

16、（2）靈活性、方便性、適應(yīng)性主接線應(yīng)滿足在調(diào)度、檢測及發(fā)展擴(kuò)建時(shí)的操作方便及運(yùn)行靈活的要求，此外也要便于檢修。a.調(diào)度時(shí)，要能靈活地投、且某些機(jī)組、變壓器或線路，調(diào)配電源和負(fù)荷，滿足系統(tǒng)在事故運(yùn)行方式、檢修運(yùn)行方式及特殊運(yùn)行方式下的調(diào)度要求；b.檢修時(shí)，可以方便地停運(yùn)檢修斷路器、母線及其繼電保護(hù)設(shè)備，而不致過多地影響對用戶的供電和電力系統(tǒng)的運(yùn)行；畢業(yè)設(shè)計(jì)8c.擴(kuò)建時(shí)，可以容易地從初期接線過渡到最終接線。在不影響供電或停電時(shí)間最短的情況下，投入新機(jī)組、變壓器、或線路，完成過渡方案的實(shí)施，并對一次和二次接線部分的改建工作量最少。（3）經(jīng)濟(jì)性主接線在滿足可靠性、靈活性要求的前提下盡可能做到經(jīng)濟(jì)合理。

17、它包括以下幾方面內(nèi)容：a.投資省。主接線應(yīng)力求簡單清晰，以節(jié)省開關(guān)電器、電壓互感器和電流互感器，降低投資；要使繼電保護(hù)和二次側(cè)回路不過于復(fù)雜，以利于運(yùn)行和節(jié)約二次設(shè)備及電纜的安裝；要適當(dāng)采用限制短路電流的措施，以便可以選擇廉價(jià)的電器或輕型電器；b.占地面積小。主接線設(shè)計(jì)要為配電裝置布置創(chuàng)造節(jié)約占地面積的條件；同時(shí)也應(yīng)注意節(jié)約搬遷、安裝和外匯等費(fèi)用，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的大城市這一點(diǎn)尤為重要；c.年運(yùn)行費(fèi)用少。在發(fā)電廠或變電所中要合理選擇主變壓器的容量和臺數(shù)，以節(jié)省電能損耗等費(fèi)用。（4）主接線應(yīng)簡單明了、運(yùn)行方便使主要元件投入或切除時(shí)所得的操作步驟最少。簡化接線，有利于電網(wǎng)自動化的實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)自動化、變電所無

18、人化，是現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，主接線形式要為這一技術(shù)的實(shí)施創(chuàng)造條件。（5）具有擴(kuò)建的可能性由于主接線設(shè)計(jì)中，其可靠性于經(jīng)濟(jì)性之間往往會有較大的矛盾，因而須注意在一定程度上加以協(xié)調(diào)解決。3.4 主接線方案的確定變電所高壓采用單母線、低壓側(cè)采用單母線分段接線方式，其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)某回受電線路或變壓器因故障及檢修停止運(yùn)行時(shí)，可通過母線分段斷路器的聯(lián)絡(luò)，保證繼續(xù)對兩段母線上的重要負(fù)荷供電。且操作方便、運(yùn)行靈活，可實(shí)現(xiàn)自動切換以提高供電的可靠性。但在高壓母線或電源進(jìn)線需要檢修或發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)變電所仍要停電，只能供電給三級負(fù)荷。變電所的主接線圖見附錄 b-1.畢業(yè)設(shè)計(jì)9第 4 章 三相短路電流，短路容量和尖

19、峰電流的計(jì)算4.1 短路電流計(jì)算的目的及方法短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。進(jìn)行短路電流計(jì)算，首先要繪制計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過。接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標(biāo)明其序號和阻抗值，然后將等效電路化簡。對于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，

20、因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標(biāo)幺制法（又稱相對單位制法） ，工程上常用標(biāo)幺制法。4.2 短路計(jì)算架空線l=100m電源sn101010kv s963010s963030 k-2k-1380vg圖 4-1 短路計(jì)算電路4.2.1 k-1 點(diǎn)的三相短路電流和短路容量畢業(yè)設(shè)計(jì)10計(jì)算短路電路中的元件的電抗及總電抗：電力系統(tǒng)的阻抗：由附錄表 4 查得 sn1010型斷路器的斷流容量soc=500mva，因此 x1= uc12/soc =(10.5kv)2/500mva =0.22

21、電纜線路的電抗： x2= x0l=0.35(/km)5 km=1.75計(jì)算電抗： x(k1)= x1 +x2=0.22+1.75=0.62三相短路電流周期分量有效值 ik1= uc1/x(k1)=10.5kv/(1.97)=3.08ka33三相短路暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流 i= i=ik1=3.08ka三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值 ish=2.55 i=2.553.08 ka =7.58ka ish=1.51 i=1.513.08 ka =4.65 ka三相短路容量 sk1=uc1 ik1=56 mv.a34.2.2. k-2 點(diǎn)的三相短路電流和短路容量電力系統(tǒng)的電抗x3= uc22

22、/soc =(0.4kv)2/500mva =3.210-4架空線路的電流 x4=x0l(uc2/uc1)2 =0.35(/km)5 km(0.4/10.5kv)2=24.510-4電力變壓器的電抗：由工廠供電附錄表 5 得 uk=5,因此 x5=x6= (uk%uc22)/( 100sn)=1.2610-2計(jì)算其總電抗x(k2= x3 +x4+ x5 x6=3.210-4+25.410-3+0.013/2=9.2710-3 三相短路電流周期分量有效值ik2= uc2/x(k2)= 0.4kv/(9.2710-3)=24.9 ka33畢業(yè)設(shè)計(jì)11 三相短路暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流i= i=ik2=2

23、4.9ka三相短路沖擊電流及第一個(gè)周期短路全電流有效值ish=1.84 i=1.8432ka =45.8kaish=1.09 i=1.0932ka =27.1 ka三相短路容量sk2=uc2 ik2 =0.4kv24.9ka= 16.4mva33 表 42 短路計(jì)算表三相短路電流短路計(jì)算點(diǎn)ik)3(i)3( i)3(i3shi3sh三相短路容量（mva）k13.08ka3.08ka3.08ka7.85ka4.65ka56.0k224.9ka24.9ka24.9ka45.8ka27.1ka16.44.3 尖峰電流的計(jì)算含多臺用電設(shè)備的線路上的尖峰電流按下式計(jì)算： ipk= i30+（istin）

24、max 式（5-1）式中，i30為全部設(shè)備運(yùn)行時(shí)的計(jì)算電流；（istin）max 為用電設(shè)備中起動電流與額定電流之差為最大的那臺設(shè)備的起動電流與額定電流之差。利用公式 in=p/(ucos)a ，ist=6in34.3.1 1 和 2 號樓各單元用電設(shè)備負(fù)荷表 4-3 設(shè)備匯總表參數(shù)電梯風(fēng)機(jī)、泵類住戶用電設(shè)備額定電流 in/a6.826.642.5起動電流ist/a41159255.3所以尖峰電流為 ipk=135.4+（255.342.5）=348.2a4.3.2 3 和 4 號樓各單元用電設(shè)備的尖鋒電流畢業(yè)設(shè)計(jì)12表 4-4 設(shè)備匯總表參數(shù)電梯風(fēng)機(jī)、泵類住戶用電設(shè)備額定電流6.826.66

25、3.8起動電流41159382.9所以尖峰電流為 ipk =233.8+（382.963.8）=552.9a4.3.3 路燈和地下停車場照明的尖峰電流：表 4-5 設(shè)備匯總表參數(shù)路燈地下車場額定電流 in/a4.61.8起動電流ist/a 27.310.9 ipk=11.9+（27.3-4.6）=34.6a畢業(yè)設(shè)計(jì)13第 5 章電器設(shè)備選擇5.1 高壓斷路器的選擇（1）按主要額定特性參數(shù)包括電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇；（2）按短路條件進(jìn)行動穩(wěn)定、熱穩(wěn)定校驗(yàn)；（3）按承受電壓能力及絕緣水平選擇；（4）按環(huán)境條件，如溫度、濕度、海拔等選擇；（5）按各類高壓電器的不同特點(diǎn)進(jìn)行選擇該變電所 10

26、kv 母線短路時(shí)，=3.08ka)3(ki由公式=630(130%)/10kv=47.29a30i3繼電器保護(hù)動作時(shí)間選 1.1s，斷路器斷路時(shí)取 0.2s查工廠供電附錄表 8，選擇 sn1010i 型斷路器。校驗(yàn)：表 51 斷路器主要參數(shù) 裝設(shè)地點(diǎn)的電氣條件sn1010i/630300序號項(xiàng)目 數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論1un10kvun10kv合格2i3047.29ain630a合格3ik(30)3.08kaioc16ka合格4ish 25.04kaimax40ka合格5i(3)2tima3.08*(1.1+0.2)=4 i2tt162*4=1024合格校驗(yàn)結(jié)果：所選 sn1010i 型是最合格的5

27、.2 10kv 側(cè)高壓隔離開關(guān)的選擇畢業(yè)設(shè)計(jì)14表 5-2 高壓隔離開關(guān)的選擇校驗(yàn)表 從上表計(jì)算中可知，gn19-10/400 型隔離開關(guān)的額定值都大于實(shí)際值，所以該設(shè)備符合要求。5.3 高壓電流互感器的選擇電流互感器選用 lqj10 型戶內(nèi)環(huán)氧樹脂澆注絕緣式高壓電流互感器，尺寸小，性能好，安全可靠。等級為 0.5/3，0.5 級用于測量，3 級用于繼電保護(hù)。額定電壓為 10kv，額定電流為 100/5a。動穩(wěn)定度校驗(yàn) kesi1n=2250.1ka=31.8kaish=7.85ka22熱穩(wěn)定度校驗(yàn) （kt i1n） t=（900.1） 1=81t ima=3.08ka222i式中，kes動穩(wěn)

28、定倍數(shù)； kt熱穩(wěn)定倍數(shù)； i1n電流互感器的一次側(cè)電流； tima般電流互感器的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間，t ima =1s。5.4 高壓電壓互感器、熔斷器的選擇本設(shè)計(jì)為終端變電所，不進(jìn)行絕緣檢測，只需測量線路電壓，可選兩臺雙圈油浸互感器，其型號為 jdj10，屬戶外式電壓互感器，采用 v 型接法分別接在 10kv母線上，配用二個(gè) rn 10 型限流熔斷器，該產(chǎn)品僅作為電壓互感器一次側(cè)的短路2保護(hù)，其結(jié)構(gòu)尺寸較小，熔體額定電流一般為 0.5a。最大切斷電流為 17ka，最大切斷容量 1000mva。5.5 10kv 避雷器選擇項(xiàng)目實(shí)際需要值gn19-10/400電壓10kv10kv電流47.29a40

29、0a電流動穩(wěn)定4.16ka75 ka熱穩(wěn)定t ima=6.642i25.8畢業(yè)設(shè)計(jì)15變電所選用 fs-10 型避雷器，選兩組分放在 10kv 母線上，與電壓互感器供用一個(gè)間隔。5.6 低壓電流互感器的選擇低壓側(cè)選 lmzj1-0.5 樹脂澆注絕緣支柱母線式電流互感器。表 5-3 低壓電流互感器的選擇校驗(yàn)表額定二次阻抗型號額定電壓kv額定電流比級次組合0.5級1級3級d級一秒熱穩(wěn)定倍數(shù)動穩(wěn)定倍數(shù)lmzj1-0.50.51250/50.5/d125.7 低壓斷路器的選擇低壓側(cè)選 dw16-1500 低壓短路器表 5-4 低壓斷路器的選擇校驗(yàn)表5.8 低壓熔斷器的選擇5.8.1 1 和 2 號樓各

30、單元配電室的熔斷器的選擇：熔體額定電流 in.fei30=135.4a還應(yīng)該躲過尖鋒電流 in.fekipk(取 k=0.4)feni.in.fekipk =0.4348.2=139.3a 項(xiàng)目實(shí)際需要值dw15-1500電壓0.4kv0.4kv電流1367.4a1500a斷流能力24.9ka50 ka畢業(yè)設(shè)計(jì)16因此查工廠供電附錄表 10-1.可選 rto-200 型熔斷器 ，即 in.fe =200a,而熔體選 in.fe =200a校驗(yàn)熔斷器查工廠供電附錄表 10-1，得 rto- 200 型的熔斷器保護(hù)的ioc=50ka=i(30)k=24.9ka)3(i其斷路能力滿足要求熔斷器只做短

31、路保護(hù)用。因此導(dǎo)線和熔斷器保護(hù)的配合條件為 in.feial1.5,現(xiàn)in.fe =200a 1.5206a,=309a，ial =206a 已求出，所以 in.fe =24.9ka, )3(i其斷流能力滿足要求。熔斷器只依短路保護(hù)用，因此導(dǎo)線和熔斷器保護(hù)的配合條件為 in.feial1.5,現(xiàn)in.fe =200a 1.5247a=370a，ial =247a 已求出，所以 in.fe 370a,故滿足熔斷器保護(hù)與導(dǎo)線的配合要求。5.8.3 路燈和地下停車場照明熔斷器的選擇熔體額定電流：in.fei30 =11.9a還應(yīng)躲過尖峰電流 in.fe (取 k=0.6)feni.pkkiin.fe

32、kipk =0.634.6=20.76a故查工廠供電附錄表 10-1，可選 rto-100 型的熔斷器，即=100a,而熔fdni.體選 in.fe =30a熔斷器只作斷路保護(hù)用，因此導(dǎo)線與熔斷器保護(hù)的配合條件為：in.fe1.5 ial，ial =25，現(xiàn) in.fe =30a986.1mm2。中性母線截面選 606所以選用 lmy-3（12510）+1（606）型矩型硬鋁母線a 按最大長期工作電流校驗(yàn)。查表得 12510=1250 mm2水平放置環(huán)境溫度為25時(shí)允許載流量為 ip=2089a i30=1367.4a所以選用 lmy-3（12510）+1（606）型矩型硬鋁母線b 校驗(yàn)熱穩(wěn)定

33、取短路動作保護(hù)時(shí)間=0.6s 由表得 c=87a mm2=0.6skt/simaktt故 =24.9ka=248 mm2 mina(3)iimatc0.6 87a/mm2 ss由于母線實(shí)際截面 a=12510=1250 mm2 ,因此該母線滿足熱穩(wěn)定度要求。minac 校驗(yàn)動穩(wěn)定：檔距為 l=900mm,檔數(shù)大于 2，相鄰兩相母線的軸線距離 a=160mm因此母線在三相短路時(shí)所受到的最大電動力為： =1.73i(3)2.l/a.10-7 =2041n(3)f畢業(yè)設(shè)計(jì)20母線在作用下的彎曲力矩為(3)f=183.7n.mm(3)10fl母線的截面系數(shù)為 w=b2h/6=1.6675103m故母線

34、在三相短路時(shí)所受的應(yīng)力為=m/w=11mpac而硬鋁母線的允許應(yīng)力為 70 mpa11mpa故動穩(wěn)定滿足要求。6.3 到 1 井樓 1 單元配電室的引線=135.4a，=135.4a。取=206a，溫度為 35時(shí)，滿足發(fā)熱條件，30iali30iali=704a2mm 中性線截面的選擇：0.5=35 取=35。0a0a4a2mm0a2mm保護(hù)線截面 ape 的選擇：由于35 ， 0.5=354a2mmape4a2mm所選導(dǎo)線型號表示為： 500(370135pe35)blx校驗(yàn)：查工廠供電附錄表 15，鋼芯鋁線最小截面為 25，min 2mm4a4a滿足要求。到 1 號樓 2 單元和到 2 號

35、樓 1，2 單元的配電室選線同上。6.4 到 3 井樓 1 單元配電室的引線 i30=233.8a 。選500 型鋼芯鋁線。iali30=233.8a。blx選 ial=247a，溫度為 35時(shí)，滿足發(fā)熱條件，因此 a4=952mm 中性線 a0的選擇：按 a00.5a4=502mm 保護(hù)線截面 ape 的選擇：由于 a450， =0.5 a4=502mmape2mm所選導(dǎo)線型號可為：500(395150pe50)blx校驗(yàn)：查工廠供電附錄表 15，鋼芯鋁線最小截面積為25，a4=95a4 min，2mm2mm滿足要求。畢業(yè)設(shè)計(jì)21到 3 號樓 2 單元和到 4 號樓 1，2 單元的配電室選線

36、同上。6.5 車庫和路燈線的選擇i30=11.9a 按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線截面 ，ial =25a i30 =11.9a由表得 blx 的截面為 2.5 mm2 =2.5 mm2 =2.5 mm2 0aape所以選 blx-500-（32.512.5pe2.5）鋁心橡皮絕緣線。畢業(yè)設(shè)計(jì)22第第 7 7 章章 變電所繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)變電所繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)7.1 概述供電系統(tǒng)在運(yùn)行中可能發(fā)生一些故障和不正常的運(yùn)行狀態(tài)。往往造成嚴(yán)重后果，并伴隨著強(qiáng)烈的電弧、發(fā)熱和電動力，使回路內(nèi)的電氣設(shè)備遭受損壞。長期過負(fù)荷使設(shè)備絕緣老化；一相斷線易引起電動機(jī)過負(fù)荷。為了保證安全可靠地供電，供電系統(tǒng)的主要電氣設(shè)備及線路都要

37、裝設(shè)繼電保護(hù)裝置。為了使繼電保護(hù)裝置能準(zhǔn)確地及時(shí)完成上述保護(hù)任務(wù)，在設(shè)計(jì)和選擇繼電保護(hù)裝置時(shí)，一般應(yīng)滿足選擇性、快速性、靈敏性、可靠性四個(gè)基本要求。7.2 繼電保護(hù)的優(yōu)化配置及整定原則繼電保護(hù)的設(shè)置與系統(tǒng)的運(yùn)行方式密切相關(guān)，所以繼電保護(hù)的優(yōu)化配置要以系統(tǒng)的主要或經(jīng)常采用的運(yùn)行方式為主，并兼顧系統(tǒng)故障后或因停電檢修時(shí)而轉(zhuǎn)換成其它運(yùn)行方式。為了保證可靠性，供電系統(tǒng)中任何一臺設(shè)備，任何一段線路都必須具有雙重及以上的保護(hù)。在保證選擇性方面，以保證主保護(hù)的選擇性為主，并兼顧后備保護(hù)的選擇性。在保證快速性方面，以保證主保護(hù)的快速性為主，并兼顧后備保護(hù)的快速性，即使后備保護(hù)的快速性盡量提高。在保證靈敏性方面

38、，以保證主保護(hù)和近后備保護(hù)的靈敏性為主，并兼顧遠(yuǎn)后備保護(hù)的靈敏度，若遠(yuǎn)后備保護(hù)的靈敏度過低，也可放棄遠(yuǎn)后備保護(hù)。7.3 變電所繼電保護(hù)設(shè)計(jì)7.3.1 10kv 電力線的保護(hù) 10kv 電力線設(shè)置過電流和限時(shí)速斷保護(hù)。 (1)動作電流： iop=krelkwil.max/krelki 式（7-1） 式中，可靠系數(shù)，一般取 1.3；relk 繼電器接線系數(shù)，取 1；wk 繼電器的返回系數(shù)，取 0.8；rek 電流互感器的變流比，取 20；ik畢業(yè)設(shè)計(jì)23 線路的最大負(fù)荷電流。maxli=2i30=21367.4=2734.8amaxli故 iop=1.312734.8/0.820a=222.2a

39、(2) 靈敏度校驗(yàn)：sp=kwi(2)k.min/ ki iop1.5 式（7-2）式中，i(2)k.min線路末端 k2 的最小兩相短路電流。由前面的短路電流計(jì)算可知，最小短路電流 i(2)k.min =0.86624.9=21.6ka，則sp =121600/20222.2=4.91.5由此可見，整定的動作電流滿足保護(hù)靈敏度的要求。(3) 動作時(shí)間：=+0.5s=1.5sopt topt式中，變壓器過流保護(hù)的動作時(shí)間。 topt圖 71 電流速斷保護(hù)原理圖7.3.2 限時(shí)速斷保護(hù)的整定計(jì)算iiacka1ka2kskm信號yrqfqf+ta1ta2畢業(yè)設(shè)計(jì)24圖 72 過電流保護(hù)原理電路圖(

40、1)動作電流：由前面計(jì)算的短路電流可知，母線末端最大三相短路電流為 24.9ka，則速斷電流為： iop=krelkwil.max/ki 式（7-3）故 iop1.3124.9/20ka=1.6ka(2)靈敏度校驗(yàn)： sp =kw i(2)k.min / ki iop1.52 式（7-4）式中，限時(shí)速斷的動作電流；opi10kv 母線上的最小兩相短路電流。)2(minki由前面短路電流計(jì)算可知，10kv 母線上的最小二相短路電流為3.080.866=2.67ka，則：sp =12.67/201.6=0.081.5不合格即進(jìn)線的限時(shí)速斷保護(hù)的靈敏度不夠，此時(shí)，限時(shí)速斷的動作電流再改作下式整定，以

41、保證限時(shí)速斷能可靠地動作。即iiacka1ka2ktkskm信號yrqfqf+ta1ta2畢業(yè)設(shè)計(jì)25iopi(2)k.min /1.5 =2.67/1.5 =1.78 ka(3)動作時(shí)限：top =0.5 s7.3.3 變電所主變壓器保護(hù)變電所主變壓器保護(hù)設(shè)置瓦斯保護(hù)、過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)。主變壓器選用的是兩臺 10/0.4kv、容量均為 630kva 的變壓器，連接組為 dyn11。其高壓側(cè)繼電保護(hù)用電流互感器變流比為 100/5。7.3.4 變壓器的過電流保護(hù)為了防止外部短路引起變壓器線圈的過電流，并作為瓦斯保護(hù)的后備保護(hù)，變壓器還必須裝設(shè)過電流保護(hù)，對于單側(cè)電源的變壓器，過電流保護(hù)安裝

42、在電源側(cè)，保護(hù)動作時(shí)切斷變壓器各側(cè)開關(guān)。過電流保護(hù)的動作應(yīng)按躲過變壓器的最大工作電流整定。(1)過電流保護(hù)的動作電流整定：取 krel=1.3，kw=1，kre=0.8，ki=100/5=20， il.max=2i1n.t=2630kva/（10 kv）=72.7a3式中，i1n.t變壓器的額定一次電流。故其動作電流 iop =krelkwil.max/kikre=1.3172.7/0.820a=5.9a動作電流整定為 6a(2)靈敏系數(shù)校驗(yàn)： 變壓器二次側(cè)母線在最小運(yùn)行方式下發(fā)生兩相短路時(shí)，電流0.866=0.86624.9ka=21.6ka,換算到一次側(cè)電流為2ki =21.60.38/1

43、0=0.82kamin ki因此 sp=kwik.min/ki iop=6.81.5由此可見，整定的動作電流滿足保護(hù)靈敏度的要求。(3)動作時(shí)間整定為 1.0s。 7.3.5 主變壓器的過負(fù)荷保護(hù)變壓器過負(fù)荷大都是三相對稱的，所以過負(fù)荷保護(hù)可采用單電流繼電器接線方式，經(jīng)過一定延時(shí)作用于信號，保護(hù)裝置的動作電流按躲過變壓器額定一次電流整畢業(yè)設(shè)計(jì)26定。(1)過負(fù)荷保護(hù)動作電流的整定：iop = krel i1n.t / ki 式（7-5）式中，可靠系數(shù)，取 1.3；relk 電流互感器變流比；ik 變壓器的額定一次電流。tni1故動作電流為=1.372.7a/200.8=5.9aopi(2)動作

44、時(shí)限整定：變壓器過負(fù)荷保護(hù)的動作時(shí)限一般取 1015s，這里取=10s。opt圖 73 過負(fù)荷保護(hù)電路7.3.6 瓦斯保護(hù)瓦斯保護(hù)，又稱氣體繼電保護(hù)，是保護(hù)油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種基本ikaks信號qf+ta+ktqs畢業(yè)設(shè)計(jì)27的保護(hù)裝置。按 gb5006292 規(guī)定，800kva 及以上的一般油浸式變壓器和400kva 及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。 瓦斯保護(hù)的主要元件是氣體繼電器。它裝設(shè)在變壓器的油箱與油枕之間的聯(lián)通管上。當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，由故障產(chǎn)生的少量氣體慢慢升起，進(jìn)入氣體繼電器的容器，并由上而下地排除其中的油，使油面下降，上油杯因其中盛有殘余的油

45、而使其力矩大于另一端平衡錘的力矩而降落。這時(shí)上觸點(diǎn)接通而接通信號回路，發(fā)出音響和燈光信號，這稱之為“輕瓦斯動作” 。 當(dāng)變壓器油箱內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，由故障產(chǎn)生的氣體很多，帶動油流迅猛地由變壓器油箱通過聯(lián)通管進(jìn)入油枕。這大量的油氣混合體在經(jīng)過氣體繼電器時(shí)，沖擊擋板，使下油杯下降。這時(shí)下觸點(diǎn)接通跳閘回路（通過中間繼電器） ，同時(shí)發(fā)出音響和燈光信號（通過信號繼電器） ，這稱之為“重瓦斯動作” 。 如果變壓器油箱漏油，使得氣體繼電器內(nèi)的油也慢慢流盡。先是繼電器的上油杯下降，發(fā)出報(bào)警信號，接著繼電器內(nèi)的下油杯下降，使斷路器跳閘，同時(shí)發(fā)出跳閘信號。本設(shè)計(jì)的瓦斯保護(hù)動作時(shí)間如下:重瓦斯：0.8m/s 時(shí)動

46、作于跳閘輕瓦斯：300cm 時(shí)動作于信號3畢業(yè)設(shè)計(jì)28圖 75 變壓器瓦斯保護(hù)原理圖7.3.7 0.4kv 母聯(lián)保護(hù)0.4kv 母聯(lián)保護(hù)設(shè)置限時(shí)速斷保護(hù)，它可作遠(yuǎn)離變壓器的一段 0.4kv 母線的保護(hù)，也可作該段該母線上的所有出線的后備保護(hù)。但更主要的是有了這限時(shí)速斷保護(hù)，當(dāng)遠(yuǎn)離主變壓器的一段母線發(fā)生故障時(shí)，0.4kv 母聯(lián)開關(guān) 7qf 跳閘，切除該段母線，而不影響另一段母線進(jìn)的繼續(xù)供電，提高了供電的可靠性。7qf 上的限時(shí)速斷主要是保護(hù)遠(yuǎn)離主變壓器的一段 0.4kv 母線，又由于 0.4kv出線都要設(shè)置速斷保護(hù)或無時(shí)限的過流保護(hù)，所以(1)動作電流：=/1.5 式（7-6）opi)2(min

47、ki故 =0.86624.9/1.5=14.4kaopi式中，0.4kv 母線的最小二相短路電流，1.5 為靈敏系數(shù)。)2(minki(2)動作時(shí)間： =0.5sopt該整定方法稱為“逆向整定”法。這種方法能保證 0.4kv 母線短路時(shí)，母聯(lián)保護(hù)能可靠地動作，且無須作靈敏度的校驗(yàn)。a n nkmr xbksakgqktqfqsnyr2143qf重瓦斯 信號輕瓦斯 信號12341234a畢業(yè)設(shè)計(jì)29畢業(yè)設(shè)計(jì)30第 8 章 二次回路8.1 概述變電所的二次回路是指用來控制、指示、監(jiān)測和保護(hù)一次回路運(yùn)行的電路，亦稱二次系統(tǒng)，包括控制系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、繼電保護(hù)和自動化系統(tǒng)等。二次系統(tǒng)在供電系統(tǒng)

48、中雖是其一次系統(tǒng)的輔助系統(tǒng)，但它對一次電路的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行有著十分重要的作用，因此必須予以充分的重視。8.2 二次回路的接線原理圖接線圖是用來表示成套裝置或設(shè)備中各元件之間的連接關(guān)系的一種簡圖，主要用于二次回路的安裝接線、線路檢查、維修和故障處理。在供配電系統(tǒng)中，用來表示繼電保護(hù)、監(jiān)視和測量儀表以及自動裝置的工作原理的電路圖叫做原理接線圖，原理接線圖可歸總式和展開式兩種方式繪制。8.2.1 高壓斷路器的控制和信號回路高壓斷路器的控制回路，是指控制（操作）高壓斷路器分、合閘的回路。高壓斷路器的信號回路，是用來指示一次回路電路設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的。圖 8-18.2.2 10kv 線路測量及

49、保護(hù)回路10kv 線路的二次回路接線，往往將控制、信號、保護(hù)和測量設(shè)備與一次接線裝在同一臺高壓開關(guān)柜上。圖 8-28.2.3 變壓器的控制和信號回路當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生輕微故障時(shí)，氣體繼電器 kg 的上觸點(diǎn) kg1-2 閉合，動作于報(bào)警信號。當(dāng)變壓器內(nèi)部發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，氣體繼電器 kg 的下觸點(diǎn) kg3-4 閉合，經(jīng)中間繼電器 km 動作于斷路器 qf 的跳閘線圈 yr，同時(shí)通過信號繼電器 ks 發(fā)出跳閘信號。圖 8-3畢業(yè)設(shè)計(jì)31bcbcbfk1k1crr4whsbkmkl1klkoqf2kl2gnr18511914166713151210rdr2kliuqf1yrr3kl3kr51319 17

50、qffukoyokofu熔斷器自動合閘，防跳手動合閘手動跳閘燈光信號自動跳閘閃光信號自動合閘閃光信號手動合閘燈光信號手動跳閘，防跳事故自動跳閘事故跳閘發(fā)生信號斷路器合閘線圈回路sa（+）（-）（+）圖 8-1 斷路器的控制回路和信號回路sa控制開關(guān) bc小母線 bf閃光母線 kl防跳繼電器 km中間繼電器 ko合閘接觸器 yo合閘線圈 yr跳閘線圈 bas事故音響小母線 k繼電保護(hù)觸點(diǎn) k1閃光繼電器 sb實(shí)驗(yàn)按鈕畢業(yè)設(shè)計(jì)32s2ta1s1pj1pj2電流測量回路s2ta2s1pj1pj2pas2ta3s1ka1yr1ka1i kas2ta4s1ka2yr2ka2i ka2wv(a)ws(b)

51、wv(c)pj1pj1pj2ws(a)ws(c)rdgnr1r2qfqf1342信號回路電壓測量回路過電流保護(hù)回路圖 8-2 高壓線路二次回路展開式原理圖畢業(yè)設(shè)計(jì)33qsqftqkyrn1234qfa1234kmrxbkskga1234輕瓦斯信號重瓦斯信號an圖 8-3 變壓器瓦斯保護(hù)的原理接線圖t電力變壓器 kg氣體繼電器 ks信號繼電器 km中間繼電器 qf斷路器 yr跳閘線圈 xb切換片畢業(yè)設(shè)計(jì)349.1 所址選擇的一般原則(1) 盡量接近負(fù)荷中心，以降低備電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。(2) 進(jìn)出線方便，特別是要便于架空進(jìn)出線。(3) 接近電源側(cè)，特別是工廠的總降壓變電所

52、和高壓配電所。(4) 設(shè)備運(yùn)輸方便，特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運(yùn)輸。(5) 不因設(shè)在有劇烈震動或高溫的場所，無法避開時(shí)， 應(yīng)有防震和隔熱的措施。(6) 不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，無法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè)。(7) 不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室和其他經(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)境的正下方或正上方，且不應(yīng)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) gb50058-1992爆炸和火災(zāi)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。9.2 總體布置要求(1

53、) 便于運(yùn)行維護(hù)和檢修有人值班的變配電所，一般應(yīng)設(shè)值班室。值班室應(yīng)盡量靠近高低壓配電室，且有門直通。如值班室靠近高壓配電室有困難時(shí)，則值班室可經(jīng)走廊與高壓配電室相通。值班室也可以與低壓配電室合并，但在放置值班工作桌的一面或一端,低壓配電裝置到墻的距離不應(yīng)小于 3m.主變壓器應(yīng)靠近交通運(yùn)輸方便的馬路側(cè)。條件許可時(shí)，可單設(shè)工具材料或檢修間。晝夜值班的變配電所，應(yīng)設(shè)休息室。有人值班的獨(dú)立變配電所，宜設(shè)有廁所和給排水設(shè)施。(2) 保證運(yùn)行安全值班室內(nèi)不得有高壓設(shè)備。值班室的門應(yīng)外開。高低壓配電室和電容器室的門畢業(yè)設(shè)計(jì)35應(yīng)朝值班室開，或外開。油量為 100kg 及以上的變壓器應(yīng)裝設(shè)在單獨(dú)的變壓器室內(nèi)。

54、變壓器室的大門應(yīng)朝馬路開，但應(yīng)避免朝向露天倉庫。在炎熱地區(qū)，應(yīng)避免朝西開門。變電所宜單層布置。當(dāng)采用雙層布置時(shí)，變壓器應(yīng)設(shè)在底層。高壓電容器組一般應(yīng)裝設(shè)在單獨(dú)得房間內(nèi)；但數(shù)量較少時(shí)，可裝設(shè)在高壓配電室內(nèi)。低壓電容器組可裝設(shè)在低壓配電室內(nèi)，但數(shù)量較多時(shí)，以裝設(shè)在單獨(dú)的房間內(nèi)。所有帶電部分隔墻和離地的尺寸以及各室維護(hù)操作通道的寬度等，均應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程的要求，以確保運(yùn)行安全。(3) 便于進(jìn)出線如果是架空進(jìn)線，則高壓配電室宜位于進(jìn)線側(cè)。考慮到變壓器低壓出線通常是采用矩形裸母線因此變壓器的安裝位置（戶內(nèi)式變電所）即為變壓器室，宜靠近低壓配電室。(4) 節(jié)約土地和建筑費(fèi)用值班室可與低壓配電室合并，這時(shí)低壓

55、配電室面積應(yīng)適當(dāng)增大，以便安置值班桌或控制臺，滿足運(yùn)行值班的要求。高壓開關(guān)柜不多于 6 臺時(shí)，可與低壓配電屏設(shè)置在同一房間內(nèi)，但高壓柜與低壓屏的間距不得小于 2m。不帶可燃油的高低壓配電裝置和非油浸電力變壓器，可設(shè)置在同一房間內(nèi)。具有符合 ip3x 房戶等級外殼的不帶可燃性油的高低壓配電裝置和非油浸電力變壓器，當(dāng)環(huán)境允許時(shí)，可相互靠近布置在車間內(nèi)。周圍環(huán)境正常的變電所，宜采用露天或半露天變電所高壓配電所應(yīng)盡量與鄰近的車間變電所合建。(5) 適應(yīng)發(fā)展要求變壓器室應(yīng)考慮到擴(kuò)建時(shí)有更換大一級容量變壓器的可能。高低壓配電室內(nèi)均應(yīng)留有一定數(shù)量開關(guān)柜（屏）的備用位置。既要考慮到變電所留有擴(kuò)展的余地，又要不

56、妨礙工廠或車間今后的發(fā)展。9.3 平面布置圖見附錄 b-2。畢業(yè)設(shè)計(jì)36第第 1010 章章 接地裝置與防雷保護(hù)接地裝置與防雷保護(hù)10.1 變電所防雷裝置 （1）避雷針 為防止直擊雷對變電所電氣設(shè)備、線路及建筑物等的侵害，變電所裝有避雷針。避雷針高于被保護(hù)設(shè)備，并具有良好的接地，所以能起到保護(hù)作用。變電所防雷保護(hù)的避雷針接地線與保護(hù)接地線在土壤中距離大于 3000mm，防止雷擊時(shí)電流在接地裝置上產(chǎn)生的高電位對被保護(hù)建筑物和配電裝置及接地裝置進(jìn)行“反擊閃絡(luò)” 。 （2）避雷器 10kv 裝設(shè)的避雷器主要是保護(hù)主變壓器的，以免雷電過電壓沿高壓線路侵入變電所，擊毀變壓器。為此要求避雷器靠近變壓器安裝

57、，且一端與被保護(hù)設(shè)備并聯(lián)，另一端接地，放電電壓低于被保護(hù)設(shè)備的絕緣水平。它當(dāng)感應(yīng)雷(雷電波)入侵設(shè)備時(shí)，避雷器首先被擊穿并對地放電，從而使電氣設(shè)備受到保護(hù)。本設(shè)計(jì)的閥式避雷器至 310kv 變壓器的最大電器距離為 15m。10.2 接地與接地裝置 電氣設(shè)備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地。埋入地中接與大地接觸的金屬導(dǎo)體，稱為接地體，或稱接地極。專門為接地而人為裝設(shè)的接地體，稱為人工接地體。兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)等，稱為自然接地體。連接接地體與設(shè)備、裝置接地部分的金屬導(dǎo)體，稱為接地線。接地線在設(shè)備、裝置正常運(yùn)行情況下是不載流的，但

58、在故障情況下要通過接地故障電流。 接地線與接地體合稱為接地裝置。由若干接地體在大地中相互用接地線連接起來的一個(gè)整體，稱為接地網(wǎng)。其中接地線又分為接地干線和接地支線。接地干線一般應(yīng)采用不少于兩根導(dǎo)體在不同地點(diǎn)與接地網(wǎng)連接。10.3 接地裝置的初步方案接地電阻應(yīng)滿足以下條件：畢業(yè)設(shè)計(jì)37re4查表可得，砂黏土的電阻率 =100m由 re(1)=/l 可得：單根鋼管接地電阻 re(1)=100/2=50，根據(jù)red (1)/re=50/4=12.5,考慮到管子之間的電流屏蔽效應(yīng)，初選 15 根直徑 50mm 長2m 的鋼管作接地體，以 n=15 和 /l=5m/2m=2.5 查表（取 n= 10 和

59、 n=20 在/l=2.5 的e 值的中間值）可得 e=0.66，n= re(1)/e=50/0.664=19，考慮到對稱布置選 20 根，故采用長 2m，50 的鋼管 20 根，沿變電所環(huán)行布置，管距 5m 垂直打入地下，管頂離地 0.6m，管間用 40mm4mm 的鍍鋅扁鋼。接地電阻的驗(yàn)算：r=50/(200.66)=3.79滿足 re4 的要求畢業(yè)設(shè)計(jì)38第第 1111 章章 結(jié)論結(jié)論與展望與展望11.1 結(jié)論 本設(shè)計(jì)是科技大學(xué)中區(qū)高職樓變電所的設(shè)計(jì)，主要完成了以下工作： （1）對變電所的負(fù)荷進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，并按需要系數(shù)法進(jìn)行了負(fù)荷計(jì)算，此方法比較簡單。根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)而對所需的主變壓器進(jìn)行了

60、選擇。 （2）對變電所的運(yùn)行方式進(jìn)行了分析，并根據(jù)高職樓的實(shí)際情況選擇了適合該所的運(yùn)行方式，即一路運(yùn)行一路備用的運(yùn)行方式。 （3）采用歐姆法對短路電流的做了計(jì)算，分析了計(jì)算短路電流的目的以及發(fā)生短路對供電質(zhì)量的影響，根據(jù)短路電流計(jì)算結(jié)果，對電氣設(shè)備進(jìn)行了選擇。 （4）設(shè)計(jì)了變電所的繼電保護(hù)裝置，并對其做了校驗(yàn)。 （5）設(shè)計(jì)了變電所的防雷系統(tǒng)。 設(shè)計(jì) 10kv 變電所是比較復(fù)雜的，涉及到現(xiàn)場的每一件設(shè)備都需要嚴(yán)格的選擇，有時(shí)候雖然在理論上符合，但在現(xiàn)場就不一定適合，所以是否能符合實(shí)際情況還需進(jìn)一步的驗(yàn)證。因此本次畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對工程設(shè)計(jì)的一個(gè)初步了解，培養(yǎng)一種工程設(shè)計(jì)的思維方法。只是對 10kv