KV降壓變電所繼電保護設(shè)計

1、作者：Pan Hon glia ng僅供個人學(xué)習(xí)35KV降壓變電所繼電保護地設(shè)計學(xué)生姓名院系名稱工學(xué)院專業(yè)名稱電氣工程及其自動化班 級2007級學(xué) 號指導(dǎo)教師徐強完成時間2011 年05月15日35KV降壓變電所繼電保護地設(shè)計學(xué)生： 指導(dǎo)老師：內(nèi)容摘要 ：本設(shè)計根據(jù)設(shè)計地原始資料及參考書籍，作出了 35KV降壓變電站繼電保護 設(shè)計.設(shè)計說明書內(nèi)容共分為七章 ,包括負(fù)荷計算,功率補償與變壓器 ,高壓電器 選擇,短路電流計算,繼電保護和防雷措施等 .改設(shè)計以實際負(fù)荷為依據(jù) ,變電所 地最佳運行為基礎(chǔ)，按照有關(guān)規(guī)定和規(guī)范，完成了滿足改要求地35KV降壓變電所 繼電保護設(shè)計 .變電所電力系統(tǒng)中對電能地

2、電壓和電流進行變換、 集中和分配地場所 . 為保 證電能地質(zhì)量以及設(shè)備地安全 , 在變電所中還需進行電壓調(diào)整、潮流控制以及輸 配電線路和主要電工設(shè)備地保護 .繼電保護對我國電力系統(tǒng)地安全運行 ,起著不可替代地作用 ,在我國經(jīng)濟持 續(xù)發(fā)展 , 對電力要求不斷增大地情況下 , 要做好繼電保護工作 , 就要從各方面對繼 電保護地基本任務(wù)和意義 ,以及起保護作用地繼電保護裝置有深刻地了解 ,并要 及時掌握未來技術(shù)發(fā)展地方向 .關(guān)鍵詞 ： 35KV 變電所 繼電保護The Design Of 35KV step-down substation relayprotectionAbstract :The d

3、esign according to the design of the original data and reference books, made a 35KV step-down substation relay protection design. Design specification is divided into seven chapters, including load calculations, power compensation and transformers, high voltage electric appliance choice, short-circu

4、it current calculations, relay protection and lightning protection measures. Change the design based on actual load, substation based on the best run in accordance with relevant regulations and norms, and completed the requirements to meet the change 35KV step-down substation relay protection design

5、.Substation power system voltage and current of electrical energy to transform, focus and allocation of places. To ensure the quality of electricity and equipment safety, the need for the substation voltage regulation, power flow control, and the main electrical transmission and distribution lines a

6、nd equipment protection.Protection of the safe operation of power system, plays an irreplaceable role in China's sustained economic development, increasing the power requirements of the case, to do protection work, we should all aspects of the relay Protection of the basic tasks and significance

7、, and the protective relay device has a deep understanding of, and to grasp the future direction of technology development.Key words : 35KV substation relay protection目錄1 設(shè)計原始資料 71.1 某35KV變電所主要供電用戶基礎(chǔ)資料 71.2 水文資料 71.3 電氣工程技術(shù)指標(biāo)及各材料供應(yīng)情況 71.4 工廠與供電部門達成地“供電協(xié)議”內(nèi)容： 72 負(fù)荷計算及功率補償 82.1 鑄鋼車間地計算負(fù)荷 92.1.1 補償前應(yīng)選變

8、壓器容量及功率因素值 92.1.2 無功補償容量 92.1.3 補償后地變壓器容量和功率因數(shù) 92.2 下料車間地計算負(fù)荷 102.2.1 補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值 102.2.2 無功補償容量 102.2.3 補償后地變壓器容量和功率因數(shù) 102.3鑄鐵車間I地計算負(fù)荷 102.3.1 補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值 112.3.2 無功補償容量 112.3.3 補償后地變壓器容量和功率因數(shù) 112.4鐵鑄車間U地計算負(fù)荷 112.4.1 補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值 112.4.2 無功補償容量 122.4.3 補償后地變壓器容量和功率因數(shù) 122.5.1 補償前應(yīng)選變壓器容

9、量及功率因素值 122.5.2 無功補償容量 132.5.3 補償后地變壓器容量和功率因數(shù) 132.6 鍛壓車間地計算負(fù)荷 132.6.1 補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值 132.6.2 無功補償容量 142.6.3 補償后地變壓器容量和功率因數(shù) 142.7 鍋爐房地計算負(fù)荷 142.7.1 補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值 142.7.2 無功補償容量 142.7.3 補償后地變壓器容量和功率因數(shù) 152.8 空壓機站地計算負(fù)荷 152.8.1 補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值 152.8.2 無功補償容量 152.8.3 補償后地變壓器容量和功率因數(shù) 152.9 機修車間地計算負(fù)荷 16

10、2.9.1 補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值 162.9.2 無功補償容量 162.9.3 補償后地變壓器容量和功率因數(shù) 162.10 化工廠地計算負(fù)荷 172.10.1 補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值 172.10.2 無功補償容量 172.10.3 補償后地變壓器容量和功率因數(shù) 172.12 估算總降變壓器功率損耗 183 工廠供電系統(tǒng) 193.1 廠區(qū)配電電壓選擇 193.2 導(dǎo)線地選擇 193.2.1 架空線地選擇 193.2.2 選擇電纜 203.3 總電壓變電所所址地選擇 203.4 主變壓器臺數(shù)和容量地選擇 213.5 變壓器主要運行方式確定 213.6 主接線地選擇 223.

11、7 低壓側(cè)接線方式地確定 234 短路電流計算 244.1 短路電流計算地目地及方法 244.2 最小運行方式 244.3 最大運行方式 254.4 短路電流計算結(jié)果 275 高壓電器地選擇 285.1 35KV高壓開關(guān)柜地選擇 285.2 高壓斷路器地選擇 285.3 高壓隔離開關(guān)地選擇 295.4 高壓負(fù)荷開關(guān)地選擇 305.5 高壓熔斷器地選擇 315.6.1 電壓互感器 335.6.2 電流互感器 346 繼電保護設(shè)計 346.1 電力變壓器地繼電保護 346.1.1 單相短路 356.1.2 過電流保護 356.1.3 電流速斷保護 356.1.4 差動保護 366.1.5 過負(fù)荷保

12、護 366.1.6 瓦斯保護 366.2 低壓側(cè)配電保護 366.3 高壓線路地繼電保護 376.3.1 電流速斷保護 376.3.2 限時電流速斷保護 376.3.3 定時限過電流保護 386.3.4 過負(fù)荷保護 387 變電所地防雷、接地與電氣安全 397.1 避雷針 397.2 避雷線 397.3 避雷器 397.4 安全保護接地 407.5 電氣安全 40附 錄 41參考文獻 42致謝 431設(shè)計原始資料1.1某35KV變電所主要供電用戶基礎(chǔ)資料1工廠情況及擴建計劃工廠三班工作制.由于工廠受環(huán)境限制，有增加30%負(fù)荷擴建可能.2工廠負(fù)荷性質(zhì)工廠電力負(fù)荷情況分析：鑄鐵車間I為一級負(fù)荷、化

13、工廠（轉(zhuǎn)供）為二級負(fù)荷,鍋爐房、鑄鐵車間U、空壓機站、熱處理車間為二級負(fù)荷，其余車間為三級負(fù)荷；住宅區(qū)為3級負(fù)荷.工廠晝夜負(fù)荷變化較大.1.2水文資料1 廠區(qū)砂質(zhì)粘土，土壤允許承載能力為20噸/米2.中等含水量時，實得土壤 電阻率為0.8 X104q /cm.2. 地下水位3.55m.3最熱月平均溫度為23C,極端溫度為38C,極最低溫度為-26.5 C .4. 本地區(qū)年雷暴日數(shù)為36.5天.5. 最熱日地下0.8m處，土壤平均溫度為19.5 C,冬季冷卻凍結(jié)深度為1.2m.6. 本地區(qū)夏季主導(dǎo)風(fēng)向為西南風(fēng),最大風(fēng)速為15m/s.1.3電氣工程技術(shù)指標(biāo)及各材料供應(yīng)情況由于本地區(qū)地電力供應(yīng)地特定

14、條件，供電部門要求本廠從東北方向 45km 地地區(qū)變電所用35KV地兩回線路向本廠供電.該電源短路電抗電源出口過電 流保護時間最大為2.0s.1.4工廠與供電部門達成地“供電協(xié)議”內(nèi)容：1. 在本廠總變電所高壓側(cè)計量.2. 功率因數(shù)0.92.3對本廠（按大型工業(yè)用電企業(yè)基本電費）按最大需要量收取為25.00元/KW.月,表計電價（或電度電價）為 0.525元/KW.h.大工業(yè)電價 適用范圍：凡以電為原動力，或以電冶煉、烘熔、熔焊、電解、電化地一 切工業(yè)生產(chǎn),受電變壓器容量在315kVA及以上者,均執(zhí)行大工業(yè)電價.大 工業(yè)電價均實行二部制電價，即按電表抄見電度計算地電度電費和按變 變壓器容量（或

15、最大需量）計算地基本電費.表1參考負(fù)荷表數(shù) .車設(shè)備容量Pe（Kvy需用系數(shù)（Kd）功率因數(shù)（COS 0 ）照明容量（KW總降到車間長度（m鑄鋼車間9400.40.657600下料車間4000.300.653800鑄鐵車間I6000.40.761000鑄鐵車間n9000.350.751500工具車間3500.30.656800鍛壓車間13000.30.661200鍋爐房3000.750.83600空壓機站3000.850.81900機修車間2500.250.655600化工廠24000.830.913650002負(fù)荷計算及功率補償負(fù)荷計算是確定供電系統(tǒng)選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面和儀表量

16、程 地依據(jù),也是整定繼電保護地重要依據(jù).計算負(fù)荷確定得是否正確，直接影響到電 器和導(dǎo)線是否經(jīng)濟合理.如計算負(fù)荷確定過大將使電器和導(dǎo)線截面選擇過大 ，造成 投資和有色金屬地浪費；如計算負(fù)荷確定過小 ，又將使電器和導(dǎo)線運行時增加電 能損耗,并產(chǎn)生過熱，引起絕緣過早老化，甚至燒毀，以致發(fā)生事故，同樣給造成經(jīng)濟 損失.為此，正確進行負(fù)荷計算是供電設(shè)計地前提，也是實現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運 行地必要手段.無功補償,在電子供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)地功率因數(shù)地作用 ，降低供電變壓器 及輸送線路地?fù)p耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境所以無功功率補償裝置在電力 供電系統(tǒng)中處在一個不可缺少地非常重要地位置 合理地選擇補償裝

17、置，可以做到 最大限度地減少網(wǎng)絡(luò)地?fù)p耗，使電網(wǎng)質(zhì)量提高反之，如選擇或使用不當(dāng)，可能造成 供電系統(tǒng)，電壓波動,諧波增大等諸多因素考慮用電設(shè)備地經(jīng)濟性，本設(shè)計中應(yīng)選 擇用并聯(lián)電容器地方式進行分組補償它具有投資少、占位小、安裝容易、配置 靈活、維護簡單、事故率低等優(yōu)點2.1鑄鋼車間地計算負(fù)荷由設(shè)計任務(wù)書可知鑄鋼車間地設(shè)備容量，照明容量為,查工廠供電附錄表1可得需要系數(shù)分別為0.3、0.9.補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值 1低壓側(cè)電力:2. 低壓側(cè)照明: 3低壓側(cè)地視在計算負(fù)荷：故未進行無功補償時，變壓器容量應(yīng)選為4.低壓側(cè)地功率因素：無功補償容量取選擇電容器BCMJ0.4-30-3,此電容器單個容

18、量為 30kvar,故電容器需要個 數(shù).補償后地變壓器容量和功率因數(shù)1. 低壓側(cè)地視在計算負(fù)荷: 故變壓器容量可選.2. 變壓器地功率損耗：3. 高壓側(cè)地計算負(fù)荷:9 / 48滿足要求2.2下料車間地計算負(fù)荷由表1可知下料車間地設(shè)備容量，照明容量為,查工廠供電附錄表1可得 需要系數(shù)分別為0.3、0.9.補償前應(yīng)選變壓器容量及 功率因素值1低壓側(cè)電力：2. 低壓側(cè)照明: 3低壓側(cè)地視在計算負(fù)荷：故未進行無功補償時，變壓器容量應(yīng)選為 低壓側(cè)地功率因素：無功補償容量取30kvar,故電容器需要個選擇電容器BCMJ0.4-30-3,此電容器單個容量為 數(shù).補償后地變壓器容量和功率因數(shù) 1 低壓側(cè)地視在

19、計算負(fù)荷: 故變壓器容量可選.2. 變壓器地功率損耗：3. 高壓側(cè)地計算負(fù)荷:4. 高壓側(cè)地功率因素:滿足要求2.3鑄鐵車間I地計算負(fù)荷由表1可知鑄鐵車間I地設(shè)備容量，照明容量為,查工廠供電附錄表1可得需要系數(shù)分別為0.4、09補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值 1低壓側(cè)電力:2. 低壓側(cè)照明: 3低壓側(cè)地視在計算負(fù)荷：故未進行無功補償時，變壓器容量應(yīng)選為低壓側(cè)地功率因素：無功補償容量取選擇電容器BCMJ0.4-30-3，此電容器單個容量為 30kvar,故電容器需要個 數(shù).補償后地變壓器容量和功率因數(shù)1低壓側(cè)地視在計算負(fù)荷: 故變壓器容量可選.2. 變壓器地功率損耗：3. 高壓側(cè)地計算負(fù)荷:4

20、. 高壓側(cè)地功率因素:滿足要求2.4鐵鑄車間U地計算負(fù)荷由表1可知鑄鐵車間n地設(shè)備容量，照明容量為,查工廠供電附錄表1可得需要系數(shù)分別為0.4、0.9.補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值1. 低壓側(cè)電力:2. 低壓側(cè)照明：3低壓側(cè)地視在計算負(fù)荷：故未進行無功補償時，變壓器容量應(yīng)選為低壓側(cè)地功率因素：無功補償容量取選擇電容器BCMJ0.4-30-3，此電容器單個容量為 30kvar,故電容器需要個 數(shù).補償后地變壓器容量和功率因數(shù)1低壓側(cè)地視在計算負(fù)荷：故變壓器容量可選2. 變壓器地功率損耗：3. 高壓側(cè)地計算負(fù)荷:4. 高壓側(cè)地功率因素： 滿足要求2.5工具車間地計算負(fù)荷由表1可知工具車間地設(shè)備

21、容量，照明容量為，查工廠供電附錄表1可得 需要系數(shù)分別為0.34、0.9.補償前應(yīng)選變壓器容量及 功率因素值1. 低壓側(cè)電力：2. 低壓側(cè)照明:3. 低壓側(cè)地視在計算負(fù)荷：故未進行無功補償時，變壓器容量應(yīng)選為低壓側(cè)地功率因素:無功補償容量取選擇電容器BCMJ0.4-30-3,此電容器單個容量為 30kvar,故電容器需要個 數(shù).補償后地變壓器容量和功率因數(shù)1. 低壓側(cè)地視在計算負(fù)荷： 故變壓器容量可選.2. 變壓器地功率損耗：3. 高壓側(cè)地計算負(fù)荷:4. 高壓側(cè)地功率因素： 滿足要求2.6鍛壓車間地計算負(fù)荷由表1可知鍛壓車間地設(shè)備容量，照明容量為,查工廠供電附錄表1可得 需要系數(shù)分別為0.3、

22、0.9.補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值1. 低壓側(cè)電力：2. 低壓側(cè)照明:3. 低壓側(cè)地視在計算負(fù)荷：故未進行無功補償時，變壓器容量應(yīng)選為4. 低壓側(cè)地功率因素：262無功補償容量取30kvar,故電容器需要個選擇電容器BCMJ0.4-30-3,此電容器單個容量為 數(shù).補償后地變壓器容量和功率因數(shù)1低壓側(cè)地視在計算負(fù)荷: 故變壓器容量可選2. 變壓器地功率損耗：3. 高壓側(cè)地計算負(fù)荷:4. 高壓側(cè)地功率因素:滿足要求2.7鍋爐房地計算負(fù)荷由表1可知鍋爐房地設(shè)備容量，照明容量為，查工廠供電附錄表1可得需要系數(shù)分別為0.75、0.9.補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值1. 低壓側(cè)電力:2. 低壓側(cè)

23、照明:3. 低壓側(cè)地視在計算負(fù)荷：故未進行無功補償時，變壓器容量應(yīng)選為4. 低壓側(cè)地功率因素：無功補償容量取選擇電容器BCMJ0.4-30-3,此電容器單個容量為30kvar,故電容器需要個補償后地變壓器容量和功率因數(shù)1低壓側(cè)地視在計算負(fù)荷: 故變壓器容量可選.2. 變壓器地功率損耗：3. 高壓側(cè)地計算負(fù)荷：4. 高壓側(cè)地功率因素：滿足要求2.8空壓機站地計算負(fù)荷由表1可知空壓機站地設(shè)備容量，照明容量為,查工廠供電附錄表1可得 需要系數(shù)分別為0.8、0.9.補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值1. 低壓側(cè)電力：2. 低壓側(cè)照明:3. 低壓側(cè)地視在計算負(fù)荷：故未進行無功補償時，變壓器容量應(yīng)選為4.

24、低壓側(cè)地功率因素：無功補償容量取選擇電容器BCMJ0.4-30-3，此電容器單個容量為 30kvar,故電容器需要個 數(shù).補償后地變壓器容量和功率因數(shù)1. 低壓側(cè)地視在計算負(fù)荷:故變壓器容量可選.2. 變壓器地功率損耗：3. 高壓側(cè)地計算負(fù)荷：4. 高壓側(cè)地功率因素：滿足要求2.9機修車間地計算負(fù)荷由表1可知機修車間地設(shè)備容量，照明容量為，查工廠供電附錄表1可得 需要系數(shù)分別為0.25、0.9.補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值1. 低壓側(cè)電力:2. 低壓側(cè)照明:3. 低壓側(cè)地視在計算負(fù)荷：故未進行無功補償時，變壓器容量應(yīng)選為4. 低壓側(cè)地功率因素：無功補償容量取選擇電容器BCMJ0.4-30-

25、3，此電容器單個容量為 30kvar,故電容器需要個 數(shù).補償后地變壓器容量和功率因數(shù)1. 低壓側(cè)地視在計算負(fù)荷 故變壓器容量可選.2. 變壓器地功率損耗：3. 高壓側(cè)地計算負(fù)荷:4. 高壓側(cè)地功率因素滿足要求2.10化工廠地計算負(fù)荷由表1可知機修車間地設(shè)備容量，查工廠供電附錄表1可得需要系數(shù)為0.35.補償前應(yīng)選變壓器容量及功率因素值1. 低壓側(cè)電力：2. 低壓側(cè)地視在計算負(fù)荷：故未進行無功補償時，變壓器容量應(yīng)選為3. 低壓側(cè)地功率因素：無功補償容量取選擇電容器BCMJ0.4-30-3，此電容器單個容量為 30kvar,故電容器需要個 數(shù).補償后地變壓器容量和功率因數(shù)1. 低壓側(cè)地視在計算負(fù)

26、荷 故變壓器容量可選.2. 變壓器地功率損耗：3. 高壓側(cè)地計算負(fù)荷4. 高壓側(cè)地功率因素滿足要求2.11全廠總計算負(fù)荷.固各車間高根據(jù)經(jīng)驗知線路地?fù)p耗與各車間地負(fù)荷之和相比可忽略不計低壓側(cè)計算負(fù)荷求和后，再乘以同時系數(shù)（取 0.9 ）,可得總降壓變電所1.10KV側(cè)地計算負(fù)荷,即2. 視在計算負(fù)荷：故未進行無功補償時，總降變壓器容量應(yīng)選為3. 功率因數(shù)：滿足要求2.12估算總降變壓器功率損耗1. 高壓側(cè)地計算負(fù)荷：高壓側(cè)地功率因素因此，滿足要求.3工廠供電系統(tǒng)3.1廠區(qū)配電電壓選擇一個地區(qū)地供配電系統(tǒng)如果沒有一個全面地規(guī)劃，往往造成資金浪費、能耗 增加等不合理現(xiàn)象因此，在供配電系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)

27、由供電部門與用電單位全面規(guī) 劃，從國家整體利益出發(fā)，判別供配電系統(tǒng)合理性.如果我們選擇110KV高壓電供電地話，我們不但在剛開始投入地時候資金高 并且在以后地各種設(shè)備地選擇之中，比如變壓器、斷路器、互感器等設(shè)備地選擇 中，投資也較高，各方面地消耗都較高相反，如果我們選擇地是35KV高壓電供電 地話,我們不但在開始地時候投資少，而且在各種設(shè)備地選擇上以及各方面地消 耗上地花費都較少所以,我們選擇35KV高壓電供電.3.2導(dǎo)線地選擇為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地運行，選擇導(dǎo)線截面時必須滿足下列條件：1. 發(fā)熱條件2. 電壓損耗條件3. 經(jīng)濟電流密度4. 機械強度一般情況之下，車間內(nèi)以及變

28、電所各車間之間地導(dǎo)線，我們都采取電纜線路. 因為電纜線路與架空線路相比，具有運行可靠、不易受外界地影響、不需架設(shè)電 桿、不占地面、不礙觀瞻等優(yōu)點，特別是在有腐蝕性氣體和易燃、易爆場所,不宜 架設(shè)架空線路時，只有敷設(shè)電纜線路.而且在現(xiàn)代化工廠和城市中，電纜線路得到 了越來越廣泛地應(yīng)用.當(dāng)變電所向各種用戶端輸電時，才常采用架空線路.那是因為架空線路成本 低、投資少、安裝容易、維護和檢修方便、易于發(fā)現(xiàn)和排除故障 .所以在長距離 地輸電過程中，為了減小成本等，我們經(jīng)常且普遍采用架空線路.綜合考慮架空線和電纜各自地優(yōu)點，本次設(shè)計中在高壓側(cè)采用架空線，低壓 側(cè)選擇鋁母線，到各個車間用電纜.架空線地選擇35

29、KV及以上地高壓線路及電壓在 35KV以下但距離長電流大地線路,其導(dǎo)線 地截面宜按經(jīng)濟電流密度選擇，以使線路地年運行費用支出最小.1. 按經(jīng)濟電流密度選擇選擇經(jīng)濟截面：,查工廠供電表5-3得年最大負(fù)荷利用小時按5000h以上,取.選最接近地標(biāo)準(zhǔn)截面,即選LGJ-50型鋼芯鋁絞線.2. 校驗發(fā)熱條件導(dǎo)線在通過正常最大負(fù)荷電流即計算電流時產(chǎn)生地發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運行時地最高允許溫度丄GJ-50地允許載流量（室外），因此滿足發(fā)熱條件3. 校驗電壓損耗導(dǎo)線在通過正常最大負(fù)荷電流即計算電流時產(chǎn)生地電壓損耗 ，不應(yīng)超過正常 運行時允許地電壓損耗對于工廠內(nèi)較短地高壓線路，可不進行電壓損耗校驗，但 對供

30、電距離較遠(yuǎn)、容量較大地架空線來說，應(yīng)校驗其電壓損失三相架空線路電壓損耗值，查工廠供電附錄表3得，電壓損耗百分值：因此所選LGJ-50滿足允許電壓損耗要求.4. 校驗機械強度導(dǎo)線（包括裸導(dǎo)線和絕緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面，35KV架空線路鋼芯鋁絞線地最小允許截面,因此所選LGJ-50也滿足機械強度要求.選擇電纜10KV 及以下線路，通常不按經(jīng)濟截面電流密度選擇 根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，一般 10kv及以下高壓線路及低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件選擇截面，再就算電壓 損耗1. 按發(fā)熱條件選擇允許載流量計算電流，根據(jù)第二章各車間地計算負(fù)荷可知鑄鐵車間I地視在 功率,故計算電流為最大.查工廠供電附錄表2

31、2得三芯電纜（敷設(shè)方式空氣中）地允許載流量最 小為100A,均大于車間地計算電流,滿足發(fā)熱條件,故選擇纜芯截面為.2. 計算電壓損耗查工廠供電附錄表3得，電壓損耗值：電壓損耗百分值：因此滿足允許電壓損耗要求.3.3總電壓變電所所址地選擇變電所地所址選擇也分為規(guī)劃選所和工程選所兩個階段.所址選擇應(yīng)按審定 地本地區(qū)電力系統(tǒng)遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃，綜合考慮網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、負(fù)荷分布、城建規(guī)劃、土 地征用、出線走廊、交通運輸、水文地質(zhì)、環(huán)境影響、地震烈度和職工生活條件 等因素,通過技術(shù)經(jīng)濟比較和經(jīng)濟效益分析，然后選擇最佳方案.具體原則有以下 幾種：1. 變電所地設(shè)立要有利于電力系統(tǒng)運行性能地提高，便于系統(tǒng)地控制和管理；

32、110KV及以下變電所應(yīng)接近負(fù)荷中心.2. 注意節(jié)約用地，盡量不占或少占耕地，減少拆遷3. 充分考慮出線條件,避免或減少相互交叉跨越.4. 所址應(yīng)有適宜地地質(zhì)條件，避開滑坡、滾石、洞穴、明暗河塘、岸邊沖刷 區(qū)等不良地地質(zhì)結(jié)構(gòu)5. 交通運輸方便.6. 應(yīng)有滿足生產(chǎn)和生活用水需要地可靠水源.7. 所址不宜設(shè)在大氣嚴(yán)重污穢地區(qū)和嚴(yán)重鹽霧地區(qū).8. 選址時應(yīng)注意變電所與鄰近設(shè)施地相互影響，如軍事設(shè)施、通信電臺、飛 機場、導(dǎo)航臺、風(fēng)暴旅游區(qū)等，應(yīng)與有關(guān)部門達成協(xié)議.9. 所址地選擇應(yīng)考慮職工生活方便.10. 所址位置必將影響企業(yè)供電系統(tǒng)接線方式，送電線路地而已，電網(wǎng)損失和投資地大小，故所址位置地選擇應(yīng)與

33、各變電所地數(shù)量、容量、用戶負(fù)荷地分配同時考慮,亦應(yīng)避免電力倒流.對于相近方案則應(yīng)進行技術(shù)經(jīng)濟比較.根據(jù)綜合考慮和供電部門地要求變電所應(yīng)該設(shè)在本廠地東北方向45km地地區(qū).3.4主變壓器臺數(shù)和容量地選擇1. 主變壓器臺數(shù)地選擇由于該廠地二級負(fù)荷比較多，對電源地供電可靠性要求較高，宜采用兩臺變 壓器,以便當(dāng)一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負(fù)荷繼續(xù) 供電，故選兩臺變壓器.2. 主變壓器容量地選擇裝設(shè)兩臺主變壓器地變電所，每臺變壓器地容量應(yīng)同時滿足以下兩個條件：(1) 任一臺單獨運行時，(2) 任一臺單獨運行時因此選容量為地變壓器,35kV級9型三相雙繞組有載調(diào)壓變壓器型號為 SZ

34、9-2000/35,其技術(shù)參數(shù)：聯(lián)結(jié)組標(biāo)號,空載損耗,負(fù)載損耗,空載電流,短路阻 抗.3.5變壓器主要運行方式確定1. 變壓器地負(fù)載與損耗地關(guān)系變壓器地有功功率損耗是由空載損耗和負(fù)載損耗兩部分組成地，空載損耗是一個常數(shù)，它不隨變壓器負(fù)載地變化而變化.而負(fù)載損耗則與變壓器負(fù)載地平方 成正比,在一定地負(fù)載下，變壓器地有功功率損耗為：變壓器在一定負(fù)載時總地有功功率損耗為：2. 兩臺相同容量變壓器地運行方式此方式可以是單臺變壓器運行（條件是變壓器地負(fù)載不大于其中一臺變壓器 地容量）和兩臺變壓器并列運行.假設(shè)變壓器單臺運行時，變壓器地負(fù)載為 S,則 此時改為兩臺變壓器并列運行時變壓器地總有功功率損耗為：

35、如果兩臺變壓器地負(fù)載由一臺變壓器單獨運行，另一臺備用，則此時變壓器地有功功率損耗為：設(shè)實際負(fù)荷為S,當(dāng)Sv S'時,單臺變壓器帶全部負(fù)載運行地總有功功率損 耗小于兩臺變壓器并列運行地總有功功率損耗；當(dāng)S>S'時,則兩臺變壓器并列運行較為經(jīng)濟.令,則可求得單臺變壓器帶全部負(fù)載運行與兩臺變壓器并列運行時，總地有功功率損耗相等時地臨界負(fù)載： 即當(dāng)負(fù)載達到時，投入兩臺變壓器并列運行較為經(jīng)濟3.6主接線地選擇對于電源進線電壓為 35kV及以上地大中型工廠，通常是先經(jīng)工廠總降壓變 電所降為6 10kV地高壓配電電壓，然后經(jīng)車間變電所，降為一般低壓用電設(shè)備 所需地電壓.總降壓變電所主接

36、線圖表示工廠接受和分配電能地路徑，由各種電力設(shè)備（變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開關(guān)等）及其連接線組成，通常用單線表示.主結(jié)線對變電所設(shè)備選擇和布置，運行地可靠性和經(jīng)濟性，繼電保 護和控制方式都有密切關(guān)系，是供電設(shè)計中地重要環(huán)節(jié).對于裝有兩臺主變壓器地總降壓變電所地主接線方式有下列四種選擇：1. 一次側(cè)采用外橋式接線、二次側(cè)采用單母線分段：這種主接線地運行靈活性也較好，供電可靠性也較高，使用于一、二級負(fù)荷地 工廠；外橋式接線適用于電源線路較短而變電所晝夜負(fù)荷變動較大、 適于經(jīng)濟運 行需經(jīng)常切換變壓器地總降壓變電所.2. 一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線、二次側(cè)采用單母線分段：這種主接線地運行靈活性較

37、好，供電可靠性較高，適用于一、二級負(fù)荷地工廠; 內(nèi)橋接線多用于電源線路較長因而發(fā)生故障和停電檢修地機會較多、 并且變電所 地變壓器不需經(jīng)常切換地總降壓變電所.3. 一、二次側(cè)均采用單母線分段：這種主接線兼有上述內(nèi)橋式和外橋式兩種接線地運行靈活性地優(yōu)點，但所用高壓開關(guān)設(shè)備較多，投資較大.可供一、二級負(fù)荷，適于一、二次側(cè)進出線較多地 總降壓變電所.4. 一、二次側(cè)均采用雙母線：采用雙母線接線較之采用單母線接線，供電可靠性和運行靈活性大大提高， 但開關(guān)設(shè)備也相應(yīng)大大增加，從而大大增加了初投資，所以雙母線接線在工廠變 電所中很少采用，它主要用于電力系統(tǒng)地樞紐變電站.結(jié)合實際情況，本次設(shè)計主接線采用雙回

38、路供電，一次側(cè)采用外橋接線、二次 側(cè)采用單母線分段地總降壓變電所主接線方式.一次側(cè)采用外橋式結(jié)線、二次側(cè)采用單母線分段地總降壓變電所主接線如下圖1所示.這種主結(jié)線,其一次側(cè)地高壓斷路器 QF3也跨接在兩路電源進線之間, 但處在線路斷路器QF1和QF2地外側(cè),靠近電源方向,因此稱為外橋式結(jié)線.如果 某臺變壓器例如T1停電檢修或發(fā)生故障時，則斷開QF1 ,投入QF3 （其兩側(cè)QS 先合），使兩路電源進線又恢復(fù)并列運行當(dāng)一次電源電網(wǎng)采用環(huán)行結(jié)線時，也宜 于采用這種結(jié)線,使環(huán)行電網(wǎng)地穿越功率不通過進線斷路器 QF1、QF2,這對改善 線路斷路器地工作及其繼電保護地整定都極為有利 .LiLQSiQS2Q

39、S3 QF 5 QS 4QS5QS6QFiQF2T1T2QF3QF4QS7QS8QS9 QF 6 QS 6圖1主接線運行圖3.7低壓側(cè)接線方式地確定工廠地低壓配電線路也有放射式、樹干式和環(huán)形等基本接線方式工廠地低壓配電系統(tǒng)往往也上采用幾種接線方式地組合,依具體情況而定不過在正常環(huán)境地車間或建筑內(nèi)，當(dāng)大部分用電設(shè)備不很大而無特殊要求時，宜采用樹干式配 電，這一方面是由于樹干式配電較之放射式經(jīng)濟，另一方面是由于我國各工廠地供電技術(shù)人員對采用樹干式配電積累了相當(dāng)成熟地運行經(jīng)驗本次設(shè)計中選擇放射式接線方式.4短路電流計算4.1短路電流計算地目地及方法短路電流計算地目地是為了正確選擇和校驗電氣設(shè)備 ，以

40、及進行繼電保護裝 置地整定計算.進行短路電流計算，首先要繪制計算電路圖在計算電路圖上，將 短路計算所考慮地各元件地額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號，然后確 定短路計算點短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗地電氣元件有最大可能 地短路電流通過接著，按所選擇地短路計算點繪出等效電路圖，并計算電路中各 主要元件地阻抗在等效電路圖上，只需將被計算地短路電流所流經(jīng)地一些主要 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，因此一般 只需采用阻抗串、并聯(lián)地方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗最后計算短路 電流和短

41、路容量.短路電流計算地方法，常用地有歐姆法(有稱有名單位制法)和標(biāo)幺制法(又 稱相對單位制法)本設(shè)計采用標(biāo)幺制法進行短路計算4.2最小運行方式1. 確定基準(zhǔn)值取基準(zhǔn)容量基準(zhǔn)電壓從而基準(zhǔn)電流：2. 計算短路電路中各主要元件地電抗標(biāo)幺值(1) 電力系統(tǒng)(2) 架空線路LGJ-50,查工廠供電表3-1得(3) 電力變壓器SZ9-2000/35,其短路阻抗繪制等效電路如下圖2所示：圖2最小運行方式等效電路圖3. 求k-1點地短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 總電抗標(biāo)幺值：(1) 三相短路電流周期分量有效值：(2) 其他三相短路電流：(3) 三相短路容量：4. 求k-2點地短路電路總電抗標(biāo)幺

42、值及三相短路電流和短路容量 總電抗標(biāo)幺值：(1) 三相短路電流周期分量有效值(2) 其他三相短路電流：(3) 三相短路容量:4.3最大運行方式1. 確定基準(zhǔn)值取基準(zhǔn)容量基準(zhǔn)電壓從而基準(zhǔn)電流：2. 計算短路電路中各主要元件地電抗標(biāo)幺值(1) 電力系統(tǒng)(2) 架空線路LGJ-50,查工廠供電表3-1得(3) 電力變壓器SZ7-2000/35,繪制等效電路如下圖3所示：圖3最大運行等效電路圖3. 求k-1點地短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量 總電抗標(biāo)幺值：三相短路電流周期分量有效值：其他三相短路電流：三相短路容量:25 / 48總電抗標(biāo)幺值：三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流：三

43、相短路容量:4.4短路電流計算結(jié)果表2最小運行方式三相短路電流/KAa三相短路容量/KMAK-1點1.611.611.614.112.43103.1K-2點2.41.423.7表3最大運行方式三相短路電流/KA a三相短路容量/KMAK-1點1.611.611.614.112.43103.1K-2點23.92.338.465高壓電器地選擇供電設(shè)備選擇是變電所電氣設(shè)計地主要內(nèi)容之一，正確選擇電氣設(shè)備是保證電氣主接線和配電裝置達到安全、經(jīng)濟運行地重要條件在進行電氣設(shè)備選擇時， 應(yīng)根據(jù)工程實際情況，在保證安全、可靠地前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并 注意節(jié)省

44、投資、選擇合適地電氣設(shè)備.5.1 35KV高壓開關(guān)柜地選擇35KV高壓開關(guān)柜在電力系統(tǒng)中，作電能接收、分配地通、斷和監(jiān)視及保護之 用.主要分固定式和手車式兩種；就結(jié)構(gòu)而言，又分開啟式、半封閉式、封閉式； 就使用環(huán)境而言，又有戶內(nèi)、戶外之分；就操作而言，有電磁操作機構(gòu)、彈簧操作 機構(gòu)和手動操作機構(gòu).不帶閉鎖裝置地高壓開關(guān)柜，不允許再訂貨.開關(guān)廠生產(chǎn)地防誤型開關(guān)柜具 有“五防”功能：(1) 防止誤跳誤合斷路器；(2) 防止帶負(fù)荷誤拉誤合隔離開關(guān)；(3) 防止帶電誤掛接地線；(4) 防止帶接地線誤合隔離開關(guān)；(5) 防止人員誤入帶電間隔.“五防型”高壓開關(guān)柜從電氣和機械聯(lián)鎖上采取一定措施 ，提高了安

45、全、可 靠程度.從而本次設(shè)計選擇此類型地開關(guān)柜.根據(jù)需要和比較得出選擇 JYN型間 隔式手車柜，查現(xiàn)代工業(yè)與民用供配電設(shè)計手冊表 5-6,其型號為：，其參數(shù) 如下：類別型式：單母線移開式； 電壓等級：35KV 額定電流：1000A操動機 構(gòu)型號：CD10/CT8電流互感器：LCZ-35；電壓互感器型號：JDJ2-35/JDZJJ2-35 ； 高壓熔斷器型號：RN2-35/RW10-35 避雷器型號：FZ-35/FYZ1-35 ；外形尺寸 (長X寬X高，mm)： 1818X 2400X 2925；生產(chǎn)廠商選擇四川電器廠.5.2咼壓斷路器地選擇高壓斷路器在高壓開關(guān)設(shè)備中是一種最復(fù)雜、最重要地電器，

46、在規(guī)定地使用 條件下,不僅能通斷正常運行下地負(fù)荷電流，而且能接通和承接一定時間地電路 電流,若出現(xiàn)短路故障，在繼電保護裝置地作用下，自動跳閘,切斷短路故障.在高 壓供配電系統(tǒng)，切斷短路電流時，要產(chǎn)生強烈地電弧，所以高壓斷路器具有可靠地 滅弧裝置.高壓斷路器是一種能夠?qū)崿F(xiàn)控制與保護雙重作用地電器 .高壓斷路器地選擇，主要包括型式選擇、參數(shù)和性能地選擇.由于真空斷路器具有體積小、重量輕、壽命長、可連續(xù)多次操作、開關(guān)性能 好、滅弧迅速、安全可靠、運行維護簡單、滅弧室不需要檢修、無爆炸危險.故本次設(shè)計中選擇真空斷路器.1. 短路電流地?zé)嵝?yīng)本設(shè)計中短路保護裝置實際最長地動作時間 ，真空斷路器地斷路時間

47、，短路計算時間當(dāng)時,可認(rèn)為短路發(fā)熱假想時間短路電流熱效應(yīng)為查工廠供電附錄表12得,ZN23-35型真空斷路器地?zé)岱€(wěn)定電流,熱穩(wěn)定 試驗時間.2. 沖擊電流高壓斷路器地額定開斷電流不應(yīng)小于最大短路電流地沖擊電流 ，查工廠供 電附錄表12得,ZN23-35型真空斷路器地開斷電流,而最大沖擊電流,故,符合 條件.根據(jù)以上地數(shù)據(jù)，本次設(shè)計選擇型號地真空斷路器即可滿足5.3高壓隔離開關(guān)地選擇咼壓隔離開關(guān)地作用是在檢修咼壓設(shè)備時，能夠隔離咼壓電源，斷開后有明顯可見地斷開間隙，而且斷開間隙地絕緣及相間絕緣都是足夠可靠地，能充分保證設(shè)備檢修地人身安全高壓隔離開關(guān)無專門地滅弧裝置，不能用來切、合負(fù)荷電 流或故障

48、電流；如果誤操作，即用來切斷負(fù)荷電流或故障電流，不僅使高壓隔離開 關(guān)損壞,還容易發(fā)生弧光短路造成設(shè)備損壞、人身傷亡地嚴(yán)重后果高壓隔離開關(guān)型式地選擇原則如下：1）操動機構(gòu)配置.8000A以上時,采用電動操動機構(gòu)；其他采用三相聯(lián)動手 式操動機構(gòu)2） 破冰要求.隔離開關(guān)地破冰厚度必須大于安裝處地最大覆冰厚度.3）接線端地機械負(fù)荷.必須小于允許機械載荷4）接地刀閘要求.35KV及以上母線，每段母線上裝設(shè)組接地刀閘,以保證母 線和電器檢修時地安全.為此，可選用一側(cè)或兩側(cè)帶接地刀閘地隔離開關(guān).1. 型式選擇隔離開關(guān)地型式較多，按安裝地點不同，可分為戶內(nèi)式和戶外式；按絕緣支柱 數(shù)又可分為單柱式、雙柱式和三柱

49、式.2. 參數(shù)選擇隔離開關(guān)額定參數(shù)可按下表4所列技術(shù)條件選擇，并按表中使用環(huán)境條件校 驗.表4隔離開關(guān)參數(shù)地選擇項目參數(shù)技術(shù)條件按正常條件選擇電壓、電流、頻率、機械負(fù)荷按短路穩(wěn)定性校驗額定動穩(wěn)定電流、執(zhí)穩(wěn)定電流和持續(xù)時間承受過電壓能力對地和斷口間地絕緣新水平，外絕緣爬電比距環(huán)境條件環(huán)境溫度、日溫差、最大風(fēng)速、相對濕度、 污穢、海拔、地震烈度3.分合小電流能力選擇隔離開關(guān)應(yīng)具有一定分、合小電流和電容電流地能力，且按以下幾項校驗分合小電流能力.(1) 分合電壓互感器和避雷器；(2) 分合母線和母線設(shè)備上地電容電流；(3) 分合變壓器中性點接地線和電力網(wǎng)無故障時地消弧線圈；(4) 斷路器處于合閘狀態(tài)

50、時,分合旁路隔離開關(guān)；(5) 分合勵磁電流不超過2A地空載變壓器；綜合以上地選擇說明，本次設(shè)計選擇系列戶外高壓隔離開關(guān)，其產(chǎn)品型號為, 有關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)如下表5.表5GW5-35G戶外高壓隔離開關(guān)地技術(shù)數(shù)據(jù)產(chǎn)品型號額定 電壓(KV)最高 工作 電壓(KV)額定 電流(A)峰值耐 受電流 (隔離開 關(guān))(kA)短時耐受 電流(隔 離開關(guān))(kA,s )1min工頻耐壓 有效值(kV)雷電沖擊耐壓峰值(kV)備注對地斷口對地斷口GW5-35G3540.563012505016,48090185215不接地5.4高壓負(fù)荷開關(guān)地選擇高壓負(fù)荷開關(guān)是介于高壓隔離開關(guān)與高壓斷路器之間地一種高壓電器，具有簡單地滅

51、弧裝置，因而能通過一定地負(fù)荷電流和過負(fù)荷電流 ，但不能斷開短路電 流，因此它必須與高壓熔斷器串聯(lián)使用，以借助熔斷器來切斷短路故障.負(fù)荷開關(guān) 斷開后,與隔離開關(guān)一樣具有明顯可見地斷開間隙，因此它也具有隔離電源、保證 安全檢修地功能.1.35KV及以下通用型負(fù)荷開關(guān)，應(yīng)具有以下開斷和關(guān)合能力1) 開斷有功負(fù)荷電流和閉環(huán)電流，其值等于負(fù)荷開關(guān)地額定電流；2) 開斷不大于10A地電纜電容電流或限定長度地架空線地充電電流；3) 開斷1250kVA配電變壓器地空載電流；4) 能關(guān)合額定地“短路關(guān)合電流”.2. 負(fù)荷開關(guān)地參數(shù)選擇高壓負(fù)荷開關(guān)可按表 6所列地技術(shù)條件選擇，并按表中使用環(huán)境條件校驗.表6負(fù)荷開

52、關(guān)參數(shù)選擇表項目參數(shù)技術(shù)條件按正常工作條件選擇電流、電壓、頻率、機械荷載按短路條件校驗動穩(wěn)定電流、額定關(guān)合電流、熱穩(wěn)定電流和 持續(xù)時間環(huán)境條件環(huán)境溫度、最大風(fēng)度、覆冰相對溫度、厚度、污穢、海拔、地震烈度根據(jù)綜合考慮選擇FN12-10D型戶內(nèi)交流高壓負(fù)荷開關(guān),其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表7 所示：表7FN12-10D型高壓負(fù)荷開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)序號項目單位技術(shù)參數(shù)1額定電壓kV102最咼工作電壓kV123額定電流A6304額定頻率Hz505額定熱穩(wěn)定電流kA20(2s)6額定動穩(wěn)定電流kA50（峰值）7額定短路關(guān)合電流kA50（峰值）81min工頻耐受電壓kV相間及相對地42，隔離斷口 489雷電沖擊耐受電壓kV

53、相間及相對地75，隔離斷口 8510額定空載變壓器開斷電流1600kVA變壓器，空載電流11額定電流下電壽命次不小于10012機械壽命次20005.5高壓熔斷器地選擇高壓熔斷器用于供電線器、電壓互感器、電力變壓器及電力電容器等電氣設(shè) 備地短路保護和連續(xù)過載保護，有地也具有過負(fù)荷保護功能.高壓熔斷器具有結(jié) 構(gòu)簡單、造價底廉、容易維護、使用方便地特點1. 型式選擇高壓熔斷器按安裝地點可分為戶內(nèi)式和戶外式； 按是否限流又可分為限流式和非限流式，工程中地選型參考表8進行. 表8高壓熔斷器選型參考表安裝場所特點及參考型號屋內(nèi)變壓器，配電線路，電動機、并聯(lián) 電容器組35kV及以下RN1和RN235kV及以下RN2屋外變壓器和輸電線路 電壓互感器35kV 及以下 RW4,RW5,RW7,RW9 RW9,RW2與限流電阻配合使用 XJ-35)2.參數(shù)選擇高壓熔斷器可按表9所列技術(shù)條件選擇.并按表中地環(huán)境條件校驗 表9高壓熔斷器參數(shù)選擇項目參數(shù)技術(shù)條件正常工作條件電壓、電流保護特性最大開斷電流、最小開斷電流、熔斷特性環(huán)境條件環(huán)境溫度、最大風(fēng)速、污穢、海拔、地震烈度3.熔體額定電流選擇(1) 為了防