工廠總降壓變電所設(shè)計(jì)說明

..目錄目錄1內(nèi)容摘要2關(guān)鍵詞2TOC\o"1-3"\h\z\u第一章前言31.1設(shè)計(jì)對(duì)象的基本情況31.2本設(shè)計(jì)應(yīng)完成的任務(wù)4第二章負(fù)荷計(jì)算52.1確定企業(yè)的計(jì)算負(fù)荷52.2各車間計(jì)算負(fù)荷一覽表11第三章主接線方案及所址選擇113.1總降壓變電所的電氣主接線設(shè)計(jì)123.2總降壓變電所電氣主接線方案的確定123.3總降壓變電所所址的確定14第四章電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)144.1短路計(jì)算144.2主變壓器的選擇174.3電氣設(shè)備的校驗(yàn)與定型18第五章供電系統(tǒng)的保護(hù)195.1概述195、2繼電保護(hù)的要求205、3變壓器保護(hù)205.4繼電保護(hù)的選擇與整定21第六章設(shè)計(jì)感想21第七章致謝22參考文獻(xiàn)22工廠總降壓變電所設(shè)計(jì)內(nèi)容摘要本設(shè)計(jì)完成一個(gè)機(jī)械廠的供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：首先按照需要系數(shù)法進(jìn)行全廠負(fù)荷計(jì)算,并經(jīng)過技術(shù)比較對(duì)企業(yè)的供電方案進(jìn)行論證與選擇,確定最優(yōu)供電方案；然后開始企業(yè)總降壓變電所的設(shè)計(jì),在比較了多個(gè)主接線方案后確定一個(gè)最適合本企業(yè)情況的主接線方案,并繪制電氣主結(jié)線圖和電氣總平面布置圖等,最后完成保護(hù)。本次設(shè)計(jì)的變電所與舊式變電所有所不同,在設(shè)備選擇上采用了一些新型設(shè)備,充分保證了工廠生產(chǎn)工藝所需的供電可靠性和電能質(zhì)量。另外,設(shè)計(jì)中在以供電可靠性為基礎(chǔ)的前提下力求節(jié)約,使企業(yè)供配電系統(tǒng)的投資少、運(yùn)行費(fèi)用低,并且盡力降低了有色金屬消耗量,使設(shè)計(jì)既能滿足當(dāng)前需要,又留有一定的發(fā)展空間。關(guān)鍵詞：變電所、需要系數(shù)法、電氣主接線、負(fù)荷、短路。第一章前言電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)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應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì),又便于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量,有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。因此,電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展,使得供配電技術(shù)涉及的方面越來越寬、內(nèi)容越來越深,與實(shí)際聯(lián)系也越來越密切,這些都為培養(yǎng)高質(zhì)量的供用電人才提出了更高的要求。為了更好的適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)的要求,把自己培養(yǎng)成一個(gè)合格的電氣工程人員,必須盡可能多的掌握供配電知識(shí),另外還要了解用電知識(shí)和節(jié)電知識(shí)。35KV企業(yè)供配電系統(tǒng)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,它必然要反映電力系統(tǒng)各方面的理論和要求。具體到本次設(shè)計(jì)中,首先根據(jù)企業(yè)各車間的設(shè)備容量按照需要系數(shù)法計(jì)算出全廠總負(fù)荷；然后在此基礎(chǔ)上確定供電電壓等級(jí)和主變壓器的容量,進(jìn)而選擇電氣主接線方案和設(shè)計(jì)總降壓變電所,并進(jìn)行保護(hù)。1.1設(shè)計(jì)對(duì)象的基本情況工作電源情況1、企業(yè)從處在其正北方的區(qū)域變電所接一回架空線路對(duì)企業(yè)供電。2、供電電壓等級(jí)：由區(qū)域變電所用一回35KV架空線對(duì)企業(yè)供電。設(shè)計(jì)對(duì)象簡(jiǎn)況本次設(shè)計(jì)對(duì)象是一個(gè)機(jī)械廠,其主要負(fù)荷為機(jī)加工車間、裝配車間、配料車間、熱處理車間、鍛工車間、高壓站、高壓水泵房、冷工車間和模具車間。并且車間設(shè)備臺(tái)數(shù)較多,各臺(tái)設(shè)備容量相差不大。1、該地區(qū)氣象條件：<1夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)；<2年雷暴日為20天；<3年最熱月平均最高溫度為30°C；<4土壤M深處一年最熱月平均溫度為10°C；<5土壤凍結(jié)深度為0.7M。2、地質(zhì)及水文條件：根據(jù)勘測(cè)部門提供的本廠工程地質(zhì)資料得知本廠區(qū)地質(zhì)構(gòu)造：<1地表平坦,土壤主要成分為沙質(zhì)粘土,層厚2.6-5M不等；<2地耐壓力為25噸/平方M；<3地下水位普遍為1.9M。技術(shù)要求<1企業(yè)的功率因數(shù)值應(yīng)在0.9以上；<2在總降壓變電所35千伏側(cè)進(jìn)行計(jì)量；<3區(qū)域變電所35千伏側(cè)配出線路定時(shí)限過電流保護(hù)裝置的整定時(shí)間為1.5秒,工廠總降壓變電所的整定時(shí)間不應(yīng)大于1.0秒。1.2本設(shè)計(jì)應(yīng)完成的任務(wù)采用需要系數(shù)法進(jìn)行全廠負(fù)荷計(jì)算總降壓變電所的設(shè)計(jì)<1根據(jù)原始資料和相關(guān)數(shù)據(jù)確定主接線方案。<2根據(jù)電氣設(shè)備選擇和繼電保護(hù)的需要確定短路計(jì)算點(diǎn),計(jì)算三相短路電流。<3主要電氣設(shè)備的選擇,包括變壓器、隔離開關(guān)、導(dǎo)線截面等的選擇及校驗(yàn)。<4進(jìn)行供電系統(tǒng)保護(hù)。1.3工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50053-94《10kv及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50054-95《低壓配電設(shè)計(jì)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(guó)家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn),執(zhí)行國(guó)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(shí),以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。第二章負(fù)荷計(jì)算2.1確定企業(yè)的計(jì)算負(fù)荷圖2-1廠區(qū)車間分布圖1-機(jī)加工車間、2-裝配車間、3-配料車間、4-熱處理車間、5-鍛工車間6-高壓站、7-高壓水泵房、8-冷工車間、9-模具車間由于本企業(yè)設(shè)備臺(tái)數(shù)較多,各臺(tái)設(shè)備容量相差不太懸殊,所以采用數(shù)需要系法計(jì)算企業(yè)負(fù)荷。采用需要系數(shù)法計(jì)算的主要公式及車間有功功率情況表2-1-計(jì)算的主要公式計(jì)算負(fù)荷計(jì)算公式有功功率<KWP=KxPe無功功率<KVARQ=Ptgφ視在功率<KVA>變壓器損耗系數(shù)表2-2-各車間負(fù)荷情況序號(hào)車間或用電設(shè)備組名稱額定容量Pe<KW>需要系數(shù)Kx功率因數(shù)COSφ1機(jī)加工車間25000.80.852裝配車間22000.850.83配料車間17050.250.64熱處理車間14500.150.55鍛工車間18000.250.66高壓站17000.50.77高壓水泵房16000.450.758冷加工車間12000.20.59模具車間4500.80.8510所用電9000.60.85各車間計(jì)算負(fù)荷的分別確定<1機(jī)加工車間：P1=KxΣPe=0.8×2500=2000KW?！逤OSφ=0.85,∴tgφ=0.62。Q1=P1tgφ=0.62×2000=1240kvar。變壓器損耗計(jì)算:△Pb1=αS1=0.02×2353.21=47.06KW?！鱍b1=βS1=0.1×2353.21=235.32Kvar?？傌?fù)荷：P1=KP1Σ<P1+△Pb1>=0.72×<2000+47.06>=1473.88KW。Q1=KQ1Σ<Q1+△Qb1>=0.72×<1240+235.32>=1062.23Kvar。<2裝配車間：P2=KxΣPe=0.85×2200=1870KW。∵COSφ=0.8,∴tgφ=0.75。Q2=P2tgφ=0.75×1870=1402.5kvar。變壓器損耗計(jì)算:△Pb2=αS2=0.02×2337.5=46.75KW?！鱍b2=βS2=0.1×2337.5=233.75Kvar?？傌?fù)荷：P2=KP2Σ<P2+△Pb2>=0.8×<1870+46.75>=1533.4KW。Q2=KQ2Σ<Q2+△Qb2>=0.8×<1402.5+233.75>=1309Kvar。<3配料車間：P3=KxΣPe=0.25×1705=426.25KW?！逤OSφ=0.6,∴tgφ=1.33。Q3=P3tgφ=1.33×426.25=566.91kvar。變壓器損耗計(jì)算:△Pb3=αS3=0.02×709.28=14.19KW。△Qb3=βS3=0.1×709.28=70.93Kvar。總負(fù)荷：P3=KP3Σ<P3+△Pb3>=0.65×<426.25+14.19>=286.29KW。Q3=KQ3Σ<Q3+△Qb3>=0.65×<566.91+70.93>=414.6Kvar。<4>熱處理車間：P4=KxΣPe=0.15×1450=217.5KW。∵COSφ=0.5,∴tgφ=1.732Q4=P4tgφ=1.732×217.5=376.72kvar。變壓器損耗計(jì)算:△Pb4=αS4=0.02×435=8.7KW?！鱍b4=βS4=0.1×435=43.5Kvar?？傌?fù)荷：P4=KP4Σ<P4+△Pb4>=0.7×<217.5+8.7>=158.34KW。Q4=KQ4Σ<Q4+△Qb4>=0.7×<376.72+43.5>=294.15Kvar。<5>鍛工車間：P5=KxΣPe=0.25×1800=450KW?！逤OSφ=0.6,∴tgφ=1.33Q5=P5tgφ=1.33×450=598.5kvar。變壓器損耗計(jì)算:△Pb5=αS5=0.02×748.8=14.98KW?！鱍b5=βS5=0.1×748.8=74.88Kvar?？傌?fù)荷：P5=KP5Σ<P5+△Pb5>=0.8×<450+14.98>=371.98KW。Q5=KQ5Σ<Q5+△Qb5>=0.8×<598.5+74.88>=538.7Kvar。<6>高壓站：P6=KxΣPe=0.5×1700=850KW?！逤OSφ=0.7,∴tgφ=1.02Q6=P6tgφ=1.02×850=867kvar。變壓器損耗計(jì)算:△Pb6=αS6=0.02×1214.62=24.28KW?！鱍b6=βS6=0.1×1214.62=121.46Kvar?？傌?fù)荷：P6=KP6Σ<P6+△Pb6>=0.75×<850+24.28>=655.71KW。Q6=KQ6Σ<Q6+△Qb6>=0.75×<867+121.46>=741.35Kvar。<7>高壓水泵房：P7=KxΣPe=0.45×1600=720KW?！逤OSφ=0.75,∴tgφ=0.88Q7=P7tgφ=0.88×720=633.6kvar。變壓器損耗計(jì)算:△Pb7=αS7=0.02×959.09=19.18KW。△Qb7=βS7=0.1×959.09=95.91Kvar。總負(fù)荷：P7=KP7Σ<P7+△Pb7>=0.7×<720+19.18>=517.43KW。Q7=KQ7Σ<Q7+△Qb7>=0.7×<633.6+95.91>=510.66Kvar。<8>冷加工車間：P8=KxΣPe=0.2×1200=240KW。∵COSφ=0.5,∴tgφ=1.732Q8=P8tgφ=1.732×240=415.69kvar。變壓器損耗計(jì)算:△Pb8=αS8=0.02×480=9.6KW?！鱍b8=βS8=0.1×480=48Kvar?？傌?fù)荷：P8=KP8Σ<P8+△Pb8>=0.8×<240+9.6>=199.68KW。Q8=KQ8Σ<Q8+△Qb8>=0.8×<415.69+48>=370.95Kvar。<9>模具車間：P9=KxΣPe=0.8×450=360KW。∵COSφ=0.85,∴tgφ=0.62Q9=P9tgφ=0.62×360=223.2kvar。變壓器損耗計(jì)算:△Pb9=αS9=0.02×423.58=8.47KW。△Qb9=βS9=0.1×423.58=42.36Kvar?？傌?fù)荷：P9=KP9Σ<P9+△Pb9>=0.75×<360+8.47>=276.35KW。Q9=KQ9Σ<Q9+△Qb9>=0.75×<223.2+42.36>=199.17Kvar。<9>所用電：P10=KxΣPe=0.6×900=540KW?！逤OSφ=0.85,∴tgφ=0.62Q10=P10tgφ=0.62×540=334.8kvar。變壓器損耗計(jì)算:△Pb10=αS10=0.02×635.37=12.71KW?！鱍b10=βS10=0.1×635.37=63.54Kvar。總負(fù)荷：P10=KP10Σ<P10+△Pb10>=0.75×<540+12.71>=414.53KW。Q10=KQ10Σ<Q10+△Qb10>=0.75×<334.8+63.54>=298.76Kvar。各車間計(jì)算負(fù)荷一覽表表2-3-各車間計(jì)算負(fù)荷一覽表序號(hào)用電設(shè)備組有功功率P<KW無功功率Q<KVAR視在功率S<KVA1機(jī)加工車間1474106218172裝配車間1533130920183配料車間2864155044熱處理車間1582943345鍛工車間3725396556高壓站6567419907高壓水泵房5175117278冷加工車間2003714219模具車間27619934110所用電415299511總計(jì)588757408316第三章主接線方案及所址選擇企業(yè)總降壓變電所是由變壓器、配電裝置、保護(hù)及控制設(shè)備、測(cè)量?jī)x表以及其他附屬設(shè)備<實(shí)驗(yàn)、維修、油處理設(shè)備等及有關(guān)建筑物構(gòu)成的。同樣,它更是工廠接受和分配電能的中樞?？偨祲鹤冸娝碾姎庵鹘泳€是變電工程的關(guān)鍵部分。它與電力系統(tǒng)、電氣設(shè)備的選擇與布置,以及供電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性等各方面均有密切聯(lián)系。因此設(shè)計(jì)變電所的電氣主接線時(shí)必須全面分析一些有關(guān)的因素,正確處理它們之間的關(guān)系。3.1總降壓變電所的電氣主接線設(shè)計(jì)電氣主接線是總降壓變電所的主要電路,它明確表示了變電所電能接受與分配的主要關(guān)系,是變電所運(yùn)行、操作的主要依據(jù)。在設(shè)計(jì)中,主接線的擬定對(duì)電氣設(shè)備選擇、配電裝置布置、保護(hù)和控制測(cè)量的設(shè)計(jì)、建設(shè)投資以及變電所運(yùn)行的可靠性、靈活性及經(jīng)濟(jì)性等都有密切關(guān)系,所以主接線的選擇是供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一項(xiàng)綜合性的重要環(huán)節(jié)。<在三相對(duì)稱情況下,電氣主接線圖通常以單線圖表示,圖上所有電器元件均用同一規(guī)定的圖形符號(hào)表示>3.2總降壓變電所電氣主接線方案的確定綜合考慮經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo),決定采用下圖所示作為這次設(shè)計(jì)的電氣主接線方案?？偨祲鹤冸娝碾姎庵鹘泳€方案如圖3-1所示:圖3-1總降壓變電所的電氣主接線圖3.3總降壓變電所所址的確定根據(jù)有關(guān)規(guī)定,站址最好選擇在負(fù)荷中心,并靠近公路、交通方便?？偨祲鹤冸娝锤邏鹤兣潆娝牡乩聿贾脠D如圖3-2所示：總降壓變電所車間變電所配電線路1-機(jī)加工車間、2-裝配車間、3-配料車間、4-熱處理車間、5-鍛工車間6-高壓站、7-高壓水泵房、8-冷工車間、9-模具車間圖3-2總降壓變電所所址第四章電氣設(shè)備的選擇與校驗(yàn)4.1短路計(jì)算在企業(yè)供電系統(tǒng)中短路電流的計(jì)算一般采用近似的方法,首先假定：<1>供電電源是無限大功率系統(tǒng)。<2>認(rèn)為短路回路的元件的電抗為常數(shù)。<3>元件的電阻,一般略去不計(jì),只有在短路電阻中總電阻RΣ大于總電抗的三分之一時(shí)才考慮電阻,否則認(rèn)為zΣ=xΣ。短路電流按正常運(yùn)行方式計(jì)算的計(jì)算電路圖如圖4-1所示：圖4-1計(jì)算電路圖為了選擇高壓電器設(shè)備,整定電氣保護(hù),需計(jì)算總降壓變電所的35KV側(cè)、10KV母線側(cè)以及廠區(qū)高壓配電線路末端的短路電流.各元件的電抗值計(jì)算設(shè)基準(zhǔn)容量Sj=100MVA基準(zhǔn)電壓Uj1=37KVUj2=10.5KV系統(tǒng)電抗X*xt地區(qū)變電所110KV母線的短路容量Sd為600MVA因此系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值X*xt=Sj/Sd=100/600=0.17地區(qū)變電所三繞組變壓器的高壓-中壓繞組之間的電抗標(biāo)幺值35KV供電線路的電抗：總降壓變電所的主變壓器電抗：4.1.2d1點(diǎn)三相短路電流計(jì)算圖4-2等值電路<1>系統(tǒng)最大運(yùn)行方式短路回路總電抗：按無限大系統(tǒng)計(jì)算由公式計(jì)算d1點(diǎn)三相短路電流標(biāo)幺值為：基準(zhǔn)電流為：d1點(diǎn)三相短路電流的有名值為：沖擊電流：d1點(diǎn)短路容量：<2>系統(tǒng)最小運(yùn)行方式短路回路總電抗標(biāo)幺值：三相短路電流標(biāo)幺值:其它計(jì)算結(jié)果見表4-1：表4-1-d1點(diǎn)三相短路電流計(jì)算結(jié)果工程<KA<KA<KA<MVA計(jì)算公式最大運(yùn)行方式2.52.56.4160最小運(yùn)行方式1.921.924.91224.1.3d2點(diǎn)三相短路電流計(jì)算<1>系統(tǒng)最大運(yùn)行方式短路回路總電抗:<2>系統(tǒng)最小運(yùn)行方式短路回路總電抗:基準(zhǔn)電流：表4-2-d2點(diǎn)三相短路電流計(jì)算結(jié)果工程<KA<KA<KA<MVA計(jì)算公式最大運(yùn)行方式3.183.188.1157.8最小運(yùn)行方式2.862.867.2952.084.2主變壓器的選擇無功補(bǔ)償器的容量及型號(hào)功率因數(shù)的計(jì)算：COSφ=P/S=5887/8316=0.708。tgφ=0.997。計(jì)算無功補(bǔ)償容量根據(jù)功率因數(shù)考核基準(zhǔn)值0.9的要求,應(yīng)將本站功率因數(shù)補(bǔ)償至0.9。所以補(bǔ)償后的功率因數(shù)換算為正切值tgφc=0.484。所以補(bǔ)償電容值為：QC=α<tgφ-tgφC>P=0.7×<0.997-0.484×5887=2114kvar選用的補(bǔ)償電容型號(hào)及臺(tái)數(shù)：TBB10.5-1500/25兩套4.2.2主變壓器的定型<1>主變壓器容量計(jì)算：<2>主變?nèi)萘?、?shù)量的選擇按照負(fù)荷的供電可靠性要求和工廠供電的特點(diǎn),應(yīng)選用2臺(tái)主變。又根據(jù)變壓器可帶急救負(fù)載的特點(diǎn),最大容量的變壓器因故退出運(yùn)行時(shí),另一臺(tái)變壓器應(yīng)能承擔(dān)起全部負(fù)荷的70%。所以：每臺(tái)主變的容量S=70%x6914=4839.8KVA。故選用兩臺(tái)S9-5000/10<6型變壓器作為總降壓變電所的主變壓器。4.3電氣設(shè)備的校驗(yàn)與定型母線選擇校驗(yàn)1、10KV母線選擇校驗(yàn)<1母線形式確定由于正常工作時(shí)流經(jīng)母線的電流：因此應(yīng)選擇矩形鋁導(dǎo)體。<2母線截面積選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇,Tmax=5000h,鋁導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)電流密度1.15A/mm2,截面則應(yīng)選擇Sj=Ig/1.15=558.87/1.15=502.04mm2。本方案按按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇母線型號(hào)：LMY-63×8<3熱穩(wěn)定校驗(yàn)：t取1,70℃時(shí)C=87∴Smin=3180/87=36.55mm2所選導(dǎo)體截面504mm2>36.7mm2,故滿足熱穩(wěn)定條件。2、35KV母線選擇校驗(yàn)35KV母線采用戶外布置,選擇軟導(dǎo)體較為經(jīng)濟(jì),便于施工。<1型式選擇選擇鋼芯鋁絞線。<2截面選擇按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇,Tmax=5000h,鋁導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)電流密度1.15A/mm2,截面則應(yīng)選擇Sj=Ig/1.15=158.60/1.07=137.91mm2。經(jīng)查表即選取LGJ-150/8。<3截面熱穩(wěn)定校驗(yàn)∴S>Smin即滿足熱穩(wěn)定要求。隔離開關(guān)的選擇<1>35KV隔離開關(guān)的選擇要求：工作電壓Ug=35KV；工作電流Ig=156.05A；根據(jù)隔開發(fā)展和應(yīng)用情況,選取隔離開關(guān)型式為GW4-35W/630A戶外雙柱隔離開關(guān)。其銘牌參數(shù)如下：額定工作電壓35KV=Ug。額定工作電流630A>Ig。<2>10KV隔離開關(guān)選擇GN19-10C/1000型其額定工作電壓為10KV,滿足要求Ig=558.87A額定工作電流1000A>Ig第五章供電系統(tǒng)的保護(hù)5.1概述電力設(shè)備在運(yùn)行中可能發(fā)生故障和不正常狀態(tài)。最常見也是最危險(xiǎn)的故障是各種形式的短路。各種短路會(huì)產(chǎn)生大于額定電流幾倍到幾十倍的短路電流,同時(shí)使系統(tǒng)的電壓降低。其后果可能導(dǎo)致燒毀或損壞電氣設(shè)備,破壞用戶工作的連續(xù)性、穩(wěn)定性或影響產(chǎn)品質(zhì)量,嚴(yán)重者可能破壞電力系統(tǒng)并列運(yùn)行的穩(wěn)定性并引起系統(tǒng)振蕩,甚至使系統(tǒng)瓦解。電力系統(tǒng)中電氣設(shè)備的正常工作遭到破壞,但并未發(fā)生短路故障,這種情況屬于不正常運(yùn)行狀態(tài)。例如,設(shè)備過負(fù)荷、溫度過高、小電流接地系統(tǒng)中的單相接地等。故障和不正常運(yùn)行狀態(tài)都可能在電力系統(tǒng)中引起事故,在電力系統(tǒng)中應(yīng)采取各種措施消除或減少故障。當(dāng)一旦發(fā)生故障,必須迅速將故障設(shè)備切除,恢復(fù)正常運(yùn)行；而當(dāng)出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí),要及時(shí)處理,以免引起設(shè)備故障。繼電保護(hù)裝置就是指能反映電力系統(tǒng)中電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行狀態(tài),并動(dòng)作于斷路器或發(fā)出信號(hào)的一種自動(dòng)裝置。它的基本任務(wù)是：<1>自動(dòng)、迅速有選擇地將故障設(shè)備從電力系統(tǒng)中切除,保證其他部分迅速恢復(fù)正常生產(chǎn),使故障設(shè)備免于繼續(xù)遭到破壞；<2>反應(yīng)電氣設(shè)備的不正常運(yùn)行狀態(tài)．可動(dòng)作于發(fā)出信號(hào)、減負(fù)荷或跳閘,此時(shí)一般不要求保護(hù)迅速動(dòng)作,而是帶有一定的時(shí)限,以保證選擇性。5、2繼電保護(hù)的要求考慮繼電保護(hù)在設(shè)計(jì)中的作用非常重大,在技術(shù)上一定要滿足四個(gè)基本要求,即選擇性、速動(dòng)性、靈敏性和可靠性。這四個(gè)基本要求有統(tǒng)一的一面,又有互相矛盾的一面。在考慮保護(hù)方案時(shí)要統(tǒng)籌兼顧,盡力做到簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)。本設(shè)計(jì)中采用無時(shí)限電流速斷保護(hù),限時(shí)電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù),為保證迅速,可靠而又選擇性地切除故障,可將這三種電流保護(hù),根據(jù)需要組合在一起構(gòu)成一整套保護(hù),稱為階段式電流保護(hù)。5、3變壓器保護(hù)5.3.1概述變壓器是工廠供電系統(tǒng)中最重要的電氣設(shè)備。它的故障將對(duì)供電可靠性和正常運(yùn)行帶來嚴(yán)重影響。變壓器故障對(duì)發(fā)生在油箱內(nèi)相油箱外。油箱內(nèi)的故障包括繞組的相間短路、匝間短路以及鐵心燒損等,油箱外的故障主要是套管和引出線上發(fā)生短路。此外還有變壓器外部短路引起的過電流等。變壓器的不正常運(yùn)行狀態(tài)主要為過負(fù)荷和油面降低。根據(jù)以上的故障類型和不正常運(yùn)行狀態(tài),并考慮變壓器的容量,在變壓器上要裝設(shè)下列幾種保護(hù)。<1瓦斯保護(hù),<2縱<聯(lián)>差動(dòng)保護(hù)或電流速斷保護(hù),<3過電流保護(hù),<4零序電流保護(hù),<5過負(fù)荷保護(hù)。車間變電所的各分廠變壓器保護(hù)<1瓦斯保護(hù)：防御變壓器鐵殼內(nèi)部短路和油面降低。輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào)；重瓦斯作用于跳閘。<2電流速斷保護(hù)：防御變壓器線圈和引出線的多相短路,動(dòng)作于跳閘。<3過電流保護(hù)：防御外部相間短路并作為瓦斯保護(hù)及電流速斷保護(hù)的后備保護(hù)。保護(hù)動(dòng)作于跳閘。<4過負(fù)荷保護(hù)：防御變壓器本身的對(duì)稱過負(fù)荷及外部短路引起的過載。按具體條件裝設(shè)。5.4繼電保護(hù)的選擇與整定無時(shí)限電流速斷保護(hù),限時(shí)電流速斷保護(hù)和過電流保護(hù)都是反應(yīng)于電流增大而動(dòng)作的保護(hù),它們之間的區(qū)別主要在于按照不同的原則來整定動(dòng)作電流。電流速斷保護(hù)是按照躲開本線路末端的最大短路電流來整定,它雖能無延時(shí)動(dòng)作,但不能保護(hù)本線路全長(zhǎng)；限時(shí)電流速斷保護(hù)是按照躲開下級(jí)線路各相鄰元件電流速斷保護(hù)的最大動(dòng)作范圍來整定,它雖能保護(hù)線路全長(zhǎng),卻不能作為相鄰線路的后備保護(hù)；而定時(shí)限過電流保護(hù)則是按照躲開本線路最大負(fù)荷電流來整定,可作為本線路