1、目錄第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)11.1設(shè)計(jì)內(nèi)容11.1.1總降壓變電站設(shè)計(jì)11.1.2車間變電所設(shè)計(jì)11.2設(shè)計(jì)任務(wù)11.3設(shè)計(jì)依據(jù)11.3.1工廠總平面圖11.3.2工廠負(fù)荷情況21.3.3供電電源情況21.3.4氣象資料31.3.5地質(zhì)水文資料31.3.6電費(fèi)制度3第二章 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償42.1負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的42.2負(fù)荷計(jì)算的方法42.2.1單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式42.2.2多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式52.3無功功率補(bǔ)償62.3.1無功補(bǔ)償?shù)闹饕饔?第三章 變電所主變壓器及主接線方案的選擇83.1變電所主變壓器的選擇83.2 變電所主接線方案的選擇83.2.1裝設(shè)一臺(tái)主變

2、壓器的主接線方案83.2.2裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案93.3 主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較10第四章 短路電流的計(jì)算及電氣設(shè)備選擇124.1繪制計(jì)算電路124.2確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值124.3計(jì)算短路電路中各個(gè)元件的電抗標(biāo)幺值124.3.1電力系統(tǒng)124.3.2架空線路124.3.3電力變壓器134.4 K-1點(diǎn)（10.5kV側(cè)）的相關(guān)計(jì)算134.4.1總電抗標(biāo)幺值134.4.2三相短路電流周期分量有效值134.4.3其他短路電流134.4.4三相短路容量144.5 K-2點(diǎn)（0.4kV側(cè)）的相關(guān)計(jì)算144.5.1總電抗標(biāo)幺值144.5.2三相短路電流周期分量有效值144.5.3其他短路電流14

3、4.5.4三相短路容量144.6電氣設(shè)備選擇15第五章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)175.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)175.1.1按工作電壓選則175.1.2按工作電流選擇175.1.3按斷流能力選擇175.1.4 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)175.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)185.3 高低壓母線的選擇19第六章 電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)206.1電力變壓器繼電保護(hù)配置206.2電力變壓器繼電保護(hù)原理設(shè)計(jì)206.3電力變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算21第七章 配電裝置設(shè)計(jì)237.1變電所的布置設(shè)計(jì)237.2變電所的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)247.2.1變壓器室247.2.2高壓配電室的結(jié)構(gòu)26

4、7.2.3低壓配電室27第八章 降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計(jì)298.1變電所的防雷保護(hù)298.1.1 直接防雷保護(hù)298.1.2雷電侵入波的防護(hù)298.2 變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)298.2.1接地電阻的要求298.2.2接地裝置的設(shè)計(jì)29結(jié) 論31參 考 文 獻(xiàn)32第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)1.1設(shè)計(jì)內(nèi)容1.1.1總降壓變電站設(shè)計(jì)（1）負(fù)荷計(jì)算（2）主結(jié)線設(shè)計(jì)：選主變壓器及高壓開關(guān)等設(shè)備，確定最優(yōu)方案。（3）短路電流計(jì)算：計(jì)算三相短路電流，計(jì)算結(jié)果列出匯總表。（4）主要電氣設(shè)備選擇：主要電氣設(shè)備選擇及校驗(yàn)。選用型號(hào)、數(shù)量、匯成設(shè)備一覽表。（5）主要設(shè)備繼電保護(hù)設(shè)計(jì)：元件的保護(hù)方式選擇和整定計(jì)算。（6

5、）配電裝置設(shè)計(jì)：包括配電裝置布置型式的選擇、設(shè)備布置圖。（7）防雷、接地設(shè)計(jì)：包括直擊雷保護(hù)、進(jìn)行波保護(hù)和接地網(wǎng)設(shè)計(jì)。1.1.2車間變電所設(shè)計(jì)根據(jù)車間負(fù)荷情況，選擇車間變壓器的臺(tái)數(shù)、容量，以及變電所位置的原則考慮。1.1.3廠區(qū)配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)所給資料，列出配電系統(tǒng)結(jié)線方案，經(jīng)過詳細(xì)計(jì)算和分析比較，確定最優(yōu)方案。1.2設(shè)計(jì)任務(wù)1設(shè)計(jì)說明書，包括全部設(shè)計(jì)內(nèi)容，負(fù)荷計(jì)算，短路計(jì)算及設(shè)備選擇（要求列表）；2電氣主接線圖。1.3設(shè)計(jì)依據(jù)1.3.1工廠總平面圖1.3.2工廠負(fù)荷情況本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時(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(jí)負(fù)荷

6、外，其余均屬三級(jí)負(fù)荷。低壓動(dòng)力設(shè)備均為三相，額定電壓380V。電氣照明及家用電器均為單相，額定電壓220V。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如表1所示。廠房編號(hào)廠房名稱負(fù)荷類型設(shè)備容量/kW需要系數(shù)功率因數(shù)2鍛壓車間動(dòng)力3500.60.55照明80.71.07金工車間動(dòng)力4000.70.75照明100.81.06工具車間動(dòng)力2600.30.53照明70.61.04電鍍車間動(dòng)力1500.50.58照明50.61.03熱處理車間動(dòng)力3500.60.65照明50.71.09裝配車間動(dòng)力2800.30.45照明60.91.08鍋爐房動(dòng)力1500.40.67照明10.51.0生活區(qū)照明1500.60.96表1. 全廠

7、各車間負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表1.3.3供電電源情況按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽訂的協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條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)線型號(hào)為LGJ-150，導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為2m；干線首端距離本廠約8km。干線首端所裝設(shè)的高壓斷路器斷流容量為500MVA。此斷路器配備有定時(shí)限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1.7s。為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由臨近的單位取得備用電源。1.3.4氣象資料本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為38oC，年平均氣溫為23 oC，年最低氣溫為8 oC，年最熱月平均最高氣溫為33 oC，年最熱月

8、平均氣溫為26 oC，年最熱月地下0.8m處平均溫度為25 oC。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，年雷暴日數(shù)為120。1.3.5地質(zhì)水文資料本廠所在地區(qū)平均海拔500m，地層以砂粘土為主，地下水為2m。1.3.6電費(fèi)制度本廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T達(dá)成協(xié)議，在工廠變電所高壓側(cè)計(jì)量電能，設(shè)專用計(jì)量柜，按兩部電費(fèi)制交納電費(fèi)。每月基本電費(fèi)按主變壓器容量計(jì)為18元/kVA，動(dòng)力電費(fèi)為0.9元/Kw.h，電費(fèi)為0.55元/kWh。工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低于0.9。此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性地向供電部門交納供電貼費(fèi)：610kV等級(jí)時(shí)為800元/kVA。第二章 負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償2.1負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容

9、和目的（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)間內(nèi)實(shí)際變動(dòng)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） 尖峰電流指單臺(tái)或多臺(tái)用電設(shè)備持續(xù)1秒左右的最大負(fù)荷電流。一般取啟動(dòng)電流上午周期分量作為計(jì)算電壓損失、電壓波動(dòng)和電壓下降以及選擇電器和保護(hù)元件等的依據(jù)。在校驗(yàn)瞬動(dòng)元件時(shí)，還應(yīng)考慮啟動(dòng)電流的非周期分量。（3） 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)

10、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)采用需要系數(shù)法確定。主要計(jì)算公式有：有功計(jì)算負(fù)荷（kW） 無功計(jì)算負(fù)荷（kvar） 視在負(fù)荷計(jì)算（kVA） 計(jì)算電流（A） 2.2.1單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式a)有功計(jì)算負(fù)荷（單位為KW） = ， 為系數(shù)b)無功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar）= tanc)視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kvA）=d)計(jì)算電流（單位為A） =, 為用電設(shè)備的額定電壓（單位為KV）2.2.2多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式a)有功計(jì)算負(fù)荷（單位為KW）=式中是所有設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷之和，是有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.850.95b)無功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar）=，是所有設(shè)

11、備無功之和；是無功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)，可取0.90.97c)視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kvA） =d)計(jì)算電流（單位為A） =經(jīng)過計(jì)算，得到各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算表，如表2.1所示（額定電壓取380V）編號(hào)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/A2鍛壓車間動(dòng)力3500.60551.52210319照明80.71.005.60小計(jì)358215.63193855857金工車間動(dòng)力4000.70.750.88280246照明100.81.0080小計(jì)4102882463795766工具車間動(dòng)力2600.30.531.678125照明70.61.004.20小計(jì)267 82

12、.21251492274電鍍車間動(dòng)力1500.50.581.475105照明50.61.003 0小計(jì)155781051311993熱處理車間動(dòng)力3500.60.651.17210246照明50.71.003.50小計(jì)355213.52463264959裝配車間動(dòng)力2800.30.451.9884166照明60.91.005.40小計(jì)28689.41661892868鍋爐房動(dòng)力1500.40.671.116067照明10.51.000.50小計(jì)15160.5679013711生活區(qū)照明1500.60.960.299026.194247總計(jì)動(dòng)力19401117.21300.1照明192計(jì)入=0.

13、85, =0.90.63949.61170.115072290表2.1各廠房和生活區(qū)的負(fù)荷計(jì)算表2.3無功功率補(bǔ)償 無功功率的人工補(bǔ)償裝置主要有同步補(bǔ)償機(jī)和并聯(lián)電容器兩種。由于并聯(lián)電容器具有安裝簡單、運(yùn)行維護(hù)方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴(kuò)容方便等優(yōu)點(diǎn)，因此并聯(lián)電容器在供電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍。由于本廠380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)只有0.63。而供電部門要求該廠10KV進(jìn)線側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不低于0.9。考慮到主變壓器的無功損耗遠(yuǎn)大于有功損耗，因此380V側(cè)最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)應(yīng)稍大于0.9，這里取0.92來計(jì)算380V側(cè)所需無功功率補(bǔ)償容量：=(tan - tan)=949.6tan(arc

14、cos0.63) - tan(arccos0.92) = 766.04 kvar選擇PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償評屏，并聯(lián)電容器為BAM11-200/1W型，采用其1臺(tái)主屏與4臺(tái)輔屏相結(jié)合?？偣踩萘繛椋?00kvar5=1000kvar。因此無功補(bǔ)償后工廠380V側(cè)和10KV側(cè)的負(fù)荷計(jì)算如下表所示：項(xiàng)目cos計(jì)算負(fù)荷P30/kwQ30/kvarS30/kvaI30/A380v側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.63949.61170.115072290380v側(cè)無功補(bǔ)償容量-1000380v側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.984949.6170.1964.71466主變壓器功率損耗0.015S30=14.50.06S30=57.910

15、kv側(cè)負(fù)荷計(jì)算0.97964.122899157表2-2無功補(bǔ)償后工廠380V側(cè)和10KV側(cè)的計(jì)算負(fù)荷2.3.1無功補(bǔ)償?shù)闹饕饔脽o功補(bǔ)償?shù)闹饕饔镁褪翘岣吖β室驍?shù)以減少設(shè)備容量和功率耗損、穩(wěn)定電壓和提高供電質(zhì)量，在長距離輸電中提高系統(tǒng)輸電穩(wěn)定性和輸電能力以及平衡三相負(fù)載的有功和無功功率。安裝并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，可限制無功補(bǔ)償在電網(wǎng)中傳輸，相應(yīng)減小了線路的電壓損耗，提高了配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。集中補(bǔ)償與分散補(bǔ)償相結(jié)合，以分撒補(bǔ)償為主；高壓補(bǔ)償與低壓補(bǔ)償相結(jié)合，以低壓補(bǔ)償為主；調(diào)壓與降壓相結(jié)合；并且與配電網(wǎng)建設(shè)改造工程同步規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、同步投運(yùn)。無功補(bǔ)償?shù)闹饕饔镁唧w體現(xiàn)在： 提高電壓質(zhì)量；

16、 降低電能損耗； 提高發(fā)供電設(shè)備運(yùn)行效率；減少用戶電費(fèi)支出。第三章 變電所主變壓器及主接線方案的選擇3.1變電所主變壓器的選擇根據(jù)工廠的負(fù)荷性質(zhì)和電源情況，工廠變電所的主變壓器考慮有下列兩種可供選擇的方案：a)裝設(shè)一臺(tái)變壓器 型號(hào)為S9型，而容量根據(jù)式，為主變壓器容量，為總的計(jì)算負(fù)荷。選=1000 KVA=991KVA，即選一臺(tái)S9-1000/10型低損耗配電變壓器。至于工廠二級(jí)負(fù)荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。b)裝設(shè)兩臺(tái)變壓器 型號(hào)為S9型，而每臺(tái)變壓器容量根據(jù)式（4-1）、（4-2）選擇，即900KVA=（540-630）KVA（4-1）=(132+160+44.

17、4) KVA=336.4 KVA（4-2）因此選兩臺(tái)S9-630/10型低損耗配電變壓器。工廠二級(jí)負(fù)荷所需的備用電源，考慮由鄰近單位相聯(lián)的高壓聯(lián)絡(luò)線來承擔(dān)。主變壓器的聯(lián)結(jié)組均為Yyn0 。3.2 變電所主接線方案的選擇 按上面考慮的兩種主變壓器方案可設(shè)計(jì)下列兩種主接線方案：3.2.1裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案如圖3-1所示Y0Y0S9-1000GG-1A(F)-0710/0.4kV聯(lián)絡(luò)線（備用電源）GG-1A(F)-54GW口-1010kVFS4-10GG-1A(J)-03GG-1A(J)-03GG-1A(F)-07GG-1A(F)-54GG-1A(F)-07GG-1A(F)-07主變聯(lián)絡(luò)（

18、備用）220/380V高壓柜列圖3-1 裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案3.2.2裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案 如圖3-2所示Y0Y0220/380VS9-630GG-1A(F)GG-1A(F)-0710/0.4kVS9-63010/0.4kV聯(lián)絡(luò)線（備用電源）GG-1A(F)-54GG-1A(F)-113、11GW口-1010kVFS4-10GG-1A(J)-01GG-1A(F)-113GG-1A(F)-11GG-1A(J)-01GG-1A(F)-96GG-1A(F)-07GG-1A(F)-54主變主變聯(lián)絡(luò)（備用）高壓柜列-96圖3-2 裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案3.3 主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比

19、較 比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺(tái)主變的方案裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案技術(shù)指標(biāo)供電安全性滿足要求滿足要求供電可靠性基本滿足要求滿足要求供電質(zhì)量由于一臺(tái)主變，電壓損耗較大由于兩臺(tái)主變并列，電壓損耗較小靈活方便性只有一臺(tái)主變，靈活性稍差由于有兩臺(tái)主變，靈活性較好擴(kuò)建適應(yīng)性稍差一些更好一些經(jīng)濟(jì)指標(biāo)電力變壓器的綜合投資額查得S9-1000/10的單價(jià)為15.1萬元，而變壓器綜合投資約為其單價(jià)的2倍，因此綜合投資約為2*15.1=30.2萬元查得S9-630/10的單價(jià)為10.5萬元，因此兩臺(tái)變壓器的綜合投資約為4*10.5=42萬元，比一臺(tái)主變方案多投資11.8萬元高壓開關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額查得GG-1A(F)型柜

20、可按每臺(tái)4萬元計(jì)，其綜合投資可按設(shè)備的1.5倍計(jì)，因此高壓開關(guān)柜的綜合投資約為4*1.5*4=24萬元本方案采用6臺(tái)GG-1A(F)柜，其綜合投資約為6*1.5*4=36萬元，比一臺(tái)主變方案多投資12萬元電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)主變的折舊費(fèi)=30.2萬元*0.05=1.51萬元；高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)=24萬元*0.06=1.44萬元；變配電的維修管理費(fèi)=（30.2+24）萬元*0.06=3.25萬元。因此主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)=（1.51+1.44+3.25）=6.2萬元主變的折舊費(fèi)=42萬元*0.05=2.1萬元；高壓開關(guān)柜的折舊費(fèi)=36萬元*0.06=2.16萬元；變配電

21、的維修管理費(fèi)=（42+36）萬元*0.06=4.68萬元。因此主變和高壓開關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)=（2.1+2.16+4.68）=8.94萬元，比一臺(tái)主變方案多投資2.74萬元供電貼費(fèi)主變?nèi)萘棵縆VA為900元，供電貼費(fèi)=1000KVA*0.09萬元/KVA=90萬元供電貼費(fèi)=2*630KVA*0.09萬元=113.4萬元，比一臺(tái)主變多交23.4萬元表3-1 主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較從上表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案遠(yuǎn)由于裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案，因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案。第四章 短路電流的計(jì)

22、算及電氣設(shè)備選擇4.1繪制計(jì)算電路圖4-1短路計(jì)算電路4.2確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值設(shè)基準(zhǔn)容量=100MVA，基準(zhǔn)電壓=1.05，為短路計(jì)算電壓，即高壓側(cè)=10.5kV，低壓側(cè)=0.4kV，則 4.3計(jì)算短路電路中各個(gè)元件的電抗標(biāo)幺值4.3.1電力系統(tǒng)已知電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量=500MVA，故=100MVA/500MVA=0.24.3.2架空線路查表得LGJ-185的線路電抗，而線路長8km，故4.3.3電力變壓器查表得變壓器的短路電壓百分值=4.5，故=4.5式中為變壓器的額定容量因此繪制短路計(jì)算等效電路如圖4-2圖4-2 短路計(jì)算等效電路4.4 K-1點(diǎn)（10.5kV側(cè)）的相關(guān)計(jì)算4.4

23、.1總電抗標(biāo)幺值=0.2+2.598=2.7984.4.2三相短路電流周期分量有效值4.4.3其他短路電流4.4.4三相短路容量4.5 K-2點(diǎn)（0.4kV側(cè)）的相關(guān)計(jì)算4.5.1總電抗標(biāo)幺值=0.2+2.598+4.5=7.2984.5.2三相短路電流周期分量有效值4.5.3其他短路電流4.5.4三相短路容量以上短路計(jì)算結(jié)果綜合圖表4-1所示。短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流（kA）三相短路容量/MVAk-11.9661.9661.9665.0132.96935.74k-219.7319.7319.7336.30521.50713.702表4-1短路計(jì)算結(jié)果4.6電氣設(shè)備選擇由以上計(jì)算結(jié)果：10KV高

24、壓側(cè)電氣設(shè)備選擇如下表（1）高壓斷路器選擇：根據(jù)計(jì)算電流為121.2A查供電技術(shù)參考資料表3-7選擇SN-10I(4只)。（2）電流互感器選擇： 根據(jù)計(jì)算電流為121.2A查供電技術(shù)參考資料表3-12選擇LFZ1-10型電流互感器8只。 （3）隔離開關(guān)選擇：根據(jù)計(jì)算電流為121.2A查供電技術(shù)參考資料表3-8 GN8-10/200 (cF)8只（4）電壓互感器選擇 選3只JDZJ-10型電壓互感器，電壓比10000/ 0.5級(jí)額定容量為50VA。另選JDZJ-10型電壓互感器2只變比為 10000:100 0.5級(jí)（5）高壓熔斷器和避雷器選擇 熔斷器選擇RN2-10F60-200MVA?；ジ衅?/p>

25、使用專用熔斷器型號(hào)為 RN2-10F0.5-100MVA.高壓側(cè)避雷器選擇：FZ-10型避雷器(兩只)。（6）支柱絕緣子選擇 絕緣子的選擇只要滿足動(dòng)穩(wěn)定即可，故選擇ZNA10MM型機(jī)械破壞負(fù)荷不小于3.KN.有母線動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)的 所以ZNA10MM型絕緣子負(fù)荷要求。（7）高壓側(cè)采用電纜直接進(jìn)線無需穿墻套管。元件明細(xì)表 ： 名稱型號(hào)作用數(shù)量隔離開關(guān)GN8-10/200隔離高壓電源8斷路器SN-10I/630切除短路故障4避雷器FS4-10保護(hù)設(shè)備的絕緣2變壓器S9-1000/10改變電壓1電流互感器LQJ-10測量比較大的電流3電壓互感器JDZJ-10測量比較大的電壓2熔斷器RN2-10短路保護(hù)2

26、10kv側(cè)高壓進(jìn)線LGJ-35380v側(cè)低壓出線VLV22-10000第五章 變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)5.1 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)5.1.1按工作電壓選則 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)不小于其所在系統(tǒng)的最高電壓，即。=10kV， =11.5kV，高壓開關(guān)設(shè)備、互感器及支柱絕緣額定電壓=12kV，穿墻套管額定電壓=11.5kV，熔斷器額定電壓=12kV。5.1.2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5.1.3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)小于它可能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪酚行е祷蚨搪啡萘?，?/p>

27、或?qū)τ诜謹(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。5.1.4 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(dòng)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 對于上面的分析，如表6-1所示，由它可知所選一次設(shè)備均滿足要求。選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)態(tài)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)10kV57.7A()1.966kA5.0kA一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)高壓少油斷路器SN10-10I/63010kV630kA16kA40 kA高壓隔離開關(guān)-10/20010kV200A-25.5 kA二次負(fù)荷0.6高壓熔斷器RN

28、2-1010kV0.5A50 kA-電壓互感器JDJ-1010/0.1kV-電壓互感器JDZJ-10-電流互感器LQJ-1010kV100/5A-=31.8 kA=81避雷針FS4-1010kV-戶外隔離開關(guān)GW4-12/40012kV400A-25kA表6-1 10 kV一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗(yàn)5.2 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)同樣，做出380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)，如圖表5-2所示，所選數(shù)據(jù)均滿足需求。選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力動(dòng)態(tài)定度熱穩(wěn)定度其它裝置地點(diǎn)條件參數(shù)-數(shù)據(jù)380V總1317.6A19.73kA36.3kA-一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)-低壓斷路器DW15-1500/3D380V1

29、500A40kA-低壓斷路器DW20-630380V630A（大于）30Ka(一般)-低壓斷路器DW20-200380V200A（大于）25 kA-低壓斷路HD13-1500/30380V1500A-電流互感器LMZJ1-0.5500V1500/5A-電流互感器LMZ1-0.5500V100/5A160/5A-表6-2 380V一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗(yàn)5.3 高低壓母線的選擇查表得到，10kV母線選LMY-3(404mm),即母線尺寸為40mm4mm;380V母線選LMY-3（12010）+806，即相母線尺寸為120mm10mm，而中性線母線尺寸為80mm6mm。第六章 電力變壓器繼電保護(hù)設(shè)計(jì)6

30、.1電力變壓器繼電保護(hù)配置電力變壓器繼電保護(hù)配置的一般原則：（1）裝設(shè)過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)保護(hù)裝置用于保護(hù)相間短路；（2）800KVA以上油浸式變壓器和400KVA及以上車間內(nèi)油浸式變壓器應(yīng)裝設(shè)氣體保護(hù)裝置用于保護(hù)變壓器的內(nèi)部故障和油面降低；（3）單臺(tái)運(yùn)行的變壓器容量在10000KVA及以上和并列運(yùn)行的變壓器每臺(tái)容量在6300KVA及以上或電流速斷保護(hù)的靈敏度不滿足要求時(shí)應(yīng)裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)裝置用于保護(hù)內(nèi)部故障和引出線相間短路；本次為機(jī)械廠設(shè)計(jì)的變電所的主變壓器設(shè)置如下的保護(hù)：電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過電流保護(hù)，氣體保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)，溫度保護(hù)。6.2電力變壓器繼電保護(hù)原理設(shè)計(jì)繼電保護(hù)配置的原理如下：

31、1電流速斷保護(hù)由繼電器KA1、KA2和信號(hào)繼電器KS1等組成，保護(hù)動(dòng)作后，由出口中間繼電器KM瞬時(shí)斷開QF1、QF1，并由連接片XB4XB5確定要斷開的斷路器。2定時(shí)限過電流保護(hù)由電流繼電器KA3、KA4時(shí)間繼電器KT1與信號(hào)繼電器KS2等組成，保護(hù)范圍內(nèi)故障時(shí)，KA3、KA4啟動(dòng)KT1，經(jīng)整定時(shí)限作用于跳閘。3氣體保護(hù)氣體保護(hù)（瓦斯保護(hù)）由氣體繼電器（瓦斯繼電器）KG、信號(hào)繼電器KS3、XB、R2等組成。輕瓦斯觸點(diǎn)KG1僅作用于信號(hào)，重瓦斯觸點(diǎn)KG2則瞬時(shí)斷開變壓器兩側(cè)的斷路器。變壓器換油或試驗(yàn)時(shí)，為了防止氣體保護(hù)誤動(dòng)作，可將切換片XB投至位置2，作用于信號(hào)。氣體繼電器是靠油氣流沖擊而動(dòng)作的

32、，為了使重瓦斯保護(hù)可靠動(dòng)作，保護(hù)出口回路選擇具有自保持線圈的中間繼電器KM。4過負(fù)荷保護(hù)過負(fù)荷保護(hù)由電流繼電器KA5與時(shí)間繼電器KT2等組成，保護(hù)延時(shí)作用于信號(hào)。5溫度保護(hù)溫度保護(hù)由溫度繼電器K與信號(hào)繼電器KS4等組成，保護(hù)作用于信號(hào)。6.3電力變壓器繼電保護(hù)整定計(jì)算（1） 對電流保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算并選擇相應(yīng)的繼電器主變壓器一次側(cè)額定電流為：I1NT=121.2A=8.07A電流速斷保護(hù)的整定a 動(dòng)作整定：選擇DL-34型繼電器，線圈并聯(lián)，整定繼電器動(dòng)作電流73.44A，電流速斷保護(hù)一次側(cè)動(dòng)作電流為：靈敏度校驗(yàn)：電流速斷保護(hù)滿足靈敏度要求（2） 定時(shí)限過電流保護(hù)動(dòng)作電流整定：其中最大負(fù)荷按一臺(tái)主

33、變壓器短時(shí)帶兩臺(tái)符合計(jì)算，即選擇DL-34型電流繼電器，線圈串聯(lián)，整定繼電器動(dòng)作電流22.8A。靈敏度校驗(yàn)：做1T后備保護(hù)時(shí)：過流整定保護(hù)滿足靈敏度要求。確定保護(hù)的動(dòng)作時(shí)限：因t4t3故按t4整定t1，按t1=t4+t=1.0+0.5=1.5（s）整定。選擇DS-22型時(shí)間繼電器，時(shí)間整定范圍1.25.0s過負(fù)荷保護(hù)整定計(jì)算動(dòng)作電流按變壓器的額定電流整定選擇DL-34型電流繼電器，線圈串聯(lián)，整定繼電器動(dòng)作電流12.12A第七章 配電裝置設(shè)計(jì)7.1變電所的布置設(shè)計(jì)變電所的布置形式有戶內(nèi)，戶外和混合式3種。戶內(nèi)式變電所將變壓器，配電裝置安裝于室內(nèi)，工作條件好，運(yùn)行管理方便；戶外式變電所將變壓器，配

34、電裝置全部安裝在室外。該機(jī)械廠設(shè)計(jì)成戶內(nèi)式，采用單層布置。布置主要包括變壓器室，高壓配電室，低壓配電室，值班室，消防室，和工具間等。對變電所布置的要求：（1）室內(nèi)布置應(yīng)緊湊合理，便于值班人員操著，檢修，試驗(yàn)，巡視和搬運(yùn)，配電裝置應(yīng)滿足最小允許通道寬度，考慮今后發(fā)展和擴(kuò)建的可能。（2）合理布置變電所各室位置，高壓配電室，電壓配電室與變壓器室相鄰，高低壓配電室的位置應(yīng)便于出進(jìn)出線，值班室的位置應(yīng)便于運(yùn)行人員工作管理。（3）變壓器的設(shè)置應(yīng)避免日曬，控制室盡可能利用自然采光和通風(fēng)。 （4）配電室的設(shè)置應(yīng)符合安全和防火要求，對氣器設(shè)備載流部分應(yīng)采用金屬網(wǎng)隔離。 （5）高低壓配電室，變壓器室門應(yīng)該向外開啟

35、，相鄰的配電室的門應(yīng)該能夠雙向開啟。（6）變電所內(nèi)不允許采用可燃材料裝飾，不允許熱力管道，可燃?xì)怏w管等各種管道從變電所內(nèi)經(jīng)過。具體布局如圖7-1圖7-1 變電所具體布局圖7.2變電所的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)7.2.1變壓器室變壓器機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)要考慮變壓器的安裝方式，變壓器的推進(jìn)方式，進(jìn)線方式，進(jìn)線方向，高壓側(cè)進(jìn)線開關(guān)，通風(fēng)，防火安全及變壓器的容量和外形尺寸等。變壓器外輪廓與墻面的凈距油浸式變壓器外輪廓與四周墻壁最小凈距如表71變壓器容量（KVA）變壓器外輪廓與后壁，側(cè)壁凈距（m）0.60.8變壓器外輪廓與門得距離（m）0.81.0表71油浸式變壓器外輪廓與變壓器室墻壁和門的最小凈距變壓器室的通風(fēng)變壓器室一般采用

36、自然通風(fēng)，只設(shè)通風(fēng)窗（不設(shè)采光窗）。進(jìn)風(fēng)窗設(shè)在變壓器室前門的下方，出風(fēng)窗設(shè)在變壓器室的上方，并應(yīng)有防止雨雪及蛇鼠蟲等從門，窗機(jī)電纜溝進(jìn)入室內(nèi)的設(shè)施。通風(fēng)窗的面積根據(jù)變壓器的容量，進(jìn)風(fēng)溫度及變壓器重心標(biāo)高至出風(fēng)窗中心標(biāo)高的距離等因數(shù)確定。按通風(fēng)要求，變壓器室的地坪又抬高和不抬高兩種形式。變壓器的常、寬、高分別為：1975mm，1395mm，1902mm，為方便畫圖，將各個(gè)尺寸進(jìn)行取整為2000mm，1400mm，2000mm。其中變壓器的推進(jìn)方式為寬進(jìn)。圖7-2 變壓器式結(jié)構(gòu)圖儲(chǔ)油室選用油浸式變壓器時(shí)，應(yīng)設(shè)置容量100%變壓器油量的儲(chǔ)蓄次，通常的做法是在變壓器的油坑內(nèi)設(shè)置厚度大于250mm的鵝卵

37、石層，卵石層底下設(shè)置儲(chǔ)油池，砌有兩道高出池面得放置變壓器的基礎(chǔ)。（儲(chǔ)油室無需設(shè)計(jì)。）變壓器的推面 變壓器推面有寬面推進(jìn)和窄面推進(jìn)兩種。寬面推進(jìn)時(shí)，變壓器的低壓側(cè)宜朝外；窄面推進(jìn)是，變壓器的油枕宜朝外。一般變壓器室的門比變壓器推進(jìn)寬0.5m，變壓器室的門是朝外開。變壓器的防火設(shè)置儲(chǔ)油池或擋油設(shè)施時(shí)防火措施之一，可燃油油浸式變壓器室的耐火等級(jí)應(yīng)為一級(jí)，非燃或難燃介質(zhì)的電力變壓器室耐火等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)。此外，變壓器室內(nèi)的其他設(shè)施如通風(fēng)窗材料等應(yīng)使用非燃材料。具體的設(shè)計(jì)如圖7-3變壓器室的配置圖：圖7-3變壓器室的配置圖7.2.2高壓配電室的結(jié)構(gòu) 高壓配電室的結(jié)構(gòu)主要取決于高壓開關(guān)柜的數(shù)量，布置方式（

38、單列或雙列），安裝方式等因數(shù)，為了操著和維護(hù)的方便和安全，應(yīng)保留有足夠的操著和維護(hù)通道，考慮到發(fā)展還應(yīng)留有適當(dāng)數(shù)量的備用開關(guān)柜或備用位置。高壓配電室各種通道的最小寬度如表3所示。高壓配電室的高度與開關(guān)柜形式及進(jìn)出線情況有關(guān)，采用架空線是高度為4.2m以上，采用電纜進(jìn)出線時(shí)，高壓配電室高度為3.5m。開關(guān)柜下方宜設(shè)電纜溝，柜前或柜后宜設(shè)電纜溝，便于進(jìn)出線電纜與柜內(nèi)設(shè)備的連接，便于二次回路敷設(shè)。 開關(guān)柜布置方式柜后維護(hù)通道柜前維護(hù)通道固定式柜手車式柜單列布置8001500單車長度+1200雙列面對面布置8002000雙車長度+900雙列背對背布置10001500單車長度+1200靠墻布置柜后與墻凈

39、距大于50，側(cè)面與墻凈距應(yīng)大于200表72高壓配電室各種通道最小寬度高壓配電室的門應(yīng)向外開，相鄰配電室之間油門時(shí)，應(yīng)能雙向開啟，長度超過7m時(shí)應(yīng)設(shè)兩個(gè)門。高壓配電室宜設(shè)不能開啟的自然采關(guān)窗，并應(yīng)設(shè)置防止雨雪，蛇鼠蟲等從采光窗，通氣窗，門電纜溝進(jìn)入室內(nèi)設(shè)施。 高壓配電室的耐火等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)。具體的設(shè)計(jì)如圖7-4高壓配電室的配置圖：圖7-4高壓配電室的配置圖7.2.3低壓配電室低壓配電室的結(jié)構(gòu)主要取決于低壓開關(guān)柜的數(shù)量，尺寸，布置方式，安裝方式等因數(shù)。低壓配電室內(nèi)各種通道寬度不應(yīng)小于表73 配電屏布置方式屏前通道屏后通道固定式單列布置15001000雙列面對面布置20001000雙列背靠背布置1

40、5001500抽屜式單列布置18001000雙列面對面布置23001000雙列背靠背布置18001000表73低壓配電室各種通道最小寬度低壓配電室長度超過8m，兩邊各設(shè)置一個(gè)門，門向外開啟，超過15m是應(yīng)該再設(shè)置一個(gè)門。低壓配電室高壓配電室宜設(shè)不能開啟的自然采關(guān)窗，并應(yīng)設(shè)置防止雨雪，蛇鼠蟲等從采光窗，通氣窗，門電纜溝進(jìn)入室內(nèi)設(shè)施。第八章 降壓變電所防雷與接地裝置的設(shè)計(jì)8.1變電所的防雷保護(hù)8.1.1 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)