工廠供電變電所畢業(yè)設(shè)計(jì)

精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)專心---專注---專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上專心---專注---專業(yè)工廠供電畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要為使工廠供電工作很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，本設(shè)計(jì)在大量收集資料，并對原始資料進(jìn)行分析后，做出35kV變電所及變電系統(tǒng)電氣部分的選擇和設(shè)計(jì)，使其達(dá)到以下基本要求：

1、安全在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。

2、可靠滿足電能用戶對供電可靠性的要求。

3、優(yōu)質(zhì)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求

4、經(jīng)濟(jì)供電系統(tǒng)的投資少，運(yùn)行費(fèi)用低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。

此外，在供電工作中，又合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長遠(yuǎn)等關(guān)系，既照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50059-92《35~110kV變電所設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB50054-95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定，工廠供電設(shè)計(jì)遵循以下原則：

1、遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；

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；

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)電氣產(chǎn)品。

3、近期為主、考慮發(fā)展；

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)量直接到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。關(guān)鍵詞：節(jié)能配電安全合理發(fā)展

目錄TOC\h\z\t"格式1,1,格式2,2"1緒論1.1設(shè)計(jì)題目某電機(jī)制造廠總降壓變電所及高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.2設(shè)計(jì)依據(jù)1.2.1工廠總平面布置圖（略）1.2.2全廠各車間負(fù)荷情況匯總表。車間名稱Pe/kWKdcosφ電機(jī)修理車間23000.60.7機(jī)械加工車間8800.650.65新品試制車間6500.550.6原料車間5500.350.65備件車間5600.50.7鍛造車間1800.60.65鍋爐房2600.90.8空壓房3020.80.65汽車庫560.50.7線圈車間3280.550.65半成品試驗(yàn)車間7500.650.75成品試驗(yàn)車間25640.350.6加壓站（10KV轉(zhuǎn)供負(fù)荷）2740.550.65設(shè)備處倉庫（10KV轉(zhuǎn)供負(fù)荷）6540.550.75成品試驗(yàn)站內(nèi)大型集中負(fù)荷38740.650.751.2.3供用電協(xié)議。1）當(dāng)?shù)毓╇姴块T可提供兩種電源：=1\*GB3①從某220/35KV區(qū)域變電站提供電源，該站距離廠南5公里；=2\*GB3②從某35/10KV變電所，提供10KV備用電源，該所距離廠南5公里。2）配電系統(tǒng)技術(shù)數(shù)據(jù)。（1）區(qū)域變電站35KV母線短路數(shù)據(jù)為：運(yùn)行方式電源35千伏母線短容量說明系統(tǒng)最大運(yùn)行方式時(shí)S（3）dmax=580兆伏安系統(tǒng)最小運(yùn)行方式時(shí)S（3）dmin=265兆伏安（2）配電系統(tǒng)3）供電部門對工廠提出的技術(shù)要求：=1\*GB3①區(qū)域變電站35KV饋電線路定時(shí)限過流保護(hù)裝置的整定時(shí)間為1.8秒，要求廠總降壓變電所的保護(hù)動(dòng)作時(shí)間不大于1.3秒。=2\*GB3②工廠在總降壓變電所35KV側(cè)計(jì)量。=3\*GB3③功率因素值應(yīng)在0.9以上。1.2.4工廠的負(fù)荷性質(zhì)=1\*GB3①本工廠大部分車間為一班制，少數(shù)車間為兩班或三班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為2500小時(shí)。=2\*GB3②鍋爐房提供高壓蒸汽，停電會(huì)使鍋爐發(fā)生危險(xiǎn)。由于距離市區(qū)較遠(yuǎn)，消防用水需要廠方自備。因此，鍋爐房要求較高的可靠性。1.2.5工廠的自然條件（1）年最高氣溫為40℃，年最低氣溫5℃，年平均氣溫為1（2）站所選地址地質(zhì)以粘土為主，地下水位3-5米。（3）風(fēng)向以東南風(fēng)為主。1.3設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)大綱1.3.1高壓供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)供電部門提供的資料，選擇本廠最優(yōu)供電電壓等級。1.3.2總變電所設(shè)計(jì)1）主結(jié)線設(shè)計(jì)：根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，分析原始資料與數(shù)據(jù)，列出技術(shù)上可能實(shí)現(xiàn)的多個(gè)方案，經(jīng)過概略分析比較，留下2-3個(gè)較優(yōu)方案進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算和分析比較（經(jīng)濟(jì)計(jì)算分析時(shí)，設(shè)備價(jià)格、使用綜合投資指標(biāo)），確定最優(yōu)方案。2）短路電流計(jì)算：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，計(jì)算結(jié)果列出匯總表。3）主要電氣設(shè)備選擇：主要電氣設(shè)備的選擇，包括斷路器、隔離開關(guān)、互感器、導(dǎo)線截面和型號(hào)、絕緣子等設(shè)備的選擇及效驗(yàn)。選用設(shè)備型號(hào)、數(shù)量、匯總設(shè)備一覽表。4）主要設(shè)備繼電保護(hù)設(shè)計(jì)：包括主變壓器、線路等元件的保護(hù)方式選擇和整定計(jì)算。5）配電裝置設(shè)計(jì)：包括配電裝置形式的選擇、設(shè)備布置圖。6）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)。1.4設(shè)計(jì)成果1.4.1設(shè)計(jì)說明書包括對各種設(shè)計(jì)方案分析比較的扼要說明，并附有必要的計(jì)算及表格。1.4.2設(shè)計(jì)圖紙1）降壓變電所電氣主結(jié)線圖。2）變電所平面布置圖3）主變壓器保護(hù)原理接線圖。

2供電電壓等級選擇2.1電源電壓等級選擇根據(jù)供電協(xié)議可知，當(dāng)?shù)毓╇姴块T可提供電源為兩種：主電源為廠南的某220/35KV區(qū)域變電站提供，10kV備用電源為廠南的某35/10KV變電所提供，因此可以考慮本廠總降壓變電所主電源采用35kV電壓等級，經(jīng)過變壓后采用10kV輸送至各個(gè)車間變電房降壓至0.4kV直供負(fù)荷。同時(shí)采用10kV作為保安電源，為鍋爐房等一級負(fù)荷提供備用電源。3全廠負(fù)荷計(jì)算3.1變電所的負(fù)荷計(jì)算3.1.1用電設(shè)備的負(fù)荷計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，按照需要系數(shù)法及以下計(jì)算公式得各項(xiàng)數(shù)據(jù)列表如下（下表數(shù)據(jù)均為35kV側(cè)）：用電設(shè)備Pe/kWKdCosφ計(jì)算負(fù)荷Pj/kWQj/kVASj/kVAIj/A電機(jī)修理車間23000.60.713801407.61971.2332.52機(jī)械加工車間8800.650.65572669.24880.3814.52新品試制車間6500.550.6357.5475.48594.889.83原料車間5500.350.65192.5225.23296.284.89備件車間5600.50.7280285.6399.966.6鍛造車間1800.60.65108126.36166.232.74鍋爐房2600.90.8234175.5292.54.83空壓房3020.80.65241.6282.67371.856.13汽車庫560.50.72828.56400.66線圈車間3280.550.65180.4211.07277.664.58半成品試驗(yàn)車間7500.650.75487.5429649.3810.72成品試驗(yàn)車間25640.350.6897.41193.541493.2724.67加壓站（10KV轉(zhuǎn)供負(fù)荷）2740.550.65150.7176.32231.953.82設(shè)備處倉庫（10KV轉(zhuǎn)供負(fù)荷）6540.550.75359.7316.54479.157.91成品試驗(yàn)站內(nèi)大型集中負(fù)荷38740.650.750.882518.12215.933357.2055.39合計(jì)7987.48218.6411501.92189.81有功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)取無功負(fù)荷同時(shí)系數(shù)取7588.037927.0810527.37173.663.1.2變壓器損耗估算ΔPb=1%Sj=0.01×10527.37=105.27kwΔQb=5%Sj=0.05×10527.37=526.37kvar3.1.3無功功率補(bǔ)償計(jì)算從設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求可知，工廠35kV高壓側(cè)進(jìn)線在最大負(fù)荷時(shí)，其功率因素不應(yīng)小于0.9，考慮到變壓器的無功功率損耗ΔQb，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有功功率損耗ΔPb，因此，在變壓器的10kV側(cè)進(jìn)行無功功率補(bǔ)償時(shí)，其補(bǔ)償后的功率因素應(yīng)稍大于0.9，現(xiàn)設(shè)cosφ=0.95，則10kV側(cè)在補(bǔ)償前的功率因素為: 因此，所需要的補(bǔ)償容量為：選取35kV側(cè)在補(bǔ)償后的負(fù)荷及功率因素計(jì)算： 滿足了設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，其計(jì)算數(shù)據(jù)如下：項(xiàng)目cosφ計(jì)算機(jī)負(fù)荷Pj/kWQj/kvarSj/kVAIj/A（10kV側(cè)）10kV側(cè)補(bǔ)償前0.6577588.037927.0810527.37607.81需要補(bǔ)償容量-5000變壓器損耗105.27526.3735kV側(cè)補(bǔ)償后0.9227693.303453.458425138.98根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求以及以上計(jì)算結(jié)果，選取：并聯(lián)補(bǔ)償電容為BWF10.5-100-1型電容器50只。補(bǔ)償總?cè)萘繛?00kvar×50=5000kvar。3.1.4變壓器選擇根據(jù)補(bǔ)償后的總計(jì)算負(fù)荷（8425kVA），同時(shí)考慮工廠5-10年的負(fù)荷增長，變壓器容量考慮一定的預(yù)留，本期工廠負(fù)荷能保證變壓器運(yùn)行在60-70%經(jīng)濟(jì)負(fù)荷區(qū)內(nèi)即可，因此選擇型號(hào)為：SFZ7-10000-35±3*2.5%/10.5kVYN,d11的變壓器。

4系統(tǒng)主接線方案的選擇4.1方案1：單回路高壓線路—變壓器組、低壓單母線分段主接線4.2方案2：雙回路高壓線路—變壓器組、低壓單母線分段主接線4.3方案的比較與選擇根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，本廠基本負(fù)荷為一班制，少數(shù)負(fù)荷為兩班或三班制，屬于二級負(fù)荷；同時(shí)鍋爐房供電可靠性要求高，屬于一級負(fù)荷。主接線的設(shè)計(jì)必須滿足工廠電氣設(shè)備的上述要求，因此：方案1：該方案35kV側(cè)為單回路線路-變壓器組接線、10kV單母線，與10kV備用電源通過母聯(lián)連接，正常運(yùn)行時(shí)母聯(lián)合閘，由主電源供給鍋爐房；當(dāng)主電源故障或主變等設(shè)備停電檢修退出運(yùn)行時(shí)，母聯(lián)分閘，由10kV備用電源直供鍋爐房及其他重要負(fù)荷。由于本廠基本負(fù)荷為二級負(fù)荷，對供電可靠性要求不高，采用單回路進(jìn)線和1臺(tái)主變基本可滿足對二級負(fù)荷供電的要求，對于鍋爐房等重要負(fù)荷采用10kV備用電源作為備用，以保證工廠的重要用電設(shè)備不會(huì)出現(xiàn)長時(shí)間斷電，即在任何時(shí)候都能滿足對二級負(fù)荷的供電要求。方案2：該方案35kV側(cè)采用從220/35kV變電站出雙回路電源、高壓線路—變壓器組接線、10kV側(cè)為單母線分段接線。方案2的特點(diǎn)就是采用雙電源、可靠性高。其缺點(diǎn)就是設(shè)備投資大、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高，同時(shí)本廠最大負(fù)荷利用小時(shí)僅為2600小時(shí)，相對來說，變壓器的利用率低，2臺(tái)主變的空載損耗將大大超過1臺(tái)主變的選擇。選擇結(jié)果：從上述分析可知，方案1能滿足供電要求，同時(shí)設(shè)備投資、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和占地面積、建筑費(fèi)用等方面均由于方案2，技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的綜合指標(biāo)最優(yōu)，因此，在本設(shè)計(jì)中，選用方案1作為本設(shè)計(jì)的主接線方案。方案詳細(xì)的圖紙見《35/10kV降壓變電所電氣主接線圖》。

5變電所位置及變壓器、配電裝置選擇5.1變電所位置根據(jù)變電所選址原則：a.變電所盡量選擇在負(fù)荷中心，可減少低壓損耗；b.便于維修；c.便于進(jìn)出線；d.節(jié)約費(fèi)用；e.便于運(yùn)行安全的原則，將35/10kV總降壓變電所設(shè)置在木工車間后側(cè)。具體位置見附件3《工廠總平面布置圖》。5.2變壓器選擇根據(jù)設(shè)計(jì)方案的選擇結(jié)果，本期只設(shè)計(jì)1臺(tái)主變壓器即可滿足需要，因此變壓器選擇結(jié)果不變，即為：型號(hào)SFZ7-10000/35聯(lián)接組標(biāo)號(hào)YN，d11空載電流%1.1額定電壓(KV)高壓低壓35±3×2.5%10.5阻抗電壓％高－中7.5型號(hào)中個(gè)符號(hào)表示意義：S：三相F：風(fēng)冷卻Z：有載調(diào)壓7：性能水平號(hào)10000：額定容量35：電壓等級5.3所用變壓器選擇為保證變電所正常運(yùn)行，需要設(shè)置所用變壓器。根據(jù)常規(guī)，本所所用變壓器可以選擇為：SC9-30/1010±5%/0.4kVY,y11阻抗電壓4%，布置在10kV柜內(nèi)。5.3配電裝置選擇根據(jù)供電電壓等級選擇的結(jié)果：進(jìn)線電源采用35kV，經(jīng)過變壓器降為10kV供給各車間配電所，從經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行維護(hù)等方面考慮，35kV配電裝置采用戶外常規(guī)布置，10kV采用戶內(nèi)配電裝置。

6短路電流計(jì)算6.1確定計(jì)算電路及計(jì)算電抗6.1.1設(shè)基準(zhǔn)容量基準(zhǔn)電壓6.1.2歸算前的

6.1.3將所有電抗歸算到35kV側(cè)：系統(tǒng)電抗X1*=Xsmax*=SB/Sdmax=100/580=0.172（最大運(yùn)行方式下）X1*=Xsmin*=SB/Sdmin=100/265=0.377（最小運(yùn)行方式下）架空線路電抗X2*=XL*=XOL（SB/VB12）=0.4×5×100/372=0.146變壓器電抗X3*=XT1*=（SS%/100）×（SB/ST1）=(7.5/100)×(100/10)=0.756.1.4歸算后的等值電路圖6.2最大運(yùn)行方式下的短路點(diǎn)計(jì)算6.2.1d110kV母線側(cè)沒有電源，無法向35kV側(cè)提供短路電流，即可略去不計(jì)，則d1點(diǎn)短路電流標(biāo)幺值為：Id1*〞＝==3.145換算到35kV側(cè)0秒鐘短路電流有名值I″=Id1*〞×=3.145×=4.908kA根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》的相關(guān)規(guī)定，遠(yuǎn)離發(fā)電廠的地點(diǎn)（變電所）取電流沖擊系數(shù)Kch=1.8，當(dāng)不計(jì)周期分量的衰減時(shí)，短路電流全電流最大有效值Ich=×I″=×4.908=7.41kA當(dāng)不計(jì)周期分量衰減時(shí)，短路電流沖擊電流ich=EQ\R(,2)Kch×I″=EQ\R(,2)×1.87×I″=2.55×I″=2.55×4.908=12.515kA短路容量S=EQ\R(,3)UB×I″=EQ\R(,3)×37×4.908=314.52MVA6.2.2d2點(diǎn)的短路電流計(jì)算10kV母線側(cè)沒有電源，無法向35kV側(cè)提供短路電流，即可略去不計(jì)，則d2點(diǎn)短路電流標(biāo)幺值為：Id1*〞＝==0.936換算到10kV側(cè)0秒鐘短路電流有名值I″=Id1*〞×=0.936×=5.15kA根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》的相關(guān)規(guī)定，遠(yuǎn)離發(fā)電廠的地點(diǎn)（變電所）取電流沖擊系數(shù)Kch=1.8，當(dāng)不計(jì)周期分量的衰減時(shí)，短路電流全電流最大有效值Ich=×I″=×5.15=7.78kA當(dāng)不計(jì)周期分量衰減時(shí)，短路電流沖擊電流ich=EQ\R(,2)Kch×I″=EQ\R(,2)×1.87×I″=2.55×I″=2.55×5.15=13.133kA短路容量S=EQ\R(,3)UB×I″=EQ\R(,3)×10.5×5.15=93.66MVA6.3最小運(yùn)行方式下的短路點(diǎn)計(jì)算6.3.1d1點(diǎn)的短路電流計(jì)算同上所得，則d1點(diǎn)短路電流標(biāo)幺值為：Id1*〞＝==1.912換算到35kV側(cè)0秒鐘短路電流有名值I″=Id1*〞×=1.912×=2.983KA根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》的相關(guān)規(guī)定，遠(yuǎn)離發(fā)電廠的地點(diǎn)（變電所）取電流沖擊系數(shù)Kch=1.8，當(dāng)不計(jì)周期分量的衰減時(shí)，短路電流全電流最大有效值Ich=×I″=×2.983=4.505kA當(dāng)不計(jì)周期分量衰減時(shí)，短路電流沖擊電流ich=EQ\R(,2)Kch×I″=EQ\R(,2)×1.87×I″=2.55×I″=2.55×2.983=7.61kA短路容量S=EQ\R(,3)UB×I″=EQ\R(,3)×37×2.983=191.16MVA6.2.2d2點(diǎn)的短路電流計(jì)算10kV母線側(cè)沒有電源，無法向35kV側(cè)提供短路電流，即可略去不計(jì)，則d2點(diǎn)短路電流標(biāo)幺值為：Id1*〞＝==0.785換算到10kV側(cè)0秒鐘短路電流有名值I″=Id1*〞×=0.785×=4.317KA根據(jù)《電力工程電氣設(shè)計(jì)手冊》的相關(guān)規(guī)定，遠(yuǎn)離發(fā)電廠的地點(diǎn)（變電所）取電流沖擊系數(shù)Kch=1.8，當(dāng)不計(jì)周期分量的衰減時(shí)，短路電流全電流最大有效值Ich=×I″=×4.317=6.519kA當(dāng)不計(jì)周期分量衰減時(shí)，短路電流沖擊電流ich=EQ\R(,2)Kch×I″=EQ\R(,2)×1.87×I″=2.55×I″=2.55×4.317=11.008kA短路容量S=EQ\R(,3)UB×I″=EQ\R(,3)×10.5×4.317=78.51MVA以上計(jì)算結(jié)果列表如下：運(yùn)行方式短路點(diǎn)Id/kAich/kAIch/kASd/MVA最大運(yùn)行方式D14.90812.5157.41314.52D25.1513.1337.7893.66最小運(yùn)行方式D12.9837.614.505191.16D24.31711.0086.51978.51

7高壓電氣設(shè)備的選擇7.135kV架空線的選擇考慮到變壓器在電壓降低5%時(shí)其出力保持不變，所以35kV架空線相應(yīng)的Igmax=1.05Ie即：Igmax=1.05×=1.05×=0.173kA根據(jù)設(shè)計(jì)條件Tmax=2500h取J=1.3則導(dǎo)體經(jīng)濟(jì)截面面積S=Igmax/J=173/1.3=133.08mm7.1.選擇LGJ-150/20鋼芯鋁絞線，其室外載流量為Ij1=306S=145.68mm2,導(dǎo)線最高允許溫度為70℃，根據(jù)工作環(huán)境溫度為Ij1xz=KIj1=0.94×306=287.64A7.1.2．熱穩(wěn)定校驗(yàn)（按最大運(yùn)行方式d根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的條件，變電所的繼保動(dòng)作時(shí)限不能大于1.3秒，即top=1.3s，斷路器開短時(shí)間tos=0.2s，非周期分量等效時(shí)間tos=0.05s，則：短路假想時(shí)間tima=top+tos+ts=1.3+0.2+0.05=1.55s。架空線最小截面積Smin===73.69<133.08mm2S＞Smin，滿足熱定的要求。7.210kV母線的選擇考慮到變壓器在電壓降低5%時(shí)其出力保持不變，所以35kV架空線相應(yīng)的Igmax=1.05Ie即：Igmax=1.05×=1.05×=0.527kA7.2.1選擇80×8單條矩形鋁導(dǎo)體平放作母線，面積為S=6400mm2，平放時(shí)，長期允許載流量為Ia1=1249A，導(dǎo)體最高允許溫度為70℃，根據(jù)工作環(huán)境溫度為Ie=k×Ia1=0.94×1249=1174.06A＞Igmax7.2.2．熱穩(wěn)定的校驗(yàn)（根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的條件，配電所的繼保動(dòng)作時(shí)限不能大于1.3秒，即top=1.3s，斷路器開短時(shí)間toc=0.2s，非周期分量等效時(shí)間ts=0.05s,則:短路假想時(shí)間tima=top+toc+ts=1.3+0.2+0.05=1.55s。母線最小截面積Smin===73.69<640mm2S＞Smin，滿足熱定的要求。7.2.取跨距，相間距離，硬鋁最大允許應(yīng)力，抗彎矩相間電動(dòng)力最大相應(yīng)力 ＞，滿足動(dòng)穩(wěn)定的要求。7.3高壓斷路器的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的條件，變電所的繼保動(dòng)作時(shí)限不能大于1.3秒，即，斷路器開短時(shí)間，非周期分量等效時(shí)間，則：短路假想時(shí)間。7.3.1．安裝在變壓器35kV高壓側(cè)7.3.1.1額定電壓選擇：Un≥Uns=35kV最高工作電壓選擇：Ualm≥Usm=Un×1.15=35×1.15=38.5kV額定電流選擇：Ie≥Igmax考慮到變壓器在電壓降低5%時(shí)其出力保持不變，所以相應(yīng)回路的Igmax=1.05Ie即：Igmax=1.05×=1.05×=0.173kA額定開斷電流選擇（按最大運(yùn)行方式d2點(diǎn)短路）：Ik=I″即：Ik=5.15kA額定短路關(guān)合電流選擇：iNcl≥ish即：iNcl≥13.133kA根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇SW2－35型少油式斷路器其參數(shù)如下：額定開斷電流為IK=6.6kA動(dòng)穩(wěn)定電流峰值額定開斷電流為IK=6.6kA動(dòng)穩(wěn)定電流峰值idw=17kA4S熱穩(wěn)定電流6.6kA額定合閘時(shí)間0.12S固有分閘時(shí)間0.06s最高工作電壓Ualm=38.5kV額定電流Ie=6007.3.1.2校驗(yàn)熱穩(wěn)定：I2tt≥Qk計(jì)算時(shí)間tima=1.55sQk=Ik2×dz=5.152×1.55=41.11kA2·SI2rt=6.62×4=174.24kA2·S即I2tt>Qk，滿足要求。11.2.2.1.1.8．檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：ish≤ies即：ish=ich=13.133≤ies=idw=17kA,滿足要求故35kV進(jìn)線側(cè)斷路器選擇戶外SW2－35型少油式斷路器能滿足要求。7.3.2．安裝在變壓器7.3.2.1．10kV斷路器參數(shù)選擇額定電壓選擇：Un≥Uns=10kV最高工作電壓選擇：Ualm≥Usm=Un×1.15=10×1.15=11.5kV額定電流選擇：Ie≥Igmax考慮到變壓器在電壓降低5%時(shí)其出力保持不變，所以相應(yīng)回路的Igmax=1.05Ie即：Igmax=1.05×=1.05×=0.527kA額定開斷電流選擇（按最大運(yùn)行方式d2點(diǎn)短路）：Ik=I″即：Ik=5.15kA額定短路關(guān)合電流選擇：iNcl≥ish即：iNcl≥13.133kA根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇ZN18－10型真空式斷路器其參數(shù)如下：額定開斷電流為IK=25kA動(dòng)穩(wěn)定電流峰值額定開斷電流為IK=25kA動(dòng)穩(wěn)定電流峰值idw=63kA3S熱穩(wěn)定電流25kA額定合閘時(shí)間0.045S固有分閘時(shí)間0.03s最高工作電壓Ualm=11.5kV額定電流Ie=6307.3.2.2．10校驗(yàn)熱穩(wěn)定：I2tt≥Qk計(jì)算時(shí)間tima=1.55sQk=Ik2×dz=5.152×1.55=41.11kA2·SI2rt=252×4=2500kA2·S即I2tt>Qk，滿足要求。11.2.2.1.1.8．檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定：ish≤ies即：ish=ich=13.133≤ies=idw=63kA,滿足要求故10kV主變進(jìn)線側(cè)斷路器選擇戶內(nèi)ZN18－10型真空式斷路器能滿足要求。7.4高壓隔離開關(guān)的選擇7.4.1.35額定電壓選擇：Un≥Vns=35kV額定電流選擇：Ie≥Igmax考慮到隔離開關(guān)是與相應(yīng)的斷路器配套使用，所以相應(yīng)回路的Ie應(yīng)與斷路器相同，即：Ie=60根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以初步選擇GW4－35II(D)W型隔離開關(guān)，其參數(shù)分別如下：額定電壓：UN=35kV額定電流Ie=630A最高運(yùn)行電壓：Ula=38.5動(dòng)穩(wěn)定電流峰值idw=50kA4S熱穩(wěn)定電流20kA7.4.2.校驗(yàn)熱穩(wěn)定（下列時(shí)間均取自對應(yīng)斷路器，后備保護(hù)取2S）：即I2tt≥Qk計(jì)算時(shí)間tjs=td+tb=0.05+2=2.05SQk=Ik2×dz=5.152×2.05=54.37kA2·SI2rt=400×4=1600kA2·S即I2tt≥Qk，滿足要求。7.4.3即：ish=ich=13.133≤ies=idw=50kA,滿足要求7.4.4.由于后面在選擇了KYN28A-12（VE）的手車式高壓開關(guān)柜，10kV高壓斷路器等高壓設(shè)備就安裝手車上，需要檢修時(shí)斷路器等高壓設(shè)備時(shí)，可隨時(shí)拉出手車，已經(jīng)起到隔離開關(guān)的作用，所以本設(shè)計(jì)沒有必要再另外選擇10kV高壓隔離開關(guān)。7.5電流互感器的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的條件，配電所的繼保動(dòng)作時(shí)限不能大于1秒，即，斷路器開短時(shí)間，非周期分量等效時(shí)間，則：短路假想時(shí)間。7.5.1.安裝在35kV高壓進(jìn)線側(cè)7.5.1.1.35kV主變側(cè)電流互感器的配置原則：1）對直接接地系統(tǒng)，一般按三相配制；2）本站35kV配電裝置為戶外式，因此電壓互感器也為戶外油浸式；3）根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，本所計(jì)量在35kV側(cè)，因此為滿足保護(hù)和測量、計(jì)費(fèi)的需要，電流互感器二次繞組應(yīng)分別配置計(jì)量、測量、保護(hù)三種繞組，其中保護(hù)分為主保護(hù)、后備保護(hù)、備用，共計(jì)需要5個(gè)繞組。7.5.1.2.35kV主變側(cè)電流互感器的一次回路額定電壓選擇電流互感器的一次額定電壓選擇必須滿足：Ug≤Un=35kV7.5.1.3.35kV主變側(cè)電流互感器的一次回路額定電流選擇電流互感器的一次額定電流選擇必須滿足：Ig.max≤InIn—電流互感器的一次額定電流Igmax—電流互感器一次最大工作電流考慮到變壓器在電壓降低5%時(shí)其出力保持不變，所以相應(yīng)回路的Igmax=1.05Ie即：Igmax=1.05×=1.05×=0.173kA因此電流互感器的一次額定電流可選用與此匹配的等級In=200A7.5.1.4.準(zhǔn)確度選擇按照常規(guī)設(shè)計(jì)，一般二次繞組準(zhǔn)確度選擇：計(jì)量繞組0.2S級、測量繞組0.5級，保護(hù)繞組10P級。7.5.1.5.型號(hào)、參數(shù)選擇根據(jù)上述選擇，最終35kV主變側(cè)電流互感器型號(hào)及參數(shù)為：戶外油浸式LB-35kV0.2S30VA/0.530VA/3*10P30VA200/5A。7.5.2．安裝在10kV變壓器7.5.2.1.10kV主變側(cè)電流互感器的配置原則：1）對非直接接地系統(tǒng)，可按三相或兩相配制，一般進(jìn)線側(cè)按三相配置，饋線側(cè)按兩相配置；2）本站10kV配電裝置為戶內(nèi)式，因此電壓互感器也為戶內(nèi)干式絕緣；3）根據(jù)10kV保護(hù)和測量、計(jì)費(fèi)的需要，電流互感器二次繞組應(yīng)分別配置計(jì)量、測量、保護(hù)三種繞組，共計(jì)需要3個(gè)繞組。7.5.2.2.10電流互感器的一次額定電壓選擇必須滿足：Ug≤Un=10kV7.5.2.3.10電流互感器的一次額定電流選擇必須滿足：Ig.max≤InIn—電流互感器的一次額定電流Igmax—電流互感器一次最大工作電流考慮到變壓器在電壓降低5%時(shí)其出力保持不變，所以相應(yīng)回路的Igmax=1.05Ie即：Igmax=1.05×=1.05×=0.527kA因此電流互感器的一次額定電流可選用與此匹配的等級In=600A7.5.2按照常規(guī)設(shè)計(jì)，一般二次繞組準(zhǔn)確度選擇：計(jì)量、測量繞組0.5級，保護(hù)繞組10P級。7.5.1.5.型號(hào)、參數(shù)選擇根據(jù)上述選擇，最終10kV主變側(cè)電流互感器型號(hào)及參數(shù)為：戶內(nèi)干式LZZJB6-10kV0.2S30VA/0.530VA/10P30VA600/5A。7.6電壓互感器的選擇7.6.1.35kV電壓互感器的參數(shù)計(jì)算與選擇7.6.1.1.35kV電壓互感器的配置1）為監(jiān)視線路電壓和滿足計(jì)量、保護(hù)裝置的需要，在35kV的進(jìn)線側(cè)裝設(shè)三相電壓互感器。本站35kV配電裝置為戶外式，因此電壓互感器也為戶外油浸式。電壓互感器一般采用電容均壓式電壓互感器（TYD）；2）根據(jù)35kV保護(hù)和測量、計(jì)費(fèi)的需要，電壓互感器二次繞組應(yīng)分別配置計(jì)量、測量、保護(hù)三種繞組，對應(yīng)的組別分別為：一次側(cè)星形，二次側(cè)計(jì)量測量、保護(hù)為星形，單相接地監(jiān)測為開口三角。7.6.1一次額定電壓為Un=35kV，允許一次電壓波動(dòng)范圍為U=35kV±10%。7.6.1根據(jù)一次繞組接入方式為接入相電壓上，電壓互感器測量、計(jì)量和保護(hù)繞組二次額定電壓為Un’=0.1/kV，單相接地繞組二次額定電壓為Un’=0.1kV。7.6.1為保證互感器的準(zhǔn)確級，其二次側(cè)所接負(fù)荷S2應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級所規(guī)定的額定容量Se2。即：Se2≥S2=Ie22z2z2fVy—測量儀表電流線圈電阻Vj—繼電器電阻Vd—連接導(dǎo)線電阻Vc—接觸電阻一般取0.1Ω按照常規(guī)設(shè)計(jì)，一般二次繞組額定容量為：計(jì)量、測量45VA，保護(hù)、接地監(jiān)測30VA。7.6.1按照設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，本所計(jì)量在35kV側(cè)，因此二次繞組準(zhǔn)確度選擇：計(jì)量、測量繞組0.5級，保護(hù)繞組10P級，單相接地監(jiān)測繞組10P級。7.6.1根據(jù)上述選擇，最終35kV電壓互感器型號(hào)及參數(shù)為：戶外油浸式JDJJ2-35kV34.5/：0.1/：0.1/：0.1kV0.530VA/10P30VA/10P30VA。7.6.2.10kV電壓互感器的參數(shù)計(jì)算與選擇7.6.2.1.101）為監(jiān)視線路電壓和滿足計(jì)量、保護(hù)裝置的需要，在10kV的I、II段母線側(cè)裝設(shè)三相電壓互感器。本站10kV配電裝置為戶外式，因此電壓互感器也為戶內(nèi)干式。2）根據(jù)10kV保護(hù)和測量、計(jì)費(fèi)的需要，電壓互感器二次繞組應(yīng)分別配置計(jì)量、測量、保護(hù)三種繞組，對應(yīng)的組別分別為：一次側(cè)星形，二次側(cè)計(jì)量測量、保護(hù)為星形，單相接地監(jiān)測為開口三角。7.6.一次額定電壓為Un=10kV，允許一次電壓波動(dòng)范圍為U=10kV±10%。7.6.根據(jù)一次繞組接入方式為接入相電壓上，電壓互感器測量、計(jì)量和保護(hù)繞組二次額定電壓為Un’=0.1/kV，單相接地繞組二次額定電壓為Un’=0.1kV。7.6.為保證互感器的準(zhǔn)確級，其二次側(cè)所接負(fù)荷S2應(yīng)不大于該準(zhǔn)確級所規(guī)定的額定容量Se2。即：Se2≥S2=Ie22z2z2fVy—測量儀表電流線圈電阻Vj—繼電器電阻Vd—連接導(dǎo)線電阻Vc—接觸電阻一般取0.1Ω按照常規(guī)設(shè)計(jì)，一般二次繞組額定容量為：計(jì)量、測量75VA，保護(hù)、接地監(jiān)測30VA。7.6.根據(jù)慣例，二次繞組準(zhǔn)確度選擇：計(jì)量、測量繞組0.5級，保護(hù)繞組10P級，單相接地監(jiān)測繞組10P級。7.6.根據(jù)上述選擇，最終10kV電壓互感器型號(hào)及參數(shù)為：戶內(nèi)干式JDZJ1-10kV10/：0.1/：0.1/：0.1kV0.575VA/10P30VA/10P30VA。7.7.10kV高壓柜的選擇根據(jù)上文所述：10kV采用戶內(nèi)高壓開關(guān)柜，選擇型號(hào)為KYN28A-12的手車式開關(guān)柜，高壓斷路器等主要電氣設(shè)備安裝手車上，高壓斷路器等設(shè)備需要檢修時(shí)，可隨時(shí)拉出手車，然后推入同類備用手車，即可恢復(fù)供電。柜體規(guī)格為800×1700×2300。

8繼電保護(hù)裝置設(shè)計(jì)8.1.繼電保護(hù)配置根據(jù)主接線方案，本降壓變電所采用線路—變壓器組接線，35kV進(jìn)線電源線路保護(hù)由上級變電站提供，本站在繼保設(shè)計(jì)時(shí)無須考慮35kV線路故障，只需要考慮本所主變壓器保護(hù)和10kV線路保護(hù)、10kV電容器保護(hù)。8.1.1.電力變壓器是電力系統(tǒng)的重要電氣設(shè)備之一，它的安全運(yùn)行直接關(guān)系到電力系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，特別是大型電力變壓器，由于其造價(jià)昂貴，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦因故障而遭到損壞，其修復(fù)難度大，時(shí)間也很長，必然造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。所以，本設(shè)計(jì)中主變保護(hù)配置為：主保護(hù)----瓦斯保護(hù)、縱聯(lián)差動(dòng)保護(hù)，后備保護(hù)----過流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)、復(fù)合電壓閉鎖過流。8.1.1.1.瓦斯保護(hù)對變壓器油箱內(nèi)的各種故障以及油面的降低，應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)，它反應(yīng)于油箱內(nèi)部所產(chǎn)生的氣體或油流而動(dòng)作。其中輕瓦斯動(dòng)作于信號(hào)，重瓦斯動(dòng)作于跳開變壓器各側(cè)電源斷路器。8.1.1.1.2．差動(dòng)保護(hù)對變壓器繞組和引出線上發(fā)生故障，以及發(fā)生匝間短路時(shí)，其保護(hù)瞬時(shí)動(dòng)作，跳開變壓器高低壓側(cè)斷路器。8.1.1.1.3．過流保護(hù)為了反應(yīng)變壓器外部故障而引起的變壓器繞組過電流，以及在變壓器內(nèi)部故障時(shí)，作為差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)的后備，所以需裝設(shè)過電流保護(hù)。8.1.1.1.4．過負(fù)荷保護(hù)變壓器的過負(fù)荷電流，大多數(shù)情況下都是三相對稱的，因此只需裝設(shè)單相式過負(fù)荷保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)一般經(jīng)延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。在無人值班站，過負(fù)荷保護(hù)可動(dòng)作于跳閘或斷開部分負(fù)荷。8.1.10kV出線一般配置限時(shí)電流速斷保護(hù)、定時(shí)限過電流保護(hù)、過負(fù)荷保護(hù)。8.1.10kV電容其一般配置限時(shí)電流速斷保護(hù)、定時(shí)限過電流保護(hù)、過電壓保護(hù)、欠電壓保護(hù)。8.2主變壓器保護(hù)的繼保整定8.2.1）電流整定：取可靠系數(shù)，繼電器返回系數(shù)變壓器的一次額定電流，換算成二次額定電流為=1.05×4.12/0.85=5.09A2）動(dòng)作時(shí)限：8.2.2．過電流保護(hù)1）電流整定：取可靠系數(shù)，接線系數(shù)，電流互感器變比，繼電器返回系數(shù)變壓器最大負(fù)荷電流=1.5×1000/（35×1.732）=247.44A=10.05A2）保護(hù)動(dòng)作時(shí)間整定根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書要求，本所保護(hù)動(dòng)作時(shí)間3）靈敏度效驗(yàn)： ＞1.5滿足要求。8.2.3．電流速斷保護(hù)1）電流整定：取可靠系數(shù)，接線系數(shù)，電流互感器變比，電壓互感器變比=50.26A2）靈敏度效驗(yàn)： ＞2滿足要求。

9接地及防雷設(shè)計(jì)9.1防雷設(shè)計(jì)9.1.由于供電部門到工廠之間的35kV架空線路的距離比較短（5kM），因此沒有必要安裝避雷線，只需要在高壓側(cè)進(jìn)行對雷入侵波的防護(hù)，就可以滿足防雷的要求。本降壓變電所35kV配電裝置為戶外布置，為避免直接雷擊，考慮裝設(shè)獨(dú)立避雷針，獨(dú)立避雷針應(yīng)距變壓器金屬外殼接地點(diǎn)地中距離達(dá)到大于15M。獨(dú)立避雷針的接地電阻不大于10歐姆。9.1.1）為了保護(hù)35kV進(jìn)線設(shè)備和變壓器，在35kV線路進(jìn)線和母線PT處各安裝一套避雷器。2）為了保護(hù)10kVPT，在10kVI、II段母線PT處各安裝一套避雷器。3）避雷器的安裝點(diǎn)與35kV進(jìn)線設(shè)備和變壓器的之間的距離不大于15m。4）35kV所選擇的避雷器為Y10W1-51/125型氧化鋅無間隙避雷器，10kV所選擇的避雷器為HY5WZ-17/45型氧化鋅無間隙避雷器其技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定電壓滅弧電壓沖擊放電電壓幅值50kV雷電沖擊電流下的殘壓35kV51kV125kV不大于50kV101745不大于17kV9.2接地設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的條件，工廠區(qū)域地點(diǎn)的土壤為砂質(zhì)粘土、可耕地，所以：電阻率ρ=100Ω/m，可選用直徑為50mm、長2.5m的鋼管作為人工接地體。由于在廠區(qū)的地下水位為3-5m，為了得到良好的接地效果，接地體的頂面埋設(shè)深度為0.8m，采用環(huán)行敷設(shè)方式（η=0.65），用長L=2.5m，直徑d=50mm的鋼管作為人工接地體。單根接地體電阻為35kV系統(tǒng)為中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)，允許接地電阻，則垂直接地體根數(shù)為：≥根，取根。根據(jù)以上分析和計(jì)算，接地網(wǎng)的垂直接地體采用96根φ50mm，長2.5m的鍍鋅鋼管，整個(gè)接地網(wǎng)采用網(wǎng)格狀布局，網(wǎng)格間的間距為5×5m，鋼管之間采用40mm×40mm×4mm的鍍鋅扁鋼構(gòu)成水平均壓帶，防止跨步電壓，同時(shí)在人行通道出入口鋪設(shè)瀝青地面。變電所內(nèi)接地線及引至公共接地網(wǎng)的接地干線均采用25mm×25mm×4mm的鍍鋅扁鋼。接地網(wǎng)示意圖

致謝本論文是在老師的悉心指導(dǎo)下完成的。老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)風(fēng)范、淵博的學(xué)識(shí)、敏銳的洞察力、只爭朝夕的工作熱情、開拓的創(chuàng)新精神給了我極大的啟迪。在整個(gè)課題的研究和論