電氣工程及其自動化課程設(shè)計

1、 本科課程設(shè)計說明書某塑料制品廠全廠總配變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計學(xué)院(部:電氣與信息工程學(xué)院專業(yè)班級:電氣08-5學(xué)生姓名: XXX,XXX,XXX指導(dǎo)教師:XX老師2011年6月29日某塑料制品廠全廠總配變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計摘要本廠是35kV變電站的設(shè)計,本設(shè)計首先根據(jù)廠方給定的全廠各車間電氣設(shè)備及車間變電所負(fù)荷計算表進(jìn)行電力負(fù)荷計算,然后根據(jù)對計算負(fù)荷的分析選定主變壓器和各車間變電所的變壓器型號,變電所電氣主接線設(shè)計是依據(jù)變電所的最高電壓等級和變電所的性質(zhì),選擇出一種與變電所在系統(tǒng)中的地位和作用相適應(yīng)的接線方式。在經(jīng)濟(jì)角度上要考慮周全,盡量以最少的投資獲得最佳的方案。選好變壓器和主接線后進(jìn)行短

2、路電流計算,對變電站系統(tǒng)中的各個電壓等級下的母線發(fā)生三相短路時,所流過的短路電流進(jìn)行了分別計算。在設(shè)計過程中根據(jù)電力部門對工廠功率因數(shù)的要求計算出需要補(bǔ)償?shù)臒o功功率并以此選擇相應(yīng)的補(bǔ)償電容器。然后對線路設(shè)定短路點進(jìn)行短路電流的計算作為各設(shè)備的選型依據(jù)。對電氣設(shè)備進(jìn)行選擇,電氣設(shè)備的選擇條件包括兩大部分:一是電氣設(shè)備所需要滿足的基本條件,即按正常工作條件選擇,并按短路狀態(tài)校驗動、熱穩(wěn)定;二是根據(jù)不同電氣設(shè)備的特點而提出的選擇和校驗項目?？紤]到對變壓器的保護(hù)在設(shè)計中對主變壓器設(shè)置了以下繼電保護(hù):瓦斯保護(hù)、過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)。通過本次課程設(shè)計,旨在熟悉變電所中供電系統(tǒng)的負(fù)荷計算,掌握變電所中二

3、次回路的基本原理,在次基礎(chǔ)上對供電系統(tǒng)中的變電所二次接線進(jìn)行了設(shè)計和保護(hù),最后根據(jù)具體環(huán)境條件對電氣設(shè)備進(jìn)行校驗,使本次設(shè)計的內(nèi)容更加完善。關(guān)鍵詞:電力負(fù)荷計算,變壓器選擇,短路電流計算,繼電保護(hù)目錄1.設(shè)計依據(jù)與負(fù)荷計算 (11.1 設(shè)計依據(jù) (11.2電力負(fù)荷計算 (12.變壓器選型及架空線選擇 (32.1 無功補(bǔ)償電容器選擇 (32.2 主變壓器的選擇 (32.3 各變電所變壓器選擇 (42.4 架空線的選擇 (53.短路電流的計算 (63.1 三相短路電流計算目的 (63.2 短路電流計算公式 (63.3 各母線短路電流列表 (74高低壓電器設(shè)備的選擇 (84.1 35KV高壓設(shè)備選擇

4、及校驗 (84.2 10KV中壓設(shè)備的選擇及校驗 (84.3 0.38KV低壓設(shè)備選擇及校驗 (95.繼電保護(hù)配置 (95.1主變壓器保護(hù) (95.1.1 瓦斯保護(hù) (95.1.2 電流速斷保護(hù) (95.1.3 過電流保護(hù) (105.1.4 過負(fù)荷保護(hù) (115.2 35KV進(jìn)線線路保護(hù) (115.3 10KV線路保護(hù) (126.變電所內(nèi),外布置 (136.1概述 (146.2變電所內(nèi)布置 (146.3變電所外布置 (147. 防雷和接地裝置的確定 (147.1 防雷裝置的確定 (147.2 直擊雷的防治 (147.3 雷電侵入波保護(hù) (147.4 接地裝置確定 (148.主接線圖 (16心得

5、體會 (17參考文獻(xiàn) (18致謝 (191設(shè)計依據(jù)與負(fù)荷計算1.1設(shè)計依據(jù)(1本廠設(shè)有薄膜、單絲、管材、注射等四個車間,設(shè)備選型全部采用我國新定型設(shè)備其外還有輔助車間及其它設(shè)施。(2全廠各車間電氣設(shè)備及車間變電所負(fù)荷計算表(380伏側(cè)。(3本場與電業(yè)部門的供電協(xié)議:1該廠由處于廠南側(cè)一公里的110/35千伏變電所用35千伏架空線路向其供電,該所在城南側(cè)4km 。2電業(yè)部門變電所配出線路定時限過電流保護(hù)裝置的整定時間為2s ,工廠配電所應(yīng)不大于1.3s 。3在總配變點點所35kv 側(cè)計量。4工廠的功率因數(shù)值要求在0.9以上。5供電系統(tǒng)技術(shù)數(shù)據(jù):電業(yè)部門變電所35kv 母線為無限大電源系統(tǒng),其短路

6、容量200兆伏安(4生產(chǎn)車間為三班制,部分車間為單班或兩班制,全年最大負(fù)荷利用時間為5000小時,屬于三級負(fù)荷。(5本廠自然條件:1本地區(qū)最熱月平均最高溫度為35攝氏度。2土壤中0.71深處一年最熱月平均溫度為20攝氏度。3年雷暴日為30天。4土壤凍結(jié)深度為1.10米。5主導(dǎo)風(fēng)向夏季為南風(fēng)。(6地質(zhì)水文條件:1本廠地表面比較平坦,土壤主要成分為積土及砂質(zhì)粘土,層厚為1.67米不等。2地下水位一般為0.7米,3地耐壓力為20噸/平方米。1.2電力負(fù)荷計算根據(jù)公式: e x js P K P *=tan *js js P Q =cos /js js P S =分別計算出各車間的有功和無功功率及視在

7、功率的計算值填入表1-1表1-1 全廠各車間電氣設(shè)備及車間變電所負(fù)荷計算表(380伏側(cè)序號車間或用電設(shè)備組名稱設(shè)備容量(千瓦需要系數(shù)xK功率因數(shù)Cos功率因數(shù)腳正切tan計算負(fù)荷有功jsP(千瓦無功jsQ(千乏視在jsS(千伏安(11NO變電所1 薄膜車間1400 0.6 0.6 1.33 840 1117.2 14002 原料庫30 0.25 0.5 1.73 7.5 12.975 153 生活間10 0.8 1 0 8 0 84 成品庫(一25 0.3 0.5 1.73 7.5 12.975 155 成品庫(二24 0.3 0.5 1.73 7.2 12.456 14.46 包裝材料庫20

8、 0.3 0.5 1.73 6 10.38 127 小計1509 0.58 0.60 1.33 876.2 1165.986 1458.5(22NO變電所1 單絲車間1385 0.6 0.6 1.30 831 1080.3 13852 水泵及設(shè)備20 0.65 0.8 0.75 13 9.75 16.253 小計1405 0.6 0.61 1.29 844 1090.05 1378.6(33NO變電所1 注塑車間189 0.4 0.6 1.33 75.6 100.548 1262 管材車間880 0.35 0.6 1.33 308 409.64 513.3333 小計1069 0.36 0.6

9、 1.33 383.6 510.188 638.31(44NO變電所1 備料復(fù)制車間138 0.6 0.5 1.73 82.8 143.244 165.62 生活間10 0.8 1 0 8 O 83 浴室 3 0.8 1 0 2.4 0 2.44 鍛工車間30 0.3 0.65 1.17 9 10.53 13.8465 原料生活間15 0.8 1 12 0 126 倉庫15 0.3 0.5 1.17 4.5 5.625 97 機(jī)修模具車間100 0.25 0.65 1.73 25 43.25 38.4628 熱處理車間150 0.6 0.7 1.02 90 91.8 128.5719 鉚焊車間

10、180 0.3 0.5 1.73 54 93.42 10810 小計641 0.45 0.59 1.35 287.7 387.509 482.63(55NO 變電 1 鍋爐房 200 0.7 0.75 0.88 140 123.2 186.667 2 實驗室 125 0.25 0.5 1.73 31.25 54.0625 62.5 3 輔助材料庫 110 0.2 0.5 1.73 22 38.06 44 4 油泵房 15 0.65 0.8 0.75 9.75 7.3125 12.1875 5 加油站 10 0.65 0.8 0.75 6.5 4.875 8.125 6 辦公室招待所食堂 15

11、0.6 0.6 1.33 9 11.97 15 7 小計 475 0.46 0.67 1.1 218.5 239.48 324.18 8 全廠合計 50992610 3393.213 4280.887 9乘以參差系數(shù)全廠合計(p K =0.9,q K =0.950.587423493223.5523988.622.變電所高壓電器設(shè)備選型2.1補(bǔ)償電容器選擇依據(jù)設(shè)計依據(jù)(4,要求本廠功率因數(shù)在0.9以上,而本廠的無功功率明顯大于有功功率:cos =2349/3998.62=0.5874遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于要求的功率因數(shù),所以需要進(jìn)行無功補(bǔ)償,為了計算方便,這里選擇功率因數(shù)為0.933.Qc=21tan ta

12、n js js P P -=2349tan(arccos0.587-2349tan(arccos0.933=2330.06Kvar 有計算數(shù)據(jù)可以得到要補(bǔ)償?shù)墓β?總共補(bǔ)償2400kvar ,故選用24個BWF6.3-100-1并聯(lián)電容器進(jìn)行補(bǔ)償。 2.2主變壓器的選擇由于該廠的負(fù)荷屬于二級負(fù)荷,對電源的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)生故障后檢修時,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。(1當(dāng)選用的變壓器為明備用時,兩臺變壓器容量均為SN.T>=2349/0.933=2517.7KVA 。 須選兩臺S9-3150/35型低損耗配電變壓器,其聯(lián)接組

13、別采用Yyn0。(2若為暗備用時每臺容量按SN.T 0.7×2517.7kVA=1764.8kVA ,須選兩臺S9-2000/35型低損耗配電變壓器,其聯(lián)接組別采用Yyn0?？紤]到變壓器的利用率以及變壓器損耗我們決定使用暗備用的方式。因此無功補(bǔ)償后工廠380V 側(cè)和35KV 側(cè)的負(fù)荷計算如表2.1所示。 查表得:空載損耗 P0=3.4Kw ; 負(fù)載損耗Pk=19.80kw ; 空載電流I0%=1.1; 阻抗電壓Uk%=7.5; 重量4.175t 規(guī)矩820mm主變壓器功率損耗:S=1/2SNT=0.5*2517.7=1258.85Kva Pt=n*P0+1/n Pk (S/SN 2

14、=3.4+19.80*0.3963=11.25KvaQt=n*I0%/100*SN+1/n*Uk%/100*SN*(S/SN 2=1.1/100*2000+7.5/100*2000*0.3963=81.445Kva 或者利用經(jīng)驗公式:Pt=0.015S=0.015*1258.85=18.8828Kva Qt=0.06S=0.06*1258.85=75.531KVa表2-1 無功補(bǔ)償后工廠的計算負(fù)荷項目cos ¢計算負(fù)荷js P /kWjs Q /kvarjs S /kVA380V 側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷 0.5874 23493223.552 3988.62380V 側(cè)無功補(bǔ)償容量-2400

15、380V 側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷 0.942349 823.552 2350.45 主變壓器功率損耗 37 15035KV 側(cè)負(fù)荷總計0.933 2386 973.5522576.972.3各變電所變壓器選擇(11NO 安裝兩臺變壓器互相暗備用,其容量按 SN.T 0.7×js S =0.7×1458.5 kVA =1020.95 kVA因此選兩臺S9-1250/10型低損耗配電變壓器,其聯(lián)接組別采用Yyn0。 (22NO 安裝兩臺變壓器互相暗備用,其容量按 SN.T 0.7×js S =0.7×1378.6 kVA =965.02kVA因此選兩臺S9-1000/

16、10型低損耗配電變壓器,其聯(lián)接組別采用Yyn0。(33NO 安裝一臺變壓器,其容量按 SN.T js S =638.31 kVA因此選一臺S9-800/10型低損耗配電變壓器,其聯(lián)接組別采用Yyn0。 (44NO 安裝一臺變壓器,其容量按 SN.T js S =482.63 kVA因此選一臺S9-500/10型低損耗配電變壓器,其聯(lián)接組別采用Yyn0。 (55NO 安裝兩臺變壓器互相暗備用,其容量按 SN.T 0.7×js S =0.7×324.18 kVA =226.93kVA因此選兩臺S9-250/10型低損耗配電變壓器,其聯(lián)接組別采用Yyn0。表2-2 各變壓器型號及

17、其參數(shù)型號額定電壓/kV 連接組別損耗/W 空載電流(% 阻抗電壓(%高壓低壓 空載 負(fù)載 主變壓器兩臺暗備用S9-2000/35 35 10 Yyn0 2600 19000 0.75 6.5 1NO 兩臺暗備用S9-1250/10100.38Yyn0 1950120000.64.52NO 兩臺暗備用S9-1000/10 10 0.38 Yyn0 1700 10300 0.7 4.53NO 選一臺 S9-800/10 10 0.38 Yyn0 1400 7500 0.8 4.5 4NO 選一臺S9-500/10 10 0.38 Yyn0 960 5100 1.0 4 5NO 兩臺暗備用 S9-

18、250/10100.38Yyn056030501.242.4 架空線的選擇1.由于本廠由電業(yè)部門某一110/35千伏變電所供電且兩臺主變壓器互相暗備用所以架空線選擇兩條互相明備用。2.架空線截面積的選擇1.按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線截面積 線路在工作時的最大工作電流:Ig='is S /(3*N U =2581.83/(3*35=42.6A該生產(chǎn)車間為三班制,部分車間為單班或兩班制,全年最大負(fù)荷利用時數(shù)為5000小時,屬于三級負(fù)荷。其鋼芯鋁線的電流密度J=0.9所以導(dǎo)線的經(jīng)濟(jì)截面面積:Sj=Ig/J=42.6/0.9=47.33mm 2考慮到線路投入使用的長期發(fā)展遠(yuǎn)景,選用截面積為50 m

19、m 2的導(dǎo)線,所以35KV 架空線為LGJ-50的導(dǎo)線。2.按長時允許電流校驗導(dǎo)線截面積。查表得LGJ-50型裸導(dǎo)線的長時允許電流Iy=220A(C =250當(dāng)環(huán)境溫度為35度時,導(dǎo)線最高工作溫度為70度。其長時允許電流為:2/101'01'/(-=Iy I y =194.02A當(dāng)一臺變壓器滿載,一條輸電線檢修時導(dǎo)線負(fù)荷最大,這時的負(fù)荷電流為:Ie=Se/(3*Un =33A 。由于Ie<"y I ,所以符合要求。3.按電壓損失校驗查表得LGJ-50導(dǎo)線的單位長度電阻和電流為: R0=0.65 X0=0.42 線路總的電壓損失為:U=( P*R+ Q*X/Un=

20、56.15V 電壓損失百分比為:U%=U/Un=0.0016<0.05所以導(dǎo)線符合要求。4.按機(jī)械強(qiáng)度校驗鋼芯鋁線非居民區(qū)35KV 最小允許截面為10 mm 2所以符合要求。3.短路電流的計算3.1三相短路電流的計算目的為了保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行,擇電氣設(shè)備時,要用流過該設(shè)備的最大短路電流進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗和動穩(wěn)定校驗,以保證設(shè)備在運(yùn)行中能夠經(jīng)受住突發(fā)短路引起的發(fā)熱和點動力的巨大沖擊。同時,為了盡快切斷電源對短路點的供電,繼電保護(hù)裝置將自動地使有關(guān)斷路器跳閘。繼電保護(hù)裝置的整定和斷路器的選擇,也需要短路電流數(shù)據(jù)。 3.2短路電流的計算公式(標(biāo)幺值計算方法:基準(zhǔn)容量Sd=100MVA ,基準(zhǔn)電壓

21、Uav=37KV ,=2d U 10.5KV (1電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值: *1X =Sd/Soc(2電力線路的電抗標(biāo)幺值: 20*/av d L U LS X X = (3電力變壓器的電抗標(biāo)幺值: N d K T S S U X 100/%*= (4三相短路電流周期分量有效值: *3(/=X I I d(5短路點處的次暫態(tài)短路電流: 3(3(3(I I I =(6短路沖擊電流: 3"(55.2I i sh =(高壓系統(tǒng) (7沖擊電流有效值: 3"(51.1I I sh =(高壓系統(tǒng)(8三項短路容量: *3(/=X S S d(9 3(2(866.0I I =, 3(2(86

22、6.0shsh i i =, 3(2(866.0sh sh I I =3.3各母線短路電流列表根據(jù)下圖和以上公式計算母線短路電流: 表3-1 母線短路電流列表短路計算點三相短路電流/KA三相短路容量/MVAIK3(3(I3(I 3(shi 3(shI 3(KS最大運(yùn)行方式 K-1 3.03 3.03 3.03 7.73 4.58 194.33 K-2 2.57 2.57 2.57 6.55 3.88 46.7 最小運(yùn)行K-12.952.952.955.4823.22189.04圖3-2 短路計算等效電路圖3-1 短路計算電路方式 K-2 1.46 1.46 1.46 2.69 1.59 26.

23、464.高低壓設(shè)備的選擇根據(jù)上述短路電流的計算結(jié)果,按照設(shè)計思路中按正常工作條件選型,按短路情況進(jìn)行校驗的思想,總配變電所的高低壓設(shè)備選型情況確定如下: 4.1 35Kv 高壓側(cè)設(shè)備選擇 35Kv 測設(shè)備選擇如下表4-1表4-1 35Kv 高壓側(cè)設(shè)備選擇計算數(shù)據(jù) 高壓斷路器 SW2-35/600 隔離開關(guān)GW2-35G 電壓互感器 JDJJ2-35 電流互感器 LB-35 避雷器 Fz-35 備注 U=35KV 35KV 35KV 35KV 35KV 35KV I=18.6A 600A 600A 2*200/5 Ik=3.03KA6.6ka3(shi =7.73 KA 17KA42KA3.3*

24、20022i *4=3.032*4 4*6.62 4*2022200*3.1(Sk=194.33MVA 400MVA4.2 10Kv 中壓側(cè)設(shè)備選擇 10Kv 中壓側(cè)設(shè)備選擇見表4-2表4-2 10Kv 中壓側(cè)設(shè)備選擇計算數(shù)據(jù) 高壓斷路器SN10-10I隔離開關(guān) GN6-10T/200電流互感器 LA-10 備注 U=10KV10KV10KV10KV采用GG-10-54高壓開關(guān)柜I=34.49A630A 200A 100/5 K I =2.57KA16KA3(shi =6.55KA 40KA25.5KA160*10022i *4=4*57.22 4*162 5*102 2100*90(K S

25、=46.7MVA300MVA4.3 0.38KVA 側(cè)設(shè)備選擇0.38KVA 側(cè)設(shè)備選擇采用BFC-0.5G-08低壓開關(guān)柜。5.繼電保護(hù)配置5.1主變壓器保護(hù)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)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應(yīng)裝設(shè)差動保護(hù)裝置用于保護(hù)內(nèi)部故障和引出線相間短路;(4.裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)和溫度保護(hù)

26、裝置分別用于保護(hù)變壓器的過負(fù)荷和溫度升高。 由于我們變壓器的視在功率為500HZ ,所以我們不需要采用溫度保護(hù)。對于本設(shè)計中高壓側(cè)為35KV 的工廠總降壓變電所主變壓器來說,應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)、過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)。 5.1.1瓦斯保護(hù)防止變壓器內(nèi)部短路及油面降低,輕瓦斯動作于信號 ,重瓦斯動作于跳閘,本次采用FJ-80型開口杯擋板式氣體繼電器。 5.1.2電流速斷保護(hù)防止變壓器線圈和引出線多相短路,動作與跳閘。max .k Ti wrel qb I K K K K I =式中.max k I 為變壓器低壓母線三相短路電流周期分量有效值。rel K 為可靠系數(shù).T K 為變壓器的電壓比。在此設(shè)

27、計中7.522max .=-K K I I , 3.1=rel K ,1=w K ,405200=i K因此速斷電流:A I qb 65.1314705.34014.1=靈敏度校驗:1.min.OP k p I I K =式中 .min k I 為在電力系統(tǒng)最小運(yùn)行模式方式下,變壓器高壓側(cè)的兩相短路電流。1.OP I 為速斷電流驗算到一次電路的值(單位為A 。 在此設(shè)計中A I k 56.295.2866.0min .= 5.169.4136.0456.21.min .>=OP k p I I K 5.1.3過電流保護(hù)防止外部相間短路并作為瓦斯保護(hù)和電流速斷保護(hù)的后背保護(hù),動作與跳閘,本

28、次采用GL15型感應(yīng)式過電流繼電器,兩相兩繼電器式接線,去分流跳閘的操作方式。因為高壓側(cè)有I N 1=2000/(35×3=32.99A ,電流互感器采用三角形接法,計算電流互感器變比Ki =(32.99×3/5 = 57.1/5,選用電流互感器變比Ki =100/5=20op .maxre i rel L K K I I K K =式中max L I 為變壓器的最大負(fù)荷電流,可取為NT I 1為變壓器的一次額定電流,rel K 保護(hù)裝置的可靠系數(shù),對定時限可取1.2,反對時限取1.3;w K 為保護(hù)裝置的接線系數(shù),對相電流接線取1,對相電流差接線取3;re K 為電流繼電

29、器的返回系數(shù),對于感應(yīng)式電流繼電器GL-15/10來說,應(yīng)取0.8;i K 為電流互感器的變比。在該廠設(shè)計中:A I I NT L 98.653532000221max .=取3.1=rel K ,8.0=re K ,405200=i K ,動作電流為: 082.398.65408.013.1=OP I ,因此整定值為3A 。過電流保護(hù)動作時間整定計算t t t +21式中1t 為變壓器母線發(fā)生三相短路時高壓側(cè)繼電保護(hù)的動作時間,2t 在變壓器低壓側(cè)保護(hù)裝置發(fā)生低壓母線發(fā)生三相短時的一個最長的動作時間,t 為前后兩級保護(hù)裝置時間級差,對定時限過電流保護(hù),可取0.5s ,對反時限過電流保護(hù)可取0

30、.7s 。靈敏度校驗:5.11.min=OP K P I I S 式中min .K I 為在電力系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下,低壓母線兩相短路電流折合到變壓器高壓側(cè)的值;1.OP I 為繼電保護(hù)的動作電流換算到一次電路的值,稱為一次動作電流(單位為A 。如果作為后備保護(hù),由KA I I 27.12347.123min 3(min 2(=在此設(shè)計中A K K I I wi op op 2105.3327.11.=靈敏度為: 5.1703.182.3042101>=P S ,靈敏度校驗滿足要求。5.1.4過負(fù)荷保護(hù)保護(hù)動作電流整定計算INTOL OP K I I 25.1(=式中NT I 為變壓器的額

31、定一次電流,i K 為電流互感器的電流比。A I OL OP 06.24097.6525.1(=動作時間的整定計算s t ol op 1510(-=5.2 35KV 進(jìn)線線路保護(hù)過電流保護(hù)由于電流速斷保護(hù)不能保護(hù)線路全長,因此由過電流保護(hù)作為其后背保護(hù),同時防止速度按保護(hù)區(qū)域外部的相間短路,保護(hù)動作與跳閘。1.過電流保護(hù)動作電流的整定計算rel maxwop L re I K K I I K K =式中:max L I 線路最大負(fù)荷電流,可取為(1.5-330I 為線路計算負(fù)荷電流。rel K 保護(hù)裝置的可靠系數(shù),對GL 型取1.3;w K 保護(hù)裝置的結(jié)線系數(shù),對相電流結(jié)線為1,對相電流差結(jié)線

32、取3。re K 電流繼電器的返回系數(shù),對于感應(yīng)式電流繼電器GL-15/10來說應(yīng)取0.8。k i 電流互感器的變流比。必須注意:對感應(yīng)式繼電器的op I 應(yīng)整定為整數(shù),且在10A 以內(nèi)。在此設(shè)計中:2.376.182230max .=I I L1.3rel K =,1w K =,0.8re K = 。因此動作電流為:51.12.37408.013.1max .=L i re w rel op I K K K K I 因此整定為2A 。2.過電流保護(hù)動作時間 過電流保護(hù)動作時間整定為2s ,同時工廠配電所的定時限電流保護(hù)的整定時間不大于1.3s 。過電流保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗5.11.min.=I

33、I k op k p式中,m in K I 在電力系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下,高壓線路末端兩相短路;op 1I 為繼電保護(hù)的動作電流換算到一次電路的值,稱為一次動作電流。3.如果作為后備保護(hù),則靈敏系數(shù)2.1k p 即可。在此設(shè)計中(A I I k k 21021min .=- 4.601/4051.1/1.=w i op op K K I I 因此其保護(hù)靈敏系數(shù)為: 5.15.34.60210=k p 靈敏度系數(shù)滿足要求。5.3 10KV 線路保護(hù) 過電流保護(hù):防止電路中短路電流過大,保護(hù)動作與跳閘。1.過電流保護(hù)動作電流的整定計算rel max w op L re I K K I I K K =式

34、中:max L I 線路最大負(fù)荷電流,可取為(1.5-330I 為線路計算負(fù)荷電流。 rel K 保護(hù)裝置的可靠系數(shù),對GL 型取1.3;w K 保護(hù)裝置的結(jié)線系數(shù),對相電流結(jié)線為1,對相電流差結(jié)線取3。re K 電流繼電器的返回系數(shù),對于感應(yīng)式電流繼電器GL-15/10來說應(yīng)取0.8。k i 電流互感器的變流比。必須注意:對感應(yīng)式繼電器的p I 0應(yīng)整定為整數(shù),且在10A 以內(nèi)。在此設(shè)計中:98.6849.342230max .=I I L1.3rel K =,1w K =,0.8re K = ,因此動作電流為: 6.598.68208.013.1max .=L i re w rel op

35、I K K K K I 因此整定為6A 。2.過電流保護(hù)動作時間過電流保護(hù)動作時間整定為2s ,同時工廠配電所的定時限電流保護(hù)的整定時間不大于1.3s 。3.過電流保護(hù)靈敏系數(shù)的校驗 5.11.min.=I I k op k p式中,m in K I 在電力系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下,高壓線路末端兩相短路;op 1I 為繼電保護(hù)的動作電流換算到一次電路的值,稱為一次動作電流。如果作為后備保護(hù),則靈敏系數(shù)2.1k p 即可。在此設(shè)計中(A 7355.321021min .=-I I k k 1121/206.5/1.=w i op op K K I I因此其保護(hù)靈敏系數(shù)為: 5.156.6112735=

36、k p 靈敏度系數(shù)滿足要求。 6.變電所內(nèi),外布置情況6.1概述該設(shè)計為35KV 地面變電所一次設(shè)計,該變電所是針對全場全年生產(chǎn)能力為某塑料制品廠設(shè)計的,變電所內(nèi)一次設(shè)備主要有:兩臺主要變壓器(S9-2000/35和多油斷路器,隔離開關(guān),電源變壓器,所用變壓器,避雷針,高壓開關(guān)柜進(jìn)線柜等。6.2室內(nèi)布置整個主控制室和高壓配電室坐南朝北,這樣便于主控制室采光,變電所房屋建筑布置見室內(nèi)平面圖。主控制室內(nèi)裝設(shè)有低位配電屏,主變保護(hù)屏,中央信號,中央信號繼電器及電度表屏,主變保護(hù)控制屏,主變控制屏,中央信號布置在北側(cè),正對著值班人員。母線的配電裝置分別設(shè)在兩個單獨的房間內(nèi),兩個配電室之間通過兩面雙開鋼

37、門相連接,另外兩個配電室來由一個外開式雙開鋼門。 電容器應(yīng)單獨放置在一個房間內(nèi)。6.3室外布置35KV 電源線由變電所東部引進(jìn),配電裝置采用低式布置,避雷器,電源變壓器及它的保護(hù)用的熔斷器,低式布置在母線兩端,避雷器,電源變壓器布置在主控制器的東側(cè),6KV 高壓電纜從高壓配電室引進(jìn)來,低電壓經(jīng)穿墻套管進(jìn)入主控制室,配電裝置間隔為5米,進(jìn)線相間距離為1.3米,最大允許尺度為0.7米。7 防雷和接地裝置的確定7.1防雷裝置確定雷電引起的大氣過電壓會對電器設(shè)備和變電所的建筑物產(chǎn)生嚴(yán)重的危害,因此在變電所必須采取有效的防雷措施,以保證電器設(shè)備的安全。下面分情況對防雷裝置進(jìn)行選擇。7.2直擊雷的防治根據(jù)

38、變電所雷擊目的物的分類,在變電所的中的建筑物應(yīng)裝設(shè)直擊雷保護(hù)裝置。在進(jìn)線段的1km 長度內(nèi)進(jìn)行直擊雷保護(hù)。防直擊雷的常用設(shè)備為避雷針。所選用的避雷器:接閃器采用直徑10mm 的圓鋼;引下線采用直徑6mm 的圓鋼;接地體采用三根2.5m 長的50505mm mm mm 的角鋼打入地中再并聯(lián)后與引下線可靠連接。7.3雷電侵入波保護(hù)由于雷電侵入波比較常見,且危害性較強(qiáng),對其保護(hù)非常重要。為了其內(nèi)部的變壓器和電器設(shè)備得以保護(hù),在配電裝置內(nèi)安放閥式避雷器。7.4接地裝置確定接地裝置為接地線和接地體的組合,結(jié)合本廠實際條件選擇接地裝置:交流電器設(shè)備可采用自然接地體。本廠的大接地體采用扁鋼,經(jīng)校驗,截面選擇為260mm ,厚度為3mm 。銅接地線截面選擇:低壓電器設(shè)備地面上的外露部分截面選擇為21.5mm (絕緣銅線;電纜的接地芯截面選擇為21mm 。8.主接線圖 圖8-1主接線圖心得體會這次的課程設(shè)計實踐,是我們接受專業(yè)培養(yǎng)的一個教學(xué)環(huán)節(jié),也是對我們的知識