工廠供電課程設(shè)計(jì)--電系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)

1、工廠供電課程設(shè)計(jì)題目：電系統(tǒng)繼電保護(hù)課程設(shè)計(jì)專業(yè)班級(jí)： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 2011-5目錄第一章原始數(shù)據(jù)3第二章計(jì)算負(fù)荷及變壓器的選擇4計(jì)算負(fù)荷4變壓器的容量選擇5第三章導(dǎo)線的選擇53.1 CD段導(dǎo)線的選擇53.2 BC段導(dǎo)線的選擇63.3 AB段導(dǎo)線的選擇7第四章短路電流8第五章高低壓開關(guān)選擇、校驗(yàn)及線路的保護(hù)115.1 CD段保護(hù)115.2 BC段過保護(hù)145.3 AB段保護(hù)18第六章變壓器的保護(hù)23前 言課程設(shè)計(jì)是教學(xué)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通過課程設(shè)計(jì)可以鞏固本課程理論知識(shí)，掌握供配電設(shè)計(jì)的基本方法，通過解決各種實(shí)際問題，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力，同時(shí)對(duì)電力工業(yè)的有

2、關(guān)政策、方針、技術(shù)規(guī)程有一定的了解，在計(jì)算、繪圖、設(shè)計(jì)說明書等方面得到訓(xùn)練，為今后的工作奠定基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)可分為九部分：負(fù)荷計(jì)算和無功功率計(jì)算及補(bǔ)償；變電所位置和形式的選擇；變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量及主接線方案的選擇；短路電流的計(jì)算；變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)；變電所高、低壓線路的選擇；變電所二次回路方案選擇及繼電保護(hù)的整定；防雷和接地裝置的確定；心得和體會(huì)；附參考文獻(xiàn)。由于設(shè)計(jì)者知識(shí)掌握的深度和廣度有限，本設(shè)計(jì)尚有不完善的地方，敬請(qǐng)老師、同學(xué)批評(píng)指正！第一章 原始數(shù)據(jù)DABC導(dǎo)線編號(hào)容量/KwCos距離/Km電流互感器變比 /KAB導(dǎo)線12003800/5BC導(dǎo)線10005500/5CD導(dǎo)線8

3、00200/5速斷可靠系數(shù)K接線系數(shù)K返回系數(shù)K自起動(dòng)系數(shù)過流可靠系數(shù)限時(shí)速斷可靠系數(shù)0.851第二章計(jì)算負(fù)荷及變壓器的選擇此線路將采用需要系數(shù)發(fā)確定工廠計(jì)算負(fù)荷（將全廠用電設(shè)備容量Pe，不計(jì)備用設(shè)備容量，乘上一個(gè)需要系數(shù)Kd，得到全廠有功計(jì)算負(fù)荷） Kd cosPe=(1200+1000+800)kw=3000kwP30= Pe *Kd=3000kw*0.2=600kwS30=KVA此線路選一臺(tái)變壓器變壓器的容量選擇S> S30型號(hào)額定容量KVA額定電壓KV損耗W連接標(biāo)號(hào)組空載電流（%）阻抗電壓（%）C91250/35/ （6）1250一次二次空載負(fù)載Dyn1135195012000第

4、三章導(dǎo)線的選擇 該線路均為架空線路3.1 CD段導(dǎo)線的選擇該線路為主線路其年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)應(yīng)為5000小時(shí)以上有為架空線路查表得jec=0.90，距離為0.5km，計(jì)算負(fù)荷為800kw。1）經(jīng)濟(jì)截面積為：I30=87.9AAec=mm選擇截面為120mm即LGJ120型鋼芯鋁絞線2）教驗(yàn)發(fā)熱條件 查附錄表16得LGJ120的允許載流量（假設(shè)環(huán)境溫度為40C）I30=A< Ial=304A,因此滿足發(fā)熱條件。3）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度Kv架空鋼芯鋁絞線最小截面積Amin=25 mm< Aec=，滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，因此LJ120型鋁鋼芯絞線符合要求。3.2 BC段導(dǎo)線的選擇該線路為主線路其

5、年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)應(yīng)為5000小時(shí)以上有為架空線路查表得jec=，距離為: 5km容量為: P30=1000kw1）經(jīng)濟(jì)截面積為：I30=AAec=mm選擇截面為150mm即LGJ150型鋼芯鋁絞線2）教驗(yàn)發(fā)熱條件 查附錄表16得LGJ150的允許載流量（假設(shè)環(huán)境溫度為40C）Ial=356A>I30=A因此滿足發(fā)熱條件。3）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度Kv架空鋁絞線最小截面積Amin=25 mm< Aec=150mm，滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，因此查附錄表16得LGJ150的型鋼芯鋁絞線符合要求。3.3 AB段導(dǎo)線的選擇該線路為主線路其年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)應(yīng)為5000小時(shí)以上有為架空線路查表得je

6、c=，距離為: 5km容量為: P30=1200kw1）經(jīng)濟(jì)截面積為：P30=1200kwI30=AAec=mm選擇截面為mm即GLJ185型鋼芯鋁絞線2）教驗(yàn)發(fā)熱條件 查附錄表16得LGJ180的允許載流量（假設(shè)環(huán)境溫度為40C）Ial=440A>I30=A因此滿足發(fā)熱條件。3）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度Kv架空鋁絞線最小截面積Amin=25 mm< Aec=mm，滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，因此LGJ185型鋼芯鋁絞線符合要求第四章短路電流架空線路K-3ABCDK-1K-2查表得CD段LGJ120型鋼芯鋁絞線的阻抗X/km X=XL（）=(0.38*0.5) *=6.16*10查表得BC段LGJ150

7、 型鋼芯鋁絞線的阻抗X/km，線路長5km故X=XL （）= (0.37*5) *查表得AB段LGJ180型鋼芯鋁絞線的阻抗X/km，線路長3km故X=XL（）= *3) *變壓器 查表變壓器的短路電壓百分比值U%=5 X= 1.59*10電力系統(tǒng)電抗XCD線路總電抗 X= X+ X+ X+ X +X= 6.16*10+ 1.59*10+三相短路電流周期分量有效值I=KA其他三相短路電流I= I= I=KAí=2.55*4.9KA=KA=*KA=KA三相短路容量S=MVABC線路總電抗X= X+ X +X+ X=0.059+ 1.59*10=三相短路電流周期分量有效值I=5KA其他三

8、相短路電流I= I= I=5KAí=2.55*5KA=KA=*5KA=KA三相短路容量S=AB線路總電抗X= X+ X+ X=+ 1.59*10=三相短路電流周期分量有效值I=KA其他三相短路電流I= I=I=KAí=2.55*KA=KA=*A=8KA三相短路容量S=MVA第五章高低壓開關(guān)選擇、校驗(yàn)及線路的保護(hù)按工作電流選擇設(shè)備的額定電流I不應(yīng)小于所在電路的計(jì)算電流I30，即I> I30 按斷流能力選擇設(shè)備的額定開斷電流或斷流容量，對(duì)分段短路電流的設(shè)備來說，不應(yīng)小于它可能分段的最大短路有效值或短路容量低壓側(cè)的斷路器的選擇和校驗(yàn)5.1 CD段保護(hù)CD段過電流保護(hù)I>

9、;KA3QF3TA3k-3CDK-3段最小運(yùn)行方式下的短路電流 X= X+ X+ X+ X +X= 6.16*10+1.59*10+0.703=I=KAI I=0.866*KA=KA過電流保護(hù)裝置動(dòng)作電流的整定為（I取3 I30）I=I=*動(dòng)作電流整定為9A斷路器的選擇序號(hào)設(shè)備的電器條件LW12結(jié)論U6.3KVU12KV合格IAI400A合格IKAI合格í2.55*KA=KAi63KA合格()*t*(1+0.1)=KAIt12.5*12.5*4=625合格靈敏度的校驗(yàn)S=10動(dòng)作電流滿足靈敏度的要求隔離開關(guān)的選擇GN1910/400設(shè)備的電器條件結(jié)果額定電壓/KA10KVU合格額定電

10、流/A400AI合格動(dòng)穩(wěn)定KAí2.55*KA=KA合格熱穩(wěn)定KA625KA()*t*(1+0.1)=KA合格熔斷器的選擇RN1-10設(shè)備的電器條件結(jié)果額定電壓/KA10U合格額定電流/A100IA合格斷流容量/MVA200S合格電流互感器選擇與校驗(yàn)熱穩(wěn)定度和(KI)動(dòng)穩(wěn)定K*I=215*=60KA>í= 電流互感器選擇 LJQ-10設(shè)備的電器條件校驗(yàn)結(jié)果額定一次電流100AI30.A合格1s熱穩(wěn)定校驗(yàn)517AI* I*T合格動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)60KAíKA合格電壓互感器的選擇電壓互感器應(yīng)按安裝設(shè)低點(diǎn)及額定電壓，一次電壓、二次電流準(zhǔn)級(jí)等進(jìn)行選擇。由于它的一、二側(cè)有熔

11、斷器保護(hù)，故不需要短路穩(wěn)定杜的校驗(yàn)。電壓互感器的選擇型號(hào)一次二次JDZ-1010KV100V5.2 BC段過保護(hù)BC段過電流保護(hù)BC段最小運(yùn)行方式下的斷路電流X= X+ X+ X=+ 1.59*10=I= I I=0.866*KA =KA過電流保護(hù)裝置動(dòng)作電流的整定為（I取3 I30）I=I=*3*動(dòng)作電流整定為5AS=動(dòng)作電流滿足靈敏度的要求。路器選擇序號(hào)設(shè)備的電器條件LW12結(jié)論額定電壓/KAU12KV合格額定電流/AAI400A合格斷流能力KA5KAI合格動(dòng)穩(wěn)定KA2.55*5KA=KAi63KA合格熱穩(wěn)定KA5*5*(1+0.1)=KAIt12.5*12.5*4=625KA合格熔斷器的

12、選擇RW4-10/200設(shè)備的電器條件結(jié)果額定電壓/KA10U合格額定電流/A200IA合格斷流容量/MVA200SMVA合格隔離開關(guān)的選擇GN1910/400設(shè)備的電器條件結(jié)果額定電壓/KA10KVU合格額定電流/A400AI合格動(dòng)穩(wěn)定KAí2.55*117.5A=300A合格熱穩(wěn)定KA625KA()*t7.8*7.8*(1+0.1)=67KA合格BC斷的速斷保護(hù)I>KA2QF2TA2k-2BCK-2的短路電流I=5KA，K=1，K=100，K K速斷電流整定為I=6A整定KA2的動(dòng)作電流I=I=*3*A=A電流互感器選擇與校驗(yàn)熱穩(wěn)定度和(KI)動(dòng)穩(wěn)定K*I=215*=60K

13、A>í= 電流繼電器選擇LAJ-10設(shè)備的電器條件校驗(yàn)結(jié)果額定一次負(fù)荷150AI30117.A合格1s熱穩(wěn)定517AI* I*T合格動(dòng)穩(wěn)定60KAí8KA合格電壓互感器的選擇電壓互感器應(yīng)按安裝設(shè)低點(diǎn)及額定電壓，一次電壓、二次電流準(zhǔn)級(jí)等進(jìn)行選擇。由于它的一、二側(cè)有熔斷器保護(hù)，故不需要短路穩(wěn)定杜的校驗(yàn)型號(hào)一次二次JDZ-1010KV100Vn=檢驗(yàn)KA2速斷保護(hù)靈敏度I取k2點(diǎn)的兩項(xiàng)電路電流I=KAKA2電流速斷保護(hù)靈敏度S=5.5其靈敏度滿足要求5.3 AB段保護(hù)AB段過電流保護(hù)AB段最小運(yùn)行方式下的斷路電流X= X+ X+ X=+ 1.59*10+=I=0.866*

14、I =0.866*過電流保護(hù)裝置動(dòng)作電流的整定為（I取3 I30）序號(hào)設(shè)備的電器條件LW12結(jié)論額定電壓/KAU12KV合格額定電流/AAI400A合格斷流能力KAKAI合格動(dòng)穩(wěn)定KA2.55*KA=KAi63KA合格熱穩(wěn)定KA*(1+0.1)It12.5*12.5*4=625KA合格斷路器選擇I=I=*3*A=A校驗(yàn)S=12.8 隔離開關(guān)的選擇GN1910/400設(shè)備的電器條件結(jié)果額定電壓/KA10KVU合格額定電流/A400AI合格動(dòng)穩(wěn)定KAí2.55*137.5A=300A合格熱穩(wěn)定KA625KA()*t8.5*8.5*(1+0.1)=KA合格熔斷器的選擇RW4-10/200設(shè)

15、備的電器條件結(jié)果額定電壓/KA10U合格額定電流/A200IA合格斷流容量/MVA200SMVA合格AB斷的速斷保護(hù)I>KA1QF1TA1k-1ABK-1的短路電流I=KA，K=1，K=160，K K速斷電流整定為I=39A整定KA1的動(dòng)作電流I=I=*3*KA1的 I=故整定速斷電流倍數(shù)為n=10檢驗(yàn)KA2速斷保護(hù)靈敏度I取k1點(diǎn)的兩項(xiàng)電路電流I=0.866*KA =KA電流繼電器選擇GL25計(jì)算值額定電流10A10A動(dòng)作電流9A速斷電流倍數(shù)21210返回系數(shù)KA1電流速斷保護(hù)靈敏度S=其靈敏度滿足要求AB段限時(shí)速斷KA1動(dòng)作電流整定為I=39A2）整定KA1的動(dòng)作時(shí)限先確定KA1的實(shí)

16、際動(dòng)作時(shí)間。由于K-1點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)KA1中的 電流為I=故I對(duì)KA1的動(dòng)作電流倍數(shù)為n=利用n=10.8和KA1已經(jīng)整定的時(shí)限t=1s，查表GJ25繼電器的動(dòng)作曲線，KA1保護(hù)靈敏度的校驗(yàn)KA1 保護(hù)線路末端k-1的兩相短路電流為最小短路電流I=0.866* I =0.866*保護(hù)靈敏度為S=電流互感器選擇與校驗(yàn)熱穩(wěn)定度和(KI)動(dòng)穩(wěn)定K*I=215*=60KA>í=電流互感器選擇與校驗(yàn)LAJ-10計(jì)算值校驗(yàn)結(jié)果額定電壓10KVU合格額定一次電流200AI30合格1s熱穩(wěn)定517AI* I*T合格動(dòng)穩(wěn)定60KAí合格電壓互感器的選擇電壓互感器應(yīng)按安裝設(shè)低點(diǎn)及額定電

17、壓，一次電壓、二次電流準(zhǔn)級(jí)等進(jìn)行選擇。由于它的一、二側(cè)有熔斷器保護(hù)，故不需要短路穩(wěn)定杜的校驗(yàn)型號(hào)一次二次JDZ-1010KV100V第六章變壓器的保護(hù)電力變壓器故障及異常運(yùn)行方式應(yīng)裝設(shè)相應(yīng)的保護(hù)裝置：1）繞組及其引出線相間短路和中性點(diǎn)直接接地側(cè)的單相接地短路；2）繞組的匝間短路；3）外部短路引起的過電流；4）中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中外部接地短路陰氣的過電流及中性點(diǎn)過電壓；5）過負(fù)荷；6）油面降低；7) 變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。對(duì)于高壓側(cè)610KV的車間變電所主變壓器來說，通常裝設(shè)帶時(shí)限的過電流保護(hù)；如果電流保護(hù)0.7s，則還應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)。容量在800KVA及以上的油寢式變壓

18、器和400KVA及以上的變壓器短路規(guī)定還應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。容量在400KVA及以上的變壓器，當(dāng)臺(tái)數(shù)并列或單臺(tái)運(yùn)行并作為其他負(fù)荷的備用電源時(shí)應(yīng)根據(jù)可能過負(fù)荷的情況裝設(shè)過負(fù)荷保護(hù)。過負(fù)荷保護(hù)和瓦斯保護(hù)在輕故障時(shí)只動(dòng)作于信號(hào)；而其他保護(hù)包括瓦斯保護(hù)在嚴(yán)重故障時(shí)一般動(dòng)作于跳閘。對(duì)于高壓側(cè)為35KV及以上的工廠總降壓變電所變壓器來說，應(yīng)裝設(shè)過電流保護(hù)，電流速斷保護(hù)瓦斯保護(hù)；在有可能過負(fù)荷時(shí)還應(yīng)裝設(shè)過負(fù)荷保。護(hù)如果單臺(tái)運(yùn)行的變壓器容量在10000KVA及以上或者并列運(yùn)行的變壓器每臺(tái)變壓器容量在6300KVA及以上時(shí)，則應(yīng)設(shè)縱聯(lián)差差動(dòng)來取代電流速斷保護(hù)。高壓側(cè)電流互感器的選擇高壓側(cè)電流I=斷路器的選擇AB段最

19、小運(yùn)行方式下的短路電流X= X+ X+ X+ 1.59*10+I=0.866* I =0.866*序號(hào)設(shè)備的電器條件SW235/1000戶外斷路器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論1U35KVU35KV合格2II1000A合格3II合格4íi合格5()*t*=It*4=1024合格瓦斯保護(hù)和外殼接地心得體會(huì)兩周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識(shí)，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。在設(shè)計(jì)過程中，與同學(xué)分工設(shè)計(jì)，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。學(xué)會(huì)了合作，學(xué)會(huì)了運(yùn)籌帷幄，學(xué)會(huì)了寬容，學(xué)會(huì)了理解，也學(xué)會(huì)了做人與處世。課程設(shè)計(jì)是我們專業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過程”千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句千古名言的真正含義我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)通過這次模具設(shè)計(jì)，本人在多方面都有所提高。通過這次