供电课设 - 图文

供电设计

某冶金机械修造厂总降压变电所

及配电系统设计 （16-17周）

班级：农电0901、02班 小组：第九小组 学生：

指导教师：赵飞、王宁

摘要

现代化工厂的设计是一门综合性技术，而工厂供电系统是其中重要设计内容之一，本文所探讨的就是某冶金机械修造厂全厂总压降变电所及配电系统设计问题。

在文章里，我们认真对工厂所提供的原始资料进行了分析。首先进行电力负荷的运算，根据功率因数的要求在低压母线侧进行无功补偿，进而对主变和各车间变压器进行选择。同时对架空线进行了选择和校验。

在文章里，我们对35KV 和10KV母线处发生短路时的短路电流进行了计算，得到了最大运行方式和最小运行方式下的短路电流。根据本厂对继电保护的要求，进行了继电保护装置的整定计算。然后选择了配电装置的布置形式，进行了防雷、接地设计。

【关键词】电力负荷，变压器，短路电流，继电保护

目录

课程设计的内容与要求 第1页

一、全厂负荷计算 第4页 二、主接线设计 第11页 三、短路电流计算 四、主要电气设备的选择 五、主要设备继电保护设计 六、总降压变电所配电装置设计 七、防雷、接地设计 八、车间变电所设计 九、设计体会及今后的改进意见 十、参考文献

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第15页 第20页 第34页 第36页 第37页 第39页 第41页 第42页

课程设计的内容与要求

(一) 基础资料

1、生产任务及车间组成

① 本厂生产规模及产品规格

本厂承担全国冶金工业系统矿山、冶炼和轧钢设备的配件生产，即以生产铸造、锻造、铆焊、毛坯件为主体，生产规模为：铸钢件1万吨、铸铁件3千吨、锻件1千吨、铆焊件2千5百吨。

② 工厂各车间负荷计算表(各车间380伏负荷) 设备 序车间或用电 容量号 单位名称 (kW ) 计 算 负 荷 Kx 变电所 K? cos? tg? P30 Q30 S30 (kW ) (kvar ) (kVA ) 1 铸钢车间 2000 0.4 0.65 1.17 0.9 №1 2 铸铁车间 1000 0.4 0.7 1.02 0.9 №2 3 砂库 110 0.7 0.6 1.33 0.9 №2 4 铆焊车间 1200 0.3 0.45 1.98 0.9 №3 5 1水泵房. 28 0.75 0.8 0.75 0.9 №3 6 空压站 390 0.85 0.75 0.88 №4 7 机修车间 150 0.25 0.65 1.17 №4 8 锻造车间 220 0.3 0.55 1.52 №4 9 木型车间 185.8 0.35 0.6 1.33 №4 10 制材场 20 0.28 0.6 1.33 №4 11 综合楼 20 0.9 1 1 №4 12 锅炉房 300 0.75 0.8 0.75 №5 13 2水泵房 28 0.75 0.8 0.75 №5 14 仓库1,2 88 0.3 0.65 1.17 №5 15 污水提升站 14 0.65 0.8 0.75 №5 说明：№1、№2车间变电所设置两台变压器外，其余设置一台变压器。 ③ 工厂总平面布置图(附后)。

2、供用电协议

① 工厂电源从电业部门某220/35kV变电所，用35kV双回架空线引入本厂，其中一个做

为工作电源，一个做为备用电源，两个电源不并列运行，该变电所距厂或侧 8km。 ② 系统短路数据

区域变电所35kV母线短路数据为： 运行方式 短路数据 系统最大运行方式时 Sdmax?200MVA 系统最小运行方式时 ③ 供电系统图(附后) ④ 电业部门对本厂提出的技术要求：

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Sdmax?175MVA 区域变电所35kV配出线路定时限过流保护整定时间2秒。要求工厂“总降”不大于1.5秒。

在企业总降变电所35kV侧进行计量。 该厂的总平均功率因数值应在0.9以上。 3、本厂负荷性质

为三班工作制，Tmax=6000小时。属于二级负荷。

(二) 设计任务及设计大纲

1. 全厂负荷计算

采用需要系数法计算各车间变电所的计算负荷。 2. 总降压变电站设计

主接线设计：根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的多个方案，经过概略分析比较，留下2-3个较优方案，对较优方案进行详细计算和分析比较 (在经济计算分析时，设备价格、使用综合投资指标)，确定最优方案。

短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算三相短路电流，计算列出汇总表。

主要电气设备选择：包括断路器、隔离开关、互感器、导线、绝缘子等设备的选择及校验。选用设备型号、数量、汇成设备一览表。

要设备继电保护设计：包括主变、线路等组件的保护方式选择和整定计算。 配电装置设计：包括配电装置布置形式的选择、设备布置图。 雷、接地设计：包括直击雷保护、行波保护和接地网设计。 3. 车间变电所设计

根据所给资料，选择配电系统接线方案，经过详细计算和分析比较，确定最优方案。

(三) 设计成果

1． 设计说明书： 对各种设计方案分析比较的扼要叙述，并附有必要的计算及表格 2． 设计图纸：

i. 总降压变电所电气主接线单线图。 ii. 主变压器保护原理接线图。 iii. 总降压变电所平面布置简图。

(四) 本厂自然条件

1. 气象条件 ① 最热月最高平均温度350C。 ② 土壤中0.7-1米深处一年中最热月平均温度为200C。 ③ 土壤冻结深度为1.10米。 ④ 夏季主导风向为南风。 ⑤ 年雷暴日数31日。 2. 地质及水文条件 厂区地址原为耕地，地势平坦，地层以砂质粘土为主，地质条件较好，地下水位为2.8-5.3米，地耐压力为20吨/平方米。

(五) 参考资料

1. 供电技术，余健明等编着，机械工业出版社

2. 工厂供电设计。李宗纲等编着，吉林科学技术出版社

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3. 工厂供电设计与实验，王荣藩编着，天津大学出版社 4. 工厂供电及例题习题，周鸿昌编着，同济大学出版社。

某冶金机械修造厂总平面布置图如下： 铆焊车间 机修车间 锻造车间 综合楼 水冶

空压站 №4 №3 木型车间 制材场 №1 №2

铸造车间 铸铁车间

砂库 砂库

水泵房

锅炉房 №5

仓库 仓库 污水提升站

冶金机械修造厂供电系统图： T=2s L=835kV m

S?? 0?? 区域变电所 企业总降压变电所 220/35kV (待设计)

本厂负荷为二级负荷（突然停电将在经济上造成较大损失，或在政治上造成不良影响着。如突然停电将造成主要设备损坏或大量产品报废或大量减产的工厂用电负荷，交通和通信枢纽用电负荷，大量人员集中的公共场所等。）

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一、全厂负荷计算

（一）各用电单位计算负荷的计算

例：

车间1的负荷计算： 有功功率：

无功功率：

视在功率：

其它车间计算同上，得到：

表1 各车间计算负荷

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 车间或用电 单位名称 铸钢车间 铸铁车间 砂库 铆焊车间 1水泵房. 空压站 机修车间 锻造车间 木型车间 制材场 综合楼 锅炉房 2水泵房 仓库1,2 污水提升站 设备 容量(kW ) 2000 1000 110 1200 28 390 150 220 185.8 20 20 300 28 88 14 计 算 负 荷 Kx 0.4 0.4 0.7 0.3 0.75 0.85 0.25 0.3 0.35 0.28 0.9 0.75 0.75 0.3 0.65 cos? 0.65 0.7 0.6 0.45 0.8 0.75 0.65 0.55 0.6 0.6 1 0.8 0.8 0.65 0.8 tg? 1.17 1.02 1.33 1.98 0.75 0.88 1.17 1.52 1.33 1.33 1 0.75 0.75 1.17 0.75 P30 (kW ) 800 400 77 360 21 331.5 37.5 66 65.03 5.6 18 225 21 26.4 9.1 Q30 (kVar ) 936 408 102.41 712.8 15.75 291.72 43.87 100.32 86.49 7.49 0 168.75 15.75 30.89 6.82 S30 (kVA ) 1230.77 571.43 128..33 800 26.25 442 57.69 120 108.38 9.33 18 281.25 26.25 40.62 11.37 I30 1265.9 824.8 184.8 572.7 37.0 638 83.3 173.2 136.4 13.7 26 406 37.9 58.7 16.4 变电所 №1 №2 №2 №3 №3 №4 №4 №4 №4 №4 №4 №5 №5 №5 №5 （二）无功补偿

电压质量是电力系统电能质量的重要指标之一,它的好坏主要取决于电力系统无功潮流分布是否合理。这不仅关系到电力系统向电力用户提供电能质量的优劣,而且还直接影响电网自身运行的安全性和经济性。这在与用户直接相关的配电网中显得同样的重要。若无功电源容量不足,系统运行电压将难以保证。由于电网容量的增加,对电网无功要求也与日俱增。此外,网络的功率因数和电压的降低将使电气设备得不到充分利用,降低了网络传输能力,并引

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起损耗增加。因此,解决好配电网络无功补偿的问题,对电网的安全性和降损节能有着重要的意义。

1、无功补偿方案选择

用户处的静电电容器补偿方式可分个别补偿、低压集中补偿和高压集中补偿三种。 个别补偿：指在个别功率因数较低的设备旁边装设补偿电容器组；高压集中补偿：指将高压电容器组集中装设在总降压变电所6-10kV母线上；低压集中补偿：指将低压电容器组集中装设在车间变电所或建筑物变电所的低压母线上。

（1）方案一 个别补偿

该补偿方式补偿范围最大，效果最好。但投资较大，而且桇被补偿的设备停止运行的话，电容器组也被切除，电容器的利用率低。同时存在小容量电容器的单位价格、电容器易受到机械震动及其它环境条件的影响等缺点。所以这种补偿方式适用于长期稳定运行，无功功率需要较大，或距电源较远，不便于实现其它补偿的场合。 （2）方案二 高压集中补偿

该补偿方式只能补偿总降压变电所6-10kV母线之前的供配电系统中由无功功率产生的影响，而对无功功率在企业内部的供配电系统中引起的损耗无法补偿，因此补偿范围最小，经济效果较后最差。由于装设集中，运行条件较好，维护管理方便，投资较少，且总降压变电所6~10kV母线停电机会少，因此电容器利用率高。这种方式在一些大中型企业中应用较普遍。

（3）方案三 低压集中补偿

该补偿方式补偿范围介于前两者之间，比高压集中补偿要大，而且该补偿方式能使变压器的视在功率减小，人而使变压器的容量可选得较小，因此比较经济。这种低压电容器补偿屏一般可安装在低压配电室内，运行维护安全方便。该补偿方式在用户中应用相当普遍。

2、各车间无功补偿计算

1号车间变电所：

PC.1=720kW QC.1= 842.4kvar SC.1=1108.17kVA cos?=0.68 采用就地补偿的方式。 取补偿后功率因数：cos?2=0.93 因此补偿的容量为：

QB1=P?1?tan?2)?720*[tan(arccos0.65)?tan(arccos0.93)]=557.2kvar C.1(tan故选择电容器为BW0.4-14-3*40片=560 kvar 补偿后:

P1?jQ1=720+j(842.4-560)

SC1=P22?Q22=773.40kVA

根据分析选用暗备用方式：取负荷率为85%，则变压器容量应较全厂的总计算负荷高15%。

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故我们选择的变压器为SL7-800/10两台。

SNT=800kVA ?P0.T=1540W ?PCu.N.T=9900W I0％=2.5 ?UK%=4.5

计算变压器损耗： 2?PT=2[?P0.T+?PCu.N.T*(SC1/SNT)2]=2[1.54+9.9*(773.4/1600)2]=7.71kW 2?QT=2[I0%/100*SNT1+?UK%/100*SNT1*(SC1/SNT1)2] =2[2.5/100*800+4.5/100*800*(773.4/1600)2]=56.82kvar 高压侧有功无功为：

P=P1+ΔPT=727.71kW Q=Q1+ΔQT=339.22kvar

2号车间变电所：

PC.2=429.3kW QC.2=459.37kvar SC.2=628.74kvar cos?2=0.68 采用0.4kV侧低压集中补偿的方式 取补偿后功率因数：

cos?2=0.93

因此补偿的容量为：

0.68)?tan(arccos0.93)]=286.9kvar QB3?PC.3(tan?1?tan?2)=429.3*[tan(arccos故选择电容器为BW0.4-14-3*20=280kvar

补偿后:

P2?jQ2=429.3+j(459.37-280)

2?465.27kVA Sc2?P2?Q2

2根据分析选用暗备用方式：

取负荷率为85%，则变压器容量应较全厂的总计算负荷高15%。 故我们选择的变压器为SL7-500/10两台。

SNT=800kVA ?P0.T=1080W ?PCu.N.T=6900W I0％=2.5 ?UK=4.5

则每台变压器的额定容量SNT应同时满足以下条件： 计算变压器有功无功损耗

S?P?2[?P??P*(C2T0.TCu.N.TSNT2)2]

SC2=2[1.08+6.9*(465.27/1000)2]=5.15kW

?QT?2[I0%/100*SNT2??UK%/100*SNT2*(SNT2)2]

=2[3.2/100*500+4/100*500*(465.27/1000)2]=40.66kvar

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3号车间变电所：

PC.3=341.9kW QC.3= 655.7kvar SC.3=739.49kVA cos?=0.46 采用就地补偿的方式。 取补偿后功率因数：

cos?2=0.93

因此补偿的容量为：

QB3?P?1?tan?2)=286.9kvar C.3(tan故选择电容器为BW0.4-14-3*37片=518kvar 补偿后:

P3?jQ3=341.9+j(655.7-518)

SC3?P32?Q32?368.59kVA

根据分析选用暗备用方式：

取负荷率为85%，则变压器容量应较全厂的总计算负荷高15%。 故我们选择的变压器为SL7-400/10两台。

SNT=800kVA ?P0.T=920W ?PCu.N.T=5800W I0％=3.2 ?UK%=4 计算变压器损耗：

?PT??P0.T??PCu.N.T*(SC3SNT3)2=0.92+5.8*(368.59/400)2=5.84kW

SC3SNT3

)2?QT?I0%/100*SNT3??UK%/100*SNT3*(=3.2/100*400+4/100*400*(368.59/400)2=26.39kvar 高压侧有功无功为：

P?P3??PT=347.74kW Q?Q3??QT=164.09kvar

4号车间变电所：

PC.4=471.27kW QC.4= 493.07kvar SC.4=682.07kVA cos?=0.69 采用就地补偿的方式。 取补偿后功率因数：

cos?2=0.93

因此补偿的容量为：

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QB4?P?1?tan?2)=308.1kvar C.4(tan故选择电容器为BW0.4-14-3*22片=308kvar 补偿后:

P4?jQ4=471.27+j(493.07-308)

2SC4?P42?Q4=506.31kVA

根据分析选用暗备用方式：

取负荷率为85%，则变压器容量应较全厂的总计算负荷高15%。 故我们选择的变压器为SL7-630/10两台。

SNT=800kVA ?P0.T=1300W ?PCu.N.T=8100W I0%=3 ?UK%=4.5 计算变压器损耗：、

?PT??P0.T??PCu.N.T*(SC4SNT4)2=1.3+8.1*(506.31/630)2=6.53kW

SC4SNT4)2

?QT?I0%/100*SNT4??UK%/100*SNT4*(=3/100*630+4.5/100*630*(506.31/630)2=37.21kvar

高压侧有功无功为：

P?P4??PT=477.8kW Q?Q4??QT=222.28kvar

5号车间变电所：

PC.5=245.16kW QC.5= 193.85kvar SC.5=312.54kVA cos?=0.78 采用就地补偿的方式。 取补偿后功率因数：

cos?2=0.93

因此补偿的容量为：

QB5?P?1?tan?2)=96.6kvar C.5(tan故选择电容器为BW0.4-14-3*7片=98kvar 补偿后:

P5?jQ5=245.16+j(193.85-98)

SC5?P52?Q52=263.23kVA

根据分析选用暗备用方式：

取负荷率为85%，则变压器容量应较全厂的总计算负荷高15%。

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故我们选择的变压器为SL7-315/10两台。

SNT=800kVA ?P0.T=760W ?PCu.N.T=4800W I0%=3.2 ?UK%=4 计算变压器损耗：

?PT??P0.T??PCu.N.T*(SC5SNT5)2=0.76+4.8*(263.23/315)2=4.11kW

SC5SNT5)2

?QT?I0%/100*SNT5??UK%/100*SNT5*(=3.2/100*315+4/100*315*(263.23/315)2=18.88kvar 高压侧有功无功为：

P?P5??PT=249.27kW Q?Q5??QT=114.73kvar

表2 补偿电容器选型 补偿位置 车间1 车间2 车间3 车间4 车间5 10kV母线 补偿电容器型号 BW0.4-14-3*40 BW0.4-14-3*10 BW0.4-14-3*37 BW0.4-14-3*22 BW0.4-14-3*7 BWF10.5-25-1w*3 数目（片） 40 20 37 22 7 6 补偿后P+jQ（kVA） 720+j(842.4-560) 429.3+j(459.37-280) 341.9+j(655.7-518) 471.27+j(493.07-308) 245.16+j(193.85-98) 2013.27+j804.32 补偿后Sc（kVA） 773.40 465.27 368.59 506.31 263.23 2168.0

3、10kV侧总计算负荷

PC?K?*(PC1?PC2?PC3?PC4?PC5)=2013.27kW QC?K?*(QC1?QC2?QC3?QC4?QC5)=954.32kvar SC=2228.0kVA

cos?1=0.90

无功补偿：取cos?2=0.93

QB?20[3.27*(tan?1?tan?2)]=179.4 kvar

选电容器6个。BWF10.5-25-1w QB=150kvar

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补偿后：SC=2013.27+j804.32=2168.0kVA

（三）变压器的选择

1、主变压器的选择：

暗备用 2台，型号SL7-2500/35.?P0.T=4000W,?PCu.N.T=23000W,

I%=2.2,?UK%=6.5

?PT=2[4+23*(2168/5000)2]=16.65kW

?QT=2[2.2/100*2500+6.5/100*2500*(2168/5000)2]=110.0kvar

2、35kV侧总计算负荷：

PC=2013.27+16.65=2029.92kW QC=804.32+110.0=914.32 kvar SC=2226.33kVA

cos?=0.91

表3 变压器选型 安装位置 车间变一 车间变二 车间变三 车间变四 车间变五 总降 型号 数目 容量 ?P0.T(W) ?PCu.N.T(W) 9900 6900 5800 8100 4800 2300 I% ?UK% 联接方式 SL7-800/10 SL7-500/10 SL7-400/10 SL7-630/10 SL7-315/10 SL7-2500/35 2 2 1 1 1 2 800 500 400 630 315 2500 1540 1080 920 1300 760 400 2.5 3.2 3.2 3 3.2 2.2 4.5 4 4 4.5 4 6.5 Yyn0 Yyn0 Yyn0 Yyn0 Yyn0 Yd11

（四）负荷中心的确定

总降压变电站设计,负荷中心的确定：

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负荷中心：x=

?px?piiii

py? y??pii

水冶铆焊车间 机修车间 空压站 锻造车间 木型车间 综合楼 №3 №1 铸造车间 №4 №2 铸铁车间 制材场 砂库 水泵房 锅炉房 砂库 №5 仓库 仓库 污水提升站

图1 厂总平面布置图

二、主接线设计

（一）概述

1、变电所电气主接线根据变电所电能输送和分配的要求，表示主要电气设备相互之间的连接关系，以及本变电所与电力系统的电气连接关系，通常以单线图表示。电气主接线中表示的主要电气设备有：电力变压器、断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、接地装置以及各种无功补偿装置等。常用的主接线方式有：单母线接线、单母线分段接线、单母线分段带旁路母线接线、双母线接线、双母线分段接线、双母线带旁路母线接线、双母线分段带旁路母线接线、桥形接线、双断路器接线等。

2、对总降压变电所电气主接线的要求

根据用电负荷的要求，保证供电的可靠性。 电器主接线应具有一定的运行灵活性。 接线简单，运行方便。

在保证安全可靠供电的基础上，力求投资少，年运行费用低。 结合工厂的发展规划，留有扩建的余地。

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3、工厂总降压变电所电气主接线的选择

内桥配以单母线分段的接线方式：内桥接线可用于对一、二级负荷供电，内桥接线适用于线路较长或不需要经常切换变压器的情况。采用这种接线方式时我们在母线联络开关和桥上断路器处装设自动投切装置，正常运行时，母线联络开关断开，桥接断路器闭合，由单条35千伏进线供电，另一条进线作为备用。当运行线路发生故障时，自动投切装置，可以将全部负荷转移到另一条35千伏进线上，当一台变压器发生故障时，可以由另一台变压器带全厂负荷。从而保证了对全厂负荷的供电。该方案可以使我们选择较小容量的变压器，减少基建投资；并且当一台变压器或一条进线发生故障时，还可保证向全厂供电，保证了供电可靠性。

（二）接线方案比较

1． 方案1：线路变压器组配以单母分段的接线方式

线路变压器组配以单母分段的接线方式，可以用于一、二级负荷供电。在线路变压器组接线中，若某一回路中线路L或变压器T任一组件发生故障，则该回路中另一个组件也不能投入工作。因而，在故障情况下，线路变压器得不到充分利用，且变压器的容量应该选的比较大，增加基建投资。

图2 线路变压器组配以单母分段的接线方式

2． 方案2：线路变压器组配以双母分段接线方式

与线路变压器组配以单母分段的接线方式相比，线路变压器组配以双母的接线方式，提高了供电的可靠性，这种接线每一回线经一台断路器和两组隔离开关分别于两组母线连接。双母线接线使运行的可靠性和灵活性大为提高，检修任意一条母线不会停止对用户供电；检修任意一组母线隔离开关只需要断开此隔离开关所需一回电路和与此隔离开关相连的改组母

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线，其它电路均可通过另一组母线继续供电。但是双母线供电需要的设备过多，操作繁琐，造价过高，一般在35千伏及以下电压等级的供电系统中不推荐使用厂。

图3 线路变压器组配以双母分段接线方式

3． 方案3：内桥配以单母分段接线方式

内桥接线可用于对一、二级负荷供电，内桥接线适用于线路较长或不需要经常切换变压器的情况。采用这种接线方式时我们在母线联络开关和桥上断路器处装设自动投切装置，正常运行时，母线联络开关断开，桥接断路器闭合，由单条35千伏进线供电，另一条进线作为备用。当运行线路发生故障时，自动投切装置，可以将全部负荷转移到另一条35千伏进线上，当一台变压器发生故障时，可以由另一台变压器带全厂负荷。从而保证了对全厂负荷的供电。该方案可以使我们选择较小容量的变压器，减少基建投资；并且当一台变压器或一条进线发生故障时，还可保证向全厂供电，保证了供电可靠性。

16

图4 内桥配以单母分段接线方式

4、结论

经以上分析比较，方案2可靠性大于方案1和3，但供电成本远大于方案3，故采用方案3为降压变电所主接线，即选用内桥配以单母分段的接线方式。

17

三、短路电流计算

（一）短路点的确定

图5 等值电路图

（二）短路电流的计算

1、计算公式

*系统阻抗：XS?SjSK

*电力变压器：XT?UK%Sj *100SNT

*进线架空线：XL?X0L*SjU2j

2、短路计算 35kV侧,取Uav=37kv 10kV侧，取Uav=10.5kv 取UB?Uav,SB=100MVA 系统阻抗：

XS.max?SB/Sdmax=100/200=0.5

18

XS.min?SB/Sdmin=100/175=0.57 线路阻抗：

按经济电流密度选择导线截面积，查书图2-44，电价?=0.7元/kWh,Tmax=6000h

Jn=0.8A/mm2

Imax?SC/3UN=2226.33/(3*35)=36.72A AJ?Imax/Jn=36.72/0.8=45.9mm2

查表11，选LJ-50，r0=0.64Ω,X0=0.355Ω/km,(取Dav=1m)

*XL?X01SB/Uav2=0.355*8*100/372=0.21

?发热校验

月最高气温为3500C,允许载流量为189A，Imax=36.72A，满足。 ?机械强度校验

35kV线路允许的最小截面为35mm2<50mm2,满足。 ③电压损失校验

?u%?(Pr0l?Qx0l)/U2N=（2029.92*8*0.64+914.32*8*0.355）/352=1.05％.满足。 ④热稳定校验

tj?2s C?87 I?/C*tj=3.32*103/87*2=35.76<50 满足。 变压器：

*XT0=6.5/100*100/2.5=2.6 *XT1=4.5/100*100/0.8=5.625 *XT2=4/100*100/0.5=8

*XT3=4/100*100/0.4=10 *XT4=4.5/100*100/0.63=7.14

*XT5=4/100*100/0.315=12.7

（1）对于35kV母线短路

*IK1.max?1/(XS.max?XC)=1/(0.5+0.21)=1/0.71

*IK1.max?IKUAV)=2.2kA 1.max*SB/(3*IK1.min?1/(XS.min?XC)=1/(0.57+0.21)=1/0.78

19

*IK1.min?IKUAV)=1/0.78*100/(3*37)=2kA 1.min*SB/(3ish1.max?2.55*IK1.max=2.55*2.2=5.61kA Ish1.max?1.51*IK1.max=1.51*2.2=3.32kA

*A SK1.max?IK1.max*SB=1/0.71*100=140.85MV

ish1.min?2.55*IK1.min=2.55*2=5.1kA Ish1.min?1.51*IK1.min=1.51*2=3.02kA

（2）对于10kV母线短路

1*IK?1/(X?X?XT0)=1/(0.5+0.21+1.3)=1/2.01 2.maxS.maxC2*IK2.max?IKUAV)=2.74kA 2.max*SB/(3*IK2.min?1/(XS.min?XC?1XT0)=1/(0.57+0.21+1.3)=1/2.08 2*IK2.min?IKUAV)=1/2.08*100/(3*10.5)=2.64kA 2.min*SB/(3ish2.max?2.55*IK2.max=2.55*2.74=6.99kA

Ish2.max?1.51*IK2.max=1.51*IK2.max=1.51*2.74=4.14kA

*A SK2.max?IK2.max*SB=1/2.01*100=49.75MV

ish2.min?2.55*IK2.min=1/(0.57+0.21+2.6)=1/3.38 Ish2.min?1.51*IK2.min=1/3.38*100/(3*10.5)=1.63kA

（3）对于车间变电所低压侧短路 车间1

11*IK?1/(X?X?X?XT1)=1/(0.5+0.21+1.3+0.5*5.625)=1/4.82 3.maxS.maxCT022*IK3.max?IKUAV)=29.95kA 3.max*SB/(3*IK3.min?1/(XS.min?XC?1XT0?XT1)=1/(0.5+0.21+1.3+5.625)=1/9.005 2*IK3.min?IKUAV)=1/9.005*100/(3*0.4)=16.03kA 3.min*SB/(3ish3.max?1.84*IK3.max=1.84*29.95=55.11kA

20

Ish3.max?1.09*IK3.max=1.09*29.95=32.65kA

*A SK3.max?IK3.max*SB=1/4.82*100=20.75MV

车间2

*IK4.max?1/(XS.max?XC?11XT0?XT2)=1/(0.5+0.21+1.3+4)=1/6.01 22*IK4.max?IKUAV)=24.02kA 4.max*SB/(3*IK4.min?1/(XS.min?XC?1XT0?XT2)=1/(0.5+0.21+2.6+8)=1/11.38 2*IK4.min?IKUAV)=1/11.38*100/(3*0.4)=12.68kA 4.min*SB/(3ish4.max?1.84*IK4.max=1.84*24.02=44.20kA Ish4.max?1.09*IK4.max=1.09*24.02=26.18kA

*A SK4.max?IK4.max*SB=1/6.01*100=16.64MV

车间3

*IK5.max?1/(XS.max?XC?1XT0?XT3)=1/(0.5+0.21+1.3+10)=1/12.01 2*IK5.max?IKUAV)=12.02kA 5.max*SB/(3*IK5.min?1/(XS.min?XC?XT0?XT3)=1/(0.5+0.21+2.6+10)=1/13.31

*IK5.min?IKUAV)=1/13.31*100/(3*0.4)=10.84kA 5.min*SB/(3ish5.max?1.84*IK5.max=1.84*12.02=22.12kA Ish5.max?1.09*IK5.max=1.09*12.02=13.10kA

*A SK5.max?IK5.max*SB=1/12.02*100=8.32MV

车间4

*IK6.max?1/(XS.max?XC?1XT0?XT4)=1/(0.5+0.21+1.3+7.14)=1/9.15 2*IK6.max?IKUAV)=15.77kA 6.max*SB/(3*IK6.min?1/(XS.min?XC?XT0?XT4)=1/(0.5+0.21+2.6+7.14)=1/10.45

21

*IK6.min?IKUAV)=1/10.45*100/(3*0.4)=13.81kA 6.min*SB/(3ish6.max?1.84*IK6.max=1.84*15.77=29.02kA Ish6.max?1.09*IK6.max=1.09*15.77=17.19kA

*A SK6.max?IK6.max*SB=1/9.15*100=10.93MV

车间5

*IK7.max?1/(XS.max?XC?1XT0?XT5)=1/(0.5+0.21+1.3+12.7)=1/14.71 2*IK7.max?IKUAV)=9.81kA 7.max*SB/(3*IK7.min?1/(XS.min?XC?XT0?XT5)=1/(0.5+0.21+2.6+12.7)=1/16.01

*IK7.min?IKUAV)=1/16.01*100/(3*0.4)=9.02kA 7.min*SB/(3ish7.max?1.84*IK7.max=1.84*9.81=18.05kA Ish7.max?1.09*IK7.max=1.09*9.81=10.69kA

*A SK7.max?IK7.max*SB=1/14.71*100=6.80MV

表4 短路计算汇总

短路点 35kV母线短路 10kV母线短路 车间1 车间2 车间3 车间4 车间5 IK.max（kA） ish.max（kA） Ish.max（kA） 3.32 4.14 32.65 26.18 13.10 17.19 10.69 SK.max（MVA）140.85 49.75 20.75 16.64 8.32 10.93 6.80 IK.min（kA） 2.00 1.63 16.03 12.68 10.84 13.81 9.02 2.20 2.74 29.95 24.02 12.02 15.77 9.81 5.61 6.99 55.11 44.20 22.12 29.02 18.05 22

四、主要电气设备的选择

（一）导线的选择

1、35kV母线选择： 按发热条件选择：IC=

Sc=2226.33/(1.732*35)=36.7A 3UN选15*3mm2矩形铝母线：Ial=145A>36.5A

?动稳定校验：取a=0.6m,l=1.2m,h=0.015m,b=0.003m 则

a?b=33.17 m=b/h=0.2 b?h查矩形母线形状系数曲线：k=1 δ=M/? =（F（3）/10）/（b2h/6）

1.732*1*(5.61*103)2*2*10?7*1.2/105252

==581*10N/m<700*10N/m

0.0032*0.015/6满足。

?热稳定校验：Amin?I?/C*tj=36.76<3*15=45mm2 满足。 2、10kV母线选择

按经济电流密度选择：Jn=0.8A/mm2

I?Sc=2018/103=116.5A

?发热校验：350C时40*4的矩形铝母线载流量为425A>116.5A，满足。 ?动稳定校验：取a=0.6m,l=1.2m,h=0.040m,b=0.004m 则

a?b=13.5 m?b/h=0.1 b?h查矩形母线形状系数曲线：k=1

1.732*1*(6.99*103)2*2*10?7*1.2/10=190*105N/m2<700*105N/m??M/??(F/10)/(bh/6)?20.004*0.04/6(3)22

满足。

23

③热稳定校验：Amin?I?/C*tj=4.14*1000/87*2=82.4mm2<40*4=160mm2满足。

3、0.4kV母线选择 与0.4kV侧进线相同。

4、10KV侧进线选择

按经济电流密度选择：J2n=0.8A/mm

I?Sc3U=2168/（3*10）=125A NAj?I/J2n=125/0.8=156mm 选择ZLQ,截面积为150mm2

发热校验：允许载流量Ial=245A>Imax=156A

热稳定校验：Amin?I?/C*tj=1660/95*2=24.7mm2 <150mm2 5、10KV侧出线选择 Ic按经济电流密度选择 Jn=0.8A/mm2 车间1：I?Sc3U=46.35A NAj?I/Jn=57.9375mm2 选择ZLQ,截面积为50mm2

发热校验：允许载流量I

al=130A>Imax=46.35A热稳定校验：Amin?I?/C*tj=1660/95*2=24.7mm2 <50mm2 车间2：I?Sc3U=28.12A NAj?I/Jn=35.15mm2 选择ZLQ,截面积为35mm2

发热校验：允许载流量Ial=110A>Imax=28.12A

热稳定校验：Amin?I?/C*tj=24.7<35mm2 满足 车间3：I?Sc3U=22.2A N 24

满足 满足 Aj?I/Jn=27.75mm2 选择ZLQ,截面积为35mm2

发热校验：允许载流量Ial=110A>Imax=22.2mm2

2 2 热稳定校验：Amin?I?/C*tj=1660/95*2=24.7mm<35mm车间4：I?Sc3U=29.23A NA2j?I/Jn=36.5mm 选择ZLQ,截面积为35mm2

发热校验：允许载流量Ial=110A>Imax=29.23A

热稳定校验：Amin?I?/C*tj=1660/95*2=24.7mm2 <35mm2 车间5：I?Sc3U=15.2A NAj?I/J2n=18.9mm 选择ZLQ,截面积为35mm2

发热校验：允许载流量I2

al=110A>Imax=15.2mm热稳定校验：AI?/C*t

min?j=1660/95*2=24.7mm2 <35mm2 6、0.4KV侧进线选择

按经济电流密度选择：Jn=0.8A/mm2 车间1：I?Sc3U=773.4/（3*0.4）=1116.3A NA2j?I/Jn=1395mm

选择2*(80*8）mm2矩形铝母线

发热校验：允许载流量Ial=1795A>Imax=1116.3A

热稳定校验：Amin?I?/C*tj=1890/87*2=307mm2 <1395mm2 车间2：I?Sc3U=671.6A NAj?I/J2n=839.5mm 选择80*10mm2矩形铝母线

25

满足 满足 满足

满足

发热校验：:允许载流量Ial=1155A>Imax=671.6A

热稳定校验：Amin?I?/C*tj=234.4mm2 <800mm2 满足

车间3：I?Sc=532A 3UNAj?I/Jn=665mm2

选择100*6 mm2矩形铝母线

发热校验：:允许载流量Ial=1260A>Imax=532A

热稳定校验：Amin?I?/C*tj=97.7mm2 <600mm2 满足 车间4：I?Sc=730.8A 3UNAj?I/Jn=913.5mm2 选择120*8 mm2矩形铝母线

发热校验：:允许载流量Ial=1675A>Imax=730.8A

热稳定校验：Amin?I?/C*tj=256.34mm2 <960mm2 满足 车间5：I?Sc=379A 3UNAj?I/Jn=256.3mm2 选择50*5矩形铝母线

发热校验：:允许载流量Ial=585A>Imax=379A

热稳定校验：Amin?I?/C*tj=159mm2 <250mm2 满足

7、0.4KV侧出线选择

车间1：

I?Sc=1231.3/（3*0.4）=1776.7A 3UN按经济电流密度选择：Aj?I/Jn=2221mm2 选择2（100*10）mm2矩形铝母线

发热校验：允许载流量Ial=2500A>Imax=824.6A

26

热稳定校验：Amin?I?/C*tj=1890/95*2=281.3mm2 <1000mm2 满足 车间2：

（1）铸铁车间：I?Sc=571.37/（3*0.4）=824.6A 3UNAj?I/Jn=1395A

选择2*（80*8）mm2矩形铝母线

发热校验：:允许载流量Ial=1795A>Imax=1116.3A

热稳定校验：Amin?I?/C*tj=1890/87*2=307mm2 <1395mm2 满足

同理： （2）砂库

选择BBLX，截面积为95mm2 车间3：

（1）铆焊车间，选择2（80*8）mm2矩形铝母线。

（2）1水泵房：导线截面积为10mm2的BBLX型铝芯橡皮线

车间4:

（1）空压站：选择100*8mm2矩形铝母线。

（2）机修车间：导线截面积为25mm2的BBLX型铝芯橡皮线 （3）锻造车间：导线截面积为70mm2的BBLX型铝芯橡皮线 （4）木型车间：导线截面积为70mm2的BBLX型铝芯橡皮线 （5）制造场：导线截面积为25mm2的BBLX型铝芯橡皮线 （6）综合楼：导线截面积为10mm2的BBLX型铝芯橡皮线

车间5:

（1）锅炉房：选择80*6mm2矩形铝母线。

（2）2水泵房:导线截面积为10mm2的BBLX型铝芯橡皮线 （3）仓库1.2：导线截面积为16mm2的BBLX型铝芯橡皮线 （4）污水提升站：导线截面积为2.5mm2的BBLX型铝芯橡皮线

注：上述各车间内选线中，选BBLX的导线时按发热条件选择，选矩形母线时按经济电流密度选择。

表5 导线选择与校验汇总表

27

位置 35kV母线 10kV母线 35kV进线 10kV进线 车间1 10kV出线各车间高压侧线路 车间2 车间3 车间4 车间5 车间1 车间2 0.4kV侧进线 车间3 型号 15*3铝母线 40*4铝母线 LJ-50 ZLQ QZL ZLQ ZLQ ZLQ ZLQ 2（80*8）矩形铝母线 （80*10）矩形铝母线 （100*6）矩形铝母线 （120*8）矩形铝母线 （50*5）矩形铝母线 2（100*10）矩形铝母线 100*10矩形铝母线 BBLX-95 2(80*8) 矩形铝母线 BBLX-10 100*8矩形铝母截面积（mm2） 45 160 50 150 50 35 35 35 35 1280 800 600 允许载流量（A） 145 425 189 245 130 110 110 110 110 1795 1155 1260 实际电流（A） 36.7 116.5 36.7 125 46.35 28.12 24.7 29.23 15.2 1116.3 671.6 532 选择方式 发热选择 经济电流密度 经济电流密度 经济电流密度 经济电流密度 经济电流密度 经济电流密度 经济电流密度 经济电流密度 经济电流密度 经济电流密度 经济电流密度 经济电流密度 经济电流密度 经济电流密度 经济电流密度 发热选择 经济电流密度 发热选择 经济电流校验 满足 满足 满足 满足 满足 满足 满足 满足 满足 满足 满足 满足 车间4 960 1675 730.8 满足 车间5 车间1 铸钢车间 铸铁车间 砂库 铆焊车间 1水泵房 车间4 空压站 250 1280 1000 95 1280 10 800 28

585 1795 1425 213 1795 51 1425 379 1777.23 824.70 184.94 1152.61 37.89 637.37 满足 满足 满足 满足 满足 0.4kV各车间低压侧出线 车间2 车间3 满足 满足 线 机修车间 锻造车间 木型车间 材料厂 综合楼 锅炉房 2水泵房 仓库1、2 污水提升站 BBLX-25 BBLX-70 BBLX- 70 BBLX-25 BBLX-10 80*6矩形铝母线 BBLX-10 BBLX-16 BBLX-2.5 25 70 70 25 10 480 10 16 2.5 89 174 174 89 51 1010 51 68 21 83.31 173.32 156.19 13.45 36.75 405.95 37.89 58.64 16.43 密度 发热选择 发热选择 发热选择 发热选择 发热选择 经济电流密度 发热选择 发热选择 发热选择 满足 满足 满足 满足 满足 满足 满足 满足 满足 车间5

（二）断路器的选择

1、概述

（1）按正常工作条件选择断路器的额定电压错误！未找到引用源。及额定电流IN.QF，即

UN.QF?UN,IN.QF?Ifz.max。

（2）按短路电流校验动、热稳定性

动稳定性校验——若要断路器在通过最大短路电流时，不致损坏，就必须要求断路器的最大动稳定试验电流峰值imax.QF不小于断路器安装处的短路电流冲击值ish，即imax.QF?ish。 热稳定性校验——当断路器在通过最大短路电流时，为是断路器的最高温升不超过最高

2允许温度，应满足It2.QFt?I?tj。

（3）断流容量的校验——断路器能可靠切除短路故障的关键参数是他的额定断流容量。因此，断路器的额定断流容量应大于安装处的最大三相短路容量，才能保证断路器在分散故障

(3)电流时不至于损坏。即UNK.QF?Sk.max。

2、断路器的选择与校验 （1）35kV侧 选择SW4-35

校验：断路功率：SQF=1000MVA>SK=140.85MVA 满足。 动稳定校验：imax.QF=42kV>ish=5.61kA 满足。

29

热稳定校验：It.QF=16.5kA>I?（2）10kV侧

选择SN10-10I

tj2=1.55kA 满足。 =2.2t4 校验：断路功率：SQF=300MVA>SK=49.75MVA 满足。 动稳定校验：imax.QF=40kV>ish=6.99kA 满足。 热稳定校验：It.QF=16kA>I?tj2=1.93kA 满足。

t=2.744（3）0.4kV侧

车间1：选DW48-1600，额定电流1600A，脱扣器额定电流1600A ?正常时，额定电流1600A>IC=1116.3A ?最大分段电流：IQF=50kA>Ish=32.65kA.

车间2：选DW48-1600，额定电流1600A，脱扣器额定电流1000A ?正常时，额定电流1000A>IC=671.6A ?最大分段电流：IQF=50kA>Ish=26.18kA

车间3：选DW15-630，额定电流630A，脱扣器额定电流630A ?正常时，额定电流630A>IC=532A ?最大分段电流：IQF=30kA>Ish=13.1kA

车间4：选DW48-1600，额定电流1600A，脱扣器额定电流1000A ?正常时，额定电流1000A>IC=730.8A ?最大分段电流：IQF=50kA>Ish=17.19kA

车间5：选DZ20Y-400，额定电流400A，脱扣器额定电流400A ?正常时，额定电流400A>IC=379A ?最大分段电流：IQF=23kA>Ish=10.69kA

表6 断路器选择与校验汇总表 位置 型号 断路功率SQF 动稳定校验 热稳定校验 30

35kV侧 SW4-35 1000MVA imax.QF=42kV 满足 It.QF=42kV 满足 10kV侧 SN10-10I 300MVA imax.QF=40kV 满足 It.QF=16kA 满足 额定电流（A） 1600 200 1600 400 1600 1600 1600 200 200 100 100 630 100 100 100 脱扣器额定电流（A） 2000 1000 200 1250 400 1000 1000 200 180 32 50 500 50 63 32 车间 车间1 车间2 车间3 铸钢车间 铸铁车间 砂库 铆焊车间 1水泵房 空压站 机修车间 车间4 锻造车间 木型车间 材料厂 综合楼 锅炉房 车间5 2水泵房 仓库1、2 污水提升站 IC 1777.23 824.70 184.94 1152.61 37.89 637.37 83.31 173.32 156.19 13.45 36.75 405.95 37.89 58.64 16.43 型号 DW48-3200 DW48-1600 D220Y-200 DW48-1600 DW15-400 DW48-1600 DW48-1600 DZ20Y-200 DZ20Y-200 DZ20Y-100 DZ20Y-100 DZ20Y-630 DZ20Y-100 DZ20Y-100 DZ20Y-100

（三）隔离开关的选择

隔离开关在供电系统中只用于接通和断开没有负荷电流流过的电路，隔离开关因无切除故障电流的要求，所以它只根据一般条件进行选择，并按照短路情况下进行热稳定和动稳定的校验

1、35kV隔离开关选择 选择GW5-35G/600.

?动稳定校验：imax=50kA>ish=5.61kA 满足。 ?热稳定校验：It=14kA> I?2、10kV侧隔离开关选择 选GN6-10T/200

?动稳定校验：imax=25.5kA>ish=6.99kA 满足。 ?热稳定校验：It=10kA> I?3、低压侧刀开关选择

31

tjt=1.39kA 满足。

tjt=1.73kA 满足。

车间1：IC=1777A

选HD11额定电流2000A，杠杆式，三相 ?动稳定校验：imax=80kA>ish=34.78kA 满足。 ?热稳定校验：It=40kA> I?tjt=27kA 满足。

车间2：IC=671.6A

选HD11额定电流1000A，杠杆式，三相 ?动稳定校验：imax=60kA>ish=26.5kA 满足。 ?热稳定校验：It=30kA> I?tjt=20.4kA 满足。

车间3：IC=532A

选HD11额定电流600A，杠杆式，三相 ?动稳定校验：imax=50kA>ish=22.12kA 满足。 ?热稳定校验：It=25kA> I?tjt=17.3kA 满足。

车间4：IC=730.8A

选HD11额定电流1000A，杠杆式，三相 ?动稳定校验：imax=60kA>ish=29.02kA 满足。 ?热稳定校验：It=30kA> I?tjt=22.3kA 满足。

车间5：IC=379A

选HD11额定电流400A，杠杆式，三相 ?动稳定校验：imax=40kA>ish=18.05kA 满足。 ?热稳定校验：It=20kA> I?tjt=13.87kA 满足

表7 隔离开关选择与校验汇总表 位置 型号 imax ish It I?tj t形式、相数 32

高压侧 35kv GW5-35G/600 50kA 5.61kA 14kA 1.39kA 10kv GN6-10T/200 25.5kA 6.99kA 10kA 1.73kA 车间1 HD11-2000A 80kA 34.78kA 40kA 27kA 杠杆式，三相 低压侧 车间2 HD11-1000A 60kA 26.5kA 30kA 20.4kA 杠杆式，三相 车间3 HD11-600A 50kA 22.12kA 25kA 17.3kA 杠杆式，三相 车间4 HD11-1000A HD11-1000A 60kA 29.02kA 30kA 22.3kA 杠杆式，三相 车间5 40kA 18.05kA 20kA 13.9kA 杠杆式，三相 (四)电压互感器的选择

1、35kV侧电压互感器的选择：3*JDZ—35，准确级：0.5级 2、10kV侧电压互感器的选择：2*JSJW—10，准确级：0.5级

（五）电流互感器的选择

1、概述

（1）电流互感器的额定电压应大于或等于安装地点的电网的额定电压。

（2）电流互感器一次侧的额定电流应大于或等于线路最大工作电流的1.2~1.5倍。 （3）电流互感器测量精度与它二次侧所接的负荷大小有关，即它的接入阻抗有关。 （4）电流互感器的动、热稳定性校验可按以下公式进行

(3)ish2kd? (ktIN.TA)2?I?tj

2INTA

2、电流互感器的选择与校验

（1）35kV电流互感器的选择 35kV母线工作电流I?2226.33Sc==36.7A

3*353UN(1.～1.5)IC=(44.1～55.1)A

选择LCW-35 0.5级 额定电流比为60/5A

33

?动稳定校验：LCW-35的动稳定倍数Id=100A

(3)ish5.61*103 Id?==66.1 满足

2*602IN1.TA?热稳定校验：LCW-35的热稳定倍数为65

(kt*IN1.TA)2t=5.61*1000/（2*60）=66.1

2 I?tj=（2.2*1000）2*2=9.68*106 2 (kt*IN1.TA)2t>I?tj 满足

（2）10kV侧电流互感器选择

I?Sc=2160.8/(3*10)=125.2A 3UN(1.2～1.5)IC=(150～187.7)A

选择LFZ1-10 0.5级额定电流比：150/5A ?动稳定校验：Id=140

(3)(6.99*103)ish Id?==35.3 满足

2*1402IN1.TA?热稳定校验：Kt=80

I?tj kt?IN1.TAt=2.74*1032/150=25.8 满足。

（3）0.4kV侧电流互感器的选择

由于低压侧常用LMZJ1-0.5型电流互感器，在此不再进行动、热稳定校验。 车间1低压侧：I?Sc=773.40/(3*0.4)=1116.3A 3UN (1.2～1.5)IC=(1339.56～1674.45)A 选择LFZJ1-0.5级额定电流比：1500/5A 车间2低压侧：I?Sc=465.27/(3*0.4)=671.6A 3UN (1.2～1.5)IC=(805～1007)A

选择LFZJ1-10 0.5级额定电流比：1000/5A

34

车间3低压侧：I?Sc=368.59/(3*0.4)=532A 3UN (1.2～1.5)IC=(638～798)A

选择LFZJ1-0.5级额定电流比：800/5A 车间4低压侧：I?Sc=506.31/(3*0.4)=730.8A 3UN (1.2～1.5)IC=(876～1096)A

选择LFZJ1-0.5级额定电流比：1000/5A 车间5低压侧：I?Sc=263.23/(3*0.4)=379A 3UN (1.2～1.5)IC=(455～569)A

选择LFZJ1-0.5级额定电流比：500/5A

表8 电流互感器选择与校验汇总表 位置 10kv 车间变1 车间变2 低压侧 车间变3 车间变4 车间变5 IC 125.2A 1116.3A 671.6A 532A 730.8A 379A 型号 LFZ1-10 0.5级 150/5A LFZJ1-10 0.5级 1500/5A LFZJ1-10 0.5级 1000/5A LFZJ1-10 0.5级 800/5A LFZJ1-10 0.5级 1000/5A LFZJ1-10 0.5级 500/5A

（六）熔断器的选择 1、35kV侧熔断器 IC=36.7A

选RN1-35，额定电流为40A。

校验：最大断开电流有效值：Imax=3.5kA>Ish=3.32kA 满足。

2、10kV侧熔断器 IC=125.2A

选RN1-10，额定电流为150A。

35

校验：最大断开电流有效值：Imax=12kA>Ish=4.23kA 满足。

3、0.4kV侧熔断器 车间1：IC=1116.3A

选RT0，额定电流为1200A。

校验：最大断开电流有效值：Imax=50kA>Ish=32.65kA 满足。 车间2：IC=671.6A

选RT0，额定电流为700A。

校验：最大断开电流有效值：Imax=50kA>Ish=21.18kA 满足。 车间3：IC=532A

选RT0，额定电流为 600A。

校验：最大断开电流有效值：Imax=50kA>Ish=13.1kA 满足。 车间4：IC=730.8A

选RT0，额定电流为 800A。

校验：最大断开电流有效值：Imax=50kA>Ish=17.19kA 满足。 车间5：IC=379A

选RT0，额定电流为 400A。

校验：最大断开电流有效值：Imax=50kA>Ish=10.69kA 满足

表9 电流互感器选择与校验汇总表 校验 位置 35kV侧 10kV侧 车变1 车变2 0.4kV侧 车变3 车变4 车变5 选型 RN1-35 RN1-10 RT0 RT0 RT0 RT0 RT0 IC（A） 额定电流（A） 40 150 1200 700 600 800 400 Imax>Ish 满足 满足 满足 满足 满足 满足 满足 36.7 125.2 1116.3 671.6 532 730.8 379

（七）绝缘子和穿墙套管的选择

1、35kV侧

（1）绝缘子选ZC-10F

36

l2 动稳定校验：Fsh=1.76kish*10?2=629.8kg<0.6*2000kg 满足。

a（2）穿墙套管选：CWLD-10/2000

l2 动稳定校验：Fsh=1.76kish*10?2=1107.8kg<0.6*2000kg 满足。

a2、10kV侧

（1）绝缘子选ZPD1-35

l2*10?2=1107.8kg<0.6*1250kg 满足。 动稳定校验：Fsh=1.76kisha（2）穿墙套管选：CLB-10/1500

l2 动稳定校验：Fsh=1.76kish*10?2=629.8kg<900kg 满足。

a五、主要设备继电保护设计

（一）35kV进线定时限过电流保护

1、整定电流：IⅢset.1=KⅢrel*Kss*IL.max/Kre=1.2*2*36.7/0.9=97.9A 2、整定时间：依据电子公司要求，t=1.5s 3、灵敏度校验：KⅢset.1=Ikb.min/IⅢset.1=

32*815/97.9=7.2>1.5 满足要求。

（二）主变压器保护

根据规程2500kVA变压器应设下列保护。

1、瓦斯保护：防御变压器内部短路和油面降低，轻瓦斯动作于信号，重瓦斯动作于跳闸。

图6 瓦斯保护原理图

2、温度保护：反应变压器油、绕组温度升高或冷却系统的故障，动作与信号或跳闸。 3、差动保护：

变压器的差动保护的动作电流应满足以下三个整定原则。 （1）按躲过外部故障时的最大不平衡电流：

37

Iop?Kk*IDQ1.M

3） =1.3*(Kts*0.1+?fq1+?U%/100)*I（K.max=1.3*(0.5*10%+5%+5%)*1.66=1.51kA

（2）躲过变压器的最大励磁电流：IOP?Kk*KE*IN=1.3*6*0.144=1.13kA

（3）躲过电流互感器二次回路断线引起的差电流：IOP?KK*Ifz.max=1.3*0.144=0.19kA 所以选最大的整定电流IOP=1.51kA，满足灵敏度校验条件。

图7 差动保护原理图

（三）10kV出线定时限过电流保护

表10 10kV出线定时限过电流保护整定计算表 车间 车间1 车间2 车间3 车间4 车间5 车间变压器容量S（kVA） 800 500 400 630 315 整定电流 IⅢset(A) 123.7 74.9 59.2 81.1 42.1 整定时间t(s) 1 1 1 1 1 灵敏性校验 满足 满足 满足 满足 满足

（四）备用电源投入装置（APD）

在具有工作电源及备用电源供电的变电所中，设置备用电源自动投入装置。其目的就是当工作电源因故障被断开后，能自动而迅速的将备用电源投入，保证用电负荷的正常供电。工作电源和备用电源的接线方式分为两类：明备用和暗备用。明备用方式是指在正常工作时，备用电源不投入工作，只有在工作电源发生故障时才投入工作。暗备用的接线方式是指在正常时，两电源都投入工作，互为备用。

六、总降压变电所配电装置设计

（一）配电装置布置形式 采用双层布置，布置图如下：

38

图8 （a）、二层；（b）、一层

1-35kV架空线；2-主变压器2500kVA；3-JYN1-35型开关柜；4-KYN28A-12型开关柜

七、防雷、接地设计

(一)架空线路的防雷保护

本次设计电压等级都在66kV以下，故不用架设避雷线。在10kV及以下线路上采用瓷横代替铁横担，改用高一级的绝缘子以提高线路本身绝缘水平。在10错误！未找到引用源。线路上利用三角形排列的顶线兼作防雷保护线。在线路个别的高电杆、跨越杆、分支杆等绝缘弱点加装保护间隙或避雷器。0.4错误！未找到引用源。低压线路上绝缘子铁脚接地以排泄雷电流。

（二）变、配电所防雷装置设计 1、防直击雷保护

（1）所可能用到的设备 a.避雷线; b.避雷针;

c.避雷线和避雷网;

（2）避雷针（线）的接地装置

a.避雷针接地必须良好，接地电阻不宜超过10?。

b.35错误！未找到引用源。及以下变配电所的避雷针应单独装设支架，避雷针与被保护设备之间的空气距离不小于5m。

c.独立避雷针应有自己专用的接地装置，接地装置与变配电所接地网的地中距离不应小于3m。

d.避雷针及接地装置与道路入口等的距离不小于3m。 （3）避雷器的选择

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A.阀型避雷器选择

a.额定电压与系统的额定电压一致。

b.校验避雷器的灭弧电压，在中性点直接接地的电网中应不低于设备最高运行线电压，在中性点直接接地的电力王应取设备最高运行线电压的80%。

c.校验工频放电电压，在中性点绝缘或经阻抗接地的系统中，一般应大于最大运行相电压的3.5倍，在中性点直接接地的系统中应大于最大运行相电压的3倍，工程放电电压应大于灭弧电压的1.8倍。

d.校验冲击放电电压及残压 B.管型避雷器选择

a.管型避雷器的选择应根据安装点的额定电压及可能产生的短路电流的范围决定。 b.按开断续流的范围选择避雷器是，开断续流的上限应大于雷雨季节系统最大运行方式时的计算短路电流，并包括非周期分量第一个半周短路电流有效值。计算时，可先计算周期分量，短路点发生在发电厂附近时，将周期分量乘以1.5，短路发生在力发电厂较远时乘以1.3，作为包括非周期分量的全短路电流的有效值。开断续流的下限要小于最小短路电流值。 c.管型避雷器在使用工程中，随着动作次数的增加，管径逐渐增大，下限电流将升高，故选择下限电流时要有裕度。

d.管型避雷器的扶苗特性决定于内外火花间隙的大小，内部火花间隙由灭弧条件决定的，不能随意缩短。

2、行波保护

需要设置进线段保护。

对于35-110无避雷线的线路，则雷直击于变电所附近的导线上时，流经避雷器的雷电流可能超过5，而且陡度超过允许值，因此，对35-110无避雷线的线路在靠近变电所的一段进线上必须假设避雷线以保证雷电波自能在此进线端外出现，进线端内出现雷电波的概率将大大减小。进线保护段的长度一般为1-2km，进线段应具有较高的耐雷水平，避雷线的保护角应为20度左右，以尽量减少绕击机会。对于35的小容量变电所，可根据变电所的重要性和雷电活动强度等情况采用简化的进线保护，进线段长度可以缩短到500-600m，为限制流入变电所的阀型避雷器的雷电流，在进线首端可装设一组管型避雷器或保护间隙。

3、最终方案

综上所述，为防止直接雷击，在总降压变电所内设避雷针。当需要保护的范围较大时，用一根高避雷针保护往往不如用两根比较低的避雷针保护有效，由于两针之间受到了良好的屏蔽作用，除受雷击的可能性极少外，而且便于施工和具有良好的经济效果。根据户内外配电装置及建筑面积及高度，设置双支等高避雷针，避雷针高度为8.2m，可安全保护整个变电所不受直接雷击。

为防止进行波浸入，在35kV进线杆塔前设1-2km架空地线，且在进线断路器前设一组FZ-35型避雷器，并在10/0.4kV变电所的母线装设FS4-10型阀式避雷器。引下线采用

25mm4mm的镀锌扁钢，下与公共接地网焊接相连，上与避雷器接地端螺栓连接。在10kV的高压配电室内装有高压开关柜，其中配有FS4-10型阀式避雷器，靠近主变压器。主变压器主要靠此避雷器来保护，防止雷电侵入波的危害。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/1j37.html