10KV变电站继电保护设计
摘：设计某10KV变电站继电保护设计中包括变电供配电原始数资料短路计算变电站设备选择校验变压器保护线路保护设计根电力系统设计技术规程结合实际变压器接线进行选择接线采高压侧均单母线分段接线方式根设计中提供原始数进行短路电流计算确定母线条馈出线路短路电流进行动稳定热稳定校验进行动稳定热稳定校验选择合适电缆电气设备保证母线电设备安全运行中变电系统图面布置图明图二次接线图绘制相关计算继电保护重点图充分展示部分设计构想
关键词：变电 变压器 短路电流 继电保护
Abstract：This design m construction drawing the design supplies the power distribution including the transformer substation the design the transformer choice the equipment choice the verification the transformer substation illumination design and the weak electricity design and so on This design according to Electrical power system Design Technology Regulations to unify actual comes carries on the choice to the transformer and the host wiring the main wiring uses the hightension side for the single generatrix partition wiring way According to designs the primary data which provides carries on the shortcircuit current computation on the definite generatrix and each line shortcircuit current advances together the motion to be stable and the heatstable verification Advances together the motion to be stable and the heatstable verification chooses the appropriate electric cable and the electrical equipment guaranteed the generatrix and the current collector security reliably moves Transformer substation diagram the floorplan illumination chart two wiring diagrams plan as well as each related computation
Electricity protection are key Each chart has fully demonstrated each part of design conception
Key Words：Transformer substation Transformer Shortcircuit protectionElectricity protection
目录
绪 1
第章 原始资料原始数 2
11工厂供电协议 2
12理位置气象资料 2
第二章 短路电流计算 3
21 计算电路 3
22 短路计算基准值 3
23 短路电路中元件电抗标幺值 3
24 k1点（105kV侧）相关计算 4
25 k2点（04kV侧）相关计算 4
第三章 变电设备选择校验 6
31 10kV侧次设备选择校验 6
32 380V侧次设备校验 10
33 高低压母线选择 15
第四章 变压进出线邻单位联络线选择 16
41 10kV高压进线引入电缆选择 16
42 380低压出线选择 16
43 作备电源高压联络线选择校验 21
第五章 变压器整定保护 24
51变电二次回路方案 24
52变压器保护 26
53作备电源高压联络线继电保护装置 30
54 变电低压侧保护 31
第六章 电力线路保护 33
61继电保护装置基求 33
62电流保护 33
63单相接保护 34
结 36
参考文献 37
绪
众周知电现代工业生产源动力电易形式量转换易转换形式量供应电输送分配简单济便控制调节测量利实现生产程动化电现代工业生产整国民济生活中应极广泛
工厂里电然工业生产源动力产品成中占重般（电化工业外）电工业生产中重性产品成投资总额中占重中少工业生产实现电气化增加产量提高产品质量提高劳动生产率降低生产成减轻工劳动强度改善工劳动条件利实现生产程动化方面说果工厂电供应突然中断工业生产造成严重果
做工厂供电工作发展工业生产实现工业现代化具十分重意义
设计某10KV变电站继电保护设计进行电气施工图设计中包括变电供配电设计变压器选择设备选择校验变电明设计弱电设计等通毕业设计够熟练运国家电气领域颁布规范标准关建筑电气图集进行变电电气设计施工进步巩固学知识增强规范意识
课题涉容：工厂供配电电力系统继电保护工厂电气设备电力电子CAD绘图等方面知识
外供电工作中应合理处理局部全局前长远等关系顾局部前利益全局观点顾全局适应发展
第章 原始资料原始数
11工厂供电协议
设计10KV变电站该变电站距离工厂约3公里级区域变电站进线路电源作正常工作电源电压等级10004KV
全厂功率数COSφ≥09该厂供电部门达成协议工厂变电站侧计量电设专计量柜两部电费制缴纳电费月基电费动力电费09元Kwh明电费055元Kwh工厂负荷时功率素低09
12理位置气象资料
某变电站处嘉陵江中游丝绸中国历史文化名城——四川省南充市距市政府1500m距区政府1000m环境优美占1500亩年高气温：40℃高月均气温：32℃年低气温：3℃震烈度：65度海拔133M水位12M沙土年均雷电日：40天
第二章 短路电流计算
21 计算电路 500MVA
K1
K2
LGJ1503km
105kV
S91000
04kV
(2)
(3)
(1)
～
∞系统
图21 短路计算电路
22 短路计算基准值
设基准容量100MVA基准电压105短路计算电压高压侧105kV低压侧04kV
（21）
（22）
23 短路电路中元件电抗标幺值
（1）电力系统
已知电力系统出口断路器断流容量500MVA100MVA500MVA02 （23）
（2）架空线路
查表LGJ150线路电抗线路长8km （24）
（3）电力变压器
查表变压器短路电压百分值45
45 （25）
式中变压器额定容量
绘制短路计算等效电路图52示
k1
k2
图22 短路计算等效电路
24 k1点（105kV侧）相关计算
（1）总电抗标幺值
02+1012 （26）
（2）三相短路电流周期分量效值
（27）
（3 ）短路电流
（28）
（29）
（210）
（4） 三相短路容量
（211）
25 k2点（04kV侧）相关计算
（1）总电抗标幺值
02+10+45 57 （212）
（2）三相短路电流周期分量效值
（213）
（3） 短路电流
（214）
（215）
（216）
（4）三相短路容量
（217）
短路计算结果表示
短路计算结果
短路计算点
三相短路电流
三相短路容量MVA
k1
458
458
458
1167
691
883
k2
253
253
253
465
276
175
第三章 变电设备选择校验
31 10kV侧次设备选择校验
（1）工作电压选
设备额定电压般应系统额定电压高压设备额定电压应系统高电压10kV 115kV高压开关设备互感器支柱绝缘额定电压12kV穿墙套额定电压115kV熔断器额定电压12kV
（2）工作电流选择
设备额定电流应电路计算电流
（3）断流力选择
设备额定开断电流断流容量分断短路电流设备说应分断短路效值短路容量
分断负荷设备电流设备说负荷电流
（4） 隔离开关负荷开关断路器短路稳定度校验
a)动稳定校验条件
分开关极限通电流峰值效值分开关处三相短路击电流瞬时值效值
b)热稳定校验条件
设计中选择号接线方案选择高压开关柜进线序编号
开关柜编号
开关柜接线编号
NO101
GG1A(J)03
NO102
GG1A(F)54
NO103
GG1A(F)07
NO104
GG1A(F)07(备电源)
根国目前广泛10KV高压户真空断路器型式选VS112型设计中根进线计算电流52A配电母线三相短路电流周期分量效值继电保护动作时间19S动稳定度1157KA初步选择VS11263016型号进行校验校验见表
序号
安装点电气条件
VS11263016型断路器
项目
数
项目
数
结
1
UN
10KV
UNQF
12KV
合格
2
IC
52A
INQF
630A
合格
3
（断流力）
458KA
IOC
16KA
合格
4
（动稳定度）
2554581157KA
imax
40KA
合格
5
i t（热稳定度）
(458KA)2(19+01)s41KA2s
It
16KA24s1024KA2s
合格
选择VS11263016型真空断路器作高压隔离开关
高压隔离开关选择国家相关标准高压隔离开关需进行断流力校验
户外高压隔离开关选择GW4型号初步选择GW412400相关数查工厂供电设计指导表519
序号
安装点电气条件
GW412400型隔离开关
项目
数
项目
数
结
1
UN
10KV
UNQS
12KV
合格
2
IC
52A
INQS
400A
合格
3
（动稳度）
2554581167KA
imax
25KA
合格
4
i t（热稳定度）
(458KA)2(19+01)s41KA2s
It
10KA25s500KA2s
合格
开关柜柜隔离开关选择校验：校验数户外隔离开关校验数致开关柜中NO101NO103NO104中选择GN型隔离开关初步选择GN10200型号
序号
安装点电气条件
GN10200型号隔离开关
项目
数
项目
数
结
1
UN
10KV
UNQS
10KV
合格
2
IC
52A
INQS
200A
合格
3
（动稳定度）
2554581167KA
imax
255KA
合格
4
i t（热稳定度）
(458KA)2(19+01)s41KAs
It
10KA25s500KA2s
合格
开关柜N102中装设GN10200型号隔离开关校验程校验结果表
高压熔断器校验：国家相关标准高压熔断器校验需进行动稳定热稳定校验开关柜
NO101NO102中熔断器针电压互感器保护选择RN2型初步选择RN210型号（查工厂供电设计指导表523相关数）
熔断器额定电压UNFU应线路额定电压UN相等：
UNFUUmax
INFU应锁装设熔体额定电流INFE：
INFUINFE
互感器二次侧负荷般INFE取05A必进行校验
序号
安装点电气条件
RN210型号熔断器
项目
数
项目
数
结
1
UN
10KV
UNFU
10KV
合格
2
IC
INFU
05A
合格
3
（断流力）
458KA
IOC
50KA
合格
电压互感器选择校验：电压互感器应该装设点条件次电压二次电压准确度级等进行选择
电压互感器满足准确度级求条件决定二次负荷二次负荷式计算：S2
开关柜NO101电压互感器选择JDJ1010KV电压转化100V电压
开关柜NO102电压互感器ＹＹ（开口三角）接线选择JDZJ10次侧电压KV
电流互感器选择校验：电流互感器应安装电压互感器选择基样电流互感器二次负荷S2计算：
S2
开关柜中NO101NO103NO104中电流互感器选择LQJ10型号热稳定动稳定校验公式述
面分析表示知选次设备均满足求
10KV次侧设备选择校验
选择校验项目
电压
电流
断流力
动稳定度
热稳定度
装置点条件
参数
U
I
I
i
i t
数
10KV
577A(I)
458A
50KA
45819798KA2s
次设备型号规格
额定参数
U
I
I
i
It
高压真空断路器VS11263016
10KV
630A
16KA
40KA
16KA24s1024KA2s
高压隔离开关GN10200
10KV
200A
—
255KA
105500 KA2s
高压熔断器RN210
10KV
05A
50KA
—
—
电压互感器JDJ10
1001KV
—
—
—
—
电压互感器JDZJ10
KV
—
—
—
—
电流互感器LQJ10
10KV
1005A
—
22501KA
318KA
(9001) 1
81 KA2s
二次负荷06
避雷针FS410
10KV
—
—
—
—
户外隔离开关GW412400
12KV
400A
—
25KA
105500 KA2s
32 380V侧次设备校验
次设计中低压开关柜编号
开关柜编号
开关柜型号
NO201
PGL205
NO202
PGL229
NO203
PGL229
NO204
PGL230
NO205
PGL228
NO206
PGL228
NO207~211
PGJ113
低压柜NO201中低压断路器选择低压断路选择校验中进行动稳定度热稳定度校验
U380VI5838AI253KA
i465KAi t25307448 KA2s
低压断路器选择低压断路选择校验中进行动稳定度热稳定度校验
选择DW15型断路器初步选择DW15 1500低压电路中发生三相短路时ish184I
序号
安装点电气条件
DW15 1500型断路器
项目
数
项目
数
结
1
UN
380V
UNQF
380V
合格
2
I30
8978A（补偿）
INQF
1500A
合格
3
（断流力）
253KA
IOC
40KA
合格
4
（动稳定度）
184*253465KA
imax
—
合格
5
i t（热稳定度）
i t25307448 KA2s
It
—
合格
低压刀开关选择初步选择HD13150030
电流互感器选择校验
电流互感器应安装电压互感器选择基样电流互感器二次负荷S2计算：
S2
开关柜中电流互感器选择LMZJ105稳定动稳定校验公式述满足校验
低压柜中NO202中开关柜线路1#2#3#4#铸造车间锻压车间热处理车间电镀车间计算电流均
201A251A176A244A四车间计算电流相差选择保护设备致现2#线路例计算电流I30201A低压断路器选择校验方法初步选择DZ20630
序号
安装点电气条件
DZ20630型断路器
项目
数
项目
数
结
1
UN
380V
UNQF
380V
合格
2
I30
251A
INQF
630A
合格
3
（断流力）
253KA
IOC
30KA
合格
4
（动稳定度）
465KA
imax
—
合格
5
i t（热稳定度）
i t25307448KA2s
It
—
合格
电流互感器选择校验
电流互感器应安装电压互感器选择基样电流互感器二次负荷S2计算：
S2
开关柜中电流互感器选择LMZ105热稳定动稳定校验公式述满足校验
低压柜中NO203开关柜线路6#7#9#工具车间金工车间装配车间计算电流分280A194A122A现6#线路例
低压断路器选择校验方法初步选择DZ20630
序号
安装点电气条件
DZ20630型断路器
项目
数
项目
数
结
1
UN
380V
UNQF
380V
合格
2
I30
280A
INQF
630A
合格
3
（断流力）
253A
IOC
30KA
合格
4
（动稳定度）
465KA
imax
—
合格
5
i t（热稳定度）
i t25307448KA2s
It
—
合格
电流互感器选择校验
电流互感器应安装电压互感器选择基样电流互感器二次负荷S2计算：
S2
开关柜中电流互感器选择LMZ105热稳定动稳定校验公式述满足校验
低压柜中NO204开关柜线路5#8#10#计算电流分162A67A78A10#线路例
低压断路器选择校验方法初步选择DZ20200
序号
安装点电气条件
DZ20200型断路器
项目
数
项目
数
结
1
UN
380V
UNQF
380V
合格
2
IC
78A
INQF
200A
合格
3
（断流力）
253KA
IOC
30KA
合格
4
（动稳定度）
465KA
imax
—
合格
5
i t（热稳定度）
i t25307448 KA2s
It
—
合格
电流互感器选择校验
电流互感器应安装电压互感器选择基样电流互感器二次负荷S2计算：
S2
开关柜中电流互感器选择LMZ105热稳定动稳定校验公式述满足校验
低压柜中NO205NO206明配电柜专供生活区选择保护设备致计算电流413A
低压断路器选择校验方法初步选择DZ20630
序号
安装点电气条件
DZ20630型断路器
项目
数
项目
数
结
1
UN
380V
UNQF
380V
合格
2
IC
413A
INQF
630A
合格
电流互感器选择校验
电流互感器应安装电压互感器选择基样电流互感器二次负荷S2计算：
S2
开关柜中电流互感器选择LMZ105 热稳定动稳定校验公式述满足校验
补偿柜中电流互感器选择方法采LMZI05
380V侧次设备选择校验表选数均满足求
380V次侧设备选择校验
选择校验项目
电压
电流
断流
力
动态
定度
热稳定度
装置点条件
参数
数
380V
总8978A
253kA
465kA
次设备型号规格
额定参数
低压断路器DW1515003D
380V
1500A
40kA
低压断路器DW20630
380V
630A
30Ka
(般)
（）
低压断路器DW20200
380V
200A
（）
25 kA
低压断路HD13150030
380V
1500A
电流互感器LMZJ105
500V
15005A
电流互感器LMZ105
500V
1005A
1605A
33 高低压母线选择
查表10kV母线选LMY3(404mm)母线尺寸40mm4mm380V母线选LMY3（12010）+806相母线尺寸120mm10mm中性线母线尺寸80mm6mm
第四章 变压进出线邻单位联络线选择
41 10kV高压进线引入电缆选择
（1） 10kV高压进线选择校验
采LGJ型钢芯铝绞线架空敷设接10kV公干线
a)发热条件选择 577A室外环境温度33°查表初选LGJ3535°C时149A>满足发热条件
b)校验机械强度 查表允许截面积25LGJ35满足求选
线路短需校验电压损耗
（2） 高压配电室变段引入电缆选择校验
采YJL2210000型交联聚乙烯绝缘铝芯电缆间埋敷设
a)发热条件选择 577A土壤环境25°查表初选缆线芯截面25交联电缆149A>满足发热条件
b)校验热路稳定 式A母线截面积单位满足热路稳定条件截面积单位C材料热稳定系数母线通三相短路稳态电流单位
A短路发热假想时间单位s电缆线中196005+02+005075s终端变电保护动作时间05s断路器断路时间02sC77数代入公式中JL22100003 25电缆满足求
42 380低压出线选择
（1）铸造车间
馈电1号厂房（铸造车间）线路采VLV221000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋敷设
a）发热条件需选择 201A08m土壤温度25℃查表初选缆芯截面120212A>满足发热条件
b）校验电压损耗 图11示工厂面图量变电1号厂房距离约100m查表120铝芯电缆031 （缆芯工作温度75°计）0071号厂房94kW 918 kvar线路电压损耗
<5满足电压损耗
c）热稳定度校验
满足短热稳定求改选缆芯截面240电缆选VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆中性线芯相线芯半选择
（2） 锻压车间
馈电2号厂房（锻压车间）线路采VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设
a）发热条件需选择 251A查表缆芯截面240载流量
319A>满足发热条件
b）校验电压损耗 查表031 （缆芯工作温度75°计）0072号厂房1106kW 123 kvar线路电压损耗
<5满足电压损耗
（3） 热处理车间
馈电3号厂房（热处理车间）线路采VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设
a）发热条件需选择 176A查表缆芯截面240载流量319A>满足发热条件
b）校验电压损耗 查表031 （缆芯工作温度75°计）0073号厂房94kW 675 kvar线路电压损耗
<5满足电压损耗
（4） 电镀车间
馈电4号厂房（电镀车间）线路采VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设
a）发热条件需选择 244A查表缆芯截面240载流量319A>满足发热条件
b）校验电压损耗 查表031 （缆芯工作温度75°计）0074号厂房129kW 938 kvar线路电压损耗
<5满足电压损耗
（5） 仓库
馈电5号厂房（仓库）线路仓库变电旁边建筑物采聚氯乙烯绝缘铝芯导线BLV1000型5根（包括3根相线1根N线1根PE线）穿硬塑料埋敷设
a）发热条件需选择
162A环境温度26查工厂供电设计指导表841初选截面积419A>满足发热条件
b）校验机械强度 查表25面选4导线满足机械强度求
c) 校验电压损耗 选穿线估计长50m查表0850119仓库88kW 6 kvar
<5
满足允许电压损耗求
（ 6 ）工具车间
馈电6号厂房（工具车间）线路 采VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷
a）发热条件需选择 280A查表缆芯截面240载流量319A>满足发热条件
b）校验电压损耗 查表031 （缆芯工作温度75°计）0076号厂房1143kW 144 kvar线路电压损耗
<5满足电压损耗
（7）金工车间
馈电7号厂房（金工车间）线路 采VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设
a）发热条件需选择 194A查表缆芯截面240载流量319A>满足发热条件
b）校验电压损耗 查表031 （缆芯工作温度75°计）0077号厂房88kW 936 kvar线路电压损耗
<5满足电压损耗
（8）锅炉房
馈电8号厂房（锅炉房）线路 采VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设
a）发热条件需选择 67A查表缆芯截面240载流量319A>满足发热条件
b）校验电压损耗 查表031 （缆芯工作温度75°计）0078号厂房358kW 263 kvar线路电压损耗 <5满足电压损耗
（9）装配车间
馈电9号厂房（装配车间）线路 采VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设
a）发热条件需选择 122A查表缆芯截面240载流量319A>满足发热条件
b）校验电压损耗 查表031 （缆芯工作温度75°计）007
9号厂房588kW 551 kvar线路电压损耗 <5满足电压损耗
（10）机修车间
馈电10号厂房（机修车间）线路 采VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设
a）发热条件需选择 78A查表缆芯截面240载流量319A>满足发热条件
b）校验电压损耗 查表031 （缆芯工作温度75°计）0079号厂房352kW 374 kvar线路电压损耗 <5满足电压损耗
（11） 生活区
馈电生活区线路 采BLX1000型铝芯橡皮绝缘线架空敷设
1）发热条件选择 I30413A室外环境温度（年热月均气温）33℃初选BLX1000124033℃时Ial≈455A>I30满足发热条件
2）效验机械强度 查表允许截面积Amin10mm2BLX10001240满足机械强度求
3）校验电压损耗 查工厂面图变电生活区负荷中心距离600m左右查表阻抗值BLX10001240似等值LJ240阻抗014030（线间均距08m）生活区245KW1176kvar
>5
满足电压损耗求决定采四回BLX10001120三相架空线路生活区供电PEN线均采BLX1000175橡皮绝缘线重新校验电压损耗查表阻抗值BLX10001120阻抗018028
<5满足电压损耗条件
43 作备电源高压联络线选择校验
采YJL22—10000型交联聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋敖设相距约2Km单位变配电10KY母线相连
（1）发热条件选择
工厂二级负荷容量3351KVA热月土壤均温度25℃查表工厂供电设计指导844初选缆心截面25交联聚乙烯绝缘铝心电缆满足求
（2）校验电压损耗
表工厂供电设计指导842查缆芯25铝
（缆芯温度80℃计）二级负荷线路长度2km计
见满足求电压损耗5求
（3）短路热稳定校验
变电高压侧短路电流校验前述引入电缆短路热稳定校验知缆芯25交联电缆满足热稳定求单位10KV短路数知该联路线短路热稳定校验计算法进行
选变电进出线联络线导线电缆型号规格表 示
进出线联络线导线电缆型号规格
线 路 名 称
导线电缆型号规格
10KV电源进线
LGJ35铝绞线（三相三线架空）
变引入电缆
YJL22—10000—3×25交联电缆（直埋）
380V
低压
出线
1号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋）
2号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋）
3号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋）
4号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋）
5号厂房
BLV—1000—1×4铝芯线5根穿径25硬塑
6号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋）
7号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋）
8号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋）
9号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋）
10号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋）
生活区
四回路回路3×BLX10001×120+1×BLX10001×75橡皮线（三相四线架空线）
单位10KV联络线
YJL22—10000—3×16交联电缆（直埋）
第五章 变压器整定保护
51变电二次回路方案
a)高压断路器操作机构控制信号回路 断路器采电机储操作机构控制信号回路示实现次重合闸
b)变电电计量回路 变电高压侧装设专计量柜装设三相功电度表功电度表分计量全厂消耗功电表功电计算月工厂均功率数计量柜级供电部门加封理
GBJ631990规定设计中交流回路仪表精确度等级25级互感器精确度精度等级10
c)变电测量绝缘监察回路 NO102（GG1A(F)54）柜作互感器避雷器柜变电高压侧装电压互感器——避雷器柜中电压互感器3JDZJ——10型组成Y0Y0接线实现电压侧量绝缘监察接线图示
高压柜NO104（GG1A(F)07）作备电源高压联路线装三相功电度表三相功电度表电流表接线图图示高压进线装电流表
低压侧动力出线均装功电度表功电度表低压明线路装三相四线功电度低压联电容器组线路装功电度表回路均装设电流表低压母线装电压表仪表准确度等级符合求
52变压器保护
1预防 相间短路高压侧单相接短路匝间短路保护保护范围包括变压器套引出线 变压器空载合闸时励磁电流值In数倍10倍样励磁电流通常称励磁涌流该设计采变压器差保护
2 防止变压器部单相绕组匝间短路通常容量800KVA变压器装设气体保护 种型式气体继电器两触点： 轻瓦斯保护：变压器发生轻微障时产生气体较少速度缓慢气体升逐渐积聚继电器部气体继电器油面降中触点闭合作信号 轻瓦斯保护动作值采气体容积表示：250－300cm3 重瓦斯保护：变压器发
生严重障时强烈电弧产生量气体油箱压力迅速升高迫变压器油着油箱油枕油流激烈击触点接闭动作跳闸 重瓦斯保护动作值采油流速度表示：06－15ms
3 变压器相间短路备保护 电流保护低阻抗保护
4 变压器负荷保护 变压器负荷数情况三相称负荷保护接入相电流继电器实现负荷保护通常延时动作信号 双绕组升压变压器装发电机电压侧三绕组升压变压器侧电源时装发电机电压侧电源侧三侧电源时装三侧
5变压器单相接保护 1． 中性点直接接普通变压器接备保护 2． 中性点接接运行变压器接备保护 1） 中性点全绝缘变压器 2） 分级绝缘中性点装放电间隙变压器 3． 耦变压器接备保护 1） 高中压侧方零序电流保护整定计算 2） 耦变压器中性点零序电流保护整定
6变压器温度保护 般设75℃
7冷器障保护
变压器继电保护
电力变压器工厂供电系统重设备障工厂产生严重影响针设计变压器容量选择保护
a）装设瓦斯保护次设计中变压器选择 S9100010型低损耗配电变压器容量1000KVA油浸式变压器需装设瓦斯保护变压器油箱障轻微瓦斯油面降时瞬时动作信号发生严重障产生量瓦斯时动作跳闸
变压器瓦斯保护接线图
b）装设反时限电流保护针6300KVA单独运行重变压装设电流保护电流速断保护1000KVA变压器般采GL型继电器兼作电流保护电流速断保护（电流保护作电流速断保护备保护）
设计中初步采GL15型感应式电流继电器两相两继电器式接线分流跳闸操作方式
分流跳闸操作方式
（1）电流保护动作电流整定
中系数
接线系数继电器返回系数电流互感器电流100520 动作电流：
电流保护动作电流整定10A
（2）电流保护动作时间整定
变电电力系统终端变电电流保护动作时间（10倍动作电流动作时间）整定短05s
（3）电流保护灵敏度系数检验
中0866253kA(10kV04kV)1105 灵敏度系数：
满足灵敏度系数15求
C）装设电流速断保护
利GL15速断装置
（1）速断电流整定：利式中速断保护电流
速断电流倍数整定
KqbIqbIop70810708
(注意整数必须2～8间)
（2）电流速断保护灵敏度系数检验
利式中保护灵敏度系数
S2200A1461A155>15
工厂供电课程设计指导表61知GB50062—92规定电流保护灵敏度系数15里装设电流速断保护灵敏度系数达求JBJ6—96JGJT16—92规定灵敏度2里装设电流速断保护灵
敏度系数偏低
温度保护
次设计中变压器选择S91000(6)型油浸式变压器容量1000KVA干式变压器需装设温度保护变压器超预设温度时报警装置进行报警继续升定温度时发出跳闸信号原理图32示
温度保护原理图
温度保护保护干式变压器部障种基保护装置干式变压器温度保护分温度显示温度控制两部分设计需选择温控系统温控系统通预埋低压绕组中测温元件PTC测取温度信号根绕组温度控制冷风机运行发出超温报警信号直发出超高温跳闸信号变压器温度高时温度继电器触点KTM接通信号继电器KS2通电动作动作报警信号变压器温度温度继续超高时候温度继电器KTM接通信号继电器KS1通电动作动作跳闸信号时利切片XB1切换位置串接限流电阻R2动作报警信号
53作备电源高压联络线继电保护装置
（1）装设反时限电流保护
采GL15型感应式电流继电器两相两继电器式接线分跳闸操作方式
a)电流保护动作电流整定利式中 2取
06×52A4338A 108 50510动作电流：
电流保护动作电流整定7A
b)电流保护动作电流整定
终端保护考虑动作时间整定05s
c)电流保护灵敏度系数
单位变电10kV母线联络线厂变电低压母线短路数法检验灵敏度系数略
（2）装设电流速断保护
利GL15速断装置单位变电联络线厂变电低压母线短路数法检验灵敏度系数
54 变电低压侧保护
a）设计中变压器单台运行作负荷备电源应该装置负荷保护时变压器低压侧单相接障设计中低压总开关采DW1515003型低压断路器三相均装流脱扣器实现低压侧相间短路负荷保护实现低压单相接短路保护
脱扣器动作电流整定压断路器流脱扣器额定电流INOR线路计算电流I30INOR≥I30
lOP≤KOL·Ial中Ial绝缘线缆允许载流量Kol绝缘线缆允许短时负荷系数瞬时短延时流脱扣器般取45长延时流脱扣器做短路保护时取11做负荷保护时取1
lOP≤KOL·Ial8978A≤2707*112978A
整定结果满足求
b）低压侧出线均采DZ20型低压短路器控制瞬间脱钩器实现线
路短路障保护
整定整定lOP≤KOL·Ial803A≤1600*111760A
变压器低电压起动带时限电流保护基低电压情况起动时电流速断保护存死区基保护电流保护灵敏系数达S15求时采低电压（闭锁）电流保护装置
U
Umin变压器运行中遇低工作电压般取0507Un设计中取05
U 083
保护装置整定时间t19065
电流速断保护灵敏系数校验 利公式S2 S2200A1461A155>15
低电压起动灵敏系数校验S12105212
第六章 电力线路保护
61继电保护装置基求
继电保护装置基求四点：选择性灵敏性速动性性
1） 选择性
供电系统中发生障时继电保护装置应选择性障部分切应该首先断开距离障点断路器保证系统中非障部分继续正常运行
2） 灵敏性
灵敏性系指继电保护装置障异常工作状况反映力保护装置保护范围短路点位置短路性质样保护装置均应产生拒绝动作保护区外发生障时应该产生错误动作
3） 速动性
速动性指保护装置应快切短路障
缩短切障时间减轻短路电流电气设备损坏程度加快系统电压恢复电气设备启动创造利条件时提高发电机列运行稳定性
4） 性
保护装置应正确动作时处准备状态满足性求保护装置反成扩事直接造成障根源确保保护装置动作性求保护装置设计原理整定计算安装调试正确误时求组成保护装置元件质量运行维护系统应简化效提高保护性
设计针10KV电力线路线路长容量线路应装设单相接保护负荷保护（动作信号）相间短路保护
62电流保护
作相间短路保护动作断路器跳闸机构断路器跳闸切短路障部分相间短路采带时限电流保护定时限电流保护反时限电流保护
a）电流保护动作整定 计算公式 I Ilmax
采GL感应式继电器I应整数10A系数Krel 取13保护装置接线系数Kw1继电器返回系数取08线路负荷电流 Ilmax15Ic
I 155278A0813100A5A20
I Ilmax13*78*1（08*20）63A电流保护动作整定电流10KA
b)电流动作时间整定
GL继电器构成反时限电流保护取07
c）电流保护灵敏度校验
SKwIk(2)minKiIop12
Ik(2)min0866KT0866*253KA(10KA04KA)876A S34112带时限电流保护明显缺点越电源线路电流保护动作时间越长短路电流越电源值越危害越严重应装设电流速断保护电流速断保护存死区般带时限电流保护实现保护电流速断保护区速断保护保护电流保护作备保护电流速断保护死区电流保护基保护
速断电流整定 利公式I25300A708A
速断电流倍数整定
K708A10A708
（K整数必须28间）
电流速断保护灵敏系数校验 利公式利式SKwIkminKiIqb2中保护灵敏度系数S2200A1461A155>15
63单相接保护
作单相接保护动作信号危身设备安全时动作跳闸
线路单相接保护动作电流整定
中Kre取值15
IcUNL108
Iop15*82045
单相接保护灵敏系数检验
中Icz面公式进行计算
SP1502045166>15
结
文完成程中首先感谢文指导老师XX老师5月时间里X老师等直起帮助解决课题研究设计问题查找相关资料帮助果没老师耐心详细指导相信设计完成利次时更加解学课程实际中应生活工作提供帮助
做某10KV变电站继电保护设计进行设计通次毕业设计加深工厂供电电气技术知识理解基掌握进行次设计历步骤定知识学学起进行课题分析查资料图形绘制整理开题报告完成整文设计作学阶段次重学历感觉受益非浅时深深感觉学力断提高
设计实际出发 考虑生活工业生产中种素存设计程中性作第位时考虑运行济性等素合理选择运行方式种元器件力求设计方案达优化组合求外设计程中量采国外先进元器件技术
通设计容基完成预期设计求理够满足实际需求时设备选择时量采较新型号适应技术发展需更满足生活生产供电质量求更实现电力超前济发展目标
参考文献
1] 刘介编 工厂供电 机械工业出版社 1998
2] 贺嘉李编 电力系统继电保护 电力工业出版社 1997
3] 国家关电气化设计规范 2005
4] 05 系列建筑电气设计图集05D01~05D13 2002
5] 赵明等编 工厂电气设备 机械工业出版社 1997
6] 张祥军编 工厂变配电技术 1999
7] 张莹编 新编21世纪高等职业教育电子信息类教材工厂供配电技术电子工业出版社 2001
8] 徐腊元 配电网动化设备优选指南 中国水利水电出版社 2001
9] 王静茹 输电线路电流电压保护 水力电力出版社 2000
10] 罗会昌 电工电子技术实验课程设计 中国科学科技学出版社 1999
11] 陈雪丽董事 编电气工程专业英语 机械工业出版社 1996
12] 周立志 李纯洁 实电工计算手册 辽宁技术科学技术出版社 1998
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tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGtgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGshLs50cLmTWN60eo8Wgqv7XAv2OHUm32WGeaUwYDIAWGMeR4I30kA1DkaGhn3XtKknBYCUDxqA7FHYi2CHhI92tgKQcWA3PtGZ7R4I30kA1DkaG
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10KV变电站继电保护设计
摘：设计某10KV变电站继电保护设计中包括变电供配电原始数资料短路计算变电站设备选择校验变压器保护线路保护设计根电力系统设计技术规程结合实际变压器接线进行选择接线采高压侧均单母线分段接线方式根设计中提供原始数进行短路电流计算确定母线条馈出线路短路电流进行动稳定热稳定校验进行动稳定热稳定校验选择合适电缆电气设备保证母线电设备安全运行中变电系统图面布置图明图二次接线图绘制相关计算继电保护重点图充分展示部分设计构想
关键词：变电 变压器 短路电流 继电保护
Abstract：This design m construction drawing the design supplies the power distribution including the transformer substation the design the transformer choice the equipment choice the verification the transformer substation illumination design and the weak electricity design and so on This design according to Electrical power system Design Technology Regulations to unify actual comes carries on the choice to the transformer and the host wiring the main wiring uses the hightension side for the single generatrix partition wiring way According to designs the primary data which provides carries on the shortcircuit current computation on the definite generatrix and each line shortcircuit current advances together the motion to be stable and the heatstable verification Advances together the motion to be stable and the heatstable verification chooses the appropriate electric cable and the electrical equipment guaranteed the generatrix and the current collector security reliably moves Transformer substation diagram the floorplan illumination chart two wiring diagrams plan as well as each related computation
Electricity protection are key Each chart has fully demonstrated each part of design conception
Key Words：Transformer substation Transformer Shortcircuit protectionElectricity protection
目录
绪 1
第章 原始资料原始数 2
11工厂供电协议 2
12理位置气象资料 2
第二章 短路电流计算 3
21 计算电路 3
22 短路计算基准值 3
23 短路电路中元件电抗标幺值 3
24 k1点（105kV侧）相关计算 4
25 k2点（04kV侧）相关计算 4
第三章 变电设备选择校验 6
31 10kV侧次设备选择校验 6
32 380V侧次设备校验 10
33 高低压母线选择 15
第四章 变压进出线邻单位联络线选择 16
41 10kV高压进线引入电缆选择 16
42 380低压出线选择 16
43 作备电源高压联络线选择校验 21
第五章 变压器整定保护 24
51变电二次回路方案 24
52变压器保护 26
53作备电源高压联络线继电保护装置 30
54 变电低压侧保护 31
第六章 电力线路保护 33
61继电保护装置基求 33
62电流保护 33
63单相接保护 34
结 36
参考文献 37
绪
众周知电现代工业生产源动力电易形式量转换易转换形式量供应电输送分配简单济便控制调节测量利实现生产程动化电现代工业生产整国民济生活中应极广泛
工厂里电然工业生产源动力产品成中占重般（电化工业外）电工业生产中重性产品成投资总额中占重中少工业生产实现电气化增加产量提高产品质量提高劳动生产率降低生产成减轻工劳动强度改善工劳动条件利实现生产程动化方面说果工厂电供应突然中断工业生产造成严重果
做工厂供电工作发展工业生产实现工业现代化具十分重意义
设计某10KV变电站继电保护设计进行电气施工图设计中包括变电供配电设计变压器选择设备选择校验变电明设计弱电设计等通毕业设计够熟练运国家电气领域颁布规范标准关建筑电气图集进行变电电气设计施工进步巩固学知识增强规范意识
课题涉容：工厂供配电电力系统继电保护工厂电气设备电力电子CAD绘图等方面知识
外供电工作中应合理处理局部全局前长远等关系顾局部前利益全局观点顾全局适应发展
第章 原始资料原始数
11工厂供电协议
设计10KV变电站该变电站距离工厂约3公里级区域变电站进线路电源作正常工作电源电压等级10004KV
全厂功率数COSφ≥09该厂供电部门达成协议工厂变电站侧计量电设专计量柜两部电费制缴纳电费月基电费动力电费09元Kwh明电费055元Kwh工厂负荷时功率素低09
12理位置气象资料
某变电站处嘉陵江中游丝绸中国历史文化名城——四川省南充市距市政府1500m距区政府1000m环境优美占1500亩年高气温：40℃高月均气温：32℃年低气温：3℃震烈度：65度海拔133M水位12M沙土年均雷电日：40天
第二章 短路电流计算
21 计算电路 500MVA
K1
K2
LGJ1503km
105kV
S91000
04kV
(2)
(3)
(1)
～
∞系统
图21 短路计算电路
22 短路计算基准值
设基准容量100MVA基准电压105短路计算电压高压侧105kV低压侧04kV
（21）
（22）
23 短路电路中元件电抗标幺值
（1）电力系统
已知电力系统出口断路器断流容量500MVA100MVA500MVA02 （23）
（2）架空线路
查表LGJ150线路电抗线路长8km （24）
（3）电力变压器
查表变压器短路电压百分值45
45 （25）
式中变压器额定容量
绘制短路计算等效电路图52示
k1
k2
图22 短路计算等效电路
24 k1点（105kV侧）相关计算
（1）总电抗标幺值
02+1012 （26）
（2）三相短路电流周期分量效值
（27）
（3 ）短路电流
（28）
（29）
（210）
（4） 三相短路容量
（211）
25 k2点（04kV侧）相关计算
（1）总电抗标幺值
02+10+45 57 （212）
（2）三相短路电流周期分量效值
（213）
（3） 短路电流
（214）
（215）
（216）
（4）三相短路容量
（217）
短路计算结果表示
短路计算结果
短路计算点
三相短路电流
三相短路容量MVA
k1
458
458
458
1167
691
883
k2
253
253
253
465
276
175
第三章 变电设备选择校验
31 10kV侧次设备选择校验
（1）工作电压选
设备额定电压般应系统额定电压高压设备额定电压应系统高电压10kV 115kV高压开关设备互感器支柱绝缘额定电压12kV穿墙套额定电压115kV熔断器额定电压12kV
（2）工作电流选择
设备额定电流应电路计算电流
（3）断流力选择
设备额定开断电流断流容量分断短路电流设备说应分断短路效值短路容量
分断负荷设备电流设备说负荷电流
（4） 隔离开关负荷开关断路器短路稳定度校验
a)动稳定校验条件
分开关极限通电流峰值效值分开关处三相短路击电流瞬时值效值
b)热稳定校验条件
设计中选择号接线方案选择高压开关柜进线序编号
开关柜编号
开关柜接线编号
NO101
GG1A(J)03
NO102
GG1A(F)54
NO103
GG1A(F)07
NO104
GG1A(F)07(备电源)
根国目前广泛10KV高压户真空断路器型式选VS112型设计中根进线计算电流52A配电母线三相短路电流周期分量效值继电保护动作时间19S动稳定度1157KA初步选择VS11263016型号进行校验校验见表
序号
安装点电气条件
VS11263016型断路器
项目
数
项目
数
结
1
UN
10KV
UNQF
12KV
合格
2
IC
52A
INQF
630A
合格
3
（断流力）
458KA
IOC
16KA
合格
4
（动稳定度）
2554581157KA
imax
40KA
合格
5
i t（热稳定度）
(458KA)2(19+01)s41KA2s
It
16KA24s1024KA2s
合格
选择VS11263016型真空断路器作高压隔离开关
高压隔离开关选择国家相关标准高压隔离开关需进行断流力校验
户外高压隔离开关选择GW4型号初步选择GW412400相关数查工厂供电设计指导表519
序号
安装点电气条件
GW412400型隔离开关
项目
数
项目
数
结
1
UN
10KV
UNQS
12KV
合格
2
IC
52A
INQS
400A
合格
3
（动稳度）
2554581167KA
imax
25KA
合格
4
i t（热稳定度）
(458KA)2(19+01)s41KA2s
It
10KA25s500KA2s
合格
开关柜柜隔离开关选择校验：校验数户外隔离开关校验数致开关柜中NO101NO103NO104中选择GN型隔离开关初步选择GN10200型号
序号
安装点电气条件
GN10200型号隔离开关
项目
数
项目
数
结
1
UN
10KV
UNQS
10KV
合格
2
IC
52A
INQS
200A
合格
3
（动稳定度）
2554581167KA
imax
255KA
合格
4
i t（热稳定度）
(458KA)2(19+01)s41KAs
It
10KA25s500KA2s
合格
开关柜N102中装设GN10200型号隔离开关校验程校验结果表
高压熔断器校验：国家相关标准高压熔断器校验需进行动稳定热稳定校验开关柜
NO101NO102中熔断器针电压互感器保护选择RN2型初步选择RN210型号（查工厂供电设计指导表523相关数）
熔断器额定电压UNFU应线路额定电压UN相等：
UNFUUmax
INFU应锁装设熔体额定电流INFE：
INFUINFE
互感器二次侧负荷般INFE取05A必进行校验
序号
安装点电气条件
RN210型号熔断器
项目
数
项目
数
结
1
UN
10KV
UNFU
10KV
合格
2
IC
INFU
05A
合格
3
（断流力）
458KA
IOC
50KA
合格
电压互感器选择校验：电压互感器应该装设点条件次电压二次电压准确度级等进行选择
电压互感器满足准确度级求条件决定二次负荷二次负荷式计算：S2
开关柜NO101电压互感器选择JDJ1010KV电压转化100V电压
开关柜NO102电压互感器ＹＹ（开口三角）接线选择JDZJ10次侧电压KV
电流互感器选择校验：电流互感器应安装电压互感器选择基样电流互感器二次负荷S2计算：
S2
开关柜中NO101NO103NO104中电流互感器选择LQJ10型号热稳定动稳定校验公式述
面分析表示知选次设备均满足求
10KV次侧设备选择校验
选择校验项目
电压
电流
断流力
动稳定度
热稳定度
装置点条件
参数
U
I
I
i
i t
数
10KV
577A(I)
458A
50KA
45819798KA2s
次设备型号规格
额定参数
U
I
I
i
It
高压真空断路器VS11263016
10KV
630A
16KA
40KA
16KA24s1024KA2s
高压隔离开关GN10200
10KV
200A
—
255KA
105500 KA2s
高压熔断器RN210
10KV
05A
50KA
—
—
电压互感器JDJ10
1001KV
—
—
—
—
电压互感器JDZJ10
KV
—
—
—
—
电流互感器LQJ10
10KV
1005A
—
22501KA
318KA
(9001) 1
81 KA2s
二次负荷06
避雷针FS410
10KV
—
—
—
—
户外隔离开关GW412400
12KV
400A
—
25KA
105500 KA2s
32 380V侧次设备校验
次设计中低压开关柜编号
开关柜编号
开关柜型号
NO201
PGL205
NO202
PGL229
NO203
PGL229
NO204
PGL230
NO205
PGL228
NO206
PGL228
NO207~211
PGJ113
低压柜NO201中低压断路器选择低压断路选择校验中进行动稳定度热稳定度校验
U380VI5838AI253KA
i465KAi t25307448 KA2s
低压断路器选择低压断路选择校验中进行动稳定度热稳定度校验
选择DW15型断路器初步选择DW15 1500低压电路中发生三相短路时ish184I
序号
安装点电气条件
DW15 1500型断路器
项目
数
项目
数
结
1
UN
380V
UNQF
380V
合格
2
I30
8978A（补偿）
INQF
1500A
合格
3
（断流力）
253KA
IOC
40KA
合格
4
（动稳定度）
184*253465KA
imax
—
合格
5
i t（热稳定度）
i t25307448 KA2s
It
—
合格
低压刀开关选择初步选择HD13150030
电流互感器选择校验
电流互感器应安装电压互感器选择基样电流互感器二次负荷S2计算：
S2
开关柜中电流互感器选择LMZJ105稳定动稳定校验公式述满足校验
低压柜中NO202中开关柜线路1#2#3#4#铸造车间锻压车间热处理车间电镀车间计算电流均
201A251A176A244A四车间计算电流相差选择保护设备致现2#线路例计算电流I30201A低压断路器选择校验方法初步选择DZ20630
序号
安装点电气条件
DZ20630型断路器
项目
数
项目
数
结
1
UN
380V
UNQF
380V
合格
2
I30
251A
INQF
630A
合格
3
（断流力）
253KA
IOC
30KA
合格
4
（动稳定度）
465KA
imax
—
合格
5
i t（热稳定度）
i t25307448KA2s
It
—
合格
电流互感器选择校验
电流互感器应安装电压互感器选择基样电流互感器二次负荷S2计算：
S2
开关柜中电流互感器选择LMZ105热稳定动稳定校验公式述满足校验
低压柜中NO203开关柜线路6#7#9#工具车间金工车间装配车间计算电流分280A194A122A现6#线路例
低压断路器选择校验方法初步选择DZ20630
序号
安装点电气条件
DZ20630型断路器
项目
数
项目
数
结
1
UN
380V
UNQF
380V
合格
2
I30
280A
INQF
630A
合格
3
（断流力）
253A
IOC
30KA
合格
4
（动稳定度）
465KA
imax
—
合格
5
i t（热稳定度）
i t25307448KA2s
It
—
合格
电流互感器选择校验
电流互感器应安装电压互感器选择基样电流互感器二次负荷S2计算：
S2
开关柜中电流互感器选择LMZ105热稳定动稳定校验公式述满足校验
低压柜中NO204开关柜线路5#8#10#计算电流分162A67A78A10#线路例
低压断路器选择校验方法初步选择DZ20200
序号
安装点电气条件
DZ20200型断路器
项目
数
项目
数
结
1
UN
380V
UNQF
380V
合格
2
IC
78A
INQF
200A
合格
3
（断流力）
253KA
IOC
30KA
合格
4
（动稳定度）
465KA
imax
—
合格
5
i t（热稳定度）
i t25307448 KA2s
It
—
合格
电流互感器选择校验
电流互感器应安装电压互感器选择基样电流互感器二次负荷S2计算：
S2
开关柜中电流互感器选择LMZ105热稳定动稳定校验公式述满足校验
低压柜中NO205NO206明配电柜专供生活区选择保护设备致计算电流413A
低压断路器选择校验方法初步选择DZ20630
序号
安装点电气条件
DZ20630型断路器
项目
数
项目
数
结
1
UN
380V
UNQF
380V
合格
2
IC
413A
INQF
630A
合格
电流互感器选择校验
电流互感器应安装电压互感器选择基样电流互感器二次负荷S2计算：
S2
开关柜中电流互感器选择LMZ105 热稳定动稳定校验公式述满足校验
补偿柜中电流互感器选择方法采LMZI05
380V侧次设备选择校验表选数均满足求
380V次侧设备选择校验
选择校验项目
电压
电流
断流
力
动态
定度
热稳定度
装置点条件
参数
数
380V
总8978A
253kA
465kA
次设备型号规格
额定参数
低压断路器DW1515003D
380V
1500A
40kA
低压断路器DW20630
380V
630A
30Ka
(般)
（）
低压断路器DW20200
380V
200A
（）
25 kA
低压断路HD13150030
380V
1500A
电流互感器LMZJ105
500V
15005A
电流互感器LMZ105
500V
1005A
1605A
33 高低压母线选择
查表10kV母线选LMY3(404mm)母线尺寸40mm4mm380V母线选LMY3（12010）+806相母线尺寸120mm10mm中性线母线尺寸80mm6mm
第四章 变压进出线邻单位联络线选择
41 10kV高压进线引入电缆选择
（1） 10kV高压进线选择校验
采LGJ型钢芯铝绞线架空敷设接10kV公干线
a)发热条件选择 577A室外环境温度33°查表初选LGJ3535°C时149A>满足发热条件
b)校验机械强度 查表允许截面积25LGJ35满足求选
线路短需校验电压损耗
（2） 高压配电室变段引入电缆选择校验
采YJL2210000型交联聚乙烯绝缘铝芯电缆间埋敷设
a)发热条件选择 577A土壤环境25°查表初选缆线芯截面25交联电缆149A>满足发热条件
b)校验热路稳定 式A母线截面积单位满足热路稳定条件截面积单位C材料热稳定系数母线通三相短路稳态电流单位
A短路发热假想时间单位s电缆线中196005+02+005075s终端变电保护动作时间05s断路器断路时间02sC77数代入公式中
42 380低压出线选择
（1）铸造车间
馈电1号厂房（铸造车间）线路采VLV221000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋敷设
a）发热条件需选择 201A08m土壤温度25℃查表初选缆芯截面120212A>满足发热条件
b）校验电压损耗 图11示工厂面图量变电1号厂房距离约100m查表120铝芯电缆031 （缆芯工作温度75°计）0071号厂房94kW 918 kvar线路电压损耗
<5满足电压损耗
c）热稳定度校验
满足短热稳定求改选缆芯截面240电缆选VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆中性线芯相线芯半选择
（2） 锻压车间
馈电2号厂房（锻压车间）线路采VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设
a）发热条件需选择 251A查表缆芯截面240载流量
319A>满足发热条件
b）校验电压损耗 查表031 （缆芯工作温度75°计）0072号厂房1106kW 123 kvar线路电压损耗
<5满足电压损耗
（3） 热处理车间
馈电3号厂房（热处理车间）线路采VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设
a）发热条件需选择 176A查表缆芯截面240载流量319A>满足发热条件
b）校验电压损耗 查表031 （缆芯工作温度75°计）0073号厂房94kW 675 kvar线路电压损耗
<5满足电压损耗
（4） 电镀车间
馈电4号厂房（电镀车间）线路采VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设
a）发热条件需选择 244A查表缆芯截面240载流量319A>满足发热条件
b）校验电压损耗 查表031 （缆芯工作温度75°计）0074号厂房129kW 938 kvar线路电压损耗
<5满足电压损耗
（5） 仓库
馈电5号厂房（仓库）线路仓库变电旁边建筑物采聚氯乙烯绝缘铝芯导线BLV1000型5根（包括3根相线1根N线1根PE线）穿硬塑料埋敷设
a）发热条件需选择
162A环境温度26查工厂供电设计指导表841初选截面积419A>满足发热条件
b）校验机械强度 查表25面选4导线满足机械强度求
c) 校验电压损耗 选穿线估计长50m查表0850119仓库88kW 6 kvar
<5
满足允许电压损耗求
（ 6 ）工具车间
馈电6号厂房（工具车间）线路 采VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷
a）发热条件需选择 280A查表缆芯截面240载流量319A>满足发热条件
b）校验电压损耗 查表031 （缆芯工作温度75°计）0076号厂房1143kW 144 kvar线路电压损耗
<5满足电压损耗
（7）金工车间
馈电7号厂房（金工车间）线路 采VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设
a）发热条件需选择 194A查表缆芯截面240载流量319A>满足发热条件
b）校验电压损耗 查表031 （缆芯工作温度75°计）0077号厂房88kW 936 kvar线路电压损耗
<5满足电压损耗
（8）锅炉房
馈电8号厂房（锅炉房）线路 采VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设
a）发热条件需选择 67A查表缆芯截面240载流量319A>满足发热条件
b）校验电压损耗 查表031 （缆芯工作温度75°计）0078号厂房358kW 263 kvar线路电压损耗 <5满足电压损耗
（9）装配车间
馈电9号厂房（装配车间）线路 采VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设
a）发热条件需选择 122A查表缆芯截面240载流量319A>满足发热条件
b）校验电压损耗 查表031 （缆芯工作温度75°计）007
9号厂房588kW 551 kvar线路电压损耗 <5满足电压损耗
（10）机修车间
馈电10号厂房（机修车间）线路 采VLV2210003240+1120四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设
a）发热条件需选择 78A查表缆芯截面240载流量319A>满足发热条件
b）校验电压损耗 查表031 （缆芯工作温度75°计）0079号厂房352kW 374 kvar线路电压损耗 <5满足电压损耗
（11） 生活区
馈电生活区线路 采BLX1000型铝芯橡皮绝缘线架空敷设
1）发热条件选择 I30413A室外环境温度（年热月均气温）33℃初选BLX1000124033℃时Ial≈455A>I30满足发热条件
2）效验机械强度 查表允许截面积Amin10mm2BLX10001240满足机械强度求
3）校验电压损耗 查工厂面图变电生活区负荷中心距离600m左右查表阻抗值BLX10001240似等值LJ240阻抗014030（线间均距08m）生活区245KW1176kvar
>5
满足电压损耗求决定采四回BLX10001120三相架空线路生活区供电PEN线均采BLX1000175橡皮绝缘线重新校验电压损耗查表阻抗值BLX10001120阻抗018028
<5满足电压损耗条件
43 作备电源高压联络线选择校验
采YJL22—10000型交联聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋敖设相距约2Km单位变配电10KY母线相连
（1）发热条件选择
工厂二级负荷容量3351KVA热月土壤均温度25℃查表工厂供电设计指导844初选缆心截面25交联聚乙烯绝缘铝心电缆满足求
（2）校验电压损耗
表工厂供电设计指导842查缆芯25铝
（缆芯温度80℃计）二级负荷线路长度2km计
见满足求电压损耗5求
（3）短路热稳定校验
变电高压侧短路电流校验前述引入电缆短路热稳定校验知缆芯25交联电缆满足热稳定求单位10KV短路数知该联路线短路热稳定校验计算法进行
选变电进出线联络线导线电缆型号规格表 示
进出线联络线导线电缆型号规格
线 路 名 称
导线电缆型号规格
10KV电源进线
LGJ35铝绞线（三相三线架空）
变引入电缆
YJL22—10000—3×25交联电缆（直埋）
380V
低压
出线
1号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋）
2号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋）
3号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋）
4号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋）
5号厂房
BLV—1000—1×4铝芯线5根穿径25硬塑
6号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋）
7号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋）
8号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋）
9号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋）
10号厂房
VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋）
生活区
四回路回路3×BLX10001×120+1×BLX10001×75橡皮线（三相四线架空线）
单位10KV联络线
YJL22—10000—3×16交联电缆（直埋）
第五章 变压器整定保护
51变电二次回路方案
a)高压断路器操作机构控制信号回路 断路器采电机储操作机构控制信号回路示实现次重合闸
b)变电电计量回路 变电高压侧装设专计量柜装设三相功电度表功电度表分计量全厂消耗功电表功电计算月工厂均功率数计量柜级供电部门加封理
GBJ631990规定设计中交流回路仪表精确度等级25级互感器精确度精度等级10
c)变电测量绝缘监察回路 NO102（GG1A(F)54）柜作互感器避雷器柜变电高压侧装电压互感器——避雷器柜中电压互感器3JDZJ——10型组成Y0Y0接线实现电压侧量绝缘监察接线图示
高压柜NO104（GG1A(F)07）作备电源高压联路线装三相功电度表三相功电度表电流表接线图图示高压进线装电流表
低压侧动力出线均装功电度表功电度表低压明线路装三相四线功电度低压联电容器组线路装功电度表回路均装设电流表低压母线装电压表仪表准确度等级符合求
52变压器保护
1预防 相间短路高压侧单相接短路匝间短路保护保护范围包括变压器套引出线 变压器空载合闸时励磁电流值In数倍10倍样励磁电流通常称励磁涌流该设计采变压器差保护
2 防止变压器部单相绕组匝间短路通常容量800KVA变压器装设气体保护 种型式气体继电器两触点： 轻瓦斯保护：变压器发生轻微障时产生气体较少速度缓慢气体升逐渐积聚继电器部气体继电器油面降中触点闭合作信号 轻瓦斯保护动作值采气体容积表示：250－300cm3 重瓦斯保护：变压器发
生严重障时强烈电弧产生量气体油箱压力迅速升高迫变压器油着油箱油枕油流激烈击触点接闭动作跳闸 重瓦斯保护动作值采油流速度表示：06－15ms
3 变压器相间短路备保护 电流保护低阻抗保护
4 变压器负荷保护 变压器负荷数情况三相称负荷保护接入相电流继电器实现负荷保护通常延时动作信号 双绕组升压变压器装发电机电压侧三绕组升压变压器侧电源时装发电机电压侧电源侧三侧电源时装三侧
5变压器单相接保护 1． 中性点直接接普通变压器接备保护 2． 中性点接接运行变压器接备保护 1） 中性点全绝缘变压器 2） 分级绝缘中性点装放电间隙变压器 3． 耦变压器接备保护 1） 高中压侧方零序电流保护整定计算 2） 耦变压器中性点零序电流保护整定
6变压器温度保护 般设75℃
7冷器障保护
变压器继电保护
电力变压器工厂供电系统重设备障工厂产生严重影响针设计变压器容量选择保护
a）装设瓦斯保护次设计中变压器选择 S9100010型低损耗配电变压器容量1000KVA油浸式变压器需装设瓦斯保护变压器油箱障轻微瓦斯油面降时瞬时动作信号发生严重障产生量瓦斯时动作跳闸
变压器瓦斯保护接线图
b）装设反时限电流保护针6300KVA单独运行重变压装设电流保护电流速断保护1000KVA变压器般采GL型继电器兼作电流保护电流速断保护（电流保护作电流速断保护备保护）
设计中初步采GL15型感应式电流继电器两相两继电器式接线分流跳闸操作方式
分流跳闸操作方式
（1）电流保护动作电流整定
中系数
接线系数继电器返回系数电流互感器电流100520 动作电流：
电流保护动作电流整定10A
（2）电流保护动作时间整定
变电电力系统终端变电电流保护动作时间（10倍动作电流动作时间）整定短05s
（3）电流保护灵敏度系数检验
中0866253kA(10kV04kV)1105 灵敏度系数：
满足灵敏度系数15求
C）装设电流速断保护
利GL15速断装置
（1）速断电流整定：利式中速断保护电流
速断电流倍数整定
KqbIqbIop70810708
(注意整数必须2～8间)
（2）电流速断保护灵敏度系数检验
利式中保护灵敏度系数
S2200A1461A155>15
工厂供电课程设计指导表61知GB50062—92规定电流保护灵敏度系数15里装设电流速断保护灵敏度系数达求JBJ6—96JGJT16—92规定灵敏度2里装设电流速断保护灵
敏度系数偏低
温度保护
次设计中变压器选择S91000(6)型油浸式变压器容量1000KVA干式变压器需装设温度保护变压器超预设温度时报警装置进行报警继续升定温度时发出跳闸信号原理图32示
温度保护原理图
温度保护保护干式变压器部障种基保护装置干式变压器温度保护分温度显示温度控制两部分设计需选择温控系统温控系统通预埋低压绕组中测温元件PTC测取温度信号根绕组温度控制冷风机运行发出超温报警信号直发出超高温跳闸信号变压器温度高时温度继电器触点KTM接通信号继电器KS2通电动作动作报警信号变压器温度温度继续超高时候温度继电器KTM接通信号继电器KS1通电动作动作跳闸信号时利切片XB1切换位置串接限流电阻R2动作报警信号
53作备电源高压联络线继电保护装置
（1）装设反时限电流保护
采GL15型感应式电流继电器两相两继电器式接线分跳闸操作方式
a)电流保护动作电流整定利式中 2取
06×52A4338A 108 50510动作电流：
电流保护动作电流整定7A
b)电流保护动作电流整定
终端保护考虑动作时间整定05s
c)电流保护灵敏度系数
单位变电10kV母线联络线厂变电低压母线短路数法检验灵敏度系数略
（2）装设电流速断保护
利GL15速断装置单位变电联络线厂变电低压母线短路数法检验灵敏度系数
54 变电低压侧保护
a）设计中变压器单台运行作负荷备电源应该装置负荷保护时变压器低压侧单相接障设计中低压总开关采DW1515003型低压断路器三相均装流脱扣器实现低压侧相间短路负荷保护实现低压单相接短路保护
脱扣器动作电流整定压断路器流脱扣器额定电流INOR线路计算电流I30INOR≥I30
lOP≤KOL·Ial中Ial绝缘线缆允许载流量Kol绝缘线缆允许短时负荷系数瞬时短延时流脱扣器般取45长延时流脱扣器做短路保护时取11做负荷保护时取1
lOP≤KOL·Ial8978A≤2707*112978A
整定结果满足求
b）低压侧出线均采DZ20型低压短路器控制瞬间脱钩器实现线
路短路障保护
整定整定lOP≤KOL·Ial803A≤1600*111760A
变压器低电压起动带时限电流保护基低电压情况起动时电流速断保护存死区基保护电流保护灵敏系数达S15求时采低电压（闭锁）电流保护装置
U
Umin变压器运行中遇低工作电压般取0507Un设计中取05
U 083
保护装置整定时间t19065
电流速断保护灵敏系数校验 利公式S2 S2200A1461A155>15
低电压起动灵敏系数校验S12105212
第六章 电力线路保护
61继电保护装置基求
继电保护装置基求四点：选择性灵敏性速动性性
1） 选择性
供电系统中发生障时继电保护装置应选择性障部分切应该首先断开距离障点断路器保证系统中非障部分继续正常运行
2） 灵敏性
灵敏性系指继电保护装置障异常工作状况反映力保护装置保护范围短路点位置短路性质样保护装置均应产生拒绝动作保护区外发生障时应该产生错误动作
3） 速动性
速动性指保护装置应快切短路障
缩短切障时间减轻短路电流电气设备损坏程度加快系统电压恢复电气设备启动创造利条件时提高发电机列运行稳定性
4） 性
保护装置应正确动作时处准备状态满足性求保护装置反成扩事直接造成障根源确保保护装置动作性求保护装置设计原理整定计算安装调试正确误时求组成保护装置元件质量运行维护系统应简化效提高保护性
设计针10KV电力线路线路长容量线路应装设单相接保护负荷保护（动作信号）相间短路保护
62电流保护
作相间短路保护动作断路器跳闸机构断路器跳闸切短路障部分相间短路采带时限电流保护定时限电流保护反时限电流保护
a）电流保护动作整定 计算公式 I Ilmax
采GL感应式继电器I应整数10A系数Krel 取13保护装置接线系数Kw1继电器返回系数取08线路负荷电流 Ilmax15Ic
I 155278A0813100A5A20
I Ilmax13*78*1（08*20）63A电流保护动作整定电流10KA
b)电流动作时间整定
GL继电器构成反时限电流保护取07
c）电流保护灵敏度校验
SKwIk(2)minKiIop12
Ik(2)min0866KT0866*253KA(10KA04KA)876A S34112带时限电流保护明显缺点越电源线路电流保护动作时间越长短路电流越电源值越危害越严重应装设电流速断保护电流速断保护存死区般带时限电流保护实现保护电流速断保护区速断保护保护电流保护作备保护电流速断保护死区电流保护基保护
速断电流整定 利公式I25300A708A
速断电流倍数整定
K708A10A708
（K整数必须28间）
电流速断保护灵敏系数校验 利公式利式SKwIkminKiIqb2中保护灵敏度系数S2200A1461A155>15
63单相接保护
作单相接保护动作信号危身设备安全时动作跳闸
线路单相接保护动作电流整定
中Kre取值15
IcUNL108
Iop15*82045
单相接保护灵敏系数检验
中Icz面公式进行计算
SP1502045166>15
结
文完成程中首先感谢文指导老师XX老师5月时间里X老师等直起帮助解决课题研究设计问题查找相关资料帮助果没老师耐心详细指导相信设计完成利次时更加解学课程实际中应生活工作提供帮助
做某10KV变电站继电保护设计进行设计通次毕业设计加深工厂供电电气技术知识理解基掌握进行次设计历步骤定知识学学起进行课题分析查资料图形绘制整理开题报告完成整文设计作学阶段次重学历感觉受益非浅时深深感觉学力断提高
设计实际出发 考虑生活工业生产中种素存设计程中性作第位时考虑运行济性等素合理选择运行方式种元器件力求设计方案达优化组合求外设计程中量采国外先进元器件技术
通设计容基完成预期设计求理够满足实际需求时设备选择时量采较新型号适应技术发展需更满足生活生产供电质量求更实现电力超前济发展目标
参考文献
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