某锻造厂供配电系统设计课程设计







某锻造厂供配电系统设计





















学生姓名：
学 号：
专业班级：
指导教师：
完成时间：2015



目录
第章 概述 1
11设计象简介 1
12原始资料介绍 1
13 设计原 3
14 设计务 3
第二章 负荷计算 5
21负荷计算意义 5
22负荷计算 5
23功率补偿 7
第三章 供电方案变压器选择 8
31供电方案选择 8
32变电变压器型号 8
33 技术指标计算 9
34 方案济计算 11
35接线设计 13
第四章 短路电流计算 15
41短路电流计算目 15
42短路电流计算 15
第五章 电气设备选择 19
51功率损耗计算 19
52 35kV架空线路导线选择 19
53 35KV设备选择校验 20
531 35kV断路器 21
532 35kV隔离开关 21
533 35kV电压互感器 22
534 电流互感器 22
54 10KV设备选择校验 23
541 10kV断路器 23
542 10kV隔离开关 24
543 10kV电压互感器 25
544 10kV电流互感器 25
55 10kv母线 25
56 高压开关柜 26
57车间变电 26
58 10kV备电源进线 28
第六章 设备继电保护设计 29
61变压器保护方式选择整定计算 29
62 10kv高压线路保护方式选择整定计算 30
第七章 配电装置设计 32
71变配电形式选择 32
72配电设备布置图 32
第八章 防雷接设计 34
81防雷设计 34
811防雷措施选择 34
812直击雷防护 34
813雷电侵入波防护 34
82接设计 35
第九章 车间变电设计 36
91车间变压器台数容量 36
92变电位置原考虑 37
第十章 厂区380V配电系统设计 38
101 三级负荷配电设计 38
102 二级负荷配电设计 38
心体会 39
附录：设备汇总览表 40
附录二：低压次设备选择校验项目
附录三：系统总接线图
附录四：继电保护图

第章 概述
11设计象简介
变电接线变压器高低压配电装置继电保护控制系统电直流系统远动通信系统必功功率补偿装置控制室等组成 中 接线变压器高低压配电装置等属次系统继电保护控制系统直流系统远动通信系统等属二次系统接线变电重组成部分决定着变电功建设投资运行质量维护条件供电性般分单母线双母线半断路器接线环形接线等种基形式变压器变电重设备性配置直接影响变电先进性济性性般变电需装2～3台变压器330 千伏时变压器通常采三相变压器容量投入5 ～10年预期负荷选择外变电设备选择址选择总体布置具体求 变电继电保护分系统保护（包括输电线路母线保护）元件保护（包括变压器电抗器功补偿装置保护）两类
12原始资料介绍
1厂区面布置图

配电计点名称
设备容量kW
需系数Kd

车间锻工车间
1419
033
04
二车间
2223
03
068
三车间
1755
052
03
工具机修车间
1289
038
026
空气站煤气站锅炉房
1266
067
02
仓库
550
03
07
2负荷
负荷类型负荷量见表负荷电压等级380V空气站煤气站部分设备二级负荷余均三级负荷
3工厂二班制全年工厂工作时数4500时负荷利时数：Tmax4000时年耗电量约2015万kW·h（效生产时间10月）
4电源：工厂东北方6公里处新建区降压变电1103510kV25MVA变压器台作工厂电源允许35kV10kV中种电压回架空线工厂供电35kV侧系统三相短路容量1000MV·A三相短路容量500MV·A10kV侧系统三相短路容量800MV·A三相短路容量400MV·A
备电源：外正北方工厂引入10kV电缆作备电源时准投入该工厂电源发生障检修时提供明部分重负荷电输送容量超全厂计算负荷20
5功率数：求cos≥085
6电价计算：供电部门实行两部电价制（1）基电价：变压器安装容量1kV·A6元月计费（2）电度电价：供电电压35kV时β05元（kW·h）供电电压10kV时β055元（kW·h）附加投资：线路功率损失发电厂引起附加投资1000元kW计算
7工厂然条件：厂区年高气温38℃年均温度23℃年低气温8℃ 年热月高气温33℃年热月均气温36℃年热月08m处均温度35℃ 导风东北风年雷暴日数20厂区均海拔高度500m层砂粘土水位2m
13 设计原
国家标准GB5005295 供配电系统设计规范GB5005394 10kv设计规范GB5005495 低压配电设计规范等规定进行工厂供电设计必须遵循原：
（1） 遵守规程执行政策
必须遵守国家关规定标准执行国家关方针政策包括节约源节约色金属等技术济政策
  （2）安全先进合理
应做保障身设备安全供电电质量合格技术先进济合理采效率高耗低性先进电气产品
  （3）期考虑发展
应根工作特点规模发展规划正确处理期建设远期发展关系做远结合适考虑扩建性
（4） 全局出发统筹兼顾
负荷性质电容量工程特点区供电条件等合理确定设计方案工厂供电设计整工厂设计中重组成部分工厂供电设计质量直接影响工厂生产发展作事工厂供电工作员必解掌握工厂供电设计关知识便适应设计工作需
14 设计务
1．总降压变电站设计
（1）负荷计算
（2）结线设计：根设计务书分析原始资料数列出技术实现方案根改方案初选变压器高压开关等设备概略分析较留2～3较优方案较优方案进行详细计算分析较（济计算分析时设备价格综合投资指标）确定优方案
（3）短路电流计算：根电气设备选择继电保护需确定短路计算点计算三相短路电流计算结果列出汇总表
（4）电气设备选择：电气设备选择包括断路器隔离开关互感器导线截面型号绝缘子等设备选择校验选设备型号数量汇成设备览表
（5）设备继电保护设计：包括变压器线路等元件保护方式选择整定计算
（6）配电装置设计：包括配电装置布置型式选择设备布置图
（7） 防雷接设计：包括直击雷保护进行波保护接网设计
2车间变电设计
根车间负荷情况选择车间变压器台数容量变电位置原考虑
3厂区380V配电系统设计
根资料列出配电系统结线方案详细计算分析较确定优方案












第二章 负荷计算
21负荷计算意义
负荷计算根已知工厂电设备安装容量确定预期变假想负荷发热条件选择工厂电力系统供电线路导线截面变压器容量开关电器互感器等额定参数非常重估算高增加供电设备容量工厂电网复杂浪费色金属增加初投资运行理工作量特工厂企业国家电力户合理工厂电力需量作基础国家电力系统建设整国民济建设带危害果估算低会工厂投入生产供电系统线路电器设备承担实际负荷电流热加速绝缘老化速度降低寿命增电损耗影响供电系统正常运行
22负荷计算
车间计算负荷：
①车间锻工车间：
设备容量Pe1419 kWKd033tanφ04
P30(2)KdPe033×141946827kW
Q302P302tanφ46827×04187308 kvar
S302P30(2)2+Q30(2)2468272+187308250434 kVžA
②二车间：
设备容量Pe2223 kW Kd03tanφ068
P30(2)KdPe03×22236669kW
Q302P302tanφ6669×068453492 kvar
S302P30(2)2+Q30(2)266692+453492280648 kVžA
③三车间：
设备容量Pe1755 kWKd052 tanφ03
P30(2)KdPe052×17559126kW
Q302P302tanφ9126×0327378 kvar
S302P30(2)2+Q30(2)291262+27378295278 kVžA
④空气站煤气站锅炉房：设备容量Pe1289 kW Kd038 tanφ026
P30(2)KdPe038×128948982kW
Q302P302tanφ48982×02612735 kvar
S302P30(2)2+Q30(2)2489822+12735250610 kVžA
⑤工具机修车间：设备容量Pe1266 kW Kd067 tanφ02
P30(2)KdPe067×126684822kW
Q302P302tanφ84822×0216964 kvar
S302P30(2)2+Q30(2)2848222+16964286502 kVžA
⑥仓库设备容量Pe550 kWKd03 tanφ07
P30(2)KdPe03×550165kW
Q302P302tanφ165×071155 kvar
S302P30(2)2+Q30(2)21652+1155220141 kVžA
负荷计算表格汇总：
表1 工厂负荷汇总表
序号
配电计点名称
负荷
类型
计算负荷
P30(2)kW
Q302kvar
S302kVžA
1
车间锻工车间
III
46827
187308
50434
2
二车间
III
6669
453492
80648
3
三车间
III
9126
27378
95278
4
工具机修车间
III
48982
12735
50610
5
空气站煤气站锅炉房
II
84822
169644
86502
6
仓库
III
165
1155
20141
总计

355081
132708
383814
095097
337327
128726
361054
23功率补偿
工厂中量感应电动机电焊机电弧炉气体放电灯等感性负载感性电力变压器功率数降低充分发挥设备潜力改善设备运行性提高然功率数情况尚达规定功率数求需增设功功率补偿装置系统电损耗电压损耗相应降低节约电提高电压质量选较容量供电设备导线电缆提高功率数供电系统处
变压器（10KV380V）功率损耗：
∆PT≈001S30001×361054361kW
∆QT≈005S30005×3610541805kW
该变压器应高压侧功率
P301361+337327340937kW
Q3011805+128726146776kvar
S3011467762+3409372371189 kVžA
cosφP301S301340937371189092
变压器（电压变35KV10KV）功功损耗
∆PT≈001S30001×3711893711kW
∆QT≈005S30005×3711891856kW
该变压器应高压侧功率
P30(1)＇3711+340937344648kW
Q301＇1856+146776165376kvar
S301＇3446482+165376238227 kVžA
cosφ＇P301＇S301＇344648382270902
35kV侧功率数：0902>085
10kV侧功率数：092>085
功率数符合求需进行功率补偿
第三章 供电方案变压器选择
31供电方案选择
该厂供电电源35KV高压线10KV高压线提供作出两种供电电源
设计方案：
1电源备电源均10KV高压线提供
2电源35KV高压线提供10KV高压线作备电源
供电系统基求安全济优质设计程两种方案综合考虑安全基础选择济方案
方案1：工作电源备电源均采10KV高压线供电两路电源进线均采断路器控制
方案优缺点分析：
优点：工厂设变压器简化接线降低投资运行费工厂设降压变电减少土占面积减少工作员运行维护工作量
缺点：供电电压低线路功率损耗电压损耗求功率数需补偿功补偿容量补偿装置费会增加工厂设总配电供电稳定性35KV
方案2：供电电源采35KV供电电源供电装设台变压器架空线引入降压变电10KV作备电源10KV降压变接10KV段配电母线10KV接段配电母线
方案优缺点分析：
优点：方案济技术指标介方案方案二间原始资料求正常供电时路供电出现障时方备电源备电源供电时间较少该方案满足供电安全性降低投资维护费
32变电变压器型号
变电变压器型式选择：
1油浸式般正常环境变电
2干式防火求较高环境潮湿尘场
3密闭式具化学腐蚀性气体蒸汽具导电燃粉尘纤维会严重影响变压器安全运行场
4防雷式雷区土壤电阻率较高山区
5载调压式电力系统供电电压偏低电压波动严重电设备电压质量求较高场
设计变电独立式封闭建筑采油浸式变压器
总降压变电站方案选4000KžVA油浸式变压器台型号S11400035电压35KV10KV关技术指标见表：
型号
额定容量（KžVA）
额定电压
损耗kW
空载电流（）
阻抗电压（）
次
二次
空载
负载
S11400035
4000
35KV
10KV
362
2736
056
7
33 技术指标计算
方案
设变压器变压器损耗0计算
P30337327kWQ30128726kvarS30361054kVA
I30S30√3U20834A
10kV架空线路选择选择LGJ70钢芯铝绞线均径确定15米查表R0046ΩkmX00365Ωkm
电压损失：
∆U(R0×Pjs+X0×Qjs)LU(046×337327+0365×128726)×610122193V≈12kV
ΔU>10×505KV
电压损失合格12kV24倍规定损耗差值电源进线满足求方案行
10kV电缆线未长度电压损失合格计算

方案二
选择S11400035型变压器查资料知S11400035变压器技术参数：
空载损耗∆P0362kW
短路损耗∆Pk2736kW
阻抗电压Uk7
空载电流I0056
变压器功功率损耗：
∆Pbn∆P0+∆Pk（S30SNT）2n2718kW
中S30371189kVASNT4000kVAn变压器台数1
变压器功功率损耗：
∆QbnI0100SNT+1nUk100SNTS30SNT246512kvar
35kV线路功率：
PjsP30+∆Pb343655kW
QjsQ30+∆Qb193288kvar
Sjs394283kVA
IjsSjs√3U6503A
35kV线路选取LGJ50型钢芯铝线线路导线水等距排列相邻线距设16m线间均距确定aav126×16m≈2m查书（189页）R0068ΩkmX0039Ωkm
电压损失：
∆U(R0×Pjs＇+X0×Qjs＇)LU(068×340937+039×146776)×63549556V≈05KV
ΔU<35×5175KV
电压损失合格
10kV电缆线未长度电压损失合格计算
34 方案济计算
方案济计算：
表2 方案基建费
设备名称
型号规格
单价(万元)
数量
综合投资（万元）
电力变压器

700
0
0
线路投资
LGJ70+铝芯粘性油浸纸型电缆
10+102
(6+5)km
111
高压断路器
SN1010I
206
1
206
电压互感器
JDZJ10
092
2
184
附加投资
3I2R0l×0001+n∆Pb
01kw
6km
3594
合计



5094

表3 方案年运行费
项目
计算标准
金额（万元）
线路折旧费
线路投资4计算
044
线路维护费
线路折旧标准计算
044
变电设备维护费
综合投资6计算
0
变电设备折旧费
综合投资6计算
0
线路电损耗
3I2R0lTmaxβ×107
79068
变压器电损耗
0
0
基电价费
2015×055
110825
合计

118820




方案二济计算
表2’ 方案二基建费
设备名称
型号规格
单价(万元)
数量
综合投资（万元）
电力变压器
S11400035
4000
1
4000
线路投资
LGJ50+铝芯粘性油浸纸型电缆
10+102
6+5
111
高压断路器
SN1035I
206
1
206
电压互感器
JDJJ35
092
2
184
附加投资
3I2R0l×0001+n∆Pb
01kw
7894(kW)
789
合计



6289

表3’ 方案二年运行费
项目
计算标准
金额（万元）
线路折旧费
线路投资4计算
044
线路维护费
线路折旧标准计算
044
变电设备维护费
综合投资6计算
07
变电设备折旧费
综合投资6计算
07
线路电损耗
3I2R0lTmaxβ×107
1035
变压器电损耗
∆Fbn∆P0×T+1n∆Pk(S30SNT)2Tmax× β×104
1155
基电价费
400060+2015×05
10315
合计

105568

方案济：
较项目
方案
方案二
初期投资(万元)
5094
6289
年运行费(万元)
118820
105568
总投资(万元)
123914
111857
综出方案电压损失合格投资高划算方案二然初期投资较贵年运行费低指标合格采方案二正常运行时1台S11400035变压器加10kV备线路
35接线设计
（1）接线基求
安全：符合关国家标准技术规范求充分保证身设备安全
：应满足电力负荷特期中二级负荷供电系统性求
灵活：应适应必种运行方式便切换操作检修适应符合发展
济满足述求前提应量接线简单投资少运行费低节约电色金属消耗量
（2） 变电站接线选择原
1满足运行求时应量少断路器节省投资
2变电两台变压器时运行时二次侧应采断路器分段单母线接线
3供电电源回线路变电装设单台变压器时宜采线路变压器组接线
4限制配出线短路电流具台变压器时运行变电应采变压器分列运行
（3） 变电站接线方案拟定
根课P132~P134知：

装台变压器总降压变电接线次侧母线二次侧单母线特点简单济
装两台变压器总降压变电接线分4种
（1）次侧桥式二次侧采单母线分段
（2）次侧外桥式二次侧采单母线分段
（3）二次侧均采单母线分段
（4）二次侧君采双母线分段
次设计中该锻造厂部分三级负荷二级负荷方案中台变压器两台变压器4种结线方式太济必考虑二级负荷采10kV备电源线供电采结线方式：
35kV电源进线10kV分接二次侧单母线分段侧正常运行时断路器隔离开关闭合35kV降压二次侧供电车间发生障者检修变压器时 断开时闭合10kV侧断路器隔离开关供二级负荷煤气站空气站电种结线满足供电需求供电性时节省开支预算










第四章 短路电流计算
41短路电流计算目
短路电流计算目正确选择校验电气设备进行继电保护装置整定计算保证电力系统安全运行选择电气设备时流该设备短路电流进行热稳定校验动稳定校验保证设备运行中够受住突发短路引起发热点动力巨击
42短路电流计算

降压
配电
SN1010I
G

电源
365k
35k
10k母线
SN1035I
S11400035



S9100010
10kv母线
380V母线

三车间变电




选择35KV处断路器时短路容量选择少油户类型SN1035I
K1点三相短路电流短路容量（UC135*(1+5)365KV）
(1) 计算短路电路中元件电抗总电抗
1） 电力系统电抗：X1UC12SOC(365KV)21000MVA133Ω
2） 架空线路电抗：书56页表31知X0035Ωkm
X2X0*L035Ωkm×6km21Ω
3） 绘出k1点短路等效电路计算总电抗
XX1+X2133Ω+21Ω343Ω
(2) 计算三相短路电流短路容量
1） 三相短路电流周期分量效值
IK1(3)UC13X365KV3×343Ω614KA
2） 三相短路次暂态电流稳态电流
I＇＇(3)I∞(3)IK1(3)614KA
3） 三相短路击电流第周期短路全电流效值
ish(3)255I＇＇(3)255×614KA1566KA
Ish(3)151I＇＇(3)151×614KA927KA
4） 三相短路容量
SK1(3)3UC1IK1(3)3×365KV×614KA3882MVžA
K2点三相短路电流短路容量（UC210*(1+5)105KV）
(1) 计算短路电路中元件电抗总电抗
1） 电力系统电抗：X1＇UC22SOC105KV21000MVA011Ω
2） 架空线路电抗：
X2＇X0*LUC2UC12035Ωkm×6km×10536520174Ω
3） 电力变压器电抗：表知UK7
X3≈(UK100)ž(UC22SN)7100×(105KV)24000KžVA193Ω
4）绘出k2点短路等效电路计算总电抗
X＇X1＇+X2＇+X3011Ω+0174Ω+193Ω2214Ω
(2) 计算三相短路电流短路容量
1） 三相短路电流周期分量效值
IK2(3)UC23X＇105KV3×2214Ω273KA
2） 三相短路次暂态电流稳态电流
I＇＇(3)I∞(3)IK2(3)273KA
3） 三相短路击电流第周期短路全电流效值
ish(3)184I＇＇(3)184×2734KA503KA
Ish(3)109I＇＇(3)109×2734KA298KA
4） 三相短路容量
SK233UC2IK233×105KV×2734KA4972MVžA
K3点三相短路电流短路容量（UC3380V）
(1) 计算短路电路中元件电抗总电抗
1） 电力系统电抗：X1＇＇UC32SOC04KV21000MVA16×104Ω
2） 架空线路电抗：
X2＇＇X0*LUC3UC12035Ωkm×6km×04365225×104Ω
3） 电力变压器电抗：S11400035型号UK17
X3＇≈(UK1100)ž(UC32SN)7100×04KV24000KžVA28×103Ω
S9100010型号UK245
X4≈(UK2100)ž(UC32SN)45100×04KV21000KžVA72×103Ω
4） 电缆线路电抗：书56页表31知X0008Ωkm取L02km
X5X0*L008Ωkm×02km0016Ω
5） 绘出k3点短路等效电路计算总电抗
X＇＇X1＇＇+X2＇＇+X3＇+X4+X5
16×104Ω+25×104Ω+28×103Ω+72×103Ω+008Ω0051Ω+0016Ω007Ω
(2) 计算三相短路电流短路容量
1） 三相短路电流周期分量效值
IK3(3)UC33X＇＇04KV3×007Ω330KA
2） 三相短路次暂态电流稳态电流
I＇＇(3)I∞(3)IK3(3)330KA
3） 三相短路击电流第周期短路全电流效值
ish(3)184I＇＇(3)184×330KA607KA
Ish(3)109I＇＇(3)109×330KA360KA
4） 三相短路容量
SK3(3)3UC3IK3(3)3×04KV×330KA229MVžA
三相短路电力计算汇总：
表4 三相短路电流
短路
计算点
三相短路电流kA
三相短路容量MVžA
IK(3)
I＇＇(3)
I∞(3)
ish(3)
Ish(3)
SK(3)
K1
614
614
614
1566
927
3882
K2
273
273
273
503
298
4972
K3
330
330
330
607
360
229


第五章 电气设备选择
51功率损耗计算
变压器（10KV380V）功率损耗：
∆PT≈001S30001×361054361kW
∆QT≈005S30005×3610541805kW
该变压器应高压侧功率
P301361+337327340937kW
Q3011805+128726146776kvar
S3011467762+3409372371189 kVžA
cosφP301S301340937371189092
变压器S11400035（电压变35KV10KV）功功损耗
∆PT≈001S30001×3711893711kW
∆QT≈005S30005×3711891856kW
该变压器应高压侧功率
P30(1)＇3711+340937344648kW
Q301＇1856+146776165376kvar
S301＇3446482+165376238227 kVžA
cosφ＇P301＇S301＇344648382270902
52 35kV架空线路导线选择
35KV线路初步选LGJ钢芯铝绞线架设（济电流密度选择电缆截面）
导线电缆济电流密度
线路类
导线材质
年功负荷利时（3000~5000h）
架空线路
铜
225
铝
115
题已知Tmax4000h济电流密度jec115Amm2济截面
Aec6306A115Amm2≈5483mm2
选取标准截面50mm2选LGJ50型钢芯铝线
1）校验发热条件：
查附录表16（书382页）LGJ50允许载流量（考虑年热月均气温36C取环境温度35C）Ial＇193A>I30＇6306A满足发热条件
2）校验机械强度：
查附录表14（书381页）35kv架空钢芯铝线截面Amin35mm23） 检验电压损失：
该线路导线水等距排列相邻线距设16m线间均距确定aav126×16m≈2m查书（189页）R0068ΩkmX0039Ωkm
∆U(R0×P301+X0×Q30(1))LU(068×340937+039×146776)×63549556V≈05KV
ΔU<35×5175KV 电压损失合格
架空线路导线选择LGJ50型钢芯铝线
53 35KV设备选择校验
高压次设备选择校验项目
电气设备名称
电压kv
电流A
断流力KAMVA
短路电流校验
动稳定度
热稳定度
高压断路器
√
√
√
√
√
高压隔离开关
√
√
−
√
√
电流互感器
√
√
−
√
√
电压互感器
√
−
−
−
−
I30＇S301＇3UN38227kVžA3×35KV6306A
531 35kV断路器
指够关合承载开断正常回路条件电流关合规定时间承载开断异常回路条件（包括短路条件）电流开关装置里35KV侧高正常工作电流I30＇6306A选择断路器户少油断路器型号：SN1035I继电保护时间取11s断路器短路时间取01s
I∞(3)2tima6142×11+01452kA2žS
查附录表8（p374）知该断路器热稳定电流16（4s）KA
It2t162×41024kA2žS

高压断路器SN1035I选择校验表
序号
装设点电气条件
SN1035I
项目
数
项目
数
结
1
UN
35KV
UNUMAX
35KV405KV
合格
2
I30
6306A
IN
1000A
合格
3
IK(3)
614KA
IOC
16KA
合格
4
ish(3)
1566KA
imax
40KA
合格
5
I∞(3)2tima
452kA2žS
It2t
1024kA2žS
合格
数知35KV10KV变压器高压侧断路器选择合理
532 35kV隔离开关
种没灭弧装置开关设备断开负荷电流电路隔离电源分闸状态时明显断开点保证电气设备安全检修里35KV侧高正常工作电流I30＇6306A选择隔离开关型号：GW435DW630A－25KA技术数校验表示：
高压隔离开关选择校验表
序号
装设点电气条件
GW435DW630A－25KA
项目
数
项目
数
结
1
UN
35KV
UNUMAX
35KV365KV
合格
2
I30＇
6306A
IN
630A
合格
3
ish(3)
15657KA
imax
25KA
合格
4
I∞(3)2tima
452kA2žS
It2t
1024kA2žS
合格
高压隔离开关选择GW435DW630A－25KA
533 35kV电压互感器
带铁心变压器二次线圈铁心绝缘组成次绕组施加电压U1时铁心中产生磁通φ根电磁感应定律二次绕组中产生二次电压U2改变次二次绕组匝数产生次电压二次电压组成电压互感器里互感器运行监视选择准确度1级根电压工作环境里选择型号：JDJJ35技术参数：
电压互感器JDJJ35选择校验表
序号
装设点电气条件
JDJJ35型单相油浸式电压互感器
项目
数
项目
数
结
1
UN
35KV
UNUMAX
35KV365KV
合格
电压互感器选择JDJJ35型单相油浸式电压互感器
534 电流互感器
电流互感器原理电磁感应原理电流互感器闭合铁心绕组组成次侧绕组匝数少串需测量电流线路中常线路全部电流流二次侧绕组匝数较串接测量仪表保护回路中电流互感器工作时二次侧回路始终闭合测量仪表保护回路串联线圈阻抗电流互感器工作状态接短路电流互感器次侧电流转换成二次侧电流 二次侧开路
35KV侧高正常工作电流I30＇6306A初步选定LCW351505电流互感器

电流互感器LCW351505选择校验表
序号
装设点电气条件
LCW351505型电流互感器
项目
数
项目
数
结
1
UN
35KV
UNUMAX
35KV365KV
合格
2
I30
6306A
IN
150A
合格
3
ish(3)
15657KA
imax
30KA
合格
4
I∞(3)2tima
452
It2t
1125
合格
准确度级选择：
互感器供计费电表选05级满足电流互感器选择LCW351505005型电流互感器
54 10KV设备选择校验
I30S3013UN371189kVžA3×10KV21431A
541 10kV断路器
选择10KV处断路器时K2点处短路容量初步选择少油户类型SN1010I附录表8知该断路器固分闸时间006s该断路器热稳定电流16（4s）KA取保护动作时间06s
允许热稳定度：It2t162×41024kA2žS
短路发热假想时间：timatk+005s006s+06s+005s071s
计算热稳定度：I∞(3)2tima2722×071529kA2žS

高压断路器SN1010I选择校验表
序号
装设点电气条件
SN1010I
项目
数
项目
数
结
1
UN
10KV
UNUMAX
10KV12KV
合格
2
I30
21431A
IN
630A
合格
3
IK(3)
273KA
IOC
16KA
合格
4
ish(3)
503KA
imax
40KA
合格
5
I∞(3)2tima
529kA2žS
It2t
1024kA2žS
合格
10kv侧断路器选择少油户类型SN1010I
542 10kV隔离开关
选择10KV处隔离开关时10KV侧正常工作电流
I3021431A初步选择隔离开关型号：GN610T400该型号隔离开关热稳定电流14（5s）KA
允许热稳定度：It2t142×5980kA2žS
高压隔离开关GN610T400选择校验表
序号
装设点电气条件
GN610T400
项目
数
项目
数
结
1
UN
10KV
UNUMAX
10KV115KV
合格
2
I30
21431A
IN
400A
合格
3
ish(3)
503KA
imax
40KA
合格
4
I∞(3)2tima
529kA2žS
It2t
980kA2žS
合格
10kv侧高压隔离开关选择户类型GN610T400

543 10kV电压互感器
电压互感器JDZJ10选择校验表
序号
装设点电气条件
JDZJ10型电压互感器
项目
数
项目
数
结
1
UN
10KV
UNUMAX
10KV115KV
合格
10kv侧电压互感器选择JDZJ10型号电压互感器
544 10kV电流互感器
线路额定电压10KV初步选电流互感器LQJ10型号附录表12（书380页）知动稳定倍数1601s热稳定倍数75
imax160×300A48kA
It2t（75×300A）2×1S50625kA2žS
电流互感器LQJ104005选择校验表
序号
装设点电气条件
LQJ10
项目
数
项目
数
结
1
UN
10KV
UNUMAX
10KV115KV
合格
2
I30
21431A
IN
400A
合格
3
ish(3)
503KA
imax
40KA
合格
4
I∞(3)2tima
529kA2žS
It2t
50625kA2žS
合格
10kv侧电流互感器选择LQJ104005型号电流互感器
55 10kv母线
采单母线制母线水放档距设900mm档数取2相邻两母线轴线设置160mm初步选LMY50×5型硬铝母线
1） 计算10kv母线短路时受电动力
表4知10kv母线短路电流IK(3)273kAish(3)503 kA（考虑该短路点配电总线车间交流电动机相隔较远忽略交流电动机反馈击电流）10kv母线三相短路时受电动力
F33ish32žla×107NA2
3×503 ×103A2×09m016m×107NA22465N
2）校验母线短路时动稳定度
母线F3作时弯曲力矩：
MF3l102465N×09m10222Nžm
母线截面系数：
Wb2h6（005m）2×0005m6208×106m3
母线三相短路时受计算应力：
σcMW222Nžm208×106m3107Mpa
硬铝母线（LMY）允许应力σal70Mpa>σc
10kv配电处选择LMY50×5型硬铝母线
56 高压开关柜
次设计中35kV侧高压开关柜选取KYN1235型电气设备安装手车高压断路器隔离开关等需检修时拉出手车修推入手车恢复
理10kV侧需高压开关柜型号KYN2812型
57车间变电
三车间例I30S303UN95278kVžA3×10KV5501A
断路器
选择车间变电10KV进线处断路器时K3点处短路容量初步选择少油户类型SN1010I（该断路器相关值已计算）
附录表8知该断路器固分闸时间006s该断路器热稳定电流16（4s）KA取保护动作时间06s
允许热稳定度：
It2t162×41024kA2žS
短路发热假想时间：timatk+005s006s+06s+005s071s
计算热稳定度：
I∞(3)2tima14082×07114075kA2žS
高压断路器SN1010I选择校验表
序号
装设点电气条件
SN1010I
项目
数
项目
数
结
1
UN
10KV
UNUMAX
10KV12KV
合格
2
I30
5501A
IN
630A
合格
3
IK(3)
1408KA
IOC
16KA
合格
4
ish(3)
3590KA
imax
40KA
合格
5
I∞(3)2tima
14075kA2žS
It2t
1024kA2žS
合格
车间变电10KV进线处断路器选择少油户类型SN1010I
电流互感器
线路额定电压10KV计算电流5501A初步选电流互感器LQJ101605型号附录表12（书380页）知
imax160×300A48kA
It2t（75×300A）2×1S50625kA2žS
电流互感器LQJ101605选择校验表
序号
装设点电气条件
LQJ10
项目
数
项目
数
结
1
UN
10KV
UNUMAX
10KV115KV
合格
2
I30
5501AA
IN
160A
合格
3
ish(3)
503KA
imax
40KA
合格
4
I∞(3)2tima
529kA2žS
It2t
50625kA2žS
合格
车间变电10KV进线处电流互感器选择LQJ101605型号
58 10kV备电源进线
题目求备电源输送容量超全厂计算负荷20S3002×3838147676kVžA备电源输送容量取750kVžA时10KV线路计算电流I30S303UN750kVžA3×10KV4330A
初步选择铝芯粘性油浸纸型电缆
线路类
导线材质
年功负荷利时（3000h）
电缆线路
铝
192
备电源年功负荷利时确定3000h济电流密度jec192Amm2济截面：
Aec4330A192Amm2≈2255mm2
选取标准截面35mm2选铝芯粘性油浸纸35mm2型电缆
1）校验发热条件：
查附录表18（书383页）铝芯粘性油浸纸35mm2型电缆允许载流量（中年热月均气温36C缆芯高工作温度60C满足条件）Ial＇68A>I304330A满足发热条件
2）校验机械强度：
查附录表14（书381页）10kv铝线截面Amin25mm23） 检验电压损失：附工厂引线忽略电压损失
备电源导线选铝芯粘性油浸纸35mm2型电缆
低压次设备选择校验方法附录列出设备需校验项目表


第六章 设备继电保护设计


KA2
KA
TA
SN1035I
35k
10k
S11400035

继电保护原理图
继电器选GL1510型
61变压器保护方式选择整定计算
保护方式选择：
前选定35kv侧LCW351505型电流互感器知电流150A5A继电保护装置接线方式采两相两继电器式
整定计算：
(1) 整定KA动作电流
取ILMAX2I1NT2×4000KVžA3×35KV13196A
系数Krel13
保护装置返回系数Kre08
保护装置接线系数Kw1（书229页）
电流互感器电流Ki150530
IopKrelKwKreKiILMAX13×108×30×13196715A
根GL1510型继电器规格动作电流整定7A
（2）KA保护灵敏度检验
表4知K2发生三相短路时IK2(3)273kA
IKmin(2)0866IK2(3)273kA×0866236Ka
该电流折算变压器次侧
IKmin＇236KA(35KV10KV)655A
KA保护灵敏度
SpIKmin＇KwIopKi655A×1715A×30305>15
KA整定动作电流满足保护灵敏度求
（3）电流速断保护速断电流倍数整定
电力变压器二次侧母线三相短路电流周期分量效值折算次侧短路电流值：
IKMAXIK2(3)×10KV35KV273kA×028078kA780A
IqbKrelKwKiIKMAX13×130×780A338A
速断电流倍数整定
nqbIqbIop338A715A≈47
（4）KA速断保护灵敏度检验
IKmin＇0866IK2(3)273kA×0866236ka
SpIKmin＇KwIqbKi236kA×1338A×30233>2
KA整定速断电流倍数满足速断保护灵敏度求
62 10kv高压线路保护方式选择整定计算
保护方式选择：
前选定10kv侧LQJ104005型电流互感器知电流400A5A继电保护装置接线方式采两相两继电器式
整定计算：
(1) 整定KA2动作电流
取ILMAX2I302×21431A42862A
系数Krel13
保护装置返回系数Kre08
保护装置接线系数Kw1（书229页）
电流互感器电流Ki400580
IopKrelKwKreKiILMAX13×108×80×42862870A
根GL1510型继电器规格动作电流整定9A
（2）KA2保护灵敏度检验
表4知K2发生三相短路时IK2(3)273kA
IKmin(2)0866IK2(3)273kA×0866236KA
KA2保护灵敏度
SpIKmin(2)KwIopKi236KA×1870A×80339>15
KA2整定动作电流满足保护灵敏度求
（3）电流速断保护速断电流倍数整定
IKMAXIK2(3)273kA
IqbKrelKwKiIKMAX13×180×273kA
4436A
速断电流倍数整定
nqbIqbIop4436A870A≈51
（4）KA速断保护灵敏度检验
IKmin＇IK1(3)614kA
SpIKmin＇KwIqbKi614kA×14436A×80180≈2
KA整定速断电流倍数基满足速断保护灵敏度求
第七章 配电装置设计
71变配电形式选择
变配电形式户户外混合式三种户式变电变压器配电装置安装室工作条件运行维护方便户外式变电变压器配电装置全部安装户外
根系统设计务书该锻造厂变配电室选择户型现拟定方案：
1总降压变电：变压器室高压配电室值班室工具间消防室
2车间变配电：变压器室低压配电室值班室（三级负荷设值班室）消防室工具间
72配电设备布置图
总降压变配电布置图：
值班室
高压电容室
高压配电室
高压变电




总降压变配电接线图：

车间变配电布置图（二级负荷）：
值班室
低压电容室
低压配电室
低压变电





车间变配电布置图（三级负荷）：
低压变电
低压配电
消防工具
低压电容





二级负荷接线图 三级负荷接线图

第八章 防雷接设计
81防雷设计
设计务书出条件导风东北风年雷暴日数20雷暴日数20基属少雷区防雷求太高
811防雷措施选择
供电部门工厂35kV架空线路6km距离较短没必安装全线防雷措施造价高没必需高压侧雷侵入波进行防护
总降压变电独立厂房车间避免遭受雷电击应装设独立避雷针避雷针安装点35kV高压进线变配电设备距离（变配电厂房距离）应15m埋长度15m接电阻应10欧姆
外拟煤气空气站旁边修根避雷针保护二级负荷遭受直击雷
812直击雷防护
1高压配电东边房子（离仓库足够距离防止雷电避雷针引面离仓库太装置货物影响者毁坏）顶安装避雷针套防护直击雷高边变配电击
2煤气站空气站旁边修第二根避雷针保护二级负荷
图表没出工厂面例尺知道实际尺寸根验致选取30~35米高避雷针
32米计算高压配电房二级负荷第三类防雷建筑物处理根课P282计算知保护般6m高建筑物半径269m考虑高压配电房二级负荷面积269m保护半径达目
实际果高压配电房二级负荷距离避雷针远适加高避雷针
813雷电侵入波防护
2保护35kV进线设备高压变压器高压变配电设备35kV进线母线处装套避雷器（防护雷电侵入波）
310kV母线III段装套避雷器
435kV选择避雷器FS441型阀式35kV避雷器10kV选择FS4127型阀式10kV避雷器（参考课P284）
82接设计
设计务书出条件厂区均海拔高度500m层砂粘土水位2m电阻率ρ100Ω∙m
厂区水位两米接体顶面埋设深度应08m拟围绕变电建筑物四周环形敷设（065）距变电外墙2~3米入圈直径50mm长度25米钢接体隔5m入根（减少接电流屏蔽效应距般宜长2倍）间40×4mm2扁钢焊接相连
1确定接电阻：
查附录表24该变电装置接电阻应满足两条件：
RE≤120VIE RE≤4Ω
35kV系统中性点接系统根课P21知：
IE356+35×0350A06A
第条件算出RE≤200
知接电阻应等4Ω
2计算单根钢接电阻：RE(1)≈ρ÷l100Ω∙m÷25m40Ω
3确定接钢数接方案：nRE(1)RE40065×41538
考虑接体均匀称布置选16根直径50mm长25m钢作接体40×4mm2扁钢焊接相连环形布置


第九章 车间变电设计
91车间变压器台数容量
1004kV变电分屋式屋外式屋式运行维护方便占面积少选取屋式（根系统设计务书屋式）
根第章负荷计算表：
序号
配电计点名称
负荷
类型
计算负荷
P30(2)kW
Q302kvar
S302kVžA
1
车间锻工车间
III
46827
187308
50434
2
二车间
III
6669
453492
80648
3
三车间
III
9126
27378
95278
4
工具机修车间
III
48982
12735
50610
5
空气站煤气站锅炉房
II
84822
169644
86502
6
仓库
III
165
1155
20141
根车间S30进行车间变压器选择表：
序号
配电计点名称
负荷
类型
计算负荷
变压器容量kVA
变压器型号
S302kVžA
1
车间锻工车间
III
50434
630
S963010
2
二车间
III
80648
1000
S9100010
3
三车间
III
95278
1000
S9100010
4
工具机修车间
III
50610
630
S963010
5
空气站煤气站锅炉房
II
86502
1000
S9100010(2台)
6
仓库
III
20141
250
S925010



92变电位置原考虑
工厂电源进线电压35kV先总降压变电（次降压）降成10kV通高压配电车间变电二次降压降般低压设备220380V电压
变电址选择般原：
1量负荷中心降低配电系统电损耗电压损耗色金属损耗
2进出线方便
3接电源侧特工厂总降压变电高压配电（厂建筑）
4设备运输方便特考虑电力变压器高低压成套配电装置运输
5应设剧烈震动者高温场法避开时应防振隔热设施
6宜设尘腐蚀性气体场法远离时应设污染源风侧
7应设厕浴室常积水场正方宜述场相邻
8应设爆炸危险正方者正方宜设火灾危险环境正方者正方
9应设势低洼积水场









第十章 厂区380V配电系统设计
厂区380V低压配电系统分条进线两条进线两种
101 三级负荷配电设计
厂区部分负荷三级负荷三级负荷条进线台变压器三级负荷配电方案图选择方案：

102 二级负荷配电设计
空气站煤气站属二级负荷必须采两回路供电变压器应两台接线条进线两条进线中选择种
两种方案较：
较项目
条进线结线方案
两条进线结线方案
技术指标
供电安全性
满足求
满足求
供电性
基满足
满足求
灵活方便性
较差
较
扩建适应性
较差
较


济指标
高压开关柜(含计量柜)投资
查资料GG1AJ型台25万元GG1AJ(F)台3万元综合投资15倍计算综合投资55*15825万元
两条进线GG1AJ GG1AJ(F)需两台综合投资165万元方案1两倍
高压开关柜(含计量柜)年运行费
变压器开关柜年运行费约05万元年
变压器开关柜年运行费约05万元年两条进线应翻倍1万元年
见两条进线配电方案投资事实两条进线更隔离开关等设备投资条进线更两条进线条进线方案考虑空气站煤气站二级负荷采两条进线方案
心体会
通期三周供配电课程设计刚开始懂设计系统现设计供配电系统定解掌握
设计总体步骤题目求进行步步进行说题目求设计程提供帮助起合作
分工先进行工厂负荷计算短路电流演算设备选择校验：高压侧低压侧高压隔离开关断路器电流互感器选择等书面附录提供设备信息够全网查询设备相关参数锻炼信息检索力
做东西中觉继电保护方面难理解刚开始通读课理知识总明白中道理通书例题启发基础算整定完检验完继电保护方式
然课设程中种计算校验枯燥程度锻炼耐心毅力时通课设工厂供电门课程更理解掌握期末考试较基础里感谢组队友配合老师指导建议课设圆满结束


附录：设备汇总览表
序号
设备名称
设备型号
数量
1
变压器
S11400035阻抗电压7容量4000kVA
1
2
车间变压器
S9系列10±504kVDy11阻抗电压4~55容量250~1000kVA
7
3
35kV架空线
LGJ50型钢芯铝线
6km
4
10kV电源进线
铝芯粘性油浸纸型电缆
5km
5
10kV母线
LMY50×5型硬铝母线
60m
6
35kV断路器
SN1035I
2
7
10kV断路器
SN1010I
8
8
35kV隔离开关
GW435DW630A－25KA
3
9
10kV隔离开关
GN610T400
11
10
35kV电流互感器
LCW351505005
8
11
10kV电流互感器
LQJ104005
32
12
35kV电压互感器
JDJJ35
2
13
10kV电压互感器
JDZJ10
3
14
避雷针

2
15
35kV避雷器
FS435
2
16
10kV避雷器
FS410
3
17
35kV高压开关柜
KYN1235
4
18
10kV高压开关柜
KYN2812
10
19
380V开关柜
PGL205A
7




附录二：
低压次设备选择校验项目
电气设备名称
电压kv
电流A
断流力KAMVA
短路电流校验
动稳定度
热稳定度
低压断路器
√
√
√
√−
√−
低压熔断器
√
√
√
−
−
低压隔离开关
√
√
−
√−
√−
电流互感器
√
√
−
√
√
电压互感器
√
−
−
−
−
附录三：电气接线图
附录四：继电保护接线图
附录五

文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传

《香当网》用户分享的内容，不代表《香当网》观点或立场，请自行判断内容的真实性和可靠性！
该内容是文档的文本内容，更好的格式请下载文档