某化纤厂供配电系统设计报告
专业班级： 动化X班
学 号：
姓 名：
指导老师：
前言
电力行业国民济基础工业发展直接关系国家济建设兴衰成败现代工业农业科学技术国防提供必少动力着现代文明发展进步社会生产生活电供应质量理提出越越高求工厂供电系统核心部分变电设计建造安全济变电极重电现代工业生产源动力做工厂供电设计发展工业生产实现工业现代化具十分重意义工厂供电系统首先满足工厂生产生活电需次确保安全供电技术先进济合理做节
次设计包括变电总体分析电力系统分析接线选择变选择功补偿设备选择短路电流计算电气设备选择防雷设计配电装置面设置等接线设计中10KV侧两种接线方式济性灵活性性三方面进行较选择10KV采单母线分段接线方式10KV侧采单母分段接线方式必需合理设计变电系统运先进电气设备满足变电安全供电极重济性求电气设备初期投资运行费达济合理满足项求工厂生产受影响
设计根化纤厂取供电电源该厂电负荷实际情况适考虑生产发展工厂供电基求车间进行负荷计算功补偿确定出变电位置变电变压器台数数量型式计算短路电流选择线路导线截面变电高低压设备配置继电保护装置防雷接装置绘出设计图样完成化纤厂供配电系统设计通设计分析计算掌握工程设计技术济规定查阅工具书等技方面提高工作良基础
(关键词变压器 变电设计负荷统计短路电流计算继电保护配置)
目录
前言 1
第章 工厂简介设计求 4
11原始资料 4
12设计容 5
13求设计成果 5
第二章 负荷计算功率素补偿计算 5
21计算厂总降压变负荷 5
22车间负荷计算 7
23城北变电压等级确定 13
第三章 车间供电系统设计 14
31变电址选择 14
32车间变电确定 15
33变电变压器台数确定 15
34变压器容量确定 16
35线路截面选择线路损耗计算 19
351引区域变电10KV线路 19
352引厂10KV电缆线路 20
35310KV线路母排截面计算 21
354变压器高压侧线路截面计算 21
355变压器低压侧线路母排截面计算 22
356车间I线路截面计算 22
3572号车间线路截面计算 23
3583号车间线路截面计算 23
第四章 短路电流计算 24
41计算短路电流目务 25
42限制短路电流措施 25
43计算短路电流 25
第五章 继电保护装置 31
51继电保护务 31
52变压器保护 31
521瓦斯保护 31
522电流保护 32
523电流速断保护 34
524负荷保护 35
5310KV线路保护 36
第六章 防雷接 39
61防雷保护设计 39
62接装置设计 39
第七章 电气设备选择 41
71电气设备选择般原 41
711工作环境正常工作条件选择电气设备 41
712短路条件校验设备动稳定热稳定 42
713开关电器断流力校验 42
72 高压电气设备选择 43
721 高压电气设备选择 43
73 变电次设备选择校验表 45
73110KV侧次设备选择校验 45
732 380侧次设备选择校验 46
结束语 48
参考文献 49
第章 工厂简介设计求
某化纤厂供配电系统设计
11原始资料
1工厂负荷数：工厂数车间2班制年负荷利时数4600时工厂负荷统计资料见表1设计需考虑工厂5年发展规划负荷（工厂负荷年增长率2）
表1：化纤厂负荷情况表
序号
车间设备
安装容量(kW)
需系数
1
纺
练
车
间
纺丝机
200
080
078
筒绞机
30
075
075
烘干机
85
075
102
脱水机
12
060
080
通风机
180
070
075
淋洗机
6
075
078
变频机
840
080
070
传送机
40
080
070
2
原液车间明
1040
075
070
3
酸站明
260
065
070
4
锅炉房明
320
075
075
5
排毒车间明
160
070
060
6
车间明
240
070
075
2供电电源请况：供电局协议厂16公里处城北变电（11038511kV）90MVA变压器供电供电电压选外厂相距5公里处工厂引入10kV电缆做备电源容量满足厂负荷20（重负荷）时准投入厂电源障检修时投入
3电源短路容量（城北变电）：35kV母线出线断路器断流容量400MVA10kV母线出线断路器断流容量350MVA
4电费制度：两部制电费计算变压安装容量1kVA18元月电费05元 kW·h
5气象资料：厂区高温度38度热月均高气温30度
6质水文资料：厂区海拔60m底层砂粘土水位2 m
12设计容
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
13求设计成果
1．设计说明书包括全部设计容负荷计算短路计算设备选择求列表
2．电气接线图（三号图纸）
3．继电保护配置图（三号图纸）
第二章 负荷计算功率素补偿计算
21计算厂总降压变负荷
计算负荷概念
供电系统够正常条件运行中元件（包括电力变压器开关设备导线电缆等）必须选择应满足工作电压频率求外重满足负荷电流求必供电系统中环节电力负荷进行统计计算通负荷统计计算求出选择供电系统中设备
二计算负荷目
计算负荷供电设计计算基计算负荷确定否正确合理直接影响电器导线电缆选择否济合理计算负荷确定电器导线选造成投资色金属消耗浪费计算负荷确定电器导线电缆处子早老化甚烧毁造成重损失见正确确定计算负荷重性
三计算负荷方法
目前负荷计算常需系数法二项式法利系数法前二种方法国设计单位普遍外尚未推广方法单位产品耗电法单位面积功率法变值系数法ABC法等 常采需系数法计算电设备组负荷时应性质相电设备划作组根该组电设备类查出相应需系数然表出公式求出该组电设备计算负荷
设计采需系数法电力负荷计算
需系数设备功率需系数时系数直接求出计算负荷种方法简便应广泛尤适配变电负荷计算采利系数法求出负荷均负荷考虑设备台数功率差异影响效台数关系数出计算负荷计算程十分繁琐单位面积功率法单位指标法民建筑单位产品耗电量法适某工业
需系数法电设备总设备容量需系数时系数直接求出计算负荷种简便方法需系数法工程初步设计施工图设计阶段变电母线干线进行负荷计算电设备台数较种设备容量相差悬殊时供电线路负荷计算采需技术法
需技术时综合性系数指电设备组投入运行时供电网络实际取功率电设备组设备功率需系数电设备组运行规律负荷率运行效率线路供电效率等数关工程难准确确定测量确定果供电形式角度讲：负荷计算分单相三相电设备负荷计算两种形式供电系统中位置角度讲：负荷计算分组电设备组电设备负荷计算种形式需系数法确定计算负荷表2通公式：
表2：公式表
名称
公式
备注
电设备组容量
—设备额定容量－设备组时系数
－设备组负荷系数
－设备组均效率
－配电线路均效率
－应电设备组正切值
－电设备组均功率数
－电设备组额定电压
参数电设备组计算负荷直接相加计算时取
电设备组功计算负荷
需系数
功计算负荷
视计算负荷
计算电流
功负荷时系数
功负荷时系数
总功计算负荷
总功计算负荷
总视计算负荷
22车间负荷计算
Ⅰ车间计算负荷功补偿（需系数法）
1纺练车间
单台机械负荷计算
a纺丝机
已知：
：
b筒绞机
已知：
：
c烘干机
已知：
：
d脱水机
已知：
：
e通风机
已知：
：
f淋洗机
已知：
：
g变频机
已知：
：
h传送机
已知：
：
纺练车间单台机械负荷统计见表4
表4：纺练车间负荷统计列表
序号
车间设备名称
安装容
计算负荷
1
纺丝机
200
08
078
160
1248
2
筒绞机
30
075
075
225
1688
3
烘干机
85
075
102
6375
6503
4
脱水机
12
06
08
72
576
5
通风机
180
07
075
126
945
6
淋洗机
6
075
078
45
351
7
变频机
840
08
07
672
4704
8
传送机
40
08
07
32
224
9
计
1393
108795
80328
2车间计算负荷统计(计时系数）
取时系数：
3余车间负荷计算
a原液车间
已知：
：
b酸站明
已知：
：
c锅炉房明
已知：
：
d排毒车间
已知：
：
e车间
已知：
：
4全厂计算负荷计算
车间计算负荷统计见表5
表5：车间计算负荷统计列表
序号
车间设备名称
安装容量
1
纺练车间
1393
103355
77918
129435
2
原液车间明
1040
780
546
952
3
酸站明
260
169
1183
2063
4
锅炉房明
320
240
180
300
5
排毒车间明
160
112
672
1306
6
车间明
240
168
126
210
5考虑五年发展年增长率2计算车间计算负荷列公式计算：
计算车间负荷五年发展表格见表6
表6考虑5年发展车间计算负荷
序号
车间设备名称
安装容量
1
纺练车间
1393
114112
86018
142907
2
原液车间明
1040
8602
6028
10504
3
酸站明
260
1866
1306
2278
4
锅炉房明
320
265
1987
3312
5
排毒车间明
160
1237
742
1442
6
车间明
240
1855
1391
2319
23城北变电压等级确定
输电线路电压等级确定应符合国家规定标准电压等级选择电压等级时应根输送容量输电距离接入电网额定电压情况确定输送容量应该考虑变电总负荷五年发展规划
电压等级确定
电网电压等级确定供电方式供电负荷供电距离等素关
关资料提供供电电压输送容量关系：
1负荷时供电电压易选输送距离公里
2负荷时供电电压易选输送距离公里
3负荷时供电电压易选输送距离公
里
4负荷时供电电压易选输送距离公里
5负荷时供电电压易选输送距离公里
6负荷时供电电压易选输送距离公里
年着电气设备进步电力技术发展输送容量距离进步
二厂电压等级确定
设计务书提供三电压等级： 考虑工厂5年发展规划负荷（工厂负荷年增长率）五年功率297949KVA输送距离16公里选负荷30005000KW供电电压易选10KV输送距离515公里
第三章 车间供电系统设计
31变电址选择
变电址选择否合理直接影响供配电系统造价运行工厂变配电址选择应考虑原
1量负荷中心便减少电压损耗电损耗色金属消耗量
2节约电占少占耕济效益高土
3城乡工矿企业规划相协调便架空线路电缆线路引入引出
4交通运输方便
5量避开污染源选择污染源风侧
6应考虑变电周围环境邻设施相互影响
7量设低洼积水场方
8应远离易燃易爆等危险场
32车间变电确定
根车间计算负荷决定设立3车间变电供电范围：
变电Ⅰ：纺炼车间
变电Ⅱ：原液车间
变电Ⅲ：锅炉房排毒车间酸站车间
33变电变压器台数确定
确定原
1城市郊区次变电中低压侧已构成环网情况变电装设两台变压器宜
2区性孤立次变电型工业专变电设计时应考虑装设三台变压器
3规划装设两台变压器变电变压器基础宜变压器容量 1—2 级设计便负荷发展时更换变压器容量
二选择变压器台数时应考虑素
1应满足电负荷供电性求供量二级负荷变电宜采两台变压器便台变压器发生障检修时台二级负荷继续供电
2级负荷场邻备电源联络线接季节性负荷变化较时宜采两台变压器
3否装设变压器应视负荷邻变电距离定负荷超320KVA时距离应装设变压器
三变电选择台两台变压器优点缺点：
1 选两台变压器变电台变压器发生障检修时台二级负荷继续供电负荷时候两台变压器配合运两台变压器投资较般变电甚承担起样消耗运行损耗较工作时候两铁心时运行样势必增运行成
2选台变压器变电变压器发生障检修时会出现全厂停电严重情况果级负荷遇停电情况损失会法估算台变压器供殿性较差台变压器投资运行损耗太工作时铁心工作样势必减少运行成
3综述选两台变压器然缺点优点早已缺点掩盖优点远远缺点选台变压器然优点弊端太明显严重
变电缩通常生产生活电等需会选两台变压器优点太明显非常
四．次毕业设计设计某化纤厂进行供电根全厂计算负荷应该三台变压器供电
34变压器容量确定
变压器容量选择时应遵循原
1装台变压器变电变压器额定容量应满足全部电设备计算负荷需
2装两台变压器变电台变压器额定容量应时满足两条件：
a台变压器单独运行时应满足全部二级负荷需
b台变压器单独运行时宜满足全部电容量设备需
3变压器正常运行时负荷率应控制额定容量宜提高运行率
二车间变压器台数容量选择
1变电I 变压器容量选择
a变电I供电负荷统计表6
b变压I功补偿（提高功率数092）
功补偿试取：
补偿：
c变电I变压器选择
查工厂供电附表5：选择变压器型号S91250额定容量1250 KVA台Dyn11联结
查表出变压器项参数：
阻抗电压
d计算变压器功率损耗
简化验公式：
2变压Ⅱ变压器台数容量选择
a变压Ⅱ供电负荷统计表6
b变压Ⅱ功补偿（提高功率数092）
功补偿试取：
补偿：
c变电Ⅱ变压器选择
查工厂供电附表5：选择变压器型号S91000额定容量1000 KVA台Dyn11联结
查表出变压器项参数：
阻抗电压
d计算变压器功率损耗
简化验公式：
3变压Ⅲ变压器台数容量选择
a变压Ⅲ供电负荷统计表6
b变压功补偿（提高功率数092）
功补偿试取：
补偿：
c变电变压器选择
查工厂供电附表5：选择变压器型号S91000额定容量1000 KVA台Dyn11联结
查表出变压器项参数：
阻抗电压
d计算变压器功率损耗
简化验公式：
表7功功率补偿车间计算负荷变压器损耗
车间
P
（kw）
Q
（Kvar）
S
（KVA）
（Kw）
(Kvar)
P+
(Kw)
Q+
(Kvar)
(KVA)
（A）
1
114112
4603
1238
124
619
11535
5222
12662
731
2
8612
3628
9345
93
467
8705
4095
962
555
36
7228
3063
785
79
393
7307
3456
8083
467
计
27547
12773
时系数
095
097
计算负荷
2617
1239
28955
补偿
150
总计算负荷
2617
1089
28345
1636
35线路截面选择线路损耗计算
351引区域变电10KV线路
济电流密度计算：务书中出负荷利时数时查表：架空线济电流密度
济截面：
选导线型号LGJ185允许载流量
相应参数
发热条件检验：
式知选导线符合长期发热条件
线路长度16km功率损耗：
电压损耗校验：
合格
352引厂10KV电缆线路
引厂10kv电缆线路容量满足全厂总负荷20：
济电流密度计算：务书中出负荷利时数时查表：电缆济电流密度
济截面：
选电缆型号VLV10(3*25+1*16)DB允许载流量
相应参数
a发热条件检验：
式知选导线符合长期发热条件
b复核电压降：
线路长度5km电压损耗校验：
合格
35310KV线路母排截面计算
查工厂供电附录表17选单条放允许载流量
满足符合条件
354变压器高压侧线路截面计算
表7选电缆进线
查工厂供电附录表18
变电I选允许载流量90A>731A满足条件
变电Ⅱ选允许载流量75A>555A满足条件
变压Ⅲ选允许载流量55A>467A满足条件
355变压器低压侧线路母排截面计算
查工厂供电附录表17
车间I选单条竖放允许载流量1955A>1881A满足条件车间Ⅱ选单条放允许载流量1427A>1420A满足条件
车间Ⅲ选单条放允许载流量1274A>1193A满足条件
356车间I线路截面计算
计算车间设备实际工作电流公式
表81号车间线路截面计算表
车间设备
额定功率(Kw)
工作电流I
（A）
温度矫正I
（A）
截面型号
纺织机
200
3575
3803
BV500(3*185+1*95)WS
筒绞机
30
536
570
BV500(3*10+1*6)WS
烘干机
85
1519
1606
BV500(3*50+1*25)WS
脱水机
12
214
228
BV500(3*4+1*25)WS
通风机
180
3217
3415
BV500(3*150+1*95)WS
淋洗机
6
107
114
BV500(3*15+1*1)WS
变频机
840
15015
15973
BV500(3*800+1*400)WS
传送机
40
715
761
BV500(3*16+1*10)WS
3572号车间线路截面计算
表92号车间线路截面计算表
车间设备
额定功率(Kw)
工作电流I
（A）
温度矫正I
（A）
截面型号
原液车间明1
1156
2066
2198
BLV500(3*95+1*50)WS
原液车间明2
1156
2066
2198
BLV500(3*95+1*50)WS
原液车间明3
1156
2066
2198
BLV500(3*95+1*50)WS
原液车间明4
1156
2066
2198
BLV500(3*95+1*50)WS
原液车间明5
1156
2066
2198
BLV500(3*95+1*50)WS
原液车间明6
1156
2066
2198
BLV500(3*95+1*50)WS
原液车间明7
1156
2066
2198
BLV500(3*95+1*50)WS
原液车间明8
1156
2066
2198
BLV500(3*95+1*50)WS
原液车间明9
1156
2066
2198
BLV500(3*95+1*50)WS
3583号车间线路截面计算
计算车间设备实际工作电流公式
表1036号车间线路截面计算表
车间设备
额定功率(Kw)
工作电流I
（A）
温度矫正I
（A）
截面型号
酸站明1
130
2324
2468
BLV500(3*95+1*50)WS
酸站明2
130
2324
2468
BLV500(3*95+1*50)WS
锅炉房明1
1067
1907
2021
BLV500(3*95+1*50)WS
锅炉房明2
1067
1907
2021
BLV500(3*95+1*50)WS
锅炉房明3
1067
1907
2021
BLV500(3*95+1*50)WS
排毒车间明1
80
143
1521
BLV500(3*70+1*35)WS
排毒车间明2
80
143
1521
BLV500(3*70+1*35)WS
车间明1
120
2145
2277
BLV500(3*95+1*50)WS
车间明2
120
2145
2277
BLV500(3*95+1*50)WS
第四章 短路电流计算
短路指电位导电部分间低阻性短接短路短路电流正常电流电力系统中短路电流达万安甚十万安电流供电系统产生极危害必须力设法消引起短路切素时需进行短路电流计算便正确选择电气设备设备具足够动稳定性热稳定性保证发生电流时致损坏选择切短路障开关电器整定短路保护继电保护装置选择限制短路电流元件等必须计算短路电流
41计算短路电流目务
a选择设备
b选择整定继电保护装置
c确定接线运行方式
d选择限流电抗器
42限制短路电流措施
电力网短路电流数值系统运行发展适应时应采取措施限制短路电流般电力网结构系统运行设备等方面采取措施：
a 电力网结构方面：保持合理电网结构基础时发展高级电压电网互联新建线路时注意减少网络紧密性容量发电厂量接入高级电压电网合理选择开闭位置直流联网等全面技术济较决定
b 系统运行方面：高级电压电网形成时低级电压电网分片运行母线分列运行母线分段运行等
c设备方面：结合电力网具体情况采高阻抗变压器分裂电抗器等常措施高压电网必时采LC谐振式晶闸控制式短路电流限制装置
43计算短路电流
短路电流计算见表11
表11公式参数列表
参数名称
名值
标幺值
说明
功率
S
般取Sd100MVA
电压
U
般取UdUev
电流
I
电抗
X
Sd基准容量标幺值
变压器电抗
线路电抗
线路公里电抗值
电抗器电抗
电抗器铭牌数值
系统等值电抗
某点短路容量该点三相短路电流
电动机电抗
启动电流倍数
k2
k1
G
该工厂供电系统图：
k3
k4
(1)确定基准值
取
(2) 计算短路电路中元件电抗标幺值
1） 电力系统电抗标幺值
务书
2) 10KV架空线路电抗标幺值
查表：
3）电力变压器电抗标幺值
附录表5查
绘短路等效电路图图标出元件序号电抗标幺值标明短路计算点
(3)计算k1点短路电路总电抗标幺值三相短路电流短路容量
1）总电抗标幺值
2)三相短路电流周期分量效值
3)三相短路容量
4)三相短路容量
(4) 计算k2点短路电路总电抗标幺值三相短路电流短路容量
1）总电抗标幺值
2)三相短路电流周期分量效值
3)三相短路容量
4)三相短路容量
(5) 计算k3点短路电路总电抗标幺值三相短路电流短路容量
1）总电抗标幺值
2)三相短路电流周期分量效值
3)三相短路容量
4）三相短路容量
（6） k4点计算k3计算样
（7） 综三相短路电流表12
表12三相短路电流表
短路
计算点
三相短路电流(KA)
(MVA)
K1
102
102
102
26
154
186
K2
154
154
154
283
168
107
K3
139
139
139
256
152
96
K4
139
139
139
256
152
96
第五章 继电保护装置
51继电保护务
1供电系统需迅速切断障保护系统障部分继续运行
2系统出现非正常工作状态时值班员发出信号值班员时进行处理免引起设备障
52变压器保护
根规程规定400kVA变压器应设列保护：
1瓦斯保护
防御变压器部短路油面降低轻瓦斯动作信号重瓦斯动作跳闸
2电流速断保护
防御变压器线圈引出线相短路动作跳闸
3电流保护
防御外部相短路作瓦斯保护电流速断保护备保护动作跳闸
4负荷保护
防御变压器身称负荷外部短路引起载
521瓦斯保护
瓦斯保护称气体继电保护保护油浸式电力变压器部障种基相灵敏保护装置GB 500621992规定800KVA油浸式变压器400KVA车间油浸式变压器均应装设瓦斯保护
工作原理：变压器漏油造成油面低发生轻微障产生少量气体油面降致瓦斯继电器触点接通发出轻瓦斯警报信号
变压器部发生严重障时电弧电流变压器油强烈气化体积骤然膨胀瓦斯继电器形成击油流触点接通发出重瓦斯跳闸信号命令油浸式电力变压器瓦斯保护接线图示：
522电流保护
防御外部相短路作瓦斯保护电流速断保护备保护动作跳闸总降压变电变压器般装设电流保护电流保护动作时限超05秒时需增设电流速断保护保护装置设变压器电源侧反应外部障作变压器部障备保护
变压器电流保护动作电流整定原线路电流保护相躲变压器次侧出现负荷电流整定
电流保护整定计算般包括动作电流计算动作时限整定灵敏度校验
（1） 电流保护装置动作电流计算
电流保护起动电流必须两条件整定：必须躲正常工作负荷电流二躲外部障切断电动机起动电流电流保护装置次侧起动电流式计算：
DL型电流继电器
系数12
接线系数1
负荷电流(153)
返回系数08
表13电流保护动作电流整定计算
变压器
(A)
（A)
号车间
20
731
82～164
二号车间
20
555
62～125
三六号车间
20
467
53～105
(2)电流保护动作时限
选择线路电流保护动作时限应距离电源远保护装置（末级）开始越电源动作时限越长末级保护装置动作时间t相邻保护装置动作时间时限阶段般DL型继电器取05～06秒GL型取07秒
523电流速断保护
电流保护动作时限05秒时障变压器迅速系统中切需装设电流速断保护
变压器速断保护设电源侧通常采两相完全星形接线整定动作电流应躲开系统运行方式时变压器二次侧母线短路时短路电流
电流速断保护动作电流整定计算公式
DL型电流继电器
系数12
接线系数1
表14电流速断保护动作电流整定计算
变压器
(KA)
（KA)
号车间
20
154
09
二号车间
20
139
08
三六号车间
20
139
08
524负荷保护
变压器正常运行时载情况设置负荷保护般动作信号变压器负荷电流三相称负荷保护需相装设电流继电器防止电机起动等短时击电流外部短路障时发出必信号负荷保护动作时限整定1015秒动作电流整定值躲变压器额定次电流整定计算公式
表15负荷保护动作电流整定计算
变压器
(A)
（A)
号车间
20
722
43～47
二号车间
20
577
35～38
三六号车间
20
577
35～38
图变压器定时限电流保护电流速断保护负荷保护综合电路图：
5310KV线路保护
3～66KV电力线路应装设相间短路保护单相接保护负荷保护
（1) 相间短路保护采带时限电流保护瞬时动作电流速断保护动作跳闸
（2）单相接保护两种形式：绝缘监视装置动作信号选择性单相接保护动作信号
（3）负荷电缆线路应装设负荷保护动作信号
保护具体整定计算：
（1） 电流保护
1）动作电流整定 采三电流互感器接成全星形接线方式提高保护动作灵敏度继电器采DL11型保护动作电流躲变压器次侧出现负荷电流整定：
系数12
接线系数1
负荷电流(153)
返回系数08
表16电流保护动作电流整定计算
(A)
（A)
10KV线路
100
1636
37～74
2）电流保护动作时限
电流保护动作时限应阶梯原进行整定保证前两级保护装置动作选择性前级保护动作时间应级保护中长动作时间时间级差
定时限电流保护取
定时限电流保护动作时限利时间继电器（DS型）整定
（2） 电流速断保护
整定公式：
DL型电流继电器
系数12
接线系数1
表17电流保护动作电流整定计算
(KA)
（A)
10KV线路
100
102
122
（3） 负荷保护
整定计算公式
表18负荷保护动作电流整定计算
(A)
（A)
10KV线路
100
1636
2～21
电力线路负荷保护动作时间般1015秒
（4） 单相接保护
动作电流整定公式：
系数15～2
单相接电流
表19单相接保护动作电流整定计算
(A)
（A)
10KV线路
100
55
008～011
第六章 防雷接
61防雷保护设计
避雷器防止雷电产生电压线路侵入变配电建筑免危保护设备绝缘避雷器应保护设备联装保护设备电源侧避雷器放电电压低保护设备绝缘耐压值
设计处变压器母线防雷装置设计
1）10kV母线处馈线引入电压10kV变压器低压出口处选型号FS10阀式避雷器
2）10kV设备绝缘水低避雷针装设配电设备构架防反击求避雷针配电装置导电部分空气距离少5米
62接装置设计
接求：变电公接装置接电阻应该满足条件：
（71）
（72）
（73）
式中——电网额定电压单位km
——电网中架空线路总长度单位km
——电网中电缆线路总长度单位km
公接装置电阻应满足
接装置设计：采长25mφ50mm镀锌钢数初选16根变电三面均匀布置距5m垂直入顶离面06m间40mm4mm镀锌扁钢焊接相连变压器室两条接干线高低压配电室条接干线室外公接装置焊接相连接干线采25mm4mm镀锌扁钢
接电阻验算：
满足求
第七章 电气设备选择
71电气设备选择般原
711工作环境正常工作条件选择电气设备
1）温度湿度
般高压电气设备环境温度−30 ~ +40 °C范围长期正常运行环境温度低−30C时应选适合高寒区产品环境温度超+40C时应选型号带TA字样干热带型产品 般高压电气设备温度 +20C 相湿度 90环境长期正常运行环境相湿度超标准时应选型号带TH字样湿度热带型产品
2）污染环境
安装污染严重腐蚀性物质烟气粉尘等恶劣环境中电气设备应
选防污型产品设备布置室
3）海拔高度
般电气设备条件超1000m高原区时气压较底设备外绝缘水相应降设备应选高原型产品外绝缘提高线产品现行电压等级110kV设备外绝缘定裕度实际均海拔超2000m区
4）安装点
配电装置室布置时设备应选户式配电装置室外布置时设备选户外式外应考虑形质条件震影响等
5）正常工作电压选择设备额定电压
选电气设备高允许电压必须高等电网高运行电压 设备允许长期承受高工作电压厂家般规定相应电网额定电压11—115倍电网实际高工作电压范围选择时满足式： UN ≥ UNS
式中UNS —设备电网额定电压UN 设备额定电压
6）工作电流选择设备额定电流
选设备额定电流应等回路长期工作电流：
IN ≥ INS
式中INS—设备电网长期工作电流 IN —设备额定电流
应注意关守册中出种电器额定电流均标准环境条件确定设备实际环境条件时应额定电流进行修正
712短路条件校验设备动稳定热稳定
果电气设备够坚定巨短路电流产生巨动力损坏许昂贵电气设备必须校验选电气设备承受短路电动力力
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
713开关电器断流力校验
断路器果迅速切断短路电流巨短路电流烧坏许昂贵电气设备甚断路器身爆炸必须校验选断路器短路电流开端力
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
72 高压电气设备选择
721 高压电气设备选择
1 高压断路器型式选择
需满足项技术条件环境条件外应考虑便安装调试运行维护
技术济较确定
满足般条件外断路器应满足选择校验条件：
1) Scd ≥ SK （ Scd 断流容量S K 短路容量）
2) Icd ≥ IK （ Icd 断路器开断电流 IK 三相短路电流）
3) 动稳定校验 idf ≥ ich （idf 电器动稳定电流峰值 ich 三相短路击电流
4) 热稳定校验 I it ≥ I itima （ Iet 电器热稳定电流I 通电器三相短路
稳态电流 t 热稳定试验时间（S） tima 短路发热假想时间）稳态电流 t 热稳定试验时间（S） tima 短路发热假想时间）
2 高压隔离开关选择
(1)隔离开关途：
1) 隔离电压检修电气设备时隔离开关检修设备电源电压隔离确保检修安全
2) 倒闸操作投入备母线旁路母线改变运行方式时常隔离开关配合断路器协操作完成
3) 分合电流
(2)隔离开关选择校验原：
1) Uzd ≥ U ò （Uzd 隔离开关额定电压U ò 隔离开关电路额定电压）
2) Ie ≥ IC （ Ie 隔离开关额定电流 IC 通电器计算电流）
3) 动稳定校验 idf ≥ ich （idf 电器动稳定电流峰值 ich 三相短路击电流）
3 电流互感器选择校验
1) 电流互感器额定电压应等接电网额定电压
2) 电流互感器额定电流应等接线路额定电流
3) 电流互感器类型结构应实际安装点安装条件环境条件相适应
4) 电流互感器应满足准确度等级求
5）满足电流互感器准确度等级求二次侧接负荷容量定准确度等级
应额定二次容量S 2N S 2N > S 2
4电压互感器应条件选择
(1)电压互感器额定电压应等接电网额定电压
(2)电压互感器类型应实际安装点工作条件环境条件（户户外单相三相）相适应
(3)电压互感器应满足准确度等级求
(4)满足电压互感器准确度等级求二次侧接负荷容量S 2规定准确度等级应额定二次容量S 2NS 2N > S 2
5高压开关柜选择
高压开关柜定线路方案关二次设备组装成种高压成套配电装置发电厂变配电中作控制保护发电机变压器高压线路作型高压开关设备保护电器监视仪表母线绝缘子等
高压开关柜固定式手车式（移式）两类型设计10KV电源进线选较济固定式高压开关柜里选择GG1A(F)型系列固定式高压开关柜
73 变电次设备选择校验表
73110KV侧次设备选择校验
表20 10 kV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
(KV)
(A)
（KA)
(KA)
数
10kV
1636
102
26
16
次设备型号规格
额定参数
高压断路器SN1010I630
10kV
630A
16kA
40 kA
1024
高压隔离开关
GN810600
10kV
600A
高压熔断器RN210
10kV
05A
50 kA
电压互感器JDZ10
1001kV
联结组
电压互感器JDZJ10
联结组
电流互感器LZZJ10
10kV
5005A
1005A
注：参刘介版工厂供电—附录表
732 380侧次设备选择校验
表21 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
1881A
154KA
283KA
1779
数
380V
1420A
139KA
256KA
145
数
380V
1193A
139KA
256KA
145
次设备型号规格
额定参数
低压断路器DW152500
380V
2500A
70KA
低压断路器DW15600
380V
600A
（）
70KA
低压断路器DW15400
380V
600A
（）
70KA
(般)
低压断路器DW15200
380V
200A
低压刀开关HD13BX40031
380V
400A
低压刀开关HD13BX20031
380V
200A
低压刀开关HD13BX60031
380V
600A
低压刀开关HD13BX30031
380V
300A
低压刀开关HD13BX200031
380V
2000A
低压刀开关HD13BX250031
380V
2500A
电流互感器LMZJ1066
660V
20005A
电流互感器LM23066
660V
16005A
4005A
3005A
2005A
1005A
结束语
通段时间课程设计收获仅巩固加深课知识扩专业知识面锻炼灵活运学知识力正确技术资料力通课程设计学会样查找文献资料通亲手工计算咨询老师学次课程设计深刻认识
次课程设计中数仔细计算千万马虎材料设备选型应该充分考虑方面求国家标准验计算公式选型
组成员次课程设计中通团结协作虚心请教次讨协商终完成次课程设计刚开始做设计时真知道该手书知识毕竟实际课程设计实际课程设计学知识综合求仅课知识掌握牢固知道分析问题思考问题总说通次课程设计综合力提升
然组会某数争吵终圆满完成务谢指导老师教诲日生活工作中会收益
参考文献
建筑供电明 刘复欣编 中国建筑工业出版社
工厂供电第5版 刘介编 机械工业出版社
工厂供电简明设计手册 刘介编 机械工业出版社
实继电保护技术 方千编 民邮电出版社
现代工业民供电设计手册 芮静康编 中国水力水电出版社
工厂电气控制 邯郸职业技术学院
电力工程类专题课程设计毕业设计指导教程 王士政编
中国水利水电出版社
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专业班级： 动化X班
学 号：
姓 名：
指导老师：
前言
电力行业国民济基础工业发展直接关系国家济建设兴衰成败现代工业农业科学技术国防提供必少动力着现代文明发展进步社会生产生活电供应质量理提出越越高求工厂供电系统核心部分变电设计建造安全济变电极重电现代工业生产源动力做工厂供电设计发展工业生产实现工业现代化具十分重意义工厂供电系统首先满足工厂生产生活电需次确保安全供电技术先进济合理做节
次设计包括变电总体分析电力系统分析接线选择变选择功补偿设备选择短路电流计算电气设备选择防雷设计配电装置面设置等接线设计中10KV侧两种接线方式济性灵活性性三方面进行较选择10KV采单母线分段接线方式10KV侧采单母分段接线方式必需合理设计变电系统运先进电气设备满足变电安全供电极重济性求电气设备初期投资运行费达济合理满足项求工厂生产受影响
设计根化纤厂取供电电源该厂电负荷实际情况适考虑生产发展工厂供电基求车间进行负荷计算功补偿确定出变电位置变电变压器台数数量型式计算短路电流选择线路导线截面变电高低压设备配置继电保护装置防雷接装置绘出设计图样完成化纤厂供配电系统设计通设计分析计算掌握工程设计技术济规定查阅工具书等技方面提高工作良基础
(关键词变压器 变电设计负荷统计短路电流计算继电保护配置)
目录
前言 1
第章 工厂简介设计求 4
11原始资料 4
12设计容 5
13求设计成果 5
第二章 负荷计算功率素补偿计算 5
21计算厂总降压变负荷 5
22车间负荷计算 7
23城北变电压等级确定 13
第三章 车间供电系统设计 14
31变电址选择 14
32车间变电确定 15
33变电变压器台数确定 15
34变压器容量确定 16
35线路截面选择线路损耗计算 19
351引区域变电10KV线路 19
352引厂10KV电缆线路 20
35310KV线路母排截面计算 21
354变压器高压侧线路截面计算 21
355变压器低压侧线路母排截面计算 22
356车间I线路截面计算 22
3572号车间线路截面计算 23
3583号车间线路截面计算 23
第四章 短路电流计算 24
41计算短路电流目务 25
42限制短路电流措施 25
43计算短路电流 25
第五章 继电保护装置 31
51继电保护务 31
52变压器保护 31
521瓦斯保护 31
522电流保护 32
523电流速断保护 34
524负荷保护 35
5310KV线路保护 36
第六章 防雷接 39
61防雷保护设计 39
62接装置设计 39
第七章 电气设备选择 41
71电气设备选择般原 41
711工作环境正常工作条件选择电气设备 41
712短路条件校验设备动稳定热稳定 42
713开关电器断流力校验 42
72 高压电气设备选择 43
721 高压电气设备选择 43
73 变电次设备选择校验表 45
73110KV侧次设备选择校验 45
732 380侧次设备选择校验 46
结束语 48
参考文献 49
第章 工厂简介设计求
某化纤厂供配电系统设计
11原始资料
1工厂负荷数：工厂数车间2班制年负荷利时数4600时工厂负荷统计资料见表1设计需考虑工厂5年发展规划负荷（工厂负荷年增长率2）
表1：化纤厂负荷情况表
序号
车间设备
安装容量(kW)
需系数
1
纺
练
车
间
纺丝机
200
080
078
筒绞机
30
075
075
烘干机
85
075
102
脱水机
12
060
080
通风机
180
070
075
淋洗机
6
075
078
变频机
840
080
070
传送机
40
080
070
2
原液车间明
1040
075
070
3
酸站明
260
065
070
4
锅炉房明
320
075
075
5
排毒车间明
160
070
060
6
车间明
240
070
075
2供电电源请况：供电局协议厂16公里处城北变电（11038511kV）90MVA变压器供电供电电压选外厂相距5公里处工厂引入10kV电缆做备电源容量满足厂负荷20（重负荷）时准投入厂电源障检修时投入
3电源短路容量（城北变电）：35kV母线出线断路器断流容量400MVA10kV母线出线断路器断流容量350MVA
4电费制度：两部制电费计算变压安装容量1kVA18元月电费05元 kW·h
5气象资料：厂区高温度38度热月均高气温30度
6质水文资料：厂区海拔60m底层砂粘土水位2 m
12设计容
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
13求设计成果
1．设计说明书包括全部设计容负荷计算短路计算设备选择求列表
2．电气接线图（三号图纸）
3．继电保护配置图（三号图纸）
第二章 负荷计算功率素补偿计算
21计算厂总降压变负荷
计算负荷概念
供电系统够正常条件运行中元件（包括电力变压器开关设备导线电缆等）必须选择应满足工作电压频率求外重满足负荷电流求必供电系统中环节电力负荷进行统计计算通负荷统计计算求出选择供电系统中设备
二计算负荷目
计算负荷供电设计计算基计算负荷确定否正确合理直接影响电器导线电缆选择否济合理计算负荷确定电器导线选造成投资色金属消耗浪费计算负荷确定电器导线电缆处子早老化甚烧毁造成重损失见正确确定计算负荷重性
三计算负荷方法
目前负荷计算常需系数法二项式法利系数法前二种方法国设计单位普遍外尚未推广方法单位产品耗电法单位面积功率法变值系数法ABC法等 常采需系数法计算电设备组负荷时应性质相电设备划作组根该组电设备类查出相应需系数然表出公式求出该组电设备计算负荷
设计采需系数法电力负荷计算
需系数设备功率需系数时系数直接求出计算负荷种方法简便应广泛尤适配变电负荷计算采利系数法求出负荷均负荷考虑设备台数功率差异影响效台数关系数出计算负荷计算程十分繁琐单位面积功率法单位指标法民建筑单位产品耗电量法适某工业
需系数法电设备总设备容量需系数时系数直接求出计算负荷种简便方法需系数法工程初步设计施工图设计阶段变电母线干线进行负荷计算电设备台数较种设备容量相差悬殊时供电线路负荷计算采需技术法
需技术时综合性系数指电设备组投入运行时供电网络实际取功率电设备组设备功率需系数电设备组运行规律负荷率运行效率线路供电效率等数关工程难准确确定测量确定果供电形式角度讲：负荷计算分单相三相电设备负荷计算两种形式供电系统中位置角度讲：负荷计算分组电设备组电设备负荷计算种形式需系数法确定计算负荷表2通公式：
表2：公式表
名称
公式
备注
电设备组容量
—设备额定容量－设备组时系数
－设备组负荷系数
－设备组均效率
－配电线路均效率
－应电设备组正切值
－电设备组均功率数
－电设备组额定电压
参数电设备组计算负荷直接相加计算时取
电设备组功计算负荷
需系数
功计算负荷
视计算负荷
计算电流
功负荷时系数
功负荷时系数
总功计算负荷
总功计算负荷
总视计算负荷
22车间负荷计算
Ⅰ车间计算负荷功补偿（需系数法）
1纺练车间
单台机械负荷计算
a纺丝机
已知：
：
b筒绞机
已知：
：
c烘干机
已知：
：
d脱水机
已知：
：
e通风机
已知：
：
f淋洗机
已知：
：
g变频机
已知：
：
h传送机
已知：
：
纺练车间单台机械负荷统计见表4
表4：纺练车间负荷统计列表
序号
车间设备名称
安装容
计算负荷
1
纺丝机
200
08
078
160
1248
2
筒绞机
30
075
075
225
1688
3
烘干机
85
075
102
6375
6503
4
脱水机
12
06
08
72
576
5
通风机
180
07
075
126
945
6
淋洗机
6
075
078
45
351
7
变频机
840
08
07
672
4704
8
传送机
40
08
07
32
224
9
计
1393
108795
80328
2车间计算负荷统计(计时系数）
取时系数：
3余车间负荷计算
a原液车间
已知：
：
b酸站明
已知：
：
c锅炉房明
已知：
：
d排毒车间
已知：
：
e车间
已知：
：
4全厂计算负荷计算
车间计算负荷统计见表5
表5：车间计算负荷统计列表
序号
车间设备名称
安装容量
1
纺练车间
1393
103355
77918
129435
2
原液车间明
1040
780
546
952
3
酸站明
260
169
1183
2063
4
锅炉房明
320
240
180
300
5
排毒车间明
160
112
672
1306
6
车间明
240
168
126
210
5考虑五年发展年增长率2计算车间计算负荷列公式计算：
计算车间负荷五年发展表格见表6
表6考虑5年发展车间计算负荷
序号
车间设备名称
安装容量
1
纺练车间
1393
114112
86018
142907
2
原液车间明
1040
8602
6028
10504
3
酸站明
260
1866
1306
2278
4
锅炉房明
320
265
1987
3312
5
排毒车间明
160
1237
742
1442
6
车间明
240
1855
1391
2319
23城北变电压等级确定
输电线路电压等级确定应符合国家规定标准电压等级选择电压等级时应根输送容量输电距离接入电网额定电压情况确定输送容量应该考虑变电总负荷五年发展规划
电压等级确定
电网电压等级确定供电方式供电负荷供电距离等素关
关资料提供供电电压输送容量关系：
1负荷时供电电压易选输送距离公里
2负荷时供电电压易选输送距离公里
3负荷时供电电压易选输送距离公
里
4负荷时供电电压易选输送距离公里
5负荷时供电电压易选输送距离公里
6负荷时供电电压易选输送距离公里
年着电气设备进步电力技术发展输送容量距离进步
二厂电压等级确定
设计务书提供三电压等级： 考虑工厂5年发展规划负荷（工厂负荷年增长率）五年功率297949KVA输送距离16公里选负荷30005000KW供电电压易选10KV输送距离515公里
第三章 车间供电系统设计
31变电址选择
变电址选择否合理直接影响供配电系统造价运行工厂变配电址选择应考虑原
1量负荷中心便减少电压损耗电损耗色金属消耗量
2节约电占少占耕济效益高土
3城乡工矿企业规划相协调便架空线路电缆线路引入引出
4交通运输方便
5量避开污染源选择污染源风侧
6应考虑变电周围环境邻设施相互影响
7量设低洼积水场方
8应远离易燃易爆等危险场
32车间变电确定
根车间计算负荷决定设立3车间变电供电范围：
变电Ⅰ：纺炼车间
变电Ⅱ：原液车间
变电Ⅲ：锅炉房排毒车间酸站车间
33变电变压器台数确定
确定原
1城市郊区次变电中低压侧已构成环网情况变电装设两台变压器宜
2区性孤立次变电型工业专变电设计时应考虑装设三台变压器
3规划装设两台变压器变电变压器基础宜变压器容量 1—2 级设计便负荷发展时更换变压器容量
二选择变压器台数时应考虑素
1应满足电负荷供电性求供量二级负荷变电宜采两台变压器便台变压器发生障检修时台二级负荷继续供电
2级负荷场邻备电源联络线接季节性负荷变化较时宜采两台变压器
3否装设变压器应视负荷邻变电距离定负荷超320KVA时距离应装设变压器
三变电选择台两台变压器优点缺点：
1 选两台变压器变电台变压器发生障检修时台二级负荷继续供电负荷时候两台变压器配合运两台变压器投资较般变电甚承担起样消耗运行损耗较工作时候两铁心时运行样势必增运行成
2选台变压器变电变压器发生障检修时会出现全厂停电严重情况果级负荷遇停电情况损失会法估算台变压器供殿性较差台变压器投资运行损耗太工作时铁心工作样势必减少运行成
3综述选两台变压器然缺点优点早已缺点掩盖优点远远缺点选台变压器然优点弊端太明显严重
变电缩通常生产生活电等需会选两台变压器优点太明显非常
四．次毕业设计设计某化纤厂进行供电根全厂计算负荷应该三台变压器供电
34变压器容量确定
变压器容量选择时应遵循原
1装台变压器变电变压器额定容量应满足全部电设备计算负荷需
2装两台变压器变电台变压器额定容量应时满足两条件：
a台变压器单独运行时应满足全部二级负荷需
b台变压器单独运行时宜满足全部电容量设备需
3变压器正常运行时负荷率应控制额定容量宜提高运行率
二车间变压器台数容量选择
1变电I 变压器容量选择
a变电I供电负荷统计表6
b变压I功补偿（提高功率数092）
功补偿试取：
补偿：
c变电I变压器选择
查工厂供电附表5：选择变压器型号S91250额定容量1250 KVA台Dyn11联结
查表出变压器项参数：
阻抗电压
d计算变压器功率损耗
简化验公式：
2变压Ⅱ变压器台数容量选择
a变压Ⅱ供电负荷统计表6
b变压Ⅱ功补偿（提高功率数092）
功补偿试取：
补偿：
c变电Ⅱ变压器选择
查工厂供电附表5：选择变压器型号S91000额定容量1000 KVA台Dyn11联结
查表出变压器项参数：
阻抗电压
d计算变压器功率损耗
简化验公式：
3变压Ⅲ变压器台数容量选择
a变压Ⅲ供电负荷统计表6
b变压功补偿（提高功率数092）
功补偿试取：
补偿：
c变电变压器选择
查工厂供电附表5：选择变压器型号S91000额定容量1000 KVA台Dyn11联结
查表出变压器项参数：
阻抗电压
d计算变压器功率损耗
简化验公式：
表7功功率补偿车间计算负荷变压器损耗
车间
P
（kw）
Q
（Kvar）
S
（KVA）
（Kw）
(Kvar)
P+
(Kw)
Q+
(Kvar)
(KVA)
（A）
1
114112
4603
1238
124
619
11535
5222
12662
731
2
8612
3628
9345
93
467
8705
4095
962
555
36
7228
3063
785
79
393
7307
3456
8083
467
计
27547
12773
时系数
095
097
计算负荷
2617
1239
28955
补偿
150
总计算负荷
2617
1089
28345
1636
35线路截面选择线路损耗计算
351引区域变电10KV线路
济电流密度计算：务书中出负荷利时数时查表：架空线济电流密度
济截面：
选导线型号LGJ185允许载流量
相应参数
发热条件检验：
式知选导线符合长期发热条件
线路长度16km功率损耗：
电压损耗校验：
合格
352引厂10KV电缆线路
引厂10kv电缆线路容量满足全厂总负荷20：
济电流密度计算：务书中出负荷利时数时查表：电缆济电流密度
济截面：
选电缆型号VLV10(3*25+1*16)DB允许载流量
相应参数
a发热条件检验：
式知选导线符合长期发热条件
b复核电压降：
线路长度5km电压损耗校验：
合格
35310KV线路母排截面计算
查工厂供电附录表17选单条放允许载流量
满足符合条件
354变压器高压侧线路截面计算
表7选电缆进线
查工厂供电附录表18
变电I选允许载流量90A>731A满足条件
变电Ⅱ选允许载流量75A>555A满足条件
变压Ⅲ选允许载流量55A>467A满足条件
355变压器低压侧线路母排截面计算
查工厂供电附录表17
车间I选单条竖放允许载流量1955A>1881A满足条件车间Ⅱ选单条放允许载流量1427A>1420A满足条件
车间Ⅲ选单条放允许载流量1274A>1193A满足条件
356车间I线路截面计算
计算车间设备实际工作电流公式
表81号车间线路截面计算表
车间设备
额定功率(Kw)
工作电流I
（A）
温度矫正I
（A）
截面型号
纺织机
200
3575
3803
BV500(3*185+1*95)WS
筒绞机
30
536
570
BV500(3*10+1*6)WS
烘干机
85
1519
1606
BV500(3*50+1*25)WS
脱水机
12
214
228
BV500(3*4+1*25)WS
通风机
180
3217
3415
BV500(3*150+1*95)WS
淋洗机
6
107
114
BV500(3*15+1*1)WS
变频机
840
15015
15973
BV500(3*800+1*400)WS
传送机
40
715
761
BV500(3*16+1*10)WS
3572号车间线路截面计算
表92号车间线路截面计算表
车间设备
额定功率(Kw)
工作电流I
（A）
温度矫正I
（A）
截面型号
原液车间明1
1156
2066
2198
BLV500(3*95+1*50)WS
原液车间明2
1156
2066
2198
BLV500(3*95+1*50)WS
原液车间明3
1156
2066
2198
BLV500(3*95+1*50)WS
原液车间明4
1156
2066
2198
BLV500(3*95+1*50)WS
原液车间明5
1156
2066
2198
BLV500(3*95+1*50)WS
原液车间明6
1156
2066
2198
BLV500(3*95+1*50)WS
原液车间明7
1156
2066
2198
BLV500(3*95+1*50)WS
原液车间明8
1156
2066
2198
BLV500(3*95+1*50)WS
原液车间明9
1156
2066
2198
BLV500(3*95+1*50)WS
3583号车间线路截面计算
计算车间设备实际工作电流公式
表1036号车间线路截面计算表
车间设备
额定功率(Kw)
工作电流I
（A）
温度矫正I
（A）
截面型号
酸站明1
130
2324
2468
BLV500(3*95+1*50)WS
酸站明2
130
2324
2468
BLV500(3*95+1*50)WS
锅炉房明1
1067
1907
2021
BLV500(3*95+1*50)WS
锅炉房明2
1067
1907
2021
BLV500(3*95+1*50)WS
锅炉房明3
1067
1907
2021
BLV500(3*95+1*50)WS
排毒车间明1
80
143
1521
BLV500(3*70+1*35)WS
排毒车间明2
80
143
1521
BLV500(3*70+1*35)WS
车间明1
120
2145
2277
BLV500(3*95+1*50)WS
车间明2
120
2145
2277
BLV500(3*95+1*50)WS
第四章 短路电流计算
短路指电位导电部分间低阻性短接短路短路电流正常电流电力系统中短路电流达万安甚十万安电流供电系统产生极危害必须力设法消引起短路切素时需进行短路电流计算便正确选择电气设备设备具足够动稳定性热稳定性保证发生电流时致损坏选择切短路障开关电器整定短路保护继电保护装置选择限制短路电流元件等必须计算短路电流
41计算短路电流目务
a选择设备
b选择整定继电保护装置
c确定接线运行方式
d选择限流电抗器
42限制短路电流措施
电力网短路电流数值系统运行发展适应时应采取措施限制短路电流般电力网结构系统运行设备等方面采取措施：
a 电力网结构方面：保持合理电网结构基础时发展高级电压电网互联新建线路时注意减少网络紧密性容量发电厂量接入高级电压电网合理选择开闭位置直流联网等全面技术济较决定
b 系统运行方面：高级电压电网形成时低级电压电网分片运行母线分列运行母线分段运行等
c设备方面：结合电力网具体情况采高阻抗变压器分裂电抗器等常措施高压电网必时采LC谐振式晶闸控制式短路电流限制装置
43计算短路电流
短路电流计算见表11
表11公式参数列表
参数名称
名值
标幺值
说明
功率
S
般取Sd100MVA
电压
U
般取UdUev
电流
I
电抗
X
Sd基准容量标幺值
变压器电抗
线路电抗
线路公里电抗值
电抗器电抗
电抗器铭牌数值
系统等值电抗
某点短路容量该点三相短路电流
电动机电抗
启动电流倍数
k2
k1
G
该工厂供电系统图：
k3
k4
(1)确定基准值
取
(2) 计算短路电路中元件电抗标幺值
1） 电力系统电抗标幺值
务书
2) 10KV架空线路电抗标幺值
查表：
3）电力变压器电抗标幺值
附录表5查
绘短路等效电路图图标出元件序号电抗标幺值标明短路计算点
(3)计算k1点短路电路总电抗标幺值三相短路电流短路容量
1）总电抗标幺值
2)三相短路电流周期分量效值
3)三相短路容量
4)三相短路容量
(4) 计算k2点短路电路总电抗标幺值三相短路电流短路容量
1）总电抗标幺值
2)三相短路电流周期分量效值
3)三相短路容量
4)三相短路容量
(5) 计算k3点短路电路总电抗标幺值三相短路电流短路容量
1）总电抗标幺值
2)三相短路电流周期分量效值
3)三相短路容量
4）三相短路容量
（6） k4点计算k3计算样
（7） 综三相短路电流表12
表12三相短路电流表
短路
计算点
三相短路电流(KA)
(MVA)
K1
102
102
102
26
154
186
K2
154
154
154
283
168
107
K3
139
139
139
256
152
96
K4
139
139
139
256
152
96
第五章 继电保护装置
51继电保护务
1供电系统需迅速切断障保护系统障部分继续运行
2系统出现非正常工作状态时值班员发出信号值班员时进行处理免引起设备障
52变压器保护
根规程规定400kVA变压器应设列保护：
1瓦斯保护
防御变压器部短路油面降低轻瓦斯动作信号重瓦斯动作跳闸
2电流速断保护
防御变压器线圈引出线相短路动作跳闸
3电流保护
防御外部相短路作瓦斯保护电流速断保护备保护动作跳闸
4负荷保护
防御变压器身称负荷外部短路引起载
521瓦斯保护
瓦斯保护称气体继电保护保护油浸式电力变压器部障种基相灵敏保护装置GB 500621992规定800KVA油浸式变压器400KVA车间油浸式变压器均应装设瓦斯保护
工作原理：变压器漏油造成油面低发生轻微障产生少量气体油面降致瓦斯继电器触点接通发出轻瓦斯警报信号
变压器部发生严重障时电弧电流变压器油强烈气化体积骤然膨胀瓦斯继电器形成击油流触点接通发出重瓦斯跳闸信号命令油浸式电力变压器瓦斯保护接线图示：
522电流保护
防御外部相短路作瓦斯保护电流速断保护备保护动作跳闸总降压变电变压器般装设电流保护电流保护动作时限超05秒时需增设电流速断保护保护装置设变压器电源侧反应外部障作变压器部障备保护
变压器电流保护动作电流整定原线路电流保护相躲变压器次侧出现负荷电流整定
电流保护整定计算般包括动作电流计算动作时限整定灵敏度校验
（1） 电流保护装置动作电流计算
电流保护起动电流必须两条件整定：必须躲正常工作负荷电流二躲外部障切断电动机起动电流电流保护装置次侧起动电流式计算：
DL型电流继电器
系数12
接线系数1
负荷电流(153)
返回系数08
表13电流保护动作电流整定计算
变压器
(A)
（A)
号车间
20
731
82～164
二号车间
20
555
62～125
三六号车间
20
467
53～105
(2)电流保护动作时限
选择线路电流保护动作时限应距离电源远保护装置（末级）开始越电源动作时限越长末级保护装置动作时间t相邻保护装置动作时间时限阶段般DL型继电器取05～06秒GL型取07秒
523电流速断保护
电流保护动作时限05秒时障变压器迅速系统中切需装设电流速断保护
变压器速断保护设电源侧通常采两相完全星形接线整定动作电流应躲开系统运行方式时变压器二次侧母线短路时短路电流
电流速断保护动作电流整定计算公式
DL型电流继电器
系数12
接线系数1
表14电流速断保护动作电流整定计算
变压器
(KA)
（KA)
号车间
20
154
09
二号车间
20
139
08
三六号车间
20
139
08
524负荷保护
变压器正常运行时载情况设置负荷保护般动作信号变压器负荷电流三相称负荷保护需相装设电流继电器防止电机起动等短时击电流外部短路障时发出必信号负荷保护动作时限整定1015秒动作电流整定值躲变压器额定次电流整定计算公式
表15负荷保护动作电流整定计算
变压器
(A)
（A)
号车间
20
722
43～47
二号车间
20
577
35～38
三六号车间
20
577
35～38
图变压器定时限电流保护电流速断保护负荷保护综合电路图：
5310KV线路保护
3～66KV电力线路应装设相间短路保护单相接保护负荷保护
（1) 相间短路保护采带时限电流保护瞬时动作电流速断保护动作跳闸
（2）单相接保护两种形式：绝缘监视装置动作信号选择性单相接保护动作信号
（3）负荷电缆线路应装设负荷保护动作信号
保护具体整定计算：
（1） 电流保护
1）动作电流整定 采三电流互感器接成全星形接线方式提高保护动作灵敏度继电器采DL11型保护动作电流躲变压器次侧出现负荷电流整定：
系数12
接线系数1
负荷电流(153)
返回系数08
表16电流保护动作电流整定计算
(A)
（A)
10KV线路
100
1636
37～74
2）电流保护动作时限
电流保护动作时限应阶梯原进行整定保证前两级保护装置动作选择性前级保护动作时间应级保护中长动作时间时间级差
定时限电流保护取
定时限电流保护动作时限利时间继电器（DS型）整定
（2） 电流速断保护
整定公式：
DL型电流继电器
系数12
接线系数1
表17电流保护动作电流整定计算
(KA)
（A)
10KV线路
100
102
122
（3） 负荷保护
整定计算公式
表18负荷保护动作电流整定计算
(A)
（A)
10KV线路
100
1636
2～21
电力线路负荷保护动作时间般1015秒
（4） 单相接保护
动作电流整定公式：
系数15～2
单相接电流
表19单相接保护动作电流整定计算
(A)
（A)
10KV线路
100
55
008～011
第六章 防雷接
61防雷保护设计
避雷器防止雷电产生电压线路侵入变配电建筑免危保护设备绝缘避雷器应保护设备联装保护设备电源侧避雷器放电电压低保护设备绝缘耐压值
设计处变压器母线防雷装置设计
1）10kV母线处馈线引入电压10kV变压器低压出口处选型号FS10阀式避雷器
2）10kV设备绝缘水低避雷针装设配电设备构架防反击求避雷针配电装置导电部分空气距离少5米
62接装置设计
接求：变电公接装置接电阻应该满足条件：
（71）
（72）
（73）
式中——电网额定电压单位km
——电网中架空线路总长度单位km
——电网中电缆线路总长度单位km
公接装置电阻应满足
接装置设计：采长25mφ50mm镀锌钢数初选16根变电三面均匀布置距5m垂直入顶离面06m间40mm4mm镀锌扁钢焊接相连变压器室两条接干线高低压配电室条接干线室外公接装置焊接相连接干线采25mm4mm镀锌扁钢
接电阻验算：
满足求
第七章 电气设备选择
71电气设备选择般原
711工作环境正常工作条件选择电气设备
1）温度湿度
般高压电气设备环境温度−30 ~ +40 °C范围长期正常运行环境温度低−30C时应选适合高寒区产品环境温度超+40C时应选型号带TA字样干热带型产品 般高压电气设备温度 +20C 相湿度 90环境长期正常运行环境相湿度超标准时应选型号带TH字样湿度热带型产品
2）污染环境
安装污染严重腐蚀性物质烟气粉尘等恶劣环境中电气设备应
选防污型产品设备布置室
3）海拔高度
般电气设备条件超1000m高原区时气压较底设备外绝缘水相应降设备应选高原型产品外绝缘提高线产品现行电压等级110kV设备外绝缘定裕度实际均海拔超2000m区
4）安装点
配电装置室布置时设备应选户式配电装置室外布置时设备选户外式外应考虑形质条件震影响等
5）正常工作电压选择设备额定电压
选电气设备高允许电压必须高等电网高运行电压 设备允许长期承受高工作电压厂家般规定相应电网额定电压11—115倍电网实际高工作电压范围选择时满足式： UN ≥ UNS
式中UNS —设备电网额定电压UN 设备额定电压
6）工作电流选择设备额定电流
选设备额定电流应等回路长期工作电流：
IN ≥ INS
式中INS—设备电网长期工作电流 IN —设备额定电流
应注意关守册中出种电器额定电流均标准环境条件确定设备实际环境条件时应额定电流进行修正
712短路条件校验设备动稳定热稳定
果电气设备够坚定巨短路电流产生巨动力损坏许昂贵电气设备必须校验选电气设备承受短路电动力力
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
713开关电器断流力校验
断路器果迅速切断短路电流巨短路电流烧坏许昂贵电气设备甚断路器身爆炸必须校验选断路器短路电流开端力
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
72 高压电气设备选择
721 高压电气设备选择
1 高压断路器型式选择
需满足项技术条件环境条件外应考虑便安装调试运行维护
技术济较确定
满足般条件外断路器应满足选择校验条件：
1) Scd ≥ SK （ Scd 断流容量S K 短路容量）
2) Icd ≥ IK （ Icd 断路器开断电流 IK 三相短路电流）
3) 动稳定校验 idf ≥ ich （idf 电器动稳定电流峰值 ich 三相短路击电流
4) 热稳定校验 I it ≥ I itima （ Iet 电器热稳定电流I 通电器三相短路
稳态电流 t 热稳定试验时间（S） tima 短路发热假想时间）稳态电流 t 热稳定试验时间（S） tima 短路发热假想时间）
2 高压隔离开关选择
(1)隔离开关途：
1) 隔离电压检修电气设备时隔离开关检修设备电源电压隔离确保检修安全
2) 倒闸操作投入备母线旁路母线改变运行方式时常隔离开关配合断路器协操作完成
3) 分合电流
(2)隔离开关选择校验原：
1) Uzd ≥ U ò （Uzd 隔离开关额定电压U ò 隔离开关电路额定电压）
2) Ie ≥ IC （ Ie 隔离开关额定电流 IC 通电器计算电流）
3) 动稳定校验 idf ≥ ich （idf 电器动稳定电流峰值 ich 三相短路击电流）
3 电流互感器选择校验
1) 电流互感器额定电压应等接电网额定电压
2) 电流互感器额定电流应等接线路额定电流
3) 电流互感器类型结构应实际安装点安装条件环境条件相适应
4) 电流互感器应满足准确度等级求
5）满足电流互感器准确度等级求二次侧接负荷容量定准确度等级
应额定二次容量S 2N S 2N > S 2
4电压互感器应条件选择
(1)电压互感器额定电压应等接电网额定电压
(2)电压互感器类型应实际安装点工作条件环境条件（户户外单相三相）相适应
(3)电压互感器应满足准确度等级求
(4)满足电压互感器准确度等级求二次侧接负荷容量S 2规定准确度等级应额定二次容量S 2NS 2N > S 2
5高压开关柜选择
高压开关柜定线路方案关二次设备组装成种高压成套配电装置发电厂变配电中作控制保护发电机变压器高压线路作型高压开关设备保护电器监视仪表母线绝缘子等
高压开关柜固定式手车式（移式）两类型设计10KV电源进线选较济固定式高压开关柜里选择GG1A(F)型系列固定式高压开关柜
73 变电次设备选择校验表
73110KV侧次设备选择校验
表20 10 kV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
(KV)
(A)
（KA)
(KA)
数
10kV
1636
102
26
16
次设备型号规格
额定参数
高压断路器SN1010I630
10kV
630A
16kA
40 kA
1024
高压隔离开关
GN810600
10kV
600A
高压熔断器RN210
10kV
05A
50 kA
电压互感器JDZ10
1001kV
联结组
电压互感器JDZJ10
联结组
电流互感器LZZJ10
10kV
5005A
1005A
注：参刘介版工厂供电—附录表
732 380侧次设备选择校验
表21 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
1881A
154KA
283KA
1779
数
380V
1420A
139KA
256KA
145
数
380V
1193A
139KA
256KA
145
次设备型号规格
额定参数
低压断路器DW152500
380V
2500A
70KA
低压断路器DW15600
380V
600A
（）
70KA
低压断路器DW15400
380V
600A
（）
70KA
(般)
低压断路器DW15200
380V
200A
低压刀开关HD13BX40031
380V
400A
低压刀开关HD13BX20031
380V
200A
低压刀开关HD13BX60031
380V
600A
低压刀开关HD13BX30031
380V
300A
低压刀开关HD13BX200031
380V
2000A
低压刀开关HD13BX250031
380V
2500A
电流互感器LMZJ1066
660V
20005A
电流互感器LM23066
660V
16005A
4005A
3005A
2005A
1005A
结束语
通段时间课程设计收获仅巩固加深课知识扩专业知识面锻炼灵活运学知识力正确技术资料力通课程设计学会样查找文献资料通亲手工计算咨询老师学次课程设计深刻认识
次课程设计中数仔细计算千万马虎材料设备选型应该充分考虑方面求国家标准验计算公式选型
组成员次课程设计中通团结协作虚心请教次讨协商终完成次课程设计刚开始做设计时真知道该手书知识毕竟实际课程设计实际课程设计学知识综合求仅课知识掌握牢固知道分析问题思考问题总说通次课程设计综合力提升
然组会某数争吵终圆满完成务谢指导老师教诲日生活工作中会收益
参考文献
建筑供电明 刘复欣编 中国建筑工业出版社
工厂供电第5版 刘介编 机械工业出版社
工厂供电简明设计手册 刘介编 机械工业出版社
实继电保护技术 方千编 民邮电出版社
现代工业民供电设计手册 芮静康编 中国水力水电出版社
工厂电气控制 邯郸职业技术学院
电力工程类专题课程设计毕业设计指导教程 王士政编
中国水利水电出版社
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