某塑料制品厂全厂总配变电配电系统设计
摘
某塑料制品厂全厂总配变电配电系统设计工厂供电设计设计工厂供电方式设备选择保护装置配置防雷接系统进行相应叙述中包括全厂负荷计算高压侧低压侧短路计算设备选择校验设备继电保护设计配电装置设计防雷接设计等设计通计算出功功视功率选择变压器相应设备参数根户电压求计算补偿功率出需补偿电容数
根国家供电部门相关规定画出总配变电配电系统接线图电气接线电气设备选择配电布置运行安全性性灵活性电力工程建设运行济节约等影响
关键词：变电负荷计算设备选型继电保护
ABSTRACT
The whole plant distribution substation and power distribution system design of a plastic products factory is for power plant design The design makes the narrative about the factory power supply main equipment selection protection device configuration and grounding system for lightning protection which also includes the load calculation of the factory the short circuit current calculation of the high pressure side and low pressure side equipment selection and validation the main equipment relay protection design power distribution equipment design lightning protection and grounding design This design is based on the calculation of the active power reactive power and apparent power transformer and the size of the corresponding main equipment main parameter then works out the compensation computing power according to user requirements to voltage Thus it can obtain the desirable size and number of compensation capacitor
According to the relevant provisions of the national electricity sector the design draws the main connection diagram about the total distribution substation and power distribution system Main electrical connection have great influence on the electrical equipment selection the layout of the distribution operation safety reliability and flexibility also power engineering construction and economy of the operation and so on
Keywords substations load calculation equipment selection relay protection
目 录
第1章 绪 1
11 工厂供电意义 1
12 工厂供电求 1
13 工厂面图 1
第2章 接线设计 3
21 总配电接线设计原意义 3
22 变配电接线方案技术济指标 3
23 接线图 4
第3章 负荷计算 6
31 负荷计算意义 6
32 负荷计算方法 6
33 负荷计算示意图 7
34 具体数负荷计算举例 7
341 原始数 7
342 负荷计算 8
第4章 功率补偿计算变压器选择 12
41 功率补偿计算 12
42 变压器容量选择 14
第5章 短路电流计算 16
51 短路电流计算方法意义 16
52 短路计算 16
521 短路电流计算等效示意图 16
522 短路电流容量计算 16
第6章 进线母线电器设备选择 19
61 总配电架空线进线选择 19
62 高压侧低压侧母线选择 19
63 变电进线选择 19
64 变电低压出线选择 20
65 设备选择 21
651 高压侧设备选择 21
652 车间进线设备选择 21
653变电低压侧出线回路设备选择校验表 22
第7章 电流保护 25
71 高压进线继电保护 25
72 变电进线保护 26
73 变压器继电保护 28
第8章 防雷接保护 31
81 防雷保护 31
82 接装置 31
结 33
参考文献 34
致 谢 35
附 录 36
第1章 绪
11 工厂供电意义
工厂供电（electric power supply for industrial plants）指工厂需电供应分配工厂里电然工业生产源动力产品成中占重般例机械工业中电费开支仅占产品成5左右电工业生产中重性产品成中投资总额中占重少工业生产实现电气动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例某供电性求高工厂极短暂停电会引起重设备损坏引起量产品报废甚发生重身事国家民带济甚政治重损失工厂应该根厂环境条件供电求选择适电气设备确定项参数保证工厂正常运行时安全出现障时致出现严重果合理情况注意节约应该根工厂生产情况供应力统筹兼顾套完整现代化供电系统工厂实现生产动化提高成品质量缺少
12 工厂供电求
工厂供电程中切实保证工厂生产生活需做节工作应该做求：
① 满足供电性求
② 安全 满足电中应发生设备身事
③ 优质 保证户电质量求
④ 济 量减少供电系统中必投资节约电
外设计工厂配电系统时候考虑天气设计防雷接装置合理处理前长远关系节约源保证工厂生产生活需
13 工厂面图
图11 塑料厂面布置图
第2章 接线设计
根厂供电部签定供电协议供电电压电业部门某60／10千伏变电10千伏架空线路厂供电该厂南侧l公里工作电源仅采10千伏电压种总配电10KV母线采母线分段电源进线均断路器控制
21 总配电接线设计原意义
次接线图做接线图指发电厂变电电力系统中满足预定功率传送运行等求设计表明高压电气设备间相互连接关系传送电电路电路中高压电气设备包括发电机变压器母线断路器隔离刀闸线路等电气次设备指直接生产输送分配电生产程高压电气设备包括发电机变压器断路器隔离开关动开关接触器刀开关母线输电线路电力电缆电抗器电动机等
工厂变电接线应满足点求：
1） 安全：应符合关国家标准技术规范求充分保证身设备安
全
2) ：应满足电力负荷供电性求
3) 灵活：应适应必种运行方式便操作检修适应负荷发展
4) 济：满足述求前提量接线简单投资少运行费低
节约电色金属消耗量
22 变配电接线方案技术济指标
设计变配电接线应根选变压器容量负荷供电性求初步确定2～3较合适接线方案进行技术济较择忧者作选定变配电接线方案接线基方式四种：
1 单母线接线
母线连接电源引出线中间环节起汇集分配电作组母线接线称单母线单母线接线简单明操作方便便扩建投资少
2 双母线连线
单母线连线基础设备备母线成双母线供电性运行灵活性方面种接线投资开关电器配电装置复杂占面积适合般配电
3 桥式接线
配电两回路电源进线两台变压器时采桥式接线断路器台数少投资低
4 线路变压器组单元接线
单回路单台变压器供电时宜采进线电气设备少配电装置简单节约建设投资
23 接线图
方案1装台变压器接线图
图21 装台变压器接线图
方案2装两台变压器接线图
图22 装两台变压器接线图
方案1方案2更济简单满足设计需设计选择方案1
第3章 负荷计算
31 负荷计算意义
计算负荷供电系统设计计算基础选择变压器台数容量选择电气设备确定测量仪表量程选择继电保护装置等提供重数负荷计算准确否直接影响着供电设计质量工厂供电系统运行时实际负荷等电设备额定功率电设备全部时运行台设备全部满负荷种电设备功率数完全相工厂供电系统设计程中必须找出电设备等效负荷谓等效指电设备实际运行中产生热效应等效负荷产生热效应相等产生温升等效负荷产生高温升相等等效负荷满足电设备发热条件选择电设备计算负荷功率负荷电流称计算负荷通常规定取30分钟(min)均负荷作该户计算负荷分表示功功视电流计算负荷
计算负荷称需负荷负荷目合理选择工厂级电压供电网络变压器容量设备型号等
32 负荷计算方法
计算负荷确定工厂供电设计中重环汁算负荷确定否合理直接影响电气设备选择合理性济性果汁算负荷确定电气设备选造成投资利色金属浪费计算负荷确定电气设备运行时电损耗增加产生热绝缘老化甚烧毁造成济损失供电设计中应根情况选择正确计算入法确定汁算负荷常负荷计算方法需系数法二项式法利系数法面积功率法等实际工程配电设计中广泛采系数法计算方便采方案估算初步设计全厂型车间变电施工设计
需系数法确定计算应实际台电设备开始逐级电源推进直计算电源级计算负荷选择该电器需系数法计算现普遍应供配电设计中缺点未考虑电设备中少数容量特设备计算负荷影响设计情况符合需系数法设计中负荷计算需系数法进行计算
33 负荷计算示意图
设计采电力负荷计算示意图图31示计算点编号电设备次逆推电源侧
图31 电力负荷计算示意图
34 具体数负荷计算举例
341 原始数
车间数表31示
表31 变电负荷计算表
序号
车间电单位名称
设备容量（千瓦）
需系数Kd
功率数
功率数正切
（1）NO1变电
1
薄膜车间
1400
06
06
133
2
原料库
30
025
05
173
3
生活间
10
08
1
4
成品库（）
25
03
05
173
5
成品库（二）
24
03
05
173
6
包装材料库
20
03
05
173
（2）NO2变电
1
单丝车间
1385
06
06
133
2
水泵房附属设备
20
065
08
075
（3）NO3变电
1
油塑车间
189
04
06
133
2
材车间
880
035
06
133
（4）NO4变电
1
备料复制车间
138
06
05
173
2
生活间
10
08
1
3
浴室
3
08
1
4
钳工车间
30
03
065
117
5
原料生活间
15
08
1
6
仓库
15
03
05
173
7
机修模具车间
100
025
065
117
8
处理车间
150
06
07
102
9
车间
180
03
05
173
（5）NO5变电
1
锅炉房
200
07
075
088
2
试验室
125
025
05
173
3
辅助材料库
110
02
05
173
4
油泵房
15
065
08
075
5
加油站
10
065
08
075
6
办公楼招食堂
15
06
06
133
342 负荷计算
现NO5变电车间负荷计算例计算程：（计算车间变电负荷合计时时系数分取值：09095）
NO5变电
（1） 锅炉房
功功率：200×07140 KW
功功率： 140×0881232 Kvar
视功率：140÷07518667 KV·A
（2） 试验室
功功率：125×0253125 KW
功功率： 3125×1735406 Kvar
视功率：3125÷05625 KV·A
（3） 辅助材料库
功功率：110×0222 KW
功功率： 22×1733806 Kvar
视功率：22÷0544 KV·A
（4） 油泵房
功功率：15×065975 KW
功功率： 975×075731 Kvar
视功率：975÷081219 KV·A
（5） 加油站
功功率：10×06565KW
功功率： 65×075488 Kvar
视功率：65÷08813 KV·A
（6） 办公楼招食堂
功功率：15×069 KW
功功率： 9×1331197 Kvar
视功率：9÷0615 KV·A
变电N05计算负荷：
功计算负荷：
09×（140＋3125＋22＋975＋65＋9）
19665 KW
功计算负荷：
095×(1232＋5406＋3806＋731＋488＋1197)
22751 Kvar
视计算负荷：
30072 KV·A
余变电计算方法NO1变电计算方法相里计算
计算结果表32示
表32 负荷计算结果
序号
车间（单位）名称
计算负荷
功（KW）
功（Kvar）
视（KV·A）
（1）NO1变电
1
薄膜车间
840
11172
1400
2
原料库
75
1298
15
3
生活间
8
8
4
成品库（）
75
1298
15
5
成品库（）
72
1246
144
6
包装材料库
6
1038
12
7
计
8762
1166
14644
时系数KP09KQ095
78858
11077
135973
（2）NO2变电
1
单丝车间
831
110523
1385
2
水泵房附属设备
13
975
1625
3
计
844
111498
140125
时系数KP09KQ095
7596
105923
130344
（3）NO3变电
1
油塑车间
756
10055
126
2
材车间
308
40964
51333
3
计
3836
51015
63933
时系数KP09KQ095
34524
48468
59507
（4）NO4变电
1
备料复制车间
828
14324
1656
2
生活间
8
8
3
浴室
24
24
4
钳工车间
9
1053
1385
5
原料生活间
12
12
6
仓库
45
779
9
7
机修模具车间
25
2925
3846
8
处理车间
90
918
12857
9
车间
54
9342
108
10
计
2877
37603
48588
时系数KP09KQ095
25857
35723
44099
（5）NO5变电
1
锅炉房
140
1232
18667
2
试验室
3125
5406
625
3
辅助材料库
22
3806
44
4
油泵房
975
731
1219
5
加油站
65
488
813
6
办公楼招食堂
9
1197
15
7
计
2185
23948
32849
时系数KP09KQ095
19665
22751
30072
第4章 功率补偿计算变压器选择
41 功率补偿计算
供电单位般电企业求求功率数达09总功率数较低
时常采提高电设备然功率数方法提高总均功率数提高负荷功率数减少发电机送出功功率通线路变压器传输功功率线损降低改善电压质量提高线路变压器输送力
设计采联电容器进行功补偿目前行效应广功补偿措施频率50Hz电网中提供功率数作产生功功率电源
面NO5变电例计算：
变电补偿前功率数：19665÷30072065
计算电流：7846 A
补偿功率数：092
需补偿功率：19665×（117043）
14552 Kvar
补偿电容器数：14552÷25581
实际补偿功率：150 Kvar（设计中选电容器型号BKMJ04253 ）
补偿功计算负荷：19665 KW
补偿功计算负荷：227511507751 Kvar
补偿视计算负荷：21137 KV·A
补偿计算电流：1220 A
高压侧功率数校检：00150015×21137317 KW
006006×211371268 Kvar
高压侧功计算负荷：+19982 KW
高压侧功计算负荷：+9019 KV·A
高压侧视计算负荷：21923 KV·A
高压侧计算电流：1266 A
高压侧功率数：091>09满足求
变电计算方法相计算结果表41示：
表41 功率补偿计算结果
变电
NO1
NO2
NO3
NO4
NO5
补偿前
058
058
058
059
065
(KW)
78858
7596
34524
25857
19665
(Kvar)
11077
105923
48468
35723
22751
(KV·A)
135973
130344
59507
44099
30072
(A)
7846
7526
3436
2546
1736
补偿
092
092
092
092
092
(KW)
78858
7596
34524
25857
19665
(Kvar)
3327
30923
13468
10723
7751
(KV·A)
85589
82013
37058
27992
21137
(A)
4942
4735
2140
1616
1220
高压侧
09
091
091
090
091
(KW)
80142
7719
3508
26277
19982
(Kvar)
38305
35844
15691
12403
9019
(KV·A)
88826
85106
38429
29057
21923
(A)
5129
4914
2219
1678
1266
42 变压器容量选择
(1)装台变压器变电
变压器容量应满足电设备全部计算负荷需
(2)装两台变压器变电
台变压器容量应满足两条件
①台变压器工作时宜满足总计算负荷 约60~70需
（06~07）
②台变压器工作时应满足全部二级负荷需
设计中负荷均三级负荷变电选取变压器仅考虑（1）
(3)车间变电变压器容量限
单台变压器宜1000KV·A方面受低压开关电器断流力短路稳定度求限制方面考虑变压器更接车间负荷中心减少低压配电线路电损耗电压损耗色金属消耗量
（4） 行运行变压器
容量容量应超31时联运行两台变压器必须符合条件：
①联变压器电压必须相允许差值应超 否会产生环流引起电损耗甚绕组热烧坏
②列变压器阻抗电压必须相等允许差值应超±10否阻抗电压变压器载
③列变压器联接组应相否二次侧会产生环流变压器绕组烧坏
NO5变电变压器选择例计算负荷30072应该选择变压器型号S940010台满足需理选出变电变压器型号结果表42示：
表42 变电选变压器台数
变
电
变压器型号
额定容量
KVA
额 定 电 压
消耗（KW）
空载电流
（）
阻抗电压
（）
台数（台）
高压
低压
空载
短路
NO1
S9100010
1000
105
04
172
100
11
45
1
NO2
S9100010
1000
105
04
172
100
11
45
1
NO3
S950010
500
105
04
10
50
14
4
1
NO4
S940010
400
105
04
084
420
14
4
1
NO5
S931510
315
105
04
070
350
15
4
1
第5章 短路电流计算
51 短路电流计算方法意义
短路电流计算方法常欧姆法标幺制法设计采标幺制法短路电流计算目正确选择电气设备进行继电保护装置整定计算
52 短路计算
521 短路电流计算等效示意图
图51 短路等效电路图
522 短路电流容量计算
取基准容量100MVA高压侧基准电压 低压侧基
高侧基准电流低压侧基准电流
（1） 电力系统电抗标幺值300MVA：100÷300033
（2） 架空线路电抗标幺值：035Ωkm 1km：
032
（3） 电力变压器电抗标幺值里NO1例计算该变电选变压器S910001045：
45
短路等效电路图图51示标明短路计算点
计算K1点短路电路总标幺值三相短路电流短路容量：
① 总电抗标幺值
+033+032065
② 三相短路电流周期分量效值
55÷065 KA846 KA
③ 三相短路电流
864 KA
255255×8642203 KA
151151×8641306 KA
④ 三相短路容量
15385 MV·A
计算K2点短路电路总电抗标幺值三相短路电流短路容量
⑤ 总电抗标幺值
033+032+45515
⑥ 三相短路电流周期分量效值
2803 KA
⑦ 三相短路电流
2803 KA
184184×28035158 KA
109109×28033055 KA
⑧ 三相短路容量
1942 MV·A
变电短路计算NO1计算相计算结果表51示：
表51 变电短路计算电路容量
短路计算点
变电号码
三相短路电流KA
三相短路容量MVA（）
K1
864
864
864
2203
1306
15385
K2
NO1
2803
2803
2803
5158
3055
1942
K2
NO2
2803
2803
2803
5158
3055
1942
K2
NO3
1669
1669
1669
3071
1819
1156
K2
NO4
1355
1355
1355
2493
1477
939
K2
NO5
1081
1081
1081
1989
1178
749
第6章 进线母线电器设备选择
61 总配电架空线进线选择
架空线般发热条件确定导线型号应该注意导线允许载流量
通相线计算电流
>
高压侧补偿计算电流：15204 A
查询相关附录表：根温度需选择适宜导线里应该选择LGJ35型铝绞线该导线截面积35mm机械强度满足求
62 高压侧低压侧母线选择
母线选择方法架空线选择方法相计算电流：
15204 A
查询相关附录表：根温度需选择适宜导线里应该选择LMY型矩形硬铝母线选择导线截面积50×4mm允许载流量586A
低压侧高压侧母线选择致处省略计算程查表低压侧母线选
LMY型矩形硬铝母线截面125×10mm
63 变电进线选择
NO1 变电引进线
年负荷利时5000h架空线路材料铝芯电缆济电流密度
154Amm
回路电流：5129 A
3331mm
查表知：选择ZLQ20100003×35 mm三芯油浸纸电缆铝芯铅包钢带凯装防
腐电缆相关参数：温度35℃时允许载流量105A正常允许高温度60℃
变电均采ZLQ2010000型电缆选择结果表61示：
表61 变电高压进线列表
变电
回路电流I（A）
截面积（mm）
架空线 电力电缆（回路）
型号
S（mm）
根数
35℃允许载流量（A）
NO1
5129
3331
ZLQ20100003×35
35
1
130
NO2
4914
3191
ZLQ20100003×35
35
1
130
NO3
2219
1441
ZLQ20100003×16
16
1
65
NO4
1678
1090
ZLQ20100003×16
16
1
65
NO5
1266
822
ZLQ20100003×16
16
1
65
64 变电低压出线选择
选择原根计算变电计算电流选择线型
NO1 变电
低压侧回路电流：4942A
选母线载流量应回路电流查表知：矩形硬铝母线LMY—100×63
放时载流量1371A够满足载流求变电选择表62示：
表62 变电低压进线列表
变电
回路电流（A）
低压侧回路母线
型号
尺寸（mm）
根数
允许载流量（A）
NO1
130043
LMY—100×63
100×63
1
1371
NO2
124610
LMY—100×63
100×63
1
371
NO3
56305
LMY—50×4
50×4
1
586
NO4
42531
LMY—40×4
40×4
1
480
NO5
32115
LMY—40×4
40×4
1
480
65 设备选择
选择原：选设备额定电压U应线路额定电压U：U
≥U选设备额定电流I应电路计算电流I：I≥I选设备额定开断电流I断流容量S应设备分段瞬间短路电流效值I短路容量D：I≥IS≥D
651 高压侧设备选择
表63 高压侧设备列表
装置点条件
参数
KV
A
KA
KA
量程
10
15204
864
2203
设备型号规格
参数
隔离开关
GN1910
400
10
400
—
315
125
电流互感器LQJ10 2005
10
4005
—
160××049050
高压断路器SN1010I630
10
630
16
40
高压熔断器RN21005
10
500
200
—
—
电压互感器JDZ10
10000100
1001
—
—
—
—
避雷器FS410
10
—
—
—
—
652 车间进线设备选择
变电回路电流计算值：
NO1变电：回路电流5129A电压10KV
NO2变换：回路电流4914A电压10KV
NO3变电：回路电流2219A电压10KV
NO4变电：回路电流1678A电压10KV
NO5变电：回路电流1266A电压10KV
处设备器材均K—1点短路电流进行动稳定热稳定校验车间变
电10KV进线回路设备相处列出第车间设备型号车间选设备型号均相
表64 高压侧设备列表
装置点条件
参数
KV
A
KA
KA
量程
10
5129
864
2203
设备型号规格
参数
高压隔离开关GN910400
10
400
—
315
125
高压断路器
SN1010I630
10
630
16
40
电流互感器
LQJ10 1505
10
1505
—
160015339
12656
653变电低压侧出线回路设备选择校验表
1 NO1车间变电：低压侧回路电流AV
表65 NO1变电低压侧进线设备
装置点条件
参数
KV
A
KA
KA
量程
10
130043
2803
5158
179071
设备型号规格
参数
低压断路器DW1515003
038
1500
40
—
—
低压刀开关HD13150030
038
1500
—
—
—
电流互感器LMZJ105
15005
05
15005
—
—
—
2 NO2车间变电：低压侧回路电流AV
表66 NO2变电低压侧进线设备
装置点条件
参数
KV
A
KA
KA
量程
10
12461
2803
5158
179071
设备型号规格
参数
低压断路器DW1515003
038
1500
40
—
—
低压刀开关HD13150030
038
1500
—
—
—
电流互感器LMZJ105
15005
05
15005
—
—
—
3． NO3车间变电低压侧回路电流AV
表67 NO3变电低压侧进线设备
装置点条件
参数
KV
A
KA
KA
量程
10
50365
1669
3017
179071
设备型号规格
参数
低压断路器DW156003
038
600
30
—
—
低压刀开关HD1360030
038
600
—
—
—
电流互感器LMZJ105
6005
05
6005
—
—
—
4 NO4车间变电低压侧回路电流AV
表68 NO1变电低压侧进线设备
装置点条件
参数
KV
A
KA
KA
量程
10
42531
1355
2493
40393
设备型号规格
参数
低压断路器DW156003
038
600
30
—
—
低压刀开关HD1360030
038
600
—
—
—
电流互感器LMZJ105
5005
05
5005
—
—
—
5 NO5车间变电低压侧回路电流AV
表69 NO5变电低压侧进线设备
装置点条件
参数
KV
A
KA
KA
量程
10
32115
1081
1989
25708
设备型号规格
参数
低压断路器DW156003
038
400
25
—
—
低压刀开关HD1360030
038
400
—
—
—
电流互感器LMZJ105
4005
05
4005
—
—
—
第7章 电流保护
71 高压进线继电保护
1) 装设定时限电流保护采DL15型电磁式电流继电器
① 电流保护动作电流整定
式中2线路计算电流数值2应电动机启动系数
139163A108200540动作电流：
电流保护动作电流整定12A
② 电流保护动作时间整定
电流保护动作时间整定2s
③ 电流保护灵敏系数检验
式中 电力系统运行方式高压线路末端两相短路：
748224 A
继电保护动作电流换算次电路值称次动作电流：
480 A
保护灵敏系数
15588>15灵敏系数满足求
2) 装设电流速断保护利DL15速断装置
① 电流速断保护动作电流整定
式中保护线路末端三相短路电流里864KA1200540动作电流：
2592 A
动作电流整定260A整定速断电流倍数
② 电流速断保护灵敏系数校验
式中电力系统运行方式保护线路首端两相短路电流
748224 A
速断电流折算次电路值
灵敏度系数：
＞2满足灵敏度系数求
72 变电进线保护
NO1车间变电高压进线保护：
1） 装设定时限电流保护采DL15型电磁式电流继电器
① 电流保护动作电流整定
式中2线路计算电流数值2应电动机启动系数 5128A108150530动作电流：
5129 A
电流保护动作电流整定6A
② 电流保护动作时间整定
式中级保护线路首端发生三相短路时前级保护动作时间级保护中长动作时间前两级保护装置时间级差定时限电流保护取05s前级保护动作时间2s电流保护动作时间整定15s
③ 电流保护灵敏系数检验
式中电力系统运行方式保护线路末端两相短路电流
动作电流折算次电路值
灵敏度系数：
＞15满足灵敏度系数求
2) 装设电流速断保护
① 电流速断保护动作电流整定
式中保护线路末端三相短路电流里864KA1150530动作电流：
3456 A
动作电流整定246A整定速断电流倍数：
② 电流速断保护灵敏系数校验
式中电力系统运行方式保护线路首端两相短路电流
748224 A
速断电流折算次电路值
灵敏度系数：
41568＞2满足灵敏度系数求
变电高压侧进线保护方案NO1变电保护方案相
73 变压器继电保护
变压器继电保护装置（NO1变电选S9—100010型变压器）
1） 装设定时限电流保护采DL15型电磁式电流继电器两相两继电器式
接线分流跳闸操作方式
① 电流保护动作电流整定
中：1155 A
系数接线系数继电器返回系数电流互感器电流150530 动作电流：
电流保护动作电流整定6A
② 电流保护动作时间整定
式中 变压母线发生三相短路时高压侧继电保护动作时间变压器低压侧保护装置发生低压母线发生三相短短时长动作时间前两极保护装置时间级差定时限电流保护取05s反时限电流保护取07s
必须注意：反时限电流保护装置电流继电器整定时间10倍动作电流动作时间整定时必须助继电器动作特性曲线确定相应实际动作时间实际动作时间确定整定时间变压器电流保护时动作时间般整定住06s满足求
③ 电流保护灵敏系数检验
中：
08662803kA÷(10kV÷04kV)971A
灵敏度系数：
539＞15满足灵敏度系数求
2) 装设电流速断保护利DL15速断装置
① 电流速断保护动作电流整定
中：
速断保护电流
5232 A
② 电流速断保护灵敏系数检验
中：
748 KA
1744 KA
保护灵敏度系数：
＞2满足灵敏度系数求
3) 装设负荷保护
① 负荷保护动作电流整定
(12～125)
式中变压器额定次电流1000A电流互感器变流150530动作电流：
125
② 负荷保护动作时间整定：10～15s
车间变电变压器继电保护装置方案车间变电变压器保护选
择方法整定计算方法相整定值
图71 电力变压器定时限流保护电流速
断保护负荷保护综合电路图
第8章 防雷接保护
81 防雷保护
防雷设备接闪器避雷器中接闪器专门接受直接雷击（雷闪）金属物体接闪金属称避雷针接闪金属线称避雷线称架空线接闪金属带称避雷带接闪金属网称避雷网避雷器防止雷电产生电压波线路侵入变配电建筑物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线路出现危设备绝缘雷电电压时避雷器火花间隙击穿高阻变低阻电压放电保护设备绝缘避雷器型式阀式排气式等
变电屋顶装设避雷针避雷带引进出两根接线变电公接装置相连变电变压器装室外露天配电装置时应变电外面适位置装设独立避雷针装设高度应防雷保护范围包围整变电果变电建筑物直击雷防护范围时设独立避雷针规定独立避雷针接装置接电阻通常采36根长25 m刚装避雷针杆塔附做排边形排列间距离5 m入顶距面06 m接间40mm×4mm 镀锌扁刚焊接相接引线25 mm ×4 mm镀锌扁刚接体焊接相连装避雷针杆塔基础钢筋相焊接避雷针焊接相连避雷针采直径20mm镀锌扁刚长1～15独立避雷针接装置变电公接装置应3m距离
82 接装置
电气设备某部分间做良电气连接称接埋入中直接接触金属导体称接体称接极专门接装设接体称工接体兼作接体直接接触种金属构件金属道建筑物钢筋混凝土基础等称然接体连接接体设备装置接部分金属导体称接线接线设备装置正常运行情况载流障情况通接障电流接线接体合称接装置干接体中相互接线连接起整体称接网中接线分接干线接支线接干线般应采少两根导体点接网连接
接电阻接线接体电阻接体流散电阻总接电阻通电流性质分两种：
1) 工频接电阻 工频接电流流接装置呈现接电阻称工频接电阻表示
2) 击接电阻 雷电流流接装置呈现接电阻称击接电阻表示
关设计低压TT系统中电气设备外露导电部分保护接电阻规定应满足样条件接电流通时产生电压应高安全特低电压50V保护接电阻：
果作设备单相接壳障保护漏电断路器动作电流取30mA（安全电流值）电阻容易满足求般取确保安全
结
题目某塑料制品厂全厂总配变电配电系统设计次设计中翻阅量相关书籍然没开设关工厂供电课程次设计懂许方面知识事电气专业方面工作坚实基础次设计容变电负荷计算功率补偿计算高低压侧短路电流计算设备选择防雷接设计等
设计中许计算例负荷计算短路电流计算等根导师提供数通计算方法计算出相关数根数选择适合设计设备选择设备画出工厂接线图变压器保护图防雷接保护设计组成部分然方面知识缺乏查阅相关书籍利解决方面问题
通次设计方面提高CAD制图Office熟练运等等设计中涉关工厂配电专业知识然前面没开设门学科次设计学方面专业知识进步提高涵
参考文献
[1] 刘介．工厂供电［Ｍ］．第五版北京：机械工业出版社2010
[2] 刘介．工厂供电实手册［Ｍ］．北京：中国电力出版社2001．
[3] 张保会尹项电力系统继电保护 [Ｍ]第二版北京：中国电力出版社2011
[4] 李宗纲 刘玉林 施慕云 韩春生 工厂供电设计[M] 吉林：吉林科技出版社1995
[5] 国家标准GB5005295 供配电系统设计规范[S] 北京：中国标准出版社1997
[6] 刘介 实供配电技术手册［Ｍ］．北京：中国水利水电出版社2002
[7] GB501682006 电气装置安装工程 电缆线路施工验收规范[S] 北京：中国标准出版社1997
[8] GB500539410KV设计规范[S]北京：中国标准出版社2000
[9] 天津市电力公司电工作导读[J]北京：中国电力出版社2006
[10] 孙琴梅工厂供配电技术[Ｍ]北京：化学工业出版社1995
[11] 王春江电线电缆手册[S]北京：机械工业出版社1999
致 谢
次设计首先感谢学院安排学时光里巩固学更专业知识时更感受实际中设计想简单学告诉工作岗位应该虚心学次设计中感觉学专业知识综合提升理解时专业相关软件应相应提高：CAD制图Office熟练应等等
次设计中遇解方通指导老师讲解说明网图书馆查阅相关资料工厂配电系统相关求技巧定解刚接课题时什懂现熟练运感觉付出没白费设计程中遇疑问时图书馆查阅相关专业知识时常组学起讨解决家遇疑问果遇较难部分导师质询学会知识运实际实践中更更生动理解知识毕业设计次实践机会
感谢指导老师懈讲解细心指导谢谢李老师
学生签名：
日 期：
附 录
附录1工厂接线图
附录2电力变压器定时限流保护电流速断保护负荷保护综合电路图
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摘
某塑料制品厂全厂总配变电配电系统设计工厂供电设计设计工厂供电方式设备选择保护装置配置防雷接系统进行相应叙述中包括全厂负荷计算高压侧低压侧短路计算设备选择校验设备继电保护设计配电装置设计防雷接设计等设计通计算出功功视功率选择变压器相应设备参数根户电压求计算补偿功率出需补偿电容数
根国家供电部门相关规定画出总配变电配电系统接线图电气接线电气设备选择配电布置运行安全性性灵活性电力工程建设运行济节约等影响
关键词：变电负荷计算设备选型继电保护
ABSTRACT
The whole plant distribution substation and power distribution system design of a plastic products factory is for power plant design The design makes the narrative about the factory power supply main equipment selection protection device configuration and grounding system for lightning protection which also includes the load calculation of the factory the short circuit current calculation of the high pressure side and low pressure side equipment selection and validation the main equipment relay protection design power distribution equipment design lightning protection and grounding design This design is based on the calculation of the active power reactive power and apparent power transformer and the size of the corresponding main equipment main parameter then works out the compensation computing power according to user requirements to voltage Thus it can obtain the desirable size and number of compensation capacitor
According to the relevant provisions of the national electricity sector the design draws the main connection diagram about the total distribution substation and power distribution system Main electrical connection have great influence on the electrical equipment selection the layout of the distribution operation safety reliability and flexibility also power engineering construction and economy of the operation and so on
Keywords substations load calculation equipment selection relay protection
目 录
第1章 绪 1
11 工厂供电意义 1
12 工厂供电求 1
13 工厂面图 1
第2章 接线设计 3
21 总配电接线设计原意义 3
22 变配电接线方案技术济指标 3
23 接线图 4
第3章 负荷计算 6
31 负荷计算意义 6
32 负荷计算方法 6
33 负荷计算示意图 7
34 具体数负荷计算举例 7
341 原始数 7
342 负荷计算 8
第4章 功率补偿计算变压器选择 12
41 功率补偿计算 12
42 变压器容量选择 14
第5章 短路电流计算 16
51 短路电流计算方法意义 16
52 短路计算 16
521 短路电流计算等效示意图 16
522 短路电流容量计算 16
第6章 进线母线电器设备选择 19
61 总配电架空线进线选择 19
62 高压侧低压侧母线选择 19
63 变电进线选择 19
64 变电低压出线选择 20
65 设备选择 21
651 高压侧设备选择 21
652 车间进线设备选择 21
653变电低压侧出线回路设备选择校验表 22
第7章 电流保护 25
71 高压进线继电保护 25
72 变电进线保护 26
73 变压器继电保护 28
第8章 防雷接保护 31
81 防雷保护 31
82 接装置 31
结 33
参考文献 34
致 谢 35
附 录 36
第1章 绪
11 工厂供电意义
工厂供电（electric power supply for industrial plants）指工厂需电供应分配工厂里电然工业生产源动力产品成中占重般例机械工业中电费开支仅占产品成5左右电工业生产中重性产品成中投资总额中占重少工业生产实现电气动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例某供电性求高工厂极短暂停电会引起重设备损坏引起量产品报废甚发生重身事国家民带济甚政治重损失工厂应该根厂环境条件供电求选择适电气设备确定项参数保证工厂正常运行时安全出现障时致出现严重果合理情况注意节约应该根工厂生产情况供应力统筹兼顾套完整现代化供电系统工厂实现生产动化提高成品质量缺少
12 工厂供电求
工厂供电程中切实保证工厂生产生活需做节工作应该做求：
① 满足供电性求
② 安全 满足电中应发生设备身事
③ 优质 保证户电质量求
④ 济 量减少供电系统中必投资节约电
外设计工厂配电系统时候考虑天气设计防雷接装置合理处理前长远关系节约源保证工厂生产生活需
13 工厂面图
图11 塑料厂面布置图
第2章 接线设计
根厂供电部签定供电协议供电电压电业部门某60／10千伏变电10千伏架空线路厂供电该厂南侧l公里工作电源仅采10千伏电压种总配电10KV母线采母线分段电源进线均断路器控制
21 总配电接线设计原意义
次接线图做接线图指发电厂变电电力系统中满足预定功率传送运行等求设计表明高压电气设备间相互连接关系传送电电路电路中高压电气设备包括发电机变压器母线断路器隔离刀闸线路等电气次设备指直接生产输送分配电生产程高压电气设备包括发电机变压器断路器隔离开关动开关接触器刀开关母线输电线路电力电缆电抗器电动机等
工厂变电接线应满足点求：
1） 安全：应符合关国家标准技术规范求充分保证身设备安
全
2) ：应满足电力负荷供电性求
3) 灵活：应适应必种运行方式便操作检修适应负荷发展
4) 济：满足述求前提量接线简单投资少运行费低
节约电色金属消耗量
22 变配电接线方案技术济指标
设计变配电接线应根选变压器容量负荷供电性求初步确定2～3较合适接线方案进行技术济较择忧者作选定变配电接线方案接线基方式四种：
1 单母线接线
母线连接电源引出线中间环节起汇集分配电作组母线接线称单母线单母线接线简单明操作方便便扩建投资少
2 双母线连线
单母线连线基础设备备母线成双母线供电性运行灵活性方面种接线投资开关电器配电装置复杂占面积适合般配电
3 桥式接线
配电两回路电源进线两台变压器时采桥式接线断路器台数少投资低
4 线路变压器组单元接线
单回路单台变压器供电时宜采进线电气设备少配电装置简单节约建设投资
23 接线图
方案1装台变压器接线图
图21 装台变压器接线图
方案2装两台变压器接线图
图22 装两台变压器接线图
方案1方案2更济简单满足设计需设计选择方案1
第3章 负荷计算
31 负荷计算意义
计算负荷供电系统设计计算基础选择变压器台数容量选择电气设备确定测量仪表量程选择继电保护装置等提供重数负荷计算准确否直接影响着供电设计质量工厂供电系统运行时实际负荷等电设备额定功率电设备全部时运行台设备全部满负荷种电设备功率数完全相工厂供电系统设计程中必须找出电设备等效负荷谓等效指电设备实际运行中产生热效应等效负荷产生热效应相等产生温升等效负荷产生高温升相等等效负荷满足电设备发热条件选择电设备计算负荷功率负荷电流称计算负荷通常规定取30分钟(min)均负荷作该户计算负荷分表示功功视电流计算负荷
计算负荷称需负荷负荷目合理选择工厂级电压供电网络变压器容量设备型号等
32 负荷计算方法
计算负荷确定工厂供电设计中重环汁算负荷确定否合理直接影响电气设备选择合理性济性果汁算负荷确定电气设备选造成投资利色金属浪费计算负荷确定电气设备运行时电损耗增加产生热绝缘老化甚烧毁造成济损失供电设计中应根情况选择正确计算入法确定汁算负荷常负荷计算方法需系数法二项式法利系数法面积功率法等实际工程配电设计中广泛采系数法计算方便采方案估算初步设计全厂型车间变电施工设计
需系数法确定计算应实际台电设备开始逐级电源推进直计算电源级计算负荷选择该电器需系数法计算现普遍应供配电设计中缺点未考虑电设备中少数容量特设备计算负荷影响设计情况符合需系数法设计中负荷计算需系数法进行计算
33 负荷计算示意图
设计采电力负荷计算示意图图31示计算点编号电设备次逆推电源侧
图31 电力负荷计算示意图
34 具体数负荷计算举例
341 原始数
车间数表31示
表31 变电负荷计算表
序号
车间电单位名称
设备容量（千瓦）
需系数Kd
功率数
功率数正切
（1）NO1变电
1
薄膜车间
1400
06
06
133
2
原料库
30
025
05
173
3
生活间
10
08
1
4
成品库（）
25
03
05
173
5
成品库（二）
24
03
05
173
6
包装材料库
20
03
05
173
（2）NO2变电
1
单丝车间
1385
06
06
133
2
水泵房附属设备
20
065
08
075
（3）NO3变电
1
油塑车间
189
04
06
133
2
材车间
880
035
06
133
（4）NO4变电
1
备料复制车间
138
06
05
173
2
生活间
10
08
1
3
浴室
3
08
1
4
钳工车间
30
03
065
117
5
原料生活间
15
08
1
6
仓库
15
03
05
173
7
机修模具车间
100
025
065
117
8
处理车间
150
06
07
102
9
车间
180
03
05
173
（5）NO5变电
1
锅炉房
200
07
075
088
2
试验室
125
025
05
173
3
辅助材料库
110
02
05
173
4
油泵房
15
065
08
075
5
加油站
10
065
08
075
6
办公楼招食堂
15
06
06
133
342 负荷计算
现NO5变电车间负荷计算例计算程：（计算车间变电负荷合计时时系数分取值：09095）
NO5变电
（1） 锅炉房
功功率：200×07140 KW
功功率： 140×0881232 Kvar
视功率：140÷07518667 KV·A
（2） 试验室
功功率：125×0253125 KW
功功率： 3125×1735406 Kvar
视功率：3125÷05625 KV·A
（3） 辅助材料库
功功率：110×0222 KW
功功率： 22×1733806 Kvar
视功率：22÷0544 KV·A
（4） 油泵房
功功率：15×065975 KW
功功率： 975×075731 Kvar
视功率：975÷081219 KV·A
（5） 加油站
功功率：10×06565KW
功功率： 65×075488 Kvar
视功率：65÷08813 KV·A
（6） 办公楼招食堂
功功率：15×069 KW
功功率： 9×1331197 Kvar
视功率：9÷0615 KV·A
变电N05计算负荷：
功计算负荷：
09×（140＋3125＋22＋975＋65＋9）
19665 KW
功计算负荷：
095×(1232＋5406＋3806＋731＋488＋1197)
22751 Kvar
视计算负荷：
30072 KV·A
余变电计算方法NO1变电计算方法相里计算
计算结果表32示
表32 负荷计算结果
序号
车间（单位）名称
计算负荷
功（KW）
功（Kvar）
视（KV·A）
（1）NO1变电
1
薄膜车间
840
11172
1400
2
原料库
75
1298
15
3
生活间
8
8
4
成品库（）
75
1298
15
5
成品库（）
72
1246
144
6
包装材料库
6
1038
12
7
计
8762
1166
14644
时系数KP09KQ095
78858
11077
135973
（2）NO2变电
1
单丝车间
831
110523
1385
2
水泵房附属设备
13
975
1625
3
计
844
111498
140125
时系数KP09KQ095
7596
105923
130344
（3）NO3变电
1
油塑车间
756
10055
126
2
材车间
308
40964
51333
3
计
3836
51015
63933
时系数KP09KQ095
34524
48468
59507
（4）NO4变电
1
备料复制车间
828
14324
1656
2
生活间
8
8
3
浴室
24
24
4
钳工车间
9
1053
1385
5
原料生活间
12
12
6
仓库
45
779
9
7
机修模具车间
25
2925
3846
8
处理车间
90
918
12857
9
车间
54
9342
108
10
计
2877
37603
48588
时系数KP09KQ095
25857
35723
44099
（5）NO5变电
1
锅炉房
140
1232
18667
2
试验室
3125
5406
625
3
辅助材料库
22
3806
44
4
油泵房
975
731
1219
5
加油站
65
488
813
6
办公楼招食堂
9
1197
15
7
计
2185
23948
32849
时系数KP09KQ095
19665
22751
30072
第4章 功率补偿计算变压器选择
41 功率补偿计算
供电单位般电企业求求功率数达09总功率数较低
时常采提高电设备然功率数方法提高总均功率数提高负荷功率数减少发电机送出功功率通线路变压器传输功功率线损降低改善电压质量提高线路变压器输送力
设计采联电容器进行功补偿目前行效应广功补偿措施频率50Hz电网中提供功率数作产生功功率电源
面NO5变电例计算：
变电补偿前功率数：19665÷30072065
计算电流：7846 A
补偿功率数：092
需补偿功率：19665×（117043）
14552 Kvar
补偿电容器数：14552÷25581
实际补偿功率：150 Kvar（设计中选电容器型号BKMJ04253 ）
补偿功计算负荷：19665 KW
补偿功计算负荷：227511507751 Kvar
补偿视计算负荷：21137 KV·A
补偿计算电流：1220 A
高压侧功率数校检：00150015×21137317 KW
006006×211371268 Kvar
高压侧功计算负荷：+19982 KW
高压侧功计算负荷：+9019 KV·A
高压侧视计算负荷：21923 KV·A
高压侧计算电流：1266 A
高压侧功率数：091>09满足求
变电计算方法相计算结果表41示：
表41 功率补偿计算结果
变电
NO1
NO2
NO3
NO4
NO5
补偿前
058
058
058
059
065
(KW)
78858
7596
34524
25857
19665
(Kvar)
11077
105923
48468
35723
22751
(KV·A)
135973
130344
59507
44099
30072
(A)
7846
7526
3436
2546
1736
补偿
092
092
092
092
092
(KW)
78858
7596
34524
25857
19665
(Kvar)
3327
30923
13468
10723
7751
(KV·A)
85589
82013
37058
27992
21137
(A)
4942
4735
2140
1616
1220
高压侧
09
091
091
090
091
(KW)
80142
7719
3508
26277
19982
(Kvar)
38305
35844
15691
12403
9019
(KV·A)
88826
85106
38429
29057
21923
(A)
5129
4914
2219
1678
1266
42 变压器容量选择
(1)装台变压器变电
变压器容量应满足电设备全部计算负荷需
(2)装两台变压器变电
台变压器容量应满足两条件
①台变压器工作时宜满足总计算负荷 约60~70需
（06~07）
②台变压器工作时应满足全部二级负荷需
设计中负荷均三级负荷变电选取变压器仅考虑（1）
(3)车间变电变压器容量限
单台变压器宜1000KV·A方面受低压开关电器断流力短路稳定度求限制方面考虑变压器更接车间负荷中心减少低压配电线路电损耗电压损耗色金属消耗量
（4） 行运行变压器
容量容量应超31时联运行两台变压器必须符合条件：
①联变压器电压必须相允许差值应超 否会产生环流引起电损耗甚绕组热烧坏
②列变压器阻抗电压必须相等允许差值应超±10否阻抗电压变压器载
③列变压器联接组应相否二次侧会产生环流变压器绕组烧坏
NO5变电变压器选择例计算负荷30072应该选择变压器型号S940010台满足需理选出变电变压器型号结果表42示：
表42 变电选变压器台数
变
电
变压器型号
额定容量
KVA
额 定 电 压
消耗（KW）
空载电流
（）
阻抗电压
（）
台数（台）
高压
低压
空载
短路
NO1
S9100010
1000
105
04
172
100
11
45
1
NO2
S9100010
1000
105
04
172
100
11
45
1
NO3
S950010
500
105
04
10
50
14
4
1
NO4
S940010
400
105
04
084
420
14
4
1
NO5
S931510
315
105
04
070
350
15
4
1
第5章 短路电流计算
51 短路电流计算方法意义
短路电流计算方法常欧姆法标幺制法设计采标幺制法短路电流计算目正确选择电气设备进行继电保护装置整定计算
52 短路计算
521 短路电流计算等效示意图
图51 短路等效电路图
522 短路电流容量计算
取基准容量100MVA高压侧基准电压 低压侧基
高侧基准电流低压侧基准电流
（1） 电力系统电抗标幺值300MVA：100÷300033
（2） 架空线路电抗标幺值：035Ωkm 1km：
032
（3） 电力变压器电抗标幺值里NO1例计算该变电选变压器S910001045：
45
短路等效电路图图51示标明短路计算点
计算K1点短路电路总标幺值三相短路电流短路容量：
① 总电抗标幺值
+033+032065
② 三相短路电流周期分量效值
55÷065 KA846 KA
③ 三相短路电流
864 KA
255255×8642203 KA
151151×8641306 KA
④ 三相短路容量
15385 MV·A
计算K2点短路电路总电抗标幺值三相短路电流短路容量
⑤ 总电抗标幺值
033+032+45515
⑥ 三相短路电流周期分量效值
2803 KA
⑦ 三相短路电流
2803 KA
184184×28035158 KA
109109×28033055 KA
⑧ 三相短路容量
1942 MV·A
变电短路计算NO1计算相计算结果表51示：
表51 变电短路计算电路容量
短路计算点
变电号码
三相短路电流KA
三相短路容量MVA（）
K1
864
864
864
2203
1306
15385
K2
NO1
2803
2803
2803
5158
3055
1942
K2
NO2
2803
2803
2803
5158
3055
1942
K2
NO3
1669
1669
1669
3071
1819
1156
K2
NO4
1355
1355
1355
2493
1477
939
K2
NO5
1081
1081
1081
1989
1178
749
第6章 进线母线电器设备选择
61 总配电架空线进线选择
架空线般发热条件确定导线型号应该注意导线允许载流量
通相线计算电流
>
高压侧补偿计算电流：15204 A
查询相关附录表：根温度需选择适宜导线里应该选择LGJ35型铝绞线该导线截面积35mm机械强度满足求
62 高压侧低压侧母线选择
母线选择方法架空线选择方法相计算电流：
15204 A
查询相关附录表：根温度需选择适宜导线里应该选择LMY型矩形硬铝母线选择导线截面积50×4mm允许载流量586A
低压侧高压侧母线选择致处省略计算程查表低压侧母线选
LMY型矩形硬铝母线截面125×10mm
63 变电进线选择
NO1 变电引进线
年负荷利时5000h架空线路材料铝芯电缆济电流密度
154Amm
回路电流：5129 A
3331mm
查表知：选择ZLQ20100003×35 mm三芯油浸纸电缆铝芯铅包钢带凯装防
腐电缆相关参数：温度35℃时允许载流量105A正常允许高温度60℃
变电均采ZLQ2010000型电缆选择结果表61示：
表61 变电高压进线列表
变电
回路电流I（A）
截面积（mm）
架空线 电力电缆（回路）
型号
S（mm）
根数
35℃允许载流量（A）
NO1
5129
3331
ZLQ20100003×35
35
1
130
NO2
4914
3191
ZLQ20100003×35
35
1
130
NO3
2219
1441
ZLQ20100003×16
16
1
65
NO4
1678
1090
ZLQ20100003×16
16
1
65
NO5
1266
822
ZLQ20100003×16
16
1
65
64 变电低压出线选择
选择原根计算变电计算电流选择线型
NO1 变电
低压侧回路电流：4942A
选母线载流量应回路电流查表知：矩形硬铝母线LMY—100×63
放时载流量1371A够满足载流求变电选择表62示：
表62 变电低压进线列表
变电
回路电流（A）
低压侧回路母线
型号
尺寸（mm）
根数
允许载流量（A）
NO1
130043
LMY—100×63
100×63
1
1371
NO2
124610
LMY—100×63
100×63
1
371
NO3
56305
LMY—50×4
50×4
1
586
NO4
42531
LMY—40×4
40×4
1
480
NO5
32115
LMY—40×4
40×4
1
480
65 设备选择
选择原：选设备额定电压U应线路额定电压U：U
≥U选设备额定电流I应电路计算电流I：I≥I选设备额定开断电流I断流容量S应设备分段瞬间短路电流效值I短路容量D：I≥IS≥D
651 高压侧设备选择
表63 高压侧设备列表
装置点条件
参数
KV
A
KA
KA
量程
10
15204
864
2203
设备型号规格
参数
隔离开关
GN1910
400
10
400
—
315
125
电流互感器LQJ10 2005
10
4005
—
160××049050
高压断路器SN1010I630
10
630
16
40
高压熔断器RN21005
10
500
200
—
—
电压互感器JDZ10
10000100
1001
—
—
—
—
避雷器FS410
10
—
—
—
—
652 车间进线设备选择
变电回路电流计算值：
NO1变电：回路电流5129A电压10KV
NO2变换：回路电流4914A电压10KV
NO3变电：回路电流2219A电压10KV
NO4变电：回路电流1678A电压10KV
NO5变电：回路电流1266A电压10KV
处设备器材均K—1点短路电流进行动稳定热稳定校验车间变
电10KV进线回路设备相处列出第车间设备型号车间选设备型号均相
表64 高压侧设备列表
装置点条件
参数
KV
A
KA
KA
量程
10
5129
864
2203
设备型号规格
参数
高压隔离开关GN910400
10
400
—
315
125
高压断路器
SN1010I630
10
630
16
40
电流互感器
LQJ10 1505
10
1505
—
160015339
12656
653变电低压侧出线回路设备选择校验表
1 NO1车间变电：低压侧回路电流AV
表65 NO1变电低压侧进线设备
装置点条件
参数
KV
A
KA
KA
量程
10
130043
2803
5158
179071
设备型号规格
参数
低压断路器DW1515003
038
1500
40
—
—
低压刀开关HD13150030
038
1500
—
—
—
电流互感器LMZJ105
15005
05
15005
—
—
—
2 NO2车间变电：低压侧回路电流AV
表66 NO2变电低压侧进线设备
装置点条件
参数
KV
A
KA
KA
量程
10
12461
2803
5158
179071
设备型号规格
参数
低压断路器DW1515003
038
1500
40
—
—
低压刀开关HD13150030
038
1500
—
—
—
电流互感器LMZJ105
15005
05
15005
—
—
—
3． NO3车间变电低压侧回路电流AV
表67 NO3变电低压侧进线设备
装置点条件
参数
KV
A
KA
KA
量程
10
50365
1669
3017
179071
设备型号规格
参数
低压断路器DW156003
038
600
30
—
—
低压刀开关HD1360030
038
600
—
—
—
电流互感器LMZJ105
6005
05
6005
—
—
—
4 NO4车间变电低压侧回路电流AV
表68 NO1变电低压侧进线设备
装置点条件
参数
KV
A
KA
KA
量程
10
42531
1355
2493
40393
设备型号规格
参数
低压断路器DW156003
038
600
30
—
—
低压刀开关HD1360030
038
600
—
—
—
电流互感器LMZJ105
5005
05
5005
—
—
—
5 NO5车间变电低压侧回路电流AV
表69 NO5变电低压侧进线设备
装置点条件
参数
KV
A
KA
KA
量程
10
32115
1081
1989
25708
设备型号规格
参数
低压断路器DW156003
038
400
25
—
—
低压刀开关HD1360030
038
400
—
—
—
电流互感器LMZJ105
4005
05
4005
—
—
—
第7章 电流保护
71 高压进线继电保护
1) 装设定时限电流保护采DL15型电磁式电流继电器
① 电流保护动作电流整定
式中2线路计算电流数值2应电动机启动系数
139163A108200540动作电流：
电流保护动作电流整定12A
② 电流保护动作时间整定
电流保护动作时间整定2s
③ 电流保护灵敏系数检验
式中 电力系统运行方式高压线路末端两相短路：
748224 A
继电保护动作电流换算次电路值称次动作电流：
480 A
保护灵敏系数
15588>15灵敏系数满足求
2) 装设电流速断保护利DL15速断装置
① 电流速断保护动作电流整定
式中保护线路末端三相短路电流里864KA1200540动作电流：
2592 A
动作电流整定260A整定速断电流倍数
② 电流速断保护灵敏系数校验
式中电力系统运行方式保护线路首端两相短路电流
748224 A
速断电流折算次电路值
灵敏度系数：
＞2满足灵敏度系数求
72 变电进线保护
NO1车间变电高压进线保护：
1） 装设定时限电流保护采DL15型电磁式电流继电器
① 电流保护动作电流整定
式中2线路计算电流数值2应电动机启动系数 5128A108150530动作电流：
5129 A
电流保护动作电流整定6A
② 电流保护动作时间整定
式中级保护线路首端发生三相短路时前级保护动作时间级保护中长动作时间前两级保护装置时间级差定时限电流保护取05s前级保护动作时间2s电流保护动作时间整定15s
③ 电流保护灵敏系数检验
式中电力系统运行方式保护线路末端两相短路电流
动作电流折算次电路值
灵敏度系数：
＞15满足灵敏度系数求
2) 装设电流速断保护
① 电流速断保护动作电流整定
式中保护线路末端三相短路电流里864KA1150530动作电流：
3456 A
动作电流整定246A整定速断电流倍数：
② 电流速断保护灵敏系数校验
式中电力系统运行方式保护线路首端两相短路电流
748224 A
速断电流折算次电路值
灵敏度系数：
41568＞2满足灵敏度系数求
变电高压侧进线保护方案NO1变电保护方案相
73 变压器继电保护
变压器继电保护装置（NO1变电选S9—100010型变压器）
1） 装设定时限电流保护采DL15型电磁式电流继电器两相两继电器式
接线分流跳闸操作方式
① 电流保护动作电流整定
中：1155 A
系数接线系数继电器返回系数电流互感器电流150530 动作电流：
电流保护动作电流整定6A
② 电流保护动作时间整定
式中 变压母线发生三相短路时高压侧继电保护动作时间变压器低压侧保护装置发生低压母线发生三相短短时长动作时间前两极保护装置时间级差定时限电流保护取05s反时限电流保护取07s
必须注意：反时限电流保护装置电流继电器整定时间10倍动作电流动作时间整定时必须助继电器动作特性曲线确定相应实际动作时间实际动作时间确定整定时间变压器电流保护时动作时间般整定住06s满足求
③ 电流保护灵敏系数检验
中：
08662803kA÷(10kV÷04kV)971A
灵敏度系数：
539＞15满足灵敏度系数求
2) 装设电流速断保护利DL15速断装置
① 电流速断保护动作电流整定
中：
速断保护电流
5232 A
② 电流速断保护灵敏系数检验
中：
748 KA
1744 KA
保护灵敏度系数：
＞2满足灵敏度系数求
3) 装设负荷保护
① 负荷保护动作电流整定
(12～125)
式中变压器额定次电流1000A电流互感器变流150530动作电流：
125
② 负荷保护动作时间整定：10～15s
车间变电变压器继电保护装置方案车间变电变压器保护选
择方法整定计算方法相整定值
图71 电力变压器定时限流保护电流速
断保护负荷保护综合电路图
第8章 防雷接保护
81 防雷保护
防雷设备接闪器避雷器中接闪器专门接受直接雷击（雷闪）金属物体接闪金属称避雷针接闪金属线称避雷线称架空线接闪金属带称避雷带接闪金属网称避雷网避雷器防止雷电产生电压波线路侵入变配电建筑物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线路出现危设备绝缘雷电电压时避雷器火花间隙击穿高阻变低阻电压放电保护设备绝缘避雷器型式阀式排气式等
变电屋顶装设避雷针避雷带引进出两根接线变电公接装置相连变电变压器装室外露天配电装置时应变电外面适位置装设独立避雷针装设高度应防雷保护范围包围整变电果变电建筑物直击雷防护范围时设独立避雷针规定独立避雷针接装置接电阻通常采36根长25 m刚装避雷针杆塔附做排边形排列间距离5 m入顶距面06 m接间40mm×4mm 镀锌扁刚焊接相接引线25 mm ×4 mm镀锌扁刚接体焊接相连装避雷针杆塔基础钢筋相焊接避雷针焊接相连避雷针采直径20mm镀锌扁刚长1～15独立避雷针接装置变电公接装置应3m距离
82 接装置
电气设备某部分间做良电气连接称接埋入中直接接触金属导体称接体称接极专门接装设接体称工接体兼作接体直接接触种金属构件金属道建筑物钢筋混凝土基础等称然接体连接接体设备装置接部分金属导体称接线接线设备装置正常运行情况载流障情况通接障电流接线接体合称接装置干接体中相互接线连接起整体称接网中接线分接干线接支线接干线般应采少两根导体点接网连接
接电阻接线接体电阻接体流散电阻总接电阻通电流性质分两种：
1) 工频接电阻 工频接电流流接装置呈现接电阻称工频接电阻表示
2) 击接电阻 雷电流流接装置呈现接电阻称击接电阻表示
关设计低压TT系统中电气设备外露导电部分保护接电阻规定应满足样条件接电流通时产生电压应高安全特低电压50V保护接电阻：
果作设备单相接壳障保护漏电断路器动作电流取30mA（安全电流值）电阻容易满足求般取确保安全
结
题目某塑料制品厂全厂总配变电配电系统设计次设计中翻阅量相关书籍然没开设关工厂供电课程次设计懂许方面知识事电气专业方面工作坚实基础次设计容变电负荷计算功率补偿计算高低压侧短路电流计算设备选择防雷接设计等
设计中许计算例负荷计算短路电流计算等根导师提供数通计算方法计算出相关数根数选择适合设计设备选择设备画出工厂接线图变压器保护图防雷接保护设计组成部分然方面知识缺乏查阅相关书籍利解决方面问题
通次设计方面提高CAD制图Office熟练运等等设计中涉关工厂配电专业知识然前面没开设门学科次设计学方面专业知识进步提高涵
参考文献
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[10] 孙琴梅工厂供配电技术[Ｍ]北京：化学工业出版社1995
[11] 王春江电线电缆手册[S]北京：机械工业出版社1999
致 谢
次设计首先感谢学院安排学时光里巩固学更专业知识时更感受实际中设计想简单学告诉工作岗位应该虚心学次设计中感觉学专业知识综合提升理解时专业相关软件应相应提高：CAD制图Office熟练应等等
次设计中遇解方通指导老师讲解说明网图书馆查阅相关资料工厂配电系统相关求技巧定解刚接课题时什懂现熟练运感觉付出没白费设计程中遇疑问时图书馆查阅相关专业知识时常组学起讨解决家遇疑问果遇较难部分导师质询学会知识运实际实践中更更生动理解知识毕业设计次实践机会
感谢指导老师懈讲解细心指导谢谢李老师
学生签名：
日 期：
附 录
附录1工厂接线图
附录2电力变压器定时限流保护电流速断保护负荷保护综合电路图
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