工厂供电课程设计
某铸造厂总降压变电电气设计
专业班级
动化
学生姓名
学生学号
指导老师
第板块 概述
11总概述
电力系统发电变电输电配电电等环节组成电生产消费系统功然界次源通发电动力装置（包括锅炉汽轮机发电机电厂辅助生产系统等）转化成电输变电系统配电系统电供应负荷中心通种设备转换成动力热光等形式量区济民生活服务
工厂供电意义求
基求：
（1）安全 电供应分配中应发生身事设备事
（2） 应满足电户供电性求
（3）优质 应满足电户电压频率等质量求
（4）济 供电系统投资少运行费低节约电减少色金属消耗量
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
111 设计目
(1) 复巩固工厂供电课程学知识
(2) 培养分析问题解决问题力
(3) 学掌握变电电气部分设计基原理设计方法
112 设计容
（1）根原始资料计算结果选择线接线形式变形式容量组成23方案进行技术济方面较选择佳方案
（2）绘制关图纸选方案绘出变电接线草图变电面布置草图
（3）短路电流计算：根电气设备选择检验继电器保护需确定接线短路计算点分系统运行运行运行方式计算短路点三相短路电流值
（4）电气设备选择：断路器隔离开关负荷开关熔断器电压电流互感器导线母线等
（5）工厂总压降变电变压器保护保护方式选择整定值计算灵敏度检验
（6）工厂总降压变电10kv馈线保护保护方式选择整定值计算
113 设计求
（1） 负荷计算
（2） 配电位置变压器台数容量选择
（3） 配电结线设计
（4）厂区高压配电系统设计
（5） 配电系统短路电流计算
（6） 改善功率数装置设计
（7） 继电保护装置设计
12原始资料
I厂区面布置图图1示
5
3
4
2
8
9
7
6
1
工厂总变压变电
1空气压缩车间 2熔制成型（模具）车间
3 熔制成型（熔制）车间 4加工（磨抛）车间
5 加工（封接）车间 6配料车间
7锅炉房 8负荷I 9负荷II
Ⅱ全厂电设备情况
1 全厂负荷统计资料见表：
序号
车间名称
负荷类型
设备容量
（KW）
需系数
Kd
功率数
1
空压车间
Ⅰ
2150
04～05
07～075
2
模具车间
Ⅰ
1548
03～035
06～07
3
熔制车间
Ⅰ
1635
05～06
065～072
4
磨抛车间
Ⅰ
1312
035～04
073～08
5
封接车间
Ⅰ
900
025～032
062～072
6
配料车间
Ⅰ
763
03～04
07～076
7
锅炉房
Ⅰ
588
06～08
068～078
8
负荷Ⅰ
Ⅰ
557
042～053
07～08
9
负荷Ⅱ
Ⅱ
658
038～045
062～075
10
期系数
K∑09
工厂负荷统计资料
2 负荷供电质量求：1—6车间长期连续负荷求间断供电停电时间超2分钟造成产品报废超半时设备受损坏6车间定1级负荷
该厂三班工作制全年时数8760时负荷利时数5600时
Ⅲ外部电源情况
外部电源该厂连接图示：
某铸造厂电力系统连线示意图
1工作电源
距该厂5km座A变电站技术参数：
变容量2×315MVA型号SFSLZ1－31500kVA／110kV三相三绕组变压器
短路电压：110KV∕35KV＝105 110KV∕10KV＝17
110kV母线三相短路容量：1918MVA
供电电压等级：户选35kV10kV电压供电
运行方式：A变电站两台变压器列运行考虑
运行方式：A变电站两台变压器分列运行考虑
2备电源
拟B变电站提供回10kV架空线作备电源系统求仅工作电源停止供电时允许备电源供电
3功率数求
供电部门该厂功率数求：
(1)35kV供电时全厂总功率数低090
(2)10kV供电时全厂总功率数低095
4电价
实行两部电价：
基电价：工厂总降压变电变压器总容量×10元／kVA·月
电电价：工业电价计算
5线路功率损耗发电厂引起附加投资1000元／kW计算
13设计原
国家标准GB5005295供配电系统设计规范GB500539410Kv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
（2） 安全先进合理
（3） 期考虑发展
（4） 全局出发统筹兼顾
第二板块 外部供电方案设计
供选择方案：
（1） 工作电源备电源A变电站35kv母线
（2） 工作电源备电源均A变电站B变电站10kv母线
（3） 工作电源A变电站35kv母线备电源B变电站10kv母线
1~6车间长期连续负荷求间断供电停电时间超2分钟造成产品报废停电时间超半时设备受损坏16车间级负荷应两独立电源供电采第三方案：工作电源A变电站35kv母线备电源B变电站10kv母线
79车间没种求理解二级负荷35kv母线直接供电样免总降压变电投资变压器电损耗节约投资减少损耗采种供电方式供电
第三板块 总降压变电站设计
31 方案选择
311 负荷计算
单组电设备负荷计算公式：
1）功计算负荷（单位kW）
式中需系数般1
2）功计算负荷（单位kvar）
3）视计算负荷（单位kVA）
4）计算电流（单位A）
式中电设备额定电压（kV） 电设备组均功率数应正切值
（2） 组电设备计算负荷计算公式
1）总功计算负荷（单位kW）
式中电设备组时系数低压干线取低压母线电设备组计算负荷直接相加计算时取
2）总功计算负荷（单位kvar）
3）总视计算负荷（单位kVA）
4）总计算电流（单位A）
式中电设备额定电压（kV）组设备功率数总计算负荷计算电流般式（23）式（24）前半部分计算组视负荷计算电流计算
计算厂房生活区负荷计算表
序号
车间
名称
负荷类型
设备
容量
（KW）
需
系数
Kd
功率
数
计算负荷
（kW）
（kVar）
（kVA）
1
空压车间
Ⅰ
2150
04
07
102
860．0
8772
12284
2
模具车间
Ⅰ
1548
035
06
133
5418
7206
9016
3
熔制车间
Ⅰ
1635
05
065
117
8175
8565
12582
4
磨抛车间
Ⅰ
1312
035
073
094
4592
4316
6302
5
封接车间
Ⅰ
900
025
062
127
2250
2858
3629
6
配料车间
Ⅰ
763
03
07
102
2289
2335
2742
7
锅炉房
Ⅰ
588
06
068
108
3528
3810
5188
8
负荷Ⅰ
Ⅰ
557
042
07
102
2339
983
3341
9
负荷Ⅱ
Ⅱ
658
038
062
127
2500
3176
4032
10
总计算负荷
39691
42021
59116
11
期系数
K∑09
312变压器台数配电车间变电位置
（1）变压器台数选择原
①应满足电负荷供电性求供量二级负荷变电应采两台变压器二级负荷级负荷变电采台变压器低压侧架设变电联络线
②季节性负荷昼夜负荷变动较工厂变电考虑采两台变压器
③般三级负荷采台变压器
④考虑负荷发展留安装第二台变压器空间
⑤车间变电中单台变压器容量宜超1000kVA现国已生产断流量更短路稳定度更新型低压开关电器车间负荷容量较负荷集中运行合适时选单台容量1250—2000KVA配电变压器样减少变压器台数高压开关电器电缆等
⑥装设二层楼干式变压器容量宜630kVA
（2）变电变压器容量选择原
①装台变压器时 变压器额定容量SNT应满足全部电设备总计算负荷需留余量考虑变压器济运行：
②装两台变压器时
台变压器额定容量SNT应时满足两条件：
≥ （06~07）
≥ S30(1+2)
中S30(1+2)——计算负荷中全部二级负荷
（3）两台变压器备方式明备暗备两种
明备：两台变压器均100负荷选择（台工作台备）
暗备：台变压器负荷70选择正常情况承担50负荷负荷率507070完全满足济工作求障情况负荷14倍6时连续5天1470100承担全部负荷种备方式满足正常工作时济运行求障情况承担全部负荷较合理备方式
（4）适考虑负荷发展
应适考虑进货5~10年电力负荷增长留定余定温度条件持续输出容量果安装点年均气温时年均气温高出1摄氏度变压器容量相应减百分
户外变压器实际容量：
户变压器散热条件较差般变压器室出风口进风口间约15摄氏度温差处室中间变压器环境温度室外变压器环境温度高出约8°C户变压器实际容量较式计算容量减百分八
必须指出：变电变压器台数容量确定应结合接线方案技术济较择优定
年均温度高温度：
表41
热月均高温度
年均温度
热月土壤均温度
35℃
18℃
30℃
变压器室取高室外8摄氏度 (取系数07)
厂设备二级负荷16车间重设备停电济产生重影响16车间两台变压器选明备余均台变压器变电母线取出联络线供车间重二级负荷障时长时间停电济长生重影响严重损失
313 接线设计
变配电接线实现电输送分配种电气接线基求：
安全 接线设计应符合国家关技术规范求充分保证身设备安全
应满足电单位性求
灵活 适应种运行方式操作检修方便
济 设计简单投资少运行理费低考虑节约电色金属消耗量
（1）方案选择原
①满足运行求时应量少断路器节省投资
②接线路避雷器宜装设隔离开关接母线避雷器电压互感器合组隔离开关
③6～10KV固定式配电装置进线侧架空线路反馈电缆出线回路中应装设线路隔离开关
④采6～10 KV熔断器负荷开关固定式配电装置时应电源侧装设隔离开关
⑥区电网供电变配电电源出线处宜装设供计费专电压电流互感器
（2）变配电结线选择原
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结线
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
⑤接线路避雷器宜装设隔离开关接母线避雷器电压互感器合组隔离开关
⑥6～10KV固定式配电装置出线侧架空线路反馈电缆出线回路中应装设线路隔离开关
⑦采6～10 KV熔断器负荷开关固定式配电装置时应电源侧装设隔离开关
⑧区电网供电变配电电源出线处宜装设供计费专电压电流互感器（般安装计量柜）
⑨变压器低压侧04KV总开关宜采低压断路器隔离开关继电保护动切换电源求时低压侧总开关母线分段开关均应采低压断路器
⑩低压母线双电源变压器低压侧总开关母线分段开关采低压断路器时总开关出线侧母线分段开关两侧宜装设刀开关隔离触头
（3）方案简述
方案：次侧采桥式接线二次侧采单母线分段
图51 采桥式接线总降压变电接线图
特点：
(1) 线路发生障时仅障线路断路器跳闸余支路继续工作保持相互间联系
(2) 变压器障时联络断路器障变压器侧线路断路器均动跳闸未障线路供电受影响需倒闸操作方恢复该线路供电
(3) 正常运行时变压器操作复杂需切变压器 T1应首先断开断路器QF21QF111 联络断路器 QF10拉开变压器侧隔离开关变压器停电然重新合断路器 QF21 QF111联络断路器 QF10恢复线路 1WL 供电
适范围：
适输电线路较长线路障率较高穿越功率少变压器需常改变运行方式场合
方案二：次侧采外桥式接线二次侧采单母线分段
图52 采外桥式接线总降压变电接线图
特点：
(1)变压器发生障时仅跳障变压器支路断路器余支
路继续工作保持相互间联系
(2)线路发生障时联络断路器障线路侧变压器支
路断路器均动跳闸需倒闸操作方恢复切变压器工作
（3）线路投入切时操作复杂影响变压器运行
适范围：
该方案适线路较短障率较低变压器需济运行求常投切电力系统较穿越功率通桥臂回路场合
方案三：二次侧均采单母线分段总降压变电接线图
图53 二次侧均采单母线分段总降压变电接线图
特点：
种接线兼述两种桥式接线运行灵活性优点采高压开关设备较供二级负荷
适范围：
适二次侧进出线较总降压变电
该厂二级负荷切考虑济素方案采10kV双回进线单母线分段供电方式16车间中接明备变压器采种接线方式优点性灵活性较双回路时供电时正常时分段断路器合开断运行两路电源进线备分段断路器接通时段母线障分段障断路器会继电保护作动断开障母线切非障段继续工作两路电源时工作互备试分段断路器断开电源障电源进线断路器动断开分段断路器动投入保证继续供电
32 短路电流计算
短路绝缘损坏电压外力损伤违反操作规程然灾害等造成危害产生电动力高温度元器件损坏电压骤停影响电气设备正常运行停电电力系统运行稳定性遭破坏衡电流衡逆变磁场电磁干扰等出现
1 短路计算目
进行短路电流计算目保证电力系统安全运行设计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该设备运行中够受住突发障引起发热效应电动力效应巨击时快切断电源短路点供电采种继电保护动装置装置整定计算需准确短路电流数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进行短路电流计算首先绘制计算电路图计算电路图短路计算考虑元件额定参数表示出元件次编号然确定短路计算点短路计算点选择需进行短路校验电气元件短路电流通
接着选择短路计算点绘出等效电路图计算电路中元件阻抗等效电路图需计算短路电流流元件表示出标明序号阻抗值然等效电路化简工厂供电系统说电力系统作限容量电源短路电路较简单般需采阻抗串联方法电路化简求出等效总阻抗计算短路电流短路容量
短路电流计算方法常欧姆法（称名单位制法）标幺制法（称相单位制法）
校验种电气必须找出现严重短路电流分析发现空载线路恰某相电压零时刻发生三相短路该相中会出现严重短路电流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时快切断电源短路点供电继电保护装置动关断路器跳闸继电保护装置整定断路器选择需短路电流数
2 短路电流计算方法：
处采标幺值计算短路电流具体公式：
基准电流
三相短路电流周期分量效值
三相短路容量计算公式
1004kV变压器二次侧低压母线发生三相短路时般
3 短路电流计算
取基准容量100MVA高压侧基准电压 低压侧基准电压
高压侧基准电流低压侧基准电流
系统阻抗标幺值
系统标幺值
变压器阻抗标幺值：
总配进线：04
02018
321 运行方式
系统该方式运行时具短路阻抗值发生短路产生短路电流种运行方式般根系统运行方式短路电流效验选电气设备稳定性
绘制等效电路图
点发生三相短路
255825kA
点发生三相短路
1691+3881
3719kA
184184×37196842kA
4156kA
2577MVA
点发生三相短路
1691+×018+425981
2413kA
184184×2413444kA
2671kA
1671MVA
点发生三相短路
1691+×018+78781
16438kA
184184×164383024kA
1787kA
1139MVA
数汇总：
运行方式
短路点
（kA）
（kA）
（kA）
三相短路容量（MVA）
3235
825
448
5882
3719
6842
4156
2577
2413
4440
2671
1671
1644
3024
1787
1139
322 运行方式
绘制等效电路图
图62 运行方式等效电路图
点发生三相短路
3969+0184987
255255×1103281kA
点发生三相短路
4987+217087
2214kA
184184×22144075kA
2408kA
1411MVA
点发生三相短路
4987+429187
1561kA
184184×15612872kA
1697kA
1088MVA
点发生三相短路
4987+711987
1204kA
184×12052216kA
1309kA
834MVA
数汇总：
运行方式
短路点
（kA）
（kA）
（kA）
三相短路容量（MVA）
1103
281
168
2005
2214
4075
2408
1411
1561
2872
1697
1088
1204
2216
1309
834
34 电气设备选择检验
341次设备选择校验原
（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
查表知 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
342 高压设备器件选择校验
供电系统电气设备断路器负荷开关隔离开关熔断器电抗器互感器母线装置成套电设备等电气设备选择般求必须满足次电路正常条件短路障条件工作求时设备应工作安全运行方便投资济合理
电气设备正常条件工作进行选择考虑电气装置环境条件电气求环境条件指电气装置处位置（室室外）环境温度海拔高度防尘防腐防火防爆等求断流电器开关熔断器等应考虑断流力
计算数
断路器
隔离开关
电流互感器
电压互感器
高压熔断器
避雷器
型号
SN1010I
GW16（10）400
LA10（D级）
JDZ10
RW10
FZ10
U10kV
10kV
10kV
10kV
11000100
10kV
10kV
2904A
630A
400A
2005
—
2A
kA
16kA
—
—
—
—
1626MVA
300MVA
—
—
—
200MVA
228kA
40kA
25kA
—
—
—
t×t
×2
×5
—
—
—
3421断路器选择校验
（1）工作环境选型：户外式
（2）断路器额定电压额定电流
10kV
630A>1052A
(3)动稳定校验
断路器动稳试验电流峰值断路器安装处短路击电流值40kA>2243A
(4)热稳定校验
求断路器高温升超高允许温度
>
(5)断流容量校验：
断路器额定断流容量应断路器安装处三相短路电流容量
>
综断路器选择满足校验条件
3422隔离开关选择校验
（1） 工作环境选型：户外型
（2） 隔离开关额定电压额定电流10kV
200>1052A
（3） 动稳定校验255kA>2243kA
（4） 热稳定校验>
3423电流互感器选择校验（高压侧电流互感器）
10kV电流互感器
该电流互感器额定电压安装点电网额定电压
电流互感器次侧额定电流
动稳定校验
动稳定倍数Kd160 2243A
次侧额定电流
动稳定性满足
（4）热稳定性校验
热稳定倍数Kt90热稳定时间01588kA
热稳定性满足
3424 电压互感器选择校验
查表该型号电压互感器额定容量
满足求
3425 高压熔断器选择校验
（1）高压熔断器额定电压安装处电网额定电压
(2)断流力
3426 避雷器选择
避雷器额定电压等安装处电网额定电压
3427 10KV侧电气设备选择
1 变压器低压侧备电源进线设备选择
10KV侧电气设备选择参数较表
设备名称型号
计算数
电压互感器JDJ10
电流互感器
LAT103005
断路器
SN1010
隔离开关
GD610T600
UN10KV
10KV
10KV
10KV
10KV
IN273A
600A
3005A
600A
600A
Ic791KA
52KA
57KA
52KA
52KA
SK56MVA
350MVA
I2tj3794(ka)2s
2000(KA)2S
900(KA)2S
1632(KA)2S
2000(KA)2S
根列表较种设备均满足求选选设备合格
2 10KV馈电母线设备选择
负荷空气压缩车间例选GG10型高压开关柜10KV馈电线路设备选择见表
设备名称型号
计算数
断路器
SN810
隔离开关
GN810
电流互感器
LAT103005
UN10KV
10KV
10KV
10KV
IN46A
600A
400A
3005A
Ic791KA
33KA
50KA
573KA
SK56MVA
200MVA
I2tj3794(ka)2s
1162 4(KA)2S
142 5(KA)2S
表知选设备符合求
3 10KV母线选择
1导体类型选择
10KV设备户成套配电装置考虑电流方便布置配电合理等素10KV配电装置采硬导体
2 济电流密度选择截面
正常情况回路持续工作电流
Igmax 105In105Sn(Un)
1055000(10)
3031A
考虑环境素查表综合校正系数K088
ImaxIgmaxk3031088
34443A
查表选3条404mm矩形铝导体放时允许电流456AS160mm2满足持续电流求
3导体热稳定度校验
SminI308(295) 103 6484<160mm2
4导体动稳定度校验
导体截面系数
W0167bh201670442107cm3
f176ic2(1a) 102
1767912（125）102
0044kgcm
Imax
4126cm
GG10型高压开关柜般柜宽米进线柜宽15米述校验满足动稳定度求采标准柜必选支持绝缘子
35 变压器保护
高压侧6~10kV车间变电变压器说通常装设带时限电流保护果电流保护动作时间05~07秒时应装设电流速断保护容量800kVA油侵式变压器400kVA车间油侵式变压器规定应专设瓦斯保护瓦斯保护变压器轻微障时动作信号保护包括瓦斯保护变压器发生严重障时般均动作跳闸果单台运行变压器容量10000kVA列运行变压器台容量6300KVA时求装设连差动保护取代电流速断保护分析整定计算方案确定采电流保护单相接短路保护负荷保护瓦斯保护变压器保护原理图展开图见附图
a变压器电流保护动作跳闸应作检查处理：
（1）检查母线母线设备否短路
（2）检查变压器侧设备否短路
（3）检查低压侧保护否动作条线路保护动作
（4）确认母线电时应拉开该母线带线路
（5）母线障应视该站母线设置情况倒母线转带负荷方法处理
（6）检查确认否越级跳闸应试送变压器
（7）试送良应逐路检查障线路
变压器电流保护保护装置次侧动作电流
电流继电器动作电流
灵敏系数校验
保护时限变压器电流保护时限05s变压器应设电流速断保护
b变压器电流速断保护
2822016932A
169328466A
c变压器负荷保护
变压器高压侧设置负荷保护负荷数情况三相称负荷电流继电器接相电流延时9~10s作预告信号保护装置次侧动作电流电流继电器动作电流
d变压器低压侧单相接短路保护利高压侧三相电流保护兼做单相接短路保护
e瓦斯保护（图103）
图103 瓦斯保护
电力变压器继电保护保护原理图图示
第四板块 厂区10kV配电系统设计
41 变压器低压侧备电源进线设备选择
10KV侧电气设备选择参数较表
设备名称型号
计算数
电压互感器JDJ10
电流互感器
LAT103005
断路器
SN1010
隔离开关
GD610T600
UN10KV
10KV
10KV
10KV
10KV
IN273A
600A
3005A
600A
600A
Ic791KA
52KA
57KA
52KA
52KA
SK56MVA
350MVA
I2tj3794(ka)2s
2000(KA)2S
900(KA)2S
1632(KA)2S
2000(KA)2S
根列表较种设备均满足求选选设备合格
42 10KV馈电母线设备选择
负荷空气压缩车间例选GG10型高压开关柜10KV馈电线路设备选择见表
设备名称型号
计算数
断路器
SN810
隔离开关
GN810
电流互感器
LAT103005
UN10KV
10KV
10KV
10KV
IN46A
600A
400A
3005A
Ic791KA
33KA
50KA
573KA
SK56MVA
200MVA
I2tj3794(ka)2s
1162 4(KA)2S
142 5(KA)2S
表知选设备符合求
43． 10KV母线选择
1导体类型选择
10KV设备户成套配电装置考虑电流方便布置配电合理等素10KV配电装置采硬导体
2 济电流密度选择截面
正常情况回路持续工作电流
Igmax 105In105Sn(Un)
1055000(10)
3031A
考虑环境素查表综合校正系数K088
ImaxIgmaxk3031088
34443A
查表选3条404mm矩形铝导体放时允许电流456AS160mm2满足持续电流求
3导体热稳定度校验
SminI308(295) 103 6484<160mm2
4导体动稳定度校验
导体截面系数
W0167bh201670442107cm3
f176ic2(1a) 102
1767912（125）102
0044kgcm
Imax
4126cm
GG10型高压开关柜般柜宽米进线柜宽15米述校验满足动稳定度求采标准柜必选支持绝缘子
44． 馈线保护
1电流保护
采两电流互感器接成完全星型保护电流躲负荷电流整定
Idz(KrelKwKre)(153)Iin
(12*1085)*25*5000(2*35)
101A
流继电器电流：
IdzjIdz(5150)
101*(5150)
336A
10KV馈电线路保护时间05秒母线保护动作时间1秒变压器电流保护时间15秒
灵敏度运行方式二次侧母线发生两相短路条件进行校验：
KsIk2min(2)Idz
[(1)0866*2800*10537]101
39
Ks39>15 满足求
2电流速断保护
采两相完全星型接法动作电流系统运行方式变压器二次侧三相短路值整定
Iqb(KrelKwKi)*Ikmax (krel13 Kw1 ki30)
(13*130)*10537*1000
381A
灵敏度系统运行方式变压器次侧两相短路短路电流进行校验
SP(KWIK(2)KiIqb) (1)
IK(2)0866IK(3) (2)
综合（2）（1）：
SP[1*0866IK(3)(30*381)]
22>2 满足求
采两相完全星形接法动作电流躲系统运行方式变压器二次侧三相短路值整定
鉴相关电路图：
变压器保护原理接线图
（1） 瓦斯保护：
瓦斯保护
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保护装置GB50062—92规定800KV•A般油浸式变压器400KV•A车间油浸式变压器均应装设瓦斯保护
瓦斯保护元件气体继电器装设变压器油箱油枕间联通油箱产生气体够畅通气体继电器排油枕变压器安装应取1～15倾斜度变压器制造时联通油箱顶盖 2～4倾斜度
变压器油箱部发生轻微障时障产生少量气体慢慢升起进入气体继电器容器排中油油面降油杯中盛残余油力矩端衡锤力矩降落时触点接通接通信号回路发出音响灯光信号称轻瓦斯动作
变压器油箱部发生严重障时障产生气体带动油流迅猛变压器油箱通联通进入油枕量油气混合体气体继电器时击挡板油杯降时触点接通跳闸回路（通中间继电器）时发出音响灯光信号（通信号继电器）称重瓦斯动作
变压器瓦斯保护动作蓄积气体继电器气体性质分析判断障原处理求
（2） 工厂面图
参考文献
[1] 刘介工厂供电设计指导（第2版）北京：机械工业出版社
[2] 熊信银 张步涵电气工程基础武汉：华中科技学出版社2005
[3] 实供配电技术手册北京：中国水利水电出版社
[4] 现代电工技术手册北京：中国水利水电出版社
[5] 实电工电子技术手册编委会实电工电子技术手册北京：机械工
业出版社
[6] 苏文成工厂供电（第2版）北京：机械工业出版社
结束语
通学期学课堂课解涉电力系统方面知识：电力系统基概念知识发电系统输变电系统配电系统电力系统负荷电力网稳态计算电力系统短路计算电气接线设计设备选择电力系统部电压保护电力系统防雷保护等等说学重点电力系统负荷电力网稳态计算电力系统短路计算三部分三部分涵盖电力系统动态暂态分析容电力网设计分析起着关键作
次工厂供电设计说点难接触专业基础第次完成系统电力网设计然时课知识掌握错题目手外学皮毛知识工厂供电进行设计心余力足开始设计前翻阅关工厂供电知识详细介绍解应该方面考虑问题然结合年学知识进行设计
设计程中课次进行详细学原懂方找学咨询解答课程设计基础外次课程设计加强队专业知识搜索力预力需某专业相关课进行预解决遇困难变压器导线参数型号知甚少需通量搜索相关数进行筛选找合适器件进行设计次次课程设计提高动手力
次课程设计时间紧凑力限设计程中存足中知识需进步学完全掌握知识掌握熟练会返回次设计进行修改完善
说实话工厂供电解皮毛需做实践通种课程设计更加巩固专业知识
感谢老师年教导谢谢
1 总降压站电气接线单线图
2 总降压站面布置简图
3 变压器保护原理接线图
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某铸造厂总降压变电电气设计
专业班级
动化
学生姓名
学生学号
指导老师
第板块 概述
11总概述
电力系统发电变电输电配电电等环节组成电生产消费系统功然界次源通发电动力装置（包括锅炉汽轮机发电机电厂辅助生产系统等）转化成电输变电系统配电系统电供应负荷中心通种设备转换成动力热光等形式量区济民生活服务
工厂供电意义求
基求：
（1）安全 电供应分配中应发生身事设备事
（2） 应满足电户供电性求
（3）优质 应满足电户电压频率等质量求
（4）济 供电系统投资少运行费低节约电减少色金属消耗量
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
111 设计目
(1) 复巩固工厂供电课程学知识
(2) 培养分析问题解决问题力
(3) 学掌握变电电气部分设计基原理设计方法
112 设计容
（1）根原始资料计算结果选择线接线形式变形式容量组成23方案进行技术济方面较选择佳方案
（2）绘制关图纸选方案绘出变电接线草图变电面布置草图
（3）短路电流计算：根电气设备选择检验继电器保护需确定接线短路计算点分系统运行运行运行方式计算短路点三相短路电流值
（4）电气设备选择：断路器隔离开关负荷开关熔断器电压电流互感器导线母线等
（5）工厂总压降变电变压器保护保护方式选择整定值计算灵敏度检验
（6）工厂总降压变电10kv馈线保护保护方式选择整定值计算
113 设计求
（1） 负荷计算
（2） 配电位置变压器台数容量选择
（3） 配电结线设计
（4）厂区高压配电系统设计
（5） 配电系统短路电流计算
（6） 改善功率数装置设计
（7） 继电保护装置设计
12原始资料
I厂区面布置图图1示
5
3
4
2
8
9
7
6
1
工厂总变压变电
1空气压缩车间 2熔制成型（模具）车间
3 熔制成型（熔制）车间 4加工（磨抛）车间
5 加工（封接）车间 6配料车间
7锅炉房 8负荷I 9负荷II
Ⅱ全厂电设备情况
1 全厂负荷统计资料见表：
序号
车间名称
负荷类型
设备容量
（KW）
需系数
Kd
功率数
1
空压车间
Ⅰ
2150
04～05
07～075
2
模具车间
Ⅰ
1548
03～035
06～07
3
熔制车间
Ⅰ
1635
05～06
065～072
4
磨抛车间
Ⅰ
1312
035～04
073～08
5
封接车间
Ⅰ
900
025～032
062～072
6
配料车间
Ⅰ
763
03～04
07～076
7
锅炉房
Ⅰ
588
06～08
068～078
8
负荷Ⅰ
Ⅰ
557
042～053
07～08
9
负荷Ⅱ
Ⅱ
658
038～045
062～075
10
期系数
K∑09
工厂负荷统计资料
2 负荷供电质量求：1—6车间长期连续负荷求间断供电停电时间超2分钟造成产品报废超半时设备受损坏6车间定1级负荷
该厂三班工作制全年时数8760时负荷利时数5600时
Ⅲ外部电源情况
外部电源该厂连接图示：
某铸造厂电力系统连线示意图
1工作电源
距该厂5km座A变电站技术参数：
变容量2×315MVA型号SFSLZ1－31500kVA／110kV三相三绕组变压器
短路电压：110KV∕35KV＝105 110KV∕10KV＝17
110kV母线三相短路容量：1918MVA
供电电压等级：户选35kV10kV电压供电
运行方式：A变电站两台变压器列运行考虑
运行方式：A变电站两台变压器分列运行考虑
2备电源
拟B变电站提供回10kV架空线作备电源系统求仅工作电源停止供电时允许备电源供电
3功率数求
供电部门该厂功率数求：
(1)35kV供电时全厂总功率数低090
(2)10kV供电时全厂总功率数低095
4电价
实行两部电价：
基电价：工厂总降压变电变压器总容量×10元／kVA·月
电电价：工业电价计算
5线路功率损耗发电厂引起附加投资1000元／kW计算
13设计原
国家标准GB5005295供配电系统设计规范GB500539410Kv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
（2） 安全先进合理
（3） 期考虑发展
（4） 全局出发统筹兼顾
第二板块 外部供电方案设计
供选择方案：
（1） 工作电源备电源A变电站35kv母线
（2） 工作电源备电源均A变电站B变电站10kv母线
（3） 工作电源A变电站35kv母线备电源B变电站10kv母线
1~6车间长期连续负荷求间断供电停电时间超2分钟造成产品报废停电时间超半时设备受损坏16车间级负荷应两独立电源供电采第三方案：工作电源A变电站35kv母线备电源B变电站10kv母线
79车间没种求理解二级负荷35kv母线直接供电样免总降压变电投资变压器电损耗节约投资减少损耗采种供电方式供电
第三板块 总降压变电站设计
31 方案选择
311 负荷计算
单组电设备负荷计算公式：
1）功计算负荷（单位kW）
式中需系数般1
2）功计算负荷（单位kvar）
3）视计算负荷（单位kVA）
4）计算电流（单位A）
式中电设备额定电压（kV） 电设备组均功率数应正切值
（2） 组电设备计算负荷计算公式
1）总功计算负荷（单位kW）
式中电设备组时系数低压干线取低压母线电设备组计算负荷直接相加计算时取
2）总功计算负荷（单位kvar）
3）总视计算负荷（单位kVA）
4）总计算电流（单位A）
式中电设备额定电压（kV）组设备功率数总计算负荷计算电流般式（23）式（24）前半部分计算组视负荷计算电流计算
计算厂房生活区负荷计算表
序号
车间
名称
负荷类型
设备
容量
（KW）
需
系数
Kd
功率
数
计算负荷
（kW）
（kVar）
（kVA）
1
空压车间
Ⅰ
2150
04
07
102
860．0
8772
12284
2
模具车间
Ⅰ
1548
035
06
133
5418
7206
9016
3
熔制车间
Ⅰ
1635
05
065
117
8175
8565
12582
4
磨抛车间
Ⅰ
1312
035
073
094
4592
4316
6302
5
封接车间
Ⅰ
900
025
062
127
2250
2858
3629
6
配料车间
Ⅰ
763
03
07
102
2289
2335
2742
7
锅炉房
Ⅰ
588
06
068
108
3528
3810
5188
8
负荷Ⅰ
Ⅰ
557
042
07
102
2339
983
3341
9
负荷Ⅱ
Ⅱ
658
038
062
127
2500
3176
4032
10
总计算负荷
39691
42021
59116
11
期系数
K∑09
312变压器台数配电车间变电位置
（1）变压器台数选择原
①应满足电负荷供电性求供量二级负荷变电应采两台变压器二级负荷级负荷变电采台变压器低压侧架设变电联络线
②季节性负荷昼夜负荷变动较工厂变电考虑采两台变压器
③般三级负荷采台变压器
④考虑负荷发展留安装第二台变压器空间
⑤车间变电中单台变压器容量宜超1000kVA现国已生产断流量更短路稳定度更新型低压开关电器车间负荷容量较负荷集中运行合适时选单台容量1250—2000KVA配电变压器样减少变压器台数高压开关电器电缆等
⑥装设二层楼干式变压器容量宜630kVA
（2）变电变压器容量选择原
①装台变压器时 变压器额定容量SNT应满足全部电设备总计算负荷需留余量考虑变压器济运行：
②装两台变压器时
台变压器额定容量SNT应时满足两条件：
≥ （06~07）
≥ S30(1+2)
中S30(1+2)——计算负荷中全部二级负荷
（3）两台变压器备方式明备暗备两种
明备：两台变压器均100负荷选择（台工作台备）
暗备：台变压器负荷70选择正常情况承担50负荷负荷率507070完全满足济工作求障情况负荷14倍6时连续5天1470100承担全部负荷种备方式满足正常工作时济运行求障情况承担全部负荷较合理备方式
（4）适考虑负荷发展
应适考虑进货5~10年电力负荷增长留定余定温度条件持续输出容量果安装点年均气温时年均气温高出1摄氏度变压器容量相应减百分
户外变压器实际容量：
户变压器散热条件较差般变压器室出风口进风口间约15摄氏度温差处室中间变压器环境温度室外变压器环境温度高出约8°C户变压器实际容量较式计算容量减百分八
必须指出：变电变压器台数容量确定应结合接线方案技术济较择优定
年均温度高温度：
表41
热月均高温度
年均温度
热月土壤均温度
35℃
18℃
30℃
变压器室取高室外8摄氏度 (取系数07)
厂设备二级负荷16车间重设备停电济产生重影响16车间两台变压器选明备余均台变压器变电母线取出联络线供车间重二级负荷障时长时间停电济长生重影响严重损失
313 接线设计
变配电接线实现电输送分配种电气接线基求：
安全 接线设计应符合国家关技术规范求充分保证身设备安全
应满足电单位性求
灵活 适应种运行方式操作检修方便
济 设计简单投资少运行理费低考虑节约电色金属消耗量
（1）方案选择原
①满足运行求时应量少断路器节省投资
②接线路避雷器宜装设隔离开关接母线避雷器电压互感器合组隔离开关
③6～10KV固定式配电装置进线侧架空线路反馈电缆出线回路中应装设线路隔离开关
④采6～10 KV熔断器负荷开关固定式配电装置时应电源侧装设隔离开关
⑥区电网供电变配电电源出线处宜装设供计费专电压电流互感器
（2）变配电结线选择原
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结线
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
⑤接线路避雷器宜装设隔离开关接母线避雷器电压互感器合组隔离开关
⑥6～10KV固定式配电装置出线侧架空线路反馈电缆出线回路中应装设线路隔离开关
⑦采6～10 KV熔断器负荷开关固定式配电装置时应电源侧装设隔离开关
⑧区电网供电变配电电源出线处宜装设供计费专电压电流互感器（般安装计量柜）
⑨变压器低压侧04KV总开关宜采低压断路器隔离开关继电保护动切换电源求时低压侧总开关母线分段开关均应采低压断路器
⑩低压母线双电源变压器低压侧总开关母线分段开关采低压断路器时总开关出线侧母线分段开关两侧宜装设刀开关隔离触头
（3）方案简述
方案：次侧采桥式接线二次侧采单母线分段
图51 采桥式接线总降压变电接线图
特点：
(1) 线路发生障时仅障线路断路器跳闸余支路继续工作保持相互间联系
(2) 变压器障时联络断路器障变压器侧线路断路器均动跳闸未障线路供电受影响需倒闸操作方恢复该线路供电
(3) 正常运行时变压器操作复杂需切变压器 T1应首先断开断路器QF21QF111 联络断路器 QF10拉开变压器侧隔离开关变压器停电然重新合断路器 QF21 QF111联络断路器 QF10恢复线路 1WL 供电
适范围：
适输电线路较长线路障率较高穿越功率少变压器需常改变运行方式场合
方案二：次侧采外桥式接线二次侧采单母线分段
图52 采外桥式接线总降压变电接线图
特点：
(1)变压器发生障时仅跳障变压器支路断路器余支
路继续工作保持相互间联系
(2)线路发生障时联络断路器障线路侧变压器支
路断路器均动跳闸需倒闸操作方恢复切变压器工作
（3）线路投入切时操作复杂影响变压器运行
适范围：
该方案适线路较短障率较低变压器需济运行求常投切电力系统较穿越功率通桥臂回路场合
方案三：二次侧均采单母线分段总降压变电接线图
图53 二次侧均采单母线分段总降压变电接线图
特点：
种接线兼述两种桥式接线运行灵活性优点采高压开关设备较供二级负荷
适范围：
适二次侧进出线较总降压变电
该厂二级负荷切考虑济素方案采10kV双回进线单母线分段供电方式16车间中接明备变压器采种接线方式优点性灵活性较双回路时供电时正常时分段断路器合开断运行两路电源进线备分段断路器接通时段母线障分段障断路器会继电保护作动断开障母线切非障段继续工作两路电源时工作互备试分段断路器断开电源障电源进线断路器动断开分段断路器动投入保证继续供电
32 短路电流计算
短路绝缘损坏电压外力损伤违反操作规程然灾害等造成危害产生电动力高温度元器件损坏电压骤停影响电气设备正常运行停电电力系统运行稳定性遭破坏衡电流衡逆变磁场电磁干扰等出现
1 短路计算目
进行短路电流计算目保证电力系统安全运行设计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该设备运行中够受住突发障引起发热效应电动力效应巨击时快切断电源短路点供电采种继电保护动装置装置整定计算需准确短路电流数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进行短路电流计算首先绘制计算电路图计算电路图短路计算考虑元件额定参数表示出元件次编号然确定短路计算点短路计算点选择需进行短路校验电气元件短路电流通
接着选择短路计算点绘出等效电路图计算电路中元件阻抗等效电路图需计算短路电流流元件表示出标明序号阻抗值然等效电路化简工厂供电系统说电力系统作限容量电源短路电路较简单般需采阻抗串联方法电路化简求出等效总阻抗计算短路电流短路容量
短路电流计算方法常欧姆法（称名单位制法）标幺制法（称相单位制法）
校验种电气必须找出现严重短路电流分析发现空载线路恰某相电压零时刻发生三相短路该相中会出现严重短路电流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时快切断电源短路点供电继电保护装置动关断路器跳闸继电保护装置整定断路器选择需短路电流数
2 短路电流计算方法：
处采标幺值计算短路电流具体公式：
基准电流
三相短路电流周期分量效值
三相短路容量计算公式
1004kV变压器二次侧低压母线发生三相短路时般
3 短路电流计算
取基准容量100MVA高压侧基准电压 低压侧基准电压
高压侧基准电流低压侧基准电流
系统阻抗标幺值
系统标幺值
变压器阻抗标幺值：
总配进线：04
02018
321 运行方式
系统该方式运行时具短路阻抗值发生短路产生短路电流种运行方式般根系统运行方式短路电流效验选电气设备稳定性
绘制等效电路图
点发生三相短路
255825kA
点发生三相短路
1691+3881
3719kA
184184×37196842kA
4156kA
2577MVA
点发生三相短路
1691+×018+425981
2413kA
184184×2413444kA
2671kA
1671MVA
点发生三相短路
1691+×018+78781
16438kA
184184×164383024kA
1787kA
1139MVA
数汇总：
运行方式
短路点
（kA）
（kA）
（kA）
三相短路容量（MVA）
3235
825
448
5882
3719
6842
4156
2577
2413
4440
2671
1671
1644
3024
1787
1139
322 运行方式
绘制等效电路图
图62 运行方式等效电路图
点发生三相短路
3969+0184987
255255×1103281kA
点发生三相短路
4987+217087
2214kA
184184×22144075kA
2408kA
1411MVA
点发生三相短路
4987+429187
1561kA
184184×15612872kA
1697kA
1088MVA
点发生三相短路
4987+711987
1204kA
184×12052216kA
1309kA
834MVA
数汇总：
运行方式
短路点
（kA）
（kA）
（kA）
三相短路容量（MVA）
1103
281
168
2005
2214
4075
2408
1411
1561
2872
1697
1088
1204
2216
1309
834
34 电气设备选择检验
341次设备选择校验原
（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
查表知 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
342 高压设备器件选择校验
供电系统电气设备断路器负荷开关隔离开关熔断器电抗器互感器母线装置成套电设备等电气设备选择般求必须满足次电路正常条件短路障条件工作求时设备应工作安全运行方便投资济合理
电气设备正常条件工作进行选择考虑电气装置环境条件电气求环境条件指电气装置处位置（室室外）环境温度海拔高度防尘防腐防火防爆等求断流电器开关熔断器等应考虑断流力
计算数
断路器
隔离开关
电流互感器
电压互感器
高压熔断器
避雷器
型号
SN1010I
GW16（10）400
LA10（D级）
JDZ10
RW10
FZ10
U10kV
10kV
10kV
10kV
11000100
10kV
10kV
2904A
630A
400A
2005
—
2A
kA
16kA
—
—
—
—
1626MVA
300MVA
—
—
—
200MVA
228kA
40kA
25kA
—
—
—
t×t
×2
×5
—
—
—
3421断路器选择校验
（1）工作环境选型：户外式
（2）断路器额定电压额定电流
10kV
630A>1052A
(3)动稳定校验
断路器动稳试验电流峰值断路器安装处短路击电流值40kA>2243A
(4)热稳定校验
求断路器高温升超高允许温度
>
(5)断流容量校验：
断路器额定断流容量应断路器安装处三相短路电流容量
>
综断路器选择满足校验条件
3422隔离开关选择校验
（1） 工作环境选型：户外型
（2） 隔离开关额定电压额定电流10kV
200>1052A
（3） 动稳定校验255kA>2243kA
（4） 热稳定校验>
3423电流互感器选择校验（高压侧电流互感器）
10kV电流互感器
该电流互感器额定电压安装点电网额定电压
电流互感器次侧额定电流
动稳定校验
动稳定倍数Kd160 2243A
次侧额定电流
动稳定性满足
（4）热稳定性校验
热稳定倍数Kt90热稳定时间01588kA
热稳定性满足
3424 电压互感器选择校验
查表该型号电压互感器额定容量
满足求
3425 高压熔断器选择校验
（1）高压熔断器额定电压安装处电网额定电压
(2)断流力
3426 避雷器选择
避雷器额定电压等安装处电网额定电压
3427 10KV侧电气设备选择
1 变压器低压侧备电源进线设备选择
10KV侧电气设备选择参数较表
设备名称型号
计算数
电压互感器JDJ10
电流互感器
LAT103005
断路器
SN1010
隔离开关
GD610T600
UN10KV
10KV
10KV
10KV
10KV
IN273A
600A
3005A
600A
600A
Ic791KA
52KA
57KA
52KA
52KA
SK56MVA
350MVA
I2tj3794(ka)2s
2000(KA)2S
900(KA)2S
1632(KA)2S
2000(KA)2S
根列表较种设备均满足求选选设备合格
2 10KV馈电母线设备选择
负荷空气压缩车间例选GG10型高压开关柜10KV馈电线路设备选择见表
设备名称型号
计算数
断路器
SN810
隔离开关
GN810
电流互感器
LAT103005
UN10KV
10KV
10KV
10KV
IN46A
600A
400A
3005A
Ic791KA
33KA
50KA
573KA
SK56MVA
200MVA
I2tj3794(ka)2s
1162 4(KA)2S
142 5(KA)2S
表知选设备符合求
3 10KV母线选择
1导体类型选择
10KV设备户成套配电装置考虑电流方便布置配电合理等素10KV配电装置采硬导体
2 济电流密度选择截面
正常情况回路持续工作电流
Igmax 105In105Sn(Un)
1055000(10)
3031A
考虑环境素查表综合校正系数K088
ImaxIgmaxk3031088
34443A
查表选3条404mm矩形铝导体放时允许电流456AS160mm2满足持续电流求
3导体热稳定度校验
SminI308(295) 103 6484<160mm2
4导体动稳定度校验
导体截面系数
W0167bh201670442107cm3
f176ic2(1a) 102
1767912（125）102
0044kgcm
Imax
4126cm
GG10型高压开关柜般柜宽米进线柜宽15米述校验满足动稳定度求采标准柜必选支持绝缘子
35 变压器保护
高压侧6~10kV车间变电变压器说通常装设带时限电流保护果电流保护动作时间05~07秒时应装设电流速断保护容量800kVA油侵式变压器400kVA车间油侵式变压器规定应专设瓦斯保护瓦斯保护变压器轻微障时动作信号保护包括瓦斯保护变压器发生严重障时般均动作跳闸果单台运行变压器容量10000kVA列运行变压器台容量6300KVA时求装设连差动保护取代电流速断保护分析整定计算方案确定采电流保护单相接短路保护负荷保护瓦斯保护变压器保护原理图展开图见附图
a变压器电流保护动作跳闸应作检查处理：
（1）检查母线母线设备否短路
（2）检查变压器侧设备否短路
（3）检查低压侧保护否动作条线路保护动作
（4）确认母线电时应拉开该母线带线路
（5）母线障应视该站母线设置情况倒母线转带负荷方法处理
（6）检查确认否越级跳闸应试送变压器
（7）试送良应逐路检查障线路
变压器电流保护保护装置次侧动作电流
电流继电器动作电流
灵敏系数校验
保护时限变压器电流保护时限05s变压器应设电流速断保护
b变压器电流速断保护
2822016932A
169328466A
c变压器负荷保护
变压器高压侧设置负荷保护负荷数情况三相称负荷电流继电器接相电流延时9~10s作预告信号保护装置次侧动作电流电流继电器动作电流
d变压器低压侧单相接短路保护利高压侧三相电流保护兼做单相接短路保护
e瓦斯保护（图103）
图103 瓦斯保护
电力变压器继电保护保护原理图图示
第四板块 厂区10kV配电系统设计
41 变压器低压侧备电源进线设备选择
10KV侧电气设备选择参数较表
设备名称型号
计算数
电压互感器JDJ10
电流互感器
LAT103005
断路器
SN1010
隔离开关
GD610T600
UN10KV
10KV
10KV
10KV
10KV
IN273A
600A
3005A
600A
600A
Ic791KA
52KA
57KA
52KA
52KA
SK56MVA
350MVA
I2tj3794(ka)2s
2000(KA)2S
900(KA)2S
1632(KA)2S
2000(KA)2S
根列表较种设备均满足求选选设备合格
42 10KV馈电母线设备选择
负荷空气压缩车间例选GG10型高压开关柜10KV馈电线路设备选择见表
设备名称型号
计算数
断路器
SN810
隔离开关
GN810
电流互感器
LAT103005
UN10KV
10KV
10KV
10KV
IN46A
600A
400A
3005A
Ic791KA
33KA
50KA
573KA
SK56MVA
200MVA
I2tj3794(ka)2s
1162 4(KA)2S
142 5(KA)2S
表知选设备符合求
43． 10KV母线选择
1导体类型选择
10KV设备户成套配电装置考虑电流方便布置配电合理等素10KV配电装置采硬导体
2 济电流密度选择截面
正常情况回路持续工作电流
Igmax 105In105Sn(Un)
1055000(10)
3031A
考虑环境素查表综合校正系数K088
ImaxIgmaxk3031088
34443A
查表选3条404mm矩形铝导体放时允许电流456AS160mm2满足持续电流求
3导体热稳定度校验
SminI308(295) 103 6484<160mm2
4导体动稳定度校验
导体截面系数
W0167bh201670442107cm3
f176ic2(1a) 102
1767912（125）102
0044kgcm
Imax
4126cm
GG10型高压开关柜般柜宽米进线柜宽15米述校验满足动稳定度求采标准柜必选支持绝缘子
44． 馈线保护
1电流保护
采两电流互感器接成完全星型保护电流躲负荷电流整定
Idz(KrelKwKre)(153)Iin
(12*1085)*25*5000(2*35)
101A
流继电器电流：
IdzjIdz(5150)
101*(5150)
336A
10KV馈电线路保护时间05秒母线保护动作时间1秒变压器电流保护时间15秒
灵敏度运行方式二次侧母线发生两相短路条件进行校验：
KsIk2min(2)Idz
[(1)0866*2800*10537]101
39
Ks39>15 满足求
2电流速断保护
采两相完全星型接法动作电流系统运行方式变压器二次侧三相短路值整定
Iqb(KrelKwKi)*Ikmax (krel13 Kw1 ki30)
(13*130)*10537*1000
381A
灵敏度系统运行方式变压器次侧两相短路短路电流进行校验
SP(KWIK(2)KiIqb) (1)
IK(2)0866IK(3) (2)
综合（2）（1）：
SP[1*0866IK(3)(30*381)]
22>2 满足求
采两相完全星形接法动作电流躲系统运行方式变压器二次侧三相短路值整定
鉴相关电路图：
变压器保护原理接线图
（1） 瓦斯保护：
瓦斯保护
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保护装置GB50062—92规定800KV•A般油浸式变压器400KV•A车间油浸式变压器均应装设瓦斯保护
瓦斯保护元件气体继电器装设变压器油箱油枕间联通油箱产生气体够畅通气体继电器排油枕变压器安装应取1～15倾斜度变压器制造时联通油箱顶盖 2～4倾斜度
变压器油箱部发生轻微障时障产生少量气体慢慢升起进入气体继电器容器排中油油面降油杯中盛残余油力矩端衡锤力矩降落时触点接通接通信号回路发出音响灯光信号称轻瓦斯动作
变压器油箱部发生严重障时障产生气体带动油流迅猛变压器油箱通联通进入油枕量油气混合体气体继电器时击挡板油杯降时触点接通跳闸回路（通中间继电器）时发出音响灯光信号（通信号继电器）称重瓦斯动作
变压器瓦斯保护动作蓄积气体继电器气体性质分析判断障原处理求
（2） 工厂面图
参考文献
[1] 刘介工厂供电设计指导（第2版）北京：机械工业出版社
[2] 熊信银 张步涵电气工程基础武汉：华中科技学出版社2005
[3] 实供配电技术手册北京：中国水利水电出版社
[4] 现代电工技术手册北京：中国水利水电出版社
[5] 实电工电子技术手册编委会实电工电子技术手册北京：机械工
业出版社
[6] 苏文成工厂供电（第2版）北京：机械工业出版社
结束语
通学期学课堂课解涉电力系统方面知识：电力系统基概念知识发电系统输变电系统配电系统电力系统负荷电力网稳态计算电力系统短路计算电气接线设计设备选择电力系统部电压保护电力系统防雷保护等等说学重点电力系统负荷电力网稳态计算电力系统短路计算三部分三部分涵盖电力系统动态暂态分析容电力网设计分析起着关键作
次工厂供电设计说点难接触专业基础第次完成系统电力网设计然时课知识掌握错题目手外学皮毛知识工厂供电进行设计心余力足开始设计前翻阅关工厂供电知识详细介绍解应该方面考虑问题然结合年学知识进行设计
设计程中课次进行详细学原懂方找学咨询解答课程设计基础外次课程设计加强队专业知识搜索力预力需某专业相关课进行预解决遇困难变压器导线参数型号知甚少需通量搜索相关数进行筛选找合适器件进行设计次次课程设计提高动手力
次课程设计时间紧凑力限设计程中存足中知识需进步学完全掌握知识掌握熟练会返回次设计进行修改完善
说实话工厂供电解皮毛需做实践通种课程设计更加巩固专业知识
感谢老师年教导谢谢
1 总降压站电气接线单线图
2 总降压站面布置简图
3 变压器保护原理接线图
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