某化纤毛纺织厂全厂总配变电所及配电系统设计课程设计



工厂供电课程设计
题 目： 某化纤毛纺织厂全厂总配变电配电系统设计
院 系： 信 息 科 学 工 程 学 院
专业班级： 动化班
姓 名：
学 号：















前言
众周知电现代工业生产源动力电易形式量转换易转换形式量供应电输送分配简单济便控制调节测量利实现生产程动化电现代工业生产整国民济生活中应极广泛
国民济高速发展天电应越越广泛生产科学研究日常生活电供应提出更高求确保良供电质量十分必设计书注重理联系实际理知识力求全面深入浅出通俗易懂实践技注重实性操作性针性
工厂里电然工业生产源动力产品成中占重般（电化工业外）电工业生产中重性产品成中投资总额中占重少工业生产实现电气化增加产量提高产品质量提高劳动生产率降低生产成减轻工劳动强度改善工劳动条件利实现生产程动化方面说果工厂电供应突然中断工业生产造成严重果做工厂供电工作发展工业生产实现工业现代化具十分重意义
源节约工厂供电工作重方面源节约国家济建设具十分重战略意义做工厂供电工作节约源支援国家济建设具重作工厂供电工作工业生产务切实保证工厂生产生活电需做节工作必须达基求：
（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
次课程设计工厂供电课程学重实践性教学环节通次课程设计理知识运实践加深门课程理解掌握精髓通实践巩固理知识实现理实践结合解决实际问题坚实基础时加强实践意识培养迅速理知识运实践力
课程设计题目化纤毛纺织厂全厂总配变电配电系统设计根该厂负荷统计资料取电源电负荷实际情况适考虑工厂发民性技术先进性济合理性求完成工厂供电系统设计
设计分十章第章分析设计求基然条件理条件解户需求寻找设计难点需重点考虑设计容第二章讲述负荷计算符合计算作全厂供电设计基础必须首先证第三章关功功率计算补偿提高功功率助减少变压器容量减少色金属损耗基础第四章便讨 变压器台数配电变电位置第五章便配变电接线方案确定整工厂供电课程设计核心容第六章短路电流计算基础第七章讨变电二次设备选择校验然第八章基然风气候条件址条件选择配电位置机构第九章考虑防雷相关设计第十章变电二次回路方案选择继电保护整定第十章总结次工厂供电设计重点收获体会文附带变电面图接线图
次课程设计涉面非常广查阅量资料方面知识时学查阅资料正确性没完全考证错误疏漏处难免老师批评指正






目录
前言1
第章 原始材料分析4
第二章 全厂负荷计算6
第三章 功功率补偿变压器选择7
第四章 变压器台数配电车间变电位置13
第五章 接线设计15
第六章 短路电流计算20
第七章 变电次设备选择校验26
第八章 变配电布置机构设计39
第九章 防雷装置接装置设计39
第十章 二次回路方案选择继电保护整定计算41
第十章 结束语46
参考资料46
附图146
附图247
附图348





第章 原始材料分析
1工厂供电设计般原
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

2工程概况
I生产规模产品规格
厂规模万锭精梳化纤毛纺织染整联合厂全部生产化纤产品全年生产力230万米中厚织物占55％薄织物占20％全部产品中晴纶体混纺物占60％涤纶体混纺物40
II 车间组成布置
化纤毛纺厂设厂房中制条车间纺纱车间织造车间染整车间四生产车间设备选型全部采国新定型设备述车间外辅助车间设施详见全厂总面图（图1）
该化纤毛纺厂10kV配变电供电织造车间染整车间锅炉房食堂水泵房化验室车间变电已知工厂三班制工作年负荷利数6000h中织造车间染整车间锅炉房二级负荷
二级负荷指中断供电政治济造成较损失电设备条件允许情况二级负荷应两条线路供电例煤气站鼓风机10吨电弧炼钢炉低压电设备刚玉冶炼电炉变压器等中断供电造成设备损坏量产品报废

3．供电条件
工厂电业部门签订供电协议容：
（1）电业部门某3510kV变电10kV双回架空线路厂配电该变电厂南侧05km
（2）该变电10kV配出线路定时限流保护装置整定时间15s求配电10s
（3）总配电10kV侧进行计量
（4）功率数值应09
（5）配电系统技术数
表11 配电10kV母线短路数
系统运行方式
短路容量
说明
运行方式

系统限容量
运行方式

配电系统图（图2）示：
厂总配电
（设计）
10kV母线



d(3)

04Ωkm


t15s




10kV母线
d(3)



图11 配电系统图

4然条件
1 气象条件
（1）热月均高气温30
（2）土壤中07～1米深处年中热月均温度20
（3）年雷暴日31天
（4）土壤冻结深度11米
（5）夏季导风南风
2 质水文条件
根工程质勘探资料获悉厂区址原耕势坦层砂质粘土质条件较水位28～53米耐压力20吨方米

5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
6设计成果
1 设计说明书份中包括设计原始资料完成设计容时原计算步骤计算举例计算结果列表说明插图等说明书求简明扼整洁美观
2 配电电气结线单线图

第二章 全厂负荷计算
1单组电设备计算负荷计算公式
功计算负荷(单位KW)
×需系数
功计算负荷(单位kvA)
×tanθ
c）视计算负荷(单位kvA)

d计算电流
电设备额定电压
2组电设备计算负荷计算公式

a)功计算负荷(单位KW)

式中设备组功计算负荷功负荷时系数取（085095）

b）计算功负荷(单位kvar)＼

中：设备功功负荷时系数取09~097

c）视计算负荷（单位kva）


d）计算电流（单位A）


采需系数法计算车间变电计算负荷具体数表21示
表21负荷计算表
序号
车间电单位名称
设备容量（kW）




计算负荷
变压器台数容量
备注


（kW）

（kVar）

（kVA）
（1）No1变电
1
制条车间
340
08
08
075
272
204
340
1
09
2
纺纱车间
340
08
08
075
272
204
340
3
软水站
86
065
08
075
559
41925
69875
4
锻工车间
37
03
065
117
111
12987
1708
5
机修车间
296
03
05
173
888
15362
1776
6
托
13
06
06
133
78
10374
13
7
仓库
38
03
05
117
1147
13348
2294
（2）No2变电
1
制造车间
525
08
08
075
420
315
525
1
09
2
染整车间
490
08
08
075
392
294
490
3
浴室
188
08
1
－
1504
0
1504
4
食堂
21
075
08
075
1575
118
19688
5
独身宿舍
20
08
1
－
16
0
16
（3）No3变电
1
锅炉房
151
075
08
075
11325
28125
14156
2
09
2
水泵房
118
075
08
075
885
66375
11063
3
化验室
50
075
08
075
375
28125
4688
4
卸油泵房
28
075
08
075
21
1575
2625

注：组设备功率数定相总视计算负荷计算电流般组视计算负荷计算电流计算计算组设备总计算负荷时简化统组设备台数少组计算负荷均表0列计算系数计算必考虑设备台数少适增cosθ

第三章 功功率补偿变压器选择
补偿功功率作提高功率数满足样功功率时降低功功率视功率减少负荷电流样降低电力系统电损耗电压损耗节约电提高电压质量选较导线电缆截面节约色金属

31功补偿装置简介
功补偿装置三种：联电容补偿步补偿机静止功补偿器三种功补偿装置性见表31

表31 三种功补偿装置较

联电容器
步补偿机
静止功补偿器
设备情况
静止电器设备简单
旋转机械附属系统设备复杂
静止电器设备复杂


运行特性
1通开关投切属静态功补偿
2稳态电压调整功率数校正
3运行中身损耗
1通控制系统实现双滑调节
2属动态功补偿
3运行中身损耗
1通控制系统实现双滑调节
2属快速动态功补偿响应速度快
3调相调压

范围
1容量设置点灵活
2电力系统负荷变电站
1容量设置点受限制
2电力系统枢纽变电站换流站
1容量设置点灵活
2电力系统枢纽变电站换流站
运行求费
1简单运行维护求低
2单位容量投资低
3运行费低
1运行维护工作量
2单位容量投资
3运行费
1运行维护技术水高
3单位容量投资
4运行费次

表见采联电容器进行功补偿种投资少施工简单见效快补偿方式方便控制电容投切减少线损消功馈乏系统带负面影响选联电容器补偿
联电容器装设方式高压集中补偿低压集中补偿单独补偿三种中高压集中补偿补偿范围补偿总降压变电10KV母线前供配电系统中功功率产生影响功功率企业部供配电系统中引起损耗法补偿选低压集中补偿补偿范围较变压器视功率减变压器容量选较较济单独补偿投资较电容器利效率较低综考虑选择BSMJ04143型电容器进行低压集中补偿图11示：

图31 BSMJ04143型电容器
BSMJ04143型电容器符合GB1274712004IEC608311996标准条件：
室
温度类 25℃～50℃
湿度 85RH
海拔高度 2000米
安装场 害气体蒸气导电性爆炸性尘埃剧烈振动
通风散热 设置两电容器时间距>25mm夏季温度较高时应采取效散热措施
BSMJ04143型电容器特点：
1体积重量轻：金属化聚丙烯薄膜新材料作介质体积重量公老产品 1415
2损耗低：实际值低010电容器身耗低发热温升低工作寿命长 节效果更佳
3优良愈性电压造成介质局部击穿迅速愈恢复正常工作性提高
4安全性：装放电电阻保险装置装放电阻电容器储电动泄放掉电容器发生障时保险装置时断开电源避免障进步发展确保安全
5漏油：电容器采先进半固体浸渍剂滴熔点高70℃程中漏洞避免环境污染电容器会漏油失效
技术指标
额定电压： 400VAC
额定容量：14kvar
容量允差：5～+10
损耗角正切值：低010
极间耐电压：215Un2s
极壳间耐压：3kV(AC)10s
绝缘性：极壳间500VDC 1分钟1000MΩ
高电流：额定电流130
放电特性：断开电源3分钟剩余电压降50V

电力部门规定带负荷调整电压设备工厂必须09般工厂均需安装功功率补偿设备改善功率数求高压侧功率数低09变压器功损耗远功损耗低压侧补偿时应求低压侧功率数095功率补偿时暂定低压侧功率数095样满足低压侧功率数086（负荷关系负荷计算知厂房二级负荷需两回10kv进线供分厂四台1004KV降压变压器）
根供电协议功率数求取补偿高压侧功率数补偿容量计算：

低压04KV侧：
NO1变压器
补偿前功功率：Q303 KΣ * Q305762kvar
补偿功功率变： P303 KΣ *Pc）6471KW
补偿前功率数
补偿功率数
需补偿功功率：
36351 Kvar
补偿电容器数363511426取n26
补偿功功率： Q303 Qc2122Kvar
补偿视容量： 681KVA
补偿计算电流： 681(√3×04)98294A
NO2变压器

补偿前功功率：Q303 KΣ * Q3055873kvar
补偿功功率变： P303 KΣ *Pc7607286KW
补偿前功率数
补偿功率数
需补偿功功率：
30769 Kvar
补偿电容器数307691422取n22
补偿功功率： Q303 Qc25104Kvar
补偿视容量： 80098KVA
补偿计算电流： 681(√3×04)11547A
NO3变压器

补偿前功功率：Q303 KΣ * Q3017567kvar
补偿功功率变： P303 KΣ *Pc23423KW
补偿前功率数
补偿功率数
需补偿功功率：
9837 Kvar
补偿电容器数9837147取n7
补偿功功率： Q303 Qc7767Kvar
补偿视容量： 24677KVA
补偿计算电流： 681(√3×04)35618A
310kv高压侧功率数校验
变压器身功消耗变压器容量选择影响较应该先进行功补偿选出合适容量
取




NO1变电：
681Kva
考虑15裕量：
根工厂供电308页附表1 选SL80010 接线方式
该变压器参数：

48kVar
高压侧功功率P6607kw
高压侧功功率Q2803kvar
高压侧总容量S71771KVA
高压侧功率数cos0915>09满足求

NO2变电：
80098Kva
考虑15裕量：
根工厂供电308页附表1 选SL100010 接线方式
该变压器参数：

48kVar
高压侧功功率P77675kw
高压侧功功率Q33083kvar
高压侧总容量S84427KVA
高压侧功率数cos092>09满足求

NO3变电：
24677Kva
考虑15裕量：
根工厂供电308页附表1 选SL31510 接线方式
该变压器参数：
182148kVar
高压侧功功率P23917kw
高压侧功功率Q10235kvar
高压侧总容量S26015KVA
高压侧功率数cos0919>09满足求

高压侧总功率数校验



符合求


序号
补偿前功功率
理补偿量
实际补偿量
补偿剩余功功率
补偿前功率数
补偿功率数
Q(kVar)
Qc′(kVar)
Qc(kVar)
Q′(kVar)
NO1
5762
36351
364
2122
07468
　0915
NO2
55873
30769
208
25073
0806
092　
NO3
17567
9837
98　
77296
08　
0919　
高压侧
13106

　
71348
　0705
092　
第四章 变压器台数配电车间变电位置
选择变压器时必须负载性质作深入解然设备功率确定方法选择适容量降低电损耗变压器应该首选低损耗节型厂区配电母线电压偏差满足求时总降压变电选载调压变压器车间变电般采普通变压器变压器容量确定考虑正常负荷外考虑变压器负荷力济运行条件
411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
412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里必须指出：电力变压器额定容量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：
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)

厂设备二级负荷尤NO3变电中重设备停电济产生重影响NO3变电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

第五章 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
51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
5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

52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
(6)6～10KV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

53方案简述
方案：装台变压器总降压变电接线图
种接线次侧母线二次侧采单母线
特点：
简单济性高
适范围：
适三级负荷工厂
方案二：二次侧均采单母线分段接线
特点：
进线开关母线分段开关均采断路器控制操作十分灵活供电性较高适型企业二级负荷供电
适范围：
适中型企业二级负荷供电
方案三：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
方案四：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
方案五：二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
方案六：二次侧均采双母线总降压变电接线图
特点：
采双母线接线较采单母线接线供电性运行灵活性提高开关设备增加增加初投资
适范围：
双母线接线工厂变电中少应应电力系统中枢纽变电站
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NO3车变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


具体接线图附图1
第六章 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
61 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
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

62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

63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
运行方式：
绘制等效电路图

图61 运行方式等效电路图
点发生三相短路



2552243kA



点发生三相短路
0535+


184184


点发生三相短路
0535+


184184


点发生三相短路
0535+

184184



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
0935+0181115

255255


点发生三相短路
1115+5625674

184184


点发生三相短路
1115+455615

184184


点发生三相短路
1115+12713815

184





数列成短路计算表表61表62示：
表61
运行方式
短路点
（kA）
（kA）
（kA）
三相短路容量（MVA）

88
2243
1331
160

2309
425
2511
16

2816
5182
3063
195

1083
1993
1178
75

表62
运行方式
短路点
（kA）
（kA）
（kA）
三相短路容量（MVA）

493
1258
746
8969

2142
394
2329
1484

2571
473
2795
1781

1045
1922
1136
724








第七章 变电次设备选择校验
71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

72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

表71高压侧设备选型
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
10559A
630A
400A
2005
—
2A

894kA
16kA
—
—
—
—

1626MVA
300MVA
—
—
—
200MVA

228kA
40kA
25kA
—
—
—

t×t
×2
×5
—
—
—


721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

722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>

723电流互感器选择校验（高压侧电流互感器）
10kV电流互感器
（1） 该电流互感器额定电压安装点电网额定电压
（2） 电流互感器次侧额定电流

（3） 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

724 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


725 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


726避雷器选择

避雷器额定电压等安装处电网额定电压

727 10kV进线车间变电进线校验
1根短路电流进行热稳定校验
（1）10kV进线：
济电流密度选择进线截面积：
已知时查表济电流密度jec09A
进线端计算电流
济截面 Aec
查表选择LJ型裸绞线LJ120取导线间间距D06m
该导线技术参数：R027 X
校验：短路时发热高允许温度需导线截面积

满足求
（2）No1变电进线：
述方法选择LJ型裸绞线LJ50取导线间间距D06m
该导线技术参数：R064 X

校验：
满足求
（3）No2变电进线：
述方法选择LJ型裸绞线LJ70取导线间间距D06m
该导线技术参数：R046 X

校验：
满足求


（4） No3变电进线：
述方法选择LJ型裸绞线LJ25取导线间间距D06m


满足求选取LJ型裸绞线LJ50导线间集合间距D06m满足条件

2根电压损耗进行校验
（1）10kV进线：

（2）No1车间变电进线：

（3）No3车间变电进线：

3根符合长期发热条件进行校验
（1）10kV进线：
选LJ－120型裸铝绞线 取导线间间距D06m
查表允许载流量>1052A（总负荷电流）
（2）No1车间变电进线
选LJ－50型裸铝绞线 取导线间间距D06m
查表允许载流量>4144A
3）No2车间变电进线：
选LJ－70型裸铝绞线 取导线间间距D06m
查表允许载流量>4874A

（3）No3车间变电进线：
选LJ－50型裸铝绞线 取导线间间距D06m
查表允许载流量>1502A

73低压设备器件选择校验

NO1变电
表721 低压侧设备选型
计算数
低压断路器
隔离开关
电流互感器
型号
DW481600
HD11~14
LMZ05
U04kV
04kV
04kV
04kV
93396A
1600A
1000A
10005
267kA
50kA
—
—
185MVA
—
—
—
4913kA
—
60kA（杠杆式）
135
tt
—

75
数
1
7
8

NO2变电
表722 低压侧设备选型
计算数
低压断路器
隔离开关
电流互感器
型号
DW481600
HD11~14
LMZ05
U04kV
04kV
04kV
04kV
127789A
1600A
1500A
20005
2822kA
50kA
—
—
1955MVA
—
—
—
5192kA
—
80kA（杠杆式）
135
tt
—

75


NO3变电
表723 低压侧设备选型
计算数
低压断路器
隔离开关
电流互感器
型号
DW15630
HD11~14
LMZB6038
U04kV
04kV
04kV
04kV
36842A
630A
600A
300~8005
1038kA
30kA
—
—
718MVA
—
—
—
1911kA
—
50kA（杠杆式）
135
tt
—

75
数
1
4
5

NO1变电设备校验
低压断路器选择校验
（1）工作环境选型：户外式
（2）断路器额定电压额定电流
04kV


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
04kV
100011547A>98294A
满足求
(3)动稳定校验
60kA>425KA
满足求
(4)热稳定校验
1900
80
> 满足求
电流互感器选择校验（低压侧电流互感器）
(1)该电流互感器额定电压安装点电网额定电压
(2)电流互感器次侧额定电流>98294A 满足求
(3)动稳定校验（Kd135）
满足求
(4)热稳定校验（Kt75）
74
< 满足求
NO2变电设备校验
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
04kV

1600A>11547A 满足求
隔离开关选择校验
（5） 工作环境选型：户外型
（6） 隔离开关额定电压额定电流04kV
1500>11547A
满足求
（7） 动稳定校验80kA>5182kA
（8） 热稳定校验>
电流互感器选择校验（低压侧电流互感器）
04kV电流互感器
（1）该电流互感器额定电压安装点电网额定电压
（2）电流互感器次侧额定电流

（3）动稳定校验
动稳定倍数Kd135 5182kA
次侧额定电流
动稳定性满足
（4）热稳定性校验
热稳定倍数Kt75热稳定时间0152816kA

热稳定性满足
NO3变电设备校验
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
04kV

630A>35618A 满足求
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04kV
600>35618A
满足求
（3）动稳定校验50kA>1993kA
（4）热稳定校验>
电流互感器选择校验（低压侧电流互感器）
04kV电流互感器
（1）该电流互感器额定电压安装点电网额定电压
（2）电流互感器次侧额定电流
满足求
（3）动稳定校验
动稳定倍数Kd135 1993kA
次侧额定电流
动稳定性满足
（4）热稳定性校验
热稳定倍数Kt75热稳定时间0151083kA

热稳定性满足

74车间进线装设低压熔断器
表73 低压熔断器型号

型号
熔断电流
熔体电流
分段电流
FU1
RM10
600
600
10000
FU2
RM10
600
600
10000
FU3
RM10
200
160
10000
FU4
RM10
60
35
3500
FU5
RM10
350
300
10000
FU6
RM10
60
20
3500
FU7
RM10
60
35
3500
FU8
RM10
1000
850
12000
FU9
RM10
1000
850
12000
FU10
RM10
15
15
1200
FU11
RM10
60
35
3500
FU12
RM10
60
25
3500
FU13
RM10
350
225
10000
FU14
RM10
200
200
10000
FU15
RM10
100
80
3500
FU16
RM10
60
45
3500
校验满足条件

75母线选择校验
751高压母线选择校验：
工厂供电（LMY） 母线尺寸：15×3（）
铝母线载流量：165A
热稳定校验：
满足热稳定求
动稳定校验：

带入数



满足动稳定求


752低压母线选择校验：
No1变电
（LMY） 母线尺寸：80×6（）
铝母线载流量：1150A
热稳定校验：
满足热稳定求
动稳定校验：

带入数：




满足动稳定求

No2变电
（LMY） 母线尺寸：100×6（）
铝母线载流量：1425A
热稳定校验：
满足热稳定求
动稳定校验：

带入数：




满足动稳定求

No3变电
（LMY） 母线尺寸：40×4（）
铝母线载流量：480A
热稳定校验：
满足热稳定求
动稳定校验：

带入数：




满足动稳定求

76绝缘子套选择校验
761户支柱绝缘子
型号：ZA—10Y 额定电压10kV
动稳定校验：
查表支柱绝缘子允许机械破坏负荷（弯曲）375kN
： K
验证：
支柱绝缘子满足动稳定求

762穿墙套：
型号：CWL—10600
1）动稳定校验：
查表a022m


穿墙套满足动稳定求
2)热稳定校验：
额定电流600A穿墙套5s热稳定电流效值12kA
：

穿墙套满足热稳定求

第八章 变配电布置机构设计

总配电点应量接工厂负荷中心进出线方便电源侧量进出线方便设备运输方便应设爆炸危险腐蚀性气体场周围
根提供然条件厂夏季导风南风减少进线书谷发生率减进线夏季收刮风阻力进线架空线宜南风进线NO2变电符合重总配电宜建NO2变电位置减少导线电压损耗热损耗降低导线选择条件降低建造成
工厂东北角远离负荷中心卸油台化验室总配电宜易爆易燃具腐蚀性物品场应该建设总配电
车间变电位置选择应量深入负荷中心分散设置接负荷中心原选取便电压电网备联络量减少事影响波面
工厂总配电变电车间变电面布置简图见附图2

第九章 防雷装置接装置设计
91直击雷保护
（1）No1No3变电站中电气设备集中台两台变压器设独立避雷保护采变压器侧加装避雷器方法防止雷电波操作电压
（2）NO2变电站符合重容量较电气设备较集中设置独立避雷针保护设避雷针高度22m保护半径计算2489m时防止反击避雷针建设距离总配10m处避雷针接体总配接体相距3m

92配电公接装置设计
量动力电矿工企业供电系统采YNC系统保护接线零线相统电气设备外壳接保护零线系统
（1）确定接电阻求值
查表确定变电公接装置接电阻应该满足两条件：

≤120 中（A）
≤4Ω
式中：系统额定电压
电联系架空线路总长度（km）
电联系电缆线路总长度（km）

≤120
较：总接电阻≤4Ω
（2）工接电阻：应考虑然接体4Ω
（3）接装置方案初选
采环路式接网初步考虑围绕变电建筑四周入圈钢接体钢直径50mm长25m间距24m间40×4扁钢连接
（4）计算单根接电阻
查表砂质粘土电阻率100m单根钢接电阻≈40
（5）确定接钢数接方案
根40÷410选择10根钢做接体1利系数052～058取055接体数量n
n16
确定16根直径50mm长25m钢体接体间距25m环式布置40×4扁连接附加均压带
<4
93行波保护
装设避雷器防止雷电入侵波操作电压配电电气装置特变压器危害根厂总配电处系统高压侧10kV电压等级额定电压选择避雷器FZ10型避雷器

第十章 二次回路方案选择继电保护整定计算

101变电二次回路方案选择
工厂供电系统变配电二次回路二次设备（包括：电压电流电测量表计保护电压电流继电器类开关操作控制设备信号指示设备动装置远动装置等）组成回路二次回路控制指示监视保护次设备电路功分断路器控制回路信号回路保护回路监测回路动装置回路等

变电二次接线需满足容：
（1)高压断路器操作机构控制信号回路
（2)变电电计量回路 变电高压侧装设专计量柜装三相功电表功电表分计量全厂消耗功电功电计算月工厂均功率数计量柜关供电部门加封理
（3)变电测量绝缘监察回路 变电高压侧装电压互感器—避雷器柜中电压互感器3JDZJ——10型组成（开口三角）接线实现电压测量绝缘监视
作备电源高压联路线装三相功电表三相功电表电流表高压进线装电流表
低压侧动力出线均装功电表功电表低压明线路装三相四线功电表低压联电容器组线路装功电表回路均装设电流表低压母线装电压表仪表准确度等级规范求

高压侧继电保护安装10kV进线低压侧继电保护装置安装04kv侧变压器保护装置安装变压器两端

102 二次回路方案选择
（1）断路器控制信号回路设计采灯光监视断路器控制信号回路接线
（2）变电测量计量仪表10kV变电计量表装设表91示
表91
10kV变电计量仪表装设
线路名称
装设表计数量
电流表
电压表
功功率表
功电表
功电表
10kV进线
1


1
1
10kV母线（段）

4



10kV联络线
1

1
2

10kV出线
1


1
1
变压器高压侧
1


1
1
变压器低压侧
3


1

低压母线（段）

1



出线（>100A）
1


1

（3）中央信号装置变电控制值班室般装设中央信号装置事信号预告信号组成
车间变电中央信号装置般采重复动作信号装置变电接线简单采重复动作信号装置变电采集中复重复动作事信号装置集中复预告信号装置均采交流操作电源取电压互感器作信号电路电源

103 变电继电保护装置配置
继电保护装置应该满足性选择性灵敏性速动性电力设备线路短路障保护应设保护备保护必时增加辅助保护
1031 电力线路继电保护
（1）线路电流保护
线路电流保护接线原理图展开图：























参数整定计算：

取整数5A
保护时限 <1s
灵敏系数校验： 合格
（1） 电流速断保护
电流速断保护原理图展开图接线图：

















图102 电流速断保护原理图展开图接线图


参数整定计算：
88kA
1258811kA
继电保护动作电流 0275kA
动作时间 t0s
保护范围校验
—594
中
保护范围

922变压器继电保护配置

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92）

图103 瓦斯保护

电力变压器继电保护保护原理图见附图3
第十章 结束语
次工厂供电课设设计结束次课程设计中学课堂讲解中法学知识体会作业考试中法体会东西专业系统模式事工作新更全面接触解
次工厂供电课程设计中实践方面力锻炼懂设计中考虑理中课堂会考虑细节养成独立思考解决问题惯时难点点相互讨集体力量解决难题锻炼团队合作力
没良理基础工程实践中作理应中需进行较完善改进然工程实践基础学号理知识工程实际中发挥事半功倍效果理知识牢固种系统病原没良理基础工程实际中会重问题缺乏足够重视会导致重设计失误纰漏进引起重设计事时会影响系统缺乏总体握方 会费功夫做功良开端成功半扎实理基础开端半
然次课程设计初步理设计想真正实建设差东西太太少成估算块设计改改外次课程设计基刘介编机械工业出版社工厂供电设计指导书中设计例题组织报告结构外参考书目工厂供电电气工程基础
感谢学院安排学课知识时够样机会进行实践加深学理知识理解掌握工程设计方法通次课程设计深深懂断学知识学致需通身断努力断提高分析问题解决问题力









参考资料
1工厂供电（第二版）　　编　苏文成　　机械工业出版社　
2工厂供电设计指导　 编　刘介　　机械工业出版社
3实供配电技术手册　　中国水利水电出版社
4现代电工技术手册　　　中国水利水电出版社
5电气工程专业毕业设计指南供配电分册 中国水利水电出版社
6电气工程专业毕业设计指南继电保护分册中国水利水电出版社
7电气工程专业毕业设计指南电力系统分册中国水利水电出版社
8实电工电子技术手册 实电工电子技术手册编委会编　机械工业出版社
9电力工程综合设计指导书　编　卢帆兴 肖清 周宇恒


附图1：


附图1 电气接线图


附图2：


3
7
14
附图2 全厂总面布置图


1 2



3 4
13
9
5
（6）
11
9
12
11
N
15
9
10

图例：
配电
车间变电
负荷圈
高压配电线
低压配电线




1制条车间2－纺纱车间3－织造车间4－染整车间5－软水站6－锻工车间7－机修车间8－托9－仓库10－锅炉房11－宿舍12－食堂13－木工车间14－污水调节池15－卸油泵房







附图3：

附图3 10KV电力变压器继电保护原理图
容仅供参考果您需解决具体问题建议您详细咨询相关领域专业士
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