某机械修造厂总降压变电所及高压配电系统设计

重庆科技学院

毕业设计（论文）

题 目 某冶金机械修造厂总降压变电所

及高压配电系统设计

学 院 电气与信息工程学院 专业班级 电气工程及其自动化2011-2班 学生姓名 XXX 学号 ******XXXX 指导教师 XXXX 职称 讲师 评阅教师 职称

2015年 5 月 25 日

注 意 事 项

1.设计（论文）的内容包括：

1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作） 2）原创性声明

3）中文摘要（300字左右）、关键词 4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）

6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论 7）参考文献 8）致谢

9）附录（对论文支持必要时）

2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。 4.文字、图表要求：

1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写

2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画 3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印 4）图表应绘制于无格子的页面上

5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档 5.装订顺序

1）设计（论文）

2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订 3）其它

学生毕业设计（论文）原创性声明

本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人完成，不包含他人成果及为获得重庆科技学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

毕业设计（论文）作者（签字）：

年 月 日

重庆科技学院本科生毕业设计 摘要

摘 要

随着我国经济进入中高速发展和结构转型的时期，国家工业化进程的加速对电力的需求逐步变大。随着我国经济中工业规模的占比逐步增大，而且工厂对工厂的电力供应相应的安全性、可靠性有了更高的要求，而工厂的电力供应与用户直接关联的供电系统尤为重要。电气设备作为供电系统的重要一环，电气设备的质量和先进的性能是决定工厂供电系统安全可靠运行的前提条件之一。

此设计根据该冶金机械厂的相关资料和实际情况，对该厂的总降压变电所和高压供电系统进行设计。本设计首先根据老师提供的修造厂的相关资料对工厂的负荷情况进行了计算，根据负荷情况和经济运行的要求对变压器的容量和台数进行了选择。该厂电源由某变电所以35kV双回路架空线引入，本设计选择在该厂设立总降压变电所先将电压降为厂区供电电压6kV，在直接满足6kV的负荷用电情况下，然后由各车间变电所将6kV的电压降为负荷所需电压。为保证工厂供电系统的可靠性，总降压变电所采用单母线分段接线方式，厂区供电系统采用放射式接线方式。通过计算，本设计对各变电所的主要电气设备、电缆和母线进行了选择和校验，对一次侧主要设备进行了继电保护整定，对避雷和接地装置进行了简要介绍。

关键词：总降压变电所 配电系统 电气设备

Ⅰ

重庆科技学院本科生毕业设计 ABSTRACT

ABSTRACT

The economy of our country goes into high speed development and structural transition period. With this the acceleration of the national industrialization process has gradually changed the demand for power. With the proportion of the industry scale increase, the factory has a higher requirement for the safety and reliability of the electric power supply, which directly related with the user is particularly important. As an important part of power supply system, the quality and advanced performance of electrical equipment is one of the preconditions for the safe and reliable operation of power supply system in the factory.

This design according to the relevant materials for metallurgical machinery plant and the actual situation, the plant's substation and high voltage power supply system design. This design with the teacher of repairing plant-related information provided to calculate the load of plants, according to the load requirement of situations and economic operation on transformer capacity and the number of choices. The factory power from a substation 35kV double-circuit overhead line introduced, this design choice in setting up the plant substation voltage drop into the factory power supply voltage: 6kV, in the load directly meets the 6kV electric case, then by the workshop substation 6kV voltage drop to load the required voltage. In order to ensure reliability of factory power supply system and substation single bus-bridge connecting, factory power supply system using a radial connection mode. By calculation, the design of the main electrical substation equipment, cables and bus options and calibration, once major equipment for relay protection setting, on the lightning protection and grounding device of choice

Keywords: substation ; power distribution system ; electrical equipment

Ⅱ

重庆科技学院本科生毕业设计 目录

目录

1. 绪论 ........................................................... 1 2. 工厂原始资料 ................................................... 2 3. 工厂的负荷计算和无功补偿 ....................................... 4

3.1 工厂的电力负荷计算 ......................................... 4 3.2 无功功率补偿及其计算 ....................................... 6 4. 总降压变电所位置型式和变压器容量的选择 ......................... 9

4.1 总降压变电所所址的选择 ..................................... 9 4.2 降压变电所形式的选择 ....................................... 9 4.3 总降压变电所主变压器容量的选择 ............................. 9 4.4 车间变电所变压器容量的选择 ................................. 9 5. 变电所主接线方案的设计 ........................................ 11

5.1 变电所主接线方案的设计原则与要求 .......................... 11 5.2 总降压变电所主接线方案的选择 .............................. 11 5.3 主接线方案的确定 .......................................... 11 5.3.1 选择一台变压器 .......................................... 11 5.3.2 选择两台变压器 .......................................... 11 5.3.3 技术经济性比较 .......................................... 12 6. 短路电流计算 .................................................. 13

6.1 短路电流计算的方法和步骤 .................................. 13 6.2 短路计算结果 .............................................. 14 7. 变电所一次设备的选择与校验 .................................... 15

7.1 一次设备的选择校验的条件与项目 ............................ 15 7.2 一次设备校验公式 .......................................... 15 7.3 一次设备的选择与校验 ...................................... 16 7.3.1总降压变电所35kV侧一次设备的选择与校验 ................. 16 7.3.2总降压变电所6kV侧一次设备的选择与校验 .................. 17 8. 变电所进出线的选择与校验 ...................................... 19

8.1 35kV架空线路的选择 ....................................... 19 8.2 高压配电室至主变电缆的选择 ................................ 19 8.3 35kV母线的选择 ........................................... 20 8.4 总降压变电所6kV侧母线的选择 .............................. 21 8.5 总降压变电所至各车间变电所电缆选择 ........................ 21

重庆科技学院本科生毕业设计 目录

9. 变电所二次回路方案的设计与继电保护的整定 ...................... 24

9.1 二次回路设计 .............................................. 24 9.2 继电保护的整定 ............................................ 24 9.2.1 电力变压器的保护的整定 .................................. 24 9.2.2 35kV电力线路保护 ....................................... 26 9.2.3 6kV电力线路保护 ........................................ 27 10. 防雷与接地保护 ................................................ 28

10.1 变电所防雷保护与防雷装置的选择 ........................... 28 10.1.1 变电所防雷保护 ......................................... 28 10.1.2 防雷装置的选择 ......................................... 28 10.2 变电所接地保护 ........................................... 28 11. 结 论 ........................................................ 29 参考文献 .......................................................... 30 致谢 .............................................................. 31 附录 .............................................................. 32

重庆科技学院本科生毕业设计 1 绪论

1 绪论

在经济高速发展的今天，电能在我们的日常生活中扮演着不可替代的作用，随着人民生活水平的日益提高，为了满足人们对于物质生活的需求，工业进程的加速发展成为了一个大的趋势，在工业中，电能是最主要的需求之一，任何工厂的正常运转，均离不开电力的支持，电力供应的可靠性、安全性、经济和环保性就成为必然的要求。

变电所和高压配电系统承担着电力系统和电力用户之间的纽带作用，直接影响着整个电力系统和工厂正常生产的安全、可靠性，由此可见变电所和高压配电系统的设计就显得尤其重要，变电所和高压配电系统的合理设计，不仅能满足工厂对于电力供应的安全和可靠性的要求，而且可以有效节省资源的投入由此产生经济效益。

本次的变电所和高压配电系统的设计遵循一般的变电所的设计步骤，包括工厂的符合计算，无功功率补偿，主变选择，变电所及高压配电系统的主接线方案的选择，短路电流计算，电气设备的选择及其校验，对主要电气设备的继电保护，防雷措施等几个方面进行设计。通过老师的指导和查找资料，对其中的每个步骤进行分别的计算和校验，选择最优的方案和设备。力求满足变电所的各个方面的要求。

根据变电所的设计要求和目前我们查找的资料以及对电气设备的发展趋势的预测，选用型号新、可靠性高、技术成熟的设备，但是设计者自身知识的局限，遗漏和错误在所难免，恳请老师给与批评指正。

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重庆科技学院本科生毕业论文 2 工厂原始资

2 工厂原始资料

（一）工厂总平面布置图

如图1.1。

铆焊车间N0.3变电所机修车间空压站锻造车间No.4变电所综合楼No.1变电所铸钢车间No.1变电所木型车间木型库No.2变电所铸铁车间制材场水塔水泵房锅炉房No.5变电所35kV电源进线北 图1.1 工厂总平面布置图

（二）工厂生产任务、规模及产品规格，本厂主要承担全国冶金工业系统矿山、冶炼和轧钢

设备的配件生产，即以生产铸造、锻压、铆焊、毛坯件为主体。年生产规模为铸钢件1000t，铸铁件3000t，锻件1000t，铆焊件2500t。

（三）工厂各车间负荷情况及车间变电所的容量见符合计算表。 （四）供用电协议

1 工厂电源从供电部门某220/35kV变电站以35 kV双回架空线路引入本厂，其中一路作为工作电源，另一路作为备用电源。两个电源不并列运行。变电站距厂东侧8km。 2 系统的短路数据，如表1.1所示。

3 供电部门对工厂提出的技术要求:①区域变电站35kV馈线电路定时限过流保护装置的整定时间top2s，工厂总降压变电所保护的动作时间不得大于1.5s②工厂在总降压变电所35k电源侧进行电能计量。③工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9。 4 厂负荷性质：本厂为三班工作制，年最大有功利用小时为6000h属二级负荷。

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重庆科技学院本科生毕业论文 2 工厂原始资

表1.1 区域变电站35kV母线短路数据 系统运行方式 最大运行方式

系统短路容量 系统运行方式 最小运行方式 系统短路容量 Socmax200MVA Socmin175MVA

图2.1 供电系统图

（五）工厂负荷性质

本厂为三班工作制，年最大有功利用小时为6000h，其中铆焊车间为二级负荷。 （六） 自然条件

①气象条件

该冶金机械制造厂位于山西，年最高气温42.2℃，平均气温18.3℃,年最低气温-3.8℃，年最热月平均最高气温32.3℃,年最热月平均气28.6℃，年最热月地下0.8m处平均气温26℃，常年主导风向为南风，覆冰厚度30mm，年雷暴日数20天。

②地质水文资料

该厂所处的位置平均海拔 400m，地层以砂粘土为主，地下水位3～5m。

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重庆科技学院本科生毕业论文 3 工厂的电力负荷及其计算

3 工厂的负荷计算和无功补偿

3.1 工厂的电力负荷计算

工厂的电力负荷计算是选择工厂内配电线路电缆型号和主要电气设备包括车间变压器的基本依据。我国目前普遍采用的确定计算负荷的方法有需要系数法、利用系数法和二项式法，需要系数法是国际上普遍采用的确定计算负荷的基本方法，当用电设备台数比较多、各台设备容量相差不大时，采用需要系数法来计算。当用电设备台数比较少而且容量也相差不大时，采用二项式法来计算。因此该厂宜采用需要系数法来计算，本设计采用需要系数法进行负荷计算。计算的基本公式如下：

有功计算负荷P30为

P30KdPe （2.1）

这里的tanφ称为需要系数（demand coefficient），Pe为车间用电设备总容量。

无功计算负荷Q30为

Q30P30tan （2.2）

式中，tanφ为对应于车间用电设备cos的正切值。

视在计算负荷S30为

S30P30 （2.3） cos式中，cos为车间供电设备的平均功率因素。

计算电流I30为

I30

式中，UN为用电设备组的额定电压。

S303UN （2.4）

根据工厂给出的资料，通过计算整理，得出该工厂各车间的负荷计算表及该工厂6kV高压设备的负荷计算表，结果见表3.1和表3.2。

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重庆科技学院本科生毕业论文 3 工厂的电力负荷及其计算

表 3.1 各车间380V负荷计算表

计算负荷 序号 车间（单位） 设备容量 名称 (kW) 车间Kd cos tanφ P30 (kW) Q30 (kVar) 1025 436.5 .3 450.8 625.1 23.6 583.9 262.4 35.1 68.3 86.8 7.5 0 414 112.5 588 30.9 6.8 6.4 S30 (kVA) 1227.3 660 84.6 669.5 700 39.4 661.9 396.7 46.2 81.8 108.5 9.3 18 586.3 187.5 980 40.6 11.4 1096.7 I30 (A) 1.9 1 0.1 1 1.1 0.1 1 0.6 0.1 0.1 0.2 0 0 0.9 0.9 0.3 变电所代号 No.1 1 铸钢车间 铸铁车间 1500 1100 100 1200 1050 42 350 120 150 186 20 20 846 200 28 88 14 330 0.45 0.55 0.45 0.75 0.55 0.65 0.3 0.75 0.45 0.8 1.5 0.9 1.2 2 0.8 0.9 1.2 1.5 1.3 1.3 0.8 0.8 1.2 0.8

5

675 495 55 495 315 31.5 311.9 297.5 30 45 65.1 5.6 18 415.1 150 784 26.4 9.1 872.6 2 砂库 小计（K∑=0.9） No.2 铆焊车间 3 1#水泵房 小计（K∑=0.9） No.3 空压站 机修车间 锻造车间 4 木型车间 制材场 综合楼 小计（K∑=0.9） 0.85 0.75 0.25 0.65 0.3 0.35 0.28 0.9 0.75 28 0.3 0.65 0.55 0.6 0.6 1 0.8 0.8 0.65 0.8 No.4 锅炉房 2#水泵房 5 仓库（1、2） 污水提升机 小计（K∑=0.9） 1.5 No.5 0.1 1.7

重庆科技学院本科生毕业论文 3 工厂的电力负荷及其计算

表3.2 各车间6kV高压负荷计算表

车间（单序位） 号 名称 1 2 3 铸钢车间 铸铁车间 空压站 小计 电弧炉 工频炉 空压机 名称 (kW) 2×1250 0.65 0.68 2×200 0.55 0.85 2×250 0.5 3400 0.85 高压设备量 设备容计算负荷 Kd cos tanφ P30 (kW) Q30 (kVar) S30 (kVA) I30 (kA) 0.7 0.1 0.1 0.9 1.1 1625.0 1752.2 23.7 0.6 220.0 136.3 258.8 0.6 250.0 154.9 294.1 2095.0 2043.4 2926.5 工厂计算负荷在选择工厂电源进线的型号及主要电气设备包括主变压器的基本依据，也是计算工厂的功率因素及无功补偿容量的基本依据，确定工厂计算负荷的方法国内外有区别，主要有需要系数法、年产量估算工厂计算负荷和逐级计算法。国际普遍的计算方法是和该冶金机械厂的实际情况，此次设计采用需要系数法计算工厂的计算负荷。

根据该厂提供的各车间及工厂高压设备负荷数据资料，运用需要系数法，根据上面给出的公式通过计算、整理得出该工厂的负荷计算表3.3。

表3.3 工厂负荷计算表 全厂设备容量/kW 9868.0 计算负荷 Kd 0.35 cos tanφ P30/kW 4824.3 Q30/kvar 5579.0 S30/kVA 7375.6 I30/kA 1.2 0.67 1.11 3.2 无功功率补偿及其计算

由该厂的负荷计算表可知，6kV/380V变压器低压侧的视在计算负荷为2769.5kVA，此时变电所低压侧的功率因素为0.79。按规定，变电所高压侧的功率因素cos0.9。考虑到变压器本身的无功功率损耗QT远大于其有功功率损耗PT，一般

QT4~5PT,并且此工厂的配电系统为两级变压，从35kV到6kV，然后再从6kV到

380V或者220V，综合考虑无功补偿的效果和经济因素，决定在此总降压变电所低压侧6kV处进行集中的无功功率补偿，因此在变压器低压侧进行无功补偿时，补偿后的功率因素应略高于0.90，这里取cos'0.92。

现进行负荷计算的折算： 6kV/380V变压器的功率损耗为：

PT0.015S'30(2)0.012769.5kVA27.7kW6

重庆科技学院本科生毕业论文 3 工厂的电力负荷及其计算

QT0.05S30(2)0.052769.5kVA138.5kvar

6kV/380V变电所高压侧的计算负荷为

＇P30（1）2631kW27.7kW2095kW4753.7kW

'Q＇30（1）3043.9kvar138.5kvar2043.4kvar5225.8kvar

'S30(2)4753.725225.82kVA70.5kVAI30'S30(2)3UN679.8A

要使低压侧功率因素由0.67提高到0.92，低压侧需装设的并联电容器容量（补偿容量）为

Qc4753.7(tanarccos0.67tanarccos0.92)3232.5kvar

补偿后变电所中压侧6kV的视在计算负荷为

'S30(2)4753.72(5225.83232.5)2kVA5154.7kVA

变压器的功率损耗为

PT0.015S'30(2)0.015154.7kW51.6kW

QT0.05S30(2)0.055154.7kVA257.8kvar

'35kV/6kV变电所高压侧的计算负荷为

＇P30（1）4753.7kW51.6kW4805.3kW

Q＇30（1）(5225.8kvar3232.5kvar)257.8kvar2251.1kvar

'S30(1)4805.322251.12VA5306.4kVA

I30补偿后工厂的功率因素为

'S30(1)3UN87.5A

'cos'=P30(1)/S30(1)4805.3/5306.4kVA0.91

这一功率因素满足供电部门规定的要求。

3232.580.8 无功补偿电容个数n40根据以上计算，本设计从常用并联电容器中选出型号为BWF6.3-40-1w的并联电容器81台进行该工厂的无功功率补偿。

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重庆科技学院本科生毕业论文 3 工厂的电力负荷及其计算

表3.4 无功补偿后的计算负荷 计算负荷 项目 cos P30/kW 0.67 0.92 0.91 4753.69 51.55 4753.69 4805.25 Q30/kvar 5225.7 -3232.53 257.75 1993.25 2250.99 S30/kVA 70.4 5154.67 5306.36 I30/A 679.8 495.98 87.53 6kV侧补偿前负荷 6kV侧无功补偿容量 主变压器损耗 6kV侧补偿后负荷 35kV侧负荷总计 选择电容器型号为BWF6.3-40-1W，个数为 81个。7

重庆科技学院本科生毕业论文 4 总降压变电所位置型式和变压器容量的选择

4 总降压变电所位置型式和变压器容量的选择

4.1 总降压变电所所址的选择

根据变电所所址的选择，远离潮湿、易燃易爆的场所，靠近工厂的负荷中心等要求并结合该工厂的负荷情况和工厂的布局，选择该厂的铸钢车间西面作为总降压变电所的所址，其变电所所址示意图见附录一所示

4.2 降压变电所形式的选择

根据各车间的地理位置，车间建筑物结构、周围环境和车间负荷等情况，本设计详细考虑了各个车间的变电所形式，其中第一、二、三和四号车间变电所采用车间附设式变电所。由于第五号车间变电所在锅炉房旁边，故采用式，以保证供电安全。

变电所的形式有很多种，优点各异。露天式配电装置具有运行维护方便，占地面积少、投资少等优点，而屋内式配电装置安装方便、运行可靠，考虑到本厂负荷中心靠近锅炉房和铸铁车间等潮湿和易燃的环境，为减少不利环境因素的干扰，故本设计总降压变电所35kV侧采用屋内式，6kV侧采用屋内式配电装置。

4.3 总降压变电所主变压器容量的选择

根据工厂提供的数据，本工厂中铆焊车间为二级负荷，故本工厂总降压变电所主变压器的选择有多种方案可供选择，现在选其中两种应用比较普遍的选择做经济技术比较，选择一台主变压器，其中的二级负荷由两台变压器供电以满足工厂对供电可靠性的要求；选择两台主变压器，两路电源进线，可以满足二级负荷对工厂供电可靠性的要求。若本工厂选用两台主变压器，则每台主变压器的容量SN•T不应小于总的计算负荷S30的综合考虑到该工厂以后发展留出负荷扩容空间，工厂的总降压变电所可选60%~70%，

用两台容量为4000kVA型号为SL7-4000/35电力变压器；若总降压变电所选择一台变压器，则这台变压器必须满足此工厂的全部负荷，可选择容量为6300kVA的电力变压器。其技术参数见表4.1。

表4.1 变压器参数 额定容量/kVA 4000 38.5 35， 6300 38.5 10.5 10.5 6.3 8.2 41.0 7.5 1.05 Yd11 额定电压/kV 高压 35， 低压 6.3 5.7 32.0 7.0 1.2 Yd11 损耗/kW 阻抗电压（%） 空载电流（%） 联结组别 空载 短路 4.4 车间变电所变压器容量的选择

电力系统的35kV供电电源引入该厂后，经过厂区内的35/6kV总降压变电所将电压

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重庆科技学院本科生毕业论文 4 总降压变电所位置型式和变压器容量的选择

降至6kV给厂区供电。6kV仍是高压电源，不能被380V以下负荷所用，还需要进行降压才能供负荷使用。根据工厂布局并结合实际情况，在该工厂设立五个6/0.4kV车间变电所，给车间380V以下负荷供电。由于该厂有6kV高压负荷，直接由总降压变电所的低压侧直接供电，对于有重要的二级负荷的3号车间变电所，需要两台变压器供电以保证供电的可靠性。本设计结合工厂实际情况和各车间的负荷需要，总结各车间变电所所需变压器型号见表4.2所示，以及所需变压器的技术参数见表4.3所示。

表4.2 车间变电所变压器型号 车间变电所代号 No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 变压器台数及容量/kVA 1×1600 1×1250 2×500 1×1000 1×1250 表4.3 各型号变压器技术参数 额定容变压器型号 量/kVA S9-1600/6 S9-1250/6 S9-1000/6 1600 1250 1000 高压 6.3±5% S9-500/6 500 6.3±5% 低压 0.4 0.4 1.03 4.95 4 3.0 空载 2.4 1.9 1.7 负载 14．5 12 9.2 压（%） 流（%） 4.5 5.5 5.5 0.6 1.3 1.4 Yd11 额定电压/kV 损耗/kW 阻抗电空载电联结组别 变压器型号 S9-1600/6 S9-1250/6 S9-500/6 S9-1000/6 S9-1250/6 主变压器台数的选择和工厂总降压变电所的主接线方案有着密切的联系，所以，变压器的选择必须和主接线方案结合起来比较其经济技术指标之后选择最佳方案，所以变压器台数的选择在主接线方案中体现。

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重庆科技学院本科生毕业论文 5 变电所主接线方案设计

5 变电所主接线方案的设计

5.1 变电所主接线方案的设计原则与要求

变电所的主接线，应根据变配电所在供电系统中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等因素综合分析确定，并应满足安全、可靠、灵活和经济等要求。

5.2 总降压变电所主接线方案的选择

由于工厂的负荷有二级负荷，考虑到工厂供电线路较长，因而发生故障和停电检修的机会较多，而且变压器不需经常切换，故本降压变电所采用单母线分段的总降压变电所主接线方式。这种接线方式采用的高压开关设备较多，初期投资较大，但接线方式有灵活性、可靠性高的优势，考虑到总降压变电所的在工厂的特殊地位，故本设计采用单母线分段的主接线方案，变电所主接线图见附录一。

设计变配电所主接线，应根据所选主变压器的容量以及负荷对供电可靠性的要求，初步确定2个比较合适的主接线方案来进行技术经济比较，择其优者作为选定的变配电所主接线方案。

5.3 主接线方案的确定

5.3.1 选择一台变压器

选择一次侧无母线，二次侧为单母线。

方案1，只装一台变压器的主接线图

5.3.2 选择两台变压器

选择一次侧单母线分段、二次侧采用单母线分段供电。

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重庆科技学院本科生毕业论文 5 变电所主接线方案设计

方案2：装设两台主变压器的主接线图

5.3.3 两种技术经济比较

表5.1 两种主接线方案的比较

比较项目 供电安全性 技术指标 供电可靠性 供电质量 灵活方便 扩建适应性 电力变压器综合投资 经济指标 高压开关柜的综合投资 电力变压器开关柜的年运行年费 交供电部门的一次性供电贴费 装设一台主变的方案 满足要求 基本满足要求 电压损耗大 灵活性差 稍差一些 装设两台主变得方案 满足要求 满足要求 电压损耗小 灵活性好 更好一些 26.2252.4 万元 16.5466 万元 41.53.521 万元 61.53.531.5 万元 4.3万元 7.067万元 40000.07280 万元 225000.07350万元 一台变压器的经济指标要比两台变压器的经济指标要好，但是技术指标就没有两台变压器的理想。由于本电机修造厂在技术指标是偏于总要而且可能在以后的发展中有扩建的需要，所以还是选择两台变压器的主接线方案。

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重庆科技学院本科毕业生论文 6 短路电流计算

6 短路电流计算

6.1 短路电流计算的方法和步骤

进行短路电流计算的方法，常用的有欧姆法（又称有名单位制法）和标幺值法（又称相对单位制法），工程上常用标幺制法。故本设计采用标幺值法进行计算。

1、绘制计算电路图、选择短路计算点。计算电路图上应将短路计算中需计入的所有电路元件的额定参数都表示出来，并将各个元件依次编号。短路计算点应选择得使需要进行短路效验的电器元件有最大可能的短路电流通过。

2、设定基准容量Sd=100MVA和基准电压UdUc（短路计算电压，即1.05UN），并计算基准电流Id。

IdSd3Ud100MVA3Uc （5.1）

3、计算短路回路中各主要元件的阻抗标幺值（一般只计算电抗标幺值） （1）电力系统的电抗标幺值

XSSd100MVA （5.2） SOCSOC式中，Soc—电力系统出口断路器的断流容量，单位为MVA。

（2）电力线路的电抗标幺值

SdUc2xWLX0*X0100MVA （5.3） 2Uc式中，Uc—线路所在电网的短路计算电压，单位为kV，Uc1.05UN. 采用标幺值计算时，无论短路计算点在哪里，线路的电抗标幺值不需换算。

（3）电力变压器的电抗标幺值

x UN —变压器的额定容量。

*TUk%SdU%k （5.4）

100SNSN式中，Uk%—变压器的短路电压（阻抗电压）百分值； 4、绘制短路回路等效电路，并计算总阻抗（总电抗标幺值）。 短路点K-1点和k-2点等效电路图

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重庆科技学院本科毕业生论文 6 短路电流计算

1 0. 1 2 0. 26 k 1 3

1. 75 4 1. 75  k  2

（3）（3）（3）I\"(3)、I5、计算短路电流，分别对各短路计算点计算各短路电流I、Ish等。 k、

I(k3)Id （5.5） *X在无穷大容量系统中，存在下列关系：

I''(3)I(3)Ik(3) （5.6）

高压电路中的短路冲击电流及其有效值，按下列公式近似计算：

（3）（\"3） （5.7） ish2.25I（3）（\"3） I （5.8） sh1.51I低压电路中的短路冲击电流及其有效值，按下列公式近似计算：

（3）shi\"3） （5.9） 1.84I（（3）（\"3） （5.10） Ish1.09I6、计算短路容量，三相短路容量按下式计算：

（3）（3）S3UIkck （5.11）

6.2 短路计算结果

根据前面短路计算得出的各种短路情况的数据，经过整理得出该厂的短路计算表见

表6.1。

表6.1 短路计算结果表 计算电流（kA） 运行方式 短路点 短路容量Ik最大运行方式 最小运行方式 (3) I''(3) 2.07 4.8 1. 4.65 (3)I ish 4.7 10.8 4.25 10.46 (3)Ish 3.1 7.2 2.85 7.02 (3)（Sk） 131.6 52.63 120.48 50.76 k-1 k-2 k-1 2.07 4.8 1. 4.65 2.07 4.8 1. 4.65 k-2 14

重庆科技学院本科生毕业论文 7 一次设备的选择与校验

7 变电所一次设备的选择与校验

7.1 一次设备的选择校验的条件与项目

为了保证一次设备安全可靠地运行，必须按下列条件选择和校验： （1）按正常工作条件包括电压、电流、频率及开断电流等选择； （2）按短路条件包括动稳定和热稳定进行校验；

（3）考虑电气设备运行的环境条件如温度、湿度、海拔高度以及有无防尘、防爆、防腐、防火等要求；

选择一次设备时应考虑和效验的项目如表7.1所示。

表7.1 一次设备选择校验的项目及满足的条件 序设备名称 号 1 3 4 7 8 9 10 高压断路器 高压隔离开关 高压负荷开关 电流互感器 电压互感器 母线 电缆 √ √ √ √ √ — √ √ √ √ √ — √ √ √ — √ — — — — 设备的最大开端电流（或功率）应不小于它可能开端的最大电流（或功率） 电压/kV 电流/kA 断流能力/kA 动稳定 √ √ √ √ — √ — 热稳定 √ √ √ √ — √ √ 短路稳定度校验 应满足的条件 设备的额定电压应不小于装置地点的额定电压 设备的额定电流应不小于通过设备的计算电流 按三相短路冲击电流校验 按三相短路稳态电流校验 备注 √校验 —不校验 △一般可不校验 7.2 一次设备校验公式

本设计查阅相关资料，经过整理一次设备效验所需的公式得出一次设备效验公式表见表8.2。

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重庆科技学院本科生毕业论文 7 一次设备的选择与校验

表7.2 一次设备校验公式表

序号 设备名称 校验项目 动稳定 1 高压断路器、高压负荷开关、高压隔离开关 热稳定 动稳定 2 电流互感器 热稳定 动稳定 3 母线 热稳定 4 电缆和绝缘导线 热稳定 （3）AAminItima/c （3）AAminItima/c （3）2I2ttItima 校验公式 （3）imaish Kes2Iinish2（KtIin）tI（3） （3）2tima alc （3）iima——设备的极限通过电流峰值（kA），ish—通过设备的三相短路冲击电流（kA），It—符号设备的t秒热稳定电流（kA），t－设备的热稳定实验时间，I－三相短路稳态电流（KA，（3）含义 序号3、4中用A），tima－短路假想时间，Kes－动稳定倍数，Kt－热稳定倍数，al－母线的最大允许应力，c－母线通过时ish受到的最大计算应力，A－导体的截面，Amin－导体满足热稳定的最小截面。 （3）7.3 一次设备的选择与校验

7.3.1 总降压变电所35kV侧一次设备的选择与校验

根据前面的计算数据，经过综合判断，本设计的总降压变电所35kV侧选用中型屋外式配电装置，并对该装置所用到的电气设备进行了效验，本变电所的电能测量在35kV侧计量，选择GG-1A-J高压计量柜，该装置的主要电气设备选择与35kV侧一次设备相同, 35kV屋内配电装置主要电气设备参数表见表7.3，35kV侧一次设备选择效验表见表7.4。

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重庆科技学院本科生毕业论文 7 一次设备的选择与校验

表7.3 35kV屋外配电装置主要电气设备参数 名称 断路器 电流互感器 型号 SN10-35 LCZ-35 JDJ2-35 电压互感器 JDJJ2-35 RN2-35 熔断器 RW5-35I

表7.4 35kV侧一次设备选择校验表 选择效验项目 参数 装置地点条件 数据 参数 设备型断路器SN10-35 电流互感器LCZ-35 熔断器RW5-35I 35kV UN 40.5kV 35kV 35kV 35/0.1kV 35kV 87.53A IN 1600A 100/5A 100A — 630 电压 UN 电流 I30 断流能力 （3） Ik主要技术数据 UN40.5kA，IN1600A，Ioc16kA I1N/I2N100A/5A U1N/U2N35kV/0.1kV 35kV0.1kV0.1kV //333UN35kV，IN0.5A，Ioc17kA UN35kV，IN100A，Ioc40.5kA 动稳定性 （3） ish热稳定性 （3） Ioctima22.07kA Ioc/Soc 20kA — 300MVA — — 4.7kA imax 50kA 6.5kA — — 50kA 2.0721.5 6.43 I2tt20241600 21.2kA — — 20kA 号 电压互感器JDJ2-35 高压隔离开关GW4-35 7.3.2总降压变电所6kV侧一次设备的选择与校验

该工厂总降压变电所6kV侧选用GG-1A（F2）型开关柜（加强型），其主要电气设备参数及电气设备校验表见表7.5和表7.6所示，

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重庆科技学院本科生毕业论文 7 一次设备的选择与校验

表7.5 GG-1A（F2）型高压开关柜主要电气设备参数 名称 断路器 隔离开关 电流互感器 电压互感器 避雷器 型号 SN10-10Ⅱ GW1-6 LZZW-6 JDZ-23-6 FZ-10 主要技术数据 UN=10kV，IN=1000A，Soc=500MVA UN=400kV，IN=400A UN=6kV，I1N/I2N=200A/5A U1N/U2N=6kV/0.1kV UN=10kV 因为总降压变电所是室内型式，所以选择户内少油断路器，根据以上数据选择SN10-10Ⅱ型少油断路器。

（1）其额定电压为10kV，满足等于系统电压6kV的要求。 （2）其额定电流1000A，所在回路计算电流为83.2A，满足要求。

（3）其额定短路分断电流有效值为16kA，满足不小于其所在回路的短路电流周期分量有效值1.kA的要求。

表7.6 6kV侧一次设备选择校验表 选择效验项目 装置地点条件 数据 参数 设备型号 断路器SN10-10Ⅱ 电流互感器6kV LZZW-6 电压互感器6kV JDZ23-6 隔离开关 6kV 400 — — 31.5 — — — — 200/5A — 45kA 50 kA 6kV UN 10kV 495.98A IN 1000A 4.8kA Ioc/Soc 31.5kA 10.8kA imax 80kA 参数 电压 UN 电流 I30 断流能力 （3） Ik动稳定性 （3） ish热稳定性 （3） Ioctima24.821.023.04kA I2tt31.5kA 上表所选一次设备均满足要求。

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重庆科技学院本科生毕业论文 8 变电所进出线的选择与校验

8 变电所进出线的选择与校验

架空导线和电缆是电能传输的唯一途径，因此合理的选择电缆来保证供电系统安全、可靠、优质、经济的运行时至关重要的。导线的界面越大，电能损耗越小，但是线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量都要增加。因此从经济方面考虑，可选择一个比较合理的导线截面，既是电能损耗小，又不致过分增加线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量。

8.1 35kV架空线路的选择

35kV供电线路可先按经济电流密度确定经济截面，然后校验发热条件、机械强度和电压损耗等条件。

按经济电流密度校验：经济电流密度jec计算经济截的Aec的公式为

Aec式中， I30为线路的计算电流。

I30 （6.1） jec该工厂为三班工作制，年最大有功利用小时为6000h，进线电缆选用铝芯电缆，由资料查得jec0.9。由公式6.1计算得架空线路的经济截面

Aec 91.6A2101.8mm0.9A/mm2

因此选用截面为120mm2，型号为LGJ-120的钢芯铝绞线。

按发热条件校验：LGJ-120的允许载流量Ial335AI3091.6A因此满足发热条件。

按机械强度校验：35kV架空钢芯铝线的最小截面Amin35mm2小于所选截面，因此该架空线满足机械强度的要求。

按电压损耗校验：由原始资料得供电部门变电站总降压变电所距离约8000m，而由表查得120mm2的铝芯铝绞线的R00.29/km（按缆芯工作温度50℃计），

X00.37/km（按线间2000mm），又一号厂房的P30675kW，Q301025kVA,因

此

U(pRqX)16.41V因此U%U1000.4%，

UNUNU%0.4%Ual5%满足允许电压损耗5%的要求。

8.2 高压配电室至主变电缆的选择

由高压配电所至主变的一段引入电缆的选择校验，采用YJL22-10000型交联聚乙烯

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重庆科技学院本科生毕业论文 8 变电所进出线的选择与校验

绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。按发热条件选择。由I30I1NT87.53A，及土壤温度25℃查表，初选缆芯为25mm2的交联电缆，其40℃时的Ial=115A>I30,满足发热条件。校验短路热稳定。由热稳定校验公式可知

tima0.25207013.44mm2A25mm2 C77因此YJL22-10000-3×25电缆满足要求。

AminIima8.3 35kV母线的选择

根据35kV母线处的电流电压等初选母线型号为LMY－3(40×4)，

Ial480AI30285.3A，现校验其动稳定和热稳定。

动稳定校验

(3)4.7kA假设母线水平平放，档距为2m，档数大于2，该35kV母线处的ish相邻两相母线的轴线距离为0.3m。 三相短路时的最大电动力

l2•107N/A234.72106107250.23N a0.3(3)

母线在F作用时的弯曲力矩为

F(3)3ish'(3)2F(3)lM5.10Kgfm

10母线的截面系数为

F(3)lW5.10Kgfm

10故母线在三相短路时所受到的计算应力为

cM/W12NM/1.1108m340.9MPa

而硬铝母线（LMY）的允许应力为

al70MPac40.9MPa

由此可见该母线满足短路动稳定度的要求。

热稳定校验

由表6-2中的热稳定校验公式可知

AminI(3)tima/c5.1910340.20.05/8753.8mm2

A404160mm2Amin53.8mm2

由此可知该母线满足短路热稳定度的要求。

线路类别 架空线路 导线材质 铜 铝 表8.1 导线和电缆的经济电流密度 年最大有功负荷利用小时 3000h以下 3000～5000h 3.00 2.25 1.65 1.15 20

5000h以上 1.75 0.90 重庆科技学院本科生毕业论文 8 变电所进出线的选择与校验 电缆线路 铜 铝 2.50 1.92 2.25 1.73 2.00 1.54 8.4 总降压变电所6kV侧母线的选择

根据6kV母线处的电流电压等初选母线型号为LMY－542(40×5)，

Ial542AI30496A，现在校验其动稳定和热稳定。

动稳定校验 该6kV母线处的

i(3)sh=10.8kA 假设母线水平平放，档距为900mm，档数大于2，相

邻两相母线的轴线距离为160mm。

三相短路时的最大电动力

l0.9(3)2F(3)3ish•107N/A2310.82106107113.6N

a0.16(3)

母线在F作用时的弯曲力矩为

F(3)lM113.60.9/1010.2Nm

10母线的截面系数为

Wb2h/60.0520.004/616.7105m3

故母线在三相短路时所受到的计算应力为

cM/W10.2NM/16.7108m361.2MPa

而硬铝母线（LMY）的允许应力为

al70MPac61.2MPa

由此可见该母线满足短路动稳定度的要求。 热稳定校验

由热稳定校验公式可知

AminI(3)tima/c4.810340.20.05/87113.74mm2

A405200mm2Amin113.74mm2

由此可知该母线满足短路热稳定度的要求。

8.5 总降压变电所至各车间变电所电缆选择

馈电给1号厂房（铸钢车间）的线路采用YJLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋设敷设。

按发热条件选择：由I30=123.67A及土壤温度为25℃，查表得，初选50mm2，其Ial>I30,满足发热条件。

校验电压损耗：由平面图量得变电所至一号厂房距离约100米，而由表查得50mm2的铝芯电缆的R00.76/km（按缆芯工作温度75℃计），X00.079/km，又一号厂房的P30=675kW,Q30=1025kVA,因此

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重庆科技学院本科生毕业论文 8 变电所进出线的选择与校验

U(pRqX)157.88V因此U%U1002.6%，

UNUＮU%2.6%Ual5%满足允许电压损耗5%的要求。

短路热稳定度校验：按下式求满足短路热稳定度的最小截面

AminItima0.75207023.28mm2 C77满足短路热稳定的要求。

其他厂房的选择同第一个厂房的选择方法一致。

本设计的总降压变电所至各车间变电所的电缆均选用交联聚氯乙烯绝缘铝芯电缆，并对其进行了校验，其结果见表8.2。

馈电给铸钢车间的电弧炉的进线线路选择采用双回交联聚乙烯绝缘铝芯电缆，接往6kV母线。 按发热条件选择：由

Ial292AI30350A及空气温度为40℃，查表得，初选500mm2，其2I30350A，满足发热条件。 2校验电压损耗：由平面图量得变电所至一号厂房距离约100米，而由表查得400mm2的铝芯电缆的R0=0.31/km（按缆芯工作温度75℃计），X00.72/km，又一号厂房的P30=1625kW,Q30=1752.2kvar,因此

(pRqX)U100%0.03%，满足允许电压损耗5%的要U2V,因此U%UNUN求。

电力电缆不用校验其机械强度和动稳定。

馈电给铸铁车间的工频炉的进线线路选择采用交联聚乙烯绝缘铝芯电缆直接埋设敷设，接往6kV母线。

按发热条件选择：由I30100A，查表得，初选35mm2，其Ial102AI30100A，满足发热条件。

校验电压损耗：由平面图量得变电所至一号厂房距离约150米，而由表查得35mm2的铝芯电缆的R0=1.08/km（按缆芯工作温度75℃计），X00.083/km，又一号厂房的P30=220kW,Q30=136.3kvar,因此

(pRqX)U100%0.1%， U6.2V因此U%UNUNU%0.1%Ual5%满足允许电压损耗5%的要求。

馈电给空压站的空压机的进线线路选择交联聚乙烯绝缘铝芯电缆直接埋设敷设，接

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重庆科技学院本科生毕业论文 8 变电所进出线的选择与校验

往6kV母线，型号同铸铁车间的工频炉。其结果见表8.2

表8.2 总降压变电所至各车间变电所电缆及高压设备架空线选择与校验表

变电所编号 No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 电弧炉 工频炉 空压机

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电缆型号 YJLV-50 YJLV-25 YJLV-25 YJLV-25 YJLV-50 YJV-500（双回） YJV-35 YJV-35 计算电流I30/A 123.67 67.71 66.94 59.29 110.84 700 100 100 允许载流量I30/A 165 105 105 105 165 432 151 151 重庆科技学院本科生毕业论文 9 变电所二次回路方案的设计与继电保护的整定

9 变电所二次回路方案的设计与继电保护的整定

9.1 二次回路设计

高压断路器的操动机构与信号回路，断路器采用弹簧操作机构的断路器控制和信号回路。

变电所的电能计量回路：

变电所高压侧装设专用计量柜，装设三相有功电度表和无功电度表（分别计量全厂消耗后有功电能和无功电能，并据以计算每月工厂的平均功率因数。计量柜由上级供电部门加封和管理）。

9.2 继电保护的整定

本设计的总降压变电所采用SL7-4000/35型电力变压器，该变压器的额定容量为4000KVA，所以本设计选择对该变压器装设定时限过电流保护、电流速断保护和瓦斯保护。本设计变压器保护均选用GL-15型继电器进行保护，采用两相两继电器式接线，下面分别对继电保护进行整定计算。

9.2.1 电力变压器继电保护

电力变压器的保护在总降压变电所继电保护中占据重要位置，本降压变电所对电力变压器提供的保护有瓦斯保护、定时限电流保护和电流速断保护。 瓦斯保护

瓦斯保护又称气体继电保护，是保护油浸式电力变压器内部故障的一种基本的相当灵敏的保护装置，按GB50062—1992规定，800KVA及以上的油浸式变压器和400KVA及以上的车间内油浸式变压器，均装设瓦斯保护。故该厂总降压变电所主变压器应装设瓦斯保护。 定时限过电流保护

1）装设定时限过电流保护，采用GL-15型电磁式过电流继电器，两相两电器式接线，去分流跳闸的操作方式。 过电流保护动作电流的整定

IopKrelKwILmax

KreKi其中：Ilmax2I1NT24000kVA131.97A

335kV可靠系数Krel1.3，接线系数Kw0.1，继电器返回系数Kre0.8，电流互感器的电流比Ki=100/5=20 ，动作电流为：

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重庆科技学院本科生毕业论文 9 变电所二次回路方案的设计与继电保护的整定

Iop1.31131.9710.7A,因此过电流保护动作电流整定为10A。

0.820过电流保护动作时间的整定:根据资料，2s。 过电流保护灵敏系数的检验

IkminSp1.5

Iop1其中：

2)3)I(K0.866I(K0.866480022A713A KTKT35/6IkminIop1因此其灵敏度系数为： Sp装设电流速断保护

IopKiKw40A

Ikmin713A17.81.5，满足灵敏度系数的要求 Iop140电流速断保护利用GL-15的速断装置。 电流速断保护动作电流的整定

IqbKrelKwIkmax KiKT其中：IkmaxI(k3)24.8kA，Krel1.4，Kw1，Ki100/520，KT因此速断保护电流为:

1.414.8kA57.6A

2035/6电流速断保护灵敏系数的检验

IqbSpIkmin Iqb135， 6其中：

)(3)IkminI(k220.866IK10.8664.8kA4.16kA

Iop1IqbKi/Kw57.6A2011152A

因此其保护灵敏度系数为：

SpIk.min4156.83.62，满足灵敏度系数的要求。 Iop.1115225

重庆科技学院本科生毕业论文 9 变电所二次回路方案的设计与继电保护的整定

9.2.2 35kV电力线路继电保护

该工厂有35kV进线线路两条，一条为工作电源，另一条为备用电源。本设计35kV线路保护选用GL15型继电器，采用两相两继电器式接线，其接线形式见图9.1所示。35kV线路采用的保护有过电流保护、电流速断保护。下面进行保护的整定计算。

ABCKA1KA2I>IAIBICI>IaTA1IaTA2IcIc

图9.1 两相两继电器式接线图

过电流保护的整定计算

该线路的I3087.53A，本设计的线路过电流保护的整定值取I30的2倍，故

Il*max2I30175.06A。电流互感器变比为20，故整定电流

IopKrelKw1.31ILmax175.06A14.1A KreKi0.820所以动作电流整定为14A。根据工厂的相关资料，该过电流保护的动作时间为2s。 过电流保护灵敏系数的校验：IkminI(k2)10.8661.kA1636.8A

SpKwIkmin1636.8151.5 KiIop2014因此这里装设的过电流保护的灵敏系数是符合要求的。 电流速断保护的整定计算

该线路三相短路电流周期分量有效值IkmaxI(k3)110A，根据电流速断保护的整定计算公式得速断电流

IqbKrelKw1.31Ikmax10A122.9AKi20

电流速断保护灵敏系数检验：IkminI(k2)10.8661.kA1636.8A

SpKwIkmin1636.8151.5 因此这里装设的过电流保护的灵敏系数是符合要求KiIop2014的。

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重庆科技学院本科生毕业论文 9 变电所二次回路方案的设计与继电保护的整定

9.2.3 6kV电力线路继电保护

该工厂的6kV线路较多，故本设计只选择变电所至No.1车间变电所的线路进行继电保护整定计算，其接线图见附录C。本设计6kV线路保护均选用GL15型继电器进行保护，采用两相两继电器式接线，其接线形式见图9.1所示，下面分别对继电保护进行整定计算。

过电流保护的整定计算

该线路的I30495.8A，本设计的线路过电流保护的整定值取I30的2倍，故

ILmax2I30991.96A。电流互感器变比为200/5，故整定电流

IopKrelKw1.31ILmax991.96A40.3A KreKi0.840所以动作电流整定为40A。根据工厂的相关资料，与35kV侧继电保护配合整定得该过电流保护的动作时间为1.5s。

过电流保护灵敏系数的校验：IkminI(k2)10.8664650A4026.9A

Iqb1SpIqbKiKw23.9220478.4A 1KwIkmin4026.9151.5 KiIop2040因此这里装设的过电流保护的灵敏系数是符合要求的 电流速断保护的整定计算

该线路三相短路电流周期分量有效值IKmax4.65kA，根据电流速断保护的整定计算公式得动作电流

IqbKrelKw1.21Ikmax4650A23.92A KiKT4035/6电流速断保护灵敏系数检验：IkminI(k2)10.8664650A4026.9A

Iqb1SpIqb'KiKw23.9220478.4A 1KwIkmin4026.9151.5

KiIop2040因此这里装设的过电流保护的灵敏系数是符合要求的。

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重庆科技学院本科生毕业论文 10 防雷与接地保护

10 防雷与接地保护

10.1 变电所防雷保护与防雷装置的选择

10.1.1 变电所防雷保护

为了防止雷电侵入波对变电所内电气装置特别是对主变压器产生危害，应该在变电所以下位置装设避雷器：

高压架空线路的终端杆装设阀式避雷器，且由于该工厂需要一段引入电缆，故在架空线终端装设的避雷器要与电缆头处的金属外皮相连并一同接地；

每组高压母线上都应装设阀式避雷器。变电所内所有阀式避雷器应以最短的接地线与配电装置的主接地网相连。

10.1.2 防雷装置的选择

该变电所采用电站型碳化硅阀式避雷器，其中35kV侧采用磁吹阀式避雷器，6kV侧采用普通阀式避雷器。

10.2 变电所接地保护

电气设备的某部分与大地之间做良好的电气连接，称为接地。埋入地中并直接与大地接触的金属导体，称为接地体，或称接地极。专门为接地而人为装设的接地体，称为人工接地体。兼作接地体用的直接与大地接触的各种金属构件、金属管道及建筑物的钢筋混凝土基础等，称为自然接地体。连接接地体与设备、装置接地部分的金属导体，称为接地线。接地线在设备、装置正常运行情况下是不载流的，但在故障情况下要通过接地故障电流。接地线与接地体合称为接地装置。由若干接地体在大地中相互用接地线连接起来的一个整体，称为接地网。其中接地线又分为接地干线和接地支线。接地干线一般应采用不少于两根导体在不同地点与接地网连接。

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重庆科技学院本科生毕业论文 11 结论

结 论

本设计为实际应用型设计，根据该冶金机械修造厂提供的相关数据参数，以工厂供电理论为指导，精确计算了该厂负荷需要、短路电流等数据，对该厂的总降压变电所及其高压供电系统进行了设计。经过三个月的学习和研究，本设计完成了相关设计任务，给出了设计需要的各种数据和设计方案。以下是本设计得出的相关成果：

1、进行了该冶金机械修造厂各车间变电所和总降压变电所的负荷计算，得出该工厂各车间变电所和总降压变电所的年最大负荷P30；

2、根据工厂的相关资料，选择了总降压变电所得所址、形式和主变压器的台数并确定变电所主接线形式和厂区高压系统供电接线形式；

3、对该厂供电电路进行了短路电流计算并得出该厂短路电流计算表，并根据相关数据对主要电气设备进行了型号的选择；

4、对部分主要电气设备进行了继电保护整定计算； 5、对该厂的防雷与接地装置进行了初步选择。

虽然本设计按照相关参考资料和公式进行了严密的计算和设备的选择，但由于本身能力有限和工厂提供的技术资料，本设计还有很多没有考虑周全和没有考虑到的地方，存在着很多不足，还需要进一步完善。例如并没有详细对二次侧接线进行设计，继电保护的供电电源也没有考虑。这些不足我将在以后的学习和研究中补充，消除不足，进一步完善该设计。

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重庆科技学院本科生毕业论文 参考文献

参考文献

[1] 刘介才.工厂供电（第五版）[J].机械工业出版社.2011. [2] 王春江.电线电缆手册[S].北京：机械工业出版社.1999.

[3] 刘宝林.电气设备选择施工安装设计应用手册[J].中国水利水电出社.1988. [4] 唐志平.供配电技术[M].电子工业出版社,2008. [5] 徐建明.供电技术[M].机械工业出版社.2008. [6] 居荣.供配电技术[M].化学工业出版社.2004. [7] 江文.许慧中,机械工业出版社[M].2005.

[8] 翁双安，供配电工程设计指导[J].机械工业出版社,2008.

[9] 刘宝林，电气设备选择施工安装设计应用手册[J].中国水利水电出版社,1988 [10]王士政,冯金光,发电厂电气部分(第三版) [J].中国水利水电出版社.2003.

[11]Dolezilek, D., “Case Study of a Large Transmission and DistributionAutomation Project”, Technical Report, Schweitzer Engineering Labs, Pullman,WA,

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重庆科技学院本科生毕业论文 致谢

致谢

经过两个多月的时间，我顺利的完成了这次毕业设计。从总体上来说，我对自己的成果还是比较满意的，也基本上达到了学校毕业生设计的要求。这段时间我翻阅了许多的资料，从对供配电相关知识的浅显了解和对变电站相关知识的生疏，到了解，再到深入研究，第一次完成了一次实际应用的设计。学到了很多的专业知识的同时，也对自身的学习能力有了很大的提高。不过由于本人经历、阅历、实际操作能力十分有限，难免存在一些不近人意的地方，请各位老师不吝指点。

通过本次设计，在极大地丰富了我的专业知识的同时，还让我深深体会到了认识事物的过程--由浅入深。从拿到题目，再查阅资料，对题目进行设计、论证、修改到设计的完成。体现了理论联系实际的重要性。更重要的是这次设计让我学会了让自己完成一件事情，为将来参加工作做好基础。本设计的顺利完成，自己付出了许多劳动，但与刘老师的细心指教是分不开的。在过程中体现出齐老师的渊博专业知识，更体现出了刘老师的宽厚待人的品质。我在设计过程中不但学会了勤奋求实的工作精神，更懂得了待人的品质。这一切将在我以后的工作生涯中起着重要的作用。借此机会，向帮助过我的老师，特别是刘老师，表示衷心的谢意！

在此，我还要特别感谢给予我帮助的老师、朋友们，是在他们的鼓励、支持下我才会有今天的成绩。

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重庆科技学院本科生毕业论文 附录

附录

附录一：35kV总降压变电所及高压配电系统主接线图。 附录二：冶金机械修造厂平面布线示意图。

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