加工厂供配电系统设计.doc

供配电系统设计报告

课 题 某加工厂供配电系统设计
专业班级 自动化****
姓 名 ***
学 号 0909*****
指导老师
完成时间 201*年**月**日
37 / 38
任务书
一．负荷情况
某厂变电所担负三个车间、一个办公楼和一个食堂供电任务，负荷均为380/220V负荷。各部门电气设备、负荷情况如下：
（一）一号车间
一号车间接有下表所列用电设备
编号
用电设备名称
数量
铭牌上额定功率
需要系数
功率因数
备注
1
冷加工机床
20
合计45KW
0.14~ 0.16
0.5

2
吊车组
1
10.5KW
0.12
0.5
FC=25%
3
电焊机
1
22KVA
0.5
0.6
FC=60%
4
电焊机
2
8.95KVA
0.5
0.6
FC=100%
（二）二号车间
二号车间接有下表所列用电设备
编号
用电设备名称
数量
铭牌上额定功率
需要系数
功率因数
备注
1
电加热设备
2
4KW
0.8
1

2
吊车组
1
10.5KW
0.2
0.5
FC=25%
3
电焊机
1
22KVA
0.5
0.6
FC=60%
4
电焊机
1
4.5KVA
0.5
0.6
FC=100%
（三）三号车间
三号车间接有下表所列用电设备
编号
用电设备名称
铭牌上额定功率
需要系数
功率因数
备注
1
装载车间起重机
7.5KW
0.15
0.5

2
各类装备用电器
7.5KW
0.8
0.8

3
照明
2.5KW
0.8
0.8

（四）办公楼
办公楼接有下表所列用电设备负荷
编号
用电设备名称
铭牌上额定功率
需要系数
功率因数
备注
1
照明
20KW
0.8
0.8

2
空调及通风设备
75KW
0.8
0.8

3
电梯
10KW
0.6
0.7

（五）食堂
食堂接有下表所列用电设备负荷
编号
用电设备名称
铭牌上额定功率
需要系数
功率因数
备注
1
风机、空调机、照明
8.8KW
0.8
0.8

2
食品加工机械
3.0KW
0.7
0.8

3
电饭锅、电烤箱、电炒锅
9.0KW
0.8
1.0

4
电冰箱
1.5KW
0.7
0.7

二、供用电协议
（1）从电力系统某66/10KV变电站，用10KV架空线路向工厂馈电。该变电站在工厂南侧1km。
（2）系统变电站馈电线定时限过电流保护整定时间，工厂总配变电所保护整定时间不得大于1.5s。
（3）在工厂总配电所10KV进线侧进行电能计量。工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9。
（4）系统变电站10KV母线出口断路器断流容量为200MVA。其配电系统图如图1。
（5）供电贴费和每月电费制：每月基本电费按主变压器容量计为18元/kVA，动力电费为0.2元/kW·h，照明电费为0.5元/kW·h。此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：6～10kV为800元/kVA。

图1 配电系统图

三．工厂负荷性质
生产车间大部分为一班制，少部分车间为两班制，年最大有功负荷利用小时数为4000h，工厂属Ⅲ级负荷。
四．工厂自然条件
（1）气象资料：本厂所在地区年最高气温为38oC，年平均气温为23 oC，年最低气温为－8 oC，年最热月平均最高气温为33 oC，年最热月平均气温为26 oC，年最热月地下0.8m处平均温度为25 oC。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。
（2）地质水文资料：本厂地区海拔60m，底层以砂粘土为主，地下水位为2m。
五．设计任务书
1．计算车间、办公楼、食堂用电计算负荷
2．计算全厂计算负荷
3．确定厂变电所变压器台数、各变压器容量
4．供电方式及主接线设计
5．短路计算及设备选择
6．高压配电系统设计
7．保护及接地防雷系统设计
六．设计成果
1．设计说明书（设计报告），包括全部设计内容，并附有必要计算及表格。
2．电气主接线图（3号图纸）。
3．继电保护配置图（3号图纸）。
4．总降压变电所平面布置图（3号图纸）。

目 录
第一章 负荷计算和无功补偿 5
1.1负荷计算目和方法 5
1.2全厂负荷计算过程 7
1.3 无功功率补偿 9
第二章 变电所选择及主变压器选择 9
2.1 变电器容量选择 9
2.2变压器台数及型号选择 10
2.3 总降压变电所电气主接线设计 14
第三章 短路电路计算 13
3.1 短路形式 13
3.2 短路原因 13
3.3 短路危害 13
3.4 三项短路电流计算 14
第四章 导线型号及截面选择 17
第五章 高低压电气一次设备选择 18
5.1 电气设备选择原则 18
5.2 高压一次设备选择 20
5.3变电所低压一次设备选择 21
第六章 接地及防雷设计
6.1防雷保护措施 22
6.2防雷装置接地 23
第七章 变电所二次回路方案选择及继电保护整定 24
7.1 二次回路方案选择 24
7.2 主变压器继电保护装置 24
总 结 26
附录 27
参考文献 28

第一章 负荷计算和无功补偿
1.1负荷计算目和方法
1、负荷计算内容和目
（1）求计算负荷，是选择确定建筑物报装容量、变压器容量依据；
（2）求计算电流，是选择缆线和开关设备依据；
（3）求有功计算负荷和无功计算负荷，是确定静电电容器容量依据。
2、负荷计算方法
（1）需要系数法——用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。用于设备数量多，容量差别不大工程计算，尤其适用于配、变电所和干线负荷计算。
（2）二项式系数法——应用局限性较小大，主要适用于设备台数较少且容量差别较悬殊场合。
（3）利用系数法——采用利用系数求出最大负荷区间内平均负荷，再考虑设备台数和功率差异影响，乘以及有效台数有关最大系数，得出计算负荷。适用于各种范围负荷计算，但计算过程稍繁。
1.2全厂负荷计算过程
本设计各车间计算负荷采用需要系数法确定。
主要计算公式有：
有功计算负荷（kW）：
无功计算负荷（kvar）：
视在计算负荷（kVA）：
计算电流（A）：
1.3设计原则及要求
1、工厂供电设计必须遵守国家相关法令，标准和规范，执行国家有关方针、政策，以保证做到节约能源、节约有色金属等经济政策。
2、工厂供电设计必须从全局出发，统筹兼顾，按照不同负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定不同设计方案。
3、工厂供电设计要做到安全、可靠、经济、优质。应采用符合国家现行有关标准效率高、能耗低、性能先进电气设备。工厂供电设计必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。
4、工厂供电设计应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设和长远发展关系，做到远近期结合，以近期为主，适当考虑扩建可能性。
关于负荷性质，按照GB50052-95《供电系统设计规范》规定，根据电力负荷对供电可靠性要求及中断供电在政治、经济上造成损失或影响程度，电力负荷分为以下三个等级
（1）一级负荷 中断供电将造成人身伤亡，将在政治、经济上造成重大损失者，例如重要交通枢纽，大型体育场等。
（2）二级负荷 中断供电将在政治、经济上造成较大损失者，例如主要设备损坏、大量产品报废、重点企业大量减产等，例如交通枢纽、通信枢纽等用电单位中重要负荷。
（3）三级负荷 不属于一、二级电力负荷。
对于一级负荷和二级负荷，因为其再政治经济上特殊性，应该有两个供电电源，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。一级负荷中特别重要负荷，除有两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。
对于二级负荷，应该有两回路供电。在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回路6KV及以上专用架空线或电缆线供电。当采用架空线时候，可为一回路架空线供电。当采用电缆线时，当由两根电缆组成线路供电，其每根电缆应能承受100%二级负荷。
1.4各部门负荷计算
按照需要系数法计算各部门有功计算负荷（P30）、无功计算负荷（Q30）、视在计算负荷（S30）和计算电流（I30）。
（1）一号车间
将负载尽可能均衡分配到三相电线上，

（2）二号车间
将负载尽可能均衡分配到三相电线上，

（3）三号车间
将负载尽可能均衡分配到三相电线上，

（4）办公楼
办公楼电气设备用电为220V单相交流电。

（5）食堂

得到各部门负荷计算表如下：
序 号
部门名称
负荷类型
计算负荷
P30 / KW
Q30 / Kvar
S30 / KV·A
I30 / A
1
一号车间
Ⅲ
33.21
44.17
55.26
84.06
2
二号车间
Ⅲ
24.39
32.44
40.59
61.67
3
三号车间
Ⅲ
18.0
24.0
30.0
45.58
4
办公楼
Ⅲ
74.34
57.94
94.25
247.64
5
食堂
Ⅲ
15.71
7.26
17.31
45.48

1.5工厂总负荷
各部门总负荷计算

1.6无功补偿计算
按照2.2计算结果，未进行无功补偿时，工厂总功率因数
题目要求工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9。根据有关规，配电电压为6-10KV时，要求总功率因素不低于0.95.故需要在低压侧并联电容器进行无功功率补偿，使功率因数提高到0.95。并联电容器总容量计算如下：

第二章 变电所选择及主变压器选择
2.1变压器容量选择
变压器容量不应小于补偿后总视在计算负荷SC=156.70KV·A
事实上，考虑变压器应有一定过载能力，以及应对工厂未来5—10年可能电力负荷增长。此外，温度高出平均气温，变压器容量也会减小。所以变压器容量选择应留有余量，常取S=1.3,SC=202.7KV·A,及变压器总容量可取为200KV·A.

2.2变压器台数及型号选择
2.2.1变压器类型选择
联结组别：
Yyn0接线方式电力变压器一相高压熔丝融化时另两相电压基本不受影响，可减小故障时停电范围； Dyn11接线：具有输出电压质量高、中性点不漂移、防雷性能好等特点。工厂为三级负荷，允许短时停电，故选择Dyn11联结组别更好。
注：并行电力变压器联结组别应当相同
绝缘及冷却方式：
常见有油浸式、干式、充气式等。考虑控制成本、方便维护和变压器应具有一定过载能力，本项目选择油浸式变压器
2.2.2 变压器台数选择
变压器台数选择原则
① 应满足用电负荷对供电可靠性要求。对供有大量一、二级负荷变电所应采用两台变压器，对只有二级负荷，而无一级负荷变电所，也可只采用一台变压器，并在低压侧架设及其他变电所联络线。
② 对季节性负荷或昼夜负荷变动较大工厂变电所，可考虑采用两台主变压器。
③一般三级负荷，只采用一台主变压器。
③ 考虑负荷发展，留有安装第二台主变压器空间。
④ 车间变电所中，单台变压器容量不宜超过1000kVA
具体到本项目，提出两种方案：
方案一：使用一台江苏彭变S9-M-200-10/0.75三相电力油浸式变压器给工厂所有单位供电。
变压器价格为：¥18600（商品信息来自阿里巴巴）
方案二：使用两台江苏彭变s9-m-160 10KV/0.4三相电力油浸式变压器分别给工厂不同单位供电。两条低压供电线通过断路器连接，其中一条线路检修或发生故障时，另一条线路可以短时单独给全厂供电。
变压器价格为：¥14800
两方案变压器采购价格相差11000元，若考虑一次设备及线路施工成本，则方案二较方案一建设费用明显高出，且维护成本更高。由于工厂属三级负荷，故对备用电源无硬性要求，故选用方案一更为经济、合理，且能基本满足工厂日常运行电力需求。
2.3供电方式及主接线设计
2.3.1 供电、用电情况分析
(1)供电概况
根据题示信息，从电力系统某66/10KV变电站，用10KV架空线路向工厂馈电。该变电站在工厂南侧1km

(2)年用电费估计：
在一次侧计算用电量，
其中，为变压器损耗功率，按0.06计，为年最大负荷利用小时，忽略变压器空载损耗和线路损耗。代入数据。
另一部分电费为每月按主变压器容量收取费用。
计算年电费估计值为：
即估计一年电费为37.49万元
2.3.2主接线方案
(1)主接线设计原则
主接线图即主电路图，是表示系统中电能输送和分配路线电路图，亦是一次电路图。而用来控制指示检测和保护一次设备运行电路图，则称二次电路图，或二次接线图，通称二次回路。二次回路是通过电流互感器饿电压互感器及主电路相联系。
具体要求如下
1、安全 符合有关国家标准和技术规范要求，能充分保证人身和设备安全
2、可靠 应满足电力负荷特别是期中一二级负荷对供电系统可靠性要求。
3、灵活 应能适应必要各种运行方式，便于切换操作和检修，且适应符合发展。
4、经济 在满足上述要求前提下，应尽量是主接线简单，投资少，运行费用低，并节约电能和有色金属消耗量。
(2)变配电所主结线选择原则
①当满足运行要求时，应尽量少用或不用断路器，以节省投资。
②当变电所有两台变压器同时运行时，二次侧应采用断路器分段单母线接线。
③当供电电源只有一回线路，变电所装设单台变压器时，宜采用线路变压器组结线。
④为了限制配出线短路电流，具有多台主变压器同时运行变电所，应采用变压器分列运行。
⑤接在线路上避雷器，不宜装设隔离开关；但接在母线上避雷器，可及电压互感器合用一组隔离开关。
⑥6～10KV固定式配电装置出线侧，在架空线路或有反馈可能电缆出线回路中，应装设线路隔离开关。
⑦采用6～10 KV熔断器负荷开关固定式配电装置时，应在电源侧装设隔离开关。
⑧由地区电网供电变配电所电源出线处，宜装设供计费用专用电压、电流互感器（一般都安装计量柜）。
⑨变压器低压侧为0.4KV总开关宜采用低压断路器或隔离开关。当有继电保护或自动切换电源要求时，低压侧总开关和母线分段开关均应采用低压断路器。
⑩当低压母线为双电源，变压器低压侧总开关和母线分段开关采用低压断路器时，在总开关出线侧及母线分段开关两侧，宜装设刀开关或隔离触头。
2.3.3 备用电源选择
工厂为三级负荷，从经济角度考虑，多数不需要备用电源。但按照规定，办公楼内电梯应装设备用电源，发生电力系统故障时，电源能及时启动，维持电梯正常运行，不发生安全事故。此外，工厂内人流密集，应装设应急照明设备，避免安全事故。
第三章 短路电流计算

3.1短路形式
在三相系统中，可能发生三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路。
电力系统中，发生单相短路可能性最大，而发生三相短路可能性最小。但一般三相短路短路电流最大，造成危害也最严重。为了使电力系统中电气设备在最严重短路状态下也能可靠地工作，因此作为选择检验电气设备用短路计算中，以三相短路计算为主。三相短路用文字符号k(3)表示。
3.2 短路原因
工厂供电系统要求正常地不简短地对用电负荷供电，以保证工厂生产和生活正常进行。但是由于各种原因，也难免出现故障，而使系统正常运行遭到破坏。系统中最常见故障就是短路。所谓短路，就是指一切不正常相及相之间或相及地之间发生通路情况。
产生短路原因很多，主要有以下几个方面：
（1）元件损坏，例如绝缘材料自然老化，设计、安装及维护不良带来设备缺陷发展成短路等；
（2）气象条件恶化，例如雷击造成闪络放电或避雷器动作，架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等；
（3）人为事故，例如运行人员带负荷拉刀闸，线路或设备检修后为拆除接地线就加上电压等；
（4）其它，例如挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露载流部分等。
3.3 短路危害
短路后，短路电流比正常电流大得多；在大电力系统中，短路电流可达几万甚至几十万安。如此大短路电流可对供电系统产生极大危害，即:
（1）短路是要产生很大电动力和很高温度，而使故障元件和短路电路中其他元件损坏；
（2）短路时电压要骤降，严重影响电气设备正常运行；
（3）短路可造成停电，而且越靠近电源，停电范围越大，给国民经济造成损失也越大；
（4）严重短路要影响电流系统运行稳定性，可使并列运行发电机组失去同步，造成系统解列；
（5）单相短路，其电流将产生较强不平衡交变磁场，对附近通信线路、电子设备等产生干扰，影响其正常运行，甚至使之发生误动作。
由此可见，短路后果是十分严重，因此必须尽力设法消除可能引起短路一切因素；同时需要进行短路电流计算，以便正确地选择电气设备，使设备具有足够动稳定性和热稳定性，以保证在发生可能最大短路电流时不致损坏。为了选择切除短路故障懂得开关电器、整定短路保护继电保护装置和选择限制短路电流元件（如电抗器）等，也必须计算短路电流。
3.4 三相短路电流计算
标幺制法，即相对单位制算法，因其短路计算中有关物理量是采用标幺值（相对单位）而得名。
按标幺制法进行短路计算时，一般是先选定基准容量S d和基准电压Ud。
基准容量，工程设计中通常取Sd=100MV·A。
基准电压，通常取元件所在处短路计算电压，即取Ud=Uc。
选定了基准容量Sd和基准电压Ud以后，基准电流Id按下式计算
基准电抗Xd则按下式计算
供电系统中各主要元件电抗标幺值计算（取Sd=100MV·A,Ud=Uc）。
（1）电力系统电抗标幺值

（2）电力变压器电抗标幺值

（3）电力线路电抗标幺值
短路电路中各主要元件电抗标幺值求出以后，即可利用其等效电路图进行电路化简，计算其总电抗标幺值X∑*。由于各元件电抗均采用相对值，及短路计算点电压无关，因此无须进行电压换算，这也是标幺值法较之欧姆法优越之处。
三相短路电流周期分量有效值

其他三相短路电流

3.5标幺值法计算电路短路电流
3.5.1 短路计算电路 k-1 0.4KV k-2
电源 Soc=200MVA l=1km,x0=0.4/km

S9-200 /10,Dyn11
10KV S1=200KVA, DU=4%
3.5.2确定短路计算基准值
取
取Uc1=10.5KV则 =100MVA/(*10.5KV)=5.50KA
取 则 ==144KA
3.5.3计算短路电路中某个元件电抗标幺值
电力系统:
已知电力系统出口断路器遮断容量=200MVA，
故 X1* =1OOMVA/200MVA=0.5
架空线路:
X2* =(0.4*1)*100MVA/(10.5KVA)^2=0.36
③电力变压器
查表得：S9-160/10变压器短路电压百分值=4
故
X3* = 0.04*(100MVA/200KVA) = 20
式中，为变压器额定容量
因此绘制短路计算等效电路如图3.1所示。
X1=0.5 X2=0.36 k-1 X3=20 k-2

图3.1 短路计算等效电路

1.k-1点（10.5kV侧）相关计算
总电抗标幺值
=0.5+0.36=0.86
三相短路电流周期分量有效值
I(k-1) = 5.5KA/0.86=6.40KA
其他短路电流
i(sh)=2.55*6.40KA=16.32KA
I(sh)=1.51*6.40KA=9.66KA
三相短路容量
S(k-1)=100MVA/0.86=116.28MVA
2.k-2点（0.4kV侧）相关计算
总电抗标幺值
=0.5+0.36+20=20.86
三相短路电流周期分量有效值
I(k-2)=144KA/20.86=6.91KA
其他短路电流
i(sh)=2.55*6.91KA=17.62KA
I(sh)=1.51*6.91KA=10.43KA
三相短路容量
S(k-2)=100MVA/20.86=4.79MVA
以上短路计算结果综合图表3.2所示。
表3.2 短路计算结果
短路计算点
三相短路电流
三相短路容量/MVA

k-1
6.40
6.40
6.40
16.32
9.66
116.28
k-2
6.91
6.91
6.91
17.62
10.43
4.79
电气设备、电缆、母线选择
第四章 导线型号及截面选择
4.1 导线型号及截面选择
1. 10KV高压母线选择及检验
(1)选择经济截面
变压器一次侧计算电流:
=156.70/1.73*10=9.02A
按经济电流密度选择导线截面，因年最大负荷利用小时为4000h，查表得:
Jec=1.15(lgj）
则 Sec=Ic1/Jec =7.84（mm）
由设计经验表明计算值比实际值偏大，因此选用LGJ-25型钢芯铝绞线。
(2)检验发热条件
查表知，LGJ-25在室外温度为25度时允许载流量为Ial=135A>9.02A,满足发热条件。
(3)校验机械强度
查表知，10KV架空铝绞线机械强度最小截面为
Smin=16mm2<S=25mm2
因此，所选导线截面也满足机械强度要求。
2. 4KV高压母线选择及检验
(1)选择经济截面
变压器一次侧计算电流:
=156.70/1.73*4=22.53A
按经济电流密度选择导线截面，因年最大负荷利用小时为4000h，查表得:
=1.15（LGJ）
则 Sec=Ic1/Jec =19.59（mm）
由设计经验表明计算值比实际值偏大，因此选用LGJ-25型铜绞线。
(2)检验发热条件
查表知，TMY—50在室外温度为25度时允许载流量为Ial=135>19.68A,满足发热条件。
(3)校验机械强度
查表知，4KV架空铝绞线机械强度最小截面为
Smin=16mm2<S=25mm2
因此，所选导线截面也满足机械强度要求。
3. 380V出线选择及检验
具体选择如下表：
表6-1 380V出线选择
序号
用电设备名称
负荷类型
(A)
导线截面选择
（）
导体类型选择
一
车间I
动力
84.06
40
BX型铜芯绝缘橡皮线
二
车间II
动力
61.67
35
BX型铜芯绝缘橡皮线
三
车间III
动力
45.58
25
BX型铜芯绝缘橡皮线
四
办公室
照明
247.64
120
BX型铜芯绝缘橡皮线
五
食堂
照明
45.48
25
BX型铜芯绝缘橡皮线
第五章 高低压电气一次设备选择
工厂供配电系统中担负输送、变换和分配电能任务电路，称为“主电路”，也叫“一次电路”。
一次电路中所有电气设备，称为“一次设备”或“一次元件”。
5.1 电气设备选择原则
5.1.1 按正常运行条件选择
电气设备按正常工作条件选择，就是要考虑装置地点环境条件和电气要求。环境条件是指电气装置所处位置特征；电气要求是指对设备电压、电流、频率（一般为50HZ）等方面要求；对一些断路电器如开关、熔断器等，还应考虑其断流能力。
（1）考虑所选设备工作环境。如户内、户外、防腐蚀、防暴、防尘、防火等要求，以及沿海或是湿热地域特点 。
（2）所选设备额定电压UN,et应不低于安装地点电网额定电压UN，即
UN,et≥UN
一般设备电压设计值满足1.1UN,et，因而可在1.1UN,et下安全工作。
（3）设备额定电流IN是指在额定周围环境温度下，设备长期允许电流。IN应不小于通过设备计算电流I30，即
IN≥I30
（4）设备最大开断电流应不小于它可能开断最大电流，即
5.1.2 按短路条件校验
（1）动稳定校验
动稳定校验（电动力稳定）是指导体和电器承受短路电流机械效应能力。满足稳定条件是
或
式中，、——设备安装地点短路冲击电流峰值及其有效值；
、——设备允许通过电流峰值及其有效值。
对于下列情况可不校验动稳定或热稳定。
1）用熔断器保护电器，其热稳定由熔断时间保证，故不校验热稳定。
2）电压互感器及其所在回路裸倒替和电器可不校验动、热稳定，因短路电流很小。
3）电缆一般均有足够机械强度，可不校验动稳定。
（2）热稳定校验
短路电流通过时，电器各部件温度不应超过短路时发热最高允许值，即
式中，——设备安装地点稳态三相短路电流；
——短路电流假想时间；
——电器热稳定电流；
——电器热稳定时间。
5.2 高压一次设备选择
高压一次设备选择，必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下工作要求，同时设备应工作安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。
5.2.1 按工作电压选则
设备额定电压一般不应小于所在系统额定电压，即，高压设备额定电压应不小于其所在系统最高电压，即。故高压开关设备、互感器及支柱绝缘额定电压=12kV，穿墙套管额定电压=11.5kV，熔断器额定电压=12kV。
5.2.2 按工作电流选择
设备额定电流不应小于所在电路计算电流，即
5.2.3 按断流能力选择
设备额定开断电流或遮断容量，对分断短路电流设备来说，不应小于它可能分断最大短路有效值或短路容量，即
或
对于分断负荷设备电流设备来说，则为，为最大负荷电流。
5.2.4 隔离开关、负荷开关和断路器短路稳定度校验
a)动稳定校验条件
或
、分别为开关极限通过电流峰值和有效值，、分别为开关所处三相短路冲击电流瞬时值和有效值
b)热稳定校验条件

对于上面分析，如表5.1所示，由它可知所选高压一次设备均满足要求
表5.1 10kV高压侧一次侧设备选择校验
选择校验项目
电压
电流
断流能力
动态定度
热稳定度
其它
装置地点条件
参数

数据
10kV
9.02A
()
6.40kA
9.66kA
6.40^2*1.8=
73.73KA

一次设备型号规格
额定参数

高压少油断路器SN10-10/1000
10kV
1000A
31.5
kA
80 kA

高压隔离开关-10/200
10kV
200A
-
25.5 kA
-

高压熔断器RN2-10/15A
10kV
15A
50kA
-
-

电压互感器JDJ-10
10/0.1kV
-
-
-
-

电压互感器JDZJ-10

-
-
-
-

电流互感器LQJ-10
10kV
100/5A
-
30.8 kA

-

避雷针FS4-10
10kV
-
-
-
-

户外隔离开关GW4-12/400
10kV
400A
-
25kA
-

5.3变电所低压一次设备选择
同样根据上面原则，做出380V低压侧一次设备选择校验，如表6-2所示，所选数据均满足要求。
表7.2 380V低压侧一次设备选择校验
选择校验项目
电压
电流
断流
能力
动态
定度
热稳定度
装置地点条件
参数

数据
380V
477.3 A
6.91kA
10.43kA
6.91^2*1.8=
85.95
一次设备型号规格
额定参数

低压断路器DW20-630
380V
630A
（大于）

-
-
变电所至各车间干线上负荷开关选择如表7-5。
表7-5 低压干线负荷开关型号选择
序号
车间名称
（A）
负荷开关型号
额定电流（A）
一
车间I
84.06
HH11-100/3
100
二
车间II
61.67
HH11-100/3
100
三
车间III
45.58
HH11-100/3
100
四
办公室
247.64
HH11-300/3
300
五
食堂
45.48
HH11-100/3
100
第六章 接地及防雷设计
6.1防雷保护措施
1. 防直击雷保护
(1)避雷针
(2)避雷线
(3)避雷带和避雷网
避雷针（线）接地装置
(1)避雷针接地必须良好，接地电阻不宜超过10 欧姆 ；
(2)35kV及以下变配电所避雷针应单独装设支架，避雷针及被保护设备之间空气距离不小于5m；
(3)独立避雷针应有自己专用接地装置，接地装置及变配电所接地网间地中距离不应小于3m；
(4)避雷针及接地装置及道路入口等距离不小于3m。
2. 感应雷和入侵雷防护
(1)管型避雷器
(2)阀型避雷器
(3)金属氧化物避雷器
3. 架空线防雷措施
(1)在60kV及以上架空线路上全线装设；
(2)35kV架空线路上，一般只在进出变配电所一段线路上装设；
(3)而10kV及以下线路上一般不装设避雷线。
4. 变配电所防雷措施
(1)装设避雷针来防止直接雷。
(2)装设避雷器用来保护主变压器，以免雷电冲击波沿高压线路侵入变电所，损坏变电所这一关键设备。
(3)为了防止雷电波侵入变电所3～10kV配电装置，应当在变电所每组母线和每路进线上装设阀型避雷器。
根据以上分析，选择FCD-6JS-8避雷器。
6.2防雷装置接地
避雷针宜装设独立接地装置。防雷接地装置及避雷针（线、网）引下线结构尺寸，应符合GB50057—1994规定。 防直击雷接地装置及保护建筑物、配点装置及其接地装置应保持一定安全距离。为了降低跨步电压，保障人生安全，按GB50057—1994规定，放直击雷人工接地体距建筑物出入口或人行道距离不应小于3m。当距离小于3m时，应采取以下措施：①水平接地局部深埋不应小于1m;②水平接地体局部包以绝缘物，或敷以50-80mm厚沥青层，其宽度应超过接地体2m. 该变电所变压器容量1000KVA，因为进线为10/0.4KV,10KV架空线是总长是 1km。
(1)确定接地电阻
属1KV以上电流接地系统及及1KV以上系统共用接地装置，选（RE≤120/ IE，且RE< 10Ω），同时又满足及总容量在100KV·A以上变压器相联接地装得: RE<4Ω所以确定次车间公共接地装置接地电阻应满足以下两个条件：
且
=10*1/350=0.028A
=120/0.028=4285.7Ω
故此变电所接地电阻为RE<4Ω 。
(2)接地装置初步方案
现初步考虑围绕车间建筑四周距车间2-3米打入一圈直径50mm，长2.5m钢管接地体，每隔5m打入一根，管间用40×4mm扁钢焊接。
(3)计算单根钢管接地电阻
查附表1得砂质粘土ρ=100Ω·m. 单根钢管接地电阻 RE1==100/2.5=40Ω
(4)确定最后接地方案
根据Re1/Re=40/4=10,但考虑到管间屏蔽效应,初选15根直径50mm,长2.5m钢管作为接地体.以n=15和 去查手册 (取n=10和n=20,在时值中间值)可得ηe≈0.645,,因此n=Re1/（Re*ηe） =40/(0.645×4)≈16,但是要考虑到接地体均匀对称布置以及实际需要,选18根直径为50mm,长2.5m钢管作接地体,用40×4mm扁钢连接,根据车间需要,适宜单排布置,而且南北两排,共36根。
第七章 变电所二次回路方案选择及继电保护整定
7.1 二次回路方案选择
（1)高压断路器操作机构控制及信号回路断路器采用手动操动机构。
（2)变电所电能计量回路
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，分别计量全厂消耗有功电能表和无功电能，并以计算每月工厂平均功率因数。计量柜由上级供电部门加封和管理。
（3)变电所测量和绝缘监察回路
变电所高压侧装有电压互感器——避雷器柜。其中电压互感器为3个JDZJ——10型，组成Y0/Y0/接线，用以实现电压侧量和绝缘监察。作为备用电源高压联路线上，装有三相有功电度表和三相无功电度表、电流表。高