工厂供电毕业设计方案.doc

目 录
绪论
第一章变（配）电所位置及形式确实定
第一节变（配）电所位置确实定
第二节变（配）电所形式确实定
第二章变电所负荷统计和主变压器选择
第一节变电所负荷统计
第二节无功功率赔偿
第三节主变压器选择
第三章变电所供电系统确实定
第一节6（10）千伏侧接线
第二节低压供电系统确实定
第三节变电所所用电
第四节低压配电系统保护接地形式确实定
第四章电线、电缆选择和敷设
第一节电线、电缆型号选择
第二节电线、电缆截面选择
第三节线路敷设
第五章短路电流计算
第一节工矿企业低压电网短路电流计算特点
第二节短路电流计算
第六章电气设备选择
第一节按使用环境条件选择设备形式
第二节低压电器电气参数选择和校验
第三节低压母线选择
第七章变电所继电保护
第一节交流操作继电保护类型
第二节交流操作继电保护整定计算
第三节低压系统保护装置整宣扬计算
第八章变电所所用电系统
第一节变电所操作电源
第二节变电所所用电
第九章变电所中央信号装置
第一节中央信号装置设计标准
第二节中央信号装置设计
第十章变电所屋内外部署变电所
第一节变电所部署通常要求
第二节电气间距、通道和围栏
第三节各电气设备室部署
第四节屋外变压器部署
第十一章变电所防雷和接地
第一节变电所防雷保护
第二节配电网防雷保护
第三节变电所接地系统
第十二章电气照明设计
第一节电气照明设计标准和要求
第二节电光彩夺目源类型选择
第三节灯具选择和部署
第四节照计算
第五节照明供电系统确实定
第六节设备、保护装置及导线选择和布
绪 论
一、 毕业设计目标
供电毕业设计是工矿企业电气化和机电等到含电类专业学生在整个教学过程中最终综合性实践步骤，是学生在毕业前一项综合性技能训练。对学生职业能力培养和实践技能训练含有相当关键意义。所以，毕业设计应表现出专业培养目标中相关业务知识、能力培养和技能训练方面基础要求。
毕业设计关键目标在于；经过设计使学生能综合利用所学知识，分析和处理工矿企业供电设计方面技术问题；巩固和扩展学生知识领域，培养学生严厉认真科学态度，提升学生独立工作能力。经过设计使学生掌握供电设计方法；熟悉国家相关技术经济方面方针政策和安全方面规程和方法；训练学生使用多种规程、设计手册和技术资料能力；培养学生编写技术文件、绘制图纸能力；完成电气技术人员供电设计能力基础训练。
二、 对设计要求
（1） 设计必需符合国家各项技术经济政策和相关规程各项要求。
（2） 设计应尽可能采取国家定型成套设备和系列产品，尽可能采取新技术、新产品和国产优异设备，以确保技术优异性。
（3） 设计应在确保供电可靠性、安全性和供电质量基础上尽可能节省投资，降低有色金属消耗量，降低电能损耗和年运行费用。做到既经济合理又安全适用。
（4） 设计应从生产实际出发，选择设备时应考虑备品配件起源和本企业施工、维护和检修条件。
（5） 设计要严厉认真，提倡现有科学严谨态度又有大胆创新精神。
三、 对设计就明书要求
(1)设计说明书要反应出基础设计思想、设计步骤、设计计算结果、方案比较情况、设计选择结果及其技术特征。说明书前面应有目录，后面应相关键参考资料和必需附录等。说明书中还应编入搜集到原始资料和工矿企业概况简明就明等内容。
(2)说明书文字叙述要层次分明、条理清楚、简明扼要，书写格式要规范统一。说明书插图应整齐美观，图形及文字符号要符合新国家标准。
(3)说明书计算部分应写出公式、代入数据、求出结果、注明单位，避免出现数学运算中间步骤。对公式中各物理量含义应予说明，必需时还应注明公式起源。公式中文字符号要前后统一并符合国家标准，公式中物理量单位应采使用方法定计量单位。
(4)对设计中计算和设备选择结果应以表格形式出现。对方案选择比较也应列表分析，并对方案选择结果加以说明。对相同计算和选择内容，为了避免反复，可选一例计算和选择，其它结果可经过表格反应出来。

第一章变（配）电所位置及形式确实定
第一节变（配）电所位置确实定
一。 配（变）电所位置
1。靠近负荷中心，进出线方便，便于设备运输；
2。应尽可能设在污源上风侧，尽可能避开多尘、震动、高温、潮湿和有爆炸、火灾危险场所；
3。不应设在厕所、浴室或生产过程中地面上常常潮湿和轻易水场所下面；
4。考虑发展余地，不应妨碍工厂和车间发展；
5。配电所兼作车间变电所，或车间变电所和本车间商有防火间距要求。
二。有以上所定：我们考虑平煤一矿兼顾地面工厂供电和主井、副井供电，把配（变）电所位置定在矿区东南方向。
第二节变（配）电所形式确定
一。 配（变）电所形式
1。企业总配电所通常为独立式建筑物。也可附于负荷较大车间，并兼作该车间变电所。
2。分布情况，车间变电所形式有独立变电所，车间内变电所等,其独立变电所结构特点是变电所建筑物独立，适用场所对多个车间供电变电所，其负荷中心不在某个车间时或为了远离爆炸、火灾及腐蚀场所时。，车间内变电所结构特点设于车间内部，不和车间外墙相连，占车间面积,适应场所负荷大多跨厂房中间许可设置变配电装置时。
二．依据以上配电所所采取形式，我们平煤一矿采取独立式建筑物，因为它适负荷不大车间。
第二章变电所负荷统计和主变压器选择
第一节变电所负荷统计
一。变电所负荷统计
变电所负荷统计仍采取需用系数法计算。在负荷统计时，应首先把不一样工作制下低压用电设备额定功率或额定容量，换算成统一工作制下额定功率，单相负荷换算成等效三相负荷。然后计算各组低压用电设备计算负荷，将各组低压负荷汇总求出低压总负荷后再选择变压器。选出变压器以后将变压器低压计算负荷和变压器损耗相加求出变压器一次侧高压计算负荷。将该高压负荷和全所其它高压负荷汇总，即可求出全所负荷。
负荷统计数据仍以表格形式出现，为了避免表格太乱，可将低压负荷和全所高压负荷统计分别列表统计。
二。以上方法我们对平煤一矿进行负荷统计计算，功率赔偿因数见表2—1平煤一矿负荷统计表。

序
号

用电设备名称
额定电压
kv
设备台数
设备容量 ,KW
功
率
因
数
cos ∮
有
功
功
率
kw
无
功
功
率
kvar
计算电流
A
年最大负荷利用小时数
h
年电能损耗
mw·h
关键负荷百分比
‰
工作
台数
安装
台数
安装
容量
工作
容量
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

1
2
3
4
5
6
7

1
2
3
4
一、 地面低压
地面工业广场
所用变压器
机修厂
坑木厂
选煤厂
工人村
其它用电设备
二、 地面高压
压风机
通风机
主井提升机
副井提升机

6
6
6
6
6
6
6

6
6
6
6

3

2
3

1
2
1
1

2
1
1
1

1800
1600

1600

1879.6
4.3
888
247
3164
735
682

500
800

0.773
0.778
0.65
0.63
0.8
0.7
0.7

0.8
0.82
0.81
0.85

1273.5
3.0
355.2
98.8
1898.4
367.5
341.0

960.0
560.0
1800.0
1280.0

1044.3
3.1
415.6
100.8
1423.8
374.5
347.8

262.5
-420.0
1116.0
793.6

158.5
0.4
52.6
13.6
228.3
46.9

102.6
67.4
203.8
144.9

3000

2300
1500
3600
8000
5220

6003
4000
2550

5303.0
12.0
1654.3
710.3
98.6
1302.2
4905.2

1656
4025
520.3
526.2

100
80
80
25
100
25

100
100
100
100

1
2
3
4
5
6
三、 统计结果
全矿累计
全矿计算负荷
电容器赔偿容量
赔偿后负荷
主变压器损耗
全矿总负荷

6
6
6
6

63

25891.9

7200kvar

0.839

0.971

0.956

18073.5
16266.2

16266.2
91.7
16357.9

11087.1
10532.7
-6530.6
4002.1
1107.8
5109.9

1611

157.1

8760

73441.9

803.3
74245.2

表2—1平煤一矿负荷统计表
第二节无功功率赔偿
一．无功功率赔偿
当高压用户功率因数低于0.9时，应采取赔偿方法。赔偿后功率因数应不低于0.95。
1。电容器赔偿方案确实定
电容器赔偿方案通常能够有以下多个：
（1） 在变电所6kv母线上集中赔偿。
（2） 在变电所6kv母线上和变压器低压侧，高、低压混合赔偿。
（3） 在变电所6kv母线上和高压线路末端，集中和分散混合赔偿（通常装天下级变电所母线，当变电所负荷较集中，且对其它分散单个负荷不便管理时，可不采取分散赔偿）。
（4） 在变压器低侧赔偿。
对上述多个赔偿方案应从赔偿效果、维护管理难得程度和设备投资等几方面经技术经济比较后确定。
2、高压和低压赔偿方法选择
对某一台变压器来讲，低压赔偿方法低压电容器容量为
（C1-Ch）Uw2
Qec≤2Qca— ————————×103
YctTcR
式中Qec——低压赔偿方法低压电容器经济容量，kvar；
Qca——低压计算负荷无功功率，kvar；
C1——低压电容器每千乏投资，元/kvar；
Ch——高压电容器每千乏投资，元/kvar；
Uw——低压线路线电压，kv；
Y——附加一次投资还本年限数，通常取5年；
Ct——电能单价，元/（kw·h）；
R——高压和低压电容器装设地点之间电阻，
Tc——电容器组年利用小时数（对一班制企业取2600h，二班制企业取4800h，三班制企业取6600h）,h。
若实际所需赔偿容量大天低压电容器经济容量，则宜用高压赔偿方法，不然宜用低压赔偿方法。
二。按以上方法我们对平煤一矿进行负荷统计计算，功率赔偿因数见表2—1平煤一矿负荷统计表。
第三节主变压器选择
一。变电所中主变压器容量应按赔偿后变电所负荷总容量及主变压器台数和运行方法确定，还应考虑5年～发展计划。主变压器应选择低损耗变压器，同一变电所中几台主变压器型号和容量应该相同。
我们平煤一矿变电所变压器台数，是依据负荷关键程度来确定。当选择两台主变压器而且两台同时运行时，其中一台故障，另一台必需确保我矿负荷正常见电，并不得少于变电所总计算负荷80%或70%。即每台变压器容量应为
Kt.pP∑
S≥────── =Kt.pSa.c
Cos∮a．c
式中——变电所总有功计算负荷，
——变压器额定容量，
——变电所人工赔偿合功率因数，通常应在0.95以上；
——变电所人工赔偿后视在容量，
——故障确保系数，依据全企业一、二类负荷所占百分比确定（对煤矿企业取K不应小于0.8，工厂企业取K不应小于0.7）。
故障确保系数应按一段母线退出运行，只有二分之一无功赔偿装置运行，由一台变压器担负全所一、二类负荷供电任务条件计算。
当两台变压器采取一台工作一台备用运行方法时，则变压器容量应按下式计算：

当选择三台变压器，两台工作一台备用时，每台变压器容量应大于变电所总计算容量50%，即

当变电所只选一台变压器时，主变压器容量S应满足全部用电负荷需要。另外，通常还应考虑15%～25%富裕容量，即

我们在选择变压器台数和容量时,常常见以上计算方法，拿多个方案进行比较,最终确定最好方案。
第三章变电所供电系统确实定
第一节6（10）千伏侧接线
一。我们所设计变电全部两个电源，采取是单母线分段接线。变电所母线联络开关采取是隔离开关。但当事故时需要切换电源，或需要带负荷操作，或继电保护和自动装置有要求，当含有其中一个条件时则必需装设断路器。
二。变压器容量为320KVA ，为平煤一矿地面工厂变电所，在电源线路末端应装设避雷器。
第二节低压供电系统确实定
一。我们平煤一矿地面工厂变电所只有二台变压器，采取单母线分段接线；母线联络开关采取刀开关，当需要自动切换时，或母线联络开关不许可停电操作时，我们采取自动开关。变压器低压侧总开关，假如要求带负荷切换或自动切换时，还采取自动开关。不然，宜采取刀开关。
对低压配出线，动力和照明应该分开供电；部分较远用电负荷，我们采取动力和照明混合线路；对关键负荷采取双回路供电。
低压开关选择，对负荷容量不大且不关键负荷采取刀开关或组合开关；对负荷较大或对保护时限有要求时，我们采取自动开关；对远距离操作我们采取接触器。
第三节变电所所用电
一。我们采取手动操作变电所，当所内照明电源可由邻近变压器供给时，可不装所用变压器，其控制、信号电源可由母线电压互感器供给，仅在必在时才装一台所用变压器。所内事故照明采取手电筒或矿灯。
还采取其它方法操作变电所，当只有一路电源时，在受电断路器电源装一台所用变压器，并尽可能取得备用电源；两路电源时，通常装两台所用变压器，分别接在受电断路器电源侧，或接在两段母线上，互为备用；若有可靠低压电源，也可只装一台所用变压器。
当变电所装有380V配电变压器能满足所用电要求时，我们设专用所用变压器。所用电负荷可由配电变压器兼供。
二。平煤一矿配电所是分三路供电，有660V，380V，220V，它们各负责各区，互不干扰。
第四节低压配系统保护接地形式确实定
一。低压配电系统保护接地形式共有TN、TT及IT三大类，其中TN系统又分为TN-S、TN-C及TN-C-S三种。在确定低压配电系统保护接地形式时，我们采取是TT系统保护接地形式，现作以下介绍：
TT系统接线图：

1． T系统接地特点：系统中电子表源有一个直接接地点（通常为电源中性点），电气设备外露可导电部分单独直接接地。电源接地和电气设备接地在电气上没有联络。
2． T系统性能特点：单相碰壳接地故障电流较小，对较大功率设备不足以使其过流保护装置动作。设备外壳将带有危险电压，安全性较差，该设备需要有漏电保护装置。
3． TT系统适用范围：适适用于功率不大设备，或作为精密电子仪器设备屏蔽接地。
第四章电线、电缆选择和敷设
第一节电线、电缆型号选择
一。 我们所设计供电系统电线、电缆型号是依据电压等级和使用场所来选择。
1、 线路类型确实定
架空线路投资少，轻易发觉和排除故障，所以输电线路大多采取架空线路。
但架空线路占有空间大，且受自然条件影响大，所以在建筑物密集、人员较多、运输频繁地域和受空间、安全及美观限制和需要不宜敷设架空线地方应用电缆线路。
2、 导线材料选择
导线应尽可能采取铝导线。但在有爆炸危险、猛烈震动、腐蚀严重场所，和用于移动设备、关键操作回路和配电装置二次回路应采取铜导线。
10KV及以下架空线路通常选择铝绞线，对机械强度要求较高应选择钢芯铝绞线，在有腐蚀地域应采取防腐型钢芯绞线。
3、 绝缘护套及铠装层选择
架空线路通常均选择无绝缘裸导线。但我们用是塑料绝缘电线，电缆按其绝缘材料、护套和铠装层不一样，所选择是一般外护套（仅用于铝护套）铝护套重量轻、价格低、所以我们选择它。
第二节电线、电缆截面选择
一． 低压电线、电缆截面应满足许可温升、电压损失、机械强度要求。
1、 按许可温升选择导线截面
供电线路导线长时许可电流应大于等于线路最大长时工作电流；直接连接用电设备导线其长时许可电流应大于等于设备额定电流。多种导线长时许可电流见《工厂配电设计手册》或其它手册。
1） 短时工作制用电设备
一个周期总时间不超出10min，工作时间不超出4 min时，导线许可电流按下列情况确定：
2） 面小于或等于6mm2铜线，和截面小于或等于10 mm2铝线，其许可电流按长时工作制计算。
3） 面大于6mm2铜线，和截面大于10 mm2铝线，其许可电流为长时工作制许可乘以
4） 短时工作制电设备
当其工作时间不超出4 min或停歇时间内，导线能冷却到周围环境温度时，则导线许可电流按反复短时工作确定。
二。中性线截面选择
三相四线制系统中性线（N线）长时许可电流不应小于线路中最大不平衡负荷电流，同时应考虑谐波电流影响。通常中性线截面不应小于相线截面50%；对三次谐波电流较大线路，其中性线截面应和相线截面相同或相近。
保护线（PE线）电导不应小于该线路中相线电导50%；当导线材料和相线相同时，其截面不应小于相线截面50%，且不得小于16 mm2，以满足单相接地短路热稳定要求。
第三节线路敷设
一。电缆线路和高压架空线路敷设，电杆、绝缘子、金具选择及架空导线和地面最小距离车间内导线水平敷设2.5m,垂直敷设1.8m;车间外水平敷设2.7m,垂直敷设2.7m。
1、 架空线路敷设
低压架空配电线路导线通常采取水平排列。电杆上中性线应靠近电杆，如线路周围有建筑物，应尽可能设在靠建筑物一侧。中性线不应高于相线。同一地域，中性线位置应一致。
2、 屋内、外布线
导线布线方法有明敷和暗敷两种。
3、 绝缘导线明敷布线
⑴屋内护套绝缘导线采取直敷布线方法。
⑵用瓷（塑料）夹在屋内布线和用绝缘子屋内或屋外布线时，绝缘导线至地面距离不应小于2.5m。
⑶在建筑物顶棚内采取金属管布线。
⑷敷设在槽板内导线及塑料护套线，不应在中间引出接头。
4、 管子布线]
⑴穿管敷设绝缘导线，其电压等级不应低于交流500V。
⑵明敷于潮湿场所或埋地敷设金属管布线，应采取焊接钢管。
⑶不一样回路、不一样电压、不一样电流种类导线，不得穿入同一管内。
5、 钢索布线
⑴对绝缘导线可采取瓷（塑料）夹，鼓形绝缘子或针式绝缘子固定在钢索上。对护套绝缘导线、电缆、金属或硬塑料管可直接固定在钢索上。
⑵钢索弛度不应大于100mm，如不能达成，应增加中间吊钩。
6、 插接式母线布线
⑴插接式母线至地面距离不应小2. 2m 。插接式母线终端无引出、引入线时，端头应封闭。
⑵插接式母线引出支线不宜埋地敷设。
第五章短路电流计算
第一节工矿企业低压电网短路电流计算特点
一。 工矿企业低压电网短路电流计算特点
1。短路电流可按无限大电源容量系统计算。
2。当低压电网中变压器容量不超出电源容量5%时，高压系统阻抗可忽略不计。
3。低压电网短路回路需要计及阻抗有：10以上电缆、母线和架空线阻抗；多匝电流互感器一次线圈（300/5A及以下）阻抗；自动开关过电流线圈阻抗，开关触头接触电阻等（因为单相短路电流值是用来校验保护装置敏度，所以计算三相四线制电网单严禁短路电流时，应将回路中全部元件阻抗全部计入）。
4。低压电网要计及电阻影响，只有当回路总电阻小于总抗分之一时才能够不计电阻影响。
5。低压电网短路电流通常能够不考虑非周期分量，只有在变压器低压侧母线上或低压配电屏内部发生短路时，才需要计算非周期分量。
6。低压短路电流计算，用有名单位制计算更为方便，即电压用V、电流KA、阻抗用m、容量用KVA。
第二节 短路电流计算
一． 路回路阻抗计算
当高压系统阻抗不能忽略时，则应把高压系统阻抗折算到低压侧参与计算。
1． 源系统电抗
我们所设计变压器一次侧母线短路容量，则可用下式计算至变压器低压侧电源系统电抗（忽略系统电阻）。即
=

式中——高压系统电阻、电抗，；
‘——折算至变压器低压侧电源系统电阻、电抗，；
——变压器一次侧和变压器二次侧电网平均电压，V。
2．变压器阻抗
变压器阻抗用下式计算：

式中——变压器每相电阻、电抗（可杳《工厂配电设计手册》或《煤矿电工手册》），；
——变压器额定短路损耗、额定容量、二次额定电压，KW、KVA、V；
——变压器短路电压百分数。
3．线路阻抗

式中——线路和电阻、电抗，；
——线路每米电阻、电抗，；
L——线路长度，m.。
二。三相短路电流及短路冲击电流计算：
三相短路电流周期分量有效值按下式计算：

式中——短路回路总阻、总电阻、总电抗，；
——三相短路电流，KA；
——电网平均线电压（取变压器二次额定电压），V。
第六章电气设备选择
第一节按使用环境条件选择设备形式
一．按使用环境条件选择设备形式
依据设备装设地点、工作环境、使用要求选择电气设备型号时，可参考6-1进行选择。表中爆炸和火灾危险等级划分见表6-2和表6-3。
除表中所列形式外，电气设备还有高原型、湿热型、干热型等多个。在《低压电器标准》（GB1479-79）中，要求一般型低压电器正常工作条件为海拔高度不超出2500m，当海拔超出上述高度时应选择高原型电器；湿热带产品，其代号为TH；干热带宜选择干热产品，它可通用于湿热带和干热带，其代号为T。
表6-1按特征环境选择设备形式

周围环境特征
许可采取电器形式
开启式
保护式
防尘式
密封式
隔爆型
防爆通风型
防爆充气型
本质安全型
干 燥
①
Ⅴ

潮 湿
②
Ⅴ

尤其潮湿

④

Ⅴ

有不导电
对绝缘无害
②
Ⅴ
Ⅴ

对绝缘有害
③
④
Ⅴ
Ⅴ

有导电灰尘
③
④

有化学腐蚀

④

高温
①
Ⅴ

有火灾
危险
H-1

④
Ⅴ
Ⅴ

H-2

④
⑤

有爆炸危险
Q-1

④

Ⅴ
Ⅴ
Ⅴ
Ⅴ
Q-2

④

Ⅴ
Ⅴ
Ⅴ
Ⅴ
Q-3

④
Ⅴ
Ⅴ

室外
露天
⑥
⑥

Ⅴ

在保护棚下

Ⅴ
Ⅴ

注：1.Ⅴ表示推荐采取。
2. ①表示装在保护箱内或有围栏控制屏上，仅许可运行人员接触；
②表示装在能够锁门控制箱及柜内，或装在尤其隔开房间内控制屏上，该房间仅许可运行人员进入；
③表示装在用不燃材料制成防尘式控制箱、柜内。
④表示装在邻近适于安装该类设备房间内，或单独配电室内；
⑤装在和可能堆积易燃品地方保持合适距离处，该距离应使易燃品不致因电气设备产生火花而引发燃烧；
⑥表示装在适合不准或不推荐使用。
3.空格表示不准或不推荐使用。
4.表中所列设备型号均按固定安装方法选择。
表6-2爆炸和火灾危险场所等级划分
类别
等级
场所特征

气体或蒸气爆炸性混合物爆炸危险
Q-1
Q-2

Q-3
正常情况下能形成爆炸性混合物场所
正常情况下不能形成，但在不正常情况下能形成爆炸性混合物场所
正常情况下不能形成，但在不正常情况下形成爆炸性混合物可能性较小场所

火灾危
险场所
H-1
H-2

H-3
在生产过程中，产生、使用、加工、储存或转运闪点于场所
在生产过程中，悬浮状、堆积状可燃粉尘或可燃纤维不可能形成爆炸性混合物。
固体状可燃物质，在数量和配置上能引发火灾危险场所
注：1、正常情况是指正常开车、运转、停车等（如敞开装料）；不正常情况是指装置或设备事故损坏、误操作、维护不妥和拆卸、检修等。
1、 正常情况下只能在局部地域成爆炸性混合物时，该局部地域划为Q-1级，其它地域可划分为另一等级。
2、 Q-1级场所建筑物和构筑物通向露天门窗外地人3m （垂直和水平）以内空间，按Q-2级考虑。
表6-3和爆炸危险场所相邻场所等级
爆炸危险场所等级
用有门墙壁隔开相邻场所等级
一道有门墙
经过走廊或套间隔开 经过两道有门墙
Q-1级
Q-2级
Q-3级
Q-2级
Q-3级
无爆炸和火灾危险

无爆炸和火灾危险
G-1级
G-2级
G-2级
无爆炸危险
无爆炸危险
注：1、门应是难燃体（耐火极限不应低于0.75h），有密封方法和自动关闭装置（比如弹簧）。
2、 隔墙应是实体、非燃烧体，隔墙上通常不宜开窗，如必需开窗时，则窗应是密封、固定、难燃烧。
3、 和Q-1、Q-2或G-1级所相邻走廊或套间两道门框之间最短净距不应小于2m.。
二．我们依据平煤一矿各方面设备条件，经过以上表选择出标准设备。
第二节低压电器电气参数选择和校验
一． 低压电器电气参数选择和校验
1、 按正常工作条件选择
设备额定电压和额定电流选择：
2、按短路条件校验
1） 断路能力校验：
式中——设备分断电流；
——最大运行方法下三相短路电流周期分量有效值（动作时间大于0.02s自动开关用，通常为DW型）；
——冲击短路电流有效值（熔断器及动作时间小于0.02s自动开关用，通常为DZ型）；
2） 短路稳定性校验
① 用熔断器保护电器或导体，可不校验稳定。
② 用有限流作用或额定电流60A以下熔断器保护电器或导体，且熔断器按要求选择时，可不校验动、热稳定性。
③ 按极限分断电流选择自动空气开关，通常不再校验动、热稳定性。
第三节低压电器选择
一．低压电器选择
1、 刀开关选择
刀开关按额定电压、额定电流及分断电流选择，按短路时动、热稳定性校验。
刀开关断开负荷电流不应大于制造厂许可分断电流值。通常结构刀开关通常不许可带负荷操作，但装有灭弧室刀开关，可用不频繁带负荷操作。
作为母线分段开关时，通常按一台变压器额定电流70%来选择其额定电流。
2、 熔断器选择
熔断器按额定电压、额定电流和分断电流选择。熔断器额定电流应大于熔体额定电流。其最大分断电流大于线路上短路冲击电流有效值。通常制造厂提供熔断器最大分断电流为周期分量有效值，为简化计算，也可用被保护线路三相短路电流周期分量有效值来校验。
3、 自动开关选择
自动开关按额定电压、额定电流和分断能力选择其电气参数，按用途选择其种类。自动开关用途分类可分为（1）配电用自动开关（2）电动机保护用自动开关（3）照明用自动开关（4）漏电保护用自动开关
4、 接触器和磁力开启器选择
接触器磁力开启器按额定电压、额定电流选择，按短路时动、热稳定性校验。当切断短路电流时，还应校验设备分断能力。
另外还应依据控制电源要求选择吸引线圈电压等级和电流种类。按联锁接点数目和它需要遮断电流大小确定辅助接点。依据操作次数校验接触器所许可动作频繁。
第四节低压母线选择
一． 低压母线选择
我们为了设计简便可依据动力变压器容量选择，选择时可直接查表6-4。对低压母线通常不做动、热稳定性校验。
表6-4变压器低压侧0.4KV母线选择表
变压器额定
容量/KV
变压器额定
电流/A
母线规格
100
125
160
180
200
150
190
243
274
304

LMY-3(30×4)扁钢-30×4

240
250
315
320
364
380
480
486

LYM-3(40×5)扁钢-40×4

400
420
500
610
638
760

LYM-3(60×6)＋25×4

560
630
850
960
LMY-3(80×6)＋25×4

750
800
1140
1220
LMY-3(80×6)＋30×4

1000
1520
LYM-3100×8)＋40×5
1250
1900
LMY-3(120×10)＋50×6
1600
2430
LMY-6(100×6)＋60×6
第五节低压配电屏选择
一。低压配电屏选择
1、 选择配电屏形式
对我们煤矿企业变电所，常见低压配电装置通常有开启式一般型低压配电屏和封闭式你压开关柜。PGL系列低压配电屏为开启式双面维护低压配电装置，其结构设计比较合理、电路配置安全、防护性能好、分断能力高，一、二次回路编号相对应，而且以屏为单元组合成多种不一样方案，便于选型，现在应用较为广泛。
多种类型低压配电装置性能、特点、适用场所及其一次接线方案参见《工厂常见电气手册》。
2、 一次电路方案选择
1） 按用途选择
低压配电屏按用途可分为受电屏、馈电屏、联络屏等。我们选择时可依据其用途选择出适宜配电屏。
2） 按进、出线方法选择
配电屏有电缆进、出线和架空进、出线，选择时可依据具体进、出线需要选择。
3） 按负荷情况选择
每个配电屏出线有单条和多条两种。对关键用户或负荷较大用户可选单路馈出配电屏；对不关键用户及负荷不大用户，可选多路馈出配电屏。
对屏内关键设备应进行电气参数校验，如不合格，订货时可提出更必元件型号和参数，也重选一次电路方案。
第七章变电所继电保护
第一节交流操作继电保护类型
一． 交流操作继电保护类型
1、 直接动作式电流脱扣跳闸保护
直接动作式电流脱扣器跳闸保护。它利用操作机构内过流脱扣器直接动作于跳闸，不需另外装设继电器。这种形式所用设备最少，接线最筒单，用于无时限过电流和电流速断保护。
2、 间接动作式去分流跳闸保护
1） 反时限继电器触点去分流跳闸
间接动作式反时限电流继电器触点去分流跳闸保护它是利用GL-15（25）、16（26）型电流继电器强力切换接点，在故障时去掉分流作用来完成跳闸，平时利用其常闭接点短接跳闸线圈。这种接线可实现带反时限特征过电流保护和电流速断保护。但我们没有采取此方法。
2） 定时限特征保护去分流跳闸
①采取DSJ-1型并联时间继电器。由ZJ6型串联中间继电器及DSJ-1型并联时间继电器成定时限过流保护去流跳闸。它是利用ZJ6型中间继电器（继电器内附有饱和变流器）强力过渡转换接点去掉分流作用，利用时间继电器建立时限，可实现定时限保护和电流速断保护。
②采取BSJ-1型串联时间继电器。现在广泛采取是由串联中间继电器和BSJ-1型串联时间继电器组成过流保护去分流跳闸接线。
二。综合以上多个方法，我们平煤一矿采取是直接动作式电流脱扣器跳闸保护。
第二交流操作继电保护整定计算
一。直接动作式保护装置计算内容有：保护装置整定计算；保护装置灵敏度校验和电流互感器10%误差校验。去分流跳闸保护装置计算内容除上述三项外，还有强力切换接点容量校验和脱扣线圈动作可靠性校验。
1、 保护装置动作电流整定及灵敏度校验
保护装置动作电流整定计算和灵敏度校验和直流操作计算方法相同。因为直接动作式电流脱扣器误差相对较大，故可靠系数需按表7-1选择。
表7-1直接动作式电流脱扣器可靠系数K
被保护
元件
无时限过
电流保护
电流速
断保护
被保护
元件
无时限过
电流保护
电流速
断保护
异步或同时电动机
变压器或变压器电动机组
并联电容器组
1.25
_

2.0～2.5　　　
2.0
1.8

--
分段母线
单侧电源单回及双回线路
1.3
1.3
1.
---
1.6～1.8

2、 电流互感器10%误差校验
1）计算保护装置电流互感器一次电流倍数m
对定时限过电流保护和电流速断保护应按下式计算：

式中m——保护装置电流互感器一次电流倍数；
——可靠系数，考虑电流互感器10%误差，通常取1.1；
——保护装置一次动作电流，A；
——电流互感器一次额定电流，A；
1.1——因为电流互感器10%误差，使其一次电流倍数大于二次电流倍数系数；
Iop.k——继电器动作电流，A；
——流过继电器电流大于电流互感器二次电流电流分配系数，见表7-2。
计算m时应选择使电流互感器二次负载Z最大，电流分配系数小短路类型。
表7-2电流互感器二次负荷计算公式
接线方法
短路型式
电流分
配系数K
二次负荷
Z计算公式
三相星形接线
三相及两相
1

Y，d变压器后两相
1
单相
1

2)电流互感器最大二次负荷计算
我们平煤一矿多种短路类型时电流互感器二次负荷计算公式见表7-2.计算最大二次负荷时应选择接入元件最多一相,并根据互感器二次负荷最严重短路故障计算。
因为电流互感器二次回路中所接元件阻抗是非线性，所以应按一次电流计算倍数对应流过继电器电流来查取各元件阻抗值。各元件阻抗可查《工厂配电设计手册》和《煤矿电工手册》等相关手册。
第三节低压系统保护装置整定计算
一． 压熔断器选择
1。熔体额定电流选择
熔体额定电流应确保电动机开启时及线路出现尖峰电流时熔体不熔断，所以熔体额定电流应按以下方法确定：
（1） 保护单台笼型电动机支线：

（2） 保护绕线型电动机支线：
链式配电线路
树干式配电线路
自开启电动机组
(4)保护照明线路：

式中I≥——熔体额定电流，A；
——尖峰电流时熔体不熔化系统，决定于开启情况和熔断特征。
——电动机额定电流，A；
——电动机额定开启电流，A；
——线路中开启电流最大一台电动机额定开启电流，A；
——除开启电流最大一台电动机外，其它用电设备额定电流之和，A；
——自开启电动机额定开启电流之和，A；
——除开启电流最大一台电动机外，其它用电设备最大长时工作电流，A；
——照明线路计算系数，取决于电光源开启情况和熔断器特征。
第八章变电所所用电系统
第一节变电所操作电源
一。变电所操作电源
1。6（10）KV变电所可采取直流操作电源，对保护简单中小型变电所大多采取交流操作电源。
当采取直流操作电源时，变电所通常采取硅整流带储能电容器直流电源或硅整流带镉镍蓄电池直流电源。在对操作电源可靠性要求高变电所中也可选择镉镍蓄电池组蓄电池直流操作电源。
操作电源种类确定以后，还应依据对操作电源可靠性要求和操作电源负荷大小及所需配出回路多少确定其型号和技术参数。下面介绍现在变电所设计中常选择镉镍电池直流操作电源和带镉镍电池硅整流操作电源选择。
1） 镍蓄电池直流系统选择
现在生产镉镍电池直流屏有BZGN系列、ZKA系列等产品多个
BZGN-1系列直流屏适适用于110KV及以下变电站、小型发电厂及工矿企业变（配）电所。
2）带镉镍电池硅整流系统选择
带镉镍电池硅整流直流系统，现在有GKA系列和ZKA系列多个。其中GKA41系列为一路交流进线；其它多个系列为两路交流进线，可互为备用。控制回路交流电源取自所用变