山东公司总配电所电气一次系统设计--本科毕设论文.doc

本科毕业设计(论文)

题目 山东某公司总配电所电气一次系统设计

学院名称　 电气工程与自动化
　　　　　专业班级　　 　
　　　　　学生姓名　
　　　　　导师姓名　

2015年 6 月 1 日

齐鲁工业大学本科毕业设计（论文）原创性声明

本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在指导教师的指导下独立研究、撰写的成果。设计（论文）中引用他人的文献、数据、图件、资料，均已在设计（论文）中加以说明，除此之外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示了谢意。本声明的法律结果由本人承担。

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2015年　6　月　1　日

齐鲁工业大学关于毕业设计（论文）使用授权的说明

本毕业设计（论文）作者完全了解学校有关保留、使用毕业设计（论文）的规定，即：学校有权保留、送交设计（论文）的复印件，允许设计（论文）被查阅和借阅，学校可以公布设计（论文）的全部或部分内容，可以采用影印、扫描等复制手段保存本设计（论文）。

指导教师签名：　　　　　　　　　　　毕业设计（论文）作者签名：　　　　　　　
　　　　2015年　6月　1日　　　　　　　　　　　　　2015年　6月　1日

山东某公司总配电所电气一次系统设计

作 者 姓 名 王震
专 业 电气11-2
指导教师姓名 张莉
专业技术职务 副教授

目 录

摘 要 1
ABSTRACT 2
第一章 给定条件及具体要求 3
1.1课题：山东某公司总配电所电气一次系统设计 3
1.2给定条件： 3
1.2.1电源和环境条件 3
第二章 说明书 5
2.1主接线 5
2.1.1主接线方式 5
2.1.2主接线的主要电气设备选择 5
2.2负荷计算及无功功率补偿 6
2.2.1确定计算负荷 6
2.2.2无功功率补偿 6
2.3短路电流计算 7
2.3.1短路形成原因及短路点确定 7
2.3.2短路电流计算方法 7
2.4设备选择、线路和计量仪表的选择 7
2.4.1设备选择原则 7
2.4.2电力变压器的选择 8
2.4.3高低压母线的选择及校验 9
2.4.4电缆的选择及敷设方式 10
2.4.5高压设备的选择 10
2.4.6低压设备的选择 11
2.5总配电所布置 11
2.5.1布置原则 11
2.5.2布置方案 12
2.6继电保护 13
2.6.1继电保护的概念、任务和要求 13
2.6.2高压进线继电保护 13
2.6.3变压器保护 14
2.7配电所的接地和防雷 15
第三章 计算书 17
3.1负荷计算及无功功率补偿计算 17
3.1.1负荷计算 17
3.1.2无功功率补偿计算 17
3.2电力变压器的选择 19
3.3设备选择的计算以及相关校验 19
3.3.1短路电流计算 19
3.3.2高压设备的选择 21
3.3.3低压设备的选择 26
3.4继电保护 29
3.4.1高压进线继电保护 29
3.4.2变压器保护 31
3.5接地装置的计算 32
参考文献 34
致 谢 35

齐鲁工业大学2015届本科毕业设计(论文）
摘 要

供电，指的是发电厂对单位、学校和工厂电能的供应和分配。在现代社会，电能被广泛应用于各个领域，电能是科技和国民经济发展的主要动力。
变电站是由一系列设备组成的电力系统，电能在其中转换、分配、联络、变压、转换。一个配电所包括各类设备：变压器、断路器、负荷开关、母线、电流互感器、电压互感器等。
本设计是对10kV变电站电气一次部分的设计。在设计中，首先确定电气主接线，再确定计算法负荷，进行无功补偿，选择了变压器。通过查阅工厂常用电气设备手册，选出了高压设备设和低压设备，并进行了校验合格。
最后通过计算对接地装置进行选择，在配电所的保护中接地保护是非常的重要的。变电所的良好接地对于有力的保证配电所的正常运行，同时也有力的保障了人身和设备安全。
关键词：10kV 变电站 短路电流 变压器 继电保护

ABSTRACT

Power supply, means units, schools, factories, and other energy requirements in the supply and distribution. In modern society, power is widely used in all fields, power is the main power of science and technology and national economic development.
The substation is an assembly of equipment in an electric power system through which electrical energy is passed for transmission, distribution, interconnection, transformation, or switching. A substation includes a variety of equipment: transformers, circuit breakers, load break switch, bus-bars, current transformers, potential transformers, and so on.
This design is the electrical part of the 10kV substation design. In the design, we first determine the electrical main wiring, then determine the calculation method load, reactive power compensation, chose the transformer. Through the inspection of the factory commonly used electrical equipment manual, the high-voltage equipment and the low pressure equipment are selected, and the qualified of the verification is carried out.
Finally, through the calculation to choose the right grounding device. The protection to grounding device is very important for distribution and also a strong protection to personal and equipment safety.
Key words: 10kV distribution substation; short current; transformers; relay protection

第一章 给定条件及具体要求
1.1课题：山东某公司总配电所电气一次系统设计
1.2给定条件：
1.2.1电源和环境条件
由地区变电所10kV双电源供电，正常情况下，一路工作，一路备用。电源进线为架空线， LYJ——8.7/10kV 150mm2为高压绝缘线。两路均来自南郊变，架空进线长为1km/回，南郊变10kV母线处短路容量为300MVA。南郊变10kV母线出线的定时限过电流保护装置整定为0.8秒。所内设有两台变压器，变压器容量待选。
（1） 济南供电局要求在10kV电源进线处装设计量电费的专用仪表，要求全厂总负荷的月平均功率因数不低于0.9。
（2） 当地最热月平均最高气温为35℃。
（3） 总配电所周围无严重粉尘和腐蚀性气体，土壤为沙质黏土。
（4） 总配电所周围实测土壤电阻系数为100 Ω.m 。
（5） 冻土深度为0.5m。
2、工厂负荷资料和对供电的要求
（1） 低压负荷：同期系数=0.6.负荷资料见（5）；
（2） 要求总配电所设值班室。
（3） 要求继电保护选机电型或微机型产品，备用进线处应装设APD装置。变电所内设两台主变压器，型号可选S9型或干式；
（4） 要求完成总配电所电气部分的设计；
（5） 负荷资料：
表1-1：1# 变压器所带低压负荷
序号
名 称
I30 （A）
P30（kw）
COSΦ
1
电焊（西）
400
230
0.87
2
机具站
175
100
0.87
3
镀锌
160
90
0.85
4
配电室自用
95
50
0.8
5
钳工（一）
380
220
0.88
6
镀锌炉
895
512
0.87

表1-2：2# 变压器所带低压负荷
序号
名 称
I30 （A）
P30（kw）
COSΦ
1
镀锌炉
895
512
0.87
2
钳工（二）
266
150
0.86
3
电焊（东）
400
230
0.87
4
车队
231
130
0.86
5
照明（厂内）
185
105
0.86
6
锅炉
204
100
0.74

注：
1、； UN取0.38kV——算出 。
2、同时使用系数建议取0.6。

第二章 说明书
2.1主接线
2.1.1主接线方式
主接线或一次接线是指由多种电气设备（例如各种开关电器、避雷器、母线、变压器、互感器、电力电缆和移相电容器等），依照一定顺序连接而组成的，接受和分配电能的电路。主接线是变配电所电气设计的首要部分，主接线的确定对变配电所电气设备的选择、配电装置的布置以及供电的可靠和经济性有很密切的关系。对所选的主接线，必须满足以下要求 [1,2,3]：
（1）可靠性，要尽量减少故障外的停电时间，尽量避免事故后的影响范围。
（2）灵活性，主接线应力求简单，满足其在调度，检修和扩建时的灵活性。
（3）安全性，保证在一切操作更换时相关工作人员和设备的安全，以及能在安全条件下进行检查维修工作。
（4）经济性，应使主接线的花费和年均运行费用达到最优经济合理。
本方案根据设计课题给定的条件，10kV双电源进线，高压母线部分采用单母线的主接线方法，低压母线采用单母线分段的主接线方法，这两种接线方法供电可靠性相当高。高压两路线路进线，两路设置保护、计量以及两路出线；低压联络，以便一台变压器检修时，能让公司内重要工作负荷保持连续工作。
2.1.2主接线的主要电气设备选择
高压开关柜是成套的配电装置，制造厂一般按规定的接线方式将同一回路的开关母线、测量仪表、电器、保护电器和辅助设备等都装置在封闭或不封闭的金属柜之内，成套的提供给用电户主。
高压侧主要包括两台计量柜，两台避雷器柜，两台进线柜，两路出线柜接变压器；高压开关柜应该选择KYN-10型交流金属铠装移开式开关柜，它最大优点是柜中的高压断路器等基本设备是装置在可以拉出、推进的手车上，它可以来大大减少停电维修花费的时间，从而最大程度提高了供电的可靠性。当断路器故障需停止工作维修时，把需检修的手车拉出，推进同类型备用手车即可再次供电，既方便操作又保障安全。
本设计拟采用少油断路器当作高压开关柜的主要开关电器设备。少油断路器属于一种带有灭弧装置的开关电器，在正常工作时通过负荷电流，电路在发生短路时，用来瞬间切断的短路电流。由于采用了抽屉式高压开关柜，所以不需要再装设隔离开关。
低压侧主要包括两台电容器柜，一台联络柜，两台进线柜，以及四台出线柜。正常工作运行时，联络柜处于断开状态，以保证两台变压器分开带动各自负载运行，当一台变压器损坏时，此时联络柜开关发生闭合，由一台变压器来带动。低压配电屏全部是GCK型低压抽出式控制中心，单元回路的电气设备均装置在抽出式的功能单元中，当其中某一单元回路发生损坏故障时，可以马上换上备用的抽出式功能单元，以此来保证迅速恢复供电工作，便于对故障回路进行检查和维修，提高供电的可靠性。
低压自动空气开关是根据回路电流进行来选择，使用ME系列万能式断路器。
本设计方案为使测量仪表和继电器标准化，同时使测量仪表和继电器与高压系统隔离，减少仪表和继电器的绝缘水平，在简化仪表构造的同时又能保证工作人员的人身安全。另外，防止短路电流直接通过测量仪表及继电器线圈，因此，高压进线柜、计费柜、出线柜以及低压配电柜等均配备电流互感器。计费柜同时含有电压互感器及电流互感器，可以同时对电压和电流进行计量，所用仪表应该由供电局决定。
2.2负荷计算及无功功率补偿
2.2.1确定计算负荷
计算负荷也称需要负荷或半小时最大负荷。计算负荷是一个假设的持续负荷，其热效应与某一段时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相对应。目前，我国大部分采用的确定计算负荷的方法有两种，即需要系数法和二项式法。本设计方案采用了“需要系数法”，由设备开始依次归算到变压器高压侧，用每级的计算负荷来作为选择该级供电设备的依据水准。以下是负荷计算所用的公式：
有功功率： (2-1)
(2-2)
无功功率： (2-3)
视在功率： (2-4)
其中，表示需要系数（即用电设备组的需要系数），为用电设备组的半小时最大负荷与其设备总容量的比值。Cosφ表示用电设备组的平均功率因数 ，为设备容量。
2.2.2无功功率补偿
在工厂中，吸收无功功率的用电设备很分散，因此进行个别补偿为最好的办法，这样不但可以降低供配电线路和变压器中的无功电能损耗，还可以减少线路的截面及车间变压器的容量，仅就补偿这点来说，是比较完善的，但是其利用率比较低，投资大，而且是分散操作，所以不方便，有腐蚀性气体的车间和有爆炸危险的车间也不允许装设电容器。而集中补偿法虽然不能减少线路损耗，但能克服个别补偿的其它不足，所以，在本方案中采用低压集中补偿法。功率补偿容量需经计算得出，低压联络柜两侧分别为180kvar。经查阅电气工程常用设备手册选择合适的补偿柜。
低压侧集中功率补偿，其中所需公式如下：
(2-5)
(2-6)
(2-7)
cos= (2-8)
2.3短路电流计算
2.3.1短路形成原因及短路点确定
短路就是带有不同电位的导电部分之间的低阻性接通，即电源未经过负载而直接由导线接通成闭合的回路。
电力系统若发生短路将造成严重停电事故，严重的短路会直接危害电力系统的稳定性，使系统中各电厂之间的功率平衡受到破坏。但是，短路有些时候是不可避免发生的，因此除了积极设法避免可能发生一切短路的因素外，还要进行必要的短路计算，正确的选择电气设备，进行继电保护装置的整定计算，使其保持足够的动热稳定性，即使在发生最大的短路电流时也不足以损坏电气设备。
本设计计算短路电流按总配电所高压母线侧各主要开关电器进行动稳定校验、母线动、热稳定校验和继电保护整定计算，选两处短路点(变压器高压侧、低压侧)进行短路点计算。
K1点短路电流作为电流互感器、断路器、母线、电缆动、热稳定校验用，同时用作继电保护整定计算使用。
K2点短路电流归算到变压器高压侧用作继电保护整定计算使用。
2.3.2短路电流计算方法
由于低压侧不属于本设计涉及范围，变压器可以采用Dyn11接线，故只计算三相短路电流。
本设计中采用的欧姆法而非标幺值法来进行三相短路计算。欧姆法，又称作有名单位制法，因为其短路计算中的阻抗都采用有名单位“欧姆”故得此名。 其中用到的公式如下：
电力系统的阻抗计算： （2-9）
电力变压器的阻抗： (2-10)
电力线路的阻抗： (2-11)
三相短路电流周期分量有效值： (2-12)
三相短路容量： (2-13)
2.4设备选择、线路和计量仪表的选择
2.4.1设备选择原则
系统主接线、负荷计算和短路电流三项计算确定后，可以进行电气设备选择。虽然各种电气设备的工作条件并非完全一样，各设备的具体选择方法也不尽相同，但对它们的基本要求都是一样的。为了保证电气设备的正常可靠运行，“按正常运行选择设备，按短路情况校验”，是选择电气设备的基本原则，即选取时设备时遵守以下几项原则[4,5,6,7]：
（1）按其正常运行条件选择电气设备的额定值
①额定电压、电气设备的额定电压应符合电气设备装设点的电网电压大小，并应大于或等于正常时可能出现的最大工作运行的电压，即
（2-14）
②按额定电流选择
(2-15)
(2-16)
—表示导线敷设地的实际环境温度(℃)
—表示电气设备额定温度或承受的最高温度(℃)
—表示电气设备的额定电流(A)
—表示电气设备所在线路的最大长期工作电流(A)
（2）按短路条件校验电气设备的动、热稳定。
①动稳定校验的条件公式：
(2-17)
(2-18)
式中 、—表示生产厂规定的电气设备极限通过电流的有效值和峰值
、—表示电气设备安装处三相短路时的短路电流的有效值和冲击值
②热稳定校验的条件：
(2-19)
—表示生产厂规定的电气设备在ｔ秒内的热稳定电流
—表示电气设备安装处短路时的最大稳态短路电流
—表示短路电流发热的假设的时间
（3）安装置地点的三相短路条件校验开关电器的断流能力
开关电器开、断能力的校验公式如下
(2-20)
—生产厂提供的最大开断电流
—短路后0.2s时的三相短路电流的有效值
（4） 安装置地点、工作环境、使用要求及供货条件来选择电气设备的适合型号。
2.4.2电力变压器的选择
根据任务书的要求，要选择两台干式主变压器。装有两台主变压器的变配电所，每台变压器的容量应同时满足以下两个基本条件：
（1）任一台变压器独立运行时，应该满足总价算负荷的大约60%～70%需要，即
（2-21）
（2） 任一台变压器单独运行时，应该满足全部一、二级负荷的需要，即
（2-22）
选择变压器: SC9-1000/10型环氧树脂浇注干式电力变压器；
阻抗电压；
外形尺寸：1900×1350×2000mm ；
滚轮间距：d=820mm 。
特点：安全可靠性特别高；紧急过负载能力比较强；维护、维修方便；损耗小，噪音低；对湿度、灰尘的环境不敏感，耐污染；局部放电低，机械强度较高。
2.4.3高低压母线的选择及校验
电力线路在电力系统组成部分中非常重要，担负着输送和分配电能的重要任务。
为了确保供电系统能够安全、可靠、优质、经济地正常运行，导线和电缆截面选择时必须满足下列条件[8]:
(1)发热条件：
导线和电缆(包括母线)在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时到达的发热温度，不应超过其正常工作运行时的最高允许温度。母线按照最大长时间正常工作电流选择截面，并进行动、热稳定度校验。
(2)电压损耗条件：
导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损失，不能超过其正常工作时允许的电压损失。对于全公司内较短的高压线路来说，可不必进行电压损失校验。
(3)经济电流密度：
35kV及以上的高压线路或者电压在35kV以下但距离较长、电流大的线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度来进行选择，以使线路的年费用支出最小。所选截面，称为“经济截面”。此种基本选择原则，称为“年费用支出最小”原则。全校内的10kV及以下线路，基本不按照此原则选择。
(4)机械强度:
导线（包括裸线和绝缘导线）截面不能小于其最小允许截面。对于电缆，可以不校验其机械强度，但需要校验其短路热稳定度。母线也需校验器短路时的稳定度。对绝缘导线和电缆来说，还需要满足正常运行工作电压的要求。
根据以往设计经验，对于10kV及以下高压线路及低压动力线路，通常先按发热条件来选择合适的截面，再校验其是否满足电压损耗和机械强度。低压照明线路，因其对电压水平标准要求很高，故通常先按其允许电压损耗进行适当选择，再校验发热条件和机械强度。
本设计中母线按其最大长期工作电流选择截面，再进行动热稳定校验。
选择公式：
（2-23）
（2-24）
：一定环境温度下母线的允许载流量
：温度校验系数
：计算电流
热稳定校验公式：
(2-25)
—热稳定最小允许截面（mm2）
C —热稳定系数
—假想时间
动稳定校验公式：
≥ （2-26）
为母线材料的最大承受应力，为母线通过时所受到的最大计算应力。
本设计中高压母线选择LMY-404型矩形硬铝母线；低压母线选择TMY-100×8型矩形硬铜母线；低压零母线选择TMY-100×8型矩形硬铜母线。
2.4.4电缆的选择及敷设方式
本设计只选择了高压出线到变压器高压侧的部分电缆。按照允许通过最大负荷电流选择电缆截面积。 最终确定选择YJLV-10型交联聚乙烯绝缘（铝）电力电缆 。此种电缆具有结构比较简单、生产加工方便、芝量较轻、敷设安置方便、不受敷设高度差的约束以及能抵抗酸碱腐蚀性好的优点。
工厂中常用的电缆敷设方式包括直接埋地敷设、利用电缆沟和电缆桥架等几种形式。而在发电厂、某些大型工厂和现代化城市当中，则还有的采用电缆管和电缆桥架等敷设方式。
因为本设计中电缆要敷设在室内，而且电缆数量并不是特别多，所以选择电缆沟敷设方式。
2.4.5高压设备的选择
高压开关柜包括手车式和固定式两种。固定式开关柜中含有的电器设备是固定不变的，相对简单经济。手车式又被称作移开式，它可以大大减少停电检修的时间，从而提高了供电的可靠性。考虑到公司对供电可靠性的要求，选择KYN-10型交流金属铠装移开式开关柜，真空断路器配备弹簧操作机构，直流电压220V控制KYN-10型开关柜用于三相交流工频50Hz、额定电压为3～10kV、额定电流3000A以下的单母线及母线分段系统中，接收和分配电能。开关柜由继电器室、母线室、手车室和电缆室四个基本部分组成。各部分用钢板分开，螺栓连接，具有架空进出线及左右联络的重要功能。
高压断路器选择内少油断路器SN10-10II/630型。SN10-10系列高压少油断路器是三相、户内式高压电器设备。适用于电压10kV、交流50Hz的电力系统中，供发电厂、变电所、工矿企业和具有同样要求的地点，当作电力设备及电力输电线路的控制和保护之用，也可以用于操作较频多的地方和开断电容器组，能保证讯速重合闸。少油断路器的优点是体积小、质量轻、节省大量材料，并且爆炸和发生火灾的危险性小。
电压互感器选择JDZ-10型。本电压互感器为单相双绕组浇注式户内型产品。适用于交流工频50Hz、10kV及以下线路中，其目的是测量电压、电能和功率以及继电保护、自动装置和信号装置用。本电压互感器为半浇注式，体积较小，气候适应能力强。
电流互感器选择LDJ-10型。本设计电流互感器为环氧树脂浇注绝缘结构，自带有触头盒，专为手车式开关柜使用而设计的。它适合于额定电压为10kV及以下、频率为50Hz的电力线路中或成套设备中为测量和继电保护使用。
负荷开关选择FN2-10R型。它可以进行分断负载电流、变压器空载电流、长距离空载线路和空载电缆线路电容器组的电容电流。与熔断器一起使用后则可开断短路电流。不是很大的过负载电流可用负荷开关进行直接分断。本型负荷开关配用CS4或CS4-T型手力操动机构，两者都可用手进行合闸与分闸，CS4-T型还带有远距离脱扣器。FN2-10型负荷开关有显见的分断间隙，因此也具备普通隔离开关的作用，而且它比一般隔离开关多了灭弧装置和快速分断机构。
避雷器选择FS2-10型装设电用阀式避雷器，高原型的FS系列避雷器的瓷套与铁盖采用金属材料与瓷件焊接密封，具备优良的保密性，故可以适应任何海拔高度的地区。
熔断器选择RN2-10型户内高压熔断器。
2.4.6低压设备的选择
低压配电屏主要包括固定式和抽屉式两种结构。固定式经济优先，但是不便于设备维修。而抽屉式供电可靠性较高，同时便于对设备停电检修。考虑到对供电可靠性的要求，本设计选择GCK抽屉式。
其它低压设备选择列表如下：
表2-1 部分低压设备
补偿电容器
BJF-3Z-14 和BJF-3Z-21型自动控制静电电容器屏
电流互感器
LM-0.5型电流互感器
低压断路器
进线柜、联络柜断路器：选择型号为ME1600
出线柜断路器：选择型号为ME630
刀熔开关
HR3-400型熔断器式开关

2.5总配电所布置
2.5.1布置原则
总配电室的布置一般是以本配电室的最高一级电压的配电装置为中心，在电气主接线的基础上进行的，电气主接线设计中所选择的接线方式和继电器是否合理，将通过配电装置的运行过程来证明。
在总配电所布置设计中的基本原则是：
⑴ 方便进行维护和检修
本设计方案，高低压开关柜均为单列排布，采用手车式便于停电检修和维护，变压器由于是干式，因此放于低压配电室，各维护通道都有足够的宽度。高、低压配电室靠近值班室，且有直通门。
⑵ 保证运行的安全
本设计方案使用成套的配电装置，确保了人身生命安全，扬尘和小昆虫不易入侵，减少了故障的发生的可能性，其连接装置可把失误操作的可能性降到最低程度。
变压器室门不宜朝阳，避免太阳光直接照晒。选用成套开关设备对工作人员的人身安全起了一定程度上保护作用。本设计采用地下及门下通风设计，散热情况较好。另外，高低压配电室分别为二、三级耐火建筑，故比较安全。
⑶ 节约占地面积和费用
本设计方案，总配电所结构紧凑，占地面积较小，具有一定程度的经济合理性。
⑷ 应适当考虑发展
本设计方案，高低压配电室都留有适当的设备位置。另外，既要考虑到配电室留有改建的情况，又不妨碍公司的发展。
2.5.2布置方案
本设计方案，总配电所建筑面积226.05m2，设有高压配电室、低压配电室、控制室以及值班室，建筑正面朝南。
高压配电室：
面积52m2，高4.5m，室内单列布置8台开关柜。南墙门宽1.2m，高2m，通往值班室，装有弹簧锁，向外开；东面大门宽2.3m，高2.5m；北面墙上有3个页窗；高压配电室电源进线为架空进线，电缆出线至低压配电室。建筑耐火等级为二级；顶棚和邻近带电部分的内墙面应刷白，其余部分应抹灰刷白，地面作用水泥抹面压光。
低压配电室：
两台变压器位于低压配电室，尺寸为1900*1350*2000。
面积68.37m2，高4.5m。内部单列放置GCK型低压配电屏和电容补偿柜共9个，四个电容补偿柜。配电屏背面维护通道为1.2m；东墙门宽1.2m，高2m，向外开，与值班室相连。西墙有四个距地1.4m，宽1.2m，高2m的窗；南北各有一个大门，宽2.3m，高2.5m。
主控室：
面积33.58m2，控制柜的背面离墙1.2m,西墙有一宽1.2m、高2m的门，通往值班室；东南墙各有两个距地1.4m，宽1.2m，高2m的窗。
值班室：
面积36.5m2，南墙有一个宽1.2m，高2m，向外开的门；在门的旁边有一扇离地1.4m、宽1.2m 、高2 m的窗户。
2.6继电保护
2.6.1继电保护的概念、任务和要求
在电力系统中，由于各种原因，可能发生各种故障和不正常运行状态，其中，最严重和最普遍的故障是短路故障。巨大的短路电流将给电力系统中的电气设备和人身生命安全造成极大的危害和威胁。供电系统发生故障时，必需迅速切除故障，以减小事故范围和危害，确保系统无故障部分持续正常运行； 而电力系统出现不正常工作状态时，要给值班员发出提示信号，使值班人员能及时进行处理，以免引起设备损坏，这就是本供电系统继电保护所承担的任务[9,10,11]。
在本设计中要求采用电磁式继电保护。
继电保护装置是能反映电气设备发生故障或不正常运行状态时动作于跳闸或发出信号的自动发生装置。它由各种继电器组成。
继电保护装置按其所承担的任务，必须满足以下四点要求：
（1）选择性：当供电系统部分发生故障时，继电保护装置只将故障部分隔离，保证无故障部分正常运行。
（2）快速性：迅速切除故障，可以减轻巨大短路电流对电气设备的损坏程度；减小对用户用电的影响。
（3）灵敏性：对被保护电气设备可能发生故障和不正常工作方式的反应能力。
（4）可靠性：要求保护装置动作可靠，在应该动作时，不拒动， 而在不应该动作时，不误动。
2.6.2高压进线继电保护
（1）过电流保护
 过电流保护原理
本设计方案采用两相不完全星形接线的定时限过电流保护。当一次电路部分发生相间短路时，电流继电器KA瞬时反应动作，闭合触点，使时间继电器KT动作。KT经过整定的时间后，其延时触点闭合，使串联的信号继电器KS和中间继电器KM动作。KS动作后，其指示牌落下，同时接通信号回路，发出灯光信号和音响信号。KM动作后，导通跳闸线圈YR回路，使断路器QF跳闸，切除短路故障。QF跳闸后，其辅助触点QF1-2随之切断回路。在短路故障被切除后，继电保护装置除KS外的其他所有继电器均自动返回起始状态，而KS可进行手动复位。
‚ 整定计算
　 整定原则：过电流保护的动作电流应躲过被保护线路的最大负荷电流，其返回电流也应大于最大负荷电流。
动作电流整定公式： (2-27)
：可靠系数，DL：取1.2，GL：取1.3。
：接线系数，取1。
：返回系数，DL：0.85，GL：0.8。
：电流互感器变比。
灵敏度校验：
(2-28)
如果过电流保护是用来作为后备保护时，则其保护灵敏度 即可。
提高灵敏度办法：低电压闭锁的过电流保护。凡装有低电压闭锁的过电流保护装置的动作电流，只需按躲过线路的计算电流来整定。
（2）电流速断保护
本设计方案采用定时限过电流保护和电压、电流联锁保护。
动作电流整定计算：原则是速断电流应按躲过它所保护线路的末端的最大短路电流来整定。公式：
(2-29)
　　 ：电流继电器的动作电流。
　　 ：可靠系数；DL取1.2-1.3，GL取1.4-1.5。
　　 ：最大运行方式下被保护的线路末端短路时的最大短路电流
校验：按保护装置安装处最小两相短路电流进行校验。公式为：