塑料制品厂全厂总降压变电所及配电系统设计.docx

课程设计说明书

题目: 塑料制品厂全厂总降压变电所及配电系统设计

院（部）： 电气与信息工程学院
专业班级： 电气10-6班
学生姓名：刘飞强 易怀权 黄 超
彭德霖 李 建 楚衍春
指导教师： 杨岸

2013 年 7 月 6 日
摘要

某塑料制品厂全厂总配变电所及配电系统设计是对工厂供电的设计。本设计对工厂供电方式、主要设备的选择、保护装置的配置及防雷接地系统进行了相应的叙述，其中还包括全厂的负荷计算、高压侧和低压侧的短路计算、设备选择及校验、主要设备继电保护设计、配电装置设计、防雷和接地设计等。本设计通过计算出的有功、无功和视在功率选择变压器的大小和相应主要设备的主要参数，再根据用户对电压的要求，计算补偿功率，从而得出所需补偿电容的大小与个数。
根据国家供电部门的相关规定，画出总配变电所及配电系统的主接线图。电气主接线对电气设备的选择，配电所的布置，运行的安全性、可靠性和灵活性，对电力工程建设和运行的经济节约等，都有很大的影响。

关键词：变电所，负荷计算，设备选型，继电保护

ABSTRACT

The whole plant distribution substation and power distribution system design of a plastic products factory is for power plant design. The design makes the narrative about the factory power supply, main equipment selection, protection device configuration and grounding system for lightning protection, which also includes the load calculation of the factory, the short circuit current calculation of the high pressure side and low pressure side, equipment selection and validation, the main equipment relay protection design, power distribution equipment design, lightning protection and grounding design. This design is based on the calculation of the active power, reactive power and apparent power transformer and the size of the corresponding main equipment main parameter, then works out the compensation computing power according to user requirements to voltage .Thus it can obtain the desirable size and number of compensation capacitor.
According to the relevant provisions of the national electricity sector, the design draws the main connection diagram about the total distribution substation and power distribution system. Main electrical connection have great influence on the electrical equipment selection, the layout of the distribution, operation safety, reliability and flexibility, also power engineering construction and economy of the operation and so on.

Keywords: substations, load calculation, equipment selection, relay protection
目录

摘要 - 1 -
ABSTRACT - 2 -
目录 - 3 -
1 设计任务 - 5 -
1.1 设计原则 - 5 -
1.2 设计内容 - 5 -
1.3 设计要求 - 5 -
1.4 设计依据 - 5 -
2 负荷计算 - 6 -
3 无功功率计算和电气设备选择 - 7 -
3.1无功功率计算及补偿电容器选择 - 7 -
3.2变压器选型 - 8 -
3.2.1 主变压器选型 - 8 -
3.2.2各变电所变压器选择 - 8 -
3.3 架空线的选择 - 10 -
3.4 母线选择 - 11 -
4 电气主接线图 - 12 -
5 短路电流的计算及电气设备的选择 - 12 -
5.1短路电流的计算 - 12 -
5.1.1三相短路电流的计算目的 - 12 -
5.1.2短路电流的计算公式（标幺值计算方法）： - 12 -
5.1.3各母线短路电流列表 - 13 -
5.2电气设备的选择 - 14 -
5.2.1电气设备选择的原则 - 14 -
5.2.2高压设备的选择 - 14 -
5.2.3 10kv高压侧电气设备选择 - 16 -
6．继电保护配置 - 18 -
6.1主变压器保护 - 18 -
6.1.1瓦斯保护 - 18 -
6.1.2电流速断保护 - 18 -
6.1.3过电流保护 - 18 -
6.1.4过负荷保护 - 19 -
6.2 35KV进线线路保护过电流保护 - 20 -
6.3 10KV线路保护 - 21 -
7 防雷和接地装置的确定 - 22 -
7.1防雷目的 - 22 -
7.2直击雷的防治 - 22 -
7.3 雷电侵入波保护 - 23 -
7.4接地装置确定 - 23 -
8．变电所内外布置情况 - 24 -
8.1概述 - 24 -
8.2室内布置 - 24 -
8.3室外布置 - 24 -
9 工厂的电能节约 - 24 -
9.1 电能节约的意义 - 25 -
9.2 电力变压器的经济运行 - 25 -
课程设计心得 - 26 -
参考文献： - 27 -
致谢 - 28 -

1 设计任务
1.1 设计原则
由于该厂属于二类负荷，因此其是电力系统网络结构的重要组成部分。所以应和电气设计的原则一致，即应满足可靠性、灵活性、经济性。
1.2 设计内容
设计某塑料制品厂全厂总降压变电所及配电系统设计。
1.3 设计要求
1.No1，No2，No5车间变电所设置两台变压器外，其余设置一台变压器。且No1，No2为暗备用，No5为明备用。
2.主变压器设置两台，且明备用。
3.两条架空线选择为暗备用。
1.4 设计依据
(1)本厂设有薄膜、单丝、管材、注射等四个车间，设备选型全部采用我国新定型设备其外还有辅助车间及其它设施。
(2)厂用负荷：全厂各车间电气设备及车间变电所负荷计算表（380伏侧）。
(3)本场与电业部门的供电协议：
1)该厂由处于厂南侧一公里的110/35千伏变电所用35千伏架空线路向其供电，该所在城南侧1km。
2)电业部门变电所配出线路定时限过电流保护装置的整定时间为2s，工厂配电所应不大于1.3s。
3)工厂的功率因数值要求在0.9以上。
4)供电系统技术数据：电业部门变电所35kv母线为无限大电源系统，其短路容量200兆伏安
(4)生产车间为三班制，部分车间为单班或两班制，全年最大负荷利用时间为5000小时，属于二级负荷。
(5)本厂自然条件：
1)本地区最热月平均最高温度为35摄氏度。
2)土壤中0.7—1深处一年最热月平均温度为20摄氏度。
3)年雷暴日为30天。
4)土壤冻结深度为1.10米。
5)主导风向夏季为南风。
(6)地质水文条件：
1)本厂地表面比较平坦，土壤主要成分为积土及砂质粘土，层厚为1.6—7米不等。
2)地下水位一般为0.7米，
3)地耐压力为20吨/平方米。
2 负荷计算
根据公式：

分别计算出各车间的有功和无功功率及视在功率的计算值填入表2-1

表2-1 全厂各车间电气设备及车间变电所负荷计算表（380伏侧）

序

号
车间或
用电设
备组名
称
设备
容量(千瓦)
需要系数

功率因数
Cos
功率因数脚正切tan

计算负荷
有功

(千瓦)
无功

(千乏)
视在

(千伏安)
（1）变电所
1
薄膜车间
1400
0.6
0.6
1.33
840
1117．2
1400
2
原料库
30
0.25
0.5
1.73
7.5
12.975
15
3
生活间
10
0.8
1
0
8
0
8
4
成品库（一）
25
0.3
0.5
1.73
7.5
12.975
15
5
成品库（二）
24
0.3
0.5
1.73
7.2
12.456
14.4
6
包装材料库
20
0.3
0.5
1.73
6
10.38
12
7
小计
1509
—
—
—
876.2
1165.986
1464.4
（2）变电所
1
单丝车间
1385
0.6
0.6
1.33
831
1105.23
1385
2
水泵及设备
20
0.65
0.8
0.75
13
9.75
16.25
3
小计
1405
—
—
—
844
1114.98
1401.25
（3）变电所
1
注塑车间
189
0.4
0.6
1.33
75.6
100.548
126
2
管材车间
880
0.35
0.6
1.33
308
409.64
513.333
3
小计
1069
—
—
—
383.6
510.188
639.333
（4）变电所
1
备料复制车间
138
0.6
0.5
1.73
82.8
143.244
165.6
2
生活间
10
0.8
1
0
8
O
8
3
浴室
3
0.8
1
0
2.4
0
2.4
4
锻工车间
30
0.3
0.65
1.17
9
10.53
13.846
5
原料生活间
15
0.8
1
0
12
0
12
6
仓库
15
0.3
0.5
1.17
4.5
5.625
9
7
机修模具车间
100
0.25
0.65
1.73
25
43.25
38.462
8
热处理车间
150
0.6
0.7
1.02
90
91.8
128.571
9
铆焊车间
180
0.3
0.5
1.73
54
93.42
108
10
小计
641
—
—
—
287.7
387.509
482.63
（5）变电
1
锅炉房
200
0.7
0.75
0.88
140
123.2
186.667
2
实验室
125
0.25
0.5
1.73
31.25
54.0625
62.5
3
辅助材料库
110
0.2
0.5
1.73
22
38.06
44
4
油泵房
15
0.65
0.8
0.75
9.75
7.3125
12.1875
5
加油站
10
0.65
0.8
0.75
6.5
4.875
8.125
6
办公室招待所食堂
15
0.6
0.6
1.33
9
11.97
15
7
小计
475
—
—
—
218.5
190.481
328.48
8
全厂合计
5099
—
—
—
2610
3369.144
4319.342
9
乘以参差系数全厂合计（=0.9， =0.95）

2349
3200.687
3970.164
3 无功功率计算和电气设备选择
3.1无功功率计算及补偿电容器选择
此设计采用补偿电容器方法改善功率因数设计思路如下：
依据设计依据，要求本厂功率因数在0.9以上，而本厂的无功功率明显大于有功功率：
cos=2349/3970.164=0.592
远远小于要求的功率因数，所以需要进行无功补偿，选择在10KV高压母线侧进行人工补偿，采用固定补偿，即补偿电容器不随负荷变化而变化。选择功率因数为0.95.
Qc==2349tan(arccos0.592)-2349tan(arccos0.95)=2425.8Kvar
有计算数据可以得到要补偿的功率，总共补偿2400kvar，故选用12个BWF10.5-120-1W并联电容器进行补偿。
3.2变压器选型
3.2.1 主变压器选型
由于该厂的负荷属于二级负荷，对电源的供电可靠性要求较高，宜采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障后检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电，故选两台变压器。根据主变压器的确定原则：若发电机电压母线上接有两台或以上主变压器，当其中容量最大的一台因故退出运行时，其他主变压器在允许正常过负荷范围内应能输送剩余功率的70%以上。
根据设计要求主变压器为明备用，明备用时每台容量按SN.T≥1.0×2349/0.95kVA=2472.63kVA，须选两台SJL1-3150/35型变压器，其联接组别采用Yd11。
因此无功补偿后工厂380V侧和35KV侧的负荷计算如表3-2所示。
查表得：
空载损耗 P0=5Kw；
负载损耗 Pk=33kw；
空载电流 I0%=1.2；
阻抗电压 Uk%=7；
主变压器功率损耗：

=
=
=
=
3.2.2各变电所变压器选择
(1) 安装两台变压器互相暗备用，其容量按
SN.T≥0.7×=0.7×1464.4 kVA =1025.08 kVA
因此选两台S9-1250/10型低损耗配电变压器，其联接组别采用Yd11。
(2) 安装两台变压器互相暗备用，其容量按
SN.T≥0.7×=0.7×1401.25 kVA =980.7kVA
因此选两台S9-1000/10型低损耗配电变压器，其联接组别采用Yyn0。
(3) 安装一台变压器，其容量按
SN.T≥=639.333 kVA
因此选一台S9-800/10型低损耗配电变压器，其联接组别采用Yyn0。
(4) 安装一台变压器，其容量按
SN.T≥=485.879 kVA
因此选一台S9-500/10型低损耗配电变压器，其联接组别采用Yyn0。
(5) 安装两台变压器互相明备用，其容量按
SN.T≥1.0×=1.0×328.48 kVA =328.48kVA
因此选两台S9-350/10型低损耗配电变压器，其联接组别采用Yyn0。

表3-1 各变压器型号及其参数

型号
额定电压/kV
连接组别
损耗/W
空载电流（%）
阻抗电压（%）
高压
低压
空载电流
阻抗电压
主变压器两台暗备用
SJL1-2500/35
35
10.5
Yd11
4250
27500
1.3
6.5
两台明备用
S9-1250/10
10
0.38
Yd11
2200
16300
1.3
6.5
两台明备用
S9-1000/10
10
0.38
Yyn0
1800
13500
1.4
6.5
选一台
S9-800/10
10
0.38
Yyn0
1540
11000
1.5
6.5
选一台
S9-500/10
10
0.38
Yyn0
1080
7700
1.9
6.5
两台明备用
S9-400/10
10
0.38
Yyn0
640
4400
2
6.5

表3-2 无功补偿后工厂的计算负荷
项目
cos¢
计算负荷
/kW
/kvar
/kVA
380V侧补偿前负荷
0.592
2349
3200.687
3970.164
380V侧无功补偿容量

-2400

380V侧补偿后负荷
0.9465
2349
800.687
2481.7
N01变压器功率损耗

15.58
87.5

N02变压器功率损耗

16.82
88

N03变压器功率损耗

8.56
61.4

N04变压器功率损耗

8.24
39.7

N05变压器功率损耗

7.2
53.4

主变压器功率损耗

50.6
347.256

35KV侧负荷总计
0.856
2450
1478
2862
3.3 架空线的选择
1.由于本厂由电业部门某一110/35千伏变电所供电且两台主变压器互相明备用，按照要求架空线选择两条互相暗备用。
2.架空线截面积的选择
根据要求并结合电力电缆的截面选择：当电缆的最大负荷利用小时数>5000h，长度超过20m以上，均应按经济电流密度选择。
.按经济电流密度选择导线截面积
线路的负荷为：Sc=2862KVA
线路在工作时的最大工作电流：
Ig=1/2/（*）=0.5*2862/（*35）=23.6A
该生产车间为三班制，部分车间为单班或两班制，全年最大负荷利用时数为5000小时，属于二级负荷。其钢芯铝线的电流密度J=1.15所以导线的经济截面面积：
=Ig/J=23.6/1.15=20.52mm2
考虑到线路投入使用的长期发展远景，并结合本地区气象条件，选用截面积为50 mm2的导线，所以35KV架空线为LGJ-50的导线。
2).按长时允许电流校验导线截面积。
查表得LGJ-50型裸导线的长时允许电流Iy=220A()当环境温度为35度时，导线最高工作温度为70度。
由综合修正系数

则其长时允许电流为：
=220*0.88=193.6A
当一台变压器满载，一条输电线检修时导线负荷最大，这时的负荷电流为：
=/（*）=3150/()=51.96A。由于<,所以符合要求。
3).按电压损失校验
查表得LGJ-50导线的单位长度电阻和电流为：
=0.65 L=1km 选取 =0.42
线路总的电压损失为：
U=( P*R+ Q*X)/Un=(2349*0.65+0.42*3200.687)/35V=82.03V
电压损失百分比为：
U%=U/Un=0.0023<0.05
所以导线符合要求。
4).按机械强度校验
钢芯铝线非居民区35KV最小允许截面为10 mm2所以符合要求。
3.4 母线选择
一般电压在35KV及以下、电流在4000A及以下的平配电装置中，选择矩形导体。35KV汇流母线选择铝母线，尺寸（宽*厚）为15*3mm2，竖放，载流量为215A；10KV汇流母线选择铝母线，尺寸（宽*厚）为20*3mm2,竖放，载流量为165A。

4 电气主接线图

注：架空线采用外桥接线方式
主接线采用单母分段接线
5 短路电流的计算及电气设备的选择
5.1短路电流的计算
5.1.1三相短路电流的计算目的
为了保证电力系统安全运行，选择电气设备时，要用流过该设备的最大短路电流进行热稳定校验和动稳定校验，以保证设备在运行中能够经受住突发短路引起的发热和点动力的巨大冲击。同时，为了尽快切断电源对短路点的供电，继电保护装置将自动地使有关断路器跳闸。继电保护装置的整定和断路器的选择，也需要短路电流数据。
5.1.2短路电流的计算公式（标幺值计算方法）：
基准容量Sd=100MVA，基准电压Uav=37KV，10.5KV
(1)电力系统的电抗标幺值: =Sd/Soc
(2)电力线路的电抗标幺值:
(3)电力变压器的电抗标幺值:
(4)三相短路电流周期分量有效值:
(5)短路点处的次暂态短路电流:
(6)短路冲击电流： （高压系统）
(7)冲击电流有效值: （高压系统）
(8)三项短路容量：
(9) ， ，
5.1.3各母线短路电流列表
根据下图和以上公式计算母线短路电流：

由 =Sd/Soc得=100/200=0.5

表5-1 母线短路电流列表
短路计算点
三相短路电流/KA
三相短路容量/MVA

最大运行方式
K-1
3.03
3.03
3.03
7.73
4.58
193.99
K-2
0.96
0.96
0.96
2.448
1.45
61.52
最小运行方式
K-1
2.94
2.94
2.94
7.52
4.45
188.32
K-2
0.57
0.57
0.57
1.45
0.86
36.35
5.2电气设备的选择
选用高压开光，要根据使用环境决定户内还是户外型，根据开关柜数量的多少和对可靠性要求来确定使用固定式还是手车式开关柜。固定式开关柜价格便宜些，但是灵活性不如手车式。对于可靠性要求不高，开关柜台数又较少的，尽量使用固定式。选择开关柜后，柜中主要的部件要进行分断电流、动稳定、热稳定、运行工作状况的校验。
5.2.1电气设备选择的原则
1）额定电压
根据上述短路电流的计算结果，按照设计思路中按正常工作条件选型，按短路情况进行校验的思想，选择是，一般可按照电气设备的额定电压不低于装置地点电网额定电压的条件选择，即

2）额定电流
电气设备的额定电流是指在额定环境温度下，电气设备的长期允许电流。应不小于该回路在各种合理运行方式下的最大持续工作电流，即

3）以及短路计算结果和实际情况作出合理选择。
5.2.2高压设备的选择
有以上计算可知变压器的最大持续工作电流为

根据主变压器回路的及安装要求，可选SW2-53/600断路器，固有分闸时间和燃弧时间均为0.06s。后备保护时间最大为
短路热稳定计算时间为

由于，不计非周期热效应。短路电流的热效应等于周期分量热效应，即

而
显然，热稳定满足要求
冲击电流为
，，满足要求
额定开断电流，，满足要求
综上可知SW2-53/600断路器校验成功；
校验隔离开关GW5-35G过程如下；
，显然，热稳定满足要求
，满足要求
电压互感器选择：35KV高压侧一般选用油浸式或浇注式电压三相五柱式互感器，根据互感器的高压侧接线方式来确定其相电压,根据负荷大小选择电压互感器的准确级和额定容量
电压互感器的额定二次侧容量应大于电压互感器的二次侧负荷，即
二次负荷
电流互感器选择：35KV屋内配电装置应采用油浸瓷箱式绝缘结构的独立式电流互感器，在一次电流较小时宜采用一次绕组多匝式，提高精确度；一次回路额定电压和电流应满足；为保证测量的准确性，电流互感器的准确级不应小于所供测量仪器的准确级。
下面是各总配变电所的高低压设备选型情况确定如下：
1） 35Kv高压侧设备选择
35Kv测设备选择如下表5-2
表5-2 35Kv高压侧设备选择
计算数据
高压断路器
SW2-35/600
隔离开关
GW5-35G
电压互感器
JDJJ2-35
电流互感器
LB-35
避雷器
Fz-35
备注
U=35KV
35KV
35KV
35KV
35KV
35KV

I=49.57A
600A
600A

2*200/5

6.6ka

=7.73 KA
17KA
42KA

3.3*200

*4=3.03*4

Sk=193.99MVA
400MVA

5.2.3 10kv高压侧电气设备选择
计算过程如下：
短路热稳定计算时间为

由于，不计非周期热效应。短路电流的热效应等于周期分量热效应，即

而
显然，热稳定满足要求
冲击电流为
，，满足要求
额定开断电流，，满足要求
综上可知SW2-53/600断路器校验成功；
校验隔离开关GW5-35G过程如下；
，显然，热稳定满足要求
，满足要求
10Kv中压侧设备选择见表5-3
表5-3 10Kv中压侧设备选择
计算数据
高压断路器
SN10-10I
隔离开关
GN6-10/600
电流互感器
LA-10
备注
U=10KV
10KV
10KV
10KV
采用GG-10-54高压开关柜
I=49.57A
630A
600A
100/5
=0.96KA
16KA

=2.45KA
40KA
52KA
160*100
*4=

=61.52MVA
300MVA

基于前面的校验过程，10KV侧可以选用采用GG-10-54高压开关柜这里我们选择KYN28A-12型金属铠装移开式开关柜，系三相交流50Hz的户内成套配电装置，用于接受和分配3～10千伏的网络电能并对电路实行控制保护及监测。本开关柜能满足GB3096、DL404、IEC-298等标准要求，并具有防止误操作断路器，防止带负荷推拉手车，防止带电关合接地开关，防止接地开关在接地位置送电和防止误入带电间隔，即简称的“五防”。其技术参数如下表。
项 目
单位位
数 据
额定电压
Kv
3.6 7.2 12
额定绝缘水平
1min工频耐受电压压
Kv
42
雷电冲击电压
Kv
75
额定频率
Hz
50
额定电流
A
630、1250、1600、2000、2500、3150
4s热稳定电流（有效值）
KA
20、25、31.5、40
额定动稳定电流（峰值）
KA
50、63、100
防护等级

外壳IP4X、断路器室门打开为IP2X
开关柜校验
动稳定校验：Ies=100kA>66.21kA=
热稳定校验：I2tt=6400>I∞(3)2tmin =3941.79
开关柜校验
动稳定校验：Ies=100kA>66.91kA=
热稳定校验：I2tt=6400>I∞(3)2tmin =4024.92
开关柜校验
动稳定校验：Ies=100kA>66.80kA=
热稳定校验：I2tt=6400>I∞(3)2tmin =4012.21
开关柜校验
动稳定校验：Ies=100kA>66.73kA=
热稳定校验：I2tt=6400>I∞(3)2tmin =4021.29
开关柜校验
动稳定校验：Ies=100kA>66..67kA=
热稳定校验：I2tt=6400>I∞(3)2tmin =3995.91
5.2.4 380V侧设备选择
380V侧设备选择采用BFC-0.5G-08低压开关柜。
6．继电保护配置
6.1主变压器保护
电力变压器继电保护配置的一般原则：
(1) 装设过电流保护和电流速断保护装置用于保护相间短路；
(2) 800kVA以上油浸式变压器和400kVA及以上车间内油浸式变压器应装设气体保护 装置用于保护变压器的内部故障和油面降低；
(3) 单台运行的变压器容量在10000kVA及以上和并列运行的变压器每台容量在6300kVA及以上或电流速断保护的灵敏度不满足要求时应装设差动保护装置用于保护内部故障和引出线相间短路；
(4) 装设过负荷保护和温度保护装置分别用于保护变压器的过负荷和温度升高。
由于我们变压器的视在功率为500HZ，所以我们不需要采用温度保护。
对于本设计中高压侧为35KV的工厂总降压变电所主变压器来说，应装设瓦斯保护、过电流保护和电流速断保护。
6.1.1瓦斯保护
防止变压器内部短路及油面降低，轻瓦斯动作于信号 ，重瓦斯动作于跳闸，本次采用FJ3-80型开口杯挡板式气体继电器。
6.1.2电流速断保护
, ,
躲过外部K2短路时流过保护的最大短路电流整定，即：

式中为变压器低压母线三相短路电流周期分量有效值。为可靠系数.
灵敏度校验：

式中 为在电力系统最小运行模式方式下，变压器高压侧的两相短路电流。
为速断电流验算到一次电路的值（单位为A）。
在此设计中

6.1.3过电流保护
防止外部相间短路并作为瓦斯保护和电流速断保护的后背保护，动作与跳闸，本次采用GL15型感应式过电流继电器，两相两继电器式接线，去分流跳闸的操作方式。
因为高压侧有=3150/（35×）=51.96A，电流互感器采用三角形接法，

式中为变压器的最大负荷电流，为保护装置的可靠系数，一般取1.15-1.25。 为电流继电器的返回系数，对于感应式电流继电器GL-15/10来说，应取0.85；在该厂设计中：

动作电流为：
,因此整定值为148A。
过电流保护动作时间整定计算

式中为变压器母线发生三相短路时高压侧继电保护的动作时间，在变压器低压侧保护装置发生低压母线发生三相短时的一个最长的动作时间，为前后两级保护装置时间级差，对定时限过电流保护，可取0.5s，对反时限过电流保护可取0.7s。
灵敏度校验：

式中为在电力系统最小运行方式下，低压母线两相短路电流折合到变压器高压侧的值；为继电保护的动作电流换算到一次电路的值，称为一次动作电流（单位为A）。
如果作为后备保护，由

在此设计中

灵敏度为：
，灵敏度校验满足要求。
6.1.4过负荷保护
动作电流整定计算

式中为变压器的额定一次电流，为电流互感器的电流比。

动作时间的整定计算

6.2 35KV进线线路保护过电流保护
由于电流速断保护不能保护线路全长，因此由过电流保护作为其后备保护，同时防止速度按保护区域外部的相间短路，保护动作与跳闸。
1.过电流保护动作电流的整定计算

式中：线路最大负荷电流，可取为(1.5-3)为线路计算负荷电流。
保护装置的可靠系数，对GL型取1.3；
保护装置的结线系数，对相电流结线为1，对相电流差结线取。
电流继电器的返回系数，对于感应式电流继电器GL-15/10来说应取0.8。电流互感器的变流比。
必须注意：对感应式继电器的 应整定为整数，且在10A以内。在此设计中：
,, 。
因此动作电流为：

因此整定为4A
2.过电流保护动作时间
过电流保护动作时间整定为2s，，同时工厂配电所的定时限电流保护的整定时间不大于1.3s。
过电流保护灵敏系数的校验

式中， 在电力系统最小运行方式下，高压线路末端两相短路；
为继电保护的动作电流换算到一次电路的值，称为一次动作电流。
3.如果作为后备保护，则灵敏系数即可。在此设计中

因此其保护灵敏系数为:

灵敏度系数满足要求。
6.3 10KV线路保护
过电流保护：防止电路中短路电流过大，保护动作与跳闸。
1.过电流保护动作电流的整定计算

式中：线路最大负荷电流，可取为(1.5-3)为线路计算负荷电流。
保护装置的可靠系数，对GL型取1.3；
保护装置的结线系数，对相电流结线为1，对相电流差结线取。
电流继电器的返回系数，对于感应式电流继电器GL-15/10来说应取0.8。
电流互感器的变流比。
必须注意：对感应式继电器的应整定为整数，且在10A以内。在此设计中：
,, ，
因此动作电流为：

因此整定为8A。
2.过电流保护动作时间
过电流保护动作时间整定为2s，，同时工厂配电所的定时限电流保护的整定时间不大于1.3s。
3.过电流保护灵敏系数的校验

式中， 在电力系统最小运行方式下，高压线路末端两相短路；
为继电保护的动作电流换算到一次电路的值，称为一次动作电流。
如果作为后备保护，则灵敏系数即可。在此设计中

因此其保护灵敏系数为:
灵敏度系数满足要求。
7 防雷和接地装置的确定
7.1防雷目的
雷电冲击波的电压幅值可高达1亿伏，其电流幅值可高达几十万伏，对电力系统的危害远超过内部过电压。其可能毁坏电气设备和线路的绝缘，烧坏线，造成大面积长时间停电，因此，必须采取有效措施加以防治，以保证电器设备的安全。下面分情况对防雷装置进行选择。

7.2直击雷的防治
根据变电所雷击目的物的分类，在变电所的中的建筑物应装设直击雷保护装置。在进线段的1km长度内进行直击雷保护。防直击雷的常用设备为避雷针。所选用的避雷器：接闪器采用直径的圆钢；引下线采用直径的圆钢；接地体采用三根2.5m长的的角钢打入地中再并联后与引下线可靠连接。

7.3 雷电侵入波保护
由于雷电侵入波比较常见，且危害性较强，对其保护非常重要。为了其内部的变压器和电器设备得以保护，在配电装置内安放阀式避雷器。
7.4接地装置确定
接地装置为接地线和接地体的组合，结合本厂实际条件选择接地装置：交流电器设备可采用自然接地体。，经校验
确定接地电阻值。
据经验公式：，=1.01kA

接地装置的初步方案。
本厂的大接地体采用扁钢，截面选择为，厚度为铜接地线截面选择：低压电器设备地面上的外露部分截面选择为（绝缘铜线）；电缆的接地芯截面选择为。
（3）计算单根钢管接地电阻
经查表得砂质粘土的电阻率。单根钢管接地电阻