某铸造厂供配电系统设计.pdf

供配电技术课程设计题目某铸造厂供配电系统设计学院信息科学与工程学院班级学号姓名完成时间某铸造厂供配电系统设计、八、一 刖百电力业对我国社会主义建设工农业生产和人民生活影响很大，因此，提高电 力系统的可靠性，保证安全供电是从事电力设计的重要任务。变电站是电力系统 不可或缺的重要环节，对电网的安全和经济运行起着举足轻重的作川，它担负着 电能转换和电能重新分配的繁重任务。变电站不仅是实现自动化的重要基础之一,也是满足现代化供电的实时、可靠、安全、经济运行管理的需要，更是电力系统 自动化EMS和DMS的基础。本课程设计根据老师所给原始资料，对资料进行分析，完成某铸造厂总降压变电 所的电气设计，主要包括1)对设计对象、设计原则、设计任务等作简要论述(2)外部供电方案设计(3)总降压变电站设计1、选择最佳方案2、绘制有关图纸3、短路电流计算4、主要电气设备选择与校验5、配电装置设计6、继电保护系统设计7、防雷与接地设计(4)厂区380V配电系统设计(5)车间变电所设计目录第一章概述.1第一节设计对象简介.1第二节原始资料介绍.1第三节设计原则.4第四节设计任务.4第二章外部供电方案设计.5第一节 供电方案的主要内容.5第二节 供电方案的基本原则.6第三节铸造厂供用电情况分析.6第四节供电方案的选择.6第五节经济计算.12第六节方案的确定.14第三章 总降压变电站设计.14第一节主接线的设计.14第二节工厂负荷计算及无功补偿.18第三节短路电流计算.183.3.1 基本概念.163.3.2 确定短路点.163.3.3 短路电流计算.22最大 运行方式.16最小 运行方式.19第四节 主要电气设备选择与校验.283.4.1 概述.283.4.2 断路器的选择与校验.293.4.3 隔离开关的选择与校验.303.4.4 负荷开关的选择与校验.313.4.5 熔断器的选择与校验.323.4.6 电压互感器的选择与校验.323.4.7 电流互感器的选择与校验.323.4.8 低压一次设备的选择与校验.33第五节配电装置设计.35第六节 继电保护系统设计.31第七节防雷与接地设计.41第四章 厂区380V配电系统设计.43第五章车间变电所设计.44主要参考文献.45第一章概述第一节设计对象简介变电所由主接线，主变压器，高、低压配电装置，继电保护和控制系统，所 用电和直流系统,远动和通信系统，必要的无功功率补偿装置和主控制室等组成。其中，主接线、主变压器、高低压配电装置等属于一次系统；继电保护和控制系 统、直流系统、远动和通信系统等属二次系统。主接线是变电所的最重要组成部 分。它决定着变电所的功能、建设投资、运行质量、维护条件和供电可靠性。一 般分为单母线、双母线、一个半断路器接线和环形接线等几种基本形式。主变压 器是变电所最重要的设备，它的性能与配置直接影响到变电所的先进性、经济性 和可靠性。一般变电所需装23台主变压器；330千伏及以下时，主变压器通 常采川三相变压器，其容量按投入510年的预期负荷选择。止匕外，对变电所 其他设备选择和所址选择以及总体布置也都有具体要求。变电所继电保护分系统 保护（包括输电线路和母线保护）和元件保护（包括变压器、电抗器及无功补偿 装置保护）两类。第二节原始资料介绍1：空气压缩车间2：熔制成型（模具）车间3：熔制成型（熔制）车间4：后加工（磨抛）车间5：后加工（封接）车间6：配料车间7:锅炉房8：其他负荷19：其他负荷2图1某铸造厂厂区平面布置图2、全厂用电设备情况全厂负荷统计资料如表1所示。表1工厂负荷统计资料序 号车间名称负荷类 型计算负荷安装容量（kW）需要系数tg(p1空气压缩车间I10000.780.232熔制成型（模具）车间I8000.70.273熔制成型（熔制）车间I7400.80.294后加工（磨抛）车间I32500.20.345后加工（封接）车间I28000.20.276配料车间I18000.20.287锅炉房I28000.150.268厂区其他负荷（一）II III8000.50.429厂区其他负荷（二）II III6300.70.45同期系数Kyp=0.95=0.97（2）负荷对供电质量要求16车间为长期连续负荷，要求不间断供电。停电时间超过2分钟将造成 产品报废，停电时间超过半小时，主要设备将受到损坏，故这6个车间定为I级 负荷。该厂为三班工作制，全年时数为8760小时，最大负荷利川小时数为5600 小时。3、外部电源情况电力系统与该厂连接如图2所示。2工作电源距该厂5km有一座A变电站，其主要技术参数如下：主变容量为2X31.5MVA；型号为SFSLZi 31500kVA/llOkV三相三绕组变压 器；短路电压比 H0KV/35KV 为 A”*=10.5；H0KV/10KV 为 A/%=17%。llOkV 母线三相短路容量：1918MVA；供电电压等级：可选川35kV或10kV电压供电；最大运行方式：按A变电站两台变压器并列运行考虑；最小运行方式：按A变电站两台变压器分列运行考虑；(2)备川电源拟由B变电站提供一回10kV架空线作为备电源。系统要求仅在工作电源停 止供电时，才允许使用备用电源供电。(3)功率因数要求供电部门对该厂功率因数要求为：川35kV供电时，全厂总功率因数不低于0.90;川10kV供电时，全厂总功率因数不低于0.95。(4)电价：供电局实行两部电价。基本电价：按变压器安装容量每IkVA每月4元计费。电度电价:35kV,尸=0.05 元/kW h；10kV,尸=0.06元/kW h。(5)线路的功率损失在发电厂引起的附加投资按每千瓦1000元。3第三节设计原则按照国家标准GB50052-95供配电系统设计规范、GB50053-9410kv 及以下设计规范、GB50054-95低压配电设计规范等的规定，进行工厂供 电设计必须遵循以下原则：(1)遵守规程、执行政策。必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节 约有色金属等技术经济政策。(2)安全可靠、先进合理。应做到保障人身和设备的安全,供电可靠，电能质量合格,技术先进和经济合理，采川效率高、能耗低和性能先进的电气产品。(3)近期为主、考虑发展。应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到 远近结合，适当考虑扩建的可能性。(4)全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、川电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂 供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工 厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设 计的有关知识，以便适应设计工作的需要。第四节设计任务(1)对设计对象、原始资料(电网状况、负荷等级、负荷统计资料、地质、气 候条件等)设计原则及设计任务作简要论述(2)外部供电方案设计根据供电部门提供的资料，选择该厂适当的供电方案(3)总降压变电站设计1、根据对原始资料的计算结果，选择不同主线接线形式和主变形式及容量,组成23个不同方案，进行技术、经济方面的比较，选择最隹方案。2、绘制有关图纸，对所选方案绘出变电所主接线草图及变电所平面布置草4图。3、短路电流计算，根据电气设备选择校验和继电保护需要确定主接线上的 短路计算点，分别按系统最大运行方式和最小运行方式计算各短路点三相短路电 流值。4、主要电气设备选择与校验，主要有断路器、隔离开关、负荷开关、熔断 器、电压和电流互感器、导线、母线等电气设备的选择与校验。5、工厂总降压变电所主变压器保护，保护方式的选择、整定值的计算及灵 敏度校验。6、工厂总降压变电所10KV馈线保护，保护方式的选择和整定值计算。(4)厂区10KV配电系统设计只要求对厂区10KV配电系统设计原则给予扼要的论述，对厂区线路进行初步设 计。(5)车间变电所设计只要求对车间变电所设计原则给予扼要的论述。第二章外部供电方案设计第一节供电方案的主要内容工厂的供电方案主要依据工厂的川电要求、川电性质、现场调查的信息以及电网 结构和运行情况来确定。其主要内容包括供电电源位置、出线方式、供电线路敷 设、供电回路数、走径、跨越、工厂进线方式、工厂受(送)电装置容量、主接 线、继电保护方式、电能计量方式、运行方式、调度通信等内容。第二节供电方案的基本原则(1)应能满足供川电安全、可靠、经济、运行灵活、管理方便的要求，并 留有发展余度。(2)符合电网建设、改造和发展规划的要求；满足工厂近期、远期对电力 的需求，具有最佳的综合经济效益。(3)具有满足工厂需求的供电可靠性及合格的电能质量。(4)符合相关国家标准、电力行业技术标准和规程，以及技术装备先进要求，并应对多种供电方案进行技术经济比较，确定最佳方案。第三节铸造厂供用电情况分析高压供电系统的设计要以安全、可靠运行为原则，同时兼顾运行的经济性和 灵活性。因此，主接线的正确、合理设计，必须综合处理各个方面的因素，经过 技术、经济论证比较后方可确定。本变电所原始资料有两路电源可供选择。并且 该厂16车间为长期连续负荷，要求不间断供电。停电时间超过2分钟将造成 产品报废，停电时间超过半小时，主要设备将受到损坏，故这6个车间定为I级 负荷。由于一级负荷属重要负荷，如果中断供电造成的后果十分严重，因此要求 由两路电源供电，当其中一路电源发生故障时，另一路电源应不致同时受到损坏。本厂为三本工作制，全年工作小时数为8760小时，最大负荷利川小时数为5600 小时。第四节供电系统方案的选择与确定设计变配电所的主接线，应按照所选主变压器的台数和容量以及负荷对供电 可靠性的要求，初步确定2到3个比较合理的主接线方案来进行技术经济比较,择其优着确定变配电所的主接线方案。2.4.1主接线方案的技术指标1、供电的安全性 主接线方案在确保运行维护和检修的安全方面的情况。2、供电的可靠性 主接线方案在与川电负荷对可靠性要求的适应方面的情 况。3、供电的电能质量主要是指电压质量，包括电压偏差和电压波动等情况。4、运行的灵活性和运行维护的方便性。5、对变配电所今后增容扩建的适应性。62.4.2主接线方案的经济指标1线路和设备的综合投资额 包括线路和设备自身的价格、运行费、管理 费、基建安装费等。可按照当地电气安装部门的规定计算。2、变配电系统的年运行费用 包括线路哥设备的折旧费、维修管理费和电 能损耗费等。线路哥设备的折旧费和维修管理费，通常都取为线路和设备综合投 资的一个百分数。而电能损耗费，则根据线路和变压器的年电能损耗计算。总的 年运行费即为以上线路变压器折旧费、维修费与年能损耗费之和。3、供电贴费 有关法规还规定申请川电，川户必须向相关供电部门一次性 地缴纳供电贴费。4、线路上的有色金属消耗量 指导线和电缆的有色金属耗用的重量。2.4.3 供电方案的拟定该厂供电电源可由35KV高压线和10KV高压线提供，可作出三种供电电源设 计方案1.电源及备川电源均由35KV高压线提供2.电源及备川电源均由10KV高 压线提供3.电源由35KV高压线提供10KV高压线作为备川电源。因供电系统的 基本要求是安全、可靠、经济、优质。所以在设计过程要对三种方案综合考虑，在安全可靠的基础上选择最经济的方案。方案一：工作电源与备用电源均采川35KV电压供电。在这个方案中总降压 变电所内装设两台主变压器。工厂总降压变电所的高压侧接线方式可采用单母线 分段接线和内桥接法。通过经济技术比较可知内桥接线优于单母线分段接线，故 采川内桥接线作为本方案的接线方式。方案的优缺点分析：优点：供电电压高，线路功率损耗小，电压损失小，调压问题容易解决，要 求的功率因数低，所需的功率补偿容量小，可减少投资，供电的安全稳定性高。缺点：工厂内要设有总降压变电所，占川的土地面积较大。降压变电所要装 有两台主变压器，投资及运行费川较高。方案二：工作电源和备川电源均采川10KV高压线供电。两路电源进线均采 川断路器控制。方案的优缺点分析：优点：工厂内不设主变压器，可以简化接线，降低了投资及运行费川。工厂 内不设降压变电所可以减少土地占有面积，减少工作人员及运行维护工作量。缺点：供电电压低，线路的功率损和电压损耗大，要求的功率因数大，需要 7补偿的无功补偿容量大，补偿装置的费用会增加。工厂内设总配电所，供电的稳 定性不如35KVo方案三：供电电源采用35KV供电电源供电，装设一台主变压器。用架空线 引入降压变电所，10KV作为备川电源。10KV经过降压变后接在10KV的一段配电 母线上，10KV接在另一段配电母线上。方案的优缺点分析：优点：本方案的经济技术指标介于方案一和方案二之间，由于原始资料要求 正常供电时只川一路供电，出现故障时方川备川电源，备川电源供电时间较少。因此该方案既能满足供电的安全可靠性又可降低投资及维护费川。2.4.4 技术指标计算：经过计算可以得到全厂的计算负荷为4735.24kw,根据供电需求：在正常情况下只有一路电源工作，另一路作为备川电源。本方案选川 5000KVA的油浸式变压器两台，型号为SJL1-5000/35,电压为35/10KV,查表可 得变压器的主要技术参数为：空载损耗 APo=6.9KW,短路损耗APk二45KW阻抗电压Uk%=7 空载电流=变压器的有功功率损耗：APb=n APo+APk(Sjs/Sbe)2/n(n 为变压器台数)Sjs=4734.24KVA；Sbe=5000KVA;已知 n=2；经过计算可得变压器的有功功率损耗为：APb=54KW 变压器的无功功率损耗：A。=n(/o/l 00)Sbe+1/n(Uk%/100)Sbe(Sjs/Sj 以 2=424KVar一台变压器运行的有功功率损耗为：APb-APo=41 kw一台变压器运行的无功功率损耗为AQALl/100*5000=369KV在 35KV线路的功率：P/y=Pjs+APb-Apo=4522+54-6.9=4569KWQjs=Qjs+NQb-1.1/100 x5000=1405+424-55=1774KV”S射二 J3a2+Q人,2=490 IKVAIjsSjS/Je=4901/(V3 x 35)=80.9A835KV线路的功率因数：Cos 0=PjS/Sjs4569/4901=0.93电流流过导线时候要产生电能损耗，使导线发热。裸导线的温度过高时会使 接头处得氧化加剧，增大接触电阻，使之进一步氧化，如此恶性循环最终可能导 致短线，为了保证供电系统的正常稳定节能工作，通过导线的最大的最大电流不 能大于导线的载流量。为保证供电系统安全可靠优质经济的运行，根据国家电线技术的有关规定,选择导线和电缆界面时候必须满足以下条件：1、发热条件 导线和电缆在通过正常最大度和电流即计算电流时产生的发热 温度不应该超过正常运行时允许的最高允许温度2、电压损耗条件 导线和电缆在通过正常最大负荷电流产生的电压损耗，不成该超过正常运行时候允许的电压损耗。对于工厂内较短的电压线路，可不进 行电压损耗校验。3、经济电流密度35kv及以上的高压线路及35KV以下的长距离，大电流 线路例如较长的电源进线和电弧炉的短网进线，其导线截面宜按照经济电流密度 选择，以使年运行费用最低，工厂内10KV及以下的线路通常不按照经济电流密 度进行选择。4、机械强度 导线截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，不必校验其 机械强度，但需要校验其短路热稳定度。母线则应校验其短路的动稳定度和热稳 定度。根据以上条件，经过查表，35KV线路选用LGJ-35钢芯铝绞线架设，几何均 距确定为2.5米。查表得r=0.85。/切1 x=0.35Q/m电乐损失计算由于线路存在着阻抗，所以通过负荷电流时要产生电压损失。一般线路的允 许电压损失不超过5%(对线路的额定电压)。如果线路的电压损耗超过允许值,应适当加大导线截面，使其满足允许电压损耗的要求。方案一供电电源电压损失AU1=(RO x PjsIA+X 0 x 05fxLl)/Uel=(0.85x4569x5+0.417x1774x5)/35=0.64KV(Ll=5Km)AU1 35x5%=1J5KV 电压损失合格备用电源电压损失9AU2=(RO x Pjs，xL2+X 0 x QjsYLl)/Uel=(0.85x4569x7+0.35x1774x7)/35=0.90KvAU2 AU1 10 x5%=0.5KV(方案二不满足电压损失要求)方案三根据计算全厂计算负荷为4735.24KVA,厂内总降压变电所设主变压器一台，其相关数据为：空载损耗：APO=6.9KW,短路损耗为：APk=45KW阻抗电压：Uk%=7,空载电流：10%=1.1变压器的有功功率损耗：APbnpo+APK(Sjs/Sbe)a2/zz已知 n=l,Sjs=4735.24KVA Sbe=5000KVA所以 APO=69+45x(4735.24/5000)2=47KW变压器的无功功率损耗为：AQb=zi(/o%/l 00)Sbe+(1/)*(Uk%/1 OO)Sbe(Sjs/Sjb)2io=1(1.1/100)X5000+lx(7/100)x5000(x4735.24/5000)2=369KVar35KV线路的功率因数为：COS&=Pjs1/Sjs1=0.93根据国家电线产品技术标准的相关规定，经过查表，35KV线路选川LGJ-35 钢芯铝绞线架设。几何均距确定为2.5m。查表得r=0.BSCl/km,X=0.35Cl/km.电压损失计算：At/l=(7?0 x PjsYLl+X 0 x QjsLl)/Uel(L=5)=(0.85x45695x+0.351x7745x)/35=0.64KVAU1+ZQS25/QF25-KXO(+(A(A2+kd-K)Xr/QS26 LqF26hO-K)+K)火至熔制J至熔制至后加工N后加工至配料 型（模1型（熔J（）J（封榭I车间具）车间制）车间车间 车间)QS27 1/QF27X)W)+4)+4+62F2UOh-hT)-mA+*6母 4-Hp44+O+m-+w+T)+Hp+6 4+p N地+TO至空气至烙制成至烙制至后加工,金局口工至配料至锅炉至其他至其他二压缩车J1型（模J型（烙、.（磨抛）、x封接），车间、房、，负荷工、，负荷n间具）车间制）车间车间车间QS210图5 二次侧均采用单母线分段的总降压变电所主接线图这种主接线兼有前两种桥式接线运行灵活性的有点，但采用的高压开关设备较多,可供一、二级负荷，适于一、二次侧进出线较多的总降压变电所。（4）主接线技术经济比较：表4主接线技术经济比较比较方案一次侧内桥式一次侧外桥式一二次侧均川单母线 分段技术指标供电安全性满足要求满足要求满足要求供电可靠性较高较高高供电质量满足要求满足要求满足要求灵活方便性较好较好好扩建适应性较高较高高经济指标电力变压器 的综合投资一样一样一样高压开关柜 的综合投资一般/占/八、多年运行费一般一般较多供电贴费三种方案基本，用同通过表2的比较得出：在技术指标方面，三种方案均能满足要求；在经济指 17标方面，方案三的初期投入较方案一、二的多。而方案一更适用于电源线路较长 因而发生故障和停电检修的机会较多、并且变电所的变压器不需要经常切换的总 降压变电所；方案二更适合川于电源线路较短而变电所昼夜负荷变动较大、适于 经济运行需经常切换变压器的总降压变电所。本次设计电源距离变电所5KM或者 7KM,且本工厂采川三班工作制，昼夜负荷变动较小，切不需要经常切换变压器。所以综合技术经济指标，最终选择方案一，即一次侧采用内桥式接线、二次侧采 川单母线分段的总降压变电所主接线图。第二节工厂负荷计算及无功补偿一.工厂负荷计算供电系统要能安全可靠的正常运行，各个元件都必须选择得当，除了满足工 作电压和频率的要求外，最重要的就是要满足负荷电流的要求。因此有必要对供 电系统各个环节的电力负荷进行统计计算。通过负荷的统计计算求出的、用来按发热条件选择供电系统中各个元件的负 荷值，称为计算负荷。我国目前普遍采川的确定川电设备计算负荷的方法，有需 求系数法和二项式法。需要系数法是国际上普遍采川确定计算负荷的基本方法,最为简便。二项式法的局限性比较大，但是确定设备台数较少而容量差别悬殊的 分支干线的计算负荷时，较之需要系数法合理，切计算比较简便。计算负荷的计算：先求各车间的计算负荷空压车间设备总容量尸产10.,K,=0-78,tan?=0.23,故尸3讥1)=Kd Pe=0.78x1000W=780kW230(1)=P30 tan。=780 x0.23=180fcvar工。3=加0.(1)“30.(1；=/7802+1802 4.A=800kV.A模具车间设备总容量Pe=kW,。-7,tan=0.27,故 P3o(2)=KdPe=0-7x8O(W=56(W18O-=560左Wx0.27=150左 var上 30(2)r 30(2)干S3。=，尸30.(2)飞30.:,5602+1502匹 A=580kV A熔制车间设备总容量尸740HV,=。8,tan0=0.29,故P3g=KdPe=08x74(W=596左 W2。（3）=尸 3。tan。二 596kWx0.29=173kvarS3。.=尸30.(3；+Q30.2 二岔962+1732-.人=62IkV.A磨抛车间设备总容量R=3250HV,“。2,tan 9=0.34,故尸3。(4)=K.Pe=0?x 325(W=65(W03。(4)=尸W4)tan。=650ZW x 0.34=221k var530.(4)=/尸 30.(4；+Q30.(4；=.+22/.A=687kV.A封接车间设备总容量Pe=2800kw,工=。2,tan =0.27,故 尸3。=K4 Pe=62 x 2800加560HV。=尸 3。tan 9=560次义 0.27=15 k varS3=A/P30.(5；+Q30.(5；二加?匹 A=580kV A配料车间设备总容量Pe=i800kW,七=。2,匕W=0.28,故P*KdPe=0.2xl800W=360W03。(6)二夕30(6)tan。=360W x 0.28=101左 varSw.(6)=V P30.(6)2+Q30.(6)2=匹.A=374kV A锅楼房设备总容量Pe=2800kw,Kd=15,tan9=0.26,故 19尸30(7)=Kd Pe=S15 x 2800左 W=420kW0=PQn,tan(p=420kW x0.26=109k var上30(7)r 30(7)+S3。)=JP30.(7；+Q30.(7：=20092 Hz.A=434kV.A其他负荷I设备总容量尸产800左印，05,tane=0.42,故P30(s)=KdPe=x800kW=400kW2。=R。tan展 400kW x 0.42=168k varSg1.5 满足要求(2)电流速断整定计算Iqb=(KrelKw/Ki)*Ik.max=1.3*1/30*344.43=15A灵敏度校验：Sp 二(KwIk/Kilqb)(1)Ik(2-0.866Ik(3)(2)综合(2)(1)可得：Sp=1*0.8661K(/(30*15)=5.52 满足要求3.6.4 电力变压器的继电保护根据规定，对于高压侧为35KV及以上的工厂总降压变电所来说，应装设过 电流保护、电流速度断保护和瓦斯保护；在有可能过负荷时应装设过负荷保护。1.过电流保护变压器过电流保护装置的接线、工作原理和线路过电流饱保护的接线、工作 原理完全相同。也按阶梯原则整定。但对电力系统的终端变电所入车间变电所的 变压器来说，其动作时间可整定为最小值0.5So变压器过电流保护的动作时限应比二次侧出线过电流保护的最大动作时限 大一个At,一般取0.5-0.7S。变压器过电流饱和的灵敏度检验按最小运行方式 下变压器二次侧发生两相短路时一次侧的穿越电流校验。2.电流速断保护变压器电流速度按保护的接线、工作原理与线路电流速断保护相同。它是一 种不带时限的过电流保护，实际中电流速断保护常与过电流保护配合使用。当线 39路发生短路，流经继电器的电流大于电流速断的动作电流时，电流继电器动作，其常开触点闭合，接通信号继电器和中间继电器，动作发讯和使用断路器跳闸。变压器电流速断保护的动作电流与线路电流素缎保护相似，应躲过变压器二 次侧母线三相短路时的最大穿越电流。变压器电流速断保护的灵敏度校验，与线 路速断保护灵敏度校验一样，以变压器一次侧最小两相短路电流进行校验，灵敏 系数应大于等于2,若电流速断保护的灵敏度不满足要求，应装设差动保护。3.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，按照规定，800KVA及以上的油浸式电力变压器和400KVA 及以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。气体保护装置主要由气体继 电器构成。当变压器油箱内出现故障时，电弧高温使变压器内的油分解为大量的 油气体，气体保护就是利用这种气体实现保护的装置。瓦斯保护的主要原件是瓦斯继电器，它装设在油箱和油枕之间的连通管中不。为了使油箱内产生的气体能够顺畅地通过瓦斯继电器排往油枕，变压器安装应取 1%-1.5%的倾斜度；而变压器在制造时，联通管对油箱顶盖也有2%4%的倾 斜度。主变压器保护整定计算1.过电流保护采用两个电流互感器接成不完全星型，保护电流按照躲过最大负荷电流来整 定。Idz=(KrelKw/Kre)(1.5_3)lin=(1.2*1/0.85)*2.5*5000/(2*35)=101A流经继电器的电流为：Idzj=Idz(5/150)二101*(5/150)=3.36A10KV馈电线路的保护时间为0.5秒，母线保护动作时间为1秒。则变压器 过电流保护时间为1.5秒灵敏度按最小运行方式下二次侧母线发生两相短路条件进行校验：Ks=Ik2.min（）/Idz40=(l/V3)0.866*2800*10.5/37/101=3.9Ks=3.91.5 满足要求2.电流速断保护采川两相不完全星型接法，动作电流按系统最大运行方式下变压器二次侧三 相短路值整定Iqb=(KreiKw/Ki)Ik.max(krel=l.3 Kw=l ki=30)二(1.3*1/30)*10.5/37*1000=38.1A灵敏度按系统最小运行方式下变压器一次侧两相短路的短路电流进行校验(2)Sp=(KwIk/Kilqb)(1)Ik=0.866ik 综合(2)(1)可得：Sp=1*0.8661K/(30*38.1)=2.22 满足要求采用两相不完全星形接法，动作电流按躲过系统最大运行方式下，变压器二次侧 三相短路值来整定。第七节 防雷与接地设计3.7.1 过电压的概念及形式过电压是指阻碍电气线路或电气设备上出现的超过正常工作电压要求的电 压。在电力系统中，按过电压产生原因的不同，可分为内部过电压和雷击过电压 两大类。1.内部过电压内部过电压是由于电力系统内的开关操作、发生故障或者其他原因，使系统 的工作状态突然改变，从而在系统内部出现电磁振荡而引起的过电压。2,雷电过电压41雷电过电压又称大气过电压或外部过电压，它是由于电力系统内部的设备或 者建筑物遭受来自大气中的雷击或者雷电感应而引起的过电压。雷击过电压有两 种形式。1)直接雷击 它是雷电直接击中电气设备、线路或者建筑物，具过电压引 起的强大雷电流通过这些物体放电入地，从而产生破坏性极大的热效应和机械效 应，相伴的还有电磁脉冲和闪络放电。2)间接雷击它是雷电未直接击中电力系统的任何部分而是雷对设备、线或其他物体的 静电感应或电磁感应所产生的过电压。3.7.2 防雷设计1.防雷措施的选择由于供电部门到工厂之间的35KV架空线路的距离比较短(5KM),因此没有 必要安装避雷线,只需在高压侧进行对雷入侵波得防护,就可以满足防雷的要求。为防止雷电波得侵入，应装设进线段保护，即指临近变电所12公里一段 线路上的加强型防雷保护措施。当线路全线无避雷线时，则这段线路应有更高的 耐雷水平，以减少进线段内绕击和反击的概率。2.避雷器的选择(1)35KV线路 35KV进线杆塔前装设1000米避雷线，并在进线断路器前装设FZ-35型避雷器。(2)10KV线路在10KV备用电源装设一段电缆线，并在靠线路的一侧及10KV的两 段母线上都分别装设一组阀型避雷器。3.7.3接地总降压变电所的防雷接地采用环形接地网，川直径为50mm,长2.5m钢管作接地 体，深埋地下1米。用扁钢连接。42第四章 厂区380V配电系统设计变电所担负着从电力系统受电，经过变压，然后配点的任务。而配电所担负 着从电力系统受电，然后直接配点的任务。显然，变、配电所是工厂供电系统的 枢纽，在工厂中占有特殊重要的地位。高压配电所的设计原则及要求高压配电装置的设计必须认真贯彻国家技术经济政策，遵循上级颁布的有关 规程、规范及技术规定，并根据电力系统条件，自然环境特点和运行检修，施工 方面的要求，合理制定布置方案和使用设备，积极慎重地选用布置新设备、新材 料、新结构，使配电装置设计不断创新，并且经济合理、安全可靠运行。配电装置是发电厂和变电所的重要组成部分，它是根据主接线的接线方式,由开关电器、保护和测量电器、母线和必要的辅助设备组成，用来接受和分配电 能。配电装置按照电气装设地点的不同可分为屋内和屋外配电装置。按照组装方 式可分为成套式和组装式。屋内式的特点：1、允许安全净距小和可以分层布置而使占地面积小2、维修操作不受气候影响3、外界环境影响较小，可以减少维护工作量4、房屋建设投资大屋外式的特点：1、土建工作量及费用较小，建设周期短2、扩建比较方便3、相邻设备间距离较大，便于带电作业4、受外界环境影响设备运行条件差，必须加强绝缘5、占用面积达大，不良气候对设备维修和操作有影响成套配电装置的特点：1、电器布置在封闭半封闭的金属外壳中，相间和对地距离可以缩小，结构紧凑占地面积小432、所所有元件已经在工厂组成一体，大大缩减现场安装工作量，也便于扩建和搬迁。3、运行可靠性高，维护工作量小4、耗用钢材多，造价较高。第五章车间变电所设计在计算得出车间总计算负荷的基础上，按分散设置并接近负荷中心的原则确 定车间变电所位置，便于低压电网的备用联络；尽量减少故障影响波及面等。负 荷中心的概念，从理论上讲，可以用力学上求重心的方法计算出来，然而工艺、建筑、运输及低压配电的方式、结构都有可能使车间变电所偏离理论上的负荷中 心。但在设计时应尽量满足这一基本的要求。车间变电所的位置类型：六、独立变电所独立地设置在车间的外部。主要是用在负荷过于分散，将 变电所建到任一车间均不适宜，有时由于车间生产环境的限制，如防火、防爆、防尘、有腐蚀性气体等，才考虑设置独立变电所。现在采用独立变电所的情况已 经很少了。因为它不太经济。设置独立变电所时要考虑该电压下的合理送电容量 及距离，如果条件允许，变压器也可以设在户外。七、附设变电所 附设变电所利用车间一面或两面墙壁，其中外附设车间变 电所一般用在厂房生产面积受限制，车间环境特殊，或因生产工艺要求设备经常 变动的情况。附设变电所最好布置在车间较长的一边上，并使其略偏向电源的方 向，在两个跨度或三个跨度的车间，也可以将变电所棋布在车间的两端。八、车间内变电所 车间内变电所设置在车间内部，可使供电点最大程度的 接近负荷中心，特别适用于跨度较大，设备配置稳定及一般环境的车间。如果能 进一步发展全封闭组合电器，使变电所小型化，占地少，易于搬动，变压器采川 干式变压器，车间内变电所的应用范围还可以更广发些。九、地下或梁架上变电所 前者设于地下，通风不良，投资较大，用于防空 等特殊场合。而设于工厂梁、架上，主要是考虑车间生产面积狭窄，运输不便。但为了充分利用车间空间，接近负荷中心等方面原因，为减少体积，减轻重量,44保证安全，地下或梁架上变电所可考虑采用全封闭组合电器及干式变压器。车间变电所变压器的数量选择原则，对二、三级负荷用户，变电所内只设置 一台变压器其容量可根据计算负荷决定。可以考虑从其车间的低压线取得备用电 源，这不仅在故障情况下可以对重要的二级负荷用户供电，而且在负荷极不均匀 的轻负荷时，也能使工厂供电系统达到经济运行。联络线的容量一般取总负荷的 1525%。对二级以上负荷用户比重较大的车间，如具有两回独立进线，当负荷 分散时，可设置两个各有一台变压器的变电所。当负荷大而集中时，也可设置一 个具有两台变压器的变电所。每台变压器的容量应考虑其中一台故障或检修时,另一台过负荷运行，就能满足全部重要负荷的用电要求。在无法确切了解重要负 荷所占比重的条件下，每台变压器的容量可按车间总计算负荷的70%选择。另外,与用户无关而选两台变压器的原因还有：负荷极不均匀；车间建筑及运输条件限 制；负荷大而集中；有个别大型冲击负荷；车间动力及照明分别供电；根据未来 发展要求。主要参考文献1工厂供电刘介才机械工业出版社2007.052工厂供电苏文成机械工业出版社2009.062 AUTOCAD电气绘图自学手册曹爱文人民邮电大学出版社2007.63工厂电气控制电路实例解析黄北刚化学工业出版社2007.145