毕业设计（论文）-药厂变电站设计

'药厂变电站网络教育学院专科生毕业大作业题目：药厂变电站学习中心：内蒙古临河奥鹏层次：高中起点专科专业：电气工程及其自动化年级：2年秋季学号：学生：指导教师：完成日期：2010年7月15日第27页 药厂变电站摘要变电站是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。所以搞好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。而能源节约对于国家经济建设是一项具有战略意义的工作，也是工厂供电工作的一项重要任务，因此搞好工厂供电工作，对于节约能源，支持国家经济也有重大作用。本设计的内容为380V低压配电装置。设计中主要包括主接线的选择、短路计算、电气设备的选择及校验、二次接线、继电保护和接地装置和防雷保护，并且对系统短路和继电保护整定进行了计算。本设计所涉及到的图有主接线系统图，主变压器二次接线图，照明平面布置图以及施工图等几个方面内容。关键词：变电所；配电装置；二次接线；继电保护第27页 药厂变电站目录第1章绪论..TOCo"1-3"hzu........................................1第2章变压器及主接线的选择.........................22.1变电所设计条件要求..................................22.2变压器台数、容量选择................................22.3主接线的选择......................................32.4主接线设计原则......................................42.5主接线方案的确定.....................................4第3章三相短路电流和短路容量的计算..................63.1求K-1点的三相短路电流和短路容量......................63.1.1计算短路电路中各元件的电抗及总电抗.................63.1.2求K-2点的的三相短路电流和短路容量................7第4章电器设备选择...................................84.1高压断路器的选择.................................84.210KV侧高压隔离开关的选择..........................94.3电压互感器的选择...................................104.4电流互感器的选择...................................104.5穿墙套管的选择.....................................114.5.1穿墙套管的选择.....................................114.5.2绝缘子的选择.......................................114.6避雷器的选择.......................................114.7低压断路器的选择...................................12第5章母线选择......................................125.110KV侧母线选择.....................................135.20.4KV侧母线的选择..................................135.3馈出回路的选择.....................................145.3.1制剂车间1DX箱......................................145.3.2制剂车间2DX箱......................................155.3.3麻醉剂车间1DX箱....................................155.3.4麻醉剂车间2DX箱....................................16第27页 药厂变电站5.3.5麻醉剂车间3DX箱....................................165.3.6麻醉剂车间4DX箱....................................165.3.7麻醉剂车间5DX箱....................................165.3.8仓库...............................................175.3.9办公楼.............................................18第6章变电所设备的平面布置..........................186.1一般原则...........................................18第7章接地装置与防雷保护............................187.1确定接地电阻值.....................................197.2接地装置的初步方案.................................187.2.1计算单根钢管接地电阻...............................197.2.2确定接地钢管数和最终接地方案.......................197.3装设避雷针..........................................20第8章继电保护的整定计算...........................208.1电流速断保护整定计算...............................208.2过负荷保护的整定...................................23第9章结论..........................................25参考资料致...........................................26致谢................................................26附录1................................................27附录2................................................27第27页 药厂变电站第1章绪论变电所供电就是指工厂所需电能的供应和分配问题。众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量以供应用，它的输送和分配既简单经济。又便于控制，调节和测量。有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代化工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小。例如在机械工业中。电费开支仅占产品成本的5％左右。所以电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后，可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。例如某些对供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短时间的停电，也会引起重大的设备损坏，或引起大量产品报废，甚至可能发生重大的人身事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。<因此，搞好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。而能源节约对于国家经济建设是一项具有战略意义的工作，也是工厂供电工作的一项重要任务，因此，搞好工厂供电工作，对于节约能源，支持国家经济建设，也具有重大的作用。第27页 药厂变电站第2章变压器及主接线的选择2.1变电所设计条件要求该厂用电负荷为三级负荷；本厂厂区西侧有10kV高压线路,Kd取0.7，补偿前功率因数为=0.65；确定变压器台数、容量，计算补偿容量，高低压侧设备的选型、校验，导线电缆的选型、校验（包括进厂线缆、变电室至各车间或建筑物的线缆等），二次接线图（包括电能测量、计量；设备必要的继电保护等），变配电所及厂区的简单平面布置图，防雷接地等。2.2变压器台数、容量选择该厂总容量为：Pe=60+80+125+150+140+200+120+20+50=945kW视在功率：P30=Kd×Pe=661.5kW计算负荷：S30=P30/=661.5/0.65=1017.7kV·A无功功率：Q30=773.4kvar变压器容量选择条件≥S30(2),因此在未进行补偿前，应选择1250kV·A容量的变压器。对无功功率进行补偿：变电所高压侧的≥0.9，无功功率损耗⊿QT>>有功功率损耗⊿PT,设=0.92所以并联电容器容量为：QC=661.5×(tanarccos0.65-tanarccos0.92)=491.6kvar取整QC=500kvar补偿后的变压器容量：S30（2）=　=715.8kV·A进行补偿后，应选择800kV·A容量的变压器1台。变压器的功率损耗为：⊿QT=0.06×S30(2)=0.06×715.8=42.9kvar⊿PT=0.015×S30(2)=0.015×715.8=10.7kW变电所高压侧的计算负荷为：第27页 药厂变电站=661.5+10.7=672.2kW=（773.4-500）kvar+43.1kvar=316.5kvar==743kV·A补偿后工厂的功率因数：因此满足规定0.9要求。考虑到线损为10%和容量的扩展：S=(1+10%)=787.4kV·A选用S9-1000/10(6)三相油浸式室内变压器联结组为DYN11变压器型号参数表.型号额定容量/KV.A额定电压KV联结组标号损耗/W空载电流（%）阻抗电压（%）高压低压空载负载S9-1250/10(6)1250100.4Dyn112000110002.552.3主接线的选择主接线的确定是对电力系统的安全、稳定、灵活、经济运行以及变电所电器设备的选择、配电装置的布置、续电保护和控制方法的拟定将会产生直接影响。首先,对主接线的基本要求分析如下：1.可靠性所谓可靠性是指主接线能可靠的工作，以保证对用户不间断的供电。衡量可靠性的客观标准是运行实践。主接线的可靠性是它的各组成元件，包括一二次部分在运行中可靠性的组合。因此不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电设备的影响。同时，可靠性对不是绝对的而是相对的。一中主接线对某些变电所是可靠的，而对另一些变电所可能是不可靠的，评价主接线可靠性的标志是：（1）断路器检修是是否影响供电（2）线路、断路器、母线故障和检修时，停运线路的回数和停运时间的长短，以及能否保证对重要用户的供电；（3）变电所全部停电的可靠性；（4）有些国家以每年用户不停电时间的百分比来表示供电的可靠性，先进的指标都在99.9%以上。2.灵活性第27页 药厂变电站主接线的灵活性有以下几方面要求：（1）调度要求。可以灵活的投入和切除变压器、线路，调配电源和负荷；能够满足系统在事故运行方式下、检修方式下以及特殊运行方式下的调度要求。（2）检修要求。可以方便的停运断路器、母线及其继电保护设备进行安全检修，且不至影响对用户的供电。（3）扩建要求。可以容易的从初期过度到终期接线，使在扩建时，无论一次和二次设备改造量最小。3.经济性经济性主要是投资省、占地面积小、能量损失小。2.4主接线设计原则主接线的设需考虑以下几个方面：（1）考虑变电所在电力系统中的地位和作用（2）考虑近期和远期的发展规模（3）考虑负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响（4）考虑主变台数对主接线的影响（5）考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响2.5主接线方案的确定根据以上对主接线的各方面分析，设计将采用单母线分断的接线方式,如图3.1所示。单母线分段接线方式简介，单母线分段主接线是通过在母线某一台适合位置处装设断路器后，将母线分段而形成的，连接两段母线的断路器称为分段断路器。母线分段后，有条件情况下，对重要用户可由分别接于两段母线上的两条出线同时供电，当任一组母线故障或检修时，重要用户仍可通过完好段母线继续供电；而两段母线同时故障检修的几率很小，大大提高了对重要用户的供电连续性。单母线分段接线方式具有以下特点：主要优点有：接线简单、投资少，较为经济；操作灵活方便，便于扩建和采用成套配电装置，较单母线在一定程度上提高了供电可靠性，有条件情况下可满足重要负荷要求。主要缺点有：某一段母线或母线隔离开关发生故障或检修时，该段母线上所连接的全部引线都要在检修期间停电，不实用于大容量发电厂和枢纽变电所。根据以上对主接线的各方面分析，设计将采用单母线接线方式见附录第27页 药厂变电站第3章三相短路电流和短路容量的计算3.1求K-1点的三相短路电流和短路容量（Ucl=10.5KV）3.1.1计算短路电路中各元件的电抗及总电抗1）电力系统的电抗：断路器的断流容量SOC=500MV.A因此=/SOC=2）架空线路的电抗：由表得：因此：3）绘K-1点短路的等效电路如图：(2)计算三相短路电流和短路容量1）三相短路电流周期分量有效值===3.08kA2）三相短路次暂态电流和稳态电流：3）三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值：4）三相短路容量：3.1.2求K-2点的的三相短路电流和短路容量（Uc2=0.4KV）1)电力系统的电抗：==2）架空线路的电抗：==0.35(Ω/km)3）电力变压器的电抗，由表5得到=5，因此计算总电抗：计算三相短路电流和短路容量：第27页 药厂变电站1）三相短路电流周期分量有效值：===21.3kA2）三相短路次暂态电流和稳态电流：3）三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值：4）三相短路容量：5）额定电流：短路计算表短路计算点三相短路电流/KA三相短路容量/MVAK-13.083.083.087.854.6556.0K-221.321.321.339.223.214.8第27页 药厂变电站第4章电器设备选择4.1高压断路器的选择为了计算方便本设计在设备选择中把系统容量视为无穷大电源。无穷大电源的点是短路周期分量不衰减其短路电流周期分量衰减系数为1。10KV侧的断路器的最大长期工作电流计算如下Iwmax=1.05×630/(10×)=38.2A根据最大长期工作电流和电压断路器选为SN10-10I型户内少油短路器。SN10-10I型断路器的固有分闸时间为0.06S，取继电保护整定时间为0.5S则短路电流持续时间：0.05+0.5+0.05=0.6S=0.051=0.05S查表得=0.55S则=+=0.05+0.55=0.6S断路器触头开断计算时间为：0.05+0.5=0.55S因为>0.1S断路器触头开断瞬间的短路电流为:=3.08KA0.05S=0.65S因为>所以满足热稳定要求.断路器选择表计算数据SN10-10I的参数工作电压（KV）10KV工作电压（KV）10KV最大持续工作电流（A）38.2额定电流（A）630短路电流（KA）3.08额定开断电流（KA）16冲击电流（KA）7.85动稳定电流峰值（KA）40第27页 药厂变电站6.21024经过比较，各项均满足要求，所以断路器SN10-10I选择合格。4.210KV侧高压隔离开关的选择根据最大长期工作电流选择GN8-10/600型计算数据和隔离开关的参数见下表高压隔离开关选择表计算数据GN8-10/600型的参数工作电压（KV）10KV工作电压（KV）10KV最大持续工作电流（A）38.2额定电流（A）600冲击电流（KA）7.85动稳定电流峰值（KA）526.22000经过比较，各项均满足要求，所以断路器10/600选择合格.4.3电压互感器的选择电压互感器的选择是根据额定电压,装置种类,够造形式,准确度级以及按副边负载选择JDZ-10型.电压互感器形式表形式最大容量（VA）额定变比系数..准确等级在等级下的额定容量（VA）JDZ-105001000/1000.580由于电压互感器与电网并联,当系统发生短路时,互感器本身并不遭受短路电流的作用,因此,不需要校验动稳定与热稳定.4.4电流互感器的选择根据电压等级和电流互感器安装处的最大长期工作电流,一次侧选LQZ-10浇注绝缘，支持式电流互感器二次侧选LMZJ1-0.5树脂浇注绝缘支柱母线式电流互感器。第27页 药厂变电站10KV电流互感器参数表型号额定电压KV额定电流比级次组合额定二次阻抗Ω一秒热稳定倍数动稳定倍数0.5级1级3级D级LQZ-1010200/50.5/30.40.40.60.675225LMZJ1-0.50.51250/50.5/D12表中LQZ-10型电流互感器安装于变压器回路.LQZ-10电流互感器:=200225=63.6KA>=7.85KA校验热稳定:LQZ-10电流互感器:=1=1因此所选电流互感器均能满足动稳定和热稳定的要求.4.5穿墙套管与绝缘子的选择4.5.1穿墙套管的选择根据变压器的额定电压和最大长期工作电流,均选择CLB-10/1500型的户内外通用铝导体穿墙套管.4.5.2绝缘子的选择瓷横担选择CD10-1，抗弯破坏不小于250KM，户内支柱瓷绝缘子选择ZNA-10MM，抗弯破坏不小于375KM动稳定度校验：=1.73=1.73=1495N=150KM=0.6250=150==0.6375=225>所选绝缘子满足要求。4.6避雷器的选择10kv侧选用FS-10阀型避雷器.第27页 药厂变电站4.7低压断路器的选择低压断路器的选择应满足下列条件：1)低压断路器的额定电压不低于线路的额定电压。2)低压断路器的额定电流不低于通过它的计算电流。3)低压断路器的类型应符合安装条件，设备性能和操作要求。4)应校验低压断路器的断流能力。本设计中二次侧的计算电流为，三相短路电流为=21.3KA。根据需要选DW10-2500最大分断电流为30KA>21.3KA满足要求。5）低压断路器与导线之间的配合当线路发生短路或过载时，为保证低压断路器脱扣器能可靠动作，应满足：-低压断路器脱扣器整定电流。-导线的允许载流量-导线的允许短时过载系数对于做短路保护的瞬时脱扣器取为4.5设瞬时脱扣器电流整定为3倍额定电流，即=32500A=7500A=4.51134A=5103A所以满足要求。第27页 药厂变电站第5章母线选择5.110KV侧母线选择(1).经济截面选择：I30===83.9A查表得=4800查表得=1.15A/mm2,所以=73.0mm2选标准截面70mm2，即LGJ-70型刚芯铝线。(2).检验发热条件查表16得LGJ-70的允许载流量（假设环境温度为40℃），Ial=217A＞I30=83.9A,因此满足发热条件。(3).检验机械强度查表14得10kV架空铝绞线的最小截面积Amin=16mm2＜A=70，因此所选LGJ-70型刚芯铝线满足机械强度要求。5.20.4KV侧母线的选择查表得=4800查表得=1.15A/mm2,所以==986.1mm2相线选10010=1000mm2>986.1mm2。中性母线截面选606所以选用LMY-3（10010）+1（606）型矩型硬铝母线按最大长期工作电流校验。查表得10010=1000mm2水平放置环境温度为25℃时允许载流量为=1728A>=1134A校验热稳定取短路动作保护时间=0.6S由表得C=87Amm2=0.6s故==21.3KA=190mm2由于母线实际截面A=100Χ10=1000mm2>,因此该母线满足热稳定度要求。校验动稳定：档距为L=900mm,档数大于2，相临俩相母线的轴线距离a=160mm因此母线在三相短路时所受到的最大电动力为：=1.73=1.73=1495N母线在作用下的弯曲力矩为第27页 药厂变电站===134.6N.m母线的截面系数为==1.667故母线在三相短路时所受的应力为==8.1MPa而硬铝母线的允许应力为70MPa>8.1MPa故动稳定满足要求。5.3馈出回路的选择设计11条馈出回路其中1-9条分别引到麻醉剂车间1DX箱，2DX箱，3DX箱，4DX箱，5DX箱，制剂车间1DX箱，2DX箱，仓库和办公楼。另外俩条作为备用。=0.75.3.1制剂车间1DX箱有功功率:P30=0.7200KW=140KW视在功率：S30==153.8kV·A计算电流：I30==233.7A按发热条件选择导线截面Ial=266A>I30=233.7A由表得BX的截面为70mm2=35mm2所以选BX-500-（370+135）铜心橡皮绝缘线。断路开关HR3-280/325.3.2制剂车间2DX箱有功功率:P30=0.7120KW=84KW视在功率：S30==92.3kV·A计算电流：I30==140.2A按发热条件选择导线截面Ial=166A>I30=140.2A由表得BX的截面为35mm2=25mm2所以选BX-500-（335+125）铜心橡皮绝缘线。断路开关HR3-200/325.3.3麻醉剂车间1DX箱有功功率:P30=0.760KW=42KW第27页 药厂变电站视在功率：S30==46.2kV·A计算电流：I30==70.2A按发热条件选择导线截面Ial=77A>I30=70.2A由表得BX的截面为10mm2=6mm2所以选BX-500-（310+16）铜心橡皮绝缘线。断路开关HR3-100/325.3.4麻醉剂车间2DX箱有功功率:P30=0.780KW=56KW视在功率：S30==61.5kV·A计算电流：I30==93.4A按发热条件选择导线截面Ial=102A>I30=93.4A由表得BX的截面为16mm2=10mm2所以选BX-500-（316+110）铜心橡皮绝缘线。断路开关HR3-120/325.3.5麻醉剂车间3DX箱有功功率:P30=0.7125KW=87.5KW视在功率：S30==96.2kV·A计算电流：I30==146.2A按发热条件选择导线截面Ial=166A>I30=146.2A由表得BX的截面为35mm2=25mm2所以选BX-500-（335+125）铜心橡皮绝缘线。断路开关HR3-180/325.3.6麻醉剂车间4DX箱有功功率:P30=0.7150KW=105KW视在功率：S30==115.4kV·A计算电流：I30==175.3A按发热条件选择导线截面Ial=210A>I30=175.3A第27页 药厂变电站由表得BX的截面为50mm2=25mm2所以选BX-500-（350+125）铜心橡皮绝缘线。断路开关HR3-200/325.3.7麻醉剂车间5DX箱有功功率:P30=0.7140KW=98KW视在功率：S30==107.7kV·A计算电流：I30==163.6A按发热条件选择导线截面Ial=210A>I30=163.6A由表得BX的截面为50mm2=25mm2所以选BX-500-（350+125）铜心橡皮绝缘线。断路开关HR3-200/325.3.8仓库有功功率:P30=0.720KW=14KW视在功率：S30==15.4kV·A计算电流：I30==23.4A按发热条件选择导线截面Ial=25A>I30=23.4A由表得BX的截面为2.5mm2=2.5mm2所以选BX-500-（32.5+12.5）铜心橡皮绝缘线。断路开关HR3-25/325.3.9办公楼有功功率:P30=0.750KW=35KW视在功率：S30==38.5kV·A计算电流：I30==58.5A按发热条件选择导线截面Ial=77A>I30=58.5A由表得BX的截面为10mm2=6mm2所以选BX-500-（310+16）铜心橡皮绝缘线。断路开关HR3-100/32第27页 药厂变电站第6章变电所设备的平面布置6.1一般原则布置紧凑合理，便于设备操作，检修和试验，还要考虑发展的可能性。尽量利用自然采光和自然通风。适当安排各个房间的相对位置，以方便进出线。低压配电室应靠近变压器室。电容器室尽量与高压配电室相邻。变压器室和电容器室尽量避免西晒，控制室尽可能朝南。环境条件周围环境温度不高于40摄氏度，且24小时平均温度不高于35摄氏度，不低于－5摄氏度。空气相对湿度为50%，在较低的温度时，允许有较高的相对湿度（例如：20摄氏度时为90%）。垂直安装，倾斜度不大于5度设备安装在没有爆炸、火灾危险、无严重污染和化学腐蚀气体的场所。地震烈度不大于8度。第27页 药厂变电站第7章接地装置与防雷保护7.1确定接地电阻值由表可确定此变电所公共接地装置的接地电阻应满足以下俩个条件：（1）4Ω（2）==0.14A=120/0.14=857Ω比较（1）与（2）可知，此变电所的总接地电阻值应为4Ω。7.2接地装置的初步方案先初步考虑围绕变电所建筑周围，距变电所墙脚2-3m，打入一圈直径50mm，长2.5m的钢管接地体，每隔5m打入一根，管子之间用404的扁钢焊接相联。7.2.1计算单根钢管接地电阻查表得沙质黏土的电阻率µ=100Ω/m可求得单根钢管接地电阻为µ/≈100/2.5≈40Ω7.2.2确定接地钢管数和最终接地方案根据=10，考虑到管子之间的电流屏蔽效应，初选15根直径50mm，长2.5m的钢管作为接地体。以n=15和a/l=5m/2.5m=2去查表可得β≈0.66可得n=β≈15考虑到接地体的均匀对称布置，选16根直径为50mm，长2.5m的钢管作接地体，管距5m，用404的扁钢连接，环形布置。7.3装设避雷针室外应设避雷针来防护直接雷击根据变电所的电气布置初选h=20m的避雷针。由表得滚球半径=60m,h=7m+20m=27m,5m由==26.1m由此可见避雷针完全能够保护变电所第27页 药厂变电站第8章继电保护的整定计算8.1电流速断保护整定计算电流速断保护的灵敏度系数应不小于2，且用保护安装处最小两相短路电流来校验；变压器电流速断保护可以按照两相式接线，电流速断保护的动作时限可取为0.01s。对于中、小容量的变压器，例如工厂供电中的供配电变压器，可以在其电源侧装设电流速断保护代替差动保护，作为变压器电源侧线圈和电源侧套管及引出线故障的主要保护。根据变压器电流速断保护的原理，电流互感器装在电源侧。电源侧为中性点直接接地系统时，保护采用完全星行接线形式；电源侧为中性点不接地或经消弧线圈及接地系统时，则采用不完全性行接线方式。为了反应变压器外部短路引起的过电流,并作为变压器主保护的后备保护,变压器还要装设过电流保护。当系统中发生短路时，其特征之一就是线路中的电流剧增。过电流保护就是利用这特征在电流增大到超过事先按最大负载电流整定的数值而引起动作的一种保护装置。它按时限特性可分为定时限过电流保护和反时限过电流保护。所谓定时限过电流保护是指不管故障电流超过整定值多少，其动作时间总是一定的；若动作时间与故障电流值成反比，即故障电流超过整定值越多，动作越快，则称之为反时限过电流保护。如果故障电流超过整定值若干倍以后，动作时间不再成反比例关系而趋于恒定者，则称为有时限过电流保护。过电流保护的接线方式有三相星形接线、两相不完全星形接线。定时限过电流保护定时限过电流保护是一种简单的而比较可靠的保护方式，应用非常广泛。但由于为了保证选择性，保护动作时间的整定按逆向阶梯原则，且时限级差较大，这样如果线路段数较多时，则越靠近电源处，保护的动作时间越长，常累积至4～5秒，而靠近电源处的短路故障，短路电流很大，这对电源是一个严重威胁，这是过电流保护从原理上存在的缺点。定时限过电流保护原理接线如图，在图6.4中，构成保护装置的主要元件有：1LJ、2LJ、3LJ——电磁式电流互感器，是保护的测量元件；SJ——电磁式时间继电器，保护的逻辑元件（延时）；XJ——信号继电器，保护的出口元件；BCJ——中间继电器，保护的出口元件第27页 药厂变电站过电流保护原理图保护装置动作情况如下：正常运行情况下，电流继电器1L～3LJ中流过负荷电流对应的二次电流，其接点断开，时间继电器SJ线圈不带电，接点也断开，跳闸线圈TQ不带电，断路器DL处于合闸状态。当线路发生短路时，短路电流经电流互感器转换为二次侧电流流入1LJ～3LJ中相应的继电器，由于电流大于该电流继电器中的动作电流而起动。又由于1LJ～3LJ的常开接点是并联的，因此，只要其中一个LJ起动，其常开接点闭合，就能使SJ起动，经过一个固定的时间t其接点闭合，正电源经SJ接点、XJ线圈送至BCJ线圈上，BCJ动作，其接点闭合。于是正电源经BCJ接点，断路器辅助接点DL1，送至断路器跳闸线圈TQ上，从而使断路器跳闸切除故障。在SJ接点闭合起动BCJ时，也使XJ启动，其接点闭合，同时XJ掉牌并发出信号。当故障不是发生在本段线路，而是在下一段线路，但因短路电流仍流过这段线路的保护，因此1LJ～3LJ也启动，使SJ励磁，但在SJ的接点尚未闭合时，由于下一段线路的保护装置整定时间段，也将故障切除，故短路电流消失，LJ返回，SJ断电返回，整套保护返回。继电器采用GL-15/10型，接成两相两继电器式。过电流保护动作电流的整定按下式——带时限过电流保护的动作电流。——保护装置的可靠系数。——保护装置的接线系数。——保护装置的返回系数。——电流互感器一，二次的额定电流比。——线路的最大电流。取=1.3，而=1，=0.8，=200/5=40，=2=21000KV.A/(10KV)=115.5A故其动作电流A动作电流整定为5A。过电流动作保护时限的整定第27页 药厂变电站考虑到该变电所为终端变电所，因此其过电流保护的10倍动作电流的动作时限整定为0.5S。电流速断保护速断电流倍数的整定按下式取=1.5，而=21.3KA0.4KV/10KV=852A，故其速断电流A因此速断电流倍数整定为4）过电流保护的灵敏度校验俩相短路电流0.866=0.8663.08=2.67KA=14.2>1.5所以灵敏度满足要求5）电流速断保护的灵敏度校验所以灵敏度满足要求。8.2过负荷保护的整定变压器过负荷时三相电流是同时增加的，所以过负荷保护只需装在一相上用一只电流继电器,为了防止短时过负荷或在外部短路时发出不必要信号，需装设一只延时闭合的时间继电器，其动作时限应大于过电流保护动作时限1至2个时限级差。同时时间继电器的线圈，应允需有较长时间通过电流，所以应选用线圈串有限流电阻的时间继电器。过负荷保护和过电流保护合用一组电流互感器，它只装在有运行人员监视的变压器上，过负荷保护动作后只发出信号，运行人员接到信号后可进行处理。过负荷保护的一次动作电流，按躲过变压器额定电流来整定，即=取2A动作时限制取10S。第27页 药厂变电站第9章结论本设计从实际出发，考虑到生活和工业生产中的各种因素的存在，在设计过程中把可靠性作为第一位，同时也考虑到了运行的经济性等因素，合理的选择运行方式及各种元器件，力求使设计方案达到优化组合的要求。另外，在设计过程中，尽量采用了一些国外的先进元器件和技术。本文首先在进行负荷计算的基础上，确定无功补偿容量，选择变压器。随后进行了短路电流的计算，并由短路计算所获得的短路电流，本着技术先进、经济合理、可靠性高的原则，进行了断路器、电流互感器、母线以及低压成套装置主要设备的选择与校验。各主要低压设备选定后，经过简单论述确定了系统的主接线方案，以单母线分段接线作为10KV配电部分的主接线方式，并绘制了系统接线图；对各种继电保护进行整定计算与设计；其中线路采用了带时限的电流速断保护和定时限过电流保护，并使各种保护相互配合；对变压器采用了过电流保护，电流速断保护。通过以上设计内容，基本完成了预期的设计要求，理论上能够满足实际的需求。同时,设备选择时尽量地采用了较新的型号,以适应技术发展的需要，更好的满足生活和生产对供电质量的要求，更好的实现电力超前于经济发展的目标。第27页 药厂变电站参考资料[1]周鸿昌.工厂供电及例题习题.上海：同济大学出版社.1992[2]罗会昌.电工电子技术实验与课程设计.北京：中国科学科技大学出版社.1996[3]芮静康.通用电气设备维修手册.北京：中国建筑工业出版社.2000[4]黄纯华.工厂供电.天津：天津大学出版社.2000[5]周文俊.电气设备实用手册.北京：中国水利水电出版社.1999[6]沙振舜.电工实用技术手册.江苏：江苏科学技术出版社.2002[7]钱清泉.实用电工手册.北京：电子科技大学出版社.1996[8]顾永辉.工矿企业10KV供电.北京：煤炭工业出版社.1994[9]王维俭.电力系统继电保护基本原理.北京：清华大学出版社.1989[10]王静茹.输电线路电流电压保护.北京：水力电力出版社.1989[11]李建基.高中压开关设备实用技术.北京：机械工业出版社.2001[12]徐腊元.配电网自动化设备优选指南.北京：中国水利水电出版社.1998[13]刘宝贵.电气主系统及高压电器设备.沈阳：沈阳电力高等专科学校.1998[14]王章启，顾霓鸿.配电自动化开关设备.北京：水利电力出版社.1994[15]范锡普．发电厂电气部分．北京：水利电力出版社．1990[16]吴希再，熊信银，张国强．武汉：华中科技大学出版社．2002第27页 药厂变电站致谢在这三个月的设计中，我得到了吕永超老师和电气工程系其他老师的热心帮助、耐心指导，以及同学们的大力协助，在此表示衷心地感谢。由于时间紧促，限于能力和水平，设计中会存在许多不足，希望各位老师批评指教。最后，再次向在设计过程中，给予我帮助的老师、同学们致以真诚的感谢。第27页 药厂变电站设备总表设备名称设备型号数量备注变压器S9-1250/10(6)1高压断路器SN10-10I1高压隔离开关GN8-10/6001电压互感器JDZ-101电流互感器LQZ-102电流互感器LMZJ1-0.51穿墙套管CLB-10/15005m瓷横担选择CD10-19瓷绝缘子ZNA-10mm30阀型避雷器.FS-101低压断路器DW10-25001熔断器RN2-10-0.51电能计量柜GG1-A-G1高压进线柜GG-1-A（F）-111低压出线柜1GG-D2-331低压出线柜2GG-D2-331低压出线柜3GG-D2-051低压出线柜4GG-D2-341电容器柜GG-J1-012低压进线柜GG-D2-181避雷针120m接地钢管1650mm-2.5m第27页'