供用电工程技术课程设计-汽车修配厂加工车间低压配电系统及车间变电所设计(23页).doc

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1、-供用电工程技术课程设计-汽车修配厂加工车间低压配电系统及车间变电所设计-第 17 页供用电工程技术课程设计说明书汽车修配厂加工车间低压配电系统及车间变电所设计 学 院： 电气与信息工程学院 学生姓名： 指导教师： 职称 讲师 专 业： 电气工程及其自动化 班 级： 电气本1304班 学 号： 完成时间： 2016年 12月28日 摘 要本设计是汽车修配厂机加工车间的低压配电系统及车间变电所设计。本文首先进行了负荷计算，根据功率因数的要求在低压母线侧进行无功补偿，进而确定对主变器容量、台数，从经济和可靠性出发确定主接线方案。其次通过短路电流计算出最大运行方式和最小运行方式下的短路电流，确定导线

2、型号及各种电气设备。最后根据本厂对继电保护要求，确定相关的保护方案和二次回路方案。本设计采用需要系数法进行负荷计算，无功功率补偿采用低压侧电容并联补偿方法，这种方法能补偿低压侧以前的无功功率、经济效益比较好。根据汽车修配加工车间用电特点和需求，主接线方案采用了高压侧无母线、低压侧单母线分段的主接线方案。根据干式变压器与油浸变压器在经济和安装条件对比，选择两台SC9-500/10系列干式变压器。在仔细研究各负荷的实际数据，并严格按照国家规定，依照以上设计步骤设计本供电系统设计方案，以到达提高生产效益的目的。关键词：低压配电系统；负荷计算；主接线；变电所；短路计算目 录1 绪论11.1 设计背景、

3、目的及意义11.2 设计内容12 负荷计算及无功补偿22.1 负荷计算22.1.1 负荷计算的方法选择22.1.2 需用系数法22.1.3 负荷确定22.2 无功功率补偿32.3无功补偿容量计算42.3.1无功功率补偿方式选择42.3.2 无功补偿容量的确定42.3.3 补偿容量计算43 变电所主接线方案设计及变压器选择53.1 变电所主变压器台数与容量选择53.1.1选择主变压器台数时应考虑的原则53.2 总配变电所的主接线64 短路电流的计算及一次设备的选择原则74.1 短路计算74.1.1 短路电流计算目的74.1.2 采用三相短路电流计算的原因74.1.3 短路电流计算74.2 一次设

4、备选择84.2.1 一次设备的选择原则84.2.2 按短路情况校验电器的稳定性84.2.3 一次设备选择与校验85 车间变电所高低压进出线选择125.1 高压进线选择125.2 低压出线选择136 车间配电线路设计146.1 车间配电线路接线方案146.2 动力配电箱的选择147 二次回路方案的选择及继电保护整定157.1 继电保护的目的157.2 继电保护157.2.1 过电流保护157.2.3 电流速断保护157.3 变压器保护157.3.1车间变电所的各分厂变压器保护157.4 继电保护的选择与整定167.4.1 继电保护的种类167.4.2 反时限过电流保护167.4.3变电所低压侧的

5、保护装置168 防雷与接地168.1 防雷概述168.2 防雷与接地178.2.1 防雷装置178.2.2 架空线路的防雷保护178.2.3 车间变电所的防雷保护和接地装置的设计178.2.4 电力系统的接地188.2.5 配电所公共接地装置的设计18设计总结19参考文献20附录一 车间变电所主接线图21附录二 汽车修配厂电气平面布置图221 绪论1.1 设计背景、目的及意义在工厂里，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（除电化工业外）。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，

6、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。因此，如何正确地计算选择各级变电站的变压器容量及其它主要电气设备容量，这是保证企业安全可靠供电的重要前提。做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。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作。根据该工厂的规模、负荷情况、供电条件、技术要求、自然条件，设

7、计其总配变电所及配电系统。1.2 设计内容 根据任务书的要求，本设计主要有以下内容：（1）车间的负荷计算及无功功率补偿；（2）总配电所位置和型式的选择；（3）变电所主变压器台数和容量、类型的选择；（4）变电所主接线方案的设计；（5）短路电流的计算，并进行一次设备的选择与校验；（6）选择车间变电所高低压进出线；（7）选择电源进线的二次回路方案及整定继电保护；（8）车间防雷保护和接地装置的设计；（9）确定车间低压配电系统布线方案；（10选择低压配电系统导线及控制保护设备。2 负荷计算及无功补偿2.1 负荷计算2.1.1 负荷计算的方法及其适用范围电力负荷计算方法包括:利用系数法、需要系数法、二项式

8、系数法。我国一般使用需要系数法和二项式系数法，如表2.1负荷计算方法及适用范围。表 2.1 负荷计算的方法及其适用范围序号计算方法适用范围需求系数法当用电设备台数较多、各台设备容量相差不太悬殊时，特别在确定车间和工厂的计算负荷时，宜于采用二项式法当用电设备台数较少、有的设备相差悬殊时，特别在确定干线和分支线的计算负荷时，宜于采用所以本设计中用需要系数法计算机加工车间的负荷。2.1.2 需用系数法用电设备组的计算负荷，是指用电设备级从供电系统中取用的半小时最大负荷,设用电设备组的设备容量为，它指用电设备组所有设备(不含备用设备)的额定容量之和。由于用电设备组的设备实际上不一定都同时运行，运行的设

9、备也不可能都同时满负荷，同时设备本身存在有功率损耗，因此，用电设备组的有功计算负荷应为：其中，为设备组的同时系数，即设备组在最大负荷时运行的设备容量与全部设备容量之比；为设备的负荷系数，即设备组在最大负荷时的输出功率与运行的设备容量之比：为设备组的平均效率，即设备组在最大负荷时的输出功率与取用功率之比；为配电线的平均效率，即配电线路在最大负荷时的末端功率与首端功率之比。令，称为需要系数。2.1.3 负荷确定根据利用需要系数法对汽车修配厂进行负荷计算，表2.2为汽车修配厂各车间负荷计算表。表2.2 汽车修配工厂负荷计算表序号车间名称供电回路代号设备容量计算负荷KWP30/KWQ30/KvarS3

10、0/KVAI30/A0加工一车间NO.1 供电回路131.4526.2945.4852.5379.91NO.2 供电回路8962.3062.394.77NO.3 供电回路160.7132.1455.6164.2397.7NO.4 供电回路1080812.151加工二车间NO.1 供电回路15546.554.471.57 108.73 NO.2 供电回路1203642.155.39 84.16 NO.3 照明回路10808.00 12.15 2铸造车间NO.4 供电回路1606465.391.43 138.92 NO.5 供电回路1405657.179.98 121.51 NO.6 供电回路18

11、07273.4102.82 156.22 NO.7 照明回路86.406.40 9.72 3铆焊车间NO.8 供电回路1504589.199.82 151.66 NO.9 供电回路17051101113.15 171.91 NO.10 照明回路75.605.60 8.51 4电修车间NO.11 供电回路150457890.05 136.82 NO.12 供电回路146446578.49 119.26 NO.13 照明回路10808.00 12.15 总计1797.16616.23726.49952.64 937.37 变压器低压侧总计算负荷585.42 704.70 916.14 1393.5

12、8 2.2 无功功率补偿近年来，随着我国电力工业的不断发展，大范围的高压输电网络逐渐形成，同时对电网无功功率的要求也日益严格。无功电源如同有功电源一样，是保证电力系统电能质量、降低电网损耗以及保证其安全运行所不可缺少的部分。电网无功功率不平衡将导致系统电压的巨大波动，严重时会导致用电设备的损坏，出现系统电压崩溃和稳定破坏事故。因此无功功率对电力系统是十分重要的。无功功率补偿的基本原理是：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量；而感性负荷释放能量时，容性负荷却在吸收能量，能量在两种负荷之间互相交换。这样，感性负荷所吸收的无功功率可由容性负荷

13、输出的无功功率中得到补偿，这就是无功功率补偿的基本原理。2.3无功补偿容量计算2.3.1无功功率补偿方式选择无功功率补偿的方法很多，采用电力电容器，或采用具有容性负荷的装置进行补偿。电力电容器作为补偿装置，具有安装方便、建设周期短、造价低、运行维护简便、自身损耗小（每kvar功功率损耗约为0.30.4%以下）等优点，是当前国内外广泛采用的补偿方法。电力电容器作为补偿装置有两种方法：串联补偿和并联补偿。串联补偿是把是容器直接串联到高压输电线路上，以改善输电线路参数，降低电压损失，提高其输送能力，降低线路损耗。这种补偿方法的电容器称作串联电容器，应用于高压远距离输电线路上，用电单位很少采用。并联补

14、偿是把电容器直接与被补偿设备并接到同一电路上，以提高功率因数。这种补偿方法所用的电容器称作并联电容器，用电企业都是采用这种补偿方法。由于并联电容补偿方式运行维护方便安全，且便于安装，能耗低，投资省，因此本设计采用并联电容进行无功补偿。2.3.2 无功补偿容量的确定本设计选择低压侧集中补偿的方法。在该设计中希望无功补偿后功率因数不小于0.9，在前面负荷计算中已经求出了每个车变的和补偿前各车变的平均功率因数，则在计算无功补偿容量选择低压集中补偿方式，同时采用分组自动投切的电容器组补偿。2.3.3 补偿容量计算（1）补偿前的变压器容量和功率因数变压器低压侧的视在计算负荷为主变压器容量选择条件为 ，因

15、此未进行无功补偿时，主变压器容量应选容量为630 kVA的变压器两台。这时变电所低压侧的功率因数为（2）无功补偿容量按规定，变电所高压侧的cos0.9，考虑到变压器本身的无功功率损耗Q远大于其有功功率损耗P，一般Q=(45)P，因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于0.90 ，这里取cos=0.92 。要使低压侧功率因数由063提高到092，低压侧需装设的并联电容器容量为取 Q=480kvar （3）补偿后变压器的容量和功率因数补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为因此每台主变压器容量可改选为500 kVA。比补偿前容量减少130 kVA。变压器的功率损耗为变电所高压侧的

16、计算负荷为无功功率补偿，工厂的功率因数为这一功率因数满足要求。 (4)无功补偿前后比较 (5)补偿装置的选择本设计选用的并联电容器的型号为CLMD 53低压并联电容器，其技术参数如表2.3所示。表2.3 CLMD 53低压并联电容器主要技术数据产品型号额定电压/标称容量/频率/组数每组个数CLMD 530.43040283 变电所主接线方案设计及变压器选择3.1 变电所主变压器台数与容量选择3.1.1选择主变压器台数时应考虑下列原则（1）应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所，应采用两台变压器，当一台发生故障或检修时，另一台可以对负荷持续供电。对只有二级负荷的变电所也

17、可以只采用一台变压器，但必须有备用电源。（2）对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而采用经济运行方式的变电所，也可考虑用两台变压器。（3）除上述两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但负荷集中且容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台以上变压器。3.1.2 主变压器的确定（一） 供电电源条件:1) 电源由10KV总降压变电所采用电缆线路受电,电线路长300m.线路阻抗为0.38。2) 工厂总降压变电所10KV母线上的短路容量按200MVA计。3) 工厂总降压变电所10KV配电出线定时限过流保护装置的整定时间top=2s。4) 要求车间变电所最大负荷时功率因数不得低于0.9。（二）根据本

18、厂属于三级负荷和前面视在功率的计算，再根据选择主变压器的原则，在安全可靠供电的情况下从经济角度考虑本设计中选择两台变压器给该车间进行供电。根据补偿后一次侧容量为650.1 kVA,考虑百分之15%的余量后总容量为,变压器容量,因此选择其额定容量为500KVA。3.2 总配变电所的主接线本设计有两台变压器的小型变电所。根据本车间的情况，负荷量不大，可靠性要求较高，用10KV进线供电；根据上面的设计原则和要求设计方案如下图所示图1高压侧无母线、低压侧单母线分段的双台变压器变电所主接线图该方案供电可靠性高，当任意一台变压器或任一电源进线停电检修或发生故障时，该变压器通过闭合低压母线分段开关，即可迅速

19、恢复对整个变电所的供电，如果两台主变压器低压侧主开关（采用电磁或电动机合闸操作的万能式低压断路器）都装设互为备用电源自动投入装置（APD），则任一主变压器低压主开关因电源断电（失压）而跳闸时，另一主变压器低压侧的主开关和低压母线分段开关将在APD作用下自动合闸，恢复整个变压所的正常供电。4 短路电流的计算及一次设备的选择原则4.1 短路计算4.1.1 短路电流计算目的为了正确选择和校验电气设备，准确计算继电保护装置的整定值，就需要计算短路故障发生时通过元件的最大可能的短路电流。由于在发电机附近短路的两相短路电流和在靠近中性点接地的变压器短路的单相短路电流可能大于三相短路电流。因此，应根据不同的

20、供电系统模型求出：最大短路电流：确定电器设备容量或额定参数；最小短路电流：作为选择熔断器、整定继电保护装置的依据。4.1.2 采用三相短路电流计算为标准的原因电力系统中，发生单相短路的可能性大；但三相短路的短路电流值最大，造成的危害也最严重。作为选择校验电气设备用的短路计算中，以最严重的三相短路电流的计算为主。4.1.3 短路电流计算如图2所示为根据变电所主接线方案绘制的短路等效电路图,图中标出各元件的电抗标幺值，并标明了短路计算点。按供电工程设计说明,短路计算点的短路电流如表所示。图2 短路电流计算等效电路图表4.1 短路计算表短路计算点运行方式三相短路电流（kA）电压（kV）三相短路容量S

21、k(MVA)Ik(3)ish(3)Ish(3)k-19.1723.3813.8410.5166.7k-2最大运行31.357.834.10.421.74最小运行13.2524.414.450.411.634.2 一次设备选择4.2.1 一次设备的选择原则为了保证一次设备安全可靠地运行，必须按下列原则选择和校验：1）按正常工作条件，包括电压、电流、频率、开断电流等选择。2）按短路条件，包括动稳定和热稳定来校验。3）考虑电气设备运行的环境条件如温度、湿度、海拔以及有无防尘、防腐、防火、防爆等要求。4）按各类设备的不同特点和要求如断路器的操作性能、互感器的二次负荷和准确级等进行选择。4.2.2 按短

22、路情况校验电器的稳定性（一） 短路热稳定校验短路热稳定校验就是要求所选的电器，当短路电流通过它时，其最高温度不应超过制造厂规定的短路时发热允许温度。（二） 动力稳定校验电动力稳定是指电器承受短路电流引起机械效应的能力，在校验时，用短路电流的最大幅值与制造厂规定的最大允许电流进行比较即 或 式中短路冲击电流及其有效值；4.2.3 一次设备选择与校验(一）高压侧一次设备及其选择 1、高压开关柜的选择 根据主接线方案,选择GG-1A(F)-11型作为进线开关柜其设备型号,规格的选择及校验如表4.2所示：表4.2 GG-1A(F)-11进线开关柜一次设备选择校验结果选择项目装置地点数据设备的型号规格参

23、数数据参数高压断路器高压隔离开关电流互感器SN10-10 GN8-10/400LQJ-10-200/5电压10KV10KV10KV10KV电流37.58A630A400A200/5A断流能力9.17KA16KA/动稳定23.38KA40KA40KA160*2(1/2)*0.4=90.5KA热稳定172.4KA162*2=512KA142*5s=980KA（75*0.4)2*1=900KA校验结论合格合格合格（注：本设计，,电流互感器的动稳定,其中为动稳定倍数）2、 电能计量和互感器柜的选择GG-1A-J型，其设备型号,规格的选择及校验如表4.3所示。表4.3 GG-1A-J高压计量柜一次设备选

24、择校验结果选择项目装置地点数据设备的型号规格参数数据参数高压隔离开关高压熔断器电流互感器电压互感器GN8-10/400RN2-10LQJ-10-200/5JDZ-10电压10KV10KV10KV10KV10KV电流37.58A400A0.5200/5A/断流能力9.17KA/50KA/动稳定23.38KA40KA/160*2(1/2)*0.4=90.5KA/热稳定172.4KA142*5s=980KA/（75*0.4)2*1=900KA/校验结论合格合格合格合格3、避雷器选择GG-1A-55柜其设备型号,规格的选择及校验如表4.4所示。表4.4 GG-1A-55高压避雷器选择校验结果选择项目装

25、设地点数据设备型号规格参数数据参数避雷器FS3-10电压10KV10KV电流37.58A/断流能力9.17KA/动稳定23.38KA/热稳定172.4KA/结论合格4、穿墙套管的选择在10kV电压等级下，不同相带电导体的最小安全距离为0.125m,因此设汇流母线相间距离为a=0.5m，查矩形母线形状系数图可知，汇流母线截面的形状系数。根据额定电压和额定电流，本设计初步选择FCGW-10/200-630复合干式穿墙套管，其主要技术参数如表4.5示。(设绝缘子跨距为1.2)表4.5 FCGW-10/200-630复合干式穿墙套管主要技术参数型号额定电压/kV额定电流/A雷电冲击耐受电压峰值/kV工

26、频耐受电压有效值/kV弯曲破坏负荷/N允许弯曲负荷/NFCGW-10/200-63010200160075301250625动稳定校验：穿墙套管弯曲破坏负荷为满足动稳定条件。故选择FCGW-10/200-630型复合干式穿墙套管符合要求。（二） 低压侧一次设备选择及校验低压配电屏的种类有PGL型和GGD，GGD型低压开关柜性能比PGL型低压配电屏优越，考虑PGL型价格便宜，经济效果好，能满足要求，因此本设计用PGL型低压配电屏。1、低压配电屏选择： 根据变电所一车间低压配电室的面积及配电需要，选择低压配电屏七台，其中一台为低压侧电源进线配电屏，其它六台分别为一车间、二车间、铸造车间、铆焊车间、

27、电修车间和备用的低压配电屏。NO.1 低压侧电源进线配电屏选择PGL-1-04，PGL-1-04A型低压配电屏选择校验结果如表4.6所示。表4.6 PGL-1-04A低压配电屏选择校验结果选择校验项目电压电流断流能力动稳定热稳定结论装设地点条件参数数据380V1151A31.3KA57.8KA685.8KA低压侧一次设备型号规格额定参数低压刀开关HD13-1500/30380V1500A/合格低压断路器DW10-1500/3380V1500A40KA/合格 电流互感器LMZJ1-0.5-500/5500V1500KA/合格(注：=0.7s)NO.2 低压侧一车间选择低压配电屏PGL-1-40A

28、。 PGL-1-40型低压配电屏选择校验结果如表4.7所示。表4.7 PGL-1-40型低压配电屏选择校验结果电压电流断流能力动稳定热稳定结论装设地点条件参数数据380V284.2A31.3KA57.8KA685.8KA低压侧一次设备型号规格额定参数低压刀开关HD13-400/31380V400A/合格电流互感器LMZ1-0.5-200/5500V200/5A/合格NO.1低压断路器DZ20-160/3380V160A25A/合格NO.2低压断路器DZ20-160/3380V160A25A/合格NO.3低压断路器DZ20-160/3380V160A25A/合格NO.4低压断路器DZ20-100

29、/3380V100A25A/合格NO.3 由于机加工二车间、铸造车间、电修车间支路干线同一车间额定电流都小于160A所以低压配电屏中一次设备与一车间类同。NO.4 铆焊车间选择低压配电屏PGL-1-40。 PGL-1-40型低压配电屏选择校验结果如表4.8所示。表4.8 PGL-1-40型低压配电屏选择校验结果电压电流断流能力动稳定热稳定结论装设地点条件参数数据380V332A31.3KA57.8KA685.8KA低压侧一次设备型号规格额定参数低压刀开关HD13-400/31380V400A/合格电流互感器LMZ1-0.5-200/5500V200/5A/合格NO.1低压断路器DZ20-160

30、/3380V160A25A/合格NO.1低压断路器DZ20-200/3380V200A25A/合格NO.1低压断路器DZ20-100/3380V100A25A/合格5 车间变电所高低压进出线选择 5.1 高压进线选择（一）高压母线选择根据电力工程电气设计手册，35kV及以下的配电装置一般优先选用矩形的铝母线。因此在本设计中，首先考虑应选用矩形的铝母线。高压侧计算电流=37.58A。a) 经查表得经济电流密度=0.9 A/mm2则经济截面=37.58/0.9=41.7mm2选型矩形铝母线，截面积为75mm2。b）检验发热条件：查得型矩形铝母线的允许载流量（室内40C）时=215A=37.58A所

31、以所选型矩形铝母线满足发热条件。c)检验机械强度：因为 =35mm2=37.58A 所以所选YJV22-325-SC51-FC型号的电缆满足发热条件。c) 检验机械强度：因为 =35mm2=1151.6A所以所选型矩形铝母线满足发热条件。c)检验机械强度：因为 =16mm2800mm2 所以所选型矩形铝母线也满足机械强度要求。 因此选择型号为型矩形铝母线满足要求。d ) 线路电压损耗计算 由于低压侧母线线路长度较短无需计算线路电压损耗。6 车间配电线路设计6.1 车间配电线路结线方案本车间采用动力照明各取了380/220V三相四线制TN-C系统。车间用电设备较多，排列整齐，且均属于第三类负荷。

32、经综合考虑后采用树干式结线方式。6.2 动力配电箱的选择如表6.1所示为机加工一车间各配电线路的选择结果。其详细选择过程见附录三所示。表6.1 汽车加工一车间各配电线路的选择结果设备代号设备名称容量KW计算电流启动电流动作电流断路器型号线路规格型号1车床C630M10.1 18.1 126.8 152DZ20-160/3BV-34 SC152万能工具磨床M5M2.1 3.7 28.0 31.2 DZ20-40/3BV-31.5 SC153、4、5普通车床C620-17.6 13.6 95.5 115DZ20-160/3BV-34 SC156普通车床C620-35.6310.170.584.6D

33、Z20-100/3BV-31.5 SC157、8、9、10、11、12普通车床C6204.6 8.3 57.9 69.5 DZ20-80/3BV-31.5 SC1513螺旋套丝机S-81393.1 5.6 39.1 47.0 DZ20-80/3BV-31.5 SC1514普通车床C63010.1 18.1 126.8 152DZ20-200/3BV-34 SC1515管螺纹车床Q1197.6 13.6 95.5 115DZ20-160/3BV-34 SC1516摇臂钻床Z358.5 15.2 106.5 128DZ20-160/3BV-34SC1517、18圆柱立式钻床Z50403.1 5.6

34、 39.1 47.0 DZ20-80/3BV-31.5 SC15195t单梁吊车10.2 18.3 127.8 153DZ20-200/3BV-34 SC1520立式砂轮1.8 3.1 21.9 26.3 DZ20-40/3BV-31.5 SC1521、22牛头刨床B6653.0 5.4 37.6 45.1 DZ20-80/3BV-31.5 SC1523万能铣床X63WT13.0 23.3 162.9 195DZ20-200/3BV-310 SC2024立式铣床X52K9.1 16.3 114.3 137DZ20-160/3BV-34 SC1525滚齿机Y-364.1 7.3 51.4 61.

35、6 DZ20-80/3BV-31.5 SC1526插床B50324.0 7.2 50.1 60.1 DZ20-80/3BV-31.5 SC1527弓锯机G721.7 3.0 21.3 25.6 DZ20-40/3BV-31.5 SC1528立式钻床Z5120.6 1.1 7.5 9.0 DZ2020/3BV-31.5 SC1529电极盐浴电阻炉20.0 35.8 250.5 301DZ20-350/3BV-310 SC2530井式回火电阻炉24.0 42.9 300.6 361DZ20-400/3BV-316 SC2531箱式加热电阻炉48.0 85.9 601.3 722DZ20-800/3

36、BV-350 SC507 二次回路方案的选择及继电保护整定7.1 概述工厂供电系统中发生故障时，必须有相应的保护装置将故障部分及时的从系统中切除，以保证非故障部分的正常工作，或发出报警信号，以便值班人员检查并采取消除故障的措施。工厂供电系统的高压配电网保护装置采用继电保护装置或高压熔断器，车间低压配电系统保护装置采用低压断路器和低压熔断器。继电保护装置及各种不同类型的继电器，以一定的方式连接与组合，在系统发生故障时，继电保护动作，作用于断路器脱扣线圈或给出报警信号，以达到对系统进行保护的目的。7.2 继电保护7.2.1 过电流保护当流过被保护元件中的电流超过预先整定的某个数值时就使断路器跳闸或

37、给出报警信号的装置。定时限过电流保护装置电流继电器本身的动作时限是固定的，与通过他的电流大小无关。整定保护装置的电流值时，必须使返回电流大于线路出现且能持续12秒的尖峰电流。反时限过电流保护装置继电器本身动作带有时限，并有动作指示掉牌信号，所以回路不需接时间继电器和信号继电器。和定时限保护装置比较，反时限过电流保护装置所须的继电器数量少，因而投资少、接线简单，可用于交流操作，且能实现电流速断保护。缺点是它的动作时限误差大，尤其是在速断部分。7.2.3 电流速断保护定时限电流保护装置的时限一经整定便不能变动，当某段发生三相短路故障时，断路器的继电保护动作时间必须经过才能动作，达不到速断的目的，为

38、了减小本段线路故障下的事故影响范围，当过电流保护的动作限大于0.50.7时，便需设置电流速断保护，以保证本段线路的短路故障能迅速切除。7.3 变压器保护7.3.1车间变电所的各分厂变压器保护电流速断保护：防御变压器线圈和引出线的多相短路，动作于跳闸。过电流保护：防御外部相间短路并作为瓦斯保护及电流速断保护的后备保护。保护动作于跳闸。过负荷保护：防御变压器本身的对称过负荷及外部短路引起的过载。按具体条件装设。7.4 继电保护的选择与整定7.4.1 继电保护的种类厂区10KV线路保护：根据本厂的实际情况，设下列保护：过电流保护，电流速断保护7.4.2 反时限过电流保护反时限过电流保护装置所需的继电

39、器数量少，因而投资少、接线简单，可用于交流操作，且能同时实现电流速断保护。缺点是它的动作时限误差大，尤其是在速断部分。鉴于反时限过电流保护装置具有简单、经济等特点，在中小型工厂供电系统中应用的很普遍。在本设计中也采用反时限过电流保护。为了保证动作的选择性过电流保护动作时限的整定，应从距离电源最远的保护装置（末级）开始，即自负载侧向电源侧数过去，后一级的线路保护的动作时限应比前一级线路的保护时限大一个时间阶级t 。各段线路保护的时限是逐级提高的，一般t取0.50.7秒。7.4.3变电所低压侧的保护装置 低压总开关采用DW15-1500/3型，低压断路照明，三相匀装过流脱扣器，既可保护低压的相间短路和过负荷（利用其延时脱扣器），而且所保护低压侧单相接地短路短路。 经效验均能满足要求。8 防雷与接地8.1 防雷概述工厂供电系统中防雷与接地在工厂供电系统中占有极其重要的地位，其中由于过电压使绝缘破坏是造成系统故障的主要原因，系统中磁能和电能的转化，或电能通过电容的传递，以及线路参数选择不当，致使工频电压或高次谐波电压下发生谐振等产生的过电压，称为内过电压。单从工厂供电系统来看，不会造成很大威胁，所以对内过电压不必多做考虑。由雷击引起的过电压属于外过电压，；雷电流流过地面的被击物时，具有极大的破坏性，其电压可达数百万伏至数千万伏，电流达几十万安，造成人畜伤亡，建筑物炸毁或