某工厂供配电系统电气部分初步设计--课程设计

某工厂供配电系统电气部分初步设计--课程设计

电气与电子信息工程学院

供配电工程课程设计报告

设计题目：

姓 名： 专 业： 班 级： 学 号： 起止时间： 地 点： 指导教师：

完成时间： 年 月 日

供配电工程课程设计任务书（4）

一、设计题目

某电力金具厂供配电系统电气部分初步设计 二、设计目的及要求 通过本课程设计：熟悉供配电系统初步设计必须遵循的原则、基本内容、设计程序、设计规范等，锻炼工程设计、技术经济分析比较、工程计算、工具书使用等能力，并了解供电配电系统前沿技术及先进设备。

要求根据用户所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，选择配变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定车间变电所主变压器的台数与容量、类型。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。 三、设计依据

1、工厂负荷情况 该厂主要生产交直流220V及其以上电力金具，金具产品有悬锤线夹、耐张线夹、联结金具、接续金具、保护金具、拉线金具、T接金具、设备

线夹、母线固定金具等。下设：铸造、铸铝、锻压、铜铝焊接、硅胶绝缘、护罩、绝缘材料、挤压、冲压、热处理、金工等车间等车间及其他辅助设施。工厂各车间负荷情况见附表。该厂大部分车间为三班制，少数车间为两班或一班制，年最大有功负荷利用小时数为4800h。该厂属二级负荷，负荷情况见附表。

2、供电电源情况

从某35／10kV变电站提供电源，用双回10kV架空线向工厂供电，此站距厂4km；变电站短路数据：S240MVA，S130MVA。

当地供电部门要求工厂：①过电流保护整定

3k.max3k.min时间不大于1.0s；②在工厂10kV电源侧进行电能计量；③功率因数应不低于0.90。 3．工厂自然条件

年最高气温39℃，年平均气温23℃，年最低气温-5℃, 年最热月平均最高气温33℃，年最热月平均气温26℃，年最热月地下0.8m处平均温度25℃．主导风向为南风，年雷暴日数52。平均海拔22m，地层以砂粘土为主。 4．电费制度

按两部电价制交纳电费,基本电价20元/千伏·安/月，电度电价0.5元/度。 四、设计任务

设计内容包括：配变电所的负荷计算及无功功率的补偿计算，车间变压器台数和容量、型式的确定，变配电所主接线方案的选择，高低压配电线路及导线截面选择，短路计算和开关设备的选择，继电保护的整定计算，防雷保护与接地装置设计等。

附表：工厂负荷情况 序号 车间名称 设备容量kW 需要系数*

*

Kd 功率因数cos 车间变电所代号 （参考） STS1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 铸铝车间 铸造车间 锻压车间 铜铝焊接车间 硅胶绝缘车间 护罩车间 绝缘材料车间 挤压车间 冲压车间 热处理车间 机加工车间 原料间 仓库 办公楼 生活区 890 300 350 678 156 205 250 80 150 150 220 15 15 78 300 0.80 0.30 0.30 0.30 0.60 0.30 0.25 0.75 0.75 0.60 0.25 0.30 0.40 0.55 0.50 0.85 0.70 STS2 0.65 0.50 0.85 0.70 0.65 0.70 0.70 0.80 0.65 0.90 0.80 0.85 STS7 0.90 STS6 STS5 STS4 STS3

摘要

本厂是10kV变电站的主接线设计及变压器的选择，变电所电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质，选择出一种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。在经济角度上要考虑周全，尽量以最少的投资获得最佳的方案。按照要求选择合适的变压器。短路电流计算，对变电站系统中的各个电压等级下的母线发生三相短路时，所流过的短路电流进行了分别计算。电气设备动、热稳定校验，电气设备的选择条件包括两大部分：一是电气设备所需要满足的基本条件，即按正常工作条件选择，并按短路状态校验动、热稳定；二是根据不同电气设备的特点而提出的选择和校验项目。主要电气设备型号及参数的确定。电气总平面及配电装置断面设计和无功补偿方案设计，较为详细地完成了电力系统中变电站设计。

通过本次课程设计，旨在熟悉变电所中供电系统的负荷计算，掌握变电所中二次回路的基本原理，在次基础上对供电系统中的变电所二次接线进行了设计和保护，最后根据具体环境条件对电气设备进行校验，使本次设计的内容更加完善。

关键词：变电站；短路电流；热稳定；无功补偿；二次接线

ABSTRACT

The design of the content is 10 KV electric substations.

Design elements include: the main substation transformer wiring design and

the choice of electrical substation main wiring design is based on the maximum voltage substation substation and the nature, to choose a substation in the system and the status and Suited to the role of the connection mode. In an economic point of view on the need to consider well, at least as far as possible to get the best investment programme. Choose the right in accordance with the requirements of the transformer. Short-circuit current basis, the system of substations in various voltage levels under the three-phase short circuit occurred when the bus, the flow of a short circuit were calculated. Fixed electrical equipment, thermal stability check, the choice of electrical equipment, including two major conditions: First, electrical equipment needed to meet the basic conditions, that is, the normal working conditions of choice, and short-circuit state check dynamic,

thermal stability and the other is According to the characteristics of different electrical equipment by thon and validation pre selectiojects.

Through this course designed substation with the load in the power supply system, the master substation

secondary circuit of the basic principles at the basis of the power supply system of the substation to the secondary wiring design and protection, the last under the specific environmental conditions on the electrical equipment to check, so that the content of this design more perfect.

Key words: Substation; Short circuit; Thermal stability; Reactive Compensation Secondary circuit

目录

1.前言

工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。

众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，

电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。

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，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，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，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。

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，就必须达到以下基本要求：

（1） 安全 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 （2） 可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求。

（3） 优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求

（4） 经济 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。

此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。

课程设计是学习中的一个重要环节，通过课程设计可以巩固本课程理论知识，掌握供配电设计的基本方法，通过解决各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算、绘图、设计说明书等方面得到训练，为今后的工作奠定基础。

本设计可分为九部分：用户负荷计算和无功功率计算及补偿；变电所位置和形式的选择；确定主接线方案；短路电流的计算；变电所一次设备的选择与校验；用户电源进线及用户高压配电、低压配电线路的选择；保护装置的选择和其整定装置的计算；心得和体会；附参考文献。

由于设计者知识掌握的深度和广度有限，本设计尚有不 完善的地方，敬请老师、同学批评指正

2.负荷计算

2.1 三相用电设备组负荷计算的方法

有功计算负荷（kW） PcKdPe

无功计算负荷（kvar） QcPctan 视在负荷计算（kV·A） ScPc cos

计算电流（A） Ic需要系数Kd设备容量PeSc 3UN额定电压UN

功率因数cos

2.2 计算负荷及无功功率补偿(1) 对铸铝车间计算：

有功计算负荷（kW） PcKdPe=890无

功

计

算

负

0.8=712KW.

荷

（

kvar

）

QcPctan=712tan(arccos0.85)=441.44KW

Pc=712/0.85=837.65cos视在负荷计算（kV·A） Sc KW

计算电流

IcSc=3UN

837.653803=1272.7A

故同上计算方法可得到各厂房及生活区的负荷计算如表1-1

1-1电力负荷计算表

编厂房名设备需功率有功无号 称 容量/kW 1 2 3 4 5 6 铸造车间 锻压车间 铸铝车间890 300 350 678 156 205 视在计功率算/kV电/A 837.65 128.57 161.54 406.8 110.12 87.86 1272.7 195.3 245.4 618.1 167.3 133.5 要系数kd 0.80 0.30 0.30 0.30 0.60 0.30 因数cos功功率功/k率W /kvar 712 90 105 203.4 93.6 61.5 441.44 91.8 122.85 351.88 58.03 62.73 ·A 流0.85 0.70 0.65 0.50 0.85 0.70 硅胶绝缘车间 护罩车间 铜铝焊接车间

绝缘材料车间挤压车间7 8 9 111111

250 80 150 150 220 15 15 78 300 0.25 0.75 0.75 0.60 0.25 0.30 0.40 0.55 0.50 0.65 0.70 0.70 0.80 0.65 0.90 0.80 0.85 0.90 62.5 60 112.5 90 55 4.5 6.0 42.9 150 73.125 61.2 114.75 67.5 64.35 2.16 4.5 26.60 72 96.15 85.70 160.70 112.5 84.62 5.0 7.5 50.47 166.67 146.1 130.2 244.2 171.0 128.6 7.6 11.4 76.7 253.2 冲压车间 热处理车间 机加工车间 原料间 仓库 办公楼 生活区

(2) 无功功率补偿

考虑到每个车间的功率不同，现如下分配：1号车间单独设一个车间变电所STS1，2、3号共设一个车间变电所STS2，4号车间单独设一个车间变电所STS3,5、6、7号车间共设一个车间变电所STS4,8、9、10共设一个车间变电所STS5,11-15号共设一个车间变电所STS6。一共有六个车间变电所，每个车间选用型式并且选用的自愈式低压并联电力电容器进行无功补偿。并采用低压集中补偿方式。补偿之前对每个车间变电所所供应的车间进行有功和无功求和，再算出其视在功率和功率因素。

表1-2补偿之前各车间变电所低压侧计算负荷 编号 车间变电所 STS1 STS2 有功∑Pc/ KW视在功无功∑功率率Qc/ KW计算电流/A 2.7 6 Sc/k因V·A 数 712 441.44 1 2 837.0.812765 5 7 0.6440.195 214.65 290 3 STS203.4 351.88 406.0.5618

3 4 5 6 STS4 STS5 STS6 217.6 193.89 8 5 0 5 1 4 ．1 ．9 9 ．6 291.0.74420.7543.0.8469262.5 243.45 358 258.4 169.6 309．1 而供电局要求该厂10kV进线侧最大负荷时功率因数不得低于0.9，380V侧最大负荷时功率因数不得大于0.92。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380侧最大功率因数因大于0.9，暂取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量。

对变电所STS1有 Qc=Pc(tanφ1-tanφ2)=712[tan(arccos0.85)-tan(arccos0.92)]kvar=137.95kvar。故选择GGJ1-01型低压无功补偿柜（BW0.4-16-3A），所需安装的组数 n=Qc/16=137.95/16≈9。所需柜数1台。所以实际补偿为1610=160Kvar.则补偿之后总的441.44-160=281.4Kvar.则补

功算

率电

因流

素为

无功计算负荷为

S`CPC2(QCQ`C)2cosQc`=

偿之后的总的视在功率为

765.59KW.

计

=712/765.59=0.93.

S`c3UNI`c1163.2A则同理按照上面的计算方法可得如下表：1-3。其中

功率补偿都选用GGJ1-01型低压无功补偿柜（BW0.4-16-3A），依次选用的是1台，1台，2台，1台，1台，1台。

表1-3补偿之后各车间变电所低压侧计算负荷 编号 车间变电所 有功∑Pc/ KW无功∑Qc/ KW实际视在功补偿功率率KW Sc/k因计算电

V·A 数 流/A 1 2 3 4 5 6 STS1 STS2 STS3 STS4 STS5 STS6 712 195 281.4 160 54.65 160 765.50.91169 1 3 6 5 6 5 3 3.2 7 9 4 5 1 202.50.9307.0.9323.203.4 63.88 288 213.2 217.6 65.89 128 262.5 83.45 160 258.4 105.6 64 227.30.9345.6 5 5 275.40.9418.279.10.9424.考虑到车间变电所低变压器压侧折算到高压侧有损耗，即有变压器的功率损耗为：对变电所STS1高压侧有 P1C``= P+△PT =P+0.01Sc′=712+0.01×765.59=719.7 KW CCQ1C``=Q+△QT =Q+0.05Sc′=281.4+0.05×765.59=319.7 Kvar `C`C对其他变电所高压侧计算有有: STS2:P2C``=197KW, Q=64.8Kvar ``2C````3C3C````STS3:P=205.5KW.Q=74.5Kvar STS4:P=219.9KW, Q=77.2Kvar 4C4CSTS5:P=265.3KW,Q=97.2Kvar ````5C5C

STS6: P=261.2KW,Q=119.6Kvar ````6C6C则P=1867.6KW, Q=753Kvar. ````CCSc2’ =PC``QC``22=2013.7KVA 无功率补偿后，工厂的功率因数为： cosφ′= PC``/ Sc2’= 0.93≥0.90 因此，符合本设计的要求。 2.3车间变电所的所址和型式由于工厂属二级负荷，并且取得10kV母线作为电源，所以变电所选用10kV/0.38kV直降变电所。综合考虑以下几种因素后：1、便于维护与检查；2、便于进出线；3、保证运行安全；4、节约土地与建筑费用；5、适应发展要求。 2.4 变电所主变压器和主接线方案选择

因为10kV侧6个变电所的视在负荷分别为：

765.59kV·A、

202.51 kV·A、213.2kV·A、227.36 kV·A、275.45 kV·A、279.15 kV·A。都选一台变压器又考虑到工厂以后的发

展，所以选用6台10（1±5%）0.4kV SC(B)10型变压器，其中第一个车间变压器容量为1000

kV·A，第二、三、四车间各为315 kV·A

第五、六车间变压器容量为400 kV·A。具体参数

如表2-6所示

表2-6变压器参数

额定容空载损耗短路损耗△Pk/W 3030 3480 7090 阻抗电压Uk% 4.0 4.0 6 空载电流I0% 0.8 0.8 0.6 量/kV·A △P0/W 315 400 1000 770 850 1550

3.主接线方案的选择

因为工厂是二级负载且考虑到供电可靠性因素，故选择双回母线进线单母线分段接线方式

单母线接线方式的优点：简单、清晰、设备少、运行操作方便且有利于扩建。

如图3-1和表3-1所示

图3-1 主接线方案 表3-1 主接线方案 出线出线出线出线1 车间 5 2 房 6 3 房 7 4 楼 8 整理锅炉油泵办公出线出线出线出线制造水泵毛巾仓库

车间 房 车间 出线出线出线出线9 车间 10 房 11 车间 12 食堂 准备机修染工 4.1 短路电流的计算方法

4.短路电流的计算

基准电流 IdSdSd 3Ud3UcUdUc2基准电压 Xd 3IdSd三相短路电流周期分量有效值 三相短路容量的计算公式

绘制计算电路 图4-1

Ik(3)Ik(3)IdId/X

Sk3UcId/XSd/X

图4-1 计算电路

确定基准值 设Sd=100MVA，Ud=Uo，即高压侧Ud1=10.5kV,低压侧Ud2=0.4kV，则

Id1Sd3Ud1Sd100310.51005.5kA

Id23Ud230.4144.34kA

4.2 计算短路电路中各元件的电抗标幺值 ① 电力系统

最大电抗标幺值

XlmaxSd100(3)0.77 Skmin130 最小电抗标幺值

XlminSd100(3)0.42 Skmax240 ② 架空线路 X2*x0LSd100MV•A0.35/km4kmUC2(10.5kv)2=1.27

③ 电力变压器

3610010**X3X4Uk%Sd/100Sn61001000

因此绘制等效电路 如图4-2

图4-2 等效电路

计算k-1点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容抗

总电抗标幺值

最大总电抗标幺值

X*MAX(K1)X*lMAXX2*0.771.272.04

最小总电抗标幺值

X*min(K1)X*lminX2*0.421.271.69

三相短路电流周期分量有效值 最大值

I(3)MAX(k1)Id1/X*min(K1)5.5/1.693.25KA最小值

I(3)min(k1)Id1/X*max(K1)5.5/2.042.69KA 其他短路电流

I'(3)minI(3)I(3)min(k1)2.69KA I'(3)MAXI(3)I(3)MAX(k1)3.25KA

i(3)minsh2.55I''(3)min2.552.696.86KA i(3)maxsh2.55I''(3)MAX2.553.258.29KA

I(3)minsh1.51I''(3)min1.512.694.06KA

I(3)maxsh1.51I''(3)max1.513.254.91KA

三相短路容量

① S(3)max(k1)

② S(3)min(k1)SdX*max(k1)10049.02MV•A2.04SdX*min(k1)10059.17MV•A 1.69

计算k-2点（0.4kV）侧的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量

六台变压器分列运行，取其中一个作为计算例子（第一个车间变电所STS1），其他五个相同 总电抗标幺值

***X*max(k2)X1maxX2X30.771.2768.04 

**X*min(k2)Xl*minX2X30.421.2767.69 三相短路电流周期分量有效值

(3)Imax(k2)Id2X*min(k2)Id2X*max(k2)144.3417.95kA 8.04

(3)Imin(k2)144.3418.77kA 7.69

其他短路电流

在10/0.4kV变压器二次侧低压母线发生三相短路时，一般Rksh1.6，因此ish2.66I,Ish1.31I，则：

''(3)(3)Imax(k2)I(k2)Imax(k2)17.95kA''(3)(3)Imin(k2)I(k2)Imin(k2)18.77kA(3)imaxsh2.2617.9540.57kA1X，可取3i(3)minsh2.2618.7742.42kA

(3)Imaxsh1.3117.9523.51kA(3)Iminsh1.3118.7724.59kA三相短路容抗

S(3)max(k2)SdX*min(k2)10013MV•A 7.69(3)Smin(k2)SdX*max(k2)10012.44MV•A 8.04

将以上数据列成短路计算表,如表4-1和4-2所示：

表4-1 最大运行方式下

短路计算点 K-1 K-2

表4-2 最小运行方式下

短路计算点 K-1 K-2 总电抗标幺值 X*总电抗标幺值 X*三相短路电流/kA 3.23.23.28.24.95 5 5 9 1 5 17.17.17.40.23.95 95 95 57 (3)IK三相短路容抗/MV·A Sk(3) I''(3)I(3)ish(3)Ish 2.04 8.04 59.17 13 三相短路电流/kA 2.62.62.66.84.09 9 9 6 6 18.18.18.42.24.(3)IK三相短路容抗/MV·A Sk(3) I''(3)I(3)ish(3)Ish 1.69 7.69 49.02 12.44

77 77 77 42 59

5.变电所的一次设备的选择校验

供电系统的电气设备主要有断路器、负荷开关、隔离开关、熔断器、电抗器、互感器、母线装置及成套配电设备等。电气设备选择的一般要求必须满足一次电

路正常条件下和短路故障条件下的工作要求，同时设备应工作安全可靠，运行方便，投资经济合理。

电气设备按在正常条件下工作进行选择，就是要考虑电气装置的环境条件和电气要求。环境条件是指电气装置所处的位置（室内或室外）、环境温度、海拔高度以及有无防尘、防腐、防火、防爆等要求。电气要求是指电气装置对设备的电压、电流、频率（一般为50Hz）等的要求；对一些断流电器如开关、熔断器等，应考虑其断流能力。 5.1 高压设备器件的校验

对于高压设备器件的校验项目见表5-1：

表5-1 高压设备器件的校验项目 电器设备名称 真空断路器 旋转式隔离开关 √ √ － √ √ 额定电压/kV √ 额定电流/A √ 断流能力/kA √ 短路电流校验 动稳定 热稳定 √ √

电缆、绝缘导线 高压熔断器 电流互感器 电压互感器 √ √ √ √ √ √ √ － － √ － － 设备的最－ － √ － √ － √ － 设备的额定电选择校验的条件 压应不小于装置地点的额定设备大开按三相短路稳态短路发热假象时间校验 的额断（或定电功率）压应不小于通过设备的计算应不小于它可能开断的最大（或功率） 按三相短路冲击电电流和流校验 电压 电流 电流

5.2 主要设备的选择校验

在本设计中所用到的10kV的高压成套设备为XGN2-12型箱型固定式交流金属封闭开关设备。该设备是三相交流50Hz单母线及单母线带旁路系统的户内成套设备，具有安全连锁、防误性能、运行安全可靠、真空灭弧室免维护等特点。在该设计的总降压变电所内用到该系列的开关柜有如下器件：

（1）电流互感器LZZJ-10的选择和校验

电流互感器应按装设 地点条件及额定电

压，一次电流，二次电流（一般为5A），准确级等进行选择，并应校验其短路动稳态和和热稳态。LZZJ-10校验如表5-2所示：

表5-2 LZZJ-10校验

序号 安装地点的电气条件 项目 数据 项目 10kV(1 UN 10kV UN 最高11.5kV) 2 IC 116.3 IN 630A 合合格 LZZJ-10 结数据 论

格 3 4 5

I(3)k 3.25 4.91 11.62kA2I(3)k - 50kA 合格 合格 I(3)sh I(3)sh I2tima.S I2tima 446.25合kA2.S 格

在3～35kV的电站和变电所常用的高压熔断器

（2）高压熔断器RN2-10的选择和校验

有户内高压限流熔断器， 最高额定电压能达40.5kV，常用的型号有RN 1、RN 3、RN 5、XRNM 1、XRN T 1、XRN T 2、XRN T3 型， 主要用于保护电力线路、电力变压器和电力电容器等设备的过载和短路；RN2和RN 4型额定电流均为0.5A ， 为保护电压互感器的专用熔断器。RN2-10高压熔断器的选择校验如表5-3所示： 表5-3 RN2-10高压熔断器的选择校验表

安装地点的电气条RN2-10高压熔断序 号 项目 件 数 据 项目 器 数 据 结论

1 2 3

UN 10kV 116.3 3.25 UN 12kV 合格 200A 合格 31.5kA 合格 Ic Ic I(3)KIK （3）其他项目的校验

其他项目校验包括：真空断路器 ZN28A-12/630-20，1000-20、电压互感器JDZ-12、

隔离开关 GN30-10/630-20 如表5-4所示。

表5-4其他校验项目

断选择校验项目 电压 UN 电流 流能力 安装地点的数据 10k116.V 3 参数 动稳定度 热稳定度 结论 IC IK(3) i(3)sh I2tIMA 11.623.25 8.29 kA.S 2合 格

电气条件 参数 UN IN IK ish It (20k真空断路器 ZN28A-12/630-20，设备型规格 隔离开关 GN30-10/630-20 10k63031.5 80kV A kA A 电压互感12k号器JDZ-12 V - - - 1000-20 12k63020k50kV A A A A)2 ×4S= 1600kA2.S - (31.5kA)2×4S=3969 kA2.S 合格 合格 合格 2合格

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耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗。对于工厂内较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。

5.3导线与电缆的选择与校验

导线（包括裸线和绝缘导线）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，但需校验其短路热稳定度。 母线的选择：按发热条件来选择，即满足母线容许载流量I﹥Ic(计算电流)，即选择TMY-3(50×5).

10kV的架空线的截面选择：

AAminI(3)tima/C3.251031/8737.4mm2

由于线路很短,线路末端短路电流与始端电流相差不大,因此以10KV母线上短路时的短路电流进行校验，电力电缆截面选择：

AAminI(3)tima/C3.251031/14322.7mm235mm25.4 低压设备的选择与校验

低压一次设备的选择校验项目和条件如表5-5、5-6所示

表5-5低压一次设备校验

设备名称 低压断路器 隔离开关关 低压熔断器 额定额定短路电流 热稳定 √ √ －

表5-6 低压一次侧进线备的选择校验

开断能电压 电流 √ √ √ √ √ √ 动稳定 力/kA √ √ － √ √ √

断选择校验项目 按装 地点的电气条件 设备型号规格 参数 HD13 动稳定度 (3)ish电压 UN电流 Ic流能力 (3)IK热稳定度 参数 2Itima 数据 0.3811617.940.51.0S*(40.57kA)2=kV 3A 5kA 7kA 1645.9 kA2.S UN.QF IN.QF IOC imax It2t DW15 0.66 0.66 0.66 10050k1001S*(50kA)2=25000A 0A 0A A A A kA A A kA2.S kA2.S kA2.S 10040k80k1S*(40kA)2=160010040k63k0.5S*(40kA)2=800 LMZ3-0.66 §5.3电力变压器继电保护整定计算

电力变压器的继电保护

1.反时限过电流保护

（1） 整定动作电流

变压器的最大负荷电流是

Il.max2I1N.T2S'c23U1N22013.7232.53310 A

取Krel=1.3 Kre=0.8 Ki=250/5=50 ,故反时限过电流保护的动作电流为

IOPKrelKw1.31Il.max232.537.56KreKi0.850A

查附录表，选用GL-15/10型继电器，动作电流整定为8A

(2)检验灵敏度

变压器低压母线两相短路电流反映到高压侧的电流值为

I(3)k.min20.866Ik(3)23K20.86618.77KA750.8A1030.4

反时限过电流保护的灵敏度为

KwIk(3)1750.8A.minSp1.8771.5KiIop508A

满足灵敏度要求。

2.电流速断保护

（1）整定速断电流 变压器低压母线三相短路电流反映到高压侧的电流值为

10II/K18.77KA/()0.751KA 0.4(3)k2(1)(3)k2电流速断保护的动作电流（速断电流）为

IqbKrelKw(3)1.41Ik0.751KA21.0AKi50

因反时限过电流保护的IOP8A，故速断电流

倍数为

n21.0qbIqbI83

op（2） 灵敏度的校验

Ik.min取变压器高压侧的两相短路电流，即II(2)0.866I(3)k.mink1k10.8662.69KA2.33KA故电流速断保护灵敏度为

SK(2)wIk112.33KApKI21.0A2.221.5

iqb50满足保护灵敏度的要求。

6.小结

本次供电工程课程设计，可以说是对我们所学理论知识整体的综合性运用，设计的内容贯穿课本各章节始终，对我们从整体上把握供电工程学科有了很高的要求。

我清楚的记得，课程设计刚开始的时候我们每个人都会拿出自己的方案，但是每个小组最后只有一个方案，所以在确定方案的时候，我们也会有分歧，经过激烈的讨论，我们确定了大家都认可的方案。到了具体选用元器件的时候，大家又有了不同的见解，又会争论一番，总之争论贯穿整个过程。虽然之前我们会为了某个问题而争论不休，但是我们只有一个共同的目标，那就是把课程设计做好.所以在老师的帮助指导下，我们设计做好了之后，都是同样的高兴。我也从中学到了些许的课外知识：同学之间团结合作不容忽视，分工协作查找资料在这样的活动中发挥着重要的作用；充分的利用网络、书籍以及重要的数学软件在本次设计中有着举足轻重的地位。同时通过本次课程设计，我也从中发现了自己的缺点和不足，体现在对知识的掌握不够扎实，对知识的理解不透彻，对概念的认识较模糊，知识面还不够广等问题。

总之，本次课程设计虽然只有短暂的两周，但它让我受益匪浅。同时也让我意识到学习的重要性以及今后学习的紧迫性，更坚定了我今后学习的积极性，进一步

的明确了今后奋斗的目标。

参考文献

1、翁双安. 供电工程.机械工业出版社，2004.5 2、苏文成. 工厂供电. 北京：机械工业出版社，2001.3 3、刘介才. 工厂供电（第4版）. 北京：机械工业出版社，2005.7周瀛，李鸿儒. 工业企业供电（第二版）. 北京：冶金工业出版社，2002

附录

附录1 低压侧接线

变压低压器 低压低压进线 出线 出线 DW1DW1Sc(BHD13 HD13 HD13 )10 DW1

5 5 5 LMZLMZLMZ3-0.66 3-0.66 3-0.66

附录2 高压侧接线

设备编号 型号 AH1 AH2 AH3 AH3 AH5 AH6 设备XGN2-12箱型固定式交流金属封闭开关柜 电电源用途 引入隔离

电能电压测量+计量 主进 变压变压压器保器保器护 护 保护

成 绩 评 定

评定项目 评 语 成绩 设计过程 设计报告 答 辩

总 分 折算等级 指导教师 签 字 年 月 日