【正文】 3為流繼電器的返回系數(shù)，對于感應(yīng)式電流繼電器GL15/10來說，；re為電流互感器的變化比。但是，對于變壓器的過電流保護時。??32 / 51 變壓器電流速斷保護的整定計算 電流速斷保護動作電流的整定計算 （65）.maxreljqbkTKII??式中 為變壓器低壓母線三相短路電流周期分量有效值。 為速斷電流殃算劊一次電路的值（單位為A）.1qbI如果 有困難，則靈敏系數(shù) 即可。maxLI? 30I 保護裝置的可靠系數(shù)，對 DL 型，取 ，對 GL 型取 ；relK 保護裝置的結(jié)線系數(shù)，對相電流結(jié)線為 1，對相電流差結(jié)線取 。在此設(shè)計opI中： 因此動作電流為：max302174LIIA?????因此整定為 10A。在此設(shè)計中，?1() KA?????因此其保護靈敏系數(shù)為: 靈敏系數(shù)滿足要求。實際的總接地電阻為nRE)1(? (72)EnR?)1(?式中， 為單根接地體的接地電阻（單位為 ） ； 為多根接地體并聯(lián)時的利)1(E ?用系數(shù)，課利用管間距離 a 與管長 L 之比及管子數(shù)。 防雷裝置防雷裝置是指接閃器、引下線、接地裝置、過電壓保護器及其他連接導(dǎo)體的總和。 接閃器是專門用來接受雷擊的金屬物體。（1）避雷針避雷針一般用鍍鋅圓鋼或鍍鋅焊接鋼管制成。（2）避雷線避雷線架設(shè)在架空線路的上邊，用以保護架空線路和其他物體免遭受直接雷擊。避雷帶、網(wǎng)必須經(jīng)引下線與接地裝置可靠的連接。避雷器的形式主要包括閥式和排氣式等。但在雷電過電壓作用下，火花間隙被擊穿放電。這時外部間隙的空氣恢復(fù)絕緣，使避雷器與系統(tǒng)隔離，恢復(fù)正常運行。它是一種電壓敏電阻片構(gòu)成的新型避雷器。 防雷措施1）架空線的防雷措施架空線的防雷措施可以從以下幾個方面進行，即通常所說的四道防線。(2)加強線路絕緣或裝設(shè)避雷器，以防線路絕緣閃絡(luò)為使桿塔或避雷線遭受雷擊后線路絕緣不致發(fā)生閃絡(luò)，應(yīng)設(shè)法改善避雷線的接地，或適當(dāng)加強線路絕緣，或在絕緣薄弱點設(shè)避雷器，這是第二道防線。(4)裝設(shè)自動重合閘裝置，速恢復(fù)供電可裝設(shè)自動重合閘裝置，或采用雙回路及環(huán)行接線，這是第四道防線。2）變配電所的防雷措施(l)裝設(shè)避雷器或避雷線裝置以保護整個變電所，使之免遭直接雷擊。主要用來保護變壓器，以免雷電沖擊波沿高壓線路侵入變電所。避雷帶和避雷網(wǎng)宜采用圓鋼或扁鋼，優(yōu)先采用圓鋼。引下線應(yīng)沿建筑物外墻明敷，并經(jīng)最短的路徑接地。40 / 51在供電設(shè)計中某些重要工程項目存在幾種方案，因此有必要進行經(jīng)濟比較，最后確定合理方案。通過本次設(shè)計使我們能系統(tǒng)的把基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識系統(tǒng)的結(jié)合，同時也使自己的綜合分析能力和判斷能力有了很大的提高。通過對“某塑料制品廠全廠配電所及配電系統(tǒng)設(shè)計”，在導(dǎo)師陳明軍老師的悉心指導(dǎo)下完成了本篇設(shè)計。本設(shè)計選擇了所有用電設(shè)備并對這些負荷進行計算，通過計算出的有功、無功和視在功率選擇變壓器的大小和相應(yīng)主要設(shè)備的技術(shù)參數(shù)，再根據(jù)用戶對電壓的要求，計算電容器補償裝置的容量，從而得出所需電容器的大小。2m避雷網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸要求見表 71表 71 按防雷類別確定避雷網(wǎng)格尺寸（據(jù) GB500571994）建筑物防雷類別 避雷網(wǎng)格尺寸/m第一類防雷建筑 ≤55 或≤64第二類防雷建筑 ≤1010 或≤128第三類防雷建筑 ≤2020 或≤2416接閃器應(yīng)經(jīng)引下線與接地裝置連接。在多雷區(qū)，為防止雷電波沿低壓線路侵入而擊穿變壓器絕緣，應(yīng)在低壓側(cè)裝設(shè)閥式避雷器或保護間隙。為防止反擊閃絡(luò)，則必須設(shè)法降低接地電阻和保證防雷設(shè)備與配電之間有足夠的安全距離。在確定架空線路的防雷措施時，要全面考慮線路的重要程度，沿線地帶活動情況，地形地貌特點，土壤電阻率高低等條件，進行經(jīng)濟技術(shù)比較，因地38 / 51制宜采取合理的防雷保護措施。這是第三道防線。一般 6KV 及以上的架空線路需沿全線裝設(shè)避雷線。而在過電壓下，其電阻又變的很小，能很好的泄放雷電流。因此對于裝有保護間隙的線路，一般要求裝設(shè)自動重合閘裝置與之配合，以提高供電可靠。當(dāng)線路發(fā)生過電壓時，外部間隙和內(nèi)部間隙都被擊穿，當(dāng)雷電泄入大地?；鸹ㄩg隙由銅片沖擊而成，每對間隙用原 的云母墊圈隔開。避雷器也可用限制內(nèi)在電壓。避雷線的原理和功能與避雷針基本相同（3）避雷帶和避雷網(wǎng)避雷帶和避雷網(wǎng)普通用來保護較高的建筑物免受雷擊。避雷 雷針高出被保護物，由和大地直接連接，當(dāng)雷云先導(dǎo)接近時，它與雷云之間的電場強度最大，因而可將雷云放電的通路吸引到避雷針本身并經(jīng)引下線和接地裝置將雷電流安針泄放到大地中去，使被保護物免受雷擊。接閃36 / 51的的金屬線，稱為避雷線或架空地線。外部防雷裝置由接閃器、引下線和接地裝置組成，即傳統(tǒng)的避雷裝置。?m??（4）n 根放射形水平接地帶（ ）的接地電阻60,1?Ln每 根 長 度（ ）? （74）.2???ER式中， 為土壤電阻率（單位 ）?m??（5）環(huán)形接地網(wǎng)（帶）的接地電阻（ ） (75)AE??式中 為土壤電阻率（單位 ） ；A 為環(huán)形接地網(wǎng)（帶）所包圍的面積（ ） 。人工接地體接地電阻的計算：（1）單根垂直管形接地的接地電阻（單位為 ）? (71)LRE??)1(式中， 為土壤電阻率（單位 ） ；L 為接地體長度（單位 m） 。34 / 51 過電流保護靈敏系數(shù)的校驗 （69）???式中 在電力系統(tǒng)最小運行方式下，高壓線路末端兩相短路；minKI? 繼電保護的動作電流換算到一次電路的值，稱為一次動作電流。 電流互感器的變流比。 變壓器過負載保護的整定計算 過負荷保護動作電流的整定計算 （66）())opOLNTiIIK??33 / 51式中 為變壓器的額定一次電流， 為電流互感器的變流比。 為變壓器的電壓比。如果作為后備保護，則靈敏系數(shù) 即可。?? 過電流保護動作時間的整定計算 　 　　　　　　　 　　　　 　　　 （63）12tt???式中 為變壓母線發(fā)生三相短路時高壓側(cè)繼電保護的動作時間， 在變壓1t 2t器低壓側(cè)保護裝置發(fā)生低壓母線發(fā)生三相短短時的一個最長的動作時間， 為?前后兩極保護裝置的時間級差，對定時限過電流保護，對反時限過電。②當(dāng)上、下級保護采用自動開關(guān)時，應(yīng)使上一級自動開關(guān)脫鉤器的額定電流。(4)負荷保護400KVA及以上變壓器，當(dāng)數(shù)臺并列運行或單獨運行并作為其它附和的備用電源時，應(yīng)根據(jù)可能過負荷的情況裝設(shè)過負荷保護。以上縱聯(lián)差動保護、過電流保護和電流速斷保護，用于對變壓器引出線、套管及內(nèi)部的短路故障的保護。630KVA及以下單獨運行的重要變壓器，亦可裝設(shè)縱聯(lián)差動保護。當(dāng)油箱內(nèi)故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，應(yīng)瞬間動作于信號。29 / 51 繼電保護的靈敏系數(shù)保護裝置的靈敏系數(shù)，應(yīng)根據(jù)不利運行方式和故障類型進行計算。為此，對相鄰設(shè)備和線路有配合要求的保護，前后兩級之間的靈敏性和動作時間應(yīng)相互配合。前者為信賴性，后者為安全性，即可靠性，包括信賴性和安全性。繼電保護裝置是由各種繼電器組成的自動裝置，繼電器可分為控制繼電器和保護繼電器，有機電式的、晶體式兩類，而機電式繼電器又分為電磁式和感應(yīng)式兩種，本設(shè)計采用電磁式的保護繼電器。pkI olKalI表 52 高壓真空斷路器的數(shù)據(jù)要求序號 項目 安裝地點電器條件高壓母線受電條件項目 數(shù)據(jù)1 NU2 30I3 ()k4 (3)shI5 ()imat??表 53 高壓熔斷器斷的數(shù)據(jù)要求序號 項目 安裝地點電器條件項目 數(shù)據(jù)1 NU2 30I3 ()1KS?4表 54 電壓互感器的數(shù)據(jù)要求序號 項目 安裝地點電器條件項目 數(shù)據(jù)1 NU10KV NU10KV表 55 電流互感器的數(shù)據(jù)要求27 / 51序號 項目 安裝地點電器條件項目 數(shù)據(jù)1 NUNU2 30I 1I3 ()sh dwK?4 (3)I?1INtima?表 56 高壓母線的數(shù)據(jù)要求項目 安裝地點電器條件項目 數(shù)據(jù)2(3)2js=? y?min8imaItS???A從以上數(shù)據(jù)表可以得知:該供配電系統(tǒng)中所選開關(guān)設(shè)備及母線電纜都是能夠滿足系統(tǒng)運行要求的。表51給出各類設(shè)備對熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定性的校驗。 按工作電流選擇電氣設(shè)備的額定電流 應(yīng)大于或等于所在電路中的計算電流 ，即NI 30I 。(4)按各類設(shè)備的不同特點和要求如斷路器的操作性能、互感器的二次負荷和準(zhǔn)確等級等進行選擇。 最大運行方式下的短路計算計算過程相同，也不再列出。2）k1點的短路電流和短路容量（1）總電抗標(biāo)幺值 ?????? ..02*1*)(Xk（2）三相短路電流周期分量有效值 *)(1)3(1???（3）其他三相短路電流= )3(1)()3(???KII?20 / 51= )3(shi= )(sI（4）三相短路容量 MVAXSkdK *)()3(1 ?????3）K2點的短路電流和短路容量（1）總電抗標(biāo)幺值 ???????? *3*1*)2( XXk（2）三相短路電流周期分量有效值 *)2(1)3(2???（3）其他三相短路電流=)3(2)()3(???KII?=*=)(shi=*=)3(sI（4）三相短路容量=100/= *)2()3(2 ?????4）車間變電所K11，K12點短路電流和容量由于總降壓變電所距車間變電所很近且為點纜輸電，故忽略其線路阻抗。最后計算短路電流和短路容量。短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。 一次接線系統(tǒng)圖見附圖中的一次主接線圖。(5)各車間的負載都由單母線供電，這樣能夠保證可靠供電。用10kV真空短路器保護。17 / 51(3)橋式接線當(dāng)配電所只有兩回路電源進線和兩臺主變壓器時，采用橋式接線用的斷路器臺數(shù)最少，投資低。 電氣主接線的基本方式 (1)單母線接線母線是連接電源和引出線的中間環(huán)節(jié)，起匯集和分配電能的作用，只有一組，操作方便，便于擴建，投資少。（3）靈活。進行工廠變電所主接線選擇設(shè)計時，應(yīng)滿足一下幾點要求：（1）安全?？偱潆娝鶅?nèi)的10KV母線采用母線不分段，電源進線均用斷路器控制。 電容器補償量的計算所以 ???15???，所以 2??3041()()29varcQPtgK????本設(shè)計中所用電容器型號為GRI(107) ??75varcK?所以n=75個。(3)就地補償將電容器組分別裝設(shè)在感性設(shè)備的附近，就地進行補償。(6)合理的選擇應(yīng)變器的容量，改善變壓器的運行方式等提高功率因數(shù)的途徑主要在于如何減少系統(tǒng)中各個部分所需的無功功率，特別是減少用戶端用電器設(shè)備取用的無功功率，使電力網(wǎng)載輸送一定的有功功率時，可降低其中通過的無功電流。(2)采用同步電動機進行無功補償。從電路理論知道，無功功率的增大，使供電系統(tǒng)的功率因數(shù)降低，電網(wǎng)中的功率因數(shù)的高低是關(guān)系到降低電能損耗、提高供電質(zhì)量、以及運行經(jīng)濟效益的重要問題。以 變電所為例，計算功率損耗。③各臺變壓器的連接組別應(yīng)相同，若不同，否則側(cè)繞組會產(chǎn)生很大的電流，甚至燒毀變壓器。30()T???本設(shè)計中所有負荷均為三級負荷，故 、 變電所選取的變壓器僅考慮①即可。選擇的原則為:(1)只裝一臺變壓器的變電所變壓器的容量 :應(yīng)滿足用電設(shè)備全部的計算負荷 的需要，即 ，TS 30S30TS?但一般應(yīng)留有 15%的容量，以備將來增容需要，本設(shè)計中的 、變電所采用此原則。35KV 及以下電壓等級的變壓器可以分為油浸式、干式兩種，而我國目前廣泛使用的油浸式變壓器為 SL7 型。其中 、 變電所設(shè)置一臺變壓器，其余皆設(shè)置兩臺變壓器。（4），計算用電設(shè)備的計算負荷:①薄模車間:有功功率: 無功功率: ②原料庫:有功功率: 無功功率: ③生活間:有功功率: ④成品庫1:有功功率: 無功功率: ⑤成品庫2:有功功率: 無功功率: ⑥包裝材料庫:有功功率: ????無功功率: ?: ?.5q有功功率: 302p301(847..726)???????無功功率: (.)?視在功率：???9 / 51，計算結(jié)果如表21所示。 負荷計算示意圖本設(shè)計所采用的電力負荷計算示意圖如圖21所示，將每個計算點編號，由用電設(shè)備依次逆推到電源側(cè)。30P??(4) 配電所進線的計算負荷。(2) 求車間變壓器低壓側(cè)的計算負荷。因而在用電臺數(shù)較少而容量差別較大的場合中，應(yīng)用二項式系數(shù)法來計算負荷。需用系數(shù)法是把設(shè)備功率 乘以需用系數(shù)（ ； ），直接求出計算負荷的一種簡單計算方法。(2)求平均負荷，用來計算全廠電能需要量、電能損耗和選擇無功補償裝置等。也可用持續(xù)時間為半小時平均有功負荷的最大值來描述計算負荷。整定及二次保護 為了監(jiān)視、控制和保證安全可靠運行，各用電設(shè)備，皆需設(shè)置相應(yīng)的控制、信號、檢測和繼電器保護裝置。求出各短路點的三相短路電流及相應(yīng)有關(guān)參數(shù)。電容補償 按負荷計算求出總降壓變電所的功率