【導(dǎo)讀】隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，工業(yè)對電力的需求也越來越迫切。著中國工業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對電力供應(yīng)的安全性、可靠性提出了更高的要求，因此電力系統(tǒng)與用戶直接關(guān)聯(lián)的供電系統(tǒng)尤為重要。作為供電系統(tǒng)的主要組成部。本設(shè)計(jì)根據(jù)該冶金機(jī)械廠的相關(guān)資料和實(shí)際情況，對該廠的總降壓變電所。根據(jù)負(fù)荷情況對變壓器的容量和臺數(shù)進(jìn)行了選擇。電壓10kV，在由各車間變電所降為負(fù)荷所需電壓?？偨祲鹤冸娝捎脝文妇€分段式接線方式，廠區(qū)供電系統(tǒng)采用放射式接線方式。

　　

【正文】 與平衡繞組 WbⅠ 的整定匝數(shù) Wd，set=6 匝， WbⅠ， set=6匝，即 Wop， set=Wd， set +WbⅠ， set=12 匝。 確定費(fèi)平衡繞組匝數(shù) I1（ WbⅡ +Wd， set） =I2（ WbⅠ， set+ Wd， set） 選整定匝數(shù) WbⅡ ,set=2 匝，其相對誤差為 要求相對誤差的絕對值不超過 ，故滿足要求，不必重新計(jì)算動作電流值。 確定短路 繞組匝數(shù)，就是要確定短路繞組的插頭的插孔。它有四組插孔，短路繞組匝數(shù)越多，躲過勵磁涌流的性能越好，但當(dāng)內(nèi)部故障電流中有較大非周期分量時， BCH2型繼電器動作時間要延長，因此，對勵磁涌流倍數(shù)大的中、小容量變壓器，當(dāng)內(nèi)部故障時短路電流非周期分量衰減較快，對保護(hù)動作時間要求較低，故多選用插孔 C2C1或 D2D1。本設(shè)計(jì)宜選用 C1C2 插孔擰入螺釘，接通短路繞組。 該繼電保護(hù)整定計(jì)算為單電源應(yīng)以最小運(yùn)行方式下 10kV 側(cè)兩相短路反應(yīng)到電源進(jìn)行效驗(yàn)， 側(cè)母線兩端短路歸算到 35kV 側(cè)流入繼電器的電流為 35kV 電源側(cè) BCH2 型繼電器的動作電流為 T A yc o n1oprop ????，匝， 435IANW ropop ???? WWfs e t,ds e t,bbsb??????ⅡⅡⅡ匝）（）（ ，ⅠⅡ . s e tds e t,ds e t,b12b ??????? 35WW ANI s e t,bs e t,dr,op ????? Ⅱ. 9 A105/200 I323IT A d3 m i n,2k2,2k ???? ）（）（）（r《電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)》 某冶金機(jī)械修造廠總降壓變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 則差動保護(hù)裝置的最小靈敏系數(shù)為 可見，滿足靈敏性要求 . 瓦斯保護(hù) 瓦斯保護(hù)又稱氣體繼電保護(hù)，是保護(hù)油浸式電力變壓器內(nèi)部故障的一種基本的相當(dāng)靈敏的保護(hù)裝置，按 GB50062— 1992 規(guī)定， 800KVA 及以上的油浸式變壓器和 400KVA 及以上的車間內(nèi)油浸式變壓器，均裝設(shè)瓦斯保護(hù)。故該廠總降壓變電所主變壓器應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護(hù)。 35kV 電力線路保護(hù) 該工廠有 35kV 進(jìn)線線路兩條，一條為工作電源，另一條為備用電源。本設(shè)計(jì) 35kV 線路保護(hù)選用 DL10 型繼電器，采用兩相兩繼電器式接線，其接線形式見圖 所示。 35kV 線路采用的保護(hù)有過電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)和過負(fù)荷保護(hù)，其接線圖見附錄 C，下面進(jìn)行保護(hù)的整定計(jì)算。 圖 兩相兩繼電器式接線圖 過電流保護(hù)的整定計(jì)算 該線路的 I30=，本設(shè)計(jì)的線路過電流保護(hù)的整定值取 I30的 2 倍，故IL max=2I30=。電流互感器變比為 100/5，故整定電流 所以動作電流整定為 43A。根據(jù)工廠的相關(guān)資料，該過電流保 護(hù)的動作時間為 2s。 電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算 該線路三相短路電流周期分量有效值 Ik max=4860A，根據(jù)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算公式得動作電流 .910IIKrop ,2 r,2k2m in,s ????）（）（AI? CI?BI?aI?cI?T A 1T A 2K A 1 K A 2aI?cI? I IA B C. 8 A42. 6 KKI m a xLire wr e lop ?????? ?. 3 A83A4 86 KKI m a xkTi wr e lqb ??? ??? ?《電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)》 某冶金機(jī)械修造廠總降壓變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 因此，電流速斷保護(hù)的動作電流為 84A。 過負(fù)荷保護(hù) 線路的過負(fù)荷保護(hù)一般對可能經(jīng)常出現(xiàn)過負(fù)荷的電纜線路予以裝設(shè)，一般延時動作于信號。由于本工廠負(fù)荷較大，容易出現(xiàn)過負(fù)荷現(xiàn)象，故本設(shè)計(jì)選用過負(fù)荷保護(hù)，過負(fù)荷保護(hù)的動作電流 故過負(fù)荷保護(hù)的整定值為 ，動作時間取 15s。 八、防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì) 變電所防雷保護(hù)與防雷裝置的選擇 變電所防雷保護(hù) 變電所及其屋外配電裝置，應(yīng)裝設(shè)避雷針來防護(hù)直擊雷。由于該廠變電所35kV 采用屋外配電裝置，故屋外配電裝置和變電所均需裝設(shè)避雷針進(jìn)行直擊雷防護(hù)。變電所屋頂為平屋頂，宜用避雷帶做接閃器。根據(jù)它的防雷等級確定其引下線間距小于 18m，避雷網(wǎng)格小于 10m 10m 或 12m 8m，至少設(shè)兩處防雷接地測試點(diǎn)，其屋頂防雷平面圖見附錄 D。 為了防止雷電侵入波對變電所內(nèi)電氣裝置特別是對主變壓器產(chǎn)生危害，應(yīng)該在變電所以下位置裝設(shè)避雷器： （ 1）高壓架空線路的終端桿裝設(shè)閥式避雷器，且由于該工廠需要一段引入電纜， 故在架空線終端裝設(shè)的避雷器要與電纜頭處的金屬外皮相連并一同接地； （ 2）每組高壓母線上都應(yīng)裝設(shè)閥式避雷器。變電所內(nèi)所有閥式避雷器應(yīng)以最短的接地線與配電裝置的主接地網(wǎng)相連。 防雷裝置的選擇 （ 1）接閃器及其引下線的選擇 按 GB 500571994 規(guī)定，本設(shè)計(jì)避雷帶均直徑為 16mm 的圓鋼。 （ 2）避雷器的選擇 該變電所采用電站型碳化硅閥式避雷器，其中 35kV 側(cè)采用磁吹閥式避雷器，10kV 側(cè)采用普通閥式避雷器。其技術(shù)特性見表 所示。 接地裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 因該工程未給出自然接地體的相關(guān)數(shù)據(jù)，因此 該變電所采取人工接地體的形式，對各高低壓設(shè)備及變電所的其他設(shè)施進(jìn)行接地保護(hù)。按《工廠供電》附錄表. 5 A18. 3 OLop ???）（《電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)》 某冶金機(jī)械修造廠總降壓變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 27 24可確定此變電所公共接地裝置的接地電阻應(yīng)滿足以下兩個條件： RE≤ 120V/IE （ 1） RE≤ 4Ω （ 2） 表 電站型碳化硅閥式避雷器的技術(shù)特性 系統(tǒng)額定電壓（有效值 /kV） 避雷器額定電壓（有效值 /kV） 波前沖擊放電的波前陡度（ kV/μs） 工頻放電電壓（有效值 /kV） μ s沖 擊放電電壓（峰值/kV） 波前沖擊放電電壓（峰值 /kV） 額定放電電流 5kA下殘壓（波形8/20μ s，峰值 /kV） 不小于 不大于 不大于 不大于 不大于 10 63 35 70 85 112 130 108 本設(shè)計(jì)總降壓變電所的接地電阻要求 RE≤ 4Ω?，F(xiàn)初步考慮圍繞變電所周圍一圈直徑 50mm、長 ，每隔 5m打入一根，管子之間用 40 4mm2的扁鋼焊接相聯(lián)。該變電所土質(zhì)屬于砂質(zhì)粘土，插《工廠供電》附 錄表 25 得砂質(zhì)粘土的電阻率 ? =100 m，求得單根鋼管接地電阻 RE（ 1） ≈ 100/ =40Ω 根據(jù) RE（ 1） / RE=40/4=10，考慮到管子之間的電流屏蔽效應(yīng)和變電所布局，初選28根接地體。 以 n=28 和 a/l=5m/=2 去查《工廠供電》附錄表 ，可得η E≈ 。因此可得 隨意滿足要求。接地裝置平面布置圖見附錄。 40RRn EE 1E ????? ? ）（《電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)》 某冶金機(jī)械修造廠總降壓變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 28 九、 心得體會 在本次課程設(shè)計(jì)開始之前，我們搜集了許多相關(guān)的資料，參考了以前學(xué)過 的變電所主結(jié)線圖，作了充分的準(zhǔn)備，然而在著手設(shè)計(jì)時，又出現(xiàn)了許多未預(yù)料的問題，如數(shù)據(jù)的計(jì)算的選取，主接線圖形式的選取等等，但在思考和老師的幫助之后還是做了妥善的解決。 通過對總圖的設(shè)計(jì)、負(fù)荷計(jì)算、無功補(bǔ)償?shù)挠?jì)算、短路電流的計(jì)算及設(shè)備的選型等一系列問題的處理，使我們對這門課有了更全面系統(tǒng)的認(rèn)識。工廠供電就是從全局考慮電能的輸送分配，電能在電網(wǎng)中運(yùn)輸及線路計(jì)算等，它有利于節(jié)約能源，避免浪費(fèi)，確保工廠生產(chǎn)和生活用電的要求。 通過本次課程設(shè)計(jì)，也使我們深刻體會到電力系統(tǒng)這個方面的重要和強(qiáng)大。通過親手做設(shè)計(jì)，使自己的 實(shí)踐動手能力有了一個很大的提高，為自己將來的設(shè)計(jì)工作作好了充分的準(zhǔn)備。 總之，在本次設(shè)計(jì)中，我們發(fā)現(xiàn)了許多以往學(xué)習(xí)中的不足，也讓我們鞏固了許多以往掌握不太牢固的知識，學(xué)到了很多的東西。 《電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)》 某冶金機(jī)械修造廠總降壓變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29 參考文獻(xiàn) [1] 作者 .書名 [M].出版地 :出版者，出版年 . [2] 國名或地區(qū) (加圓括弧 )原作者 .書名 [M].譯者 .出版地 :出版社 ,出版年 . [3] 作者 .篇名 [J].期刊名 ,出版年 ,卷（期） : [4] 作者 .篇名 [N].報(bào)紙名 ,年 月 日（版次） . [5] 作者 .篇名 [A].編著者 .論文集名 [C].出版地 :出版者 ,出版 年 . [6] 作者 .題名 [D].保存地 :保存單位 ,年份 . [7] 標(biāo)準(zhǔn)編號 發(fā)布年 ,標(biāo)準(zhǔn)名稱 [S]. [8] 作者 .電子文獻(xiàn)名 .[電子文獻(xiàn)及載體類型標(biāo)識 ].電子文獻(xiàn)出處或可獲得地址 . 《電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)》 某冶金機(jī)械修造廠總降壓變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì) 30 附錄： VVYYYS 9 6 3 0 / 1 02 2 0 / 3 8 0 VL J 9 5F S 4 1 0Z J Q 2 0 1 0 0 0 0No.1GG1A1G N 8 1 0 / 4 0 0R N 2 1 0 / 0 . 5L Q J 1 03 0 0 / 5 3 X 1 2 0J D Z 1 01 0 0 0 0 / 1 0 0G N 6 1 0 / 4 0 0No.2GG1A(F)11L Q J 1 03 0 0 / 5S N 1 0 1 0 I / 6 3 0G N 8 1 0 / 4 0 0No.3GG1A(F)54G N 8 1 0 / 2 0 0R N 2 1 0 / 0 . 5F S 4 1 0J D Z 1 01 0 0 0 0 / 1 0 0L M Y 3 ( 5 0 * 5 )Z L Q 2 0 1 0 0 0 0 3 X 1 2 0GG1A(F)11No.11(同No.2)No.4GG1A(F)03G N 8 1 0 / 2 0 0 1 0 / 6 3 0S N 1 01 0 0 / 5L Q J 1 0GG1A(F)03No.5(同No.4)