【導讀】為1000kVA的降壓變電所，既含有高壓供電部分又含有電力變壓器低壓配電部分，其它各項設計，均應根據(jù)本廠用電負荷的實際情況，并適當考慮到工廠。生產的發(fā)展，按照安全可靠、技術先進、經濟合理的要求進行設計。[1]于永源，楊綺雯．電力系統(tǒng)分析（第二版）[M]．北京：中國電力出版社，2工廠負荷計算及配電系統(tǒng)的確定·························································1. 變電所位置和型式的選擇··························································7. 3電氣設備的選擇與電氣校驗······················································&

　　

【正文】 ③ 外部短路引起的過電流；④中性點直接接地系統(tǒng)中外部接地短路引起的過電流及中性點過電壓；⑤過負荷；⑥油面降低；⑦變壓器溫度升高或油箱壓力升高或冷卻系統(tǒng)故障。不同容量、不同使用地點的變壓器裝設的保護裝置不同，見規(guī)程規(guī)定，下面主要介紹變壓器的瓦斯保護。 瓦斯保護稱氣體繼電保護，是保護油浸式電力變壓器內部故障的一種基本的相當靈敏的保護裝置，瓦斯保護的主要元件是瓦斯繼電器 (又稱氣體繼電器 KG)，它裝設在油浸式變壓器的油箱與油枕之間的聯(lián)通管中部。 a)正常狀態(tài) b)輕瓦斯動作 c)重瓦斯動作 d)嚴重漏油時 圖 a 圖 b 圖 c 圖 d ，瓦斯繼電器的容器內包括其中的上下開口油杯，都 是充滿油的；而上下油杯因各自平衡錘的作用而升起，如圖 a 所示。此時上下兩對觸點都是斷開的。 ，由故障產生的少量氣體慢慢升起，進入瓦斯繼電器的容器，并由上而下地排除其中的油，使油面下降，上油杯因其中盛有殘余的油而使其力矩大于轉軸的另一端平衡錘的 力矩而降落，如圖 b 所示。這時上觸點接通信號回路，發(fā)出音響和燈光信號，這稱之為“輕瓦斯動作”。 ，如相間短路、鐵心起火等，由故障產電氣工程課程設計（報告） 15 生的氣體很多，帶動油流迅猛地由變壓器油箱通過聯(lián)通管進入油枕。這大量的油氣混合體在經過瓦斯繼電器時，沖擊擋板，使下油杯下降，如圖 c 所示。這時下觸點接通跳閘回路 (通過中間繼電器 )，使斷路器跳閘，同時發(fā)出音響和燈光信號，這稱之為“重瓦斯動作”。 ，使得瓦斯繼電器容器內的油也慢慢流盡，如圖 d 所示。先是瓦斯繼電器的上油杯下降，上觸點接 通，發(fā)生報警信號；接著其下油杯下降，下觸點接通，使斷路器跳閘，同時發(fā)出跳閘信號。 主變壓器的過電流保護 反時限過電流保護裝置由 GL15 型感應式電流繼電器組成，其原理如圖 82所示。當一次電路發(fā)生相間短路時，電流繼電器 KA 動作，經過一定延時后 (反時限特性 )。其常開觸點閉合，常閉觸點斷開，這時斷路器 QF 因其跳閘線圈 YR被“去分流”而跳閘，切除短路故障。在繼電器 KA 去分流跳閘的同時，其信號牌掉下，指示保護裝置已經動作。在短路故障切除后，繼電器自動返回，其信號牌可利用外殼上的旋鈕手動復位。要求，繼電器這 兩對觸點的動作程序必須是常開觸點先閉合，常閉觸點后斷開的轉換觸點。 電流保護動作電流的整定 re l w m a xre iKKKKopLII? （ 51） 其中可靠系數(shù) ? ，繼電器返回系數(shù) ? ，接線系數(shù) 1wK? ，電流互感器的電流比 100 / 5 20iK ??， I1NT= 630 3 6 . 3 73 3 1 0N NS kVA AU k V??? m a x 2 2 3 6 . 3 7 7 2 . 7 4l I N TI I A A? ? ? ?，則 : 1. 5 1 72 .7 4 6. 820. 8 20OPI A A?? ? ?? 因此過電流保護動作電流整定為 7A。 電流保護動作時間的整定 變壓器過電流保護的動作時間，也按階梯原則整定。但對車間變電所來說，由于它屬于電力系統(tǒng)的終端變電所，因此其動作時間可整定為最小值 。 電流保護靈敏度的校驗 電氣工程課程設計（報告） 16 變壓器過電流保護的靈敏度，按變壓器低壓側母線在系統(tǒng)最小運行方式時發(fā)生兩相短路（換算到高壓側的電流值）來校驗。其靈敏 度的要求也與線路過電流保護相同，即 ?PS ,個別情況可以使 ?PS 。 主變壓器速斷電流保護 速斷電流的整定 re l w k m a xiIqb KKI K? （ 52） 其中， ? ， 1wK? ， 100 205iK ?? 32m a x 2 0 . 7 5 1 0 0 . 4 0 . 8 3kk T KAII K k V k V K A?? ?? 因此速斷保護電流為 1 . 5 1 8 3 0 6 2 . 2 520qb AIA???? 速斷電流倍數(shù) 6 2 . 2 5 9 . 1 36 . 8 2qbqb opI AN IA? ? ? 6 防雷和接地裝置的設計 接地電阻的要求 此變電所的公共接地裝置的接地電阻應滿足一下條件： 4ER ?? 且 1 2 0 1 2 0 3 . 6 53 2 . 8 6EEVVR IA? ? ? ? 其中 ? ? ? ?1 0 0 3 5 3 01 3 5 1 1 0 3 2 . 8 63 5 0 3 5 0N o h c a bE UIA ????? ? ? ? 因此公共 接地裝置接地電阻 ?? 二接地裝置的設計 1）接地方案 初步考慮采用長 ，直徑 50mm的鋼管作為接地體，垂直打入地下，管頂與地面距離 ，鋼管沿變電所三面環(huán)形布置，鋼管之間的距離為 5m，且用電氣工程課程設計（報告） 17 40 40mm2 扁鋼焊接相聯(lián)。 2）計算單根鋼管的接地電阻 砂粘土的電阻率 ρ=100Ωm，則 ? ?1 1000 401 2 . 5E mR m??? ? ? ? 因此不滿足 ?? 3）接地電阻的驗算及鋼管根數(shù)的計 算 ??1EEn R R? ? ?1 E 4 0 1 7 0 . 6 6 3 . 5 7EER R n?? ? ? ? ? ? 滿足 RE≤ 。 變電所接地裝置平面布置圖如圖 61 所示。 圖 變電所接地裝置平面布 7 結 論 通過這次課程設計，加強了動手、思考和解決問題的能力。在整個設計過程中，通過設計這個方案包括設計了負荷計算和無功功率補償，變電所位置和型式的選擇，變電所主變壓器臺數(shù)、容量及主結線方案的選擇，短路電流的計算，變電所一次設備的 選擇與校驗，變電所高、低壓線路的選擇，變電所二次回路方案選擇及繼電保護的整定，防雷和接地裝置的確定。 電氣工程課程設計（報告） 18 參考文獻 [1] 于永源，楊綺雯．電力系統(tǒng)分析（第二版） [M]．北京：中國電力出版社， 2020． [2] 電力工業(yè)部西北電力設計院編．電力工程電氣設備手冊（下冊） [M]．北京：中國電力出版社， 1998 年 10 月． [3] 電力工業(yè)部西北電力設計院編．變電所總布置設計技術規(guī)程 [M]．北京：中國電力出版社， 1996 年 12 月． [4] 電力工業(yè)部西北電力設計院編．電力工程電氣設計手冊（ 1 冊） [M]．北京：中國電力出版社， 1996 年 6 月． [5] 電力工業(yè)部西北電力設計院編．供配電系統(tǒng)設計規(guī)范 [M]．北京：中國電力出版社， 1996 年 12 月． [6] 中國電機工程協(xié)會．供用電實用手冊 [M]．沈陽：遼寧科學技術出版社， 1998年版． [7] 劉介才．工廠供電簡明設計手冊 [M]．北京：機械工業(yè)出版社， 1998 年版． [8] 戈以草．電工技能手冊 [M]．上海：上海交通大學出版社， 2020 年版． 電氣工程課程設計（報告） 19 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) 變壓器的 主結線方案圖 電氣工程課程設計（報告） 20 東北石油大學課程設計成績評價表 課程名稱 電氣工程課程設計 題目名稱 某冶金機械廠降壓變電所的電氣設計 學生姓名 學號 指導教 師姓名 職稱 講師 講師 序號 評價項目 指 標 滿分 評分 1 工作量、工作態(tài) 度和出勤率 按期圓滿的完成了規(guī)定的任務，難易程度和工作量符合教學要求，工作努力，遵守紀律，出勤率高，工作作風嚴謹，善于與他人合作。 20 2 課程設計質量 課程設計選題合理，計算過程簡練準確，分析問題思路清晰，結構嚴 謹，文理通順，撰寫規(guī)范，圖表完備正確。 45 3 創(chuàng)新 工作中有創(chuàng)新意識，對前人工作有一些改進或有一定應用價值。 5 4 答辯 能正確回答指導教師所提出的問題。 30 總分 評語： 指導教師： 年 月 日