【正文】 母線滿足短路動(dòng)穩(wěn)定度的要求。⑵熱穩(wěn)定校驗(yàn)由表62中的熱穩(wěn)定校驗(yàn)公式可知=103/87=A=404=160mm2＞=由此可知該母線滿足短路熱穩(wěn)定度的要求?？偨祲鹤冸娝粮鬈?chē)間變電所電纜選擇本設(shè)計(jì)的總降壓變電所至各車(chē)間變電所的電纜均選用交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜，并對(duì)其進(jìn)行了校驗(yàn)。 總降壓變電所至各車(chē)間變電所電纜選擇與效驗(yàn)表變電所編號(hào)電纜型號(hào)計(jì)算電流I30/A允許載流量Ial/AYJV70255YJV25135YJV25135YJV25135YJV251357 繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算為了保證工廠供電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，避免過(guò)負(fù)荷和短路引起的過(guò)電流對(duì)系統(tǒng)的影響，因此在工廠的總降壓變電所和廠區(qū)供電系統(tǒng)中有不同類型的繼電保護(hù)裝置。為了保證對(duì)保護(hù)裝置的選擇性、速動(dòng)性、可靠性和靈敏性的基本要求，就需要對(duì)繼電保護(hù)裝置進(jìn)行整定計(jì)算，來(lái)達(dá)到目的。本章對(duì)該工廠的總降壓變電所和廠區(qū)供電系統(tǒng)的主要保護(hù)裝置進(jìn)行整定計(jì)算。 總降壓變電所35/10kV變壓器的保護(hù)本設(shè)計(jì)的總降壓變電所采用S95000/35型電力變壓器，該變壓器的額定容量為5000KVA，所以本設(shè)計(jì)選擇對(duì)該變壓器裝設(shè)差動(dòng)保護(hù)和瓦斯保護(hù)。本設(shè)計(jì)變壓器保護(hù)均選用GL15/10型繼電器進(jìn)行保護(hù)，采用兩相兩繼電器式接線，反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的原理圖見(jiàn)附錄C。下面分別對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算。差動(dòng)保護(hù)差動(dòng)保護(hù)能正確區(qū)分被保護(hù)元件保護(hù)區(qū)內(nèi)、外故障，并能瞬時(shí)切除保護(hù)區(qū)內(nèi)的故障。變壓器差動(dòng)保護(hù)用來(lái)反映變壓器繞組，引出線及套管上各種短路故障，是變壓器的主保護(hù)。本設(shè)計(jì)差動(dòng)保護(hù)選用BCH2型繼電器，原理接線圖見(jiàn)附錄C。，變壓器二次側(cè)電流I2大于一次側(cè)電流I1。BCH2型繼電器的平衡繞組WbⅠ，平衡繞組WbⅡ接于35kV側(cè)。計(jì)算差動(dòng)保護(hù)基本側(cè)動(dòng)作電流，在決定一次動(dòng)作電流時(shí)應(yīng)滿足下列三個(gè)條件：（1）躲過(guò)變壓器勵(lì)磁涌流的條件Iop1=KrelITN，d==（2）躲過(guò)電流互感器二次短線不應(yīng)誤動(dòng)作的條件Iop1=KrelIL，max=450A=585A（3）躲過(guò)外部穿越性短路最大不平衡電流的條件式中 Krel，Kst—可靠系數(shù)與電流互感器的同型系數(shù)，Kst取1；ITN，d，IL，max—變壓器于基本側(cè)的額定電流與最大負(fù)荷電流；，—改變變壓器分接頭調(diào)壓引起的相對(duì)誤差與整定匝數(shù)不同于計(jì)算匝數(shù)引起的相對(duì)誤差。，；—在最大運(yùn)行方式下，變壓器二次母線上短路，歸算于基本側(cè)的三相短路電流次暫態(tài)值。 S95000/35型變壓器差動(dòng)保護(hù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)名稱各側(cè)數(shù)據(jù)35kV變壓器額定電流電流互感器接線方式ΔY電流互感器變比計(jì)算值55A選擇電流互感器標(biāo)準(zhǔn)變比200/5600/5電流互感器二次連接臂電流選取上述條件計(jì)算值中最大的作為基本側(cè)的一次動(dòng)作電流，即Iop1取585A。差動(dòng)繼電器基本側(cè)的動(dòng)作電流為式中 KTAy，Kcon—基本側(cè)的電流互感器變比與其接線系數(shù)。該繼電器在保持時(shí)其動(dòng)作安匝數(shù)為為了平衡得更精確，是不平衡電流影響更小，可將接于基本側(cè)平衡繞組WbⅠ作為基本側(cè)動(dòng)作匝數(shù)的一部分，選取差動(dòng)繞組Wb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(duì)誤差為，故滿足要求，不必重新計(jì)算動(dòng)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(guò)勵(lì)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(shí)，BCH2型繼電器動(dòng)作時(shí)間要延長(zhǎng)，因此，對(duì)勵(lì)磁涌流倍數(shù)大的中、小容量變壓器，當(dāng)內(nèi)部故障時(shí)短路電流非周期分量衰減較快，對(duì)保護(hù)動(dòng)作時(shí)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)，35kV電源側(cè)BCH2型繼電器的動(dòng)作電流為則差動(dòng)保護(hù)裝置的最小靈敏系數(shù)為可見(jiàn)，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(chē)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。35kV線路采用的保護(hù)有過(guò)電流保護(hù)、電流速斷保護(hù)和過(guò)負(fù)荷保護(hù)，其接線圖見(jiàn)附錄C，下面進(jìn)行保護(hù)的整定計(jì)算。 兩相兩繼電器式接線圖過(guò)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(guò)電流保護(hù)的整定值取I30的2倍，故ILmax=2I30=。電流互感器變比為100/5，故整定電流所以動(dòng)作電流整定為43A。根據(jù)工廠的相關(guān)資料，該過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)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Ikmax=4860A，根據(jù)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算公式得動(dòng)作電流因此，電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流為84A。過(guò)負(fù)荷保護(hù)線路的過(guò)負(fù)荷保護(hù)一般對(duì)可能經(jīng)常出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷的電纜線路予以裝設(shè)，一般延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。由于本工廠負(fù)荷較大，容易出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷現(xiàn)象，故本設(shè)計(jì)選用過(guò)負(fù)荷保護(hù)，過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流，動(dòng)作時(shí)間取15s。 10kV電力線路保護(hù)該工廠的10kV線路較多，其接線圖見(jiàn)附錄C。本設(shè)計(jì)10kV線路保護(hù)均選用DL10型繼電器進(jìn)行保護(hù)，采用兩相兩繼電器式接線，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)的原理圖見(jiàn)附錄C。下面分別對(duì)繼電保護(hù)進(jìn)行整定計(jì)算。過(guò)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(guò)電流保護(hù)的整定值取I30的2倍，故ILmax=2I30=。電流互感器變比為100/5，故整定電流所以動(dòng)作電流整定為33A。根據(jù)工廠的相關(guān)資料，該過(guò)電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)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Ikmax=58610A，根據(jù)電流速斷保護(hù)的整定計(jì)算公式得動(dòng)作電流因此，電流速斷保護(hù)的動(dòng)作電流為1005A。過(guò)負(fù)荷保護(hù)線路的過(guò)負(fù)荷保護(hù)一般對(duì)可能經(jīng)常出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷的電纜線路予以裝設(shè)，一般延時(shí)動(dòng)作于信號(hào)。由于本工廠負(fù)荷較大，容易出現(xiàn)過(guò)負(fù)荷現(xiàn)象，故本設(shè)計(jì)選用過(guò)負(fù)荷保護(hù)，過(guò)負(fù)荷保護(hù)的動(dòng)作電流故過(guò)負(fù)荷保護(hù)的整定值為140A，動(dòng)作時(shí)間取15s。8 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(lái)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(jí)確定其引下線間距小于18m，避雷網(wǎng)格小于10m10m或12m8m，至少設(shè)兩處防雷接地測(cè)試點(diǎn)，其屋頂防雷平面圖見(jiàn)附錄D。為了防止雷電侵入波對(duì)變電所內(nèi)電氣裝置特別是對(duì)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。 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(duì)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(gè)條件：RE≤120V/IE （1）RE≤4Ω （2） 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）（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8/20μs，峰值/kV）不小于不大于不大于不大于不大于1063357085112130108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?chē)蝗χ睆?0mm、每隔5m打入一根，管子之間用404mm2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=100m，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》，可得ηE≈。因此可得隨意滿足要求。接地裝置平面布置圖見(jiàn)附錄E。結(jié) 論本設(shè)計(jì)為實(shí)際應(yīng)用型設(shè)計(jì)，根據(jù)該冶金機(jī)械修造廠提供的相關(guān)數(shù)據(jù)參數(shù)，以工廠供電理論為指導(dǎo)，精確計(jì)算了該廠負(fù)荷需要、短路電流等數(shù)據(jù)，對(duì)該廠的總降壓變電所及其高壓供電系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)三個(gè)月的學(xué)習(xí)和研究，本設(shè)計(jì)完成了相關(guān)設(shè)計(jì)任務(wù)，給出了設(shè)計(jì)需要的各種數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)方案。以下是本設(shè)計(jì)得出的相關(guān)成果：進(jìn)行了該冶金機(jī)械修造廠各車(chē)間變電所和總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，得出該工廠各車(chē)間變電所和總降壓變電所的年最大負(fù)荷P30；根據(jù)工廠的相關(guān)資料，選擇了總降壓變電所得所址、形式和主變壓器的臺(tái)數(shù)并確定變電所主接線形式和廠區(qū)高壓系統(tǒng)供電接線形式；對(duì)該廠供電電路進(jìn)行了短路電流計(jì)算并得出該廠短路電流計(jì)算表，并根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)主要電氣設(shè)備進(jìn)行了幸好選擇；對(duì)部分主要電氣設(shè)備進(jìn)行了繼電保護(hù)整定計(jì)算；對(duì)該廠的防雷與接地裝置進(jìn)行了初步選擇與效驗(yàn)。雖然本設(shè)計(jì)按照相關(guān)參考資料和公式進(jìn)行了嚴(yán)密的計(jì)算和設(shè)備的選擇，但由于本身能力有限和工廠提供的技術(shù)資料限制，本設(shè)計(jì)還有很多沒(méi)有考慮周全和沒(méi)有考慮到的地方，存在著很多不足，還需要進(jìn)一步完善。例如并沒(méi)有詳細(xì)對(duì)二次側(cè)接線進(jìn)行設(shè)計(jì)，繼電保護(hù)的供電電源也沒(méi)有考慮。這些不足我將在以后的學(xué)習(xí)和研究中補(bǔ)充，消除不足，進(jìn)一步完善該設(shè)計(jì)。