【正文】 母線滿足短路動穩(wěn)定度的要求。⑵熱穩(wěn)定校驗由表62中的熱穩(wěn)定校驗公式可知=103/87=A=404=160mm2＞=由此可知該母線滿足短路熱穩(wěn)定度的要求。總降壓變電所至各車間變電所電纜選擇本設(shè)計的總降壓變電所至各車間變電所的電纜均選用交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜，并對其進行了校驗。 總降壓變電所至各車間變電所電纜選擇與效驗表變電所編號電纜型號計算電流I30/A允許載流量Ial/AYJV70255YJV25135YJV25135YJV25135YJV251357 繼電保護裝置的整定計算為了保證工廠供電系統(tǒng)的安全運行，避免過負荷和短路引起的過電流對系統(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裝置。為了保證對保護裝置的選擇性、速動性、可靠性和靈敏性的基本要求，就需要對繼電保護裝置進行整定計算，來達到目的。本章對該工廠的總降壓變電所和廠區(qū)供電系統(tǒng)的主要保護裝置進行整定計算。 總降壓變電所35/10kV變壓器的保護本設(shè)計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)計選擇對該變壓器裝設(shè)差動保護和瓦斯保護。本設(shè)計變壓器保護均選用GL15/10型繼電器進行保護，采用兩相兩繼電器式接線，反時限過電流保護的原理圖見附錄C。下面分別對繼電保護進行整定計算。差動保護差動保護能正確區(qū)分被保護元件保護區(qū)內(nèi)、外故障，并能瞬時切除保護區(qū)內(nèi)的故障。變壓器差動保護用來反映變壓器繞組，引出線及套管上各種短路故障，是變壓器的主保護。本設(shè)計差動保護選用BCH2型繼電器，原理接線圖見附錄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)。計算差動保護基本側(cè)動作電流，在決定一次動作電流時應(yīng)滿足下列三個條件：（1）躲過變壓器勵磁涌流的條件Iop1=KrelITN，d==（2）躲過電流互感器二次短線不應(yīng)誤動作的條件Iop1=KrelIL，max=450A=585A（3）躲過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荷電流；，—改變變壓器分接頭調(diào)壓引起的相對誤差與整定匝數(shù)不同于計算匝數(shù)引起的相對誤差。，；—在最大運行方式下，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型變壓器差動保護數(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算值中最大的作為基本側(cè)的一次動作電流，即Iop1取585A。差動繼電器基本側(cè)的動作電流為式中 KTAy，Kcon—基本側(cè)的電流互感器變比與其接線系數(shù)。該繼電器在保持時其動作安匝數(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)動作匝數(shù)的一部分，選取差動繞組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，故滿足要求，不必重新計算動作電流值。 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，對保護動作時間要求較低，故多選用插孔C2C1或D2D1。本設(shè)計宜選用C1C2插孔擰入螺釘，接通短路繞組。該繼電保護整定計算為單電源應(yīng)以最小運行方式下10kV側(cè)兩相短路反應(yīng)到電源進行效驗，35kV電源側(cè)BCH2型繼電器的動作電流為則差動保護裝置的最小靈敏系數(shù)為可見，滿足靈敏性要求.瓦斯保護瓦斯保護又稱氣體繼電保護，是保護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。故該廠總降壓變電所主變壓器應(yīng)裝設(shè)瓦斯保護。 35kV電力線路保護該工廠有35kV進線線路兩條，一條為工作電源，另一條為備用電源。本設(shè)計35kV線路保護選用DL10型繼電器，采用兩相兩繼電器式接線。35kV線路采用的保護有過電流保護、電流速斷保護和過負荷保護，其接線圖見附錄C，下面進行保護的整定計算。 兩相兩繼電器式接線圖過電流保護的整定計算該線路的I30=，本設(shè)計的線路過電流保護的整定值取I30的2倍，故ILmax=2I30=。電流互感器變比為100/5，故整定電流所以動作電流整定為43A。根據(jù)工廠的相關(guān)資料，該過電流保護的動作時間為2s。電流速斷保護的整定計算該線路三相短路電流周期分量有效值Ikmax=4860A，根據(jù)電流速斷保護的整定計算公式得動作電流因此，電流速斷保護的動作電流為84A。過負荷保護線路的過負荷保護一般對可能經(jīng)常出現(xiàn)過負荷的電纜線路予以裝設(shè)，一般延時動作于信號。由于本工廠負荷較大，容易出現(xiàn)過負荷現(xiàn)象，故本設(shè)計選用過負荷保護，過負荷保護的動作電流，動作時間取15s。 10kV電力線路保護該工廠的10kV線路較多，其接線圖見附錄C。本設(shè)計10kV線路保護均選用DL10型繼電器進行保護，采用兩相兩繼電器式接線，定時限過電流保護的原理圖見附錄C。下面分別對繼電保護進行整定計算。過電流保護的整定計算該線路的I30=，本設(shè)計的線路過電流保護的整定值取I30的2倍，故ILmax=2I30=。電流互感器變比為100/5，故整定電流所以動作電流整定為33A。根據(jù)工廠的相關(guān)資料，該過電流保護的動作時間為2s。電流速斷保護的整定計算該線路三相短路電流周期分量有效值Ikmax=58610A，根據(jù)電流速斷保護的整定計算公式得動作電流因此，電流速斷保護的動作電流為1005A。過負荷保護線路的過負荷保護一般對可能經(jīng)常出現(xiàn)過負荷的電纜線路予以裝設(shè)，一般延時動作于信號。由于本工廠負荷較大，容易出現(xiàn)過負荷現(xiàn)象，故本設(shè)計選用過負荷保護，過負荷保護的動作電流故過負荷保護的整定值為140A，動作時間取15s。8 防雷保護與接地裝置的設(shè)計 變電所防雷保護與防雷裝置的選擇變電所防雷保護變電所及其屋外配電裝置，應(yīng)裝設(shè)避雷針來防護直擊雷。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)避雷針進行直擊雷防護。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10m10m或12m8m，至少設(shè)兩處防雷接地測試點，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)計計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)施進行接地保護。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、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附錄E。結(jié) 論本設(shè)計為實際應(yīng)用型設(shè)計，根據(jù)該冶金機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)，精確計算了該廠負荷需要、短路電流等數(shù)據(jù)，對該廠的總降壓變電所及其高壓供電系統(tǒng)進行了設(shè)計。經(jīng)過三個月的學(xué)習(xí)和研究，本設(shè)計完成了相關(guān)設(shè)計任務(wù)，給出了設(shè)計需要的各種數(shù)據(jù)和設(shè)計方案。以下是本設(shè)計得出的相關(guān)成果：進行了該冶金機械修造廠各車間變電所和總降壓變電所的負荷計算，得出該工廠各車間變電所和總降壓變電所的年最大負荷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；對該廠供電電路進行了短路電流計算并得出該廠短路電流計算表，并根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)對主要電氣設(shè)備進行了幸好選擇；對部分主要電氣設(shè)備進行了繼電保護整定計算；對該廠的防雷與接地裝置進行了初步選擇與效驗。雖然本設(shè)計按照相關(guān)參考資料和公式進行了嚴(yán)密的計算和設(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)計還有很多沒有考慮周全和沒有考慮到的地方，存在著很多不足，還需要進一步完善。例如并沒有詳細對二次側(cè)接線進行設(shè)計，繼電保護的供電電源也沒有考慮。這些不足我將在以后的學(xué)習(xí)和研究中補充，消除不足，進一步完善該設(shè)計。