【導讀】某塑料制品廠總配變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計是工廠供電的一部分。化供電系統(tǒng)對于一個工廠實現(xiàn)生產(chǎn)自動化、提高成品質(zhì)量是不可缺少的。本設(shè)計首先進行負荷計算，無功功率補償計算，短路電流計算，并對變壓。器容量進行選擇。然后，對主接線方案進行選擇并擬定，電氣主接線對接下來電。電力工程建設(shè)和運行的經(jīng)濟節(jié)約等，都由很大的影響。接著，對主要電氣設(shè)備選。最后，對主要設(shè)備繼電保護進行設(shè)計和整定計算，對防雷和接地系統(tǒng)。在論文的最后還附上了主接線圖。

　　

【正文】 m a x????? Lire wre lop IKK KKI (71) 式中 .maxLI =2 30I ， 30I 為線路的計算電流，數(shù)值 2應為電動機的自啟動系數(shù) Kst ， 30I =， ?relK , wK =1， reK =， iK =200/5=40，因此動作電流為： AAI op 4 9 . 9 ?????? ，因此過電流保護動作電流 opI 整定為 12A。 ② 過電流保護動作時間的整定 過電流 保護動作時間整定為 2s。 ③ 過電流保護靈敏系數(shù)的檢驗 1,m in. ??opkp IIS (72) 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： ???? ? KAII kk 6 6 )3(1m i n. A (73) 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： ?????? 14012/1 AKKII wiopop 480 A (74) 因此其保護靈敏系數(shù)為 : ??? 4 8 0 5 4 21.m in.opkp IIS ,靈敏系數(shù)滿足要求。 （ 2）裝設(shè)電流速斷保護， 利用 DL15的速斷裝置。 ① 電流速斷保護動作電流的整定 m a ki wreqb IKKKI ? (75) 式中 為被保護線路末端的三相短路電流，這里 =， ?relK ，wK =1， iK =200/5=40，因此動作電流為： ???? 192 A (76) 因此動作電流整定為 192A。整定的速斷電流倍數(shù) : 1612192 ???opqbqb IIn (77) ② 電流速斷保護靈敏系數(shù)的校驗 21,min. ?? opkp IIS 式中 為在電力系統(tǒng)最小運行方式下，被保護線路首端的兩相短路電流， ???? ? KAII kk 6 6 )3(1m i n. A 為速斷電流折算到一次電路的值 : AAKKII wiopop 48014012/1 ?????? 因此靈敏度系數(shù)為： 21.m in. ???opkp IIS ＞ 2，滿足靈敏度系數(shù)的要求。 各變電所進線的保護 車間變電所高壓進線的保護： （ 1）裝設(shè)定時限過電流保護，采用 DL15 型電磁式過電流繼電器。 ① 過電流保護動作電流的整定 m a x????? Lire wrelop IKK KKI 式中 .maxLI =2 30I ， 30I 為線路的計算電流，數(shù)值 2 應為電動機的自啟動系數(shù) Kst , 30I =50A ?relK , wK =1， reK =， iK =150/5=30，因此動作電流為： ?????? AI op 5 A 因此過電流保護動作電流 opI 整定為 5A。 ② 過電流保護動作時間的整定 ttt ??? 21 式中 1t 為后一級保護的 線路首端發(fā)生三相短路時，前一級保護的動作時間； 2t 為后一級保護中最長的一個動作時間 , t? 為前后兩級保護裝置的時間級差，對定時限過電流保護取 ，前一級保護動作時間為 2s,所以過電流保護動作時間整定為 。 ③ 過電流保護靈敏系數(shù)的檢驗 ,m in. ?? opkp IIS 式中 為在電力系統(tǒng)最小運行方式下，被保護線路末端的兩相短路電流 , AKAII kk )3(1m i n. ???? ? 為動作電流折算到一次電路的值 , AAKKII wiopop 1 5 01305/1 ?????? 因此其靈敏度系數(shù)為： 180 in. ??? opkp IIS＞ ，滿足靈敏度系數(shù)的要求。 （ 2）裝設(shè)電流速斷保護 ① 電流速斷保護動作電流的整定 m a ki wreqb IKKKI ? 式中 為被保護線路末端的三相短路電流，這里 =， ?relK ，wK =1， iK =150/5=30，因此動作電流為： ???? 256 A 因此動作電流整定為 256A。整定的速斷電流倍數(shù)為： 56 ???opqbqb IIn ② 電流速斷保護靈敏系數(shù)的校驗 21,min. ?? opkp IIS 式中 為在電力系統(tǒng)最小運行方式下，被保護線路首端的 兩相短路電流 ???? ? KAII kk 6 6 )3(1m i n. A 為速斷電流折算到一次電路的值 AAKKII wiopop 1 5 01305/1 ?????? ， 因此其靈敏度系數(shù)為： ??? 150 IIS ＞ 2,滿足靈敏度系數(shù)的要求。 其他變電所高壓側(cè)進線的保護方案與 變電所的保護方案相同。 變壓器繼電保護 變壓器的繼電保護裝置（以 S9— 1000/10型變壓器為例 ） （ 1） 瓦斯保護 ： 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 ，均應裝設(shè)瓦斯保護。當變壓器油箱內(nèi)由故障產(chǎn)生輕微瓦斯或油面下降時，瓦斯保護應順時動作于信號；當產(chǎn)生大量瓦斯時，瓦斯保護應動作于斷開變壓器各側(cè)的斷路器。當變壓器安裝處電源側(cè)無斷路器或短路開關(guān)時，瓦斯保護也可只動作于信號。 所以，本設(shè)計 變電所選用的 S9— 1000/10 型變壓器應 裝設(shè)瓦斯保護。 （ 2）裝設(shè)定時限過電流保護， 采用 DL15型電磁式過電流繼電器，兩相兩繼電器式接線，去分流跳閘的操作方式。 ① 過電流保護動 作電流的整定 m a x????? Lire wrelop IKK KKI 其中： ?????? ? )103(1 0 0 022 1m a x KVK V AII TNL A 可靠系數(shù) ?relK ，接線系數(shù) 1wK= ，繼電器返回系數(shù) = ，電流互感器的電流比 iK =150/5=30 ，動作電流為： AI op 7 7 1 ????? ,因此過電流保護動作電流整定為 6A。 ② 過電流保 護動作時間的整定 : ttt ??? 21 , 式中 1t 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， 2t 在變壓器低壓側(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， t? 為前后兩極保護裝置的時間級差，對定時限過電流保護，可取 ，對反時限過電流保護可取 。 必須注意：對反時限過電流保護裝置，由于其過電流繼電器的整 定時間只能是“ 10的倍動作電流的動作時間”，因此整定時必須借助繼電器的動作特性曲線，以確定相應的實際動作時間，或由實際動作時間確定整定時間。但是，對于變壓器的過電流保護時，其動作時間一般整定為住 。 ③ 過電流保護靈敏系數(shù)的檢驗 in ?? ??opkp IIS 其中： TKTKk KIKII /8 6 )3( 2)2( 2m in ??? ?? =? 247。 (10kV247。 )=；AAKKII wiopop 1 8 01306/1 ?????? 因此其靈敏度系數(shù)為： ???180 IIS＞ ，滿足靈敏度系數(shù)的要求。 （ 3）裝設(shè)電流速斷保護，利用 DL15 的速斷裝置。 ① 電流速斷保護動作電流的整定 m a x?? kTi wrelqb IKK KKI 其中： kAII kk )3( 2m a x ?? ?? ， = ， =1wK ， 305/150 ??iK ，=10/=25TK ， 因此速斷保護電流為 : ????? KAI qb A ② 電流速斷保護靈敏系數(shù)的檢驗 1min???qbkp IIS 其中： ????? ??? KAIII KKk )3( 1)2( 2m i n KA ?????? 因此其保護靈敏度系數(shù)為： 1.m in. ???opkp IIS ＞ 2，滿足靈敏度系數(shù)的要求。 （ 4）溫度保護 所有 干式變壓器和 1000kVA及以上油浸式變壓器，均裝設(shè)有 溫度保護 。 當變壓器 繞組 溫度 或上層油溫超過規(guī)定值時，發(fā)出報警信號。 所以，本設(shè)計 選用的 S9— 1000/10型變壓器應 裝設(shè) 溫度保護 。選用的 S9— 1000/10型變壓器應裝設(shè) 溫度保護 。 ] 第 8 章 防雷與接地保護 防雷保護 防雷的設(shè)備主要有接閃器和避雷器。其中，接閃器就是專門用來接受直接雷擊（雷閃）的金屬物體。接閃的金屬稱為避雷針。接閃的金屬線稱為避雷線，或稱架空地線。接閃的金屬帶稱為避雷帶。接閃的金屬網(wǎng)稱為避雷網(wǎng)。避雷器是用來防止雷電產(chǎn)生的過電壓波沿線路侵入變配電所或 其它建筑物內(nèi)，以免危及被保護設(shè)備的絕緣。避雷器應與被保護設(shè)備并聯(lián)，裝在被保護設(shè)備的電源側(cè)。當線路上出現(xiàn)危及設(shè)備絕緣的雷電過電壓時，避雷器的火花間隙就被擊穿，或由高阻變?yōu)榈妥?，使過電壓對大地放電，從而保護了設(shè)備的絕緣。避雷器的型式，主要有閥式和排氣式等。 在變電所屋頂裝設(shè)避雷針和避雷帶，并引進出兩根接地線與變電所公共接裝置相連。如變電所的主變壓器裝在室外和有露天配電裝置時，則應在變電所外面的適當位置裝設(shè)獨立避雷針，其裝設(shè)高度應使其防雷保護范圍包圍整個變電所。如果變電所所在其它建筑物的直擊雷防護范圍內(nèi)時，則可 不另設(shè)獨立的避雷針。按規(guī)定，獨立的避雷針的接地裝置接地電阻 R10W 。通常采用 36 根長 m 的剛管，在裝避雷針的桿塔附近做一排和多邊形排列，管間距離 5 m，打入地下，管頂距地面 m。接地管間用 40mm 4mm 的鍍鋅扁剛焊接相接。引下線用 25 mm 4 mm 的鍍鋅扁剛，下與接地體焊接相連，并與裝避雷針的桿塔及其基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋相焊接，上與避雷針焊接相連。避雷針采用直徑 20mm 的鍍鋅扁剛，長 1～。獨立避雷針的接地裝置與變電所公共接地裝置應有 3m 以上的 距離。 接地裝置 電氣設(shè)備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導體，稱為接地體，或稱接地極。專門為接地而人為裝設(shè)的接地體，稱為人工接地體。兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑物的鋼筋混凝土基礎(chǔ)等，稱為 自然 接地體。連接接地體與設(shè)備、裝置接地部分的金屬導體，稱為接地線。接地線在設(shè)備、裝置正常運行情況下是不載流的，但在故障情況下要通過接地故障電流。接地線與接地 體合稱為接地裝置。由若干接地體在大地中相互用接地線連接起來的一個整體，稱為接地網(wǎng)。其中接地線又分為接地干線和接地支線。接地干線一般應采用不少于兩根導體在不同地點與接地網(wǎng)連接。 接地電阻是接地線和接地體電阻與接地體流散電阻的總和。接地電阻按其通過電流的性質(zhì)分為以下兩種： （ 1）工頻接地電阻 工頻接地電流流經(jīng)接地裝置所呈現(xiàn)的接地電阻，稱為工頻接地電阻，用 ER 表示。 （ 2）沖擊接地電阻 雷電流流經(jīng)接地裝置所呈現(xiàn)的接地電阻，稱為沖擊 接地電阻，用 shR 表示。