10kv变电站毕业设计(8)

10kv变电所设计

4.办公楼导线的选择 1) 办公楼的电流计算

Pc=24KW，QC=0kvar 所以

IC?PC2?QC2/3UN22=24?0K.V.A/3?0.38KV=36.36A

2）按发热条件选择导线的截面 (a) 相线截面的选择

200截面为6mm的BLV-500型铜芯塑料线在25c、35c时的载流量为54A、46A,均大

于36.36A。满足发热条件，故选

（b）N线截面的选择 按

A?=6mm。

2A0?0.5A?，选A0=5mm综上可知，办公楼所选的导线型号和规格可表示为：

2BLV-500-(3*6+1*5)

5.水泵组导线的选择 1) 水泵组的电流计算

Pc=140.8KW，QC=105.6kvar 所以

IC?PC2?QC2/3UN22=140.8?105.6K.V.A/3?0.38KV=266.67A

2）按发热条件选择导线的截面 (a) 相线截面的选择

200mmc截面为95的BLV-500型铜芯塑料线在25、35c时的载流量为323A、279A,

A2均大于266.67A。满足发热条件，故选?=95mm。

（b）N线截面的选择 按

A0?0.5A?，选A0=48mm综上可知，水泵组所选的导线型号和规格可表示为：

2BLV-500-(3*95+1*48)

6.厂区照明导线的选择 1)厂区照明的电流计算

Pc=29KW，QC=0kvar 所以

IC?PC2?QC2/3UN22=29?0K.V.A/3?0.38KV=43.94A

2）按发热条件选择导线的截面 (a) 相线截面的选择

200截面为10mm的BLV-500型铜芯塑料线在25c、35c时的载流量为76A、66A,均

A2大于43.94A。满足发热条件，故选?=10mm。

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（b）N线截面的选择 按

A0?0.5A?，选A0=6mm综上可知，厂区照明所选的导线型号和规格可表示为：

2BLV-500-(3*10+1*6)

7.住宅区一导线的选择 1)住宅区一的电流计算

Pc=145.6KW，QC=0kvar 所以

IC?PC2?QC2/3UN22145.6?0K.V.A/3?0.38KV=200.6A =2）按发热条件选择导线的截面 (a)相线截面的选择

200截面为70mm的BLV-500型铜芯塑料线在25c、35c时的载流量为264A、228A,

均大于200.6A。满足发热条件，故选

（b）N线截面的选择 按

A?=70mm。

2A0?0.5A?，选A0=36mm综上可知，住宅区一所选的导线型号和规格可表示为：

2BLV-500-(3*70+1*36)

8.住宅区二导线的选择 1)住宅区二的电流计算

Pc=200KW，QC=0kvar 所以

IC?PC2?QC2/3UN22200?0K.V.A/3?0.38KV=303.3A =2）按发热条件选择导线的截面 (a)相线截面的选择

200截面为150mm的BLV-500型铜芯塑料线在25c、35c时的载流量为419A、362A,

均大于303.3A。满足发热条件，故选

（b）N线截面的选择 按

A?=150mm。

2A0?0.5A?，选A0=76mm

2综上可知，住宅区二所选的导线型号和规格可表示为：BLV-500-(3*150+1*76)

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7 变电所二次回路方案选择及继电保护的整定

在各级电压等级的变电所中，使用各种电气设备，诸如变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线、补偿电容器等，这些设备的任务是保证变电所安全、可靠的供电，因为选择电气设备时，必须虑及电力系统在正常和故障时的工作情况。所谓电气设备的选择，则是根据电气设备在系统中所处的地理位置和完成的任务来确定它们的型号和参数。电气设备选择的总原则是在保证安全、可靠工作的前提下，适当留有裕度，力求在经济上进行节约。

7.1 二次回路的定义和分类

二次设备是指测量表计、控制及信号设备、继电保护装置、自动装置和运动装置等。根据测量、控制、保护和信号显示的要求，表示二次设备互相连接关系的电路，称为二次接线或二次回路。

按二次接线的性质来分，有交流回路和直流回路，按二次接线的用途来分，有操作电源回路、测量表计回路、断路器控制和信号回路、中央信号回路、继电保护和自动装置回路等。

7.2 二次回路操作电源的选择

操作电源按其性质分，有直流操作电源和交流操作电源两大类。

蓄电池组供电的直流操作电源带有腐蚀性，并且有爆炸危险：有整流装置供电的直流操作电源安全性高，但是经济性差。

考虑到交流操作电源可使二次回路大大简化，投资大大减少，且工作可靠，维护方便。因此这里采用交流操作电源，并且从电流互感器取得电流源。

7.3 二次回路的接线要求

继电保护装置即各种不同类型的继电器，以一定的方式连结与组合，在系统发生故障时，继电保护动作，作用于断路器脱扣线圈或给出报警信号，以达到对系统进行保护的目的。继电保护的设计应以合理的运行方式和故障类型作为依据，并应满足速动性、选择性、可靠性和灵敏性四项基本要求：

1.选择性：当供电系统发生故障时，要求只离故障点最近的保护装置动作，切除故障，而供电系统的其它部分仍然正常运行。

2.速动性：为了防止故障扩大，减轻其危害程度，并提高电力系统运行的稳定性，因此在系统发生故障时，保护装置应尽快动作，切除故障。

3.可靠性：保护装置在应该动作时，就应该可靠动作，不应拒动作，而在不应该动作时就不应该误动作。

4.灵敏性：表征保护装置对其保护区内故障和不正常工作状态反应能力的一个参数，如果保护装置对其保护区内故障轻微的故障能力都能及时地反应动作，就说明保护装置的灵敏度高。

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7.4 高压断路器的控制和信号回路

断路器采用弹簧储能操作机构，其控制和信号回路（采用弹簧操作机构的断路器控制与信号回路），可实现一次重合闸。

7.5 变电所的电能计量回路

变电所高压侧装设专用计量柜，其上装有三相有功电能表和无功电能表，分别计量全程消耗的有功电能和无功电能。

7.6 变电所的测量和绝缘监测回路

高压侧母线段装有电压互感器—避雷器柜，其中电压互感器为3个JDZJ—10型，组成YO/YO/?（开口三角）的接线，用以实现电压测量和绝缘监视。

7.7 继电保护的整定

继电保护要求具有选择性，速动性，可靠性及灵敏性。

由于本变电所的高压线路不很长，容量不很大，因此继电保护装置比较简单。对线路的相间短路保护，主要采用带时限的过电流保护和瞬时动作的电流速断保护；对线路的单相接地保护采用绝缘监视装置，装设在变电所高压母线上，动作于信号。

继电保护装置的接线方式采用两相两继电器式接线；继电保护装置的操作方式采用交流操作电源供电中的“去分流跳闸”操作方式（接线简单，灵敏可靠）；带时限过电流保护采用反时限过电流保护装置。型号都采用GL-25/10。其优点是：继电器数量大为减少，而且可同时实现电流速断保护，可采用交流操作，运行简单经济，投资大大降低。

此次设计对变压器装设瓦斯保护、反时限过电流保护、电流速断保护。. 1）主变压器的继电保护装置

（1）装设瓦斯保护当变压器油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，瞬时动作于信号：当因严重故障产生大量瓦斯时，则动作于跳闸。

（2）装设反时限过电流保护采用GL-25/10型感应式过电流继电器，两相两继电器式接线，去分流跳闸的操作方式。

（a）过电流保护动作电流的整定 利用公式

Iop?krelkwIL.max/kreki，式中IL.max为（1.5～3）I30，即

IL.ma=2I1N.T=2?500KVA/(3?10KV)=57.74A，krel=1.3，kw=1，kre=0.8，ki=200A/5A，

因此过电流保护动作电流过电流保护动作电流

Iop?krelkwIL.max/kreki1.3?1?57.74/(0.8?40)=A=2.35A因此

Iop整定为3A。

（b）．过电流保护动作时间的整定

由于本变电所为电力系统的终端变电所，故其过电流保护的10倍动作电流的动作时限整定为0.5S。

（c）．过电流保护灵敏系数的检验

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10kv变电所设计

(2)(3)I?O.886IK.mink?2/KT=0.886?15.44KV/(10KV/0.4KV)=0.55KA，利用式因此其保护

(2)SP?KWIK.min/(ki?Iop)=1?550A/(40?4.69)A=2.93>1.5满足其保护灵敏系数1.5灵敏系数

的要求。

（3）装设电流速断保护利用的电流速断装置来实现。 （a）速断电流的整定

(3)Iqb?krekkKI?IlIw.mKa/xiTK.maxK?=15.44KA2利用式,式中，kre=1.4，kw=1，

ki=200A/5A，KT=10KV/0.4KV=25，因此速断电流为Iqb=［（1.4*1）/（40*25）］*15440A=21.62A速断电流倍数整定为

Kqb?Iqb/Iop=21.62A/2.35A=9.22

（b）电流速断保护灵敏系数的检验

(2)(2)(3)SP?KWII?0.866IK?1/kiIqbK?1K?1=0.866*26.98KA=23.36KA,kw=1，利用，式中

ki=200A/5A因此其保护SP=23360A/(40*21.62)A=6.75>1.5

2）10KV侧继电保护

在此选用GL-25/10型继电器。由以上条件得计算数据：变压器一次侧过电流保护的10倍动作时限整定为0.5S；过电流保护采用两相两继电器式接线；高压侧线路首段的三相短路电流为4.07KV；变比为200/5A保护用电流互感器动作电流3A。下面对高压母线处的过电流保护装置KA1进行整定（高压母线处继电保护用电流互感器变比为200/5A）

整定KA1的动作电流： 取IL.max=2.5

I30(1)L.max=2.5*40.72A=101.8A,krel=1.3,kre=0.8，kw=1，ki=200A/5A，故

=

=4.14A,根据GL-25/10型继电器的规

Iop(1)?krelkwI/krek1.3i?1?101.8A/(0.8?40)格，动作电流整定为4A.

整定KA1的动作时限：

母线三相短路电流IK反映到KA2中的电流：

IK=KWIK/k（（2）（2）i2）=1?4.07KA/40=101.8A。

n?IKIIK（2）/Iop(2)（2）对KA2的动作电流op(2)的倍数，即：2=101.8A/3A=33.9

由《反时限过电流保护的动作时限的整定曲线》确定KA2的实际动作时间：t2=0.5S.

KA1的实际动作时间：t1?t2?0.7S=0.5S+0.7S=1.2S

3）0.38KV侧低压断路器保护 （a）瞬时过流脱扣器动作电流整定：

瞬时过流脱扣器的动作电流应躲过线路的尖峰电流

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Ppk，即

IOP(O)?KrelPpk式中

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