【毕业设计】南方冶金机械修造厂总降压变电所及高压配电系统设计

且为暗备用，为明备用。

由以上电力负荷统计表可得总有功功率总无功功率总视在功率变电所高压电气设备选型主变压器选择大中型企业，由于负荷较大，往往采用电源进线，降压至或，再向各车间变电所和高压用电设备配电，这种压降变电所称为总压降变电所。

用户是否要设置总压降变电所，是由地区供电电源的电压等级和用户负荷的大小及分布情况而定的。

般来讲，企业规模不太大，车间或生产厂房比较集中，应尽量设个总压降变电所，这样既节省投资，又便于运行维护。

但如果企业规模较大，且有两个或两个以上的集中大负荷用电车间群，而彼此之间相距又较远时，可以考虑设立两个或两个以上的总压降变电所。

本设计中主变压器的选择主要根据负荷计算表。

因为要求全厂的功率因数在以上，所以要进行无功补偿，从而计算出补偿后变电所的视在功率。

本厂的负荷性质属于二级负荷，可靠性要求较高，所以主变压器应选择两台，其中台备用。

当台故障时，另台可以马上投入运行以保证此冶金机械修造厂全厂的供电需求。

无功补偿计算总有功功率总无功功率总视在功率全厂功率因数所以要进行无功补偿取低压侧补偿后无功功率低压侧补偿后视在功率变压器损耗高压侧有功功率高压侧无功功率高压侧视在功率补偿后的功率因数主变压器选择主变压器选择要求，故选择型号为级系列低损耗电力变压器两台。

台工作，台备用。

表级主变型号及参数型号损耗额定容量阻抗电压空载电流总质量额定电压联结组标号轨距空载负载器身油总高压低压，资料来源电力工程类专题课程设计与毕业设计指导教程架空线路选择本厂电源从电业部门千伏变电所用千伏双回架空线引入本厂，其中个做工作电源，个做备用电源，两个电源不并列运行。

架空线最大工作电流因为本厂为三班工作制，最大有功负荷年利用小时数为小时。

属于二级负荷，所以选取经济电流密度导线的经济截面积选型铝导线。

长时间允许电流校验型铝导线，长期允许工作电流，最高允许温度为。

其中长时允许电流线路承受的最大负荷电流就为满足要求。

电压损失校验双回路供电，每条导线上的最大负荷电流线路电压损耗百分比符合要求机械强度的校验满足要求式中相关参数抗弯矩，又称母线的截面系数，作用在母线长度上的电动力，与短路冲击电流平方成正比，跨距，支撑母线的两个相邻绝缘子之间的距离，母线的相间距离，母线的选择母线的选择根据经济电流密度选择导线截面积因为工业电源从电业部门千伏变电所用千伏双回架空线引入本厂，其中个做工作电源，个做备用电源，两个电源不并列运行。

母线最大工作电流因为本厂为三班工作制，最大有功负荷年利用小时数为小时。

属于二级负荷，所以选取经济电流密度导线的经济截面积选型铝导线。

长时允许电流校验导线截面积型铝导线，长期允许工作电流，最高允许温度为。

其中空压机电弧炉工频炉长时允许电流线路承受的最大负荷电流就为符合要求。

电压损失校验双回路供电，每条导线上的最大负荷电流线路电压损耗百分比符合要求功率因数校验最小允许截面积为，满足负荷要求。

架空线的损耗架空线电路电源入口处的功率因数机械强度的校验满足要求式中相关参数抗弯矩，又称母线的截面系数，作用在母线长度上的电动力，与短路冲击电流平方成正比，跨距，支撑母线的两个相邻绝缘子之间的距离，母线的相间型开关柜柜内主要电气设备技术参数序号名称单位开关柜和配用断路器参数额定电压最高工作电压开关柜额定电流断路器额定电流有效值额定开断电流有效值最大关合电流峰值动稳定电流峰值热稳定电流有效值开断电容器组次母线动稳定电流峰值外形尺寸宽深高重量下面进行开关柜的校验动稳定校验热稳定校验符合要求主变压器继电保护选择变压器的内部故障可分为油箱内和邮箱外故障两种。

邮箱内的故障包括绕组的相间短路接地短路，匝间短路以及铁心的烧损等，对变压器来讲，这些故障都是十分危险的，因为邮箱内故障时产生的电弧，将引起绝缘物质的剧烈气化，从而可能引起爆炸，因此，这些故障应该尽快加尔切除。

油箱为的故障，主要是套管和引用出现上发生相间短路和接地短路。

变压器的不正常运行状态主要有由于变压器外部相间短路引起的过电流和外部接地短路引起的过电流和中性点过电压由于负荷超过额定容量引起的过负荷以及有余漏油等原因引起的油面降低瓦斯保护瓦斯保护是保护油浸式电力变压器内部故障的种基本的相当良效的保护装置，其工作原理概括为变压器内部发生故障时，故障点局部产生高温，使油温升高体积膨胀，而且故障点产生电弧，使绝缘物和变压器油分解而产生大量气体。

这些气体必然从油箱内部流向上部的油枕，故障越严重，流向油枕的油气流速度就越大，利用这些内部故障产生的油气流而使瓦斯保护继电器动作，接线图如图图变压器瓦斯保护原理图当变压器内部发生轻微故障轻瓦斯时，瓦斯继电器的上触点闭合，动作于报警信号。

当变压器内部发生严重故障重瓦斯时，的下触点闭合，通常是经中间继电器动作于断路器的跳闸机构，同时通过信号继电器发出跳闸信号。

但闭合，也可以利用切换片切换，使线圈串接限流电阻，动作于报警信号。

装设电流速断保护工厂供电系统变压器的电流速断保护，般采用两相式接线。

和线路电流速断保护样，变压器的电流速断保护也不能保护变压器的全部，而只能保护整个元件的部分，般在只能保护到变压器的次侧。

利用型继电器的电流速断装置来实现。

电流速断保护次的动作值应按下式计算式中可靠系数，取最大运行方式下，变压器低压侧母线发生短路故障时，流过保护的最大短路电流。

对工厂供电系统的降压变压器，该电流为低压侧母线上三相短路时，流过高压侧的短路电流。

电流速断的灵敏度可按下式校验式中最小运行方式下，保护安装处发生两相短路时的最小短路电流。

速断保护采用两相不完全星形接地，动作电流应躲过系统最大运行方式时，变压器二次侧三相短路值，按公式我们进行以下整定灵敏度按系统最小运行方式时保护装置处的两相短路电流来校验满足要求。

变压器纵差动保护所谓变压器的纵联差动保护，是指由变压器的次和二次电流的数值和相位进行比较而构成的保护。

纵联差动保护装置，般用来保护变压器线圈及引出线上发生的相间短路和大电流接地系统中的单相接地短路。

对于变压器线圈的匝间短路等内部故障，通常只作后备保护。

纵联差动保护装置由变压器两侧的电流互感器和继电器等组成，两个电流互感器串联形成环路，电流继电器并接在环路上。

因此，流经继电器的电流等于两侧电流互感器二次侧电流之差。

在正常情况下或保护范围外发生故障时，两侧电流互感器二次侧电流大小相等，相位相同，因此流经继电器的差电流为零，但如果在保护区内发生短路故障，流经继电器的差电流不再为零，因此继电器将动作，使断路器跳闸，从而起到保护作用。

以下是双绕组变压器纵差动保护的单相原理接线图图双绕组变压器纵差动保护原理图本厂采用型继电器，下面进行整定计算确定保护装置的次动作电流躲过变压器的励磁电流躲过外部短路时的最大不平衡电流躲过电流互感器二次侧回路断线时变压器的最大负荷电流计算最小动作电流式中为变压器的额定电流。

选择折点制动电流检验灵敏度式中为变压器内部最小两相短路电流，为有制动电流时的动作电流满足要求反时限过电流保护变压器过电流保护的保护范围可达变压器的全部，并可以延伸到变压器二次母线上出线的部分，所以是变压器必不可少的后备保护。

初步选择感应式电流继电器满足规定的灵敏系数要求。

按照躲过最大负荷电流整定计算来得到电流继电器的整定值其中为电机的自动启动系数。

整定值为，动作时限根据小运动方式下，被保护线路末端发生短路的情况进行校验灵敏度校验其中为折算到高压侧的低压侧两相短路电流最小短路电流值。

故符合要求。

过负荷保护作用防御变压器本身的对称过负荷及外部短路引起的过载。

按具体条件装设。

过负荷保护用电流继电器的动作值按下式考虑式中过负荷保护用可靠系数，去取保护安装处变压器的额定电流继电器的返回系数。

过负荷信号装置满足要求。

防雷接地设计雷电是大气中的放电现象。

雷电过电压也称外部过电压或大气过电压，是由电力系统中的设备或建筑物遭受来自大气中的雷击或雷电感应而引起的过电压。

雷电冲击波的电压幅值可高达亿伏，其电流幅值可高达几十万安，对电力系统的危害远远超过内部过电压。

其可能毁坏电气设备和线路的绝缘，烧断线路，造成大面积长时间停电。

因此，必须采取有效措施加以防护。

变配电所般采用以下防雷保护装设避雷针防直击雷。

装设防雷线保护。

装置防雷器保护电气设备的部分与大地之间做良好的电气连接称接地。

接地是工业与民用安全供电的有效措施，主要目的是在运行中，保证人身及设备安全。

接地种类有以下几个方面工作接地在电气系统中运行需要的接地与变压器或发电机直接接地的中性线称为零线，将零线上的点或多点与地再次做电气连接称重复接地保护接地电力设备的金属外壳可能由于绝缘损坏而带电，为防止这种电压危及人身安全而设置的接地装置称为保护接地。

电力设备金属外壳等与零线连接则称为保护接零。

过电压保护接地为了消除雷击和过电压的危险影响而射的接地。

防静电接地为消除生产过程中产生的静电而设的接地。

总结此次课程设计历时约两个星期，通过这两个星期的实习我们得到了与以往不可同日而语的知识。

这两个星期不仅加深了我们对知识学习团队合作的认识，更微妙的改变了我们对人生价值不同以往的观念，我认为这是尤其珍贵的。

首先，从专业层面上我们深入了解了工厂供电的知识，并