中南大學電氣工程課程設計--某冶金機械廠全廠供電系統的電氣設計-資料下載頁

　　

【正文】 式選擇型斷路器熔斷器熔斷器熔斷器(非選擇型熔斷器)非選擇型熔斷器(aM型熔斷器)注：括號內為可選方案.因此，在變壓器出線端進行保護。低壓斷路器的選擇、整定與校驗根據下表512和表513，,選擇斷路器的額定電流為2000A，瞬時和短延時過電流脫扣器動作電流應躲過線路的尖峰電流，即（）；長延時過電流脫扣器動作電流應躲過線路的最大負荷計算電流，即（），因此， 表512 380V側工廠負荷計算表項目計算負荷380V側補償后負荷 表513 短路計算結果短路計算點三相短路電流/kA三相短路容量k2 表514 斷路器DW162000的技術數據型號脫扣器額定電流(A)長延時動作整定電流（A）瞬時動作整定電流（A）單相接地短路動作電流（A）分斷電流（KA）DW162000200012802000600012000100050低壓刀開關的選擇、整定：表515 低壓刀開關的選擇表廠房編號用電單位名稱低壓開關型號額定電流1倉庫HH11100/31002鑄造車間HH11400/34003鍛壓車間HH11200/32004金工車間HH11200/32005工具車間HH11400/34006電鍍車間HH11400/34007熱處理車間HH11400/34008裝配車間HH11200/32009機修車間HH11100/310010鍋爐房HH11200/3200宿舍區HH11600/3600低壓隔離開關的選擇選擇項目及計算公式同10KV高壓側隔離開關的選取。由于，最終選擇隔離開關HD131800。 低壓側電流互感器和電壓互感器的選擇選擇項目及計算公式同高壓側，2000/5，電壓互感器選擇 綜上，高低壓側電氣設備的選擇結果用下表516和表517進行總結。 表516 10kv側一次設備的選擇表選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩定度熱穩定度裝置地點條件參數數據10KV一次設備型號規格額定參數高壓少油斷路器SN1010I/63010KV630A16KA40KA512高壓隔離開關GN610/20010KV200A500電壓互感器保護用高壓熔斷器RN21010KV50KA變壓器保護用熔斷器RN11010KV10A12KA電壓互感器JDZJ10KV電流互感器LQJ1010KV100/5A=81FRN1212D/10KV200A50KA避雷器FS10或FZ1010KV表517 380v側一次設備的選擇表選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩定度熱穩定度裝置地點條件參數數據380V278一次設備型號規格額定參數萬能型低壓斷路器DW162000380V2000A50KA低壓隔離開關HD131800380V1800A380/100V，2000/5380V2000/5A低壓開關HH11100/3HH11200/3HH11400/3HH11600/3380V100A200A400A600A六、繼電保護與二次回路方案設計 用來控制、指示、監測和保護主電路(一次電路)及其主電路中設備運行的電路，稱為“二次電路”(二次回路)。二次回路按照功用可分為控制回路、合閘回路、信號回路、測量回路、保護回路以及遠動裝置回路等。按照電路類別分為直流回路、交流回路和電壓回路。二次電路中的所有電氣設備，稱為“二次設備”或“二次元件”。 繼電保護繼電器保護的任務與要求1) 繼電保護裝置的任務繼電保護裝置是按照保護的要求，將各種繼電器按一定的方式進行連接和組合而成的電氣裝置，其任務是:216。 故障時動作于挑閘在供配電系統出現故障時，反應故障的繼電保護裝置動作，使最近的斷路器跳閘，切除故障部分，使系統的其他部分恢復正常運行，同時發出信號，提醒運行值班人員及時處理。216。 在電氣元件出現異常運行工況時，及時發出報警信號，提醒工作人員注意并加以排除，以避免發展為事故。2) 對繼電保護的基本要求 表61 繼電保護基本要求基本要求詳細說明選擇性當供配電系統發生故障時，離故障點最近的保護裝置動作，切除故障，而系統的其他部分仍然正常運行。滿足這一要求的動作，稱為“選擇性動作”。如果系統發生故障時，靠近故障點的保護裝置不動作(拒動作)，而離故障點遠的前一級保護裝置動作(超級動作)，這叫做“失去選擇性”。可靠性保護裝置在應該動作時，就應該動作，不應該拒動作。而在不應該動作時，就不應該誤動作。保護裝置的可靠程度，與保護裝置的元件質量、接線方案以及安裝、整定和運行維護等多種因素有關。速動性為了防止故障擴大，減小故障的危害程度，并提高電力系統的穩定性，因此在系統發生故障時，繼電保護裝置應盡快地動作，切除故障。靈敏度表征保護裝置對其保護區內故障和不正常工作狀態反應能力保護裝置的靈敏系數，應根據不利運行方式和故障類型進行計算。保護裝置靈敏系數按下式計算:式中：為繼電保護的保護區內在電力系統的最小運行方式下的最小斷路電路（單位為A）。 為繼電保護的動作電流換算到變壓器一側電路的值，稱為一次動作電流(單位為A)。3）常用保護裝置類型216。 繼電保護。繼電保護是用各種不同類型的繼電器按一定方式連接和組合，構成繼電保護裝置。當系統出現事故或故障時，檢測出并使相應的高壓斷路器跳閘，將故障部分切除，或給出報警信號。繼電保護適用于要求供電可靠性較高的高壓供電系統中。216。 熔斷器保護。熔斷器保護廣泛適用于高、低壓供電系統。由于裝置簡單經濟，在供電系統中應用得相當普遍。但是它的斷流能力較小，選擇性差，熔體熔斷后更換不方便，不能迅速恢復供電，因此在要求供電可靠性較高的場所不宜用。216。 低壓斷路器保護。這種保護又稱低壓自動開關保護。由于低壓斷路器帶有多種脫扣器，能夠進行過電流、過負載、失電壓和欠電壓保護等，而且可作為控制開關進行操作，因此在對供電可靠性要求較高且頻繁操作的低壓供電系統中廣泛應用。 電力變壓器的保護1）電力變壓器保護裝置的配置要求216。 瓦斯保護80KVA及以上的油侵式變壓器和40KVA及以上的車間內油侵式變壓器，均應裝設瓦斯保護。216。 縱差保護1000KVA及以上的單獨運行變壓器和630KVA及以上的并列運行變壓器，應裝設縱聯差動保護。630KVA及以下單獨運行的重要變壓器，亦可裝設縱聯差動保護。216。 過電流保護和電流速斷保護1000KVA以下的變壓器，可裝設過電流保護和電流速斷保護。10KVA及以上的變壓器，當電流速斷靈敏系數不符合要求時，宜改裝縱聯差動保護。40KVA及以上、一次電壓為10KV及以下、線圈為三角一星型聯結的變壓器可采用兩相三繼電器時的過電流保護。如右圖所示，為過電流保護框圖。KA為電流繼電器，KT為時間繼電器，Ks為信號繼電器，KM為中間繼電器。216。 負荷保護400KVA及以上變壓器，當數臺并列運行或單獨運行并作為其它附和的備用電源時，應根據可能過負荷的情況裝設過負荷保護。過負荷保護采用單相式接線，帶時限動作于信號。在無經常人員值班的變電所，過負荷保護可動作于跳閘或斷開部分負荷。在低壓配電線路上，在選擇熔斷器和自動空氣開關等保護電器時，必須注意上、下級保護電器之間的正確配合，這是因為配電系統某處發生故障時，為了防止事故擴大到非故障段區，要求上、下級保護電器之間應具有正確的配合，具體要求如下:①當上、下級均采用熔斷器保護時，一般要求上一級熔斷器熔體本身的額定電流比下一級熔體本身的額定電流大23倍。②當上、下級保護采用自動開關時。2） 變壓器過電流保護的整定計算1　 過電流保護動作電流的整定計算式中：—變壓器的最大負荷電流，可取為 ，—變壓器的一次額定電流?！Ｗo裝置的可靠系數，對定時限，；—保護裝置的接線系數，對相電流接線取1，對相電流差接線取；—電流繼電器的返回系數，；—電流互感器的變化比。在本設計中：；；；因此動作電流 因此整定為10A。2　 過電流保護靈敏系數的校驗式中 —在電力系統最小運行方式下，低壓母線兩相短路電流折合到變壓器高壓側的值；—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（單位為A）。如果作為后備保護，則靈敏系數 即可。在本設計中：因此其保護靈敏度系數為： 靈敏系數滿足要求。3　 過電流保護動作時間的整定計算式中： 為變壓母線發生三相短路時高壓側繼電保護的動作時間；在變壓器低壓側保護裝置發生低壓母線發生三相短路時的一個最長的動作時間；為前后兩極保護裝置的時間級差，對定時限過電流保護。在本設計中：保護時限。，所以變壓器應設電流速斷保護。3） 變壓器電流速斷保護的整定計算1　 電流速斷保護動作電流的整定計算式中：—為變壓器低壓母線三相短路電流周期分量有效值?！煽肯禂?；—可靠系數，；—接線系數，對相電流接線取1，對相電流差接線取；—電流互感器的電流比；—變壓器的電壓比；在此設計中：；；；；因此速斷電流 。2　 電流速斷保護靈敏系數的校驗式中 —在電力系統最小運行模式方式下，變壓器高壓側的兩相短路電流?！贁嚯娏髡鬯愕揭淮坞娐返闹担▎挝粸锳）如果 有困難，則靈敏系數 即可。在此設計中 :因此其保護靈敏系數為： 。滿足靈敏系數2的要求。4） 變壓器過負載保護的整定計算1　 過負荷保護動作電流的整定計算式中： —變壓器的額定一次電流；—電流互感器的變流比。在本設計中：2　 過負荷保護動作時間得整定計算電力線路的保護1）電力線路保護裝置的配置要求10KV側電源電力線路的常見故障或異常運行方式及繼電保護配置見下表62，根據下表，最終確定采用電流速斷保護，過電流保護，單相接地短路電流保護。表62 10KV側電源電力線路的常見故障或異常運行方式及繼電保護配置序號常見故障或異常運行方式保護裝置配置要求1相間短路無時限電流速斷保護或帶時限電流速斷保護自重要變配電所引出的線路裝設。電流速斷保護應保證切除所有使母線殘壓低于60%額定電壓的短路。必要時可無選擇性動作，以自動裝置補救。~，且沒有保護配合上的要求時，可不裝設電流速斷保護。當無時限電流速斷保護不能滿足靈敏性或選擇性要求時，可裝設帶時限電流速斷保護。帶時限過電流保護2單相接地中性點不接地線路單相接地監視裝置10(6)KV車間變電所可不裝設單相接地保護（零序電流保護）出線較少的10(6)KV配變電所，可不裝設中性點經消弧線圈接地線路微機小電流接地選線裝置對35KV總降壓變電所或重要配電所，應裝設出現較少的10(6)變配電所，可不裝設中性點經低電阻接地線路短時限零序電流速斷保護35KV總降壓變電所或重要配電所的10(6)KV出線，采用變電所的接地變壓器作為零序電流保護總后背，配置定時限零序電流保護帶時限零序過電流保護零序過電流速斷保護對于10(6)KV車間變電所以及出現較少的10(6)KV配電所，克志在電源進線上裝設3過負荷過負荷保護僅對可能時常出現過負荷的電纜線路裝設2）高壓進線線路的過電流保護整定計算1　 過電流保護動作電流的整定計算式中：—線路最大負荷電流，可取為()；—線路計算負荷電流。—保護裝置的可靠系數，；—保護裝置的結線系數，對相電流結線為1，對相電流差結線取?！娏骼^電器的返回系數，對于感應式電流繼電器GL15/?！娏骰ジ衅鞯淖兞鞅取１仨氉⒁猓簩Ω袘嚼^電器的 應整定為整數，且在10A以內。在此設計中：；；；；因此動作電流為：；因此整定為10A。2　 過電流保護動作時間。③過電流保護靈敏系數的校驗式中： 在電力系統最小運行方式下，高壓線路末端兩相短路；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。如果作為后備保護，則靈敏系數 即可。在此設計中：因此其保護靈敏系數為: ，靈敏系數滿足要求。由于本設計中，電力系統饋電變電站已在6km的10KV干線手段安裝有斷路器，并配備有定時限過電流保護和電流速斷保護，所以此處不再贅述高壓進線線路的速斷電流保護整定計算。 斷路器控制和信號回路設計斷路器的控制與信號回路電源取決于操動機構的型式和控制電源的種類。對斷路器控制與信號回路的一般要求見下表63所示。采用燈光監視的斷路器控制信號回路接線。表63 對斷路器控制與信號回路的