毕业设计--厂区总降压(中央)(主)变电所设计.doc

摘 要

厂总降压变电所是工厂供配电的重要组成部分，它直接影响整个工厂供电的可靠运行，起着接受和分配电能的作用。其中电气主接线是总降压变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是决定变电所电气部分技术经济性能的关键因素。
本设计根据降压变电所及高压配电系统的设计线路，首先进行车间负荷计算和无功功率补偿，确定主变压器容量台数及各车间变压器；其次从技术和经济方面，根据经济、可靠、运行灵活的原则通过了三种方案的比较，确定了单母线分段供电方式;又进行了厂区10KV配电系统设计。再次，进行短路计算；然后，根据计算结果进行电气设备的选择。最后，进行了整定继电保护、防雷保护和接地装置的设计。设计结果可以满足精密机械厂供电的可靠性，并保证各车间电气设备的稳定运行。

关键词：负荷计算, 主接线设计，短路计算，配电装置
Abstract

The total step-down substation plant is an important part of power system.It has a direct impact to reliable operation of the ertire power system of factrory,which is also relates the power plant and user's middle link, plays the role of shifting and assigning electric energy. The host connection directly related to the choice of electrical equipment the layout of power distribution equipment ,and outmatic protection devices identified of the whole plan,which is the key factor deciding substation electrical part technical economy directly.
This design is about step-down high-voltage substation and distribution system. First, it carries on the workshop load statistics and the reactive power compensation, definite main transformer and various workshops transformer; From aspects and so on technology and economy, adopted two kind of plan comparisons, the choice economically, reliable, the movement nimble main wiring first power document. Next, it carries on the short circuit computation and equipment's choice, the verification; Then determines the factory power source coil, the bus bar and the high pressure distribution line. Finally, it carries on the secondary circuit plan, the installation relay protection, the anti-radar protection and the grounding design.The design result may satisfy the jingyi mechanical repair shop power supply the reliability, and guarantees the various workshops electrical equipment's steady operation.

Key words：Load calculation, Main wiring design, Short-circuit calculation, Distribution Device

目 录

第一章 绪 论 1
1.1 工厂供电的意义和要求 1
1.2 工厂供电设计的一般原则 1
1.3 本次供电设计的主要内容 2
第二章 负荷计算与变压器选择 7
2.1 负荷计算 7
2.2 无功功率补偿 7
2.3 变压器选择 10
第三章 35KV主接线设计与厂区10KV配电系统设计 12
3.1 主接线的设计 12
3.2 厂区10KV配电系统设计 17
第四章 短路计算 21
4.1 短路电流计算的一般概述 22
4.2 短路计算过程 23
第五章 变电所电气设备的选择 29
5.1 断路器的选择 29
5.2 隔离开关的选择与校验 31
5.3 互感器的选择 32
5.4 熔断器的选择 34
5.5 母线的选择 34
5.6 绝缘子的选择 35
第六章 继电保护配置及防雷接地设计 36
6.1 继电保护的要求 36
6.2 主变压器的保护 36
6.3 线路保护 38
6.4 防雷装置配置 38
6.5 接地装置配置 39
总 结 40
参考文献 41
致 谢 42

第一章 绪 论
1.1工厂供电的意义和要求
工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。
众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。
在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。
因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。
工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：
（1） 安全 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。
（2） 可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求。
（3） 优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求
（4） 经济 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少消耗量。
此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。
1.2工厂供电设计的一般原则
按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50053-94 《10kv及以下设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：
（1） 遵守规程、执行政策；
必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。
（2） 安全可靠、先进合理；
应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。
（3） 近期为主、考虑发展；
应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。
（4） 全局出发、统筹兼顾。
按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。
1.3本次供电设计的主要内容
供电系统的设计是根据电力用户所处地理环境、地区供电条件、工程设计所提的用电负荷资料进行的。供电设计一般分两个阶段，初步设计阶段和施工图设计阶段。初步设计主要落实供电电源及供电方式，确定供电系统的方案；施工图设计阶段一句初步设计的方案具体绘制主接线图。
1.3.1 原始基础资料
<1> 全厂用电设备情况
负载大小
用电设备总安装容量：6630 KW
计算负荷（10 KV侧）有功：4522 KW 无功：1045 KVAR
各车间负荷统计表见表1-1
负荷类型
本厂绝大部分用电设备均属长期连续负荷，要求不间断供电。停电时间超过两分钟将造成产品报废；停电时间超过半小时，主要设备池炉将会损坏；全厂停电将造成严重经济损失，故主要车间及辅助设施均为Ⅰ类负荷。
本厂为三班工作制，全年工作时数8760小时，最大负荷利用小时数5600小时。

表1-1 全厂各车间负荷统计表
序

号
车间名称
负 荷

类 型
计算负荷
P（KW）
Q （KVAR）
S (KVA)
1
空气压缩车间
Ι
780
180
800
2
熔制成型（模具）车间
Ι
560
150
580
3
熔制成型（熔制）车间
Ι
590
170
614
4
后加工（磨抛）车间
Ι
650
220
686
5
后加工（封接）车间
Ι
560
150
580
6
配料车间
Ι
360
100
374
7
锅炉房
Ι
420
110
434
8
厂区其他负荷（一）
Ⅱ～Ⅲ
400
168
434
9
厂区其他负荷（二）
Ⅱ～Ⅲ
440
200
483

共计

4760
1448

同时系数

0.96
0.97

全场计算负荷

4522
1405
4985.24

图1-1 电力系统与本厂连接示意图

厂区平面布置图

5

3

4

2

8

9

7

6

1

工厂总变压变电所

图1-2 厂区平面布置示意图
1.空气压缩车间 2.熔制成型（模具）车间
3. 熔制成型（熔制）车间 4.后加工（磨抛）车间
5. 后加工（封接）车间 6.配料车间
7.锅炉房 8.其他负荷I 9.其他负荷II
<2>电源情况
工作电源:本厂拟由距其5公里处的A变电站接一回架空线路供电，A变电站110KV母线短路容量为1918MVA，基准容量为1000KV，A变电站安装两台SFSLZ—31500KVA/110KV三卷变压器，其短路电压U高—低=17%,U低-中=6%。
供电电压等级:由用户选用35KV或10KV的一种电压供电。
最大运行方式：按A变电站两台变压器并列运行考虑。
最小运行方式：按A变电站两台变压器分列运行考虑。
‚备用电源:拟由B变电站接一架空回路作为备用电源。系统要求，只有在工作电源停电时，才允许备用电源供电。
ƒ功率因数:供电部门对本厂功率因数要求值为：
当以35KV供电时，
当以10KV供电时，
④电价:供电局实行两部电价。
基本电价：按变压器安装容量每一千伏安每月4元计算。
电度电价：35KV =0.05元/KWh
10KV =0.06元/KWh
线路的功率损失在发电厂引起的附加投资安每千瓦时1000元。
1.3.2 设计任务及设计大纲
高压供电系统设计
根据供电部门提供的资料，选择本厂最优供电电压等级
总降压变电站设计
（1）主结线设计：根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的多种方案，经过概略分析比较，留下2--3个较优方案，对较优方案进行详细计算和分析比较，确定最优方案。
（2）短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。
（3）主要电气设备选择：主要电气设备的选择，包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号、绝缘子等设备的选择和校验。
（4）主要设备继电保护：包括主变压器、线路等元件的保护方式选择和鉴定计算。
（5）配电装置设计：包括配电装置布置形式的选择、设备布置图。
（6）防雷、接地设计：包括直击雷保护、进行波保护和接地网保护。
车间变电所设计
根据车间负荷情况，选择车间变压器的台数、容量，以及变电所位置的考虑。
厂区10KV配电系统设计
根据所给资料，列出配电系统接线方案，经过详细计算和分析比较，确定最优方案。
1.3.3 设计基本内容
1、负荷计算和无功功率补偿
变电所的负荷计算，是在用电设备负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。
2、变电所的位置和主变压器的台数及容量选择
参考电源进线方向，综合考虑设置变电所的有关因素，结合计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和容量。
3、变电所主结线设计
据变电所配电回路数，负荷要求的可靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数，确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求，即要安全可靠有要灵活经济，安装容易维修方便。
4、供、配电系统短路电流计算
工厂用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短 路参数，求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。
5、变电所高、低压侧电气设备选择
参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电所高、低压侧电器设备。用变电所主结线图，设备材料表和投资概算表达设计成果。

第二章 负荷计算与变压器选择
2.1负荷计算
2.1.1 负荷计算的意义
计算负荷是用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值。由于载流导体一般通电半小时后即可达到稳定的温升值，因此通常取“半小时最大负荷”作为发热条件选择电器元件的计算负荷。有功负荷表示为P30，无功计算负荷表示为Q30，计算电流表示为I30。
用电设备组计算负荷的确定，在工程中常用的有需要系数法和二项式法。需要系数法是世界各个普遍应用的确定计算负荷的基本方法，而二项式法应用的局限性较大，主要应用于机械加工企业。关于以概率轮为理论基础而提出的用以取代二项式发达利用系数法，由于其计算比较繁复而未能得到普遍应用，所以只介绍需要系数法与二项式法。
当用电设备台数多、各台设备容量相差不甚悬殊时，宜采用需要系数法来计算。
当用电设备台数少而容量又相差悬殊时，则宜采用二项式法计算。
根据原始资料，用电设备台数较多且各台容量相差不远，所以选择需要系数法来进行负荷计算。
2.1.2 全厂负荷计算
同时系数（又称参差系数或综合系数），对车间变电所电压母线中的车间干线计算负荷直接相加来计算时，可以取

所以取

2.2无功功率补偿
2.2.1 确定补偿容量
根据本资料所给的条件：工厂最大负荷时的功率因数值在0.9以上，所以必需采用并联电容器来采取无功补偿。
供电系统中装设无功功率补偿装置以后，对前面线路和变压器的无功功率进行了补偿，从而使前面线路和变压器的无功计算负荷、视在计算负荷和计算电流得以减小，功率因素得以提高。
补偿前功率因数：
(2-1)

（2-2）
==0.31
补偿后功率因数：
根据系统要求，变压器高压侧的功率因数至少应大于0.95。因此变电所低压侧补偿后的功率因数可取：

补偿容量：
(2-3)
=4522×（0.31—0.29）=90.44 kvar
取标准值Qc=100kvar
S==4706 KVA
根据上面的计算可以初步选出主变压器：
可选变压器S9-6300/35 。
SN =6300 KVA I%=0.7

补偿后总降压变电所低压侧计算负荷：
有功功率不变： P’30 = P30 = 4522 kw
无功功率变化为：Q’30 = Q30 — Qc = 1405—100= 1305 kvar
视在功率变化为：S’30 ===4706kva
其中Qc为无功补偿
=0.96
损耗计算：
变压器是一种能量转换装置，在转换能量过程中必然同时产生损耗。变压器的损耗可以分为铁损耗和铜损耗。变压器的基本铁损耗就是主磁通在铁心中引起的磁滞损耗和涡流损耗。变压器基本铜损耗是指电流流过时所产生的直流电阻损耗。我们可以同过查询变压器得到空载损耗和短路损耗，也就是铁损耗和铜损耗。
通过查阅文献，可得功率损耗公式：
(2-4)
—铁损耗 —铜损耗
—有功功率损耗 β—负载系数
负载系数可以通过系统最大工作电流与变压器最大工作电流的比计算得出，通过查阅变压器的数值可以得出：

KW
无功功率的计算：
一台变压器的空载无功功率的损耗计算公式为：
(2-5)
—变压器空载电流。
(2-6)
--变压器阻抗电压。
根据上面2个公式相加便得出无功功率损耗如下：
(2-7)

2.2.2 补偿后的功率因数
总降压变电所高压母线计算负荷

高压侧平均功率因数为：

满足要求。
一般此类系统采用并联电容器进行补偿。即在6kV母线上每相设计3个型号为BWF6.3-100-1(额定容量为100kVar)的并联电容补偿器。
2.3变压器选择
2.3.1 变压器台数选择原则
①应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所应采用两台变压器，对只有二级负荷，而无一级负荷的变电所，也可只采用一台变压器，并在低压侧架设与其他变电所的联络线。
②对季节性负荷或者昼夜负荷变动较大的工厂变电所，可考虑采用两台主变压器。
③一般的三级负荷，只采用一台主变压器。
④考虑负荷的发展，留有安装第二台主变压器的空间。
⑤车间变电所中，单台变压器容量不宜超过1000kVA，如车间负荷容量较大，负荷集中且运行合适时，也可以选用单台容量为1250—2000KVA的配电变压器，这样可以减少主变压器台数及高压开关电器和电缆等。
2.3.2 变电所主变压器容量的选择原则
(1)只装一台主变压器时 主变压器的额定容量SN.T应满足全部用电设备总的计算负荷的需要，且留有余量，并考虑变压器的经济运行，即：

(2)装有两台变压器时
每台主变压器的额定容量SN.T应同时满足以下两个条件：

其中S30(1+2)——计算负荷中的全部一、二级负荷。
(3）两台变压器的备用方式有明备用和暗备用两种。
明备用：两台变压器均按100%的负荷选择（即一台工作，一台备用）。
暗备用：每台变压器都按最大负荷的70%选择，正常情况下各承担50%最大负荷，负荷率为50%/70%70%，完全满足经济工作的要求。在故障情况下，由于，所以可以过负荷1.4倍，6小时，连续5天，即1.470%100%，承担全部负荷。这种备用方式既能满足正常工作时经济运行的要求，又能在故障情况下承担全部负荷，是比较合理的备用方式。
(4）适当考虑负荷的发展
应适当考虑进货5-10年电力负荷的增长，留有一定得余地。是在一定温度条件下的持续最大输出容量。如果安装地点的年平均气温18。C时，则年平均气温每高出1摄氏度，变压器的容量相应的减小百分之一。
因此户外变压器的实际容量为：

对于户内变压器，由于散热条件较差，一般变压器室的出风口与进风口间约15摄氏度温差，从而使处在室中间的变压器环境温度要比室外变压器的环境温度高出大约8°C，因此户内变压器的实际容量较之上式所计算的容量还要减小百分之八。
最后还必须指出：变电所主变压器台数和容量的最后确定，应结合主接线方案，经技术经经济比较择优而定。
因为变压器都用在室内，故取高于室外8摄氏度(取其系数为0.7)

本厂设备有一级负荷，1-6车间有重要设备，停电将对经济产生重大影响。故1-6车间用两台变压器，并选为明备用。其余均为一台变压器，并从临近变电所母线上取出联络线，以供给本车间重要二级负荷，在故障时不至于长时间停电，对经济长生重大的影响和严重损失。

第三章 35KV主接线设计与厂区10KV配电系统设计
3.1主接线的设计
3.1.1 电气主接线的设计原则
(1) 考虑变电所在电力系统的地位和作用
变电所在电力系统的地位和作用是决定主接线的主要因素。变电所不管是枢纽变电所、地区变电所、终端变电所、企业变电所还是分支变电所，由于它们在电力系统中地位和作用不同，对主接线的可靠性、灵活性、经济性的要求也不同。
(2) 考虑近期和远期的发展规模
变电所主接线设计应根据五到十年电力系统发展规划进行。应根据负荷的大小及分布负荷增长速度和潮流分布，并分析各种可能的运行方式，来确定主接线的形式以及所连接电源数和出线回数。
(3) 考虑用电负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响
对一级用电负荷，必须有两个独立电源供电，且当一个电源失去后，应保证全部一级用电负荷不间断供电；对二级用电负荷，一般要有两个电源供电，且当一个电源失去后，能保证大部分二级用电负荷供电，三级用电负荷一般只需一个电源供电。
(4)考虑主变台数对主接线的影响
　　变电所主变的容量和台数，对变电所主接线的选择将会产生直接的影响。通常对大型变电所，由于其传输容量大，对供电可靠性要求高，因此，其对主接线的可靠性、灵活性的要求也高。而容量小的变电所，其传输容量小，对主接线的可靠性、灵活性的要求低。
(5)考虑备用容量的有无和大小对主接线的影响
发、送、变的备用容量是为了保证可靠的供电，适应负荷突增、设备检修、故障停运情况下的应急要求。电气主接线的设计要根据备用容量的有无而有所不同，例如，当断路器或母线检修时，是否允许线路、变压器停运；当线路故障时否允切除线路、变压器的数量等，都直接影响主接线的形式。
3.1.2 电气主接线设计的基本要求
变电所的电气主接线应根据该变电所在电力系统中的地位，变电所的规划容量、负荷性质、线路、变压器连接总数、设备特点等条件确定。并应综合考虑供电可靠、运行灵活、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求。

(1) 可靠实用
所为可靠性是指主接线能可靠的工作，以保证对用户不间断的供电。衡量可靠性的客观标准是运行实践。经过长期运行实践的考验，对以往所采用的主接线经过优选，现今采用主接线的类型并不多。主接线的可靠性是它的各组成元件，包括一、二次部分在运行中可靠性的综合。因此，不仅要考虑一次设备对供电可靠性的影响，还要考虑继电保护二次设备的故障对供电可靠性的影响。
(2) 运行灵活
主接线运行方式灵活，利用最少的切换操作，达到不同的供电方式。根据用电负荷大小，应作到灵活的投入和切除变压器。检修时，可以方便的停运变压器、断路器、母线等电气设备，不影响工厂重要负荷的用电。
(3) 简单经济
在满足供电可靠性的前提下，尽量选用简单的接线。接线简单，既节省断路器、隔离开关、电流和电压互感器、避雷器等一次设备，使节点少、事故和检修机率少；又要考虑单位的经济能力。经济合理地选用主变压器型号、容量、数量，减少二次降压用电，达到减少电能损失之目的。
(4) 操作方便
主接线操作简便与否，视主接线各回路是否按一条回路配置一台断路器的原则，符合这一原则，不仅操作简便、二次接线简单、扩建也方便，而且一条回路发生故障时不影响非故障回路供电。
3.1.3 主接线方案选择原则
（1）当满足运行要求时，应尽量少用或不用断路器，以节省投资。
（2）接在线路上的避雷器，不宜装设隔离开关；但接在母线上的避雷器，可与电压互感器合用一组隔离开关。
（3）6～10KV固定式配电装置的进线侧，在架空线路或有反馈可能的电缆出线回路中，应装设线路隔离开关。
（4）采用6～10 KV熔断器负荷开关固定式配电装置时，应在电源侧装设隔离开关。
（5）由地区电网供电的变配电所电源出线处，宜装设供计费用的专用电压、电流互感器。

3.1.4 主接线方案
方案一：一次侧采用内桥式接线，二次侧采用单母线分段

图3-1 采用内桥式接线的总降压变电所主接线图
特点：
(1) 线路发生故障时，仅故障线路的断路器跳闸，其余支路可继续工作，并保持相互间的联系。
(2) 变压器故障时，联络断路器及与故障变压器同侧的线路断路器均自动跳闸，使未故障线路的供电受到影响，需经倒闸操作后，方可恢复对该线路的供电。
(3) 正常运行时变压器操作复杂。如需切除变压器 T1，应首先断开断路器QF21、QF111 和联络断路器 QF10，再拉开变压器侧的隔离开关，使变压器停电。然后，重新合上断路器 QF21 QF111和联络断路器 QF10，恢复线路1WL的供电。
适用范围：
适用于输电线路较长、线路故障率较高、穿越功率少和变压器不需要经常改变运行方式的场合。

方案二：一次侧采用外桥式接线，二次侧采用单母线分段

图3-2 采用外桥式接线的总降压变电所主接线图
特点：
(1)变压器发生故障时，仅跳故障变压器支路的断路器，其余支
路可继续工作，并保持相互间的联系。
(2)线路发生故障时，联络断路器及与故障线路同侧的变压器支
路的断路器均自动跳闸，需经倒闸操作后，方可恢复被切除变压器的工作。
（3）线路投入与切除时，操作复杂，并影响变压器的运行。
适用范围：
该方案适用于线路较短、故障率较低、主变压器需按经济运行要求经常投切以及电力系统有较大的穿越功率通过桥臂回路的场合。

方案三：一、二次侧均采用单母线分段的总降压变电所主接线图

图3-3 一、二次侧均采用单母线分段的总降压变电所主接线图
特点：
这种主接线兼有上述两种桥式接线运行灵活性的优点，但采用的高压开关设备较多。可供一、二级负荷。
适用范围：
适于一、二次侧进出线较多的总降压变电所。
因为该厂是一级负荷切考虑到经济因素故本方案采用10kV双回进线单母线分段供电方式，在1-6车间中接明备用变压器。采用这种接线方式的优点有可靠性和灵活性较好，当双回路同时供电时，正常时，分段断路器可合也可开断运行，两路电源进线一用一备。分段断路器接通，此时，任一段母线故障，分段与故障断路器都会在继电保护作用下自动断开。故障母线切除后，非故障段可以继续工作。当两路电源同时工作互为备用时，分段断路器则断开，若任一电源故障，电源进线断路器自动断开，分段断路器自动投入，保证继续供电。

3.2厂区10KV配电系统设计
3.2.1 变压器低压侧及备用电源进线设备的选择
表3-1 10KV侧电气设备选择参数比较表
名称型号
计算数据
电压互感器JDJ-10
电流互感器
LAT-10-300/5
断路器
SN10-10
隔离开关
GD6-10T/600
UN=10KV
10KV
10KV
10KV
10KV
IN=273A
600A
300/5A
600A
600A
Ic=7.91KA
52KA
57KA
52KA
52KA
SK=56MVA

350MVA

I2tj=37.94(ka)2.s
2000(KA)2.S
900(KA)2.S
1632(KA)2.S
2000(KA)2.S

根据列表比较，各种设备均能满足要求，所选设备合格。
3.2.2 10KV馈电母线设备的选择
以负荷最大的空气压缩车间为例，选用GG-10型高压开关柜。10KV馈电线路设备选择见下表3-2。
表3-2 馈电线路设备选择
设备名称
计算数据
断路器
SN8-10
隔离开关
GN8-10
电流互感器
LAT-10-300/5
UN=10KV
10KV
10KV
10KV
IN=46A
600A
400A
300/5A
Ic=7.91KA
33KA
50KA
57.3KA
SK=56MVA
200MVA

I2tj=37.94(ka)2.s
11.62 4(KA)2.S
142 5(KA)2.S

由上表可知，所所选设备符合要求。
3.2.3 10KV母线的选择
1、导体类型的选择
10KV设备为户内成套配电装置，考虑到大电流，方便布置、配电合理等因素，10KV配电装置采用硬导体。
2、 按经济电流密度选择截面
在正常情况下，各回路的持续工作电流
Igmax =1.05In=1.05Sn/(Un)
=1.055000/(10)
=303.1A
考虑到环境因素，查表得到综合校正系数K=0.88
Imax=Igmax/k=303.1/0.88
=344.43A
查表，选用3条404mm矩形铝导体，平放时允许电流为456A，S=160mm2,满足最大持续电流的要求。
3、导体的热稳定度校验
Smin=I=3.08(2/95) 103 =64.84<160mm2
4、导体的动稳定度校验
导体截面系数
W=0.167bh2=0.1670.442=1.07cm3
f=1.76ic2(1/a) 10-2
=1.767.912（1/25）10-2
=0.044kg/cm
Imax= =
=412.6cm
GG-10型高压开关柜一般柜宽为一米，进线柜最宽为1.5米，因此上述校验满足动稳定度要求。由于采用标准柜，故不必再选则支持绝缘子。
3.2.4 馈线保护
（1）过电流保护
采用两个电流互感器接成不完全星型，保护电流按照躲过最大负荷电流来整定。
Idz=(KrelKw/Kre)(1.5-3)Iin
=(1.2*1/0.85)*2.5*5000/(2*35)
=101A
流经继电器的电流为：

10KV馈电线路的保护时间为0.5秒，母线保护动作时间为1秒。则变压器过电流保护时间为1.5秒。
灵敏度按最小运行方式下二次侧母线发生两相短路条件进行校验：
Ks=Ik2.min(2)/Idz
=[(1/)0.866*2800*10.5/37]/101
=3.9
Ks=3.9>1.5 满足要求
（2）电流速断保护
采用两相不完全星型接法，动作电流按系统最大运行方式下变压器二次侧三相短路值整定
Iqb=(KrelKw/Ki)*Ik.max (krel=1.3 Kw=1 ki=30)
=(1.3*1/30)*10.5/37*1000
=38.1A
灵敏度按系统最小运行方式下变压器一次侧两相短路的短路电流进行校验
SP =(KWIK(2)/KiIqb) （1）
IK(2)=0.866IK(3) （2）
综合（1）（2）可得：
SP =[1*0.866IK(3)/(30*38.1)]
=2.2>2 满足要求
采用两相不完全星形接法，动作电流按躲过系统最大运行方式下，变压器二次侧三相短路值来整定。
（3）瓦斯保护
瓦斯保护，又称气体继电保护，是保护油浸式电力变压器内部故障的一种基本的保护装置。按GB50062—92规定，800KV•A及以上的一般油浸式变压器和400KV•A及以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。
  瓦斯保护的主要元件是气体继电器。它装设在变压器的油箱与油枕之间的联通管上。为了使油箱内产生的气体能够顺畅地通过气体继电器排往油枕，变压器安装应取1%～1.5%的倾斜度；而变压器在制造时，联通管对油箱顶盖也有2%～4%的倾斜度。
当变压器油箱内部发生轻微故障时，由故障产生的少量气体慢慢升起，进入气体继电器的容器，并由上而下地排除其中的油，使油面下降，上油杯因其中盛有残余的油而使其力矩大于另一端平衡锤的力矩而降落。这时上触点接通而接通信号回路，发出音响和灯光信号，这称之为“轻瓦斯动作