工厂供电专业课程设计.doc

河南工程学院
《供配电技术》课程设计

第十四机械厂降压变电所电气设计

学生姓名： 罗耀文
学 院： 电气信息工程学院
专业班级： 电气工程及其自动化1442
专业课程： 供配电技术
指引教师： 任鹏飞

5月22日

摘 要
变电所是电力系统一种重要构成某些， 由电器设备和线路按一定接线方式所构成，她从电力系统获得电能，通过其变换、分派、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济输送到每一种用电设备转设场合。 变电所供配电设计需要考虑诸多方面，分析变电所肩负任务及顾客负荷等状况 . 运用顾客数据进行负荷计算， 拟定顾客无功功率补偿装置。 同步进行各种变压器选取， 从而拟定变电所主接线方式， 再进行短路电流计算， 选取导线， 选取变电所高低压电气一次设备等。本变电所设计涉及了：
（1） 总体方案拟定；
（2） 负荷计算和无功功率补偿 ；
（3）变电所位置和型式选取；
（4）变电所主变压器台数、容量与类型选取；
（5）变电所主接线方案设计；
（6）短路电流计算；
（7）变电所一次设备选取和校验；
（8）变电所进出线选取与校验；
（9）变电所二次回路方案选取及继电保护整定；
（8）防雷保护及接地装置设计。
核心词：负荷，短路电流，设备选取，继电保护，防雷设计

目 录
1.1、工厂供电意义和规定............................................1 1.2、工厂供电设计普通原则..........................................1
1.3、本机械厂变电所设计内容及环节..................................2
2.1、负荷计算......................................................3 2.2、无功功率补偿....................................................5
2.3、无功补偿重要作用及装置选取....................................6
3.1、变电所位置和型式选取..........................................6
3.2、变电所主变压器台数、容量与类型选...............................8
3.3、变电所主接线方案设计..........................................9 4.1、绘制短路电流计算电路...........................................10 4.2、拟定基准值...................................................11 4.3、计算短路电路中各元件电抗标幺值.............................11 4.4、k - 1 点 三 相 短 路 电 流 计 算.............................11
4.5、k - 2 点 三 相 短 路 电 流 计 算..............................12
5.1、1 0 k V 侧 一 次 设 备 选 择 校 验.........................12
5.2、3 8 0 V 侧 一 次 设 备 选 择 校 验 .........................13 5.3、高 低 压 母 线 选 择 .......................................13
6.1、1 0 KV 高 压 进 线 选 择...................................13 6.2、3 8 0 V 低 压 出 线 选 择...................................14 7.1、变电所二次回路方案选取.......................................16
7.2、继电保护整定.................................................17
8.1、变电所防雷保护...............................................18
8.2、变电所公共接地装置设计.......................................19
9、参照文献.........................................................19
10.1、附表一—变电所平、剖面图.......................................20
10.2、附表二—变电所主接线图.......................................21

1.1、工厂供电意义和规定
工厂供电，就是指工厂所需电能供应和分派， 亦称工厂配电。众所周知， 电能是当代工业生产重要能源和动力。电能既易于由其他形式能量转换而 来，又易于转换为其他形式能量以供应用； 电能输送分派既简朴经济， 又 便于控制、调节和测量，有助于实现生产过程自动化。因而，电能在当代工业生 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重要 能源和动力，但是它在产品成本中所占比重普通很小（除电化工业外） 。电能 在工业生产中重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占比重多 少，而在于工业生产实现电气化后来可以大大增长产量， 提高产品质量， 提高劳 动生产率，减少生产成本，减轻工人劳动强度，改进工人劳动条件，有助于 实现生产过程自动化。 从另一方面来说， 如果工厂电能供应突然中断， 则对工 业生产也许导致严重后果。 因而，做好工厂供电工作对于发展工业生产， 实现 工业当代化，具备十分重要意义。 由于能源节约是工厂供电工作一种重要方 面，而能源节约对于国家经济建设具备十分重要战略意义， 因而做好工厂供电 工作，对于节约能源、增援国家经济建设，也具备重大作用。工厂供电工作要 较好地为工业生产服务， 切实保证工厂生产和生活用电需要， 并做好节能工作， 就必要达到如下基本规定： （1） 安全 在电能供应、分派和使用中，不应发生人身事故和设备事故。 （2） 可靠 应满足电能顾客对供电可靠性规定。 （3） 优质 应满足电能顾客对电压和频率等质量规定 （4） 经济 供电系统投资要少， 运营费用要低， 并尽量地节约电能和减少 有色金属消耗量。 此外，在供电工作中，应合理地解决局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾 局部当前利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。
1.2、工厂供电设计普通原则
按照国标 GB50052-95 《供配电系统设计规范》 、GB50053-94 《10kv 及如下设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等规定，进行工厂供电 设计必要遵循如下原则： （1） 遵守规程、执行政策；必要遵守国家关于规定及原则， 执行国家关于方针政策， 涉及节约能源， 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、能耗低和性能先进电气产品。 （3） 近期为主、考虑发展； 应依照工作特点、规模和发展规划， 对的解决近期建设与远期发展关系， 做到 远近结合，恰当考虑扩建也许性。 （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，合理拟定设计方案。工厂 供电设计是整个工厂设计中重要构成某些。 工厂供电设计质量直接影响到工 厂生产及发展。 作为从事工厂供电工作人员， 有必要理解和掌握工厂供电设 计关于知识，以便适应设计工作需要。
1.3、本机械厂变电所设计内容及环节
全厂总降压变电所及配电系统设计，是依照各个车间负荷数量和性质， 生产工艺对负荷规定， 以及负荷布局， 结合国家供电状况。 解决对各部门安 全可靠，经济分派电能问题。其基本内容有如下几方面。
1.3.1、负荷计算
全厂总降压变电所负荷计算， 是在车间负荷计算基本上进行。 考虑车 间变电所变压器功率损耗， 从而求出全厂总降压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。
1.3.2、工厂供、配电系统短路电流计算
工厂用电，普通为国家电网末端负荷， 其容量运营不大于电网容量， 皆可按 无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运营方式下短 路参数，求出不 同运营方式下各点三相及两相短路电流。
1.3.3、变电所高、低压侧设备选取
参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及相应额定值，选取变电所 高、低压侧电器设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互
感器、开关柜等设备。 并依照需要进行热稳定和力稳定检查。 用总降压变电所主 结线图，设备材料表和投资概算表达设计成果
1.3.4、变电所防雷装置设计
参照本地区气象地质材料，设计防雷装置。进行防直击避雷针保护范畴 计算，避免产生反击现象空间距离计算，按避雷器基本参数选取防雷电冲击波避雷器规格型号,并拟定其接线部位。进行避雷灭弧电压、频放电电压和最大容许安装距离检查以及接地保护。
2.1、负荷计算
当前设计单位进行电力负荷计算重要采用办法有：
（1）单位指标法（单位面积耗电量法、单位产品耗电量法） ；
（2）需要系数法 ；
（3）二项式系数法 ；
（4）运用系数法 ；
由于单位指标法简朴和运用系数法复杂，因而设计将要选用需要系数法或者是二项式法； 又由于结合本工程实际状况， 我选用了需要系数法这种负荷计算办法。
2.1.1、按需要系数法拟定计算负荷 :(Kx 为需要系数 )
（1）先求各组计算负荷 ：
单组有功计算负荷：
单组无功计算负荷：
单组视在计算负荷：
单组计算电流：

编号
名称
类别
设备容量
需用系数

计算负荷

1
锻造车间
动力
300
0.3
0.7
1.02
90
91.8
－
－
照明
7
0.9
1.0
0.00
6.3
0
－
－
小计
307
－

96.3
91.8
133
202.1
2
锻压车间
动力
200
0.3
0.65
1.17
60
70.2
－
－
照明
10
0.8
1.0
0.00
8
0
－
－
小计
210
－

68
70.2
96.4
146.5
3
金工车间
动力
350
0.3
0.65
1.17
105
122.85
－
－
照明
10
0.8
1.0
0.00
8
0
－
－
小计
360
－

113
122.85
166.9
253.6
4
工具车间
动力
200
0.3
0.60
1.33
60
79.8
－
－
照明
10
0.9
1.0
0.00
9
0
－
－
小计
210
－

69
79.8
105.5
160.3
5
仓库
动力
20
0.3
0.80
0.75
6
4.5
－
－
照明
2
0.8
1.0
0.00
1.6
0
－
－
小计
22
－

7.6
4.5
8.8
13.4
6
热解决车间
动力
200
0.4
0.70
1.02
80
81.6
－
－
照明
10
0.9
1.0
0.00
9
0
－
－
小计
210
－

89
81.6
120.7
156
7
装配车间
动力
200
0.4
0.70
1.02
80
81.6
－
－
照明
5
0.9
1.0
0.00
4.5
0
－
－
小计
205
－

84.5
81.6
117.5
178.5
8
机修车间
动力
150
0.2
0.65
1.17
30
35.1
－
－
照明
5
0.75
1.0
0.00
3.75
0
－
－
小计
155
－

33.75
35.1
48.7
74
9
锅炉房
动力
80
0.7
0.78
0.80
56
44.8
－
－
照明
2
0.8
1.0
0.00
1.6
0
－
－
小计
82
－

57.6
44.8
73
110.9
10
电镀车间
动力
150
0.5
0.75
0.88
75
66
－
－
照明
5
0.8
1.0
0.00
4
0
－
－
小计
155
－

79
66
102.9
156.3
11
生活区
照明
500
0.7
0.9
1.11
555
616.7
830
1261.1
总计
（380V侧）
动力
1850

1252.8
1295
－
－
照明
566
计入
=0.85
=0.8
0.74

1127..5
1165.5
1621.2
2463.2
表2-1 第14机械厂负荷计算表
2.2、无功功率补偿
由表 1 可知，该厂 380V 侧最大负荷时功率因素只有 0.75。而供电部门要 求该厂 10KV 进线最大负荷时功率因素不应地于 0.94。考虑到主变压器无功 损耗远不不大于有功损耗，因而 380V 侧最大负荷时功率因素应稍不不大于 0.94，暂取 0.95 来计算 380V 侧所需无功功率补偿容量：
选 PGJ1型低压自动补偿屏，并联电容器为 BW0.4-14-3 型，采用其（主屏） 1台与（辅屏）7台相组合，总容量 。因而无功补偿后工厂 380V 侧和 10KV 侧负荷计算如下表

计算负荷

380V侧补偿前负荷

0.74
1127.5
1165
1621
2463.2
380V侧无功补偿容量

672

380V侧补偿后负荷

0.916
1127.5
493
1230.6
1869.7
主变压器功率损耗

10kV侧负荷
0.914
1144.41
506.65
1251.54
1901.5
表2-2 第14机械厂无功补偿后负荷
2.3.1 、无功补偿重要作用 ： 无功补偿重要作用就是提高功率因数以减少设备容量和功率损耗、稳定电 压和提高供电质量， 在长距离输电中提高系统输电稳定性和输电能力以及平衡三 相负载有功和无功功率。 安装并联电容器进行无功补偿， 可限制无功补偿在电网中传播， 相应减小了 线路电压损耗， 提高了配电网电压质量。 无功补偿应依照分级就地和便于调 整电压原则进行配备。 集中补偿与分散补偿相结合， 以分散补偿为主；高压补偿与低压补偿相结合， 以低压补偿为主； 调压与降压相结合； 并且与配电网建设改造工程同步规划、设 计、施工、同步投运。无功补偿重要作用品体体当前： ① 提高电压质量；② 降 低电能损耗；③ 提高发供电设备运营效率；④减少顾客电费支出。
2.3.2、无功功率补偿装置 ：普通用并联电容器办法来进行功率补偿。
3.1.1、变电所位置选取普通原则：
（1） 接近负荷中心，以减少配电系统电能损耗、电压损耗和有色金属消 耗量；
（2） 进出线以便，特别是要便于架空进出线；
（3） 接近电源侧，特别是工厂总降压变电所和高压配电所；
（4） 设备运送以便，特别是要考虑电力变压器和高低压成套配电装置运 输；
（5） 不应设在有激烈振动或高温场合，无法避开时，应有防震和隔热 办法；
（6） 不适当设在多尘或有腐蚀性气体场合，无法远离时，不应设在污染源 下风侧；
（7）不应设在厕所、浴室或其她经常积水场合正下方，且不适当与上述场 所相贴邻；
（8）不应设在有爆炸危险环境正上方或正下方，且不适当设在有火灾危险 环境正上方或正下方， 当与有爆炸或火灾危险环境建筑物毗连时， 应符合现 行国标 GB50058—1992《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》规定；
（9）不应设在地势低洼和也许积水场合。
3.1.2、变电所类型
变电所按其主变压器安装位置来分，有下列类型： （1） 车间附设变电所 （2） 车间内变电所 （3） 露天（或半露天）变电所 （4） 独立变电所 （5） 杆上变电台 （6） 地下变电所 （7） 楼上变电所 （8） 成套变电所 （9） 移动式变电所
3.1.3、变电所位置及类型选取
咱们工厂是 10kv 如下，变电所位置应尽量接近工厂负荷中心，工厂 负荷中心按负荷功率矩法来拟定。 在工厂平面图下侧和左侧， 分别作一条直 角坐标 x 轴和 y 轴，然后测出各车间和宿舍区负荷点坐标位置，设定 p1、p2、p3... p10分别代表厂房 1、2、3... 10号功率， p11 为生活区负荷中 心，而工厂负荷中心力矩方程，可得负荷中心坐标：

把各车间坐标带入上式，得到 x=7.9，y=6.2。由计算成果可知，工厂 负荷中心在 5 号厂房东北角。 考虑到周边环境和进出线以便， 决定在 5 号厂房 东侧接近厂房建造工厂变电所，器型为附设式。

3.2.1、变电所主变压器台数选取
选取主变压器台数时应考虑下列原则：
(1） 应满足用电负荷对供电可靠性规定。对供有大量一、二级负荷 变电所，应采用两台变压器， 以便当一台变压器发生故障或检修时， 另一台变压 器能对一、二级负荷继续供电。 对只有二级而无一级负荷变电所， 也可以只采 用一台变压器，但必要在低压侧敷设与其她变电所相联联系线作为备用电源， 或另有自备电源。
(2） 对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运营方式变电 所，也可考虑采用两台变压器。
(3） 除了上述两种状况外，普通车间变电所宜采用一台变压器。但是负 荷集中且容量相称大变电所，虽为三级负荷，也可采用两台或多台变压器。
(4） 在拟定变电所主变压器台数时，应恰当考虑负荷发展，留有一定 余地。
3.2.2、变电所主变压器容量选取
1、 只装一台主变压器变电所
主变压器容量 应满足所有用电设备总计算负荷需要，即

即选一台型低损耗配电变压器。 至于工厂二级负荷备用电源， 由与邻近单位相联高压联系线来承担。
2、装有两台变压器变电所 每台变压器容量 应同步满足如下两个条件 ：
任一台变压器单独运营时，宜满足总计算负荷大概 60% ~ 70% 需 要，即

且

因而选两台 S9-1000/10型低损耗配电变压器。至于工厂二级负荷备用电源，亦由与邻近单位相联高压联系线来承担。主变压器联结组别均采用 。
3.3、主变压器接线方案选取 依照上面考虑两种主变压器方案可设计出下列两种主接线方案：
S9-1000/10
S9-1000/10

图3-1 装设一台主变变电所 图3-2 装设两台主变变电所
主接线方案（高压柜列图） 主接线方案（高压柜列图）
比较项目
装设一台变压器方案
装设两台变压器方案
技术指标
供电安全性
满足规定
满足规定
供电可靠性
基本满足规定
基本满足规定
供电质量
由于一台主变， 电压损耗较大
由于两台主变并列，电压损耗较小
灵活以便性
只有一台主变，灵活性稍差
由于有两台主变，灵活性较好
扩建适应性
稍差某些
更好某些
经济指标
电力变压器
综合投资额
查得 S9-1600/10 单价为 3
万元，而变压器综合投资约为
其单价 2 倍，因而综合投资
约为 2*3=6 万元
查得S9-1000/10 单价为 4万元，因而两台变压器综合投资约为4*4=16 万元，比一台主变方案多投资 10 万元
高压开关柜
（含计量柜）
综合投资额
查得 GG-1A(F)型柜可按每台 2
万元计，其综合投资可按设备
1.5 倍计，因而高压开关柜
综合投资约为 4*1.5*2=12
万元
本方案采用 6 台 GG-1A(F)柜，其综合投资约为 6*1.5*2=18 万元，比一台主变方案多投资 6 万元.
电力变压器和高压开关柜年运营费
主变折旧费 =16万元*0.05=0.8 万元；高压开关柜
折旧费 =12万元*0.06=0.72
万元；变配电维修管理费 =
（16+12）万元 *0.06=1.68 万
元。因而主变和高压开关柜
折旧和维修管理费 =
（0.8+0.72+1.68 ）=3.2 万元
主变折旧费 =28万元*0.05=1.4万元；高压开关柜折旧费 =18万元*0.06=1.08 万元；变配电维修管理费 =（28+18）万元*0.06=2.76 万元。因而主变和高压开关柜折旧和维修管理费 =（1.4+1.08+2.76 ）=5.24 万元，比一台主变方案多投资 2.04 万元
供电贴费
按主变1000元/kVA，供电贴费=1600*1000=160万元
按主变1000元/kVA，供电贴费=*1000=200万元
表5-1 主接线方案技术经济比较

从上表可以看出， 按技术指标， 装设两台主变主接线方案略优于装设一台主变主接线方案， 但按经济指标， 则装设一台主变主接线方案远优于装设两台主变主接线方案，因而决定采用装设一台主变主接线方案。
4.1、绘制计算电路

4.2、拟定基准值
设 =100MVA ， =10.5kV，低压侧 =0.4kV，则
===5.5kA
===144kA
4.3、计算短路电路中各元件电抗标幺值
（1）电力系统
=100MVA/700MVA=0.14
（2）架空线路 由 LGJ-150 =0.36，线路长9km，故
=0.94
（3）电力变压器 有4.5%,故
=
因而绘等效电路，如下图所示

4.4、计算 k-1 点（10.5kV 侧）短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量
（1）总电抗标幺值
=1.08
（2）三相短路电流周期分量有效值
5.5kA/1.08
（3）其她短路电流

（4）三相短路容量

4.5、计算 k-2 点（0.38kV 侧）短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量
（1）总电抗标幺值
=3.89
（2）三相短路电流周期分量有效值
144kA/3.89
（3）其她短路电流

（4）三相短路容量

短路计算点
三相短路电流/kA
三相短路容量/MVA

K-1
5.09
5.09
5.09
12.98
7.69
92.59
k-2
37.02
37.02
37.02
68.12
40.35
25.71

5、变电所一次设备选取和校验
5.1、10kV 侧一次设备选取校验
选取校验项目
电压
电流
断流能力
动稳定性
热稳定性
装置地点条件
参数
/kV
/A

/kA
/kA
数据
10
96.37
5.09
12.98

一次设备型号规格
额定参数

高压少油断路器
SN10-10L/220
10
630
16
40

高压隔离开关
GN68-10/220
10
200
－
25.5

高压熔断器
RN2-10
10
0.5
50
－
－
电压互感器
JDJ-10
10/0.1
－
－
－
－
电流互感器
JDJ-10
10
100/5
－

避雷器FS4-10
10
－
－
－
－
户外隔离开关
GW4-12/400
12
400
－
25

表5-2 10kV 侧一次设备选取校验
表5-2所选一次设备均满足规定

5.2、0.38kV侧一次设备选取和校验
选取校验项目
电压
电流
断流能力
动稳定性
热稳定性
装置地点条件
参数
/V
/A

/kA
/kA
数据
380
1230
37.02
68.12

一次设备型号规格
额定参数

低压断路器
DWW15-1500/3D
380
1500
40
－
－
低压断路器
DZ20-200
380
200
25
－
－
低压断路器
DZ20-630
380
630
30
－
－
低压刀开关
HD13-1500/30
380
1500
－
－
－
电流互感器
LMZJ1-0.5
500
1500/5
－
－
－
电流互感器
LMZ1-0.5
500
10/5
160/5
－
－
－
表5-3 0.38kV 侧一次设备选取校验
表5-3所选一次设备均满足规定
5.3、高低压母线选取
查找有关技术参数，10KV 母线选 LMY－3（40×4），即母线尺寸为40mm× 4mm；380V 母线选 LMY－3（120×10 +80×6，即相母线尺寸为 120mm×10mm，中性母线尺寸为 80mm×6mm。

6、变电所进出线和与邻近单位联系线选取与校验
6.1.1 、10KV 高压进线选取和校验
采用 LJ 型铝绞线敷设，接往 10KV 公用干线。
（1）按发热条件选取。由及室外环境温度年最热月平均最高气温为查附表9,初选LJ－25其在时,满足发热条件。
（2）校验机械强度。查附表12最小截面，因而 LJ－25不满足机械强度规定故改选 LJ－35。由于此线路很短，不需要校验电压损耗。
6.1.2、由高压配电室至主变一段引入电缆选取校验
采用 YJL22－10000型交联聚乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。
1）按发热条件选取。由及土壤温度，查初选缆芯为交联电缆，其，满足发热条件。
2) 校验短路稳定。计算满足短路热稳定最小截面:

因而不满足短路稳定规定，故选取电缆。
6.2、380V 低压出线选取
（1） 馈电给1号厂房（锻造车间）线路采用 VLV22 －1000 型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。
1）按发热条件选取。由及地下0.8m土壤温度,查表，初选缆芯截面为，，满足发热条件。
2） 校验电压损耗。由图示工厂平面图可得一号厂房距变电所约90m，而由表查铝芯电缆，，又厂房，因而：

故满足容许电压损耗规定。
3） 短路热稳定度校验。满足短路热稳定度最小截面所选缆芯截面不大于，不满足短路热稳定度规定，因而选取四芯聚氯乙烯绝缘铝芯电缆（中性线芯按不不大于相线芯一半选取，下同）。
（2）馈电给2号厂房(锻压车间）线路亦采用型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（办法同上）
（3）馈电给3号厂房（金工车间）线路采用型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（办法同上）
（4）馈电给4号厂房（工具车间）线路采用型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（办法同上）
（5） 馈电给5号厂房（仓库）线路由于就在变电所旁边，因而采用聚氯乙烯绝缘铝芯电导线型5根穿硬塑料管理地敷设。
1） 按发热条件选取。由及地下0.8m土壤温度,查表，初选缆芯截面为，，满足发热条件。
2） 校验机械强度 查表最小容许截面积，因而选导线满足规定。
3）校验电压损耗。所穿管线，预计长9m，而由查表得，，又厂房，因而：

故满足容许电压损耗规定。
（6）馈电给6号厂房(热解决车间）线路亦采用型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆
直接埋地敷设。（办法同上）
（7）馈电给7号厂房（装配车间）线路采用型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（办法同上）
（8）馈电给8号厂房（机修车间）线路采用型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（办法同上）
（9）馈电给9号厂房（锅炉房）线路采用型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（办法同上）
（10）馈电给10号厂房（电镀车间）线路采用型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。（办法同上）
（11）馈电给生活起线路采用型铝芯橡皮绝缘线架空敷设。
1）按发热条件选取 有及室外环境温度为，查表，初选,其时,满足发热条件。
2)检查机械强度 查表，最下截面积，因而满足机械强度规定。
3）校验电压损耗。由图示工厂平面图可得生活区房距变电所约120m，而由
表查得近似等值 阻抗，又生活区，因而：

故满足容许电压损耗规定。
7.1、变电所二次回路方案选取
7.1.1、高压断路器操作机构控制与信号回路
断路器采用弹簧储能操作机构，其控制和信号回路如图10-1所示，可实现一次重叠闸。
7.1.2、变电所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，分别计量全厂消耗有功电能和无功电能，并据以计算每月工厂平均功率因数。计量柜由关于供电部门加封和管理。
7.1.3、变电所测量和绝缘监察回路 图10-1
变电所高压侧装有电压互感器-避雷器柜，其中电压互感器为3个JDZJ-10型，构成“”（开口三角）接线，用以实现电压测量和绝缘监视。
作为备用电源高压联系线上，装有三相有功电能表、三相无功电能表和电流表。高压进线上，亦装有电流表。
低压侧动力出线上，均装有有功电能表和无功电能表。低压照明线路上，装有三相四线有功电能表。低压并联电容器组线路上，装有无功电能表。每一回路均装有电流表。低压母线上装有电压表。仪表精确度级按规范规定。
7.2、继电保护整定
7.2.1、主变压器继电保护装置
l）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DL-20C型感应式过电流继电器，两相两继电器式接线，去分流跳闸操作方式。
a) 过电流保护动作电流整定 运用公式,
,,因而动作电流为

因而过电流保护动作电流整定值为15A。（注意：DL-20C型继电器过电流保护动作电流只能是5-20A，且为整数）
b) 过电流保护时间整定 由于本变电所为电力系统终端变电所，因而其过电流保护动作时间（10倍动作电流时间）可以整定为最短0.5s。
c) 过电流保护敏捷系数检查 运用公式，，因而其保护敏捷系数为，满足规定敏捷系数1.5规定。
3) 装设电流速断保护 运用DL-20C型电流速断装置实现。
a) 速断电流整定 运用公式，，
，因而速断电流为
速断电流倍数整定为

速断电流整定为7。
a)电流速断保护敏捷系数检查 运用公式

因而敏捷系数为满足规定。
7.2.2、作为备用电源高压联系线继电保护装置
1）装设反时限过电流保护 也用DL-20C，两相两继电器式接线，去分流跳闸操作方式。
a) 过电流保护动作电流整定 用公式=2，取()因而动作电流为，因而过电流保护电流为6A。
b) 过电流保护动作电流时间整定，按终端保护考虑，动作时间整定为0.5s。
7.2.3、变压所低压侧保护装置
1） 低电压开关采用DW15-1500/3型断路器，三相均装置过电流脱扣器，即可实现对低压侧相间短路和过负荷保护，又可以实现低压单相接地短路保护
2) 低压侧所有出线均装设DZ20型低压断路器控制，其过电流脱扣器可实现对线路短路故障保护。
8、防雷保护和接地装置设计
8.1、变电所防雷保护
(1)直击雷防护 在变电所屋顶装设避雷针或避雷带，并引出两根接地线与变电所公共接地装置相连。避雷针采用直径20mm镀锌圆钢，避雷带采用25mmx4mm镀锌扁钢。
(2）雷电侵人波防护
l）在10kV电源进线终端杆上装设FS4-10型阀式避雷器。其引下线采用25mmx4mm镀锌扁钢，下面与公共接地网焊接相联，上面与避雷器接地端螺栓连接。
2）在10kV高压配电室内装设GG-IA(F）-4型高压开关柜，其中配有F斜-10型避雷器，接近主变压器。主变压器重要靠此避雷器来防护雷电侵人波危害。
3）在38OV低压架空出线杆上，装设保护间隙，或将其绝缘子铁脚接地，用以防护沿低压架空线侵人雷电波。
8.2、变电所公共接地装置设计
(l）接地电阻规定，本变电所公共接地装置接地电阻应满足如下条
件 。
(2）接地装置设计采用长2.5m、护Φ50mm镀锌钢管数，按公式计算初选16根，沿变电所三面均匀布置（变电所前面布置两排），管距5m，垂直打人地下，管顶离地面0.6m。管间用40mmx4mm镀锌扁钢焊接相连。变压器室有两条接地干线、高低压配电室各有一条接地干线与室外公共接地装置焊接相连。接地干线均采用25mmx4mm镀锌扁钢。
9、参照文献
【图书】工厂供电 作者：刘学军主编 出处：北京：中华人民共和国电力出版社  ISBN：978-7-5123-6786-9
【图书】工厂供电 作者：刘介才编著 出处：北京：机械工业出版社  ISBN：978-7-111-28799-5
【学位论文】 某厂总降压变电所及高压配电系统设计 作者：孙力（中北大学）学位名称：研究生 出处：中北大学  
【图书】低压配电技术问答 作者：闫和平著 出处：北京：机械工业出版社  ISBN：978-7-111-33168-1
【期刊】浅谈工厂变电所主接线方案设计与选型 作者：唐恒永（佛山市南海华林电力电器安装有限公司） 出处：华东科技(学术版)  第4期