某工厂10kv车间变电所电气部分设计--毕业论文.doc

某工厂10kV车间变电所电气部分设计

摘 要

本设计的题目为“某工厂10kV车间变电所电气部分设计”。设计的主要内容包括：10/0.4kV变电所主变压器选择；变电所电气主接线设计；短路电流计算；负荷计算；无功功率补偿；电气设备选择（母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器和补偿电容器）；配电装置设计；继电保护规划设计；防雷保护设计等。其中还对变电所的主接线通过CAD制图直观的展现出来。
本次设计的内容紧密结合实际，通过查找大量相关资料，设计出符合当前要求的变电所。
本变电所对低压侧负荷的统计计算采用需要系数法；为减少无功损耗，提高电能的利用率，本设计进行了无功功率补偿设计，使功率因数从0.74提高到0.96；短路电流的计算包括短路点的选择及其具体数值计算；而电气设备选择采用了按额定电流选择，按短路电流计算的结果进行校验的方法；继电保护设计主要是对变压器进行电流速断保护和过电流保护的设计计算；配电装置采用成套配电装置；本变电所采用避雷针防直击雷保护。

关键词： 短路电流计算，继电保护，接地装置，变压器

目录

前　言 1
第1章 任务说明 3
1.1 设计要求 3
1.2 负荷情况 3
第2章 机加工车间的负荷计算 5
2.1 负荷计算 5
2.2 无功功率补偿 7
第3章 工厂变电所的设备选择及主接线设计 9
3.1 变电所主结线的选择 10
3.1.1 变电所主接线的选择原则 10
3.1.2 变电所主接线方案的选择 11
第4章 工厂供、配电系统短路电流计算 13
4.1 短路电流计算 13
4.2绘制计算电路图 13
4.3 确定基准值 14
4.4 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 14
4.5 k-1故障点的短路电流计算 15
4.6 k-2障点的短路电流计算 16
第5章 变电所一次设备的选择校验 17
5.1 一次设备的选择与校验的条件和项目 17
5.2 变电所10kV侧一次设备的选择 19
第6章 变电所进出线与邻近单位联络线的选择 24
6.1 10kV高压进线的选择校验 24
6.1.1 10kV高压进线与邻近单位联络线的选择 25
6.1.2 由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择 25
6.2 作为备用电源的高压联络线的选择校验 28
第7章 变电所二次回路方案的选择 30
7.1 高压断路器的操动机构控制与信号回路 30
7.2 变电所的电能计量回路 30
7.3 变电所的测量和绝缘监察回路 31
7.3.1 变电所高压侧测量和绝缘监察回路 31
7.3.2 变电所低压侧测量和绝缘监察回路 32
7.4 变电所的保护设备 32
7.4.1 对继电保护装置的基本要求 32
7.4.2 主变压器的继电保护装置 33
7.4.3 作为备用电源的高压联络线的极点保护装置 34
7.4.3 变电所低压侧的保护装置 35
前　言
变电所是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。
无论国内国外，还是从管理方、运行方及设计单位对于变电站实现综合自动化均取得了共识。变电站综合自动化也采用了新的技术全分散式变电站自动化系统和先进的网络技术。
本课题设计了一个某工厂的供电系统，在满足工厂供电设计中安全、可靠、优质、经济的基本要求的前提下，首先根据全厂和车间的用电设备情况和生产工艺要求，进行了负荷计算，通过功率因数的计算，进行无功补偿设计(包括无功补偿容量计算和补偿设备选择、校验)，确定了工厂的供电方案，通过技术经济比较，确定了供电系统的主接线形式，选择了主变压器的台数和容量。
其次，本文设计了厂区供电和配电网络，进行了车间变电所以及车间配电系统和车间电气照明设计，按照经济电流密度法，选择了合适的导线和电缆，通过合理设置短路点，进行正确的短路电流计算，进行了主要电气设备的选型和校验。
最后，本文还进行了主变电压器和主要电力线路的继电保护设计。
通过上述设计，基本确定了某机加工厂内部的供配电系统，并且在本设计中，尽可能选择低损耗电气设备，以节约电能，体现了节能环保的设计思想。
表0-1 工厂供电设计依据的主要设计规范
序号
规范代号
规范名称
1
GB50052-95
供配电系统设计
2
GB50053-94
10kV及以下变电所设计
3
GB50054-95
低压配电设计
4
GB50055-93
通用用电设备配电设计
5
GB50057-94
建筑物防雷设计
6
GB50058-92
爆炸和火灾危险环境电力装置设计
7
GB50059-92
35~110kV变电所设计
8
GB50060-92
3~110kV高压配电装置
9
GB50061-97
66kV及以下架空电力线路设计
10
GB50062-92
电力装置的继电保护和自动装置设计
11
GBJ63-90
电力装置的电测量仪表装置设计
12
GB50064-XX
电力装置过电压保护
13
GB50065-XX
电力装置的接地设计
14
GB500217-94
电力工程电缆设计
15
GB500227-95
并联电容器装置设计
16
GB50034-92
工业企业照明设计标准
17
JBJ6-96
机械工厂电力设计
18
JGJ/T16-92
民用建筑电气设计
第1章 任务说明
1.1 设计要求
本设计的要求是根据本地某工厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地设备。

1.2 负荷情况
本厂多数车间为三班制，最大负荷利用小时，除1#、2#、3#车间部分设备属二级负荷外，其它均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明设备为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计参见下表1-1。供电部门对功率因数的要求值：10kV供电时，。
变电所位置已选定，每个车间距离变电所的距离为：
1#车间：110m； 2#车间：80m；
3#车间：100m； 4#车间：90m。
表1-1 车间负荷情况
车间
设备类别
各机械组代号
设备容量Pe/kVA
需要系数

1#
动力
No.1
180
0.7
0.95
No.2
75
0.65
0.94
No.3
154.7
0.43
0.92
No.4
35.2
0.2
0.5
No.5
48.6
0.2
0.5
2#
动力
No.6
182
0.4
0.9
No.7
156
0.68
0.88
续表1-1 车间负荷情况

No.8
187
0.49
0.78
照明
No.9
12
0.36
0.88
3#
动力
No.10
159
0.3
0.45
No.11
135
0.3
0.45
照明
No.12
8
0.36
0.88
4#
动力
No.13
180
0.3
0.5
No.14
147
0.3
0.56
No.15
10
0.36
0.88

第2章 机加工车间的负荷计算
2.1 负荷计算
我国目前普遍采用的确定设备计算负荷的方法有需要系数法和二项式法两种，而前者应用最为普遍。
需要系数法：用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算计算负荷。当用电设备台数较多、各台设备容量相差不甚悬殊时，通常都采用需要系数法计算；
二次项系数法：将符合分为基本负荷和附加负荷，后者考虑一定数量大容量设备影响。当用电设备台数少而容量相差悬殊，用二项式法计算[1-3]。
本设计结合实际情况，采用需要系数法确定。
主要计算公式有：
有功计算负载：
无功计算负载：
视在计算负载：
计算电流：
各用电车间负荷计算结果如表2-1所示

表2-1 车间负荷计算表
编号
名称
类别
各机械组代号
设 备
容量Pe/kW
需要系数
Kd

cos

Tan

计算负荷
P30
/kW
Q30
/kvar
S30
/kVA
I30/A
1
机加工

动

力

No.1
180
0.7
0.95
0.33
126
41.6
132.6
201.5
No.2
75
0.65
0.94
0.36
48.8
17.6
51.9
78.8
No.3
154.7
0.43
0.92
0.43
66.5
28.6
72.3
109.9
No.4
35.2
0.2
0.5
1.73
7.0
12.2
14.0
21.3

续表2-1 车间负荷计算表

车间

No.5
48.6
0.2
0.5
1.73
9.7
16.8
19.4
29.5
小
计
-
493.5
-
-
-
258
116.6
290.3
441.1
2
铸造车间
动

力
No.6
182
0.4
0.9
0.48
72.8
34.9
80.9
122.9
No.7
156
0.68
0.88
0.54
106
57.3
120.5
183.0
No.8
187
0.49
0.78
0.80
91.6
73.3
117.5
178.5
照明
No.9
12
0.36
0.88
0.54
4.3
2.3
4.9
7.5
小计
-
537

274.7
167.8
321.9
489.1
3

铆焊车间
动力
No.10
159
0.3
0.45
2.0
47.7
95.4
106
161.1
No.11
135
0.3
0.45
2.0
40.5
81
90
136.7
照明
No.12
8
0.36
0.88
0.54
2.9
1.6
3.3
5.0
小计
-
302
-
-
-
91.1
178
199.3
302.8
4

电修车间
动力
No.13
180
0.3
0.5
1.73
54
93.4
108
164.1
No.14
147
0.3
0.56
1.48
44.1
65.2
78.8
119.7
照明
No.15
10
0.36
0.88
0.54
3.6
1.9
4.1
6.2
小计
-
337
-
-
-
101.7
160.5
190.9
290
总计
(380V侧)
全部线路
1669.5
-
-
-
725.5
622.9
1004.3
1525.8
取，
653
591.8
881.3
1339

由前面统计结果，取，，计算总有功计算负荷，总无功计算负荷，总的视在计算负载，总的计算电流：

最大负荷时的功率因数：
计算的结果同样填入上表。

2.2 无功功率补偿
在《供电营业规则》中规定：“用户在当地供电企业规定的电网高峰负荷时的功率因数应达到下列规定：100kVA以及以上电压供电的用户功率因数为0.90以上，其他电力用户和大、中型电力排灌站、趸购转售电企业，功率因数为0.85以上”，基于此，我们取cos应大于0.9。而由上面计算可知，低于0.9，因此必须进行无功补偿[1-3]。
考虑到变压器本身的无功功率损耗ΔQT远大于其有功功率耗损ΔPT,一般，因此，在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于0.90，这里取。
要使低压侧功率因数由0.74提高到0.92，低压侧需装设的并联电容容量为：

=
=313.4 kvar，取QC = 450 kvar
参考附图2可知，选PGJ1型低压自动补偿屏，并联电容可选用BWF6.3-50-1型。
因此，其电容器的个数为：。
由于电容器是单相的，所以应为3的倍数，经计算，取9个正好。
无功补偿后，变电所低压侧的计算负荷为：

变压器的功率损耗为是

变电所高压侧的计算负荷为

无功率补偿后，工厂的功率因数为

即工厂的功率因数
因此，符合本设计的要求。
无功补偿后工厂380V侧和10kV侧的负荷计算如表2-2所示。
表2-2 无功补偿后工厂的计算负荷
项 目
cos
计 算 负 荷
P30/kW
Q30/kvar
S30/kVA
I30/A
380V侧补偿前负荷
0.74
653
591.8
881.3
1339
380V侧无功补偿容量
-
-
450
-
-
380V侧补偿后负荷
0.98
653
141.8
668.2
1015.2
主变压器功率消耗
-
10
40
-
-
10kV侧负荷总计
0.96
663
181.8
687.5
39.7

第3章 工厂变电所的设备选择及主接线设计
3.1变电所主接线方案的选择
母线制是指电源进线与各馈出线之间的连接方式。常用的母线制主要有三种：单母线制，单母线分段制和双母线分段制。
方案Ⅰ：高、低压侧均采用单母线分段。优点：用断路器把母线分段后，对重要用户可以从不同母线段引出两个回路，用两个电路供电；当一段母线故障时，分段断路器自动切除故障母线保证正常段母线不间断供电和不致使重要用户停电 ，供电可靠性相当高，可供一、二级负荷。缺点：当一段母线或母线隔离开关检修时该母线各出线须停电；当出线为双回路时，常使架空线路出现交叉跨越；扩建时需向两个方向均衡扩建。
方案Ⅱ：单母线分段带旁路。优点：具有单母线分段全部优点，在检修断路器时不至中断对用户供电。缺点：常用于大型电厂和变电中枢，投资高。
方案Ⅲ： 高压采用单母线、低压单母线分段。优点：任一主变压器检修或发生故障时，通过切换操作，即可迅速恢复对整个变电所的供电。缺点：在高压母线或电源进线进行检修或发生故障时，整个变电所仍需停电。
以上三种方案均能满足主接线要求，但第三种最经济，因此优先考虑。但可靠性较低，但如果高低压侧有与其他的变电所相连的联络线时，则供电可高性将得到大大的提高。
因此最终方案是高压侧采用单母线，低压侧单母线分段，同时旁路加上与其他的变电所相连的联络线。
主接线电路图如图3-2所示。

图3-2 某车间变电所主接线电路图
第4章 工厂供、配电系统短路电流计算
4.1 短路电流计算
短路电流计算的方法，常用的有欧姆法和标幺值法两种。该设计采用标幺值法计算短路电流。
在标幺值法中，参与运算的物体量均用其相对值。因此标幺值的概念是：

所谓的基准值是衡量某个物理量的标准或尺度。
4.2 绘制计算电路图
短路点k-1，k-2取变压器两侧。因此短路计算电路图如图4-1所示。

图4-1 短路计算电路
4.3 确定基准值
设，，低压侧，则基准电流：

4.4 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值
1. 电源的电抗标幺值
由任务资料断路器容量为，因此

2. 架空线路的电抗标幺值
架空线路初选LJ-120，验证在第6章进行。假设架空线路线间几何均距为1500mm，则由附录表14可查得，而线路长5km，故架空线路的的电抗标幺值为

3. 电力变压器的电抗标幺值
根据第3章3.1节中对变压器台数和容量的选择结果，本设计中选择2台型号为S9-500/10 的变压器，查附表1可得，其短路电压百分数，因此

绘短路等效电路图如图4-2所示，图上标出各元件的序号和电抗标幺值，并标明了短路计算点。

图4-2 短路等效电路图

4.5 k-1故障点的短路电流计算
1. 总电抗标幺值

2. 三相短路电流周期分量有效值

3. 其他短路电流

4. 三相短路容量

4.6 k-2故障点的短路电流计算
1. 总电抗标幺值

2. 三相短路电流周期分量有效值

3. 其他短路电流

4. 三相短路容量

计算结果综合如表4-2所示[1-7]。
表4-2 短路计算结果
短路计算点
三相短路电流/kA
三相短路容量/MVA

k－1
2.9
2.9
2.9
7.4
4.4
52.1
k－2
24.3
24.3
24.3
44.8
26.5
16.9

第5章 变电所一次设备的选择校验
5.1 一次设备的选择与校验的条件和项目
1. 按正常工作条件，包括电压、电流、频率、开断电流等选择。
(1) 工作电压选择 设备的额定电压UN﹒e不应小于所在线路的额定电压UN，即。
(2) 工作电流选择 设备的额定电压IN﹒e不应小于所在线路的额定电压IN，即。
(3) 按断流能力选择
设备的额定开断电流I0c或断流容量Soc不应小于设备分段瞬间的短路电流有效值Ik或短路容量Sk，即，。
2. 按短路条件进行动稳定和热稳定的校验。
隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验：
(1) 动稳定校验条件
或
式中 、—开关的极限通过电流（动稳定电流）峰值和有效值（单位为kA）；
、—开关所在处的三相短路冲击电流瞬时值和有效值（单位为kA）。
(2) 热稳定校验条件

式中 —开关的热稳定电流有效值（单位为kA）；
t—开关的热稳定试验时间（单位为s）；
—开关所在处的三相短路稳态电流（单位为kA）；
—短路发热假想时间（单位为s）。
短路发热假想时间tima一般按下式计算

在无限大容量系统中，由于，因此
式中 tk—短路持续时间，采用该电路主保护动作时间加对应的断路器全分闸时间。当时，。
电流互感器的短路稳定度校验：
(1) 动稳定校验条件
或
(2) 热稳定校验条件
或
3. 考虑电气设备运行的环境以及有无防尘、防腐、防火、防爆等要求。
4. 按各类设备的不同特点和要求如断路器的操作性能、互感器的二次负荷和准确级等进行选择[3,9]。
选择一次设备时应校验的项目如表5-1所示。
表5-1 选择一次设备的校验项目
一次设备名称
额定电压
额定电流
开断电流
短路电流校验
环境条件
其他
动稳定
热稳定
高低压熔断器
√
√
√
×
—
√

高压隔离开关
√
√
—
√
√
√
操作性能
高压断路器
√
√
√
√
√
√
操作性能
低压刀开关
√
√
√
×
×
√
操作性能
低压断路器
√
√
√
×
×
√
操作性能
电流互感器
√
√
—
√
√
√
操作性能
电压互感器
√
—
—
—
—
√
操作性能
母线

√
—
√
√
√

电缆
√
√
—

√
√

备注
表中“√”表示必须校验项目。“—”表示不必校验项目，“×”表示一般可不校验
5.2 变电所10kV侧一次设备的选择
根据机械厂所在地区的外界环境，高压侧采用GG-1A(F)型户内移开式交流金属封闭开关设备。其内部高压一次设备根据本厂需求选取，假设继电保护都做时间为1.1s，断路器短路时间为0.2s，初选设备：
高压断路器： SN10-10I；高压熔断器：RN1-10/50
高压隔离开关：-10T/200；
避雷器：FS4-10 电流互感器：LQJ-10/0.5；电压互感器：JDZ-10
因为继电保护都做时间为1.1s，断路器短路时间为0.2s，所以tima=tk=1.3。因此由上述一次设备验证条件可知：
高压断路器SN10-10I：查附录表2可知额定电压为10kV，额定电流630A，额定开断电流16kA，极限通过电流40kA，热稳定电流16kA。本设计中，，。根据5.2节中高压断路器的验证条件则；；； ；。因此符合条件。
高压隔离开关：查附录表3可知额定电压为10kV，额定电流200A,动稳定电流峰值为25.5kA，热稳定电流为10kA。本设计中，，。根据5.2节中高压隔离开关的验证条件则： ；；；。因此符合条件。
电流互感器LQJ-10：查附录表8可知额定电压为10kV，额定电流一次100A,二次5A，1s热稳定倍数90，动稳定倍数225。本设计中，，。根据5.2节中电流互感器的验证条件则： ；；
动稳定校验条件：

热稳定校验条件：
。因此均满足条件。
高压熔断器：查附录表6可知RN1-10/50：额定电压10kV，额定电流50A，熔体电流40A。本设计中，，根据5.2节中电流互感器的验证条件则： ；； 因此满足条件
表 5-2 变电所10kV侧一次设备的选择校验表
选择校验项目
电压
电流
断流能力
动稳定度
热稳定度
装置地点条件
参数
UN
I30
Ik
ish

数据
10kV
39.7
2.9kA
7.4 kA

额定参数
UN
IN
Ioc
imax

高压少油断路器SN10-10I
10KV
630
16kA
40kA
332.8
电流互感器LQJ-10
10KV
100/5A
_
31.8
9
避雷器FS4-10
10KV
_
_
_
_
高压隔离开关
10KV
200A
_
25.5kA
130
电压互感器JDZ2-10
10/0.1KV

_
_
_
_
表5-2所选设备均满足要求。

第6章 变电所进出线与邻近单位联络线的选择
6.1 10kV高压进线的选择校验
6.1.1 10kV高压进线与邻近单位联络线的选择
采用LJ型铝绞线架空敷设，接往10kV公用干线。初选LJ-120型号的架空线。下面从两个方面进行验证。
1. 校验发热条件
查附表14，LJ-120型铝绞线的允许载流量(假设环境温度为35℃) ，满足发热条件。
2. 校验机械强度
查附表13得10kV架空钢芯铝线的最小截面，因此所选的LJ—120型铝绞线也满足机械强度要求。
由于此线路很短，不需校验电压损耗和检验经济电流密度。
6.1.2 由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择
采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。
1. 按发热条件选择
由，及土壤温度25℃，查附表17可知，初选缆芯为35 mm2的交联电缆，其，满足发热条件。
2. 校验短路热稳定
按下式校验

式中的C值是短路热稳定系数由附录表12查得。因此YJL22-10000-3×35电缆满足要求。
6.2 作为备用电源的高压联络线的选择校验
采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设，与相距约2Km的相邻单位变配电所的10kV母线相联。
1. 按发热条件选择
工厂总负载容量为496.6kVA， （最热月土壤平均温度可视为25℃）。查附表17，初选缆芯截面为25 mm2的交联聚乙烯绝缘铝芯电缆，其满足发热条件。
2. 校验电压损耗
查附表15可查的缆芯为25 mm2的铝芯电缆的 （按缆芯工作温度75℃计），，又的，，线路长度按2km计，因此按下式计算得：

满足允许电压损耗5的要求。
表6-1 变电所进出线和联络线的型号规格
线路名称
导线或电缆的型号规格
10kV电源进线
LJ型铝绞线(三相三线架空敷设)
主变引入电缆
YJL22-10000-3×35交联电缆(直埋)
380V低压出线
至1号厂房
VLV22-1000-3×240+1×120型铜芯四芯电缆(架空)
至2号厂房
VLV22-1000-3×300+1×150型铜芯四芯电缆(架空)
至3号厂房
VLV22-1000-3×240+1×120型铜芯四芯电缆(架空)
至4号厂房
VLV22-1000-3×240+1×120型铜芯四芯电缆(架空)
与相邻单位10kV联络线
YJL22-10000-3×25交联电缆型(直埋)
第7章 变电所二次回路方案的选择
7.1 高压断路器的操动机构控制与信号回路
断路器采用手力操动机构，其控制与信号回路，如图7-1所示。

图7-1 电磁操刀的断路器控制与信号回路

7.2 变电所的电能计量回路
变电所的电能计量用的是电测量仪表。
这里的“电测量仪表”按GBJ63-90《电力装置的电测量仪表装置设计规范》的定义，“是对电力装置回路的电力运行参数所经常测量、选择测量、记录用的仪表和作计费、技术经济分析考核管理用的计量仪表的总称。”
为了监视供电系统一次设备(电力装置)的运行状态和计量一次系统消耗的电能，保证供电系统安全、可靠、优质和经济合理地运行，工厂供电系统的电力装置中必须装设一定数量的电测量仪表。电测量仪表按其用途分为常用测量仪表和电能计量仪表两类，前者是对一次电路的电力运行参数作经常测量、选择测量和记录用的仪表，后者是对一次电路进行供用电的技术经济考核分析和对电力用户用电量进行测量、计量的仪表，即各种电度表。
变电所高压侧装设专用计量柜，装设三相有功电度表和无功电度表，分别计量全厂消耗的有功电能和无功电能，并据以计算每月工厂的平均功率因数，计量柜由上级供电部门加封和管理[12]。
7.3 变电所的测量和绝缘监察回路
7.3.1 变电所高压侧测量和绝缘监察回路
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，组成Y0/Y0/△（开口三角）的结线，用以实现电压测量和绝缘监察，其结构图如图7-2所示。

图7-2 6～10kV线路测量和计量仪表的原理电路
作为备用电源的高压联络线上，装有三相有功电度表、三相无功电度表和电流表，高压进线上，亦装有电流表。
7.3.2 变电所低压侧测量和绝缘监察回路
低压侧的动力出线上，均装有有功电度表和无功电度表，低压照明线路上装有三相四线有功电度表。低压并联电容器组线上，装有无功电度表。每一回路均装有电流表。低压母线装有电压表。仪表的准确度等级按规范要求。220/380V线路测量和计量仪表的原理电路如图7-3所示。

图7-3 220/380V线路测量和计量仪表的原理电路
7.4 变电所的保护设备
7.4.1 主变压器的继电保护装置
电力变压器的常见故障及异常的运行状态，一般应装设下列继电保护：
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，瞬时动作与信号；当产生大量瓦斯时，应动作于高压侧断路器。
2. 装设反时限过电流保护
变压器内外部故障或异常运行都可能导致其过电流现象，应设置相应的电流保护。
采用GL15型感应式过电流继电器，两相两继电器式结线，去分流跳闸的操作方式，因为他具有反时限动作特性和速断特性。
(1) 过电流保护动作电流的整定

取，，，。
因此，动作电流

故动作电流整定为5A。
(2) 过电流保护动作时间的整定
因本变电所为电力系统的终端变电所，故其过电流保护的动作时间（10倍动作电流动作时间）可整定为最短的0.5s。
(3) 过电流保护灵敏系数的检验
已知：
, ,
因此其保护灵敏系数为

满足灵敏系数1.5的要求。
3. 装设电流速断保护
变压器的过电流保护虽然能保护整个变压器，但动作时限较长，切除故障不迅速，故需要装设反应迅速的电流速断保护。
利用GL15的速断装置。
(1) 速断电流的整定
已知，，，，，因此速断电流为：

速断电流倍数整定为

Kqb可不为整数，但必须在2~8之间。
(2) 电流速断保护灵敏系数的检验
已知：

，
因此其保护灵敏系数为：

按GB50062-92规定，电流保护（含电流速断保护）的最小灵敏系数为1.5，因此这里装设的电流速断保护的灵敏系数是达到要求的。
7.4.2 作为备用电源的高压联络线的极点保护装置
1. 装设反时限过电流保护
亦采用GL15型感应式过电流继电器，两相两继电器式结线，去分流跳闸的操作方式。
2. 装设电流速断保护
亦利用GL15的速断装置。其电力变压器继电保护原理图如图7-4所示。

图7-4 10kV 电力变压器继电保护原理图
结　论
此论文设计了10kV变电所，这是一次综合设计的考验。
在设计中电气主接线根据原始资料及实际工程应用，分析并选定两种接线方式，通过实地考察和供电情况分析，最终选定的接线方式为：高压侧采用单母线接线，低压侧采用单母线分段接线，在本变电所的设计中还对变压器选择、短路电流的计算及设备选择进行了设计。在主变压器选择中首先确定了变压器的容量、台数、型号，而后根据变电所所带负荷情况采用需要系数法计算，同时结合相关的功率因数计算出变压器的容量。
设计变压器继电保护时，采用了过电流保护、速断保护。
通过完成10kV变电所的设计，把过去所学的专业知识综合的利用起来，并运用到了实际工程当中去，把基础知识与工程实际相互结合。既做到技术先进又保证安全可靠，进一步提高了自己设计的能力，而最重要的是培养了自己的工程观念，为以后的工作打下了坚实的基础。
谢 辞
通过此次设计，加深了我所学的电气工程专业知识，为今后顺利的开展工作打下良好的基础，特别是对认识问题、分析问题、解决问题的能力有了较大的提高。本次毕业设计也是对我整个学习阶段的一次综合测试。
在毕业设计过程中，衷心的感谢老师在百忙之中对我的设计给予了细致的指导和建议。他们那严谨求实的教学作风、诲人不倦的耐心，给我留下了难以磨灭的印象。我还要感谢我的专业老师,在这几年的大学生活和学习中，老师不仅教导我做人的原则，尤其在学习当中对我传授的知识会使我受益终身。
在此，我对您们表示最衷心的感谢，我将在今后的工作中不断追求新知识、继续努力，不辜负老师们对我细心的培养。
参考文献
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[4] 尹克宁. 变压器设计原理. 北京: 中国电力出版社, 2003
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[10] 张连斌. 变电所电气部分. 北京: 中国水利电力出版社, 2002
[11] 陈化钢. 实用供配电技术手册. 北京: 中国水利电力出版社, 2002
[12] 贺家李. 电力系统继电保护原理. 北京: 中国电力出版社, 2004
附录

附图1变压器继电保护图

附图2 PLJ1型低压无功功率自动补偿屏的接线方案