某钢铁企业变电所保护系统及防护系统设计1 绪论1．1 变电站继电保护的发展变电站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，失恋系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用，电气主接线是发电厂变电所的主要环节，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，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。
继电保护的发展现状，电力系统的飞速发展对继电保护不断提出新的要求，电子技术、计算机技术与通信技术的飞速发展又为继电保护技术的发展不断地注入了新的活力，因此，继电保护技术得天独厚，在40余年的时间里完成了发展的4个历史阶段。
随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步，继电保护技术面临着进一步发展的趋势。
国内外继电保护技术发展的趋势为：计算机化，网络化，保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化。
继电保护的未来发展，继电保护技术未来趋势是向计算机化，网络化，智能化，保护、控制、测量、数据通信一体化发展。
微机保护技术的发展趋势：①高速数据处理芯片的应用②微机保护的网络化③保护、控制、测量、信号、数据通信一体化④继电保护的智能化1.2本文的主要工作在本次毕业设计中，我主要做了关于某钢铁企业变电所保护系统及防护系统设计，充分利用自己所学的知识，严格按照任务书的要求，围绕所要设计的主接线图的可靠性，灵活性进行研究，包括：负荷计算、主接线的选择、短路电流计算，主变压器继电保护的配置以及线路继电保护的计算与校验的研究等等。
1.3 设计概述1.3.1 设计依据1）继电保护设计任务书。
2）国标GB50062-92《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》3）《工业企业供电》1.3.2 设计原始资料本企业共有12个车间，承担各附属厂的设备、变压器修理和制造任务。
1、各车间用电设备情况用电设备明细见表1.1所示。
表1.1 用电设备明细表2、负荷性质本厂大部分车间为一班制，少数车间为两班或者三班制，年最大有功负荷利用小时数为h2300。
由于锅炉房供生产用高压蒸汽，停电会使锅炉发生危险。
而且该厂距离市区较远，消防用水需厂方自备。
因此，锅炉房供电要求具有较高的可靠性，负荷性质属于二级负荷，其余车间均为三级负荷。
3、变电所数量及供配电系统电压确定（1）根据本企业的厂区范围和负荷分布情况，在该厂区设置一个总降压变电所，可满足本企业的供电要求。
（2）供电电压确定。
根据当地电网的供电电压等级，同时考虑用电设备的负荷容量和供电距离等因素，与电力部门协商确定供电电压为kV35。
（3）配电电压选择。
高压配电电压的选择，主要取决于高压用电设备的电压及其容量、数量等因素。
考虑到该厂的规模不大，采用kV10作为该企业用电设备配电电压比较经济合理。
4、供电电源条件当地供电部门可提供两个供电电源，供设计部门选定：（1）待设计总降压变电所的主电源由上一级某区域变电站（kV35架空线220）提供电源，kV/35引入，作为工作电源进线，此站距企业南侧km5.4。
（2）另一路10kV电源作为备用电源，从某kV35变电所经电缆线引入该企业，此所距企业南10/侧km4（3）总降压变电所引入两路电源进线，分别在两路进线电源分别设有计量电能的高压计量柜。
（4）上一级某区域变电站配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.5s。
5、该地区气象及地质资料（1）气象资料，年最高气温C︒20，年最低气温C-40，年最热月平均最高气温︒︒40年平均气温C20，常年主导风向为南风，年雷暴日28，最热月地下m8.0处平均温度C︒35，年最热月平均气温C︒C︒数h32。
（2）地质水文资料，平均海拔m3-。
500，地层以砂粘土为主，地下水位m52 负荷计算及变压器选择2.1 负荷计算3710.5A B图2.1供电系统电力负荷计算图由表1.1计算各点计算负荷1．电修车间：查表得需用系数k x1=0.34，cosφ=0.60，tanφ=1.33P30=P N1×k x1=505×0.34=171.70（KW）(2.1)Q30=P30×tanφ=171.7×1.33=228.93（Kvar）(2.2)（KV•A）(2.3)S30I30=S/ 3 U N=16.50（A）(2.4)2．机械加工车间：查表得需用系数k x2=0.24，cosφ=0.63，tanφ=1.23P30=P N2×k x2=786×0.24=188.64（KW）(2.5) Q30=P30×tanφ=188.64×1.23=232.03（Kvar）(2.6)（KV•A）(2.7)S30I30=S/ 3 U N=16.94（A）(2.8) 3．新产品试制车间：查表得需用系数k x3=0.50，cosφ=0.8，tanφ=0.75P30=P N3×k x3=634×0.5=317.00（KW）(2.9) Q30=P30×tanφ=317.00×0.75=237.75（Kvar）(2.10)（KV•A）(2.11)S30I30=S/ 3 U N=22.88（A）(2.12) 4．原料车间：查表得需用系数k x4=0.3，cosφ=0.85，tanφ=0.62P30=P N4×k x4=414×0.3=124.20（KW）(2.13) Q30=P30×tanφ=124.20×0.62=76.97（Kvar）(2.14)（KV•A）` (2.15)S30I30=S/ 3 U N=8.44（A）(2.16) 5．.备件车间:：查表得需用系数k x5=0.30，cosφ=0.65，tanφ=1.17P30=P N5×k x5=262×0.30=78.60（KW）(2.17) Q30=P30×tanφ=78.60×1.17=91.89（Kvar）(2.18)（KV•A）(2.19)S30I30=S/ 3 U N=6.98（A）(2.20) 6．锻造车间：查表得需用系数k x6=0.35，cosφ=0.68，tanφ=1.08P30=P N6×k x6=350×0.35=122.50（KW）(2.21) Q30=P30×tanφ=122.50×1.08=132.30（Kvar）(2.22) S（KV•A）(2.23)30I30=S/ 3 U N=10.40（A）(2.24) 7．.空压站：查表得需用系数k x7=0.35，cosφ=0.68，tanφ=1.08P30=P N×7k x7=622×0.75=466.5（KW）(2.25) Q30=P30×tanφ=466.5×1.08=620.13（Kvar）(2.26)（KV•A）(2.27)S30I30=S/ 3 U N=35.91（A）(2.28) 8．.大线圈车间：查表得需用系数k x8=0.55，cosφ=0.87，tanφ=0.57P30=P N8×k x8=335×0.55=184.25（KW）(2.29) Q30=P30×tanφ=184.25×0.57=104.42（Kvar）(2.30)（KV•A）(2.31)S30I30=S/ 3 U N=12.23（A）(2.32) 9．成品试验站：查表得需用系数k x9=0.40，cosφ=0.80，tanφ=0.75P30=P N9×k x9=290×0.40=130.5（KW）(2.33) Q30=P30×tanφ=130.5×0.75=97.88（Kvar）(2.34)S（KV•A）(2.35)30I30=S/ 3 U N=9.42（A）(2.36) 10．加压站、转供负荷：查表得需用系数k x10=0.45，cosφ=0.78，tanφ=0.80P30=P N10×k x10=256×0.45=115.20（KW）(2.37) Q30=P30×tanφ=115.20×0.80=92.40（Kvar）(2.38) S（KV•A）(2.39)30I30=S/ 3 U N=8.53（A）(2.40) 11．大型集中负荷：查表得需用系数k x11=0.80，cosφ=0.75，tanφ=1.33P30=P N11×k x11=1600×0.80=1280（KW）(2.41) Q30=P30×tanφ=1280×1.33=1712.4（Kvar）(2.42) S（KV•A）(2.43)30I30=S/ 3 U N=98.54（A）(2.44) 12．锅炉房：查表得需用系数k x12=0.72，cosφ=0.8，tanφ=0.75P30=P N12×k x12=369×0.72=265.88（KW）(2.45) Q30=P30×tanφ=265.88×0.75=199.26（Kvar）(2.46) S= （KV•A）(2.47)30I30=S/ 3 U N=29.05（A）(2.48) 13．计算企业总降压变电所10kv母线上的计算负荷（即B点）P30(B)=K P×∑P=0.9×3444.97=3100.5（KW）(2.49)Q30(B)=K Q×∑Q=0.9×3826.36=3443.7（Kvar）(2.50)S= （KV·A）(2.51)I= S30(B)N)=267.8（A）(2.52)14．计算企业总降压变电所高压进线计算负荷（即A点）P30(A)=P30(B)+ΔP B=P30(B)+0.012S30(B)=3156.1（KW）(2.53)Q30(A)=Q30(B)+ΔQ B=Q30(B)+0.06S30(B)=3721.7（Kvar）(2.54)S= （KV·A）(2.55)= S30(A)N)=80.5（A）(2.56)I2.2 变压器选择2.2.1 选择主变压器台数选择变压器台数时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，以便一台变压器发生故障和检修时，另一台变压器能对一二级负荷继续供电；对只有二级负荷而无一级负荷的变电所，可采用一台变压器，但须自备备用电源，本设计即采用后一种方案。
所以选择一台变压器供电。