东 北 石 油 大 学
课 程 设 计
课 程 工厂供电课程设计 题 目 10KV单侧电源三段式继电保护设计 院 系 电气信息工程学院电气工程系 专业班级 电气10-2 学生姓名 学生学号 指导教师
2013年 11月 24 日
东北石油大学课程设计任务书
课程 工厂供电课程设计 题目 10KV单侧电源三段式继电保护设计 专业 电气工程及其自动化 姓名 主要内容：
对10KV单侧电源三段式继电保护的设计，依据其原理特性主要从选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个方面出发，看其是否满足电力系统安全运行的要求10KV电力线路的保护设计，对其进行三段式继电保护设计：第一段进行电流速断保护；第二段采取限时电流速断保护；第三段采取定限时过电流保护。 参考资料：
[1] 刘介才.工厂供电 [M] ．北京：机械工业出版社，2003.44-48
[2] 王健明，苏文成．供电技术 [M] ．西安：电子工业出版社，2004． [3] 何仰赞，温增银．电力系统分析 [M] ．武汉：华中科技大学出版社，2004． [4] 张桂香．机电类专业毕业设计指南 [M] ．北京：机械工业出版社，2005． [5] 江文，许慧中．供配电技术 [M] ．北京：机械工业出版社，2003．
完成期限 2013.11.18至2013.11.24 指导教师 专业负责人
2013年 11 月 15 日
学号
工厂供电课程设计（报告）
目 录
1 设计要求 ·············································································································· 1 2 工厂负荷计算及配电系统的确定 ······································································ 1
2.1 工厂实际情况的介绍 ··············································································· 2 2.2 工厂负荷计算和无功补偿计算 ······························································· 4 2.3 主要车间配电系统的确定 ······································································· 6 3 电气设备选择与电器校验 ·················································································· 8
3.1 主要电气设备的选择 ··············································································· 8 3.2 电器校验 ··································································································· 9 4 继电保护系统的设计 ························································································ 13
4.1 继电保护的选择、整定及计算 ····························································· 13 4.2 防雷与接地 ····························································································· 13 5 变电所平面布置设计及设计图样 ···································································· 14
5.1 变配电所平面布置设计 ········································································· 14 5.2 设计图样 ································································································· 15 6结 论 ··················································································································· 16 参考文献 ················································································································ 17
工厂供电课程设计（报告）
1 设计目的
对10KV电力线路进行保护设计，已知TA1的变流比Ki(1) 为160/5A，，TA2的变流比Ki(2)为100/5A。WL1和WL2的过电流保护均采用三相三继电器式接线。WL1的计算电流IL,max(1)为105A，WL1首端的I(3)K1为2150A,其末端的I(3)K2为1300A。WL2的计算电流IL,max(2)为75A，WL2首端的I(3)K2为910A,其末端的I(3)K3为400A，对其进行三段式继电保护设计。
2 10KV单侧电源三段式继电保护的原理
对继电保护的评价，主要是从选择性、速动性、灵敏性和可靠性四个方面出发，看其是否满足电力系统安全运行的要求，是否符合有关规程的规定。
1)选择性
在三段式电流保护中，电流速断保护的选择性是靠动作电流来实现的；限时电流速断保护和过电流保护则是靠动作电流和动作时限来实现的。它们在35kV及以下的单侧电源辐射形电网中具有明显的选择性，但在多电源网络或单电源环网中，则只有在某些特殊情况下才能满足选择性要求。
2)速动性 I电流速断保护以保护固有动作时限动作于跳闸；
II限时电流速断保护动作时限一般在0.5S以内，因而动作迅速是这两种保护的优点。
III过电流保护动作时限较长，特别是靠近电源侧的保护动作时限可能长达几秒，这是过电流保护的主要缺点。
3) 灵敏性
I电流速断保护不能保护本线路全长，且保护范围受系统运行方式的影响较大；
II限时电流速断保护虽能保护本线路全长，但灵敏性依然要受系统运行方式的影响；
III过电流保护因按最大负荷电流整定，灵敏性一般能满足要求，但在长距离重负荷线路上，由于负荷电流几乎与短路电流相当,则往往难以满足要求。受系统运行方式影响大、灵敏性差是三段式电流保护的主要缺点。
4) 可靠性
由于三段式电流保护中继电器简单，数量少，接线、调试和整定计算都较简 便，不易出错，因此可靠性较高。总之，使用一段、二段或三段而组成的阶段式电流保护，其最主要的优点就是简单、可靠，并且在一般情况下能满足快速切除故障的要求，因此在电网中特别是在35kV及以下的单侧电源辐射形电网中得到广
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工厂供电课程设计（报告）
泛的应用。其缺点是受电网的接线及电力系统运行方式变化的影响，使其灵敏性和保护范围不能满足要求。
2.1 工厂实际情况的介绍
1.本次设计的机器厂厂区平面布置如图2.1所示。
图2.1通用机器厂长区平面图
2.各车间负荷情况见表2-1。
表2-1各车间负荷表
车间 冷作 装配 仓库 户外照明 P/kW 100 80 20 20 Q/kvar 110 90 20 15 最大电动机/kW 30 22 7.5 3.金工车间设备平面布置如图2.2所示。
4.供电电源。
在金工车间东侧1020m处有一座10kV配电所，先用1km的架空线路，后改为电缆线路至本厂变电所，其出口断路器是SN10—10Ⅱ型[4]，此断路器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1s。
5.气象资料。
年平均气温为23.2℃，年最低气温为2℃，年最热月平均气温为34.6℃
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