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》
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
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 用电设备名称 电修车间 机械加工车间 新产品试制车间 原料车间 备件车间 锻造车间 空压站 大线圈车间 成品试验站 加压站、转供负荷 大型集中负荷 锅炉房 设备容量 505 786 634 414 262 350 622 335 290 256 1600 369 二级负荷 三级负荷 负荷性质 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2300h。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35kV。
（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10kV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（220/35kV）提供电源，
35kV架空线引入，作为工作电源进线，此站距企业南侧4.5km。
（2）另一路10kV电源作为备用电源，从某35/10kV变电所经电缆线引入该企业，此所距企业南侧4km
（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40?C年平均气温20?C，年最低气温?40?C，年最热月平均最高气温35?C，年最热月平均气温28?C，最热月地下0.8m处平均温度20?C，常年主导风向为南风，年雷暴日数32h。
（2）地质水文资料，平均海拔500m，地层以砂粘土为主，地下水位3?5m。
2 负荷计算及变压器选择
2.1 负荷计算
37AB10.5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kx1=0.34，cosφ=0.60，tanφ=1.33
P30=PN1×kx1=505×0.34=171.70（KW）
Q30=P30×tanφ=171.7×1.33=228.93（Kvar） S30=P302?Q302=286.17（KV?A） I30=S/3 UN=16.50（A）
2．机械加工车间：查表得需用系数kx2=0.24，cosφ=0.63，tanφ=1.23
P30=PN2×kx2=786×0.24=188.64（KW） Q30=P30×tanφ=188.64×1.23=232.03（Kvar） S30=P302?Q302=293.43（KV?A） I30=S/3 UN=16.94（A）
3．新产品试制车间：查表得需用系数kx3=0.50，cosφ=0.8，tanφ=0.75
P30=PN3×kx3=634×0.5=317.00（KW）
Q30=P30×tanφ=317.00×0.75=237.75（Kvar） S30=P302?Q302=396.25（KV?A） I30=S/3 UN=22.88（A）
(2.5) (2.6) (2.7) (2.8)
(2.9) (2.1) (2.2) (2.3) (2.4)
(2.10) (2.11) (2.12)
4．原料车间：查表得需用系数kx4=0.3，cosφ=0.85，tanφ=0.62
P30=PN4×kx4=414×0.3=124.20（KW）
Q30=P30×tanφ=124.20×0.62=76.97（Kvar） S30=P302?Q302=146.12（KV?A）` I30=S/3 UN=8.44（A）
5．.备件车间:：查表得需用系数kx5=0.30，cosφ=0.65，tanφ=1.17
P30=PN5×kx5=262×0.30=78.60（KW） Q30=P30×tanφ=78.60×1.17=91.89（Kvar） S30=P302?Q302=120.92（KV?A） I30=S/3 UN=6.98（A）
6．锻造车间：查表得需用系数kx6=0.35，cosφ=0.68，tanφ=1.08
P30=PN6×kx6=350×0.35=122.50（KW）
Q30=P30×tanφ=122.50×1.08=132.30（Kvar） S30=P302?Q302=180.15（KV?A） I30=S/3 UN=10.40（A）
7．.空压站：查表得需用系数kx7=0.35，cosφ=0.68，tanφ=1.08
P30=PN×7kx7=622×0.75=466.5（KW）
Q30=P30×tanφ=466.5×1.08=620.13（Kvar） S30=P302?Q302=622.00（KV?A） I30=S/3 UN=35.91（A）
8．.大线圈车间：查表得需用系数kx8=0.55，cosφ=0.87，tanφ=0.57
P30=PN8×kx8=335×0.55=184.25（KW）
Q30=P30×tanφ=184.25×0.57=104.42（Kvar） S30=P302?Q302=211.78（KV?A） I30=S/3 UN=12.23（A）
9．成品试验站：查表得需用系数kx9=0.40，cosφ=0.80，tanφ=0.75
P30=PN9×kx9=290×0.40=130.5（KW） Q30=P30×tanφ=130.5×0.75=97.88（Kvar）
(2.13) (2.14) (2.15) (2.16)
(2.17) (2.18) (2.19) (2.20) (2.21) (2.22) (2.23) (2.24) (2.25) (2.26) (2.27) (2.28) (2.29) (2.30) (2.31) (2.32) (2.33) (2.34)
供电毕设(含外文文献+中文翻译)
