负荷供配电系统设计毕业论文.doc

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1、 目 录摘 要IIIAbstractIV第1章 绪 论11.1本课题的来源和背景11.2 设计的目的和意义11.3 设计的主要任务和依据2第2章 负荷计算32.1 负荷分级及对供电电源的要求32.2 负荷计算4第3章 变压器和柴油发电机的选择103.1 变压器的选择103.2 柴油发电机的选择11第4章 无功功率补偿134.1 提高功率因数的方法和措施134.2 无功功率容量补偿的计算13第5章 主接线方案和配电网络的确定155.1 主接线方案的设计155.2 供配电网络的确定16第6章 短路电流计算186.1 短路电流的计算方法186.2 短路电流计算19第7章 电力变压器的继电保护267.

2、1 电力变压器的保护267.2 变压器的保护计算27第8章 电气设备的选型和校验318.1 选型原则318.2 高低压侧电气设备的选型328.3 高低压侧电气设备校验35第9章 照明电气设计409.1 光照设计部分409.2 电气设计部分40第10章 防雷接地系统4510.1 防 雷4510.2接地和接地装置47结 论50致 谢51参考文献52附 图 153附 图 254摘 要本论文对中天国际大型商场的供配电系统进行了设计，并依据国家相关规范，对系统的负荷计算、短路电流计算、电力变压器的继电保护、以及电气设备的校验等内容进行了合理的解决。设计中还兼顾了供配电的可靠性、经济性等因素。论文的主要内

3、容包括： 1.商场供配电的目的、意义，设计任务和设计依据2.供配电系统的设计 3.照明系统的设计4.防雷接地系统的设计其中，供配电系统和防雷系统的设计是本设计的重点，关于照明系统只做了简单的电气设备选型的设计。关键词：供配电系统、负荷、短路电流、继电保护、照明、防雷AbstractThe present paper has carried on the design to business building for the electrical power distribution system, and based on the national correlation standard,

4、to the system load computation, the short-circuit current computation, the power transformer relay protection, as well as electrical equipment shaping and verification. In the design also gave dual attention to the power distribution reliability, efficiency and so on.The paper primary coverage inclu

5、des:1. The power distribution goal, the significance, the design duty and the design basis 2. The design of the power supply and distribution system3. The design of lighting system4. Anti-radar system and earth system designAmong them, the electrical power distribution system and the anti-radar syst

6、em design is the key point, only works out simply electrical equipment shaping design of the lighting system.Key word : electrical power distribution system, load, short-circuit current, relay protection, anti-radar earth system第1章 绪 论本章首先阐述毕业设计课题的来源背景，设计的目的及意义，设计的主要任务和依据。1.1本课题的来源和背景随着社会的进步和改革开放的不断

7、深入，我国的建筑工业突飞猛进。绿色建筑、智能建筑的兴起，标志着现代建筑朝多元化方向发展,向新的高度推进。改革开放以来，随着综合国力的增强，人民生活质量有了很大提高，建筑行业也得到很大改善,这就给建筑电气的设计带来了新的机遇和挑战。中天国际大型商场位于平顶山市中心地带，本工程为一座大型商城，分东、西两楼，每楼高28米，地下一层，地上三层。每层长50米，宽50米。总建筑面积20000平方米。由于中天国际大型商城属于大型商场建筑，要求配套设施有电梯、中央空调、消防喷淋系统、火灾报警系统、信息系统、安防系统等高级设施，其在供配电设计方面与一般小型商场、办公楼或住宅建筑有着本质区别，如供电的可靠性，用电

8、的稳定性，火灾的及时预警与自救，通风，防雷，供水，安全，照明，弱电等都有其比常用建筑更高的要求。因此，为该商城设计一个安全、稳定、高效的供配电系统是十分必要的。1.2 设计的目的和意义通过设计，可更好的熟悉有关高层建筑国家的有关规范、标准和规定；熟悉高层建筑电气设计的内容；树立科学技术与工程经济相统一的辨证观点；培养综合应用所学的理论知识分析解决工程实际问题的能力；了解建筑电气的特点；掌握建筑电气设计计算的方法和步骤；并在进行工程计算、工程制图、文字处理等方面得到初步训练；为以后从事高层建筑电气工程设计、运行及管理工作打下必要的基础。1.3 设计的主要任务和依据1.主要任务：完成商场供配电系统

9、设计、照明的部分设计和防雷接地设计，其中供配电设计作为本设计的重点内容。2.依据：所提供的商场的资料、建筑图纸和参考资料及在大学四年所学的专业知识。第2章 负荷计算2.1 负荷分级及对供电电源的要求2.1.1 负荷分级电力负荷根据供电可靠性及中断供电在政治、经济上所造成的损失或影响的程度，分为一级负荷、二级负荷及三级负荷；1一级负荷(1)中断供电将造成人身伤亡者。(2)中断供电将造成重大政治影响者。(3)中断供电将造成重大经济损失者。(4)中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。对于某些特等建筑，如重要的交通枢纽、重要的通信枢纽、国宾馆、国家级及承担重大国事活动的会堂、国家级大型体育中心，以及经

10、常用于重要国际活动的大量人员集中的公共场所等的一级负荷，为特别重要负荷。中断供电将影响实时处理计算机及计算机网络正常工作或中断供电后将发生爆炸、火灾以及严重中毒的一级负荷亦为特别重要负荷。2二级负荷(1)中断供电将造成较大政治影响者。(2)中断供电将造成较大经济损失者。(3)中断供电将造成公共场所秩序混乱者。3三级负荷：不属于一级和二级的电力负荷。民用建筑中常用重要电力负荷可参照：中华人民共和国行业标准民用建筑设计规范 JGJ/T 1692中的表3.1.2所列。 中天国际大型商城电力负荷，其中事故应急照明、门厅营业厅照明、消防卷帘排风机、风机、水泵（包括生活水泵、消防水泵、喷淋水泵、潜水泵）等

11、为一级负荷，其中经营管理用电子计算机电源为一级负荷中特别重要的负荷；电梯、插座等为二级负荷。 2.1.2 各级负荷对供电电源的要求1.一级负荷对电源供电的要求：（1）一级负荷中普通一级负荷应由两个电源供电，且当其中一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。（2）一级负荷中特别重要负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电，严禁将其他负荷接入应急供电系统。2.二级负荷对电源供电的要求：对于二级负荷一般应由两回线路供电，当电源来自于同一区域变电站的不同变压器时，即可认为满足要求。3.三级负荷对电源要求：无特殊要求，一般单电源供电即可。2.2 负荷计算2.2.1 负

12、荷计算及负荷计算的目的计算负荷，作为按发热条件选择配电变压器、导体及电器的依据，并用来计算电压损失和功率损耗。在工程上为方便计，也作为电能消耗量及无功功率补偿的计算依据。2.2.2 需要系数法1单组设备计算负荷：Pc=KdPNiQc= PctgSc=IC=Sc/Ur式中 PN总设备功率，单位为kWKd需要系数Pc计算有功功率，单位为kWQc计算无功功率，单位为kvarSc计算视在功率，单位为kVAtg电气设备功率因数角的正切值Ur电气设备额定电压，单位为kVIC计算电流，单位为A。2多组设备计算负荷Pc=KPKdPNiQc=KqPctgSc=IC=Sc/Ur式中 KP有功功率同时系数，取0.8

13、0.9Kq无功功率同时系数，取0.930.972.2.3 商场负荷计算通过对商场用电进行负荷估算，来确定商场用电设备的功率。中天国际大型商场分为东楼和西楼两栋近邻的大厦，每栋大厦四层，其中地下一层，地上三层。每层的建筑面积为2500，总建筑面积为20000。根据单位负荷密度法可求得每层的照明负荷。参考现代工业与民用建筑设计手册中的商场单位负荷密度为11w/。商场的照明负荷都包含在照明插座的负荷中。据统计，中天国际商场的负荷估算及设备功率的确定见表2-1：表2-1 中天国际大型商场用电设备清单设备名称设备容量Pn/kW需要系数KdcostgPc/kWQc/kvarSc/kVAIc/A照明插座东楼

14、3000.90.90.487203467991214西楼500电梯东楼360.80.51.7358100116176西楼36消防卷帘排风机750.80.80.75604575114风机64.50.80.80.7552396599水泵消防喷淋泵1000.80.80.75190143238362冷冻水 泵18.5冷却水 泵18.5冷却塔100直流屏、备用、生活泵1100.80.80.758866110167总计1358.51168739有功同时系数0.9无功同时系数0.95总计算负荷105170212631108用需要系数法进行具体负荷计算如下：1、东、西楼照明插座计算负荷：需要系数：Kd=0.9

15、功率因数：cos0.9 tg0.48设备容量：PN500 kW+300 kW=800 kW计算负荷：PcKd x PN0.9 x 800=720 kW Qc = Pc x tg=720 x 0.48 = 346 kvar Sc = =799 kVA Ic =Ur =1214 A2、东、西楼电梯计算负荷： 需要系数：Kd=0.8功率因数：cos0.5 tg1.73设备容量：PN36 kW+36 kW=72 kW计算负荷：PcKd x PN0.8 x 72=58 kW Qc = Pc x tg=58 x1.73 = 100 kvar Sc = =116 kVA Ic =Ur =176 A3、消防卷

16、帘排风机计算负荷： 需要系数：Kd=0.8功率因数：cos0.8 tg0.75设备容量：PN75 kW计算负荷：PcKd x PN0.8 x 75=60 kW Qc = Pc x tg=60 x0.75= 45 kvar Sc = =75 kVA Ic =Ur =114 A4、风机计算负荷： 需要系数：Kd=0.8功率因数：cos0.8 tg0.75设备容量：PN64.5 kW计算负荷：PcKd x PN0.8 x 64.5=52 kW Qc = Pc x tg=52 x0.75 = 39 kvar Sc = =65 kVA Ic =Ur =99 A5、生活泵、消防泵、潜水泵计算负荷： 需要系

17、数：Kd=0.8功率因数：cos0.8 tg0.75设备容量：PN100 kW+18.5 kW+18.5 kW +100 kW =237 kW计算负荷：PcKd x PN0.8 x 237=190 kW Qc = Pc x tg=190 x0.75 = 143 kvar Sc = =238 kVA Ic =Ur =362 A6、直流屏、备用、生活泵计算负荷： 需要系数：Kd=0.8功率因数：cos0.8 tg0.75设备容量：PN110kW计算负荷：PcKd x PN0.8 x 110=88 kW Qc = Pc x tg=88 x0.75 = 66 kvar Sc = =110 kVA Ic

18、 =Ur =167 A7、变压器低压端负荷总计：PN =300+500+36+36+75+64.5+100+18.5+18.5+100+110=1358.5 kWPc720+58+60+52+190+88=1168 kW Qc=346+100+45+39+143+66=739 kvar有功同时系数：Kp= 0.9无功同时系数：kq= 0.95总计算负荷： PcKp xPc0.9 x 1168= 1051 kW Qc = kq xQc = 0.95 x 739 = 702 kvar Sc = =1263 kVA Ic = Ur =1108 A第3章 变压器和柴油发电机的选择3.1 变压器的选择3

19、.1.1 确定变压器类型（1）当需要提高单相接地电流值或需要限制系统中三次谐波含量或三相不平衡负荷超过每相额定电流的15%以上时，宜选用绕组连接组别为D,yn11接线的变压器。由于商城负荷中单相负荷较多，三相不平衡负荷较大，为使变压器运行不受二次侧负荷平衡度的影响，以及提高单相接地电流值以确保低压单相接地保护装置动作灵敏度，本设计中选用绕组连接组别为D,yn11的变压器。（2）由于变配电所设置在商场地下室，且该商场为一类建筑，所以应选用干式变压器。本设计选择绕组为D,yn11的环氧树脂浇注式干式变压器。3.1.2 确定变压器容量和台数（1）单台变压器额定容量不宜大于1250KVA，当集中负荷较

20、大且当有大量一、二级负荷时，为保证供电的可靠性，应设两台或多台变压器，以起到互为备用的作用。（2）补偿后的变压器最大负荷率一般取为=0.750.85，由此选择视在功率相近且偏大的变压器。（3）当安装两台以上变压器时，每台容量选择应按照其中任何一台停运时，其余的容量至少能保证所供负荷成为变配电所全部负荷的60%75%。综上所述，根据负荷计算的总量，结合上述条件，以及商场地下室变配电所的环境条件，选择两台800KVA的环氧树脂浇注型铜芯绕组干式变压器。变压器的安装容量为1600KVA。比较SC9、SC10两种系列干式变压器参数如表3-1、表3-2所示：表3-1 电度电费0.5元/kwh时变压器经济

21、评价表变压器容量（KVA）负载率A系数B系数干式变压器SC9SC10TOC值（元）TOC值（元）8000.7545359.810714.140612137040116000.7545359.810714.1660113592872注：TOC配电变压器的综合能效费用表3-2 变压器性能参数表型号额定容量(KVA)联结组标号阻抗电压（%）空载损耗（W）负载损耗（W）/75空载电流（%）SC9-800/10800Yyn0或Dyn116120064300.35SC9-1600/1016001980108500.3SC10-800/10800120060700.35SC10-1600/101600198

22、0102400.3经过比较两种型号的变压器，最后选择型号为SC10-800/10 的环氧树脂浇注式干式变压器两台。10KV级SC10三相环氧树脂浇注式干式变压器除性能好，体积小，安全可靠及维护方便外，其还有耐潮、难燃、防霉、防尘、抗突发短路等优点，且其价格比较便宜。3.2 柴油发电机的选择3.2.1 柴油发电机选择原则 对于一级负荷中特别重要的负荷，除了有两个独立的电源供电外，还应增设应急电源。由于商场大楼中一级负荷中特别重要的负荷，允许中断供电的时间在15秒左右，所以选择可快速启动的柴油发电机组作为应急电源。柴油发电机组，它是以柴油机为动力，拖动工频同步发电机组成的发电设备，具有结构紧凑、占

23、地面积小、热效率高、启动迅速、燃油存储方便等特点，在民用建筑中做备用电源或应急电源。3.2.2 柴油发电机负载的计算应急照明：11W/20000=220 kW消防卷帘排风机：75 kW消防泵喷淋泵：100 kW总计：395 kW因此，柴油发电机的负载为395 kW。柴油发电机的容量为：S=（）（P/）= P/ =0.9 x395/0.85 x0.80 =523 Kvar式中-总负荷率（一般取0.850.95，这里取=0.9） P-总负荷的设备容量（KW） -总负荷的计算效率（取0.85）-发电机额定功率因数，可取为0.803.2.3 选型选用柴油发电机组为： 600GFZ其主要技术参数如下：

24、机组容量：600 Kw 额定电压：400 V 额定电流：1082.5 A 功率因数：0.80 额定频率：50 Hz第4章 无功功率补偿4.1 提高功率因数的方法和措施4.1.1提高功率因数的措施要使供配电系统的功率因数提高，一般从两个方面采取措施：1提高用电设备的自然功率因数，自然功率因数是指不采用任何补偿装置式的功率因数。这种方法只能通过选择功率因数高的电气设备来做到，但不能达到完全补偿。2采取人工补偿的方法使总功率因数得以提高，有两种方法，一是采用同步电动机替代异步电动机工作，由于投资和损耗较大，又不便于维护、检修，供配电系统中很少采用；二是采用并联电容器补偿。采用并联电容器补偿是目前供配

25、电系统中普遍采用的一种补偿方法，也叫移相电容器静止无功补偿。它具有有功损耗小、运行维护方便、补偿容量增减方便、个别电容器损坏不影响整体使用等特点，但不能实现无级调节。4.1.2无功功率补偿的方法无功功率的补偿方法分为就地补偿、低压集中补偿、中压集中补偿等。本设计中采用目前最常用的低压集中补偿。低压集中补偿是将并联补偿的低压电容器组集中设置在0.4KV低压母线上的补偿方法。这种补偿方法可以对变压器以及以前的设备和线路上的功率因数进行补偿，维护、管理方便，补偿装置可以与低压配电装置一起安装在变电所的低压配电室内。4.2 无功功率容量补偿的计算4.2.1 补偿容量的计算方法补偿后的目标值是在变压器低

26、压测cos0.93，这样补偿后变压器高压侧功率因数满足0.9的要求。补偿前变压器低压侧功率因数为：cosPc/ Sc=10511263=0.83 tg0.67补偿后变压器低压侧功率因数要达到：cos0.93tg0.4无功补偿量： Qcc= Pc ( tg- tg)= 1051 x ( 0.670.4)=284 kvar本设计中采用BW0.4-14-1型并联电容器，其标称容量为Q=14kvar。则需装设的电容器个数为：N= QccQ=28414=20考虑到三相均衡分配，应装设21个电容器，每相7个。此时并联电容器的实际值为2114=294kvar，补偿后实际功率因数为：cos= Pc=10511

27、127=0.933满足要求。所以补偿后计算无功负荷 Qc=702294=408kvar补偿后视在功率 Sc= 1127kVA4.2.2计算变压器损耗：Pr =0.015Sc =0.015126318.9KWQT=0.06Sc=0.06126375.8kvar所以，变压器高压侧的计算负荷为Pc1 = Pc+Pr = 1051+18.9=1069.9 kWQc1 = Qc + QT =408+75.8=483.8kvar Sc1 =1173.4kVA 这时变压器高压侧功率因数为：cos1= Pc1Sc1=1069.91173.4=0.91满足要求。第5章 主接线方案和配电网络的确定5.1 主接线方

28、案的设计5.1.1 主接线的定义主接线是指由各种开关电器、母线、电力电缆或导线、移动电容器、避雷器等电气设备依次相联接的接受和分配电能的电路。中低压供配电系统中主要采用单母线结线、单元式结线和桥式结线。5.1.2 对主接线的基本要求（1）安全性：必须保证在任何可能的运行方式及检修状态下运行人员和设备的安全。（2）可靠性：主接线的可靠性要求由用电负荷的等级确定。（3）灵活性：应能适应各种可能的运行方式的要求。（4）经济性：应满足最少的投资和年运行费用的要求，使得总经济效益为最佳。5.1.3 主接线方案的确定1、确定负荷等级： 本商场设计为一类设计，其中消防卷帘排风机、消防泵喷淋泵、营业厅照明、应

29、急照明等为一级负荷；其中，经营管理用电子计算机电源为一级负荷中特别重要的负荷。电梯、生活泵、潜水泵等为二级负荷。2、确定供电方式： 按现代工业与民用建筑电气设计手册要求，一类建筑应按一级负荷供电的要求进行供电。一级负荷应有两个独立的电源供电，当一个电源故障时，另一个电源不会同时损坏。本设计中高压侧采用两回独立的10KV电源，分别属于不同的区域变电站。对于一级负荷中特别重要的负荷应设置柴油发电机，作为应急电源。3、主接线设计方案：对于一级负荷的供电要求，引进独立的双回路10KV电源后，高压侧采用单母线分段的运行方式，低压侧也采用单母线分段运行方式，正常时两台变压器分列运行，任一台变压器出故障后，

30、余下的一台可以满足所有一、二级负荷的供电。当两台变压器同时出现故障时，与两台变压器形成互锁关系的柴油发电机启动，为一级负荷中特别重要的负荷提供应急电源。主接线图见附图1。5.2 供配电网络的确定5.2.1 供配电网络的定义供配电网络是指由电源端（变配电站）向负荷端（电能用户或用电设备）输送电能时采用的网络形式。供配电网络由电力线路将变、配电站与各电能用户或用电设备连接起来。5.2.2 本配电系统网络方案的技术、经济分析供配电设计方案不仅应满足安全可靠提供电能的要求，还应力求经济合理，即投资少，运行费用低。根据经济性和运行稳定性分析，本设计采用放射式与树干式相结合的供电网路。从变压器出来的低压配

31、电系统采用放射式，所有主要出线都从母线引出。对于消防卷帘排风机、电梯、风机、水泵等，采用每个负荷均由一路放射式回路供电。对于应急照明及商场照明采用双回路树干式。对于经营管理用电子计算机系统电源，采用双回路放射式。各网络结构图如图5-1所示： （a）单回路放射式 （b）双回路放射式 （c）单回路树干式 （d）双回路树干式 图5-1 供配电网络结构第6章 短路电流计算6.1 短路电流的计算方法6.1.1 标幺值法短路电流计算方法有标幺值法和有名值法，本设计采用标幺值法进行计算。式中 三相短路冲击电流有效值 三相短路电流冲击值 三相短路电流周期分量有效值 三相短路电流有效值 冲击系数 系统中某一点的

32、短路容量 短路点所在电压等级的平均电压在高压电路中发生三相短路时，一般可取为1.8，由此得高压短路电流有效值的计算公式：=2.55，=1.51；如果电力变压器容量在1000 KVA及以下，变压器二次侧及低压电路中发生三相短路时，一般可取=1.3，则=1.84，=1.09。在无限大容量系统中发生三相短路时，三相短路电流周期分量有效值可以按下式进行计算：I=Uc/式中Uc短路点的短路计算电压（也称为额定平均电压，用Up表示，实际应用中用1.05倍额定线电压进行计算。因为线路首端短路时最为严重，所以要按首端的电压考虑，即短路计算电压取为比线路额定电压Un高5%。）Z、R、X-分别为短路电路的总阻抗、

33、总电阻和总电抗值。在高压电路的短路计算中，正常总电抗要远比总电阻大，因此一般只计算电抗；在计算低压侧的短路时，也只有当短路电路的R大于X的1/3时，才需要考虑电阻。如果不计电阻，则三相短路电流的周期分量有效值为：I=Uc/ X。6.2 短路电流计算6.2.1 短路点的选取本设计中确定了4个短路点，如图6-1所示：图6-1 短路点的选取第一个短路点选在10 KV母线上；第二个短路点选在1#变压器所连设备线路末端；第三个短路点选在2#变压器所连设备线路末端；第四个短路点选在柴油发电机所连设备线路末端。6.2.2 导线长度的估算（1）从电力系统网络到10 KV高压线上引出的进线长度约为2 km。（2

34、）从高压柜到变压器室电缆长度为0.05 km。（3）从变压器室到低压柜电缆长度为0.05 km。6.2.3 阻抗标幺值计算先选定基准容量=(MVA)和基准电压（KV）,根据求出基准电流。(1) 选=100 MVA取=10 KV则 =10010=5.774 KA取=0.4 KV则=1000.4=144.3 KA。(2) 计算系统中各元件阻抗的标幺值，绘制等效电路图如图6-2所示。（M表示最大运行方式，m表示最小运行方式）图6-2 等效电路图电力系统阻抗标幺值： （最小运行方式总容量为估测值）线路阻抗标幺值：1、架空线路的电抗标幺值： 10 KV架空线路的单位电抗为 /Km， 则架空线路的电抗为：

35、2、电缆电抗标幺值：电缆的单位电抗为 =0.08 /Km， 则电缆电抗为：=0.080.5=0.04 3、变压器阻抗标幺值： 4、发电机阻抗计算参数： 瞬态电抗：=0.207 超瞬态电抗：=0.12 电枢时间常数：=0.022 S 瞬态时间常数：=0.08 S 超瞬态时间常数：=0.0026 S（3）求电源点到短路点的总阻抗点：=0.5+0.76=1.26 =0.6+0.76=1.36点：=0.5+0.76+0.04+7.5=8.8 =0.6+0.76+0.04+7.5=8.9点：=0.5+0.76+0.04+7.5=8.8 =0.6+0.76+0.04+7.5=8.9（4）求各短路点短路电流

36、的周期分量，冲击电流及短路容量1、在最大运行方式下点： =0.7945.774=4.585 KA =2.554.585=11.692 KA （取=1.8） =4.5851.51=6.923 KA MVA点： =0.114144.3=16.450 KA=1.8416.450=30.268 KA （取=1.3） =17.766 KA MVA 点： =0.114144.3=16.450 KA=1.8416.450=30.268 KA （取=1.3） =17.766 KA MVA 2、在最小运行方式下点： KA 点： KA点： KA3、的短路电流计算 =2912 A = =1735 A所以，该点的短路

37、冲击电流为： =4118+1735 =5853 A6.2.4 两相短路电流的计算一般而言，无限大容量系统中三相短路电流大于两相短路电流，在校验短路效应时只考虑三相短路电流。但是，在校验保护相间短路的继电保护装置在短路故障下能否灵敏动作时，就需要计算被保护线路末端的两相短路电流，以校验其灵敏度。高压侧： =（/2）=0.8664.585=3.971 KA低压侧： =（/2）=0.86616.450=14.246 KA第7章 电力变压器的继电保护变压器是供电系统中主要的设备，它的故障将对供电系统可靠性和系统正常运行带来严重影响，因此必须根据变压器的容量和其重要程度安装不同的保护装置。7.1 电力变

38、压器的保护7.1.1对保护装置的基本要求保护装置应满足四项基本要求，即选择性、速动性、灵敏性和可靠性。对于反应不正常工作状态，作用于新的保护装置，则不要求对这四项基本要求都同时满足。7.1.2 变压器的故障形式中压供配电系统中常用电力变压器都是降压变压器，绝缘形式有浸油式和干式，绕组联结组别有D，yn11和Y，yn0。本设计所用变压器为干式，绕组联结组别为D，yn11。其故障形式主要有：1）绕组及其引出线的相间短路包括三相短路和两相短路。这种故障的特点是，短路相上电流急剧增加为正常电流的若干倍，因此可采用反应电流过量而动作的过电流保护装置来加以保护。2）绕组匝间短路绕组匝间短路也是变压器的常见

39、故障。绕组匝间短路时也会使故障点电流增加，但增加的多少与短路匝数有关，当短路匝数不多时，故障电流与正常电流差异不是很大，过电流保护装置不一定能反应出来。因此，对这种故障，油浸式变压器采用瓦斯保护；干式变压器采用反应绕组短路时温度升高的温度保护。3）二次侧单相短路 变压器二次侧中性点直接接地，其单相短路时，故障相出现较大的短路电流。一般，首先考虑用变压器一次侧装设的过电流保护兼作单相短路保护，若灵敏度不够，再考虑在变压器二次侧采用反应三相电流之和的零序电流保护。4）过负荷 虽然变压器有一定的过负荷能力，但过负荷时间不能太长。因此，当变压器的实际负荷超过额定负荷时，采用反应变压器过负荷的过负荷保护

40、。5) 干式变压器绕组温度升。干式变压器绕组温度升高的原因很多，如过负荷、匝间短路、环境温度过高、冷却系统故障等。针对此情况 ，应设置温度保护。7.2 变压器的保护计算7.2.1 参数的整定变压器保护整定中的计算电流(IC)和短路电流（IK）的值来源于前面的负荷计算和短路电流计算。 如图7-1所示，各点的短路电流示于下图中：图7-1变压器正常运行时最大短路过负荷率为50%，下一线路上定时限过电流保护动作时间为0.5s，用电磁型继电器对该变压器进行继电保护的设置和整定。计算中需要的符号解释如下： Iop.k继电器的整定值； Kre返回系数，取0.85； 变压器二次侧的短路电流折算到一次侧； Iop。K变压器一次侧的动作电流； Kkx接线系数，取1；T整定时间；IR.T线路上的最大负荷电流；继电器的整定值；Ik.1