供配電課程設(shè)計(jì)-某機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)精編版

1、前言眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。 電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力， 但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很?。ǔ娀I(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強(qiáng)度，改善工人的勞動條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一

2、方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。因此，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。本次設(shè)計(jì)根據(jù)課題提供的某機(jī)械制造廠的用電負(fù)荷和供電條件，并適當(dāng)考慮生產(chǎn)的發(fā)展，按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，本著安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求確定本廠變電所的位置和形式。通過負(fù)荷計(jì)算，確定主變壓器的臺數(shù)和容量。進(jìn)行短路電流計(jì)算，選擇變電所主接線方案及高低壓設(shè)備與進(jìn)出線 , 最后按要求寫出

3、設(shè)計(jì)說明書 , 并繪出設(shè)計(jì)圖樣。具體過程和步驟 : 根據(jù)工廠總平面圖 , 工廠負(fù)荷情況 , 供電電源情況 , 氣象資料 , 地區(qū)水文資料和電費(fèi)制度等 , 先計(jì)算電力負(fù)荷 , 判斷是否要進(jìn)行無功功率補(bǔ)償 , 接著進(jìn)行變電所位置和型式選擇 , 并確定變電所變壓器臺數(shù)和容量 , 主接線方案選擇, 最后進(jìn)行短路電流的計(jì)算 , 并對變電所一次設(shè)備選擇和校驗(yàn)和高低壓線路的選擇。目錄前言1設(shè)計(jì)任務(wù)及要求3一、設(shè)計(jì)題目：某機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)。3二、設(shè)計(jì)要求3三、設(shè)計(jì)依據(jù)3第一章負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償6第一節(jié)負(fù)荷計(jì)算的目的和方法6第二節(jié)全廠負(fù)荷計(jì)算的過程6第三節(jié)無功功率補(bǔ)償8第二章變電所的選擇及主變壓器

4、的選擇9第一節(jié)變電所的位置與型式選擇9第二節(jié)主變壓器的類型、臺數(shù)與容量的選擇11第三章機(jī)加工車間的配電系統(tǒng)的確定12第一節(jié)電力負(fù)荷計(jì)算12第二節(jié)車間變壓器低壓到動力分電箱的干線的選擇15第四章變電所主要結(jié)線方案的設(shè)計(jì)16第一節(jié)變壓器一次側(cè)主接線16第二節(jié)變壓器二次側(cè)主接線17第五章短路電流的計(jì)算17第一節(jié)短路及其原因、后果17第二節(jié)高壓電網(wǎng)短路電流的計(jì)算17第六章變電所一次設(shè)備及進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn)19第一節(jié)高壓開關(guān)柜選擇19第二節(jié)高壓母線選擇20第三節(jié)低壓出現(xiàn)柜選擇20第四節(jié)低壓母線選擇22第五節(jié)低壓出線電纜選擇22第六節(jié)變壓器分組23設(shè)計(jì)心得24參考文獻(xiàn)25附錄26附表一機(jī)加工車間計(jì)算表.2

5、6附圖一變電所主結(jié)線圖27附圖二變電所平面圖和剖面圖28設(shè)計(jì)任務(wù)及要求一、設(shè)計(jì)題目： 某機(jī)械廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)。二、設(shè)計(jì)要求： 要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負(fù)荷的實(shí)際情況，并適當(dāng)考慮到工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，確定變電所的位置與型式，確定變電所主變壓器的臺數(shù)與容量、類型，選擇變電所主結(jié)線方案及高低壓設(shè)備和進(jìn)出線，確定二次回路方案，選擇整定繼電保護(hù)裝置，確定防雷和接地裝置，最后按要求寫出設(shè)計(jì)說明書，繪出設(shè)計(jì)圖樣。三、設(shè)計(jì)依據(jù)1）工廠總平面圖：2）機(jī)加工車間平面圖：3）工廠負(fù)荷情況本廠多數(shù)車間為三班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)為4600h，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為

6、6h。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級負(fù)荷處，其余均屬三級負(fù)荷。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)得到的全廠負(fù)荷表見表 1，機(jī)加工車間設(shè)備明細(xì)表見表 2。4）供電電源情況按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽訂的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條 10kV 的公用電源干線取得工作電源。該干線的走向參看工廠總平面圖。該干線的導(dǎo)線牌號為 LGJ-150，導(dǎo)線為等三角形排列，線距為 2m；干線首端距離本廠約 8km。干線首端所裝設(shè)的高壓斷路器斷流容量為 500MV·A。此斷路器配備有定時(shí)限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過電流保護(hù)整定的動作時(shí)間為1.7s 。為滿足工廠二級負(fù)荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用

7、電源。已知與本廠高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線路總長度為80km，電纜線路總長度為25km。5）氣象資料本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為38，年平均氣溫為23，年最低氣溫為 -8 ，年最熱月平均最高氣溫為33，年最熱月平均氣溫為26，年最熱月地下0.8m處平均溫度為 25。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，年雷暴日數(shù)為20 天。廠房編號廠房名稱負(fù)荷類別設(shè)備容量 /kW需要系功率因數(shù)1鑄造車間動力3000.30.70照明60.81.02鍛壓車間動力3500.30.65照明80.71.07機(jī)加工車間待算6工具車間動力3600.30.60照明70.91.04電鍍車間動力2500.50.80照明50.81.03熱處理車間動力

8、1500.60.80照明50.81.09裝配車間動力1800.30.70照明60.81.010機(jī)修車間動力1600.20.65照明40.81.085分類大批生產(chǎn)的金屬冷加工機(jī)床吊車電阻動力500.70.80鍋爐房10.81.0照明動力200.40.80倉庫10.81.0照明生活區(qū)照明3500.70.9表 1全廠負(fù)荷表序號設(shè)備名稱設(shè)備容量 /kW臺數(shù)總?cè)萘?車床 C630M10.125110.1252萬能工具磨床 M5M2.07512.0753、4、 5普通車床 C620-17.625322.8756普通車床 C620-35.62515.6257 12普通車床 C6204.625627.7513

9、螺旋套絲機(jī) S-81393.12513.12514普通車床 C63010.125110.12515管螺紋車床 Q1197.62517.62516搖臂鉆床 Z358.518.517 、18圓柱立式鉆床 Z50403.12526.2520立式砂輪1.7511.7521、 22牛頭刨床 B66532623萬能銑床 X63WT1311324立式銑床 X52K9.12519.12525滾齒機(jī) Y-364.114.126插床 B503241427弓鋸機(jī) G721.711.728立式鉆床 Z5120.610.632車床 CW6-131.9131.933立式車床 C512-1A35.7135.734臥式鏜床

10、J681011035單臂刨床 B101070170小計(jì)291.95195t 單梁吊車10.2110.2小計(jì)10.229電極式鹽浴電阻爐2012030井式回火電阻爐24124爐31箱式加熱電阻爐45145設(shè)小計(jì)89備391.15總計(jì)表 2機(jī)加工車間設(shè)備明細(xì)表6）地質(zhì)水文資料本廠所在地區(qū)平均海拔500m，地層以砂粘土為主，地下水位為2m。7）電費(fèi)制度本廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T達(dá)成協(xié)議， 在工廠變電所高壓側(cè)計(jì)量電能， 設(shè)專用計(jì)量柜，按兩部電費(fèi)制交納電費(fèi)。每月基本電費(fèi)按主變壓器容量計(jì)為 18 元/(kV ·A)，動力電費(fèi)為 0.20 元 /(kW·h) ，照明電費(fèi)為 0.50 元 /(kW

11、·h) 。工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低于 0.90 。此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性地向供電部門交納供電貼費(fèi)： 610kV為 800 元/(kV ·A)。第一章負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償?shù)谝还?jié)負(fù)荷計(jì)算的目的和方法一、負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容和目的（1）求計(jì)算負(fù)荷，是選擇確定建筑物報(bào)裝容量、變壓器容量的依據(jù)；（2）求計(jì)算電流，是選擇纜線和開關(guān)設(shè)備的依據(jù)；（3）求有功計(jì)算負(fù)荷和無功計(jì)算負(fù)荷，是確定靜電電容器容量的依據(jù)。二、負(fù)荷計(jì)算的方法（1）需要系數(shù)法用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)和同時(shí)系數(shù)，直接求出計(jì)算負(fù)荷。用于設(shè)備數(shù)量多，容量差別不大的工程計(jì)算，尤其適用于配、變電所和干線的負(fù)荷計(jì)

12、算。（2）利用系數(shù)法采用利用系數(shù)求出最大負(fù)荷區(qū)間內(nèi)的平均負(fù)荷，再考慮設(shè)備臺數(shù)和功率差異的影響，乘以與有效臺數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)，得出計(jì)算負(fù)荷。適用于各種范圍的負(fù)荷計(jì)算，但計(jì)算過程稍繁。第二節(jié)全廠負(fù)荷計(jì)算的過程本設(shè)計(jì)各車間計(jì)算負(fù)荷采用 需要系數(shù)法 確定。主要計(jì)算公式有：有功計(jì)算負(fù)荷（ kW） PCPC K d無功計(jì)算負(fù)荷（ kvar ）:QCPC tan視在計(jì)算負(fù)荷（ kVA）： SCPC2QC2計(jì)算電流（ A）: I CSC /3U N具體車間計(jì)算負(fù)荷如下表：容量需要功率功率因數(shù)有功計(jì)無功計(jì)視在計(jì)車間設(shè)備Pe系數(shù)因數(shù)角的正切算負(fù)荷算負(fù)荷算負(fù)荷/kwKdCostan PcQcSc/kw/kvar/k

13、VA冷加工291.950.250.51.7372.99126.27145.98吊車10.20.150.51.731.532.653.06機(jī)加工電阻爐890.80.950.3371.223.5074.95小計(jì)145.72152.41223.98鑄造動力3000.30.71.029091.82128.57鍛壓動力3500.30.651.17105122.76161.54工具動力3600.30.61.33108144180電鍍動力2500.50.80.7512593.75156.25熱處理動力1500.60.80.759067.5112.5裝配動力1800.30.71.025455.0977.14機(jī)

14、修動力1600.20.651.173237.4149.23鍋爐房動力500.70.80.753526.2543.75倉庫動力200.40.80.758610鑄造照明60.8104.804.8鍛壓照明80.7105.605.6工具照明70.9106.306.3電鍍照明50.810404熱處理照明50.810404裝配照明60.8104.804.8機(jī)修照明40.8103.203.2鍋爐房照明10.8100.800.8倉庫照明10.8100.800.8生活區(qū)照明3500.70.90.48245118.66272.22機(jī)加工照明13.8211013.824013.824有功計(jì)算負(fù)荷 Pc/kw無功計(jì)算

15、負(fù)荷Qc/kw 視在計(jì)算負(fù)荷 (Sc/kw)總計(jì)1097.55919.521431.83同時(shí)系數(shù) K =0.951042.68873.541360.24功率因素（ cos）0.766表 3各車間負(fù)荷計(jì)算表從表中可知：有功計(jì)算負(fù)荷PCPi1097.55KW無功計(jì)算負(fù)荷 QCQi919.52 K var視在計(jì)算負(fù)荷 SCPC2QC2 1431.83 KV A再乘以同時(shí)系數(shù) K p =0.95,K q =0.97此時(shí) PC' PCK p1042.68 KWQ C 'Q CKq873.54k varSC 'PC '2QC '21360.24KVA功率因素 cos

16、PC '0.766 <0.9,所以要進(jìn)行無功功率補(bǔ)償SC '第三節(jié)無功功率補(bǔ)償由于本設(shè)計(jì)中 cos=0.766<0.9, 因此需要進(jìn)行功率補(bǔ)償。由公式可知：QN.CPC ' (tan1tan2 )式中tan1 補(bǔ)償前的自然平均功率因數(shù)對應(yīng)的正切值tan2 補(bǔ)償后的功率因數(shù)對應(yīng)的正切值采用低壓側(cè)集中補(bǔ)償 的方法，為使高壓側(cè)功率因數(shù)達(dá)到0.9 ，則補(bǔ)償后的低壓功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到 0.92校正前 cos 10.766, tan10.843校正后 cos 20.92, tan20.48QN .C 1042.68 (0.8430.48) 428.09K var本次設(shè)計(jì)采用

17、 GCS型低壓無功功率自動補(bǔ)償屏，其中有 34、35 兩種方案，其 34 方案為主屏， 35 方案為輔屏。選 GCS-34型低壓自動補(bǔ)償柜和 GCS-35型低壓補(bǔ)償柜結(jié)合補(bǔ)償， 2 臺變壓器無功補(bǔ)償各取 256 K var ，分別取 160 K var 的 GCS-34A 結(jié)合 96 K var 的 GCS-35C, 總?cè)萘咳?512 K var無功補(bǔ)償后無功負(fù)荷為QCQC512K var361.54 Kvar補(bǔ)償后的功率因數(shù)為：cos 2PC1042.68>0.92滿足要求0.945PC2QC21042.68 2 361.54 2補(bǔ)償后的負(fù)荷如下表全廠負(fù)荷有功功率 Pc/kw無功功率

18、Qc/kvar視在計(jì)算負(fù)荷 (Sc/kVA)補(bǔ)償前1042.68873.541360.24無功補(bǔ)償-512補(bǔ)償后1042.68361.541103.58補(bǔ)償后功率因數(shù)（ cos）0.945表 4補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷第二章變電所的選擇及主變壓器的選擇第一節(jié)變電所的位置與型式選擇變電所位置的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較確定：一、接近負(fù)荷中心；二、進(jìn)出線方便；三、接近電源側(cè)；四、設(shè)備運(yùn)輸方便；五、不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動或高溫的場所；六、不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，當(dāng)無法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；七、不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰；八、不應(yīng)設(shè)在

19、有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定；九、不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。按負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心工廠是 10kv 以下，變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心， 工廠的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來確定。 在工廠的平面圖下側(cè)和左側(cè)， 分別作一條直角坐標(biāo)的 x 軸和 y 軸，然后測出各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置， p1、p2、p3 p10 分別代表廠房 1、2、3 10 號的功率，設(shè)定 p1、p2 p10 并設(shè)定 p11 為生活區(qū)的中心負(fù)荷，如圖 3-1 所示。

20、而工廠的負(fù)荷中心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)：把各車間的坐標(biāo)帶入上述2 個(gè)公式，得到 x=5.38 ，y=5.38. 由計(jì)算結(jié)果可知，工廠的負(fù)荷中心在6 號廠房的東北角?？紤]到周圍環(huán)境和進(jìn)出線方便，且7 號機(jī)加工車間干線分配多，所以變電所設(shè)在6 號車間的右方。變電所類型有室內(nèi)型和室外型。室內(nèi)型運(yùn)行維護(hù)方便，占地面積少。所以采用室內(nèi)型變電所變電所的類型主要有以下幾種類型：（1）：獨(dú)立變電所（2）：附設(shè)變電所（3）：車間內(nèi)變電所（4）：地下變電所所以，變電所的類型為 附設(shè)變電所 。第二節(jié)主變壓器的類型、臺數(shù)與容量的選擇（1）考慮到變壓器在車間建筑內(nèi)，故選用低損耗的干式雙繞組電力變壓器。 變壓器采

21、用無載調(diào)壓方式， 分接頭SCB10型 10/0.4kV 三相5% ，聯(lián)接組別 Dyn11，帶風(fēng)機(jī)冷卻并配置溫度控制儀自動控制，帶IP20防護(hù)外殼。（2）由于工廠總負(fù)荷容量較大，且存在多個(gè)二級負(fù)荷，對電源的供電可靠性要求較高，宜采用兩臺變壓器，以便當(dāng)一臺變壓器發(fā)生故障后檢修時(shí)，另一臺變壓器能對二級負(fù)荷繼續(xù)供電，故選兩臺變壓器。（3）變壓器容量是根據(jù)無功補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷確定的。補(bǔ)償后的總計(jì)算負(fù)荷為 SC1103.58 kVA ，每臺變壓器的容量SNT0.71103.58763.39kVA , 工廠二級負(fù)荷為 328.57kV A，328.57 kV A，故每臺變壓器的容量為800kV A。SNT第

22、三章機(jī)加工車間的配電系統(tǒng)的確定第一節(jié)電力負(fù)荷計(jì)算配電方式應(yīng)遵從下列原則：（1）為減少電壓波動引起的閃爍，照明線路應(yīng)在車間動力總開關(guān)之前分出。（2）離配電點(diǎn)比較近的，且功率比較大的少數(shù)用電設(shè)備可以用放射式供電。（3）對于功率比較小、臺數(shù)比較多的設(shè)備，宜于采用干線對分電箱供電，然后由分電箱對各用電設(shè)備配電。（4）考慮分電箱供電范圍時(shí)，注意支線的敷設(shè)不要跨過通道；通道另一側(cè)的設(shè)備，應(yīng)由另一側(cè)的分電箱供電，不要采取這一側(cè)的用電設(shè)備由另一側(cè)的分電箱供電。（5）吊車電源不要經(jīng)過分電箱，應(yīng)經(jīng)單獨(dú)的開關(guān)直接引自干線。按照上述原則 ，因?yàn)闄C(jī)加工車間用電器臺數(shù)較多且少數(shù)設(shè)備的容量大，且包含吊車設(shè)備，故按下面分組，

23、并采用分電箱分配電：干線分電箱設(shè)備編號第 1 組19第 2 組31第 3 組32第 4 組33第 5 組356-12、3、4、5第 6 組6-28、9、106-325、 266-427、 28第 7 組7-16、7、11、 12、137-21、348-114、 15、16、17、 18第 8 組8-220、 21、228-323、 248-429、 30表 5機(jī)加工車間設(shè)備分組根據(jù)利用系數(shù)法 計(jì)算分干線電流和主干線電流，1）分干線電流計(jì)算方法如下求各用電設(shè)備組在最大負(fù)荷班內(nèi)的平均負(fù)荷。用功功率 Pav.iK u.iPe.i無功功率 Qav .iPav.itani求平均利用系數(shù)K u.avPav

24、.iPe. i求用電設(shè)備的有效臺數(shù) neq( Pe.i ) 22 ，然后根據(jù)有效臺數(shù) neq 和平均利用系Pe.i數(shù) K u.av ，查表求出附加系數(shù) K a 。求計(jì)算負(fù)荷及計(jì)算電流有功計(jì)算負(fù)荷 PCK aPav.i無功計(jì)算負(fù)荷 QCK aQav.i視在計(jì)算負(fù)荷 SC22PCQCSC計(jì)算電流 I C3U N在實(shí)際工程中，若用電設(shè)備在3 臺及以下，則其有功計(jì)算負(fù)荷取設(shè)備功率總和；3 臺以上用電設(shè)備，而有效臺數(shù)小于4 時(shí)，有功計(jì)算負(fù)荷取設(shè)備功率總和，再乘以 0.9 系數(shù)例如：（1）7-1 號分組： 有 5 臺設(shè)備用功功率 Pav.1K u.1 Pe.15.625 * 0.14 0.788kwPav

25、.20.648kwPav.30.648kwPav.40.648kwPav.50.438kw無功功率 Qav.1Pav.1 tan 10.788 * 1.732 1.36k varQav.21.12k varQav.31.12k varQav.4 1.12k varQav .50.76k var求平均利用系數(shù)Ku.avPav.i0.14Pe.i（設(shè)備利用系數(shù)都相同， 所以等于每臺的利用系數(shù)）求用電設(shè)備的有效臺數(shù) neq( Pe.i )25 然24.85，取整得有效臺數(shù) neqPe.i后根據(jù)有效臺數(shù) neq 和平均利用系數(shù) K u.av，查表并利用 斜率法 可以求出附加系數(shù)K a 2.94 。求計(jì)

26、算負(fù)荷及計(jì)算電流有功計(jì)算負(fù)荷 PCK aPav. i9.32kw無功計(jì)算負(fù)荷 QCK aQav .i16.121k var視在計(jì)算負(fù)荷 SCPC2QC218.62kVASC28.29 A計(jì)算電流 I CU N3（2）6-4號分組： 有 4 臺設(shè)備利用上述方法可以求用電設(shè)備的有效臺數(shù)neq( Pe.i )223.48 ，取整得有Pe.i效臺數(shù) neq34 。所以有功計(jì)算負(fù)荷 PC0.9Pe22.5kw無功計(jì)算負(fù)荷 QCPCtan34.85k var視在計(jì)算負(fù)荷 SCPC2QC259.02kVASC89.68A計(jì)算電流 I CU N3（3）6-1 號分組： 只有 2 臺設(shè)備，小于 3 臺。所以：有

27、功計(jì)算負(fù)荷 PCPe8.1kw無功計(jì)算負(fù)荷 QCPCtan14.01k var視在計(jì)算負(fù)荷 SCPC2QC216.19kVASC24.59 A計(jì)算電流 I CU N32）主干線電流計(jì)算方法如下：在確定擁有多組用電設(shè)備上的干線上或變電所低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出線的因素。因此，在確定低壓干線上或低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，可結(jié)合具體情況對其有功和無功計(jì)算負(fù)荷計(jì)入一個(gè)同時(shí)系數(shù)（又稱參差系數(shù)或綜合系數(shù)K p 和 K q ）。由于各組設(shè)備的 cos不一定相同，因此總的視在計(jì)算負(fù)荷和計(jì)算電流不能用各組的視在計(jì)算負(fù)荷或計(jì)算電流之和乘以K p 和 K q 來計(jì)算?？偟挠泄τ?jì)算負(fù)

28、荷 PCK pPc .iK p 取 0.95總的無功計(jì)算負(fù)荷 QCK qQc.iK q 取 0.97總的視在計(jì)算負(fù)荷 SCPC2QC2SC計(jì)算電流 I C3U N例如： 6 號主干線：有功計(jì)算負(fù)荷 PC0.95Pc .i44.39kw無功計(jì)算負(fù)荷 QC0.97Qc .i 78.42k var視在計(jì)算負(fù)荷 SCPC2QC290.11kVA計(jì)算電流 I CSC136.91AU N3詳細(xì)計(jì)算結(jié)果見 附表一第二節(jié)車間變壓器低壓到動力分電箱的干線的選擇低壓線路采用 VV220.6 / 1型四芯等截面銅芯聚錄乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚錄乙烯護(hù)套電力電纜，由設(shè)計(jì)要求可知在空氣中敷設(shè)時(shí)環(huán)境平均溫度為33 度，在選擇電

29、纜時(shí)取整為 35 度，埋地敷設(shè)時(shí)的環(huán)境平均溫度為25 度，在選擇電纜是取30 度。由上面計(jì)算的分干線電流和主干線電流，可以查表得到電纜的主芯線截面積和中性線截面積，由此可以確定電纜型號。例如：1 6-1分干線：其計(jì)算電流為 IC24.59A, 查表可得 VV220.6 /1的截面積（ ）為 4mm時(shí)，其在空氣溫度為35 度是載流量為29A>24.59A，所以該分干線型號為VV22-0.6/1-4*4（2）6 號主干線 ：其計(jì)算電流為 I C 136.91A ，查表可得 VV22 0.6 /1的截面積為 50mm時(shí)，其在埋地溫度為 30 度是載流量為 155A>136.91A，所以該

30、主干線型號為 VV22-0.6/1-4*50主干線和分干線選擇結(jié)果詳見 附表一第四章變電所主要結(jié)線方案的設(shè)計(jì)第一節(jié)變壓器一次側(cè)主接線在前面選擇變壓器時(shí)選擇 2 臺主變壓器，且本廠可由附近一條 10kV 的公用電源干線取得工作電源；為滿足工廠二級負(fù)荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。所以采用一用一備的運(yùn)行方式，故變壓器高壓側(cè)采用單母線接線，而低壓側(cè)采用單母線分段接線。該方案根據(jù)當(dāng)?shù)毓╇姴块T的要求，兩路電源均設(shè)置電能計(jì)量柜，且設(shè)置在電源進(jìn)線主開關(guān)后。變電所采用直流操作電源，為監(jiān)視工作電源和備用電源的電壓，在母線上和備用進(jìn)線斷路器之前均安裝有電壓互感器。當(dāng)工作電源停電且備用電源電壓正

31、常時(shí)，先斷開工作電源進(jìn)線斷路器，然后接通備用電源進(jìn)線斷路器，由備用電源提供所有負(fù)荷。備用電源的投入方式可采用手動投入，也可采用自動投入。進(jìn)線柜和出線柜均采用電纜進(jìn)線和電纜出線。開關(guān)柜是金屬封閉開關(guān)設(shè)備的俗稱，是按一定的電路方案將有關(guān)電器設(shè)備組裝在一個(gè)封閉的金屬外殼內(nèi)的成套配電裝置。金屬封閉開關(guān)設(shè)備分為三種類型：1 鎧裝式； 2：間隔式； 3：箱式。高壓進(jìn)線柜采用 KYN28A-12金屬鎧裝中置移開式開關(guān)柜。工作電源端進(jìn)線柜選用方案 06，電能計(jì)量柜選用方案 68，電壓測量柜選用方案 02；備用電源端進(jìn)線采用方案 06，電能計(jì)量柜采用方案 67，隔離柜選用方案 56； 2 個(gè)變壓器饋電均采用方案

32、 02.具體主結(jié)線詳見 附圖一第二節(jié)變壓器二次側(cè)主接線低壓出線柜采用GCS低壓抽出式開關(guān)柜。采用變壓器，變壓器與低壓柜之間通過矩形銅母線聯(lián)接。在設(shè)置聯(lián)絡(luò)柜。 2 個(gè)低壓母線之間采用封閉式母線連接。2 列低壓柜，低壓柜最前端為2 個(gè)變壓器低壓母線之間在聯(lián)絡(luò)柜之后2 個(gè)低壓母線上分別設(shè)置無功補(bǔ)償柜。無功補(bǔ)償均采用低壓側(cè)集中補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ摲桨缚紤]到以后發(fā)展，方便擴(kuò)充出線柜。具體為： 2 個(gè)變壓器的出線柜都采用 GCS-01E方案，無功補(bǔ)償柜采用2 組GCS-34A主柜結(jié)合 2 組 GCS-35C輔柜來進(jìn)行無功補(bǔ)償， 出線抽屜采用 GCS-11方案。具體主結(jié)線詳見 附圖一第五章短路電流的計(jì)算第一節(jié)短路

33、及其原因、后果短路：指供電系統(tǒng)中不同電位的導(dǎo)電部分（各相導(dǎo)體、地線等）之間發(fā)生的低阻性短接。短路是電力系統(tǒng)最常見的一種故障，也是最嚴(yán)重的一種故障主要原因：電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞，其次是人員誤操作、鳥獸危害等。短路后果：短路電流產(chǎn)生的熱量，使導(dǎo)體溫度急劇上升，會使絕緣損壞；短路電流產(chǎn)生的電動力，會使設(shè)備載流部分變形或損壞；短路會使系統(tǒng)電壓驟降，影響系統(tǒng)其他設(shè)備的正常運(yùn)行；嚴(yán)重的短路會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性；短路還會造成停電；不對稱短路的短路電流會對通信和電子設(shè)備等產(chǎn)生電磁干擾等。第二節(jié)高壓電網(wǎng)短路電流的計(jì)算利用標(biāo)幺值法 計(jì)算由于采用 10KV電壓供電，故線路電流Sd1600I d92.383 U

34、d3 10由設(shè)計(jì)要求中可知：工廠使用干線的導(dǎo)線牌號為LGJ-150，導(dǎo)線為等三角形排列，線距為 2m；干線首端距離本廠約 8km。干線首端所裝設(shè)的高壓斷路器斷流容量為 500MV·A。此斷路器配備有定時(shí)限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過電流保護(hù)整定的動作時(shí)間為 1.7s 。為滿足工廠二級負(fù)荷的要求，可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。查表得 x0 =0.358 / km, r0 =0.221 / km（1）確定基準(zhǔn)值取 Sd100MVAU c110.5kV U c2 0.4kVI d1Sd100MV A3U c135.50 kA而10.5kVI d 2Sd100MV A3U

35、c2144.34 kA3 0.4kV計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值1）電力系統(tǒng)（ Sk500MVA ）X1* = Sd=100/500=0.2Sk2）架空線路（ X 0 = 0.358 /km）Sd100MV A2.60X 2 *x0l U 220.358 / km 8km(10.5kV )23）電力變壓器6 100 103 kV AX 3* X 4 * U k % Sd / 100SNT7.50100800kV A（3）在 k-1 點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量1) 電源至短路點(diǎn)的總電抗標(biāo)幺值X *( k 1)X1*X2*2.802) 三相短路電流周期分量有效值I k

36、31*I d15.50/2.80 1.97 kAX(k 1)3) 其他三相短路電流I ' 'k(3)1I (3k)1I k(3)1 1.97kAish(3 )2.551.97kA5.01 kAI sh(3)1.511.97kA2.97 kA4) 三相短路容量S(3)SX *1)100MVA/ 2.80 35.74 MVAk 1d(k總電抗三相短路電流 /KA三相短路標(biāo)幺值短路計(jì)算點(diǎn)容量X *I k(3)I ' '(3)I (3)ish(3)I sh(3)Sk/MV.AK-1 點(diǎn)2.801.971.971.975.011.5135.74表 6 短路電流計(jì)算結(jié)果第六

37、章變電所一次設(shè)備及進(jìn)出線的選擇與校驗(yàn)第一節(jié)高壓開關(guān)柜選擇本次設(shè)計(jì)采用 GZS1-12(KYN28A-12)中置式開關(guān)柜。其中的設(shè)備校驗(yàn)如下：（1）真空斷路器的校驗(yàn)真空斷路器型號都采用選用VS1-12/630-16 型斷路器，由于電源進(jìn)線的電流和變壓器高壓側(cè)的電流不同，應(yīng)該分開校驗(yàn)。其檢驗(yàn)過程如下表：電源引入隔離高壓斷路器校驗(yàn)序號安裝地點(diǎn)的電氣條件VS1-12/630-16 型斷路器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論1UN/KV10UN.QF/KV12合格2Ic/A92.38IN.QF/A630合格3Ik(3)/KA1.97Ioc/KA16.00合格4ish(3)/KA5.01imax/KA40.00合格5I

38、2t6.99It2*t1024.00合格變壓器一次側(cè)高壓斷路器校驗(yàn)序號安裝地點(diǎn)的電氣條件VS1-12/630-16 型斷路器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論1UN/KV10UN.QF/KV12合格2Ic/A46.19IN.QF/A630合格3Ik(3)/KA1.97Ioc/KA16.00合格4ish(3)/KA5.01imax/KA40.00合格5I2t6.99It2*t1024.00合格表 7 變壓器高壓真空斷路器校驗(yàn)（2）電流互感器校驗(yàn)雖然電流互感器在電源進(jìn)線的電流和變壓器高壓側(cè)的電流不同，但是只要滿足最大電流條件滿足要求，就能保證小電流的電流互感器也能滿足要求。所以校驗(yàn)電源進(jìn)線的電流互感器。電流互感

39、器型號選用LZZB6-10-100/5 型互感器，其檢驗(yàn)過程如下表序號安裝地點(diǎn)的電氣條件LZZB6-10-100/5 型電流互感器項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)結(jié)論1UN/KV10UN.QF/KV10.00合格2Ic/A92.38IN.QF/A100.00合格3ish(3)/KA5.01imax/KA15.00合格4I2t2.42It2*t38.30合格表 8 變壓器一次側(cè)電流互感器校驗(yàn)（3）接地開關(guān)： 選用 JN4-12/31.5 戶內(nèi)高壓接地開關(guān)型（4）避雷器： 選用 HY5WS2-17/50型避雷器。（5）電壓互感器： 型號為 JDZX10-10,高壓熔斷器型號采用 XRNP-10/3.15-50-2

40、 。第二節(jié)高壓母線選擇高壓母線選取 TMY矩形銅母線，變壓器一次側(cè)母線電流Sd1600I d92.38 A3 U d3 10根據(jù)計(jì)算電流，選擇母線的截面積。所以母線型號為TMY-3*(40*3 ）第三節(jié)低壓出現(xiàn)柜選 擇出線柜的選擇只要考慮干線電流即可。例如： 機(jī)加工干線1：計(jì)算電流 I C30.97A ，查資料可知 GCS-11-C抽屜，其最大電流為 100A>30.97A,滿足要求，所以選用 GCS-11-C抽屜。機(jī)加工車間出線柜方案如下表干線編號Ic抽屜出線電纜130.97GCS-11-CVV22 -0.6/1-4*4272.00GCS-11-CVV22 -0.6/1-4*16396

41、.85GCS-11-CVV22 -0.6/1-4*254108.39GCS-11-BVV22 -0.6/1-4*355212.53GCS-11-AVV22 -0.6/1-4*956136.91GCS-11-BVV22 -0.6/1-4*10786.27GCS-11-CVV22 -0.6/1-4*108143.40GCS-11-BVV22 -0.6/1-4*50表 9 機(jī)加工車間出線柜方案車間類別Ic抽屜電纜型號鑄造195.35GCS-11-BVV22 -0.6/1-4*95鍛壓245.44GCS-11-AVV22 -0.6/1-4*150工具273.49GCS-11-AVV22 -0.6/1-4*150電鍍237.40GCS-11-AVV22 -0.6/1-4*120熱處理170.93GCS-11-BVV22 -0.6/1-4*70裝配117.21GCS-11-BVV22 -0.6/1-4*35機(jī)修74.80GCS-11-CVV22 -0.6/1-4*16鍋爐房66.47GCS-11-CVV22 -0.6/1-4*16倉庫15.19GCS-11-CVV22 -0.6/1-4*4其他車間照