某機器廠供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計

1、目目 錄錄摘要.1關(guān)鍵詞.1AbstractAbstract.1KeyKey wordswords.1引言.31 設(shè)計的原始資料 .21.1 工廠的原始材料 .21.2 設(shè)計要求 .32 工廠的主接線 .52.1 工廠的主接線方案如下 .52.2 主接線圖的分析 .52.3 主接線圖的確定 .63 全廠負荷計算 .93.1 關(guān)于負荷計算 .93.2 工廠的負荷計算 .94 主變壓器設(shè)備的選擇 .104.1 主變壓器臺數(shù)的確定 .104.2 主變壓器容量的確定.104.3 主變壓器型式的選擇 .104.4 聯(lián)結(jié)組別選擇 .104.5 變壓器型號的選擇 .104.6 工廠變壓器的選擇 .105 全

2、廠主設(shè)備的選擇 .115.1 電氣設(shè)備選擇的一般條件.115.2 高壓設(shè)備的選擇 .115.3 400V 低壓側(cè)設(shè)備選擇 .126 短路電流的計算 .176.1 短路電流計算的目的 .176.2 短路電流計算的方法 .176.3 工廠供電短路電流的計算 .177 電氣設(shè)備的校驗 .197.1 關(guān)于電氣設(shè)備的校驗.197.2 全廠電氣設(shè)備的校驗.19參考資料.23致 謝 .24菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）1某機器廠供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計摘要：工廠供電系統(tǒng)就是將電力系統(tǒng)的電能降壓再分配電能到各個廠房或車間中去，它由工廠降壓變電所，高壓配電線路，車間變電所，低壓配電線路及用電設(shè)備組成。工廠總降壓變電

3、所及配電系統(tǒng)設(shè)計，是根據(jù)各個車間的負荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對負荷的要求，以及負荷布局，結(jié)合國家供電情況。解決對各部門的安全可靠，經(jīng)濟技術(shù)的分配電能問題。其基本內(nèi)容有以下幾方面：進線電壓的選擇, 變配電所位置的電氣設(shè)計, 短路電流的計算及繼電保護, 電氣設(shè)備的選擇,車間變電所位置和變壓器數(shù)量、容量的選擇, 防雷接地裝置設(shè)計等。關(guān)鍵詞：負荷數(shù)量；負荷布局；繼電保護；防雷接地裝置The electrical factory power supply system designStudent majoring in automation DubaolongTutor ZhoujingleiAbstra

4、ct：Factory power supply system of the power system is will power step-down redistribution electrical energy into the various workshops or workshop, it by factory step-down substation, high voltage distribution circuit, workshop, low voltage power distribution lines and substation of electrical equip

5、ment. The factory always step-down substation and distribution system design, is based on the load of each workshop, production process quantity and nature of load demand, and load distribution, combinative state power supply situation of each department. Solve the safe and reliable, economic and te

6、chnological distribution electricity problems. Its basic contents have the following several aspects: into line voltage choice, transfering &transforming the electrical design, what position of short-circuit current calculation and relay protection, electrical equipment choice, workshop substati

7、on position and number of transformers, capacity options, lightningproof grounding device asher.Key words：load quantity；load distribution；relay protection；relay protection lightningproof grounding device菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）2引言 本文對某機器廠供配電情況進行相關(guān)的研究和設(shè)計，針對不同的負荷的不同要求，供電系統(tǒng)需要有不同的供電方式，設(shè)計按要求對其全場負荷進行了計算并合理的選擇了主變壓器

8、。采用了單母線、橋式接線等多種接線方式綜合個方面的要求，按照電氣設(shè)備的一般選擇原則和主要電氣設(shè)備的具體選擇和校驗方法，對電氣設(shè)備以及導(dǎo)線、電纜的選擇進行了深層次的討論，較好的完成了預(yù)定的任務(wù)。1 設(shè)計的原始資料在進行供配電系統(tǒng)設(shè)計之前，應(yīng)先全面了解工廠的情況?，F(xiàn)將了解情況介紹如下。1.1 工廠的原始材料1、工廠廠區(qū)主要的由四個區(qū)域組成：冷作車間、金工車間、裝配車間及倉庫，其中，金工車間面積：6024m2。2、各車間負荷表及金工車間設(shè)備明細表見表 1-1，表 1-2。3、供電情況：在金工車間東側(cè) 1.02 公里處，有一坐 10KV 配電所，先用 1KM 的架空線路，然后改為電纜線路至本廠變電所。

9、4、氣象條件：本廠所在地年最熱月平均氣溫為 34.6。表 1-1 各車間負荷表車間P30/KWQ30/KW最大的電機/KW冷作車間10011030安裝車間809022倉庫20207.5戶外照明2015表 1-2 金工車間設(shè)備明細表序號設(shè)備名稱設(shè)備容量/KM臺數(shù)需要系數(shù)功率因數(shù)13，13162325 36 3234車床7.2140.250.54銑床1310.250.55 21 35搖臂鉆730.250.56 7 41 42銑床1040.250.58 9銑床920.250.510砂輪機3.210.250.511 12砂輪機120.250.517 18磨床9.220.250.519車床14.310.

10、250.520 38磨床13.220.250.522 37車床10.220.250.526 27磨床15.720.250.56310.250.52829立車3910.250.530天車20.110.250.531搖臂鉆1010.250.539 40龍門刨8520.250.543 44 45銑床7.230.250.546銑床9.310.250.547銑床9.810.250.548橋式起重機23.210150.549 50橋式起重機29.520.150.5菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）3說明：1、金工車間照明密度為：12W/,需要系數(shù)為 1， 照明功率因數(shù)為 0.95。m2 2、全廠有功同時系數(shù)取

11、 0.95，無功同時系數(shù)取 0.97。 3、全廠為三級負荷。1.2 設(shè)計要求要求根據(jù)本廠供電電源情況，并合理考慮工廠生產(chǎn)發(fā)展的需要，按照安全技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的要求，完成如下的內(nèi)容1：1、確定供配電系統(tǒng)的主接線方案如圖 1-1，要求設(shè)計的主接線方案合理、可行、可靠、經(jīng)濟。1 0 . 5 K V 母 線戶外照明倉庫安裝車間裝配車間號 設(shè)備號 設(shè) 備號 設(shè) 備號 設(shè) 備號 設(shè) 備 ）號設(shè) 備號 設(shè) 備照 明 設(shè) 備號 設(shè) 備號 設(shè) 備號 屏號 屏號 屏號 屏號 屏號 屏號 屏號 屏號 屏號 屏G GG N 6 - 1 0 T / 4 0 0R N 2 - 1 0F S 4 - 1 0J D Z -

12、 1 0G N 6 - 1 0 T / 4 0 0S N - 1 0 L Q J - 1 0S 9 - 5 0 01 0 / 0 . 4k vY , y n 0D W 1 0 - 1 0 0 0 / 3H D 1 2 - 1 0 0 0 / 3 1J L W 2 2 0 G FH R 5 - 1 0 0H R 5 - 1 0 0L M Y - 3 （ 8 0 6 ）Y J L VH D 1 2 - 1 0 0 0 / 3 1H R 3 -2 0 0H R 3 -2 0 0H R 3 -2 0 0H R 3 -1 0 0H R 3 -2 0 0YYVV安裝車間裝配車間倉庫戶外照明2號屏3號屏4號

13、屏5號屏6號屏7號屏9號屏1 0號屏1號屏G1 - 91 0 - 2 02 1 - 2 7 , 3 12 8 - 2 93 0 , 4 3 - 4 73 2 - 3 8 , 4 1 , 4 23 94 8 - 5 08號屏4 0照 明1 0K V母 線中 心 線4 0 0 / 2 2 0V補 償 電 容 器柴油發(fā)電機Q S 1Q F 1Q F 2Q S 2Q S 3Q S 4Q S 5Q D F 1Q D F 2Q D F 3Q D F 4Q D F 5Q D F 6 圖 1-1 全廠的主接線圖2、主接線線確定后，進行負荷計算及主變壓器的臺數(shù)與容量，類型及一次設(shè)備初步選型。3、全廠的功率因數(shù)要

14、求達到 0.90，采用電容器集中補償提高功率因數(shù)，設(shè)計選配補償電容器柜。菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）44、本項只有一電源進線，為保證金工車間供電可靠，應(yīng)考慮采用柴油發(fā)電機作為后備電源，以提高供電的可靠性。5、正確計算工廠的計算負荷和短路電流：根據(jù)計算負荷和短路電流選擇設(shè)備、校驗設(shè)備。6、作出金工車間設(shè)備分布圖及配電系統(tǒng)圖 1-22。 圖 12 金工車間平面布置圖菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）52 工廠的主接線2 2.1 工廠的主接線方案1、主接線方案的設(shè)計原則與一般要求3：（1）安全性:要求符合國家標準和有關(guān)技術(shù)規(guī)程的要求，能充分保證人身和設(shè)備安全。（2）可靠性:要滿足各級電力負荷特別是其中

15、三級負荷時對供電可靠性的要求和符合質(zhì)量的電能。（3）靈活性:能適應(yīng)各種不同的方式，便于檢修、切換操作簡便。（4）經(jīng)濟性:在滿足以上要求的前提下，盡量使主接線簡單、投資少、運行費用低，并節(jié)約電能和有色金屬消耗量。此外，主接線還應(yīng)適當考慮到發(fā)展，有擴充改建的可能性。合理處理局部和全局、當前和長遠等關(guān)系。既照顧局部和當前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局、適應(yīng)發(fā)展。2、主接線方案的初選擇: :根據(jù)主接線的設(shè)計原則與一般要求，我們初步確定主接線的兩種接線方案如圖 2-1與圖 2-2 所示。圖 2-1 方案 A 主接線簡圖2.2 主接線圖的分析1、圖 2-1 方案 A 分析圖 2-1 方案 A 采用的是

16、單電源單母線的供電方式供電來設(shè)計。（1）圖 2-1 方案 A 優(yōu)點4:其接線方式簡單清晰、設(shè)備少、經(jīng)濟、操作方便。供電可靠性不高，但是技術(shù)成熟、便于檢修；單母線接線方式配電造價格也比較低；菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）6適用于三級負荷并且對電能要求不是很高的工廠電力用戶。（2）圖 2-1 方案 A 缺點：單母線接線的方式可靠性能較差母線發(fā)生故障的時候須全廠停電檢修；單母線接線的方式靈活性能較差只是適用于小型工廠用戶。圖 2-2 方案 B 主接線簡圖2、圖 2-2 方案 B 分析圖 2-2 采用的是雙電源雙母線的供電方式供電來設(shè)計。（1）圖 2-2 方案 B 優(yōu)點：供電可靠性能高，適用于對電能要

17、求高的電力用戶采用；供電靈活性高，在一臺主變檢修時候另一臺可以正常的供電。（2）圖 2-2 方案 B 缺點：這種主接線的建設(shè)費用較高；這種主接線的在運行的時候維護比不上單母線單電源的方便；這種主接線由于開關(guān)過多操作的時候容易誤操作。2.3 主接線圖的確定1、主接線圖的確定根據(jù)5：機器廠的實際的情況，該工廠為三級負荷供電；機器廠的容量是 500KVA 少于 1250KVA 對電能的要求不是很高；機器廠的用電主要為：金工車間用電、裝配車間、倉庫、安裝車間、戶外照明用電。2、根據(jù)工廠的實際的用電的情況：菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）7機器廠的實際的情況，該工廠為三級負荷供電；機器廠的容量是 500K

18、VA 少于 1250KVA 對電能的要求不是很高；機器廠的用電主要為，金工車間用電，裝配車間，倉庫，安裝車間，戶外照明用電。3、根據(jù)以上幾點和工廠實際情況，所以該廠采用的是圖 2-1 方案 A 的接線方式來進行供電。菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）83 全廠負荷計算3.1 關(guān)于負荷計算1、負荷計算的目的6：負荷計算及負荷分級計算是確定供電設(shè)計,選擇主變?nèi)萘?、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面的依據(jù)。因此,正確進行負荷計算及負荷分類是設(shè)計的前題,也是實現(xiàn)供電系統(tǒng)安全、經(jīng)濟運行的必要手段。此階段需要對原始資料分析。2、主要計算公式有： 有功功率：P30 = PeKd無功功率: Q30 = P30tg視在功率: S3

19、O = P30 / Cos計算電流: I30 = S30 /UN 3負荷計算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項式等幾種。3.2 工廠的負荷計算：1、金工車間的總負荷計算7: (1)需要系數(shù) Kd =0.25 的設(shè)備P=7.214+13+73+104+92+3.2+12+9.22+14.3+13.22+10.22+15.721e+63+39+20.1+10+852+7.23+9.3+9.8=651.7 KW因為 Cos=0.5tan=1.73所以：P= =0.25651.7=162.925 KW3011dK1ePQ301= Ptan=162.9251.73=282 KVAR301(2)需要系數(shù)

20、 Kd =0.15 的設(shè)備P=23.21+29.52=82.2 KW2eP= KP=0.1582.2=12.33 KW3022d2eQ=Ptan=12.331.73=21.331 kvar302302(3)金工車間照明的負荷計算：P=126024/1000=17.28 KW3e因為=1Cos=0.95tan=0.33dK所以：P=kd Pe3=117.28=17.28 KW303Q=Ptan=17.280.33=5.702 kvar303303(4)所以金工車間的總負荷為：P30 金工= P+ P +P=162.925+12.33+17.28=192.535 KW301302303Q30 金工

21、= Q301+ Q+ Q=282+21.331+5.702=309.033 kvar3023032、全廠有功負荷計算：( 條件：有功同時系數(shù)為 0.95，無功同時系數(shù)為 0.97 )P =K （P30 金工+P30 冷作+P30 倉庫+P30 安裝+P30 戶外）總30p=0.95（192.535+100+80+20+20）=391.908 KW菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）9Q =K ( Q30 金工+Q30 冷作+Q30 倉庫+Q30 安裝+Q30 戶外)總30q=0.97（309.033+110+90+20+15）= =527.712 kvar3、補償前工廠總?cè)萘浚篠 =657.322

22、KVA1總總302302QP22)712.527()908.391(此時，Cos=P /S S =391.908657.322=0.5961總301全廠補償前與后的功率因數(shù)見表 3-1： 表 3-1 全廠補償前與后的功率因素Cos1tan1補償前Cos=0.5961tan=1.3471補償后Cos=0.92tan=0.48424、所以工廠需要補償?shù)臒o功容量為：Q補=P (tan- tan)=391.908(1.347-0.484)=338.217 kvarc總3012補償后工廠的總?cè)萘浚篠 =435.319 KVA2230302)cQ（QP總總22)217.38712.527)908.391(

23、此時，Cos=P/ /S =391.908/435.319=0.9003總302功率因數(shù)為 0.90030.9 所以功率因數(shù)達到工廠所需要求。菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）104 主變壓器設(shè)備的選擇4.1 主變壓器臺數(shù)的確定8選擇一臺主變壓器方式運行。這種方式，變壓器的主接線及繼電保護都較簡單，變壓器的運行經(jīng)濟指標較易控制，一次性投資最小，但可靠性較差，一旦變壓器出現(xiàn)故障，就無法繼續(xù)對用戶供電，屬于三類負荷的用戶及容量較小的用戶一般都采用單臺變壓器供電的方式（本廠供電總計算負荷不大于 1250kvar 的變電所，變電所另有低壓聯(lián)絡(luò)性，或有其備用電源，而總計算負荷不大于 1250KVA 的含有部

24、分一、二級負荷的變電所） ，符合機械廠的要求。4.2 主變壓器容量的確定 1、注意事項選擇容量時應(yīng)考慮環(huán)境溫度對變壓器容量的影響，電動機起動或其他負荷沖擊條件對變壓器容量選擇的影響。單臺容量一般不宜大于 1000KVA。2、本廠容量的確定9：(1)機械廠的容量是全廠所需要變壓器容量的總和。因此，機械廠容量的確定實質(zhì)上就是各變壓器容量的確定。變壓器容量確定，不僅考慮負荷的現(xiàn)狀和負荷的發(fā)展，而且還要考慮相當一段時間變壓器運行的經(jīng)濟性。(2)主變壓氣容量的選擇應(yīng)滿足在運行有最大功率通過時而不過載的原則來選定,不然過大的容量不僅增加投資,而且還會加大有功和無功的損耗。(3)主變壓器的型式、容量、臺數(shù)直

25、接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。根據(jù)輸送功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進行綜合分析和合理選擇。4.3 主變壓器型式的選擇根據(jù)表 4-1 選擇主變壓器的形式。綜合考慮，選擇采用油浸式變壓器。表 4-1 主變壓器選擇適用范圍型號選擇油浸式：一般正常環(huán)境的變電所。應(yīng)優(yōu)先選 SL7、S7、S9 等系統(tǒng)低損變壓器干式：用于防火要求較高或環(huán)境潮濕、多塵場所。SCL 等系列環(huán)氧樹脂澆注變壓器具有較好難燃、防塵、防潮性能。4.4 聯(lián)結(jié)組別選擇選用 Y-Y 聯(lián)結(jié)組，二次繞組可引出中性線，成為三相四線制，用作配電變壓器時可以兼動力和照明負載。適用于三相負荷基本平衡、供電系統(tǒng)中諧波

26、干擾嚴重時。4.5 變壓器型號的選擇綜述分析和計算結(jié)果，結(jié)合實用供配電技術(shù)手冊10所給資料可查得如表 4-2，S9 系列是全國統(tǒng)一設(shè)計產(chǎn)品，其能耗和材耗比 S7 系列和 SL7 下列更低。表 4-2 S9 系列性能表額定電壓型號額定容量高壓低壓S9-500/10500KVA10kv0.4kv空載電流空載損耗阻抗電壓價格1.0%960kW4%39360 元菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）114.6 工廠變壓器的選擇考慮以后的擴容與安全性能選容量為 500KVA 的變壓器,選 Y-Y 聯(lián)結(jié)方式,因為二次繞組要引出中性線,負載有電動機,照明,即選為 S9 系列。即：S9-500/10 型號的變壓器。5

27、 全廠主設(shè)備的選擇5.1 電氣設(shè)備選擇的一般條件：1、按工作條件選擇電氣設(shè)備的額定電壓和額定電流。2、按短路電流的熱校驗和電動機效應(yīng)校驗電器設(shè)備的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。3、按裝設(shè)點的三相短路容量校驗開關(guān)電器的斷流能力。4、按裝設(shè)地點和工作環(huán)境選擇電氣設(shè)備的形式。5、工作環(huán)境設(shè)備的型號選擇 如：戶內(nèi)戶外、海拔高度、環(huán)境溫度防塵、防爆等。5 5.2 高壓設(shè)備的選擇：1、電纜的選擇11：（1）選擇時候的注意事項：根據(jù)它們使用的環(huán)境鋪設(shè)方式，工作電壓等選擇；通過電纜的最大負荷電流不大于其允許載流量；工廠用電力電纜型號及適用范圍。（2）各種電纜的特性：油浸紙絕緣鋁包或鋁包電力電纜。它具有耐壓強度高，耐熱能力好

28、，使用年限長等，不宜用在有較大高差的場所。塑料絕緣電力電纜，具有重量輕、抗酸堿、耐腐蝕，并可敷設(shè)在有較大高差或垂直、傾斜環(huán)境中，目前生產(chǎn)的有：聚氯乙烯絕緣、聚氯乙烯護套的全塑電力電纜（VLV，VV型） ，已生產(chǎn)至 10KV 電壓等級，另一種交聯(lián)聚氯乙烯絕緣護套電力電纜（YJL 和 YJV 型），已生產(chǎn)至 35KV 電壓等級。綜上，選擇直接埋地鋪設(shè)，按允許載流量選擇。（3）電纜的選擇根據(jù)：高壓側(cè) 3-10KV 在一般環(huán)境和場所，宜采用鋁芯電纜；=28.87A；高IUS317320500查表電纜直埋地鋪設(shè) 10KV、三芯鋁芯電纜環(huán)境溫度 30時（因為工廠環(huán)境溫度為 34.6度） ，49A 主線芯線

29、截面是 316。所以選擇：型號為 YJLV 的電纜。鋁芯聚氯乙烯絕緣及護套鎧裝電力電纜允許載流量如表 5-1 所示：表 5-1 YJLV 型號電纜性能表 型號主線芯數(shù)截面 mm210KV 三芯電纜工作溫度（70）C環(huán)境溫度（30）CYJLV3150188492、高壓斷路器、隔離開關(guān)的選擇：(1) 高壓斷路器的選擇：高壓少油斷路器優(yōu)點：油量少，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕。由于油量少，開關(guān)的結(jié)構(gòu)很緊湊，不需要設(shè)置防爆小間和事故排油裝置，使配電結(jié)構(gòu)簡單化，另外少油斷路器的外殼帶電，必須菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）12和大地絕緣，人體不能觸及，燃燒和爆炸的危險少。所以由表 5-2 可知高壓斷路器 QF

30、 選較經(jīng)濟的少油斷路器。(2)高壓隔離開關(guān) QS 的選擇：隔離開關(guān)的選擇：隔離開關(guān)的選擇，根據(jù)其額定電壓和額定電流，工作環(huán)境等確定，并作短流時熱穩(wěn)定的校驗。所以選擇 GN6-10T/400 型號的隔離開關(guān)。GN -10T/400 型號的隔離開關(guān)參數(shù)如表 5-3 所示：68表 5-2 少油斷路器性能表型號額定電壓（KV）額定電流（A）開斷電流（KA）斷流容量（KVA）SN-10101000315500動穩(wěn)態(tài)電流（KA）熱穩(wěn)態(tài)電流（KA）固有分閘時間（S）合閘時間（S）配用操動機構(gòu)型號80315（2S）00607CT10、表 5-3 GN -10T/400 型隔離開關(guān)參數(shù)68型號額定電壓（KV）額

31、定電流（KA）極限通過電流（KA）5S 熱穩(wěn)定電流（KA）峰值：40GN-10T/2006810200有效值：30143、避雷器與高壓熔斷器的選擇：（1）避雷器：FS4-10額定電壓 10KV。（2）熔斷器：根據(jù)按額定電壓，發(fā)熱的情況，切斷能力和保護選擇性四項條件選擇。所以選擇 RN2-10 型號的熔斷器參數(shù)如表 5-4 所示。表 5-4 RN2-10 型熔斷器參數(shù)型號UN（KV）IN（A）三相最大斷流容量（KVA）最大開斷電流（KA）過電壓倍數(shù)RN2-101005100050254、電流、電壓互感器的選擇：（1）電流互感器的選擇：按環(huán)境及要求選擇；額定電壓不低于裝設(shè)線路額定電壓；電壓互感器準

32、確度要求并校驗準確度，計量用的為 0.5 級以上，一般測量用為 1.0-3.0級，保護用 3P 和 5P 級。（2）所以選擇 LQJ-10 型號的電流互感器。（3） 電壓互感器選擇滿足條件:按環(huán)境及要求選擇；額定電壓不低于裝設(shè)線路額定電壓；電壓互感器準確度要求并校驗準確度（計量回路的為 0.5 級以上，一般測量用為1.03.0 級，保護用為 3P 級和 5P 級） 。所選電壓互感器性能如表 5-5。表 5-5 電壓互感器性能型號變比級別額定二次負荷（1 級）LQJ-10100/5106(2) 電壓互感器選擇為 JDZ-10 參數(shù)如表 5-6。表 5-6 JDZ-10 型電壓互感器參數(shù)型號一次線

33、圈二次線圈級別JDZ-1010000V100V15.3 400V 低壓側(cè)設(shè)備選擇1、低壓設(shè)備選擇的原則12：（1）按環(huán)境特征選設(shè)備類型。菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）13（2）電器設(shè)備的額定電壓應(yīng)不低所在電網(wǎng)的額定電壓。（3）電器設(shè)備的額定電流應(yīng)不低于所在回路的計算電流。（4）保護電器應(yīng)按保護特征選擇。2、低壓母線、中性線選擇根據(jù)：（1）一般采用鋁芯絕緣導(dǎo)線。（2）I低=0.760AUS33803500（3）查表，鋁母線在 35時允許載流量為 1160A 時母線規(guī)格寬厚為 806，中性線寬厚 505。所以選取三相四線母線 LMY（鋁母硬線）-3（806）+1（505） 。3、低壓斷路器的選擇：

34、(1) 低壓斷路器選擇的根據(jù)：額定電壓 VN 與電網(wǎng)電壓 V 相符，VN=U；額定電流 IN 大于計算負荷電流 IC；斷路器額定運行分斷能力 ISC 的含義是在額定頻率和規(guī)定的功率因數(shù)及在工頻恢復(fù)電壓等額定電壓 110%時，能夠分斷的額定短路電流用短路電流周期性分量有效值表示。分斷短路電流后仍能繼續(xù)使用。斷路器額定極限分斷能力 ICVISh（短路沖擊電流有效值）斷路器額定運行短路分斷能力 ICSIZK 短路電流周期性分量有效值。(2)所以選擇 DW10-1000/3 型號低壓斷路器參數(shù)如表 5-7 所示：4、低壓側(cè)刀開關(guān)的選擇：表 5-7 低壓側(cè)刀開關(guān)參數(shù)型號額定電流（A）熱穩(wěn)定性（.S）2K

35、A極限通斷電流周期分量有效值(KA)380V電壽命（次）DW10-1000/31000240202500(1)低壓側(cè)刀開關(guān)選擇條件：隔離開關(guān)的額定電壓應(yīng)不小于電路額定電壓；隔離開關(guān)的額定電流等于或大于電路工作電流；低壓隔離開關(guān)又名閘刀開關(guān)，起通斷、轉(zhuǎn)換電流和負載作用，主要用于隔離電源；據(jù)額定電流，電壓選擇低壓刀開關(guān)。(2)所以選擇的型號技術(shù)數(shù)據(jù)如表 5-8 所示。表 5-8 選擇型號技術(shù)數(shù)據(jù)型號極數(shù)額定電流開斷電流 380VHD12-/1HS12-/12，3100，200，400600，1000IN5、柴油發(fā)電機的選擇如表 5-9。表 5-9 發(fā)動機性能參數(shù)機組型號備用功率 KW常用功率發(fā)電機

36、型號JLW220GF220200WD129TTA23柴油消耗 L/H外形尺寸(LWH)mm凈重 kg機組額定參數(shù)為573000115015302500400v/300v,50HZ,1500rpm,08PF(滯后)三相四線6、補償電容的選擇：電容采用自動調(diào)節(jié)裝置，工廠補償容量 QC=338.217kvar，選擇的電容器為 BW0.4-14-3 型，qn 為 14kvar，C 為 280UF，需并聯(lián)的電容個數(shù)為：N=QC/qcn =338.217/14=25(個)。查表選擇 PGJ1 型低壓無功功率自動補償屏。主要參數(shù)：電容器為 BW0.4-14-3 型，每屏有 8 個，共 112kvar，三屏共

37、336kvar，采用 8 步控制，每步按 14kvar，根據(jù)工廠所需要的補償?shù)膶嶋H無功補償容量，菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）14再補充一臺三號輔屏，每屏 6 個，共 84kvar。7、400V 低壓刀熔開關(guān)的選擇：(1) 低壓刀熔開關(guān)作用：刀熔開關(guān)具有刀開關(guān)和熔斷器的雙重功能，越來越廣泛的在低壓配電屏上安裝使用。(2)根據(jù)出線的電流：冷作車間 I=225.87A裝配車間刀熔開關(guān) I=38. 0311010022=183A倉庫車間刀熔開關(guān) I=42.9A38. 0390802238. 03202022戶外照明干線上刀熔開關(guān)：I=113.64A22. 0152022電容柜干線上刀熔開關(guān) I=10

38、1.28A3102805014. 3225146(3)所以各車間的刀熔開關(guān)的選擇的型號如表 5-10。(4)金工車間干線上刀熔開關(guān)選擇：I=553.48A。見表 5-11。38. 0324.30954.19222(5)柴油發(fā)電機和金工車間刀開關(guān)的選擇見表 5-12。表 5-10 各車間的刀熔開關(guān)的型號及性能車間號電流（A）型號額定電流（A）刀開關(guān)分斷能力交流380V，COS=0.3熔斷器極分斷能力（KA）交流 380V，COS=0.3冷作車間225.87AHR3400（A）400（A）50(有效值)裝配車間183AHR3200（A）200（A）50 (有效值)倉庫車間42.9AHR3100（A

39、）100（A）50 (有效值)戶外照明113.64AHR3100（A）100（A）50 (有效值)電容柜干線101.28AHR3200（A）200（A）50 (有效值)表 5-11 金工車間干線上刀熔開關(guān)參數(shù)型號額定電壓額定接通電流分斷能力額定熔斷電流HR5-100380V1000A800A50KA表 5-12 柴油發(fā)電機和金工車間刀開關(guān)參數(shù)型號極數(shù)額定電流 IN開斷電流HD14-3/313600AIN8、導(dǎo)線的選擇：（1）選擇導(dǎo)線的注意事項：為了保證供電線路安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟地運行，選擇導(dǎo)線和截面時必須滿足下列條件：發(fā)熱條件：導(dǎo)線在通過正常最大負荷電流（即計算電流）時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不允

40、許超過其正常運行時的最高允許溫度；電壓損耗條件：導(dǎo)線在通過正常最大負荷電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過正常運行時的允許電壓損耗；經(jīng)濟電流密度：高壓線路和特大電流的低壓線路，應(yīng)按規(guī)定的經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線的截面，以使線路的年運行費用接近最小，節(jié)約電能和有色金屬；機械強度：導(dǎo)線的截面不應(yīng)小于最小允許截面。(2)各車間導(dǎo)線的選擇：根據(jù)上面所計算出來各個車間電流的大小和工廠的實際的情況見表 5-13。選擇所以選擇導(dǎo)線的型號為：集氯乙烯絕緣導(dǎo)線。集氯乙烯絕緣導(dǎo)線明敷的允許的載流量（A）65,車間選擇的導(dǎo)線參數(shù)如表 5-13。(3)金工車間母線和各屏導(dǎo)線的選擇：母線的選擇：根據(jù)： =553.48A 查表，鋁

41、母線在 35時允許載流量為 665A,金I時母線規(guī)格寬厚為 505。所以選取三相四線母線 LMY-3（806） 。菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）15表 5-13 各車間導(dǎo)線的參數(shù)車間號電流（A）額定的截面（MM）2鋁芯（BLU）35冷作車間225.87120246安裝車間18395216倉 庫42.91051金工車間553.48505585戶外照明113.6450142（4）金工車間各支線導(dǎo)線的選擇：金工車間共分為 10 個屏各屏的電流大小情況如下：一號屏（1-9 號設(shè)備）P30=bpe+cpe=0.14 79.6+0.5 (13 1+10 2+9 2)=36.544KWQ30=p30.tg=

42、36.644 1.73=63.394kvarI=111.25US3單臺設(shè)備最大電流 Imax=9.78A(單臺設(shè)備的最大的電流根據(jù)選屏的需求用需用法算)。 二號屏（10-20 號設(shè)備）P30=bpe+cpe=0.14 79.9+0.5 (14.3 1+13.2 1+9.2 2+7.2 1)=36.544KWQ30=p30.tg=36.544 1.73=65.28kvarI=111.25US3單臺設(shè)備最大電流 Imax=10.85A。單臺設(shè)備最大電流 Imax=10.85A(單臺設(shè)備的最大的電流根據(jù)選屏的需求用需用法算)。三號屏（2127，31 號設(shè)備）P30=bpe+cpe=0.14 80.2

43、+0.5 (15.7 1+10.2 1+10 1)=37KWQ30=p30.tg=37 1.73=64kvarI=47.8AUS3單臺設(shè)備最大電流 Imax=47.8A。四號屏（28-29 號設(shè)備）P30=bpe+cpe=0.14 102+0.5 63 1=45.784KWQ30=p30.tg=45.78 1.73=79.2kvarI=138.99AUS3單臺設(shè)備最大電流 Imax=138.99A。五號屏（30，4347 號設(shè)備）P30=bpe+cpe=0.14 60.8+0.5 (20.1 1+9.8 1+9.3 1)=28.112KWQ30=p30.tg=36.544 1.73=65.28

44、kvarI=85.34AUS3單臺設(shè)備最大電流 Imax=15.256A。六號屏（3238，41，42 號設(shè)備）P30=bpe+cpe=0.14 79.2+0.5 (13.2 1+10.2 1+7.2 3)=36.388KW菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）16Q30=p30.tg=36.388 1.73=110.56kvarI=110.25AUS3單臺設(shè)備最大電流 Imax=10.09A。七號屏（39 號設(shè)備）P30=bpe+cpe=0.14 85+0.5 85 1=54.4KWQ30=p30.tg=54.4 1.73=94.112kvarI=165.16AUS3單臺設(shè)備最大電流 Imax=16

45、5.16 A。八號屏（40 號設(shè)備）P30=bpe+cpe=0.14 85+0.5 85=54.4KWQ30=p30.tg=54.4 1.73=94.112kvarI=165.16AUS3單臺設(shè)備最大電流 Imax=165.16 A。九號屏（48-50 號設(shè)備）P30=bpe+cpe=0.06 82.2+0.2 (29.5 2)=16.732KWQ30=p30.tg=16.732 1.73=28.95kvarI=50.8AUS3單臺設(shè)備最大電流 Imax=13.434A。10 號屏（照明設(shè)備）選擇 I=82.71A22. 07 . 528.1722(5)所以各屏導(dǎo)線的選擇型號與參數(shù)如表 5-1

46、4。 表 5-14 各屏導(dǎo)線的選擇型號與參數(shù)9、低壓配電箱的選擇：(1)（XL-21）型動力箱適于工礦企業(yè)在交流 50HZ。電壓 500V 以下三相三線。三相四線電網(wǎng)申作動力。照明配電用（寬為 600mm.深 310mm.高為 1600mm）XL(F)-31 型可用于用小型電動機的運行，在某些情況下可取代專用控制。(2) 所選擇的配電箱如表 5-15。表 5-15 配電箱型號選擇低壓配電屏方案編號號號號號低壓配電屏型號XL-21-06XL-21-07XL（F）-31-02XL-21-02出線9 回12 回9 回2 回額定電流（A）960設(shè)備型號設(shè)備數(shù)量HR3-60011DZ10-100912D

47、Z10-2502DZ10-100/3309HD12G-600/3101低壓配電屏方案編號號號號號低壓配電屏型號XL（F）-31-04XL-21-06XL-21-04PGL1-40序號計算電流額定截面（mm2）鋁芯（BLV）35C（環(huán)境。溫度）型號111.2550112BLVLV-380-150114.5650142BLV-380-125138.9950142BLV-380-150菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）17出線6 回9 回4 回4 回 額定電流（A）2250+430設(shè)備型號設(shè)備數(shù)量HD12G-600/311DZ10-25/3302DZ4-25/3304D

48、Z10-109HR3-60011DZ10-2504HD13-400/311DZX10-100/34LMZ1-0.5/536 短路電流的計算6.1 短路電流計算的目的：短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設(shè)備，以及進行繼電保護裝置的整定計算。6.2 短路電流計算的方法13：首先要繪制計算電路圖。在計算電路圖上，將短路計算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計算點。短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。接著，按所選擇的短路計算點繪出等效電路圖，并計算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計算的短路電流所流經(jīng)的一些主要

49、元件表示出來，并標明其序號和阻抗值，然后將等效電路化簡。對于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。最后計算短路電流和短路容量。 短路電流計算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標幺制法（又稱相對單位制法）。6.3 工廠供電短路電流的計算（參考圖 6-1）圖 6-1 工廠供電短路電流圖（1）確定短路的基準值 設(shè) Sd=100MVA,Ud=Uc,即高壓側(cè)=10.5KV.低壓側(cè) Ud=0.4KV.已知 SQF=500MVA， 架空 X01=0.4/；電纜 X02=0.093/（查供配電手

50、冊）取 Sb=100MVA；Ub=Uav；Usc=4（電力變壓器） 。（2） K-1 等效電路圖為圖 6-2：菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）18圖 6-2 K-1 等效電路（3） 短路點 K 計算： X*=0.211QFbSS500100X*=X01L=0.41=0.3622avbUS25 .10100X*= X02L=0.0930.02=0.0016932avbUS25 .10100X*= X*+ X* +X*=0.2+0.36+0.00169=0.564123短路電流：I*=1.78(KA)3(n X15624. 01In(3)=I*=1.78=9.79（KA）)3(avbUS35 .10

51、3100取 F=1.8 最大非對稱短路電流。impi=1.89.79=24.91(KA)sh)3(2I=1.5I=1.59.78=14.68(KA)sh)3()3(短路容量：S=UI=10.59.78=178.00（MVA） 。1k)3(3av)3(3（4）K-2 等效電路圖為圖 6-3：圖 6-3 K-2 等效電路（5）短路點 K2 的計算：X*=85100%SCUnbSS10045 . 0100X*=X*+ X*=0.5624+8=8.56645短路電流：I*=0.117)3( n5624. 81I=I*=0.117=16.86（KA）)3( n)3( navbUS34 . 03100最大

52、非對稱短路電流：i=1.84I(3)=1.8416.86=31.02(KA)sh)3( I=1.09I(3)=1.0916.8=18.38(KA)sh)3(短路容量：S=0.416.86=11.68（MVA）2k)3(3（6）短路電流計算結(jié)果參數(shù)表 6-1 如下：表 6-1 短路電流計算結(jié)果參數(shù)三相短路電流/KA三相短路電流容量/MVA短路計算點I*）（3I）（3ish)3(Ish)3(SK）（3K-11.789.7924.9114.68178.00K-20.11716.8631.0218.3811.68菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）197 電氣設(shè)備的校驗7.1 關(guān)于電氣設(shè)備的校驗1、電氣校驗

53、的目的：校驗設(shè)計過程正所選擇的電氣設(shè)備是否達到要求。2、電氣設(shè)備校驗方法14：一般只需要近似計算在系統(tǒng)最大的運行方式下的可能通過該設(shè)備的最大三相短路電流值。3、電氣設(shè)備的校驗項目表 7-1：表 7-1 電氣設(shè)備的校驗項目表設(shè)備名稱電壓電流斷流能力動穩(wěn)定熱穩(wěn)定高壓斷路器高壓負荷開關(guān)高壓斷路器低壓斷路器低壓刀開關(guān)熔斷器電流互感器電壓互感器母線電纜4、設(shè)備動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度的校驗應(yīng)符合的條件：（1）一般電器設(shè)備動穩(wěn)定度的校驗，應(yīng)符合以下條件：（峰值）ii 或 沖擊電流 II某些設(shè)備，如 TA，廠家提供的是msxsh)3(maxsh)3(動穩(wěn)定倍數(shù)，則滿足：ITAKi-TA 一次側(cè)額定電流。21Ndsh

54、)3(（2）一般電器設(shè)備熱穩(wěn)定度的校驗，應(yīng)滿足：It（I） t t=t =t+t（I -熱穩(wěn)定電流 t-熱穩(wěn)定試驗t2k)3(2imaimakopoc2 . 0t時間 It三相短路電流發(fā)熱假想時間）k)3(imaTA 熱穩(wěn)定倍數(shù)，則滿足（k I） tIt。tN2)3(ima7.2 全廠電氣設(shè)備的校驗1 、高電壓設(shè)備的校驗15：（1）壓斷路器（QF）的校驗表 7-2。表 7-2 壓斷路器（QF）的校驗表SN10-10/1000計算數(shù)據(jù)結(jié)論ies80KAisk)3(24.89KA合格菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）20I熱31.50 KAI)3(9.78 KA合格（2）壓隔離開關(guān)(QS) 的校驗表

55、7-3。表 7-3 壓隔離開關(guān)(QS) 的校驗表型號GN6-10T/400計算的數(shù)據(jù)結(jié)論Imax40KVISH)3(24.89KA合格5S 熱穩(wěn)定電流（KA）14（KAS）2I)3(9.78 KA合格（3）高壓熔斷器的校驗表 7-3。表 7-3 高壓熔斷器的校驗表型號設(shè)備的參數(shù)裝設(shè)點的條件參數(shù)結(jié)論UN10KV10KV合格三相最大斷流1000MVA177.79MVA合格RN2-10最大開斷電流50KA24.89KA合格（4）電流互感器的校驗表 7-4。表 7-4 電流互感器的校驗表型號設(shè)備的參數(shù)計算數(shù)據(jù)結(jié)論 KIes2N12250.16=36.2KA2ISH)3(29.87KV合格LQJ-10K

56、ItN112（KA）It9.78(KA)合格 （5）電壓互感器的校驗: : JDZ-10 10000V10KV 滿足了 UNUTV.N的條件所以合格。2、低壓設(shè)備的校驗:（1）低壓斷路器的校驗表 7-5:表 7-5 低壓斷路器的校驗表型號設(shè)備的參數(shù)裝設(shè)點電氣條件結(jié)論U.QFN10KVUNW.10KV合格I.QFN1000AINW.760A合格DW10-1000/3斷流能力20KA斷流能力18.399KA合格（2） 低壓母線隔離開關(guān) QS 的校驗表 7-6:表 7-6 低壓母線隔離開關(guān) QS 的校驗表型號設(shè)備要求計算數(shù)據(jù)結(jié)論5NQUNU380V380V合格HD12-1000/315NQINI=1

57、218.電容金倉戶熱冷IIIIII146A1000A合格（3）低壓柴油發(fā)電機和金工車間隔離開關(guān) QS 的校驗表 7-7。表 7-7 低壓柴油發(fā)電機和金工車間隔離開關(guān) QS 的校驗表型號設(shè)備要求計算數(shù)據(jù)結(jié)論5NQUNU380V380V合格HD14-3/31H5NQINI600A553.48合格3、各車間及補償電容器低壓側(cè)刀熔的校驗校驗:(1)冷作車間刀熔開關(guān)的校驗表 7-8。(2)裝配車間刀熔開關(guān)的校驗表 7-9。(3)倉庫刀熔開關(guān)的校驗表 7-10。表 7-8 冷作車間刀熔開關(guān)的校驗表型號設(shè)備參數(shù)及其計算參數(shù)結(jié)論菏澤學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計（論文）215NQU380V380V合格5NQI400A225.