化纤毛纺织厂总配电及配电系统设计—课程设计论文.doc

供电课程设计论文 题 目 某化纤毛纺织厂全厂总配变电所及配电系统设计 院 系 电力工程系 专业班级 农电 0702 组 别 第五组 成 员 供电课程设计 2 化纤毛纺织厂全厂总配变电所及配电系统设计 绪论 在国民经济高速发展的今天，电能的应用越来越广泛，生产、科学、研究、 日常生活都对电能的供应提出更高的要求，因此确保良好的供电质量十分必要。 本设计书注重理论联系实际，理论知识力求全面、深入浅出和通俗易懂，实践 技能注重实用性，可操作性和有针对性。 本课程设计选择进行了一个模拟的中小型工厂 10/0.4kv、容量为 2149.01kva 的降压变电所. 区域变电站经 10kv 双回进线对该厂供电。该厂多 数车间为三班制。本厂绝大部分用电设备属长期连续负荷，要求不间断供电。 全年为 306 个工作日，年最大负荷利用小时为 6000 小时。属于二级负荷。 本设计书论述了供配系统的整体功能和相关的技术知识，重点介绍了工厂供 配电系统的组成和部分。系统的设计和计算相关系统的运行，并根据工厂所能 取得的电源及工厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂的发展，按照安全 可靠、技术先进、经济合理的要求，确定了变电所的位置与形式及变电所至变 压的台数与容量、类型及选择变电所主接线方案及高低设备与进出线。 本设计书共分部分包括：负荷计算和无功功率补偿、变电所位置和形式选择、 变电所主变压器的台数、类型容量及主接线方案的选择、短路电流的计算、变 电所一次设备的选择与校验、变电所电气主结线图、工厂二次回路方案的选择 继电保护的设计与整定以及防雷、接地设计：包括直击雷保护、行波保护和接 地网设计。 供电课程设计 3 目录 一、原始材料分析 .4 二、全厂负荷计算 4 三、无功功率的补偿及变压器的选择 5 四、主接线设计 8 五、短路电流计算 8 5.1 短路电流计算方法： 8 5.2 短路电流的计算 8 六、变电所的一次设备选择和校验 12 6.1 高压设备器件的选择及校验 12 6.2 低压设备器件的选择及校验 16 6.3 各车间的进线装设低压熔断器 20 6.4 母线的选择与校验 21 6.5 绝缘子和套管选择与校验 23 七、变配电所得布置与机构设计 24 八、防雷装置及接地装置设计 24 8.1 直击雷保护 24 8.2 配电所公共接地装置的设计 25 8.3 行波保护 .26 九、二次回路方案的选择及继电保护的整定计算： 26 9.1 二次回路方案的选择 26 9.2 变电所继电保护装置配置 26 十、结束语 29 供电课程设计 4 一、原始材料分析 1 工厂供电设计的一般原则 按照国家标准 gb50052-95 供配电系统设计规范 、gb50053-94 10kv 及以下设计规范 、 gb50054-95 低压配电设计规范 等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则： （1）遵守规程、执行政策。 必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金 属等技术经济政策。 （2）安全可靠、先进合理。 应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效 率高、能耗低和性能先进的电气产品。 （3）近期为主、考虑发展。 应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合， 适当考虑扩建的可能性。 （4） 全局出发、统筹兼顾。 按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计 是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。 作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设 计工作的需要。 2 工程概况 某化纤毛纺厂 10kv 配变电所供电给织造车间、染整车间、锅炉房、食堂、水泵房、化验 室及其他车间变电所。已知工厂三班制工作，年最大负荷利用小数 6000h，其中织造车间、 染整车间、锅炉房为二级负荷。二级负荷是指中断供电将在政治上、经济上造成较大的损 失的用电设备。在条件允许的情况下，二级负荷应有两条线路供电，例如煤气站的鼓风机、 10 吨以下的电弧炼钢炉的低压用电设备和刚玉冶炼电炉变压器等，中断供电可能造成主要 设备损坏或大量产品报废 3 供电条件 （1）供电部门可提供双回路 10kv 电源，一用一备。 （2）电源 1 进线处三相短路容量 120mva，进线电缆长约 150 米。电源 2 进线处三相短 路容量 100mva，进线电缆长约 120 米。 （3）采用高供高计，要求月平均功率因数不小于 0.9， 。要求计量柜在主进开关柜之后，且 第一柜为主进开关柜。 （4）为其他车间变电所提供 2 路 10kv 电源出线，容量每路 800kva。 （5）配变电所设于厂区负荷中心，为独立式结构，有人值班。低压供电半径小于 250m。 配变电所建筑构造及面积由电气设计定。 二、全厂负荷计算 采用需要系数法计算各车间变电所的计算负荷，具体数据如表 2-1 所示。 供电课程设计 5 表 2-1 相关计算公式： = =30pnscos 30ppk30 = =qtg q = =30230 30s230 三、无功功率的补偿及变压器的选择 电力部门规定，无带负荷调整电压设备的工厂 必须在 0.9 以上。为此，一般工厂cos 均需安装无功功率补偿设备，以改善功率因数。我们采取的无功补偿方式是：高压补偿和 低压补偿相结合、集中补偿与就地补偿相结合。在需要补偿容量大的车间采用就地补偿的 方式其余采用低压集中补偿和高压集中补偿方式。根据该工厂的负荷特点，根据这一思路， 我们选择在 no.1 变电所选择 1、2、5 车间，no.2 变电所 8、9 车间采用就地补偿。 根据供电协议的功率因数要求，取补偿后的功率因数 ，各个补偿的容量计1.0cos 算如下： 1、就地补偿： 列 no.1 车间变电所： 制条车间： 2tanpqc91.0cos2 计 算 负 荷 序号 车间或用 电 单位名称 设备 容量 (kw) xkcostg30p (kw) 30q (kvar) 30s (kva) 变压器 台数及 容量 pkq 1 制条车间 340 0.8 0.8 0.75 272 204 480.8326 0.9 0.95 2 纺纱车间 340 0.8 0.8 0.75 272 204 480.8326 0.9 0.95 3 软水站 86.1 0.65 0.8 0.75 55.965 41.9737 121.763 0.9 0.95 4 锻工车间 36.9 0.3 0.65 1.17 11.07 12.9519 52.18448 0.9 0.95 5 机修车间 296.2 0.3 0.5 1.73 88.86 153.727 418.8900 0.9 0.95 6 幼儿园 12.8 0.6 0.6 1.33 7.68 10.2144 18.10193 0.9 0.95 7 仓库 37.96 0.3 0.5 1.17 11.388 13.3239 53.68354 sl7- 1000/10 1000kv a*1 0.9 0.95 8 织造车间 525 0.8 0.8 0.75 420 315 742.4621 0.9 0.95 9 染整车间 490 0.8 0.8 0.75 392 294 692.9646 0.9 0.95 10 浴室 1.88 0.8 1 1.504 0 2.65872 0.9 0.95 11 食堂 20.63 0.75 0.8 0.75 15.472 11.6043 29.17522 0.9 0.95 12 独身宿舍 20 0.8 1 16 0 28.28427 sl7- 1000/10 1000kv a*1 0.9 0.95 13 锅炉房 151 0.75 0.8 0.75 113.25 84.9375 213.5462 0.9 0.95 14 水泵房 118 0.75 0.8 0.75 88.5 66.375 166.8772 0.9 0.95 15 化验室 50 0.75 0.8 0.75 37.5 28.125 70.71067 0.9 0.95 16 卸油泵房 28 0.75 0.8 0.75 21 15.75 39.59797 sl7- 400/10 400kv a*1 0.9 0.95 供电课程设计 6 联立得： kvarqc 8.704562 根据供电技术233 页表 26 知并列电容器的标称容量选择六个 bw0.4-14- 3/3，即补偿容量为 84kvar。 补偿后剩余容量： =204-84=120kvarcq 同理可得 2、5、8、9 车间的补偿容量及补偿后剩余容量。 2、低压集中补偿 对 no.1 变电所 0.4kv 母线，采用三个型号为 bw0.4-12-3/3 进行低压集中 补偿，补偿容量为 36kvar。 对 no.2 变电所 0.4kv 母线，采用两个型号为 bw0.4-12-3/2 进行低压集中 补偿，补偿容量为 24kvar。 对 no.3 变电所 0.4kv 母线，采用三个型号为 bw0.4-14-3/6 进行低压集中 补偿，补偿容量为 84kvar。 3、变压器的选择及高压集中补偿 变压器本身无功的消耗对变压器容量的选择影响较大，故应该先进行无功补偿才能选 出合适的容量。 取 9.0pk95.0q =303 =q0 =30s23p no.1 变电所： =725.5327kva0s 考虑 15%裕量： kva36.84%1527.5 根据供电技术222 页表 4 选 sl7-1000/10 接线方式 y,y 0n 该变压器的参数为： 5.4%2160 8kkuiwp =1800+11600 230ntcufetsp k7.102 = =48kvar 210ntctiq 2105.4. 同理可得 no.2 和 no.3 的变压器选型及高压集中补偿前的参数，其中 no.2 选 sl7- 400/10 接线方式 y,y 0n 供电课程设计 7 高压集中补偿：以上在车间和车变补偿之后，在高压侧的有功和无功变为各个车间变电所 高压侧的有功，无功之和。 于是高压侧的有功与无功为： 1641.771+22.68=1664.51kw tp =735.19+139.7=874.89kvar q =115.9kvartant30c 选用三个型号为 bf10.5-40-1/3 进行高压集中补偿，补偿容量为 120kvar。 补偿后的功率因数达到 0.91 车间无功功 率 理论补偿量 实际补偿 量 补偿后剩余 无功序号 q(kvar) qc(kvar) qc(kvar) q(kvar) 电容器型号及 数量 视在功率 (kva) 功率因数 1 204 78.88 84 120 bw0.4-14-3/6 2 204 78.88 84 120 bw0.4-14-3/6 3 41.98 16.22 41.98 4 12.95 7.86 12.95 5 153.73 112.85 112 41.73 bw0.4-14-3/8 6 10.21 6.68 10.21 7 13.32 8.88 13.32 8 315 121.8 112 203 bw0.4-14-3/8 9 294 113.68 112 182 bw0.4-14-3/8 10 0 0 0 11 11.6 4.48 11.6 12 0 0 0 13 84.94 32.84 84.94 14 66.38 25.67 66.38 15 28.13 10.88 28.13 16 15.75 6.09 15.75 p q no.1 640.1 310.25 280 328.1805 725.5327 0.89185 no.2 620.6 239.96 224 365.57 843.7829 0.901273 就地 补偿 之后 no.3 195.2 75.48 0 185.44 298.7463 0.784026 no.1 328.18 33.1180848 36 292.1805 bw0.4-12-3/3 709.9752 0.911393 no.2 365.57 18.7916444 24 341.57 bw0.4-12-3/2 833.6655 0.912211 no.3 185.44 78.6334 84 101.44 bw0.4-14-3/6 255.2478 0.917638 低压 集中 补偿 总 879.1905 130.543129 144 735.1905 1798.865 0.91267 高压 侧功 874.8905 1880.38 0.885167 供电课程设计 8 率因 数 高压 集中 补偿 874.8905 115.901049 117 757.8905 bf10.5-40-1/3 1828.878 0.910094 no.1 7.7 48 no.2 11.6 57 变压 器损 耗 no.3 3.38 34.7 四、主接线设计 因为该厂是二级负荷切考虑到经济因素故本方案采用 10kv 双回进线，单母线分段供电方 式，在 no.3 车变中接明备用变压器。采用这种接线方式的优点有可靠性和灵活性较好， 当双回路同时供电时，正常时，分段断路器可合也可开断运行，两路电源进线一用一备， 分段断路器接通，此时，任一段母线故障，分段与故障断路器都会在继电保护作用下自动 断开。故障母线切除后，非故障段可以继续工作。当两路电源同时工作互为备用试，分段 断路器则断开，若任一电源故障，电源进线断路器自动断开，分段断路器自动投入，保证 继续供电。 具体接线图附图 1。 五、短路电流计算 5.1 短路电流计算方法： 基准电流 avjjusi3 三相短路电流周期分量有效值 =)3(zi*xj 三相短路容量的计算公式 =)3(ks*j 在 10/0.4kv 变压器二次侧低压母线发生三相短路时，一般 。xr31 5.2 短路电流的计算 取 =100mva，bskvuav5.10 所以 = =*1tx1%tnbks5.4436 = =4.5*2 tptq 供电课程设计 9 = =*3tx310%tnbksu7.125046 总配进线： =0.295l18.6 =0.18 =0.16*2avbu25.0 总配到 no.1 变电所进线： =1 0.323=0.323lx =0.323 =0.29*2avbs25.10 总配到 no.3 变电所进线： =2 0.323=0.646l =0.646 =0.58*x2avbus25.10 最大运行方式下： 绘制等效电路图 : 1k615.0.2153.0*x kausiavjj . = =)3(zi*xj 94.8615.0 =2.55 =22.8ka)3(shi)3(z =)3(shikas52.168.)( = =)3(ks*xj mv60 供电课程设计 10 : =0.535+2k*x405.29.016. = =)3(zi*j ka7.45.3usiavjj .10 =1.84 =1.84)3(shi)3(zika3.497.26 =)3(shs0169.)( = =)3(ks*xj mva5.84. : =0.535+3k1.6021 = =)(zi*j k2.85.3 =1.84 =1.84)3(shi)3(z a9.1. =)3(shi ks6.092.16.)( = =)3(ks*xj mva5 : =0.535+4k90.137.28.0162 = =)3(zi*j k.9.34 =1.84 =1.84)3(shi)3(z a1.8.0 =)3(shi ks29.6.192.)( = =)3(ks*xj mva.70. 最小运行方式下： 供电课程设计 11 绘制等效电路图 : =0.93+0.16=1.091k*x = =)3(zi*j ka05.9.1 =2.55 =2.55)3(shi)3( 8.12. =)3(shikas64.78.1)( = =)3(ks*xj mv.910. : =0.93+0.16+4.5+0.29=5.882k = =)3(zi*j ka5.248.31 =1.84 =1.84)3(shi)3( 17 =)3(shikas69.2.1)( = =)3(ks*xj mv0.178.5 : =0.93+0.16+4.5=5.593k = =)3(zi*j ka82.59.341 =1.84 =1.84)3(shi)3( 1.7. 供电课程设计 12 =)3(shi kais08.269.1547.)( = =)3(ks*xj mv : =0.93+0.16+0.58+12.7=14.374k = =)3(zi*j ka04.17.3 =1.84)3(shi8 =)3(shi kas92.106.492.1)( = =)3(ks*xj mv.7. 将以上数据列成短路计算表，如表 5-1 和表 5-2 所示： 表 5-1 最大运行方式 短路点 （ka）)3(zi（ka）)3(shi（ka）)3(shi 三相短路容量 （mva）ks1k 8.94 22.8 13.52 162.62 26.7 49.13 29.04 18.53k 28.22 51.92 30.69 19.554 10.38 19.11 11.29 7.19 表 5-2 最小运行方式 短路点 （ka）)3(zi（ka）)3(shi（ka）)3(shi 三相短路容量 （mva）ks1k 5.05 12.88 7.64 91.742 24.55 45.17 26.69 17.06 供电课程设计 13 3k25.82 47.51 28.08 17.894 10.04 18.48 10.92 6.96 六、变电所的一次设备选择和校验 供电系统的电气设备主要有断路器、负荷开关、隔离开关、熔断器、电抗器、互感器、 母线装置及成套电设备等。电气设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件下和短路 故障条件下的工作要求，同时设备应工作安全可靠，运行方便，投资经济合理。 电气设备按在正常条件下工作进行选择，就是要考虑电气装置的环境条件和电气要求。 环境条件是指电气装置所处的位置（室内或室外） 、环境温度、海拔高度以及有无防尘、防 腐、防火、防爆等要求；对一些断流电器如开关、熔断器等，应考虑断流能力。 6.1 高压设备器件的选择及校验 计算数据 断路器 隔离开关 电流互感 器 电压互感 器 高压熔断 器 避雷 器 型号 sn10-10i gw1-6（ 10）/400 la-10（d级） jdz-10 rw1020/)(3fi fz-10 u=10kv 10kv 10kv 10kv 11000/100 10kv 10kv =105.59a30i630a 400a 200/5 2a =8.94kaz16ka =162.6mvaks300mva 200mva =22.8kashi40ka 25ka t= t2i294.822165214 个数 7 14 2 2 2 1 供电技术 工厂供电设计指导230p1739p 6.1.1 断路器的选择与校验 （1）按工作环境选型：户外式 （2）断路器额定电压 及额定电流qfnu. qfni. =10kv=qfnu. . 105.9ai72.460-36-i 30n1. 供电课程设计 14 =630a =105.59aqfni.30i (3)动稳定校验 断路器最大动稳试验电流峰值 不小于断路器安装处的短路冲击电流值 即qfi.max shi =40ka =22.8aqfi.maxshi (4)热稳定校验 要求断路器的最高温升不超过最高允许温度即 jqft tii22. 即 21615.094.8 (5)断流容量的校验： 断路器的额定断流容量应大于断路器安装处的最大三相短路电流容量即 mvasqfkn3.)3(mvask6.2max.)3( 综上，断路器的选择满足校验条件。 6.1.2 隔离开关的选择与校验 （1） 按工作环境选型：户外型 （2） 隔离开关的额定电压及额定电流 =10kv=qsnu. .n =200 =105.59aqsni.30i 105.9ai46.90-734-i 30n1.s. （3） 动稳定校验 =25.5ka =22.8kaqsi.maxshi （4） 热稳定校验 即9851420.125.4.2jqsttii2. 6.1.3 电流互感器选择与校验（高压侧电流互感器） 10kv 电流互感器 （1） 该电流互感器额定电压 安装地点的电网额定电压 即tanu. .nutan （2） 电流互感器一次侧额定电流 126.705.92.1i.23140-72-i 300n1.ctn.t （3） 动稳定校验 动稳定倍数 kd=160 =22.8ashi 一次侧额定电流 ainctn2310. 供电课程设计 15 则 即 动稳定性满足1608.9230.2. ctnshii .2ctnshdiik （4）热稳定性校验 热稳定倍数 kt=90 热稳定时间 =0.15 =8.94kashii 即 = =2.)(tanik2)3190(30.4 热稳定性满足)(5.84.72 cyntj ikt 6.1.4 电压互感器的选择与校验 经查表该型号电压互感器额定容量 vasn50ausin5.0.105 所以满足要求 6.1.5 高压熔断器的选择与校验 （1）高压熔断器额定电压大于安装处电网的额定电压 即 nunukvf0 (2)断流能力 masfu6.122 6.1.6 避雷器的选择 避雷器的额定电压大于等于安装处电网的额定电压 6.1.7 10kv 进线与各车间变电所进线的校验 1、根据短路电流进行热稳定校验 （1）10kv 进线： 按经济电流密度选择进线截面积： 已知 小时，经查表可得，经济电流密度 jec=0.9a/60maxt 2m 进线端计算电流 ausi 6.105387.230 可得经济截面 aec= 230.9.615jec 经查表，选择 lj 型裸绞线 lj-120,取导线间几何间距 d=0.6m 该导线技术参数为：r=0.27 x=km/k/.0 校验：短路时发热的最高允许温度下所需导线最小截面积 22 )3(min 1415.0879tciaj 所以满足要求。 （2）no.1 变电所进线： 供电课程设计 16 按上述方法选择 lj 型裸绞线 lj-50,取导线间几何间距 d=0.6m 该导线技术参数为：r=0.64 x=km/k/32.0 校验： 22 )3(min 541.879tciaj 所以满足要求。 （4） no.3 变电所进线： 按上述方法选择 lj 型裸绞线 lj-25,取导线间几何间距 d=0.6m22)3(min 54015.879mtciaj 2、根据电压损耗进行校验 （1）10kv 进线： %4.01017.89562.45.1%02 nuqxpru （2）no.1 车间变电所进线： 95.37612n （3）no.3 车间变电所进线： %37.01064.28.5.34%02 nuqxpru 3、根据符合长期发热条件进行校验 （1）10kv 进线： 选 lj120 型裸铝绞线 取导线间几何间距 d=0.6m 经查表可得，最大允许载流量 105.6a（总负荷电流）aiz375 （2）no.1 车间变电所进线 选 lj50 型裸铝绞线 取导线间几何间距 d=0.6m 经查表可得，最大允许载流量 41.89aiz21 （3）no.3 车间变电所进线： 选 lj50 型裸铝绞线 取导线间几何间距 d=0.6m 经查表可得，最大允许载流量 17.25aaiz5 6.2 低压设备器件的选择及校验 no.1 计算数据 低压断路器 隔离开关 电流互感器 供电课程设计 17 型号 dw48-1600 hd1114 lmz -0.51j u=0.4kv 0.4kv 0.4kv 0.4kv =933.96a30i1600a 1000a 1000/5 =26.7kaz50ka =18.5mvaks =49.13kashi 60ka（杠杆式） 135 t= t2i27.6 130275 个数 1 7 8 no.2 计算数据 低压断路器 隔离开关 电流互感器 型号 dw48-1600 hd1114 lmz -0.51j u=0.4kv 0.4kv 0.4kv 0.4kv =1277.89a30i1600a 1500a 2000/5 =28.22kaz50ka =19.55mvaks =51.92kashi 80ka（杠杆式） 135 t= t2i2.8 140275 个数 1 5 6 no.3 计算数据 低压断路器 隔离开关 电流互感器 型号 dw15-630 hd1114 lmzb6-0.38 u=0.4kv 0.4kv 0.4kv 0.4kv =368.42a30i630a 600a 300800/5 =10.38kaz30ka =7.18mvaks 供电课程设计 18 =19.11kashi 50ka（杠杆式） 135 t= t2i238.10 12575 个数 1 4 5 供电技术 工厂供电设计指导231p81p no.1 1、低压断路器的选择与校验 （1）按工作环境选型：户外式 （2）断路器额定电压 及额定电流qfnu. qfni. =0.4kv=qfnu. . 93.6ai1847.50-316-i 00n. 2、隔离开关的选择与校验 (1)按工作环境选型：户外型 (2)隔离开关的额定电压 及额定电流qsnu. qsni. =0.4kv=qsn. = =1000 =1154.7a =933.96a.si.01n407330i 满足要求 (3)动稳定校验 =60ka =49.13kaetishi 满足要求 (4)热稳定校验 = 1=900ti230 = =107j15.762 所以 满足要求tij 3、电流互感器选择与校验（低压侧电流互感器） (1)该电流互感器额定电压 不小于安装地点的电网额定电压 ，即 tanu. nuta.n 供电课程设计 19 (2)电流互感器一次侧额定电流 ainctn 7.15407310. =933.06a 满足要求30i (3)动稳定校验（kd=135 ） 满足要求13507.15423.9. ctnshii (4)热稳定校验（kt=75 ） = =7.42.)(taik2).(9 = = =1217.89a 满足要求f. 3 2、隔离开关的选择与校验 （5） 按工作环境选型：户外型 （6） 隔离开关的额定电压及额定电流 =0.4kv=qsnu. .n =1500 =1217.89aqsni.30i 满足要求a89.127i17340-15-i 300n.s. （7） 动稳定校验 =80ka =51.92kaqi.maxshi （8） 热稳定校验 即16426.195.2.8jqsttii22. 3、电流互感器选择与校验（低压侧电流互感器） 0.4kv 电流互感器 （5） 该电流互感器额定电压 安装地点的电网额定电压 即tanu. .nutan （6） 电流互感器一次侧额定电流 供电课程设计 20 127.89ai17340-15-i 300n.ctn.t （7） 动稳定校验 动稳定倍数 kd=135 =51.92kashi 一次侧额定电流 ainctn17320. 则 即 动稳定性满足52.173209.51. ctnshii .ctnshdiik （4）热稳定性校验 热稳定倍数 kt=75 热稳定时间 =0.15 =28.22kashii 即 = =2.)(tanik2)1735(10. 热稳定性满足)(0280.8tantj ikti no.3 1、断路器的选择与校验 （1）按工作环境选型：户外式 （2）断路器额定电压 及额定电流qfnu. qfni. =0.4kv=f. . 368.42ai5.7240-36-i 00n1.qn. =630a =368.42a 满足要求f.3 2、隔离开关的选择与校验 （1）按工作环境选型：户外型 （2）隔离开关的额定电压及额定电流 =0.4kv=qsnu. .n =600 =368.42aqsni.30i 满足要求a42.368i6940-736-i 00n1.s. （3）动稳定校验 =50ka =19.11kaqi.maxshi （4）热稳定校验 即625122.165.38.2jqsttii2. 供电课程设计 21 3、电流互感器选择与校验（低压侧电流互感器） 0.4kv 电流互感器 （1）该电流互感器额定电压 安装地点的电网额定电压 即tanu. .nutan （2）电流互感器一次侧额定电流 满足要求368.42i6940-736-i 00n1.ctn.t （3）动稳定校验 动稳定倍数 kd=135 =19.11kashi 一次侧额定电流 ainctn69301. 则 即 动稳定性满足5.196320.19. ctnshii .2ctnshdiik （4）热稳定性校验 热稳定倍数 kt=75 热稳定时间 =0.15 =10.38kashii 即 = =2.)(tanik2)69375(107. 热稳定性满足)(101038.22 tantj ikti 6.3 各车间的进线装设低压熔断器 低压熔断器的型号 型号 熔断电流 熔体电流 分段电流 fu1 rm10 600 600 10000 fu2 rm10 600 600 10000 fu3 rm10 200 160 10000 fu4 rm10 60 35 3500 fu5 rm10 350 300 10000 fu6 rm10 60 20 3500 fu7 rm10 60 35 3500 fu8 rm10 1000 850 12000 fu9 rm10 1000 850 12000 fu10 rm10 15 15 1200 fu11 rm10 60 35 3500 fu12 rm10 60 25 3500 fu13 rm10 350 225 10000 fu14 rm10 200 200 10000 fu15 rm10 100 80 3500 fu16 rm10 60 45 3500 供电课程设计 22 6.4 母线的选择与校验 6.4.1 高压母线选择与校验： 工厂供电， （lmy） 母线尺寸：153（ ）2m 铝母线载流量：165a 热稳定校验： 22 3min 4579.15.08794. mtciaima 所以满足热稳定要求； 动稳定校验： wmc klf )3(62hbalikfshf2)3(71032. 带入数据 =alishf2)3(710. )(1.30)8(. 237 n =klfmc )3()(1.6.mn =6 2hbw)(025.03.15. 362 =cmpa786 所以满足动稳定要求。 6.4.2 低压母线选择与校验： no.1: ai76.10243 （lmy） 母线尺寸：806（ ）2m 铝母线载流量：1150a 热稳定校验： 22 3min 4806.15.087.6mtciaima 所以满足热稳定要求； 动稳定校验： wmc klf )3(62hbalikfshf2)3(71032. 带入数据如下： 供电课程设计 23 =alikfshf2)3(71032. )(9.15323.0.)149(17. 27 n =lmc )3( )(62.80.95mn =6 2hbw)(1048. 362 =cmpa75.104.6 所以满足动稳定要求 no.2: ai29.330 （lmy） 母线尺寸：1006（ ）2m 铝母线载流量：1425a 热稳定校验： 22 3min 603.15.087. mtciaima 所以满足热稳定要求； 动稳定校验： wmc klf )3(62hbalikfshf2)3(71032. 带入数据如下： =alishf2)3(71032. )(94.173.0.)95(7.127 n =klfmc )3()(.80.94mn =6 2hbw)(1.6.135 =cmpa708.0.35 所以满足动稳定要求 no.3: ai42.3680 （lmy） 母线尺寸：404（ ）2m 供电课程设计 24 铝母线载流量：480a 热稳定校验： 22 3min 160.415.087.1mtciaima 所以满足热稳定要求； 动稳定校验： wmc klf )3(62hbalikfshf2)3(71032. 带入数据如下： =alishf2)3(71032. )(92.313.0.)9(7.127 n =klfmc )3()(5.0.9mn =6 2hbw)(107.4 362 =cmpa8.3107.56 所以满足动稳定要求 6.5 绝缘子和套管选择与校验 6.5.1 户内支柱绝缘子 型号：za10y 额定电压 10kv 动稳定校验： 经查表可得，支柱绝缘子最大允许机械破坏负荷（弯曲）为 3.75kn 则： k )(25017.3603nfal 经验证： )()(lc 所以支柱绝缘子满足动稳定要求。 6.5.2 穿墙套管： 型号：cwl10/600 1）动稳定校验： 经查表可得， ， ， ，a=0.22mknfal5.7ml8.1l56.02 )(69.480.1)8().(6.0)( 723231 nilkshc )(6940)(45.760. 3 nffcal 供电课程设计 25 所以此穿墙套管满足动稳定要求 2)热稳定校验： 额定电流为 600a 的穿墙套管 5s 热稳定电流有效值为 1.2ka 则： )(72051)(125.0)94.8()( 2223 skatiskatiima 所以穿墙套管满足热稳定要求。 七、变配电所得布置与机构设计 总配电所的地点应尽量接近工厂的负荷中心，进出线方便，靠近电源侧，尽量使进出线 方便，设备运输方便。不应设在有爆炸危险或有腐蚀性气体的场所周围。 本设计中，工厂中心有一软水站和水塔，所以本工厂总配电所不宜设在工厂中心位置。 工厂东北角远离负荷中心，且有一卸油台和化验室，总配电所不宜靠近易爆易燃与具有腐 蚀性物品的场所，所以也不应该在此地建设总配电所。本厂最重负荷有 no.2 变电所承担， 且周围负荷较均衡，故宜将总配建在此所附近。而且对负荷不大的用户，可将总配电所与 某个 10kv 变电所合并，扩充为变配电所。根据本厂实际情况，出线相对较少，负荷总体 水平不大，所以在设计时，将总配电所与 no.2 变电所合并，建设成变配电所，同时节省 了投资，便于管理。 工厂总配电变电所平面布置简图见附图 2。 八、防雷装置及接地装置设计 8.1 直击雷保护 （1）本厂最高建设为水塔，设计高度为 20m，加设 2m 高的避雷针，现计算水塔避雷 针能否保护软水站。 本厂为第三类建设物，滚球半径 =60m，水塔上避雷针高度为（ 20+2）=22m，rh 软水站一般建筑高度 =4m，经测量避雷针至软水站最远屋角距离为 r=20m，避雷针保护xh 半径 =（1.5h-2 ）p=2520m.xr 因此水塔避雷针能保护软水站 （2）由于 no.1,no.3 变电站中电气设备并不集中，只各有一台或两台变压器，所以不 设独立的避雷保护，而采用在各变压器侧加装避雷器的方法来防止雷电波和操作过电压。 （3）因总配与 no.2 变电站合并，建设成总配电所，电气设备较集中，所以设置独立的 避雷针保护，设避雷针高度为 22m，保护半径同上计算 24.89m，同时为防止反击，避雷针 建设在距离总配 10m 处，并使避雷针接地体与总配接地体相距大于 3m。 8.2 配电所公共接地装置的设计 对于大量使用动力电的矿工企业，供电系统采用 yn-c 系统，即保护接线与零线相统 一，电气设备外壳接保护零线与系统共地。 （1）确定接地电阻要求值 经查表可确定此变电所公共接地装置的接地电阻应该满足一下两个条件： 供电课程设计 26 120/ 其中 = （a）eriei350)(cabohnlu 4 式中： -系统的额定电压nu -有电的联系的架空线路总长度（km ）ohl -有电的联系的电缆线路总长度（ km）cab 所以 = =ei350)(1cabohl 所以 120/ =rei 比较可得：总接地电阻 4r （2）人工接地电阻：应不考虑自然接地体，所以 = =4maxer （3）接地装置方案初选 采用“环路式”接地网，初步考虑围绕变电所建筑四周打入一圈钢管接地体，钢管直 径 50mm,长 2.5m，间距为 2.4m；管间用 404 的扁钢连接2 （4）计算单根接地电阻 查表可得砂质粘土电阻率 =100 m，单根钢管接地电阻 = =40egr5.210 （5）确定接地钢管数和最后接地方案 根据 / =404=10；故选择 10 根钢管做接地体； =1，利用系数er(max) la =0.520.58，取 =0.55，因此接地体数量 n 为 n= =16egr 9.0 所以最后确定为用 16 根直径 50mm 长 2.5m 的钢管体接地体管间距为 2.5m，环式布 置。用 404 扁管连接，附加均压带。 = 100a） 1 1 （3）中央信号装置。在变电所控制或值班室内一般装设中央信号装置，由事故信号和预告 信号组成。 车间变电所中央信号装置一般采用重复动作的信号装置。若变电所接线简单可采用不重 复动作信号装置。本变电所采用集中复归不能重复动作的事故信号装置和集中的复