供配电课程设计121121.doc

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薄袈膇薇蒀袇艿莀蝿羆罿薆蚅羆肁荿薁羅膄薄蒇羄莆莇袅羃肆芀螁羂膈蒅蚇羁芀芈薃羀羀蒃葿肀肂芆螈聿膄蒂蚄肈芇芄薀肇肆蒀薆肆腿莃袅肅芁薈螁肄莃莁蚇肄肃薇薃螀膅荿葿蝿芈薅螇螈羇莈螃螇膀蚃虿螇节蒆薅螆莄艿袄螅肄蒄螀螄膆芇蚆袃芈蒃薂袂羈芅蒈袁肀蒁袆袁芃芄螂袀莅蕿蚈衿肅莂薄袈膇薇蒀袇艿莀蝿羆罿薆蚅羆肁荿薁羅膄薄蒇羄莆莇袅羃肆芀螁羂膈蒅蚇羁芀芈薃羀羀蒃葿肀肂芆螈聿膄蒂蚄肈芇芄薀肇肆蒀薆肆腿莃袅肅芁薈螁肄莃莁蚇肄肃薇薃螀膅荿葿蝿芈薅螇螈羇莈螃螇膀蚃虿螇节蒆薅螆莄艿袄螅肄蒄螀螄膆芇蚆袃芈蒃薂袂羈芅蒈袁肀蒁袆袁芃芄螂袀莅蕿蚈衿肅莂薄袈膇薇蒀袇艿莀蝿羆罿薆蚅羆肁荿薁羅膄薄蒇羄莆莇袅羃肆芀螁羂膈蒅蚇羁芀芈薃羀羀蒃葿肀肂芆螈聿膄蒂蚄肈芇芄薀肇肆蒀薆肆腿莃袅肅芁薈薃袆膅膃葿袆袅荿莅蒂羇膁芁蒁肀莇蕿薀蝿膀蒅薀袂莅莁蕿肄膈莇薈膆肁蚆薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芅莄薄螀肇芀蚄袂芃薈蚃羅肆蒄蚂膇芁蒀蚁袇膄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁莈蒇蚈袃膁莃螇羆莆艿螆肈腿薈螅螈羂薃螄羀芇葿螃肂肀莅螂螂芅芁螂袄肈薀螁羆芄蒆袀聿肇莂衿螈节芈袈袁肅蚇袇肃莀薃袆膅膃葿袆袅荿莅蒂羇膁芁蒁肀莇蕿薀蝿膀蒅薀袂莅莁蕿肄膈莇薈膆肁蚆薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芅莄薄螀肇芀蚄袂芃薈蚃羅肆蒄蚂膇芁蒀蚁袇膄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁莈蒇蚈袃膁莃螇羆莆艿螆肈腿薈螅螈羂薃螄羀芇葿螃肂肀莅螂螂芅芁螂袄肈薀螁羆芄蒆袀聿肇莂衿螈节芈袈袁肅蚇袇肃莀薃袆膅膃葿袆袅荿莅蒂羇膁芁蒁肀莇蕿薀蝿膀蒅薀袂莅莁蕿肄膈莇薈膆肁蚆薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芅莄薄螀肇芀蚄袂芃薈蚃羅肆蒄蚂膇芁蒀蚁袇膄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁莈蒇蚈袃膁莃螇羆莆艿螆肈腿薈螅螈羂薃螄羀芇葿螃肂肀莅螂螂芅芁螂袄肈薀螁羆芄蒆袀聿肇莂衿螈节芈袈袁肅蚇袇肃莀薃袆膅膃葿袆袅荿莅蒂羇膁芁蒁肀莇蕿薀蝿膀蒅薀袂莅莁蕿肄膈莇薈膆肁蚆薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芅莄薄螀肇芀蚄袂芃薈蚃羅肆蒄蚂膇芁蒀蚁袇膄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁莈蒇蚈袃膁莃螇羆莆艿螆肈腿薈螅螈羂薃螄羀芇葿螃肂肀莅螂螂芅芁螂袄肈薀螁羆芄蒆袀聿肇莂衿螈节芈袈袁肅蚇袇肃莀薃袆膅膃葿袆袅荿莅蒂羇膁芁蒁肀莇蕿薀蝿膀蒅薀袂莅莁蕿肄膈莇薈膆肁蚆薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芅莄薄螀肇芀蚄袂芃薈蚃羅肆蒄蚂膇芁蒀蚁袇膄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁莈蒇蚈袃膁莃螇羆莆艿螆肈腿薈螅螈羂薃螄羀芇葿螃肂肀莅螂螂芅芁螂袄肈薀螁羆芄蒆袀聿肇莂衿螈节芈袈袁肅蚇袇肃莀薃袆膅膃葿袆袅荿莅蒂羇膁芁蒁肀莇蕿薀蝿膀蒅薀袂莅莁蕿肄膈莇薈膆肁蚆薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芅莄薄螀肇芀蚄袂芃薈蚃羅肆蒄蚂膇芁蒀蚁袇膄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁莈蒇蚈袃膁莃螇羆莆艿螆肈腿薈螅螈羂薃螄羀芇葿螃肂肀莅螂螂芅芁螂袄肈薀螁羆芄蒆袀聿肇莂衿螈节芈袈袁肅蚇袇肃莀薃袆膅膃葿袆袅荿莅蒂羇膁芁蒁肀莇蕿薀蝿膀蒅薀袂莅莁蕿肄膈莇薈膆肁蚆薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芅莄薄螀肇芀蚄袂芃薈蚃羅肆蒄蚂膇芁蒀蚁袇膄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁莈蒇蚈袃膁莃螇羆莆艿螆肈腿薈螅螈羂薃螄羀芇葿螃肂肀莅螂螂芅芁螂袄肈薀螁羆芄蒆袀聿肇莂衿螈节芈袈袁肅蚇袇肃莀薃袆膅膃葿袆袅荿莅蒂羇膁芁蒁肀莇蕿薀蝿膀蒅薀袂莅莁蕿肄膈莇薈膆肁蚆薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芅莄薄螀肇芀蚄袂芃薈蚃羅肆蒄蚂膇芁蒀蚁袇膄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁莈蒇蚈袃膁莃螇羆莆艿螆肈腿薈螅螈羂薃螄羀芇葿螃肂肀莅螂螂芅芁螂袄肈薀螁羆芄蒆袀聿肇莂衿螈节芈袈袁肅蚇袇肃莀薃袆膅膃葿袆袅荿莅蒂羇膁芁蒁肀莇蕿薀蝿膀蒅薀袂莅莁蕿肄膈莇薈膆肁蚆薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芅莄薄螀肇芀蚄袂芃薈蚃羅肆蒄蚂膇芁蒀蚁袇膄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁莈蒇蚈袃膁莃螇羆莆艿螆肈腿薈螅螈羂薃螄羀芇葿螃肂肀莅螂螂芅芁螂袄肈薀螁羆芄蒆袀聿肇莂衿螈节芈袈袁肅蚇袇肃莀薃袆膅膃葿袆袅荿莅蒂羇膁芁蒁肀莇蕿薀蝿膀蒅薀袂莅莁蕿肄膈莇薈膆肁蚆薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芅莄薄螀肇芀蚄袂芃薈蚃羅肆蒄蚂膇芁蒀蚁袇膄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁莈蒇蚈袃膁莃螇羆莆艿螆肈腿薈螅螈羂薃螄羀芇葿螃肂肀莅螂螂芅芁螂袄肈薀螁羆芄蒆袀聿肇莂衿螈节芈袈袁肅蚇袇肃莀薃袆膅膃葿袆袅荿莅蒂羇膁芁蒁肀莇蕿薀蝿膀蒅薀袂莅莁蕿肄膈莇薈膆肁蚆薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芅莄薄螀肇芀蚄袂芃薈蚃羅肆蒄蚂膇芁蒀蚁袇膄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁莈蒇蚈袃膁莃螇羆莆艿螆肈腿薈螅螈羂薃螄羀芇葿螃肂肀莅螂螂芅芁螂袄肈薀螁羆芄蒆袀聿肇莂衿螈节芈袈袁肅蚇袇肃莀薃袆膅膃葿袆袅荿莅蒂羇膁芁蒁肀莇蕿薀蝿膀蒅薀袂莅莁蕿肄膈莇薈膆肁蚆薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芅莄薄螀肇芀蚄袂芃薈蚃羅肆蒄蚂膇芁蒀蚁袇膄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁莈蒇蚈袃膁莃螇羆莆艿螆肈腿薈螅螈羂薃螄羀芇葿螃肂肀莅螂螂芅芁螂袄肈薀螁羆芄蒆袀聿肇莂衿螈节芈袈袁肅蚇袇肃莀薃袆膅膃葿袆袅荿莅蒂羇膁芁蒁肀莇蕿薀蝿膀蒅薀袂莅莁蕿肄膈莇薈膆肁蚆薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芅莄薄螀肇芀蚄袂芃薈蚃羅肆蒄蚂膇芁蒀蚁袇膄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁莈蒇蚈袃膁莃螇羆莆艿螆肈腿薈螅螈羂薃螄羀芇葿螃肂肀莅螂螂芅芁螂袄肈薀螁羆芄蒆袀聿肇莂衿螈节芈袈袁肅蚇袇肃莀薃袆膅膃葿袆袅荿莅蒂羇膁芁蒁肀莇蕿薀蝿膀蒅薀袂莅莁蕿肄膈莇薈膆肁蚆薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芅莄薄螀肇芀蚄袂芃薈蚃羅肆蒄蚂膇芁蒀蚁袇膄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁莈蒇蚈袃膁莃螇羆莆艿螆肈腿薈螅螈羂薃螄羀芇葿螃肂肀莅螂螂芅芁螂袄肈薀螁羆芄蒆袀聿肇莂衿螈节芈袈袁肅蚇袇肃莀薃袆膅膃葿袆袅荿莅蒂羇膁芁蒁肀莇蕿薀蝿膀蒅薀袂莅莁蕿肄膈莇薈膆肁蚆薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芅莄薄螀肇芀蚄袂芃薈蚃羅肆蒄蚂膇芁蒀蚁袇膄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁莈蒇蚈袃膁莃螇羆莆艿螆肈腿薈螅螈羂薃螄羀芇葿螃肂肀莅螂螂芅芁螂袄肈薀螁羆芄蒆袀聿肇莂衿螈节芈袈袁肅蚇袇肃莀薃袆膅膃葿袆袅荿莅蒂羇膁芁蒁肀莇蕿薀蝿膀蒅薀袂莅莁蕿肄膈莇薈膆肁蚆薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芅莄薄螀肇芀蚄袂芃薈蚃羅肆蒄蚂膇芁蒀蚁袇膄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁莈蒇蚈袃膁莃螇羆莆艿螆肈腿薈螅螈羂薃螄羀芇葿螃肂肀莅螂螂芅芁螂袄肈薀螁羆芄蒆袀聿肇莂衿螈节芈袈袁肅蚇袇肃莀薃袆膅膃葿袆袅荿莅蒂羇膁芁蒁肀莇蕿薀蝿膀蒅薀袂莅莁蕿肄膈莇薈膆肁蚆薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芅莄薄螀肇芀蚄袂芃薈蚃羅肆蒄蚂膇芁蒀蚁袇膄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁莈蒇蚈袃膁莃螇羆莆艿螆肈腿薈螅螈羂薃螄羀芇葿螃肂肀莅螂螂芅芁螂袄肈薀螁羆芄蒆袀聿肇莂衿螈节芈袈袁肅蚇袇肃莀薃袆膅膃葿袆袅荿莅蒂羇膁芁蒁肀莇蕿薀蝿膀蒅薀袂莅莁蕿肄膈莇薈膆肁蚆薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芅莄薄螀肇芀蚄袂芃薈蚃羅肆蒄蚂膇芁蒀蚁袇膄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁莈蒇蚈袃膁莃螇羆莆艿螆肈腿薈螅螈羂薃螄羀芇葿螃肂肀莅螂螂芅芁螂袄肈薀螁羆芄蒆袀聿肇莂衿螈节芈袈袁肅蚇袇肃莀薃袆膅膃葿袆袅荿莅蒂羇膁芁蒁肀莇蕿薀蝿膀蒅薀袂莅莁蕿肄膈莇薈膆肁蚆薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芅莄薄螀肇芀蚄袂芃薈蚃羅肆蒄蚂膇芁蒀蚁袇膄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁莈蒇蚈袃膁莃螇羆莆艿螆肈腿薈螅螈羂薃螄羀芇葿螃肂肀莅螂螂芅芁螂袄肈薀螁羆芄蒆袀聿肇莂衿螈节芈袈袁肅蚇袇肃莀薃袆膅膃葿袆袅荿莅蒂羇膁芁蒁肀莇蕿薀蝿膀蒅薀袂莅莁蕿肄膈莇薈膆肁蚆薇袆芆薂薆羈聿蒈薅肀芅莄薄螀肇芀蚄袂芃薈蚃羅肆蒄蚂膇芁蒀蚁袇膄莆蚀罿荿节虿肁膂薁蚈螁莈蒇蚈袃膁莃螇羆莆艿螆肈腿薈螅螈羂薃螄羀芇葿螃肂肀莅螂螂芅芁螂袄肈薀螁羆芄蒆袀聿肇莂衿螈节芈袈袁肅蚇 1 前言工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：（1） 安全 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2） 可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求。（3） 优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求（4） 经济 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。课程设计是学习中的一个重要环节，通过课程设计可以巩固本课程理论知识，掌握供配电设计的基本方法，通过解决各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算、绘图、设计说明书等方面得到训练，为今后的工作奠定基础。2 负荷计算2.1 三相用电设备组负荷计算的方法 有功计算负荷（kW） 无功计算负荷（kvar） 视在负荷计算（kVA） 计算电流（A） 2.2 计算负荷及无功功率补偿(1) 负荷计算 各厂房及生活区的负荷计算如表2-1表2-1 电力负荷计算表编号厂房名称设备容量/kW需要系数功率因数有功功率/kW无功功率/kvar视在功率/kVA计算电流/A1模型车间2000.350.67093.1116.7177.32砂库1200.700.684111.7140212.73锻造车间3200.350.55112170.2203.6309.34电镀车间2200.500.8011082.5137.5208.95金工车间9500.200.65190222.3292.3441.16机修车间1800.200.653642.155.4847污水处理140.600.808.46.310.5168热处理车间 1900.600.60114151.6190288.79食堂、锅楼房 300.600.601823.93045.610仓库150.300.854.52.85.38.111料场400.300.6012162030.412办公区200.800.8016122030.4 (2) 无功功率补偿 由表2-1可知该厂380V一侧最大功率Pc=774.9kW，最大无功功率Qc=934.5kvar，最大视在功率Sc=1213.98kVA，考虑到车间有12个，所以采用3个变电所，变电所1给1、2、3、11号厂房供电，变电所2给4、5、10号厂房供电，变电所3给6、7、8、9、12号厂房供电每个变电所选用的自愈式低压并联电力电容器，以下分别计算3个变电所的无功补偿方案。如表2-2所示:车间分配图表2-2 变电所1（电力负荷计算表）编号厂房名称设备容量/kW需要系数功率因数有功功率/kW无功功率/kvar视在功率/kVA计算电流/A1模型车间2000.350.67093.1116.7177.32砂库1200.700.684111.7140212.73锻造车间3200.350.55112170.2203.6309.311料场400.300.6012162030.4故Pc1=278kW, Qc1=391kvar, 最大视在功率Sc1=497.8kVA, 最大功率因数Cos= Pc1/ Sc1=0.558功率补偿容量：Qc=Pc1(tan1-tan2)=278tan(arccos0.558)-tan(arccos0.92)kvar=295.1kvar。故选择GCS-34型低压无功补偿柜（BCMJ-0.4-30-3A），所需安装的组数 n=Qc/qc=295.1/30=9.810。所需10组电容器柜数1台。视在功率因素Cos= Pc1/ Sc=278/292.5=0.95满足要求，所以选SC(B)- 10- 400KVA电力变压器同理，可以求出：变电所2功率补偿容量：Qc=176.8 kvar。选择GCS-34型低压无功补偿柜（BCMJ-0.4-30-3A），所需6组电容器柜数1台，选SC(B)- 10- 400KVA电力变压器。变电所3功率补偿容量：Qc=176.8 kvar。选择GCS-34型低压无功补偿柜（BCMJ-0.4-20-3A），所需8组电容器柜数1台，选SC(B)- 10- 250KVA电力变压器。表2-3变电所1，变电所2，变电所3的补偿方案变电所无功补偿功率因数Pc/kWQc/kvarSc/kVASTS1补偿前0.558278391497.8无功补偿容量/300/补偿后0.9527891292.5STS 2补偿前0.704304.5307.6432.8无功补偿容量/180/补偿后0.92304.5127.6330.2STS 3补偿前0.63192.4235.9304.4无功补偿容量/160/补偿后0.93192.475.9203.8（3）全厂负荷计算STS1变压器的有功、无功功率损耗：PT10.01Sc=0.01292.5 kVA =2.925 kVA QT10.05Sc=0.05292.5kvar=14.625 kvarSTS2变压器的有功、无功功率损耗：PT20.01Sc=0.01330.2 kVA =3.302 kVA QT20.05Sc=0.05330.2 kvar=16.51 kvaSTS3变压器的有功、无功功率损耗：PT30.01Sc=0.01203.8 kVA =2.038 kVA QT30.05Sc=0.05203.8 kvar=10.19 kva总负荷：P=Pc1+Pc2+Pc3+ PT1+ PT2+ PT3 =278+304.5+192.4+2.925+3.302+2.038 =783.165 kVAQ=Qc1+Qc2+Qc3+ QT1 +QT2+ QT3 =91+127.6+75.9+14.625+16.51+10.19=335.825 kva全厂功率因素：Cos=P/Q=783.165/852.130=0.920.9满足设计要求。2.3 车间变电所的所址和型式由于工厂属于三级负荷，并且用10kV分段单母线作为电源，综合考虑以下几种因素后：1、便于维护与检查；2、便于进出线；3、保证运行安全；4、节约土地与建筑费用；5、适应发展要求。所以决定把配电所安在工厂平面图中的虚线框内，变电所1放在锻造车间的右上方，用1台10（15%）0.4kV Sc(B)10型400 kVA变压器，变电所2放在金工车间的右上方，用1台10（15%）0.4kV Sc(B)10型400kVA变压器，变电所3放在热处理车间的右上方，用1台10（15%）0.4kV Sc(B)10型250 kVA变压器。3 短路电流的计算3.1 短路电流的计算方法基准电流 基准电压 三相短路电流周期分量有效值 三相短路容量的计算公式 绘制计算电路 图3-1 图3-1 计算电路确定基准值 设Sd=100MVA，Ud=Uo，即高压侧Ud1=10.5kV,低压侧Ud2=0.4kV，则 3.2 计算短路电路中各元件的电抗标幺值 电力系统 最大电抗标幺值 最小电抗标幺值 架空线路 电力变压器因此绘制等效电路 如图4-2 图3-2 等效电路计算k-1点的短路电路总阻抗标幺值及三相短路电流和短路容抗总电抗标幺值最大总电抗标幺值 最小总电抗标幺值三相短路电流周期分量有效值 最大值其他短路电流三相短路容量 计算k-2点（0.4kV）侧的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量三变压器分列运行，取其中一个作为计算例子，其他两个相同总电抗标幺值三相短路电流周期分量有效值其他短路电流 在10/0.4kV变压器二次侧低压母线发生三相短路时，一般，可取，因此，则：三相短路容抗将以上数据列成短路计算表,如表3-1和4-2所示：表3-1 最大运行方式下短路计算点总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容抗/MVAK-10.826.716.716.7117.1010.13121.95K-24.8229.9529.9529.9567.6839.2320.75表3-2 最小运行方式下短路计算点总电抗标幺值三相短路电流/kA三相短路容抗/MVAK-10.916.046.046.0415.419131099K-24.912942942946643385120374 导线和电缆的选择4.1选择校验项目及条件为了保证供配电线路安全、可靠、优质、经济地运行，供配电线路的导线电缆截面积的选择必须满足下列条件：（1）发热条件 导线和电缆（包括母线）在通过正常最大负荷电流（即计算电流）时的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。（2）电压损失条件 导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时，产生的电压损失不应超过正常运行时允许的电压损失。对于用户内部较短的高压线路，可不进行电压损失校验。（3）经济电流密度条件 35kV及以上高压线路及35kV以下但距离长、电流大的线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年费用支出接近最小，所选截面称为“经济截面”。用户的10KV及以下线路，通常不按此条件选择。 （4）机械强度条件 导线（包括裸导线和绝缘导线）截面应不小于其最小允许截面，电缆不必校验机械强度。 （5）短路热稳定条件 对绝缘导线，电缆和母线，应校验器短路热稳定性，架空导线因散热性良好，可不做短路热稳定校验。4.2 按发热条件选择导线和电缆面积以1号车间为例（1）先按发热条件选择电缆面积（线路长都为100m）线路计算电流为：查表得70截面积的VV型电缆在截流量为250A，大于177.3A，因此，选择型电缆。（2）按电压损失条件进行校验查表得型电缆的。可得：因此，所选所选电缆也满足电压损失要求。同理可求出其他车间和变电所所需求的电缆线。表1计算电流(A)电压损失电缆型号截面积()敷设方式模型车间177.31.8670直接埋地敷设砂库212.71.7995直接埋地敷设锻造车间309.31.69185直接埋地敷设电镀车间208.92.0395直接埋地敷设金工车间444.12.20240空中敷设机修车间84.23.416直接埋地敷设污水处理15.951.2210直接埋地敷设热处理车间288.71.81150直接埋地敷设食堂、锅炉房45.62.8610直接埋地敷设仓库8.051.056直接埋地敷设料场30.381.7910直接埋地敷设办公区30.382.3310直接埋地敷设变电所117.30.25 25直接埋地敷设变电所219.60.2925直接埋地敷设变电所312.30.1825直接埋地敷设5电力变压器的继电保护51电力变压器的常见故障电力变压器是供电系统中的重要设备，它的故障将对供电的可靠性和用户的生产、生活产生严重的影响。因此必须根据变压器的容量和重要程度装设适当的保护装置。变压器故障一般分为内部故障和外部故障两种。变压器的内部故障主要有绕组的相间短路、绕组匝间短路和中性点直接接地侧的单相接地短路。内部故障是很危险的，因为短路电流产生的电弧不仅会破坏绕组绝缘，烧坏铁芯，还可能使绝缘材料和变压器油受热而产生大量的气体，甚至引起变压器油箱爆炸。变压器常见的外部故障时引出线绝缘套管的故障，可能导致引出线相间短路和单相接地短路。5.2电力变压器的保护1.过电流保护变压器的过电流保护的组成、原理与线路过电流保护的组成、原理完全相同，其动作电流整定计算公式与线路过电流保护基本相同。变压器过电流保护的灵敏度，按变压器低压侧母线在系统最小运行方式下发生两相短路的高压侧穿越电流值来校验，要求Sp1.5。2.电流速断保护按规定，如果变压器过电流保护的动作时间大于0.5S，应装设电流速断保护。变压器的电流速断保护的组成、原理与线路电流速断保护的组成、原理完全相同。变压器的电流速断保护的动作电流（速断电流）的整定计算公式与线路电流速断保护基本相同。变压器电流速断保护的灵敏度，按保护装置装设处（高压侧）在系统最小运行方式下发生两相短路的高压侧穿越电流值来校验，要求Sp1.5。5.3 该工厂变压器继电保护的计算1反时限过电流保护（1）整定动作电流变压器的最大负荷电流取Krel=1.3,Kre=0.8,Ki=150/5=30,故反时限过电流保护的动作电流为查表，选用GL-15/10型继电器，150/5A电流互感器，动作电流整定为7A。(2)检查灵敏度变压器低压母线两相短路电流反映到高压侧的电流值为反时限过电流的灵敏度为满足保护灵敏度要求。2电流速断保护（1）整定速断电流 变压器低压区母线三相短路电流反映到高压侧的电流值 电流速断保护的动作电流（速断电流）为因反时限过电流保护的Iop=7A,故速断电流倍数为(2)灵敏度的检查Ik.min取变压器高压侧的两相短路电流，即故电流速断保护灵敏度为满足灵敏度的要求。6 变电所的一次设备的选择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、母线装置及成套配电设备等。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。电气要求是指电气装置对设备的电压、电流、频率（一般为50Hz）等的要求；对一些断流电器如开关、熔断器等，应考虑其断流能力。6.1 高压设备器件的校验对于高压设备器件的校验项目见表5-1：表5-1 高压设备器件的校验项目电器设备名称电压/kV电流/A断流能力/kA短路电流校验短流能力热稳定度真空断路器旋转式隔离开关高压熔断器电流互感器电压互感器选择校验的条件设备的额定电压应不小于装置地点的额定电压设备的额定电压应不小于通过设备的计算电流设备的最大开断（或功率）应不小于它可能开断的最大电流（或功率）按三相短路冲击电电流和流校验按三相短路稳态短路发热假象时间校验6.2 主要设备的选择校验在本设计中所用到的10kV的高压成套设备为KYN28A-12型箱型固定式交流金属封闭开关设备。该设备是三相交流50Hz单母线及单母线带旁路系统的户内成套设备，具有安全连锁、防误性能、运行安全可靠、真空灭弧室免维护等特点。在该设计的总降压变电所内用到该系列的开关柜有如下器件：（1）电流互感器LZZBJ9的选择和校验电流互感器应按装设 地点条件及额定电压，一次电流，二次电流（一般为5A），准确级等进行选择，并应校验其短路动稳态和和热稳态。LZZBJ9校验如表5-2所示：表5-2 LZZBJ9校验序号安装地点的电气条件LZZBJ9结论项目数据项目数据1UN10kVUN10kV(最高11.5kV)合格2IC49.2AIN50A合格31.176KA20kA合格43KA50kA合格51.52 kA2.S800kA2.S合格（2）高压熔断器RN2-10的选择和校验在335kV的电站和变电所常用的高压熔断器有户内高压限流熔断器， 最高额定电压能达40.5kV，常用的型号有RN 1、RN 3、RN 5、XRNM 1、XRN T 1、XRN T 2、XRN T3 型， 主要用于保护电力线路、电力变压器和电力电容器等设备的过载和短路；RN2和RN 4型额定电流均为0.5A ， 为保护电压互感器的专用熔断器。RN2-10高压熔断器的选择校验如表5-3所示：表5-3 RN2-10高压熔断器的选择校验表序号安装地点的电气条件RN2-10高压熔断器项目数 据项目数 据结论110kV12kV合格249.2A200A合格31.176KAIK31.5kA合格（3）其他项目的校验其他项目校验包括：真空断路器 ZN63A-12/630-20、电压互感器JDZ-10-10、如表5-4所示。表5-4其他校验项目选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度结论安装地点的电气条件参数UNICIK(3)i(3)shI2tIMA数据10kV49.2A1.176KA3KA1.52kA2.S合格设备型号规格参数UNINIKishI2t合格真空断路器 ZN63A-12/630-20，1000-2012kV630A20kA50kA(20kA)2 4S=合格1600kA2.S电压互感器JDZ-1212kV-合格7.主接线方案的选择71主接线方案的技术指标（1）供电的安全性。主接线方案在确保运行维护和检修的安全方面的情况。（2）供电的可靠性。主接线方案在与用电负荷对可靠性要求的适应性方面的情况。（3）供电的电能质量主要是指电压质量，包括电压偏差、电压波动及高次谐波方面的情况。（4）运行的灵活性和运行维护的方便性。（5）对变配电所今后增容扩建的适应性。72主接线方案的经济指标（1）线路和设备的综合投资额（Z）。包括线路和设备本身的价格、运输费、管理费、基建安装费等，可按当地电气安装部门的规定计算，其中安装费可参照全国统一安装工程预算定额第二册电气设备安装工程计算。通常是采用线路（导线或电缆）和设备本身的价格乘以一个大于l的系数作为线路和设备的综合投资额。如电力变压器设备价格倍数约为2；固定式高压开关柜约为1.5；手车式高压开关柜约为1.3高压计量柜约为1.5，高压电容器柜约为1.4。（2）变配电系统的年运行费（F）。包括线路和设备的折旧费、维修管理费和电能损耗费。线路和设备的折旧费、维修管理费通常取为线路和设备综合投资额的46。电能损耗费，根据线路和变压器的年电能损耗计算。（3）供电贴费（系统增容费）。有关法规规定申请用电，用户需一次性向供电部门交纳供电贴费，按新装变压器容量计算，各地规定不一样。（4）线路有色金属消耗量（重量）。73主接线方案的经济指标比较2个比较合理的主接线方案的经济指标比较时，如Z1Z2，F1F2，可计算资金回收年限：，如果N5，宜选方案1， N5，宜选方案2。但主接线方案的最终确定，还应该考虑技术指标，并结合工程实际。考虑到以上因素，因为工厂是二级负荷且考虑到经济、可靠等因素，故选择单母线分段接线方式。单母线分段接线方式的优点：提高供电的可靠性与灵活性，缩小母线故障的影响范围，分别从两段母线上引出两路出线可保证对一二级负荷的供电。10KV变电所电气主接线图如附图1所示 莅薁袈肀莄蚃蚁羆莃莂袆袂羀蒅虿螈聿薇袄肇肈芇蚇羃肇荿袃衿肆薁蚅袅肅蚄薈膃肄莃螄聿肄蒆薇羅肃薈螂袁膂芈薅螇膁莀螀肆膀蒂薃肂腿蚅蝿羈膈莄蚁袄膈蒇袇螀膇蕿蚀肈膆芈袅羄芅莁蚈袀芄蒃袃螆芃薅蚆膅节莅葿肁节蒇螅羇芁薀薇袃芀艿螃蝿艿莂薆肈莈蒄螁羄莇薆薄袀莆芆蝿螅莆蒈薂膄莅薁袈肀莄蚃蚁羆莃莂袆袂羀蒅虿螈聿薇袄肇肈芇蚇羃肇荿袃衿肆薁蚅袅肅蚄薈膃肄莃螄聿肄蒆薇羅肃薈螂袁膂芈薅螇膁莀螀肆膀蒂薃肂腿蚅蝿羈膈莄蚁袄膈蒇袇螀膇蕿蚀肈膆芈袅羄芅莁蚈袀芄蒃袃螆芃薅蚆膅节莅葿肁节蒇螅羇芁薀薇袃芀艿螃蝿艿莂薆肈莈蒄螁羄莇薆薄袀莆芆蝿螅莆蒈薂膄莅薁袈肀莄蚃蚁羆莃莂袆袂羀蒅虿螈聿薇袄肇肈芇蚇羃肇荿袃衿肆薁蚅袅肅蚄薈膃肄莃螄聿肄蒆薇羅肃薈螂袁膂芈薅螇膁莀螀肆膀蒂薃肂腿蚅蝿羈膈莄蚁袄膈蒇