光华制药厂液体制剂车间配电毕业设计

哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 1 -摘要：本设计的内容为 380V 的车间配电，设计中包括动力配电和车间照明的设计以及弱电系统。动力配电的设计中主要包括负荷电流的计算、电气设备的选择及校验、二次接线、继电保护、导线的选择及校验和平面布置图等几个方面的内容，并且对系统短路和继电保护整定进行了计算。照明设计中主要包括照度的确定、灯具的选择、负荷电流的计算、电气设备的选择、继电保护整定计算和平面布置图等几个方面的内容。配电方案采用车间电源由厂变电站用 YJV 型三相四芯橡胶绝缘电力电缆埋地引至车间配电室，通过配电屏及配电箱供给车间的动力、照明及弱电系统的电力分配。主接线采用单母线放射式接线方案。根据设计中提供的负荷进行负荷电流的计算，对电动机进行额定电流估算，以选择电力电缆、车间母线、电气设备、继电保护装置、馈出线路的导线，保证母线和用电设备的安全可靠的运行。继电保护装置的选择是动力配电的主要部分，设计中设置了电流速断保护、欠电压保护、过电压保护，失电压保护及过载保护，这样能够保证在过负荷或短路时，将故障迅速切除，为了提高供电的可靠性，采用了单台设备独立保护的方法，尽量将故障范围缩为最小。平面布置图展示了整个车间的动力，照明及弱电系统的设备和线路的分布。关键字：配电；车间配电；配电装置；继电保护哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 2 -Abstract：The substance of this design is 380Vs low voltage shop PDU.The content of design include power distribution, illuminate distribution and weak electricity system. The substance of power distribution design mainly include the load circuit calculation, selection of electric installation and check, two wirings, succeed the electricity protection, selection of conductor and check, and the plane fixes up that the picture awaits several respect substances, Moreover to the system short circuit and succeed the electricity protection completely has been underway calculation stably. The substance of illumination distribution design mainly include selection of illuminance, selection of lamps and lanterns, load circuit calculation, and the plane fixes up that the picture awaits several respect substances. Distribution scheme introduce shop power supply is used the type of YJV three mutually four core rubber insulation power cable by the factory transformer substation. The power cable is embedded under ground. Master works a telephone switchboard to adopt single bus bar radioactive type. On the basis of the initial data which supplied in the design, Carry on short circuit electric current calculation, Fix that the bus bar with per one makes a present of out of line the short circuit electric current on the way, The steady check is get about to steady and temperature in the advance side by side, Appropriate with the selection electric cable and electric installation, Bus bar and security are guaranteed in the way of electricity installation, Reliably run. Succeed the electricity protection to be one of entire design key. Putting up electric current velocity in the system snaps to safeguard, Pass through that the electric current is safeguarded and is passed through the burden to be safeguarded, In the hour of can guaranteeing like this being living the burden either passing through the electric current, The circuit breaker can without delay swiftly act, Therefore resects the block. for raising the credibility of the power supply, adopt a single set equipments independently protect of method, as far as possible will break down the scope for least.The plane is fixed up that the picture is open up before. Keyword: power distribution; shop power distribution; PDU; Electricity protection哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 3 -目 录绪论.1第 1 章车间动力配电的设计.11.1动力配电方案的初步设计.11.1.1供电的要求.11.1.2配电方案的初步设定.31.2配电设备和继电保护装置的选择.41.2.1计算给定负荷的计算负荷.41.2.2控制设备的选择和校验.91.2.3配电设备的选择.131.3导线的选择和校验.141.4对系统图的绘制.161.5对平面施工图的绘制.17第 2 章车间照明的设计.172.1照明灯具的选择.172.2对系统图的绘制.212.3绘制平面施工图.22第 3 章弱电系统的设计.22总结.22参考文献.24致谢.25附录 A.26附录 B.38哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 4 -绪论电能是现代工业生产中主要的能源和动力。电能既易于由其他形式的能量转换而来。也易于转换成其他形式的能量以供生产使用。电能的分配和输送既简单经济，又便于控制和测量，有利于实现生产自动化。电力工业的虽然有了长足的发展，随着生产力的发展和照明新设备的层出不穷，人们对电力供应的要求和照明的要求的也越来越高，近年来我国电器产品出口量增长迅速，产品出口创汇逐年增加，其主要原因一是改革开放以来，通过技术引进和消化吸收，我国电器行业技术装备水平不断提高，提高了高效照明电器产品的质量；二是发达国家产业结构调整，将大量消耗能源、资源及劳动力密集型的产品转移到发展中国家生产，利用发展中国家的廉价劳动力和资源，购买产品，满足他们的市场需求。要充分利用这一有利时机，借助我国加入世贸组织的机遇，采取措施，扩大我国电器产品的国际市场份额，增强我国电器行业的国际竞争力。具体要做好以下方面工作：一是要加快实施电器企业战略性重组，优化资源配置。抓住当前国家实施产业结构调整之际，加快实施企业战略性重组，优化资源配置。节能工作只有将社会效益与经济效益相结合，与保护环境、提高生活质量相结合，才能得到全社会的支持与响应，变成全社会的行动。采用新的节能高效的电器设备是一项社会系统工程，需要充分发挥政府、中介组织、科研院所和企业等各方面的积极性，共同努力推动工程的健康发展。本设计本着节能，经济的设计原则来选择设备和导线，尽量避免不合理的施工方式。做到实用，经济，节能，环保以及运行和维护的方便。哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 5 -第 1章动力配电的设计1.1动力配电方案的初步设计1.1.1供电的要求车间的配电担负着该车间的动力、照明及弱电系统的电力负荷，是工厂供电系统的枢纽，在工厂中占有特殊重要的地位。电能是现代化生产中主要的动力和能源，如果工厂供电突然中断，则对工业生产可能造成十分严重的后果，因此做好工厂供电工作对于工业生产，实现工厂现代化，具有十分重要的意义。工厂供电要很好的为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需求，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求:供电安全在电能的供应分配和使用中把人身触电事故和设备事故降低到最低的限度。供电可靠应满足电能用户对供电可靠性的即连续性的要求供电优质应满足电压和电流偏差要在允许的范围内的要求。供电经济供电系统的投资少，运行费用要低，并尽可能节约电能的减少有色金属的消耗量。频率标准是工频 50Hz。根据全国供电规范 （1983） ，工频的偏差不超过0.5Hz。电压的波动一般控制在0.5 以内。电压的波动将对动力负荷及照明负荷都产生不好的影响。如对交流感应式电动机的影响：电压波动过大则电动机的额定功率锐减，因为电动机的转矩正比于电压的平方。例如电压下降了 10%，电动机的转矩只剩 81%，而负荷电流将增大 5%到 10%，以上，温升将提高 5%至 15%以上，绝缘老化将加速 1 倍以上电动机寿命降低。若电动机仍按满载运行，实际是超载，时间长了会烧毁电动机。对同步电动机的影响：其转矩也和电压的平方成正比，电流，温升， ，寿命影响同上。对照明的影响：对白炽灯的影响较大。电压下降 10%。 ， ，则发光效率下降 30%发上寿命却可以延长 23 倍。如果电压升高 10%，则光效提高三分之一，而寿命也只有原来的三分之一。高次谐波的影响是对电网的环境污染，将影响所有电网用户的供电质量。低压网络中，工作零线的电有效值增大，中线的工截面也相应增大。哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 6 -用户的各种设备的因为停电而造成的损失和影响是不同的，根据供电的可靠性及终止供电在政治、经济方面所造成的影响以及损失的程度分为三个级别负荷。分别采用相应的供电方式达到提高经济效益和社会效益及环境效益的目的。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的政治影响者。3）中断供电将造成重大的经济损失者。4）中断供电将造成公共场所秩序严重混乱者。一级负荷应有两个或两个以上独立电源供电，当其中一个电源发生故障时，另一个电源应能自动投入运行，不至于同时受到损坏。同时还应设有应急电源。应急电源可以是独立于正常电源的发电机组、在供电网络中有效地独立于正常电源的专门馈电线路或是蓄电池。2.二级负荷1）中断供电将造成较大的政治影响者。2）中断供电将造成较大的经济损失者。3）中断供电将造成公共场所秩序混乱者。二级负荷要求供电系统应作到当发生电力变压器故障或线路常见故障时，不至于中断供电（或能迅速恢复） 。负荷比较小或地区供电的条件困难时，二级负荷可以由一条专门的 6KV 架空线供电。应尽可能有两个独立的电源。3.三级负荷不属于一、二级电力负荷的是三级负荷。分级负荷对供电没有特别的要求。本设计属于三级负荷，虽没有特别的要求，但是本设计在符合国家规范的基础上，将供电安全摆在了首要地位。所有可能带电的金属外壳都作了接零保护。装置了短路，断路，过压和欠电压保护设备，以便能够迅速将故障切除，为了进一步提高供电的可靠性采用单台设备独立保护的方案。线路的铺设采用直配线路，尽量避免线路的迂回，动力全部采用铝芯线，以节省有色金属的消耗，分散装置配电箱，以避免重复线路，以达到经济的目的。1.1.2配电方案的初步设定电线线路是电力系统的重要组成部分，担负着输送和分配电任务。按结构形式分有，架空线路，电缆线路，车间（室内）线路。按电压分，有压线路即 1KV 以下和高压线路即 1KV 以上，也有分为 1KV 以下的低压线路，1KV35KV 的高压线路，35KV220KV 的中高压和 220 以上的超高压线哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 7 -路，对电压的划分没有十分统一和明确。本设计属于 380V 低压车间配电线路，低压配电线路的接线方式有放射式接线，树干式接线和环形接线方式。（1）放射式接线放射式接线的特点是其引出线发生故障时互不影响，因此供电可靠性较高，但在一般的情况下，其有色金属的消耗量较多，采用的开关设备较多。低压放射式接线多用于设备容量较大或对供电可靠性要求较高的设备配电。(2)树干式接线树干式接线的特点正好与放射式接线相反。一般情况下，树干式接线采用的开关设备较少，有色金属的消耗量较少，但当干线发生故障时，影响范围大，因此供电可靠性较低。树干式接线在机械加工车间、工具车间和机修车间中应用比较广泛。（3）环形接线工厂中的一些车间变电所的低压侧，可通过低压联络线相互连接成环形。环形接线的供电可靠性较高。任一段线路发生故障或检修时，都不至于中断供电。总体来说，工厂电力线路的接线要力求简单。运行经验证明，供配电系统如果接线复杂，层次过多，不仅浪费投资，维护不便，而且由于电路中串联元件较多，因误操作而产生的事故也随之增多，事故处理和恢复供电操作比较麻烦，从而延长了停电时间。同时由于配电级数过多，继电保护的动作时间也相应延长，对供电系统故障保护不利。因此，GB50052供配电系统设计规范规定：供配电系统应简单可靠，同一电压供电的变配电级数不宜超过两级。根据所给车间的平面布置图，该车间的配电室为 2950 2030 的房间，故采用从厂变引入的电源接配电屏，再通过配电屏及配电箱供给车间的设备用电，接线方案为低压放射式接线，配电级数为一级。1.2配电设备和继电保护装置的选择1.2.1计算用电设备的计算负荷供电系统中除了要满足电压和频率的要求外，最重要的就是要满足负荷电流的要求。通过负荷的统计计算求出的，用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值，称为负荷计算。根据计算负荷选择的电气设备和导线电缆如果以计算负荷连续运行，其发热温度不会超过允许值。由于导体达到稳定温升的时间大需要（34 倍）， 为发热常数。截面在 16哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 8 -及以上的导体，其 10min，因此载流导体大约在 30min 后可达到稳定温升2m值。计算负荷也可以认为是半小时最大负荷。负荷 表示有功负荷，无功负荷，视30P在负荷和计算电流分别用 ， ，和 。30QS30I计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷确定行是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否合理。如果计算负荷确定得过大，将使电器和导线电缆选得过大，造成投资和有色金属的浪费。如果计算负荷确定得过小，又将使电器和导线电缆长期处于过负荷下运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至燃烧引起火灭，同样会造成重大损失。由此可见，正确确定计算负荷意义重大。但是负荷情况复杂，影响计算负荷的因素很多，但仍能准确确定计算负荷的大小。实际上，负荷也不是一成不变的，它与设备的性能、生产的组织、生产者的技能及能源供应的状况等多种因素有关。因此负荷计算只能接近实际。我国目前普遍采用的确定用电设备计算负荷的方法，有需要系数法和二项式法。需要系数法是国际上普遍采用的确定计算负荷的基本方法，最为简便。二项式法的应用局限性较大，但在确定设备台数较少而容量差别悬殊的分支干线的计算负荷时，较之需要系数法合理，且计算也较简便。用电设备组的计算负荷，是指用电设备组从供电系统中取用的半小时最大负荷，用电设备组的设备容量 ，是指用电设备组所有设备（不含备用设备）的额定30PeP容量 之和，即 。而设备的额定容量 ，是设备在额定条件下的最大输NeNNP出功率（出力） 。但是用电设备组的设备实际上不一定都同时运行，运行的设备也不太可能都满足负荷，同时设备本身也有功率损耗，因此用电设备组的有功计算负荷为 30LeWKP式中 为设备组的同时系数，即设备组在最大负荷运行时的设备容量与全部设K备容量之比； 为设备组在最大负荷时输出功率与运行的设备容量之比； 为设备L e组的平均效率，即设备组在最大负荷时输出功率与取用功率之比； 为配电线路的WL平均数，既配电线路在最大负荷时的末端功率（亦即设备组取用功率）与首端功率（亦即计算负荷）之比。令上式中的 ，这里的 称为需要系数。由上式可知需要系数的定义LeWKddK为 ，即用电设备组的需要系数，为用电设备的半小时最大负荷与其设备容30deP哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 9 -量的比值。由此可得按需要系数法确定三相用电设备组有功计算负荷的基本公式为 30deP K实际上，需要系数 不仅与用电设备组的工作性质、设备台数、设备效率和线dK路损耗等因素有关，而且与操作人员的技能和生产组等多种因素有关，因此应尽可能的通过实测分析确定，使之尽量接近实际。附录 1 列出工厂各种用电设备组的需要系数，供参考。必须注意：附录表 1 所列需要系数值是按车间范围内设备台数较多的情况来确定的，所以需要系数值一般较低。只有 12 台设备时，可认为 =1，即 ,对dK30eP于电动机 由于它本身功率损耗较大，因此当只有一台电动机时，其 ，这N里 为电动机额定容量， 为电动机效率。在 适当取大的同时， 也宜适当取NPdKcos大。需要系数值与用电设备的类别和工作状态关系极大，因此在计算时，首先要正确判明用电设备的类别和工作状态，否则将造成错误。在求出有功计算负荷 后，可按下列各式分别求出其余的计算负荷。30P无功计算负荷为 30tanQP式中 为对应于用电设备组 的正切值。tancos视在计算负荷为 30cosS式中 为用电设备组平均功率因数。cos计算电流为 30NSIU式中 为用电设备组的额定电压。NU如果为一台电动机，则其计算电流为其额定电流，即 30cosNPIU负荷计算中常用的单位：有功功率为“千瓦” （kW）,无功功率为“千乏” （kvar）,视在功率为“千伏安” （kVA） ，电流为“安” （A） ，电压为“千伏” （kV） 。哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 10 -对于给定的用电设备进行计算负荷的计算：给定的用电设备除一个 50kW 和一个 1.5kW 的烘箱外，其它全为电动机负荷。由于采用单设备单保护的方案，所以需要系数 取 1，给定的用电设备dK 。30PN额定电压 380V0.38kVNU首先对电热设备即 50kW 的 307 设备和 1.5kW 的 311 设备进行计算负荷的计算，单台电热设备功率因数取 1.0cos1.307 设备视在计算负荷 50kW30SPN计算电流 A30NIU50763.8额定电流 A3076I2. 311 设备视在计算负荷 1.5kW30SPN计算电流 2.28A30NIU1.5308额定电流 2.28A30I再对电动机进行计算负荷的计算，按电动机额定负荷计算，查表得，电动机的功率因数取 0.89，电动机的效率取 0.875。3.空调机组有功计算负荷 50kW30PN计算电流 108A30cosNIU530.89.7额定电流 108A30I4.送风机有功计算负荷 15kW30PN哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 11 -计算电流 29.3A30cosNPIU1530.89.7额定电流 29.3A30NI5.301，303，306，312 设备有功计算负荷 1.5kW30PN计算电流 2.56A30cosNIU1.53089.7额定电流 2.56A30I6.308 设备有功计算负荷 3kW30PN计算电流 5.12A30cosNIU30.89.75额定电流 5.12A30I7.309 设备有功计算负荷 5kW30PN计算电流 8.54A30cosNIU530.89.7额定电流 8.54A30I8.302 设备有功计算负荷 2kW30PN计算电流 3.42A30cosNIU230.89.75额定电流 3.42A30I9.305 设备哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 12 -有功计算负荷 4.5kW30PN计算电流 7.69A30cosNIU4.53089.7额定电流 7.69A30I9.310 设备有功计算负荷 2.5kW30PN计算电流 4.27A30cosNIU2.53089.7额定电流 4.27A30I10.照明及插座总容量有功计算负荷 11.533kW30PN计算电流 17.53A30cosNIU1.5308额定电流 17.53A30I给定设备的计算电流及额定电流表（表 11）给定设备编号负载性质额定电压（V）设备数量（台）额定功率（KW）额定电流（A）计算电流（A）307 电热设备380 1 50 76 76311 电热设备380 1 1.5 2.28 2.28空调机组 电动机 380 55 108 108送风机 电动机 380 1 15 29.3 29.3301 电动机 380 1 1.5 2.56 2.56303 电动机 380 2 1.5 2.56 2.56306 电动机 380 1 1.5 2.56 2.56312 电动机 380 1 1.5 2.56 2.56308 电动机 380 2 3 5.12 5.12哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 13 -309 电动机 380 2 5 8.54 8.54302 电动机 380 1 2 3.42 3.42305 电动机 380 1 4.5 7.69 7.69310 电动机 380 1 2.5 4.27 4.27照明及插座11.533 17.53 17.53车间总负荷182（含10%裕量193.6 193.61.2.2控制设备的选择和校验断路器的选择及校验低压断路器又称自动开关，符号为 QF。它既能带负荷通断电路又能在短路、过负荷和低电压下，自动跳闸。低压断路器按灭弧方式分有真空断路器和空气断路器等。按用途分，有配电用断路器、电动机保护用断路器、照明用断路器和漏电保护用断路器等。配电用断路器按保护性能分，有非选择和选择型两类。非选择型断路器，一般为瞬时动作，只作短路保护用；也有的为长延时动作，只作过负荷保护。选择型断路器，有两段保护、三段保护和智能化保护。配电用低压断路器按结构分有塑料外壳式和万能式两大类。塑料外壳式低压断路器又称装置式自动开关，其全部机构和导电部分都装设在一个塑料外壳内，仅在壳盖中央露出操作手柄，供手动操作之用。它通常装设在低压配电装置之中。目前推广的塑料外壳式低压断路器有DZX10、DZ15、DZ20 等及引进技术生产的 H、C45、3VE 等型号。万能式低压断路器又称框架式自动开关。它是敞开在金属框架上的，而其保护方式和操作方式较多，装设地点也较灵活，故名万能式或框架式。DW 型断路器的合阐方式较多，除手动操作外，还有杠杆操作，电磁操作和电动机操作等。目前推广的万能式低压断路器有DW15、DWX、DW16 等型及引进技术生产的 ME、AH 等型。低压断路器的选择根据额定电压，额定电流，瞬时或短时过电流脱扣器的整定电流、长延时电流整定。额定电压的选择： NUL式中， 为低压断路器的额定电压（V） ， 为线路的额定电压（V）NU额定电流的选择： 通常取 （1.22）NI30NI30I哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 14 -式中， 为断路器的额定电流， 为线路的计算电流或实际电流。NI 30I瞬时或短延时过电流脱扣器的整定电流应能避开线路尖峰电流。在具体的单台电动机负载按下式计算： szdsmIK式中， ；K 为可靠系数，因为有误差，szdI瞬 时 或 短 路 过 电 流 脱 扣 器 整 定 电 流 值电动机电流也会有变化。对动作霎时间在一个周波以内的自动断路器，还应考虑非周期分量的影响。动作时间大于 0.02s 的低压断路器 K 取 1.35，对动作时间小于0.02s 的低压断路器 K 取 1.72.0； 为电动机的起动电流（A） 。smI长延时过电流脱扣器的整定电流的确定长延时过电流脱扣器主要保护线路，也可以用作过载保护，所以脱扣器的整定电流的计算应大于线路中的计算电流，首先满要足下式：gdzIhi30I式中， 过电流脱扣器的长延时动作整定电流值； 可靠系数，一般取gdzI hiK1.1。配电屏 1 中车间总断路器的选择车间的总负荷为 182kW，计算电流由表得 30I193.6A取系数为 230I则断路器的额定电流 2 387.2NI30瞬时或短延时动作整定电流值 本车间中有一 55KW 的电动机，取szdsmIK其起动电流为 smI则 108 7756AsI动作时间在 0.02s 以上的万能式低压断路器，取 K1.351.35 7561020.6AszdI长延时动作整定电流和动作时间 1.1gdzIhi30Ihi1.1 193.6213AgdzI查表得 DW15400 型断路器刚好满足要求。哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 15 -一号配电箱中断路器的选择 11kW 为 0.70.8，取ePdK0.8dK0.8cos 0.8 118.8kW30Pde 8.8/0.811kVAScos / =16.72A30I30.8断路器的额定电流 2 32ANI30I过电流脱扣器的额定电流 OR:取 20ANORI:热脱扣器的选择和整定热脱扣器的额定电流 30NTRI:即 16.72A 整定为 20A。NTRI:NTRI:故 AP1 配电箱中选用 DZ20Y10010 型塑料外壳式低压断路器。接触器的选择接触器是用于远距离频烦接通和断开交直流主电路及大容量控制电路的一种切换电器，其控制对象主要是电动机。按其电流分为直流接触器和交流接触器两类。交流接触器主要特点是：（1）它是用按钮控制电磁线圈的，电流很小，控制安全可靠。当环境潮湿时，可选用电磁线圈电压为 36V 的安全电压进行控制。（2）电磁力动作迅速可靠，可以频烦操作。（3）可以用附加按钮实现多处控制一台电动机或实现遥控。具有失压，欠压保护作用，当电压过低时，电磁力太小，拉力弹簧使衔铁和拉杆动作，接触器自动断电。常用的交流接触器有 CJ20、CJX1、CJX2、CJ12、B、3TB 等系列交流接触器的负载可分两类：即电动机负载和非电动机负载。电动机负载时的选用用以接通笼型感应电动机或绕线转子电动机，在满速运行时断开并伴有少量的点动。属于这一类的机械有：压缩机、泵、通风机、升降哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 16 -机、传送带、电梯、搅拌机、离心泵、空调机、冲床、剪床等。选用接触器时，只要选用接触器的额定电压和额定电流等于或稍大于电动机的额定电压和额定电流即可，通常选用 CJ10 系列。电热设备负载时的选用按接触器的额定发热电流大于或等于 1.2 倍的电热设备的额定电流来选择。如果接触器铭牌上没有标注接触器的发热电流，则按工作电流相等原则选用。电热设备往往单相，这时可以将接触器的触点并联以扩大它的使用电流。例对 307 设备线路的接触器的选择：根据307 设备的额定电压为 380V 及额定电流 76A 选用 CJ20160 型，其额定电流为 160A 大于 1.2 倍的设备额定电流。电磁起动器的选择电磁起动器即磁力起动器是用接触器、热继电器和按钮组成的。电磁起动器的特点：它具有接触器的一切特点，所不同的是电磁起动器中有的有热继电器保护，而且有能控制正反转运行。根据被控电动机负载的容量与变压器容量之比决定起动方式。见下表。起动方式与电源容量的关系（表 12）电动机功率(kW)电源变压器容量(kVA)0.35 以下 0.35 0.58:0.58 以上起动方式 直接起动 用串联电阻、电抗的方法或用 Y-D 减压起动用延边三角形变换或自耦变压减压起动在本次设计中最大的电动机的额定功率为 55kW，占总容量的 30%，故本车间的起动方式全为全电压直接起动。负荷开关的选择负荷开关按结构分有开启式和封闭式两大类。开启式负荷开关又称胶盖瓷底刀开关，主要用作电气照明电路、电热电路的控制开关。负荷开关因其内部有熔体，可实现短路保护。封闭式负荷开关俗称铁壳开关。一般用于电力排灌，电热器照明线路的设备中。用来不频烦的接通和分断电路。其容量较小者可用作感应电动机的不频烦的全电压起动的控制开关。封闭式负荷开关主要由触头和灭弧系统，熔断体和操作机构等组成，并将其装于防护外壳内。其操作机构有两个特点，一是贮能合闸即利用一根弹簧来执行合闸和分断功能，使开关闭合和分断速度与操作速度无关。二是设有联锁装置以保证合闸后便不能打箱盖。而在箱盖打开后不能再合开关。哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 17 -常用封闭式负荷开关有 HH3，HH4，HH10，HH11 等系列。若用来控制电动机时负荷开关的额定电流应是电动机的 2 倍。若用来控制一般电热设备，照明线路，额定电流按该电路的额定电流选择。下附 HH10，HH11 系列负荷开关的主要技术参数。HH10、HH11 系列负荷开关技术参数（表 13）接通与分析能力 熔断器极限分断电流（A）型号 额定电流（A） （1.1*380）v电流（A）cos次数 瓷插式 cos管式 cos次数HH101020306010040801202402500.4 1050015002000400040000.8 500000.35 3HH1110020030040030060090012000.8 3 500000.25 31.2.3 配电设备的选择配电箱的选择控制屏、台、箱是建筑电气安装工程式中不可缺少的重要设备。他里面装有控制设备，保护设备和测量仪表等。他在电气系统中是控制和分配各支路的电能，并保障电气系统安全运行。配电箱按其结构分有 柜式、箱式、台式和板式等。按其功能分有动力配电箱，照明配电箱和混合配电箱。刀开关的选择低压刀开关的类型很多文字符号为 QK。按其操作方式分有单头和双头，按其极数分单极、双极和三极，按其灭弧结构分，有不带灭弧罩和带灭弧罩。不带灭弧罩刀开关一般只能在无负荷或小负荷下操作和作隔离开关使用，带灭弧罩的刀开关能通断一定负荷的电流。刀开关的选择按大于线路中的计算电流确定，一般取 25 倍计算。熔断器的选择低压熔断器的功能 主要是实现低压用电器的短路保护。有的熔断器也能实现过载保护，低压熔断器的种类很多有插入式、螺旋式、无填料密封管式、有填料密封管式、以及引进技术生产的有填料管式 gF 、aM、系列、哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 18 -高分断能力的 NT 型等。瓷插式熔断器构造简单使用方便。填充料式熔断器是我们自行设计的它的主要特点是具有限流作用及较高的极限分断能力。所以这种熔断用于具有较大短路电流的电力系统和成套配电装置中。熔体和熔断器的额定电流的确定熔体额定电流大小与负载电流大小，性质有关。对于负载平稳、无冲击电流，如一般照明，电热设备可按负载电流大小来确定熔体额定电流。对于有冲击电流的电动机负载为达到短路保护的目的，又保证电动机正常起动，对笼型感应电动机其熔断器的额定电流为：单台电动机 (1.52)NFNMII:式中 为熔体的额定电流（A） ， 为电动机的额定电流（A） 。NFI多台电动机共用一个熔断器时 （1.52） +NFImaxNMII式中， 为容量最大的电动机的额定电流（A） ， 为其余电动机的额定maxNMI电流（A）之和。熔断器的额定电流大于或等于熔体电流。1.3导线的选择根据设计经验，一般 10KV 及以下的高压线路和低压动力线路通常先按发热条件来选择导线和电缆截面，在校验其电压损耗和机械强度。低压照明线路由于对电压水平要求较高，通常先按允许电压损耗进行选择，再校验发热条件和机械强度。对长距离大电流线路和 35KV 以上的高压线路则先按经济电流密度确定经济截面再校验其它条件。三相系统相线截面的选择电流通过导线时，要产生电能损耗使导线发热。裸导线的温度过高时会使接头处的氧化加剧，增大接触电阻使氧化进一步加大，最终导致断线。绝缘导线和电缆的温度过高时可使绝缘加速老化甚至烧毁。因此导线的正常发热温度应不超过其额定负荷时的允许温度。按发热条件选择三相系统相线时，应使其允许载流量 不小于通过相线的计算alI电流 来选择，即 30I alI30哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 19 -中性线的选择三相四线系统中的中性线的截面 不小于相线截面 的一半，0AA两相三线线路中的中性线的截面 等于相线截面 ，对于三次谐波突出的三相四线0A系统中的中性线的截面 等于相线截面 。0保护线（PE）的选择当相线截面 16mm 时， APEA当相线截面16mm35mm, 0.5PE根据发热条件按计算电流选择导线的型号一览表（表 14）设备编号 导线的型号及敷设方式307 BLX500-(3*50+PE25)-SC65-F311 BLX-500-(3*2.5+PE2.5)-SC15-WS3.0空调机组 BLX-500-(3*70+PE35)-SC60-F送风机 BLX-500-(3*6+PE6)-SC25-F301 BLX-500-(3*2.5+PE2.5)-SC15-F303 BLX-500-(3*2.5+PE2.5)-SC15-F306 BLX-500-(3*2.5+PE2.5)-SC15-WS3.0312 BLX-500-(3*2.5+PE2.5)-SC15-WS3.0308 BLX-500-(3*2.5+PE2.5)-SC15-F309 BLX-500-(3*2.5+PE2.5)-SC15-F302 BLX-500-(3*2.5+PE2.5)-SC15-F305 BLX-500-(3*2.5+PE2.5)-SC15-F 310 BLX-500-(3*2.5+PE2.5)-SC15-F送照明总配电箱YJV-500(3*16+PE16)-SC15-F送 AP1 YJV-500(3*16+PE16)-CT-CE3.0送 AP2 YJV-500(3*16+PE16)-CT-CE3.0送 AP3 YJV-500(3*16+PE16)-CT-CE3.0取线路最长的 311 设备，一般的 309 设备及电流最大的空调机组校验电压损耗（1）对 311 号设备进行压损校验如下哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 20 -线路长度为L=35m,按允许电压降法选择导线的截面，当供电线路很长时，线路上的电压下降的就比较大，如果供电线路上的电压降为额定电压的 ，需要%U:系数为 ，按导线材料等因素导出如下公式dK导线截面S 46.3 1 =5%dPLKCU:ALdK用电压降法计算导线截面S 0.2262.5，可见电流为主d.5346要因素，应按发热条件选择导线。（2）对 309 设备进行压损校验线路长度L36m, P=5kW, 46.3 1 =5%ALCdK%U:用电压降法计算导线截面S =0.772.5，可见dPU:3654.电流为主要因素，应按发热条件选择导线。（3）对空调机组进行压损校验线路长度L13m，P55kW, 46.3 1ALCdK用电压降法计算导线截面S 3.0870，可见电流为主dPU:5346.要因素，应按发热条件选择导线。1.4系统图的绘制本车间供电系统采用从厂总变送来的 380V 电源，在配电室进行电能的分配，由于配电室的面积太小，所以只把三个大容量负载用配电屏控制送电，其他一些容量较小的负载则通过车间配电箱来实现电能的供给和设备起停的控制。从厂总变送来的 380V 电源，经过刀开关，断路器，及电能表，电压表，电流互感器等设备，送到车间母线，其他车间设备，靠车间母线供电。例 307 设备的线路为，从车间母线引下三相线，刀开关，熔断器，接触器和热继电器，送给 307 设备用电。刀开关起到在断电状态下线路有明显的断开点，熔断器起到电流速断作用，作短路保护，接触器起到欠电压保护，失压及过压保护，热继电器起过载保护作用。当电动机长期处于过负荷下运行时，热继电器动作，切断电路。301 设备的线路为，从车间母线引下三相线接到 AP1 配电箱，经过刀开关，熔断器，断路器，负荷开关给 301 电动机供电。 ，刀开关起到在断电状态下线路有明显的断开点，熔断器起到电流速断作用，作短路保护，断路器具有过压，欠电压，哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 21 -所选择断路器带有热脱扣器能起到过载保护作用，负荷开关起到控制电动机起停的作用。310 设备的线路为，从车间母线引下三相线接到 AP3 配电箱，经过刀开关，熔断器，电磁起动器来实现对电动机的控制和保护。刀开关起到在断电状态下线路有明显的断开点，熔断器起到电流速断作用，作短路保护，电磁起动器具有过压，欠压，过载保护作用。其他线路见附图（车间动力系统图 04电 02） 。1.5平面图的绘制根据系统图和设备的安放位置，来敷设线路，具体的见附图（车间的动力平面图 04电 03） ，本车间的动力布线分两种方式，一是对电缆线路采用电缆桥架铺设线路，出桥架的线路采用穿钢管保护，对于控制线全部选用 BX500 型铜芯橡皮绝缘线，穿 PVC 管吊顶内敷设，从墙内穿 PC 管送至按钮。另一类是穿钢管，埋地敷设。第 2章车间照明的设计2.1照度及灯具的选择随着生产力的发展，对照明的要求的也越来越高，照明用电的消耗也成为了电力工业的一个不小的负荷，节约电能就成了一个很显眼的问题。我国是人口众多、资源相对不足的国家，在现代化建设中，必须实施可持续发展战略。坚持计划生育和保护环境的基本国策，正确处理经济发展同人口、资源、环境的关系。资源开发和节约并举，把节约放在首位，提高资源利用效率， “中国绿色照明工程”是国家经贸委会同国家计委，科技部，建设部，原国家质量技术监督局等 13 个部门，在“九五”期间共同组织实施的一项旨在节约电能，保护环境，改善照明质量的重点节能示范工程。其主要目的是促进我国高效照明电器产品的发展，提高生产企业的产品质量，引导和规范市场秩序，扩大优质照明电器产品的市场份额；通过宣传教育，提高消费者照明节电意识和对高效照明产品的认识，增进产品的市场消费，逐步建立一个健康的高效照明产品市场服务体系。本照明设计的思想就是本着绿色照明的原则来进行灯具的选择，在满足要求的情况下尽量选用高效节能的新型照明灯具。哈尔滨工业大学本科毕业设计（论文）- 22 -车间照明的照度及灯具的选择设备表（表 21）车间 面积 (m2)照度标准(lx)白炽灯安装功率(W)选用灯具型号折算功率（W）实选灯具功率（W）数量（个）瓶塞处理 13 75 624 YZ36RR26 156 144 4码瓶间 13 75 624 YZ3