供配电课程设计(全).doc

供电技术课程设计论文图纸供配电技术课程设计 题 目 本文档作为参考，杜绝抄袭。 班 级 本文档作为参考，杜绝抄袭。姓 名 本文档作为参考，杜绝抄袭。 学 号 本文档作为参考，杜绝抄袭。 指导教师 设计时间 目 录第一章 绪论21.1 工厂供电的意义21.2 设计概述3第二章 负荷计算及功率补偿42.1 负荷计算的内容和目的42.2 负荷计算的方法52.3无功功率补偿12第三章 变电所一次系统设计133.1 变电所的配置143.2 变压器的选择153.2.1 变压器型号选择153.2.2 变压器的台数和容量的确定163.3 全厂变电所主接线设计173.3.1 对变电所主接线的要求173.3.2 变电所主接线方案173.3.3 变电所主接线设计183.4 变电所的布置和结构设计183.4.1 变电所的布置设计183.4.2 变电所的结构设计19第四章 电气设备的选择194.1 短路电流计算194.2电气设备选择23第五章 电力变压器继电保护设计285.1 电力变压器继电保护配置285.2 电力变压器继电保护原理展开图设计285.3 电力变压器继电保护整定计算30第六章 厂区线路设计316.1电力线路的接线方式316.2电力线路的结构316.3导线和电缆的选择316.3.1导线和电缆型号的选择原则316.3.2导线和电缆截面的选择原则326.3.3导线截面的选择326.4厂区照明设计33第七章 小结34参考文献35附录1：设备材料表35附录2 : 图纸36第一章 绪论1.1 工厂供电的意义以第二次工业革命的爆发，从此人类社会进入电气时代，电能的发展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、调节和计量，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。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，因此做好工厂供配电的工作，对于节约能源、减少能源的浪费，也具有重大的作用。1.2 设计概述SKMAX=300MVASKMIN=200MVA t=1.5sL J-70 5kM 图1-11、工厂总平面图（参见附图-5）2、使用的各设备型号（参见附表1）3、电源情况1) 电源电压等级10KV2) 电源线路，用一回架空非专用线向本厂供电，导线型号为LJ70，线路长度为5公里；3) 电源变电所10KV母线短路容量最大运行方式时为300MVA，最小运行方向时为200MVA，单相接地电流为10A；4) 电源变电所10KV引出线继电保护的整定时限为1.5秒。4、全厂功率因数要求不低于0.9供用电规程5、计量要求高供高量6、二部电价制收费：（1）电度电价为0.058元/度（2）设备容量电价5元/KVA月（或最高量电价6元/KW月）7、工厂为二班制生产，全年工作时数4500小时，最大负荷利用小时3500小时（均为统计参考值）8、厂区内低压配电线路允许电压损失3.55%9、本地气象、地壤等资料：（1）海拔高度9.2米（2）最热月平均温度28.4（3）最热月平均最高温度32.2（4）极端最高温度38.5（5）极端最低温度-15.5（6）雷暴日数35.6日/年（7）最热月地下0.8米的平均温度28.2度1.3 设计任务及设计方案1、设计任务（1）设计说明书一份其内容包括以下主要部分：1）各车间与全厂的负荷计算，功率因数的补偿（放电电阻值）2）变（配）电所位置的确定，变压器数量、容量的决定3）全厂供电系统的接线方式与变电所主接线的确定4）高气压电气设备与导线电缆的选择5）短路电流的计算与电气设备的校验6）继电保护整定电流（2）设计图纸：1）变(配)电所主接线图一张(或将高、低压分开画两张)2）工厂变配电所和电力线路平面布置图一张3）继电保护原理展开图一张4）变配电所平剖面布置图一张（两张）（3）主要设备材料表一份2、设计方案我们依据工厂各车间的实际情况，利用需要系数法计算出各组设备容量、功率因数不满足供电规程，则进行无功补偿。然后按功率距法确定负荷中心，根据变电所位置选择的原则确定了变电所的位置，如果车间的视在功率大于320KVA，则需设一个车间变电所，再确定变压器的台数和容量，同时也选择了变压器的型号。第二章 负荷计算及功率补偿2.1 负荷计算的内容和目的一、负荷计算的内容负荷计算又称需要负荷或最大负荷。计算负荷时一个假想的持续性负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。负荷计算要将各车间设备分组，求出各用电设备的设备容量，然后用需要系数法逐个算出分组的计算负荷，车间计算负荷以及全厂计算负荷。按照要求高压侧的功率因数应该大于0.9，若不满足要求，需要对高压侧进行无功功率补偿。同时，无功功率补偿要考虑设备安装地点和控制方式，根据补偿要求选择相应的成套补偿装置。二、负荷计算的目的工厂企业电力负荷计算的主要目的是：（1）全厂在工程设计的可行性研究阶段要对全厂用电量做出估算以便确定整个工程的方案；（2）在设计工厂供电系统时，为了正确选择变压器的容量，正确选择各种电气设备和配电网络，以及正确选择无功补偿设备等，需要对电力负荷进行计算。 2.2 负荷计算的方法工程上根据不同的计算目的，针对不同类型的用户和不同类型的负荷，负荷计算的方法有很多种，包括估算法、需要系数法、二项式法和单相负荷计算法，我们采用需要系数法。一、在进行负荷计算时，首先要将不同工作制下的用电设备的额定容量转换算成统一的设备容量。1、长期工作制和短时工作制的用电设备 Pe=PN2、反复短时工作制的用电设备1) 电焊机和电焊机组换算到=100%时的功率 Pe=PN式中PN 电焊机额定有功功率 额定负荷持续率 其值为100%的负荷持续率2) 起重机换算到=25%时的额定功率 Pe=PN式中PN起重机额定有功功率 额定负荷持续率 其值为25%的负荷持续率3) 照明设备的额定容量可按建筑物的单位面积容量法估算 Pe=式中 建筑物单位面积照明容量W/m2S建筑物面积m2二、用电设备的计算负荷1、单台用电设备的计算负荷就是其设备容量 = Pe2、单组用电设备的计算负荷有功功率： 无功功率： 视在功率：计算电流： 式中Kd该用电设备组的需要系数 tan功率因数角的正切值3、多组用电设备的计算负荷有功功率： 无功功率：视在功率：计算电流： 式中K同时系数三、全厂的负荷计算全厂计算负荷用需要系数法逐级从负荷端计算到变电所电源进线处。表2-1第二车间（中、小件加工）序号用电设备型号名称台数每台设备 额定容量（千瓦）备注1M2110内圆磨床34.72M2120内圆磨床67.13M7120A平面磨床84.24M7130K平面磨床47.65M131W外圆磨床76.86M8621A花键轴磨床84.57MQ1350A外圆磨床317.6 -8HO57外圆磨床417.6- 9Y2235弧齿轮滚齿轮66.510Y4245剃齿机83.911Y4632珩齿轮64.812YB31125滚齿轮323.613Y38A滚齿轮93.914Y38滚齿轮103.915Y3150滚齿轮13.116C6301M车床310.117C6201车床57.618L612020T卧式拉床322.119YB6016花键轴铣床86.820Y5120A插齿机102.421Y54插齿机93.622Y236锥齿轮刨齿机122.923B6050牛头刨床13424B69牛头刨床41125B665牛头刨床1326B5020插床1327B5030插床1428X62W万能铣床49.729X502立式铣床104.930X63万能铣床813.231X53T立式铣床713.332Z535立式铣床54.633Z3040摇臂钻床45.234C6150车床37.635C6203车床48.336CW6140A车床4837C6201车床10438C6150车床57.639卧式珩磨机41040C6201车床87.641C616A车床103.342C868丝杠车床113.143Y7132锥形砂轮倒角机143.444MG1432齿轮倒角机137.545YJ9332齿轮倒角机41.146M3030砂轮机31.547Z521台式铣床60.648Q1131200剪边机7349W6740板料折边压力机63.850AX320直流弧焊机11451BS3301焊接变压器121KVA单相380V525吨电动桥式吊车224.2表2-1为第二车间的用电设备。下面是第二车间的负荷计算：各用电设备组的计算负荷为冷加工机床：Kd1=0.16，tan1=1.73；147均分在这一组。PC1=Kd1Pe1=0.161782.5=285.2KWQC1=PC1tan1=285.21.73=493.40Kvar剪床压床：Kd2=0.25，tan2=1.33；48、49归为一组。PC2=Kd2Pe2=0.25（37+3.86）=10.95KWQC2=PC2tan2=10.951.33=14.56Kvar电焊机：Kd3=0.35，tan3=1.33，N=65%；50归在这一组。将电焊机的设备容量转换到=100%时的功率，且该组只有1台设备，故PC3=Pe3=PNN100%=65%100% 14=11.29KW QC3=PC3tan3=1.3311.29=15.02Kvar焊接变压器：Kd4=0.15，tan4=1.73，N=65%，SN=21KVA；cos=40%，51号归于这组。将弧焊变压器的设备容量转换到=100%时的功率，且该组仅有1台设备，故PN =SNcos=210.4=8.4KW Pe=PNN100%=65%100% 8.4=6.77KW， PC4=Pe4=3Pe=11.73KW QC4=PC4tan4=1.3311.73=15.6Kvar5吨电动式吊车：Kd5=0.15，tan4=1.73，N=40%；52号归与于这组。将吊车的设备容量转换到=25%时的功率，且该组仅有1台设备，故PC5=Pe5=PNN25%=40%25% 24.2=30.6KW QC5=PC5tan5=1.7330.6=52.94Kvar车间照明：S=0.0120000.0272000=1080m2，=9W/m2，Kd6=1，tan6=0 PC6=Pe6=S1000=910801000=9.72KW ， QC6=PC6tan6=0第二车间的计算负荷：Kp=Kq=0.9 = 0.9（285.2+11.29+10.95+11.73+30.6+9.72）=323.54KW =0.9（493.4+14.56+15.02+15.6+52.94+0）=532.37Kvar = = 622.97KVA = 946.54A生活：Kd=1.0，tan=0办公室（4层）照明：S=2352m2， = 12W/ m2 PC1=Pe1=S1000=1223521000 = 28.224KW QC1= 0Kvar职工学校（3层）照明：S = 2016 m2， = 13W/ m2 PC2=Pe2=S1000=1320161000 = 26.208KW QC2=0 Kvar仓库照明：S=780 m2， = 5W/ m2 PC3=Pe3=S1000=57801000 = 3.9KW QC3=0 Kvar食堂照明：S=780 m2， = 12W/ m2 PC4=Pe4=S1000=57801000 = 3.9KW QC4=0 Kvar车库照明：S = 312 m2， = 7W/ m2 PC5=Pe5=S1000=73121000 = 2.184KW QC5=0 Kvar门卫照明：S=180 m2，=8W/ m2 PC6=Pe6=S1000=81801000=1.44KW QC6=0 Kvar则照明的总计算负荷为（Kp=Kq=0.9） = 71.404KW =0Kvar =71.404KVA = 103.06A加上已算出的其他车间计算负荷得出全厂的计算负荷（） = 0.9（243.5+323.54+709.11+292.11+90.45+71.404）=1516.38KW = 0.9 （280.22+532.37+347.30+209.14+59.89+0） =1286.03KVar = = 1988.28KVA = = 2869.5A PT=0.015 SC=0.0151988.28= 29.8 Kw QT=0.06 SC=0.061988.28 =119.3KvarPT = 1516.38+29.8= 1546.18 KwQT = 1286.03+119.3=1405.3 Kvar= 2089.40KVA = = 120.6 A （功率因素过低所以需要无功补偿）其他车间的计算负荷见表2-2表2-2全厂的负荷计算表序号车间及用电设备组Kd计算负荷Ic（A）PcKWQckvarSckVANO.1第一车间冷加工机床0.331.17249.82292.29384.34起重机0.131.7311.0219.0638.12照明9.72K=0.9243.50280.22371.24564.05NO.2第二车间冷加工机床0.161.73285.2493.40剪床0.251.3310.9514.56弧焊机1.3311.2915.02焊接变压器2.2911.7315.6吊车1.7330.652.94照明9.72K=0.9323.54532.37622.97946.54NO.3第三车间电阻炉0.70.2262.8552.57起重机0.21.3327.3736.41通风机0.750.75208.88156.66锻工机械0.141.7310.1217.51干燥箱与照明170.78K=0.9709.11347.30789.5891199.7NO.4第四车间小批生产的热加工机床0.750.7547.2562.84砂轮机0.80.754836起重机组0.151.7325.6844.42电焊机0.351.3314.6819.52电阻炉10900锅炉房，吊车0.151.735.068.75照明 16.16K=0.9292.11209.14359.25545.84NO.5第五车间筛选机，碾砂机组0.80.7518.0813.56鼓风机组0.850.7549.1336.8热加工组0.251.330.4250.57运输机0.650.8811.059.72起重机0.251.731.132.25电阻炉0.714.715.2照明1.98K=0.990.4559.89108.5164.85NO.6生活照明26.1426.14路灯6.76.7K=0.9NO.7全厂低压侧总计1516.381286.031988.282869.5高压侧总计1546.181405.32089.4无功功率补偿756全厂低压侧总计1540.48626.411662.97全厂高压侧总计156441617.231659.12.3无功功率补偿一、功率因数对供配电系统的影响及提高功率因数的方法1、功率因数产生的原因及对供配电系统的影响 功率因数是衡量供配电系统是否经济运行的一个重要指标。用户中绝大多数用电设备，如感应电动机、电力变压器、电焊机及交流接触器等，它们都要从电网吸收大量无功电流来产生交变磁场，其功率因数均小于0.9，需要进行无功功率补偿，提高功率因数。2、提高功率因数的方法（1）提高自然功率因 合理选择电动机的规格、型号； 防止电动机长时间空载运行； 保证电动机的检修质量； 合理选择变压器的容量； 交流接触器的节电运行。 （2）人工补偿功率因数 并联电容器人工补偿；同步电动机补偿；动态无功功率补偿；调相机补偿。3、并联电容器补偿容量的确定根据设计的机械厂的实际情况和要求，我们采用并联电容器进行人工补偿，采用并联电容器补偿，此方法是目前应用最广泛的一种方法，优点：（1） 有功损耗小，为0.25%-0.5%。（2） 无旋转部分，运行维护方便。（3） 可按系统需要，增加或减少补偿容量。（4） 个别电容器损坏不影响整个装置的运行。当然也有缺点，并联电容器进行人工补偿只能有级补偿，不能随无功变化进行平滑的自动调节，当通风不良及运行温度过高时易发生漏油，爆炸等故障。所以我们可以在变电所0.38KV低压母线上进行人工补偿，本次设计根据设计的思路和综合条件在低压侧进行自动补偿，因为自动补偿一般用于低压侧0.4KV或0.38KV，而且要选用成套的电容器补偿屏。其补偿容量按下式计算全厂高压侧的功率因素：cos0.74要使高压侧的功率因素在0.9以上，设低压侧的功率因素为0.94所以 tan1 =tan(arcos0.76)=0.85tan2 =tan(arcos0.94)=0.363 =1516.38(0.85-0.363)=738.48Kvar式中QC.C补偿容量，Pav平均有功负荷， tanav1补偿前平均功率因数角的正切值tanav2补偿后平均功率因数角的正切值查表选取电容器柜型号为PGJ1-3, 因为在实际的工程中，要使三相均衡分配，需要选用成套的电容器补偿屏，即本次设计需要 9只PGJ1-3电容器=849=756Kvar即得到补偿后的低压侧计算负荷： PC= 1516.38 KW QC= 1286.03-765 = 521.03 Kvar SC = 1603.03 KVA变压器的损耗： PT=0.015 SC=0.0151603.03=24 .1kw QT=0.06 SC=0.061603.03=96 .2Kvar所以变电所的高压侧的总的计算负荷： PC2=pc1+PT=1516.38+24.1=1540.48 kw QC2=Qc1+QT=1286.03-765+96.2=617.23var SC2=1659.1 KVAS= 2069.7 1659.1 = 410.6 KVA所以高压侧的功率因素：cos2 = PC2/SC2 = 1540.48/1659.1 0.93计算得出的功率因素满足要求。通过上述计算可得，需补偿的容量为756Kvar ，补偿后全厂的高压侧功率因数达到0.93，高压侧的总视在功率减少了410.6 KVA。第三章 变电所一次系统设计3.1 变电所的配置根据实际机械厂的每个车间的计算负荷，将容量超过500KVA的车间设置车间变电所。所以将机械厂设置3个变电所，1个全厂变和2个车间变电所（分别是第二，三车间）一、变电所位置选择1、配变电所位置选择，应根据下列要求综合考虑确定： (1) 接近负荷中心。 (2) 进出线方便。 (3) 接近电源侧。 (4) 设备吊装、运输方便。 (5) 不应设在有剧烈振动的场所。 (6) 不宜设在多尘、水雾(如大型冷却塔)或有腐蚀性气体的场所。 (7) 不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方或贴邻。 (8) 应符合现行的爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范的规定。 (9) 配变电所为独立建筑物时，不宜设在地势低洼和可能积水的场所。 2、负荷中心的确定负荷中心可以用负荷指示图、负荷功率矩法或负荷电能矩法近似来确定。我们的设计均采用功率矩法。下面详细介绍功率矩法计算负荷中心：yyy1y2y3xxx1x2x3PP1P5P4图3-1如图3-1所示，全厂变主要有三个车间的负荷分别为P1 P4 P5，建立一个直角坐标系，以机械厂总平面图的左下角的交点为原点O(0，0） P1（x1 , y1）， P4 （x3 , y3）， P5（x2 , y2），则负荷中心P（x , y） X = ， y = P1（25，80） P4 （82，45） P5（112，75）计算得到：P（64.1，62.95）按负荷功率矩法确定负荷中心，只考虑了各负荷的功率和位置，而未考虑各负荷的工作时间，因而负荷中心被认为是固定不变的，将所得的结果坐标P（64.1，62.95）标定为全厂变的变电所所在的位置坐标。另外还有2个车间变电所（第二车间和第三车间），位置设置在车间内部靠近进线处即可。3.2 变压器的选择3.2.1 变压器型号选择电力变压器是用于电力系统中的一种静止的电气设备，它依靠电磁感应作用，将一种电压、电流的交流电能转换成同频率的另一种电压、电流的电能。文字符号为T，是变电所中最主要的一次设备，其主要功能是升高或降低电压，以利于电能的合理输送、分配和使用。1、 变压器的分类按照冷却方式分为油浸自冷式、风冷式、水冷式和干式变压器；按功能分：升压变压器和降压变压器；按用途分：普通变压器和特殊变压器；按调压方式分：无载调压变压器和有载调压变压器;2、 型号的选择 在国家大力倡导节能减排的背景下，为了响应国家节能的号召，现在工厂供电一般都选择节能型变压器S9、S10系列。根据机械厂的实际情况，本课程设计我们选用了性价比较高的S9系列的节能电力变压器。3.2.2 变压器的台数和容量的确定全厂变的变压器的台数和容量的确定：（1）变压器台数的确定 应该满足用电负荷对可靠性的要求。在有一、二级负荷的变电所中，选择两台主变压器，当在技术、经济上比较合理时，主变压器选择也可多于两台； 对季节性负荷或昼夜负荷变化较大的宜用经济运行方式的变电所，技术经济合理时刻选择两台主变压器；三级负荷一般选择一台主变压器，负荷较大时，也可选择两台主变压器。（2）变压器容量的确定 选单台变压器时，其额定容量SN应能满足全部用电设备的计算负荷SC，考虑负荷发展应留有一定的容量裕度，并考虑变压器的经济运行，即 S（1.151.4）SC选用两台主变压器时，其中任意一台主变压器容量S应同时满足下列两个条件。任一台主变压器单独运行时，应满足总计算负荷的60%-70%的要求，即 S=（0.6 0.7）SC任一台主变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷S（+）的需要，即 S S（+）根据前面计算出来的负荷 SC =895.34KVA 选择两台变压器，单台变压器的容量不要超过1000KVA 的原则进行选择。 S=（0.6 0.7）S=（0.6 0.7）895.34 =（537.2626.73）KVAS S（+） 即可以满足一二级负荷S（+）的需要所以我们可以选择S9-630/10变压器两台，单台额定容量为630KVA。另外根据机械加工厂的负荷条件在第二，第三车间分别设有车间变电所，第二车间： S（1.151.4）SC = （1.151.4）622.97 =（716.4872.2）KVA第三车间： S（1.151.4）SC = （1.151.4）789.59 =（908.01105.5）KVA经过上述计算可以得出变压器的具体型号分别选取为 S9-800/10，S9-1000/10 节能型变压器。3.3 全厂变电所主接线设计3.3.1 对变电所主接线的要求 变配电所由一次回路和二次回路构成。变配电所的主接线两种表现形式：系统式主接线、配置式主接线。基本要求：安全、可靠、灵活、经济。3.3.2 变电所主接线方案 供配电系统变电所常用的主接线基本形式有线路变压器组接线、单母线接线和桥式接线3种类型。单母线接线又分为单母线不分段和单母线分段。桥式接线分内桥和外桥。 在本次课程设计我们选用的是单母线接线方式，一次侧用单母线不分段，二次侧变压器采用单母线分段接线。如图所示：3.3.3 变电所主接线设计 高压侧选择KGN型高压开关柜，电流互感器采用两相式接线，电压互感器采用V-V型和Y0/Y0/Y0型，右侧架空线引入，左侧电缆引出。分别有进线柜、计量柜、互感器柜和4个出线柜。低压侧选择GGD型成套开关柜，两台无功电容补偿柜，由两台PGJ-2型无功功率自动补偿屏组成。3.4 变电所的布置和结构设计3.4.1 变电所的布置设计变电所的布置主要由变压器室、高压配电室、低压配电室和值班室等组成。参见附图-5布置要求：（1）室内布置应紧凑合理，便于值班人员操作、检修、试验、巡视和搬运，配电装置安放位置应保证所要求的最小允许通道宽度，考虑今后发展和扩建的可能。（2）合理布置变电所各室的位置。（3）变压器室应避免西晒，值班室应尽量朝南，尽可能利用自然采光和通风。（4）配电室的设置应符合安全和防火要求，对电气设备载流部分应采用金属网板隔离。（5）高低压配电室、变压器室的门应向外开，相邻的配电室的门应双向开启。（6）变电所内不允许采用可燃性材料装修，不允许热力管道、可燃气管等各种管道从变电所内经过。全厂变电所的布置设计如图所示：3.4.2 变电所的结构设计1、变压器室 长宽高（9000，4000，4300） 2、高压配电室 长宽高（9000，4200，3700） 配电柜均采用（1470800）其他具体尺寸详见图纸43、低压配电室 长宽高（9000，5500，3700）其他具体尺寸详见图纸4第四章 电气设备的选择4.1 短路电流计算 三相交流系统的短路种类主要有三相短路、两相短路、单相短路和两相接短路。短路发生的主要原因是电力系统中电气设备载流导体的绝缘损坏，运行人员不遵守操作规程发生的误操作以及鸟兽跨越在裸露导体上等。为减轻短路的严重后果需要计算出短路电流，以便正确地选择和校验各种电气设备、计算和整定保护短路的继电保护装置及选择限制短路电流的电气设备（如电抗器）等。供电系统的总图1、 短路电流计算的方法采用我们上课所学的是利用标幺值来计算短路电流，这样可以简化计算，思路清晰明了，便于比较分析。2、 短路电流计算最小运行方式是在两台变压器并联时。图4-1最小模式短路电流计算图SOCmax= 300MVA 取基本容量Sd = 100MVA ，基准电压等级分别为 = 10.5kV , =0.4kV , =0.4kV , =0.4kV系统S X1* = = 100/300= 0.33线路1wL X2*= = 0.465 = 2.08变压器3 X3*= = = 5.6变压器4 X4*= = = 4.5 变压器5，6 X5* = X6* = = =7.1K1点的短路电流计算和容量的计算：XK1* = 0.33 + 2.08 = 2.41Id1 = = 5.5KAIK1* = = = 0.415IK1 = Id1 XK1* = 0.4155.5 = 2.3 KAish.k1 = 2.55 2.3 = 5.8 KAK2点的短路电流计算和容量的计算：XK2* = 0.33 + 2.08 + 5.6 = 8.01Id2 = = 144.3KAIK2* = = 0.12 IK2 = Id2 XK2* = 144.3 0.12 = 18 KAish.k2 = 1.84 18 = 33.12 KASK2 = = 144.3 0.12 = 12 MVA图4-2 最大模式短路电流计算图最大运行方式是单台变压器运行时。SOCmax= 200MVA 取基本容量Sd = 100MVA ，基准电压等级分别为 = 10.5kV , =0.4kV , =0.4kV , =0.4kV系统S X1* = = 100/200= 0.5线路1wL X2*= = 0.465 = 2.08变压器3 X3*= = = 5.6变压器4 X4*= = = 4.5 变压器5，6 X5*= X6* = =7.1K1点的短路电流计算和容量的计算：XK1* = 0.33 + 2.08 = 2.41Id1 = = 5.5KAIK1* = = = 0.415IK1 = Id1 XK1* = 0.4155.5 = 2.3 KAish.k1 = 2.55 2.3 = 5.8 KAK2点的短路电流计算和容量的计算：XK2* = 0.33 + 2.08 + 5.6 = 8.01Id2 = = 144.3KAIK2* = = 0.12IK2 = Id2 XK2* = 144.3 0.12 = 18 KAish.k2 = 1.84 18 = 33.12 KASK2 = = 144.3 0.12 = 12 MVA穿越电流：IK2 144.3 0.12 = 17.32KA全厂各车间的节点的短路电流，冲击电流汇总表：运行方式项 目K1K2K3K4最大模式三相短路电流（KA）2.31820.915.2冲击短路电流（KA）5.833.1253.2538.7三相短路容量（MVA）41.5121411最小模式三相短路电流（KA）2.11820.923.5冲击短路电流（KA）5.433.1253.2560.03三相短路容量（MVA）39121416根据计算得出的短路电流和冲击电流，归纳到一个表中，为下面电气设备的选择提供了数据。4.2电气设备选择一、 电气设备的选择是供配电系统设计的重要内容，其选择的恰当与否将影响到整个系统能否安全可靠地运行，故必须遵循一定的选择原则：（1） 按工作要求和环境条件选择电气设备的型号（2） 按正常工作条件选择电气设备的额定电压和额定电流 按工作电压选择电气设备的额定电压。电气设备的额定电压U应不低于其所在线路的额定电压UW.N，即UU 按最大负荷电流选择电气设备的额定电流。电气设备的额定电流应不小于实际通过它的最大负荷电流I（或计算电流I），即 II或 I I（3）按短路电流条件校验电气设备的动稳定性和热稳定性（4）开关电器断流能力校验二、高压电气设备的选择 高压开关电器主要指高压断路器、高压熔断器、高压隔离开关和高压负荷开关。高压断路器、高压隔离开关和高压负荷开关的具体选择原则如下： 根据使用环境和安装条件来选择设备的型号； 在正常条件下，选择设备的额定电压和额定电流； 短路校验： 动稳定校验 热稳定校验； 开关电器断流能力校验。1、高压断路器选择I= = 119.5A选择SN10-10I/630型少油断路器，其有关技术参数及装设地点的电气条件和计算结果列于表4-2中，从中可以看出断路器的参数均大于装设地点的电气条件，故所选断路器合格。表4-2 高压断路器校验表序号SN10-10 I/630选择要求装设地点电气条件结论项目数据项目数据1U10KVU10KV合格2I630AI119.5A合格3I16KAI2.3KA合格4I40KAi5.8KA合格5I16=1024KAsI6.4KS合格2、高压隔离开关选择选择GN-10T/200型高压隔离开关。校验结果列于表4-3中表4-3 高压隔离开关校验表序号GN-6T/200选择要求装设地点电气条件结论项目数据项目数据1U10KVU10KV合格2I200AI119.5A合格4I25.5KAi5.8KA合格5I10=500KAsI6.4KS合格3、 电流互感器的选择 高压电流互感器二次侧线圈一般有一至数个不等，其中一个二次线圈用于测量，其余二次线圈用于保护。 根据选择LQJ-10-400/5A型电流互感器，校验过程如下：根据变压器一次侧额定电压为10KV ，额定电流为119.5A 动稳定校验：Kes=225，Kt=90，t=1s Kes2I1N=2250.05 =15.9KA =5.8KA，即满足要求；热稳定校验： （KtIw）2t=（900.05）2=20.25KA2sI(3)2tima=5.8121.7=8.81KA2s，符合热稳定要求。所以选择LQJ-10-400/5A型电流互感器满足要求。三、低压电气设备的选择1. 低压断路器的选择和刀开关的选择下面以第二车间为例选择：二车间(拥有车间变电所)根据其负荷分布，为了方便管理和控制，可分为3条路线为二车间设备供电。电缆线路的敷设采用电缆沟敷设，所以属于25空气中敷设，二车间低压侧一致采用BV导线-铜芯聚氯乙烯绝缘导线。（1）2车间第一条线路（冷加工类1-15）， ,，选取导线型号为BV-500-3120，则允许载流量Ial=370A。瞬时脱扣器 ，故选 脱扣器 选则3倍整定倍数的瞬时脱扣器，动作电流整定值 3300=900 810A Iop（0）=900A4.5Ial=4.5303=1363.5A长延时过电流脱扣器 选取192240300中整定电流为300A的脱扣器与保护线路的配合 Iop（1）=289.63AKOLIal=303A断路器IN.QFIN.OR=300A, 所以选择400A 的DW15系列断路器，过流脱扣器额定电流为300A的脱扣器断流能力 Ioc=50KA 经过计算和整定我们可以选DW15-400A断路器，脱扣器额定电流为300A此条线路的刀开关的选择刀开关只需要校验额定电流和额定电流即可，因为它主要是用来切断电路保证电路正确的切断。 查表3-33（供电技术参考资料书） 刀开关校验表序号HD12-300选择装设地点的条件结论项目数据要求项目数据1380V 380V合格2 300A263.3A合格所以这条线路采用DW15-400A断路器，HD12-300的刀开关。（2）同理，第二条线路（冷加工类16-39） ,，选取导线型号为BV-500-3185，则允许载流量Ial=490A。瞬时脱扣器 ，故选脱扣器 选则3倍整定倍数的瞬时脱扣器，动作电流整定值 3300=900 810A Iop（0）=900A4.5Ial=4.5303=1363.5A长延时过电流脱扣器 ，选取中整定电流256320400为400A的脱扣器与保护线路的配合 Iop（1）=460.9AKOLIal=1490=490A断路器 ,选600A的 DW15系列断路器，过流脱扣器额定电流为400A的脱扣器断流能力 Ioc=50KA 因此选DW15-600A断路器，脱扣器额定电流为400A此条线路的刀开关的选择刀开关只需要校验额定电流和额定电流即可，因为它主要是用来切断电路保证电路正确的切断。 查表3-33（供电技术参考资料书） 刀开关校验表序号HD12-300选择装设地点的条件结论项目数据要求项目数据1380V 380V合格2 500A419A合格所以这条线路采用DW15-600A的断路器，HD12-500的刀开关。（3）同理，第三条线路（其余设