机械工厂供电系统设计例子

1、前 言毕业设计是学生在大学学习的最后一个教学环节，是通过教师的指导下，学生综合运用所学理论知识来分析和解决具有一定复杂程度的实际问题的一个实践过程;是提高学生观察事物,获取信息,理解和表述事物能力以及分析,解决实际问题能力的重要教学环节;是培养学生技术经济分析能力,独立工作能力,与人合作能力,创新能力及养成理论联系实际的工作作风和提高工程实践能力的重要途径;是学生走向社会之前对其本身综合素质与能力的全面检验,也是全面衡量学校教育教学质量的一个重要依据.在进行毕业设计过程中，每个学生要全面地运用、巩固和深化所学理论知识，独立的完成调查研究，查阅并收集有关的参考文献和资料；独立地进行设计方案的选定

2、，进行各种设计和计算，创造性的完成毕业设计规定的全部任务。还要求每个学生都要认真地、严肃地对待设计课题，要有科学的敢于创新，要善于独立思考，发挥主观能动性，反对粗心大意，草率从事和不负责任的态度：在毕业设计过程中，注意学习和吸收国内外的先进技术和前人的经验，研究成果，但不要一成不变的照抄照搬，要大胆的提出创造性的设计方案，要认真贯彻国家和有关部门的标准和规定；设计中遇到自己解决不了的问题要主动向指导教师提问，共同探讨解决方法；并能对自己做出的全部技术决定及取得的结果负责。因此,毕业设计(论文)质量如何,在很大程度上客观，全面地反映了毕业生的能力和素质,反映了学校教育教学工作的质量和水平。绪论工

3、厂是工业生产的主要动力能源。工厂供电设计的任务是从电力系统取得电源，经过合理的传输，变换，分配到工厂车间中的每一个用电设备上。随着工业电气自动化技术的发展，工厂用电量的迅速增长，对电能的质量，供电的可靠行以及技术经济指标等的要求也日益提高。供电设计是否完善，不仅影响工厂的基本建设投资，运行费用和有色金属的消耗量，而且也反映到工厂供电的可靠性和工厂的安全生产上，他与企业的经济效益，设备和人身安全等是密切相关的。供电设计的任务是从厂区以外的电网取得电源，并通过厂内的变配电中心分配到下厂的各个供电点。它是工程建设施下的依抓，也是日后进行验收及运行维修的依据。供电设计首先要确定供电系统并进行用电负荷计

4、算，然后将设计的供电系统图及用电容量向供电部门申请。申请用电容量的大小应满足生产需要，也要考虑到节省投资和节约能源，这就要求设计者对对工艺专业和公用专业用电负荷系数有足够的把握。在设计计算中除了查找资料外，还必须借助于设计者在实践中长期积累的经验数据。由于机械工厂车间组成类型多，产品、工艺日新月异，对供电要求各不相同，非专业设计院或个体设计者一不了解机械生产工艺和生产规律，要作出好的设计，相对来说要困难些。比如机加工车间，从设备明细表中看出用电电量颇大，大小设备用电量相差较大，用电特点是短时下作制的设备多，机加工设备辅助传动电机一般仅工作几秒钟，而停歇时间却达几分钟、甚至几小时。在作负荷计算时

5、对设备下作时间要了解,并把不同的用电设备按组划分确定其计算功率。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，就必须达到下列基本要求：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可靠 应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求经济 供电系统的投资要省，运行费用要低，并尽可能节约电能和减少有色金属的消耗量此外，在供电工作中，应合理的处理局部和全局，当前和长远等关系，既要照顾全局和当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适当发展。 机械工厂供电设计是机械行业工程设计的重要组成部分，它的设计质量已引起

6、有关部门的关注。对设计单位的选择应参照国际贯例，采取招、投标的方式。对设计单位的专业技术水平以及声誉和资历等都应成为能否承担设计任务的重要条件。设计部门的专业技术水平以及设计的标准化、规范化和发展规划都与机械下程项目的成功、合理、安全、经济密切相关。 introduction The factory is the main power energy industrial production. The task of designing factory power supply from power system, after reasonable has power transmission

7、, and transform, assigned to each of the factory workshop on electrical equipment. Along with the development of industrial electrical automation technology of electricity, factory of rapid growth, to the electric power quality, power supply reliable line and the technical and economic indexes such

8、as increasing requirements. Power design not only affect whether perfect, the basic construction investment, factory operation cost and non-ferrous metal consumption, but also reflect the reliability and power to the factory production, plant safety him and the economic benefit of enterprise, equipm

9、ent and safety, etc are closely related. The task of power supply system design from outside the factory has the power and power by the transfering &transforming center within the assigned to each XiaChang power points. It is the build facilities in accordance with the project, but also to be ca

10、ught and the operating maintenance basis for acceptance. Power design first to determine the power supply system, and electricity load calculation and design of power supply system diagram and electricity to power supply departments apply. Capacity The size of the capacity for electricity should mee

11、t the requirements of production, also want to consider to save investment and energy conservation, this requires designers, professional and public professional rightness process electrical load coefficient have enough grasp. In the design and calculation in addition to find material outside, still

12、 must use designers in practice experience of long-term accumulation data. Due to mechanical factory workshop, component types of products, processes is developing rapidly, and the power supply requirement each are not identical, non-professional institute or individual designers a don't underst

13、and production technology and production regularity of mechanical design, and to make good relatively difficult to some. Such as machining workshop, understood from equipment that electricity power is rather large, size equipment large difference, and power consumption of electricity characteristic

14、is made of short-term abject equipment, machining equipments auxiliary transmission motor in general only a few seconds, and ceased working time is of a few minutes, and even a few hours. When in load calculation of equipment to understand, and time under the different electrical equipment are divid

15、ed according to determine the calculation of power. Factory work will make good power supply for industrial production services, ensures that factory production and living power needs, and completes the energy conservation work, he must meet the following basic requirements: (1) in power supplies, s

16、afety, distributed and used should not happen in accidents and equipment accidents (2) the reliable power users shall meet on the power supply reliability for power supply requirements that (3) power users shall meet quality of voltage and frequency of quality such as request (4) economic power supp

17、ly system of investment to provinces, lower operating costs, and possibly saving energy and reducing consumption of non-ferrous metals In addition, in power supply work, should the reasonable processing global and local, the current and long-term relations, caring for both global and current interes

18、t and global view, can wagging the dog, the appropriate development. Machinery factory power supply is designed machinery industry engineering design, it is an important part of the design quality has attracted the attention of relevant departments. The choice of design unit should consult internati

19、onal through an example, take the way of bidding, bidding. To design units of professional technology level and reputation and qualifications can undertake such both should be the important condition of design task. Design department professional technology level and design standardization and devel

20、opment plans and mechanical process project success, under reasonable, safe and economical closely related. 目录前言.1绪论.2Introduction.3第一章 工厂供电系统1.1 本工厂负荷性质91.2 工厂供电系统总述91.3 计算机辅助设计(CAD)在供电系统中的应用121.4 工厂配电电压的选择131.5ABC法选择14.第二章 设计的基础材料及方案论证2.1 设计总基础资料.152.2 供电方案论证.17第三章 总压降变电所及主接线图设计3.1 总压降变电所位置及要求.203

21、.2 总压降变电所的主接线图.21第四章 短路电流计算4.1 短路电流计算.21第五章 高低压电气设备选择5.1 高低压熔断器的选择与校验.245.2 低压开关设备的选择与校验.265.3 电流互感器的选择与校验.285.4 电压互感器的条件选择.29第六章 车间变电所位置和变压器数量容量第七章 厂内高压配电线路的选择与配电装置设计7.1 厂内高压配电线路的选择.317.2 配电装置设计.32.第八章 继电保护的选择与鉴定8.1 主变压器保护及鉴定348.2 变压器10KV馈电线路保护及整定36第九章 防雷与接地第十章 车间电力及照明设计10.1 车间电力系统.3910.2 车间照明设计.45

22、结束语.49致谢.50第一章 工厂供电系统1.1.本工厂负荷性质本厂除空压站，煤气站部分设备为二级负荷外，其余均为三级负荷。关于负荷性质，按GB50052-5供配电系统设计规范规定，根据电力负荷对供电可靠性的要求及中断供电在政治经济上所造成的损失或影响程度，电力负荷分为以下三级：一级负荷 中断供电将造成人身伤亡者；中断供电将在政治上，经济上造成重大损失，例如重要的交通枢纽，重要通信枢纽，重要宾馆，大型的体育场，经常用与国际活动的大量人员集中的公共场合等用电单位中重要的电力负荷。在一级负荷中，当中断将发生中毒，爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要的场所的不允许中断供电的负荷，应重视为特别重要的负

23、荷。二级负荷 中断供电将在政治，经济上造成较大损失者，例如主要设备损坏，大量产品报废，连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复，重点企业大量减产等；中断供电将影响重要用电单位的正常工作者，例如交通枢纽，用电枢纽，通信枢纽等用电单位中重要的电力负荷以及中断供电造成大型影剧院，大型商场等较多人员集中的公共场所秩序混乱者。三级负荷 不属于一级负荷和二级负荷的电力负荷。本机械厂为机械制造工厂，所以要求用两回路供电，供电变压器也应有两太（这两台变压器不一定在同一变压所）。在其中一回路或一台变压器发生故障时，不至于断电。1.2工厂供电系统总述工厂供电系统是由工厂总降压变电所（高压变电所），高压配电线路，车间变

24、电所，低压配电线路及用电设备组成。一般中型工厂的电源是610kV。电能先经高压配电所，有高压配电线路将电能分送至各个车间变电所。车间变电所内装设有电力变压器，将610kV的高压降为一般低压用电设备所需的电压，通常降为220/380V（220V为三相电路相电压，380V为其线电压）。如果工厂有610kV的高压用电设备，则由高压配电所直接对其配电。图是一个比较典型的中型工厂供电的简图。该简图只用一根线来表示三相线路，即绘成单线图的形式，而且该图除母线分段开关和低压联络线上装设的开关外未绘出其他开关电器。 从上图可看出，该厂是典型的“单母线分段制”。在任一电源进线发生故障或进行检修而被切除后，可以利

25、用闭合母线分段开关，由另一条电源进线对整个配电所（特别是其中的重要负荷）进行配电，从而提高了供电的可靠性。这类接线的配电所通常的运行方式是；母线分段开关闭合，整个配电所由一条电源进线作为备用。工作电源通常来自公共电网（电力系统）。而备用电源通常通过联络线来自邻近单位的变，配电所。 上图所示高压配电所有四条高压配电出线，供电给三个车间变电所，其中1车间变电所和3号车间变电所各装有一台配电变压器，而2号车间变电所装有 两台，并分别有两段母线供电，其低压侧有采用单母线分段制，因此对重要的低压用电设备可由两段母线交叉供电，各车间变电所的低压侧，均设有低压联络线相互连接，以提高供电系统运行的可靠性和灵活

26、性。此外，该高压配电所还有一条高压配电线，直接供给一组高压电动机；另有一条高压线，直接与一组高压并联电容器相连。3号车间变电所低压母线上也连接一组低压并联电容器。这些并联电容器都是用来补偿无功功率提高功率因数的。对于大型工厂及某些进线电压为35kV几以上的中型工厂，通常经过两次降压，也就是电源进厂以后，先经总电压变电所，其中装有较大容量的电力变压器，将35kV及以上的电源电压降为610kV的配电电压，然后通过610kV高压配电线将电能送到各个车间变电所，也有的经高压配电所在送到车间变电所，最后经车间变电所的配电变压器降为一般低压设备所需的电压。其系统简图如下图所示。有的35kV进线的工厂，只经

27、一次降压，既35kV线路直接引入靠近负荷中心的车间变电所，经车间变电所的变压器直接降为低压用电设备所需的电压，如图所示。这种供电方式，称为高压深入负荷中心的直配方式。这种直配方式，可省去一级中间变压，从而简化的供电系统，节约的有色金属，降低电能损耗和电压损耗，提高供电质量。然而这要根据厂区的环境条件是否满足35kV架空线路深入负荷中心的“安全走廊”而定，否则不宜采用，以确保供电安全。由以上分析可知，配电所的任务是接受电能和分配电能，不改变电压，而变电所的任务是接受电能，变换电压和分配电能。以上所讲变，配电所中的母线，有称汇流线，其任务是汇集电能和分配电能。以上所讲的工厂供电系统，是指从电源进线

28、进厂起到高低压用电设备进线端止的整个电路系统，包括厂内的变，配电所和所有高低压配电线路。1.3 计算机辅助设计(CAD)在供电系统中的应用 计算机辅助设计(CAD)已应用于供电系统，并取得一些可喜成果. 用CAD技术进行系统分析，并应用于实践，旨在推动CAD技术在工业等各个领域中的应用.1供电CAD系统的分析 供电系统CAD，目前主要用来进行各种参数计算，方案的比较确定，装置、设备的选择，绘图及数据处理等.因此，从用户的角度来看，作为一个满意的供电的CAD系统，一般应该有以下的性能品质. 1、灵活性即具有各种灵活的输人方式和输出方式，以满足用户的要求. 2、交互性即具有最方便的人机对话功能，对

29、话简单易行，使不同水平的用户易于掌握应用. 3、可靠性即系统工作的不间断性. 4、可扩展性即系统能较容易地进行功能的扩充和完善 5、可维护性即系统运行中维护方便，操作简便等. 1.4工厂配电电压的选择（一）工厂供电的选择工厂供电电压的选择，主要取决于当地电网的供电电压等级，同时也要考虑工厂用电设备的电压，容量和供电距离等因素。由于同样的配送功率和输送距离条件下，配电电压越高，线路电流越小，因而线路采用的导线或电缆截面越小，从而可以减少线路的初投资和有色金属消耗量且可减少线路的电能损耗的电压损耗。下表示出各级电压线路合理的输送功率和输送距离，供参考。表：各级电力线路合理的输送功率和输送距离线路电

30、压线路结构输出功率/kW输出距离/km0.38架空线1000.250.38电缆线1750.356架空线1000106电缆线3000810架空线200062010电缆线50001035架空线200010000205066架空线35003000030100110架空线100005000050150220架空线100000500000100300（二）工厂高压配电电压的选择工厂高压配电电压的选择，主要取决于工厂高压用电设备的电压及其容量，数量等因素。工厂采用的高压配电电压通常为10kV。如果工厂拥有相当数量的6kV用电设备，或者供电电源电压就是6kV，则可考虑采用6kV电压作为工厂的高压配电电压。如

31、果不是上述情况，6kV用电设备数量不多，则应选择10kV作为工厂的高压配电电压，而6kV高压设备则可通过专用的10/63kV的变压器单独供电。如果当地的电源电压为35kV，而厂区环境条件又允许采用35kV架空线路和较经济的35kV设备时，则可考虑采用35kV作为高压配电电压深入工厂各车间负荷中心，并经车间变电所直接降为低压用电设备所需的电压。这种高压深入负荷中心的直配方式，可以省去一级中间变压，大大简化供电系统接线，节约有色金属，降低电能损耗和电压损耗，提高供电质量，因此有一定的推广价值。但必须考虑厂区要有满足35kV架空线路深入负荷中心的“安全走廊”，以确保安全。（三）工厂低压配电电压的选择

32、工厂的低压配电电压，一般采用220/380V，其中线电压380V接三相动力设备和380V的单相设备，相电压220V接一般照明灯具和其他220V的单相设备。但某些场合宜采用660V甚至更高的1140V作为低压配电电压。例如矿井下，由于负荷中心往往离变电所较远，因此为保证负荷端的电压水平而采用比380V更高的电压配电。采用660V或1140V（只用于矿井下）电压配电，较之采用380V配电，不仅可以减少线路的电压损耗，提高负荷端的电压水平，而且能减少线路的电能损耗，降低线路的有色金属消耗量和初投资，增大配电范围，提高供电能力，减少变电点，简化供配电系统。因此提高低压配电电压有明显的经济效益，是节电的

33、有效措施之一，这在世界各国已成为发展的趋势。但是将380V升高为660V，需电器制造部门全面配合。我国现在采用660V电压的工业，尚只限于采矿，石油和化工等少数部门。至于220V电压，现在规定不作为低压三相配电电压，而只作为单相配电电压和单相用电设备的额定电压。1.5ABC法简述我国工厂设计工作者提出ABC法求计算负荷，其特点是：1运用概率论的基本原则找出计算负荷与设备容量之间的关系；2利用单元功率的概念和AB列表法，将繁杂的功率运算简化为台数的运算，使运算简单准确，适宜工厂设计利用。利用ABC求计算负荷的公式为 式子中 D单台等值功率（kW），D可取任意值，一般取D=3kW； 该组用电设备的

34、利用系数A=B=ABC法也把计算负荷看作是平均负荷P与计算负荷对平均负荷参差值的叠加，但它对这个参差值的估算，是由设备的容量总平方和的方根 表征的，该方根随设备台数N和设备的容量P而变化，容量值越大，对方根的影响越大，如一台100kW的设备，就相当于3KW的设备1100台，这一点是符合负荷变化的实际的。ABC法适用于连续工作制，短时，反复短时工作制类设备，只要一组设备的利用系数明确，就可方便的确定它的计算负荷P，与此同时，还可得出平均功率，有效功率，前者可用来计算电能需要和确定功率因数补偿装置等。后者可用来计算电能损耗。整个运算可在一次列表中完成。通过所列表格，可以求出车间主干线，变电所，配电

35、所，全尝等各级配电点的负荷，各级运算中不必乘以同期系数，计算本身也和方便，只需对设备台数进行简单的加法，不牵涉到设备容量的繁琐计算，因而节约了时间。ABC法的另一特点，就是它的基本计算系数是最大负荷班的平均系数，该系数的数值确定，易于通过实测取得，因而使本方法具有使用价值。第二章 设计的基础材料及方案论证2.1.1设计总基础资料（1）厂区平面布置图表：本厂产品及单耗产品类型单位数量（套）单位重量（kg/套）每公斤重耗电量kwh/kg耗电量（kwh）特大型中型小型共计套套套500020万10万200200.51510100万2000万50万2150万（2）负荷类型及大小配电计点名称设备台数n设备

36、容量/kw计算有功功率/kw计算无功功率/kw计算视在功率kw计算电流/A一车间701419470183506770二车间17722236124167441130三车间3717559202769571452工具,机修车间811289496129510775空气站煤气站4512668541688721374全厂总负荷604104634087165944856811配电计点名称功率因数costg平均有功功率kw平均无功功率/kvar有功功率损耗/kw无功功率损耗/kw变压器容量/(kv·A)一车间0.930.393541381050630二车间0.820.685123481574800三

37、车间0.960.363219019961000工具,机修车间0.920.264001041051630空气站煤气站0.980.563312517871000全厂总负荷3159132589447.65000本厂除动力站，房部分设备为二级负荷外，其余均为三级负荷（3）工厂为二班制 全年工厂工作小时数为4500小时，最大负荷利用小时数：Tmax=4000小时。年耗电量约为2015万kWh（有效生产时间为10个月）（4）电源 工厂东北方向6公里处有新建地区降压变电所，110/35/10kV，1×25MVA变压器一台作为工厂的主电源，允许用35kV或10kV中的一种电压，以一回架空线向工厂供电

38、。35kV厕系统的最大三相短路容量为1000MV·A，最小三相短路容量为500 MV·A。备用电源 此外，由正北方向其他工厂引入10kV电缆作为备用电源，平时不准投入，只在该工厂主电源发生故障或检修时提供照明及部分重要负荷用电，输送容量不得超过全厂计算负荷的20%。（5）功率因数 供电部门对功率因数的要求为当以35kV供电时，cos0.85。（6）电价计算供电部门实行两部电价制。1基本电价：按变压器安装容量每1kV·A，6元/月计费；2电度电价：供电电压为35kV时，=0.5元/（kWh）；供电电压为10kV时，=0.55元（kWh）。附加投资：线路的功率损失在发

39、电厂引起的附加投资按1000元/kW计算（7）工厂的自然条件 本厂所在地区年最高气温为38，年平均温度为23，年最低气温为-8 ，年最热月最高气温为33，年最热月平均气温为36，年最热月地下0.8m处平均温度为35 。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。本厂所在地区平均海拔高度为500m，地层以砂粘土为主，地下水位为2m。2.1.2供电方案论证 由于本地区仅能提供35kV或10kV中的一种电压，所以将两种电压的优缺点扼要分析如下：（一）35KV与10KV供电特点方案一：采用35kV电压供电的特点1供电电压较高，线路的功率损耗及电能损耗小，年运行费用低；2电压损失小，调压问题容易解决；3对c

40、os的要求较低，可以减少提高功率因数补偿设备的投资；4需建设总降压变电所，工厂供电设备便于集中控制管理，易于实现自动化，但要多占一定的土地面积；5根据运行统计数据，35kV架空线路的故障比10kV架空线路的故障低一半，因而供电的可靠性高；6有利于工厂的进一步扩展方案二：采用10kV电压供电的特点1不需要投资建设工厂总降压变电所，并少占土地面积；2工厂内不装设主变压器，可简化接线，便于运行操作；3减轻维护工作量，减少管理人员；4供电电压较35kV低，会增加线路的功率损耗和电能损耗，线路的电压损失也会增大5要求cos的值高，要增加补偿设备的投资6线路的故障比35kV的高，即供电可靠性不如35kV。

41、（二）经济技术指标的比较方案一：正常运行时以35kV单回路架空线供电，由邻厂10kV电缆线路作为备用电源。根据全厂计算负荷情况，S30=4485kV·A，而只有少数的负荷为二级负荷，大多数为三级负荷，故拟厂内总降压变电所装设一台容量为5000 kV·A的变压器，型号为SJL1-5000/35型，电压为35/10kV，查产品样本，其有关技术参数为：P0=6.9kW, Pk=45KW,UK%=7,I0%=1.1变压器的功率损耗为:有功功率损耗为：PTP0+P（）2=6.9+45×()2=43.1kW无功功率损耗为：QTQ0+QN（）2= SN+(）2=35kV线路功率

42、等于全厂计算负荷与变压器功率损耗之和。 P30=P30+PT=4087+43.1=4130.1kV Q30=Q30+QT=1659+336.6=1995.6kV= cos.= P30/ S30 =I30= S30/UN=考虑本厂负荷的增长是逐渐的，为了节约有色金属消耗量，按允许发热条件选择导线截面，而未采用经济电流密度选择导线截面。查有关手册或产品样本，选择钢芯铝铰线 LGJ-35 ，起允许电流为170A> I30=75.67A 满足要求。该导线单位长度电阻 R0=0.85/km ,单位长度电抗 X0 = 0.36/km。查有关设计手册，经过计算，35kV供电的投资费用Z1见表，年运行费

43、用F1见表 表 35kV的投资费用项 目说 明单价（万元）数 量费用（万元）线路综合投资LGJ-351.2万元/km6km7.2变压器综合投资SJL-5000/3510万1台1035kV断路器SW2-35/10002.1万1台2.8避雷器及电压互感器JDJJ-35+FZ-350.9万各1台1.3附加投资1000元/kW130.7kW13.07共计34.37表 35kV供电的年运行费用F1 项 目说 明费 用（万 元）线路折旧费 线路投资5% 0.36电气设备折旧费 按设备投资8% 1.128线路电能损耗费FL= 6.045变压器电能损耗费 4.312共 计11.845方案二：采用10kV电压供

44、电，厂内不设总降压变电所，即不装设变压器，故无变压器损耗问题。此时，10kV架空线路计算电流 I30=S30/UN=4485/×10=258.95A而 cos= P30/ S30=4087/44850.95 不符合要求 为使两个方案比较在同一个基础上进行，也按照允许发热条件选择导线截面。选择 LGJ-70， 钢芯铝铰线，其允许载流量为 275A ，R0=0.46/km，X0=0.365/km。10kV线路电压损失为（线路长度l=6km）；=（4087×6×0.46×1659×6×0.365）/10=1491.3V =14.9% >

45、; 5% 表10kV供电的投资费用项 目说 明单 位数 量费用（万元）线路综合投资LGJ-701.44万元/km6km8.64附加投资1000元/kWh555.22kW55.522合 资64.162 表10kV供电的年运行费用项 目 说 明 费 用线路折旧费以投资的5%计 0.432线路电能损耗费FL= 47.249 共 计 47.681在上述各表中，变压器全年空载工作时间为8760小时；最大负荷利用小时Tmax=4000小时；最大负荷损耗小时可由Tmax=4500和cos=0.9查有关手册中 关系曲线，得出=2300小时；为电度电价35kV时，=0.5元/（kW·h）；10kV时，

46、=0.55元/（kW·h）。 由上述分析计算可知，方案一较方案二的投资费用及年运行费用均少。而且方案二以10kV电压供电，电压损失达到了极为严重的程度，无法满足二级负荷长期正常运行的要求。因此，选用方案一，即采用35kV电压供电，建设厂内总降压变电所，无论从经济上还是从技术上来看，都是合理的。第三章 总降压变电所及主接线图设计3.1.1总降压变电所位置选择及要求根据前面已确定的供电方案，结合本厂厂区平面示意图，如图本工厂的降压变电所设在工厂的东北部，原理如下：靠电源进线侧，接近负荷中心；进出线方便，远离工厂中心区，不影响工厂厂区面积的利用；靠近铁路专线，便于变，配电设备运输；位于煤气

47、站，锅炉房等空气污染源的上风侧，环境洁净；与锻工车间保持足够距离以免受震动影响；远离人员集中区，有利于安全便于保卫；根据运行要求，对总降压变电所提出以下要求：1 总降压变电所装设一台5000kV·A，35/10kV的降压变电所，与35kV架空线路接成线路变压器组。为便于检修，运行，控制和管理，在变压器高压侧进线处应设置高压断路短路器。2 根据规定，备用电源只有主电源线路解列及变压器有故障或检修时才允许投入，因此备用10kV电源进线断路器在正常工作时必须断开。3 变压器二次侧（10kV）设置少油断路器，与10kV备用电源进线断路器组成备用电源自动投入装置（APD），当工作电源失去电压时

48、，备用电源立即自动投入。4 变压器二次侧10kV母线采用单母线分段接线。变压器二次侧10kV接在分段上，而10KV备用电源接在分段上。单分母分段联络开关在正常时闭合，重要二级负荷可接在母线分段，在主电源停止供电时，不至于使重要负荷的供电受到影响。5 本总降压变电所的操作电源来自备用电源断路器前的所用变压器。当主电源停电时，操作电源不至于停电。3.1.2总降压变电所的主接线图第四章 短路电流计算4.1.1短路电流计算计算短路电流的等值线路如下：1.求个元件电抗（用标幺制法计算）设基准容量 ，而基准电流 电力系统电抗当时，当时，架空线路电抗主变压器电抗2. K-1点三相短路电流计算系统最大运行方式

49、时，总电抗标幺值=0.1+0.1578=0.2578系统最小运行方式时，总电抗标幺值因此，系统最大运行方式时，三相短路电流及短路容量各为1.56/0.2578=6.05kA=100/0.2578=387.89MV·A而系统最小运行时，三相短路电流及短路容量各为=2.55×4.36=11.12kA=3. K-2点短路电流计算系统最大运行方式时=0.1+0.1578+1.19=1.6578系统最小方式运行时=0.2=0.1578=1.19=1.7578因此，三相短路电流及短路容量各为=5.50/1.4478=3.32kA=5.50/1.5478=3.13kA=3.32kA=3.

50、13kA=2.55×3.32=8.47 kA= 上述短路电流计算结果，如表所示 三相短路电流计算表短路计算点运行方式 短路电流/kA短路容量/（MV·A） K-1最大6.056.056.0515.43387.89最小4.364.364.3611.12279.49K-2（K-3）最大3.323.323.328.4760.32最小3.133.133.137.9856.89第五章 高低压电气设备选择5.1.1高低压熔断器的选择与校验熔体电流的选择（1）保护电力线路的熔断器熔体电流的选择 通常电力线路的末端多为单台电动机或电动机组负荷。国际GB5005593通用用电设备配电设计规范

51、规定：保护交流电动机的熔断器熔体额定电流“应大于电动机的额定电流，且其安秒特性曲线计及偏差后略高于电动机起动电流和起动时间。当电动机频繁起动和制动时，熔体的额定电流还应加大1-2级”。据此，保护电力线路的熔断器熔体电流可按下列条件进行选择。熔体额定电流（IN.FE）应大于线路的计算电流，即 IN.FE 熔体额定电流应躲过线路的尖峰电流。由于尖峰电流是短时最大工作电流，考虑熔体的熔断需要一定的时间，因此满足躲过尖峰电流的条件为 式中K小于1的计算系数。对单台电动机的线路：当电动机起动时间tst3s时，取K=0.250.35 当tst=3s8s时，取K=0.350.5 当tst8s或电动机为频繁起动、反接制动时，取K=0.50.6对多台电动机的线路：取K=0.51。熔体额定电流与被保护线路的配合。当线路过负荷或短路时，为保证绝缘导线或电缆不致因过热烧毁而熔断器不熔断的事故发生，要求 式中Ial绝缘导线