某机器厂供配电系统的电气设计

1、目目 录录摘要.1关键词.1AbstractAbstract.1KeyKey wordswords.1引言.31 设计的原始资料 .21.1 工厂的原始材料 .21.2 设计要求 .32 工厂的主接线 .52.1 工厂的主接线方案如下 .52.2 主接线图的分析 .52.3 主接线图的确定 .63 全厂负荷计算 .93.1 关于负荷计算 .93.2 工厂的负荷计算 .94 主变压器设备的选择 .104.1 主变压器台数的确定 .104.2 主变压器容量的确定.104.3 主变压器型式的选择 .104.4 联结组别选择 .104.5 变压器型号的选择 .104.6 工厂变压器的选择 .105 全

2、厂主设备的选择 .115.1 电气设备选择的一般条件.115.2 高压设备的选择 .115.3 400V 低压侧设备选择 .126 短路电流的计算 .176.1 短路电流计算的目的 .176.2 短路电流计算的方法 .176.3 工厂供电短路电流的计算 .177 电气设备的校验 .197.1 关于电气设备的校验.197.2 全厂电气设备的校验.19参考资料.23致 谢 .24菏泽学院本科生毕业设计（论文）1某机器厂供配电系统的电气设计摘要：工厂供电系统就是将电力系统的电能降压再分配电能到各个厂房或车间中去，它由工厂降压变电所，高压配电线路，车间变电所，低压配电线路及用电设备组成。工厂总降压变电

3、所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠，经济技术的分配电能问题。其基本内容有以下几方面：进线电压的选择, 变配电所位置的电气设计, 短路电流的计算及继电保护, 电气设备的选择,车间变电所位置和变压器数量、容量的选择, 防雷接地装置设计等。关键词：负荷数量；负荷布局；继电保护；防雷接地装置The electrical factory power supply system designStudent majoring in automation DubaolongTutor ZhoujingleiAbstra

4、ct：Factory power supply system of the power system is will power step-down redistribution electrical energy into the various workshops or workshop, it by factory step-down substation, high voltage distribution circuit, workshop, low voltage power distribution lines and substation of electrical equip

5、ment. The factory always step-down substation and distribution system design, is based on the load of each workshop, production process quantity and nature of load demand, and load distribution, combinative state power supply situation of each department. Solve the safe and reliable, economic and te

6、chnological distribution electricity problems. Its basic contents have the following several aspects: into line voltage choice, transfering &transforming the electrical design, what position of short-circuit current calculation and relay protection, electrical equipment choice, workshop substati

7、on position and number of transformers, capacity options, lightningproof grounding device asher.Key words：load quantity；load distribution；relay protection；relay protection lightningproof grounding device菏泽学院本科生毕业设计（论文）2引言 本文对某机器厂供配电情况进行相关的研究和设计，针对不同的负荷的不同要求，供电系统需要有不同的供电方式，设计按要求对其全场负荷进行了计算并合理的选择了主变压器

8、。采用了单母线、桥式接线等多种接线方式综合个方面的要求，按照电气设备的一般选择原则和主要电气设备的具体选择和校验方法，对电气设备以及导线、电缆的选择进行了深层次的讨论，较好的完成了预定的任务。1 设计的原始资料在进行供配电系统设计之前，应先全面了解工厂的情况。现将了解情况介绍如下。1.1 工厂的原始材料1、工厂厂区主要的由四个区域组成：冷作车间、金工车间、装配车间及仓库，其中，金工车间面积：6024m2。2、各车间负荷表及金工车间设备明细表见表 1-1，表 1-2。3、供电情况：在金工车间东侧 1.02 公里处，有一坐 10KV 配电所，先用 1KM 的架空线路，然后改为电缆线路至本厂变电所。

9、4、气象条件：本厂所在地年最热月平均气温为 34.6。表 1-1 各车间负荷表车间P30/KWQ30/KW最大的电机/KW冷作车间10011030安装车间809022仓库20207.5户外照明2015表 1-2 金工车间设备明细表序号设备名称设备容量/KM台数需要系数功率因数13，13162325 36 3234车床7.2140.250.54铣床1310.250.55 21 35摇臂钻730.250.56 7 41 42铣床1040.250.58 9铣床920.250.510砂轮机3.210.250.511 12砂轮机120.250.517 18磨床9.220.250.519车床14.310.

10、250.520 38磨床13.220.250.522 37车床10.220.250.526 27磨床15.720.250.56310.250.52829立车3910.250.530天车20.110.250.531摇臂钻1010.250.539 40龙门刨8520.250.543 44 45铣床7.230.250.546铣床9.310.250.547铣床9.810.250.548桥式起重机23.210150.549 50桥式起重机29.520.150.5菏泽学院本科生毕业设计（论文）3说明：1、金工车间照明密度为：12W/,需要系数为 1， 照明功率因数为 0.95。m2 2、全厂有功同时系数取

11、 0.95，无功同时系数取 0.97。 3、全厂为三级负荷。1.2 设计要求要求根据本厂供电电源情况，并合理考虑工厂生产发展的需要，按照安全技术先进、经济合理的要求，完成如下的内容1：1、确定供配电系统的主接线方案如图 1-1，要求设计的主接线方案合理、可行、可靠、经济。1 0 . 5 K V 母 线户外照明仓库安装车间装配车间号 设备号 设 备号 设 备号 设 备号 设 备 ）号设 备号 设 备照 明 设 备号 设 备号 设 备号 屏号 屏号 屏号 屏号 屏号 屏号 屏号 屏号 屏号 屏G GG N 6 - 1 0 T / 4 0 0R N 2 - 1 0F S 4 - 1 0J D Z -

12、 1 0G N 6 - 1 0 T / 4 0 0S N - 1 0 L Q J - 1 0S 9 - 5 0 01 0 / 0 . 4k vY , y n 0D W 1 0 - 1 0 0 0 / 3H D 1 2 - 1 0 0 0 / 3 1J L W 2 2 0 G FH R 5 - 1 0 0H R 5 - 1 0 0L M Y - 3 （ 8 0 6 ）Y J L VH D 1 2 - 1 0 0 0 / 3 1H R 3 -2 0 0H R 3 -2 0 0H R 3 -2 0 0H R 3 -1 0 0H R 3 -2 0 0YYVV安装车间装配车间仓库户外照明2号屏3号屏4号

13、屏5号屏6号屏7号屏9号屏1 0号屏1号屏G1 - 91 0 - 2 02 1 - 2 7 , 3 12 8 - 2 93 0 , 4 3 - 4 73 2 - 3 8 , 4 1 , 4 23 94 8 - 5 08号屏4 0照 明1 0K V母 线中 心 线4 0 0 / 2 2 0V补 偿 电 容 器柴油发电机Q S 1Q F 1Q F 2Q S 2Q S 3Q S 4Q S 5Q D F 1Q D F 2Q D F 3Q D F 4Q D F 5Q D F 6 图 1-1 全厂的主接线图2、主接线线确定后，进行负荷计算及主变压器的台数与容量，类型及一次设备初步选型。3、全厂的功率因数要

14、求达到 0.90，采用电容器集中补偿提高功率因数，设计选配补偿电容器柜。菏泽学院本科生毕业设计（论文）44、本项只有一电源进线，为保证金工车间供电可靠，应考虑采用柴油发电机作为后备电源，以提高供电的可靠性。5、正确计算工厂的计算负荷和短路电流：根据计算负荷和短路电流选择设备、校验设备。6、作出金工车间设备分布图及配电系统图 1-22。 图 12 金工车间平面布置图菏泽学院本科生毕业设计（论文）52 工厂的主接线2 2.1 工厂的主接线方案1、主接线方案的设计原则与一般要求3：（1）安全性:要求符合国家标准和有关技术规程的要求，能充分保证人身和设备安全。（2）可靠性:要满足各级电力负荷特别是其中

15、三级负荷时对供电可靠性的要求和符合质量的电能。（3）灵活性:能适应各种不同的方式，便于检修、切换操作简便。（4）经济性:在满足以上要求的前提下，尽量使主接线简单、投资少、运行费用低，并节约电能和有色金属消耗量。此外，主接线还应适当考虑到发展，有扩充改建的可能性。合理处理局部和全局、当前和长远等关系。既照顾局部和当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局、适应发展。2、主接线方案的初选择: :根据主接线的设计原则与一般要求，我们初步确定主接线的两种接线方案如图 2-1与图 2-2 所示。图 2-1 方案 A 主接线简图2.2 主接线图的分析1、图 2-1 方案 A 分析图 2-1 方案 A 采用的是

16、单电源单母线的供电方式供电来设计。（1）图 2-1 方案 A 优点4:其接线方式简单清晰、设备少、经济、操作方便。供电可靠性不高，但是技术成熟、便于检修；单母线接线方式配电造价格也比较低；菏泽学院本科生毕业设计（论文）6适用于三级负荷并且对电能要求不是很高的工厂电力用户。（2）图 2-1 方案 A 缺点：单母线接线的方式可靠性能较差母线发生故障的时候须全厂停电检修；单母线接线的方式灵活性能较差只是适用于小型工厂用户。图 2-2 方案 B 主接线简图2、图 2-2 方案 B 分析图 2-2 采用的是双电源双母线的供电方式供电来设计。（1）图 2-2 方案 B 优点：供电可靠性能高，适用于对电能要

17、求高的电力用户采用；供电灵活性高，在一台主变检修时候另一台可以正常的供电。（2）图 2-2 方案 B 缺点：这种主接线的建设费用较高；这种主接线的在运行的时候维护比不上单母线单电源的方便；这种主接线由于开关过多操作的时候容易误操作。2.3 主接线图的确定1、主接线图的确定根据5：机器厂的实际的情况，该工厂为三级负荷供电；机器厂的容量是 500KVA 少于 1250KVA 对电能的要求不是很高；机器厂的用电主要为：金工车间用电、装配车间、仓库、安装车间、户外照明用电。2、根据工厂的实际的用电的情况：菏泽学院本科生毕业设计（论文）7机器厂的实际的情况，该工厂为三级负荷供电；机器厂的容量是 500K

18、VA 少于 1250KVA 对电能的要求不是很高；机器厂的用电主要为，金工车间用电，装配车间，仓库，安装车间，户外照明用电。3、根据以上几点和工厂实际情况，所以该厂采用的是图 2-1 方案 A 的接线方式来进行供电。菏泽学院本科生毕业设计（论文）83 全厂负荷计算3.1 关于负荷计算1、负荷计算的目的6：负荷计算及负荷分级计算是确定供电设计,选择主变容量、电气设备、导线截面的依据。因此,正确进行负荷计算及负荷分类是设计的前题,也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。此阶段需要对原始资料分析。2、主要计算公式有： 有功功率：P30 = PeKd无功功率: Q30 = P30tg视在功率: S3

19、O = P30 / Cos计算电流: I30 = S30 /UN 3负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。3.2 工厂的负荷计算：1、金工车间的总负荷计算7: (1)需要系数 Kd =0.25 的设备P=7.214+13+73+104+92+3.2+12+9.22+14.3+13.22+10.22+15.721e+63+39+20.1+10+852+7.23+9.3+9.8=651.7 KW因为 Cos=0.5tan=1.73所以：P= =0.25651.7=162.925 KW3011dK1ePQ301= Ptan=162.9251.73=282 KVAR301(2)需要系数

20、 Kd =0.15 的设备P=23.21+29.52=82.2 KW2eP= KP=0.1582.2=12.33 KW3022d2eQ=Ptan=12.331.73=21.331 kvar302302(3)金工车间照明的负荷计算：P=126024/1000=17.28 KW3e因为=1Cos=0.95tan=0.33dK所以：P=kd Pe3=117.28=17.28 KW303Q=Ptan=17.280.33=5.702 kvar303303(4)所以金工车间的总负荷为：P30 金工= P+ P +P=162.925+12.33+17.28=192.535 KW301302303Q30 金工

21、= Q301+ Q+ Q=282+21.331+5.702=309.033 kvar3023032、全厂有功负荷计算：( 条件：有功同时系数为 0.95，无功同时系数为 0.97 )P =K （P30 金工+P30 冷作+P30 仓库+P30 安装+P30 户外）总30p=0.95（192.535+100+80+20+20）=391.908 KW菏泽学院本科生毕业设计（论文）9Q =K ( Q30 金工+Q30 冷作+Q30 仓库+Q30 安装+Q30 户外)总30q=0.97（309.033+110+90+20+15）= =527.712 kvar3、补偿前工厂总容量：S =657.322

22、KVA1总总302302QP22)712.527()908.391(此时，Cos=P /S S =391.908657.322=0.5961总301全厂补偿前与后的功率因数见表 3-1： 表 3-1 全厂补偿前与后的功率因素Cos1tan1补偿前Cos=0.5961tan=1.3471补偿后Cos=0.92tan=0.48424、所以工厂需要补偿的无功容量为：Q补=P (tan- tan)=391.908(1.347-0.484)=338.217 kvarc总3012补偿后工厂的总容量：S =435.319 KVA2230302)cQ（QP总总22)217.38712.527)908.391(

23、此时，Cos=P/ /S =391.908/435.319=0.9003总302功率因数为 0.90030.9 所以功率因数达到工厂所需要求。菏泽学院本科生毕业设计（论文）104 主变压器设备的选择4.1 主变压器台数的确定8选择一台主变压器方式运行。这种方式，变压器的主接线及继电保护都较简单，变压器的运行经济指标较易控制，一次性投资最小，但可靠性较差，一旦变压器出现故障，就无法继续对用户供电，属于三类负荷的用户及容量较小的用户一般都采用单台变压器供电的方式（本厂供电总计算负荷不大于 1250kvar 的变电所，变电所另有低压联络性，或有其备用电源，而总计算负荷不大于 1250KVA 的含有部

24、分一、二级负荷的变电所） ，符合机械厂的要求。4.2 主变压器容量的确定 1、注意事项选择容量时应考虑环境温度对变压器容量的影响，电动机起动或其他负荷冲击条件对变压器容量选择的影响。单台容量一般不宜大于 1000KVA。2、本厂容量的确定9：(1)机械厂的容量是全厂所需要变压器容量的总和。因此，机械厂容量的确定实质上就是各变压器容量的确定。变压器容量确定，不仅考虑负荷的现状和负荷的发展，而且还要考虑相当一段时间变压器运行的经济性。(2)主变压气容量的选择应满足在运行有最大功率通过时而不过载的原则来选定,不然过大的容量不仅增加投资,而且还会加大有功和无功的损耗。(3)主变压器的型式、容量、台数直

25、接影响主接线的形式和配电装置的结构。根据输送功率大小、馈线回路数、电压等级以及接入系统的紧密程度等因素，进行综合分析和合理选择。4.3 主变压器型式的选择根据表 4-1 选择主变压器的形式。综合考虑，选择采用油浸式变压器。表 4-1 主变压器选择适用范围型号选择油浸式：一般正常环境的变电所。应优先选 SL7、S7、S9 等系统低损变压器干式：用于防火要求较高或环境潮湿、多尘场所。SCL 等系列环氧树脂浇注变压器具有较好难燃、防尘、防潮性能。4.4 联结组别选择选用 Y-Y 联结组，二次绕组可引出中性线，成为三相四线制，用作配电变压器时可以兼动力和照明负载。适用于三相负荷基本平衡、供电系统中谐波

26、干扰严重时。4.5 变压器型号的选择综述分析和计算结果，结合实用供配电技术手册10所给资料可查得如表 4-2，S9 系列是全国统一设计产品，其能耗和材耗比 S7 系列和 SL7 下列更低。表 4-2 S9 系列性能表额定电压型号额定容量高压低压S9-500/10500KVA10kv0.4kv空载电流空载损耗阻抗电压价格1.0%960kW4%39360 元菏泽学院本科生毕业设计（论文）114.6 工厂变压器的选择考虑以后的扩容与安全性能选容量为 500KVA 的变压器,选 Y-Y 联结方式,因为二次绕组要引出中性线,负载有电动机,照明,即选为 S9 系列。即：S9-500/10 型号的变压器。5

27、 全厂主设备的选择5.1 电气设备选择的一般条件：1、按工作条件选择电气设备的额定电压和额定电流。2、按短路电流的热校验和电动机效应校验电器设备的热稳定和动稳定。3、按装设点的三相短路容量校验开关电器的断流能力。4、按装设地点和工作环境选择电气设备的形式。5、工作环境设备的型号选择 如：户内户外、海拔高度、环境温度防尘、防爆等。5 5.2 高压设备的选择：1、电缆的选择11：（1）选择时候的注意事项：根据它们使用的环境铺设方式，工作电压等选择；通过电缆的最大负荷电流不大于其允许载流量；工厂用电力电缆型号及适用范围。（2）各种电缆的特性：油浸纸绝缘铝包或铝包电力电缆。它具有耐压强度高，耐热能力好

28、，使用年限长等，不宜用在有较大高差的场所。塑料绝缘电力电缆，具有重量轻、抗酸碱、耐腐蚀，并可敷设在有较大高差或垂直、倾斜环境中，目前生产的有：聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套的全塑电力电缆（VLV，VV型） ，已生产至 10KV 电压等级，另一种交联聚氯乙烯绝缘护套电力电缆（YJL 和 YJV 型），已生产至 35KV 电压等级。综上，选择直接埋地铺设，按允许载流量选择。（3）电缆的选择根据：高压侧 3-10KV 在一般环境和场所，宜采用铝芯电缆；=28.87A；高IUS317320500查表电缆直埋地铺设 10KV、三芯铝芯电缆环境温度 30时（因为工厂环境温度为 34.6度） ，49A 主线芯线

29、截面是 316。所以选择：型号为 YJLV 的电缆。铝芯聚氯乙烯绝缘及护套铠装电力电缆允许载流量如表 5-1 所示：表 5-1 YJLV 型号电缆性能表 型号主线芯数截面 mm210KV 三芯电缆工作温度（70）C环境温度（30）CYJLV3150188492、高压断路器、隔离开关的选择：(1) 高压断路器的选择：高压少油断路器优点：油量少，结构简单，体积小，重量轻。由于油量少，开关的结构很紧凑，不需要设置防爆小间和事故排油装置，使配电结构简单化，另外少油断路器的外壳带电，必须菏泽学院本科生毕业设计（论文）12和大地绝缘，人体不能触及，燃烧和爆炸的危险少。所以由表 5-2 可知高压断路器 QF

30、 选较经济的少油断路器。(2)高压隔离开关 QS 的选择：隔离开关的选择：隔离开关的选择，根据其额定电压和额定电流，工作环境等确定，并作短流时热稳定的校验。所以选择 GN6-10T/400 型号的隔离开关。GN -10T/400 型号的隔离开关参数如表 5-3 所示：68表 5-2 少油断路器性能表型号额定电压（KV）额定电流（A）开断电流（KA）断流容量（KVA）SN-10101000315500动稳态电流（KA）热稳态电流（KA）固有分闸时间（S）合闸时间（S）配用操动机构型号80315（2S）00607CT10、表 5-3 GN -10T/400 型隔离开关参数68型号额定电压（KV）额

31、定电流（KA）极限通过电流（KA）5S 热稳定电流（KA）峰值：40GN-10T/2006810200有效值：30143、避雷器与高压熔断器的选择：（1）避雷器：FS4-10额定电压 10KV。（2）熔断器：根据按额定电压，发热的情况，切断能力和保护选择性四项条件选择。所以选择 RN2-10 型号的熔断器参数如表 5-4 所示。表 5-4 RN2-10 型熔断器参数型号UN（KV）IN（A）三相最大断流容量（KVA）最大开断电流（KA）过电压倍数RN2-101005100050254、电流、电压互感器的选择：（1）电流互感器的选择：按环境及要求选择；额定电压不低于装设线路额定电压；电压互感器准

32、确度要求并校验准确度，计量用的为 0.5 级以上，一般测量用为 1.0-3.0级，保护用 3P 和 5P 级。（2）所以选择 LQJ-10 型号的电流互感器。（3） 电压互感器选择满足条件:按环境及要求选择；额定电压不低于装设线路额定电压；电压互感器准确度要求并校验准确度（计量回路的为 0.5 级以上，一般测量用为1.03.0 级，保护用为 3P 级和 5P 级） 。所选电压互感器性能如表 5-5。表 5-5 电压互感器性能型号变比级别额定二次负荷（1 级）LQJ-10100/5106(2) 电压互感器选择为 JDZ-10 参数如表 5-6。表 5-6 JDZ-10 型电压互感器参数型号一次线

33、圈二次线圈级别JDZ-1010000V100V15.3 400V 低压侧设备选择1、低压设备选择的原则12：（1）按环境特征选设备类型。菏泽学院本科生毕业设计（论文）13（2）电器设备的额定电压应不低所在电网的额定电压。（3）电器设备的额定电流应不低于所在回路的计算电流。（4）保护电器应按保护特征选择。2、低压母线、中性线选择根据：（1）一般采用铝芯绝缘导线。（2）I低=0.760AUS33803500（3）查表，铝母线在 35时允许载流量为 1160A 时母线规格宽厚为 806，中性线宽厚 505。所以选取三相四线母线 LMY（铝母硬线）-3（806）+1（505） 。3、低压断路器的选择：

34、(1) 低压断路器选择的根据：额定电压 VN 与电网电压 V 相符，VN=U；额定电流 IN 大于计算负荷电流 IC；断路器额定运行分断能力 ISC 的含义是在额定频率和规定的功率因数及在工频恢复电压等额定电压 110%时，能够分断的额定短路电流用短路电流周期性分量有效值表示。分断短路电流后仍能继续使用。断路器额定极限分断能力 ICVISh（短路冲击电流有效值）断路器额定运行短路分断能力 ICSIZK 短路电流周期性分量有效值。(2)所以选择 DW10-1000/3 型号低压断路器参数如表 5-7 所示：4、低压侧刀开关的选择：表 5-7 低压侧刀开关参数型号额定电流（A）热稳定性（.S）2K

35、A极限通断电流周期分量有效值(KA)380V电寿命（次）DW10-1000/31000240202500(1)低压侧刀开关选择条件：隔离开关的额定电压应不小于电路额定电压；隔离开关的额定电流等于或大于电路工作电流；低压隔离开关又名闸刀开关，起通断、转换电流和负载作用，主要用于隔离电源；据额定电流，电压选择低压刀开关。(2)所以选择的型号技术数据如表 5-8 所示。表 5-8 选择型号技术数据型号极数额定电流开断电流 380VHD12-/1HS12-/12，3100，200，400600，1000IN5、柴油发电机的选择如表 5-9。表 5-9 发动机性能参数机组型号备用功率 KW常用功率发电机

36、型号JLW220GF220200WD129TTA23柴油消耗 L/H外形尺寸(LWH)mm净重 kg机组额定参数为573000115015302500400v/300v,50HZ,1500rpm,08PF(滞后)三相四线6、补偿电容的选择：电容采用自动调节装置，工厂补偿容量 QC=338.217kvar，选择的电容器为 BW0.4-14-3 型，qn 为 14kvar，C 为 280UF，需并联的电容个数为：N=QC/qcn =338.217/14=25(个)。查表选择 PGJ1 型低压无功功率自动补偿屏。主要参数：电容器为 BW0.4-14-3 型，每屏有 8 个，共 112kvar，三屏共

37、336kvar，采用 8 步控制，每步按 14kvar，根据工厂所需要的补偿的实际无功补偿容量，菏泽学院本科生毕业设计（论文）14再补充一台三号辅屏，每屏 6 个，共 84kvar。7、400V 低压刀熔开关的选择：(1) 低压刀熔开关作用：刀熔开关具有刀开关和熔断器的双重功能，越来越广泛的在低压配电屏上安装使用。(2)根据出线的电流：冷作车间 I=225.87A装配车间刀熔开关 I=38. 0311010022=183A仓库车间刀熔开关 I=42.9A38. 0390802238. 03202022户外照明干线上刀熔开关：I=113.64A22. 0152022电容柜干线上刀熔开关 I=10

38、1.28A3102805014. 3225146(3)所以各车间的刀熔开关的选择的型号如表 5-10。(4)金工车间干线上刀熔开关选择：I=553.48A。见表 5-11。38. 0324.30954.19222(5)柴油发电机和金工车间刀开关的选择见表 5-12。表 5-10 各车间的刀熔开关的型号及性能车间号电流（A）型号额定电流（A）刀开关分断能力交流380V，COS=0.3熔断器极分断能力（KA）交流 380V，COS=0.3冷作车间225.87AHR3400（A）400（A）50(有效值)装配车间183AHR3200（A）200（A）50 (有效值)仓库车间42.9AHR3100（A

39、）100（A）50 (有效值)户外照明113.64AHR3100（A）100（A）50 (有效值)电容柜干线101.28AHR3200（A）200（A）50 (有效值)表 5-11 金工车间干线上刀熔开关参数型号额定电压额定接通电流分断能力额定熔断电流HR5-100380V1000A800A50KA表 5-12 柴油发电机和金工车间刀开关参数型号极数额定电流 IN开断电流HD14-3/313600AIN8、导线的选择：（1）选择导线的注意事项：为了保证供电线路安全、可靠、优质、经济地运行，选择导线和截面时必须满足下列条件：发热条件：导线在通过正常最大负荷电流（即计算电流）时产生的发热温度，不允

40、许超过其正常运行时的最高允许温度；电压损耗条件：导线在通过正常最大负荷电流时产生的电压损耗，不应超过正常运行时的允许电压损耗；经济电流密度：高压线路和特大电流的低压线路，应按规定的经济电流密度选择导线的截面，以使线路的年运行费用接近最小，节约电能和有色金属；机械强度：导线的截面不应小于最小允许截面。(2)各车间导线的选择：根据上面所计算出来各个车间电流的大小和工厂的实际的情况见表 5-13。选择所以选择导线的型号为：集氯乙烯绝缘导线。集氯乙烯绝缘导线明敷的允许的载流量（A）65,车间选择的导线参数如表 5-13。(3)金工车间母线和各屏导线的选择：母线的选择：根据： =553.48A 查表，铝

41、母线在 35时允许载流量为 665A,金I时母线规格宽厚为 505。所以选取三相四线母线 LMY-3（806） 。菏泽学院本科生毕业设计（论文）15表 5-13 各车间导线的参数车间号电流（A）额定的截面（MM）2铝芯（BLU）35冷作车间225.87120246安装车间18395216仓 库42.91051金工车间553.48505585户外照明113.6450142（4）金工车间各支线导线的选择：金工车间共分为 10 个屏各屏的电流大小情况如下：一号屏（1-9 号设备）P30=bpe+cpe=0.14 79.6+0.5 (13 1+10 2+9 2)=36.544KWQ30=p30.tg=

42、36.644 1.73=63.394kvarI=111.25US3单台设备最大电流 Imax=9.78A(单台设备的最大的电流根据选屏的需求用需用法算)。 二号屏（10-20 号设备）P30=bpe+cpe=0.14 79.9+0.5 (14.3 1+13.2 1+9.2 2+7.2 1)=36.544KWQ30=p30.tg=36.544 1.73=65.28kvarI=111.25US3单台设备最大电流 Imax=10.85A。单台设备最大电流 Imax=10.85A(单台设备的最大的电流根据选屏的需求用需用法算)。三号屏（2127，31 号设备）P30=bpe+cpe=0.14 80.2

43、+0.5 (15.7 1+10.2 1+10 1)=37KWQ30=p30.tg=37 1.73=64kvarI=47.8AUS3单台设备最大电流 Imax=47.8A。四号屏（28-29 号设备）P30=bpe+cpe=0.14 102+0.5 63 1=45.784KWQ30=p30.tg=45.78 1.73=79.2kvarI=138.99AUS3单台设备最大电流 Imax=138.99A。五号屏（30，4347 号设备）P30=bpe+cpe=0.14 60.8+0.5 (20.1 1+9.8 1+9.3 1)=28.112KWQ30=p30.tg=36.544 1.73=65.28

44、kvarI=85.34AUS3单台设备最大电流 Imax=15.256A。六号屏（3238，41，42 号设备）P30=bpe+cpe=0.14 79.2+0.5 (13.2 1+10.2 1+7.2 3)=36.388KW菏泽学院本科生毕业设计（论文）16Q30=p30.tg=36.388 1.73=110.56kvarI=110.25AUS3单台设备最大电流 Imax=10.09A。七号屏（39 号设备）P30=bpe+cpe=0.14 85+0.5 85 1=54.4KWQ30=p30.tg=54.4 1.73=94.112kvarI=165.16AUS3单台设备最大电流 Imax=16

45、5.16 A。八号屏（40 号设备）P30=bpe+cpe=0.14 85+0.5 85=54.4KWQ30=p30.tg=54.4 1.73=94.112kvarI=165.16AUS3单台设备最大电流 Imax=165.16 A。九号屏（48-50 号设备）P30=bpe+cpe=0.06 82.2+0.2 (29.5 2)=16.732KWQ30=p30.tg=16.732 1.73=28.95kvarI=50.8AUS3单台设备最大电流 Imax=13.434A。10 号屏（照明设备）选择 I=82.71A22. 07 . 528.1722(5)所以各屏导线的选择型号与参数如表 5-1

46、4。 表 5-14 各屏导线的选择型号与参数9、低压配电箱的选择：(1)（XL-21）型动力箱适于工矿企业在交流 50HZ。电压 500V 以下三相三线。三相四线电网申作动力。照明配电用（宽为 600mm.深 310mm.高为 1600mm）XL(F)-31 型可用于用小型电动机的运行，在某些情况下可取代专用控制。(2) 所选择的配电箱如表 5-15。表 5-15 配电箱型号选择低压配电屏方案编号号号号号低压配电屏型号XL-21-06XL-21-07XL（F）-31-02XL-21-02出线9 回12 回9 回2 回额定电流（A）960设备型号设备数量HR3-60011DZ10-100912D

47、Z10-2502DZ10-100/3309HD12G-600/3101低压配电屏方案编号号号号号低压配电屏型号XL（F）-31-04XL-21-06XL-21-04PGL1-40序号计算电流额定截面（mm2）铝芯（BLV）35C（环境。温度）型号111.2550112BLVLV-380-150114.5650142BLV-380-125138.9950142BLV-380-150菏泽学院本科生毕业设计（论文）17出线6 回9 回4 回4 回 额定电流（A）2250+430设备型号设备数量HD12G-600/311DZ10-25/3302DZ4-25/3304D

48、Z10-109HR3-60011DZ10-2504HD13-400/311DZX10-100/34LMZ1-0.5/536 短路电流的计算6.1 短路电流计算的目的：短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算。6.2 短路电流计算的方法13：首先要绘制计算电路图。在计算电路图上，将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点。短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。接着，按所选择的短路计算点绘出等效电路图，并计算电路中各主要元件的阻抗。在等效电路图上，只需将被计算的短路电流所流经的一些主要

49、元件表示出来，并标明其序号和阻抗值，然后将等效电路化简。对于工厂供电系统来说，由于将电力系统当作无限大容量电源，而且短路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简，求出其等效总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。 短路电流计算的方法，常用的有欧姆法（有称有名单位制法）和标幺制法（又称相对单位制法）。6.3 工厂供电短路电流的计算（参考图 6-1）图 6-1 工厂供电短路电流图（1）确定短路的基准值 设 Sd=100MVA,Ud=Uc,即高压侧=10.5KV.低压侧 Ud=0.4KV.已知 SQF=500MVA， 架空 X01=0.4/；电缆 X02=0.093/（查供配电手

50、册）取 Sb=100MVA；Ub=Uav；Usc=4（电力变压器） 。（2） K-1 等效电路图为图 6-2：菏泽学院本科生毕业设计（论文）18图 6-2 K-1 等效电路（3） 短路点 K 计算： X*=0.211QFbSS500100X*=X01L=0.41=0.3622avbUS25 .10100X*= X02L=0.0930.02=0.0016932avbUS25 .10100X*= X*+ X* +X*=0.2+0.36+0.00169=0.564123短路电流：I*=1.78(KA)3(n X15624. 01In(3)=I*=1.78=9.79（KA）)3(avbUS35 .10

51、3100取 F=1.8 最大非对称短路电流。impi=1.89.79=24.91(KA)sh)3(2I=1.5I=1.59.78=14.68(KA)sh)3()3(短路容量：S=UI=10.59.78=178.00（MVA） 。1k)3(3av)3(3（4）K-2 等效电路图为图 6-3：图 6-3 K-2 等效电路（5）短路点 K2 的计算：X*=85100%SCUnbSS10045 . 0100X*=X*+ X*=0.5624+8=8.56645短路电流：I*=0.117)3( n5624. 81I=I*=0.117=16.86（KA）)3( n)3( navbUS34 . 03100最大

52、非对称短路电流：i=1.84I(3)=1.8416.86=31.02(KA)sh)3( I=1.09I(3)=1.0916.8=18.38(KA)sh)3(短路容量：S=0.416.86=11.68（MVA）2k)3(3（6）短路电流计算结果参数表 6-1 如下：表 6-1 短路电流计算结果参数三相短路电流/KA三相短路电流容量/MVA短路计算点I*）（3I）（3ish)3(Ish)3(SK）（3K-11.789.7924.9114.68178.00K-20.11716.8631.0218.3811.68菏泽学院本科生毕业设计（论文）197 电气设备的校验7.1 关于电气设备的校验1、电气校验

53、的目的：校验设计过程正所选择的电气设备是否达到要求。2、电气设备校验方法14：一般只需要近似计算在系统最大的运行方式下的可能通过该设备的最大三相短路电流值。3、电气设备的校验项目表 7-1：表 7-1 电气设备的校验项目表设备名称电压电流断流能力动稳定热稳定高压断路器高压负荷开关高压断路器低压断路器低压刀开关熔断器电流互感器电压互感器母线电缆4、设备动稳定度热稳定度的校验应符合的条件：（1）一般电器设备动稳定度的校验，应符合以下条件：（峰值）ii 或 冲击电流 II某些设备，如 TA，厂家提供的是msxsh)3(maxsh)3(动稳定倍数，则满足：ITAKi-TA 一次侧额定电流。21Ndsh

54、)3(（2）一般电器设备热稳定度的校验，应满足：It（I） t t=t =t+t（I -热稳定电流 t-热稳定试验t2k)3(2imaimakopoc2 . 0t时间 It三相短路电流发热假想时间）k)3(imaTA 热稳定倍数，则满足（k I） tIt。tN2)3(ima7.2 全厂电气设备的校验1 、高电压设备的校验15：（1）压断路器（QF）的校验表 7-2。表 7-2 压断路器（QF）的校验表SN10-10/1000计算数据结论ies80KAisk)3(24.89KA合格菏泽学院本科生毕业设计（论文）20I热31.50 KAI)3(9.78 KA合格（2）压隔离开关(QS) 的校验表

55、7-3。表 7-3 压隔离开关(QS) 的校验表型号GN6-10T/400计算的数据结论Imax40KVISH)3(24.89KA合格5S 热稳定电流（KA）14（KAS）2I)3(9.78 KA合格（3）高压熔断器的校验表 7-3。表 7-3 高压熔断器的校验表型号设备的参数装设点的条件参数结论UN10KV10KV合格三相最大断流1000MVA177.79MVA合格RN2-10最大开断电流50KA24.89KA合格（4）电流互感器的校验表 7-4。表 7-4 电流互感器的校验表型号设备的参数计算数据结论 KIes2N12250.16=36.2KA2ISH)3(29.87KV合格LQJ-10K

56、ItN112（KA）It9.78(KA)合格 （5）电压互感器的校验: : JDZ-10 10000V10KV 满足了 UNUTV.N的条件所以合格。2、低压设备的校验:（1）低压断路器的校验表 7-5:表 7-5 低压断路器的校验表型号设备的参数装设点电气条件结论U.QFN10KVUNW.10KV合格I.QFN1000AINW.760A合格DW10-1000/3断流能力20KA断流能力18.399KA合格（2） 低压母线隔离开关 QS 的校验表 7-6:表 7-6 低压母线隔离开关 QS 的校验表型号设备要求计算数据结论5NQUNU380V380V合格HD12-1000/315NQINI=1

57、218.电容金仓户热冷IIIIII146A1000A合格（3）低压柴油发电机和金工车间隔离开关 QS 的校验表 7-7。表 7-7 低压柴油发电机和金工车间隔离开关 QS 的校验表型号设备要求计算数据结论5NQUNU380V380V合格HD14-3/31H5NQINI600A553.48合格3、各车间及补偿电容器低压侧刀熔的校验校验:(1)冷作车间刀熔开关的校验表 7-8。(2)装配车间刀熔开关的校验表 7-9。(3)仓库刀熔开关的校验表 7-10。表 7-8 冷作车间刀熔开关的校验表型号设备参数及其计算参数结论菏泽学院本科生毕业设计（论文）215NQU380V380V合格5NQI400A225.