【最新修订版】纺织厂降压变电所电气设计毕业论文设计

1、(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)毕业设计某纺织厂降压变电所电气毕业设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学

2、校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： 某纺织厂降压变电所的电气设计设计要求要求根据本厂所能起得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到生产的发展，按照安全可靠，技术先进，经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量，类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设

3、计图样。（三）设计依据 .工厂总平面图 （参看图一）2.工厂生产任务，规模及产品规格本厂生产化纤产品，年生产能力为2300000米，其中厚织物占50%，中织物占30%，薄织物占20%。全部产品中以腈纶为主体的混合物占60%，以涤纶为主体的混合物占40%。3. 工厂负荷情况 本厂的供电除二级负荷（制条车间，纺纱车间，锅炉房）外，均为三级负荷，统计资料如表所示 工厂负荷统计资料（1-1）厂房编号厂房名称负荷类别设备容量kw需要系数功率因数1制条车间动力340照明72纺纱车间动力340照明73锻工车间动力37照明64机修车间动力296照明65仓库动力38.03照明36织造车间动力525照明87染整车

4、间动力490照明88锅炉房动力151照明29电修车间动力250照明410生活区照明350 .供电电源请况：按与供电局协议，公司可由附近一条10kv的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-150,导线为等边三角形排列，线距了2m；干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限电流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km，电缆线路总长度为25Km。.电费制度：按两部制电费计算。变压安装容量每

5、为18元月，动力电费为0.20元,照明电费为0.50元此外电力用户按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：6-10KV为800元KVA。.工厂最大负荷时功率因数不小于0.9。.气象资料：本厂地区最高温度为38度，最热月平均最高气温为30度。地质水文资料：本厂地区海拔，底层以杀粘土为主，地下水位为。二 负荷计算和无功功率补偿 XX纺织厂负荷计算表（2-1）厂房编号厂房名称负荷类别设备容量kw需要系数功率因数cosQtanQ计算负荷PkwQkwSKVAIA1制条车间动力340272204照明700小计3472045232纺纱车间动力340272204照明700小计3472045233

6、锻工车间动力378.7照明600小计43154机修车间动力296照明600小计3021802735仓库动力38.03照明300小计41316织造车间动力525420315照明800小计5333155308057染整车间动力490392294照明800小计4982944957528锅炉房动力151照明200小计1532179电修车间动力25075照明400小计25411817910生活区照明35024527241311总计380V侧动力2467照明401计入KK17842711无功功率补偿 由上表（2-1）可知，该厂380v侧最大负荷时的功率因数只有0.76，而供电部门要求该厂10KV进线侧最大

7、负荷不应低于0.90。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此：Qc = Pm (tan&1 - tan&2) = 1354.2tan(arccos0.76) tan(arccos0.92)kvar = 581kvar根据相关资料，并参照图选择PGJ1型低压自动补偿屏*并联电容器为BW0.4-14-3型，采用方案1（主屏）和方案3（辅屏）6台相组合，总共容量为84*7=588kvar。因此无功功率补偿后工厂380V侧和10KV侧的负荷计算如下表（2-2）所示。 （每步投入14kvar）项目cosQPkwQkwSKVAIA380v侧补偿前负侧无功补偿容量-58838

8、0V侧补偿后负荷14702235主变压器功率损耗0.015*S=220.06*S=8810KV侧负荷总计152788 由于无功功率的补偿可以知道，Q补后 =Q30-Q补偿，而低压侧补偿后的容量由上式可以计算得 Q补偿后=1162.1-588=574.1KW 而主变压器的有功功率损耗计算由公式（新型低损耗配电变压器按此公式计算） 无功功率损耗由公式计算 三 变配电所及主变压器的选择变电所位置和型式的选择 变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心。工厂的负荷中心按功率矩法来确定，计算公式根据参考书毕业指导，见下 在工厂平面图的下边和左侧，任作一直角坐标的x轴和y轴，测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置，

9、例如P1（x1,y1）,P2（x2,y2）等。而工厂的负荷中心设在P（x,y）, P为P1+P2+P3+= 。因此，仿照力学中计算重心的力矩方程，可得负荷中心的坐标： （3-1） （3-2）参照工厂平面图，制作坐标，确定坐标位置，如表3-1。 7 6 *（3.3，6.1） 机修5 *（1，4.5） *（3.3，4.5） *（7.4，4.5）4 制条 仓库 锅炉房3 *（1，2.9） *（3.3，2.9） *（6.7，3） 纺纱 织造 电修2 1 *（1，1.2） *（3.3，1.2） 锻工 染整0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 表3-1从上图带入数据进行计算： = 3 = 3 根据计算，

10、工厂的负荷中心在6（织造车间）号厂房东北侧，既在5（仓库）号和6号厂房之间。考虑到方便进线及周围环境情况，决定在5号厂房（仓库）东南侧紧靠厂房修建工厂车间变电所，其型式为附设式。（二）：变电所主变压器和主结线方案的选择（参考资料供电工程） 1：装一台主变压器的变电所 主变压器容量应不小于总的计算负荷S，即 （3-3） 2：装有两台主变压器的变电所 每台主变压器容量不应小于总的计算负荷S的60%，最好为负荷的70%左右，即 （3-4）同时每台主变压器容量不应小于全部一、二级负荷之和，即 （3-5）3：主变压器单台容量上限 单台配电变压器（低压为0.4V）的容量一般不宜大于1250kva。当用电设

11、备容量较大、负荷集中且运行合理时，亦可选用较大容量（例如1600-2000kva）的配电变压器。 针对本厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主要变压器可有下列两种方案： 方案一：选用一台主变压器 型式采用S9（S9-S:油浸式变压器 9:设计代号;） 选用，即选一台S9-160010型低损耗配电压器。至于工厂二级负荷的备用电源，由邻近的工厂相联的高压联络线来承担。 方案二：装设两台主变压器 型式同上，每台的容量根据式（3-4）和（3-5）选择，即 而且 因此选择两台S9-100010型低损耗配电压器。工厂二级负荷的备用电源同方案一。主变压器的联结组别均采用Yyn0。变电所主要结线方案的选择 按

12、上面考虑的两种主变压器的方案可设计两种主结线方案：装设一台主变压器的主结线方案 见设计附图1；装设两台主变压器的主结线方案 见设计附图2；两种主结线方案的技术经济比较见表3-2 表3-2比较项目装设一台主变的方案装设两台主变的方案技术指标供电安全性满足要求满足要求供电可靠性基本满足要求满足要求供电质量由于一台主变，电压损耗较大由于两台主变并列，电压损耗略小灵活方便性只有一台主变，灵活性稍差由于有两台主变，灵活性较好扩建适应性稍差一些更好一些经济指标电力变压器的综合投资额查表得S9-1600单价为15.18万元，但变压器综合投资为其单价2倍高压开关柜（含计算柜）的综合投资额查表得GG-1A(F)

13、型柜按每台3.5万元计，其综合投资为单价1.5倍，因此综合投资为4*1.5*3.5=21万元本方案采用了6台GG-1A电力变压器和高压开关柜的年运行费参照资料计算，主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为5.335万元（其余略）主变压器和高开关柜的折旧率和维修管理费每年为6.599万元，比一台多投资交供电部门的一次性供电补贴按800元kva计，贴费为1600*0.08=128万元按800元kva计，贴费为1000*0.08*2=160万元 备注：以上数据均由参考工厂供电设计指导查表得。从上表可以看出，按技术指标，装设两台主变的主接线方案略优于装设一台主变方案，但是从经济指标看，装设一台主变方案

14、远远优于装设两台主变方案，因此决定采用装设一台主变的方案四 短路电流的计算一：绘制计算电路（图4-1） 图4-1 短路计算电路二：确定基准值 设Sd=1600MVA ，Ud=Uc，即高压侧，则 三：计算短路电路中各元件的电抗标幺值（公式参考工厂供电）电力系统 （2） 架空线路 参考架空线路设计，查表得km，而线路长8km，故 电力变压器 参考工厂供电设计指导，查表得，故因此绘等效电路，如果4-2 图4-2 等效电路四：计算k-1点（10.5kv侧）的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量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（4） 三相短路容量 五：计算k-2点（0.4kV侧）的短

15、路电路总电抗及三相短路电流和短路容量（1）总电抗标幺值 （2）三相短路电流周期分量有效值（3）其他短路电流三相短路容量以上计算结果综合如表4-1短路计算点三相短路电路kA三相短路容量MVAk-1k-2 五 变电所一次设备的选择校验一：10KV侧一次设备的选择校验 本设计中，选择的是一号主接线方案，故将选择的高压开关柜按进线顺序编号。开关柜编号开关柜接线编号GG-1A(J)-03GG-1A(F)-54GG-1A(F)-07GG-1A(F)-07(备用电源) 首先对于高压断路器的选择，在NO.103和NO.104开关柜中，装设真空断路器的柜价约比少油断路器的柜价高出一万元。但考虑到现在市面上，少油

16、断路器基本已被淘汰，室内广泛使用真空断路器，考虑到维护以及更换，本设计中使用真空断路器。此设计中，进线的计算电流为88A，配电所母线的三相短路电流周期分量有效值，继电保护的动作时间为1.9S。动稳定度为=5.0KA，热稳度为i. t选择VS1-12型，根据IC=88A，可初步选择VS1-12630-16型号进行校验，校验可见下表。在高压电路中发生三相短路时，ish”(断路器型号数据查工厂供电附表17可知)校验要求，校验值应不小于被校验值。序号安装地点的电气条件VS1-12630-16型断路器项目数据项目数据结论1UN10KVU12KV合格2IC88AI630A合格3（断流能力）IOC16KA合

17、格4（动稳定度）=5KAimax40KA合格5i. t（热稳定度）(1.96KA)22.sIt16KA24s=1024KA2.s合格所以，选择VS1-12630-16型真空断路器作为高压隔离开关。高压隔离开关的选择，按照国家相关标准，高压隔离开关不需要进行断流能力校验。对于户外的高压隔离开关，选择GW4型号，初步选择GW4-12400，其相关数据查工厂供电设计指导表5-19序号安装地点的电气条件GW4-12400型隔离开关项目数据项目数据结论1UN10KVUN.QS12KV合格2IC88AIN.QS400A合格3（动稳定度）1.96=5KAimax25KA合格4i. t（热稳定度）(1.96K

18、A)22.sIt10KA25s=500KA2.s合格对开关柜柜内隔离开关的选择校验校验数据与户外隔离开关的校验数据一致，在开关柜中NO.101，中，选择GN型隔离开关，初步选择GN-10.200型号。序号安装地点的电气条件GN隔离开关项目数据项目数据结论1UN10KVUN.QS10KV合格2IC88AIS200A合格3（动稳定度）1.96=5KAimax合格4i. t（热稳定度）(1.96KA)22.sIt10KA25s=500KA2.s合格开关柜N.102中，则装设GN8-10200型号隔离开关。校验过程以及校验结果同上表。高压熔断器的校验按照国家相关标准，高压熔断器的校验不需要进行动稳定和

19、热稳定校验。在开关柜NO.101和NO.102中，熔断器是针对电压互感器的保护，选择RN2型，初步选择RN2-10型号。（查工厂供电设计指导表5-23得相关数据）熔断器额定电压U应与所在线路的额定电压UN相适应，即：U=Umax.SI不应小于它锁装设的熔体额定电流I，即：II一般I取，不必进行校验。序号安装地点的电气条件RN2-10型号熔断器项目数据项目数据结论1UN10KVUN.FU10KV合格2IC-IN.FUA合格3（断流能力）IOC50KA合格电压互感器的选择及校验电压互感器应该按装设地点条件以及一次电压，二次电压电压互感器的二次电压（一般为100V）。电压互感器满足准确度级要求的条件

20、也决定于二次负荷，即：S2NS2，其二次负荷按下式计算：S2=。在开关柜NO.101，电压互感器选择JDJ-10,将10KV的电压转化为100V的电压。在开关柜NO.102，电压互感器为。（开口三角）的接线。选择JDZJ-10，一次侧电压为KV。电流互感器的选择和校验电流互感器应安装同电压互感器的选择基本一样，电流互感器的二次负荷S2计算：S2=电流互感器选择LQJ-10型号。热稳定以及动稳定校验公式如上述。将上述设备的选择校验按照一次设备选择校验表的格式表列如下 选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度其他装置地点条件参数UIIii. t数据10KV(I)一次设备型号规格额定参数UIIi

21、I.t高压真空断路器VS1-12630-1610KV630A16KA40KA16KA24s=1024KA2.s高压隔离开关GN-1020010KV200A105=500高压熔断器RN2-1010KV50KA电压互感器JDJ-10电压互感器JDZJ-10KV电流互感器LQJ-1010KV1005A225(90) 1=81 避雷针FS4-1010KV户外隔离开关GW4-1240012KV400A25KA105=500上表所选一次设备均满足380V侧一次设备的选择校验本次设计中，低压开关柜编号开关柜编号开关柜接线编号PGL2-05NO.202PGL2-29NO.203PGL2-29NO.204PGL

22、2-29PGL2-30PGL2-29PGL2-28PGL2-289-15低压柜NO.201中，低压断路器的选择，低压断路的选择的校验中，可不进行动稳定度，热稳定度的校验。U=380V，I=2235A，I=25.7KA，i=47.28KA，i. t=0.7=42。选择DW15型的断路器，初步选择DW15- 2500，低压电路中发生三相短路时，ish”序号安装地点的电气条件DW15- 2500型断路器项目数据项目数据结论1UN380VU380V合格2IC2235AI2500A合格3（断流能力）IOC60KA合格4（动稳定度）47.28KAimax合格5i. t（热稳定度）i. t=0.7=42。s

23、It合格低压刀开关的选择，初步选择HD1电流互感器的选择和校验电流互感器应安装同电压互感器的选择基本一样，电流互感器的二次负荷S2计算：S2= 25005型号。热稳定以及动稳定校验公式如上述，满足校验。在低压柜中NO.202中，由于此开关柜的线路去向为1#，2#，即为制条车间，纺纱车间，其计算电流均为I30=523A。因为两车间计算电流相一致，所以选择保护设备一致，现以1#线路为例。低压断路器的选择以及校验，方法从上。初步选择DZ20-12503。序号安装地点的电气条件DZ20-12503型断路器项目数据项目数据结论1UN380VU380V合格2IC523AI1600A合格3（断流能力）IOC

24、30KA合格4（动稳定度）imax合格5i. t（热稳定度）i. t0.7=42。sIt合格电流互感器的选择和校验电流互感器应安装同电压互感器的选择基本一样，电流互感器的二次负荷S2计算：S2=在开关柜中电流互感器选择LMZ1-0.5 6305型号。热稳定以及动稳定校验公式如上述，满足校验。，由于此开关柜的线路去向为4#，8#，即为机修车间，锅炉房，其计算电流分别为为I30=273A，I30=217A，因为两车间计算电流相差不大，所以选择保护设备一致，现以4#线路为例。低压断路器的选择以及校验，方法从上。初步选择DZ20-6303序号安装地点的电气条件DZ20-6303型断路器项目数据项目数据

25、结论1UN380VU380V合格2IC273AI630A合格3（断流能力）IOC30KA合格4（动稳定度）imax合格5i. t（热稳定度）i. t0.7=42。sIt合格电流互感器的选择和校验电流互感器应安装同电压互感器的选择基本一样，电流互感器的二次负荷S2计算：S2=在开关柜中电流互感器选择LMZ1-0.5 3155型号。热稳定以及动稳定校验公式如上述，满足校验。在低压柜中NO.204，由于此开关柜的线路去向为9#，10#，即为电修车间，备用线路，其计算电流电修车间为I30=179A，现以9#线路为例。低压断路器的选择以及校验，方法从上。初步选择DZ20-4003序号安装地点的电气条件D

26、Z20-4003型断路器项目数据项目数据结论1UN380VU380V合格2IC179AI400A合格3（断流能力）IOC30KA合格4（动稳定度）imax合格5i. t（热稳定度）i. t0.7=42。sIt合格电流互感器的选择和校验电流互感器应安装同电压互感器的选择基本一样，电流互感器的二次负荷S2计算：S2=在开关柜中电流互感器选择LMZ1-0.5 3155型号。热稳定以及动稳定校验公式如上述，满足校验。在低压柜中NO.205，由于此开关柜的线路去向为6#，7#，13#即为制造车间，染整车间，备用线路，其计算电流分别为I30=805A，I30=752A，因为两车间计算电流相差不大，选择保护

27、设备一致，现以6#线路为例。低压断路器的选择以及校验，方法从上。初步选择DW16-20003序号安装地点的电气条件DW16-20003型断路器项目数据项目数据结论1UN380VU380V合格2IC805AI1600A合格3（断流能力）IOC50KA合格4（动稳定度）imax合格5i. t（热稳定度）i. t0.7=42。sIt合格电流互感器的选择和校验电流互感器应安装同电压互感器的选择基本一样，电流互感器的二次负荷S2计算：S2=在开关柜中电流互感器选择LMZJ1-0.5 10005型号。热稳定以及动稳定校验公式如上述，满足校验。在低压柜中NO.206，由于此开关柜的线路去向为3#，5#，即为

28、锻工车间，仓库，其计算电流分别为I30=A，I30=31A现以5#线路为例。低压断路器的选择以及校验，方法从上。初步选择DZ20-2003序号安装地点的电气条件DZ20-2003型断路器项目数据项目数据结论1UN380VU380V合格2IC31AI100A合格3（断流能力）IOC25KA合格4（动稳定度）imax合格5i. t（热稳定度）i. t0.7=42。sIt合格电流互感器的选择和校验电流互感器应安装同电压互感器的选择基本一样，电流互感器的二次负荷S2计算：S2=在开关柜中电流互感器选择LMZ1-0.5 1005型号。热稳定以及动稳定校验公式如上述，满足校验。，线路去向为11#，12#，

29、专供生活区使用，选择保护设备一致。现以NO.207为例。计算电流为413A。低压断路器的选择以及校验，方法从上。初步选择DZ20-6303序号安装地点的电气条件DZ20-6303型断路器项目数据项目数据结论1UN380VU380V合格2IC413AI630A合格3（断流能力）IOC30KA合格4（动稳定度）imax合格5i. t（热稳定度）i. t0.7=42。sIt合格电流互感器的选择和校验电流互感器应安装同电压互感器的选择基本一样，电流互感器的二次负荷S2计算：S2=在开关柜中电流互感器选择LMZ1-0.5 3155型号。热稳定以及动稳定校验公式如上述，满足校验。补偿柜中，电流互感器的选择

30、方法同上，经过选择校验后，采用LMZI-0.5 6305型号。将上述设备的选择校验按照一次设备选择校验表的格式表列如下 选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度其他装置地点条件参数UIIii. t数据380V总2235AKAKA=42一次设备型号规格额定参数UIIiI.t低压断路器DW15-25003D380V2500A60KA低压断路器DZ20-1250380V1600A30KA低压断路器DZ20-630380V630A30KA低压断路器DZ20-400380V400A30KA低压断路器DZ20-200380V100A25KA低压断路器DW16-20003801600A50KA低压刀开关

31、HR5-400380V2400A500V2500510005500V6305A3155A1005A上表所选一次设备均满足要求高低压母线的选择 查表得，10KV母线LMY-3(40*4)，即母线尺寸为40mm*4mm；380V母线选LMY-3(120*10)+80*6。即相母线尺寸为120mm*10mm，而中性线母线尺寸80mm*6mm。六 变电所进出线及与相邻单位联络线选择110KV高压进线的选择校验 采用LJ型铝绞线架空敷设，接往10KV公用干线。按发热条件选择 由I= I=及室外环境温度33C35C时I= I，满足发热条件。校验机械强度 查表后知，最小允许截面A=35mm，因此按发热条件选

32、择的LJ-16不满足机械强度要求，故改选LJ-35 由于此线路很短，不需校验电压损耗。由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验 采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。按发热条件校验 由I= I=及土壤温度25C查表，初选缆芯截面为25mm的交联电联，其I=90A I，满足发热条件。校验机械强度 根据公式计算得A= i=1960mm=22 mm I 30,满足发热条件。2）校验电压损耗 由图所示工厂平面图量得变电所至一号厂房距离大约为100m，由表查得185 mm2 的铜芯电缆的R0 km(按75度时计) ，X0 km，又由一号厂房的P30=272kw,Q30=20

33、4kvar 因此按公式得： U=【272kw0.1)+204kvar0.1)】0.38kv=12.34V U%=12.34V380v*100%=3.2% I 30,满足发热条件。2）校验电压损耗 由图所示工厂平面图量得变电所至六号厂房距离大约为50m，由表查得240 mm2 的铜芯电缆的R0 km(按75度时计) ，X0 km，又由六号厂房的P30=398.4kw,Q30=294kvar 因此按公式得： 0.05)+294kvar0.05)】0.38kv=7.95V U%=7.95V380v*100%=2.1% I 30,满足发热条件。2）校验电压损耗 由图所示工厂平面图量得变电所至五号厂房距

34、离大约为50m，由表查得4mm2 的铜芯电缆的R0 km(按75度时计) ，X0 km，又由五号厂房的P30=13.8kw,Q30 因此按公式得： 0.05)】0.38kv=10.36V U%=10.36V380v*100%=2.7% I 30,满足发热条件。2）校验电压损耗 由图所示工厂平面图量得变电所至生活区距离大约为200m，由表8-35查得LJ-185mm2的R0 km ，X0 km，又由生活区的P30=245kw,Q30 因此按公式得： U=【245kw0.0.2)】0.38kv=41.8V U%=41.8V380v*100%=10.9%5% 故不满足允许电压损耗的要求。为确保对生活

35、区用电的电压质量，决定采用LJ-120架空供电，查表的R0 km ，X0 km，又由生活区的P30=245kw,Q30 因此按公式得： U=【(245kw4)0.2)+(117.6kvar4)0.2)】0.38kv=13.6V U%=13.6V380v*100%=3.5%I30，满足发热条件。2)校验机械强度 查表后知，最小允许截面A=25mm的铝芯电缆的R0 KM(缆芯温度按80计)，X0km，二二级负荷的P30=670KW，Q30=493KVAR，线路按照2KM计，因此U=【670kw2)+493kvar2)】10kv=218V U%=218V10KVx100%=2.185%5% 故满足允

36、许电压损耗的要求 由于此线路很短，不需校验电压损耗。七 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定本次设计中，使用的4个高压开关柜，、作为备用电源的高压联络线进线柜，均为固定式高压开关柜。（GG-1A(J)-03）柜中，高压隔离开关采用手动操作机构。作为计量柜，变电所的电能计量回路中，变电站高压侧装设专用计量柜，其上装有三相有功电能表和无功电能表，分别计量全厂消耗的有功电能和无功电能，并据以记算每月工厂平均功率因数。按照GBJ63-1990的规定，本设计中交流回路的仪表的精确度等级为2.5级，则互感器精确度精度等级为1.0。2（GG-1A(F)-54）柜作为互感器，避雷器柜，其作用为绝缘监察装，

37、其中电压互感器为三个，组成。（开口三角）的接线，按GB50062-1992规定，其电压表的精确度等级按标准选择2.5级，用以实现电压测量和绝缘监视。高压柜（GG-1A(F)-07）作为备用电源的高压联络线的进线柜，装有三相有功电能表、三相无功电能表和电流表，高压进线上也装有电流表。其选择的方法和结果同NO.101柜子。另外作为备用电源的高压联络线的继电保护装置，应装设有反时限过电流保护 ，初步采用GL15型感应式过电流继电器，两相两继电器式接线，去分流跳闸的操作方式。 过电流保护动作电流的整定 用公式I= ，式中I =2I=，=0.8，=1.3 I=因此过电流保护动作电流I整定值为7A过电流保

38、护动作时间的整定 按终端保护考虑，动作时间为0.5S。 装设电流速断保护 亦利用GL15型继电器的电流速断装置。高压柜（GG-1A(F)-07）作为出线柜，选用的是VS1-12630-16型号高压真空断路器作为在继电保护装置下自动跳闸，切除短路故障的装置。此高压断路器的操作机构控制本设计中采用弹簧储能操作机构和真空灭弧室部件前后布置，组成统一整体的结构形式。断路器的位置信号，本设计中，红灯亮表示断路器处于合闸位置，绿灯亮表示断路器处于跳闸位置。其控制和信号回路见附件7-1，用此方式可实现一次重合闸。高压隔离开关则采用手动操作机构。断路器弹簧机构以及信号回路采用一次重合闸，其自动重合闸的原理图如

39、下。设计中重合闸继电器采用DH-2型，1SA为断路器控制开关，图中所画为合闸后的位置，2SA为自动重合闸装置选择开关，用于投入和解除ARD。2SA选择开关 1SA断路器控制开关 KAR重合闸继电器 KM合闸继电器 YR跳闸线圈 QF断路器辅助触点 1KM一防跳继电器(DZB-115型中间继电器) 主变压的保护装置 瓦斯保护 本次设计中，主变压器选择的S9-160010型低损耗配电压器，其为容量1600KVA的油浸式变压器，因此需要装设瓦斯保护。当变压器油箱内故障轻微瓦斯或油面下降时，瞬时动作信号；发生严重故障产生大量瓦斯时，则动作于跳闸。 另外，针对100000KVA以下的变压器，可装设过电流

40、保护和电流速断保护，且对1600KVA及以下的变压器，一般采用GL型继电器兼作过电流保护和电流速断保护（过电流保护作为电流速断保护的后备保护）。因此本设计中，初步采用GL15型感应式过电流继电器，两相两继电器式接线，去分流跳闸的操作方式。去分流跳闸的操作方式过电流保护动作电流的整定 利用公式I= ，式中I =2I=21000KVA（10KV）=115A，=0.8，=1.3，=100A5A=20 I= I=因此过电流保护动作电流I整定为10A。（GL15型继电器的过电流保护动作电流为2-10A，且为整数） 过电流保护灵敏系数校验 S= S满足规定的灵敏系数1.5的要求。装设电流速断保护 利用GL

41、15型继电器的电流速断装置来实现。速断电流的整定 利用公式I=19700A=55A速断电流倍数整定为 K=（K可不为整数，但必须在2-8之间）电流速断保护灵敏系数校验 利用公式S=2S按照JBJ6-1996和JGJT16-1992的规定，电流速断保护的最小灵敏系数为2，则，这里的电流速断保护灵敏系数偏低了一些。而GB50062-1992规定，电流保护的最小灵敏系数为1.5，所以这里也满足要求。因此，以上整定都满足要求。针对本设计中，变压器为1600KVA的油浸式变压器，所以按照相关要求，应装置温度保护。本设计中的变压器虽为单台运行但作为其他负荷的备用电源，应该装置过负荷保护，同时，若变压器低压

42、侧单相接地故障，本设计中低压总开关采用DW15-25003型低压断路器，三相均装过流脱扣器，即可实现对低压侧相间短路和过负荷的保护，又可实现对低压单相接地短路的保护。脱扣器动作电流的整定为压断路器过流脱扣器的额定电流I不小于线路的计算电流I30，即II30lOPKOLIal，失中Ial绝缘线缆的允许载流量；Kol绝缘线缆的允许短时过负荷系数，对瞬时和短延时过流脱扣器，一般取4.5；对长延时过流脱扣器，做短路保护时取1.1，只做过负荷保护时取1。 lOPKOLIal=2235A2707*1.1=2978A 整定结果满足要求。低压侧所有出线上装设DZ20型低压断路器，其过电流脱口可实现对线路短路故

43、障的保护。整定从上，整定lOPKOLIal=803A1600*1.1=1760A变压器的低电压起动的带时限过电流保护，这是基于在低电压情况下起动时，电流速断保护的存在的“死区”的基本保护。当过电流保护的灵敏系数达不到S=，则可采用低电压（闭锁）的过电流保护装置。U=UminU= =保护装置整定时间为t=电流速断保护灵敏系数校验 利用公式S=2S低电压起动的灵敏系数校验S=105=2 低压侧的动力出线上，均装有有功电能表和无功电能表。低压侧照明线路上，装有三相四线有功电度表。低压并联电容组线路上，装有无功 电能表。每一回路均装有功电流表。低压母线上装有电压表。仪表的准确度级选择同上。电力线路的保

44、护针对10KV线路的相间短路保护，两相电流互感器应接有由电流继电器构成的保护装置。而后备保护，应采用远后备方式，即当电路的主保护或断路器拒动时，由相邻线路或设备的保护来切除故障。线路的过负荷保护 对可能出现过负荷的电缆线路，应装设过负荷保护。保护装置宜带时限动作于信号。当危机设备安全时，可进行跳闸。对线路过电流保护的整定计算过电流保护动作的整定计算由公式 I= I线路最大负荷电流可取（1.5-3）I30，本设计取由于采用感应式继电器，I应为整数并且在10A以内。I88=132A，=0.8，=1.3，=100A5A=20 I= I=*132*1（0.8*20）=10A 速断电流的整定 利用公式I

45、=19700A=55A速断电流倍数整定为K=（K可不为整数，但必须在2-8之间）电流速断保护灵敏系数校验 利用公式S=2S线路单相接地保护动作电流的整定为其中KreIc=UNL10=8Iop单相接地保护的灵敏系数的检验其中Ic.z按下面公式进行计算SP=备用电源自动投入装置的选择本设计中的备用电源来自相邻工厂，作为备用电源，应经常断开，为保证在工作电源的断开后备用电源能投入使用，而装置自动投入装置。下图为备用电源自动重合闸原理图，重合闸继电器采用DH-2型，1SA为断路器控制开关，图中所画为合闸后的位置，2SA为自动重合闸装置选择开关，用于投入和解除ARD。另外，备用电源的投入均应延时动作，手

46、动断开工作电源时，不应起动备用电源自动投入装置。保证备用电源自动投入装置只动作一次。备用电源自动投入原理电路图操作电源及所用电源的选择本设计为10KV变电所，其所用电源宜引自就近的配电变压器220380V侧。其次，由于设计中采用了弹簧储能操作机构的断路器，宜采用小容量镉镍电池装置作为跳、合闸操作电源。二次回路接线图的绘制种类代号 项目种类字母代码（单字母）项目种类字母代码（单字母）开关柜A测量设备（仪表）P电容器C开关器件Q保护器件如避雷器、熔断器等F电阻R变压器、互感器T指示灯H导线、电线、母线W继电器接触器K端子、接线栓、插头等X电动机M电烙铁（线圈）Y端子代号 用来识别电器、器件连接端子

47、的代号。用前缀“：”加端子代号字母和端子数字编号，如“-Q1：2”表示开关(隔离)Q1的第2端子，“X1：2”则表示端子排X1的第二个端子。安装单位和屏内设备二次回路接线和端子排的设计和安装的要求，应遵照个国家相关标准规范进行施工，在屏内与屏外二次回路设备的连接或屏内不同安装单位设备之间以及屏内与屏顶设备之间的连接都是通过端子排来连接的。若干个接线端子组合在一起构成端子排，端子排通常垂直布置在屏后两侧。八 照明设计本次设计的对象xx纺织厂照明与接地设计，总建筑数位10，其中，车间9，生活区1。其中9幢车间厂房布置一样。1.2 本纺织厂照明设计的特点1、本纺织厂采用10KV高压供电； 2、本纺织

48、厂的用电量大，对电气设备的要求较高；3、本纺织厂对消防系统的安全、可靠性要求较高；4、本纺织厂对防雷、接地等安全要求较高；1.3 建筑电气设计的组成建筑电气设计是现代高层建筑的重要组成部分，一般来讲，建筑电气设计大致分为强电部分和弱电部分。强电部分的设计包括低压配电系统，动力照明干线系统，配电箱系统和导线电缆的敷设。强电部分是建筑电气设计的基础和主干部分，建筑电气的重要性和可靠性都取决于强电部分设计的好坏。而弱电部分包括有线电视及卫星电视系统，通信系统，广播扩声系统，火灾自动报警与消防联动系统还有综合布线系统，目前设计中比较深化的是火灾报警及消防联动系统与综合布线系统两部分。随着建筑智能化水平

49、的提高，弱电部分的系统增加很多，弱电系统占基建投资的比率也越来越高，因此设计好弱电的各个子系统，对节约投资、提高智能化水平是有重要意义的。本次设计主要针对强电方面的设计。2 供配电系统设计 负荷等级工厂电气负荷，根据工厂在政治、经济上的重要性或用电设备对供电可靠性的要求，分为三级。即一级负荷、二级负荷、三级负荷。在本设计纺织厂中，根据负荷等级的分类，本厂的供电除二级负荷（制条车间，纺纱车间，锅炉房）外，均为三级负荷，而普通照明为三级负荷。 各级负荷的供电措施各级负荷用户和设备的供电措施，均与外部电源条件有关，而外部电源条件取决于工程筹建单位提供的由当地供电部门出据的“供电方案”。根据“供电方案

50、”设计本工程的电源及供配电系统。1、一级负荷用户和设备的供电措施一级负荷用户应由两个电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到破坏。而且当一个电源中断供电时，另一个电源应能承担本用户的全部一级负荷设备的供电。一级负荷用户的变配电室内的高低压配电系统，均应采用单母线分段系统。分列运行互为备用。一级负荷设备应采用双电源供电，并在最末一级配电装置处自动切换。2、二级负荷用户和设备的供电措施二级负荷的供电系统应做到当电力变压器或线路发生常见故障时，不致中断供电或中断供电能及时恢复。应急照明等分散的小容量负荷，可采用一路市电加EPS或采用一路电源与设备自带的蓄电池(组)在设备处自动切换。3

51、、三级负荷用户和设备的供电措施三级负荷对供电无特殊要求，采用单回路供电，但应使配电系统简洁可靠，尽量减少配电级数，低压配电级数一般不宜超过四级。且应在技术经济合理的条件下，尽量减少电压偏差和电压波动。 配电系统的原则配电系统设计应满足供电可靠性和电压质量的要求。配电系统以三级保护为宜。系统结构不宜复杂，在操作安全、检修方便的前提下，应有一定的灵活性。配电线路或配电室及配电箱应设置在负荷中心，以最大限度地减小导线截面，降低电能损耗。同一用电设备性质相同或接近，应有同一线路供电；不同性质的用电设备应有不同支路的线路供电。在供电线路中，如果安装有冲击负荷大的用电设备，应有单独支路供电。对于容量较大的

52、用电设备（10千瓦以上），应有单独支路供电。在三相供电线路中，单相用电设备应均匀地分配到三相线路，应尽可能做到三相平衡。由单相负荷分配不均匀所引起的中性线电流，不得超过额定电流的25；每一相的电流在满载时不得超过额定电流值。在配电系统中的配电屏、箱应留有适当的备用回路。选择导线截面也应适当留有余量。首先对车间进行设计，由于九幢车间厂房布置一样，故只针对其中一幢进行设计，本次设计以一教为例。此教学楼工四层，每层平面布置图一样，故现以一层平面布置图为例子进行逐层设计 本纺织厂的负荷计算1、需要系数法。用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。这种方法比较简单，应用广泛，尤其适用于配、变电

53、所的负荷计算。2、利用系数法。采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数得出计算负荷。这种方法的理论依据是概率论和数理统计，因而计算结果比较接近实际，但因利用系数实测与统计较难，在民用建筑电气中一般不用。3、单位面积功率法、单位指标法。一般情况下，在方案设计阶段可采用单位指标法；在初步设计及施工图设计阶段，宜采用需要系数法；对于住宅，在设计的各个阶段均可采用单位指标法。因此在本工程的负荷计算中，先用根据单位面积功率法大致估算本工程的计算负荷，然后再用需要系数法进行进一步计算。设备容量的计算在计算用户的设备容量时，应先对单台用电设备或用电设

54、备组进行下列处理再相加：单台设备的设备容量一般取其名牌上的额定容量或额定功率。连续工作的电动机的设备容量即名牌上的额定功率，是轴输出有功功率，未计入电动机本身的损耗。短时工作电机，需考虑使用系数。照明设备的设备容量采用光源的额定功率加上附属设备的功率。如荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯、高压汞灯，均为灯泡的额定功率加上镇流器的损耗。低压卤钨灯、低压钠灯为灯泡额定功率加上变压器的功耗。成组用电设备的设备容量不包括备用设备。消防设备与火灾时必然切除的设备取其大者计入总设备容量。计算容量的计算方案设计阶段确定计算容量时，采用单位指标法计算、并根据计算结果确定电力变压器的容量和台数，各类建筑物的用电指标

55、如下表。表2-1 各类建筑物的用电指标建筑类别用电指标（ W ）建筑类别用电指标（ W ）公寓3050医院4070旅馆4070高等学校2040办公4080中小学1220商业一般：4080展览馆5080大中型：70130体育4070演播室250500剧场5080汽车库815施工图阶段采用需要系数法。计算容量（计算负荷、有功功率）： (2-1)式中 计算容量（kW）； 需要系数； 设备容量；视在容量（视在功率）： (2-2)无功负荷（无功功率）： (2-3)或 (2-4)单相负荷均衡的分配到三相上。当无法使三相完全平衡，且最大一相与最小一相负荷之差大于三相总负荷10%时，应取最大一相负荷的三倍作为

56、等效三相负荷计算，否则按三相对称负荷计算。同类设备的计算容量，可以将设备容量的算数和乘以需要系数。不同类型的设备的视在功率，应将其有功负荷和无功负荷分别相加后求其均方根。 (2-5)表2-2 需要系数及功率因数表负荷名称规模（台数）需要系数（Kx）功率因数（）备注照明面积500m20.91含插座容量，荧光灯就地补偿或采用电子镇流器5003000 m2300015000 m215000 m2商场照明200 kW注：大面积集中控制的灯比相同建筑面积的多个小房间分散控制的灯的需要系数大。插座容量的比例大时，需要系数的选择可以偏小些。计算电流的计算380220V三相平衡负荷的计算电流: （2-6）式中

57、 三相设备的额定电压, =0.38kV。220V单相负荷的计算电流： （2-7）电力变压器低压侧的额定电流： （2-8）式中 变压器的额定容量； 变压器低压侧的额定电压，=0.4 kV。2.2 全纺织厂总负荷计算1、照明负荷计算方案设计阶段确定照明及插座的计算容量，采用单位指标法进行计算各个车间照明如下图制条车间的建筑面积约为350，用电指标平均取8.5WP=S8.5W用途数量单位面积（m）总面积（m）设备容量（KW）生活区114117717500350 电修车间，锅炉房，仓库3200，100，1506004+2+3其他六个车间6350，350，400，400，300，30012008+8+6

58、+6+7+7走廊10202004总计19300405施工图阶段采用需要系数法用单位指标法做出的计算容量20 kW即为用需要系数法计算中的设备容量，因此在需要系数法下，一层照明的=Kx7=5.6 kW=0.62=0.8=7kVA0.85=该纺织厂各个车间总负荷计算见表2-3（因总面积500 2700 3000 ，所以需要系数取=0.8）表2-3各个车间负荷计算表厂房名称设备容量 KW计算负荷KWKVARKVAA制条车间77纺纱车间77锻工车间66机修车间66仓库33织造车间88染整车间88锅炉房22电修车间44生活区3502453505322.3 电气设备的选择低压断路器的选择1、低压断路器的选

59、用要点断路器的额定电压不小于线路额定电压。断路器的额定电流与过电流脱扣器的额定电流不小于线路计算负载电流。断路器的额定短路通断能力不小于线路中最大短路电流，注意进出线端的短路通断能力是否相等。断路器欠电压脱扣器额定电压等于线路额定电压。选择配电断路器需考虑短延时，短路通断能力和延时梯级的配合。选择电动机保护用断路器需考虑电动机的起动电流并使其在起动时间内不动作。笼型感应电动机的起动电流按815倍额定电流计算。直流快速断路器需考虑过电流脱扣器的动作方向（极性）、短路电流上升率didt。漏电保护断路器需选择合理的漏电动作电流和漏电不动作电流。注意能否断开短路电流，如不能断开短路电流则需和适当的熔断

60、器配合使用。灭磁断路器选用时需考虑发电机的强励电压、励磁线圈的时间常数、放电电阻及断开强励电流的能力。2、选择结果依据断路器的选择原则，参照电子样本，本设计的全部低压断路器均选用的德力西集团生产的DZ20系列塑壳式断路器。DZ20系列塑料外壳式断路器适应于交流50Hz（或60Hz），额定电流100A至1250A，额定绝缘电压690V，额定工作电压380（400）V及以下的配电线路中，作为分配电能和线路及电源设备的过载、短路和欠电压保护。其中Y、J、G型额定电流225A及以下和Y型400A及以下的断路器亦可作为保护电动机用，在正常情况下，可分别作为线路的不频繁转换及电动机的不频繁起动之用。本系列