工厂低压配电系统设计01

1、酒 泉 职 业 技 术 学 院毕 业 设设 计（论论 文） 20144 级 专业业题 目： 毕业时间： 学生姓名： 张宏宏泽 指导教师： 班 级： 20014年年 5月月20日日摘 要：电电能是工工业生产产的主要要动力能能源，工工厂供电电设计的的任务是是从电力力系统取取得电源源，经过过合理的的传输、变变换、分分配到工工厂车间间中每一一个用电电设备上上，随着着工业电电气自动动化技术术的发展展，工厂厂用电量量快速增增长，对对电能质质量、供供电可靠靠性以及及技术经经济指标标等的要要求也日日益提高高，供电电设计是是否完善善，不仅仅影响工工厂的基基本建设设投资、运运行费用用和有色色金属消消耗量，而而且也

2、反反映到工工厂的可可靠性和和工厂的的安全生生产上，它它与企业业的经济济效益、设设备和人人身安全全等是密密切相关关的。关键词；变变电所；变压器器；工厂厂负荷；接线方方案；防防雷及接接地保护护目 录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc323712102 前言 PAGEREF _Toc323712102 h 1 HYPERLINK l _Toc323712104 1 车间的的负荷计计算及无无功补偿偿 PAGEREF _Toc323712104 h 2 HYPERLINK l _Toc323712105 1.1 负负荷计算算的目的的、意义义及原则则 PAGEREF _Toc

3、323712105 h 2 HYPERLINK l _Toc323712106 1.2 工工厂负荷荷情况 PAGEREF _Toc323712106 h 3 HYPERLINK l _Toc323712107 1.3 计计算负荷荷、无功功负荷、视视在负荷荷的计算算 PAGEREF _Toc323712107 h 5 HYPERLINK l _Toc323712108 1.4 无无功补偿偿的主要要作用 PAGEREF _Toc323712108 h 8 HYPERLINK l _Toc323712109 2 确定车车间变电电所的所所址和形形式 PAGEREF _Toc323712109 h 8

4、HYPERLINK l _Toc323712111 2.2 变变电所的的形式（类类型） PAGEREF _Toc323712111 h 10 HYPERLINK l _Toc323712112 3 确定车车间变电电所主变变压器型型式，容容量和台台数及主主结线方方案 PAGEREF _Toc323712112 h 12 HYPERLINK l _Toc323712113 4 短路计计算 PAGEREF _Toc323712113 h 14 HYPERLINK l _Toc323712114 4.1 计计算k-1点的的短路电电流和短短路容量量（UC1=110kvv） PAGEREF _Toc323

5、712114 h 15 HYPERLINK l _Toc323712115 4.1.11 计算算短路电电路中各各无件的的电抗 PAGEREF _Toc323712115 h 15 HYPERLINK l _Toc323712116 4.1.22 计算算三相短短路电流流和短路路容量 PAGEREF _Toc323712116 h 16 HYPERLINK l _Toc323712117 4.2 计计算k-2点的的短路电电流和短短路容量量（UC2=00.4kkv） PAGEREF _Toc323712117 h 16 HYPERLINK l _Toc323712118 4.2.11 计算算短路电电

6、路中各各无件的的电抗 PAGEREF _Toc323712118 h 16 HYPERLINK l _Toc323712119 4.2.22 计算算三相短短路电流流和短路路容量 PAGEREF _Toc323712119 h 17 HYPERLINK l _Toc323712120 5 一次设设备的选选择 PAGEREF _Toc323712120 h 18 HYPERLINK l _Toc323712121 5.1 电电气设备备选择的的一般原原则 PAGEREF _Toc323712121 h 18 HYPERLINK l _Toc323712122 5.2 高高低压电电气设备备的选择择 P

7、AGEREF _Toc323712122 h 18 HYPERLINK l _Toc323712123 5.2.11 按工工作电压压选择 PAGEREF _Toc323712123 h 18 HYPERLINK l _Toc323712124 5.2.22 按最最大负荷荷电流选选择电气气设备的的额定电电流 PAGEREF _Toc323712124 h 18 HYPERLINK l _Toc323712125 5.2.33 对开开关类电电气设备备还应考考虑其断断流能力力 PAGEREF _Toc323712125 h 19 HYPERLINK l _Toc323712126 5.2.44 隔离

8、离开关、负负荷开关关和断路路器的短短路稳定定度校验验 PAGEREF _Toc323712126 h 19 HYPERLINK l _Toc323712127 6 选择车车间变电电所高低低进出线线截面 PAGEREF _Toc323712127 h 21 HYPERLINK l _Toc323712128 6.1 变变压器高高压侧进进线电缆缆截面选选择 PAGEREF _Toc323712128 h 21 HYPERLINK l _Toc323712129 6.2 3380VV低压出出线的选选择 PAGEREF _Toc323712129 h 21 HYPERLINK l _Toc323712

9、130 7 选择电电源进线线的二次次回路及及整定继继电保护护。 PAGEREF _Toc323712130 h 22 HYPERLINK l _Toc323712131 7.1 测测量与指指示 PAGEREF _Toc323712131 h 22 HYPERLINK l _Toc323712132 7.2 继继电保护护 PAGEREF _Toc323712132 h 23 HYPERLINK l _Toc323712133 8 车间变变电所的的防雷保保护及接接地装置置的设计计。 PAGEREF _Toc323712133 h 24 HYPERLINK l _Toc323712134 8.1 防

10、防直击雷雷 PAGEREF _Toc323712134 h 24 HYPERLINK l _Toc323712135 8.2 避避雷器的的选择(防雷电电波) PAGEREF _Toc323712135 h 24 HYPERLINK l _Toc323712136 9 车间变变电所主主结线电电路图 HYPERLINK l _Toc323712137 PAGEREF _Toc323712137 h 25 HYPERLINK l _Toc323712138 结束语 PAGEREF _Toc323712138 h 226 HYPERLINK l _Toc323712139 参考文献: PAGEREF

11、_Toc323712139 h 26PAGE 前言现在除个别别大型工工业联合合企业有有自备电电厂外，绝绝大多数数工厂都都是从国国家电力力系统取取得电能能的，因因此，工工厂工业业负荷是是电力系系统的主主要用户户，工厂厂供电系系统也是是电力系系统的一一个组成成部分，保保证安全全供电和和经济运运行，不不仅关系系到企业业的利益益，也关关系到电电力系统统的安全全和经济济运行以以及合理理利用能能源。工厂供电设设计必须须遵循国国家的各各项方针针政策，设设计方案案必须符符合国家家标准中中的有关关规定，同同时必须须满足以以下几项项基本要要求：1、安全：在电能能的供应应、分配配和使用用中，不不应发生生人身事事故和

12、设设备事故故。2、可靠：应满足足能用户户对供电电可靠性性的要求求。3、优质：应满足足电能用用户对电电压和频频率等质质量的要要求。4、经济：供电系系统的投投资要少少，运行行费用低低，并尽尽可能工工节约电电能和减减少有色色金属消消耗量。此外，在供供电工作作中，应应合理地地处理局局和全局局、当前前和长远远等关系系，既要要照顾局局部和当当前和利利益，又又要有全全局观点点，能顾顾全大局局，适应应发展。本设计的主主要内容容包括：车间的的负荷计计算及无无功补偿偿，确定定车间变变电所的的所址和和型式，车车间变电电所的主主接线方方案，短短路电流流计算，主主要用电电设备选选择和校校验，车车间变电电所整定定继电保保

13、护和防防雷保护护及接地地装置的的设计等等。工厂分布图图1 车间的的负荷计计算及无无功补偿偿1.1 负负荷计算算的目的的、意义义及原则则（1）供电电系统要要能安全全可靠地地正常运运行，其其中各个个元件（包包括电力力变压器器、开关关设备及及导线、电电缆等）都都必须选选择得当当，除了了满足工工作电压压和频率率的要求求外，最最重要的的就是要要满足负负荷电流流的要求求。因次次，有必必要对供供电系统统中各个个环节的的电力负负荷进行行统计计计算。（2）计算算负荷是是供电设设计计算算的基本本依据。计计算负荷荷确定的的是否正正确合理理，直接接影响到到电器和和导线电电缆的选选择是否否经济合合理。如如果计算算负荷确

14、确定的过过大，将将使电器器和导线线电缆选选的过大大，造成成投资和和有色金金属的浪浪费。如如果计算算负荷确确定的过过小，又又将使电电器和导导线电缆缆处于过过负荷下下运行，增增加电能能损耗，产产生过热热，导致致绝缘过过早老化化甚至燃燃烧引起起火灾，同同样会造造成更大大损失。由由此可见见，正确确确定计计算负荷荷意义重重大。（3）平均均负荷为为一段时时间内用用电设备备所消耗耗的电能能与该段段时间之之比。常常选用最最大负荷荷班（即即有代表表性的一一昼夜内内电能消消耗量最最多的一一个班）的的平均负负荷，有有时也计计算年平平均负荷荷。平均均负荷用用来计算算最大负负荷和电电能消耗耗量。（4）计算算负荷又又称需

15、要要负荷或或最大负负荷。计计算负荷荷是一个个假想的的持续性性的负荷荷，其热热效应与与同一时时间内实实际变动动负荷所所产生的的最大热热效应相相等。在在配电设设计中，通通常采用用30分分钟的最最大平均均负荷作作为按发发热条件件选择电电器或导导体的依依据。（5）尖峰峰电流指指单台或或多台用用电设备备持续11秒左右右的最大大负荷电电流。一一般取启启动电流流上午周周期分量量作为计计算电压压损失、电电压波动动和电压压下降以以及选择择电器和和保护元元件等的的依据。在在校验瞬瞬动元件件时，还还应考虑虑启动电电流的非非周期分分量。1.2、全全厂负荷荷计算表表及方法法负荷计算的的方法有有需要系系数法、利利用系数数

16、法及二二项式等等几种。本设计采用用需要系系数法确确定。主要计算公公式有： 有功功功率： PP30= PeeKd 无功功功率: QQ30 = PP30 tg 视在功功率: SS3O = PP30/coss 计算电电流: II30 = SS30/3Unn1.2 工工厂负荷荷情况工厂有8个个厂房分分别为冷冷加工车车间，金金属加工工车间，变变压器装装配房，检检修车间间和4个个工具车车间。机床设备情情况如下下：表1-1设备代号设备名称单台容量（KKW）功率因数CCos效率1 车床20.80.82车床40.80.83车床50.80.84铣床3.50.80.85铣床30.80.86铣床20.80.87插齿机

17、4.50.850.858工具磨床1.50.80.89小冲床1.50.80.810磨床1.50.80.811磨床4.50.850.8512冲床4.50.850.8513钻床1.50.80.814变压器20.80.9各车间负荷荷情况表1-2车间编号拥有设备设备容量（KKW）功率因数CCos需要系数Kd冷加工车间间1,2,33号车床床各2台台。4,5,66号铣床床各2台台。插齿机1台台43.50.80.4照明50.80.8金属加工车车间3号车床66台，113号钻钻床100台.工工具磨床床2台，110号磨磨床2台台，111号磨床床1台小冲床3台台55.5+4.550.8，,08550.3照明60.80

18、.9变压器装配配房14号变压压器4个个80.80.5照明20.80.8检修车间1500.850.2550.850.9工具车间11500.850.340.850.9工具车间22550.850.340.850.9工具车间33400.850.330.850.9工具车间44350.850.330.850.91.3 计计算负荷荷、无功功负荷、视视在负荷荷的计算算根据公式 : 有有功功率率： P300= PPeKd 无功功功率: QQ30 = PP30 tann 视在功功率: SS3O = PP30/coss 计算电电流: II30 = SS30/3Unn表1-3车间负荷计计算表（UUn=3380VV）车

19、间设备类别设备容量（KKW）功率因数ccos需要系数Kdtan计算负荷P30/kkwQ30/kkwS30/kkvaI30/AA冷加工车间间动力43.50.80.40.7517.413.05521.75533.055照明50.80.80.754357.6金属加工车车间动力600.80.30.751813.522.534.2照明60.80.90.755.44.056.7510.266变压器装配配房动力80.80.50.754357.60照明20.80.80.751.61.223.04检修车间动力1500.850.250.637.522.544.12267.033照明50.850.90.64.52.

20、75.298.04工具车间1动力500.850.30.615917.65526.811照明40.850.90.63.62.164.246.44工具车间2动力550.850.30.616.59.919.41129.499照明40.850.90.63.62.164.246.44工具车间3动力400.850.30.6127.214.12221.455照明30.850.90.62.71.623.184.83工具车间4动力350.850.30.610.56.312.35518.777照明30.850.90.62.71.623.184.83总计动力441.55130.9984.455156.99238.4

21、43照明3228.418.51133.85551.4880.8355159.33102.996190.775289.991由上表可知知，该厂厂3800V侧最最大负荷荷时的功功率因数数是0.84，而而供电部部门要求求该厂110kvv进线侧侧最大负负荷时因因数不应应低于00.900.考虑虑到主变变压器的的无功损损耗远大大于有功功损耗，因因此3880V侧侧最大负负荷时因因数应稍稍大于00.900，暂取取0.992来计计算3880V侧侧所需无无功功率率补偿容容量：Qc=P330(ttan1-ttan2)=1599.3tann(arrccoos0.84)-taan(aarcccos00.922)kkva

22、rr=355.844kvaar无功功率补补偿装置置：一般般用并联联电容器器的方法法来进行行功率补补偿。查表知选择择型号BBKMJJ0.44-122-1/3并联联电容器器3只取取Qc=36 kvaar.补偿后无功功功率Q303361102.96-36=66.96 kvaar补偿后视在在功率SS30=(1599.3)2+(666.966)2=1722.8KKV.A变压器容量量选择(kVAA) 2000kVVA变压器的功功率损耗耗为：PT=0.0015*1722.8=2.5592KKW QT=0.006*1172.8=110.3368kkvarr变电所高压压侧的计计算负荷荷为：PP30（11）=11

23、59.3+22.5992=1161.8922KW Q300（1）=66.96+10.3688=777.3228KWW S300（1）=(P300（1）)2+( Q30（1）)2=179.41KVA补偿后的功功率因数数：coos（1）= P330（11）/ S300（1）=0.9902。这这一功率率因数满满足要求求。因此无功补补偿后工工厂3880V侧侧和100KV侧侧的负荷荷计算如如下表所所示：表1-4项目cos计算负荷P30/kkwQ30/kkvarrS30/kkvaI30/AA380v侧侧补偿前前负荷0.84159.33102.996190.775289.991380v侧侧无功补补偿容量量-

24、36380v侧侧补偿后后负荷0.92159.3366.966172.88249.442主变压器功功率损耗耗0.0155S300=2.59220.06SS30=10.368810kv侧侧负荷计计算0.9022161.889277.3228179.44110.35581.4 无无功补偿偿的主要要作用无功补偿的的主要作作用就是是提高功功率因数数以减少少设备容容量和功功率耗损损、稳定定电压和和提高供供电质量量，在长长距离输输电中提提高系统统输电稳稳定性和和输电能能力以及及平衡三三相负载载的有功功和无功功功率。安装并联电电容器进进行无功功补偿，可可限制无无功补偿偿在电网网中传输输，相应应减小了了线路的的

25、电压损损耗，提提高了配配电网的的电压质质量。无无功补偿偿应根据据分级就就地和便便于调整整电压的的原则进进行配置置。集中补偿与与分散补补偿相结结合，以以分撒补补偿为主主；高压压补偿与与低压补补偿相结结合，以以低压补补偿为主主；调压压与降压压相结合合；并且且与配电电网建设设改造工工程同步步规划、设设计、施施工、同同步投运运。无功功补偿的的主要作作用具体体体现在在： 提高电电压质量量； 降低电电能损耗耗； 提高发发供电设设备运行行效率；减少用用户电费费支出。2 确定车车间变电电所的所所址和形形式2.1 变变电所位位置的选选择，应应根据下下列要求求经技术术、经济济比较确确定 一一、接近近负荷中中心；

26、二、进进出线方方便； 三、接接近电源源侧； 四、设设备运输输方便； 五、不不应设在在有剧烈烈振动或或高温的的场所； 六、不不宜设在在多尘或或有腐蚀蚀性气体体的场所所，当无无法远离离时，不不应设在在污染源源盛行风风向的下下风侧； 七、不不应设在在厕所、浴浴室或其其他经常常积水场场所的正正下方，且且不宜与与上述场场所相贴贴邻； 八、不不应设在在有爆炸炸危险环环境的正正上方或或正下方方，且不不宜设在在有火灾灾危险环环境的正正上方或或正下方方，当与与有爆炸炸或火灾灾危险环环境的建建筑物毗毗连时，应应符合现现行国家家标准爆爆炸和火火灾危险险环境电电力装置置设计规规范的的规定； 九、不不应设在在地势低低洼

27、和可可能积水水的场所所。1、装有可可燃性油油浸电力力变压器器的车间间内变电电所，不不应设在在三、四四级耐火火等级的的建筑物物内；当当设在二二级耐火火等级的的建筑物物内时，建建筑物应应采取局局部防火火措施。2、多层建建筑中，装装有可燃燃性油的的电气设设备的配配电所、变变电所应应设置在在底层靠靠外墙部部位，且且不应设设在人员员密集场场所的正正上方、正正下方、贴贴邻和疏疏散出口口的两旁旁。3、高层主主体建筑筑内不宜宜设置装装有可燃燃性油的的电气设设备的配配电所和和变电所所，当受受条件限限制必须须设置时时，应设设在底层层靠外墙墙部位，且且不应设设在人员员密集场场所的正正上方、正正下方、贴贴邻和疏疏散出

28、口口的两旁旁，并应应按现行行国家标标准高高层民用用建筑设设计防火火规范有有关规定定，采取取相应的的防火措措施。4、露天或或半露天天的变电电所，不不应设置置在下列列场所： 一一、有腐腐蚀性气气体的场场所； 二二、挑檐檐为燃烧烧体或难难燃体和和耐火等等级为四四级的建建筑物旁旁； 三、附附近有棉棉、粮及及其他易易燃、易易爆物品品集中的的露天堆堆场； 四四、容易易沉积可可燃粉尘尘、可燃燃纤维、灰灰尘或导导电尘埃埃且严重重影响变变压器安安全运行行的场所所。变电所的型型式应根根据用电电负荷的的状况和和周围环环境情况况确定，并并应符合合下列规规定： 一一、负荷荷较大的的车间和和站房，宜宜设附设设变电所所或半

29、露露天变电电所； 二、负负荷较大大的多跨跨厂房，负负荷中心心在厂房房的中部部且环境境许可时时，宜设设车间内内变电所所或组台台式成套套变电站站； 三、高高层或大大型民用用建筑内内，宜设设室内变变电所或或组合式式成套变变电站； 四四、负荷荷小而分分散的工工业企业业和大中中城市的的居民区区，宜设设独立变变电所，有有条件时时也可设设附设变变电所或或户外箱箱式变电电站； 五五、环境境允许的的中小城城镇居民民区和工工厂的生生活区，当当变压器器容量在在3155KVAA及以下下时，宜宜设杆上上式或高高台式变变电所。带可燃性油油的高压压配电装装置,宜宜装设在在单独的的高压配配电室内内。当高高压开关关柜的数数量为

30、66台及以以下时，可可与低压压配电屏屏设置在在同一房房间内。不带可燃性性油的高高、低压压配电装装置和非非油浸的的电力变变压器，可可设置在在同一房房间内。具有符合IP3X防护等级外壳的不带可燃性油的高、低压配电装置和非油浸的电力变压器，当环境允许时，可相互靠近布置在车间内。 。室内变电所的每台油量为100kg及以上的三相变压器，应设在单独的变压器室内。在同一配电电室内单单列布置置高、低低压配电电装置时时，当高高压开关关柜或低低压配电电屏顶面面有裸露露带电导导体时，两两者之间间的净距距不应小小于2mm；当高高压开关关柜和低低压配电电屏的顶顶面封闭闭外壳防防护等级级符合IIP2XX级时，两两者可靠靠

31、近布置置。 有有人值班班的配电电所，应应设单独独的值班班室。当当低压配配电室兼兼作值班班室时，低低压配电电室面积积应适当当增大。高高压配电电室与值值班室应应直通或或经过通通道相通通，值班班室应有有直接通通向户外外或通向向走道的的门。变电所宜单单层布置置。当采采用双层层布置时时，变压压器应设设在底层层。设于于二层的的配电室室应设搬搬运设备备的通道道、平台台或孔洞洞。高（低）压压配电室室内，宜宜留有适适当数量量配电装装置的备备用位置置。高压配电装装置的柜柜顶为裸裸母线分分段时，两两段母线线分段处处宜装设设绝缘隔隔板，其其高度不不应小于于0.33m。由同一配电电所供给给一级负负荷用电电时,母母线分段

32、段处应设设防火隔隔板或有有门洞的的隔墙。供供给一级级负荷用用电的两两路电缆缆不应通通过同一一电缆沟沟，当无无法分开开时，该该电缆沟沟内的两两路电缆缆应采用用阻燃性性电缆，且且应分别别敷设在在电缆沟沟两侧的的支架上上。户外箱式变变电站和和组合式式成套变变电站的的进出线线宜采用用电缆。配电所宜设设辅助生生产用房房。2.2 变变电所的的形式（类类型）车间附设变变电所车间内变电电所露天（或半半露天）变变电所独立变电所所杆上变电台台地下变电所所楼上变电所所成套变电所所移动式变电电所工厂是100kv以以下，变变电所的的位置应应尽量接接近工厂厂的负荷荷中心，工工厂的负负荷中心心按负荷荷功率矩矩法来确确定。在

33、在工厂的的平面图图下侧和和左侧，分分别作一一条直角角坐标的的x轴和和y轴，然然后测出出各车间间和宿舍舍区负荷荷点的坐坐标位置置，p11、p22、p33pii分别代代表厂房房1、22、3n号号的功率率，设定定p1、pp2pi并并设定pp11为为生活区区的中心心负荷，如如图3-1所示示。而工工厂的负负荷中心心的力矩矩方程，可可得负荷荷中心的的坐标： （22-1） （22-2）图2-1把各车间的的坐标带带入（22-1） （2-2），得得到x=12，yy=111.866.由计计算结果果可知，工工厂的负负荷中心心在金属属加工车车间厂房房的东南南角。考考虑到周周围环境境和进出出线方便便，决定定在金属属加工

34、车车间厂房房的东侧侧仅靠厂厂房建造造工厂变变电所，器器型为附附设式。图2-2 装设高高压配电电所后工工厂分布布图3 确定车车间变电电所主变变压器型型式，容容量和台台数及主主结线方方案主结线方案案选择原原则：工厂变电所所的主变变压器可可列两种种方案：只装一台主主变压器器的变电电所 主主变压器器的容量量SN.T应满满足全部部用电设设备总计计算负荷荷S300的需要要，即 SSN.TT S300装二台主变变压器的的变电所所 每变变压器的的容量SSN.TT应满足足以下两两个条件件：任一台变压压器单独独运行时时，应满满足全部部用电设设备总计计算负荷荷S300的600%770%的的需要即即 SNN.T （0

35、.600.7）SS30任一台变压压器单独独运行时时，应满满足一二二级负荷荷的需要要，即SN.T S300（）根据本车间间负荷性性质属三三级负荷荷，车间间变电所所设置一一台变压压器主结线方案案选择：变电所所主变压压器的选选择根据据车间的的性质和和电源情情况，工工厂变电电所的主主变压器器可列两两种方案案：由于于车间所所有的设设备都属属于三级级负荷，所所以一台台主变即即可。方方案一和和方案二二都装设设一台主主变器，采采用油浸浸式变压压器S99，而容容量根据据SN.TSS30=1722.8kkVA,即选一一台S992000/110型低低损耗变变压器，。变变压器容容量为2200kkVA，额额定电压压10

36、KKV，联联结组别别Yynn0，阻抗电电压为44 %，空空载损耗耗为0.48kkW，短短路损耗耗为2.6kWW，空载载电流11.3%。方案1 方案22图3-1表3-1比较项目方案一方案二技术指标供电安全性性满足要求基本满足要要求供电可靠性性基本满足要要求稍差一点供电质量一台主变，电电压损耗耗较大一样灵活方便性性采用高压断断路器，停停送电操操作十分分灵活方方便采用负荷开开关，也也可以带带负荷操操作扩建适应性性一般较差经济指标电力变压器器的综合合投资额额S92000单价价19.18万万元，变变压器综综合投资资约为单单价的22倍，因因此其综综合投资资为27.447338.336万元元一样高压开关柜柜

37、（含计计量柜）的的综合投投资额GG1AA（F）型型按每台台3.88万元计计，其综综合投资资按设备备价1.5倍，因因此其综综合投资资为21.553.8111.44万元一样电力变压器器和高压压开关柜柜的年运运行费主变各高压压开关柜柜的折旧旧各维修修管理费费每年为为2.9903万万元（其其余略）一样从上表可以以看出，按按技术指指标，方方案一和和方案二二都比较较适用于于三级负负荷，但但考虑发发生短路路时方案案二只能能熔断器器恢复供供电的时时间较长长的缺点点，而且且可靠性性不高，而而方案一一采用高高压断路路器，因因此变电电所的停停、送电电操作十十分方便便，同时时高压断断路器有有断电保保护装置置，在变变电

38、所发发生短路路和过负负荷时均均能自动动跳闸，而而且在短短路故障障和过负负荷情况况消除后后，又可可直接快快速合闸闸，从而而恢复供供电的时时间缩短短，从经经济指标标来看，方方案二比比方案一一投资稍稍低，但但从长远远的利益益看，方方案一比比较好一一些，因因此决定定采用方方案一。 各各配电干干线、支支线采用用VV222型铜铜芯聚氯氯乙烯绝绝缘聚氯氯乙烯护护套内钢钢带铠装装电力电电缆，配配电干线线沿电缆缆沟敷设设，配电电箱到用用电设备备的配电电支线有有条件时时沿电缆缆沟敷设设，否则则采用穿穿铁管沿沿地暗敷敷设。 动动力配电电箱采用用型号为为XL(F)-14、115落地地式防尘尘型动力力配电箱箱，动力力配

39、电箱箱安装高高度是箱箱底离地地面0.3米，箱箱底座用用水泥、沙沙、砖堆堆砌作基基础，并并做好防防小动物物措施。配电屏选择择型号为为GGDD2A固固定低压压配电屏屏。4 短路计计算短路电流是是供配电电系统中中的相间间或相地地之间因因绝缘破破坏而发发生电气气连通的的故障状状态。它它的数值值可达额额定电流流的十余余倍至数数十倍，而而电路由由常态变变为短路路的暂态态工程中中，还出出现高达达稳态短短路电流流18825倍的的冲击电电流。会会对供配配电系统统造成严严重的破破坏。一、短路电电流计算算的目的的及几点点说明：在供配电系系统中除除应采取取有效技技术措施施防止发发生短路路外，还还应设置置灵敏、可可靠的

40、继继电保护护装置和和有足够够断流能能力的断断路器，快快速切除除短路回回路，把把短路危危害抑制制到最低低限度。为为此必须须进行短短路电流流计算，以以便正确确选择和和整定保保护装置置、选择择限制短短路电流流的元件件和开关关设备。（1）由于于民用建建筑内所所装置的的元件，其其容量远远比系统统容量要要小，而而阻抗则则较系统统阻抗大大得多，当当这些元元件遇到到短路时时，系统统母线上上的电压压变动很很小，可可认为电电压维持持不变。因因此，在在本次计计算中，都都是以上上述的由由无限大大容量电电力系统统供电作作为前提提来进行行计算的的。（2）在计计算高压压电路中中的短路路电流时时，只需需考虑短短路电流流值有重

41、重大影响响的电流流元件如如发电机机、变压压器、电电抗器、架架空线及及电缆等等。由于于发电机机、变压压器、电电抗器的的电阻远远小于本本身电抗抗，因此此可不考考虑。但但当架空空线和电电缆较长长，使短短路电流流的总电电阻大于于总电抗抗1/33时，需需要计如如电阻。（3）短路路电流计计算按金金属性短短路进行行。（4）短路路电流计计算的符符号含义义：短路路电流计计算应求求出最大大短路电电流值，以以确定电电气设备备容量或或额定参参数；求求出最小小短路电电流值，作作为选择择熔断器器、整定定继电保保护装置置和校验验电动机机启动的的依据。（5）短路路电流的的计算方方法有欧欧姆法和和标幺制制法。10KV母线Sd(

42、3)=500MVA10KV母线Sd(3)=500MVA9300.4KV母线0.4KV低压配电室电缆线路5km电缆线路5km0.35/kMK2点0.35/kMK2点 图44-14.1 计计算k-1点的的短路电电流和短短路容量量（UCC1=110kvv）4.1.11 计算算短路电电路中各各无件的的电抗1) 电力力系统的的等效电电抗X1=UUC12/Sd=(110kVV)2/5000MVVA=00.22) 架空空线路电电抗X0=0.35/kmmX2=X00L=00.355/kmm5kmm=1.75 3) 绘制制k-11点的等等效电路路如下图图 图4-2其总电抗为为X（k-1）= X11 +XX2=0

43、.2+1.75=1.954.1.22 计算算三相短短路电流流和短路路容量1) 三相相短路电电流周期期分量有有效值IK-1(3)=UC11/3XK -1110KVV/31.9952.96kkA2) 三相相短路次次暂态电电流和稳稳定电流流I(33)I(3)I K -1 (3)2.996kAA3) 三相相短路冲冲击电流流及第一一个短路路全电流流有效值值ish(33) 2.555I(33) 2.5552.996KAA7.5488 kAAIsh(33) 1.551I(33) 1.5512.996KAA4.4700 kAA4）三相短短路容量量：SK-1(3)3UC11IK-11(3)310KKV2.996

44、 KKA551.2267MMVA4.2 计计算k-2点的的短路电电流和短短路容量量（UCC2=00.4kkv）4.2.11 计算算短路电电路中各各无件的的电抗1) 电力力系统的的等效电电抗X1=UC222/Sd=(00.4kkV)22/5000MVVA=33.210-442) 架空空线路电电抗X00=0.35/kmmX2=XX0L（UUC2/ UUC1）2=0.35/kmm5kmm（0.4/100）2=2.810-33 3）电力变变压器的的电抗： XTUKK%UC2 2/1000.SSN=4.5(0.4KVV)2/100010000kVVA=77.210-334) 绘制制k-22点的等等效电路

45、路如下图图图4-3其总电抗为为X（k-2）= X11 + X2+ XXT =33.210-44+2.810-33=1.032210-224.2.22 计算算三相短短路电流流和短路路容量三相短路电电流周期期分量有有效值：IK-2(3)=UC22/3X（k-2）0.44KV/31.003210-22222.388kA2）三相短短路次暂暂态电流流和稳定定电流：I(33)I(3)I k-22 (33)222.338kAA3)三相短短路冲击击电流及及第一个个短路全全电流有有效值。ish(33) 1.884I(33) 1.88422.38kkA441.118 kkAIsh(33) 1.009I(33) 1

46、.00922.38kkA224.339 kkA4)三相短短路容量量：SK-2(3)3UC22IK-22(3)30.44KV22.38 KA15.50MMVA短路计算结结果如下下表： 表表411短路三相短路电电流/kkA三相短路容容量/MMV.AA计算点IK (33)I(33)I(3)ish(33)Ish(33)SK (33)k-12.962.962.967.54884.470051.2667k-222.38822.38822.38841.18824.39915.5005 一次设设备的选选择5.1 电电气设备备选择的的一般原原则电气设备选选择的一一般原则则主要有有以下几几条：(11)按工工作环境

47、境及正常常工作条条件选择择电气设设备。 1)根据设设备所在在位置(户内或或户外)、使用用环境和和工作条条件，选选择电气气设备型型号。 2)按工作作电压选选择电气气设备的的额定电电压。 3)按按最大负负荷电流流选择电电气设备备的额定定电流。电气设备的额定电流IN应不小于实际通过它的最大负荷电流Imax(或计算电 流Ij)，即即 INImaax 或IINIIj(771)(2)按按短路条条件校验验电气设设备的动动稳定和和热稳定定。 为保保证电气气设备在在短路故故障时不不至损坏坏，按最最大可能能的短路路电流校校验电气气设备的的动稳定定和热稳稳定。动动稳定：电气设设备在冲冲击短路路屯流所所产生的的电动力

48、力作用下下，电气气设备不不至损坏坏。热稳稳定：电电气设备备载流导导体在最最大隐态态短路屯屯流作用用下，其其发热温温度不超超过载流流导体短短时的允允许发热热温度。(3)开关电器断流能力校验。断路器和熔断器等电气设备担负着可靠切断短路电流的任务，所以开关电器还必须校验断流能力，开关设备的断流容量不小于安装地点最大三相短路容量.5.2 高高低压电电气设备备的选择择一、高压侧侧一次设设备的选选择与校校验5.2.11 按工工作电压压选择一般电气设设备和导导线的额额定电压压UNtt应不低低于设备备安装地地点电网网的电压压UNUNtUUN=110KVV5.2.22 按最最大负荷荷电流选选择电气气设备的的额定

49、电电流 导体体和电气气设备的的额定电电流是指指在额定定环境温温度下长长期允许许通过的的电流，以以IN表示示，该电电流应不不小于通通过设备备的最大大负荷电电流（计计算电流流）I330, 即：INI3305.2.33 对开开关类电电气设备备还应考考虑其断断流能力力设备的最大大开断电电流I（或或容量S）应不不小于安安装地点点的最大大三相短短路电流流I KK (33)（或或短路容容量S K (3)），即：II K (3)SS K(33)5.2.44 隔离离开关、负负荷开关关和断路路器的短短路稳定定度校验验a）动稳定定度校验验动稳定（电电动力稳稳定）是是指导体体和电器器承受短短路电流流机械效效应的能能力

50、。满满足动稳稳定度的的校验条条件是：imax ish (3)或或Imaax Ish (3)式中, imaax 和和Imaax 为设备备安装地地点的三三相短路路冲击电电流峰值值；ish 和和Ishh为设备备安装地地点的三三相短路路冲击电电流有效效值； b）热稳稳定度校校验通过短路电电流时，导导体和电电器各部部件的发发热温度度不应超超过短时时发热最最高允许许温度值值，即：It2I(3)2tiima其中timma=ttK+00.055当 tk 1ss时式中，I(3)为设备备安装地地点的三三相短路路稳态电电流；ttimaa 为短路路发热假假想时间间（又称称短路发发热等值值时间）；tK为为实际短短路时间

51、间；It 为t秒内允允许通过过的短路路电流值值或称tt秒热稳稳定电流流；为设备备生产厂厂家给出出的设备备热稳定定计算时时间，一一般为44秒、5秒、1秒等。IN=2000MVVA/(3UN)=11.5 KKA表5-1选择效验项项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度其他装设地点条条件参数UNINI K (3)ish (3)I(3)2tiima数据10KV11.5447A2.96KKA7.55KKA2.96221.55=133.144一次设备的的型号规规格高压少油断断路器SN10-10/633010KV630A16KA40KA16222=5112高压熔断器器RN2-11010KV0.5A50KA电压互

52、感器器JDZZ-10010/0.1KVV电压互感器器JDZZJ-110电流互感器器LQJ-11010KV100/55A2250.11KV=31.8KVV(9000.1)21=881避雷器FZZ-10010KV二、低压侧侧一次设设备的选选择与校校验表5-2选择效验项项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度其他装设地点条条件参数UNINI K (3)ish (3)I(3)2tiima数据380V288.66822.388KA41.188KA22.38820.77=3550.66一次设备的的型号规规格低压断路器器DW15-4000380V40025低压熔断器器DW16-1000380V10030低压熔断

53、器器DW15-6300380V63030低压熔断器器DW16-2000380V20030电流互感器器LMZ1-0.55500V100/55三、高低压压母线的的选择1, 变压压器阻抗抗电压为为4%，空空载损耗耗为0.48kkW，短短路损耗耗为2.6kWW，空载载电流百百分比II0%为1.3。 P00=P0+Pd(SJSS/SC)2=0.448+2.66(1722.8/2000)2=2.442Qb=II0%/1100SSC+Uz%/1000SC(SJSS/SC)2=(1.33/1000)200+(4/1000)200(1722.8/2000)2=4.009kvvar车间变电所所高压侧侧计算负负荷为

54、：PJS=1599.32.442=1611.7kkWQJS=66.96+4.009=71.05kkVarrSJSS=(1611.7)2+(711.055)2=1766.622kVAAIJS= SJS /(310)=1255.522/(310)=10.2A车间变电所所低压侧侧母线电电流为：IjS =S300/(30.44)= 1772.88/(30.44)=1177.28AA查表得到110kvv母线选选LMYY-（440*44mm），即即母线尺尺寸为440mmm*4mmm,380VV母线选选LMYY-（1120*10）+80*6.33，即母母线尺寸寸为1220mmm*100mm，而而中性母母线尺

55、寸寸为800mm*6.33mm。6 选择车车间变电电所高低低进出线线截面6.1 变变压器高高压侧进进线电缆缆截面选选择IUxII30=2000MVAA/310kkV=111.55 KAA变压器100 kVV 额定电电流很小小（IJS= 100.2AA），因因此，按按短路热热稳定电电流校验验选择电电缆截面面。C为热稳稳定系数数Amin=(I(3)tim)/C=(11.5103(11.5+0.22)/1115 =1330.44mm22因此选用YYJV222-110KVV 31500电缆作作为100KV进进线电缆缆。6.2 3380VV低压出出线的选选择以 冷加工工车间为为例校验验发热条条件查建筑电

56、电气设计计手册PP3055页表113-335中VVV-3335+110电电力电缆缆在环境境气温为为30时允许许载流量量：IUX=1165.2A I330=333.005A校验验额定电电压U.occ=10000VV UU cc =3380VV校验验短路热热稳定度度Amin=(I(3)tim)/c=(22.381030.02)/1115mmm2=277.5 mm22校验验满足电电压损耗耗全部设备ccos=0.8, tg=0.75，PP177.4KKW，QQ133.055kvaar查建筑电电气设计计手册PP2744页表室室内敷设设电力电电缆的电电阻和电电抗分别别值是：r0=1.3/kmm, xxo=

57、0.22/kmm,假设设 L=0.22 kmm。U=(PL)r0+(QQL)XX0/UUe=(177.40.22)1.33+（113.0050.22）0.222/3800=0.01334=1.344电压损耗满满足要求求。通过上面校校验各干干线电缆缆需选择择 VVV-335+116电电力电缆缆。其他个车间间选择计计算与上上相同经以上计算算与统计计，车间间变电所所高、低低压进出出线截面面（包括括母线）选选择如下下表：表6-1 车间变变电所高高、低压压进出线线截面（包包括母线线）选择择表进出线回路路编号回路名称回路容量回路电流截面备注（kVA）（A）(mm)01冷加工车间间21.75533.055相

58、35,零零1602金属加工车车间22.534.2 相35,零零1603检修车间44.2 67.033 相35,零零1604工具车间1117.65526.811 相35,零零1605工具车间2219.411 29.499 相35,零零1606工具车间3314.122 21.455 相35,零零1607工具车间4412.35518.777相35,零零167 选择电电源进线线的二次次回路及及整定继继电保护护。7.1 测测量与指指示10kV断断路器采采用手动动操作，变变电所高高压侧装装设专用用计量柜柜，装设设三相有有功电度度表和无无功电度度表，分分别计量量全厂消消耗的有有功电能能和无功功电能，并并据以

59、计计量每月月工厂的的平均功功率因数数。变电电所高压压侧装有有电压互互感器避雷器器柜，其其中电压压互感器器为3个个JDZZY-110型，组组成Y00/ YY0/ 的结结线，用用以实现现电压测测量和绝绝缘监察察。低压压侧的动动力出线线上，均均装有有有功电度度表和无无功电度度表，低低压照明明线路上上装有三三相四线线有功电电度表。低低压并联联电容器器柜上，装装有无功功电度表表。每一一回路均均装有电电流表。低低压母线线装有电电压表。7.2 继继电保护护变电所保护护配置如如下：表7-1变压器电流速断保保护、过过电流、温度报警、保护低压线路电流速断保保护、过过电流、过过负荷、接接地保护护采用感应式式过电流流继电器器。A.过电流流保护的的整定1) 过电电流保护护动作电电流的整整定IL.MAAX=22 I11N.TT=22000/(310) =223A, 可靠靠系数KKrell=1.3,接接线系数数 Kww=1, 继电电器返回回系数KKre=00.8