某车间制造厂配电所设计

供电技术课程设计任务书（四）一、设计目的供电技术课程设计是按教学计划安排在供电课程结束后进行的教学实践环节，设计时间为一周。以加强学生所学供电理论的应用，培养学生综合运用所学知识，解决问题及分析问题的能力。培养学生初步的工程设计能力。通过课程设计使学生初步掌握电气工程设计的步骤及方法，学会编写设计说明书，并按国家标准绘制工程图样。二、设计要求要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定防雷和接地装置。最后要求写出设计说明书，采用IEP软件绘出设计图纸。三、设计任务书（一）设计题目某制造厂车间变电所及其低压配电系统设计（二）设计时间2010年1月6日至2010年指导老师（签名）2011年1月14日（三）设计依据1、某车间负荷全部为三级负荷，对供电可靠性要求不高。2、车间平面布置图如图1所示，车间电气设备明细表如表1所示，另外车间低压母线转供负荷如表2所示。图1某车间平面布置图表1某车间用电设备明细表设备代号设备名称台数单台容量（kW）效率功率因数启动倍数备注1~3普通车床C630-137.60.880.8164内圆磨床M212017.250.880.8365，16砂轮机S3SL-30021.50.920.826.56平面磨床M713017.60.880.8267~9牛头刨床B6050340.870.82610~12普通车床C614036.1250.890.81613~15普通车床C61634.60.900.81617，18单臂龙门刨床B1012267.80.860.812.519龙门刨床B2016166.80.860.812.520，21普通车床C630210.1250.880.81622立式钻床Z53514.6250.900.80623，38立式车床C534J12800.860.80324摇臂钻床Z3518.50.870.825.525~28镗床T6849.80.860.655.529~33插床B5032540.870.8634~37普通车床C630-345.6250.890.826表2某车间变电所低压转供负荷序号转供负荷名称计算负荷转供距离（km）Pc（kW）Qc（kvar）Sc（kVA）1机修车间回路152270.15回路26832回路359292加工车间回路147180.1回路23822回路341273汽车库回路136140.2回路22911回路320244泵站回路1102600.25回路27048回路35照明回路（三相）回路1170.2回路210回路39已知车间需要系数Kd为0.32，功率因数cosφ为0.6，正切值tanφ为1.33；低压母线有功功率同时系数为0.90，无功功率同时系数为0.95。车间变电所电源原始数据如表3所示。表3车间变电所电源原始数据设计题目序号总降压变电所车间变电所地区环境最热日平均气温（oC）车间最大负荷利用小时数Tmax（h）土壤情况自然接地电阻（Ω）二次母线短路容量（MVA）保护动作时限tp（s）电源进线电压（kV）电阻率SkmaxSkmin长度l（km）导线类型U1NU2N地上地下架空电缆12001501.20.4√100.4302845001002022502001.30.4√100.4352055001006031801501.00.6√100.4252335003002543002501.10.5√100.4322540004003052001501.20.5√100.4302545002003563502001.00.6√100.4271550003004074003001.10.3√100.4352660005002084502501.20.6√100.4251555002001595503001.01.8√100.4302065005010103502001.31.5√100.42816400030015115002501.21.7√100.42723350020040122501001.11.3√100.43318300010030133501501.01.2√100.42723500020010145502001.32.0√100.43520350030040154002501.31.5√100.42520400010030165502001.22.5√100.436256000200353、车间采用三班制。年最大有功负荷利用小时数见表3。4、供电电源条件：（1）从本厂35/10kV总降压变电所用架空县引进10kV电源，该变电所距本车间南0.3km。（2）电力系统短路数据见表3所示。（3）供电部门提出的技术要求如下：a．工厂总降压变电所10kV配电出线定时限过电流保护装置的整定时间tp见表3。b．车间最大负荷时功率因数不得低于0.92。c．在车间变电所10kV侧进行计量。d．供电贴费为700元/kVA，每月电费按两部电价制：基本电费为18元/kVA，动力电费为0.4元/kWh，照明电费为0.5元/kWh。5、工厂自然条件：（1）气象资料。年最高气温38oC，年平均气温35oC，年最低气温8oC，年最热月平均最高气温30oC，年最热月地下0.7~1m处平均温度20oC，常年主导风向为南风；年雷暴日180天；土壤冻结深度1.10m。（2）地质水文资料。平均海拔200m，地层以沙质黏土为主，地下水位3~5m，地耐压力为20t/m2。图2所示为车间变电所电源供电系统图。（四）设计任务及步骤要求在一周内独立完成下列工作量：1、设计所明书需包括：（1）前言。（2）目录。（3）由总降压变电所的配出电压和用电设备的电压要求，参考国家规定的标准电压等级确定车间变电所的电压级别。（4）计算负荷采用需要系数法，计算出单台设备支线、用电设备组干线和车间变电所低压母线和进行的计算负荷。（5）由计算负荷结果，确定补偿方式，计算出补偿容量，选择电容器个数和电容器柜个数。（6）按对负荷可靠性要求，确定车间变电所电气主接线。（7）按车间变电所低压母线的计算负荷，确定变压器的容量和台数。（8）导线截面积的选择，支线和干线按发热条件选择，进线电缆案经济电流密度选择，按允许发热，电压损失和短路的热稳定性进行校验。（9）短路电流计算，绘制计算电路和等值电路图，确定短路点，计算出各短路点的最大和最小短路电流值及短路容量。（10）车间变电所低压母线按发热条件选择，按短路的热稳定和动稳定进行校验。（11）防雷保护和接地装置的设计。对于变电所的防雷保护需考虑直击雷防护和雷电侵入波的防护；对于变电所公共接地装置的设计，需确定允许的接地电阻最大值，估算可利用的自然接地体的接地电阻，再求出需补充的人工接地体的接地电阻，最后设计人工接地方案。（12）附录——参考文献。2、设计图纸利用IEP软件绘出车间变电所电气主接线图1张（A2图纸）和车间配电平面图1张（A4图纸），IEP软件使用说明参看附录1。前言众所周知，电能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化而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用，电能的输送和分配简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于生产自动化小型化变电所的建设方案，是在总结国内外变电所设计运行经验的基础上提出的，与过去建设的常规变电所和简陋变电所有明显区别。无论是主接线方式、设备配置及选型、总体布置还是保护方式，都形成了一种新的格局，从而使小型化变电所无法按已有规程进行设计。机修厂的电力系统由变电，输电，配电三个环节组成，由此也决定了此电力系统的特殊性，在确保供电正常的前提下，这三个环节环环相扣。其次，还电力系统一次设备较为简单，二次系统相对复杂。本设计对整个系统作了详细的分析，各参数计算，以及电网方案的可靠性作了初步的确定。全厂总降压变电所（或总配电所）及配电系统的设计，是根据各个车间的负荷数量，性质及生产工艺对对用电负荷的要求，以及负荷布局，结合电网的供电情况，解决对全厂可靠，经济的分配电能。车间供电设计是整个工厂设计的重要组成部分，车间供电设计的质量直接影响到的产品生产及公司的发展。1.车间供电设计的任务：车间供电设计的任务是保障电能从电源安全、可靠、经济、优质地送到车间的各个用电部门。2.车间供电设计应遵循的一般原则：（1）车间供电设计必须严格遵守国家的有关法令、法规、标准和规范，执行国家的有关方针、政策，如节约有色金属，以铝代铜，采用低能耗设备以节约能源等。（2）必须从全局出发，按照负荷的等级、用电容量、工程特点和地区供电规划统筹规划，合理确定整体设计方案。（3）车间供电设计应做到供电可靠、保证人身和设备安全。要求供电电能质量合格、优质、技术先进和经济合理。设计采用符合国家现行标准的效率高、能耗低、性能先进的设备。（4）应根据整个工程的特点、规模和发展规划，正确处理工程的近、远期的建设发展关系，以近期为主，远近结合，适当考虑扩建的可能性。目录设计任务负荷计算和无功功率补偿第三章变电所主变压器及主接线方案的选择第四章第五章短路电流的计算第六章变电所一次设备的选择校验第七章变压所进出线与邻近单位联络线的选择第八章降压变电所防雷与接地装置的设计第九章设计总结参考文献附录某机械厂降压变电所主接线电路图（A1图纸)第一章设计任务1.1设计要求要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定防雷和接地装置。最后要求写出设计说明书，采用IEP软件绘出设计图纸。1.2设计依据1.2.112、车间平面布置图如图1所示，车间电气设备明细表如表1所示，另外车间低压母线转供负荷如表2所示。图1某车间平面布置图1、某车间负荷全部为三级负荷，对供电可靠性要求不高。2、车间平面布置图如图1所示，车间电气设备明细表如表1所示，另外车间低压母线转供负荷如表2所示。图1某车间平面布置图表1某车间用电设备明细表设备代号设备名称台数单台容量（kW）效率功率因数启动倍数备注1~3普通车床C630-137.60.880.8164内圆磨床M212017.250.880.8365，16砂轮机S3SL-30021.50.920.826.56平面磨床M713017.60.880.8267~9牛头刨床B6050340.870.82611，12普通车床C614026.1250.890.81613~15普通车床C61634.60.900.81617，18单臂龙门刨床B1012267.80.860.812.519龙门刨床B2016166.80.860.812.520，21普通车床C630210.1250.880.81622立式钻床Z53514.6250.900.80623立式车床C534J11800.860.80324摇臂钻床Z3518.50.870.825.525~28镗床T6849.80.860.655.529~33插床B5032540.870.8634~37普通车床C630-345.6250890.826表2某车间变电所低压转供负荷序号转供负荷名称计算负荷转供距离（km）Pc（kW）Qc（kvar）Sc（kVA）1机修车间回路152270.15回路26832回路359292加工车间回路147180.1回路23822回路341273汽车库回路136140.2回路22911回路320244泵站回路1102600.25回路27048回路35照明回路（三相）回路1170.2回路210回路39已知车间需要系数Kd为0.32，功率因数cosφ为0.6，正切值tanφ为1.33；低压母线有功功率同时系数为0.90，无功功率同时系数为0.95。车间变电所电源原始数据如表3所示。车间变电所电源原始数据如表3所示。表3车间变电所电源原始数据设计题目序号总降压变电所车间变电所地区环境最热日平均气温（oC）车间最大负荷利用小时数Tmax（h）土壤情况自然接地电阻（Ω）二次母线短路容量（MVA）保护动作时限tp（s）电源进线电压（kV）电阻率SkmaxSkmin长度l（km）导线类型U1NU2N地上地下架空电缆103002501.10.5√100.432254000400303、车间采用三班制。年最大有功负荷利用小时数见表3。4、供电电源条件：（1）从本厂35/10kV总降压变电所用架空县引进10kV电源，该变电所距本车间南0.3km。（2）电力系统短路数据见表3所示。（3）供电部门提出的技术要求如下：a．工厂总降压变电所10kV配电出线定时限过电流保护装置的整定时间tp见表3。b．车间最大负荷时功率因数不得低于0.92。c．在车间变电所10kV侧进行计量。d．供电贴费为700元/kVA，每月电费按两部电价制：基本电费为18元/kVA，动力电费为0.4元/kWh，照明电费为0.5元/kWh。5、工厂自然条件：（1）气象资料。年最高气温38oC，年平均气温35oC，年最低气温8oC，年最热月平均最高气温30oC，年最热月地下0.7~1m处平均温度20oC，常年主导风向为南风；年雷暴日180天；土壤冻结深度1.10m。（2）地质水文资料。平均海拔200m，地层以沙质黏土为主，地下水位3~5m，地耐压力为20t/m2。图2所示为车间变电所电源供电系统图。（一）车间变电所主接线方案确定(1)根据已知机械加工车间负荷均为三级负荷，对供电可靠性要求不高，因此可采用线路-变压器组接线方式。它的优点是接线简单、使用设备少和建设投资省；其缺点是供电可靠性比较差。当供电线路，变压器及其低压母线上发生短路或任何高压设备检修时，全部负荷均要停止供电。这种接线适用于三级负荷的变电所，为保证对少量二级负荷供电，可在变压器低压侧引入其他变电所联络线作为备用电源。选择主接线方案如图1-1所示。1010kV0.4kV(2)(3)(1)～∞系统图1--1（2）车间变电所高压侧根据电源条件选定为10kV，低压侧额定电压为380V，因此选降压变电器额定电压为10/0.4kV。（3）机加车间低压配电网络接线方式的选择，低压配电网路接线方式有放射式、树干式、环式和链式。低压配电网络接线设计应满足用电设备对供电可靠性和电能质量的要求，同时应注意接线简单，操作安全方便，具有一定灵活性，适应性广和使用上变化及设备检修的需要，配电系统层次一般不超过三级。根据GB50052-1995《供配电系统设计规范》的规定，由于机加车间的电动机容量不大又集中，对供电可靠性要求不高，因此低压配电网接线可采用树干式或链式接线。车间低压配电网络接线图如图所示各配电箱所接电气设备如表1-2所示表1-2配电箱及配电箱所接电气设备序号配电箱编号配电箱内所接电气设备序号配电箱编号配电箱内所接电气设备序号AL11、2、3、4AL59、17、18、34、35AL225、26、27、28AL65、6、7、8AL329、30、31、32、33AL716、20、36、37、38AL419、21、22、23、24AL810、11、12、13、14、15第二章负荷计算和无功功率补偿2.1负荷计算2.1.1单组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷（单位为KW） =，为系数b)无功计算负荷（单位为kvar） =tanc)视在计算负荷（单位为kvA） =d)计算电流（单位为A）=,为用电设备的额定电压（单位为KV）2.1.2多组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷（单位为KW） =式中是所有设备组有功计算负荷之和，是有功负荷同时系数，可取0.90~0.95b)无功计算负荷（单位为kvar）=，是所有设备无功之和；是无功负荷同时系数，可取0.9~0.97c)视在计算负荷（单位为KVA） =d)计算电流（单位为A） =1.采用需要系数法对车间用电设备进行负荷计算（1）各支线负荷计算及熔断器和导线截面积选择以设备序号1为例说明计算过程：查表11-1，序号1设备单位容量7.6kw，效率η=0.88，启动倍数Kst=6计算电流：启动电流：选择支线熔断器。INFE>I30=16.2A，INFE>KIST=0.497.2=38.88(A)。式中INFE为熔体额定电流，K为选择熔体的计算系数，轻载启动取0.25~0.4。选INFE=30A，INFU=50A，查表5-10，选择结果为RT0-50/40。选支线截面积。按允许载流量选择，根据Ial>I30，查表8-37，根据实际环境温度，选3根单芯塑料导线穿钢管Sc=15mm埋地敷设。当截面积A=2.5mm2，Ө=25o时，Ial=18A.>I30=16.2A，选择结果为BLV-32.5-18A-SC15mm(钢管管径)。同理可选择出所有电动机支线的熔断器和导线截面积如表2.1所示表2.1各支线负荷、熔断器、导线截面积选择结果设备代号设备名称计算电流单台容量（kW）启动电流熔断器选择导线截面积允许载流量穿钢管管径备注温度25o1~3普通车床C630-116..27.60.4*97.2RTO-50/402.518154内圆磨床M212015.17.250.4*90.6RTO-50/402.518155，16砂轮机S3SL-3003.01.50.4*19.5RTO-50/102.518156平面磨床M7130167.60.48*96RTO-50/402.518157~9牛头刨床B60508.540.4*51RTO-50/302.5181510~12普通车床C614012.96.1250.4*77.4RTO-50/302.5181513~15普通车床C6169.584.60.4*57.48RTO-50/302.5181517，18单臂龙门刨床B1012147.8867.80.4*369.7RTO-200/150951705019龙门刨床B2016145.766.80.4*364.25RTO-200/150951705020，21普通车床C63021.5810.1250.4*129.48RTO-100/604241522立式钻床Z5359.764.6250.4*58.56RTO-50/302.5181523，38立式车床C534J1176.67800.4*530RTO-400/2501201955024摇臂钻床Z3518.108.50.4*99.55RTO-50/404241525~28镗床T6826.639.80.4*146.465RTO-100/606321529~33插床B50328.7340.4*52.38RTO-50/302.5181534~37普通车床C630-311.715.6250.4*70.26RTO-50/302.51815（2）干线负荷计算及截面积选择机加车间用电设备从低压配电屏引出三个回路WL1、WL2、WL3.各回路所接配电箱及用电设备如下表机加车间三个回路负荷计算结果车间的转供负荷计算结果如下表车间的转供负荷计算结果转供负荷名称车间回路号计算负荷P30Q30S30I30cosφ机修车间WL417988199.46303.060.90加工车间WL512667142.71216.830.88汽车库WL6854998.11149.070.87泵站WL7172108203.10308.590.85照明回路（三相）WL83603654.701按允许发热条件选择车间干线截面积计算如下表所示。各干线选择YJLV型交联聚乙烯绝缘电缆，埋地辐射。车间干线计算电流及导线截面积选择结果（YJLV铝芯电缆）回路编号干线计算电流I30(A)导线允许载流量Ial（A）导线截面积A(mm2)WLI72.32943*16+1*16WL2273.883033*120+1*70WL3109.441233*25+1*16WL4303.063473*150+1*95WL5216.832183*70+1*35WL6149.071803*50+1*25WL7308.593473*150+1*95WL854.70943*16+1*162.2无功功率补偿无功功率的人工补偿装置：主要有同步补偿机和并联电抗器两种。由于并联电抗器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此并联电抗器在供电系统中应用最为普遍。2.低压母线计算负荷及无功功率补偿（1）低压母线计算负荷。低压母线的计算负荷为各回路干线负荷之和，应计及同时系数（或称为参差系数或称为综合系数）。P30M=K∑p=0.9*（28.56+108316+43.22+179+126+85+172+36）=700.15(KW)Q30M=K∑p=0.95*（37.98+143.85+57.48+88+67+49+108+0）=523.74(Kvar)S30M=,,由于车间负荷功率因数小于0.92，因此应在变压器低压母线上进行集中无功补偿。集中补偿便于维护和管理，采用电力电容器进行补偿。(2)无功功率补偿1）补偿容量的确定QC=P20（tanφ1-tanφ2）=700.15*(0.75-0.426)=226.84(Kvar)2)选择补偿装置参照《工厂供电设计指导》P34页，选择PGJ1型低压自动补偿屏，并联电容器为BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）一台与方案3（辅屏）2台相组合。总共容量84*3=252kvar.补偿后变电所变压器一次侧计算负荷KWQ=Q-Q=523.74-252=271.74KvarS=750.82KVACOS==0.933>0.92故满足要求3．计算变电所变压器一次侧计算负荷（1）估算变压器功率损耗：(2)估算进线负荷：图2.1PGJ1型低压无功功率自动补偿屏的接线方案变电所主变压器及主接线方案的选择 根据负荷性质和电源情况选择变压器台数和容量，有下列两种方案 a)装设一台主变压器型号为S9型，而容量根据式，为主变压器容量，为总的计算负荷。选=800KVA>=776.7KVA，查表2-5即选一台S9-800/10/0.4-Yyn0型低损耗配电变压器。b)装设两台变压器型号为S9型，而每台变压器容量根据式（4-1）、（4-2）选择，即776.7KVA=（396-475）KVA （4-1）一台工作时S >=475KVA 故要选择容量为500MVA的变压器 （4-2）因此选两台S9-500/10型低损耗配电变压器。技术数据如下表表S9型电力变压器技术数据型号额定容量空载损耗负载损耗空载电源短路阻抗连接组别标号参考价（元/台）S9---8008001.47.50.84.5Yyn091100S9---5005000.965.11.04Yyn0633004.3主接线方案的技术经济比较表4-1主接线方案的技术经济比较比较项目方案1：装设一台主变的方案方案2：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基本满足要求供电质量一台主变，电压损耗较大两台主变并列，电压损耗较小灵活方便性一台主变，灵活性小有两台主变，灵活性较好扩建适应性留有扩建余地小扩建适应性好经济指标电力变压器的综合投资额查得S9-800/10的单价为91100元，而变压器综合投资约为其单价的2倍，因此综合投资约为2*91100=18.22万元查得S9-630/10的单价为6.33万元，因此两台变压器的综合投资约为4*6.33=25.32万元，比一台主变方案多投资7.1万元高压开关柜（含计量柜）的综合投资额查得5-15得JYN2-10型柜可按每台4.5万元计，其综合投资可按设备的1.3倍计，因此高压开关柜的综合投资约为4*1.3*4.5=23.4万元本方案采用6台JYN2-10柜，其综合投资可按设备的1.3倍计，综合投资约为6*1.3*4.5=35.1万元，比一台主变方案多投资11.7万元电力变压器和高压开关柜的年运行费查表3-2，主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年:18.22*0.11=2.0042万元23.4*0.12=2.808万元总计：4.8122万元查表3-2，主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年:25.32*0.11=2.7852万元35.1*0.12=4.212万元总计：6.9972万元.比一台主变方案多投资2.185万元供电贴费主变容量每KVA为800元，供电贴费=800KVA*0.8万元/KVA=640万元供电贴费=2*500KVA*0.08万元=800万元，比一台主变多交160万元从上表可以看出，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的主接线方案，但按经济指标，则装设一台主变的主接线方案远由于装设两台主变的主接线方案，因此决定采用装设一台主变的主接线方案。（四）车间进线架空线的选择根据设计任务要求选择总降压变电所到车间变电所的进线为架空线，按经济电流密度选择经济截面积。查《电力电子装置二》P59表6-8选择经济电流密度Jec=1.73，已知I301=44.84A，则。查《电力电子装置二》附表12-1选LJ-50铝绞线，屋外载流量为215A，故满足要求。（五）线路功率损耗、变压器功率损耗及车间年电能需要量的计算（1）车间进线的功率损耗查《工厂供电设计指导》P133页表8-1可知，6-10KV的厂区架空线路的档距为35-50m，查《工厂供电设计指导》表8-1课的6-10KV的架空线路在线路档距为35-50m时架空线倒显得最小间距为0.6m，从而查《电力电子装置查》附表16的LJ-50的单位电阻值R1=0.64，单位电抗值X1=0.323RWL=R1L1=0.641.5=0.96（），XWL=X1L1=0.3231.5=0.49（）变压器功率损耗和电能损耗：1）变压器的功率损耗为2）变压器电能损耗为4000=57353.1SN————每台变压器额定容量，kV·AT——变压器年运行小时数，h————最大负荷损耗小时数，hKq————功率损耗归算系数，表示传输单位无功率而产生的有功功率损耗，一般取0.1————年最大负荷损耗小时数，取40006短路电流的计算5.1绘制计算电路 500500MVAK-1K-2LGJ-50,1.510kVS9-8000.4kV(2)(3)(1)～∞系统图5-1短路计算电路k-1k-1k-2图5-2短路计算等效电路（六）短路电流计算短路电流计算目的是为了选择和校验车间变电所高、低压电气设备及提供继电保护整定计算所需要的技术数据。因此应计算在最大运行方式下和最小运行方式下的短路电流值。计算电路图如图等值电路图如图计算各元器件基准电抗标幺值选区基准容量Sd=100MVA，基准电压：Ud1=10.5kV，Ud2=0.4kV，基准电流：电源内阻：线路：变压器：计算K1点和K2点短路电流为短路电流计算结果如表所示高压冲击系数Ksh=1.8，则。低压冲击系数Ksh=1.6，则短路容量为：短路点运行方式K1K2最大运行方式短路电流（KA）4.84222.7083最小运行方式短路电流（KA）4.29421.982冲击电流（KA）12.3251.32最大短路容量（MV·A）88.0415.74（七）选择车间变电所高、低压电气设备1.选择母线截面积车间低压母线，可以选择LMY型矩形铝母线，按经济电流密度选择。一直母线计算电流，查《工厂供电设计指导》P154表8-26根据年最大负荷小时数，差的经济电流密度，，因此经济截面积为（mm2）。查表8-30选LMY型硬铝母线1008。在环境温度为时竖放A，平放减少8%，A。可见，母线允许载流量大于母线计算电流。对母线坐热稳定校验，假想时间为（s），则热效应允许最小截面积为（mm2）式中C—热稳定系数。查表5-2得铝母线热稳定系数C=87.因为实选母线截面积mm2>mm2,所以热稳定合格。(2)对母线作动稳定校验。母线采用平行放置，根据低压配电屏结构尺寸确定a=0.25m，l=0.9m。计算应力为a=0.25b=0.1h=0.008(硬铝母线)合格2.进线电缆热稳定校验查表5-2，10kV交联聚乙烯绝缘电缆热稳定系数为137铜线。按热稳定要求重选交联聚乙烯电缆YJL22-1000-,允许载流量474A..电缆不作动稳定校验。3.车间变电所高压电气设备的选择车间变电所变压器进线侧计算数据如表11-12所示。表11-12进线侧计算数据和高压开关技术数据计算数据真空断路器ZN-12-40.5高压熔断器UNW（kv）10UN（kV）10UN（kV）10I30(A)44.48IN(A)400IN(A)0.5Ik(kA)4.84I∞(kA)17.3I∞(kA)100Sk(MVA)88.04S∞(MVA)150S∞(MVA)500ish(kA)12.35imax(kA)22imax(kA)160I2teq30.45It2tt302表11-13普通阀型避雷器技术数据型号额定电压（kV）灭弧电压（kV）工频放电电压冲击放电电压冲击残压（kV）不小于不大于FS不大于FZ不大于FSFUFS-101012263150453(kA)5(kA)50(kA)10(kA)15504550（1）选择避雷器FS-10或FZ-10，如表11-13所示(2)选择电压互感器：JSJW-10/0.1/0.1/3(3)高压电流互感器选择：查表5-11选LAJ-10或LQJ-10(4)选择避雷器FS-10或FZ-10,如图11-13所示。4.车间低压侧电气设备的选择，低压侧计算数据如表11-14所示表11-14车间低压侧计算数据UNW(V)380(A)1180.11(kA022.71(MV·A)15.74(kA)51.32(KA2·s)各低压干线低压断路器及低压刀开关的选择如表11-15所示表11-15车间低压干线断路器及低压刀开关选择表查表5-5和5-8《工厂供电技术指导》车间回路号计算电流(A)低压断路器型号低压刀开关型号WL172.32DW15-200HR5-100WL2273.88DW15-400HR5-400WL3109.44DW15-200HR5-200WL4303.06DW15-400HR5-400WL5216.83DW15-400HR5-400WL6149.07DW15-200HR5-200WL7308.59DW15-400HR5-400WL854.70DW15-200HR5-1005、高压开关柜选择查《工厂常用电气设备手册》，选用北京华东有限公司生产的JYN2-10型金属铠装中置抽出式（手车式）开关柜。根据车间变电所主接线选择开关柜编号方案如表11-8所示。JYN2-10型高压开关柜编号03、30203634电缆进线及电压互感器电压测量及避雷器节车间主变压器右联络SN10-10Ш真空断路器111FCD3-10避雷器11RN3-10高压熔断器11JDZ6-10电压互感器33JDZJ6-10LZZB6-10电流互感器333LZZOB6-10外形尺寸（宽深高，mmmmmm）1000*1500*2200(采用SN10-10Ш备注6、低压配电屏的选择查《工厂常用电气设备手册》，低压配电屏选择GCK3(GCL-S)型低压抽出式开关柜，作为发电厂变电所三相交流50Hz，380V，额定电流为3150A及以下低压配电系统。根据车间变电所低压配电线路设计方案选低压开关柜一次线路方案示例如下图所示。选择变电所位置要从安全运行角度出发，达到较好技术经济性能，经过技术经济比较后确定。一般满足接近中心负荷，进出线方便、接近电源侧的议案球。本车间变电所已确定在西北角。变电所的形式和布置。变电所的形式根据用电负荷的状况和周围环境情况确定。个悲剧当地供电部门要求，设置专门电容器室，与低压配电室相邻并友们相通。（八）变电所防雷保护直击雷保护在变电所屋顶装置避雷针或避雷带，并引出两根底线与变电所公共接地装置连接，由于变电所高低压电气设备均在室内，因此不必设置独立的避雷针。防雷引下线，应优先利用自然引下线，还可以利用建筑物的钢柱、消防梯、金属烟囱作自然引下线。人工防雷引下线采用圆柱或扁钢，优先采用圆钢，其截面积应满足规范要求，引下线沿建筑物外墙明敷设，并经最短路径接地。要求接地电阻为。GCK3一次线路方案编号0313131313131313235151电缆进线WL1馈电WL2馈电WL3馈电WL4馈电WL5馈电WL6馈电WL7馈电WL8照明功率因数自动补偿功率因数自动补偿125072.3230312334721818034794192192LMZJ1-0.5电流互感器3AE1000-1600-S断路器111ME630断路器ME1000断路器S1-125断路器11S2-160断路器S3-250断路器11S5-400断路器111DCHR1-00-1熔断刀开关1QSA400-630熔断刀开关11NT00-160/A熔断器2424JKC1-/3接触器88BCMJ-0.4.30-3电容器88LMZK2-0.66电流互感器3333333133雷电侵入波的保护在10kV高压侧配电室装有HYSWS2-7/50型避雷器，引下线采用25mm4mm镀锌扁钢。下与公共接地网焊接，上与避雷器接地端螺栓连接。3．变电所公共接地装置的设计（1）接地电阻要求：查表9-6，变电所公共接地电阻应满足：1）;2).这里IE为车间变电所单相接地短路电流，是按变电所架空线总长度为进线1.5km，低压转出线0.9km.（A）即去公共接地装置电阻。（2）接地装置的设计，采用长2.5m、Ø50mm镀锌钢管30根，沿变电所三面均匀分布布置，变电所前两面布置二排，管距5m垂直打入地下，管顶离地面0.6m。管间用40mm4mm镀锌扁钢焊接相连。变电所的变压器室有一条接地干线与室外公共接地装置连接。接地干线均采用25mm4mm镀锌扁钢。变电所接地装置布置如图11-10所示。4.公共接地装置计算（1）单根垂直接地体电阻估算。沙质粘土取土壤电阻率，人工水平接地体电阻。估算垂直人工接地体根数n，已知自然接地体电阻15Ω，则需要人工接地体电阻为考虑到管间屏蔽作用，并使接地体均匀，可按偶数倍布置接地体，可选n=30根，再作复合接地体电阻计算：所以满足要求。（2）校验钢质接地线短路热稳定，低压母线上单相接地短路电流计算如下：1）电源阻抗为零序阻抗为2)变压器阻抗为3）低压母线阻抗。查《工业与民用配电设计手册》157页表4-42，母线3（100×8）+63×6.3的零序阻抗为，母线长度取10m。 4)低压电缆线路零序阻抗： 同上手册，表4-25，截面积最大150mm2，长度取100m。 总零序电抗为 低压电缆线路的单相接地短路电流为 低压母线上单相接地短路电流为 钢质接地线热稳定系数C=70，低压侧短路电流持续时间为0.4s，则接地线最小截面积为所以热稳定合格。

附录资料：不需要的可以自行删除车间配线设计技术要求一、总体要求：1、工程概况：本次工程主要为车间内部设备的动力电设计、安装部分。2、本工程包含全部电气配套设施的采购、安装、对接；中标方负责全部电线、电缆、连接头、动力柜、配电盒及其配件的采购、搬迁、安装等，并满足使用要求。其中主线路的架设采用桥架支撑空中架设，距地面高度不低于6米，每根柱子架设一套。3、本次配电工程中电缆规格型号全部为BV系列铜芯电缆，电缆额定电压为0.66/1KV。电缆品牌：电缆可选用江苏上上电缆集团有限公司，南洋电缆集团有限公司，安徽绿宝电缆有限公司，安徽航天电缆集团有限公司,山东远东电缆有限公司等产品，随电缆需附有产品合格证和产品质量检验合格证；线缆为BV线缆标准符合国标要求；断路器选用正泰品牌，随机附有产品合格证和产品质量检验合格证。4、电缆铺设按国家电气安装标准执行，线号清晰，线路规范产品技术标准符合国家标准及行业规范要求。5、动力柜需配置零排和地排,柜体要有相应的铭牌和产品合格证，配备电流、电压表。6、塑料外壳式断路器均采用正泰品牌标准型3极断路器。配电柜体均采用上海电器股份有限公司人民电器厂生产的标准柜体。7.车间照明灯具要求功率100w，均采用浙江阳光品牌；配套开关采用TCL品牌。二、主材配置图3-1装一图3-1装一车间厂房布局图1）配电柜底座安装10#槽钢基础，高度约为200/180cm，周围需密封,配置零排和地排,柜体要有相应的铭牌和产品合格证。配置三相电压表1块，安装电压转换开关1只实现相间电压转换；配置三相电流表3块。2）配电柜箱体高度1800mm，门开启大于135°，箱体独立安装，顶部、底部可根据要求开进出线孔；安装板及侧梁可以调节、安装检修灵活、方便、结构紧凑、通用性好。柜门附配电柜线路图。3）技术参数（铭牌须有标识）□符合标准：IEC439、GB7251.1-1997、JB／T9661-1999

□额定电压：AC400V

□额定绝缘电压：660V

□额定电流：根据负荷要求定

□额定短时耐受电流：30kA

□外壳防护等级：IP304）配电柜内部使用铜排母线连接，柜内母线要求外敷热缩套管，柜内接线端子应与出线导线截面匹配，不得使用小端子配大截面导线。2、分线配电柜要求1）配电柜箱体规格H1200*W600*D400，门开启大于135°，箱体独立安装，底部可根据要求开进出线孔；安装板及侧梁可以调节、安装检修灵活、方便、结构紧凑、通用性好。柜门附配电柜线路图。2）技术参数（铭牌须有标识）□符合标准：IEC439、GB7251.1-1997、JB／T9661-1999

□额定电压：AC400V

□额定绝缘电压：660V

□额定电流：根据负荷要求定

□额定短时耐受电流：30kA

□外壳防护等级：IP303）配电柜内部使用铜排母线连接，柜内母线要求外敷热缩套管，柜内接线端子应与出线导线截面匹配，不得使用小端子配大截面导线。3、配电箱1）配电柜箱体规格600*400，门开启大于135°，箱体独立安装，底部可根据要求开进出线孔；安装板及侧梁可以调节、安装检修灵活、方便、结构紧凑、通用性好，要求安装高度离车间地面1.5米。2））配电柜内部使用铜排母线连接，柜内母线要求外敷热缩套管，柜内接线端子应与出线导线截面匹配，不得使用小端子配大截面导线。三、相关内容及要求(一)车架车间配电要求1、总配电柜部分安装1)从车间内配电室接主电缆至主配电柜位置，安装XL-21配电柜（JP1）1台。2)该配电柜采用三相五线制，其中零线、底线由独立接线铜排。配电柜要求含总控开关（塑壳断路器）1只、车间线路控制开关3只、备用三相断路器3只。4)从配电柜对应断路器三相五线制电缆连接分别至车间三条线路分配控制部分。2、车架车间线路1配电要求1）在车间指定位置（见车间配电图）放置配电柜JP1-1、JP1-2；配电箱JK1-32）要求配电柜JP1-1含总控开关1只、三相断路器3只、两相断路器（含漏电保护）1只、备用三相断路器2只。配电柜JP1-2含总控开关1只、三相断路器6只、两相断路器（含漏电保护）1只、备用三相断路器2只。配电箱JK1-3含三相断路器1只。3、车架车间线路2配电要求1）在车间指定位置（见车间配电图）放置配电柜JP2-1、JP2-2、JP2-3；配电箱。2）要求配电柜JP1-1、JP1-2均含总控开关1只、三相断路器3只、两相断路器（含漏电保护）1只、备用三相断路器2只。配电柜JP1-3含总控开关1只、三相断路器6只、两相断路器（含漏电保护）1只、备用三相断路器2只。配电箱根据配电图分配两相断路器、三相断路器，所有断路器均含有漏电保护功能。3）车间照明控制依照配电图安装于相应位置。4、车架车间线路3配电要求1）在车间指定位置（见车间配电图）放置配电箱。2）要求配电箱根据配电图分配两相断路器、三相断路器，所有断路器均含有漏电保护功能。5、配线要求1）总配电柜采用1000A断路器总开关，1个400A塑壳断路器，2个250A塑壳断路器2）分线配电箱内部采用总开关250A塑壳断路器，三相均采用100A塑壳断路器，两相采用60A塑壳断路器，备用断路器采用100A塑壳断路器3）配电箱内部采用总开关250A塑壳断路器，三相均采用60A塑壳断路器，两相采用60A塑壳断路器4）线路2主线采用BV95铜线，零线和地线采用BV50铜线。线路1和线路3主线采用BV50铜线零线和地线采用BV25铜线。5)配电柜支线采用BV25铜线，零线、地线采用10铜线。6)配电箱支线采用BV16铜线，零线、地线采用6铜线7）照明主线采用BV6铜线，灯线采用2.5铜线。6、材料明细名称规格单位数量备注配电柜XL-21含配套件件1A类分线配电柜H1200*W600*D400件3内含7个塑壳式断路器B类分线配电柜H1200*W600*D400件2内含10个塑壳式断路器A类配电箱600×400件23相/1B类配电箱600×400件13相/2C类配电箱600×400件143相/3D类配电箱600×400个33相/1+2相/2E类配电箱600×400个23相/2+2相/1F类配电箱600×400个43相/3+2相/1铜线BV952米约420内含接线鼻铜线BV502米约920铜线BV252米约500铜线BV162米约500铜线BV102米约100铜线BV62米约300线路桥架套505号槽钢焊接，含瓷瓶照明配电箱400×200套4含控制系统其他辅材---(二)车相车间配电要求1、总配电柜部分安装1)从车架车间内配电室接主电缆至主配电柜位置，安装XL-21配电柜（XP）1台。2)该配电柜采用三相五线制，其中零线、底线由独立接线铜排。配电柜要求含总控开关（塑壳断路器）1只、车间线路控制开关3只、备用三相断路器3只。4)从配电柜对应断路器三相五线制电缆连接分别至车间三条线路分配控制部分。2、车架车间线路1配电要求1）在车间指定位置（见车间配电图）放置配电柜XP1-1、XP1-2。2）要求配电柜均含总控开关1只、三相断路器6只、两相断路器（含漏电保护）1只、备用三相断路器2只。3、车架车间线路2配电要求1）在车间指定位置（见车间配电图）放置配电柜XP2-1、XP2-2、XP2-3；配电箱。2）要求配电柜均含总控开关1只、三相断路器6只、两相断路器（含漏电保护）