某学校生活区工厂供电设计

前言源和动力。电能即易于由其他形式的能量转换达国家相比还是有一定的差距，我们人均电量还不能满足国民经济发展的需要。电力市场还未完对建筑的要求。我国的改革开放，为建筑电器领域大量采用新装技术迅速发展的需要，提高建筑安装电有必第一章负荷计算及无功补偿说重要负荷、不重要负荷、动力负荷、照明负荷等。另一种是指用电设备或用电单位所耗用的电功率或电流大小，如说轻负荷(轻载)、重负荷(重载)、空负荷(空载)、满负荷(满载)等。电力负荷的具体含义视具体情况而定。力负荷对供电可靠性要求的界限，以便恰当：(1)一级负荷重大设备损坏、重大产品报废、重要原料生产的大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢③中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作者，例如重要交通纽约、重要通信纽约、重要宾馆、大型体育场、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场④在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要(2)二级负荷损坏、大量产品报废、企业大量减产等。电单位的正常工作者，例如交通纽约、通信纽约等用电单位供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要公(3)三级负荷力负荷对供电电源的要求(1)一级负荷对供电电源的要求如中断供电造成的后果十分严重，因此要求由两个电源供电，当其中一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损坏。一级负荷中特别重要的负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。为保证对特别重要负荷的供电，严1)独立与正常电源的发电机。2)供电网络中独立于正常电源的专门馈电路线。(2)二级负荷对供电电源的要求二级负荷，要求由两回路供电，供电变压器也应有两台(这两台不一定在同一变电所)。路发生故障时，较之电缆线路发生故障时易于发生且，必须采用两根电缆并列供电，每根电缆应能承担全(3)三级负荷对供电电源的要求组计算负荷的确定计算负荷的含义及其确定方法计算负荷：计算负荷是指通过负荷的统计计算确定的、用来按发热条件选择供电系统中的各元件(包括设备和线路)的一种负荷值。根据计算负荷选择的电气设备和导线电缆等，如以计算负荷持续运行时，其发热温度不会超过正常允许值。计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线电缆选得过大，造成投资和有色金属的浪。(1)需要系数法是很大的一般情况来确定的，未考虑设备容量相差悬殊时少，因此此法较适用于设备台数较多的车间及全厂范围的P=K.P30xNx 式中：NNNKK.KLxn.nK：设备组的同时使用系数(即最大负荷时运行设备的容量与设备组总额定容量之比)；K：设备组的平均加权负荷系数(表示设备组在最大负荷时输出功率与运行的设备容量的L比值)；n：设备组的平均加权效率；nWL：配电线路的平均效率。②无功计算负荷：QPtan(2)0=P2+Q2=P30=3030cos9 IISN Nx30NP对于电动机，它本身损耗较大，因此当只有一台时，P=N。30n(2)二项式系数法补了需要系数法的不足。此法计算也十分简便，至今仍为我国不少设计单位和设计人员所采P=bP+cP30Nx (4)多组用电设备计算负荷的确定bP：表示用电设备组的平均负荷。NcPxPxxQPtan(6)0=P2+Q2=P30=3030cos9 IISN (3)利用系数法无论台数多少和容量差别大小，计算结果都比较准确。但此法计算繁复，因此应车间变电所低压母线上的计算负荷时，应考虑各组用电定多组用电设备的计算负荷时，应结合具体情况对其有功负荷和无功负荷分别记入一个同时系数K、Kpqpqpqpq在本设计中采用的是需要系数法计算负荷为了合理设计和选择工厂供电系统中的电气设备和导线，需要根据用电设备的容量对有关的电力负荷进行统计计算，即得到计算负荷。如果计算负荷确定过大，会增加投资和造成有色金属的浪费；而计算负荷确定过小，又会造成电气设备和导线长期过热，这不仅增加了电能损耗，而且影响它的使用寿命和用电安全。计算出各厂房及全厂的计算负荷。注意，用电设备的总容量P值不含备c负荷计算表见表1Q/kVA0P0/kw12345671)变压器低压侧计算负荷30(2)3030变电所低压侧的功率因数为：2)变压器高压侧计算负荷功率损耗可直接按简化公式计算T30(2)负荷高压侧的功率因数不得低，而目前只有，因率因数和安装人工补偿装置两种。安装人工补偿装置变压器本身的无功功率损耗Q远大于其有功功率损耗P，一般Q=(4~5)P，因此TTTT要使低压侧功率因数由0．83提高到0．92，低压侧需装设的并联电容器容量为:c1)补偿后变电所低压侧的视在计算负荷：2)主变压器的功率损耗3)变压器高压侧的计算负荷补偿方案见表2arVarPlus投切步组合1,1,2,2,2(15kvar×2)×2+(15Kvar×4)VarlogicNR6功率因数控制器VarlogicNR12OPTIM28et称号间锅炉1001000学生宿舍楼负荷器计第二章主变压器台数和容量的确定电力变压器是变电所中最重要的一次设备，其主要功能是将电力系统的电能电压升高选择主变压器台数按其负荷性质要求为:供电电源条件:3)工厂总降压变电所10KV配电出线定时限过流保护装置的整定时间t=。op台数的选择1)应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变电所应装设两2)对季节性负荷或昼夜负荷变动较而宜采用经济运行方式的变电所，可考虑采用两台3)负荷集中而容量相当大的变电所，既是为三级负荷，也应采用两台或多台变压器。4)在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。S大约60%~70%的需要，即：S=~×S=~×＝(~)kVA。T30为：S＝S/=(~)/=~kVA。NTTN.T30(I+)次小区设计的负荷全为三级负荷，所以不用考虑这个因素。电所采用两台S9系列1000kVA的变压器。第三章变配电所主接线方案的选择变配电所的主接线方案基本要求b)可靠备安全。负荷的发展。一路电源供电一路备用且装有两台(或多台)主变压器或者有多路高压出线的变电所。其所主接线方案的评价(1)从技术指标方面考虑，该方案的供电可靠性和运行灵活性都比较高，在高低压母电范围，同时对重要用户可从不同母线分段引出双回路供电，供电可靠性及运行灵活性相(2)从经济指标方面考虑，虽然该方案的初投资比较高，但从年运行费用包括设备折主接线方案所主接线,因此要求设计的变电所主接线在满足安全,可靠供电的前提下,尽可能使根据所选车间变压器的容量,安装地点,进线方式,本车间及需转供负荷的性质及出路数这种主接线采用了高压断路器，因此变电所的停、送电操作十分灵活方便，同时高压断路器都配有继电保护装置，在变电所发生短路和过负荷时均能自动跳闸，而且在短路故障和过负荷情况消除后，又可直接迅速合闸，从而使恢复供电的时间大大缩短。如果配电侧有联络线与其它变电所相连时，则可用于二级负荷；因此在考虑该种方案时，我选择了电线路的接线及其结构1)配电设备和导线材料耗用较少，运行灵活性好，特别是采用封闭式母线槽时；但干线2)一般用于用电设备容量不很大、布置较均匀的场合，例如对机械加工车间的中小机床WL1WL2WL1WL2上电源接线QS111QS111QS121导线和电缆选择的一般规定QF11QF12 (1)架空线路导线宜采用铝导线，但不得采用单股的铝导线，一般是采用铝合金如钢芯QS112QS122铝导线。QS101QF10QS102QF22QF22QS211QS2QS211C：繁华街道或人口密集地区；QF20(4)架空导线连续允许的载流量，应按周围空气温度进行效正。周围空气温度应采用当(5)从供电变电所二次侧出口至线路末端变压器一次侧入口的6~10kV架空线路电压损(6)架空线路导线的截面不应小于所规定的最小截面。结构和敷设配电线路，包括室内配电线路和室外配电线路。室内配电线路大多采用绝缘导线，室和敷设(1)绝缘导线按芯线材质分，有铜芯和铝芯两种。除重要回路及振动场所或对铝有腐蚀和塑料绝缘两种。塑料绝缘导线的绝缘性能好，(3)绝缘导线的敷设方式，分明敷和暗敷。明敷是导线直接或在管子、线槽等保护体内，算(1)发热条件温度。(2)电压损耗alRPL+XQLU=030030UN 00NN(3)经济电流密度(4)机械强度(5)根据设计经验：一般10kV及以下高压及低压动力线路，通常先按发热条件来选择截，发热条件选择导线和电缆截面动力干线截面按发热条件选择截面再校验机械强度，由于线路不长，故不需校验其电压损按发热条件I>I,查其参考文献《电气数据查询》选取导线截面A=35mm2的al30al0号号一号I/AI/AI/AI/AA/mm2铺设方式14225YJV埋地敷设选择al第五章短路电流及其计算活的正常进行。但由于各种原因，也难免出现故障，而使系统的正常运行遭到破坏；而系造成短路的主要原因，是电气设备载流部分的绝缘损坏。这种损坏可能是由于设备长期运行，绝缘自然老化或由于设备本身不合格、绝缘强度不够而被正常电压击穿，或设备绝缘相线之间或相线与接地物体之间，或者咬坏设备导线电缆的绝缘，也是导线短路的一个原(1)短路后，短路电流比正常电流大得多；对供电系统产生极大的危害。即1)短路时要产生很大的电动和很高的温度，从而使故障元件和短路电路中的其它元件损2)短路时电压要骤降，严重影响电气设备的正常运行。3)短路可造成停电，而且越靠近电源，停电范围越大，给国民经济造成的损失也越大；4)严重的短路要影响电力系统运行的稳定性，可使并列运行的发电机组失去同步，造成干短路电流计算(采用标幺值法)取S=100MVA，U=U=10.5kV，U=U=0.4kVdd1c1d2c2计算短路电路中各主要元件的电抗标么值S100MVA (1)电力系统电抗标么值：X*=d==0.21S500MVA0(3)电力变压器的电抗标么值：查表得变压器的阻抗电压U%=5%，K(1)总电抗标么值：(2)三相短路电流周期分量有效值：(3)三相短路次暂态电流和稳态电流有效值：(4)三相短路冲击电流及其有效值：(5)三相短路容量：(1)总电抗标么值：(2)三相短路电流周期分量有效值：(3)三相短路次暂态电流和稳态电流有效值：(4)三相短路冲击电流及其有效值：(5)三相短路容量：第六章低压电器设备的选型电器设计的主要内容之一。正确地选择电器是使电气主前提下，积极而稳妥地采用新技术，并注意节省投选择是要考虑电器装置的环境条件和电气要求。环境条件是指电器装置所处的位置特征(户外或户内)、环境温度、海拔高度以及有无防尘、防腐、防火、防爆等要求；电气要求是指电器装置对设备的电压、电流、频率等方面的要求；对作选择，就是要效验其短路时是否满足电动稳定和热稳电器名称电器名称电压电流断流能力短路电流效验(KA)(V)(A)动稳定度热稳定度关OOOO√√√OO√√——√√√————————熔断器√√√————进行动热稳定效验④电流互感器：当变比较大时(如在75/5以上)。UU；N.QN②电器的额定电流I应不小于所在电路的计算电流I；NQ30即I>NQ30③电器的最大开断电流I应不小于它可能开断的最大电流I；ock即I>I(19)ock④动稳定是指导体和电器承受短路电流机械效应的能力。满足稳定的条件是I>I(20)etsh或i>ietsh式中i、I：设备安装地点短路冲击电流的峰值及其有效(kA)；shshi、I：设备允许通过的电流峰值及其有效值k(A)。etet⑤热稳定效验短路电流通过时，电器各部件温度不应超过短路时发热最高允许值，即ItIt(21)tima式中I：设备安装地点稳态三相短路电流(kA)；tima：短路电流假想时间(S)。I：t秒内允许通过的短路电流值或称t秒热稳(kA)；t点,工作环境,使用要求选择电气设备的适当型号,变电所一次设备均选用)案要求,要选择高压进线,计量和互感器柜格的选择及校验装设低点数装设低点数型号规格据参数数电压熔断器开关选择项目器GN8-10JDZ-1LQG0/GN8-110kV10kV10kVkV10kV电39．6400A400流A断kAkA27kA217．40kA40kV合合结论合格合格合格合格格装设低点数据设备型号规格参数数据参数器GN8-10/ZN2-10/6LQG-10-400/54003010kV10kV400A10kV10kV断流能力kA50kA动稳定27kA40kA21217．59据数GN8-10/4JDZ-10-10/Fs010kV10kV10kV10kV电流400A400AkA50kA力217．热稳定合格合格40kA27kA40kV合格合格2．低压配电屏选择：根据变电所低压配电室的面积及配电需要，选择低压配电屏七台，其它主要设备见8表目度39kA度低压刀开光AA断流动稳热稳定选择校验项目电压电流结论能力定度度39kA第七章变电所低压侧一次设备的选择与校验线的选择与校验S1280.4在变压器的低压侧，其计算电流为：I=30==1945.4ANI3=母线的截面系数：Wb2h0.125m20.01m20.810-5m366alcalctCAItCAI1000min低压电缆、设备的选择与校验xxe1首先，按发热条件选择电缆：I=，查《工厂供电设计指导》选择铜芯主芯线截面是mm缆，其载流量为I=305A>.初步al22三相短路稳态电流有效值为I(3)=Id2=144=9.14kAK00Nal22JV22低压断路器的选择与校验1.受电柜和母联柜的低压断路器的选择与校验，根据以上短路计算结果，选择断路器整定与校验:(1)瞬时过电流脱扣器动作电流的整定NOR3030瞬时过电流脱扣器的动作电流I应躲过线路的尖峰电流I，即OPOpkIKI=1.352887=3897A，设瞬时脱扣电流整定为3倍，即：OP(O)relPKI=31600=4800A>3897A，满足躲过尖峰电流的要求。OP(O)(2)短延时过电流脱扣器动作电流和动作时间的整定短延时过电流脱扣器动作电流I应躲过线路负荷尖峰电流I，即OP(s)pkIKI=1.22887=3464A，故整定为I=3600A。OP(s)relpkOP(s)(3)长延时过电流脱扣器动作电流和动作时间的整定II，即OP(l)jeIKI=1.11443.4=1588A，故整定为I=1600A。OP(l)reljeOP(l)(4)热脱扣器额定电流I应不小于线路的计算电流I，即NTR30NTR30