化验楼供配电系统的设计毕业设计

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1、学号070685BEIJING INSUTUTE OF PETROCHEMICAL TECHNOLOGY毕业设计（论文）某机加工车间低压配电系统及照明设计院（系、部）：信息工程学院姓名：班级：专业：电气工程及其自动化指导教师：教师职称：讲师北京石油化工学院学位论文电子版授权使用协议论文某化验楼供配电系统的设计系本人在北京石油化工学院学习期间 创作完成的作品，并已通过论文答辩。本人系作品的唯一作者，即著作权人。现本人同意将作品收录于“北京石 油化工学院学位论文全文数据库”。本人承诺：已提交的学位论文电子版与印 刷版论文内容一致，如因不同而引起学术声誉上的损失由本人自负。本人完全同意本作品在校园网

2、上提供论文目录检索、文摘浏览以及全文部 分浏览服务，公开级学位论文全文电子版允许读者在校园网上浏览并下载全 文。注：本协议对于“非公开学位论文”在保密期限过后同样适用。院系名称： 作者签名： 学号：年月日毕业设计（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

3、: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：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行 研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本 文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中

4、以明确方式标 明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规 定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电 子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用 影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名:日期： 年 月北京石油化工学院毕业设计(论文)任务书学院(系、部)信息工程学院 专业 电气 班级 电072学生姓名指导教师/职称 / 高工1. 毕业设计(论文)题目

5、某机加工车间低压配电系统及照明设计2. 任务起止日期：J0_年_2_月24 日 至年_6_月_20_日3. 毕业设计(论文)的主要内容与要求(含课题简介、任务与要求、预期培养目标、原始数据及应提交的成果) 本设计为车间低压配电系统及照明设计，有实际应用价值，设计工作量及 难易程度适中。设计者应在理清设计工作思路的基础上，通过查阅相关设计手 册，相关低压配电系统及照明设计的国家标准，分析计算选择校验设备，独立 完成设计工作。所选设备应符合现行供配电相关国家标准，避免选用老式及国 家明令淘汰禁止使用的设备。通过严肃、认真、踏实的工作，培养遵守设计规 范，综合运用所学知识分析、解决实际问题的工程实践

6、能力。设计内容与要求：(1 )翻译外文资料(不少于20000字符，中译文打印)(2 )低压配电系统及照明设计(3 )二次接线设计方案确定(4 )变配电设备选型及校验(5)绘制主接线图、车间配电平面布置图、编写设计说明书。提交验收的材料：(1) 外文资料原文(不少于20000字符)及中文翻译稿(2) 设计说明书(3) 设计图纸(4) 设计工作记录4. 主要参考文献(1) 工厂供配电简明设计手册刘介才主编 机械工业出版社(2) 国家标准 GB50062-1992.电力装置的继电保护和自动装置设计规 范中国计划出版社(3) 国家标准GB50051994.建筑物防雷设计规范中国计划出版社(4) 行业标

7、准JGJ/ T16-1992.民用建筑电气设计规范中国计划出版社（5）中国航空工业规划设计研究院等编工业与民用配电设计手册第2版水利电力出版社（6）民用建筑变配电设计朱林根编著 中国建筑工业出版社5. 进度计划及指导安排1 2周课题调研、收集、学习参考资料3周翻译外文资料，整理设计资料4周作开题报告5 6周楼体配电总体设计方案确定7周变配电室主接线设计8 9周楼层配电设计10 11 周相关变配电设备选型及校验12 13 周绘制相关设计图纸14周撰写设计说明书15周导师评阅毕业设计16周完成答辩任务书审定日期年月日系（教研室）主任（签字）任务书批准日期年月日教学院（系、部）院长（签字）任务书下达

8、日期年月日指导教师（签字）计划完成任务日期年月日学生（签字）某机加工车间低压配电系统及照明设计摘 要遵循安全、可靠、优质、经济的基本原则，提出工厂厂区供电的设计方案。本次设计是关于机修厂机械加工车间低压配电系统及照明的设计。工厂厂区供 电设计是整个工厂建设设计中的重要组成部分。供电设计的质量 ，会直接影响到 日后工厂的生产与发展。稳定可靠的供电系统 ，有助于工厂增加产品产量，提高 产品质量，降低生产成本，增加企业经济效益。其中包括对车间负荷的计算和短 路电流计算，对变压器的数量，型号，容量的选择以及对变电所高压进线和低 压出线的选择，对变电所主接线，二次回路，继电保护和照明的设计。关键词：供电

9、设计，设计方案，工厂供电，短路电流，一、二次设备，电气照明4AbstractAccording to the basic principles of safety, reliability, high quality and economic results, The power supply desig n program of the factory district is put forward. It is about desig n the machi ne fixs the factory car cha nges to give or get an electric shock

10、and mach ines process the cartful a low pressure goes together with to give or get an electric shock system. The design includes the calculation of loads and short-circuit, electric current, the select of transformer and circuit, and design of main-circuit ,the second circuit ,protect and lighting.K

11、eywords: scheme design plant power supply, The calculation carries, Short-circuit electric current, one two times equipments Electricity lighting目 录第一章绪论及设计的任务和条件 1 -1.1 绪论 . .:彳1.2设计的任务和设计依据胡121机加工一车间生产任务 . :1 122设计依据 . .1 1.3 总体方案设计 . .第二章 车间变电所的设计 .52.1车间负荷计算与无功补偿计算 .2.1.1 车间负荷计算 . 52.1.2无功功率补偿 .

12、72.2 车间变电所变压器的选择 . ：82.3 变电所主接线设计. . &2.3.1 变电所主接线的基本要求 82.3.2 变电所主接线的选择方案. 10-2.4短路电流的计算及变电所一次设备的选择 .112.4.1 短路计算 ./.112.4.2 一次设备的选择与校验. . .:佰第三章 车间配电线路及照明设计 213.1车间配电线路接线方案及动力配电箱的选择 .213.1.1 低压线路接线方式. . :.21 3.1.2 动力配电箱的选择计算举例 .223.2配电线路敷设方式 . .-.23-3.3车间照明设计 . 243.3.1 概述 . . :.243.3.2 电光源、灯具的类型及其

13、选择与布置 243.3.3 照明的标准与照度计算. .273.3.4 照明系统导线截面的选择 .：31 第四章 变电所二次回路及继电保护整定334.1二次回路及继电保护的整定 .-.334.1.1二次回路的概述 -.33-4.1.2 继电保护的概述 :334.2变电所的保护装置 ：.-34-4.2.1 装设反时限过电流保护 :344.2.2 装设电流速断保护 344.2.3 瓦斯保护 354.3防雷保护 .354.4 变电所接地 35第五章结论与展望 ：365.1 结论 365.2 展望 36-参考文献 .37致谢 .38附录 .39附录1 ：39附录2 ：40附录3 ：41附录4 ：42某机

14、加工车间低压配电系统及照明设计第一早绪论及设计的任务和条件1.1绪论本次设计是以刘介才主编的工厂配电设计指导附录的设计题目为蓝本 所组织的毕业设计，设计只作学习研究之用。本设计共分为三部分，首先介绍了设计所涉及的车间情况也就是设计的条 件及要达到的设计任务；接着依次讲叙了负荷计算与无功补偿，车间变电所及 主变压器的选择，车间变电所主结线的设计，短路计算及车间变电所一次设备 的选择，变电所的高压进线与低压出线的选择；最后是低压设计部分，车间配 电所的设计，车间照明的设计，以及变电所二次回路设计及继电保护的整定。本次设计所涉及的负荷计算，短路电流计算等均大部分以机械加工一车间 为例进行的；由于知识

15、所限，我的设计肯定有不少不合理之处，特别希望得到 老师的批评指正。1.2设计的任务和设计依据1.2.1 机加工一车间生产任务本车间承担机修厂修理的配件生产1.2.2 设计依据1. 车间平面布置图J1-工具室西工艺室高压室低压配电室6一 H -一 891121Tn-20E3274830机加工车间空面布置图2. 机加工一车间用电设备明细表由工艺、动力、给排水、采暖通风、土建等专业提供的车间用电设备见下表表1-1机加工一车间用电设备清单设备代号设备名称、型号台数单台容量/KW总容量/KW备注1 二皮带车床6尺19P 92普通车床C62014.6254.6253牛头刨床B6651334立式钻床Z535

16、1P 4.1254.1255砂轮机S35L30011.51.56工具磨床M602511.451.457|牛头刨床B6651:3:38牛头刨床B6651339插床B503214.54.510普通车床C62014.6254.62511普通车床C62014.6254.62512普通车床C62014.6254.62513普通车床C620-117.1257.12514 n普通车床C620-11P 7.1257.12515普通车床C630110.12510.12516弓形锯G7211.51.5171立式铣床X25 K19918万能铣床X62 W19919滚齿机Y38141.93541.93520 1普通车

17、床C611001P 41.935:41.93521龙门刨床 B2012Q167.5567.5522立式钻床Z53514.6254.62523镗床T681:9.8:9.824摇臂钻床Z3516.9256.92525电动单梁吊Q=3顿.18.98.926通风机33.31027插座828照明19.253.车间变电所配电范围车间变电所设在机加工一车间东南角，除为机加工一车间配电外，尚要为 机加工二车间、铸造、铆焊、电修车间配电。4. 负荷性质为两班工作制，年最大负荷利用小时数为3000小时，属三级负荷5. 供电电源条件(1) 工厂总降压变电所10K V配电出线，电源从机修车间变电所用 380/220

18、伏三相四绘制一路架空线由指定的进线口引入，线路长度为300m(2 )总降压变电所配电出线定时限过流保护装置的整定时间top=2S，三相短路容量Sx=200MVA(3 )要求车间变电所最大负荷时功率因数在 0.9以上。(4 )要求在车间变电所10KV侧进行计量。6自然条件(1) 车间的横跨木梁对地高度为7米。(2) 气象条件1) 车间内最热月份的平均温度为30C；2) 地中最热月份平均温度为25C (当埋入深度为0. 5米以上)，而埋入深 度为1米以下时平均温度为20C。(3) 车间环境特征车间系正常干燥环境。表1-2车间变电所计算负荷表车间序号供电回路容量(KvyP30 (KW)Q30 (KV

19、ar)S30 (KVA)I30(A)1.机加工一车间1NO1供电 回路152.259.7995.6113.5581.81NO2车间 照明9.7859.2502.机加工二车间2NO3供电 回路15546.554.471.6108.7NO4供电回路1203642.155.484.2NO5车间 照明10803.铸造车间3NO6供电 回路1807273.1102.6155.9NO7车间 照明86.404.铆焊车间4NO8供电 回路1504589.199.8151.7NO9供电 回路17051101113.1172.0NO1（车间照明75.605.电修车间5NO11供电回路1504577.990136.

20、7NO12供 电回路146.243.975.987.7133.3NO13车间照明10806.小计436.44609.17.考虑同期系数后，变 压器低压侧总计算负荷（K厂 Kq -0.8）349.15487.281.3总体方案设计本次设计是关于机修厂机械加工车间低压配电系统及车间变电所的设计，最 先从车间的布局考虑，接下来开始进入工厂厂区的供电设计部分，先从各部分 的计算入手，其中包括负荷计算及无功补偿计算，变电所的设计，变电所的主 结线的设计，短路电流的计算及一次设备的选择，变电所的高压进线与低压出 线的选择；第三部分进行的是低压配电系统的设计，其中涉及的方面有：变电 所二次系统的设计及继电保

21、护的整定，低压配电屏的选择设计，车间配电线路 的设计，工厂供配电设计对厂区照明方面的设计，考虑到了车间布局的实际情 况进行了对照明设备的选择。第二章车间变电所设计2.1车间负荷计算与无功补偿计算2.1.1 车间负荷计算一般常用的有：逐级法、需要系数法、二项式法以及产值、产量估算法等。 工厂电力负荷计算方法的确定，主要应依据厂方提供的可供使用的有关基础资料 和工厂用电设备的类别、工作状态以及计算方法适用的范围综合考虑确定。本设计采用需要系数法确定。负荷计算的主要公式有：1. 有功计算负荷（单位为kW）P30 = Kd X2. 无功计算负荷（单位为kvar）Qsa = P30 X tan （p3.

22、 视在计算负荷（单位为kVA）4. 计算电流（单位为A）设备 名称 型号台 数单台 容量（kw）需要系数costan Q计算负荷Pg./kwQgo/kva rS30/kVAI30/A皮带车床6尺190.180.51.731.622.80263.244.92普通车床C62014.6250.180.51.730.83251.4402251.6652.52牛头刨床B665130.180.51.730.540.93421.081.64立式钻床Z53514.1250.180.51.730.74251.284521.4852.26轮砂机S35L30011.50.70.80.751.050.78751.31

23、251.99工具磨床M602511.450.180.51.730.2610.451530.5227.93牛头刨床B665130.180.51.730.540.93421.081.64牛头刨床B665130.180.51.730.540.93421.081.64插床B503214.50.180.51.730.811.40131.622.46普通车床C62014.6250.180.51.730.83251.4402251.6652.53普通车床C62014.6250.180.51.730.83251.4402251.6652.53普通车床C62014.6250.180.51.730.83251.4

24、402251.6652.53普通车床C620-117.1250.180.51.731.28252.2187252.5653.9普通车床C620-117.1250.180.51.731.28252.2187252.5653.9普通车床C630110.1250.180.51.731.82253.1529253.6455.54弓形锯G7211.50.180.51.730.270.46710.548.2立式铣床X2Q190.180.51.731.622.80263.244.92万能铣床X6/190.180.51.731.622.80263.244.92滚齿机Y38141.9350.20.51.738.

25、38714.5095116.7740.025普通车床C61100141.9350.20.51.738.38714.5095116.7740.025龙门刨床B2012Q167.550.20.51.7313.5123.372327.020.041立式钻床Z53514.6250.180.51.730.83251.4402251.6652.53镗床T6819.80.180.51.731.7643.051723.5285.36摇臂钻床Z3516.9250.180.51.731.24652.1564452.4933.79电动机单 梁吊车18.90.150.51.731.3352.309552.674.06

26、通风机1100.70.80.7575.258.750.013表2-1车间设备负荷计算结果机加工一车间照明负荷:勺二-SA1. 式中一为单位水平面积上照明光源的安装功率（单位 W/吊）， a为房间的水平面积（单位由机加工一车间用电设备明细表可知其他部分的照明负荷如下表表2-2机加工一车间照明负荷计算表单独使用一般照明度（LX）面积（M）安装功率（W工具库30SX6120工艺室303X6120低压配电室303X 7.S120变压器室203 X 7.575高压室303X 7.S100总计5352. 总照明负荷PE 歸=925 + 0.535 = 9.785KW2.1.2 无功功率补偿该厂380V则最

27、大负荷的功率因数只有0.8，而供电部门要求最大负荷时功率因数不得低于0.9，特殊情况不低于0.85，则需增设无功功率的人工补偿装置1.380V1侧无功功率）380V则辽 口 旳 y他0.9以上，取2.最大负荷时的功率因数，供电部门要求本厂的功率因数在0.93则，380V则所需无功功率的补偿容量为:二f .1 - t；;-：. 11= 41 -:_ _3. 并联电容器的选择采用方案为：每相两个BWF10.5-40-1电容器，即 f- .4. 补偿后:补偿后负荷功率因数为0.93，变电所低压侧的视在计算负荷为S3a = /349152 + (48728 - 240)2 = 427.85kVA因此主

28、变压器容量比补偿前容量减少了 59.43kVA2.2车间变电所变压器的选择本车间负荷和转供负荷均属于三级负荷，且负荷容量不大，故选用一台车 间变压器。变压器的型号的选择一般而言，主变压器容量浊厂不应小于变压器的额定容量沖崔，即厂 。 根据计算，变压器低压侧总负荷入,考虑到车间的发展，故选用容量500KVA勺S9-500/10(6)为车间变电所的主变压器。表2-3变压器的主要技术数据型号额定 容量 (kVA)额定电压/KV联结组 标号损耗/W空载电流(%阻抗 电压(%一次二次空载负载S9-500/10(6)50011,10.5,10,6,3.60.4Dyn11103049053.042.3变电所

29、主接线的设计2.3.1 变电所主接线的基本要求电气设备的选择，配电装置的结构，今后供电的可靠性以及经济运行都与 变电所的主接线有着密切的关系，根据变电所在供电系统中的地位，进出线回 路数，设备特点及负荷性质等条件确定主结线方式，并满足安全，可靠，灵活 和经济等的要求。1安全性(1 )在高压断路器的电源侧可能反馈电能的另一侧，必须装设高压隔离开关。(2 )在低压断路器的电源侧可能反馈电能的另一侧，必须装设低压刀开关。(3) 在装设高压熔断器-负荷开关的出线柜母线侧，必须装设高压隔离开关。(4) 35kv及以上的线路末端，必须装设避雷器。装于母线的避雷器，宜与电 压互感器共用一组隔离开关。接于变压

30、器引出线上的避雷器，不宜装设隔离开 关。2可靠性(1 )变配电所的主结线方案，必须与其负荷级别相应。对一级负荷，应由两 个电源供电，对二级负荷，应由两回路或者一回6kv及以上的专用架空线或电缆。(2 )变电所的非专用电源进线侧，应装设带短路保护的断路器或负荷开关(串熔断器)。当双电源供多个变电站时，宜采用环网供电方式。(3)对一般生产区的车间变电所，宜由工厂的总变配电所采用放射式高压配 电，以确保供电的可靠性，但对辅助生产区及生活区的变电所，可采用树干式 供电。(4 )变电所低压侧的总开关，宜采用低压断路器。当有继电保护或自动切化 电源要求时，低压侧总开关和低压母线分段开关，均采用低压断路器。

31、3灵活性(1 )变配电所的高低压母线，一般宜采用单木星分段的结线。(2 ) 35kv及以上的电源进线为双回路时，宜采用桥形结线或线路变压器字结 线。(3)需带负荷切换主变压器的变电所，高压侧应装设高压断路器或高压负荷 开关。(4 )主结线方案应与主变压器经济运行的要求相适应。(5 )主结线方案应考虑今后可能的扩展。4经济性(1 )主结线方案在满足运行要求的前提下，应力求简单，变电所高压侧宜采用断路器较少或不用断路器的结线(2 )变配电所的电气设备应选用技术先进，经济适用的节能产品，不得选用 国家明令淘汰的产品。(3)中小型工厂变电所一般采用高压少油断路器；在需频繁操作的场合，则应采用真空断路器

32、或SF6断路器(4)工厂的电源进线撒谎功能应装设专用的计算柜，其中的电流，电压互感 器只供计算的电度表用。(5) 应考虑无功功率的人工补偿，使最大负荷时的功率因数达到规定的要 求。2.3.2 变电所主接线的选择方案本设计选择高压侧装隔离开关-断路器的变电所主接线方案。低压侧接线选 择单母线连接，如图2-1 :烏压如采用隔高升关一断路器的变电所主接蚩團图2-1因为此变电所属于只装有一台主变压器的小型变电所(三级负荷)，一般 像这种变电所根据其高压侧采用的开关电器不同，有三种比较典型的主接线方 案：1.高压侧采用隔离开关-熔断器或跌落式熔断器的变电所主接线。2.高压侧采用负荷开关-熔断器的变电所主

33、接线。3. 高压侧采用隔离开关-断路器控制的变电所主接线。前两种方案都采用的是装设熔断器来断开短路故障电路，这就不适用于工 厂车间变电所，因为更换熔断器需要一定的时间，从而使在故障排除后恢复供 电的时间延长，影响了供电可靠性，也直接导致车间停产。而且由于第一种方 案不能实现带负荷操作，还容易发生带负荷拉闸的严重事故。而第三种方案米 用了高压断路器，因此变电所停、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，在变电所发生短路或过负荷时均能自动跳闸，而且在故障 和异常消除后又可迅速合闸，从而使恢复供电的时间大大缩短。如果能配备自 动重合闸装置，则供电可靠性更可进一步提高。综上所述，本设

34、计的车间变电所采用高压侧装隔离开关-断路器控制的主接 线方案。主接线图如（附录1）所示。2.4短路电流的计算及变电所一次设备的选择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。进行短路电流计算，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元件表 示出来，并标明其序号和阻抗值，然

35、后将等效电路化简。对于试验楼供电系统 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。2.4.1 短路计算短路电流计算的方法，常用的有欧姆法（有称有名单位制法）和标幺值法 （又称相对单位制法）。下面介绍标幺值法计算：在无限大容量电力系统发生三相短路时，短路基准电流式中基准容量:基准电压电力系统的电抗标幺值式中一电力系统出口断路器的断流容量 电力线路的电抗标幺值式中1 线路单位长度电抗 :短路计算点的计算电压 电力变压器电抗标幺值sd100 SH式中变压器的容量.变压器的短路电压百

36、分值1.系统以最大方式运行时/ dl图2-2(1) 确定基准值取亠 m_7.匚:一 ：:.Idl = Sd/V3Udl= 100MVA/(V3X lOKV) = 5.8KAId: = Sd/V3Ud2 = 100MVA/(V3X 04KV) = 144KA(2) 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值1 ）电力系统的电抗标幺值Soc = 200MVA= 100MVA/200MVA= 0.52 ）架空线路的电抗标幺值由文献1中表3 1查得单位长度电抗值-.，因此X； = 0.36 X 0.3 X 100/102 = 0.113 ）电力变压器的电抗标幺值由表得L玩二，因此= Sd/100SN = 4

37、X100X 1000/100 X 500 = 8（3）求di、d2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量1 ）总电抗标幺值號（切=0-5 + 0.11 = 0.61X（di） =0,61+8/2 = 4,612 ）三项短路电流周期分量有效值I；? = Idl/Xj pi： = 5.8KA/0.61 = 9.5KAij = Id2/X ：d2； = 144KA/4-61 = 31.24KA3)其他三相短路电流r二=j：dloadl-C3) 沁=841咧=hl =/3)_L -心忖i的=1.841=. E J -k.E -1.091 =9.5KA1.84 X 虫5KA = 17.48KA

38、1*09 X 95KA = 103SSKA=31.24KA1.09 X 31.24KA = 34.05KA1.84 X 31.24KA = 57.48K.A4)三相短路容量S；? = Sd/Xf.dl) = 100MVA/0.61 = 164MVA阳；=Sd/X(d2) = 100MVA/4.61 = 21.69MVA表2-4短路计算结果短路计算点三相短路电流/kA三相短路容量/MVAd19.59.59.5:17.1810.335164d231.2431.2431.2457.4834.0521.692.系统以最小方式运行时/ ell/ /图2-3（1）确定基准值取 工 m _7.二-： = 1

39、.09 X 29.15KA = 31.77KA4)三相短路容量= SdK(di) = 100MVA/0.94 = 1063 8MVA2 =Sd/X(d25 = 100MVA/4.94 = 20.24MVA表2-5短路计算结果短路计算点三相短路电流/kA三相短路容量/MVA严I1d15.4525.4525.45210.035.94106.38d229.1529.1529.1553.63631.7720.242.4.2 一次设备的选择与校验按设备装设地点、工作环境、使用要求选择电气设备的适当型号，本设计中变电所一次设备均选用专业厂家的配套开关柜（屏）。1. 一次设备选择与校验的目的及意义电气设备在

40、使用中，不但要求在正常工作条件下安全可靠的运行，而且要求在发生严重短路或故障时不受到严重破坏。因而要根据环境条件和供电要求确定其形式和参数，保证电器正常运行时安全可靠，故障时不致损坏，并在技术合理时注意节约。此外，还应根据产品情况及供应能力统筹兼备，条件允许时优先选用先进设备。2. 一次设备选择与校验的条件与项目为了保证一次设备安全可靠地运行，必须按下列条件选择或校验：按正常工作条件，包括电压，电流，频率，开断电流等选择。按短路条件，包括动稳定和热稳定校验。考虑电器设备运行的环境条件如温度，湿度，海拔以及有无防尘，防腐，放火，防爆等要求。（1）按正常工作条件选择1） 安工作电压选择 设备的额定

41、电压不应小于所在线路的额定电12）安工作电流选择 设备的额定电流二不应小于所在线路的计算电流.3）按断流能力选择 设备的额定开断电流|或断流容量：不应小于设备分 断瞬间的短路电流有效值一或短路容量即儿站:電（2）按短路条件校验）短路动稳定度的校验条件:式中，,为电器的极限用过电流（动稳定电流）峰值; hf为电器的极限通过电流（动稳定电流）有效值。）热稳定度的校验条件：式中，:为电器的热稳定电流；：为电器的热稳定时间，玄曲为短路 发热假想时间。3.高压设备的选择与校验高压一次设备的选择，必须满足一次电路正常条件下和短路条件下工 作的要求，同时设备应工作安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。本设计

42、选用KYN-1（型开关柜见下表表2-6 KYN-10型开关柜的技术数据名称型号主要技术数据断路器SN10-10In断流容量300MVA电流互感器LDJ-10额定频率50HZ电压互感器JDZ-10最大容量500VA咼压隔离开关GN8-10/4001额定电流400A熔断器RN2-10三相最大断流容量1000MVA避雷器FCD3外形尺寸（mm长X宽X高）800 X 1650X 2200（1）断路器的校验1）动稳定校验爲=40KAi J = 17.18KA.-_满足要求。2 ）热稳定校验诳=1024M?s 1；直=17.18? X12 = 354.2KA2S 町卸匚也满足要求。3 ）短流能力校验二 1

43、6KA / =久 5KA-I 满足要求。 K（2）电流互感器的校验1）动稳定校验ij = 17.18KAimai = V2KeEI1N X 103 = V2X 188 X 200 X 10_a = 53.17KA2）热稳定校验即I mt J -亠二亠 11 mm满足要求。3 ）电压互感器的校验装设地点电压互感器选JDZ-10经校验满足要求。4 ）熔断器的校验-装设地点熔断器选RN2-10,额定电压为10KV额定电流 0.5A，最大开断电流50KA,三相最大断流容量1000MVA满足要 求。5）高压隔离开关的校验额定电压10KV额定电流400A,极限通过电流峰值为40kA, 极限通过电流有效为3

44、0kA, 5s热稳定电流14kA，满足要求。4.变电所进出线和电缆型式的选择（1）导线和电缆截面选择计算的条件为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，选择导线和电缆截面时必须满足下列条件：1）发热条件： 导线和电缆（包括母线）在通过正常最大负荷电流即 线路计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许 温度。2） 电压损耗条件：导线和电缆在通过正常最大负荷即电路计算电流 时产生的电压损耗，不应超过正常运行时允许的电压损耗。对于工厂 内较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。3）经济电流密度：35K V以上的高压线路及电压在35KV以下但距离长 电流大的线路，其导线和电缆截面宜按经

45、济电流密度选择，以使线路 的年费用支出最小。所选截面，称为“经济截面”。此种选择原则，称为“年费用支出最小”原则。工厂内的10KV及以下线路，通常不按次原则选择。4） 机械强度：导线（包括裸线和绝缘导线）截面不应小于其最小 允许截面。对于电缆，不必校验其机械强度，但需要校验其短路热稳定度。母线也应校验短路时的稳定度。对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求。根据设计经验， 一般10KV以下高压线路和低压动力线路通常先按发热条件来选择截 面，再校验电压损耗和机械强度。低压照明线路，因其对电压水平要 求较高，因此通常先按允许电压损耗进行选择，再校验发热条件和机 械强度。对长距离大电流及 35KV

46、以上的高压线路，则可先按经济电流 密度确定经济截面，再校验其他条件。（2）高压进线选择架空线长0.3KM,变电所高压侧计算负荷乌o = 43644KW cos 0 = 0.93I30 = P30/v3Uncos =436.44/3 X 10 X 0.93 = 27.1A丁护让，线路允许电压损耗为5%1）导线截面的选择 按经济电流密度选择导线截面，由T前陋值可查得经济电流密度.:上。因此经济截面为 * 1丄:打故选LJ-50型铝绞线。注：LJ-50裸铝导线，截面积是 顶品:2) 校验发热条件查手册得30 C时LJ-50的允许载流量.二-_. V二- 满足发热条件。3) 机械强度校验差手册ZD8-

47、12得10KV架空裸导线的最小截面 .,心：延込 因此，LJ-50满足机械强度要求。4) 校验电压损耗利用LJ-50和書:-:，比一応辽,查手册ZD8-10得三相 架空线路的电压损耗 U%近似值( U% / ( KWC KM =0.844 X 10-3，因此线路电压损耗为：-3-3 U%=(0.844X 10 )PL%=0.844X 10 X 436.44 X 0.3%=0.11%5% 因此满足电压损耗要求。(3) 低压动力干线的选择由低压配电屏引致个配电箱选择截面，再校验机械强度。由于线路不长，故不需要校验其电压损耗条件。本厂有动力干线 13条，照明干线5 条。动力干线截面按发热条件选择，下

48、面以机加工一车间1号干线为例：1号干线计算电流 鼻_詛亦，站二翠拓匕心诙；：财，查手册选取 BLX型导线截面皿：的导线，零线按相线的一半选择截面。因 此，选取，选取BLX- (3X 120+1X 60) - 80型导线。按机械强度要求，最小截面卫宀：估沁卅，因此所选导线满足机械 强度要求。5.380 侧一次设备及配电屏的选择低压配电屏是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种低 压成套配电装置，在低压配电系统中作动力和照明配电之用。本设计中都采用PGL型配电屏，根据变电所低压配电室的面积及配电的 需要，选择低压配电屏六台，其中一台低压出线屏，三台馈电屏、一台照 明屏和一台备用屏。见表2

49、-7 :表2-7配电屏编 号123456配电屏型 号PGL2-3APGL2-23BPGL2-27PGL2-27PGL2-41PGL2-21刀开关HD13-1500/30HD13-200/31HD13-1000/31HD13-1000/31HD13-200/31HD13-600/31自动开关DW15-1500/3DZX10-200/3DZX10-200/3DZX10-200/3熔断器RTO-200RTO-600电流互感 器LMZ1-0.5-N/5LMZ1-0.5-N/5LMZ1-0.5-N/5LMZ1-0.5-N/5LMZ1-0.5-N/5LMZ1-0.5-N/5用途车变出线车间馈线车间馈线车间

50、馈线照明备用第三章车间配电线路及照明设计3.1车间配电线路接线方案及动力配电箱的选择3.1.1 低压线路的接线方式工厂的低压配电线路有放射式、树干式和环形等基本接线方式。1. 放射式接线放射式接线的特点是：其引出线发生故障时互不影响，供电可靠性高 较高，但是一般情况下，其有色金属消耗量较多，采用的开关设备也较 多放射式接线多用于设备容量较大或对供电可靠性要求较高的设备配 电。2. 树干式接线树干式接线的特点正好与放射式接线相反。一般情况下，树干式接线 采用的开关设备较少，有色金属消耗量也较少，但是当干线发生故障 时，影响停电的范围大，因此供电可靠性较低。树干式接线在机械加工 车间。工具车间和机

51、修车间中应用比较普遍，而且多采用成套的封闭型 母线，灵活方便，也比较安全，很适于供电给容量较小而分布较均匀的 用电设备如机床、小型加热炉等。3. 环形接线工厂内的一些车间变电所低压侧，可以通过低压联络线相互连接成为 环线。环形接线，供电可靠性较高。任一段线路发生故障或检修时，都不致 造成供电中断，或只短时停电，一旦切换电源的操作完成，即能恢复供 电。环形接线，可使电能损耗和电压损耗减少，但是其保护装置及其整定 配合比较复杂。如果其保护的整定配合不当，容易发生误动作，反而扩 大故障停电范围，实际上，低压环形接线也多采用“开口”方式运行。总的来说，工厂电力线路的接线应力求简单。运行经验证明，供电系

52、 统如果接线复杂，层次过多，不仅浪费投资，维护不便，而且由于电路 串联的元件过多，因操作失误或元件故障而发生事故的机率随之增加， 且事故处理和恢复供电的操作也比较麻烦，从而延长了停电时间。同时由于配电级数多，继电保护级数相应增加，动作时间也相应延长，对供 电系统的故障保护十分不利。本车间采用动照明合一的380/220V三相四线制TN-C车间环境正常, 用电设备属于三级负荷，设备配置较稳定，台数不多，容量也不大。综 上所述，设计采用低压母线配电的树干式接线方式向各用电设备配电。 如图3-1，机加工车间配电布置图如（附录2）图3-13.1.2 动力配电箱的选择计算举例以机加工一车间1号干线1号设备

53、-皮带车床为例：1. 设备的计算负荷巳= 9KW则计算电流为I昶=汕 co艸二 9/3 X 0.38 X 0.85 X 0.93 = 17.3A起动电流- . -（取 J2. 熔断器最小电流：二.一 一：二=一=.（取a=3）芒7 , 王片曲，取二H_盘爲3. 导线选择根据允许升温选择截面，则应满足：亠.二二，查工厂供电设计手册选取，二厂j-即可， 按机械强度要求知穿管导线最小截面为，故选择铝芯导线BLX-4型导线。4. 管径选择经查建筑电气手册相应的选择管径：3根右幕丿，选用15铁管。5. 选择动力配电箱按1号设备计算的方法，将NO动力配电箱的所有设备相应参数都计 算出来，查手册选取XL （F） -14型动力配电箱，并由此配电箱回路 方案表得出配电箱内各设备的主要参数，机加工一车间各动力配电 箱，各支线和干线的选择结果见机加工车间动力配电系统图（附录3）。3.2配电线路敷设方式各配电干线及支线均采用BLX型绝缘导线穿钢管沿地暗敷设。动力配电箱 安装高度中心距地1.6m