畢業(yè)論文電修車間變電所及低壓配電系統(tǒng)設計

1、 畢畢 業(yè)業(yè) 設設 計計 題目電修車間變電所及低壓配電系統(tǒng)設計 專業(yè)班級電氣自動化 0903 姓名 . 學號 09040317 指導教師 . 日期2011 年 10 月 設計任務書 設計題目：設計題目： 電修車間變電所及低壓配電系統(tǒng)設計電修車間變電所及低壓配電系統(tǒng)設計 設計要求：設計要求： 針對電修車間變電所及低壓配電系統(tǒng)設計，要求變電所及車間要根據(jù)實際 情況，符合國家有關規(guī)定，并適當考慮到工廠未來的發(fā)展，按照安全可靠、技術(shù)先 進、經(jīng)濟合理的要求，確定變電所的位置和形式，確定變電站主變壓器的臺數(shù)和容 量、類型，選擇變電所主結(jié)線路方案及高壓設備和進出線，確定各種保護裝置，確 定防雷和接地裝置，根

2、據(jù)現(xiàn)有工廠變電所及車間線路繪制設計圖等，同時通過設計 要知道和了解國家有關變電所及低壓配電的有關規(guī)定和要求。 設計進度要求：設計進度要求： 第一周：對車間及配電站設備進行調(diào)研，并記錄相應設備名牌數(shù)據(jù)。 第二周：整理、分析、計算、車間設備有關數(shù)據(jù)。 第三周：通過數(shù)據(jù)的分析確定變壓器臺數(shù)與容量及有關部分電器選擇。 第四周：繪制有關車間變電所的線路平面圖及變電所系統(tǒng)圖。 第五周：根據(jù)已有的數(shù)據(jù)、供配電系統(tǒng)圖及相關國家標準來選擇設計出合適的 線徑、穿管及敷設方式等。 第六周：將設計出的方案與現(xiàn)實情況進行比較，認識不合理之處，寫出總結(jié)。 第七周：制作 ppt，準備答辯。 指導教師（簽名）：指導教師（簽名

3、）： 目目 錄錄 設計任務書設計任務書.ii 摘摘 要要 .1 1.1.供配電技術(shù)的發(fā)展供配電技術(shù)的發(fā)展.2 2.2.電修車間概述電修車間概述.3 2.1 車間設備類型和負荷情況4 2.1.2.1. 1 1 車間常用的用電設備車間常用的用電設備.4 2.1.22.1.2 電修車間的具體設備情況。電修車間的具體設備情況。.5 3.1 車間計算負荷與無功補償6 3.1.13.1.1 車間計算負荷車間計算負荷.6 3.2.23.2.2 無功功率補償無功功率補償.8 3.3. 變配電所及主變壓器的選擇變配電所及主變壓器的選擇.11 3.1 變配電所所址和形式的選擇11 3.1.13.1.1 變配電所所

4、址的選擇變配電所所址的選擇.11 3.2.23.2.2 變電所型式的選擇變電所型式的選擇.11 3.2 變電所主變壓器臺數(shù)和容量的選擇12 3.2.13.2.1 s9s9 系列系列10kv10kv 級級 低損耗配電變壓器低損耗配電變壓器.12 3.2.23.2.2 主變壓器臺數(shù)的選擇原則主變壓器臺數(shù)的選擇原則.12 3.2.33.2.3 主變壓器容量的選擇主變壓器容量的選擇.12 4.4.車間變電所供電電源條件及配電柜選擇車間變電所供電電源條件及配電柜選擇 .15 4.1 車間變電所供電電源條件15 4.2 變電所配電柜的選擇15 4.2.14.2.1 kyn28a-12kyn28a-12 型

5、配電柜適用范圍與作用型配電柜適用范圍與作用.15 5.10kv5.10kv 與與 380kv380kv 側(cè)一次設備型號選擇側(cè)一次設備型號選擇.16 5.1 10kv 側(cè)一次設備型號的選擇16 5.1.15.1.1 真空斷路器真空斷路器.16 5.2 380v 側(cè)一次設備型號選擇17 6 6 線路線徑的選擇與敷設線路線徑的選擇與敷設 .19 7 7 防雷保護與接地保護防雷保護與接地保護.22 7.1 防雷保護22 7.1.17.1.1 防雷設備防雷設備.22 7.1.27.1.2 變配電所的防雷措施變配電所的防雷措施.22 7.2 接地保護23 總總 結(jié)結(jié).24 致致 謝謝.25 參考文獻參考文

6、獻.26 附錄附錄.27 摘 要 通過對電修車間變電所及低壓配電設計，在工作中，從 10kv 站高壓柜 的安裝、電纜線路的敷設及變壓器的安裝、供配電系統(tǒng)調(diào)研學習，從實踐中對 高壓配電有新的學習與認識。此論文以實際工程技術(shù)水平為基礎，以配電站資 料為背景，從原始資料的分析做起，內(nèi)容涵蓋變電站綜合系統(tǒng) 、 工廠供配 電技術(shù) 、 高電壓技術(shù) 、等主要專業(yè)課。目的是通過配電站設計，綜合運用所 學知識，結(jié)合實際工作貫徹執(zhí)行我國電力工業(yè)有關方針政策及技術(shù)標準，做到 理論聯(lián)系實際。培養(yǎng)獨立分析和解決實際工程技術(shù)問題的能力，同時也為今后 工作打下良好的基礎，在整理過程中初步體現(xiàn)了工程設計的精髓內(nèi)容，如根據(jù) 規(guī)

7、程選擇方案等。通過學習，鍛煉了自己用實際工程的思維方式去分析和解決 問題的能力，為今后工作奠定基礎。 關鍵詞：關鍵詞： 供配電系統(tǒng) 高壓柜 電纜敷設 低壓配電 1.供配電技術(shù)的發(fā)展 我國的電力工業(yè)已居世界前列，但與發(fā)達國家相比還是有一定的差距，我 們?nèi)司娏克竭€很低，電力工業(yè)分布也不均勻，還不能滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的 需要。電力市場還未完善，管理水平、技術(shù)水平都有待提高。 為了使我國電力工業(yè)趕上世界電力技術(shù)的發(fā)展水平，從 21 世紀一開始，我 國就進一步加強在電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行、電力系統(tǒng)的自動化調(diào)度與管理、 電力通信、網(wǎng)絡技術(shù)、繼電保護等領域開展研究，尤其注意完善電力市場，研 究電力市場的

8、技術(shù)支持系統(tǒng)，促進我們的電力工業(yè)不斷前進。 工廠供電就是指工廠所需電能的供應和分配。我們知道,電能是現(xiàn)代工業(yè)生 產(chǎn)的主要能源和動力，工業(yè)生產(chǎn)應用電能和實現(xiàn)電氣化以后,能大大增加產(chǎn)量, 提高產(chǎn)品質(zhì)量,提高勞動生產(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本,減輕工人的勞動強,改善工人的 勞動條件,有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。但是,工廠的電能供應如果突然中斷,則 將對工業(yè)生產(chǎn)造成嚴重的后果,甚至可能發(fā)生重大的設備損壞事故或人身傷亡事 故；由此可見,搞好工廠供電工作對于工業(yè)生產(chǎn)的正常進行和實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化, 具有十分重大的意義。 工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)所需電能，一般是由外部電力系統(tǒng)供給，經(jīng)企業(yè)內(nèi)各級變電 所變電壓后，分配到各用電設備。工業(yè)企

9、業(yè)變電所是企業(yè)電力供應的紐約，所 處地位十分重要，所以正確計算選擇各級變電站的變壓器容量及其他設備是實 現(xiàn)安全可靠供電的前提。進行企業(yè)電力負荷計算的目的就是為正確選擇企業(yè)各 級變電站的變壓器容量，各種電氣設備的型號，規(guī)格以及供電網(wǎng)絡所用導線型 號等提供科學的依據(jù)。 供配電工作要很好的為用電部門及整個國民經(jīng)濟服務，必須達到以下的基 本要求：安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟。另外，在供配電工作中，還應合理的處理 局部和全局，當前與長遠的關系，即要照顧局部和當前利益，又要有全局觀點， 能照顧大局，適應發(fā)展。 2.電修車間概述 電修車間是動力能源部一個下屬車間，主要負責全公司電力的分配、 管理、檢修與維護。車間

10、位于西區(qū)二分廠與三分廠中間，電修車間主要分辦公 區(qū)、班組區(qū)、電機實驗區(qū)、變壓器待修區(qū)、高壓試驗區(qū)等組成，總面積為一千 多平方米。具體信息見車間平面布置圖，如圖 1.1。 機加區(qū) 電 機 實 驗 區(qū) 電 修 班 辦公區(qū) 安全通道 工 具 室 班 組 倉 庫 油 庫 高 壓 試 驗 區(qū) 庫房區(qū) 烘箱 變 壓 器 待 修 區(qū)烘箱 材 料 室 衛(wèi) 生 間 金 具 室 外 線 班安 裝 班 電 鉗 班 水 房 圖 2.1 電修車間總平面布置圖 2.12.1 車間設備類型和負荷情況車間設備類型和負荷情況 2.1.2.1. 1 1 車間常用的用電設備車間常用的用電設備 車間常用的用電設備種類繁多，根據(jù)其用途

11、和特點，大致可以分成四類： 生產(chǎn)加工機械的拖動設備;電焊、電鍍設備；電熱設備；照明設備。了解車間內(nèi) 常用電氣設備的類型，對分析車間的供電水平和用電質(zhì)量很有幫助。 (1) 生產(chǎn)加工機械的拖動設備 生產(chǎn)加工機械的拖動設備是機械加工類車間的主要用電設備，是車間電力 負荷的主要組成部分，又可分為機床設備和起重運輸設備兩種。其中機床設備 是車間金屬切削和金屬壓力加工的主要設備，常用有車床、銑床、刨床、插床、 組合機床、鏜床、沖床、鋸床、剪床、砂輪機等。這些用電設備的動力，一般 都由異步電動機供給。這些電動機一般都要求長期連續(xù)工作，電動機的總功率 可以從幾百瓦到幾十千瓦不等，如車間常用的 cw6163b

12、普通機床的動力部分有 三臺電動機，主軸電動機 10kw,冷卻泵電動機為 0.09kw，快速進給電動機為 1.1kw。 起重運輸設備是車間中起吊和搬運物料、運輸客貨的重要工具，常用有起 重機，吊車、行車、輸送機、電葫蘆等。 另外，空壓機、通風機、水泵等也是車間常用的輔助設備，它們的動力都 由異步電動機供給，工作方式屬于長期連續(xù)工作方式，設備的容量可以從幾千 瓦到幾十千瓦，單臺設備的功率因數(shù)在 0.8 以上。 (2)電焊和電鍍設備 電焊設備是車輛制造、鍋爐制造、機床制造等制造廠得主要用電設備，在 中小型機械類工廠中通常只作為輔助加工設備，負荷量不會太大。電焊包括利 用高溫進行焊接的電弧焊，利用電流

13、通過金屬連接處產(chǎn)生的電阻高溫進行焊接 的電阻焊，利用電流通過熔焊劑產(chǎn)生的熱能進行焊接的電渣焊等。常見的電焊 機有電弧焊機類和電阻焊機類。 (3)電熱設備 工廠電熱設備的種類也很多，按其加熱原理和工作特點可分為電阻加熱爐、 電弧爐、感應爐和其它電熱設備。其中。電阻加熱爐主要用于各種零件的熱處 理，電弧爐主要用于礦石熔煉、金屬熔煉，感應爐主要用于熔煉和金屬材料處 理，其他加熱設備，包括紅外線加熱設備、微波爐加熱設備和等離子加熱設備 等。 (4)照明設備 電氣設備是工廠供電的重要組成部分，合理的照明設計和照明設備的選用 是工廠所得到良好的照明環(huán)境的保證。常用的照明燈具有:白熾燈、鹵鎢燈、熒 光燈、高

14、壓汞燈、鈉燈、鎢鹵化物燈和單燈混光燈等。 2.1.22.1.2 電修車間的具體設備情況。電修車間的具體設備情況。 通過設備分類將其分為兩大類，動力設備和照明設備。根據(jù)調(diào)查，本車間 的負荷情況具體如表 2.1 所示。 表 2.1 車間負荷統(tǒng)計資料 名稱負荷類型設備容量/kw需要系數(shù)/kd功率因數(shù) 動力 600.50.65 機加區(qū) 照明 10.81.0 動力 2.60.850.8 外線班 照明 0.20.81.0 動力 2.60.850.8 安裝班 照明 0.240.81.0 動力 15.30.70.85 電鉗班 照明 0.30.81.0 動力 15.80.750.85 電修班 照明 0.50.8

15、1.0 動力 850.20.7 高壓試驗區(qū) 照明 0.80.81.0 動力 1500.750.85 電機實驗區(qū) 照明 40.81.0 烘箱區(qū)動力 229.50.80.95 車間輔助動力 59.90.60.8 照明 1.50.91.0 動力 300.650.8 工具區(qū) 照明 0.50.91.0 辦公區(qū)動力 12.250.650.8 照明 10.81.0 倉庫動力 15.50.40.8 照明 0.80.81.0 3.13.1 車間計算負荷與無功補償車間計算負荷與無功補償 3.1.13.1.1 車間計算負荷車間計算負荷 計算負荷是通過統(tǒng)計計算求出的，用來選擇和校驗變壓器容量及開關設備、 連接該負荷的

16、電力線路的負荷值。同時，它也是選擇儀器儀表、整定繼電器保 護的重要數(shù)據(jù)。計算負荷確定過大，將使變壓器容量、電器設備和導線截面選 擇過大，造成投資浪費；如果計算負荷確定過小，則會引起所選變壓器容量不 足或電氣設備、電力線路運行時電能損耗增多，并產(chǎn)生過熱、絕緣加速度老化 等現(xiàn)象，甚至發(fā)生事故?！坝嬎阖摵伞蓖ǔＳ?p30 、q30 、s30 、i30 分別表示 負荷的有用計算功率、無功計算功率、視在計算負荷和計算電流。 負荷計算的目的主要是確定“計算負荷”，目前負荷計算的方法常用需要 系數(shù)法和二項式系數(shù)法。 通過對電修車間的電氣設備的調(diào)查，主要分小批量生產(chǎn)加工機械的拖動設 備;電焊；電熱設備；照明設

17、備等，根據(jù)車間的設備情況，通常采用需要系數(shù)法 來確定， 采用需要系數(shù)法常用公式： 主要計算公式有： 有功功率： p30 = pekd 無功功率: q30 = p30 tg 視在功率: s30= p30/cos 計算電流: i30 = s30/ un3 計算結(jié)果如表 3.1 所示。 表 3.1 電修車間負荷計算表 計算負荷 名 稱 類型 設備 容量 pe/kw 需要 系數(shù) kd 功率因 數(shù) cos 有功 功率 kw 無功 功率 kvar 視在 功率 kva 電流 a 回路標 號 動力 600.50.652428.136.942.9 照明 10.81.00.800.81.2 機 加 區(qū)合計 612

18、4.828.137.744.1 wl1-1 動力 2.60.850.82.21.72.84.2 照明 0.20.81.00.200.20.2 外 線 班合計 10.32.41.73.04.4 wl2-1 動力 2.60.850.82.21.72.84.2 照明 0.240.81.00.200.20.2 安 裝 班合計 7.842.41.73.04.4 wl2-2 動力 15.30.70.8510.76.612.619.2 照明 0.30.81.00.200.20.4 電 鉗 班合計 25.610.96.612.819.6 wl2-3 動力 15.80.750.8511.97.313.921.2

19、 照明 0.50.81.00.400.40.6 電 修 班合計 26.312.37.314.321.8 wl2-4 動力 12.20.650.87.95.99.915.1 照明 10.81.00.800.81.2 辦 公 區(qū)合計 33.28.75.910.716.3 wl3-1 動力 850.20.717.017.324.336.9 照明 0.80.81.00.600.61.0 高 壓 試 驗 合計 85.817.617.324.337.9 wl4-1 區(qū) 動力 1500.750.85112.569.7132.4201.2 照明 40.81.03.203.24.9 電 機 實 驗 區(qū) 合計 1

20、54115.769.7135.6206.1 wl5-1 h3737.50.80.9530.09.931.648.0wl6-1 tc8600.80.9548.015.850.576.8wl6-2 tc8600.80.9548.015.850.576.8wl6-3 烘 箱 區(qū) tc9720.80.9557.61860.692.2wl6-4 動力 59.90.60.830.022.537.456.9 照明 1.50.91.013.50.013.520.5 車 間 輔 助 合計 61.443.522.540.977.4 wl7 動力 300.650.819.514.624.437.1 照明 0.50.

21、91.00.50.00.50.7 工 具 區(qū)合計 30.520.014.624.937.8 wl8 動力 15.50.40.86.24.77.811.8 照明 0.80.81.00.600.61 倉 庫 合計 16.36.84.78.412.8 wl9 動力 731.8 照明 10.4 448.7239.6 總計（380 側(cè)） 0.81359.9203.7413.5772 3.2.23.2.2 無功功率補償無功功率補償 車間中的用電設備多為感性負載，在運行過程中，除了消耗有功功率外， 還需要大量的無功功率在電源和負載之間交換，導致功率因數(shù)降低，所以一般 工廠的自然功率因數(shù)都比較低，它給工廠供配

22、電系統(tǒng)造成不利影響。根據(jù)我國 制定的按功率因數(shù)調(diào)整收費的辦法要求，高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有 帶負荷調(diào)壓裝置的電力用戶，功率因數(shù)應達到 0.9 以上，當功率因數(shù)低于 0.7 時，電業(yè)局不予供電。因此，工廠在改善設備運行性能，合理調(diào)整運行方式提 高自然功率因數(shù)的情況下，都需要安裝無功功率補償裝置，提高工廠供配電系 統(tǒng)的功率因數(shù)。在工廠中，提高配電系統(tǒng)功率因數(shù)，人工補償無功功率采用安 裝移相電容器。 并聯(lián)電容器的選擇計算 ，無功功率補償容量（單位為 kvar）的計算： qc=p30(tan1-tan2)=qcp30 式中 p30 車間的有功計算負荷（單位為 kvar）； tan1對應于原有功

23、率因數(shù) cos1 的正切； tan2對應于需補償?shù)降墓β室驍?shù) cos 的正切； qc無功功率（單位為 kvar/kw） 并聯(lián)電容器個數(shù)的計算： n= qc/ qc 式中 qc單個電容器的容量（單位為 kvar/kw） 由表 3.1 可知，該車間 380v 側(cè)最大負荷時的功率因數(shù)只有 0.81 。而供電 部門要求廠 10kv 進線側(cè)最大負荷時功率因數(shù)不應低于 0.90?？紤]到主變壓器 的無功損耗遠大于有功損耗，因此 380v 側(cè)最大負荷時功率因數(shù)應稍大于 0.90，暫取 0.92 來計算 380v 側(cè)所需無功功率補償容量： qc=p30(tan1-tan2)=359.9*tanarccos0.8

24、1- tan(arccos0.92)kvar=107.2kvar 根據(jù)要求，選擇 pgj1 型低壓自動補償屏，并聯(lián)電容器 bw0.4-14-3 型，采 用其方案 2（主屏）一臺，2 屏有 8 支路，電容器宜為 bw0.4-14-3 型，每屏共 112kvar,采用 8 步控制，每步投入 14kvar。補償結(jié)構(gòu)圖見圖 3.1，因此補償后 380v 側(cè)和 10kv 側(cè)負荷計算如表 3-2 所示。 10kv qs qf ta1ta2 fu c tv 圖 3.1 高壓電容器集中補償?shù)慕泳€ 表 3.2 無補償后車間的計算負荷 計算負荷 項目 cos p30/kwq30/kvars30/kvai30/a

25、380v 側(cè)補償前負荷 0.81448.7239.6518.6772 380v 側(cè)補償前負荷 -112 380v 側(cè)補償前負荷 0.93448.7127.6466.2709 主變壓器功率損耗 0.015 s30=7 0.06 s30=27 10kv 側(cè)負荷總計 0.92455.7154.6481.227 3. 變配電所及主變壓器的選擇 3.13.1 變配電所所址和形式的選擇變配電所所址和形式的選擇 3.1.13.1.1 變配電所所址的選擇變配電所所址的選擇 根據(jù)國家標準10kv 以下變電所設計規(guī)范（gb50053-94）的規(guī)定。 工廠變配電所位置的選擇應考慮如下的原則： 1）盡量接近負荷中心，

26、以縮短低壓配電線路距離，減少有色金屬消耗量， 降低配電系統(tǒng)的電壓損耗、電能損耗，保證電壓質(zhì)量。 2）接近電源側(cè) 3）進線、出線方便。 4）設備運輸、安裝方便。 5）避開劇烈震動、高溫場所，避開多塵、有腐蝕性氣體的場所，避開有爆 炸、火災危險的場所。 6）盡量使用高壓配電所與車間變電所合建。 7）為工廠的發(fā)展和負荷的增加留有擴建的余地。 3.2.23.2.2 變電所型式的選擇變電所型式的選擇 變配電所有屋內(nèi)式和屋外式兩大型式。屋內(nèi)式運行維護比較方便，占地面 積少。在選擇工廠總變配電型式時，應根據(jù)具體地理環(huán)境，因地制宜；技術(shù)經(jīng) 濟合理時，應優(yōu)先選用屋內(nèi)式。 負荷較大的車間，宜設附設式或半露天式變電

27、所。 負荷較大的多跨廠房及高層建筑內(nèi)，宜設車間（室內(nèi)）變電所或組合式成 套變電所。 負荷小而分散的車間及生活區(qū)，或需遠離有易燃易爆危險及有腐蝕性車間 時，宜設獨立變電所。 根據(jù)配電所所址選擇原則及配電所型式以及現(xiàn)有工廠的發(fā)展，車間的變電 所選擇屋內(nèi)式配電站。 3.23.2 變電所主變壓器臺數(shù)和容量的選擇變電所主變壓器臺數(shù)和容量的選擇 選擇變壓器時，必須對負載的大小、性質(zhì)作深入的了解，然后按照設備的 確定方法選擇適當?shù)娜萘?。為了降低電能損耗，變壓器應該首選低損耗節(jié)能型。 當廠區(qū)配電母線電壓偏差不能滿足要求時，總降壓變電所可選用有載調(diào)壓變壓 器。車間變電所一般采用普通變壓器。變壓器容量的確定除考慮

28、正常負荷外， 還應考慮變壓器的過負荷能力和經(jīng)濟運行條件。 3.2.13.2.1 s9s9 系列系列10kv10kv 級級 低損耗配電變壓器低損耗配電變壓器 s9 系列（10kv）變壓器，為三相雙繞組，油浸自冷式，容量從 10kv 至 1600kv，采用無磁勵調(diào)壓方式。該系列變壓器是我國第二代節(jié)能產(chǎn)品，符合 oby、500、507 技術(shù)條件的要求。與 s7 系列產(chǎn)品相比，空載損耗降低 10.25%， 負載損耗降低 21.1%，空域土電流降低 34.9%。具有顯著的節(jié)能效果，運行成本 大大降低。是電力系統(tǒng)的主要裝備，在輸變電過程中，可獲得較顯著的經(jīng)濟效 益。 3.2.23.2.2 主變壓器臺數(shù)的選

29、擇原則主變壓器臺數(shù)的選擇原則 工廠變電所中的主要變壓器臺數(shù)應根據(jù)下列原則選擇： 1） 應滿足用電負荷對供電可靠性的要求。對供有大量一、二級負荷的變 電所應采用兩臺變壓器，對只有二級負荷，而無一級負荷的變電所，也可只采 用一臺變壓器，并在低壓側(cè)架設與其他變電所的聯(lián)絡線。 2） 對季節(jié)性負荷或晝夜負荷變動較大的工廠變電所，可考慮采用兩臺主 變壓器。 3）一般的三級負荷只采用一臺主變壓器。 4）考慮負荷的發(fā)展，應留有安裝第二臺主變壓器的空間。 3.2.33.2.3 主變壓器容量的選擇主變壓器容量的選擇 1） 只安裝一臺主變壓器時，主變壓器的額定容量 sn.t應滿足全部用電設 備總的計算負荷 s30的

30、需要: sn.t s30 2）安裝兩臺變壓器時，每臺主變壓器的額定容量 sn.t 應同時滿足以下兩個 要求： sn.t 0.7 s30 sn.t s() 式中 s s( () 計算負荷中的全部一、二級負荷。 3） 單臺主變壓器的容量上限。工廠變電所單臺主變壓器容量一般不宜大 于 1250kva.在負荷比較集中且容量較大時，也可以選用 16002500kva 的配電 變壓器，這時變壓器低壓側(cè)的斷路器必須配套使用。 單臺變壓器的車間變電所的主變?nèi)萘恳话悴荒艽笥?1000kva。 對裝在樓上的電力變壓器，單臺容量不宜大于 630kva。 對居住小區(qū)變電所，單油式變壓器容量不宜大于 630kva. 由

31、于電修車間為三級負荷單位，裝設一臺變壓器即可滿足設備需要，sn.t =630kva481kva,即選擇一臺 s9-1000/10 型低損耗配電變壓器。 根據(jù)表 3.1、表 3.2 附錄表 2 數(shù)據(jù)分析選擇主變壓器的容量為 630kva,聯(lián) 結(jié)組別采用 yyn0. t vegm-12/t630-25 3*lzzbj9-10c2 500/5a s9-63010/0.4kv vegm-12/t630-25 3*lzzbj9-10c2 500/5a bstg-b-12.7/600220/380v qf ta ta qf 10kv 圖 3.2 4.車間變電所供電電源條件及配電柜選擇 4.14.1 車間變

32、電所供電電源條件車間變電所供電電源條件 根據(jù)以上數(shù)據(jù)車間變電所的電源從工廠 10kv 變配電所，10kv 母線電源用 電纜引入，來之工廠特鋼虎變 35kv 變配電站，10kv 變配電所線路首端高壓斷 路器型號為 vegm-12/1000-31.5 型，通過就地和遠控兩種方式控制斷路器的分 合；同時該線路裝設有過流保護，過壓保護、速斷保護、低壓保護、變壓器本 身保護。 4.24.2 變電所配電柜的選擇變電所配電柜的選擇 4.2.14.2.1 kyn28a-12kyn28a-12 型配電柜適用范圍與作用型配電柜適用范圍與作用 kyn28a-12 型配電柜適用于額定電壓 310kv，頻率 50hz

33、的戶內(nèi)金屬鎧裝抽 出式開關設備（以下簡稱開關設備） ，用于接受和分配電能的單母線分段制系統(tǒng) 的輸配電控制裝置。 kyn28a-12 型配電柜型號的組成及含義 5.10kv 與 380kv 側(cè)一次設備型號選擇 根據(jù)實際工程技術(shù)水平為基礎，以配電站資料為背景，從原始資料的分析 做起，變電所的具體一次設備如下： 5.15.1 10kv10kv 側(cè)一次設備型號的選擇側(cè)一次設備型號的選擇 根據(jù)變壓器設備的容量，變電所高壓柜一次設備的型號如下（表 5.1） 表 5.1 10kv 側(cè)一次設備型號 設備名稱設備型號 電壓互感器 3*jdzx12-10 10/ 0.1/ 0.1/33 3 開關狀態(tài)顯控裝置 yt

34、k-9230 真空斷路器 vegm-12/t1250-31.5 電流互感器 3*lzzbj9-10c2 500/5a 避雷器 bstg-b-12.7/600 5.1.15.1.1 真空斷路器真空斷路器 1）斷路器型號、名稱及含義。圖 5.1 ve gm 12/ 額定短路開斷電流（kv） 額定電流（a） 額定電壓（kv） 固封極柱 真空斷路器 圖 5.1 2）斷路器主要技術(shù)參數(shù)，見表 5.2。 表 5.2 主要技術(shù)參數(shù) 序 號 參數(shù) 單 位 數(shù)據(jù) 1 額定電壓 kv12 1min 工頻 耐壓 kv 42（極間，對地） ；48（斷口） 2 額 定 絕 緣 水 平 額定雷電 沖擊耐壓 kv 75（極

35、間，對地） ；85（斷口） 3 額定電流 a6301000125016002000250031504000 202020 25252525 31.531.531.531.531.5 4 額定短路關合電 流 額定熱穩(wěn)定電流 （有效值） ka 4040404040 505050 63636363 8080808080 5 額定短路關合電 流 （峰值） 額定動穩(wěn)定電流 （峰值） ka 100100100100100 6 額定短路開斷 電流開端次數(shù) 次 30,50* 7 額定熱穩(wěn)定時間 s4 8 額定操作順序 o-0.3s-co-180s-co 9 機械壽命次 30000 10 額定單個電容器 組開斷

36、電流 a630 11 額定背對背電容 a400 器組開斷電流 3）真空斷路器的原理圖，如圖 5.2 圖 5.2 真空斷路器原理圖 s9:輔助開關（當手車在工作位置時切 換） s8：輔助開關（當手車在試驗位置時 切換） sp5：微動開關 sp1sp4：微動開關（合閘彈簧儲能 后切換） hk:輔助開關（分合操作時切換） v1v4:橋式整流器（直流電源取消 v2v4） y1:合閘閉鎖線圈（可選） k0:防跳繼電器（可選） y7y9:間接式過流脫扣器（可選） l1l11: 跳線 hq:合閘線圈 tq:分閘線圈 r0r1：電阻 m:儲能電 5.25.2 380v380v 側(cè)一次設備型號選擇側(cè)一次設備型號

37、選擇 根據(jù)電修車間的線路支線計算數(shù)據(jù)確定各回斷路器 根據(jù)低壓配電設計規(guī)范gb 50054-95 第四節(jié) 接地故障保護 第 4.4.1 條：“接地故障保護的設置應能防止人身間接電擊以及電氣火災、線路 損壞等事故。接地故障保護電器的選擇應根據(jù)配電系統(tǒng)的接地型式,移動式、手握式或 固定式電氣設備的區(qū)別,以及導體截面等因素經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較確定。 ” 為保障供電線路的安全可靠進行，避免導線流過的電流過大而致使導線溫度升高， 絕緣迅速老化，縮短使用期限，供電線路須采用保護措施。 根據(jù)線路需要選用以下四種斷路器： dz15le 系列漏電斷路器，適用于交流 50hz，額定電壓為 220v 或 380v，額定電流

38、 至 100a 或 250a 的電路中，作漏電保護之用，也可用來防止因設備絕緣損壞，產(chǎn)生接 地故障電流而引起的火災危險。并可用來保護線路過載及短路，亦可作為線路的不頻 繁轉(zhuǎn)換之用。 dz47 系列小型斷路器(簡稱斷路器)，是一種具有過載與短路雙重保護的限流型高 分斷小型斷路器，適用于交流 50hz/60hz，額定電壓 220v/400v，額定電流至 63a 及以 下的電路中，作為線路過載和短路保護之用。同時也可在正常情況下頻繁的通斷電器 裝置和照明線路。 dz15le-60 系列漏電斷路器適用于交流 50hz，額定電壓 220v/380v，額定電流至 60a，電源中性點接地的電路中，主要人身觸

39、電、線路漏電保護之用，也可用于防止因 設備絕緣損壞，產(chǎn)生接地故障電流而引起的火災，并可用來保護線路和電動機的過載 或短路，亦可作為線的不頻繁啟動之用。 dz20 系列塑料外殼式斷路器適用于交流 50hz，額定絕緣電壓 660v，額定工作電 壓 380v（400v）及以下，其額定電流至 1250a。一般作為配電用，額定電流 200a 和 400a 型的斷路器亦可作為保護電動機用。在正常情況下，斷路器可分別作為線路不頻 繁轉(zhuǎn)換及電動機的不頻繁起動之用。 根據(jù)以上數(shù)據(jù)選擇各回路的斷路器列表如下（表 5.2） 表 5.2 斷路器型號圖 配電箱回路編號名稱型號數(shù)量 ap1wl1-1 斷路器 dz15le

40、-601 wl2-1 斷路器 dz47-201 wl2-2 斷路器 dz47-201 wl2-3 斷路器 dz47-201 ap2 wl2-4 斷路器 dz15le-601 ap3wl3-1 斷路器 dz15le-601 ap4wl4-1 斷路器 dz15le-601 ap5wl5-1 斷路器 dz20-2001 wl6-1 斷路器 dz15le-601 wl6-2 斷路器 dz20-1001 wl6-3 斷路器 dz20-1001 ap6 wl6-4 斷路器 dz20-1001 ap7wl7-1 斷路器 dz20-1001 ap8wl8-1 斷路器 dz15le-601 ap9wl9-1 斷

41、路器 dz47-201 6 線路線徑的選擇與敷設 根據(jù)國家標準低壓配電設計規(guī)范gb 50054-95 “第 5.6.1 條 選擇電纜路徑時，應按下列要求: 一、應使電纜不易受到機械、振動、化學、地下電流、水銹蝕、熱影響、蜂蟻 和鼠害等各種損傷； 二、便于維護； 三、避開場地規(guī)劃中的施工用地或建設用地； 四、電纜路徑較短。 第 5.6.3 條 電纜在屋內(nèi)、電纜溝、電纜隧道和豎井內(nèi)明敷時，不應采用黃麻或 其它易延燃的外保護層。 第 5.6.4 條 電纜不應在有易燃、易爆及可燃的氣體管道或液體管道的隧道或溝 道內(nèi)敷設。當受條件限制需要在這類隧道內(nèi)敷設電纜時，必須采取防爆、防火的措施。 第 5.6.5

42、 條 電纜不宜在有熱管道的隧道或溝道內(nèi)敷設電力電纜，當需要敷設時， 應采取隔熱措施。 第 5.6.6 條 支承電纜的構(gòu)架，采用鋼制材料時，應采取熱鍍鋅等防腐措施；在 有較嚴重腐蝕的環(huán)境中，應采取相適應的防腐措施。 第 5.6.7 條 電纜的長度，宜在進戶處、接頭、電纜頭處或地溝及隧道中留有一 定余量。 第 5.6.12 條 電纜在屋內(nèi)埋地穿管敷設時，或電纜通過墻、樓板穿管時，穿管的 內(nèi)徑不應小于電纜外徑的 1.5 倍。 第 5.6.22 條 電纜溝在進入建筑物處應設防火墻。電纜隧道進入建筑物處，以及 在進入變電所處，應設帶門的防火墻。防火門應裝鎖。電纜的穿墻處保護管兩端應采 用難燃材料封堵。

43、第 5.6.40 條 電纜在拐彎、接頭、終端和進出建筑物等地段，應裝設明顯的方位 標志，直線段上應適當增設標樁，標樁露出地面宜為 150mm。 ”等相關規(guī)定。 根據(jù)車間設備情況，車間配電線路敷設方式有明配電線和暗配線兩種，使用導線 多為絕緣線和電纜。根據(jù)電修車間的氣象資料，車間在地區(qū)的年最高氣溫為四十一攝 氏度，年平均氣溫二十五攝氏度左右，年最低氣溫為負八攝氏度，根據(jù)車間生產(chǎn)需要 主干線采用電纜地埋方式，支線采用穿管和明配兩種。根據(jù)車間負荷計算結(jié)果表 3.1 和表 進行各線路選擇。 (1)wl1-1 回路選用：bvv 3*10mm2+1*10 mm2 電線地埋敷設 wl11 支路選用 bvv

44、3*2.5mm2+1*1.5 mm2 電線穿管地埋敷設 wl12 支路選用 bvv 3*2.5mm2+1*1.5 mm2 電線穿管地埋敷設 wl13 支路選用 bvv 3*4mm2*1+1.5 mm2 電線穿管地埋敷設 wl14 支路選用 bvv 3*2.5mm2+1*1.5 mm2 電線穿管地埋敷設 wl15 支路選用 bvv 3*1.5mm2+1*1.5 mm2 電線穿管地埋敷設 wl16 支路選用 bvv 3*2.5mm2+1*1.5 mm2 電線穿管地埋敷設 （2）wl2-1 回路選用： bv 2*2.5mm2 電線 wl211 支路選用 bv 1*1.5mm2+1*1.5 mm2 電

45、線沿墻明敷 wl212 支路選用 bv 1*1.5mm2+1*1.5 mm2 電線沿墻明敷 wl2-2 回路選用： bv 2*2.5mm2 電線穿管地埋敷設 wl221 支路選用 bv 2*1.5mm2 電線沿墻明敷 wl222 支路選用 bv 2*1.5mm2 電線沿墻明敷 wl2-3 回路選用： bvv 3*4mm2+1*4mm2 電線穿管地埋敷設 wl231 支路選用 bv 3*1.5mm2+1*1.5 mm2 電線沿墻明敷 wl232 支路選用 bv 3*1.5mm2+1*1.5 mm2 電線沿墻明敷 wl233 支路選用 bv 3*2.5mm2+1*1.5 mm2 電線沿墻明敷 wl

46、2-4 回路選用： bv 3*2.5mm2+1*1.5 mm2 電線穿管地埋敷設 wl241 支路選用 bv 3*1.5mm2+1*1.5 mm2 電線沿墻明敷 wl242 支路選用 bv 3*1.5mm2+1*1.5 mm2 電線沿墻明敷 （3）wl3-1 回路選用： bv 3*6mm2+1*6 mm2 電線穿管地埋敷設 wl21 支路選用 bv 1*1.5mm2*1+1.5 mm2 電線穿塑料槽敷設 wl22 支路選用 bv 1*1.5mm2+1*1.5 mm2 電線穿塑料槽敷設 wl23 支路選用 bv 1*1.5mm2+1*1.5 mm2 電線穿塑料槽敷設 wl24 支路選用 bv 1

47、*1.5mm2+1*1.5 mm2 電線穿塑料槽敷設 wl25 支路選用 bv 1*1.5mm2+1*1.5 mm2 電線穿塑料槽敷設 wl26 支路選用 bv 1*1.5mm2+1*1.5 mm2 電線穿塑料槽敷設 （4）wl4-1 回路選用：bvv 3*10mm2+1*10 mm2 電線穿管地埋敷設 wl41 支路選用 bvv 3*4mm2+1*4mm2 電線穿管地埋敷設 wl42 支路選用 bvv 3*4mm2+1*4 mm2 電線穿管地埋敷設 wl43 支路選用 bvv 3*4mm2+1*4 mm2 電線穿管地埋敷設 （5）wl5-1 回路選用：bvv 3*150mm2+1*70 mm

48、2 電線穿管地埋敷設 （6）wl6-1 回路選用：bvv 3*16mm2+1*16 mm2 電線穿管地埋敷設 wl6-2 回路選用：bvv 3*25mm2+1*16 mm2 電線穿管地埋敷設 wl6-3 回路選用：bvv 3*25mm2+1*16 mm2 電線穿管地埋敷設 wl6-4 回路選用：bvv 3*35mm2+1*16 mm2 電線穿管地埋敷設 （7）wl7-1 回路選用：bvv 3*25mm2+1*16 mm2 電線穿管地埋敷設 wl41 支路選用 bvv 3*6mm2+1*6mm2 電線明敷設 wl42 支路選用 bvv 3*4mm2+1*4 mm2 電線明敷設 wl43 支路選用

49、 bvv 3*4mm2+1*4mm2 電線明敷設 （8）wl8-1 回路選用：bvv 3*10mm2+1*10 mm2 電線穿管地埋敷設 （9）wl9-1 回路選用：bvv 3*2.5mm2+1*2.5 mm2 電線穿管地埋敷設 wl11-bvv 3*2.5mm2+1*1.5 mm2-pc32-db wl12-bvv 3*2.5mm2+1*1.5 mm2-pc32-db wl13-bvv 3*4mm2+1*1.5 mm2-pc32-db wl14-bvv 3*2.5mm2+1*1.5 mm2-pc32-db wl15-bvv 3*2.5mm2+1*1.5 mm2-pc25-db wl1-1-b

50、vv 3*10mm2+1*10 mm2-sc50-db ap1 圖 6.1 機加區(qū)負荷配電圖 wl221-bv2*1.5mm2-we wl222-bv2*1.5mm2-we wl231-bv 3*1.5mm2+1*1.5mm2-we wl232-bv 3*1.5mm2+1*1.5 mm2-we wl233-bv3*2.5mm2+1*1.5 mm2-we wl241-bv3*1.5mm2+1*1.5 mm2-we wl242-bv 3*1.5mm2+1*1.5mm2-we wl211-bv 1*1.5mm2+1*1.5 mm2-we wl212-bv1*1.5mm2+1*1.5 mm2-we w

51、l2-1-bv1*2.5mm2+1*2.5 mm2-pc25-fc wl2-2-bv1*2.5mm2+1*2.5 mm2-pc25-fc wl2-3-bvv 3*4mm2+1*4mm2-pc32-fc wl2-4-bv3*2.5mm2+1*1.5 mm2-pc25-fc ap2 wl21-24-bvv 3*16mm2+1*16 mm2-pc50-fc 圖 6.2 班組負荷配電圖 ap3 wl31-bv 1*1.5mm2+1*1.5 mm2-pr4-we wl32-bv 1*1.5mm2+1*1.5 mm2-pr4-we wl33-bv 1*1.5mm2+1*1.5 mm2-pr4-we wl3

52、4-bv 1*1.5mm2+1*1.5 mm2-pr4-we wl35-bv 1*1.5mm2+1*1.5 mm2-pr4-we wl3-1 bv 1*6mm2+1*6 mm2-pc32-fc 圖 6.3 辦公區(qū)負荷配電圖 wl4-1-bvv 3*10mm2+1*10 mm2-sc50-db wl41-bvv 3*4mm2+1*4 mm2-pc32-fc wl42-bvv 3*4mm2+1*4 mm2-pc32-fc wl43-bvv 3*4mm2+1*4 mm2-pc32-fc ap4 圖 6.4 高壓試驗負荷配電圖 wl6-2 bvv 3*25mm2+1*16 mm2-fc wl6-3 b

53、vv 3*25mm2+1*16 mm2-fc wl6-4 bvv 3*35mm2+1*16 mm2-fc bvv 3*240mm2+1*120 mm2-db ap 61 64 wl6-1 bvv 3*16mm2+1*16 mm2-fc 圖 6.5 烘箱區(qū)負荷配電圖 7 防雷保護與接地保護 7.17.1 防雷保護防雷保護 7.1.17.1.1 防雷設備防雷設備 防雷的設備主要有接閃器和避雷器。其中，接閃器就是專門用來接受直接雷擊（ 雷閃）的金屬物體。接閃的金屬稱為避雷針。接閃的金屬線稱為避雷線，或稱架空地 線。接閃的金屬帶稱為避雷帶。接閃的金屬網(wǎng)稱為避雷網(wǎng)。 避雷器是用來防止雷電產(chǎn)生的過電壓波沿

54、線路侵入變配電所或其它建筑物內(nèi)，以 免危及被保護設備的絕緣。避雷器應與被保護設備并聯(lián)，裝在被保護設備的電源側(cè)。 當線路上出現(xiàn)危及設備絕緣的雷電過電壓時，避雷器的火花間隙就被擊穿，或由高阻 變?yōu)榈妥?，使過電壓對大地放電，從而保護了設備的絕緣。避雷器的型式，主要有閥 式和排氣式等。 7.1.27.1.2 變配電所的防雷措施變配電所的防雷措施 （1）裝設避雷針 室外配電裝置應裝設避雷針來防護直接雷擊。如果變配電所處 在附近高建（構(gòu)）筑物上防雷設施保護范圍之內(nèi)或變配電所本身為室內(nèi)型時，不必再 考慮直擊雷的保護。 （2）高壓側(cè)裝設避雷器 這主要用來保護主變壓器，以免雷電沖擊波沿高壓線路 侵入變電所，損壞

55、了變電所的這一最關鍵的設備。為此要求避雷器應盡量靠近主變壓 器安裝。 避雷器的接地端應與變壓器低壓側(cè)中性點及金屬外殼等連接在一起。在每路進線 終端和每段母線上，均裝有閥式避雷器。如果進線是具有一段引入電纜的架空線路， 則在架空線路終端的電纜頭處裝設閥式避雷器或排氣式避雷器，其接地端與電纜頭外 殼相聯(lián)后接地。 （3）低壓側(cè)裝設避雷器 這主要用在多雷區(qū)用來防止雷電波沿低壓線路侵入而擊 穿電力變壓器的絕緣。當變壓器低壓側(cè)中性點不接地時（如 it 系統(tǒng)），其中性點可裝 設閥式避雷器或金屬氧化物避雷器或保護間隙。 7.27.2 接地保護接地保護 接地與接地裝置 電氣設備的某部分與大地之間做良好的電氣連接

56、，稱為接地。埋入地中并直接與 大地接觸的金屬導體，稱為接地體，或稱接地極。專門為接地而人為裝設的接地體， 稱為人工接地體。兼作接地體用的直接與大地接觸的各種金屬構(gòu)件、金屬管道及建筑 物的鋼筋混凝土基礎等，稱為自然接地體。連接接地體與設備、裝置接地部分的金屬 導體，稱為接地線。接地線在設備、裝置正常運行情況下是不載流的，但在故障情況 下要通過接地故障電流。 接地線與接地體合稱為接地裝置。由若干接地體在大地中相互用接地線連接起來 的一個整體，稱為接地網(wǎng)。其中接地線又分為接地干線和接地支線。接地干線一般應 采用不少于兩根導體在不同地點與接地網(wǎng)連接。 總 結(jié) 通過電修車間變電站及低壓配電系統(tǒng)的設計，讓

57、我收獲頗深。對工廠車間供 配電系統(tǒng)又有了新的認識，供配電系統(tǒng)不只是簡簡單單線路設計，包括了變配電站綜 合自動化系統(tǒng)、工廠供配電技術(shù)、高電壓技術(shù)等。根據(jù)車間現(xiàn)有的資料，讓我學到了 工廠變配電站相關知識，豐富了自己的視野，為今后的進步打下基礎。同時根據(jù)自己 實習中的工作總結(jié)，也明白了工作中注意事項。一、對于從事高壓電操作，任何時候 都要保持清醒的頭腦，堅決反對不懂裝懂，對于一切帶電設備，一定按照操作章程進 行，安全第一。二、工作中要學會總結(jié)，只有不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題才能進步。三、 認真學習專業(yè)知識，對于我們將要離開大學的學生來說，我們的學習才剛剛開始。從 幾個月的實習及工作中認識到，我們應該加強

58、自動化專業(yè)方面的學習，對于供配電系 統(tǒng)的發(fā)展，自動化供電將普及各個工廠。 本設計進過一系列的負荷計算、變壓器的選擇，分析設計主接線方案來確定該車間 的導線、設備型號；設計出一個安全、可靠、經(jīng)濟的一個配電方案。但由于經(jīng)驗水平 不足，在設計方案上存在著某些不合理的地方，希望老師提出寶貴的意見和建議。 致 謝 本設計在秦老師的細心指導和嚴格要求下已完成,從課題選擇方案論證到具體設計， 無不凝聚著老師的心血和汗水，在此向秦老師表示深深的感謝和崇高的敬意。 畢業(yè)設計得以順利完成我要謝謝同組人員的幫助，更要謝謝秦老師的諄諄指導，使 我們的畢業(yè)設計按時完成。 在三年的專業(yè)學習和生活期間，也始終感受著各個老師

59、的精心指導和無私的關懷。 不積跬步何以至千里，本設計能夠順利的完成，也歸功于各位任課老師的認真負責， 使我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，并在設計中得以體現(xiàn)。正是因為有了你們的細 心幫助和支持，才使我的畢業(yè)設計順利完成，在此向全體老師表示由衷的謝意。感謝 老師三年來的辛勤栽培。謝謝！ 參考文獻 1 李金伴 林叢 李捷輝 劉青山. 供用電技術(shù)手冊 化學工業(yè)出版社 2009.2 2 劉介才. 工廠供配電設計指導 機械工業(yè)出版社 1998.10 3 張瑩.工廠供配電技術(shù) 電子工業(yè)出版社 2003.8 4 中華人民共和國機械工程部.低壓供配電設計規(guī)范 gb-50054-95. 機械工業(yè) 部,1995 5

60、 劉春生 使用供配電技術(shù)問答 機械工業(yè)出版社 2000.1 6 劉介才 工廠供電簡明設計手冊 機械工業(yè)出版社 1998.8 7 商福恭 甄國涌 電工口訣三百首 中國電力出版社 2008.3 附錄 （一）電線電纜截面選擇計算部分 附錄表 1 0.6/1kv 型 vv 電纜明敷和埋地敷設時的載流量 （單位為 a） 電纜帶負荷芯 數(shù) 34 芯單芯 敷設方式 e 類： 多芯電纜敷設在自 由空氣中或在有孔托盤、梯 架上 d 類： 多芯電纜直 接埋地或穿管埋地敷 設 f 類： 單芯電纜相互接觸敷 設在自由空氣中或在有孔托盤、 梯架上 導體工作溫度 70 芯線截面/mm2不同環(huán)境溫度的載流量 相線中性 線