機械加工車間配電系統(tǒng)及車間變電所設(shè)計新

1、電力工程課程設(shè)計 課題名稱：某機修廠機械加工一車間低壓配電系統(tǒng)及車間變電所設(shè)計 組 長： 成 員： 專業(yè)班級： 學(xué) 院： 指導(dǎo)教師： 摘 要 本設(shè)計是機械廠機加工車間的低壓配電系統(tǒng)及車間變電所供電系統(tǒng)。本文首先進行了負荷計算，從經(jīng)濟和可靠性出發(fā)確定主接線方案。其次，通過短路電流計算出最大運行方式和最小運行方式下的短路電流，確定導(dǎo)線型號及各種電氣設(shè)備。最后根據(jù)本廠對繼電保護要求，確定相關(guān)的保護方案 在仔細研究各負荷的實際數(shù)據(jù)，并嚴格按照國家規(guī)定，依照以上設(shè)計步驟設(shè)計本供電系統(tǒng)設(shè)計方案，以到達提高生產(chǎn)效益的目的。關(guān)鍵詞：低壓配電系統(tǒng)；負荷計算；主接線；短路計算 目 錄1 緒論11.1 設(shè)計背景、目

2、的及意義 11.2 設(shè)計內(nèi)容 11.3 設(shè)計原則 12 負荷計算 22.1 負荷計算 22.1.1 負荷計算的方法及其適用范圍 22.1.2 需用系數(shù)法 22.1.3 負荷確定 33 變電所主接線方案設(shè) 43.1 總配變電所的主接線方案比較選擇 54 短路電流的計算及一次設(shè)備的選擇原則 74.1 短路計算 74.1.1 短路電流計算目的 74.1.2 采用三相短路電流計算為標準的原因 74.1.3 短路電流計算的方法步驟 74.1.4 短路電流計算 85 車間配電線路設(shè)計 95.1 車間配電線路結(jié)線方案 95.2 動力配電箱的選擇 95.3 刀開關(guān)的選擇 105.4 配電線路敷設(shè)方式 106

3、繼電保護整定 106.1 概述 116.2 繼電保護 116.2.1 繼電保護的要求 116.2.2 過電流保護 126.2.3 電流速斷保護 126.3 繼電保護的選擇與整定 126.3.1 繼電保護的種類 136.3.2 反時限過電流保護 147 結(jié)論 14參考文獻 15附錄一 一車間負荷詳細計算 16附錄二 短路電流計算 20附錄三 機加工一車間各配電線路的詳細選擇過程 23某機修廠機械加工一車間低壓配電系統(tǒng)及車間變電所設(shè)計1 緒論1.1 設(shè)計背景、目的及意義在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小（除電化工業(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不

4、在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(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，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴重的后果。因此，如何正確地計算選擇各級變電站的變壓器容量及其它主要電氣設(shè)備，這是保證企業(yè)安全可靠供電的重要前提。做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實保證工廠生產(chǎn)和生活用

5、電的需要，并做好節(jié)能工作。根據(jù)該工廠的規(guī)模、負荷情況、供電條件、技術(shù)要求、自然條件，設(shè)計其總配變電所及配電系統(tǒng)。1.2 設(shè)計內(nèi)容 根據(jù)任務(wù)書的要求，本設(shè)計主要有以下內(nèi)容：（1） 車間的負荷計算（2） 總配電所位置和型式的選擇；（3） 變電所主結(jié)線方案的設(shè)計；（5） 短路電流的計算；1.3 設(shè)計原則按照國家標準工業(yè)與民用供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范、10KV及以下變電所設(shè)計規(guī)范及低壓配電設(shè)計規(guī)范等的規(guī)定，進行工廠供電設(shè)計必須遵循以下原則：（1） 必須遵循有關(guān)國家標準，認真執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟政策，并應(yīng)作到保障人身和設(shè)備安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進和合理。（2） 應(yīng)根據(jù)工程特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確

6、處理近期和遠期發(fā)展的關(guān)系，作到遠、近期結(jié)合，以近期為主，適當考慮擴建的可能。（3） 必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件，合理確定設(shè)計方案，滿足供電要求。（4） 應(yīng)注意執(zhí)行節(jié)約能源、節(jié)約有色金屬和“以鋁代銅”等技術(shù)政策。2 負荷計算及無功補償2.1 負荷計算2.1.1 負荷計算的方法及其適用范圍電力負荷計算方法包括:利用系數(shù)法、需要系數(shù)法、二項式系數(shù)法。我國一般使用需要系數(shù)法和二項式系數(shù)法，如表2.1負荷計算方法及適用范圍。表 2.1 負荷計算的方法及其適用范圍序號計算方法適用范圍需要系數(shù)法當用電設(shè)備臺數(shù)較多、各臺設(shè)備容量相差不太懸殊時，特別在確定車間和工廠

7、的計算負荷時，宜于采用二項式法當用電設(shè)備臺數(shù)較少、有的設(shè)備相差懸殊時，特別在確定干線和分支線的計算負荷時，宜于采用所以本設(shè)計中用需要系數(shù)法計算機加工車間的負荷。2.1.2 需用系數(shù)法用電設(shè)備組的計算負荷，是指用電設(shè)備級從供電系統(tǒng)中取用的半小時最大負荷,設(shè)用電設(shè)備組的設(shè)備容量為，它指用電設(shè)備組所有設(shè)備(不含備用設(shè)備)的額定容量之和。由于用電設(shè)備組的設(shè)備實際上不一定都同時運行，運行的設(shè)備也不可能都同時滿負荷，同時設(shè)備本身存在有功率損耗，因此，用電設(shè)備組的有功計算負荷應(yīng)為：其中，為設(shè)備組的同時系數(shù)，即設(shè)備組在最大負荷時運行的設(shè)備容量與全部設(shè)備容量之比；為設(shè)備的負荷系數(shù)，即設(shè)備組在最大負荷時的輸出功率

8、與運行的設(shè)備容量之比：為設(shè)備組的平均效率，即設(shè)備組在最大負荷時的輸出功率與取用功率之比；為配電線的平均效率，即配電線路在最大負荷時的末端功率與首端功率之比。令，稱為需要系數(shù)（1）單組設(shè)備計算負荷 當分組后同一組中設(shè)備臺數(shù)>3臺時，計算負荷應(yīng)考慮其需要系數(shù)，即： 式中 總設(shè)備功率，單位kW Kd 需用系數(shù) 計算有功功率，單位為kW 計算無功功率，單位kvar 計算視在功率，單位kVA 功率因數(shù)角的正切值 電氣設(shè)備額定電壓，單位kV 計算電流，單位A當每組電氣設(shè)備臺數(shù)3時，考慮其同時使用率非常高，將需用系數(shù)取為1，其余計算與上式公式相同（2）多組設(shè)備的計算負荷當供電范圍內(nèi)有多個性質(zhì)不同的電氣

9、設(shè)備組時，先將每一組都按上述步驟計算在各自負荷曲線上不可能同時出現(xiàn)，以一個同時系數(shù)來表達這種不同時率，因此其計算負荷為： 式中 有功同時系數(shù)，對于用電設(shè)備組計算負荷直接相加， 取值范圍一般都在0.80.9；對于車間干線計算負荷直接相加，取值范圍一般在0.850.95。無功同時系數(shù)，對于用電設(shè)備組計算負荷直接相加,取值范圍一般都在0.900.95；對于車間干線計算負荷直接相加，取值范圍一般在0.930.97。（3）吊車電動機組 對于吊車電動機容量要求統(tǒng)一換算到，因此可得換算后的設(shè)備容量為式中，為吊車電動機的銘牌容量；為與對應(yīng)的負荷持續(xù)率；為其值等于25%的負荷持續(xù)率。2.1.3 負荷確定 根據(jù)利

10、用系數(shù)法機械加廠負荷計算如表2.2所示為機加工廠各車間負荷計算表。機加工一車間詳細負荷計算見附錄一。表2.2 機加工廠負荷計算表序號車間名稱供電回路代號設(shè)備容量計算負荷KWP30/KWQ30/KvarS30/KVAI30/A0機加工一車間NO.1 供電回路131.4526.2945.4852.5379.91NO.2 供電回路8962.3062.394.77NO.3 供電回路160.7132.1455.6164.2397.7NO.4 供電回路1080812.151機加工二車間NO.1 供電回路15546.554.471.57 108.73 NO.2 供電回路1203642.155.39 84.1

11、6 NO.3 照明回路10808.00 12.15 2鑄造車間NO.4 供電回路1606465.391.43 138.92 NO.5 供電回路1405657.179.98 121.51 NO.6 供電回路1807273.4102.82 156.22 NO.7 照明回路86.406.40 9.72 3鉚焊車間NO.8 供電回路1504589.199.82 151.66 NO.9 供電回15 171.91 NO.10 照明回路75.605.60 8.51 續(xù)表2.24電修車間NO.11 供電回路150457890.05 136.82 NO.12 供電回路146446578

12、.49 119.26 NO.13 照明回路10808.00 12.15 總計1797.16616.23726.49952.64 937.37 變壓器低壓側(cè)總計算負荷585.42 704.70 916.14 1393.58 3 變電所主接線方案設(shè)計3.2 總配變電所的主接線方案比較選擇本設(shè)計有兩臺變壓器的小型變電所。根據(jù)本車間的情況，負荷量不大，但屬于二級負荷，可靠性要求較高，有10KV高壓電來進線供電；根據(jù)上面的設(shè)計原則和要求有兩種方案可進行選擇比較，其設(shè)計比較如下：方案一：高壓側(cè)無母線、低壓側(cè)單母線分段的雙臺變壓器變電所主接線方式。如圖3.3所示。圖3.3 高壓側(cè)無母線、低壓側(cè)單母線分段的雙

13、臺變壓器變電所主接線圖方案一：供電可靠性高，當任意一臺變壓器或任一電源進線停電檢修或發(fā)生故障時，該變壓器通過閉合低壓母線分段開關(guān)，即可迅速恢復(fù)對整個變電所的供電，如果兩臺主變壓器低壓側(cè)主開關(guān)（采用電磁或電動機合閘操作的萬能式低壓斷路器）都裝設(shè)互為備用電源自動投入裝置（APD），則任一主變壓器低壓主開關(guān)因電源斷電（失壓）而跳閘時，另一主變壓器低壓側(cè)的主開關(guān)和低壓母線分段開關(guān)將在APD作用下自動合閘，恢復(fù)整個變壓所的正常供電。這種主接線可供一、二級負荷。方案二：高壓采用無母線、低壓雙母線的主接線，其接線圖如圖3.4所示。圖3.4 高壓側(cè)無母線單母，低壓雙母線接線圖優(yōu)點：這種方案可靠性好、運行靈活，

14、通過兩組母線隔離開關(guān)的倒換操作可輪流檢修一組母線不致使供電中斷，一組母線檢修時所有回路均不中斷供電 ，檢修任一回路的母線側(cè)隔離開關(guān)時,只中斷該回路的供電 。檢修任一回路斷路器時,可用母聯(lián)斷路器代替工作；擴建方便，這種方案廣泛用于進出線回路較多，容量大的場合。缺點：(1)運行方式改變時,需要用母線隔離開關(guān)進行倒閘操作,操作步驟較為復(fù)雜,容易出現(xiàn)誤操作,導(dǎo)致人身或設(shè)備事故。(2)任一回路斷路器檢修時,該回路仍需停電或短時停電。(3)增加了大量的母線側(cè)隔離開關(guān)及母線的長度，配電裝置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，占地面積與投資都有所增加。兩種法案的比較（1） 從安全性看這兩種主接線方式都滿足國家的標準的技術(shù)規(guī)范的要求

15、，能充分保證人身和設(shè)備的安全，滿足供電要求。（2） 從可靠性來看，方案一的可靠性比方案二的差一些。但方案二任一回路斷路器檢修時,該回路仍需停電或短時停電。（3） 從靈活性看，方案一操作比方案二更簡單，方案二雙母線機構(gòu)復(fù)雜維修和維護程度大。（4） 從經(jīng)濟上看，方案二由于采用大量的斷路器和母線的長度比方案一大幅度增加，所以初投資成本高，且線路維護工作量大，所以運行成本高，根據(jù)該工廠工作環(huán)境和條件。本廠屬二級負荷。因此主接線方案選擇方案一，機械加工廠車間變電所及低壓配電系統(tǒng)主接線如附錄四所示。4 短路電流的計算及一次設(shè)備的選擇原則4.1 短路計算4.1.1 短路電流計算目的 為了正確選擇和校驗電氣設(shè)

16、備，準確計算繼電保護裝置的整定值，就需要計算短路故障發(fā)生時通過元件的最大可能的短路電流。 由于在發(fā)電機附近短路的兩相短路電流和在靠近中性點接地的變壓器短路的單相短路電流可能大于三相短路電流。因此，應(yīng)根據(jù)不同的供電系統(tǒng)模型求出： 最大短路電流：確定電器設(shè)備容量或額定參數(shù)； 最小短路電流：作為選擇熔斷器、整定繼電保護裝置的依據(jù)。4.1.2 采用三相短路電流計算為標準的原因 電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性大；但三相短路的短路電流值最大，造成的危害也最嚴重。作為選擇校驗電氣設(shè)備用的短路計算中，以最嚴重的三相短路電流的計算為主。4.1.3 短路電流計算的方法步驟（一）歐姆法（有名制法）1、繪制計算電路

17、圖，選擇短路計算點。計算電路圖上應(yīng)將短路計算中需計入的所有電路元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號。短路計算點應(yīng)選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。2、計算短路回路中各主要元件的阻抗，包括電力系統(tǒng)、電力線路和變壓器的阻抗。3、繪制短路回路等效電路，并計算總阻抗。等效電路圖上標注的元件阻抗值必須換算到短路計算點。4、計算短路電流。分別對各短路計算點計算其三相短路電流周期分量、短路次暫態(tài)短路電流、短路穩(wěn)態(tài)電流和短路沖擊電流。（二）標幺值法（相對單位制法）1、繪制計算電路圖，選短路計算點。與前面歐姆法相同。2、設(shè)定基準容量和基準電壓，計算短路點基準電流。3、計算短路回

18、路中各主要元件的阻抗標幺值，一般只計算電抗。4、繪制短路回路等效電路，并計算總阻抗。采用標幺值法計算時，無論有幾個短路計算點，其短路等效電路都只有一個。5、計算短路電流，與歐姆法相同。標幺制法相對于歐姆法來說有三個主要的特點：采用標幺制易于比較電力系統(tǒng)各元件的特性及參數(shù)，能夠簡化計算公式，能在一定程度上簡化計算工作。本設(shè)計采用標幺值法進行短路電流計算。4.1.4 短路電流計算 如圖4.1所示為根據(jù)變電所主接線方案繪制的短路等效電路圖,圖中標出各元件的電抗標幺值，并標明了短路計算點。圖4.1 短路電流計算等效電路圖按供電工程設(shè)計說明,短路計算點的短路電流如表4.2所示。詳細的短路電流計算見附錄二

19、。表4.2 短路計算表短路計算點運行方式三相短路電流（kA）電壓（kV）三相短路容量Sk(MV·A)Ik(3)ish(3)Ish(3)k-19.1723.3813.8410.5166.7k-2最大運行31.357.834.10.421.74最小運行13.2524.414.450.411.6310限流電抗器應(yīng)滿足的條件裝置地的設(shè)備的計算電流設(shè)備的按三相短路沖擊電流校驗按三相短路穩(wěn)態(tài)電流校驗備注（1） 表中“”表示必須校驗，“”表示不要校驗；（2） 選擇變電所高壓側(cè)的設(shè)備和導(dǎo)體時，其計算電流應(yīng)取主變壓器高壓側(cè)額定電流；（3） 對高壓斷路器，其最大開斷電流應(yīng)不小于實際開斷時間。5 車間配電

20、線路設(shè)計5.1 車間配電線路結(jié)線方案本車間采用動力照明各取了380/220V三相四線制TN-C系統(tǒng)。車間用電設(shè)備較多，排列整齊，且均屬于第三類負荷。經(jīng)綜合考慮后采用樹干式結(jié)線方式，機加工一車間配電布置圖見附錄六。5.2 動力配電箱的選擇如表6.1所示為機加工一車間各配電線路的選擇結(jié)果。其詳細選擇過程見附錄三所示。表6.1 機加工一車間各配電線路的選擇結(jié)果設(shè)備代號設(shè)備名稱容量KW計算電流啟動電流動作電流斷路器型號線路規(guī)格型號1車床C630M10.1 18.1 126.8 152DZ20-160/3BV-3×4 SC152萬能工具磨床M5M2.1 3.7 28.0 31.2 DZ20-4

21、0/3BV-3×1.5 SC153、4、5普通車床C620-17.6 13.6 95.5 115DZ20-160/3BV-3×4 SC156普通車床C620-35.6310.170.584.6DZ20-100/3BV-3×1.5 SC157、8、9、10、11、12普通車床C6204.6 8.3 57.9 69.5 DZ20-80/3BV-3×1.5 SC1513螺旋套絲機S-81393.1 5.6 39.1 47.0 DZ20-80/3BV-3×1.5 SC1514普通車床C63010.1 18.1 126.8 152DZ20-200/3BV

22、-3×4 SC1515管螺紋車床Q1197.6 13.6 95.5 115DZ20-160/3BV-3×4 SC1516搖臂鉆床Z358.5 15.2 106.5 128DZ20-160/3BV-3×4SC1517、18圓柱立式鉆床Z50403.1 5.6 39.1 47.0 DZ20-80/3BV-3×1.5 SC15195t單梁吊車10.2 18.3 127.8 153DZ20-200/3BV-3×4 SC1520立式砂輪1.8 3.1 21.9 26.3 DZ20-40/3BV-3×1.5 SC1521、22牛頭刨床B6653.

23、0 5.4 37.6 45.1 DZ20-80/3BV-3×1.5 SC1523萬能銑床X63WT13.0 23.3 162.9 195DZ20-200/3BV-3×10 SC2024立式銑床X52K9.1 16.3 114.3 137DZ20-160/3BV-3×4 SC1525滾齒機Y-364.1 7.3 51.4 61.6 DZ20-80/3BV-3×1.5 SC1526插床B50324.0 7.2 50.1 60.1 DZ20-80/3BV-3×1.5 SC1527弓鋸機G721.7 3.0 21.3 25.6 DZ20-40/3BV-

24、3×1.5 SC1528立式鉆床Z5120.6 1.1 7.5 9.0 DZ2020/3BV-3×1.5 SC1529電極鹽浴電阻爐20.0 35.8 250.5 301DZ20-350/3BV-3×10 SC2530井式回火電阻爐24.0 42.9 300.6 361DZ20-400/3BV-3×16 SC2531箱式加熱電阻爐48.0 85.9 601.3 722DZ20-800/3BV-3×50 SC5032車床CW6-131.9 57.1 399.6 480DZ20-500/3BV-3×25 SC3233立式車床C512-1A

25、35.7 63.9 447.2 537DZ20-630/3BV-3×25 SC32續(xù)表6.134臥式鏜床J6810.0 17.9 125.3 150DZ20-160/3BV-3×4 SC1535單臂刨床B101070.0 125876.9 1052DZ20-1250/3BV-3×70 SC505.3 刀開關(guān)的選擇 選擇刀開關(guān)必須要滿足開關(guān)的額定容量必須大于整個設(shè)備的線路上的尖峰電流，即多臺用電設(shè)備尖峰電流的計算用式：或。式中，和分別為用電設(shè)備中啟動電流與額定電流之差為最大值的那臺設(shè)備的啟動電流及其啟動電流與額定電流之差。為除啟動電流與額定電流之差為最大的那臺設(shè)備之

26、外的其他n-1臺設(shè)備的額定電流之和；為上述n-1臺設(shè)備的同時系數(shù)，按臺數(shù)多少選取，一般取0.71；為全部設(shè)備投入運行時線路的計算電流。如表6.2所示為一車間各動力干線主要參數(shù)及選擇刀開關(guān)的型號。表6.2各動力干線刀開關(guān)的型號選擇結(jié)果配電箱代號總?cè)萘縆WI30(A）Ipk刀開關(guān)型號LP-1-135.221.40 81.9103.3HD13-200/31LP-1-226.2515.9649.765.66HD13-100/31LP-1-37042.55751.6794.15HD13-1000/31LP-2-18994.77515.4610.17HD13-1000/31LP-3-1110.2367.0

27、1383.3450.31HD13-600/31LP-3-240.0822.81139.6162.41HD13-200/31LP-3-310.46.324450.32HD13-100/315.4 配電線路敷設(shè)方式 各配電支線均采用BV型絕緣導(dǎo)線鋼管沿地暗敷設(shè)。動力配電箱安裝高度中心距1.6m，鐵殼開關(guān)安裝高度1.5m。6 繼電保護整定6.1 概述工廠供電系統(tǒng)中發(fā)生故障時，必須有相應(yīng)的保護裝置將故障部分及時的從系統(tǒng)中切除，以保證非故障部分的正常工作，或發(fā)出報警信號，以便值班人員檢查并采取消除故障的措施。工廠供電系統(tǒng)的高壓配電網(wǎng)保護裝置采用繼電保護裝置或高壓熔斷器，車間低壓配電系統(tǒng)保護裝置采用低壓斷

28、路器和低壓熔斷器。繼電保護裝置及各種不同類型的繼電器，以一定的方式連接與組合，在系統(tǒng)發(fā)生故障時，繼電保護動作，作用于斷路器脫扣線圈或給出報警信號，以達到對系統(tǒng)進行保護的目的。6.2 繼電保護6.2.1 繼電保護的要求(1) 選擇性：指在供電系統(tǒng)發(fā)生故障時，只使電源一側(cè)距離故障點最近的 繼電保護置動作，通過開斷電器將故障切除，而非故障部分仍然正常工作。(2) 靈敏度：保護范圍內(nèi)發(fā)生故障和不正常工作狀態(tài)時，繼電保護的反應(yīng)能力稱為靈敏性。(3) 可靠性：繼電保護裝置必須可靠的工作，接線方式力求簡單，觸點回路少，設(shè)計時不必考慮故障極難發(fā)生的特殊情況。繼電保護裝置的可靠性可以用據(jù)動率及誤動率來衡量。顯然

29、據(jù)動率及誤動率越小，則保護的可靠性越高。(4) 速動性：速動性就是快速切斷故障。當系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生短路故障時，快速切除故障可使電壓降低的時間縮短，減少對用電設(shè)備的影響。工業(yè)企業(yè)供電線路基本上是開式單端供電網(wǎng)絡(luò)，廠區(qū)內(nèi)距離較短，常用的保護裝置有：帶定限或反時限的過電流保護；低電壓保護；速斷保護；中性點不接地系統(tǒng)的單相接地保護，以及由雙電源供電時的功率方向保護。6.2.2 過電流保護當流過被保護元件中的電流超過預(yù)先整定的某個數(shù)值時就使斷路器跳閘或給出報警信號的裝置。（1） 定時限過電流保護裝置電流繼電器本身的動作時限是固定的，與通過他的電流大小無關(guān)。整定保護裝置的電流值時，必須使返回電流大于線路出現(xiàn)且能

30、持續(xù)12秒的尖峰電流。（2） 反時限過電流保護裝置繼電器本身動作帶有時限，并有動作指示掉牌信號，所以回路不需接時間繼電器和信號繼電器。和定時限保護裝置比較，反時限過電流保護裝置所須的繼電器數(shù)量少，因而投資少、接線簡單，可用于交流操作，且能實現(xiàn)電流速斷保護。缺點是它的動作時限誤差大，尤其是在速斷部分。6.2.3 電流速斷保護定時限電流保護裝置的時限一經(jīng)整定便不能變動，當某段發(fā)生三相短路故障時，斷路器的繼電保護動作時間必須經(jīng)過才能動作，達不到速斷的目的，為了減小本段線路故障下的事故影響范圍，當過電流保護的動作限大于0.50.7時，便需設(shè)置電流速斷保護，以保證本段線路的短路故障能迅速切除。6.3 繼

31、電保護的選擇與整定6.3.1 繼電保護的種類廠區(qū)10KV線路保護：根據(jù)本廠的實際情況，設(shè)下列保護：（1） 過電流保護（2） 電流速斷保護6.3.2 反時限過電流保護反時限過電流保護裝置所需的繼電器數(shù)量少，因而投資少、接線簡單，可用于交流操作，且能同時實現(xiàn)電流速斷保護。缺點是它的動作時限誤差大，尤其是在速斷部分。鑒于反時限過電流保護裝置具有簡單、經(jīng)濟等特點，在中小型工廠供電系統(tǒng)中應(yīng)用的很普遍。在本設(shè)計中也采用反時限過電流保護。為了保證動作的選擇性過電流保護動作時限的整定，應(yīng)從距離電源最遠的保護裝置（末級）開始，即自負載側(cè)向電源側(cè)數(shù)過去，后一級的線路保護的動作時限應(yīng)比前一級線路的保護時限大一個時間

32、階級t 。各段線路保護的時限是逐級提高的，一般t取0.50.7秒。表7.1 繼電保護的整定計算公式：序號類 別整定參數(shù)整定計算公式1帶時限的過電流保護動作電流動作時限一般應(yīng)比前一級保護短一個時間級差=0.50.7s但終端變電所的動作時限可取為最短時限0.5s。2電流速斷保護速斷電流符號含義線路的最大負荷電流，對于變壓器高壓側(cè)的過電流保護，通常取2 。線路末端的最大短路電流，對于變壓器高壓側(cè)的速斷保護，應(yīng)取低壓母線折算到高壓側(cè)的值?？煽肯禂?shù)，對于GL型繼電器取1.3。接線系數(shù)，相電流取1。繼電器返回系數(shù)，通常?。?.80.85）電流互感器變比。變壓器一次側(cè)額定電流。變壓器二次側(cè)額定電流。表7.2

33、 繼電保護靈敏度的計算公式:序號類 別保護靈敏度計算公式與要求1帶時限過電流保護1.5式中心路末端（對變壓器為低壓側(cè)母線）在系統(tǒng)最小運行方式下的兩相短路電流（對變壓器為此電流折算到高壓側(cè)之值）。1帶時限過電流保護過電流保護裝置動作電流。續(xù)表7.22電流速短保護1.5式中線路首端（對變壓器為高壓側(cè)）在系統(tǒng)最小運行方式下的兩相短路電流。 電流速斷裝置的動作電流。1、 變電所的保護裝置（1） 過電流裝置的整定計算： 1） 反時限過電流保護裝置動作電流計算：當線路末端k-1點發(fā)生三相短路時根據(jù)以前所選的電流互感器LQJ-10-400/5得知變比為200/5A帶時限過電流保護：，整定為2.5。選用GL-

34、11/5型電流繼電器。動作時限：由于車間變電所屬終端變電所，動作時限可按最小值整定，即整定為0.5s。2） 靈敏度校驗：（兩相短路電流與三相短路電流的關(guān)系）=所以滿足靈敏度要求。（2）電流速斷保護：利用以上所選GL型繼電器的電流速斷裝置速斷電流：速斷電流倍數(shù)：即整定為7倍靈敏度檢驗：滿足靈敏度要求。2 、變電所低壓側(cè)的保護裝置 低壓總開關(guān)采用DW15-1500/3型，低壓斷路照明，三相勻裝過流脫扣器，既可保護低壓的相間短路和過負荷（利用其延時脫扣器），而且所保護低壓側(cè)單相接地短路短路。 經(jīng)效驗均能滿足要求。7 結(jié)論本設(shè)計利用需用系數(shù)法對機械加工廠進行負荷計算，無功功率補償采用低壓側(cè)電容并聯(lián)補償

35、方法，這種方法能補償?shù)蛪簜?cè)以前的無功功率、經(jīng)濟效益比較好。根據(jù)機械加工車間用電特點和需求，主接線方案采用了高壓側(cè)無母線、低壓側(cè)單母線分段的主接線方案。根據(jù)干式變壓器與油浸變壓器在經(jīng)濟和安裝條件對比，選擇兩臺SC9-500/10系列干式變壓器。 依據(jù)國家標準工業(yè)與民用供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范、10KV及以下變電所設(shè)計規(guī)范及低壓配電設(shè)計規(guī)范等規(guī)定，在高低壓設(shè)備的選型時以選擇開關(guān)柜的方案進行設(shè)備的選擇，線路選擇時以滿足熱穩(wěn)定、機械強度、5%的電壓損耗等要求進行合理的選擇，利用反時限繼電器對變電所進行繼電保護設(shè)計，防雷保護利用避雷線和接地裝置的設(shè)計，一車間照明采用混光燈具CXGC204-GN360進行設(shè)計，

36、一車間低壓配電系統(tǒng)和采用聚露乙烯絕緣銅芯線（BV）對用電設(shè)備供電線路的設(shè)計。本設(shè)計只是在理論上對機械加工車間低壓配電系統(tǒng)及變電所進行設(shè)計，如果在設(shè)備的技術(shù)經(jīng)濟性方面再進行進一步分析對比后，本設(shè)計將具有更好的經(jīng)濟性。參考文獻1 劉介才編，工廠供電.北京：機械工業(yè)出版社，20042 劉介才主編，工廠供電簡明設(shè)計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，19933 李宗綱等編，工廠供電設(shè)計.吉林科學(xué)技術(shù)出版社，19854 中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計研究院等編，工業(yè)與民用配電設(shè)計手冊.北京：水利電力出版社，19945 工廠常用電氣設(shè)備手冊編寫組編著，工廠常用電氣設(shè)備手冊（上、下冊）。中國電力出版社，19976 工廠常用電

37、氣設(shè)備手冊編寫組編著，工廠常用電氣設(shè)備手冊（上、下冊補充本）。中國電力出版社，19987 王國君主編，電氣制圖與讀圖手冊。北京：科學(xué)普及出版社，1995附錄一 一車間負荷詳細計算1 機加工一車間負荷計算在本設(shè)計中機加工一車間有四路干線進行供電。一號干線、二號干線、三號干線為動力線，四號干線為一車間照明干線。1.1 一號干線負荷計算 13臺金屬冷加工機床組 查附錄表1，取Kd=0.2,. 故: =0.2×131.45=26.29 kW =26.29×1.73=45.48 kvar因此總的計算負荷:1.2 二號干線負荷計算 三臺電阻爐 查附錄表1 ， 取Kd=0.7,Cos=1

38、,. 故: =0.7×89=62.3 kW =17.8×0=0 kvar因此總計算負荷: 1.3 三號干線負荷計算 1.3.1 18臺金屬冷加工機床組 查附錄表1，取Kd=0.2,. 故: =0.2×160.50=32.1 kW =32.1×1.73=55.53 kvar 1.3.2 吊車計算負荷 查附錄表1得Kd=0.15,=25%；因此計算負荷: =0.95×(32.1+1.53)=31.94 kW =0.97×(55.53+2.64)=56.42 kvar 四號干線負荷計算 機加工一車間照明負荷計算 （1）車間照明的安裝容量.由

39、車間工藝平面圖可知車間 照明總面積約為 ,查參考文獻工廠供電簡明設(shè)計手冊表ZL 13-13可知單位面積安裝功率為(計算高度8-12 m ，平均照度為30lx),則車間均勻布置的一般照明負荷為。（2）其它部分的照明負荷見表2.5。表2.5其他部分的照明負荷單獨使用一般照明照度（lx）面積（m2）安裝功率（w）工具室303x6120工藝室303x6120低壓配電室303x7.5120變壓器室203x3.7575高壓室303x3.75100總計535總照明負荷 取8kw。機加工一車間各設(shè)備負荷計算詳細情況如表2.6所示。表2.6 機加工一車間負荷列表干線代號配電箱代號設(shè)備代號設(shè)備名稱容量kwKdCO

40、Stan計算負荷P30kwQ30KvarS30KV.AI30ALP-1LP-1-12萬能工具磨床M5M2.08 0.20 0.50 1.73 0.42 0.72 0.83 1.26 3普通車床C620-17.63 0.20 0.50 1.73 1.53 2.64 3.05 4.64 4普通車床C620-17.63 0.20 0.50 1.73 1.53 2.64 3.05 4.64 5普通車床C620-17.63 0.20 0.50 1.73 1.53 2.64 3.05 4.64 6普通車床C620-35.63 0.20 0.50 1.73 1.13 1.95 2.25 3.42 續(xù)表2.6

41、LP-1LP-1-17普通車床C6204.63 0.20 0.50 1.73 0.93 1.60 1.85 2.81 總計35.27.04 12.18 14.07 21.40 LP-1-28普通車床C6204.63 0.20 0.50 1.73 0.93 1.60 1.85 2.81 9普通車床C6204.63 0.20 0.50 1.73 0.93 1.60 1.85 2.81 10普通車床C6204.63 0.20 0.50 1.73 0.93 1.60 1.85 2.81 11普通車床C6204.63 0.20 0.50 1.73 0.93 1.60 1.85 2.81 12普通車床C6

42、204.63 0.20 0.50 1.73 0.93 1.60 1.85 2.81 13螺旋套絲機S-81393.13 0.20 0.50 1.73 0.63 1.08 1.25 1.90 總計26.35.25 9.08 10.49 15.96 LP-1-335單臂刨床B101070.00 0.20 0.50 1.73 14.00 24.22 27.98 42.55 總計70.014.00 24.22 27.98 42.55 LP-2LP-2-129電極式鹽浴電阻爐20.00 0.70 1.00 0.00 14.00 0.00 14.00 21.30 30井式回火電阻爐24.00 0.70 1

43、.00 0.00 16.80 0.00 16.80 25.56 31箱式加熱電阻爐45.00 0.70 1.00 0.00 31.50 0.00 31.50 47.92 總計 89.062.30 0.00 62.30 94.77 LP-3LP-3-11車床C630M10.13 0.20 0.50 1.73 2.03 3.50 4.05 6.16 14普通車床C63010.13 0.20 0.50 1.73 2.03 3.50 4.05 6.16 15管螺紋車床Q1197.63 0.20 0.50 1.73 1.53 2.64 3.05 4.64 16搖臂鉆床Z358.50 0.20 0.50 1.73 1.70 2.94 3.40 5.17 17圓柱立式鉆床Z50403.13 0.20 0.50 1.73 0.63 1.08 1.25 1.90 18圓柱立式鉆床Z50403.13 0.20 0.50 1.73 0.63 1.08 1.25 1.90 續(xù)表2.6LP-3LP-3-132車床CW6-131.90 0.20 0.50 1.73 6.38 11.04 12.75 19.39 33立式車床C512-1A35