建筑電氣設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、刖言電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易 于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式 的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便 于控制、調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。因 此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極 為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力, 但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很?。ǔ娀I(yè) 外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(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(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提咼產(chǎn)品質(zhì)量，提 高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度， 改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化

2、。從 另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對(duì)工 業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。因此，做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)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(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國家經(jīng)濟(jì) 建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作, 對(duì)于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用C 工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠 生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到 以下基本要求：1. 安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身 事故和設(shè)備事故。2. 可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。3. 優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率

3、等質(zhì)量的要求.4. 經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可 能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。目錄第一章設(shè)計(jì)原始資料及任務(wù)書 4第二章全廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及主變壓器的選擇3第三章全廠供電系統(tǒng)草圖 8第四章計(jì)算短路電流 9第五章35KV , 6KV供電線路的選擇 16第六章選擇電氣設(shè)備 29附錄參考文獻(xiàn)第一章設(shè)計(jì)原始資料及任務(wù)書該廠為大型國有企業(yè)。下屬企九個(gè)車間，兩個(gè)車站，各車間站用設(shè)備安裝容量見表1.1，其中水壓機(jī)鋼車間，煤氣氧氣站為一級(jí)負(fù)荷，其他為二三級(jí)負(fù)荷。供 電電源取自12KM處一 110/35 KV變電所35KV兩段母 線，母線最大運(yùn)行方式，最小運(yùn)行方式短路容量分別為Sk min =

4、215MVA和 Sk min =150MVA ,35 KV 架空線進(jìn)線繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為1.5S.5 KV電氣設(shè)備及主變壓器采用戶外 布置，6KV為成套高壓開關(guān)柜，戶內(nèi)布置，長變電所 35KV采用內(nèi)橋接線，6kv采用單母線分段接線，一級(jí)負(fù) 荷分別從6KV兩端目線配出兩條回線路，其余為單回路 供電。該地區(qū)年最高氣溫 38度。設(shè)計(jì)任務(wù)：1. 全廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，選擇主變壓器2. 擬制全廠供電系統(tǒng)草圖3. 計(jì)算短路電流4. 選擇35KV，6KV供電線路5. 選擇電氣設(shè)備6. 3號(hào)圖紙繪制供電系統(tǒng)圖表1.1站用電容量安裝表負(fù)荷名稱安裝 容量(KvyKdcos©tg©供電 距離(KM1金工

5、車間11430.790.820.700.82鑄鋼車間57750.710.810.720.63鑄鐵車間4820.830.830.670.424水壓機(jī)車間18860.700.850.620.755冷作車間5850.650.790.780.936附件車間1640.550.800.750.87熱處理車間4760.630.750.880.988鑄件清理車間4750.590.820.700.529機(jī)修車間1540.520.770.831.1510煤氣站12880.800.840.651.2211氧氣站10830.840.860.590.95第二章全廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)及主變壓器的選擇一.全廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)負(fù)荷計(jì)算是指導(dǎo)體

6、通過一個(gè)等效負(fù)荷時(shí)，導(dǎo)體的 最高溫升正好和通過實(shí)際的變動(dòng)負(fù)荷時(shí)其產(chǎn)生的最高溫 升相等，該等效負(fù)荷就稱為計(jì)算負(fù)荷。工業(yè)企業(yè)電力負(fù)荷計(jì)算的主要目的是：1全廠在工程設(shè)計(jì)的可行性研究階段要對(duì)全廠用電 量作出估算以便確定整個(gè)工程的方案。2在設(shè)計(jì)工廠供電系統(tǒng)時(shí)，為了正確選擇變壓器的容 量，正確選擇各種電氣設(shè)備和配電網(wǎng)絡(luò)，以及正確選擇 無功補(bǔ)償設(shè)備等，需要對(duì)電力負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算。確定負(fù)荷計(jì)算的方法有多種，包括估算法、需要系 數(shù)法、二項(xiàng)式法和單相復(fù)合的計(jì)算，在這里我們采用需 要系數(shù)法。對(duì)于單組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷公式如下：有功功率：PCa Pe無功功率：QcaPcata n視在功率：Sea p Pca 2 '

7、; Qca2計(jì)算電流：Ica CaV3Un式中：Kd 該用電設(shè)備組的需要系數(shù)tan 功率因數(shù)角的正切值U n 該用電設(shè)備組的額定電壓，KV所以本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)如下：金工車間有功功率：Pca1=0.79 1143 = 902.97KW無功功率：Qca1 = Pca1 tan © =902.97 漢 0.7 =630.28K VAR視在功率：Sca1 = . Pca12 Qca12 二 902.972630.282 -1101.18KVA計(jì)算電流： lca1 = S；a1 = 1101.18 = 105.96Av'3U NJ3 x 6鑄鋼車間有功功率：Pca2 二Pe2 =0.71

8、 5775 = 41O025KW無功功率：Qca2 二 Pca2tan =4100.25 0.72 = 2968.53K V A R視在功率：Sca2 二 Pca2 2 Qca22 h4100.252 2968.532 =5062.04KVA計(jì)算電流：Ica1 = -Sca1- =5062'04 二 487.11AV3U nJ3 況 6其他車間的負(fù)荷計(jì)算和以上的一樣，見表2.1 :表2.1車間負(fù)荷計(jì)算表序 號(hào)負(fù)荷名稱計(jì)算容量計(jì)算 電流（A）有功 （KW）無功（KVAR）視在（KVA）1金工車間902.97630.281101.18105.962鑄鋼車間4100.252968.53506

9、2.04487.113鑄鐵車間400.06268.84482.00r 46.384水壓機(jī)車間1320.20818.191553.18149.465冷作車間380.25295.11481.3346.326附件車間90.2067.65112.7510.857熱處理車間299.88264.47399.8438.488鑄件清理車間280.25195.62341.7732.899機(jī)修車間80.0866.36104.0010.0110煤氣站1030.40665.571226.67118.0411氧氣站909.72539.801057.81101.7912合計(jì)9794.266780.40.無功補(bǔ)償由負(fù)荷統(tǒng)計(jì)

10、表可知道，全廠總的有功功率巳Pcai =9794.26KW，無功功率 Qc 6780.4KVAR， 由于 5000KW :：: Pca =：10000KW，取同時(shí)使用系數(shù) K0.9. 則全廠總的計(jì)算負(fù)荷如下：有功功率：Pca 二Kf Pcai =0.9 9794.26 =8814.83KW無功功率：QcaQc a 尸0.9 6 7 8.4）=6 1 0 2 .K3V A R視在功率:Sea = Jpca 2 Qca2 = '：；8814.832 6102.36 -10721.01KV A則此時(shí)的功率因數(shù)為：cos =PeaSca8814.8310721.01= 0.822取補(bǔ)償后的功率

11、因數(shù)為0.93,則補(bǔ)償電容為：Qc 二 Pcatan(arccos0.822) -tan(arccos0.93)-8814.83 0.2976 =2623.29KVAR補(bǔ)償電容采用的并聯(lián)電容器選擇BWF6.100-1W,其工作電壓為6.3KV額定容量為100KVAE額定電容為8.0uF. 補(bǔ)償電容個(gè)數(shù)：n 二 Qc/Qc1 = 2623.29/100 =26.23 (個(gè))取27個(gè)，每相裝設(shè)9個(gè)，此時(shí)實(shí)際補(bǔ)償電容27 100=2700KVAR三.選主變壓器無功補(bǔ)償后的全廠總視在功率：Sca "a 2 d -Qc)'二.8814.832(6102.36 -2700)2 = 944

12、8.67KVA由于本設(shè)計(jì)接線采用內(nèi)橋接線方式，選兩臺(tái)主變壓 器,并且廠中一級(jí)負(fù)荷所占比重較大，考慮本廠以后的發(fā) 展?fàn)顩r，采用全負(fù)載備用工作方式，即單臺(tái)變壓器工作 就能給全廠負(fù)載供電。根據(jù)變壓器的工作環(huán)境，電壓等級(jí)，容量選擇主變壓器的型號(hào)是：9-10000/35.其主要數(shù)據(jù)參數(shù)見表1.2表1.2變壓器數(shù)據(jù)參數(shù)表額定容量KVA高壓KV高壓分接范圍()低壓KV連接組標(biāo)號(hào)損耗KW空載 電流 (%)阻抗 電壓 (%)空載負(fù)載1000035± 4*2.5 %6.3YnD1111.6050.580.87.5CPt八P。很®)2Snt該變壓器的計(jì)算損耗如下:= 11.6 50.58(944

13、8.67)2 =56.756KW10000(単)2QtI。 Uk% 二 Snt100100 snt9448.67 2-100000.0080.075() H 749.58KVAR10000則變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為:有功功率：Pca高二 Pca：PT =8814.83 56.756 =8871.586KW無功功率：Qca高二 QcaQt -Qc =6102.36 749.58 - 2700 = 4151.94視在功率：Sca高 f Jpca高 2 Qca高2 = ；-：8871.5862 4151.942 =9746.2KVA第三章全廠供電系統(tǒng)草圖根據(jù)設(shè)計(jì)要求，35KV采用內(nèi)橋接線，6KV采用

14、單 母線分段接線，見圖3.1.I_LvvvvVVVvvvvvvvv褲件活理車間 規(guī)處S車閭 冷惟車間 諾鍍車間站煤氣站鑄鋼車間水壓機(jī)水壓機(jī) 唐鋼車間 煤汽站 氧氣站 金工車間 瞄件車間 機(jī)儲(chǔ)車閆圖 3.1.采用內(nèi)橋接線的特點(diǎn)是：線路的投切比較方便，變 壓器的投切比較復(fù)雜。單母線分段接線的特點(diǎn)是：母線 分段后，對(duì)于重要用戶可由分別接于兩段母線上的兩條 出線同時(shí)供電，當(dāng)任一組母線故障或檢修時(shí)，重要用戶 仍可通過正常母線段繼續(xù)供電，而兩段母線同時(shí)故障檢 修的概率很小，大大提高了對(duì)重要用戶的供電可靠性。第四章計(jì)算短路電流短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。短

15、路計(jì)算點(diǎn)要 選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短 路電流通過。對(duì)于工廠供電系統(tǒng)來說，常將電力系統(tǒng)當(dāng) 作無限大容量電源。常用的計(jì)算方法有歐姆法（有稱有I名單位制法）和標(biāo)幺制法（又稱相對(duì)單位制法）。在本設(shè)計(jì)中取三個(gè)短路點(diǎn)，分別是：主變壓器高壓 側(cè)，變壓器低壓側(cè)以及6KV線路末端。計(jì)算方法采用標(biāo) 幺制法，取 Sd =100MVA,Ud 二uav,電纜 X0 =0.0&/km,架空 線 X。=04/km.一、最大運(yùn)行方式。最大運(yùn)行方式就是兩臺(tái)變壓器同時(shí)工作，母聯(lián)斷開 時(shí)的工作方式。其阻抗圖4.1示:電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值如下電源內(nèi)阻 S： X*s 二魚二100 = 0.465

16、Sk215線路 L1,L2： X*L1 = X*i_2 = X0l S =12 0.4 00 =0.351Uav2372變壓器 T1,T2： X*T1 二 X*T2 二蟲 包生100 =0.75100 SNT 100 10金工車間：X* X0lSd7 =0.08 0.8徑=0.161Uav26.32鑄鋼車間:X*2 =X°I2 -=0.08 0.6徑=0.121Uav6.3其余車間的算法一樣，見表4.1表4.1車間電抗標(biāo)值統(tǒng)計(jì)表序號(hào)負(fù)荷名稱供電距離(KM)電抗標(biāo)值1金工車間0.80.1612鑄鋼車間0.60.1213鑄鐵車間0.420.0854水壓機(jī)車間0.750.1515冷作車間0

17、.930.1876附件車間0.80.1617熱處理車間0.980.1988鑄件清理車間0.52 10.1059機(jī)修車間1.150.23210煤氣站1.220.24611氧氣站0.950.1911. K1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的短路電流基準(zhǔn)電流：1卄 Sd100"56KA,3Uav3 37總電抗：X*KX*s2- 0.4652_ 0.641短路電流次暫態(tài)值：“芝二益皿噸短路沖擊電流值：Ish 2Ksh暫態(tài)短路功率：Sk1 = 3UavIJ37 2. K2點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的短路電流基準(zhǔn)電流：口= &=100®65KA-3Uav3 6.3總電抗：X*k2 =X*ki=0.641 075

18、 =1.0162 2短路電流次暫態(tài)值：I" 亙=9165 =9.021 KAX*K2 1.016短路沖擊電流值：Ish 二.2KshI" = 2.55 9.021 =23.004KA 暫態(tài)短路功率：Sk1 = ,3UavI"= 3 6.3 9.021 = 98.436MVA3. K3點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的短路電流基準(zhǔn)電流：G 二'=100 = 9.165KA<3U av6.3金工車間：總電抗： X*K3 二 X*K2 X*1 =1.0160.161 =1.177短路電流次暫態(tài)值：|"=仏二吐5二7.787KAX*31.177短路沖擊電流值：Ish

19、h2KshI"=2.55 7.787= 19.857KA 暫態(tài)短路功率：Sk1 = J3UavI"i：；3 6.3 7.787= 84.971 MVA 其他車間的計(jì)算方法一樣，見表4.2.表4.2最大運(yùn)行方式各車間短路電流統(tǒng)計(jì)表序號(hào)負(fù)荷名稱| (3)1 k(KA)i sh(KA)Sk (MVA)1金工車間7.78719.85784.9712鑄鋼車間8.51021.700 :92.8553鑄鐵車間8.32721.23390.8594水壓機(jī)車間8.39721.41291.6215冷作車間7.61619.42083.0986附件車間7.78519.85284.9487熱處理車間7

20、.55219.25882.4088鑄件清理車間8.17720.85289.2259機(jī)修車間7.34518.73080.14510煤氣站8.04720.51987.80111氧氣站8.24621.02689.973二、最小運(yùn)行方式最小運(yùn)行方式就是一臺(tái)變壓器工作，另一臺(tái)備用, 母聯(lián)閉合，且一級(jí)負(fù)荷一路供電時(shí)的工作方式。其阻抗 圖如圖4.2所示：電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值除電源內(nèi)阻不一 樣外，其余的同最大運(yùn)行方式時(shí)一樣，這里不再計(jì)算 電源內(nèi)阻 S： X*s =魚二100 =0.667Sk 1501. K1點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的短路電流基準(zhǔn)電流：咕二 Sd二 10°=1.56KAv'3U

21、av J3 77總電抗：X*K1 =X*S ' X*L1 =0.667 0.351 =1.018短路電流次暫態(tài)值：I"也 156 1.532KAX*K1 1.018兩相短路電流：Ik=0.866 I "7461KA2. K2點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的短路電流基準(zhǔn)電流：1 d2 - 廠一廠-9.165KA,3Uav3 6.3總電抗：X*K2 =X*K1 X*T1 =1.018 0.75 =1.768短路電流次暫態(tài)值：I" 互二9165 "184KAX*K2 1.768兩相短路電流：lk=0.866 U4.489KA3. K3點(diǎn)發(fā)生短路時(shí)的短路電流基準(zhǔn)電流：口

22、二 Sd二100= 9.165KA<3U av J3 漢 6.3金工車間：總電抗：X*KX*K2 X*1 =1.768 0.161 = 1.929短路電流次暫態(tài)值：|"=見二9.!65 =4.751KAX*31.929兩相短路電流：lk=0.866 I J4.114KA其他車間的計(jì)算方法一樣，見表 4.3表4.3最小運(yùn)行方式各車間短路電流統(tǒng)計(jì)表序號(hào)負(fù)荷名稱| (3)1 k(KA)I (2)1 k(KA)1金工車間4.7514.1142鑄鋼車間5.0944.4123鑄鐵車間5.1944.4984水壓機(jī)車間5.0144.3425冷作車間4.9214.2626附件車間4.9884.3

23、207熱處理車間4.8964.2408鑄件清理車間5.1384.4509機(jī)修車間4.8124.16710煤氣站4.7784.13811氧氣站4.9114.253第五章35KV , 6KV供電線路的選擇為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行, 對(duì)導(dǎo)線和電纜截面進(jìn)行選擇時(shí)其選擇方法如下：在本設(shè)計(jì)中，為了保證導(dǎo)線和電流選擇的可靠安全和經(jīng)濟(jì)，我們分別對(duì)架空線按允許載流量、允許電壓損 失、經(jīng)濟(jì)電流密度、機(jī)械強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算，選出截面積最 大值為架空線的截面積。對(duì)電纜按允許載流量、允許電 壓損失、經(jīng)濟(jì)電流密度、熱穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算，選出截面 積最大值為電纜的截面積。從經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面考慮，由于35KV電壓等級(jí)

24、較高, 輸電距離較長，選擇架空線，6KV電壓等級(jí)低，輸電距 離較短，選擇電纜且地中直埋。、35KV架空線選擇1、按允許載流量選擇35KV架空線上流過的計(jì)算電流為:caSca高9746.23U3 35“60.771A選擇LGJ-50型鋼芯鋁絞線，25 C時(shí)，其允許載流量為220A,當(dāng)環(huán)境溫度為38C時(shí)，其允許載流量al= 220、70 一38 -185.52AY 70-25所以Ial -Ica，滿足要求。2、按允許電壓損失選擇35KV架空線的允許電壓損失5%,供電距離12km,初設(shè)X0=04/km ，且鋁線的電導(dǎo)率 丫 =0.032/km。貝心Ux% = -X°Tql°415

25、1.94 12=1.62710Un1035Ur% m：Ual% - Ux% =5 -1.627 =3.373Pl10 U N U R%8871.586 匯 1210 0.032 352 3.3732二 80.516mm選擇LGJ-95型鋼芯鋁絞線，若架空線的幾何均距為2500mm,貝卩其單位長度阻抗分別為：X。=0.39門/km ,R° =0.35"/km實(shí)際的電壓損失為: :Ux%X。10UqiRo210Unpl0.3910 3524151.94 120.3510 3528871.586 12 = 4.61：5所以滿足要求。3、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇35KV架空線上流過的計(jì)算

26、電流為:ca3U9746.2= 160.771A由于為大型國有企業(yè)，其年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)在5000以上，且選用裸鋁導(dǎo)線，則其經(jīng)濟(jì)電流密度Jec =0.9 A/mm2。所以Ica 160.7712Sec一178.63 mmJ ec0 9選擇LGJ-185型鋼芯鋁絞線。4、按機(jī)械強(qiáng)度選擇由于35KV架空線采用鋼芯鋁絞線，所以在滿足機(jī)械強(qiáng)度的條件其最小截面積為：2Smin 二 35mm所以在同時(shí)滿足以上四個(gè)要求的條件下，選擇35KV架 空線的型號(hào)為：LGJ-185。架空線的幾何均距為2500mm, 其單位長度阻抗分別為：X0 =0.37'/km , R0 =0.18'/km則35K

27、V架空線的線路損耗為：PL =3 lca2R0Lx1O, =3x160.7712 x0.18"2“0=167.49KWQl -3 Ica2X0L 10" =3 160.7712 0.37 12 10 -334.29KW 二、6KV電纜的選擇6KV電纜的鋪設(shè)方式選擇地中直埋，于該地區(qū)年最高溫度為38C，則其地中的溫度大約為15C . 金工車間的電纜選擇：1、按允許載流量選擇金工車間電纜上流過的計(jì)算電流為：G =105.96A此選擇截面積為35mm勺聚氯乙烯絕緣及護(hù)套電力電纜。其15 C地中直埋時(shí)的允許載流量為：I al - 116 A I ca ,滿足要求。2、按允許電壓損失

28、選擇6KV電纜的允許電壓損失為5%,供電距離0.8km, 初設(shè)X0=0.08/km ,且鋁線的電導(dǎo)率=0.032門/km。貝卩：X0 08：Ux% Jql2 630.28 0.8=0.11210UN210 62U R% m；ual% Ux% =5 0.112 =4.888 選擇截面積為16mm勺聚氯乙烯絕緣及護(hù)套電力電纜.Pl902.97 0.8S =2-210 U N U R%10 0.032 64.8882=12.83mm選擇截面積為16mm的聚氯乙烯絕緣及護(hù)套電力電纜,其單位長度阻抗分別為:X。=0.124/km ,Ro =2.25/km實(shí)際的電壓損失為:X5"曲 PlRoN0

29、1242 25630.28 0.82902.97 0.8 =4.69 ： 510 漢 6210 62所以滿足要求。3、按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇該車間電纜上流過的計(jì)算電流為： =105.96A由于為大型國有企業(yè)，其年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)在5000以上，且鋁電纜，則其經(jīng)濟(jì)電流密度Jec =1.54A/mm2。所以Sec 二G. 68.81mm2Jec1.544、按熱穩(wěn)定性選擇聚氯乙烯絕緣及護(hù)套電力電纜鋁線的熱穩(wěn)定系數(shù)C=100,短路電流的假想時(shí)間tma=1.0+0.2=1.2s，短路電 流的穩(wěn)態(tài)值I二HJ 7.787KA則導(dǎo)線的最小允許截面：I 邊7.787 X10 一2Smintima1 .2 = 10

30、1.53mmC100選擇截面積為120mm勺聚氯乙烯絕緣及護(hù)套電力電纜.所以在同時(shí)滿足以上四個(gè)要求的條件下，選擇金工 車間6KV電纜線是截面積為120mm的聚氯乙烯絕緣及 護(hù)套鋁芯電力電纜.鑄鋼車間的電纜選擇：按允許載流量選擇鑄鋼車間電纜上流過的計(jì)算電流為：也= 487.11A選擇截面積為180mm勺交聯(lián)聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯 護(hù)套電力電纜。其 15C地中直埋時(shí)的允許載流量為：al=490 A Ica滿足要求。1、校驗(yàn)電壓損失6KV電纜的允許電壓損失為5%,供電距離0.6km, 截面積為180mm的交聯(lián)聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套 銅芯電力電纜，其單位長度阻抗分別為：X0 =0.082/km ,R0

31、 =0.12/km實(shí)際的電壓損失為:5"急ql金Pl0.082210 622968.53 0.60.1210 624100.25 0.6 =1.23 ：5所以滿足要求。2、校驗(yàn)經(jīng)濟(jì)電流密度該車間電纜上流過的計(jì)算電流為：lca = 478.11A由于為大型國有企業(yè)，其年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)在5000以上，且鋁電纜，貝S其經(jīng)濟(jì)電流密度J/2.0A/mm2 所以caecec478.1122二 239.06mm所以經(jīng)濟(jì)截面積和所選截面積相差不大，滿足經(jīng)濟(jì) 電流密度要求3、校驗(yàn)熱穩(wěn)定性鋁線的熱穩(wěn)定系數(shù) C=100,短路電流的假想時(shí)間t ima=1.0+0.2=1.2s，短路電流的穩(wěn)態(tài)值 I二 7

32、J8.51KA則導(dǎo)線的最小允許截面：3I 比/ 8.5110；22Smin 二- tima1.93.22mm =： 180mmC100所以滿足熱穩(wěn)定性的要求，其余車間電纜的選擇同金工車間的選擇一樣，其余1 !各車間的電纜選擇見表 5.1 （除鑄鋼車間使用交聯(lián)聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套銅芯電力電纜外，其余都使用聚 氯乙烯絕緣及護(hù)套鋁芯電力電纜）。表5.1各車間電纜選擇統(tǒng)計(jì)表序號(hào)負(fù)荷名稱截面積（mm2）1金工車間1202鑄鋼車間2403鑄鐵車間1204水壓機(jī)車間120 :5冷作車間1206附件車間1207熱處理車間1208鑄件清理車間1209機(jī)修車間12010煤氣站12011氧氣站120120mm的

33、聚氯乙烯絕緣及護(hù)套鋁芯電力電纜的單位 長度阻抗分別為：X0 = 0.087'/km , R0 = 0.31 / km180mm的交聯(lián)聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套銅芯電 力電纜的單位長度阻抗分別為：X0 =0.082/km ,R0 =0.12/km由于其線路損耗損耗的計(jì)算方法和35KV的計(jì)算方法一樣，這里不再敘述，見表 5.2：表5.2各車間線路損耗統(tǒng)計(jì)表序號(hào)負(fù)荷名稱供電距 離(KM)心Pl(KW)g(KVAR)1金工車間0.88.082.342鑄鋼車間0.651.2535.023鑄鐵車間0.420.810.244水壓機(jī)車間0.7515.084.375冷作車間0.931.800.526附件車

34、間0.80.080.027熱處理車間0.981.310.388鑄件清理車間0.520.510.159機(jī)修車間1.150.100.0310煤氣站1.2215.304.4411氧氣站0.958.862.5712總計(jì)103.1850.08第六章選擇電氣設(shè)備電氣設(shè)備的選擇時(shí)供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一。安全、經(jīng)濟(jì)、合理是選擇電氣設(shè)備的基本要求，應(yīng) 根據(jù)實(shí)際工程情況保證安全、可靠的前提下，選擇合適 的電氣設(shè)備，盡量采用新技術(shù)，節(jié)約投資。電氣設(shè)備選擇的一般原則為：按正常工作條件下選 擇額定電流、額定電壓及型號(hào)，按短路情況下校驗(yàn)開關(guān) 的開斷能力、短路熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。一、35KV架空線上設(shè)備1、斷路器由于35

35、KV處的最高正常工作電流為 lea =160.771A，且戶外布置。選擇斷路器為戶外高壓 SF6 斷路器，型號(hào)是：LW-35/1600-25,其主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定工作額定工作額定開端額定動(dòng)穩(wěn)額定熱穩(wěn)額定熱穩(wěn)電壓電流電流定電流定電流定時(shí)間(KV)（A）(KA)（KA）（KA）（S）3516002563'254短路熱穩(wěn)定校驗(yàn):短路電流的穩(wěn)定值I二= 2.434KA，短路電流的假想時(shí)間 tima=1.5+0.2=1.7s，則:I：-tima =24342 1.7 =10.0722It t = 252 4 = 2500所以I：;2tma ： It2t，滿足熱穩(wěn)定要求。短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：由于短

36、路電流的沖擊值ish=6.207KA<63KA,所以滿 足動(dòng)穩(wěn)定要求.開關(guān)設(shè)備斷流能力校驗(yàn)：由于該處三相短路電流的最大值是：（3）Ikmax =2.434KA ： 25KA所以滿足開關(guān)設(shè)備斷流能力要求。2、隔離開關(guān)由于35KV處的最高正常工作電流為Ica =160.771A，且戶外布置。選擇的隔離開關(guān)型號(hào)為:GW2-35G，其主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定工作 電壓（KV）額定工作 電流（A）極限通過 電流峰值（KA）熱穩(wěn)定電 流（KA）熱穩(wěn)定時(shí) 間（S）配用操動(dòng) 機(jī)構(gòu)型號(hào)3560042204CS11-G短路熱穩(wěn)定校驗(yàn):短路電流的穩(wěn)定值2.434KA，短路電流的假想時(shí)間 tima=1.5 + 0

37、.2=1.7S，則:I：-tima =2.4342 1.7 =10.07It2t =202 4 =1600所以I：2tima ： It2t，滿足熱穩(wěn)定要求。短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：由于短路電流的沖擊值ish=6.207KA<42KA,所以滿 足動(dòng)穩(wěn)定要求.3、避雷器根據(jù)電壓等級(jí)和工作環(huán)境選擇磁吹閥式避雷器，型號(hào)為：FCZ3-35，其主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下:額定電 壓（KV）滅弧電 壓（KV）工頻放電電壓 （有效值）（KV）沖擊放 電電壓 峰值不 大于（KV）電導(dǎo)電流不小于不大于直流試驗(yàn)（KV）電流（uA）3541708511250250-4004、電壓互感器由于該互感器用于運(yùn)行監(jiān)視，選擇準(zhǔn)確度為 1級(jí)

38、, 根據(jù)電壓等級(jí)和工作環(huán)境，選擇單相雙線圈油浸式戶外 電壓互感器，型號(hào)為：JD6-35,其主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定工作電壓（V）額定頻率（Hz）二次線圈 的額定容量（VA）二次線 圈極限 容量（VA）線圈連 接組標(biāo) 號(hào)一次線圈二次線圈350001005025010001/1-125、熔斷器該熔斷器用于保護(hù)電壓互感器，由于 35KV處的最 高正常工作電流為lea =16O.771A ,且戶外布置。因此選擇 的高壓限流熔斷器的型號(hào)是： RXW0-35/0.5，其主要技 術(shù)數(shù)據(jù)如下：額定工作電壓額定工作電流額定斷流容量重量（KV）（A）（MVA）（kg）350.5100023熔斷容量校驗(yàn)：由于該熔斷器

39、安裝處的三相短路容量:Sk =155.985MVA : 1000MVA所以滿足要求。二、6KV電纜線上開關(guān)柜1、進(jìn)線柜由于工作電壓為6KV，且進(jìn)線處的計(jì)算電流為:lea 二Sea3Un9448-6909.23A額定電壓（KV）6額定工作電流（A）2000A及以下真空斷路器ZN12-10電流互感器LZZBJ10-10A根據(jù)電壓等級(jí)和額定工作電流，選擇進(jìn)線柜的型號(hào) 為：JYNC-10-23，其內(nèi)部接線圖如圖所示，主要技術(shù)數(shù) 據(jù)如下：ZN12-10斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下:額定工作額定工作額定開端額定動(dòng)穩(wěn)額定熱穩(wěn)額定熱穩(wěn)電壓電流電流定電流定電流定時(shí)間(KV)（A）(KA)（KA）（KA）(S)101

40、2502563'254短路熱穩(wěn)定校驗(yàn)：短路電流的穩(wěn)定值I：一 9.021KA，短路電流的假想時(shí)間 tima=1.0 + 0.2=1.2S，則:2 2I : tima -9.0212 1.2=97.64It2t -252 4 =2500所以I：-tma <It2t，滿足熱穩(wěn)定要求短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：由于短路電流的沖擊值ish=23.004KA<63KA,所以 滿足動(dòng)穩(wěn)定要求.開關(guān)設(shè)備斷流能力校驗(yàn)：由于該處三相短路電流的最大值是：Ikmax（3）=9.021KA ： 25KA所以滿足開關(guān)設(shè)備斷流能力要求。2、電壓互感器柜根據(jù)電壓等級(jí)，選擇的單相電壓互感器柜的型號(hào)為:JYN3-10/

41、65，其內(nèi)部接線圖如圖所額定電壓（KV）6高壓熔斷器RN2-10電壓互感器JDZJ高壓避雷器FCD3示，主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下:RN2-10高壓熔斷器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下:額定工作電壓額定工作電流額定斷流容量重量（KV）（A）（MVA）（kg）100.5100018熔斷容量校驗(yàn):由于該熔斷器安裝處的三相短路容量:Sk =98.436MVA ：1000MVA所以滿足要求。3、電纜出線柜由于各車間電纜的最高工作電流為 487.11A,所以根據(jù)電壓等級(jí)和工作電流選擇電纜出線柜型號(hào)為：JYN2-10（Z）/4,其內(nèi)部接線圖如Hl額定電壓（KV）6額定工作電流（A）630真空斷路器ZN22-10電流互感器LZZ

42、QB6-10接地開關(guān)JN3-10圖，所示，主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下：ZN22-10斷路器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)如下:額定工作額定工作額定開端額定動(dòng)穩(wěn)額定熱穩(wěn)額定熱穩(wěn)電壓電流電流定電流定電流定時(shí)間(KV)（A）(KA)（KA）（KA）(S)106302050'204短路熱穩(wěn)定校驗(yàn):各車間短路電流的最大穩(wěn)定值 L二8.51KA ,短路電流的假想時(shí)間 tima=1.0 + 0.2=1.2S，則:2 2 - tjma - 8.511.2= 86.9It2t =202 4 =1600所以ftma ：t2t，滿足熱穩(wěn)定要求。短路動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)：由于各車間短路電流的最大沖擊值ish=21.7KA<63KA,所以滿足動(dòng)穩(wěn)定要求.開關(guān)設(shè)備斷流能力校驗(yàn)：由于該處三相短路電