工程機械制造廠供電系統(tǒng)設(shè)計

1、目 錄第1章 概述1 1.1 工廠供電意義和要求1 1.2 設(shè)計原則1內(nèi)容及步驟2第2章 負(fù)荷計算4 2.1 定義4 2.2 負(fù)荷計算的方法44第3章 供電系統(tǒng)及方式9 3.1 方案選擇9 3.2 主接線方案9 3.3 一次配電系統(tǒng)圖10第4章 電容補償1111 4.2 車變一電容補償11 4.3 車變二電容補償12 4.4 主變電容補償13 4.5 補償裝置選擇13第5章 變電所位置選擇及變電所布置15 5.1 變電所位置選擇15 5.2 變電所布置15 5.3 廠區(qū)供電平面示意圖16第6章 短路電流計算17 短路電流計算的目的及方法17電流計算17第7章 電纜、母線的選擇23 7.1 概述

2、23 7.2 35kv電纜選擇23 7.3 10kv電纜及母線選擇24第8章 高低壓開關(guān)設(shè)備選擇及校驗2928 8.2 高壓設(shè)備的選擇3035第9章 繼電裝置整定及二次保護(hù)42 9.1 概述42 9.2 繼電保護(hù)裝置的接線方式42 9.3 繼電保護(hù)裝置的操作方式42 9.4 電流速斷保護(hù)43 9.5 電力變壓器的繼電保護(hù)44 9.6 35KV電力變壓器的保護(hù)46 9.7 10KV變壓器的保護(hù)47第10章 防雷、接地與照明49 10.1 防雷49 10.2 接地 49 10.3.照明50參考文獻(xiàn)結(jié)論致謝附圖摘 要該設(shè)計是關(guān)于工程機械制造廠供電系統(tǒng)及變電所的設(shè)計。設(shè)計的思路是依據(jù)國家規(guī)范要求以及該

3、廠二類負(fù)荷對供電可靠性的要求，制定設(shè)計方案及供電措施。在該設(shè)計中，依據(jù)給定的設(shè)計范圍和基礎(chǔ)資料，建立起適合自身生產(chǎn)和發(fā)展需要的供電系統(tǒng)。該企業(yè)的供電系統(tǒng)由一條35KV高壓進(jìn)線和一條10KV高壓進(jìn)線電源提供，為確保負(fù)荷供電的可靠性，在高壓側(cè)又設(shè)有“單母線分段制”的電源供電方式，另外在兩個車間變電所的低壓側(cè)設(shè)有聯(lián)絡(luò)線，從而使整個供電系統(tǒng)更具有其可靠性和靈活性。為適應(yīng)機械類企業(yè)，用電負(fù)荷變化大、自然功率因數(shù)低的特點，該設(shè)計中采用并聯(lián)電容器的方法來補償無功功率，以減少供電系統(tǒng)的電能損耗和電壓損失，同時提高了供電電壓的質(zhì)量。設(shè)計中體現(xiàn)了安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)的原則。確定高壓變配電所的位置、形式、數(shù)量及主

4、變臺數(shù)與容量等；確定二次繼電保護(hù)方案，選用先進(jìn)的自動保護(hù)裝置；確定變電所防雷過壓保護(hù)與接地保護(hù)方案；根據(jù)設(shè)計要求，繪制全廠供配電系統(tǒng)圖、二次繼電保護(hù)電路圖及高壓變配電所平、剖圖等關(guān)鍵字： 供電系統(tǒng) 安全可靠 主接線 Abstract: in the design, based on the scope and basis for the design of information, and set up a production and development suited to their own needs electricity system. The enterprise distri

5、bution system by a 35KV high voltage line and into the high pressure into a 10KV power line to provide, in order to ensure the reliability of electricity load in a high-pressure side and the single-bus bar above system power supply, another workshop in two adjacent low voltage transformer substation

6、 with the line of contact, so that the entire power supply system more reliability and flexibility. To meet the mechanical type enterprises, large electricity load change, natural features low power factor, the design of a parallel connection capacitor approach to compensation without merit power, t

7、he electricity supply system to reduce wear and voltage loss, while enhancing the quality of power supply voltage. Design reflects a safe, reliable, flexible and economic principles. Determine the location-change distribution, form, quantity and the change in the number and capacity of Taiwan;Identi

8、fy two relay programmes choice advanced automatic protection devices;Identify substations mine Guoyabaohu and grounded protection programme;According to the design requirements for the distribution chart mapping the entire plant, and two relay circuit diagram-change distribution as fair, and post ma

9、ps.Internet : power supply systems secure the main wiring第 1 章 概述工廠供電意義和要求眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。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；電能的輸送和分配既簡單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。 在工程機械制造廠里，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。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)

10、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(yán)重的后果。 因此，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(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。 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)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求： 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。 可靠 應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性

11、的要求。 優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求 經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。 此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。設(shè)計原則按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB50052-95供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范、GB 50059-9235110kV變電所設(shè)計規(guī)范、GB50053-94 10kv及以下設(shè)計規(guī)范、GB50054-95 低壓配電設(shè)計規(guī)范等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計必須遵循以下原則：1、遵守規(guī)程、執(zhí)行政策必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約

12、有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。2、安全可靠、先進(jìn)合理應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。3、近期為主、考慮發(fā)展應(yīng)根據(jù)工作特點、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。4、全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計方案。工廠供電設(shè)計是整個工廠設(shè)計中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計的有關(guān)知識，以便適應(yīng)設(shè)計工作的需要。內(nèi)容及步驟全廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計，是根據(jù)

13、各個車間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國家供電情況。解決對各部門的安全可靠，經(jīng)濟(jì)的分配電能問題。其基本內(nèi)容有以下幾方面。1、負(fù)荷計算 全廠總降壓變電所的負(fù)荷計算，是在車間負(fù)荷計算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的?？紤]車間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠總降壓變電所高壓側(cè)計算負(fù)荷及總功率因數(shù)。列出負(fù)荷計算表、顯示計算結(jié)果。2、一次系統(tǒng)圖 跟據(jù)負(fù)荷類別及對供電可靠性的要求進(jìn)行負(fù)荷計算，繪制一次系統(tǒng)圖，確定變電所高、低接線方式。對它的基本要求，即要安全可靠又要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。3、電容補償 按負(fù)荷計算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過查表或計算求出達(dá)到供電部門要求數(shù)值所需補償?shù)?/p>

14、無功率。由手冊或產(chǎn)品樣本選用所需無功功率補償柜的規(guī)格和數(shù)量。4、變壓器選擇及變電所布置 根據(jù)電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全廠計算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器型號及全廠供電平面圖。5、短路電流計算 工廠用電，通常為國家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運行小于電網(wǎng)容量，皆可按無限大容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計算。求出各短路點的三相短路電流及相應(yīng)有關(guān)參數(shù)。6、高、低壓設(shè)備選擇及校驗 參照短路電流計算數(shù)據(jù)和各回路計算負(fù)荷以及對應(yīng)的額定值，選擇高、低壓配電設(shè)備，如隔離開關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開關(guān)柜等設(shè)備。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗，并列表表示。7、導(dǎo)線、

15、電纜的選擇 為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運行，進(jìn)行導(dǎo)線和電纜截面選擇時必須滿足發(fā)熱條件：導(dǎo)線和電纜(包括母線)在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運行時的最高允許溫度。8、整定及二次保護(hù) 為了監(jiān)視、控制和保證安全可靠運行，各用電設(shè)備，皆需設(shè)置相應(yīng)的控制、信號、檢測和繼電器保護(hù)裝置。并對保護(hù)裝置做出整定計算。給出二次系統(tǒng)圖。9、防雷與接地 參考本地區(qū)氣象及地質(zhì)資料，設(shè)計防雷接地裝置，繪制防雷接地平面圖。第 2 章 負(fù)荷計算2.1 定義1、計算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。計算負(fù)荷是一個假想的持續(xù)性的負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同一時間內(nèi)實際變動負(fù)荷所產(chǎn)生的最大熱效應(yīng)

16、相等。在配電設(shè)計中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。2、平均負(fù)荷為一段時間內(nèi)用電設(shè)備所消耗的電能與該段時間之比。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個班）的平均負(fù)荷，有時也計算年平均負(fù)荷。平均負(fù)荷用來計算最大負(fù)荷和電能消耗量。2.2 負(fù)荷計算的方法 負(fù)荷計算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項式等幾種。本設(shè)計將采用需要系數(shù)法予以確定。所用公式有： 有功功率 （2-1）無功功率 （2-2）視在功率 （2-3）計算電流 （2-4）負(fù)荷計算結(jié)果 見表2-12-6表21 動力負(fù)荷計算表用電單位名稱負(fù)荷性質(zhì)設(shè)備容量（KW）需要系數(shù)Kdcostan計算

17、負(fù)荷(KW)(Kvar)(KVA)(A)辦公大樓5試驗樓120725490汽車庫35材料與成品庫5020食堂901072072熱處理車間400240木工車間180632裝配車間1100517機加工車間一1000250機加工車間二見表22鑄工車間70%600240561鍛工車間500150250空氣壓縮機站280238鍋爐房12090水泵站150露天煤礦露天材料庫危險品庫53傳達(dá)室表22 機加工車間二（動力）設(shè)備名稱電機總?cè)萘浚↘W）總?cè)萘亢蚄dcostan總P30總Q30C615C616C620C3150Z35Z512Z535T616M6025M7115X62WX52B6050B1012砂輪G

18、22811排風(fēng)機181818電機吊車電阻爐24241054054電焊變壓器353535表23 照明負(fù)荷名稱面積（m2）單位容量Kdcostan辦公大樓1500151018試驗樓18001510汽車庫486910材料與成品庫1242710食堂3601410熱處理車間4861310木工車間4861210裝配車間23761110機加工車間一15121010機加工車間二15961010鑄工車間7921010鍛工車間675910空氣壓縮機站300710鍋爐房532810水泵站1621010露天煤礦4露天材料庫4危險品庫28873510傳達(dá)室108610表24 車變一總負(fù)荷車變一名稱P30Q30動力P30

19、動力Q30照明插座及局部照明動力照明動力辦公樓181076.5（未乘同時系數(shù)0.95）1069.96（未乘同時系0.97數(shù)）65.48（未乘同時系數(shù)0.95）75汽車庫熱處理車間2400木工車間630裝配車間5170鑄工車間2400露天材料庫40傳達(dá)室1表25 車變二總負(fù)荷車變二名稱P30Q30動力P30動力Q30照明插座及局部照明動力照明動力實驗樓72541126.21（未乘同時系數(shù)0.95）1075.77（未乘同時系0.97數(shù)）81.38（未乘同時系數(shù)0.95）90材料與成品庫200食堂7200機加工車間一25013.610機加工車間二2鍛工車間1500空氣壓縮機站2381126.21（未

20、乘同時系數(shù)0.95）1075.77（未乘同時系0.97數(shù)）81.38（未乘同時系數(shù)0.95）0鍋爐房900水泵站0露天煤礦040危險品庫30收發(fā)傳達(dá)室20表26 各用電設(shè)備計算電流值車變一名稱P30+照明+插座Q30S30I30辦公樓4.25+18+75148傳達(dá)室1012鑄工車間373567裝配車間1073熱處理車間527木工車間153汽車庫12.25+3.06+132露天材料庫4046道路及廠區(qū)照明5005076主變用電2002030車變二水泵房187鍛工車間384實驗樓72+24.3+9054295露天煤礦4046鍋爐房176機加工車間一2645機加工車間二193294食堂0117117

21、傳達(dá)室2022材料與成品庫4444危險品庫88空氣壓縮機站484484道路及廠區(qū)照明5007676第 3 章 供電系統(tǒng)及方式3.1 方案選擇1、當(dāng)滿足運行要求時，應(yīng)盡量少用或不用斷路器，以節(jié)省投資。2、當(dāng)變電所有兩臺變壓器同時運行時，二次側(cè)應(yīng)采用斷路器分段的單母線接線。3、當(dāng)供電電源只有一回線路，變電所裝設(shè)單臺變壓器時，宜采用線路變壓器組、接線。4、為了限制配出線短路電流，具有多臺主變壓器同時運行的變電所，應(yīng)采用變壓器分列運行。5、接在線路上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開關(guān)；但接在母線上的避雷器，可與電壓互感器合用一組隔離開關(guān)。6、610KV固定式配電裝置的出線側(cè)，在架空線路或有反饋可能的電纜出線回

22、路中，應(yīng)裝設(shè)線路隔離開關(guān)。7、采用610 KV熔斷器負(fù)荷開關(guān)固定式配電裝置時，應(yīng)在電源側(cè)裝設(shè)隔離開關(guān)。8、由地區(qū)電網(wǎng)供電的變配電所電源出線處，宜裝設(shè)供計費用的專用電壓、電流互感器。9、變壓器低壓側(cè)為0.4KV的總開關(guān)宜采用低壓斷路器或隔離開關(guān)。當(dāng)有繼電保護(hù)或自動切換電源要求時，低壓側(cè)總開關(guān)和母線分段開關(guān)均應(yīng)采用低壓斷路器。10、當(dāng)?shù)蛪耗妇€為雙電源，變壓器低壓側(cè)總開關(guān)和母線分段開關(guān)采用低壓斷路器時，在總開關(guān)的出線側(cè)及母線分段開關(guān)的兩側(cè)，宜裝設(shè)刀開關(guān)或隔離觸頭。3.2 主接線方案1、對于電源進(jìn)線電壓為35KV及以上的大中型工廠，通常是先經(jīng)工廠總降壓變電所降為610KV的高壓配電電壓，然后經(jīng)車間變電

23、所，降為一般低壓設(shè)備所需的電壓?？偨祲鹤冸娝鹘Y(jié)線圖表示工廠接受和分配電能的路徑，由各種電力設(shè)備（變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開關(guān)等）及其連接線組成，通常用單線表示。主結(jié)線對變電所設(shè)備選擇和布置，運行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，繼電保護(hù)和控制方式都有密切關(guān)系，是供電設(shè)計中的重要環(huán)節(jié)。2、本廠變配電主接線采用單母線分段制，且與10KV備用電源互投。根據(jù)廠區(qū)建筑物及負(fù)荷情況，擬定該廠由一35KV變電所和兩個10KV車間變電所組成，兩車間變電所盡量靠近負(fù)荷中心。位置選定為35KV主變與一號車變和建于該廠西北角，車變二建在靠近鍋爐房左側(cè)盡量避開露天煤礦。這種接線的運行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一

24、、二級負(fù)荷的工廠。任何一路出現(xiàn)故障時都能做到自動切除故障負(fù)荷。3、作為主變照明及應(yīng)急用電，本設(shè)計采用由主變一次側(cè)單引一個35/0.4的小型干式變壓器供電，并在車變一的低壓配電柜中引出一路作為主變照明及應(yīng)急用電的備用電源，與35/0.4的干式變壓器供電互備，并加直流屏，以保證供電系統(tǒng)檢修和維護(hù)的可靠性。3.3 一次配電系統(tǒng)圖 見附圖第 4 章 電容補償在變電所低壓側(cè)裝設(shè)無功補償后，由于低壓側(cè)總的視在計算負(fù)荷減小，從而可使變電所主變壓器容量選的小一些，這不僅可以降低變電所的初投資，而且可減少工廠的電費開支，因為我國供電企業(yè)對工業(yè)用戶是實行的“兩部電費制”；一部分叫基本電費，按所裝用的主變壓器容量來

25、計算，規(guī)定每月按容量大小繳納電費，容量越大，繳納的基本電費越多，容量越小，繳納的基本電費就越少。另一部分叫電能電費，按每月實際耗用的電能KWh來計算電費，并且要根據(jù)月平均功率因數(shù)的高低乘上一個調(diào)整系數(shù)。凡月平均功率因數(shù)高于規(guī)定的，可減收一定百分率的電費；凡低于規(guī)定的，則加收一定百分率的電費。由此可見，提高工廠功率因數(shù)不僅對整個電力系統(tǒng)大有好處，而且對工廠本身也有一定的經(jīng)濟(jì)實惠。4.2 車變一電容補償在考慮同時系數(shù)(=0.95 =0.97)后其有功和無功功率分別為：（1076.5+65.48+77）+50+20=1228KW =1069.96=1038 KVar 1、補償前的變壓器容量和功率因數(shù)

26、=1608 主變壓器容量選擇條件為,未無功補償時，變壓器容量應(yīng)選為2000。2、無功補償容量變電所高壓側(cè)的0.9，考慮到變壓器本身的無功功率損耗,因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功補償時，低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)由0.76提高到0.92，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為：=1228(0.760.92)KVar530 KVar3、補償后的變壓器容量和功率因數(shù)補償后變壓器低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷為：可改選容量為1600 S91600/10 Dyn11 外形尺寸1950長2360寬2630高變壓器的功率損耗為：KW變壓器高壓側(cè)的計算負(fù)荷為：KW4.3 車變二電容補償在考慮同時系數(shù)(=0.95 =0.97)后其有功和

27、無功功率分別為：(1126.21+81.38+91)+50=1284KW =1075.77=1044 KVar1、補償前的變壓器容量和功率因數(shù)= 1655 變壓器容量選擇條件為。未無功補償時，變壓器容量應(yīng)選為2000。2、無功補償容量變電所高壓側(cè)的0.9，考慮到變壓器本身的無功功率損耗,因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功補償時，低壓側(cè)補償后的功率因數(shù)由0.77提高到0.92，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為：=1284(0.770.92)KVar520 KVar3、補償后的變壓器容量和功率因數(shù)補償后變壓器低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷為：可改選容量為1600 S91600/10 Dyn11外形尺寸1950長236

28、0寬2630高 軌距1070 均為mm變壓器的功率損耗為：0.015 W0.06 =83.3 KVar變壓器高壓側(cè)的計算負(fù)荷為：KW=4.4 主變電容補償在考慮同時系數(shù)(=0.95 =0.97)后其有功和無功功率分別為：（1248+1305）=2553KW =（588+608）=1196KVar1、補償前的變壓器容量和功率因數(shù)=2820 =2553/2820主變壓器容量選擇條件為，未無功補償時，變壓器容量應(yīng)選為31502、無功補償容量高壓主變電所高壓側(cè)的0.95，考慮到變壓器本身的無功功率損耗=0.96。低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為：=2553(0.90.96)KVar500 KVar3、補

29、償后的變壓器容量和功率因數(shù)補償后變壓器低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷為：可選主變?nèi)萘繛?150 S93150/35Yd11外形尺寸2810長2110寬3100高 軌距1070 均為mm變壓器的功率損耗為： =158.9 KVar變壓器高壓側(cè)的計算負(fù)荷為：=2553+39.71=2593 KW=(1196500) KVar+158.9 KVar=855 KVar=2730 35=45A補充后的功率因數(shù)為這一功率因數(shù)滿足規(guī)定（0.95）要求4.5 補償裝置選擇10KV高壓側(cè)的電容補償裝置的選擇，即主變二次側(cè)的電容補償。因所得=500 KVar,故可選深圳尤尼-菲斯的戶內(nèi)保護(hù)式高壓無功功率集中補償HPIC-1

30、0-800/200型,所配電容柜的外形尺寸為，寬750mm，深1470mm，高3000mm。電容補償裝置的選擇，即車變二次側(cè)的電容補償。車變一的電容器選擇：因=530KVar,故可選杭州安特電力電子技術(shù)的AEE系列低壓靜止式動態(tài)無功補償裝置，AEETSC補償容量為0600KVAR，TSC補償步數(shù)以及方式212（1：2：4：8），變壓器容量為1600KVA，外形尺寸為，寬950mm，深700mm，高2100mm。車變二的電容器選擇：因=520KVar,故可選與車變一型號相同的電容補償柜。第 5 章 變電所位置選擇及變電所布置5.1 變電所位置選擇由于該廠的負(fù)荷屬于二級負(fù)荷，對電源的供電可靠性要求

31、較高，宜采用兩臺變壓器，但因該廠采用兩路供電，即35kv做主電10kv做備電，因此總降壓變壓器選一臺35/10的即可。10kv電源作為備用電源。根據(jù)所繪一次系統(tǒng)圖知該廠采用兩個車間變電所，即有兩個車變，以便深入負(fù)荷中心。 依據(jù)電容補償后所算出的變壓器容量可分別選則主變?yōu)镾9-3150/35Yd11,兩車變均為S91600/10Dyn11。5.2 變電所布置 所址選擇的一般原則1、盡量接近負(fù)荷中心，以降低備電系統(tǒng)的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。2、進(jìn)出線方便，特別是要便于架空進(jìn)出線。3、接近電源側(cè)，特別是工廠的總降壓變電所和高壓配電所。4、設(shè)備運輸方便，特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配

32、電裝置的運輸。5、不因設(shè)在有劇烈震動或高溫的場所，無法避開時， 應(yīng)有防震和隔熱的措施。6、不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場所，無法遠(yuǎn)離時，不應(yīng)設(shè)在污染源的下風(fēng)側(cè)。7、不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室和其他經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰。8、不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險環(huán)境的正下方或正上方，且不應(yīng)設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方。當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險環(huán)境的建筑物毗連時，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB50058-1992爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范的規(guī)定。9、不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。 總體布置要求1、便于運行維護(hù)和檢修有人值班的變配電所，一般應(yīng)設(shè)值班室。值班室應(yīng)盡量靠近高低壓配電室，且有門直通。如值

33、班室靠近高壓配電室有困難時，則值班室可經(jīng)走廊與高壓配電室相通。值班室也可以與低壓配電室合并，但在放置值班工作桌的一面或一端,低壓配電裝置到墻的距離不應(yīng)小于3m.主變壓器應(yīng)靠近交通運輸方便的馬路側(cè)。條件許可時，可單設(shè)工具材料或檢修間。晝夜值班的變配電所，應(yīng)設(shè)休息室。有人值班的獨立變配電所，宜設(shè)有廁所和給排水設(shè)施。2、保證運行安全值班室內(nèi)不得有高壓設(shè)備。值班室的門應(yīng)外開。高低壓配電室和電容器室的門應(yīng)朝值班室開，或外開。油量為100kg及以上的變壓器應(yīng)裝設(shè)在單獨的變壓器室內(nèi)。變壓器室的大門應(yīng)朝馬路開，但應(yīng)避免朝向露天倉庫。在炎熱地區(qū)，應(yīng)避免朝西開門。變電所宜單層布置。當(dāng)采用雙層布置時，變壓器應(yīng)設(shè)在底

34、層。高壓電容器組一般應(yīng)裝設(shè)在單獨得房間內(nèi)；但數(shù)量較少時，可裝設(shè)在高壓配電室內(nèi)。低壓電容器組可裝設(shè)在低壓配電室內(nèi)，但數(shù)量較多時，以裝設(shè)在單獨的房間內(nèi)。 所有帶電部分隔墻和離地的尺寸以及各室維護(hù)操作通道的寬度等，均應(yīng)符合有關(guān)規(guī)程的要求，以確保運行安全。3、便于進(jìn)出線如果是架空進(jìn)線，則高壓配電室宜位于進(jìn)線側(cè)?？紤]到變壓器低壓出線通常是采用矩形裸母線因此變壓器的安裝位置（戶內(nèi)式變電所）即為變壓器室，宜靠近低壓配電室。4、節(jié)約土地和建筑費用值班室可與低壓配電室合并，這時低壓配電室面積應(yīng)適當(dāng)增大，以便安置值班桌或控制臺，滿足運行值班的要求。高壓開關(guān)柜不多于6臺時，可與低壓配電屏設(shè)置在同一房間內(nèi)，但高壓柜與

35、低壓屏的間距不得小于2m。不帶可燃油的高低壓配電裝置和非油浸電力變壓器，可設(shè)置在同一房間內(nèi)。具有符合IP3X房戶等級外殼的不帶可燃性油的高低壓配電裝置和非油浸電力變壓器，當(dāng)環(huán)境允許時，可相互靠近布置在車間內(nèi)。周圍環(huán)境正常的變電所，宜采用露天或半露天變電所高壓配電所應(yīng)盡量與鄰近的車間變電所合建。5、適應(yīng)發(fā)展要求變壓器室應(yīng)考慮到擴(kuò)建時有更換大一級容量變壓器的可能。高低壓配電室內(nèi)均應(yīng)留有一定數(shù)量開關(guān)柜（屏）的備用位置。既要考慮到變電所留有擴(kuò)展的余地，又要不妨礙工廠或車間今后的發(fā)展。5.3 廠區(qū)供電平面示意圖 見附圖第 6 章 短路電流計算短路電流計算的目的及方法 短路電流計算的目的是為了正確選擇和校

36、驗電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計算。 進(jìn)行短路電流計算，首先要繪制計算電路圖。在計算電路圖上，將短路計算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計算點。短路計算點要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。接著，按所選擇的短路計算點繪出等效電路圖，并計算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標(biāo)明其序號和阻抗值，然后將等效電路化簡。對于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。最后計算短

37、路電流和短路容量。 短路電流計算的方法，常用的有歐姆法（有稱有名單位制法）和標(biāo)幺制法（又稱相對單位制法），工程上常用標(biāo)幺制法。電流計算 公式標(biāo)幺制法：一般是先選定基準(zhǔn)容量和基準(zhǔn)電壓?；鶞?zhǔn)容量：工程設(shè)計中通常取=100MVA基準(zhǔn)電壓通常取元件所在處的短路計算電壓，取Ud=Uc基準(zhǔn)電流基準(zhǔn)電流1、電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 2、電力變壓器的電抗標(biāo)幺值 %為變壓器的短路電壓（查表可得）3、電力線路的電抗標(biāo)幺值 Xo為導(dǎo)線電纜的單位長變電抗 (查表可得)各主要元件的電抗標(biāo)幺值求出以后，即可利用其等效電路圖進(jìn)行電路化簡，求出其總電抗標(biāo)幺值。無限大容量系統(tǒng)三相短路電流周期分量有效值的標(biāo)幺值由此可求得三相短路電流

38、周期分量有效值求出以后可得三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流= 三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值在高壓電路發(fā)生三相短路時 在100KVA及以下的電力變壓器二次側(cè)及低壓電路中發(fā)生三相短路時，。三相短路容量。 該供電系統(tǒng)的等效電路圖如下圖61 供電系統(tǒng)等效電路圖 短路計算：1、取基準(zhǔn)容量=100MVA2、基準(zhǔn)電流KAKAKAKA3、35KV電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值4、架空線路的電抗由表61可知表61電力線路每相的單位長度電抗平均值線路結(jié)構(gòu)線路電壓35 KV及以上610KV220/380V架空線路電纜線路5、35/10電力變壓器的電抗：已知%100103/10031506、10/0.4電力變壓器的

39、電抗：已知%6=6100103/1007、10kV電力系統(tǒng)的電抗10KV架空線路的電抗：已知X0/Km8、以35kV線路做主供電電源，各短路電路的總電抗標(biāo)幺值、三相短路電流和短路容量分別為K1點：總電抗標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流=三相短路容量K2點:總電抗標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流=三相短路容量K4點:總電抗標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流=KA三相短路容量K6點:總電抗標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流=KAKA三相短路容量9、如果以10KV線路為主供電電源，則K2的短路電路的總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量為：總

40、電抗標(biāo)幺值三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流=KAKA三相短路容量 短路電流計算短路電流計算結(jié)果見表6-2。表62 短路計算結(jié)果表三相短路電流三相短路容量（MVA）i3shI3shk14.13 KA2.45 KAk21.72 KA1.72 KA1.72 KA4.39 KA2.60 KAk31.72 KA1.72 KA1.72 KA4.39 KA2.60 KAk420.8 0KA20.80 KA20.80 KA38.27 KA22.67 KAk520.8 0KA20.80 KA20.80 KA38.27 KA22.67 KAk61.42 KA1.42 KA1.42 KA3.62 KA2.

41、15 KA校驗發(fā)熱條件=159I30=141.75 滿足發(fā)熱條件故選YJV22395+150。表7-3 該工程電纜選型表序號建筑名稱工作電壓額定電壓計算電流電纜的型號與規(guī)格1辦公樓04KV06KV148159395+1502傳達(dá)室04KV400/750V227BX2SC153鑄工車間04KV06KV159395+1504裝配車間04KV06KV1073/6=1792053150+1705熱處理車間04KV06KV527/3=1761813120+17012木工車間04KV06KV153159395+1506汽車庫04KV400/750V3236BX24SC207露天材料庫04KV400/750

42、V627BX2SC158主變照明04KV400/750KV3036BX24SC209道路及節(jié)日04KV400/750V5076BX225SC3210水泵房04KV06KV109YJV22350+12512鍛工車間04KV06KV384/3=128134370+13513實驗樓04KV06KV1813120+17014露天煤礦04KV400/750V627BX2SC1515鍋爐房04KV06KV1761813120+17016機加工車間一04KV06KV1813120+17017機加工車間二04KV06KV194/2=97109350+125第 7 章 電纜、母線的選擇7.1 概述為了保證供電系

43、統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運行，進(jìn)行導(dǎo)線和電纜截面選擇時必須滿足下列條件:導(dǎo)線和電纜(包括母線)在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運行時的最高允許溫度。即應(yīng)使其允許載流量不小于通過相線的計算電流,。導(dǎo)線和電纜在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過其正常運行時允許的電壓損耗。對于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗。35KV及以上的高壓線路及電壓在35KV以下但距離長，電流大的線路，其導(dǎo)線和電纜截面宜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，以使線路的年費用支出最小。所選截面，稱為“經(jīng)濟(jì)截面”。此種選擇原則，稱為“年費用支出最小”原則。導(dǎo)線（包括裸線和絕

44、緣導(dǎo)線）截面不應(yīng)小于其最小允許截面。對于電纜，不必校驗其機械強度，但需校驗其短路熱穩(wěn)定度。母線也應(yīng)校驗短路時的穩(wěn)定度。對于絕緣導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求。7.2 35KV電纜選擇1、選擇經(jīng)濟(jì)截面由表71可得表71 導(dǎo)線和電纜的經(jīng)濟(jì)電流密度 （A/mm2）線路類別導(dǎo)線材質(zhì)年最大有功負(fù)荷利用小時3000h以下30005000h5000h以上架空線路銅鋁電纜線路銅鋁預(yù)計該工程機械廠年最大有功負(fù)荷利用小時數(shù)在5000h以上,采用電纜進(jìn)線。故 =/mm2 =22.5 mm2因此可選截面為50mm2，即可選交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜YJV50。2、校驗發(fā)熱條件由工業(yè)與名用建筑設(shè)計手冊第三版表933得銅芯Y

45、JV50的允許載流量Ial=154AI30=45A,因此滿足發(fā)熱條件。7.3 10kv電纜及母線的選擇7.3.1 10kv電纜的選擇I30=84A預(yù)計該工程機械廠年最大有功負(fù)荷利用小時數(shù)在5000h以上。故=/mm2=42 mm2因此可選截面為70mm2，即可選交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜YJV70。校驗發(fā)熱條件由工業(yè)與名用建筑設(shè)計手冊第三版表933得YJV70的允許載流量（假設(shè)環(huán)境溫度為25）Ial=182AI30=84A,因此滿足發(fā)熱條件。7.3.2 10kv母線的選擇1、母線的選擇需要進(jìn)行動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的校驗動穩(wěn)定 alc 熱穩(wěn)定 al母線的最大允許硬力，硬銅母線為140MPa,硬鋁母線為70MPac母線通過時受到的最大計算應(yīng)力A導(dǎo)體的截面Amin導(dǎo)體滿足熱穩(wěn)定的最小截面I(3)三相短路沖擊電流短路假想時間 =+0.05(s), =+式中為實際短路時間，為短路保護(hù)裝置實際動作時間，。c=M/W 式中M為母線在通過時產(chǎn)生的最大彎矩（Nm）。當(dāng)母線檔數(shù)為12時，M=F(3)l/8；當(dāng)母線檔數(shù)多于2時，F(xiàn)(3)l/10；F(3)=10-7N/A2W為母線的截面系數(shù)；當(dāng)母線水平放置時，W=b2h/6；b為母線截面的水平寬度，h為母線截面的垂直高度。電纜的機械強度很好，無須校驗其短路動穩(wěn)