畢業(yè)設(shè)計(jì)鋼鐵廠(chǎng)車(chē)間供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專(zhuān)心-專(zhuān)注-專(zhuān)業(yè) 前 言 我國(guó)的電力工業(yè)已居世界前列，但與發(fā)達(dá)國(guó)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(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。電力市場(chǎng)還未完善，管理水平、技術(shù)水平都有待提高。 為了使我國(guó)電力工業(yè)趕上世界電力技術(shù)的發(fā)展水平，叢21世紀(jì)一開(kāi)始，我國(guó)就進(jìn)一步加強(qiáng)在電網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、電力系統(tǒng)的自動(dòng)化調(diào)度與管理、電力通信、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、繼電保護(hù)等領(lǐng)域開(kāi)展研究，尤其注意完善電力市場(chǎng)，研究電力市場(chǎng)的技術(shù)支持系統(tǒng)，促進(jìn)我們的電力工業(yè)不斷前進(jìn)。工廠(chǎng)供電就是指工廠(chǎng)

2、所需電能的供應(yīng)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(dòng)力，工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用電能和實(shí)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(dòng)生產(chǎn)率,降低生產(chǎn)成本,減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng),改善工人的勞動(dòng)條件,有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。但是,工廠(chǎng)的電能供應(yīng)如果突然中斷,則將對(duì)工業(yè)生產(chǎn)造成嚴(yán)重的后果,甚至可能發(fā)生重大的設(shè)備損壞事故或人身傷亡事故；由此可見(jiàn),搞好工廠(chǎng)供電工作對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)的正常進(jìn)行和實(shí)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(jí)變電所變電壓后，分配到各用電設(shè)備。工業(yè)企業(yè)變電所是企業(yè)電力供應(yīng)的紐約，所處地位十分重要，所以正確計(jì)算選擇各級(jí)變電站的變

3、壓器容量及其他設(shè)備是實(shí)現(xiàn)安全可靠供電的前提。進(jìn)行企業(yè)電力負(fù)荷計(jì)算的目的就是為正確選擇企業(yè)各級(jí)變電站的變壓器容量，各種電氣設(shè)備的型號(hào)，規(guī)格以及供電網(wǎng)絡(luò)所用導(dǎo)線(xiàn)型號(hào)等提供科學(xué)的依據(jù)。摘 要根據(jù)某鋼鐵廠(chǎng)取得的供電電源和該廠(chǎng)用電負(fù)荷的實(shí)際情況及機(jī)電修車(chē)間的負(fù)荷性質(zhì)、負(fù)荷大小和負(fù)荷的分布情況，設(shè)計(jì)出變配電所的主接線(xiàn)設(shè)計(jì)方案，提出了采用低壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)聯(lián)絡(luò)一臺(tái)變壓器的方案，解決了該車(chē)間負(fù)荷小但負(fù)荷可靠性要求高的問(wèn)題。再通過(guò)短路電流的計(jì)算、選擇合適的導(dǎo)線(xiàn)電纜、按正常條件選擇低壓設(shè)備。實(shí)現(xiàn)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)的供電系統(tǒng)為設(shè)計(jì)目的，完成對(duì)某鋼鐵車(chē)間供配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞 負(fù)荷性質(zhì)；主接線(xiàn)；短路計(jì)算；低壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)(2

4、)基本原則 1)變配電所電氣主接線(xiàn)，應(yīng)按照電源情況、生產(chǎn)要求、負(fù)荷性質(zhì)、用電容量和運(yùn)行方式等條件確定，并應(yīng)滿(mǎn)足運(yùn)行安全可靠、簡(jiǎn)單靈活和經(jīng)濟(jì)等要求。 2)在滿(mǎn)足上述要求時(shí)，變電所高壓側(cè)應(yīng)盡量采用斷路器少的或不用斷路器的接線(xiàn)，如線(xiàn)路-變壓器組或橋形接線(xiàn)等。當(dāng)能滿(mǎn)足電力系統(tǒng)繼電保護(hù)時(shí)，也可采用線(xiàn)路分支接線(xiàn)。 5)在110220kV配電裝置中，當(dāng)出線(xiàn)為2回時(shí)，一般采用橋形接線(xiàn)；當(dāng)出線(xiàn)不超過(guò)4回時(shí)，一般采用單母分段接線(xiàn)；當(dāng)樞紐變電所的出線(xiàn)在4回及以上時(shí)，一般采用雙母線(xiàn)。 在610 kv配電裝置中，一般采用單母線(xiàn)或單母分段接線(xiàn)。2.2 選擇確定主接線(xiàn)根據(jù)本車(chē)間的情況，負(fù)荷量不大，但屬于二級(jí)負(fù)荷，可靠性要求

5、較高；根據(jù)上面的設(shè)計(jì)原則和要求我設(shè)計(jì)了兩種方案比較，其設(shè)計(jì)比較如下：（1）第一種方案本主接線(xiàn)采用了一臺(tái)變壓器的小型變電所，其高壓側(cè)一般采用無(wú)母線(xiàn)的結(jié)構(gòu)。如圖2所示： 這種主接線(xiàn)采用了高壓斷路器，因此變電所的停、送電操作十分靈活方便，同時(shí)高壓斷路器都配有繼電保護(hù)裝置，在變電所發(fā)生短路和過(guò)負(fù)荷時(shí)均能自動(dòng)跳閘，而且在短路故障和過(guò)負(fù)荷情況消除后，又可直接迅速合閘，從而使恢復(fù)供電的時(shí)間大大縮短。如果配電自動(dòng)重合閘裝置，則供電可靠性更進(jìn)一步提高。但是一般用于三級(jí)負(fù)荷，但在變電所低壓側(cè)有聯(lián)絡(luò)線(xiàn)與其它變電所相連時(shí)，則可用于二級(jí)負(fù)荷；因此在考慮該種方案時(shí)，選擇了一個(gè)低壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)的方式，該車(chē)間的低壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)和軋鋼車(chē)間

6、距離比較近，可以考慮和它互為備用，但是備用容量因受線(xiàn)路的容量的限制而不能太大，低壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)開(kāi)關(guān)可采用自動(dòng)投入或電動(dòng)操作。圖 2 一臺(tái)變壓器主接線(xiàn)方案（2）第二種方案這種方案是采用裝有兩臺(tái)主變壓器的小型變電所。如圖3所示這種主接線(xiàn)的供電可靠性較高。當(dāng)任一主變壓器或任一電源線(xiàn)停電檢修或發(fā)生故障時(shí)，該變電所通過(guò)閉合低壓母線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)，即可迅速恢復(fù)對(duì)整個(gè)變電所的供電。如果兩臺(tái)主變壓器低壓側(cè)主開(kāi)關(guān)（采用電磁或電動(dòng)機(jī)合閘操作的萬(wàn)能式低壓斷路器）都裝設(shè)互為備用電源自動(dòng)投入裝置（APD），則任一主變壓器低壓主開(kāi)關(guān)因電源斷電（失壓）而跳閘時(shí)，另一主變壓器低壓側(cè)的主開(kāi)關(guān)和低壓母線(xiàn)分段開(kāi)關(guān)將在APD作用下自動(dòng)合閘，恢復(fù)

7、整個(gè)變壓所的正常供電。這種主接線(xiàn)可供一、二級(jí)負(fù)荷。 圖 3 兩臺(tái)變壓器主接線(xiàn)方案（3）這兩種方案的比較1）從安全性看這兩種主接線(xiàn)方式都滿(mǎn)足國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)規(guī)范的要求，能充分保證人身和設(shè)備的安全。2) 從可靠性看這兩種電力負(fù)荷滿(mǎn)足該車(chē)間的二級(jí)負(fù)荷要求。對(duì)于第一種主接線(xiàn)的工作方式是當(dāng)機(jī)電修車(chē)間或軋鋼車(chē)間任意一個(gè)故障停電檢修時(shí),通過(guò)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)由另一個(gè)車(chē)間提供電源.在低壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)上,軋鋼低壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)側(cè)的配電瓶將它始終處于打開(kāi)狀態(tài),當(dāng)機(jī)電修車(chē)間變壓器要檢修時(shí),先打開(kāi)機(jī)電修車(chē)間側(cè)配電瓶的開(kāi)關(guān),使其與軋鋼車(chē)間通電,然后斷開(kāi)其本車(chē)間母線(xiàn)上的開(kāi)關(guān),這樣保證了不影響生產(chǎn)斷電;當(dāng)處于故障時(shí),母線(xiàn)和高壓的斷路器自動(dòng)斷開(kāi),聯(lián)絡(luò)

8、線(xiàn)上的開(kāi)關(guān)開(kāi)啟,也保證了供電的需要而不間斷.對(duì)于第二中方案,同樣當(dāng)一個(gè)變壓器故障,也由另一個(gè)變壓器供電,它是通過(guò)母線(xiàn)分段,通過(guò)聯(lián)絡(luò)線(xiàn)上的斷路器來(lái)實(shí)現(xiàn)雙電源的自動(dòng)互投.3) 從靈活性看能適應(yīng)各種不同的運(yùn)行方式，便于切換操作和檢修，且適應(yīng)負(fù)荷的發(fā)展。4）從經(jīng)濟(jì)上看，第一種方案比第二種方案少一套高壓線(xiàn)路、變壓器、高壓熔斷器、和開(kāi)關(guān)設(shè)備，減少了土建面積，因此能節(jié)約大量投資。從第一種來(lái)看它由負(fù)荷不大的軋鋼車(chē)間提供低壓聯(lián)絡(luò)備用電源。聯(lián)絡(luò)線(xiàn)大約60米，因此線(xiàn)路比較短，出現(xiàn)問(wèn)題的可能性比較小，在加上本機(jī)電修車(chē)間與軋鋼車(chē)間的共同負(fù)荷也比較小。根據(jù)性能比較可知道，第一種方案利用率更高。有在綜合投資上，有Z11/2

9、Z2；運(yùn)行年費(fèi)上F1F2，從而可知第一種方案更為理想。（4）主變壓器的選擇 變電所中主變壓器的容量應(yīng)按照變電所的負(fù)荷總?cè)萘考爸髯儔浩鞯呐_(tái)數(shù)和運(yùn)行方式確定，還應(yīng)考慮5年10年的發(fā)展規(guī)劃。主變壓器應(yīng)選擇低壓損耗變壓器，同一變電所中的幾臺(tái)主變壓器的型號(hào)和容量應(yīng)該相同。 工礦企業(yè)變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)，應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的重要程度確定。對(duì)于有一、二類(lèi)負(fù)荷的工礦企業(yè)的一、二類(lèi)負(fù)荷用電，并不得少于變電所總計(jì)算負(fù)荷的80%或70%。即每臺(tái)變壓器的容量應(yīng)為 （9）式中 變電所總的有功率計(jì)算負(fù)荷，kW； 變壓器的額定容量，kVA； 變電所人工補(bǔ)償后的功率因數(shù)，一般應(yīng)在0.95以上； 變電所人工補(bǔ)償后的視在容量，kVA；

10、故障保證系數(shù)，根據(jù)全企業(yè)一、二類(lèi)負(fù)荷所占比例確定。當(dāng)變電所只選一臺(tái)變壓器時(shí)，變壓器容量的容量應(yīng)滿(mǎn)足全部用電負(fù)荷的需要。此外。一般還應(yīng)考慮15% 25%的富裕容量，即 （1.151.25） （10） 當(dāng)兩臺(tái)變壓器采用一臺(tái)工作，一臺(tái)備用時(shí)，則變壓器的容量應(yīng)按下式計(jì)算： （11） 當(dāng)兩臺(tái)變壓器采用并列運(yùn)行時(shí)，則每臺(tái)變壓器的容量應(yīng)按下式計(jì)算 （0.60.7） （12）根據(jù)上面的計(jì)算和比較選擇一臺(tái)變壓器的方案，可知道當(dāng)一臺(tái)承受機(jī)電修車(chē)間和軋鋼車(chē)間的總負(fù)荷時(shí)，將兩車(chē)間的總?cè)萘拷Y(jié)合一起來(lái)算，由現(xiàn)場(chǎng)查勘得知軋鋼車(chē)間的容量為493.8kVA，可得： =125.7 +493.8 =619.5 kVA通過(guò)查變壓器的

11、型號(hào)表可選 可知 =8001.25=774.4 kVA2.3供配電線(xiàn)路的接線(xiàn)及其結(jié)構(gòu)（1）放射式接線(xiàn)：如圖4MMM 220/380V圖4 放射式接線(xiàn)1）配電線(xiàn)路互不影響，供電可靠性較高，但配電設(shè)備和導(dǎo)線(xiàn)材料耗用較多，且運(yùn)行不夠靈活。2）主要用于容量大、負(fù)荷集中或重要的用電設(shè)備，或者需要集中聯(lián)鎖啟動(dòng)。（2）樹(shù)干式接線(xiàn)：如圖5圖5 樹(shù)干式接線(xiàn)1）配電設(shè)備和導(dǎo)線(xiàn)材料耗用較少，運(yùn)行靈活性好，特別是采用封閉式母線(xiàn)槽時(shí)；但干線(xiàn)故障時(shí)影響范圍大，供電可靠性較低。2）一般用于用電設(shè)備容量不很大、布置較均勻的場(chǎng)合，例如對(duì)機(jī)械加工車(chē)間的中小機(jī)床設(shè)備供電以及對(duì)照明燈具供電等，均采用樹(shù)干式接線(xiàn)。（3）鏈?zhǔn)浇泳€(xiàn)：如圖6

12、所示 220/380V 圖6 鏈?zhǔn)浇泳€(xiàn)它實(shí)質(zhì)上是一種樹(shù)干式接線(xiàn)，適用范圍與樹(shù)干式相似，但鏈?zhǔn)较噙B的用電設(shè)備一般不宜多于5臺(tái)，鏈?zhǔn)较噙B的配電箱不宜多于3臺(tái)，且總?cè)萘坎灰顺^(guò)10kW。以上介紹了低壓配電系統(tǒng)的三種基本接線(xiàn)方案，各有優(yōu)缺點(diǎn)；總的來(lái)說(shuō)，樹(shù)干式系統(tǒng)投資較省，但負(fù)荷支接點(diǎn)多，檢修和事故時(shí)停電面大，一般適用于對(duì)三級(jí)負(fù)荷供電。放射式系統(tǒng)投資大，但線(xiàn)路沒(méi)有分支接點(diǎn)。因此，應(yīng)根據(jù)情況具體對(duì)待，但對(duì)于本機(jī)電修車(chē)間而言，按可靠性第一的原則，所以采用放射式供電。如圖7形式圖7 放射式供電接線(xiàn)圖第3章 導(dǎo)線(xiàn)、電纜及其選擇3.1 導(dǎo)線(xiàn)和電纜選擇的一般規(guī)定在建筑工程中，導(dǎo)線(xiàn)和電纜用量最大、分布最廣。導(dǎo)線(xiàn)和電纜

13、是傳遞電能的通路，因此，它們的選擇將對(duì)整個(gè)建筑工程的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行產(chǎn)生很大的影響。 導(dǎo)線(xiàn)和電纜選擇的一般原則： (1)要保證一定的機(jī)械強(qiáng)度，在正常工作條件下不能斷線(xiàn)： (2)發(fā)熱必須在允許的范圍內(nèi)，不因過(guò)熱而引起導(dǎo)線(xiàn)絕緣損壞或加速老化； (3)電壓損失應(yīng)在允許的范圍內(nèi)，以保證供電質(zhì)量。選擇的內(nèi)容為： (1)型號(hào) 它反映導(dǎo)線(xiàn)和電纜的材料以及絕緣方式。如BV型導(dǎo)線(xiàn)表示聚氯乙烯絕緣銅芯導(dǎo)線(xiàn)。 (2)截面 它是導(dǎo)線(xiàn)和電纜選擇的主要內(nèi)容，直接影響工程的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，截面的節(jié)位是mm2。如BV325，則表示有3根25mm2聚氯乙烯絕緣銅芯導(dǎo)線(xiàn)。 (3)電壓 導(dǎo)線(xiàn)和電纜的絕緣電壓值必須大于或等于線(xiàn)路的額定

14、電壓值。（1）架空線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)宜采用鋁導(dǎo)線(xiàn)，但不得采用單股的鋁導(dǎo)線(xiàn)，一般是采用鋁合金如鋼芯鋁導(dǎo)線(xiàn)。（2）在對(duì)導(dǎo)線(xiàn)有腐蝕使用的地段，宜采用防腐型導(dǎo)線(xiàn)。（3）越過(guò)樹(shù)林以及通道擁擠場(chǎng)所的1kV及以下線(xiàn)路，宜采用架空絕緣線(xiàn)。按規(guī)定，市區(qū)10kV及以下架空電力線(xiàn)路，遇下列情況可采用絕緣鋁絞線(xiàn)： A：線(xiàn)路走廊狹窄，與建筑物之間的距離不能滿(mǎn)足安全要求的地段；B：高層建筑鄰近地段；C：繁華街道或人口密集地區(qū)；D：游覽區(qū)和綠化區(qū)；E：空氣嚴(yán)重污穢地段；F：建筑施工現(xiàn)場(chǎng)。（4）架空導(dǎo)線(xiàn)連續(xù)允許的載流量，應(yīng)按周?chē)諝鉁囟冗M(jìn)行效正。周?chē)諝鉁囟葢?yīng)采用當(dāng)?shù)?0年或10年以上的最熱月的每日最高溫度的月平均值。（5）從供電變電

15、所二次側(cè)出口至線(xiàn)路末端變壓器一次側(cè)入口的610kV架空線(xiàn)路電壓損失，不宜超過(guò)供電變電所二次側(cè)額定電壓的5%。（6）架空線(xiàn)路導(dǎo)線(xiàn)的截面不應(yīng)小于所規(guī)定的最小截面。（1）電纜型號(hào)應(yīng)根據(jù)線(xiàn)路的額定電壓、環(huán)境條件、敷設(shè)方式和用電設(shè)備的特殊要求等條件選擇。（2）電纜連續(xù)允許的載流量，應(yīng)按敷設(shè)處的周?chē)橘|(zhì)溫度進(jìn)行效正。A：當(dāng)周?chē)橘|(zhì)為空氣時(shí)，空氣溫度應(yīng)取敷設(shè)處10年或10年以上的最熱月的每日最高溫度的月平均值；B：在生產(chǎn)房、電纜隧道及電纜溝內(nèi)，所采用的周?chē)諝鉁囟壬袘?yīng)記入電纜發(fā)熱、散熱和通風(fēng)等因素的影響。當(dāng)缺乏計(jì)算資料時(shí)，可按上述空氣溫度另加C；C：當(dāng)周?chē)橘|(zhì)為土壤時(shí)，土壤溫度應(yīng)取敷設(shè)處歷年最熱月的平均溫度

16、。（3）電纜連續(xù)允許的載流量，尚應(yīng)按敷設(shè)方式和土壤熱阻率等因數(shù)進(jìn)行效正。（4）沿不同冷卻條件路徑敷設(shè)電纜時(shí)，當(dāng)冷卻條件最差段的長(zhǎng)度超過(guò)10m時(shí)，應(yīng)按該段冷卻條件選擇電截面，或?qū)υ摱尾捎么蠼孛娴碾娎|。（5）電纜應(yīng)按短路條件驗(yàn)算其熱穩(wěn)定度。電纜在短路時(shí)的最高允許溫度應(yīng)滿(mǎn)足電纜規(guī)定的數(shù)值。（1）絕緣導(dǎo)線(xiàn)的型號(hào)應(yīng)按工作電壓、敷設(shè)方式及使用環(huán)境等要求選擇；裸導(dǎo)線(xiàn)的型號(hào)應(yīng)按敷設(shè)方式及使用環(huán)境條件等要求選擇。 （2）導(dǎo)線(xiàn)截面的選擇，應(yīng)符合下列要求： 1）按敷設(shè)方式及使用環(huán)境確定的導(dǎo)線(xiàn)允許載流量，不應(yīng)小于回路負(fù)荷的計(jì)算流。 2）線(xiàn)路電壓損失應(yīng)滿(mǎn)足用電設(shè)備正常工作及啟動(dòng)時(shí)端電壓的要求。 3）根據(jù)機(jī)械強(qiáng)度的要求，

17、導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)芯截面許應(yīng)小于所規(guī)定的值。 4）導(dǎo)線(xiàn)應(yīng)滿(mǎn)足短路條件下動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的要求。（3）三相四線(xiàn)制配電系統(tǒng)中，中性線(xiàn)的允許載流量不應(yīng)小于線(xiàn)路中最大的不平衡負(fù)荷電流，且應(yīng)計(jì)入諧波電流的影響。（4）以氣體放電燈為主要負(fù)荷的回路中，中性截面不應(yīng)小于相線(xiàn)截面。（5）導(dǎo)線(xiàn)的允許載流量，應(yīng)根據(jù)敷設(shè)處的環(huán)境溫度進(jìn)行效正。溫度效正系數(shù)應(yīng)按下式確定：式中：為導(dǎo)線(xiàn)最高允許工作溫度（）；：為導(dǎo)線(xiàn)載流量標(biāo)準(zhǔn)中采用的環(huán)境溫度（）；：為導(dǎo)線(xiàn)敷設(shè)處的實(shí)際環(huán)境溫度（）；（6）確定配電線(xiàn)路的導(dǎo)線(xiàn)截面時(shí)，宜計(jì)入工藝設(shè)計(jì)中已經(jīng)明確需要發(fā)展的用電設(shè)備負(fù)荷。3.2車(chē)間線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)和敷設(shè) 車(chē)間線(xiàn)路，包括室內(nèi)配電線(xiàn)路和室外配電線(xiàn)路。室內(nèi)配電線(xiàn)

18、路大多采用絕緣導(dǎo)線(xiàn)，室外配電線(xiàn)路指沿車(chē)間外墻或屋檐敷設(shè)的低壓配電線(xiàn)路、都采用絕緣導(dǎo)線(xiàn)。（1）絕緣導(dǎo)線(xiàn)按芯線(xiàn)材質(zhì)分，有銅芯和鋁芯兩種。除重要回路及振動(dòng)場(chǎng)所或?qū)︿X有腐蝕的場(chǎng)所應(yīng)采用銅芯絕緣導(dǎo)線(xiàn)外，一般應(yīng)優(yōu)先選用鋁芯絕緣導(dǎo)線(xiàn)。（2）絕緣導(dǎo)線(xiàn)按絕緣材料分，有橡皮絕緣和塑料絕緣兩種。塑料絕緣導(dǎo)線(xiàn)的絕緣性能好，耐油和抗酸堿腐蝕，價(jià)格底，但高溫易軟化，低溫要變硬和發(fā)脆。橡皮絕緣導(dǎo)線(xiàn)克服以上的缺點(diǎn)，但絕緣性能不及塑料好，價(jià)格較高。（3）絕緣導(dǎo)線(xiàn)的敷設(shè)方式，分明敷和暗敷。明敷是導(dǎo)線(xiàn)直接或在管子、線(xiàn)槽等保護(hù)體內(nèi)，敷設(shè)于墻壁、頂棚的表面及支架等處。暗敷是導(dǎo)線(xiàn)在管子、線(xiàn)槽等保護(hù)體內(nèi)，敷設(shè)于墻壁、頂棚、地坪及樓板等內(nèi)部

19、，或者在混凝土板孔內(nèi)敷線(xiàn)等。3.3 導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面的選擇計(jì)算 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，選擇導(dǎo)線(xiàn)和電纜截面時(shí)滿(mǎn)足下列條件。（1）發(fā)熱條件 導(dǎo)線(xiàn)和電纜在最大負(fù)荷產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過(guò)起正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。電壓損耗條件（2）電壓損耗導(dǎo)線(xiàn)和電纜通過(guò)最大負(fù)荷是產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過(guò)正常運(yùn)行時(shí)允許的電壓損耗，據(jù)設(shè)計(jì)的要求一般規(guī)定取=5%。損耗公式為： = （13）式中 為導(dǎo)線(xiàn)電阻； 為導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度； 為導(dǎo)線(xiàn)電抗； 為線(xiàn)路額定電壓； %=/100 （14）其損耗條件 %=5% （15）（3）經(jīng)濟(jì)電流密度35kV及以上的高壓線(xiàn)路及電壓在35kV以下但距離長(zhǎng)電流大的線(xiàn)路，其可按此選擇

20、。（4）機(jī)械強(qiáng)度導(dǎo)線(xiàn)截面不應(yīng)小于其最小允許截面。（5）根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)：一般10kV及以下高壓及低壓動(dòng)力線(xiàn)路，通常先按發(fā)熱條件來(lái)選擇截面，再效驗(yàn)電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。低壓照明線(xiàn)路，因其對(duì)電壓水平要求較高，因此通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再效驗(yàn)發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)長(zhǎng)距離大電流及35kV以上的高壓線(xiàn)路，則可先按經(jīng)濟(jì)電流密度確定經(jīng)濟(jì)截面，再效驗(yàn)其它條件。按以上經(jīng)驗(yàn)，比較容易滿(mǎn)足要求，較少返工。（5）選出導(dǎo)線(xiàn)、電纜如表4所示表4 導(dǎo)線(xiàn)選擇型號(hào)線(xiàn)序號(hào)電流電流選擇的導(dǎo)線(xiàn)、電纜型號(hào)電壓效驗(yàn)值1支線(xiàn)67A74ABLV-500-（335+125）-G40-DA0.39%2支線(xiàn)16.4A20ABLV-500-（34

21、+12.5）-G15-DA1.01%3支線(xiàn)22.5A26ABLV-500-（36+14）-G20-DA1.01%4支線(xiàn)22.5A26ABLV-500-（36+14）-G20-DA1.01%5支線(xiàn)178.7A380AJGH-85/F0.63%A干線(xiàn)91.2A102ABLV-500-（325+116）-QM0.93%B干線(xiàn)25.1A32ABLV-500-（34+14）-QM4.6%C干線(xiàn)22.6A32ABLV-500-（34+14）-QM4.6%D干線(xiàn)178.7A42ABLV-500-（36+14）-QM3.4%母線(xiàn)750A818ALMY-3（606）車(chē)間進(jìn)線(xiàn)62.5A220ALGJ-500.03

22、%低壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)750A819A-1000-1630第4章 短路電流及其計(jì)算4.1 短路的原因所謂短路，就是由電源通向用電設(shè)備（也稱(chēng)負(fù)載）的導(dǎo)線(xiàn)不經(jīng)過(guò)負(fù)載（或負(fù)載為零）而相互直接連接的狀態(tài)，也稱(chēng)為短路狀態(tài)。工廠(chǎng)供配電系統(tǒng)要求安全、可靠、不間斷地供電，以保證生產(chǎn)和生活的需要。但是由于各種原因，難免出現(xiàn)故障，系統(tǒng)中最嚴(yán)重的故障就是短路。所謂短路，是指供配電系統(tǒng)正常運(yùn)行之外的相與相或相與地之間的“短接”。短路發(fā)生的原因是多種多樣的，主要有： 1)電氣設(shè)備存在隱患。如設(shè)備的絕緣材料自然老化、絕緣機(jī)械損傷、設(shè)備缺陷未發(fā)現(xiàn)和消除、設(shè)計(jì)安裝有誤等。2)運(yùn)行、維護(hù)不當(dāng)。如不遵守操作規(guī)程而發(fā)生誤操作，技術(shù)水平低，管

23、理不善等。3)自然災(zāi)害。如雷電過(guò)電壓擊穿設(shè)備絕緣，特大的洪水、大風(fēng)、冰雪、地震等引起的線(xiàn)路倒桿、斷線(xiàn)，鳥(niǎo)、老鼠及蛇等小動(dòng)物跨越在裸露的導(dǎo)體之間等。4.2 短路的后果由于短路后，電路的阻抗比正常運(yùn)行時(shí)電路的阻抗小得多，因此短路電流比正常電流一般要大幾十倍甚至幾百倍。在大的電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬(wàn)安培甚至幾十萬(wàn)安培。在電流急劇增加的同時(shí)，系統(tǒng)中的電壓將大幅度下降。所以短路后果往往都是破壞性的，其主要危害大致有如下幾方面：1)短路時(shí)要產(chǎn)生很大的電動(dòng)力和很高的溫度，而使故障元件和短路電路中的其他元件損壞；2)短路時(shí)電壓要驟降，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運(yùn)行；3)短路時(shí)要造成停電事故，而且越靠近電源，短

24、路引起停電的范圍越大，給國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成的損失也越大；4)嚴(yán)重的短路要影響電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，可使并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)組失去同步，造成系統(tǒng)解列；5)單相對(duì)地短路，其電流將產(chǎn)生較強(qiáng)的不平衡磁場(chǎng)，對(duì)附近的通信線(xiàn)路、信號(hào)系統(tǒng)及電子設(shè)備等產(chǎn)生干擾，影響其正常運(yùn)行，甚至使之發(fā)生誤動(dòng)作。由此可見(jiàn)，短路的后果是非常嚴(yán)重的。為保證電氣設(shè)備和電網(wǎng)安全可靠地運(yùn)行，首先應(yīng)設(shè)法消除可能引起短路的一切原因。其次在發(fā)生短路后應(yīng)盡快切除故障部分和快速恢復(fù)電網(wǎng)電壓。為此，可采用快速動(dòng)作的繼電保護(hù)裝置，以及選用限制短路電流的電氣設(shè)備(如電抗器)等。 第5章 低壓電器設(shè)備的選型電器選擇是工廠(chǎng)和企業(yè)配電所電器設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一。正確地選

25、擇電器是使電氣主接線(xiàn)和配電裝置達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要條件。在進(jìn)行電器選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況，按照有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，在保證安全可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術(shù)，并注意節(jié)省投資，選擇合適的電器。5.1按正常運(yùn)行條件選擇電器設(shè)備按正常工作條件，就是要考慮電器裝置的環(huán)境條件和電氣要求。環(huán)境條件是指電器裝置所處的位置特征（戶(hù)外或戶(hù)內(nèi)）、環(huán)境溫度、海拔高度以及有無(wú)防塵、防腐、防火、防爆等要求；電氣要求是指電器裝置對(duì)設(shè)備的電壓、電流、頻率等方面的要求；對(duì)一些電器還應(yīng)考慮其斷流能力。 電器設(shè)備按短路故障條件下工作選擇，就是要效驗(yàn)其短路時(shí)是否滿(mǎn)足電動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定的要求。低壓電器的選擇和效驗(yàn)項(xiàng)目和條件：如表5

26、 表5 低壓電器的選擇條件電器名稱(chēng)電壓（V）電流（A）斷流能力（KA）短路電流效驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度低壓斷路器OO低壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)OO低壓刀開(kāi)關(guān)OO電流互感器電壓互感器熔斷器 注：表中“”表示必須效驗(yàn)；“”表示不要效驗(yàn)；“O”表示一般可不效驗(yàn)；電流互感器還必須按準(zhǔn)確度要求進(jìn)行效驗(yàn)；根據(jù)設(shè)計(jì)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)35千伏及以下的供電系統(tǒng)，通常下列設(shè)備可以不進(jìn)行動(dòng)熱穩(wěn)定效驗(yàn)： 斷路器：當(dāng)斷流容量符合要求時(shí)。 負(fù)荷開(kāi)關(guān)：當(dāng)供電變壓器容量10000千伏安及以下時(shí)。 隔離開(kāi)關(guān)：35千伏的戶(hù)內(nèi)及戶(hù)外式隔離開(kāi)關(guān)；10千伏的戶(hù)外式隔離開(kāi)關(guān)在短路容量不大于100兆伏安時(shí)；6千伏的戶(hù)外式隔離開(kāi)關(guān)在短路容量不大于60兆伏安時(shí)。

27、電流互感器：當(dāng)變比較大時(shí)（如在75/5以上）。(2) 選擇效驗(yàn)應(yīng)滿(mǎn)足的條件 電器的額定電壓應(yīng)不低于所在電路的額定電壓； 即 (17) 電器的額定電流應(yīng)不小于所在電路的計(jì)算電流； 即 (18) 電器的最大開(kāi)斷電流應(yīng)不小于它可能開(kāi)斷的最大電流； 即 (19) 動(dòng)穩(wěn)定是指導(dǎo)體和電器承受短路電流機(jī)械效應(yīng)的能力。滿(mǎn)足穩(wěn)定的條件是 (20)或 式中 、設(shè)備安裝地點(diǎn)短路沖擊電流的峰值及其有效值（）； 、設(shè)備允許通過(guò)的電流峰值及其有效值（）。 熱穩(wěn)定效驗(yàn)短路電流通過(guò)時(shí)，電器各部件溫度不應(yīng)超過(guò)短路時(shí)發(fā)熱最高允許值，即 （21）式中 設(shè)備安裝地點(diǎn)穩(wěn)態(tài)三相短路電流（）； 短路電流假想時(shí)間（S）。 t秒內(nèi)允許通過(guò)的短

28、路電流值或稱(chēng)t秒熱穩(wěn)定（）； t廠(chǎng)家給出的熱穩(wěn)定計(jì)算時(shí)間，一般為4s、5s、1s等。5.2電器設(shè)備的選擇5.2.1 該車(chē)間電器設(shè)備的確定 在該車(chē)間中根據(jù)線(xiàn)路方案，母線(xiàn)、干線(xiàn)及其聯(lián)絡(luò)線(xiàn)均采用低壓配電屏，它主要為動(dòng)力配電之用；母線(xiàn)設(shè)計(jì)方案采用了型；在干線(xiàn)上我采用了2套配電屏，以供配電箱的供電需要，其中保留了一根出線(xiàn)為將來(lái)添加設(shè)備以備用，其該2套設(shè)備型號(hào)為；低壓聯(lián)絡(luò)線(xiàn)上也采用了2套，和軋鋼車(chē)間分別各一套，型號(hào)相同，也為型；對(duì)于配電箱，根據(jù)設(shè)備的分組原則來(lái)選擇配電箱出線(xiàn)和型號(hào)。5.2.2 變壓器低壓側(cè)配電瓶 型的選擇該配電瓶位于變壓器低壓側(cè)母線(xiàn)上，一回路出線(xiàn)，向干線(xiàn)的配電瓶和聯(lián)絡(luò)線(xiàn)配電，同時(shí)它可以在檢

29、修和變壓器故障時(shí)，斷開(kāi)電源該回路電源，以便保護(hù)機(jī)電修車(chē)間的檢修和由軋鋼車(chē)間供電。（1）系列的低壓刀開(kāi)關(guān)選擇：1） 按額定電壓選擇有： = 滿(mǎn)足要求2） 按額定電流選擇有： =400A 滿(mǎn)足要求3） 按斷流能力效驗(yàn)有: =20=16.8 4） 動(dòng)穩(wěn)度效驗(yàn)： =40 =18.3 5） 熱穩(wěn)定度效驗(yàn)：短路發(fā)熱假想時(shí)間取=0.2s =20*20*1=400 =*0.2=56.4 滿(mǎn)足條件（2）系列的低壓斷路器選擇1） 低壓斷路器脫口器的選擇 過(guò)流脫扣器的選擇 即 :低壓斷路器過(guò)流脫扣器的額定電流. 取 =600A所以 =600AA 瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器動(dòng)作電流的整定 瞬時(shí)過(guò)流脫扣器的動(dòng)作電流應(yīng)躲過(guò)線(xiàn)路的尖

30、峰電流，即式中為可靠系數(shù)，對(duì)動(dòng)作時(shí)間大于0.02s的萬(wàn)能斷路器，取=1.35；對(duì)小于0.02s的塑料外殼式斷路器，取=22.5尖峰電流：尖峰電流是指持續(xù)時(shí)間只有12s的短時(shí)最大負(fù)荷電流。主要用于選擇熔斷器和低壓斷路器、整定繼電器保護(hù)裝置及檢驗(yàn)電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)條件等。 尖峰電流單臺(tái)計(jì)算有： = 為設(shè)備啟動(dòng)倍數(shù)；所以有： =79*4=316A 尖峰電流多臺(tái)計(jì)算有：按全部n臺(tái)設(shè)備正常運(yùn)行的計(jì)算電流與其中一臺(tái)起動(dòng)電流與額定電流之差值為最大設(shè)備之和來(lái)計(jì)算： =所以有： =191+（316-79）=428A所以瞬時(shí)過(guò)電流脫扣器動(dòng)作電流的整定有： =12000A 短延時(shí)時(shí)過(guò)電流脫扣器動(dòng)作電流整定: :短延時(shí)時(shí)過(guò)

31、電流脫扣器動(dòng)作電流; =6000A 長(zhǎng)延時(shí)時(shí)過(guò)電流脫扣器動(dòng)作電流整定: :長(zhǎng)延時(shí)時(shí)過(guò)電流脫扣器動(dòng)作電流 =600A =1.1*191=210.1A 2）低壓斷路器的選擇與效驗(yàn) ：按額定電壓選擇有: = 滿(mǎn)足要求：按額定電流選擇有： =600A 滿(mǎn)足要求：按斷流能力效驗(yàn)有: =30 =16.8 ： 動(dòng)穩(wěn)度效驗(yàn)： =30 =18.3 ： 短路發(fā)熱假想時(shí)間取(s) 式中為短路裝置最長(zhǎng)的動(dòng)作時(shí)間與斷路器的斷路時(shí)間之和。為斷路器的固有分閘時(shí)間與燃弧時(shí)間之和。對(duì)于一般高壓斷路器可取=0.2s；對(duì)于高速斷路器可取=0.10.15s。對(duì)于低速斷路器可取=0.010.02s，在加上其固有分閘時(shí)間即得0.2s。根

32、據(jù)條件可取得=0.75 =30*30*1=900 =*0.75=211.7 滿(mǎn)足條件 (3) 型電流互感器的選擇 按電壓選擇 = 滿(mǎn)足要求 按電流選擇 =200 滿(mǎn)足要求 按準(zhǔn)確級(jí)要求選擇 電流互感器滿(mǎn)足準(zhǔn)確級(jí)要求的條件，是其二次負(fù)荷不得大于額定準(zhǔn)確級(jí)所要求的額定二次負(fù)荷。 =200*200*8.594 =0.34 滿(mǎn)足要求 動(dòng)、熱效驗(yàn)因?yàn)殡娏骰ジ衅鞯淖儽葹椋?00/5），大于（75/5）的可不必效驗(yàn)的條件，所以可以不必效驗(yàn)。(4) 按上面計(jì)算方式一次設(shè)備選擇效驗(yàn)表6表6 選擇效驗(yàn)表選擇效驗(yàn)項(xiàng)目裝置地點(diǎn)數(shù)據(jù)設(shè)備的型號(hào)規(guī)格參數(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)低壓斷路器低壓刀開(kāi)關(guān)電流互感器-0.5-200/5電 壓380

33、V380V380V500V電 流191A600A400A300A斷流能力16.8kA30kA20kA動(dòng)穩(wěn)定18.3kA30kA40kA熱穩(wěn)定*0.75=211.7kA*1=900kA*1=400kA結(jié) 論合 格合 格合 格的選擇該干線(xiàn)上共兩個(gè)這樣的配電瓶，選擇兩個(gè)這樣的配電瓶是為了提高供電的可靠性，當(dāng)任一一個(gè)配電瓶出問(wèn)題時(shí)均不影響另一個(gè)的正常工作；選擇該配電瓶是根據(jù)設(shè)備的分組要求，選擇了此3回出線(xiàn)的配電瓶，一個(gè)分別向配電箱、和吊車(chē)的滑觸線(xiàn)供電，另一個(gè)向配電箱和吊車(chē)的滑觸線(xiàn)供電，留一回出線(xiàn)以備用，該配電瓶同樣用上面方法計(jì)算可得：如表7注：在選擇該設(shè)備時(shí)，由于有3根出線(xiàn)，而每根所連接的配電負(fù)荷電流

34、不同，因此根據(jù)型號(hào)要求，把最大的一根出線(xiàn)的電流作為選擇標(biāo)準(zhǔn)。表7 選擇效驗(yàn)表選擇效驗(yàn)項(xiàng)目裝置地點(diǎn)數(shù)據(jù)設(shè)備的型號(hào)規(guī)格參數(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)低壓斷路器低壓刀開(kāi)關(guān)電流互感器 -200/5電 流178.7A200A400A200A電 壓380V380V380V500V選擇效驗(yàn)項(xiàng)目裝置地點(diǎn)數(shù)據(jù)設(shè)備的型號(hào)規(guī)格參數(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)低壓斷路器低壓刀開(kāi)關(guān)電流互感器 -200/5斷流能力16.8kA40kA20kA動(dòng)穩(wěn)定18.3kA40kA40kA熱穩(wěn)定*0.75=211.7kA*1=1600kA*1=400kA結(jié) 論合 格合 格合 格的選擇 該配電箱向四臺(tái)1號(hào)設(shè)備供電，它由1套刀熔刀開(kāi)關(guān)和四套低壓斷路器組成，選擇如表8所示表8

35、的選擇選擇效驗(yàn)項(xiàng)目裝置地點(diǎn)數(shù)據(jù)設(shè)備的型號(hào)規(guī)格參數(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)低壓斷路器低壓刀熔刀開(kāi)關(guān)電 壓380V380V380V電 流67A100A100A斷流能力16.8kA18kA50kA動(dòng)穩(wěn)定18.3kA35kA50kA熱穩(wěn)定*0.75=211.7kA*1=324kA*1=2500kA結(jié) 論合 格合 格的選擇（1） 該配電箱向6臺(tái)2號(hào)設(shè)備組供電，共6回出線(xiàn)，選擇效驗(yàn)表如表9（2） 同樣另外一臺(tái)配電箱的選擇如上表9，它也向兩臺(tái)2號(hào)、兩臺(tái)3號(hào)兩臺(tái)4號(hào)共六臺(tái)設(shè)備供電，因電流沒(méi)超過(guò)所選設(shè)備的電流，所以可以按上面選擇。 表9 的選擇選擇效驗(yàn)項(xiàng)目裝置地點(diǎn)數(shù)據(jù)設(shè)備的型號(hào)規(guī)格參數(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)低壓斷路器低壓刀熔開(kāi)關(guān)電 壓380

36、V380V380電 流16.4A100A100A斷流能力16.8kA18kA50kA動(dòng)穩(wěn)定18.3kA35kA50kA熱穩(wěn)定*0.75=211.7kA*1=324kA*1=2500kA結(jié) 論合 格合 格選擇該聯(lián)絡(luò)線(xiàn)按照通過(guò)最大電流的條件選擇，現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研計(jì)算的軋鋼車(chē)間負(fù)荷電流最大，所以按照他的電流來(lái)選擇，以此來(lái)確定配電瓶的型號(hào)。表10 選擇效驗(yàn)選擇效驗(yàn)項(xiàng)項(xiàng)目裝置地點(diǎn)數(shù)據(jù)設(shè)備的型號(hào)規(guī)格參數(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)低壓斷路器低壓刀開(kāi)關(guān)電流互感器-0.5-800/5電壓380V380V380V500V電流750A1000A1000A800A斷流能力16.8kA40kA25kA動(dòng)穩(wěn)定18.3kA40kA50kA熱穩(wěn)定211.7kA*1=1600kA*1=625kA結(jié) 論合 格合