工厂供电课程设计

1、工厂供电课程设计 作者： 日期：2 个人收集整理 勿做商业用途Y= =5。3(cm) 由计算结果可知，工厂的负荷中心在1号厂房(机修车间）的西面,参看图3。考虑到方便进出线和风向及周围环境情况，决定在1号厂房（机修车间）的北侧紧靠厂房修建工厂变电所，其型式为附设式。图3 各车间分布图第三节 变电所主结线方案的设计 按上面考虑的两种不变压器的方案可设计下列两种主结线方案：(1) 装设一台主变压器的主结线方案 如图4所示(低压侧主结线从略）(2) 装设两台主变压器的主结线方案 如图5所示（低压侧主结线从略）(3) 两种主结线方案的技术经济比较 如附表4所示附表4 两种主结线方案的技术经济比较比较项

2、目装设一台主变的方案装设两台主变的方案技术指标供电安全性满足要求满足要求供电可靠性基本满足要求满足要求供电质量由于一台主变，电压损耗略大由于两台主变并列，电压损耗略小灵活方便性只一台主变,灵活性稍差由于有两台主变,灵活性较好扩建适应性稍差一些更好一些经济指标电力变压器的综合投资额由设指中表28查得S9-800单价为9.11万元,总投资为29。11万元=18。22万元由表设指中表28查得S9-500单价为6。33万元,综合投资为226。33=25.32万元.比一台多投资3。8万元高压开关柜（含计量柜）的综合投资额由设指中表410得GG1A(F)型柜按每台3.5万元计,由表4-11得综合投资设备价

3、按1.5倍计，共5台总投资为51.53.4万元=25。5万元本方案5台GG-1A（F）型柜，综合投资为51。53.5万元=26.25万元，比一台多投资0.7万元电力变压器和高压开关柜的年运行费由设指中表42得总折旧费=18.225%+25.56%维修管理费=（18。22+25.5)6%总计为5。0642万元总折旧费=25.325%+26.256%维修管理费=（25.32+26。25）6%总计为6.4288万元,比一台多投资1.3646万元交供电部门的一次性供电贴费按800元/kVA计，贴费为8000。08万元=64万元贴费为25000.08万元=80万元,比一台多投资16万元从上表可以看出，按

4、技术指标，装设两台主变的主结线方案，略优先于装设一台主变压器的主结线方案，但按经济指标，则装设一台主变的方案远优先于装设两台主变的方案，因考虑到工厂将来的发展余地,所以决定采用装设两台主变的方案. 图4 装设一台主变压器的主结线方案 图5 装设两台主变压器的主结线方案 第四节 变电所主变压器根据工厂的负荷性质和电源情况,工厂变电所的主变压器可有下列两种方案:1、装设一台主变压器 型式采用S9式,容量根据公式 ，根据设计指导书中表2-8可查得.考虑到756kVA与800kVA十分接近，而从工厂的发展前途应选一台S91000/10型低压损耗变压器。至于工厂二级负荷的备用电源,由邻近单位相联的高压联

5、络线来承担。2、装设两台主变压器 根据设计指导书，型号采用S9,容量根据公式：=（0.60.7） 756=(453。6529.2)kVA而且 因此选两台S9-500/10型低压损耗变压器.工厂二级负荷的备用电源亦由邻近单位相联的高压联络线承担，主变压器的联结组别均采用Tyn0。第五节 短路电流的计算1、绘制计算电路 （图6）图6 短路计算电路2、k-1点的三相多路电路和短路容量（UC1=10。5KV）(1）计算短路电路中各元件的电抗及总电抗1）电力系统的电抗:由教材附录表8，已知Soc =500MVA因此 x1=0.222)架空线的电抗：LGJ-150由设指中表836得x0=0。36/km因此

6、x2= x0l=0.36/km8km=2。83)绘k1点短路的等效电路如图71所示,并计算其总电抗如下:= x1 +x2=0.22+2。8=3。02图71 k-1点短路的等效电路(2）计算三相短路电流和短路容量1)三相短路电流周期分量有效值2)三相次暂态电流和稳态电流 3）三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值 4）三相短路容量 3、k2点的三相多路电路和短路容量（UC2=0。4KV)（1)计算短路电路中各元件的电抗及总电抗1）电力系统的电抗：因此 =2）架空线的电抗:因此3）店里变压器的电抗:查设指中表2-8得UK%=4 因此k4)绘k2点短路的等效电路如图7-2所示，并计算其总电抗如

7、下：图72 k2点短路的等效电路（2） 计算三相短路电流和短路容量1）三相短路电流周期分量有效值2）三相次暂态电流和稳态电流 3）三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值 4)三相短路容量 以上计算结果综合如表5所示表5 短路计算结果短路计算三相短路电流/kA三相短路容量/MVAkk-12.02。02。05.13。0736。4k221.321.321。339。223。214.8第六节 变电所一次设备的选择和校验一、10KV侧一次设备的选择校验（表6）表2-6 10KV侧一次设备的选择校验选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度其它装 置 地 点 条 件参数UN /kVI30/A/kA/

8、kA数据1028。92。05.1一次设备型号规格额定参数UNINIOCimax高压少油断路器SN1010I/630106301640高压隔离开关G-10/2001020025。5高压熔断器RN210100。550电压互感器JDJ1010/0。1电压互感器JDZJ10电流互感器LQJ1010100/531。8=81二次负荷0.6避雷器FS4-1010户外式高压隔离开关GW4-15G/20015200上表中所选设备均满足要求。备注:上表中高压少油断路器由教材中附表8查得;高压隔离开关、高压熔断器、电压互感器、电流互感器、户外式高压隔离开关分别为设指中的表5-15、表520、表5-24、和表5-22

9、查得。二、380V侧一次设备的选择校验 （表7）表27 380V侧一次设备的选择校验选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度其它装 置 地 点 条 件参数UN /VI30/A/kA/kA数据380总111021。339.2一次设备型号规格额定参数UNINIOCimax低压断路器DW15-1500/3电动3801500一般40低压断路器DZ20630380630（大于I30）一般30低压断路器DZ20-200380200（大于I30）25低压到开关HD13-1500/303801500电流互感器JMZJ10。55001500/5电流互感器LMZ10.5500160/5100/5上表中所选设备

10、均满足要求.备注：上表中低压断路器、低压到开关、电流互感器分别为设指中的表516和表5-17、表518、表5-23中查得。 第七节 变电所进出线及与邻近单位联络线的选择一、10KV高压进线的选择校验和引入电缆的选择采用LJ型铝绞线架空敷设，接往10KV公用干线。1、 按发热条件选择由I30=2INT=228。9A=57。8A及室外环境温度33ºC，查设指中表835LJ型铝绞线的主要技术数据表,初选LJ16，其35ºC时的Ial93.5 I30，满足发热条件。2、校验机械强度查设指中表833,最小允许截面Amin=35，因此LJ16不满足机械强度要求,所以改选LJ35,由于此

11、线路很短,不需校验电压损耗.3、有高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验 采用YJL2210000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。 1）按发热条件选择。由I30=INT=28。9A及土壤温度25ºC查设指中表8-43，初选缆芯为25的交联电缆，其Ial=90A I30，满足发热条件。 2）校验短路了稳定。 按设指中公式5-40计算满足短路热稳定的最小截面 式中C母线材料的热稳定系数，查设指中表512得。 因此YJL22-10000-325电缆满足要求。二、高低压母线的选择 参照设指中表5-25，10KV母线LMY3(404)，即母线尺寸为40mm4mm;380V母线LMY3

12、(12010)+86,即相母线尺寸为120mm10mm，中性母线尺寸为80mm6mm。表中选择的母线尺寸，一般均满足短路动稳定和热稳定要求，因此不必再进行短路校验。三、380V低压出线的选择1、馈电给1号厂房（机修车间）的线路由于机修车间就在变电所旁边,而且共一建筑物，因此采用聚氯乙烯绝缘铝心导线BLV1000型（见设指中表829）5根(3根相线、1根中性线、1根保护线）穿硬塑料管埋地敷设。 1）按发热条件选择。由I30=78。2A及土壤温度25ºC，查设指中表8-43,初选缆芯为25的交联电缆，其Ial=90A> I30，满足发热条件。 按规定,中性线和保护线也选为25，与相

13、线截面相同，即选用BLV1000-125塑料导线5根穿管内径25mm的硬塑管。 2）校验机械强度。查设指中表834，最小允许截面=2.5，因此上面所选25的相线满足机械强度要求。3）校验电压损耗。所选穿管线,估计长度50m，而由设指中表838查得Ro=1.36/km（按缆芯工作温度75ºC计），Xo=0。09/km，又机修车间的P30=35。2kw,Q30=37。4kvar,因此由及得： 满足允许电压损耗5%的要求。2、馈电给2号厂房（电镀车间）的线路采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。 1)按发热条件选择。由I30=242.6A及土壤温度25ºC，

14、查设指中表8-43，初选185，其Ial=273A I30,满足发热条件。2）校验电压损耗。由图3所示平面图量的变电所至2号厂房距离约为22m（从图中的负荷中心量到2号厂房的负荷中心点处距离按12000比例求得,下同），而由设指中表841查得Ro=0.21/km，Xo=0.07/km，又电镀车间的P30=129kw，Q30=93.8kvar，因此满足允许电压损耗5%的要求。3）短路热稳定度校验。按设指中540式求满足短路热稳定度的最小截面式中-变电所高压侧过电流保护动作时间按0.5s整定（中断变电所），再加上断路器短路时间0.2s，再加0.05s（参看设指中533式)。由于前面所选185的缆芯

15、截面小于，不满足短路热稳定度要求，因此改选缆芯为240的聚氯乙烯电缆，即VLV22-1000-3240+1120的四芯电缆（中性线芯按不小于相线芯一半选择,下同)。3、馈电给3号厂房（工具车间）的线路也采用VLV221000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。 1）按发热条件选择。由I30=309.6A及土壤温度25ºC,查设指中表843,初选240，其Ial=319A I30，满足发热条件。2）校验电压损耗。由图3所示平面图量的变电所至3号厂房距离约为66m，而由设指中表8-41查得Ro=0.16/km，Xo=0.07/km，又工具车间的P30=126。3kw,Q30=159。6k

16、var，因此满足允许电压损耗5的要求。3)短路热稳定度校验。按设指中5-40式求满足短路热稳定度的最小截面由于前面所选240的缆芯截面略小于,满足短路热稳定度要求，因此选缆芯为240的聚氯乙烯电缆，即VLV22-1000-3240+1120的四芯电缆。4、馈电给4号厂房（热处理车间)的线路也采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。 1）按发热条件选择。由I30=234。1A及土壤温度25ºC，查设指中表8-43，初选150，其Ial=242A I30，满足发热条件。2）校验电压损耗.由图3所示平面图量的变电所至4号厂房距离约为60m,而由设指中表8-41查得Ro=

17、0.25/km，Xo=0.07/km,又热处理车间的P30=124。8kw，Q30=90kvar,因此满足允许电压损耗5的要求.3）短路热稳定度校验。按设指中540式求满足短路热稳定度的最小截面由于前面所选150的缆芯截面小于，不满足短路热稳定度要求，因此改选缆芯为240的聚氯乙烯电缆,即VLV22-1000-3240+1120的四芯电缆。5、馈电给5号厂房（装配车间)的线路也采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。 1）按发热条件选择.由I30=134。5A及土壤温度25ºC，查设指中表843，初选70,其Ial=157A I30，满足发热条件。2)校验电压损耗

18、。由图3所示平面图量的变电所至5号厂房距离约为50m，而由设指中表8-41查得Ro=0。54/km，Xo=0。07/km，又装配车间的P30=64.8kw,Q30=60.1kvar，因此满足允许电压损耗5的要求。3）短路热稳定度校验.按设指中5-40式求满足短路热稳定度的最小截面由于前面所选70的缆芯截面小于，不满足短路热稳定度要求，因此改选缆芯为240的聚氯乙烯电缆，即VLV22-10003240+1120的四芯电缆.6、馈电给6号厂房（仓库）的线路也采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。 1）按发热条件选择。由I30=15.6A及土壤温度25ºC，查设指中表

19、843，初选4,其Ial=31A> I30，满足发热条件。2）校验电压损耗.由图3所示平面图量的变电所至6号厂房距离约为80m，而由设指中表841查得Ro=9.45/km，Xo=0。093/km，又仓库电镀车间的P30=8。8kw，Q30=5。2kvar，因此满足允许电压损耗5的要求。3）短路热稳定度校验。按设指中540式求满足短路热稳定度的最小截面由于前面所选4的缆芯截面小于，不满足短路热稳定度要求，因此改选缆芯为240的聚氯乙烯电缆,即VLV221000-3240+1120的四芯电缆.7、馈电给7号厂房（铸造车间）的线路也采用VLV221000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设. 1

20、）按发热条件选择。由I30=199。0A及土壤温度25ºC，查设指中表843，初选120，其Ial=212A> I30,满足发热条件.2）校验电压损耗。由图3所示平面图量的变电所至7号厂房距离约为106m，而由设指中表8-41查得Ro=0。31/km,Xo=0。07/km，又铸造车间的P30=94。8kw,Q30=90。2kvar,因此满足允许电压损耗5%的要求。3)短路热稳定度校验。按设指中5-40式求满足短路热稳定度的最小截面由于前面所选120的缆芯截面小于，不满足短路热稳定度要求，因此改选缆芯为240的聚氯乙烯电缆，即VLV22-10003240+1120的四芯电缆。8、

21、馈电给8号厂房(金工车间）的线路也采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设. 1）按发热条件选择。由I30=195.4A及土壤温度25ºC，查设指中表843，初选120，其Ial=212A> I30，满足发热条件。2）校验电压损耗。由图3所示平面图量的变电所至8号厂房距离约为80m，而由设指中表8-41查得Ro=0.31/km，Xo=0。07/km，又金工车间的P30=88kw,Q30=73.6kvar，因此满足允许电压损耗5的要求.3）短路热稳定度校验。按设指中5-40式求满足短路热稳定度的最小截面由于前面所选120的缆芯截面小于,不满足短路热稳定度要求，因

22、此改选缆芯为240的聚氯乙烯电缆，即VLV22-10003240+1120的四芯电缆。9、馈电给生活区的线路 采用LJ铝绞线架空敷设。 1）按发热条件选择.由I30=510A及室外环境温度33ºC，查设指中表835,初选LJ240，其33ºC时的 Ial=548A> I30，满足发热条件。2）校验机械强度。由设指中表833查得最小允许截面=16因此LJ240满足机械强度要求。3）校验电压损耗。由图3所示平面图量的变电所至生活区距离约为80m,为了确保生活用电(照明、家电）的电压质量,决定采用两回LJ120架空线路对生活区供电。由设指中表8-35查得的Ro=0。28/k

23、m，Xo=0。3/km（接线间几何均距按0。6m计），又生活区的P30=175kw，Q30=84kvar，因此满足允许电压损耗5%的要求。中性线采用LJ-70铝绞线.四、作为备用电源的高压联络线的选择校验采用YJL2210000型交联聚乙烯绝缘的铝心电缆，直接埋地敷设，与相距约2km的邻近单位变配电所的10kV母线相联。（1）按发热条件选择 工厂二级负荷容量共285。3kVA，最热月土壤平均温度为25ºC，因此查设指中表8-43，初选缆芯截面为25的交联聚乙烯绝缘铝心电缆，其Ial=90A I30，满足发热条件。（2）校验电压损耗 查设指中表841得电缆为25的铝心电缆的Ro=1.5

24、4/km（缆芯温度按80ºC计)，Xo=0.12/km，而二级负荷的P30=(129+94。8）kW=223。8kW， Q30=（93。8+90.2）kvar=184 kvar,线路长度按2km计,因此满足允许电压损耗5%的要求。 （3)短路热稳定校验 按本变电所高压侧短路电流校验,由前述引入电缆的短路热稳定度校验，可知缆芯为25的交联电缆是满足了稳定要求的。而邻近单位10kV的短路数据不知，因此该联络线的短路热稳定度校验计算无法进行,只有暂缺。 综合以上所选变电所进出线和联络线的导线和电缆型号规格如附表8所示.附表8 变电所进出线和联络线的型号规格线路名称导线或电缆型号10kV电源进线LJ-35铝绞线（三相三线架空）主变引入电缆YJL22-10000325交联电缆（直埋）380V低压出线至1号厂房BLV-1000-125铝心线5根穿内径25mm硬塑管至2号厂房VLV2210003240+1120四芯塑料电缆（直埋）至3号厂房VLV2210003240+1120四芯塑料电缆（直埋)至4号厂房VLV221000-3240+1120四芯塑料电缆（直埋）至5号厂房VLV22-10003240+1120四芯塑料电缆（直埋）至6号厂房VLV2210003240+1120四芯塑料电缆（直埋)至7号厂房VLV2210