工厂供电课程设计

1、工厂供电课程设计说明书专业名称：电气工程及其自动化班级：电气工程及其自动化12-2班学号：20120272071 姓名：崔久洋指导教师：姜贤林日期： 工厂供电课程设计评阅书题目工厂供电课程设计学生姓名崔久洋学号20120272071指导教师评语及成绩指导教师签名：年月日答辩评语及成绩答辩教师签名：年月日教研室意见总成绩：教研室主任签名：年月日摘要众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其他形式的能量转换而来，也易于转换为其他形式的能量以供应用。电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。

2、但是如何能安全、可靠的使用电能，就需要工厂供电工作很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产生活用电的需要，并做好节能和环保工作，要达到安全、可靠、优质、经济的基本要求。本次设计就是从这一基本要求出发，为工厂做好高低压线路的安全、可靠运行，以及一些设备的选择与校验。从设备的负荷计算，到变压器的选择以及线路的无功补偿，以及线路短路电流的计算，从而选择一些保护设备来保证安全可靠用电。关键词：负荷计算；无功补偿；短路电流目录摘 要I1 课题描述12 设计过程32.1 负荷计算和无功功率32.2变电所主变压器台数和容量的选择102.3变电所的位置选择和型式的选择122.4短路电流计算132.5变电所一次设

3、备的选择与校验152.6变电所高低压线路的选择172.7变电所二次回路方案选择及继电保护整定202.8防雷与接地装置的确定212.9附录图22总 结23参考文献241 课题描述一设计要求：要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量，选择变电所主接线方案及高低压设备与进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求提交设计计算书及说明书，绘出设计图纸。二设计依据：1、工厂总平面见附图1.1。2、工厂负荷情况：本厂多数车间为两班制，年最大负荷利

4、用小时为4800h，日最大负荷持续时间8h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如表1所示。3、供电电源情况：按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条10Kv的公用电源线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-185,导线为等边三角形排列，线距为1.2m；电力系统馈电变电站距本厂6km,该干线首端所装高压断路器的断流容量为500MV.A，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，其定时限过电流保护整定的动作时间

5、为1.5S。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压或低压联络线由邻近的单位取得备用电源。4、气象资料：本厂所在地区（泰山区）的年最高气温为40，年平均气温为20年，年最低气温为-22.7，年最热月平均最高气温为31.5，年最热月平均气温为26.3，年最热月地下0.8米处平均温度28.7。年主导风向为东风，年雷暴日数31.3。5、地质水文资料：本厂所在地区平均海拔130m，地层以沙粘土为主，地下水位为3m.6、电费制度：本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。一部分为基本电费，按所装用的主变压器容量来计费。另一部分为电度电费，按每月时机耗用的电能

6、计费。工厂最大负荷时的高压侧功率因数不低于0.9。附图1.1.1厂房编号用电单位名称负荷性质设备容量/kw 需要系数功率因数2铸造车间动力202-4020.30.40.650.70照明7120.70.91.03锻压车间动力2024020.20.30.600.65照明7120.70.91.04金工车间动力2024020.20.30.600.65照明7120.70.91.05工具车间动力2024020.20.30.600.65照明7120.70.91.06电镀车间动力1523020.40.60.700.80照明7120.70.91.07热处理车间动力1022020.40.60.700.80照明71

7、20.70.91.08装配车间动力1022020.30.40.650.75照明7120.70.91.09机修车间动力1022020.20.30.600.70照明4-70.70.91.010锅炉房动力1022020.40.60.600.70照明3-40.70.91.01仓库动力521020.20.30.600.70照明3-40.70.91.0宿舍区照明2024020.60.81.0附图1.1.2 各车间详细数据2 设计过程先进行负荷计算和无功补偿，再选择主变压器台数和容量及主接线方案，再到变电所的位置和型式的选择，再到短路电流的计算，从而进行变电所一次设备的选择与校验，以及变电所高低压线路的选择

8、，最后进行变电所二次回路方案的选择及继电保护整定，防雷和接地装置的确定。2.1 负荷计算和无功功率一、负荷计算负荷计算的方法有需要系数法、二项式等几种，本次设计采用需要系数法确定。主要计算公式：有功计算负荷：P30=Kd×Pe无功计算负荷：Q30=P30×tan视在计算负荷：S30=P30cos计算电流： I30=S30/3UN tan=tancos-1注:由车间干线计算负荷直接相加来计算时，取KpKq总的有功计算负荷：P30=Kp×P30.i总的无功计算负荷：Q30=Kq×Q30.i总的计算负荷： S30=P302+Q302总的计算电流： I30=S3

9、0/3UN根据要求计算各车间的计算负荷，并分别求出P30，Q30，S30，I30，并填入表格。1、 仓库动力：由表可知，Pe=100kw，Kd=0.3，cos=0.7; tan=tancos-10.7=1.02有功计算负荷：P30=Kd×Pe=0.3×100kw=30kw无功计算负荷：Q30=P30×tan=30kvar×1.02=30.6 kvar视在计算负荷：S30=P30cos=30÷0.7kvA=42.86kvA计算电流： I30=S303UN=42.86÷3÷0.38A=65.12A照明：由表可知，Pe=4kw，K

10、d=0.8，cos=1.0; tan=tancos-11.0=0有功计算负荷：P30=Kd×Pe=0.8×4kw=3.2kw无功计算负荷：Q30=P30×tan=0视在计算负荷：S30=P30cos=(3.2÷1.0）kvA =3.2kvA计算电流： I30=S30UN=3.2÷0.22A=40.91A2、 铸造车间动力：由表可知，Pe=300kw，Kd=0.3，cos=0.7; tan=tancos-10.7=1.02有功计算负荷：P30=Kd×Pe=0.3×300kw=90kw无功计算负荷：Q30=P30×ta

11、n=90kvar×1.02=91.8kvar视在计算负荷：S30=P30cos=90÷0.7kvA=128.57kvA计算电流： I30=S303UN=128.57÷3÷0.38A=195.34A照明：由表可知，Pe=10kw，Kd=0.8，cos=1.0; tan=tancos-11.0=0有功计算负荷：P30=Kd×Pe=0.8×10kw=8kw无功计算负荷：Q30=P30×tan=0视在计算负荷：S30=P30cos=(8÷1.0）kvA =8kvA计算电流： I30=S30UN=8÷0.22A=3

12、6.36A3、 锻压车间动力：由表可知，Pe=350kw，Kd=0.2，cos=0.65; tan=tancos-10.65=1.17有功计算负荷：P30=Kd×Pe=0.2×350kw=70kw无功计算负荷：Q30=P30×tan=70×1.17kvar=81.9kvar视在计算负荷：S30=P30cos=70÷0.65kvA=107.69kvA计算电流： I30=S303UN=107.69÷3÷0.38A=163.62A照明：由表可知，Pe=10kw，Kd=0.8，cos=1.0; tan=tancos-11.0=0有功

13、计算负荷：P30=Kd×Pe=0.8×10kw=8kw无功计算负荷：Q30=P30×tan=0视在计算负荷：S30=P30cos=(8÷1.0）kvA =8kvA计算电流： I30=S30UN=8÷0.22A=36.36A4、 金工车间动力：由表可知，Pe=300kw，Kd=0.2，cos=0.65; tan=tancos-10.65=1.17有功计算负荷：P30=Kd×Pe=0.2×300kw=60kw无功计算负荷：Q30=P30×tan=60×1.17=70.2 kvar视在计算负荷：S30=P30c

14、os=(60÷0.65）kvA =92.31kvA计算电流： I30=S303UN=92.31÷3÷0.38A=140.25A照明：由表可知，Pe=10kw，Kd=0.8，cos=1.0; tan=tancos-11.0=0有功计算负荷：P30=Kd×Pe=0.8×10kw=8kw无功计算负荷：Q30=P30×tan=0视在计算负荷：S30=P30cos=(8÷1.0）kvA =8kvA计算电流： I30=S30UN=8÷0.22A=36.36A5、 工具车间动力：由表可知，Pe=250kw，Kd=0.2，cos=

15、0.65; tan=tancos-10.65=1.17有功计算负荷：P30=Kd×Pe=0.2×250kw=50kw无功计算负荷：Q30=P30×tan=50×1.17kvar=58.5kvar视在计算负荷：S30=P30cos=50÷0.65kvA=76.92kvA计算电流： I30=S303UN=76.92÷3÷0.38A=116.87A照明：由表可知，Pe=10kw，Kd=0.8，cos=1.0; tan=tancos-11.0=0有功计算负荷：P30=Kd×Pe=0.8×10kw=8kw无功计算负

16、荷：Q30=P30×tan=0视在计算负荷：S30=P30cos=(8÷1.0）kvA =8kvA计算电流： I30=S30UN=8÷0.22A=36.36A6、 电镀车间动力:由表可知，Pe=300kw，Kd=0.5，cos=0.7; tan=tancos-10.7=1.02有功计算负荷：P30=Kd×Pe=0.5×300kw=150kw无功计算负荷：Q30=P30×tan=150×1.02kvar=153kvar视在计算负荷：S30=P30cos=150÷0.7kvA=214.29kvA计算电流： I30=S3

17、03UN=214.29÷3÷0.38A=325.58A照明：由表可知，Pe=10kw，Kd=0.8，cos=1.0; tan=tancos-11.0=0有功计算负荷：P30=Kd×Pe=0.8×10kw=8kw无功计算负荷：Q30=P30×tan=0视在计算负荷：S30=P30cos=(8÷1.0）kvA =8kvA计算电流： I30=S30UN=8÷0.22A=36.36A7、 热处理车间动力：由表可知，Pe=200kw，Kd=0.5，cos=0.7; tan=tancos-10.7=1.02有功计算负荷：P30=Kd&#

18、215;Pe=0.5×200kw=100kw无功计算负荷：Q30=P30×tan=100×1.02kvar=102kvar视在计算负荷：S30=P30cos=100÷0.7kvA=142.86kvA计算电流： I30=S303UN=142.86÷3÷0.38A=217.05A照明：由表可知，Pe=10kw，Kd=0.8，cos=1.0; tan=tancos-11.0=0有功计算负荷：P30=Kd×Pe=0.8×10kw=8kw无功计算负荷：Q30=P30×tan=0视在计算负荷：S30=P30cos=(

19、8÷1.0）kvA =8kvA计算电流： I30=S30UN=8÷0.22A=36.36A8、 装配车间动力：由表可知，Pe=150kw，Kd=0.4，cos=0.7; tan=tancos-10.7=1.02有功计算负荷：P30=Kd×Pe=0.4×150kw=60kw无功计算负荷：Q30=P30×tan=60×1.02kvar=61.2kvar视在计算负荷：S30=P30cos=60÷0.7kvA=85.71kvA计算电流： I30=S303UN=85.71÷3÷0.38A=130.22A照明：由表可

20、知，Pe=10kw，Kd=0.8，cos=1.0; tan=tancos-11.0=0有功计算负荷：P30=Kd×Pe=0.8×10kw=8kw无功计算负荷：Q30=P30×tan=0视在计算负荷：S30=P30cos=(8÷1.0）kvA =8kvA计算电流： I30=S30UN=8÷0.22A=36.36A9、 机修车间动力：由表可知，Pe=150kw，Kd=0.2，cos=0.7; tan=tancos-10.7=1.02有功计算负荷：P30=Kd×Pe=0.2×150kw=30kw无功计算负荷：Q30=P30

21、5;tan=30×1.02kvar=30.6kvar视在计算负荷：S30=P30cos=30÷0.7kvA=42.86kvA计算电流： I30=S303UN=42.86÷3÷0.38A=65.12A照明：由表可知，Pe=6kw，Kd=0.8，cos=1.0; tan=tancos-11.0=0有功计算负荷：P30=Kd×Pe=0.8×10kw=4.8kw无功计算负荷：Q30=P30×tan=0视在计算负荷：S30=P30cos=(4.8÷1.0）kvA =4.8kvA计算电流： I30=S30UN=4.8÷

22、;0.22A=21.82A10、锅炉房动力：由表可知，Pe=200kw，Kd=0.5，cos=0.7; tan=tancos-10.7=1.02有功计算负荷：P30=Kd×Pe=0.5×200kw=100kw无功计算负荷：Q30=P30×tan=100×1.02kvar=102kvar视在计算负荷：S30=P30cos=100÷0.7kvA=142.86kvA计算电流： I30=S303UN=142.86÷3÷0.38A=217.05A照明：由表可知，Pe=4kw，Kd=0.8，cos=1.0; tan=tancos-11.

23、0=0有功计算负荷：P30=Kd×Pe=0.8×4kw=3.2kw无功计算负荷：Q30=P30×tan=0视在计算负荷：S30=P30cos=(3.2÷1.0）kvA =3.2kvA计算电流： I30=S30UN=3.2÷0.22A=14.55A11、宿舍区照明：由表可知，Pe=300kw，Kd=0.8，cos=1.0; tan=tancos-11.0=0有功计算负荷：P30=Kd×Pe=0.8×300kw=240kw无功计算负荷：Q30=P30×tan=0视在计算负荷：S30=P30cos=(240÷1

24、.0）kvA =240kvA计算电流： I30=S30UN=240÷3÷0.38A=364.64A所有厂房总的计算负荷：取Kp=0.95，Kq=0.95，总的有功计算负荷：P30=Kp×P30.i=0.95×(90+8+70+8+60+8+50+8+150+8+100+8+60+8+30+4.8+100+3.2+30+3.2+240) kw=991.99 kw总的无功计算负荷：Q30=Kq×Q30.i=0.95×(91.8+81.9+70.2+58.5+153+102+61.2+30.6+102)kvar=713.64 kvar总的计

25、算负荷： S30=P302+Q302=991.992+713.642 kvA=1222.02 kvA总的计算电流： I30=S30/3UN=1222.02÷3÷0.38A=1856.67 A各车间的负荷计算详表如表厂房编号用电单位负荷性质选择容量(kw)P30（kw）Q30 (kvar)S30 (kvA)I30 (A)I30' (A)1仓库动力1003030.642.8665.1268.60照明43.203.240.912铸造车间动力3009091.8128.57195.34204.02照明1080836.363锻压车间动力3507081.9107.69163.62

26、171.83照明1080836.364金工车间动力3006070.292.31140.25148.49照明1080836.365工具车间动力2505058.576.92116.87125.16照明1080836.366电镀车间动力300150153214.29325.58334.16照明1080836.367热处理车间动力200100102142.86217.05225.70照明1080836.368装配车间动力1506061.285.71130.22138.99照明1080836.369机修车间动力1503030.642.8665.1270.41照明64.804.821.8210锅炉房动力2

27、00100102142.86217.05220.46照明43.203.214.5511宿舍照明3002400240364.64364.6412总计动力取Kp=0.95，Kq=0.95991.99713.641222.021856.671856.67表2.1.1 各车间的负荷计算车间总体负荷的计算详表：车间名称P30（kw）Q30 (kvar)S30 (kvA)I30 (A)铸造车间9890134.28204.02锻压车间7881.91131.1171.83金工车间6870.297.73148.49工具车间5858.582.38125.16电镀车间158153219.94334.16热处理车间1

28、08102148.55225.70装配车间6861.291.48138.99机修车间34.830.646.3470.41锅炉房103.2102145.1220.46仓库33.230.645.1568.60宿舍区2400240364.64表2.1.2 车间总体负荷计算二、功率补偿电力变压器的功率损耗：有功损耗：PT=0.01S30无功损耗：QT=0.05S30注意：以上二式中S30为变压器二次侧的视在计算负荷。并联电容容量：QC=P30(tantan')并联电容器的个数：n=QCqc1、 变压器的选择：因总的视在功率S30=1222.02kvA，查工厂供电教材附录表5，选用型号为S9-1

29、250/10的变压器，其参数为：额定容量为1250kvA，一次侧额定电压10.5kv，二次侧额定电压0.4kv，联结组标号为Dyn11，空载损耗为2000W，负载损耗11000W,空载电流（%）为2.5，阻抗电压（%）为5。2、 无功补偿计算：按规定，变压器高压侧的cos0.9，考虑到变压器本身的无功功率损耗远大于其有功功率损耗，因此在变压器的低压侧进行无功功率补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于0.9，取cos'=0.92。又cos=P30S30=991.99÷1222.02=0.81要使低压侧功率因数由0.81提高到0.92，需装设的并联电容器的容量QC=P30(tan

30、tan')=991.99×（tancos-10.81-tancos-10.92）=295.6 kvar查工厂供电附录表4，选用BKMJ0.4-25-1/3的电容器，其参数为额定容量为25kvar，额定电容为500F，电容个数n=QCqc=295.6÷2512，故取QC=25kvar×12=300kvar3、 补偿后的变压器容量及功率因数补偿后的低压侧的视在计算负荷为：S30'=P302+(Q30-QC)2=991.992+(713.64-300)2=1074.78 kvA考虑无功补偿后最终确定变压器：查工厂供电附录表5，选用型号为S9-1250/1

31、0的变压器，其额定容量为1250kvA。4、 变压器的校验变压器的功率损耗为：PT=0.01S30=0.01×1074.78 kw=10.75 kwQT=0.05S30=0.05×1074.78 kw=53.74 kvar折算到高压侧的计算负荷为：P30'=P30+PT=991.99 kw+10.75 kw=1002.74 kwQ30'=(Q30-QC)+QT=713.64-300 kvar+53.74 kvar=467.38 kvarS30'=P30'2+Q30'2=1002.742+467.382=1106.31 kvAI30&#

32、39;=S30'(3UN)=1106.31÷3÷10A=63.87 A补偿后功率因数为：cos'=P30'S30'=1002.74÷1106.310.9060.9，因此，这一功率因数满足要求。2.2变电所主变压器台数和容量的选择一、变压器的选择方案方案一：装有两台及以上变压器的变电所，当其中任一台变压器断开时，其余变压器的容量应满足全部一级负荷及二级负荷的用电。因变电所中有二级负荷，所以变电所中选用两台变压器，未补偿前每台变压器的容量为：SN.T=(0.60.7)S30=(0.60.7)×1222.02 kvA=(733.

33、21855.41)kvASN.TS30=(90+8+150+8+100+3.2)=359.2 kvA故确定每台变压器的容量为800kvA，查工厂供电附录表5，选用型号为S9-800/10(6)的变压器。方案二：1、 变压器的选择：因总的视在功率S30=1222.02kvA，查工厂供电教材附录表5，选用型号为S9-1250/10(6)的变压器，其参数为：额定容量为1250kvA，一次侧额定电压10.5kv，二次侧额定电压0.4kv，联结组标号为Dyn11，空载损耗为2000W，负载损耗11000W,空载电流（%）为2.5，阻抗电压（%）为5。2、 无功补偿计算：按规定，变压器高压侧的cos0.9

34、，考虑到变压器本身的无功功率损耗远大于其有功功率损耗，因此在变压器的低压侧进行无功功率补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于0.9，取cos'=0.92.又cos=P30S30=991.99÷1222.02=0.81要使低压侧功率因数由0.81提高到0.92，需装设的并联电容器的容量QC=P30(tantan')=991.99×（tancos-10.81-tancos-10.92）=295.6 kvar查工厂供电附录表4，选用BKMJ0.4-25-3的电容器，其参数为额定容量为25kvar，额定电容为500F，电容个数n=QCqc=295.6÷25

35、12故取QC=25kvar×12=300kvar3、 补偿后的变压器容量及功率因数补偿后的低压侧的视在计算负荷为S30'=P302+(Q30-QC)2=991.992+(713.64-300)2=1074.78 kvA考虑无功补偿后最终确定变压器：查工厂供电附录表5，选用型号为S9-1250/10(6)的变压器，其额定容量为1250kvA。4、 变压器的校验变压器的功率损耗为：PT=0.01S30=0.01×1074.78 kw=10.75 kwQT=0.05S30=0.05×1074.78 kw=53.74 kvar折算到高压侧的计算负荷为：P30

36、9;=P30+PT=991.99 kw+10.75 kw=1002.74 kwQ30'=(Q30-QC)+QT=713.64-300 kvar+53.74 kvar=467.38 kvarS30'=P30'2+Q30'2=1002.742+467.382=1106.31 kvAI30'=S30'(3UN)=1106.31÷3÷10A=63.87 A补偿后功率因数为：cos'=P30'S30'=1002.74÷1106.310.9060.9，这一功率因数满足要求。二、选择方案的比较1、变压器台数

37、应根据负荷特点和经济运行进行选择。当符合下列条件之一时，宜装设两台及以上变压器：（1）、有大量一级或二级负荷；（2）、季节性负荷变化较大；（3）、集中负荷较大。2、变电所中单台变压器（低压为0.4kV）的容量不宜大于1250kVA。因此选择两台型号为S9-800/10的变压器。三、生活变压器在一般情况下，动力和照明宜共用变压器。当属下列情况之一时，可设专用变压器：（1）、当照明负荷较大或动力和照明采用共用变压器严重影响照明质量及灯泡寿命时，可设照明专用变压器；（2）、单台单相负荷较大时，宜设单相变压器；（3）、冲击性负荷较大，严重影响电能质量时，可设冲击负荷专用变压器。（4）、在电源系统不接地

38、或经阻抗接地，电气装置外露导电体就地接地系统（IT系统）的低压电网中，照明负荷应设专用变压器。因此，生活区采用独立变压器供电，因为没有无功损耗，所以不需要考虑无功补偿，又由S30=240kvA，因此选择SC9-250/10型树脂浇注干式铜线电力变压器。四、备用变压器的选择：使用方案二中的单台容量1250kvA，型号为S9-1250/10的变压器与邻厂相连。2.3变电所的位置选择和型式的选择变电所的位置选择应考虑设备运输方便尽量靠近负荷中心，进出线方便，接近电源侧等方面，选择位置如图所示：图2.3.1 厂区总平面分布图2.4短路电流计算由原始材料知，除铸造车间，电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其

39、余的均属三级负荷，故选用2台变压器，其型号为S9-800.导线型号为LGJ-185,取线距为1.5Km，每相阻抗为0.35欧千米短路等效电路图如下图：图2.4.1 短路等效电路图1、确定基准值Sd=100MVA，Uc1=10.5kv，Uc2=0.4kv而Id1=Sd3Uc1=100MVA÷3÷10.5kv=5.50 KAId2=Sd3Uc2=100MVA÷3÷0.4kv=144KA2、计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值1）、电力系统的电抗标幺值由工厂供电附录表8查得Soc=500MVAXs*=SdSoc=100÷500=0.22）、架空线路的

40、电抗标幺值XWL*=X0l×SdUc12=0.35×6×100÷10.52=2.13)、电力变压器的电抗标幺值由工厂供电附录表5查得，UK%=5，因此X3*= X4*=UK%Sd100SN=5×100÷(100×800)=6.253、计算k-1点短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量1）、总电抗标幺值X(k-1)*=Xs*+XWL*=0.2+2.1=2.32)、三相短路电流周期分量有效值Ik-1(3)=Id1X(k-1)*=5.50÷2.3KA=2.39KA3)、其他三相短路电流I"(3)=I(3)

41、=Ik-1(3)=2.39KA ish(3)=2.55×2.39KA=6.09KAIsh(3) =1.51×2.39KA=3.61KA4)、三相短路容量Sk-1(3)=SdX(k-1)*=100÷2.3MVA=43.48MVA5、计算k-2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量1）、总电抗标幺值X(k-2)*=Xs*+XWL*+X3*X4*=0.2+2.1+6.25÷2=5.4252)三相短路电流周期分量有效值Ik-2(3)=Id2X（k-2)*=144KA÷5.425=26.54KA3)其他三相短路电流I"(3)=I(3)

42、=Ik-2(3)=26.54KAish(3)=1.84×26.54KA=48.43KAIsh(3)=1.09×26.54KA=28.93KA4)三相短路容量Sk-2(3)=SdX(k-2)*=100MV·A÷5.425=18.43MV·A2.5变电所一次设备的选择与校验一、高压设备高压一次侧设备的选择与校验1、高压熔断器的选择与校验序号RN1-10型选择要求装设地点结论项目数据项目数据1UN10kvUN10kv合格2IN100AI30'63.87 A合格3Soc800kvASN800kvA合格表高压熔断器的选择与校验由上表可知，选择RN

43、1型高压熔断器。2、高压隔离开关的选择与校验由设计要求可知，选用GN8-10/200型户内高压隔离开关。具体参数，额定电压10KV，额定电流200A。3、高压断路器的选择与校验序号SN10-10I型选择要求装设地点结论项目数据项目数据1UN10kvUN10kv合格2IN630AI1N88A合格3Ioc16kAIk-1(3)2.39kA合格4Zmax40kAish(3)6.09kA合格5I2t1024I2tima6.85合格表2.5.2 高压断路器的选择与校验由上表可知，选SN10-10I型高压断路器。4、电流互感器的选择与校验由以上数据可知，选用LQJ-10（3级）的电流互感器，额定电压为10

44、kv。5、电压互感器的选择与校验由以上数据可知，选用JDZJ-10型电压互感器，额定电压为10kv。二、低压设备低压设备的选择与校验1、低压断路器的选择与校验序号DW15-2500选择要求装设地点结论项目数据项目数据1UN380VUN380V合格2IN2500AI301857A合格3Ioc60kAIk-2(3)26.54KA合格表2.5.3 低压断路器的选择与校验由上表可知，选择DW15-2500低压断路器。2、低压刀开关的选择与校验序号HD13-2500选择要求装设地点结论项目数据项目数据1UN380VUN380V合格2IN2500AI301857A合格表低压刀开关的选择与校验由以上数据可知

45、，选用HD13型低压刀开关，额定电压380V。3、低压熔断器的选择与校验序号DW15-1500/3选择要求结论项目数据项目数据1UN380VUN380V合格2IN1500AI301857A合格3Ioc40kAIk-2(3)26.54KA合格表低压熔断器的选择与校验由以上表可得，选用DW15-1500/3型低压断路器，额定电压为380V。2.6变电所高低压线路的选择一、高压线路1、10kv高压进线的选择1）、选择经济截面高压侧I30=S303UN=1222.02÷3÷10.5=67.2A由工厂供电P185页表5-4可知，年最大有功负荷利用小时数为4800h时，经济电流密度je

46、c=1.15Amm2故Aec=I30jec=67.2÷1.15mm2=58.4mm2选择标准截面70mm2，即选LJ-70型钢芯铝绞线。2）、校验发热条件查工厂供电附录表16得，LJ-70的允许载流量（假设环境温度为40）Ia1=215AI30=67.2A，因此满足发热条件。3）、校验机械强度查工厂供电附录表14得，10kv架空钢芯铝绞线的最小截面Amin=16mm2A=70mm2，因此所选LJ-70型钢芯铝绞线也满足机械强度要求。因此，选LJ-70型钢芯铝绞线作为10kv高压进线。2、由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铜芯电缆直接

47、埋地敷设。按发热条件校验1）、由I30=67.2A及土壤温度30，查工厂供电附录表19得，初选缆芯为35mm2的交联电缆，其Ia1=156AI30=67.2A，因此满足发热条件。2）、校验短路热稳定计算短路热稳定的最小截面Amin=I(3)timaC=2390×0.7577mm2=26.88mm2因此YJL22-10000-3×35电缆满足要求。3、高低压母线的选择10kv母线选LMY-3(40×4)，即母线尺寸为40mm×4mm;380V母线选LMY-3(120×10)+80×6，即相母线尺寸为120mm×10mm，中性母

48、线尺寸为80mm×6mm。二、380V低压出线选择1、馈电给电镀车间的线路采用VV22-1000型聚氯乙烯绝缘铜芯电缆直接埋地铺设。（1）、按发热条件选择：由I30=334.16A以及地下,0.8m土壤温度为30，查工厂供电附录表19，初步选定120mm2的铜芯电缆，得Ia1=343AI30，因此满足发热条件。（2）、校验电压损耗由平面图量得变电所至电镀车间的距离约50米，查工厂供电附录表19得120mm2的铜芯电缆的X0=0.070km（按缆芯工作温度75计）R0=0.01km，又铸造车间的P30=158kw，Q30=153kvar得，U=（P30R+Q30X0）UN=(158&#

49、215;(0.01×0.050+153×(0.07×0.05)÷0.38V=1.62VU%=UUN×100=1.62÷380×100=0.43%Ua1%=5%,因此满足电压损耗要求。（3）、短路热稳定度校验求满足短路热稳定度的最小截面Amin=I(3)timaC=26540×0.65100mm2=213.98mm2式中 变电所高压侧过电流保护动作时间按0.5秒整定(终端变电所)，再加上断路器断路时间0.1秒，再加0.05秒。由于前面所选120mm2的缆芯截面小于 ，不满足短路热稳定度要求，因此改选缆芯240mm2

50、的聚氯乙烯电缆，即VV22-1000-3×240+1×120的四芯电缆(中性线芯按不小于相线芯一半选择，下同)2、馈电给锻压车间的线路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯绝缘铜芯电缆直埋敷设。(方法同上，从略)缆芯截面选240mm2，即VV22-1000-3×240+1×120的四芯电缆。3、馈电给金工车间的线路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯绝缘铜芯电缆直埋敷设。(方法同上，从略)缆芯截面选240mm2，即VV22-1000-3×240+1×120的四芯电缆。4、馈电给工具车间的线路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯绝缘铜芯电缆直埋

51、敷设。(方法同上，从略)缆芯截面选240mm2，即VV22-1000-3×240+1×120的四芯电缆。5、馈电给铸造车间的线路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯绝缘铜芯电缆直埋敷设。(方法同上，从略)缆芯截面选240mm2，即VV22-1000-3×240+1×120的四芯电缆。6、馈电给热处理车间的线路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯绝缘铜芯电缆直埋敷设。(方法同上，从略)缆芯截面选240mm2，即VV22-1000-3×240+1×120的四芯电缆。7、馈电给装配车间的线路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯绝缘铜芯电缆直埋敷设

52、。(方法同上，从略)缆芯截面选240mm2，即VV22-1000-3×240+1×120的四芯电缆。8、馈电给机修车间的线路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯绝缘铜芯电缆直埋敷设。(方法同上，从略)缆芯截面选240mm2，即VV22-1000-3×240+1×120的四芯电缆。9、馈电给锅炉房车间的线路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯绝缘铜芯电缆直埋敷设。(方法同上，从略)缆芯截面选240mm2，即VV22-1000-3×240+1×120的四芯电缆。10、馈电给仓库车间的线路 亦采用VV22-1000聚氯乙烯绝缘铜芯电缆直埋敷设。

53、(方法同上，从略)缆芯截面选240mm2，即VV22-1000-3×240+1×120的四芯电缆。11、馈电给宿舍住宅区的线路选用LJ型铝绞线架空敷设。1）、按发热条件选择：由I30=364.64A及室外环境温度为30，查工厂供电附录表16得，初选LJ-150，其在30时的Ia1414AI30，因此满足发热条件。2）校验机械强度查工厂供电附录表14得，架空铝绞线的最小截面Amin=16mm2，因此LJ-150满足机械强度要求。3）、校验电压损耗由平面图量得变电所枝生活区负荷中心约80m，而查得LJ-150的R0=0.14/km，X0=0.08km (按线间几何均距0.8m计

54、)，又生活区的P30=240kw，Q30=0kvar，因此U=（P30R+Q30X0）UN=240×（0.14×0.08）÷0.38V=7.07VU%=UUN×100=7.07÷380×100=2.03%Ua1%=5%满足要求。中性线采用LJ-150铜绞线。12、 作为备用电源的高压联络线的选择校验 采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆，直接埋地敷设，与相距约2km 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总容量共S30=486.53 kvA，I30=28.09A最热月土壤平均温度为30，因

55、此查工厂供电附录表19，初选缆芯截面为25mm2的交联聚乙烯绝缘铜芯电缆，其 Ia1=135A>I30满足发热条件。2)、校验电压损耗 由工厂供电附录表6 可查得缆芯为25mm2的铜芯电缆的R0=1.54/km (缆芯温度按80计)，X0=0.12/km,而二级负荷的P30=(98+158+103.2)kW=359.2 kw，Q30=(91.8+153+102) =346.8 kvar ,线路长按1km计，因此U=（P30R+Q30X0）UN=（359.2×（1.54×2）+346.8×（0.12×2）÷10 V=118.96VU%=UU

56、N×100=118.96÷10000×100=1.19%Ua1%=5%由此可见满足允许电压损耗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，由前述引入电缆的热稳定校验，可知缆芯25mm2的交联电缆是满足热稳定要求的。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校验计算无法进行。综上所述,所选变电所进出导线和电缆型号规格如下表线路标号导线或电缆的型号规格10kv电源进线LJ-70型钢芯铝绞线主变引入电缆YJL22-10000-3×35交联电缆（直埋）380V低压出线铸造车间VV22-1000-3×240+1×120的四芯电缆(直埋)锻压车间VV22-1000-3×240+1×120的四芯电缆(直埋)金工车间VV22-1000-3×240+1×120的四芯电缆(直埋)工具车间VV22-1000-3×240+1×120的四芯电缆(直埋)电镀车间VV22-1000-3×240+