机械制造厂供电系统设计说明

1、 . . 58/59机械制造厂供电系统设计 日期：摘要该设计是关于工程机械制造厂供电系统与变电所的设计。设计的思路是依据国家规要求以与该厂二类负荷对供电可靠性的要求， 制定设计方案与供电措施。该企业的供电系统由一条35KV高压进线和一条10KV高压进线电源提供，为确保负荷供电的可靠性，在高压侧又设有“单母线分段制”的电源供电方式，该设计中采用并联电容器的方法来补偿无功功率，以减少供电系统的电能损耗和电压损失，同时提高了供电电压的质量。设计中体现了安全、可靠、灵活、经济的原则。确定高压变配电所的位置、形式、数量与主变台数与容量等；确定二次继电保护方案，选用先进的自动保护装置；确定变电所防雷过压保

2、护与接地保护方案；根据设计要求，绘制全厂供配电系统图，二次继电保护电路图与高压变配电所平、剖图等。关键字：供电系统， 安全可靠，主接线SummaryThe design is the design of the power supply systems and substation construction machinery manufacturer. The design idea is based on the requirements of the national regulatory requirements as well as the plant two types of lo

3、ad on the powersupply reliability to develop the design and supply measures.The power supply system of the enterprise, to ensure the reliability of the load powered by a 35KV high voltage into the line and a of 10KV high pressure into the line supply in the high-pressure side and a single busbar sys

4、tem power supply mode, The design embodies the principle of a safe, reliable, flexible and economic. Determine the position of the high-voltage substation, form, quantity and main transformer station number and capacity; determine the secondary relay program, selection of state-of-the-art automatic

5、protection devices; determine substation lightning overvoltage protection and grounding protection program; according to design requirements, to draw the whole plant to the power supply and distribution system diagram, the secondary protection circuit diagram and high-voltage substation level, cross

6、-sectional diagram。Keywords: power supply system, safe and reliable, the main connection目录（文章结构基本可以，但其具体容，参考别人的有多少自己最清楚，如果参考较多，请自己更改。）TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc3514461171 概述改为绪论 PAGEREF _Toc351446117 h 1HYPERLINK l _Toc3514461181.1工厂供电意义和要求 PAGEREF _Toc351446118 h 1HYPERLINK l _Toc3514461201.2设计

7、原则 PAGEREF _Toc351446120 h 2HYPERLINK l _Toc3514461211.3容与步骤 PAGEREF _Toc351446121 h 2HYPERLINK l _Toc3514461222 负荷计算 PAGEREF _Toc351446122 h 3HYPERLINK l _Toc3514461232.1 定义 PAGEREF _Toc351446123 h 3HYPERLINK l _Toc3514461242.2 负荷计算的方法 PAGEREF _Toc351446124 h 4HYPERLINK l _Toc3514461252.3负荷计算结果 PAG

8、EREF _Toc351446125 h 4HYPERLINK l _Toc3514461263供电系统与方式 PAGEREF _Toc351446126 h 9HYPERLINK l _Toc3514461283.1主接线方案 PAGEREF _Toc351446128 h 9HYPERLINK l _Toc3514461294电容补偿 PAGEREF _Toc351446129 h 10HYPERLINK l _Toc3514461314.1车变一电容补偿 PAGEREF _Toc351446131 h 10HYPERLINK l _Toc3514461324.2车变二电容补偿 PAGER

9、EF _Toc351446132 h 11HYPERLINK l _Toc3514461334.3主变电容补偿 PAGEREF _Toc351446133 h 12HYPERLINK l _Toc3514461344.4补偿装置选择 PAGEREF _Toc351446134 h 14HYPERLINK l _Toc3514461355 变电所位置选择与变电所布置 PAGEREF _Toc351446135 h 14HYPERLINK l _Toc3514461365.1 变电所位置选择 PAGEREF _Toc351446136 h 14HYPERLINK l _Toc3514461406

10、短路电流计算 PAGEREF _Toc351446140 h 16HYPERLINK l _Toc3514461416.1短路电流计算 PAGEREF _Toc351446141 h 17HYPERLINK l _Toc3514461426.1.1 公式 PAGEREF _Toc351446142 h 17HYPERLINK l _Toc3514461436.1.2 该供电系统的等效电路图如下 PAGEREF _Toc351446143 h 18HYPERLINK l _Toc3514461446.1.3 短路计算： PAGEREF _Toc351446144 h 18HYPERLINK l

11、_Toc3514461456.1.4 短路电流计算 PAGEREF _Toc351446145 h 22HYPERLINK l _Toc3514461467 电缆、母线的选择 PAGEREF _Toc351446146 h 22HYPERLINK l _Toc3514461477.1 概述 PAGEREF _Toc351446147 h 22HYPERLINK l _Toc3514461487.2 35KV电缆选择 PAGEREF _Toc351446148 h 23HYPERLINK l _Toc3514461497.3 10kv电缆与母线的选择 PAGEREF _Toc351446149

12、h 23HYPERLINK l _Toc3514461507.3.1 10kv电缆的选择 PAGEREF _Toc351446150 h 23HYPERLINK l _Toc3514461517.3.2 10kv母线的选择 PAGEREF _Toc351446151 h 24HYPERLINK l _Toc3514461527.3.3 10/0.4变压器二次侧出线柜母线的选择 PAGEREF _Toc351446152 h 25HYPERLINK l _Toc3514461537.3.4 10/0.4变压器二次侧电缆的选择 PAGEREF _Toc351446153 h 26HYPERLINK

13、 l _Toc3514461548高低压开关设备选择与校验 PAGEREF _Toc351446154 h 28HYPERLINK l _Toc3514461558.1选择条件 PAGEREF _Toc351446155 h 28HYPERLINK l _Toc3514461568.2 高压设备的选择 PAGEREF _Toc351446156 h 30HYPERLINK l _Toc3514461578.3低压侧设备选择与校验 PAGEREF _Toc351446157 h 35HYPERLINK l _Toc3514461589 继电装置整定与二次保护 PAGEREF _Toc351446

14、158 h 41HYPERLINK l _Toc3514461599.1 概述 PAGEREF _Toc351446159 h 41HYPERLINK l _Toc3514461609.2 继电保护装置的接线方式 PAGEREF _Toc351446160 h 42HYPERLINK l _Toc3514461619.3 继电保护装置的操作方式 PAGEREF _Toc351446161 h 42HYPERLINK l _Toc3514461629.4 电流速断保护 PAGEREF _Toc351446162 h 43HYPERLINK l _Toc3514461639.5 电力变压器的继电保

15、护 PAGEREF _Toc351446163 h 44HYPERLINK l _Toc3514461649.6 35KV电力变压器的保护 PAGEREF _Toc351446164 h 45结论致参考文献1 概述1.1工厂供电的意义和要求工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，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与整个国民经济生活中应用极为广泛。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是

16、它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好

17、地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要。此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。 1.2设计原则按照国家标准GB50052-95供配电系统设计规、GB 50059-9235110kV变电所设计规等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：1、遵守规程、执行政策必须遵守国家的有关规定与标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。2、安全可靠、先进合理应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。3、近期为主

18、、考虑发展应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。1.3容与步骤全厂总降压变电所与配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以与负荷布局，结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。其基本容有以下几方面。1、负荷计算全厂总降压变电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷与总功率因数。列出负荷计算表、显示计算结果。2、一次系统图跟据负荷类别与对供电可靠性的要求进行负荷计算，绘制一次系统图，确定变电所高、低接线方式。对

19、它的基本要求，即要安全可靠又要灵活经济，安装容易维修方便。3、电容补偿按负荷计算求出总降压变电所的功率因数，通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。由手册或产品样本选用所需无功功率补偿柜的规格和数量。4、变压器选择与变电所布置根据电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以与扩建和备用的需要，确定变压器型号与全厂供电平面图。5、短路电流计算工厂用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限大容量系统供电进行短路计算。求出各短路点的三相短路电流与相应有关参数。6、高、低压设备选择与校验参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以与对应的额定值

20、，选择高、低压配电设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并根据需要进行热稳定和力稳定检验，并列表表示。7、导线、电缆的选择为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，进行导线和电缆截面选择时必须满足发热条件：导线和电缆(包括母线)在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。8、整定与二次保护为了监视、控制和保证安全可靠运行，各用电设备，皆需设置相应的控制、信号、检测和继电器保护装置。并对保护装置做出整定计算。给出二次系统图。2 负荷计算2.1 定义1、计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性

21、的负荷，其热效应与同一时间实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。2、平均负荷为一段时间用电设备所消耗的电能与该段时间之比。常选用最大负荷班（即有代表性的一昼夜电能消耗量最多的一个班）的平均负荷，有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。2.2 负荷计算的方法负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法与二项式等几种。本设计将采用需要系数法予以确定。所用公式有： 有功功率 （2-1）无功功率 （2-2）视在功率 （2-3）计算电流 （2-4）2.3负荷计算结果表21 动力负荷计算表用电单位名称负荷性质设备容

22、量（KW）需要系数Kdcostan计算负荷(KW)(Kvar)(KVA)(A)办公大楼50.850.80.754.253.195.318.07试验楼1200.60.80.75725490136.74汽车库350.350.71.0212.2512.517.526.59材料与成品库500.40.850.622012.423.5335.75食堂900.81072072109.4热处理车间4000.60.71.02240244.8342.86520.93木工车间1800.350.651.176373.7196.92147.26装配车间11000.470.750.88517454.96689.33104

23、7.36机加工车间一10000.250.61.33250332.5416.67633.08机加工车间二见表22铸工车间70%6000.40.651.17240280.8369.23561锻工车间5000.30.61.33150199.5250379.85空气压缩机站2800.850.750.88238209.44317.33482.15锅炉房1200.750.80.759067.5112.5170.93水泵站1500.650.80.7597.573.13121.88185.18露天煤矿露天材料库危险品库50.60.651.1733.514.627.01传达室表22 机加工车间二（动力）设备名称

24、电机总容量（KW）总容量和Kdcostan总P30总Q30C6158.755175.60.250.51.7343.8979.5487.79133.38133.71123.79C6168.25C62021.375C315016.5Z357.25Z5121.8Z53512.1T6166.25M60253.5M71151.45175.60.250.51.7343.8979.5487.79133.38133.71123.79X62W15.25X5238.125B60506.5B101213.05砂轮4.4G22811排风机18180.80.80.7514.410.81827.35电机吊车26.126.

25、10.150.51.733.926.777.8411.91电阻炉24240.75105405482.05电焊变压器35350.50.51.7317.530.283553.2表23 照明负荷名称面积（m2）单位容量Kdcostan办公大楼1500150.81018试验楼1800150.91024.3汽车库48690.7103.06材料与成品库124270.7106.09食堂360140.95104.79热处理车间486130.9105.69木工车间486120.9105.25装配车间2376110.91023.52机加工车间一1512100.91013.61机加工车间二1596100.91014

26、.36铸工车间792100.9107.13锻工车间67590.9105.47空气压缩机站30070.8101.68锅炉房53280.9103.83水泵站162100.9101.46露天煤矿4露天材料库4危险品库2887350.6101.3传达室10860.75100.49表24 车变一总负荷车变一名称P30Q30动力P30动力Q30照明插座与局部照明动力照明动力办公楼4.25183.191076.5（未乘同时系数0.95）1069.96（未乘同时系0.97数）65.48（未乘同时系数0.95）75汽车库12.253.0612.51.5热处理车间2405.69244.80木工车间635.2573

27、.710装配车间51723.52454.960铸工车间2405.47280.80露天材料库40表25 车变二总负荷车变二名称P30Q30动力P30动力Q30照明插座与局部照明动力照明动力实验楼7224.3541126.21（未乘同时系数0.95）1075.77（未乘同时系0.97数）81.38（未乘同时系数0.95）90材料与成品库206.0912.40食堂724.7900机加工车间一25013.61332.50机加工车间二133.7114.36123.792锻工车间1505.47199.50空气压缩机站2381.68209.441126.21（未乘同时系数0.95）1075.77（未乘同时系

28、0.97数）81.38（未乘同时系数0.95）0锅炉房903.8367.50水泵站97.51.4673.130露天煤矿040危险品库31.33.510收发00.490.5表26 各用电设备计算电流值车变一名称P30+照明+插座Q30S30I30办公楼4.25+18+753.1997.3148传达室10.49+0.5012铸工车间240+5.69280.8373567装配车间517+23.52454.96706.511073热处理车间240+5.69244.8346.83527木工车间63+5.2573.71100.5153汽车库12.25+3.06+112.520.9432露天材料库4046道

29、路与厂区照明5005076主变用电2002030车变二水泵房97.5+1.4673.13123.05187锻工车间150+5.47199.5252.93384实验楼72+24.3+9054193.97295露天煤矿4046锅炉房90+3.8367.5115.59176机加工车间一250+13.61332.5424.32645机加工车间二133.71+14.36123.79193294食堂72+4.790117117传达室20.49+0.5022材料与成品库20+6.0912.44444危险品库3+1.33.5188空气压缩机站238+1.68209.44484484道路与厂区照明5007676

30、3供电系统与方式3.1 主接线方案1、对于电源进线电压为35KV与以上的大中型工厂，通常是先经工厂总降压变电所降为610KV的高压配电电压，然后经车间变电所，降为一般低压设备所需的电压。总降压变电所主结线图表示工厂接受和分配电能的路径，由各种电力设备（变压器、避雷器、断路器、互感器、隔离开关等）与其连接线组成，通常用单线表示。主结线对变电所设备选择和布置，运行的可靠性和经济性，继电保护和控制方式都有密切关系，是供电设计中的重要环节。2、本厂变配电主接线采用单母线分段制，且与10KV备用电源互投。根据厂区建筑物与负荷情况，拟定该厂由一35KV变电所和两个10KV车间变电所组成，两车间变电所尽量靠

31、近负荷中心。位置选定为35KV主变与一号车变和建于该厂西北角，车变在靠近锅炉房左侧尽量避开露天煤矿。这种接线的运行灵活性较好，供电可靠性较高，适用于一、二级负荷的工厂。任何一路出现故障时都能做到自动切除故障负荷。3、作为主变照明与应急用电，本设计采用由主变一次侧单引一个35/0.4的小型干式变压器供电，并在车变一的低压配电柜中引出一路作为主变照明与应急用电的备用电源，与35/0.4的干式变压器供电互备，以保证供电系统检修和维护的可靠性。4电容补偿4.1 车变一电容补偿在考虑同时系数(=0.95 =0.97)后其有功和无功功率分别为：=0.95（1076.5+65.48+77）+50+20=12

32、28KW=0.971069.96=1038 KVar 1、补偿前的变压器容量和功率因数=1608=1228/1608=0.76主变压器容量选择条件为,未无功补偿时，变压器容量应选为2000。2、无功补偿容量变电所高压侧的0.9，考虑到变压器本身的无功功率损耗,因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数由0.76提高到0.92，低压侧需装设的并联电容器容量为：=1228(0.760.92)KVar530 KVar3、补偿后的变压器容量和功率因数补偿后变压器低压侧的视在计算负荷为：可改选容量为1600 S91600/10 Dyn11 外形尺寸1950长2360宽2630高变压器的功率

33、损耗为：KW变压器高压侧的计算负荷为：KW4.2 车变二电容补偿在考虑同时系数(=0.95 =0.97)后其有功和无功功率分别为：=0.95(1126.21+81.38+91)+50=1284KW =0.971075.77=1044 KVar1、补偿前的变压器容量和功率因数= 1655=1284/1655=0.77变压器容量选择条件为。未无功补偿时，变压器容量应选为2000。2、无功补偿容量变电所高压侧的0.9，考虑到变压器本身的无功功率损耗,因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数由0.77提高到0.92，低压侧需装设的并联电容器容量为：=1284(0.770.92)KVar

34、520 KVar3、补偿后的变压器容量和功率因数补偿后变压器低压侧的视在计算负荷为：可改选容量为1600 S91600/10 Dyn11外形尺寸1950长2360宽2630高 轨距1070 均为mm变压器的功率损耗为：0.015 =20.8KW0.06 =83.3 KVar变压器高压侧的计算负荷为：KW=83.14A4.3 主变电容补偿在考虑同时系数(=0.95 =0.97)后其有功和无功功率分别为：=0.95（1248+1305）=2553KW =0.97（588+608）=1196KVar1、补偿前的变压器容量和功率因数=2820 =2553/28200.9主变压器容量选择条件为，未无功补

35、偿时，变压器容量应选为31502、无功补偿容量高压主变电所高压侧的0.95，考虑到变压器本身的无功功率损耗,因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数由0.9提高到0.95，要想达到0.95需取=0.96。低压侧需装设的并联电容器容量为：=2553(0.90.96)KVar500 KVar3、补偿后的变压器容量和功率因数补偿后变压器低压侧的视在计算负荷为：可选主变容量为3150 S93150/35Yd11外形尺寸2810长2110宽3100高 轨距1070 均为mm变压器的功率损耗为：0.015=39.71KW0.06 =158.9 KVar变压器高压侧的计算负荷为：=2553+

36、39.71=2593 KW=(1196500) KVar+158.9 KVar=855 KVar=2730=2730/1.73235=45A补充后的功率因数为这一功率因数满足规定（0.95）要求4.4 补偿装置选择10KV高压侧的电容补偿装置的选择，即主变二次侧的电容补偿。因所得=500 KVar,故可选尤尼-菲斯的户保护式高压无功功率集中补偿HPIC-10-800/200型,所配电容柜的外形尺寸为，宽750mm，深1470mm，高3000mm。0.4KV低压侧的电容补偿装置的选择，即车变二次侧的电容补偿。车变一的电容器选择：因=530KVar,故可选AEE系列低压静止式动态无功补偿装置，AE

37、ETSC补偿容量为0600KVAR，TSC补偿步数以与方式212（1：2：4：8），变压器容量为1600KVA，外形尺寸为，宽950mm，深700mm，高2100mm。车变二的电容器选择：因=520KVar,故可选与车变一型号一样的电容补偿柜。5 变电所位置选择与变电所布置5.1 变电所位置选择由于该厂的负荷属于二级负荷，对电源的供电可靠性要求较高，宜采用两台变压器，但因该厂采用两路供电，即35kv做主电10kv做备电，因此总降压变压器选一台35/10的即可。10kv电源作为备用电源。根据所绘一次系统图知该厂采用两个车间变电所，即有两个车变，以便深入负荷中心。依据电容补偿后所算出的变压器容量可

38、分别选则主变为S9-3150/35Yd11,两车变均为S91600/10Dyn11。6 短路电流计算6.1短路电流计算6.1.1 公式标幺制法：一般是先选定基准容量和基准电压。基准容量：工程设计常取=100MVA基准电压通常取元件所在处的短路计算电压，取Ud=Uc基准电流基准电流1、电力系统的电抗标幺值 2、电力变压器的电抗标幺值 %为变压器的短路电压（查表可得）3、电力线路的电抗标幺值 Xo为导线电缆的单位长变电抗 (查表可得)各主要元件的电抗标幺值求出以后，即可利用其等效电路图进行电路化简，求出其总电抗标幺值。无限大容量系统三相短路电流周期分量有效值的标幺值由此可求得三相短路电流周期分量有

39、效值求出以后可得三相短路次暂态电流和稳态电流=三相短路冲击电流与第一个周期短路全电流有效值在高压电路发生三相短路时在100KVA与以下的电力变压器二次侧与低压电路中发生三相短路时，。三相短路容量。6.1.2 该供电系统的等效电路图如下图61 供电系统等效电路图6.1.3 短路计算：1、取基准容量=100MVA2、基准电流KAKAKAKA3、35KV电力系统的电抗标幺值4、架空线路的电抗由表61可知表61电力线路每相的单位长度电抗平均值线路结构线路电压35 KV与以上610KV220/380V架空线路0.400.350.32电缆线路0.120.080.0665、35/10电力变压器的电抗：已知%

40、100103/1003150=2.226、10/0.4电力变压器的电抗：已知%6=6100103/1001600=3.75=3.757、10kV电力系统的电抗10KV架空线路的电抗：已知X0=0.35/Km8、以35kV线路做主供电电源，各短路电路的总电抗标幺值、三相短路电流和短路容量分别为K1点：总电抗标幺值三相短路电流周期分量有效值其他三相短路电流=1.62KAKA=4.13KAKA=2.54KA三相短路容量MVA/0.97=103.1MVAK2点:总电抗标幺值三相短路电流周期分量有效值5.5/3.19=1.72KA其他三相短路电流=1.72KA2.551.72KA=4.39KA1.511

41、.72=2.60KA三相短路容量=100/3.19=31.35MVAK4点:总电抗标幺值=0.67+0.3+2.22+3.75=6.94三相短路电流周期分量有效值=144.34/6.94=20.80KA其他三相短路电流=20.80KA1.8420.80=38.27KA1.0920.80=22.67KA三相短路容量100/6.94=14.41MVAK6点:总电抗标幺值=1.33+2.54=3.87三相短路电流周期分量有效值=5.5/3.87=1.42KA其他三相短路电流=1.42KA2.551.42=3.62KA1.511.42=2.15KA三相短路容量=100/3.87=25.84MVA9、如

42、果以10KV线路为主供电电源，则K2的短路电路的总电抗标幺值与三相短路电流和短路容量为：总电抗标幺值=1.33+2.54=3.87三相短路电流周期分量有效值=5.5/3.87=1.42KA其他三相短路电流=1.42KA2.551.42=3.62KA1.511.42=2.15KA三相短路容量=100/3.87=25.84MVA6.1.4 短路电流计算短路电流计算结果见表6-2。表62 短路计算结果表三相短路电流三相短路容量（MVA）i3shI3shk11.62KA1.62KA1.62KA4.13 KA2.45 KA103.11k21.72 KA1.72 KA1.72 KA4.39 KA2.60

43、KA31.35k31.72 KA1.72 KA1.72 KA4.39 KA2.60 KA31.35k420.8 0KA20.80 KA20.80 KA38.27 KA22.67 KA14.41k520.8 0KA20.80 KA20.80 KA38.27 KA22.67 KA14.41k61.42 KA1.42 KA1.42 KA3.62 KA2.15 KA25.847 电缆、母线的选择7.1 概述为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，进行导线和电缆截面选择时必须满足下列条件:导线和电缆(包括母线)在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度

44、。即应使其允许载流量不小于通过相线的计算电流,。导线和电缆在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗。对于工厂较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。35KV与以上的高压线路与电压在35KV以下但距离长，电流大的线路，其导线和电缆截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年费用支出最小。所选截面，称为“经济截面”。此种选择原则，称为“年费用支出最小”原则。导线（包括裸线和绝缘导线）截面不应小于其最小允许截面。对于电缆，不必校验其机械强度，但需校验其短路热稳定度。母线也应校验短路时的稳定度。对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求。7.2 35KV电缆选择

45、1、选择经济截面由表71可得表71 导线和电缆的经济电流密度 （A/mm2）线路类别导线材质年最大有功负荷利用小时3000h以下30005000h5000h以上架空线路铜3.002.251.75铝1.651.150.90电缆线路铜2.502.252.00铝1.921.731.54预计该工程机械厂年最大有功负荷利用小时数在5000h以上,采用电缆进线。故 =2.0A/mm2=22.5 mm2因此可选截面为50mm2，即可选交联聚乙烯绝缘电缆YJV50。2、校验发热条件铜芯YJV50的允许载流量Ial=154AI30=45A,因此满足发热条件。7.3 10kv电缆与母线的选择7.3.1 10kv电

46、缆的选择I30=84A，预计该工程机械厂年最大有功负荷利用小时数在5000h以上。故=2.0A/mm2=42 mm2因此可选截面为70mm2，即可选交联聚乙烯绝缘电缆YJV70。校验发热条件由YJV70的允许载流量（假设环境温度为25）Ial=182AI30=84A,因此满足发热条件。7.3.2 10kv母线的选择1、母线的选择需要进行动稳定和热稳定的校验动稳定 alc热稳定 al母线的最大允许硬力，硬铜母线为140MPa,硬铝母线为70MPac母线通过时受到的最大计算应力A导体的截面Amin导体满足热稳定的最小截面I(3)三相短路冲击电流短路假想时间 =+0.05(s),=+式中为实际短路时

47、间，为短路保护装置实际动作时间，为断路器的断路时间，对一般油断路器取0.2s。c=M/W 式中M为母线在通过时产生的最大弯矩（Nm）。当母线档数为12时，M=F(3)l/8；当母线档数多于2时，F(3)l/10；F(3)=10-7N/A2W为母线的截面系数；当母线水平放置时，W=b2h/6；b为母线截面的水平宽度，h为母线截面的垂直高度。电缆的机械强度很好，无须校验其短路动稳定度。 根据10kv母线处的电流电压等初选母线型号为LMY480(404) Ial=480AI30=84 符合要求。动稳定校验该10kv母线处的=4.39KA 假设母线水平平放，档距为900mm，档数大于2，相邻两相母线的

48、轴线距离为160mm。三相短路时的最大电动力F(3)=10-7N/A2=（4.39103）210-7=19N母线在F(3)作用时的弯曲力矩为M= =190.9/10=1.71Nm 母线的截面系数为W=b2h/6=0.0420.004/6=1.110-5m3故母线在三相短路时所受到的计算应力为c=M/W=1.71NM/1.110-5m3=1.55MPa而硬铝母线（LMY）的允许应力为 al=70MPac=1.55MPa由此可见该母线满足短路动稳定度的要求。热稳定校验表72 母线电缆在正常工作和短路时最高允许温度与短路热稳定系数值类型材料正常工作时最高允许温度短路时最高允许温度短路热稳定系数母线铝

49、7020087铜70300171油浸纸绝缘电缆13kV铝8020084铜802501486 kV铝6520090铜6522014510 kV铝6020092铜60220148=1.72103/87=40.76mm2A=404=160=40.67 由此可知该母线满足短路热稳定度的要求。7.3.3 10/0.4变压器二次侧出线柜母线的选择1、动稳定校验根据0.4kv母线处的电流电压等初选母线型号为LMY2177(12510) Ial=2177AI30=2108A符合要求。该0.4kv母线处的=38.27KA，母线水平竖放单条，母线档距为900mm，档数大于2，相邻两相母线的轴线距离为160mm。三

50、相短路时的最大电动力F(3)=10-7N/A2=（38.27103）210-7=1427N母线在F(3)作用时的弯曲力矩为M=14270.9/10=128Nm 母线的截面系数为W=b2h/6=0.12520.01/6=0.2610-5m3故母线在三相短路时所受到的计算应力为c=M/W=128NM/0.2610-5m3=49.2MPa而硬铝母线（LMY）的允许应力为al=70MPac=49.2 MPa由此可见该母线满足短路动稳定度的要求。热稳定校验=20.80103/87=493mm2A=12510=1250Amin=493由此可知该LMY2177(12510)母线满足短路热稳定度的要求。7.3

51、.4 10/0.4变压器二次侧电缆的选择导线（或电缆，下同）的截面越大，电能损耗越小，但是线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量都要增加。因此从经济方面考虑，可选择一个比较合理的导线截面，即使电能损耗小，又不致过分增加线路投资、维修管理费用和有色金属消耗量。预计该工程机械厂年最大有功负荷利用小时数在5000h以上, 故jec=2.0A/mm2以铸工车间举例说明I30=567AAec=I30/jec=283.5mm2因工程实际施工当中实际走线对大于120 mm2的电缆实际施工困难，所以采用多根电缆并联使用。铸工车间采用YJV2295电缆四回供电。校验发热条件=159I30=141.75 满足发热

52、条件故选YJV22395+150。表7-3 该工程电缆选型表序号建筑名称工作电压额定电压计算电流电缆的型号与规格1办公楼04KV06KV148159395+1502传达室04KV400/750V227BX22.5SC153铸工车间04KV06KV567/4=141.75159395+1504装配车间04KV06KV1073/6=1792053150+1705热处理车间04KV06KV527/3=1761813120+17012木工车间04KV06KV153159395+1506汽车库04KV400/750V3236BX24SC207露天材料库04KV400/750V627BX22.5SC158

53、主变照明04KV400/750KV3036BX24SC209道路与节日04KV400/750V5076BX225SC3210水泵房04KV06KV187/2=93.5109YJV22350+12512锻工车间04KV06KV384/3=128134370+13513实验楼04KV06KV295/2=147.51813120+17014露天煤矿04KV400/750V627BX22.5SC1515锅炉房04KV06KV1761813120+17016机加工车间一04KV06KV645/4=161.251813120+17017机加工车间二04KV06KV194/2=97109350+12518食

54、堂04KV06KV117134370+13519材料与成品库04KV400/750V4448BX26SC2020危险品库04KV400/750V4448BX26SC2021材料与成品库04KV400/750V827BX22.5SC1522空气压缩机站04KV0.6KV484/3=161.41813120+1708高低压开关设备选择与校验8.1选择条件1、按主要额定特性参数包括电压、电流、频率、开断电流等选择；2、按短路条件进行动稳定、热稳定校验；3、按承受电压能力与绝缘水平选择；4、按环境条件，如温度、湿度、海拔等选择；5、按各类高压电器的不同特点进行选择。8.2 高压设备的选择1、35KV处

55、的主要开关柜有电器的KYN6140.5（Z）型其电压互感器柜的方案编号为26，35KV主开关柜的方案编号为19。1926主要元件额定电流1250，2000电压互感器JDZX-35断路器ZN85-40.5电流互感器LZZBJ9-35A用途电缆进线电压互感器柜图8-1 KYN61-40.5开关柜接线图2、35kv电缆进线柜的主要设备校验表8-4 ZN85-40.5真空断路校验表项目单位参 数校 验电压30.5kv电流44A断流能力1.62KA动稳imaxish(3)热稳It2tI(3)2tima额定电压kv40.5合格1min工频耐压（有效值）kv95雷电冲击耐压（峰值）kv185额定频率Hz50

56、额定电流A1250合格额定短时耐受电流KA20合格额定峰值耐受电流kA50504.13合格额定短时持续时间S4额定短路开断电流KA20合格额定短路关合电流KA50额定操作顺序00.3SC0180sC0开断时间ms80额定短路开断电流开断次数次20额定操作电压V110/110,220/220机械寿命次100003、35kvJDZX35电压互感器的校验概述本型电压互感器适用于交流50Hz、额定电压为35kv户装置的电力系统中作电压测量、电能计量与继电保护用。产品性能符合GB1207与IEC186电压互感器标准。型号说明：结构简介本型电压互感器为支柱式结构，采用环氧树脂全封闭浇注，耐污染与潮湿，也适

57、宜于热带地区使用。互感器不需要特别维护，只需定期地清除表面污物。由于互感器采用全封闭式浇注，尺寸小、质量小，适宜于任何位置、任意方向安装。二次出线端子处安装接线端子盒，其正面有出线端子，可引出二次接线，安全可靠。技术数据绝缘水平见下表85。表85 JDZX35型电压互感器绝缘水平最高工作电压（有效值，kv）短时工频耐受电压（有效值1min，kv）雷电冲击耐受电压（1.2/50s峰值，kv）40.595200JDZX35额定一、二次电压、剩余电压绕组额定电压、准确级与相应的额定容量见表8-6表8-6 JDZX35相关数据额定一次电流（V）额定二次电压（V）剩余电压绕组额定电压（V）二次绕组准确级

58、与相应的额定容量（VA）剩余电压绕组准确级与相应的额定0.20.513极限容量准确级额定容量30901806006P100负载的功率因数为0.8（滞后）。局部放电水平符合GB5583与IEC44-4互感器局部放电测量标准，其视在放电量不大于50pC，符合使用条件。4、10kv高压开关设备的选择与校验04用途受电、馈电额定电流（A）6304000主回路元器件真空断路器VS1型真空断路器电流互感器LZZBJ912接地开关JN1510图8-2 10kv处KYN2912开关柜接线图表8-7 VS1真空断路器的校验项目单位参 数校 验电压10kv电流147A断流能力1.42KA动稳imaxish(3)热

59、稳It2t I(3)2tima额定电压kv12合格1min工频耐压（有效值）kv42雷电冲击耐压（峰值）kv75额定频率Hz50额定电流A6304000合格4S热稳定电流电流（有效值）KA2040合格额定动稳定电流（峰值）kA63100633.62合格额定短路开断电流KA2540合格额定短路关合电流KA63100额定操作顺序00.3SC0180sC0开断时间ms50额定短路开断电流开断次数次50额定操作电压V110/110,220/220机械寿命次2000074用途进线+计量+母线额定电流（A）6304000主回路元器件真空断路器VS1型真空断路器电流互感器LZZ610电压互感器REL10熔断

60、器RN310/200图8-3 35/10kv处KYN2912开关柜接线图表8-8 VS1型真空断路器校验电压电流断流能力动稳定热稳定合格合格合格合格合格表8-9 LZZ610电流互感器校验参数电压10kv电流300A断流能力动稳定热稳定校验10kv合格300147合格444.39合格24.5211.722(1.5+0.05+0.05)合格因此可选LZZ610 300/5型。8.3低压侧设备选择与校验1、低压开关设备的选择与校验，主要指低压断路器、低压刀开关、低压刀熔开关以与低压负荷开关的选择与校验。本设计中均采用低压短路器，并对其进行选择、整定与校验。低压断路器过电流脱扣器的选择过电流脱扣器的