SMC第四工厂4号楼供配电系统工程

1、PAGE 25摘 要现代化工厂中供配电系统设置的是否合理，不仅关系到生产系统能否安全、平稳、高效的运行，同时也呢过为企业节约客观的经济效益。本文针对SMC第四工厂4号楼的供配电的相关情况展开了探究。工厂引入10kV的高压电源经过工厂变及照明系统。对其供配电情况进行了详细介绍，并对主要设备的电力复合进行了计算。本文还对变压器的选择和导线、电缆的选取方法进行了分析。最后给出工厂低压配电的常用方式。通过对这些内容的研究，深刻的总结了工厂供配电的特点和主要技术指标，希望为其他类似研究提供一定参考。 关键词：SMC工厂；工厂供配电；计算负荷；低压配电线路 AbstractSupply and distr

2、ibution system in the modern factory settings are reasonable, not only to the production system can secure, stable and efficient operation, but it also had the objective of economic efficiency savings for the enterprise. In this paper, the relevant circumstances SMC Building 4 of the fourth plant fo

3、r distribution launched a probe. 10kV high voltage power plant after the introduction of plant transformation and lighting systems. Its supply and distribution situation described in detail, and the power complex of major equipment were calculated. This paper also select and wire, cable transformer

4、selection methods were analyzed. Finally, a common way to plant low-voltage distribution. By studying the content of these profound summarizes the characteristics of the plant for distribution and major technical indicators, hoping to provide a reference for other similar studies.XKey Words：SMC plan

5、t; plant supply and distribution; computational load; low-voltage distribution lines 目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc3874449691绪论 PAGEREF _Toc387444969 h 2HYPERLINK l _Toc3874449701.1 引言 PAGEREF _Toc387444970 h 2HYPERLINK l _Toc3874449711.2供配电系统概述 PAGEREF _Toc387444971 h 3HYPERLINK l _Toc3874449

6、721.2.1电力系统 PAGEREF _Toc387444972 h 3HYPERLINK l _Toc3874449731.2.2 供配电系统 PAGEREF _Toc387444973 h 4HYPERLINK l _Toc3874449741.2.2.1一次变压供配电系统 PAGEREF _Toc387444974 h 4HYPERLINK l _Toc3874449751.2.2.2二次变压供配电系统 PAGEREF _Toc387444975 h 5HYPERLINK l _Toc3874449761.2.3 供配电要求 PAGEREF _Toc387444976 h 6HYPER

7、LINK l _Toc3874449771.3系统的电压 PAGEREF _Toc387444977 h 6HYPERLINK l _Toc3874449782 SMC第四工厂4号楼电力负荷及计算 PAGEREF _Toc387444978 h 8HYPERLINK l _Toc3874449792.1计算负荷的目的 PAGEREF _Toc387444979 h 8HYPERLINK l _Toc3874449802.2电力负荷的供配电系统设计规范等级划分 PAGEREF _Toc387444980 h 8HYPERLINK l _Toc3874449812.3 SMC第四工厂4号楼计算负荷

8、的确定 PAGEREF _Toc387444981 h 8HYPERLINK l _Toc3874449822.3.1 计算负荷的概念 PAGEREF _Toc387444982 h 8HYPERLINK l _Toc3874449832.3.2 计算负荷的方法 PAGEREF _Toc387444983 h 9HYPERLINK l _Toc3874449842.3.3 需要系数法计算负荷过程 PAGEREF _Toc387444984 h 10HYPERLINK l _Toc3874449852.3.3.1 单组用电设备计算负荷 PAGEREF _Toc387444985 h 10HYPE

9、RLINK l _Toc3874449862.3.3.2 多组用电设备和车间低压母线的计算负荷 PAGEREF _Toc387444986 h 10HYPERLINK l _Toc3874449872.3.4 SMC第四工厂4号楼负荷计算 PAGEREF _Toc387444987 h 11HYPERLINK l _Toc3874449882.3.4.1 负荷情况简介 PAGEREF _Toc387444988 h 11HYPERLINK l _Toc3874449892.3.4.2 各车间负荷计算 PAGEREF _Toc387444989 h 12HYPERLINK l _Toc38744

10、49903 SMC第四工厂4号楼电压器选择 PAGEREF _Toc387444990 h 13HYPERLINK l _Toc3874449913.1电压器的概述 PAGEREF _Toc387444991 h 13HYPERLINK l _Toc3874449923.2 合理选择电压器容量 PAGEREF _Toc387444992 h 13HYPERLINK l _Toc3874449933.2.1 电压器的分类及特点 PAGEREF _Toc387444993 h 13HYPERLINK l _Toc3874449943.2.2 电压器的结构 PAGEREF _Toc387444994

11、 h 14HYPERLINK l _Toc3874449953.3 电压器的选择及有关计算 PAGEREF _Toc387444995 h 14HYPERLINK l _Toc3874449963.4 电压器的继电保护 PAGEREF _Toc387444996 h 14HYPERLINK l _Toc3874449974 导线和电缆的选取 PAGEREF _Toc387444997 h 15HYPERLINK l _Toc3874449984.1导电、电缆选择条件 PAGEREF _Toc387444998 h 15HYPERLINK l _Toc3874449994.2 电缆工作的载流量

12、PAGEREF _Toc387444999 h 15HYPERLINK l _Toc3874450004.2.1 电缆概述 PAGEREF _Toc387445000 h 15HYPERLINK l _Toc3874450014.2.2 电缆载流量的因数 PAGEREF _Toc387445001 h 16HYPERLINK l _Toc3874450024.3 电缆选择的相关计算 PAGEREF _Toc387445002 h 16HYPERLINK l _Toc3874450035 车间低压配电方式 PAGEREF _Toc387445003 h 18HYPERLINK l _Toc387

13、4450045.1 车间低压配电方式 PAGEREF _Toc387445004 h 18HYPERLINK l _Toc3874450055.2 SMC第四工厂4号楼低压配电系统的地线 PAGEREF _Toc387445005 h 19HYPERLINK l _Toc387445006结 语 PAGEREF _Toc387445006 h 21HYPERLINK l _Toc387445007参考文献 PAGEREF _Toc387445007 h 21HYPERLINK l _Toc387445008谢 辞 PAGEREF _Toc387445008 h 23 TOC o 1-3 h z

14、 u 1绪论1.1 引言无法想象现代工业生产没有了电将会是什么样，电能因其节能、环保、便利等优势从被使用开始，便得到了大量而广泛的使用。电能与其他形式能源之间的容易转换性更是促使其成为人类历史上绝无仅有的能量源泉。电能的另外一项优点便是其输送过程和配送过程都相当简便经济，又利于实现自动化生成，这些优势都是其能在众多能源种类中傲视群雄的原因。通常来说，中小型工厂用电电压在6kv至10kv之间。电能在配送给各车间之前需要经过变电处理，以满足车间对电压、电流使用的要求。变电所是进行变压处理的部门，车间变电所内的电力变压器能够将电压从10kv降至车间需求的220V或者380V，再经低压电线分送给各用电

15、设备即可。有些输电电压可能要达到35KV或者更高大型工厂和中型工厂车间，需要二次变压，这时变电系统要分成工厂总降压和各车间分降压变电所两部分。总降压部门一般能将35KV或者更高的电压降低至6kv至10kv之间的可配电电压，再由相关高压配电系统配送给各车间使用，各车间在经过一次上文中提到的变电过程即可得到生产设备所需的电压。也有些工厂采取一次变电过程便将35千伏以上的电压将为设备使用电压，这种变压方式被称为高压深入负荷中心直接配电。这种配电方式有许多优点，如简化配电系统、节约配电输送用的铝铜等较贵的金属，降低输送过程的热损耗，并能提高供电的稳定性。但是由于电压过高，需要建立保证安全的“安全走廊”

16、。当工厂供电总容量不足1000千伏时，只设一座变电所将10千伏以下的电压降至设备用电压。而总容量小于等于160千伏时，使用低压进线即可，工厂也只要设置一个低压配电所室。SMC第四工厂供配电系统属于中型系统，使用10KV电源，10千伏配电室位于4号楼的西北侧，配电室至本工厂采用架空输送方式，然后使用电缆将工厂配电所的低压用电设备所需的电压220/380V配送至SMC第四工厂4号楼。如图1.1所示为SMC四工厂电气布局图。图1.1 SMC四工厂电气布局图1.2供配电系统概述供配电系统包括供电系统和配电系统两部分。几乎所有的工厂、企业、民用电力均是由公共电力体系供应的。因此，有必要首先介绍一下电力供

17、应系统。1.2.1电力系统电力系统通常包括各种发电厂、电力网和各行各业的用户，其功能涵盖了发电、送电、降压、配电等。值得注意的是，配送电和使用电两个过程实际上是同时进行的，某一时刻工厂发电量大致与社会上所用用电量和损耗之和。发电、送电、降压、配电和使用电能的各种发电、输电、变电、用电设备组成的复杂系统就是电力系统。如图1.1所示。 图1.1 电力系统简图这里还要提到其他两个与电力系统关系重大的电力网络及动力系统。电力网络就是通常所说的电网，电网主要指发电厂和用户之间用于电能传送和变压的部分，包括输各种高、低压输电线路、各种变电所、配电室等；而动力系统是一个比电力系统更大的概念，它包括了电力系统

18、的全部和工厂发电用的动力部分（如水轮机、锅炉、汽轮机、热力网、核电反应堆等等）。由此可看出动力系统包含有电力系统，而电力系统有包括了电网，三者关系可从图1.1中了解。1.2.2 供配电系统供配电系统的构成元素通常包括总降压变电机构、高压配电路、工厂变电所、车间变电室、低压配电线路、用电设备等。每一部分都发挥着各自的作用，共同组成一个有机的整体。接下来着重介绍一下不同类型的配电系统。1.2.2.1一次变压供配电系统一次变压供配电系统在电能配送、使用过程中只经历了一次变压处理。具体还包括仅含有一个变电所、包含高压配电所和高压深入负荷中心的三种类型一次变压供配电系统。首先，仅含一个变电所的一次变压供

19、配电系统适用于用电设备少的小工程及居民区。此种一次变压配电系统只设置一个变电所，处理6千伏至10千伏的电压降为380伏或者220伏的电压。最常见的如车间变电所，如图1.2所示。图1.2 含一个变电所的一次变压供配电系对于高压配电一次变压供配电系统也适应于中小型用电单位。此种系统在工厂内含有6至10kV高压输电线路，需要高压配电所将高压电能分配给各车间，在有各车间变电所将电压将为220或者380伏，供使用，而高压用设备可直接接入高压配电所的6至10kV高压母线。对于一些需要直接使用35千伏高压电的中小型企业，如果条件允许可直接将35千伏输电线路直接引入工厂靠近负荷的车间变电所位置，然后由变电所通

20、过变电处理为各车间分配380伏、220伏以及35千伏等电压。此种供电体系能够有效的节约输电成本、电能损耗，并使车间供电更加稳定可靠。如图1.3所示为高压深入负荷中心的供配电方式。图1.3 高压深入负荷中心供配电系统1.2.2.2二次变压供配电系统上一节中讲到的一次变压供配电系统主要用于中小型工厂，而对于大型工厂以及规模比较大的中型工厂，一次变压供配电系统一般达不到供配电要求，需采用总降压变电加工厂分降压变电的二次变压供配电系统。此种供配电系统进线电压可达35千伏至110千伏，需要在工厂总降压变电站进行35kV-110 kV的电压降到6 kV -10 kV，将此电压再配送给各个车间变电所进行使用

21、电压的转化，最终将电压降至220/330V，对于高压用设备可直接接入总降压变电站的6至10kV高压母线。此外对于不需要使用高压用电设备的小型工厂，可直接以220/380V的进线电压进线，此种情况工厂只需设置一个变电室即可，变电室将220/380V的电直接配送给各车间。1.2.3 供配电要求供配电需同时满足安全使用、节能环保等要求，具体包括安全、可靠、优质、经济等。1.3系统的电压国家相关法律对于电网、用电设备、发电机、变压器等电力系统中的元素的额定电压均有有规定，各行业依据国家规定来确定各用电设备的额定电压。用电设备的电压一般按照同级电网的额定电压来定，如图1.4所示；电力传输过程中一般要损耗

22、5%左右，因此会在输送电力的源头增加5%的电压以使线路的首、末端电压相同，发电机位于首段，其额定电压也相应的要高于同级电网5%才能补偿输电线路上的电压损耗，如图1.4所示。图1.4 用电设备及发电机额定电压电力变压器的额定电压的确定相对复杂，分为一次绕组额定电压和二次电阻额定电压，一次绕组要考虑变压器在电网的位置，而二次绕组要考虑二次侧供电线路的长短。当一次绕组与发电机相连，其额定电压需与发电机相同，高于同级电网5%，图5.1中的T1；其未与发电机相连时，如图1.5所示，变压器接于线路中的T2处，则可将其看做用电设备，额定电压与同级线路相同。对于二次绕组，当线路较长时，会由于电阻热损失产生压降

23、，同时位于首端的二次绕组还要考虑高于同级网5%的电压，因此最终确定变压器二次绕组的额定电压应高于线路额定电压10%，如图1.5所示图1.5 变压器一、二次绕组额定电压2 SMC第四工厂4号楼电力负荷及计算2.1计算负荷的目的计算负荷是某一大小的假设持续负荷，其热效应对应于某一实际发生的负荷。通常，在选择电气设备时，首先将30分钟最大计算负荷（计算负荷Pc）作用于待选设备并持续一段时间，如果设备能够长时间承受此负荷，那么设备是符合正常情况长期运行条件的。负荷计算通常有以下几项作用：（1）通过计算变压器负荷电流及视在功率，为变压器容量确定的依据；（2）通过计算线路中母线及各种电路保护器负荷电流，从

24、而为这些电气设备的选择提供依据；（3）通过负荷电流的计算，来选取合适类型、导线截面积的电缆；（4）计算电路保护设备的整定计算、电动机启动校验；（5）电气设计时会参考负荷电流，因为电气工程设计主要是依据发热条件来选择各种导线和设备的。计算负荷的确定是否准确能够直接影响电气设备和导线的选取是否经济、合适。负荷计算也供配电设计的前提，是供配电系统投入运行后安全、可靠、经济运行的必要过程。计算负荷过大，电气设备和导线规格选取会偏大，不利于节约资源，并会导致变电器长期处于低效率的运行状态；而计算负荷过小不仅是设备和导线寿命变短，严重的可能会出现重大安全事故，造成巨大经济损失。因此，应给予负荷计算足够的重

25、视。2.2电力负荷的供配电系统设计规范等级划分根据国家供配电系统设计规范的规定，可将电力负荷按照供配电的可靠性和给国家政治、经济造成损失轻重程度分为文一、二、三级三个级别的电力负荷。一级负荷指中断断电会造成以下后果的电力级别：人员伤亡，政治、经济上的重大损失，其中如果断电将会发生爆炸、火灾、中毒及不被允许发生断电的场所等事故被看做一级负荷中的重要负荷。二负荷指中断断电会造成以下后果的电力级别：政治、经济上的较大损失，重要单位不能正常运行。三负荷指除了一、二级电力负荷以外的情况。2.3 SMC第四工厂4号楼计算负荷的确定2.3.1 计算负荷的概念计算负荷是在导体中通以一个恒定的负荷，一段时间后，

26、这个负荷有一个最高温升，在实际导体中一定的负荷也会产生这个温升，那么就将这个恒定的负荷称为实际导体的计算负荷。一般情况下导体内电流温升趋于稳定大约需要（34）T（T为发热常量，不同材料略有不同）。对于横截面积小于35mm2的导体，T值约为10min，因此其电流从通电达到稳定温升的时间约为30min。不难看出，如果绘制导体的发热曲线图，那么可将曲线上30min的最大负荷P30视为导线的计算负荷。因此计算负荷即是0min的最大负荷，本文中用P30代表有功计算负荷，Q30代表无功计算负荷、S30代表视在计算负荷、I30代表计算电流等。计算负荷过大，电气设备和导线规格选取会偏大，不利于节约资源，并会导

27、致变电器长期处于低效率的运行状态；而计算负荷过小不仅是设备和导线寿命变短，严重的可能会出现重大安全事故。而负荷的计算也受到多种因素的影响，虽然电力负荷的计算有一定的规律，但想要十分精确的计算还是比较困难，实际计算的计算负荷为比较接近实际值的近似值。2.3.2 计算负荷的方法对于已知用电设备的线路，计算负荷常用的有需要系数法、利用系数法及二项式法三种；而对于未知用电设备的线路，计算负荷常用的有负荷密度、单位指标及住宅用电量指标法三种方法。下面进行简要介绍。（1）需要系数法计算负荷是用设备的功率乘以需要系数，计算过程直接、简便、易于理解，目前应用的也非常广泛。这种负荷计算方法特别适用于配变电所的计

28、算。（2）利用系数法的理论基础是概率论和数理统计。它首先使用利用系数求解最大负荷班的平均负荷，再综合设备台数和功率差异等因素，乘上与有效台数相关的最大系数，从而计算出计算负荷。虽然具有更接近设计结果的优点，但是利用系数的测得较为困难，因此目前其使用受到一定限制。（3）二项式法：同时考虑各设备组容量和及主要几个大容量设备，利用经验系数进行加权求和从而得到计算负荷。（4）负荷密度法是指利用给定的建筑单位面积的负荷，计算其平均负荷，具体公式如下：Pav =其中：是负荷密度，单位为kW/m A代表建筑面积，单位为m2负荷密度法和需要系数法可搭配使用，在前期方案设计阶段可运用负荷密度法进行估算，而到了施

29、工阶段可使用需要系数法进行复核检察。2.3.3 需要系数法计算负荷过程2.3.3.1 单组用电设备计算负荷需要系数法计算负荷包括有功计算负荷、无功计算负荷、视在计算负荷和计算电流等四种计算负荷的计算，具体计算公式如下：（1）有功计算负荷：P30=其中：P30代表有功计算负荷；Kd代表需要系数；（2）无功计算负荷：Q30其中：Q30为无功计算机负荷；tan为设备组平均功率（3）视在计算负荷：S30其中：S30为视在计算负荷；cos（4）计算电流：I30=其中：I30为计算电流；U2.3.3.2 多组用电设备和车间低压母线的计算负荷对于多组用电设备和车间配电低压母线的计算负荷的确定要充分考虑到不同

30、组用电设备最大负荷出现时间不同的现象，为了使此时计算负荷更负荷实际情况，需要引入与实际相关的有功负荷同时系数KP和无功负荷同时系数Kq。其中对于主车间KP的取值范围为0.850.95，Kq的取值在0.9（1）通过各设备组计算负荷相加之和求得时，KP的取值范围为0.80.9，Kq的取值在0.850.9（2）通过车间干线计算负荷相加之和求得时，KP的取值范围为0.90.95，Kq的取值在0.940.97，那么总有功计算负荷P30=KPQ30=Kq其中：P30i为各设备组有功计算负荷和，Q则视在计算负荷和总计算电流可有以上结果计算：S30=P30I30=S30此处需要注意，总视在计算负荷和宗电流不能

31、使用各组之和来计算。2.3.4 SMC第四工厂4号楼负荷计算2.3.4.1 负荷情况简介本文根据需要系数法计算整栋楼的计算负荷，首先要搜集车间和具体设别的负荷情况。如表2.1、表2.2所示。表2.1 车间负荷清单车间无功计算负荷（kW）无功计算负荷（kvar）最大电动机（kW）冷作11012035装配859525仓库20207.5照明2015车间具体设备计算负荷：表2.2 设备负荷清单序号用电设备名称用电设备容量（kW）台数（台）1-4,13-15,22-24 32-34,36车床7+0.12545铣床10+2.8121,35摇臂钻4.5+1.69+0.6+0.124946,7,41,42砂轮

32、机6.99+2.838,9砂轮机7+1.69210磨床3.3111,12磨床1217,18铣床7+1.69+0.5219铣床10+2.8+1.5120,38磨床10+2.8+0.5222,37车床10+0.1249231磨床10+0.5139,40立床75+4.51+1.7+1.7+1+1+0.5243,44,45车床7+1.7346,镗床6.52+2.8147铣床7+2.8148桥式起重机11+5+5+2.2149,50桥式起重机16+5+5+3.42全楼照明密度为12W/m2。2.3.4.2 各车间负荷计算可根据上述表格中的相关数据得知，SMC第四工厂4号楼的用电设备均属于三级负荷，可通过

33、需求系数法各个车间的计算负荷。（1）对于金工车间负荷的计算机床设备容量：Pe=7.125大批生产的金属冷加工机床的电动机需求系数一般可取：Kd 为0.180.25；cos=0.5；则机床的有功计算负荷为：P30=KdPe无功计算负荷为：Q30=P30(2)桥式起重机计算负荷：Pe=PN=SMC第四工厂各个车间的起重机需求系数Kd均可取为：0.10.5；tan则起重机的有功和无功计算负荷计算如下：P30=KdPeQ30=P30tan（3）车间照明计算负荷此项目要首先了解车间面积和各种照明设备容量，SMC四工厂4号口车间的总面积为ab=120140m2=16800m2行业上对于生产厂房、实验室、办

34、公室等照明设备，需求系数Kd均取0.8，cos=1，tan，Q30（4）总负荷本文取有功同时系数Kp=0.95，无功同时系数K总有功计算负荷：P30(2)=0.95P30=0.95(165.135+12.345+161.280) kW=321.882总无功计算负荷：Q30(2)=0.97Q30=0.97(285.684+21.357+120+95+20+15) kW = 540.32977视在计算负荷为：S30（2）功率因数为： cos（2）3 SMC第四工厂4号楼电压器选择3.1电压器的概述电压器又叫做电力变压器，文字符号为T，根据国际电工委员会的相关规定，电压器主要指的是三相变压器在5 k

35、VA及以上的额定容量的电压器，或者是输变电在1 kVA及以上的单相的电压器。作为整个配电系统中比较重要的设备，电压器在公用电网和工业电网上用途比较多，它的作用是进行不同的电压值的电能的转化，让电能能够很好的运送和分配。3.2 合理选择电压器容量电压器的容量在整个供电的设计中是很重要的，它主要是根据用电设备来进行计算的。在我们的实际生活中，我们常常会发现计算出来的负荷是比实际的负荷高出很多。那么在选择电压器的时候，我们应该选择负荷率高的，也就是不能选择那种容量偏大的变压器，一旦变压器的容量偏大，整个供电系统的开关设备、补偿装置和容量也会增大，这就造成了投资的浪费。3.2.1 电压器的分类及特点电

36、压器的分类有很多种，不同的用途制造出来的电压器是不一样的。从用途来分，我们把电压器分为电力电压器、调压电压器、测量电压器、试验用的高压电压器、控制用变电压器；从相数来看，我们把电压器的相数分为单相和三相这两大类，在供配电系统中主要使用三相电压器，在小容量的单相设备中才使用单相电压器；从电压器使用的绕组导体的材质，可以分为铜绕组变压器和铝绕组变压器；从电压器的冷却条件来看，可以分为油浸电压器、干式电压器、充气式电压器；从电压的条件方式来看，可以分为无载调压变压器和有载调压变压器；从安装地点来看，可以分为户内式电压器和户外式电压器。3.2.2 电压器的结构按照电磁感应原理来看，电压器的结构主要包括

37、电路和磁路。电压器的电路指的是电压器的绕组。一次绕组指的是降压电压器和系统的电路电源连接，二次绕组指的是电压器和负载进行连接；电压器的磁路指的是电压器的铁心，它包括铁轭和铁心柱。在铁心柱上用绕组套住是为了给电压器的涡流和磁滞进行减损。3.3 电压器的选择及有关计算在整个供电设备中，电压器可以说是效率最高的设备了。电压器经常需要连续运行，表面上看它的功率是比较小的，但是在运行过程中，长期累积下来的电能损耗就很多，在选择电压器时我们主要选择合适的电压器的型式和容量，这样让电压器在运行中减少成本。首先我们要选择合适的电压器的型号，在选择型号上一定要主要电压器的负荷量，计算经济负荷及经济负荷率的时候主

38、要采用这个公式：（其中：P0指的是变压器的空载有功损耗，Pk3.4 电压器的继电保护电压器在工业和民用建筑供配电系统中都有使用，如果电压器出现故障，将会直接造成工业与民用建筑供配电系统的瘫痪，那么我们在选择电压器时，一定要主要选择合适容量的电压器，这样才能保护整个供电系统，要对电压器的继电系统进行保护，在对继电系统进行保护时要有选择性，主要继电系统的可靠性和灵敏性。4 导线和电缆的选取4.1导电、电缆选择条件供配电系统中导线、电缆等输电材料的选取尤为重要，要同时考虑到安全、实用、经济、可靠性等因素，为此对于此类母线的选取需要满足一些基本的条件。第一要满足发热量不能过高的条件，导线和电缆在正常使

39、用时由于电流热效应使导线和电缆的温度升高，其最高温度应不高于导线或者电缆材料正常使用时能够承受的温度，也可通过评估电压损耗来判断其发热指标。第二是导线和电缆的选取要满足经济电流密度的要求，35kV及以上的高压线路使用的电缆和导线需要安装国家规定的经济电流密度的要求选用，对于10kV以下的传输线路，除了长期运行的如电解槽母线等特大低压电流线路外，其他可不需满足国家经济电流密度。第三，导线的选择需要满足强度要求，每一种线路都有对于最小导线截面的要求，所选用导线截面积应不小于此界面，电缆的强度都较好，因此其强度可不校验，只校验其短路热稳定性和动稳定性即可。第四，电力传输线路中安装有熔断器、低压保护设

40、备等处要使导线和电缆尽量与保护电气设备相配合，以使保护电路可靠的运行。绝缘导线、电缆等还要考虑工作电压的要求，通常要求其额定电压要大于工作电压。4.2 电缆工作的载流量4.2.1 电缆概述长期允许载流量是评价电缆性能的一项重要指标，其是电缆工作达到热稳定后，电缆自身温度刚好为长期正常工作温度对应的电流大小。电缆工作时，由于自身的电阻热以及绝缘层、保护层等的热损耗，都可能是电缆的温度升高，当其温度超过一定值时，可能导致外绝缘破损，从而留下安全隐患，并可能击穿绝缘皮，将此温度值成为长期允许工作温度。在选择电缆时要依据相关参数进行长期允许工作温度的计算。常见的线芯电缆长期允许工作温度如表4.1所示。

41、表4-1常见线芯电缆长期允许工作温度绝缘类型电压等级（kV）长期允许工作温度（）交联聚乙烯90聚氯乙烯70橡皮65粘性浸渍纸3806651060203550充油电缆11033075不滴流油浸纸38067010702035654.2.2 电缆载流量的因数影响电力电缆长期工作载流量的因素很多，除了其本身材质和结构以外，电缆的架设方式以及周边的天气环境等都是要考虑的因素。因此，电缆长期工作允许载留量的决定因素可归结为以下三点：（1）长期允许工作温度；（2）散热性；（3）电缆相关设备及周围环境。4.3 电缆选择的相关计算以SMC四工厂四号楼车间的地下直埋的动力电缆为例，计算型号为YJLV223.6/6

42、 kV的三芯电缆的截面积。电缆的长期允许载流量的计算公式如式（3.1）。 式（3.1）下面计算电缆的截面积：在电缆正常工作时，需要满足通过电缆的最大持续电流小于指定条件下的长期允许载流量乘以一个修正系数，即：Imax其中：Imax代表电缆中通过的最大持续负载电流；IK=K其中：K1为温度修正系数为了计算电缆的最大持续负载是否满足要求，需要计算K。通过查阅相关资料知道SMC第四工厂所在地土壤的热阻系数为120/W，土壤最高温度35，土壤的热阻系数为。由电力电缆使用技术可知K1=0.92；KK=K则可知IO的范围：由IO的值查阅电力电缆使用技术可知，可选用YJLV223.6/6 kV截面积为3*2

43、6mm25 车间低压配电方式5.1 车间低压配电方式行业常用的工厂低压配电线路的形式包括树形、放射式，以及环状三种。三种配线方式各有优劣。其中放射式配线是一种比较保险的结线方式，此种方式当某一分路发生故障时并不会影响到其他的线路正常运作，配备自动装置也十分方便。其缺点是消耗金属材料较多，需要更多的开关设备和保护设备，且损耗也会自然增多。因此，此种配电方式主要用于设备容量较大且对供电稳定性要求较高的的设备。树形结线的特点与放射式结线恰恰相反，因此适合于较小型且分布均匀的电气设备。环形结线因其保护装置、整定等方面较为复杂使用不如前二者多。由以上分析结合SMC第四工厂四号楼车间的电气设备和线路特点，4号楼车间采用放射式和树形相结合的配线方式，能够很好的保证生产的需要。两种配电方案备选，如图5.1和图5.2分别为方案1和方案2 的配电电路图。 图5.1 车间配电方案1图5.2 车间配电方案2通过图可知虽然两种方案均能达到供配电的目标，但是各有优劣。两种方案中都做到了将靠近变电所的大功率设备采用放射性连接方式，此种设置提高了供电的可靠性，如方案一中 eq oac(,5)、 eq oac(,6)、 eq oac(,8)、 eq oac(,3)干线和方案二中的 eq oac(,5)、 eq oac(,6)、 eq oac(,7)、 eq oac(,3)干线。方案一中的 eq oa