工厂低压配电系统设计01

1、酒 泉 职 业业 技 术 学学 院毕 业 设 计计（论 文） 20114 级级专业题 目：毕业时间间：学生姓名名：张宏宏泽指导教师师：班 级： 220144年 55月200日摘 要：电能是是工业生生产的主主要动力力能源，工厂供供电设计计的任务务是从电电力系统统取得电电源，经经过合理理的传输输、变换换、分配配到工厂厂车间中中每一个个用电设设备上，随着工工业电气气自动化化技术的的发展，工厂用用电量快快速增长长，对电电能质量量、供电电可靠性性以及技技术经济济指标等等的要求求也日益益提高，供电设设计是否否完善，不仅影影响工厂厂的基本本建设投投资、运运行费用用和有色色金属消消耗量，而且也也反映到到工厂的

2、的可靠性性和工厂厂的安全全生产上上，它与与企业的的经济效效益、设设备和人人身安全全等是密密切相关关的。关键词；变电所所；变压压器；工工厂负荷荷；接线线方案；防雷及及接地保保护目 录录TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc323712102 前言 PAGEREF _Toc323712102 h 1 HYPERLINK l _Toc323712104 1 车间间的负荷荷计算及及无功补补偿 PAGEREF _Toc323712104 h 2 HYPERLINK l _Toc323712105 1.1 负荷计计算的目目的、意意义及原原则 PAGEREF _Toc3237121

3、05 h 2 HYPERLINK l _Toc323712106 1.2 工厂负负荷情况况 PAGEREF _Toc323712106 h 3 HYPERLINK l _Toc323712107 1.3 计算负负荷、无无功负荷荷、视在在负荷的的计算 PAGEREF _Toc323712107 h 55 HYPERLINK l _Toc323712108 1.4 无功补补偿的主主要作用用 PAGEREF _Toc323712108 h 8 HYPERLINK l _Toc323712109 2 确定定车间变变电所的的所址和和形式 PAGEREF _Toc323712109 h 88 HYPERL

4、INK l _Toc323712111 2.2 变电所所的形式式（类型型） PAGEREF _Toc323712111 h 100 HYPERLINK l _Toc323712112 3 确定定车间变变电所主主变压器器型式，容量和和台数及及主结线线方案 PAGEREF _Toc323712112 h 112 HYPERLINK l _Toc323712113 4 短路路计算 PAGEREF _Toc323712113 h 114 HYPERLINK l _Toc323712114 4.1 计算k-1点的的短路电电流和短短路容量量（UC1=110kvv） PAGEREF _Toc32371211

5、4 h 15 HYPERLINK l _Toc323712115 4.1.1 计计算短路路电路中中各无件件的电抗抗 PAGEREF _Toc323712115 h 15 HYPERLINK l _Toc323712116 4.1.2 计计算三相相短路电电流和短短路容量量 PAGEREF _Toc323712116 h 16 HYPERLINK l _Toc323712117 4.2 计算k-2点的的短路电电流和短短路容量量（UC2=00.4kkv） PAGEREF _Toc323712117 h 16 HYPERLINK l _Toc323712118 4.2.1 计计算短路路电路中中各无件件

6、的电抗抗 PAGEREF _Toc323712118 h 16 HYPERLINK l _Toc323712119 4.2.2 计计算三相相短路电电流和短短路容量量 PAGEREF _Toc323712119 h 17 HYPERLINK l _Toc323712120 5 一次次设备的的选择 PAGEREF _Toc323712120 h 118 HYPERLINK l _Toc323712121 5.1 电气设设备选择择的一般般原则 PAGEREF _Toc323712121 h 118 HYPERLINK l _Toc323712122 5.2 高低压压电气设设备的选选择 PAGEREF

7、 _Toc323712122 h 188 HYPERLINK l _Toc323712123 5.2.1 按按工作电电压选择择 PAGEREF _Toc323712123 h 18 HYPERLINK l _Toc323712124 5.2.2 按按最大负负荷电流流选择电电气设备备的额定定电流 PAGEREF _Toc323712124 h 118 HYPERLINK l _Toc323712125 5.2.3 对对开关类类电气设设备还应应考虑其其断流能能力 PAGEREF _Toc323712125 h 199 HYPERLINK l _Toc323712126 5.2.4 隔隔离开关关、负

8、荷荷开关和和断路器器的短路路稳定度度校验 PAGEREF _Toc323712126 h 119 HYPERLINK l _Toc323712127 6 选择择车间变变电所高高低进出出线截面面 PAGEREF _Toc323712127 h 21 HYPERLINK l _Toc323712128 6.1 变压器器高压侧侧进线电电缆截面面选择 PAGEREF _Toc323712128 h 221 HYPERLINK l _Toc323712129 6.2 3800V低压压出线的的选择 PAGEREF _Toc323712129 h 221 HYPERLINK l _Toc323712130

9、7 选择择电源进进线的二二次回路路及整定定继电保保护。 PAGEREF _Toc323712130 h 222 HYPERLINK l _Toc323712131 7.1 测量与与指示 PAGEREF _Toc323712131 h 222 HYPERLINK l _Toc323712132 7.2 继电保保护 PAGEREF _Toc323712132 h 233 HYPERLINK l _Toc323712133 8 车间间变电所所的防雷雷保护及及接地装装置的设设计。 PAGEREF _Toc323712133 h 224 HYPERLINK l _Toc323712134 8.1 防直击

10、击雷 PAGEREF _Toc323712134 h 244 HYPERLINK l _Toc323712135 8.2 避雷器器的选择择(防雷电电波) PAGEREF _Toc323712135 h 24 HYPERLINK l _Toc323712136 9 车间间变电所所主结线线电路图图 HYPERLINK l _Toc323712137 PAGEREF _Toc323712137 h 25 HYPERLINK l _Toc323712138 结束语 PAGEREF _Toc323712138 h 226 HYPERLINK l _Toc323712139 参考文献献: PAGEREF

11、_Toc323712139 h 26PAGE 前言现在除个个别大型型工业联联合企业业有自备备电厂外外，绝大大多数工工厂都是是从国家家电力系系统取得得电能的的，因此此，工厂厂工业负负荷是电电力系统统的主要要用户，工厂供供电系统统也是电电力系统统的一个个组成部部分，保保证安全全供电和和经济运运行，不不仅关系系到企业业的利益益，也关关系到电电力系统统的安全全和经济济运行以以及合理理利用能能源。工厂供电电设计必必须遵循循国家的的各项方方针政策策，设计计方案必必须符合合国家标标准中的的有关规规定，同同时必须须满足以以下几项项基本要要求：1、安全全：在电能能的供应应、分配配和使用用中，不不应发生生人身事事

12、故和设设备事故故。2、可靠靠：应满足足能用户户对供电电可靠性性的要求求。3、优质质：应满足足电能用用户对电电压和频频率等质质量的要要求。4、经济济：供电系系统的投投资要少少，运行行费用低低，并尽尽可能工工节约电电能和减减少有色色金属消消耗量。此外，在在供电工工作中，应合理理地处理理局和全全局、当当前和长长远等关关系，既既要照顾顾局部和和当前和和利益，又要有有全局观观点，能能顾全大大局，适适应发展展。本设计的的主要内内容包括括：车间间的负荷荷计算及及无功补补偿，确确定车间间变电所所的所址址和型式式，车间间变电所所的主接接线方案案，短路路电流计计算，主主要用电电设备选选择和校校验，车车间变电电所整

13、定定继电保保护和防防雷保护护及接地地装置的的设计等等。工厂分布布图1 车间间的负荷荷计算及及无功补补偿1.1 负荷计计算的目目的、意意义及原原则（1）供供电系统统要能安安全可靠靠地正常常运行，其中各各个元件件（包括括电力变变压器、开关设设备及导导线、电电缆等）都必须须选择得得当，除除了满足足工作电电压和频频率的要要求外，最重要要的就是是要满足足负荷电电流的要要求。因因次，有有必要对对供电系系统中各各个环节节的电力力负荷进进行统计计计算。（2）计计算负荷荷是供电电设计计计算的基基本依据据。计算算负荷确确定的是是否正确确合理，直接影影响到电电器和导导线电缆缆的选择择是否经经济合理理。如果果计算负负

14、荷确定定的过大大，将使使电器和和导线电电缆选的的过大，造成投投资和有有色金属属的浪费费。如果果计算负负荷确定定的过小小，又将将使电器器和导线线电缆处处于过负负荷下运运行，增增加电能能损耗，产生过过热，导导致绝缘缘过早老老化甚至至燃烧引引起火灾灾，同样样会造成成更大损损失。由由此可见见，正确确确定计计算负荷荷意义重重大。（3）平平均负荷荷为一段段时间内内用电设设备所消消耗的电电能与该该段时间间之比。常选用用最大负负荷班（即有代代表性的的一昼夜夜内电能能消耗量量最多的的一个班班）的平平均负荷荷，有时时也计算算年平均均负荷。平均负负荷用来来计算最最大负荷荷和电能能消耗量量。（4）计计算负荷荷又称需需

15、要负荷荷或最大大负荷。计算负负荷是一一个假想想的持续续性的负负荷，其其热效应应与同一一时间内内实际变变动负荷荷所产生生的最大大热效应应相等。在配电电设计中中，通常常采用330分钟钟的最大大平均负负荷作为为按发热热条件选选择电器器或导体体的依据据。（5）尖尖峰电流流指单台台或多台台用电设设备持续续1秒左左右的最最大负荷荷电流。一般取取启动电电流上午午周期分分量作为为计算电电压损失失、电压压波动和和电压下下降以及及选择电电器和保保护元件件等的依依据。在在校验瞬瞬动元件件时，还还应考虑虑启动电电流的非非周期分分量。1.2、全厂负负荷计算算表及方方法负荷计算算的方法法有需要要系数法法、利用用系数法法及

16、二项项式等几几种。本设计采采用需要要系数法法确定。主要计算算公式有有： 有有功功率率： P300= PPeKd 无功功功率: Q300 = P300 tg 视在在功率: S3OO = P300/coos 计算算电流: I300 = S300/3Unn1.2 工厂负负荷情况况工厂有88个厂房房分别为为冷加工工车间，金属加加工车间间，变压压器装配配房，检检修车间间和4个个工具车车间。机床设备备情况如如下：表1-11设备代号号设备名称称单台容量量（KWW）功率因数数Coss效率1 车床20.80.82车床40.80.83车床50.80.84铣床3.50.80.85铣床30.80.86铣床20.80.

17、87插齿机4.50.8550.8558工具磨床床1.50.80.89小冲床1.50.80.810磨床1.50.80.811磨床4.50.8550.85512冲床4.50.8550.85513钻床1.50.80.814变压器20.80.9各车间负负荷情况况表1-22车间编号号拥有设备备设备容量量（KWW）功率因数数Coss需要系数数Kd冷加工车车间1,2,3号车车床各22台。44,5,6号铣铣床各22台。插齿机11台43.550.80.4照明50.80.8金属加工工车间3号车床床6台，13号号钻床110台.工具磨磨床2台台，100号磨床床2台，11号号磨床11台小冲床33台55.55+4.50.

18、8，,08850.3照明60.80.9变压器装装配房14号变变压器44个80.80.5照明20.80.8检修车间间1500.8550.25550.8550.9工具车间间1500.8550.340.8550.9工具车间间2550.8550.340.8550.9工具车间间3400.8550.330.8550.9工具车间间4350.8550.330.8550.91.3 计算负负荷、无无功负荷荷、视在在负荷的的计算根据公式式 : 有有功功率率： P300= PPeKd 无功功功率: Q300 = P300 tann 视在在功率: S3OO = P300/coos 计算算电流: I300 = S300/

19、3Unn表1-33车间负荷荷计算表表（Unn=3880V）车间设备类别别设备容量量（KWW）功率因数数cos需要系数数Kdtan计算负荷荷P30/kwQ30/kwS30/kvaaI30/A冷加工车车间动力43.550.80.40.75517.4413.00521.77533.005照明50.80.80.7554357.6金属加工工车间动力600.80.30.7551813.5522.5534.22照明60.80.90.7555.44.0556.75510.226变压器装装配房动力80.80.50.7554357.600照明20.80.80.7551.61.223.044检修车间间动力1500.

20、8550.2550.637.5522.5544.11267.003照明50.8550.90.64.52.75.2998.044工具车间间1动力500.8550.30.615917.66526.881照明40.8550.90.63.62.1664.2446.444工具车间间2动力550.8550.30.616.559.919.44129.449照明40.8550.90.63.62.1664.2446.444工具车间间3动力400.8550.30.6127.214.11221.445照明30.8550.90.62.71.6223.1884.833工具车间间4动力350.8550.30.610.55

21、6.312.33518.777照明30.8550.90.62.71.6223.1884.833总计动力441.5130.984.445156.9238.43照明3228.4418.55133.88551.4480.8335159.3102.96190.75289.91由上表可可知，该该厂3880V侧侧最大负负荷时的的功率因因数是00.844，而供供电部门门要求该该厂100kv进进线侧最最大负荷荷时因数数不应低低于0.90.考虑到到主变压压器的无无功损耗耗远大于于有功损损耗，因因此3880V侧侧最大负负荷时因因数应稍稍大于00.900，暂取取0.992来计计算3880V侧侧所需无无功功率率补偿容

22、容量：Qc=PP30(tann1-ttan2)=1599.3tann(arrccoos0.84)-taan(aarcccos00.922)kkvarr=355.844kvaar无功功率率补偿装装置：一一般用并并联电容容器的方方法来进进行功率率补偿。查表知选选择型号号BKMMJ0.4-112-11/3并并联电容容器3只只取Qcc=366 kvvar.补偿后无无功功率率Q303361102.96-36=66.96 kvaar补偿后视视在功率率S300=(1599.3)2+(666.966)2=1722.8KKV.A变压器容容量选择择(kVVA) 2000kVAA变压器的的功率损损耗为：PT=0.0

23、015*1722.8=2.5592KKWQT=0.006*1172.8=110.3368kkvarr变电所高高压侧的的计算负负荷为：P300（1）=1559.33+2.5922=1661.8892KKW Q330（11）=666.996+110.3368=77.3288KW S330（11）=(P300（1）)2+( QQ30（1）)2=1799.411KVAA补偿后的的功率因因数：ccos（1）= PP30（1）/ S330（11）=00.9002。这这一功率率因数满满足要求求。因此无功功补偿后后工厂3380VV侧和110KVV侧的负负荷计算算如下表表所示：表1-44项目cos计算负荷荷P3

24、0/kwQ30/kvaarS30/kvaaI30/A380vv侧补偿偿前负荷荷0.844159.3102.96190.75289.91380vv侧无功功补偿容容量-36380vv侧补偿偿后负荷荷0.922159.366.996172.8249.42主变压器器功率损损耗0.0115S330=22.59920.066S300=100.366810kvv侧负荷荷计算0.9002161.892277.3328179.4110.33581.4 无功补补偿的主主要作用用无功补偿偿的主要要作用就就是提高高功率因因数以减减少设备备容量和和功率耗耗损、稳稳定电压压和提高高供电质质量，在在长距离离输电中中提高系系

25、统输电电稳定性性和输电电能力以以及平衡衡三相负负载的有有功和无无功功率率。安装并联联电容器器进行无无功补偿偿，可限限制无功功补偿在在电网中中传输，相应减减小了线线路的电电压损耗耗，提高高了配电电网的电电压质量量。无功功补偿应应根据分分级就地地和便于于调整电电压的原原则进行行配置。集中补偿偿与分散散补偿相相结合，以分撒撒补偿为为主；高高压补偿偿与低压压补偿相相结合，以低压压补偿为为主；调调压与降降压相结结合；并并且与配配电网建建设改造造工程同同步规划划、设计计、施工工、同步步投运。无功补补偿的主主要作用用具体体体现在：提高电电压质量量；降低电电能损耗耗；提高发发供电设设备运行行效率；减少用用户电

26、费费支出。2 确定定车间变变电所的的所址和和形式2.1 变电所所位置的的选择，应根据据下列要要求经技技术、经经济比较较确定 一、接近负负荷中心心； 二、进进出线方方便； 三、接近电电源侧； 四四、设备备运输方方便； 五、不应设设在有剧剧烈振动动或高温温的场所所； 六、不不宜设在在多尘或或有腐蚀蚀性气体体的场所所，当无无法远离离时，不不应设在在污染源源盛行风风向的下下风侧； 七七、不应应设在厕厕所、浴浴室或其其他经常常积水场场所的正正下方，且不宜宜与上述述场所相相贴邻； 八八、不应应设在有有爆炸危危险环境境的正上上方或正正下方，且不宜宜设在有有火灾危危险环境境的正上上方或正正下方，当与有有爆炸或

27、或火灾危危险环境境的建筑筑物毗连连时，应应符合现现行国家家标准爆炸和和火灾危危险环境境电力装装置设计计规范的规定定； 九、不不应设在在地势低低洼和可可能积水水的场所所。1、装有有可燃性性油浸电电力变压压器的车车间内变变电所，不应设设在三、四级耐耐火等级级的建筑筑物内；当设在在二级耐耐火等级级的建筑筑物内时时，建筑筑物应采采取局部部防火措措施。2、多层层建筑中中，装有有可燃性性油的电电气设备备的配电电所、变变电所应应设置在在底层靠靠外墙部部位，且且不应设设在人员员密集场场所的正正上方、正下方方、贴邻邻和疏散散出口的的两旁。3、高层层主体建建筑内不不宜设置置装有可可燃性油油的电气气设备的的配电所所

28、和变电电所，当当受条件件限制必必须设置置时，应应设在底底层靠外外墙部位位，且不不应设在在人员密密集场所所的正上上方、正正下方、贴邻和和疏散出出口的两两旁，并并应按现现行国家家标准高层民民用建筑筑设计防防火规范范有关关规定，采取相相应的防防火措施施。4、露天天或半露露天的变变电所，不应设设置在下下列场所所： 一一、有腐腐蚀性气气体的场场所； 二、挑挑檐为燃燃烧体或或难燃体体和耐火火等级为为四级的的建筑物物旁； 三、附附近有棉棉、粮及及其他易易燃、易易爆物品品集中的的露天堆堆场； 四、容容易沉积积可燃粉粉尘、可可燃纤维维、灰尘尘或导电电尘埃且且严重影影响变压压器安全全运行的的场所。变电所的的型式应

29、应根据用用电负荷荷的状况况和周围围环境情情况确定定，并应应符合下下列规定定： 一一、负荷荷较大的的车间和和站房，宜设附附设变电电所或半半露天变变电所；二、负负荷较大大的多跨跨厂房，负荷中中心在厂厂房的中中部且环环境许可可时，宜宜设车间间内变电电所或组组台式成成套变电电站； 三、高高层或大大型民用用建筑内内，宜设设室内变变电所或或组合式式成套变变电站； 四、负荷小小而分散散的工业业企业和和大中城城市的居居民区，宜设独独立变电电所，有有条件时时也可设设附设变变电所或或户外箱箱式变电电站； 五、环环境允许许的中小小城镇居居民区和和工厂的的生活区区，当变变压器容容量在3315KKVA及及以下时时，宜设

30、设杆上式式或高台台式变电电所。带可燃性性油的高高压配电电装置,宜装设设在单独独的高压压配电室室内。当当高压开开关柜的的数量为为6台及及以下时时，可与与低压配配电屏设设置在同同一房间间内。不带可燃燃性油的的高、低低压配电电装置和和非油浸浸的电力力变压器器，可设设置在同同一房间间内。具具有符合合IP33X防护护等级外外壳的不不带可燃燃性油的的高、低低压配电电装置和和非油浸浸的电力力变压器器，当环环境允许许时，可可相互靠靠近布置置在车间间内。室内变变电所的的每台油油量为1100kkg及以以上的三三相变压压器，应应设在单单独的变变压器室室内。在同一配配电室内内单列布布置高、低压配配电装置置时，当当高压

31、开开关柜或或低压配配电屏顶顶面有裸裸露带电电导体时时，两者者之间的的净距不不应小于于2m；当高压压开关柜柜和低压压配电屏屏的顶面面封闭外外壳防护护等级符符合IPP2X级级时，两两者可靠靠近布置置。 有人值值班的配配电所，应设单单独的值值班室。当低压压配电室室兼作值值班室时时，低压压配电室室面积应应适当增增大。高高压配电电室与值值班室应应直通或或经过通通道相通通，值班班室应有有直接通通向户外外或通向向走道的的门。变电所宜宜单层布布置。当当采用双双层布置置时，变变压器应应设在底底层。设设于二层层的配电电室应设设搬运设设备的通通道、平平台或孔孔洞。高（低）压配电电室内，宜留有有适当数数量配电电装置的

32、的备用位位置。高压配电电装置的的柜顶为为裸母线线分段时时，两段段母线分分段处宜宜装设绝绝缘隔板板，其高高度不应应小于00.3mm。由同一配配电所供供给一级级负荷用用电时,母线分分段处应应设防火火隔板或或有门洞洞的隔墙墙。供给给一级负负荷用电电的两路路电缆不不应通过过同一电电缆沟，当无法法分开时时，该电电缆沟内内的两路路电缆应应采用阻阻燃性电电缆，且且应分别别敷设在在电缆沟沟两侧的的支架上上。户外箱式式变电站站和组合合式成套套变电站站的进出出线宜采采用电缆缆。配电所宜宜设辅助助生产用用房。2.2 变电所所的形式式（类型型）车间附设设变电所所车间内变变电所露天（或或半露天天）变电电所独立变电电所杆

33、上变电电台地下变电电所楼上变电电所成套变电电所移动式变变电所工厂是110kvv以下，变电所所的位置置应尽量量接近工工厂的负负荷中心心，工厂厂的负荷荷中心按按负荷功功率矩法法来确定定。在工工厂的平平面图下下侧和左左侧，分分别作一一条直角角坐标的的x轴和和y轴，然后测测出各车车间和宿宿舍区负负荷点的的坐标位位置，pp1、pp2、pp3pi分分别代表表厂房11、2、3n号的的功率，设定pp1、pp2pi并并设定pp11为为生活区区的中心心负荷，如图33-1所所示。而而工厂的的负荷中中心的力力矩方程程，可得得负荷中中心的坐坐标： （2-11） （2-22）图2-11把各车间间的坐标标带入（2-11）

34、（2-22），得得到x=12，y=111.886.由由计算结结果可知知，工厂厂的负荷荷中心在在金属加加工车间间厂房的的东南角角。考虑虑到周围围环境和和进出线线方便，决定在在金属加加工车间间厂房的的东侧仅仅靠厂房房建造工工厂变电电所，器器型为附附设式。图2-22 装设设高压配配电所后后工厂分分布图3 确定定车间变变电所主主变压器器型式，容量和和台数及及主结线线方案主结线方方案选择择原则：工厂变电电所的主主变压器器可列两两种方案案：只装一台台主变压压器的变变电所 主变压压器的容容量SNN.T应应满足全全部用电电设备总总计算负负荷S330的需需要，即即SN.TT S300装二台主主变压器器的变电电所

35、 每每变压器器的容量量SN.T应满满足以下下两个条条件：任一台变变压器单单独运行行时，应应满足全全部用电电设备总总计算负负荷S330的660%70%的需要要即SN.TT （0.600.7）S300任一台变变压器单单独运行行时，应应满足一一二级负负荷的需需要，即即SN.TT S300（）根据本车车间负荷荷性质属属三级负负荷，车车间变电电所设置置一台变变压器主结线方方案选择择：变电电所主变变压器的的选择根根据车间间的性质质和电源源情况，工厂变变电所的的主变压压器可列列两种方方案：由由于车间间所有的的设备都都属于三三级负荷荷，所以以一台主主变即可可。方案案一和方方案二都都装设一一台主变变器，采采用油

36、浸浸式变压压器S99，而容容量根据据SN.TSS30=1722.8kkVA,即选一一台S992000/110型低低损耗变变压器，。变压压器容量量为2000kVAA，额定定电压110KVV，联结结组别YYyn00，阻抗电电压为44 %，空载损损耗为00.488kW，短路损损耗为22.6kkW，空空载电流流1.33%。方案1 方案案2图3-11表3-11比较项目目方案一方案二技术指标标供电安全全性满足要求求基本满足足要求供电可靠靠性基本满足足要求稍差一点点供电质量量一台主变变，电压压损耗较较大一样灵活方便便性采用高压压断路器器，停送送电操作作十分灵灵活方便便采用负荷荷开关，也可以以带负荷荷操作扩建

37、适应应性一般较差经济指标标电力变压压器的综综合投资资额S92200单单价199.188万元，变压器器综合投投资约为为单价的的2倍，因此其其综合投投资为227.4738.36万万元一样高压开关关柜（含含计量柜柜）的综综合投资资额GG11A（FF）型按按每台33.8万万元计，其综合合投资按按设备价价1.55倍，因因此其综综合投资资为21.553.8111.44万元一样电力变压压器和高高压开关关柜的年年运行费费主变各高高压开关关柜的折折旧各维维修管理理费每年年为2.9033万元（其余略略）一样从上表可可以看出出，按技技术指标标，方案案一和方方案二都都比较适适用于三三级负荷荷，但考考虑发生生短路时时方

38、案二二只能熔熔断器恢恢复供电电的时间间较长的的缺点，而且可可靠性不不高，而而方案一一采用高高压断路路器，因因此变电电所的停停、送电电操作十十分方便便，同时时高压断断路器有有断电保保护装置置，在变变电所发发生短路路和过负负荷时均均能自动动跳闸，而且在在短路故故障和过过负荷情情况消除除后，又又可直接接快速合合闸，从从而恢复复供电的的时间缩缩短，从从经济指指标来看看，方案案二比方方案一投投资稍低低，但从从长远的的利益看看，方案案一比较较好一些些，因此此决定采采用方案案一。 各配电电干线、支线采采用VVV22型型铜芯聚聚氯乙烯烯绝缘聚聚氯乙烯烯护套内内钢带铠铠装电力力电缆，配电干干线沿电电缆沟敷敷设，

39、配配电箱到到用电设设备的配配电支线线有条件件时沿电电缆沟敷敷设，否否则采用用穿铁管管沿地暗暗敷设。 动力配配电箱采采用型号号为XLL(F)-144、155落地式式防尘型型动力配配电箱，动力配配电箱安安装高度度是箱底底离地面面0.33米，箱箱底座用用水泥、沙、砖砖堆砌作作基础，并做好好防小动动物措施施。配电屏选选择型号号为GGGD2AA固定低低压配电电屏。4 短路路计算短路电流流是供配配电系统统中的相相间或相相地之间间因绝缘缘破坏而而发生电电气连通通的故障障状态。它的数数值可达达额定电电流的十十余倍至至数十倍倍，而电电路由常常态变为为短路的的暂态工工程中，还出现现高达稳稳态短路路电流118255

40、倍的冲冲击电流流。会对对供配电电系统造造成严重重的破坏坏。一、短路路电流计计算的目目的及几几点说明明：在供配电电系统中中除应采采取有效效技术措措施防止止发生短短路外，还应设设置灵敏敏、可靠靠的继电电保护装装置和有有足够断断流能力力的断路路器，快快速切除除短路回回路，把把短路危危害抑制制到最低低限度。为此必必须进行行短路电电流计算算，以便便正确选选择和整整定保护护装置、选择限限制短路路电流的的元件和和开关设设备。（1）由由于民用用建筑内内所装置置的元件件，其容容量远比比系统容容量要小小，而阻阻抗则较较系统阻阻抗大得得多，当当这些元元件遇到到短路时时，系统统母线上上的电压压变动很很小，可可认为电电

41、压维持持不变。因此，在本次次计算中中，都是是以上述述的由无无限大容容量电力力系统供供电作为为前提来来进行计计算的。（2）在在计算高高压电路路中的短短路电流流时，只只需考虑虑短路电电流值有有重大影影响的电电流元件件如发电电机、变变压器、电抗器器、架空空线及电电缆等。由于发发电机、变压器器、电抗抗器的电电阻远小小于本身身电抗，因此可可不考虑虑。但当当架空线线和电缆缆较长，使短路路电流的的总电阻阻大于总总电抗11/3时时，需要要计如电电阻。（3）短短路电流流计算按按金属性性短路进进行。（4）短短路电流流计算的的符号含含义：短短路电流流计算应应求出最最大短路路电流值值，以确确定电气气设备容容量或额额定

42、参数数；求出出最小短短路电流流值，作作为选择择熔断器器、整定定继电保保护装置置和校验验电动机机启动的的依据。（5）短短路电流流的计算算方法有有欧姆法法和标幺幺制法。10KV母线Sd(3)=500MVA9300.4KV母线0.4KV低压配电室电缆线路5km0.35/kMK2点 图44-14.1 计算kk-1点点的短路路电流和和短路容容量（UUC1=110kvv）4.1.1 计计算短路路电路中中各无件件的电抗抗1) 电电力系统统的等效效电抗X1=UC112/Sd=(110kVV)2/5000MVVA=00.22) 架架空线路路电抗XX0=0.35/kmmX2=XX0L=00.355/kmm5kmm

43、=1.753) 绘绘制k-1点的的等效电电路如下下图图4-22其总电抗抗为X（kk-1）= XX1 +XX2=0.2+1.75=1.954.1.2 计计算三相相短路电电流和短短路容量量1) 三三相短路路电流周周期分量量有效值值IK-11(3)=UC11/3XK -1110KVV/31.9952.96kkA2) 三三相短路路次暂态态电流和和稳定电电流I(3)I(3)I K -1 (3)2.996kAA3) 三三相短路路冲击电电流及第第一个短短路全电电流有效效值ish(3) 2.55II(33) 2.5552.996KAA7.5488 kAAIsh(3) 1.51II(33) 1.5512.996

44、KAA4.4700 kAA4）三相相短路容容量：SK-11(3)3UC11IK-11(3)310KKV2.996 KKA551.2267MMVA4.2 计算kk-2点点的短路路电流和和短路容容量（UUC2=00.4kkv）4.2.1 计计算短路路电路中中各无件件的电抗抗1) 电电力系统统的等效效电抗X1=UC222/Sd=(00.4kkV)22/5000MVVA=33.210-442) 架架空线路路电抗XX0=0.35/kmmX2=X0L（UUC2/ UUC1）2=0.35/kmm5kmm（0.4/100）2=2.810-333）电力力变压器器的电抗抗： XTUUK%UC2 2/1000.SS

45、N=4.5(0.4KVV)2/100010000kVVA=77.210-334) 绘绘制k-2点的的等效电电路如下下图图4-33其总电抗抗为X（kk-2）= XX1 + X2+ XXT =33.210-44+2.810-33=1.032210-224.2.2 计计算三相相短路电电流和短短路容量量三相短路路电流周周期分量量有效值值：IK-22(3)=UC22/3X（k-2）0.44KV/31.003210-22222.388kA2）三相相短路次次暂态电电流和稳稳定电流流：I(3)I(3)I k-22 (33)222.338kAA3)三相相短路冲冲击电流流及第一一个短路路全电流流有效值值。ish(

46、3) 1.84II(33) 1.88422.38kkA441.118 kkAIsh(3) 1.09II(33) 1.00922.38kkA224.339 kkA4)三相相短路容容量：SK-22(3)3UC22IK-22(3)30.44KV22.38 KA15.50MMVA短路计算算结果如如下表： 表41短路三相短路路电流/kA三相短路路容量/MV.A计算点IK (3)I(3)I(33)ish(3)Ish(3)SK (3)k-12.9662.9662.9667.54484.477051.2267k-222.33822.33822.33841.11824.33915.5505 一次次设备的的选择5

47、.1 电气设设备选择择的一般般原则电气设备备选择的的一般原原则主要要有以下下几条：(1)按按工作环环境及正正常工作作条件选选择电气气设备。 11)根据据设备所所在位置置(户内内或户外外)、使使用环境境和工作作条件，选择电电气设备备型号。 22)按工工作电压压选择电电气设备备的额定定电压。 3)按最大大负荷电电流选择择电气设设备的额额定电流流。电气设设备的额额定电流流IN应应不小于于实际通通过它的的最大负负荷电流流Imaxx(或计计算电流Ij)，即 IINIImaxx 或INNIjj(71)(22)按短短路条件件校验电电气设备备的动稳稳定和热热稳定。为保证证电气设设备在短短路故障障时不至至损坏，

48、按最大大可能的的短路电电流校验验电气设设备的动动稳定和和热稳定定。动稳稳定：电电气设备备在冲击击短路屯屯流所产产生的电电动力作作用下，电气设设备不至至损坏。热稳定定：电气气设备载载流导体体在最大大隐态短短路屯流流作用下下，其发发热温度度不超过过载流导导体短时时的允许许发热温温度。(33)开关关电器断断流能力力校验。断断路器和和熔断器器等电气气设备担担负着可可靠切断断短路电电流的任任务，所所以开关关电器还还必须校校验断流流能力，开关设设备的断断流容量量不小于于安装地地点最大大三相短短路容量量.5.2 高低压压电气设设备的选选择一、高压压侧一次次设备的的选择与与校验5.2.1 按按工作电电压选择择

49、一般电气气设备和和导线的的额定电电压UNNt应不不低于设设备安装装地点电电网的电电压UNNUNtUN=10KKV5.2.2 按按最大负负荷电流流选择电电气设备备的额定定电流导体和电电气设备备的额定定电流是是指在额额定环境境温度下下长期允允许通过过的电流流，以IIN表示示，该电电流应不不小于通通过设备备的最大大负荷电电流（计计算电流流）I330, 即：INII305.2.3 对对开关类类电气设设备还应应考虑其其断流能能力设备的最最大开断断电流II（或或容量S）应不不小于安安装地点点的最大大三相短短路电流流I KK (33)（或短路路容量SS K (33)），即：III K (3)SSS K(3)

50、5.2.4 隔隔离开关关、负荷荷开关和和断路器器的短路路稳定度度校验a）动稳稳定度校校验动稳定（电动力力稳定）是指导导体和电电器承受受短路电电流机械械效应的的能力。满足动动稳定度度的校验验条件是是：imaxxish (3)或或ImaaxIsh (3)式中, imaax 和和Imaax为设设备安装装地点的的三相短短路冲击击电流峰峰值；iish 和和Ishh为设备备安装地地点的三三相短路路冲击电电流有效效值； b）热热稳定度度校验通过短路路电流时时，导体体和电器器各部件件的发热热温度不不应超过过短时发发热最高高允许温温度值，即：IIt2I(3)2tiima其中tiima=tK+0.005当tk 1

51、ss时式中，II(3)为设备备安装地地点的三三相短路路稳态电电流；ttimaa为短路路发热假假想时间间（又称称短路发发热等值值时间）；tKK为实际际短路时时间；IIt为t秒内允允许通过过的短路路电流值值或称tt秒热稳稳定电流流；为设备备生产厂厂家给出出的设备备热稳定定计算时时间，一一般为44秒、5秒、1秒等。IN=2200MMVA/(3UN)=11.5 KKA表5-11选择效验验项目电压电流断流能力力动稳定度度热稳定度度其他装设地点点条件参数UNINI K (3)ish (3)I(33)2ttimaa数据10KVV11.5547AA2.966KA7.555KA2.96621.55=133.14

52、4一次设备备的型号号规格高压少油油断路器器SN100-100/633010KVV630AA16KAA40KAA1622=5512高压熔断断器RN2-1010KVV0.5AA50KAA电压互感感器JDDZ-11010/00.1KKV电压互感感器JDDZJ-10电流互感感器LQJ-1010KVV100/5A2250.11KV=31.8KVV(900.11)21=881避雷器FFZ-11010KVV二、低压压侧一次次设备的的选择与与校验表5-22选择效验验项目电压电流断流能力力动稳定度度热稳定度度其他装设地点点条件参数UNINI K (3)ish (3)I(33)2ttimaa数据380VV288.

53、6822.338KAA41.118KAA22.33820.77=3550.66一次设备备的型号号规格低压断路路器DW155-4000380VV40025低压熔断断器DW166-1000380VV10030低压熔断断器DW155-6330380VV63030低压熔断断器DW166-2000380VV20030电流互感感器LMZ11-0.5500VV100/5三、高低低压母线线的选择择1, 变变压器阻阻抗电压压为4%，空载载损耗为为0.448kWW，短路路损耗为为2.66kW，空载电电流百分分比I00%为1.3。P0=P0+Pd(SJSS/SC)2=0.448+2.66(1722.8/2000)2

54、=2.442Qb=I0%/1100SSC+Uz%/1000SC(SJSS/SC)2=(1.3/1100)200+(4/1000)200(1722.8/2000)2=4.009kvvar车间变电电所高压压侧计算算负荷为为：PJSS=1599.32.442=1611.7kkWQJSS=66.96+4.009=71.05kkVarrSJJS=(1611.7)2+(711.055)2=1766.622kVAAIJS= SJSS /(310)=1255.522/(310)=10.2A车间变电电所低压压侧母线线电流为为：IjS=S300/(30.44)= 1772.88/(30.44)=1177.28AA

55、查表得到到10kkv母线线选LMMY-（40*4mmm），即即母线尺尺寸为440mmm*4mmm,3800V母线线选LMMY-（1200*100）+880*66.3，即母线线尺寸为为1200mm*10mmm，而而中性母母线尺寸寸为800mm*6.33mm。6 选择择车间变变电所高高低进出出线截面面6.1 变压器器高压侧侧进线电电缆截面面选择IUxI30=2000MVAA/310kkV=111.55 KAA变压器110 kkV额定定电流很很小（IIJS= 100.2AA），因因此，按按短路热热稳定电电流校验验选择电电缆截面面。C为热稳稳定系数数Aminn=(II(3)tim)/C=(11.510

56、3(11.5+0.22)/1115 =1330.44mm22因此选用用YJVV22-110KVV 31500电缆作作为100KV进进线电缆缆。6.2 3800V低压压出线的的选择以 冷加加工车间间为例校校验发热热条件查建筑筑电气设设计手册册P3305页页表133-355中VVV-335+110电电力电缆缆在环境境气温为为30时允许许载流量量：IUX=1655.2AA II30=333.005A校校验额定定电压U.ooc=110000V U c =3800V校校验短路路热稳定定度Aminn=(II(3)tim)/c=(22.381030.02)/1115mmm2=277.5 mm22校校验满足足

57、电压损损耗全部设备备coss=0.8, tg=0.75，P117.44KW，Q113.005kvvar查建筑筑电气设设计手册册P2274页页表室内内敷设电电力电缆缆的电阻阻和电抗抗分别值值是：r0=11.3/kmm, xxo=0.22/kmm,假设设 L=0.22 kmm。U=(PPL)rr0+(QQL)XX0/UUe=(117.440.22)1.33+（113.0050.22）0.222/3800=0.01334=1.334电压损耗耗满足要要求。通过上面面校验各各干线电电缆需选选择 VVV-3335+116电电力电缆缆。其他个车车间选择择计算与与上相同同经以上计计算与统统计，车车间变电电所高

58、、低压进进出线截截面（包包括母线线）选择择如下表表：表6-11 车间间变电所所高、低低压进出出线截面面（包括括母线）选择表表进出线回回路编号号回路名称回路容量回路电流截面备注（kVAA）（A）(mmm)01冷加工车车间21.77533.005相35,零1602金属加工工车间22.5534.22相35,零1603检修车间间44.2267.003相35,零16604工具车间间117.66526.881相35,零1605工具车间间219.44129.449相35,零1606工具车间间314.11221.445相35,零1607工具车间间412.33518.777相35,零167 选择择电源进进线的二

59、二次回路路及整定定继电保保护。7.1 测量与与指示10kVV断路器器采用手手动操作作，变电电所高压压侧装设设专用计计量柜，装设三三相有功功电度表表和无功功电度表表，分别别计量全全厂消耗耗的有功功电能和和无功电电能，并并据以计计量每月月工厂的的平均功功率因数数。变电电所高压压侧装有有电压互互感器避雷器器柜，其其中电压压互感器器为3个个JDZZY-110型，组成YY0/ YY0/ 的结结线，用用以实现现电压测测量和绝绝缘监察察。低压压侧的动动力出线线上，均均装有有有功电度度表和无无功电度度表，低低压照明明线路上上装有三三相四线线有功电电度表。低压并并联电容容器柜上上，装有有无功电电度表。每一回回路均装装有电流流表。低低压母线线装有电电压表。7.2 继电保保护变电所保保护配置置如下：表7-11变压器电流速断断保护、过电流流、温度度报警、保护低压线路路电流速断断保护、过电流流、过负负荷、接接地保护护采用感应应式过电电流继电电器。A.过电电流保护护的整定定1) 过过电流保保护动作作电流的的整定IL.MMAX=2 II1N.T=222000/(310) =223A, 可靠靠系数KKrell=1.3,接接线系数数 Kww=1, 继电电器返回回系数KKre