供电课程设计

（一）负荷计算和无功功率补偿（二）变电所位置和型式的选择（三）变电所主变压器和主结线方案的选择（四）短路电流的计算（五）变电所一次设备的选择校验（六）变电所进出线和与邻近单位联络线的选择（七）变电所二次回路方案的选择和继电保护的整定（八）变电所的防雷保护和接地装置的设计1、负荷计算2、无功功率补偿（一）负荷计算和无功功率补偿（二）变电所位置和型式的选择（见教材P35例2-1、P37例2-2）（见教材P46例2-6、见设计指导P37）1、变电所主变压器的选择2、变电所主结线方案的选择（三）变电所主变压器和主结线方案的选择4、绘制变电所主结线电路图3、高、低压开关柜型号的选择2、确定基准值3、计算短路电路中各元件的电抗标幺值5、计算低压380V母线上k—2点的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量4、计算高压10kV母线上k—1点的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量1、绘制计算电路（四）短路电流的计算1、10kV侧一次设备的选择校验（五）变电所一次设备的选择校验（见教材P94-P95）（高压断路器的选择校验见教材P95例4-1）高压一次设备的选择，必须满足一次电路在正常条件下和短路故障条件下工作的要求。（五）变电所一次设备的选择校验电气设备按正常条件下工作选择，就是要考虑电气装置的电气要求。电气要求是指电气装置对设备的电压、电流、频率（一般为50Hz）等方面的要求对一些断流电器，如开关、熔断器等，还应考虑其断流能力。

电气设备按短路故障条件下工作选择，就是要按最大可能的短路故障时的动稳定度和热稳定度进行校验。对熔断器及装有熔断器保护的电压互感器等，不必进行短路动稳定度和热稳定度的校验。对于电力电缆，也不要进行动稳定度的校验。高压一次设备的选择校验项目和条件，如表4-1所示。

表4-1高压一次设备的选择校验项目和条件①按三相短路稳态电流校验按三相短路冲击电流校验设备的最大开断电流或功率应不小于它可能开断的最大电流或功率④设备的额定电流应不小于通过设备的计算电流③设备的额定电压应不小于它所在系统的额定电压或最高电压②选择校验条件√——√

√电缆√√—√—母线————√电压互感器√√—√√电流互感器√√√√√高压断路器√√√√√高压负荷开关√√—√√高压隔离开关——√

√√高压熔断器热稳定度动稳定度短路电流校验断流能力/kA或MVA电流/A电压/kV电气设备名称注：①表中“√”表示必须校验，“—”表示不要校验。②高压设备的额定电压，按其所在系统的最高电压上限确定。③选择变电所高压侧的设备和导体时，其计算电流应取主变压器高压侧额定电流。④对高压负荷开关，其最大开断电流应不小于它可能开断的最大过负荷电流；对高压断路器，其最大开断电流应不小于实际开断时间（继电保护动作时间加断路器固有分闸时间）的短路电流周期分量。例3-2试选择图1-1所示10kV高压配电所进线侧的高压户内少油断路器的型号规格。线路的计算电流为350A，继电保护动作时间为1.1s，断路器的断路时间取0.2s。解：已知该配电所10kV母线短路时的，1.按正常工作条件选择1）设备的额定电压UN不应小于所在线路的额定电压2）设备的额定电流IN不应小于所在线路的额定电流3）设备的额定断开电流IOC不应小于设备分断瞬间的短路电流Ik查附表8，初选断路器的型号为SN10-10Ⅰ型2.按短路条件校验

三相短路冲击电流。分别为电器的动稳定电流的峰值和有效值。1）动稳定度校验

或三相短路冲击电流的有效值。2.按短路条件校验

1）动稳定度校验

满足动稳定度要求

2.按短路条件校验

1）热稳定度校验

电器的热稳定试验时间电器的热稳定电流满足热稳定度要求

高压户内少油断路器的选择校验表例试选择图1-1所示10kV高压配电所进线侧的高压户内少油断路器的型号规格。线路的计算电流为350A，继电保护动作时间为1.1s，断路器的断路时间取0.2s。已知该配电所10kV母线短路时的，又按题给和

top=1.2s进行校验，其选择校验表如表4-2所示。解：根据I30=350A

和UN

=10kV，先试选SN10-10Ⅰ型高压户内少油断路器。结论543I302UN1数据项目数据项目

SN10-10Ⅰ/630-300型断路器安装地点的电气条件

序号UNIN10kV10kV合格合格合格合格合格350A630A2.86kA16kA40kA162×4=10242、380V侧一次设备的选择校验1、10kV侧一次设备的选择校验（五）变电所一次设备的选择校验（见教材P94-P95）（见教材P105）（高压断路器的选择校验见教材P95例4-1）（见教材P207例6-3）按低压断路器与被保护电缆相配合的要求来选择3、低压断路器与被保护电缆的选择3、高低压母线的选择

1、10kV高压进线和引入电缆的选择2、380V低压出线的选择3、作为备用电源的高压联络线的选择校验（六）变电所进出线和与邻近单位联络线的选择高压电流互感器多制成不同准确度级的两个铁芯和两个二次绕组，分别接测量仪表和继电器，以满足测量和保护的不同要求。二）电流互感器的类型和型号

三）电流互感器的选择和校验

电流互感器应按装设地点的条件及额定电压、一次电流、二次电流、准确度级等条件进行选择，并校验其短路动稳定度和热稳定度。2.按短路条件校验

三相短路冲击电流。电流互感器一次绕组的额定电流；1）动稳定度校验

动稳定倍数：

有：

电流互感器的动稳定倍数；

2）热稳定度校验

电流互感器的热稳定试验时间热稳定倍数：

有：

电流互感器一次绕组的额定电流；三相短路稳态电流短路发热的假想时间1、电流互感器工作时，其二次侧不得开路。四）电流互感器使用注意事项2、电流互感器的二次侧有一端必须接地。

结构特点：一次绕组匝数很多，二次绕组匝数较少。工作时，一次绕组并接在被测的电路中，二次绕组与仪表、继电器的电压线圈并联。二、电压互感器一）电压互感器的基本结构原理和接线方案1、一个单相电压互感器接线

2）接线方案2、两个单相电压互感器接成V/V型4、三个单相三绕组电压互感器或一个三相五芯柱三绕组电压互感器接成Y0/Y0/（开口三角形）型3、三个单相电压互感器接成Y0/Y0型

二）电压互感器的类型和型号

三）电压互感器的选择

电压互感器应按装设地点的条件及额定一次电压、二次电压、准确度级等条件进行选择。1、电压互感器工作时，其二次侧不得短路。四）电压互感器使用注意事项2、电流互感器的二次侧有一端必须接地。

一、概述4.7工厂变供配电所的主接线图二、高压配电所的主接线图1、电源进线

2、母线3、高压配电出线

三、车间和小型工厂变电所的主接线图1、车间变电所的主接线图

2、小型工厂变电所的主接线图

四、工厂总降压变电所的主接线图1、只装有一台主变压器的总降压变电所的主接线图2、装有两台总降压变电所的主接线图表11-4负荷计算表16561090727.6812.2取856.11015.3总计（380v）侧37.4321.170.650.2160机修车间355.1541.020.70.3180装配车间291.8901.020.70.3300铸造车间

1计算负荷需要系数设备名称序号容量0.75项目计算负荷380V侧补偿前负荷0.75812.2727.610901656380V侧无功补偿容量-420380V侧补偿后负荷0.935812.2307.6868.51320主变压器功率损耗10kV侧负荷总计0.92825.2359.690052表11-5

无功补偿后工厂的计算负荷（六）变电所进出线和与邻近单位联络线的选择1．10kV高压进线和引入电缆的选择（1）10kV高压进线的选择校验

采用LJ型铝绞线架空敷设，接往10kV公共干线。1).按发热条件选择由I30=I1N.T=57.7A及室外环境温度33℃，查表8-36，初选LJ-16，其35℃时的，满足发热条件。

2).校验机械强度查表8-34得10kV架空线路铝绞线的最小允许截面。因此LJ-16不满足机械强度要求，故改选LJ-35

。（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铝芯电缆直接地敷设。1).按发热条件选择由I30=I1N.T=57.7A及土壤温度25℃，查表8-44，初选缆芯为25mm2的绞联电缆，，满足发热条件。

2).校验短路热稳定

按试5-42计算满足短路热稳定的最小截面满足短路热稳定条件。因此选YJL22—10000--3×35的电缆。2．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).按发热条件选择由I30=19.3A及土壤温度25℃，查表8-44，初选缆芯为25mm2的绞联电缆，，满足发热条件。工厂二级负荷容量共335.1kVA，

2).校验电压损耗由表8-42可查得缆芯为25mm2的铝芯电缆的R0=1.54/km（缆心温度按800C计），X0=0.12/km

，而二级负荷的P30=259.5kW，Q30=211.9kvar，线路长度按1km计，因此由此可见满足允许电压损耗5%的要求。

3).校验短路热稳定

按试5-42计算满足短路热稳定的最小截面满足短路热稳定条件。因此选YJL22—10000--3×35的电缆。（1）馈点电给1号厂房（铸造车间）的线路采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地缚设。1).电缆截面的选择按发热条件初选选择电缆的规格3．380V低压出线的选择初选120mm2，其Ial=212A>201A

，由，查表8-43，满足发热条件。查附录表知，2）低压断路器及其过流脱扣器规格的选择DW16-630型低压断路器的过电流脱扣器额定电流故初步选DW16-630型断路器，其。.250ANORI=a.低压断路器过电流脱扣器额定电流的选择过电流脱扣器的额定电流应不小于线路的计算电流即b.瞬时过电流脱扣器动作电流的整定瞬时过电流脱扣器的动作电流应躲过线路的尖峰电流瞬时过电流脱扣器的动作电流线路的尖峰电流为可靠系数万能式低压断路器（DW型），可取1.35;塑料外壳式（DZ型），则宜取2～2.5。整定为4倍时:满足躲过尖峰电流的要求。校验断流能力：查附录表5-19知所选DW16-630型断路器Ioc=30kA，满足要求。瞬时过电流脱扣器的动作电流应躲过线路的尖峰电流3).校验电缆与低压断路器保护的配合而不满足的要求，因此将电缆截面增大为150mm2。从而满足电缆与保护装置配合的要求。由于瞬时过电流脱扣器的动作电流整定为，这时其，选用VLV22—1000-3×150+1×95的铝芯电缆。（1）馈点电给6号厂房（工具车间

）的线路采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地缚设。1).电缆截面的选择按发热条件初选选择电缆的规格3．380V低压出线的选择初选240mm2，其Ial=319A>280A

，由，查表8-43，满足发热条件。查表5-19知，2）低压断路器及其过流脱扣器规格的选择DW16-630型低压断路器的过电流脱扣器额定电流故初步选DW16-630型断路器，其。.315ANORI=a.低压断路器过电流脱扣器额定电流的选择过电流脱扣器的额定电流应不小于线路的计算电流即b.瞬时过电流脱扣器动作电流的整定瞬时过电流脱扣器的动作电流应躲过线路的尖峰电流瞬时过电流脱扣器的动作电流线路的尖峰电流为可靠系数万能式低压断路器（DW型），可取1.35;塑料外壳式（DZ型），则宜取2～2.5。整定为4倍时:满足躲过尖峰电流的要求。校验断流能力：查附录表5-19知所选DW16-630型断路器Ioc=30kA，满足要求。瞬时过电流脱扣器的动作电流应躲过线路的尖峰电流3).校验电缆与低压断路器保护的配合而满足的要求，从而满足电缆与保护装置配合的要求。由于瞬时过电流脱扣器的动作电流整定为，选用VLV22—1000-3×240+1×120的铝芯电缆。（1）馈点电给8号厂房（锅炉房

）的线路采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地缚设。1).电缆截面的选择按发热条件初选选择电缆的规格3．380V低压出线的选择初选16mm2，其Ial=70A>67A

，由，查表8-43，满足发热条件。查表5-19知，2）低压断路器及其过流脱扣器规格的选择DW16-630型低压断路器的过电流脱扣器额定电流故初步选DW16-630型断路器，其。.100ANORI=a.低压断路器过电流脱扣器额定电流的选择过电流脱扣器的额定电流应不小于线路的计算电流即b.瞬时过电流脱扣器动作电流的整定瞬时过电流脱扣器的动作电流应躲过线路的尖峰电流瞬时过电流脱扣器的动作电流线路的尖峰电流为可靠系数万能式低压断路器（DW型），可取1.35;塑料外壳式（DZ型），则宜取2～2.5。整定为3倍时:满足躲过尖峰电流的要求。校验断流能力：查附录表5-19知所选DW16-630型断路器Ioc=30kA，满足要求。瞬时过电流脱扣器的动作电流应躲过线路的尖峰电流3).校验电缆与低压断路器保护的配合而满足的要求，从而满足电缆与保护装置配合的要求。由于瞬时过电流脱扣器的动作电流整定为，选用VLV22—1000-3×240+1×120的铝芯电缆。解：试选择此线路电缆的截面、线路上装设的DW16型低压断路器及其过电流脱扣器的规格。例铸造车间

380V动力线路，，；此线路首端的,当地环境温度为+33℃。30201AI=19.7kA(3)kI=603ApkI=(1).选择电缆的截面馈点电给1号厂房（铸造车间）的线路采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地缚设。1)按发热条件选择选择电缆的规格由，查表8-43，初选120mm2，其Ial=212A>201A

，满足发热条件。3．380V低压出线的选择

解：试选择此线路电缆的截面、线路上装设的DW16型低压断路器及其过电流脱扣器的规格。例铸造车间

380V动力线路，，；此线路首端的,当地环境温度为+33℃。30201AI=19.7kA(3)kI=603ApkI=(1).选择电缆的截面馈点电给1号厂房（铸造车间）的线路采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地缚设。1)按发热条件选择选择电缆的规格由，查表8-43，初选120mm2，其Ial=212A>201A

，满足发热条件。3．380V低压出线的选择

解：查附录表知，（2）选择低压断路器规格DW16-630型低压断路器的过电流脱扣器额定电流故初步选DW16-630型断路器，其。.250ANORI=试选择此线路电缆的截面、线路上装设的DW16型低压断路器及其过电流脱扣器的规格。例铸造车间

380V动力线路，，；此线路首端的,当地环境温度为+33℃。30201AI=19.7kA(3)kI=603ApkI=设瞬时脱扣器电流整定为3倍即而不满足的要求，因此需增大脱扣电流。整定为4倍时:满足躲过尖峰电流的要求。校验断流能力：查附录表11知所选DW16-630型断路器，满足要求。

(3).校验电缆与低压断路器保护的配合而不满足的要求，因此将电缆截面增大为150mm2。从而满足电缆与保护装置配合的要求。由于瞬时过电流脱扣器的动作电流整定为，这时其，选用VLV22—1000-3×150+1×95的铝芯电缆

。编号名称装置地点条件

电缆低压断路器校验断路器与电缆配合计算电流尖峰电流短路电流截面积允许载流量型号1铸造车间20160319.7150

242DW16-630250A/1000A/30kA2锻压车间25175319.7185273DW16-630315A/1260A/30kA热处理车间17619.