某标准件厂冷镦车间低压配电系统及车间变电所设计

aaa实用文档aaa前言本书是某标准件厂冷镦车间低压配电系统及车间变电所设计。

电能是工业生产的主要动力能源，工厂供电设计的任务是从电力系统取得电源，经过合理的传输、变换、分配到工厂车间中每一个用电设备上，随着工业电气自动化技术的发展，工厂用电量快速增长，对电能质量、供电可靠性以及技术经济指标等的要求也日益提高，供电设计是否完善，不仅影响工厂的基本建设投资、运行费用和有色金属消耗量，它与企业的经济效益、设备和人身安全等是密切相关的。

现在除个别大型工业联合企业有自备电厂外，绝大多数工厂都是从国家电力系统取得电能的，因此，工厂工业负荷是电力系统的主要用户，不仅关系到企业的利益，也关系到电力系统的安全和经济运行以及合理利用能源。

本书共分十章。首先概要地介绍本设计的主要内容，接着系统地讲述冷镦车间的电力负荷计算和无功功率补偿，变电所位置和形式的选择，变电所主变压器台数、容量、与类型的选择，变电所主接线方案的设计，短路电流的计算，变电所一次设备的选择校验，变电所进出线的选择与校验，变电所二次回路方案的选择和继电保护的整定，变电所的防雷保护与接地装置的设计。本书末还附有一些技术数据的图表供参考。

本文的设计过程中有老师的指导跟同学的帮助。在此对他们进行感谢。aaaaaa目录原始资料·······································11.1车间平面布置图······························21.2车间生产任务及产品规格······················31.3车间设备明细表······························41.4车间变电所的供电范围························51.5车间负荷性质·································61.6供电电源条件·································71.7车间自然条件·······································81.8气象资料············································92.车间的负荷计算及无功补偿(要求列表)3.确定车间变电所的所址和型式。4.确定车间变电所主变压器型式、容量和数量。5.短路计算,并选择一次设备(尽量列表)。6.选择车间变电所高低压进出线。7.选择电源进线的二次回路方案及整定继电保护8.车间变电所的防雷保护及接地装置的设计。 9.确定车间低压配电系统布线方案。 10.选择低压配电系统的导线及控制保护设备。aaaaaa1、原始资料车间平面布置图(如图12-9)车间生产任务及产品规格本车间主要承担全国机械及电器制造工业的标准螺钉配件生产。标准螺钉元件规格范围为M3-M16、车间设备明细表如表1所示。车间变电所的供电范围（1）本车间变电所设在冷辙车间东北角,除为冷镦车间供电外,尚需为工具、机修车间供电。（2）工具车间要求车间变电所低压侧提供四路电源。（3）机修车间要求车间变电所低压侧提供一路电源。（4）工具、机修车间负荷计算表,如表2所示5．车间负荷性质车间为三班工作制，年最大有功负荷利用小时数为4500h，属于三级负荷。6、供电电源条件1）本车间变电所从本厂35/10KV总降压变电所用电缆线路引进10KV电源，如图2所示。电缆线路长200m。2）工厂总降压变电所10KV母线上的短路容量按200MVA计。3）工厂总降压变电所10KV配电出线定时限过电流保护装置的整定时间Iop=1.5s。4）要求车间变电所最大负荷时功率因数不得低于0.9。aaaaaa5）要求在车间变电所10KV侧计量。7、车间自然条件1）气象资料（1）车间内最热月的平均温度为30.C。（2）地中的最热月的平均温度为20。C。（3）车间环境，属正常干燥环境。，2）地质水文资料车间原址为耕地，地势平坦。地层以砂粘土为主。地下水位为2.8-5.3M。aaaaaa表1冷镦车间设备明细表设备代号设备名称型号台数单台容量kW总容量kW设备代号设备名称型号台数单台容量kW总容量kWl冷镦机247-12153149626镜口机(自制)1772冷镦机GB-31555527镜口机(自制)15.55.53冷镦机A164l282828车床C3361334冷镦机A1241282829车床1336M14.54.55冷镦机A1232204030台钻7O.64.26冷镦机A1631202031清洗机〈自制)410407冷辙镦机A1691101032包装机34.513.533涂油槽(自制)18冷墩机247-671510534车床C620-11779冷镦机82BAl111135车床C620-1M17710冷镦机A12124.79.436车床C620l7711冷镦机A12023637车床C618K17712切边机A2332204038镜床X62W17.57.513切边机A2321141439平面磨床M723017.627.6::14压力机60tI101040牛头刨床13315压力机40t17741立钻11.51.516切边机A231472842砂轮机6O.63.517切边机A23014.54.543钳工台418切边机(自制)13344划线台19搓丝机GWB162102045桥式吊车5t218.737._20搓丝机1141446梁式吊车3t8.28.221搓丝机A2537747电葫芦1.5t2.82.822搓丝机A253472848电葫芦1.5t11.11.123双搓机1111149叉车0.5t224搓丝机GWB6525.51150叉车0.5t125搓丝机225-4133,总计aaaaaa序号车间名称供电回路代号设备容量kW计算负荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A1工具车间No.1供电回路4714.116.521.7No.2供电回路5616.819.725.9No.3供电回路4212.614.719.4No.4供电回路3510.512.316.22机修车间No.5供电回路15037.543.957.7aaaaaaaaaaaa负荷计算和无功补偿计算2.1车间的负荷计算2.1.1冷镦车间设备组负荷计算以冷镦机Z47-12机组的负荷如下：因为是连续工作制所以设备功率为:(需要台数为15，单位容量为31KW)则Ps=∑pn=15×31=465kw查表知Kd=0.17~0.2,则取Kd=0.2,所以P30=Kd`Ps=0.2×465=93KWQ30=P30=93×1.73=160.89Kvar设备代号设备名称及型号设备容量kw系数kx计算负荷Cos∮Tan∮I30P30KWQ30KWARS30KVA冷镦机247-1233冷镦机GB-353冷镦机A16423冷镦机A12423冷镦机A1233aaaaaa冷镦机A1633冷辙镦机A1693冷墩机247-63冷镦机82BA3冷镦机A1214.3冷镦机A1203切边机A2333切边机A2323压力机60t3压力机40t3切边机A233切边机A2301.73切边机(自制)3搓丝机GWB163搓丝机3搓丝机A2533搓丝机A2533双搓机32.1车间设备总负荷计算：aaaaaa在配电干线上火车间变电所低压母线上，常有多个用电设备组同时工作。但是各个用电设别组得最大负荷也非同时出现，因此在求配电干线或车间变电所低压母线的计算负荷时，因在设入一个同时系数。有前面统计的结果，可知各设备组的有功和无功如下：设备组1：设备组2：设备组3：设备组4：设备组5：工具车间：机修车间：取可得总得计算负荷：2.1.4车间设备总负荷统计见表冷镦车间设备组2的负荷计算表设备代号台单台容量总需计算负荷aaaaaa数kw容量kw要系数Kd/kw/kvar//A45桥式吊车218.71.7346梁式吊车50.51.73小计1.736.8411.813.720.8序号车间名称供电回路代号设备容量计算负荷P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A工具车间No.1供电回路4714.116.521.732.9No.2供电回路5616.819.725.939.4No.3供电回路4212.614.719.429.5No.4供电回路3510.512.316.224.6机修车间No.5供电回路15037.543.957.787.7车间总的负荷统计表用电单位名称设备容量需要系数计算负荷(kW)(kvar)(kVA)(A)设备组Ⅰ131.73268.3464.3536.7815.4aaaaaa设备组Ⅱ1.736.8411.8313.6820.8工具车间1805463.283.2126.4机修车间15037.543.957.787.7总计1717.3366.64583.23691.281050.3取=0.90=0.95330.0554.0644.8979.7无功功率补偿2.2无功功率补偿补偿前的变压器低压侧的视在计算负荷为：因此未进行无功补偿时，主变压器容量应选为1000KVA,这时变电所低压侧的功率因数为：无功补偿容量按规定，变电所高压侧的，考虑到变压器本身的无功功率损耗远远的大于其有功功率损耗,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应高于0.90，这里取，要使低压侧功率因数由提高到，低压侧需要装设的并联电容器容量为:取查表可选用BCMJO.4-30-3型电容器，BCMJO.4-30-3型电容型补偿器aaaaaaBCMJ额定电压KV额定容量Kvar总电容量Uf额定电流A0.4-30-30.43059743.3车间变电所负荷计算表序号车间名称需要系数设备容量kW计算负荷(kW)(kvar)(kVA)(A)1设备组10.21341.72268.3464.32设备组20.1545.66.8411.833工具车间1805463.24机修车间15037.543.9总计1717.32330554644.8979.7aaaaaa380V侧补偿前负荷330554644.8979.7380V侧无功补偿容量417380V侧补偿后负荷330137357543变压器功率损耗5.421.410kV侧负荷总计335.4158.437121.4其个数为，选12个补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：变压器的功率损耗为：=0.06KW变电所高压侧的计算负荷为：补偿后工厂的功率因数为aaaaaa满足要求。序号车间名称需要系数Kd设备容量KW计算负荷(kW)(kvar)(kVA)(A)1设备组10.224844.677.2991512设备组20.224844.677.2991513设备组30.2247.471.871.882.89125.64设备组40.2256.733.8658.677.9118.6总计380V侧补偿前负荷380V侧无功补偿容量380V侧补偿后负荷变压器功率损耗10kV侧负荷总计3.变电所的位置=1\*GB1⒈变电所的位置选择原则：=1\*GB2⑴应尽可能接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量aaaaaa。=2\*GB2⑵考虑电源的进线方向，偏向电源侧。=3\*GB2⑶进出线方便。=4\*GB2⑷不应妨碍企业的发展，要考虑扩建的可能行。=5\*GB2⑸设备运输方便。=6\*GB2⑹尽量避开有腐蚀性气体和污秽的地段，如无法避免，则应位于污源的上风侧。=7\*GB2⑺变电所屋外配电装置与其他建筑物、构筑物之间的防火间距符合规定。变电所建筑物、变压器及屋外配电装置应与附近的冷却塔或喷水池之间的距离负荷规定。=8\*GB2⑻不应设在地势低洼和可能积水的场所。=9\*GB2⑼高压配电所应尽量与临近车间变电所或有大量高压用电设备的厂房合建在一起。变电所的位置选择应根据选择原则，经技术、经济比较后确定。根据接近负荷中心，偏向电源侧的选择方法。本车间变电所已给出，位于车间的东北角。=1\*GB1⒈车间变电所主要有以下两种类型的变电所。=1\*GB2⑴车间附设变电所内附式变电所要占用一定的车间面积，但其在车间内部，故对车间外观没有影响。外附式变电所在车间的外部，不占用车间面积，便于车间设备的布置，而且安全性也比内附式变电所要高一些。=2\*GB2⑵车间内变电所变配电所有屋内式和屋外式两大型式。屋内式运行维护方便，占地面积少。在选择工厂总变配电型式时，应根据具体地理环境，因地制宜；技术经济合理时，应优选用屋内式。=3\*GB2⑶由于屋内式优点众多，本设计采用屋内式。aaaaaa确定车间变电所主变压器型式、容量和数及主接线方案确定车间变电所主变压器型式在选择变压器时，应选用低损耗节能型变压器，如S9系列或S10系列。高损耗变压器已被淘汰，不再采用。在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全的场所，应选择密闭型变压器或防腐型变压器；供电系统中没有特殊要求和民用建筑独立变电所常采用三相油浸自冷电力变压器（S9、S10-M、S11、S11-M等）；对于高层建筑、地下建筑、发电厂、化工等单位对消防要求较高的场所，宜采用干式电力变压器（SC、SCZ、SG3、SG10、SC6等）；对电网电压波动较大的，为改善电能质量应采用有载调压电力变压器（SZ7、SFSZ、SGZ3等）。本设计选择S9系列三相油浸自冷电力变压器。2、总降压变电所主变压器台数和容量的确定车间变电所变压器台数和容量确定原则和总降压变电所基本相同。即首先保证电能质量的要求下，最大限度减少投资、运行费用和有色金属耗用量。车间变电所变压器台数选择原则，对于二、三级负荷，变电所只设置一台变压器，其容量可根据计算负荷决定。可以考虑从其他车间的低压线路取得备用电源，这不仅在故障下可以对重要的二级负荷供电，而且在负荷极不均匀的轻负荷时，也能使供电系统达到经济运行。对一、二级负荷较大的车间，采用两回独立进线，设置两台变压器，其容量确定和总降压变电所相同。当负荷分散时，可设置两个各有一台变压器的变电所。车间变电所中，单台变压器容量不宜超过1000kVA。aaaaaa根据本设计属三级负荷，选择一台变压器。经计算：变压器容量选择630kVA。变压器参数表额定容量KVA额定电压联结组标号损耗空载电流阻抗电压负载空载一次二次630100.4Yyn0120062000.94.5额定容量KVA额定电压联结组标号损耗空载电流阻抗电压负载空载一次二次315100.4Yyn048036800.010.094.1变电所接线方案aaaaaa变电所的主结线，应根据变配电所在供电系统中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定，并应满足安全、可靠、灵活和经济等要求。两种主接线方案的比较比较项目装设一台主变压器的方案装设两台主变压器的方案技术指标供电安全性满足要求满足要求供电可靠性基本满足要求满足要求供电质量由于一台主变，电压损耗略大由于两台主变并列，电压损耗略小灵活方便性只一台主变，灵活性稍差由于有两台主变，灵活性较好扩建适应性稍差一些更好一些经济指标电力变压器的综合投资额查表得S9——630/10单价为7.47万元，查表得变压器综合投资约为其单价的2倍，因此其综合投资为万元=14.94万查表得S——315/10单价为4.3万元，因此两台综合投资为=17.2万元，比一台主变方案多投资2.26万高压开关柜的综合比较查表得GG——1A（F）型柜按每台3.5万元计，查表得其综合投资按设备价1.5倍计，因此其综合投资约为本方案采用6台GG——1A（F）柜，其综合投资约为6×1.5×3.5=31.5万元，比一台主变的方案多投资10.5万元。aaaaaa万元=21万元电力变压器和高压开关柜的年运行费查表计算，主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为4.89万元主变和高压开关柜的折旧费和维修管理费每年为7.067万元，比1台主变压器的方案多耗2.177万元交供电部门的一次性供电贴费按800元/kVA计，贴费为万元=50.4万元贴费为2×315×0.08万元=50.4万元，和一台主变压器相同从上表可以看出，按技术指标，装设两台主变的主结线方案略优于装设一台主变的主接线方案，但按经济指标，则装设一台主变的方案远优于装设两台主变的方案，因此决定采用装设一台主变的方案。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。供配电系统变电所常用的主接线基本形式有线路—变压器组接线、单母线接线和桥式接线3种类型。线路—变压器组接线、单母线接线、桥式接线。四、短路计算，并选择一次设备aaaaaa1、短路计算1）确定基准值采用标幺制法进行三相短路计算，基准值取:S=100MV·A,U=10.5kV,U=0.4kV=1\*GB2⑴确定基准值由S=100MV·A,U=10.5kV,U=0.4kV=2\*GB2⑵计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值=1\*GB3①电力系统的电抗标幺值由表查得,因此==0.5=2\*GB3②电缆线路的电抗标幺值由表3-1查得,因此=3\*GB3③电力变压器的电抗标幺值查表得,因此X===7.94绘短路等效电路图如图4-1所示,图上标出各元件的序号和电抗标幺值，并标明短路计算点aaaaaa图4-1短路等效图=2\*GB1⒉点三相短路时的短路电流和容量的计算=1\*GB2⑴计算短路回路总阻抗标幺值=2\*GB2⑵计算点所在电压级的基准电流=3\*GB2⑶计算短路电流各值=3\*GB1⒊计算点三相短路时的短路电流=1\*GB3①计算短路回路总阻抗标幺值=2\*GB3②计算点所在电压级的基准电流aaaaaa=3\*GB3③计算短路电流各值计算结果列表4-1：表4-1短路计算结果短路计算点短路计算点三相短路电流（KA）电压（KV）三相短路容量Sk（MV-A）10.6827.2416.2410.551.517.0331.3318.560.411.82）一次设备的选择aaaaaa1、10kV侧一次设备的选择=1\*GB2⑴高压开关柜的选择高压开关柜是成套设备，柜内有断路器、隔离开关、互感器设备等。=1\*GB3①选择开关柜的型号主要根据负荷等级选择开关柜的型号，一般一、二级负荷选择移开式开关柜，如,,型开关柜，三级负荷选择固定式开关柜，如,型开关柜。本设计属三级负荷，选型开关柜。=2\*GB3②选择开关柜回路方案号本设计是电缆进线，因此选择回路方案号07。=3\*GB3③计量柜选型，方案号03。2、一次设备的校验=1\*GB1⒈10kV侧一次设备的校验装设地点条件见表4-2：表4-2装设地点条件选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度装设地点条件参数数据10kV57.7A10.68kA27.24kA114=1\*GB2⑴高压断路器的校验aaaaaa安装设地点额定电压和额定电流选择断路器SN10-10Ⅰ/630。动稳定校验：，，，满足要求。热稳定校验：，，，满足要求。断流能力校验：，，，满足要求。=2\*GB2⑵高压隔离开关安装设地点额定电压和额定电流选择，高压隔离开关选GN8-10/200和GN6-10/200，经校验，满足要求。=3\*GB2⑶高压熔断器安装设地点额定电压和额定电流选择，高压熔断器选RN2-10，经校验，满足要求。aaaaaa表4-310kV侧一次设备参数表电气设备名称型号主要技术参数（kV）（A）（kA）其它高压断路器SN10-10Ⅰ1063016高压隔离开关GN8-1010200——高压熔断器RN2-10100.550电流互感器LQJ-1010100/5——电压互感器JDZJ-10避雷器FS4-1010柜外形尺寸（长×宽×高）1200mm×1200mm×3100mmaaaaaa=4\*GB2⑷电压互感器安装设地点额定电压选择，电压互感器选择JDZJ-10，经校验满足要求。=5\*GB2⑸电流互感器安装设地点额定电压和额定电流选择，电压互感器选择LQJ-10，经校验满足要求。10kV侧一次设备参数见表4-3：表4-4装设地点条件选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度装设地点条件参数数据380V543A17.03kA31.33kA=2\*GB1⒉380侧一次设备的校验装设地点条件见表4-4=1\*GB2⑴低压断路器的校验安装设地点额定电压和额定电流选择低压断路器DW15-1000/3电动。aaaaaa断流能力校验：，，，满足要求。380V侧一次设备的参数见表4-5：表4-5380V侧一次设备的参数表电气设备名称型号主要技术参数（V）（A）（kA）其它低压断路器DW15-1000/3电动3801000低压断路器DZ20-630380630A低压断路器DZ20-200380200A低压刀开关HD13-1500/303801500电流互感器LMZJ1-0.55001500/5Aaaaaaa外形尺寸（长×宽×高）600mm×600mm×2200mm=3\*GB1⒊高低压母线的选择按经济截面选择（铝母线的经济电流密度为1.15）式中，为经济电流密度；为母线经济截面；为汇集到母线上的计算电流。10kV母线按经济截面选择：参照常用硬铝母线尺寸表母线选，即母线尺寸为40mm×4mm。380V母线按经济截面选择：表4-610kV变电所高低压LMY型硬铝母线的常用尺寸表（mm）变压器容量200250315400500630800100012501600高压母线40×4低压母线相母线40×450×560×680×680×8100×8120×102（100×10）2（120×10）aaaaaa中性母线40×450×560×680×680×880×10参照常用硬铝母线尺寸表80V侧母线选，即相母线尺寸为80mm×8mm，中性母线尺寸为50mm×5mm。10kV变电所高低压LMY型硬铝母线尺寸见表4-6=4\*GB1⒋母线的短路稳定度校验=1\*GB2⑴、动稳定校验：式中——母线材料的最大允许应力，硬铜，硬铝；——母线通过时所受到最大计算应力。上述最大计算应力按下式计算：=2\*GB2⑵热稳定校验条件：式中——母线截面积——满足短路热稳定条件的最小截面积；——母线材料的热稳定系数，——母线通过的三相短路稳态电流。=5\*GB1⒌10kV侧母线的校验=1\*GB2⑴动稳定校验aaaaaa三相短路电动力故母线满足动稳定要求。=2\*GB2⑵母线热稳定校验母线实际截面为。故母线也满足热稳定要求。380V侧母线的校验方法同上，经计算，母线满足动稳定和热稳定的要求。=6\*GB1⒍支柱绝缘子动稳定校验查表得，支柱绝缘子最大允许机械破坏负荷为3.75kN，故支柱绝缘子满足动稳定要求。五、选择车间变电所高低压进出线1、高低压进出线=1\*GB1⒈高压进线aaaaaa=1\*GB2⑴如为专用线路，应选专用线路的全长。=2\*GB2⑵如从公共干线引至变配电所，则仅选从公共干线到变配电所的一段引入线。=3\*GB2⑶对于靠墙安装的高压开关柜，柜下进线时一般需经电缆引入，因此架空线进线至变配电所高压侧，往往需选一段引入电缆。=2\*GB1⒉高压出线=1\*GB2⑴对于全线一致的电缆出线，应选线路的全长。=2\*GB2⑵如经一段电缆从高压开关柜引出再架空配电的线路，则变配电所高压出线的选择只选这一段引出电缆。=3\*GB1⒊低压出线=1\*GB2⑴如采用电缆配电，应选线路的全长。=2\*GB2⑵如经一段穿管绝缘导线引出，再架空配电的线路，则变配电所低压出线的选择只选这一段引出的穿墙绝缘导线，而架空配电线路则在厂区配电线路或车间配电线路的设计中考虑。2、变配电所进出线方式的选择=1\*GB1⒈架空线在供电可靠性要求不很高或投资较少的中小型工厂设计中优先选用。=2\*GB1⒉电缆在供电可靠性要求较高或投资较高的各类工厂供电设计中优先选用。因此，为保证供电可靠性，本设计选择电缆进线。3、变配电所进出线导线和电缆型式的选择=1\*GB1⒈高压电缆线aaaaaa=1\*GB2⑴一般环境和场所，可采用铝芯电缆；但在有特殊要求的场所，应采用铜芯电缆。=2\*GB2⑵埋地敷设的电缆，应采用有外保护层的铠装电缆；但在无机械损伤可能的场所，可采用塑料护套电缆或带外保护层的铅包电缆。=3\*GB2⑶在可能发生位移的土壤中埋地敷设的电缆，应采用钢丝铠装电缆。=4\*GB2⑷敷设在管内或排管内的电缆，一般采用塑料护套电缆，也可采用裸铠装电缆。=5\*GB2⑸电缆沟内敷设的电缆，一般采用裸凯装电缆、塑料护套电缆或裸铅包电缆。=6\*GB2⑹交联聚乙烯绝缘电缆具有优良的性能，宜优先选用。=7\*GB2⑺电缆除按敷设方式及环境条件选择外，还应符合线路电压要求。=2\*GB1⒉低压穿管绝缘导线一般采用铝芯绝缘线。但特别重要的或有特殊要求的线路可采用铜芯绝缘线。=3\*GB1⒊低压电缆线=1\*GB2⑴一般采用铝芯电缆，但特别重要的或有特殊要求的线路可采用铜芯电缆。=2\*GB2⑵明敷电缆一般采用裸铠装电缆。当明敷在无机械损伤可能的场所，允许采用无铠装电缆。明敷在有腐蚀性介质场所的电缆，应采用塑料护套电缆或防腐型电缆。aaaaaa=3\*GB2⑶电缆沟内电缆，一般采用塑料护套电缆，也可采用裸铠装电缆。=4\*GB2⑷TN系统的出线电缆应采用四芯或五芯电缆。=4\*GB1⒋10kV高压进线的选择和校验采用YJL—10000—3×150型电缆线，接往10kV公用干线。=1\*GB2⑴按发热条件选择。由,及室外温度30，查表得，满足发热条件。=2\*GB2⑵校验短路热稳定。故满足要求。=5\*GB1⒌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型交联聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。=1\*GB2⑴按发热条件选择。由及土壤温度25，查表初选缆芯为的交联电缆，其，满足发热条件=2\*GB2⑵校验短路热稳定电缆线改选缆芯为。=6\*GB1⒍380V低压出线的选择=1\*GB2⑴馈电给冷镦车间的线路采用VLV22—1000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。aaaaaa=1\*GB3①按发热条件选择。由及地下土壤温度为25，由于一条电缆不能满组该车间电流，，所以采用双电缆向该车间供电，查表选3条截面为的电缆，其=2\*GB3②校验电压损耗。由于车间设备和车间变电所在同一车间，距离很短，不需校验电压损耗。=3\*GB3③校验短路热稳定性所选电缆满足短路热稳定性。因此冷镦车间采用3条VLV22—1000—3×240+1×120的四芯电缆供电。=7\*GB1⒎馈电给工具车间的线路采用VLV22—1000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。=1\*GB2⑴按发热条件选择。由及地下土壤温度为25，查表初选120，其，满足发热条件。=2\*GB2⑵短路热稳定度校验。求满足短路热稳定度的最小截面由于前面所选的缆芯截面小于，不满足短路热稳定度要求，因此改选缆芯aaaaaa的聚氯乙烯电缆，即VLV22—1000—3×240+1×120的四芯电缆。=8\*GB1⒏馈电给机修车间的线路亦采用VLV22—1000聚氯乙烯绝缘铝心电缆直埋敷设。=1\*GB2⑴按发热条件选择。由及地下土壤温度为25，查表初选120，其，满足发热条件。=2\*GB2⑵短路热稳定度校验。由于前面所选的缆芯截面小于，不满足短路热稳定度要求，因此选缆芯为的聚氯乙烯电缆，即采用VLV22—1000—3×240+1×120的四芯电缆。=9\*GB1⒐备用线路的采用上面截面的最大的导线，即采用一条聚氯乙烯铝芯VLV22—1000—3×240+1×120的四芯电缆。=10\*GB1⒑做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2km的临近单位变配电所的10kV母线相联。=1\*GB2⑴按发热条件选择车间的总计算负荷容量为645kVA，,最热月土壤平均温度为25，因此初选缆芯截面为的交联聚乙烯绝缘铝aaaaaa芯电缆，其，满足发热条件。=2\*GB2⑵校验电压损耗查表可得缆芯为的铝芯电缆的，，而总车间总计算负荷的,，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。表5-1变电所进出线和联络线的型号规格线路名称导线或电缆的型号规格10kV电源进线YJL—10000—3×150交联电缆主变引入电缆YJL22—10000—3×120交联电缆380V低压出线至冷镦车间3×VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆至工具车间VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆至机修车间VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆备用线路VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆aaaaaa与临近单位10kV联络线YJL22—10000—3×150交联电缆=3\*GB2⑶短路热稳定校验由于前面所选截面小于，不满足短路热稳定度要求，因此改选缆芯为的电缆，即YJL22—10000—3×150交联电缆。综合以上所选变电所进出线和联络线的导线及电缆型号规格如表5-1所示。六、选择电源进线的二次回路方案及整定继电保护1、高压断路器的操动机构控制与信号回路断路器采用手力操动机构，其控制与信号回路如图6-1所示。WC—控制小母线WL—灯光指示小母线WF—闪光信号小母线WS—信号小母线WAS—事故音响小母线WO—合闸小母线SA—控制开关KO—合闸接触器YO—合闸线圈YR—跳闸线圈KA—保护装置QF1~6—断路器辅助触电GN—绿色指示灯RD—红色指示灯ON—合闸OFF—跳闸aaaaaa图6-1电磁操动的断路器控制与信号回路3、变电所的电能计量回路变电所高压侧装设专用计量柜，装设三相有功电度表和无功电度表，分别计量全厂消耗的有功电能和无功电能，并据以计算每月车间的平均功率因数，计量柜由上级供电部门加封和管理。4、变电所的测量和绝缘监察回路aaaaaa图6-210kV线路测量和计量仪表的原理电路变电所高压侧装有电压互感器—避雷器柜，其中电压骨干其为3个JDZJ-10型，组成△（开口三角）的结线，用以实现电压测量和绝缘监察，其结线图见图6-2。作为备用电源的高压联络线上，装有三相有功电度表、三相无功电度表和电流表，结线图见图6-3。高压进线上，亦装有电流表。aaaaaa图6-3380V线路测量和计量仪表的原理电路低压侧的动力出线上，均装有有功电度表和无功电度表，低压照明线路上装有三相四线有功电度表。低压并联电容器组线路上，装有无功电度表。每一回路均装有电流表。低压母线装有电压表。仪表的准确度等级按规范要求。每一回路均装有电流表。低压母线装有电压表。仪表的准确度等级按规范要求。5、在对供电可靠性要求较高的变配电所中，通常采用两路及以上的电源进线。或互为备用，或一为主电源，另一为备用电源。备用电源自动投入装置就是当主电源线路中发生故障而断电时，能自动而且迅速将备用电源投入运行，以确保供电可靠性的装置，简称（APD）。6、整定继电保护=1\*GB1⒈过电流保护为了防止外部短路引起的变压器线圈的过电流，并作为瓦斯保护的后备，变压器还必须装设过电流保护。=1\*GB2⑴过电流保护动作电流的整定对于单侧电源的变压器，过电流保护安装在电源侧，保护动作时切断变压器各侧开关。过电流保护的动作时间应按躲过变压器的最大工作电流整定，即aaaaaa整定为6A。式中——变压器的最大负荷电流——保护装置的可靠系数，取1.3——电流继电器的返回系数，一般取0.8——电流互感器的变流比。=2\*GB2⑵过电流保护动作时间的整定：因本变电所为电力系统的终端变电所，故其过电流保护的动作时间（10倍动作电流动作时间）可整定为最短的0.5s。=3\*GB2⑶变压器过电流保护的灵敏度校验式中——在电力系统最小运行方式下，低压母线两相短路电流折合到变压器的高压侧的值，即——继电保护动作电流折合到一次电路的值，即满足灵敏系数1.5的要求。=2\*GB1⒉变压器的过负荷保护aaaaaa=1\*GB2⑴过负荷保护动作电流的整定式中——变压器的一次额定电流，取为71.4KA——电流互感器的变流比,取为400/5=80=2\*GB2⑵过负荷保护动作时间的整定计算=3\*GB1⒊变压器的瓦斯保护瓦斯保护，又称气体继电保护，是保护油浸式电力变压器内部故障的一种基本的保护装置。按GB50062—92规定，800KV·A及以上的一般油浸式变压器和400KV·A及以上的车间内油浸式变压器，均应装设瓦斯保护。7、作为备用电源的高压联络线的继电保护装置=1\*GB1⒈装设反时限过电流保护。采用GL-15型感应式过电流继电器，两相两继电器式结线，去分流跳闸的操作方式。=1\*GB2⑴过电流保护动作电流的整定。其中，，，，，，因此动作电流为：整定为5A。=2\*GB2⑵过电流保护动作时间的整定。保护时间整定为1.0s。=3\*GB2⑶过电流保护灵敏系数。因无临近单位变电所10kV母线经联络线至本厂变电所低压母线的短路数据，无法整定计算和检验灵敏系数，也只有从略。aaaaaa七、车间变电所的防雷保护和接地装置的设计1、防雷保护1）直击雷的过电压保护在变电所屋顶装设避雷针或避雷带，并引出两根接地线与变电所公共接地装置相连。如变电所的主变压器装设在室外或露天配电装置时，则应在变电所外面的适当位置装设独立避雷针，其装设高度应使其防雷保护范围包括整个变电所。如果变电所处在其它建筑物的直击雷防护范围内时，则可不另设独立避雷针。按规定，独立避雷针的接地装置接地电阻。通常采用3~6根长、的钢管，在装设避雷针的杆塔附近作一排或多边形排列，管间距离，打入地下，管顶距地面。接地管间用的镀锌扁钢焊接相连。引下线用的镀锌扁钢，下与接地体焊接相连，并与装避雷针的杆塔及其基础内的钢筋相焊接，上与避雷针焊接相连。避雷针采用的镀锌圆钢，长1~1.5m。独立避雷针的接地装置与变电所公共接地装置应有3m以上距离。2）雷电侵入波的防护=1\*GB2⑴在10kV电源进线的终端杆上装设FS4—10型阀式避雷器。引下线采用25mm×4mm的镀锌扁钢，下与公共接地网焊接相连，上与避雷针接地端螺栓连接。aaaaaa=2\*GB2⑵在10kV高压配电室内装设有GG—1A（F）—54型开关柜，其中配有FS4—10型避雷器，靠近主变压器。主变压器主要靠避雷器来保护，防护雷电侵入波的危害。=3\*GB2⑶在380V低压架空出线杆上，装设保护间隙，或将其绝缘子的铁脚接地，用以防护沿低压架空线侵入波的雷电波。接地装置由资料得车间变压器容量为630kVA。电压为10/0.4kV，接线组为Yyn0，与工厂变压器连接到车间变压器的电缆长200m。=1\*GB2⑴确定接地电阻值查表，此变电所的公共接地装置的接地电阻应满足以下条件因此公共接地装置接地电阻。=2\*GB2⑵接地装置的设计采用长2.5m、mm的钢管16根，沿变电所三面均匀布置，管距5m，垂直打入地下，管顶离地面0.6m。管间用40mm×4mm的镀锌扁钢焊接相连。变电所的变压器室有两条接地干线、低压配电室有一条接地干线与室外公共接地装置焊接相连，接地干线均采用25mm×4mm的镀锌扁钢。aaaaaa确定车间低压配电系统布线方案1、车间配电电压的选择一般应采用220/380V中性点直接接地的三相4线制系统。具体是采用TN-C、TN-S还是TT配电系统。一般的生产车间，宜采用TN-C的配电系统，其PE线与N线合为PEN线，投资较省，能满足一般用电设备的要求。对于有电脑控制的高精度机床设备及其它有数据处理、抗电磁干扰要求较高的场合，宜采用TN-S的配电系统或TT配电系统。TN-S系统的PE线与N线是分开的，在其中某设备发生单相接地故障时，对其它设备产生的电磁干扰小。TT系统中各设备的PE线与电源的PE线互无电气联系，抗干扰性更好。对环境比较恶劣、安全要求较高的场合，也宜采用TN-S或TT配电系统。本设计采用TN-C配电系统2、车间配电级数的选择低压配电系统，由变压器二次侧至用电设备点一般不宜超过3级。3、低压配电线路的选择低压线路的作用是从车间变电所或建筑物变电所以380/220V的电压向车间或建筑物各用电设备或负荷点配电。低压配电线路也有放射式、树干式和环形等接线方式。aaaaaa实际低压配电系统的接线，也往往是上述几种接线的综合，根据具体情况而定。一般在正常环境的车间或建筑内，当大部分用电设备容量不大而且无特殊要求时，宜采用树干式配电。4、车间配电系统接线方案的选择=1\*GB1⒈车间配电系统接线方案的选择原则=1\*GB2⑴在正常环境的车间内，当大部分用电设备为中小容量、且无特殊要求时，宜采用树干式配电。=2\*GB2⑵当用电设备为大容量，或负荷性质重要，或在有特殊要求的车间内，宜采用放射式配电。=3\*GB2⑶当部分用电设备距供电点较远，而批次相距很近、容量很小的次要用电设备，可采用链式配电；但每一回露环链设备不宜超过5台，其总容量不宜超过10kW。容量较小用电设备的插座，采用链式配电时，每一条环链回路的设备数量可适当增加。=4\*GB2⑷在高层建筑物内，当向楼层各配电点供电时，宜采用分区树干式配电；但部分较大容量的集中负荷或重要负荷，应从低压配电室以放射式配电。=5\*GB2⑸平行的生产流水线或互为备用的生产机组，根据生产要求，宜由不同的回路配电；同一生产流水线的各用电设备，宜由同一回路配电。=6\*GB2⑹在TN及TT系统接地型式的低压电网中，宜选用Dyn11联结组别的三相变压器作为配电变压器。但单相不平衡负荷引起的中性线电流未超过变压器低压绕组额定电流的25%时，可选用Yyn0联结组别的配电变压器。aaaaaa2、车间低压配电系统主接线的选择配电所起接收和分配电能的作用，其位置应当尽量靠近负荷中心，配电所一般为单母线制，根据负荷的类型及进出线数目可考虑将母线分段。=1\*GB2⑴单母线不分段接线当只有一路电源进线时，常采用这种接线。这种接线可用于对供电连续性要求不高的三级负荷用户，或者有备用电源的二级负荷用户=2\*GB2⑵单母线分段接线当有双电源供电时，常采用单母线分段接线，单母线分段可以分段单独运行，也可以并列同时运行。=3\*GB1⒊本设计采用树干式接线方式。九、选择低压配电系统的导线及控制保护设备1、低压配电系统的导线选择导线和电缆的选择是供配电设计中的重要内容之一。导线和电缆是分配电能的主要器件，选择得合理与否，直接影响到有色金属的消耗量与线路投资，以及电力网的安全经济运行。选择导线和电缆以前应贯彻以铝代铜的技术政策，尽量采用铝心导线，目前提倡采用铜线，宜减少损耗，节约电能，而在易爆、腐蚀严重的场所，以及用于移动设备、监测仪表、配电盘的二次接线等，必须采用铜线。aaaaaa导线和电缆的选择，必须满足用电设备对供电安全可靠和电能质量的要求，尽量节省投资，降低年运行费，布局合理，维修方便。导线和电缆的选择包括两方面的内容：=1\*GB2⑴型号选择；=2\*GB2⑵截面选择。=1\*GB1⒈导线和电缆型号的选择原则=1\*GB2⑴常用型号及选择原则=1\*GB3①塑料绝缘电力电缆结构简单，重量轻，抗酸碱，耐腐蚀，敷设安装方便，并可敷设在有较大高差或垂直、倾斜的环境中，有逐步取代油浸纸绝缘电缆的趋向。常用的有两种：聚氯乙烯绝缘及护套和交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆。=2\*GB3②油浸纸滴干绝缘铅包电力电缆可用于垂直或高落差处，敷设在室内、电缆沟、隧道或土壤中，能承受机械压力，但不能承受大的拉力。=2\*GB1⒉导线和电缆截面的选择原则导线和电缆截面的选择必须满足安全、可靠和经济的条件。=1\*GB2⑴按允许载流量选择导线和电缆截面aaaaaa=2\*GB2⑵按允许电压损失选择导线和电缆截面=3\*GB2⑶按经济电流密度选择导线和电缆截面=4\*GB2⑷按机械强度选择导线和电缆截面=5\*GB2⑸满足短路稳定的条件本设计线路选择按允许载流量选择截面，再校验电压损失和机械强度。=3\*GB1⒊冷镦车间设备分组将冷镦车间设备分3组。=1\*GB2⑴设备组1参数见表9-1：表9-1设备组1设备代号设备名称型号台数单台容量kW总容量kW需要系数计算负荷/kW/kvar/kVA/A1冷镦机Z47-1216314932冷镦机GB-31555342砂轮机0.51.73小计1751.73104180208316aaaaaa45桥式吊车5t118.71.78.5总计18570.3106.8184.8取=0.90=0.9596175200304=2\*GB2⑵设备组2参数见表9-2=3\*GB2⑶设备组3参数见表9-3=4\*GB1⒋各设备组供电导线的选择=1\*GB2⑴馈电给设备组1的线路采用VLV22—1000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。=1\*GB3①按发热条件选择。由及地下土壤温度为25，查表初选，其，满足发热条件。=2\*GB3②短路热稳定性校验求满足短路热稳定度的最小截面aaaaaa故满足热稳定要求。缆芯截面选，即VLV22—1000—3×240+1×120的四芯电缆。表9-2设备组2参数表9-2设备组2参数设备代号设备名称型号台数单台容量kW总容量kW需要系数计算负荷/kW/kvar/kVA/A3冷镦机A164128234冷镦机A124128235冷镦机A1232204036冷镦机A1631203aaaaaa7冷镦机A16911038冷镦机Z47-67151039冷镦机82BA111310冷镦机A120.51.7311冷镦机A12023312切边机A23322040313切边机A232114314压力机60t110315压力机40t17316切边机A231472317切边机A2300.51.7318切边机（自制）133aaaaaa19搓丝机GWB162103=2\*GB2⑵馈电给设备组2的线路采用VLV22—1000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。（选择方法同上）缆芯截面选，即VLV22—1000—3×240+1×120的四芯电缆。表9-3设备组3参数表9-3设备组3参数设备代号设备名称型号台数单台容量kW总容量kW需要系数计算负荷/kW/kvar/kVA/A22搓丝机A253472323双搓机111324搓丝机GWB6525.5325搓丝机Z25-4133aaaaaa26铣口机（自制）17327铣口机（自制）0.51.7328车床C33613329车床1336M0.51.7330台钻0.51.7331清洗机（自制）41040332包装机34.51.7333涂油槽（自制）1——34车床C620-117335车床C620-1M17336车床C62017337车床C618K173aaaaaa38铣床X62W0.51.7339平面磨床M723017.627.6340牛头刨床13341立钻0.51.7342砂轮机0.51.7343钳工台4——44划线台1——47电葫芦1.5t0.51.7348电葫芦1.5t0.51.73小计18436.8647411246梁式吊车3t50.51.731.222.44aaaaaa总计1923866取=0.90=0.95346372109=3\*GB2⑶馈电给设备组3的线路采用VLV22—1000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。（选择方法同上）缆芯截面选，即VLV22—1000—3×240+1×120的四芯电缆。=5\*GB1⒌各设备供电导线的选择。馈电给冷镦机Z47—12的线路采用VLV22—1000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。,缆芯截面选。表9-4设备导线或电缆的型号规格设备代号设备名称型号导线或电缆的型号1冷镦机Z47-12VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆2冷镦机GB-3VLV22—1000—3×6+1×3的四芯电缆3冷镦机A164VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆aaaaaa4冷镦机A124VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆5冷镦机A123VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆6冷镦机A163VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆7冷镦机A169VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆8冷镦机Z47-6VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆9冷镦机82BAVLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆10冷镦机A121VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆11冷镦机A120VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆12切边机A233VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆13切边机A232VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆14压力机60tVLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆aaaaaa15压力机40tVLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆16切边机A231VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆17切边机A230VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆18切