某工廠10kV供配電系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計

摘要本論文主要是對小型工廠供配電系統(tǒng)的電氣局部進(jìn)行設(shè)計。工廠由戶外引入10kV的高壓電源，經(jīng)過工廠變電所降為220/380V的低壓電，直接供給工廠車間的動力系統(tǒng)和照明系統(tǒng)。在選擇電氣設(shè)備之前，先對工廠負(fù)荷進(jìn)行計算，確定工廠總的負(fù)荷容量，同時在低壓母線側(cè)進(jìn)行無功功率的補償，以提高功率因數(shù)。根據(jù)補償后的負(fù)荷容量，選擇工廠變電所變壓器的容量和臺數(shù)，然后確定工廠采用的供電系統(tǒng)，選擇適宜的車間配電方案，畫出供配電系統(tǒng)主接線圖。高壓一次設(shè)備、低壓一次設(shè)備和導(dǎo)線截面積選擇時，都必須滿足電路正常條件下和短路故障條件下工作的要求。電氣設(shè)備不僅要滿足在短路故障條件下的工作要求，還必須按最大可能的短路故障時的動穩(wěn)態(tài)度和熱穩(wěn)態(tài)度進(jìn)行校驗，以判斷設(shè)備是否滿足工作要求。電路發(fā)生三相短路時的短路電流電流最大，計算三相短路電流，以進(jìn)行設(shè)備的校驗。最后，進(jìn)行繼電保護(hù)和防雷接地，來提高系統(tǒng)的平安性和可靠性。關(guān)鍵詞：負(fù)荷計算，三相短路，主接線，繼電保護(hù)，設(shè)備選擇目錄摘要IAbstractII目錄III1緒論12電力負(fù)荷及其計算22.1負(fù)荷分級及供電電源措施22.1.1工廠電力負(fù)荷的分級22.1.2各級負(fù)荷的供電措施22.2工廠計算負(fù)荷確實定3負(fù)荷計算的目的和意義3負(fù)荷計算的方法3需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷4二項式法確定計算負(fù)荷6工廠負(fù)荷的計算62.3無功功率補償9功率因數(shù)9無功補償?shù)倪x擇10無功補償?shù)挠嬎?13變壓器的選擇及其電氣主接線133.1變壓器的選擇13電力變壓器及其分類13電力變壓器的連接組別13變壓器臺數(shù)和容量的選擇14電力變壓器的校驗153.2工廠變配電所的主接線圖15電氣主接線的概況15車間和小型工廠變電所的主接線圖16本工廠變電所主接線確實定214短路電流的計算224.1短路的原因、后果及其形式22短路的原因22短路的后果22短路的形式234.2無限大容量電力系統(tǒng)的三相短路計算23無限大容量電力系統(tǒng)23短路電流的計算方法23工廠三相短路電流的計算25第5章金工車間的配電285.1低壓配電線路接線方式285.2低壓配電系統(tǒng)的接地型式29第6章設(shè)備選擇與校驗336.1導(dǎo)線的選擇與校驗33車間導(dǎo)線截面及配電箱的選擇33車間導(dǎo)線的校驗386.2高壓一次設(shè)備的選擇與校驗40一次設(shè)備及其分類40一次設(shè)備的選擇41一次設(shè)備的校驗436.3低壓補償柜選擇45第7章繼電保護(hù)與防雷接地467.1工廠的繼電保護(hù)46繼電保護(hù)的選擇46繼電保護(hù)的整定及計算467.2工廠的防雷與接地47總結(jié)49參考文獻(xiàn)50致謝51附錄A1緒論電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。電能既易于由其他形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其他形式的能量以供給用。電能的輸送和分配既簡單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。一般中小型工廠的電壓進(jìn)線電壓為6-10kV。電能先經(jīng)高壓配電所集中，在由高壓配電線路將電能分送到各車間變電所，或者高壓配電線路供給給高壓用電設(shè)備。車間變電所內(nèi)裝設(shè)有電力變壓器，將6-10kV的高壓降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓〔220/380V〕，然后由低壓配電線路將電能分送給各用電設(shè)備。對于大型工廠及其某些電源進(jìn)線電壓為35kV及以上的中型工廠，一般經(jīng)過兩次降壓，也就是電源進(jìn)廠后，先經(jīng)總降壓變電所，有大容量的電力變壓器將35kV及以上的電源電壓降為6-10kV的配電電壓，再通過高壓配電線路或高壓配電所將電能送到各個車間變電所，最后經(jīng)變壓器降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓。有的35kV進(jìn)線的工廠，只經(jīng)一次降壓，及35kV線路直接引入靠近負(fù)荷中心的車間變電所，經(jīng)車間變電所的配電變壓器直接降為低壓用電設(shè)備所需電壓。這種配電方式稱為高壓深入負(fù)荷中心的直配方式。這樣可以省去一級中間變壓，從而簡化了供電系統(tǒng)，節(jié)約有色金屬，降低電能損耗和電壓損耗，提高供電質(zhì)量。然而這要根據(jù)廠區(qū)環(huán)境條件是否滿足35kV架空線路深入負(fù)荷中心的“平安走廊”要求而定，否那么不宜采用，以確保供電平安。對于總供電容量不超過1000kV的小型工廠，通常只設(shè)一個降壓變電所，將6-10kV電壓降為低壓用電設(shè)備所需的電壓〔220/380V〕。如果工廠所需容量不大于160kVA時，一般采用低壓電源進(jìn)線，工廠只需設(shè)一個低壓配電間。本廠屬于中小型工廠，采用10kV供電電源，在金工車間東側(cè)1020m處有一座10kV配電室，先用1km的架空線路，后改為電纜線路至本廠變電所，將6-10kV的高壓降為一般低壓用電設(shè)備所需的電壓〔220/380V〕，然后由低壓配電線路將電能分送給各用電設(shè)備。2電力負(fù)荷及其計算2.1負(fù)荷分級及供電電源措施工廠電力負(fù)荷的分級工廠的電力負(fù)荷，按GB500521995《供配電系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，根據(jù)對供電可靠性及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上造成的損失或影響的程度進(jìn)行分級，負(fù)荷可以分為一級負(fù)荷、二級負(fù)荷、三級負(fù)荷。①一級負(fù)荷符合以下條件之一的，為一級負(fù)荷1〕中斷供電，將造成人身傷亡的負(fù)荷；2〕中斷供電，將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失的負(fù)荷；3〕中斷供電，將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作的負(fù)荷。在一級負(fù)荷中，當(dāng)中斷將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負(fù)荷，以及特別重要場所不允許中斷的負(fù)荷，應(yīng)視為特別重要的負(fù)荷。②二級負(fù)荷符合以下條件之一的，為二級負(fù)荷1〕中斷供電，將在政治上、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失的負(fù)荷；2〕中斷供電，將影響重要用電單位的正常工作的負(fù)荷。③三級負(fù)荷不屬于一、二級負(fù)荷者為三級負(fù)荷。各級負(fù)荷的供電措施①一級負(fù)荷的供電措施一級負(fù)荷應(yīng)有兩個獨立電源供電，當(dāng)一個電源發(fā)生故障時，另一個電源應(yīng)不至于同時受到損壞，以維持供電；而且當(dāng)一個電源中斷供電時，另一個電源應(yīng)能承當(dāng)本用戶的全部一級負(fù)荷設(shè)備的供電。一級負(fù)荷用戶的變配電室內(nèi)的上下壓配電系統(tǒng)，應(yīng)采用單母線分段的主結(jié)線形式，分列運行并互為備用。一級負(fù)荷設(shè)備應(yīng)采用雙電源供電，并在最末一級配電盤〔箱〕處設(shè)置自動切換裝置。一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，除上述兩個電源外，還必須增設(shè)應(yīng)急電源。②二級負(fù)荷的供電措施二級負(fù)荷應(yīng)有兩個電源供電，即應(yīng)有兩回路供電。當(dāng)發(fā)生電力變壓器故障或線路常見故障時不至于中斷供電〔或中斷后能立即回復(fù)〕。③三級負(fù)荷的供電措施三級負(fù)荷對供電無特殊要求，可采用單回路市電供電。但應(yīng)使配電系統(tǒng)簡潔可靠，盡量減少配電級數(shù)，低壓配電級數(shù)一般不超過四級，并且應(yīng)在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的情況下，盡量減少電壓偏差和電壓波動。2.2工廠計算負(fù)荷確實定負(fù)荷計算的目的和意義計算負(fù)荷是一個假想的持續(xù)負(fù)荷，其熱效應(yīng)與同時間內(nèi)實際變動負(fù)荷所產(chǎn)生的熱效應(yīng)相等。在供配電系統(tǒng)中，以30min的最大計算負(fù)荷作為選擇電氣設(shè)備的依據(jù)，并認(rèn)為只要電氣設(shè)備能承受該負(fù)荷的長期作用，即可在正常情況下長期運行。一般將這個最大計算負(fù)荷簡稱計算負(fù)荷Pc。負(fù)荷計算的目的是：①計算變配電所內(nèi)變壓器的負(fù)荷電流及視在功率，作為選擇變壓器容量的依據(jù)。②計算流過各主要電氣設(shè)備(斷路器、隔離開關(guān)、母線、熔斷器等)的負(fù)荷電流，作為選擇這些設(shè)備的依據(jù)。③計算流過各條線路(電源進(jìn)線、上下壓配電線路等)的負(fù)荷電流，作為選擇這些線路電纜或?qū)Ь€截面的依據(jù)。④計算尖峰負(fù)荷，用于保護(hù)電器的整定計算和校驗電動機的啟動條件。⑤為電氣設(shè)計提供技術(shù)依據(jù)。計算負(fù)荷是工程設(shè)計中按照發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電氣設(shè)備的依據(jù)。計算負(fù)荷是確定供電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設(shè)備、導(dǎo)線截面和儀表量程的依據(jù)，也是整定繼電保護(hù)的重要依據(jù)。計算負(fù)荷確定的是否正確，直接影響到電器和導(dǎo)線的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。正確進(jìn)行負(fù)荷計算是供電設(shè)計的前提，也是實現(xiàn)供電系統(tǒng)平安、經(jīng)濟(jì)運行的必要手段。如果計算負(fù)荷確定的過大，將使電器和導(dǎo)線電纜選得過大，造成投資和有色金屬的浪費，而變壓器負(fù)荷率較低運行時，也將造成長期低效率運行。如果計算負(fù)荷確定的過小，又將使電器和導(dǎo)線處于過負(fù)荷運行，增加電能損耗，產(chǎn)生過熱，導(dǎo)致絕緣過早老化甚至產(chǎn)生火災(zāi)，造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，正確確定計算負(fù)荷具有很大的意義。負(fù)荷計算的方法在用電設(shè)備的情況下，負(fù)荷計算有需要系數(shù)法、二項式法和利用系數(shù)法；在未知用電設(shè)備的情況下，負(fù)荷計算有負(fù)荷密度法、單位指標(biāo)法和住宅用電量指標(biāo)法。①需要系數(shù)法用設(shè)備功率乘以需要系數(shù)，直接求出計算負(fù)荷。這種方法比擬簡便，應(yīng)用廣泛，尤其適用于配變電所的負(fù)荷計算。②利用系數(shù)法采用利用系數(shù)求出最大負(fù)荷班的平均負(fù)荷，再考慮設(shè)備臺屬和功率差異的影響，乘以與有效臺數(shù)有關(guān)的最大系數(shù)的計算負(fù)荷。這種方法的理論根據(jù)是概率論和數(shù)理統(tǒng)計，因而計算結(jié)果比擬接近實際，但因利用系數(shù)的實測與統(tǒng)計較困難，在電氣設(shè)計中一般不用。③二項式法在設(shè)備組容量之和的根底上，考慮假設(shè)干容量最大設(shè)備的影響，采用經(jīng)驗系數(shù)進(jìn)行加權(quán)求和法計算負(fù)荷。④負(fù)荷密度法當(dāng)某建筑面積負(fù)荷密度ρ時，某建筑的平均負(fù)荷可按下式計算Pav=ρ·A〔kW〕式中:ρ——負(fù)荷密度〔kW/m2〕A——某建筑面積〔m2〕在建筑方案設(shè)計階段，可采用建筑面積負(fù)荷密度法進(jìn)行負(fù)荷估算。在建筑施工階段設(shè)計時，可采用需要系數(shù)法進(jìn)行復(fù)核。需要系數(shù)法確定計算負(fù)荷①根本公式需要系數(shù)法確定用電設(shè)備組的有功計算負(fù)荷的根本公式為：式〔2.1〕無功計算負(fù)荷為：式〔2.2〕視在計算負(fù)荷為：式〔2.3〕計算電流為：式〔2.4〕–需要系數(shù)有功計算負(fù)荷，單位為kW無功計算負(fù)荷，單位為kvar視在計算負(fù)荷，單位為kVA用電設(shè)備組的平均功率因數(shù)用電設(shè)備組平均功率因數(shù)的正切值②多組用電設(shè)備計算負(fù)荷確實定在確定擁有多組用電設(shè)備的干線上或車間變電所低壓母線上的計算負(fù)荷時，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時出現(xiàn)的因素。因此在確定多組用電設(shè)備的計算負(fù)荷時，應(yīng)結(jié)合具體情況對其用功負(fù)荷和無功負(fù)荷分別計入一個同時系數(shù)和。對車間干線，取對低壓母線，分兩種情況：1〕由用電設(shè)備組計算負(fù)荷直接相加來計算時，取2〕由車間干線計算負(fù)荷直接相加來計算時，取總的有功計算負(fù)荷為：式〔2.5〕總的無功計算負(fù)荷為：式〔2.6〕以上兩式中的和分別為各組設(shè)備的有功和無功計算負(fù)荷之和。總的視在計算負(fù)荷為：式〔2.7〕總的計算電流為：式〔2.8〕由于各組設(shè)備的功率因數(shù)不一定相同，因此總的視在計算負(fù)荷和計算電流一般不能用各組的視在計算負(fù)荷或計算電流之和來計算。二項式法確定計算負(fù)荷二項式法的根本公式是式〔2.9〕式中，表示用電設(shè)備組的平均功率，其中是用電設(shè)備組的總?cè)萘?，其計算方法如前需要系?shù)法所述；表示用電設(shè)備組中x臺容量最大的設(shè)備投入運行時增加的附加負(fù)荷，其中是x臺最大容量的設(shè)備總?cè)萘浚琤.c為二項式系數(shù)。由于二項式法不僅考慮了用電設(shè)備組最大負(fù)荷時的平均負(fù)荷，而且考慮了少數(shù)容量最大設(shè)備投入運行時對總計算負(fù)荷的額外影響，所以二項式法比擬適合確定設(shè)備臺數(shù)較少而容量差異較大的低壓干線和分支線的計算負(fù)荷。工廠負(fù)荷的計算根底資料：①工廠各車間負(fù)荷情況，如表2.1所示表2.1各車間負(fù)荷表車間/kW/kvar最大電動機/kW冷作10011030裝配809022倉庫20207.5戶外照明2015金工車間設(shè)備負(fù)荷如表2.2所示表2.2金工車間負(fù)荷表序號設(shè)備名稱設(shè)備容量/kW臺數(shù)/臺1~313~1623~253632~34車床7+0.125144銑床10+2.8152135搖臂鉆4.5+1.7+0.6+0.1253674142銑床7+2.8489銑床7+1.7210砂輪機3.211112砂輪機121718磨床7+1.7+0.5219磨床10+2.8+1.512038磨床10+2.8+0.522237車床10+0.12522627磨床14+1+0.6+0.1522829立床55+7+1137+1.7130車床20+0..15131搖臂鉆10+0.513940龍門刨75+4.5+1.7+1.7+1+1+0.52434445銑床7+1.7346鏜床6.5+2.8147銑床7+2.8148橋式起重機〔=25%〕11+5+5+2.214950橋式起重機〔=25%〕16+5+5+3.52全廠照明密度為：12W/②根據(jù)根底資料提供的各廠房電力負(fù)荷清單，全廠都是三級負(fù)荷。按需要系數(shù)法分別計算出各個廠房及全廠的計算負(fù)荷。1〕金工車間負(fù)荷計算a.金屬切削機床設(shè)備容量：對于大批生產(chǎn)的金屬冷加工機床電動機，其需要系數(shù)：，，有功計算負(fù)荷：無功計算負(fù)荷：b.橋式起重機容量；對于鍋爐房和機加、機修、裝配等類車間的吊車，其需要系數(shù):，有功計算負(fù)荷：無功計算負(fù)荷：C金工車間照明：車間面積：設(shè)備容量：對于生產(chǎn)廠房及辦公室、閱覽室、實驗室照明，其需要系數(shù)：，，有功計算負(fù)荷：無功計算負(fù)荷：2〕全廠總負(fù)荷取有功同時系數(shù)，無功同時系數(shù)有功計算負(fù)荷：無功計算負(fù)荷：視在計算負(fù)荷：功率因數(shù)：③按逐級法計算法確定工廠的計算負(fù)荷工廠的計算負(fù)荷，應(yīng)該是高壓母線上所以高壓配電線路計算負(fù)荷之和，在乘以一個同事系數(shù)。高壓配電線路的計算負(fù)荷，應(yīng)該是該線路所供車間變電所低壓側(cè)的計算負(fù)荷加上變壓器的功率損耗和高壓配電線路的功率損耗，如此逐級計算即可求得供電系統(tǒng)所有元件的計算負(fù)荷。但對一般工廠供電系統(tǒng)來說，由于上下壓配電線路一般不長，其損耗較小，因此在確定計算負(fù)荷時往往不記線路損耗。在符合計算中，新型低損耗電力變壓器的功率損耗可按以下簡化公式計算：有功損耗：無功損耗：——為變壓器二次側(cè)的視在計算負(fù)荷機器廠變壓器高壓側(cè)的有功計算負(fù)荷：機器廠變壓器高壓側(cè)的無功計算負(fù)荷：機器廠變壓器高壓側(cè)的視在計算負(fù)荷：功率因數(shù)：2.3無功功率補償工業(yè)與民用用電設(shè)備中，有大量設(shè)備的工作需要通過向系統(tǒng)吸收感性的無功功率來建立交變的磁場，這使系統(tǒng)輸送的電能容量中無功功率的成分增加，在系統(tǒng)變配電設(shè)備及輸送線路規(guī)格一定的情況下，直接影響到有功功率的輸送。電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動機、變壓器等，大局部屬于感性負(fù)荷，在運行過程中需向這些設(shè)備提供相應(yīng)的無功功率。在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器等無功補償設(shè)備以后，可以提供感性負(fù)載所消耗的無功功率，減少了電網(wǎng)電源向感性負(fù)荷提供、由線路輸送的無功功率，由于減少了無功功率在電網(wǎng)中的流動，因此可以降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗，這就是無功補償。2.3.1功率因數(shù)①功率因數(shù)低對供配電系統(tǒng)的影響功率因數(shù)低是無功功率大的表現(xiàn)，無功功率大會對系統(tǒng)造成如下影響：1〕使配電設(shè)備的容量增加：在三相交流系統(tǒng)中，電流和有功功率的關(guān)系式是：式〔2.10〕其中有功功率是系統(tǒng)向用電設(shè)備提供的，要轉(zhuǎn)化為其他形式能量的功率，這局部功率是不能減少的。因此在電壓一定時，功率因數(shù)越小，即無功分量越大，那么電流越大。假設(shè)要承受較大的電流，系統(tǒng)電氣設(shè)備的容量必然要加大，這就會增加系統(tǒng)本錢，使電氣設(shè)備利用率降低。2〕使供電系統(tǒng)的損耗增加：從供配電系統(tǒng)功率損耗計算式中不難看出，通過系統(tǒng)的電流增加，系統(tǒng)上的功率損耗也會增加。3〕使電壓損失增加：線路電流越大，電壓損失也就越大。4〕使發(fā)電機效率降低：系統(tǒng)中負(fù)荷對無功功率需求量增大時，發(fā)電機必須增發(fā)相應(yīng)的無功功率去平衡，這樣就降低了效率。②提高功率因數(shù)的意義在用電設(shè)備中絕大局部為感性負(fù)荷，使用電單位功率因數(shù)小于1。為了保證供電質(zhì)量和節(jié)能，充分利用電力系統(tǒng)中發(fā)配電設(shè)備的容量，減小供電線路的截面，減小電網(wǎng)的功率損耗、電能損耗，減小線路的電壓損失，必須提高用電單位的功率因數(shù)。對用戶的補償容量在《全國供電規(guī)那么》中已有規(guī)定：“無功電力應(yīng)就地平衡，用戶應(yīng)在提高用電自然功率應(yīng)屬的根底上，設(shè)計和裝置無功補償設(shè)備，并做到隨其負(fù)荷和電壓變動及時投入和切除，防止無功電力倒送，用戶在當(dāng)?shù)毓╇娋忠?guī)定的電網(wǎng)頂峰時的功率因數(shù)，應(yīng)到達(dá)以下規(guī)定：高壓供電的用戶和高壓供電裝有負(fù)荷調(diào)整電壓裝置的電力用戶，功率因數(shù)為0.9以上；其他100kVA〔kW〕及以上電力用戶和大、中型電力排灌站，功率因數(shù)為0.85以上。因此，在供配電系統(tǒng)中，必須改變無功功率大小，即提高功率因數(shù)，以便提高系統(tǒng)中設(shè)備的有效利用率。無功補償?shù)倪x擇要使供配電系統(tǒng)的功率因數(shù)提高，一般可從兩個方面采取措施。一是提高用電設(shè)備的自然功率因數(shù)，自然功率因數(shù)是指不用任何補償裝置時的功率因數(shù)；一是采取人工補償?shù)姆椒ㄊ故箍偣β室驍?shù)得以提高，總功率因數(shù)是指采用了補償裝置后得到的功率因數(shù)。①提高自然功率因數(shù)的方法：電動機類電氣設(shè)備的額定功率因數(shù)是較高的，一般都在0.85以上，可是當(dāng)它們在非額定狀態(tài)下〔如輕載〕工作時，功率因數(shù)和效率都將大幅度降低，對此，主要采用如下措施改善自然功率因數(shù)：1〕合理選擇電動機的型號和規(guī)格。2〕合理選擇變壓器的型號和規(guī)格，防止因長期輕載運行而造成的功率因數(shù)降低。②采用人工補償提高功率因數(shù)的方法：人工補償方法有發(fā)電機補償、電容器補償、調(diào)相機補償和靜止補償器補償，主要有兩種，一是采用同步電動機補償，一是采用并聯(lián)電容器補償。1〕在供配電系統(tǒng)中一般只有在能使負(fù)荷使用要求得以滿足的情況下，才采用同步電動機代替異步電動機工作，且同步電動機兼作無功補償設(shè)備，此時無功補償?shù)恼{(diào)節(jié)可以做到平滑的自動調(diào)節(jié)；專為無功補償而設(shè)的同步電動機稱為同步調(diào)相機，由于投資和損耗較大，又不便于維護(hù)、檢修，供配電系統(tǒng)中很少采用這種補償方式。2)采用并聯(lián)電容器補償是目前供配電系統(tǒng)中普遍采用的一種無功補償方法，也叫移相電容器靜止無功補償。它具有功損耗小、運行維護(hù)方便、補償容量增減方便、個別電容器的損壞不影響整體使用等特點，但不能實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)。無功補償?shù)挠嬎阋构β室驍?shù)由提高到，必須裝設(shè)無功補償裝置，其容量為：式〔2.11〕，稱為無功補償率①工廠無功功率的補償：取為②補償后變壓器的容量和功率因數(shù)補償后變壓器器低壓側(cè)的視在計算負(fù)荷：變壓器低壓側(cè)的計算電流：主變壓器的功率損耗：變壓器高壓側(cè)的計算負(fù)荷：有功計算負(fù)荷：無功計算負(fù)荷：視在計算負(fù)荷：計算電流：功率因數(shù)：補償后功率因數(shù)滿足要求。3變壓器的選擇及其電氣主接線3.1變壓器的選擇電力變壓器及其分類電力變壓器是變電所中最關(guān)鍵的一次設(shè)備，其主要功能是將電力系統(tǒng)的電能電壓升高或降低，以利于電能的合理輸送、分配和使用。常用變壓器的種類，在中低壓供配電系統(tǒng)中，常用的電力變壓器有如下幾種分類方式：①按相數(shù)分類：有三相電力變壓器和單相電力變壓器。大多數(shù)場合使用三相電力變壓器，在一些低壓單相負(fù)載較多的場合，也使用單相變壓器。②按繞組導(dǎo)電材料分類：有銅繞組變壓器和鋁繞組變壓器，目前一般采用銅繞組變壓器。③按絕緣介質(zhì)分類：有油浸式變壓器和干式變壓器兩大類。④按繞組聯(lián)結(jié)組別分類：有Yyn0和Dyn11兩種。電力變壓器的連接組別電力變壓器的聯(lián)結(jié)組別，是指變壓器一、二次繞組因采取不同的聯(lián)結(jié)方式而形成變壓器一、二次側(cè)對應(yīng)的線電壓之間不同相位關(guān)系。中壓配電變壓器有Yyn0,和Dyn11兩種常見的聯(lián)結(jié)組，配電變壓器用Dyn11聯(lián)結(jié)較之采用Yyn0聯(lián)結(jié)有一下優(yōu)點：①對Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器來說，其3n次諧波電流在其三角形接線的一次繞組內(nèi)形成環(huán)流，從而不致注入公共的高壓電網(wǎng)中去，這交之一次繞組接成星形接線的Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器更有利于抑制高次諧波電流。②Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器的零序阻抗較之Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器的零序阻抗小的多，從而更有利于低壓單相接地故障保護(hù)的動作和故障的切除。③當(dāng)?shù)蛪簜?cè)接用單相不平衡負(fù)荷時，由于Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器要求低壓中性線電流不超過低壓繞組額定電流的25%，因而嚴(yán)重限制了其接用單相負(fù)荷的容量，影響了變壓器設(shè)備能力的發(fā)揮。GB50052-1995《供配電系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，低壓為TN及TT系統(tǒng)時，宜與選用Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器。Dyn11聯(lián)結(jié)變壓器的低壓側(cè)中性線電流允許到達(dá)低壓繞組額定電流的75%以上，其承受單相不平衡負(fù)荷的能力遠(yuǎn)比Yyn0聯(lián)結(jié)變壓器大。因此，機器廠的電力變壓器選擇Dyn11聯(lián)結(jié)形式。變壓器臺數(shù)和容量的選擇①選擇主變壓器臺數(shù)應(yīng)考慮以下原那么:1)三級負(fù)荷一般設(shè)一臺變壓器，但考慮現(xiàn)有開關(guān)設(shè)備開斷容量的限制，所選單臺變壓器的容量一般不大于1250kVA；當(dāng)用電負(fù)荷所需的變壓器容量大于1250kVA時，通常應(yīng)采用兩臺或更多臺變壓器。2)當(dāng)季節(jié)性或晝夜性的負(fù)荷較多時，可將這些負(fù)荷采用單獨的變壓器供電，以便這些負(fù)荷不投入使用時，切除相應(yīng)的供電變壓器，減少空載損耗。3)當(dāng)有較大的沖擊性負(fù)荷時，為防止對其他負(fù)荷供電質(zhì)量的影響，可單獨設(shè)變壓器對其供電。4)當(dāng)有大量一、二級負(fù)荷時，為保證供電可靠性，應(yīng)設(shè)兩臺或多臺變壓器。以起到相互備用的作用。5)在確定變電所住變壓器臺數(shù)時，應(yīng)考慮負(fù)荷的開展，留有一定的余量。②變壓器容量的選擇1〕只裝一臺主變壓器的變電所主變壓器容量SN.T應(yīng)滿足全部用電設(shè)備總計算負(fù)荷S30的需求，即式〔3.1〕2)裝有兩臺主變壓器的變電所每臺變壓器的容量SN.T應(yīng)該同時滿足以下兩個條件：a.任一臺變壓器單獨運行時，宜滿足總的計算負(fù)荷S30的大約60%--70%的需要，即式〔3.2〕b.任一臺變壓器單獨運行時，應(yīng)滿足全部一、二級負(fù)荷的要求。即式〔3.3〕③車間變電所主變壓器的單臺容量上限車間變電所主變壓器的單臺容量，一般不宜大于1000kVA。這一方面是受以往低壓開關(guān)電器斷流能力和短路穩(wěn)定度要求的限制，另一方面也是考慮到可以使變壓器更接近于車間負(fù)荷中心，以減少低壓配電線路的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。④適當(dāng)考慮負(fù)荷的開展應(yīng)適當(dāng)考慮今后5—10年電力負(fù)荷的增長，留有一定的余地。本工廠的負(fù)荷屬于三級負(fù)荷，并且補償后可選500kVA的變壓器，考慮到今后開展的要求，選擇S9-630/10型變壓器一臺。電力變壓器的校驗電力變壓器的額定容量SN.T是在一定溫度條件下的持續(xù)最大輸出容量。如果安住地點的年平均氣溫時，那么年平均氣溫每升高1°C式〔3.4〕對于戶內(nèi)變壓器，由于散熱條件差，一般變壓器室的出風(fēng)口與進(jìn)風(fēng)口間有約15°C的溫差，從而使處于室內(nèi)中間的變壓器環(huán)境溫度比戶外變壓器環(huán)境溫度要高出大約對于S9-630/10型變壓器，考慮本地年平均氣溫為23.2°C，即年平均氣溫不等于因此，選擇的變壓器滿足要求。3.2工廠變配電所的主接線圖電氣主接線的概況電氣主接線圖即主電路圖，是表示供電系統(tǒng)中電能輸送和分配線路的電路圖，亦稱一次電路圖。它的設(shè)計，直接關(guān)系著全廠電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護(hù)和自動裝置確實定，關(guān)系著電力系統(tǒng)的平安、穩(wěn)定、靈活和經(jīng)濟(jì)運行。電氣主接線應(yīng)滿足可靠性、靈活性和經(jīng)濟(jì)性三方面：①可靠性：為了向用戶供給持續(xù)、優(yōu)質(zhì)的電力，電氣主接線首先必須滿足這一可靠性的要求。主接線的可靠性的衡量標(biāo)準(zhǔn)是運行實踐，要充分地做好調(diào)研工作，力求防止決策失誤，鑒于進(jìn)行可靠的定量計算分析的根底數(shù)據(jù)尚不完善的情況，充分做好調(diào)查研究工作顯的尤為重要。為了提高主接線的可靠性，選用運行可靠性高的設(shè)備是條捷徑，這就要兼顧可靠性和經(jīng)濟(jì)性兩方面，做出切合實際的決定。②靈活性：電氣主接線應(yīng)能適應(yīng)各種運行狀態(tài)，并能靈活地進(jìn)行運行方式的轉(zhuǎn)換。靈活性包括以下幾個方面：1〕操作的方便性電氣主接線應(yīng)該在服從可靠性的根本要求條件下，接線簡單，操作方便，盡可能地使操作步驟少，以便于運行人員掌握，不致在操作過程中出過失。2〕調(diào)度的方便性電氣主接線在正常運行時，要根據(jù)調(diào)度要求，方便的改變運行方式。并且發(fā)生事故時，要能盡快地切出故障，故停電時間最短，影響范圍最小，不致過多地影響對用戶的供電和破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。3〕擴建的方便性對將來要擴建的發(fā)電廠和變電站，其主接線必須具有擴建的方便性。③經(jīng)濟(jì)性：采用簡單的接線方式，少用設(shè)備，節(jié)省設(shè)備上的投資。車間和小型工廠變電所的主接線圖①車間變電所的主接線圖車間變電所的主接線分兩種情況：1〕有工廠總降壓變電所或高壓配電所的車間變電所其高壓側(cè)的開關(guān)電器、保護(hù)裝置和測量儀表等，一般都安裝在高壓配電線路的首段，即總配電所的高壓配電室內(nèi)，而車間變電所只設(shè)變壓器室和低壓配電室，其高壓側(cè)多數(shù)不安裝開關(guān)，或只安裝簡單的隔離開關(guān)、熔斷器、避雷器等，如圖3.1所示。圖3.1車間變電所高壓側(cè)主接線方案a〕高壓電纜進(jìn)線，無開關(guān)b〕高壓電纜進(jìn)線，裝隔離開關(guān)c〕高壓電纜進(jìn)線，裝隔離開關(guān)-熔斷器d〕高壓電纜進(jìn)線，裝負(fù)荷開關(guān)-熔斷器e〕高壓架空進(jìn)線，裝跌開式熔斷器和避雷器f〕高壓架空進(jìn)線，裝隔離開關(guān)-熔斷器和避雷器g〕高壓架空線，裝隔離開關(guān)-熔斷器和避雷器由圖可以看出，但凡高壓架空進(jìn)線，變電所高壓側(cè)必須裝設(shè)避雷器，以防雷電波沿著架空線路侵入變電所擊毀電力變壓器及其他設(shè)備的絕緣。而采用高壓電纜進(jìn)線時，避雷器那么裝設(shè)在電纜的首端，而且避雷器的接地端要連同電纜的金屬外皮一起接地。此時變壓器高壓側(cè)一般可以不再裝設(shè)避雷器。如果變壓器高壓側(cè)為架空線又經(jīng)過一段電纜引入時，那么變壓器高壓側(cè)仍應(yīng)裝設(shè)避雷器。2〕工廠無總變、配電所的車間變電所工廠內(nèi)無總降壓變電所和高壓配電所時，其車間變電所往往就是工廠的降壓變電所，其高壓側(cè)的開關(guān)電器、保護(hù)裝置和測量儀表等，都必須配備齊全，所以一般要設(shè)置高壓配電室。在變壓器容量較小、供電可靠性要求不高的情況下，就可以不設(shè)高壓配電室，其高壓側(cè)的開關(guān)電器就裝在變壓器室的墻上或電桿上，而在低壓側(cè)計量電能，或者其高壓柜就裝在低壓配電室內(nèi)，在高壓側(cè)計量電能。②小型工廠變電所的主接線圖1〕只裝有一臺主變壓器的小型變電所主接線圖只裝有一臺主變壓器的小型變電所，其高壓側(cè)一般采用無母線的接線。根據(jù)其高壓側(cè)采用的開關(guān)電器不同，有以下三種比擬經(jīng)典的主接線方案。a.高壓側(cè)采用隔離開關(guān)-熔斷器或戶外跌開式熔斷器的變電所主接線圖〔圖3.2〕這種主接線，受隔離開關(guān)和開式熔斷器切斷空載變壓器容量的限制，一般只用于500kVA及以下容量的變電所。圖3.2高壓側(cè)采用隔離開關(guān)-熔斷器圖3.3高壓側(cè)采用負(fù)荷開關(guān)-熔斷器或跌開式熔斷器的變電所主接線圖或負(fù)荷跌開式熔斷器的變電所直接線圖這種變電所相當(dāng)簡單經(jīng)濟(jì)，但供電可靠性不高，當(dāng)主變壓器或高于側(cè)停電檢修或發(fā)生故障時，整個變電所要停電。由于隔離開關(guān)和跌開式熔斷器不能帶負(fù)荷操作，因此變電所送電和停電的操作程序比擬復(fù)雜，如果稍有疏忽，還容易發(fā)生帶負(fù)荷拉閘的嚴(yán)重事故，而且在熔斷器熔斷后，更換熔體需一定時間，從而影響供電的可靠性。但是這種主接線簡單經(jīng)濟(jì)，對于三級負(fù)荷的小容量變電所是相當(dāng)適宜的。b.高壓側(cè)采用負(fù)荷開關(guān)-熔斷器或負(fù)荷跌開式熔斷器的變電所主接線圖〔圖3.3〕由于負(fù)荷開關(guān)和負(fù)荷跌開式熔斷器能帶負(fù)荷操作，從而使變電所停、送電的操作簡便靈活得多，也不存在著在帶負(fù)荷拉閘的危險。但在發(fā)生短路故障時，只能是熔斷器熔斷，因此這種主接線仍然存在著在排除短路故障時恢復(fù)供電的時間較長的缺點，供電可靠性仍然不高，一般也只用于三級負(fù)荷的變電所。圖3.4高壓側(cè)采用隔離開關(guān)圖3.5高壓雙回路進(jìn)線的一臺主-斷路器的變電所主接線圖變壓器變電所主接線圖c.高壓側(cè)采用隔離開關(guān)-斷路器的變電所主接線圖〔圖3.4〕這種主接線由于采用了高壓斷路器，因此變電所的停、送電操作十分靈活方便，而且在發(fā)生短路故障時，過電流保護(hù)裝置動作，斷路器會自動跳閘，如果短路故障已經(jīng)消除，那么可立即合閘回復(fù)供電。如果配備自動重合閘裝置，那么供電可靠性更高。但是如果變電所只此一路電源進(jìn)線時，一般也只用于三級負(fù)荷；但如果變電所低壓側(cè)有聯(lián)絡(luò)線與其他變電所相連時，或另有備用電源時，那么可用于二級負(fù)荷。如果變電所有兩路電源進(jìn)線，如圖3.5所示，那么供電可靠性相當(dāng)提高，可供二級負(fù)荷或少量一級負(fù)荷。圖3.6高壓側(cè)無母線、低壓側(cè)單母分段的變電所主接線圖2〕裝有兩臺主變壓器的小型變電所主接線圖a.高壓無母線、低壓單母線分段的變電所主接線圖〔圖3.6〕這種主接線的供電可靠性較高，當(dāng)任一主變壓器或任一電源進(jìn)線停電檢修或發(fā)生故障時，該變電所通過閉合低壓母線分段開關(guān)，即可迅速恢復(fù)對整個變電所的供電。如果兩臺主變壓器高壓側(cè)斷路器裝設(shè)互為備用的備用電源自動投入裝置，那么任一主變壓器高壓側(cè)斷路器因電影斷電而跳閘時，另一主變壓器高壓側(cè)的斷路器在備用電源自動投入裝置作用下自動合閘，恢復(fù)整個變電所的供電。這時變電所可供一、二級負(fù)荷。圖3.7高壓采用單母線、低壓單母線分段的變電所主接線b.高壓側(cè)采用單母線、低壓側(cè)采用單母分段的變電所主接線圖〔圖3.7〕這種主接線適用于裝有兩臺及以上主變壓器或具有多路高壓出線的變電所，其供電可靠性也較高。任一主變壓器檢修或發(fā)生故障是，通過切換操作，即可迅速恢復(fù)對整個變電所的供電。但是高壓母線或電源進(jìn)線進(jìn)線檢修或發(fā)生故障時，整個變電所仍要停電。這時只能供電給三級負(fù)荷。如果有與其他變電所相連的高壓或低壓聯(lián)絡(luò)線時，那么可供一、二級負(fù)荷。c.上下壓側(cè)均采用單母線分段的變電所主接線圖〔圖3.8〕這種主接線的兩段高壓母線，在正常時可以接通運行，也可以分段運行。任一臺主變壓器或任一路電源進(jìn)線停電檢修或發(fā)生故障時，通過切換操作，均可迅速恢復(fù)整個變電所的供電。因此，其供電可靠性相當(dāng)高，可供一、二級負(fù)荷。圖3.8上下壓側(cè)均為單母線分段的變電所主接線圖本工廠變電所主接線確實定本工廠為三級負(fù)荷，供電可靠性要求不高，因此選擇高壓側(cè)采用隔離開關(guān)-斷路器的變電所主接線圖，主接線圖見附錄A4短路電流的計算4.1短路的原因、后果及其形式短路的原因系統(tǒng)中最常見的故障就是短路，短路就是指不同電位的導(dǎo)電局部對地之間的低阻性短接。產(chǎn)生短路的原因有：①電氣設(shè)備絕緣被損壞絕緣損壞多由于未及時發(fā)現(xiàn)和消除設(shè)備的缺陷，以及設(shè)計、安裝和運行維護(hù)不良所致。例如，過電壓、設(shè)備遭雷擊、絕緣材料陳舊、機械損傷等等。②有關(guān)人員誤操作這種情況大多是由于操作人員違反平安操作規(guī)程而發(fā)生的，例如帶負(fù)荷拉閘，或者誤將低電壓設(shè)備接入較高電壓的電路中而造成擊穿短路。③鳥獸為害事故鳥獸跨越在裸露的相線之間或者相線與接地物體之間，或者咬壞設(shè)備和導(dǎo)線電纜的絕緣，從而導(dǎo)致短路。短路的后果短路后，系統(tǒng)中出現(xiàn)的短路電流比正常負(fù)荷電流大得多。在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬安甚至幾十萬安。短路電流對系統(tǒng)產(chǎn)生較大的危害：①短路時要產(chǎn)生很大的點動力和很高的溫度，而使故障元件和短路電路中的其他元件受到損害和破壞，甚至引發(fā)火災(zāi)事故。②短路時電路的電壓驟降，嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常運行。③短路時保護(hù)裝置動作，將故障電路切除，從而造成停電，而且短路點越靠近電源，停電范圍越大，造成的損失也越大。④嚴(yán)重的短路要影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，可使并列運行的發(fā)電機組失去同步，造成系統(tǒng)結(jié)列。⑤不對稱短路包括單相和兩相短路，其短路電流將產(chǎn)生較強的不平衡交變電磁場，對附近的通信線路、電子設(shè)備等產(chǎn)生電磁干擾，影響其正常運行，甚至使之發(fā)生誤動作。由此可見，短路的后果是十分嚴(yán)重的，因此必須盡力設(shè)法消除可能引起短路的一切因素；同時需要進(jìn)行短路電流的計算，以便正確地選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能有的最大短路電流時不致?lián)p壞。為了選擇切除短路故障的開關(guān)電器、整定短路保護(hù)的繼電裝置和選擇限制短路電流的元件〔如電抗器〕等，也必須計算短路電流。短路的形式在三相系統(tǒng)中，短路的形式有三相短路、兩相短路、單相短路和兩相接地短路等，其中兩相接地短路，實質(zhì)是兩相短路。按短路電路的對稱性來分，三相短路屬于對稱性短路，其他形式短路均不為對稱短路。電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小。但一般情況下，特別是遠(yuǎn)離電源的工廠供電系統(tǒng)中，三相短路的短路電流最大，因此造成的危害也最為嚴(yán)重。為了使電力系統(tǒng)中的電氣設(shè)備在最嚴(yán)重的短路狀態(tài)下也能可靠的工作，因此作為選擇和校驗電氣設(shè)備用的短路計算中，以三相短路計算為主。實際上，不對稱短路也可以按對稱的短路電流分解為對稱的正序、負(fù)序、零序分量，然后按對稱量來分析和計算，所以對稱的三相短路分析計算也是不對稱短路分析計算的根底。4.2無限大容量電力系統(tǒng)的三相短路計算無限大容量電力系統(tǒng)無限大容量電力系統(tǒng)，是指供電容量先對于用戶供電系統(tǒng)容量大的多的電力系統(tǒng)。其特點是：當(dāng)用戶供電系統(tǒng)的負(fù)荷變動甚至發(fā)生短路時，電力系統(tǒng)變電所饋電母線上的電壓能根本維持不變。如果電力系統(tǒng)的電源總阻抗不超過短路總阻抗的5%-10%，或者電力系統(tǒng)容量超過用戶供電系統(tǒng)容量的50倍時，可將電力系統(tǒng)視為無限大容量系統(tǒng)。對一般工廠供電系統(tǒng)來說，由于工廠供電系統(tǒng)的容量遠(yuǎn)比電力系統(tǒng)總?cè)萘啃?，而阻抗又較電力系統(tǒng)大得多，因此工廠供電系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生短路時，電力系統(tǒng)變電所饋電母線上的電壓幾乎維持不變，也就是說可將電力系統(tǒng)視為無限大容量的電源。短路電流的計算方法進(jìn)行短路電流計算，首先要繪出計算電路圖，在電路圖上，將短路計算所需要考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將個元件依次編號，然后確定短路計算點。短路計算點要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。①電力系統(tǒng)的阻抗計算電力系統(tǒng)的電阻相對于電抗來說很小，一般不予考慮。電力系統(tǒng)的電抗，可由電力系統(tǒng)變電站饋電線出口斷路器的斷路容量來估算，電力系的電抗為式〔4.1〕式中，為電力系統(tǒng)饋電線的短路計算電壓，但為了便于短路電路總阻抗的計算，免去阻抗換算的麻煩，此式中的可直接采用短路點的短路計算電壓；為系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量，如果只有斷路器的開斷電流，那么其斷流容量，這里的為斷路器的額定電壓。②電力變壓器的阻抗計算1〕變壓器的電阻可由變壓器的短路損耗近似計算因故式〔4.2〕式中，為短路點短路計算電壓；為變壓器的額定容量；為變壓器的短路損耗。2〕變壓器的電抗可由變壓器的短路電壓近似地計算。因故式〔4.3〕式中，為變壓器的短路電壓百分值。③電力線路的阻抗計算1〕線路的電阻可由導(dǎo)線電纜的單位長度電阻乘以線路長度求得，即式〔4.4〕式中，為導(dǎo)線電纜單位長度電阻，為線路長度。2〕線路的電抗可由導(dǎo)線電纜的單位長度電抗乘以線路長度求得，即式〔4.5〕表4.1電力線路每相的單位長度電抗平均值線路結(jié)構(gòu)線路電壓35kV及以上6-10kV220V/380V架空線路電纜線路0.40.120.350.080.320.066在計算短路電路的阻抗時，假設(shè)電路內(nèi)含有電力變壓器時，電路內(nèi)各元件的阻抗都應(yīng)該統(tǒng)一換算到短路點的短路計算電壓去，阻抗等效換算的條件是元件的功率損耗不變。工廠三相短路電流的計算畫出短路計算電路圖，如圖4.1所示：圖4.1短路計算電路圖畫出短路等效電路圖，如圖4.2所示：圖4.2短路等效電路圖①求短路點K-1處短路電流和短路容量〔〕。計算短路電路中各元件的電流和總阻抗。a.電力系統(tǒng)的電抗：查表得SN10-10Ⅱ型斷路器的斷流容量b架空線路的電抗：c電纜線路的電抗：計算總電抗：計算K-1點的三相短路電流和短路容量。三相短路電流周期分量有效值:三相短路次暫態(tài)電流和穩(wěn)態(tài)電流:三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值:三相短路容量:②求K-2點三相短路電流和短路容量〔〕1)計算短路電路中各元件的電抗和總電抗a電力系統(tǒng)的電抗：b架空線路的電抗:c電纜線路的電抗:d電力變壓器的電抗：查表那么總電抗3)計算K-2點三相短路電流和短路容量。三相短路電流周期分量有效值:三相次暫態(tài)短路電流和短路穩(wěn)態(tài)電流三相短路沖擊電流及第一個周期短路全電流有效值：三相短路容量：5金工車間的配電5.1低壓配電線路接線方式工廠的低電壓配電線路有放射式、樹干式和環(huán)形三種根本結(jié)線方式。放射式結(jié)線的特點是：其引出線發(fā)生故障時互不影響，供電可靠性較高，而且便于裝設(shè)自動裝置。但有色金屬消耗較多，采用的開關(guān)設(shè)備也較多。放射式接線方式多用于設(shè)備容量大或供電可靠性要求較高的設(shè)備供電。而樹干式結(jié)線的特點正好與放射式接線相反。很適于供電給容量較小而分布均勻的用電設(shè)備。環(huán)形結(jié)線供電可靠性較高，但其保護(hù)裝置及整定配合比擬復(fù)雜。因此，根據(jù)金工車間的具體情況，本系統(tǒng)采用放射式和樹干式組合的結(jié)線方式，能滿足生產(chǎn)要求。配電設(shè)計方案1：如圖5.1所示：配電設(shè)計方案2：如圖5.2所示：圖5.1金工車間配電方案1方案比擬：①方案1和方案2對金工車間的供電是可行且都能到達(dá)目的。②方案1和方案2中，方案1中得干線⑤⑥⑧③和方案2中的干線⑤⑥⑦③是同樣地。對功率較大的靠近變電所的設(shè)備采用放射性供電，放射式線路之間互不影響，因此供電可靠性較高。③方案1中得干線①跨過20多米把設(shè)備10、11、12連接，電能損耗大，金屬損耗多，這樣既不經(jīng)濟(jì)的，供電可靠性不可靠。而方案2中，設(shè)備1到9由一干線樹干式供電，能減少線路的有色金屬消耗量，采用的高壓開關(guān)數(shù)量少，投資少，能彌補以上的缺點。④方案1中的干線②供電的范圍中，包括功率較大的設(shè)備30和29。由于其他設(shè)備功率小，這樣起動電流大，供電不可靠。方案2中干線②只對13到21、31這小功率的設(shè)備供電，功率平衡，供電可靠性相對較高。大功率設(shè)備3029直接采用放射式供電。⑤方案1中，三只橋式起重機用同一干線⑦采用樹干式供電，假設(shè)有一臺起重機出故障，那么三臺起重機均不能使用，供電可靠性極差。而對于方案2中，用干線⑩⑾對起重機設(shè)備49、50和48供電，假設(shè)一臺起重機出現(xiàn)故障，至少還有一臺起重機可工作。這樣，供電可靠性就提高了。⑥方案2中得干線④把22到27、32到38及10到12的設(shè)備采用樹干式供電，減少電能損耗，減短導(dǎo)線長度。從經(jīng)濟(jì)上看，節(jié)省開支，且不影響供電可靠性。圖5.2金工車間配電方案2結(jié)論：經(jīng)以上比擬，從經(jīng)濟(jì)性、供電可靠性兩方面考慮，方案2比方案1好。因此采用方案2對金工車間供電。5.2低壓配電系統(tǒng)的接地型式我國220/380V低壓配電系統(tǒng)，廣泛采用中性點直接接地的運行方式，而且引出有中性線(N)、保護(hù)線(PE)或保護(hù)中性線〔PEN〕。中性線〔N線〕的功能：一是用來接用額定電壓為系統(tǒng)相電壓的單相用電設(shè)備；二是用來傳導(dǎo)三相系統(tǒng)的不平衡電流；三是減小負(fù)荷中性點的電位偏移。保護(hù)線〔PE線〕的功能：它是用來保障人身平安、防止發(fā)生觸電事故用的接地線。系統(tǒng)中所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電局部〔指正常不帶電壓但故障情況下可帶電壓的易被觸及的導(dǎo)電局部，例如設(shè)備的金屬外殼、金屬構(gòu)架等〕通過保護(hù)線接地，可在設(shè)備發(fā)生基地故障是減少觸電危險。保護(hù)中性線〔PEN線〕的功能：它兼有中性線和保護(hù)線的功能。這種ＰＥＮ線在我國通常稱為“零線”，俗稱地線。低壓配電系統(tǒng)接地型式，分為TN系統(tǒng)、TT系統(tǒng)和IT系統(tǒng)。①TN系統(tǒng)TN系統(tǒng)的中性點直接接地，所有設(shè)備的外露可導(dǎo)電局部均接公共的保護(hù)線〔PE〕線或公共的保護(hù)中性線〔PEN線〕。這種公共PE線或PEN線的方式，通稱為“接零”。TN系統(tǒng)又分為TN-C系統(tǒng)、TN-S系統(tǒng)和TN-C-S系統(tǒng)。1)TN-C系統(tǒng)(圖5.3)圖5.3TN-C系統(tǒng)其中的N線與PE線全部合為一根PEN線。PEN線中可有電流通過，因此對某些接PEN線的設(shè)備將產(chǎn)生電磁干擾。如果PEN線斷線，還可造成斷線點后邊的外露可導(dǎo)電局部帶電而造成人身觸電危險。該系統(tǒng)由于PE線與N線合為一根PEN線，因而節(jié)約了有色金屬和投資。較為經(jīng)濟(jì)。該系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障時，線路的保護(hù)裝置應(yīng)該動作，切除故障線路。TN-C系統(tǒng)過去在我國低壓配電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍，但不適用對人身平安和抗電磁干擾要求高的場所。2)TN-S系統(tǒng)(圖5.4)其中的N線與PE線全局部開，設(shè)備的外露可導(dǎo)電局部均接PE線。由于PE線中無電流通過，因此設(shè)備之間不會產(chǎn)生電磁干擾。PE先斷線時，正常情況下不會使斷線點后邊接PE線的設(shè)備外露可導(dǎo)電局部帶電；但在斷線點后邊有設(shè)備發(fā)生一相接殼故障是，將使斷線點后邊其他所有接PE線的設(shè)備外露可導(dǎo)電局部帶電，而造成人身觸電危險。該系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障時，線路的保護(hù)裝置應(yīng)該動作，切除故障線路。該系統(tǒng)較之TN-C系統(tǒng)在有色金屬消耗量和投資方面有所增加。TN-S系統(tǒng)限制廣泛應(yīng)用于對平安要求較高的場所〔如浴室和居民住宅等〕及對電磁干擾要求較高的數(shù)據(jù)處理和精密檢測等試驗場所，也越來越多地用于住宅供電系統(tǒng)。圖5.4TN-S系統(tǒng)TN-C-S系統(tǒng)〔圖5.5〕該系統(tǒng)的前一局部全部為TN-C系統(tǒng)，而后邊有一局部為TN-C系統(tǒng)，有一局部那么為TN-S系統(tǒng)，其中設(shè)備的外露可導(dǎo)電局部姐PEN線或PE線。該系統(tǒng)綜合了TN-C系統(tǒng)和TN-S系統(tǒng)的特點，因此比擬靈活，對平安要求和電磁要求高的場所，宜采用TN-S系統(tǒng)。而其他一般場所那么采用TN-C系統(tǒng)。圖5.5TN-C-S系統(tǒng)②TT系統(tǒng)TT系統(tǒng)的中性點直接接地，而其中設(shè)備的外露可導(dǎo)電局部均各自經(jīng)PE線單獨接地，如圖5.6所示。由于TT系統(tǒng)中各設(shè)備的外露可導(dǎo)電局部的接地PE線是分不開的，互無電氣聯(lián)系，因此相互之間不會發(fā)生電磁干擾問題。該系統(tǒng)如發(fā)生單相接地故障，那么形成單相短路，線路的保護(hù)裝置動作于跳閘，切除故障線路。但是該系統(tǒng)在出現(xiàn)絕緣不良而引起漏電事，由于漏電電流較小可能缺乏以使線路的過電流保護(hù)動作，從而是漏電設(shè)備的外露可導(dǎo)電局部長期帶電，增加了觸電的危險，因此該系統(tǒng)必須裝設(shè)靈敏度較高的漏電保護(hù)裝置，以確保人身平安。該系統(tǒng)適用于平安要求較高的場所。這種配電系統(tǒng)在國外應(yīng)用較為普遍，現(xiàn)在我國也開始推廣使用。GB50096-1999《住宅設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》就規(guī)定：住宅供電系統(tǒng)“應(yīng)采用TT、TN-C-S或TN-S接地方式”。圖5.6低壓配電的TT系統(tǒng)③IT系統(tǒng)IT系統(tǒng)的中性點不接地，或經(jīng)高電阻〔約1000歐〕接地。該系統(tǒng)沒有N線，因此不適用于接額定電壓為系統(tǒng)相電壓的單相用電設(shè)備，只能接額定電壓為系統(tǒng)線電壓的單相設(shè)備和三相設(shè)備，該系統(tǒng)中所有的外露可導(dǎo)電局部均經(jīng)各自的PE線分別接地，如圖5.7所示。圖5.7低壓配電的IT系統(tǒng)由于IT系統(tǒng)中性點中設(shè)備外露可導(dǎo)電局部的接地PE線也是彼此分開的，互無電氣聯(lián)系，因此相互之間也不會發(fā)生電磁干擾問題。由于IT系統(tǒng)中性點不接地或經(jīng)高阻抗接地，因此當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，應(yīng)發(fā)出報警信號，以便供電值班人員及時處理，消除故障。IT系統(tǒng)主要用于對連續(xù)供電要求較高及有易燃易爆危險的場所特別是礦山、井下等場所的供電。6設(shè)備選擇與校驗6.1導(dǎo)線的選擇與校驗車間導(dǎo)線截面及配電箱的選擇①選擇配電箱中各路的熔體額定電流。根據(jù)設(shè)備明細(xì)表中各設(shè)備的容量，依據(jù)熔斷器的選擇方法和原那么，可得出各路的熔體額定電流。②根據(jù)已選出的各路熔體額定電流，并預(yù)留1-2路〔將來增加用電設(shè)備時可不更換分電箱〕。確定線路數(shù)和熔斷器電流相適應(yīng)的分電箱。③根據(jù)已選出的各路熔體電流及其敷設(shè)方式、環(huán)境溫度等，依據(jù)導(dǎo)線及電線管得選擇方法和原那么，可選出相應(yīng)的導(dǎo)線及電線管。④引入配電箱分干線截面的選擇。由于每小分電箱所接的設(shè)備臺數(shù)不多，所以分干線的計算電流應(yīng)按二項式法計算。這樣才能照顧到大容量設(shè)備對計算機電流的影響。例如：1號分電箱所接設(shè)備是設(shè)備1—設(shè)備4設(shè)備容量：對于大批量生產(chǎn)的金屬冷加工機床電動機，其二項式系數(shù)：b=0.14;c=0.5;x=5;。5臺最大容量電動機的設(shè)備容量:對于的電動機，其沖擊電流，其額定電流尖峰電流：根據(jù)熔體額定電流，且即選熔斷器時應(yīng)滿足。選，即RT0-100/80的熔斷器。選干線截面時，應(yīng)留有余量，以備負(fù)荷開展。干線導(dǎo)線有兩局部組成：一局部是敷設(shè)在車間的明敷局部，按明敷設(shè)選導(dǎo)線；另一局部是從配電箱引到干線小于2m要加保護(hù)措施，采用穿管敷設(shè)，應(yīng)按穿管導(dǎo)線選擇導(dǎo)線。35°C時每相的BLX型導(dǎo)線線芯截面積為16mm按發(fā)熱條件，相線截面選為16mm2，而中性線截面按0.5A選，選10mm2。選BLX-500-〔3*16+1*10〕明敷設(shè)。35°C時每相的BLX型導(dǎo)線線芯截面積為35mm按發(fā)熱條件，相線截面選為35mm2，而中的性線截面選為0.5A，選25mm2。穿線鋼管內(nèi)徑查表選為40mm2。選BLX—500—〔3*35+1*25〕—G40，G為鋼管代號。熔斷器、導(dǎo)線及分電箱的選擇如表6.1所示。其他各分電箱選出結(jié)果見表6.2至表6.10。表6.101號分電箱設(shè)備編號Pe/KWI30/AIN.FU/IN.FE/A(RL1)導(dǎo)線截面/mm2電線管直徑/mm17.1251550/402.51527.1251550/402.51537.1251550/402.515412.826100/60620分電箱到干線的導(dǎo)線34.17565.89RT0100/80(16)3540注：〔〕內(nèi)數(shù)字表示明敷設(shè)導(dǎo)線截面積；表中Pe為設(shè)備容量，I30為計算電流，IN.FU為熔斷器額定電流。表6.202號分電箱設(shè)備編號Pe/KWI30/AIN.FU/IN.FE/A(RL1)導(dǎo)線截面/mm2電線管直徑/mm56.9251560/502.31569.82060/504.02079.82060/604.02088.72060/604.02098.72060/604.020分電箱到干線的導(dǎo)線43.92568.08RT0100/80(16)3540表6.303號分電箱設(shè)備編號Pe/KWI30/AIN.FU/IN.FE/A(RL1)導(dǎo)線截面/mm2電線管直徑/mm137.1251560/502.515147.1251560/502.515157.1251560/502.515167.1251560/502.515179.22060/604.020189.22060/604.020分電箱到干線的導(dǎo)線46.973.15RT0100/80(16)3550表6.404號分電箱設(shè)備編號Pe/KWI30/AIN.FU/IN.FE/A(RL1)導(dǎo)線截面/mm2電線管直徑/mm1914.333100/8010252013.333100/801025216.9251550/402.5153110.526100/60620分電箱到干線的導(dǎo)線45.0375.8RT0100/80(25)3550表6.505號分電箱設(shè)備編號Pe/KWI30/AIN.FU/IN.FE/A(RL1)導(dǎo)線截面/mm2電線管直徑/mm419.82060/604.020429.82060/604.020438.72060/604.020分電箱到干線的導(dǎo)線28.386.02RT0100/100(25)5050表6.606號分電箱設(shè)備編號Pe/KWI30/AIN.FU/IN.FE/A(RL1)導(dǎo)線截面/mm2電線管直徑/mm448.72060/604.020458.72060/604.020469.32060/604.020479.82060/604.020分電箱到干線的導(dǎo)線36.561.58RT0100/80(16)3540表6.707號分電箱設(shè)備編號Pe/KWI30/AIN.FU/IN.FE/A(RL1)導(dǎo)線截面/mm2電線管直徑/mm2210.12526100/60620237.1251550/402.515247.1251550/402.515257.1251550/402.515分電箱到干線的導(dǎo)線31.560.71RT0100/80(16)3540表6.808號分電箱設(shè)備編號Pe/KWI30/AIN.FU/IN.FE/A(RL1)導(dǎo)線截面/mm2電線管直徑/mm327.1251560/502.515337.1251560/502.515347.1251560/502.515356.9251560/502.515367.1251560/502.515分電箱到干線的導(dǎo)線35.4364.47RT0100/80(16)3540表6.909號分電箱設(shè)備編號Pe/KWI30/AIN.FU/IN.FE/A(RL1)導(dǎo)線截面/mm2電線管直徑/mm2615.7533100/8010252715.7533110/8010253813.333100/8010253710.12526100/80620分電箱到干線的導(dǎo)線54.9100.6RT0200/120(35)7070表6.1010號分電箱設(shè)備編號Pe/KWI30/AIN.FU/IN.FE/A(RL1)導(dǎo)線截面/mm2電線管直徑/mm103.28.460/302.5151111.915/62.5151211.915/62.515分電箱到干線的導(dǎo)線5.215.8RT0100/30(2.5)420選總線干線時，每路干線所接設(shè)備臺數(shù)不多，干線的計算電流也應(yīng)按二項式法計算。1號干線所接的設(shè)備是設(shè)備1—設(shè)備9同樣，其二項式系數(shù)：b=0.14，c=0.5，x=5，對于10KW電動機，其沖擊電流，其額定電流尖峰電流：且即且選，有，因此選RT0—100/100的熔斷器。35°C時每相的BLX型導(dǎo)線的線芯截面為25mm按發(fā)熱條件，相線截面選25mm2，中性線截面按選。即，選16mm2。35°C時每相的BLX型導(dǎo)線的線芯截面為70mm2按發(fā)熱條件，相線截面選70mm2，中性線截面按選。即，選35mm2。穿線的鋼管內(nèi)徑查表選70mm。因此選擇結(jié)果可以表示為BLX—500—〔3*25+1*16〕明敷設(shè)BLX—500—〔3*70+1*35〕穿鋼管敷設(shè)依此法計算，可分別選出金工車間干線型號及規(guī)格，選擇結(jié)果如表6.11所示。表6.11金工車間干線型號及規(guī)格X號干線〔所接設(shè)備〕I30/ART0/AIN.FU/IN.FE明敷設(shè)導(dǎo)線型號穿管敷設(shè)導(dǎo)線型號1〔1-9〕90.98100/100BLX-500(3×25+1×16)BLX-500(3×70+1×25)-G702〔13-21、31〕105.99200/120BLX-500(3×25+1×25)BLX-500(3×70+1×35)-G703〔41-47〕80.77100/100BLX-500(3×25+1×16)BLX-500(3×50+1×25)-G504〔22-2732-2810-12〕142.21200/150BLX-500(3×50+1×25)BLX-500(3×95+1×50)-G705〔28〕191.49400/300BLX-500(3×95+1×50)BLX-500(3×185+1×95)-G806〔39〕163.85400/400BLX-500(3×70+1×35)BLX-500(3×120+1×70)-G707〔40〕163.85400/400BLX-500(3×70+1×35)BLX-500(3×120+1×70)-G708〔29〕117.6200/200BLX-500(3×25+1×25)BLX-500(3×95+1×50)-G709〔30〕61.25200/120BLX-500(3×16+1×10)BLX-500(3×35+1×25)-G4010〔49、50〕150200/150BLX-500(3×50+1×25)BLX-500(3×120)-G7011〔48〕40100/40BLX-500(3×16)BLX-500(3×6+1)-G2012(冷作車間)225.87400/250BLX-500(3×95+1×50)BLX-500(3×185)-G8013(裝配車間)182.95200/200BLX-500(3×701×35)BLX-500(3×150+1×95)-G7014(倉庫)42.97100/60BLX-500(3×10+1×6)BLX-500(3×16+1×10)-G3215(戶外照明)37.98100/40BLX-500(3×16+1×10)BLX-500(3×10+1×6)-G2516(戶內(nèi)照明)26.25100/40BLX-500(3×16+1×10)BLX-500(3×10+1×6)-G25車間導(dǎo)線的校驗①2號分干線的校驗：導(dǎo)線明敷設(shè)校驗：根據(jù)而，滿足發(fā)熱要求。根據(jù)，滿足機械強度要求。熔斷器與導(dǎo)線配合：RT0—100/80那么那么滿足配合要求。穿管的導(dǎo)線的校驗：根據(jù)，滿足發(fā)熱要求。根據(jù)，滿足機械強度要求。那么滿足配合要求。②2號干線的校驗：,根據(jù)那么，滿足發(fā)熱要求。根據(jù)，滿足機械強度要求。那么滿足導(dǎo)線配合要求。穿管線的校驗：根據(jù)，滿足發(fā)熱要求。根據(jù)，滿足機械強度要求那么滿足導(dǎo)線配合要求。③電壓損耗校驗：由于線路存在阻抗，所以在符合電流通過線路時要產(chǎn)生電壓損耗。按規(guī)定，高壓配電線路的電壓損耗，一般不超過線路額定電壓的5%；從變壓器低壓側(cè)母線到用電設(shè)備受電端的低壓線路的電壓損耗，一般不超過用電設(shè)備額定電壓的5%。例如，干線1的電壓損耗校驗。干線1截面為，，電壓損失為0.419%A.km，,滿足要求〔明敷設(shè)〕。導(dǎo)線穿管對于截面為，，電壓損失為0.419%A.km，有干線1的電壓損耗滿足要求。其他個干線校驗的結(jié)果見表6.12表6.12各干線校驗表干線編號敷設(shè)方式I30/AL/km電壓損失/〔%A·km〕線路的電壓損耗百分值△U/(%)結(jié)論1明敷90.980.070.4192.673.36合格穿管0.0060.1460.69合格2明敷105.990.040.3271.391.50合格穿管0.0070.1460.11合格3明敷80.770.0460.4191.561.65合格穿管0.00580.1890.09合格4明敷142.210.0780.2522.82.88合格穿管0.0050.1170.08合格5明敷191.490.1730.29合格穿管0.020.0750.29合格6明敷163.850.2070.13合格穿管0.0080.0980.13合格7明敷163.850.2070.32合格穿管0.020.0980.32合格8明敷117.60.3270.26合格穿管0.0190.1170.26合格9明敷61.250.6060.40合格穿管0.0250.2590.40合格10明敷1500.0720.2592.722.81合格穿管0.00650.0980.09合格11明敷400.0720.6061.752.02合格穿管0.0051.350.27合格12明敷225.870.0300.1731.171.17合格穿管0.075合格13明敷182.950.0350.2071.33合格穿管0.085合格14明敷42.970.060.0962.34合格穿管合格15明敷37.980.0391.341.98合格穿管合格16明敷26.250.180.9844.65合格穿管合格6.2高壓一次設(shè)備的選擇與校驗一次設(shè)備及其分類變電所中承當(dāng)輸送和分配電能的任務(wù)電路，稱為一次電路，一次電路中的所有設(shè)備，稱為一次設(shè)備。一次設(shè)備按其功能來分，可分為以下幾類：①變換設(shè)備其功能是按電力系統(tǒng)運行的要求改變電壓或電流、頻率等，例如電力變壓器、電壓互感器、電力互感器、變頻機等。②控制設(shè)備其功能是按電力系統(tǒng)運行的要求來控制一次設(shè)備的通、斷，例如各種上下壓開關(guān)設(shè)備。③保護(hù)設(shè)備其功能是用來對電力系統(tǒng)進(jìn)行過電流和過電壓等的保護(hù)，例如熔斷器和避雷器等。④補償設(shè)備其功能是用來補償電力系統(tǒng)中的無功功率，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，例如并聯(lián)電容器等。⑤成套設(shè)備它是按一次電路接線方案的要求，將有關(guān)一次設(shè)備及控制、指示、監(jiān)測和保護(hù)一次設(shè)備的二次設(shè)備組合為一體的電氣裝置，例如高壓開關(guān)柜、低壓配電屏、動力和照明配電箱等。一次設(shè)備的選擇①高壓一次設(shè)備的選擇高壓開關(guān)柜有固定式和手車式兩大類，手車式〔又稱移開式〕高壓開關(guān)柜，雖具有檢修平安、供電可靠性高等優(yōu)點，但價格較貴。在一般中小型工廠中，往往采用較為經(jīng)濟(jì)的固定式高壓開關(guān)柜。我國現(xiàn)在大量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用的是GG—1A〔F〕型。這種防誤型開關(guān)柜裝設(shè)了防止電氣誤操作和保障人身平安的閉鎖裝置，即所謂“五防”功能——防止誤跳、誤合斷路器，防止帶負(fù)荷拉、合隔離開關(guān)，防止帶電掛接地線，防止帶接地線合隔離開關(guān)，防止人員誤入帶電隔離。本次設(shè)計中，確定用630kVA的變壓器把10kV的高壓降到動力設(shè)備所需要的電壓0.4kV。假設(shè)有重要負(fù)荷，可靠性要求較高，那么可選用手車式開關(guān)柜，如JYN、KYN。本廠都是動力設(shè)備，無重要負(fù)荷，因此，變電所可采用固定式開關(guān)柜。這里選用GG—1A(F)—03，此柜裝有GN19—10型隔離開關(guān)1個，隔離高壓電流，以保證其他電氣設(shè)備的平安檢修。SN10—10Ⅱ/630—500型少油斷路器1個，可以通斷線路正常的負(fù)荷電流，也可以進(jìn)行短路保護(hù)。GG—1A〔F〕—03除備有以上兩種開關(guān)外，還有LQJ—10型電流互感器2個，分別接儀表和繼電器，以滿足測量和保護(hù)的不同要求。容量500kVA以上的變壓器，宜采用高壓計量。因此，對于630kVA的變壓器，要求在變壓器的高壓側(cè)進(jìn)行計費，可選用與GG—1A〔F〕型高壓開關(guān)柜配套使用、戶外安裝的PJ1-A/J3型單電源電纜進(jìn)出線的計量柜，正好滿足要求。柜內(nèi)裝有隔離開關(guān)、高壓斷路器及提供測量信號的電流互感器、電壓互感器?？紤]架空線路較之電纜線路發(fā)生故障時易于發(fā)現(xiàn)且易于檢查和修復(fù)。當(dāng)采用電纜線路時，必須采用兩根電纜并列供電，每根電纜應(yīng)能承當(dāng)全部二級負(fù)荷。本設(shè)計中高壓開關(guān)柜的進(jìn)出線，采用經(jīng)一段電纜后接到架空線上。高壓計量柜中的設(shè)備如表6.13所示。表6.13高壓計量柜中的設(shè)備一欄表設(shè)備名稱型號規(guī)格量數(shù)/臺隔離開關(guān)GN19-101GN10-1001電壓互感器JDZ-102熔斷器RN2-10/0.51電流互感器LAJQ-10-0.2/0.52工廠變配電所高壓開關(guān)柜上面的高壓母線，通常采用LMY型硬鋁母線，對于主變壓器容量在1250kVA及以下的變電所，高壓母線一般采用LMY—40*4的規(guī)格。本配電所變壓器為630kVA，因此可采用LMY—3〔40*4〕的高壓母線。表6-14高壓開關(guān)柜內(nèi)設(shè)備一覽表設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量/臺高壓隔離開關(guān)GN19-101高壓斷路器SN10-10Ⅱ/6301電流互感器LQJ-102②低壓一次設(shè)備的選擇低壓配電屏有固定式和抽屜式兩種結(jié)構(gòu)型式。抽屜式價格昂貴，一般中小工廠多采用固定式。我國現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的固定式低壓配電屏主要為PGL1和PGL2型。根據(jù)前面所確定的車間配電系統(tǒng)及多路額定電流，本設(shè)計選用固定式低壓配電屏PGL2型，因為該廠為三級負(fù)荷，選用PGL2型即可滿足要求。干線1、干線2、倉庫、裝配車間、戶外照明的干線，因為它們的熔管電流分別為100A、200A、100A、200A、100A。因此可選用PGL2——36B，它具有100A的三路，200A的兩路。干線7、干線10、冷作車間的干線，因為它們的熔管電流分別為400A、200A、400A。因此可選用PGL2——34B，它具有400A的兩路，200A的兩路，可以留一路200A的做備用，供以后增添設(shè)備時使用。干線5、干線6、干線8、干線9，因為它們的熔管電流分別為400A、400A、200A、200A。因此可選用PGL2——34B，它具有400A的兩路，200A的兩路。干線3、干線4、干線11、室內(nèi)照明，因為它們的熔管電流分別為100A、200A、100A、200A。因此可選用PGL2——36B，它具有100A的三路，200A的兩路?？梢粤粢宦?00A的做備用，供以后增添設(shè)備時使用。選擇結(jié)果如表6.15所示。再加上4臺電容補償屏，低壓配電屏總共有9臺低壓配電屏。表6.15低壓配單屏一覽表低壓配電屏所接干線PGL2-05B進(jìn)線PGL2-36B干線1干線2倉庫裝配車間戶外照明PGL2-34B干線7干線10冷作車間PGL2-34B干線5干線6干線8干線9PGL236B干線3干線4干線11室內(nèi)照明表6.16各低壓配電屏主電路電器設(shè)備配電屏設(shè)備型號設(shè)備名稱PGL2-05BHD13-1000/3低壓刀開關(guān)DW10-1000/3低壓斷路器LMX1-0.5電流互感器PGL2-36BHR3-200/3低壓刀熔開關(guān)HR3-100/3低壓刀熔開關(guān)LMZ1-0.5電流互感器PGL2-34BHR3-400/3低壓刀熔開關(guān)HR3-200/3低壓刀熔開關(guān)LMZ1-0.5電流互感器一次設(shè)備的校驗一次設(shè)備必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下工作的要求，工作平安可靠，運行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。①一次設(shè)備選擇校驗的條件：1〕電壓：設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于裝置地點的額定電壓或最高電壓2〕電流：設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于通過設(shè)備的計算電流3〕斷流能力：設(shè)備的最大開斷電流應(yīng)不小于它可能開斷的最大電流4〕動穩(wěn)態(tài)度：按三相短路沖擊電流校驗5〕熱穩(wěn)態(tài)度：按三相短路穩(wěn)態(tài)電流和短路發(fā)熱假想時間校驗②各設(shè)備的校驗GN19-10隔離開關(guān)的校驗，見表6.172)SN10-10Ⅱ/630少油斷路器的校驗，見表6.183)LQJ-10型電流互感器的校驗，見表6.19HD13-1000型刀開關(guān)校驗，見表6.20DW10-1000型低壓斷路器的校驗，見表6.21表6.17高壓隔離開關(guān)校驗表序號裝置地點及電氣條件GN19-10結(jié)果工程數(shù)據(jù)工程數(shù)據(jù)1/kV10/kV10合格2/A25.27400合格3/kA26.979/kA31.5合格4134.3312.5合格表6.18高壓斷路器校驗表序號裝置地點及電氣條件SN10-10Ⅱ/630結(jié)果工程數(shù)據(jù)工程數(shù)據(jù)1/kV10/kV10合格2/A25.27630合格3/kA15.98/kA40合格4/kA10.58/kA16合格5134.3512合格表6.19電流互感器校驗表序號裝置地點及電氣條件LQJ-10結(jié)果工程數(shù)據(jù)工程數(shù)據(jù)1/kV10/kV10合格2/A25.2730合格表6.20刀開關(guān)校驗表序號裝置地點及電氣條件GN19-10結(jié)果工程數(shù)據(jù)工程數(shù)據(jù)1/kV0.4/kV0.4合格2/A645.91000合格3/kA31.48/kA60合格4/kA17.11/kA1000合格5292.75900合格表6.21低壓斷路器校驗表序號裝置地點及電氣條件GN19-10/400結(jié)果工程數(shù)據(jù)工程數(shù)據(jù)1/kV0.4/kV0.4合格2/A645.91000合格3/kA17.11/kA20合格6.3低壓補償柜選擇根據(jù)電容器在供電系統(tǒng)中的裝設(shè)位置，有高壓集中補償、低壓集中補償和就地補償三種方式。其中，低壓集中補償能使車間變壓器的視在功率減小從而可使主變壓器容量選得較小，比擬經(jīng)濟(jì)，而且這種補償?shù)牡蛪弘娙萜鞴褚话憧砂惭b在低壓配電室內(nèi)，運行維護(hù)方便。集中補償?shù)碾娙萜鹘M，有手動投切和自動調(diào)節(jié)兩種控制方式。對于自動補償裝置來說，電路中的功率因數(shù)自動補償控制器可按電力負(fù)荷的變化及功率因數(shù)的上下，以一定的時間