某機(jī)器廠供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)

目錄摘要1關(guān)鍵詞1Abstract2Keywords2引言31設(shè)計(jì)的原始資料31.1工廠的原始材料31.2設(shè)計(jì)要求42工廠的主接線52.1工廠的主接線方案如下62.2主接線圖的分析72.3主接線圖確實(shí)定83全廠負(fù)荷計(jì)算93.1關(guān)于負(fù)荷計(jì)算93.2工廠的負(fù)荷計(jì)算94主變壓器設(shè)備的選擇114.1主變壓器臺數(shù)確實(shí)定114.2主變壓器容量確實(shí)定114.3主變壓器型式的選擇114.4聯(lián)結(jié)組別選擇114.5變壓器型號的選擇114.6工廠變壓器的選擇115全廠主設(shè)備的選擇125.1電氣設(shè)備選擇的一般條件125.2高壓設(shè)備的選擇125.3400V低壓側(cè)設(shè)備選擇136短路電流的計(jì)算216.1短路電流計(jì)算的目的216.2短路電流計(jì)算的方法216.3工廠供電短路電流的計(jì)算217電氣設(shè)備的校驗(yàn)207.1關(guān)于電氣設(shè)備的校驗(yàn)237.2全廠電氣設(shè)備的校驗(yàn)23致謝23參考資料24某機(jī)器廠供配電系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生指導(dǎo)教師摘要：工廠供電系統(tǒng)就是將電力系統(tǒng)的電能降壓再分配電能到各個(gè)廠房或車間中去，它由工廠降壓變電所，高壓配電線路，車間變電所，低壓配電線路及用電設(shè)備組成。工廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個(gè)車間的負(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國家供電情況。解決對各部門的平安可靠，經(jīng)濟(jì)技術(shù)的分配電能問題。其根本內(nèi)容有以下幾方面：進(jìn)線電壓的選擇,變配電所位置的電氣設(shè)計(jì),短路電流的計(jì)算及繼電保護(hù),電氣設(shè)備的選擇,車間變電所位置和變壓器數(shù)量、容量的選擇,防雷接地裝置設(shè)計(jì)等。關(guān)鍵詞：負(fù)荷數(shù)量；負(fù)荷布局；繼電保護(hù)；防雷接地裝置TheelectricalfactorypowersupplysystemdesignStudentmajoringinautomationDubaolongTutorZhoujingleiAbstract：Factorypowersupplysystemofthepowersystemiswillpowerstep-downredistributionelectricalenergyintothevariousworkshopsorworkshop,itbyfactorystep-downsubstation,highvoltagedistributioncircuit,workshop,lowvoltagepowerdistributionlinesandsubstationofelectricalequipment.Thefactoryalwaysstep-downsubstationanddistributionsystemdesign,isbasedontheloadofeachworkshop,productionprocessquantityandnatureofloaddemand,andloaddistribution,combinativestatepowersupplysituationofeachdepartment.Solvethesafeandreliable,economicandtechnologicaldistributionelectricityproblems.Itsbasiccontentshavethefollowingseveralaspects:intolinevoltagechoice,transfering&transformingtheelectricaldesign,whatpositionofshort-circuitcurrentcalculationandrelayprotection,electricalequipmentchoice,workshopsubstationpositionandnumberoftransformers,capacityoptions,lightningproofgroundingdeviceasher.Keywords：loadquantity；loaddistribution；relayprotection；relayprotectionlightningproofgroundingdevice引言本文對某機(jī)器廠供配電情況進(jìn)行相關(guān)的研究和設(shè)計(jì)，針對不同的負(fù)荷的不同要求，供電系統(tǒng)需要有不同的供電方式，設(shè)計(jì)按要求對其全場負(fù)荷進(jìn)行了計(jì)算并合理的選擇了主變壓器。采用了單母線、橋式接線等多種接線方式綜合個(gè)方面的要求，按照電氣設(shè)備的一般選擇原那么和主要電氣設(shè)備的具體選擇和校驗(yàn)方法，對電氣設(shè)備以及導(dǎo)線、電纜的選擇進(jìn)行了深層次的討論，較好的完成了預(yù)定的任務(wù)。1設(shè)計(jì)的原始資料在進(jìn)行供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)之前，應(yīng)先全面了解工廠的情況。現(xiàn)將了解情況介紹如下。1.1工廠的原始材料1、工廠廠區(qū)主要的由四個(gè)區(qū)域組成：冷作車間金工車間裝配車間及倉庫，其中，金工車間面積：60×24m2、各車間負(fù)荷表及金工車間設(shè)備明細(xì)表見表1-1，表1-2。3、供電情況：在金工車間東側(cè)1.02公里處，有一坐10KV配電所，先用1KM的架空線路，然后改為電纜線路至本廠變電所。4、氣象條件：本廠所在地年最熱月平均氣溫為34.6℃表1-1各車間負(fù)荷表車間P30/KWQ30/KW最大的電機(jī)/KW冷作車間10011030安裝車間809022倉庫20207.5戶外照明2015表1-2金工車間設(shè)備明細(xì)表序號設(shè)備名稱設(shè)備容量/KM臺數(shù)需要系數(shù)功率因數(shù)1～3，13～1623～253632～34車床7.2140.250.54銑床1310.250.552135搖臂鉆730.250.5674142銑床1040.250.589銑床920.250.510砂輪機(jī)3.210.250.51112砂輪機(jī)120.250.51718磨床9.220.250.519車床14.310.250.52038磨床13.220.250.52237車床10.220.250.52627磨床15.720.250.52829立車6310.250.53910.250.530天車20.110.250.531搖臂鉆1010.250.53940龍門刨8520.250.5434445銑床7.230.250.546銑床9.310.250.547銑床9.810.250.548橋式起重機(jī)23.210．150.54950橋式起重機(jī)29.520.150.5說明：1、金工車間照明密度為：12W/,需要系數(shù)為1，照明功率因數(shù)為0.95。2、全廠有功同時(shí)系數(shù)取0.95，無功同時(shí)系數(shù)取0.97。3、全廠為三級負(fù)荷。1.2設(shè)計(jì)要求要求根據(jù)本廠供電電源情況，并合理考慮工廠生產(chǎn)開展的需要，按照平安技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，完成如下的內(nèi)容[1]：1、確定供配電系統(tǒng)的主接線方案如圖1-1，要求設(shè)計(jì)的主接線方案合理、可行、可靠、經(jīng)濟(jì)。圖1-1全廠的主接線圖2、主接線線確定后，進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算及主變壓器的臺數(shù)與容量，類型及一次設(shè)備初步選型。3、全廠的功率因數(shù)要求到達(dá)0.90，采用電容器集中補(bǔ)償提高功率因數(shù)，設(shè)計(jì)選配補(bǔ)償電容器柜。4、本項(xiàng)只有一電源進(jìn)線，為保證金工車間供電可靠，應(yīng)考慮采用柴油發(fā)電機(jī)作為后備電源，以提高供電的可靠性。5、正確計(jì)算工廠的計(jì)算負(fù)荷和短路電流：根據(jù)計(jì)算負(fù)荷和短路電流選擇設(shè)備、校驗(yàn)設(shè)備。6、作出金工車間設(shè)備分布圖及配電系統(tǒng)圖1-2[2]。圖1－2金工車間平面布置圖2工廠的主接線2.1工廠的主接線方案1、主接線方案的設(shè)計(jì)原那么與一般要求[3]：〔1〕平安性:要求符合國家標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)技術(shù)規(guī)程的要求，能充分保證人身和設(shè)備平安?！?〕可靠性:要滿足各級電力負(fù)荷特別是其中三級負(fù)荷時(shí)對供電可靠性的要求和符合質(zhì)量的電能?！?〕靈活性:能適應(yīng)各種不同的方式，便于檢修、切換操作簡便?！?〕經(jīng)濟(jì)性:在滿足以上要求的前提下，盡量使主接線簡單、投資少、運(yùn)行費(fèi)用低，并節(jié)約電能和有色金屬消耗量。此外，主接線還應(yīng)適當(dāng)考慮到開展，有擴(kuò)充改建的可能性。合理處理局部和全局、當(dāng)前和長遠(yuǎn)等關(guān)系。既照顧局部和當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局、適應(yīng)開展。2、主接線方案的初選擇:根據(jù)主接線的設(shè)計(jì)原那么與一般要求，我們初步確定主接線的兩種接線方案如圖2-1與圖2-2所示。圖2-1方案A主接線簡圖2.2主接線圖的分析[4]1、圖2-1方案A分析圖2-1方案A采用的是單電源單母線的供電方式供電來設(shè)計(jì)?！?〕圖2-1方案A優(yōu)點(diǎn):①其接線方式簡單清晰、設(shè)備少、經(jīng)濟(jì)、操作方便。供電可靠性不高，但是技術(shù)成熟、便于檢修；②單母線接線方式配電造價(jià)格也比擬低；③適用于三級負(fù)荷并且對電能要求不是很高的工廠電力用戶?！?〕圖2-1方案A缺點(diǎn)：①單母線接線的方式可靠性能較差母線發(fā)生故障的時(shí)候須全廠停電檢修；②單母線接線的方式靈活性能較差只是適用于小型工廠用戶。圖2-2方案B主接線簡圖2、圖2-2方案B分析圖2-2采用的是雙電源雙母線的供電方式供電來設(shè)計(jì)。〔1〕圖2-2方案B優(yōu)點(diǎn)：①供電可靠性能高，適用于對電能要求高的電力用戶采用；②供電靈活性高，在一臺主變檢修時(shí)候另一臺可以正常的供電?！?〕圖2-2方案B缺點(diǎn)：①這種主接線的建設(shè)費(fèi)用較高；②這種主接線的在運(yùn)行的時(shí)候維護(hù)比不上單母線單電源的方便；③這種主接線由于開關(guān)過多操作的時(shí)候容易誤操作。2.3主接線圖確實(shí)定[5]1、主接線圖確實(shí)定根據(jù)：①機(jī)器廠的實(shí)際的情況，該工廠為三級負(fù)荷供電；②機(jī)器廠的容量是500KVA少于1250KVA對電能的要求不是很高；③機(jī)器廠的用電主要為：金工車間用電、裝配車間、倉庫、安裝車間、戶外照明用電。2、根據(jù)工廠的實(shí)際的用電的情況：①機(jī)器廠的實(shí)際的情況，該工廠為三級負(fù)荷供電；②機(jī)器廠的容量是500KVA少于1250KVA對電能的要求不是很高；③機(jī)器廠的用電主要為，金工車間用電，裝配車間，倉庫，安裝車間，戶外照明用電。3、根據(jù)以上幾點(diǎn)和工廠實(shí)際情況，所以該廠采用的是圖2-1方案A的接線方式來進(jìn)行供電。3全廠負(fù)荷計(jì)算3.1關(guān)于負(fù)荷計(jì)算1、負(fù)荷計(jì)算的目的[6]：負(fù)荷計(jì)算及負(fù)荷分級計(jì)算是確定供電設(shè)計(jì),選擇主變?nèi)萘俊㈦姎庠O(shè)備、導(dǎo)線截面的依據(jù)。因此,正確進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算及負(fù)荷分類是設(shè)計(jì)的前題,也是實(shí)現(xiàn)供電系統(tǒng)平安、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的必要手段。此階段需要對原始資料分析。2、主要計(jì)算公式有：有功功率：P30=Pe·Kd無功功率:Q30=P30·tgφ視在功率:S3O=P30/Cosφ

計(jì)算電流:I30=S30/UN負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等幾種。3.2工廠的負(fù)荷計(jì)算[7]：1、金工車間的總負(fù)荷計(jì)算：(1)需要系數(shù)Kd=0.25的設(shè)備P=7.2×14+13+7×3+10×4+9×2+3.2+1×2+9.2×2+14.3+13.2×2+10.2×2+15.7×2+63+39+20.1+10+85×2+7.2×3+9.3+9.8=651.7KW因?yàn)镃os=0.5tan=1.73所以：P==0.25×651.7=162.925KWQ301=Ptan=162.925×1.73=282KVAR(2)需要系數(shù)Kd=0.15的設(shè)備P=23.2×1+29.5×2=82.2KWP=KP=0.15×82.2=12.33KWQ=Ptan=12.33×1.73=21.331kvar(3)金工車間照明的負(fù)荷計(jì)算：P=12×60×24/1000=17.28KW因?yàn)?1Cos=0.95tan=0.33所以：P=kdPe3=1×17.28=17.28KWQ=Ptan=17.28×0.33=5.702kvar(4)所以金工車間的總負(fù)荷為：P30金工=P+P+P=162.925+12.33+17.28=192.535KWQ30金工=Q301+Q+Q=282+21.331+5.702=309.033kvar2、全廠有功負(fù)荷計(jì)算：(條件：有功同時(shí)系數(shù)為0.95，無功同時(shí)系數(shù)為0.97)P=K〔P30金工+P30冷作+P30倉庫+P30安裝+P30戶外〕=0.95×〔192.535+100+80+20+20〕=391.908KWQ=K(Q30金工+Q30冷作+Q30倉庫+Q30安裝+Q30戶外)=0.97×〔309.033+110+90+20+15〕=527.712kvar3、補(bǔ)償前工廠總?cè)萘浚篠===657.322KVA此時(shí)，Cos=P/S=391.908÷657.322=0.596全廠補(bǔ)償前與后的功率因數(shù)見表3-1：表3-1全廠補(bǔ)償前與后的功率因素Costan補(bǔ)償前Cos=0.596tan=1.347補(bǔ)償后Cos=0.9tan=0.4844、所以工廠需要補(bǔ)償?shù)臒o功容量為：△Q補(bǔ)=P(tan-tan)=391.908×(1.347-0.484)=338.217kvar補(bǔ)償后工廠的總?cè)萘浚篠===435.319KVA此時(shí)，Cos=P/S=391.908/435.319=0.9003功率因數(shù)為0.9003>0.9所以功率因數(shù)到達(dá)工廠所需要求。4主變壓器設(shè)備的選擇4.1主變壓器臺數(shù)確實(shí)定[8]選擇一臺主變壓器方式運(yùn)行。這種方式，變壓器的主接線及繼電保護(hù)都較簡單，變壓器的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較易控制，一次性投資最小，但可靠性較差，一旦變壓器出現(xiàn)故障，就無法繼續(xù)對用戶供電，屬于三類負(fù)荷的用戶及容量較小的用戶一般都采用單臺變壓器供電的方式〔本廠供電總計(jì)算負(fù)荷不大于1250kvar的變電所，變電所另有低壓聯(lián)絡(luò)性，或有其備用電源，而總計(jì)算負(fù)荷不大于1250KVA的含有局部一、二級負(fù)荷的變電所〕，符合機(jī)械廠的要求。4.2主變壓器容量確實(shí)定[9]1、考前須知選擇容量時(shí)應(yīng)考慮環(huán)境溫度對變壓器容量的影響，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)或其他負(fù)荷沖擊條件對變壓器容量選擇的影響。單臺容量一般不宜大于1000KVA。2、本廠容量確實(shí)定(1)機(jī)械廠的容量是全廠所需要變壓器容量的總和。因此，機(jī)械廠容量確實(shí)定實(shí)質(zhì)上就是各變壓器容量確實(shí)定。變壓器容量確定，不僅考慮負(fù)荷的現(xiàn)狀和負(fù)荷的開展，而且還要考慮相當(dāng)一段時(shí)間變壓器運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。(2)主變壓氣容量的選擇應(yīng)滿足在運(yùn)行有最大功率通過時(shí)而不過載的原那么來選定,不然過大的容量不僅增加投資,而且還會加大有功和無功的損耗。(3)主變壓器的型式、容量、臺數(shù)直接影響主接線的形式和配電裝置的結(jié)構(gòu)。根據(jù)輸送功率大小、饋線回路數(shù)、電壓等級以及接入系統(tǒng)的緊密程度等因素，進(jìn)行綜合分析和合理選擇。4.3主變壓器型式的選擇根據(jù)表4-1選擇主變壓器的形式。綜合考慮，選擇采用油浸式變壓器。表4-1主變壓器選擇適用范圍型號選擇油浸式：一般正常環(huán)境的變電所。應(yīng)優(yōu)先選SL7、S7、S9等系統(tǒng)低損變壓器干式：用于防火要求較高或環(huán)境潮濕、多塵場所。SCL等系列環(huán)氧樹脂澆注變壓器具有較好難燃、防塵、防潮性能。4.4聯(lián)結(jié)組別選擇選用Y-Y聯(lián)結(jié)組，二次繞組可引出中性線，成為三相四線制，用作配電變壓器時(shí)可以兼動(dòng)力和照明負(fù)載。適用于三相負(fù)荷根本平衡、供電系統(tǒng)中諧波干擾嚴(yán)重時(shí)。4.5變壓器型號的選擇[10]綜述分析和計(jì)算結(jié)果，結(jié)合《工廠供電簡明設(shè)計(jì)手冊》所給資料可查得如表4-2，S9系列是全國統(tǒng)一設(shè)計(jì)產(chǎn)品，其能耗和材耗比S7系列和SL7以下更低。表4-2S9系列性能表型號額定容量額定電壓高壓低壓S9-500/10500KVA10kv0.4kv空載電流空載損耗阻抗電壓價(jià)格1.0%960kW4%39360元4.6工廠變壓器的選擇考慮以后的擴(kuò)容與平安性能選容量為500KVA的變壓器,選Y-Y聯(lián)結(jié)方式,因?yàn)槎卫@組要引出中性線,負(fù)載有電動(dòng)機(jī),照明,即選為S9系列。即：S9-500/10型號的變壓器。5全廠主設(shè)備的選擇5.1電氣設(shè)備選擇的一般條件：1、按工作條件選擇電氣設(shè)備的額定電壓和額定電流。2、按短路電流的熱校驗(yàn)和電動(dòng)機(jī)效應(yīng)校驗(yàn)電器設(shè)備的熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定。3、按裝設(shè)點(diǎn)的三相短路容量校驗(yàn)開關(guān)電器的斷流能力。4、按裝設(shè)地點(diǎn)和工作環(huán)境選擇電氣設(shè)備的形式。5、工作環(huán)境設(shè)備的型號選擇如：戶內(nèi)戶外、海拔高度、環(huán)境溫度防塵、防爆等。5.2高壓設(shè)備的選擇[11]：1、電纜的選擇：〔1〕選擇時(shí)候的考前須知：①根據(jù)它們使用的環(huán)境鋪設(shè)方式，工作電壓等選擇；②通過電纜的最大負(fù)荷電流不大于其允許載流量；③工廠用電力電纜型號及適用范圍?！?〕各種電纜的特性：①油浸紙絕緣鋁包或鋁包電力電纜。它具有耐壓強(qiáng)度高，耐熱能力好，使用年限長等，不宜用在有較大高差的場所。②塑料絕緣電力電纜，具有重量輕、抗酸堿、耐腐蝕，并可敷設(shè)在有較大高差或垂直、傾斜環(huán)境中，目前生產(chǎn)的有：聚氯乙烯絕緣、聚氯乙烯護(hù)套的全塑電力電纜〔VLV，VV型〕，已生產(chǎn)至10KV電壓等級，另一種交聯(lián)聚氯乙烯絕緣護(hù)套電力電纜〔YJL和YJV型〕，已生產(chǎn)至35KV電壓等級。綜上，選擇直接埋地鋪設(shè)，按允許載流量選擇?！?〕電纜的選擇根據(jù)：①高壓側(cè)3-10KV在一般環(huán)境和場所，宜采用鋁芯電纜；②===28.87A；③查表電纜直埋地鋪設(shè)10KV、三芯鋁芯電纜環(huán)境溫度30℃時(shí)〔因?yàn)楣S環(huán)境溫度為34.6度〕，49A主線芯線截面是3×16㎜2所以選擇：型號為YJLV的電纜。鋁芯聚氯乙烯絕緣及護(hù)套鎧裝電力電纜允許載流量如表5-1所示：表5-1YJLV型號電纜性能表型號主線芯數(shù)×截面mm10KV三芯電纜工作溫度〔70〕環(huán)境溫度〔30〕YJLV3×150188492、高壓斷路器、隔離開關(guān)的選擇：(1)高壓斷路器的選擇：①高壓少油斷路器優(yōu)點(diǎn)：油量少，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕。由于油量少，開關(guān)的結(jié)構(gòu)很緊湊，不需要設(shè)置防爆小間和事故排油裝置，使配電結(jié)構(gòu)簡單化，另外少油斷路器的外殼帶電，必須和大地絕緣，人體不能觸及，燃燒和爆炸的危險(xiǎn)少。②所以由表5-2可知高壓斷路器QF選較經(jīng)濟(jì)的少油斷路器。(2)高壓隔離開關(guān)QS的選擇：①隔離開關(guān)的選擇：隔離開關(guān)的選擇，根據(jù)其額定電壓和額定電流，工作環(huán)境等確定，并作短流時(shí)熱穩(wěn)定的校驗(yàn)。所以選擇GN6-10T/400型號的隔離開關(guān)。②GN-10T/400型號的隔離開關(guān)參數(shù)如表5-3所示：表5-2少油斷路器性能表型號額定電壓〔KV〕額定電流〔A〕開斷電流〔KA〕斷流容量〔KVA〕SN-10Ⅱ10100031．5500動(dòng)穩(wěn)態(tài)電流〔KA〕熱穩(wěn)態(tài)電流〔KA〕固有分閘時(shí)間〔S〕合閘時(shí)間〔S〕配用操動(dòng)機(jī)構(gòu)型號8031．5〔2S〕≤0．06≤0．7CT10Ⅰ、Ⅱ表5-3GN-10T/400型隔離開關(guān)參數(shù)型號額定電壓〔KV〕額定電流〔KA〕極限通過電流〔KA〕5S熱穩(wěn)定電流〔KA〕GN-10T/20010200峰值：4014有效值：303、避雷器與高壓熔斷器的選擇：〔1〕避雷器：FS4-10額定電壓10KV?！?〕熔斷器：根據(jù)按額定電壓，發(fā)熱的情況，切斷能力和保護(hù)選擇性四項(xiàng)條件選擇。所以選擇RN2-10型號的熔斷器參數(shù)如表5-4所示。表5-4RN2-10型熔斷器參數(shù)型號UN〔KV〕IN〔A〕三相最大斷流容量〔KVA〕最大開斷電流〔KA〕過電壓倍數(shù)RN2-10100．51000502．54、電流、電壓互感器的選擇：〔1〕電流互感器的選擇：①按環(huán)境及要求選擇；②額定電壓不低于裝設(shè)線路額定電壓；③電壓互感器準(zhǔn)確度要求并校驗(yàn)準(zhǔn)確度，計(jì)量用的為0.5級以上，一般測量用為1.0-3.0級，保護(hù)用3P和5P級。〔2〕所以選擇LQJ-10型號的電流互感器?！?〕電壓互感器選擇滿足條件:①按環(huán)境及要求選擇；②額定電壓不低于裝設(shè)線路額定電壓；③電壓互感器準(zhǔn)確度要求并校驗(yàn)準(zhǔn)確度〔計(jì)量回路的為0.5級以上，一般測量用為1.0～3.0級，保護(hù)用為3P級和5P級〕。所選電壓互感器性能如表5-5。表5-5電壓互感器性能型號變比級別額定二次負(fù)荷〔1級〕LQJ-10100/510．6(2)電壓互感器選擇為JDZ-10參數(shù)如表5-6。表5-6JDZ-10型電壓互感器參數(shù)型號一次線圈二次線圈級別JDZ-1010000V100V15.3400V低壓側(cè)設(shè)備選擇[12]1、低壓設(shè)備選擇的原那么：〔1〕按環(huán)境特征選設(shè)備類型?！?〕電器設(shè)備的額定電壓應(yīng)不低所在電網(wǎng)的額定電壓?！?〕電器設(shè)備的額定電流應(yīng)不低于所在回路的計(jì)算電流?！?〕保護(hù)電器應(yīng)按保護(hù)特征選擇。2、低壓母線、中性線選擇根據(jù)：〔1〕一般采用鋁芯絕緣導(dǎo)線。〔2〕I低===760A〔3〕查表，鋁母線在35℃時(shí)允許載流量為1160A時(shí)母線規(guī)格寬×厚為80×6㎜2，中性線寬×厚50×5㎜2所以選取三相四線母線LMY〔鋁母硬線〕-3〔80×6〕+1×〔50×5〕。3、低壓斷路器的選擇：(1)低壓斷路器選擇的根據(jù)：①額定電壓VN與電網(wǎng)電壓V相符，VN=U；②額定電流IN大于計(jì)算負(fù)荷電流IC；③斷路器額定運(yùn)行分?jǐn)嗄芰SC的含義是在額定頻率和規(guī)定的功率因數(shù)及在工頻恢復(fù)電壓等額定電壓110%時(shí)，能夠分?jǐn)嗟念~定短路電流用短路電流周期性分量有效值表示。分?jǐn)喽搪冯娏骱笕阅芾^續(xù)使用。斷路器額定極限分?jǐn)嗄芰CV＞ISh〔短路沖擊電流有效值〕斷路器額定運(yùn)行短路分?jǐn)嗄芰CS＞IZK短路電流周期性分量有效值。(2)所以選擇DW10-1000/3型號低壓斷路器參數(shù)如表5-7所示：4、低壓側(cè)刀開關(guān)的選擇：表5-7低壓側(cè)刀開關(guān)參數(shù)型號額定電流〔A〕熱穩(wěn)定性〔.S〕極限通斷電流周期分量有效值(KA)380V電壽命〔次〕DW10-1000/31000240202500(1)低壓側(cè)刀開關(guān)選擇條件：①隔離開關(guān)的額定電壓應(yīng)不小于電路額定電壓；②隔離開關(guān)的額定電流等于或大于電路工作電流；③低壓隔離開關(guān)又名閘刀開關(guān)，起通斷、轉(zhuǎn)換電流和負(fù)載作用，主要用于隔離電源；④據(jù)額定電流，電壓選擇低壓刀開關(guān)。(2)所以選擇的型號技術(shù)數(shù)據(jù)如表5-8所示。表5-8選擇型號技術(shù)數(shù)據(jù)型號極數(shù)額定電流開斷電流380VHD12-□/□12，3100，200，400600，1000INHS12-□/□15、柴油發(fā)電機(jī)的選擇如表5-9。表5-9發(fā)動(dòng)機(jī)性能參數(shù)機(jī)組型號備用功率KW常用功率發(fā)電機(jī)型號JLW220GF220200WD129TTA23柴油消耗L/H外形尺寸(L×W×H)mm凈重kg機(jī)組額定參數(shù)為573000×1150/300v,50HZ,1500rpm,08PF(滯后)三相四線6、補(bǔ)償電容的選擇：電容采用自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，工廠補(bǔ)償容量QC=338.217kvar，選擇的電容器為BW0.4-14-3型，ｑn為14kvar，C為280UF，需并聯(lián)的電容個(gè)數(shù)為：N=QC/qcn=338.217/14=25(個(gè))。查表選擇PGJ1型低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償屏。主要參數(shù)：電容器為BW0.4-14-3型，每屏有8個(gè)，共112kvar，三屏共336kvar，采用8步控制，每步按14kvar，根據(jù)工廠所需要的補(bǔ)償?shù)膶?shí)際無功補(bǔ)償容量，再補(bǔ)充一臺三號輔屏，每屏6個(gè)，共84kvar。7、400V低壓刀熔開關(guān)的選擇：(1)低壓刀熔開關(guān)作用：刀熔開關(guān)具有刀開關(guān)和熔斷器的雙重功能，越來越廣泛的在低壓配電屏上安裝使用。(2)根據(jù)出線的電流：①冷作車間I==225.87A②裝配車間刀熔開關(guān)I==183A③倉庫車間刀熔開關(guān)I==42.9A④戶外照明干線上刀熔開關(guān)：I==113.64A⑤電容柜干線上刀熔開關(guān)I==101.28A(3)所以各車間的刀熔開關(guān)的選擇的型號如表5-10。(4)金工車間干線上刀熔開關(guān)選擇：I==553.48A。見表5-11。(5)柴油發(fā)電機(jī)和金工車間刀開關(guān)的選擇見表5-12。表5-10各車間的刀熔開關(guān)的型號及性能車間號電流〔A〕型號額定電流〔A〕刀開關(guān)分?jǐn)嗄芰涣?80V，COS=0.3熔斷器極分?jǐn)嗄芰Α睰A〕交流380V，COS=0.3冷作車間225.87AHR3400〔A〕400〔A〕50(有效值)裝配車間183AHR3200〔A〕200〔A〕50(有效值)倉庫車間42.9AHR3100〔A〕100〔A〕50(有效值)戶外照明113.64AHR3100〔A〕100〔A〕50(有效值)電容柜干線101.28AHR3200〔A〕200〔A〕50(有效值)表5-11金工車間干線上刀熔開關(guān)參數(shù)型號額定電壓額定接通電流分?jǐn)嗄芰︻~定熔斷電流HR5-100380V1000A800A50KA表5-12柴油發(fā)電機(jī)和金工車間刀開關(guān)參數(shù)型號極數(shù)額定電流IN開斷電流HD14-3/313600AIN8、導(dǎo)線的選擇：〔1〕選擇導(dǎo)線的考前須知：為了保證供電線路平安、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行，選擇導(dǎo)線和截面時(shí)必須滿足以下條件：①發(fā)熱條件：導(dǎo)線在通過正常最大負(fù)荷電流〔即計(jì)算電流〕時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不允許超過其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度；②電壓損耗條件：導(dǎo)線在通過正常最大負(fù)荷電流時(shí)產(chǎn)生的電壓損耗，不應(yīng)超過正常運(yùn)行時(shí)的允許電壓損耗；③經(jīng)濟(jì)電流密度：高壓線路和特大電流的低壓線路，應(yīng)按規(guī)定的經(jīng)濟(jì)電流密度選擇導(dǎo)線的截面，以使線路的年運(yùn)行費(fèi)用接近最小，節(jié)約電能和有色金屬；④機(jī)械強(qiáng)度：導(dǎo)線的截面不應(yīng)小于最小允許截面。(2)各車間導(dǎo)線的選擇：根據(jù)上面所計(jì)算出來各個(gè)車間電流的大小和工廠的實(shí)際的情況見表5-13。選擇所以選擇導(dǎo)線的型號為：集氯乙烯絕緣導(dǎo)線。集氯乙烯絕緣導(dǎo)線明敷的允許的載流量〔A〕65℃,車間選擇的導(dǎo)線參數(shù)如表5-13(3)金工車間母線和各屏導(dǎo)線的選擇：①母線的選擇：根據(jù)：=553.48A②查表，鋁母線在35℃時(shí)允許載流量為665A,時(shí)母線規(guī)格寬×厚為50×5㎜2。所以選取三相四線母線LMY-3〔80×6〕。表5-13各車間導(dǎo)線的參數(shù)車間號電流〔A〕額定的截面〔MM〕鋁芯〔BLU〕35冷作車間225.87120246安裝車間18395216倉庫42.91051金工車間553.4850×5585戶外照明113.6450142〔4〕金工車間各支線導(dǎo)線的選擇：金工車間共分為10個(gè)屏各屏的電流大小情況如下：①一號屏〔1-9號設(shè)備〕P30=bpe+cpe=0.1479.6+0.5(131+102+92)=36.544KWQ30=p30.tg=36.6441.73=63.394kvarI==111.25單臺設(shè)備最大電流Imax=9.78A(單臺設(shè)備的最大的電流根據(jù)選屏的需求用需用法算)。二號屏〔10-20號設(shè)備〕P30=bpe+cpe=0.1479.9+0.5(14.31+13.21+9.22+7.21)=36.544KWQ30=p30.tg=36.5441.73=65.28kvarI==111.25單臺設(shè)備最大電流Imax=10.85A。單臺設(shè)備最大電流Imax=10.85A(單臺設(shè)備的最大的電流根據(jù)選屏的需求用需用法算)。③三號屏〔21—27，31號設(shè)備〕P30=bpe+cpe=0.1480.2+0.5(15.71+10.21+101)=37KWQ30=p30.tg=371.73=64kvarI==47.8A單臺設(shè)備最大電流Imax=47.8A。④四號屏〔28-29號設(shè)備〕P30=bpe+cpe=0.14102+0.5631=45.784KWQ30=p30.tg=45.781.73=79.2kvarI==138.99A單臺設(shè)備最大電流Imax=138.99A。⑤五號屏〔30，43—47號設(shè)備〕P30=bpe+cpe=0.1460.8+0.5(20.11+9.81+9.31)=28.112KWQ30=p30.tg=36.5441.73=65.28kvarI==85.34A單臺設(shè)備最大電流Imax=15.256A。⑥六號屏〔32—38，41，42號設(shè)備〕P30=bpe+cpe=0.1479.2+0.5(13.21+10.21+7.23)=36.388KWQ30=p30.tg=36.3881.73=110.56kvarI==110.25A單臺設(shè)備最大電流Imax=10.09A。⑦七號屏〔39號設(shè)備〕P30=bpe+cpe=0.1485+0.5851=54.4KWQ30=p30.tg=54.41.73=94.112kvarI==165.16A單臺設(shè)備最大電流Imax=165.16A⑧八號屏〔40號設(shè)備〕P30=bpe+cpe=0.1485+0.585=54.4KWQ30=p30.tg=54.41.73=94.112kvarI==165.16A單臺設(shè)備最大電流Imax=165.16A⑨九號屏〔48-50號設(shè)備〕P30=bpe+cpe=0.0682.2+0.2(29.52)=16.732KWQ30=p30.tg=16.7321.73=28.95kvarI==50.8A單臺設(shè)備最大電流Imax=13.434A。⑩10號屏〔照明設(shè)備〕選擇I==82.71A(5)所以各屏導(dǎo)線的選擇型號與參數(shù)如表5-14。表5-14各屏導(dǎo)線的選擇型號與參數(shù)序號計(jì)算電流額定截面〔mm2〕鋁芯〔BLV〕35C型號①111.2550112BLV-380-1×50②11350142BLV-380-1×50③114.5650142BLV-380-1×25④138.9950142BLV-380-1×509、低壓配電箱的選擇：(1)〔XL-21〕型動(dòng)力箱適于工礦企業(yè)在交流50HZ。電壓500V以下三相三線。三相四線電網(wǎng)申作動(dòng)力。照明配電用〔寬為600mm.深310mm.高為1600mm〕XL(F)-31型可用于用小型電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行，在某些情況下可取代專用控制。(2)所選擇的配電箱如表5-15。表5-15配電箱型號選擇低壓配電屏方案編號①號②號③號④號低壓配電屏型號XL-21-06XL-21-07XL〔F〕-31-02XL-21-02出線9回12回9回2回額定電流〔A〕9×60設(shè)備型號設(shè)備數(shù)量HR3-60011DZ10-100912DZ10-2502DZ10-100/3309HD12G-600/3101低壓配電屏方案編號⑤號⑥號⑦號⑧號低壓配電屏型號XL〔F〕-31-04XL-21-06XL-21-04PGL1-40出線6回9回4回4回額定電流〔A〕2×250+4×30設(shè)備型號設(shè)備數(shù)量HD12G-600/311DZ10-25/3302DZ4-25/3304DZ10-109HR3-60011DZ10-2504HD13-400/311DZX10-100/3□4LMZ1-0.5□/536短路電流的計(jì)算6.1短路電流計(jì)算的目的：短路電流計(jì)算的目的是為了正確選擇和校驗(yàn)電氣設(shè)備，以及進(jìn)行繼電保護(hù)裝置的整定計(jì)算。6.2短路電流計(jì)算的方法[13]：首先要繪制計(jì)算電路圖。在計(jì)算電路圖上，將短路計(jì)算所考慮的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各元件依次編號，然后確定短路計(jì)算點(diǎn)。短路計(jì)算點(diǎn)要選擇得使需要進(jìn)行短路校驗(yàn)的電氣元件有最大可能的短路電流通過。接著，按所選擇的短路計(jì)算點(diǎn)繪出等效電路圖，并計(jì)算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計(jì)算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標(biāo)明其序號和阻抗值，然后將等效電路化簡。對于工廠供電系統(tǒng)來說，由于將電力系統(tǒng)當(dāng)作無限大容量電源，而且短路電路也比擬簡單，因此一般只需采用阻抗串、并聯(lián)的方法即可將電路化簡，求出其等效總阻抗。最后計(jì)算短路電流和短路容量。

短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法〔有稱有名單位制法〕和標(biāo)幺制法〔又稱相對單位制法〕。6.3工廠供電短路電流的計(jì)算〔參考圖6-1〕圖6-1工廠供電短路電流圖〔1〕確定短路的基準(zhǔn)值設(shè)Sd=100MVA,Ud=Uc,即高壓側(cè)=10.5KV.低壓側(cè)Ud=0.4KV.SQF=500MVA，架空X01=0.4Ω/㎞；電纜X02=0.093Ω/㎞〔查供配電手冊〕取Sb=100MVA；Ub=Uav；Usc﹪=4〔電力變壓器〕?！?〕K-I等效電路圖為圖6-2：圖6-2K-1等效電路〔3〕短路點(diǎn)K計(jì)算：X*===0.2X*=X01×L×=0.4×1×=0.36X*=X02×L×=0.093×0.02×=0.00169X*=X*+X*+X*=0.2+0.36+0.00169=0.56短路電流：I*===1.78I=I*×=1.78×=9.79〔KA〕取F=1.8最大非對稱短路電流。i=×1.8×9.79=24.91(KA)I=1.5×I=1.5×9.78=14.68(KA)短路容量：S=UI=×10.5×9.78=178.00 〔MVA〕?！?〕K-2等效電路圖為圖6-3：圖6-3K-2等效電路〔5〕短路點(diǎn)K2的計(jì)算：X*=×=×=8X*=X*+X*=0.5624+8=8.56短路電流：I*==0.117I=I*×=0.117×=16.86〔KA〕最大非對稱短路電流：i=1.84×I=1.84×16.86=31.02(KA)I=1.09×I=1.09×16.8=18.38(KA)短路容量：S=×0.4×16.86=11.68〔MVA〕〔6〕短路電流計(jì)算結(jié)果參數(shù)表6-1如下：表6-1短路電流計(jì)算結(jié)果參數(shù)短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流/KA三相短路電流容量/MVAI*∞I∞ishIshSKK-11.789.7924.9114.68178.00K-20.11716.8631.0218.3811.687電氣設(shè)備的校驗(yàn)7.1關(guān)于電氣設(shè)備的校驗(yàn)【14]1、電氣校驗(yàn)的目的：校驗(yàn)設(shè)計(jì)過程正所選擇的電氣設(shè)備是否到達(dá)要求。2、電氣設(shè)備校驗(yàn)方法：一般只需要近似計(jì)算在系統(tǒng)最大的運(yùn)行方式下的可能通過該設(shè)備的最大三相短路電流值。3、電氣設(shè)備的校驗(yàn)工程表7-1：表7-1電氣設(shè)備的校驗(yàn)工程表設(shè)備名稱電壓電流斷流能力動(dòng)穩(wěn)定熱穩(wěn)定高壓斷路器√√√√√高壓負(fù)荷開關(guān)√√√√√高壓斷路器√√√√√低壓斷路器√√√低壓刀開關(guān)√√√熔斷器√√√電流互感器√√√√電壓互感器√母線√√√電纜√√√4、設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)應(yīng)符合的條件：〔1〕一般電器設(shè)備動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)，應(yīng)符合以下條件：①〔峰值〕ii或沖擊電流II②某些設(shè)備，如TA，廠家提供的是動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)，那么滿足：×I×TA×KiTA一次側(cè)額定電流?！?〕一般電器設(shè)備熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)，應(yīng)滿足：①I×t〔I〕×tt=t=t+t〔I-熱穩(wěn)定電流t-熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間It三相短路電流發(fā)熱假想時(shí)間〕②TA熱穩(wěn)定倍數(shù)，那么滿足〔kI〕×tIt。7.2全廠電氣設(shè)備的校驗(yàn)1、高電壓設(shè)備的校驗(yàn)[15]：〔1〕壓斷路器〔QF〕的校驗(yàn)表7-2。表7-2壓斷路器〔QF〕的校驗(yàn)表SN10-10Ⅱ/1000計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)論i80KAi24.89KA合格I31.50KAI∞9.78KA合格〔2〕壓隔離開關(guān)(QS)的校驗(yàn)表7-3。表7-3壓隔離開關(guān)(QS)的校驗(yàn)表型號GN6-10T/400計(jì)算的數(shù)據(jù)結(jié)論Imax40KVISH24.89KA合格5S熱穩(wěn)定電流〔KA〕14〔KA·S〕I∞9.78KA合格〔3〕高壓熔斷器的校驗(yàn)表7-3。表7-3高壓熔斷器的校驗(yàn)表型號設(shè)備的參數(shù)裝設(shè)點(diǎn)的條件參數(shù)結(jié)論RN2-10UN10KV10KV合格三相最大斷流1000MVA177.79MVA合格最大開斷電流50KA24.89KA合格〔4〕電流互感器的校驗(yàn)表7-4。表7-4電流互感器的校驗(yàn)表型號設(shè)備的參數(shù)計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)論LQJ-10K··I225××0.16=36.2KAISH29.87KV合格K·I12〔KA〕I9.78(KA)合格〔5〕電壓互感器的校驗(yàn):JDZ-1010000V10KV滿足了UNUTV.N的條件所以合格。2、低壓設(shè)備的校驗(yàn):〔1〕低壓斷路器的校驗(yàn)表7-5:表7-5低壓斷路器的校驗(yàn)表型號設(shè)備的參數(shù)裝設(shè)點(diǎn)電氣條件結(jié)論DW10-1000/3U.QF10KVU10KV合格I.QF1000AI760A合格斷流能力20KA斷流能力18.399KA合格〔2〕低壓母線隔離開關(guān)QS的校驗(yàn)表7-6:表7-6低壓母線隔離開關(guān)QS的校驗(yàn)表型號設(shè)備要求計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)論HD12-1000/31380V380V合格QUOTEI冷+I裝+I戶+I倉+I金合格〔3〕低壓柴油發(fā)電機(jī)和金工車間隔離開關(guān)QS的校驗(yàn)表7-7。表7-7低壓柴油發(fā)電機(jī)和金工車間隔離開關(guān)QS的校驗(yàn)表型號設(shè)備要求計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)論HD14-3/31H380V380V合格600A＞553.48合格3、各車間及補(bǔ)償電容器低壓側(cè)刀熔的校驗(yàn)校驗(yàn):(1)冷作車間刀