車間變電所及其車間低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
車間變電所及其車間低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì),車間,變電所,及其,低壓配電,系統(tǒng),設(shè)計(jì)
機(jī)機(jī)加加工工一一車車間間負(fù)負(fù)荷荷計(jì)計(jì)算算干線代號(hào) 配電箱代號(hào) 設(shè)備代號(hào)設(shè)備名稱代號(hào)容量(Pe/kW)需要系數(shù)Kd cos tanWL1AP-1-12冷墩機(jī)GB-3550.20.51.733普通車床C620-17.6250.20.51.734普通車床C620-17.6250.20.51.735普通車床C620-17.6250.20.51.736立式車床C512-1A35.70.20.51.737普通車床C6204.6250.20.51.73總計(jì)(380)118.2AP-1-28普通車床C6204.6250.20.51.739普通車床C6204.6250.20.51.7310普通車床C6204.6250.20.51.7311普通車床C6204.6250.20.51.7312普通車床C6164.6250.20.51.7313螺絲套絲機(jī)S-81393.1250.20.51.73總計(jì)(380)26.25AP-1-335單臂刨床B1010700.20.51.73總計(jì)(380)70WL2AP-2-129電阻爐200.71030電阻爐240.71031電阻爐450.710總計(jì)(380)89WL3AP-3-11冷墩機(jī)GB-3550.20.51.7314普通車床C63010.1250.20.51.7315管螺紋車床Q1197.6250.20.51.7316搖臂鉆床Z358.50.20.51.7317立式鉆床z50403.1250.20.51.7318立式鉆床z50403.1250.20.51.7332車床CW6-131.90.20.51.7333立式車床C512-1A35.70.20.51.73總計(jì)(380V)155.1AP-3-219噸吊車10.20.150.51.7320立式車床C512-1A35.70.20.51.7321立式車床C512-1A35.70.20.51.7322刨床B66530.20.51.7323萬能銑床X63WT130.20.51.7324立式銑床X52K9.1250.20.51.7334臥式鏜床J68100.20.51.73總計(jì)(380)116.725AP-3-325滾齒機(jī)Y-364.10.20.51.7326插床B503240.20.51.7327弓鋸機(jī)G721.70.20.51.7328立式鉆床Z5120.60.20.51.73總計(jì)(380)10.4WL113臺(tái)冷加工機(jī)床214.45WL23臺(tái)電阻爐89WL318臺(tái)冷加工機(jī)床臺(tái)吊車282.225WL4車間照明10.0一一車車間間總總計(jì)計(jì)595.675595.675計(jì)算負(fù)荷S9型變壓器P30/kWQ30/kvar S30/kVAI30/A容量負(fù)荷率1119.031.5252.6381.5252.6381.5252.6387.1412.3520.9251.60022.45839.67045.58669.2610.9251.6000.9251.6000.9251.6000.9251.6000.9251.6000.6251.0814.98758.81010.12415.3821424.2213.323.493426.99741.01714016.8031.5059.185059.18589.9221119.0302.0253.5031.5252.6381.72.9410.6251.0810.6251.0816.3811.0377.1412.35229.46952.05559.81790.8831.532.6477.1412.3527.1412.3520.61.0382.64.4981.8253.15723.4621.6932538.31944.03466.9020.821.4190.81.3840.340.5880.120.2081.9763.4904.0116.09442.89074.20085.704130.21462.3000.00062.30094.65553.13893.857107.856163.8708.0000.0008.00012.155158.012158.012163.015227.028344.933車車間間變變電電所所負(fù)負(fù)荷荷計(jì)計(jì)算算序號(hào)車間名稱供電回路代號(hào)設(shè)備容量計(jì)算負(fù)荷P30/kWQ30/kvar1.0機(jī)加工一車間NO.1供電回路214.542.974.2NO.2供電回路89.062.30.0NO.3供電回路282.253.193.9NO.4照明回路10.08.00.02.0機(jī)加工二車間NO.1供電回路155.046.554.4NO.2供電回路120.036.042.1NO.3照明回路10.08.00.03.0鑄造車間NO.4供電回路160.064.065.3NO.5供電回路140.056.057.1NO.6供電回路180.072.073.4NO.7照明回路8.06.40.04.0鉚焊車間NO.8供電回路150.045.089.1NO.9供電回路170.051.0101.0NO.10照明回路7.05.60.05.0電修車間NO.11供電回路150.045.078.0NO.12供電回路146.044.065.0NO.13照明回路10.08.00.0總計(jì)2001.7653.8793.5變壓器低壓側(cè)總計(jì)算負(fù)荷621.1769.7380v側(cè)無功補(bǔ)償容量621.1540.0變壓器的功率損耗9.939.7補(bǔ)償后變壓器高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷631.0269.4617.9269.4607.9246.91.60備注S30/kVAI30/A85.7130.262.394.7107.9163.98.012.271.6108.755.484.28.012.291.4138.980.0121.5102.8156.26.49.799.8151.7113.1171.95.68.590.0136.878.5119.38.012.21028.11562.1989.01502.7662.21006.1686.139.6656.126527 998.062865820.4451191.62.4309485計(jì)算負(fù)荷短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流（kA）電壓（kV）三相短路容量Sk(MVA)Ik(3)ish(3)Ish(3)k-110.06271610.5192k-221.339230.414GG-1A-J電電能能計(jì)計(jì)量量柜柜一一次次設(shè)設(shè)備備選選擇擇校校驗(yàn)驗(yàn)結(jié)結(jié)果果選擇項(xiàng)目裝設(shè)地點(diǎn)數(shù)據(jù)設(shè)備型號(hào)規(guī)格參數(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)高壓隔離開關(guān) 高壓熔斷器GN8-10/400RN2-10-0.5電壓10 kV10 kV10 kV電流39.6A400 A0.5 A斷流能力10.06 kA50 kA動(dòng)穩(wěn)定27 kA40 kA熱穩(wěn)定217.59142*5=980結(jié)論合格合格GG-1A（F）-11進(jìn)進(jìn)線線開開關(guān)關(guān)柜柜一一次次設(shè)設(shè)備備選選擇擇校校驗(yàn)驗(yàn)結(jié)結(jié)果果選擇項(xiàng)目裝設(shè)地點(diǎn)數(shù)據(jù)設(shè)備型號(hào)規(guī)格參數(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)高壓隔離開關(guān) 高壓斷路器GN8-10/400ZN2-10/630電壓10 kV10KV10KV電流39.6 A400A0.5A斷流能力10.06 kA50KA動(dòng)穩(wěn)定27 kA40KA熱穩(wěn)定217.59142*5=980結(jié)論合格合格GG-1A（F）-23出線柜一次設(shè)備選擇校驗(yàn)結(jié)果同表2GG-1A（F）-54避避雷雷器器及及電電壓壓互互感感器器一一次次設(shè)設(shè)備備選選擇擇校校驗(yàn)驗(yàn)結(jié)結(jié)果果選擇項(xiàng)目裝設(shè)地點(diǎn)數(shù)據(jù)設(shè)備型號(hào)規(guī)格參數(shù)數(shù)據(jù)參數(shù)高壓隔離開關(guān) 高壓熔斷器GN8-10/400RN2-10-0.5UNI30I30Ik)3(is h)3(tIim a2)3(UNINIOCimaxIOCINimaxtIt2UNI30I30Ik)3(is h)3(tIim a2)3(UNINIOCimaxIOCINimaxtIt2電壓10 kV10KV10KV電流39.6 A400A0.5A斷流能力10.06 kA50KA動(dòng)穩(wěn)定27 kA40KA熱穩(wěn)定217.59142*5=980結(jié)論合格合格UNI30I30Ik)3(is h)3(tIim a2)3(UNINIOCimaxIOCINimaxtIt2電流互感器電壓互感器高壓隔離開關(guān)LQJ-10-400/5JDZ-10-10/0.1 GN8-10/40010 kV10KV/100v10KV400/5 A400A160*2(1/2)*0.4=9.05 kA40KA(75*0.4)2*1=900142*5=980合格合格合格電流互感器LQJ-10-400/510KV400/5A160*2(1/2)*0.4=9.05KA(75*0.4)2*1=900合格電壓互感器避雷器JDZ-10-10/0.1Fs4-10GG-1A-J電電能能計(jì)計(jì)量量柜柜一一次次設(shè)設(shè)備備選選擇擇校校驗(yàn)驗(yàn)結(jié)結(jié)果果設(shè)備型號(hào)規(guī)格GG-1A（F）-54避避雷雷器器及及電電壓壓互互感感器器一一次次設(shè)設(shè)備備選選擇擇校校驗(yàn)驗(yàn)結(jié)結(jié)果果設(shè)備型號(hào)規(guī)格10/3(1/2)10KV合格合格/31 0/31.0KV31.0GGD-09一一次次設(shè)設(shè)備備選選擇擇校校驗(yàn)驗(yàn)結(jié)結(jié)果果選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力 動(dòng)穩(wěn)定度裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)380 V989 A21.3 kA39 kA一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)低壓刀開關(guān)HD13-1500/30380V1500A/5A低壓斷路器DW15-1500380V1500A40KA電流互感器LMZJ1-0.5,500/5500V1500/5AGGD-36一一次次設(shè)設(shè)備備選選擇擇校校驗(yàn)驗(yàn)結(jié)結(jié)果果選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流能力 動(dòng)穩(wěn)定度裝置地點(diǎn)條件參數(shù)數(shù)據(jù)380 V989 A21.3 kA39 kA一次設(shè)備型號(hào)規(guī)格額定參數(shù)低壓刀開關(guān)HD13-600/3380V600A電流互感器LMZJ1-0.5,500/5500V500/5A低壓斷路器DZ20-160/3380V160A25A低壓斷路器DZ20-160/3380V160A25A低壓斷路器DZ20-160/3380V160A25A低壓斷路器DZ20-100/3380V100A25AUNINIOCimaxUNI30Ik)3(ish)3(UNINIOCimaxUNI30Ik)3(ish)3(低壓斷路器DZ20-100/3380V100A25A熱穩(wěn)定度結(jié)論317.6合格合格合格熱穩(wěn)定度結(jié)論317.6合格合格合格合格合格合格tIt2tIim a2)3(tIt2tIim a2)3(合格母線選擇高壓低壓相母線低壓中性母線型號(hào)TMY尺寸(mm)404808505高壓進(jìn)線型號(hào)/參數(shù)I30(A)Ial(A)AminLJ-3539.614216mm2低壓動(dòng)力干線干線序號(hào)型號(hào)/參數(shù)I30(A)Ial(A)AminWL1YJV22-335+125-FC121.3219125mm2WL2YJV22-316+110-FC85.4219125mm2WL3YJV22-395+170-FC158.2219125mm2照明干線干線序號(hào)型號(hào)/參數(shù)I30(A)Ial(A)AminWL4BV-36+14-SC-2024.55A31A1mm2
車間變電所及其車間低壓配電系統(tǒng)
論文作者：
指導(dǎo)教師
系
專業(yè)
班級(jí)
學(xué)號(hào)
答辯日期
二0 0七年 五月 日
目 錄
摘要┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉（ ）
引言或綜述┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉（ ）
材料與方法┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉（ ）
一 材料┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉（ ）
二 方法┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉（ ）
結(jié)果與分析（討論）┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉（ ）
小結(jié)┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉（ ）
參考文獻(xiàn)┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉（ ）
致謝┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉（ ）
目 錄
前言
一．設(shè)計(jì)任務(wù)書………………………………………………………2～4
二．設(shè)計(jì)規(guī)范……………………………………………………………4
三．負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償………………………………………5～6
四：變電所位置和形式的選擇…………………………………………6
五．變電所主變壓器和主接線方案的選擇…………………………7～8
六．短路電流的計(jì)算…………………………………………………8～9
七．變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)…………………………………9～10
八．變電所進(jìn)出線和鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇 …………………10～13
九．變電所二次回路方案的選擇和繼電保護(hù)的整定……………13～15
十．變電所的防雷保護(hù)與接地裝置的設(shè)計(jì)……………………………15
十一.設(shè)計(jì)體會(huì)…………………………………………………………15
主要參考文獻(xiàn)、附錄（圖表）
一 、設(shè)計(jì)任務(wù)
（一）機(jī)加工一車間生產(chǎn)任務(wù)
本車間承擔(dān)機(jī)修廠修理的配件生產(chǎn)。
（二）設(shè)計(jì)依據(jù)
1． 車間平面及設(shè)備布置圖。（附1）
2． 本車間承擔(dān)機(jī)修廠修理的配件生產(chǎn)。
3． 車間用電設(shè)備明細(xì)表。（附2）
4． 車間變電所配電范圍
5． 車間變電所設(shè)在車間東南角，除為機(jī)械加工一車間配電外，還要為機(jī)械加工二車間、鑄造、鉚焊、電修車間配電，其用電設(shè)備明細(xì)表。（附3）
機(jī)械加工二車間要求車間變電所低壓側(cè)提供三路電源（其中一回路為照明回路）；鑄造車間要求車間變電所低壓側(cè)提供四路電源（其中一回路為照明回路）；鉚焊車間要求車間變電所低壓側(cè)提供三路電源（其中一回路為照明回路）；電修車間要求車間變電所低壓側(cè)提供三路電源（其中一回路為照明回路）。
6． 負(fù)荷性質(zhì)：三班工作制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為3500h。三級(jí)負(fù)荷。
7． 供電電源條件：
1）電源由35/10KV總降壓變電所采用架空線路受電，線路長300M。
2）工廠總降壓變電所10KV母線上的短路容量按200MVA計(jì)。
3）工廠總降壓變電所10KV配電出線定時(shí)限過流保護(hù)裝置的整定時(shí)間top=2s。
4）要求車間變電所最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不得低于0.9。
5）要求在車間變電所10KV側(cè)進(jìn)行計(jì)量。
8． 車間自然條件
A. 氣溫
歷年最高氣溫： 40.6℃
歷年最低氣溫： -7.7℃
一月最低氣溫： 5.3℃
七月最高氣溫： 29.6℃
B. 車間內(nèi)計(jì)算氣溫：35℃
C. 其他 （略）
附表1、
機(jī)加工一車間設(shè)備明細(xì)表（附3）
設(shè)備代號(hào)
設(shè)備名稱代號(hào)
臺(tái)數(shù)
單臺(tái)容量（KW）
總?cè)萘浚↘W）
1
冷墩機(jī)GB-3
1
55
55
2
冷墩機(jī)GB-3
1
55
55
3
普通車床C620-1
1
7.625
7.625
4
普通車床C620-1
1
7.625
7.625
5
普通車床C620-1
1
7.625
7.625
6
立式車床C512-1A
1
35.7
35.7
7
普通車床C620
1
4.625
4.625
8
普通車床C620
1
4.625
4.625
9
普通車床C620
1
4.625
4.625
10
普通車床C620
1
4.625
4.625
11
普通車床C620
1
4.625
4.625
12
普通車床C616
1
4.625
4.625
13
螺絲套絲機(jī)S-8139
1
3.125
3.125
14
普通車床C630
1
10.125
10.125
15
管螺紋車床Q119
1
7.625
7.625
16
搖臂鉆床Z35
1
8.5
8.5
17
立式鉆床Z5040
1
3.125
3.125
18
立式鉆床Z5040
1
3.125
3.125
19
5噸吊車
1
10.2
10.2
20
立式車床C512-1A
1
35.7
35.7
21
立式車床C512-1A
1
35.7
35.7
22
刨床B665
1
3
3
23
萬能銑床X63WT
1
13
13
24
立式銑床X52K
1
9.125
9.125
25
滾齒機(jī)Y-36
1
4.1
4.1
26
插床B5032
1
4
4
27
弓鋸機(jī)G72
1
1.7
1.7
28
立式鉆床Z512
1
0.6
O.6
29
電阻爐
1
20（380V）
20
30
電阻爐
1
24
24
31
電阻爐
1
45
45
32
車床CW6-1
1
31.9
31.9
33
立式車床C512-1A
1
35.7
35.7
34
臥式鏜床J68
1
10
10
35
單臂刨床B1010
1
70
70
機(jī)加工二車間、鉚焊、電修車間的負(fù)荷計(jì)算（附3）
序號(hào)
車間名稱
供電回路代號(hào)
設(shè)備容量
計(jì)算負(fù)荷
KW
P30/KW
Q30/Kvar
S30/KVA
I30/A
1
機(jī)加工二車間
No.1供電回路
155
46.5
54.4
No.2供電回路
120
36
42.1
No.3照明回路
10
8
0
2
鑄造車間
No.4供電回路
160
64
65.3
No.5供電回路
140
56
57.1
No.6供電回路
180
72
73.4
No.7照明回路
8
6.4
0
3
鉚焊車間
No.8供電回路
150
45
89.1
No.9供電回路
170
51
101
No.10照明回路
7
5.6
0
4
電修車間
No.11供電回路
150
45
78
No.12供電回路
146
44
65
No.13照明回路
10
8
0
總計(jì)
二、車間變電所負(fù)荷計(jì)算和無功補(bǔ)償:
（一）車間負(fù)荷計(jì)算
按需要系數(shù)法計(jì)算.
1、1號(hào)干線計(jì)算負(fù)荷
13臺(tái)金屬冷加工機(jī)床組
查附錄表1.1，取Kd=0.2,,.
故: P30=0.2×214.45=42.89 kW
Q30=42.89×1.73=74.2 kvar
因此總的計(jì)算負(fù)荷:
S30=(42.89^2+74.2^2)^(1/2)=85.7 kV·A
I30= =130.2 A
2、2號(hào)干線計(jì)算負(fù)荷:(3臺(tái)電阻爐)
查附錄表1取Kd=0.7,CosΦ=1,.
故: P30(3)=0.7×89=62.3 kW
Q30=17.8×0=0 kvar
因此總計(jì)算負(fù)荷:
S30=(62.3^2+0^2)^(1/2)=62.3 kV·A
I30= =94.7 A
3、3號(hào)干線計(jì)算負(fù)荷
（1）、18臺(tái)金屬冷加工機(jī)床組
查附錄表1,得Kd=0.2,,.
故: P30=0.2×272.025=54.405 kW
Q30=54.405×1.73=94.12 kvar
(2)吊車計(jì)算負(fù)荷
查附錄表1得Kd=0.15,,.
因此計(jì)算負(fù)荷:
P30=0.95×(54.405+1.53)=53.14 kW
Q30=0.97×(94.12+2.64)=93.86 kvar
S30=(53.14^2+93.86^2)^(1/2)=107.86 kV·A
I30= =163.87 A
4機(jī)加工一車間照明負(fù)荷
(1) 車間照明的安裝容量.由車間工藝平面圖可知車間
照明總面積約為 ,查參考文獻(xiàn)[18]表1可知單位面積安裝功率為 (計(jì)算高度8-12 m ),則車間均勻布置的一般照明負(fù)荷為
(2) 其它部分的照明負(fù)荷見表1-2
表1-２其他部分的照明負(fù)荷
單獨(dú)使用一般照明照度（lx）
面積（m2）
安裝功率（kw）
工具室
30
3x6
120
工藝室
30
3x6
120
低壓配電室
30
3x7.5
120
變壓器室
20
3x3.75
75
高壓室
30
3x3.75
100
總計(jì)
535
(3) 總照明負(fù)荷
一車間計(jì)算負(fù)荷結(jié)果列表為1-1
（二）無功功率補(bǔ)償
（1）補(bǔ)償前的變壓器容量和功率因數(shù)
變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為
S=（621.1^2+769.7^2）^(1/2) kV·A =989 kV·A
主變壓器容量選擇條件為 SS ，因此未進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，主變壓器容量應(yīng)選為了1000 kV·A。
這時(shí)變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為
cos=621/989=0.63
（2）無功補(bǔ)償容量按規(guī)定，變電所高壓側(cè)的cos0.9，考慮到變壓器本身的無功功率損耗△Q遠(yuǎn)大于其有功功率損耗△P，一般△Q=(4～5)△P，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無功補(bǔ)償時(shí)，低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)略高于0.90 ，這里取cos＇=0.92 。
要使低壓側(cè)功率因數(shù)由0．63提高到0．92，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為
Q=621×(tanarccos0.63 — tanarccos0.92) kvar
=502 kvar
取 Q=540 kvar
（3）補(bǔ)償后的變壓器容量和功率因數(shù)
補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為
S＇=（621.1^2+(769.7-540)^2）^(1/2) kV·A =662.2 kV·A
因此主變壓器容量可改選為800 kV·A。比補(bǔ)償前容量減少200 kV·A。
變壓器的功率損耗為
△P≈0.015S=0.015×662.2 kV·A =9.9 kW
△Q≈0.06S=0.06×662.2 kV·A =39.7 kvar
變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為
P＇=621.1 kW + 9.9ｋＷ =631 kW
Ｑ＇＝（769.7 - 540）kvar ＋ 39.7 kvar＝269.4 kvar
Ｓ＇＝（631^2+269.4^2）^(1/2) kV·A＝686.1 kV·A
補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)為
cos＇= P＇/ S＇= 631/686.1 = 0.92
這一功率因數(shù)滿足規(guī)定（0.9）要求。
無功補(bǔ)償選擇方案見表1-10
表１－１０無功補(bǔ)償
補(bǔ)償容量
540kvar
總無功電流值
779A
電容器
VarPlus
投切步組合
1,1,2,2,2
安裝組合
(15kvar×2) ×2+(15Kvar×4) ×8
功率因數(shù)控制器
Varlogic NR6
Varlogic NR12
程序選擇
OPTIM
斷路器
2*NS630/3*NS400
熔斷器
80A
3*2
160A
3*8
接觸器
LC1-DPK12M7C
2
LC1-DWK12M7C
8
Blokset
推薦柜寬(mm)
2*900
推薦柜深(mm)
2*1000
推薦柜高(mm)
2200
全廠計(jì)算負(fù)荷列表為1-3
三、供電電壓選擇,確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)和容量：
選擇主變壓器臺(tái)數(shù)按其負(fù)荷性質(zhì)要求為:
三班工作制,年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為3500h,三級(jí)負(fù)荷,
供電電源條件:
1) 電源由35/10KV總降壓變電所采用電纜線路受電,電線路長300m.
2) 工廠總降壓變電所10KV母線上的短路容量按200MVA計(jì)。
3) 工廠總降壓變電所10KV配電出線定時(shí)限過流保護(hù)裝置的整定時(shí)間top=2s。
4)要求車間變電所最大負(fù)荷時(shí)功率因數(shù)不得低于0.9。
因此只裝設(shè)一臺(tái)主變壓器.
根據(jù)補(bǔ)償后一次側(cè)容量為643.1 kV·A,因此選擇其額定容量為800 kV·A ,型號(hào)為SGB10型三相環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器,聯(lián)結(jié)組別為Dyn11,即SGB10-800-10/0.4-Dyn11 型.
四、變電所主接線方案的設(shè)計(jì):
電氣設(shè)備的選擇、配電裝置的結(jié)構(gòu),今后供電的可靠性以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都與變電所主接線有著密切的關(guān)系,因此要求設(shè)計(jì)的變電所主接線在滿足安全,可靠供電的前提下,盡可能使接線簡單經(jīng)濟(jì)，并考慮工廠今后5—10年的發(fā)展。
根據(jù)所選車間變壓器的容量,安裝地點(diǎn),進(jìn)線方式,本車間及需轉(zhuǎn)供負(fù)荷的性質(zhì)及出路數(shù)量,確定變電所主結(jié)線如圖2-2所示.
五、短路計(jì)算及變電所一次設(shè)備的選擇
（一）短路電流計(jì)算
采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算
(1) 確定基準(zhǔn)值
取 S=100 MV·A,U=10.5 kV, U=0.4 kV
而 I===5.5 kA
= ==144 kA
(2) 計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值
1) 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值
由附錄表8查得 =200 MV·A , 因此
= =0.5
2) 電纜線路的電抗標(biāo)幺值
由表3-1查得 =0.08(/km) , 因此
X =0.08(/km) × 0.3 km× =0.02
3) 電力變壓器的電抗標(biāo)幺值
由附錄表5查得%=5 , 因此
X =X = = =6.25
繪短路等效電路圖如圖3-6所示, 圖上標(biāo)出各元件的序號(hào)和電抗標(biāo)幺值， 并標(biāo)明短路計(jì)算點(diǎn)
圖3-6 例3-2的短路等短路等效電路圖(標(biāo)幺制法)
(3) 計(jì)算k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量
1) 總電抗標(biāo)幺植
X=+ X =0.5+0.02=0.52
2)三相短路電流周期分量有效值
= = = 10.6 kA
3)其他三相短路電流
＝＝＝10.6 kA
=2.55×10.6kA=27 kA
=1.51×10.6KA=16 kA
4)三相短路容量
= ==192 MV·A
(4) 計(jì)算k-2點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)幺值及三相短路電流和短路容量
1) 總電抗標(biāo)幺值
X=+ X + X =0.5+0.02+ 6.25=6.77
2) 三相短路電流周期分量有效值
= = =21.3 kA
3)其他三相短路電流
＝＝=21.3 kA
=1.84×21.3kA=39 kA
=1.09×21.3kA=23 kA
4)三相短路容量
= ==14 MV·A
計(jì)算結(jié)果列表為1-4
表１－４短路計(jì)算點(diǎn)
短路計(jì)算點(diǎn)
三相短路電流（kA）
電壓（kV）
三相短路容量Sk(MV·A)
Ik(3)
ish(3)
Ish(3)
k-1
10.6
27
16
10.5
192
k-2
21.3
39
23
0.4
14
(二)一次設(shè)備的選擇:
按設(shè)備裝設(shè)地點(diǎn),工作環(huán)境,使用要求選擇電氣設(shè)備的適當(dāng)型號(hào),變電所一次設(shè)備均選用專業(yè)廠家生產(chǎn)的配套開關(guān)柜(屏)
1、高壓開關(guān)柜的選擇
根據(jù)主接線方案要求,要選擇高壓進(jìn)線,計(jì)量和互感器柜
根據(jù)主接線方案,選擇GG-1A(F)-11型作為進(jìn)線開關(guān)柜
其設(shè)備型號(hào),規(guī)格的選擇及校驗(yàn)
電能計(jì)量柜 GG-1A(F)-03，
一次設(shè)備選擇校驗(yàn)結(jié)果如表1-5
2、低壓配電屏選擇：
根據(jù)變電所低壓配電室的面積及配電需要，選擇低壓配電屏七臺(tái)，其它主要設(shè)備如表1-6所示
六、變電所高壓進(jìn)線和低壓出線的選擇
（一）高壓進(jìn)線
1、高壓電纜進(jìn)線
高壓側(cè)計(jì)算電流為 I30=39.6 A
按其發(fā)熱條件,取Ial=142 A
取其導(dǎo)線截面A=25mm2
因此型號(hào)為YJV22-3×25-SC51-FC埋地敷設(shè)，列表為1-8
2、高壓母線的選擇
高壓側(cè)計(jì)算電流為I30=39.6 A，查文獻(xiàn)得：，滿足要求。取其尺寸為15×3
列表為1-8。
表１－８低壓動(dòng)力干線
一車間干線號(hào)
型號(hào)
I30/A
Ial/A
相線A/mm2
中性線A/mm2
一號(hào)
YJV沿地暗敷
130.2
149
35
25
二號(hào)
94.7
96
16
10
三號(hào)
163.9
249
95
70
四號(hào)
12.2
高壓線路
I30/A
Ial/A
A/mm2
型號(hào)
鋪設(shè)方式
39.6
142
25
YJV
埋地敷設(shè)
二、低壓動(dòng)力干線
由低壓配電屏引至各配電箱的配電干線共18條，其中動(dòng)力干線13條，照明干線5條， 動(dòng)力干線截面按發(fā)熱條件選擇截面再校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度，由于線路不長，故不需校驗(yàn)其電壓損失條件，以一機(jī)加工一車間為例：
1、1號(hào)干線計(jì)算電流：I30=130.2 A
按發(fā)熱條件,查其參考文獻(xiàn)《電氣數(shù)據(jù)查詢》選取導(dǎo)線截面A=35mm2的導(dǎo)線（），YJV型導(dǎo)線，零線按相線,取
因此選取YJV22-3×35+1×25型導(dǎo)線一沿地暗敷.
同理可選擇，2號(hào)干線和3號(hào)干線的型號(hào)分別為:YJV22-3×16+1×10-FC, YJV22-3×95+1×70-FC
列表為1-8
2、低壓側(cè)母線的選擇
低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷為 I30=1006.1A，查文獻(xiàn)得：，滿足要求。取其尺寸為相線尺寸為73.6×6.3,中性母線尺寸為50×6.3。
列表為1-7
表１－７母線選擇
高壓
低壓相母線
低壓中性母線
型號(hào)
TMY
參數(shù)
40×4
80×8
63×6.3
七、車間配電線路設(shè)計(jì)
（一）車間配電線路結(jié)線方案
本車間采用動(dòng)力照明各一取了380/220V三相四線制TN-C。車間用電設(shè)備較多，排列整齊，且均屬于第三類負(fù)荷。經(jīng)綜合考慮后采用樹干式結(jié)線方式，機(jī)加工一車間配電布置如圖2-1
（二）動(dòng)力配電箱的選擇
一車間一號(hào)干線上的NO.105動(dòng)力配電箱。
1、 各用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷
1、3號(hào)設(shè)備的額定容量,則其計(jì)算電流為
其起動(dòng)電流，則
2、 確定低壓斷路器的參數(shù)
（1）脫扣器額定電流應(yīng)不小于所在線路 計(jì)算電流
（2）瞬時(shí)和短延時(shí)過電流脫扣器動(dòng)作電流
取=1.2, =200>1.2×119=142.8A
選取短路器型號(hào)為DZ20-200/3
（3）選擇導(dǎo)線截面型號(hào)
根據(jù)允許溫升選擇截面，則應(yīng)滿足=17A
查參考文獻(xiàn)選取A=2.5mm2，按機(jī)械強(qiáng)度要求知
穿管導(dǎo)線最小截面為了1mm2 故選取BV-3×2.5-
2、23號(hào)設(shè)備的額定容量，則其計(jì)算電流為
其起動(dòng)電流，則
應(yīng)選擇斷路器為DZ20-400/3-250A
選擇導(dǎo)線截面為BV-3×6-
3、6號(hào)設(shè)備的額定容量，則其計(jì)算電流為
其起動(dòng)電流，則
應(yīng)選擇斷路器為DZ20-630/3
選擇導(dǎo)線截面為BV-3×35-
4、10號(hào)設(shè)備的額定容量，則其計(jì)算電流為
其起動(dòng)電流，則
應(yīng)選擇斷路器為DZ20-1250/3
選擇導(dǎo)線截面為BV-3X95-
A、各設(shè)備導(dǎo)線的選擇分為：0—7.625kw,8.5—13kw,20—35.7kw,55—70kw,分別與其每組中最大者相同。
B、斷路器的選擇：
1．2號(hào)：DZ20-1250/3-1000，3、4、5、15號(hào)：DZ20-200/3，7、8、9、11、12號(hào)：DZ20-100/3-80A
10、28、35號(hào)：DZ20-1250/3，13、17、18號(hào)：DZ20-100/3-50A，25，26號(hào)：DZ20-100/3-63A
27號(hào)：DZ20-100/3-32A，14號(hào)：DZ20-200/3-160A，16號(hào)：DZ20-200/3-160A，32號(hào)：DZ20-630/3-500A，6、20、21、33號(hào)：DZ20-630/3，19號(hào)：DZ20-200/3-160A，23號(hào)：DZ20-400/3-250A，24號(hào)：DZ20-200/3-160A，34號(hào)：DZ20-200/3-160A，22號(hào)：DZ20-100/3-50A，29號(hào)：DZ20-100/3-32A，30號(hào)：DZ20-100/3-40A，31號(hào)：DZ20-100/3-80A
C、刀開關(guān)的選擇：
要能滿足刀開關(guān)的額定容量必須大于整個(gè)設(shè)備的線路上的尖峰電流，即
多臺(tái)用電設(shè)備尖峰電流的計(jì)算用式：或
圖2-3中AP1動(dòng)力線路中的刀開關(guān)選擇為：HD13-1000/31，AP2動(dòng)力線路中刀開關(guān)選擇為：HD13-1500/31，AP3動(dòng)力線路中刀開關(guān)選擇為：HD13-1000/31，AP4動(dòng)力線路中刀開關(guān)選擇為：HD13-1000/31，AP5動(dòng)力線路中刀開關(guān)選擇為：HD13-1000/31，AP6動(dòng)力線路中刀開關(guān)選擇為：HD13-1000/31，AP7動(dòng)力線路中刀開關(guān)選擇為：HD13-400/31
圖2-3為：機(jī)加工一車間動(dòng)力配電系統(tǒng)圖
（三）配電線路敷設(shè)方式
各配電支線均采用BV型絕緣導(dǎo)線鋼管沿地暗敷設(shè)。動(dòng)力配電箱安裝高度中心距1.6m，鐵殼開關(guān)安裝高度1.5m。
八、變電所二次回路設(shè)計(jì)及繼電保護(hù)整定
1、高壓斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)與信號(hào)回路
斷路器采用彈簧操作機(jī)構(gòu)的斷路器控制和信號(hào)回路如圖2-4（b）所示
2、變電所的電能計(jì)量回路：
變電所高壓側(cè)裝設(shè)專用計(jì)量柜，裝設(shè)三相有功電度表和無功電度表（分別計(jì)量全廠消耗后有功電能和無功電能，并據(jù)以計(jì)算每月工廠的平均功率因數(shù)。計(jì)量柜由上級(jí)供電部門加封和管理）。
3、變電所的測量和絕緣監(jiān)察回路，變電所高壓側(cè)裝有電壓互感器一避雷器柜，其中電壓互感器為3個(gè)，JDZJ-10型組成Y0/Y0/Δ的結(jié)線，用以實(shí)現(xiàn)電壓測量和絕緣監(jiān)察，作為各用電源的高壓聯(lián)線上，裝有三相有功電度表，三相無功電度表和電流表。
低壓側(cè)的動(dòng)力出線上，均裝有有功電度表和無功電度表，低壓照明線路上裝有三相四線有功電度表，低壓并聯(lián)電容器組線路上，裝有無功電度表，每一回路均裝有電流表。
3、 變電所的保護(hù)裝置
（1） 主變壓器的繼電保護(hù)裝置
1）裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù)，采用GL15型感應(yīng)式過電流繼電器，兩相兩繼電器式結(jié)線，去分流跳閘操作方式。見圖2-4（a）
a) 過電流保護(hù)動(dòng)作電流的整定
利用式
2*800KV.A/(X10KV)=2X46=92A
,,,
因此動(dòng)作電流為：,整定為13A.
b) 過電流保護(hù)動(dòng)作時(shí)間的整定：因?yàn)樽冸娝娏ο到y(tǒng)的終端變電所，故其過電流保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間（10倍動(dòng)作電流動(dòng)作時(shí)間）可整定為最短的0.5s。
c) 過電流保護(hù)靈敏系數(shù)的檢驗(yàn)，利用式
其中
,因此其保護(hù)靈敏系數(shù)為
,滿足靈敏系數(shù)1.5的要求.
（2）、裝設(shè)電流速斷保護(hù)。利用 GL15的速斷裝置
a) 、速斷電流的整定，利用式
其中，,, ，
因此速斷電流為：=
速斷電流倍數(shù)整定為
b)、電流速斷保護(hù)靈敏系數(shù)檢驗(yàn)，利用式
其中
因此其保護(hù)靈敏系數(shù)為
按GB50062-92規(guī)定，電流保護(hù)（含電流速斷保護(hù)）的最小靈敏系數(shù)為1.5，因此這里裝設(shè)的電流速斷保護(hù)的靈敏系數(shù)是達(dá)到要求的。按JBJ6-96和JGJ/T16-92的規(guī)定，其最小靈敏系數(shù)為2，也是滿足要求的。
（3）、變電所低壓側(cè)的保護(hù)裝置
低壓總開關(guān)采用DW15-1500/3型低壓斷路照明，三相勻裝過流脫扣器，既可保護(hù)低壓的相間短路和過負(fù)荷（利用其延時(shí)脫扣器），而且所保護(hù)低壓側(cè)單相接地短路短路。
經(jīng)效驗(yàn)均能滿足要求。
九、車間照明設(shè)計(jì)
以加工一車間為例
（一） 電光源，燈具及其布置選擇
根據(jù)本車間使用環(huán)境（本間面積較大，干燥且無腐蝕性氣體，懸掛高度h為6~15m）及機(jī)加工使用要求，電光源宜選擇高強(qiáng)氣體放電燈，查參考選用帶有 GGY和NG型光源的混光燈具CXGC204-GN360，燈具布置方案采用矩型均勻布置。
（二） 照明設(shè)計(jì)計(jì)算（利用系數(shù)法）
車間建筑結(jié)構(gòu)，長度l=48m，跨度b=21m，柱距d=6m，屋架下弦高度H=10m，車間頂棚的反射率，墻壁的反射率，地面的反射率 , 對于車間設(shè)計(jì)要求采用混合照明，平均照度不低于100lx。
（1）選用CXGC204-GN360型混合燈具，其光源為GGY-250型高壓汞燈和NG-110型高壓鈉燈，每一燈具的光通量
（2）計(jì)算RCR，燈具計(jì)算高度h=10m-0.8m=9.2m,則
（3）查參考文獻(xiàn)[21]表ZL13-30，知CXGC204-GN360型燈具的利用系數(shù)為。
（4）根據(jù)計(jì)算所需燈具盞數(shù)為
取n=15來布置燈具 ，布置圖見圖2-1b
5）校驗(yàn)最大允許距高比，垂直方向?yàn)?/9.2=0.65<2.4(允許值，查參考文獻(xiàn)[21]表2L（13-10）；平行方向?yàn)?0/9.2=1.08<2.3。可見能滿足照明均勻度的要求。
6）計(jì)算實(shí)際照度值為
滿足規(guī)定照度100lx的照度的要求。
三）其余照明燈具的選擇見表1-9
地點(diǎn)
單獨(dú)一般照明平均照度（lx）
面積(mm2)
所需功率（w）
選擇燈具
工具室
30
3×6
2×260
2-PQ220-60
工藝室
30
3×6
2×260
2-PQ220-60
低壓配電室
30
3×7.5
2×260
2-PQ220-60
變壓器室
20
3×7.5
75
PQ220-75
高壓室
30
3×7.5
100
PQ220-100
四）配電照明線截面的選擇
本車間一般照明線路如圖2-5a所示，每盞燈的功率為0.36kw線路允許壓降為2.5%
1、 各線路的功率矩
，
，，，
，
2、選擇照明干線AB段的導(dǎo)線截面
因此AB線段的相線截面選，中性線截面選為。相線允許載流量，而計(jì)算電流，滿足發(fā)熱條件。最小允許截面為，因此滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。
配電箱至所在燈具的支線均用BX-500(2X2.5)絕緣導(dǎo)線。
機(jī)加工一車間照明配電系統(tǒng)圖見圖：2-5b
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