某小型工廠供配電系統(tǒng)畢業(yè)設計文

1、摘要本論文主要是對小型工廠供配電系統(tǒng)的電氣部分進行設計。工廠由戶外引入10kv的高壓電源，經過工廠變電所降為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)。在選擇電氣設備之前，先對工廠負荷進行計算，確定工廠總的負荷容量，同時在低壓母線側進行無功功率的補償，以提高功率因數。根據補償后的負荷容量，選擇工廠變電所變壓器的容量和臺數，然后確定工廠采用的供電系統(tǒng)，選擇合適的車間配電方案，畫出供配電系統(tǒng)主接線圖。高壓一次設備、低壓一次設備和導線截面積選擇時，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)

2、度和熱穩(wěn)態(tài)度進行校驗，以判斷設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，以進行設備的校驗。最后，進行繼電保護和防雷接地，來提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。關鍵詞：負荷計算，三相短路，主接線，繼電保護abstartthis thesis is mainly to the small factory power supply system of the electric part design. the factory from outdoor into 10 kv high-voltage power supply, through the factory subst

3、ation reduced to 220/380 v low voltage electric, direct supply factory workshop of power system and lighting system.in the selection of electrical equipment, before the factory load calculation, determine the factory total load capacity, and at the same time, in the low voltage bus side for reactive

4、 power compensation, in order to improve power factor. according to the compensation after the load capacity, choose the factory substation transformer capacity and sets, and then determine the factory power supply system, choose appropriate workshop distribution plan, draw for distribution system m

5、ain wiring .high pressure a equipment, low pressure a equipment and wire .keywords: load calculation, three phase short circuit, lord, relaying protection 目錄摘要i目錄iii第1章 緒論1第2章 電力負荷及其計算22.1 負荷分級及供電電源措施22.1.1 工廠電力負荷的分級22.1.2 各級負荷的供電措施22.2 工廠計算負荷的確定22.2.1 負荷計算的目的和意義22.2.2 負荷計算的方法32.3 無功功率補償42.3.1功率因數42

6、.3.2 無功補償的選擇5第3章 變壓器的選擇及其電氣主接線63.1 變壓器的選擇63.1.1 電力變壓器及其分類63.1.2 電力變壓器的連接組別63.1.3 變壓器臺數和容量的選擇63.1.4電力變壓器的校驗73.2 工廠變配電所的主接線圖83.2.1 電氣主接線的概況83.2.2 車間和小型工廠變電所的主接線圖93.2.3 本工廠變電所主接線的確定14第4章 設備選擇與校驗164.1 導線的選擇與校驗164.1.1 車間導線截面及配電箱的選擇164.1.2 車間導線的校驗214.2 高壓一次設備的選擇與校驗234.2.1 一次設備及其分類234.2.2 一次設備的選擇244.2.3 一次

7、設備的校驗26第5章 繼電保護與防雷接地295.1 工廠的繼電保護295.1.1 繼電保護的選擇295.1.2 繼電保護的整定及計算295.2 工廠的防雷與接地30總結32參考文獻33致謝34第1章 緒論電能是現代工業(yè)生產的主要能源和動力。電能既易于由其他形式的能量轉換而來，又易于轉換為其他形式的能量以供應用。電能的輸送和分配既簡單經濟，又便于控制、調節(jié)和測量，有利于實現生產自動化。因此，電能在現代工業(yè)生產及整個國民經濟生活中應用極為廣泛。一般中小型工廠的電壓進線電壓為6-10kv。電能先經高壓配電所集中，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備。車間變電所

8、內裝設有電力變壓器，將6-10kv的高壓降為一般低壓用電設備所需的電壓（220/380v），然后由低壓配電線路將電能分送給各用電設備。對于大型工廠及其某些電源進線電壓為35 kv及以上的中型工廠，一般經過兩次降壓，也就是電源進廠后，先經總降壓變電所，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，最后經變壓器降為一般低壓用電設備所需的電壓。有的35kv進線的工廠，只經一次降壓，及35kv線路直接引入靠近負荷中心的車間變電所，經車間變電所的配電變壓器直接降為低壓用電設備所需電壓。這種配電方式稱為高壓深入負荷中心的直

9、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，提高供電質量。然而這要根據廠區(qū)環(huán)境條件是否滿足35kv架空線路深入負荷中心的“安全走廊”要求而定，否則不宜采用，以確保供電安全。對于總供電容量不超過1000kv的小型工廠，通常只設一個降壓變電所，將6-10kv電壓降為低壓用電設備所需的電壓（220/380v）。如果工廠所需容量不大于160kva時，一般采用低壓電源進線，工廠只需設一個低壓配電間。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

10、降為一般低壓用電設備所需的電壓（220/380v），然后由低壓配電線路將電能分送給各用電設備。第2章 電力負荷及其計算2.1 負荷分級及供電電源措施2.1.1 工廠電力負荷的分級工廠的電力負荷，按gb 50052-1995供配電系統(tǒng)設計規(guī)范規(guī)定，根據對供電可靠性及中斷供電在政治、經濟上造成的損失或影響的程度進行分級，負荷可以分為一級負荷、二級負荷、三級負荷。 一級負荷 符合下列條件之一的，為一級負荷 1）中斷供電，將造成人身傷亡的負荷； 2）中斷供電，將在政治、經濟上造成重大損失的負荷； 3）中斷供電，將影響有重大政治、經濟意義的用電單位的正常工作的負荷。在一級負荷中，當中斷將發(fā)生中毒、爆炸和

11、火災等情況的負荷，以及特別重要場所不允許中斷的負荷，應視為特別重要的負荷。 二級負荷 符合下列條件之一的，為二級負荷 1）中斷供電，將在政治上、經濟上造成較大損失的負荷； 2）中斷供電，將影響重要用電單位的正常工作的負荷。 三級負荷 不屬于一、二級負荷者為三級負荷。2.1.2 各級負荷的供電措施 一級負荷的供電措施 一 級負荷應有兩個獨立電源供電，當一個電源發(fā)生故障時，另一個電源應不至于同時受到損壞，以維持供電；而且當一個電源中斷供電時，另一個電源應能承擔本用戶的全部一級負荷設備的供電。一級負荷用戶的變配電室內的高低壓配電系統(tǒng)，應采用單母線分段的主結線形式，分列運行并互為備用。一級負荷設備應采

12、用雙電源供電，并在最末一級配電盤（箱）處設置自動切換裝置。一級負荷中特別重要的負荷，除上述兩個電源外，還必須增設應急電源。 二級負荷的供電措施 二級負荷應有兩個電源供電，即應有兩回路供電。當發(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）。 三級負荷的供電措施 三級負荷對供電無特殊要求，可采用單回路市電供電。但應使配電系統(tǒng)簡潔可靠，盡量減少配電級數，低壓配電級數一般不超過四級，并且應在技術經濟合理的情況下，盡量減少電壓偏差和電壓波動。2.2 工廠計算負荷的確定2.2.1 負荷計算的目的和意義計算負荷是一個假想的持續(xù)負荷，其熱效應與同時間內實際變動負荷所產生的熱效應相等。在

13、供配電系統(tǒng)中，以30min的最大計算負荷作為選擇電氣設備的依據，并認為只要電氣設備能承受該負荷的長期作用，即可在正常情況下長期運行。一般將這個最大計算負荷簡稱計算負荷pc。負荷計算的目的是： 計算變配電所內變壓器的負荷電流及視在功率，作為選擇變壓器容量的依據。 計算流過各主要電氣設備(斷路器、隔離開關、母線、熔斷器等)的負荷電流，作為選擇這些設備的依據。 計算流過各條線路(電源進線、高低壓配電線路等)的負荷電流，作為選擇這些線路電纜或導線截面的依據。 計算尖峰負荷，用于保護電器的整定計算和校驗電動機的啟動條件。 為電氣設計提供技術依據。計算負荷是工程設計中按照發(fā)熱條件選擇導線和電氣設備的依據。

14、計算負荷是確定供電系統(tǒng)、選擇變壓器容量、電氣設備、導線截面和儀表量程的依據，也是整定繼電保護的重要依據。計算負荷確定的是否正確，直接影響到電器和導線的選擇是否經濟合理。正確進行負荷計算是供電設計的前提，也是實現供電系統(tǒng)安全、經濟運行的必要手段。如果計算負荷確定的過大，將使電器和導線電纜選得過大，造成投資和有色金屬的浪費，而變壓器負荷率較低運行時，也將造成長期低效率運行。如果計算負荷確定的過小，又將使電器和導線處于過負荷運行，增加電能損耗，產生過熱，導致絕緣過早老化甚至產生火災，造成更大的經濟損失。因此，正確確定計算負荷具有很大的意義。2.2.2 負荷計算的方法在已知用電設備的情況下，負荷計算有

15、需要系數法、二項式法和利用系數法；在未知用電設備的情況下，負荷計算有負荷密度法、單位指標法和住宅用電量指標法。 需要系數法用設備功率乘以需要系數，直接求出計算負荷。這種方法比較簡便，應用廣泛，尤其適用于配變電所的負荷計算。 利用系數法采用利用系數求出最大負荷班的平均負荷，再考慮設備臺屬和功率差異的影響，乘以與有效臺數有關的最大系數的計算負荷。這種方法的理論根據是概率論和數理統(tǒng)計，因而計算結果比較接近實際，但因利用系數的實測與統(tǒng)計較困難，在電氣設計中一般不用。 二項式法在設備組容量之和的基礎上，考慮若干容量最大設備的影響，采用經驗系數進行加權求和法計算負荷。 負荷密度法當已知某建筑面積負荷密度時

16、，某建筑的平均負荷可按下式計算 pav =a（kw）式中:負荷密度（kw/m2） a某建筑面積（m2）在建筑方案設計階段，可采用建筑面積負荷密度法進行負荷估算。在建筑施工階段設計時，可采用需要系數法進行復核。2.3 無功功率補償工業(yè)與民用用電設備中，有大量設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。電網中的電力負荷如電動機、變壓器等，大部分屬于感性負荷，在運行過程中需向這些設備提供相應的無功功率。在電網中安裝并聯電容器等無功補償設備以后，可以提供感性負載所消耗的無功

17、功率，減少了電網電源向感性負荷提供、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 功率因數低對供配電系統(tǒng)的影響功率因數低是無功功率大的表現，無功功率大會對系統(tǒng)造成如下影響：1）使配電設備的容量增加：在三相交流系統(tǒng)中，電流和有功功率的關系式是： 式（2.10）其中有功功率是系統(tǒng)向用電設備提供的，要轉化為其他形式能量的功率，這部分功率是不能減少的。因此在電壓一定時，功率因數越小，即無功分量越大，則電流越大。若要承受較大的電流，系統(tǒng)電氣設備的容量必然要加大，這就會增加系統(tǒng)成本，使電氣設備利用率降低。2

18、）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)中負荷對無功功率需求量增大時，發(fā)電機必須增發(fā)相應的無功功率去平衡，這樣就降低了效率。 提高功率因數的意義在用電設備中絕大部分為感性負荷，使用電單位功率因數小于1。為了保證供電質量和節(jié)能，充分利用電力系統(tǒng)中發(fā)配電設備的容量，減小供電線路的截面，減小電網的功率損耗、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。對用戶的補償容量在全國供電規(guī)則中已有規(guī)定：“無功電力應就地平衡，用戶應在提高用電自然功率應屬的

19、基礎上，設計和裝置無功補償設備，并做到隨其負荷和電壓變動及時投入和切除，防止無功電力倒送，用戶在當地供電局規(guī)定的電網高峰時的功率因數，應達到下列規(guī)定：高壓供電的用戶和高壓供電裝有負荷調整電壓裝置的電力用戶，功率因數為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，以便提高系統(tǒng)中設備的有效利用率。2.3.2 無功補償的選擇要使供配電系統(tǒng)的功率因數提高，一般可從兩個方面采取措施。一是提高用電設備的自然功率因數，自然功率因數是指不用任何補償裝置時的功率因數；一是采取人工補償的方法使使總功率因數

20、得以提高，總功率因數是指采用了補償裝置后得到的功率因數。 提高自然功率因數的方法：電動機類電氣設備的額定功率因數是較高的，一般都在0.85以上，可是當它們在非額定狀態(tài)下（如輕載）工作時，功率因數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：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，避免因長期輕載運行而造成的功率因數降低。 采用人工補償提高功率因數的方法：人工補償方法有發(fā)電機補償、電容器補償、調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，一是采用并聯電容器補償。1）在供配電系統(tǒng)中一般只有在能使負荷使用要求得以滿足的情況下，才采用同步電動機代

21、替異步電動機工作，且同步電動機兼作無功補償設備，此時無功補償的調節(jié)可以做到平滑的自動調節(jié)；專為無功補償而設的同步電動機稱為同步調相機，由于投資和損耗較大，又不便于維護、檢修，供配電系統(tǒng)中很少采用這種補償方式。2) 采用并聯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，但不能實現無級調節(jié)。第3章 變壓器的選擇及其電氣主接線3.1 變壓器的選擇3.1.1 電力變壓器及其分類電力變壓器是變電所中最關鍵的一次設備，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、

22、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： 按相數分類：有三相電力變壓器和單相電力變壓器。大多數場合使用三相電力變壓器，在一些低壓單相負載較多的場合，也使用單相變壓器。 按繞組導電材料分類：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。 按絕緣介質分類：有油浸式變壓器和干式變壓器兩大類。 按繞組聯結組別分類：有yyn0和dyn11兩種。3.1.2 電力變壓器的連接組別電力變壓器的聯結組別，是指變壓器一、二次繞組因采取不同的聯結方式而形成變壓器一、二次側對應的線電壓之間不同相位關系。中壓配電變壓器有yyn0,和dyn11兩種常見的聯結組，配

23、電變壓器用dyn11聯結較之采用yyn0聯結有一下優(yōu)點： 對dyn11聯結變壓器來說，其3n次諧波電流在其三角形接線的一次繞組內形成環(huán)流，從而不致注入公共的高壓電網中去，這交之一次繞組接成星形接線的yyn0聯結變壓器更有利于抑制高次諧波電流。 dyn11聯結變壓器的零序阻抗較之yyn0聯結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的動作和故障的切除。 當低壓側接用單相不平衡負荷時，由于yyn0聯結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%，因而嚴重限制了其接用單相負荷的容量，影響了變壓器設備能力的發(fā)揮。gb 50052-1995供配電系統(tǒng)設計規(guī)范規(guī)定，低壓為tn及tt

24、系統(tǒng)時，宜與選用dyn11聯結變壓器。dyn11聯結變壓器的低壓側中性線電流允許達到低壓繞組額定電流的75%以上，其承受單相不平衡負荷的能力遠比yyn0聯結變壓器大。因此，機器廠的電力變壓器選擇dyn11聯結形式。3.1.3 變壓器臺數和容量的選擇 選擇主變壓器臺數應考慮下列原則:1) 三級負荷一般設一臺變壓器，但考慮現有開關設備開斷容量的限制，所選單臺變壓器的容量一般不大于1250kva；當用電負荷所需的變壓器容量大于1250kva時，通常應采用兩臺或更多臺變壓器。2) 當季節(jié)性或晝夜性的負荷較多時，可將這些負荷采用單獨的變壓器供電，以便這些負荷不投入使用時，切除相應的供電變壓器，減少空載損

25、耗。3) 當有較大的沖擊性負荷時，為避免對其他負荷供電質量的影響，可單獨設變壓器對其供電。4) 當有大量一、二級負荷時，為保證供電可靠性，應設兩臺或多臺變壓器。以起到相互備用的作用。5) 在確定變電所住變壓器臺數時，應考慮負荷的發(fā)展，留有一定的余量。 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應滿足全部用電設備總計算負荷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，應滿足全部一、二

26、級負荷的要求。即 式（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。 適當考慮負荷的發(fā)展應適當考慮今后510年電力負荷的增長，留有一定的余地。本工廠的負荷屬于三級負荷，并且補償后可選500kva的變壓器，考慮到今后發(fā)展的要求，選擇s9-630/10型變壓器一臺。3.1.4 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

27、溫時，則年平均氣溫每升高1c，變壓器容量相應地減少1%，戶外電力變壓器的實際容量為 式（3.4）對于戶內變壓器，由于散熱條件差，一般變壓器室的出風口與進風口間有約15c的溫差，從而使處于室內中間的變壓器環(huán)境溫度比戶外變壓器環(huán)境溫度要高出大約8c，因此戶內變壓器的實際容量較之上式所計算的容量還要小8%。對于s9-630/10型變壓器，考慮本地年平均氣溫為23.2c，即年平均氣溫不等于20c，對于室內變壓器，其實際容量為 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3.2.1 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。它的設計

28、，直接關系著全廠電氣設備的選擇、配電裝置的布置、繼電保護和自動裝置的確定，關系著電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、靈活和經濟運行。電氣主接線應滿足可靠性、靈活性和經濟性三方面： 可靠性：為了向用戶供應持續(xù)、優(yōu)質的電力，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準是運行實踐，要充分地做好調研工作，力求避免決策失誤，鑒于進行可靠的定量計算分析的基礎數據尚不完善的情況，充分做好調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備是條捷徑，這就要兼顧可靠性和經濟性兩方面，做出切合實際的決定。 靈活性：電氣主接線應能適應各種運行狀態(tài)，并能靈活地進行運行方式的轉換。靈活性包括以

29、下幾個方面：1）操作的方便性 電氣主接線應該在服從可靠性的基本要求條件下，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差錯。2）調度的方便性 電氣主接線在正常運行時，要根據調度要求，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。 經濟性：采用簡單的接線方式，少用設備，節(jié)省設備上的投資。3.2.2 車間和小型工廠變電所的主接線圖 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

30、變電所或高壓配電所的車間變電所其高壓側的開關電器、保護裝置和測量儀表等，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，而車間變電所只設變壓器室和低壓配電室，其高壓側多數不安裝開關，或只安裝簡單的隔離開關、熔斷器、避雷器等，如圖3.1所示。圖3.1 車間變電所高壓側主接線方案a）高壓電纜進線，無開關 b）高壓電纜進線，裝隔離開關 c）高壓電纜進線，裝隔離開關-熔斷器 d）高壓電纜進線，裝負荷開關-熔斷器 e）高壓架空進線，裝跌開式熔斷器和避雷器 f）高壓架空進線，裝隔離開關-熔斷器和避雷器g）高壓架空線，裝隔離開關-熔斷器和避雷器由圖可以看出，凡是高壓架空進線，變電所高壓側必須裝設避

31、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備的絕緣。而采用高壓電纜進線時，避雷器則裝設在電纜的首端，而且避雷器的接地端要連同電纜的金屬外皮一起接地。此時變壓器高壓側一般可以不再裝設避雷器。如果變壓器高壓側為架空線又經過一段電纜引入時，則變壓器高壓側仍應裝設避雷器。 2）工廠無總變、配電所的車間變電所工廠內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，其高壓側的開關電器、保護裝置和測量儀表等，都必須配備齊全，所以一般要設置高壓配電室。在變壓器容量較小、供電可靠性要求不高的情況下，就可以不設高壓配電室，其高壓側的開關電器就裝在變壓器室的墻上或電桿上，而在低壓

32、側計量電能，或者其高壓柜就裝在低壓配電室內，在高壓側計量電能。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，其高壓側一般采用無母線的接線。根據其高壓側采用的開關電器不同，有以下三種比較經典的主接線方案。a.高壓側采用隔離開關-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 高壓側采用隔離開關-熔斷器 圖3.3 高壓側采用負荷開關-熔斷器或跌開式熔斷器的變電所主接線圖 或負荷跌開式熔斷器的變電所直接線圖這種變電所相當簡單經濟，但供

33、電可靠性不高，當主變壓器或高于側停電檢修或發(fā)生故障時，整個變電所要停電。由于隔離開關和跌開式熔斷器不能帶負荷操作，因此變電所送電和停電的操作程序比較復雜，如果稍有疏忽，還容易發(fā)生帶負荷拉閘的嚴重事故，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濟，對于三級負荷的小容量變電所是相當適宜的。b.高壓側采用負荷開關-熔斷器或負荷跌開式熔斷器的變電所主接線圖（圖3.3） 由于負荷開關和負荷跌開式熔斷器能帶負荷操作，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

34、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荷的變電所。 - 圖3.4 斷路器的變電所主接線圖 圖3.5 變壓器變電所主接線圖 c.高壓側采用隔離開關-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，過電流保護裝置動作，斷路器會自動跳閘，如果短路故障已經消除，則可立即合閘回復供電。如果配備自動重合閘裝置，則供電可靠性更高。但是如果變電所只此一路電源進線時，一般也只用于三級負荷；但如果變電所低壓側有聯絡線與其他變電所相連時，或另有備用電源時，則可用于二級負荷。如果變電所有兩路電源進線，如圖3.5所示，則

35、供電可靠性相當提高，可供二級負荷或少量一級負荷。圖3.6 高壓側無母線、低壓側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，當任一主變壓器或任一電源進線停電檢修或發(fā)生故障時，該變電所通過閉合低壓母線分段開關，即可迅速恢復對整個變電所的供電。如果兩臺主變壓器高壓側斷路器裝設互為備用的備用電源自動投入裝置，則任一主變壓器高壓側斷路器因電影斷電而跳閘時，另一主變壓器高壓側的斷路器在備用電源自動投入裝置作用下自動合閘，恢復整個變電所的供電。這時變電所可供一、二級負荷。圖3.7 高壓采用單母線、低壓

36、單母線分段的變電所主接線b.高壓側采用單母線、低壓側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，即可迅速恢復對整個變電所的供電。但是高壓母線或電源進線進線檢修或發(fā)生故障時，整個變電所仍要停電。這時只能供電給三級負荷。如果有與其他變電所相連的高壓或低壓聯絡線時，則可供一、二級負荷。c.高低壓側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線停電檢修或發(fā)生故障時，通過切換操作，均可

37、迅速恢復整個變電所的供電。因此，其供電可靠性相當高，可供一、二級負荷。圖3.8 高低壓側均為單母線分段的變電所主接線圖3.2.3 本工廠變電所主接線的確定 本工廠為三級負荷，供電可靠性要求不高，因此選擇高壓側采用隔離開關-斷路器的變電所主接線圖，主接線圖見附錄a 第4章 設備選擇與校驗4.1 導線的選擇與校驗4.1.1 車間導線截面及配電箱的選擇 選擇配電箱中各路的熔體額定電流。根據設備明細表中各設備的容量，依據熔斷器的選擇方法和原則，可得出各路的熔體額定電流。 根據已選出的各路熔體額定電流，并預留1-2路（將來增加用電設備時可不更換分電箱）。確定線路數和熔斷器電流相適應的分電箱。 根據已選出

38、的各路熔體電流及其敷設方式、環(huán)境溫度等，依據導線及電線管得選擇方法和原則，可選出相應的導線及電線管。 引入配電箱分干線截面的選擇。由于每小分電箱所接的設備臺數不多，所以分干線的計算電流應按二項式法計算。這樣才能照顧到大容量設備對計算機電流的影響。例如：1號分電箱所接設備是設備1設備4設備容量：對于大批量生產的金屬冷加工機床電動機，其二項式系數：b=0.14;c=0.5;x=5; 。5臺最大容量電動機的設備容量:對于的電動機，其沖擊電流，其額定電流尖峰電流： 根據熔體額定電流，且即選熔斷器時應滿足。選，即rt0-100/80的熔斷器。選干線截面時，應留有余量，以備負荷發(fā)展。干線導線有兩部分組成：

39、一部分是敷設在車間的明敷部分，按明敷設選導線；另一部分是從配電箱引到干線小于2m要加保護措施，采用穿管敷設，應按穿管導線選擇導線。35c時每相的blx型導線線芯截面積為16mm的單芯線的允許載流量為按發(fā)熱條件，相線截面選為16mm，而中性線截面按0.5a選，選10mm。選blx-500-（3*16+1*10）明敷設。35c時每相的blx型導線線芯截面積為35mm的4根單芯線穿鋼管時的允許載流量為按發(fā)熱條件，相線截面選為35mm，而中的性線截面選為0.5a，選25mm。穿線鋼管內徑查表選為40mm。選blx500（3*35+1*25）g40，g為鋼管代號。熔斷器、導線及分電箱的選擇如表6.1所示

40、。其他各分電箱選出結果見表6.2至表6.10。表6.1 01號分電箱設備編號pe/kwi30/ain.fu/in.fe/a(rl1)導線截面/mm2電線管直徑/mm17.1251550/402.51527.1251550/402.51537.1251550/402.515412.826100/60620分電箱到干線的導線34.17565.89rt0100/80(16)3540注：（）內數字表示明敷設導線截面積；表中pe為設備容量， i30為計算電流， in.fu為熔斷器額定電流。表6.2 02號分電箱設備編號pe/kwi30/ain.fu/in.fe/a(rl1)導線截面/mm2電線管直徑/m

41、m56.9251560/502.31569.82060/504.02079.82060/604.02088.72060/604.02098.72060/604.020分電箱到干線的導線43.92568.08rt0100/80(16)3540表6.3 03號分電箱設備編號pe/kwi30/ain.fu/in.fe/a(rl1)導線截面/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分電箱到干線的導線46

42、.973.15rt0100/80(16)3550表6.4 04號分電箱設備編號pe/kwi30/ain.fu/in.fe/a(rl1)導線截面/mm2電線管直徑/mm1914.333100/8010252013.333100/801025216.9251550/402.5153110.526100/60620分電箱到干線的導線45.0375.8rt0100/80(25)3550表6.5 05號分電箱設備編號pe/kwi30/ain.fu/in.fe/a(rl1)導線截面/mm2電線管直徑/mm419.82060/604.020429.82060/604.020438.72060/604.020

43、分電箱到干線的導線28.386.02rt0100/100(25)5050表6.6 06號分電箱設備編號pe/kwi30/ain.fu/in.fe/a(rl1)導線截面/mm2電線管直徑/mm448.72060/604.020458.72060/604.020469.32060/604.020479.82060/604.020分電箱到干線的導線36.561.58rt0100/80(16)3540表6.7 07號分電箱設備編號pe/kwi30/ain.fu/in.fe/a(rl1)導線截面/mm2電線管直徑/mm2210.12526100/60620237.1251550/402.515247.1

44、251550/402.515257.1251550/402.515分電箱到干線的導線31.560.71rt0100/80(16)3540表6.8 08號分電箱設備編號pe/kwi30/ain.fu/in.fe/a(rl1)導線截面/mm2電線管直徑/mm327.1251560/502.515337.1251560/502.515347.1251560/502.515356.9251560/502.515367.1251560/502.515分電箱到干線的導線35.4364.47rt0100/80(16)3540表6.9 09號分電箱設備編號pe/kwi30/ain.fu/in.fe/a(rl1

45、)導線截面/mm2電線管直徑/mm2615.7533100/8010252715.7533110/8010253813.333100/8010253710.12526100/80620分電箱到干線的導線54.9100.6rt0200/120(35)7070表6.10 10號分電箱設備編號pe/kwi30/ain.fu/in.fe/a(rl1)導線截面/mm2電線管直徑/mm103.28.460/302.5151111.915/62.5151211.915/62.515分電箱到干線的導線5.215.8rt0100/30(2.5)420 選總線干線時，每路干線所接設備臺數不多，干線的計算電流也應按

46、二項式法計算。1號干線所接的設備是設備1設備9同樣，其二項式系數：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rt0100/100的熔斷器。35c時每相的blx型導線的線芯截面為25mm的導線的允許載流量：按發(fā)熱條件，相線截面選25mm，中性線截面按選。即，選16mm。35c時每相的blx型導線的線芯截面為70mm的4根單芯穿線管導線允許載流量： 按發(fā)熱條件，相線截面選70mm，中性線截面按選。即，選35mm。穿線的鋼管內徑查表選70mm。因此選擇結果可以表示為blx500（3*25+1*16） 明敷設blx500（3*70+1*

47、35） 穿鋼管敷設依此法計算，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（所接設備）i30/art0/ain.fu/in.fe明敷設導線型號穿管敷設導線型號1（1-9）90.98100/100blx-500(325+116)blx-500(370+125)-g702（13-21、31）105.99200/120blx-500(325+125)blx-500(370+135)-g703（41-47）80.77100/100blx-500(325+116)blx-500(350+125)-g504（22-27 32-28 10-12）14

48、2.21200/150blx-500(350+125)blx-500(395+150)-g705（28）191.49400/300blx-500(395+150)blx-500(3185+195)-g806（39）163.85400/400blx-500(370+135)blx-500(3120+170)-g707（40）163.85400/400blx-500(370+135)blx-500(3120+170)-g708（29）117.6200/200blx-500(325+125)blx-500(395+150)-g709（30）61.25200/120blx-500(316+110)bl

49、x-500(335+125)-g4010（49、50）150200/150blx-500(350+125)blx-500(3120)-g7011（48）40100/40blx-500(316)blx-500(36+1)-g2012(冷作車間)225.87400/250blx-500(395+150)blx-500(3185)-g8013(裝配車間)182.95200/200blx-500(370135)blx-500(3150+195)-g7014(倉庫)42.97100/60blx-500(310+16)blx-500(316+110)-g3215(戶外照明)37.98100/40blx-5

50、00(316+110)blx-500(310+16)-g2516(戶內照明)26.25100/40blx-500(316+110)blx-500(310+16)-g254.1.2 車間導線的校驗 2號分干線的校驗：導線明敷設校驗：根據而，滿足發(fā)熱要求。根據，滿足機械強度要求。熔斷器與導線配合： rt0100/80 則則 滿足配合要求。穿管的導線的校驗：根據，滿足發(fā)熱要求。根據，滿足機械強度要求。則滿足配合要求。 2號干線的校驗：已知,根據則，滿足發(fā)熱要求。根據，滿足機械強度要求。則滿足導線配合要求。穿管線的校驗：根據，滿足發(fā)熱要求。根據，滿足機械強度要求則滿足導線配合要求。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%；從變壓器低壓側母線到用電設備受電端的低壓線路的電壓損耗，一般不超過用電設備額定電壓的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）。導線穿管 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果見表6.12表6.12 各干線校驗表干線編號敷設方式i30/al/km電壓損失/（%akm）線路的電壓損耗百分值u/(%)結論1明敷90.980.070.4192.673.3