低壓配電系統(tǒng)的工廠供電課程設(shè)計(jì)

1、 2009級 工廠供電課程設(shè)計(jì) 低壓配電系統(tǒng)的工廠供電課程設(shè)計(jì)姓 名學(xué) 號 院、系、部班 號 完成時間 電氣工程系 2012年6月18日設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)內(nèi)容：(1)由總降壓變電所的配出電壓和用電設(shè)備的電壓要求，參考國際規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓等級確定車間變電所的電壓級別。(2)計(jì)算負(fù)荷采用需用的系數(shù)法，計(jì)算出單臺設(shè)備支線、用電設(shè)備組干線和車間變電所低壓母線和進(jìn)線的計(jì)算負(fù)荷。(3)由計(jì)算負(fù)荷結(jié)果，確定補(bǔ)償方式，計(jì)算出補(bǔ)償容量，選擇電容器個數(shù)和電容柜個數(shù)。(4)按對負(fù)荷可靠性要求，確定車間變電所電氣主接線。(5)按車間變電所低壓母線的計(jì)算負(fù)荷，確定變電器的容量和臺數(shù)。(6)導(dǎo)線截面積的選擇，支線和干線按發(fā)

2、熱條件選擇，進(jìn)線電纜按經(jīng)濟(jì)電纜密度選擇，按允許發(fā)熱，電壓損耗進(jìn)行校驗(yàn)。(7)短路電流計(jì)算，繪制計(jì)算電路和等值電路圖，確定短路點(diǎn)，計(jì)算出各短路點(diǎn)短路電流值及短路容量。(8)車間變電所低壓母線按發(fā)熱條件選擇，按短路的熱合力校驗(yàn)。(9)按國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)符號和圖符，用CAD畫出車間變電所的電氣主接線圖、車間配電系統(tǒng)和配電平面圖。二、設(shè)計(jì)條件：(1)機(jī)加車間符合全部為三級負(fù)荷，對供電可靠性要求不高。I(2)車間平面布置圖如下圖所示（3）車間電氣設(shè)備各細(xì)表如下表所示設(shè)備代號 13 4 5，16 6 79 11，12 1315 17，18 19 20，21 22 23 24設(shè)備名稱 普通車床C630-1 內(nèi)

3、圓磨床M2120 砂輪機(jī)S3SL-300 平面磨床M7130 牛頭刨床B6050 普通車床C6140 普通車床C616 單臂龍門刨床B1012 龍門刨床B2016 普通車床C630 立式鉆床Z535 立式車床C534J1 搖臂鉆床Z35臺數(shù) 3 1 2 1 3 2 3 2 1 2 1 1 1單臺容量（kW）7.6 7.25 1.5 7.6 4 6.125 4.6 67.8 66.8 10.125 4.625 80 8.5效率 0.88 0.88 0.92 0.88 0.87 0.89 0.90 0.86 0.86 0.88 0.90 0.86 0.87功率因數(shù) 0.81 0.83 0.82 0

4、.82 0.82 0.81 0.81 0.81 0.81 0.81 0.80 0.80 0.82啟動倍數(shù)6 6 6.5 6 6 6 6 2.5 2.5 6 6 3 5.5備注II2629 3034鏜床T68 插床B50324 59.8 40.86 0.870.65 0.85.5 6(4)機(jī)加車間轉(zhuǎn)供負(fù)荷名細(xì)表如下表所示。轉(zhuǎn)供負(fù)荷名稱計(jì)算負(fù)荷回路1金工車間回路2 回路3 合計(jì) 回路1 回路2 回路3 合計(jì) 回路1 回路2 回路3 合計(jì) 回路1 回路2 回路3 合計(jì) 回路1 回路2 回路3 合計(jì)P30(kW) 30 30 40 100 30 22 30 82 28 19 35 82 23 17 1

5、5 55 17 12 16 45Q30(kvar) 20 34 44 98 25 25 36 86 30 25 40 95 30 20 30 80 0 0 0 0S（kV.A）36 45.3 59.5 40 39.1 33.3 46.9 119 41 31.4 53.2 125 37.8 26.2 33.5 97.1 17 12 16 45I30(A) 54.9 68.9 90.3 213 59.3 50.6 71.2 181 62.3 47.7 80.8 189 57.4 39.9 50.96 147.5 25.8 18.2 24.3 68.4Cos 0.83 0.66 0.67 0.71

6、0.77 0.67 0.65 0.69 0.68 0.60 0.66 0.61 0.65 0.45 0.57 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0250 轉(zhuǎn)供距離汽車修理車間100備品車間 150鍋爐房 200照明回路（3相）200三、基本要求:(1)說明書要簡明扼要，計(jì)算要有公式依據(jù)，結(jié)果要列表記入，必要的數(shù)據(jù)及資料要注明出處。提倡用計(jì)算機(jī)繪圖和打印設(shè)計(jì)說明書。(2)設(shè)計(jì)圖樣要符合國家標(biāo)準(zhǔn)，采用新標(biāo)準(zhǔn)電氣圖形符號和文字符號，圖樣上的字必須用仿宋體。(3)按教學(xué)大綱要求，必要設(shè)計(jì)應(yīng)包括和設(shè)計(jì)內(nèi)容相關(guān)的英文資料翻譯一份。 (4)要列出參考書目（文獻(xiàn)）。 (5)要有設(shè)計(jì)結(jié)論（或總結(jié)或體會）。II

7、I摘 要低壓供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的，就是通過采用恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)手段，滿足各種用電設(shè)備在正常使用狀況下的不同用電需求，并采取必要的措施，防止電氣部分與建筑的其他部分在檢修情況下相互影響，確保電氣設(shè)計(jì)的合理性及系統(tǒng)的安全運(yùn)行，從而達(dá)到供電的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)和經(jīng)濟(jì)的指標(biāo)。本文通過對目前供配電問題進(jìn)行探討，做好供配電是保證建筑設(shè)施正常運(yùn)行的關(guān)鍵。首先，對工廠用電設(shè)備進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，并對工廠進(jìn)行無功補(bǔ)償，使功率因數(shù)達(dá)到0.9。對整個工廠進(jìn)行電氣概預(yù)算，得到整個工廠設(shè)計(jì)所需的費(fèi)用，繼而得到主接線圖。其次，對每個短路點(diǎn)進(jìn)行短路計(jì)算，通過計(jì)算出的電流值對設(shè)備進(jìn)行選擇，并對所選出的設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)。然后，對工廠線路、變壓器

8、等設(shè)備進(jìn)行防雷保護(hù)設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞： 負(fù)荷計(jì)算 無功補(bǔ)償 短路計(jì)算 主接線圖IV目 錄設(shè)計(jì)任務(wù)書. I 摘 要 . IV第1章 緒 論 . 1第2章 負(fù)荷計(jì)算 . 22.1 單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 . 22.2 多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式 . 2第3章 無功功率補(bǔ)償 . 63.1 低壓母線計(jì)算負(fù)荷 . 63.2 無功功率補(bǔ)償 . 73.3 計(jì)算變電所變壓器一次側(cè)計(jì)算負(fù)荷 . 7第4章 確定車間變電所變壓器形式、容量和數(shù)量及主結(jié)線方案 . 74.1 根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)和電源情況選擇變壓器臺數(shù)和容量 . 74.2 主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較 . 94.3 車間進(jìn)線架空線的選擇 . 94.4 低壓配

9、電系統(tǒng)主接線圖 . 9第5章 短路計(jì)算 . 105.1 繪制計(jì)算電路 . 105.2 短路電流計(jì)算 . 105.2.1計(jì)算電路圖5-1所示 . 105.2.2等值電路圖5-2所示 . 105.2.3計(jì)算各元器件基準(zhǔn)電抗標(biāo)幺值 . 105.2.4計(jì)算K1點(diǎn)和K2點(diǎn)短路電流 . 11第6章 選擇車間變電所高低壓進(jìn)出線 . 126.1 選擇母線截面積 . 126.2 進(jìn)線電纜熱穩(wěn)定校驗(yàn) . 136.3 車間變電所高壓電氣設(shè)備的選擇 . 136.4 車間低壓側(cè)電氣設(shè)備的選擇 . 146.5 低壓配電屏的選擇 . 15第8章 設(shè)計(jì)總結(jié) . 16參考文獻(xiàn). 17附錄：車間供電平面圖 . 18低壓配電系統(tǒng)的

10、設(shè)計(jì)第1章 緒 論當(dāng)今社會，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)化而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用，電能的輸送和分配簡單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于生產(chǎn)自動化小型化變電所的建設(shè)方案，是在總結(jié)國內(nèi)外變電所設(shè)計(jì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出的，與過去建設(shè)的常規(guī)變電所和簡陋變電所有明顯區(qū)別。無論是主接線方式、設(shè)備配置及選型、總體布置還是保護(hù)方式，都形成了一種新的格局，從而使小型化變電所無法按已有規(guī)程進(jìn)行設(shè)計(jì)。機(jī)修廠的電力系統(tǒng)由變電，輸電，配電三個環(huán)節(jié)組成，由此也決定了此電力系統(tǒng)的特殊性，在確保供電正常的前提下，這三個環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣。其次，還電力系統(tǒng)一次設(shè)備較為簡單，二

11、次系統(tǒng)相對復(fù)雜。本設(shè)計(jì)對整個系統(tǒng)作了詳細(xì)的分析，各參數(shù)計(jì)算，以及電網(wǎng)方案的可靠性作了初步的確定。全廠總降壓變電所（或總配電所）及配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是根據(jù)各個車間的負(fù)荷數(shù)量，性質(zhì)及生產(chǎn)工藝對對用電負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合電網(wǎng)的供電情況，解決對全廠可靠，經(jīng)濟(jì)的分配電能。車間供電設(shè)計(jì)是整個工廠設(shè)計(jì)的重要組成部分，車間供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到的產(chǎn)品生產(chǎn)及公司的發(fā)展。1低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第2章 負(fù)荷計(jì)算2.1 單組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式a)有功計(jì)算負(fù)荷（單位為KW）P30=KdPe ， Kd為系數(shù)b)無功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar）Q30= P30tanjc)視在計(jì)算負(fù)荷（單位為kvA）P30 c

12、osjS30=d)計(jì)算電流（單位為A）I30=S30UN, UN為用電設(shè)備的額定電壓（單位為KV）2.2 多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的計(jì)算公式a)有功計(jì)算負(fù)荷（單位為KW） P30=Kå×påP30×i 式中åP30×i是所有設(shè)備組有功計(jì)算負(fù)荷P30之和，Kå×p是有功負(fù)荷同時系數(shù)，可取0.900.95b)無功計(jì)算負(fù)荷（單位為kvar）Q30=Kå×qåQ30×i，åQ30×i是所有設(shè)備無功Q30之和；Kå×q是無功負(fù)荷同時系數(shù)，可取0.90

13、.9722c)視在計(jì)算負(fù)荷（單位為KVA） S30=P30 +Q30d)計(jì)算電流（單位為A） I30=S303UN1.采用需要系數(shù)法對車間用電設(shè)備進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算（1）各支線負(fù)荷計(jì)算及導(dǎo)線截面積選擇 以設(shè)備序號1為例說明計(jì)算過程：2低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)序號1設(shè)備單位容量7.6kw，效率=0.88，啟動倍數(shù)Kst=6由于是低壓工廠供電，所以變壓器一次側(cè)電壓10KV，二次側(cè)電壓為0.4KV。 計(jì)算電流：I30=Pe3UNcosj·h=7.6´0.38´0.81´0.88=16.4(A)啟動電流：Ist=Kst´I30=6´16.4=97.2(A

14、)選支線截面積。按允許載流量選擇，根據(jù)Ial >I30 ，查工廠供電附錄表19-3，根據(jù)實(shí)際環(huán)境溫度，選3根單芯塑料導(dǎo)線穿鋼管Sc=15mm埋地敷設(shè)。當(dāng)截面積A=2.5mm2 ，=25o 時，Ial=18A>I30= 16.4A，選擇結(jié)果為BLV-3´2.5-18A-SC15mm(鋼管管徑)。以設(shè)備序號18為例說明計(jì)算過程：序號18設(shè)備單位容量67.8kw，效率=0.86，啟動倍數(shù)Kst=2.5由于是低壓工廠供電，所以變壓器一次側(cè)電壓10KV，二次側(cè)電壓為0.4KV。 計(jì)算電流：I30=Pe3UNcosj·h=67.8´0.38´0.86&#

15、180;0.88=148.02(A)啟動電流：Ist=Kst´I30=2.5´148.02=369.69(A)按允許載流量，選擇直線截面積，根據(jù)Ial >I30 ，查附錄表19-3，根據(jù)實(shí)際環(huán)境溫度，選3根單芯塑料導(dǎo)線穿鋼管Sc=50mm埋地敷設(shè)。當(dāng)截面積A=95mm2 ，=25o 時，Ial=170A.>I30= 147.88A，選擇結(jié)果為BLV-3´95-170A-SC50mm(鋼管管徑)。以設(shè)備序號21為例說明計(jì)算過程：序號21設(shè)備單位容量10.125kw，效率=0.88，啟動倍數(shù)Kst=6由于是低壓工廠供電，所以變壓器一次側(cè)電壓10KV，二次側(cè)

16、電壓為0.4KV。 計(jì)算電流：I30=Pe3UNcosj·h=10.125´0.38´0.81´0.88=21.58(A)啟動電流：Ist=Kst´I30=6´21.58=97.2(A)按允許載流量，選擇直線截面積，根據(jù)Ial >I30 ，查附錄表19-3，根據(jù)實(shí)際環(huán)境溫度，選3根單芯塑料導(dǎo)線穿鋼管Sc=15mm埋地敷設(shè)。當(dāng)截面積A=4mm2 ，=25o 時，Ial=24A.>I30= 21.58A，選擇結(jié)果為BLV-3´4-24A-SC15mm(鋼管管徑)。3低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以設(shè)備序號23為例說明計(jì)算過程：序

17、號23設(shè)備單位容量80kw，效率=0.86，啟動倍數(shù)Kst=3由于是低壓工廠供電，所以變壓器一次側(cè)電壓10KV，二次側(cè)電壓為0.4KV。 計(jì)算電流：I30=Pe3UNcosj·h=803´0.38´0.80´0.86=176.67(A)啟動電流：Ist=Kst´I30=3´176.67=530.01(A)按允許載流量，選擇直線截面積，根據(jù)Ial >I30 ，查附錄表19-3，根據(jù)實(shí)際環(huán)境溫度，選3根單芯塑料導(dǎo)線穿鋼管Sc=50mm埋地敷設(shè)。當(dāng)截面積A=120mm2 ，=25o 時，Ial=195.>I30= 176.67A

18、，選擇結(jié)果為BLV-3´50-195A-SC50mm(鋼管管徑)。表2-1 各支線負(fù)荷、導(dǎo)線截面積選擇結(jié)果設(shè)備代號設(shè)備名稱計(jì)算電流單臺容量（kW）啟動電流導(dǎo)線截面積允許載流量穿鋼管管徑13普通車床C630-14 5，16 6 79內(nèi)圓磨床M2120砂輪機(jī)S3SL-300 平面磨床M7130 牛頭刨床B605016.5 8.57.6 40.48*96 0.4*512.5 2.518 1815 1514.9 3.37.25 1.50.4*90.6 0.4*19.52.5 2.518 1815 1516.47.60.4*97.22.51815備注溫度25o 25o 25o 25o25o 2

19、5o 25o 25o 25o 25o 25o1012 普通車床C6140 12.9 6.125 0.4*77.4 2.5 18 151315 17，18普通車床C616 單臂龍門刨床B10129.58 148.024.6 67.80.4*57.48 0.4*369.72.5 9518 17015 5019 20，21龍門刨床B2016 普通車床C630146.3 21.5866.8 10.1250.4*364.25 0.4*129.4895 4170 2450 1522 立式鉆床Z535 9.76 4.625 0.4*58.56 2.5 18 154低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)23 24立式車床C534

20、J1 搖臂鉆床Z3517.968.50.4*99.5542415176.67800.4*5301201955025o 25o 25o 25o2629 3034鏜床T68 插床B503227.03 8.739.8 40.4*146.465 0.4*52.386 2.532 1815 15（2）干線負(fù)荷計(jì)算及截面積選擇機(jī)加車間用電設(shè)備從低壓配電屏引出三個回路WL1、WL2、WL3負(fù)荷計(jì)算結(jié)果和各回路所接配電箱及用電設(shè)備如下表：表2-2 電源屏三回路計(jì)算負(fù)荷電源屏引出回路號計(jì)算負(fù)荷P30Q30配電箱WL1 WL2 WL316.32 60.94 24.1421.37 80.2 32.1DYX(R)型多

21、用途配電箱 DYX(R)型多用途配電箱 DYX(R)型多用途配電箱車間的轉(zhuǎn)供負(fù)荷計(jì)算結(jié)果如下表：表2-3 車間的轉(zhuǎn)供負(fù)荷計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)供負(fù)荷名稱 金工車間 汽車修理車間 備品車間 鍋爐房 照明回路 （三相）車間回路號P30WL4 WL5 WL6 WL7 WL8100 82 82 55 45計(jì)算負(fù)荷 Q30 98 86 95 80 0S30 140 118.8 125.5 97.1 45I30 212.7 180.5 190.7 147.5 68.4cos 0.90 0.88 0.87 0.85 1按允許發(fā)熱條件選擇車間干線截面積計(jì)算如下表所示。各干線選擇YJLV型交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜，埋地輻射。5低

22、壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)表2-4 車間干線計(jì)算電流及導(dǎo)線截面積選擇結(jié)果（YJLV鋁芯電纜）回路編號WLI WL2 WL3 WL4 WL5 WL6 WL7 WL8干線計(jì)算電流I30(A)40.24 150.9 61.02 212.7 180.5 190.7 147.5 68.4導(dǎo)線允許載流量Ial（A）94 180 94 218 218 218 180 94導(dǎo)線截面積A(mm2)3*16+1*16 3*50+1*25 3*16+1*16 3*70+1*35 3*70+1*35 3*70+1*35 3*50+1*25 3*16+1*16第3章 無功功率補(bǔ)償無功功率的人工補(bǔ)償裝置：主要有同步補(bǔ)償機(jī)和串聯(lián)電抗

23、器兩種。由于并聯(lián)電抗器具有安裝簡單、運(yùn)行維護(hù)方便、有功損耗小以及組裝靈活、擴(kuò)容方便等優(yōu)點(diǎn)，因此并聯(lián)電抗器在供電系統(tǒng)中應(yīng)用最為普遍。3.1 低壓母線計(jì)算負(fù)荷低壓母線的計(jì)算負(fù)荷為各回路干線負(fù)荷之和，應(yīng)計(jì)及同時系數(shù)（或稱為參差系數(shù)或稱為綜合系數(shù)）。P30M=KpåP30i=0.9*（16.32+60.94+24.14+100+82+82+55+45）= 417.6(KW)1818Q30M=KpåQ30i=0.95*（21.37+80.2+32.1+98+86+95+80+0）=467.28(Kvar)S30M=417.62+467.282=626.69(KV·A)6低壓

24、配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由于車間負(fù)荷功率因數(shù)小于0.92，因此應(yīng)在變壓器低壓母線上進(jìn)行集中無功補(bǔ)償。集中補(bǔ)償便于維護(hù)和管理，采用電力電容器進(jìn)行補(bǔ)償。3.2 無功功率補(bǔ)償1）補(bǔ)償容量的確定QC=P20（tan1-tan2）=417.6*(1.1-0.426)=284(Kvar)補(bǔ)償后變電所變壓器一次側(cè)計(jì)算負(fù)荷P'30MS'30M=P30M=417.6KW Q'30M=Q30M-QC=467.28-300=167.28Kvar =449.56KVA COSj=417.6=0.93>0.92 故滿足要求 449.563.3 計(jì)算變電所變壓器一次側(cè)計(jì)算負(fù)荷（1）估算變壓器功率損耗：

25、¢M=0.012´449.56=5.39(kw),DPT=0.012S30 ¢M=0.06´449.56=26.97(kvar)DQT=0.06S30(2)估算進(jìn)線負(fù)荷：¢M=5.39+417.6=422.99(kw),Q301=DQT+Q30¢M=26.97+167.28=194.25(kvar),P301=DPT+P30S301=P301+Q301=465.46(kV·A),I301=I302=465.463´0.4=671.83(A),cosj301=22S3013´UN1=465.463´

26、;10=26.87(A)422.99=0.908465.46第4章 確定車間變電所變壓器形式、容量和數(shù)量及主結(jié)線方案4.1 根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)和電源情況選擇變壓器臺數(shù)和容量有下列兩種方案：a)裝設(shè)一臺主變壓器型號為S9型，而容量根據(jù)式SN×T³S30，SN×T為主變壓器容量，S30為總的計(jì)算負(fù)荷。選SN×T=500VA>S30=465.46KVA，查表5即選一臺7低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)S9-500/10/0.4-Yyn0型低損耗配電變壓器。b)裝設(shè)兩臺變壓器型號為S9型，而每臺變壓器容量根據(jù)式（4-1）、（4-2）選擇，即SN×T»(0.

27、60.7)´465.46 KVA=（279.3-325.8）KVA（4-1）一臺工作時ST >SN×T=325.8KVA 故要選擇容量為400MVA的變壓器（4-2） 因此選兩臺S9-400/10/0.4-Yyn0型低損耗配電變壓器。技術(shù)數(shù)據(jù)如下表：表4-1 型電力變壓器技術(shù)數(shù)據(jù)型額定容量 號空載損耗 負(fù)載損耗 空載電源STN(KV·A) DP0(KW)DPk(KW)I0%5000.965.11.04 短路阻抗連接組 別標(biāo)號參考價（元/臺）UK%Yyn081100S9-500 S9-4004000.84.31.04Yyn0 533008低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4.

28、2 主接線方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較裝設(shè)一臺主變壓器的方案能滿足供電安全性的要求，供電的可靠性能基本滿足。一臺主變壓器電壓損耗較大，靈活性小，留有擴(kuò)建的余地較小。裝設(shè)兩臺主變壓器的方案既能滿足供電安全性的要求也能基本滿足供電可靠性的要求。裝設(shè)兩臺主變壓器電壓損耗較小靈活性較好，擴(kuò)建適應(yīng)性好。但是選擇一臺主變壓器加上連接變壓器的斷路器及隔離開關(guān)和維護(hù)的費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)的比裝設(shè)兩臺變壓器低許多，因此選擇一臺主變壓器較為經(jīng)濟(jì)。4.3 車間進(jìn)線架空線的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求選擇總降壓變電所到車間變電所的進(jìn)線為架空線，按發(fā)熱條件選擇截面積。已知I301 =26.87A，查工廠供電附錄表16選擇LJ-10鋁絞線，25

29、76;屋外載流量為75A，故滿足要求。4.4 低壓配電系統(tǒng)主接線圖9低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)第5章 短路計(jì)算5.1 繪制計(jì)算電路10kV 0.4kVXt圖5-1 短路計(jì)算電路 Xs Xl k-1圖5-2 短路計(jì)算等效電路5.2 短路電流計(jì)算短路電流計(jì)算目的是為了選擇和校驗(yàn)車間變電所高、低壓電氣設(shè)備及提供繼電保護(hù)整定計(jì)算所需要的技術(shù)數(shù)據(jù)。因此應(yīng)計(jì)算在最大運(yùn)行方式下和最小運(yùn)行方式下的短路電流值。5.2.1計(jì)算電路圖5-1所示5.2.2等值電路圖5-2所示5.2.3計(jì)算各元器件基準(zhǔn)電抗標(biāo)幺值選區(qū)基準(zhǔn)容量Sd=100MVA，基準(zhǔn)電壓：Ud1=10.5kV，Ud2=0.4kV， 基準(zhǔn)電流：Id1=SdUd1=

30、100100=5.5kA,Id2=144.3kA 3´10.53´0.4=Sd100100=0.5,Xs·min=0.29 200Sk·max350電源內(nèi)阻：Xs·max=SdSk·min10低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)RWL=R1L線路：XWLSd100=0.64´1.5´=0.870722Ud110.5 S100=X1L2d=0.323´1.5´=0.4395Ud210.52Uk%Sd4100´103變壓器：XT=´=´=8 100SNT1005005.2.4計(jì)算K1點(diǎn)和

31、K2點(diǎn)短路電流Xk1·max=Xs·max+XWL=0.5+0.4395=0.9395Xk1·min=Xs·max+XWL=0.29+0.4395=0.7295Rk1=RWL=0.870722 Zk1·min=Rk1+Xk1·min=1.1359,Zk1·max=R2k1+X2k1·max=1.2809Xk2·max=Xk1·max+XT=8.9359Xk2·min=Xk1·min+XT=8.7295Ik1·max=Ik2·max=Id1Zk1·

32、minId2Xk2·min=Id15.55.5=4.842(KA),Ik1min=4.294(kA) 1.1359Zk1·max1.2809Id2144.3144.3=16.53(kA),Ik2·min=16.14(kA)8.7295Xk2·max8.9395=短路電流計(jì)算結(jié)果如表所示高壓沖擊系數(shù)Ksh=1.8，則ish=2KshIk1·max=2.55´4.842=12.35(kA)。 低壓沖擊系數(shù)Ksh=1.6，則ish=2KshIk2·max=2.26´16.53=37.36(kA) 短路容量為：Sk1

33、83;max=Sk2·max=SdZk1·minSdZk2·min=100=88.04(MV·A)1.1359100=11.46(MV·A)8.729511低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)表5-1最大運(yùn)行方式短路電流（KA） 最小運(yùn)行方式短路電流（KA） 沖擊電流（KA） 最大短路容量（MV·A）4.842 4.294 12.32 88.0416.53 16.14 37.36 11.46第6章 選擇車間變電所高低壓進(jìn)出線6.1 選擇母線截面積車間低壓母線，可以選擇LMY型矩形鋁母線，按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇。一直母線計(jì)算電流I30M=799.8A，查表5

34、-4，根據(jù)年最大負(fù)荷小時數(shù)Tmax=5500h，'I30799.8差的經(jīng)濟(jì)電流密度，Jec=1.54，因此經(jīng)濟(jì)截面積為Aec=M=519.35Jec1.54（mm2）。查表17選LMY型硬鋁母線63´10。在環(huán)境溫度為35°時豎放Ial=952A，平放減少8%，Ial=952´0.92=875.84A?？梢?，母線允許載流量大于母線計(jì)算電流I30M=799.8。6.1.1 對母線作熱穩(wěn)定校驗(yàn)，假想時間為，則熱效應(yīng)允許最小截面積為 tk=top+toc=1.3+0.2=1.5（s）(3)I¥10316.53´103At=eq=.5=232.

35、71（mm2）C87式中 C熱穩(wěn)定系數(shù)。查表7得鋁母線熱穩(wěn)定系數(shù)C=87.因?yàn)閷?shí)選母線截面積A=63´10=630mm2>At=232.71mm2,所以熱穩(wěn)定合格。 6.1.2對母線作動穩(wěn)定校驗(yàn)。母線采用平行放置，根據(jù)低壓配電屏結(jié)構(gòu)尺寸確定a=0.25m，l=0.9m。12低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算應(yīng)力為 a=0.25 b=0.1 h=0.0082lish()´10-7×l=10b2h/6(37.36)´(2sc=0.9)´10-7´0.9=5.87(MPa)210´0.1´0.008/6sc<sa1=70

36、MPa (硬鋁母線)合格6.2 進(jìn)線電纜熱穩(wěn)定校驗(yàn)Amin(3)I¥´10316.53´103=k=.4=142.76mm2C137()查表7，10kV交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜熱穩(wěn)定系數(shù)為137銅線。按熱穩(wěn)定要求重選交聯(lián)聚乙烯電纜YJL22-10000-3´150,允許載流量347A.Ial=347A>I301=26.87A.電纜不作動穩(wěn)定校驗(yàn)。6.3 車間變電所高壓電氣設(shè)備的選擇車間變電所變壓器進(jìn)線側(cè)計(jì)算數(shù)據(jù)如表6-1所示。表6-1進(jìn)線側(cè)計(jì)算數(shù)據(jù)和高壓開關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù) UNW（kv） I30(A) Ik(kA) Sk(MVA) ish(kA) I2

37、¥teq10 26.87 4.84 88.04 12.35 30.45真空斷路器ZN-12-40.5 UN（kV） IN(A) I(kA) S(MVA) imax(kA) It2tt13高壓熔斷器 UN（kV） IN(A) I(kA) S(MVA) imax(kA)10 0.5 100 500 16010 400 17.3 150 22 302低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)表6-2 普通閥型避雷器技術(shù)數(shù)據(jù)型號 額定電滅弧電工頻放沖擊放壓（kV） 壓（kV） 電電壓 電電壓不不FSFZ小大不不于 于 大大于 于沖擊殘壓（kV） FSFU3(kA) 5(kA) 50(kA) 10(kA)FS-101

38、01226 31 50 4515（1）選擇避雷器FS-10或FZ-10，如表6-2所示 (2) 選擇電壓互感器：JSJW-10/0.1/0.1/3(3) 高壓電流互感器選擇：查表5-11選LAJ-10或LQJ-105045506.4車間低壓側(cè)電氣設(shè)備的選擇低壓側(cè)計(jì)算數(shù)據(jù)如表6-3所示：表6-3 車間低壓側(cè)計(jì)算數(shù)據(jù)UNW(V)'I30m(A)380799.8 16.53 11.46 37.36Ik''(kA)A) Sk''(MV·imax(kA)2s) I¥teq(KA2·16.532´1.5=409.9各低壓干線低

39、壓斷路器及低壓刀開關(guān)的選擇如表6-4所示：14低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)表6-4 車間低壓干線斷路器及低壓刀開關(guān)選擇表車間回路號 WL1 WL2 WL3 WL4 WL5 WL6 WL7 WL8計(jì)算電流(A)40.24 150.9 61.02 212.7 180.5 190.7 147.5 68.4低壓斷路器型號 低壓刀開關(guān)型號 DW15-200 DW15-400 DW15-200 DW15-400 DW15-400 DW15-200 DW15-400 DW15-200HR5-100 HR5-400 HR5-200 HR5-400 HR5-400 HR5-200 HR5-400 HR5-1006.5 低壓配電屏的選擇查工廠常用電氣設(shè)備手冊，低壓