柴油機廠供配電

1、矗轟於祈許芫it柴油機廠全廠總配電所及配電系統(tǒng)設計說明書學院班級：自動化學院09電本（一）班指導老師：項目組別：第二組項目成員：成員學號：20091041項目日期：目錄TOCo1-5hz第一章前言31.1設計的意義與要求31.2設計任務41.3原始材料5第二章負荷計算82.1負荷計算的內(nèi)容和目的82.2負荷計算的方法82.3各用電車間負荷計算結果92.4全廠負荷計算11第三章功率補償123.1功率補償123.2功率補償器件選擇12第四章變壓器的選擇134.1主變壓器臺數(shù)的選擇134.2變電所主變壓器容量的選擇13第五章變電所主結線方案設計145.1變配電所主結線的選擇原則145.2主結線方案選

2、擇15第六章短路計算及變電所一次設備的選擇166.1短路電流計算的目的及方法166.2設備選擇和校驗的意義166.3短路計算176.4次設備方案的選擇17第七章導線電纜的選擇227.1導線電纜滿足條件227.2電纜的選擇23第八章防雷與接地258.1防雷設備258.2防雷措施258.3變配電所的防雷措施268.4接地與接地裝置27結論與展望29附錄一30第一章前言1.1設計的意義與要求工廠供電，就是指工廠所需電能的供應和分配，亦稱工廠配電。眾所周知電能是現(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換而來，又易于轉換為其它形式的能量以供應用，電能的輸送的分配既簡單經(jīng)濟，又便于控制、

3、調(diào)節(jié)和測量有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。因此電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟生活中應用極為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很?。ǔ娀I(yè)外）。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提咼產(chǎn)品質量提咼勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴重的后果。因此，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化,具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作

4、的一個重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟建設具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作對于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟建設，也具有重大的作用。工廠供電工要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務，切實保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達到以下基本要求：安全在電能的供應和使用中，不應發(fā)生人身事故和設備事故。(2)可靠應滿足電能用戶對供電可靠性的要求。優(yōu)質應滿足電能用戶對電壓和頻率等質量的要求。經(jīng)濟供電系統(tǒng)的投資要少，運行費用要低，并盡可能地節(jié)約電能消耗量。此外，在供電工作中，應合理地處理局部和全局、當前和長遠等關系，既要照顧局部的當前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局適應發(fā)展。1.2設計任務全廠總降壓變

5、電所的負荷計算是在車間負荷計算的基礎上進行的?？紤]車間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠總降壓變電所高壓側計算負荷及總功率因數(shù)。列出負荷計算表、表達計算成果。工廠總降壓變電所的位置和主變壓器的臺數(shù)及容量選擇參考電源進線方向，綜合考慮設置總降壓變電所的有關因素，結合全廠計算負荷以及擴建和備用的需要，確定變壓器的臺數(shù)和容量。工廠總降壓變電所主結線是設計根據(jù)變電所配電回路數(shù)，負荷要求的可靠性級別和計算負荷數(shù)綜合主變壓器臺數(shù)，確定變電所高、低接線方式對它的基本要求，即要安全可靠有要靈活經(jīng)濟，安裝容易維修方便。工廠供、配電系統(tǒng)短路是電流計算工廠用電，通常為國家電網(wǎng)的末端負荷，其容量運行小于電網(wǎng)容量，皆

6、可按無限容量系統(tǒng)供電進行短路計算。改善功率因數(shù)裝置設計按負荷計算求出總降壓變電所的功率因數(shù)通過查表或計算求出達到供電部門要求數(shù)值所需補償?shù)臒o功率。由手冊或廠品樣本選用所需移相電容器的規(guī)格和數(shù)量，并選用合適的電容器柜或放電裝置。如工廠有大型同步電動機還可以采用控制電機勵磁電流方式提供無功功率，改善功率因數(shù)。變電所防雷裝置設計是參考本地區(qū)氣象地質材料，設計防雷裝置。進行防直擊的避雷針保護范圍算避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計算按避雷器的基本參數(shù)選擇防雷電沖擊波的避雷器的規(guī)格型號。并確定其接線部位。進行避雷滅弧電壓，頻放電電壓和最大允許安裝距離檢驗以及沖擊接地電阻計算。1.3原始材料某柴油機廠總共有鑄造

7、、清理、木工、鍛工、機加一、二、裝配、機修、工具、熱處理十個車間和空壓站，成品備件庫、煤廠、食堂、辦公室、研究所等單位組成，其平面圖如下頁所示。、全廠負荷分布如下：(周期系數(shù)KT=1、Ue=380V)序號名稱設備容量Pn(KW)負荷等級KdCOS1鑄造車間120070%n0.40.72清理1580.40.73木工850.350.654鍛工3500.30.655機加一車間15500.30.656機加二車間12200.30.657裝配車間2950.80.658機修2560.250.659工具4725%n0.60.710熱處理車間7400.60.711空壓站600.850.812其他（六個）6X40

8、0.60.8三、供用電協(xié)議：1電業(yè)局屬35/10kV變電所距廠東北1.5公里。可提供兩回電源。電業(yè)局要求全廠功率因數(shù)在0.900.92之間。3變電所10kV側母線的短路電容量Smax=200MVA,Sm-150MVA。4.變電所10kV出線開關過流保護整定時間1.5秒。四、本廠負荷性質：本廠負荷為兩班制，年最大負荷時數(shù)為4600小時，為二級負荷，全年工作304天。五、本廠自然條件：最熱月最高氣溫38C。0.71.1米最熱月平均溫度20C。年雷暴日45天.4土壤的=2.210塔Tcm。六、設計任務：為本廠設計配電所至各車間變電所之間的配電系統(tǒng)。具體步驟及詳細項目見工廠供電設計指示書。食堂鍋北比例

9、尺工廠總降壓變電所10KV配電出線定時限過流保護裝置的整定時間top=1.5s要求車間變電所最大負荷時功率因數(shù)在0.900.92之間。負荷性質：兩班工作制，年最大負荷利用小時數(shù)為4600h。二級負荷供電電源條件電源由35/10KV總降壓變電所采用電纜線路受電，線路1500Mc第二章負荷計算2.1負荷計算的內(nèi)容和目的（1）計算負荷又稱需要負荷或最大負荷。計算負荷是一個假想的持續(xù)性的負荷，其熱效應與同一時間內(nèi)實際變動負荷所產(chǎn)生的最大熱效應相等。在配電設計中，通常采用30分鐘的最大平均負荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或導體的依據(jù)（2）尖峰電流指單臺或多臺用電設備持續(xù)1秒左右的最大負荷電流。一般取啟動電流上

10、午周期分量作為計算電壓損失、電壓波動和電壓下降以及選擇電器和保護元件等的依據(jù)。在校驗瞬動元件時還應考慮啟動電流的非周期分量。（3）平均負荷為一段時間內(nèi)用電設備所消耗的電能與該段時間之比。常選用最大負荷班，即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個班）的平均負荷有時也計算年平均負荷。平均負荷用來計算最大負荷和電能消耗量。2.2負荷計算的方法負荷計算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項式法等幾種。本設計采用需要系數(shù)法確定。主要計算公式有：有功功率：P30=kdpape:用電設備組總的設備容量。Kd:用電設備的需要系數(shù)，無功計算負荷單位為kvar）:Q30=P30-tgTg附應用電設備組功率因數(shù)Cos

11、的正切植視在計算負荷單位為kVA）:S3O=P30/Cos計算電流（單位為A）:I3O二S30/1.732un,un:用電設備組額定電壓。2.3各用電車間負荷計算結果各用電車間負荷計算結果見下表2-1編號名稱設備容量Pe/Kw需要系數(shù)Kdcostan有功功率Pc/Kw無功功率Qc/Kvar視在功率Sc/KVAIc/A1鑄造車間12200.40.71.488.00497.76(597.141059.02202機加工車15500.30.651.450.00526.50692.301057.一間17373機加工車12200.30.651.360.00421.22553.85841.5二間1714機修

12、2560.250.651.64.0074.8898.46149.61705木工850.350.651.1729.7534.8145.7869.566清理1580.40.71.63.2064.4690.29137.10297鍛工車間3500.30.651.105.00122.85140.00212.71718熱處理車7400.60.71.444.00452.88(534.289637間0229裝配車間2950.80.651.236.00276.12:563.08551.617610工具470.60.71.28.2028.7640.2961.220211空壓站600.850.80.51.0038.

13、2563.7596.867512其它（6個）2400.60.80.75144.00108.00180.00273.49總計（380v側）62210.682105.992262.73089.95474.Kp=0.93309Kq=0.952.4全廠負荷計算取KEp=0.9;K刀q=0.9根據(jù)上表可算出：刀P30i=2463.2KW刀Q30i=2646.5Kvar，則P30=KEPEP30i=2105.99KWQ30=KEqEQ30i=2262.73Kva,S30=(P302+Q302)1/23089.03KVACO邸=P30/S30=0.68第三章功率補償3.1功率補償無功功率補償容量計算：P30

14、(tan巾1-tan巾2)=Qc=AqcP30P3工廠的有功計算負荷，Aqc無功補償率并聯(lián)電容個數(shù)計算n二Qc/qc,Q單個電容器的容量由于本設計中上級要求C0)0.9,而由上面計算可知CO邱=0.68因此需要進行無功補償綜合考慮在這里采用并聯(lián)電容器進行高壓集中補償。3.2功率補償器件選擇可選用BWF10.5-40-1ffl的電容器，其額定電容為2.89“Qc=2105.99x(tan(arccos0.68)-tan(arccos0.9)Kvar=1250.8取Qc=1280Kva因此，其電容器的個數(shù)為:n=Qc/qC0=1280/40=32而由于電容器是單相的，所以應為3的倍數(shù)，取33個正好

15、。無功率補償后,變電所高壓側計算負荷為：P30=2105.99KwQ30=2262.73-1320=942.73KvarS30=2306.46KVA無功率補償后，工廠的功率因數(shù)為:cos二P30/S30=0.91則工廠的功率因數(shù)為cos=P30/S30=0.910.9因此，符合本設計的要求。第四章變壓器的選擇4.1主變壓器臺數(shù)的選擇由于該廠的負荷屬于二級負荷，且集中負荷較大，例如1250,對電源的供電可靠性要求較高，宜采用兩臺變壓器，以便當一臺變壓器發(fā)生故障后檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負荷繼續(xù)供電，故選兩臺變壓器。4.2變電所主變壓器容量的選擇裝設兩臺主變壓器的變電所每臺變壓器的容量ST

16、應同時滿足以下兩個條件任一臺單獨運行時，ST(0.6-0.7)S30(1)任一臺單獨運行時,STS30(I+H)全部一二級負荷之和由于S30(1)=3089.93KVA,因為該廠都是上二級負荷所以按條件2選變壓器。ST(0.6-0.7)X3089.93=(1853-2162)KVASTS30S(I+H)=1526.85，因此選2500KV-A的變壓器二臺，型號為S9G-2500/10。第五章變電所主結線方案設計5.1變配電所主結線的選擇原則（1）當滿足運行要求時，應盡量少用或不用斷路器，以節(jié)省投資.（2）當變電所有兩臺變壓器同時運行時，二次側應采用斷路器分段的單母線接線。（3）當供電電源只有一

17、回線路，變電所裝設單臺變壓器時，宜采用線路變壓器組結線。為了限制配出線短路電流，具有多臺主變壓器同時運行的變電所，應采用變壓器分列運行。（5）接在線路上的避雷器，不宜裝設隔離開關；但接在母線上的避雷器，可與電壓互感器合用一組隔離開關（6）6-10KV固定式配電裝置的出線側，在架空線路或有反饋可能的電纜出線回路中，應裝設線路隔離開關。（7）采用6-10KV熔斷器負荷開關固定式配電裝置時，應在電源側裝設隔離開關。（8）由地區(qū)電網(wǎng)供電的變配電所電源出線處，宜裝設供計費用的專用電壓、電流互感器（一般都安裝計量柜）。（9）變壓器低壓側為0.4KV的總開關宜采用低壓斷路器或隔離開關。當有繼電保護或自動切換

18、電源要求時，低壓側總開關和母線分段開關均應采用低壓斷路器。（10）當?shù)蛪耗妇€為雙電源，變壓器低壓側總開關和母線分段開關采用低壓斷路器時，在總開關的出線側及母線分段開關的兩側，宜裝設刀開關或隔離觸頭。5.2主結線方案選擇總降壓變電所主結線圖表示工廠接受和分配電能的路徑，由各種電力設備（變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開關等）及其連接線組成，通常用單線表示。主結線對變電所設備選擇和布置，運行的可靠性和經(jīng)濟性，繼電保護和控制方式都有密切關系，是供電設計中的重要環(huán)節(jié)。（見附錄一圖）第六章短路計算及變電所一次設備的選擇6.1短路電流計算的目的及方法短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設備，以及

19、進行繼電保裝置的整定計算。進行短路電流計算，首先要繪制計算電路圖。在計算電路圖上，將短路計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，然后確定短路計算點。短路計算點要選擇得使需要進行短路校驗的電氣元件有最大可能的短路電流通過。接著，按所選擇的短路計算點繪出等效電路圖，并計算電路中各主要元件的阻抗。在等效電路圖上，只需將被計算的短路電流所流經(jīng)的一些主要元件表示出來，并標明其序號和阻抗值，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)當作無限大容量電源，而且短路電路也比較簡單，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。最后計算短路電流和短路容量。短

20、路電流計算的方法，常用的有歐姆法）和標幺制一次設備的選擇與校驗6.2設備選擇和校驗的意義為了保證一次設備安全可靠地運行，必須經(jīng)過選擇和校驗：（1）按正常工作，包括電壓，電流，頻率，開斷電流等選擇。（2）按短路條件，包括動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定來校驗。（3）考慮電氣設備運行的環(huán)境條件如溫度，濕度，海拔以及有無防塵，防腐，放火，防爆等要求。按各類設備的不同特點和要求如斷路器的操作性能，互感器的二次負荷和準確級等進行選擇。6.3短路計算確定基準值：取Sd=100MVA,U1c=10.5kV,U2c=0.4kV計算短路電路中各主要元件的電抗標幺值=100MVA/300MVA=0.33(1)電纜線路的電抗標幺值=

21、0.08(Q/km),因此=0.08=0.11電力變壓器的電抗標幺值Uk%=6=6X100MVA/(100X2.5)MVA=2.4繪短路等效電路圖(見附錄一圖)，圖上標出各元件的序號和電抗標幺值，并標明短路計算點。計算k-1點的短路電路總電抗標幺值及三相短路電流和短路容量計算二卄/=1.64計算點所在的電壓級的基準電流=5.5KA計算點短路電流各量=1/=0.61=3.35KA=8.54KA=60.9MVA6.4一次設備方案的選擇按設備裝設地點，工作環(huán)境，使用要求選擇電氣設備的適當型號,變電所一次設備均選用專業(yè)廠家生產(chǎn)的配套開關柜(屏)高壓開關柜的選擇根據(jù)主接線方案要求，要選擇高壓進線，計量和

22、互感器柜。根據(jù)主接線方案，選擇GG1A-10Q(F)型作為進線開關柜57141.其設備型號，規(guī)格的選擇及校驗電能計量柜GG-1A(F)-03.電器選擇的設備與校驗見表3-2表中F表示必須校驗，T表示不必校驗。骨口.序號設備名稱電壓電流斷流能力短路穩(wěn)定度校驗動穩(wěn)定熱穩(wěn)定1高壓斷路器FFFFF2高壓負何開關FFFFF3咼壓隔離開關FFTFF4熔斷器FFFTT5電流互感器FFTFF6電壓互感器FTTTT7套管絕緣子FFTFF對高壓斷路器，其最大開斷電不小于實際開斷時間選擇變電所高壓側的設和導體時，其計算電應取主變壓器高壓側額定電流。經(jīng)過校驗，高壓設備選擇結果如下：本設計在成套設備的選用時高壓側采用H

23、XGN10-12系列箱式固定型交流金屬圭寸閉環(huán)網(wǎng)開關設備(簡稱環(huán)網(wǎng)柜)，該環(huán)網(wǎng)柜是三相交流額定電壓12kV、額定頻率50Hz的環(huán)網(wǎng)供配電系統(tǒng)和輻射式供配電系統(tǒng)中的開關成套設備，作為變壓器、電纜、架空線等電力設備的保護、控制之用。其主要開關元件采用福建東方電器有限公司生產(chǎn)的FN11-12系列壓氣式負荷開關及其組合電器、FZN40-12系列真空負荷開關及其組合電器和VEC系列真空斷路器。這些產(chǎn)品均入選國家經(jīng)貿(mào)委下達的“全國城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設與改造所需主要設備產(chǎn)品及生產(chǎn)企業(yè)推薦目錄”。正常使用條件周圍空氣溫度不超過40C，日平均溫度不超過35C；0最低周圍空氣溫度為-15C。2）日相對濕度的平均值不超過9

24、5%日水蒸氣壓力的平均值不超過2.2kPa;月相對濕度平均值不超過90%月水蒸氣壓力平均值不超過1.8kPa。3）海拔不超過1000m4）周圍空氣沒有明顯地受到塵埃、煙、腐蝕性和/或可燃性氣體、蒸氣或鹽霧的污染。5）來自開關設備和控制設備外部的振動或地動是可以忽略的。6）在二次系統(tǒng)中感應的電磁干擾的電平幅值不超過1.6V。下面對這些設備分別進行校驗：（1）XRNT-10高壓熔斷器的選擇與校驗，見下表5-2:表5-2XRNT-10高壓熔斷器的選擇與校驗表（2）高壓隔離開關的選擇與校驗安裝地點的電氣條件XRNT-10高壓熔斷器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結論Un10kVUn10kV合格|c178Ic630A合

25、格I(3)IK3.35kAIOC50kA合格高壓隔離開關沒有滅弧機構，在電路中不能帶負荷操作，只起一個可見斷開點的作用，需根據(jù)額定電壓、額定電流、動穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度四個方面去選擇并校驗。表4-3GN30-12/630高壓隔離開關的選擇校驗表（3）高壓負荷開關的選擇與校驗安裝地點的電氣條件GN30-12/630高壓隔離開關項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結論Un10kVUn.qf12kV合格Ic178AIN.QF630A合格1(3)IK3.35kAIOC合格i(3)ish2.55X3.35kA=8.54kAimax63kA合格丨丈ima60.9KAIt2t(25U)X4fi=2500kA合格額定電壓不得小于其工

26、作電壓；額定電流不得小于其計算電流；斷流能力校驗loc_lk；動穩(wěn)定校驗imaxish；熱穩(wěn)定校驗1七t|2timao在本設計中，根據(jù)lc=178A,可初選FN11-12負荷開關進行校驗，見表7-3o表4-4FN11-12系列壓氣式負荷開關的選擇與校驗表安裝地點的電氣條件FN11-12系列壓氣式負何開關項目數(shù)據(jù)項目數(shù)據(jù)結論Un10kVUN.QF12kV合格lc178AlN.QF630A合格I(3)lK3.35kAIOC31.5kA合格i(3)ish2.55X3.35kA=8.54kAimax50kA合格loima60.9KAlt2t(20kAPx4s=1600kA:*s合格高壓斷路器的選擇與校

27、驗高壓斷路器的選擇與校驗，主要環(huán)境條件選擇結構類型，按正常工作條件選擇額定電壓、額定電流并校驗開斷能力，按短路條件校驗動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，并同時選擇其操動機構和操作電源。高壓斷路器是高壓供配電系統(tǒng)中最重要的電氣開關設備，其作用是正常時能接通和分斷電路中的負荷電流，當電路中發(fā)生故障時，可由繼電保護裝置驅動高壓斷路器迅速切斷故障電流。高壓斷路器的選擇首先按正常使用條件初選一個型號，即：斷路器的額定電壓不得小于其工作電壓；斷路器的額定電流不得小于其計算電流；斷流能力校驗loc-Ik；動穩(wěn)定校驗imaxish；熱穩(wěn)定校驗1tt|2timao在本設計中，根據(jù)lc=178A,可初選VEC-12A/630型

28、進行校驗，見表5-5。表4-5高壓斷路器的選擇與校驗表高目項據(jù)數(shù)目項據(jù)數(shù)結論NUkvO1FQ.NUkv2合格C8871FQ.N36合格KOCkAo2合格h(sXamkA36合格丄3JkA52合格電流互感器的選擇與校驗按要求初選LZZBJ12-w1-200-2s電流互感器，如表5-2。校驗條件為:電流互感器的額定電壓不低于裝設地點電路的額定電壓；電流互感器的額定一次電流不小于電路的計算電流，而其額定二次電流般為5A；動穩(wěn)定度校驗：imaxish；熱穩(wěn)定度校驗：ht1：tima。表4-6LZZBJ12-W1-200-2S電流互感器的選擇校驗表器感流電目項據(jù)數(shù)目項據(jù)數(shù)結論NUkvO1FQ.NUkv2

29、合格C8871FQ.No2合格KIOC合格h(sXam合格2合格電壓互感器的選擇與校驗電壓互感器是一種特殊用途的變壓器，是輸變電網(wǎng)絡中不可缺少的重要電器，其主要用途是與儀表配合測量線路上的電壓、電流、功率和電能，與繼電器配合對線路及變配電設備進行定量保護(例如短路、過電流、過電壓、欠電壓等故障的保護)。電壓互感器的選擇應按裝設地點的條件及一次電壓、二次電壓、準確度級等條件進行選擇。本設計10kV側采用的是HY5W-17/45電壓互感器，電壓互感器只需校驗電壓，HY5W-17/45電壓互感器顯然滿足要求。表4-7電壓互感器的選擇與校驗安裝地點的電氣條件HY5W-17/45電壓互感器項目數(shù)據(jù)項目數(shù)

30、據(jù)結論Un10kVUn12kV合格第七章導線電纜的選擇7.1導線電纜滿足條件為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質、經(jīng)濟地運行，進行導線和電纜截面時必須滿足下列條件：導線和電纜(包括母線)在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度。電壓損耗條件：導線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產(chǎn)生的電壓損耗，不應超過其正常運行時允許的電壓損耗。對于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進行電壓損耗校驗。經(jīng)濟電流密度35K及以上的高壓線路及電壓在35K以下但距離長電流大的線路，其導線和電纜截面宜按經(jīng)濟電流密度選擇，以使線路的年費用支出最小。所選截面，稱為“經(jīng)濟截面”。

31、此種選擇原則，稱為“年費用支出最小”原則。工廠內(nèi)的10KV及以下線路，通常不按此原則選擇。機械強度導線(包括裸線和絕緣導線)截面不應小于其最小允許截面。對于電纜，不必校驗其機械強度，但需校驗其短路熱穩(wěn)定度。母線也應校驗短路時的穩(wěn)定度。對于絕緣導線和電纜，還應滿足工作電壓的要求，根據(jù)設計經(jīng)驗，一般10KV及以下高壓線路及低壓動力線路，通常先按發(fā)熱條件來選擇截面，再校驗電壓損耗和機械強度。低壓照明線路，因其對電壓水平要求較高，因此通常先按允許電壓損耗進行選擇，再校驗發(fā)熱條件和機械強度7.2電纜的選擇交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜具有優(yōu)良的性能，宜優(yōu)先選用。按發(fā)熱條件選擇導線截面補償功率因素后的線路計算電流13

32、0=178A,按其發(fā)熱條件lal=275A，jec=2.25取其導線截面A=79m因此型號為LGJ-70交聯(lián)電纜查表A-11-1可知，LGJ-70在室外為25到75度的允許載流量為ial=275178a,所以滿足發(fā)熱條件。查表A14-1可知，導線截面積也滿足機械強度要求。10kV架空線的選擇,由于本次設計中，高壓側總的計算負荷為5479.09kVA，架空線上電流為178A,根據(jù)相關標準，綜合考慮當?shù)氐?氣候條件，初選導線截面為79mm的LJ型鋁絞線，在環(huán)境溫度為35攝氏度時允許載流量為278A,滿足發(fā)熱條件，79mm2LJ型鋁絞線單位長度電阻為ro=0.458Q/km,電抗為xo=0.344Q

33、/km,所選架空線滿足條件.10kV和0.38kV硬母線的選擇按上述方法，10kV硬母線選擇TMY-3(40X4)矩形銅母線，0.38kV硬母線選擇TMY-3(63X6.3)矩形銅母線。至各車間電力電纜截面選擇與選擇架空進線類似，選擇這些電纜線和母線均要根據(jù)發(fā)熱條件進行電纜截面選擇，再通過電壓損失條件進行校驗，綜合考慮，至薄膜車間和單絲車間用TMY-3(125X8)矩形銅母線其余車間選擇YJV-0.6/1-4X150型號的交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電力電纜。第八章防雷與接地8.1防雷設備防雷的設備主要有接閃器和避雷器。其中，接閃器就是專門用來接受直接雷擊（雷閃）的金屬物體。接閃的金屬稱為避雷針。接閃的

34、金屬線稱為避雷線，或稱架空地線。接閃的金屬帶稱為避雷帶。接閃的金屬網(wǎng)稱為避雷網(wǎng)。避雷器是用來防止雷電產(chǎn)生的過電壓波沿線路侵入變配電所或其它建筑物內(nèi)，以免危及被保護設備的絕緣。避雷器應與被保護設備并聯(lián)，裝在被保護設備的電源側。當線路上出現(xiàn)危及設備絕緣的雷電過電壓時，避雷器的火花間隙就被擊穿，或由高阻變?yōu)榈妥?，使過電壓對大地放電，從而保護了設備的絕緣。避雷器的型式，主要有閥式和排氣式等。8.2防雷措施（1）架設避雷線這是防雷的有效措施，但造價高，因此只在66KV及以上的架空線路上才沿全線裝設。35KV的架空線路上，一般只在進出變配電所的一段線路上裝設。而10KV及以下的線路上一般不裝設避雷線。（2

35、）提高線路本身的絕緣水平在架空線路上，可采用木橫擔、瓷橫擔或高一級的絕緣子，以提高線路的防雷水平，這是10KV及以下架空線路防雷的基本措施。（3）利用三角形排列的頂線兼作防雷保護線由于3-10KV的線路是中性點不接地系統(tǒng)，因此可在三角形排列的頂線絕緣子裝以保護間隙。在出現(xiàn)雷電過電壓時，頂線絕緣子上的保護間隙被擊穿，通過其接地引下線對地泄放雷電流，從而保護了下面兩根導線，也不會引起線路斷路器跳閘。（4）裝設自動重合閘裝置線路上因雷擊放電而產(chǎn)生的短路是由電弧引起的。在斷路器跳閘后，電弧即自行熄滅。如果采用一次ARD使斷路器經(jīng)0.5s或稍長一點時間后自動重合閘，電弧通常不會復燃，從而能恢復供電，這對

36、一般用戶不會有什么影響。（5）個別絕緣薄弱地點加裝避雷器對架空線路上個別絕緣薄弱地點，如跨越桿、轉角桿、分支桿、帶拉線桿以及木桿線路中個別金屬桿等處，可裝設排氣式避雷器或保護間隙。8.3變配電所的防雷措施（1）裝設避雷針室外配電裝置應裝設避雷針來防護直接雷擊。如果變配電所處在附近高建（構）筑物上防雷設施保護范圍之內(nèi)或變配電所本身為室內(nèi)型時，不必再考慮直擊雷的保護。（2）高壓側裝設避雷器這主要用來保護主變壓器，以免雷電沖擊波沿高壓線路侵入變電所，損壞了變電所的這一最關鍵的設備。為此要求避雷器應盡量靠近主變壓器安裝。閥式避雷器至3-10KV主變壓器的最大電氣如下避雷器的接地端應與變壓器低壓側中性點

37、及金屬外殼等連接在一起。在每路進線終端和每段母線上，均裝有閥式避雷器。如果進線是具有一段引入電纜的架空線路，則在架空線路終端的電纜頭處裝設閥式避雷器或排氣式避雷器，其接地端與電纜頭外殼相聯(lián)后接地。（3）低壓側裝設避雷器這主要用在多雷區(qū)用來防止雷電波沿低壓線路侵入而擊穿電力變壓器的絕緣。當變壓器低壓側中性點不接地時（如IT系統(tǒng)），其中性點可裝設閥式避雷器或金屬氧化物避雷器或保護間隙。在本設計中，配電所屋頂及邊緣敷設避雷帶，其直徑為8mm的鍍鋅圓鋼，主筋直徑應大于或等于10mm的鍍鋅圓鋼。8.4接地與接地裝置電氣設備的某部分與大地之間做良好的電氣連接，稱為接地。埋入地中并直接與大地接觸的金屬導體，稱為接地體，或稱接地極。專門為接地而人為裝設的接地體，稱為人工接地體。兼