供電課程設(shè)計(jì)

（一）負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償（二）變電所位置和型式的選擇（三）變電所主變壓器和主結(jié)線方案的選擇（四）短路電流的計(jì)算（五）變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)（六）變電所進(jìn)出線和與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇（七）變電所二次回路方案的選擇和繼電保護(hù)的整定（八）變電所的防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì)1、負(fù)荷計(jì)算2、無(wú)功功率補(bǔ)償（一）負(fù)荷計(jì)算和無(wú)功功率補(bǔ)償（二）變電所位置和型式的選擇（見教材P35例2-1、P37例2-2）（見教材P46例2-6、見設(shè)計(jì)指導(dǎo)P37）1、變電所主變壓器的選擇2、變電所主結(jié)線方案的選擇（三）變電所主變壓器和主結(jié)線方案的選擇4、繪制變電所主結(jié)線電路圖3、高、低壓開關(guān)柜型號(hào)的選擇2、確定基準(zhǔn)值3、計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值5、計(jì)算低壓380V母線上k—2點(diǎn)的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量4、計(jì)算高壓10kV母線上k—1點(diǎn)的短路電路總電抗及三相短路電流和短路容量1、繪制計(jì)算電路（四）短路電流的計(jì)算1、10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)（五）變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)（見教材P94-P95）（高壓斷路器的選擇校驗(yàn)見教材P95例4-1）高壓一次設(shè)備的選擇，必須滿足一次電路在正常條件下和短路故障條件下工作的要求。（五）變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)電氣設(shè)備按正常條件下工作選擇，就是要考慮電氣裝置的電氣要求。電氣要求是指電氣裝置對(duì)設(shè)備的電壓、電流、頻率（一般為50Hz）等方面的要求對(duì)一些斷流電器，如開關(guān)、熔斷器等，還應(yīng)考慮其斷流能力。

電氣設(shè)備按短路故障條件下工作選擇，就是要按最大可能的短路故障時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度進(jìn)行校驗(yàn)。對(duì)熔斷器及裝有熔斷器保護(hù)的電壓互感器等，不必進(jìn)行短路動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的校驗(yàn)。對(duì)于電力電纜，也不要進(jìn)行動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn)。高壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目和條件，如表4-1所示。

表4-1高壓一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)項(xiàng)目和條件①按三相短路穩(wěn)態(tài)電流校驗(yàn)按三相短路沖擊電流校驗(yàn)設(shè)備的最大開斷電流或功率應(yīng)不小于它可能開斷的最大電流或功率④設(shè)備的額定電流應(yīng)不小于通過設(shè)備的計(jì)算電流③設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于它所在系統(tǒng)的額定電壓或最高電壓②選擇校驗(yàn)條件√——√

√電纜√√—√—母線————√電壓互感器√√—√√電流互感器√√√√√高壓斷路器√√√√√高壓負(fù)荷開關(guān)√√—√√高壓隔離開關(guān)——√

√√高壓熔斷器熱穩(wěn)定度動(dòng)穩(wěn)定度短路電流校驗(yàn)斷流能力/kA或MVA電流/A電壓/kV電氣設(shè)備名稱注：①表中“√”表示必須校驗(yàn)，“—”表示不要校驗(yàn)。②高壓設(shè)備的額定電壓，按其所在系統(tǒng)的最高電壓上限確定。③選擇變電所高壓側(cè)的設(shè)備和導(dǎo)體時(shí)，其計(jì)算電流應(yīng)取主變壓器高壓側(cè)額定電流。④對(duì)高壓負(fù)荷開關(guān)，其最大開斷電流應(yīng)不小于它可能開斷的最大過負(fù)荷電流；對(duì)高壓斷路器，其最大開斷電流應(yīng)不小于實(shí)際開斷時(shí)間（繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間加斷路器固有分閘時(shí)間）的短路電流周期分量。例3-2試選擇圖1-1所示10kV高壓配電所進(jìn)線側(cè)的高壓戶內(nèi)少油斷路器的型號(hào)規(guī)格。線路的計(jì)算電流為350A，繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為1.1s，斷路器的斷路時(shí)間取0.2s。解：已知該配電所10kV母線短路時(shí)的，1.按正常工作條件選擇1）設(shè)備的額定電壓UN不應(yīng)小于所在線路的額定電壓2）設(shè)備的額定電流IN不應(yīng)小于所在線路的額定電流3）設(shè)備的額定斷開電流IOC不應(yīng)小于設(shè)備分?jǐn)嗨查g的短路電流Ik查附表8，初選斷路器的型號(hào)為SN10-10Ⅰ型2.按短路條件校驗(yàn)

三相短路沖擊電流。分別為電器的動(dòng)穩(wěn)定電流的峰值和有效值。1）動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)

或三相短路沖擊電流的有效值。2.按短路條件校驗(yàn)

1）動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)

滿足動(dòng)穩(wěn)定度要求

2.按短路條件校驗(yàn)

1）熱穩(wěn)定度校驗(yàn)

電器的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間電器的熱穩(wěn)定電流滿足熱穩(wěn)定度要求

高壓戶內(nèi)少油斷路器的選擇校驗(yàn)表例試選擇圖1-1所示10kV高壓配電所進(jìn)線側(cè)的高壓戶內(nèi)少油斷路器的型號(hào)規(guī)格。線路的計(jì)算電流為350A，繼電保護(hù)動(dòng)作時(shí)間為1.1s，斷路器的斷路時(shí)間取0.2s。已知該配電所10kV母線短路時(shí)的，又按題給和

top=1.2s進(jìn)行校驗(yàn)，其選擇校驗(yàn)表如表4-2所示。解：根據(jù)I30=350A

和UN

=10kV，先試選SN10-10Ⅰ型高壓戶內(nèi)少油斷路器。結(jié)論543I302UN1數(shù)據(jù)項(xiàng)目數(shù)據(jù)項(xiàng)目

SN10-10Ⅰ/630-300型斷路器安裝地點(diǎn)的電氣條件

序號(hào)UNIN10kV10kV合格合格合格合格合格350A630A2.86kA16kA40kA162×4=10242、380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)1、10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)（五）變電所一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)（見教材P94-P95）（見教材P105）（高壓斷路器的選擇校驗(yàn)見教材P95例4-1）（見教材P207例6-3）按低壓斷路器與被保護(hù)電纜相配合的要求來(lái)選擇3、低壓斷路器與被保護(hù)電纜的選擇3、高低壓母線的選擇

1、10kV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇2、380V低壓出線的選擇3、作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn)（六）變電所進(jìn)出線和與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇高壓電流互感器多制成不同準(zhǔn)確度級(jí)的兩個(gè)鐵芯和兩個(gè)二次繞組，分別接測(cè)量?jī)x表和繼電器，以滿足測(cè)量和保護(hù)的不同要求。二）電流互感器的類型和型號(hào)

三）電流互感器的選擇和校驗(yàn)

電流互感器應(yīng)按裝設(shè)地點(diǎn)的條件及額定電壓、一次電流、二次電流、準(zhǔn)確度級(jí)等條件進(jìn)行選擇，并校驗(yàn)其短路動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度。2.按短路條件校驗(yàn)

三相短路沖擊電流。電流互感器一次繞組的額定電流；1）動(dòng)穩(wěn)定度校驗(yàn)

動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)：

有：

電流互感器的動(dòng)穩(wěn)定倍數(shù)；

2）熱穩(wěn)定度校驗(yàn)

電流互感器的熱穩(wěn)定試驗(yàn)時(shí)間熱穩(wěn)定倍數(shù)：

有：

電流互感器一次繞組的額定電流；三相短路穩(wěn)態(tài)電流短路發(fā)熱的假想時(shí)間1、電流互感器工作時(shí)，其二次側(cè)不得開路。四）電流互感器使用注意事項(xiàng)2、電流互感器的二次側(cè)有一端必須接地。

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：一次繞組匝數(shù)很多，二次繞組匝數(shù)較少。工作時(shí)，一次繞組并接在被測(cè)的電路中，二次繞組與儀表、繼電器的電壓線圈并聯(lián)。二、電壓互感器一）電壓互感器的基本結(jié)構(gòu)原理和接線方案1、一個(gè)單相電壓互感器接線

2）接線方案2、兩個(gè)單相電壓互感器接成V/V型4、三個(gè)單相三繞組電壓互感器或一個(gè)三相五芯柱三繞組電壓互感器接成Y0/Y0/（開口三角形）型3、三個(gè)單相電壓互感器接成Y0/Y0型

二）電壓互感器的類型和型號(hào)

三）電壓互感器的選擇

電壓互感器應(yīng)按裝設(shè)地點(diǎn)的條件及額定一次電壓、二次電壓、準(zhǔn)確度級(jí)等條件進(jìn)行選擇。1、電壓互感器工作時(shí)，其二次側(cè)不得短路。四）電壓互感器使用注意事項(xiàng)2、電流互感器的二次側(cè)有一端必須接地。

一、概述4.7工廠變供配電所的主接線圖二、高壓配電所的主接線圖1、電源進(jìn)線

2、母線3、高壓配電出線

三、車間和小型工廠變電所的主接線圖1、車間變電所的主接線圖

2、小型工廠變電所的主接線圖

四、工廠總降壓變電所的主接線圖1、只裝有一臺(tái)主變壓器的總降壓變電所的主接線圖2、裝有兩臺(tái)總降壓變電所的主接線圖表11-4負(fù)荷計(jì)算表16561090727.6812.2取856.11015.3總計(jì)（380v）側(cè)37.4321.170.650.2160機(jī)修車間355.1541.020.70.3180裝配車間291.8901.020.70.3300鑄造車間

1計(jì)算負(fù)荷需要系數(shù)設(shè)備名稱序號(hào)容量0.75項(xiàng)目計(jì)算負(fù)荷380V側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.75812.2727.610901656380V側(cè)無(wú)功補(bǔ)償容量-420380V側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.935812.2307.6868.51320主變壓器功率損耗10kV側(cè)負(fù)荷總計(jì)0.92825.2359.690052表11-5

無(wú)功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷（六）變電所進(jìn)出線和與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇1．10kV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇（1）10kV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn)

采用LJ型鋁絞線架空敷設(shè)，接往10kV公共干線。1).按發(fā)熱條件選擇由I30=I1N.T=57.7A及室外環(huán)境溫度33℃，查表8-36，初選LJ-16，其35℃時(shí)的，滿足發(fā)熱條件。

2).校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表8-34得10kV架空線路鋁絞線的最小允許截面。因此LJ-16不滿足機(jī)械強(qiáng)度要求，故改選LJ-35

。（2）由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn)

采用YJL22—10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接地敷設(shè)。1).按發(fā)熱條件選擇由I30=I1N.T=57.7A及土壤溫度25℃，查表8-44，初選纜芯為25mm2的絞聯(lián)電纜，，滿足發(fā)熱條件。

2).校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定

按試5-42計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面滿足短路熱穩(wěn)定條件。因此選YJL22—10000--3×35的電纜。2．作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn)

采用YJL22—10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接地敷設(shè)，與相距約2km的鄰近單位變配電所的10kV母線相聯(lián)。1).按發(fā)熱條件選擇由I30=19.3A及土壤溫度25℃，查表8-44，初選纜芯為25mm2的絞聯(lián)電纜，，滿足發(fā)熱條件。工廠二級(jí)負(fù)荷容量共335.1kVA，

2).校驗(yàn)電壓損耗由表8-42可查得纜芯為25mm2的鋁芯電纜的R0=1.54/km（纜心溫度按800C計(jì)），X0=0.12/km

，而二級(jí)負(fù)荷的P30=259.5kW，Q30=211.9kvar，線路長(zhǎng)度按1km計(jì)，因此由此可見滿足允許電壓損耗5%的要求。

3).校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定

按試5-42計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面滿足短路熱穩(wěn)定條件。因此選YJL22—10000--3×35的電纜。（1）饋點(diǎn)電給1號(hào)廠房（鑄造車間）的線路采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地縛設(shè)。1).電纜截面的選擇按發(fā)熱條件初選選擇電纜的規(guī)格3．380V低壓出線的選擇初選120mm2，其Ial=212A>201A

，由，查表8-43，滿足發(fā)熱條件。查附錄表知，2）低壓斷路器及其過流脫扣器規(guī)格的選擇DW16-630型低壓斷路器的過電流脫扣器額定電流故初步選DW16-630型斷路器，其。.250ANORI=a.低壓斷路器過電流脫扣器額定電流的選擇過電流脫扣器的額定電流應(yīng)不小于線路的計(jì)算電流即b.瞬時(shí)過電流脫扣器動(dòng)作電流的整定瞬時(shí)過電流脫扣器的動(dòng)作電流應(yīng)躲過線路的尖峰電流瞬時(shí)過電流脫扣器的動(dòng)作電流線路的尖峰電流為可靠系數(shù)萬(wàn)能式低壓斷路器（DW型），可取1.35;塑料外殼式（DZ型），則宜取2～2.5。整定為4倍時(shí):滿足躲過尖峰電流的要求。校驗(yàn)斷流能力：查附錄表5-19知所選DW16-630型斷路器Ioc=30kA，滿足要求。瞬時(shí)過電流脫扣器的動(dòng)作電流應(yīng)躲過線路的尖峰電流3).校驗(yàn)電纜與低壓斷路器保護(hù)的配合而不滿足的要求，因此將電纜截面增大為150mm2。從而滿足電纜與保護(hù)裝置配合的要求。由于瞬時(shí)過電流脫扣器的動(dòng)作電流整定為，這時(shí)其，選用VLV22—1000-3×150+1×95的鋁芯電纜。（1）饋點(diǎn)電給6號(hào)廠房（工具車間

）的線路采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地縛設(shè)。1).電纜截面的選擇按發(fā)熱條件初選選擇電纜的規(guī)格3．380V低壓出線的選擇初選240mm2，其Ial=319A>280A

，由，查表8-43，滿足發(fā)熱條件。查表5-19知，2）低壓斷路器及其過流脫扣器規(guī)格的選擇DW16-630型低壓斷路器的過電流脫扣器額定電流故初步選DW16-630型斷路器，其。.315ANORI=a.低壓斷路器過電流脫扣器額定電流的選擇過電流脫扣器的額定電流應(yīng)不小于線路的計(jì)算電流即b.瞬時(shí)過電流脫扣器動(dòng)作電流的整定瞬時(shí)過電流脫扣器的動(dòng)作電流應(yīng)躲過線路的尖峰電流瞬時(shí)過電流脫扣器的動(dòng)作電流線路的尖峰電流為可靠系數(shù)萬(wàn)能式低壓斷路器（DW型），可取1.35;塑料外殼式（DZ型），則宜取2～2.5。整定為4倍時(shí):滿足躲過尖峰電流的要求。校驗(yàn)斷流能力：查附錄表5-19知所選DW16-630型斷路器Ioc=30kA，滿足要求。瞬時(shí)過電流脫扣器的動(dòng)作電流應(yīng)躲過線路的尖峰電流3).校驗(yàn)電纜與低壓斷路器保護(hù)的配合而滿足的要求，從而滿足電纜與保護(hù)裝置配合的要求。由于瞬時(shí)過電流脫扣器的動(dòng)作電流整定為，選用VLV22—1000-3×240+1×120的鋁芯電纜。（1）饋點(diǎn)電給8號(hào)廠房（鍋爐房

）的線路采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地縛設(shè)。1).電纜截面的選擇按發(fā)熱條件初選選擇電纜的規(guī)格3．380V低壓出線的選擇初選16mm2，其Ial=70A>67A

，由，查表8-43，滿足發(fā)熱條件。查表5-19知，2）低壓斷路器及其過流脫扣器規(guī)格的選擇DW16-630型低壓斷路器的過電流脫扣器額定電流故初步選DW16-630型斷路器，其。.100ANORI=a.低壓斷路器過電流脫扣器額定電流的選擇過電流脫扣器的額定電流應(yīng)不小于線路的計(jì)算電流即b.瞬時(shí)過電流脫扣器動(dòng)作電流的整定瞬時(shí)過電流脫扣器的動(dòng)作電流應(yīng)躲過線路的尖峰電流瞬時(shí)過電流脫扣器的動(dòng)作電流線路的尖峰電流為可靠系數(shù)萬(wàn)能式低壓斷路器（DW型），可取1.35;塑料外殼式（DZ型），則宜取2～2.5。整定為3倍時(shí):滿足躲過尖峰電流的要求。校驗(yàn)斷流能力：查附錄表5-19知所選DW16-630型斷路器Ioc=30kA，滿足要求。瞬時(shí)過電流脫扣器的動(dòng)作電流應(yīng)躲過線路的尖峰電流3).校驗(yàn)電纜與低壓斷路器保護(hù)的配合而滿足的要求，從而滿足電纜與保護(hù)裝置配合的要求。由于瞬時(shí)過電流脫扣器的動(dòng)作電流整定為，選用VLV22—1000-3×240+1×120的鋁芯電纜。解：試選擇此線路電纜的截面、線路上裝設(shè)的DW16型低壓斷路器及其過電流脫扣器的規(guī)格。例鑄造車間

380V動(dòng)力線路，，；此線路首端的,當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度為+33℃。30201AI=19.7kA(3)kI=603ApkI=(1).選擇電纜的截面饋點(diǎn)電給1號(hào)廠房（鑄造車間）的線路采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地縛設(shè)。1)按發(fā)熱條件選擇選擇電纜的規(guī)格由，查表8-43，初選120mm2，其Ial=212A>201A

，滿足發(fā)熱條件。3．380V低壓出線的選擇

解：試選擇此線路電纜的截面、線路上裝設(shè)的DW16型低壓斷路器及其過電流脫扣器的規(guī)格。例鑄造車間

380V動(dòng)力線路，，；此線路首端的,當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度為+33℃。30201AI=19.7kA(3)kI=603ApkI=(1).選擇電纜的截面饋點(diǎn)電給1號(hào)廠房（鑄造車間）的線路采用VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地縛設(shè)。1)按發(fā)熱條件選擇選擇電纜的規(guī)格由，查表8-43，初選120mm2，其Ial=212A>201A

，滿足發(fā)熱條件。3．380V低壓出線的選擇

解：查附錄表知，（2）選擇低壓斷路器規(guī)格DW16-630型低壓斷路器的過電流脫扣器額定電流故初步選DW16-630型斷路器，其。.250ANORI=試選擇此線路電纜的截面、線路上裝設(shè)的DW16型低壓斷路器及其過電流脫扣器的規(guī)格。例鑄造車間

380V動(dòng)力線路，，；此線路首端的,當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度為+33℃。30201AI=19.7kA(3)kI=603ApkI=設(shè)瞬時(shí)脫扣器電流整定為3倍即而不滿足的要求，因此需增大脫扣電流。整定為4倍時(shí):滿足躲過尖峰電流的要求。校驗(yàn)斷流能力：查附錄表11知所選DW16-630型斷路器，滿足要求。

(3).校驗(yàn)電纜與低壓斷路器保護(hù)的配合而不滿足的要求，因此將電纜截面增大為150mm2。從而滿足電纜與保護(hù)裝置配合的要求。由于瞬時(shí)過電流脫扣器的動(dòng)作電流整定為，這時(shí)其，選用VLV22—1000-3×150+1×95的鋁芯電纜

。編號(hào)名稱裝置地點(diǎn)條件

電纜低壓斷路器校驗(yàn)斷路器與電纜配合計(jì)算電流尖峰電流短路電流截面積允許載流量型號(hào)1鑄造車間20160319.7150

242DW16-630250A/1000A/30kA2鍛壓車間25175319.7185273DW16-630315A/1260A/30kA熱處理車間17619.