某機(jī)械制造廠車間變電所及其低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)

某機(jī)械制造廠車間變電所及其低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)前 言電能是工業(yè)生產(chǎn)的主要?jiǎng)恿δ茉?，工廠供電設(shè)計(jì)的任務(wù)是從電力系統(tǒng)取得電源，經(jīng)過(guò)合理的傳輸、變換、分配到工廠車間中每一個(gè)用電設(shè)備上，隨著工業(yè)電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，工廠用電量快速增長(zhǎng)，對(duì)電能質(zhì)量、供電可靠性以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等的要求也日益提高，供電設(shè)計(jì)是否完善，不僅影響工廠的基本建設(shè)投資、運(yùn)行費(fèi)用和有色金屬消耗量，而且也反映到工廠的可靠性和工廠的安全生產(chǎn)上，它與企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、設(shè)備和人身安全等是密切相關(guān)的?，F(xiàn)在除個(gè)別大型工業(yè)聯(lián)合企業(yè)有自備電廠外，絕大多數(shù)工廠都是從國(guó)家電力系統(tǒng)取得電能的，因此，工廠工業(yè)負(fù)荷是電力系統(tǒng)的主要用戶，工廠供電系統(tǒng)也是電力系統(tǒng)的一個(gè)組成部分，保證安全供電和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，不僅關(guān)系到企業(yè)的利益，也關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及合理利用能源。工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循國(guó)家的各項(xiàng)方針政策，設(shè)計(jì)方案必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的有關(guān)規(guī)定，同時(shí)必須滿足以下幾項(xiàng)基本要求：1、安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。2、可靠 應(yīng)滿足能用戶對(duì)供電可靠性的要求。3、優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)電壓和頻率等質(zhì)量的要求。4、經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用低，并盡可能工節(jié)約電能和減少有色金屬消耗量。此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局和全局、當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部和當(dāng)前和利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。本說(shuō)明書(shū)為某機(jī)械制造廠電修低配系統(tǒng)及車間變電所設(shè)計(jì)說(shuō)明，該車間的主變壓器容量為630kVA，各電壓等級(jí)分別為10kV和0.4kV，車間的負(fù)荷均屬三類負(fù)荷，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：車間的負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功補(bǔ)償，確定車間變電所的所址和型式，車間變電所的主接線方案，短路電流計(jì)算，主要用電設(shè)備選擇和校驗(yàn)，車間變電所整定繼電保護(hù)和防雷保護(hù)及接地裝置的設(shè)計(jì)等。0/21某機(jī)械制造廠車間變電所及其低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-5"\h\z第一章課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 2設(shè)計(jì)目的 2\o"CurrentDocument"設(shè)計(jì)內(nèi)容 2\o"CurrentDocument"設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 2第二章設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 6\o"CurrentDocument"車間變電所電壓等級(jí)確定和主接線方案確定 6\o"CurrentDocument"電力負(fù)荷計(jì)算 7\o"CurrentDocument"無(wú)功補(bǔ)償及補(bǔ)償容量確定 9\o"CurrentDocument"變電所主變壓器及主接線方案的選擇 10\o"CurrentDocument"短路電流計(jì)算 11\o"CurrentDocument"選擇車間變電所高、低壓電氣設(shè)備 13\o"CurrentDocument"變電所防雷保護(hù)及接地裝置設(shè)計(jì) 15\o"CurrentDocument"18\o"CurrentDocument"19\o"CurrentDocument"191/21某機(jī)械制造廠車間變電所及其低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一章課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)目的工廠供電課程設(shè)計(jì)是按教學(xué)計(jì)劃安排在供電課程結(jié)束后進(jìn)行的教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)時(shí)間為一周。以加強(qiáng)學(xué)生所學(xué)供電理論的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，決解問(wèn)題及分析問(wèn)題的能力。培養(yǎng)學(xué)生初步的工程設(shè)計(jì)能力。通過(guò)課程設(shè)計(jì)是學(xué)生初步掌握電氣工程設(shè)計(jì)的步驟及方法，學(xué)會(huì)編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)繪制工程圖樣。設(shè)計(jì)內(nèi)容工廠供電課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是將電力系統(tǒng)輸送來(lái)的電能，經(jīng)過(guò)合理輸送變配電方式，輸送給每一個(gè)用電設(shè)備上。以保證電氣設(shè)備可以獲得安全、可靠、高質(zhì)量的電能。設(shè)計(jì)方案的完善與否直接影響到供電系統(tǒng)性能和經(jīng)濟(jì)性能的優(yōu)劣。在設(shè)計(jì)中要遵循國(guó)家有關(guān)規(guī)程和規(guī)定。在保證供電可靠性和電能質(zhì)量的前提下，盡可能做到節(jié)省投資，減少有色金屬的消耗量，降低運(yùn)行費(fèi)用，盡量采用供電新技術(shù)和新產(chǎn)品。設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1、設(shè)計(jì)題目某機(jī)械制造產(chǎn)車間變電所及其低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)2、設(shè)計(jì)時(shí)間2013年12月20日至2013年12月25日指導(dǎo)教師 （簽名）年月日3、設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料（1）機(jī)加車間負(fù)荷全部為三級(jí)負(fù)荷，對(duì)供電可靠性要求不高。（2）車間平面布置圖如圖1-1所示，車間電氣設(shè)備各細(xì)表如表1-1所示，另外車間低壓母線轉(zhuǎn)供負(fù)荷如表1-2所示。2/21

某機(jī)械制造廠車間變電所及其低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖1-1機(jī)加車間平面布置圖表1-1車間用電設(shè)備明細(xì)表設(shè)備代號(hào)設(shè)備名稱臺(tái)數(shù)單臺(tái)容量效率功率因數(shù)啟動(dòng)倍數(shù)備注1~7普通車床C616A73.30.90.8168~10普通車床C620-137.60.890.81611~13普通車床CW61100323.70.880.82414,15立式車床C516A238.20.860.80316,17平面磨床M713027.60.880.82618,19普通車床C630210.1250.880.81620,21搖臂鉆床Z3528.50.870.825.522,23插齒機(jī)Y5423.80.920.82624,25龍門(mén)刨床B2016266.80.860.812.526,27立式車床C512-1A235.70.860.80328~31牛頭刨床M6050440.870.82632~34插床B5020330.880.82635~38立式鉆床Z53544.6250.900.80639~40砂輪機(jī)S3SL-30021.50.920.826.541~43通風(fēng)機(jī)330.880.815.544吊車5t128.20.820.654.5表1-2車間變電所低壓轉(zhuǎn)供負(fù)荷轉(zhuǎn)供負(fù)荷名稱額定容量(KW)計(jì)算負(fù)荷轉(zhuǎn)供距離(KM)Pc(KW)Qc(Kvar)Sc(KVA)3/21

某機(jī)械制造廠車間變電所及其低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)機(jī)修車間回路142120.15回路22518回路33121加工車間回路1102300.1回路23416回路35020汽車庫(kù)回路126100.15回路22010回路36118泵站回路140210.3回路24121回路36118照明回路（三相）回路1100.2回路215回路312車間變電所電源原始數(shù)據(jù)如表1-3所示表1-3 車間變電所電源原始數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)題目序號(hào)總降壓變電所車間變電所地區(qū)環(huán)境最熱平均氣溫（度）車間最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)H土壤情況自然接地電阻二次母線短路容量（MVA）保護(hù)動(dòng)作時(shí)限（s）電源進(jìn)線電壓（KV）電阻率長(zhǎng)度KM導(dǎo)線類型U1NU2N地上地下S.maxS.min架空電纜42001501.20.4J100.430（3）車間采用三班制。年最大有功負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為5500h。（4）供電電源條件：1）從本廠35/10KV總降壓變電所用架空線引進(jìn)10kV電源，該變電所距本車間南0.3Km。2）電力系統(tǒng)短路數(shù)據(jù)見(jiàn)表1-3設(shè)計(jì)題目序號(hào)2。3）供電部門(mén)提出的要求如下。a、工廠總降壓變電所10kV配電出線定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)裝置的整定時(shí)間tP=1.3sb、車間最大負(fù)荷是功率因數(shù)不得低于0.9。c、在車間變電所10KV側(cè)進(jìn)行計(jì)量。d、供電貼費(fèi)為700元/（KVA），每月電費(fèi)按兩部電價(jià)制：基本電費(fèi)為18元/（kVA），動(dòng)力電4/21某機(jī)械制造廠車間變電所及其低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)費(fèi)為。4元/（kV/h）,照明電費(fèi)為。5元（KW/h）。（5）工廠自然條件：1）氣象資料。年度最高氣溫38度，年平均氣溫35度，年度最低氣溫8度，年最熱月平均最高氣溫30度，年最熱月地下0.7~1m處平均溫度20度，常年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)；年雷暴日10天；土壤凍結(jié)深度1.10m。2）地質(zhì)水文資料。平均海拔200m，底層以沙質(zhì)粘土為主，地下水位3~5m，地耐壓力為20t/m2。圖1-2所示為車間變電所電源供電系統(tǒng)圖圖1-2車間變電所電源供電系統(tǒng)圖4、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求（1）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(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)確定車間變電所的電壓級(jí)別；2）計(jì)算負(fù)荷采用需用的系數(shù)法，計(jì)算出單臺(tái)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(gè)數(shù)電容器柜個(gè)數(shù)；4）按對(duì)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(tái)數(shù)；6）導(dǎo)線截面積的選擇，支線和干線按發(fā)熱條件選擇，進(jìn)線電纜按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇，按允許發(fā)熱，電壓損失短路的熱進(jìn)行效驗(yàn)；7）短路電流的計(jì)算，繪制計(jì)算電路和等值電路圖，確定短路點(diǎn)，計(jì)算出個(gè)短路點(diǎn)的最大和最小短路電流及短路容量；8）車間變電所低壓母線按發(fā)熱條件選擇，按短路的熱和力效驗(yàn)；9）按國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)和圖幅，用鉛筆畫(huà)出車間變電所的電氣主接線圖、車間配電系統(tǒng)圖和配電平面圖。（2）設(shè)計(jì)要求1）按章節(jié)編制出設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，說(shuō)明書(shū)要用鋼筆在規(guī)定的用紙上，說(shuō)明書(shū)要用仿宋體字，字跡要工整，清晰，圖紙上的字必須用仿宋字，說(shuō)明書(shū)要簡(jiǎn)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(shuō)明書(shū)。2）設(shè)計(jì)圖樣要符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，采用新標(biāo)準(zhǔn)電氣圖形符號(hào)和文字符號(hào)，圖樣上的字必須用仿宋字。3）按教學(xué)大綱要求，課程設(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(shū)目（文獻(xiàn)）。5）要有設(shè)計(jì)結(jié)論（或總結(jié)或體會(huì)）。5/21某機(jī)械制造廠車間變電所及其低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)第二章設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)車間變電所電壓等級(jí)確定和主接線方案確定（1）根據(jù)已知機(jī)械加工產(chǎn)車間負(fù)荷均為三級(jí)負(fù)荷，對(duì)供電可靠性要求不高，因此可采用線路一一變壓器界限方式。它的優(yōu)點(diǎn)是接線簡(jiǎn)單、使用設(shè)備少和建設(shè)投資省；其缺點(diǎn)是供電可靠性較差。當(dāng)供電線路，變壓器及其低壓母線上發(fā)生短路或任何高壓設(shè)備檢修時(shí)，全部負(fù)荷均要停止供電。這種接線適合于三級(jí)負(fù)荷的變電所。為保證對(duì)少量二級(jí)負(fù)荷供電，可在變壓器低壓側(cè)引入其他變電所聯(lián)絡(luò)線作為備用電源。選擇主接線方案如圖2-1所示。圖2-1車間變電所線路-變壓器組主接線圖（2）車間變電所高壓側(cè)根據(jù)電源條件選定為10KV，低壓側(cè)額定電壓為380V，因此選減壓變壓器額定電壓為10/0.4kV。（3）機(jī)加車間低壓配電網(wǎng)絡(luò)接線方式的選擇，低壓配電網(wǎng)絡(luò)接線方式有放射式、樹(shù)干式、環(huán)式和鏈?zhǔn)?。低壓配電網(wǎng)絡(luò)接線設(shè)計(jì)應(yīng)滿足用電設(shè)備對(duì)供電可靠性和電能質(zhì)量的要求，同時(shí)應(yīng)注意接線簡(jiǎn)單，操作方便，具有一定靈活性，適應(yīng)性廣和使用上變化和設(shè)備檢修的需要，配電系統(tǒng)層次一般不超過(guò)三級(jí)。根據(jù)GB50052-1995《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，由于機(jī)加車間的電機(jī)容量不大又集中，對(duì)供電可靠性要求又不高，因此低壓配電網(wǎng)絡(luò)接線可采用樹(shù)干式或鏈?zhǔn)浇泳€。車間配電網(wǎng)絡(luò)接線圖如圖2-2所示。6/21

某機(jī)械制造廠車間變電所及其低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖2-2車間低壓配電網(wǎng)絡(luò)接線圖各配電箱所接電氣設(shè)備如表1-1所不。表2-1 配電箱及配電箱所接電氣設(shè)備序號(hào)配電箱序號(hào)配電箱所接電氣設(shè)備序號(hào)配電箱序號(hào)配電箱所接電氣設(shè)備序號(hào)AL136，37，38，39AL68，9，10AL228，29，30，31，32，33AL722，23，，39，40AL321，，24，25，26，27，28AL818，19，28，42，43AL411，12，13，，16，17，41AL91，2，3，4，5，6AL514，15電力負(fù)荷計(jì)算1.采用需用系數(shù)法對(duì)車間用電設(shè)備進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算表2-2 各支線負(fù)荷計(jì)算機(jī)熔斷器和導(dǎo)線截面積選擇設(shè)備名稱單臺(tái)容量(kW)計(jì)算電流(A)啟動(dòng)電流(KA)熔斷器選擇IN?FU/IN?FE導(dǎo)線截面積mm2允許載流量Ial(A)穿鋼管管徑S(mm)普通車床CW611023.649.690.4*198.7100/50105525平面磨床M21207.215.700.4*86.3750/202.518157/21

某機(jī)械制造廠車間變電所及其低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)普通車床C620-35.62511.710.4*70.2650/202.51815鏜床T689.821.640.4*119.0350/302.51815普通車床C620-17.616.020.4*96.1150/302.51815搖臂鉆床Z358.518.100.4*99.5750/202.51815滾齒機(jī)Y364.18.260.4*49.5550/102.52215吊車5t28.280.390.4*361.75200/100259832牛頭刨床B66536.320.4*37.9050/102.51815立式銃床X53T13.829.420.4*117.6650/302.51815液壓牛頭刨床B6901123.470.4*129.1150/3043020立式鉆床Z5120.61.220.4*7.9450/302.51815立式鉆床Z5354.6259.760.4*58.5650/102.52215滾齒機(jī)W1Y3J2246.370.4*139.10100/502.51815立式車床C516A3883.920.4*251.76120/1002.51815萬(wàn)能銃床X62W9.820.650.4*82.6250/302.51815龍門(mén)刨床B201666.8145.700.4*364.25200/1505015250砂輪機(jī)S3SL-3001.53.020.4*19.9450/52.51815通風(fēng)機(jī)2.24.630.4*27.7950/52.51815插床B503248.520.4*51.1150/102.51815(2)干線負(fù)荷計(jì)算及截面積選擇表2-3 車間用電設(shè)備從低壓配電屏引出序號(hào)車間名稱供電回路代號(hào)額定容量計(jì)算負(fù)荷 計(jì)算負(fù)荷KWPc/KWQc/KvarSc/KVAI(30)A1工具一車間回路152215685.2回路2644075114.7回路356236192.02工具二車間回路148185177.9回路257266395.28/21某機(jī)械制造廠車間變電所及其低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)回路360236497.63材料庫(kù)回路11561624.5回路22092233.3回路31241319.24照明回路（三相）回路112162030.4回路222142639.6回路37171827.9總計(jì)446.8425217477725.0取Kp=0.9,Kq=0.95382.5206.15435660.2無(wú)功補(bǔ)償及補(bǔ)償容量確定（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(shí)系數(shù)（或稱為參差系數(shù)或稱為綜合系數(shù)）。根據(jù)上述表格得P 3825tanpl=0.54cos弧=3M= =0.88tanpl=0.54Si435由于車間負(fù)荷功率因數(shù)小于0.9,因此應(yīng)在變壓器低壓母線上進(jìn)行集中無(wú)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。1）補(bǔ)償容量的確定cos?！?0.92Q=382.5義［tan（arccos0.88）-tan（arccos0.92）］kvar=43.5kvar2）選擇補(bǔ)償裝置選擇PGJ1型低壓自動(dòng)補(bǔ)償屏，并聯(lián)電容器為BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）一臺(tái),總共容量84kvar。如圖2-3所示。補(bǔ)償后變電所變壓器一次側(cè)計(jì)算負(fù)荷3）補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：S30⑵=<382.52+(206.15-43.5)2kVA=416kVA變壓器的功率損耗為：APT氏0.015S30(2)=0.015x416kVA=3.6kWAQ尸0.06S30(2)=0.06x416kVA=25kvar變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為P30⑴,=382.5kW+3.6kW=386.1kWQ30⑴=(206.15-43.5)kvar+25kvar=187.65kvarS30⑴';小(386.1)2+(187.65》:429kVA補(bǔ)償后工廠的功率因數(shù)為cos。,=P30⑴『S30(1),=386.1/429=0.99/21

某機(jī)械制造廠車間變電所及其低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖2-3PGJ1某機(jī)械制造廠車間變電所及其低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖2-3PGJ1型低壓無(wú)功功率補(bǔ)償裝置原理接線圖變電所主變壓器及主接線方案的選擇根據(jù)負(fù)荷性質(zhì)和電源情況選擇變壓器臺(tái)數(shù)和容量，有下列兩種方案：.裝設(shè)一臺(tái)主變壓器型號(hào)為S9型，而容量根據(jù)式穩(wěn)定合格，S,T為主變壓器容量，選Sn「630KVA>S30=435KVA，查表2-5即選一臺(tái)S9-630/10/0.4-Yyn0型低損耗配電變壓器。.裝設(shè)兩臺(tái)變壓器型號(hào)為S9型，暗備用，低壓側(cè)采用單母線分段主接線，有SnT氏(0.5~0.6)義435=217.5~261KVA技術(shù)指標(biāo)經(jīng)濟(jì)指比較項(xiàng)目方案1：裝設(shè)一臺(tái)主變的方案方案2：裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案供電安全性技術(shù)指標(biāo)經(jīng)濟(jì)指比較項(xiàng)目方案1：裝設(shè)一臺(tái)主變的方案方案2：裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案供電安全性滿足要求滿足要求供電可靠性基本滿足要求基本滿足要求供電質(zhì)量一臺(tái)主變，電壓損耗較大兩臺(tái)主變并列，電壓損耗較小靈活方便性一臺(tái)主變，靈活性小有兩臺(tái)主變，靈活性較好擴(kuò)建適應(yīng)性電力變壓器的綜合投資額留有擴(kuò)建余地小查得S9-630的單價(jià)為7.47萬(wàn)元，而變壓器綜合投資約為其單價(jià)的2倍，因此綜合投資約擴(kuò)建適應(yīng)性好查得S9-315的單價(jià)為4.3萬(wàn)元，因此兩臺(tái)變壓器的綜合投資約為4*4.3=17.2萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方表2-4 兩種主接線方案的比較10/21某機(jī)械制造廠車間變電所及其低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)高壓開(kāi)關(guān)柜（含計(jì)量柜）的綜合投資額為2*7.47=14.94萬(wàn)元查得5-15得JYN2-10型粗可按每臺(tái)4.5萬(wàn)元計(jì)，其綜合投資可按設(shè)備的1.3倍計(jì)，因此高壓開(kāi)關(guān)柜的綜合投資約為4*1.3*4.5=23.4萬(wàn)元案多投資2.26萬(wàn)元本方案采用6臺(tái)JYN2-10柜，其綜合投資可按設(shè)備的1.3倍計(jì)，綜合投資約為6*1.3*4.5=35.1萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方案多投資11.7萬(wàn)元電力變壓器和高壓開(kāi)關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)查表3-2，主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)每年：14.94*0.11=1.643萬(wàn)元23.4*0.12=2.808萬(wàn)元總計(jì)：4.451萬(wàn)元查表3-2,主變和高壓開(kāi)關(guān)柜的折舊和維修管理費(fèi)每年：17.2*0.11=1.892萬(wàn)元35.1*0.12=4.212萬(wàn)元總計(jì)：6.104萬(wàn)元.比一臺(tái)主變方案多投資1.653萬(wàn)元交給供電部門(mén)的一次性供電貼費(fèi)主變?nèi)萘棵縆VA為800元，供電貼費(fèi)=630KVA*0.8萬(wàn)元/KVA=504萬(wàn)元供電貼費(fèi)=2*315KVA*0.8萬(wàn)元=504萬(wàn)元，兩種方案供電貼費(fèi)相等從一匕表可以看出，按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案略優(yōu)于裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案，但按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案遠(yuǎn)由于裝設(shè)兩臺(tái)主變的主接線方案，因此決定采用裝設(shè)一臺(tái)主變的主接線方案。短路電流計(jì)算1、短路計(jì)算圖2-4供電系統(tǒng)計(jì)算電路圖圖2-5供電系統(tǒng)等值電路圖采用標(biāo)幺制法進(jìn)行三相短路計(jì)算，基準(zhǔn)值取:11/21某機(jī)械制造廠車間變電所及其低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)Sd=100MV?A,U=10.5kV,c1U=0.4kVc2確定基準(zhǔn)值由Sd=100MV?A,U=10.5kV,Uc1 c2=0.4kV基準(zhǔn)電流, SI=一d100—=—= =5.5kA,I100=-= =144.3kAd1 33U ；3X10.5 . 'd2 <3義0.4d1TOC\o"1-5"\h\zS100 S100電源內(nèi)阻X =一d—= =0.5,X =一d—= =0.29s*maxS200 .'s*min S350 .k*min k*maxS 100Rwl=RLU^=0.64X1.5X--=0.8707d1S 100線路 X=XL^^=0.323X1.5X=0.4395WL1U2 10.52d2S 100變壓器 XWL=X1LU^d-=0.323X1.5X^^-=0.4395d22)計(jì)算K1點(diǎn)和K2點(diǎn)短路電流為X=X+X=0.5+0.4395=0.9395X'""x=Xs,max+X=0.29+0.4395=0.7295R=R=s0m8x707Zimin三%1"*卜1^^1359,%人…二、2k1+X2k1.max=L囪9TOC\o"1-5"\h\zXk2?max=Xk1?mJ ^645Xk2?min=Xk1?mJ 345I =—L—=55=4.842(KA),I =—L—="=4.294(kA)k1?maxZ1.1359 . k1min Z1.2809 .k1?min k1?maxI144.3 I144.3I =—4= —=22.7083(kA),I =—『= 一=21.982(kA)k2?max X 6.35 k2?minX 6.5645k2*min k2*max短路電流計(jì)算結(jié)果如表所示高壓沖擊系數(shù)Ksh=1.8，i卜=&KIk1 =2.55x4.842=12.35(kA)低壓沖擊系數(shù)%=1.6，i卜=2KKIk2 =2.26x22.71=51.32(kA)短路容量為：S =-Sd—=100=88.04(MV?A)k1?maxZ1.1359k1?minS=-Sd-=100=15.74(MV?A)k2?max Z6.3545k2?min表2-5短路電流計(jì)算結(jié)果12/21

某機(jī)械彳短路點(diǎn)運(yùn)行方式制造廠車間變電所及其低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)K1K2最大運(yùn)行方式短路電流（KA）4.84222.7083最小運(yùn)行方式短路電流（KA）4.29421.982沖擊電流（KA）12.3251.32最大短路容量（MV-A）88.0415.74選擇車間變電所高、低壓電氣設(shè)備.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130M=1180.11A，根據(jù)年最大負(fù)荷小時(shí)數(shù)Tmax=4000h，差的經(jīng)濟(jì)電流密度，J=1.73，因此經(jīng)濟(jì)截面積Aec=I30M=1180.11=682.14（mm2）。選LMY型硬鋁母線1008。在環(huán)境溫度為J1.7335。時(shí)豎放11=1625人，平放減少8%，1,=1625義0.92=1495A。可見(jiàn)，母線允許載流量大于母線計(jì)算電流130M=1180.11對(duì)母線坐熱穩(wěn)定校驗(yàn)，假想時(shí)間為）=tjtQ1.3+0.2=1.5（s）則熱效應(yīng)允許最小截面積為At=絲吧、廠=22.7X103,15=319.6（mm2）Ceq87因?yàn)閷?shí)選母線截面積A=100X8=800mm2>At=319.6，所以熱穩(wěn)定合格。.對(duì)母線作動(dòng)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。計(jì)算應(yīng)力為a=0.25,b=0.1,h=0.008<3/2(1)X<3/2(1)X10-740=_，… c 1082h/6<3(51.32\x(0.90.25X10-7x0.910x(0.1)x0.008/6=11.08(MPa)o<01=70MPa（硬鋁母線）合格..進(jìn)線電纜熱穩(wěn)定校驗(yàn)A="小京=A103<14=203（mm2）minC'k13710kV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YJL22-1000-3x240,允許載流量474AI/=474A>/加=39.889A電纜不作動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)。.車間變電所高壓電氣設(shè)備的選擇13/21

某機(jī)械制造廠車間變電所及其低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)表2-6 車間變電所變壓器進(jìn)線側(cè)計(jì)算數(shù)據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)真空斷路器ZN-12-40.5高壓熔斷器UNW(kV)10Un(kV)10Un(kV)10I30(A)44.48In(A)400In⑹0.5Ik(kA)4.84□kA)17.3□kA)100Sk(MVA)88.04S^(MVA)150S^(MVA)500L(kA)12.35imax(kA)22i…(kA)16012、eq30.451t2tt302表2-7 普通閥型避雷器技術(shù)數(shù)據(jù)型號(hào)額定電壓(kV)滅弧電壓(kV)工頻放電電壓沖擊放電電壓沖擊殘壓(kV)不小于不大于FS不大于FZ不大于FSFU3KA5KA50KA10KAFS-10101226350(1)選擇避雷器FS-10或FZ-10(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：選LAJ-10或LQJ-10(4)選擇避雷器FS-10或FZ-10表2-8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)Unw(V)380八。附(A)1180.11人(kA022.71號(hào)(MV-A)15.74Aim(kA)51.32W(KA2.s)2251^1,5=773.65、高壓開(kāi)關(guān)柜選擇查《工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)》，選用北京華東有限公司生產(chǎn)的JYN2-10型金屬鎧裝中置抽出式(手車式)開(kāi)關(guān)柜。根據(jù)車間變電所主接線選擇開(kāi)關(guān)柜編號(hào)方案如下表所示。JYN2-10型高壓開(kāi)關(guān)柜03、30203634編號(hào)電纜進(jìn)線及電壓電壓測(cè)量及避雷節(jié)車間主變壓右聯(lián)絡(luò)14/21SN10-10皿真空斷路器FCD3-10避雷器RN3-10高壓熔斷器某機(jī)械制造廠車互感器11133間變電所及其低壓配器1133電系統(tǒng)設(shè)計(jì)器1313JDZ6-10電壓互感器電流互感器JDZJ6-10LZZB6-10LZZOB6-10外形尺寸(寬”深x高，mm乂mm父mm)1000*1500*2200（采用5用0-10皿6、低壓配電屏的選擇查《工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)》，低壓配電屏選擇GCK3(GCL-S)型低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜，作為發(fā)電廠變電所三相交流50Hz,380V，額定電流為3150A及以下低壓配電系統(tǒng)。根據(jù)車間變電所低壓配電線路設(shè)計(jì)方案選低壓開(kāi)關(guān)柜一次線路方案示例如下圖所示。選擇變電所位置要從安全運(yùn)行角度出發(fā)，達(dá)到較好技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。一般滿足接近中心負(fù)荷，進(jìn)出線方便、接近電源側(cè)的議案球。本車間變電所已確定在西北角。變電所的形式和布置。變電所的形式根據(jù)用電負(fù)荷的狀況和周圍環(huán)境情況確定。根據(jù)當(dāng)壓配電室相鄰并友們相通。2.7變電所防雷保護(hù)及接地裝置設(shè)計(jì).直擊雷保護(hù)在變電所屋頂裝置避雷針或避雷帶，并引出兩根底線與變電所公共接地裝置連接，由于變電所高低壓電氣設(shè)備均在室內(nèi)，因此不必設(shè)置獨(dú)立的避雷針。防雷引下線，應(yīng)優(yōu)先利用自然引下線，還可以利用建筑物的鋼柱、消防梯、金屬煙囪作自然引下線。人工防雷引下線采用圓柱或扁鋼，優(yōu)先采用圓鋼，其截面積應(yīng)滿足規(guī)范要求，引下線沿建筑物外墻明敷設(shè)，并經(jīng)最短路徑接地。要求接地電阻為4。GCK3一次線路方案15/21

某機(jī)械制造廠車間變電所及其低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)編號(hào)電WL1WL2WL3WL4WL5WL6WL7WL8功功LMZJ1-0.5電流互感器AE1000-1600-S斷路器ME630斷路器纜進(jìn)線125饋電72.32饋電饋電饋電饋電饋電饋電照明率:數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償率:數(shù)自動(dòng)補(bǔ)償192ME1000斷路器S1-125斷路器11S2-160斷路器S3-250斷路器S5-400斷路器11111DCHR1-00-1熔斷刀開(kāi)QSA400-630熔斷刀開(kāi)NT00-160/A熔斷器JKC1-/3接觸器1::BCMJ-0.4.30-3電容器LMZK2-0.66電流互感器3333333188圖2-6低壓開(kāi)關(guān)柜一次線路法案示例16/21

某機(jī)械制造廠車間變電所及其低壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì).雷電侵入波的保護(hù)在10kV高壓側(cè)配電室裝有HYSWS2-7/50型避雷器，引下線采用25mm4mm鍍鋅扁鋼。下與公共接地網(wǎng)焊接，上與避雷器接地端螺栓連接。.變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì)(1)接地電阻要求：變電所公共接地電阻應(yīng)滿足：RE<4Q1201200.94=127.7QU(l1201200.94=127.7QU(l+35/) 10X(1.5+35X0.9)oh350cab350=0.94即去公共接地裝置電阻RE<4Q(2)接地裝置的設(shè)計(jì)，采用長(zhǎng)2.5m、050mm鍍鋅鋼管30根，沿變電所三面均勻分布布置，變電所前兩面布置二排，管距5m垂直打入地下，管頂離地面0.6m。管間用40mm4mm鍍鋅扁鋼焊接相連。變電所的變壓器室有一條接地干線與室外公共接地裝置連接。接地干線均采用25mm4mm鍍鋅扁鋼。.公共接地裝置計(jì)算(1)單根垂直接地體電阻估算。沙質(zhì)粘土取土壤電阻率p=300Q?m,R=E=迎=120Q,人工水平接地體電阻ev1 2.5R=生=蘭迎=15Q，估算垂直人工接地體根數(shù)n,已知自然接地體電阻15，則需要人Eh1 40工接地體電阻為R=RnatRE="出=5.455QE*minR-RE15-4n,也n,也「RE*min0.9x1200.66x5.455=29.99考慮到管間屏蔽作用，并使接地體均勻，可按偶數(shù)倍布置接地體，可選n=30根，再作復(fù)合接地體電阻計(jì)算：=1.85Q<4QRE1 120X=1.85Q<4Q EV-Eh—?—二 X

EEh+8￡曉“ 15+8X1200.63所以滿足要求。(2)校驗(yàn)鋼質(zhì)接地線短路熱穩(wěn)定，低壓母線上單相接地短路電流計(jì)算如下:1)零序阻抗為22X=-X=0.4246(mQ),R =-R=0.041