某機器廠供配電系統的電氣設計

目錄摘要1關鍵詞1Abstract2Keywords2引言31設計的原始資料31.1工廠的原始材料31.2設計要求42工廠的主接線52.1工廠的主接線方案如下62.2主接線圖的分析72.3主接線圖確實定83全廠負荷計算93.1關于負荷計算93.2工廠的負荷計算94主變壓器設備的選擇114.1主變壓器臺數確實定114.2主變壓器容量確實定114.3主變壓器型式的選擇114.4聯結組別選擇114.5變壓器型號的選擇114.6工廠變壓器的選擇115全廠主設備的選擇125.1電氣設備選擇的一般條件125.2高壓設備的選擇125.3400V低壓側設備選擇136短路電流的計算216.1短路電流計算的目的216.2短路電流計算的方法216.3工廠供電短路電流的計算217電氣設備的校驗207.1關于電氣設備的校驗237.2全廠電氣設備的校驗23致謝23參考資料24某機器廠供配電系統的電氣設計自動化專業(yè)學生指導教師摘要：工廠供電系統就是將電力系統的電能降壓再分配電能到各個廠房或車間中去，它由工廠降壓變電所，高壓配電線路，車間變電所，低壓配電線路及用電設備組成。工廠總降壓變電所及配電系統設計，是根據各個車間的負荷數量和性質，生產工藝對負荷的要求，以及負荷布局，結合國家供電情況。解決對各部門的平安可靠，經濟技術的分配電能問題。其根本內容有以下幾方面：進線電壓的選擇,變配電所位置的電氣設計,短路電流的計算及繼電保護,電氣設備的選擇,車間變電所位置和變壓器數量、容量的選擇,防雷接地裝置設計等。關鍵詞：負荷數量；負荷布局；繼電保護；防雷接地裝置TheelectricalfactorypowersupplysystemdesignStudentmajoringinautomationDubaolongTutorZhoujingleiAbstract：Factorypowersupplysystemofthepowersystemiswillpowerstep-downredistributionelectricalenergyintothevariousworkshopsorworkshop,itbyfactorystep-downsubstation,highvoltagedistributioncircuit,workshop,lowvoltagepowerdistributionlinesandsubstationofelectricalequipment.Thefactoryalwaysstep-downsubstationanddistributionsystemdesign,isbasedontheloadofeachworkshop,productionprocessquantityandnatureofloaddemand,andloaddistribution,combinativestatepowersupplysituationofeachdepartment.Solvethesafeandreliable,economicandtechnologicaldistributionelectricityproblems.Itsbasiccontentshavethefollowingseveralaspects:intolinevoltagechoice,transfering&transformingtheelectricaldesign,whatpositionofshort-circuitcurrentcalculationandrelayprotection,electricalequipmentchoice,workshopsubstationpositionandnumberoftransformers,capacityoptions,lightningproofgroundingdeviceasher.Keywords：loadquantity；loaddistribution；relayprotection；relayprotectionlightningproofgroundingdevice引言本文對某機器廠供配電情況進行相關的研究和設計，針對不同的負荷的不同要求，供電系統需要有不同的供電方式，設計按要求對其全場負荷進行了計算并合理的選擇了主變壓器。采用了單母線、橋式接線等多種接線方式綜合個方面的要求，按照電氣設備的一般選擇原那么和主要電氣設備的具體選擇和校驗方法，對電氣設備以及導線、電纜的選擇進行了深層次的討論，較好的完成了預定的任務。1設計的原始資料在進行供配電系統設計之前，應先全面了解工廠的情況?，F將了解情況介紹如下。1.1工廠的原始材料1、工廠廠區(qū)主要的由四個區(qū)域組成：冷作車間金工車間裝配車間及倉庫，其中，金工車間面積：60×24m2、各車間負荷表及金工車間設備明細表見表1-1，表1-2。3、供電情況：在金工車間東側1.02公里處，有一坐10KV配電所，先用1KM的架空線路，然后改為電纜線路至本廠變電所。4、氣象條件：本廠所在地年最熱月平均氣溫為34.6℃表1-1各車間負荷表車間P30/KWQ30/KW最大的電機/KW冷作車間10011030安裝車間809022倉庫20207.5戶外照明2015表1-2金工車間設備明細表序號設備名稱設備容量/KM臺數需要系數功率因數1～3，13～1623～253632～34車床7.2140.250.54銑床1310.250.552135搖臂鉆730.250.5674142銑床1040.250.589銑床920.250.510砂輪機3.210.250.51112砂輪機120.250.51718磨床9.220.250.519車床14.310.250.52038磨床13.220.250.52237車床10.220.250.52627磨床15.720.250.52829立車6310.250.53910.250.530天車20.110.250.531搖臂鉆1010.250.53940龍門刨8520.250.5434445銑床7.230.250.546銑床9.310.250.547銑床9.810.250.548橋式起重機23.210．150.54950橋式起重機29.520.150.5說明：1、金工車間照明密度為：12W/,需要系數為1，照明功率因數為0.95。2、全廠有功同時系數取0.95，無功同時系數取0.97。3、全廠為三級負荷。1.2設計要求要求根據本廠供電電源情況，并合理考慮工廠生產開展的需要，按照平安技術先進、經濟合理的要求，完成如下的內容[1]：1、確定供配電系統的主接線方案如圖1-1，要求設計的主接線方案合理、可行、可靠、經濟。圖1-1全廠的主接線圖2、主接線線確定后，進行負荷計算及主變壓器的臺數與容量，類型及一次設備初步選型。3、全廠的功率因數要求到達0.90，采用電容器集中補償提高功率因數，設計選配補償電容器柜。4、本項只有一電源進線，為保證金工車間供電可靠，應考慮采用柴油發(fā)電機作為后備電源，以提高供電的可靠性。5、正確計算工廠的計算負荷和短路電流：根據計算負荷和短路電流選擇設備、校驗設備。6、作出金工車間設備分布圖及配電系統圖1-2[2]。圖1－2金工車間平面布置圖2工廠的主接線2.1工廠的主接線方案1、主接線方案的設計原那么與一般要求[3]：〔1〕平安性:要求符合國家標準和有關技術規(guī)程的要求，能充分保證人身和設備平安?！?〕可靠性:要滿足各級電力負荷特別是其中三級負荷時對供電可靠性的要求和符合質量的電能?！?〕靈活性:能適應各種不同的方式，便于檢修、切換操作簡便?！?〕經濟性:在滿足以上要求的前提下，盡量使主接線簡單、投資少、運行費用低，并節(jié)約電能和有色金屬消耗量。此外，主接線還應適當考慮到開展，有擴充改建的可能性。合理處理局部和全局、當前和長遠等關系。既照顧局部和當前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局、適應開展。2、主接線方案的初選擇:根據主接線的設計原那么與一般要求，我們初步確定主接線的兩種接線方案如圖2-1與圖2-2所示。圖2-1方案A主接線簡圖2.2主接線圖的分析[4]1、圖2-1方案A分析圖2-1方案A采用的是單電源單母線的供電方式供電來設計?！?〕圖2-1方案A優(yōu)點:①其接線方式簡單清晰、設備少、經濟、操作方便。供電可靠性不高，但是技術成熟、便于檢修；②單母線接線方式配電造價格也比擬低；③適用于三級負荷并且對電能要求不是很高的工廠電力用戶。〔2〕圖2-1方案A缺點：①單母線接線的方式可靠性能較差母線發(fā)生故障的時候須全廠停電檢修；②單母線接線的方式靈活性能較差只是適用于小型工廠用戶。圖2-2方案B主接線簡圖2、圖2-2方案B分析圖2-2采用的是雙電源雙母線的供電方式供電來設計。〔1〕圖2-2方案B優(yōu)點：①供電可靠性能高，適用于對電能要求高的電力用戶采用；②供電靈活性高，在一臺主變檢修時候另一臺可以正常的供電?！?〕圖2-2方案B缺點：①這種主接線的建設費用較高；②這種主接線的在運行的時候維護比不上單母線單電源的方便；③這種主接線由于開關過多操作的時候容易誤操作。2.3主接線圖確實定[5]1、主接線圖確實定根據：①機器廠的實際的情況，該工廠為三級負荷供電；②機器廠的容量是500KVA少于1250KVA對電能的要求不是很高；③機器廠的用電主要為：金工車間用電、裝配車間、倉庫、安裝車間、戶外照明用電。2、根據工廠的實際的用電的情況：①機器廠的實際的情況，該工廠為三級負荷供電；②機器廠的容量是500KVA少于1250KVA對電能的要求不是很高；③機器廠的用電主要為，金工車間用電，裝配車間，倉庫，安裝車間，戶外照明用電。3、根據以上幾點和工廠實際情況，所以該廠采用的是圖2-1方案A的接線方式來進行供電。3全廠負荷計算3.1關于負荷計算1、負荷計算的目的[6]：負荷計算及負荷分級計算是確定供電設計,選擇主變容量、電氣設備、導線截面的依據。因此,正確進行負荷計算及負荷分類是設計的前題,也是實現供電系統平安、經濟運行的必要手段。此階段需要對原始資料分析。2、主要計算公式有：有功功率：P30=Pe·Kd無功功率:Q30=P30·tgφ視在功率:S3O=P30/Cosφ

計算電流:I30=S30/UN負荷計算的方法有需要系數法、利用系數法及二項式等幾種。3.2工廠的負荷計算[7]：1、金工車間的總負荷計算：(1)需要系數Kd=0.25的設備P=7.2×14+13+7×3+10×4+9×2+3.2+1×2+9.2×2+14.3+13.2×2+10.2×2+15.7×2+63+39+20.1+10+85×2+7.2×3+9.3+9.8=651.7KW因為Cos=0.5tan=1.73所以：P==0.25×651.7=162.925KWQ301=Ptan=162.925×1.73=282KVAR(2)需要系數Kd=0.15的設備P=23.2×1+29.5×2=82.2KWP=KP=0.15×82.2=12.33KWQ=Ptan=12.33×1.73=21.331kvar(3)金工車間照明的負荷計算：P=12×60×24/1000=17.28KW因為=1Cos=0.95tan=0.33所以：P=kdPe3=1×17.28=17.28KWQ=Ptan=17.28×0.33=5.702kvar(4)所以金工車間的總負荷為：P30金工=P+P+P=162.925+12.33+17.28=192.535KWQ30金工=Q301+Q+Q=282+21.331+5.702=309.033kvar2、全廠有功負荷計算：(條件：有功同時系數為0.95，無功同時系數為0.97)P=K〔P30金工+P30冷作+P30倉庫+P30安裝+P30戶外〕=0.95×〔192.535+100+80+20+20〕=391.908KWQ=K(Q30金工+Q30冷作+Q30倉庫+Q30安裝+Q30戶外)=0.97×〔309.033+110+90+20+15〕=527.712kvar3、補償前工廠總容量：S===657.322KVA此時，Cos=P/S=391.908÷657.322=0.596全廠補償前與后的功率因數見表3-1：表3-1全廠補償前與后的功率因素Costan補償前Cos=0.596tan=1.347補償后Cos=0.9tan=0.4844、所以工廠需要補償的無功容量為：△Q補=P(tan-tan)=391.908×(1.347-0.484)=338.217kvar補償后工廠的總容量：S===435.319KVA此時，Cos=P/S=391.908/435.319=0.9003功率因數為0.9003>0.9所以功率因數到達工廠所需要求。4主變壓器設備的選擇4.1主變壓器臺數確實定[8]選擇一臺主變壓器方式運行。這種方式，變壓器的主接線及繼電保護都較簡單，變壓器的運行經濟指標較易控制，一次性投資最小，但可靠性較差，一旦變壓器出現故障，就無法繼續(xù)對用戶供電，屬于三類負荷的用戶及容量較小的用戶一般都采用單臺變壓器供電的方式〔本廠供電總計算負荷不大于1250kvar的變電所，變電所另有低壓聯絡性，或有其備用電源，而總計算負荷不大于1250KVA的含有局部一、二級負荷的變電所〕，符合機械廠的要求。4.2主變壓器容量確實定[9]1、考前須知選擇容量時應考慮環(huán)境溫度對變壓器容量的影響，電動機起動或其他負荷沖擊條件對變壓器容量選擇的影響。單臺容量一般不宜大于1000KVA。2、本廠容量確實定(1)機械廠的容量是全廠所需要變壓器容量的總和。因此，機械廠容量確實定實質上就是各變壓器容量確實定。變壓器容量確定，不僅考慮負荷的現狀和負荷的開展，而且還要考慮相當一段時間變壓器運行的經濟性。(2)主變壓氣容量的選擇應滿足在運行有最大功率通過時而不過載的原那么來選定,不然過大的容量不僅增加投資,而且還會加大有功和無功的損耗。(3)主變壓器的型式、容量、臺數直接影響主接線的形式和配電裝置的結構。根據輸送功率大小、饋線回路數、電壓等級以及接入系統的緊密程度等因素，進行綜合分析和合理選擇。4.3主變壓器型式的選擇根據表4-1選擇主變壓器的形式。綜合考慮，選擇采用油浸式變壓器。表4-1主變壓器選擇適用范圍型號選擇油浸式：一般正常環(huán)境的變電所。應優(yōu)先選SL7、S7、S9等系統低損變壓器干式：用于防火要求較高或環(huán)境潮濕、多塵場所。SCL等系列環(huán)氧樹脂澆注變壓器具有較好難燃、防塵、防潮性能。4.4聯結組別選擇選用Y-Y聯結組，二次繞組可引出中性線，成為三相四線制，用作配電變壓器時可以兼動力和照明負載。適用于三相負荷根本平衡、供電系統中諧波干擾嚴重時。4.5變壓器型號的選擇[10]綜述分析和計算結果，結合《工廠供電簡明設計手冊》所給資料可查得如表4-2，S9系列是全國統一設計產品，其能耗和材耗比S7系列和SL7以下更低。表4-2S9系列性能表型號額定容量額定電壓高壓低壓S9-500/10500KVA10kv0.4kv空載電流空載損耗阻抗電壓價格1.0%960kW4%39360元4.6工廠變壓器的選擇考慮以后的擴容與平安性能選容量為500KVA的變壓器,選Y-Y聯結方式,因為二次繞組要引出中性線,負載有電動機,照明,即選為S9系列。即：S9-500/10型號的變壓器。5全廠主設備的選擇5.1電氣設備選擇的一般條件：1、按工作條件選擇電氣設備的額定電壓和額定電流。2、按短路電流的熱校驗和電動機效應校驗電器設備的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定。3、按裝設點的三相短路容量校驗開關電器的斷流能力。4、按裝設地點和工作環(huán)境選擇電氣設備的形式。5、工作環(huán)境設備的型號選擇如：戶內戶外、海拔高度、環(huán)境溫度防塵、防爆等。5.2高壓設備的選擇[11]：1、電纜的選擇：〔1〕選擇時候的考前須知：①根據它們使用的環(huán)境鋪設方式，工作電壓等選擇；②通過電纜的最大負荷電流不大于其允許載流量；③工廠用電力電纜型號及適用范圍?！?〕各種電纜的特性：①油浸紙絕緣鋁包或鋁包電力電纜。它具有耐壓強度高，耐熱能力好，使用年限長等，不宜用在有較大高差的場所。②塑料絕緣電力電纜，具有重量輕、抗酸堿、耐腐蝕，并可敷設在有較大高差或垂直、傾斜環(huán)境中，目前生產的有：聚氯乙烯絕緣、聚氯乙烯護套的全塑電力電纜〔VLV，VV型〕，已生產至10KV電壓等級，另一種交聯聚氯乙烯絕緣護套電力電纜〔YJL和YJV型〕，已生產至35KV電壓等級。綜上，選擇直接埋地鋪設，按允許載流量選擇?！?〕電纜的選擇根據：①高壓側3-10KV在一般環(huán)境和場所，宜采用鋁芯電纜；②===28.87A；③查表電纜直埋地鋪設10KV、三芯鋁芯電纜環(huán)境溫度30℃時〔因為工廠環(huán)境溫度為34.6度〕，49A主線芯線截面是3×16㎜2所以選擇：型號為YJLV的電纜。鋁芯聚氯乙烯絕緣及護套鎧裝電力電纜允許載流量如表5-1所示：表5-1YJLV型號電纜性能表型號主線芯數×截面mm10KV三芯電纜工作溫度〔70〕環(huán)境溫度〔30〕YJLV3×150188492、高壓斷路器、隔離開關的選擇：(1)高壓斷路器的選擇：①高壓少油斷路器優(yōu)點：油量少，結構簡單，體積小，重量輕。由于油量少，開關的結構很緊湊，不需要設置防爆小間和事故排油裝置，使配電結構簡單化，另外少油斷路器的外殼帶電，必須和大地絕緣，人體不能觸及，燃燒和爆炸的危險少。②所以由表5-2可知高壓斷路器QF選較經濟的少油斷路器。(2)高壓隔離開關QS的選擇：①隔離開關的選擇：隔離開關的選擇，根據其額定電壓和額定電流，工作環(huán)境等確定，并作短流時熱穩(wěn)定的校驗。所以選擇GN6-10T/400型號的隔離開關。②GN-10T/400型號的隔離開關參數如表5-3所示：表5-2少油斷路器性能表型號額定電壓〔KV〕額定電流〔A〕開斷電流〔KA〕斷流容量〔KVA〕SN-10Ⅱ10100031．5500動穩(wěn)態(tài)電流〔KA〕熱穩(wěn)態(tài)電流〔KA〕固有分閘時間〔S〕合閘時間〔S〕配用操動機構型號8031．5〔2S〕≤0．06≤0．7CT10Ⅰ、Ⅱ表5-3GN-10T/400型隔離開關參數型號額定電壓〔KV〕額定電流〔KA〕極限通過電流〔KA〕5S熱穩(wěn)定電流〔KA〕GN-10T/20010200峰值：4014有效值：303、避雷器與高壓熔斷器的選擇：〔1〕避雷器：FS4-10額定電壓10KV?！?〕熔斷器：根據按額定電壓，發(fā)熱的情況，切斷能力和保護選擇性四項條件選擇。所以選擇RN2-10型號的熔斷器參數如表5-4所示。表5-4RN2-10型熔斷器參數型號UN〔KV〕IN〔A〕三相最大斷流容量〔KVA〕最大開斷電流〔KA〕過電壓倍數RN2-10100．51000502．54、電流、電壓互感器的選擇：〔1〕電流互感器的選擇：①按環(huán)境及要求選擇；②額定電壓不低于裝設線路額定電壓；③電壓互感器準確度要求并校驗準確度，計量用的為0.5級以上，一般測量用為1.0-3.0級，保護用3P和5P級?！?〕所以選擇LQJ-10型號的電流互感器?！?〕電壓互感器選擇滿足條件:①按環(huán)境及要求選擇；②額定電壓不低于裝設線路額定電壓；③電壓互感器準確度要求并校驗準確度〔計量回路的為0.5級以上，一般測量用為1.0～3.0級，保護用為3P級和5P級〕。所選電壓互感器性能如表5-5。表5-5電壓互感器性能型號變比級別額定二次負荷〔1級〕LQJ-10100/510．6(2)電壓互感器選擇為JDZ-10參數如表5-6。表5-6JDZ-10型電壓互感器參數型號一次線圈二次線圈級別JDZ-1010000V100V15.3400V低壓側設備選擇[12]1、低壓設備選擇的原那么：〔1〕按環(huán)境特征選設備類型?！?〕電器設備的額定電壓應不低所在電網的額定電壓?！?〕電器設備的額定電流應不低于所在回路的計算電流?！?〕保護電器應按保護特征選擇。2、低壓母線、中性線選擇根據：〔1〕一般采用鋁芯絕緣導線?！?〕I低===760A〔3〕查表，鋁母線在35℃時允許載流量為1160A時母線規(guī)格寬×厚為80×6㎜2，中性線寬×厚50×5㎜2所以選取三相四線母線LMY〔鋁母硬線〕-3〔80×6〕+1×〔50×5〕。3、低壓斷路器的選擇：(1)低壓斷路器選擇的根據：①額定電壓VN與電網電壓V相符，VN=U；②額定電流IN大于計算負荷電流IC；③斷路器額定運行分斷能力ISC的含義是在額定頻率和規(guī)定的功率因數及在工頻恢復電壓等額定電壓110%時，能夠分斷的額定短路電流用短路電流周期性分量有效值表示。分斷短路電流后仍能繼續(xù)使用。斷路器額定極限分斷能力ICV＞ISh〔短路沖擊電流有效值〕斷路器額定運行短路分斷能力ICS＞IZK短路電流周期性分量有效值。(2)所以選擇DW10-1000/3型號低壓斷路器參數如表5-7所示：4、低壓側刀開關的選擇：表5-7低壓側刀開關參數型號額定電流〔A〕熱穩(wěn)定性〔.S〕極限通斷電流周期分量有效值(KA)380V電壽命〔次〕DW10-1000/31000240202500(1)低壓側刀開關選擇條件：①隔離開關的額定電壓應不小于電路額定電壓；②隔離開關的額定電流等于或大于電路工作電流；③低壓隔離開關又名閘刀開關，起通斷、轉換電流和負載作用，主要用于隔離電源；④據額定電流，電壓選擇低壓刀開關。(2)所以選擇的型號技術數據如表5-8所示。表5-8選擇型號技術數據型號極數額定電流開斷電流380VHD12-□/□12，3100，200，400600，1000INHS12-□/□15、柴油發(fā)電機的選擇如表5-9。表5-9發(fā)動機性能參數機組型號備用功率KW常用功率發(fā)電機型號JLW220GF220200WD129TTA23柴油消耗L/H外形尺寸(L×W×H)mm凈重kg機組額定參數為573000×1150/300v,50HZ,1500rpm,08PF(滯后)三相四線6、補償電容的選擇：電容采用自動調節(jié)裝置，工廠補償容量QC=338.217kvar，選擇的電容器為BW0.4-14-3型，ｑn為14kvar，C為280UF，需并聯的電容個數為：N=QC/qcn=338.217/14=25(個)。查表選擇PGJ1型低壓無功功率自動補償屏。主要參數：電容器為BW0.4-14-3型，每屏有8個，共112kvar，三屏共336kvar，采用8步控制，每步按14kvar，根據工廠所需要的補償的實際無功補償容量，再補充一臺三號輔屏，每屏6個，共84kvar。7、400V低壓刀熔開關的選擇：(1)低壓刀熔開關作用：刀熔開關具有刀開關和熔斷器的雙重功能，越來越廣泛的在低壓配電屏上安裝使用。(2)根據出線的電流：①冷作車間I==225.87A②裝配車間刀熔開關I==183A③倉庫車間刀熔開關I==42.9A④戶外照明干線上刀熔開關：I==113.64A⑤電容柜干線上刀熔開關I==101.28A(3)所以各車間的刀熔開關的選擇的型號如表5-10。(4)金工車間干線上刀熔開關選擇：I==553.48A。見表5-11。(5)柴油發(fā)電機和金工車間刀開關的選擇見表5-12。表5-10各車間的刀熔開關的型號及性能車間號電流〔A〕型號額定電流〔A〕刀開關分斷能力交流380V，COS=0.3熔斷器極分斷能力〔KA〕交流380V，COS=0.3冷作車間225.87AHR3400〔A〕400〔A〕50(有效值)裝配車間183AHR3200〔A〕200〔A〕50(有效值)倉庫車間42.9AHR3100〔A〕100〔A〕50(有效值)戶外照明113.64AHR3100〔A〕100〔A〕50(有效值)電容柜干線101.28AHR3200〔A〕200〔A〕50(有效值)表5-11金工車間干線上刀熔開關參數型號額定電壓額定接通電流分斷能力額定熔斷電流HR5-100380V1000A800A50KA表5-12柴油發(fā)電機和金工車間刀開關參數型號極數額定電流IN開斷電流HD14-3/313600AIN8、導線的選擇：〔1〕選擇導線的考前須知：為了保證供電線路平安、可靠、優(yōu)質、經濟地運行，選擇導線和截面時必須滿足以下條件：①發(fā)熱條件：導線在通過正常最大負荷電流〔即計算電流〕時產生的發(fā)熱溫度，不允許超過其正常運行時的最高允許溫度；②電壓損耗條件：導線在通過正常最大負荷電流時產生的電壓損耗，不應超過正常運行時的允許電壓損耗；③經濟電流密度：高壓線路和特大電流的低壓線路，應按規(guī)定的經濟電流密度選擇導線的截面，以使線路的年運行費用接近最小，節(jié)約電能和有色金屬；④機械強度：導線的截面不應小于最小允許截面。(2)各車間導線的選擇：根據上面所計算出來各個車間電流的大小和工廠的實際的情況見表5-13。選擇所以選擇導線的型號為：集氯乙烯絕緣導線。集氯乙烯絕緣導線明敷的允許的載流量〔A〕65℃,車間選擇的導線參數如表5-13(3)金工車間母線和各屏導線的選擇：①母線的選擇：根據：=553.48A②查表，鋁母線在35℃時允許載流量為665A,時母線規(guī)格寬×厚為50×5㎜2。所以選取三相四線母線LMY-3〔80×6〕。表5-13各車間導線的參數車間號電流〔A〕額定的截面〔MM〕鋁芯〔BLU〕35冷作車間225.87120246安裝車間18395216倉庫42.91051金工車間553.4850×5585戶外照明113.6450142〔4〕金工車間各支線導線的選擇：金工車間共分為10個屏各屏的電流大小情況如下：①一號屏〔1-9號設備〕P30=bpe+cpe=0.1479.6+0.5(131+102+92)=36.544KWQ30=p30.tg=36.6441.73=63.394kvarI==111.25單臺設備最大電流Imax=9.78A(單臺設備的最大的電流根據選屏的需求用需用法算)。二號屏〔10-20號設備〕P30=bpe+cpe=0.1479.9+0.5(14.31+13.21+9.22+7.21)=36.544KWQ30=p30.tg=36.5441.73=65.28kvarI==111.25單臺設備最大電流Imax=10.85A。單臺設備最大電流Imax=10.85A(單臺設備的最大的電流根據選屏的需求用需用法算)。③三號屏〔21—27，31號設備〕P30=bpe+cpe=0.1480.2+0.5(15.71+10.21+101)=37KWQ30=p30.tg=371.73=64kvarI==47.8A單臺設備最大電流Imax=47.8A。④四號屏〔28-29號設備〕P30=bpe+cpe=0.14102+0.5631=45.784KWQ30=p30.tg=45.781.73=79.2kvarI==138.99A單臺設備最大電流Imax=138.99A。⑤五號屏〔30，43—47號設備〕P30=bpe+cpe=0.1460.8+0.5(20.11+9.81+9.31)=28.112KWQ30=p30.tg=36.5441.73=65.28kvarI==85.34A單臺設備最大電流Imax=15.256A。⑥六號屏〔32—38，41，42號設備〕P30=bpe+cpe=0.1479.2+0.5(13.21+10.21+7.23)=36.388KWQ30=p30.tg=36.3881.73=110.56kvarI==110.25A單臺設備最大電流Imax=10.09A。⑦七號屏〔39號設備〕P30=bpe+cpe=0.1485+0.5851=54.4KWQ30=p30.tg=54.41.73=94.112kvarI==165.16A單臺設備最大電流Imax=165.16A⑧八號屏〔40號設備〕P30=bpe+cpe=0.1485+0.585=54.4KWQ30=p30.tg=54.41.73=94.112kvarI==165.16A單臺設備最大電流Imax=165.16A⑨九號屏〔48-50號設備〕P30=bpe+cpe=0.0682.2+0.2(29.52)=16.732KWQ30=p30.tg=16.7321.73=28.95kvarI==50.8A單臺設備最大電流Imax=13.434A。⑩10號屏〔照明設備〕選擇I==82.71A(5)所以各屏導線的選擇型號與參數如表5-14。表5-14各屏導線的選擇型號與參數序號計算電流額定截面〔mm2〕鋁芯〔BLV〕35C型號①111.2550112BLV-380-1×50②11350142BLV-380-1×50③114.5650142BLV-380-1×25④138.9950142BLV-380-1×509、低壓配電箱的選擇：(1)〔XL-21〕型動力箱適于工礦企業(yè)在交流50HZ。電壓500V以下三相三線。三相四線電網申作動力。照明配電用〔寬為600mm.深310mm.高為1600mm〕XL(F)-31型可用于用小型電動機的運行，在某些情況下可取代專用控制。(2)所選擇的配電箱如表5-15。表5-15配電箱型號選擇低壓配電屏方案編號①號②號③號④號低壓配電屏型號XL-21-06XL-21-07XL〔F〕-31-02XL-21-02出線9回12回9回2回額定電流〔A〕9×60設備型號設備數量HR3-60011DZ10-100912DZ10-2502DZ10-100/3309HD12G-600/3101低壓配電屏方案編號⑤號⑥號⑦號⑧號低壓配電屏型號XL〔F〕-31-04XL-21-06XL-21-04PGL1-40出線6回9回4回4回額定電流〔A〕2×250+4×30設備型號設備數量HD12G-600/311DZ10-25/3302DZ4-25/3304DZ10-109HR3-60011DZ10-2504HD13-400/311DZX10-100/3□4LMZ1-0.5□/536短路電流的計算6.1短路電流計算的目的：短路電流計算的目的是為了正確選擇和校驗電氣設備，以及進行繼電保護裝置的整定計算。6.2短路電流計算的方法[13]：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。對于工廠供電系統來說，由于將電力系統當作無限大容量電源，而且短路電路也比擬簡單，因此一般只需采用阻抗串、并聯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。

短路電流計算的方法，常用的有歐姆法〔有稱有名單位制法〕和標幺制法〔又稱相對單位制法〕。6.3工廠供電短路電流的計算〔參考圖6-1〕圖6-1工廠供電短路電流圖〔1〕確定短路的基準值設Sd=100MVA,Ud=Uc,即高壓側=10.5KV.低壓側Ud=0.4KV.SQF=500MVA，架空X01=0.4Ω/㎞；電纜X02=0.093Ω/㎞〔查供配電手冊〕取Sb=100MVA；Ub=Uav；Usc﹪=4〔電力變壓器〕。〔2〕K-I等效電路圖為圖6-2：圖6-2K-1等效電路〔3〕短路點K計算：X*===0.2X*=X01×L×=0.4×1×=0.36X*=X02×L×=0.093×0.02×=0.00169X*=X*+X*+X*=0.2+0.36+0.00169=0.56短路電流：I*===1.78I=I*×=1.78×=9.79〔KA〕取F=1.8最大非對稱短路電流。i=×1.8×9.79=24.91(KA)I=1.5×I=1.5×9.78=14.68(KA)短路容量：S=UI=×10.5×9.78=178.00 〔MVA〕?！?〕K-2等效電路圖為圖6-3：圖6-3K-2等效電路〔5〕短路點K2的計算：X*=×=×=8X*=X*+X*=0.5624+8=8.56短路電流：I*==0.117I=I*×=0.117×=16.86〔KA〕最大非對稱短路電流：i=1.84×I=1.84×16.86=31.02(KA)I=1.09×I=1.09×16.8=18.38(KA)短路容量：S=×0.4×16.86=11.68〔MVA〕〔6〕短路電流計算結果參數表6-1如下：表6-1短路電流計算結果參數短路計算點三相短路電流/KA三相短路電流容量/MVAI*∞I∞ishIshSKK-11.789.7924.9114.68178.00K-20.11716.8631.0218.3811.687電氣設備的校驗7.1關于電氣設備的校驗【14]1、電氣校驗的目的：校驗設計過程正所選擇的電氣設備是否到達要求。2、電氣設備校驗方法：一般只需要近似計算在系統最大的運行方式下的可能通過該設備的最大三相短路電流值。3、電氣設備的校驗工程表7-1：表7-1電氣設備的校驗工程表設備名稱電壓電流斷流能力動穩(wěn)定熱穩(wěn)定高壓斷路器√√√√√高壓負荷開關√√√√√高壓斷路器√√√√√低壓斷路器√√√低壓刀開關√√√熔斷器√√√電流互感器√√√√電壓互感器√母線√√√電纜√√√4、設備動穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度的校驗應符合的條件：〔1〕一般電器設備動穩(wěn)定度的校驗，應符合以下條件：①〔峰值〕ii或沖擊電流II②某些設備，如TA，廠家提供的是動穩(wěn)定倍數，那么滿足：×I×TA×KiTA一次側額定電流?！?〕一般電器設備熱穩(wěn)定度的校驗，應滿足：①I×t〔I〕×tt=t=t+t〔I-熱穩(wěn)定電流t-熱穩(wěn)定試驗時間It三相短路電流發(fā)熱假想時間〕②TA熱穩(wěn)定倍數，那么滿足〔kI〕×tIt。7.2全廠電氣設備的校驗1、高電壓設備的校驗[15]：〔1〕壓斷路器〔QF〕的校驗表7-2。表7-2壓斷路器〔QF〕的校驗表SN10-10Ⅱ/1000計算數據結論i80KAi24.89KA合格I31.50KAI∞9.78KA合格〔2〕壓隔離開關(QS)的校驗表7-3。表7-3壓隔離開關(QS)的校驗表型號GN6-10T/400計算的數據結論Imax40KVISH24.89KA合格5S熱穩(wěn)定電流〔KA〕14〔KA·S〕I∞9.78KA合格〔3〕高壓熔斷器的校驗表7-3。表7-3高壓熔斷器的校驗表型號設備的參數裝設點的條件參數結論RN2-10UN10KV10KV合格三相最大斷流1000MVA177.79MVA合格最大開斷電流50KA24.89KA合格〔4〕電流互感器的校驗表7-4。表7-4電流互感器的校驗表型號設備的參數計算數據結論LQJ-10K··I225××0.16=36.2KAISH29.87KV合格K·I12〔KA〕I9.78(KA)合格〔5〕電壓互感器的校驗:JDZ-1010000V10KV滿足了UNUTV.N的條件所以合格。2、低壓設備的校驗:〔1〕低壓斷路器的校驗表7-5:表7-5低壓斷路器的校驗表型號設備的參數裝設點電氣條件結論DW10-1000/3U.QF10KVU10KV合格I.QF1000AI760A合格斷流能力20KA斷流能力18.399KA合格〔2〕低壓母線隔離開關QS的校驗表7-6:表7-6低壓母線隔離開關QS的校驗表型號設備要求計算數據結論HD12-1000/31380V380V合格QUOTEI冷+I裝+I戶+I倉+I金合格〔3〕低壓柴油發(fā)電機和金工車間隔離開關QS的校驗表7-7。表7-7低壓柴油發(fā)電機和金工車間隔離開關QS的校驗表型號設備要求計算數據結論HD14-3/31H380V380V合格600A＞553.48合格3、各車間及補償電容器低壓側刀熔的校驗校驗:(1)冷作車間刀