供配电课程设计,机械加工厂全厂变电所及厂区配电系统设计.doc

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1、目录第一章 绪论11.1工厂供电的意义11.2设计概述11.3设计任务及设计方案2第二章 负荷计算及功率补偿42.1 负荷计算的内容和目的42.2负荷计算的方法42.3无功功率补偿8第三章 变电所一次系统设计123.1 变电所的配置123.2变压器的选择123.2.1 变压器型号选择123.2.2 变压器台数和容量的确定123.3全厂变电所主结线设计133.3.1 对变电所主结线的要求133.3.2 变电所主接线方案143.4变电所的布置和结构设计143.4.1 变电所的布置设计143.4.2 变电所的结构设计15第四章 电气设备选择204.1短路电流计算204.2电气设备选择22第五章 电力

2、变压器继电保护设计235.1电力变压器继电保护配置235.2电力变压器继电保护原理图设计235.3电力变压器继电保护整定计算24第六章厂区线路设计266.1电力线路的接线方式266.2电力线路的结构266.3导线和电缆的选择266.4厂区照明设计30第七章小结31附录32第一章 绪论1.1工厂供电的意义工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中

3、应用极为广泛。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于

4、节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：（1） 安全 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2） 可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求。（3） 优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求（4） 经济 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。1.2设计概述本次设计主要是按照国家标准进行的，满足电力负荷对供电的要求，符合各供电规程。要求电源电压等级：10kv。电源变电所最小短路容量是200MVA，最大短路容量是300MVA，

5、且电源变电所10KV引出线继电保护的正定时间是1.6S。全厂功率因数要求不低于供用电规程。工厂为二班制生产，全年工作时数4500小时。根据需要系数法完成设备容量的计算。用标幺制对短路电流计算，计算时要算出最大短路电流和最小短路电流以便于设备的选取和校验。根据需要对变压器进行继电保护。1.3设计任务及设计方案一、课程设计题目:机械工厂供电设计二、设计要求： 满足电力负荷对供电的要求，符合个有关供电规程。三、原始资料： 1.工厂总平面图（参见附图）。 2.各车间用电设计资料（参见附表） 3.电源情况： （1）电源电压等级：10千伏 （2）电源线路：用一回架空非专业线向本厂供电，导线型号为LJ-70

6、，线路长度为5公里，线路走向参看工厂总平面图。 （3）电源变电所10千伏母线Sk.max=300MVA，Sk.min=200MVA。 （4）电源变电所10千伏引出线继电保护的整定时限为1.6秒。 4全厂功率因素要求不低于供用电规程。 5.计量要求高供高量。 6.二部电价制收费： （1）电度电价为0.058元/度。 （2）设配容量电价4元/千伏安、月（或最高量电价6元/千瓦、月）。 7.工厂为二班制生产，全年工作时数4500小时，最大负荷利用小时3500小时（均为统计参考值）。 8.厂区内低压配电线路允许电压损失3.55%。 9本地气象、地壤等资料： （1）海拔高度9.2米。 （2）最热月平均温

7、度28.4。 （3）最热月平均最高温度32.2。 （4）极端最高温度38.5。 （5）极端最低温度-15.5。 （6）雷暴日数35.6日/年。 （7）最热月地下0.8米的平均温度27.4。四、设计任务： 1设计说明计划书一份。 在设计说明计算书中应包括以下主要部分：各车间与全厂的负荷计算，功率因素的补偿（放电电阻值）。变（配）电所位置的确定，变压器的数量、容量的决定。全厂供电系统的接线方式与变电所主结线的确定。高气压电气设备与导线电缆的选择。短路电流的计算与前期设备的校验。继电保护整定计算。2.设计图纸：（1）变（配）电所主结线图一张（或将高、低压分开画两张）。（2）工厂变配电所和电力线路平面

8、布置图一张。（3）继电保护原理接线图一张。（4）变配电所平剖面图一张（二张）。3.主要设备材料表一份。五设计时间：设计时间定为两周。说明：若课程时间为一周半，继电保护整定计算及变配电所平剖面布置图不做。第二章 负荷计算及功率补偿2.1 负荷计算的内容和目的（1） 计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。（2） 尖峰电流指单台或多台用电设备持续1秒左右的最大负荷电流。一般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择

9、电器和保护元件等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。（3） 平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。常选用最大负荷班的平均负荷，有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。2.2负荷计算的方法负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。本设计采用需要系数法确定。主要计算公式有：有功计算负荷（kW） 无功计算负荷（kvar） 视在负荷计算（kVA） 计算电流（A） 第四车间计算负荷 C41-750型空气锤，C41-250型空气锤,C41-150型空气锤：Kd1=0.25cos1=0.60tan1=1.33Pc1=Kd1*Pe1=0.2

10、5*(55+4*22+17) =40KWQc1=Pc1*tan1=40*1.33=53.2KVARRJJ-45-9箱式电阻炉：Kd2= 0.85cos2=0.85tan2= 0.2Pc2=Pe2=45KWQc2=Pc2*tan2=45*0.2=9KVARKCB-175齿轮油泵，3-18-101离心通风机，轴流风机：Kd3=0.85cos3=0.85tan3=0.62Pe3= Kd3*Pe3=0.85*（5*1.6+2*13+12*0.8）=37.06KWQc3=Pc3* tan337.06*0.62=22.9772KVARAX-320点焊机：Kd4=0.35cos4=0.60tan4=1.33

11、Pc4=Pe4=*Pn=*1411.29 KWQc4=Pc4*tan4=11.29*1.3315.02 KVARS3SL400砂轮机：Kd5=0.16cos5=0.50tan5=0.73Pc5= Kd5*Pe5=0.16*15*3=7.2 KWQc5=Pc5*tan5=7.2*0.735.256 KVAR5吨电动双梁式起重机，2吨立柱式起重机，1吨立柱式起重机：Kd6=0.25cos6=0.5tan6=1.73Pc6=Kd6*Pe6=Kd6*Pn=0.25*17.5+*8.6+*2*4.224.88 KWQc6=Pc6*tan6=4.88*1.738.45KVARPc=k=0.9*(40+45

12、+37.06+11.29+7.2+4.88)130.887KWQc=k=0.9*(53.2+9+22.9772+15.02+5.256+8.45)102.51 KVARSc=166.25KVAIc=252.59A第五车间计算负荷 清砂机，混砂机，碎铁机，筛沙机： Kd1=0.8cos1=0.8tan1=0.75Pc1=Kd1*Pe1=0.8*(5*1.7+4*4.6+3*2.8+4*1.7) =33.68KWQc1=Pc1*tan1=33.68*0.75=25.26KVAR煨火炉鼓风机，铸工鼓风机，皮带运输机，小鼓风机：Kd2= 0.82cos2=0.8tan2= 0.75Pc2= Kd2*P

13、e2=0.82*（5*2.8+28+2*22+10*1.0）=78.72KWQc2=Pc2*tan2=78.72*0.75=59.04KVAR管型电阻炉，箱型电阻炉：Kd3=0.8cos3=0.98tan3=0.75Pe3= Kd3*Pe3=0.8*（4*1+3*2）=8KWQc3=Pc3* tan38*0.2=1.6KVAR砂轮机：Kd4=0.35cos4=0.5tan4=1.73Pc4=Kd4*Pe4=0.35（9*0.5）=1.575KWQc4=Pc4*tan4=1.575*1.731.15 KVAR3吨单梁行车：Kd5=0.35cos5=0.5tan5=1.73Pc5= Pe5=4.5

14、+2.8=7.3KWQc5=Pc5*tan5=7.3*1.7312.629 KVAR化铁炉加料机，皮带运输机：Kd6=0.65cos6=0.75tan6=0.88Pc6=Kd6*Pe6 =0.65*（4*1.7+4*1.7）8.84 KWQc6=Pc6*tan6=8.84*0.887.78KVARPc=k=0.9*(33.68+78.72+8+1.575+7.3+8.84) 124.30KWQc=k=0.9*(25.26+59.04+1.6+1.15+12.629+7.78)96.71 KVARSc=157.49KVAIc=239.28A其他车间见附录2.3无功功率补偿一生活照明灯a. 室内1

15、. 仓库面积设备容量2. 食堂面积设备容量3. 办公大楼面积设备容量4车库面积设备容量 5. 办公大楼面积 设备容量总的计算负荷：Qc= Petg=27.581.33=36.68 kvarb.室外： 道路总长：L= 1160 m 容量： Qc= 0 kvarc.生活照明总计算负荷： 设同时系数Kp=Kq=0.92.全场计算负荷：低压侧的有功计算负荷为 变压器的功率损耗 低压侧的功率因数 变电所高压侧总的计算负荷为 高压侧的功率因数 根据国家标准规定，功率因素至少要达到0.9，而实际的功率因素不满足要求，所以要进行无功补偿。（2）无功补偿在低压侧进行补偿，由于电压为0.38Kv，所以采用自动补偿

16、方式首先假定补偿功率因素为则确定补偿容量 查表A-2选BW0.4-14-3型电容器，需要的数量为 实际的补偿容量为：在实际补偿时选用的补偿器型号为补偿器型号台数PGJ1-21PGJ1-43总计补偿容量224KVAR所以实际的补偿容量为：（1） 补偿后的计算负荷和功率因数 变压器高压侧视在计算负荷为： 此时变压器的功率损耗为： 变电所高压侧总的计算负荷为： 变电所高压侧的功率因数 满足要求 综上：需要补偿的容量为224Kvar，补偿后高压侧的功率因数达到0.92，高压 侧总的视在功率减少了115.17KVA。第三章 变电所一次系统设计3.1 变电所的配置变电所的类型： 机械加工厂需要的电压等级是

17、10KV，根据负荷计算该厂需要设计一座全厂变电所和一个车间独立变电所。变电所的位置：根据经济最省和靠近负荷中心的原则我把变电所设置在第三车间上方这样采用电缆这样在进线就可以节约空间而且易于维护。1.变电所个数： 2个。一个是全场变，因为第二车间所需容量超过320KVA，所以需要一个单独的车间变。1. 负荷中心的确定：建立如图所示坐标，采用负荷功率矩法计算得：3.2变压器的选择3.2.1 变压器型号选择根据国家的新的节能标准该机械厂变电所的变压器使用最新节能型号，故选用S9系列的变压器。3.2.2 变压器台数和容量的确定变电所个数： 2个。一个是全场变，因为第二车间所需容量超过320KVA，所以

18、需要一个单独的车间变。全厂变：可选2台变压器，根据：可选S91000/10型变压器2台二车间变：只需一台变压器即可，根据选择S9800/10型变压器1台全厂的计算负荷是970.2KVA而且该机械厂属于三级负荷若选用一台变压器那么变压器的容量应能满足全部设备的计算负荷Sc考虑到负荷发展应留有一定的容量裕度，并考虑到变压器经济运行即 考虑到变压器要与高压电器配套使用单台变压器不能超过1000KVA所以我选择两台变压器并列运行，其中任一台变压器单独运行时，应满足总计算负荷的60%70%的要求，即全厂可选S91000/10型变压器2台第二车间 选择S9800/10型变压器1台3.3全厂变电所主结线设计

19、3.3.1 对变电所主结线的要求变电所主接线应满足以下基本要求： 安全：主接线的设计应符合国家标准有关技术规范要求，能充分保证人身和设备的安全。 可靠：应满足用电单位对供电可靠性的要求。 灵活：能适应各种不同运行方式，操着检修方便。 经济：在满足以上要求的前提下，主接线设计应简单，投资少，运行管理费用低，一般情况下，应考虑节约电能和有色金属的消耗。3.3.2 变电所主接线方案为了满足用户的用电要求和满足用电可靠性以及满足经济最省。轻负荷时可以停用其中一台，当其中一台变压器因故障或需要检修时，接于该段母线上的负荷，可以通过闭合母线联络（分段）开关6QF来获得电源，提高了供电可靠性。单独电源供电可

20、靠性不高，这种接线只适合三级负荷和部分二级负荷。应为该机械厂是三级负荷单回进线，且有两台变压器采用一次侧单母线不分段,侧单母线分段的主接线方法。主接线如图31所示3.4变电所的布置和结构设计3.4.1 变电所的布置设计变电所的布置形式有户内，户外和混合式3种。户内式变电所将变压器，配电装置安装于室内，工作条件好，运行管理方便；户外式变电所将变压器，配电装置全部安装在室外。该机械厂设计成户内式，采用单层布置。布置主要包括变压器室，高压配电室，低压配电室，值班室，消防室，和工具间等。对变电所布置的要求：（1）室内布置应紧凑合理，便于值班人员操着，检修，试验，巡视和搬运，配电装置应满足最小允许通道宽

21、度，考虑今后发展和扩建的可能。（2）合理布置变电所各室位置，高压配电室，电压配电室与变压器室相邻，高低压配电室的位置应便于出进出线，值班室的位置应便于运行人员工作管理。（3）变压器的设置应避免日晒，控制室尽可能利用自然采光和通风。 （4）配电室的设置应符合安全和防火要求，对气器设备载流部分应采用金属网隔离。 （5）高低压配电室，变压器室门应该向外开启，相邻的配电室的门应该能够双向开启。（6）变电所内不允许采用可燃材料装饰，不允许热力管道，可燃气体管等各种管道从变电所内经过。具体布局如图3-2.3.4.2 变电所的结构设计1.变压器室变压器机构设计要考虑变压器的安装方式，变压器的推进方式，进线方

22、式，进线方向，高压侧进线开关，通风，防火安全及变压器的容量和外形尺寸等。 变压器外轮廓与墙面的净距油浸式变压器外轮廓与四周墙壁最小净距如表31表31油浸式变压器外轮廓与变压器室墙壁和门的最小净距变压器容量（KVA）变压器外轮廓与后壁，侧壁净距（m）0.60.8变压器外轮廓与门得距离（m）0.81.0 变压器室的通风变压器室一般采用自然通风，只设通风窗（不设采光窗）。进风窗设在变压器室前门的下方，出风窗设在变压器室的上方，并应有防止雨雪及蛇鼠虫等从门，窗机电缆沟进入室内的设施。通风窗的面积根据变压器的容量，进风温度及变压器重心标高至出风窗中心标高的距离等因数确定。按通风要求，变压器室的地坪又抬高

23、和不抬高两种形式。变压器的常、宽、高分别为：1975mm，1395mm，1902mm，为方便画图，将各个尺寸进行取整为2000mm，1400mm，2000mm。其中变压器的推进方式为宽进。 储油室选用油浸式变压器时，应设置容量100%变压器油量的储蓄次，通常的做法是在变压器的油坑内设置厚度大于250mm的鹅卵石层，卵石层底下设置储油池，砌有两道高出池面得放置变压器的基础。（储油室无需设计。） 变压器的推面 变压器推面有宽面推进和窄面推进两种。宽面推进时，变压器的低压侧宜朝外；窄面推进是，变压器的油枕宜朝外。一般变压器室的门比变压器推进宽0.5m，变压器室的门是朝外开。 变压器的防火设置储油池或

24、挡油设施时防火措施之一，可燃油油浸式变压器室的耐火等级应为一级，非燃或难燃介质的电力变压器室耐火等级不应低于二级。此外，变压器室内的其他设施如通风窗材料等应使用非燃材料。具体的设计如图3-3变压器室的配置图：图3-3变压器室的配置图2.高压配电室的结构 高压配电室的结构主要取决于高压开关柜的数量，布置方式（单列或双列），安装方式等因数，为了操着和维护的方便和安全，应保留有足够的操着和维护通道，考虑到发展还应留有适当数量的备用开关柜或备用位置。高压配电室各种通道的最小宽度如表3所示。高压配电室的高度与开关柜形式及进出线情况有关，采用架空线是高度为4.2m以上，采用电缆进出线时，高压配电室高度为3

25、.5m。开关柜下方宜设电缆沟，柜前或柜后宜设电缆沟，便于进出线电缆与柜内设备的连接，便于二次回路敷设。 表32高压配电室各种通道最小宽度 单位：mm开关柜布置方式柜后维护通道柜前维护通道固定式柜手车式柜单列布置8001500单车长度+1200双列面对面布置8002000双车长度+900双列背对背布置10001500单车长度+1200靠墙布置柜后与墙净距大于50，侧面与墙净距应大于200高压配电室的门应向外开，相邻配电室之间油门时，应能双向开启，长度超过7m时应设两个门。高压配电室宜设不能开启的自然采关窗，并应设置防止雨雪，蛇鼠虫等从采光窗，通气窗，门电缆沟进入室内设施。 高压配电室的耐火等级不

26、应低于二级。具体的设计如图3-4高压配电室的配置图：图3-4高压配电室的配置图3.低压配电室低压配电室的结构主要取决于低压开关柜的数量，尺寸，布置方式，安装方式等因数。低压配电室内各种通道宽度不应小于表33。表33低压配电室各种通道最小宽度 单位：mm配电屏布置方式屏前通道屏后通道固定式单列布置15001000双列面对面布置20001000双列背靠背布置15001500抽屉式单列布置18001000双列面对面布置23001000双列背靠背布置18001000低压配电室长度超过8m，两边各设置一个门，门向外开启，超过15m是应该再设置一个门。低压配电室高压配电室宜设不能开启的自然采关窗，并应设置

27、防止雨雪，蛇鼠虫等从采光窗，通气窗，门电缆沟进入室内设施。 低压配电室的耐火等级不应低于三级级。第四章 电气设备选择4.1短路电流计算 短路电流计算系统图如图所示，按变压器保护整定计算的需要，设短路点为K1和K2。 确定基准值取基准容量Sd =100MVA，2个电压等级基准电压Ud1=10.5KV，Ud2=0.4KV 短路电流计算等效电路 计算短路电路中各主要元件的电抗a.电路系统S：系统最大运行方式 X1*= 0.33系统最小运行方式 X1*=0.5b.电缆线路1WL：X2*= X0L=0.085=0.36c.电力变压器T1T2：X3*=X4*=5.6 系统最小运行方式下K1点短路的三相短路

28、电流：a. K1点短路总电抗标幺值：Xk1*= X1*+ X2*=0.5+0.36=0.86b. K1点所在电压级的基准电流：Id1=5.49KAc. K1点短路的三相短路电流：Ik1min(3)= =6.38KA 计算K2点短路的三相短路电流：a. 经分析计算表明：系统最大运行方式下，单台变压器运行时，K2点短路流经变压器的电流最大：Xk2*= X1*+X2*+ X3*=0.33+0.36+5.6=6.29K2点所在电压计的基准电流为：Id2=144.3KAK2点所在的短路流经1台变压器最大三相短路电流为：Ik2max(3)= 22.95KAb. 系统最小运行方式下，两台变压器并列运行时，K

29、2点短路，流经其中一台变压器的短路电流最小：Xk2*= X1*+X2*+X3*/X4*=0.33+0.36+2.8=3.49K2点所在电压级的基准电流为：Id2=144.3KAc. K2点短路，流经1台变压器的最小三相短路电流为：Ik2min(3)= =20.67KA4.2电气设备选择由以上计算结果：10KV高压侧电气设备选择如下表（1）高压断路器选择：根据计算电流为121.2A查供电技术参考资料表3-7选择SN-10I4只。（2）电流互感器选择： 根据计算电流为121.2A查供电技术参考资料表3-12选择LFZ1-10型电流互感器8只。 （3）隔离开关选择：根据计算电流为121.2A查供电技

30、术参考资料表3-8GN19-10CCS6-1(cF)5只和GN19-10CS-1(F) 4只（4）电压互感器选择 选3只JDZJ-10型电压互感器，电压比10000/ 0.5级额定容量为50VA。另选JDZ-10型电压互感器2只变比为 10000:100 0.5级（5）高压熔断器和避雷器选择 熔断器选择RN2-10F60-200MVA。互感器使用专用熔断器型号为 RN2-10F0.5-100MVA.高压侧避雷器选择：FZ-10型避雷器。（6）支柱绝缘子选择 绝缘子的选择只要满足动稳定即可，故选择ZNA10MM型机械破坏负荷不小于3.KN.有母线动稳定校验的 所以ZNA10MM型绝缘子负荷要求。

31、（7）高压侧采用电缆直接进线无需穿墙套管。其他器件选择见附录。第五章 电力变压器继电保护设计5.1电力变压器继电保护配置电力变压器继电保护配置的一般原则：（1）装设过电流保护和电流速断保护保护装置用于保护相间短路；（2）800KVA以上油浸式变压器和400KVA及以上车间内油浸式变压器应装设气体保护装置用于保护变压器的内部故障和油面降低；（3）单台运行的变压器容量在10000KVA及以上和并列运行的变压器每台容量在6300KVA及以上或电流速断保护的灵敏度不满足要求时应装设差动保护装置用于保护内部故障和引出线相间短路；本次为机械厂设计的变电所的主变压器设置如下的保护：电流速断保护，定时限过电流

32、保护，气体保护，过负荷保护，温度保护。5.2电力变压器继电保护原理图设计继电保护配置的原理如下：1电流速断保护由继电器KA1、KA2和信号继电器KS1等组成，保护动作后，由出口中间继电器KM瞬时断开QF1、QF1，并由连接片XB4XB5确定要断开的断路器。2定时限过电流保护由电流继电器KA3、KA4时间继电器KT1与信号继电器KS2等组成，保护范围内故障时，KA3、KA4启动KT1，经整定时限作用于跳闸。3气体保护气体保护（瓦斯保护）由气体继电器（瓦斯继电器）KG、信号继电器KS3、XB、R2等组成。轻瓦斯触点KG1仅作用于信号，重瓦斯触点KG2则瞬时断开变压器两侧的断路器。变压器换油或试验时

33、，为了防止气体保护误动作，可将切换片XB投至位置2，作用于信号。气体继电器是靠油气流冲击而动作的，为了使重瓦斯保护可靠动作，保护出口回路选择具有自保持线圈的中间继电器KM。4过负荷保护过负荷保护由电流继电器KA5与时间继电器KT2等组成，保护延时作用于信号。5温度保护温度保护由温度继电器K与信号继电器KS4等组成，保护作用于信号。5.3电力变压器继电保护整定计算（1） 对电流保护进行整定计算并选择相应的继电器主变压器一次侧额定电流为：I1NT=121.2A=8.07A电流速断保护的整定a 动作整定：选择DL-34型继电器，线圈并联，整定继电器动作电流73.44A，电流速断保护一次侧动作电流为：

34、灵敏度校验：电流速断保护满足灵敏度要求（2） 定时限过电流保护动作电流整定：其中最大负荷按一台主变压器短时带两台符合计算，即选择DL-34型电流继电器，线圈串联，整定继电器动作电流22.8A。灵敏度校验：做1T后备保护时：过流整定保护满足灵敏度要求。确定保护的动作时限：因t4t3故按t4整定t1，按t1=t4+t=1.0+0.5=1.5（s）整定。选择DS-22型时间继电器，时间整定范围1.25.0s过负荷保护整定计算动作电流按变压器的额定电流整定选择DL-34型电流继电器，线圈串联，整定继电器动作电流12.12A第六章厂区线路设计6.1电力线路的接线方式1.电力线路的接线方式是指由电源端向负

35、荷端输送电能时采用的网络形式。常 用的方式有：放射式，树干式，和环式3种。 2.在这次的全厂设计中采用了放射式的接线方式。 3.放射式接线具有接线简单，操作维护方便，引出线发生故障时互不影响，供电可靠性高等优点，但该接线使变配电所的出线多，采用的开关设备多，有色金属消耗量也较多，投资较大。用于重要负荷和大型用电设备的供电。6.2电力线路的结构1.电力线路有架空进线和电缆进线，其结构和敷设各不相同。架空线路具有投 资少，施工维护方便、易于发现和排除故障、受地形影响小等优点；电缆线路具有运行可靠、不易受外界影响、美观等优点。 2.在这次设计中，采用的是电缆进线，由于是靠近进行端，综合考虑各因素，采

36、取了电缆进线，在低压侧时也采用电缆走线，方便铺设。6.3导线和电缆的选择导线和电缆型号的选择原则：导线和电缆型号的选择应根据其使用环境、工作条件等因素来确定。常用电缆型号及选择原则：（1） 塑料绝缘电力电缆，该种电力电缆结构简单，重量轻，抗酸碱，耐腐蚀，敷设安装方便，并可敷设在较大落差或垂直、倾斜的环境中，有逐步取代油浸纸绝缘电缆的趋向。常用的有两种：聚氯乙烯绝缘及保护套电缆（已达10KV电压等级）和交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆（已达110KV电压等级）。交联聚氯乙烯绝缘电缆允许发热温度高，允许载流大。（2） 油浸纸滴干绝缘铅包电力电缆，可用于垂直或高落差处，敷设在室内、电缆沟、隧道或土壤中

37、，但不能承受大的拉力根据厂区变压器放置 我们选择交联聚乙烯绝缘铝芯聚氯乙烯保护套电缆即YJLV。导线和电缆截面的选择原则：导线和电缆界面的选择必须满足安全、可靠和经济的条件。（1）按允许载流量选择导线和电缆截面 在导线和电缆（包括母线）通过正常最大负载电流（即计算电流）时，其发热温度不应该超过正常运行时的最高允许温度，以防止导线或电缆因过热而引起绝缘损坏或老化。这就要求通过导线或电缆的最大负荷电流不应大于其允许载流量。（2）按经济电流密度选择导线和电缆截面 经济电流密度是指使线路的年运行费用支出最小的电流密度。按这种原则选择的导线和电缆截面称为经济截面。对35kV及以上的高压线路及电压在35k

38、V以下但距离长、电流大的线路，宜按经济电流密度选择，对10kV以以下线路通常不按此原则选择。三相系统相线截面的选择导线通过电流时会发热，绝缘导线和电缆温度过高时，可使绝缘损坏，或者引起火灾。因此，导线和电缆的正常发热温度不得超过额定负荷时的最高允许温度，通过相线的计算电流Ic不超过其允许载流量Ial，即IcIal导线的允许载流量是指规定的环境温度条件下，导线能连续承受而不使其稳定温度超过其允许值得最大电流。按允许载流量选择截面时需注意：允许载流量与环境温度有关。若实际环境温度与规定的环境温度不一致时，允许载流量乘上温度修正系数K以求出实际的允许载流量。I=KI式中K=；且为导线额定负荷时的最高

39、允许温度；为导线允许载流量所采用的环境温度；为导线敷设地点实际的环境温度。实际设计中，一般根据经验按其中一个原则选择，再校验其他原则。对于35kV及110kV高压供电线路，其截面主要按照经济电流密度来选择，按其他条件校验；对10kV及以下高压线路和低压动力线路，通常按允许载流量选择截面，再校验电压损失和机械强度；对低压照明线路，因其对电压要求较高，所以通常先按允许电压损失选择截面，再校验其他条件。按此经验选择，一般就能满足要求。选择导线截面时，要求在满足上述原则的基础上选择其中最大的截面。根据以上原则，我们对高压侧的开关柜内导线型号选择为YJLV-350，其中三个个变压器出线柜导线型号选择分别

40、为YJLV-325，YJLV-325，YJLV-316。由于高压进线柜的计算电流为121.2A，查供配电技术表A-13-2得，材料为铝，截面积为350的允许载流量为143A,满足需求，因此选择了导线型号YJLV-350。互感器柜温度校验：根据公式 ,I=KI=0.91143=130.1I=121.2A因为出线柜的计算电流为46.2A、46.2A和28.9A，查供配电技术表A-13-2得，材料为铝，截面积为325的允许载流量为92A,满足需求，因此选择了导线型号YJLV-325。出线柜温度校验：根据公式 I= KI=0.9192=83.72I=46.2A查表3-18横截面积为316，允许载流量为

41、71A, I= KI=0.9171=64.61I=28.9A中性线和保护线截面的选择:1中性线（N线）截面的选择三相四线制系统中的中性线，要考虑不平衡电流和零序电流以及谐波电流的影响。一般三相四线制中的中性线截面由三相四线制引出的两相三线制线路和单相线路，因中性线电流和相线电流相等，故中性线截面与相线截面相同，即如果三相四线制线路的三次谐波电流相当突出，该谐波电流会流过中性线，此时中性线截面应不小于相线截面，即2保护线（PE线）截面的选择保护线截面S要满足短路热稳定的要求，按GB50054-1995低压配电设计规范规定。（1）当S16mm时，有（2）当时，有(3)当S35mm时，有3保护中性线

42、（PEN线）截面的选择因为PEN线具有PE线和N线的双重功能，所以选择截面时按其中的最大值选取。低压侧母线选用电缆进线，应按经济电流密度选择电缆截面，按经济电流密度计算经济截面的公式为低压侧母线的计算电流为由本组计算结果，型号：LMY-3(806)+(505)Ic=1155A 铝线 Jec=1.15根据参考供电技术参考资料表3-15，根据以上三相系统相线截面的选择原则和中性线和保护线截面的选择原则，我们将低压侧母线型号规格选择为LMY-3(806)+(505)，此处选用铝线的原因在于铝线的导电性能较好，价格便宜，耐腐蚀，便于厂房检修 。由于变压器的计算电流为1155A，参考供电技术参考资料表3

43、-15，查表可得，806的铜母线的允许载流量为1150/1175，负荷计算电流小于允许载流量的要求，因此选择806。由公式So0.5，可知806=480，So=4802=240，所以选择505=250的中性线。各车间导线，电缆型号规格的选择为：生活照明：选用VLV-1-3 325+116计算电流为66.14A，参考供配电技术表A-13-1，查表可得，额定电压为1Kv, 允许载流量为99A的325的电缆，负荷计算电流小于允许载流量的要求，且由公式So0.5，可得So=992=49.5，所以选择允许载流量为65的16的中性线。温度校验：根据公式, I=KI=0.9199=90.09I=66.14A6.4厂区照明设计一、工厂常用光源的类型：分为热辐射光源和气体放电光源两种。热辐射光源是利用物体加热到白炽灯状态时辐射发光的原理制成的光源，如白炽灯，卤钨灯；电气放电光源是利用气体放电时发光的原理所制成的光源，如荧光灯、高压汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯等。二、照明设计照明分为车间照明、生活照明和路灯电气照明。合理的电气照明是保证安全生产，提高劳动生产产率，保证生产和工作人员视力将抗的必要条件。因此，照明设计的主要任务就是根据生活得要求，结合和技术经济的