《供配電系統(tǒng)》課程設(shè)計(jì)

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1、 《供配電系統(tǒng)》課程設(shè)計(jì) 　　 專(zhuān)業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化 班級(jí)： 電氣1007 學(xué)號(hào)： 姓名： 指導(dǎo)老師： 時(shí)間：2011年12月10日 福建工程學(xué)院電子信息與電氣工程系 目 錄 第一節(jié)　概述 1 一、供配電設(shè)計(jì)必須遵循的一般原則 1 二、本次供配電設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 1 第二節(jié)　設(shè)計(jì)步驟 2 一、收集原始資料 2 二　電力負(fù)荷的分析計(jì)算 4 三、變電所電氣主接線設(shè)計(jì) 6 四、車(chē)間配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 五

2、、低壓配電屏的選擇 9 六、選擇高壓電器 11 七、變配電所平面布置設(shè)計(jì) 14 第一節(jié)　概述 供配電設(shè)計(jì)應(yīng)包括負(fù)荷的分析計(jì)算、確定配電方案、選擇高低壓電氣設(shè)備及成套設(shè)備、確定變壓器的臺(tái)數(shù)、容量及變電所主結(jié)線方案、進(jìn)行短路計(jì)算對(duì)電氣設(shè)備進(jìn)行校驗(yàn)、考慮電氣設(shè)備的布置方案，還可以包括繼電保護(hù)、二次回路及防雷與接地，由于時(shí)間有限，本次設(shè)計(jì)并未進(jìn)行繼電保護(hù)、二次回路及防雷與接地的設(shè)計(jì)。 一、供配電設(shè)計(jì)必須遵循的一般原則 供配電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則： 1）必須遵循國(guó)家的有關(guān)法令、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，執(zhí)行國(guó)家的有關(guān)方針、政策。包括節(jié)約能源、節(jié)約有色金

3、屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。 2）應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，設(shè)計(jì)中應(yīng)采用符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的效率高、耗能低、性能先進(jìn)的電氣。 3）必須從全局出發(fā)，統(tǒng)籌兼顧，按照負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件，合理確定設(shè)計(jì)方案。 4）應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，以近期為主，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。 二、本次供配電設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容 供配電設(shè)計(jì)主要包括簡(jiǎn)單變配電設(shè)計(jì)、高壓配電線路設(shè)計(jì)、低壓配電線路設(shè)計(jì)等。 （一）變配電所設(shè)計(jì) 1） 負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)嘗計(jì)算。 2） 變電所主要電器臺(tái)數(shù)、容量及

4、類(lèi)型的選擇。 3） 變配電所主接線路的設(shè)計(jì)。 4） 短路電流的計(jì)算。 5） 變配電所部分高壓，低壓一次設(shè)備的選擇。 6）繪制變配電所主結(jié)線圖、設(shè)備平面布局圖。 （二）低壓配電線路設(shè)計(jì) 1）低壓配電線路系統(tǒng)方案的確定。 2）低壓配電線路的負(fù)荷計(jì)算。 3）低壓配電線路的導(dǎo)線和電纜的選擇。 4）低壓配電設(shè)備。 5）繪制車(chē)間低壓配電接線圖、設(shè)備平面布線圖。 第二節(jié)　　設(shè)計(jì)步驟 一、收集原始資料 待設(shè)計(jì)系統(tǒng)供電電源情況：在金工車(chē)間東側(cè)1.2km處，有一座10kV配電所，先用1km的架空線路，后改為電纜線路至本廠變電所，其出口斷路器的容量為500MVA，top=

5、1s，此斷路器配備有定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，定時(shí)限過(guò)電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1s。并根據(jù)待設(shè)計(jì)系統(tǒng)周邊環(huán)境及工廠及車(chē)間設(shè)備配置情況得到以下原始資料。 氣象資料：本廠所在地區(qū)的年最熱月平均氣溫為34.6℃。 地質(zhì)情況：土壤電阻率100Ωm。 金工車(chē)間設(shè)備明細(xì)表及設(shè)備平面布置圖，廠區(qū)平面圖及各車(chē)間負(fù)荷表如下所示。 表1 金工車(chē)間設(shè)備明細(xì)表 序號(hào) 設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備容量/kW 臺(tái)數(shù) 1~3 13~16 23~25 36 32~34 車(chē)床 7+0.125 14 4 銑床 10+2.8 1 5 21 35 搖臂鉆 4.5+1.7+0.6+0.125 3 6

6、 7 41 42 銑床 7+2.8 4 8 9 銑床 7+1.7 2 10 砂輪機(jī) 3.2 1 11 12 砂輪機(jī) 1 2 17 18 磨床 7+1.7+0.5 2 19 磨床 10+2.8+1.5 1 20 38 磨床 10+2.8+0.5 2 22 37 車(chē)床 10+0.125 2 26 27 磨床 14+1+0.6+0.15 2 28 29 立車(chē) 55+7+1 1 37+1.7 1 30 大車(chē) 20+0.15 1 31 搖臂鉆 10+0.5 1 39 40 龍門(mén)刨 75+4.5+1

7、.7+1.7+1+1+0.5 2 43 44 45 銑床 7+1.7 3 46 鏜床 6.5+2.8 1 47 銑床 7+2.8 1 48 橋式起重機(jī)(ε=25%) 11+5+5+2.2 1 49 50 橋式起重機(jī)(ε=25%) 16+5+5+3.5 2 另外全廠照明密度為：　12W/m2 圖1金工車(chē)間設(shè)備平面布置圖 1 冷作車(chē)間 金工車(chē)間 倉(cāng) 庫(kù) 裝配車(chē)間 二　電力負(fù)荷的分析計(jì)算 根據(jù)工藝設(shè)計(jì)提供的各廠房電力負(fù)荷清單，分析那些電力設(shè)備屬一級(jí)負(fù)荷， 圖2廠區(qū)平面圖 車(chē)間

8、 P30/kw Q30 /kvar 最大電機(jī)/kW 冷作 100 110 30 裝配 80 90 22 倉(cāng)庫(kù) 20 20 7.5 戶(hù)外照明 20 15 表2各車(chē)間負(fù)荷表 二　電力負(fù)荷的分析計(jì)算 根據(jù)各廠房的負(fù)荷性質(zhì)及平面布局，確定在那些地方設(shè)車(chē)間變電所及各變電所中的變壓器臺(tái)數(shù)。然后根據(jù)確定的車(chē)間變電所布局，擬出各車(chē)間變電所供電范圍，并計(jì)算各變電所的計(jì)算負(fù)荷。 例：車(chē)床容量計(jì)算 Pc=Pe*Kd=14*7.125*0.25=24.94KW Qc= Pc tanΦ=24.94*1.73=43.14kvar 車(chē)間照明容量計(jì)算： Pc=60*

9、24*12=17.38 KW 多臺(tái)起重機(jī)容量計(jì)算： 1）用電設(shè)備組再最大負(fù)荷的平均負(fù)荷 對(duì)于起重機(jī)，查附錄表5得Ku=0.15，tanΦ =1.73，因此 Pav=Pe*Ku=0.15*（29.5+23.2）=10.54KW Qav=10.54*1.73=18.23kvar 2）平均利用系數(shù) 因兩臺(tái)起重機(jī)為同一參數(shù)，故Ku*av=Ku=0.15 3）用電設(shè)備的有效臺(tái)數(shù) neq=52.7*52.7/23.2*23.2+29.5*29.5=1.97（取4） 4）計(jì)算負(fù)荷及計(jì)算電流 利用Ku*av=Ku=0.15及neq=4 查附錄表6，通過(guò)插值求的Ka=2.64，則 Pc=

10、2.64*10.54=27.83KW Qc=2.64*18.23=48.13kvar Sc=55.66KVA Ic=55.66/√3*0.38=84.47A。 其他計(jì)算結(jié)果如下表3 序號(hào) 設(shè)備名稱(chēng) 設(shè)備容量/kW 臺(tái)數(shù) 需要系數(shù) cosΦ tanΦ Pc Qc Sc 1~3 13~16 車(chē)床 7.125 14 0.25 　 　 　 　 　 23~25 36 32~34 0.5 1.73 24.94 43.14 　 4 銑床 12.8 1 0.25 0.5 1.73 3.2 5.54 　 5 21 35 搖臂鉆

11、 6.925 3 0.25 0.5 1.73 5.19 8.99 　 6 7 41 42 銑床 9.8 4 0.25 0.5 1.73 9.8 16.95 　 8 9 銑床 8.7 2 0.25 0.5 1.73 4.35 7.53 　 10 砂輪機(jī) 3.2 1 0.25 0.5 1.73 0.8 1.38 　 11 12 砂輪機(jī) 1 2 0.25 0.5 1.73 0.5 0.87 　 17 18 磨床 9.2 2 0.25 0.5 1.73 4.6 7.96 　 19 磨

12、床 14.3 1 0.25 0.5 1.73 3.33 5.75 　 20 38 磨床 13.3 2 0.25 0.5 1.73 6.65 11.5 　 22 37 車(chē)床 10.125 2 0.25 0.5 1.73 5.06 8.76 　 26 27 磨床 115.75 2 0.25 0.5 1.73 7.88 13.62 　 28 立車(chē) 63 1 0.25 0.5 1.73 15.75 27.25 　 29 38.7 1 0.25 0.5 1.73 9.68 16.74 　

13、30 大車(chē) 20.15 1 0.25 0.5 1.73 5.04 8.71 　 31 搖臂鉆 10.5 1 0.25 0.5 1.73 2.63 4.54 　 39 40 龍門(mén)刨 85.4 2 0.25 0.5 1.73 41.85 72.4 　 43 44 45 銑床 8.7 3 0.25 0.5 1.73 6.53 11.29 　 46 鏜床 9.3 1 0.25 0.5 1.73 2.33 4.02 　 47 銑床 9.8 1 0.25 0.5 1.73 2.45 4.24

14、 　 48 橋式起重機(jī)(ε=25%) 23.2 1 0.15 0.5 1.73 3.48 6.02 　 49 50 橋式起重機(jī)(ε=25%) 29.5 2 0.15 0.5 1.73 8.85 15.31 　 另外全廠照明密度為：　12W/m2 　 　 1 0 17.28 0 　 小計(jì) 　 　 　 　 192.17 302.51 　358.39 車(chē)間 P30/kw Q30 /kvar 最大電機(jī)/kW Sc/KVA 冷作 100 110 30 裝配 80 90 22

15、 倉(cāng)庫(kù) 20 20 7.5 戶(hù)外照明 20 15 金工車(chē)間 192.17 302.51 小計(jì) 412.17 537.51 變電所總低壓負(fù)荷取KΣ＝0.95 391.56 510.63 643.48 補(bǔ)償電容 -352 補(bǔ)償后低壓負(fù)荷 391.56 158.63 422.47 表3 有上數(shù)據(jù)可知： 1.進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償 1）視在計(jì)算負(fù)荷 Sc=643.48kvar 功率因數(shù) cosΦ=Pc/Sc=391.56/643.48=0.609 2）確定無(wú)功補(bǔ)償容

16、量 QNC=Pc（tanΦ- tanΦ1） =391.56（tan（arccos0.609）- tanΦ（arccos0.92）） 343.01kvar 3）選擇電容器組數(shù)及每組容量擬采用無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償屏，裝在變電所低壓母線集中補(bǔ)償。從GCS低壓抽屜式開(kāi)關(guān)柜手冊(cè)中選用總電容容量為343.01kvar電容屏型號(hào)： GCS1-34一臺(tái) GCS1-35兩臺(tái) GCS型低壓無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償屏有34、35兩種方案，其中之34方案為主屏，35方案為輔屏。3

17、4、35方案各有Ａ、Ｂ、Ｃ三種規(guī)格，其中34方案采用Ａ規(guī)格，共160kvar；35方案采用C規(guī)格，共192kvar； 則補(bǔ)償后Qc=158.63kvar 視在計(jì)算負(fù)荷Sc=422.47KVA 功率因數(shù) cosΦ=Pc/Sc=391.56/422.47=0.926 滿(mǎn)足要求。 2.變壓器的選擇 根據(jù)S30=422.47 kVA ，可選500 kVA 。 查《供配電技術(shù)》附錄表13，選SCB10-500/10，其具體參數(shù)參照表4 額定容量（KVA） 高壓（KV） 分接(%) 聯(lián)結(jié)組別 空載損耗（W） 負(fù)載損耗（W） 空載電流（%） 短路電抗（%）

18、 500 10 5% Dyn11 1160 4480 1.2 4 表4 三、變電所電氣主接線設(shè)計(jì) 變配電所的電氣主接線是以電源進(jìn)線和引出線為基本環(huán)節(jié)，以母線為中間環(huán)節(jié)構(gòu)成的電能輸配電路。對(duì)一次接線的基本要求包括安全、可靠、靈活和經(jīng)濟(jì)四方面。考慮到本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)為出線回路不多的小型配電所，切可靠性及靈活性要求不是很高，故本設(shè)計(jì)采用單母線接線方式。其具有簡(jiǎn)單、清晰、設(shè)備少、運(yùn)行操作簡(jiǎn)單且有利于擴(kuò)建等優(yōu)點(diǎn)。具體設(shè)計(jì)方案見(jiàn)電氣主接線圖。 四、車(chē)間配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 工廠大多數(shù)用電設(shè)備是380V的，車(chē)間配電的特點(diǎn)是用電設(shè)備臺(tái)數(shù)多，設(shè)備搬動(dòng)機(jī)會(huì)多；絕大多數(shù)采用絕緣導(dǎo)線為防止導(dǎo)線過(guò)熱引起火

19、災(zāi)，正確設(shè)置導(dǎo)線過(guò)電流保護(hù)是非常重要的。 車(chē)間配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工藝設(shè)計(jì)所提供的設(shè)備平面布置圖、擬出兩種可行的車(chē)間配電系統(tǒng)方案進(jìn)行比較后，確定一種方案。 根據(jù)GB50052-1995《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定，低壓配電網(wǎng)的接線形式應(yīng)按下列原則確定： 1） 正常環(huán)境的車(chē)間或建筑內(nèi)，當(dāng)大部分用電設(shè)備為中小容量，且無(wú)特殊要求時(shí)宜采用樹(shù)干式配電。 2） 用電設(shè)備為大容量，或負(fù)荷性質(zhì)重要，或在有特殊要求（指有潮濕，腐蝕性環(huán)境或有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所等）的車(chē)間、建筑物內(nèi)，宜采用放射式配電。 3） 部分用電設(shè)備距供電點(diǎn)較遠(yuǎn)，而彼此相距很近、容量很小的次要用電設(shè)備，可采用鏈?zhǔn)脚潆姡恳换芈翻h(huán)鏈設(shè)

20、備不宜超過(guò)10KW。容量較小用電設(shè)備的插座，宜采用鏈?zhǔn)脚潆姇r(shí)，每一條環(huán)鏈回路的設(shè)備數(shù)量可適當(dāng)增加。 4） 高層建筑內(nèi)，但向樓層各配電點(diǎn)供電時(shí)，一采用分區(qū)樹(shù)干式配電，但部分較大集中負(fù)荷或重要負(fù)荷，應(yīng)從低壓配電室以放射式配電。 5） 平行的生產(chǎn)流水線或互為備用的生產(chǎn)機(jī)組，根據(jù)生產(chǎn)要求，宜由不同的回路配電；同一生產(chǎn)流水線的各用電設(shè)備，宜由同一回路配電。 按照配電原則的同時(shí)，還應(yīng)考慮車(chē)間配電設(shè)計(jì)的問(wèn)題： 1、車(chē)間變電所應(yīng)靠近負(fù)荷中心 2、車(chē)間電力線路的敷設(shè)方式 從分電箱到用電設(shè)備的

21、支線一律采用穿管埋地暗敷設(shè)。 離地3.5m以上的電力線路允許采用裸導(dǎo)線。離地面3.5m以下的導(dǎo)線必須采用絕緣導(dǎo)線，離地面2m以下的導(dǎo)線必須加機(jī)械保護(hù)（穿鋼管或硬塑料管）。 3.配電方式： （1）為減少電壓波動(dòng)引起的閃爍，照明線路應(yīng)在車(chē)間動(dòng)力總開(kāi)關(guān)之前分出。 （2）離配電點(diǎn)比較近的，且功率比較大的少數(shù)用電設(shè)備可以用放射式供電。 （3）對(duì)于功率比較小、臺(tái)數(shù)比較多的設(shè)備，宜于采用干線對(duì)分電箱供電，然后由分電箱對(duì)各用電設(shè)備配電。 （4）考慮分電箱供電范圍時(shí)，注意支線的敷設(shè)不要跨過(guò)通道；通道另一側(cè)的設(shè)備，應(yīng)由另一側(cè)的分電箱供電，不要采取這一側(cè)的用電設(shè)備由另一側(cè)的分電箱供電。 （5）吊車(chē)電源

22、不要經(jīng)過(guò)分電箱，應(yīng)經(jīng)單獨(dú)的開(kāi)關(guān)直接引自干線。 根據(jù)前低壓電網(wǎng)配電原則，設(shè)計(jì)金工車(chē)間設(shè)備平面布置圖。 即對(duì)于功率比較小、臺(tái)數(shù)比較多的設(shè)備，宜于采用干線對(duì)分電箱供電，然后由分電箱對(duì)各用電設(shè)備配電。對(duì)于10、11、12號(hào)負(fù)荷功率較小，宜采用鏈?zhǔn)?，接至分電箱，再由此引至干線。大功率有點(diǎn)設(shè)備及吊車(chē)電源不經(jīng)過(guò)分電箱，應(yīng)經(jīng)單獨(dú)的開(kāi)關(guān)直接引至干線。由此確定一種方案，及金工車(chē)間設(shè)備平面布置圖所示。 4.干線截面的選擇: 由于每只分電箱或每路干線所接的設(shè)備臺(tái)數(shù)不多，所以干線的計(jì)算電流應(yīng)按二項(xiàng)式法計(jì)算，這樣才能照顧到大容量設(shè)備對(duì)計(jì)算電流的影響。 選干線截面時(shí)，應(yīng)留有余量，以備負(fù)荷的發(fā)展。 選擇干線截面之

23、前，應(yīng)先選干線的過(guò)電流保護(hù)電器（熔斷的或自動(dòng)開(kāi)關(guān)）因?qū)Ь€必須與保護(hù)配合。 干線導(dǎo)線由兩部分組成，一部分是敷設(shè)在車(chē)間的明敷設(shè)部分，按明敷設(shè)選導(dǎo)線，另一部分是從配電屏引到干線這一部分，多數(shù)是穿管敷設(shè)，應(yīng)按穿管導(dǎo)線選擇。 依金工車(chē)間設(shè)備平面實(shí)際圖，實(shí)際設(shè)備分布情況，計(jì)算如下 干線1 Pe=7.125*3+12.8+6.925+9.8*2+8.7*2+3.2+2*1=83.3kw Pc=0.25*83.3=20.825kvar Sc=Pc/cosΦ=20.825/0.5=41.65KVA Ic=41.65/1.73*0.38=63.36A 查附錄表32，得10mm截面的YJV型

24、電纜在20℃得載流量為83A，大于63.36A，因此，選擇YJV-0.6/1-4*16。 其他干線的計(jì)算及選擇方法同上，則所得計(jì)算電流和選擇型號(hào)如下 支路 計(jì)算電流 選擇型號(hào) 干線1 63.36 YJV-0.6/1-4*16 干線2 106.48 YJV-0.6/1-4*25 干線3 191.66 YJV-0.6/1-4*70 干線4 259.81 YJV-0.6/1-4*95 干線5 117.736 YJV-0.6/1-4*35 干線6 89.747 YJV-0.6/1-4*25 干線7 259.81 YJV-0.6/1-4*95 干線8

25、 84.61 YJV-0.6/1-4*16 干線9 117.79 YJV-0.6/1-4*35 戶(hù)內(nèi)照明 4*26.29 YJV-0.6/1-4*16 戶(hù)外照明 38.23 YJV-0.6/1-4*6 冷作車(chē)間 226.13 YJV-0.6/1-4*95 裝配車(chē)間 183.18 YJV-0.6/1-4*70 倉(cāng)庫(kù) 43.02 YJV-0.6/1-4*10 表5 五、低壓配電屏的選擇： (一) GCS開(kāi)關(guān)柜介紹，下圖為GCS型低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜外形圖。 圖3 GCS型低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜外形圖 a) PC柜 b) MCC柜 1－功能單元隔室

26、2－水平母線隔室 3－控制回路隔室 4－電纜室 1. 動(dòng)力配電中心（PC柜） 1）PC柜內(nèi)分成四個(gè)隔室：水平母線隔室（在柜的后部）；功能單元隔室（在柜前上部或柜前左部）；電纜室（在柜前下部或柜前右邊）；控制回路隔室（在柜前上部）。其隔離措施是：水平母線隔室與功能單元隔室、電纜隔室之間用三聚氰胺酚醛夾心板或鋼板分隔?？刂苹芈犯羰遗c功能單元隔室之間用阻燃聚胺脂發(fā)泡塑料模制罩殼分隔。左邊的功能單元隔室與右邊的電纜隔室之間用鋼板分隔。 2）柜內(nèi)安裝的框架式斷路器能在關(guān)門(mén)狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)柜外手動(dòng)操作，還能觀察斷路器的分、合閘狀態(tài)并根據(jù)操作機(jī)構(gòu)與門(mén)的位置關(guān)系，判斷出斷路器在試驗(yàn)位置還是在工作位置。

27、 3）主電路和輔助電路之間也采用分隔措施，儀表、信號(hào)燈和按鈕等組成的輔助電路單元，安裝于塑料板上，板后用一個(gè)由阻燃型聚胺發(fā)泡塑料做成的罩殼與主電路隔離。 2. 抽出式電動(dòng)機(jī)控制中心和小電流的動(dòng)力配電中心（MCC柜） 1）抽出式MCC柜內(nèi)分成三個(gè)隔室，即柜后部的水平母線隔室、柜前部左邊的功能單元隔室和柜前部右邊的電纜隔室。水平母線隔室與功能單元隔室之間用阻燃發(fā)泡塑料制成的功能壁分隔。電纜室與水平母線隔室、功能單元隔室之間用鋼板分隔。 2）抽屜層高的模數(shù)為160mm。分為單元、1單元、單元、2單元、3單元五個(gè)尺寸系列，單回路的額定電流為400A及以下。每臺(tái)開(kāi)關(guān)柜最多可以配置11個(gè)一單元的抽

28、屜或22個(gè)單元的抽屜。 3）抽屜通過(guò)斷路器專(zhuān)用操作機(jī)構(gòu)的聯(lián)鎖裝置的操作程序，完成抽屜相應(yīng)機(jī)械聯(lián)鎖的要求，同時(shí)使抽屜具有移動(dòng)位置、隔離位置、試驗(yàn)位置、分?jǐn)辔恢煤凸ぷ魑恢?，抽屜面板上的操作插槽具有相關(guān)明顯的標(biāo)志。 (二)低壓開(kāi)關(guān)柜的選擇 1、低壓進(jìn)線柜的選擇 （1）臺(tái)數(shù)的選擇：有幾臺(tái)變壓器就有幾臺(tái)低壓進(jìn)線柜，本設(shè)計(jì)初選一臺(tái)變壓器，故系統(tǒng)只需配置一臺(tái)進(jìn)線柜。 （2）方案的選擇：與低壓進(jìn)線方式有關(guān)，若封閉式母線高壓進(jìn)線，則選擇01方案；若從側(cè)面進(jìn)線，則選擇02方案；若用電纜從底下進(jìn)線，則選擇03方案；若有備用電源，則選擇07或08方案。本設(shè)計(jì)使用封閉式母線高壓電纜從底下進(jìn)線，則選擇01方案

29、。 （3）規(guī)格的選擇：與變壓器容量有關(guān)，可根據(jù)變壓器容量算出低壓側(cè)的出線電流，算出來(lái)的低壓側(cè)的電流為Ic=SN/√3*UN=760.57A，則可選擇F規(guī)格, 即低壓進(jìn)線柜所配的斷路器額定電流為1000A,型號(hào)為AH-10B. 2.低壓出線柜的選擇 (1)低壓抽屜的選擇 與低壓抽屜的出線電流有關(guān)，而出線電流就是前面計(jì)算的干線電流?？筛鶕?jù)出線電流的大小，對(duì)照ＧＣＳ開(kāi)關(guān)柜選取抽屜。 低壓出線的保護(hù)裝置有三種:低壓斷路器,低壓負(fù)荷開(kāi)關(guān),接觸器.一般選用低壓斷路器,較為可靠且維護(hù)方便. (2)低壓抽屜的組合 從GCS手冊(cè)查出每個(gè)抽屜的高度,再根據(jù)開(kāi)關(guān)柜的有效抽屜高度(1760mm)去組合

30、. 根據(jù)所給的負(fù)荷及計(jì)算結(jié)果，本設(shè)計(jì)選擇兩臺(tái)抽出式電動(dòng)機(jī)控制中心和小電流的動(dòng)力配電中心（MCC柜），型號(hào)為GCS-11。并將金工車(chē)間的9條干線配置在AA2柜，戶(hù)內(nèi)戶(hù)外照明及其他車(chē)間干線配置在AA3。 用電設(shè)備 計(jì)算容量 計(jì)算電流 選擇的開(kāi)關(guān)柜額定電流 干線1 41.65 63.36 100 干線2 72.22 106.48 200 干線3 126 191.66 200 干線4 77.4 259.81 200 干線5 170.8 117.736 400 干線6 170.8 89.747 400 干線7 75.32 259.81 2

31、00 干線8 55.66 84.61 100 干線9 59 117.79 100 戶(hù)外照明 25 38.23 100 戶(hù)內(nèi)照明 17.28 26.29 4*100 冷作車(chē)間 148.66 226.13 400 裝配車(chē)間 120.42 183.18 200 倉(cāng)庫(kù) 28.28 43.02 100 表6 六、選擇高壓電器 工廠高壓供電系統(tǒng)確定后，可根據(jù)確定的高壓系統(tǒng)圖選擇高壓電器。 1．計(jì)算短路電流： 選定短路電流計(jì)算點(diǎn)，計(jì)算各點(diǎn)短路電流， 圖4 （1） 確定基準(zhǔn)值 取Sd=100MVA Uc1=10.5KV Uc2=0

32、.4KV 則Id1=Sd/√3*Uc1=100/√3*10.5=5.5KA Id1=Sd/√3*Uc2=100/√3*0.4=144.34KA (2)計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值 1）電力系統(tǒng)：X1*=Sd/Sk=100MVA/500MVA=0.2 2)架空線路：X2*=X0*L*Sd/Uc*Uc=0.35*1*100/10.5*10.5=0.318 3）電纜線路：X3*=X*L*Sd/Uc*Uc=0.10*0.2*100/10.5*10.5=0.018 4)電力變壓器(查附錄表12,SCB10-500/10變壓器為Dyn11聯(lián)結(jié) Uk%=4.0) X4*= Uk%*S

33、d/100SNT=4*100*1000/100*500=8 作等值電路圖 圖5 (3)求K-1點(diǎn)的短路總阻抗標(biāo)么值機(jī)三相短路電流和短路容量 1)總表么值:X*(K-1)=X1*+ X2*+ X3*=0.2+0.318+0.018=0.536 2)三相短路電流周期分量有效值 I(3)K-1=Id1/ X*(K-1)=5.5KA/0.536=10.26KA 3)其他三相短路電流 Ik-1"(3)= I∞k-1= I(3)K-1=10.26KA ish(3)=2.55* I(3)K-1=2.55*10.26=26.16KA Ish(3)=1.51* I(3)K-1=1.51*10

34、.26=15.49KA 4)三相短路容量:SK-1(3)=Sd/ X*(K-1)=100MVA/0.536=186.57MVA (4) 求K-2點(diǎn)的短路總阻抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量 1)總標(biāo)么值:X*(K-1)=X1*+ X2*+ X3*+ X4*=0.2+0.318+0.018+8=8.536 2)三相短路電流周期分量有效值 I(3)K-1=Id1/ X*(K-1)=144.34KA/8.536=16.91KA 3)其他三相短路電流 Ik-1"(3)= I∞k-1= I(3)K-1=16.91KA ish(3)=2.55* I(3)K-1=2.26*16.91=38.

35、22KA Ish(3)=1.31* I(3)K-1=1.31*16.91=22.15KA 4) 三相短路容量:SK-1(3)=Sd/ X*(K-1)=100MVA/8.536=11.72MVA 將各計(jì)算點(diǎn)的短路電流值填入表6中 短路點(diǎn) 總電抗標(biāo)幺值 三相短路電流/KA 三相短路容量(MVA) 　 　 Ik“ I“(3) ish(3) Ish(3) 　 　 K-1 0.536 10.26 10.26 26.16 15.49 186.57 K-2 8.536 16.91 16.91 38.22 22.15 11.72 表6 2.電器

36、選擇原則 （1）電源開(kāi)關(guān)　饋電線路開(kāi)關(guān)及高壓電動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)等都應(yīng)該選用斷路器。 （2）400KVA以下的電力變壓器的高壓開(kāi)關(guān)，可以考慮采用隔離開(kāi)關(guān)配合高壓熔斷器，戶(hù)外可以采用跌開(kāi)式熔斷器，但是這時(shí)變壓器低壓側(cè)須裝能帶負(fù)荷通斷的總開(kāi)關(guān)。 （3）400KVA以上電力變壓器高壓側(cè)須裝負(fù)荷開(kāi)關(guān)配熔斷器。 （4）對(duì)于要求自動(dòng)切斷的電力變壓器，高壓側(cè)須裝斷路器。 （5）對(duì)一級(jí)負(fù)荷供電的配電所，可選用小車(chē)式開(kāi)關(guān)柜，斷路器可互換使用，無(wú)重要負(fù)荷的變電所可采用固定式開(kāi)關(guān)柜。 （6）高壓開(kāi)關(guān)柜的進(jìn)出線，一般采電纜。 3.高壓側(cè)斷路器及電流互感器的選擇 （1）根據(jù)短路電流計(jì)算結(jié)及設(shè)計(jì)所選的方案，選用的高

37、壓側(cè)斷路器的型號(hào) 為VS1-12/630-16。并按表7校驗(yàn)。 表7 校驗(yàn)合格，所選斷路器滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 （2）根據(jù)短路電流計(jì)算結(jié)果及設(shè)計(jì)所選的方案，選用的高壓側(cè)電流互感器的型號(hào) 為L(zhǎng)ZZBJ9-12。電流互感器按熱穩(wěn)定校驗(yàn)如表8 表8 校驗(yàn)合格，所選電流互感器滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。 七、變配電所平面布置設(shè)計(jì)： 變配電所的位置應(yīng)接近負(fù)荷中心以減小低壓供電半徑，減低電纜投資，節(jié)約電能損耗、提高供電質(zhì)量，同時(shí)還要考慮進(jìn)出線方便、設(shè)備運(yùn)輸方便、接近電源側(cè)，并注意防塵、防腐、防水、防爆燈要求。影響變配電所位置選擇的因素很多

38、，應(yīng)根據(jù)上述要求經(jīng)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)比較后確定。且變配電所的總體布置還應(yīng)滿(mǎn)足一下基本要求：（1）便于運(yùn)行維護(hù)與檢修 ；（2）便于進(jìn)出線；（3）保證安全用電；（4）節(jié)約土地與建筑費(fèi)用；（5）適應(yīng)發(fā)展要求。 本設(shè)計(jì)的變電所為10/0.38KV車(chē)間配變電所，根據(jù)要求平面布置設(shè)計(jì)見(jiàn)電氣平面布置圖。 設(shè)計(jì)主要參考資料： 1、《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》(中國(guó)航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院等編 1994) 2、《工廠常用電氣設(shè)備手冊(cè)》（中國(guó)電力出版社 第二版 上、下冊(cè) 兵器工業(yè)第五設(shè)計(jì)研究院主編 1998.1） 3、《電氣設(shè)備選擇施工安裝設(shè)計(jì)應(yīng)用手冊(cè)》（中國(guó)水利水電出版社 劉寶林主編 1998.10） 4、定型圖冊(cè)：D264《附設(shè)式電力變壓器布置》、D263《變配電所常用設(shè)備構(gòu)件安裝》（冶金工業(yè)部北京鋼鐵設(shè)計(jì)院編制　1976） 5、《供配電技術(shù)》（機(jī)械工業(yè)出版社 翁雙安主編 2004.5） 6、《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》（機(jī)械工業(yè)出版社 劉介才主編 1998.2） 7、《發(fā)電廠變電所電氣設(shè)備》（中國(guó)電力出版社 吳佩雄 2005） 8、GCS/KYN技術(shù)手冊(cè) 第 16 頁(yè)