某機械廠變電所電氣一次部分設計課程設計.doc

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《供配電技術》課程設計報告 題 目：某機械廠變電所電氣一次部分設計 姓 名： ***** 學 號： ***** 班 級： ***** 專 業(yè)： ************** 指導教師： ***** 起止日期： 電氣與自動化工程學院 《供配電技術》課程設計評分表 設計題目： 某機械廠變電所電氣一次部分設計 班 級： ****** 學號： *********姓名：******** 項 目 評分比例 得 分 平時表現(xiàn) 30% 答 辯 20% 設計報告 50% 總成績 指導老師： 年 月 日 《供配電技術》課程設計任務書 專業(yè) 電氣工程及其自動化 班級 1607131、1607132（電氣技術方向） 一、目的和要求 供配電技術課程設計是該課程理論教學之后的一個集中性實踐教學環(huán)節(jié)，要求學生在學習供配電技術基本知識的基礎上，通過綜合應用所學知識設計一個具體任務的供配電一次系統(tǒng)。通過設計進一步鞏固所學過的理論知識，熟悉供配電系統(tǒng)的基本構成和任務，了解常用電氣設備的結構、原理、性能、用途，掌握中小型變電所電氣一次部分設計的步驟和要求。了解變電所電氣設計相關的國家標準、規(guī)程、規(guī)范以及電氣主接線的繪制方法，學會查閱供配電設計手冊、設備手冊的方法，樹立工程觀念，培養(yǎng)分析和解決一般工程實際問題的能力。 二、設計內容 根據(jù)給定的設計任務完成供配電系統(tǒng)電氣一次部分的設計（設計任務附后）。 三、基本要求： （1）掌握供配電系統(tǒng)設計的方法、內容和步驟。 （2）根據(jù)所給定設計任務，按照安全可靠、技術先進、經濟合理的要求，完成變配電系統(tǒng)電氣一次部分的設計任務，寫出設計說明書。 （3）具備計算機繪圖能力，繪出供配電系統(tǒng)一次系統(tǒng)設計圖樣。 （4）提交的設計報告內容充實、方案合理、圖紙齊全。撰寫格式符合相關要求。 四、進度安排 序號 時間（天） 課程設計內容 1 第1天 熟悉課題、收集資料、討論 2 第2天 主接線設計，負荷計算、短路電流計算 3 第3～4天 主要電氣設備選擇 4 第5～6天 提交報告 五、課程設計報告 課程設計報告用紙一律采用A4紙。上下邊距為2.2cm，左邊距3.0cm（留裝訂線），右邊距為2.0cm。設計報告封面必須統(tǒng)一。內容包括評分表、封面、目錄、正文、收獲、參考文獻等（并按此順序裝訂）。 六、設計參考資料 [1] 劉燕. 供配電技術 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2016. [2] 任元會. 工業(yè)與民用配電設計手冊 [M]. 3版. 北京：中國電力出版社，2005. [3] 劉笙. 電氣工程基礎 [M]. 2版. 北京：科學出版社，2008. [4] 許繼繼電保護裝置說明書 許繼集團技術資料 [5] 弋東方．電氣設計手冊電氣一次部分[M]．北京：中國電力出版社，2002. [6] 劉寶林. 電氣規(guī)程規(guī)范及標準大全 [M]. 北京：中國計劃出版社，1991. [7] 余建明，同向前，蘇文成. 供電技術 [M]. 4版. 北京：機械工業(yè)出版社，2008. [8] 翁雙安. 供配電工程設計指導.北京：機械工業(yè)出版社，2012. [9] 中國機械工業(yè)聯(lián)合會.供配電設計規(guī)范 [S] 北京：中國計劃出版社 ，2010. [10] 劉介才主編. 工廠供電設計指導.北京：機械工業(yè)出版社，1998 [11] 劉介才主編. 實用供配電技術手冊..北京：中國水利水電出版社，2002 [12] 劉介才主編. 工廠供用電實用手冊.北京：機械工業(yè)出版社，2001 七、成績評定 課程設計成績由平時表現(xiàn)、報告及設計答辯三個方面成績組成，各部分所占比例分別為30%、50%、20%。按照學習與設計態(tài)度的認真性，知識理解掌握的深入程度，設計方案的正確性或合理性，圖文的質量效果，是否獨立完成，是否具有獨立分析解決問題的能力和創(chuàng)新精神等綜合考慮。 設計題目1: 某機械廠變電所電氣一次部分設計 一、設計的基礎資料 1． 全廠用電設備情況 某廠為機械加工類生產廠，主要負荷是鑄造車間、鍛壓車間、金工車間、工具車間、電鍍車間、熱處理車間等十個車間的用電設備。用電設備的電壓均為380V。本廠多數(shù)車間為三班制，年最大負荷利用小時為4600h，日最大負荷持續(xù)時間為6h。該廠除鑄造車間、電鍍車間和鍋爐房屬二級負荷外，其余均屬三級負荷。其負荷統(tǒng)計資料見表1。 表1 全廠負荷統(tǒng)計資料 廠房編號 廠房名稱 負荷類別 設備容量/kW 需要系數(shù) Kd 功率因數(shù) cosφ 計 算 負 荷 P30/kW Q30/kvar S30/kVA I30/A 1 鑄造車間 動力 300 0.30 0.70 照明 6 0.80 1.00 2 鍛壓車間 動力 350 0.30 0.65 照明 8 0.70 1.00 3 金工車間 動力 764 0.25 0.50 照明 17 1.00 1.00 4 工具車間 動力 360 0.30 0.60 照明 7 0.90 1.00 5 電鍍車間 動力 250 0.50 0.80 照明 5 0.80 1.00 6 熱處理車間 動力 150 0.60 0.80 照明 5 0.80 1.00 7 裝配車間 動力 180 0.30 0.70 照明 6 0.80 1.00 8 機修車間 動力 160 0.20 0.65 照明 4 0.80 1.00 9 鍋爐房 動力 50 0.70 0.80 照明 1 0.80 1.00 10 倉庫 動力 20 0.40 0.80 照明 1 0.80 1.00 生活區(qū) 照明 350 0.70 0.90 合計 2994 2 . 電源情況 本廠擬由距其8公里處的某區(qū)域變電站接一回10kV架空線路進線供電，架空線路選用LGJ－150，幾何均距2m。區(qū)域變電站10kV出口短路容量為500MVA。 供電部門對本廠的功率因數(shù)要求為cos=0.9。 二、設計任務及要求 （1）主接線設計：根據(jù)設計任務書，分析原始資料與數(shù)據(jù)，列出技術上可能實現(xiàn)的2個方案，經過概略分析比較，確定一個較優(yōu)方案。并進行詳細的負荷計算。 （2）短路電流計算：根據(jù)電氣設備選擇和繼電保護的需要，確定短路計算點，計算三相短路電流，計算結果列出匯總表。 （3）主要電氣設備選擇：主要電氣設備的選擇包括斷路器、隔離開關、互感器、導線截面和型號等等設備的選擇及校驗；選用設備型號、數(shù)量，匯成設備一覽表。 三、設計成果 1． 設計說明書 2． 設計圖紙： 變電所電氣主接線圖； 目 錄 1 緒論 1 2 負荷計算及電容補償 2 2.1 確定用戶設備組的設備容量及計算負荷 2 2.2各車間的計算負荷 2 3變壓器選擇及主接線方案確定 6 3.1主變壓器臺數(shù)選擇 6 3.2主變壓器容量選擇 6 3.3主接線方案確定 7 3.3.1變電所主接線方案的設計原則與要求 7 3.3.2 工廠變電所常見的主接線方案 7 3.3.3確定主接線方案 8 4 短路電流的計算 10 4.1 繪計算電路圖 10 4.2 確定短路電流 10 4.3 計算各元件的電抗標幺值等 10 4.4確定抗標幺值等 12 4.5 列出短路計算表 13 5 主要電氣設備選擇 14 5.1變電站一次設備的選擇與校驗 14 5.1.1 一次設備選擇與校驗的條件 14 5.1.2 按正常工作條件選擇 14 5.1.3 按短路條件校驗 15 5.1.4 10kV側一次設備的選擇校驗 17 5.1.5 380V側一次設備的選擇校驗 18 5.2高低壓母線的選擇 19 6變電所進出線和低壓電纜選擇 19 6.1 變電所進出線的選擇范圍 19 6.2 變電所進出線方式的選擇 20 6.3 高壓進線和低壓出線的選擇 20 6.2.1 10kV高壓進線的選擇校驗 20 6.2.2 由高壓母線至主變的引入電纜的選擇校驗 20 6.2.3 380V低壓出線的選擇 21 7.總結 21 8 參考文獻 21 9 附錄 21 1 緒論 變電站是電力系統(tǒng)的重要組成部分，是聯(lián)系電廠和負荷用戶的中間環(huán)節(jié)，是電網中線路的樞紐。如果工廠電能供應突然中斷，就會對工業(yè)生產造成嚴重的不良后果。甚至可能發(fā)生重大的設備損壞或人員傷亡事故。因此，變電所保證工廠正常有序地供電，具有十分重要的意義。 本文以電力系統(tǒng)相關理論知識為基礎，以工廠供電為指導，根據(jù)所給某機械制造廠的原始資料對其變電站的電氣部分進行設計。 本文共分為六大內容： 1.負荷計算 機械廠變電所的負荷計算，是根據(jù)所提供的負荷情況進行的，本文列出了負荷計算表，得出總負荷。 2.電容補償 按負荷計算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過查表或計算求出達到供電部門要求數(shù)值所需補償?shù)臒o功率。由手冊或產品樣本選用所需無功功率補償柜的規(guī)格和數(shù)量。 3.變壓器選擇 根據(jù)電源進線方向，綜合考慮設置總降壓變電所的有關因素，結合全廠計算負荷以及擴建和備用的需要，確定變壓器型號。 4.短路電流計算 工廠用電，通常為國家電網的末端負荷，其容量運行小于電網容量，皆可按無限大容量系統(tǒng)供電進行短路計算。求出各短路點的三相短路電流及相應有關參數(shù)。 5.高、低壓設備選擇及校驗 參照短路電流計算數(shù)據(jù)和各回路計算負荷以及對應的額定值，選擇高、低壓配電設備，如隔離開關、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開關柜等設備。并根據(jù)需要進行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗，并列表表示。 6.電纜的選擇 為了保證供電系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質、經濟地運行，進行電纜截面選擇時必須滿足發(fā)熱條件：電纜(包括母線)在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產生的發(fā)熱溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度。 2 負荷計算及電容補償 2.1 確定用戶設備組的設備容量及計算負荷 300+6+350+8+764+17+360+7+250+5+150+5+180+6+160+4+50+1+20+1+350=2994Kw （2-1） 2.2各車間的計算負荷 1鑄造車間的計算負荷 =（0.3*300+6*0.8）=94.8kw （2-2） =（90*1.02+4.8*0）kvar=91.82kvar （2-3） =131.98kVA （2-4） （2-5） 其余車間負荷計算過程與此相同，計算結果見表2-1 2 確定變電所變壓器低壓側的計算負荷 考慮到全廠負荷的同時系數(shù)（取）后，工廠變電所變壓器低壓側的計算負荷為 （2-6） （2-7） （2-8） （2-9） （2-10） 變壓器低壓側的功率因數(shù)較低，高壓側的功率因數(shù)肯定不滿足電力部門0.9的要求，因此要進行無功功率補償。補償電容器集中裝設在變壓器低壓母線上。考慮到變壓器的損耗，可設低壓側補償后的功率因數(shù)為0.92。 所需補償電容器的容量為 （2-11） 取 補償后變壓器低壓側 不變 （2-12） （2-13） 3 確定變壓所變壓器高壓側的計算負荷 變壓器的損耗 （2-14） （2-15） 變壓器高壓側的計算負荷 （2-16） （2-17） （2-18） （2-19） 4 高壓電源進線端的計算負荷 變電所高壓進線端采用LGJ-150，其線距為2m，長度為8km。由手冊可查出該導線的，則 高壓架空進線端的有功功率損耗為 （2-20） 高壓架空進線端的無功功率損耗為 （2-21） 高壓電源進線端的計算負荷為 （2-22） （2-23） （2-24） （2-25） （2-26） 滿足要求 高壓電源進線端的計算負荷可以作為工廠向電力部門申請用電容量的依據(jù)。 表2-1 全廠負荷統(tǒng)計資料 廠房編號 廠房名稱 負荷類別 設備容量/kW 需要系數(shù)Kd 功率因數(shù)cosφ 計 算 負 荷 P30/kW Q30/kvar S30/kVA I30/A 1 鑄造車間 動力 300 0.30 0.70 90.0 91.8 128.56 195.32 照明 6 0.80 1.00 4.8 0 4.80 7.29 2 鍛壓車間 動力 350 0.30 0.65 105.0 122.8 161.57 245.48 照明 8 0.70 1.00 5.6 0 5.60 8.51 3 金工車間 動力 764 0.25 0.50 191.0 330.8 381.98 580.36 照明 17 1.00 1.00 17.0 0 17.00 25.83 4 工具車間 動力 360 0.30 0.60 108.0 144 180.00 273.48 照明 7 0.90 1.00 6.3 0 6.30 9.57 5 電鍍車間 動力 250 0.50 0.80 125.0 93.8 156.28 237.44 照明 5 0.80 1.00 4.0 0 4.00 6.08 6 熱處理車間 動力 150 0.60 0.80 90.0 67.5 112.50 170.93 照明 5 0.80 1.00 4.0 0 4.00 6.08 7 裝配車間 動力 180 0.30 0.70 54.0 55.1 77.15 117.22 照明 6 0.80 1.00 4.8 0 4.80 7.29 8 機修車間 動力 160 0.20 0.65 32.0 37.4 49.22 74.78 照明 4 0.80 1.00 3.2 0 3.20 4.86 9 鍋爐房 動力 50 0.70 0.80 35 26.3 43.78 66.52 照明 1 0.80 1.00 0.8 0 0.80 1.22 10 倉庫 動力 20 0.40 0.80 8 6 10.00 15.19 照明 1 0.80 1.00 0.8 0 0.80 1.22 生活區(qū) 照明 350 0.70 0.90 245.0 118.7 128.56 195.32 合計 2994 1134.3 1094.2 1576.0 2394.6 變壓器低壓側（取) 0.72 1020.9 984.8 1418.5 2155.3 補償?shù)蛪弘娙萜骺側萘? 560 補償后變壓器低壓側 0.92 1020.9 424.8 變壓器損耗 15.57 66.29 變壓器高壓側 1036.47 491.09 1146.92 66.29 架空進線的功率損耗（?。? 25.3 38.0 高壓進線端 0.90 1061.77 529.09 1186.29 68.5 3變壓器選擇及主接線方案確定 3.1主變壓器臺數(shù)選擇 選擇主變壓器臺數(shù)時應考慮下列原則： 1．應滿足用電負荷對供電可靠性的要求。對供有大量一、二級負荷的變電所，應采用兩臺變壓器，以便當一臺變壓器發(fā)生故障或檢修時，另一臺變壓器能對一、二級負荷繼續(xù)供電。對只有二級而無一級負荷的變電所，也可以只采用一臺變壓器，但必須有備用電源。 2．對季節(jié)性負荷或晝夜負荷變動較大，適于采用經濟運行方式的變電所，可采用兩臺變壓器。 3．當負荷集中且容量相當大的變電所，雖為三級負荷，也可以采用兩臺或多臺變壓器。 4．在確定變電所臺數(shù)時，應適當考慮負荷的發(fā)展，留有一定的余地。 3.2主變壓器容量選擇 1．只裝一臺主變壓器的變電所 主變壓器容量S應滿足全部用電設備總計算負荷的需要，即 （3-1） 2．裝有兩臺主變壓器的變電所 每臺變壓器的容量SZ應同時滿足以下兩個條件： (1)任一臺變壓器單獨運行時，應滿足總計算負荷S3的大約60%70%的需要，即 （3-2） (2)任一臺變壓器單獨運行時，應滿足全部一、二級負荷的需要，即 （3-3） 根據(jù)工廠的負荷性質和電源情況，工廠變電所的主變壓器可有下列兩種方案： 方案1 裝設一臺主變壓器 根據(jù)式，主變選用一臺接線方式為S11-1250/10型變壓器，根據(jù)民用建筑規(guī)范要求變壓器的負載率不宜大于85%，而 顯然滿足要求。至于機械廠的二級負荷的備用電源，由與鄰近單位相聯(lián)的低壓聯(lián)絡線來承擔。因此裝設一臺主變壓器時選一臺接線方式為S11-16000/10型低損耗配電變壓器。 方案2 裝設兩臺主變壓器 （3-4） （3-5） 因此選兩臺接線方式為Dyn11的S11-1000/10型低損耗配電變壓器。兩臺變壓器并列運行，互為備用。 3.3主接線方案確定 3.3.1變電所主接線方案的設計原則與要求 變電所的主接線，應根據(jù)變電所在供電系統(tǒng)中的地位、進出線回路數(shù)、設備特點及負荷性質等條件確定，并應滿足安全、可靠、靈活和經濟等要求。 (1)安全 應符合有關國家標準和技術規(guī)范的要求，能充分保證人身和設備的安全。 (2)可靠 應滿足電力負荷特別是其中一、二級負荷對供電可靠性的要求。 (3)靈活 應能必要的各種運行方式，便于切換操作和檢修，且適應負荷的發(fā)展。 (4)經濟 在滿足上述要求的前提下，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。 3.3.2 工廠變電所常見的主接線方案 1.只裝有一臺主變壓器的變電所主接線方案 只裝有一臺主變壓器的變電所，其高壓側一般采用無母線的接線，根據(jù)高壓側采用的開關電器不同，有三種比較典型的主接線方案： (1)高壓側采用隔離開關-熔斷器或戶外跌開式熔斷器的主接線方案； (2)高壓側采用負荷開關-熔斷器或負荷型跌開式熔斷器的主接線方案； (3)高壓側采用隔離開關-斷路器的主接線方案。 2.裝有兩臺主變壓器的變電所主接線方案 裝有兩臺主變壓器的變電所的典型主接線方案有： (1)高壓無母線、低壓單母線分段的主接線方案； (2)高壓采用單母線、低壓單母線分段的主接線方案； (3)高低壓側均為單母線分段的主接線方案。 3.3.3確定主接線方案 1.10kV側主接線方案的擬定 由原始資料可知，高壓側進線有一條10kV的公用電源干線，為滿足工廠二級負荷的要求，又采用與附近單位連接高壓聯(lián)絡線的方式取得備用電源，因此，變電所高壓側有兩條電源進線，一條工作，一條備用，同時為保證供電的可靠性和對擴建的適應性所以10kV側可采用單母線或單母線分段的方案。 2.380V側主接線方案的擬定 由原始資料可知，工廠用電部門較多，為保證供電的可靠性和靈活性可采用單母線或單母線分段接線的方案，對電能進行匯集，使每一個用電部門都可以方便地獲得電能。 3.方案確定 根據(jù)前面章節(jié)的計算，若主變采用一臺S11型變壓器時，總進線為一路路。為提高供電系統(tǒng)的可靠性，低壓一側需加入備用電源。 若主變采用兩臺S11型變壓器時，總進線為兩路，但若電源出現(xiàn)故障，兩臺主變均無法使用，可靠性較低。 表3-1 兩種主接線方案的比較 　比較項目 裝設一臺主變加備用電源的方案 　　裝設兩臺主變的方案 技術指標 　供電安全性 　滿足要求 　滿足要求 　供電可靠性 　基本滿足要求 　單電源供電，可靠性差 　供電質量 　由于一臺主變，電壓損耗略大 　由于兩臺主變并列，電壓損耗略小 　靈活方便性 　接有備用電源，靈活性好 　由于有兩臺主變，靈活性較好 　擴建適應性 　差一些 　更好 經濟指標 　電力變壓器的 綜合投資額 　按單臺8.8萬元計，綜合投資 為28.8=17.6萬元 按單臺6.8850萬元計，綜合投資 為46.8850=27.54萬元 電力變壓器和高壓開關柜的年運行費 主變和高壓開關柜的折舊和維修 管理費約7萬元 主變和高壓開關柜的折舊和維修 管理費約10萬元 交供電部門的一次性供電貼費 　按800元/KVA計，貼費為1250 0.08萬元=100萬元 貼費為28000.08=128萬元 從上表可以看出，按技術指標，裝設兩臺主變的主接線方案優(yōu)于裝設一臺主變的方案。從經濟指標來看，裝設一臺主變的方案優(yōu)于裝設兩臺主變的方案。由于二級負荷較小，從技術指標考慮，采用于裝設一臺主變加備用電源的方案。 4 短路電流的計算 4.1 繪計算電路圖 根據(jù)變電所主接線圖繪出計算電路圖，將短路計算中需計入的各元件的額定參數(shù)都表示出來，并將各個元件依次編號。如圖4-1所示。 圖4-1 短路計算電路 4.2 確定短路電流 在短路計算中，短路計算點應選擇在可能產生最大短路電流的地方。一般來說。高壓側選擇在高壓母線位置；低壓側選擇在母線位置；系統(tǒng)中裝有限流電抗器時，應選擇在電抗器之后，如圖4-1中的k-1及k-2點。 4.3 計算各元件的電抗標幺值等 (1) 設定基準容量和基準電壓，計算短路點基準電流。 設=100MVA，=，即高壓側=10.5kV,低壓側=0.4kV,則 (4-1) (4-2) (2)計算短路電路中各元件的電抗標幺值 1）電力系統(tǒng)的電抗標幺值 (4-3) 式中 ——電力系統(tǒng)出口斷路器的斷流容量 2）架空線路的電抗標幺值，查得LGJ-150的單位電抗，而線路長8km,故 (4-4) 3）電力變壓器的電抗標幺值，查得S11-1000的短路電壓=4.5，故 (4-5) (4-6) 繪制等效電路圖，如圖4-2所示： 圖4-2 短路等效電路圖 4.4確定抗標幺值等 (1)求k-1點的短路回路總阻抗標幺值及三相短路電流和短路容量 1）總阻抗標幺值 (4-7) 2）三相短路電流周期分量有效值 (4-8) 3）其他三相短路電流 ===1.96kA (4-9) =2.55=2.551.96kA=5.0kA (4-10) =1.51=1.511.96kA=2.96kA (4-11) 4）三相短路容量 (4-12) 5） 兩相短路電流 ====1.70kA (4-13) =0.866=4.33kA (4-14) =0.886=2.56kA (4-15) （2）求k-2點的短路回路總阻抗標幺值及三相短路電流和短路容量 1）總阻抗標幺值 (4-16) 2）三相短路電流周期分量有效值 (4-17) 3）其他三相短路電流 ===19.7kA (4-18) =1.84=1.8419.7kA=36.25kA (4-19) =1.09=1.0919.7kA=21.47kA (4-20) 4）三相短路容量 (4-21) 5）兩相短路電流 ====24.65kA (4-22) =0.866=31.4kA (4-23) =0.886=19.02kA( 4-24) 4.5 列出短路計算表 短路電流計算結果見表4-1； 表4-1 并列運行時短路電流計算結果 短路計算點 三相短路電流/KA 兩相短路電流/KA 三相短路容量/ K-1點 1.96 1.96 1.96 5.0 2.96 1.7 4.33 2.56 35.7 K-2點 19.7 19.7 19.7 36.25 21.47 24.65 31.4 19.02 13.7 5 主要電氣設備選擇 5.1變電站一次設備的選擇與校驗 正確地選擇設備是使電氣主接線和配電裝置達到安全、經濟的重要條件。在進行設備選擇時，應根據(jù)工程實際情況，在保證安全、可靠的前提下，積極而穩(wěn)妥地采用新技術，并注意節(jié)約投資，選擇合適的電氣設備。 電氣設備的選擇同時必須執(zhí)行國家的有關技術經濟政策，并應做到技術先進、經濟合理、安全可靠、運行方便和適當?shù)牧粲邪l(fā)展余地，以滿足電力系統(tǒng)安全經濟運行的需要。 5.1.1 一次設備選擇與校驗的條件 為了保證一次設備安全可靠地運行，必須按下列條件選擇和校驗： (1) 按正常工作條件，包括電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇。 (2) 按短路條件，包括動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定來校驗。 (3) 考慮電氣設備運行的環(huán)境條件和溫度、濕度、海拔以及有無防塵、防腐、防火、防爆等要求。 5.1.2 按正常工作條件選擇 1.按工作電壓選擇 設備的額定電壓不應小于所在線路的額定電壓，即 (5-1) 2.按工作電流選擇 設備的額定電流不應小于所在電路的計算電流，即 (5-2) 3.按斷流能力選擇 設備的額定開斷電流或斷流容量不應小于設備分斷瞬間的短路電流有效值或短路容量，即 (5-3) 或 (5-4) 5.1.3 按短路條件校驗 短路條件校驗，就是校驗電器和導體在短路時的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。 1.隔離開關、負荷開關和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗 (1)動穩(wěn)定校驗條件 (5-5) 或 (5-6) 式中 、——開關的極限通過電流（動穩(wěn)定電流）峰值和有效值（單位為KA）； 、——開關所在處的三相短路沖擊電流瞬時值和有效值（單位為KA）。 (2)熱穩(wěn)定校驗條件 (5-7) 式中 ——開關的熱穩(wěn)定電流有效值（單位為KA）； —— 開關的熱穩(wěn)定試驗時間（單位為s）； ——開關所在處的三相短路穩(wěn)態(tài)電流（單位為KA）； ——短路發(fā)熱假想時間（單位為s）。 2.電流互感器的短路穩(wěn)定度校驗 (1)動穩(wěn)定校驗條件 (5-8) 或 (5-9) 式中 ——電流互感器的動穩(wěn)定電流（單位為KA）； ——電流互感器的動穩(wěn)定倍數(shù)（對）； ——電流互感器的額定一次電流（單位為A）。 熱穩(wěn)定校驗條件 (5-10) 或 (5-11) 式中 ——電流互感器的熱穩(wěn)定電流（單位為KA）； ——電流互感器的熱穩(wěn)定試驗時間，一般取1s； ——電流互感器的熱穩(wěn)定倍數(shù)（對）。 5.1.4 10kV側一次設備的選擇校驗 表5-1 10kV側一次設備的選擇校驗 選擇交驗項目 電壓 電流 斷流能力 動穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度 裝置地點條件 參數(shù) 數(shù)據(jù) 10kV 67.6A 1.96kA 5.0kA 一10kv一次設備型號參數(shù) 額定參數(shù) 高壓真空斷路器 CV2-10/630 10kV 630A 16kA 40kA 高壓熔斷器 XRNP3-12/125-50 12kV 0.5A 50kA — — 電壓互感器 JDZX12-10 KV — — — — 電流互感器 LZZBJ12-10A 10kV 100/5A 10KV 80 31.5 高壓隔離開關 GN19-12/630A 12KV 630A — — — 開關柜 KYN28A-24 — — — — — 5.1.5 380V側一次設備的選擇校驗 表5-2 380V側一次設備的選擇校驗 選擇交驗項目 電壓 電流 斷流能力 動穩(wěn)定度 熱穩(wěn)定度 裝置地點條件 參數(shù) 數(shù)據(jù) 380V 總2155A 28.46kA 52.37kA 一380kv次設備型號參數(shù) 額定參數(shù) 萬能式斷路器 CW2-2500 400V 2500A 60kA — — 塑料外殼式斷路器 CM2-630L 400V 630A — — — 塑料外殼式斷路器 CM2-400L 400V 315A — — — 塑料外殼式斷路器CM2-225L 400V 140A 200A 225A — — — 塑料外殼式斷路器CM2-125L 400V 20A 80A 100A — — — 電流互感器 LZZBJ12-10A — 3000/5A 800/5A,500/5A 300/5A,200/5A 150/5A,100/5A 75/5A，20/5A — — — 電容器(共14組， 共補8組，分補6組） BSMJ0.4-40-3 — — — — — 5.2高低壓母線的選擇 根據(jù)計算電流和《GB50053－94 10kV 及以下變電所設計規(guī)范》中的規(guī)定，10kV母線選擇TMY-3(10010)+1(606)型母線，即相母線尺寸均為40mm4mm，中性母線尺寸為60mm6mm；380V母線選擇LMY-3 (8010)+ 808型母線，即相母線尺寸為80mm10mm,中性母線尺寸為80mm8mm。 6變電所進出線和低壓電纜選擇 6.1 變電所進出線的選擇范圍 1.高壓進線 (1)如為專用線路，應選專用線路的全長。 (2)如從公共干線引至變電站，則僅選從公共干線到變電站的一段引出線。 (3)對于靠墻安裝的高壓開關柜，柜下進線時一般須經電纜引入，因此架空進線至變電站高壓側，往往需選一段引入電纜。 2.高壓出線 (1)對于全線一致的架空出線或電纜出線，應選線路的全長。 (2)如經一段電纜從高壓開關柜引出再架空配電的線路，則變電站高壓出線的選擇只選這一段引出電纜，而架空配電線路在廠區(qū)配電線路的設計中考慮。 3.低壓出線 (1)如采用電纜配電，應選線路的全長。 (2)如經一段穿管絕緣導線引出，再架空配電線路，則變電站低壓出線的選擇只選這一段引出的穿管絕緣導線，而架空配電線路則在廠區(qū)配電線路或車間配電線路的設計中考慮。 6.2 變電所進出線方式的選擇 1.架空線。在供電可靠性要求不很高或投資較少的中小型工廠供電設計中優(yōu)先選用。 2.電纜。在供電可靠性要求較高或投資較高的各類工廠供電設計中優(yōu)先選用。 6.3 高壓進線和低壓出線的選擇 6.2.1 10kV高壓進線的選擇校驗 采用LGJ型鋼芯鋁絞線架空敷設，接往10kV公用電源干線。 (1)按發(fā)熱條件選擇。 由線路最大負荷時的計算電流及室外環(huán)境溫度25℃，選擇LGJ-150，其25℃時的允許持續(xù)載流量=135A＞，滿足發(fā)熱條件。 (2)校驗機械強度。 因為鋼芯鋁絞線架空裸導線在6～10kV的允許最小截面為25，所以LGJ-150滿足機械強度要求。 由于此線路很短，不需檢驗電壓損耗。 6.2.2 由高壓母線至主變的引入電纜的選擇校驗 采用YJV-8.7/10-335型電纜直接埋地敷設。 (1)按發(fā)熱條件選擇。 由線路最大負荷時的計算電流及土壤溫度25℃，選擇3芯交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁芯電纜，其型號為YJV-8.7/10-335-25，其=124A＞，滿足發(fā)熱條件。 （2）校驗短路熱穩(wěn)定。查得短路熱穩(wěn)定系數(shù)C=77 ＜A=35 (6-1) 所以YJV-8.7/10-335-25電纜滿足要求。 6.2.3 380V低壓出線的選擇 饋電給各車間的線路采用TMY-3(31008）型電纜直接鋪設。 7.總結 本次課程設計在老師的指導下順利完成。課程設計能夠綜合運用所學知識去解決生活實際問題，是對課本知識的鞏固和計算能力的檢驗，且具有一定的自主性和獨立性。本次課程設計有助于我們對所學知識的理解，從而達到學以致用的目的。 本次設計同學之間相互積極配合，竭誠合作。通過各自的努力完成了課程設計。在設計過程中我們也遇到了一些問題，比如數(shù)據(jù)計算結果不一致、主接線方案的選擇想法有異議、校驗和選擇時查表的問題等，但最終得到了相應的解決。 此次設計我也明白了一個深刻的道理：團隊合作精神和個人努力都尤為重要。當看到任務完成的那一時的高興與喜悅是無與倫比的。在此感謝同學之間的積極配合，更感謝老師的辛勤指導和幫助。 8 參考文獻 [1] 劉燕. 供配電技術 [M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2016. [2] 劉介才主編. 工廠供電設計指導.北京：機械工業(yè)出版社，1998 [3] 劉介才主編. 實用供配電技術手冊..北京：中國水利水電出版社，2002 [4] 翁雙安. 供配電工程設計指導.北京：機械工業(yè)出版社，2012. 9 附錄 變電所電氣主接線圖見附頁（CAD大圖，微博@又醉空城 留言）