1、 . . 58/59機械制造廠供電系統設計 日期：摘要該設計是關于工程機械制造廠供電系統與變電所的設計。設計的思路是依據國家規要求以與該廠二類負荷對供電可靠性的要求， 制定設計方案與供電措施。該企業的供電系統由一條35KV高壓進線和一條10KV高壓進線電源提供，為確保負荷供電的可靠性，在高壓側又設有“單母線分段制”的電源供電方式，該設計中采用并聯電容器的方法來補償無功功率，以減少供電系統的電能損耗和電壓損失，同時提高了供電電壓的質量。設計中體現了安全、可靠、靈活、經濟的原則。確定高壓變配電所的位置、形式、數量與主變臺數與容量等；確定二次繼電保護方案，選用先進的自動保護裝置；確定變電所防雷過壓保

2、護與接地保護方案；根據設計要求，繪制全廠供配電系統圖，二次繼電保護電路圖與高壓變配電所平、剖圖等。關鍵字：供電系統， 安全可靠，主接線SummaryThe design is the design of the power supply systems and substation construction machinery manufacturer. The design idea is based on the requirements of the national regulatory requirements as well as the plant two types of lo

3、ad on the powersupply reliability to develop the design and supply measures.The power supply system of the enterprise, to ensure the reliability of the load powered by a 35KV high voltage into the line and a of 10KV high pressure into the line supply in the high-pressure side and a single busbar sys

4、tem power supply mode, The design embodies the principle of a safe, reliable, flexible and economic. Determine the position of the high-voltage substation, form, quantity and main transformer station number and capacity; determine the secondary relay program, selection of state-of-the-art automatic

5、protection devices; determine substation lightning overvoltage protection and grounding protection program; according to design requirements, to draw the whole plant to the power supply and distribution system diagram, the secondary protection circuit diagram and high-voltage substation level, cross

6、-sectional diagram。Keywords: power supply system, safe and reliable, the main connection目錄（文章結構基本可以，但其具體容，參考別人的有多少自己最清楚，如果參考較多，請自己更改。）TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc3514461171 概述改為緒論 PAGEREF _Toc351446117 h 1HYPERLINK l _Toc3514461181.1工廠供電意義和要求 PAGEREF _Toc351446118 h 1HYPERLINK l _Toc3514461201.2設計

7、原則 PAGEREF _Toc351446120 h 2HYPERLINK l _Toc3514461211.3容與步驟 PAGEREF _Toc351446121 h 2HYPERLINK l _Toc3514461222 負荷計算 PAGEREF _Toc351446122 h 3HYPERLINK l _Toc3514461232.1 定義 PAGEREF _Toc351446123 h 3HYPERLINK l _Toc3514461242.2 負荷計算的方法 PAGEREF _Toc351446124 h 4HYPERLINK l _Toc3514461252.3負荷計算結果 PAG

8、EREF _Toc351446125 h 4HYPERLINK l _Toc3514461263供電系統與方式 PAGEREF _Toc351446126 h 9HYPERLINK l _Toc3514461283.1主接線方案 PAGEREF _Toc351446128 h 9HYPERLINK l _Toc3514461294電容補償 PAGEREF _Toc351446129 h 10HYPERLINK l _Toc3514461314.1車變一電容補償 PAGEREF _Toc351446131 h 10HYPERLINK l _Toc3514461324.2車變二電容補償 PAGER

9、EF _Toc351446132 h 11HYPERLINK l _Toc3514461334.3主變電容補償 PAGEREF _Toc351446133 h 12HYPERLINK l _Toc3514461344.4補償裝置選擇 PAGEREF _Toc351446134 h 14HYPERLINK l _Toc3514461355 變電所位置選擇與變電所布置 PAGEREF _Toc351446135 h 14HYPERLINK l _Toc3514461365.1 變電所位置選擇 PAGEREF _Toc351446136 h 14HYPERLINK l _Toc3514461406

10、短路電流計算 PAGEREF _Toc351446140 h 16HYPERLINK l _Toc3514461416.1短路電流計算 PAGEREF _Toc351446141 h 17HYPERLINK l _Toc3514461426.1.1 公式 PAGEREF _Toc351446142 h 17HYPERLINK l _Toc3514461436.1.2 該供電系統的等效電路圖如下 PAGEREF _Toc351446143 h 18HYPERLINK l _Toc3514461446.1.3 短路計算： PAGEREF _Toc351446144 h 18HYPERLINK l

11、_Toc3514461456.1.4 短路電流計算 PAGEREF _Toc351446145 h 22HYPERLINK l _Toc3514461467 電纜、母線的選擇 PAGEREF _Toc351446146 h 22HYPERLINK l _Toc3514461477.1 概述 PAGEREF _Toc351446147 h 22HYPERLINK l _Toc3514461487.2 35KV電纜選擇 PAGEREF _Toc351446148 h 23HYPERLINK l _Toc3514461497.3 10kv電纜與母線的選擇 PAGEREF _Toc351446149

12、h 23HYPERLINK l _Toc3514461507.3.1 10kv電纜的選擇 PAGEREF _Toc351446150 h 23HYPERLINK l _Toc3514461517.3.2 10kv母線的選擇 PAGEREF _Toc351446151 h 24HYPERLINK l _Toc3514461527.3.3 10/0.4變壓器二次側出線柜母線的選擇 PAGEREF _Toc351446152 h 25HYPERLINK l _Toc3514461537.3.4 10/0.4變壓器二次側電纜的選擇 PAGEREF _Toc351446153 h 26HYPERLINK

13、 l _Toc3514461548高低壓開關設備選擇與校驗 PAGEREF _Toc351446154 h 28HYPERLINK l _Toc3514461558.1選擇條件 PAGEREF _Toc351446155 h 28HYPERLINK l _Toc3514461568.2 高壓設備的選擇 PAGEREF _Toc351446156 h 30HYPERLINK l _Toc3514461578.3低壓側設備選擇與校驗 PAGEREF _Toc351446157 h 35HYPERLINK l _Toc3514461589 繼電裝置整定與二次保護 PAGEREF _Toc351446

14、158 h 41HYPERLINK l _Toc3514461599.1 概述 PAGEREF _Toc351446159 h 41HYPERLINK l _Toc3514461609.2 繼電保護裝置的接線方式 PAGEREF _Toc351446160 h 42HYPERLINK l _Toc3514461619.3 繼電保護裝置的操作方式 PAGEREF _Toc351446161 h 42HYPERLINK l _Toc3514461629.4 電流速斷保護 PAGEREF _Toc351446162 h 43HYPERLINK l _Toc3514461639.5 電力變壓器的繼電保

15、護 PAGEREF _Toc351446163 h 44HYPERLINK l _Toc3514461649.6 35KV電力變壓器的保護 PAGEREF _Toc351446164 h 45結論致參考文獻1 概述1.1工廠供電的意義和要求工廠供電，就是指工廠所需電能的供應和分配，亦稱工廠配電。眾所周知，電能是現代工業生產的主要能源和動力。電能既易于由其它形式的能量轉換而來，又易于轉換為其它形式的能量以供應用；電能的輸送的分配既簡單經濟，又便于控制、調節和測量，有利于實現生產過程自動化。因此，電能在現代工業生產與整個國民經濟生活中應用極為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業生產的主要能源和動力，但是

16、它在產品成本中所占的比重一般很?。ǔ娀I外）。電能在工業生產中的重要性，并不在于它在產品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業生產實現電氣化以后可以大大增加產量，提高產品質量，提高勞動生產率，降低生產成本，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利于實現生產過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應突然中斷，則對工業生產可能造成嚴重的后果。因此，做好工廠供電工作對于發展工業生產，具有十分重要的意義。由于能源節約是工廠供電工作的一個重要方面，而能源節約對于國家經濟建設具有十分重要的戰略意義，因此做好工廠供電工作，對于節約能源、支援國家經濟建設，也具有重大的作用。工廠供電工作要很好

17、地為工業生產服務，切實保證工廠生產和生活用電的需要。此外，在供電工作中，應合理地處理局部和全局、當前和長遠等關系，既要照顧局部的當前的利益，又要有全局觀點，能顧全大局，適應發展。 1.2設計原則按照國家標準GB50052-95供配電系統設計規、GB 50059-9235110kV變電所設計規等的規定，進行工廠供電設計必須遵循以下原則：1、遵守規程、執行政策必須遵守國家的有關規定與標準，執行國家的有關方針政策，包括節約能源，節約有色金屬等技術經濟政策。2、安全可靠、先進合理應做到保障人身和設備的安全，供電可靠，電能質量合格，技術先進和經濟合理，采用效率高、能耗低和性能先進的電氣產品。3、近期為主

18、、考慮發展應根據工作特點、規模和發展規劃，正確處理近期建設與遠期發展的關系，做到遠近結合，適當考慮擴建的可能性。1.3容與步驟全廠總降壓變電所與配電系統設計，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，以與負荷布局，結合國家供電情況。解決對各部門的安全可靠，經濟的分配電能問題。其基本容有以下幾方面。1、負荷計算全廠總降壓變電所的負荷計算，是在車間負荷計算的基礎上進行的?？紤]車間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠總降壓變電所高壓側計算負荷與總功率因數。列出負荷計算表、顯示計算結果。2、一次系統圖跟據負荷類別與對供電可靠性的要求進行負荷計算，繪制一次系統圖，確定變電所高、低接線方式。對

19、它的基本要求，即要安全可靠又要靈活經濟，安裝容易維修方便。3、電容補償按負荷計算求出總降壓變電所的功率因數，通過查表或計算求出達到供電部門要求數值所需補償的無功率。由手冊或產品樣本選用所需無功功率補償柜的規格和數量。4、變壓器選擇與變電所布置根據電源進線方向，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與擴建和備用的需要，確定變壓器型號與全廠供電平面圖。5、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供電進行短路計算。求出各短路點的三相短路電流與相應有關參數。6、高、低壓設備選擇與校驗參照短路電流計算數據和各回路計算負荷以與對應的額定值

20、，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。并根據需要進行熱穩定和力穩定檢驗，并列表表示。7、導線、電纜的選擇為了保證供電系統安全、可靠、優質、經濟地運行，進行導線和電纜截面選擇時必須滿足發熱條件：導線和電纜(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熱溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度。8、整定與二次保護為了監視、控制和保證安全可靠運行，各用電設備，皆需設置相應的控制、信號、檢測和繼電器保護裝置。并對保護裝置做出整定計算。給出二次系統圖。2 負荷計算2.1 定義1、計算負荷又稱需要負荷或最大負荷。計算負荷是一個假想的持續性

21、的負荷，其熱效應與同一時間實際變動負荷所產生的最大熱效應相等。在配電設計中，通常采用30分鐘的最大平均負荷作為按發熱條件選擇電器或導體的依據。2、平均負荷為一段時間用電設備所消耗的電能與該段時間之比。常選用最大負荷班（即有代表性的一晝夜電能消耗量最多的一個班）的平均負荷，有時也計算年平均負荷。平均負荷用來計算最大負荷和電能消耗量。2.2 負荷計算的方法負荷計算的方法有需要系數法、利用系數法與二項式等幾種。本設計將采用需要系數法予以確定。所用公式有： 有功功率 （2-1）無功功率 （2-2）視在功率 （2-3）計算電流 （2-4）2.3負荷計算結果表21 動力負荷計算表用電單位名稱負荷性質設備容

22、量（KW）需要系數Kdcostan計算負荷(KW)(Kvar)(KVA)(A)辦公大樓50.850.80.754.253.195.318.07試驗樓1200.60.80.75725490136.74汽車庫350.350.71.0212.2512.517.526.59材料與成品庫500.40.850.622012.423.5335.75食堂900.81072072109.4熱處理車間4000.60.71.02240244.8342.86520.93木工車間1800.350.651.176373.7196.92147.26裝配車間11000.470.750.88517454.96689.33104

23、7.36機加工車間一10000.250.61.33250332.5416.67633.08機加工車間二見表22鑄工車間70%6000.40.651.17240280.8369.23561鍛工車間5000.30.61.33150199.5250379.85空氣壓縮機站2800.850.750.88238209.44317.33482.15鍋爐房1200.750.80.759067.5112.5170.93水泵站1500.650.80.7597.573.13121.88185.18露天煤礦露天材料庫危險品庫50.60.651.1733.514.627.01傳達室表22 機加工車間二（動力）設備名稱

24、電機總容量（KW）總容量和Kdcostan總P30總Q30C6158.755175.60.250.51.7343.8979.5487.79133.38133.71123.79C6168.25C62021.375C315016.5Z357.25Z5121.8Z53512.1T6166.25M60253.5M71151.45175.60.250.51.7343.8979.5487.79133.38133.71123.79X62W15.25X5238.125B60506.5B101213.05砂輪4.4G22811排風機18180.80.80.7514.410.81827.35電機吊車26.126.

25、10.150.51.733.926.777.8411.91電阻爐24240.75105405482.05電焊變壓器35350.50.51.7317.530.283553.2表23 照明負荷名稱面積（m2）單位容量Kdcostan辦公大樓1500150.81018試驗樓1800150.91024.3汽車庫48690.7103.06材料與成品庫124270.7106.09食堂360140.95104.79熱處理車間486130.9105.69木工車間486120.9105.25裝配車間2376110.91023.52機加工車間一1512100.91013.61機加工車間二1596100.91014

26、.36鑄工車間792100.9107.13鍛工車間67590.9105.47空氣壓縮機站30070.8101.68鍋爐房53280.9103.83水泵站162100.9101.46露天煤礦4露天材料庫4危險品庫2887350.6101.3傳達室10860.75100.49表24 車變一總負荷車變一名稱P30Q30動力P30動力Q30照明插座與局部照明動力照明動力辦公樓4.25183.191076.5（未乘同時系數0.95）1069.96（未乘同時系0.97數）65.48（未乘同時系數0.95）75汽車庫12.253.0612.51.5熱處理車間2405.69244.80木工車間635.2573

27、.710裝配車間51723.52454.960鑄工車間2405.47280.80露天材料庫40表25 車變二總負荷車變二名稱P30Q30動力P30動力Q30照明插座與局部照明動力照明動力實驗樓7224.3541126.21（未乘同時系數0.95）1075.77（未乘同時系0.97數）81.38（未乘同時系數0.95）90材料與成品庫206.0912.40食堂724.7900機加工車間一25013.61332.50機加工車間二133.7114.36123.792鍛工車間1505.47199.50空氣壓縮機站2381.68209.441126.21（未乘同時系數0.95）1075.77（未乘同時系

28、0.97數）81.38（未乘同時系數0.95）0鍋爐房903.8367.50水泵站97.51.4673.130露天煤礦040危險品庫31.33.510收發00.490.5表26 各用電設備計算電流值車變一名稱P30+照明+插座Q30S30I30辦公樓4.25+18+753.1997.3148傳達室10.49+0.5012鑄工車間240+5.69280.8373567裝配車間517+23.52454.96706.511073熱處理車間240+5.69244.8346.83527木工車間63+5.2573.71100.5153汽車庫12.25+3.06+112.520.9432露天材料庫4046道

29、路與廠區照明5005076主變用電2002030車變二水泵房97.5+1.4673.13123.05187鍛工車間150+5.47199.5252.93384實驗樓72+24.3+9054193.97295露天煤礦4046鍋爐房90+3.8367.5115.59176機加工車間一250+13.61332.5424.32645機加工車間二133.71+14.36123.79193294食堂72+4.790117117傳達室20.49+0.5022材料與成品庫20+6.0912.44444危險品庫3+1.33.5188空氣壓縮機站238+1.68209.44484484道路與廠區照明5007676

30、3供電系統與方式3.1 主接線方案1、對于電源進線電壓為35KV與以上的大中型工廠，通常是先經工廠總降壓變電所降為610KV的高壓配電電壓，然后經車間變電所，降為一般低壓設備所需的電壓。總降壓變電所主結線圖表示工廠接受和分配電能的路徑，由各種電力設備（變壓器、避雷器、斷路器、互感器、隔離開關等）與其連接線組成，通常用單線表示。主結線對變電所設備選擇和布置，運行的可靠性和經濟性，繼電保護和控制方式都有密切關系，是供電設計中的重要環節。2、本廠變配電主接線采用單母線分段制，且與10KV備用電源互投。根據廠區建筑物與負荷情況，擬定該廠由一35KV變電所和兩個10KV車間變電所組成，兩車間變電所盡量靠

31、近負荷中心。位置選定為35KV主變與一號車變和建于該廠西北角，車變在靠近鍋爐房左側盡量避開露天煤礦。這種接線的運行靈活性較好，供電可靠性較高，適用于一、二級負荷的工廠。任何一路出現故障時都能做到自動切除故障負荷。3、作為主變照明與應急用電，本設計采用由主變一次側單引一個35/0.4的小型干式變壓器供電，并在車變一的低壓配電柜中引出一路作為主變照明與應急用電的備用電源，與35/0.4的干式變壓器供電互備，以保證供電系統檢修和維護的可靠性。4電容補償4.1 車變一電容補償在考慮同時系數(=0.95 =0.97)后其有功和無功功率分別為：=0.95（1076.5+65.48+77）+50+20=12

32、28KW=0.971069.96=1038 KVar 1、補償前的變壓器容量和功率因數=1608=1228/1608=0.76主變壓器容量選擇條件為,未無功補償時，變壓器容量應選為2000。2、無功補償容量變電所高壓側的0.9，考慮到變壓器本身的無功功率損耗,因此在變壓器低壓側進行無功補償時，低壓側補償后的功率因數由0.76提高到0.92，低壓側需裝設的并聯電容器容量為：=1228(0.760.92)KVar530 KVar3、補償后的變壓器容量和功率因數補償后變壓器低壓側的視在計算負荷為：可改選容量為1600 S91600/10 Dyn11 外形尺寸1950長2360寬2630高變壓器的功率

33、損耗為：KW變壓器高壓側的計算負荷為：KW4.2 車變二電容補償在考慮同時系數(=0.95 =0.97)后其有功和無功功率分別為：=0.95(1126.21+81.38+91)+50=1284KW =0.971075.77=1044 KVar1、補償前的變壓器容量和功率因數= 1655=1284/1655=0.77變壓器容量選擇條件為。未無功補償時，變壓器容量應選為2000。2、無功補償容量變電所高壓側的0.9，考慮到變壓器本身的無功功率損耗,因此在變壓器低壓側進行無功補償時，低壓側補償后的功率因數由0.77提高到0.92，低壓側需裝設的并聯電容器容量為：=1284(0.770.92)KVar

34、520 KVar3、補償后的變壓器容量和功率因數補償后變壓器低壓側的視在計算負荷為：可改選容量為1600 S91600/10 Dyn11外形尺寸1950長2360寬2630高 軌距1070 均為mm變壓器的功率損耗為：0.015 =20.8KW0.06 =83.3 KVar變壓器高壓側的計算負荷為：KW=83.14A4.3 主變電容補償在考慮同時系數(=0.95 =0.97)后其有功和無功功率分別為：=0.95（1248+1305）=2553KW =0.97（588+608）=1196KVar1、補償前的變壓器容量和功率因數=2820 =2553/28200.9主變壓器容量選擇條件為，未無功補

35、償時，變壓器容量應選為31502、無功補償容量高壓主變電所高壓側的0.95，考慮到變壓器本身的無功功率損耗,因此在變壓器低壓側進行無功補償時，低壓側補償后的功率因數由0.9提高到0.95，要想達到0.95需取=0.96。低壓側需裝設的并聯電容器容量為：=2553(0.90.96)KVar500 KVar3、補償后的變壓器容量和功率因數補償后變壓器低壓側的視在計算負荷為：可選主變容量為3150 S93150/35Yd11外形尺寸2810長2110寬3100高 軌距1070 均為mm變壓器的功率損耗為：0.015=39.71KW0.06 =158.9 KVar變壓器高壓側的計算負荷為：=2553+

36、39.71=2593 KW=(1196500) KVar+158.9 KVar=855 KVar=2730=2730/1.73235=45A補充后的功率因數為這一功率因數滿足規定（0.95）要求4.4 補償裝置選擇10KV高壓側的電容補償裝置的選擇，即主變二次側的電容補償。因所得=500 KVar,故可選尤尼-菲斯的戶保護式高壓無功功率集中補償HPIC-10-800/200型,所配電容柜的外形尺寸為，寬750mm，深1470mm，高3000mm。0.4KV低壓側的電容補償裝置的選擇，即車變二次側的電容補償。車變一的電容器選擇：因=530KVar,故可選AEE系列低壓靜止式動態無功補償裝置，AE

37、ETSC補償容量為0600KVAR，TSC補償步數以與方式212（1：2：4：8），變壓器容量為1600KVA，外形尺寸為，寬950mm，深700mm，高2100mm。車變二的電容器選擇：因=520KVar,故可選與車變一型號一樣的電容補償柜。5 變電所位置選擇與變電所布置5.1 變電所位置選擇由于該廠的負荷屬于二級負荷，對電源的供電可靠性要求較高，宜采用兩臺變壓器，但因該廠采用兩路供電，即35kv做主電10kv做備電，因此總降壓變壓器選一臺35/10的即可。10kv電源作為備用電源。根據所繪一次系統圖知該廠采用兩個車間變電所，即有兩個車變，以便深入負荷中心。依據電容補償后所算出的變壓器容量可

38、分別選則主變為S9-3150/35Yd11,兩車變均為S91600/10Dyn11。6 短路電流計算6.1短路電流計算6.1.1 公式標幺制法：一般是先選定基準容量和基準電壓?；鶞嗜萘浚汗こ淘O計常取=100MVA基準電壓通常取元件所在處的短路計算電壓，取Ud=Uc基準電流基準電流1、電力系統的電抗標幺值 2、電力變壓器的電抗標幺值 %為變壓器的短路電壓（查表可得）3、電力線路的電抗標幺值 Xo為導線電纜的單位長變電抗 (查表可得)各主要元件的電抗標幺值求出以后，即可利用其等效電路圖進行電路化簡，求出其總電抗標幺值。無限大容量系統三相短路電流周期分量有效值的標幺值由此可求得三相短路電流周期分量有

39、效值求出以后可得三相短路次暫態電流和穩態電流=三相短路沖擊電流與第一個周期短路全電流有效值在高壓電路發生三相短路時在100KVA與以下的電力變壓器二次側與低壓電路中發生三相短路時，。三相短路容量。6.1.2 該供電系統的等效電路圖如下圖61 供電系統等效電路圖6.1.3 短路計算：1、取基準容量=100MVA2、基準電流KAKAKAKA3、35KV電力系統的電抗標幺值4、架空線路的電抗由表61可知表61電力線路每相的單位長度電抗平均值線路結構線路電壓35 KV與以上610KV220/380V架空線路0.400.350.32電纜線路0.120.080.0665、35/10電力變壓器的電抗：已知%

40、100103/1003150=2.226、10/0.4電力變壓器的電抗：已知%6=6100103/1001600=3.75=3.757、10kV電力系統的電抗10KV架空線路的電抗：已知X0=0.35/Km8、以35kV線路做主供電電源，各短路電路的總電抗標幺值、三相短路電流和短路容量分別為K1點：總電抗標幺值三相短路電流周期分量有效值其他三相短路電流=1.62KAKA=4.13KAKA=2.54KA三相短路容量MVA/0.97=103.1MVAK2點:總電抗標幺值三相短路電流周期分量有效值5.5/3.19=1.72KA其他三相短路電流=1.72KA2.551.72KA=4.39KA1.511

41、.72=2.60KA三相短路容量=100/3.19=31.35MVAK4點:總電抗標幺值=0.67+0.3+2.22+3.75=6.94三相短路電流周期分量有效值=144.34/6.94=20.80KA其他三相短路電流=20.80KA1.8420.80=38.27KA1.0920.80=22.67KA三相短路容量100/6.94=14.41MVAK6點:總電抗標幺值=1.33+2.54=3.87三相短路電流周期分量有效值=5.5/3.87=1.42KA其他三相短路電流=1.42KA2.551.42=3.62KA1.511.42=2.15KA三相短路容量=100/3.87=25.84MVA9、如

42、果以10KV線路為主供電電源，則K2的短路電路的總電抗標幺值與三相短路電流和短路容量為：總電抗標幺值=1.33+2.54=3.87三相短路電流周期分量有效值=5.5/3.87=1.42KA其他三相短路電流=1.42KA2.551.42=3.62KA1.511.42=2.15KA三相短路容量=100/3.87=25.84MVA6.1.4 短路電流計算短路電流計算結果見表6-2。表62 短路計算結果表三相短路電流三相短路容量（MVA）i3shI3shk11.62KA1.62KA1.62KA4.13 KA2.45 KA103.11k21.72 KA1.72 KA1.72 KA4.39 KA2.60

43、KA31.35k31.72 KA1.72 KA1.72 KA4.39 KA2.60 KA31.35k420.8 0KA20.80 KA20.80 KA38.27 KA22.67 KA14.41k520.8 0KA20.80 KA20.80 KA38.27 KA22.67 KA14.41k61.42 KA1.42 KA1.42 KA3.62 KA2.15 KA25.847 電纜、母線的選擇7.1 概述為了保證供電系統安全、可靠、優質、經濟地運行，進行導線和電纜截面選擇時必須滿足下列條件:導線和電纜(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熱溫度，不應超過其正常運行時的最高允許溫度

44、。即應使其允許載流量不小于通過相線的計算電流,。導線和電纜在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產生的電壓損耗，不應超過其正常運行時允許的電壓損耗。對于工廠較短的高壓線路，可不進行電壓損耗校驗。35KV與以上的高壓線路與電壓在35KV以下但距離長，電流大的線路，其導線和電纜截面宜按經濟電流密度選擇，以使線路的年費用支出最小。所選截面，稱為“經濟截面”。此種選擇原則，稱為“年費用支出最小”原則。導線（包括裸線和絕緣導線）截面不應小于其最小允許截面。對于電纜，不必校驗其機械強度，但需校驗其短路熱穩定度。母線也應校驗短路時的穩定度。對于絕緣導線和電纜，還應滿足工作電壓的要求。7.2 35KV電纜選擇

45、1、選擇經濟截面由表71可得表71 導線和電纜的經濟電流密度 （A/mm2）線路類別導線材質年最大有功負荷利用小時3000h以下30005000h5000h以上架空線路銅3.002.251.75鋁1.651.150.90電纜線路銅2.502.252.00鋁1.921.731.54預計該工程機械廠年最大有功負荷利用小時數在5000h以上,采用電纜進線。故 =2.0A/mm2=22.5 mm2因此可選截面為50mm2，即可選交聯聚乙烯絕緣電纜YJV50。2、校驗發熱條件銅芯YJV50的允許載流量Ial=154AI30=45A,因此滿足發熱條件。7.3 10kv電纜與母線的選擇7.3.1 10kv電

46、纜的選擇I30=84A，預計該工程機械廠年最大有功負荷利用小時數在5000h以上。故=2.0A/mm2=42 mm2因此可選截面為70mm2，即可選交聯聚乙烯絕緣電纜YJV70。校驗發熱條件由YJV70的允許載流量（假設環境溫度為25）Ial=182AI30=84A,因此滿足發熱條件。7.3.2 10kv母線的選擇1、母線的選擇需要進行動穩定和熱穩定的校驗動穩定 alc熱穩定 al母線的最大允許硬力，硬銅母線為140MPa,硬鋁母線為70MPac母線通過時受到的最大計算應力A導體的截面Amin導體滿足熱穩定的最小截面I(3)三相短路沖擊電流短路假想時間 =+0.05(s),=+式中為實際短路時

47、間，為短路保護裝置實際動作時間，為斷路器的斷路時間，對一般油斷路器取0.2s。c=M/W 式中M為母線在通過時產生的最大彎矩（Nm）。當母線檔數為12時，M=F(3)l/8；當母線檔數多于2時，F(3)l/10；F(3)=10-7N/A2W為母線的截面系數；當母線水平放置時，W=b2h/6；b為母線截面的水平寬度，h為母線截面的垂直高度。電纜的機械強度很好，無須校驗其短路動穩定度。 根據10kv母線處的電流電壓等初選母線型號為LMY480(404) Ial=480AI30=84 符合要求。動穩定校驗該10kv母線處的=4.39KA 假設母線水平平放，檔距為900mm，檔數大于2，相鄰兩相母線的

48、軸線距離為160mm。三相短路時的最大電動力F(3)=10-7N/A2=（4.39103）210-7=19N母線在F(3)作用時的彎曲力矩為M= =190.9/10=1.71Nm 母線的截面系數為W=b2h/6=0.0420.004/6=1.110-5m3故母線在三相短路時所受到的計算應力為c=M/W=1.71NM/1.110-5m3=1.55MPa而硬鋁母線（LMY）的允許應力為 al=70MPac=1.55MPa由此可見該母線滿足短路動穩定度的要求。熱穩定校驗表72 母線電纜在正常工作和短路時最高允許溫度與短路熱穩定系數值類型材料正常工作時最高允許溫度短路時最高允許溫度短路熱穩定系數母線鋁

49、7020087銅70300171油浸紙絕緣電纜13kV鋁8020084銅802501486 kV鋁6520090銅6522014510 kV鋁6020092銅60220148=1.72103/87=40.76mm2A=404=160=40.67 由此可知該母線滿足短路熱穩定度的要求。7.3.3 10/0.4變壓器二次側出線柜母線的選擇1、動穩定校驗根據0.4kv母線處的電流電壓等初選母線型號為LMY2177(12510) Ial=2177AI30=2108A符合要求。該0.4kv母線處的=38.27KA，母線水平豎放單條，母線檔距為900mm，檔數大于2，相鄰兩相母線的軸線距離為160mm。三

50、相短路時的最大電動力F(3)=10-7N/A2=（38.27103）210-7=1427N母線在F(3)作用時的彎曲力矩為M=14270.9/10=128Nm 母線的截面系數為W=b2h/6=0.12520.01/6=0.2610-5m3故母線在三相短路時所受到的計算應力為c=M/W=128NM/0.2610-5m3=49.2MPa而硬鋁母線（LMY）的允許應力為al=70MPac=49.2 MPa由此可見該母線滿足短路動穩定度的要求。熱穩定校驗=20.80103/87=493mm2A=12510=1250Amin=493由此可知該LMY2177(12510)母線滿足短路熱穩定度的要求。7.3

51、.4 10/0.4變壓器二次側電纜的選擇導線（或電纜，下同）的截面越大，電能損耗越小，但是線路投資、維修管理費用和有色金屬消耗量都要增加。因此從經濟方面考慮，可選擇一個比較合理的導線截面，即使電能損耗小，又不致過分增加線路投資、維修管理費用和有色金屬消耗量。預計該工程機械廠年最大有功負荷利用小時數在5000h以上, 故jec=2.0A/mm2以鑄工車間舉例說明I30=567AAec=I30/jec=283.5mm2因工程實際施工當中實際走線對大于120 mm2的電纜實際施工困難，所以采用多根電纜并聯使用。鑄工車間采用YJV2295電纜四回供電。校驗發熱條件=159I30=141.75 滿足發熱

52、條件故選YJV22395+150。表7-3 該工程電纜選型表序號建筑名稱工作電壓額定電壓計算電流電纜的型號與規格1辦公樓04KV06KV148159395+1502傳達室04KV400/750V227BX22.5SC153鑄工車間04KV06KV567/4=141.75159395+1504裝配車間04KV06KV1073/6=1792053150+1705熱處理車間04KV06KV527/3=1761813120+17012木工車間04KV06KV153159395+1506汽車庫04KV400/750V3236BX24SC207露天材料庫04KV400/750V627BX22.5SC158

53、主變照明04KV400/750KV3036BX24SC209道路與節日04KV400/750V5076BX225SC3210水泵房04KV06KV187/2=93.5109YJV22350+12512鍛工車間04KV06KV384/3=128134370+13513實驗樓04KV06KV295/2=147.51813120+17014露天煤礦04KV400/750V627BX22.5SC1515鍋爐房04KV06KV1761813120+17016機加工車間一04KV06KV645/4=161.251813120+17017機加工車間二04KV06KV194/2=97109350+12518食

54、堂04KV06KV117134370+13519材料與成品庫04KV400/750V4448BX26SC2020危險品庫04KV400/750V4448BX26SC2021材料與成品庫04KV400/750V827BX22.5SC1522空氣壓縮機站04KV0.6KV484/3=161.41813120+1708高低壓開關設備選擇與校驗8.1選擇條件1、按主要額定特性參數包括電壓、電流、頻率、開斷電流等選擇；2、按短路條件進行動穩定、熱穩定校驗；3、按承受電壓能力與絕緣水平選擇；4、按環境條件，如溫度、濕度、海拔等選擇；5、按各類高壓電器的不同特點進行選擇。8.2 高壓設備的選擇1、35KV處

55、的主要開關柜有電器的KYN6140.5（Z）型其電壓互感器柜的方案編號為26，35KV主開關柜的方案編號為19。1926主要元件額定電流1250，2000電壓互感器JDZX-35斷路器ZN85-40.5電流互感器LZZBJ9-35A用途電纜進線電壓互感器柜圖8-1 KYN61-40.5開關柜接線圖2、35kv電纜進線柜的主要設備校驗表8-4 ZN85-40.5真空斷路校驗表項目單位參 數校 驗電壓30.5kv電流44A斷流能力1.62KA動穩imaxish(3)熱穩It2tI(3)2tima額定電壓kv40.5合格1min工頻耐壓（有效值）kv95雷電沖擊耐壓（峰值）kv185額定頻率Hz50

56、額定電流A1250合格額定短時耐受電流KA20合格額定峰值耐受電流kA50504.13合格額定短時持續時間S4額定短路開斷電流KA20合格額定短路關合電流KA50額定操作順序00.3SC0180sC0開斷時間ms80額定短路開斷電流開斷次數次20額定操作電壓V110/110,220/220機械壽命次100003、35kvJDZX35電壓互感器的校驗概述本型電壓互感器適用于交流50Hz、額定電壓為35kv戶裝置的電力系統中作電壓測量、電能計量與繼電保護用。產品性能符合GB1207與IEC186電壓互感器標準。型號說明：結構簡介本型電壓互感器為支柱式結構，采用環氧樹脂全封閉澆注，耐污染與潮濕，也適

57、宜于熱帶地區使用?；ジ衅鞑恍枰貏e維護，只需定期地清除表面污物。由于互感器采用全封閉式澆注，尺寸小、質量小，適宜于任何位置、任意方向安裝。二次出線端子處安裝接線端子盒，其正面有出線端子，可引出二次接線，安全可靠。技術數據絕緣水平見下表85。表85 JDZX35型電壓互感器絕緣水平最高工作電壓（有效值，kv）短時工頻耐受電壓（有效值1min，kv）雷電沖擊耐受電壓（1.2/50s峰值，kv）40.595200JDZX35額定一、二次電壓、剩余電壓繞組額定電壓、準確級與相應的額定容量見表8-6表8-6 JDZX35相關數據額定一次電流（V）額定二次電壓（V）剩余電壓繞組額定電壓（V）二次繞組準確級

58、與相應的額定容量（VA）剩余電壓繞組準確級與相應的額定0.20.513極限容量準確級額定容量30901806006P100負載的功率因數為0.8（滯后）。局部放電水平符合GB5583與IEC44-4互感器局部放電測量標準，其視在放電量不大于50pC，符合使用條件。4、10kv高壓開關設備的選擇與校驗04用途受電、饋電額定電流（A）6304000主回路元器件真空斷路器VS1型真空斷路器電流互感器LZZBJ912接地開關JN1510圖8-2 10kv處KYN2912開關柜接線圖表8-7 VS1真空斷路器的校驗項目單位參 數校 驗電壓10kv電流147A斷流能力1.42KA動穩imaxish(3)熱

59、穩It2t I(3)2tima額定電壓kv12合格1min工頻耐壓（有效值）kv42雷電沖擊耐壓（峰值）kv75額定頻率Hz50額定電流A6304000合格4S熱穩定電流電流（有效值）KA2040合格額定動穩定電流（峰值）kA63100633.62合格額定短路開斷電流KA2540合格額定短路關合電流KA63100額定操作順序00.3SC0180sC0開斷時間ms50額定短路開斷電流開斷次數次50額定操作電壓V110/110,220/220機械壽命次2000074用途進線+計量+母線額定電流（A）6304000主回路元器件真空斷路器VS1型真空斷路器電流互感器LZZ610電壓互感器REL10熔斷

60、器RN310/200圖8-3 35/10kv處KYN2912開關柜接線圖表8-8 VS1型真空斷路器校驗電壓電流斷流能力動穩定熱穩定合格合格合格合格合格表8-9 LZZ610電流互感器校驗參數電壓10kv電流300A斷流能力動穩定熱穩定校驗10kv合格300147合格444.39合格24.5211.722(1.5+0.05+0.05)合格因此可選LZZ610 300/5型。8.3低壓側設備選擇與校驗1、低壓開關設備的選擇與校驗，主要指低壓斷路器、低壓刀開關、低壓刀熔開關以與低壓負荷開關的選擇與校驗。本設計中均采用低壓短路器，并對其進行選擇、整定與校驗。低壓斷路器過電流脫扣器的選擇過電流脫扣器的