1、成都理工大學工程技術學院畢業論文某車間低壓配電系統及車間變電所設計作者姓名:黃楷專業名稱:電氣工程及其自動化指導教師:雷永鋒 講師某車間低壓配電系統及車間變電所設計摘要電能是工業生產的主要動力能源，工廠供電設計的任務是從電力系統取得電源，經過合理的傳輸、變換、分配到工廠車間中每一個用電設備上，隨著工業電氣自動化技術的發展，工廠用電量快速增長，對電能質量、供電可靠性以及技術經濟指標等的要求也日益提高，供電設計是否完善，不僅影響工廠的基本建設投資、運行費用和有色金屬消耗量，而且也反映到工廠的可靠性和工廠的安全生產上，它與企業的經濟效益、設備和人身安全等是密切相關的。現在除個別大型工業聯合企業有自備

2、電廠外，絕大多數工廠都是從國家電力系統取得電能的，因此，工廠工業負荷是電力系統的主要用戶，工廠供電系統也是電力系統的一個組成部分，保證安全供電和經濟運行，不僅關系到企業的利益，也關系到電力系統的安全和經濟運行以及合理利用能源。工廠供電設計方案必須安全、可靠、優質、經濟這些條件。本論文為某車間低壓配電系統及車間變電所設計，該車間的主變壓器容量為630kVA，各電壓等級分別為10kV和0.4kV，車間的負荷均屬三類負荷，本設計的主要內容包括：車間的負荷計算及無功補償，確定車間變電所的所址和型式，車間變電所的主緯線方案，短路電流計算，主要用電設備選擇和校驗，車間變電所整定繼電保護和防雷保護及接地裝置

3、的設計等。關鍵詞:安全供電 經濟效應 合理利用AbstractElectrical energy is the main motivate part of the industrial production. Factories supply power design duty to obtain power source from the electrical power system, pass through the reasonable transmission, transformation, and assigns to the factory workshop in on eac

4、h current collector. Along with the industry electricity automation technology development, factories with the electric quantity rapid growth, to the electrical energy quality, the power supply reliability as well as the technology economic indicator and so on the request also day by day enhances. T

5、he power supply designs whether consummates, not only affects the factory the capital investment, the operating cost and the non-ferrous metal consumption, moreover also reflected to the factory power supply reliability and in the factory safety in production, it and enterprises economic efficiency,

6、 the equipment and so on is the close correlation .Now has besides the individual major industry integrated enterprise supplies for oneself the power plant, the majority factory all is obtains the electrical energy from the country electrical power system. Therefore, the factory industry load is the

7、 electrical power system main user, the factory power supply system also is an electrical power system constituent, guarantees the safe power supply and the economical movement, not only relates the enterprise the benefit, also relates the electrical power system the security and the economical move

8、ment as well as the reasonable use energy .The factory power supply design must follow nation each general and specific policies, the design proposal must conform to in the nation standard related stipulation, simultaneously must satisfy following several basic requests:Securities-in the electrical

9、energy supply, Reliable-should satisfy the electrical energy user to the power supply reliable request, High quality, low operating cost, and saves the electrical energy and the reduced non-ferrous metal consumption as far as possible .In addition, in the power supply work, should reasonably process

10、 the bureau and the overall situation, current and is long term and so on the relations，both must consider partial and the current benefit, and must have the total view, can take the entire situation into account, adaptation development. This instruction booklet repairs a vehicle the low electrical

11、power distribution systems for some mechanical factory electricity and the workshop transformer substation design explanation. This workshop main transformer capacity is 630kVA, various voltages rank respectively is 10kV and 0.4kV, the workshop load is three kinds of loads. According to designs the

12、project description the request, this design main content includes: The workshop load computation and the idle work compensate; definite workshop transformer substation institute site and pattern; Workshop transformer substation host electric coil plan; Short-circuit current computation; mainly curr

13、ent collector choice and verification; Workshop transformer substation setup UPS and anti-radar protection and grounding design and so on .Key Words: safe electricity supply，economic effect，wise use目錄摘要IAbstractIII目錄V前言11車間的負荷計算及無功補償41.1車間設備明細統計表41.2 工具、機修車間設備負荷計算表61.3 裝機容量、計算負荷、無功負荷、視在負荷的計算62、確定車間變

14、電所的所址和形式123、車間變電所無功補償，主變型式、容量和臺數及主結線選擇方案134、短路計算與一次設備選擇184.1配電系統短路計算電路圖184.2計算低壓380KV母線上K2點的三相短路電流和短路容量205.車間變電所高、低壓進出線截面（包括母線）的選擇225.1各回路容量、電流225.2確定變壓器低壓側主出線截面選擇225.3變壓器高壓側進線電纜截面選擇235.4低壓出線及設備選擇校驗245.4.1 P1配電屏設備校驗245.4.2 P2配電屏設備校驗245.5負荷選擇256、變電所電源進線的二次回路選擇與繼電保護的整定276.1測量與指示276.2繼電保護277.變電所的防雷保護與接

15、地裝置的設計297.1防直擊雷297.2避雷器的選擇(防雷電波)298.其他系統318.1 10kV 供電系統318.2 400V配電裝置318.3 照明檢修系統328.4 防雷接地系統328.4.1接地系統328.4.2 防雷系統338.5電纜和電纜構筑物338.5.1 10kV動力電纜338.5.2 0.4kV動力電纜338.5.3 儀用變壓器電纜338.5.4 電纜連接裝置338.5.5 電纜設施338.5.6電纜構筑物348.5.7電纜防火阻燃348.6 電壓降34總結35致謝36參考文獻37附件 電氣主接線圖38附件 變壓器繼電保護圖3939前言低壓配電由配電變電所（通常是將電網的輸

16、電電壓降為配電電壓）、高壓配電線路（即1kV以上電壓）、配電變壓器、低壓配電線路（1kV以下電壓）以及相應的控制保護設備組成。1.低壓斷路器：低壓斷路器又稱自動開關，它是一種既有手動開關作用，又能自動進行失壓、欠壓、過載、和短路保護的電器。它可用來分配電能，不頻繁地啟動異步電動機，對電源線路及電動機等實行保護，當它們發生嚴重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路，其功能相當于熔斷器式開關與過欠熱繼電器等的組合。而且在分斷故障電流后一般不需要變更零部件，因此獲得了廣泛的應用。2. 智能配電 :(1) 低壓無功補償成套裝置 (2) 復合開關(3) 操作手柄(4) 無功補償控制器 3. 低壓配電

17、開關 (1) 負荷開關 ：負荷開關，顧名思義就是能切斷負荷電流的開關，要區別于高壓斷路器，負荷開關沒有滅弧能力，不能開斷故障電流，只能開斷系統正常運行情況下的負荷電流，負荷開關由此而得名 (2) 隔離開關 ：隔離開關是高壓開關電器中使用最多的一種電器，它本身的工作原理及結構比較簡單，但是由于使 用量大，工作可靠性要求高，對變電所、電廠的設計、建立和安全運行的影響均較大。刀閘的主要特點是無滅弧能力，只能在沒有負荷電流的情況下分、合電路4. 熔斷器 ：熔斷器是根據電流超過規定值一定時間后，以其自身產生的熱量使熔體熔化，從而使電路斷開的原理制成的一種電流保護器。熔斷器廣泛應用于低壓配電系統和控制系統

18、及用電設備中，作為短路和過電流保護，是應用最普遍的保護器件之一。熔斷器是一種過電流保護電器。熔斷器主要由熔體和熔管兩個部分及外加填料等組成。使用時，將熔斷器串聯于被保護電路中，當被保護電路的電流超過規定值，并經過一定時間后，由熔體自身產生的熱量熔斷熔體，使電路斷開，起到保護的作用。5. 變壓器(1) 電子變壓器 ：電子變壓器，輸入為AC220V，輸出為AC12V，功率可達50W。它主要是在高頻電子鎮流器電路的基礎上研制出來的一種變壓器電路，其性能穩定，體積小，功率大，因而克服了傳統的硅鋼片變壓器體大、笨重、價高等缺點(2) 隔離變壓器：隔離變壓器的原理和普通變壓器的原理是一樣的。都是利用電磁感

19、應原理。隔離變壓器一般是指1:1的變壓器。由于次級不和地相連。次級任一根線與地之間沒有電位差。使用安全。常用作維修電源。隔離變壓器不全是1:1變壓器。控制變壓器和電子管設備的電源也是隔離變壓器。如電子管擴音機，電子管收音機和示波器和車床控制變壓器等電源都是隔離變壓器。如為了安全維修彩電常用1:1的離變壓器。隔離變壓器是使用比較多的，在空調中也是使用的。 6. 漏電保護裝置：用于防止觸電事故的漏電保護裝置只能作為附加保護。加裝漏電保護裝置的同時不得取消或放棄原有的安全防護措施此次畢業實習、畢業設計的第一階段主要工作是，學習有關某車間低壓配電系統及車間變電所設的基本知識，了解某車間低壓配電系統及車

20、間變電所設的相關技術，并以此為核心設計.。第二階段是在指導教師的指導下，進行車間低壓配電系統的需求分析、系統設計及各個數據的分析。通過教師的悉心指導和自己的努力，完成了畢業設計的各項任務，成功完成某車間低壓配電系統及車間變電所設計的設計。論文正文主要包括8個部分，安排如下：第1章節列舉出了車間的負荷計算及無功補償。第2章節闡述如何確定車間變電所的位置。第3章節介紹了車間變電所的選擇方案。第4章節闡述了如何進行電路計算以及一次設備的選擇。第5章節介紹了高低壓線截面的選擇。第6章節闡述了二次回路的選擇與繼電保護的整定。第7章節介紹了防雷保護與接地裝置的設計。第8章節概括了下其他系統。最后論文對課題

21、內容及成果進行了總結。1車間的負荷計算及無功補償1.1車間設備明細統計表此表列舉出了各設備名稱以及需要的設備數量、單臺容量、功率因數和其效率所參考的數據。表1.1 車間設備明細統計表設備代號設備名稱臺數單臺容量（kW）功率因數cos效率1220V插座110.80.82220V插座10.60.750.753220V插座10.60.750.754車床11.70.80.85車床13.660.80.86車床11.740.80.87車床15.2250.80.88銑床13.1250.80.89銑床12.9250.80.810銑床11.6250.80.811銑床11.70.80.812車床13.660.80

22、.813車床12.20.80.814車床15.2250.80.815銑床13.1250.80.816銑床12.3250.80.817銑床19.130.850.8518插齒機14.6250.850.8519車床14.6250.850.8520車床14.6250.850.8521車床14.6250.850.8522車床14.6250.850.8523車床14.6250.850.8524車床14.6250.850.8525車床14.6250.850.8526工具磨床11.6250.80.827工具磨床11.6250.80.828小沖床11.50.80.829小沖床11.50.80.830磨床11.5

23、0.80.831磨床14.6250.850.8532沖床14.6250.850.8533鉆床14.6250.850.8534鉆床14.6250.750.7535鉆床14.6250.750.7536鉆床14.6250.750.7537磨床14.6250.750.7538鉆床14.6250.750.7539鉆床11.6250.80.840鉆床11.6250.80.841鉆床11.50.80.842鉆床11.50.80.843鉆床11.50.80.844鉆床14.6250.80.845鉆床130.80.846變壓器120.80.947變壓器120.80.948變壓器120.80.949變壓器120.

24、80.91.2 工具、機修車間設備負荷計算表此表列舉出了擬設的1號和2號設備代號及其所在各個車間名稱和1、2、3、4、5供電回路和他們的設備的容量和計算負荷表1.2 車間設備負荷計算表設備代號車間名稱供電回路代號設備容量（kW）計算負荷P30/kWQ30/kvarQ30/kVAI30/A1工具車間No.14714.1016.5021.7032.98No.25616.8019.7025.8939.34No.34212.6014.7019.3629.42No.43510.5012.3016.1724.572機修車間No.515037.5043.9057.7487.721.3 裝機容量、計算負荷、無

25、功負荷、視在負荷的計算機修廠擬設8個供電主干線，分別為1號干線冷加工機床，2號干線金屬加工機床，3號干線插座、220V變壓器，4號干線工具間1號，5號干線工具間2號，6號干線工具間3號，7號干線工具間4號，8號干線檢修車間。各干線設備裝機容量、計算負荷與無功功率等統計如下表：表1.3 負荷計算單元設備編號名稱額定容量(kW）功率因數效率1號干線4車床1.70.80.85車床3.660.80.86車床1.740.80.87銑床5.2250.80.88銑床3.1250.80.89銑床2.9250.80.810銑床1.6250.80.811車床1.70.80.812車床3.660.80.813車床2

26、.20.80.814銑床5.2250.80.815銑床3.1250.80.816銑床2.3250.80.817插齒機9.130.850.851號干線裝機容量Pe47.37kw1號干線5臺最大設備容量PM26.90kw1號干線計算負荷 P300.14×Pe + 0.5×PM20.08kW1號干線無功計算負荷 Q30P30tgØP30tg(arccos0.8)15.06kW1號干線視在計算負荷1號干線計算電流2號干線18車床4.6250.850.8519車床4.6250.850.8520車床4.6250.850.8521車床4.6250.850.8522車床4.625

27、0.850.8523車床4.6250.850.8524車床4.6250.850.8525車床4.6250.850.8526工具磨床1.6250.80.827工具磨床1.6250.80.828小沖床1.50.80.829小沖床1.50.80.82號干線30小沖床1.50.80.831磨床4.6250.850.8532磨床30.850.8533沖床1.50.850.8534鉆床0.60.750.7535鉆床0.60.750.7536鉆床0.60.750.7537鉆床0.60.750.7538磨床2.250.750.7539鉆床1.6250.80.840鉆床1.6250.80.841鉆床1.6250

28、.80.842鉆床1.6250.80.843鉆床1.6250.80.844鉆床1.6250.80.845鉆床1.6250.80.82號干線裝機容量Pe69.90kW2號干線5臺最大設備容量PM6.98kW2號干線計算負荷 P300.14×Pe + 0.5×PM21.35kW2號干線無功計算負荷 Q30P30tgØP30tg(arccos0.8)15.06 kW2號干線視在計算負荷kW2號干線計算電流3號干線1220V插座10.80.82220V插座0.60.750.753220V插座0.60.750.7546220V變壓器20.80.947220V變壓器20.80

29、.948220V變壓器20.80.949220V變壓器20.80.93號干線裝機容量Pe10.20kw3號干線5臺最大設備容量PM7.85kw3號干線計算負荷 P300.14×Pe + 0.5×PM5.93kW3號干線無功計算負荷 Q30P30tgØP30tg(arccos0.8)4.45 kW3號干線視在計算負荷 kVA3號干線C相（略大于A、B相）計算電流 I30S30/(3×UN)25.25A4號干線1#回路工具車間474號干線裝機容量Pe47kw4號干線計算負荷 P3014.1kW4號干線無功計算負荷 Q3016.5 kvar4號干線視在計算負荷

30、 kVA4號干線計算電流 I30S30/(3×UN)41.22A5號干線2#回路工具車間565號干線裝機容量Pe56kw5號干線計算負荷 P3016.8kW5號干線無功計算負荷 Q3019.7 kvar5號干線視在計算負荷25.89kVA5號干線計算電流 I30S30/(3×UN)49.17A6號干線3#回路工具車間426號干線裝機容量Pe42kW6號干線計算負荷 P3012.6kW6號干線無功計算負荷 14.7 kW6號干線計算電流 36.77A7號干線4#回路工具車間357號干線裝機容量Pe35kW7號干線計算負荷 P3010.5kW7號干線無功計算負荷 Q3012.3

31、 kW7號干線視在計算負荷 7號干線計算電流8號干線機修車間1508號干線裝機容量Pe150kW8號干線計算負荷 P3037.5kW8號干線無功計算負荷 Q3043.9 kW8號干線視在計算負荷 8號干線計算電流2 確定車間變電所的所址和形式選擇變電所位置就根據下列要求進行技術、經濟比較后確定：1. 接近負荷中心，進出線方便。2. 接近電源側。3. 設備運輸方便。4. 不應設在劇烈振動或高溫，應遠離多塵有腐蝕氣體的場所。5. 應遠離易燃、爆的場所。本車間變電所供電負荷的性質為三級負荷，年最大有功負荷利用小時數為4500小時。本車間變電所從本廠35/10kV總降壓變電所用電纜線路引進10kV電源

32、，電纜線路長度為200M。車間變電所設在機二車間東北角，為機二車間、工具車間、機修車間供電。設高壓配電室、變壓器室、低壓配電室補償后的功率因素要求不得低于0.9。短路容量：工廠總降壓變電所10kV母線上的短路容量為200MVA。保護整定：工廠總降壓變電所10kV配電出線定時限過流保護裝置的整定時間Iop=1.5S。3 車間變電所無功補償，主變型式、容量和臺數及主結線選擇方案根據本車間負荷性質屬三級負荷，車間變電所設置一臺變壓器。正常工作時，由車間變電所變壓器供給本車間用電設備，備用電源可由其他車間變電所提供。根據表1.3負荷計算的數據，無功補償與變壓器容量選擇如下表所示：表3.1 無功補償與變

33、壓器容量選擇設備編號設備名稱裝機容量P（kW）功率因數計算負荷P30（kW）無功負荷Q30（kW）視在負荷S30kVA計算電流A1號干線冷加工機床47.37 0.820.08 15.06 25.10 38.14 2號干線金屬加工機床69.90 0.821.35 16.01 26.69 40.54 3號干線插座、變壓器10.20 0.85.93 4.45 7.41 11.26 4號干線工具間1號47.00 0.814.10 16.50 21.70 32.98 5號干線工具間2號56.00 0.816.80 19.70 25.89 39.34 6號干線工具間3號42.00 0.812.60 14.

34、70 19.36 29.42 7號干線工具間4號35.00 0.810.50 12.30 16.17 24.57 8號干線檢修車間150.00 0.837.50 43.90 57.74 87.72 各車間總裝機容量P457.47kW各車間總計算負荷P30138.86kW各車間總無功計算負荷Q30142.62 kW各車間總視在計算負荷S30200.01kVA補償前的功率因數P30/S300.7電容器容量計算 QC=Pjs(tg1-tg2)138.86×(tgarccos0.7tgarccos0.9)89.51 kW選擇型號BKMJ0.4-15-3并聯電容器6個補償后無功功率Q30901

35、42.62-90=52.62 kvar補償后視在功率變壓器容量選擇(kVA)：200kVA主結線方案選擇：變電所主變壓器的選擇根據車間的性質和電源情況，工廠變電所的主變壓器可列兩種方案：方案一和方案二都裝設一臺主變器，采用油浸式變壓器S9，而容量根據SN.T>S30=148.49kVA，即選一臺S9200/10型低損耗變壓器，由于車間所有的設備都屬于三級負荷，所以一臺主變即可。變壓器容量為200kVA，額定電壓10KV，聯結組別Y，yn0，阻抗電壓為4.5%，空載損耗為0.55kW，短路損耗為3.7kW，變壓器帶外殼。變壓器外殼內高壓側考慮設置固定電纜用的支架；低壓側設置固定母線用的支柱

36、絕緣子，并滿足短路時的動熱穩定的要求，同時考慮安裝零序CT的位置。低壓變壓器采用環氧樹脂澆鑄的干式變壓器（S-10型），變壓器安裝在0.4kV配電裝置的室內，不設變壓器小間。變壓器工作環境的最高溫度按45考慮。變壓器采用低損耗銅芯變壓器，其在使用環境條件下能滿負荷長期運行，并有一定的過負荷能力。變壓器符合GB、DL、IEC最新標準的要求，特別是針對干式變壓器的IEC726和IEC551標準對噪聲測試的要求。干式變壓器正常運行的冷卻方式為自然風冷，并提供冷卻風扇滿足強迫風冷條件下150%的過負荷要求。變壓器裝設帶報警及跳閘的溫控設施。變壓器外殼中帶有防潮加熱器。變壓器的絕緣等級為F級。低壓側中性

37、點直接接地。本車間動力照明均采用三相四線制，車間環境正常，用電設備屬于第三類負荷，設備配置較穩定，臺數不多，且容量也不大。綜合上述因素，采用動力箱向各用電設備配電，低壓配電室到各動力配電箱的連線見車間配電系統布線圖附圖3.1。圖3.1 車間配電系統布線圖表3.2 方案比較：比較項目方案一方案二技術指標供電安全性滿足要求基本滿足要求供電可靠性基本滿足要求稍差一點供電質量一臺主變，電壓損耗較大一樣靈活方便性采用高壓斷路器，停送電操作十分靈活方便采用負荷開關，也可以帶負荷操作擴建適應性一般較差經濟指標電力變壓器的綜合投資額S9200單價7.47萬元，變壓器綜合投資約為單價的2倍，因此其綜合投資為27

38、.4714.9萬元相同高壓開關柜（含計量柜）的綜合投資額查表410得GG1A（F）型按每臺3.5萬元計，而由表41查得其綜合投資按設備價1.5倍，因此其綜合投資為21.53.510.5萬元相同電力變壓器和高壓開關柜的年運行費參照表42計算，主變各高壓開關柜的折舊各維修管理費每年為2.903萬元（其余略）相同交供電部門的一次性供電貼費按800元/ kVA，貼費為6300.08萬元50.4萬元相同從上表可以看出，按技術指標，方案一和方案二都比較適用于三級負荷，但考慮發生短路時方案二只能熔斷器恢復供電的時間較長的缺點，而且可靠性不高，而方案一采用高壓斷路器，因此變電所的停、送電操作十分方便，同時高壓

39、斷路器有斷電保護裝置，在變電所發生短路和過負荷時均能自動跳閘，而且在短路故障和過負荷情況消除后，又可直接快速合閘，從而恢復供電的時間縮短，從經濟指標來看，方案二比方案一投資稍低，但從長遠的利益看，方案一比較好一些，因此決定采用方案一。各配電干線、支線采用VV22型銅芯聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套內鋼帶鎧裝電力電纜，配電干線沿電纜溝敷設，配電箱到用電設備的配電支線有條件時沿電纜溝敷設，否則采用穿鐵管沿地暗敷設。動力配電箱采用型號為XL(F)-14、15落地式防塵型動力配電箱，動力配電箱安裝高度是箱底離地面0.3米，箱底座用水泥、沙、磚堆砌作基礎，并做好防小動物措施。配電屏選擇型號為GGD2A固定低壓

40、配電屏。表3.3 GGD2的技術參數額定電壓（V）380額定電流A630B630C630額定短路開斷電流（kA）35IS額定短路時耐受電流（kA）35額定峰值耐受電流（kA）65外殼防護等級IP304 短路計算與一次設備選擇 4.1配電系統短路計算電路圖本設計計算原理如圖4.1和圖4.2500MVAK-1K-2LGJ-50,1.5km10kVS9-8000.4kV(2)(3)(1)系統圖4.1 短路計算電路k-1k-2圖4.2 短路計算等效電路短路電流計算目的是為了選擇和校驗車間變電所高、低壓電氣設備及提供繼電保護整定計算所需要的技術數據。因此應計算在最大運行方式下和最小運行方式下的短路電流值

41、。1.計算各元器件基準電抗標幺值選區基準容量Sd=100MVA，基準電壓：Ud1=10.5kV，Ud2=0.4kV，基準電流： 電源內阻： 線路： 變壓器： （1） 計算K1點和K2點短路電流為高壓沖擊系數Ksh=1.8，則。低壓沖擊系數Ksh=1.6，則短路容量為：表4.1 短路電流計算結果 短路點運行方式 K1 K2最大運行方式短路電流（kA） 4.84222.7083最小運行方式短路電流（kA）4.29421.982沖擊電流（kA）12.3251.32 最大短路容量（MV·A）88.0415.744.2計算低壓380kV母線上K2點的三相短路電流和短路容量計算短路電路中各無件的

42、電抗。電力系統的等效電抗XL=UC2/Sd=(0.4kV)2/200MVA=8×10-4（電阻不計）電纜的電抗X0=0.08X2=X0L=0.08/km×0.2km=0.016 等效電抗為：X2'= X2（UC'/ UC）2 =6.4×10-6(電纜等效電抗較小不計)電力變壓器的電抗： XTUK%×UC2/100.SN=4.5×(0.4KV)2/100×0.2MVA=0.036電力變壓器的電阻： RTPk (UC/SN) 2=3700(0.4/200) 2=0.0074（電阻較小不計）0.4KV母線K2點短路時，電抗為

43、XK2=X1 +XT=8×10-4+7.4×10-3=8.2×10-3計算三相短路電流和短路容量三相短路電流周期分量有效值：IK2(3)=UC/XK 20.4KV/×8.2×10-328.16kA三相短路次暫態電流和穩定電流：I"(3)I(3)IK2(3)28.16kA三相短路沖擊電流及第一個短路全電流有效值。ish(3) 1.84I"(3) 1.84×28.16KA51.81 kAIsh(3) 1.09I"(3) 1.09×28.16KA30.70 kA三相短路容量：SK2(3)UCIK2(3

44、)×0.4KV×28.16 KA19.51MVA短路計算結果如下表： 表4.2 短路計算結果短路計算點三相短路電流（KA）三相短路容量IK2(3)I''(3)I（3)ish(3)Ish(3)0.4KV側K2點28.1628.1628.1651.8130.7019.515 車間變電所高、低壓進出線截面（包括母線）的選擇5.1各回路容量、電流變壓器阻抗電壓為4.5%，空載損耗為0.55kW，短路損耗為3.7kW，空載電流百分比I0%為2.3。P0=P0+Pd(SJS/SC)2=0.55+3.7(138.86/200)2=2.33Qb=I0%/100SC+Uz%/

45、100SC(SJS/SC)2=(2.3/100)×200+(4.5/100)×200(138.86/200)2=8.94kvar車間變電所高壓側計算負荷為：P'JS=138.866.94=145.8kWQ'JS=52.62+8.94=61.510kVarS"JS=158.210kVAIJS=S"/×10=158.26/×10=10.43A車間變電所低壓側母線電流為：IjS =Sjs/×0.4=148.49/×0.4=214.33A5.2確定變壓器低壓側主出線截面選擇按IUxI30=214.33A，車

46、間變電所低壓配電系統各電氣設備的選擇見車間低壓配電系統主結線圖。查建筑電氣設計手冊頁表1346，選用TMY100×10銅母排，該母排環境溫度為30，允許載流量等于2170214.33A，符合要求。短路電流校驗IK2(3)= 28.16KA，ish(3) 51.81 KA，而接于380V母線的全部感應電動機額定電流為：IM=132.93kw/×380×0.8×0.8=315.58A由于I/M>0.01 IK2(3)，故需計入感應電動機反饋電流的影響。因此母線在三相短路時所受的最大電動力為F(3)=(ish+ish.m)2×10-7N/A2=

47、 (51.81×103+×6.5×0.32×103)2(0.8/0.15)×10-7N/A2=2769N(其中1取柜長800mm，a=150mm)校驗其動穩定：校驗母線短路時動穩定度，母線在F作用時的彎曲力矩為：M=F(3)1/10=2769N×0.8m/10=221.5Nm母線的截面系數為：W=b2h/(0.1m)2×0.01m/6=1.667×10-5m3故母線在三相短路時所受到的計算應力為：cM/W=221.5Nm/1.667×10-5m3=13.29MPA而硬銅母線的允許應力為：a1140MPa&

48、gt;c=13.29MPa由此可見該母線滿足短路動穩定度的要求。校驗其熱穩定：查工廠供電附錄表C171。取tk=0.5s+0.2s=0.7stim=tk+0.05s=0.75s于是取最小允許截面為：Amin=(I(3)×im)/C=(28.16×103×S)/171 =142.6mm2由于母線實際截面：100×10=1000mm2>Amin=142.6mm2因此該母線滿足短路熱穩定度的要求。車間變電所高壓側功率因數：COS"=P'/JS/S"=145.8/158.26=0.92滿足要求。5.3變壓器高壓側進線電纜截面選擇

49、IUxI30=200MVA/×10kV=11.5 KA變壓器10 kV 額定電流很小（IJS= 10.43A），因此，按短路熱穩定電流校驗選擇電纜截面。Amin=(I(3)×im)/C=(11.5×103×/115 =130.4mm2因此選用YJV22-10KV 3×150電纜作為10KV進線電纜。5.4低壓出線及設備選擇校驗5.4.1 P1配電屏設備校驗1. ME630低壓萬能式斷路器（校驗額定電壓、額定電流、開斷電流）。(方法同前，ME630低壓萬能式斷路器的額定電壓、額定電流、開斷電流分別為660V、630A、50KA，分別高于回路額定電

50、壓400V、變壓器額定電流304A、低壓側短路電流28.1KA）2. 電流互感器的校驗（校驗額定電壓、額定電流、動穩定、熱穩定）(1) 校驗額定電壓：UC=660V>UC=380V(2) 校驗額定電流：IC=630A>I30=214.33A(3) 校驗開斷電流：IOC=35KA>Ish(3)=30.70KA選擇ME630満足要求3. 電流互感器LMZ10.5-5：(1) 校驗額定電壓UC=500V>UC=380(2) 校驗額定電流：IC=500A>IC=214.33A(3) 校驗動穩定：IN1=KCS××I1 N =80××

51、0.5KA=56.56KA>Ish(3)=30.70KV(4) 校驗熱穩定：（KTI1N）2T=(50×0.5)2×1=625>I(3)2×0.75=(28.16)2×0.75=594.7因此選擇LMZ10.5-500/5電流互感器滿足的要求。5.4.2 P2配電屏設備校驗（以車間主干線01號為例說明）采用CM160M料外殼式斷路器（校驗額定電壓、額定電流、開斷電流）1. 校驗額定電壓U.C=UC=3802. 校驗額定電流I.C=60A>I30=47.67A 3. 校驗開斷電流IOC=50K A >Ish(3)=30.70KA4.

52、 其他校驗(1) 斷路器額定電流I.C應不小于其裝設的過流脫扣器的額定電流I.OR，即：I.C=60AI.OR=50A(2) 低村斷路器的過流脫扣器的選擇與整定以及其被保護線路的配合即：(a) 瞬時過流脫扣器額定電流IOP(0)應躲開線路的尖峰電流Iqd=IPK即：IOP(O)=10I.C=10×60=600A>2.5IPK=47.67A(b) 短延時過流脫扣器額定電流IOP(S)也應躲開線路的尖峰電流Iqd=IPK即IOP(S)=5I.C=5×60=300A>krelIPK=47.67A(c) 長延時過流脫扣器主要用來保護過負荷，因此其動作電流IOP(1)應躲

53、開線路的計算電流即：IOP(1)=60A> krelIPK=1.1×47.67A =52.44 A(d) 過流脫扣器與被保護線路的配合要求，即：I0P(1)=60AK0LIAL=1.0×78.69A=78.69A(VV-3×10+1×6環境溫度30時明敷設載流量78.69A)選擇CM160M料外殼式斷路器滿足要求。5.5負荷選擇選擇負荷較大車間動力主干線8號為例進行校驗(校驗滿足發熱條件，滿足工作電壓、滿足電壓損耗)，其他動力主干線校驗方法相同。1. 校驗發熱條件查建筑電氣設計手冊P305頁表13-35中VV-3×35+1×10電力電纜在環境氣溫為30時