1、課程設計 某機修廠車間變電所初步設計姓名:斯欽巴圖專業:農業電氣化與自動化班級:二班學號:090510193某機修廠車間變電所初步設計 1 原始數據設計依據機加工一車間用電設備明細表，見表1-1。車間變電所配電范圍。a.一車間要求：118,2026按小批量冷加工計算，5T單梁吊車，箱式電阻爐b.車間變電所除為機加工一車間供電外，還要為機加工二車，鑄造，鉚焊，電修等車間供電。表11機加工一車間用電設備明細表設備代號設備名稱及型號臺數單臺容量（千瓦）總容量（千瓦）備注1馬鞍車床C630M110.12510.1252萬能工具磨床M5M12.0752.0753普通車床C620117.6257.6254

2、普通車床C620117.6257.6255普通車床C620117.6257.6256普通車床C620314.6254.6257普通車床C620114.6254.6258普通車床C620114.6254.6259普通車床C620114.6254.62510普通車床C620114.6254.62511普通車床C620114.6254.62512普通車床C620114.6254.62513旋轉套絲機S813913.1253.12514普通車床C620110.12510.12515螺旋紋車床Q11917.6257.62516搖臂鉆床Z3518.58.517圓柱立式鉆床Z504013.1253.1251

3、8圓柱立式鉆床Z504013.1253.125195T單梁吊車110.210.220立式砂輪S38l35011.751.7521牛頭刨床B66513322牛頭刨床B66513323萬能升降臺銑床X63WT1131324萬能升降臺銑床X52K19.1259.12525滾齒機Y3614.14.126插床B503214430箱式電阻爐1454531普通車床CW61，100131.931.9表12機加工二，鑄造，鉚焊，電修等車間計算負荷表序號車間名稱容量（千瓦）計算負荷備注P30（千瓦）Q30（千乏）S30（千伏安）1機加工二車間N01供電回路N02供電回路N03車間照明155120102鑄造車間N0

4、1供電回路N02供電回路N03供電回路N04車間照明16014018083鉚焊車間N01供電回路N02供電回路N03車間照明15017074電修車間N01供電回路N02供電回路N03車間照明150146.2105小結電源進線10KV。 2負荷計算和無功功率補償及變壓器的選擇 負荷計算的方法有需要系數法、二項式等幾種，本設計采用需要系數法確定。主要計算公式有： 有功功率： 無功功率: 視在功率: 計算電流:總的有功計算負荷為 ： 總的無功計算負荷為： 總的視在計算負荷為： 總的計算電流為 ： 2.1一車間負荷計算 由書工廠供電附表一中得到“小批生產的金屬冷加工機床電動機”項，得=0.2,5T單梁

5、吊車=0.15,=0.5=1.73。箱式電阻爐=0.7，,=1，=0。2.1.1 小批生產的金屬冷加工機床電動機=10.125+2.075+7.625×3+4.625×7+3.125+10.125+7.625+3.125×2+1.75+3×2+9.125+4.1+4+31.9=172.95=0.2×172.95=34.59=34.59×1.73=59.82.1.2 5T單梁吊車=2=2×箱式電阻爐45=0一車間總的計算負荷設車間干線與低壓母線的同時系數2.2 其他車間的負荷計算 鑄造車間（1） 供電回路： 查附表一得,（2）

6、 車間照明： 查附表一得鉚焊車間(1) 供電回路： 查附表一得 (2) 車間照明： 查附表一得電修車間(1) 供電回路： 查附表一得 (2) 車間照明： 查附表一得機加工二車間 （1）供電回路： 查附表一得 (2) 車間照明： 查附表一得序號車間名稱容量（千瓦）計算負荷P30 (千瓦)Q30(千乏)S30(千瓦)1機加工一車間 238.3562.235 61.83 87.732鑄造車間 488 296 253.44 3923鉚焊車間 327 231228.48 3274電修車間 306.2 69.24 102.5 128.485機加工二車間 287 65 95.15 1205總計 1644.5

7、5 722.475741.40 1055.21取 650.2 704.33 958.62.2.5 車間總體負荷的計算2.3無功功率補償及變壓器的選擇補償前的變壓器低壓側的視在計算負荷為：這時變電所低壓側的功率因數為：無功補償容量按規定，變電所高壓側的，考慮到變壓器本身的無功功率損耗遠大于其有功功率損耗，一般（45），因設并聯電容器，容量為：查工廠供電附錄表4，無功補償試選用BCMJ0.-40-3型并聯電容器。取12個補償后變電所低壓側的視在計算負荷為：變壓器的功率損耗為： 變電所高壓側的計算負荷： 補償后工廠的功率因數為變電所主變壓器形式、容量 無功補償后變電所低壓側的視在計算負荷為： 當變壓

8、器正常運行時，宜滿足總計算負荷的大約的需要(0.60.7)×687.8=412.68481.46 綜上所述變壓器選擇為,油浸式銅線電力變壓器參數見如下表：型號額定容量KVA額定電壓/kv聯結組標號 損耗/W空載電流（%）阻抗電壓（%）一次二次空載負載S9-500/10500100.4Yyn096051001.04 3 供電系統的選擇及主接線供電系統的選擇從原始資料我們知道車間為三級負荷，供電的可靠性要求并不是很高，且通過負荷計算我們知道車間的總消耗功率并不是很高，初步估計了后決定使用一臺變壓器來為車間供電，同時為了節省變電所建造的成本和簡化總體的布線，所以在設計中我們首先考慮了線路變

9、壓器組結線方式。線路變壓器組結線方式的優點是結線簡單，使用設備少，基建投資省。缺點是供電可靠性低，當主結線中任一設備（包括供電線路）發生故障或檢修時，全部負荷都將停電。但對于本設計來說線路變壓器組結線方式已經可以達到設計的要求。線路變壓器組結線方式也按元件的不同組合分為：a進線為隔離開關；b進線為跌落式保險；c進線為斷路器。因為設計為車間為變電所，所以采用c方式 （a） (b) (c) 4 短路電流計算及一次設備選擇4.1 短路計算取出口斷路器為SN10-10II型的，斷流容量為500MVA，取基準容量確定基準值 采用標幺值法進行三相短路計算，基準值取：4.1.2 計算短路電路中各主要元件的電

10、抗標幺值 1電力系統的電抗標幺值由附錄表8查得：, 因此 2架空線路的電抗標幺值由表3-1查得，因此3電力變壓器的電抗標幺值 查錄表5得,因此 繪短路等效電路圖如下圖所示，圖上標出各元件的序號和電抗標幺值，并標明短路計算點k-1點三相短路電流和短路容量1 計算短路回路總阻抗標幺值 2 三相短路電流周期分量有效值3 三相短路電流及短路容量各為4.1.4 k-2點三相短路電流和短路容量1 計算短路回路總阻抗標幺值 2 三相短路電流周期分量有效值 3 三相短路電流及短路容量各為短路計算點短路計算點三相短路電流（kA）電壓（kV） 三相短路容量7.834.641055.8727.0814.040.41

11、0.214.2 一次設備選擇 10kV 側一次設備的選擇裝設地點條件計算數據選擇校驗項目電壓（）電流(A)斷流能力(kA)動穩定度(kA)熱穩定度裝設地點條件參數數據1028.93.077.839.42高壓斷路器的選擇按裝設地點額定電壓和額定電流選擇斷路器斷路器的主要技術數據型號額定電壓kV額定電流A開斷電流kA斷流容量動穩定電流峰值kA熱穩定電流kASN10II10100031.55008031.5（2s）校驗： 動穩態校驗：, 滿足要求。 熱穩定校驗：, 滿足要求。 斷流能力校驗：, 滿足要求。 4.2.2 高壓隔離開關的選擇按裝設地點額定電壓和額定電流選擇，高壓隔離開關選GN6-10/6

12、00-52隔離開關技術數據型號額定電壓 kv額定電流 A電流峰值 kAGN6-10/600-521060052校驗：動穩定校驗：, 滿足要求。熱穩定校驗： 滿足要求。4.2.3 高壓熔斷器按裝設地點額定電壓和額定電流選擇，高壓熔斷器選RN1-10校驗： 滿足要求。4 電流互感器的選擇按裝設地點額定電壓和額定電流選擇電流互感器 LQJ-10校驗：動穩定校驗： 滿足要求。熱穩定校驗: 滿足要求。表4-3 10kV側一次設備參數表選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩定度熱穩定度裝置地點條件參數數據10kV28.9A3.07KA7.869.42一次設備型號規格額定參數高壓斷路器SN10-10/100010

13、kV1000314.580高壓隔離開關GN6-10/600-2510kV600521600高壓熔斷器RNI-1010kV2520電壓互感器JDZJ-1030197電流互感器LQJ-1010kV200/5A32225避雷器FS4-1010kV4.3 380V 側一次設備的選擇以一車間為例： 表4-4 裝設地點條件計算數據選擇校驗項目電壓電流斷流能力動穩定度熱穩定度裝設地點條件參數數據380V133.2A14.72kA27.08kA217電氣設備名稱型號主要技術參數（V）（A）開斷能力（kA）動穩定（kA）熱穩定低壓熔斷器RT0400/25038025050低壓刀開關HD13200/2138020

14、05 工廠變配電所的布置變電所位置的選擇，應根據下列要求經技術、經濟比較確定： 一、接近負荷中心； 二、進出線方便； 三、接近電源側； 四、設備運輸方便； 五、不應設在有劇烈振動或高溫的場所； 六、不宜設在多塵或有腐蝕性氣體的場所，當無法遠離時，不應設在污染源盛行風向的下風側； 七、不應設在廁所、浴室或其他經常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰； 八、不應設在有爆炸危險環境的正上方或正下方，且不宜設在有火災危險環境的正上方或正下方，當與有爆炸或火災危險環境的建筑物毗連時，應符合現行國家標準爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范的規定； 九、不應設在地勢低洼和可能積水的場所。根據以上變配電所的

15、基本設置原則該機械廠的布置圖見下圖6電源架空進線與車間進線電纜的選擇6.1 電源進線選擇：允許電壓損耗5%，當地環境溫度為40攝氏度，一臺變壓器的年最大負荷利用小時數均為4500h，cos=0.9,線路的三相導線作水平等距排列，相鄰線距1m。我國規定的經濟電流密度線路類別導線材料年最大負荷利用小時<3000>5000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式中，為經濟電流密度（查表得5）；選標準截面即選LJ-25型。1 校驗發熱條件： 滿足要求。2 電壓損耗校驗：(LJ截面)和 查表得 故電路的電壓損耗

16、為：一臺變壓器總容量為：500kVA,功率因數為0.9，%=%=5% 滿足要求。因此選擇LJ-25的鋼芯鋁線滿足要求。6.2 廠內電纜的選擇1 假設加工一車間電纜用線，長200m，粘性油浸紙直埋入地下。我國規定的經濟電流密度線路類別導線材料年最大負荷利用小時<3000>5000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由上表可查的=1.73A/7變壓器的保護及低壓測保護7.1 高壓側保護 對于單側電源的變壓器過電流保護安裝在電源測，保護動作時切斷變壓器各側開關，過電流保護的動作時間應按躲過變壓器的最大工作電流整定，即：過電流保護動作時間的整定： 因本變電所為電力系統的中端變電所，故其過電流保護的動作時間倍動作電流動作時間可整定為最短的0.5S。變壓器過電流保護的靈敏度校驗：繼電保護動作電流折合到一次電路的值即： 滿足要求。電流速斷保護速斷電流倍數的整定： 取,而,故其速斷電流 ,因此速斷電流倍數整定為 二次接線圖7.2 低壓側保護機加工一車間額定電壓380V，總的額定功率62.235kW,額定電流133.2A.設啟動電流為4倍，短路電流為14.72KA，當地環境溫度為3