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机修车间供电系统设计

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前言
我国的电力工业已居世界前列, 但与发达国家相比还是有一定的差距, 我们人均电量水 *还很低,电力工业分布也不均匀,还不能满足国民经济发展的需要。电力市场还未完善, 管理水*、技术水*都有待提高。 为了使我国电力工业赶上世界电力技术的发展水*, 丛 21 世纪一开始, 我国就进一步 加强在电网安全、稳定、经济运行、电力系统的自动化调度与管理、电力通信、网络技术、 继电保护等领域开展研究,尤其注意完善电力市场,研究电力市场的技术支持系统,促进我 们的电力工业不断前进。 工厂供电就是指工厂所需电能的供应和分配。我们知道,电能是现代工业生产的主要能 源和动力,工业生产应用电能和实现电气化以后,能大大增加产量,提高产品质量,提高劳动生 产率,降低生产成本,减轻工人的劳动强,改善工人的劳动条件,有利于实现生产过程自动化。 但 是,工厂的电能供应如果突然中断,则将对工业生产造成严重的后果,甚至可能发生重大的设 备损坏事故或人身伤亡事故;由此可见,搞好工厂供电工作对于工业生产的正常进行和实现 工业现代化,具有十分重大的意义。 工业企业生产所需电能,一般是由外部电力系统供给,经企业内各级变电所变电压后, 分配到各用电设备。工业企业变电所是企业电力供应的纽约,所处地位十分重要,所以正确 计算选择各级变电站的变压器容量及其他设备是实现安全可靠供电的前提。 进行企业电力负 荷计算的目的就是为正确选择企业各级变电站的变压器容量, 各种电气设备的型号, 规格以 及供电网络所用导线型号等提供科学的依据

摘要
根据某钢铁厂取得的供电电源和该厂用电负荷的实际情况及机电修车间的负荷 性质、负荷大小和负荷的分布情况,设计出变配电所的主接线设计方案,提出了 采用低压联络线联络一台变压器的方案, 解决了该车间负荷小但负荷可靠性要求 高的问题。再通过短路电流的计算、选择合适的导线电缆、按正常条件选择低压 设备。实现安全、可靠、优质、经济的供电系统为设计目的,完成对某钢铁车间 供配电系统的设计。

关键词:负荷性质;主接线;短路计算;低压联络线

第 1 章机电修车间负荷及计算
1.1 企业电力负荷的分级
1.1.1 电力负荷的概念 在电力系统中,电气设备所需用的电功率称为负荷或电力(W 或 KW) 。由于电功率分 为视在功率、有功功率和无功功率,一般用电流表示的负荷,实际上是对应视在功率而言。 目前供电部门所分配的负荷指标, 主要是指小时*均的有功负荷指标, 而不是视在功率和无 功功率。 电力负荷又称电力负载。它有两种含义:一是指耗用电能的用电设备或用电单位,如说 重要负荷、不重要负荷、动力负荷、照明负荷等。另一种是指用电设备或用电单位所耗用的 电功率或电流大小,如说轻负荷(轻载) 、重负荷(重载) 、空负荷(空载) 、满负荷(满载) 等。电力负荷的具体含义视具体情况而定。 1.1.2 电力负荷的分级 按用户电力负荷的重要性及要求对其供电连续性和可靠性程度的不同,一般将电力负荷 分三等级。 (1) 一级负荷重要的电力负荷。 对该类负荷供电的中断, 将招致人的生命危险、 设备损坏、 重要的产品报废,使生产过程长期紊乱,给国民经济带来重大损失或超成社会秩序混乱。属 于这类负荷的有冶金、电炉炼钢企业、重要的国防工业和科研机构、医院手术室、铁路与交 通的电力牵引和铁路铁路枢纽、 行车信号与集中闭塞负荷等。 对一级负荷一律应由两个独立 电源供电。 (2) 二级负荷较重要的电力负荷供电的中断, 将超成工农业大量减产、 工矿交通运输停顿、 生产率下降以及市人民正常生活和业务活动遭受重大影响等。 一般大型工厂企业、 科研院校 等都属于二级负荷。 (3)三级负荷不属于一、二级的其他电力负荷,如附属企业、附属车间和某些非生产性场 所中不重要的电力负荷等。 1.1.3 各级电力负荷对供电电源的要求 (1)一级负荷对供电电源的要求 要求应有两个供电电源,当一个电源发生故障时,另一个电源不致同时受到损坏。对 一级负荷特别重要的负荷,除要求有上述两个电源外,还要求增设应急电源。 常用的应急电源有: 1)独产于正常电源的发电机组 2)干电池 3)蓄电池 4)供电系统中有效地独立于正常电源的专门供电线路。 (2)二级负荷对电源的要求 要求做到当发生电力变压器故障时不致中断供电,或中断后能迅速恢复供电。通常要求 两回路供电,供电变压器也应有两台。 (3)三级负荷对供电电源的要求 由于三级负荷为不重要的一般负荷,因此它对电源无特殊要求。

1.2 用电设备组计算负荷的确定

1.2.1 计算负荷的含义及其确定方法 计算负荷, 是通过统计计算求出的, 用来按发热条件选择供电系统中的各元件的负荷值 计算负荷是供电设计的基本依据。通常取半小时*均最大负荷 P30(亦即年最大负荷)作 为计算负荷。但是由于负荷情况复杂,影响计算负荷的因素很多,实际上,负荷也不可能是 一成不变的,它与设备的性能,生产的组织以及能源供应的状况等多种因素有关,因而负荷 计算也只能力求实际。 电力负荷的确定,为选择变压器容量、电气主接线、电气设备以及供电网络接线和导线 型号等提供依据。 负荷确定得是否正确合理, 直接影响到电气设备和导线的选择是否经济合 理。若负荷确定得过大,将使电器和导线过大,造成投资增大和有色金属的浪费;若负荷确 定得过小, 又将使电器和导线运行时增加电能损耗, 并产生过热, 加速电气设备的绝缘老化, 降低设备的使用寿命, 影响供电系统的安全性、 可靠性。 因而必须正确进行电力负荷的计算。 其计算方法有:需要系数法、二项式系数法、单耗法 (1) 需要系数法确定计算负荷 需要系数法是将电力设备的额定容量加起来,再乘以需要系数,就得到计算负荷。由于 需要系数法的需要系数值是根据设备台数较多、 容量差别不是很大的一般情况来确定的, 未 考虑设备容量相差悬殊时少数大容量设备对计算机负荷的影响, 因此此法较适用于设备台数 较多的车间及全厂范围额的计算负荷的确定。 需要系数法的基本公式为: ① 有功计算负荷: 30 = . 式中: K x :称为需要系数; PN ∑ :为该组内各设备额定功率之和,即 = ; P30 :为有功功率负荷; 其中: . = . : 设备组的同时使用系数 (即最大负荷时运行设备的容量与设备组总额定容量之比) ; K :设备组的*均加权负荷系数(表示设备组在最大负荷时输出功率与运行的设备容量 的比值) ; η :设备组的*均加权效率; η :配电线路的*均效率。 ② 无功计算负荷: 30 = 30 . tan : tan :用电设备组的功率因数角的正切值; ③ 视在计算负荷:30 =
30 2 2 30 + 30 = cos



cos θ :用电设备组的*均功率因数; ④ 计算电流: 30 30 = 3 U :用电设备组的额定电压; 注意:需要系数值是按设备较多的情况来确定的,对单台设备,K =1;即P30 = P ;但 对于电动机,它本身损耗较大,因此当只有一台时,30 =


(2) 二项式系数法 二项式系数法是将总容量和最大容量之和分别乘以不同的系数后相加。 二项式系数法较需要 系数法更适于确定设备台数较少而容量差别较大的低干线和分支线的计算负荷。 ① 有功计算负荷: 30 = + bP :表示用电设备组的*均负荷。 :表示用电设备组中的 x 台容量组大的设备投入运行时增加的附加负荷,其中 为 x 台容量最大的设备之和; b、c:二项式系数,其数值随用电设备组的类别和台数而定; ②无功计算负荷: 30 = 30 . tan ③视在计算负荷: 30 = ④计算电流: 30 = 30 3
2 2 30 + 30 =

30 cos

(3) 单耗法 单耗法是用单位耗电量乘以产品总量或者用单位总电量除该类产品负荷的最大负荷利 用小时数 单耗法的基本计算公式: P = 0 或P = 1.3 在本车间中采用的是需要系数法计算负荷 其中数字编号是指提供的设备序号。

图 1 导线的分组 (1) 支线负荷计算: (作用为后面选择导线、设备提供数据) ① 1 号支线负荷计算: ∵支线上是单台设备, K =1, =1,而且供电支线较短,故η =1; 已知:cos θ =0.8,tg θ =0.75, η =0.85, = 30 kW ∴P30<1> =


=30/0.85=35.3kW

Q30 30 <1> = P30 30 <1> . tanθ =35.3*0.75=26.5 kvar 30<1>= I 30<1> =
2 2 30<1> + 30<1> =
30<1>

30<1> cos

= 44.1 kV·

3

=

44.1 3?0.38

= 67 A

②同理可得其余支线负荷:如表 1 所示 表 1 机电修车间支线负荷计算表

注:同设备名称的支线负荷相同,即条数就表示有几条同样的支线负荷。 (2) 干线的负荷计算: (作用为后面选择导线提供数据) ① 对 A 干线的负荷计算: 已知 cos θ =0.8,tg θ =0.75, =0.4, = 30 kW ∴30< > = * N ∑ =0.4*(30+30+30+30) =48 kW 30< >=P30< > . tan =48*0.75=36 kvar
2 2 30< >= 30< > + 30< >= 30< > cos

= 60 kV· A

30< > =

30 < > 3

=

60 3 ?0.38

= 91.2 A

② 同理可得其余干线负荷,见表 2 表 2 机电修车间干线负荷计算表

注:对 C 干线分别求出各需要系数相同设备组的负荷,然后在将这两组设 备负荷相加, 再乘以他们的同时系数可得总负荷, 取同时系数 = 0.95 , ∑ q = 0.97 ; (3) 总负荷的计算:取同时系数为∑ p = 0.95 ,∑ q = 0.97 ∴30 = 0.95*(48+13.5+11.9+16+16)=100.1 kW Q 30 =0.97*(36+9.5+8.9+12+12) =76kV· A 30 = 30
2 2 30 + 30 = 125.7 kV· A 30 = = 191 3 ? 0.38

第 2 章选择和确定机电修车间低压供电系统
2.1 主接线方案的设计原则及一般要求
(1)主接线设计的基本要求: 1)安全应符合国家标准有关技术规范的要求,能充分保证人身和设备的安全。 2)可靠应符合电力负荷特别是其中一、二级负荷对供电可靠性的要求。 3)灵活能适应各种不同的运行方式,便于切换操作和检修,且适应负荷的发展。 4)经济在满足上列要求的前提下,尽量使主接线简单,投资少,运行费用低,并节约电能和 有色金属消耗量。 此外, 电气主接线在设计时应留有发展余地, 不仅要考虑最终接线的实现, 同时还要兼顾到分期过渡接线的可能和施工方便。 (2)主接线设计的原则 (1)一般设计原则 1)遵守规程、执行政策必须遵守国家的有关规程和标准,执行国家的有关方针政策,包 括节约能源、节约有色金属等技术经济政策。 2)安全可靠、先进合理应做到保障人身和设备的安全,供电的可靠,电能质量合格,技 术先进和经济合理,采用效率高、能耗低和性能先进的电气设备。

3)*期为主、考虑发展应根据工程特点、规模和发展规划,正确处理*期建设与远期发 展的关系,做到远、*接合,以*期为主,适当考虑扩建的可能性。 4)全局出发、统筹兼顾必须从全局出发,统筹兼顾,按照负荷的性质、用电容量、工程 特点和地区供电条件等,合理确定设计方案。 (2)基本原则 1)变配电所电气主接线,应按照电源情况、生产要求、负荷性质、用电容量和运行方式 等条件确定,并应满足运行安全可靠、简单灵活和经济等要求。 2)在满足上述要求时,变电所高压侧应尽量采用断路器少的或不用断路器的接线,如线 路-变压器组或桥形接线等。当能满足电力系统继电保护时,也可采用线路分支接线。 3)当能满足电力系统安全运行和继电保护的要求时, 终端变电所和分支变电所的 35 kV 侧可采用熔断器。 4)连接在母线上的阀型避雷器和电压互感器,一般合用一组隔离开关。连接在变压器上 的阀型避雷器,一般不用隔离开关。 5)在 110—220kV 配电装置中, 当出线为 2 回时, 一般采用桥形接线; 当出线不超过 4 回时,一般采用单母分段接线;当枢纽变电所的出线在 4 回及以上时,一般采用双母线。 在 35 Lv 配电装置中,当出线为 2 回时,一般采用桥形接线;当出线为 2 回以上时,一 般采用单母线或单母分段接线; 对于出线回路数和电源数较多的污秽环境中的屋外配电装置, 也可采用双母线接线。在 6—10 kv 配电装置中,一般采用单母线或单母分段接线。 6)所用 电源。当变电所有两条 35kV 电源进线时,一般装设两台所用变压器,并宜分别接在不同 电压等级的线路上。 如能从变电所外引入一个可靠的备用所用低压电源时, 可装设一台所用 变压器。如能从变电所外引入两个可靠的所用低压电源时,可不装设所用变压器。当变电所 只有一条 35 w 电源进线时,一般只装设一台所用变压器。

2.2 选择确定主接线
根据本车间的情况,负荷量不大,但属于二级负荷,可靠性要求较高;根据上面的设计 原则和要求我设计了两种方案比较,其设计比较如下: (1) 第一种方案 本主接线采用了一台变压器的小型变电所, 其高压侧一般采用无母线的结构。 如图 2 所示: 这种主接线采用了高压断路器,因此变电所的停、送电操作十分灵活方便,同时高压断 路器都配有继电保护装置, 在变电所发生短路和过负荷时均能自动跳闸, 而且在短路故障和 过负荷情况消除后,又可直接迅速合闸,从而使恢复供电的时间大大缩短。如果配电自动重 合闸装置,则供电可靠性更进一步提高。但是一般用于三级负荷,但在变电所低压侧有联络 线与其它变电所相连时,则可用于二级负荷;因此在考虑该种方案时,选择了一个低压联络 线的方式,该车间的低压联络线和轧钢车间距离比较*,可以考虑和它互为备用,但是备用 容量因受线路的容量的限制而不能太大,低压联络线开关可采用自动投入或电动操作。

图 2 一台变压器主接线方案 (2) 第二种方案 这种方案是采用装有两台主变压器的小型变电所。如图 3 所示 这种主接线的供电可靠性较高。当任一主变压器或任一电源线停电检修或发生故障时, 该变电所通过闭合低压母线分段开关, 即可迅速恢复对整个变电所的供电。 如果两台主变压 器低压侧主开关 (采用电磁或电动机合闸操作的万能式低压断路器) 都装设互为备用电源自 动投入装置(APD) ,则任一主变压器低压主开关因电源断电(失压)而跳闸时,另一主变 压器低压侧的主开关和低压母线分段开关将在 APD 作用下自动合闸, 恢复整个变压所的正 常供电。这种主接线可供一、二级负荷。

图 3 两台变压器主接线方案 (3)这两种方案的比较 1)从安全性看这两种主接线方式都满足国家的标准的技术规范的要求,能充分保证人身 和设备的安全。 2) 从可靠性看这两种电力负荷满足该车间的二级负荷要求。对于第一种主接线的工作方 式是当机电修车间或轧钢车间任意一个故障停电检修时,通过联络线由另一个车间提供电源. 在低压联络线上,轧钢低压联络线侧的配电瓶将它始终处于打开状态,当机电修车间变压器要 检修时,先打开机电修车间侧配电瓶的开关 ,使其与轧钢车间通电,然后断开其本车间母线上 的开关,这样保证了不影响生产断电;当处于故障时,母线和高压的断路器自动断开,联络线上 的开关开启,也保证了供电的需要而不间断.对于第二中方案,同样当一个变压器故障,也由另 一个变压器供电,它是通过母线分段,通过联络线上的断路器来实现双电源的自动互投. 3)从灵活性看能适应各种不同的运行方式,便于切换操作和检修,且适应负荷的发展。 4)从经济上看,第一种方案比第二种方案少一套高压线路、变压器、高压熔断器、和开关 设备,减少了土建面积,因此能节约大量投资。从第一种来看它由负荷不大的轧钢车间提供 低压联络备用电源。联络线大约 60 米,因此线路比较短,出现问题的可能性比较小,在加 上本机电修车间与轧钢车间的共同负荷也比较小。 根据性能比较可知道, 第一种方案利用率 更高。有在综合投资上,有 Z1 ≈ 1/2Z2;运行年费上 F1 ≈ F2,从而可知第一种方案更为理 想。 (4)主变压器的选择 变电所中主变压器的容量应按照变电所的负荷总容量及主变压器的台数和运行方式确定, 还应考虑 5 年~10 年的发展规划。 主变压器应选择低压损耗变压器, 同一变电所中的几台 主变压器的型号和容量应该相同。 工矿企业变电所主变压器的台数,应根据负荷的重要程度确定。对于有一、二类负荷的

工矿企业的一、二类负荷用电,并不得少于变电所总计算负荷的 80%或 70%。即每台变压 器的容量应为 . ≥ = . . cos . 式中PΣ ——变电所总的有功率计算负荷,kW; . ——变压器的额定容量,kV· A; COS?a.c ——变电所人工补偿后的功率因数,一般应在 0.95 以上; S a.c ——变电所人工补偿后的视在容量,kV· A; K t .p ——故障保证系数,根据全企业一、二类负荷所占比例确定。 当变电所只选一台变压器时,变压器容量的容量应满足全部用电负荷的需要。此外。一 般还应考虑 15% ~25%的富裕容量,即 S N .T ≥ (1.15~1.25) S a.c 当两台变压器采用一台工作,一台备用时,则变压器的容量应按下式计算: S N .T ≥ S a.c 当两台变压器采用并列运行时,则每台变压器的容量应按下式计算 . ≥ (0.6~0.7) . 根据上面的计算和比较选择一台变压器的方案, 可知道当一台承受机电修车间和轧钢车 间的总负荷时,将两车间的总容量结合一起来算,由现场查勘得知轧钢车间的容量为 493.8kVA,可得: a.c =125.7 +493.8 =619.5 kV· A 通过查变压器的型号表可选7 ?800 / 10 可知 N .T =800≥1.25 a.c =774.4 kV· A

2.3 供配电线路的接线及其结构
2.3.1 低压配电线路的接线方式

图 4 放射式接线 1)配电线路互不影响,供电可靠性较高,但配电设备和导线材料耗用较多,且运行 不够灵活。 2)主要用于容量大、负荷集中或重要的用电设备,或者需要集中联锁启动。 (2)树干式接线:如图 5

图 5 树干式接线 1)配电设备和导线材料耗用较少,运行灵活性好,特别是采用封闭式母线槽时;但干 线故障时影响范围大,供电可靠性较低。 2)一般用于用电设备容量不很大、布置较均匀的场合,例如对机械加工车间的中小机 床设备供电以及对照明灯具供电等,均采用树干式接线。 (3)链式接线:如图 6 所示

图 6 链式接线 它实质上是一种树干式接线, 适用范围与树干式相似, 但链式相连的用电设备一般不宜多于 5 台,链式相连的配电箱不宜多于 3 台,且总容量不宜超过 10kW。 以上介绍了低压配电系统的三种基本接线方案,各有优缺点;总的来说,树干式系统投资较 省,但负荷支接点多,检修和事故时停电面大,一般适用于对三级负荷供电。放射式系统投 资大,但线路没有分支接点。因此,应根据情况具体对待,但对于本机电修车间而言,按可 靠性第一的原则,所以采用放射式供电如图 7 形式

图 7 放射式供电接线图 2.3.2 工厂的主接线至机电修车间的接线图;如图 8

图 8 工厂的主接线图

第 3 章导线、电缆及其选择
3.1 导线和电缆选择的一般规定
3.1.1 架空线路导线的选择 在建筑工程中,导线和电缆用量最大、分布最广。导线和电缆是传递电能的通路,因此,它 们的选择将对整个建筑工程的安全和经济运行产生很大的影响。 导线和电缆选择的一般原则: (1)要保证一定的机械强度,在正常工作条件下不能断线: (2)发热必须在允许的范围内,不因过热而引起导线绝缘损坏或加速老化; (3)电压损失应在允许的范围内,以保证供电质量。 选择的内容为: (1)型号它反映导线和电缆的材料以及绝缘方式。 如 BV 型导线表示聚氯乙烯绝缘铜芯 导线。 (2)截面它是导线和电缆选择的主要内容,直接影响工程的技术和经济指标,截面的节 位是 mm2。如 BV—3× 2.5,则表示有 3 根 2.5mm2 聚氯乙烯绝缘铜芯导线。 (3)电压导线和电缆的绝缘电压值必须大于或等于线路的额定电压值。 (1)架空线路导线宜采用铝导线,但不得采用单股的铝导线,一般是采用铝合金如钢芯 铝导线。 (2)在对导线有腐蚀使用的地段,宜采用防腐型导线。 (3)越过树林以及通道拥挤场所的 1kV 及以下线路,宜采用架空绝缘线。按规定,市区 10kV 及以下架空电力线路,遇下列情况可采用绝缘铝绞线: A:线路走廊狭窄,与建筑物之间的距离不能满足安全要求的地段; B:高层建筑邻*地段; C:繁华街道或人口密集地区; D:游览区和绿化区; E:空气严重污秽地段; F:建筑施工现场。 (4)架空导线连续允许的载流量,应按周围空气温度进行效正。周围空气温度应采用当 地 10 年或 10 年以上的最热月的每日最高温度的月*均值。 (5)从供电变电所二次侧出口至线路末端变压器一次侧入口的 6~10kV 架空线路电压 损失,不宜超过供电变电所二次侧额定电压的 5%。 (6)架空线路导线的截面不应小于所规定的最小截面。 3.1.2 电缆的选择 (1)电缆型号应根据线路的额定电压、环境条件、敷设方式和用电设备的特殊要求等条件 选择。 (2)电缆连续允许的载流量,应按敷设处的周围介质温度进行效正。 A:当周围介质为空气时,空气温度应取敷设处 10 年或 10 年以上的最热月的每日最 高温度的月*均值; B:在生产房、电缆隧道及电缆沟内,所采用的周围空气温度尚应记入电缆发热、散热 和通风等因素的影响。当缺乏计算资料时,可按上述空气温度另加 5 C; C:当周围介质为土壤时,土壤温度应取敷设处历年最热月的*均温度。 (3)电缆连续允许的载流量,尚应按敷设方式和土壤热阻率等因数进行效正。

(4)沿不同冷却条件路径敷设电缆时,当冷却条件最差段的长度超过 10m 时,应按该 段冷却条件选择电截面,或对该段采用大截面的电缆。 (5)电缆应按短路条件验算其热稳定度。电缆在短路时的最高允许温度应满足电缆规定 的数值。 3.1.3 低压配电线路导线的选择 (1)绝缘导线的型号应按工作电压、敷设方式及使用环境等要求选择;裸导线的型号应 按敷设方式及使用环境条件等要求选择。 (2)导线截面的选择,应符合下列要求: 1)按敷设方式及使用环境确定的导线允许载流量,不应小于回路负荷的计算流。 2)线路电压损失应满足用电设备正常工作及启动时端电压的要求。 3)根据机械强度的要求,导线线芯截面许应小于所规定的值。 4)导线应满足短路条件下动稳定和热稳定的要求。 (3)三相四线制配电系统中,中性线的允许载流量不应小于线路中最大的不*衡负荷电 流,且应计入谐波电流的影响。 (4)以气体放电灯为主要负荷的回路中,中性截面不应小于相线截面。 (5) 导线的允许载流量, 应根据敷设处的环境温度进行效正。 温度效正系数应按下式确定: 0 = 式中 θ al :为导线最高允许工作温度(℃) ; θ 0 :为导线载流量标准中采用的环境温度(℃) ; ′ θ 0 :为导线敷设处的实际环境温度(℃) ; (6) 确定配电线路的导线截面时, 宜计入工艺设计中已经明确需要发展的用电设备负荷。
‘ al ? 0 al ? 0

3.2 车间线路的结构和敷设
车间线路,包括室内配电线路和室外配电线路。室内配电线路大多采用绝缘导线,室外 配电线路指沿车间外墙或屋檐敷设的低压配电线路、都采用绝缘导线。

3.2.1 绝缘导线的结构和敷设
(1)绝缘导线按芯线材质分,有铜芯和铝芯两种。除重要回路及振动场所或对铝有腐蚀 的场所应采用铜芯绝缘导线外,一般应优先选用铝芯绝缘导线。 (2) 绝缘导线按绝缘材料分, 有橡皮绝缘和塑料绝缘两种。 塑料绝缘导线的绝缘性能好, 耐油和抗酸碱腐蚀,价格底,但高温易软化,低温要变硬和发脆。橡皮绝缘导线克服以上的 缺点,但绝缘性能不及塑料好,价格较高。 (3)绝缘导线的敷设方式,分明敷和暗敷。明敷是导线直接或在管子、线槽等保护体内, 敷设于墙壁、顶棚的表面及支架等处。暗敷是导线在管子、线槽等保护体内,敷设于墙壁、 顶棚、*杭奥グ宓饶诓浚蛘咴诨炷涟蹇啄诜笙叩取

3.3 导线和电缆截面的选择计算
为了保证供电系统安全、 可靠、 优质、 经济地运行, 选择导线和电缆截面时满足下列条件。 (1)发热条件 导线和电缆在最大负荷产生的发热温度, 不应超过起正常运行时的最高允许温度。 电压损 耗条件 ⑵电压损耗

导线和电缆通过最大负荷是产生的电压损耗, 不应超过正常运行时允许的电压损耗, 据 设计的要求一般规定取Δ %=5%。损耗公式为: Δ U=
0 30 +0 30

式中 R 0 ——为导线电阻;L ——为导线长度; U ——为线路额定电压;X 0 ——为导线电抗; ΔU% = Δ U/ × 100 其损耗条件 ΔU% ≤ Δ % = 5% (3) 经济电流密度 35kV 及以上的高压线路及电压在 35kV 以下但距离长电流大的线路,其可按此选择。 (4)机械强度 导线截面不应小于其最小允许截面。 (5)根据设计经验:一般 10kV 及以下高压及低压动力线路,通常先按发热条件来选择截 面,再效验电压损耗和机械强度。低压照明线路,因其对电压水*要求较高,因此通常先按 允许电压损耗进行选择,再效验发热条件和机械强度。对长距离大电流及 35kV 以上的高 压线路,则可先按经济电流密度确定经济截面,再效验其它条件。按以上经验,比较容易满 足要求,较少返工。

3.4 按发热条件选择机电修导线和电缆截面
3.4.1 按发热条件选择导线和电缆的截面 导线中通过电流时就要发热, 产生的热量一部分作用于导线使得导线温度升高, 另一部 分热量散发到周围空间中去。当导线的发热量等于散热量时,导线的温度就不会再升高,而 是稳定在某一高于环境温度的温度之上。可见,除了载流量外,环境温度也是影响导线和电 缆温度升高的因素之一。环境温度越高,散热性越差,导线和电缆的长期允许载流量就应越 小,反之,长期允许载流量就越大。 导线长期允许载流量也叫导线允许通过的最大电流, 通常是将实验取得的数据列成表格, 在设计时直接查表来选择导线截面, 这种方法叫做按发热条件选择导线和电缆截面, 也称为 按允许载流量选择导线或电缆截面,按允许载流量选择导线或电缆截面时,应满足下式。 (1) 按发热条件选择三相系统中的相截面时,应该使其允许电流 I al 不小于通过相 线的计算电流 I 30 ,即 ≥30 机电修车间的干线为明设,支线为穿钢管埋地附设。配电支线,标注的格式为: d(e× f)G-g d:为导线型号;e:为导线根数; f:为导线截面;G:为穿管代号及管径。 g:为导线敷设方式。 (2)导线敷设方式和文字符号如表 3 (3)导线的型号说明如表 4

表 3 线路敷设方式和敷设部位的文字符号

表 4 导线的型号

3.4.2 支线的截面选择及其型号选择
(1)1 号支线的型号选择 ①因为室内温度为 30℃时, 查表 BLV-500 型穿钢管的 4 根铝芯导线截面为 35 mm2 ; 有 al =74A>I 30<1> =67A 满足发热条件选择的要求 ∴型号为:BLV-500-(3× 35+1× 25)-G40-DA

②效验机械强度 查表得知,按穿管敷设的绝缘导线,允许最小截面为 2.5mm2 ,中性线在机械保护时为 2.5 mm2 ,所以均满足机械强度要求。 ③电压损耗效验 按 A=35 mm 2 ,查表的埋地敷设的R 0 =1.06Ω/ km ,X 0 = 0.10 Ω/km ,在此负荷导线 按最长的来效验。据比例有 L=0.014 km ,因此线路的电压损耗为 0 30(1) + 0 30(1) 1.06 ? 35.3 ? 0.014 ? 0.10 ? 26.5 ? 0.014 0.38

ΔU =

=

=1.48V Δ U%=100Δ U/ = 100 ? 1.48 380 ∵ %Δ U =0.39%<Δ U 求。即 1 号支线型号为: BLV-500-(3× 35+1× 25)-G40-DA (2) 对 2 号支线的型号选择 ① 因为室温 30℃,BLV-500 穿钢管 4 根铝芯导线截面查表得 4 mm 2 ;有 I al =20A> I 30<2> =16.4A 所以 BLV-500-(3× 4+1× 2.5)-G15-DA ② 机械强度效验 查表:按穿管敷设的绝缘导线最小截面为 2.5 mm 2 ,中性面为 2.5 mm 2 ,所以 满足机械强度要求。 ③ 电压损耗效验 按 A=4 mm2 ,查表的埋地敷设的R 0 =9.15Ω/km , X 0 = 0.12Ω/ km ,L 按最长的那 条算,L=0.018km,所以电压损耗有 0 30 2 + 0 30 2 ΔU = =0.39% %=5%因此以上所选导线满足电压损耗要

=

8.8 ? 9.15 ? 0.018 + 0.12 ? 6.2 ? 0.018 0.38

=.085V Δ U % = 100Δ U/U = 100 ? 3.85 380 =1.01% ∴Δ U %=1.01%<Δ al %=5%因此以上所选导线也满足电压损耗。

∴ 2 号导线型号为 BLV-500-(3× 4+1× 2.5)-G15-DA (3) 对 3、4 号支线的型号选择 ①因为 3、号支线性质相同, 4 负荷相同。所以导线也是一样的型号,室温 30℃, BLV-500 穿钢管 4 根铝芯导线截面查表得 6 mm 2 。 ∵ I =26A>30<3> =22.5A ∴BLV-500-(3× 6+1× 4)-G20-DA ②机械强度效验查表可知穿管敷设的绝缘导线最小截面 2.5 mm2 ,中性线为 2.5 mm2 。所以导线的截面型号也满足此强度要求。 ④ 电压损耗效验 按 A=6mm2 , 查表得埋地敷设的R 0 =6.10Ω/km , 0 = 0.11Ω/km , L 按最长的那条算, L=0.02km,有

=

0 30(3) + 0 30(3) 11.8 ? 6.10 ? 0.02 + 8.85 ? 0.11 ? 0.02 0.38

= =3.84V

Δ U %= 100Δ U/U = 100 ? 3.84 380 =1.01% ∴Δ U %=1.01% <Δ U %=5% 满足电压损耗条件 即 3、4 号支线型号为: BLV-500-(3× 6+1× 4)-G20-DA (4)5 号支线的型号采用滑触线(由无锡市灵通滑触线厂查得) *代工业中,起重机吨位日益增大,运行距离也愈来愈长,如何处理滑触线上的电压降 不超过允许值问题,需在设计过程中妥*饩觥9ソ饩龅缪菇倒蟮姆椒ú煌夂醪捎茫杭 大滑触线和供电线路的截面, 增加滑触线上的供电点数, 缩小三根滑触线之间的相间距离等 等。但这些措施往往收效甚微或很不经济,这是因为滑触线路中的电抗值难以降低,所以首 先要解决如何减少滑触线路上的电抗值着手。 而无锡市灵通滑触线厂经过吸收国外同类产品 的先进技术国化后生产的产品 JGH 滑触线。 ①产品特点 1)JGH 滑接输电导轨,系该公司消化吸收了国外同类产品的先进技术国产化后生产的 产品,产品生产后,在宝钢等大型企业得到广泛应用,替代了进口产品。 2)JGH 滑接输电导轨,是一种适用异常高温等恶劣环境的滑接输电装置,在炼钢、 铸造、炼焦等高温作业及港口、造船业等得到广泛应用。 ②使用环境 1)海拔高度不超过 2000m。 2)周围空气相对湿度不大于 95%。 3)使用环境温度<150℃ 4) 产品适用于输送交流工频 50HZ 或 60HZ、380V、660V、 1140V、3kV、6kV、10kV 电源,以及 550V、750V、1.5kV、3kV 直流电源。

③滑线型号规格

④结构单元和功能单元 ●输电导轨采用导电铜成型,每 6m 一根,可二根并联,单根组装(图 9) ●桥架采用钢板滚压成型,外部防锈处理(图 10)

●输电导轨连接件为保证输电导轨良好的电连续性, 采用导电用铜, 冷轧成型。 (图 9a) ●每极输电导轨接口处配用一付

图 9a 导轨的连接件 ●桥架连接件采用钢板成型,外部防锈处理,用于桥架之间的连接(图 10a) ●绝缘桥架连接采用绝缘材料成型,用于检修段间的桥架连接(图 10b)

图 10a 桥梁连接件图 10b 绝缘桥架连接件

⑤ 安装作业规程

⑥ 选择型号 1)查表:A=85 mm2 ,

I

al =380A>I 30<3> =178.7A

所以 5 号支线的型号为: JGH-85/F 2) 机械强度效验 因为低阻抗滑触线是有刚体滑触线是由高刚度工字钢构成,用高强度专用绝缘子支柱, 在室内外空间组成各种的滑触线路向移动设备或各种桥式起重机馈电。 它具有以下特点: 运 行可靠,不会因断线面发生电源中断故障。重量轻,按定尺寸度标准规格供货,现场安装容 易,接线简单。可使用在高温、多尘场所,导电体不会弯曲。机械强度大,不会弯曲变形, 可以耐受大的短路冲击电流。所以不会存在强度不够的问题。 3) 电压损耗效验 查表有:R 0 =0.2689Ω/km ,X 0 = 0.2815Ω/km ,L=0.02k 0 30(5) + 0 30(5) ΔU = =2.4V Δ U % = 100Δ U/U = 100 ? 2.4 380 =0.63% ∴Δ U %=0.63%<Δ U %=5%满足电压损耗条件 即 5 号支线型号为: JGH-85/F 3.4.3 干线型号的选择 (1)A 干线的截面和型号选择 ①按发热条件选择:BLX-500 在 30℃时截面查表为 25 mm 2 ,有 I = 102A > 30<> = 91.2A 所以 BLV-500-(3× 25+1× 16)-QM ②机械强度效验 该干线为沿墙明敷的塑料护套线,查表芯线最小截面为 2.5 mm 2 ,中性线无机械保 护时多芯线的最小截面为 4 mm 2 ,所以此导线截面满足要求。 ③电压损耗效验 查表明敷 A=25 mm 2 时,有0 =1.48Ω/km ,X 0 = 0.10Ω/km ,且 L=0.018km 0 30 + 0 30 ?U =

48 ? 1.48 ? 0.018 + 36 ? 0.1.? 0.018 0.38 =3.54V 100?U 100 ? 3.54 ?U% = = 380 = 0.93% = ∴Δ U %=0.93%<Δ %=5% 满足电压损耗条件 (2)同理选出其余的干线为 B 干线为:BLV-500-(3× 4+1× 4)-QM C 干线为:BLV-500-(3× 4+1× 4)-QM D 干线为:BLV-500-(3× 6+1× 4)-QM ⑶车间进线选择出为: 同上方法选择出为:LGJ-50 (4) 母线选择 按最大电流为轧钢车间的低压侧电流 750 安计算,选出型号为 LMY-3× (60× 6) 。 由于母线长度在变电所中,长度很短,所以可不必效验。 (5) 低压联络线 低压联络线的选择,由于机电修车间和轧钢车间之间的间距比较*,大约 60 米,它 们中间要经过火车轨道,所以可以采用性能比较好的电力电缆线。在联络线中,由于要满足 它在任意车间断电时的供电要求, 所以需按最大的承受负荷来选择导线的条件, 通过对比知 道轧钢车间的负荷最大, 所以采用它的数据来计算导线截面。 在选择该导线时要考虑承受的 机械压力。由此可以选择聚氯乙烯电力电缆(简称塑料电缆)VLV 32 型,该型可敷设与水下 或土壤中,耐腐蚀,不延燃,能承受一定的机械压力和拉力。由于该线路电流较较大,因此 选择单芯的电缆,可选 3 根这样的电缆。 同样按上面可选出缆心在有钢铠截面为 630 mm2 ,电流为 819A。由于导线很大,它的 阻抗几乎相当的小, 所以查表时一般没有给出 240 mm2 后的阻抗, 所以可以不必电压效验。 选出型号为: VLV32 -1000-1× 630 (6) 选出导线、电缆如表 4 所示

表 4 导线选择型号

第 4 章短路电流及其计算 4.1 短路的原因
4.1.1 短路的基本慨念 所谓短路,就是由电源通向用电设备(也称负载)的导线不经过负载(或负载为零) 而相互直接连接的状态,也称为短路状态。 4.1.2 短路的原因

工厂供配电系统要求安全、可靠、不间断地供电,以保证生产和生活的需要。但是由于 各种原因,难免出现故障,系统中最严重的故障就是短路。所谓短路,是指供配电系统正常 运行之外的相与相或相与地之间的“短接”。 短路发生的原因是多种多样的,主要有: 1)电气设备存在隐患。如设备的绝缘材料自然老化、绝缘机械损伤、设备缺陷未发现 和消除、设计安装有误等。 2)运行、维护不当。如不遵守操作规程而发生误操作,技术水*低,管理不善等。 3)自然灾害。如雷电过电压击穿设备绝缘,特大的洪水、大风、冰雪、地震等引起的 线路倒杆、断线,鸟、老鼠及蛇等小动物跨越在裸露的导体之间等。

4.2 短路的后果
由于短路后, 电路的阻抗比正常运行时电路的阻抗小得多, 因此短路电流比正常电流一 般要大几十倍甚至几百倍。在大的电力系统中,短路电流可达几万安培甚至几十万安培。在 电流急剧增加的同时,系统中的电压将大幅度下降。所以短路后果往往都是破坏性的,其主 要危害大致有如下几方面: 1)短路时要产生很大的电动力和很高的温度, 而使故障元件和短路电路中的其他元件 损坏; 2)短路时电压要骤降,严重影响电气设备的正常运行; 3)短路时要造成停电事故,而且越靠*电源,短路引起停电的范围越大,给国民经济 造成的损失也越大; 4)严重的短路要影响电力系统运行的稳定性,可使并列运行的发电机组失去同步,造 成系统解列; 5)单相对地短路,其电流将产生较强的不*衡磁场,对附*的通信线路、信号系统及 电子设备等产生干扰,影响其正常运行,甚至使之发生误动作。 由此可见,短路的后果是非常严重的。为保证电气设备和电网安全可靠地运行,首先 应设法消除可能引起短路的一切原因。 其次在发生短路后应尽快切除故障部分和快速恢复电 网电压。为此,可采用快速动作的继电保护装置,以及选用限制短路电流的电气设备(如电 抗器)等。

4.3 短路电流计算(采用标幺值法)
短路电流计算(采用标幺值法)短路计算电路图如图 14 所示和等效图 14a 和 14b:

图 14 短路计算电路图

图 14a 短路计算电路等效图

图 14b 电路最后的等效图 (1) 确定基准值 取S d =100 MVA , U c1 = 37 kV, U c 2 = 6.3 kV 100 = = = 1.56 31 3 ? 37 100 2 = = = 9.16 32 3 ? 6.3 3 = = 100 = 144.34

33 3 ? 0.4 (2) 计算短路电路中主要元件的电抗标幺值 ① 电力系统 Sc = ∞ ,X c = 0

② 电力线路的电抗标幺值。 (查表 LGJ-185 型,取电抗X 0 =0.386 , ? 95型,
′ 取电抗X 0 = 0.353 ,LGJ-50 型,取电抗X 0 = 0.374 Ω km) ? ? 1 = 2 = 0.386 ? 50 ? ? ? 5 = 6 = 0.353 ? 5 ? ? 9 = 0.374 ? 0.1 ?

100 110 ? 1.05

2

= 0.164

100 = 0.129 37

100 = 0.594 6.3 ③ 电力变压器的电抗标幺值

? ? 3 = 4 =

% ?

14 ? 100 ? 103 = = 0.175 100 ? 100 ? 80000 7 ? 100 ? 103 = = 1.75 100 ? 100 ? 4000

? ? 7 = 8 = ? 10 =

% ?

5.5 ? 100 ? 103 = 6.9 100 ? 800 (2)求 K-1 点的短路电流总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 a) 总电抗标幺值 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 1 = 1 ∥ 2 + 3 ∥ 4 + 5 ∥ 6 + 7 ∥ 8 + 9 % ? 100 ? = =0.146 2 + 0.175 2 + 0.175 2 + 0.594 =1.694 b) 三相短路电流周期分量有效值
<3> ? 1 =

2

= 9.16 1.694 = 5.4 ? ? ? 1

c) 其它三相短路电流
<3> :<3> " = ∞ = ? 1 = 5.4 <3> " ? = 2.55 = 2.55 ? 5.4 = 13.77 ? = 1.51 " = 1.51 ? 5.4 = 8.15

d) 三相短路容量:
<3> ? 1 =



= 100 ? 1.694 = 59 ? ? ? 1

(3)求 K-2 点的短路电流总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量 a) 总电抗标幺值 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? X ? 2 = 1 ∥ 2 + 3 ∥ 4 + 5 ∥ 6 + 7 ∥ 8 + 9 + 10 = 0.146 2 + 0.175 2 + 0.129 2 + 0.175 2 + 0.594 + 6.9 =8.594 b) 三相短路电流周期分量有效值
<3> ? 2 =

3

<3> ? 2

= 16.8

c) 其它三相短路电流
<3> "<3> " = ∞ = ? 2 = 16.8 <3> ” ? = 1.84 = 1.84 ? 16.8 = 30.9 = 1.09 " = 1.09 ? 16.8 = 18.3

? d) 三相短路容量:

<3> ? 2 =



= 100 ? 8.594 = 11.64 ? ? ? 2

第 5 章低压电器设备的选型
电器选择是工厂和企业配电所电器设计的主要内容之一。 正确地选择电器是使电气主接线 和配电装置达到安全、经济运行的重要条件。在进行电器选择时应根据工程实际情况,按照 有关设计规范,在保证安全可靠的前提下,积极而稳妥地采用新技术,并注意节省投资,选 择合适的电器。

5.1 按正常运行条件选择
电器设备按正常工作条件, 就是要考虑电器装置的环境条件和电气要求。 环境条件是指 电器装置所处的位置特征 (户外或户内)环境温度、 、海拔高度以及有无防尘、 防腐、 防火、 防爆等要求;电气要求是指电器装置对设备的电压、电流、频率等方面的要求;对一些电器 还应考虑其断流能力。 电器设备按短路故障条件下工作选择,就是要效验其短路时是否满足电动稳定和热稳定 的要求。 (1) 低压电器的选择和效验项目和条件:如表 5

注:表中“√”表示必须效验; “——”表示不要效验; “O”表示一般可不效验; 电流互感器还必须按准确度要求进行效验;根据设计及运行经验,对 35 千伏及以 下的供电系统,通常下列设备可以不进行动热稳定效验: ① 断路器:当断流容量符合要求时。 ② 负荷开关:当供电变压器容量 10000 千伏安及以下时。 ③隔离开关:35 千伏的户内及户外式隔离开关;10 千伏的户外式隔离开关在短 路容量不大于 100 兆伏安时; 6 千伏的户外式隔离开关在短路容量不大于 60 兆 伏安时。 ④电流互感器:当变比较大时(如在 75/5 以上) 。

(2) 选择效验应满足的条件 ① 电器的额定电压U N .Q 应不低于所在电路的额定电压U N ; 即U N .Q ≥ U N ②电器的额定电流I N .Q 应不小于所在电路的计算电流 I 30 ; 即 I N .Q ≥ I 30 ③电器的最大开断电流I oc 应不小于它可能开断的最大电流 I k ; 即I oc ≥ I k ④动稳定是指导体和电器承受短路电流机械效应的能力。满足稳定的条件是 I et ≥ I sh 或iet ≥ i sh 式中i sh 、I sh ——设备安装地点短路冲击电流的峰值及其有效值( kA ) ; i et 、I et ——设备允许通过的电流峰值及其有效值( kA ) 。 ④ 热稳定效验 短路电流通过时,电器各部件温度不应超过短路时发热最高允许值,即 2 2 ≥ ∞ 式中I ∞ ——设备安装地点稳态三相短路电流( kA ) ; t ima ——短路电流假想时间(S) 。 I t ——t 秒内允许通过的短路电流值或称 t 秒热稳定( kA ) ; t——厂家给出的热稳定计算时间,一般为 4s、5s、1s 等。

5.2 电器设备的选择
5.2.1 该车间电器设备的确定
在该车间中根据线路方案,母线、干线及其联络线均采用低压配电屏,它主要为动力配 电之用;母线设计方案采用了 PGL ? 2 ? 06 B 型;在干线上我采用了 2 套配电屏,以供配 电箱的供电需要,其中保留了一根出线为将来添加设备以备用,其该 2 套设备型号为 PGL - 2 - 30 ;低压联络线上也采用了 2 套,和轧钢车间分别各一套,型号相同,也为 PGL-2 06 B 型;对于配电箱,根据设备的分组原则来选择配电箱出线和型号。

5.2.2 变压器低压侧配电瓶 PGL – 2-06 B 型的选择
该配电瓶位于变压器低压侧母线上,一回路出线,向干线的配电瓶和联络线配电,同时 它可以在检修和变压器故障时, 断开电源该回路电源, 以便保护机电修车间的检修和由轧钢 车间供电。 (1)HD13 系列的低压刀开关选择: 1)按额定电压选择有: ∵U N .Q = 380V ∴U N .Q = U N = 380V 满足要求 2)按额定电流选择有: ∵I N .Q =400A ∴ I N .Q = 400 A ≥ I 30 = 191A 满足要求 3)按断流能力效验有: ∵I oc =20 kA I k =16.8 kA

∴I oc = 20kA ≥ I k = 16.8kA 4)动稳度效验: ∵ I et =40 kA I sh =18.3 kA ∴I et ≥ I sh 5)热稳定度效验: 短路发热假想时间取I ima =0.2s ∵I 2 t t =20*20*1=400 kA 2 I ∞ t ima = 16.8 2 *0.2 =56.4 kA 2 ∴I 2 t t ≥ I ∞ t ima 满足条件 ⑵DW15 系列的低压断路器选择 1)低压断路器脱口器的选择 ①过流脱扣器的选择 即I N .OR ≥ I 30 I N .OR :低压断路器过流脱扣器的额定电流. 取I
N .OR =600A

所以 I N .OR =600A ≥ I 30 = 191 A ②瞬时过电流脱扣器动作电流的整定 瞬时过流脱扣器的动作电流 I op (o ) 应躲过线路的尖峰电流 I op ( o ) ≥ K
rel I pk I pk ,即

式中K rel 为可靠系数,对动作时间大于 0.02s 的万能断路器,取K rel =1.35;对小于 0.02s 的塑料外壳式断路器,取 K rel =2~2.5 尖峰电流:尖峰电流是指持续时间只有 1~2s 的短时最大负荷电流。 主要用于选择熔断器和低压断路器、 整定继电器保护装置及检验电动 机自启动条件等。 尖峰电流单台计算有: I pk = K st I N K st 为设备启动倍数; 所以有: I pk = K st I N =79*4=316A 尖峰电流多台计算有:按全部 n 台设备正常运行的计算电流 I 与额定电流之差值为最大设备 ( I st ? I N ) max 之和来计算: Ipk = I 30 + ( Ist ? IN ) max 所以有: I pk =191+(316-79)=428A 所以瞬时过电流脱扣器动作电流的整定有: ∵I op (o ) =12000A K rel I pk = 428 * 1.35 = 577.8 A ∴I op ( o ) ≥ K rel I pk ③短延时时过电流脱扣器动作电流整定: I op ( s ) ≥ K rel I pk
30 与其中一台起动电流

∴ I et ≥ I sh ⅴ:短路发热假想时间取 I ima = t k + 0.05 (s)t k = t op + t oc 式中 t 为短路装置最长的动作时间 t 与断路器的断路时间 t 之和。t 为断路器的固 有分闸时间与燃弧时间之和。对于一般高压断路器可取 t =0.2s;对于高速断路器可取t =0.1~0.15s。对于低速断路器可取 t =0.01~0.02s,在加上其固有分闸时间即得 t ≥0.2s。根据条件可取得 = + 0.05 = 0.75 ∵2 = 30 ? 30 ? 1 = 900 2 ∞ = 16.82 ? 0.75=211.7kA 2 ∴2 ≥ ∞ 满足条件

(3) LMZJ 1 型电流互感器的选择
①按电压选择 ∵ ? = 500 ∴ ? = 500 ≥ 30 = 191 ②按电流选择 ∵ ? = 200 ∴ ? = 200 ≥ 30 = 191 满足要求 ③按准确级要求选择 电流互感器满足准确级要求的条件, 是其二次负荷 S 2 不得大于额定准确级所要 <3> 求的额定二次负荷?2 。 <3> ∵ ? 2 = 11.64 ? 2 2 = 2 2 = 200 ? 200 ? 8.594 =0.34 MV?A <3> ∴? 2 ≥ 2 满足要求 ④动、热效验 因为电流互感器的变比为(200/5) ,大于(75/5)的可不必效验的条件,所以可以不 必效验。 (4) 按上面计算方式一次设备选择效验表 6 表 6 PGL -2 -06 B 选择效验表 满足要求

5.2.3 干线上配电瓶 PGL-2-30 的选择 该干线上共两个这样的配电瓶,选择两个这样的配电瓶是为了提高供电的可靠 性,当任一一个配电瓶出问题时均不影响另一个的正常工作;选择该配电瓶是根据 设备的分组要求,选择了此 3 回出线的配电瓶,一个分别向配电箱 XL -21- 04 、 XL-21- 05 和吊车的滑触线供电, 另一个向配电箱 XL -21-05 和吊车的滑触线供电, 留一回出线以备用,该配电瓶同样用上面方法计算可得:如表 7 注:在选择该设备时,由于有 3 根出线,而每根所连接的配电负荷电流不同, 因此根据型号要求,把最大的一根出线的电流作为选择标准。 表 7 PGL -2 -30 选择效验表

5.2.4 干线上配电箱 XL -21- 04 的选择
该配电箱向四台 1 号设备供电, 它由 1 套刀熔刀开关和四套低压断路器组成, 选择如表 8 所示

表 8 XL-21 -04 的选择

5.2.5 干线上配电箱 XL -21- 05 的选择
(1)该配电箱向 6 台 2 号设备组供电,共 6 回出线,选择效验表如表 9 (2) 同样另外一台配电箱 XL ? 21 ? 05 的选择如上表 9, 它也向两台 2 号、 两台 3 号 两台 4 号共六台设备供电,因电流没超过所选设备的电流,所以可以按上面选择。

5.2.6 低压联络线的选择 表 9 XL- 21- 05 的选择

选择该联络线按照通过最大电流的条件选择, 现场调研计算的轧钢车间负荷电流最大, 所 以按照他的电流来选择,以此来确定配电瓶的型号 表 10 PGL -2 -06 B 选择效验

5.2.7 吊车的开关箱选择
该开关箱设备主要用来控制吊车的启动和关闭,它的选择如表 11 表 11 吊车的开关箱选择

5.3 根据上面数据可画出主接线图和车间*面布置图(见附录一、附录二)
附录一:主接线图

1 号支线型号:BLV-500-(3*35+1*25)-640-DA 2 号支线型号:BLV-500-(3*4+1*2.5)-615-DA 3,4 号支线型号:BLV-500-(3*6+1*4)-620-DA 5 号支线型号:JGH-85/F A 干线型号:BLV-500-(3*25+1*16)-QM B 干线型号:BLV-500-(3*4+1*4)-QM C 干线型号:BLV-500-(3*4+1*4)-QM D 干线型号:BLV-500-(3*6+1*4)-QM 附录二:车间*面布置图

后记
本设计在指导老师游老师的细心指导和严格要求下已完成,从课题选择方案论证到具体 设计和调试, 无不凝聚着游老师的心血和汗水, 在此向游老师表示深深的感谢和崇高的敬意。 本文经过一系列的负荷、短路的计算,分析设计主接线方案来确定该车间的导线、设备 型号;设计出一个安全、可靠、经济的一个配电方案。但由于经验水*不足,在设计方案上 存在着某些不合理的地方,希望老师提出宝贵的意见和建议。 通过这两个月来的毕业设计, 使以前所学过的供配电知识负荷的性质、 短路电流的计算 及供配电方案的设计得到了复*也得到了运用,在查阅资料的过程中也扩大了我的知识面, 使我们学到了许多书本上学不到的东西。 毕业设计得以顺利完成我要谢谢同组人员的帮助, 更要谢谢游老师的谆谆指导, 使我们 的毕业设计按时按质的完成。 在三年的专业学*和生活期间, 也始终感受着老师的精心指导和无私的关怀。 不积跬步 何以至千里,本设计能够顺利的完成,也归功于各位任课老师的认真负责,使我能够很好的 掌握和运用专业知识,并在设计中得以体现。正是因为有了他们的细心帮助和支持,才使我 的毕业设计顺利完成, 在此向电力职院供电系的全体老师表示由衷的谢意。 感谢老师三年来 的辛勤栽培。谢谢!

参考文献
[1]刘涤尘、王明阳、吴政球· 电气工程基础· 武汉:武汉理工大学出版社,2003 年 [2]张学成· 工矿企业供电设计指导书· 北京:北京矿业大学出版社,1998 年

[3]刘介才· 工厂供电简明设计手册· 北京:机械工业出版社,1993 年 [4]刘介才· 实用供配电技术手册· 北京:中国水利水电出版社,2002 年 [5]刘介才· 工厂供电· 北京:机械工业出版社,1997 年 [6]同济大学电气工程系· 工厂供电· 北京:中国建筑工业出版社,1981 年 [7]苏文成· 工厂供电· 北京:机械工业出版社,2004 年 [8]姚锡禄· 工厂供电· 北京:电子工业出版社,2007 年 [9]翁双安· 供配电工程设计指导· 北京:机械工业出版社,2008 年 [10]工厂变配电技术:中国劳动社会保障出版社,2004 年 [11]10KV 及以下变电所设计规范 GB50053-94:中华人民共和国建设部,1994 年 [12]供配电系统设计规范 GB50052-95:中华人民共和国建设部,1996 年 [13]低压配电设计规范 GB50054-95:中华人民共和国建设部,1996 年




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