《三色鴿食品廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)學(xué) 院： 工學(xué)院專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化班 級(jí)： 電氣1301姓 名：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：2016 年7 月15 日工學(xué)院課程設(shè)計(jì)評(píng)審表學(xué)生姓名 專業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 年級(jí) 13級(jí) 學(xué)號(hào)設(shè)計(jì)題目 三色鴿食品廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)評(píng)分 評(píng)定評(píng)價(jià)內(nèi)容 評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)值 成績(jī)?cè)O(shè)計(jì)目的 有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)知識(shí)；能正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；獨(dú)立進(jìn)行實(shí)及設(shè)計(jì)方 驗(yàn)工作；能對(duì)課題進(jìn)行理論分析，得出有價(jià)值的結(jié)論。選題合理、目的 20案 明確。設(shè)計(jì)方案正確，具有可行性、創(chuàng)新性。課程設(shè)計(jì)結(jié)果

論文結(jié)果有應(yīng)用價(jià)值；圖紙繪制符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量符合要求；工作中有創(chuàng)新意識(shí)；對(duì)前人工作有改進(jìn)或突破，或有獨(dú)特見解。計(jì)算企業(yè)所需最大用電容量和年電能需要量，即負(fù)荷計(jì)算；確定供電電壓等級(jí)及50進(jìn)線方案；確定企業(yè)總體供電方案（即確定供電系統(tǒng)一次方案---主電路）；選擇主要電氣設(shè)備；繪制設(shè)計(jì)圖紙（包括供電系統(tǒng)總體布置，主電路圖）；繪制各種表格和設(shè)備材料清單。課程設(shè)計(jì)按期完成規(guī)定的任務(wù)，工作量飽滿，難度較大；工作努力，遵守紀(jì)律；態(tài)度5工作作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)。態(tài)度認(rèn)真、學(xué)習(xí)刻苦。實(shí)驗(yàn)正確，分析處理科學(xué)；文字通順，技術(shù)用語(yǔ)準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，編號(hào)課程設(shè)計(jì)齊全，書寫工整規(guī)范，圖表完備、整潔、正確；設(shè)計(jì)報(bào)說明書的規(guī)范化、 5說明書參考文獻(xiàn)充分（不少于 3篇）。能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能去發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問題； 綜述簡(jiǎn)練完整，有見解；答辯 20立論正確，論述充分，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)合理；合計(jì)100指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)《工廠供電課程設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書設(shè)計(jì)題目：三色鴿食品廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師參加學(xué)生

代天元，叢日龍，李珂，王洋，張標(biāo)偉（1）掌握組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)目的2）學(xué)習(xí)使用設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試、分析電路的一般步驟。1）復(fù)習(xí)組合邏輯電路的設(shè)計(jì)方法。2）仔細(xì)閱讀附錄程序介紹。設(shè)計(jì)依據(jù) （3）設(shè)計(jì)一個(gè)邏輯控制電路實(shí)現(xiàn)以下作用：四人表決電路由 A、B、C、D四人組成，其中A為權(quán)威人士，其一票意見視為兩票，當(dāng)總票達(dá)到三票或三票以上時(shí)，結(jié)果為通過，否則為未通過。1）除了已給參數(shù)，電路結(jié)構(gòu)，其他參數(shù)自己選定。2）報(bào)告包括：設(shè)計(jì)要求；設(shè)計(jì)過程、原理說明；仿真電路、元器件清單；仿設(shè)計(jì)要求真波形、數(shù)據(jù)等結(jié)果分析，對(duì)波形、數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的文字說明。1）選題合理、目的明確（10分）2）設(shè)計(jì)方案正確，具有可行性、創(chuàng)新性（10分）3）設(shè)計(jì)結(jié)果--計(jì)算企業(yè)所需最大用電容量和年電能需要量，即負(fù)荷計(jì)算；確定供電電壓等級(jí)及進(jìn)線方案；確定企業(yè)總體供電方案（即確定供電系統(tǒng)一次方評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

案---主電路）；選擇主要電氣設(shè)備；繪制設(shè)計(jì)圖紙（包括供電系統(tǒng)總體布置，主電路圖）；繪制各種表格和設(shè)備材料清單。 （50分）（4）態(tài)度認(rèn)真、學(xué)習(xí)刻苦、遵守紀(jì)律（ 5分）（5）設(shè)計(jì)說明書的規(guī)范化、參考文獻(xiàn)充分（不少于 3篇）（5分）（6）答辯（20分）目 錄摘要......................................................................1前言......................................................................21概述.........................................................................31.1設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料...........................................................31.2設(shè)計(jì)目的...............................................................41.3設(shè)計(jì)內(nèi)容及其設(shè)計(jì)具體步驟...............................................41.3.1設(shè)計(jì)內(nèi)容..........................................................41.3.2設(shè)計(jì)具體步驟......................................................52負(fù)荷計(jì)算與負(fù)荷等級(jí)確定.......................................................52.1負(fù)荷計(jì)算和無功補(bǔ)償.....................................................52.1.1負(fù)荷計(jì)算..........................................................52.1.2無功功率補(bǔ)償......................................................72.2負(fù)荷等級(jí)確定..........................................................103主變壓器選擇及主接線設(shè)計(jì)....................................................103.1主變壓器選擇..........................................................103.1.1變電所的位置與型式選擇...........................................103.1.2按負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心.......................................103.1.3變電所主變壓器的選擇.............................................123.2變電所主接線圖設(shè)計(jì)....................................................153.2.1主變壓器選擇設(shè)計(jì)兩種接線設(shè)計(jì).....................................154短路電流計(jì)算................................................................174.1確定基準(zhǔn)值............................................................184.2計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值：................................184.3計(jì)算k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量..............194.3計(jì)算k-2點(diǎn)短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量................195電氣設(shè)備及其電力線路的選擇..................................................205.1高低壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)............................................205.1.110kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)........................................205.1.2380V側(cè)一次設(shè)備的選擇及其校驗(yàn)....................................225.2變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定..............................235.3變電所高低壓側(cè)電力線路（母線、進(jìn)出線和電纜）的選擇及其校驗(yàn)............235.3.110kV高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇....................................235.3.2380k低壓出線的選擇..............................................245.3.3作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn)...............................275.3.4高低壓母線選擇...................................................27課程設(shè)計(jì)體會(huì)與總結(jié)...........................................................28參考文獻(xiàn)..................................................................29附錄.........................................................................30摘 要三色鴿食品廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)是對(duì)工廠供電的設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)對(duì)工廠供電方式、主要設(shè)備的原則、保護(hù)裝置的配置及防雷接地系統(tǒng)進(jìn)行了相應(yīng)的敘述，其中還包括全廠的負(fù)荷計(jì)算、高壓側(cè)和低壓側(cè)的短路計(jì)算、設(shè)備選擇及校驗(yàn)、主要設(shè)備繼電保護(hù)設(shè)計(jì)、配電裝置設(shè)計(jì)、防雷和接地設(shè)計(jì)等。本設(shè)計(jì)主要通過計(jì)算出的有功、無功和視在功率選擇變壓器的大小和相應(yīng)主要設(shè)備的參數(shù)，再根據(jù)用戶對(duì)電壓的要求，計(jì)算補(bǔ)償功率，從而得到所需電容補(bǔ)償?shù)拇笮『蛡€(gè)數(shù)。本次設(shè)計(jì)的課題是三色鴿食品廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)， 通過10KV進(jìn)線對(duì)食品廠各個(gè)建筑分配電能。這一設(shè)計(jì)需要根據(jù)配電設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，變電站的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，建筑電氣設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)等，對(duì)該電源系統(tǒng)進(jìn)行初步確定。通過這一設(shè)計(jì)，可以使我們系統(tǒng)的掌握所學(xué)的供電知識(shí)，培養(yǎng)我們分析和解決實(shí)際問題的能力。關(guān)鍵詞：變壓器；電氣主接線；電氣設(shè)備；1前 言眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于與其它形式的能源轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送的分配既簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，又便于控制，調(diào)節(jié)和測(cè)量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極其廣泛。因此，做好工廠供電工作對(duì)于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對(duì)于節(jié)約能源、支援國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)也具有重要的意義。此次課程設(shè)計(jì)是三色鴿食品廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)，是一個(gè)實(shí)際的設(shè)計(jì)課題，能更好的讓我們體會(huì)到實(shí)際的供配電系統(tǒng)是怎么回事。它涵蓋了本書幾乎所有的內(nèi)容，包括全廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)，變壓器的選擇，短路電流的計(jì)算，供電線路的選擇，供電設(shè)備的選擇，無功補(bǔ)償?shù)鹊?，并要求畫變電所主接線圖。同時(shí)課程設(shè)計(jì)也是教學(xué)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通過設(shè)計(jì)可以鞏固各課程理論知識(shí)，了解工廠供電設(shè)計(jì)的基本方法，了解工廠供電電能分配等各種實(shí)際問題，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際工程技術(shù)問題的能力，同時(shí)對(duì)電力工業(yè)的有關(guān)政策、方針、技術(shù)規(guī)程有一定的了解，在計(jì)算繪圖、編號(hào)、設(shè)計(jì)說明書等方面得到訓(xùn)練，為以后工作奠定基礎(chǔ)。本設(shè)計(jì)可分為七部分：負(fù)荷計(jì)算和無功功率計(jì)算及補(bǔ)償；變電所位置和形式的選擇；變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量及主接線方案的選擇；短路電流的計(jì)算；變電所一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)；變電所高、低壓線路的選擇；附參考文獻(xiàn)。由于設(shè)計(jì)者知識(shí)掌握的深度和廣度有限，本設(shè)計(jì)尚有不完善的地方，敬請(qǐng)老師、同學(xué)批評(píng)指正！2概述1.1設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料（一）設(shè)計(jì)題目三色鴿食品廠降壓變電所的電氣設(shè)計(jì)（二）設(shè)計(jì)要求要求根據(jù)本廠所能取得的電源及本廠用電負(fù)荷的實(shí)際情況，并適當(dāng)考慮到工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求，確定變電所的位置型式，確定變電所主變壓器的臺(tái)數(shù)與容量、類型，選擇變電所主結(jié)線方案及高低壓設(shè)備和進(jìn)出線，確定一次回路方案，最后定出設(shè)計(jì)說明書。（三）設(shè)計(jì)依據(jù)1．工廠總平面圖，如圖一所示。2．工廠負(fù)荷情況：本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)為 3500h，日最大負(fù)荷持續(xù)時(shí)間為10h。該廠車間均屬三級(jí)負(fù)荷。低壓動(dòng)力設(shè)備均為三相，額定電壓為 280V。照明及家用電器均為單相，額定電壓為 220V。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如表一所示。3．供電電源情況：按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽訂的供用協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條10kV的公用電源干線取得工作電源。該干線的走向參看工廠總平面圖。該干線的導(dǎo)線牌號(hào)為L(zhǎng)GJ—95導(dǎo)線為等邊三角形排列，線距為1m；干線首端（即電力系統(tǒng)的饋電變電電站）距離本廠約8km，該干線首端所裝高壓斷路器500MVA，此斷路器配備有定時(shí)限過電流保護(hù)和電流速斷保護(hù)，其定時(shí)限過電流保護(hù)整定的動(dòng)作時(shí)間為1.5s。為滿足工廠二級(jí)負(fù)荷的要求，可采用聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源。已知與本廠高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線路總長(zhǎng)度達(dá)100km，電纜線路總長(zhǎng)度達(dá)50km。氣象資料本廠所在地區(qū)的年最高氣溫為38℃，年平均氣溫為23℃，年最低氣溫為-8℃，年最熱月平均最高氣溫為33℃，年最熱月平均氣溫為26℃，年最熱月地下0.8處平均溫度為25℃。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，年雷暴是數(shù)為20。工廠最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)不得低于0.92。表1.1工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料廠房編號(hào)用電單位名稱負(fù)荷性質(zhì)設(shè)備容量需要系數(shù)功率因數(shù)kW1第一車間動(dòng)力5000.40.7照明60.71.02第二車間動(dòng)力4000.30.65照明80.71.03第三車間動(dòng)力5000.30.65照明90.71.04第四車間動(dòng)力2000.30.6照明70.71.05包裝車間1動(dòng)力3000.60.8照明70.71.036包裝車間動(dòng)力2000.60.8280.71.0照明7倉(cāng)庫(kù)1動(dòng)力2000.40.7照明70.71.08倉(cāng)庫(kù)2動(dòng)力2000.30.65照明40.71.0生活區(qū)照明2000.71.0圖1.1工廠總平面圖1.2設(shè)計(jì)目的復(fù)習(xí)和鞏固《工廠供電》、《電氣工程基礎(chǔ)》等課程所學(xué)知識(shí)培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力學(xué)習(xí)和掌握變電所電氣部分設(shè)計(jì)的基本原理和設(shè)計(jì)方法1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容及其設(shè)計(jì)具體步驟1.3.1設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料參見《三色鴿食品廠降壓變電所電氣部分設(shè)計(jì)任務(wù)書》負(fù)荷分類與計(jì)算，負(fù)荷等級(jí)及無功補(bǔ)償主變壓器選擇：根據(jù)負(fù)荷的大小、類型，選擇主變壓器的容量、臺(tái)數(shù)、型式、電壓等級(jí)、調(diào)壓方式等。電氣主接線設(shè)計(jì)：可靠性、經(jīng)濟(jì)性和靈活性短路電流計(jì)算：不同運(yùn)行方式（大、?。?、短路點(diǎn)與短路類型主要電氣設(shè)備的選擇：斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器、母線、導(dǎo)線等編寫“三色鴿食品廠降壓變電所電氣部分設(shè)計(jì)”說明書，繪制電氣主接線圖（A44圖紙，包括主要設(shè)備型號(hào)，如變壓器、母線、斷路器等）1.3.2設(shè)計(jì)具體步驟制定課程設(shè)計(jì)任務(wù)書確定變壓站各電壓等級(jí)的合計(jì)負(fù)荷及負(fù)荷類型選擇主變壓器，確定型號(hào)、相數(shù)、容量比等確定電壓等級(jí)；各側(cè)總負(fù)荷；選擇臺(tái)數(shù)、容量；校驗(yàn)近、遠(yuǎn)期變壓器的負(fù)荷率，若不滿足規(guī)程規(guī)定，應(yīng)采取的措施；校驗(yàn)事故情況下變壓器的過載能力；接地方式。最終必須確定主變壓器的：型號(hào)、相數(shù)、容量比、電壓比、接線組別、短路阻抗等電氣主接線設(shè)計(jì)對(duì)每一個(gè)電壓等級(jí)，擬定 2～3各主接線方案，先進(jìn)行技術(shù)比較，初步確定 2-3個(gè)較好的方案，再進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較，選出一個(gè)最終方案。5. 短路電流計(jì)算電力系統(tǒng)側(cè)按無限大容量系統(tǒng)供電處理；用于設(shè)備選擇時(shí)，按變電所最終規(guī)?？紤]；用于保護(hù)整定計(jì)算時(shí)，按本期工程考慮；舉例列出某點(diǎn)短路電流的詳細(xì)計(jì)算過程，列表給出各點(diǎn)的短路電流計(jì)算結(jié)果Sk、I”、I∞、Ish、Teq（其余點(diǎn)的詳細(xì)計(jì)算過程在附錄中列出）。電氣設(shè)備選擇每類設(shè)備舉例列出一種設(shè)備的詳細(xì)選擇過程，列表對(duì)比給出選出的所有設(shè)備的參數(shù)及使用條件。負(fù)荷計(jì)算與負(fù)荷等級(jí)確定2.1負(fù)荷計(jì)算和無功補(bǔ)償2.1.1負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷計(jì)算的方法有需要系數(shù)法、利用系數(shù)法及二項(xiàng)式等幾種。本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。主要計(jì)算公式有：?jiǎn)闻_(tái)用電設(shè)備：有功功率：視在功率:

P30KdPe無功功率：Q30P30tanS30或S30(P2Q)計(jì)算電流：I30S30P302cos30303UN多組用電設(shè)備總的有功計(jì)算負(fù)荷：總的視在計(jì)算負(fù)荷：

P30KpP30.i總的無功計(jì)算負(fù)荷:Q30KqQ30.iS302Q2S30P3030總的計(jì)算電流：I303UN所有廠房的的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算過程見附表一所示：5由計(jì)算結(jié)果可以列出廠房的電力負(fù)荷計(jì)算表如表二所示表2.1廠房的電力負(fù)荷計(jì)算（按需要系數(shù)法）廠負(fù)計(jì)算負(fù)荷房用電單荷設(shè)備容需要costan編位名稱性量/KW系數(shù)P30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A號(hào)質(zhì)動(dòng)5000.40.71.02200204——力1第一車照60.71.004.20——間明小506—204.2204289.9445.1計(jì)動(dòng)4000.30.651.17120140.3——力2第二車照80.71.005.600——間明小408—125.6140.3190.2295.2計(jì)動(dòng)5000.30.651.17150175.5——力3第三車照90.71.006.30——間明小509—156.3175.5237.1367.2計(jì)動(dòng)2000.30.61.336080——力4第四車照70.71.004.90——間明小207—64.980104.9164.8計(jì)動(dòng)3000.60.80.75180135——力5包裝車照70.71.004.90——間1明小307—184.9135229.9354.7計(jì)6動(dòng)0.60.80.7512090200——力6包裝車照0.71.005.60間28——明小125.690155.6242.6208—計(jì)動(dòng)0.40.71.028081.6200——力7倉(cāng)庫(kù)1照0.71.004.907——明小84.981.6119.2188.3207—計(jì)動(dòng)0.30.651.176070.2200——力8倉(cāng)庫(kù)2照0.71.002.804——明小62.870.295.1147.6204—計(jì)照0.71.001400生活區(qū)200——明動(dòng)2500——力—1149.2976.4照負(fù)荷總計(jì)256——明K0.95Kq0.971091.7947.11445.32195.92.1.2無功功率補(bǔ)償由以上計(jì)算可得變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為：S301445.3視在計(jì)算負(fù)荷：P301091.7所以低壓側(cè)的功率因數(shù)：P301091.7cos0.75S301445.3為使高壓側(cè)的功率因數(shù)≥0.92，則低壓側(cè)補(bǔ)償后的功率因數(shù)應(yīng)高于0.92取cos0.95進(jìn)行無功補(bǔ)償，要使低壓側(cè)的功率因數(shù)由0.75提高到0.95，則低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量為：7Qc 1091.7（tanarccos0.75-tanarccos0.95)Kvar 604Kvar取: Qc 610Kvar則補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷：'1091.722S30（947.1-610）1142.6KVA計(jì)算電流:'S30'1445.3AI303UN2195.930.38變壓器的功率損耗為： Pt 0.01S30' 0.011142.6 11.43KWQt 0.05S30' 0.051142.6 57.15Kvar變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為： P30'' 1091.74 11.43 1103.17KWQ30'' 343.13 57.15 400.28KvarS''1103.172400.2821173.55KVA30I30''1173.551783A30.381103.17補(bǔ)償后的功率因數(shù)為： cos 0.92滿足設(shè)計(jì)要求。1173.55圖2.1低壓無功功率自動(dòng)補(bǔ)償屏的接線方案8所以無功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷如表 2.2所示：表2.2無功補(bǔ)償后工廠的計(jì)算負(fù)荷計(jì)算負(fù)荷項(xiàng)目cosP30/kWQ30/kvarS30/kVAI30/A380V低壓側(cè)補(bǔ)償前負(fù)荷0.751091.74947.131445.322195.94380V低壓側(cè)無功補(bǔ)償容量——-610——380V低壓側(cè)補(bǔ)償后負(fù)荷0.951091.74337.131142.61736主變壓器功率損耗—0.01S30=11.40.05S30=57.1——3510KV高壓側(cè)負(fù)荷計(jì)算0.941103.17400.281173.55178392.2負(fù)荷等級(jí)確定由于設(shè)計(jì)依據(jù)里面說明該廠的所有車間都是三級(jí)負(fù)荷，所以該食品廠的負(fù)荷等級(jí)分類如下：一級(jí)負(fù)荷：無二級(jí)負(fù)荷：無三級(jí)負(fù)荷：第一車間、第二車間、第三車間、第四車間、包裝車間1、包裝車間2、倉(cāng)庫(kù)1、倉(cāng)庫(kù)2和生活區(qū)由負(fù)荷計(jì)算可知：在進(jìn)行低壓側(cè)無功補(bǔ)償后，高低壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷分別為高壓10kV一次側(cè)： S30'' 1173.55KV A低壓380/220V二次側(cè)：S30' 1142.6KV A主變壓器選擇及主接線設(shè)計(jì)3.1主變壓器選擇3.1.1變電所的位置與型式選擇變電所位置的選擇，應(yīng)根據(jù)下列要求經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較確定：一、接近負(fù)荷中心；二、進(jìn)出線方便；三、接近電源側(cè)；四、設(shè)備運(yùn)輸方便；五、不應(yīng)設(shè)在有劇烈振動(dòng)或高溫的場(chǎng)所；六、不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所，當(dāng)無法遠(yuǎn)離時(shí)，不應(yīng)設(shè)在污染盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)；七、不應(yīng)設(shè)在廁所、浴室或其他經(jīng)常積水場(chǎng)所的正下方，且不宜與上述場(chǎng)所相貼鄰；八、不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，且不宜設(shè)在有火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑物毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定；九、不應(yīng)設(shè)勢(shì)低洼和可能積水的場(chǎng)所。3.1.2按負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心工廠是 10kV進(jìn)線，變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠的負(fù)荷中心，工廠的負(fù)荷中心按負(fù)荷功率矩法來確定。在工廠的平面圖下側(cè)和左側(cè)，分別作一條直角坐標(biāo)的 x軸和y軸，10然后測(cè)出各車間和宿舍區(qū)負(fù)荷點(diǎn)的坐標(biāo)位置，P1、P2、P3P8分別代表廠房1、2、38號(hào)的功率，設(shè)定P1、P2P8并設(shè)定P9為生活區(qū)的中心負(fù)荷，如圖二所示。而工廠的負(fù)荷中心的力矩方程，可得負(fù)荷中心的坐標(biāo)：Px1P2x2P3x3Pxii(Pxii)P1y1P2y2P3y3Piyi(Piyi)1yxP1P2P3PiPiP2P3PiPiP1圖3.1按負(fù)荷功率矩法確定負(fù)荷中心P1(1.7,5.9)

P6(8.5,7.4)P3(4.5,5.9)P2(1.7,4.1)P4(4.5,4.1)

P7(8.5,5.4)P8(8.5,3.5)P5(5.3,2.0)P9(0.8,0.3)x把各車間的坐標(biāo)帶入上述 2個(gè)公式，得到x=4.326cm，y=4.879cm,由計(jì)算結(jié)果可知，工廠的負(fù)荷中心在4號(hào)廠房的上方，位于3號(hào)廠房和4號(hào)廠房的中間位置處（具體地址詳見圖三：工廠變電所位置）?？紤]到方便進(jìn)出線和周圍環(huán)境，決定在四號(hào)廠房北側(cè)緊貼廠房修建變電所，其型式為附設(shè)式。11圖3.2工廠變電所位置3.1.3變電所主變壓器的選擇1.電壓等級(jí)由于該工廠的引入電壓為10kV，而該廠的全部動(dòng)力負(fù)荷全部為380V，照明負(fù)荷全部為220V，所以所選用主變壓器的電壓等級(jí)為：10kV/0.4kV2.變電所主變壓器臺(tái)數(shù)、容量的選擇變壓器臺(tái)數(shù)的選擇原則 :1）為保證供電可靠性，一般應(yīng)裝兩臺(tái)主變壓器 ;2）若只有一條電源進(jìn)線，或變電所可由低壓側(cè)電網(wǎng)取得備用電源，可裝一臺(tái)主變壓器 ;3）若絕大部分負(fù)荷為三級(jí)負(fù)荷，其少量的二級(jí)負(fù)荷可由鄰近低壓電力網(wǎng)取得備用電源時(shí)，可裝一臺(tái)主變壓器。4）對(duì)有大量一、二級(jí)負(fù)荷的變電所，應(yīng)滿足電力負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求，應(yīng)采用兩臺(tái)變壓器；5）對(duì)只有二級(jí)負(fù)荷而無一級(jí)負(fù)荷的變電所，且能從鄰近車間變電所取得低壓備用電源時(shí)，可采用一臺(tái)變壓器；6）對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變化較大時(shí)，應(yīng)使變壓器在經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下運(yùn)行，可用兩臺(tái)變壓器供電考慮到本廠車間全部是三級(jí)負(fù)荷，且本廠的二級(jí)負(fù)荷可采用聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源，從經(jīng)濟(jì)型的角度考慮，所以該廠可以選擇一臺(tái)主變壓器設(shè)計(jì)比較合理，可是對(duì)于小型工廠變電所，國(guó)標(biāo)設(shè)計(jì)規(guī)定單臺(tái)變壓器的設(shè)備容量不得大于 1250KV.A,而在負(fù)荷計(jì)算時(shí)變壓器的低壓側(cè)計(jì)算的視在容量 S30 1173.55 1250KV A，但非常接近1250，所以從供電可靠性和安全性的角度考慮，宜采用兩臺(tái)主變壓器進(jìn)行供電。現(xiàn)將兩種設(shè)計(jì)方法進(jìn)行對(duì)比如下：121）裝設(shè)一臺(tái)主變壓器型號(hào)為： S9，而容量根據(jù)式SNT S30，SNT為主變壓器容量，S30為總的計(jì)算負(fù)荷。查閱《工廠供電》附表 5，同時(shí)考慮到未來 5~10年的負(fù)荷發(fā)展可知：選一臺(tái)S9-1600/10型低損耗配電變壓器。2）裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器型號(hào)為： S9，而每臺(tái)變壓器的容量 SNT應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件：a)任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足：SNT(0.6~0.7)S30(704.13~821.5)KVAb)任一臺(tái)變壓器單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足：SNTS30()，滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷需求。由于該廠車間全部是三級(jí)負(fù)荷，所以S30()0，滿足要求SNTS30()又考慮到本廠的氣象資料（年平均氣溫為 23。C），所選變壓器的實(shí)際容量：取最大SNT 821.5KV A同時(shí)又考慮到未來 5~10年的負(fù)荷發(fā)展，初步取SNT 1000kV.A 。所以選擇兩臺(tái)S9-1000/10型低損耗配電變壓器。兩種變電所主接線方案的主接線圖見主變壓器主接線圖設(shè)計(jì)變壓器所示兩種設(shè)計(jì)方法在技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的比較見表3.1所示表3.1兩種設(shè)計(jì)方法在比較技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較比較項(xiàng)目裝設(shè)一臺(tái)主變方案裝設(shè)兩臺(tái)主變方案供電安全性滿足要求滿足要求供電質(zhì)量基本滿足要求滿足要求技術(shù)由于兩臺(tái)主變并聯(lián)，電壓損耗供電質(zhì)量由于一臺(tái)主變，電壓損耗略大指標(biāo)略小靈活方便性只有一臺(tái)主變，靈活性稍差由于兩臺(tái)主變，靈活性較好擴(kuò)建適用性稍差一些更好一些查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表2-8可知S9-1600/10單價(jià)為表2-8可知S9-1000/10電力變壓器綜合15.18萬(wàn)元，而由表4-1可知變單價(jià)為10.76萬(wàn)元，因此經(jīng)濟(jì)投資壓器綜合投資約為其單價(jià)的2其兩臺(tái)綜合投資為2×2×指標(biāo)倍，因此綜合投資為2×10.76=43.04萬(wàn)元，比一臺(tái)主變15.5=30.36萬(wàn)元多投資12.68萬(wàn)元高壓開關(guān)柜（含查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》本方案采用6臺(tái)GG-1A(F)型柜，計(jì)量柜）的綜合表4-10可知GG-1A(F)型柜單價(jià)因此綜合投資為6×1.5×投資為3.5萬(wàn)元，而由表4-1可知綜3.5=31.5萬(wàn)元，比一臺(tái)主變方13合投資約為其單價(jià)的 1.5倍，因 案多投資 10.5萬(wàn)元此綜合投資為 4×1.5×3.5=21萬(wàn)元電力變壓器和高 查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》 查表4-2可知主變和高壓開關(guān)壓開關(guān)柜的年運(yùn) 表4-2可知主變和高壓開關(guān)柜的 柜的折舊和維修管理費(fèi)每年為行費(fèi)（其他設(shè)備 折舊和維修管理費(fèi)每年為 5.918 8.582萬(wàn)元，比比一臺(tái)主變方案不計(jì)） 萬(wàn)元 多投資2.664萬(wàn)元由于設(shè)計(jì)方案中未給出相關(guān)數(shù)據(jù)，這里無法計(jì)算，查閱《工廠供交供電部門的一電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》一道實(shí)例數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)兩臺(tái)主變方案要比一臺(tái)主變多次性供電貼費(fèi)交20多萬(wàn)元的供電貼費(fèi)從上表對(duì)兩種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，如果按技術(shù)指標(biāo)，裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案略優(yōu)于一臺(tái)主變的方案，但是若按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，則裝設(shè)一臺(tái)主變的設(shè)計(jì)方案遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于裝設(shè)兩臺(tái)主變的方案（兩臺(tái)主變方案要比一臺(tái)主變方案多花費(fèi)45萬(wàn)元以上的費(fèi)用），同時(shí)該工廠所有車間全部是三級(jí)負(fù)荷，相比于有較多二級(jí)和一級(jí)負(fù)荷的情況，供電可靠性的要求不需要太高，所以選擇單臺(tái)主變?cè)O(shè)計(jì)方案已經(jīng)可以滿足供電的可靠性要求，綜上在綜合考慮技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)后，決定采用一臺(tái)主變的設(shè)計(jì)方案，但是由于設(shè)計(jì)規(guī)定小型工廠和車間變電所單臺(tái)變壓器的設(shè)備容量不得大于1250KV.A,在請(qǐng)教老師和查閱相關(guān)材料（詳見工廠供電課本78頁(yè)）后發(fā)現(xiàn)：“現(xiàn)在我國(guó)已經(jīng)研制出斷流能力更大和短路穩(wěn)定度更好的新型低壓開關(guān)電器，因此對(duì)于車間負(fù)荷容量較大、負(fù)荷集中且運(yùn)行合理的可以選用單臺(tái)容量為1250KV.A~2000KV.A的配電變壓器，這樣可以減少主變壓器臺(tái)數(shù)和高壓開關(guān)電器和電纜等！”所以綜合考慮上述情況后，決定本次課程設(shè)計(jì)方案為：采用選用一臺(tái)S9-1600/10型低損耗油浸式配電變壓器。變電所主變壓器聯(lián)結(jié)組型號(hào)的選擇由于現(xiàn)在我國(guó)現(xiàn)在在推廣使用 Dyn11的連接組，且Dyn11聯(lián)結(jié)較Yyn0聯(lián)結(jié)具有以下優(yōu)點(diǎn)：Dyn11接線變壓器能有效地抑制 3的整數(shù)倍高次諧波電流的影響。Dyn11接線變壓器較Yyn0接線變壓器更有利于低壓側(cè)單相接地短路故障的切除。Dyn11接線變壓器承受單相不平衡負(fù)荷的能力遠(yuǎn)比 Yyn0接線的變壓器強(qiáng)主變壓器負(fù)荷率的校驗(yàn)已知無功補(bǔ)償后主變壓器一次側(cè)計(jì)算負(fù)荷S''1103.172400.2821173.55KVA，并30且主變器額定容量為1600KV A所以變壓器的負(fù)荷率為：141173.551600

100% 73.35%校驗(yàn)事故情況下變壓器的過載能力校驗(yàn)原則：1)二臺(tái)主變壓器，停一臺(tái)，應(yīng)承擔(dān)全部負(fù)荷 70％～80％變壓器過載能力：過負(fù)荷倍數(shù)≤100MVA，過負(fù)荷倍數(shù)1.5過負(fù)荷倍數(shù)＞100MVA，過負(fù)荷倍數(shù)1.3由于該變電所只選用了一臺(tái)主變壓器，所以無法對(duì)過載能力進(jìn)行校驗(yàn)。接地方式由于此次設(shè)計(jì)采用的是 Dyn11聯(lián)結(jié)組編號(hào)，在高壓10KV側(cè)為三角形聯(lián)結(jié)，不存在中性點(diǎn)，所以不用采取接地手段，而在低壓側(cè)為星型聯(lián)結(jié)，并且現(xiàn)在工廠多為TN系統(tǒng)，所以為了滿足系統(tǒng)的中性線N線、保護(hù)線PE線和保護(hù)中性線PEN的需要，在低壓側(cè)采用中性點(diǎn)直接接地的運(yùn)行方式。所以本次課程設(shè)計(jì)采用 Dyn11聯(lián)結(jié)組編號(hào)，S9 1600/10（Dyn11）變壓器主要技術(shù)參數(shù)如表3.2所示表3.2S91600/10（Dyn11）變壓器主要技術(shù)參數(shù)額定容一次額二次額聯(lián)結(jié)組空載損負(fù)載損空載電阻抗電型號(hào)量定電壓定電壓/kV.A/KV/KV標(biāo)號(hào)耗/W耗/W流/%壓/%S91600/101600100.4Dyn112400140002.563.2變電所主接線圖設(shè)計(jì)3.2.1主變壓器選擇設(shè)計(jì)兩種接線設(shè)計(jì)（1）裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案 如圖3.3所示。圖3.3裝設(shè)一臺(tái)主變壓器的主接線方案15（2）裝設(shè)兩臺(tái)主變壓器的主接線方案 如圖五所示。圖3.4 裝設(shè)兩臺(tái)主變的變電所主接線方案16變電所主接線設(shè)計(jì)圖（圖見附錄：三色鴿食品廠降壓變電所設(shè)計(jì)主接線圖）短路電流計(jì)算本廠的供電系統(tǒng)簡(jiǎn)圖如圖六所示。采用兩路電源供線，一路為距本廠 8km的饋電變電站經(jīng)LGJ-95架空線（系統(tǒng)按∞電源計(jì)），該干線首段所裝高壓斷路器的斷流容量為500MV.A；一路為鄰廠高壓聯(lián)絡(luò)線。下面計(jì)算本廠變電所高壓10kV母線上k-1點(diǎn)短路和低壓380V母線上k-2點(diǎn)短路的三相短路電流和短路容量。17S9-1600/10k-1 k-2∞系統(tǒng) Dyn11QF 架空線路l=8KmG10KV 380V圖4.1工廠供電系統(tǒng)下面采用標(biāo)么制法進(jìn)行短路電流計(jì)算。4.1確定基準(zhǔn)值取Sd100MVA，Uc110.5kV，Uc20.4kV所以可計(jì)算得：Sd100MVA5.500kAId1310.5kV3Uc1Sd100MVA144.000kAId230.4kV3Uc24.2計(jì)算短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)么值：（忽略架空線至變電所的電纜電抗）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值：X1*100MVA500MV0.200A架空線路的電抗標(biāo)么值：查手冊(cè)得X00.35/km，因此：X2*0.35(/km)8km100MVA2.540(10.5kV)2電力變壓器的電抗標(biāo)么值：由所選的變壓器的技術(shù)參數(shù)得 Uk% 6，因此：X3*6100MVA1001600kV3.750A可繪得短路等效電路圖如圖 4.2所示。18K-1 K-21230.22.543.75圖4.2短路等效電路圖4.3計(jì)算k-1點(diǎn)的短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)么值：X*(k1) X1 X2 0.200 2.540 2.740三相短路電流周期分量有效值：(3)Id15.50kAIk1X(k1)2.007kA2.740其他三相短路電流：I''(3) I(3) Ik(3)1 2.007kAish(3)2.552.007kA5.119kAIsh(3)1.512.007kA3.031kA三相短路容量：Sk(3)1SdX(k1)

100MV A2.740

36.50MV A4.3計(jì)算k-2點(diǎn)短路電路總電抗標(biāo)么值及三相短路電流和短路容量總電抗標(biāo)么值：X*(k2)X1X2X30.2002.5403.756.490三相短路電流周期分量有效值：(3)Id2144kAIk2X(k2)22.19kA6.490其他三相短路電流：19I''(3) I(3) Ik(3)2 22.19kAish(3) 1.8422.19kA 40.83kAIsh(3) 1.09 22.19kA 24.19kA三相短路容量：S(3)Sd100MVA15.41MVAk2X(k2)6.490所以系統(tǒng)短路計(jì)算電流如表4.1所示表4.1短路計(jì)算表三相短路電流/kA三相短路容量/MVA短路計(jì)算點(diǎn)Ik(3)I''(3)I(3)ish(3)Ish(3)Sk(3)k-12.0072.0072.0075.1193.03136.50k-222.1922.1922.1940.8324.1915.415電氣設(shè)備及其電力線路的選擇5.1高低壓一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)5.1.110kV 側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)按工作電壓選則設(shè)備的額定電壓UNe一般不應(yīng)小于所在系統(tǒng)的額定電壓 UN，即UNe UN，高壓設(shè)備的額定電壓UNe應(yīng)不小于其所在系統(tǒng)的最高電壓Umax，即UNe Umax UN10kV，Umax=11.5kV，高壓開關(guān)設(shè)備、互感器及支柱絕緣額定電壓 UNe=12kV，穿墻套管額定電壓UNe=11.5kV，熔斷器額定電壓UNe=12kV。按工作電流選擇設(shè)備的額定電流 INe不應(yīng)小于所在電路的計(jì)算電流 I30，即INe I30按斷流能力選擇設(shè)備的額定開斷電流 Ioc或斷流容量Soc，對(duì)分?jǐn)喽搪冯娏鞯脑O(shè)備來說，不應(yīng)小于它可能20分?jǐn)嗟淖畲蠖搪酚行е礗k(3)或短路容量Sk(3)，即IocIk(3)或Soc(3)Sk(3)對(duì)于分?jǐn)嘭?fù)荷設(shè)備電流的設(shè)備來說，則為IocIOLmax，IOLmax為最大負(fù)荷電流。隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)a)動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件imaxish(3)或ImaxIsh(3)imax、Imax分別為開關(guān)的極限通過電流峰值和有效值，ish(3)、Ish(3)分別為開關(guān)所處的三相短路沖擊電流瞬時(shí)值和有效值b)熱穩(wěn)定校驗(yàn)條件It2tI(3)2tima對(duì)于上面的分析，如表 5.1所示，由它可知所選一次設(shè)備均滿足要求。表5.1 10kV一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目參數(shù)裝置地點(diǎn)條件 數(shù)據(jù)額定參數(shù)高壓少油斷路器一SN10-10I/630次高壓隔離開關(guān)

電壓電流斷流能力動(dòng)態(tài)定度熱穩(wěn)定度UN/kVIN/AIk(3)/kAish(3)/kAI(3)2tima92.37102.0075.11921.97.653(I(1NT))2.007UN/kVIN/AIoc/kAimax/kAIt2t10kV630kA16kA40kA1622512設(shè)備

GN86-10/200

10kV200A-25.5kA1025500型 高壓熔斷器號(hào)RN2-10規(guī) 電壓互感器格JDJ-10電壓互感器JDZJ-10

10kV0.5A50kA--10/0.1kV - - - -10/0.1/0.1kV----33321電流互感器10kV100/5A22520.1kA(900.1)21LQJ-10-=31.8kA=81避雷針FS4-1010kV----戶外隔離開關(guān)1025500GW4-12/40012kV400A-25kA5.1.2380V 側(cè)一次設(shè)備的選擇及其校驗(yàn)同樣，做出380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)，如表 5.2所示，所選數(shù)據(jù)均滿足要求。選擇校驗(yàn)項(xiàng)目裝置地點(diǎn) 參數(shù)條件 數(shù)據(jù)額定參數(shù)低壓斷路器DW15-2500一 低壓斷路器次DZ20-630

表5.2380V一次側(cè)設(shè)備的選擇校驗(yàn)電壓電流斷流能力動(dòng)態(tài)定度熱穩(wěn)定度其它UN/VIN/AIk(3)/kAish(3)/kAI(3)2tima-380總197831.2057.4119.720.7272-UN/VIN/AIoc/kAimax/kAIt2t-380250060---63030380---（大于I30）(一般)設(shè)備型號(hào)

低壓斷路器DZ20-200低壓刀開關(guān)

200A38025---（大于I30）HD13-1500/3規(guī)0格電流互感器LMZJ1-0.5電流互感器LMZB1-0.5

3801500----5002000/5----500500/5----200/5225.2變電所二次回路方案的選擇與繼電保護(hù)的整定變電所的電能計(jì)量回路變電所高壓側(cè)裝有專用計(jì)量柜，其上裝設(shè)三相有功電能表和無功電能表，分別計(jì)量全場(chǎng)消耗的有功電能和無功電能，并據(jù)以計(jì)算每月工廠的平均功率因數(shù)，計(jì)量柜由有關(guān)供電部門加封和管理。變電所的測(cè)量和絕緣監(jiān)察回路作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線上，裝有三相有功功率電能表、三相無功功率電能表和電流表，高壓進(jìn)線上也裝有電流表。低壓側(cè)的動(dòng)力出線上，均裝有有功電能表和無功電能表，低壓照明線路上裝有三相四線有功電能表，迪亞并聯(lián)電路器組線路上裝有無功電能表。每一回路均裝有電流表，低壓母線裝有電壓表。儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)按規(guī)范要求。5.3變電所高低壓側(cè)電力線路（母線、進(jìn)出線和電纜）的選擇及其校驗(yàn)為了保證供電的安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)，選擇導(dǎo)線和電纜時(shí)應(yīng)滿足下列條件：發(fā)熱條件；電壓損耗條件；經(jīng)濟(jì)電流密度；機(jī)械強(qiáng)度。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)：一般10KV及以下的高壓線路和低壓動(dòng)力線路，通常先按發(fā)熱條件選擇導(dǎo)線和電纜截面，再校驗(yàn)其電壓損耗和機(jī)械強(qiáng)度。對(duì)于低壓照明線路，因?qū)﹄妷核揭筝^高，通常先按允許電壓損耗進(jìn)行選擇，再校驗(yàn)其發(fā)熱條件和機(jī)械強(qiáng)度。選擇母線時(shí)，應(yīng)滿足母線的動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定5.3.110kV 高壓進(jìn)線和引入電纜的選擇10kV高壓進(jìn)線采用LGJ型鋼芯鋁絞線架空敷設(shè)，接往 10kV公用干線。按發(fā)熱條件選擇由I30I1NT92.37A及室外環(huán)境溫度33°，查《工廠供電》課本附表得，初選LGJ-35,其35°C時(shí)的Ial149AI30,滿足發(fā)熱條件。校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查《工廠供電》課本附表14可知，其最小允許截面積Amin=25mm2，而LGJ-35滿足要求，故選用 LGJ-35作為高壓進(jìn)線。由于此線路很短，故不需要校驗(yàn)電壓損耗。由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn)采用YJL22-10000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。按發(fā)熱條件選擇由I30I1NT92.37A及土壤溫度33℃，查表得，初選纜芯截面為35mm2的交聯(lián)電纜，其Ial105AI3092.37A，滿足發(fā)熱條件。校驗(yàn)短路熱穩(wěn)定計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面AminI(3)tima0.75mm222.57mm22C2007A35mm7723式中C值由查表得到，tima按終端變電所保護(hù)動(dòng)作時(shí)間0.5s，加斷路器斷路時(shí)間0.2s，再加0.05s計(jì)，故tima=0.75s。因此YJL22-10000-3×35電纜滿足短路熱穩(wěn)定條件5.3.2380k 低壓出線的選擇第一車間饋電給1號(hào)廠房（第一車間）的線路由于第一車間的計(jì)算電流 I30=438.5A，查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 8-42可知，由于計(jì)算電流太大，沒有滿足此種型號(hào)的導(dǎo)線，所以這里采用兩根VLV22-1000型聚氯乙烯絕緣鋁芯電纜并聯(lián)(每根電纜承受的電流為I30'I30=438.5A=219.3A)直接埋地敷設(shè)。22a）按發(fā)熱條件需選擇由I30=438.5A及地下0.8m土壤溫度為25℃，查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-422'可知，初選纜芯截面150mm，其Ial242A>I30=219.3AI30，滿足發(fā)熱條件。b）校驗(yàn)電壓損耗由圖三所的工廠平面圖量得變電所至1號(hào)廠房距離約為68m，而查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-41表得到150mm2的鋁芯電纜的R0=0.25/km（按纜芯工作溫度75℃計(jì)），X0=0.07/km，又1號(hào)廠房的P30204.2kW,Q30204kvar，故線路電壓損耗為U(pRqX)204.2kW(0.250.068)204kvar(0.070.068)UN0.38kV11.69VU%11.69100%3.08%Ual%5%。380c）斷路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)AminI(3)tima221900.75222C76252.8mm2150mm300mm由于所選的電纜的截面大于最小允許截面面積 Amin，滿足短熱穩(wěn)定度要求，故選纜芯截面為150mm2 的電纜，中性線芯截面面積查《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 9-37可知為70mm2。即選2 (VLV22 1000 3 185 1 95)的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜并聯(lián)直埋敷設(shè)使用，作為饋電給一號(hào)車間的線路。第二車間24饋電給2號(hào)廠房（第二車間）的線路，采用YJLV22型交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁芯電纜直接埋地敷設(shè)。a）按發(fā)熱條件需選擇 由I30=286.1A及地下0.8m土壤溫度為25℃，查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 8-42可知，初選纜芯截面 240mm2，其Ial 321A>I30=286.1A，滿足發(fā)熱條件。b）校驗(yàn)電壓損耗由圖三所示的工廠平面圖量得變電所至1號(hào)廠房距離約為52m，而查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表8-41表得到240mm2的鋁芯電纜的R0=0.17/km（按纜芯工作溫度80°計(jì)），X0=0.07/km，又2號(hào)廠房的P30125.6kW,Q30140.3kvar，故線路電壓損耗為U(pRqX)125.6kW(0.170.052)140.3kvar(0.070.052)UN0.38kV4.09VU%4.09100%1.08%Ual%5%。380c）斷路熱穩(wěn)定度校驗(yàn)AminI(3)tima221900.7522C76252.8mm240mm由于所選的電纜的截面小于最小允許截面面積 Amin，不滿足短熱穩(wěn)定度要求，故重新選纜芯截面為300mm2的電纜，，中性線芯截面面積查《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》表9-37可知為150mm2。即選YJLV22 1000 3 300 1150的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)使用，作為饋電給第二車間的線路。第三車間饋電給3號(hào)廠房（第三車間）的線路，亦采用YJLV22100033001150的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)使用，作為饋電給第三車間的線路。（選擇和校驗(yàn)方法同上，在這里就不再一一列出）。第四車間饋電給4號(hào)廠房（第四車間）的線路，由于第四車間就在變電所旁邊，而且共一建筑物，因此采用聚氯乙烯絕緣鋁芯導(dǎo)線BLV-1000型5根（包括3根相線、1根N線、1根PE線）穿硬塑料管埋地敷設(shè)。a）按發(fā)熱條件需選擇由I30=156.5A及環(huán)境溫度26C，初選相線截面積120mm2，其IalI30，滿足發(fā)熱=160A>25條件。b）校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度查表得，Amin=2.5mm2，因此上面所選的A120mm2的導(dǎo)線滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。c)所選穿管線估計(jì)長(zhǎng)50m，而查表得R0=0.85/km，X0=0.119/km，又第四車間的P30=64.9kW,Q30=80kvar，因此(pRqX)64.9kW(0.850.05)80kvar(0.1190.05)8.51VU0.38kVUN8.51100%2.24%<Ual%=5%U%380故滿足允許電壓損耗的要求。又因?yàn)橹行跃€（N線）滿足A00.5A60mm2保護(hù)線（PE線）APE0.5A60mm2所以采用BLV1000(3120160PE60)PC80,其中為硬塑料管代號(hào)，作為作為PC饋電給第四車間的線路包裝車間1饋電給5號(hào)廠房（包裝車間1）的線路，亦采用YJLV22100033001150的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)使用，作為饋電給第三車間的線路。（選擇和校驗(yàn)方法同上，在這里就不再一一列出）。包裝車間2饋電給6號(hào)廠房（包裝車間2）的線路亦采用YJLV22100033001150的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)使用，作為饋電給第三車間車間的線路。（選擇和校驗(yàn)方法同上，在這里就不再一一列出）。倉(cāng)庫(kù)1饋電給7號(hào)廠房（倉(cāng)庫(kù)1）的線路亦采用YJLV22100033001150的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)使用，作為饋電給第三車間車間的線路。（選擇和校驗(yàn)方法同上，在這里就不再一一列出）。倉(cāng)庫(kù)2饋電給8號(hào)廠房（倉(cāng)庫(kù)2）的線路亦采用YJLV22100033001150的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)使用，作為饋電給第三車間車間的線路。（選擇和校驗(yàn)方法同上，在這里就不再一一列出）。生活區(qū)饋電給生活區(qū)的線路采用采用YJLV22100033001150的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)使用，作為饋電給生活區(qū)的線路。（選擇和校驗(yàn)方法同上，在這里就不再一一列出）。265.3.3作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn)由于該廠的所有車間全部是三級(jí)負(fù)荷，無二級(jí)負(fù)荷和一級(jí)負(fù)荷，根據(jù)關(guān)于各級(jí)負(fù)荷供電可靠性要求，該廠不需要配備備用電源（即使要配備備用電源，由于沒有相關(guān)負(fù)荷參數(shù)，無法對(duì)聯(lián)絡(luò)導(dǎo)線進(jìn)行選型）本次課程設(shè)計(jì)不再選用高壓聯(lián)絡(luò)線從附加工廠取得備用電源。所以工廠進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號(hào)規(guī)格如表 5.3所示表5.3進(jìn)出線和聯(lián)絡(luò)線的導(dǎo)線和電纜型號(hào)規(guī)格線路名稱導(dǎo)線或電纜的型號(hào)規(guī)格10KV電源進(jìn)線LGJ-35鋁絞線（三相三線架空）主變引入電纜YJL22—10000—3×25交聯(lián)電纜（直埋）至1號(hào)廠房2×（VLV22—1000—3×185+1×95）的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜并聯(lián)直埋敷設(shè)至2號(hào)廠房YJLV22—1000—3×300+1×150四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)至3號(hào)廠房YJLV22—1000—3×300+1×150四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)380V至4號(hào)廠房BLV-1000-（3×120+1×60+PE60）-PC80穿硬塑料管埋地敷設(shè)低壓至5號(hào)廠房YJLV22—1000—3×300+1×150四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)出線至6號(hào)廠房YJLV22—1000—3×300+1×150四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)至7號(hào)廠房YJLV22—1000—3×300+1×150四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)至8號(hào)廠房YJLV22—1000—3×300+1×150四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)至生活區(qū)YJLV22—1000—3×300+1×150四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜直埋敷設(shè)從臨近單位取 10KV無備用電源聯(lián)絡(luò)線5.3.4高低壓母線選擇高壓母線選取LMY矩形硬鋁母線，查《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 5-25可知：高壓10KV一次側(cè)母線采用： LMY 3 (40 4）低壓380V二次側(cè)母線采用： LMY 32(12010）+80 10由于在《工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》中說明：對(duì)于 35KV以下的變電所，母線選擇一般均滿足短路動(dòng)穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度要求，因此不必再進(jìn)行短路校驗(yàn)，所以這里對(duì)于高低壓側(cè)母線不再進(jìn)行短路校驗(yàn)。27課程設(shè)計(jì)體會(huì)與總結(jié)通過這次對(duì)三色鴿食品廠降壓變電所的電氣課程設(shè)計(jì)，使我得到了很多的經(jīng)驗(yàn)，并且鞏固和加深以及擴(kuò)大了專業(yè)知識(shí)面，鍛煉綜合及靈活運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)的能力，正確使用技術(shù)資料的能力。知識(shí)系統(tǒng)化能力得到提高，設(shè)計(jì)過程中運(yùn)用了很多的知識(shí)，因此如何將知識(shí)系統(tǒng)化就成了關(guān)鍵。如本設(shè)計(jì)中側(cè)重了知識(shí)系統(tǒng)化的能力的培養(yǎng)，為今后的學(xué)習(xí)和工作打下了很好的理論基礎(chǔ)。懂得了理論與實(shí)踐相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理路中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和思考的能力。通過這次的課程設(shè)計(jì)，我深深地懂得了要不斷的把所學(xué)知識(shí)學(xué)以致用沒還需通過自身不斷的努力，不斷提高自己的分析問題、解決問題的能力，同時(shí)也提高了我的專業(yè)技能，拓展了我的專業(yè)知識(shí)面，使我更加體會(huì)到要想完成一件事必須認(rèn)真、踏實(shí)、勤于思考和謹(jǐn)慎穩(wěn)重。在這次課程設(shè)計(jì)中，我做了大量的參數(shù)計(jì)算，鍛煉了我從事工程技術(shù)的綜合運(yùn)用能力，參數(shù)計(jì)算盡可能采用仙劍的計(jì)算方法。使我了解工程供電設(shè)計(jì)的基本方法，了解工廠供電電能分配等各種實(shí)際問題，培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決問題的能力，同時(shí)對(duì)電力工業(yè)的有關(guān)政策、方針、技術(shù)規(guī)范有一定的了解。最后，感謝在設(shè)計(jì)過程中張興達(dá)老師細(xì)心而又仔細(xì)的講解和輔導(dǎo)，同時(shí)也要也感謝同學(xué)們的幫忙，在你們的幫助下，我才最終完成了這次課程設(shè)計(jì)任務(wù)。雖然這次課程設(shè)計(jì)已經(jīng)結(jié)束，但是我相信在一周的課程設(shè)計(jì)中學(xué)到的知識(shí)將會(huì)在以后的學(xué)習(xí)、工作中會(huì)讓我受益終身。28參考文獻(xiàn)[1]劉介才．工廠供電設(shè)計(jì)指導(dǎo)［M］．第2版．機(jī)械工業(yè)出版社，2010．[2]劉介才．工廠供電［M］．第2版．機(jī)械工業(yè)出版社，2010．29附錄第一車間：動(dòng)力負(fù)荷計(jì)算過程如下由表一：工廠負(fù)荷統(tǒng)可知：Pe500KWKd0.4cos0.7所以：tantan(arccos)tan(arccos0.7)1.02有功功率：P30(1.1)KdPe0.4500KW200KW無功功率：Q30(1.1)P30tan2001.02Kvar204Kvar照明負(fù)荷計(jì)算過程如下由表一：工廠負(fù)荷統(tǒng)可知：Pe60.7cos1.0KWKd所以：tantan(arccos)0有功功率：P30(1.2)KdPe0.76KW4.2KW無功功率：Q30(1.2)P30tan0第二車間：動(dòng)力負(fù)荷計(jì)算過程如下由表一：工廠負(fù)荷統(tǒng)可知： Pe 400KWKd 0.3 cos 0.65所以：tan tan(arccos) tan(arccos0.65)1.17有功功率：P30(2.1)KdPe0.3400KW120KW無功功率：Q30(2.1)P30tan1201.17Kvar140.3Kvar照明負(fù)荷計(jì)算過程如下由表一：工廠負(fù)荷統(tǒng)可知：Pe8KWKd0.7cos1.0所以：tantan(arccos)0有功功率：P30(2.2)KdPe0.78KW5.6KW無功功率：Q30(2.2)P30tan0第三車間：動(dòng)力負(fù)荷計(jì)算過程如下由表一：工廠負(fù)荷統(tǒng)可知： Pe 500KWKd 0.3 cos 0.6530所以：tan tan(arccos) tan(arccos0.65)1.17有功功率：P30(3.1) Kd Pe 0.3500KW 1