【正文】 ….41附錄4………………………........................……………………………………………….4250第一章 緒論及設(shè)計(jì)的任務(wù)和條件 緒論本次設(shè)計(jì)是以劉介才主編的《工廠配電設(shè)計(jì)指導(dǎo)》附錄的設(shè)計(jì)題目為藍(lán)本所組織的畢業(yè)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)只作學(xué)習(xí)研究之用。 本設(shè)計(jì)共分為三部分，首先介紹了設(shè)計(jì)所涉及的車間情況也就是設(shè)計(jì)的條件及要達(dá)到的設(shè)計(jì)任務(wù)；接著依次講敘了負(fù)荷計(jì)算與無功補(bǔ)償，車間變電所及主變壓器的選擇，車間變電所主結(jié)線的設(shè)計(jì)，短路計(jì)算及車間變電所一次設(shè)備的選擇，變電所的高壓進(jìn)線與低壓出線的選擇；最后是低壓設(shè)計(jì)部分，車間配電所的設(shè)計(jì), 車間照明的設(shè)計(jì),以及變電所二次回路設(shè)計(jì)及繼電保護(hù)的整定。本次設(shè)計(jì)所涉及的負(fù)荷計(jì)算，短路電流計(jì)算等均大部分以機(jī)械加工一車間為例進(jìn)行的；由于知識所限，我的設(shè)計(jì)肯定有不少不合理之處，特別希望得到老師的批評指正。 設(shè)計(jì)的任務(wù)和設(shè)計(jì)依據(jù) 機(jī)加工一車間生產(chǎn)任務(wù) 本車間承擔(dān)機(jī)修廠修理的配件生產(chǎn) 設(shè)計(jì)依據(jù) 由工藝、動力、給排水、采暖通風(fēng)、土建等專業(yè)提供的車間用電設(shè)備見下表表11 機(jī)加工一車間用電設(shè)備清單設(shè)備代號設(shè)備名稱、型號臺數(shù)單臺容量/KW總?cè)萘?KW備注1皮帶車床 6尺1992普通車床 C62013牛頭刨床 B6651334立式鉆床 Z53515砂輪機(jī) S35L300 16工具磨床 M602517牛頭刨床 B6651338牛頭刨床 B6651339插床 B5032110普通車床 C620111普通車床 C620112普通車床 C620113普通車床 C6201114普通車床 C6201115普通車床 C630116弓形鋸 G72117立式銑床 X25K19918萬能銑床 X62W19919滾齒機(jī) Y38120普通車床 C61100121龍門刨床 B2012Q122立式鉆床 Z535123鏜床 T68124搖臂鉆床 Z35125電動單梁吊Q=3頓.126通風(fēng)機(jī) 31027插座828照明 1 車間變電所設(shè)在機(jī)加工一車間東南角，除為機(jī)加工一車間配電外，尚要為機(jī)加工二車間、鑄造、鉚焊、電修車間配電。 為兩班工作制，年最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)為3000小時(shí)，屬三級負(fù)荷。 (1) 工廠總降壓變電所10KV配電出線，電源從機(jī)修車間變電所用380／220伏三相四繪制一路架空線由指定的進(jìn)線口引入，線路長度為300m。 (2）總降壓變電所配電出線定時(shí)限過流保護(hù)裝置的整定時(shí)間top=2S，三相短路容量Sx=200MVA。 (3）。 (4）要求在車間變電所10KV側(cè)進(jìn)行計(jì)量。6自然條件（1）車間的橫跨木梁對地高度為7米。（2）氣象條件 1) 車間內(nèi)最熱月份的平均溫度為30℃； 2) 地中最熱月份平均溫度為25℃(當(dāng)埋入深度為0．5米以上)，而埋入深度為1米以下時(shí)平均溫度為20℃。（3）車間環(huán)境特征車間系正常干燥環(huán)境。表12車間變電所計(jì)算負(fù)荷表車間序號供電回路容 量（KW） P30 (KW)Q30(KVar)S30(KVA)I30(A)1NO1供電回路NO2車間照明02NO3供電回路155NO4供電回路12036NO5車間照明10803NO6供電回路18072NO7車間照明80 4NO8供電回路15045NO9供電回路17051101NO10車間照明705NO11供電回路1504590NO12供電回路NO13車間照明1080，變壓器低壓側(cè)總計(jì)算負(fù)荷（Kp=Kq=） 總體方案設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)是關(guān)于機(jī)修廠機(jī)械加工車間低壓配電系統(tǒng)及車間變電所的設(shè)計(jì)，最先從車間的布局考慮，接下來開始進(jìn)入工廠廠區(qū)的供電設(shè)計(jì)部分，先從各部分的計(jì)算入手，其中包括負(fù)荷計(jì)算及無功補(bǔ)償計(jì)算，變電所的設(shè)計(jì)，變電所的主結(jié)線的設(shè)計(jì)，短路電流的計(jì)算及一次設(shè)備的選擇，變電所的高壓進(jìn)線與低壓出線的選擇；第三部分進(jìn)行的是低壓配電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其中涉及的方面有：變電所二次系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及繼電保護(hù)的整定，低壓配電屏的選擇設(shè)計(jì)，車間配電線路的設(shè)計(jì)，工廠供配電設(shè)計(jì)對廠區(qū)照明方面的設(shè)計(jì)，考慮到了車間布局的實(shí)際情況進(jìn)行了對照明設(shè)備的選擇。第二章 車間變電所設(shè)計(jì) 車間負(fù)荷計(jì)算與無功補(bǔ)償計(jì)算 車間負(fù)荷計(jì)算一般常用的有:逐級法、需要系數(shù)法、二項(xiàng)式法以及產(chǎn)值、產(chǎn)量估算法等。工廠電力負(fù)荷計(jì)算方法的確定,主要應(yīng)依據(jù)廠方提供的可供使用的有關(guān)基礎(chǔ)資料和工廠用電設(shè)備的類別、工作狀態(tài)以及計(jì)算方法適用的范圍綜合考慮確定。本設(shè)計(jì)采用需要系數(shù)法確定。負(fù)荷計(jì)算的主要公式有：（單位為kW） P30=KdPe（單位為kvar） Q30=P30tanφ（單位為kVA） S30=P30cosφ（單位為A） I30=S303Un設(shè)備名稱型號臺數(shù)單臺容量(kw)需要系數(shù)KXcosφtanφ計(jì)算負(fù)荷P30/kwQ30/kvarS30/kVAI30/A皮帶車床6尺19普通車床C6201牛頭刨床B66513立式鉆床 Z5351輪砂機(jī)S35L3001工具磨床M60251牛頭刨床B66513牛頭刨床B66513插床B50321普通車床C6201普通車床C6201普通車床C6201普通車床C62011普通車床C62011普通車床C6301弓形鋸G721立式銑床X25k19萬能銑床X62w19滾齒機(jī)Y381普通車床C611001龍門刨床B2012Q1立式鉆床Z5351鏜床T681搖臂鉆床Z351電動機(jī)單梁吊車1通風(fēng)機(jī)1107表21車間設(shè)備負(fù)荷計(jì)算結(jié)果機(jī)加工一車間照明負(fù)荷 P30=P0A—為單位水平面積上照明光源的安裝功率（單位W/m2），A—為房間的水平面積（單位m2）。由機(jī)加工一車間用電設(shè)備明細(xì)表可知 P30=其他部分的照明負(fù)荷如下表表22 機(jī)加工一車間照明負(fù)荷計(jì)算表單獨(dú)使用一般照明度 (LX)面積（M2）安裝功率（W）工具庫3036120工藝室3036120低壓配電室303120變壓器室20375高壓室303100總計(jì)535P∑30=+= 無功功率補(bǔ)償，，則需增設(shè)無功功率的人工補(bǔ)償裝置。 1）380V側(cè)cosφ=P30∑S30∑==，，380V側(cè)所需無功功率的補(bǔ)償容量為 QC=P30tanφ1tanφ2== 采用方案為：，即QC380V=240kVar： ， 變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為 S30=+()2= 。 車間變電所變壓器的選擇本車間負(fù)荷和轉(zhuǎn)供負(fù)荷均屬于三級負(fù)荷，且負(fù)荷容量不大，故選用一臺車間變壓器。 變壓器的型號的選擇 一般而言，≥S30。根據(jù)計(jì)算，變壓器低壓側(cè)總負(fù)荷S30=, 考慮到車間的發(fā)展，故選用容量500KVA的S9500/10(6)為車間變電所的主變壓器。 表23 變壓器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)型號額定容量(kVA)額定電壓/KV聯(lián)結(jié)組標(biāo)號損耗/W空載電流（%）阻抗電壓（%）一次二次空載負(fù)載S9500/10(6)50011,10,6,Dyn11103049054 變電所主接線的設(shè)計(jì) 變電所主接線的基本要求電氣設(shè)備的選擇，配電裝置的結(jié)構(gòu)，今后供電的可靠性以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行都與變電所的主接線有著密切的關(guān)系，根據(jù)變電所在供電系統(tǒng)中的地位，進(jìn)出線回路數(shù)，設(shè)備特點(diǎn)及負(fù)荷性質(zhì)等條件確定主結(jié)線方式，并滿足安全，可靠，靈活和經(jīng)濟(jì)等的要求。 1 安全性 (1）在高壓斷路器的電源側(cè)可能反饋電能的另一側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開關(guān)。 (2）在低壓斷路器的電源側(cè)可能反饋電能的另一側(cè)，必須裝設(shè)低壓刀開關(guān)。 (3）在裝設(shè)高壓熔斷器負(fù)荷開關(guān)的出線柜母線側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開關(guān)。(4）35kv及以上的線路末端，必須裝設(shè)避雷器。裝于母線的避雷器，宜與電壓互感器共用一組隔離開關(guān)。接于變壓器引出線上的避雷器，不宜裝設(shè)隔離開關(guān)。 2 可靠性 (1）變配電所的主結(jié)線方案，必須與其負(fù)荷級別相應(yīng)。對一級負(fù)荷，應(yīng)由兩個(gè)電源供電，對二級負(fù)荷，應(yīng)由兩回路或者一回6kv及以上的專用架空線或電纜。 (2）變電所的非專用電源進(jìn)線側(cè)，應(yīng)裝設(shè)帶短路保護(hù)的斷路器或負(fù)荷開關(guān)（串熔斷器）。當(dāng)雙電源供多個(gè)變電站時(shí)，宜采用環(huán)網(wǎng)供電方式。 (3）對一般生產(chǎn)區(qū)的車間變電所，宜由工廠的總變配電所采用放射式高壓配電，以確保供電的可靠性，但對輔助生產(chǎn)區(qū)及生活區(qū)的變電所，可采用樹干式供電。 (4）變電所低壓側(cè)的總開關(guān)，宜采用低壓斷路器。當(dāng)有繼電保護(hù)或自動切化電源要求時(shí)，低壓側(cè)總開關(guān)和低壓母線分段開關(guān)，均采用低壓斷路器。3 靈活性 (1）變配電所的高低壓母線，一般宜采用單木星分段的結(jié)線。 (2）35kv及以上的電源進(jìn)線為雙回路時(shí)，宜采用橋形結(jié)線或線路變壓器字結(jié)線。 (3）需帶負(fù)荷切換主變壓器的變電所，高壓側(cè)應(yīng)裝設(shè)高壓斷路器或高壓負(fù)荷開關(guān)。 (4）主結(jié)線方案應(yīng)與主變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的要求相適應(yīng)。 (5）主結(jié)線方案應(yīng)考慮今后可能的擴(kuò)展。4 經(jīng)濟(jì)性 (1）主結(jié)線方案在滿足運(yùn)行要求的前提下，應(yīng)力求簡單，變電所高壓側(cè)宜采用斷路器較少或不用斷路器的結(jié)線。 (2）變配電所的電氣設(shè)備應(yīng)選用技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)適用的節(jié)能產(chǎn)品，不得選用國家明令淘汰的產(chǎn)品。 (3）中小型工廠變電所一般采用高壓少油斷路器；在需頻繁操作的場合，則應(yīng)采用真空斷路器或SF6斷路器。 (4）工廠的電源進(jìn)線撒謊功能應(yīng)裝設(shè)專用的計(jì)算柜，其中的電流，電壓互感器只供計(jì)算的電度表用。 (5）應(yīng)考慮無功功率的人工補(bǔ)償，使最大負(fù)荷時(shí)的功率因數(shù)達(dá)到規(guī)定的要求。 變電所主接線的選擇方案本設(shè)計(jì)選擇高壓側(cè)裝隔離開關(guān)斷路器的變電所主接線方案。低壓側(cè)接線選擇單母線連接，如圖21： 圖21因?yàn)榇俗冸娝鶎儆谥谎b有一臺主變壓器的小型變電所（三級負(fù)荷），一般像這種變電所根據(jù)其高壓側(cè)采用的開關(guān)電器不同，有三種比較典型的主接線方案：。 。前兩種方案都采用的是裝設(shè)熔斷器來斷開短路故障電路，這就不適用于工廠車間變電所，因?yàn)楦鼡Q熔斷器需要一定的時(shí)間，從而使在故障排除后恢復(fù)供電的時(shí)間延長，影響了供電可靠性，也直接導(dǎo)致車間停產(chǎn)。而且由于第一種方案不能實(shí)現(xiàn)帶負(fù)荷操作，還容易發(fā)生帶負(fù)荷拉閘的嚴(yán)重事故。而第三種方案采用了高壓斷路器，因此變電所停、送電操作十分靈活方便，同時(shí)高壓斷路器都配有繼電保護(hù)裝置，在變電所發(fā)生短路或過負(fù)荷時(shí)均能自動跳閘，而且在故障和異常消除后又可迅速合閘，從而使恢復(fù)供電的時(shí)間大大縮短。如果能配備自動重合閘裝置，則供電可靠性更可進(jìn)一步提高。綜上所述，本設(shè)計(jì)的車間變電所采用高壓側(cè)裝隔離開關(guān)斷路器控制的主接線方案。主接線圖如（附錄1）所示。 短路電流的計(jì)算及變電所一次設(shè)備的選擇 短路電流計(jì)算的目的是為了正確