【正文】 導(dǎo)線電纜截面的選擇要求必須滿足安全、可靠和經(jīng)濟(jì)的條件，其選擇原則為： 1. 按允許載流量選擇導(dǎo)線和電纜的截面 通過導(dǎo)線或電纜的最大負(fù)荷電流不應(yīng)大于其允許載流量。配電干線也可采用裸導(dǎo)線和電纜。如6～10kV電纜水平高度差不應(yīng)大于15m，以免低端電纜頭脹裂漏油。 2. 鋼芯鋁絞線（LGJ）：此種導(dǎo)線的外圍用鋁線，中間線芯用鋼線，解決了鋁絞線機(jī)械強(qiáng)度差的缺點(diǎn)。基準(zhǔn)電壓，通常取元件所在處的短路計(jì)算電壓，即取Ud=Uc。 短路的后果短路后，短路電流比正常電流大得多；在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬甚至幾十萬安。但一般三相短路的短路電流最大，造成的危害也最嚴(yán)重。(4)為了與供電部門經(jīng)濟(jì)費(fèi)用明確，在電源進(jìn)線總開關(guān)(高壓短路器)柜臺(tái)，裝置一臺(tái)CFC15Z19型高壓計(jì)量柜，其中的電壓互感器和電流互感器只用來連接計(jì)費(fèi)電度表。可投資大，開關(guān)電器多，配電裝置復(fù)雜，占地面積大，不適合一般配電所。應(yīng)滿足電力負(fù)荷特別是其中一、二級(jí)負(fù)荷對(duì)供電可靠性的要求。第3章 全廠總供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)本廠與供電部分所簽定的供用電協(xié)議，供電電壓為從供電部門某110/10KV變電所用10KV架空線路向本廠供電，工作電源僅采用10KV電壓一種。 (2)裝有兩臺(tái)變壓器的變電所每臺(tái)變壓器的容量應(yīng)滿足以下兩個(gè)條件。全廠計(jì)算負(fù)荷有功計(jì)算負(fù)荷：= Kw無功計(jì)算負(fù)荷：=（）Kvar= = KVA=所謂變壓器是變電所中最重要的一項(xiàng)設(shè)備，有升壓變壓器和降壓變壓器，通常工礦企業(yè)使用的變壓器均是降壓三相變壓器。(1)集中補(bǔ)償電容器組集中裝設(shè)在企業(yè)工廠的總配電所610千伏母線上，用以提高整個(gè)配電所的功率因數(shù)，使該配電所供電范圍內(nèi)的功率基本平衡，減少了高壓線路的無功損耗，同時(shí)能提高本配電所的供電質(zhì)量。 高低，關(guān)系到降低電能損耗，提高供電質(zhì)量運(yùn)行，提高經(jīng)濟(jì)效益，減少供電網(wǎng)的功率損耗。=0Kvar視在計(jì)算負(fù)荷：= Kd* Pe /COS248。= Kvar視在計(jì)算負(fù)荷：=/COS248。= Kvar視在計(jì)算負(fù)荷：=/COS248。= Kvar視在計(jì)算負(fù)荷：=/COS248。（3）配電所的負(fù)荷計(jì)算公式為各車間變電所計(jì)算負(fù)荷之和再乘以同時(shí)系數(shù)和 。(3) 求車間變壓器高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷。按需要系數(shù)法確定計(jì)算，應(yīng)從實(shí)際每臺(tái)用電設(shè)備開始，逐級(jí)向電源推進(jìn)，一直計(jì)算到電源，用每一級(jí)的計(jì)算負(fù)荷為選擇該用電器的依據(jù)。計(jì)算負(fù)荷也稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷，目的是為了合理地選擇工廠各級(jí)電壓供電網(wǎng)絡(luò)、變壓器容量和設(shè)備型號(hào)等。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和動(dòng)穩(wěn)定檢驗(yàn)，并列表表示。一次系統(tǒng)圖 根據(jù)負(fù)荷類別及對(duì)供電可靠性的要求進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，繪制一次系統(tǒng)圖，確定變電所高、低接線方式。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。 (2)可靠 應(yīng)滿足電能用戶對(duì)供電可靠性的要求。小型冶金實(shí)驗(yàn)工廠供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)目 錄第1章 緒論 1 1 2 3第2章 負(fù)荷計(jì)算、無功補(bǔ)償及變壓器選型 6 6 6 7 7 8 8 17 18 18 19 20 21第3章 全廠總供電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 24 24 電氣主接線的基本方式 25 25 26第4章 短路電流的計(jì)算 27 短路概述 27 短路的形式 27 短路的原因 27 短路的后果 28 三相短路電流的計(jì)算 29 標(biāo)幺值法計(jì)算電路短路電流 30 短路計(jì)算電路 30 確定短路計(jì)算基準(zhǔn)值 31 計(jì)算短路電路中某個(gè)元件的電抗標(biāo)幺值 31第5章 電氣設(shè)備、電纜、母線的選擇 34 導(dǎo)線型號(hào)的選擇原則 34 34 34 35 導(dǎo)線截面選擇原則 36 導(dǎo)線型號(hào)及截面選擇 37第6章 高低壓供電系統(tǒng)一次元件的選擇與校驗(yàn) 40 電氣設(shè)備選擇的一般條件 40 按正常運(yùn)行條件選擇 40 高壓一次設(shè)備的選擇 42 按工作電壓選則 42 按工作電流選擇 42 按斷流能力選擇 42 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) 43 44第7章 變電所二次回路方案選擇及繼電保護(hù)整定 46 二次回路方案選擇 46 主變壓器的繼電保護(hù)裝置 47 裝設(shè)瓦斯保護(hù) 47 裝設(shè)反時(shí)限過電流保護(hù) 47第8章 接地與防雷設(shè)計(jì) 50 50 51第9章 課業(yè)設(shè)計(jì)感想 55參考文獻(xiàn) 57第1章 緒論眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。 工廠供電工作要很好地為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求： (1)安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。列出負(fù)荷計(jì)算表、顯示計(jì)算結(jié)果。高、低壓設(shè)備選擇及校驗(yàn) 參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對(duì)應(yīng)的額定值，選擇高、低壓配電設(shè)備，如隔離開關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開關(guān)柜等設(shè)備。實(shí)際情況表明，一般導(dǎo)體要達(dá)到最穩(wěn)定溫升需負(fù)荷曲線上求得的半小時(shí)最大負(fù)荷(年最大負(fù)荷)，用符號(hào)、表示，并用 和 、 和分別表示有功、無功、視在和電流計(jì)算負(fù)荷。因而在實(shí)際應(yīng)用中被廣泛采用。求低壓各用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷總和乘以同時(shí)系數(shù)即為該車間變壓器低壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷。圖21 電力負(fù)荷計(jì)算示意圖（1）設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算公式 （21） （22） （23）（2）車間變電所的負(fù)荷計(jì)算公式 （24） （25） （26）以上公式中用電氣設(shè)備組的設(shè)備額定功率； 需要系數(shù)； 用電設(shè)備的功率因數(shù)角的正切值； ， 有功、無功同時(shí)系數(shù)。= KVA計(jì) 算 電 流：=/（*6）A=④車間四：有功計(jì)算負(fù)荷：=Kd* Pe =205*=無功計(jì)算負(fù)荷：=*tg248。= KVA計(jì) 算 電 流：=/（*）A=②車床（C616）：有功計(jì)算負(fù)荷：=Kd* Pe =*2*=無功計(jì)算負(fù)荷：=*tg248。= KVA計(jì) 算 電 流：=/（*）A=⑥鉆床：有功計(jì)算負(fù)荷：=Kd* Pe =*2*2Kw=3Kw無功計(jì)算負(fù)荷：=*tg248。=3KVA計(jì) 算 電 流：=/（*）A=電阻爐：有功計(jì)算負(fù)荷：=Kd* Pe =*2*12 Kw =18Kw無功計(jì)算負(fù)荷：=*tg248。本設(shè)計(jì)中的功率因數(shù)為:高壓側(cè)：=低壓側(cè)：= 因此需要進(jìn)行功率補(bǔ)償提高功率因數(shù)。本設(shè)計(jì)中采用的是電力電容進(jìn)行無功補(bǔ)償，它是目前最行之有效且應(yīng)用最廣的無功補(bǔ)償?shù)拇胧?，它主要用于頻率為50Hz的電網(wǎng)中提供功率因數(shù)，作為產(chǎn)生無功功率的電源。低壓計(jì)算負(fù)荷有功計(jì)算負(fù)荷：=無功計(jì)算負(fù)荷：=（）Kvar= Kvar ==高壓側(cè)：=，所以=P30 *（）=本設(shè)計(jì)中所用電容器型號(hào)為GRI(107) Qc=9*30=270所以n=9個(gè)。選擇的原則為:(1)只裝一臺(tái)變壓器的變電所變壓器的容量:應(yīng)滿足用電設(shè)備全部的計(jì)算負(fù)荷的需要，即 ，但一般應(yīng)留有15%的容量，以備將來增容需要。根據(jù)以上要求我們可選擇一個(gè)容量為1000KVA變壓器，并可保證留15%的余容量,變壓器選S91000/10。（2）可靠。它在供電可靠性和運(yùn)行靈活性方面是最好的一種主接線。(3)為了保證短路器檢修人員的人身安全，短路器側(cè)應(yīng)裝高壓熔斷器。電力系統(tǒng)中，發(fā)生單相短路的可能性最大，而發(fā)生三相短路的可能性最小。產(chǎn)生短路的原因很多，主要有以下幾個(gè)方面：（1）元件損壞，例如絕緣材料的自然老化，設(shè)計(jì)、安裝及維護(hù)不良帶來的設(shè)備缺陷發(fā)展成短路等；（2）氣象條件惡化，例如雷擊造成的閃絡(luò)放電或避雷器動(dòng)作，架空線路由于大風(fēng)或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等；（3）人為事故，例如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉刀閘，線路或設(shè)備檢修后為拆除接地線就加上電壓等；（4）其它，例如挖溝損傷電纜，鳥獸跨接在裸露的載流部分等。A。 短路計(jì)算結(jié)果短路計(jì)算點(diǎn)三相短路電流三相短路容量/MVAk1k2第5章 電氣設(shè)備、電纜、母線的選擇 導(dǎo)線型號(hào)的選擇原則 工廠戶外架空線路一般采用裸導(dǎo)線，其常用型號(hào)適用范圍如下： 1. 鋁絞線（LJ）：戶外架空線路采用的鋁絞線導(dǎo)電性能好，重量輕，對(duì)風(fēng)雨作用的抵抗力較強(qiáng)，但對(duì)化學(xué)腐蝕作用的抵抗力較差，多用在10kV及以下線路上，其桿距不超過100～125m。這種電纜在工作時(shí)，其內(nèi)部浸漬的油會(huì)流動(dòng)，因此不宜用在有較大高度差的場所。 工廠車間內(nèi)采用的配電線路及從電桿上引進(jìn)戶內(nèi)的線路多為絕緣導(dǎo)線。上述導(dǎo)線中，軟線宜用于儀表、開關(guān)等活動(dòng)部件，其他導(dǎo)線除注明外，一般均可用于戶內(nèi)干燥、潮濕場所固定敷設(shè)。5. 滿足短路穩(wěn)定度的條件架空線路因其散熱性較好，可不作穩(wěn)定性校驗(yàn)，絕緣導(dǎo)線和電纜應(yīng)進(jìn)行熱穩(wěn)定校驗(yàn)，母線也要校驗(yàn)其熱穩(wěn)定。 低壓側(cè)計(jì)算電流為 Ic39。 一次電路中的所有電氣設(shè)備，稱為“一次設(shè)備”或“一次元件” 電氣設(shè)備選擇的一般條件 按正常運(yùn)行條件選擇電氣設(shè)備按正常工作條件選擇，就是要考慮裝置地點(diǎn)的環(huán)境條件和電氣要求。對(duì)于下列情況可不校驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定或熱穩(wěn)定。 按工作電流選擇 設(shè)備的額定電流不應(yīng)小于所在電路的計(jì)算電流，即 按斷流能力選擇 設(shè)備的額定開斷電流或遮斷容量，對(duì)分?jǐn)喽搪冯娏鞯脑O(shè)備來說，不應(yīng)小于它可能分?jǐn)嗟淖畲蠖搪酚行е祷蚨搪啡萘浚椿驅(qū)τ诜謹(jǐn)嘭?fù)荷設(shè)備電流的設(shè)備來說，則為，為最大負(fù)荷電流。高壓進(jìn)線上，也裝上電流表。繼電器最小動(dòng)作電流按以下公式整定：其中，可靠系數(shù)，接線系數(shù)，繼電器返回系數(shù)，電流互感器的電流比=100/5=20 ，因此動(dòng)作電流為： 因此過電流保護(hù)動(dòng)作電流整定為12A。 2. 感應(yīng)雷和入侵雷防護(hù) (1)管型避雷器 (2)閥型避雷器 (3)金屬氧化物避雷器 3. 架空線的防雷措施 (1)在60kV及以上的架空線路上全線裝設(shè)； (2)35kV的架空線路上，一般只在進(jìn)出變配電所的一段線路上裝設(shè)； (3)而10kV及以下線路上一般不裝設(shè)避雷線。 (2)保護(hù)接地 保護(hù)接地是指為了在系統(tǒng)故障情況下保障人身安全、防止觸電事故而進(jìn)行的一種接地方式，例如電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分（金屬外殼和構(gòu)架等）的接地。防雷的接地裝置及避雷針（線、網(wǎng)）引下線的結(jié)構(gòu)尺寸，應(yīng)符合GB50057—1994的規(guī)定。 (3)計(jì)算單根鋼管接地電阻 查附表1得砂質(zhì)粘土的ρ=100Ω一分付出，一分收獲，有付出，就一定會(huì)有收獲。多向他人學(xué)習(xí)，盡可能的提高自己。這次課業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們理論知識(shí)的又一次鞏固，通過此次課業(yè)設(shè)計(jì)，我們更深一個(gè)層次的理解了工廠供電系統(tǒng)，能夠做一些簡單的設(shè)計(jì)。供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是對(duì)工廠供電具有針對(duì)性的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)對(duì)工廠供電方式、主要設(shè)備的選擇、保護(hù)裝置的配置及防雷接地系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的敘述，內(nèi)容主要包括高壓側(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。②水平接地體局部包以絕緣物，或敷以5080mm厚的瀝青層，其寬度應(yīng)超過接地體2m. 該變電所變壓器容量1000KVA，因?yàn)檫M(jìn)線為10/,10KV的架空線是總長是5km。在接零的系統(tǒng)中，發(fā)生一相碰殼短路，即形成單相短路故障，電流很大，能使線路上的保護(hù)裝置動(dòng)作，切除故障，恢復(fù)系統(tǒng)其他部分正常運(yùn)行。 根據(jù)以上分析，選擇FCD6JS8避雷器。電流速斷保護(hù)實(shí)際上是一種瞬時(shí)動(dòng)作的過流保護(hù)。低壓母線裝有電壓表，儀表的準(zhǔn)確度等級(jí)按符合要求。計(jì)量柜由上級(jí)供電部門加封和管理。（2）熱穩(wěn)定校驗(yàn)短路電流通過時(shí)，電器各部件溫度不應(yīng)超過短路時(shí)發(fā)熱最高允許值，即 式中，——設(shè)備安裝地點(diǎn)穩(wěn)態(tài)三相短路電流； ——短路電流假想時(shí)間； ——電器的熱穩(wěn)定電流； ——電器的熱穩(wěn)定時(shí)間。（2）所選設(shè)備的額定電壓UN,et應(yīng)不低于安裝地點(diǎn)電網(wǎng)的額定電壓UN，即 UN,et≥UN ,et，,et下安全工作。4. 380V的出線選擇及檢驗(yàn)選擇及檢驗(yàn)過程同“低壓側(cè)導(dǎo)線選擇”。 (3)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查表知，10KV架空鋁絞線的機(jī)械強(qiáng)度最小截面為Smin=25mm2S=35mm2因此，所選的導(dǎo)線截面也滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。按這種原則選擇的導(dǎo)線和電纜截面稱為經(jīng)濟(jì)截面。由于塑料在低溫時(shí)要變硬變脆，高溫時(shí)易軟化，因此塑料絕緣導(dǎo)線不宜在戶外使用。 3. 塑料絕緣電力電纜。 3. 銅絞線（TJ）：銅絞線導(dǎo)電性能好，對(duì)風(fēng)雨及化學(xué)腐蝕作用的抵抗力強(qiáng)，但造價(jià)高，且密度過大，選用要根據(jù)實(shí)際需要而定。（1）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)幺值 （2）電力變壓器的電抗標(biāo)幺值 （3）電力線路的電抗標(biāo)幺值 短路電路中各主要元件的電抗標(biāo)幺值求出以后，即可利用其等