【正文】 0℃時(shí)的Ial=315A＞I30，滿足發(fā)熱條件的要求。 主變至車變引出電纜的選擇校驗(yàn) 采用YJL2210000型交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜穿管徑為40mm的鋼管埋地敷設(shè)。（3）短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面 Amin= I∞(3)/C=21000/143=由于前面按發(fā)熱條件所選的50 mm2電纜截面小于Amin，不滿足短路熱穩(wěn)定性要求，故改為纜芯截面為120的電纜，即選擇YJV2210003120+170的四芯交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜穿管徑為70mm的鋼管埋地敷設(shè)，中性線按不小于相線芯的一半選擇，下同。（1）按發(fā)熱條件選擇 根據(jù)I30=℃，查表選擇纜芯截面為300 mm2，其Ial=536A＞I30，滿足發(fā)熱條件。1饋電給14號(hào)車間（鍋爐房）的線路 亦采用YJV2210003120+170的四芯聚氯乙烯絕緣的鋁芯電纜穿管徑為70mm的鋼管埋地敷設(shè)（方法同上）。T=℃，查表得，最高平均溫度30℃時(shí)的Ial=357℃＞I30，滿足發(fā)熱條件的要求。 采用YJL2210000325型交聯(lián)聚乙烯絕緣的銅芯電纜穿管徑為40mm的鋼管埋地敷設(shè)（）。1饋電給16號(hào)車間（露天煤礦）的線路 只需要照明用電，需要供電很小，采用YJV2210003120+170的四芯交聯(lián)聚乙烯絕緣的銅芯電纜穿管徑為70mm的鋼管埋地敷設(shè)（方法同上）。（3）短路熱穩(wěn)定度校驗(yàn) 計(jì)算滿足短路熱穩(wěn)定的最小截面 Amin= I∞(3)/C=18770/143=滿足短路熱穩(wěn)定性要求，故選擇3路YJV2210003120+170+170的五芯交聯(lián)聚乙烯絕緣的銅芯電纜，中性線按不小于相線芯的一半選擇。饋電給3號(hào)車間（汽車庫(kù)）的線路 該車間由于功率較小，由附近車間（7號(hào)）提供供電線路，采用YJV2210003120+170的四芯交聯(lián)聚乙烯絕緣的銅芯電纜穿管徑為70mm的鋼管埋地敷設(shè)（方法同上）。T=℃，查表可得，選用纜芯截面為25 mm2的交聯(lián)電纜，其Ial=90A＞I30，滿足發(fā)熱條件。 （3）校驗(yàn)電壓損耗 由于線路較短，所以可以忽略電壓損耗。應(yīng)采用塑料護(hù)套電纜或防腐型電纜。8）電纜除按敷設(shè)方式及環(huán)境條件選擇外，還應(yīng)符合線路電壓的要求。2）在有火災(zāi)危險(xiǎn)的場(chǎng)所，宜采用阻燃性電纜。低壓出線1）如采用電纜配電，應(yīng)選線路的全長(zhǎng)。eINeIOCimaxIt2 、主要設(shè)備的校驗(yàn) 35kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 表83 35kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn)選擇校驗(yàn)項(xiàng)目電壓電流斷流 能力動(dòng)穩(wěn)定度熱穩(wěn)定度裝置地點(diǎn)條件參數(shù)UNINIK(3)ish(3)I(3)∞2電流互感器滿足準(zhǔn)確度等級(jí)要求的條件決定于二次負(fù)荷，即必須滿足條件S2N≥S2式中S2N——電流互感器對(duì)應(yīng)于某準(zhǔn)確度等級(jí)的二次負(fù)荷，單位為VA；S2——電流互感器的二次負(fù)荷，單位為VA。QF≥UN1（2）斷路器的額定電流IN（3）長(zhǎng)延時(shí)過(guò)電流脫扣器的動(dòng)作電流IOP（l）應(yīng)躲過(guò)線路的最大負(fù)荷即計(jì)算電流I30，即 IOP（l）≥KrelI30式中Krel——可靠系數(shù)。母線的短路穩(wěn)定度校驗(yàn)（1）動(dòng)穩(wěn)定校驗(yàn)條件σal≥σc式中σal——母線材料的最大允許應(yīng)力，硬銅σal=140MPa，硬鋁σal=70MPa；σc——母線通過(guò)ish（3）時(shí)所受到的最大計(jì)算應(yīng)力，單位為MPa。max——最大過(guò)負(fù)荷電流 按短路條件校驗(yàn)短路條件校驗(yàn)，就是檢驗(yàn)電器和導(dǎo)體在短路時(shí)的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定。e一般不應(yīng)小于所在系統(tǒng)的額定電壓UN，即UN高壓一次設(shè)備選擇必須滿足一次電路正常條件下和短路故障條件下的工作要求，同時(shí)設(shè)備應(yīng)工作安全可靠，運(yùn)行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。（2）電力線路的電抗標(biāo)幺值XWL*=X0lSd/Uc2= X0l100MVA/Uc2式中Uc——線路所在電網(wǎng)的短路計(jì)算電壓，單位為KV，Uc= UN（3）電力變壓器的電抗標(biāo)幺值XT*= uk% Sd/100 SN= uk% /SN式中uk%——變壓器的短路電壓（又稱阻抗電壓）百分值； SN——變壓器的額定容量（單位為kVA，但是在此式應(yīng)化與Sd同單位MVA）。然后將等效電路化簡(jiǎn)。 短路電流的計(jì)算方法，常用的有歐姆法和標(biāo)幺值法，工程上常用標(biāo)幺值法。電力變壓器和高壓開關(guān)柜的年運(yùn)行費(fèi)用主變折舊費(fèi)=98=；柜折舊費(fèi)==；設(shè)備維修管理費(fèi)=（98+）=主變折舊費(fèi)=62=；柜折舊費(fèi)=180=；設(shè)備維修管理費(fèi)=（180+62）=按經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，一臺(tái)主變優(yōu)于兩臺(tái)主變；按技術(shù)指標(biāo)，兩臺(tái)主變優(yōu)于一臺(tái)主變，但由于該廠大部分為二級(jí)負(fù)荷，必須達(dá)到供電可靠性，因此選用兩臺(tái)型號(hào)為S9800/10的變壓器。T≈（）S30和SNT≥S30（Ⅰ＋Ⅱ）主變壓器單臺(tái)容量上限 單臺(tái)10/。當(dāng)符合下列條件之一時(shí)，宜裝設(shè)兩臺(tái)及以上變壓器：1）有大量一級(jí)或二級(jí)負(fù)荷。總補(bǔ)償容量為4062=480kvar。 =P30/ S30=需要提高功率因數(shù)，對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償，需要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率為：Qc=P30(tanarccos 248。1的正切tan 248。另一部分為電能電費(fèi)，按每月實(shí)際耗用的電能KWh計(jì)量電費(fèi)，并根據(jù)月平均功率因數(shù)的高低乘上一個(gè)調(diào)整系數(shù)，月平均功率因數(shù)高于規(guī)定的可減收一定百分率的電費(fèi)，低于規(guī)定的則加收一定百分率的電費(fèi)，這便又減少了工廠的電能電費(fèi)開支。各車間變配電所均為內(nèi)附設(shè)式，工廠供電線路布置圖見(jiàn)附圖1。在選擇工廠總變配電所型式時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體地理環(huán)境，因地制宜；技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用屋內(nèi)式。（3）高層主體建筑內(nèi)不宜設(shè)置裝有可燃性油的電氣設(shè)備的變配電所。（6）不宜設(shè)在多塵或有腐蝕性氣體的場(chǎng)所。 運(yùn)行的靈活性 指運(yùn)行操作的靈便程度。它全面系統(tǒng)的反映出主接線中電力的傳輸過(guò)程，但是它并不反映其中各成套配電裝置之間相互排列的位置。tan 248。tan162。該機(jī)械制造廠各車間用電設(shè)備組容量相差不太大，故采用需要系數(shù)法計(jì)算。當(dāng)采用電纜線路時(shí)，必須采用兩根電纜并列供電，每根電纜應(yīng)能承受全部二級(jí)負(fù)荷。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書了解到，該建筑機(jī)械設(shè)備制造廠內(nèi)設(shè)備主要是二級(jí)負(fù)荷，結(jié)合上述負(fù)荷等級(jí)分類情況可確定該廠為二級(jí)負(fù)荷。如果計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)大，那么將使電氣設(shè)備和導(dǎo)線、電纜選得過(guò)大，造成投資和有色金屬的浪費(fèi)，如果計(jì)算負(fù)荷確定過(guò)小，那么又將使電氣設(shè)備和導(dǎo)線、電纜處于過(guò)負(fù)荷下運(yùn)行，增加電能損耗，產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象，導(dǎo)致絕緣過(guò)早老化甚至燒毀，同樣會(huì)造成損失。短路電流的計(jì)算工廠用電通常為國(guó)家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無(wú)限大容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算，求出各短路點(diǎn)的三相短路電流及相關(guān)參數(shù)。(2)工廠供電設(shè)計(jì)應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全、供電可靠、電能質(zhì)量合格、技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，設(shè)計(jì)中應(yīng)采用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的效率高、能耗低、性能先進(jìn)及與用戶投資能力相適應(yīng)的電氣產(chǎn)品。電能作為現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，即易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)化而來(lái)，又易于轉(zhuǎn)化為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送和分配即簡(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(guò)程自動(dòng)化。 工廠供電設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及步驟工廠供電設(shè)計(jì)主要包括工廠變配電所的設(shè)計(jì)，總變及各車間變電所高低壓線路的設(shè)計(jì)，二次保護(hù)線路設(shè)計(jì)，防雷、接地及照明布置的設(shè)計(jì)等。防雷、接地、照明設(shè)計(jì)變電所屬于二級(jí)防雷建筑物，落成之后需要參考本地區(qū)氣象及地質(zhì)資料進(jìn)行必要的防雷及接地保護(hù)，為了滿足生活及工作需要還需要進(jìn)行變配電所的所內(nèi)照明方案的設(shè)計(jì)。實(shí)際上，負(fù)荷也不是一成不變的，它與設(shè)備的性能、生產(chǎn)的組織形式、生產(chǎn)者的技能及能源供應(yīng)的狀況等多種因素有關(guān)，因此負(fù)荷計(jì)算只能力求接近實(shí)際。為保證對(duì)特別重要負(fù)荷的供電，嚴(yán)禁將其他負(fù)荷接入應(yīng)急供電系統(tǒng)。由于載流導(dǎo)體一般通電半小時(shí)（30分鐘）后即可達(dá)到穩(wěn)定的溫升值，因此通常采取“半小時(shí)最大負(fù)荷”作為按發(fā)熱條件選擇電氣元件的計(jì)算負(fù)荷。計(jì)算電流：I30=S30/UN式中Pe——用電設(shè)備組的設(shè)備容量，單位kW。 負(fù)荷計(jì)算表表21 各建筑動(dòng)力負(fù)荷計(jì)算表序 號(hào)建筑物名稱設(shè)備容量Pe（kW）Kdcos162。先將35kV電壓經(jīng)總變電所降為10kV，再與10kV備用電源進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，以提高供電可靠性。從這種主接線圖上可以一目了然地看出某一電壓級(jí)的成套配電裝置的內(nèi)部設(shè)備連接關(guān)系及裝置之間相互排列位置。（1）接近負(fù)荷中心。（8）不宜設(shè)在由爆炸危險(xiǎn)環(huán)境正上方或正下方，且不宜與火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境正上方或正下方；當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境的建筑毗連時(shí)，應(yīng)符合現(xiàn)行構(gòu)架標(biāo)準(zhǔn)GB 5008581992《爆炸后火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。 變配電所位置和型式的選擇變電所的位置應(yīng)盡量接近工廠負(fù)荷的中心。負(fù)荷小而分散的工廠車間及生活區(qū)，或須遠(yuǎn)離易燃易爆危險(xiǎn)環(huán)境及有腐蝕性車間時(shí)，宜設(shè)獨(dú)立變電所。合理的選擇補(bǔ)償裝置，可以做到最大限度的減少網(wǎng)絡(luò)的損耗，使電網(wǎng)質(zhì)量提高。由此可見(jiàn)，提高工廠功率因數(shù)不僅對(duì)整個(gè)供電系統(tǒng)大有好處，而且對(duì)工廠也有一定的經(jīng)濟(jì)效益。 無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的確定1）車變1無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的確定1號(hào)車間變配電所為2號(hào)、3號(hào)、6號(hào)、7號(hào)、8號(hào)、11號(hào)、12號(hào)15號(hào)和17號(hào)車間供電，其計(jì)算負(fù)荷為：P30=++++++++2=1021kW Q30=+++++146+++1 =1號(hào)車間變配電所的功率因數(shù)為：cos 248。補(bǔ)償后的無(wú)功功率為：Q30（2）=Q30Qc=補(bǔ)償后的視在功率為：變壓器功率損耗：△P30==6302=△Q30==6302=63kvar由于所用變?nèi)萘枯^?。?00kVA），所以不用考慮為其補(bǔ)償。各車間變電所和主變配電所無(wú)功功率補(bǔ)償后的計(jì)算負(fù)荷如表51到53所示。其它情況下宜裝設(shè)一臺(tái)變壓器。變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量的選擇，還應(yīng)結(jié)合變電所主接線方案的設(shè)計(jì)來(lái)綜合考慮。主變壓器的聯(lián)結(jié)組別均采用Yyn0。選擇型號(hào)為SC9100/10的干式變壓器，連接組別為Yyn0。此設(shè)計(jì)按無(wú)限大容量系統(tǒng)中的短路計(jì)算。短路電流計(jì)算的方法，常用的有歐姆法（又稱有名單位制法）和標(biāo)幺制法（又稱相對(duì)單位制法），本設(shè)計(jì)選擇標(biāo)幺制法。I(3)k=Id/ X*∑I″(3)= I∞(3)= I(3)k高壓電路中的短路沖擊電流及其有效值，按下列公式近似計(jì)算：ish（3）=(3)kIsh（3）=(3)k低壓電路中的短路沖擊電流及其有效值，按下列公式近似計(jì)算：ish（3）=(3)kIsh（3）=(3)kS(3)k= Sd/ X*∑k=100MVA/ X*∑k 短路電流計(jì)算及結(jié)果 35kV主電源短路計(jì)算繪制計(jì)算電路 如圖73所示。3）考慮電氣設(shè)備運(yùn)行的環(huán)境條件如溫度、濕度、海拔高度以及有無(wú)防塵、防腐、防火、防爆等要求。e /kV—…熔斷器額定電壓UN短路發(fā)熱假想時(shí)間tima一般按下式計(jì)算：tima = tk+（I〞/ I∞）2在無(wú)限大容量系統(tǒng)中，由于I〞= I∞，因此tima = tk+式中tk——短路持續(xù)時(shí)間，采用該電路主保護(hù)的動(dòng)作時(shí)間加對(duì)應(yīng)的斷路器全分閘時(shí)間。(l/a) 107，單位為N，其中l(wèi)為檔距，單位為m，a為平行母線間軸線間距離，單位為m，ish（3）為通過(guò)母線的三相短路沖擊電流，單位為kA； W——母線的截面系數(shù)，單位為m3；當(dāng)母線水平放置時(shí)，W=b2h/6，這里的b為母線截面的水平寬度，單位為m，h為母線截面的垂直高度，單位為m。對(duì)長(zhǎng)延時(shí)過(guò)電流脫扣器，作短路保護(hù)時(shí)，；只做過(guò)負(fù)荷保護(hù)時(shí)，取1。QF≥INA——二次回路導(dǎo)線的截面積，單位為mm2。eIOCimaxIt21）動(dòng)穩(wěn)定度的校驗(yàn) F(3) =Kfish(3)2l/a=1（103）2107/=3725NM=F(3) l/10=3725N第九章 變配電所進(jìn)出線選擇與校驗(yàn) 變配電所進(jìn)出線的選擇 變配電所進(jìn)出線的選擇范圍高壓進(jìn)線1）如為專用線路，應(yīng)選線路全長(zhǎng)。電纜 在供電可靠性要求較高或投資較多的各類工廠供電設(shè)計(jì)中優(yōu)先選用。4）在可能發(fā)生位移的土壤中（如沼澤、流沙帶、大型建筑物附近）埋地敷設(shè)的電纜及水下敷設(shè)的電纜，應(yīng)采用鋼絲鎧裝電纜。表91 電纜額定電壓的選擇系統(tǒng)額定電壓UN361035電纜額定電壓U0/UU0第Ⅰ類3/66/1021/35U0第Ⅱ類3/36/626/5纜芯之間最高電壓Umax1242對(duì)地雷擊沖擊耐受電壓UPK60757595200250低壓 穿管絕緣導(dǎo)線 一般可采用鋁芯絕緣線，但住宅建筑內(nèi)及其它重要場(chǎng)所和要求供電可靠性較高的線路，均應(yīng)采用銅芯絕緣線。4）TN系統(tǒng)的出線電纜，應(yīng)采用四芯或五芯電纜。T=℃，查表可得，選用纜芯截面為25㎜2的交聯(lián)電纜，其Ial=90A＞I30，滿足發(fā)熱條件。 380V側(cè)低壓出線的選擇（辦公樓）的線路 采用YJV221000型交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜穿鋼管埋地敷設(shè)。饋電給6號(hào)車間（熱處理車間）的線路 采用3路YJV2210003120+170的四芯交聯(lián)聚乙烯絕緣的銅芯電纜埋地敷設(shè)（方法同上）。1饋電給11號(hào)車間（鑄工車間）的線路 亦采用YJV2210003150+195的四芯交聯(lián)聚乙烯絕緣的銅芯電纜穿管徑為80mm的鋼管埋地敷設(shè)（方法同上）。1饋電給19號(hào)車間（收發(fā)、傳達(dá)室）的線路 只需要照明用電，需要供電很小，采用YJV2210003120+170的四芯交聯(lián)聚乙烯絕緣的鋁芯電纜穿管徑為70mm的鋼管埋地敷設(shè)（方法同