【導讀】工廠供電，就是指工廠所需電能的供應和分配，亦稱工廠配電。眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產的主要能源和動力。電能既易于由其它形式。簡單經濟，又便于控制、調節(jié)和測量，有利于實現(xiàn)生產過程自動化。在現(xiàn)代工業(yè)生產及整個國民經濟生活中應用極為廣泛。電能在工業(yè)生產中的重要性，并不在于它在產品成本中或投。資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產實現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產量，人的勞動條件，有利于實現(xiàn)生產過程自動化。供應突然中斷，則對工業(yè)生產可能造成嚴重的后果。持國家經濟建設，也具有重大的作用。安全在電能的供應、分配和使用中，不應發(fā)生人身事故和設備事故。減少有色金屬的消耗量。全廠功率因子要求不低于《供用電規(guī)程》。工廠為二班制生產，全年工作。算，計算時要算出最大短路電流和最小短路電流以便于設備的選取和校驗。需要對變壓器進行繼電保護。滿足電力負荷對供電的要求，符合個有關供電規(guī)程。

　　

【正文】 發(fā)生兩相短路時一次側的穿越電流 .最小方式運行下 1臺變壓器 = 1min/)39。.2( IopIk = 132 1 ???＝ ＞ 確定保護的動作時限： 41 因 t4t3 故按 t4整定 t1，按 t1=t4+△ t=+=（ s）整定。 選擇 DS22型時間繼電器，時間整定范圍 ~ 2．電流速斷保護 ①動作電流整定 :Krel 為可靠系數(shù) ,選擇 DL 型繼電器取 ,GL 型的繼電器取 ,所以其電流要變成一半 . (qb)= ??kikwkrelIK2(3).max′ ＝ ????＝ 選 DL11/10 電流互感器，線圈并聯(lián)， (qb)=24A 保護一次側動作電流為 : Iop1= ?kwki (qb)=20? 24=480A ②靈敏度校驗 :﹙ IK1(2).min﹚是變壓器一次側最小兩相短路電流 ,其電流也要變成一半 . Ks＝﹙ IK1(2).min﹚／ Iop1＝ ?? ＝ ＞ 2 變壓器電流保護靈敏度滿足要求 3．過負荷保護 過負荷保護的動作電流采用變壓器一次側額定電流整定，過負荷保護采用單相式接線，并和相間保護公用電流繼電器。 ∴ ＝ kikrel IN＝ ?＝ 選 擇 DL11/6 型電流繼電器，線圈串聯(lián)，整定繼電器動作電流 第六章 廠區(qū)線路設計 電力線路的接線方式 。常用的方式有：放射式，樹干式，和環(huán)式 3種。 。 ，操作維護方便，引出線發(fā)生故障時互不影響，供 42 電可靠性高等優(yōu)點，但該接線使變配電所的出線多，采用的開關設備多，有色金屬消耗量也較 多，投資較大。用于重要負荷和大型用電設備的供電。 電力線路的結構 (1)電力線路有架空進線和電纜進線，其結構和敷設各不相同。架空線路 具有投 資少，施工維護方便、易于發(fā)現(xiàn)和排除故障、受地形影響 小等優(yōu)點；電纜線路具有運行可靠、不易受外界影響、美觀等優(yōu)點。 (2)在這次設計中，采用的是電纜進線，由于是靠近進行端，綜合考慮 各因素，取了電纜進線，在低壓側時也采用電纜走線，方便鋪設。 導線和電纜的選擇 導線和電纜型號的選擇原則： 導線和電纜型號的選擇應根據(jù)其使用環(huán)境、工作條件等因素來確定。 常用電纜型號及選擇原則： （ 1） 塑料絕緣電力電纜，該種電力電纜結構簡單，重量輕，抗酸堿，耐腐蝕，敷設安裝方便，并可敷設在較大落差或垂直、傾斜的環(huán)境中，有逐步取代油浸紙絕緣電纜的趨向。常用的有兩種：聚氯乙烯絕緣及保護套電纜（已達 10KV 電壓等級）和交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電纜（已達 110KV 電壓等級）。交聯(lián)聚氯乙烯絕緣電纜允許發(fā)熱溫度高，允許載流大。 （ 2） 油浸紙滴干絕緣鉛包電力電纜，可用于垂直或高落差處，敷設在室內、電纜溝、 隧道或土壤中，但不能承受大的拉力 根據(jù)廠區(qū)變壓器放置 我們選擇交聯(lián)聚乙烯絕緣鋁芯聚氯乙烯保護 套電纜即 — YJLV。 導線和電纜截面的選擇原則： 導線和電纜接口的選擇必須滿足安全、可靠和經濟的條件。 （ 1）按允許載流量選擇導線和電纜截面 在導線和電纜（包括母線）通過正常最大負載電流（即計算電流）時， 其發(fā)熱溫度不應該超過正常運行時的最高允許溫度，以防止導線或電纜因過熱而引 43 起絕緣損壞或老化。這就要求通過導線或電 纜的最大負荷電流不應大于其允許載流量。 （ 2）按經濟電流密度選擇導線和電纜截面 經濟電流密度是指使線路的年運行費用支出最小的電流密度。按這種原則選擇的導線和電纜截面稱為經濟截面。對 35kV 及以上的高壓線路及電壓在 35kV 以下但距離長、電流大的線路，宜按經濟電流密度選擇，對 10kV 以以下線路通常不按此原則選擇。 三相系統(tǒng)相線截面的選擇 導線通過電流時會發(fā)熱，絕緣導線和電纜溫度過高時，可使絕緣損壞，或者引起火災。因此，導線和電纜的正常發(fā)熱溫度不得超過額定負荷時的最高允許溫度，通過相線的計算電流 Ic 不超過其允 許載流量 Ial，即 Ic≤ Ial 導線的允許載流量是指規(guī)定的環(huán)境溫度條件下，導線能連續(xù)承受而不使其穩(wěn)定溫度超過其允許值得最大電流。 按允許載流量選擇截面時需注意：允許載流量與環(huán)境溫度有關。若實際環(huán)境溫度與規(guī)定的環(huán)境溫度不一致時，允許載流量乘上溫度修正系數(shù) K? 以求出實際的允許載流量。 I 39。al =K? Ial 式中 K? =039。0?? ?? ??alal；且 al? 為導線額定負荷時的最高允許溫度； 0? 為導線允許載流量所采用的環(huán)境溫度； 39。0? 為導線敷設地點實際的環(huán)境溫度。實際設計中，一般根據(jù)經驗按其中一個原則選擇，再校驗其它原則。對于 35kV 及 110kV高壓供電線路，其截面主要按照經濟電流密度來選擇，按其它條件校驗；對 10kV及以下高壓線路和低壓動力線路，通常按允許載流量選擇截面，再校驗電壓損失和機 械強度；對低壓照明線路，因其對電壓要求較高，所以通常先按允許電壓損失選擇截面，再校驗其它條件。按此經驗選擇，一般就能滿足要求。 選擇導線截面時，要求在滿足上述原則的基礎上選擇其中最大的截面。 根據(jù)以上原則，我們對高壓側的開關柜內導線型號選擇為 YJLV3 25，其中三個個變壓器出線柜導線型號選擇分別為 YJLV3 25， YJLV3 25， YJLV3 16。 由于高壓進線柜的計算電流為 ，查《供配電技術》表 A132 得，材料為鋁，截面積為 3 25 的允許載流量為 123A,滿足需求，因此選擇了導 線型號 44 YJLV3 25。 互感器柜溫度校驗：根據(jù)公式 39。 00 0000 ????? CC CCKalal ?? ??? , I 39。al =K? Ial = 143=Ic = 因為 變壓器 出線柜的計算電流為 I=800/ 103? =、 和 ，查《供配電技術》表 A132 得，材料為鋁，截面積為 3 25 的允許載流量為 130A,滿足需求，因此選擇了導線型號 YJLV3 25。 出線柜溫度校驗：根據(jù)公式 39。 00 0000 ????? CC CCKalal ?? ??? I 39。al = K? Ial = 130=Ic = 查表 318 橫截面積為 3 16，允許載流量為 102A 39。 00 0000 ????? CC CCKalal ?? ??? , I 39。al = K? Ial = 102=Ic = 中性線和保護線截面的選擇 : 1．中性線（ N 線）截面的選擇 三相四線制系統(tǒng)中的中性線，要考慮不平衡電流和零序電流以及諧波電流的影響。 ①一般三相四線制中的中性線截面 ?≥So ②由三相四線制引出的兩相三線制線路和單 相線路，因中性線電流和相線電流相等，故中性線截面與相線截面相同，即 ?S=So ③如果三相四線制線路的三次諧波電流相當突出，該諧波電流會流過中性線，此時中性線截面應不小于相線截面，即 ?S≥So 2．保護線（ PE 線）截面的選擇 保護線截面 SPE 要滿足短路熱穩(wěn)定的要求，按 GB500541995 低壓配電設計規(guī)范 45 規(guī)定。 （ 1）當 S? ≤ 16mm2 時，有 ?S≥ S （ 2）當 3 5 m m≤S＜ 1 6 m m ? 時，有 16mm≥SPE (3)當 S? ≥ 35mm2 時，有 ?≥ S 3．保護中性線（ PEN 線）截面的選擇 因為 PEN 線具有 PE 線和 N線的雙重功能，所以選擇截面時按其中的最大值選取。 低壓側母線選用電纜進線，應按經濟電流密度選擇電纜截面，按經濟電流 密度計算 經 濟 截 面 的 公 式 為 : ecIc/j= S , 低 壓 側 母 線 的 計 算 電 流為 : ? = 由本組計算結果，型號： LMY3(120 10)+(80 8) Ic= 鋁線 Jec=: 2ec 1583 mmJecIcS ?? 根據(jù)參考《供電技術參考資料》表 315， 根據(jù)以上三相系統(tǒng)相線截面的選擇原則和中性線和保護線截面的選擇原則，我們將低壓側母線型號規(guī)格選擇為 LMY3(120 10)+(80 8)，此處選 用鋁線的原因在于鋁線的導電性能較好，價格便宜，耐腐蝕，便于廠房檢修 。 由于變壓器的計算電流為 ，參考《供電技術參考數(shù)據(jù)》表 315，查表可得， 120 10 的鋁母線的允許載流量為 ，負荷計算電流小于允許載流量的要求，因此選擇 120 10。由公式 So≥ ?S ，可知 120 10=1200， So=1200247。 2=600，所以選擇 80 8=640 的中性線。 各車間導線，電纜型號規(guī)格的選擇為 ： 生活照明：選用 VLV13 3 25+1 16 計算電流為 ，參考《供配電技術》表 A131，查表可得，額定電壓為 1Kv, 允許載流量為 99A 的 3 25 的電纜，負荷計算電流小于允許載流量的要求，且由公式 So≥ ?S ，可得 So=99247。 2=，所以選擇允許載流量為 65的 1 6的中性線。 溫度校驗：根據(jù)公式 1590 39。 000000 ????? CC CCKalal ?? ??? , I 39。al =K? Ial = 99=Ic = 滿足要求 . 46 廠區(qū)照明設計 一、工廠常用光源的類型： 分為熱輻射光源和氣體放電光源兩種。熱輻射光源是利用物體加熱到白熾燈狀態(tài)時輻射發(fā)光的原理制成的光源，如白熾燈，鹵鎢燈；電氣放電光源是利用氣體放電時發(fā)光的原理所制成的光源，如熒光燈、高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等。 二、照明設計 照明分為車間照明、生活照明和路燈電氣照明。合理的電氣照明是保證安全生產，提高勞動生產產率，保證生產和工作人員視力將抗 的必要條件。因此，照明設計的主要任務就是根據(jù)生活得要求，結合和技術經濟的可能性，正確選擇光源的燈具，提供合理的照明方式。 車間照明設計 根據(jù)實際需要，我們選擇 LED燈，發(fā)光亮，雖然價格比較貴但是采用的電源價格比較第。適合車間使用 生活照明設計 :我們選擇節(jié)能燈，具有節(jié)能效果明顯，壽命長（是普通的燈泡 8倍），體積小，使用方便等優(yōu)點。 路燈照明設計 :根據(jù)工廠的實際面積，我們在工廠道路的單側安裝了路燈，每相鄰兩桿的距離大約 20~30米左右。選擇的照明器是高壓鈉燈。因為它比較節(jié)能，可以減少成本。 第七章 小結 本次課程設計主要是對我們這學期學習的供配電技術進行實際的應用。主要是 : 1)對 各車間與全廠的負荷計算，功率因素的補償（放電電阻值）。 2)變（配）電所位置的確定，變壓器的數(shù)量、容量的決定。 3)全廠供電系統(tǒng)的接線方式與變電所主結線的確定。 4)高氣壓電氣設備與導線電纜的選擇。 5)短路電流的計算與前期設備的校驗。 47 6)繼電保護整定計算。 通過以上 6點 ,將我們所學的應用于實際的工程中。分 析了電力系統(tǒng)在工業(yè)生產中的重要性，如何提高供電可靠性。然后根據(jù)機械加工廠的設備利用需要系數(shù)法對設備容量進行計算，以確定變壓器的型號，臺數(shù)和容量的確定。接下來是根據(jù)標么制對系統(tǒng)的短路電流進行計算。以便與變壓器容量相配合進行配套設備的選擇。設備選型完畢后將設計變電所。根據(jù)負荷中心計算方法確定變電所的位置，再根據(jù) 10KV變電所的設計的國家標準對變電所具體尺寸進行計算。接下來就是對廠區(qū)的電力配送。用結構簡單 ,資金最少的方案最好。在實際過程中有許多不完美的地方，通過老師的檢查得以發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)錯誤后返回重新查閱數(shù)據(jù)仔細核 對或者通過第二種方法對錯誤進行修改，盡力把變電所設計的完美些。 附圖 :高壓側電氣設備的選擇： 48 柜列編號 柜名 進線柜 計量柜 互感器柜 出線柜 出線柜 柜內設備 柜型及方案編號 KGN10 07 KGN1002 KGN1054 KGN1007 KGN1007 母線型號規(guī)格 LMY3(25? 3) 隔離開關 GN8610T/400 400A 1 只 400A 1 只 400A 1 只 400A 1 只 少油斷路器 SN10/10I 630A 1 只 630A 1 只 電流互感器 JN2110 100/5A 2 只 供電局供給 100/5A 2 只 電壓互感器