【正文】 導(dǎo)線和電纜，還應(yīng)滿足工作電壓的要求。對于電纜，不必校驗(yàn)其機(jī)械強(qiáng)度，但需校驗(yàn)其短路熱穩(wěn)定度。工廠內(nèi)的 10KV 及以下線路，通常不按此原則選擇。所選截面，稱為“經(jīng)濟(jì)截面”。對于工廠內(nèi)較短的高壓線路，可不進(jìn)行電壓損耗校驗(yàn)。 1)發(fā)熱條件 導(dǎo)線和電纜(包括母線)在通過正常最大負(fù)荷電流即線路計(jì)算電流時(shí)產(chǎn)生的發(fā)熱溫度，不應(yīng)超過其正常運(yùn)行時(shí)的最高允許溫度。 熱穩(wěn)定度： （KiI1N）2t=(90) 22=162I∞(3)2tima=131KA 滿足要求。其中，It為設(shè)備的t秒熱穩(wěn)定電流（KA），t 為設(shè)備的熱穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)時(shí)間， T??????為短路假象時(shí)間（s） T?????? = t?? + , ???? = ?????? + ?????? = 2 + = ②高壓斷路器（SN1010/630）的校驗(yàn)： 額定電壓： ???? = 10KV 滿足要求。 動穩(wěn)定度： imax= ish(3) = 滿足要求。 l 設(shè)備的最大開斷電流（或功率）應(yīng)不小于它可能開斷的最大電流（或功率）。 2. 一次設(shè)備校驗(yàn)應(yīng)滿足的條件 l 設(shè)備的額定電壓應(yīng)不小于裝置地點(diǎn)的額定電壓。 l 對電流。 l 對電壓。 按正常的工作條件，選擇時(shí)要根據(jù)以下的幾個(gè)方面： l 對環(huán)境。在正常工作時(shí)，必須保證工作安全、運(yùn)行維護(hù)方便，投資經(jīng)濟(jì)合理。下面給出短路電流的計(jì)算，計(jì)算電路圖如圖 2 所示。選擇設(shè)備時(shí)，需要知道通過該設(shè)備最大可能的三相短路電流。短路計(jì)算的目的就是為了正確的選擇電氣設(shè)備，使設(shè)備具有足夠的動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以保證在發(fā)生可能有的最大短路電流時(shí)不致?lián)p壞。短路電流在線上產(chǎn)生很大的壓降，離短路點(diǎn)越近的母線，電壓下降越厲害，從而影響與母線連接的電動機(jī)或其他的設(shè)備的正常的運(yùn)行。 短路后，短路電流要比正常電流大得多；在大電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬安甚至幾十萬安。在校驗(yàn)繼電保護(hù)裝置的靈敏度是要計(jì)算不對稱短路的短路電流值。鳥獸跨越在裸露的相線之間，或者咬壞設(shè)備導(dǎo)線電纜的絕緣，也是導(dǎo)致短路的一個(gè)原因。絕緣自然老化或由于設(shè)備本身不合格、絕緣強(qiáng)度不夠而被正常電壓擊穿，或設(shè)備絕緣正常而被過電壓擊穿，或者是設(shè)備絕緣受外力損傷而造成短路。 造成短路的主要原因，是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞，誤操作、雷擊或過電壓擊穿。供電系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，電流可達(dá)幾萬至幾十萬。但是供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行常常因?yàn)榘l(fā)生短路而受到破壞。 圖 1 橋型接線方式 本次設(shè)計(jì)車間變電所負(fù)荷變動較小，電源進(jìn)線較長，主變壓器不需要經(jīng)常切換，另外考慮到本廠未來 5 到 10 年內(nèi)的長遠(yuǎn)發(fā)展與規(guī)劃，故采用一次內(nèi)側(cè)橋式接線、二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所的主接線方式。 l 一次側(cè)采用外橋式接線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所。 l 一次側(cè)采用內(nèi)橋式接線，二次側(cè)采用單母線分段的總降壓變電所。 由于主接線對變電所設(shè)備選擇和布置，運(yùn)行的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，繼電保護(hù)和控制方式都有密切聯(lián)系，所以是供電設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。 4) 經(jīng)濟(jì)性 l 主結(jié)線方案應(yīng)力求簡單，采用的一次設(shè)備特別是高壓斷路器應(yīng)較少或不用斷路器的接線； l 變配電所的電器設(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； l 中小工廠變電所一般采用高壓少油斷路器；在需要頻繁操做的場合，則采用真空斷路器或 SF6 斷路器； l 工廠的電源進(jìn)線上應(yīng)裝設(shè)專用的計(jì)量柜，其中的電流、電壓互感器只供計(jì)費(fèi)的電度表用；根據(jù)所選車間變壓器的容量、按裝地點(diǎn)、進(jìn)線方式、本車間及需轉(zhuǎn)供負(fù)荷及出線路數(shù)等，確定變電所主接線。其中采用電纜供電時(shí),應(yīng)采用兩根電纜組成的線路,且每根電纜應(yīng)承受 100% 的二級負(fù)荷； l 變電所低壓側(cè)的總開關(guān)，宜采用低壓斷路器，當(dāng)有繼電器保護(hù)或自動切換電源要求時(shí)，低壓側(cè)總開關(guān)和低壓側(cè)母線分段開關(guān)，均應(yīng)采用低壓斷路器； l 變電所的非專用電源進(jìn)線側(cè),宜采用環(huán)網(wǎng)供電方式。 2) 可靠性 l 變電所的主結(jié)線方案，必須與其負(fù)荷級別相適應(yīng)。 1) 安全性 l 在高壓斷路器的電源側(cè)及可能反饋電能的另一側(cè)，必須裝設(shè)高壓隔離開關(guān)。 由于屋內(nèi)式優(yōu)點(diǎn)眾多且條件符合，故本設(shè)計(jì)采用屋內(nèi)式。屋內(nèi)式運(yùn)行維護(hù)方便，占地面積少。外附式變電所在車間的外部，不占用車間面積，便于車間設(shè)備的布置，而且安全性也比內(nèi)附式變電所要高一些。根據(jù)接近負(fù)荷中心，偏向電源側(cè)的選擇方法。 l 高壓配電所應(yīng)盡量與臨近車間變電所或有大量高壓用電設(shè)備的廠房合建在一起。 l 變電所建筑物、變壓器及屋外配電裝置應(yīng)與附近的冷卻塔或噴水池之間的距離負(fù)荷規(guī)定。 l 盡量避開有腐蝕性氣體和污穢的地段，如無法避免，則應(yīng)位于污源的上風(fēng)側(cè)。不應(yīng)妨礙企業(yè)的發(fā)展，要考慮擴(kuò)建的可能行。 l 考慮電源的進(jìn)線方向，偏向電源側(cè)。其參數(shù)如表 2 所示。5%或177。 2. 該車間主變壓器容量計(jì)算 由 知，補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的有功計(jì)算負(fù)荷為： ???? = ??Σ （????1 + ????2 + ????3） = ???? 由 知，補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的無功計(jì)算負(fù)荷為： ???? ? ???? = ? = ???????? 由 知，補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為： 變壓器的功率損耗為： ????? ≈ ????′ = = ???? 變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷為 3. 變壓器的選型 基于以上關(guān)于變壓器選型的討論和計(jì)算，選擇型號為 S11250/10 低損耗節(jié)能變壓器。 l 選擇變壓器容量應(yīng)考慮低壓電器的短路工作條件。 l 兩臺或兩臺以上的變壓器，當(dāng)其中一臺停電后，其余變壓器應(yīng)能保證全部一級負(fù)荷及大部分二級負(fù)荷的用電。 l 變壓器容量應(yīng)根據(jù)計(jì)算負(fù)荷選擇。 l 如果沖擊性負(fù)荷較大, 嚴(yán)重影響電能質(zhì)量時(shí), 應(yīng)設(shè)專門變壓器對沖擊性負(fù)荷供電。 l 如果單相負(fù)荷使變壓器三相負(fù)荷的不平衡率超過 25% 時(shí), 宜設(shè)單相變壓器。 l 對于帶有三級負(fù)荷的變電所, 當(dāng)負(fù)荷較少時(shí)采用一臺變壓器。取功率因數(shù)： cos ??′ = ???? = ????(tan ?? ? tan ??′) = ???????? 補(bǔ)償后總的視在功率為： 3 車間變電所系統(tǒng)設(shè)計(jì) 變壓器是車間變電所當(dāng)中重要的關(guān)鍵設(shè)備之一, 變壓器的正確選擇對車間變電所的可靠運(yùn)行以及節(jié)約建設(shè)資金都具有非常重要的意義, 因此正確選擇變壓器是建設(shè)車間變電所必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。因此需要功率補(bǔ)償，下面給出功率補(bǔ)償?shù)挠?jì)算。它一般分為三種：高壓集中補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償、低壓分散補(bǔ)償。這不僅降低了變電所的初投資，而且可減少工廠的電費(fèi)開支。 變電所功率因數(shù)降低是由于有大量的感應(yīng)電機(jī)、電焊機(jī)、電弧爐及氣體放電燈等感性負(fù)荷，如在充分發(fā)揮設(shè)備潛力、改善設(shè)備運(yùn)行性能、提高其自然功率因數(shù)的情況下，尚達(dá)不到工廠規(guī)定的功率因數(shù)要求時(shí)，則考慮人工補(bǔ)償。取 ??????1 = tan ??1 = 對于電動單梁吊車，有 其中，???? = 40%，取 ??????2 = tan ??2 = 對于三相墻壁插座，通風(fēng)機(jī)，照明這三類設(shè)備，取 ??????3 = 1 tan ??3 = 0 計(jì)算過程如下： 1)冷加工機(jī)床： 總?cè)萘浚?????1 = 9 + 22 + 12 + 9 + + + + 15 + 11 + + 9 + 45 + 45 + 70+ + 10 + = 有功計(jì)算負(fù)荷： ????1 = ??????1 ????1 = = ???? 無功計(jì)算負(fù)荷： ????1 = ????1 tan ??1 = = ???????? 2)電動單梁吊車: 總?cè)萘浚? 有功計(jì)算負(fù)荷： ????2 = ??????2 ????2 = = ???? 無功計(jì)算負(fù)荷： ????2 = ????2 tan ??2 = = ???????? 3)三相墻壁插座，通風(fēng)機(jī)與照明：總?cè)萘浚?????3 = 135 + 10 + 10 = 155???? 有功計(jì)算負(fù)荷： ????3 = ??????3 ????3 = 1 155 = 155???? 無功計(jì)算負(fù)荷： ????3 = ????3 tan ??3 = 0???????? 取有功計(jì)算負(fù)荷同時(shí)系數(shù)??Σ = ，無功計(jì)算負(fù)荷同時(shí)系數(shù)??Σ = 。由于用電設(shè)備組的多數(shù)設(shè)備實(shí)際上不一定都同時(shí)運(yùn)行，運(yùn)行的設(shè)備又不太可能都滿負(fù)荷，另外設(shè)備和配電線路都有有功功率損耗，所以用電設(shè)備的有功計(jì)算負(fù)荷應(yīng)為：???? = ??????????。 l 用電設(shè)備組的設(shè)備容量????：指用電設(shè)備組的所有設(shè)備（不包括備用設(shè)備）的額定容量????之和，即Ps = ∑ PN。下面將需要系數(shù)法參數(shù)作簡單介紹。二項(xiàng)式法局限較大，應(yīng)用于確定設(shè)備臺數(shù)較少而容量差別較大的情況。 目前普遍采用的確定用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的方法有需要系數(shù)法和二項(xiàng)式法。實(shí)際上，負(fù)荷也不是一成不變的。由此可見，正確確定計(jì)算負(fù)荷具有很大意義。計(jì)算負(fù)荷確定得是否合理，直接影響到電器和導(dǎo)線的選擇是否經(jīng)濟(jì)合理。 通過負(fù)荷的統(tǒng)計(jì)計(jì)算求出的，用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各組成元件的負(fù)荷值，稱為計(jì)算負(fù)荷。各用電設(shè)備電力負(fù)荷的大小也有很大的差別。 車間負(fù)荷采用三級負(fù)荷。 1．用電設(shè)備明細(xì)表 用電設(shè)備明細(xì)表如圖表1所示。最后用 autoCAD 給出了電路圖的繪制。一個(gè)安全、經(jīng)濟(jì)的變電所，是極為重要的。本次設(shè)計(jì)的題目為車間動力及照明的設(shè)計(jì)，考慮到題目的條件，決定采用建立車間變電所的方式給車間動力及照明供電。 電氣工程課程設(shè)計(jì)——車間動力及照明設(shè)計(jì) 電氣工程基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì) 車間動力及照明設(shè)計(jì) 專 業(yè)：電氣工程及