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1、化纤毛纺织厂总配电与配电系统设计目录前言2一、全厂负荷计算1二、无功功率的补偿与变压器的选择3三、主接线设计4四、短路电流计算54.1短路电流计算方法：54.2短路电流的计算5五、变电所的一次设备选择和校验115.1高压设备器件的选择与校验115.2低压设备器件的选择与校验13六、变压器保护与二次回路继电保护158.1 变压器保护158.2 二次回路继电保护17七、结束语19前言工厂供电就是指工厂所需电能的供应和分配，也被称之为工厂配电众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和核心动力，在飞速发展的今天它扮演着越来越来重要的作用。电能既易于能的输送的分配既简单经济，又便于控制，调节和测量，有利于
2、实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产与整个国民经济生活中应用极为广泛。 本课程设计针对10KV侧的一化纤毛纺厂的总变电所与配电系统进行设计，主要涉与到分配电能，其基本容有以下几方面：进线电压的选择，变配电所位置的电气设计，短路电流的计算与继电保护，电气设备的选择，车间变电所位置和变压器数量,容量的选择，防雷接地装置设计等。同时本课程设计着重考察学生的实际操作能力和处理问题的能力，具有针对性和实用性。此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局，当前和长远等关系，既要照顾局部的当前利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应社会的发展。为了保证工厂供电的正常运转，就必须要有一套完整的保护，监视和
3、测量装置。目前多以采用自动装置，将计算机应用到工厂配电控制系统中去。 / 一、全厂负荷计算1单组用电设备计算负荷的计算公式a) 有功计算负荷(单位为KW)=，为需要系数b) 无功计算负荷(单位为kvA)=tanc）视在计算负荷(单位为kvA)d计算电流，为用电设备的额定电压。2多组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷(单位为KW)式中是所有设备组有功计算负荷之和，是有功负荷同时系数，可取（0.85-0.95）b）计算无功负荷(单位为kvar),其中：是所有设备无功之和；是无功负荷同时系数，可取0.90.97c）视在计算负荷（单位kva）d）计算电流（单位A）经过计算，得到各厂房和生活区的
4、负荷计算表，如下图所示（额定电压取380v）序号车间或用电单位名称设备容量(KW)计算负荷变压器台数与容量备注(KW)()(KVA)（1）No.1变电所1制条车间3400.80.80.7527220434010.92纺纱车间3400.80.80.752722043403软水站86.10.650.80.755642704锻工车间36.90.30.651.171113175机修车间296.20.30.51.73891541786托1儿所，幼儿园12.80.60.61.33811137仓库37.960.30.51.171119228小计1123647582882（2）No.2变电所1织造车间5250
5、.80.80.7542031552510.92染整车间4900.80.80.753922944903浴室、理发室1.880.81-1.501.54食堂20.640.750.80.7515.511.620.65独身宿舍200.81-160166小计1057.5760.5558.5947.8（3）No.3变电所1锅炉房1510.750.80.75113.385141.620.92水泵房1180.750.80.7588.566.4110.63花验房500.750.80.7537.528474卸油泵房280.750.80.752115.8265小计347234.3175.7292.7全厂合计：=147
6、8, =1251, =1936二、无功功率的补偿与变压器的选择 1.无功功率补偿变压器本身无功的消耗对变压器容量的选择影响较大，故应该先进行无功补偿才能选出合适的容量。取=高压侧计算负荷=1478KW=1251高压侧总容量：=1936kvA补偿前的功率因数：=0.76补偿后功率因数：=0.95需要补偿的无功功率：=813补偿电容器的个数为n=813/5017，取n=17补偿后的无功功率：补偿后的视在容量：补偿后的计算电流：A高压侧功率因数；，满足要求。 2.各变电所变压器选择安装一台变压器，其容量按SN.T=965.6根据电力工程电气设备手册选 接线方式Yyn0。安装一台变压器，其容量按SN.
7、T=1051.845根据电力工程电气设备手册选SL7-1250/10型低损耗配电变压器，其联接组别采用Yyn0。安装一台变压器，其容量按SN.T=325.2根据电力工程电气设备手册选SL7-400/10型低损耗配电变压器，其联接组别采用Yyn0。三、主接线设计1主接线因为该厂是二级负荷切考虑到经济因素故本方案采用10kV双回进线，单母线分段供电方式，在NO.3车变中接明备用变压器。采用这种接线方式的优点有可靠性和灵活性较好，当双回路同时供电时，正常时，分段断路器可合也可开断运行，两路电源进线一用一备，分段断路器接通，此时，任一段母线故障，分段与故障断路器都会在继电保护作用下自动断开。故障母线切
8、除后，非故障段可以继续工作。当两路电源同时工作互为备用试，分段断路器则断开，若任一电源故障，电源进线断路器自动断开，分段断路器自动投入，保证继续供电。 具体接线图附图1。 2. 架空线选择（1）按经济电流密度选择导线线路在工作时的最大工作电流：该生产车间为三班制，部分车间为单班或两班制，全年最大负荷利用时数为6000小时，属于二级负荷。其钢芯铝线的电流密度J=0.9所以导线的经济截面面积：考虑到线路投入使用的长期发展远景，选用截面积为150 mm2的导线，所以10KV架空线为LGJ-150的导线。（1） 查表得LGJ-150型裸导线的长时允许电流,当环境温度为30度时，导线最高工作温度为70度
9、。（2）查表得LGJ-150导线的单位长度电阻和电抗为：表2.3 LGJ-150型钢芯铝绞线规格型号额定截面股数与直径/mm计算直径/mm电阻单位重量长期容许电流/A铝股钢芯LGJ-150150282.5372.216.720.21598445 注：1.额定截面系指导电部分的铝截面，不包括钢芯截面。2.电阻系指导线温度为20时的数值3.长期容许电流系指在周围空气温度为25时的数值。四、短路电流计算4.1三相短路电流计算目的 进行短路电流计算的目的是为了保证电力系统的安全运行，在设计选择电气设备时都要用可能流经该设备的最大短路电流进行热稳定校验和动稳定校验，以保证该设备在运行中能够经受住突发故障
10、引起的发热效应和电动力效应的巨大冲击。4.2短路电流的计算采用标幺值计算短路电流。具体公式如下：基准电流 三相短路电流周期分量有效值三相短路容量的计算公式在10/0.4KV变压器二次侧低压母线发生三相短路时，一般取基准容量S=100MVA。高压侧基准电压U=10.5KV，低压侧基准电压U=0.4，高压侧基准电流I=5.5KA，低压侧基准电流=144.34KA，系统最小阻抗标幺值系统最大标幺值变压器阻抗标幺值：所以 X=4.5 X=3.6 X=10总配进线：X=0.409=0.2045 X= X=0.2045=0.185最小运行方式下：绘制等效电路图 图3-21最大运行方式下等效电路图对于K点发
11、生三相短路：=0.535+=0.627 I=5.5kA I=8.78kA i=2.55I=22.35kA I=13.256kA对于 点发生三相短路：对于点发生三相短路对于点发生三相短路：最大运行方式下： 图3-2 最小运行方式下等效电路图对于点发生三相短路：对于点发生短路：对于发生三相短路：对于点发生三相短路： 表格 4-1 最小运行方式 短路点（KA） (KA) (KA)三相短路容量（MVA）8.7822.3513.26516024.7851.79630.6119.534.262.937.223.713.62514.87.4表格4-2 最大运行方式短路点（）（）（）三相短路容量（MVA）51
12、37872240.12415.827462818.9102012.458.13五、变电所的一次设备选择和校验 供电系统的电气设备主要有断路器、负荷开关、隔离开关、熔断器、电抗器、互感器、母线装置与成套电设备等。电气设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下的工作要求，同时设备应工作安全可靠，运行方便，投资经济合理。 电气设备按在正常条件下工作进行选择，就是要考虑电气装置的环境条件和电气要求。环境条件是指电气装置所处的位置（室或室外）、环境温度、海拔高度以与有无防尘、防腐、防火、防爆等要求；对一些断流电器如开关、熔断器等，应考虑断流能力。5.1高压设备器件的选择与校验计算数据断路器隔离开关电流互感器电压互感器高压熔断器型号SN10-10IGW1-6（10）/400LA-10（D级）JDZ-10RW10U=10kV10kV10kV10kV11000/10010kV=110A630A400A200/52A=8.78kA16kA=160MVA300MVA200MVA=22.35kA40kA25kAt=t25 个数6
