供配电课程设计
前言
本设计为工厂变电所设计，对在工厂变电所设计中的若干问题：负荷计算，三相短路分析，短路电流计算，高低压设备的选择与校验，变压器的继电保护，变电所二次回路及自动装置，防雷与接地，变电所的过电压保护，计量，无功补偿等几方面的设计进行了阐述。
一．车间变电所电压等级确定主接线方案确定
(1) 根据已知机械加工车间负荷均为三级负荷，对供电可靠性要求不高，因此可采用线路-变压器组接线方式。它优点是接线简单、使用设备少喝建设投资省；其缺点是供电可靠性较差。当供电线路，变压器及其低压母线上发生短路或任何高压设备检修时，全部符合均要停止供电。这种接线适用于三级负荷的变电所。为保证对少量二级负荷供电，可在变压器低压侧引入其他变电所联络线作为备用电源。
(2) 车间变电所高压侧根据电源条件选定为10KV，低压侧额定电压为380V，因此选降压变压器额定电压为10/0.4KV。
(3) 机加车间低压配电网络接线方式的选择，低压配电网络接线方式有放射式、树干式、环式和链式。低压配电网络接线设计应满足用电设备对供电可靠性和电能质量的要求，同时应注意接线简单，操作安全方便，具有一定灵活性，适应性广和使用上变化及设备检修的需要，配电系统层次一般不超过三级。
车间低压配电网络接线图1
0
根据GB50052-1995《供配电系统设计规范》的规定，由于机加车间的电动机容量不大又集中，对供电可靠性要求不高，因此低压配电网接线可采用树干式或链式接线。
配电箱及配电箱所节电器设备如表2
配电箱及配电箱所节电器设备序号表2
配电箱编号 AL1 AL2 AL3 AL4 AL5 AL6 配电箱及配电所接电气设备序号 35，36,37,38 28,29,30,31 32,33,34 接AL8，AL9和AL10配电箱 11,12,13,14 8,9,10,39 配电箱编号 配电箱内所接电气设备序号 AL7 AL8 AL9 AL10 AL11 AL12 15,17 25,26,27,41 21,22,23,24 18,19,20,42 1,2,3,43 4， 5,6,7,40 二．电力负荷计算
1. 采用需用系数法对车间用电设备进行负荷计算
（1）各支线负荷计算及熔断器和导线截面积选择
以设备序号1为例说明计算过程：
查“表1 某车间用电设备明细表”知序号1设备
单台容量3.3kw，效率=0.9，功率因数cosΦ=0.81启动电流Kst=6.
计算电流：I30=
??Pe3?UN?cos?????3.3?6.88（A）3?0.38?0.9?0.81
启动电流：Ist=Kst?I30=6?6.88=41.28（A） 1）选择支线熔断器。
IN?FE?I30=6.88A，IN?FE?K?Ist=0.4?41.28=16.5A。式中，IN?FE 为熔体电流，单位为A。K为选择熔体的计算系数，轻载启动取0.25-0.4.选IN?FE=20A，IN?
FU=50A，查（工厂供电设计指导书80页）表5-10，选择结果为RT0-50/20。
1
设 备序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 设备名称 普通车床C616A 普通车床C620-1 普通车床CW61100 立式车床C516A 平面磨床M7130 普通车床C630 摇臂钻床Z35 插齿机Y54 龙门刨床B2016 立式车床C512-1A 单台容量计算电流启动电流熔断器选择50/20 50/40 100/100 200/120 50/40 100/60 50/40 50/20 200/120 200/100 导线截面2.5 2.5 16 35 2.5 4 2.5 4 95 50 允许载流16 16 52 84 16 22 16 22 158 102 穿钢管管15 15 15 25 15 15 15 15 50 40 Pe（kw） 3.3 7.6 23.7 38.2 7.6 10.125 8.5 3.8 66.8 35.7 I30(A) 6.88 16.03 44.96 84.46 16 21.60 18.12 7.66 145.7 78.8 Ist(kA) 41.28 0.4?96 199.84 253.38 0.4?96 0.4?130 0.4?99.6 45.96 0.3?364 236.4 IN?FU/IN?FE 积A(m㎡) 量Ial（A） 径Sc(m㎡) 备注
2）选支线截面积。安允许载流量选择，根据Ial?I30，查《供配电技术》附录表16，根
02?30据实际环境温度=，选三根单芯塑料导线穿钢管Sc=15mm埋地敷设。当截面积A=2.5mm，
?=300,Ial=16A?I30=6.88A，选择结果为BLV--3?2.5?--16A-SC15mm（钢管管径）。
同理可选出所有电动机支线的熔断器和导线截面积如表3。
各支线负荷、熔断器、导线截面积选择结果表3
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11 12 13 14 15 牛头刨床B6050 插床B5020 立式钻床Z535 砂轮机S3SL300 通风机 4 3 4.625 1.5 3 8.528 6.329 9.76 3.02 6.39 0.4?51 37.907 0.4?58.6 0.4?6 35.145 50/30 50/20 50/30 50/5 50/15 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 16 16 16 16 16 15 15 15 15 15
(2)干线负荷计算及截面积选择。
机加车间用电设备从低压配电平引出三个回路WL1、WL2、WL3。各回路所接配电箱及用电设备如表4所示。
机加车间三个回路负荷计算结果表4
车间回 配电箱路号 序号 AL1 WL1 AL2 AL3 AL4 WL2 AL5 AL6 AL7 WL3 AL8 AL9 AL10 WL4 AL11 AL12 设备序号 35,36,37,38 28,29,30,31 32，33，34 11，12，13，14 8，9，10，39 15,17 25,26,27,41 21,22,23,24 18,19,20,42 1,2,3,4 5,6,7 40 24.6 0.3 0.65 1.17 7.38 8.63 11.35 17.25 255.85 0.3 0.65 1.17 76.76 89.8 118 179.29 179.4 0.3 0.65 1.17 53.82 62.97 82.1 124.8 43.5 0.3 0.65 1.17 13.05 15.27 20.08 30.5 额定容量(kW) 需用系数 Kd 计算负荷 tanΦ P30(kW) Q30(kvar) S30(kvA) I30(A) cosΦ
回路WL1的负荷为
Pe1?=4?4.625+4?4+3?3=43.5（kw）
回路WL2的负荷为
Pe2?=3?23.7+38.2+3?7.6+1.5+38.2+7.6=179.4(kw)
回路WL3的负荷为
Pe3 ?=66.8+2?35.7+3+8.5+2?3.8+66.8+10.125?2+8.5+3=255.85(kw)
回路WL4的负荷为
Pe4?=3.3?7+1.5=24.6(kw)
车间转供负荷计算结果如表5
车间的转供负荷计算结果表5
3
转供负荷名称 机修车间 加工车间 汽车库 泵站 照明回路 （三相） 车间回路号 P30 WL4 WL5 WL6 WL7 WL8 98 186 86 122 37 Q30 41 66 41 60 0 计 算 负 荷 S30 106.2 197.36 95.27 135.95 0 I30 161.36 299.86 144.75 206.56 56.22 cosΦ 0.92 0.94 0.90 0.90 车间用电设备从低压配电屏引出.如下表6 序号 转供负荷名称 回路1 1 机修车间 回路2 回路3 总计 回路1 2 加工车间 回路2 回路3 总计 回路1 3 汽车库 回路2 回路3 总计 回路1 4 泵站 回路2 回路3 总计 回路1 5 照明回路 回路2 （三相） 回路3 总计 计算负荷 Pc(kW) Qc（Kvar）Sc（kVA） Ic(A) 42 25 31 98 102 34 50 186 26 20 40 86 40 41 61 142 10 15 12 37 12 18 21 51 30 16 20 36 10 10 21 41 21 21 18 60 0 0 0 0 43.68 30.81 37.44 66.36 46.81 57.64 转供距离 cosΦ （km） 0.96 0.81 0.83 0.96 0.9 0.93 0.93 0.89 0.88 0.88 0.89 0.96 1 1 1 0.2 0.3 0.15 0.1 0.15 111.93 170.81 106.32 161.54 37.58 53.85 91.43 27.86 22.36 45.18 95.4 45.18 46.07 63.60 10 15 12 37 57.10 81.82 138.92 42.33 33.97 68.64 144.94 68.64 70.00 96.63 1.0 1.0 1.0 3 154.85 235.27
按允许发热条件选择车间干线截面积计算结果如表7所示，各干线选择YJLV型交联聚乙烯绝缘电缆，埋地附设。
车间干线计算电流及导线截面积选择结果表7（YJLY铝芯电缆） 回路编号 WL1 WL2 WL3
干线计算电流I30 30.5 124.8 179.29 允许载流量Ial（A） 43 134 202 4
导线截面积A(m㎡) 3?6+1?6 3?50+1?35 3?95+1?50