供配电系统课程设计指导书Word格式.docx
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6）变配电所一次设备的选择。
7）变配电所二次回路方案的选择及继电保护装置的选择与装定。
8）变配电所防雷保护和接地装置的设计。
9）编写设计说明书及主要设备材料单。
10）绘制变配电所主结线图、平面图和必要的剖面图、二次回路图及其他施工图。
（二）低压配电线路设计
低压配电线路设计包括以下基本内容：
1）低压配电线路系统方案的确定。
2）低压配电线路的负荷计算。
3）低压配电线路的导线和电缆的选择。
4）低压配电设备和保护设备的选择。
5）低压配电系统接地装置的设计。
6）低压配电线路敷设方式的设计。
7）编写设计说明书及主要设备材料清单。
8）绘制车间低压配电系统图、平面布线图及其施工图样。
在接到设计任务书后，首先应认真学习和消化设计任务书，明确设计的题目、任务和要求，搞清楚已给了哪些原始数据，尚缺哪些数据和资料需要自己收集，然后应考虑借阅一些有助于设计的图书资料，并草拟一个设计的大致进程安排。
在设计过程中，既要充分发挥自己的主观能动性，独立设计，又要很好地与指导教师配合，争取指导教师的指导，免走弯路。
第二节 设计步骤
一、收集原始资料
在动手设计之前，应根据设计任务书的要求，收集用电设备的性质、特征、功率、布局、环境及气象条件；
有关厂房的平面图及断面图；
用电设备平面布置图；
电源的电压、容量及可能提供的供电方式。
二、电力负荷的分析计算
根据工艺设计提供的各厂房电力负荷清单，分析那些电力设备属一级负荷，那些属二级负荷，那些属三级负荷，然后按需要系数法分别计算出各厂房及全厂的计算负荷，在全厂平面图上画出各厂房的负荷图。
根据各厂房的负荷性质及平面布局，确定在那些地方设车间变电所及各变电所中的变压器台数。
然后根据确定的车间变电所布局，拟出各车间变电所供电范围，并计算各变电所的计算负荷。
1、车间变电所负荷计算示例
工程上都采用列表来表示，以下是对两座厂房供电的变电所计算实例。
2.变压器的选择
根据S30=309kV·
A，可选315kV·
A。
查《供配电技术》附录表2并考虑到今后发展的要求：
选S9-400kVA变压器一台。
3.低压补偿柜的选择
拟采用无功功率自动补偿屏，装在变电所低压母线集中补偿。
从GCS低压抽屉式开关柜手册中选用总电容容量为116kvar电容屏型号：
GCS1-34一台
GCS型低压无功功率自动补偿屏有34、35两种方案，其中之34方案为主屏，35方案为辅屏。
34、35方案各有Ａ、Ｂ、Ｃ三种规格，其中Ａ规格采用10步控制，每步投入16kvar，共160kvar；
Ｂ规格采用8步控制，每步投入16kvar，共128kvar；
表1、车间变电所负荷计算表
设备名称
台数
Pe
/kW
Kd
CosΦ
tanΦ
PC/kW
QC/kW
SC/KVA
机修车间
冷加工机床
60
300
0.2
0.5
1.73
103.8
通风机
10
30
0.8
0.75
24
18
电焊机
3
40
0.35
0.6
1.33
14
18.6
吊车
66
0.15
9.9
17.1
干燥箱
4
20
0.7
1.0
照明
25
小计
146.9
157.5
热处理车间
箱式炉
2
90
0.95
0.33
63
20.8
高频火机
1
100
1.02
70
71.4
6
4.8
3.6
11
1.7
2.9
149.5
98.7
变电所低压负荷
取KΣ＝0.95
282
243
372
补偿电容
－116
补偿后低压负荷
127
309
C规格采用6步控制，每步投入16kvar，共96kvar。
选择步骤：
①根据控制步数要求，选择1台34方案主屏。
②根据所需无功补偿容量再补充1台或数台35方案辅屏。
具体可见GCS手册。
4.全厂负荷计算
将各车间变电所的计算负荷，加上变压器损耗功率及高压负荷，总加后乘以参差系数再减去高压补偿功率，即得全厂计算负荷。
三、车间配电系统设计
工厂大多数用电设备是380V的，掌握车间配电系统设计是非常重要和必要的。
车间配电的特点是用电设备台数多，设备搬动机会多；
绝大多数采用绝缘导线为防止导线过热引起火灾，正确设置导线过电流保护是非常重要的。
车间配电系统设计应根据工艺设计所提供的设备平面布置图、拟出两种可行的车间配电系统方案进行比较后，确定一种方案。
车间配电设计应考虑的问题：
1、车间变电所应靠近负荷中心
2、车间电力线路的敷设方式
②①
如图1
③
①沿梁
④
②跨梁
③沿墙、沿柱
④穿管明敷设设备
⑤穿管埋地暗敷设
沿梁、跨梁、沿墙、沿柱
适用于干线敷设。
⑤
从分电箱到用电设备的支线一律采用图 1
穿管埋地暗敷设。
离地3.5m以上的电力线路允许采用裸导线。
离地面3.5m以下的导线必须采用绝缘导线，离地面2m以下的导线必须加机械保护（穿钢管或硬塑料管）。
3.配电方式：
（1）为减少电压波动引起的闪烁，照明线路应在车间动力总开关之前分出。
（2）离配电点比较近的，且功率比较大的少数用电设备可以用放射式供电。
（3）对于功率比较小、台数比较多的设备，宜于采用干线对分电箱供电，然后由分电箱对各用电设备配电。
（4）考虑分电箱供电范围时，注意支线的敷设不要跨过通道；
通道另一侧的设备，应由另一侧的分电箱供电，不要采取这一侧的用电设备由另一侧的分电箱供电。
（5）吊车电源不要经过分电箱，应经单独的开关直接引自干线。
根据前这些原则及车间设备平面布置，即可拟出两种可行方案，进行技术经济比较后，确定一种方案。
4、导线截面的选择：
车间导线截面的选择应由分电箱开始。
（1）首先选择分电箱中各路的熔体额定电流：
因为决定分电箱的规格，不是各路的计算电流，而是各路的熔体额定电流，因为熔体额定电流大于各路计算电流，熔体额定电流应满应满足下列两式
（2）根据已选出的各路熔体额定电流，并预留1~2路（将来增加用电设备时不要更换分电箱）去电气设备手册上，选择出线路数和熔断器电流相适应的分电箱。
（3）根据已选出的各路体额定电流及各路的计算电流及敷设方式、环境温度等，从电气设备手册上选 出相应的导线及电线管。
选熔断器、导线及电箱采用表4可以一目了然。
表2 ×
×
号分电箱 型号×
设备编号
PC
IC
A
IN。
FE
导线
电线管
截面
长度
直径
分电箱干线的导线
（4）干线截面的选择:
由于每只分电箱或每路干线所接的设备台数不多，所以干线的计算电流应按利用系数法计算，这样才能照顾到大容量设备对计算电流的影响。
选干线截面时，应留有余量，以备负荷的发展。
选择干线截面之前，应先选干线的过电流保护电器（熔断的或自动开关）因导线必须与保护配合。
干线导线由两部分组成，一部分是敷设在车间的明敷设部分，按明敷设选导线，另一部分是从配电屏引到干线这一部分，多数是穿管敷设，应按穿管导线选择。
四、低压配电屏的选择：
（一）GCS开关柜介绍，可参考《供电工程》第77页。
（二）低压开关柜的选择
1、低压进线柜的选择
（1）台数的选择：
有几台变压器就有几台低压进线柜
（2）方案的选择：
与低压进线方式有关，若封闭式母线高压进线，则选择01方案；
若从侧面进线，则选择02方案；
若用电缆从底下进线，则选择03方案；
若有备用电源，则选择07或08方案。
（3）规格的选择：
与变压器容量有关，可根据变压器容量算出低压侧的出线电流，如果算出来的低压侧的电流为1230A，则可选择E规格。
2.低压出线柜的选择
（1）低压抽屉的选择
与低压抽屉的出线电流有关，而出线电流就是前面计算的干线电流。
可根据出线电流的大小，对照ＧＣＳ开关柜选取抽屉。
低压出线的保护装置有三种:
低压断路器,低压负荷开关,接触器.一般选用低压断路器,较为可靠且维护方便.
（2）低压抽屉的组合
从GCS手册查出每个抽屉的高度,再根据开关柜的有效抽屉高度（1760mm）去组合.
四、选择高压电器
厂区高压供电系统确定后，可根据确定的高压系统图选择高压电器。
1．计算短路电流：
选定短路电流计算点，作等值电路图，计算各点短路电流，将各计算点的短路电流值填入表3中
表3×
厂短路电流计算值
短路
计算
短路电流kA
短路容量/MV·
Ik（3）
I″（3）
I∞（3）
ish（3）
Ish（3）
Sk（3）
K-1
K-2
2.电器选择
（1）电源开关 馈电线路开关及高压电动机开关等都应该选用断路器。
（2）400KVA以下的电力变压器的高压开关，可以考虑采用隔离开关配合高压熔断器，户外可以采用跌开式熔断器，但是这时变压器低压侧须装能带负荷通断的总开关。
（3）400KVA以上电力变压器高压侧须装负荷开关配熔断器。
（4）对于要求自动切断的电力变压器，高压侧须装断路器。
（5）对一级负荷供电的配电所，可选用小车式开关柜，如KYN28型，断路器可互换使用，无重要负荷的变电所可采用固定式开关柜，如GG－1A（F）系列，但现在已基本被淘汰。
（6）高压开关柜的进出线，一般采电缆。
（7）选用的电器（断路器、隔离开关、负荷开关、熔断器、电流互
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