某工厂维修车间供电系统设计--毕业论文.docx

技术学院毕业设计 某工厂维修车间供电系统设计技术学院本科生毕业设计（论文）题 目： 某工厂维修车间供电系统设计指导教师： 职称： 教授级高工学生姓名： 学号： 专 业： 电气工程及其自动化 院 （系）： 机电工程学院 答辩日期： 20XX年X月XX日摘要本毕设主要是对维修车间供配电系统进行设计。车间由户外引入10kV的高压电，再经过变电所降为220/380V的低压电，最后直接供给车间的动力系统和照明系统。在选择电气设备之前，要对工厂的负荷进行大致计算，确定工厂总的负荷容量，在低压母线侧进行无功功率补偿，以提高功率因数。再根据补偿后的负荷量，选择变电所变压器的容量和台数，最后确定工厂采用的供电系统。 对高压、低压一次设备进行选择时，必须满足电路正常工作条件下和短路故障条件下的要求。电气设备要满足在短路故障条件下的工作要求，判断设备是否满足工作要求。最后，进行继电保护和防雷接地保护，来提高系统的安全性和稳定性。关键词：负荷计算，功率因数，防雷接地Abstract This project is mainly to repair shop for power distribution system design.Workshop introduced by outdoor 10 kv high voltage, and then through reduced to 220/380 v low voltage electric substation, the direct supply workshop of power system and lighting system . Before you choose electrical equipment, the load of factory is roughly calculation, determine the factory total load capacity, reactive power compensation in low voltage busbar side, in order to improve the power factor. Based on the amount of the load, the capacity and the number of the transformer are selected, and the power supply system adopted by the factory is determined. When selecting the equipment for high pressure and low pressure, the requirements of normal working condition and short circuit fault must be satisfied. The electrical equipment should meet the requirement of working in the short circuit fault condition and determine whether the equipment meets the requirements of the job. Finally, the safety and stability of the system are improved by the protection of relay protection and lightning protection. Keywords: load calculation, power factor, lightning protection grounding目录摘要Abstract目录1 绪论2负荷计算及其功率补偿2.1 负荷的分级及供电电源措施2.1.1 车间电力负荷的分级2.1.2 各级负荷采取的供电措施2.2工厂车间负荷的计算2.2.1车间布置图2.2.2负荷计算的目的和意义2.2.3 负荷计算的方法2.2.4维修车间负荷的计算2.3无功功率补偿2.3.1功率因数 2.3.2补偿容量Qc.123变压器及电气主接线的选择3.1 变压器的选择3.1.1 电力变压器分类3.1.2 电力变压器的联结组3.1.3 变压器台数和容量的选择3.1.4 变压器型号的选择3.2 车间变电所主接线的确定4 设备选择与校验4.1 导线的选择与校验4.1.1 导体材料选择4.1.2导体横截面选择4.2配电屏以及配电柜的设计4.3高压一次设备的选择5.继电保护与防雷接地5.1继电保护的选择5.2防雷与接地总结参考文献致谢4某工厂维修车间供电系统设计1 绪论随着时代和科技的发展，电能已经在我们的生活中充当越来越重要的作用。不论哪个方面，哪个领域都离不开电的运作。他是现代工业生产生活不可或缺的能源和动力。他既可以由其他形式的能量转换得到，也可以转变为其他形式的能量来应用。电能的产生、输送和分配简单经济又便于调节、测量和控制，有利于实现生产自动化，而且现代社会的信息技术和高新技术都是建立在电能运用的基础上的。因此，电能在现代工业生产以及整个国民经济生活中起着极其重要的作用。在基本实现现代化的今天，所有的能源和动力都离不开电能。通过电能的运作，实现了工厂的自动化，减少了大规模人力的投入，生产的产品质量和品质也提高了不少，减少了工人的劳动成本，改善了劳动条件，实现了生产过程自动化。从坏的一面来说，如果工厂在瞬间停电，设备会遭受很大程度的破坏，造成难以估量的经济损失。通过所学的知识了解到，工厂车间所设计的供电系统的主要任务是从发电站所产生电能，通过升降压变压器，经过电线输送到车间内。随着工业的现代化，所需要的用电量也日益增加。对于电能的安全可靠性也要随之提高。供电系统的完整性直接关系到供电的可靠性和质量，也关系到人类的自身安全。一个工厂在建设的时候，所要考虑的问题有很多，最为重要的是电能的供给问题，它关系着企业的经济利益，关系着工厂是否可以生存下去。特别是自动化要求特别高的工厂，更不能马虎，稍出错一点，就会降低经济效益甚至倒闭。良好的电能供给，不仅保证了工厂的正常运作，也保证了企业的经济效益，而且控制住了成本，在竞争中保持着绝对优势。本次毕业设计所需要设计的金工维修车间供电系统，需要了解车间变电所的设计及低压配电系统，要画出车间的一、二次接线图，再根据车间的实际需要，来确定需要哪些设备以及一次线接线的型号，对于二次设备要严格按照国家标准进行校验和选择，最后画出电力系统的接线图。本车间属于中小型车间，采用10kv供电电源进行供电，结合当地的气候条件和地理情况，将变电站选在了维修车间的西北角，在那里便于值班人员检修，主接线也方便。保证了供电的高效可靠性，响应了国家新能源建设的号召。金工车间供电系统是要为工业生产服务的，是确保车间生产和生活用电需要的。做好环保和节能工作，要达到以下几个要求：（1）安全：在对电能进行供应分配和使用中，一定要注意人身的安全，没有人身安全的保障，一切操作都不可能实施。（2）可靠：因为电能主要是为人类服务的，所以要满足用户对电能可连续供电的要求，尽量让人们觉得电能的可靠。（3）优质：在进行远距离输送电能时，不能因为一些损耗就使到用户的电能达不到要求，满足用户对电能的要求。（4）经济：尽量使用新型能源来代替煤炭发电，供电系统的投资要小，尽可能节约电量，相应国家节能减排的号召。另外，在供电系统设计的时候，要考虑到长远的发展，毕竟科技在飞速发展。各种设备也在不断更新换代着，设计这些时需要留有一些余量，以便以后车间引进先进设备时，不至于进行大规模的线路改造，造成资源的浪费。2负荷计算及其功率补偿2.1 负荷的分级及供电电源措施此维修车间是一个小型车间供电系统，采用610kV电源进线电压，车间变电所内装有配电变压器，将610kV的高压将为一般低压用电设备所需的电压。图2.1为小型车间供电系统简图。 从图中可以看出，该车间的高压配电所有两条10kv的电源进线，分别接在高压配电所的两条母线上，其实是一条母线，只不过用一个分段隔离开关给他隔离了，形成所谓的“单母线分段制”。在两条电源进线的一条发生故障时，可以利用分段隔离开关进行闭合，由另一条电源线对整条线路的供电，特别是重要的负荷。这类接线配电所运行方式是：分段开关闭合，由一条电源进线供电，电源常常来自于电力系统，而另一条线路当做备用，通常从邻近线路取得电源。从图中还可以看到还接了并联电容器，这些并联电容器是用来补偿无功损耗提高功率因数的。 图2.1小型车间供电系统简图2.1.1 车间电力负荷的分级车间的电力负荷，要按GB 50052-2009供配电系统设计规范规定，根据中断供电以及供电的可靠性在经济上和政治上产生的影响可对符合分为三个等级： 一级负荷 1）中断供电，将造成人身伤害的负荷； 2）中断供电，将在政治或经济上造成重大损失； 3）中断供电，影响具有重大政治、经济意义的单位正常工作的负荷。在一级负荷中，当中断将会发生中毒、火灾和爆炸等的负荷，和特别重要场所不允许产生中断的负荷，应看作特别重要的负荷。 二级负荷 1）中断供电，在政治或经济上造成较大损失的负荷； 2）中断供电，将影响重要单位的正常工作。 三级负荷 不属于一、二级则为三级负荷。2.1.2 各级负荷采取的供电措施 一级负荷采取的供电措施 一级负荷应该有两个独立电源来供电，当一个电源不工作时，另一个电源应该不受到损坏，并能维持供电；并且当一个电源不工作时，另一个电源应该能承担原有一级负荷的供电。一级负荷用户建立的变配电室内高低压配电系统，应采用单母线分段制的接线形式，分列运行并且互为备用电源。一级负荷的设备采用双电源进行供电，并在最后一级配电盘（箱）处设置成自动切换设备。一级负荷特别重要的负荷，除了上述两个电源外，还必须安增应急电源。 二级负荷采取的供电措施 二级负荷应该有两个电源进行供电，即两回路供电。当发生线路常见故障或者电力变压器故障时不至于不工作（或不工作后能立即回复）。 三级负荷采取的供电措施 三级负荷对供电没有特殊要求，可用单回路供电。应使配电系统尽量简洁可靠，减少配电级数，低压配电的级数一般不可超过四级，并且应在经济合理的情况下，减少电压波动和电压偏差。2.2工厂车间负荷的计算2.2.1车间布置图 维修车间做为一个工厂重要的组成部分，他的用地面积和地理位置都要处于一个重要的地位。他承担着一些后续工作，比如说将一些未处理好的零件进行再加工，得到新的零件。包括一些必要的电力设备和用品备用库。以下是我设计的维修车间示意图。图2.2.1车间布置图（1）维修车间用电表表2.1.金属切削机床设备表设备代号设备名称数量1CW6163B 普通卧式车床32CW6180普通卧式车床23C61160重型卧式车床24C61125重型卧式车床35B2020A龙门刨床26XK6132卧式铣床27BX1-250-2交流弧焊机28BX1-315-2交流弧焊机29BX1-500-2交流弧焊机110NB-250L逆变焊机2（2）车间变电所设在厂房的西北角，除了为维修车间配电外，还要为其他加工车间配电。（3）车间为三班倒工作制，年最大负荷利用小时数为5600小时，在负荷等级上属于三级负荷。2.2.2负荷计算的目的和意义电力负荷又叫做电力负载，它具有两种含义：一是指耗用电能的用电用户或设备，比如动力负荷、重要负荷、一般负荷、照明负荷等；另外就是用电用户或设备耗用的功率或电流大小，比如满负荷、空负荷、重负荷、轻负荷等。他的具体含义应视情况而定。计算负荷是一个假设的持续性负荷，其热效应与在同一时间内实际变动负荷产生的热效应相等。在供配电系统当中，以30min最大计算负荷作为选择设备的根据，并认为电气设备能抵受该负荷的长期作用，就可在正常情况下长期运作。一般来说，把这个最大计算负荷简称为计算负荷Pc。负荷计算的目的有如下几点： 可以把变配电所内变压器的视在功率和负荷电流计算出来，作为选择变压器额定容量的依据；为电气设计提供技术上的依据。计算负荷是设计中按照发热的条件选择电气设备的根本； 计算流过各条线路(高低压配电线路等)的负荷电流，并作为选择这些线路导线面积和电缆依据； 计算尖峰负荷，用于保护电气设备而进行的整定计算和电动机的启动条件的校验；计算流过各主要电气设备(熔断器、母线、隔离开关等)的负荷电流。计算负荷是确定电气设备、选择变压器、供电系统、导线截面和仪表量程的依据，也是继电保护整定的重要依据。负荷确定的是否正确，直接关系到电气设备和导线的选择是否经济合理。供电设计的前提是进行正确的负荷计算，也是实现供电系统安全运行的必要措施。如果计算负荷确定的过余大，会使电气设备和导线电缆选得也过大，造成有色金属和经济上的浪费，当变压器以较低负荷率运行时，也会造成长期低效率的运行。如果计算负荷的过小，又将使电气设备和导线处于过负荷运行的状态，将会产生过热，增加电能损耗，甚至产生火灾，造成更大的经济和设备的损失。因此，合理计算负荷具有很大的意义。2.2.3 负荷计算的方法在已知电气设备的情况下，负荷计算有二项式法、利用系数法和需要系数法；在未知电气设备的情况下，负荷计算有住宅用电量指标法、负荷密度法和单位指标法。二项式法在设备组容量和的基础之上，综合若干容量最大设备的影响，用经验系数法进行加权求和法可以计算负荷。 利用系数法采用利用系数法可以求出最大负荷的平均负荷，再综合考虑设备台数和功率的影响，乘以最大系数的计算负荷，是与有关台数有关的负荷。这种方案的理论依据是数理统计和概率统计，所以结果接近实际，但是利用系数的统计与实测比较困难，在设计中一般不采用。需要系数法设备功率乘以需要系数，直接可以求出计算负荷。这种方法应用广泛，比较简单，适用于配变电所负荷计算，每一种设备的需要系数不一样，通过查表可知道工厂各种用电设备的需要系数。 2.2.4维修车间负荷的计算此次毕业设计的这个维修车间属于金属冷加工机床电动机的车间，所以设备的需要系数都可以查表得出。有14台金属切削机床和7台电焊机，足以应对一般的维修事情。根据给定的条件和车间布置图，又考虑到维修车间属于金属冷加工。将此维修车间分为了两条主干线和一条照明干线。14台金属加工车床为一条干线，7台电焊机为另一条主干线。我们按需要系数法来求设备的功率负荷，需要系数为用电设备组的半小时最大负荷与设备容量的比值。可以确定三相用电设备组有功计算的公式为 Kd =P30PE （2.1）式中，Kd为需要系数，P30为半小时内的最大负荷，PE为用电设备组的设备容量。在求出有功计算负荷后，可按下列各式求出其余的计算负荷：无功计算负荷为 Q30= P30tan （2.2）式中tan为对应用电设备组的cos的正切值视在计算负荷为 S30=P30cos （2.3）式中cos为用电设备组的平均功率因数计算电流为I30=S303UN （2.4）式中UN为用电设备组的额定电压负荷计算中常用的单位：电流为“安”（A），电压为“千伏”（kV），视在功率为“千伏安”（kVA），有功功率为“千瓦”（kW），无功功率为“千乏”（kVAR）。.金属切削机床负荷的计算下表2.2.4为金属切削机床的需要系数、及平均功率因数等的总结表2.2.4金属切削机床的参数金属切削机组设备类型额定功率（kW）数量需要系数（kd）costan金属切削机组CW6163B普通卧式车床1130.20.51.73CW6180普通卧式车床1120.20.51.73C61160重型卧式车床7520.250.51.73C61125重型卧式车床3030.250.51.73B2020A龙门刨床6020.250.51.73XK6132卧式铣床7.520.250.51.73此机床组电动机的总容量为Pe=11kW3+11kW2+75kW2+30kW3+11kW3+60kW2+7.5kW2=430kW （2.5）查有关图表“小批生产的金属冷加工机床”项，可以看出Kd=0.160.2（取0.2），cos=0.5，tan=1.73.因此可求得有功计算负荷 P30=KdPe=0.2430kW=86kW （2.6） 无功计算负荷 Q30= P30tan=86kW1.73=148.78kVAR （2.7）视在计算负荷 S30=P30cos=86kW0.5=172kVA （2.8）计算电流 I30=S303UN=172kVA1.7320.38kV=251.4A 电焊机的供电负荷下表2.3为电焊机铭牌上的各种参数，通过查阅书籍可以计算电焊机的供电负荷。表2.3电焊机技术参数机床型号设备类型额定容量（kVA）数量需要系数（kd）costan交流弧焊机BX1-250-218.620.350.61.33BX1-315-222.820.350.61.33BX1-500-23810.350.61.33逆变焊机NB-250L8.820.350.61.33电焊机的设备功率是将额定容量换算到负载持续率=100%时的有功功率。 Pe=PNN100=SNcosN100 （2.10）即 Pe=PNN=SNcosN （2.11） 式中，PN、SN为电焊机的铭牌容量（前者为有功功率，后者为视在功率）；100为其值等于100%的负荷持续率（计算中用1）；cos为铭牌规定的功率因数；N为与铭牌容量对应的负荷持续率（计算中用小数）。由上表可知Sr=18.6kVA2+22.8kVA2+38kVA1+8.8kVA2=138.4kVA （2.12）此电焊电动机的总容量为 Pe=PNN100=SNcosN100=138.40.6=83.04kW （2.13）有功计算负荷 P30=KdPe=0.3583.04kW=29.064kW （2.14）无功计算负荷 Q30= P30tan=29.064kW1.33=38.655kVAR （2.15）视在计算负荷 S30=P30cos=29.064kW0.6=48.44kVA （2.16）计算电流 I30=S303UN=48.44kW1.7320.38=73.599A （2.17）维修车间加工照明负荷计算除了维修车间必要的金属切削机床和电焊外，照明设备是必不可少的，照明的安装容量，由上图的车间布置图可大约设计出车间照明总面积约为2000M2（单位面积安装功率为6W/M2,预计高度为7-11M）。则本车间布置的一般照明负荷为 P30=A*=2000*6=12kW (2.18) 下表2.4所列为维修车间所有面积的灯功率数。表2.4 维修车间照明灯功率统计单独使用一般照明度（lx）面积（m2）安装功率（W）工艺室303*6120工具室303*6120变压器室203*7.575低压配电室303*7.5120高压室303*7.5120总计555总照明负荷为 P30=12+0.555=12.555kW （2.19） 车间总负荷根据金属切削机床、电焊机和照明设备的功率，可以大致计算出该车间的总负荷。（查表可得Kp=0.98,Kq=0.97,Kp为有功功率同时系数，Kq为无功功率同时系数）。 P30=KpP301+P302=0.98115.054kW=112.76kW （2.20） Q30=KPQ301+Q302=0.97187.435=181.812kVAR （2.21） S30=P302+Q302kVA=213.9kVA （2.22） I30=P303*0.38kV=171.326A （2.23）2.3无功功率补偿在工业与民用用电的设备中，有大量的工作要通过向系统吸收感性无功功率来建立一个交变的磁场，这就使系统输送的电能中无功功率的成分相对增加，在系统输送线路规格一定的情况下，将影响到有功功率的输送。电网中的有些电力负荷如变压器、电动机等，大部分都属于感性负荷，在运行的过程当中需向这些设备提供有关的无功功率。在电网中安装无功补偿设备以后，例如并联电容器，可以减少一些电网电源向感性负荷提供和由线路输送的无功功率，由于减小了无功功率在电网中的一些流动，因此可降低线路和变压器的电能损耗，这就是无功补偿。2.3.1功率因数 功率因数低对供配电的影响无功功率大的表现是功率因数低，无功功率大会对系统造成影响：1）使配电设备的容量增加：在三相交流系统中，有功功率和电流的关系为： （2.24）其中为有功功率，是系统向用电设备提供的，要转化为其他能量的功率，这部分功率是不会减少的。因此当电压一定时，功率因数会越小，也就是无功分量会越大，则电流会越大。若承受较大的电流，系统电气设备的容量必要加大，这会增加系统成本，使电气设备利用率大大降低。2）供电系统的损耗会增加：从供配电系统功率的损耗计算式中可以难看出，通过系统电流增加，系统上的功率损耗也增加。3）电压损失增加：线路电流越大，电压损失也越大。4）发电机效率降低：当负荷对无功功率需求量增加时，发电机必须增加有关的无功功率去平衡，这样就会降低效率。 提高功率因数的意义用电设备中绝大部分属于感性负荷，用电单位功率因数小于1。为了充分保证供电的质量，充分利用电力中发配电设备的容量，减小电网的功率损耗和电能损耗，就必须提高用电单位的功率因数。用户的补偿容量在全国供电规则中有规定：“无功电力应就地平衡，用户应在提高用电自然功率的基础上，装置无功补偿设备，做到随着负荷和电压变动可以及时投入或切除，防止无功电力的倒送。因此，在供配电系统中，必须补偿无功功率，即提高功率因数，方便提高系统中用电设备的有效利用率。2.3.2补偿容量Qc该厂380v侧最大功率因数假设为0.64，而供电部门要求10kv进线侧最大负荷时功率因数不得低于0.9，其他情况不能低于0.85，考虑到主变压器的无功损耗远远大于有功损耗。因此，380侧最大时负荷功率因数要大于0.9，去补偿无功功率。一般采用并联电容器的方式去补偿无功功率。并联电容器的补偿容量和台数根据补偿前的要求和功率因数决定。以下为我所假设的补偿容量。补偿容量Qc,补偿前的变压器低压侧平均功率因数为 Qc=P30(tan1-tan2)=qcP30 （2.25）tan=Q30P30=181.812112.76=1.61 （2.26）将cos由0.64提高到0.9以上所需要的补偿容量为（有表可查得qc=1.08）QcqcP30=0.7112.761.08kVAR=85.24kVAR（2.27）考虑到三相平衡，取Qc=90kVAR，则补偿后视在计算负荷为112.76-90=22.76kVAR（取30kVAR） （2.28）在车间变电所内进行低压集中补偿，查有关手册PGJ1A型无功功率自动补偿屏，采用2-4-4-4组合形式，内装BZMJ0.4-10-3型电容器，此电容器额定容量为10kVAR,故选用3个，安装容量为310kVAR=30kVAR. （2.29）3变压器及电气主接线的选择3.1 变压器的选择3.1.1 电力变压器分类变电所中最关键的一次设备就是电力变压器，主要功能就是将电力系统中电能电压升高或降低，便于电能的快速输送、合理分配和正确使用。常用变压器种类，在中低压供配电系统当中，有如下几种分类方法： 按相数分：有单相电力变压器和三相电力变压器。大多数场合都是使用三相电力变压器，但在一些低压单相负载较多的场合，也可以使用单相变压器。 按绕组导体材料分：有铜绕组和铝绕组两大类变压器，目前一般采用低损耗的铜绕组变压器。 按绕组绝缘分：有油浸式变压器、干式变压器和充气式变压器等几种。 按绕组联结组别分：有Yyn0和Dyn11两种。 按变压功能分：有升压变压器和降压变压器两类。3.1.2 电力变压器的联结组电力变压器的联结组，是指变压器一、二次绕组采取不同的联结方式而形成变压器一、二次侧对应的线电压之间有不同的相位关系。610KV变压器中有Yyn0和Dyn11两种常见的联结组，配电变压器用Dyn11联结有以下优点： 对Dyn11联结变压器来说， 3n次谐波电流在其三角形接线的一次绕组内形成环流，不至于注入公共的电网中去，这一次绕组接成星形接线的Yyn0联结变压器有利于抑制高次谐波电流。 Dyn11联结变压器的零序阻抗比Yyn0联结变压器的零序阻抗要小的多，因此更有利于切除低压单相接地故障保护的动作和故障。 当低压侧接用单相不平衡负荷时，因为Yyn0联结变压器要求低压中性线电流不得超过低压绕组额定电流的25%，因此大大限制了其接用单相负荷的容量，影响了变压器设备的发挥。Yyn0和Dyn11一、二次绕组接线如图3.1所示。 a b图3.1 一、二次绕组接线a Yyn0联结组一、二次绕组接线 b Dyn11联结组一、二次绕组接线GB 50052-2009供配电系统设计规范规定：低压为TN及TT系统时，应该选用Dyn11联结变压器。Dyn11联结器的低压侧中性线电流允许达到低压绕组额定电流的75%以上，并且承受单相不平衡负荷的能力比Yyn0联结变压器大得多。3.1.3 变压器台数和容量的选择 选择主变压器台数应当考虑以下原则:1) 三级负荷一般设一台变压器，但考虑现有开关设备开断容量的限制，所选单台变压器的容量一般不大于1250kVA；当用电负荷所需的变压器容量大于1250kVA时，通常应采用两台或更多台变压器。2) 对季节性或昼夜性负荷较多的变电所，可采用单独的变压器供电，当这些负荷不投入使用时，要切除相应的供电变压器，以便减少空载损耗。3) 遇到有较大的冲击性负荷时，避免对其他负荷供电质量的影响，单独设立变压器对其供电。4) 对供有大量一、二级负荷时，为保证供电的可靠性，应设两台或者多台变压器。为了起到相互备用的作用。5) 在确定变压器台数时，考虑负荷的发展，要留有一定余量。 变压器容量的选择1）只装一台主变压器主变压器容量SN.T要满足所有用电设备总计算负荷S30的需要，即 （3.1）2) 装有两台主变压器 单台变压器的容量SN.T应该同时满足以下条件： a.当任一台变压器单独运行时，满足总计算负荷S30大约60%-70%左右需要，也就是 （3.2） b.当任一台变压器单独运行时，满足所有一、二级负荷的要求。也就是 （3.3）主变压器的单台容量上限主变压器所在的车间变电所，其单台容量一般不大于1000kVA。这一是受以往低压电器断流能力及短路对稳定度的要求限制，另一面也是考虑到使变压器更接近车间负荷中心，减少电压损耗电能损耗、有色金属消耗量和电压损耗。3.1.4 变压器型号的选择 本车间设备负荷和照明负荷都属于三级负荷，三级负荷不属于前两级负荷，它对于供电系统无特殊要求，并且负荷容量不大，所以选用一台Dyn11联结方式的车间变压器。 由于S30=213.9KVA。一般而言，装一台变压器的变电所，主变压器容量SNT不应小于变压器的额定容量s30，即SNTS30，另外，车间所要求的环境是少尘，考虑到今后电力负荷的有关增长，要留有一定的余量，故可选用SL7-350/10型变压器一台。 注：SL7-350/10：三相铝线式变压器，额定容量为350KVA，高压绕组电压为10KV.3.2 车间变电所主接线的确定 车间变电所的主接线图车间变电所的主接线有如下情况：1） 有高压配电所和工厂总降压变电所高压侧的测量仪、开关电器和保护装置，常常安装在配电线路的首段，也就是总配电所的高压配电室内，车间变电所只设立变压器室和低压配电室，高压侧多数不装开关或只安装简单的熔断器、避雷器、隔离开关等，如图3.2所示。图3.2 车间变电所高压侧主接线方案a）高压电缆进线，无开关 b）高压电缆进线，装隔离开关 c）高压电缆进线，装隔离开关-熔断器 d）高压电缆进线，装负荷开关-熔断器 e）高压架空进线，装跌开式熔断器和避雷器 f）高压架空进线，装隔离开关-熔断器和避雷器g）高压架空线，装隔离开关-熔断器和避雷器从图中可以看出，高压架空进线，变电所的高压侧必须装避雷器，为了防止防雷电波沿着架空线路入侵到变电所击毁电力变压器及其他设备的绝缘系统。当采用高压电缆进线时，避雷器装在电缆的首端，而且接地端要连同电缆的金属外皮一起接地。此时变压器高压侧一般可以不装设避雷器。假如变压器高压侧为架空线路而又经过一段电缆引入时，则变压器高压侧仍装设避雷器。 2）工厂无总变、配电所的车间变电所当工厂内没有总降压变电所和高压配电所，车间变电所一般就是工厂的降压变电所，高压侧的开关电器、保护装置和测量仪表等，都要配备齐全，所以一般设置个高压配电室。当变压器供电可靠性要求不高、容量较小的情况下，可以不设立高压配电室，高压侧的开关电器可以装在变压器室的墙上或电杆上，在低压侧计量电能也可以高压柜就装在低压配电室内部，在高压侧计量电能。小型车间变电所主接线图由于本车间属于小型车间，其总容量不超过500kVA，所以选择高压侧采用隔离开关-熔断器或户外跌开式熔断器的变电所主接线图。如图3.3所示。图3.3 隔离开关-熔断器变电所主接线图这种变电所相当简单经济稳定，但是供电可靠性不高，当主变压器发生故障时，整个变电所都要停电。又由于隔离开关和熔断器不能带负荷进行操作，因此变电所送停电的操作程序会比较复杂假如稍有疏忽，容易发生带负荷拉闸的严重事故，而且熔断器熔断后，更换熔体的话会需要一定时间，会影响供电可靠性。但是这种主接线简单经济，对于本车间小容量变电所是很恰当的。4 设备选择与校验4.1 导线的选择与校验4.1.1 导体材料选择电线电缆所采用的导体材料，一般有铜和铝两种，相比之下，铜的导电率比较高，20时的电阻率比铝在相同温度下要小1.68倍。载流量相同时，铝线芯截面是铜的1.5倍左右。所以采用铜线芯损耗比较低，机械性能也比铝材好，延展性好，便于安装和加工，韧性强度是是铝材的1.7倍，但铝材比重小，当电阻值相同时，铝线芯质量仅为铜的一半，很明显，铝线较轻。总而言之，各有个的好处，使用哪种导体，要根据实际情况进行合理的分析后进行选择。经过分析发现这个小型车间所要求的导体材料不高，从经济角度来看，选用铝导线。4.1.2导体横截面选择为了保证供电系统可以优质、安全、可靠的运行，选择导线和电缆的横截面积必须满足以下几