工厂供配电技术课程设计样本.doc

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山西工程技术学院信息工程与自动化系
工业供配电技术课程设计报告

题目名称: 合肥 机械厂降压变电所设计
姓 名: 郭晨宇
学 号:
班 级: 电气自动化1班
指导教师: 刘辉
成 绩:

课程设计任务书
学
生
姓名
郭晨宇
专业
电气自动化技术
指导教师
姓名
刘辉
类别
学号

班级
1班
职称
讲师
本校
一、 设计题目
合肥械厂降压变电所设计
二、 课程设计原始数据资料
① 工厂总平面图

合肥机械厂总平面图
②供电电源情况
按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定, 本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-120, 导线为等边三角形排列, 线距为2m; 干线首端距离本厂约8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护, 定时限过电流保护的动作时间为1.7s。为满足贯彻二级负荷的要求, 可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km, 电缆线路总长度为25km。
③工厂负荷情况
本厂多数车间为两班制, 年最大利用负荷小时为4600h, 日最大负荷持续时间为6h, 该厂除铸造车间、 电镀车间和锅炉房属二级负荷外, 其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相, 额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相, 额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如下表所示。
工厂负荷统计资料
厂房编号
厂房名称
负荷类别
设备容量/kW
需要系数
功率因数
1
铸造车间
动力
300
0.3
0.70
照明
6
0.8
1.0
2
锻压车间
动力
350
0.3
0.65
照明
8
0.7
1.0
7
金工车间
动力
400
0.2
0.65
照明
10
0.8
1.0
6
工具车间
动力
360
0.3
0.60
照明
7
0.9
1.0
4
电镀车间
动力
250
0.5
0.80
照明
5
0.8
1.0
3
热处理车间
动力
150
0.6
0.80
照明
5
0.8
1.0
9
装配车间
动力
180
0.3
0.70
照明
6
0.8
1.0
10
机修车间
动力
160
0.2
0.65
照明
4
0.8
1.0
8
锅炉房
动力
50
0.7
0.80
照明
1
0.8
1.0
5
仓库
动力
20
0.4
0.80
照明
1
0.8
1.0
生活区
照明
350
0.7
0.90

④ 气象资料
本厂所在地区的年最高气温为38℃, 年平均气温为23℃, 年最低气温为-8℃, 年最热月平均最高气温为33℃, 年最热月平均气温为26℃, 年最热月地下0.8m处平均温度为25℃。当地主导风向为东北风, 年雷暴日数为20。
⑤ 地质水文资料
本厂所在地区平均海拔500m, 地层以黄土为主, 地下水位为2m
⑥电费制度
本厂与当地供电部门达成协议, 在工厂变电所高压侧计量电能, 设专用计量柜, 按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量计为18元/kVA, 动力电费为0.20元/kW·h, 照明电费为0.50元/kW·h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.90。另外, 电力用户需按新装变压器容量计算, 一次性地向供电部门交纳供电贴费: 6~10kV为800元/kVA。
三、 设计任务:
⑴ 负荷计算和无功功率补偿
⑵ 总降压变电所的所址和型式
⑶ 总降压变电所的主结线方案( 要求从两个比较合理的方案中优选) , 总降压变电
所要结合主结线方案的确定, 确定主变压器型式、 容量和数量
⑷ 短路电流的计算, 并选择变电所一次设备
⑸ 选择工厂电源进线及工厂高压配电线路
⑹ 选择电源进线的二次回路方案及整定继电保护
⑺ 总降压变电所防雷保护和接地装置的设计
四、 设计报告:
1、 格式要求
⑴ 页面: A4, 上下左右页边距2.0厘米。
⑵ 题目: 小二黑体加粗; 大标题: 三号黑体加粗; 小标题: 小四黑体加粗; 正文: 五号宋体。
⑶ 页码: 底部居中。
2、 报告内容:
⑴设计目标
⑵设计任务
⑶设计过程与内容
⑷结论与心得
五、 进度安排
第

十

七

周

周一
.6.12
下达课程设计任务书: 明确课程设计的具体要求和应完成的设计任务, 学生对课程设计所需各个步骤有个总体把握。
搜集、 整理和研究资料: 针对题目本身涉及内容, 经过书籍、 文献、 网络等手段查阅相关资料。在学习借鉴类似课题研究成果同时, 提出自己的设计思路和方法。
周二
. 6.13
负荷计算和无功功率补偿。利用需要系数法进行负荷计算, 经无功功率补偿后功率因数不得低于0.90。
周三
. 6.14
短路电流的计算。合理选择短路点,
欧姆法计算各短路点的参数并绘制成格。
周四
. 6.15
总降压变电所的所址和型式、 主变压器的选择以及总降压变电所主结线方案。
满足安全、 可靠、 优质、 经济的要求。
周五
. 6.16
总降压变电所一次设备、 工厂电源进线及工厂高压配电线路的选择与校验。必须按照变电所一次设备及进出线选择与校验的相应条件与项目进行此项工作, 以确保运行的安全可靠。
第

十

八

周

周一
. 6.19
周二
. 6.20
电源进线的二次回路方案、 继电保护、 防雷保护和接地装置。
周三
.6.21
电源进线的二次回路应包含高压断路器的操动机构控制与信号回路、 变电所的电能计量回路、 变电所的测量与绝缘监察回路。
周四
.6.22
继电保护装置设计: 应满足对可靠性、 选择性、 灵敏性、 速动性的要求, 防雷保护应具有直击雷和雷电入侵波的防护功能, 接地装置的设计应经济合理。
周五
.6. 23
课程设计报告的撰写。
六、 参考资料
[1] 刘介才编.工厂供电课程设计指导[M].北京: 机械工业出版社, . 22～169
[2] 王荣潘编.工厂供电设计与实验[M].天津:天津大学出版社,1989.24～148
[3] 成兵.220kV变电站站用电设计与应用[J]. 安徽电力, , (01)
[4] laofan7835. 35KV变电站继电保护设计[EB/OL]. , ,12, 17
[5] l732613. 35KV变电所设计[EB/OL]., ,06, 19

签 字 栏
设计工作起止日期: 6月12日至 6月23日
教师审核
指导教师
( 签字)

日期
年 月 日

山西工程技术学院信息工程与自动化系

合肥机械厂降压变电所设计

一、 设计目标:
本设计是电气类课程的重要实践教学环节。经过设计, 巩固工厂供配电的理论知识, 了解实际工程中供电设计的方法、 内容、 步骤。达到利用原始资料、 设计任务书及所学的理论知识进行供电设计, 提高应用规范、 手册和绘制图纸的能力。
二、 设计任务:
由指导教师下达的课程设计任务书内容完成以下任务:
⑴ 负荷计算和无功功率补偿
⑵ 总降压变电所的所址和型式
⑶ 总降压变电所的主结线方案( 要求从两个比较合理的方案中优选) , 总降压变电
所要结合主结线方案的确定, 确定主变压器型式、 容量和数量
⑷ 短路电流的计算, 并选择变电所一次设备
⑸ 选择工厂电源进线及工厂高压配电线路
⑹ 选择电源进线的二次回路方案及整定继电保护
⑺ 总降压变电所防雷保护和接地装置的设计
三、 设计过程与内容:
( 一) 负荷计算和无功功率补偿
1、 车间用电设备组和工厂计算负荷的确定
由于本设计需要选择设备, 应该采用比较详细的的计算方法, 这里选择逐级计算法。逐级计算方法是指根据用户的供配电系统图, 从用电设备开始, 朝电源方向逐级计算, 最后求出用户总的计算负荷的方法。
容量大小是确定供电系统, 选择变压器容量、 电气设备、 导线截面和仪表量程的依据, 也是整定继电器保护的重要依据。
负荷统计表中的数据已给出, 依据这些数据, 计算出, , 填入相应的表中。
1) 根据表提供的参数值, 计算并填入表2-1中。计算公式如下:

2) 对于成组低压用户的高压计算负荷, 还应计入变压器和高压线路的功率损耗。
各厂房和生活区的负荷计算如表1-1所示。
表1-1 汾洲机械厂负荷计算表
编号
名称
类别
设备容量
需要系数
cosφ
tanφ
计算负荷
P30/Kw
Q30/Kw
S30/KVA
I30/A

1

铸造 车间

动力
300
0.3
0.70
1.02
90
91.8
-
-
照明
6
0.8
1.0
0
4.8
0
-
-
小计
306
-

94.8
91.8
132
201

2
锻压车间
动力
350
0.3
0.65
1.17
105
123
-
-
照明
8
0.7
1.0
0
5.6
0
-
-
小计
358
-

110.6
123
165
251
6
热处理车间
动力
150
0.6
0.8
0.75
90
67.5
-
-
照明
5
0.8
1.0
0
4
0
-
-
小计
155

94
67.5
116
176
5
电镀 车间
动力
250
0.5
0.8
0.75
125
93.8
-
-
照明
5
0.8
1.0
0
4
0
-
-
小计
255
-

129
93.8
160
244
10
仓库
动力
20
0.4
0.8
0.75
8
6
-
-
照明
1
0.8
1.0
0
0.8
0
-
-
小计
21

8.8
6
10.7
16.2
编号
名称
类别
设备容量
需要系数
cosφ
tanφ
计算负荷
P30/Kw
Q30/Kw
S30/KVA
I30/A
4
工具 车间
动力
360

108
144
-
-
照明
7
0.9
1.0
0
6.3
0
-
-
小计
367
-

144.3
144
184
280
3
金工 车间
动力
400
0.2
0.65
1.17
80
93.6
-
-
照明
10
0.8
1.0
0
8
0
-
-
小计
410

88
93.6
128
194
9
锅炉房
动力
50
0.7
0.8
0.75
35
26.3
-
-
照明
1
0.8
1.0
0
0.8
0
-
-
小计
51
-

35.8
26.3
44.4
67
7
装配 车间
动力
180
0.3
0.7
1.02
54
55.1
-
-
照明
6
0.8
1.0
0
4.8
0
-
-
小计
186

58.8
55.1
80.6
122
8
机修 车间
动力
160
0.2
0.65
1.17
32
37.4
-
-
照明
4
0.8
1.0
0
3.2
0
-
-
小计
164

35.2
37.4
51.4
78
11
生活区
照明
350
0.7
0.9
0.48
245
17.6
272
413
总计(380V侧)
动力
2220

1015.3
856.1
-
-
照明
403
计入KΣp=0.8 KΣq=0.85
0.75

812.2
727.6
1090
1656
2、 无功功率补偿
而按照中国原电力工业部规定100kvA的供电用户, 功率因素为0.9以上。由表2-1可知该厂380侧最大负荷是的功率因数只有0.75, 要求该厂10KV进线侧最大负荷时功率因数不应低于0.94。考虑到主变电器的无功损耗远大于有功损耗, 因此380V侧最大负荷时功率因数应稍大于0.94, 暂取0.96来计算380V侧所需无功功率补偿容量:
Qc=P30(tanφ1-tanφ2)=812.2[tan(arccos0.75)-tan(arccos0.96)]=479 kvar
选PGJ1型低压自动补偿屏, 并联电容器为BW0.4-14-3型, 采用其方案1( 主屏) 1台与方案3( 辅屏) 5台相组合, 总共容量84kvar×6=504kvar。因此无功功率补偿后工厂380V侧和10KV侧的负荷计算如表1-2所示。

PGJ1型低压无功功率自动补偿屏的接线方案
因没有选出变压器, 因此低损耗的变压器的功率损耗可按下列估算法:

表1-2 无功功率补偿后工厂的计算负荷
项目
cosφ
计算负荷
P30/kW
Q30/kvar
S30/kVA
I30/A
380V侧补偿前负荷
0.75
812.2
727.6
1090
1656
380V侧无功补偿容量

-504

380V侧补偿后负荷
0.964
812.2
223．6
842．4
1280
主变压器功率损耗

0．015S30=12.64
0.06S30=51

10KV侧负荷总计
0.949
824.8
274.6
869
57.7
( 二) 变电所位置和型式的选择
负荷中心的确定
在工厂平面图的下面和左侧, 任作一直角坐标的x轴和y轴, 测出各车间和生活区的负荷中心点的坐标位置, 例如: 、 ……。而工厂的负荷中心设在, ……=
按负荷功率矩法确定负荷中心
( 2-1)
( 2-2)
变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心。工厂的负荷中心按功率矩法来确定, 由与计算公式得:

5.4

5.0
计算: x=5.4, y=5.0( 注: 选择坐标原点是以平面图的左下角)
由计算结果可知, 工厂的负荷中心在2, 3, 5, 6号车间之间。考虑到方便进出线, 周边环境及交通情况, 决定在5号车间的西侧仅靠车间修建工厂变电所, 其形式为附设式。如图2-1( 注: 图中距离在留10﹪裕量) 所示。
( 三) 车间变电所主变压器台数、 容量与类型与主接线方案
1、 主变压器台数和容量的选择
根据工厂的负荷性质和电源情况, 工厂变电所的主变压器可有下列两种方案:
1) 装设一台主变压器 型号采用S9, 而容量根据式, 选,即选一台S9-1000/10型低损耗配电变压器。至于工厂二级负荷的备用电源, 由与邻近单位相联的高压联络线来承担。
2) 装设两台主变压器 型号亦采用S9, 二每台容量按式
, 即

且
因此选两台S9-630/10型低损耗配电变压器。工厂二级负荷的备用电源亦与邻近单位相联的高压联络线来承担。
2、 确定车间变电所主变压器型式
在一般正常环境的变电所, 可选用油浸式变压器, 且应优先选用如S9系列或S11系列。在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全的场所, 应选择S9-M、 S11-M.R等密闭式变压器或防腐型变压器; 对于高层建筑内的变电所宜选用SC9等系列环氧树脂浇柱式干式变压器和SF6充气型变压器, 对消防要求较高的场所, 宜采用干式电力变压器( SC、 SCZ、 SG3、 SG10、 SC6等) ; 对于多雷区及土壤电阻率较高的山区, 宜选用放电类型变压器, 如SZ等型变压器, 其二次绕组采用曲折线(Z形)联结。由于二次绕组三个相均分成两半, 而且错相联接。在雷电过电压波入侵时, 其二次侧同一铁心柱上的两半绕组的两部分感应电动势正好抵消, 因此不会在变压器低压侧配电线路上感应出危险过电压, 从而有利于防雷; 对电网电压波动较大的, 为改进电能质量应采用有载调压电力变压器( SZ7、 SFSZ、 SGZ3等) 。
本设计选择S9系列三相油浸自冷电力变压器。
3、 变电所主接线方案的设计
变电所主结线方案的选择 按上面考虑的两种主变压器的方案可设计下列两种主接线方案:
( 1) 装设一台主变压器的主接线方案 如图所示(见图3-1)
( 2) 装设两台主变压器的主接线方案 如图所示(见图3-2)
图3-1: 装设一台主变的变电所主接线方案( 附高压柜列图)
Y0
Y0
220/380V
S9-630
GG-1A(F)
GG-1A(F)-07
10/0.4kV
S9-630
10/0.4kV
联络线
( 备用电源)
GG-1A(F)-54
GG-1A(F)-113、 11
GW口-10
10kV
FS4-10
GG-1A(J)-01
GG-
1A(F)
-113
GG-
1A(F)
-11
GG-
1A(J)
-01
GG-
1A(F)
-96
GG-
1A(F)
-07
GG-
1A(F)
-54
主
变
主
变
联络
( 备用)
高压柜列
-96

图3-2: 装设两台主变的变电所主接线方案( 附高压柜列图)
( 3) 两种主接线方案的计算经济比较 如表3-3
表3-3 两种主接线方案的比较
技术指标
供电安全性
满足要求
满足要求
供电可靠性
基本满足要求
满足要求
比较项目
装设一台主变的方案( 图4-1)
装设两台主变的方案( 图4-2)
灵活方便性
只一台主变, 灵活性稍差
由于有两台主变, 灵活性较好
扩建适应性
稍差一些
更好一些
经济指标
电力变压器的综合投资额
查表得S9-1000单价为15.1万元, 而由表4-1查得变压器综合投资约为其单价的2倍, 因此其投资为2×15.1万元=30.2万元
查表得S9-630单价为10.5万元, 因此两台综合投资为4×10.5万元=42万元, 比1台主变方案多投资11.8万元
高压开关柜的综合投资额
查表得GG-1A( F) 型柜按每台3.5万元计, 查表4-1得其综合投资按设备价1.5倍计, 因此其综合投资约为4×1.5×4万元=24万元
本方案采用6台GG—1A(F)柜, 其综合投资约为6×1.5×4万元=36万元, 比1台主变的方案多投资12万元
电力变压器和高压开关柜的年运行费
参照表4-1( 变配电所变压器和高压设备及线路年运行费估算表) 计算, 主变的折旧费=30.2×0.05=1.51万元; 高压开关柜的折旧费=24×0.06=1.44万元; 变配电设备维修费=( 30.2+24) ×0.06=3.25万元; 主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为6.4元
主变的折旧费=42×0.05=2.1万元; 高压开关柜的折旧费=36×0.06=2.16万元; 变配电设备维修费=( 42+36) ×0.06=4.68万元; 主变和高主变和高压开关柜的折旧费和维修管理费每年为8.94万元, 比1台主变的方案多耗2.74万元
供电贴费
按800元/kVA计, 贴费为1000×0.08万元=80万元
贴费为2×630×0.08万元=100.8万元, 比1台主变的方案多交20.8万元
从上表能够看出, 按技术指标, 装设两台主变的主接线方案( 图3-2) 略优于装设一台主变的主接线方案( 图3-1) , 但按经济指标, 则装设一台主变的方案远优于装设两台主变的方案, 因此决定采用装设一台主变的方案。
( 四) 短路电流的计算及一次设备的选择与校验
1、 短路电流计算
短路电流计算的方法, 常见的有有名值法( 欧姆法、 绝对值法) 和标幺值法。
本设计采用标幺制法进行短路电流的计算
计算公式有: 电力系统的电抗标幺值: ( 4-1)
电力线路的电抗标幺值: ( 4-2)
电力变压器的电抗标幺: (4-3)
1) 绘制计算电路( 如图4-1)

图4-1 短路计算电路图
2) 确定短路计算基准值
设=100MVA, =,即高压侧低压侧, 则

3) 计算短路电路中各元件的电抗标幺值
(1) 电力系统 已知, 故

(2) 架空线路 查表( LJ型铝绞线的主要技术数据表) , 得LGJ-150的X0=0.36Ω/km, 而线路长8km, 故

(3)电力变压器 查表( S9系列铜线配电变压器的主要技术数据) , 得UZ%=4.5,故

因此绘短路计算等效电路图, 如图4-2所示

k-1
k-2

图 4-2短路计算的等效电路图
4) 计算k-l点(10.5kv侧)的短路总电抗及三相短路电流和短路容量
(1) 总电抗标幺值

(2) 三相短路电流周期分量有效值

(3) 其它短路电流

(4)三相短路容量

5) 计算k-2点(0.4KV侧)的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量
(1)总电抗标幺值

(2)三相短路电流周期分量有效值

(3)其它短路电流

(4)三相短路容量

上短路计算结果综合图表4-1所示:
表5-1 短路计算结果
短路计算点
三相短路电流
三相短路容量/MVA

k-1
1.88
1.88
1.88
4.79
2.84
34.25
k-2
19.41
19.41
19.41
35.72
21.16
13.48
2、 一次设备的选择与校验
电气设备在使用中, 不但要求在正常工作条件下安全可靠的运行, 而且要求在发生严重短路时不受到严重破坏。因而要根据环境条件和供电要求确定其形式和参数, 保证电器正常运行时安全可靠, 故障时不致损坏, 并在技术合理时注意节约, 另外, 还应根据产品情况及供应能力统筹兼顾, 条件允许时优先选用先进设备。
一次设备选择校验见表4-2
为了保证一次设备安全可靠的运行, 必须按下列条件选择和校验:
1) 按正常工作条件, 包括电压、 电流、 频率、 开断电流等选择。
2) 按短路条件, 包括动稳定和热稳定来校验。
3) 考虑电气设备运行的环境条件如温度、 湿度、 海拔以及有无防尘、 防腐、 防火、 防爆等要求。
4) 按各类设备的不同特点和要求进行选择。
表4-2 10kv侧一次设备的选择校验
选择校验项目
电压
电流
断流
能力
动稳定度
热稳定度
装置地点条件
参数

数据
10kV
57.7A
1.96kA
5.0kA

一次设备型号规格
额定参数

断路器SN10-10I
10kV
630A
16kA
40kA

隔离开关GN6-10/200
10kV
200kA
-
25.5kA

高压熔断器
RN2-10
10kV
0.5
50kA
_
_
电压互感器
JDJ-10
kV
-
-
-
-
电压互感器
JDZJ-10

-
-
-
-
电流互感器
LQJ-10
10kV
100/5
-

避雷器FS4-10
10kV
_
-
-
-
户外隔离
开关
GW4-12/400
12k
400A

25kA

表4-3 380侧一次设备的选择校验
选择校验项目
电压
电流
断流
能力
动稳定度
热稳定度
装置地点条件
参数

数据
380kV
1320A
19.7kA
36.2kA

一次设备型号规格
额定参数

低压断路器
DW15-1500
380V
1500A
16kA
40kA
-
低压断路器
DZ20-630
380V
630A
-
30kA
-
低压刀开关
HD13-1500
380V
1500A
-
_
_
电流互感器
LMZJ1-0.5
500V
1500/5
-
-
-
电流互感器
LMZ1-0.5
500V
100/5
160/5
-

高低压母线的选择
查表( 6～10KV变电所高低压LMY型硬铝母线的常见尺寸) , 则10KV母线选LMY—3( 40×4) , 即母线尺寸为40mm×4mm; 380V母线选LMY—3( 120×10) ＋80×6, 即相母线尺寸为120mm×10mm, 中性母线尺寸为80mm×6mm。
( 五) 变电所进出线的选择与校验
1、 变电所进出线的方式的选择
架空线在供电可靠性要求不很高或投资较少的中小型工厂设计中优先选用, 电缆在供电可靠性要求较高或投资较高的各类工厂供电设计中优先选用。架空线路与电缆线路相比, 架空线路受自然条件影响大, 占空间大, 在城市中架设影响市容, 高压线路经过居民区是有较大危险, 故架空线路使用受一定条件的限制, 但由于架空线路具有投资费用低、 建设速度快、 容易发现故障, 维修简单等优点, 因此企业应用比较广泛, 有条件的采用架空线路加电缆引入段。
2、 变电所进出线导线和电缆型式的选择
高压架空线
1) 架空线路的选择:
( 1) 一般采用铝绞线。
( 2) 当档距或交叉档距较长、 电杆较高时, 宜采用钢心铝绞线。
( 3) 沿海地区或有腐蚀性介质的场所, 宜采用铝绞线或防腐铝绞线。
2) 架空线的敷设原则
( 1) 在施工和竣工验收中必须遵循有关规定, 以保证施工质量和线路安全运行。
( 2) 合理选择路径, 做到路径短, 转角小, 交通运输方便, 并与建筑物保持一定的安全距离。
( 3) 按有关规程要求, 必须保证架空线路与地及其它设施在安全距离内。
( 4) 电杆尺寸应满足以下要求:
①不同电压等级线路的档距不同,6～10KV线路档距为80～120m。
②同杆导线的线距与线路电压等级及档距等因素有关, 10KV线路线距约为0.6m～1m。
③弧垂要根据档距,导线型号与截面积, 导线所受拉力及气温条件等决定。垂弧过大易碰线, 过小易造成断线或倒杆。
高压电缆线
1) 一般环境和场所, 可采用铝芯电缆; 但在有特殊要求的场所, 应采用铜芯电缆。
2) 埋地敷设的电缆, 应采用有外保护层的铠装电缆; 但在无机械损伤可能的场所, 可采用塑料护套电缆或带外保护层的铅包电缆。
3) 在可能发生位移的土壤中埋地敷设的电缆, 应采用钢丝铠装电缆。
4) 敷设在管内或排管内的电缆, 一般采用塑料护套电缆, 也可采用裸铠装电缆。
5) 电缆沟内敷设的电缆, 一般采用裸凯装电缆、 塑料护套电缆或裸铅包电缆。
6) 交联聚乙烯绝缘电缆具有优良的性能, 宜优先选用。
7) 电缆除按敷设方式及环境条件选择外, 还应符合线路电压要求。
低压穿管绝缘导线
一般采用铝芯绝缘线。但特别重要的或有特殊要求的线路可采用铜芯绝缘线。
低压电缆线
1) 一般采用铝芯电缆, 但特别重要的或有特殊要求的线路可采用铜芯电缆。
2) 明敷电缆一般采用裸铠装电缆。当明敷在无机械损伤可能的场所, 允许采用无铠装电缆。明敷在有腐蚀性介质场所的电缆, 应采用塑料护套电缆或防腐型电缆。
3) 电缆沟内电缆, 一般采用塑料护套电缆, 也可采用裸铠装电缆。
4) TN系统的出线电缆应采用四芯或五芯电缆。
综上本设计中电源进线采用架空线——钢芯铝绞线。
3、 导线截面的选择及校验
导线( 包括裸导线、 绝缘导线、 电缆和母线) 是供电系统中输送和分配电能的主要设备, 需要消耗大量的有色金属, 因此在选择时要保证供电系统的安全、 可靠运行; 充分利用导线的载荷能力, 节约有色金属, 降低综合投资。
导线的选择的原则:
1) 按短路时的热稳定条件选择导线截面
导线在经过正常计算电流时发热所产生的温升, 不应超过其正常运行时的最高允许温度, 以防止因过热引起导线绝缘损坏或加速老化。
2) 按允许电压损失选择
导线在经过正常计算电流时产生的电压损耗, 不应超过其正常运行时允许的电压损耗, 以保证供电质量。
3) 按机械强度选择
正常工作时, 导线应有足够的机械强度, 以防断线。一般要求所选截面应不小于该种导线在相应敷设下的最小允许截面。
另外, 对于绝缘导线和电缆, 还应满足工作电压的要求; 对于硬母线, 还应校验短路时的动、 热稳定度。
4) 按长时允许电流选择导线截面
导线的长时允许电流应不小于实际流过导线的最大长时工作电流
5) 按经济电流密度选择导线截面
出点线路的年运行费用包把括年电能损耗费和年折旧费, 其大小与导线截面关系密切。我们把年运行费用最小时的导线截面称为经济截面, 对应于经济截面的电流密度, 称为经济电流密度。
6) 按启动条件校验导线截面
一般6～10KV及以下高压配电线路及低压动力线路, 电流较大, 线路较短, 可先按发热条件选择截面, 再校验其电压损失和机械强度。
本设计的选择校验:
1) 10KV高压进线和引入电缆的选择
(1)10KV高压进线的选择校验 采用LJ型铝绞线架空敷设, 接往10KV公用干线。
①按发热条件选择 由A及室外环境温度33℃, 初选LGJ-16, 其35℃时其中:
＞I30, 满足发热条件。
②校验机械强度 最小允许截面=35mm2, 因此LGJ-16不满足机械强度要求, 故改选LJ-35。由于此线路很短, 不需要校验电压损耗。
(2)由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验 采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。
①按发热条件选择 由I30=I1N.T=57.7A及土壤温度28℃, 初选缆芯为25 mm2的交联电缆,其中: 90=85.85A＞I30, 满足发热条件。
②校验短路热稳定 按式计算满足短路热稳定的最小截面

式中的C值查资料, tima按终端变电所保护动作时间0.5s, 加断路器短路时间0.2秒, 再加0.05s计, 故, tima=0.75s。
因此YJL22-10000-3×25电缆满足短路热稳定要求。
2) 380V低压出线选择
(1)馈电给1号厂房(铸造车间)的线路采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。
①按发热条件选择 由I30=201A及地下0.8m土壤温度为28℃, 初选缆芯截面120mm2, 其中: <I30, 不满足发热条件。
②校验电压损耗 由工厂平面图量得变电所至1号厂房距离约100m, 而由资料查得120mm2的铝芯电缆的R0=0.31Ω/km(按缆芯工作温度75℃计), X0=0.07Ω/km一号厂房的P30=94.8kw,Q30=91.8kvar,因此按式得;

故满足允许电压损耗的要求。
③短路热稳定度校验 按式 求满足短路热稳定度的最小截面为

由于前面所选120mm2的缆芯截面小于, 不满足短路热稳定度要求, 因此改选缆芯截面为240mm2 的, 即VLV22-1000-3×240+1×120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆, 中性线芯按不小于相线芯一半选择, 下同。
(2)馈电给2号厂房(锻压车间)的线路 亦采用VLV22-1000-3×240+1×120的聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设。(方法同上)
(3)馈点给6号厂房(热处理车间)的线路 亦采用VLV22-1000-3×240+1×120的聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设。(方法同上)
(4)馈电给10号厂房(仓库)的线路, 由于就在变电所旁边, 而且共一建筑物, 因此采用聚氯乙烯绝缘铜芯导线BV-1000型, 5根(3根相线、 1根中性线、 1根保护线)穿硬塑料管埋地敷设
①按发热条件选择。由I30=16.2A及环境温度(年最热平均气温)28℃, 相线截面初选4mm2,其25℃; ＞, 满足发热条件。
按规定, 中性线和保护线也选为4mm2, 与相线截面相同, 即选用BLV-1000-1×mm2塑料导线5根穿内径25mm的硬塑管埋地敷设。
②校验机械强度 最小允许截面因此上面所选4mm2的导线满足机械强度要求。
③校验电压损耗 所选穿管线, 估计长度50m, 而查得R0=0.12Ω/km, X0=0.018Ω/km,又仓库的P30=129kw,Q30=93.8kvar,因此

满足允许的电压损耗5%的要求。故选择BV-1000-185。
(5)馈电给5号厂房(电镀车间)的线路 亦采用VLV22-1000-3×240+1×120的聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设。(方法同上)
(6) 馈电给4号厂房(工具车间)的线路 亦采用VLV22-1000-3×240+1×120的聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设。(方法同上)
(7)馈电给3号厂房(金工车间)的线路 亦采用VLV22-1000-3×240+1×120的聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设。(方法同上)
(8)馈电给9号厂房(锅炉房)的线路 亦采用VLV22-1000-3×240+1×120的聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设。(方法同上)
(9)馈电给7号厂房(装配车间)的线路 亦采用VLV22-1000-3×240+1×120的聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设。(方法同上)
(10)馈电给8号厂房(机修车间)的线路 亦采用VLV22-1