某车间制造厂配电所设计.docx

供电技术课程设计任务书（四）
一、设计目的
供电技术课程设计是按教学计划安排在供电课程结束后进行的教学实践环节，设计时间为一周。以加强学生所学供电理论的应用，培养学生综合运用所学知识，解决问题及分析问题的能力。培养学生初步的工程设计能力。通过课程设计使学生初步掌握电气工程设计的步骤及方法，学会编写设计说明书，并按国家标准绘制工程图样。
二、设计要求
要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定防雷和接地装置。最后要求写出设计说明书，采用IEP软件绘出设计图纸。
三、设计任务书
（一）设计题目
某制造厂车间变电所及其低压配电系统设计
（二）设计时间
2010年 1 月 6 日至 2010 年 1月 14 日
指导老师 （签名）
2011年 1 月 14 日
（三）设计依据
1、某车间负荷全部为三级负荷，对供电可靠性要求不高。
2、车间平面布置图如图1所示，车间电气设备明细表如表1所示，另外车间低压母线转供负荷如表2所示。

图1 某车间平面布置图

表1 某车间用电设备明细表
设备代号
设备名称
台数
单台容量（kW）
效率
功率因数
启动倍数
备注
1~3
普通车床C630-1
3
7.6
0.88
0.81
6

4
内圆磨床M2120
1
7.25
0.88
0.83
6

5，16
砂轮机S3SL-300
2
1.5
0.92
0.82
6.5

6
平面磨床M7130
1
7.6
0.88
0.82
6

7~9
牛头刨床B6050
3
4
0.87
0.82
6

10~12
普通车床C6140
3
6.125
0.89
0.81
6

13~15
普通车床C616
3
4.6
0.90
0.81
6

17，18
单臂龙门刨床B1012
2
67.8
0.86
0.81
2.5

19
龙门刨床B2016
1
66.8
0.86
0.81
2.5

20，21
普通车床C630
2
10.125
0.88
0.81
6

22
立式钻床Z535
1
4.625
0.90
0.80
6

23，38
立式车床C534J1
2
80
0.86
0.80
3

24
摇臂钻床Z35
1
8.5
0.87
0.82
5.5

25~28
镗床T68
4
9.8
0.86
0.65
5.5

29~33
插床B5032
5
4
0.87
0.8
6

34~37
普通车床C630-3
4
5.625
0.89
0.82
6

表2 某车间变电所低压转供负荷
序号
转供负荷名称
计算负荷
转供距离
（km）
Pc（kW）
Qc（kvar）
Sc（kVA）
1
机修车间
回路1
52
27

0.15
回路2
68
32

回路3
59
29

2
加工车间
回路1
47
18

0.1
回路2
38
22

回路3
41
27

3
汽车库
回路1
36
14

0.2
回路2
29
11

回路3
20
24

4
泵站
回路1
102
60

0.25
回路2
70
48

回路3

5
照明回路
（三相）
回路1
17

0.2
回路2
10

回路3
9

已知车间需要系数Kd为0.32，功率因数cosφ为0.6，正切值tanφ为1.33；低压母线有功功率同时系数为0.90，无功功率同时系数为0.95。

车间变电所电源原始数据如表3所示。

表3 车间变电所电源原始数据
设计
题目
序号
总降压变电所
车间变电所
地区环境
最热日平
均气温（oC）
车间最
大负荷
利用小
时数Tmax（h）
土壤
情况
自然
接地
电阻
（Ω）
二次母线
短路容量（MVA）
保护
动作
时限
tp（s）
电源进线
电压（kV）
电阻率
Skmax
Skmin
长度
l（km）
导线类型
U1N
U2N
地上
地下
架空
电缆
1
200
150
1.2
0.4

√
10
0.4
30
28
4500
100
20
2
250
200
1.3
0.4

√
10
0.4
35
20
5500
100
60
3
180
150
1.0
0.6

√
10
0.4
25
23
3500
300
25
4
300
250
1.1
0.5

√
10
0.4
32
25
4000
400
30
5
200
150
1.2
0.5

√
10
0.4
30
25
4500
200
35
6
350
200
1.0
0.6

√
10
0.4
27
15
5000
300
40
7
400
300
1.1
0.3

√
10
0.4
35
26
6000
500
20
8
450
250
1.2
0.6

√
10
0.4
25
15
5500
200
15
9
550
300
1.0
1.8
√

10
0.4
30
20
6500
50
10
10
350
200
1.3
1.5
√

10
0.4
28
16
4000
300
15
11
500
250
1.2
1.7
√

10
0.4
27
23
3500
200
40
12
250
100
1.1
1.3
√

10
0.4
33
18
3000
100
30
13
350
150
1.0
1.2
√

10
0.4
27
23
5000
200
10
14
550
200
1.3
2.0
√

10
0.4
35
20
3500
300
40
15
400
250
1.3
1.5
√

10
0.4
25
20
4000
100
30
16
550
200
1.2
2.5
√

10
0.4
36
25
6000
200
35
3、车间采用三班制。年最大有功负荷利用小时数见表3。
4、供电电源条件：
（1）从本厂35/10kV总降压变电所用架空县引进10kV电源，该变电所距本车间南0.3km。
（2）电力系统短路数据见表3所示。
（3）供电部门提出的技术要求如下：
a．工厂总降压变电所10kV配电出线定时限过电流保护装置的整定时间tp见表3。
b．车间最大负荷时功率因数不得低于0.92。
c．在车间变电所10kV侧进行计量。
d．供电贴费为700元/kVA，每月电费按两部电价制：基本电费为18元/kVA，动力电费为0.4元/kWh，照明电费为0.5元/kWh。
5、工厂自然条件：
（1）气象资料。年最高气温38oC，年平均气温35oC，年最低气温8oC，年最热月平均最高气温30oC，年最热月地下0.7~1m处平均温度20oC，常年主导风向为南风；年雷暴日180天；土壤冻结深度1.10m。
（2）地质水文资料。平均海拔200m，地层以沙质黏土为主，地下水位3~5m，地耐压力为20t/m2。
图2所示为车间变电所电源供电系统图。
（四）设计任务及步骤
要求在一周内独立完成下列工作量：
1、设计所明书 需包括：
（1）前言。
（2）目录。
（3）由总降压变电所的配出电压和用电设备的电压要求，参考国家规定的标准电压等级确定车间变电所的电压级别。
（4）计算负荷采用需要系数法，计算出单台设备支线、用电设备组干线和车间变电所低压母线和进行的计算负荷。
（5）由计算负荷结果，确定补偿方式，计算出补偿容量，选择电容器个数和电容器柜个数。
（6）按对负荷可靠性要求，确定车间变电所电气主接线。
（7）按车间变电所低压母线的计算负荷，确定变压器的容量和台数。
（8）导线截面积的选择，支线和干线按发热条件选择，进线电缆案经济电流密度选择，按允许发热，电压损失和短路的热稳定性进行校验。
（9）短路电流计算，绘制计算电路和等值电路图，确定短路点，计算出各短路点的最大和最小短路电流值及短路容量。
（10）车间变电所低压母线按发热条件选择，按短路的热稳定和动稳定进行校验。
（11）防雷保护和接地装置的设计。
对于变电所的防雷保护需考虑直击雷防护和雷电侵入波的防护；对于变电所公共接地装置的设计，需确定允许的接地电阻最大值，估算可利用的自然接地体的接地电阻，再求出需补充的人工接地体的接地电阻，最后设计人工接地方案。
（12）附录——参考文献。
2、设计图纸
利用IEP软件绘出车间变电所电气主接线图1张（A2图纸）和车间配电平面图1张（A4图纸），IEP软件使用说明参看附录1。

前言
众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转化而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用，电能的输送和分配简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于生产自动化小型化变电所的建设方案，是在总结国内外变电所设计运行经验的基础上提出的，与过去建设的常规变电所和简陋变电所有明显区别。无论是主接线方式、设备配置及选型、总体布置还是保护方式，都形成了一种新的格局，从而使小型化变电所无法按已有规程进行设计。机修厂的电力系统由变电，输电，配电三个环节组成，由此也决定了此电力系统的特殊性，在确保供电正常的前提下，这三个环节环环相扣。其次，还电力系统一次设备较为简单，二次系统相对复杂。本设计对整个系统作了详细的分析，各参数计算，以及电网方案的可靠性作了初步的确定。全厂总降压变电所（或总配电所）及配电系统的设计，是根据各个车间的负荷数量，性质及生产工艺对对用电负荷的要求，以及负荷布局，结合电网的供电情况，解决对全厂可靠，经济的分配电能。车间供电设计是整个工厂设计的重要组成部分，车间供电设计的质量直接影响到的产品生产及公司的发展。
1.车间供电设计的任务：
车间供电设计的任务是保障电能从电源安全、可靠、经济、优质地送到车间的各个用电部门。
2.车间供电设计应遵循的一般原则：
（1）车间供电设计必须严格遵守国家的有关法令、法规、标准和规范，执行国家的有关方针、政策，如节约有色金属，以铝代铜，采用低能耗设备以节约能源等。
（2）必须从全局出发，按照负荷的等级、用电容量、工程特点和地区供电规划统筹规划，合理确定整体设计方案。
（3）车间供电设计应做到供电可靠、保证人身和设备安全。要求供电电能质量合格、优质、技术先进和经济合理。设计采用符合国家现行标准的效率高、能耗低、性能先进的设备。
（4）应根据整个工程的特点、规模和发展规划，正确处理工程的近、远期的建设发展关系，以近期为主，远近结合，适当考虑扩建的可能性。

目录
第一章 设计任务
第二章 负荷计算和无功功率补偿
第三章 变电所主变压器及主接线方案的选择
第四章
第五章 短路电流的计算
第六章 变电所一次设备的选择校验
第七章 变压所进出线与邻近单位联络线的选择
第八章 降压变电所防雷与接地装置的设计
第九章 设计总结
参考文献
附录 某机械厂降压变电所主接线电路图（A1图纸)

第一章 设计任务
1.1设计要求
要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定防雷和接地装置。最后要求写出设计说明书，采用IEP软件绘出设计图纸。
1.2 设计依据
1.2.11、某车间负荷全部为三级负荷，对供电可靠性要求不高。
2、车间平面布置图如图1所示，车间电气设备明细表如表1所示，另外车间低压母线转供负荷如表2所示。

图1 某车间平面布置图
1、某车间负荷全部为三级负荷，对供电可靠性要求不高。
2、车间平面布置图如图1所示，车间电气设备明细表如表1所示，另外车间低压母线转供负荷如表2所示。

图1 某车间平面布置图
表1 某车间用电设备明细表
设备代号
设备名称
台数
单台容量（kW）
效率
功率因数
启动倍数
备注
1~3
普通车床C630-1
3
7.6
0.88
0.81
6

4
内圆磨床M2120
1
7.25
0.88
0.83
6

5，16
砂轮机S3SL-300
2
1.5
0.92
0.82
6.5

6
平面磨床M7130
1
7.6
0.88
0.82
6

7~9
牛头刨床B6050
3
4
0.87
0.82
6

11，12
普通车床C6140
2
6.125
0.89
0.81
6

13~15
普通车床C616
3
4.6
0.90
0.81
6

17，18
单臂龙门刨床B1012
2
67.8
0.86
0.81
2.5

19
龙门刨床B2016
1
66.8
0.86
0.81
2.5

20，21
普通车床C630
2
10.125
0.88
0.81
6

22
立式钻床Z535
1
4.625
0.90
0.80
6

23
立式车床C534J1
1
80
0.86
0.80
3

24
摇臂钻床Z35
1
8.5
0.87
0.82
5.5

25~28
镗床T68
4
9.8
0.86
0.65
5.5

29~33
插床B5032
5
4
0.87
0.8
6

34~37
普通车床C630-3
4
5.625
089
0.82
6

表2 某车间变电所低压转供负荷
序号
转供负荷名称
计算负荷
转供距离
（km）
Pc（kW）
Qc（kvar）
Sc（kVA）
1
机修车间
回路1
52
27

0.15
回路2
68
32

回路3
59
29

2
加工车间
回路1
47
18

0.1
回路2
38
22

回路3
41
27

3
汽车库
回路1
36
14

0.2
回路2
29
11

回路3
20
24

4
泵站
回路1
102
60

0.25
回路2
70
48

回路3

5
照明回路
（三相）
回路1
17

0.2
回路2
10

回路3
9

已知车间需要系数Kd为0.32，功率因数cosφ为0.6，正切值tanφ为1.33；低压母线有功功率同时系数为0.90，无功功率同时系数为0.95。车间变电所电源原始数据如表3所示。
车间变电所电源原始数据如表3所示。

表3 车间变电所电源原始数据
设计
题目
序号
总降压变电所
车间变电所
地区环境
最热日平
均气温（oC）
车间最
大负荷
利用小
时数Tmax（h）
土壤
情况
自然
接地
电阻
（Ω）
二次母线
短路容量（MVA）
保护
动作
时限
tp（s）
电源进线
电压（kV）
电阻率
Skmax
Skmin
长度
l（km）
导线类型
U1N
U2N
地上
地下
架空
电缆
10
300
250
1.1
0.5

√
10
0.4
32
25
4000
400
30
3、车间采用三班制。年最大有功负荷利用小时数见表3。
4、供电电源条件：
（1）从本厂35/10kV总降压变电所用架空县引进10kV电源，该变电所距本车间南0.3km。
（2）电力系统短路数据见表3所示。
（3）供电部门提出的技术要求如下：
a．工厂总降压变电所10kV配电出线定时限过电流保护装置的整定时间tp见表3。
b．车间最大负荷时功率因数不得低于0.92。
c．在车间变电所10kV侧进行计量。
d．供电贴费为700元/kVA，每月电费按两部电价制：基本电费为18元/kVA，动力电费为0.4元/kWh，照明电费为0.5元/kWh。
5、工厂自然条件：
（1）气象资料。年最高气温38oC，年平均气温35oC，年最低气温8oC，年最热月平均最高气温30oC，年最热月地下0.7~1m处平均温度20oC，常年主导风向为南风；年雷暴日180天；土壤冻结深度1.10m。
（2）地质水文资料。平均海拔200m，地层以沙质黏土为主，地下水位3~5m，地耐压力为20t/m2。
图2所示为车间变电所电源供电系统图。
（一）车间变电所主接线方案确定
(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。它的优点是接线简单、使用设备少和建设投资省；其缺点是供电可靠性比较差。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，全部负荷均要停止供电。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。选择主接线方案如图1-1所示。

10kV

0.4kV
(2)
(3)
(1)
～
∞系统

图1--1
（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，因此选降压变电器额定电压为10/0.4kV。
（3）机加车间低压配电网络接线方式的选择，低压配电网路接线方式有放射式、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。
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。车间低压配电网络接线图如图所示
各配电箱所接电气设备如表1-2所示
表1-2 配电箱及配电箱所接电气设备序号
配电箱编号
配电箱内所接电气设备序号
配电箱编号
配电箱内所接电气设备序号
AL1
1、2、3、4
AL5
9、17、18、34、35
AL2
25、26、27、28
AL6
5、6、7、8
AL3
29、30、31、32、33
AL7
16、20、36、37、38
AL4
19、21、22、23、24
AL8
10、11、12、13、14、15

第二章 负荷计算和无功功率补偿
2.1 负荷计算
2.1.1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）
= ， 为系数
b)无功计算负荷（单位为kvar）
= tan
c)视在计算负荷（单位为kvA）
=
d)计算电流（单位为A）
=, 为用电设备的额定电压（单位为KV）
2.1.2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0.90~0.95
b)无功计算负荷（单位为kvar）
=，是所有设备无功之和；是无功负荷同时系数，可取0.9~0.97
c)视在计算负荷（单位为KVA） =
d)计算电流（单位为A） =
1.采用需要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11-1，序号1设备单位容量7.6kw，效率η=0.88，启动倍数Kst=6
计算电流：
启动电流：
1） 选择支线熔断器。INFE >I30 =16.2A，INFE>KIST =0.497.2=38.88(A)。式中INFE 为熔体额定电流，K为选择熔体的计算系数，轻载启动取0.25~0.4。选INFE =30A，INFU =50A，查表5-10，选择结果为RT0-50/40。
2） 选支线截面积。按允许载流量选择，根据Ial >I30 ，查表8-37，根据实际环境温度，选3根单芯塑料导线穿钢管Sc=15mm埋地敷设。当截面积A=2.5mm2 ，Ө=25o 时，Ial=18A.>I30= 16.2A，选择结果为BLV-32.5-18A-SC15mm(钢管管径)。

同理可选择出所有电动机支线的熔断器和导线截面积如表2.1所示

表2.1 各支线负荷、熔断器、导线截面积选择结果

设备代号
设备名称
计算电流
单台容量（kW）
启动电流
熔断器选择
导线截面积
允许载流量
穿钢管管径
备注温度25o
1~3
普通车床C630-1
16..2
7.6
0.4*97.2
RTO-50/40
2.5
18
15

4
内圆磨床M2120
15.1
7.25
0.4*90.6
RTO-50/40
2.5
18
15

5，16
砂轮机S3SL-300
3.0
1.5
0.4*19.5
RTO-50/10
2.5
18
15

6
平面磨床M7130
16
7.6
0.48*96
RTO-50/40
2.5
18
15

7~9
牛头刨床B6050
8.5
4
0.4*51
RTO-50/30
2.5
18
15

10~12
普通车床C6140
12.9
6.125
0.4*77.4
RTO-50/30
2.5
18
15

13~15
普通车床C616
9.58
4.6
0.4*57.48
RTO-50/30
2.5
18
15

17，18
单臂龙门刨床B1012
147.88
67.8
0.4*369.7
RTO-200/150
95
170
50

19
龙门刨床B2016
145.7
66.8
0.4*364.25
RTO-200/150
95
170
50

20，21
普通车床C630
21.58
10.125
0.4*129.48
RTO-100/60
4
24
15

22
立式钻床Z535
9.76
4.625
0.4*58.56
RTO-50/30
2.5
18
15

23，38
立式车床C534J1
176.67
80
0.4*530
RTO-400/250
120
195
50

24
摇臂钻床Z35
18.10
8.5
0.4*99.55
RTO-50/40
4
24
15

25~28
镗床T68
26.63
9.8
0.4*146.465
RTO-100/60
6
32
15

29~33
插床B5032
8.73
4
0.4*52.38
RTO-50/30
2.5
18
15

34~37
普通车床C630-3
11.71
5.625
0.4*70.26
RTO-50/30
2.5
18
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屏引出三个回路WL1、WL2、WL3.各回路所接配电箱及用电设备如下表
机加车间三个回路负荷计算结果
车间的转供负荷计算结果如下表
车间的转供负荷计算结果
转供负荷名称
车间回路号
计算负荷
P30
Q30
S30
I30
cosφ
机修车间
WL4
179
88
199.46
303.06
0.90
加工车间
WL5
126
67
142.71
216.83
0.88
汽车库
WL6
85
49
98.11
149.07
0.87
泵站
WL7
172
108
203.10
308.59
0.85
照明回路
（三相）
WL8
36
0
36
54.70
1

按允许发热条件选择车间干线截面积计算如下表所示。各干线选择YJLV型交联聚乙烯绝缘电缆，埋地辐射。

车间干线计算电流及导线截面积选择结果（YJLV铝芯电缆）
回路编号
干线计算电流I30(A)
导线允许载流量Ial（A）
导线截面积A(mm2)
WLI
72.32
94
3*16+1*16
WL2
273.88
303
3*120+1*70
WL3
109.44
123
3*25+1*16
WL4
303.06
347
3*150+1*95
WL5
216.83
218
3*70+1*35
WL6
149.07
180
3*50+1*25
WL7
308.59
347
3*150+1*95
WL8
54.70
94
3*16+1*16

2.2 无功功率补偿
无功功率的人工补偿装置：主要有同步补偿机和并联电抗器两种。由于并联电抗器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此并联电抗器在供电系统中应用最为普遍。
2.低压母线计算负荷及无功功率补偿
（1）低压母线计算负荷。
低压母线的计算负荷为各回路干线负荷之和，应计及同时系数（或称为参差系数或称为综合系数）。
P30M=K∑p=0.9*（28.56+108316+43.22+179+126+85+172+36）=700.15 (KW)

Q30M=K∑p=0.95*（37.98+143.85+57.48+88+67+49+108+0）=523.74(Kvar)
S30M= ,
,
由于车间负荷功率因数小于0.92，因此应在变压器低压母线上进行集中无功补偿。集中补偿便于维护和管理，采用电力电容器进行补偿。
(2)无功功率补偿
1）补偿容量的确定
QC=P20（tanφ1-tanφ2）=700.15*(0.75-0.426)=226.84(Kvar)
2)选择补偿装置
参照《工厂供电设计指导》P34页，选择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）一台与方案3（辅屏）2台相组合。总共容量84*3=252kvar.
补偿后变电所变压器一次侧计算负荷
KW Q=Q-Q=523.74-252=271.74Kvar
S=750.82KVA COS==0.933>0.92 故满足要求
3．计算变电所变压器一次侧计算负荷

（1）估算变压器功率损耗：

(2)估算进线负荷：

图2.1 PGJ1型低压无功功率自动补偿屏的接线方案

变电所主变压器及主接线方案的选择
根据负荷性质和电源情况选择变压器台数和容量，有下列两种方案
a)装设一台主变压器型号为S9型，而容量根据式，为主变压器容量，为总的计算负荷。选=800KVA>=776.7KVA，查表2-5即选一台S9-800/10/0.4-Yyn0型低损耗配电变压器。
b)装设两台变压器型号为S9型，而每台变压器容量根据式（4-1）、（4-2）选择，即
776.7 KVA=（396-475）KVA （4-1）
一台工作时S >=475KVA 故要选择容量为500MVA的变压器 （4-2）
因此选两台S9-500/10型低损耗配电变压器。技术数据如下表

表 S9型电力变压器技术数据
型 号
额定容量

空载损耗

负载损耗

空载电源

短路阻抗

连接组
别标号
参考价
（元/台）
S9---800
800
1.4
7.5
0.8
4.5
Yyn0
91100
S9---500
500
0.96
5.1
1.0
4
Yyn0
63300

4.3 主接线方案的技术经济比较
表4-1 主接线方案的技术经济比较
比较项目
方案1：装设一台主变的方案
方案2：装设两台主变的方案
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
基本满足要求
供电质量
一台主变，电压损耗较大
两台主变并列，电压损耗较小
灵活方便性
一台主变，灵活性小
有两台主变，灵活性较好
扩建适应性
留有扩建余地小
扩建适应性好
经济指标
电力变压器的综合投资额
查得S9-800/10的单价为91100元，而变压器综合投资约为其单价的2倍，因此综合投资约为2*91100=18.22万元
查得S9-630/10的单价为6.33万元，因此两台变压器的综合投资约为4*6.33=25.32万元，比一台主变方案多投资7.1万元
高压开关柜（含计量柜）的综合投资额
查得5-15得JYN2-10型柜可按每台4.5万元计，其综合投资可按设备的1.3倍计，因此高压开关柜的综合投资约为4*1.3*4.5=23.4万元
本方案采用6台JYN2-10柜，其综合投资可按设备的1.3倍计，综合投资约为6*1.3*4.5=35.1万元，比一台主变方案多投资11.7万元
电力变压器和高压开关柜的年运行费
查表3-2，主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年:
18.22*0.11=2.0042万元
23.4*0.12=2.808万元
总计：4.8122万元
查表3-2，主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年:
25.32*0.11=2.7852万元
35.1*0.12=4.212万元
总计：6.9972万元.比一台主变方案多投资2.185万元
供电贴费
主变容量每KVA为800元，供电贴费=800KVA*0.8万元/KVA=640万元
供电贴费=2*500KVA*0.08万元=800万元，比一台主变多交160万元
从上表可以看出，按技术指标，装设两台主变的主接线方案略优于装设一台主变的主接线方案，但按经济指标，则装设一台主变的主接线方案远由于装设两台主变的主接线方案，因此决定采用装设一台主变的主接线方案。

（四）车间进线架空线的选择
根据设计任务要求选择总降压变电所到车间变电所的进线为架空线，按经济电流密度选择经济截面积。查《电力电子装置二》P59表6-8选择经济电流密度Jec =1.73，
已知I301 =44.84A，则。查《电力电子装置二》附表12-1选LJ-50铝绞线，屋外载流量为215A，故满足要求。

（五）线路功率损耗、变压器功率损耗及车间年电能需要量的计算
（1）车间进线的功率损耗
查《工厂供电设计指导》P133页表8-1可知，6-10KV的厂区架空线路的档距为35-50m，查《工厂供电设计指导》表8-1课的6-10KV的架空线路在线路档距为35-50m时架空线倒显得最小间距为0.6m，从而查《电力电子装置查》附表16的LJ-50的单位电阻值R1=0.64，单位电抗值X1=0.323

RWL= R1L1=0.64 1.5=0.96（），XWL=X1L1=0.3231.5=0.49（）
(2) 变压器功率损耗和电能损耗：
1）变压器的功率损耗为

2）变压器电能损耗为

4000
=57353.1
SN————每台变压器额定容量，kV·A
T——变压器年运行小时数，h
————最大负荷损耗小时数，h
Kq————功率损耗归算系数，表示传输单位无功率而产生的有功功率损耗，一般取0.1
————年最大负荷损耗小时数，取4000

6短路电流的计算
5.1 绘制计算电路 500MVA
K-1
K-2
LGJ-50,1.5km
10kV
S9-800
0.4kV
(2)
(3)
(1)
～
∞系统

图5-1 短路计算电路

k-1
k-2

图5-2 短路计算等效电路
（六）短路电流计算
短路电流计算目的是为了选择和校验车间变电所高、低压电气设备及提供继电保护整定计算所需要的技术数据。因此应计算在最大运行方式下和最小运行方式下的短路电流值。
（1） 计算电路图如图
（2） 等值电路图如图
（3） 计算各元器件基准电抗标幺值
选区基准容量Sd=100MVA，基准电压：Ud1=10.5kV，Ud2=0.4kV，
基准电流：
电源内阻：
线路：
变压器：
（4） 计算K1点和K2点短路电流为

短路电流计算结果如表所示
高压冲击系数Ksh=1.8，则。
低压冲击系数Ksh=1.6，则
短路容量为：

短路点
运行方式

K1

K2
最大运行方式短路电流（KA）
4.842
22.7083
最小运行方式短路电流（KA）
4.294
21.982
冲击电流（KA）
12.32
51.32
最大短路容量（MV·A）
88.04
15.74

（七）选择车间变电所高、低压电气设备
1.选择母线截面积
车间低压母线，可以选择LMY型矩形铝母线，按经济电流密度选择。一直母线计算电流，查《工厂供电设计指导》P154表8-26根据年最大负荷小时数，差的经济电流密度，，因此经济截面积为（mm2）。查表8-30选LMY型硬铝母线1008。在环境温度为时竖放A，平放减少8%，A。可见，母线允许载流量大于母线计算电流。
(1) 对母线坐热稳定校验，假想时间为
（s），则热效应允许最小截面积为
（mm2）
式中 C—热稳定系数。查表5-2得铝母线热稳定系数C=87.
因为实选母线截面积mm2>mm2,所以热稳定合格。

(2)对母线作动稳定校验。
母线采用平行放置，根据低压配电屏结构尺寸确定a=0.25m，l=0.9m。
计算应力为
a=0.25
b=