1、工厂供配电设计说明书前言目录（一）负荷计算和无功功率补偿1 计算负荷计算负荷编号 厂房名称 类型 Tan Pc/kw Qc/kvar Sc/KVA Ac/A动力 1.17 172 201照明 0 7.2 01 铸造车间小计 179.2 201 269 409动力 1.17 108 126.4照明 0 8 02 锻压车间小计 116 126.4 172 261动力 1.17 114 133.4照明 0 8.1 03 金工车间小计 122.1 133.4 181 275动力 1.17 171472照明 0 0.8 04 工具车间小计 147.8 172 227 131动力 0.75 198 148
2、.5照明 0 7.2 05 电镀车间小计 205.2 148.5 253 384动力 0.75 132 99照明 0 7 006 热处理车间小计 139 99 171 260动力 0.88 72 63.36照明 0 7 07 装配车间小计 79 63.36 101 153动力 1.02 69 70.38照明 0 3.5 08 机修车间小计 72.5 70.38 101 153动力 0.75 96 72照明 0 1.8 09 锅炉房小计 97.8 72 121 18510 仓库 动力 0.48 9 4.32照明 0 1.4 0小计 10.4 4.32 11.3 17.211 生活区 照明 0 3
3、60 0 360 547动力 2700照明 524 1529 1090.4总计（380V 侧） 计入 KP=0.8K Iq=0.85 1223.2 926.8 1535 23322 无功功率补偿该厂 380V 侧最大负荷时的功率因素只有 0.8，而供电部门要求该厂 10kV 进线侧最大负荷时功率因素不得低于 0.9，考虑到主变电器的无功损耗大于有功损耗，因此 380V 侧功因素取 0.92.补偿容量 Qc=Pcc(tan 1-tan 2)=1223.2tan(arccos0.8)-tan(arccos0.92)kvar=397kvar选择并联电容器为 BW0.4143 型，需要台数 N= 补偿
4、容量 2914=406kvar主变压器功率损耗 P 损 =0.015S=20Kw Q 损 =0.06S=80无功补偿后的计算负荷位置 cos Pc/kw Qc/kvar Sc/KVA Ac/A380V 侧补偿前负荷 0.8 1223.2 926.8 1535 2332380V 侧无功补偿容量 406380V 侧补偿后负荷 0.92 1223.2 520.8 132.9 201910kV 侧负荷总计 1243.2 600.8 1381 80（二）变电所位置和型式的选择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确定。以 3 号车间为直角坐标系原点，东西方向为 X 轴指向，南北方
5、向为 Y 轴指向，设负荷中心位置于 P（x,y）处。P1（0,3.5） P2（0,2） P3（0,0） P4（2.5,5.5） P5（2.5,3.5） P6（2.5,2） P7（2.5,0） P8（7,4）P 9（6.5,2）P 10（5.5,0.5 ）P 主 （9,6）x=3.8y=由计算结果可知，工厂的负荷中心在 5 号厂房的车南角，考虑到方便进出线及周围环境情况，决定在 5 号厂房的车间侧紧靠厂房修建工厂变电所，其型式为附设式。（三）变电所主变压器和主接线的选择1.变电所主变器的选择（1 ） 装设一台主变器，型式采用 S9；而容量根据计算负荷，选SN.T=1600KvaS=1381kVA
6、，即选一台 S91600/10 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元相联的高压联络线来承担。 （注意：由于二级负荷选 643kVA ,380V 侧电流达 2.93kA，距离较长，因此不能采用低压联络线作备用电源） 。（2 ） 装设两台主变压器，型号亦采用 S9，每台容量按下式选择即 SN.T(0.6 0.7)1381Kva=(828.6966.7)kVA而且 SNS C() =643Kva因此选择两台 S9 1000/10 型低压损耗配电变压器工厂二级负荷的备用电源与邻近单位的电压联络线来承担。主变压器的联络组均采用 Yynoo.2.变电所主接线方案的选择，接上面考虑的两
7、种主变压器的方案可设计下列两种接线方案。（1） 装设一台主变压器。（2 ） 装设两台主变压器。（3 ） 两种主接线方案的技术经济比较。比较项目 装设一台主变的方案 装设两台主变的方案供电安全性 满足要求 满足要求供电可靠性 基本满足要求 满足要求供电质量 由于一台主变，电压损耗略大 由于两台主主变并列，电压损耗略小灵活方便性 只一台主变，灵活性较差 由于两台主变，灵活性较好技术指标 扩建适应性 稍差一些 更好一些电力变压器的综合投资查得 S91600 单价为 151800元，而由表查得变压器综合投资约为其单价的 2 倍，因此综合投资为 215.18 万元=30.36万元S91000 单价为 1
8、0.76 万元，因此两台综合投资为 410.76 万元=43.04 万元，比方案一多投资 12.68万元高压开关柜（含计量柜）的综合投资查表得 GG(ACF) 型柜接每台3.5 万元计，查表得其综合投资接设备价 1.5 倍计，因此其综合投资约为 41.53.5 万元=21 万元本方案采用 6 台 GG(ACF)柜，其综合投资额为 61.53.5 万元=31.5万元，比方案一多投资 10.5 万元电力变压器和高压开关柜的年运费主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为 5.86 万元主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为 8.18 万元，比方案一多花2.32 万元经济指导变供电部门的一次性供电贴
9、费按 150 元/kVA 计，贴费为 16000.015 万元=24 万元贴费为 210000.015=30 万元，比方案一多 6 万元（四）短路电流的计算1. 绘制计算电路2.确定基准值 设 Sd=100MVA,Ud=Uv,即高压侧 Ud1=10.5kV,低压侧 Ud2=0.4kV,则3.计算短路电路中各元件的电抗标幺值（1）电力系统X*1=100MVA/500MVA=0.2(2)架空线路 查表得，LGJ-150 的 x0=0.36/km,而线路长 1.5km,故X*2=（0.361.5）100/10.5=0.49(3)电力变压器 X*3=4.54.计算 k-1 点的短路总店康即三相短路电流
10、和短路容量（1）总电抗标幺值 X *（k-1） =0.449（2）三相短路电流周期分量有效值 I k-1(3)=12.25kA(3)其他短路电流 I（3） =8kA ish(3)=20.4kA Ish(3)=1.51 I（3） =12.08kA(4)计算短路容量S(3)k-1=222.7MVA5.计算 k-2 点的短路总店康即三相短路电流和短路容量（1）总电抗标幺值 X *（k-2） =2.699（2）三相短路电流周期分量有效值 I k-2(3)=53.53kA(3)其他短路电流 ish(3)=98.5kA Ish(3)=1.51 I（3） =58.34kA(4)计算短路容量S(3)k-2=3
11、7.47MVA以上计算结果综合如下表（1） （2）（3）500MVALGJ150，1.5km10.5kVk-1 k-20.4kV系统S91000Id1=5.5kA Id2=144kA三相短路电流/kA 三相短路容量/MVA短路计算点 Ik(3) I（3）I (3) ish(3)I sh(3) Sk(3)k-1 8 8 8 20.4 12.08 222.7k-2 53.53 53.53 53.53 98.5 58.34 37.47(五）设备的选择校验1.10kV 一次侧设备的选择校验。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 NU30I)3(kI)3(shimax
12、)3(tI数据 10kv79.7A（）TNI9.9kA 25.245kA29.1475额定参数 NUImaxi2tI高压少油断路器SN1010I/63010kv 630A 16kA 40kA 51621高压隔离开关 6N10/20010kv 200A 25.5kA 02高压熔断器RN210 10kv 0.5A 50kA 电压互感器JDJ10 10/0.1kv 电压互感器JDZJ1010/ 30.1/0.1/3kv 电流互感器LQJ10 10kv 100/5A kA8.3102531.8kA 129=81一次设备型号规格避雷器FS410 10kv 户外式高压隔离开关GW415G/20015kv
13、200A由上表知所选设备均满足要求。2、380V 侧一次设备的选择校验。选择检验项目 电压 电流 断流能力 动稳定度 热稳定度参数 NU30I)3(kI)3(shimax)3(tI装置地点数据 380V 总 2019A 51.2kA 36.2kA 272额定参数 NUNIImaxi2tI低压断路器DW152500/3380V 2500A 60kA低压断路器DZ201250 380V 1250A 一般 50kA低压断路器DZ20200 380V 200A 一般 25kA低压刀开关HD132500/30380V 2500A 电流互感器LMZJ10.5 500V 1500/5A 一次设备型号规格电流
14、互感器LMZ10.5 500V160/5A100/5A 由上表知所选设备均满足要求。3、高低压母线选择。 10kA 母线选 LMY3（40 4） ，即母线尺寸为 40mm 40mm；38V 母线选 LMY3 （120 10）+80 6，即相母线尺寸为 120 10mm，中兴母线尺寸为 80mm 6mm。 （6）变电所进出线和与邻近单位联络线的选择。1、10kV 高压进线和引入电缆的选择。（1）10kV 高压进线的选择检验。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。 = =79.7A 及室外环境温 ，查表，初30ITN1 C3选 LJ16，其 时， =95A ，满足
15、发热条件。C5a30I2）机械强度检验。查表，最小允许截面 =35 ，因此 LJ16 不minA2满足机械强度要求，故改选 LJ35。由于线路很短，不需校验电压损耗。（2）由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验。采用 YJL2210000 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 = =79.7A 及室外环境温 ，查表，30ITN1 C25初选缆芯为 25 的交联电缆，其 =90A ，满足发热条件。2m1aI30I2）校验短路热稳定。按式计算妈祖短路热稳定的最小截面 = =148.46 A=25 。minActI)3(22m因此选 YJL22100003 150 电
16、缆。2、380V 低压出线选择。（1）馈电给 1 号厂房的线路采用 BV 型聚氯乙烯绝缘铜芯电缆直接埋地敷设。1）按发热条件选择。 =409A 及地下 0.8m 土壤温度为 ，查表，初30I C25选 150 ，其 =430A ，满足发热条件。2m1a2）校验电压损耗。由平面图量得变电所至 1 号厂房距离约 100m，查表的，150 钼芯，电缆的 =0.15 /km（按缆芯，工作温度 计 2m0RC75=0.07 /km） ，又 1 号房的 =179.2kW， =201kvar，因此得：0X3P30Q=U VkVkW7.138.0).0(var2)5.(2.179 %=10.7/380 100
17、%=2.8%5%, 不满足电压损耗要求。U因此选择 70 的电缆， =0.54 /km， =0.07 /km2m0R0X= V2.938.)17.(1)54.(817%=9.2/380 100%=2.4%5%, 满足要求。U因此选择 BLV：3 70+1 50 的电缆。（5）馈电给 5 号厂房的线路，由于电镀车间在变电所的旁边而且共一建筑物，因此采用聚氯乙烯绝缘铜芯，导线 BV10000 型 5 根（3 根相线，一根 中性线，一根保护线）埋地敷设。1）按发热条件选择。由 =384A 及环境温度 ，查表得，相线选30IC26150 ，中线和保护线选择 95 。2mm（7）变电所二次回路方案的选择
18、与继电保护的整定1.高压断路器的操动机构控制与信号回路。断路器采用手力操动机构，其控制与信号如图。2.变电所的电能计量回路。变电所高压侧装设三相有功电度表和无功电度表，分别计量全厂消耗的有功电能和无功电能，并据以计算每月工厂的平均率因数。计量柜由上级供电部门加封和管理。3.变电所的测量和绝缘监察回路。变电所高压侧装有电压互感器避雷器柜，其中电压互感器为三个 JDZJ10 型，组成 / /（开口三角）的结线，用以实现电压测量和绝缘监0Y察，其结构图如下：作为备用电源的高压联络线上，装有三相有功电度表、三相无功电度表和电流表，结线图如下。高压进线上，亦装有电流表。低压侧的动力线上，均装有有功电度表
19、和无功电度表，低压照明线路上装有三相四线有功电度表。低压并联电容器组线路上，装有无功电度表。每一回路均装有电流表。低压母线装有电压表。仪表的准确度等级按规范要求。4.变电所的保护装置（1）主变压器的继电保护装置1）装设瓦斯保护。当变压器油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降，瞬时动作与信号;当产生大量瓦斯时，应动作于高压侧断路器。2）装设反时限过电流的保护过电流保护动作电流的整定230A15*0KV)3/(20*IN.Tmax.1 AI， ， ，3rdK1w8.re/i因此动作电流为：，整定为 20ATop7.20*8.过电流保护动作时间的整定：因本变电所为电力系统的终端变电所，故其过电流保护的动作
20、时间（10 倍动作电流动作时间）可整定为最短的 0.5S过电流保护灵敏系数的检验： 1.854KA)3.5/(0*0.86KV)/(10/.453.*2/KT(2)min.i. dkI Aop/wi1.因此其保护灵敏系数为： 5.163.40/85ASp满足灵敏系数 1.5 的要求（3）装设电流的整定，利用 GL15 的速断装置。速断电流的整定： , ， ， ，KAIKR3.(3)2max。 4.1rdkw205/1iK，因此速断电流为：254.0/1TKAIph103*速断电流倍数整定为：满足条件要求5.72/5/Iopqbph电流速断保护灵敏系数的检验：其中 ，KAIR3.1*86.0(2
21、)1-min。 AIqb 301/2*5/K*wi1. 因此其保护灵敏系数为： 70/pS电流保护（含电流速断保护）的最小灵敏系数为 1.5，因此这里装设的电流速断保护的灵敏度是达到要求的。（2）作为备用电源的高压联络线的继电保护装置1）装设反时限过电流保护。亦采用 型感应式过电流继电器，两相两继电器式结线，去分流跳闸的方式。过电流保护的动作电流的整定。其中 ，取 ， ， ， ，3Gmax.1I*2I A480*6.33.1rdKw8.0reK，因此动作电流为：05/iK，整定为 20AAIop 6.1548*20.31过电流保护动作时间的整定。按终端保护考虑，动作时间整定为 0.5S。 。
22、。 。 。 。（八）变电所的防雷保护与接地装置的设计。 。 。 。 。 。2.变电所公共接地装置的设计（1）接地电阻的要求，此变电所的公共接地装置的接地电阻应满足以下条件： 4ER式中2405./1/I20 AIE05.381*因此公共接地装置接地电阻 R（2）接地装置的设计采用长 2.5m、5 0mm 的钢管 16 根，沿变电所三面均匀布置（变电所前面布置两排） ，管距 5m，垂直打入地下，管顶离地面 0.6m。管间用 40mm*4mm 的镀锌扁钢焊接相连。变电所的变压器室有两条接地干线，高低压配电室各有一条接地干线与室外公共接地装置焊接相连，焊接干线均采用 25mm*4mm 的镀锌扁钢。变电所接地装置平面布置图如图所示。接地电阻的验算： 465.0*1nRE）（
