某工厂10kV供配电系统毕业设计
摘
文型工厂供配电系统电气部分进行设计工厂户外引入10kV高压电源工厂变电降220380V低压电直接供工厂车间动力系统明系统
选择电气设备前先工厂负荷进行计算确定工厂总负荷容量时低压母线侧进行功功率补偿提高功率数根补偿负荷容量选择工厂变电变压器容量台数然确定工厂采供电系统选择合适车间配电方案画出供配电系统接线图
高压次设备低压次设备导线截面积选择时必须满足电路正常条件短路障条件工作求电气设备仅满足短路障条件工作求必须短路障时动稳态度热稳态度进行校验判断设备否满足工作求电路发生三相短路时短路电流电流计算三相短路电流进行设备校验
进行继电保护防雷接提高系统安全性性
关键词：负荷计算三相短路接线继电保护设备选择
目录
摘 I
Abstract II
目录 III
1 绪 1
2 电力负荷计算 2
21 负荷分级供电电源措施 2
211 工厂电力负荷分级 2
212 级负荷供电措施 2
22工厂计算负荷确定 3
221负荷计算目意义 3
222负荷计算方法 3
223需系数法确定计算负荷 4
224二项式法确定计算负荷 6
225工厂负荷计算 6
23功功率补偿 9
231功率数 9
232功补偿选择 10
233功补偿计算 11
3 变压器选择电气接线 13
31变压器选择 13
311电力变压器分类 13
312电力变压器连接组 13
313变压器台数容量选择 14
314电力变压器校验 15
32工厂变配电接线图 15
321电气接线概况 15
322车间型工厂变电接线图 16
323工厂变电接线确定 21
4 短路电流计算 22
41短路原果形式 22
411短路原 22
412短路果 22
413短路形式 23
42限容量电力系统三相短路计算 23
421限容量电力系统 23
422短路电流计算方法 23
423工厂三相短路电流计算 25
第5章 金工车间配电 28
51低压配电线路接线方式 28
52低压配电系统接型式 29
第6章 设备选择校验 33
61导线选择校验 33
611车间导线截面配电箱选择 33
612车间导线校验 38
62高压次设备选择校验 40
621次设备分类 40
622次设备选择 41
623次设备校验 43
63低压补偿柜选择 45
第7章 继电保护防雷接 46
71工厂继电保护 46
711继电保护选择 46
712继电保护整定计算 46
72工厂防雷接 47
总结 49
参考文献 50
致谢 51
附录A
1 绪
电现代工业生产源动力电易形式量转换易转换形式量供应电输送分配简单济便控制调节测量利实现生产动化电现代工业生产整国民济生活中应极广泛
般中型工厂电压进线电压610kV电先高压配电集中高压配电线路电分送车间变电者高压配电线路供高压电设备车间变电装设电力变压器610kV高压降般低压电设备需电压（220380V）然低压配电线路电分送电设备
型工厂某电源进线电压35 kV中型工厂般两次降压电源进厂先总降压变电容量电力变压器35kV电源电压降610kV配电电压通高压配电线路高压配电电送车间变电变压器降般低压电设备需电压
35kV进线工厂次降压35kV线路直接引入负荷中心车间变电车间变电配电变压器直接降低压电设备需电压种配电方式称高压深入负荷中心直配方式样省级中间变压简化供电系统节约色金属降低电损耗电压损耗提高供电质量然根厂区环境条件否满足35kV架空线路深入负荷中心安全走廊求定否宜采确保供电安全
总供电容量超1000kV型工厂通常设降压变电610kV电压降低压电设备需电压（220380V）果工厂需容量160kVA时般采低压电源进线工厂需设低压配电间
厂属中型工厂采10kV供电电源金工车间东侧1020m处座10kV配电室先1km架空线路改电缆线路厂变电610kV高压降般低压电设备需电压（220380V）然低压配电线路电分送电设备
2 电力负荷计算
21 负荷分级供电电源措施
211 工厂电力负荷分级
工厂电力负荷GB 500521995供配电系统设计规范规定根供电性中断供电政治济造成损失影响程度进行分级负荷分级负荷二级负荷三级负荷
① 级负荷 符合列条件级负荷
1）中断供电造成身伤亡负荷
2）中断供电政治济造成重损失负荷
3）中断供电影响重政治济意义电单位正常工作负荷
级负荷中中断发生中毒爆炸火灾等情况负荷特重场允许中断负荷应视特重负荷
② 二级负荷 符合列条件二级负荷
1）中断供电政治济造成较损失负荷
2）中断供电影响重电单位正常工作负荷
③ 三级负荷 属二级负荷者三级负荷
212 级负荷供电措施
① 级负荷供电措施 级负荷应两独立电源供电电源发生障时电源应时受损坏维持供电电源中断供电时电源应承担户全部级负荷设备供电级负荷户变配电室高低压配电系统应采单母线分段结线形式分列运行互备级负荷设备应采双电源供电末级配电盘（箱）处设置动切换装置级负荷中特重负荷述两电源外必须增设应急电源
② 二级负荷供电措施 二级负荷应两电源供电应两回路供电发生电力变压器障线路常见障时中断供电（中断立回复）
③ 三级负荷供电措施 三级负荷供电特殊求采单回路市电供电应配电系统简洁量减少配电级数低压配电级数般超四级应技术济合理情况量减少电压偏差电压波动
22工厂计算负荷确定
221负荷计算目意义
计算负荷假想持续负荷热效应时间实际变动负荷产生热效应相等供配电系统中30min计算负荷作选择电气设备认电气设备承受该负荷长期作正常情况长期运行般计算负荷简称计算负荷Pc
负荷计算目：
① 计算变配电变压器负荷电流视功率作选择变压器容量
② 计算流电气设备(断路器隔离开关母线熔断器等)负荷电流作选择设备
③ 计算流条线路(电源进线高低压配电线路等)负荷电流作选择线路电缆导线截面
④ 计算尖峰负荷保护电器整定计算校验电动机启动条件
⑤ 电气设计提供技术计算负荷工程设计中发热条件选择导线电气设备
计算负荷确定供电系统选择变压器容量电气设备导线截面仪表量程整定继电保护重计算负荷确定否正确直接影响电器导线选择否济合理正确进行负荷计算供电设计前提实现供电系统安全济运行必手段
果计算负荷确定电器导线电缆选造成投资色金属浪费变压器负荷率较低运行时造成长期低效率运行果计算负荷确定电器导线处负荷运行增加电损耗产生热导致绝缘早老化甚产生火灾造成更济损失正确确定计算负荷具意义
222负荷计算方法
已知电设备情况负荷计算需系数法二项式法利系数法未知电设备情况负荷计算负荷密度法单位指标法住宅电量指标法
① 需系数法
设备功率需系数直接求出计算负荷种方法较简便应广泛尤适配变电负荷计算
② 利系数法
采利系数求出负荷班均负荷考虑设备台属功率差异影响效台数关系数计算负荷种方法理根概率数理统计计算结果较接实际利系数实测统计较困难电气设计中般
③ 二项式法
设备组容量基础考虑干容量设备影响采验系数进行加权求法计算负荷
④ 负荷密度法
已知某建筑面积负荷密度ρ时某建筑均负荷式计算
Pav ρ·A（kW）
式中ρ——负荷密度（kWm2）
A——某建筑面积（m2）
建筑方案设计阶段采建筑面积负荷密度法进行负荷估算建筑施工阶段设计时采需系数法进行复核
223需系数法确定计算负荷
① 基公式
需系数法确定电设备组功计算负荷基公式：
式（21）
功计算负荷：
式（22）
视计算负荷：
式（23）
计算电流：
式（24）
–需系数
功计算负荷单位kW
功计算负荷单位kvar
视计算负荷单位kVA
电设备组均功率数
电设备组均功率数正切值
② 组电设备计算负荷确定
确定拥组电设备干线车间变电低压母线计算负荷时应考虑组电设备负荷时出现素确定组电设备计算负荷时应结合具体情况功负荷功负荷分计入时系数
车间干线取
低压母线分两种情况：
1）电设备组计算负荷直接相加计算时取
2）车间干线计算负荷直接相加计算时取
总功计算负荷：
式（25）
总功计算负荷：
式（26）
两式中分组设备功功计算负荷
总视计算负荷：
式（27）
总计算电流：
式（28）
组设备功率数定相总视计算负荷计算电流般组视计算负荷计算电流计算
224二项式法确定计算负荷
二项式法基公式
式（29）
式中表示电设备组均功率中电设备组总容量计算方法前需系数法述表示电设备组中x台容量设备投入运行时增加附加负荷中x台容量设备总容量bc二项式系数
二项式法仅考虑电设备组负荷时均负荷考虑少数容量设备投入运行时总计算负荷额外影响二项式法较适合确定设备台数较少容量差较低压干线分支线计算负荷
225工厂负荷计算
基础资料：
① 工厂车间负荷情况表21示
表21 车间负荷表
车间
kW
kvar
电动机kW
冷作
100
110
30
装配
80
90
22
仓库
20
20
75
户外明
20
15
金工车间设备负荷表22示
表22 金工车间负荷表
序号
设备名称
设备容量kW
台数台
1~3 13~16 23~25
36 32~34
车床
7+0125
14
4
铣床
10+28
1
5 21 35
摇臂钻
45+17+06+0125
3
6 7 41 42
铣床
7+28
4
8 9
铣床
7+17
2
10
砂轮机
32
1
11 12
砂轮机
1
2
17 18
磨床
7+17+05
2
19
磨床
10+28+15
1
20 38
磨床
10+28+05
2
22 37
车床
10+0125
2
26 27
磨床
14+1+06+015
2
28 29
立床
55+7+1
1
37+17
1
30
车床
20+015
1
31
摇臂钻
10+05
1
39 40
龙门刨
75+45+17+17+1+1+05
2
43 44 45
铣床
7+17
3
46
镗床
65+28
1
47
铣床
7+28
1
48
桥式起重机（25）
11+5+5+22
1
49 50
桥式起重机（25）
16+5+5+35
2
全厂明密度：12W
② 根基础资料提供厂房电力负荷清单全厂三级负荷需系数法分计算出厂房全厂计算负荷
1）金工车间负荷计算
a金属切削机床设备容量：
批生产金属冷加工机床电动机需系数：
功计算负荷：
功计算负荷：
b桥式起重机容量
锅炉房机加机修装配等类车间吊车需系数
功计算负荷：
功计算负荷：
C金工车间明：
车间面积：
设备容量：
生产厂房办公室阅览室实验室明需系数：
功计算负荷：
功计算负荷：
2）全厂总负荷
取功时系数功时系数
功计算负荷：
功计算负荷：
视计算负荷：
功率数：
③ 逐级法计算法确定工厂计算负荷
工厂计算负荷应该高压母线高压配电线路计算负荷事系数高压配电线路计算负荷应该该线路供车间变电低压侧计算负荷加变压器功率损耗高压配电线路功率损耗逐级计算求供电系统元件计算负荷
般工厂供电系统说高低压配电线路般长损耗较确定计算负荷时记线路损耗
符合计算中新型低损耗电力变压器功率损耗列简化公式计算：
功损耗：
功损耗： ——变压器二次侧视计算负荷
机器厂变压器高压侧功计算负荷：
机器厂变压器高压侧功计算负荷：
机器厂变压器高压侧视计算负荷：
功率数：
23功功率补偿
工业民电设备中量设备工作需通系统吸收感性功功率建立交变磁场系统输送电容量中功功率成分增加系统变配电设备输送线路规格定情况直接影响功功率输送
电网中电力负荷电动机变压器等部分属感性负荷运行程中需设备提供相应功功率电网中安装联电容器等功补偿设备提供感性负载消耗功功率减少电网电源感性负荷提供线路输送功功率减少功功率电网中流动降低线路变压器输送功功率造成电损耗功补偿
231功率数
① 功率数低供配电系统影响
功率数低功功率表现功功率会系统造成影响：
1）配电设备容量增加：三相交流系统中电流功功率关系式：
式（210）
中功功率系统电设备提供转化形式量功率部分功率减少电压定时功率数越功分量越电流越
承受较电流系统电气设备容量必然加会增加系统成电气设备利率降低
2）供电系统损耗增加：供配电系统功率损耗计算式中难出通系统电流增加系统功率损耗会增加
3）电压损失增加：线路电流越电压损失越
4）发电机效率降低：系统中负荷功功率需求量增时发电机必须增发相应功功率衡样降低效率
② 提高功率数意义
电设备中绝部分感性负荷电单位功率数1保证供电质量节充分利电力系统中发配电设备容量减供电线路截面减电网功率损耗电损耗减线路电压损失必须提高电单位功率数
户补偿容量全国供电规中已规定：功电力应衡户应提高电然功率应属基础设计装置功补偿设备做负荷电压变动时投入切防止功电力倒送户供电局规定电网高峰时功率数应达列规定：
高压供电户高压供电装负荷调整电压装置电力户功率数09100kVA（kW）电力户中型电力排灌站功率数085
供配电系统中必须改变功功率提高功率数便提高系统中设备效利率
232功补偿选择
供配电系统功率数提高般两方面采取措施提高电设备然功率数然功率数指补偿装置时功率数采取工补偿方法总功率数提高总功率数指采补偿装置功率数
① 提高然功率数方法：电动机类电气设备额定功率数较高般085非额定状态（轻载）工作时功率数效率幅度降低采措施改善然功率数：
1）合理选择电动机型号规格
2）合理选择变压器型号规格避免长期轻载运行造成功率数降低
② 采工补偿提高功率数方法：工补偿方法发电机补偿电容器补偿调相机补偿静止补偿器补偿两种采步电动机补偿采联电容器补偿
1）供配电系统中般负荷求满足情况采步电动机代异步电动机工作步电动机兼作功补偿设备时功补偿调节做滑动调节专功补偿设步电动机称步调相机投资损耗较便维护检修供配电系统中少采种补偿方式
2) 采联电容器补偿目前供配电系统中普遍采种功补偿方法移相电容器静止功补偿具功损耗运行维护方便补偿容量增减方便电容器损坏影响整体等特点实现级调节
233功补偿计算
功率数提高必须装设功补偿装置容量：
式（211）
称功补偿率
① 工厂功功率补偿：
取
② 补偿变压器容量功率数
补偿变压器器低压侧视计算负荷：
变压器低压侧计算电流：
变压器功率损耗：
变压器高压侧计算负荷：
功计算负荷：
功计算负荷：
视计算负荷：
计算电流：
功率数：
补偿功率数满足求
3 变压器选择电气接线
31变压器选择
311电力变压器分类
电力变压器变电中关键次设备功电力系统电电压升高降低利电合理输送分配
常变压器种类中低压供配电系统中常电力变压器种分类方式：
① 相数分类：三相电力变压器单相电力变压器数场合三相电力变压器低压单相负载较场合单相变压器
② 绕组导电材料分类：铜绕组变压器铝绕组变压器目前般采铜绕组变压器
③ 绝缘介质分类：油浸式变压器干式变压器两类
④ 绕组联结组分类：Yyn0Dyn11两种
312电力变压器连接组
电力变压器联结组指变压器二次绕组采取联结方式形成变压器二次侧应线电压间相位关系
中压配电变压器Yyn0Dyn11两种常见联结组配电变压器Dyn11联结较采Yyn0联结优点：
① Dyn11联结变压器说3n次谐波电流三角形接线次绕组形成环流致注入公高压电网中交次绕组接成星形接线Yyn0联结变压器更利抑制高次谐波电流
② Dyn11联结变压器零序阻抗较Yyn0联结变压器零序阻抗更利低压单相接障保护动作障切
③ 低压侧接单相衡负荷时Yyn0联结变压器求低压中性线电流超低压绕组额定电流25严重限制接单相负荷容量影响变压器设备力发挥
GB 500521995供配电系统设计规范规定低压TNTT系统时宜选Dyn11联结变压器Dyn11联结变压器低压侧中性线电流允许达低压绕组额定电流75承受单相衡负荷力远Yyn0联结变压器
机器厂电力变压器选择Dyn11联结形式
313变压器台数容量选择
① 选择变压器台数应考虑列原
1) 三级负荷般设台变压器考虑现开关设备开断容量限制选单台变压器容量般1250kVA电负荷需变压器容量1250kVA时通常应采两台更台变压器
2) 季节性昼夜性负荷较时负荷采单独变压器供电便负荷投入时切相应供电变压器减少空载损耗
3) 较击性负荷时避免负荷供电质量影响单独设变压器供电
4) 量二级负荷时保证供电性应设两台台变压器起相互备作
5) 确定变电住变压器台数时应考虑负荷发展留定余量② 变压器容量选择
1）装台变压器变电
变压器容量SNT应满足全部电设备总计算负荷S30需求
式（31）
2) 装两台变压器变电
台变压器容量SNT应该时满足两条件：
a台变压器单独运行时宜满足总计算负荷S30约6070需
式（32）
b台变压器单独运行时应满足全部二级负荷求
式（33）
③ 车间变电变压器单台容量限
车间变电变压器单台容量般宜1000kVA方面受低压开关电器断流力短路稳定度求限制方面考虑变压器更接车间负荷中心减少低压配电线路电损耗电压损耗色金属消耗量
④ 适考虑负荷发展
应适考虑5—10年电力负荷增长留定余
工厂负荷属三级负荷补偿
选500kVA变压器考虑发展求选择S963010型变压器台
314电力变压器校验
电力变压器额定容量SNT定温度条件持续输出容量果安住点年均气温时年均气温升高1°C变压器容量相应减少1户外电力变压器实际容量
式（34）
户变压器散热条件差般变压器室出风口进风口间约15°C温差处室中间变压器环境温度户外变压器环境温度高出约8°C户变压器实际容量较式计算容量8
S963010型变压器考虑年均气温232°C年均气温等20°C室变压器实际容量
选择变压器满足求
32工厂变配电接线图
321电气接线概况
电气接线图电路图表示供电系统中电输送分配线路电路图称次电路图设计直接关系着全厂电气设备选择配电装置布置继电保护动装置确定关系着电力系统安全稳定灵活济运行
电气接线应满足性灵活性济性三方面：
① 性：户供应持续优质电力电气接线首先必须满足性求接线性衡量标准运行实践充分做调研工作力求避免决策失误鉴进行定量计算分析基础数尚完善情况充分做调查研究工作显尤重
提高接线性选运行性高设备条捷径兼顾性济性两方面做出切合实际决定
② 灵活性：电气接线应适应种运行状态灵活进行运行方式转换灵活性包括方面：
1）操作方便性 电气接线应该服性基求条件接线简单操作方便操作步骤少便运行员掌握致操作程中出差错
2）调度方便性 电气接线正常运行时根调度求方便改变运行方式发生事时快切出障停电时间短影响范围致影响户供电破坏系统稳定运行
3）扩建方便性 扩建发电厂变电站接线必须具扩建方便性
③ 济性：采简单接线方式少设备节省设备投资
322车间型工厂变电接线图
① 车间变电接线图
车间变电接线分两种情况：
1） 工厂总降压变电高压配电车间变电
高压侧开关电器保护装置测量仪表等般安装高压配电线路首段总配电高压配电室车间变电设变压器室低压配电室高压侧数安装开关安装简单隔离开关熔断器避雷器等图31示
图31 车间变电高压侧接线方案
a）高压电缆进线开关 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避雷器 f）高压架空进线装隔离开关熔断器避雷器g）高压架空线装隔离开关熔断器避雷器
图出高压架空进线变电高压侧必须装设避雷器防雷电波着架空线路侵入变电击毁电力变压器设备绝缘采高压电缆进线时避雷器装设电缆首端避雷器接端连电缆金属外皮起接时变压器高压侧般装设避雷器果变压器高压侧架空线段电缆引入时变压器高压侧应装设避雷器
2）工厂总变配电车间变电
工厂总降压变电高压配电时车间变电工厂降压变电高压侧开关电器保护装置测量仪表等必须配备齐全般设置高压配电室变压器容量较供电性求高情况设高压配电室高压侧开关电器装变压器室墙电杆低压侧计量电者高压柜装低压配电室高压侧计量电
②型工厂变电接线图
1）装台变压器型变电接线图
装台变压器型变电高压侧般采母线接线根高压侧采开关电器三种较典接线方案
a高压侧采隔离开关熔断器户外跌开式熔断器变电接线图（图32）种接线受隔离开关开式熔断器切断空载变压器容量限制般500kVA容量变电
图32 高压侧采隔离开关熔断器 图33 高压侧采负荷开关熔断器
跌开式熔断器变电接线图 负荷跌开式熔断器变电直接线图
种变电相简单济供电性高变压器高侧停电检修发生障时整变电停电隔离开关跌开式熔断器带负荷操作变电送电停电操作程序较复杂果稍疏忽容易发生带负荷拉闸严重事熔断器熔断更换熔体需定时间影响供电性种接线简单济三级负荷容量变电相适宜
b高压侧采负荷开关熔断器负荷跌开式熔断器变电接线图（图33） 负荷开关负荷跌开式熔断器带负荷操作变电停送电操作简便灵活存着带负荷拉闸危险发生短路障时熔断器熔断种接线然存着排短路障时恢复供电时间较长缺点供电性然高般三级负荷变电
图34 高压侧采隔离开关 图35 高压双回路进线台
断路器变电接线图 变压器变电接线图
c高压侧采隔离开关断路器变电接线图（图34）
种接线采高压断路器变电停送电操作十分灵活方便发生短路障时电流保护装置动作断路器会动跳闸果短路障已消立合闸回复供电果配备动重合闸装置供电性更高果变电路电源进线时般三级负荷果变电低压侧联络线变电相连时备电源时二级负荷果变电两路电源进线图35示供电性相提高供二级负荷少量级负荷
图36 高压侧母线低压侧单母分段变电接线图
2）装两台变压器型变电接线图
a高压母线低压单母线分段变电接线图（图36） 种接线供电性较高变压器电源进线停电检修发生障时该变电通闭合低压母线分段开关迅速恢复整变电供电果两台变压器高压侧断路器装设互备备电源动投入装置变压器高压侧断路器电影断电跳闸时变压器高压侧断路器备电源动投入装置作动合闸恢复整变电供电时变电供二级负荷
图37 高压采单母线低压单母线分段变电接线
b高压侧采单母线低压侧采单母分段变电接线图（图37） 种接线适装两台变压器具路高压出线变电供电性较高变压器检修发生障通切换操作迅速恢复整变电供电高压母线电源进线进线检修发生障时整变电停电时供电三级负荷果变电相连高压低压联络线时供二级负荷
c高低压侧均采单母线分段变电接线图（图38） 种接线两段高压母线正常时接通运行分段运行台变压器路电源进线停电检修发生障时通切换操作均迅速恢复整变电供电供电性相高供二级负荷
图38 高低压侧均单母线分段变电接线图
323工厂变电接线确定
工厂三级负荷供电性求高选择高压侧采隔离开关断路器变电接线图接线图见附录A
4 短路电流计算
41短路原果形式
411短路原
系统中常见障短路短路指电位导电部分间低阻性短接产生短路原：
① 电气设备绝缘损坏
绝缘损坏未时发现消设备缺陷设计安装运行维护良致例电压设备遭雷击绝缘材料陈旧机械损伤等等
② 关员误操作
种情况操作员违反安全操作规程发生例带负荷拉闸者误低电压设备接入较高电压电路中造成击穿短路
③ 鸟兽害事
鸟兽跨越裸露相线间者相线接物体间者咬坏设备导线电缆绝缘导致短路
412短路果
短路系统中出现短路电流正常负荷电流电力系统中短路电流达万安甚十万安短路电流系统产生较危害：
① 短路时产生点动力高温度障元件短路电路中元件受损害破坏甚引发火灾事
② 短路时电路电压骤降严重影响电气设备正常运行
③ 短路时保护装置动作障电路切造成停电短路点越电源停电范围越造成损失越
④ 严重短路影响电力系统运行稳定性列运行发电机组失步造成系统结列
⑤ 称短路包括单相两相短路短路电流产生较强衡交变电磁场附通信线路电子设备等产生电磁干扰影响正常运行甚发生误动作
见短路果十分严重必须力设法消引起短路切素时需进行短路电流计算便正确选择电气设备设备具足够动稳定性热稳定性保证发生短路电流时致损坏选择切短路障开关电器整定短路保护继电装置选择限制短路电流元件（电抗器）等必须计算短路电流
413短路形式
三相系统中短路形式三相短路两相短路单相短路两相接短路等中两相接短路实质两相短路
短路电路称性分三相短路属称性短路形式短路均称短路
电力系统中发生单相短路性发生三相短路性般情况特远离电源工厂供电系统中三相短路短路电流造成危害严重电力系统中电气设备严重短路状态工作作选择校验电气设备短路计算中三相短路计算实际称短路称短路电流分解称正序负序零序分量然称量分析计算称三相短路分析计算称短路分析计算基础
42限容量电力系统三相短路计算
421限容量电力系统
限容量电力系统指供电容量先户供电系统容量电力系统特点：户供电系统负荷变动甚发生短路时电力系统变电馈电母线电压基维持变果电力系统电源总阻抗超短路总阻抗510者电力系统容量超户供电系统容量50倍时电力系统视限容量系统
般工厂供电系统说工厂供电系统容量远电力系统总容量阻抗较电力系统工厂供电系统发生短路时电力系统变电馈电母线电压维持变说电力系统视限容量电源
422短路电流计算方法
进行短路电流计算首先绘出计算电路图电路图短路计算需考虑元件额定参数表示出元件次编号然确定短路计算点短路计算点选择需进行短路校验电气元件短路电流通
① 电力系统阻抗计算
电力系统电阻相电抗说般予考虑电力系统电抗电力系统变电站馈电线出口断路器断路容量估算电力系电抗
式（41）
式中电力系统馈电线短路计算电压便短路电路总阻抗计算免阻抗换算麻烦式中直接采短路点短路计算电压系统出口断路器断流容量果断路器开断电流断流容量里断路器额定电压
② 电力变压器阻抗计算
1）变压器电阻
变压器短路损耗似计算
式（42）
式中短路点短路计算电压变压器额定容量变压器短路损耗
2）变压器电抗 变压器短路电压似计算
式（43）
式中变压器短路电压百分值
③ 电力线路阻抗计算
1）线路电阻 导线电缆单位长度电阻线路长度求
式（44）
式中导线电缆单位长度电阻线路长度
2）线路电抗 导线电缆单位长度电抗线路长度求
式（45）
表41 电力线路相单位长度电抗均值
线路结构
线路电压
35kV
610kV
220V380V
架空线路
电缆线路
04
012
035
008
032
0066
计算短路电路阻抗时假电路含电力变压器时电路元件阻抗应该统换算短路点短路计算电压阻抗等效换算条件元件功率损耗变
423工厂三相短路电流计算
画出短路计算电路图图41示：
图41 短路计算电路图
画出短路等效电路图图42示：
图42 短路等效电路图
① 求短路点K1处短路电流短路容量（）
1) 计算短路电路中元件电流总阻抗
a电力系统电抗：
查表SN1010Ⅱ型断路器断流容量
b架空线路电抗：
c电缆线路电抗：
计算总电抗：
2) 计算K1点三相短路电流短路容量
三相短路电流周期分量效值
三相短路次暂态电流稳态电流
三相短路击电流第周期短路全电流效值
三相短路容量
②求K2点三相短路电流短路容量（）
1)计算短路电路中元件电抗总电抗
a电力系统电抗：
b架空线路电抗
c电缆线路电抗
d电力变压器电抗：查表
总电抗
3) 计算K2点三相短路电流短路容量
三相短路电流周期分量效值
三相次暂态短路电流短路稳态电流
三相短路击电流第周期短路全电流效值：
三相短路容量：
5 金工车间配电
51低压配电线路接线方式
工厂低电压配电线路放射式树干式环形三种基结线方式放射式结线特点：引出线发生障时互影响供电性较高便装设动装置色金属消耗较采开关设备较放射式接线方式设备容量供电性求较高设备供电树干式结线特点正放射式接线相反适供电容量较分布均匀电设备环形结线供电性较高保护装置整定配合较复杂
根金工车间具体情况系统采放射式树干式组合结线方式满足生产求
配电设计方案1：图51示：
配电设计方案2：图52示：
图51 金工车间配电方案1
方案较：
① 方案1方案2金工车间供电行达目
② 方案1方案2中方案1中干线⑤⑥⑧③方案2中干线⑤⑥⑦③样功率较变电设备采放射性供电放射式线路间互影响供电性较高
③ 方案1中干线①跨20米设备101112连接电损耗金属损耗样济供电性方案2中设备19干线树干式供电减少线路色金属消耗量采高压开关数量少投资少弥补缺点
④ 方案1中干线②供电范围中包括功率较设备3029设备功率样起动电流供电方案2中干线②132131功率设备供电功率衡供电性相较高功率设备3029直接采放射式供电
⑤ 方案1中三桥式起重机干线⑦采树干式供电台起重机出障三台起重机均供电性极差方案2中干线⑩⑾起重机设备495048供电台起重机出现障少台起重机工作样供电性提高
⑥ 方案2中干线④2227 32381012设备采树干式供电减少电损耗减短导线长度济节省开支影响供电性
图52 金工车间配电方案2
结：较济性供电性两方面考虑方案2方案1采方案2金工车间供电
52低压配电系统接型式
国220380V低压配电系统广泛采中性点直接接运行方式引出中性线(N)保护线(PE)保护中性线（PEN）
中性线（N线）功：接额定电压系统相电压单相电设备二传导三相系统衡电流三减负荷中性点电位偏移
保护线（PE线）功：保障身安全防止发生触电事接线系统中设备外露导电部分（指正常带电压障情况带电压易触导电部分例设备金属外壳金属构架等）通保护线接设备发生基障减少触电危险
保护中性线（PEN线）功：兼中性线保护线功种ＰＥＮ线国通常称零线俗称线
低压配电系统接型式分TN系统TT系统IT系统
① TN系统
TN系统中性点直接接设备外露导电部分均接公保护线（PE）线公保护中性线（PEN线）种公PE线PEN线方式通称接零TN系统分TNC系统TNS系统TNCS系统
1) TNC系统(图53)
图53 TNC 系统
中N线PE线全部合根PEN线PEN线中电流通某接PEN线设备产生电磁干扰果PEN线断线造成断线点边外露导电部分带电造成身触电危险该系统PE线N线合根PEN线节约色金属投资较济该系统发生单相接障时线路保护装置应该动作切障线路TNC系统国低压配电系统中应普遍适身安全抗电磁干扰求高场
2) TNS系统(图54)
中N线PE线全部分开设备外露导电部分均接PE线PE线中电流通设备间会产生电磁干扰PE先断线时正常情况会断线点边接PE线设备外露导电部分带电断线点边设备发生相接壳障断线点边接PE线设备外露导电部分带电造成身触电危险该系统发生单相接障时线路保护装置应该动作切障线路该系统较TNC系统色金属消耗量投资方面增加TNS系统限制广泛应安全求较高场（浴室居民住宅等）电磁干扰求较高数处理精密检测等试验场越越住宅供电系统
图54 TNS系统
3) TNCS系统（图55）
该系统前部分全部TNC系统边部分TNC系统部分TNS系统中设备外露导电部分姐PEN线PE线该系统综合TNC系统TNS系统特点较灵活安全求电磁求高场宜采TNS系统般场采TNC系统
图55 TNCS 系统
② TT系统
TT系统中性点直接接中设备外露导电部分均PE线单独接图56示
TT系统中设备外露导电部分接PE线分开互电气联系相互间会发生电磁干扰问题该系统发生单相接障形成单相短路线路保护装置动作跳闸切障线路该系统出现绝缘良引起漏电事漏电电流较足线路电流保护动作漏电设备外露导电部分长期带电增加触电危险该系统必须装设灵敏度较高漏电保护装置确保身安全该系统适安全求较高场种配电系统国外应较普遍现国开始推广GB 500961999住宅设计规范规定：住宅供电系统应采TTTNCSTNS接方式
图56 低压配电TT系统
③ IT系统
IT系统中性点接高电阻（约1000欧）接该系统没N线适接额定电压系统相电压单相电设备接额定电压系统线电压单相设备三相设备该系统中外露导电部分均PE线分接图57示
图57 低压配电IT系统
IT系统中性点中设备外露导电部分接PE线彼分开互电气联系相互间会发生电磁干扰问题
IT系统中性点接高阻抗接系统发生单相接障时应发出报警信号便供电值班员时处理消障
IT系统连续供电求较高易燃易爆危险场特矿山井等场供电
6 设备选择校验
61导线选择校验
611车间导线截面配电箱选择
① 选择配电箱中路熔体额定电流根设备明细表中设备容量熔断器选择方法原出路熔体额定电流
② 根已选出路熔体额定电流预留12路（增加电设备时更换分电箱）确定线路数熔断器电流相适应分电箱
③ 根已选出路熔体电流敷设方式环境温度等导线电线选择方法原选出相应导线电线
④ 引入配电箱分干线截面选择分电箱接设备台数分干线计算电流应二项式法计算样顾容量设备计算机电流影响
例：1号分电箱接设备设备1—设备4
设备容量：
批量生产金属冷加工机床电动机二项式系数：b014c05x5
5台容量电动机设备容量
电动机击电流额定电流尖峰电流：
根熔体额定电流选熔断器时应满足
选RT010080熔断器
选干线截面时应留余量备负荷发展干线导线两部分组成：部分敷设车间明敷部分明敷设选导线部分配电箱引干线2m加保护措施采穿敷设应穿导线选择导线
35°C时相BLX型导线线芯截面积16mm²单芯线允许载流量
发热条件相线截面选16mm²中性线截面05A选选10mm²选BLX500（3*16+1*10）明敷设
35°C时相BLX型导线线芯截面积35mm²4根单芯线穿钢时允许载流量
发热条件相线截面选35mm²中性线截面选05A选25mm²穿线钢径查表选40mm²
选BLX—500—（3*35+1*25）—G40G钢代号熔断器导线分电箱选择表61示分电箱选出结果见表62表610
表61 01号分电箱
设备编号
PeKW
I30A
INFUINFEA(RL1)
导线截面mm2
电线直径mm
1
7125
15
5040
25
15
2
7125
15
5040
25
15
3
7125
15
5040
25
15
4
128
26
10060
6
20
分电箱干线导线
34175
6589
RT0
10080
(16)
35
40
注：（）数字表示明敷设导线截面积表中Pe设备容量 I30计算电流 INFU熔断器额定电流
表62 02号分电箱
设备编号
PeKW
I30A
INFUINFEA(RL1)
导线截面mm2
电线直径mm
5
6925
15
6050
23
15
6
98
20
6050
40
20
7
98
20
6060
40
20
8
87
20
6060
40
20
9
87
20
6060
40
20
分电箱干线导线
43925
6808
RT0
10080
(16)
35
40
表63 03号分电箱
设备编号
PeKW
I30A
INFUINFEA(RL1)
导线截面mm2
电线直径mm
13
7125
15
6050
25
15
14
7125
15
6050
25
15
15
7125
15
6050
25
15
16
7125
15
6050
25
15
17
92
20
6060
40
20
18
92
20
6060
40
20
分电箱干线导线
469
7315
RT0
10080
(16)
35
50
表64 04号分电箱
设备编号
PeKW
I30A
INFUINFEA(RL1)
导线截面mm2
电线直径mm
19
143
33
10080
10
25
20
133
33
10080
10
25
21
6925
15
5040
25
15
31
105
26
10060
6
20
分电箱干线导线
4503
758
RT0
10080
(25)
35
50
表65 05号分电箱
设备编号
PeKW
I30A
INFUINFEA(RL1)
导线截面mm2
电线直径mm
41
98
20
6060
40
20
42
98
20
6060
40
20
43
87
20
6060
40
20
分电箱干线导线
283
8602
RT0
100100
(25)
50
50
表66 06号分电箱
设备编号
PeKW
I30A
INFUINFEA(RL1)
导线截面mm2
电线直径mm
44
87
20
6060
40
20
45
87
20
6060
40
20
46
93
20
6060
40
20
47
98
20
6060
40
20
分电箱干线导线
365
6158
RT0
10080
(16)
35
40
表67 07号分电箱
设备编号
PeKW
I30A
INFUINFEA(RL1)
导线截面mm2
电线直径mm
22
10125
26
10060
6
20
23
7125
15
5040
25
15
24
7125
15
5040
25
15
25
7125
15
5040
25
15
分电箱干线导线
315
6071
RT0
10080
(16)
35
40
表68 08号分电箱
设备编号
PeKW
I30A
INFUINFEA(RL1)
导线截面mm2
电线直径mm
32
7125
15
6050
25
15
33
7125
15
6050
25
15
34
7125
15
6050
25
15
35
6925
15
6050
25
15
36
7125
15
6050
25
15
分电箱干线导线
3543
6447
RT0
10080
(16)
35
40
表69 09号分电箱
设备编号
PeKW
I30A
INFUINFEA(RL1)
导线截面mm2
电线直径mm
26
1575
33
10080
10
25
27
1575
33
11080
10
25
38
133
33
10080
10
25
37
10125
26
10080
6
20
分电箱干线导线
549
1006
RT0
200120
(35)
70
70
表610 10号分电箱
设备编号
PeKW
I30A
INFUINFEA(RL1)
导线截面mm2
电线直径mm
10
32
84
6030
25
15
11
1
19
156
25
15
12
1
19
156
25
15
分电箱干线导线
52
158
RT0
10030
(25)
4
20
选总线干线时路干线接设备台数干线计算电流应二项式法计算
1号干线接设备设备1—设备9
样二项式系数：b014c05x5
10KW电动机击电流额定电流
尖峰电流：
选选RT0—100100熔断器
35°C时相BLX型导线线芯截面25mm²导线允许载流量：
发热条件相线截面选25mm²中性线截面选选16mm²
35°C时相BLX型导线线芯截面70mm²4根单芯穿线导线允许载流量：
发热条件相线截面选70mm²中性线截面选选35mm²穿线钢径查表选70mm
选择结果表示
BLX—500—（3*25+1*16） 明敷设
BLX—500—（3*70+1*35） 穿钢敷设
法计算分选出金工车间干线型号规格选择结果表611示
表611 金工车间干线型号规格
X号干线
（接设备）
I30A
RT0A
INFUINFE
明敷设导线型号
穿敷设导线型号
1
（19）
9098
100100
BLX500
(3×25+1×16)
BLX500
(3×70+1×25)G70
2
（132131）
10599
200120
BLX500
(3×25+1×25)
BLX500
(3×70+1×35)G70
3
（4147）
8077
100100
BLX500
(3×25+1×16)
BLX500
(3×50+1×25)G50
4
（2227 3228 1012）
14221
200150
BLX500
(3×50+1×25)
BLX500
(3×95+1×50)G70
5
（28）
19149
400300
BLX500
(3×95+1×50)
BLX500
(3×185+1×95)G80
6
（39）
16385
400400
BLX500
(3×70+1×35)
BLX500
(3×120+1×70)G70
7
（40）
16385
400400
BLX500
(3×70+1×35)
BLX500
(3×120+1×70)G70
8
（29）
1176
200200
BLX500
(3×25+1×25)
BLX500
(3×95+1×50)G70
9
（30）
6125
200120
BLX500
(3×16+1×10)
BLX500
(3×35+1×25)G40
10
（4950）
150
200150
BLX500
(3×50+1×25)
BLX500
(3×120)G70
11
（48）
40
10040
BLX500
(3×16)
BLX500
(3×6+1)G20
12
(冷作车间)
22587
400250
BLX500
(3×95+1×50)
BLX500
(3×185)G80
13
(装配车间)
18295
200200
BLX500
(3×701×35)
BLX500
(3×150+1×95)G70
14
(仓库)
4297
10060
BLX500
(3×10+1×6)
BLX500
(3×16+1×10)G32
15
(户外明)
3798
10040
BLX500
(3×16+1×10)
BLX500
(3×10+1×6)G25
16
(户明)
2625
10040
BLX500
(3×16+1×10)
BLX500
(3×10+1×6)G25
612车间导线校验
① 2号分干线校验：
导线明敷设校验：
根满足发热求
根满足机械强度求
熔断器导线配合：
RT0—10080
满足配合求
穿导线校验：
根满足发热求
根满足机械强度求
满足配合求
② 2号干线校验：
已知
根满足发热求
根满足机械强度求
满足导线配合求
穿线校验：
根满足发热求
根满足机械强度求
满足导线配合求
③电压损耗校验：
线路存阻抗符合电流通线路时产生电压损耗规定高压配电线路电压损耗般超线路额定电压5变压器低压侧母线电设备受电端低压线路电压损耗般超电设备额定电压5
例干线1电压损耗校验
干线1截面电压损失0419Akm
满足求（明敷设）
导线穿
截面电压损失0419Akm
干线1电压损耗满足求
干线校验结果见表612
表612 干线校验表
干线编号
敷设方式
I30A
Lkm
电压损失（A·km）
线路电压损耗百分值△U()
结
1
明敷
9098
007
0419
267
336
合格
穿
0006
0146
069
合格
2
明敷
10599
004
0327
139
150
合格
穿
0007
0146
011
合格
3
明敷
8077
0046
0419
156
165
合格
穿
00058
0189
009
合格
4
明敷
14221
0078
0252
28
288
合格
穿
0005
0117
008
合格
5
明敷
19149
0173
029
合格
穿
002
0075
029
合格
6
明敷
16385
0207
013
合格
穿
0008
0098
013
合格
7
明敷
16385
0207
032
合格
穿
002
0098
032
合格
8
明敷
1176
0327
026
合格
穿
0019
0117
026
合格
9
明敷
6125
0606
040
合格
穿
0025
0259
040
合格
10
明敷
150
0072
0259
272
281
合格
穿
00065
0098
009
合格
11
明敷
40
0072
0606
175
202
合格
穿
0005
135
027
合格
12
明敷
22587
0030
0173
117
117
合格
穿
0075
合格
13
明敷
18295
0035
0207
133
合格
穿
0085
合格
14
明敷
4297
006
0096
234
合格
穿
合格
15
明敷
3798
0039
134
198
合格
穿
合格
16
明敷
2625
018
0984
465
合格
穿
合格
62高压次设备选择校验
621次设备分类
变电中承担输送分配电务电路称次电路次电路中设备称次设备
次设备功分分类：
① 变换设备 功电力系统运行求改变电压电流频率等例电力变压器电压互感器电力互感器变频机等
② 控制设备 功电力系统运行求控制次设备通断例种高低压开关设备
③ 保护设备 功电力系统进行电流电压等保护例熔断器避雷器等
④ 补偿设备 功补偿电力系统中功功率提高系统功率数例联电容器等
⑤ 成套设备 次电路接线方案求关次设备控制指示监测保护次设备二次设备组合体电气装置例高压开关柜低压配电屏动力明配电箱等
622次设备选择
① 高压次设备选择
高压开关柜固定式手车式两类手车式（称移开式）高压开关柜具检修安全供电性高等优点价格较贵般中型工厂中采较济固定式高压开关柜国现量生产广泛应GG—1A（F）型种防误型开关柜装设防止电气误操作保障身安全闭锁装置谓五防功——防止误跳误合断路器防止带负荷拉合隔离开关防止带电挂接线防止带接线合隔离开关防止员误入带电隔离
次设计中确定630kVA变压器10kV高压降动力设备需电压04kV重负荷性求较高选手车式开关柜JYNKYN厂动力设备重负荷变电采固定式开关柜里选GG—1A(F)—03柜装GN19—10型隔离开关1隔离高压电流保证电气设备安全检修SN10—10Ⅱ630—500型少油断路器1通断线路正常负荷电流进行短路保护GG—1A（F）—03备两种开关外LQJ—10型电流互感器2分接仪表继电器满足测量保护求
容量500kVA变压器宜采高压计量630kVA变压器求变压器高压侧进行计费选GG—1A（F）型高压开关柜配套户外安装PJ1AJ3型单电源电缆进出线计量柜正满足求柜装隔离开关高压断路器提供测量信号电流互感器电压互感器
考虑架空线路较电缆线路发生障时易发现易检查修复采电缆线路时必须采两根电缆列供电根电缆应承担全部二级负荷设计中高压开关柜进出线采段电缆接架空线
高压计量柜中设备表613示
表613 高压计量柜中设备栏表
设备名称
型号规格
量数台
隔离开关
GN1910
1
GN10100
1
电压互感器
JDZ10
2
熔断器
RN21005
1
电流互感器
LAJQ100205
2
工厂变配电高压开关柜面高压母线通常采LMY型硬铝母线变压器容量1250kVA变电高压母线般采LMY—40*4规格配电变压器630kVA采LMY—3（40*4）高压母线
表614 高压开关柜设备览表
设备名称
型号规格
数量台
高压隔离开关
GN1910
1
高压断路器
SN1010Ⅱ630
1
电流互感器
LQJ10
2
② 低压次设备选择
低压配电屏固定式抽屉式两种结构型式抽屉式价格昂贵般中工厂采固定式国现广泛应固定式低压配电屏PGL1PGL2型
根前面确定车间配电系统路额定电流设计选固定式低压配电屏PGL2型该厂三级负荷选PGL2型满足求
干线1干线2仓库装配车间户外明干线熔电流分100A200A100A200A100A选PGL2——36B具100A三路200A两路
干线7干线10冷作车间干线熔电流分400A200A400A选PGL2——34B具400A两路200A两路留路200A做备供增添设备时
干线5干线6干线8干线9熔电流分400A400A200A200A选PGL2——34B具400A两路200A两路
干线3干线4干线11室明熔电流分100A200A100A200A选PGL2——36B具100A三路200A两路留路100A做备供增添设备时选择结果表615示加4台电容补偿屏低压配电屏总9台低压配电屏
表615 低压配单屏览表
低压配电屏
接干线
PGL205B
进线
PGL236B
干线1干线2仓库 装配 车间 户外明
PGL234B
干线7 干线10 冷作车间
PGL234B
干线5 干线6 干线8 干线9
PGL236B
干线3 干线4 干线11 室明
表616 低压配电屏电路电器设备
配电屏
设备型号
设备名称
PGL205B
HD1310003
低压刀开关
DW1010003
低压断路器
LMX105
电流互感器
PGL236B
HR32003
低压刀熔开关
HR31003
低压刀熔开关
LMZ105
电流互感器
PGL234B
HR34003
低压刀熔开关
HR32003
低压刀熔开关
LMZ105
电流互感器
623次设备校验
次设备必须满足次电路正常条件短路障条件工作求工作安全运行维护方便投资济合理
① 次设备选择校验条件：
1）电压：设备额定电压应装置点额定电压高电压
2）电流：设备额定电流应通设备计算电流
3）断流力：设备开断电流应开断电流
4）动稳态度：三相短路击电流校验
5）热稳态度：三相短路稳态电流短路发热假想时间校验
② 设备校验
1) GN1910隔离开关校验见表617
2) SN1010Ⅱ630少油断路器校验见表618
3) LQJ10型电流互感器校验见表619
4) HD131000型刀开关校验见表620
5) DW101000型低压断路器校验见表621
表617 高压隔离开关校验表
序号
装置点电气条件
GN1910
结果
项目
数
项目
数
1
kV
10
kV
10
合格
2
A
2527
400
合格
3
kA
26979
kA
315
合格
4
1343
3125
合格
表618 高压断路器校验表
序号
装置点电气条件
SN1010Ⅱ630
结果
项目
数
项目
数
1
kV
10
kV
10
合格
2
A
2527
630
合格
3
kA
1598
kA
40
合格
4
kA
1058
kA
16
合格
5
1343
512
合格
表619 电流互感器校验表
序号
装置点电气条件
LQJ10
结果
项目
数
项目
数
1
kV
10
kV
10
合格
2
A
2527
30
合格
表620 刀开关校验表
序号
装置点电气条件
GN1910
结果
项目
数
项目
数
1
kV
04
kV
04
合格
2
A
6459
1000
合格
3
kA
3148
kA
60
合格
4
kA
1711
kA
1000
合格
5
29275
900
合格
表621 低压断路器校验表
序号
装置点电气条件
GN1910400
结果
项目
数
项目
数
1
kV
04
kV
04
合格
2
A
6459
1000
合格
3
kA
1711
kA
20
合格
63低压补偿柜选择
根电容器供电系统中装设位置高压集中补偿低压集中补偿补偿三种方式中低压集中补偿车间变压器视功率减变压器容量选较较济种补偿低压电容器柜般安装低压配电室运行维护方便
集中补偿电容器组手动投切动调节两种控制方式动补偿装置说电路中功率数动补偿控制器电力负荷变化功率数高低定时间间隔（1015s）动控制组电容器回路中基础器投切电网功功率动补偿致补偿
系统拟采功功率动补偿屏装变电低压母线侧集中补偿
选总容量360kVA电容屏型号选：PGJ12PGJ13三台
7 继电保护防雷接
71工厂继电保护
711继电保护选择
然条件影响（雷电暴雨狂风冰雹误操作等）发生电气事性时发生电力系统统整体处发生事迅速扩方电力系统必须保证安全运行前提谈运行济性合理性保证电力系统运行必须设置继电保护装置
设置继电保护装置应满足动作选择性动作迅速行动作灵敏性求
继电保护包括定时限保护反时限保护定时限电流保护装置动作时间固定变障电流关优点动作时间较精确整定简便缺点继电器结线复杂需直流操作电源投资较反时限电流保护装置动作时间障电流成反关系障电流越动作时间越短优点：投资少结线简单时实现电流速断保护显简单济适交流操作缺点动作时间整定较麻烦
中型工厂供电系统说继电保护简单济宜反时限电流保护
712继电保护整定计算
①动作电流整定
现采GL1510型电流互感器该型号电流继电器返回系数现采两相两继电器结线根学知识知GL型继电器系数取13线路负荷电流取现取
GG1A(F)03电流互感器LQJ10取
变流：
动作电流：
电流继电器动作电流整定5A
② 变压器电流保护
变压器低压侧母线系统运行方式发生两相短路高压侧穿越电流值：
保护灵敏度
满足灵敏度求
③ 速断电流整定
④ 变压器电流速断保护
满足灵敏度求
72工厂防雷接
防止雷电产生电压波线路侵入变配电危变压器等电气设备绝缘次设计高压开关柜中没装设避雷器10kV架空进线电线杆中装设组HY5W4型避雷器种避雷器部空腔存外气体互相渗漏问题安装运输破损性高
架空线路相连进出线入户处电线杆进行接达重复接目电缆头均接
规定10kV配电装置构架变压器380V侧中性线外壳380V电气设备金属外壳等接工频接电阻求RE〈4Ω根土壤电阻率ρ100Ω·mRE<4Ω采6根直径50mm钢作接40mm*4mm扁钢连接距变电墙脚2m处入排φ50mm长25m钢接体隔5m入根间40mm*4mm扁钢连接接材料见表表71
表71 接体材料表
名称
型号
量
作
钢
φ50mm
25*615m
作接体
扁钢
40mm*4mm
5*525m
连接钢
总结
次设计型工厂进行供配电设计工厂配电设计终结电气设备选择需设计工厂变电选择变电变压器台数容量选择供电系统方式系统中种高压设备低压设备线路选择车间布线系统保护等等
首先做工厂负荷进行评级计算工厂计算负荷确定工厂供电方式变压器容量台数确定工厂供电方式画出工厂电气接线电路图完成车间配电方式
确定工厂电气接线电路图选择设备选择设备考虑设备环境条件电气求设备满足电路正常条件短路障条件工作求进行三相短路计算进行设备选择校验
进行工厂配电系统继电保护防雷接完成二次回路设计
设计着安全优质济基求完成变电设计高低压设备选择工厂车间配电干支线路截面选定防雷接继电保护时间限没完成二次回路设计
参考文献
[ 1 ] 刘介 工厂供电 [M] 北京 机械出版社 2009
[ 2 ] 谭金超 10KV配电工程设计手册 [M] 北京 中国电力出版社 2004
[ 3 ] 马志溪 电气工程设计绘图 [M] 北京 中国电力出版社 2007
[ 4 ] 李金伴 供电技术手册 [M] 北京 化学工业出版社 2009
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[ 6 ] 王崇林 供电技术 [M] 北京 煤炭工业出版社 1996
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[ 9 ] 熊信银 发电厂电气部分 [M] 北京 中国电力出版社 2009
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[ 11 ] 苏林 电气工程动化专业英语 [M] 北京 中国电力出版社
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[ 19 ] Alexandet C K Sadiku M N O Fundamentals of Electric Circuits[sl] McGrawHill Inc2000
致谢
通两月努力终完成毕业设计学生活学生生涯画句号里首先感谢指导老师XX老师段时间里XX老师宽容耐心专心做事情十分感激XX老师帮助
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摘
文型工厂供配电系统电气部分进行设计工厂户外引入10kV高压电源工厂变电降220380V低压电直接供工厂车间动力系统明系统
选择电气设备前先工厂负荷进行计算确定工厂总负荷容量时低压母线侧进行功功率补偿提高功率数根补偿负荷容量选择工厂变电变压器容量台数然确定工厂采供电系统选择合适车间配电方案画出供配电系统接线图
高压次设备低压次设备导线截面积选择时必须满足电路正常条件短路障条件工作求电气设备仅满足短路障条件工作求必须短路障时动稳态度热稳态度进行校验判断设备否满足工作求电路发生三相短路时短路电流电流计算三相短路电流进行设备校验
进行继电保护防雷接提高系统安全性性
关键词：负荷计算三相短路接线继电保护设备选择
目录
摘 I
Abstract II
目录 III
1 绪 1
2 电力负荷计算 2
21 负荷分级供电电源措施 2
211 工厂电力负荷分级 2
212 级负荷供电措施 2
22工厂计算负荷确定 3
221负荷计算目意义 3
222负荷计算方法 3
223需系数法确定计算负荷 4
224二项式法确定计算负荷 6
225工厂负荷计算 6
23功功率补偿 9
231功率数 9
232功补偿选择 10
233功补偿计算 11
3 变压器选择电气接线 13
31变压器选择 13
311电力变压器分类 13
312电力变压器连接组 13
313变压器台数容量选择 14
314电力变压器校验 15
32工厂变配电接线图 15
321电气接线概况 15
322车间型工厂变电接线图 16
323工厂变电接线确定 21
4 短路电流计算 22
41短路原果形式 22
411短路原 22
412短路果 22
413短路形式 23
42限容量电力系统三相短路计算 23
421限容量电力系统 23
422短路电流计算方法 23
423工厂三相短路电流计算 25
第5章 金工车间配电 28
51低压配电线路接线方式 28
52低压配电系统接型式 29
第6章 设备选择校验 33
61导线选择校验 33
611车间导线截面配电箱选择 33
612车间导线校验 38
62高压次设备选择校验 40
621次设备分类 40
622次设备选择 41
623次设备校验 43
63低压补偿柜选择 45
第7章 继电保护防雷接 46
71工厂继电保护 46
711继电保护选择 46
712继电保护整定计算 46
72工厂防雷接 47
总结 49
参考文献 50
致谢 51
附录A
1 绪
电现代工业生产源动力电易形式量转换易转换形式量供应电输送分配简单济便控制调节测量利实现生产动化电现代工业生产整国民济生活中应极广泛
般中型工厂电压进线电压610kV电先高压配电集中高压配电线路电分送车间变电者高压配电线路供高压电设备车间变电装设电力变压器610kV高压降般低压电设备需电压（220380V）然低压配电线路电分送电设备
型工厂某电源进线电压35 kV中型工厂般两次降压电源进厂先总降压变电容量电力变压器35kV电源电压降610kV配电电压通高压配电线路高压配电电送车间变电变压器降般低压电设备需电压
35kV进线工厂次降压35kV线路直接引入负荷中心车间变电车间变电配电变压器直接降低压电设备需电压种配电方式称高压深入负荷中心直配方式样省级中间变压简化供电系统节约色金属降低电损耗电压损耗提高供电质量然根厂区环境条件否满足35kV架空线路深入负荷中心安全走廊求定否宜采确保供电安全
总供电容量超1000kV型工厂通常设降压变电610kV电压降低压电设备需电压（220380V）果工厂需容量160kVA时般采低压电源进线工厂需设低压配电间
厂属中型工厂采10kV供电电源金工车间东侧1020m处座10kV配电室先1km架空线路改电缆线路厂变电610kV高压降般低压电设备需电压（220380V）然低压配电线路电分送电设备
2 电力负荷计算
21 负荷分级供电电源措施
211 工厂电力负荷分级
工厂电力负荷GB 500521995供配电系统设计规范规定根供电性中断供电政治济造成损失影响程度进行分级负荷分级负荷二级负荷三级负荷
① 级负荷 符合列条件级负荷
1）中断供电造成身伤亡负荷
2）中断供电政治济造成重损失负荷
3）中断供电影响重政治济意义电单位正常工作负荷
级负荷中中断发生中毒爆炸火灾等情况负荷特重场允许中断负荷应视特重负荷
② 二级负荷 符合列条件二级负荷
1）中断供电政治济造成较损失负荷
2）中断供电影响重电单位正常工作负荷
③ 三级负荷 属二级负荷者三级负荷
212 级负荷供电措施
① 级负荷供电措施 级负荷应两独立电源供电电源发生障时电源应时受损坏维持供电电源中断供电时电源应承担户全部级负荷设备供电级负荷户变配电室高低压配电系统应采单母线分段结线形式分列运行互备级负荷设备应采双电源供电末级配电盘（箱）处设置动切换装置级负荷中特重负荷述两电源外必须增设应急电源
② 二级负荷供电措施 二级负荷应两电源供电应两回路供电发生电力变压器障线路常见障时中断供电（中断立回复）
③ 三级负荷供电措施 三级负荷供电特殊求采单回路市电供电应配电系统简洁量减少配电级数低压配电级数般超四级应技术济合理情况量减少电压偏差电压波动
22工厂计算负荷确定
221负荷计算目意义
计算负荷假想持续负荷热效应时间实际变动负荷产生热效应相等供配电系统中30min计算负荷作选择电气设备认电气设备承受该负荷长期作正常情况长期运行般计算负荷简称计算负荷Pc
负荷计算目：
① 计算变配电变压器负荷电流视功率作选择变压器容量
② 计算流电气设备(断路器隔离开关母线熔断器等)负荷电流作选择设备
③ 计算流条线路(电源进线高低压配电线路等)负荷电流作选择线路电缆导线截面
④ 计算尖峰负荷保护电器整定计算校验电动机启动条件
⑤ 电气设计提供技术计算负荷工程设计中发热条件选择导线电气设备
计算负荷确定供电系统选择变压器容量电气设备导线截面仪表量程整定继电保护重计算负荷确定否正确直接影响电器导线选择否济合理正确进行负荷计算供电设计前提实现供电系统安全济运行必手段
果计算负荷确定电器导线电缆选造成投资色金属浪费变压器负荷率较低运行时造成长期低效率运行果计算负荷确定电器导线处负荷运行增加电损耗产生热导致绝缘早老化甚产生火灾造成更济损失正确确定计算负荷具意义
222负荷计算方法
已知电设备情况负荷计算需系数法二项式法利系数法未知电设备情况负荷计算负荷密度法单位指标法住宅电量指标法
① 需系数法
设备功率需系数直接求出计算负荷种方法较简便应广泛尤适配变电负荷计算
② 利系数法
采利系数求出负荷班均负荷考虑设备台属功率差异影响效台数关系数计算负荷种方法理根概率数理统计计算结果较接实际利系数实测统计较困难电气设计中般
③ 二项式法
设备组容量基础考虑干容量设备影响采验系数进行加权求法计算负荷
④ 负荷密度法
已知某建筑面积负荷密度ρ时某建筑均负荷式计算
Pav ρ·A（kW）
式中ρ——负荷密度（kWm2）
A——某建筑面积（m2）
建筑方案设计阶段采建筑面积负荷密度法进行负荷估算建筑施工阶段设计时采需系数法进行复核
223需系数法确定计算负荷
① 基公式
需系数法确定电设备组功计算负荷基公式：
式（21）
功计算负荷：
式（22）
视计算负荷：
式（23）
计算电流：
式（24）
–需系数
功计算负荷单位kW
功计算负荷单位kvar
视计算负荷单位kVA
电设备组均功率数
电设备组均功率数正切值
② 组电设备计算负荷确定
确定拥组电设备干线车间变电低压母线计算负荷时应考虑组电设备负荷时出现素确定组电设备计算负荷时应结合具体情况功负荷功负荷分计入时系数
车间干线取
低压母线分两种情况：
1）电设备组计算负荷直接相加计算时取
2）车间干线计算负荷直接相加计算时取
总功计算负荷：
式（25）
总功计算负荷：
式（26）
两式中分组设备功功计算负荷
总视计算负荷：
式（27）
总计算电流：
式（28）
组设备功率数定相总视计算负荷计算电流般组视计算负荷计算电流计算
224二项式法确定计算负荷
二项式法基公式
式（29）
式中表示电设备组均功率中电设备组总容量计算方法前需系数法述表示电设备组中x台容量设备投入运行时增加附加负荷中x台容量设备总容量bc二项式系数
二项式法仅考虑电设备组负荷时均负荷考虑少数容量设备投入运行时总计算负荷额外影响二项式法较适合确定设备台数较少容量差较低压干线分支线计算负荷
225工厂负荷计算
基础资料：
① 工厂车间负荷情况表21示
表21 车间负荷表
车间
kW
kvar
电动机kW
冷作
100
110
30
装配
80
90
22
仓库
20
20
75
户外明
20
15
金工车间设备负荷表22示
表22 金工车间负荷表
序号
设备名称
设备容量kW
台数台
1~3 13~16 23~25
36 32~34
车床
7+0125
14
4
铣床
10+28
1
5 21 35
摇臂钻
45+17+06+0125
3
6 7 41 42
铣床
7+28
4
8 9
铣床
7+17
2
10
砂轮机
32
1
11 12
砂轮机
1
2
17 18
磨床
7+17+05
2
19
磨床
10+28+15
1
20 38
磨床
10+28+05
2
22 37
车床
10+0125
2
26 27
磨床
14+1+06+015
2
28 29
立床
55+7+1
1
37+17
1
30
车床
20+015
1
31
摇臂钻
10+05
1
39 40
龙门刨
75+45+17+17+1+1+05
2
43 44 45
铣床
7+17
3
46
镗床
65+28
1
47
铣床
7+28
1
48
桥式起重机（25）
11+5+5+22
1
49 50
桥式起重机（25）
16+5+5+35
2
全厂明密度：12W
② 根基础资料提供厂房电力负荷清单全厂三级负荷需系数法分计算出厂房全厂计算负荷
1）金工车间负荷计算
a金属切削机床设备容量：
批生产金属冷加工机床电动机需系数：
功计算负荷：
功计算负荷：
b桥式起重机容量
锅炉房机加机修装配等类车间吊车需系数
功计算负荷：
功计算负荷：
C金工车间明：
车间面积：
设备容量：
生产厂房办公室阅览室实验室明需系数：
功计算负荷：
功计算负荷：
2）全厂总负荷
取功时系数功时系数
功计算负荷：
功计算负荷：
视计算负荷：
功率数：
③ 逐级法计算法确定工厂计算负荷
工厂计算负荷应该高压母线高压配电线路计算负荷事系数高压配电线路计算负荷应该该线路供车间变电低压侧计算负荷加变压器功率损耗高压配电线路功率损耗逐级计算求供电系统元件计算负荷
般工厂供电系统说高低压配电线路般长损耗较确定计算负荷时记线路损耗
符合计算中新型低损耗电力变压器功率损耗列简化公式计算：
功损耗：
功损耗： ——变压器二次侧视计算负荷
机器厂变压器高压侧功计算负荷：
机器厂变压器高压侧功计算负荷：
机器厂变压器高压侧视计算负荷：
功率数：
23功功率补偿
工业民电设备中量设备工作需通系统吸收感性功功率建立交变磁场系统输送电容量中功功率成分增加系统变配电设备输送线路规格定情况直接影响功功率输送
电网中电力负荷电动机变压器等部分属感性负荷运行程中需设备提供相应功功率电网中安装联电容器等功补偿设备提供感性负载消耗功功率减少电网电源感性负荷提供线路输送功功率减少功功率电网中流动降低线路变压器输送功功率造成电损耗功补偿
231功率数
① 功率数低供配电系统影响
功率数低功功率表现功功率会系统造成影响：
1）配电设备容量增加：三相交流系统中电流功功率关系式：
式（210）
中功功率系统电设备提供转化形式量功率部分功率减少电压定时功率数越功分量越电流越
承受较电流系统电气设备容量必然加会增加系统成电气设备利率降低
2）供电系统损耗增加：供配电系统功率损耗计算式中难出通系统电流增加系统功率损耗会增加
3）电压损失增加：线路电流越电压损失越
4）发电机效率降低：系统中负荷功功率需求量增时发电机必须增发相应功功率衡样降低效率
② 提高功率数意义
电设备中绝部分感性负荷电单位功率数1保证供电质量节充分利电力系统中发配电设备容量减供电线路截面减电网功率损耗电损耗减线路电压损失必须提高电单位功率数
户补偿容量全国供电规中已规定：功电力应衡户应提高电然功率应属基础设计装置功补偿设备做负荷电压变动时投入切防止功电力倒送户供电局规定电网高峰时功率数应达列规定：
高压供电户高压供电装负荷调整电压装置电力户功率数09100kVA（kW）电力户中型电力排灌站功率数085
供配电系统中必须改变功功率提高功率数便提高系统中设备效利率
232功补偿选择
供配电系统功率数提高般两方面采取措施提高电设备然功率数然功率数指补偿装置时功率数采取工补偿方法总功率数提高总功率数指采补偿装置功率数
① 提高然功率数方法：电动机类电气设备额定功率数较高般085非额定状态（轻载）工作时功率数效率幅度降低采措施改善然功率数：
1）合理选择电动机型号规格
2）合理选择变压器型号规格避免长期轻载运行造成功率数降低
② 采工补偿提高功率数方法：工补偿方法发电机补偿电容器补偿调相机补偿静止补偿器补偿两种采步电动机补偿采联电容器补偿
1）供配电系统中般负荷求满足情况采步电动机代异步电动机工作步电动机兼作功补偿设备时功补偿调节做滑动调节专功补偿设步电动机称步调相机投资损耗较便维护检修供配电系统中少采种补偿方式
2) 采联电容器补偿目前供配电系统中普遍采种功补偿方法移相电容器静止功补偿具功损耗运行维护方便补偿容量增减方便电容器损坏影响整体等特点实现级调节
233功补偿计算
功率数提高必须装设功补偿装置容量：
式（211）
称功补偿率
① 工厂功功率补偿：
取
② 补偿变压器容量功率数
补偿变压器器低压侧视计算负荷：
变压器低压侧计算电流：
变压器功率损耗：
变压器高压侧计算负荷：
功计算负荷：
功计算负荷：
视计算负荷：
计算电流：
功率数：
补偿功率数满足求
3 变压器选择电气接线
31变压器选择
311电力变压器分类
电力变压器变电中关键次设备功电力系统电电压升高降低利电合理输送分配
常变压器种类中低压供配电系统中常电力变压器种分类方式：
① 相数分类：三相电力变压器单相电力变压器数场合三相电力变压器低压单相负载较场合单相变压器
② 绕组导电材料分类：铜绕组变压器铝绕组变压器目前般采铜绕组变压器
③ 绝缘介质分类：油浸式变压器干式变压器两类
④ 绕组联结组分类：Yyn0Dyn11两种
312电力变压器连接组
电力变压器联结组指变压器二次绕组采取联结方式形成变压器二次侧应线电压间相位关系
中压配电变压器Yyn0Dyn11两种常见联结组配电变压器Dyn11联结较采Yyn0联结优点：
① Dyn11联结变压器说3n次谐波电流三角形接线次绕组形成环流致注入公高压电网中交次绕组接成星形接线Yyn0联结变压器更利抑制高次谐波电流
② Dyn11联结变压器零序阻抗较Yyn0联结变压器零序阻抗更利低压单相接障保护动作障切
③ 低压侧接单相衡负荷时Yyn0联结变压器求低压中性线电流超低压绕组额定电流25严重限制接单相负荷容量影响变压器设备力发挥
GB 500521995供配电系统设计规范规定低压TNTT系统时宜选Dyn11联结变压器Dyn11联结变压器低压侧中性线电流允许达低压绕组额定电流75承受单相衡负荷力远Yyn0联结变压器
机器厂电力变压器选择Dyn11联结形式
313变压器台数容量选择
① 选择变压器台数应考虑列原
1) 三级负荷般设台变压器考虑现开关设备开断容量限制选单台变压器容量般1250kVA电负荷需变压器容量1250kVA时通常应采两台更台变压器
2) 季节性昼夜性负荷较时负荷采单独变压器供电便负荷投入时切相应供电变压器减少空载损耗
3) 较击性负荷时避免负荷供电质量影响单独设变压器供电
4) 量二级负荷时保证供电性应设两台台变压器起相互备作
5) 确定变电住变压器台数时应考虑负荷发展留定余量② 变压器容量选择
1）装台变压器变电
变压器容量SNT应满足全部电设备总计算负荷S30需求
式（31）
2) 装两台变压器变电
台变压器容量SNT应该时满足两条件：
a台变压器单独运行时宜满足总计算负荷S30约6070需
式（32）
b台变压器单独运行时应满足全部二级负荷求
式（33）
③ 车间变电变压器单台容量限
车间变电变压器单台容量般宜1000kVA方面受低压开关电器断流力短路稳定度求限制方面考虑变压器更接车间负荷中心减少低压配电线路电损耗电压损耗色金属消耗量
④ 适考虑负荷发展
应适考虑5—10年电力负荷增长留定余
工厂负荷属三级负荷补偿
选500kVA变压器考虑发展求选择S963010型变压器台
314电力变压器校验
电力变压器额定容量SNT定温度条件持续输出容量果安住点年均气温时年均气温升高1°C变压器容量相应减少1户外电力变压器实际容量
式（34）
户变压器散热条件差般变压器室出风口进风口间约15°C温差处室中间变压器环境温度户外变压器环境温度高出约8°C户变压器实际容量较式计算容量8
S963010型变压器考虑年均气温232°C年均气温等20°C室变压器实际容量
选择变压器满足求
32工厂变配电接线图
321电气接线概况
电气接线图电路图表示供电系统中电输送分配线路电路图称次电路图设计直接关系着全厂电气设备选择配电装置布置继电保护动装置确定关系着电力系统安全稳定灵活济运行
电气接线应满足性灵活性济性三方面：
① 性：户供应持续优质电力电气接线首先必须满足性求接线性衡量标准运行实践充分做调研工作力求避免决策失误鉴进行定量计算分析基础数尚完善情况充分做调查研究工作显尤重
提高接线性选运行性高设备条捷径兼顾性济性两方面做出切合实际决定
② 灵活性：电气接线应适应种运行状态灵活进行运行方式转换灵活性包括方面：
1）操作方便性 电气接线应该服性基求条件接线简单操作方便操作步骤少便运行员掌握致操作程中出差错
2）调度方便性 电气接线正常运行时根调度求方便改变运行方式发生事时快切出障停电时间短影响范围致影响户供电破坏系统稳定运行
3）扩建方便性 扩建发电厂变电站接线必须具扩建方便性
③ 济性：采简单接线方式少设备节省设备投资
322车间型工厂变电接线图
① 车间变电接线图
车间变电接线分两种情况：
1） 工厂总降压变电高压配电车间变电
高压侧开关电器保护装置测量仪表等般安装高压配电线路首段总配电高压配电室车间变电设变压器室低压配电室高压侧数安装开关安装简单隔离开关熔断器避雷器等图31示
图31 车间变电高压侧接线方案
a）高压电缆进线开关 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避雷器 f）高压架空进线装隔离开关熔断器避雷器g）高压架空线装隔离开关熔断器避雷器
图出高压架空进线变电高压侧必须装设避雷器防雷电波着架空线路侵入变电击毁电力变压器设备绝缘采高压电缆进线时避雷器装设电缆首端避雷器接端连电缆金属外皮起接时变压器高压侧般装设避雷器果变压器高压侧架空线段电缆引入时变压器高压侧应装设避雷器
2）工厂总变配电车间变电
工厂总降压变电高压配电时车间变电工厂降压变电高压侧开关电器保护装置测量仪表等必须配备齐全般设置高压配电室变压器容量较供电性求高情况设高压配电室高压侧开关电器装变压器室墙电杆低压侧计量电者高压柜装低压配电室高压侧计量电
②型工厂变电接线图
1）装台变压器型变电接线图
装台变压器型变电高压侧般采母线接线根高压侧采开关电器三种较典接线方案
a高压侧采隔离开关熔断器户外跌开式熔断器变电接线图（图32）种接线受隔离开关开式熔断器切断空载变压器容量限制般500kVA容量变电
图32 高压侧采隔离开关熔断器 图33 高压侧采负荷开关熔断器
跌开式熔断器变电接线图 负荷跌开式熔断器变电直接线图
种变电相简单济供电性高变压器高侧停电检修发生障时整变电停电隔离开关跌开式熔断器带负荷操作变电送电停电操作程序较复杂果稍疏忽容易发生带负荷拉闸严重事熔断器熔断更换熔体需定时间影响供电性种接线简单济三级负荷容量变电相适宜
b高压侧采负荷开关熔断器负荷跌开式熔断器变电接线图（图33） 负荷开关负荷跌开式熔断器带负荷操作变电停送电操作简便灵活存着带负荷拉闸危险发生短路障时熔断器熔断种接线然存着排短路障时恢复供电时间较长缺点供电性然高般三级负荷变电
图34 高压侧采隔离开关 图35 高压双回路进线台
断路器变电接线图 变压器变电接线图
c高压侧采隔离开关断路器变电接线图（图34）
种接线采高压断路器变电停送电操作十分灵活方便发生短路障时电流保护装置动作断路器会动跳闸果短路障已消立合闸回复供电果配备动重合闸装置供电性更高果变电路电源进线时般三级负荷果变电低压侧联络线变电相连时备电源时二级负荷果变电两路电源进线图35示供电性相提高供二级负荷少量级负荷
图36 高压侧母线低压侧单母分段变电接线图
2）装两台变压器型变电接线图
a高压母线低压单母线分段变电接线图（图36） 种接线供电性较高变压器电源进线停电检修发生障时该变电通闭合低压母线分段开关迅速恢复整变电供电果两台变压器高压侧断路器装设互备备电源动投入装置变压器高压侧断路器电影断电跳闸时变压器高压侧断路器备电源动投入装置作动合闸恢复整变电供电时变电供二级负荷
图37 高压采单母线低压单母线分段变电接线
b高压侧采单母线低压侧采单母分段变电接线图（图37） 种接线适装两台变压器具路高压出线变电供电性较高变压器检修发生障通切换操作迅速恢复整变电供电高压母线电源进线进线检修发生障时整变电停电时供电三级负荷果变电相连高压低压联络线时供二级负荷
c高低压侧均采单母线分段变电接线图（图38） 种接线两段高压母线正常时接通运行分段运行台变压器路电源进线停电检修发生障时通切换操作均迅速恢复整变电供电供电性相高供二级负荷
图38 高低压侧均单母线分段变电接线图
323工厂变电接线确定
工厂三级负荷供电性求高选择高压侧采隔离开关断路器变电接线图接线图见附录A
4 短路电流计算
41短路原果形式
411短路原
系统中常见障短路短路指电位导电部分间低阻性短接产生短路原：
① 电气设备绝缘损坏
绝缘损坏未时发现消设备缺陷设计安装运行维护良致例电压设备遭雷击绝缘材料陈旧机械损伤等等
② 关员误操作
种情况操作员违反安全操作规程发生例带负荷拉闸者误低电压设备接入较高电压电路中造成击穿短路
③ 鸟兽害事
鸟兽跨越裸露相线间者相线接物体间者咬坏设备导线电缆绝缘导致短路
412短路果
短路系统中出现短路电流正常负荷电流电力系统中短路电流达万安甚十万安短路电流系统产生较危害：
① 短路时产生点动力高温度障元件短路电路中元件受损害破坏甚引发火灾事
② 短路时电路电压骤降严重影响电气设备正常运行
③ 短路时保护装置动作障电路切造成停电短路点越电源停电范围越造成损失越
④ 严重短路影响电力系统运行稳定性列运行发电机组失步造成系统结列
⑤ 称短路包括单相两相短路短路电流产生较强衡交变电磁场附通信线路电子设备等产生电磁干扰影响正常运行甚发生误动作
见短路果十分严重必须力设法消引起短路切素时需进行短路电流计算便正确选择电气设备设备具足够动稳定性热稳定性保证发生短路电流时致损坏选择切短路障开关电器整定短路保护继电装置选择限制短路电流元件（电抗器）等必须计算短路电流
413短路形式
三相系统中短路形式三相短路两相短路单相短路两相接短路等中两相接短路实质两相短路
短路电路称性分三相短路属称性短路形式短路均称短路
电力系统中发生单相短路性发生三相短路性般情况特远离电源工厂供电系统中三相短路短路电流造成危害严重电力系统中电气设备严重短路状态工作作选择校验电气设备短路计算中三相短路计算实际称短路称短路电流分解称正序负序零序分量然称量分析计算称三相短路分析计算称短路分析计算基础
42限容量电力系统三相短路计算
421限容量电力系统
限容量电力系统指供电容量先户供电系统容量电力系统特点：户供电系统负荷变动甚发生短路时电力系统变电馈电母线电压基维持变果电力系统电源总阻抗超短路总阻抗510者电力系统容量超户供电系统容量50倍时电力系统视限容量系统
般工厂供电系统说工厂供电系统容量远电力系统总容量阻抗较电力系统工厂供电系统发生短路时电力系统变电馈电母线电压维持变说电力系统视限容量电源
422短路电流计算方法
进行短路电流计算首先绘出计算电路图电路图短路计算需考虑元件额定参数表示出元件次编号然确定短路计算点短路计算点选择需进行短路校验电气元件短路电流通
① 电力系统阻抗计算
电力系统电阻相电抗说般予考虑电力系统电抗电力系统变电站馈电线出口断路器断路容量估算电力系电抗
式（41）
式中电力系统馈电线短路计算电压便短路电路总阻抗计算免阻抗换算麻烦式中直接采短路点短路计算电压系统出口断路器断流容量果断路器开断电流断流容量里断路器额定电压
② 电力变压器阻抗计算
1）变压器电阻
变压器短路损耗似计算
式（42）
式中短路点短路计算电压变压器额定容量变压器短路损耗
2）变压器电抗 变压器短路电压似计算
式（43）
式中变压器短路电压百分值
③ 电力线路阻抗计算
1）线路电阻 导线电缆单位长度电阻线路长度求
式（44）
式中导线电缆单位长度电阻线路长度
2）线路电抗 导线电缆单位长度电抗线路长度求
式（45）
表41 电力线路相单位长度电抗均值
线路结构
线路电压
35kV
610kV
220V380V
架空线路
电缆线路
04
012
035
008
032
0066
计算短路电路阻抗时假电路含电力变压器时电路元件阻抗应该统换算短路点短路计算电压阻抗等效换算条件元件功率损耗变
423工厂三相短路电流计算
画出短路计算电路图图41示：
图41 短路计算电路图
画出短路等效电路图图42示：
图42 短路等效电路图
① 求短路点K1处短路电流短路容量（）
1) 计算短路电路中元件电流总阻抗
a电力系统电抗：
查表SN1010Ⅱ型断路器断流容量
b架空线路电抗：
c电缆线路电抗：
计算总电抗：
2) 计算K1点三相短路电流短路容量
三相短路电流周期分量效值
三相短路次暂态电流稳态电流
三相短路击电流第周期短路全电流效值
三相短路容量
②求K2点三相短路电流短路容量（）
1)计算短路电路中元件电抗总电抗
a电力系统电抗：
b架空线路电抗
c电缆线路电抗
d电力变压器电抗：查表
总电抗
3) 计算K2点三相短路电流短路容量
三相短路电流周期分量效值
三相次暂态短路电流短路稳态电流
三相短路击电流第周期短路全电流效值：
三相短路容量：
5 金工车间配电
51低压配电线路接线方式
工厂低电压配电线路放射式树干式环形三种基结线方式放射式结线特点：引出线发生障时互影响供电性较高便装设动装置色金属消耗较采开关设备较放射式接线方式设备容量供电性求较高设备供电树干式结线特点正放射式接线相反适供电容量较分布均匀电设备环形结线供电性较高保护装置整定配合较复杂
根金工车间具体情况系统采放射式树干式组合结线方式满足生产求
配电设计方案1：图51示：
配电设计方案2：图52示：
图51 金工车间配电方案1
方案较：
① 方案1方案2金工车间供电行达目
② 方案1方案2中方案1中干线⑤⑥⑧③方案2中干线⑤⑥⑦③样功率较变电设备采放射性供电放射式线路间互影响供电性较高
③ 方案1中干线①跨20米设备101112连接电损耗金属损耗样济供电性方案2中设备19干线树干式供电减少线路色金属消耗量采高压开关数量少投资少弥补缺点
④ 方案1中干线②供电范围中包括功率较设备3029设备功率样起动电流供电方案2中干线②132131功率设备供电功率衡供电性相较高功率设备3029直接采放射式供电
⑤ 方案1中三桥式起重机干线⑦采树干式供电台起重机出障三台起重机均供电性极差方案2中干线⑩⑾起重机设备495048供电台起重机出现障少台起重机工作样供电性提高
⑥ 方案2中干线④2227 32381012设备采树干式供电减少电损耗减短导线长度济节省开支影响供电性
图52 金工车间配电方案2
结：较济性供电性两方面考虑方案2方案1采方案2金工车间供电
52低压配电系统接型式
国220380V低压配电系统广泛采中性点直接接运行方式引出中性线(N)保护线(PE)保护中性线（PEN）
中性线（N线）功：接额定电压系统相电压单相电设备二传导三相系统衡电流三减负荷中性点电位偏移
保护线（PE线）功：保障身安全防止发生触电事接线系统中设备外露导电部分（指正常带电压障情况带电压易触导电部分例设备金属外壳金属构架等）通保护线接设备发生基障减少触电危险
保护中性线（PEN线）功：兼中性线保护线功种ＰＥＮ线国通常称零线俗称线
低压配电系统接型式分TN系统TT系统IT系统
① TN系统
TN系统中性点直接接设备外露导电部分均接公保护线（PE）线公保护中性线（PEN线）种公PE线PEN线方式通称接零TN系统分TNC系统TNS系统TNCS系统
1) TNC系统(图53)
图53 TNC 系统
中N线PE线全部合根PEN线PEN线中电流通某接PEN线设备产生电磁干扰果PEN线断线造成断线点边外露导电部分带电造成身触电危险该系统PE线N线合根PEN线节约色金属投资较济该系统发生单相接障时线路保护装置应该动作切障线路TNC系统国低压配电系统中应普遍适身安全抗电磁干扰求高场
2) TNS系统(图54)
中N线PE线全部分开设备外露导电部分均接PE线PE线中电流通设备间会产生电磁干扰PE先断线时正常情况会断线点边接PE线设备外露导电部分带电断线点边设备发生相接壳障断线点边接PE线设备外露导电部分带电造成身触电危险该系统发生单相接障时线路保护装置应该动作切障线路该系统较TNC系统色金属消耗量投资方面增加TNS系统限制广泛应安全求较高场（浴室居民住宅等）电磁干扰求较高数处理精密检测等试验场越越住宅供电系统
图54 TNS系统
3) TNCS系统（图55）
该系统前部分全部TNC系统边部分TNC系统部分TNS系统中设备外露导电部分姐PEN线PE线该系统综合TNC系统TNS系统特点较灵活安全求电磁求高场宜采TNS系统般场采TNC系统
图55 TNCS 系统
② TT系统
TT系统中性点直接接中设备外露导电部分均PE线单独接图56示
TT系统中设备外露导电部分接PE线分开互电气联系相互间会发生电磁干扰问题该系统发生单相接障形成单相短路线路保护装置动作跳闸切障线路该系统出现绝缘良引起漏电事漏电电流较足线路电流保护动作漏电设备外露导电部分长期带电增加触电危险该系统必须装设灵敏度较高漏电保护装置确保身安全该系统适安全求较高场种配电系统国外应较普遍现国开始推广GB 500961999住宅设计规范规定：住宅供电系统应采TTTNCSTNS接方式
图56 低压配电TT系统
③ IT系统
IT系统中性点接高电阻（约1000欧）接该系统没N线适接额定电压系统相电压单相电设备接额定电压系统线电压单相设备三相设备该系统中外露导电部分均PE线分接图57示
图57 低压配电IT系统
IT系统中性点中设备外露导电部分接PE线彼分开互电气联系相互间会发生电磁干扰问题
IT系统中性点接高阻抗接系统发生单相接障时应发出报警信号便供电值班员时处理消障
IT系统连续供电求较高易燃易爆危险场特矿山井等场供电
6 设备选择校验
61导线选择校验
611车间导线截面配电箱选择
① 选择配电箱中路熔体额定电流根设备明细表中设备容量熔断器选择方法原出路熔体额定电流
② 根已选出路熔体额定电流预留12路（增加电设备时更换分电箱）确定线路数熔断器电流相适应分电箱
③ 根已选出路熔体电流敷设方式环境温度等导线电线选择方法原选出相应导线电线
④ 引入配电箱分干线截面选择分电箱接设备台数分干线计算电流应二项式法计算样顾容量设备计算机电流影响
例：1号分电箱接设备设备1—设备4
设备容量：
批量生产金属冷加工机床电动机二项式系数：b014c05x5
5台容量电动机设备容量
电动机击电流额定电流尖峰电流：
根熔体额定电流选熔断器时应满足
选RT010080熔断器
选干线截面时应留余量备负荷发展干线导线两部分组成：部分敷设车间明敷部分明敷设选导线部分配电箱引干线2m加保护措施采穿敷设应穿导线选择导线
35°C时相BLX型导线线芯截面积16mm²单芯线允许载流量
发热条件相线截面选16mm²中性线截面05A选选10mm²选BLX500（3*16+1*10）明敷设
35°C时相BLX型导线线芯截面积35mm²4根单芯线穿钢时允许载流量
发热条件相线截面选35mm²中性线截面选05A选25mm²穿线钢径查表选40mm²
选BLX—500—（3*35+1*25）—G40G钢代号熔断器导线分电箱选择表61示分电箱选出结果见表62表610
表61 01号分电箱
设备编号
PeKW
I30A
INFUINFEA(RL1)
导线截面mm2
电线直径mm
1
7125
15
5040
25
15
2
7125
15
5040
25
15
3
7125
15
5040
25
15
4
128
26
10060
6
20
分电箱干线导线
34175
6589
RT0
10080
(16)
35
40
注：（）数字表示明敷设导线截面积表中Pe设备容量 I30计算电流 INFU熔断器额定电流
表62 02号分电箱
设备编号
PeKW
I30A
INFUINFEA(RL1)
导线截面mm2
电线直径mm
5
6925
15
6050
23
15
6
98
20
6050
40
20
7
98
20
6060
40
20
8
87
20
6060
40
20
9
87
20
6060
40
20
分电箱干线导线
43925
6808
RT0
10080
(16)
35
40
表63 03号分电箱
设备编号
PeKW
I30A
INFUINFEA(RL1)
导线截面mm2
电线直径mm
13
7125
15
6050
25
15
14
7125
15
6050
25
15
15
7125
15
6050
25
15
16
7125
15
6050
25
15
17
92
20
6060
40
20
18
92
20
6060
40
20
分电箱干线导线
469
7315
RT0
10080
(16)
35
50
表64 04号分电箱
设备编号
PeKW
I30A
INFUINFEA(RL1)
导线截面mm2
电线直径mm
19
143
33
10080
10
25
20
133
33
10080
10
25
21
6925
15
5040
25
15
31
105
26
10060
6
20
分电箱干线导线
4503
758
RT0
10080
(25)
35
50
表65 05号分电箱
设备编号
PeKW
I30A
INFUINFEA(RL1)
导线截面mm2
电线直径mm
41
98
20
6060
40
20
42
98
20
6060
40
20
43
87
20
6060
40
20
分电箱干线导线
283
8602
RT0
100100
(25)
50
50
表66 06号分电箱
设备编号
PeKW
I30A
INFUINFEA(RL1)
导线截面mm2
电线直径mm
44
87
20
6060
40
20
45
87
20
6060
40
20
46
93
20
6060
40
20
47
98
20
6060
40
20
分电箱干线导线
365
6158
RT0
10080
(16)
35
40
表67 07号分电箱
设备编号
PeKW
I30A
INFUINFEA(RL1)
导线截面mm2
电线直径mm
22
10125
26
10060
6
20
23
7125
15
5040
25
15
24
7125
15
5040
25
15
25
7125
15
5040
25
15
分电箱干线导线
315
6071
RT0
10080
(16)
35
40
表68 08号分电箱
设备编号
PeKW
I30A
INFUINFEA(RL1)
导线截面mm2
电线直径mm
32
7125
15
6050
25
15
33
7125
15
6050
25
15
34
7125
15
6050
25
15
35
6925
15
6050
25
15
36
7125
15
6050
25
15
分电箱干线导线
3543
6447
RT0
10080
(16)
35
40
表69 09号分电箱
设备编号
PeKW
I30A
INFUINFEA(RL1)
导线截面mm2
电线直径mm
26
1575
33
10080
10
25
27
1575
33
11080
10
25
38
133
33
10080
10
25
37
10125
26
10080
6
20
分电箱干线导线
549
1006
RT0
200120
(35)
70
70
表610 10号分电箱
设备编号
PeKW
I30A
INFUINFEA(RL1)
导线截面mm2
电线直径mm
10
32
84
6030
25
15
11
1
19
156
25
15
12
1
19
156
25
15
分电箱干线导线
52
158
RT0
10030
(25)
4
20
选总线干线时路干线接设备台数干线计算电流应二项式法计算
1号干线接设备设备1—设备9
样二项式系数：b014c05x5
10KW电动机击电流额定电流
尖峰电流：
选选RT0—100100熔断器
35°C时相BLX型导线线芯截面25mm²导线允许载流量：
发热条件相线截面选25mm²中性线截面选选16mm²
35°C时相BLX型导线线芯截面70mm²4根单芯穿线导线允许载流量：
发热条件相线截面选70mm²中性线截面选选35mm²穿线钢径查表选70mm
选择结果表示
BLX—500—（3*25+1*16） 明敷设
BLX—500—（3*70+1*35） 穿钢敷设
法计算分选出金工车间干线型号规格选择结果表611示
表611 金工车间干线型号规格
X号干线
（接设备）
I30A
RT0A
INFUINFE
明敷设导线型号
穿敷设导线型号
1
（19）
9098
100100
BLX500
(3×25+1×16)
BLX500
(3×70+1×25)G70
2
（132131）
10599
200120
BLX500
(3×25+1×25)
BLX500
(3×70+1×35)G70
3
（4147）
8077
100100
BLX500
(3×25+1×16)
BLX500
(3×50+1×25)G50
4
（2227 3228 1012）
14221
200150
BLX500
(3×50+1×25)
BLX500
(3×95+1×50)G70
5
（28）
19149
400300
BLX500
(3×95+1×50)
BLX500
(3×185+1×95)G80
6
（39）
16385
400400
BLX500
(3×70+1×35)
BLX500
(3×120+1×70)G70
7
（40）
16385
400400
BLX500
(3×70+1×35)
BLX500
(3×120+1×70)G70
8
（29）
1176
200200
BLX500
(3×25+1×25)
BLX500
(3×95+1×50)G70
9
（30）
6125
200120
BLX500
(3×16+1×10)
BLX500
(3×35+1×25)G40
10
（4950）
150
200150
BLX500
(3×50+1×25)
BLX500
(3×120)G70
11
（48）
40
10040
BLX500
(3×16)
BLX500
(3×6+1)G20
12
(冷作车间)
22587
400250
BLX500
(3×95+1×50)
BLX500
(3×185)G80
13
(装配车间)
18295
200200
BLX500
(3×701×35)
BLX500
(3×150+1×95)G70
14
(仓库)
4297
10060
BLX500
(3×10+1×6)
BLX500
(3×16+1×10)G32
15
(户外明)
3798
10040
BLX500
(3×16+1×10)
BLX500
(3×10+1×6)G25
16
(户明)
2625
10040
BLX500
(3×16+1×10)
BLX500
(3×10+1×6)G25
612车间导线校验
① 2号分干线校验：
导线明敷设校验：
根满足发热求
根满足机械强度求
熔断器导线配合：
RT0—10080
满足配合求
穿导线校验：
根满足发热求
根满足机械强度求
满足配合求
② 2号干线校验：
已知
根满足发热求
根满足机械强度求
满足导线配合求
穿线校验：
根满足发热求
根满足机械强度求
满足导线配合求
③电压损耗校验：
线路存阻抗符合电流通线路时产生电压损耗规定高压配电线路电压损耗般超线路额定电压5变压器低压侧母线电设备受电端低压线路电压损耗般超电设备额定电压5
例干线1电压损耗校验
干线1截面电压损失0419Akm
满足求（明敷设）
导线穿
截面电压损失0419Akm
干线1电压损耗满足求
干线校验结果见表612
表612 干线校验表
干线编号
敷设方式
I30A
Lkm
电压损失（A·km）
线路电压损耗百分值△U()
结
1
明敷
9098
007
0419
267
336
合格
穿
0006
0146
069
合格
2
明敷
10599
004
0327
139
150
合格
穿
0007
0146
011
合格
3
明敷
8077
0046
0419
156
165
合格
穿
00058
0189
009
合格
4
明敷
14221
0078
0252
28
288
合格
穿
0005
0117
008
合格
5
明敷
19149
0173
029
合格
穿
002
0075
029
合格
6
明敷
16385
0207
013
合格
穿
0008
0098
013
合格
7
明敷
16385
0207
032
合格
穿
002
0098
032
合格
8
明敷
1176
0327
026
合格
穿
0019
0117
026
合格
9
明敷
6125
0606
040
合格
穿
0025
0259
040
合格
10
明敷
150
0072
0259
272
281
合格
穿
00065
0098
009
合格
11
明敷
40
0072
0606
175
202
合格
穿
0005
135
027
合格
12
明敷
22587
0030
0173
117
117
合格
穿
0075
合格
13
明敷
18295
0035
0207
133
合格
穿
0085
合格
14
明敷
4297
006
0096
234
合格
穿
合格
15
明敷
3798
0039
134
198
合格
穿
合格
16
明敷
2625
018
0984
465
合格
穿
合格
62高压次设备选择校验
621次设备分类
变电中承担输送分配电务电路称次电路次电路中设备称次设备
次设备功分分类：
① 变换设备 功电力系统运行求改变电压电流频率等例电力变压器电压互感器电力互感器变频机等
② 控制设备 功电力系统运行求控制次设备通断例种高低压开关设备
③ 保护设备 功电力系统进行电流电压等保护例熔断器避雷器等
④ 补偿设备 功补偿电力系统中功功率提高系统功率数例联电容器等
⑤ 成套设备 次电路接线方案求关次设备控制指示监测保护次设备二次设备组合体电气装置例高压开关柜低压配电屏动力明配电箱等
622次设备选择
① 高压次设备选择
高压开关柜固定式手车式两类手车式（称移开式）高压开关柜具检修安全供电性高等优点价格较贵般中型工厂中采较济固定式高压开关柜国现量生产广泛应GG—1A（F）型种防误型开关柜装设防止电气误操作保障身安全闭锁装置谓五防功——防止误跳误合断路器防止带负荷拉合隔离开关防止带电挂接线防止带接线合隔离开关防止员误入带电隔离
次设计中确定630kVA变压器10kV高压降动力设备需电压04kV重负荷性求较高选手车式开关柜JYNKYN厂动力设备重负荷变电采固定式开关柜里选GG—1A(F)—03柜装GN19—10型隔离开关1隔离高压电流保证电气设备安全检修SN10—10Ⅱ630—500型少油断路器1通断线路正常负荷电流进行短路保护GG—1A（F）—03备两种开关外LQJ—10型电流互感器2分接仪表继电器满足测量保护求
容量500kVA变压器宜采高压计量630kVA变压器求变压器高压侧进行计费选GG—1A（F）型高压开关柜配套户外安装PJ1AJ3型单电源电缆进出线计量柜正满足求柜装隔离开关高压断路器提供测量信号电流互感器电压互感器
考虑架空线路较电缆线路发生障时易发现易检查修复采电缆线路时必须采两根电缆列供电根电缆应承担全部二级负荷设计中高压开关柜进出线采段电缆接架空线
高压计量柜中设备表613示
表613 高压计量柜中设备栏表
设备名称
型号规格
量数台
隔离开关
GN1910
1
GN10100
1
电压互感器
JDZ10
2
熔断器
RN21005
1
电流互感器
LAJQ100205
2
工厂变配电高压开关柜面高压母线通常采LMY型硬铝母线变压器容量1250kVA变电高压母线般采LMY—40*4规格配电变压器630kVA采LMY—3（40*4）高压母线
表614 高压开关柜设备览表
设备名称
型号规格
数量台
高压隔离开关
GN1910
1
高压断路器
SN1010Ⅱ630
1
电流互感器
LQJ10
2
② 低压次设备选择
低压配电屏固定式抽屉式两种结构型式抽屉式价格昂贵般中工厂采固定式国现广泛应固定式低压配电屏PGL1PGL2型
根前面确定车间配电系统路额定电流设计选固定式低压配电屏PGL2型该厂三级负荷选PGL2型满足求
干线1干线2仓库装配车间户外明干线熔电流分100A200A100A200A100A选PGL2——36B具100A三路200A两路
干线7干线10冷作车间干线熔电流分400A200A400A选PGL2——34B具400A两路200A两路留路200A做备供增添设备时
干线5干线6干线8干线9熔电流分400A400A200A200A选PGL2——34B具400A两路200A两路
干线3干线4干线11室明熔电流分100A200A100A200A选PGL2——36B具100A三路200A两路留路100A做备供增添设备时选择结果表615示加4台电容补偿屏低压配电屏总9台低压配电屏
表615 低压配单屏览表
低压配电屏
接干线
PGL205B
进线
PGL236B
干线1干线2仓库 装配 车间 户外明
PGL234B
干线7 干线10 冷作车间
PGL234B
干线5 干线6 干线8 干线9
PGL236B
干线3 干线4 干线11 室明
表616 低压配电屏电路电器设备
配电屏
设备型号
设备名称
PGL205B
HD1310003
低压刀开关
DW1010003
低压断路器
LMX105
电流互感器
PGL236B
HR32003
低压刀熔开关
HR31003
低压刀熔开关
LMZ105
电流互感器
PGL234B
HR34003
低压刀熔开关
HR32003
低压刀熔开关
LMZ105
电流互感器
623次设备校验
次设备必须满足次电路正常条件短路障条件工作求工作安全运行维护方便投资济合理
① 次设备选择校验条件：
1）电压：设备额定电压应装置点额定电压高电压
2）电流：设备额定电流应通设备计算电流
3）断流力：设备开断电流应开断电流
4）动稳态度：三相短路击电流校验
5）热稳态度：三相短路稳态电流短路发热假想时间校验
② 设备校验
1) GN1910隔离开关校验见表617
2) SN1010Ⅱ630少油断路器校验见表618
3) LQJ10型电流互感器校验见表619
4) HD131000型刀开关校验见表620
5) DW101000型低压断路器校验见表621
表617 高压隔离开关校验表
序号
装置点电气条件
GN1910
结果
项目
数
项目
数
1
kV
10
kV
10
合格
2
A
2527
400
合格
3
kA
26979
kA
315
合格
4
1343
3125
合格
表618 高压断路器校验表
序号
装置点电气条件
SN1010Ⅱ630
结果
项目
数
项目
数
1
kV
10
kV
10
合格
2
A
2527
630
合格
3
kA
1598
kA
40
合格
4
kA
1058
kA
16
合格
5
1343
512
合格
表619 电流互感器校验表
序号
装置点电气条件
LQJ10
结果
项目
数
项目
数
1
kV
10
kV
10
合格
2
A
2527
30
合格
表620 刀开关校验表
序号
装置点电气条件
GN1910
结果
项目
数
项目
数
1
kV
04
kV
04
合格
2
A
6459
1000
合格
3
kA
3148
kA
60
合格
4
kA
1711
kA
1000
合格
5
29275
900
合格
表621 低压断路器校验表
序号
装置点电气条件
GN1910400
结果
项目
数
项目
数
1
kV
04
kV
04
合格
2
A
6459
1000
合格
3
kA
1711
kA
20
合格
63低压补偿柜选择
根电容器供电系统中装设位置高压集中补偿低压集中补偿补偿三种方式中低压集中补偿车间变压器视功率减变压器容量选较较济种补偿低压电容器柜般安装低压配电室运行维护方便
集中补偿电容器组手动投切动调节两种控制方式动补偿装置说电路中功率数动补偿控制器电力负荷变化功率数高低定时间间隔（1015s）动控制组电容器回路中基础器投切电网功功率动补偿致补偿
系统拟采功功率动补偿屏装变电低压母线侧集中补偿
选总容量360kVA电容屏型号选：PGJ12PGJ13三台
7 继电保护防雷接
71工厂继电保护
711继电保护选择
然条件影响（雷电暴雨狂风冰雹误操作等）发生电气事性时发生电力系统统整体处发生事迅速扩方电力系统必须保证安全运行前提谈运行济性合理性保证电力系统运行必须设置继电保护装置
设置继电保护装置应满足动作选择性动作迅速行动作灵敏性求
继电保护包括定时限保护反时限保护定时限电流保护装置动作时间固定变障电流关优点动作时间较精确整定简便缺点继电器结线复杂需直流操作电源投资较反时限电流保护装置动作时间障电流成反关系障电流越动作时间越短优点：投资少结线简单时实现电流速断保护显简单济适交流操作缺点动作时间整定较麻烦
中型工厂供电系统说继电保护简单济宜反时限电流保护
712继电保护整定计算
①动作电流整定
现采GL1510型电流互感器该型号电流继电器返回系数现采两相两继电器结线根学知识知GL型继电器系数取13线路负荷电流取现取
GG1A(F)03电流互感器LQJ10取
变流：
动作电流：
电流继电器动作电流整定5A
② 变压器电流保护
变压器低压侧母线系统运行方式发生两相短路高压侧穿越电流值：
保护灵敏度
满足灵敏度求
③ 速断电流整定
④ 变压器电流速断保护
满足灵敏度求
72工厂防雷接
防止雷电产生电压波线路侵入变配电危变压器等电气设备绝缘次设计高压开关柜中没装设避雷器10kV架空进线电线杆中装设组HY5W4型避雷器种避雷器部空腔存外气体互相渗漏问题安装运输破损性高
架空线路相连进出线入户处电线杆进行接达重复接目电缆头均接
规定10kV配电装置构架变压器380V侧中性线外壳380V电气设备金属外壳等接工频接电阻求RE〈4Ω根土壤电阻率ρ100Ω·mRE<4Ω采6根直径50mm钢作接40mm*4mm扁钢连接距变电墙脚2m处入排φ50mm长25m钢接体隔5m入根间40mm*4mm扁钢连接接材料见表表71
表71 接体材料表
名称
型号
量
作
钢
φ50mm
25*615m
作接体
扁钢
40mm*4mm
5*525m
连接钢
总结
次设计型工厂进行供配电设计工厂配电设计终结电气设备选择需设计工厂变电选择变电变压器台数容量选择供电系统方式系统中种高压设备低压设备线路选择车间布线系统保护等等
首先做工厂负荷进行评级计算工厂计算负荷确定工厂供电方式变压器容量台数确定工厂供电方式画出工厂电气接线电路图完成车间配电方式
确定工厂电气接线电路图选择设备选择设备考虑设备环境条件电气求设备满足电路正常条件短路障条件工作求进行三相短路计算进行设备选择校验
进行工厂配电系统继电保护防雷接完成二次回路设计
设计着安全优质济基求完成变电设计高低压设备选择工厂车间配电干支线路截面选定防雷接继电保护时间限没完成二次回路设计
参考文献
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[ 5 ] 中华民国国家标准 [S] 北京 中国标准出版社 1983—2008
[ 6 ] 王崇林 供电技术 [M] 北京 煤炭工业出版社 1996
[ 7 ] 吴希 电力工程 [M] 北京 华中科技学出版社 1996
[ 8 ] 孙国凯 电力系统继电保护原理 [M] 北京 中国水利水电出版社
2002
[ 9 ] 熊信银 发电厂电气部分 [M] 北京 中国电力出版社 2009
[ 10 ] 永源 电力系统分析 [M] 北京 中国电力出版社 2007
[ 11 ] 苏林 电气工程动化专业英语 [M] 北京 中国电力出版社
2008
[ 12 ] 苑舜 配电网功优化功补偿装置 [M] 北京 中国电力出版社
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[ 13 ] 李光琦 电力系统暂态分析 [M] 北京 中国电力出版社 2001
[ 14 ] 张保会 电力系统继电保护 [M] 北京 电力出版社 1990
[ 15 ] 焦留成 实供配电技术手册 [M] 北京 机械工业出版社 2001
[ 16 ] 陈学庸 电力工程电气设备手册 [M] 北京 中国电力出版社 2007
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[ 18 ] D C WhiteH H WoodsonElectromechanical Energy Concersion [M] John Wiley&Sons1989
[ 19 ] Alexandet C K Sadiku M N O Fundamentals of Electric Circuits[sl] McGrawHill Inc2000
致谢
通两月努力终完成毕业设计学生活学生生涯画句号里首先感谢指导老师XX老师段时间里XX老师宽容耐心专心做事情十分感激XX老师帮助
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