某机修厂机械加工一车间低压配电系统及车间变电所设计

红河学院课程设计一、设计任务书1.1设计题目某厂的车间变电所及低压配电所系统设计1.2 设计要求要求根据用户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，确定配电所及车间变电所的位置与型式，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定车间变电所主变压器的台数与容量、类型，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。

1。

3设计任务设计内容包括：负荷计算及无功功率补偿计算，高压配电所所址的选择,配电所主接线方案的选择,车间变压器位置、台数和容量的确定，高低压配电线路及导线截面的选择，短路计算和开关设备的选择，保护配置及整定计算,防雷保护与接地装置设计等。

二、负荷计算一、车间的负荷计算及无功功率补偿1、车间的负荷计算1）车间设备组1负荷计算见表1—1:表1-2 冷镦车间设备组2的负荷计算表设备代号台数单台容量kw总容量kw需要系数Kdϕcosϕtan计算负荷30P/kw30Q/kvar30S/AkV⋅30I/A45 桥式吊车2 18。

7 37。

4 0.15 0。

5 1.73 4.32 8.5 9.3 12。

6 46 梁式吊车1 8.2 8.2 0。

15 0。

5 1。

73 2。

52 3。

3 4。

4 8。

2 小计45。

6 0。

15 0。

5 1。

73 6。

84 11。

8 13。

7 20。

8序号车间名称供电回路代号设备容量kW计算负荷30P(kW) 30Q(kvar) 30S（kVA）30I（A)1 工具车No.1供电47 14.1 16。

5 21。

7 32.9间回路No.2供电回路56 16.8 19。

7 25.9 39。

4 No 。

3供电回路42 12.6 14。

7 19.4 29.5 No.4供电回路35 10。

512。

3 16。

2 24.6 2 机修车间 No 。

5供电回路150 37.543。

9 57。

7 87。

7 小计180 54 63。

机械加工车间低压配电系统及车间变电所设计某机械加工车间低压配电系统及车间变电所设计一、机加一车间生产任务本车间承担机修厂机械修理的配件生产。

二、设计依据1、机加工一车间用电设备明细表，见表1。

2、车间变电所配电范围。

A：车间变电所设在东南角，除为机加工一车间配电外，尚要为机加工二铸造、铆焊、电修等车间提供电力。

B：各车间对配电的具体要求如表2所示：表1机加工一车间用电设备名称、型号及台数明细表机加工二、铸造、铆焊、电修等车间计算负荷表（按需要系数法计算）表2：三、车间的负荷性质车间为三班工作制，年最大负荷利用时数为4500小时。

属于三级负荷。

四、供电电源条件1、电源从66/35kV厂总降压变电所采用架空线路受电，线路长度为500米。

2、供电系统短路数据该处最大运行状态时短路容量为250 兆伏安，最小运行状态时短路容量为100兆伏安。

3、总降压变电所配出线路，定时限过流保护装置的整定时间为1.5秒。

A、要求车间变电所功率因数在0.9上。

B、在车间变电所35kV侧进行计量。

4、自然条件A、车间内最热月份的平均气温为35摄氏度。

B、地中最热月份的平均温度为20摄氏度（当埋入深度为0.5米以上），而埋入深度为1米以下时平均温度为20摄氏度。

C、冻结深度为1.10米。

D、车间环境特征，正常干燥环境。

5、地质条件根据工程地质勘探资料获悉，车间原地址为耕地，地势平坦。

地层以亚粘地、砂质粘土为主，地质条件较好，地下水位为2.8～5.3米。

五、设计任务1.设计说明书需包括1）目录2）前言及确定了赋值参数的设计任务书3）负荷计算和无功功率补偿4）车间主变压器台数、容量及主接线方案的选择5）车间一次设备的选择与校验6）车间低压线路的选择7）继电保护的整定8）附录及参考文献9）收获和体会2．设计图样1）主要设备及材料表2）变电所主接线主要参考资料1 刘介才主编供配电技术北京：机械工业出版社2. 张华主编电类专业指导北京：机械工业出版社3 王荣藩编著工厂供电设计与指导天津：天津大学出版社目录第一章绪论 (1)第二章工厂负荷的的统计与计算 (2)2.1毛纺厂设计基础资料 (2)2.2各车间计算负荷 (2)2.3工厂常用架空线路裸导线型号及选择 (3)2.4方案初定及经济技术指标的分析 (4)第三章变配电所的电气设计 (7)3.1变配电所所址选择的一般原则 (7)3.2结合方案要求设计位置图 (7)第四章短路电流的计算及继电保护 (8)4.1 短路电流的计算 (8)4.2继电器保护的整定 (11)第五章电气设备的选择 (12)第六章车间变电所位置和变压器数量、容量的选择 (13)第七章防雷 (14)7.1防雷设备 (14)7.2防雷措施 (14)第八章接地 (15)致谢 (16)参考文献 (16)附图 (17)第一章绪论工厂供电，即指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电.电能是现代工业生产的主要能源和核心动力。

工厂供电任务书（一）设计目的工厂供电课程设计是按教学计划安排在供电课程结束后进行教学实践环节，设计时间为一个月.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）设计内容及要求工厂供电课程设计的任务书是将电力系统输送来的电能，经过合理输送变配电方式，输送给每一个用电设备上，以保证电气设备可以获得安全、可靠、高质量的电能.设计方案的完善与否，直接影响到供电系统运行性能和经济性能的优劣.在设计中要遵循国家有关规程和规定，在保证供电可靠性和电能质量的前提下，尽可能做到节省投资，减少有色金属消耗量，降低运行费用，尽量采用供电新技术和信产品.（三）设计任务1、设计目的某机械制造厂车间变电所及其低压配电系统设计2、设计时间年月日至年月日指导教师签字：（签名）年月日3、设计基础资料（1）机加车间负荷全部为三级负荷，对供电可靠性要求不高.（2）车间平面位置图如图1—1所示，车间电气设备各细表如表1—1所示，另外车间低压母线转供负荷如表1—2所示.图1—1 机加车间平面布置图表1-1 机加车间电气设备明细表设备代号设备名称台数单位容量(kw)效率功率因数启动倍数备注1,2,3 普通车床C61403 6 0.89 0.81 64 工具磨床M60251 1.45 0.88 0.83 65,16 砂轮机S3SL—3002 1.5 0.92 0.82 6.56 平面磨床1 7.6 0.88 0.82 6表1—2 机加车间转供负荷明细表车间变电所电源原始数据如表1—3所示表1—3 车间变电所电源原始数据（3）车间采用三班制，年最大有功负荷利用小时数为5500h. （4）供电电源条件1）从本厂35/10kV 总降压变电所用架空线引进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1—3设计题目序号2. 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1.3p t s .b . 车间最大负荷时功率因数不得低于0.9.c . 在车间变电所10kV 侧进行计量.d . 供电贴费为700元/（kV .A ），每月电费按两部电价制：基本电费为18元/（kV .A ），动力电费为0.4元/（kW.h ），照明电费为0.5元（kW.h ）. （5）工厂自然条件：1）气象资料：年最高气温38℃，年平均气温为35℃，年最低气温为8℃，年最热月平均最高气温30℃，年最热月地下0.7~ 1m 处平均气温20℃，常年主导风向为南风；年雷暴雨日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/㎡.图1—2所示为车间变电所电源供电系统图.4、设计的内容及要求（1）设计内容：1）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等级.2）计算负荷采用需用的系数法，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线的计算负荷.3）由计算负荷的结果，确定补偿方式，计算出补偿容量，选择电容器个数.4）按对负荷可靠性要求，确定车间变电所电气主接线.5）按车间变电所低压母线的计算负荷，确定变电器的容量和台数.6）导线截面积的选择，支线和干线按发热条件选择，进线电缆按经济电流密度选择，按允许发热，电压损失和短路的热稳定进行校验.7）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.8）车间变电所低压母线按发热条件选择，按短路的热稳定校验.9）按国家规定的标准号和图幅，用铅笔画出车间变电所的电气主接线图、车间配电系统图和配电平面图.（2）设计要求1）按章节编制出设计说明书，说明要用钢笔在规定的用纸上，说明书要用宋体字，字迹要工整，清晰，图纸上的字必须用宋体，说明书要简明扼要，计算要有公式依据，结果要列表记入，必要的数据及资料要注明出处.提倡用计算机绘图和打印设计说明书.2）设计图样要符合国家标准，采用新标准电气图形符号和文字符号. 3）按教学大纲的要求，课程设计应包括和设计内容相关的英文翻译一份. 4）要列出参考书（文献）5）要有设计结论前言目录第一章课程设计任务书1、设计的目的2、设计内容3、设计任务书第二章设计说明书1、车间变电所电压等级确定和主接线方案确定2、电力负荷计算3、无功补偿及补偿容量确定4、车间变电所变压器台数及额定容量的选择5、车间进线电缆（或架空线）的选择6、线路功率损耗，变压器功率损耗及车间年电能需要的计算7、短路电流计算8、车间高低压电气设备选择9、车间变电所布置10、变电所的防雷保护及接地装置设计11、断路器控制及信号回路设计12、变电所中央信号装置设计13、车间变电所继电保护装置设计14、结论附图1、车间低压配电系统图2、车间低压配电系统平面布置图3、车间变电所电气主接线图参考文献（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-变压器接线方案.它的优点是接线简单、使用设备少和建设投资省；缺点是供电可靠性差.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—3所示图1—3 车间变电所线路—变压器组主接线（2）车间变电所高压侧根据电源条件选定为10kV，低压侧额定低压为380V，因此变压器额定电压为10/0.4kV.（3）机加车间低压配电网络接线方案的选择，低压配电网络接线方式有放射式、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GB 50052-1995《供配电系统设计规范》的咿规定，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如图1—4所示图1—4 车间低压配电网络接线图各配电箱所接电气设备如表1—4所示配电箱型号 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 30，31，32，33，34AL69，17，18 AL2 26，27，28，29 AL7 5，6，7，8 AL3 1，2，3，4 AL8 16，20，23 AL4 接AL5和AL6配电箱AL910，11，12，13，14，15 AL5 19，21，22，241、采用系数法对车间用电设备进行负荷计算 （1）各支线负荷及熔断器和导线截面积选择 以设备系列号1为例说明计算过程查系列号表1—1，知系号1设备单位容量6kW ，效率η=0.89，功率因数cos ϕ =0.81，启动倍数K st =6 计算电流： 65.1289.081.038.036cos 3=⨯⨯⨯=⨯=ηϕN e st U P I启动电流：5.7930==I K I st st1）选择支线熔断器，I N·FE≥I30=12.65A,I N·FE≥KI st=0.4×75.9=30(A) 式中I N·FN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I N·FE =30A,I N·FU=50A,查表5—10，选择结果为RT0—50/30.2）选支线截面积，按允许载流量选择，根据I a1〉I30,查表8—32；根据实际温度θ=27°，选3根单芯塑料导线穿钢管S c=15mm埋地敷设.当截面积A=2.5mm2,θ=30°时，IA =16A≥I30=12.7A,选择结果为BLV—3×2.5—16A—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1—5所示表1—5 各支线负荷、熔断器、导线截面积选择结果附表8—32（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WLI、WL2、WL3.各回路所接配电箱及用电设备如表1—6所示.33表1—6 机加车间三个回路负荷计算结果P e ∑1=6×3＋1.45＋9.8×4＋3×4＋6.8×2=84.25(kW)回路WL2的负荷为P e ∑2=66.8＋10.125×3＋4.625＋8.5＋4＋67.8×2＋1.5＋7.6＋4×2= 回路WL3的负荷为P e ∑3=4.6×3＋7.6×3＋1.5＋10.125×2= 用电设备组计算负荷式为： e d c P K P = ϕtan c c P Q =ϕCOS P S c c= NccUS I 3=式中 dK ——需要系数，如该组用电设备性质相同，则d K 可直接查到，dK查表为0.8；e P 为额定容量.车间的转供负荷计算结果如表1—7所示 表1—7 车间的转供负荷计算结果型交联聚乙烯绝缘电缆，埋地附设1—8 车间干线计算电流及导线截面积选择结果（YJLV 铝芯电缆）2、低压母线计算负荷及无功功率补偿 多组用电设备组计算负荷的计算公式为：=CP ∑∑cipp K=CQ ∑∑ci q Q K230230Q P S C+=NCUS I 330=式中p K ∑——有功负荷同时系数，取0.85 ~0.95；qK∑——无功负荷同时系数，取0.9 ~0.97.（1）低压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（或称为参数系数或称为综合系数）iP 30由表1—6可查出P 30M =K ∑∑8130i P P =0.95×﹙25.3＋79.8＋17.5＋100＋82＋82＋55＋45﹚=0.95×486.6=462.3﹙kW ﹚Q 30M =K ∑∑8130i P Q =0.97×﹙29.6＋93.4＋20.5＋98＋86＋95＋80＋0﹚=0.97×502.5=487.4﹙kvar ﹚S 30=230230Q P +=8.6714.4873.46222=+﹙kV .A ﹚cos ϕ=69.08.6713.4623030==MM QPtan ϕ=05.13.4624.4873030==MMPQ由于车间负荷功率因数均小于0.9，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）补偿容量的计算)tan (tan 2130ϕϕ-=McpaP Qa 年平均有效负荷系数，为0.8tan 1ϕ——对应于原来的功率因数1cos ϕ正切值，一般为0.6~0.72tan ϕ——需要补偿到的功率因数正切值，一般为0.9~0.95所以)484.005.1(3.4628.030-⨯==McaPQ=var)(3.209566.03.4628.0k =⨯⨯ 2）选择补偿装置参考文献【1】选择PGJ1型无功功率补偿装置. 采用2号主屏一台，电容器采用表1—9 S9型电力变压器技术数据BW0.4—14—3型，每屏112kvar ， 采用8步控制，每步投入14kvar ，PGJ1型低压无功功率补偿自动补偿屏.其原理接线图如图1—5所示图1—5 PGJ1型低压无功功率补偿装置原理接线图考虑到实际电压对补偿容量的影响，将补偿容量折算到额定电压380V 的容量为：var)(08.10195.01124.038.01122221k UU Q Q NNc=⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=3台电容器屏var)(2.30308.10133k Q Q cc =⨯==∑补偿后母线的计算负荷及功率因数为)(46230'30kW P P MM==；()var)(187********'30k Q QQc MM=-=-=；).(497187462222'302'30'30A kV QP SMMM=+=+=93.0497462cos '30'30===MM SPϕ＞9.0cos 1=ϕ合格 =⨯==38.03497330'30NMMU S I755（A ）3.计算变电所变压器一次侧计算负荷 （1）估计变压器功率损耗：)(964.5497012.0012.0'30kW SP MT=⨯==∆var)(82.2949706.006.0'30k SQ MT=⨯==∆（2）估计进线负荷：)(4684626'30301kW PP P M T=+=+∆=var)(21418482.29'30301k QQ Q MT=+=+∆=).(511214468222'3012'301301A kV QPS MM=+=+=)(5.291035113301301A U S I N=⨯==)(77638.035113301302A U S I N =⨯==92.0511468cos 301301301===S p ϕ(三) 车间变电所变压器和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： （1） 选一台主变压器，低压侧采用单母线，采用低压联络作为备用电源.A kV S A kV ScTN .511.630.=≥=.查表2—5选择一台S9-630/10/0.4-Yyn0 低损耗配电变压器，技术数据如表1—9 表1—9 S9型电力变压器技术数据附表2—5 10kV级S9系列铝线电力变压器的主要技术数据（2）选择两台变压器，暗备用，低压侧采用单目线分段主接线，有T N S .=(0.5~0.6) ×511=(256~306)kV .A,97)(.=≥∏+I c TN SS (kV .A)选择两台S9-315/10/0.4-Yyn0低损耗配电变压器，进行技术经济比较如表1—10所示2.由于本设计题目对供电可靠性不高，采用方案1比较合理，因此决定采用方案1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电缆，按经济电流密度选择经济截面积.查表8—26选择选取经济电流密度54.1=ocJ ，查表选YJL22-1000型交联聚乙烯铝芯电力电缆直接敷设，已知AI 5.29301=，则)(2.1954.15.292301mm J I A ococ===查表8—42截面积225mm A oc=.允许的载流量为128A 考虑到土壤温度是标准温度35℃，不用进行温度修正，但要进行多根并排埋地修正系数81.0=b K 和土壤热阻系数为120时土壤修正系数实际允许载流量为6.99123181.01''1=⨯⨯⨯=a I 〉5.29301=I .所以所选电缆合格.附表8—26 导线和电缆的经济电流密度oc J 可查表8—26（五）线路功率损耗、变压器功率损耗及车间年电能需要的计算 （1）车间进线的功率损耗为：)(1504576.05.293322301kW R I P WLWL=⨯⨯==∆var)(3.125048.05.293322301k X I Q WLWL=⨯⨯==∆查表8—38得铝芯电缆R 1=1.44Ω/㎞，X 1=0.12Ω/㎞，R WL=R 1L,X WL =X 1L1）变压器功率损耗为)(116.56305118.57.122kW P P P kT=⎪⎭⎫⎝⎛⨯+=∆+∆=∆β=+=∆NTNNT T S U S I Q 20100%100%β2) 变压器电能损耗为max2)()(τβkWkWTQ K P T Q K P A ∆+∆+∆+∆=∆=3）车间年电能需要量为==max301T P W A（六）短路电流计算短路电流计算的目的是为了选择和校验车间变电所高、低压电气设备及促进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.计算时，先画出供电系统计算电路图，等值电路，确定短路计算点，采用标么值方法进行短路电流计算.（1） 计算电路图如下图所示图1—6 供电系统计算电路图（2）等值电路图如下图所示图1—7 供电系统等值电路图（3）计算各元器件基准电抗标么值 先选取基准容量A MW S d .100=；基准电压：,5.101kV U d =kV U d 4.02=基准电抗：kA U S I d dd 5.55.103100311=⨯==kA U S I d dd 3.1444.03100322=⨯==电源内阻：5.0200100min.max.===k ds SSX4.0250100max.min.===k ds SS X线路：72.0101005.148.02211=⨯⨯==d dWLU S l R R555.0101005.137.02211=⨯⨯==d dWLU S l x X变压器：51000101001005100%3=⨯⨯=⨯=NTdkTS S U X(4) 计算k1点和k2点短路电流为22.172.05.0max.max.1=+=+=WLs k X XX955.0555.04.0min.min.1=+=+=WLs k X XX72.01==WLk R R675.1955.072.0min.1min.1=+=+=k WLk XR Z94.122.172.0max.1max.1=+=+=k WLk XR Z22.6522.1max.1max.2=+=+=Tk k X XX955.55955.0min.1min.2=+=+=Tk k X XX)(28.3675.15.5min.11max.1kA ZIIk d k === )(2.24955.5144min.22max.2kA XI I k d k ===)(2.2322.6144max.22min.2kA XI Ik d k === 高压冲击系数8.1=shK ，则)(35.828.38.122max.11kA IK i k shsh =⨯⨯==低压冲击系数6.1=sh K ，则)(8.542.246.122max.22kA I K i k shsh =⨯⨯==.短路容量为).(7.59675.1100min.1max.1A MW ZS Sk dk ===).(8.16955.5100min.2max.2A MW ZS Sk dk === )(84.294.15.5max.11min.1kA ZI Ik d k ===短路电流计算结果下表所示车间低压母线A I M1357'30=，查表8—26根据年最大负荷小时数h T 6000max=，查得经济电流密度9.0=ocJ ，因此经济截面积为)(15089.013572'30mm JIA ocMoc===.查表8—30选LMY 型硬铝母线100×8.在环境温度为35℃时竖放A I a 16251=，平均减少8%，A I a 14951=.可见，母线允许载流量大于母线计算电流A IM135730=(1) 对母线作热稳定校验，假想时间为)(3.12.01.1s t t t gupk=+=+=，则热效应允许最小截面积为：)(2493.187101910233)3(mm t CI A eq=⨯=⨯=∞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A=100×8=800mm 2 ＞A t =249mm 2 ，所以热稳定合格 （2） 对母线作动稳定校验母线采用平放布置，根据低压配电屏结构尺寸确定a=0.25m ，l=0.9m.母线受点动力为：)(19661025.09.0)108.54(05.1310372372N a l iK F shf=⨯⨯⨯⨯=⨯=-- fK查图4—13由5.12008.01.0===h b m ，230008.01.01.025.0=+-=+-h b b a ，得05.1=fK母线弯曲力矩为：)(94.176109.0196610m N l F M •=⨯==母线的截面积系数为：)(103.136008.01.063622m h b W -⨯=⨯==选RN2—10型高压熔断器作为电压互感器保护用. 普通阀型避雷技术数据如表1—13所示（3）高压电缆互感器选择：查表5—11选LAJ-10或LQJ-10 （4）选择避雷器FS-10或FZ-10如表1—13所示.表1—15 车间低压干线断路器及低压刀开关选择表车间回路号计算电流（A）低压断路器型号低压刀开关型号WL1 DW15—200 HD13—200WL2 DW15—200 HD13—200WL3 DW15—100 HD13—200WL4 DW15—400 HD13—400WL5 DW15—200 HD13—200WL6 DW15—200 HD13—200WL7 DW15—200 HD15—200WL8 DW15—100 HD15—2005.高压开关柜选择查《工厂常用电气设备手册》,625页，选用北京华东有限公司生产的KYN-12Z（GZS1）型金属铠装中置抽出式（手车式）开关柜.根据车间变电所主接线选择开关柜编号方案示例如下图所示6.低压配电屏的选择查《工厂常用电气设备手册》，781页，低压配电屏选择GCK3（GCL-S）型低压抽出式开关柜，作为发电厂变电所三相交流50H Z ,380V，额定电流为3150A及以下低压配电系统.根据车间变电所低压配电系统设计方案选低压开关柜一次线路示例如下图034 043 004 011KY N□-高压开关柜编号图1—8 车间变电所电气主接线选择开关柜编号选择变电所位置要从安全运行角度出发，达到较好技术经济性能，经过技术经济比较确定.一般要满足接近负荷中心、进出线方便、接近电源侧的要求.本车间变电所位置已经已定在车间东南角.变电所的形式和布置.变电所的形式根据用电负荷的状况和周围环境情况确定，根据当地供电部门要求，设置专门电容器室，与低压配电室相邻并有门相通. （八）变电所防雷保护 1.直击雷保护在变电所屋顶装置雷针或避雷器，并引出两根地线与变电所公共接地装置相连，由于变电所高低压电气设备均在室内，因此不必设置独立的避雷针.防雷引下线，应先引用自然引下线，还可以利用建筑物的钢柱、消防梯、金属烟囱作自然引下线.人工防雷引下线采用圆柱或扁钢，优先采用圆钢，其截面积应满足规范要求，引下线沿建筑物外敷设，并经最短路径接地.要求接E 地电阻为4Ω. 2.雷电侵入波的保护在10kV 高压侧配电室装有HYSWS2-7/50R 型避雷器，引下线采用25mm ×4mm 镀锌扇钢，下与公共接地网焊接，上与避雷器接地端螺栓连接. 3.变电所公共接地装置的设计（1）接地电阻要求：查表9—6，变电所公共接地电阻应满足： 1）Ω≤4E R2)Ω==≤3.923.1120120EEI R这里EI为车间变电所单相接地短路电流，是按变电所电缆总长度为进线0.4km ，低压转出线0.9km ，共计1.3km.)(3.13503.13510350)35(A l l U I cabohNE=⨯⨯=+=即取公共接地装置电阻Ω≤4ER .注：ER为工频接地电阻；shR为冲击接地电阻；)1(kI为流经接地装置的单相接地短路电流;EI为单相接地电容电流.（2） 接地装置的设计.采用长2.5m 、φ50mm 镀锌钢管16根，沿变电所三面均匀布置，变电所前两面布置二排，管距5m 垂直打入地下，管顶离地面0.6m.管间用40mm ×4mm 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干线装置相连.接地干线均采用25mm ×4mm 镀锌扁钢.变电所接地装置布置图如图1—10所示图1—10 变电所接地装置布置图 4.公共接地装置计算（1）单根垂直接地体电阻计算.沙质黏土取土壤电阻率m .200Ω=ρ)(805.2200Ω===l R EVρ，人工水平接地体电阻)(104020022Ω=⨯=≈l R Ehρ.估计垂直人工接地体根数n ，已知自然接地电阻60Ω，则需人工接地体电阻为：)(29.4460460.Ω=-⨯=-=EnatEnatmanE R R R R R4.2529.466.0809.09.0.=⨯⨯=≥manE EV R R n η考虑到管间屏蔽作用，并使接地体均匀，可按偶数倍布置接地体，可选n=26根，再作复合接地体电阻计算：)(4.1666.018810108018Ω=•⨯+⨯=•+=∑ηEV Eh Eh EV E E E R R(九) 二次回路方案的选择与继电保护的整定计算（1）断路器控制和信号回路设计，采用灯光监视的断路器控信号回路接线.（3）中央信号装置：在变电所控制或值班室内一般装设中央信号装置，由事故信号和预告信号组成.车间变电所中央信号装置一般采用重叠动作的信号装置，若变电所接线简单可采用不重复动作信号装置.本变电所采用集中复归不能重复动作的事故信号装置和集中的复归预告信号装置，它们均采用交流操作电源，取自电压互感器作为信号电路电源.（4）车间变电所继电保护装置配置：继电保护装置应该满足可靠性、选择性、灵命性和速动性的要求.电力设备和线路短路故障的保护应设有主保护和后背保护，必要时再增加辅助保护.1）10kV 线路继电保护配置.查《工业与民用配电设计手册》309页表7—12确定采用电流速动保护、过电流保护、单相接地短路电流保护.a . 10kV 线路电流速断保护整定计算，保护装置一次侧动作电流(3)(3)1.max 1.38.0310.43(kA)I op rel k I K I ==⨯=.电流继电器动作电流3..10.4310521(A)1005Iop rIop rconTAI IK K ⨯===，灵敏系数校验用保护范围校验，要求.min 15%p l ≥.因为.min.min 1.1110.06330.440.044()2 1.44 1.44ph p s op l X km Z I ⎫⎛⎫⎪=-=-== ⎪⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭，所以.min 0.04411%15%0.4p l ml===≤，保护范围不满足要求.这是由于线路太短，线路两端短路电流近似相等，所以可不设电流速断保护.b .线路过电流保护：)(5585.0303.12.11.A K K K I re ss rel III op =⨯⨯==)(75.2205551001551.2.A K K I Icon TAIII op IIIop ==⨯==保护时限)(9.05.04.01s t t t III IIIp =+=∆+=灵敏系数校验：5.1126551003.8866.02331.)3(min.1≥=⨯⨯==III op k IIIsenI I K合格c . 线路单相接地短路保护：已知车间变电所系统单相接地电容电流为1.3A ，进线单相接地电容电流1E I 为)(4.03504.010********A l U I N E =⨯⨯=⨯=,取零序电流互感器变比6530=A A ， 一次侧动作电流为)(6.04.05.111.A I K I E rel op =⨯==,)(1.066.011.1.A I K K I OP TA con op =⨯==.动作电流为s t p 5.0=.保护灵敏性5.16.04.03.11.1=-=-=∑op E E sen I I I K ，合格. 2）变压器继电保护配置.查《工业与民用配电设计手册》147页表6—5可确定变压器采用过电流保护，单相接地短路保护过负荷保护和气体保护. a . 变压器过电流保护整定计算： 保护装置一次侧动作电流为)(1034.3685.022.11.A I K K K I TN re st rel op =⨯⨯==)(4.3610363031.A U S I N T N TN =⨯==电流继电器动作电流为)(2.5510011031.1.A K K I I con TAop op =⨯==. 灵敏系数校验： 81034.82410325107.18866.023)/(31.min .2.==⨯⨯==op T k T sen I K I K 〉1.5保护时限s t t t b T 8.05.03.1=-=∆-=.因为变压器过电流保护时限大于0.5s ，所以变压器应设电流速断保护. b . 变压器电流速断保护：())(11404.010190005.1max.21.A K I K I Tk relop =⨯==)(5720111401..A K K I I TA con op r op =⨯=⨯= 2)(5.511407300866.0866.01.'min .1≥=⨯=⨯=A I I K op k senc . 变压器过负荷保护：在变压器高压侧设置过负荷保护，因为负荷多数情况下是三相对称的，因此过负荷只用一个电流继电器接于一相电流，经延时9~10s 作用于预告信号.保护装置一次侧动作电流1.op I 和电流继电器的动作电流r op I .为)(454.3685.005.1.1.A I K K I L T re rel op =⨯==)(2.251001451..A K K I I con TAop r op =⨯==d . 变压器低压侧单相接地短路保护，利用高压侧三相过电流保护兼作单相接地短路保护.2.438.0101033172402321.)1(min 2.2.1..)1(min 1.2.=⨯⨯⨯=⨯==T OP k op k senK I I I I K 〉1.5合格附图1、 车间变电所电气主接线图2、 机加车间电气平面布置图开关柜编号NO.202NO.203NO.204NO.205NO.206NO.207NO.208NO.209NO.21NO.211开关柜型号GCK3—13 GCK3—23GCK3—51GCK3—51开关柜用途车间馈电线路转供负荷馈电照明配电功率因数补偿线路编号WL1 WL2 WL3 WL4 WL5 WL6 WL7 WL8线路去向机械加工车间金工车间汽车修理车间备品车间锅炉房照明计算电流（A）59 187 41 213 180 190 147 68 230 230 上图为车间变电所电气主接线图以上图为机加车间电气平面位置图。

36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
机械加工一车间低压配电系统及车间变 电所设计课程设计
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性ห้องสมุดไป่ตู้爱丘山。
谢谢！