电气安全课设

1、摘要本次课程设计主要是依据工厂供电简明设计手册、工厂供电设计、常用供电设备选型手册等相关资料对机械加工车间进行配电系统设计。在设计过程中主要是选择配电方式、导线选择和敷设方式；根据车间电气设备参数计算对车间进行负荷计算；根据负荷计算的结果选择相应的配电设备，主要配电设备有变压器、动力配电箱、熔断器、低压开关柜等；最后对整体设计的线路进行电压损失校核、热稳定性校核和保护接零校核。在以上的基础上，绘制了配电系统的平面设计图和配电系统图。关键词：配电系统设计；配电方式；负荷计算；变压器；校核1 车间配电方案与线路敷设方式的确定1.1 车间配电方式概述本次机械加工车间，电源从35/10千伏厂总降压变电

2、所10千伏母线采用电缆线路受电，线路长度为300米。工业企业中常用的配电方案通常有以下几种：放射式配电方式，供电可靠性高，配电设备集中，配电线故障发生后，影响范围较小，切换操作方便，保护简单，便于自动化，但系统灵活性较差，有色金属消耗多，造价较高。一般用于容量大、负荷集中、有重要的用电设备、或需要集中联锁启动、停车的设备。干线放射式配电方式，投资少（配电设备及有色金属消耗少），系统灵活性好，但事故后范围影响较大，供电可靠性较差。一般用于设备的布置比较均匀、容量不大、又无特殊要求的场合。 环式配电方式，有闭路环式和开路环式 ，为简化保护，一般采取开路环式。供电可靠性较高，运行比较灵活，但切换操作

3、较繁琐。链式配电方式，特点与树干式相似，适用于距配电屏较远而彼此相距又较近的不重要的小容量用电设备；链式的设备一般不超过三台，其总容量不大于10KW，其中一台不超过5KW。低压配电系统应满足生产所必须的供电可靠性，电能质量好，满足生产要求：同时应注意接线简单，操作安全，便于检修，具有一定灵活性；能适应车间生产上的变化和设备检修的需要。选择配电系统配电方案时要充分考虑节省基建投资，降低运行费用，减少有色金属消耗量。1.2 机械加工车间配电特点 机械加工车间从设备明细表中看出用电电量颇大，大小设备用电量相差较大，用电特点是短时工作制的设备多，机加工设备辅助传动电机一般仅工作几秒钟，而停歇时间却达几

4、分钟、甚至几小时。机械加工车间火灾爆炸危险性小，工作环境属于一般正常工作环境。1.3 机械加工车间配电方案的确定本车间的负荷性质为三班工作制，年最大负载利用时数为5500小时，属于三级负荷。工厂的供电系统主要是为工厂的生产和生活提供用电服务，以及达到节能工作，供电系统必须达到以下基本要求：（1）安全。在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2）可靠。应满足电能用户对供电可靠性的要求。（3）优质。应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。（4）经济。供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 此外，工厂的供电系统必须符合工厂目前和以后的长远发展，

5、选择更好的配电方式是这项工作必要的前提。因此，根据车间负荷等级、工作特点、要求、容量和分布情况以及车间环境情况，结合1.1中低压系统典型配电方式和机械加工车间配电特点，本车间选择放射式和干线放射式结合的配电方案。1.4 车间配电线路敷设方式的确定1.4.1线路敷设方式概述电气线路可分为电力线路和控制线路。前者完成输送电能的任务，后者供保护和测量的连接之用。电气线路是电力系统的重要组成部分，它必须满足供电可靠性或控制可靠性的安全要求。电气线路的种类很多，就其敷设方式来分可分为明敷设和暗敷设。明敷设一般有穿管敷设，板槽敷设，桥架敷设，绝缘子敷设；暗敷设一般指穿管敷设，埋于地下，墙壁，天蓬，有塑料管

6、和钢管两种。架空敷设一般适用于户外作业，不可作为室内的电路敷设方式。电缆敷设也应用于室外线路的安装，它的特点是供电可靠，不受外界影响，不易发生因雷击，风害，冰霜等自然灾害影响，但其造价高，不便分支，施工和维修难度大，并不适宜用于机械加工车间的敷设。穿管敷设，是指电线穿管明敷在墙壁、楼板及地坪下。环境温度采用敷设地点最热月份平均最高温度。本次敷设的是机械加工车间，根据其车间环境，建筑结构，安装要求，经济性综合考虑后选择暗敷设中的导线穿钢管。本机械加工车间，电源从35/10千伏厂总降压变电所10千伏母线采用电缆线路受电，线路长度为300米。三级负荷对供电电源无特殊要求，可用单回线路供电。车间自然条

7、件为：车间内最热月份平均温度为30°C；地中最热月份平均温度为25°C（当埋入深度为0.5米以上），而埋入深度为1米以下是的平均温度为20°C；土壤冻结深度为1.10米；车间环境特征，正常干燥环境。综合以上的环境要求机械加工车间选用，氯乙烯绝缘导线穿钢管敷设。1.4.2导体的选择选择铜作为导体，它能够减小地线内阻,屏蔽前后级信号增强抗干扰能力，价格比较便宜，在技术上和经济上都符合要，Bv-铜芯聚氯乙烯绝缘导线穿钢管暗敷设。2 负荷计算2.1 电气设备分组与支干线、干线回路数确定2.1.1电气设备分组对设备进行分组时要考虑如下三条原则（1）配电箱（柜）的影响。由于配

8、电箱（柜）都为标准序列所以分组时要考虑配电箱的回路数和功率数（2）设备功率及其工作模式（3）不允许跨区域的约束因此根据以上原则将机械加工车间共为9组。具体情况见表2.1。第一组：2，3，4，5，6号设备依据功能性原则，就近原则将它们分为一组。第二组：7、8、9、10、11、12、13号依据功能性原则，同时设备空间相近，将其分为一组；第三组：26，27号设备为小功率设备，属于便携式，将其划为一组第四组：1、31，32，33号使用较频繁，就近原则，自动化较强因此分为一组；第五组：14，15，16，17，18号设备，设备间同时运行不产生影响，同时采取近因原则将其分为一组；第六组：19，20，21，号

9、设备，使用频率低设备，同时依据近因原则将其分为一组。第七组：22、23、24、25号设备，设备容量相差不大且依据近因原则将其分为一组第八组：28、29、30号设备采用单相电压220V，与其他三相电380V不同，所以单独列为一组；第九组：34号设备全车间设备中功率最大的，而且只有一台利用率高，单独为一组。2.1.2支干线、干线回路数确定本次设计采用的是干线放射式和放射式的配电方案，又根据各种机械设备的位置和工作性质，在此次设计中，划分为四个干线供电回路进行配电。四个干线配电回路分别为：No1供电回路：第一组、第二组、第三组；No2供电回路：第四组；No3供电回路：第九组；No4供电回路：第五组、

10、第六组、第七组;第八组。 整个车间有34台设备，故有34条支干线回路,5条干线回路，具体情况见表2.1。表2.1 分组情况干线号 组数 设备号1号干线第一组 2、3、4、5、6第二组7、8、9、10、11、12、13第三组26、272号干线第四组1、31、32、33、3号干线第九组344号干线第五组14、15、16、17、18第六组19、20、21第七组22、23、24、25第八组28、29、302.2 分组负荷、干线负荷计算2.2.1机加一车间单台用电设备负荷计算从整个机械加工车间设备布置考虑，将34台设备分为九组，分别布置在四条干线上。对于不同工作制下的额定功率或额定容量，应换算为统一负载

11、持续率下的的有功功率，每台用电设备的有功计算功率，单台设备的有功计算负荷（）可认为等于设备容量（）与效率()之比： 式中： 设备容量； 电动机在额定负荷时效率，通常取值为0.900.95,本次计算中取0.9，在设计中电阻炉设备取1。如设备为单项设备，则： （2-1）确定了有功计算负荷后，无功计算负荷: （2-2）式中： 无功计算负荷（KVar）； 用电设备的平均功率因数对应的正切值； 计算视在负荷： （2-3）式中： 视在负荷（KVA）；计算电流： （2-4）式中： 计算电流（A）； 电压380V。按公式2-2、2-3、2-4计算单台设备有功计算负荷、无功计算负荷和计算电流详见表2.2。根据电

12、气安全工程，第170页中表5-11查得一般工作制大批生产用金属切削机床，小型车、刨、插床等， ，；对于电阻炉、干燥箱、加热设备 ，。 表2.2 机加一车间单台设备有功计算功率、无功计算功率、视在功率、计算电流设备代号容量（KW）Pjs（KW）costgQjs（KVar）Sjs（KWA）Ijs（A）110.12511.250.61.3314.9618.7228.4422.0752.310.61.333.073.845.8337.6258.470.61.3311.2714.1021.4247.6258.470.61.3311.2714.1021.4257.6258.470.61.3311.2714

13、.1021.4265.6256.250.61.338.3110.4015.8074.6255.140.61.336.848.5613.0184.6255.140.61.336.848.5613.0194.6255.140.61.336.848.5613.01104.6255.140.61.336.848.5613.01114.6255.140.61.336.848.5613.01124.6255.140.61.336.848.5613.01133.1253.470.61.334.625.788.781410.12511.250.61.3314.9618.7228.44157.6258.470.

14、61.3311.2714.1021.42168.59.440.61.3312.5615.7123.87173.1253.470.61.334.625.788.78183.1253.470.61.334.625.788.78191.751.940.61.332.583.234.912033.330.61.334.435.548.422133.330.61.334.435.548.42221314.440.61.3319.2124.0336.51239.12510.140.61.3313.4916.8825.65244.14.560.61.336.067.5811.522544.440.61.33

15、5.917.3911.23261.71.890.61.332.513.144.77270.60.670.61.330.891.111.692820(单相220伏)200.95 0.336.621.0690.92924(单相220伏)240.950.337.9225.27109.093045(单相220伏)450.950.3314.8547.39204.53131.9 35.440.61.3347.1458.9889.613235.739.670.61.3352.7666.01100.29331011.110.61.3314.7818.4928.09347077.780.61.33103.451

16、29.43196.652.2.2分组负荷计算从整个机械加工车间设备布置考虑，将34台设备分为9组，分别布置在四条干线上。ABC法对设备进行功率计算时，一般要求设备台数大于35台左右，即“ABC”法适用于设备台数较多的情况。因此，在进行分组负荷计算时，只对分组中设备台数多于3台的组用ABC法计算，其他的采用叠加计算。在机械加工车间1中只有第一、第二、第四、第七和第五组的设备台数多于3台。（1）A值的确定 （2-5） A= （2-6）式中：Pei该组用电设备中某一单台设备额定功率； D单台等值功率（kW），取值越大，计算精度越低；取值越小，计算精度越高，D可取任意值，一般取D=3kW,电阻炉一般取

17、D=9。 ni对应于该功率设备的台数。第一组设备额定功率带入公式2-5得： K1=1；K2=3； K3=2；系数A按公式2-6可得：A1= =1×+3×+1×=12同理： A2=6×+1×=13A4=1×+1×+1×+1× =37 A5=1×+1×+1×+2×=11A7=1×+1×+1×+1× =9（2）B值的确定 B= （2-7）将数值代入公式可得：B1=1×+3×+1×=1B2=6×

18、+1×=6B4=1×+1×+1×+1=251B5=1×+1×+1×+2×=9B7=1×+1×+1×+1×=9（3）C值的确定 C=1.5 （2-8）第一组、第二组和第五组的C值可查电气安全工程第170页表5-11获得，车间里的机械加工设备是一般工作制大批生产用金属切削机床，小型车、刨、插、铣、钻床、砂轮机等，故C值取3.7，KL=0.14，=0.6， tan=1.33有用功率根据下式： Pjs= （2-9）将数据代入可得：Pjs1=3×0.14×（12+3

19、.7）=10.34kWPjs2=3×0.14×（13+3.7）=13.23kWPjs4=3×0.14×（37+3.7）=51.62kWPjs5=3×0.14×（11+3.7）=13.00kWPjs7=3×0.14×（9+3.7）=11.85kW根据公式2-2计算得： 1=1×tg=10.34×1.33=13.75kvar 2=2×tg=13.23×1.33=17.60kvar 4=4×tg=51.62×1.33=68.65kvar 5=5×tg=

20、13.001.33=17.29kvar 7=7×tg=11.85×1.33=15.76kvar根据公式2-3计算得： kVA kVAkVA kVAkVA计算三相设备的电流 综上，分组用电设备有功计算负荷、无功计算负荷、计算电流如表2.3所示表2.3分组用电设备有功计算负荷、无功计算负荷、计算电流组别Pjs（KW）Qjs（KVar）Sjs（KWA）Ijs（A）110.3413.7517.2026.13213.2317.6022.0233.4632.563.44.256.46451.6268.6585.97130.62977.78103.45129.43196.65513.00

21、27.7621.6332.8668.6011.4414.3121.75711.8515.7619.7229.9688929.3793.726245.96 注：因为当三相电路中，单相负荷的总容量小于该电路三相负荷总容量的15%时，可全部按三相对称负荷计算2.2.3干线负荷计算根据本车间的工作负荷特点和课程设计要求，在本次课程设计中采用“ABC”法进行干线负荷计算，从而进一步选择导线截面和主要电器。具体步骤如下：NO4 供电回路所连接的设备组包含第五、第六、第七、第八组，根据公式（2-6）（2-7）、（2-8）计算得： A4= =1×+1×+1×=11 B4= + =

22、15 机械加工车间机械加工设备：KL=0.14 cos=0.6 tan=1.33；电阻加热设备： KL=0.65 cos=0.95 tan=0.33。 =A同理，利用ABC法，相同步骤可以分别求出其他回路的负荷，如表2.4所示。表2.4机械加工车间一计算负荷表组号P（千瓦）Q（千瓦）SJS(千瓦)IJS(A)备注NO 供电回路48.8264.9381.24123.43NO供电回路75.1199.90124.98189.90NO供电回路77.78103.45129.43170.91NO供电回路103.5748.74301.38173.92 359.39354.13 504.55658.06机械加

23、工车间一的三个回路的有功功率、无功功率分别求和，然后计算有功功率和无功功率平方和再开平方，计算总的视在功率，乘以同时系数，即可求得车间一的计算负荷。根据手册查询选择同时系数为。 Ijs=A2.2.4利用需要系数法进行车间负荷 需要系数法比较简便因而广泛使用，但当用电设备台数少儿功率相差悬殊时，需要系数法的计算结果往往偏小，故不适合低压配电线路的计算，而适合于计算变、配电所的符合。 按需要系数法进行负荷计算的基本工程师先确定计算范围（如某低压干线上的所有设备），然后将不同的工作制下用电设备的额定功率换算到统一工作制下。经划算后的额定功率也称为设备容量。再将工业性质相同的并有相近需要系数的用电设备

24、合并成组，考虑到需要系数，算出每一组用电设备的计算负荷，最后汇总各级计算负荷得到总的计算负荷。将公益性质相同的且需要系数相近的用电设备合并成组，然后进行各用电设备组的符合计算。先求出其有功功率计算负荷,然后再求出其他计算负荷，其计算公式为： (2-11)式中 用电设备组设备容量总和; 该设备组的需要系数； 用电设备组的额定线电压； 该用电设备组的功率因数正切值(由工厂供电黄纯化2001年版的附录查得)按公式2-11计算分组设备有功计算负荷、无功计算负荷和计算电流详见表2.7表2.7分组负荷计算组别设备序号KXP30（KW）Qjs（KVar）Sjs（KWA）Ijs（A）12、3、4、5、630.

25、5750.26.1210.5912.2318.5827、8、9、10、11、12、1330.8750.26.1810.69 12.3518.76326、272.30.20.460.800.921.4041、31、32、3387.7250.217.55 30.3635.0753.28514、15、16、17、1832.50.26.511.2513.0019.73 619、20、217.750.21.55 2.683.10 4.71722、23、24、2530.2250.26.0510.4712.10 18.36828、29、30890.762.30 62.3163.5093470170121.1

26、139.88212.52注：电阻炉的需要系数取0.7，冷加工车间的需要系数取0.2，对于干线负荷，等于干线上个负荷的叠加乘以同期系数，公式如下： （2-6）式中：最大负荷同期系数，此处取0.95.则计算出给回路的负荷表2.8。表2.8回路负荷回路组别Kp（KW）Qjs（KVar）Sjs（KWA）Ijs（A）10.9512.1220.9824.2336.8120.9516.6728.8433.3150.613170115.05134.67204.6240.9572.5823.0976.16115.72车间0.95162.80178.56241.64367.14综上，用二项系数法算出的=584.9

27、0，用ABC法算出的=504.55，用需要系数法算出的=241.64.因此，需要系数法的计算结果偏于保守，算出的结果最小，ABC法次之，二项系数法算出的最大。2.3 车间配电室总负荷计算2.3.1其他车间负荷计算机加二、铸造、铆焊、电修等车间计算负荷如表2.6所示表2.6 机加二、铸造、铆焊、电修等车间计算负荷序号车间名称容量（千瓦）计算负荷计算电流（安培）P30（千瓦）Q30（千乏）S30（千伏安）1机加工二车间NO1 供电回路NO2 供电回路15512046.53654.442.1271.5655.41108.8684.282铸造车间NO1 供电回路NO2 供电回路NO3 供电回路1601

28、4018064567265.357.1273.4491.4379.99102.85139.08121.68156.443铆焊车间NO1 供电回路NO2 供电回路150170455189.1100.9899.82113.13151.84172.084电修车间NO1 供电回路NO2 供电回路150146.24543.8579.8977.8591.6989.34139.48135.912.3.2总负荷计算机械加工车间、金工工段、锻铸工段、木模工段、检修工段等车间配电的总干线上，由于各组用电设备不一定同时使用，确定干线上的计算负荷时，可结合具体情况计入一个同期系数K=0.95。2.3.2 车间配电室总

29、负荷计算车间变电所除为机加一车间配电外，尚要为机加二、铸造、铆焊、电修等车间配电；则总干线上：总的有功计算负荷= =0.9*（228.68+46.5+36+64+56+72+45+51+45+43.85）=619.23（KW）总的无功计算负荷= =0.9*（271.01+54.4+42.12+65.3+57.12+73.44+89.1+100.98+79.89+77.85 ）=820.09（KVar）总的视在负荷 = =1027.66（KVA)总的计算电流=（A）3 主要电气设备与线路截面选择3.1 导线截面选择3.1.1导线的选择必须满足的条件（1）发热条件：导线通过正常计算电流时，其发热产

30、生的温升，不应超过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）电压损失：导线在通过正常计算电流时产生的电压损失，应小于正常运行时的允许电压损失，以保证供电质量。（3）经济电流密度：对高电压、长距离输电线路和大电流低压线路，起到西安的截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年综合运行费用最小，节约电能和有色金属。（4）机械强度：正常工作室，导线应有足够的机械强度，以防断线。通常要求所选截面应不小于该种导线在相应敷设方式下的最小允许截面积。此外，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。按发热条件校验： 3-1-温度校正系数-导线

31、通过允许载流量时的最高允许温度65-实际环境温度20-实验温度25因此，=修正后的安全载流量： (3-2)式中：-修正后的安全载流量，A -计算电流，A3.1.2支线截面选择计算各台设备的计算电流，计算电流公式如公式2-4所示 （2-4）式中：Ijs计算电流（A）；Sjs视在负荷（KVA）；UN 电压380V。根据本车间的环境特征为正常干燥环境，敷设方式为绝缘线穿钢管暗敷设，故根据电气安全工程P165表5-10选择导线型号为BV。导线工作最高允许温度为65，地中最热月平均温度为25（当埋入深度为0.5m以上），而埋入深度为1m以下的平均温度为20。根据导线所通过的载流量从供配电技术附录表16中

32、选择具体导线截面见表3.1。表3.1各支线导线截面面积 设备代号计算电流（安培）安全载流量（安培）允许截面流量（安培）导线截面面积（2）三根穿管管径电线管（）导线型号128.4430.1541615BV3×6G1525.836.18171.515BV3×1.5G15321.4222.7131415BV3×4G15421.4222.7131415BV3×4G15521.4222.7131415BV3×4G15615.8016.75242.515BV3×2.5G15713.0113.79171.515BV3×1.5G15813.

33、0113.79171.515BV3×1.5G15913.0113.79171.515BV3×1.5G151013.0113.79171.515BV3×1.5G151113.0113.79171.515BV3×1.5G151213.0113.79171.515BV3×1.5G15138.789.31171.515BV3×1.5G151428.4430.1541615BV3×6G151521.4222.71242.515BV3×2.5G151623.8725.3031415BV3×4G15178.789.31

34、171.515BV3×1.5G15188.789.31171.515BV3×1.5G15194.915.20171.515BV3×1.5G15208.428.93171.515BV3×1.5G15218.428.93171.515BV3×1.5G152236.5138.7041615BV3×6G152325.6527.1931415BV3×4G152411.5212.21171.515BV3×1.5G152511.2311.90171.515BV3×1.5G15264.775.06171.515BV3&#

35、215;1.5G15271.691.79171.515BV3×1.5G152890.9191.821072532BV2×25G3229109.09119.991333532BV2×35G3230204.54225.002509570BV2×95G703189.6194.991153532BV3×35G3232100.29106.311153532BV3×35G323328.0929.7831415BV3×4G1534196.65208.452259550BV3×95G503.1.3干线截面选择表3.2各干线截面面积

36、选择干线号计算电流（A）安全载流量（安培）允许截面流量（A）导线截面面积（）三根穿管管径电线管（）供电回路型号NO1 供电回路123.43130.84146 5040BLV-500(3×50)G40NO2 供电回路189.90201.292259550BLV-500(3×95)G50NO3 供电回路170.91181.162259550BLV-500(3×95)G50NO4 供电回路297.69315.5530018570BLV-500(3×185)G703.2 变压器选择 变压器是静止的设备，工业企业用变压器起降压作用，在车间供配电系统中，变压器的位置

37、十分重要。选择变压器时所需参数计算:对总变压器选型时要考虑变压器余量，所以 按视在功率选择变压器型号为SJL1-800,阻抗电压4.5,空载电流1.9，重量2.9t,空载损耗1.7KW,短路损耗11.5KW，轧距820mm。根据工厂供电李友文2010年版p278附表5 ，10kV电力变压器的主要技术数据。选取10kv变压器低压侧额定电压有0.4、3.15、6.3kv，选取0.4。3.3 开关电器与保护元件选择3.3.1低压配电箱的选择车间内所有支干线的配电箱均采用动力配电箱，原则是：回路数略大于设备的数量；每一回路的额定电流大于设备的额定电流；设备的总电流值应小于配电箱开关的额定电流。配电箱的

38、选择主要根据回路数、计算电流以及经济、可靠等方面进行选择的，选择的配电箱是目前应用最广泛的一种电气控制设备，工厂供电设计李宗纲1985年版p374附录四 3.3组号配电箱型号回路数第一组1560006第二组1580008第三组1522004第四组1522206第五组1560006第六组1522004第七组1560006第八组15042063.3.2低压熔断器熔断器适用于交流低压配电系统或直流系统中，作为短路的过负载及系统的短路保护元件。熔断器由熔断体及支持件组成，支持件是底座与载熔件的组合。由于熔断器的类型及结构不同，支持件可表示底座与载熔件或只表示底座或载熔件。支持件的额定电流表示配用熔断体

39、的最大额定电流。封闭有填料管式熔断体是由变截面熔体及高强度瓷管、石英砂等组成。当线路发生过负载或短路时，故障电流通过熔体，熔体被加热、熔化、汽化、断裂而产生电弧。在电弧的高温作用下，熔体金属蒸汽迅速向四周喷溅，石英砂使金属蒸汽冷却，加速了电弧的熄灭，熔体熔断而切断了故障电路。有填料管式熔断器具有很好的限流作用。熔断器作为过负载及短路保护电器具有分断能力高、限流性能好、结构简单、可靠性高、使用维护方便、价格低又可与开关组成组合电器等许多优点，应用非常广泛。进行低压熔断器选择的计算公式如公式3-3所示。 （3-3）根据公式3-3，根据，计算出熔断器的熔体电流，从而选择熔断器的型号。设备电流熔断器型

40、号选择如表3.3所示。根据工厂供电苏文成，附录2-38选择熔断器。3.4序号计算电流（安培）熔断器熔体电流（安培）熔断器额定电流（安培）熔断器型号128.446060RT 060 /6025.831550RT 050/15321.425050RT 050/50421.425050RT 050 /50521.425050RT 050 /50615.804050RT 050 /40713.013050RT 050 /30813.013050RT 050 /30913.013050RT 050 /301013.013050RT 050 /301113.013050RT 050 /301213.013

41、050RT 050 /30138.782050RT 050 /201428.4460100RT 0100 /601521.425050RT 050 /501623.875050RT 050 /50178.782050RT 050/20188.782050RT 050/20194.911050RT 050 /10208.422050RT 050 /20218.422050RT 050 /202236.5180100RT 0100 /802325.6560100RT 0100 /602411.523050RT 050 /302511.233050RT 050 /30264.771050RT 050

42、 /10271.69550RT 050 /52855.27120200RT 0200 /1202966.33150200RT 0200 /15030124.36250400RT 0400 /2503189.61200400RT 0200 /20032100.29250400RT 0400/2503328.0960100RT 0100 /6034196.65400400RT 0400 /4003.3.3低压开关柜的选择根据表3.2各干线的计算电流和和转供回路的计算电流选择所需要的低压配电箱的型号如表3.5所示。（电气实用技术手册539）（李友文 附表22 P288）(DWX15C万能式限流断路器

43、)工厂用电气设备手册下P184表3.5各车间的开关柜型号干线号计算电流电流（安培）电流互感器自动开关开关柜的型号额定一次电流（安培）型号器额定电流（安培）型号1123.43200LMZ-0.5160DWX15C-200BFC-20A-012189.90200LMZ-0.5200DWX15C-200BFC-20A-013170.91200LMZ-0.5200DWX15C-200BFC-20A-014297.69300LMZ-0.5315DWX15C-400BFC-20A-01序号车间名称方案编号额定电流（安培）主要电器设备1机加工二车间BFC-20E-12200DW5-200型自动空气开关LMZ

44、J1-0.5型电流互感器2铸造车间BFC-20E-14400DW5-400型自动空气开关LMZJ1-0.5型电流互感器3铆焊车间BFC-20E-14400DW5-400型自动空气开关LMZJ1-0.5型电流互感器4电修车间BFC-20E-14400DW5-400型自动空气开关LMZJ1-0.5型电流互感器5机加工一车间No1 供电回路BFC-20E-13100DW5-100型自动空气开关LMZJ1-0.5型电流互感器6No2 供电回路BFC-20E-14400DW5-400型自动空气开关LMZJ1-0.5型电流互感器7No3 供电回路BFC-20E-12200DW5-200型自动空气开关LMZ

45、J1-0.5型电流互感器8全厂BFC-20A-011600DW5-1600型自动空气开关LMZJ1-0.5型电流互感器4校核4.1线路电压损失校核在电流的输送过程中，由于导线的阻抗和各开关等电气设备的原因为带来电压损失，这是不可避免的，为保证用电设备正常工作，动力线路的电压损失不得超过5%，照明线路的电压损失不得超过8%-10%。对于简单电路，总电压损失公式： （4.1） 分段电压损失公式： （4-2）一条主回路中有很多组用电设备，以回路1为例进行电压损失校核。P1、Q1、P2、Q2、P3、Q3表示线路的上各组的有功功率和无功功率，p1、q1、p2、q2、p3、q3表示各组负荷的有功功率和无功

46、功率，r1、x1、r2、x2、r3、x3表示各段线路的电阻和电抗，且导线截面是均匀的。（工厂供电设计 李宗刚 P26）查表得：r=0.4122，x=0.0625离主线最远的依次是第三组设备P3=p3 Q3=q3第二组设备：P2=p2+p3 Q2=q2+q3第一组设备：P3=p1+p2+p3 Q3=q1+q2+q3各段线路的电压损失分别为：<5%同理：二号回路的=0.25%<5%三号回路的=0.57%<5%四号回路的=1.074%<5%因此,所有干线回路都符合电压损失要求。4.2 线路热稳定校核对于线路的热稳定的校核，整个线路最危险点发生在母线的出口处，因此在母线出口处短

47、路的情况下干线依然能保持稳定，则所设计的线路符合要求。（以干线回路1为例）三相短路电流等效电路图如图4.2所示图4.2三相短路电流等效电路图EZZLZEZF短路电流的有效值为： （4-4）式中：Id（3）三相短路电流，A； U相三相对称电路的相电压，V； 从电源到校核点的总电阻，。如图4.2可知从电源到校核点的总电阻包括电源阻抗，输电线电缆线路阻抗，变压器阻抗，电路元件阻抗。（1）电源阻抗计算公式： （4-5）式中：电源内阻； U电源电压，10kV； Sd电源容量，200MVA。将数值代入公式4-5得=0.866。（2）输电线路电阻计算公式： （4-6）式中：输电线路电阻（）； l线路长度，0

48、.3； k线路电阻系数，0.08。将数值代入公式4-6得=0.3×0.08=0.024。（3）变压器阻抗计算参照公式： （4-7）式中: 变压器阻抗（）； 阻抗电压，4.5%； u线路电压，380V； 额定容量，800kVA。将数值代入公式4-7得。（4）电路元件阻抗计算（）回路中电器元件为断路器和配电箱的刀开关。根据李宗纲工厂供电简明设计手册查取熔体电流为200A时的断路器的阻抗，3个刀开关。断路器的阻抗为： 刀开关的阻抗为：×3=0.09以上阻抗均在10KV高压下,折算为低压下需乘变比K0=()2=0.0016在求三相短路电流时，须将电源内阻和输电线路电阻折算到低压侧，

49、参照公式： （4-8）式中：折算以后电阻值（）； 电源内阻（）； 输电线路电阻（）。数值代入公式4-8得将上面的计算结果代入公式4-4得：=导线的截面应能承受电流的热效应而不致破坏，应具有足够的稳定性，所以，导线的最小截面积为： （4-9）式中:导线芯线最小截面积（mm2）； 三相短路电流（A）；K计算系数，查表取铜芯聚氯乙烯绝缘电缆取175（李宗刚196）t短路电流可能持续的时间（S），取t=0.1s；在之前的计算中，已经计算出三相短路电流，短路电流持续时间为0.1s，K取115，则得：干线导线最小截面积<一号供电回路导线截面积(50)，符合要求。同理，经计算得其他干线截面积均满足要求

50、。4.3 保护接零可靠性校核以干线四为例：1)干线阻抗确定：对于干线四，导线的截面积为185mm2，离低压室最远的是30号设备，其导线长度为66，由其截面积查表得干线r0= 0.1114M/KM，支线r0= 0.4122M根据车间系统平面图可知干线长度为66m，则干线的电阻为： 。2)零线电阻确定：本系统中选用钢管作为零线，截面积为185mm2的干线穿钢管直径G=70mm，假设壁厚=5mm。通过计算可得钢管截面积： （4.12） （4.13） 4.3.2 单相短路电流计算单相短路电流为： （4.14）车间内干线二上的电器设备发生短路要靠与它相连的熔断器起保护作用，该熔断器的电流为400A。58

51、98.06A>10×400A，满足保护接零要求。同理可以算出线路其他处也满足保护接零要求。参考文献1电气装置安装工程施工及验收规范（GB 5025496 GB 5025596GB 5025696 GB 5025796GB 5025896 GB 5025996）；2常用供配电设备选型手册，煤炭工业出版社，王子午，2000；3李友文工厂供电，化学工业出版社，李友文，2001； 4李宗纲工厂供电设计，吉林科学技术出版社，李宗纲，1985；5低压电器施工及验收规范GB 5025496；6实用电气安装技术大全，中国建材工业出版社，李香昌；7工厂常用电气设备手册，中国电力出版社，北京，19858工厂供电简明设计手册，机械工业出版社，刘介才，1998； 9电气安全工程，首都经济贸易大学出版社，杨有启，纽英键.2000