某机械厂供配电系统设计

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【摘要】电力配置是企业的命脉，工厂的发展离不开电力设施的合理配置，电力设施的合理配置决定了企业的发展。所以本人对该机械厂进行了供配电设计，力求为企业提出自己的一个合理化方案，也为下一步电力配置改革提供一个可行性的方案。

【关键词】供配电 无功补偿 热效应 电力设备

一、机械厂供配电系统设计的要求

设计要求根据机械有限公司所在地区的电源供应，并且考虑计算本厂的电力负荷，并适当考虑到企业未来的发展扩建，按照安全可靠、技术先进、节省开支的要求，确定所需的供电设施的设备型号，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，确定二次回路方案，选择整定继电保护，确定防雷和接地装置。

二、负荷计算和无功功率补偿

供电部门要求该厂10KV进线侧最大负荷时功率因数不低于0.9。考虑到主变压器的无功损耗元大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时功率因数应稍大于0.9，暂取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量：

QC=P30（tanψ1-tanψ2）=812.2[tan（arccos0.75）-tan（arccos0.92）] = 370.30 kvar

在无功补偿前，该变电所主变压器T的容量为应选为1250kVA，才能满足负荷用电的需要；而采取无功补偿后，主变压器T的容量选为1000kVA就能满足要求。同时由于计算电流的减少，使补偿点在供电系统中各元件上的功率损耗也相应减小，因此无功补偿的经济效益十分可观。

三、变配电所主结线的选择原则

（1）当满足运行要求时，应尽量少用或不用断路器，以节省投资。

（2）当变电所有两台变压器同时运行时，二次侧应采用断路器分段的单母线接线。

（3）当供电电源只有一条线路时，变电所装设单台变压器时，宜采用线路变压器组结线。

（4）为了限制配出线短路电流，具有多台主变压器同时运行的变电所，应采用变压器分列运行。

（5）接在线路上的避雷器，不宜装设隔离开关；但接在母线上的避雷器，可与电压互感器合用一组隔离开关。6.6～10KV固定式配电装置的出线侧，在架空线路或有反馈可能的电缆出线回路中，应装设线路隔离开关。

（6）采用6～10KV熔断器负荷开关固定式配电装置时，应在电源侧装设隔离开关。

（7）由地区电网供电的变配电所电源出线处，宜装设供计费用的专用电压、电流互感器。

（8）变压器低压侧为0.4KV的总开关宜采用低压断路器或隔离开关。当有继电保护或自动切换电源要求时，低压侧总开关和母线分段开关均应采用低压断路器。

（9）当低压母线为双电源，变压器低压侧总开关和母线分段开关采用低压断路器时，在总开关的出线侧及母线分段开关的两侧，宜装设刀开关或隔离触头。

四、导线截面的选择

本设计采用LGJ型钢芯铝绞线架空铺设，接线10kV作为公用干线。

（1）按发热条件选择

由I30=I1N.T=57.7A及室外环境温度31°，初选LGJ-150，其35°C时的Iαl=149A>I30，满足发热条件。

（2）校验机械强度

由于最小允许截面积Amin=25mm2，而LGJ-35满足要求，故选它。

由于此线路很短，故不需要校验电压损耗。通过高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验，因此采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆之间铺设。

（3）校验热路稳定

按式A≥Amin=I∞（3），A为母线截面积，单位为mm2；Amin为满足热路稳定条件的最大截面积，单位为mm2；C为材料热稳定系数；I∞（3）为母线通过的三相短路稳态电流，单位为A；timα短路发热假想时间，单位为s。

这一计算结果不满足短热稳定要求，故改选缆芯截面为240mm2的电缆，即选VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相线芯一半来进行选择。