工厂供电课程设计

设计要求

要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂的发展，按照安全可靠，技术先进，经济合理的要求，确定变电所的位置与形式，确定变电所主要变压器的台数与容量，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，选择整定继电保护装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。 设计依据 工厂总平面图：

图 工厂平面图

工厂负荷情况

本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4600h，日最大负荷持续时间

为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。本厂的负荷统计资料如表所示。

表工厂负荷统计资料

厂房编号 厂房名称 负荷类别 设备容量需要系数 /kW 1 铸造车间 动力 照明 2 锻压车间 动力 照明 7 金工车间 动力 照明 6 工具车间 动力 照明 4 电镀车间 动力 照明 300 6 350 8 400 10 360 7 250 5 0．3 0．8 0．3 0．7 0．2 0．8 0．3 0．9 0．5 0．8 0．7 1．0 0．65 1．0 0．65 1．0 0．6 1．0 0．8 1．0 功率因数 3 热处理车间 动力 照明 150 5 180 6 160 4 50 1 20 1 350 0．6 0．8 0．3 0．8 0．2 0．8 0．7 0．8 0．4 0．8 0．7 0．8 1．0 0．70 1．0 0．65 1．0 0．8 1．0 0．8 1．0 0．9 9 装配车间 动力 照明 10 机修车间 动力 照明 8 锅炉车间 动力 照明 5 仓库 动力 照明 生活区

照明 气象资料

本厂所在地区的年最高气温为38℃，年平均气温为23℃，年最低气温为-9℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为26℃，年最热月地下米处平均气温为25℃。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。

供电电源情况

按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距为2m；干线首端距离本厂约8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为。为满足工厂二级负荷要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km，电缆线路总长度为25km。 电费制度

本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量为18元/kVA，动力电费为元/，照明电费为元/。工厂最大负荷时的功率因数不得低于，此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性向供电部门交纳供电贴费：6~10VA为800/kVA。

地质水文资料

本厂所在地区平均海拔500m，地层以砂粘土为主，地下水位为2m。

2 负载计算和无功功率补偿

负荷计算

单组用电设备计算负荷的计算公式 主要计算公式有： 有功功率（单位KW）

P30=

（2-1）

无功功率（单位Kvar)

Q30

（2-2）

视在功率(单位KvA)

S3O

（2-3）

计算电流(单位A)

I30 = S30/√3Un （2-4）

Pe·Kd, Kd为系

= P30 ·tanφ

= P30/cosφ

,Un为用电设备的额定电压（单位为Kv）

多组用电设备计算负荷的计算公式

主要计算公式有：有功功率（单位KW）

P30=K

∑

P30

∑·p·i

（2-5）

式中的∑P30·i是所有用电设备有功计算负荷P30之和，K∑p是有功负荷计算系数，可取~.

无功功率（单位Kvar) ，

Q30=K

（2-6）

式中的∑Q30是所有用电设备无功计算负荷Q30之和，K∑·q是无功负荷计算系数，可取~.

视在功率(单位KvA)

S30=(P230+Q230) （2-7）

计算电流(单位A)

I30=S30/ （2-8）

经计算，各厂区及生活区的负荷计算表如下表所示（额定电压取380V)

∑·q

∑

表 机械厂负荷计算表

名类 costan计算负荷 编称 别 设备号 需要φ φ 容量Pe/kw 系数Kd 动300 铸力 P30/kw Q30/kw S30/kva I30/A 90 —— —— 造照1 车明 间 小306 计 6 0 0 —— —— — 132 200 锻动350 压力 105 123 —— —— 2 车间 照8 明 小358 计 — 0 0 —— —— 123 165 251 热动150 处力 90 —— —— 3 理照5 车明 间 小155 计 - 0 4 0 —— —— 94 116 176 电动250 镀力 125 —— —— 4 车间 照5 明 小255 计 — 0 4 0 —— —— 129 159 242 仓动20 库 力 8 6 —— —— 5 照1 明 小21 计 0 0 —— —— — 6 工动360 具力 108 —— —— 6 车照7 0 0 —— —— 间 明 367 — 184 280 金动400 工力 80 —— —— 7 车间 照10 明 小310 计 — 0 8 0 —— —— 88 128 195 锅动50 炉力 35 —— —— 8 房 照1 明 小51 计 — — 0 0 —— —— 67 装动180 配力 54 —— —— 9 车间 照6 明 0 0 —— —— 小186 计 — 122 机动160 修力 32 —— —— 10 车间 照4 明 小164 计 — 0 0 —— —— 78 生照 11 活明 350 区 245 272 413 动2220 力 计照402 明 计入K∑·p = 总—— —— （380V侧） 1090 1656 K∑·q = 无功功率补偿

由上表可知，该厂380V侧最大负荷时的功率因数是，而供电部门要求该厂10kv进线侧最大负荷时因数不应低于.考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时因数应稍大于，暂取来计算380V侧所需无功功率补偿容量：

无功补偿的主要作用就是提高功率因数以减少设备容量和功率耗损、稳定电压和提高供电质量，在长距离输电中提高系统输电稳定性和输电能力以及平衡三相负载的有功和无功功率。

Qc=P30(tanφ1- tanφ2)=[tan-tan]Kvar即Qc=370Kvar选PGJ1型低压自动补偿屏（如图所示），并联电容器为型，采用其方案1（主屏）1台与方案3（辅屏）4台相组合，总共容量84kvar*5=420kvar。变压器低压侧的有功计算负荷基本不变，而

''2'2P30Q30无功计算负荷Q30=（）kvar= kvar，视在功率S30= kVA，计算电流

'S30I'30P30=1320 A,功率因数提高为cos='=。因此无功补偿后工厂380V侧和

S303UN'10KV侧的负荷计算如下表所示：

表 无功补偿后工厂的计算负荷

计算负荷 项目 cosφ P30/kw Q30/kvar S30/kva I30/A 380v侧 补偿前负荷 380v侧1090 1656 无功补偿容量 380v侧 -420 补偿后负荷 主变压器 1320 =13 =52 功率损耗 10kv侧 900 52 负荷计算

集中补偿与分散补偿相结合，以分撒补偿为主；高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主；调压与降压相结合；并且与配电网建设改造工程同步规划、设计、施工、同步投运。无功补偿的主要作用具体体现在：① 提高电压质量；② 降低电能损耗；③ 提高发供电设备运行效率；④减少用户电费支出。

无功功率补偿装置：一般用并联电容器的方法来进行功率补偿。

主屏辅屏C1#方案6支路2#方案8支路C3#方案6支路4#方案8支路C

图 PGJ1型低压无功功率自动补偿屏的接线方式

3 变电所位置和型式的选择

我们的工厂是10kv以下，变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定。以3号厂房负荷中心为原点，建立直角坐标系，然后测出各车间（建筑）和宿舍区负荷点的坐标位置，p1、p2、p3……p10分别代表厂房1、2、3……10号的功率，设定p1、p2……p10并设定p11为生活区的中心负荷，测出其坐标分别是（0，）、（0，）、（0,0）、（，）、（，）、（，）、（，0）、（，）、（，）、（5，）、（8，）如图3-1所示。而工厂的负荷中心的力矩方程，可得负荷中心的坐标：

PxP2x2P3x3P11x11x11P1P2P3P11(Px) （3-1） Piii yP1y1P2y2P3y3P11y11P1P2P3P11(Py) Piii （3-2）

把各车间的坐标带入（3-1） （3-2），得到x=，y=由计算结果可知，工厂的负荷中心在6号厂房的东北角。考虑到周围环境和进出线方便，决定在5号厂房的东侧仅靠厂房建造工厂变电所，器型为附设式。

图 按负荷功率矩法确定负荷中心

4 变电所主变压器台数、容量与类型的选择

变电所主变压器的选择

根据工厂的负荷情况和电源情况，工厂变电所的主变压器考虑有下列两种可供选择的方案：

1、装设一台变压器 型号为S9型，由容量根据式SNTS30，SNT为主变压器

容量，S30为总的计算负荷。=1000KVA>S30=,即选一台型号为S9-1000/10型低损耗

电变压器。至于工厂的二级负荷所需的备用电源，考虑用临近单位相连的高压联络线来供电。

2、装设二台变压器 型号为S9型，容量根据式由下式选择，即

SNT(0.6~0.7)900kVA=（540~630）kVA

SNTS30()=(132+160+ kVA= （4-2）

（4-1）

因此选择两台S9-630/10型低损耗配电变压器。至于工厂的二级负荷所需的备用电源，考虑用临近单位相连的高压联络线来供电。主变压器的联结组号都为Yyn0. 变电所主接线方案的选择

根据上面考虑的两种主变压器方案可设计出下列两种主接线方案. 装设一台主变压器的主接线方案

10FS4GW口GG-1A(GG-1A(YYS9-110/ G1A(-GG-1A(GG-1A(联（备用 高压GG

1A(1A(--主

G1A(-联络（备

图4-1 装设一台主变压器的主接线方案

装设两台主变压器的主接线方案

10kV FS4-1GW口-10 GG-1A(F)-113、11 GG-1A(J)-0GG-1A(F)-0GG-1A(F)-5GG-1A(F-96 YYS9-6310/ S9-6310/ 联络（备用电源）

220/380高压柜GG- 1A(F-11

GG- 1A(F-11

GG- 1A(J) -01

1A(F-96

GG- 1A(F-07

GG- 1A(F-54

联络 主 主

变 变 （备用）

图4-2 装设两台主变压器的主接线方案

主接线方案的技术经济比较

表4-1 主接线方案技术经济比较

比较项目 供电安全性 技术供电质量 指标 灵活方便性 扩建适应性 只有一台主变，灵活性稍差 稍差一些 由于有两台主变，灵活性较好 更好一些 由于一台主变，电压损耗较大 由于两台主变并列，电压损耗较小 供电可靠性 装设一台主变的方案 满足要求 基本满足要求 装设两台主变的方案 满足要求 满足要求 查得S9-1000/10的单价为万元，查得S9-630/10的单价为万元，因此电力变压器的综而变压器综合投资约为其单价的经济指查得GG-1A(F)型柜可按每台4万高压开关柜（含元计，其综合投资可按设备的倍合投资约为6**4=36万元，比一台主计，因此高压开关柜的综合投资投资额 约为4**4=24万元 变方案多投资12万元 本方案采用6台GG-1A(F)柜，其综合投资额 2倍，因此综合投资约为2*=万元 万元，比一台主变方案多投资万元 两台变压器的综合投资约为4*=42标 计量柜）的综合主变的折旧费=万元*=万元；高压主变的折旧费=42万元*=万元；高压开关柜的折旧费=24万元*=万电力变压器和高元；变配电的维修管理费=（+24）配电的维修管理费=（42+36）万元*=压开关柜的年运万元*=万元。因此主变和高压开万元。因此主变和高压开关柜的折旧行费 关柜的折旧和维修管理费=（++）和维修管理费=（++）=万元，比一台=万元 主变容量每KVA为800元，供电供电贴费=2*630KVA*万元=万元，比供电贴费 贴费=1000KVA*万元/KVA=80万一台主变多交万元 元 主变方案多投资万元 开关柜的折旧费=36万元*=万元；变 从上表可以看出，按技术指标，装设两台主变的主接线方案略优于装设一台主变的主接线方案，但按经济指标，则装设一台主变的主接线方案远优于装设两台主变的主接线方案，因此决定采用装设一台主变的主接线方案。

5 短路电流的计算

绘制计算电路

(1) ～ ∞系统

K-1 (3) 500MVA (2) LGJ-150,8km

K-2 S9-1000

图5-1 短路计算电路

确定短路电流的计算基准

设基准容量Sd=100MVA，基准电压Ud=Uc=。UC为短路计算电压，即高压侧Ud1=，Ud2=，则

Sd3Ud1Sd3Ud2100MVA310.5kV100MVA30.4kVId15.5kA （5-1）

Id2144kA （5-2） 计算短路电路中各元件的电抗标幺值 电力系统

以知电力系统出口断路器的断流容量SOC=500MVA,故

X1=100MVA/500MVA= （5-3）

架空线路

查表得LGJ-150线路的电抗X0=Ω/KM,而线路长8km,故

Sd100MVA(0.368)2.6 （5-4） Uc2(10.5kV)2X2x0l电力变压器

查表得变压器的短路电压百分值Uk%=，故

X3Uk%Sd4.5100MVA=

100SN1001000kVA （5-5）

式中，SN为变压器的额定容量 因此绘制短路计算等效电路如图5-2所示。

1 0.21 2.6k-1

1 4.5k-2

图5-2 短路计算等效电路

k-1点（侧）的相关计算 总电抗标幺值

**XXX(k1)12=+=

（5-6）

三相短路电流周期分量有效值

Id1X*(k1)*Ik15.5kA1.96kA 2.8 （5-7）

其他短路电流

(3))I''(3)IIk(3 11.96kA

（5-8）

（5-9）

(3)ish2.55I''(3)2.551.96kA5.0kA

(3)Ish1.51I''(3)1.511.96kA2.96kA （5-10）

三相短路容量

S(3)SdMVAk1X*100(k1)2.835.7MVA k-2点（侧）的相关计算 总电抗标幺值

X***(k1)X1X2X3=++= 三相短路电流周期分量有效值

I*Id2144kAk2X*(k2)7.319.7kA 其他短路电流

I''(3)I(3))I(3k119.7kA

i(3))sh1.84I''(31.8419.7kA36.2kA

I(3)sh1.09I''(3)1.0919.7kA21.5kA

（5-11）

（5-12）

（5-13）

（5-14）

（5-15） （5-16）

三相短路容量

SdX*(k2))Sk(32100MVA 13.7MVA

7.3 （5-17）

以上短路计算结果综合图表所示。

表 短路计算结果

三相短路容量短路计算点 Ik(3) I''(3) (3) I三相短路电流 /MVA (3)ish (3)Ish Sk(3) k-1 k-2

6 变电所一次设备的选择

10kV侧一次设备的选择校验 按工作电压选则

设备的额定电压UNe一般不应小于所在系统的额定电压UN，即UNeUN，高压设备的额定电压UNe应不小于其所在系统的最高电压Umax，即UNeUmax。UN=10kV，

Umax=，高压开关设备、互感器及支柱绝缘额定电压UNe=12kV，穿墙套管额定电压UNe=，熔断器额定电压UNe=12kV。

按工作电流选择

设备的额定电流INe不应小于所在电路的计算电流I30，即INeI30 按断流能力选择

设备的额定开断电流Ioc或断流容量Soc，对分断短路电流的设备来说，不应小于它可能分断的最大短路有效值Ik(3)或短路容量Sk(3)，即

(3)Sk(3) IocIk(3)或Soc（6-1）

对于分断负荷设备电流的设备来说，则为IocIOLmax，IOLmax为最大负荷电流。 隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验

a)动稳定校验条件

(3)(3)或ImaxIsh imaxish（6-2）

(3)(3)、Ish分别为开关所处的imax、Imax分别为开关的极限通过电流峰值和有效值，ish三相短路冲击电流瞬时值和有效值

(3)2b)热稳定校验条件 It2tItima

（6-3）

对于上面的分析，如表所示，由它可知所选一次设备均满足要求。

表 10 kV一次侧设备的选择校验

断流能选择校验项目 电压 电流 力 装置地点条件 数据 10kV (I(1NT)) 动态定度 热稳定度 其它 参数 UN IN Ik(3) (3)Ish (3)2Itima 1.9621.97.3 一额定参数 次高压少油设断路器UNe UNe Ioc imax It2t 备SN10-10I/型号高压隔离规开关格 GN86-10/210kV 630kA 16kA 40 kA 1622512 630 二次10kV 200A — kA 1025500 负荷 00 高压熔断10kV 器RN2-10 电压互感10/ 器JDJ-10 电压互感器JDZJ-10 (900.1)21 100.10.1//kV 333 — 50 kA — — — — — — 电流互感10kV 器LQJ-10 100/5A — 22520.1— = kA =81 — — 避雷针10kV FS4-10 户外隔离开关12kV GW4-12/400 — — — 400A — 25kA 1025500 —

380V侧一次设备的选择校验

同样，做出380V侧一次设备的选择校验，如表所示，所选数据均满足要求。

表 380V一次侧设备的选择校验

断流能选择校验项目 电压 电流 力 参数 装置地点条件 数据 380V 总 动态定热稳定度 度 (3)Ish 其它 (3)2Itima UN IN Ik(3) — 19.70.7272 2— — — 额定参数 低压断路器一DW15-1500/次设低压断路器备DW20-630 型号低压断路器3D UNe UNe Ioc imax It2t — 380V 1500A 40kA — 30Ka 380V 630A（大于I30） (一般) — — — — 380V 200A（大于I30） 25 kA — — 规格 DW20-200 低压断路HD13-1500/30 380V 1500A — — — — 电流互感器 500V 1500/5A 100/5A — — — — — — — — 电流互感器 500V 160/5A

高低压母线的选择

查表得到，10kV母线选LMY-3(404mm),即母线尺寸为40mm4mm;380V母线选LMY-3（12010）+806，即相母线尺寸为120mm10mm，而中性线母线尺寸为80mm6mm。

7 变压所进出线与邻近单位联络线的选择

10kV高压进线和引入电缆的选择 10kV高压进线的选择校验

采用LGJ型钢芯铝绞线架空敷设，接往10kV公用干线。

a).按发热条件选择 由I30=I1NT=及室外环境温度33°，查表得，初选LGJ-16,其35°C时的Ial=>I30,满足发热条件。

b).校验机械强度 查表得，最小允许截面积Amin=25mm2，而LGJ-16不满足要求，故改选LGJ-35。

由于此线路很短，故不需要校验电压损耗。 由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验

采用YJL22-10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆之间埋地敷设。 a)按发热条件选择

由I30=I1NT=及土壤环境25°，查表得，初选缆线芯截面

为25mm2的交联电缆，其Ial=90A>I30,满足发热条件。

timaC(3)b)校验热路稳定 按式AAminI，A为母线截面积，单位为mm2；Amin(3)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为母线

通过的三相短路稳态电流，单位为A；tima短路发热假想时间，单位为s。本电缆线

(3)中I=1960，tima=++=，终端变电所保护动作时间为，断路器断路时间为，C=77，把

这些数据代入公式中得AminI(3)timaC19600.7522mm2馈电给1号厂房（铸造车间）的线路采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。

a）按发热条件需选择

由I30=201A及地下土壤温度为25℃，查表，初选

缆芯截面120mm2，其Ial=212A>I30，满足发热条件。

b）校验电压损耗

由图所示的工厂平面图量得变电所至1号厂房距离约为

100m，而查表得到120mm2的铝芯电缆的R0=/km （按缆芯工作温度75°计），

X0=/km，又1号厂房的P30=, Q30= kvar，故线路电压损耗为

(pRqX)94.8kW(0.310.1)91.8kvar(0.070.1)U9.4VUN0.38kV9.4100%2.5%<Ual%=5%。 380 U%满足允许电压损耗的要求。 c）短路热稳定度校验

timaC

(3)AminI197000.75224mm2 76不满足短热稳定要求，故改选缆芯截面为240mm2的电缆，即选VLV22-1000-3240+1120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选择。 锻压车间

馈电给2号厂房（锻压车间）的线路采用VLV22-1000型聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直接埋地敷设。

a）按发热条件需选择

由I30=251A及地下土壤温度为25℃，查表，初选

缆芯截面185mm2，其Ial=273A>I30，满足发热条件。

b）校验电压损耗

由图所示的工厂平面图量得变电所至2号厂房距离约为

70m，而查表得到185mm2的铝芯电缆的R0=/km （按缆芯工作温度75°计），

X0=/km，又2号厂房的P30=, Q30=123 kvar，故线路电压损耗为

U(pRUNqX)110.6kW(0.210.07)123kvar(0.070.07)5.86V0.38kV U%5.86100%1.54%<Ual%=5%。 380满足允许电压损耗的要求。 c）短路热稳定度校验

timaC

(3)AminI197000.75224mm2 76不满足短热稳定要求，故改选缆芯截面为240mm2的电缆，即选VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆，中性线芯按不小于相

线芯一半选择。 热处理车间

馈电给3号厂房（热处理车间）的线路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。

a）按发热条件需选择

由I30=176A及地下土壤温度为25℃，查表，初选

缆芯截面95mm2，其Ial=189A>I30，满足发热条件。

b）校验电压损耗

由图所示的工厂平面图量得变电所至3号厂房距离约为，

而查表得到95mm2的铝芯电缆的R0=/km （按缆芯工作温度75°计），X0=/km，又3号厂房的P30=94kW, Q30= kvar，故线路电压损耗为

U(pRUNqX)94kW(0.40.0772)67.5kvar(0.070.0772)8.6V0.38kV U%8.6100%2.3%<Ual%=5%。 380满足允许电压损耗的要求。 c）短路热稳定度校验

timaC

(3)AminI197000.75224mm2 76不满足短热稳定要求，故改选缆芯截面为240mm2的电缆，即选VLV22-1000-3240+1120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选择。

电镀车间

馈电给4号厂房（电镀车间）的线路，亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。

a）按发热条件需选择

由I30=244A及地下土壤温度为25℃，查表，初选

缆芯截面185mm2，其Ial=273A>I30，满足发热条件。

b）校验电压损耗

由图所示的工厂平面图量得变电所至4号厂房距离约为

40m，而查表得到185mm2的铝芯电缆的R0=/km （按缆芯工作温度75°计），

X0=/km，又4号厂房的P30=129kW, Q30= kvar，故线路电压损耗为

U(pRUNqX)129kW(0.210.04)93.8kvar(0.070.04)3.5V0.38kV U%3.5100%0.9%<Ual%=5%。 380满足允许电压损耗的要求。 c）短路热稳定度校验

timaC

(3)AminI197000.75224mm2 76不满足短热稳定要求，故改选缆芯截面为240mm2的电缆，即选VLV22-1000-3240+1120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选择。

仓库

馈电给5号厂房（仓库）的线路，由于仓库就在变电所旁边，而且共一建筑物，因此采用聚氯乙烯绝缘铝芯导线BLV-1000型5根（包括3根相线、1根N线、1根PE线）穿硬塑料管埋地敷设。 a）按发热条件需选择

由I30=及环境温度26C，初选截面积4mm2，其Ial≈19A>I30，满足发热条件。按规定，N线和PE线也都选为4mm2，与相线截面相同，即BLV-1000-14mm2塑料导线5根穿内径25mm的硬塑料管埋地敷设。 b）校验机械强度

查表得，Amin=mm2，因此上面所选的4mm2的导线满足机械强度要求。 c) 校验电压损耗

所选穿管线估计长50m，而查表得R0=/km，X0=/km，又仓库的P30=, Q30=6 kvar，因此

U(pRqX)8.8kW(8.550.05)6kvar(0.1190.05)10V

UN0.38kV10100%2.63%<Ual%=5% 380

U%故满足允许电压损耗的要求。

工具车间

馈电给6号厂房（工具车间）的线路 亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。

a）按发热条件需选择

由I30=280A及地下土壤温度为25℃，查表，初选

缆芯截面240mm2，其Ial=319A>I30，满足发热条件。

b）校验电压损耗

由图所示的工厂平面图量得变电所至6号厂房距离约为

75m，而查表得到240mm2的铝芯电缆的R0=/km （按缆芯工作温度75°计），

X0=/km，又4号厂房的P30=, Q30=144 kvar，故线路电压损耗为

U(pRUNqX)114.3kW(0.160.075)144kvar(0.070.075)5.6V0.38kV U%5.6100%1.5%<Ual%=5%。 380满足允许电压损耗的要求。 c）短路热稳定度校验

timaC

(3)AminI197000.75224mm2 76满足短热稳定要求 金工车间

馈电给7号厂房（金工车间）的线路 亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。

a）按发热条件需选择

由I30=194A及地下土壤温度为25℃，查表，初选

缆芯截面120mm2，其Ial=212A>I30，满足发热条件。

b）校验电压损耗

由图所示的工厂平面图量得变电所至7号厂房距离约为

100m，而查表得到120mm2的铝芯电缆的R0=/km （按缆芯工作温度75°计），

X0=/km，又4号厂房的P30=88kW, Q30= kvar，故线路电压损耗为

U(pRUNqX)88kW(0.310.1)93.6kvar(0.070.1)8.9V0.38kV U%8.9100%2.34%<Ual%=5%。 380满足允许电压损耗的要求。 c）短路热稳定度校验

timaC

AminI(3)197000.75224mm2 76不满足短热稳定要求，故改选缆芯截面为240mm2的电缆，即选VLV22-1000-3240+1120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选择。 锅炉房

馈电给8号厂房（锅炉房）的线路 亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。

a）按发热条件需选择

由I30=67A及地下土壤温度为25℃，查表，初选缆

芯截面16mm2，其Ial=70A>I30，满足发热条件。

b）校验电压损耗 由图所示的工厂平面图量得变电所至8号厂房距离约为

50m，而查表得到70mm2的铝芯电缆的R0=/km （按缆芯工作温度75°计），

X0=/km，又8号厂房的P30=, Q30= kvar，故线路电压损耗为

U(pRUNqX)35.8kW(0.540.05)26.3kvar(0.070.05)2.8V0.38kV U%2.8100%0.8%<Ual%=5%。 380满足允许电压损耗的要求。 c）短路热稳定度校验

timaC

(3)AminI197000.75224mm2 76不满足短热稳定要求，故改选缆芯截面为240mm2的电缆，即选VLV22-1000-3240+1120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选择。 装配车间

馈电给9号厂房（装配车间）的线路 亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。

a）按发热条件需选择

由I30=122A及地下土壤温度为25℃，查表，初选

缆芯截面50mm2，其Ial=134A>I30，满足发热条件。

b）校验电压损耗

由图所示的工厂平面图量得变电所至9号厂房距离约为

60m，而查表得到50mm2的铝芯电缆的R0=/km （按缆芯工作温度75°计），

X0=/km，又9号厂房的P30=, Q30= kvar，故线路电压损耗为

U(pRUNqX)58.8kW(0.760.06)55.1kvar(0.070.06)7.7V0.38kV U%7.7100%2%<Ual%=5%。 380满足允许电压损耗的要求。 c）短路热稳定度校验

timaC

(3)AminI197000.75224mm2 76不满足短热稳定要求，故改选缆芯截面为240mm2的电缆，即选VLV22-1000-3240+1120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选择。 机修车间

馈电给10号厂房（机修车间）的线路 亦采用VLV22-1000-3240+1120的四芯聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直埋敷设。

a）按发热条件需选择

由I30=78A及地下土壤温度为25℃，查表，初选缆

芯截面25mm2，其Ial=90A>I30，满足发热条件。

b）校验电压损耗

由图所示的工厂平面图量得变电所至10号厂房距离约为

55m，而查表得到185mm2的铝芯电缆的R0=/km （按缆芯工作温度75°计），

X0=/km，又10号厂房的P30=, Q30= kvar，故线路电压损耗为

U(pRUNqX)35.2kW(1.510.055)37.4kvar(0.070.055)8.1V0.38kV U%8.1100%2.1%<Ual%=5%。 380满足允许电压损耗的要求。 c）短路热稳定度校验

timaC

AminI(3)197000.75224mm2 76不满足短热稳定要求，故改选缆芯截面为240mm2的电缆，即选

VLV22-1000-3240+1120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选择。 生活区

馈电给生活区的线路 采用BLX-1000型铝芯橡皮绝缘线架空敷设。 1）按发热条件选择 由I30=413A及室外环境温度（年最热月平均气温）33℃，初选BLX-1000-1240，其33℃时Ial≈455A>I30,满足发热条件。

2）效验机械强度 查表可得，最小允许截面积Amin=10mm2，因此BLX-1000-1240满足机械强度要求。

3）校验电压损耗 查工厂平面图可得变电所至生活区的负荷中心距离600m左右，而查表得其阻抗值与BLX-1000-1240近似等值的LJ-240的阻抗R0=/km，

X0=/km（按线间几何均距），又生活区的P30=245KW，Q30=，因此

U(pRqX)245kW(0.140.2)117.6kvar(0.30.2)9.4V

UN0.38kVU%9.4100%2.5%<Ual%=5% 380满足允许电压损耗要求。因此决定采用四回BLX-1000-1120的三相架空线路对生活区供电。PEN线均采用BLX-1000-175橡皮绝缘线。重新校验电压损耗，完全合格。

作为备用电源的高压联络线的选择校验

采用YJL22—10000型交联聚氯乙烯绝缘的铝心电缆，直接埋地敖设，与相距约2Km的临近单位变配电所的10KY母线相连。 按发热条件选择

工厂二级负荷容量共，I30335.1kVA/(310kV)19.3A，最热月土壤平均温度为25℃。查表《工厂供电设计指导》8-43，初选缆心截面为25mm2的交联聚乙烯绝缘的铝心电缆，其Ial校验电压损耗

由表《工厂供电设计指导》8-41可查得缆芯为25mm2的铝R01.54/km（缆芯温度按80℃计），X00.12/km，而二级负荷的

P30(9412935.8)kW258.8kW,Q30(91.893.826.3)kvar211.9kvar，线路长度

90AI30满足要求。

按2km计，因此

U258.8kW(1.542)211.9kvar(0.122)85V

10kV U%(85V/10000V)100%0.85Ual5%

由此可见满足要求电压损耗5%的要求。 短路热稳定校验

按本变电所高压侧短路电流校验，由前述引入电缆的短路热稳定校验，可知缆芯25mm2的交联电缆是满足热稳定要求的。而临近单位10KV的短路数据不知，因此该联路线的短路热稳定校验计算无法进行，只有暂缺。

以上所选变电所进出线和联络线的导线和电缆型号规格如表 所示。

表 进出线和联络线的导线和电缆型号规格

线 路 名 称 10KV电源进线 主变引入电缆 至1号厂房 380V 至2号厂房 低压 至3号厂房 出线 至4号厂房 VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋） VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋） VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋） 导线或电缆的型号规格 LGJ-35铝绞线（三相三线架空） YJL22—10000—3×25交联电缆（直埋） VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋） 至5号厂房 至6号厂房 至7号厂房 至8号厂房 至9号厂房 至10号厂房 BLV—1000—1×4铝芯线5根穿内径25mm2硬塑管 VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋） VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋） VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋） VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋） VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆（直埋） 四回路，每回路3×BLX-1000-1×120+1×BLX-1000-1×75至生活区 橡皮线（三相四线架空线） 与临近单位10KV联YJL22—10000—3×16交联电缆（直埋） 络线

参考文献

[1]刘介才.工厂供电[M].6版.北京：机械工业出版社,2015.

[2]刘介才.工厂供电设计指导[M].2版.北京：机械工业出版社,2015. [3]刘介才.供配电技术[M].2版.北京：机械工业出版社，2005. [4]刘介才.工厂供电简明设计手册[M].北京：机械工业出版社，1993. [5]电气简图用图形符号国家标准汇编[S].北京：中国标准出版社，2001. [6]电气标准规范汇编[S].北京：中国计划出版社，2001.

[7]民用建筑电气设计规范（JGJ/T16-1992) [S].北京：中国计划出版社，1994. [8]机械工厂电气设计规范（JBJ6-1996) [S].北京：机械工业出版社，1997.

变电所主接线图1张（A2图纸）

附录

总结

经过这段时间的学习和工作，我终于完成了此次单层厂房供配电设计。从开始接到课程设计要求到任务的完成，再到课程设计说明书的完成，每一步对我来说都是新的的尝试与挑战，这也是我在大学期间完成的比较满意的作品。在这段时间里，我学到了很多知识也有很多感受，当然设计过程中也遇到了许许多多的困难，但通过查看相关的资料和书籍，让自己头脑模糊的概念逐渐清晰，使自己非常稚嫩的作品一步一步的完善起来，每一次改进都是我学习的收获，当看着自己绘制的单层厂房配电图完成的那一刻，我真是感到莫大的幸福和欣慰。我相信其中的酸甜苦辣最终都会化为甜美的甘泉。

学校精心安排的课程设计，让我们在学习课本知识的同时，能够有这样好的机会实践,加深对所学理论知识的理解,掌握工程设计的方法。通过这次课程设计,我深深懂得要不断的把所学知识学以致用,还需通过自身不断的努力,不断提高自己分析问题,解决问题和完成设计任务书的能力。

课程设计的过程中首先要感谢的是我们的指导老师向秀岑老师，您的耐心指导对最后课设的完成也起了很大作用。同时还要感谢那些给予我帮助的同学，没有你们的建议和演示，光靠我一个人的闭门造车是无法完成这份报告的。我还要继续努力，多向老师和同学请教，多学些相关方面的知识，为今后的学习工作打好基础。

课程设计也是理论占多数，希望以后的课程设计能多增加时间环节，让同学们在学校里能学到更多的实用性的知识。