摘 要本次課程設(shè)計根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求對機(jī)械加工車間進(jìn)行電氣安全風(fēng)險因素的分析，按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計準(zhǔn)則，本著安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求確定車間的線路敷設(shè)方式。通過負(fù)荷計算，選擇導(dǎo)線以及主要電器設(shè)備的型號。進(jìn)行短路電流計算，合理選擇電器保護(hù)裝置，最后按要求寫出設(shè)計說明書，并繪出設(shè)計圖樣。具體過程和步驟：根據(jù)工廠總平面圖，工廠負(fù)荷情況，供電電源情況，氣象資料等，利用“ABC”法計算電力負(fù)荷，最后進(jìn)行短路電流的計算，并對變電所一次設(shè)備選擇和校驗。關(guān)鍵詞：機(jī)械加工車間；負(fù)荷計算；校核；目 錄1 車間配電與線路敷設(shè)方式的確定11.1車間概況11.2車間配電方式的確定11.3 車間配電線路敷設(shè)方式確定與導(dǎo)體的選擇21.3.1配電線路敷設(shè)方式確定21.3.2導(dǎo)體的選擇32負(fù)荷計算42.1 電氣設(shè)備分組與支干線、干線回路數(shù)確定42.1.1電氣設(shè)備分組42.1.2支干線、干線回路數(shù)確定42.2 分組、干線負(fù)荷計算42.2.1單臺用電設(shè)備負(fù)荷計算52.2.2分組用電設(shè)備負(fù)荷計算62.2.3干線負(fù)荷計算72.3 車間配電室總負(fù)荷計算102.3.1其他車間負(fù)荷計算102.3.2總負(fù)荷計算103主要電氣設(shè)備與線路截面選擇123.1 導(dǎo)線截面選擇123.1.1支線導(dǎo)線截面積選擇123.1.2干線導(dǎo)線截面積選擇143.2 變壓器選擇143.3 開關(guān)電器與保護(hù)元件選擇153.3.1低壓配電箱的選擇153.3.2低壓熔斷器的選擇153.3.3低壓開關(guān)柜的選擇164校核184.1線路電壓損失校核184.2 線路熱穩(wěn)定校核194.2.1阻抗的計算194.2.2短路電流的計算204.2.3校核204.3 保護(hù)接零可靠性校核21總 結(jié)22參考文獻(xiàn)231 車間配電與線路敷設(shè)方式的確定1.1 車間配電方式概述一般工業(yè)企業(yè)配電主要有兩種，第一種是企業(yè)高壓配電，另一種是企業(yè)低壓配電。本機(jī)械加工車間選擇低壓配電。機(jī)械加工車間，電源從35/10千伏廠總降壓變電所10千伏母線采用架空線路受電，線路長度為200米。而且低壓配電系統(tǒng)的供電可靠性必須滿足生產(chǎn)需求，操作必須安全簡便，易于檢修，可以適應(yīng)車間環(huán)境的變化。在功能上滿足要求的同時，更要充分考慮節(jié)省基礎(chǔ)建設(shè)的投資，降低費用成本，減少有色金屬消耗量。企業(yè)低壓配電線路有以下種形式：1.放射式配電方式，其特點是各個引出線在發(fā)生故障時相互之間不產(chǎn)生影響，供電可靠性高，配電設(shè)備集中，切換操作方便，保護(hù)簡單，便于自動化，但系統(tǒng)靈活性較差，有色金屬消耗多，造價較高。使用范圍主要是用電設(shè)備容量大負(fù)荷性質(zhì)重要，潮濕易腐蝕的車間或者有爆炸危險性的廠房。2.干線放射式配電方式，其省去了變電所低壓側(cè)整套低壓配電裝置，使變電所結(jié)構(gòu)簡單，投資大為降低，系統(tǒng)靈活性好，但發(fā)生故障時，影響范圍較大，供電可靠性較差。一般用于設(shè)備的布置比較均勻、容量不大、又無特殊要求的場合，比如：設(shè)備數(shù)量較多，排列整齊、對供電可靠性要求不高的場合。如機(jī)械加工、機(jī)修、鉚焊等車間。3.環(huán)式配電方式，有閉路環(huán)式和開路環(huán)式，為簡化保護(hù)，一般采取開路環(huán)式。供電可靠性較高，運行比較靈活，但切換操作較繁瑣。4.鏈?zhǔn)脚潆姺绞?，特點與樹干式相似，適用于車間內(nèi)相互距離近，容量又很小的用電設(shè)備。1.2 機(jī)械加工車間配電特點車間變電所設(shè)在東北角，除為機(jī)加一車間配電外，尚要為機(jī)加二、鑄造、鉚焊、電修等車間配電。車間為三班工作制，年最大負(fù)載利用時數(shù)為5500小時。屬于三級負(fù)荷。電源從35/10千伏廠總降壓變電所10千伏母線采用架空線路受電，線路長度為200米。車間內(nèi)最熱月份平均溫度為30C；地中最熱月份平均溫度為25C（當(dāng)埋入深度為0.5米以上），而埋入深度為1米以下是的平均溫度為20C；土壤凍結(jié)深度為1.10米；車間環(huán)境特征，正常干燥環(huán)境。1.3 機(jī)械加工車間配電方案的確定由于車間內(nèi)設(shè)備數(shù)量較多，排列整齊且對供電可靠性要求不是非常高。都是機(jī)械加工、機(jī)修、鉚焊設(shè)備。其機(jī)械加工車間內(nèi)火災(zāi)爆炸危險性小，工作環(huán)境屬于一般正常工作環(huán)境。因此，根據(jù)供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范GB50052/95第6.0.2條規(guī)定在正常環(huán)境的車間或建筑物內(nèi)，當(dāng)大部分用電設(shè)備為中小容量，且無特殊要求時，宜采用干線放射式配電。綜合考慮各配電方式的利弊和特點，此車間選擇干線放射式配電方式。1.4 車間配電線路敷設(shè)方式確定與導(dǎo)體的選擇1.4.1配電線路敷設(shè)方式確定電氣線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，它必須滿足供電可靠性或控制可靠性的安全要求。電氣線路可分為電力線路和控制線路。電氣線路主要完成輸送電能的任務(wù)，控制線路供保護(hù)和測量的連接之用。電氣線路的種類很多，就其敷設(shè)方式來分可分為，架空敷設(shè)、電纜線路、穿管敷設(shè)、等。由于該機(jī)械加工車間的強度較大，所以應(yīng)該選用暗敷設(shè)的方法，暗敷設(shè)的干線采用線穿鋼管直埋的方式，由于直埋深度不得小于0.7m。其壕溝離建筑物基礎(chǔ)不得小于0.6m。因此鋪設(shè)深度為1m。1.4.2導(dǎo)體的選擇根據(jù)低壓配電設(shè)計規(guī)范GB50054-95規(guī)定：導(dǎo)體的類型應(yīng)按敷設(shè)方式及環(huán)境條件選擇。絕緣導(dǎo)體除滿足上述條件外，尚應(yīng)符合工作電壓的要求。選擇導(dǎo)體截面，應(yīng)符合下列要求：一、線路電壓損失應(yīng)滿足用電設(shè)備正常工作及起動時端電壓的要求；二、按敷設(shè)方式及環(huán)境條件確定的導(dǎo)體載流量，不應(yīng)小于計算電流；三、導(dǎo)體應(yīng)滿足動穩(wěn)定與熱穩(wěn)定的要求；由于塑料絕緣電力電線，其制造工藝簡單，具有抗酸堿、耐腐蝕、防潮性能好、重量輕、敷設(shè)高度差不受限制、封端容易、維護(hù)方便和運行可靠等優(yōu)點。所以從低壓配電室到設(shè)備配電箱的線路選用BV銅芯聚氯乙烯絕緣電線，并且此導(dǎo)線長期允許溫度65，最低溫度-15，工作電壓交流500V，直流1000V，固定敷設(shè)于室內(nèi)、外，可明敷也可暗敷。因此符合車間的環(huán)境條件。綜上所述，本機(jī)械加工車間選用BV銅芯聚氯乙烯絕緣電線穿鋼管暗敷設(shè)。2負(fù)荷計算2.1 電氣設(shè)備分組與支干線、干線回路數(shù)確定2.1.1電氣設(shè)備分組根據(jù)車間內(nèi)各種電氣設(shè)備的布置情況，依據(jù)設(shè)備性質(zhì)相近、容量相近的原則結(jié)合設(shè)備平面分布將車間內(nèi)設(shè)備劃分為八組：第一組：1、2、3、4號在一個房間中并且容量都不大，因此劃為一組；第二組：5、6、7、8、9、17、18號設(shè)備在空間上相近，便于供電方便分為一組；第三組：16、20、23、25號設(shè)備劃為一組；第四組：10、11、12、13、14、15號設(shè)備都為普通車床，性能與共用上相近； 第五組：21號設(shè)備為大容量設(shè)備，因此單獨為一組；第六組：19號設(shè)備為大容量設(shè)備，因此單獨為一組；第七組：22、24號設(shè)備在空間上相近，因此分為一組；2.1.2支干線、干線回路數(shù)確定本次設(shè)計采用的是干線放射式和放射式配電方案，又根據(jù)各種機(jī)械設(shè)備的位置和工作性質(zhì)，在此次設(shè)計中干線供電回路進(jìn)行配電分別為表2.1：線路代號供電組別支干線回路數(shù)干線回路數(shù)1第一組、第二組、第六組、第五組4、7、1、1132第三組、第四組、第七組 4、6、2122.2 分組、干線負(fù)荷計算負(fù)荷計算是工廠供配電設(shè)計的重要組成部分，是工廠供配電設(shè)計中的基本環(huán)節(jié)，根據(jù)機(jī)械加工廠的設(shè)備臺數(shù)較少，有的設(shè)備容量相差懸殊的特點，在確定干線和分支線的計算負(fù)荷時，易于采用二項式法和“ABC”法進(jìn)行負(fù)荷計算，在本次設(shè)計中采用二項式法和需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計算。2.2.1單臺用電設(shè)備負(fù)荷計算單臺設(shè)備的有功計算負(fù)荷用公式為 （2-1） 式中：單臺設(shè)備的額定容量，即設(shè)備容量（kW）；設(shè)備在額定負(fù)荷時的效率；設(shè)備有功計算負(fù)荷（kW）。對于單臺設(shè)備在額定功率時的效率一般在0.750.95，大設(shè)備的效率高，小設(shè)備的效率低，而在分組中有大設(shè)備及小設(shè)備同時存在的情況，為簡便計算，設(shè)備效率取0.9。在求出有功計算負(fù)荷以后，按下式求出無功計算負(fù)荷（單位一般取KVA）=tg 2-2式中：無功計算負(fù)荷（KVar）；tg用電設(shè)備的平均功率因數(shù)角的正切值。該車間年最大負(fù)載利用時數(shù)為5500小時，屬于大批量生產(chǎn)。查得一般工作制大批生產(chǎn)用金屬切削機(jī)床，小型車、刨、插床等： ，。對于生產(chǎn)用的風(fēng)機(jī)：=0.8，=0.75 按下式求出視在計算負(fù)荷（單位一般用kVA） 2-3 再按下式求出計算電流（單位一般用A） Ijs= 2-4 式中：Ue用電設(shè)備的額定電壓，這里為加工設(shè)備為380V，生產(chǎn)風(fēng)機(jī)為220V。根據(jù)公式2-1、2-2、2-3計算得出各臺設(shè)備有功計算負(fù)荷、無功計算負(fù)荷、視在計算負(fù)荷及計算電流，如表2.2。設(shè)備代號設(shè)備名稱、型號容量（KW）Pjs（KW）cosQjs（KVar）Sjs（KvA）Ijs（A）1皮帶車床6咫9100.613.316.66725.3232普通車床C6204.6255.1390.66.8358.56513.0133牛頭刨床B66533.3330.64.4335.5558.444立式鉆床Z5354.1254.5870.66.1016.87510.4455砂輪機(jī)S35L3001.51.6670.62.2172.7784.2216工具磨床M60251.451.6110.62.1432.6854.0797牛頭刨床B66533.3330.64.4335.5558.448牛頭刨床B66533.3330.64.4335.5558.449插床B50234.550.66.658.33312.66110普通車床C6204.6255.1390.66.8358.56513.01311普通車床C620-17.1257.9170.610.52913.19520.04812普通車床C620-17.1257.9170.610.52913.19520.04813普通車床C63010.12511.250.614.96318.7528.48814普通車床C6204.6255.1390.66.8358.56513.01315普通車床C6204.6255.1390.66.8358.56513.01316弓形鋸G721.51.6670.62.2172.7784.22117立式銑床X25K9100.613.316.66725.32318萬能銑床X62W9100.613.316.66725.32319滾齒機(jī)Y3841.93546.5940.661.9777.657118.01520普通車床C6110041.93546.5940.661.9777.657118.01521龍門刨床B2012Q67.5575.0550.699.823125.092190.8522立式鉆床Z5354.6255.1390.66.8358.56513.01323鏜床T689.810.8890.614.48218.14827.57324搖臂鉆床Z356.9257.6940.610.23312.82319.48325通風(fēng)機(jī)10(單相220V)11.1110.88.33313.88921.112.2.2分組用電設(shè)備負(fù)荷計算每組用電設(shè)備的有功計算負(fù)荷Pjs： Pjs= （2-5） 式中: Pjs為有功計算負(fù)荷(KW)；Pi為第i臺設(shè)備的容量(KW)。Sjs= （2-6）按式2-6計算每組用電設(shè)備的視在功率,見表2.3。表2.3 每組設(shè)備有功計算負(fù)荷組別設(shè)備序號有功計算功率Pjs（KW）無功計算功率Qjs（Kvar）視在功率Sjs（KVA）計算電流Ijs(A)11、2、3、423.05930.66938.37157.22125、6、7、8、9、17、1834.94446.47658.14788.487316、20、23、2570.26187.002112.106186.257410、11、12、13、14、1542.50156.52670.721107.62352175.05599.823125.092190.8561946.59461.9777.657118.015722、2412.83317.06821.35432.496 2.2.3干線負(fù)荷計算 根據(jù)被次課設(shè)要求本車間用采用二項系數(shù)法和需要系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計算。在確定用電設(shè)備臺數(shù)較少而容量差別較大的計算負(fù)荷時，可以采用二項系數(shù)法計算，二項系數(shù)法的基本計算公式為： Pjs =bPe+cPx （2-7） 式中：Pjs為干線的有功計算負(fù)荷（KW）；Pe為該干線上所有用電設(shè)備的總額定容量（KW）； Px為用電設(shè)備組中n臺容量最大的設(shè)備的總?cè)萘浚↘W）根據(jù)資料車間內(nèi)最大容量設(shè)備臺數(shù)是5，車間內(nèi)的單臺容量不是很大，取n=3時就能夠滿足可靠性能。車間內(nèi)主要設(shè)備是車床，相應(yīng)取小批量生產(chǎn)的金屬冷加工機(jī)床電動機(jī)的相應(yīng)條件，取c=0.5, b=0.14為二項式系數(shù)。1號干線負(fù)荷計算：第一組：選擇1、2號設(shè)備Pjs= bPe+cPx=0.1420.75+0.5（4.625+9）=9.718 kw =tg =9.7181.33=12.92 kvr 第二組：選擇8、9、17、18號設(shè)備 Pjs= bPe+cPx=0.1431.45+0.5（3+4.5+9+9）=17.153 kw =tg =17.1531.33=22.813 kvr 第五組：21號單獨設(shè)備Pjs= 67.55 kw = 89.84 kvr第六組 ：19號單獨設(shè)備Pjs= 41.935 kw =55.77 kvr2號干線負(fù)荷計算：第三組：選擇20、25號設(shè)備Pjs= bPe+cPx=0.1463.235+0.5（41.935+10）=34.82 kw =tg =34.821.33=46.311 kvr 第四組：選擇11、12、13號設(shè)備 Pjs= bPe+cPx=0.1438.25+0.524.375=17.543 kw =tg =17.5431.33=23.332 kvr 第七組 22、24號相加 Pjs= 11.55 kw =15.36 kvr 根據(jù)以上數(shù)據(jù)根據(jù)公式2.2、2.4、2.6、2.7可以分別求出干線有功計算負(fù)荷Pjs、無功計算負(fù)荷Qjs、視在計算負(fù)荷Sjs 、計算電流Ijs。結(jié)果如下表2.4 表2.4干線有功計算負(fù)荷、無功計算負(fù)荷、計算電流干線Pjs（KW）Pe（KW）Px（KW）Qjs（Kvar）Sjs（KWA）Ijs（A）1114.666161.685118.49152.506191.11290.441291.175113.03562.06121.263151.958230.939多組用電設(shè)備的干線上，由于各組用電設(shè)備不一定同時使用，因此在確定干線上的計算負(fù)荷時，可結(jié)合具體情況計入一個同期系數(shù)（或叫混合系數(shù)），用K表示。K可取0.85-0.95,這里取0.95?？偟挠泄τ嬎阖?fù)荷Pjs= KPjsi=0.95（114.666+91.175）=195.548（KW）總的無功計算負(fù)荷Qjs= KQjsi =0.95（152.506+121.263）=260.08（Kvar）總的視在負(fù)荷Sjs=Sjs=325.91（KVA）總的計算電流Ijs=495.31（A）。需要系數(shù)法計算為：用電設(shè)備組編號臺數(shù)設(shè)備容量/kWKdcoswmtanwm計算負(fù)荷電流Pjs2/kWQjs2/kWSjs2/kWAIjs2A1420.750.20.61.334.154.526.9210.512731.450.20.61.336.298.3710.4815.923353.240.20.61.3310.6514.1617.7526.974638.25-0.61.337.6510.1712.7519.375167.55-0.61.3367.5589.84112.58171.056141.94-0.61.3341.9455.7769.89106.197211.55-1.3311.5515.3619.2529.2581100.8810.64113.33172.19負(fù)荷總計25157.78209.84262.97399.65取K=0.95149.89198.39249.82379.662.3 車間配電室總負(fù)荷計算車間變電所除為機(jī)械加工車間配電外，尚要為金工工段、鍛鑄工段、木模工段、檢修工段等車間配電，具體數(shù)值見表2.4。表2.4 轉(zhuǎn)供電力負(fù)荷計算負(fù)荷表序號車間名稱容量（KW）計算負(fù)荷Ijs（A）Pjs（KW）Qjs（KW）Sjs（KWA）1金工工段443.378.64117.76141.6039215.14492鍛鑄工段No1 供電回路1606465.391.4335138.9189No2 供電回路1405657.1279.9918121.535No3 供電回路1807273.44102.8466156.2593鍛鑄工段干線172.8230.4288397.57073木模工段No1 供電回路1504589.199.8188151.6591No2 供電回路17051100.98113.1280171.8803木模工段干線86.4115.2144218.78544檢修工段No1 供電回路1504579.8991.691941139.3115No2 供電回路146.243.8577.8589.350126135.7535檢修工段干線79.965106.62133.275202.4904同理可結(jié)合具體情況計入一個同期系數(shù)K=0.9?？偟挠泄τ嬎阖?fù)荷，需要把金工工段，鍛鑄工段，木模工段和檢修工段的整體Pjs相加，再加上總的有功計算負(fù)荷121.64千瓦。Pjs= KPjsi=0.9(185.2569+78.64+172.8+86.4+79.965)=465.05（KW）總的無功計算負(fù)荷：Qjs=KQjsi=0.9(246.3921+117.76+230.4+115.2+106.62)=734.733（Kvar）總的視在負(fù)荷Sjs=775.08（KVA），總的計算電流Ijs=1177.94（A）。2.3.2總負(fù)荷計算機(jī)械車間一和其他車間的有功功率、無功功率分別求和，然后計算有功功率和無功功率平方和再開平方，計算總的視在功率，即可求得總的視在功率，乘以同時系數(shù)，求得計算負(fù)荷。 Ijs=1574.085A3主要電氣設(shè)備與線路截面選擇3.1 導(dǎo)線截面選擇3.1.1支線導(dǎo)線截面積選擇計算各臺設(shè)備的計算電流，計算電流公式如公式3.1所示 （式3.1） 式中：計算電流；視在計算負(fù)荷；設(shè)備額定電壓。由公式2.5可以求出通過各個設(shè)備導(dǎo)線的計算電流，如表2.4所示。根據(jù)具體的條件，導(dǎo)線選擇BV聚氯乙烯絕緣導(dǎo)線，導(dǎo)線工作最高允許溫度為65，環(huán)境工作溫度30。另外，三相用電設(shè)備導(dǎo)線截面應(yīng)與管徑相配合，并且從提高導(dǎo)線強度角度，從而得出最終各支線的導(dǎo)線截面積。聚氯乙烯絕緣，制造工藝簡便，沒有敷設(shè)高差限制。重量輕，彎曲性能好，接頭制作簡便，耐油，耐酸堿腐蝕，不延燃，具有內(nèi)裝結(jié)構(gòu)，使鋼帶和鋼絲免受腐蝕，價格便宜。機(jī)加車間應(yīng)選用銅導(dǎo)線BV（聚氯乙烯絕緣）。根據(jù)導(dǎo)線所通過的載流量選擇導(dǎo)線截面序號為2，7，8，9，10，11，12，13，17，18，19，20，21，24，25，26，27的設(shè)備，可選載流量為12A，截面積為1.0mm的導(dǎo)線，但從機(jī)械強度方面考慮，所以選載流量為15A，截面積為1.5mm）設(shè)備代號計算電流（安培）允許截面流量（安培）導(dǎo)線截面面積（2）校正面積（2）125.32844213151.51.538.41211.5411.61211.554.21211.564.071211.578.41211.588.41211.5912.61211.51013151.51.51120222.52.51220222.52.51328.4338661413151.51.51513151.51.5164.221211.51725.328441825.3284419117.75136505020117.7513650502117720095952213151.51.52327.5328442419.3222.52.52521.0942844根據(jù)本車間的環(huán)境特征為正常干燥，這里選用BLX型鋁芯橡皮線，根據(jù)導(dǎo)線所通過的載流量選擇導(dǎo)線截面見表5.1。導(dǎo)線型號如下：(1)2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、22、24號設(shè)備，可選載流量為21A，截面積為2.5mm的導(dǎo)線，但從機(jī)械強度方面考慮，11、12、24號設(shè)備應(yīng)選載流量為28A，截面積為4mm，所以設(shè)備2、3、4、5、6、7、8、9、10、14、15、16、22選用的導(dǎo)線型號為BLX-2.5-21-G15，設(shè)備11、12、24選用的導(dǎo)線型號為BLX-4-28-G20。(2)1、17、18、23、25號設(shè)備可選載流量為28A，截面積為4mm的導(dǎo)線，但從機(jī)械強度方面考慮，17、18、23號設(shè)備應(yīng)選載流量為37A，截面積為6mm的導(dǎo)線，所以設(shè)備1、25選用的導(dǎo)線型號BLX-4-28-G20，設(shè)備17、18、23選用的導(dǎo)線型號為BLX-6-37-G20。(4)13號設(shè)備選擇的導(dǎo)線型號為BLX-6-37-G20。(5)19、20號設(shè)備選擇的導(dǎo)線型號為BLX-50-133-G40。(6)21號設(shè)備選擇的導(dǎo)線型號為BLX-95-200-G70。注：（BLX-2.5-21-G15表示鋁導(dǎo)線-截面積2.5mm2-25C的載流量21A-管徑15mm）3.1.2干線導(dǎo)線截面積選擇根據(jù)機(jī)械加工工廠的負(fù)荷情況，導(dǎo)線選擇3芯聚氯乙烯（BV）絕緣導(dǎo)線穿鋼管暗敷設(shè)，導(dǎo)線工作最高允許溫度為65，導(dǎo)線埋入深度為0.5m，地中最熱月份平均溫度為25。表3.2 各干線截面面積選擇序號S JS（千伏安）計算電流（安培）允許截面流量（安培）導(dǎo)線截面面積（2）NO1 供電回路191.11290.441270185NO2 供電回路151.958230.93918095三個供電回路采用的導(dǎo)線型號分別為：NO1 供電回路導(dǎo)線型號為BLX-185-270-80NO2 供電回路導(dǎo)線型號為BLX-95-180-703.2 變壓器選擇 為了確保實際中變壓器正常工作，通常要有一定的余量，在功率（775.08kv）除以0.8得到的數(shù)，即1177.94 kvA來選擇變壓器，查詢李友文工廠供配電變壓器選型為SJL1-1250，空載損耗2.35KW，阻抗電壓4.5，空載電流1.6。3.3 開關(guān)電器與保護(hù)元件選擇3.3.1低壓配電箱的選擇XL-21系列動力配電箱適合工業(yè)和民用建筑中作交流頻率為50Hz，電壓500V及以下，三相四線電力系統(tǒng)的動力配電和照明配電用，各支干線配電箱的具體選擇如下表。XL（F）型動力配電箱用于電壓500伏以下的三相電力系統(tǒng)，作動力配電用。系戶內(nèi)裝置，箱體可分為保護(hù)式、防塵式兩種。適用于發(fā)電廠和工礦企業(yè)中。表3.4各組配電箱型號組號配電箱型號回路數(shù)該回路額定電流1XL(F)-14.15_220042*60+2*1002XL(F)-14.15_800088*603XL(F)-14.15_202042*60+2*2004XL(F)-14.15_600066*605XL(F)-14.15_400042*60+2*2006XL(F)-14.15_400042*60+2*2007XL(F)-14.15_220042*60+2*1003.3.2低壓熔斷器的選擇熔斷器選擇的計算公式如公式 （式3.2）根據(jù)公式3.2，根據(jù)，計算出熔斷器的熔體電流，從而選擇熔斷器的型號。設(shè)備電流熔斷器型號選擇如表3.3所示 表3.3 熔斷器型號序號計算電流（安培）熔斷器熔體電流（安培）熔斷器型號128.4456.88RT 0100 /6025.8311.66RL115/15321.4242.84RL160/50421.4242.84RL160/50521.4242.84RL160/50615.8030.16RL160/35713.0126.02RL160/30813.0126.02RL160/30913.0126.02RL160/301013.0126.02RL160/301113.0126.02RL160/301213.0126.02RL160/30138.7817.56RL160/201428.4456.88RL160/601521.4242.84RL160/501623.8747.74RL160/50178.7817.56RL160/20188.7817.56RL160/20194.919.81RT 050 /10208.4218.84RT 050 /20218.4216.84RT 050 /202236.5173.02RT 0100 /802325.6551.3RT 0100 /602411.5223.04RT 0100 /302511.2322.46RT 0100 /30264.779.54RT 050 /10271.693.38RT 050 /52895.99191.98RT 0200 /2002938.3976.78RT 0100 /803072.00142RT 0200 /1503189.61179.22RT 0200 /20032100.29200.58RT 0400/2503328.0956.18RT 0100 /6034196.65393.3RT 0400 /4003.3.3低壓開關(guān)柜的選擇根據(jù)表3.2各干線的計算電流和和轉(zhuǎn)供回路的計算電流選擇所需要的低壓配電箱的型號如表3.6所示。表3.6各車間的開關(guān)柜型號序號車間名稱方案編號額定電流（安培）主要電器設(shè)備1機(jī)加工二車間BFC-20E-12200DW5-200型自動空氣開關(guān)LMZJ1-0.5型電流互感器2鑄造車間BFC-20E-14400DW5-400型自動空氣開關(guān)LMZJ1-0.5型電流互感器3鉚焊車間BFC-20E-14400DW5-400型自動空氣開關(guān)LMZJ1-0.5型電流互感器4電修車間BFC-20E-14400DW5-400型自動空氣開關(guān)LMZJ1-0.5型電流互感器5機(jī)加工一車間No1 供電回路BFC-20E-13100DW5-100型自動空氣開關(guān)LMZJ1-0.5型電流互感器6No2 供電回路BFC-20E-14400DW5-400型自動空氣開關(guān)LMZJ1-0.5型電流互感器7No3 供電回路BFC-20E-12200DW5-200型自動空氣開關(guān)LMZJ1-0.5型電流互感器8全廠BFC-20A-011600DW5-1600型自動空氣開關(guān)LMZJ1-0.5型電流互感器4校核4.1線路電壓損失校核在電流的輸送過程中，由于導(dǎo)線的阻抗和各開關(guān)等電氣設(shè)備的原因為帶來電壓損失，這是不可避免的，為了保證正常的供電，以下多電壓進(jìn)行校核。一條主回路中有很多組用電設(shè)備，以回路1為例進(jìn)行電壓損失校核。P1、Q1、P2、Q2、P3、Q3表示線路的上各組的有功功率和無功功率，p1、q1、p2、q2、p3、q3表示各組負(fù)荷的有功功率和無功功率，r1、x1、r2、x2、r3、x3表示各段線路的電阻和電抗。離主線最遠(yuǎn)的依次是第三組設(shè)備P3=p3Q3=q3第二組設(shè)備：P2=p2+p3Q2=q2+q3第一組設(shè)備：P3=p1+p2+p3Q3=q1+q2+q3各段線路的電壓損失分別為線路總的電壓損失為電壓損失百分值為式中 Pi各段線路的有功功率，kW; Qi各段線路的無功功率，Kw; ri各段線路的電阻，； xi各段線路的電抗，； UN線路的額定電壓，kV；根據(jù)表2.2中數(shù)據(jù)的P1=p1+p2+p3=179.13kW，P2=p3+p2=172.66kW，P3=p3=85.89,Q1=q1+q2+q3=238.24kW，Q2=q2+q3=229.64，Q3=q3=114.3KW,根據(jù)了李友文工廠供電附錄10中查得，r0=0.61，x0=0.092。帶入計算得到%=5.7%5%。同樣計算得到回路2中，%=1.2%5%，回路3中%=2.29%5%,對于回路1不符合要求的原因事導(dǎo)線過細(xì)造成的，所以應(yīng)選擇粗點的導(dǎo)線BV-3 50-136-50，此時%=4.4%5%，符合要求。4.2 線路熱穩(wěn)定校核4.2.1阻抗的計算支干線的最危險點的阻抗包括電源阻抗（Sd =200MVA）、架空線路阻抗（架空線路長度L=300m,K=0.4/km）及變壓器阻抗（變壓器型號為SJL1-1600（KVA）,額定容量Sb=1600KVA，阻抗電壓u=5.5）。內(nèi)阻ZNE線阻ZL變壓器ZB設(shè)備ZF圖3.1三相短路電流等效圖電源阻抗ZN=0.866架空線路阻抗ZL= =0.12變壓器阻抗ZB= =0.00496式中U為380V。設(shè)備的阻抗包括開關(guān)的觸頭阻抗r1、自動空氣開關(guān)過電流線圈的電抗r2和x2電抗、電流互感器一次線圈的電阻r3和x3電抗，經(jīng)查表得r1=0.03m ，r2=1.3m，x2=0.86，r3=1.2m，x3=8m，所以以上阻抗ZN、ZL均在10KV高壓下,折算為低壓下需乘變比K0=()2=0.0016因此總阻抗4.2.2短路電流的計算支干線的最危險點的短路電流（三相），為對稱的，因此按單相計算。短路電流Id=13.6678(KA) （式4.9）式中Ux為電源電壓，220V，總阻抗Z=0.016097。I4.2.3校核導(dǎo)線的截面應(yīng)能承受電流的熱效應(yīng)而不致破壞，即保持足夠的熱穩(wěn)定性。為此導(dǎo)線最小截面積為Smin=952=37.582 （式4.10）式中:Smin為導(dǎo)線芯線最小截面積（2）；t為短路電流可能持續(xù)的時間（s），取t=0.1s；Id為短路電流（A）；K為熱效應(yīng)計算系數(shù)為115。二號回路和三號回路均符合要求，而一號回路在4.1節(jié)已經(jīng)校正為50 2 符合要求。4.3 保護(hù)接零可靠性校核當(dāng)短路發(fā)生時回路屬于低壓回路，只要考慮回路中的電阻即可，因此要考慮變壓器的阻抗，相線阻抗與PE線阻抗。對于干線一，導(dǎo)線的截面積為40mm2，離低壓室最遠(yuǎn)的是27 號設(shè)備，其導(dǎo)線長度為48，由其截面積查表得r0= 0.4122KM，x0= 0.0625KM 則Z相=3根號（0.412248）2+（0.062548）2=20.01變壓器的阻抗變壓器阻抗Z= =4.96 K0=0.0016 則Zb=K0Z=7.936m 因為選擇的是3芯導(dǎo)線，所以將三芯外的鋼管作為PE線，其管徑為導(dǎo)線的3.2倍，即128mm，假設(shè)管道壁厚為5mm,則管道外徑為138mm，s=2.089所以，電阻為R=2.98所以ID=U/Zb+Z相+R=7110 這一電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過該線路中任意熔斷器熔斷絲的熔斷電流的5倍，對于回路2和回路3經(jīng)計算均通過校核，所以校核通過?？?結(jié)通過本次電氣課程設(shè)計，使我學(xué)會了進(jìn)行車間配電系統(tǒng)的簡單設(shè)計，使電氣安全的理論知識得到了運用。課設(shè)兩周時間我對這些問題逐漸有了詳細(xì)系統(tǒng)的認(rèn)識，對工廠配電系統(tǒng)逐步深入的設(shè)計方式，加強我的體系架構(gòu)的能力，進(jìn)一步加深了我的問題理解能力以及深度。在老師、同學(xué)的幫助下，在我的努力下，終于成功地完成。由于對知識的掌握還有一定的欠缺，因此，在對配電系統(tǒng)的設(shè)計中還存在錯誤與不足。希望通過以后的學(xué)習(xí)和實際操作，會得到很好的解決。參考文獻(xiàn)1電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范（GB 5025496 GB 5025596GB 5025696 GB 5025796GB 5025896 GB 5025996）；2常用供配電設(shè)備選型手冊，煤炭工業(yè)出版社，王子午，2000；3李友文工廠供電，化學(xué)工業(yè)出版社，李友文，2001； 4李宗綱工廠供電設(shè)計，吉林科學(xué)技術(shù)出版社，李宗綱，1985；5低壓電器施工及驗收規(guī)范GB 5025496；6實用電氣安裝技術(shù)大全，中國建材工業(yè)出版社，李香昌；7工廠常用電氣設(shè)備手冊，中國電力出版社，北京，19858工廠供電簡明設(shè)計手冊，機(jī)械工業(yè)出版社，劉介才，1998； 9電氣安全工程，首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)出版社，楊有啟，紐英鍵.2000