电气1204供配电课程设计指导书与任务书(4)

导线的截面不应小于最小允许截面。对于电缆，不校验该项。 4.9.2导线的选择程序 （1）低压动力线

因其负荷电流较大，所以一般线按发热条件来选择，再校验其他条件。 （2）低压照明线

因其对电压水平要求较高，所以一般按电压损耗条件来选择，然后校验其他条件。 （3）35KV及以上高压线路

先按经济电流密度进行选择，然后校验其他条件。 4.9.3按发热条件选择导线截面 （1）三相导流相线截面选择

导线的允许截流量Ial ：是指在规定的环境温度条件下，导线能够连续承受而不致使其稳定温度超过规定值的最大电流。

发热条件：Ial≥I30

（2）低压系统中性线和保护线截面的选择。 ① 中性线（N线）截面的选择。

三相四线制系统中的中性线，要通过系统的不平衡电流和零序电流，因此中性线的允许截流量，不应小于三相系统的最大不平衡电流，同时应考虑谐波的影响。一般三相四线制线路：A0≥0.5A?

② 保护线（PE线）截面的选择。 当A?≤16m㎡时，APE≥A?

当16m㎡≤A?≤35 m㎡时，APE≥16m㎡ 当A?≥35 m㎡时，APE≥0.5 A? ③ 保护中性线APEN线截面的选择 取max(A0,APEN)

4.9.４按经济电流密度选择导线截面

线路的截面越大，电能损耗越小，但线路的投资，管理费用和有色金属的消耗量也要增加；线路的截面越小，虽然初投资、管理费用和有色金属的消耗量均减少，但电能损耗增加。因此，按经济电流密度选择线路截面的思想是：选择一个比较合理的线路截面，既能使电能损耗小，又不致于过分增加线路投资，维修费用和有色金属的消耗量。

Aec=I30／Ｊec

Aec-------线路的经济截面 Ｊec ------线路的经济电流密度 4.10防雷保护设计 4.10.1防雷措施

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(1) 架空线的防雷措施

① 架设避雷线。66KV及以上的架空线路上沿全线装设；35KV的架空线路上，一般只在进出变配电所的一段线路上装设；10KV及以下的线路上一般不装设。

② 提高线路本身的绝缘水平。在架空线路上，可采用木横担、瓷横担或高一级的绝缘子，以提高线路的防雷水平，这是10KV及以下架空线路防雷的基本措施。

③ 利用三角形排列的顶线兼做防雷保护线。由于3～10KV的线路是中性点不接地系统，因此可在三角形排列的顶线绝缘子上装以保护间隙，在出现雷电过电压时，顶线绝缘子上的保护间隙被击穿，通过接地引线对地泄放雷电流，从而保护了下面两根导线，也不会引起线路断路器跳闸。

④ 装设自动重合闸装置。线路上因雷击放电而产生的短路是由电弧引起的，在断路器跳闸后，电弧即自行熄灭，如果采用一次ARD，使断路器经0.5S或稍长一点时间自动重合闸，电弧一般不会复燃，从而能恢复供电，这对一般用户不会有什么影响。

⑤ 对个别绝缘薄弱的地点加装避雷器。对架空线路上个别绝缘薄弱的地点，如跨越杆、转角杆、分支杆、带拉线杆以及木杆线路中个别金属杆等处，可装设排气式避雷器或保护间隙。

（2）变配电所的防雷措施

① 装设避雷针。室外配电装置应装设避雷针来防止直接雷击。 ② 高压侧装设避雷器。主要用来保护主变压器，

③ 低压侧装设避雷器。主要用在多雷区用来防止雷电波沿低压线路侵入而击穿电力变压器的绝缘。

（3）高压电动机的防雷措施

高压电动机对雷电波侵入的防护，不能采用FS型和FD型阀式避雷器，而要采用专用于保护电机用的FCD型磁吹式避雷器，或采用具有串联间隙的金属氧化物避雷器。 （4）建筑物的防雷措施。

根据GB50057－94规定，第一类防雷建筑物和第二类防雷建筑物中有爆炸危险的场所，应有防直击雷、防雷电感应和防雷电波侵入的措施。第二类防雷建筑物除有爆炸危险者外及第三类防雷建筑物，应有防直击雷和防雷电波侵入的措施。 4.10.2防雷装置的选择 （1）接闪器及引下线的选择

接闪器及引下线的材料、规格和安装要求，按GB5007－94规定。 （2）避雷器的选择 ① 阀式避雷器的选择

工厂变电所一般采用普通碳化硅阀式避雷器（FZ或FS型），也可采用有间隙或无间隙金属氧化物避雷器。

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② 排气式避雷器 主要用于架空线路上。 ③ 保护间隙

主要用于室外且负荷不重要的线路上。 ④ 金属氧化物避雷器

主要用于高低压设备的防雷保护。 5 设计报告要求

设计报告应该包括以下主要内容： (1) 课程设计目的、任务要求。

(2)参加人员及分工。写明各人承担工作比例（工作成绩系数），以便评价贡献。 (3)简要说明设计依据，包括设计原始资料的摘要。

(4)课程设计内容，特别要突出几个主要设计方案的选择比较，这部分内容请写详细，不要太简单化。

(5) 主要设计图纸，要求严格按标准绘制。 (6) 结束语，对设计过程进行总结。

(7)附录（参考资料及参考书列表）。提交所查阅的有关资料附件（参考书仅提供列表即可），在网上查到的资料请注明.

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题目1某加工厂供配电系统设计

一．负荷情况

某厂变电所担负三个车间、一个办公楼和一个食堂的供电任务，负荷均为380/220V负荷。各部门电气设备、负荷情况如下： （一）一号车间

一号车间接有下表所列用电设备 功率因数cos? 备注 编号 用电设备名称 数量 铭牌上额定功率 需要系数Kd 1 2 3 4 冷加工机床 吊车组 电焊机 电焊机 20 1 1 2 合计50KW 11KW 21KVA 10KVA 0.14~ 0.16 0.12 0.5 0.5 0.5 0.5 0.6 0.6 FC=25% FC=60% FC=100% （二）二号车间

二号车间接有下表所列用电设备 编号 用电设备名称 1 2 3 4 电加热设备 吊车组 电焊机 电焊机 数量 2 1 1 1 铭牌上额定功率 5KW 9.5KW 21KVA 3.5KVA 需要系数Kd 0.8 0.2 0.5 0.5 功率因数cos? 备注 1 0.5 0.6 0.6 FC=25% FC=60% FC=100% （三）三号车间

三号车间接有下表所列用电设备 编号 用电设备名称 1 2 3 装在车间起重机 各类装备用电器 照明 铭牌上额定功率 7.5KW 7.5KW 2KW 需要系数Kd 0.15 0.8 0.8 功率因数cos? 0.5 0.8 0.8 备注 （四）办公楼

办公楼接有下表所列用电设备负荷 编号 用电设备名称 1 2 3 照明 空调及通风设备 电梯 铭牌上额定功率 20KW 72KW 15KW 需要系数Kd 0.8 0.8 0.6 功率因数cos? 0.8 0.8 0.7 备注 （五）食堂 食堂接有下表所列用电设备负荷 编号 用电设备名称 1 2 3 4 风机、空调机、照明 食品加工机械 电饭锅、电烤箱、电炒锅 电冰箱 铭牌上额定功率 8KW 3.5KW 9.0KW 2KW 需要系数Kd 0.8 0.7 0.8 0.7 功率因数cos? 0.8 0.8 1.0 0.7 备注 二、供用电协议

（1）从电力系统的某66/10KV变电站，用10KV架空线路向工厂馈电。该变电站在工厂南侧1km。

（2）系统变电站馈电线的定时限过电流保护的整定时间top?2s，工厂总配变电所保护整定时间不得大于1.5s。 （3）在工厂总配电所的10KV进线侧进行电能计量。工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9。 （4）系统变电站10KV母线出口断路器的断流容量为200MVA。其配电系统图如图2。

（5）供电贴费和每月电费制：每月基本电费按主变压器容量计为18元/kVA，电费为0.5元/kW·h。此外，电力用户需

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按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：6～10kV为800元/kVA。

10KV母线Sk(3)?200MVA架空线路2sL=1km0.4Ω/km工厂总配变电所区域变电站

图1 配电系统图

三．工厂负荷性质

生产车间大部分为一班制，少部分车间为两班制，年最大有功负荷利用小时数为4000h，工厂属三级负荷。

四．工厂自然条件

（1）气象资料：本厂所在地区的年最高气温为38oC，年平均气温为23 oC，年最低气温为－8 oC，年最热月平均最高

气温为33 oC，年最热月平均气温为26 oC，年最热月地下0.8m处平均温度为25 oC。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。

（2）地质水文资料：本厂地区海拔60m，底层以砂粘土为主，地下水位为2m。

五．设计任务书

1．计算车间、办公楼、食堂用电计算负荷 2．计算全厂的计算负荷

3．确定厂变电所变压器台数、各变压器容量 4．供电方式及主接线设计 5．短路计算及设备选择 6．高压配电系统设计

六．设计成果

1．设计说明书，包括全部设计内容，并附有必要的计算及表格。 2．电气主接线图（三号图纸）。 3．继电保护配置图（三号图纸）。

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