某机械加工厂10kV供电系统设计

文/李飞虎 田斐

1 引言

某机械加工厂10kV供电系统设计适用中型工厂的供电系统设计，为了实现电力供电系统稳定，进行三相短路计算合理选择一次电气设备。某机械加工厂10kV供电系统设计将在实际的生产中去有指导性意义。在国内对于小型生产制造企业有加速发展提升生产规模具有实用性和经济性。随着研究的深入，国内的电力改革在10kV的供配电的控制理论和方法基础上将会取得更多成就。

2 负荷计算与无功功率补偿

工厂的负荷计算选择生产车间的需要系数Kd。在有功功率不变的情况下，选择并联电容器的大小提高功率因数，如图1为功率关系图。视在功率为计算电流为按照低压母线选取同时系数有功功率和无功功率

图1：功率关系图

本设计安装两台变压器，每台容量 大于计算负荷的60%-70%即 ，经过并联电容器无功补偿后，10kV/0.4kV变电所设计的视在功率 。每台变压器的容量为：。查表选择S9-1000，每台变压器的容量1000kVA。一次侧电压1000kVA，二次侧电压0.4kV，采用Yyn0连结。

3 短路电流计算

计算架空输电线路的短路点k-1、k-2的三相短路电流。由架空线路输电至工厂变压器高压侧，变压器高压侧母线电压10kV，经过减压至低压母线0.4kV如图2为线路短路系统图。

3.1 三相短路点k-1处短路电流及容量

3.1.1 三相短路点k-1处电抗值

图2：线路短路系统图

图3：某机械加工厂10kV供电系统电路总原理图

（1）无限大容量供电系统电源的电抗值。SN10-10Ⅱ断路器的断流容量基准电压无限大容量电抗值可得：

（2）输电线路电抗值。

计算k-1短路点的总电抗值为：

3.1.2 k-1处短路电流

3.2 三相短路点k-2处短路电流及容量

3.2.1 k-2处电抗值

（1）无限大容量供电系统电源的电抗值。

（2）输电线路电抗值。

（3）k-2变压器电抗值。

计算出k-2短路点的总电抗值为：

3.2.2 k-2点短路电流

4 输电线的选择及校验

4.1 架空线路进线的选择及校验

4.2 电缆线路进线的选择及校验

按照发热条件进行选择，选择YJV交联聚乙烯型电缆。变压器高压侧的电流值根据公式查表可知选择电缆截面积为25mm2。按照热稳定进行校验即：计算出最小截面积，可以满足要求。

4.3 低压侧电缆的选择

按照发热条件进行选择，初选VLV22，直埋地下0.8m，地下温度25℃，查表初选电缆截面积95mm2，I=195A。根据可以使用。根据电压损耗进行校验，车间P=126.5kW，Q=124.95kW。查表95mm2铝芯电缆的电阻电抗通往车间的电缆输电线路的长度总长为100m即：

4.4 校核电缆线路的热稳定度校核

5 电气设备的选择并校验

5.1 选择高压短路器并校验

（2）高压断路器热稳定校验短路假想时间通常取电路主保护与固有断路器分闸时间t=0.06s之和即：的热稳定电流有效值为三相短路热稳定度按照公式校验，满足要求。

5.2 选择高压隔离开关并校验

本设计经过理论分析和设计计算按照国家绘图标准绘制出某机械加工厂10kV供电系统图如3所示。