祥云隧道

第1页共28页目录1.设计任务.................................................................................................31.1设计题目：广大铁路云南祥云隧道正洞供配电系统设计（高压进洞）...............................................................................................32.设计内容.................................................................................................52.1负荷计算.......................................................................................................................22.2短路电流的计算.........................................................................102.3.无功功率的补偿........................................................................102.4变压器的选择.............................................................................122.4.1变压器容量的选择原则：...............................................132.4.2.变压器类型的选择原则：................................................82.5导线与电缆的选择原则.............................................................142.5.1高压进线的选择...............................................................142.5.2低压线路的选择..............................................................152.5.3母线的选择......................................................................172.6电气设备的选择和校验.............................................................172.6.1低压侧一次设备的选择和校验.......................................212.6.2.继电保护..........................................................................212.6.3.高压侧设备的选择和校验..............................................213配电柜的选择.......................................................................................23电气参数.............................................................................................234．防雷器的选择....................................................................................28第2页共28页参考文献及附表......................................................................................28第3页共28页题目：广大铁路云南祥云隧道正洞供配电系统设计（高压进洞）1.设计任务1.1设计题目：广大铁路云南祥云隧道正洞供配电系统设计（高压进洞）1.2设计目的通过本课程设计：1掌握变配电所主接线的方案选择；2．掌握负荷计算、短路计算、无功功率补偿计算方法3．掌握导线和元件的选择与校验方法4．掌握低压配电柜的设计思路或低压成套设备的选择方法5．掌握常用绘图软件绘制的方法6．掌握查阅手册或其它资料的方法1.3设计任务与要求施工工地采用10KV高压架空铝绞线（4Km）从地区变电所引至施工工地竖井，后采用电缆线（长度为1Km）引到洞内变压器，竖井处终端杆上安装高压户外熔断器保护及避雷器保护，低压侧采用低压断路器保护，正洞内主要用电设备及其参数见附表。洞内主要电气设备离变压的距离统一定为100m。要求低压侧最大负荷功率因数不能低于0.92。各低压干线的电压损耗不许超过5%。负荷统计表负载编号负载名称设备容量（KW）需要系数Kd功率因数cosᵩ第4页共28页1轴流通风机450.82混凝土喷射机750.873输送泵1100.884二衬行走台车7.50.785液压双液注浆机110.846电焊机（6）290.350.67全自动数控液压钢筋调直切断机5.50.848钢筋弯曲机2.20.869钢筋切断机30.8710无堵塞排污泵（2）7.50.80.8811节能灯（150）0.0360.9112碘钨灯（10）10.91第5页共28页2系统式主接线图3.装置式主接线图3.设计内容3.1负荷计算负荷计算的目的是：高压进线柜高压配电柜电容柜洞外设备低压进线柜低压配电柜动力照明柜单独火线照明柜洞内设备低压进线柜洞内设备变压器...避雷器及接地保护柜选用标准型号的计量柜低压配电柜第6页共28页（1）计算供配电系统变压器的负荷电流及视在功率，作为选择变压器容量的依据。（2）计算流过各主要电气设备(断路器、隔离开关、母线、熔断器等)的负荷电流，作为选择这些设备的依据。（3）计算流过各条线路(电源进线、高低压配电线路等)的负荷电流，作为选择这些线路电缆或导线截面的依据。（4）为电气设计提供技术依据。计算公式：有功功率(kW)KPe=Pd30无功功率）（varTanP=Q3030K视在功率(KVA)Cos/P=S3030计算电流Un)(A)3（/S=I3030式中，kx为需要系数；CosΦ为功率因素；TanΦ为功率因素的正切值；NU为用电设备组的额定电压；732.13（1）轴流通风机:85.46=0.38)3√56.25/(=I56.25=45/0.8=S33.750.7545=Q45=Pcccc（2）混凝土喷射机:130.98=0.38)3√86.20/(=I86.20=75/0.87=S42.75=0.5775=Q75=Pcccc（3）输送泵:189.92=0.38)3√125/(=I125=110/0.88=S59.40=0.54110=Q110=Pcccc第7页共28页(4)二衬行走台车：14.61=0.38)3√9.62/(=I9.62=705/0.78=S6.08=0.817.5=Q7.5=Pcccc(5)液压双液注浆机:200.77=0.38)3√132.14/(=I132.14=11/0.84=S6.49=0.5911=Q11=Pcccc(6)电焊机:154.21=0.38)3√101.5/(=I101.5=60.9/0.6=S80.997=1.3360.9=Q60.9=60.3529=Pcccc（7）全自动数控液压钢筋调直切断机：46.49=0.38)3√30.60/(=I30.60=5.5/0.84=S3.245=0.595.5=Q5.5=Pcccc（8）钢筋弯曲机：3.89=0.38)3√2.56/(=I2.56=2.2/0.86=S1.122=0.512.2=Q2.2=Pcccc（9）钢筋切断机：5.24=0.38)3√3.49/(=I3.49=3/0.87=S1.71=0.573=Q3=Pcccc（10）无堵塞排污泵：20.72=0.38)3√13.64/(=I13.64=12/0.88=S6.48=0.5412=Q1220.87.5=Pcccc（11）节能灯：0.085=0.22)3√0.0324/(=I0.0324=0.0324/1=S0=Q0.03240.90.036=Pcccc（12）碘钨灯：2.36=0.22)3√0.9/(=I0.9=0.9/1=S0=Q0.9=Pcccc第8页共28页375.41215.63307.314=S215.63=0.910)0+1500+4.05+1.71+1.122+3.245+613.50+6.49+6.08+59.40+42.75+(33.75=Q307.314=0.910)0.9+7.5+1500.0324+3+2.2+5.5+610.15+11+7.5+110+75+(45=P22c∑∑结果表达如下表。负载名称额定容量（KW）需要系数（K）工作电压（KV）功率因数cosᵩ计算有功(KW)计算无功(Kvar)视在功率(KVA)计算电流(A)轴流通风机450.380.84533.7556.2585.46混凝土喷射机750.380.877542.7586.20130.98输送泵1100.380.8811059.40125189.92二衬行走台车7.50.380.787.56.089.6214.61液压110.380.84116.49132.200.第9页共28页双液注浆机1477电焊机（6）290.350.380.660.980.997101.5154.21全自动数控液压钢筋调直切断机5.50.380.845.53.24530.6046.49钢筋弯曲机2.20.380.862.21.1222.563.89钢筋切断机30.380.8731.713.495.24无堵塞排污泵（2）7.50.80.380.88126.4813.6420.72第10页共28页节能灯（150）0.0360.90.2210.032400.03240.085碘钨灯（10）1+0.90.2210.900.92.36总计304.236311.814218.06385.643.2.无功功率的补偿设计要求达到的功率因数为0.92以上，需要进行无功补偿。无功功率的人工补偿装置：主要有同步补偿机和并联电抗器两种。由于并联电抗器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此并联电抗器在供电系统中应用最为普遍。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0.92，补偿前功率因数0.808565.64311.814/38/SPcosc采用低压补偿，可取补偿后为0.94则需补偿功率var115.37)94.0tanarccostanarccos(311.814)tan`tan(kPQC并联电容器取型号BZMJ0.4-30-3（309页表A-2）型4个补偿后功率因数954.0/814.311/120-218.06311.814QC.C-QP2222PCOS第11页共28页满足要求3.3短路电流的计算短路电流计算的目的和步骤短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算。当电源运行状态变化时，短路电流发生显著变化，选择设备时，需要知道通过该设备最大可能的三相短路电流，因此要