电气工程基础课程设计--车间动力及照明设计.docx

电气工程基础课程设计题 目：题目10 车间动力及照明设计学生姓名：曾兴 学生学号：0908130421 指导教师：孙妙平 学 院：信息科学与工程学院 专业班级：工程试验（电气）1301班前言低压配电系统由配电变电所（通常是将电网的输电电压降为配电电压）、高压配电线路（即1千伏以上电压）、配电变压器、低压配电线路（1千伏以下电压）以及相应的控制保护设备组成。本设计报告文主要是对动力车间供配电系统的电气部分进行设计。工厂由户外引入6kV的高压电源，经过车间变电所降为220/380V的低压电，直接供给工厂车间的动力系统和照明系统。在选择电气设备之前，先对工厂负荷进行计算，确定工厂总的负荷容量，同时在低压母线侧进行无功功率的补偿，以提高功率因数。根据补偿后的负荷容量，选择工厂变电所变压器的容量和台数，然后确定工厂采用的供电系统，选择合适的车间配电方案，即选择电缆和导线，选择低压配电设备和保护设备，确定低压配电线路敷设方式，设计防雷与接地装置等。高压一次设备、低压一次设备和导线截面积选择时，都必须满足电路正常条件下和短路故障条件下工作的要求。电气设备不仅要满足在短路故障条件下的工作要求，还必须按最大可能的短路故障时的动稳态度和热稳态度进行校验，以判断设备是否满足工作要求。电路发生三相短路时的短路电流电流最大，计算三相短路电流，以进行设备的校验。最后，进行继电保护和防雷接地，来提高系统的安全性和可靠性。本设计的指导老师为唐建湘老师，在此感谢他的耐心指导。由于本人水平有限，设计中难免出现不足之处，敬请各位老师批评指正。目 录前言21课程设计说明11.1设计要求：1车间动力及照明设计，要求12电力负荷及其计算22.1 负荷分级及供电电源措施22.1.1 工厂电力负荷的分级22.1.2 各级负荷的供电措施22.2工厂计算负荷的确定32.2.1需要系数法确定计算负荷32.2.4工厂负荷的计算42.3无功功率补偿72.3.1功率因数72.3.3无功补偿的计算73变压器的选择93.1电力变压器组别选择93.1.1电力变压器的连接组别93.2电力变压器容量选择及校验93.2.1变压器台数和容量的选择93.2.2电力变压器的校验114车间变配电所的主接线图124.1电气主接线的概况124.2车间变电所的主接线图124.2.1车间变电所主接线图概述124.2.2本工厂变电所主接线的确定135 短路电流的计算135.1.1短路的形式135.2无限大容量电力系统的三相短路计算135.2.1工厂三相短路电流的计算136车间的配电156.1低压配电线路接线方式156.2低压配电系统的接地型式167线路选择177.1 变电所高压进线和低压出线的选择177.1.1变电所进线方式的选择177.1.2 变配电所进出导线和电缆的选择177.1.3各类电力线路的导线截面的选择步骤187.1.4 电力线路选择的具体公式187.1.5 设计进出线的选择197.2 车间配电线路设计207.2.1 6KV高压母线的选择227.2.2车间变电所低压侧母线的选择：228继电保护与防雷接地238.1工厂的继电保护238.1.1继电保护的选择238.1.1继电保护的参数计算238.2工厂的防雷与接地25总结26参考文献271课程设计说明1.1设计要求：车间动力及照明设计，要求（1） 确定低压配电系统方案；（2） 计算低压配电线路的负荷以及选择电缆和导线；（3） 选择低压配电设备和保护设备；（4） 确定低压配电线路敷设方式；（5） 设计防雷与接地装置等。1.2设计依据： 表1.1用电设备明细表：序号设备名称(型号)台数设备容量备注单台设备总容量1皮带车床1992普通车床C62045.5223扭头刨床B66543124立式铣床Z5351995砂轮机S35L30011.751.756工具磨床M602511.751.757插床B593214.54.58普通车床C620-127.5159普通车床C6301111110弓形锯床G7211.51.511万能铣床X62W19912滚齿机Y381454513普通车床C611001454514龙门刨床B201261707015立式钻床Z53515.55.516镗床T681101017摇臂钻床Z3517.57.518电动单梁吊车Q=3吨112.512.519三相墙壁插座1513520通风机1101021照明10合计1. 电源条件：从本厂25/6kV总降压站引入距离400米6kV出口容量100MVA出线定时限过流保护，整定时间为1.0秒，要求供电系统供率因数在0.9以上，在高压侧计量。2. 负荷等级：三级负荷。2电力负荷及其计算 2.1 负荷分级及供电电源措施2.1.1 工厂电力负荷的分级 工厂的电力负荷，按GB 50052-1995供配电系统设计规范规定，根据对供电可靠性及中断供电在政治、经济上造成的损失或影响的程度进行分级，负荷可以分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。 一级负荷 符合下列条件之一的，为一级负荷 1）中断供电，将造成人身伤亡的负荷； 2）中断供电，将在政治、经济上造成重大损失的负荷； 3）中断供电，将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作的负荷。 在一级负荷中，当中断将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所不允许中断的负荷，应视为特别重要的负荷。 二级负荷 符合下列条件之一的，为二级负荷 1）中断供电，将在政治上、经济上造成较大损失的负荷； 2）中断供电，将影响重要用电单位的正常工作的负荷。 三级负荷 不属于一、二级负荷者为三级负荷。本次设计所涉及的负荷均为三级负荷。2.1.2 各级负荷的供电措施 三级负荷的供电措施：三级负荷对供电无特殊要求，可采用单回路市电供电。但应使配电系统简洁可靠，尽量减少配电级数，低压配电级数一般不超过四级，并且应在技术经济合理的情况下，尽量减少电压偏差和电压波动。2.2工厂计算负荷的确定2.2.1需要系数法确定计算负荷本此设计采用的是需要系数确定计算负荷。 基本公式需要系数法确定用电设备组的有功计算负荷的基本公式为： 式（2.1）无功计算负荷为： 式（2.2）视在计算负荷为： 式（2.3）计算电流为： 式（2.4）-需要系数-有功计算负荷，单位为kW-无功计算负荷，单位为kvar-视在计算负荷，单位为kVA-用电设备组的平均功率因数-用电设备组平均功率因数的正切值 多组用电设备计算负荷的确定在确定拥有多组用电设备的干线上或车间变电所低压母线上的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素。因此在确定多组用电设备的计算负荷时，应结合具体情况对其用功负荷和无功负荷分别计入一个同时系数和。对车间干线，取对低压母线，分两种情况：1）由用电设备组计算负荷直接相加来计算时，取2）由车间干线计算负荷直接相加来计算时，取总的有功计算负荷为： 式（2.5）总的无功计算负荷为： 式（2.6）以上两式中的和分别为各组设备的有功和无功计算负荷之和。总的视在计算负荷为： 式（2.7）总的计算电流为： 式（2.8）由于各组设备的功率因数不一定相同，因此总的视在计算负荷和计算电流一般不能用各组的视在计算负荷或计算电流之和来计算。2.2.4工厂负荷的计算由基本资料表2.1车间用电设备明细表序号设备名称(型号)台数设备容量有功计算负荷无功计算负荷线电流Ic单台设备总容量1皮带车床1992普通车床C62045.5223扭头刨床B66543124立式铣床Z5351995砂轮机S35L30011.751.756工具磨床M602511.751.757插床B593214.54.58普通车床C620-127.5159普通车床C6301111110弓形锯床G7211.51.511万能铣床X62W19912滚齿机Y381454513普通车床C611001454514龙门刨床B201261707015立式钻床Z53515.55.516镗床T681101017摇臂钻床Z3517.57.5车床总计算负荷69.875120.8918电动单梁吊车Q=3吨112.512.51.8753.2519三相墙壁插座1513520通风机110108621照明101450合计全厂计算负荷213.51126.24376.86车间各用电设备均为三级负荷，采用需要系数计算该车间的计算负荷。1） 车间机床设备：对于大批和流水作业生产的冷加工机床，查资料得其需要系数为0.25，cos=0.5,tan=1.73,则可算得其有功计算负荷：Pc1=Kne1Ps1 =0.25×9+22+12+9+1.75+1.75+4.5+15+11+1.5+9+45+45+70+5.5+10+7.5=69.875kWQc1=Pc1tan=69.875×1.73kvar=120.89kvar2) 电动单梁吊车:其需要系数为0.15，cos=0.5,tan=1.73Pc2=Kne2Ps2=0.15×12.5kW=1.875kW Qc2=Pc2tan=1.875×1.73kvar3.25kvar3)通风机组:需要系数为0.8，cos=0.8,tan=0.75Pc3=Kne3Ps3=0.8×10kW=8kW Qc3=Pc3tan=8×0.75kvar=6kvar4)插座及照明设备：需要系数为1，cos=1,tan=0,Pc4=Kne4Ps4=1×10+135kW=145kW Qc4=Pc4tan=05)全厂总负荷取有功同时系数，无功同时系数则 Pc=0.95×69.875+1.875+8+145kW=213.51kWQc=0.97×120.89+3.25+6kvar=126.24kvar Sc=Pc2+Qc2=248.04kVA Ic=Sc3Un=376.86A 其功率因数： cos2=PcSc=0.86在符合计算中，新型低损耗电力变压器的功率损耗可按下列简化公式计算：有功损耗：PT0.01Sc无功损耗: QT0.05Sc 机器厂变压器高压侧的有功计算负荷：P1=Pc+PT=213.51+0.01×248.04kW=215.99kW机器厂变压器高压侧的无功计算负荷： Q1=Qc+QT=126.24+0.05×248.04=138.64kvar机器厂变压器高压侧的视在计算负荷： S1=P12+Q12=256.66kVA功率因数： cos1=P1S1=0.842.3无功功率补偿电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿。2.3.1功率因数无功补偿的选择要使供配电系统的功率因数提高，一般可从两个方面采取措施。一是提高用电设备的自然功率因数，自然功率因数是指不用任何补偿装置时的功率因数；一是采取人工补偿的方法使使总功率因数得以提高，总功率因数是指采用了补偿装置后得到的功率因数。这里主要是采用补偿装置来提高功率因素采用人工补偿提高功率因数的方法：人工补偿方法有发电机补偿、电容器补偿、调相机补偿和静止补偿器补偿，主要有两种，一是采用同步电动机补偿，一是采用并联电容器补偿。采用并联电容器补偿是目前供配电系统中普遍采用的一种无功补偿方法，也叫移相电容器静止无功补偿。它具有功损耗小、运行维护方便、补偿容量增减方便、个别电容器的损坏不影响整体使用等特点，但不能实现无级调节。2.3.3无功补偿的计算要使功率因数由cos提高到cos'，必须装设无功补偿装置，其容量为：Q'=Q0-Q0'=P0tan-tan'=P0qc 式（2.10）qc=tan-tan'，称为无功补偿率 工厂无功功率的补偿： Q=Pc(tan-tan') =213.51×tanarccos0.86-tan(arccos(0.92) =35.74kvar取Q为36kvar 补偿后变压器的容量和功率因数补偿后变压器器低压侧的视在计算负荷： Sc'=Pc2+Qc'2=213.512+(126.24-36)2kVA=231.79kVA变压器低压侧的计算电流：Ic'=Sc'3UN(2)=352.17A主变压器的功率损耗：PT'0.01×Sc'=0.01×231.79kW=2.32kWQT'0.05×Sc'=0.05×231.79kvar=11.59kvar变压器高压侧的计算负荷：有功计算负荷：P1'=Pc'+PT'=213.51+2.32=215.83kW无功计算负荷：Q1'=Qc'+QT'=126.24-36+11.59=101.83kvar视在计算负荷：S1'=P1'2+Q1'2=238.65kVA计算电流：I1'=S1'3UN1=362.59A功率因数：cos1'=P1'S1'=0.904>0.9补偿后功率因数满足要求。3变压器的选择3.1电力变压器组别选择 3.1.1电力变压器的连接组别电力变压器的联结组别，是指变压器一、二次绕组因采取不同的联结方式而形成变压器一、二次侧对应的线电压之间不同相位关系。中压配电变压器有Yyn0,和Dyn11两种常见的联结组，配电变压器用Dyn11联结较之采用Yyn0联结有一下优点： 对Dyn11联结变压器来说，其3n次谐波电流在其三角形接线的一次绕组内形成环流，从而不致注入公共的高压电网中去，这交之一次绕组接成星形接线的Yyn0联结变压器更有利于抑制高次谐波电流。 Dyn11联结变压器的零序阻抗较之Yyn0联结变压器的零序阻抗小的多，从而更有利于低压单相接地故障保护的动作和故障的切除。 当低压侧接用单相不平衡负荷时，由于Yyn0联结变压器要求低压中性线电流不超过低压绕组额定电流的25%，因而严重限制了其接用单相负荷的容量，影响了变压器设备能力的发挥。GB 50052-1995供配电系统设计规范规定，低压为TN及TT系统时，宜与选用Dyn11联结变压器。Dyn11联结变压器的低压侧中性线电流允许达到低压绕组额定电流的75%以上，其承受单相不平衡负荷的能力远比Yyn0联结变压器大。因此，机器厂的电力变压器选择Dyn11联结形式。3.2电力变压器容量选择及校验3.2.1变压器台数和容量的选择 选择主变压器台数应考虑下列原则:1) 三级负荷一般设一台变压器，但考虑现有开关设备开断容量的限制，所选单台变压器的容量一般不大于1250kVA；当用电负荷所需的变压器容量大于1250kVA时，通常应采用两台或更多台变压器。2) 当季节性或昼夜性的负荷较多时，可将这些负荷采用单独的变压器供电，以便这些负荷不投入使用时，切除相应的供电变压器，减少空载损耗。3) 当有较大的冲击性负荷时，为避免对其他负荷供电质量的影响，可单独设变压器对其供电。4) 当有大量一、二级负荷时，为保证供电可靠性，应设两台或多台变压器。以起到相互备用的作用。5) 在确定变电所住变压器台数时，应考虑负荷的发展，留有一定的余量。 变压器容量的选择1）只装一台主变压器的变电所主变压器容量ST应满足全部用电设备总计算负荷Sc'的需求，即 STSc' 式（3.1）2) 装有两台主变压器的变电所 每台变压器的容量ST应该同时满足以下两个条件： a.任一台变压器单独运行时，宜满足总的计算负荷Sc'的大约60%-70%的需要，即ST(0.60.7)Sc' 式（3.2） b.任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷的要求。即ST(0.60.7)Sc 1+2' 式（3.3） 车间变电所主变压器的单台容量上限车间变电所主变压器的单台容量，一般不宜大于1000kVA。这一方面是受以往低压开关电器断流能力和短路稳定度要求的限制，另一方面也是考虑到可以使变压器更接近于车间负荷中心，以减少低压配电线路的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。 适当考虑负荷的发展应适当考虑今后510年电力负荷的增长，留有一定的余地。本工厂的负荷属于三级负荷，并且补偿后S1'=238.65kVA可选250kVA的变压器，考虑到今后发展的要求，选择S11-315/6型变压器一台。品牌：型号：S11额定容量：315KVA相数：三相铁芯形状：E型铁芯形式：芯式变压器冷却方式：油浸自冷绕组数：双绕组变压器调压方式：有载调压加工定制：是额定电压：6000V负载损耗：15600W阻抗电压：4%额定温升：30壳体防护等级：A产品认证：外形尺寸：1930mm重量：3t抗阻：1品牌：金卓尔型号：S11额定容量：315KVA相数：三相铁芯形状：E型铁芯形式：芯式变压器冷却方式：油浸自冷绕组数：双绕组变压器3.2.2电力变压器的校验电力变压器的额定容量ST是在一定温度条件下的持续最大输出容量。如果安住地点的年平均气温时，则年平均气温每升高1°C，变压器容量相应地减少1%，户外电力变压器的实际容量为 ST=1-0.av-20100ST 式（3.4）对于户内变压器，由于散热条件差，一般变压器室的出风口与进风口间有约15°C的温差，从而使处于室内中间的变压器环境温度比户外变压器环境温度要高出大约8°C，因此户内变压器的实际容量较之上式所计算的容量还要小8%。对于S9-315/10型变压器，考虑本地年平均气温为23.2°C，即年平均气温不等于20°C，对于室内变压器，其实际容量为ST'=0.92-0.av-20100ST=(0.92-23.2-20100)×315kVA =279.72kVA>238.65kVA因此，选择的变压器满足要求。4车间变配电所的主接线图4.1电气主接线的概况 电气主接线图即主电路图，是表示供电系统中电能输送和分配线路的电路图，亦称一次电路图。它的设计，直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。4.2车间变电所的主接线图4.2.1车间变电所主接线图概述车间变电所的主接线分两种情况：1） 有工厂总降压变电所或高压配电所的车间变电所其高压侧的开关电器、保护装置和测量仪表等，一般都安装在高压配电线路的首段，即总配电所的高压配电室内，而车间变电所只设变压器室和低压配电室，其高压侧多数不安装开关，或只安装简单的隔离开关、熔断器、避雷器等，如图3.1所示。图4.1 车间变电所高压侧主接线方案a）高压电缆进线，无开关 b）高压电缆进线，装隔离开关 c）高压电缆进线，装隔离开关-熔断器 d）高压电缆进线，装负荷开关-熔断器 e）高压架空进线，装跌开式熔断器和避雷器 f）高压架空进线，装隔离开关-熔断器和避雷器g）高压架空线，装隔离开关-熔断器和避雷器由图可以看出，凡是高压架空进线，变电所高压侧必须装设避雷器，以防雷电波沿着架空线路侵入变电所击毁电力变压器及其他设备的绝缘。而采用高压电缆进线时，避雷器则装设在电缆的首端，而且避雷器的接地端要连同电缆的金属外皮一起接地。此时变压器高压侧一般可以不再装设避雷器。如果变压器高压侧为架空线又经过一段电缆引入时，则变压器高压侧仍应装设避雷器。 2）工厂无总变、配电所的车间变电所工厂内无总降压变电所和高压配电所时，其车间变电所往往就是工厂的降压变电所，其高压侧的开关电器、保护装置和测量仪表等，都必须配备齐全，所以一般要设置高压配电室。在变压器容量较小、供电可靠性要求不高的情况下，就可以不设高压配电室，其高压侧的开关电器就装在变压器室的墙上或电杆上，而在低压侧计量电能，或者其高压柜就装在低压配电室内，在高压侧计量电能。4.2.2本工厂变电所主接线的确定本车间为三级负荷，供电可靠性要求较高，因此选择高压侧采用隔离开关-熔断器-避雷器（即g）的变电所主接线图。5 短路电流的计算5.1.1短路的形式在三相系统中，短路的形式有三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路等，其中两相接地短路，实质是两相短路。电力系统中，发生单相短路的可能性最大，而发生三相短路的可能性最小。但一般情况下，特别是远离电源的工厂供电系统中，三相短路的短路电流最大，因此造成的危害也最为严重。为了使电力系统中的电气设备在最严重的短路状态下也能可靠的工作，因此作为选择和校验电气设备用的短路计算中，以三相短路计算为主。5.2无限大容量电力系统的三相短路计算5.2.1工厂三相短路电流的计算画出短路等效电路图，如图5.1所示：图5.1短路等效电路图 求短路点K-1处短路电流和短路容量（Uc1=6kV）。1) 计算短路电路中各元件的电流和总阻抗。a.电力系统的电抗：X1=Uc12Sac=6kV2100MVA=0.36b架空线路的电抗：X2=X0L=0.35×0.4=0.14c电缆线路的电抗：X3=X(01)L1=0.08×0.02=0.0016计算总电抗：X1,2,3=X1+X2+X3=0.502计算K-1点的三相短路电流和短路容量。三相短路电流周期分量有效值:Ik=Uc13X1,2,3=6.91kA三相短路次暂态电流和稳态电流:IK'=I=Ik=6.91kA三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值:ishK=1.82IK=2.55×6.91=17.63kAIshK=1.51IK'=1.51×6.91=10.44kA三相短路容量:SK=3Uc1IK'=71.82MVA求K-2点三相短路电流和短路容量（Uc2=0.4kV）1)计算短路电路中各元件的电抗和总电抗a电力系统的电抗：X1'=Uc22Sac=0.42100=0.0016b架空线路的电抗:X2'=X0LUc2Uc12=6.22×10-4c电缆线路的电抗:X3'=X(01)L1Uc2Uc12=7.11×10-6d电力变压器的电抗：查表Uk%=4则X4'=Uk%100Uc22SN=4100×0.42315=0.0203总电抗X1,2,3,4'=X1'+X2'+X3'+X4'=0.02252) 计算K-2点三相短路电流和短路容量。三相短路电流周期分量有效值:Ik2=Uc23X1,2,3,4=10.27kA三相次暂态短路电流和短路稳态电流IK2'=I2=Ik2=10.27kA三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值：ishK2=1.84IK2=2.55×10.27=26.19kAIshK2=1.51IK2'=1.51×10.27=15.51kA三相短路容量：SK2=3Uc2IK2'=7.12MVA6车间的配电6.1低压配电线路接线方式工厂的低电压配电线路有放射式、树干式和环形三种基本结线方式。放射式结线的特点是：其引出线发生故障时互不影响，供电可靠性较高，而且便于装设自动装置。但有色金属消耗较多，采用的开关设备也较多。放射式接线方式多用于设备容量大或供电可靠性要求较高的设备供电。而树干式结线的特点正好与放射式接线相反。很适于供电给容量较小而分布均匀的用电设备。环形结线供电可靠性较高，但其保护装置及整定配合比较复杂。因此，根据金工车间的具体情况，本系统采用放射式和树干式组合的结线方式，能满足生产要求。6.2低压配电系统的接地型式我国220/380V低压配电系统，广泛采用中性点直接接地的运行方式，而且引出有中性线(N)、保护线(PE)或保护中性线（PEN）。中性线（N线）的功能：一是用来接用额定电压为系统相电压的单相用电设备；二是用来传导三相系统的不平衡电流；三是减小负荷中性点的电位偏移。保护线（PE线）的功能：它是用来保障人身安全、防止发生触电事故用的接地线。系统中所有设备的外露可导电部分（指正常不带电压但故障情况下可带电压的易被触及的导电部分，例如设备的金属外壳、金属构架等）通过保护线接地，可在设备发生基地故障是减少触电危险。保护中性线（PEN线）的功能：它兼有中性线和保护线的功能。这种线在我国通常称为“零线”，俗称地线。低压配电系统接地型式，分为TN系统、TT系统和IT系统。本车间主要因为车间内的车床有带电部分以及精度要求，所以对安全和电磁要求较高故选择 TN-S系统：其中的N线与PE线全部分开，设备的外露可导电部分均接PE线。由于PE线中无电流通过，因此设备之间不会产生电磁干扰。PE先断线时，正常情况下不会使断线点后边接PE线的设备外露可导电部分带电；但在断线点后边有设备发生一相接壳故障是，将使断线点后边其他所有接PE线的设备外露可导电部分带电，而造成人身触电危险。TN-S系统限制广泛应用于对安全要求较高的场所（如浴室和居民住宅等）及对电磁干扰要求较高的数据处理和精密检测等试验场所，也越来越多地用于住宅供电系统。图6.2 TN-S系统7线路选择7.1 变电所高压进线和低压出线的选择 7.1.1变电所进线方式的选择 架空线 ：在供电可靠性要求不很高或投资较少的中小型工厂供电设计中优先选用。 电缆 ：在供电可靠性要求较高或投资较高的各类工厂供电设计中优先选用。 7.1.2 变配电所进出导线和电缆的选择1、高压架空线1）一般采用铝绞线2）当档距或交叉档距较厂、电杆较高时，应采用铝绞线3）沿海地区及有腐蚀性介质的场所，宜采用铜绞线或防腐铝绞线2、高压电缆线1） 一般环境可采用铝心电缆；但在有特殊要求的场所，应采用铜心电缆2) 埋地敷设的电缆，应采用有外护层的铠装电缆；但在无机械损伤的场所，可采用塑料护套电缆或带外护层的铅包电缆3) 敷设在管内或排管内的电缆，一般用塑料护套电缆，也可采用裸铠装电缆4) 交联聚乙烯电缆具有优良的性能，应优先选用5） 电缆除按敷设方式和环境外，还应符合线路电压要求1、 低压电缆线1） 一般采用铝心电缆，但特别重要的或特别要求的线路可采用铜心电缆2） 明敷设电缆一般采用裸铠装电缆。当明敷在无机械损伤的场所可用无铠装电缆。明敷在有腐蚀性的场所，应采用塑料护管电缆或 防腐电缆7.1.3各类电力线路的导线截面的选择步骤1）对于低压电力线路 其负荷电流较大，导线发热是个突出的问题。因此，应先按发热条件选择，再依次 校验电压损耗和机械强度。2）对于照明线路 因照明器对线路的电压移非常敏感，线路的电压损耗是个突出的问题。因此，应先按电压损耗条件选择，再校验其发热条件和机械强度。3）对于较长的6-10KV高压线路 应先按经济电流密度选择，再校验其电压损耗和发热条件。但是对于厂区内很短的6-10KV高压线路以及高压母线，可以不按经济电流密度选择。4）对于较长的大电流线路或35KV及以上的高压线路，还应满足经济电流密度的要求5）对于矩型母线 应先按发热条件选择，校验其短路动、热稳定度。但可不必校验其电压损耗和机械强度。6）对于电缆线路 除应按低压动力线路或照明线路、高压线路的选择步骤外，还应校验其短路热稳定度，并使其额定电压不低于线路的工作电压。对于绝缘导线 也应按其短路热稳定度，并使其额定电压不低于线路的工作电压。对于低压电力线路 其负荷电流较大，导线发热是个突出的问题。因此，应先按发热条件选择，再依次几校验电压损耗和机械强度。7.1.4 电力线路选择的具体公式1、 按发热条件选择导线截面 对于相线当导线的截面A及周围的实际环境温度一定时，其允许的载流Ial量也一定,必须满足条件：IalIs0； （式7.5）对中性线其截面A0应按下列公式选择：当配电变压器为Yyn0联结时：A0=（0.5-0.6）A。当配电变压器为Dyn11联结时：A0=（0.7-0.8）A。对于保护线其截面APE应按下列公式选择：当A16mm2时，APEA。当16mm2A35 mm2时，APE16mm2当A35mm2时, APEN0.5A；对于零线其截面APEN应同时满足上述N线和PE线截面选择条件，此外还要满足下述公式：PNE干线采用单芯导线时铜芯线：APEN10mm2铝芯线：APEN16mm2PNE干线采用多芯导线时APEN4mm22、 按电压损耗条件选择导线截面 可按公式： U%=u%PL （式7.6） 计算出电压百分比。式中：u%电压损耗近似值，可以通过查表得到；P一次的计算负荷；L高压进线长度。工厂的高压配电区和低压动力区的允许电压损耗一般为5%，照明线路一般为2.5%-5%3、按经济密度选择导线截面线路的经济电流密度Jec的大小与线路类别、导线材料和工厂的年最大负荷利用小时数有关。可查表求得。为了使线路的年运行费用最低，线路的截面Aec应按下式选择 ： Aec= I30/Jec （式7.7）式中：I30为流过线路的计算电流。5、按短路热稳定度校验母线、绝缘导线和电缆的芯线截面 AAKmin （式7.8）7.1.5 设计进出线的选择（一）高压进线架空线长0.4km，变电所高压侧计算负荷P30=215.99KW。cos=0.9,I30=375.A,Tmax=5500h,线路允许的电压损耗为5%。1、 导线截面的选择： 按经济电流密度选择导线截面。由Tmax=5500h查参考资料一表8-31得经济电流密度Jec=0.90A/mm2，因此经济截面为： Aec= I30/Jec=376.86A/0.90=418.74mm2选标准截面120mm2，即选用LGJ-150型铝绞线。2、 校验发热条件：查参考资料二表ZL14-3得25时LGJ-150的允许载流量Ial=445A>I30=376.86A满足发热条件3、 校验机械强度查参考资料二表ZD8-12得6KV架空裸导线的最小截面Amin=35mm2因此LGJ-150满足机械强度要求4、 校验电压损失：利用LGJ-150和cos=0.9,UN=6KV,查参考资料二表ZD8-10得三相架空线路的电压损耗u%近似值（u%）/（KWkm）=0.844×10-3因此线电压损耗为 u%=（0.844×10-3）PL% =0.844×10-3×587×0.3%=4.32%<5%因此，满足电压损耗要求。（二）低压动力干线由低压配电屏引至各配电箱的配电干线共记7条，其中动力干线5条，照明干线2条。动力干线截面按发热条件选择截面，再校验机械强度。由于线路不长，故不需要校验其电压损失条件。以机加工一车间1号干线为例。1号干线计算电流按发热条件查参考文