某厂车间变电所及低压配电系统毕业设计

'西南科技大学城市学院本科生毕业论文III某厂车间变电所及低压配电系统设计摘要：本次设计是针对车间变电所和车间低压配电系统的设计，所以设计中采用10KV电源进线，然后经过车间变电所降为一般低压用电设备所需的电压220/380V；设计过程中先计算车间的总负荷和无功功率补偿，确定变压器容量及型号，再考虑的建设方案，变电所主接线方案的选择，高压一次设备的选择，低压一次设备的先择，进出线的先择，短路计算及开关设备的选择，二次回路方案的确定及继电保护的选择与整定，防雷保护及接零的设计，变电所电气照明的设计等关键词：变电所；低压配电系统；负荷计算；短路计算；电气设备选择；主接线；防雷保护；电气照明等 西南科技大学城市学院本科生毕业论文IIIAbstract：Theworkshopisdesignedforlow-voltagesubstationanddistributionsystemdesignworkshops,design10KVpowerlineused,andthenreducedtolowpressurethroughtheplantsubstationvoltageelectricalequipmentrequired220/380V;designprocessthefirstworkshopinthecalculationoftotalloadandreactivepowercompensation,determinethetransformercapacityandmodel,considertheconstructionplan,selectionofsubstationmainwiringscheme,ahigh-voltageequipmentselection,equipment,firstchoosealow-voltage,inletandoutletofthefirstchoice,shortcircuitcalculationsandswitchingequipmentselection,determinationandthesecondarycircuitprogramselectionandsettingofrelayprotection,lightningprotectionandaccesstozerodesign,lightingdesign,electricalsubstationKeywords:substation,lowvoltagedistributionsystems,loadcalculations,shortcircuitcalculations,electricalequipmentselection,themainwiring,lightningprotection,electricallighting,etc. 西南科技大学城市学院本科生毕业论文III目录第一章绪论11.1变电所的发展概况及其前景展望11.2设计内容及依据11.2.1设计内容11.2.2设计依据2第二章变电所的设计62.1变电所的负荷计算62.1.1变电所的负荷分级62.1.2负荷计算的目的62.1.3负荷计算方法的选择72.1.4变电所各车间的负荷计算82.2变电所的无功功率补偿计算162.2.1无功功率补偿的目的162.2.2无功功率补偿的计算162.2.3无功补偿方案的选择172.3车间变电所位置和型式的选择182.3.1变配电所所址的选择原则182.3.2变电所型式的选择182.4供电电压选择,变电所主变压器容量和台数的确定192.4.1供电电压的选择192.4.2变电器台数和容量的选择202.5变压器联结组标号的选择212.6变电所主接线方案的设计222.6.1只装有一台主变压器的小型变电所常见主接线图222.6.2主接线图的选择232.7短路电流的计算232.7.1短路计算的目的232.7.2短路电流计算24 西南科技大学城市学院本科生毕业论文III2.8变电所一次设备的选择与校验272.8.1电气设备的选择原则272.8.2变电所一次设备的选择校验272.8.3变压所高低压进出线的选择312.8.4导线和电缆的选择校验342.9变电所二次回路的设计及保护362.9.1变电所高低压侧常见二次回路及设备362.9.2变电所二次回路的保护和整定校验计算382.10变电所的防雷接地保护412.10.1防雷保护设计412.10.2公共接地装置设计41第三章低压配电系统的设计443.1车间低压配电系统的布线方案443.1.1低压配电系统常用接线方式443.1.2车间配电系统接线方案的选择453.2低压配电设备和保护设备的选择463.2.1一号加工车间配电箱设置方案的确定463.2.2各用电设备连接导线和配电保护设备的选择463.3配电线路敷设方式493.4加工一车间照明系统的设计503.4.1电光源，灯具及其布置初方案的选择503.4.2照明设计计算（利用系数法）503.4.3配电照明线截面的选择513.5低压配电系统接地保护和等电位联结523.5.1低压配电系统接地保护的选择523.5.2等电位联结52结束语53结束语53致谢54参考文献55 西南科技大学城市学院本科生毕业论文第一章绪论1.1变电所的发展概况及其前景展望随着国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高带来了电力负荷的高速增长。尤其是近两、三年来，由于电力负荷增长迅猛，而发电装机容量和输配电能力不足，造成全国近20个省市电力供应紧张，部分省市出现限电拉闸。与此同时，随着电力市场的开放，电力用户对电能质量和管理的要求也在提高，电力生产与供应企业也比以往任何时候都重重视电力系统的运行的经济性和安全性。电气化程度是衡量一个国家现代化水平的一个重要标志，随着电力系统自动化水平的提高，变电所综合自动化系统得到了发展。厂站综合自动化是集网络技术、通信技术、电力技术多学科多领域为一体，而形成的完整、安全可靠的综合自动化系统。自20世纪80年代末至今，我国变电所在新技术的运用上得到了飞速发展，如变电所监控技术，可通过远程监测、遥控和数据采集等来实时跟踪和采集变电所运行情况，反馈状态信息，达到及时控制各种危险事故；同时仿真技术也在变电所得到广泛的应用，对变电所电力设备实物、一次设备和二次设备接线图进行仿真，在变电所运行人员的培训中起到重要作用，提高了培训效率，缩短了培训周期，也进一步提高了运行人员的正确判断和处理事故的能力，防止事故扩大化和缩缩短事故处理埋单，从而确保电网安全、可靠、经济运行；另输电技术也得到更新如FACTS技术、紧凑型技术、导线能改善等技术的结合，主要有：（1）串并联补偿；（2）紧凑型线路；（3）动态无功补偿技术；（4）大截面耐热导线等。综合我国变电所的现状是老设备向新型设备转变，有人值班向无人值班变电所转变，交流传输向直流输出转变，国外主要是交流输出向直流输出转变。1.2设计内容及依据1.2.1设计内容电能是现代化工业生产的主要能源和动力，随着现代文明的发展与进步，社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求，而工厂供电系统的核心部分是变配电所。因此，设计和建造一个安全、经济、高质量的变电所是极为重要的。54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文本次设计是针对某机械厂车间的变电所和一号车间低压配电系统的设计，要求为该厂设计10/0.4kv车间降压变配电所及一号车间的低压配电系统设计，同时为二号加工车间、铸造车间和电修车间提供电源配给。1.2.2设计依据一、机加工一车间的生产任务本车间承担机修厂修理的配件生产。二、设计依据车间平面及设备布置图。（表1.1）本车间承担机修厂修理的件生产车间用电设备明细表。（表1.2~1.3）车间变电所配电范围车间变电所设在车间东南角，除为机械加工一车间配电外，还要为机械加工二车间、铸造、铆焊、电修车间配电，其用电设备明细表。（附3）机械加工二车间要求车间变电所低压侧提供三路电源（其中一回路为照明回路）；铸造车间要求车间变电所低压侧提供四路电源（其中一回路为照明回路）；铆焊车间要求车间变电所低压侧提供三路电源（其中一回路为照明回路）；电修车间要求车间变电所低压侧提供三路电源（其中一回路为照明回路）。负荷性质：三班工作制，年最大负荷利用小时数为3500h。三级负荷。供电电源条件：1）电源由35/10KV总降压变电所采用架空线路受电，线路长300M。2）工厂总降压变电所10KV母线上的短路容量按200MVA计。3）工厂总降压变电所10KV配电出线定时限过流保护装置的整定时间top=2s。4）要求车间变电所最大负荷时功率因数不得低于0.9。5）要求在车间变电所10KV侧进行计量。54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文车间自然条件气温历年最高气温：40.6℃历年最低气温：-7.7℃一月最低气温：5.3℃七月最高气温：29.6℃车间内计算气温：35℃C.地质水文：平均海拔500m，地层以砂粘土为主，地下水位为2m表1.1表1.2～3机加工一车间设备明细表(附表1.2)设备代号设备名称代号台数单台容量（KW）总容量（KW）1冷墩机GB-31555554 西南科技大学城市学院本科生毕业论文2冷墩机GB-3155553普通车床C620-117.6257.6254普通车床C620-117.6257.6255普通车床C620-117.6257.6256立式车床C512-1A135.735.77普通车床C62014.6254.6258普通车床C62014.6254.6259普通车床C62014.6254.62510普通车床C62014.6254.62511普通车床C62014.6254.62512普通车床C61614.6254.62513螺丝套丝机S-813913.1253.12514普通车床C630110.12510.12515管螺纹车床Q11917.6257.62516摇臂钻床Z3518.58.517立式钻床Z504013.1253.12518立式钻床Z504013.1253.125195吨吊车110.210.220立式车床C512-1A135.735.721立式车床C512-1A135.735.722刨床B66513323万能铣床X63WT1131324立式铣床X52K19.1259.12525滚齿机Y-3614.14.126插床B503214427弓锯机G7211.71.728立式钻床Z51210.6O.629电阻炉120（380V）2030电阻炉1242431电阻炉1454532车床CW6-1131.931.933立式车床C512-1A135.735.734卧式镗床J681101035单臂刨床B101017070机加工二车间、铆焊、电修车间的负荷计算(附表1.3)序号车间名称供电回路代号设备容量计算负荷KWP30/KWQ30/KvarS30/KVAI30/A1机加工二车间No.1供电回路15546.554.4　　No.2供电回路1203642.1　　54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文No.3照明回路1080　　2铸造车间No.4供电回路1606465.3　　No.5供电回路1405657.1　　No.6供电回路1807273.4　　No.7照明回路86.40　　3铆焊车间No.8供电回路1504589.1　　No.9供电回路17051101　　No.10照明回路75.60　　4电修车间No.11供电回路1504578　　No.12供电回路1464465　　No.13照明回路1080　　54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文第二章变电所的设计2.1变电所的负荷计算2.1.1变电所的负荷分级按照GB50052—1995《供配电系统设计规范》规定，电力负荷根据其对供电可靠性的要求及中断供电造成的损失或影响分为三级：1.一级负荷（firstorderload）一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者；或者中断供电将在政治、经济上造成重大损失者，如重大设备损失、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需长时间才能恢复等。因此一级负荷中断供电造成的后果是非常严重的，所以要求由两个电源供电，当中其中一个电源发生故障时，另一个电源应不致同时受到损失。2.二级负荷（secondorderload）二级负荷为中断供电将在政治、经济上造成较大损失者，如主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等。因二级负荷也属于重要负荷，要求由两回路供电，供电变电压器也应有两台。在其中一回路或一台变压器发生常见故障时，二级负荷应不致中断供电，或中断后能迅速恢复供电。3.三级负荷（thirdorderload）三级负荷为一般电力负荷，指所有不属于上述一、二级负荷者，对供电电源无特殊要求。2.1.2负荷计算的目的供电系统要能够可靠正常运行，就必须正确地选择系统中的所有元件，包括电力变压器、开关设备和导线电缆等。元件除应满足工作电压和频率的要求外，最重要的是满足负荷电流的要求，因此有必要对系统中各个环节的电力负荷进行统计计算。计算负荷是供电设计的基本依据，计算负荷确定的是否正确合理，直接影响到电气设备和导线电缆的选择是否经济合理。如果计算负荷确定过大，将使电气设备和导线电缆选得过大，造成浪费。如果计算负荷确定过小，又将使电气设备和导线电缆处于过负荷下运行，不只增加了电能损耗，更危险的是产生过热，导致绝缘过早老化甚至烧毁，引发火灾！由此可见，正确确定计算负荷意义重大。54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文2.1.3负荷计算方法的选择我国普遍采用的确定用电设备组计算负荷的方法，主要是需要系数法和二项式法。需要系数法是国际上通用的确定计算负荷的方法，最为简便实用。二项式的应用局限性较大，但在确定设备台数较少而容量差别悬殊的分支干线的计算负荷时，较之需要系数法合理，且计算也较简便。实践证明，生产的产品质量和劳动生产率与照明质量有密切的关系。良好的照明是保证安全生产、提高劳动生产率和产品质量、保障职工视力健康的必要措施。因此我对电气照明系统的设计和安装都进行了严格的规范，而车间一般照明的总的安装容量可以根据刘介才编著《工厂供电》附录表35查得照明的比功率，然后通过公式计算。负荷计算公式及参数列表（表2.1）名称公式备注用电设备组的容量—设备的额定容量－设备组的同时系数－设备组的负荷系数－设备组的平均效率－配电线路的平均效率－对应用电设备组的正切值－用电设备组的平均功率因数－用电设备组的额定电压54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文以上参数由用电设备组计算负荷直接相加来计算时取。用电设备组有功计算负荷需要系数无功计算负荷视在计算负荷计算电流有功负荷的同时系数无功负荷的同时系数总的有功计算负荷总的无功计算负荷总的视在计算负荷2.1.4变电所各车间的负荷计算2.1.4.1一号机械加工车间负荷计算1）一号加工车间的设备负荷统计见下表2.2一号机械加工车间设备明细（表2.2）设备代号设备名称代号台数单台容量（KW）总容量（KW）1冷墩机GB-3155552冷墩机GB-3155553普通车床C620-117.6257.6254普通车床C620-117.6257.6255普通车床C620-117.6257.6256立式车床C512-1A135.735.77普通车床C62014.6254.6258普通车床C62014.6254.6259普通车床C62014.6254.62510普通车床C62014.6254.62511普通车床C62014.6254.62512普通车床C61614.6254.62513螺丝套丝机S-813913.1253.12514普通车床C630110.12510.12515管螺纹车床Q11917.6257.62516摇臂钻床Z3518.58.517立式钻床Z504013.1253.12518立式钻床Z504013.1253.125195吨吊车110.210.220立式车床C512-1A135.735.721立式车床C512-1A135.735.722刨床B66513323万能铣床X63WT1131324立式铣床X52K19.1259.12525滚齿机Y-3614.14.126插床B503214427弓锯机G7211.71.728立式钻床Z51210.6O.654 西南科技大学城市学院本科生毕业论文29电阻炉120（380V）2030电阻炉1242431电阻炉1454532车床CW6-1131.931.933立式车床C512-1A135.735.734卧式镗床J681101035单臂刨床B1010170702）一号车间干线及设备分配一号车间分为WL1、WL2、WL3、WL4四号电源干线。WL1干线有13台金属冷加工机床组，分别分配给3个配电箱AP-1-1、AP-1-2、AP-1-3,其中AP-1-1供配2、3、4、5、6号设备机床（对应表1设备代号），AP-1-2供配8、9、10、11、12、13号设备机床，AP-1-2供配35号设备机床。WL2干线有3台电阻炉设备(29、30、31号设备)，对应配电箱AP-2-1。WL3干线有18台金属冷加工机床组，分别分配给3个配电箱AP-3-1、AP-3-2、AP-3-3,其中AP-3-1供配1、14、15、16、17、18、32、33号设备机床，AP-3-2供配19、20、21、22、23、24、34号设备机床，AP-3-3供配25、26、27、28号设备机床。WL4干线供配一号加工车间的照明系统。3）一号加工车间的负荷计算本次一号车间的负荷计算，根据设备容量及一号车间VL1、VL2、VL3干线的设备分配可知此三条干线按需要系数法计算，而VL4干线照明系统的负荷则按面积计算法。VL1号干线的负荷计算VL1号干线有13台（2、3、4、5、6/8、9、10、11、12、13/35）金属冷加工机床组Pe=55+7.625*3+35.7+4.625*6+3.125+70=214.45(kw)查刘介才编著《工厂供电》附录表1（用电设备组的需要系数、二项式系数及功率因数值），取Kd=0.2,cosａ=0.5,tanａ=1.73故：P30（L1）=0.2*214.45=42.89（kw）Q30（L1）=42.89*1.73=74.2(kvar)因此VL1总的负荷计算S30（L1）==85.7kV·AI30（L1）==130.2A2、VL2号干线的负荷计算54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文VL2号干线有3台电阻炉（29、30、31号设备）Pe=20+24+45=89(kw)查刘介才编著《工厂供电》附录表1取Kd=0.7,cosａ=1,tanａ=0故:P30（L2）=0.7×89=62.3kWQ30（L2）=17.8×0=0kvar因此VL2总的负荷计算S30（L2）==62.3kV·AI30（L2）==94.7A3、3号干线计算负荷（1）、18台（1、14、15、16、17、18、32、33/19、20、21、22、23、24、34/25、26、27、28号设备）金属冷加工机床组Pe=55+10.125+7.625+3.125*2+31.9+35.7*3+10.2+3+13+9.125+10+4.1+4+1.7+0.6=272.025(kw)查刘介才编著《工厂供电》附录表1,取Kd=0.2,cosａ=0.5,tanａ=1.73故:P30=0.2×272.025=54.405kWQ30=54.405×1.73=94.12kvar(2)吊车计算负荷查刘介才编著《工厂供电》附录表1，取Kd=0.15,,,P30=0.15*10.2=1.53kwQ30=1.53*1.73=2.64kvar因此VL3总的负荷计算P30（L3）=0.95*(54.405+1.53)=53.138kWQ30（L3）=0.97*(94.12+2.64)=93.857kvarS30（L3）==107.86kV.AI30（L3）==163.87A4机加工一车间照明负荷车间照明的安装容量.由车间工艺平面图可知车间照明总面积约为1080m2,查刘介才编著《工厂供电》附录表35可知单位面积安装功率P0=6w/m2(计算高度4-6m),则车间均匀布置的一般照明负荷为54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文P30=A*P0=1080*0.006kw=6.48kw其它部分的照明负荷见表2.3其他部分的照明负荷（表2.3）　单独使用一般照明照度（lx）面积（m2）安装功率（w）工具室303x6120工艺室303x6120低压配电室303x7.5120变压器室203x3.7575高压室303x3.75100总计　　535VL4的总照明负荷P30（L4）=6.48+0.535=7.015kw考虑到一号加工车间的照明系统日后的安装和整改，所以一号车间的照明设备总容量取10kw，现有功功率取8kw.综上所述一号加工车间总的负荷计算，如下由于车间干线计算负荷直接相加来计算时取K∑P=0.90~0.95K∑q=0.93~0.97一号加工车间总的负荷计算Pe（1）=214.45+89+282.225+10=595.675kwP30（1）=K∑P∑P30=0.95*(42.89+62.3+53.138+8)=158.012kwQ30（1）=K∑q∑Q30=0.97*(74.2+0+93.857+0)=163.015kvarS30（1）===227.028I30（1）===334.93A所以得：一号车间各干线负荷计算表2.454 西南科技大学城市学院本科生毕业论文54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文2.1.4.2机加工二号车间、铆焊、电修车间的负荷计算（1）机加工二号车间、铆焊、电修车间的负荷统计表2.5序号车间名称供电回路代号设备容量计算负荷KWP30/KWQ30/KvarS30/KVAI30/A2机加工二车间No.1供电回路15546.554.4　　No.2供电回路1203642.1　　No.3照明回路1080　　3铸造车间No.4供电回路1606465.3　　No.5供电回路1405657.1　　No.6供电回路1807273.4　　No.7照明回路86.40　　4铆焊车间No.8供电回路1504589.1　　No.9供电回路17051101　　No.10照明回路75.60　　5电修车间No.11供电回路1504578　　No.12供电回路1464465　　No.13照明回路1080　　54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文由表2.5可计算二号加工车间、铸造车间、铆焊车间、电修车间的负荷二号加工车间的负荷计算Pe（2）=155+120+10=285kwP30（2）=46.5+36+8=90.5kwQ30（2）=54.4+42.1+0=96.5kvar铸造车间的负荷计算Pe（3）=160+140+180+8=488kwP30（3）=64+56+72+6.4=198.4kwQ30（3）=65.3+57.1+73.4+0=195.8kvar铆焊车间的负荷计算Pe（4）=150+170+7=327kwP30（4）=45+51+5.6=101.6kwQ30（4）=89.1+101+0=190.1kvar电修车间的负荷计算Pe（5）=150+146+10=306kwP30（5）=45+44+8=97kwQ30（5）=78+65+0=143kvar2.1.4.3机械厂变电所总的负荷计算经上述计算可得机械加工一号车间、二号车间、铸造车间、铆焊车间、电修车间的总容量、有功计算负荷、无功计算负荷、计算电流。因此可以计算出机械厂总的负荷如下：总容量：Pe=Pe（1）+Pe（2）+Pe（3）+Pe（4）+Pe（5）=595.675+285+488+327+306=2001.675kw有功计算负荷：P30=P30（1）+P30（2）+P30（3）+P30（4）+P30（5）=(42.89+62.3+53.138+8)+90.5+198.4+101.6+97=653.828kw无功计算负荷：Q30=Q30（1）+Q30（2）+Q30（3）+Q30（4）+Q30（5）=(74.2+0+93.857+0)+96.5+195.8+190.1+143=793.45754 西南科技大学城市学院本科生毕业论文变压器低压侧（380v侧）总负荷计算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有功负荷和无功负荷分别计入一个同时系数（又称参差系数或综合系数）K∑P和K∑q；由于车间干线计算负荷直接相加来计算时取K∑P=0.90~0.95K∑q=0.93~0.97P30=K∑P∑P30=0.95*653.828=621.14kwQ30=K∑q∑Q30=0.97*793.457=769.65kvarS30===989.0KV.AI30（1）===1502.7A变电所各车间负荷计算表2.654 西南科技大学城市学院本科生毕业论文2.2变电所的无功功率补偿计算2.2.1无功功率补偿的目的在生产过程中，如果功率因数过低将导致系统中输送的总电流增加，使得供电系统中的电气元件，容量增大，从而使工厂内部的起动控制设备、测量仪表等规格尺寸增大，因而增大了初投资费用，而且增加电力网中输电线路上的有功功率损耗和电能损耗，从而影响负荷端的异步电动机及其它用电设备的正常运行，使电力系统内的电气设备容量不能充分利用。综上可知电力系统功率因数的高低是十分重要的问题，因此无功补偿可以提高电力网中各种有关部分的功率因数，保证电压质量、减少网络中的有功功率的损耗和电压损耗，同时对增强系统的稳定性有重要意义。2.2.2无功功率补偿的计算（1）补偿前的变压器容量和功率因数的计算变压器低压侧的视在计算负荷为S=kV·A=989kV·A主变压器容量选择条件为SS，因此未进行无功补偿时，主变压器容量应选为了1000kV·A。（参考刘介才编著《工厂供电》附录表8）这时变电所低压侧的功率因数为cos=621/989=0.63(2)无功补偿容量按规定，变电所高压侧的cos0.9，考虑到变压器本身的无功功率损耗△Q远大于其有功功率损耗△P，一般△Q=(4～5)△P，因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因数应略高于0.90，这里取cos＇=0.92。要使低压侧功率因数由0．63提高到0．92，低压侧需装设的并联电容器容量为Q=621×(tanarccos0.63—tanarccos0.92)kvar=502kvar取Q=540kvar（3）补偿后的变压器容量和功率因数补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为S＇=kV·A=662.2kV·A54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文因此主变压器容量可改选为800kV·A。比补偿前容量减少200kV·A。变压器的功率损耗为△P≈0.015S=0.015×662.2kV·A=9.9kW△Q≈0.06S=0.06×662.2kV·A=39.7kvar变电所高压侧的计算负荷为P＇=621.1kW+9.9ｋＷ=631kW　　　　Ｑ＇＝（769.7-540）kvar＋39.7kvar＝269.4kvar　　　　Ｓ＇＝（631^2+269.4^2）^(1/2)kV·A＝686.1kV·A补偿后工厂的功率因数为　　　　　　　cos＇=P＇/S＇=631/686.1=0.92这一功率因数满足规定（0.9）要求。（4）无功补偿前后比较=1000-800=200KV.A主变压器容量在补偿后减少了200KV.A，不仅会减少基本电费开支，而且由于提高了功率因数，还会减少电度电费开支。无功功率补偿计算表2.7项目cos计算负荷/KW/kvar/kVA/A380V侧补偿前负荷0.63621.1769.7989.01502.7380V侧无功补偿容量540380V侧补偿后负荷0.92621.1229.7662.21006.1主变压器功率损耗9.939.710KV侧负荷计算631.0269.4686.139.62.2.3无功补偿方案的选择（1）无功补偿装置类型的选择无功补偿装置可分为两大类：串联补偿装置和并联补偿装置。目前常用的补偿装置有：静止补偿器、同步调相机、并联电容器。本次设计应采用并联电容器的低压集中补偿方式。(2)电容器个数的计算54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文在本次设计中选择电容器额定容量10Kvar,额定电容200uF,型号BCMJ0.4-10-3,所以电容器个数N计算如下：N==540/15=36(台)（3）无功补偿选择方案见表2.8无功补偿补偿容量540kvar总无功电流值779A电容器VarPlus投切步组合1,1,2,2,2安装组合(15kvar×2)×2+(15Kvar×4)×8功率因数控制器VarlogicNR6　VarlogicNR12　程序选择OPTIM断路器2*NS630/3*NS400熔断器80A3*2160A3*8接触器LC1-DPK12M7C2LC1-DWK12M7C8Blokset推荐柜宽(mm)2*900推荐柜深(mm)2*1000推荐柜高(mm)22002.3车间变电所位置和型式的选择变配电所担负着从电力系统受电，经过变压，然后分配电能的任务。变配电所是工厂供电系统的枢纽，在工厂中占有特殊重要的地位。2.3.1变配电所所址的选择原则1）尽量靠近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。2）进出线方便，特别是要考虑便于架空线出线。3）靠近电源侧，特别是在选择工厂总变配电所进要考虑这一点。4）设备运输方便，以便运输电力变压器和高低压开关柜等大型设备。5）不应设在有剧烈振动或高温以及多尘或有腐蚀性气体的场所。6）不应设在厕所、浴室或其它经常积水场所的正下方。7）不应设在有爆炸危险或火灾危险环境的正上方或正下方。2.3.2变电所型式的选择54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文因为此机械加工厂规模较小，生产面积比较紧凑和生产流程要经常调整、设备也要相应变动的生产车间，所以宜采用附设变电所的型式。至于是采用内附式还是外附式，要依具体情况而定，经考虑本次变电所设计采用外附式，因为外附式不占或少占生产面积，而且变压器室处在车间的墙外方便输电力变压器和高低压柜等大型设备的运输。图2.110KV配电所及附设车间变电所布置方案示例1--10V电缆进线2--10KV高压开关柜3--10/0.4KV配电变压器4--380V低压配电屏2.4供电电压选择,变电所主变压器容量和台数的确定2.4.1供电电压的选择负荷性质：三班工作制，年最大负荷利用小时数为3500h。三级负荷。供电条件：1）电源由35/10KV总降压变电所采用架空线路受电，线路长300M。2）工厂总降压变电所10KV母线上的短路容量按200MVA计。54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文图2.2架空线短路示意图3）工厂总降压变电所10KV配电出线定时限过流保护装置的整定时间top=2s。4）要求车间变电所最大负荷时功率因数不得低于0.9。2.4.2变电器台数和容量的选择2.4.2.1变电器台数选择原则对供有大量一、二级负荷的变电所，应采用两台变压器，以便一台变压器发生故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所，也可考虑采用两台变压器。除上两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但是负荷集中而容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可采用两台或多台变压器。在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。2.4.2.2变压器台数和容量的选择变电所主变压器的选择根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器可以有下列两种方案：（1）装设一台主变压器，型式采用S9系列油浸式铜线电力变压器，而容量根据SN。T=800KVA>S30=662.2KV.A选择，但为工厂今后五年的发展和扩建，所以可选一台S9-800/10型油浸式铜线低损耗配电变压。至于工厂二级负荷的备用电源，由与邻近单位相联的高压，联络线来承担。（2）装设两台主变压器，型式也采用S9，每台容量按式SN·T≈（0.6～0.7）S30选择，即SN·T≈（0.6～0.7）×662.2kVA=(397.32～463.54)kVA因此选两台S9-400/10型低损耗配电变压器。（3）变电所变压器台数的技术参数和经济性比较（表2.9）。比较项目装设一台主变的方案装设两台主变的方案技术指标供电安全性满足要求满足要求供电可靠性基本满足要求满足要求供电质量由于一台主变，电压损耗略大由于两台主变并列，电压损耗略小灵活方便性只一台主变，灵活性稍差由于有两台主变，灵活性较好扩建适应性稍差一些更好一些54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文经济指标电力变压器的综合投资额查得S9-800/10的单价为91100元，而变压器综合投资约为其单价的2倍，因此综合投资约为：2*91100=18.22万元由表2-8查得S9-400的单价为5.31万元，因此两台综合投资为4×5.31万元＝21.24万元，比一台主变方案多投资6.3万元高压开关柜（含计量柜）的综合投资额查得5-15得JYN2-10型柜可按每台4.5万元计，其综合投资可按设备的1.3倍计，因此高压开关柜的综合投资约为4*1.3*4.5=23.4万元本方案采用6台GG-1A(F)柜，其综合投资约为6×1.5×3.5万元＝31.5万元，比一台主变方案多投资10.5万元电力变压器和高压开关柜的年运行费查表3-2，主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年:18.22*0.11=2.0042万元23.4*0.12=2.808万元总计：4.8122万元主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为6.752万元，比一台主变方案多耗3.046万元交供电部门的一次性供电贴费主变容量每KVA为800元，供电贴费=800KVA*0.8万元/KVA=640万元贴费为2×400×0.08万元＝64万元，比一台主变方案多交13.6万元从上表可以看出，按技术指标，以上两种方案均可承受三级至二级负荷性质的工厂供配电，但也可看出装设两台主变的主结线方案略优于装设一台主变的主结线方案，但按经济指标，则装设一台主变的方案远优于装设两台主变的方案，而且此变压器容量略大于选定容量，对工厂日后的发展有一定的可扩展性，因此决定采用装设一台主变的方案。2.5变压器联结组标号的选择变压器联结有Dyn11和Yyn0两种组别：1）Dyn11结线，具有输出电压质量高、中性点不漂移、防雷性能好等特点。在箱变低压侧三相负荷不平衡时，由于零序电流和三次谐波电流可以在高压绕阻的闭合回路内流通，每个铁心柱上的总零序磁势和三次谐波磁势几乎等于零，所以低压中性点电位不漂移，各项电压质量高；同样由于雷电流也可以在高压绕阻的闭合回路内流通，雷电流在每个铁心柱上的总磁势几乎等于零，消除了正、逆变换过电压，所以防雷性能好但存在非全相运行问题，可在低压主开关加装欠压保护装置。2）54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文Yyn0接线，当高压熔丝一相熔断时，将会出现一相电压为零，另两相电压没变化，可使停电范围减少至1/3。这种情况对于低压侧为单相供电的照明负载不会产生影响。若低压侧为三相供电的动力负载，一般均配置缺相保护，故此不会造成动力负载因缺相运行而烧毁。由可知Yyn0接线在生产过程中，不易出现大范围断电，对工厂生产不会产生无法弥补的经济损失，因此本次设计中变压器联结选用Yyn0型接线。2.6变电所主接线方案的设计电气设备的选择、配电装置的结构,今后供电的可靠性以及经济运行都与变电所主接线有着密切的关系。在本次设计中，由上述可知三级负荷车间变电所采用的是一台S9-800/10型号变压器，因此变电所主接线在满足安全,可靠供电的前提下,尽可能使接线简单经济，并考虑工厂今后5—10年的发展。2.6.1只装有一台主变压器的小型变电所常见主接线图图2.3a)高压侧采用隔离开关与熔断器或户外跌落式熔断器b)高压侧采用负荷开关与熔断器c)高压侧采用隔离开关与断路器1.高压侧采用隔离开关——熔断器或户外式跌开式熔断器的变电所主接线图（如图2.3.a）缺点：1）受隔离开关和跌开式熔断器切断空载变压器容量的限制，一般只用于500KV.A及以下容量的变电所中。2）供电可靠性不高，易发生事故，造成变电所停电。优点：只适用于三级负荷的小型变电所。54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文2.高压侧采用负荷开关——熔断器的变电所主接线图（如图2.3.b）缺点：1）在发生短路故障时，仍是熔断器熔断，因此供电可靠性不高。优点：1）由于负荷开关能带负荷操作，从而使变电所停电和送电的操作比上述主接线（图2.3.a）要简便灵活得多，也不存在带负荷拉闸的问题。2)在发生过负荷时，负荷开关可能有热脱扣进行保护，使开关跳闸。3）适用于三级负荷的小型变电所3.高压侧采用隔离开关——断路器的变电所主接线图（如图2.3.c）缺点：无明显缺点，除只适用于三级负荷的变电所，但供电容量较大。优点：1）变电所的停、送电操作十分灵活方便。2）高压断路器者配有继电保护装置，在变电所发生短路或过负荷时均能自动跳闸，而且在故障和异能性况消除后，又可直接迅速合闸，从而使恢复供电时间大大缩短。2.6.2主接线图的选择通过上述几种常见三级负荷一台变压器主接线图的比较，高压侧采用隔离开关——断路器的变电所主接线图适用于三级负荷且具有明显优示，其两路电源进线，具有更高的可靠性，可供二级负荷。如果低压侧还有联络线与其他变电所相连，甚至还可供少量一级负荷。但是本次变电所为三级负荷性质，而且从经济角度考虑，单路电源进线隔离开关——断路器的变电所主接线方案完全能满足设计需要。因此本次变电所采用三级负荷S9-800/10型变压器单回路电源进线隔离开关——断路器的变电所主接线方案设计（图2.3.c）。2.7短路电流的计算2.7.1短路计算的目的54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文工厂供电系统要求正常地不简断地用电负荷供电，以保证工厂生产和生活的正常进行。但是由于种种原因，也难免出现故障，而使系统的正常运行遭到破坏。系统中最常见的故障就是短路。短路就是指不同电位的导电部分之间的低阻性短接。短路后，短路电流比正常电流大得多；在大电力系统中，短路电流可达几万安甚至几十万安。如此大的电流可对供电系统产生极大的危害。因此必须尽力设法消除可能引起短路的一切因素；同时需要进行短路电流的计算，以便正确的选择电气设备，使设备具有足够的动稳定性和热稳定性，以保证在发生可能有的最大电流时不致损坏。为了选择切除短路故障的开关电器、整定短路保护的继电保护装置和选择限制短路电流的元件等，也必须计算短路电流。2.7.2短路电流计算绘制计算电路图2.4在工程中，短路电流的计算方法有两种:欧姆法和标的幺值法。由于各元件电抗均采用标幺值，与短路计算点的电压无关，因此无需进行电压换算，这也是工程上为什么短路计算图表都按标幺值编制的原因。此次设计中就采用标幺制法进行三相短路计算（1）确定基准值取S=100MV·A,U=10.5kV,U=0.4kV而I===5.5kA===144kA计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值电力系统的电抗标幺值由附录表8查得=200MV·A,因此==0.5电缆线路的电抗标幺值表2.10电力线路每相的单位长度电抗平均值（单位：）54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文线路结构线路电压6～10KV220/380V架空线路0.350.32电缆线路0.080.066由表2.9查得=0.08(/km),因此X=0.08(/km)×0.3km×=0.021)电力变压器的电抗标幺值由刘介才编著《工厂供电》附录表8查得%=4.5,因此X=X===5.625绘短路等效电路图如图3-6所示,图上标出各元件的序号和电抗标幺值，并标明短路计算点图2.5短路等短路等效电路图(标幺制法)(1)计算k-1点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量1)总电抗标幺植X=+X=0.5+0.02=0.522)三相短路电流周期分量有效值===10.6kA54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文3)其他三相短路电流　　＝＝＝10.6kA=2.55×10.6kA=27kA=1.51×10.6KA=16kA4)三相短路容量===192MV·A(1)计算k-2点的短路电路总电抗标幺值及三相短路电流和短路容量1)总电抗标幺值X=+X+X=0.5+0.02+5.625=6.1452)三相短路电流周期分量有效值===23.43kA3)其他三相短路电流＝＝=23.43kA=1.84×23.43kA=43.1kA=1.09×23.43kA=25.54kA4)三相短路容量===16.27MV·A以上计算结果列表为2.11短路计算结果（表2.11）短路计算点三相短路电流（kA）电压（kV）三相短路容量Sk(MV·A)Ik(3)ish(3)Ish(3)k-110.6271610.5192k-223.4343.125.540.416.2754 西南科技大学城市学院本科生毕业论文2.8变电所一次设备的选择与校验变配电所中承担输送和分配电能任务的电路，称为一次电路或主电路，一次电路中所有的电气设备，称为一次设备。2.8.1电气设备的选择原则高压一次设备的选择，必须满足一次电路在正常条件下和短路故障条件下工作的要求，同时设备应工作安全可靠，运行维护方便，投资经济合理。电气设备按正常条件下工作选择，就是要考虑电气装置的环境条件和电气要求。环境条件是指电气装置所处的位置、环境温度、海拔以及有无防尘、防腐、防火防爆等要求。电气要求是指电气装置对设备的电压、电流、频率等方面的要求；对一些断流电器，如开关、熔断器等，还应考虑其断流能力。电气设备按短路故障条件下工作选择，就是要按最大可能的短路故障时的动稳定度和热稳定度进行校验。对熔断器及装有熔断器保护的电压互感器，不必进行短路动稳定度和热稳定度的校验。对于电力电缆，也不必进行动稳定度的校验。2.8.2变电所一次设备的选择校验(1)按工作电压选则设备的额定电压一般不应小于所在系统的额定电压，即，高压设备的额定电压应不小于其所在系统的最高电压，即。=10kV，=11.5kV，高压开关设备、互感器及支柱绝缘额定电压=12kV，穿墙套管额定电压=11.5kV，熔断器额定电压=12kV。(2)按工作电流选择设备的额定电流不应小于所在电路的计算电流，即(3)按断流能力选择设备的额定开断电流或断流容量，对分断短路电流的设备来说，不应小于它可能分断的最大短路有效值或短路容量，即或对于分断负荷设备电流的设备来说，则为，为最大负荷电流。(4)隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验a)动稳定校验条件或54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文、分别为开关的极限通过电流峰值和有效值，、分别为开关所处的三相短路冲击电流瞬时值和有效值b)热稳定校验条件短路发热假想时间t可以近似地计算：t=t+0.05S在无限大容量系统中发生短路时，由于,因此t=t+0.05s当t>1s时，可认为t=t短路时间t，为短路保护装置实际最长的动作时间t与断路器（开关）的断路时间t之和，即t=t+t对于一般高压断路器（如油断路器），可取t=0.2s;对于高速断路器（如真空断路器、六氟化硫断路器），可取t=0.1~0.15s因此，热稳定度==因此可根据上述条件计算查一号车间各干线负荷计算表2.4和变电所各车间负荷计算表2.6刘介才编著《工厂供电》附录表得变电所10kV侧一次设备的选择校（表2.12）选择校验项目电压电流断流能力动稳定度热稳定度校验结果台数装置地点条件参数UNI302tima数据10kV39.6A10.6KA27KA10.6*(2+0.2)=247.254 西南科技大学城市学院本科生毕业论文一次设备型号规格额定参数UNINIocimaxt高压少油断路器SN10-10I/63010kV630A16kA40kA162×2.2=563合格2高压隔离开关GN-10/40010kV400A－40kA142×5=980合格7高压熔断器RN2-10-0.510kV0.5KA50kA－－合格2电压互感器JDJ-10-10/0.110/0.1kV－－－－合格2电流互感器LQJ-10-400/510kV80A－90.49KA900合格3避雷器FS4-1010kV－－－－合格1接地开关JN15-12/31.5-21015kV210A－－－合格1高压进线开关柜GG-1A(F)-11-----1电能计量柜GG-1A-J-----1避雷器及电压互感器开关柜GG-1A(F)-54-----2变电所380V侧一次设备的选择校验（表2.13）电压电流热稳定度台数54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文选择校验项目断流能力动稳定度校验结果装置地点条件参数UNI302tima数据380V989A21.3kA39kA317.6一次设备型号规格额定参数UNINIocimaxt低压断路器DW15－1500/3380V1500A40kV合格1低压断路器DZ20－100380V100A(大于I30)一般25kA合格7低压断路器DZ20－160380V160A(大于I30)一般25kA合格9低压断路器DZ20－200380V200A(大于I30)一般25kA合格1低压刀开关HD13－400/3380V400A-合格4低压刀开关380V600A－合格254 西南科技大学城市学院本科生毕业论文HD13－600/3低压刀开关HD13－1500/3380V1500A合格1电流互感器LMZJ1－0.5,800/5500V800/5A－合格2电流互感器LMZ1－0.5,500/5500V500/5A－合格5电流互感器LMZ1－0.5,160/5160V160/5合格14低压配电屏PGL1、2型-----72.8.3变压所高低压进出线的选择2.8.3.1导线和电缆选择的一般规定（1）架空线路导线的选择A.110KV及以上架空线路宜采用钢芯铝绞线，截面不宜小于150～185mm。35～66KV架空线路宜采用钢芯铝绞线，截面不宜小于70～95mm54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文.城市电网中3～10KV架空线路宜采用铝绞线，主干线截面应为150～240mm,分支线截面不宜小于70mm；但在化工污秽、高建筑物、人口密集区及沿海地区等，宜采用绝缘导线、铜绞线或铜芯铝绞线。B.架空线路导线的持续允许截流量，应按周围空气温度进行校正。周围空气温度应采用当地10年或以上的最热月的每日最高温度的月平均值。C.从供电变电所二次侧出口到线路末端变压器一次侧入口的6～10KV架空线路电压损耗，不宜超过供电变电所二次侧额定电压的5%。D.架空线路导线的截面，不应小于机械强度所要求的最小截面，如附刘介才编著《工厂供电》附录表18所示。电缆的选择A.电缆型号应根据线路的额定电压、环境条件、敷设方式和用电设备的特殊要求等条件选择。B.电缆的持续允许截流量，应按敷设处的周围介质温度进行校正。C.沿不同冷却条件的路径敷设电缆时，当冷却条件最差段的长度越过10mm时，应按该段冷却条件选择电缆截面，或只对该段采用大截面的电缆。D.电缆应按短路条件验算其热稳定度。电缆在短路时最高允许温度应符合刘介才编著《工厂供电》附录表11规定的数值。E.农村电网中各级配电线路不宜采用电缆线路。2.8.3.2导线和电缆截面的选择原则为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，电力线路的导线和电缆截面的选择必须满足下列条件：(1)发热条件导线和电缆(包括母线)在通过计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。即应使其允许载流量Ial不小于通过相线的计算电流I30，如果导线敷设地点的环境温度与导线允许载流量所采用的环境温度不同时，则导线的允许载流量应乘以以下温度校正系数：(5-36)式中，为导线额定负荷时的最高允许温度；为导线允许载流量所采用的环境温度；为导线敷设地点实际的环境温度。54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文(2)电压损耗条件导线和电缆在通过计算电流时产生的电压损耗，不应超过其正常运行时允许的电压损耗值。对于工厂内较短的高压线路，可不进行电压损耗的校验。(3)经济电流密度35kV及以上的高压线路及35kV以下的长距离、大电流线路，其导线(含电缆)截面宜按经济电流密度选择，以使线路的年运行费用支出最小。按经济电流密度选择的导线截面，称为“经济截面”（为线路的计算电流，经济电流密度）。工厂内的10kV及以下线路，通常不按经济电流密度选择。(4)机械强度导线(包括裸线和绝缘导线)截面不应小于其最小允许截面，如刘介才编著《工厂供电》附录表18和表19所列。对于电缆，不必校验其机械强度，但需校验其短路热稳定度。母线则应校验其短路的动稳定度和热稳定度，而且对于绝缘导线和电缆，还应满足工作电压的要求。根据工程设计经验，一般10kV及以下高压线路和低压动力线路，通常先按发热条件来选择导线和电缆截面，再校验电压损耗和机械强度。低压照明线路，因其对电压水平要求较高，通常先按允许电压损耗进行选择，再校验发热条件和机械强度。对于长距离、大电流线路和35kV及以上的高压线路，则可先按经济电流密度确定经济截面，再校验其他条件。按上述经验来选择计算，通常容易满足要求，较少返工。2.8.3.3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，因此中性线的允许载流量，不应小于三相系统的最大不平衡电流，同时应考虑谐波电流的影响。1)一般三相四线制线路中的中性线截面A0应不小于相线截面Aφ的50%，即2)两相三线线路及单相线路的中性线截面A0由于中性线电流与相线电流相等，因此其中性线截面A0与相线截面Aφ相同，即3)三次谐波电流突出的三相四线制线路的中性线截面A0由于各相的三次谐波电流都通过中性线，使得中性线电流可能等于甚至超过相线电流，因此中性线截面A054 西南科技大学城市学院本科生毕业论文宜等于或大于相线截面Aφ，即(2)保护线(PE线)截面的选择保护线要考虑三相系统发生单相短路故障时单相短路电流通过时的短路热稳定度。根据短路热稳定度的要求，保护线(PE线)截面APE，按GB50054-1995《低压配电设计规范》规定，当其材料与相线相同时，其最小截面应满足下表的要求。表2.14PE线的最小截面相线芯线截面PE线最小截面(3)保护中性线(PEN线)截面的选择因为保护中性线兼有PE线和N线的双重功能，因此选择截面时应同时满足上述PE线和N线的要求，取其中的最大截面。2.8.4导线和电缆的选择校验（1）10KV架空线高压侧计算电流I=39.6A按发热条件，查刘介才编著《工厂供电》附录18和表20得气温40取=109A,则导线截面A=25mm。因此型号为LGJ-25（2）高压电缆进线高压侧计算电流为I=39.6A按其发热条件,查刘介才编著《工厂供电》附录23得气温40取=112A，则导线截面积A=25mm因此型号为YJV22-3×25-SC51-FC埋地敷设（3）高压母线高压侧计算电流为I=39.6A按其发热条件,查刘介才编著《工厂供电》附录21得气温40取=11254 西南科技大学城市学院本科生毕业论文A，则导线截面积A=25mm。因此型号为LMY-3(15×3)-FC，沿地暗敷。（4）各车间低压动力干线查负荷计算统计表可查得各供电回昭WL1～WL17（其中有12条动力干线，5条照明干线）的计算电流I的值，考虑到导线的统一敷设和管理以今后干线负荷的增加，因此此次设计中各低压动力干线统一采用最大动力干线回路的计算电流I为参照标准。所以：Imax=163.9A,按其发热条件,查刘介才编著《工厂供电》附录23得气温40取=224A，则导线截面积A=70mm，PEN线按相线A>0.5,则导线截面积A=35mm。因此各低压动力干线型号统一为：YJV22-3×70+1×35-FC,沿地暗敷。照明线路计算电流I=12.2A，按其发热条件,查刘介才编著《工厂供电》附录23得气温40取=43A，则导线截面积A=6mm因此照明干线型号为：BV-3×6+1×4-FC,沿地暗敷（5）低压母线低压侧计算电流I=1006.1A按按其发热条件,查刘介才编著《工厂供电》附录21得气温40取=1274A，则导线截面积A=80×8mm，PEN线按相线A>0.5,则导线截面积A=63×8mm。因此型号为：LMY-3×(80×8)+1×（63×8）-FC导线和电缆的选择校验（表2.15）如下：/A按发热条件型号/铺设方式相线A/mmPENA/mm10KV架空线39.6109A/40CLGJ-25架空25高压电缆进线39.6112A/40CYJV22-10000-3×25-SC51-FC2554 西南科技大学城市学院本科生毕业论文高压母线39.6480ALMY-3(40×4)-FC40×4联络线39.6112A/40CYJV22-10000-3×25-SC51-FC25低压母线1006.11128LMY-3(80×8)+（63×8）80×863×8各车间低压动力干线Imax=163.9A224A/40CYJV22-3×70+1×35-FC7035各照明干线12.227A/40CBV-3×6+1×4-FC64注：LGJ:钢芯铝绞线YJV:交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆LMY：矩形硬铝母线BV：铜芯塑料线SC51-FC：埋地敷设FC:沿地暗敷PC:硬塑料管敷设2.9变电所二次回路的设计及保护凡是来控制、指示、监测和保护一次设备运行的电路，称为二次回路。二次回路通常接在互感器的二次侧。二次电路中的所有电气设备，称为二次设备。2.9.1变电所高低压侧常见二次回路及设备（1）高压断路器的操动机构与信号回路断路器采用弹簧操作机构的断路器控制和信号回路如图2.6所示54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文WC--控制小母线WS--信号小母线WAS--事故音响信号小母线SA--控制开关SB--按钮SQ--储能位置开关YO--电磁合闸线圈YR--跳闸线圈QF1~6--断路器辅助触点M--储能电机GN--绿色指示灯RD--红色指示灯KM--继电保护出口触点（2）变电所的电能计量回路：变电所高压侧装设专用计量柜，装设三相有功电度表和无功电度表（分别计量全厂消耗后有功电能和无功电能，并据以计算每月工厂的平均功率因数。计量柜由上级供电部门加封和管理）。（3）变电所的测量和绝缘监察回路：54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文图2.710kV线路测量和计量仪表的原理电路变电所高压侧装有电压互感器一避雷器柜，其中电压互感器为3个，JDZJ-10型组成Y0/Y0/Δ的结线，用以实现电压测量和绝缘监察，作为各用电源的高压联线上，装有三相有功电度表，三相无功电度表和电流表。（4）低压侧二次设备图2.8380V线路测量和计量仪表的原理电路低压侧的动力出线上，均装有有功电度表和无功电度表，低压照明线路上装有三相四线有功电度表，低压并联电容器组线路上，装有无功电度表，每一回路均装有电流表。2.9.2变电所二次回路的保护和整定校验计算2.9.2.1主变压器的继电保护装置本次设计采用定时限过电流保护，GL15型感应式过电流继电器速断保护，过负荷保护设计如图2.954 西南科技大学城市学院本科生毕业论文2.9.2.2二次回咱的整定和检验（1）定时限过电流的整定过电流保护动作电流的整定利用式式中——变压器的最大负荷电流——保护装置的可靠系数，取1.3——电流继电器的返回系数，一般取0.8——电流互感器的变流比。2*800KV.A/(X10KV)=2X46=92A,,,因此动作电流为：,整定为13A.过电流保护动作时间的整定：因为变电所电力系统的终端变电所，故其过电流保护的动作时间的10倍动作电流动作时间整定为最短的0.5s。过电流保护灵敏系数的检验利用式式中54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文——在电力系统最小运行方式下，低压母线两相短路电流折合到变压器的高压侧的值——继电保护动作电流折合到一次电路的值因此其保护灵敏系数为满足灵敏系数1.5的要求.GL15速断保护的整定与校验a）速断电流的整定利用式，,,，因此速断电流为：=速断电流倍数整定为:b)电流速断保护灵敏系数检验利用式，其中因此其保护灵敏系数为:按GB50062-92规定，电流保护（含电流速断保护）的最小灵敏系数为1.5，因此这里装设的电流速断保护的灵敏系数是达到要求的。按JBJ6-96和JGJ/T16-92的规定，其最小灵敏系数为2，也是满足要求的。（3）变电所低压侧的保护装置54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文低压总开关采用DW15-1500/3型低压断路照明，三相匀装过流脱扣器，既可保护低压的相间短路和过负荷（利用其延时脱扣器），而且所保护低压侧单相接地短路短路。经效验均能满足要求。2.10变电所的防雷接地保护2.10.1防雷保护设计1）直击雷的过电压保护在变电所屋顶装设避雷针或避雷带，并引出两根接地线与变电所公共接地装置相连。如变电所的主变压器装设在室外或露天配电装置时，则应在变电所外面的适当位置装设独立避雷针，其装设高度应使其防雷保护范围包括整个变电所。如果变电所处在其它建筑物的直击雷防护范围内时，则可不另设独立避雷针。按规定，独立避雷针的接地装置接地电阻。通常采用3~6根长、的钢管，在装设避雷针的杆塔附近作一排或多边形排列，管间距离，打入地下，管顶距地面。接地管间用的镀锌扁钢焊接相连。引下线用的镀锌扁钢，下与接地体焊接相连，并与装避雷针的杆塔及其基础内的钢筋相焊接，上与避雷针焊接相连。避雷针采用的镀锌圆钢，长1~1.5m。独立避雷针的接地装置与变电所公共接地装置应有3m以上距离。2）雷电侵入波的防护⑴在10kV电源进线的终端杆上装设FS4—10型阀式避雷器。引下线采用25mm×4mm的镀锌扁钢，下与公共接地网焊接相连，上与避雷针接地端螺栓连接。⑵在10kV高压配电室内装设有GG—1A（F）—54型开关柜，其中配有FS4—10型避雷器，靠近主变压器。主变压器主要靠避雷器来保护，防护雷电侵入波的危害。⑶在380V低压架空出线杆上，装设保护间隙，或将其绝缘子的铁脚接地，用以防护沿低压架空线侵入波的雷电波。2.10.2公共接地装置设计由资料得车间变压器容量为800kVA。电压为10/0.4kV，接线组为Yyn0，与工厂部降压变压器连接到车间变压器的架空电缆线长300m。⑴确定接地电阻值0.3A查表，此变电所的公共接地装置的接地电阻应满足以下条件54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文由上式计算：因此公共接地装置接地电阻。⑵接地装置的设计采用长2.5m、mm的钢管16根，沿变电所三面均匀布置，管距5m，垂直打入地下，管顶离地面0.6m。管间用40mm×4mm的镀锌扁钢焊接相连。变电所的变压器室有两条接地干线、低压配电室有一条接地干线与室外公共接地装置焊接相连，接地干线均采用25mm×4mm的镀锌扁钢。变电所接地装置平面布置图如图10-1所示。接地电阻的验算：根据刘介才编著《工厂供电》附录表27土壤电阻率参考值和附录表28.2垂直管形接地体的利用系数值可查得，满足欧的接地电阻要求。54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文图2.10变电所接地装置平面布置54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文第三章低压配电系统的设计3.1车间低压配电系统的布线方案3.1.1低压配电系统常用接线方式低压线路的作用是从车间变电所或建筑物变电所以380/220V的电压向车间或建筑物各用电设备或负荷点配电。低压配电线路常见接线方式有放射式、树干式和环形等接线方式。（1）放射式特点：发生故障时互不影响，供电可靠性较高，但在一般情况下，其有色金属消耗较多，采用开关设备也较多，且系统灵活性较差。这种线路多用于供电可靠性要求较高的车间，特别适用于对大型设备的供电。（如图3.1）（2）低压环形特点：环形接线供电可靠性高，任一段线路发生故障或检修时，都不至于造成供电中断，或者只是暂时中断供电，只要完成切换电源的操作，就能恢复供电。环形供电可使电能损耗和电压损耗减少，既能节约电能，又容易保证电压质量。但其保护装置及其整体配合相当复杂，如配合不当，易发生误动作，扩大故障范围。（如图3.2）（3）树干式特点：树干式接线的特点正好与放射式相反，其系统灵活性好，采用开关设备少，有色金属消耗也少；但干线发生故障时，影响范围大，所以供电可靠性较低。低压树干式接线在工厂的机械加工车间、机修车间和工具车间中应用相当普遍，因为它比较适用于供电容量小，且分布较均匀的用电设备组，如机床、小型加热炉等。（如图3.3）图3.1低压放射式接线图图3.2低压环形接线54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文(a)母线放射式配电的树干式(b)为变压器-干线式树干式图3.3低压树干式接线3.1.2车间配电系统接线方案的选择3.1.2.1车间配电系统接线方案的选择原则⑴在正常环境的车间内，当大部分用电设备为中小容量、且无特殊要求时，宜采用树干式配电。⑵当用电设备为大容量，或负荷性质重要，或在有特殊要求的车间内，宜采用放射式配电。⑶当部分用电设备距供电点较远，而批次相距很近、容量很小的次要用电设备，可采用链式配电；但每一回露环链设备不宜超过5台，其总容量不宜超过10kW。容量较小用电设备的插座，采用链式配电时，每一条环链回路的设备数量可适当增加。⑷在高层建筑物内，当向楼层各配电点供电时，宜采用分区树干式配电；但部分较大容量的集中负荷或重要负荷，应从低压配电室以放射式配电。⑸平行的生产流水线或互为备用的生产机组，根据生产要求，宜由不同的回路配电；同一生产流水线的各用电设备，宜由同一回路配电。⑹在TN及TT系统接地型式的低压电网中，宜选用Dyn11联结组别的三相变压器作为配电变压器。但单相不平衡负荷引起的中性线电流未超过变压器低压绕组额定电流的25%时，可选用Yyn0联结组别的配电变压器。3.1.2.2配电方案选择分析及确定在工厂的低压配电系统中，往往是几种接线方式的有机组合，依具体情况而定。不过在正常环境的车间或建筑内，当大部分用电设备容量不大且无特殊要求时，宜采用树干式配电，这主要是因为树干式配电较放射式配电经济且有成熟的运行经验。实践证明，低压树干式配电在一般正常情况下能够满足生产需要。低压树干式接线在工厂的机械加工车间、机修车间和工具车间中应用相当普遍，因为它比较适用于供电容量小，且分布较均匀的用电设备组，如机床、小型加热炉等。54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文图3.3（a）为一种变形的树干式接线，即链式接线。链式接线的特点与树干式接线相同，适用于用电设备距供电点较远而彼此相距很近，容量很小的次要用电设备。但链式相连的用电设备，一般不宜超过5台，总容量不超过10kW。所以经过以上的分析本次设计加工一号车间采用动力照明各一取了380/220V三相四线制TN-C。车间用电设备较多，排列整齐，且均属于第三类负荷。经综合考虑后采用母线放射式树干结线方式（图3.3.a），机加工一车间配电布置如附录图3。3.2低压配电设备和保护设备的选择3.2.1一号加工车间配电箱设置方案的确定一号车间分为WL1、WL2、WL3、WL4四号电源干线。WL1干线有13台金属冷加工机床组，分别分配给3个配电箱AP-1-1、AP-1-2、AP-1-3,其中AP-1-1供配2、3、4、5、6号设备机床（对应表1设备代号），AP-1-2供配8、9、10、11、12、13号设备机床，AP-1-2供配35号设备机床。WL2干线有3台电阻炉设备(29、30、31号设备)，对应配电箱AP-2-1。WL3干线有18台金属冷加工机床组，分别分配给3个配电箱AP-3-1、AP-3-2、AP-3-3,其中AP-3-1供配1、14、15、16、17、18、32、33号设备机床，AP-3-2供配19、20、21、22、23、24、34号设备机床，AP-3-3供配25、26、27、28号设备机床。WL4干线供配一号加工车间的照明系统。3.2.2各用电设备连接导线和配电保护设备的选择3.2.2.1连接导线的选择各用电设备连接导线选择方法：式中--用电设备的计算电流--用电设备的额定电流--用电设备的额定功率--用电设备的额定电压--用电设备的功率因数--用电设备的效率推出：,如按发热条件选择连接导线，则在范围内可确定各用电设备的连接导线。54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文由上述可知一号加工车间低压配电系统采用的额定电压为0.38，且除29、30、31号电阻炉的功率因数是1和设备效率是1，其余各用电设备功率因数都可按0.5和用电设备效率0.85计算。在计算过程中查刘介才编著《工厂供电》附录表23取VB塑料绝缘线在25环境下的允许载流量。（1）当导线截面积A=2.5mm时，则=32A=1.732×0.38×32×0.5×0.85=8.95KW则由负荷统计表查得一车间3、4、5、7、8、9、10、11、12、13、15、16、17、18、22号设备均可采用型号BV-3×2.5-SC15（2）当导线截面积A=6mm时，则=54A=1.732×0.38×54×0.5×0.85=15.12KW与上述比较9<15.12则由负荷统计表查得一车间14、19、23、24、34号设备均可采用型号BV-3×6-SC15（3）当导线截面积A=16mm时，则=103A=1.732×0.38×103×0.5×0.85=28.24KW与上述比较15.12<28.24查得负荷统计表中一车间除电阻炉外无此范围内的用电设备。(4)当导线截面积A=35mm时，则=168A=1.732×0.38×168×0.5×0.85=47.04A与上述比较28.24<47.04查得负荷统计表中一车间6、20、21、32、33号设备均可采用型号BV-3×35-SC32(5)当导线截面积A=70mm时，则=264A=1.732×0.38×264×0.5×0.85=73.92A与上述比较47.04<73.92查得负荷统计表中一车间1、2、35号设备均可采用型号BV-3×70-SC50(6)电阻炉导线的选择29、30、31号设备：54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文==68.4A按其发热条件,查刘介才编著《工厂供电》附录23取=135A，则导线截面积A=25mm。因此一车间29、30、31号设备均可采用型号BV-3×25-SC203.2.2.2低压配电保护设备的选择的方法（1）选择低压断路器时满足下列条件：A.低压断路器的额定电压应不低于保护线路的额定电压。B.低压断路器的额定电流应不小于它所安装的脱扣器额定电流。C.低压断路器的类型应符合安装条件、保护性能及操作方式的要求，因此同进选择其操作机构型式。（2）断路器还必须进行断流能力的校验：A.对动作时间在0.2s及以下的塑壳式断路器（DZ型），其极限分断电流应不小于通过它的最大三相短路冲击电流，即。（3）热脱扣器的选择与整定A.热脱扣器的额定电流应不小于线路的计算电流,即B.热脱扣器用于过负荷保护，其动作电流按下式整定：3.2.2.3低压配电保护设备的选择的计算加工一车间低压配电系统中根据各用电设备的额定容量相近性和功率因数相同性，在选择低压断路器计算时，可按15KW、30<70KW（=0.5）及电阻炉（=1）三部分计算。a.当15KW时=53.57A其起动电流（尖锋电流）=(5～7)=(5～7)×53.57=267.86～375A取热脱扣器额定电流=100A>,故初步选DW15-200和DW16-630校验断流能力：查刘介才编著《工厂供电》附录表13知，所选DW15-200型断路器的极限分断电流=20，且通过短路计算知=23.43A,故不满足54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文的断流能力；DW16-630型断路器的极限分断电流=30，且通过短路计算知=23.43A,故满足断流能力,所以选择DW16-630型断路器。设瞬时脱扣电流整定为3倍，即=3×100=300A，取=1.2，则=1.2×375=450A,不满足的要求，因此需增大脱扣电流。整定为5倍时，=5×100=500A>=1.2×375=450A,满足躲过尖锋电流的要求。所以低压配电系统加工一车间3、4、5、7、8、9、10、11、12、13、14、15、18、19、22、23、24、25、26、27、28号设备均可采用热脱扣器额定电流为100A,型号为DW16-630的低压断路器。b.当30<70KW时=250A其起动电流（尖锋电流）=(5～7)=(5～7)×250=1250～1750A取热脱扣器额定电流=300A>,故初步选DW15-600设瞬时脱扣电流整定为3倍，即=3×300=900A，取=1.2，则=1.2×1750=2100A,不满足的要求，因此需增大脱扣电流。整定为8倍时，=8×300=2400A>=1.2×1750=2100A,满足躲过尖锋电流的要求。校验断流能力：查刘介才编著《工厂供电》附录表13知，所选DW15-600型断路器的极限分断电流=30，且通过短路计算知=23.43A,故满足断流能力所以低压配电系统加工一车间1、2、20、21、32、33、35号设备均可采用热脱扣器额定电流为300A,型号为DW15-600的低压断路器。c.电阻炉低压断路器的选择29、30、31号电阻炉的功率因数=1，且=20KW,=24KW,=45KW，29、30号电阻炉额定容量相近有效电流可取==36.47A31号电阻炉==68.73A因此与上述比较，29、30、31号电阻炉均可采用热脱扣额定电流=100A，型号为DW16-630的低压断路器。3.3配电线路敷设方式（1）电缆的敷设方式54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文工厂中常见的电缆敷设方式，有直接埋地、利用电缆沟和电缆桥架等，而电缆隧道和电缆排管等敷设方式较少采用。（2）电缆敷设应符以下要求：避免电缆遭受机械性外力、过热及腐蚀等危害。在满足安全要求条件下使电缆较短。便于运行维护。应避开将要挖掘施工的地段。敷设电缆一定要严格遵守有关技术规程的规定和设计要求。竣工以后，要按规定的手续和要求进行检查和验收，确保线路的质量。本次低压配电系统一车间各配电支线均采用BV型绝缘导线钢管沿地暗敷设。动力配电箱安装高度中心距1.6m，铁壳开关安装高度1.5m。3.4加工一车间照明系统的设计3.4.1电光源，灯具及其布置初方案的选择根据本车间使用环境（本间面积较大，干燥且无腐蚀性气体，悬挂高度h为6~15m）及机加工使用要求，电光源宜选择高强气体放电灯，查参考选用带有GGY和NG型光源的混光灯具CXGC204-GN360，灯具布置方案采用矩型均匀布置。3.4.2照明设计计算（利用系数法）车间建筑结构，长度l=48m，跨度b=21m，柱距d=6m，屋架下弦高度H=10m，车间顶棚的反射率，墙壁的反射率，地面的反射率,对于车间设计要求采用混合照明，平均照度不低于100lx。（1）选用CXGC204-GN360型混合灯具，其光源为GGY-250型高压汞灯和NG-110型高压钠灯，每一灯具的光通量（2）计算RCR，灯具计算高度h=10m-0.8m=9.2m,则（3）查参考文献[2]表ZL13-30，知CXGC204-GN360型灯具的利用系数为。（4）根据计算所需灯具盏数为54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文取n=15来布置灯具，布置图见附图45）校验最大允许距高比，垂直方向为6/9.2=0.65<2.4(允许值，查参考文献[2]表2L（13-10）；平行方向为10/9.2=1.08<2.3。可见能满足照明均匀度的要求。6）计算实际照度值为满足规定照度100lx的照度的要求。其余照明灯具的选择见表3.2地点单独一般照明平均照度（lx）面积(mm2)所需功率（w）选择灯具工具室303×62×2602-PQ220-60工艺室303×62×2602-PQ220-60低压配电室303×7.52×2602-PQ220-60变压器室203×7.575PQ220-75高压室303×7.5100PQ220-1003.4.3配电照明线截面的选择本车间一般照明线路如图3.4所示，每盏灯的功率为0.36kw线路允许压降为2.5%1、各线路的功率矩，，，，，54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文2、选择照明干线AB段的导线截面因此AB线段的相线截面选，中性线截面选为。相线允许载流量，而计算电流，满足发热条件。最小允许截面为，因此满足机械强度要求。配电箱至所在灯具的支线均用BX-500(2X2.5)绝缘导线。3.5低压配电系统接地保护和等电位联结3.5.1低压配电系统接地保护的选择一般应采用220/380V中性点直接接地的三相4线制系统。具体是采用TN-C、TN-S还是TT配电系统。一般的生产车间，宜采用TN-C的配电系统，其PE线与N线合为PEN线，投资较省，能满足一般用电设备的要求。对于有电脑控制的高精度机床设备及其它有数据处理、抗电磁干扰要求较高的场合，宜采用TN-S的配电系统或TT配电系统。TN-S系统的PE线与N线是分开的，在其中某设备发生单相接地故障时，对其它设备产生的电磁干扰小。TT系统中各设备的PE线与电源的PE线互无电气联系，抗干扰性更好。对环境比较恶劣、安全要求较高的场合，也宜采用TN-S或TT配电系统。因此本设计采用TN-C配电系统3.5.2等电位联结等电位联结，是使电气装置各外露可导电部分和装置外可导电部分电位基本相等的一种电气连接。GB50054-1995《低压配电设计规范》规定：低压配电系统中采取接地故障保护时，在建筑物内应作总等电位联结。当电气装置或其某一部分的接地故障保护不能满足要求时，尚应在局部范围内做局部等电位联结。54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文结束语通过这一段时间的毕业设计，我经过长期的核实并进行了深入的调查研究，经过一段时间的工厂实习和社会调查，使我得到了很多的经验，并且巩固和加深以及扩大了专业知识面，锻炼综合及灵活运用所学知识的能力，正确使用技术资料的能力。达到了由学生向工程技术人员的过渡，为进一步成为优秀的技术人员奠定基础。通过毕业设计，学生应具有：巩固和加深专业知识面，锻炼综合及灵活运用所学知识的能力。学习怎样查找文献资料，正确使用技术资料。熟悉与“电气工程”相关的工程技术设计规范、国家有关标准手册和工具书、设计程序及方法。通过大量参数计算，锻炼从事工程技术设计的综合运算能力，参数计算尽可能采用先进的计算方法。通过调整资料，达到编写工程技术设计的说明书和国家标准要求的绘制技术图纸的能力。培养参加手工实践，进行安装，调试和运行的能力。培养严肃认真，一丝不苟和实事求是的工作作风，塑造一个工程技术人员的形象，从而尽快实现从学生到一个合格的工程技术人员的过渡。毕业设计的结束，意味着从此我将进入社会，把我所学的知识运用到社会实践当中去，通过这次毕业设计，我更加地认识到自己的不足之处，指导老师耐心和细致的指导，使我的知识水平有更进一步的提高，为我走向社会，走向岗位打下了坚实的基础。54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文致谢在毕业设计期间，一直得到导师欧老师的悉心指导和关怀。特别是在课题的设计过程中，对论文的技术问题，导师都花费了大量的心血，付出了大量的劳动，并一直给予我无微不至的指导与多方面的帮助，使我的知识、能力等各方面都有了很大的进步，在此，谨向导师表示最衷心的感谢！在课题进行期间，学院为我们提供了良好的学习和设计环境。在课题的研究和进展中，同班同学和专业老师也给予了很大的帮助，这里也一并表示感谢！由于时间和知识水平所限，论文中还可能会有许多纰漏或错误之处，恳请各位老师和同学批评指正。54 西南科技大学城市学院本科生毕业论文参考文献[1]工厂供电（第四版），刘介才编，机械工业出版社，2009[2]工厂供电设计指导（第2版），刘介才编，机械工业出版社，2008[3]中小型变压器实用设计手册，雷振山，中国水利水电出版社，2000.1[4]电力系统继电保护原理及应用，杨晓敏，中国电力出版社，2006.8[5]电力系统接地技术，何金良，科学出版社，2007.2[6]机械工厂电力设计规范，中国计划出版社，1994[7]工厂配电设计手册，航空工业部第四规划设计研究院编，水利电力出版社，1983[8]工业与民用配电设计手册，中国航空工业规划设计研究院编，水利电力出版社，1994[9]工厂常用电气设计手册，中国电力设计院编，中国电力出版社，2003[10]工业与民用建筑供配电设计手册，徐永庚编，水利电力出版社，1994[11]工业企业供电与变电，王锡元，石油工业出版社,1992[12]发电厂电气部分(第3版),王士政,冯金光,中国水利水电出版社,2003[13]电力系统,华智明,重庆大学出版社,2005[14]电力系统工程基础,熊信银,张步涵,华中科技大学出版社,2003[15]电气设备选择施工安装设计应用手册,刘宝林,中国水利水电出版社,1998.13～18[16]DepenbrockM.TheFBDmethod,agenerallyapplicabletoolforanalyzingpowerrelations，IEEETransPowersystem，1993，8(2)，381-387[17]D.Chatopadhyay,K.Bhatacharya,JyotiParikh，OptimalReactivePowerPlanninganditsSpot-pricing:anIntegratedApproach，IEEETransactionsonPowerSystem,Vol.10,No.4,1995[18]A.M.ShaalanobtainedhisPhDin1984fromUniversityofManchester,Institute54'