第一篇：某标准件厂冷镦车间低压配电系统及车间变电所设计
某标准件厂冷镦车间低压配电系统及车间变电所设计 1 10kv变电所设计任务书及分析 工程设计任务书内容包括：工程设计目的，建设规模和系统供电的连接，用电单位负荷容量，工程建设期限等，工程设计人员接到任务书后，应对设计任务书作初步分析，并收集有关设计资料.1.1 10kv变电所设计任务书 1.1.1 变电所位置 本变电所设在冷镦车间东北角。车间内最热月平均气温为30℃；
地中最热月平均气温为25℃；
土壤冻结深度为1.10m；
车间属正常干燥环境；
车间原址为耕地，地势平坦。地层以砂粘土为主，地下水位2.8-5.3m。
1.1.2 变电所基本设计资料 1.变电所电压等级：10/0.4kv 2.本变电所10kv经0.2km电缆线路与本厂总降压变电所相连。
3.工厂总降压变电所10kv母线上的短路容量按300Mkv计。工厂降压变电所10kv配电出现定时限过电流保护整定时间top=1.5s。
4.要求车间变电所最大负荷时功率因数不低于0.9，车间变电所10kv侧进行电能计量。
5.本变电所除给冷镦车间供电外，还需给工具、机修车间供电。
6.负荷情况：
(1）工具车间要求车间变电所低压侧提供四路电源。
(2)机修车间要求车间变电所低压侧提供一路电源。
（3）工具，机修车间负荷计算表如表1-1所示。
表1-1 工具、机修车间的负荷统计表 序号 车间名称 供电回路代号 设备容量 kW 计算负荷(kW)(kvar)(kVA)(A)1 工具车间 No.1供电回路 47 14.1 16.5 21.7 32.9 No.2供电回路 56 16.8 19.7 25.9 39.4 No.3供电回路 42 12.6 14.7 19.4 29.5 No.4供电回路 35 10.5 12.3 16.2 24.6 2 机修车间 No.5供电回路 150 37.5 43.9 57.7 87.7（4）车间负荷性质：车间为三班工作制，年最大有功负荷利用小时数为4500h，属于三级负荷。
（5）冷镦车间生产任务急产品规格：本车间主要承担我国机械和电器制造工业的标准螺钉配件生产。标准螺钉元件规格范围为M3-M18，车间明细表1-2如图所示 表1-2 冷镦车间设备明细表 设备代号 设备名称型号 台数 单台容量 kw 总容量kw 设备代号 设备名称型号 台数 单台容量 kw 总容量kw 1 冷镦机Z47-12 16 31 496 26 铣口机（自制）1 7 7 2 冷镦机GB-3 1 55 55 27 铣口机（自制）1 5.5 5.5 3 冷镦机A164 1 28 28 28 车床C336 1 3 3 4 冷镦机A124 1 28 28 29 车床1336M 1 4.5 4.5 5 冷镦机A123 2 20 40 30 台钻 7 0.6 4.2 6 冷镦机A163 1 20 20 31 清洗机（自制）4 10 40 7 冷镦机A169 1 10 10 32 包装机（自制）3 4.5 13.5 8 冷镦机Z47-6 7 15 105 33 涂油槽 1--9 冷镦机82BA 1 11 11 34 车床C620-1 1 7 7 10 冷镦机A121 2 4.7 9.4 35 车床C620-1M 1 7 7 11 冷镦机A120 2 3 6 36 车床C620 1 7 7 12 切边机A233 2 20 40 37 车床C618K 1 7 7 13 切边机A232 1 14 14 38 铣床X62W 1 7.5 7.5 14 压力机60t 1 10 10 39平面磨床M7230 1 7.62 7.62 15 压力机40t 1 7 7 40 牛头刨床 1 3 3 16 切边机A231 4 7 28 41 立钻 1 1.5 1.5 17 切边机A230 1 4.5 4.5 42 砂轮机 6 0.6 3.6 18 切边机（自制）1 3 3 43 钳工台 4--19 搓丝机GWB16 2 10 20 44 划线台 1--20 搓丝机 1 14 14 47 电葫芦1.5t 1 2.8 2.8 21 搓丝机A253 1 7 7 48 电葫芦1.5t 1 1.1 1.1 22 搓丝机A253 4 7 28 49 叉车0.5t 2--23 双搓机 1 11 11 50 叉车0.5t 1--24 搓丝机GWB65 2 5.5 11 合计 25 搓丝机Z25-4 1 3 3 1.1.3主要设计任务（1）负荷计算和无功功率补偿（2）变电所位置和形式的选择（3）变电所主变压器的台数与容量，类型的选择（4）工厂配电系统的确定（5）变电所主接线确定并保证为最佳。
（6）变电所主要接线方案的设计（7）短路电流的计算（8）变电所一次设备的选择与校验（9）变电所进出线的选择与校验（10）变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定（10）防雷保护和接地装置的设计 1.1.4设计结果 1.设计说明书一份。
2.电气主接线图一份。
3.电气主接线详图一份。
4.变电所平面图一张.1.2任务书分析 1.2.1分析一：
由于任务书中对功率因数有要求，要求不低于0.9，粗略功率因数约0.5，需进行无功补偿。
1.2.2分析二：
待建变电所可以采用单回路进线.1.2.3分析三：
车间变电所主要有以下两种类型：
（1）车间附设变电所:内附式变电所要占用一定的车间面积，但是在车间内部，故对车间外观没有影响。外附式变电所在车间的外部，不占用车间面积，便于车间设备的布置，而且安全性也比内附式变电所高一些；
（2）车间内变电所：变电所有屋内式和屋外式两大类型。屋内式运行维护方便，占地面积少。在选择工厂变配电型时，应该根据具体地理环境，因地制宜；
技术经济合理时，应优先用屋内式。
根据任务书要求，本设计采用屋内式更合适。.1.2.4 分析四：
车间变电所10kv侧需进行电能计量，所以需要设计电能计量原理电路。
2.负荷计算和无功补偿计算 2.1车间的负荷计算 2.1.1冷镦车间设备组负荷计算 例取冷镦机Z47-12机组的负荷如下：
由于该组设备为连续工作制，其设备功率为：（需台数 16，单台容量31kw）有Ps==1631=496kw 查表有Kd=0.17~0.2，取Kd=0.2，=0.5=1.73 有P30=KdPs=0.2496=99.2kw Q30=P30=99.21.73=171kvar = 本次设计的其他机组和设备组的负荷计算都如上例，将冷镦车间分为五个设备组，各个设备组的计算负荷如下表所示。
表2-1 冷镦车间设备组I计算负荷表 设备组代号 设备名称型号 台 数 单台容量 kw 总 容 量 kw 需要系数Kd 计算负荷 /kw /kvar / KVA /A I 冷镦机Z47-6 8 31 248 0.2 0.5 1.73 44.6 77.2 99 151 表2-2 冷镦车间设备组II计算负荷表 设备组代号 设备名称型号 台 数 单台容量 kw 总 容 量 kw 需要系数Kd 计算负荷 /kw /kvar /KVA /A II 冷镦机Z47-6 8 31 248 0.2 0.5 1.73 44.6 77.2 99 151 表2-3 冷镦车间设备组III计算负荷表 设备组代号 设备名称型号 台 数 单台容量 kw 总 容 量 kw 需要系数Kd 计算负荷 /kw /kvar /KVA /A III 冷镦机GB-3 1 55 55 0.2 0.5 1.73 11 19 22 33 冷镦机A164 1 28 28 0.2 0.5 1.73 5.6 9.7 11.2 17 冷镦机A124 1 28 28 0.2 0.5 1.73 5.6 9.7 11.2 17 冷镦机A123 2 20 40 0.2 0.5 1.73 8 13.8 16 24.3 冷镦机A163 1 20 20 0.2 0.5 1.73 4 6.9 8 12.2 冷镦机A169 1 10 10 0.2 0.5 1.73 2 3.45 4 6.1 冷镦机82BA 1 11 11 0.2 0.5 1.73 2.2 3.8 4.4 6.7 冷镦机A121 2 4.7 9.4 0.2 0.5 1.73 1.84 3.18 3.68 5.6 冷镦机A120 2 3 6 0.2 0.5 1.73 1.2 2.1 2.4 3.7 总计 247.4 41.5 71.8 82.9 125.6 表2-4 冷镦车间设备组IV计算负荷表 设备组代号 设备名称型号 台 数 单台容量 kw 总 容 量 kw 需要系数Kd 计算负荷 /kw /kvar / KVA /A IV 切边机A233 2 20 40 0.2 0.5 1.73 8 13.8 16 24.3 切边机A232 1 14 14 0.2 0.5 1.73 2.8 4.8 5.6 8.5 压力机60t 1 10 10 0.2 0.5 1.73 2 3.45 4 6.1 压力机40t 1 7 7 0.2 0.5 1.73 1.4 2.4 2.8 4.3 切边机A231 4 7 28 0.2 0.5 1.73 5.6 9.7 11.2 17 切边机A230 1 4.5 4.5 0.2 0.5 1.73 0.9 1.56 1.8 2.75 切边机（自制）1 3 3 0.2 0.5 1.73 0.6 1.03 1.2 1.8 搓丝机GWB16 2 10 20 0.2 0.5 1.73 4 6.9 8 12.2 搓丝机 1 14 14 0.2 0.5 1.73 2.8 4.85 5.6 8.56 搓丝机A253 1 7 7 0.2 0.5 1.73 1.4 2.4 2.8 4.3 搓丝机A253 4 7 28 0.2 0.5 1.73 5.6 9.7 11.2 17 双搓机 1 11 11 0.2 0.5 1.73 2.2 3.8 4.4 6.7 搓丝机GWB65 2 5.5 11 0.2 0.5 1.73 2.2 3.8 4.4 6.7 搓丝机Z25-4 1 3 3 0.2 0.5 1.73 0.6 1.03 1.2 1.8 铣口机（自制）1 7 7 0.2 0.5 1.73 1.4 2.4 2.8 4.3 铣口机（自制）1 5.5 5.5 0.2 0.5 1.73 1.1 1.9 2.2 3.3 车床C336 1 3 3 0.2 0.5 1.73 0.6 1.03 1.2 1.8 车床1336M 1 4.5 4.5 0.2 0.5 1.73 0.9 1.56 1.8 2.75 台钻 7 0.6 4.2 0.2 0.5 1.73 0.84 1.45 1.68 2.57 清洗机（自制）4 10 40 0.2 0.5 1.73 8 13.8 16 24.3 包装机（自制）3 4.5 13.5 0.2 0.5 1.73 2.7 4.67 5.4 8.25 涂油槽 1-----总计 256.7 33.86 58.6 77.9 118.5 表2-5 冷镦车间设备组V计算负荷表 设备组代号 设备名称型号 台 数 单台容量 kw 总 容 量 kw 需要系数Kd 计算负荷 /kw /kvar / KVA /A V 冷镦机Z47-6 7 15 105 0.2 0.5 1.73 21 36.3 42 63.8 清洗机（自制）4 10 40 0.2 0.5 1.73 8 13.8 16 24.3 车床C620-1 1 7 7 0.2 0.5 1.73 1.4 2.4 2.8 4.3 车床C620-1M 1 7 7 0.2 0.5 1.73 1.4 2.4 2.8 4.3 车床C620 1 7 7 0.2 0.5 1.73 1.4 2.4 2.8 4.3 车床C618K 1 7 7 0.2 0.5 1.73 1.4 2.4 2.8 4.3 铣床X62W 1 7.5 7.5 0.2 0.5 1.73 1.5 2.6 3 4.6平面磨床M7230 1 7.62 7.62 0.2 0.5 1.73 1.6 2.7 3.2 4.8 牛头刨床 1 3 3 0.2 0.5 1.73 0.6 1.03 1.2 1.8 立钻 1 1.5 1.5 0.2 0.5 1.73 0.3 0.56 0.6 0.9 砂轮机 6 0.6 3.6 0.2 0.5 1.73 0.72 1.25 1.44 2.2 钳工台 4----划线台 1----电葫芦1.5t 1 2.8 2.8 0.2 0.5 1.73 0.56 0.97 1.12 1.7 电葫芦1.5t 1 1.1 1.1 0.2 0.5 1.73 0.22 0.38 0.44 0.67 叉车0.5t 2----叉车0.5t 1----总计 265.4 41.4 63.86 58.6 77.9 2.1.2 工具、机修车间的负荷统计算见表2-6 表2-6工具、机修车间的负荷统计表 序号 车间名称 供电回路代号 设备容量 kW 计算负荷(kW)(kvar)(kVA)(A)1 工具车间 No.1供电回路 47 14.1 16.5 21.7 32.9 No.2供电回路 56 16.8 19.7 25.9 39.4 No.3供电回路 42 12.6 14.7 19.4 29.5 No.4供电回路 35 10.5 12.3 16.2 24.6 小计 180 54 63.2 83.2 126.4 2 机修车间 No.5供电回路 150 37.5 43.9 57.7 87.7 2.1.3车间设备总负荷计算：
在配电干线上火车间变电所低压母线上，常有多个用电设备组同时工作，但是各个用电设别组的最大负荷也非同时出现，因此在求配电干线或车间变电所低压母线的计算负荷时，应在计入一个同时系数。
由前面统计的结果，可知各设备组的有功和无功如下 设备组1：=44.6kw，=77.2kvar 设备组2：=44.6kw，=77.2kvar 设备组3：=41.5kw，=71.8kvar 设备组4：=33.86kw，=58.6kvar 设备组5：=41.4kw，=63.86kvar 工具车间：=54kw, =63.2kvar 机修车间：=37.5kw, =43.9kvar 取=0.9，=0.95 可得总的计算负荷：
==0.9(44.6+44.6+41.5+33.86+41.4+54+37.5)=329.976330.0kw ==0.95(77.2+77.2+71.8+58.6+63.86+63.2+43.9)=554.04554.0kvar = ==644.8A=979.7A 2.1.4车间设备总负荷统计见表2-7：
表2-7车间设备总负荷统计表 用电单位名称 设 备 容 量 需要系数 计算负荷(kW)(kvar)(kVA)(A)设备组Ⅰ 248 0.2 0.5 1.73 44.6 77.2 99 151 设备组II 248 0.2 0.5 1.73 44.6 77.2 99 151 设备组III 247.4 0.2 0.5 1.73 41.5 71.8 82.9 125.6 设备组IV 256.7 0.2 0.5 1.73 33.8.6 58.6 77.9 118.5 设备组V 265.4 0.15`0.2 0.5 1.73 41.4 63.86 58.6 117.8 工具车间 180 54 63.2 83.2 126.4 机修车间 150 37.5 43.9 57.7 87.7 总计 1717.5 366.64 583.23 558.7 929.48 取=0.90 , =0.95 330 554 644.8 979.7 2.2无功功率补偿 1）补偿前的变压器低压侧的视在计算负荷为：
因此未进行无功补偿时，主变压器容量应选为了1000 kV·A。这时变电所低压侧的功率因数为：
=330644.8=0.51 2）无功补偿容量按规定，变电所高压侧的0.9，考虑到变压器本身的无功功率损耗远大于其有功功率损耗，一般=(4~5)，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=0.92。要使低压侧功率因数由=0.51提高到=0.92，低压侧需装设的并联电容器容量为：
取 查表可选用BCMJO.4-30-3型电容器，BCMJO.4-30-3型电容型补偿器技术参数如下表：
BCMJ 额定电压(kv)额定容量(kvar)总电容量(uf)额定电流(A)0.4-30.-3 0.4 30 597 43.3 其个数为，选12个。
3）补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：
变压器的功率损耗为：
变电所高压侧的计算负荷为 补偿后工厂的功率因数为 满足要求。
4）车间变电所负荷计算见表2-8：
表2-8车间变电所负荷计算表 序 号 车间名称 需要系数 设备容量 kW 计算负荷(kW)(kvar)(kVA)(A)1 设备组I 0.2 248 44.6 77.2 99 151 2 设备组II 0.2 248 44.6 77.2 99 151 3 设备组III 0.2 247.4 41.5 71.8 82.89 125.6 4 设备组IV 0.2 256.7 33.86 58.6 77.9 118.6 5 设备组V 0.15`0.2 265.4 41.4 63.86 58.6 117.8 6 工具车间 180 54 63.2 83.13 126.4 7 机修车间 150 37.5 43.9 57.73 87.7 总计 1717.5 330 554 644.8 979.7 380V侧补偿前负荷 330 554 644.8 979.7 380V侧无功补偿容量 417 380V侧补偿后负荷 330 137 357 543 变压器功率损耗 5.4 21.4 10kV侧负荷总计 335.4 158.4 371 21.4 3 变电所位置和形式的选择 3.1变电所的位置选择原则：
⑴ 应尽可能接近负荷中心，以降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。
⑵ 考虑电源的进线方向，偏向电源侧。
⑶ 进出线方便。
⑷ 不应妨碍企业的发展，要考虑扩建的可能行。
⑸ 设备运输方便。
⑹ 尽量避开有腐蚀性气体和污秽的地段，如无法避免，则应位于污源的上风侧。
⑺ 变电所屋外配电装置与其他建筑物、构筑物之间的防火间距符合规定。变电所建筑物、变压器及屋外配电装置应与附近的冷却塔或喷水池之间的距离负荷规定。
⑻ 不应设在地势低洼和可能积水的场所。
⑼ 高压配电所应尽量与临近车间变电所或有大量高压用电设备的厂房合建在一起。
变电所的位置选择应根据选择原则，经技术、经济比较后确定。根据接近负荷中心，偏向电源侧的选择方法。本车间变电所已给出，位于车间的东北角。
3.2车间变电所主要有以下两种类型的变电所 ⑴ 车间附设变电所 内附式变电所要占用一定的车间面积，但其在车间内部，故对车间外观没有影响。外附式变电所在车间的外部，不占用车间面积，便于车间设备的布置，而且安全性也比内附式变电所要高一些。
⑵ 车间内变电所 变配电所有屋内式和屋外式两大型式。屋内式运行维护方便，占地面积少。在选择工厂总变配电型式时，应根据具体地理环境，因地制宜；
技术经济合理时，应优选用屋内式。
⑶ 由于屋内式优点众多，本设计采用屋内式。
4.变电所主变压器类型、容量与台数的选择 4.1车间变电所主变压器型号的确定 在选择变压器时，应选用低损耗节能型变压器，如S9系列或S10或S11系列。高损耗变压器已被淘汰，不再采用。在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全的场所，应选择密闭型变压器或防腐型变压器；
供电系统中没有特殊要求和民用建筑独立变电所常采用三相油浸自冷电力变压器（S9、S10-M、S11等）；
对于高层建筑、地下建筑、发电厂、化工等单位对消防要求较高的场所，宜采用干式电力变压器（SC、SCZ、SG3、SG10等）；
对电网电压波动较大的，为改善电能质量应采用有载调压电力变压器（SZ7、SFSZ、SGZ3等）。
根据设计要求，可选用S9或S11系列，通过资料可知S11系列变压器的空载损耗要比同容量S9系列平均降低30%，空载电流比S9系列下降70%~85%，并且S11系列变压器油箱采用全密封结构，变压器不与空气接车，隐私延长了使用寿命，运行可靠性比S9高，而且两者价格相差不大，所以本设计选择是S11系列三相油浸式自冷电力变压器。
4.2主变压器容量确定 在选择变压器容量时，可满足变压器在计算负荷通过时不致过热损坏，当只装一台主变压器时，变压器的容量Sn应满足全厂（或车间）用电社别总计算负荷Sjs的需要，即SnSjs.当装两台及以上变压器时，当断开任一台变压器时，其余变压器的容量能保证用户的工作和级负荷运行，但此时应计入变压器的过负荷能力。
变压器容量选择630kVA。
4.3主变压器台数的选择 车间变电所变压器台数确定主要根据负荷大小，供电可靠性和电能质量要求来选择，并且兼顾节约电能，降低成本，运行方便等原则。对于带有三级负荷的车间变电所的选择原则是：负荷较小时采用一台变压器；
负荷较大时，一台变压器不能满足要求时，采用两台或以上变压器。对于带有一二级负荷的车间变电所，选择的原则是：1.一、二级负荷较多时，应选用两台或两天以上变压器；
2.只有少量一、二级负荷且能从邻近车间变电所获得低压备用电源时，可选用一台变压器。
根据设计要求，可选两种方案。
方案1：选一台S11-630/10三相油浸式电力变压器。
方案2：选两台S11-315/10三相油浸式电力变压器 S11-630/10 电力变压器参数见表4-1 表4-1 S11-630/10 电力变压器参数 额定容量 630kvA 空载电流 0.9% 额定电压（电压等级）一次侧 10KV 短路阻抗 4.5% 二次侧 0.4KV 连接组别 Y，yn0 价 格 4.6万/每台 损耗 空载 0.81kw 生 产 商平顶山恒瑞电气制造公司 负载 6.21kw S11-315/10 电力变压器参数见表4-2 表4-2 S11-315/10 电力变压器参数 额定容量 315KvA 空载电流 1.0% 额定电压（电压等级）一次侧 10KV 短路阻抗 4.0% 二次侧 0.4KV 连接组别 Y，yn0 价 格 2.9万/每台 损耗 空载 0.48kw 生 产 商平顶山恒瑞电气制造公司 负载 3.65kw 两种主变选择方案比较见表4-3：
表4-3 两种主变选择方案比较 比较项目 装设一台主变压器的方案 装设两台主变压器的方案 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 经济指标 电力变压器的综合投资额 查表得S11——630/10单价为4.6万元，查表得变压器综合投资约为其单价的2倍，因此其综合投资为2*4.6=9.2万元 查表得S11——315/10单价为2.9万元，因此两台综合投资为4*2.9=11.6万元，比一台主变方案多投资2.4万 高压开关柜的综合比较 查表得GG——1A（F）防误型柜按每台3.5万元计，查表得其综合投资按设备价1.5倍计，因此其综合投资约为万元=21万元 本方案采用6台GG——1A（F）柜，其综合投资约为6×1.5×3.5=31.5万元，比一台主变的方案多投资10.5万元。
电力变压器和高压开关柜的年运行费 查表计算，主变和高压开关柜的折旧和维修管理费每年为4.89万元 主变和高压开关柜的折旧费和维修管理费每年为7.067万元，比1台主变压器的方案多耗2.177万元 交给供电部门的一次性供电贴费 按800元/kVA计，贴费为万元=50.4万元 贴费为2×315×0.08万元=50.4万元，和一台主变压器相同 从上表可以看出，按技术指标，装设两台主变的主结线方案略优于装设一台主变的主接线方案，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，因此决定采用装设一台主变的方案。
5．10kv变电所主接线设计 变电所主接线设计应根据变电所在供电系统中的地位，进出线回路数，设备特点及负荷性质等条件确定，并满足安全可靠、简单灵活、操作方便和经济等要求。在满足上述要求时，变电所高压侧应尽量采用断路器少的或不用断路器的接线，如线路--变压器组单元接线或桥形接线，除了这两种主接线外，常用的主接线还有单母线接线、单母线分段接线，双母线接线、双母线分段接线。
5.1 一次主接线：
由于本设计中车间变电所主变压器只选择了一台，所以一次侧采用线路-变压器组单元接线。
5.2二次侧主接线：
由于一次侧采用线路-变压器组单元接线，属于单电源供电，所以二次侧主接线采用单母线不分段接线。
并且单母线不分段接线具有接线简单清晰，使用设备少，经济向比较好等特点，它适用于对供电连续性要求不高的三级负荷用户，本设计车间属于三级负荷，满足要求。
主接线概略图如图所示： 短路电流的计算—— 6.1 短路计算(1)确定基准值 采用标幺制法进行三相短路计算，基准值取: S=100 MV·A, U=10.5 kV, U=0.4 kV ⑵ 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 ①电力系统的电抗标幺值 由已知条件得, 因此 = =0.33 ②电缆线路的电抗标幺值 由已知条件得, 因此 ③电力变压器的电抗标幺值 查表得 , 因此 X = = =7.94 绘制短路等效电路图如图6-1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6-1 短路等效图 6.2 点三相短路时的短路电流和容量的计算 ⑴计算短路回路总阻抗标幺值 ⑵计算点所在电压级的基准电流 ⑶计算点处短路电流各值 冲击电流 冲击电流有效值 短路容量 6.3 计算点三相短路时的短路电流 ① 计算短路回路总阻抗标幺值 ② 计算点所在电压级的基准电流 ③计算点短路电流各值 冲击电流 冲击电流有效值 短路容量 计算结果列表6-1：
表6-1 短路计算结果 短路计算点 短路计算点 三相短路电流（kA）电压（kV）三相短路容量(MV·A)15.95 40.67 24.24 10.5 289.86 17.46 32.13 19.03 0.4 12.07 7 变电所一次设备的选择校验 7.1 10kV侧一次设备的选择和校验 装设地点条件见表7-1：
表7-1装设地点条件 选择校验项目 电压 电流 断流能力 动稳定度 热稳定度 装设地点条件 参数 数据 10kV 57.7A 15.95kA 40.67kA 381.6 7.1.1 高压开关柜的选择 高压开关柜是成套设备，柜内有断路器、隔离开关、互感器设备等。
① 选择开关柜的型号 主要根据负荷等级选择开关柜的型号，一般一、二级负荷选择移开式开关柜，如, , 型开关柜，三级负荷选择固定式开关柜，如,型开关柜。
本设计属三级负荷，选型开关柜。+-②选择开关柜回路方案号 本设计是电缆进线，因此选择回路方案号07。
③ 计量柜选型，方案号03。
7.1.2 10KV母线出线口高压断路器的选择和校验（1）、根据装设地点条件选择SN10-10II/1000型断路器，其技术参数如下：
表7-2 断路器技术参数（SN-户内少油式断路器）型 号 数 量 技术参数 额定电流（A）额定开断电流（KA）极限通过 电流(KA)2秒热稳定 电流（KA）SN10-10II/1000 若干 1000 31.5 80 31.5 额定电压：
额定电流：
动稳定校验：，，满足要求。
热稳定校验：，，满足要求。
断流能力校验：，额定断开电流，满足要求。
温度校验：SN10-10II/1000断路器允许使用环境温度：-40℃—40℃ 10KV待设变电所车间内最热月平均温度为30℃，地中最热月平均温度为20℃，符合要求。
通过以上校验可知,10KV侧选SN10-10II/1000高压断路器完全符合要求。
7.1.3 高压隔离开关的选择和校验 隔离开关是电力系统中用量最多的一种开关电器，主要作用有隔离电源、道闸操作、开合小电流电路。由于隔离开关没有灭弧装置，因此不能用来开断负荷电流或短路电流，与断路器配合操作时，必须遵循“先通后断”的原则。
根据装设地点条件选户内高压隔离开关为GN8-10T/600和GN6-10T/600，户外隔离开关为GW4-10/600。其技术参数如下表 表7-3 高压隔离开关技术参数（GN-户内隔离开关，GW-户外）型 号 数 量 技术参数 额定电流（A）额定电压kv 极限通过 电流(KA)5秒热稳定 电流（KA）GN8-10T/600 若干 600 10 52 20 GW4-10/600 若干 600 10 50 21.5（1）户内高压隔离开关GN8-10T/600的校验：
额定电压：
额定电流：，满足要求。
动稳定校验：，，满足要求。
热稳定校验：，，满足要求。
温度校验：GN8-10T/600高压隔离开关允许使用环境温度：-40℃—40℃ 10KV待设变电所车间内最热月平均温度为30℃，地中最热月平均温度为20℃，符合要求。通过以上校验可知,10KV侧选GN8-10T/600和GN6-10T/600高压隔离开关完全符合要求。
（2）户外隔离开关GW4-10/600的校验 额定电压：
额定电流：，满足要求。
动稳定校验：，，满足要求。
热稳定校验：，，满足要求。
7.1.4高压熔断器的选择和校验 根据装设地点条件高压熔断器选择RN2-10。其技术参数如下 表7-4 高压熔断器技术参数（R-高压熔断器，N-户内式）型 号 数 量 技术参数 额定电流（A）熔体电流/A 断流容量/MV.A 额定电压 断流能力 RN2-10 若干 0.5 0.5 1000(上限)10kv 50kA 额定电压：
断流能力=50KA>=15.95KA，满足要求。
温度校验：RN2-10熔断器允许使用环境温度：-40℃—40℃ 10KV待设变电所车间内最热月平均温度为30℃，地中最热月平均温度为20℃，符合要求。
通过以上校验可知,10KV侧选RN2-10高压熔断器完全符合要求。
7.1.4 电压互感器的选择和校验 根据装设地点条件电压互感器选择JDZJ-10和JDZJ-10，额定电压：，满足要求。
7.1.5 电流互感器的选择和校验 根据装设地点条件选择电压互感器为LQJ-10，其技术参数如下表所示 表7-5 电流互感器技术参数 型号 技术参数 电流比 LQJ-10 400/5 160 75 动稳定校验： ；
；
<符合要求。
热稳定校验： ；
；
= 符合要求。
通过以上校验可知，选择LQJ-10型电流互感器符合要求。
7.1.6 选择后的10kV侧一次设备参数如下表所示 表7-6 10kV侧一次设备参数表 电气设备名称 型号 主要技术参数（kV）（A）（kA）其它 高压断路器 SN10-10II/1000 10 1000 31.5 户内高压隔离开关 GN8-10/600 10 600 —— 户外高压隔离开关 GW4-10/600 10 600 高压熔断器 RN2-10 10 0.5 50 电流互感器 LQJ-10 10 100/5 —— 电压互感器 JDZJ-10 JDZ-10 10000/100 避雷器 FS4-10 10 柜外形尺寸（长×宽×高）1200mm×1200mm×3100mm 7.2 380侧一次设备的校验 7.2.1配电屏的选择 低压配电屏的种类有PGL型和GGD，GGD型低压开关柜性能比PGL型低压配电屏优越，考虑PGL型价格便宜，经济效果好，能满足要求，因此本设计才用PGL型低压配电屏。方案号采用05、30、29、20、40号，电容柜选ＧＧＪ１－０１。
装设地点条件见表7-7 表7-7 380侧装设地点条件 选择校验项目 电压 电流 断流能力 动稳定度 热稳定度 装设地点条件 参数 数据 380V 543A 17.46kA 32.13kA ⑴低压断路器的选择和校验 按装设地点额定电压和额定电流选择低压断路器为DW15-1000/3电动。
断流能力校验：，，满足要求。
（2）其他低压断路器的选择和低压刀开关、电流互感器的选择如下表8-4所示，经校验都符合要求。
380V侧一次设备的参数见表7-8：
表7-8 380V侧一次设备的参数表 电气设备名称 型号 主要技术参数（V）（A）（kA）其它 低压断路器 DW15-1000/3电动 380 1000 40(大于)低压断路器 DZ20-630 380 630A 30(大于)低压断路器 DZ20-200 380 200A 25(大于）低压刀开关 HD13-1500/30 380 1500 电流互感器 LMZJ1-0.5 500 1500/5A 电流互感器 LMZJ1-0.5 500 100/5A 160/5A 外形尺寸（长×宽×高）600mm×600mm×2200mm 7.3高低压母线的选择 按经济截面选择（铝母线的经济电流密度为1.15）式中，为经济电流密度；
为母线经济截面；
为汇集到母线上的计算电流。
10kV母线按经济截面选择：
参照常用硬铝母线尺寸表母线选，即母线尺寸为40mm×4mm。
380V母线按经济截面选择：
表7-9 10kV变电所高低压LMY型硬铝母线的常用尺寸表（mm）变压器容量 200 250 315 400 500 630 800 1000 1250 1600 高压母线 40×4 低压母线 相母线 40×4 50×5 60×6 80×6 80×8 100×8 120×10 2（100×10）2（120×10）中性母线 40×4 50×5 60×6 80×6 80×8 80×10 参照常用硬铝母线尺寸表380V侧母线选，即相母线尺寸为80mm×8mm，中性母线尺寸为50mm×5mm。
10kV变电所高低压LMY型硬铝母线尺寸见表7-9 7.4 母线的短路稳定度校验 ⑴、动稳定校验：
式中 ——母线材料的最大允许应力，硬铜，硬铝；
——母线通过时所受到最大计算应力。
上述最大计算应力按下式计算：
式中 —母线截面系数，当母线水平放置时。
—母线截面的水平宽度。
—母线截面的垂直高度。
—母线所承受的最大弯曲力矩，⑵ 热稳定校验条件：
式中 ——母线截面积 ——满足短路热稳定条件的最小截面积；
——母线材料的热稳定系数，——母线通过的三相短路稳态电流。
7.5 10kV侧母线的校验 ⑴动稳定校验 三相短路电动力 故母线满足动稳定要求。
⑵ 母线热稳定校验 母线实际截面为。
故母线也满足热稳定要求。
380V侧母线的校验方法同上，经计算，母线满足动稳定和热稳定的要求。
7.6 支柱绝缘子动稳定校验 查表得，支柱绝缘子最大允许机械破坏负荷=3.75kN，故支柱绝缘子满足动稳定要求。
变电所进出线的选择与校验 8.1高低压进出线 8.1.1 高压进线 ①如为专用线路，应选专用线路的全长。②如从公共干线引至变配电所，则仅选从公共干线到变配电所的一段引入线。③对于靠墙安装的高压开关柜，柜下进线时一般需经电缆引入，因此架空线进线至变配电所高压侧，往往需选一段引入电缆。
8.1.2 高压出线 ① 对于全线一致的电缆出线，应选线路的全长。②如经一段电缆从高压开关柜引出再架空配电的线路，则变配电所高压出线的选择只选这一段引出电缆。
8.1.3 低压出线 ① 如采用电缆配电，应选线路的全长。②如经一段穿管绝缘导线引出，再架空配电的线路，则变配电所低压出线的选择只选这一段引出的穿墙绝缘导线，而架空配电线路则在厂区配电线路或车间配电线路的设计中考虑。
8.2变配电所进出线方式的选择 ⑴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设计中优先选用。
⑵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。
因此，为保证供电可靠性，本设计选择电缆进线。
8.3变配电所进出线导线和电缆型式的选择 8.3.1 高压电缆线 ① 一般环境和场所，可采用铝芯电缆；
但在有特殊要求的场所，应采用铜芯电缆。
② 埋地敷设的电缆，应采用有外保护层的铠装电缆；
但在无机械损伤可能的场所，可采用塑料护套电缆或带外保护层的铅包电缆。
③ 在可能发生位移的土壤中埋地敷设的电缆，应采用钢丝铠装电缆。
④ 敷设在管内或排管内的电缆，一般采用塑料护套电缆，也可采用裸铠装电缆。
⑤ 电缆沟内敷设的电缆，一般采用裸凯装电缆、塑料护套电缆或裸铅包电缆。
⑥ 交联聚乙烯绝缘电缆具有优良的性能，宜优先选用。
⑦ 电缆除按敷设方式及环境条件选择外，还应符合线路电压要求。
8.3.2 低压穿管绝缘导线 一般采用铝芯绝缘线。但特别重要的或有特殊要求的线路可采用铜芯绝缘线。
8.3.3低压电缆线 ① 一般采用铝芯电缆，但特别重要的或有特殊要求的线路可采用铜芯电缆。
② 明敷电缆一般采用裸铠装电缆。当明敷在无机械损伤可能的场所，允许采用无铠装电缆。明敷在有腐蚀性介质场所的电缆，应采用塑料护套电缆或防腐型电缆。
③电缆沟内电缆，一般采用塑料护套电缆，也可采用裸铠装电缆。
④ TN系统的出线电缆应采用四芯或五芯电缆。
8.3.4 10kV高压进线的选择和校验 ⑴采用YJL—10000—3×240型电缆线，接往10kV公用干线。
① 按发热条件选择。由,室外温度30，查表 得，满足发热条件。
式中 —导线和电缆的允许载流量；
—线路计算电流。注：对于变压器高压进线，应取变压器高压侧的额定电流；
②校验短路热稳定。
故满足要求。
⑵高压配电室至主变的一段引入电缆的选择、校验：
采用YJL22—10000型交联聚氯乙烯绝缘的铝芯电缆直接埋地敷设。
① 按发热条件选择。由及土壤温度25，查表初选缆芯为的交联电缆，其，满足发热条件 ② 校验短路热稳定 电缆线改选缆芯为。
8.3.5 380V低压出线的选择 8.3.5.1 冷镦车间各设备组线路选择、校验（1）设备组Ⅰ线路：采用VLV22—1000型铝芯聚氯乙烯绝缘电缆直接埋地敷设。
① 按发热条件选择：由及地下土壤温度为25，查表截面为的电缆，其 ② 校验电压损耗 由于车间设备和车间变电所在同一车间，距离很短，不需校验电压损耗。
③ 校验短路热稳定性 所选电缆满足短路热稳定性。
因此设备组Ⅰ线路采用VLV22—1000—3×240+1×120的四芯电缆供电。
（2）设备组Ⅱ线路：由于设备组Ⅱ与设备组Ⅰ设备及容量相同，线路选择也相同，即设备组Ⅱ线路也采用VLV22—1000—3×240+1×120的四芯电缆供电。
（3）设备组Ⅲ线路： 亦采用VLV22—1000—3×240+1×120的四芯电缆供电（选择、校验方法同上，从略）。
（４）设备组Ⅳ线路：亦采用VLV22—1000—3×240+1×120的四芯电缆供电（选择、校验方法同上，从略）。
（５）设备组Ⅴ线路：亦采用VLV22—1000—3×240+1×120的四芯电缆供电（选择、校验方法同上，从略）。
8.3.5.2 工具车间各回路线路选择、校验(1)No.1供电回路线路：采用VLV22—1000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。
① 按发热条件选择。
由及地下土壤温度为25，查表初选120，其，满足发热条件。
② 短路热稳定度校验。
求满足短路热稳定度的最小截面 由于前面所选的缆芯截面小于，不满足短路热稳定度要求，因此改选缆芯的聚氯乙烯电缆，即VLV22—1000—3×240+1×120的四芯电缆。
（2）No.2供电回路线路: 亦采用VLV22—1000—3×240+1×120的四芯电缆供电（选择、校验方法同上，从略）。
（3）No.3供电回路线路: 亦采用VLV22—1000—3×240+1×120的四芯电缆供电（选择、校验方法同上，从略）。
（4）No.4供电回路线路: 亦采用VLV22—1000—3×240+1×120的四芯电缆供电（选择、校验方法同上，从略）。
8.3.5．3 机修车间的线路亦采用VLV22—1000聚氯乙烯绝缘铝芯电缆直埋敷设。
① 按发热条件选择。
由及地下土壤温度为25，查表初选240，其，满足发热条件。
②短路热稳定度校验。
因此采用VLV22—1000—3×240+1×120的四芯电缆。
⑼备用线路的采用上面截面的最大的导线，即采用一条聚氯乙烯铝芯VLV22—1000—3×240+1×120的四芯电缆。
8.3.5．4 备用电源的高压联络线的选择校验 采用YJL22—10000型交联聚乙烯绝缘的铝芯电缆，直接埋地敷设，与相距2km的临近单位变配电所的10kV母线相联。
① 按发热条件选择 车间的总的计算负荷容量为645kVA，,最热月土壤平均温度为25，因此初选缆芯截面为的交联聚乙烯绝缘铝芯电缆，其，满足发热条件。
②校验电压损耗 查表可得缆芯为的铝芯电缆的，而总车间总计算负荷的,，线路长度按2km计，因此 由此可见满足允许电压损耗5%的要求。
③ 短路热稳定校验 由于前面所选截面小于，不满足短路热稳定度要求，因此改选缆芯为的电缆，即YJL22—10000—3×240交联电缆。
综合以上所选变电所进出线和联络线的导线及电缆型号规格如表9-1所示 表8-1 变电所进出线和联络线的型号规格 线路名称 导线或电缆的型号规格 10kV电源进线 YJL—10000—3×240交联电缆 主变引入电缆 YJL22—10000—3×185交联电缆 380V低压出线 至冷镦车间 设备组Ⅰ VLV22—1000—3×240+1×120 四芯塑料电缆 设备组Ⅱ VLV22—1000—3×240+1×120 四芯塑料电缆 设备组Ⅲ VLV22—1000—3×240+1×120 四芯塑料电缆 设备组Ⅳ VLV22—1000—3×240+1×120 四芯塑料电缆 设备组Ⅴ VLV22—1000—3×240+1×120 四芯塑料电缆 至工具车间 No.1供电回路 VLV22—1000—3×240+1×120 四芯塑料电缆 No.2供电回路 VLV22—1000—3×240+1×120 四芯塑料电缆 No.3供电回路 VLV22—1000—3×240+1×120 四芯塑料电缆 No.4供电回路 VLV22—1000—3×240+1×120 四芯塑料电缆 至机修车间 VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆 备用线路 VLV22—1000—3×240+1×120四芯塑料电缆 与临近单位10kV联络线 YJL22—10000—3×240交联电缆 9 变电所二次回路方案的选择和继电保护的整定 9.1高压断路器的操动机构控制与信号回路 断路器采用手力操动机构，其控制与信号回路如图10-1所示。
WC—控制小母线 WL—灯光指示小母线 WF—闪光信号小母线 WS—信号小母线 WAS—事故音响小母线 WO—合闸小母线 SA—控制开关 KO—合闸接触器 YO—合闸线圈 YR—跳闸线圈 KA—保护装置 QF1~6—断路器辅助触电 GN—绿色指示灯 RD—红色指示灯 ON—合闸 OFF—跳闸 图10-1 电磁操动的断路器控制与信号回路 9.2 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，分别计量全厂消耗的有功电能和无功电能，并据以计算每月车间的平均功率因数，计量柜由上级供电部门加封和管理。
9.3 变电所的测量和绝缘监察回路 图10-2 10kV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—避雷器柜，其中电压骨干其为3个JDZJ-10型，组成△（开口三角）的结线，用以实现电压测量和绝缘监察，其结线图见图6-2。
作为备用电源的高压联络线上，装有三相有功电度表、三相无功电度表和电流表，结线图见图6-3。高压进线上，亦装有电流表。
图10-3 380V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。低压母线装有电压表。仪表的准确度等级按规范要求。每一回路均装有电流表。低压母线装有电压表。仪表的准确度等级按规范要求。
9.4、备用电源 在对供电可靠性要求较高的变配电所中，通常采用两路及以上的电源进线。或互为备用，或一为主电源，另一为备用电源。备用电源自动投入装置就是当主电源线路中发生故障而断电时，能自动而且迅速将备用电源投入运行，以确保供电可靠性的装置，简称（APD）。
9.5、整定继电保护 9.5.1 过电流保护 为了防止外部短路引起的变压器线圈的过电流，并作为瓦斯保护的后备，变压器还必须装设过电流保护。
⑴ 过电流保护动作电流的整定 对于单侧电源的变压器，过电流保护安装在电源侧，保护动作时切断变压器各侧开关。过电流保护的动作时间（）应按躲过变压器的最大工作电流整定，即 整定为５A。
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。
⑵过电流保护动作时间的整定：
因本变电所为电力系统的终端变电所，故其过电流保护的动作时间（10倍动作电流动作时间）可整定为最短的0.5s。
⑶ 变压器过电流保护的灵敏度校验 式中 ——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，即 ——继电保护动作电流折合到一次电路的值，即 满足灵敏系数1.5的要求。
9.6 作为备用电源的高压联络线的继电保护装置 ⑴ 装设反时限过电流保护。采用GL-15型感应式过电流继电器，两相两继电器式结线，去分流跳闸的操作方式。
⑵ 过电流保护动作电流的整定。
其中，，，因此动作电流为：
整定为４A。
⑶ 过电流保护动作时间的整定。
保护时间整定为1.0s。
⑷过电流保护灵敏系数。因无临近单位变电所10kV母线经联络线至本厂变电所低压母线的短路数据，无法整定计算和检验灵敏系数，也只有从略。变电所的防雷保护与接地装置的设计 10.1 防雷保护 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25 mm×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。
10.2接地装置 由资料得车间变压器容量为630kVA。电压为10/0.4kV，接线组为Yyn0，与工厂变压器连接到车间变压器的电缆长200m。
⑴ 确定接地电阻值 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 因此公共接地装置接地电阻。
接地电阻的验算：
满足的要求。
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。
11确定车间低压配电系统布线方案 11.1车间配电电压的选择 一般应采用220/380V中性点直接接地的三相4线制系统(含TN和TT系统)。具体是采用TN-C、TN-S还是TT配电系统，视具体情况而定。
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。本设计采用TN-C配电系统 11.2 车间配电级数的选择 低压配电系统，由变压器二次侧至用电设备点一般不宜超过3级。
11.3 低压配电线路的选择 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。低压配电线路也有放射式、树干式和环形等接线方式。
实际低压配电系统的接线，也往往是上述几种接线的综合，根据具体情况而定。一般在正常环境的车间或建筑内，当大部分用电设备容量不大而且无特殊要求时，宜采用树干式配电。
11.4 车间配电系统接线方案的选择 11.4.1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。
11.4.2 车间低压配电系统主接线的选择 配电所起接收和分配电能的作用，其位置应当尽量靠近负荷中心，配电所一般为单母线制，根据负荷的类型及进出线数目可考虑将母线分段。
⑴ 单母线不分段接线 当只有一路电源进线时，常采用这种接线。
这种接线可用于对供电连续性要求不高的三级负荷用户，或者有备用电源的二级负荷用户 ⑵ 单母线分段接线 当有双电源供电时，常采用单母线分段接线，单母线分段可以分段单独运行，也可以并列同时运行。
11.4.3 本设计采用树干式接线方式。选择低压配电系统的导线及控制保护设备 12.1 低压配电系统的导线选择 导线和电缆的选择是供配电设计中的重要内容之一。导线和电缆是分配电能的主要器件，选择得合理与否，直接影响到有色金属的消耗量与线路投资，以及电力网的安全经济运行。选择导线和电缆以前应贯彻以铝代铜的技术政策，尽量采用铝心导线，目前提倡采用铜线，宜减少损耗，节约电能，而在易爆、腐蚀严重的场所，以及用于移动设备、监测仪表、配电盘的二次接线等，必须采用铜线。
导线和电缆的选择，必须满足用电设备对供电安全可靠和电能质量的要求，尽量节省投资，降低年运行费，布局合理，维修方便。
导线和电缆的选择包括两方面的内容：⑴ 型号选择；
⑵截面选择。
12.1.1 导线和电缆型号的选择原则 ⑴常用型号及选择原则 ① 塑料绝缘电力电缆 结构简单，重量轻，抗酸碱，耐腐蚀，敷设安装方便，并可敷设在有较大高差或垂直、倾斜的环境中，有逐步取代油浸纸绝缘电缆的趋向。常用的有两种：
聚氯乙烯绝缘及护套和交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电缆。
② 油浸纸滴干绝缘铅包电力电缆 可用于垂直或高落差处，敷设在室内、电缆沟、隧道或土壤中，能承受机械压力，但不能承受大的拉力。
12.1.2导线和电缆截面的选择原则 导线和电缆截面的选择必须满足安全、可靠和经济的条件。
⑴ 按允许载流量选择导线和电缆截面 ⑵按允许电压损失选择导线和电缆截面 ⑶ 按经济电流密度选择导线和电缆截面 ⑷ 按机械强度选择导线和电缆截面 ⑸ 满足短路稳定的条件 本设计线路选择按允许载流量选择截面，再校验电压损失和机械强度。
12.1.3冷镦车间各设备供电导线的选择。
馈电给冷镦机Z47—12的线路采用VLV22—1000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。
,缆芯截面选。
馈给冷镦机GB—3的线路采用VLV22—1000型聚氯乙烯绝缘铝心电缆直接埋地敷设。,线缆截面选。
设备导线或电缆的型号见表13-2 表13-2 设备导线或电缆的型号规格 设备代号 设备名称型号 导线或电缆的型号 1 冷镦机Z47-12 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 2 冷镦机GB-3 VLV22—1000—3×6+1×3的四芯电缆 3 冷镦机A164 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 4 冷镦机A124 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 5 冷镦机A123 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 6 冷镦机A163 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 7 冷镦机A169 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 8 冷镦机Z47-6 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 9 冷镦机82BA VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 10 冷镦机A121 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 11 冷镦机A120 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 12 切边机A233 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 13 切边机A232 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 14 压力机60t VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 15 压力机40t VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 16 切边机A231 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 17 切边机A230 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 18 切边机（自制）VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 19 搓丝机GWB16 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 20 搓丝机 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 21 搓丝机A253 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 22 搓丝机A253 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 23 双搓机 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 24 搓丝机GWB65 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 25 搓丝机Z25-4 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 26 铣口机（自制）VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 27 铣口机（自制）VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 28 车床C336 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 29 车床1336M VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 30 台钻 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 31 清洗机 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 32 包装机 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 34 车床C620-1 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 35 车床C620-1M VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 36 车床C620 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 37 车床C618K VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 38 铣床X62W VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 39平面磨床M7230 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 40 牛头刨床 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 41 立钻 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 42 砂轮机 VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 45 桥式吊车5t VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 46 梁式吊车3t VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 47 电葫芦1.5t VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 48 电葫芦1.5t VLV22—1000—3×4+1×2的四芯电缆 13.2、控制保护设备的选择 13.2.1配电屏的选择 低压配电屏的种类有PGL型和GGD，GGD型低压开关柜性能比PGL型低压配电屏优越，考虑PGL型价格便宜，经济效果好，能满足要求，因此本设计才用PGL型低压配电屏。方案号采用29、30、40号。
仅供参考
第二篇：冷镦车间实习报告
冷镦车间实习总结报告
冷镦车间实习内容：
一、作业内容
1、根据生产计划找出产品加工工序卡等相关工艺文件，办公室认领。
2、跟据产品加工工序卡领出响应的线材，写领料单给拉拔车间，领料单写明材质，线径和质量。
3、领取模具，根据工序卡写领料单到仓库领取模具。
4、点检：①送料压轮空气压力2-7kgf/c㎡②齿轮箱齿轮箱油位计量范围内③三点组合空气压力0.4-0.7Mpa三点组合水杯无废水废油三点组合油杯油量≥油杯30%④过载电流表过载电流表完好，有效紧急停止开关紧急停止开关完好，有效电器柜排风扇运转正常
⑤压造区气管、油管完好，无破损
压造区主滑板两侧润滑充足，无异物压造区螺丝螺帽无松动，断裂⑥ 油箱油过滤器油过滤器洁净，无杂质油泵机油清净器机油清净器清理内部滤网油泵机油清净器机油清净器清除底部沉积物⑦短寸检出装置作动确认异常指示灯亮
短寸检测短寸检测指示灯亮，机台停止
5、残留品清理，批次结束后清理掉夹子上、排除滑槽、传送带上、传送带掉落口、产品箱里的残留品，防止混料。
6、拆模具，拆除上批次产品模具。
7、清理模具待回库，把拆下来的模具用抹布清理干净，待正常生产后还回仓库。
8、装模具，参照换模作业指导书装模具。
9、更换压料轮，换上与线材匹配的送料轮。
10、上料，把材料吊到料盘架上，核对材质、线径和材料卡号，用锉刀修整料头。
11、调试产品，参照《产品加工工序卡》调试产品。
12、送首检，参照送检流程，做好自检记录送到检验室。
13、清理调试品，作废处理。
14、正常生产，设定电流表过载保护，比生产产品的实际电流高1-3A，定时做好自检记录，生产指示书和生产记录。
15、准备下一个生产计划，生产前半小时准备下一个计划的模具和材料。
16、产品入库，将产品放在指定的区域，在半成品出入库登记表上登记，物料、卡、数量信息准备相符。
17、送末检，确认产品的外观和尺寸。
18、加工结束，工艺文件放回原位。
二、不合格品处理流程
发现不合格品→立即停机报告班组长→对不合格品进行确认并通知检验员→到现场确认并通知检验员→到现场确认并对不合格品进行追溯和标识→将不合格品隔离到不合格品放置区→将不合格品进行评审并将结果通知科长→将评审结果通知操作员并组织分析原因→按评审结果对不合格品进行处理
常见不合格品分类：1）法兰盘打坏
2）材料开裂
3）头部凹坑
4）掉料
5）台阶不良
6）支撑面不良
7）头下R角不良
8）毛刺
9）标识不良
10）转方向
三、生产警示
2013.11.13日成品检验员在检测11561763，批号13101076产品时，发现缺陷产品，此批次零件共计101.4千，不良比率3%，客户已经反馈过此缺陷。
根本原因：上三的弹簧因生产时间长了而出现断裂或出现弹性疲劳，使最后一序头部没有完全墩下去，造成头部成型不良。
对策：要求操作员在生产这个产品时多备几个弹簧，弹簧使用寿命达到300千件左右就对弹簧进行强制性更换。
第三篇：二厂动力车间空冷保全工(班长)岗位说明书
二厂动力车间空冷保全工（班长）岗位说明书
发展部经理岗位绩效考评表管理策划专员岗位绩效考评人力资源部人事专员岗位绩效考评经销商网络重组员工绩效考核手册
湖北金环股份有限公司二厂动力空冷保全工(班长)岗位说明书 岗位名称 空冷保全工(班长)岗位编号 基
所属部门 长丝二厂动力车间空冷工段 直接上级 工段长 本 情直接下属 所属岗序 8 况
所属系列 操作 岗位设置目的 负责空冷设备的维护保养，保障设备完好。核心工作职责和内容 工作衡量标准 1.负责安排工作，并督促完成。及时性、准确性。2.抓好安全、技术学习，杜绝违规、违操。及时、准确、有效。3.检查劳纪，卫生情况。及时、准确、有效。4.做好设备纪录及巡查工作。及时、准确、有效。5.做好设备维护检修工作。及时、准确、有效。6.做好巡回检查工作。及时、准确、有效。
辅助性工作内容 考核标准 1.完成上级下达的其它工作。及时、准确、有效。
业务对工作有建议权 类 主 费用 要 审批 职 类 权 人事 类 责任中心考核指标量表核心竞争力分析企业文化及成功秘诀公司管理运作部分岗位绩效考评表业务流程重组管理咨询产业化产略梳理风险管理岗岗位说明出纳作业处理准则市场整体营销策划方案采购业务流程管理办法
发展部经理岗位绩效考评表管理策划专员岗位绩效考评人力资源部人事专员岗位绩效考评经销商网络重组员工绩效考核手册
及时向上级反馈班组及设备方面问题。汇报
内督促班员按时优质完成各项任务。部工 关督导 作 系 沟 通
协调运转设备的交接。关 协调 系 外 部 关 系
相关资格证书 最低学历 高中 高级工
专业知识 制冷与空调设备知识。工作环境 有毒有害 工作经验 2年以上保全工作经验
能处理日常故障，较难故障和突发事件。任 职 技能技巧 资 格
1、亲力亲为，能与相关部门协调，沟通。能力素质
2、踏实肯干，有敬业精神。可晋升岗位 工段长 可轮岗岗位 职业发展
入职培训内容 公司规章制度。在职培训内容 相关专业知识。
修订时间 修订内容 修订者 审核者 审批者 修订履历
责任中心考核指标量表核心竞争力分析企业文化及成功秘诀公司管理运作部分岗位绩效考评表业务流程重组管理咨询产业化产略梳理风险管理岗岗位说明出纳作业处理准则市场整体营销策划方案采购业务流程管理办法
第四篇：加热设备及车间设计复习总结
加热设备及车间设计复习总结
第一章热处理设备常用材料及基础构件
热处理设备常用的材料有砌筑炉墙用的耐火材料、保温材料，炉内金属构件所需的耐热金属材料，电热原件所需的电热材料，炉壳所需的金属材料。
耐火材料——凡是能够抵抗高温、并能承受高温物理和化学作用的材料。耐火材料的主要性能：
耐火度：是耐火材料抵抗高温作用的性能，指耐火材料受热后软化到一定程度时的温度。
（反映的是一种高温抗软化性能，耐火度不是材料的熔点。）普通耐火材料 1580-1770℃ 高级耐火材料 1770-2000℃ 特级耐火材料≥2000℃
荷重软化温度：是指耐火材料试样在0.2 MPa压力下，以一定的升温速度加热至开始软化变形0.6%的温度，此外也标注4%和40%的软化点。荷重软化点反应材料的高温结构强度。热稳定性: 是指耐火制品抵抗耐急冷急热而不破坏的能力 标准测定方法：加热850 ℃，保温40 min，然后在流动的冷水中冷却3 min，重新加热冷却，直至试样破坏。
高温化学稳定性：是指在高温下抵抗炉气、熔盐、金属氧化物等侵蚀的能力。重烧线变化（体积稳定性）：耐火制品加热至高温，制品尺寸（长度）发生的不可逆变化，以%表示，正值表示膨胀，称重烧线膨胀；负值表示收缩，称重烧线收缩。
它是将耐火制品加热到规定温度，保温一定时间，冷却至室温后其长度所产生的残余膨胀或收缩。
常用的耐火制品（定型）：）粘土质耐火砖：是以耐火粘土作原料。特点：热稳定性好（10-15次），耐火度1580-1770℃，中性、偏弱酸，荷重软化温度不高，使用温度不超过1350 ℃。
使用范围：各种加热炉、热处理炉和干燥炉的炉体，不宜做电热元件的搁砖，不宜做高碳气氛炉的内衬。）高铝砖：是有高铝矾土、硅线石、天然或人造刚玉、工业氧化铝等经配料、混合、成形等工序最后经高温焙烧而成。
特点：耐火度、荷重软化温度都高于粘土砖，使用温度可达1400-1650℃（高于粘土砖），中性，抗渣性和热震稳定性较好。重烧收缩较大，价格较贵。使用范围：高温炉的（1000 ℃以上）内衬，电热元件的搁砖。4）石墨制品: 普通石墨制品：是用天然石墨做原料，添加耐火粘土做结合剂制成的产品
优质石墨、高强石墨、高纯石墨等可制作电热元件，使用温度可达2200-3000℃。特点：高的耐火度和荷重软化温度；机加工性能好，强度随着温度的升高而加强，1700 ℃时，强度超过所有氧化物和金属材料；大气中加热易氧化。使用范围：具有保护气氛或真空系统的高温炉。
5）抗渗碳砖：用于砌筑渗碳砖，可以为粘土质也可以为高铝质，严格控制氧化铁含量（Fe 2 O 3 低于1%，H 2 和CO使Fe 2 O 3 还原产生Fe、Fe 2 C、C等产物，使体积膨胀）用途：可控气氛炉内衬材料。
重质抗渗碳砖：炉膛内表面和负荷大、易磨损部位 轻质抗渗碳砖：隔热层
耐热金属材料
热处理设备用耐热金属材料有耐热合金钢、耐热铸铁等
耐热合金钢：高于450 ℃条件下工作，并具有足够高的强度、抗氧化、耐腐蚀性能和长期的组织稳定性。
在选择和使用电热材料时应考虑以下性能： 1）耐热性和高温强度 2）电阻系数 3）电阻温度系数 4）热膨胀系数 5）机械加工性能
电阻温度系数（1/ ℃）：表示电阻当温度改变1度时，电阻值的相对变化。电阻温度系数小的元件，功率稳定；
电阻温度系数大的元件，以工作温度的电阻值作为功率计算依据； 电阻温度系数很大的元件，需配备调压器。热膨胀系数（1 /℃）：电热元件受热伸长后的长度由下式确定L T =L 0（1+ βT）对热膨胀系数较大的电热元件，设计安装时必须留有充分的膨胀余地。常用电热元件材料：金属电热元件、非金属电热元件、红外电热元件 金属电热元件：常用的金属电热材料有镍铬合金、铁铬铝合金，真空和保护气氛中也使用钼、钨、钽。
非金属电热元件：常用的非金属电热材料有碳化硅（硅碳棒）、硅钼棒，石墨等。
第二章热处理炉的传热原理
传热的基本方式: 传导、对流、辐射 传导传热：热量由物体的一部分传至另一部分，或由一物体传至与其相接触的另一物体的传热现象。固、液、气态中都能发生，要求物体相互接触，无能量形式的变化。对流传热：流体中不同部分的相对位移时不同部分的质点相互混合，或者在运动质点与一相接处的固体表面之间所进行的热交换，只能在流体宏观运动时才能发生，无能量形式的变化。辐射传热：受热物体将热能部分转化成辐射能，以电磁波的形式向外放射，当投射到另一物体时部分被吸收转化成热能，无需中间介质，既有热量的交换，也有能量形式的转化，不论温度高低任何物质都向四周放射辐射能。
热流：单位时间内由高温物体传给低温物体的热量叫热流或热流量Q。
热流密度：单位时间内通过单位传热面积的热流，称为热流密度，用q表示。传导传热的基本方程式：
热导率：反应了物体导热能力的大小。其数值为导热物体中相距1 1 m 处的温差为1℃时，单位面积上单位时间内传递的热量 单层炉墙的稳定态导热计算：
单层圆筒炉墙的稳定导热
式中字母的含义：
简单描述应用:
自然对流：由于流体内存在温度（浓度）差，造成流体各部分密度不同而引起的流动称为自然流动（自然对流换热）。强制对流：流体受外力(如风机、搅拌机等)作用而发生的流动称为强制流动（强制对流换热）。层流和紊流可用一个无量纲数，即雷诺准数(Re)来判别 当流体在光滑圆管中流动时：(1)雷诺数小于2100为层流
(2)雷诺数大于2300为紊流
(3)雷诺数在2100--2300之间时，可能为层流，也可能为紊流。
透热体：到达物体表面的热辐射的能量全部透过物体，此物体称为透热体。
白体：到达该物体表面的热辐射能量全部被反射。当这种反射是规则的，此物体称为镜体；如果是乱反射，则称为白体。
绝对黑体：达该物体表面的热辐射的能量完全被吸收，此物体称为绝对黑体,简称黑体。所有投射到物体上的辐射能，不论其波长大小，全部被吸收，这类物体就叫做绝对黑体。理想灰体：若某物体在任何温度下的辐射能力，都等于同温度下绝对黑体辐射能力乘以同一系数，这种物体叫做理想灰体。
第三章热处理电阻炉
一、箱式电阻炉（RX）
箱式电阻炉按其工作温度可分为： 高温箱式炉(>1000℃)中温箱式炉(650～1000℃)低温箱式炉(<650℃) 命名方式为：RX□-□-□，RX3-30-9(设计序号功率（kW）最高温度)中温箱式电阻炉可用于退火、正火、淬火、回火或固体渗碳等（结构图见课件）高温箱式炉用于高速钢或高合金钢模具的淬火加热，其结构与中温箱式炉相似，但电热原件布置在工作室内。（结构图看课件）
低温箱式炉大多用于回火，主要靠对流换热。
圆体箱式电阻炉是近几年国内厂家参照国外先进技术制造而成，产品外形、炉膛为圆形，而炉膛尺寸、炉底板、电热元件等均保留原有箱式炉特点及互换性。外表面积小，蓄热少，热损失比RX系列产品减少20％以上，节能显著。
二、井式电阻炉
井式电阻炉外形为圆形，一般置于地坑中，适用于加热细长工件，以减少加热过程中的变形（吊挂）。井式电阻炉炉膛较深，上下散热条件不一样，为使炉膛温度均匀，常分区布置电热元件，各区单独供电井控制温度。
中温井式电阻炉适用于轴类等长形零件的退火、正火、淬火及预热等。与箱式炉相比，装炉量少，生产效率低，常用于质量要求较高的零件
低温井式电阻炉最高工作温度为650℃，广泛用于零件的回火。
三、台车式电阻炉
台车式炉适用于大型和大批量铸、锻件的退火、正火和回火处理。其结构特点是炉子由固定的加热室和在台车上的活动炉底两大部分组成。与箱式炉相比增加了台车电热元件、通电装置、台车与炉体间密封装置及台车行走驱动装置台车炉密封性较差，加热室与活动台车接触边缘采用砂封装置密封。
四、转筒式炉
转筒式炉是在炉内装有旋转炉罐的炉子，炉罐内工件随炉罐的转动而翻动，以改善加热和接触气氛的均匀度，主要用于处理滚珠等小尺寸标准件。
炉型选择的具体基本原则：
1）多品种、小批量：周期性作业的箱式炉 2）批量大、品种少：各种连续式机械化作业炉 3）零件表面要求高：密封性好的箱式炉、井式炉、4）可控气氛多用炉、真空炉
5）大尺寸型铸锻毛坯件（质量重）：台车式炉 6）小型轴承钢球：转筒式炉 7）对变形要求严（细长）：井式炉
8）化学热处理：井式渗碳炉、氮化炉、可控气氛炉 9）大批量的化学热处理：贯通式气体渗碳炉
炉膛尺寸的确定： 炉膛长度和宽度的确定
实际排料法：按照工件实际摆放面积作为炉底的有效面积，再根据炉子温度均匀性的情况，确定实际炉底面积。
有效宽度、有效长度、有效面积：
炉架的作用是承受炉衬和工件载荷以及支撑炉拱，一般采用型钢焊接而成，型钢型号随炉子大小、耐火材料和结构而异。炉壳的作用是保护炉衬，加固炉子结构和保持炉子的密封性，通常用钢板在炉架上焊接而成，厚度一般取2-6mm 炉衬的作用是保持炉膛温度，使炉膛的温度均匀、减少炉内热量的散失；同时炉衬本身也应减少自身的蓄热，确定其厚度的基本原则是保证炉外壳温度不超过许可的温升（50-60 ℃）炉底的作用是保持炉内热量和承载工件。
炉顶结构形式主要有拱顶和平顶两种。热处理炉大都采用拱顶。拱顶的砌法有错砌和环砌两种。错砌比较常用，但拆修不方便，一般用于炉内工作温度一致，不须经常拆修的热处理炉及烟道的拱顶；环砌多用于各段温度不一致的连续式炉或工作温度较高，拱顶易损坏的拱顶
拱角：拱顶的圆心角称为拱角，标准拱角为60°。
电阻炉功率的确定：
电阻炉功率计算列线图，过A线对应点与D线对应点，做直线交于E线O点，过O点与C线对应点做直线，延长交B线于一点，该点即为所求功率。
电热元件的表面负荷：是指单位表面积上所发出的电功率
电热元件的计算：主要包括元件的截面积、长度、重量以及一些结构尺寸的计算，必须满足炉子功率和一定的使用寿命
（一）金属电热元件的理论计算
（1）元件尺寸及重量
1）直径为d 的线状电热元件
2）带状电热元件
(3)电热元件寿命计算：通常把电热元件截面积氧化率达到20%，或元件的电阻增加 25%、功率降低20%时的使用时间作为电热元件的使用寿命。
电热元件的引出端
电热元件穿过炉壁引出炉外的部分称为引出端。对金属电热元件常另外焊接不锈钢引出棒，其截面积应为元件的3倍以上。对硅碳棒引出端，其截面应为其工作部分的1.5倍以上
第四章热处理燃料炉 无焰烧嘴：当空气与煤气在烧嘴内预先完全混合后再喷出燃烧时，其燃烧过程属于动力燃烧，无明显火焰，故这种烧嘴称为内混式烧嘴或无焰烧嘴。
有焰烧嘴：当空气与煤气在烧嘴外边混合边燃烧时，燃烧过程属于扩散燃烧，有明显火焰，称为外混式烧嘴或有焰烧嘴。
利用离炉烟气的余热对助燃空气和煤气进行加热的装置称为预热器。炉子排烟分为上排烟和下排烟两种方式。
理论空气消耗量：理想条件下燃料完全燃烧所需最少空气量称为理论空气消耗量。空气过剩系数：实际空气消耗量与理论空气消耗量之比为空气过剩系数α。高发热量Q高：燃烧产物冷却到燃烧物质的原始温度，且燃烧产物中的水蒸气冷凝成0℃的水蒸气时，单位燃料完全燃烧所放出的热量。
低发热量Q低：燃烧产物冷却到燃烧物质的原始温度，且燃烧产物中的水蒸气冷却成20℃的水蒸气时，单位燃料完全燃烧所放出的热量。
着火温度：燃料和空气的可燃混合物可自行正常燃烧的最低温度。回火：可燃混合气体从烧嘴喷出的速度若小于火焰的传播速度，造成火焰或其根部返回到烧嘴里去的现象。
脱火：可燃混合气体的喷出速度大于火焰的传播速度，则会将火焰吹散，使燃烧不稳定，甚至引起熄灭的现象。
预热装置：离炉烟气温度一般为500-1000℃，带走热量占炉内供热量的30%-50%。
第五章热处理浴炉及流态粒子炉
浴炉：利用熔融液体作为介质进行加热工件的热处理炉。特性：1）综合传热系数大，工件加热速度快
2）工件加热均匀，变形小
3）浴炉的热容大，温度波动小，易实现恒温加热 4）盐液保持中性，易实现无氧化无脱碳加热
5）热损失大、启动较难、劳动条件差、消耗盐碱量大、6）不易实现连续化生产
1、按热源分类：
2、按工作温度分类：
3、按浴液分类：
盐浴炉：低温盐浴炉用于550℃以下的等温淬火、分级淬火、和回火；
中、高温盐浴炉用于600～1300℃范围内工模具零件加热和液态化学热处理。
碱浴炉：
油浴炉：使用温度低于230℃的低温回火和分级淬火。铅浴炉：传热速度快但毒性大。
4、按照加热方式分类：
二、内热电极盐浴炉（加热方式）
电极布置在熔盐内，直接通电，以熔盐为发热体产生热量。热量主要发生在熔盐内部，交流电通过两电极间熔盐时产生较强的电磁力，驱使熔盐在电极附近循环流动，升温快，可采用非金属浴槽，熔盐内的温度场与电极的布置有很大关系，电极间的熔盐易过热而分解。
1、插入式电极盐浴炉 结构和原理：
电极从坩埚上方直接插入熔盐，通入低电压（6~17.5）大电流（几千安培）的交流电，由熔盐电阻热效应，将熔盐加热到工作温度。
优点
①结构简单
②坩埚和电极可单独更换 ③电极制造、装卸方便 ④电极间距可调 缺点
①炉口只有2/3面积能使用，其它被电极占据，效率低，耗电量大
②由于电极自上方插入，与盐面交界处易氧化产生缩颈，电极寿命短，损耗大 ③电极在一侧，远离电极侧温度低（炉温均匀性差）④工件易接触电极，产生过热和过烧缺陷
电极盐浴炉的启动
固态盐电阻值很大，无法在工作电压（低电压）下使其导通，因此在浴炉开始工作时需使电极间盐熔化，电极盐浴炉启动方法很多，最常用的是的启动电阻法。
将电极之间的盐加热到熔点以上100~250℃，然后再用电极继续加热使坩埚内盐全部融化。启动所需功率按照熔化1/3盐量计算 启动方法
空炉启动：将启动电阻体放在炉膛底部电极区域内，加入能将电阻体覆盖的盐并使其熔化；然后将电阻体取出，再用高档位电极通电加热，将随后加入的盐全部融化。
二次启动：由于开始启动时启动电阻处于冷态，其电阻值比热态小很多，为使启动电流不过载，应低档启动。当启动电阻的温度升高后，再调至高档，加快盐的熔化速度，缩短升温时间。盐基本熔化后就可脱开启动电阻，直接用电极加热。启动注意事项： 1）启动电阻安装在电极附近或电极之间的坩埚底部，加入一定数量的盐，将启动电阻覆盖，逐渐加盐，当熔盐升高接触电极后，再将启动电阻取出。
2）在生产结束停炉前，再将启动电阻重新置于坩埚，备下次启动用。注意不能靠近电极，不能过高。
3）对插入式盐浴炉还可采用碳棒接通两极直接启动。4）启动电阻和电压要配合好，否则会烧坏。5）炉膛深的电极浴炉采用双层启动电阻。
流态粒子炉：炉膛内具有流动状态粒子的间歇式热处理炉 工作原理 炉罐底部安放布风板，气体通过布风板进入炉膛，是炉罐内的固态粒子（石英砂、刚玉砂、石墨粒子或其他粒子）形成流态床，工件在流态床中加热、冷却或进行化学热处理。第六章连续作业炉
连续作业炉：借助某些机械机构（皮带、推杆等）连续地或间歇地进行装料和出料，连续、顺序地进行加热、保温和冷却的全过程。特性：
1）适合大批量生产，效率高 2）产品质量稳定，劳动条件好 3）易于进行自动化设计
炉膛有效长度按生产率和推料周期来计算：
炉膛宽度按下式计算：
炉膛高度H的确定方法与箱式炉相同。有时炉膛高度不等高，两端较低，中部较高，一般情况下取值(0.52-0.9)B
预处理炉: 渗碳零件表面预处理，脱脂并形成氧化膜 温度在450-500℃之间，顶部设置离心风扇
振底式炉
振底式炉设有振动机构，使装载工件的活动底板在炉膛内往复运动，借惯性力使工件连续向前移动。依据振动机构的不同分为机械式、气动式和电磁振动式。
振动原理：
实际工件移动距离：
S=L2-L
1滚筒式炉: 炉内装有旋转炉罐，炉罐不断旋转，炉内的炉料也随之旋转、翻倒和前进，小型物料不至于堆积，有利于均匀加热和均匀接触炉气氛。处理滚主类等小标准件。
第七章真空热处理炉及等离子热处理炉
真空热处理是随着精密机械制造业、国防等尖端工业的发展而发展起来的新型热处理方法 按照真空度分类： 低真空（～ 10-1 Pa） 高真空（10-2 ～ 10-4 Pa） 超高真空（10-4 Pa～）按照工作温度分类： 低温炉（～ 650℃） 中温炉（650℃～1000℃） 高温炉（1000℃～）
第八章可控气氛炉
在一般空气介质电阻炉中加热钢件时，容易发生氧化和脱碳两种缺陷。要使钢件加热时不氧化和脱碳，可以采用两种方法： 1）向炉膛内送入保护气体，使钢件在保护气氛下加热；为了使工件表面不发生氧化、脱碳、烧损现象或对工件进行化学热处理，向炉内通以可进行控制成分的气氛，称可控气氛。2）把炉膛内空气抽除，使钢件在真空状态下加热。
脱碳：是钢加热时表面碳含量降低的现象。
脱碳的过程：钢中的碳在高温下与氢或氧发生作用生成甲烷或一氧化碳。氧、氢和二氧化碳（水）使钢脱碳，而一氧化碳和甲烷则使钢增碳。
可控气氛加热的基本原理：
通过钢在可控气氛中加热所发生的化学反应，了解可控气氛中各种组分的性质与作用以及对钢在加热过程中发生氧化还原、脱碳增碳反应的影响，进而确定可控气氛中的控制对象 常用的可控气氛：CO、H 2 和少量的CO 2、CH 4 和H 2 O等气体 在热处理温度条件下，气体与钢进行化学反应。
钢在炉气中的氧化、还原反应
1、钢在CO-CO 2 气氛中的反应
钢在空气中加热与氧发生氧化反应，在560℃以下生成Fe3O4，在560℃以上形成三种氧化物，内层为FeO，中层为Fe3O4，外层为Fe2O3，通常认为氧气对钢的氧化过程不可逆，无法控制。
钢在CO-CO2气氛中的氧化还原反应则有所不同，是可逆的，其反应速度和反应方向决定于CO/CO2比值和温度。其反应方程式：
反应方向由平衡常数（压力商）来判断。在一定温度下，反应达平衡时，气氛中各种气体浓度不再改变，其平衡常数为：
制备气氛的种类
1、吸热式气氛
1）制备原理
吸热式气氛：原料气与理论需要空气量的一半(n≤0.5)在高温及催化剂的作用下，不完全燃烧生成的气氛
2、放热式气氛
1）制备原理
放热式气氛：是原料气与较多的空气(n=0.5•~0.95)的不完全燃烧产物，所产生的热量足以维持反应进行
8.4 可控气氛碳势及氧势
8.4.1碳势的控制(以吸热式气氛为例)
1、碳势的控制原理
碳势的控制：控制可控气氛的碳势，使之与钢的表面确定的含碳量相平衡。
控制原则：控制气氛中CO/•CO 2、H 2 /•H 2 O组分的相对含量，使炉中气氛的碳势与钢表面要求的含碳量相平衡。
在吸热式气氛中CO 2 和H 2 O的含量很低，少量的变化即可影响气氛的碳势。因此，控制CO 2 和H 2 O的含量即可控制碳势。、碳势的控制方法
1）红外分析仪法：基于各种气体对红外线的不同吸收效应而测定气体成分，常以测定、控制气氛中的CO 2 含量，来控制碳势。
2）露点仪法：通过露点（气体中水蒸气凝结成水雾的温度，即在低压力下气体中水蒸气达到饱和状态下的温度）来控制碳势。露点越低，气氛的碳势越高。
3）电阻探头：奥氏体状态的渗碳温度下，一段细铁丝很快被渗碳，其电阻值与含碳量之间存在函数关系，从而通过测量细铁丝的电阻值便能感知炉气的碳势。8.4.2 氧势控制
1、氧势的控制原理
在渗碳气氛中，还有如下反应：
2、方法：Po 2 通过氧探头测定
氧化锆传感器基本原理：氧化锆具有高温下传导氧离子的特性。当两侧的氧浓度不同时，高浓度侧的氧分子会夺取铂电极上的自由电子，以离子的形式通过氧化锆到达低浓度侧，经铂电极释放多余电子，从而形成氧离子流，在氧化锆管两侧产生氧浓度差电势。
第九章热处理感应加热及火焰加热装置
一、中、高频电流的特点：
1．集肤效应
2.邻近效应
3.圆环效应
4.尖角效应
涡流：由于工件内存在着电动势，从而产生闭合电流，称之为涡流。
交流电流通过导体时，在导体表面电流最大，越向内部电流密度越小的现象称为集肤效应
电流透入深度：电流频率越高，集肤效应越显著。在工程上规定，当涡流强度从表面向内层降低到其数值等于表面最大涡流强度的0.368倍时，该处到表面的距离就称做电流透入深度。
感应热处理设备的选择
二、感应热处理设备的分类及特点
感应加热可用于淬火、回火、正火、调质、透热等
透热：快速加热时，为了获得性能均匀的工件，其首要条件就是使金属透热，即表里温度均匀。
三、感应式加热的主要优点和缺点 优点：
1）无需整体加热，可有选择性地进行局部加热 2）加热速度快，工件表面氧化、脱碳比较轻
3）可根据需要调整设备的工作频率和功率，控制表面淬硬层
4）经感应加热热处理的工件，表面硬层下有较厚的韧性区域，具有较好的压缩内应力，使工件具有更高的抗疲劳和破断能力
5）加热设备便于安装在生产线上，易于实现机械化和自动化，便于管理，可有效地减少运输，提高生产效率
6）一机多用。可完成淬火、退火、回火、正火、调质等，又可完成焊接、熔炼、热装配、热拆卸等工作。
7）使用方便、操作简单、可随时开启或停止，无须预热。
8）即可手动操作，也可半自动和全自动操作；即可长时间地连继工作，亦可即用即停随机使用。有利于设备在供电低谷电价优惠期的使用。
缺点：设备比较复杂，一次投入的成本较高，感应部件（感应圈）互换性和适应性较差，不宜在形状复杂的工件上应用等。
★但它的综合指标好，优点明显多于缺点
感应加热是目前金属加工的一种主要工艺。是取代煤炭加热、油料加热、燃气加热，及电炉加热、电烘箱加热等的理想选择 应用：
感应器设计概要
感应器设计的是否合理，会影响到加热层的形状和深度以及设备功率能否正常发挥等
一、感应器结构尺寸的设计
感应器的设计：根据工件形状、尺寸以及热处理技术要求设计，由施感导体(感应圈)和汇流板两部分组成。感应圈用壁厚1.0-1.5mm紫铜管制成，多为矩形内通冷却水。汇流板用厚2-3mm紫铜板制成，一端焊在感应圈上，另一端接到变压器次级线圈上，向感应圈输人电流。
感应器的设计：包括感应圈的形状、尺寸、圈数，感应圈与工件的间隙，汇流板的尺寸与连接方法，冷却方式等。其结构尺寸主要根据中、高频电流的特点以及感应线圈的使用寿命等综合考虑。
淬火机床分类：按生产方式分，淬火机床有通用、专用、生产线三大类型。
一、小车淬火
可进行各种直线、平面、回转体表面及斜面零件的淬火与回火，如机床导轨、大型轴承圈、滚道、铁轨等。
设备简单、操作灵活、移动方便、调速幅度大。
第五篇：药物制剂生产设备及车间工艺设计
2011-2012学年第2学期复习题
一、基本概念
1.GMP(Good Manufacturing Practice)
系指在药品生产过程中，以科学、合理、规范化的条件和方法保证生产全过程的药品生产质量管理规范。
2.CIP（Cleaning In Place）
是指设备在不移动的情况下在原位进行的清洗操作。
3.EDI(Electrodeionization)
是将电渗析与离子交换有机地结合在一起的膜分离脱盐工艺又称填充床电渗析 4.SCFE(supercritical fluid extraction)
在超临界状态下，将超临界流体与待分离的物质接触，使其有选择性地把极性大小、沸点高低和分子量大小的成分依次萃取的技术。
5.SOP(Standard Operating Procedure)
对某项操作作出书面的指示性说明并经批准的文件。6.RO(Reverse osmosis)在高于溶液渗透压的压力下，借助于只允许水分子透过的反渗透膜的选择截留作用，将除水以外的阴阳离子分离，从而达到纯化水的目的。
7.Unidirectional Flow
以均匀的截面速度，沿着平行或垂直流线以单一方向流过洁净室的气流
8.Falling Film Evaporator
物料液体沿加热管壁呈膜状至上而下流动而进行传热和蒸发过程 9.HVAC(Heating, Ventilating and Air Conditioning)
是包含温度、湿度、空气清净度以及空气循环的空气调节系统
10.ISPE(International Society for Pharmaceutical Engineering)即国际制药工程师协会，是致力于培训制药领域专家并提升制药行业水准的世界非官方非盈利性组织
11.FDA（Food and Drug Administration）
即美国食品药物管理局，是由美国国会即联邦政府授权，专门从事食品与药品管理的最高执法机关。
12.OSD（Oral solid dosage）
即口服固体制剂，包括片剂、胶囊、颗粒剂等机型
二、填空题
1.纯化水的制法有离子交换法、电渗析法、电法去离子、反渗透法
和
蒸馏法。
2.空气净化系统（HVAC）中，一般采用三级过滤器，即粗效过滤器、中效过滤器
、高效过滤器。
3.制剂车间工程设计是一项综合性技术很强的工作，通常是由 工艺设计
和
非工艺设计
两项工作组成。
4.空气洁净级别不同的相邻房间之间的静压差应大于 10Pa
，温度控 制在 18-26℃，相对湿度控制在 45-65%。
5.铝塑泡罩包装机一般可分为三种，即 滚筒式、平板式、滚板式
。6.真空制膏机有三组搅拌，分别是 主搅拌、溶解搅拌、均质搅拌
。7.物料、产品的待验、合格、不合格状态应醒目标识；一般以三种颜色
以示区别，这三种颜色分别是 黄、绿
、和
红
。8.高速压片机压力单元分为 预压、和 主压 两部分，其中 预压 是为了颗粒在受压时空气的溢出。9.在粉针剂生产工艺过程中，加塞工序一般又分 半加塞 和 全加塞，分别在冷冻干燥前和冷冻干燥后进行。
10.中药制剂生产过程一般可分为三个基本过程即 前处理、提取精制
和
制剂加工。
三、选择题
1.流能磨的粉碎原理是
A.高速气流冲击使物料颗粒之间或颗粒与器壁之间相互作用
B.不锈钢齿或T型小锤的冲击作用
C.瓷球或钢球的研磨或撞击作用
D.切割刀的剪切作用
2.纯化水、注射用水的制备、贮存和分配应当能够防止微生物的滋生。纯化水可采用循环，注射用水可采用
A.50℃以上保温循环 B.80℃以上保温循环 C.70℃以上保温循环 D.60℃以上保温循环
3.沸腾床流化制粒的工作原理是
A.将物料粉末直接压缩成片材后，再粉碎成颗粒
B.是将粉末与粘合剂混合均匀后，再用热空气干燥
C.是通过搅拌器及高速切割刀的搅拌剪切作用将湿物料制成颗粒
D.用热空气流将粉末悬浮呈流化态，再喷雾粘合剂使粉末凝结成颗粒
4.洁净厂房最好建在城市最大频率风向的E.上风侧 F.左风侧
G.右风侧
H.下风侧
5.板框压滤机是由
A.滤板排列组成滤室 B.多块滤板与滤框交替重叠排列组成 C.滤叶和罐体所组成 D.滤网和集液盘组成
6.拉丝封口火焰使用的燃烧方式为
A.氧-天然气火焰 B.氧-煤气火焰 C.氧-氢气火焰 D.氧-乙炔火焰 7.容器回转型混合机有
A.V型混合机 B.槽型混合机 C.三维运动混合机 D.螺旋锥形混合机
8.哪些药物的生产区域应设置独立的专用净化空调系统
A.青霉素类 B.激素及抗肿瘤药物 C.抗高血压药物 D.避孕药
9.注射剂在配料过程中添加针用活性炭的目的在于
A.脱色 B.助滤 C.吸附杂质 D.稳定剂 10.初步设计阶段的工艺流程图有
A.生产工艺流程图 B.物料流程图 C.带控制点的工艺流程图 D.设备布置图
四、判断题
1.电法去离子（EDI）的最大优点是树脂再生不用消耗酸碱。（√）、2.对生产中发尘量较大的设备应附设防尘装置。（√）
3.多效蒸发器的生产能力是单效蒸发器的若干倍。（×）
4.制粒与整粒所用筛网目数是相同的，以便使颗粒规整化，大小一致。（×）
5.滚压法干法制粒中的轧辊转速越快物料受压时间越长。（×）
6.真空制膏机中有三组搅拌分别是主搅拌、溶解搅拌、均质搅拌，其中 主搅拌转速最快。（×）
7.在洁净室中最大的污染源是生产设备。（×）8.干燥设备的进风口应有过滤装置，排风口应设防止尾气倒灌装置。（√）
9.最终灭菌制剂在热压灭菌后应立即打开灭菌柜门，以防产品受热时间 过长。（×）
10.A级层流区一般使用的是非单向流，通过稀释环境的空气达到净化的目的。（×）
五、简答题
1、简述制剂车间布置的原则。
2、简述全自动硬胶囊机生产过程。
3、简述片剂生产工艺过程。
4、简述粉针剂生产工艺过程。
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