目录
1 设计任务 (1)
1.1 设计要求 (1)
1.2 设计依据 (1)
1.2.1 工厂总平面图 (1)
1.2.2 工厂负荷情况 (2)
1.2.3 供电电源情况 (4)
1.2.4 气象资料 (4)
1.2.5 地质水文资料 (4)
1.2.6 电费制度 (4)
2 负荷计算和无功功率补偿 (5)
2.1 负荷计算的目的和方法 (5)
2.1.1 负荷计算的内容和目的 (5)
2.1.2负荷计算的方法 (5)
2.2 全厂负荷计算的过程 (5)
2.3 无功功率补偿 (7)
3 变电所的选择及主变压器的选择 (9)
3.1 变电所的位置与型式选择 (9)
3.1 主变压器的类型、台数与容量的选择 (10)
4 变电所主要结线方案的设计 (12)
4.1 变压器一次侧主接线 (12)
4.2 变压器二次侧主接线 (12)
5 短路电流的计算 (13)
5.1 短路及其原因、后果 (13)
5.2 高压电网短路电流的计算 (13)
6 变电所一次设备及进出线的选择与校验 (16)
6.1 高压开关柜选择 (16)
6.2 高压母线选择 (17)
6.3 低压出现柜选择 (17)
6.4 低压母线选择 (18)
6.5 低压出线电缆选择 (19)
7 变压所的防雷保护 (20)
7.1 防雷装置意义 (20)
7.2 直击雷的防治 (20)
7.3 雷电侵入波保护 (20)
7.4 变电所公共接地装置的设计 (20)
设计心得 (22)
参考文献 (23)
致谢 (24)
附录................................................. 错误！未定义书签。
1 设计任务
1.1 设计要求
要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。
1.2 设计依据
1.2.1 工厂总平面图
图1 机械厂总平面图
1.2.2 工厂负荷情况
本厂多数车间为三班制，年最大负荷利用小时为4600h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷处，其余均属三级负荷。本厂的负荷统计得到的全厂负荷表见表1，机加工车间设备明细表见表2。
表1 全厂负荷表
表2 机加工车间设备明细表
1.2.3 供电电源情况
按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等三角形排列，线距为2m；干线首端距离本厂约8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MV·A。此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km，电缆线路总长度为25km。
1.2.4 气象资料
本厂所在地区的年最高气温为38℃，年平均气温为23℃，年最低气温为-8℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为26℃，年最热月地下0.8m处平均温度为25℃。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20天
1.2.5 地质水文资料
本厂所在地区平均海拔500m，地层以砂粘土为主，地下水位为2m。
1.2.6 电费制度
本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量计为18元/(kV·A)，动力电费为0.20元/(kW·h)，照明电费为0.50元/(kW·h)。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.90。此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：6~10kV为800元/(kV·A)。
2 负荷计算和无功功率补偿
2.1 负荷计算的目的和方法
2.1.1 负荷计算的内容和目的
（1）求计算负荷，是选择确定建筑物报装容量、变压器容量的依据； （2）求计算电流，是选择缆线和开关设备的依据；
（3）求有功计算负荷和无功计算负荷，是确定静电电容器容量的依据。 2.1.2负荷计算的方法
（1）需要系数法——用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。用于设备数量多，容量差别不大的工程计算，尤其适用于配、变电所和干线的负荷计算。
（2）利用系数法——采用利用系数求出最大负荷区间内的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数，得出计算负荷。适用于各种范围的负荷计算，但计算过程稍繁。
2.2 全厂负荷计算的过程
本设计各车间计算负荷采用需要系数法确定。 主要计算公式有：
有功计算负荷（kW ） d C C K P P = 无功计算负荷（kvar ）: ?tan C C P Q = 视在计算负荷（kVA ）：2
2C
C C Q P S +=
计算电流（A ）: N C C U S I 3/=
具体车间计算负荷如下表3
表3 各车间负荷计算表
从表中可知：有功计算负荷KW P P i C 1097.55=∑= 无功计算负荷var 919.52K Q Q i C =∑= 视在计算负荷=+=2
2
C C C Q P S 1431.83 A KV ? 再乘以同时系数p ∑K =0.95, q ∑K =0.97 此时KW K P P p C C 1042.68'=?=∑
var 873.54'k K Q Q q C C =?=∑
A KV Q P S C C C ?=+=
1360.24'''2
2
功率因素0.766'
'cos ==
C C S P ?<0.9, 所以要进行无功功率补偿
2.3 无功功率补偿
由于本设计中cos ?=0.766<0.9,因此需要进行功率补偿。由公式可知：
)tan (tan '21.??-?=C C N P Q
式中 1tan ?——补偿前的自然平均功率因数对应的正切值 2tan ?——补偿后的功率因数对应的正切值
采用低压侧集中补偿的方法，为使高压侧功率因数达到0.9，则补偿后的低压功率因数应达到0.92
校正前 843.01tan ,766.01cos ==?? 校正后 48.02tan ,92.02cos ==??
var 428.09)48.0843.0( 1042.68.K Q C N =-?=
本次设计采用GCS 型低压无功功率自动补偿屏，其中有34、35两种方案，其34方案为主屏，35方案为辅屏。选GCS-34型低压自动补偿柜和GCS-35型低压补偿柜结合补偿，2台变压器无功补偿各取256var K ，分别取160var K 的GCS-34A 结合96var K 的GCS-35C, 总容量取512var K
无功补偿后无功负荷为Kvar 361.54var 512=-=K Q Q C C 补偿后的功率因数为：
0.945
361.54 1042.68 1042.68cos 2
2
2
2
2=+=
+=
C
C C Q P P ?>0.92 满足要求
补偿后的负荷如下表4
表4 补偿后的计算负荷
3 变电所的选择及主变压器的选择
3.1 变电所的位置与型式选择
变电所位置的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定：
一、接近负荷中心；
二、进出线方便；
三、接近电源侧；
四、设备运输方便；
五、不应设在有剧烈振动或高温的场所；
六、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，当无法远离时，不应设在污染源盛行风向的下风侧；
七、不应设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻；
八、不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物毗连时，应符合现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定；
九、不应设在地势低洼和可能积水的场所。
工厂是10kv以下，变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定。在工厂的平面图下侧和左侧，分别作一条直角坐标的x 轴和y轴，然后测出各车间和宿舍区负荷点的坐标位置，p1、p2、p3……p10分别代表厂房1、2、3……10号的功率，设定p1、p2……p10并设定p11为生活区的中心负荷，如图1所示。而工厂的负荷中心的力矩方程，可得负荷中心的坐标：
图2 按负荷功率矩法确定负荷中心
把各车间的坐标带入上述2个公式，得到x=5.38，y=5.38.由计算结果可知，工厂的负荷中心在6号厂房的东北角。考虑到周围环境和进出线方便，且7号机加工车间干线分配多，所以变电所设在6号车间的右方。
变电所类型有室内型和室外型。室内型运行维护方便，占地面积少。所以采用室内型变电所
变电所的类型主要有以下几种类型：
（1）独立变电所
（2）附设变电所
（3）车间内变电所
（4）地下变电所
所以，变电所的类型为附设变电所。
3.1 主变压器的类型、台数与容量的选择
（1）考虑到变压器在车间建筑内，故选用低损耗的SCB10型10/0.4kV三相干式双绕组电力变压器。变压器采用无载调压方式，分接头%
，联接组别Dyn11，
5
带风机冷却并配置温度控制仪自动控制，带IP20防护外壳。
（2）由于工厂总负荷容量较大，且存在多个二级负荷，对电源的供电可靠性要求较高，宜采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障后检修时，另一台变压器能对二级负荷继续供电，故选两台变压器。
（3）变压器容量是根据无功补偿后的计算负荷确定的。补偿后的总计算负荷为A kV 1103.58?=C S ，每台变压器的容量A 763.39kV 1103.587.0?≈?≈NT S ,工厂二级负荷为328.57A kV ?，>NT S 328.57A kV ?，故每台变压器的容量为800A kV ?。
4 变电所主要结线方案的设计
4.1 变压器一次侧主接线
在前面选择变压器时选择2台主变压器，且本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源；为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。所以采用一用一备的运行方式，故变压器高压侧采用单母线接线，而低压侧采用单母线分段接线。
该方案根据当地供电部门的要求，两路电源均设置电能计量柜，且设置在电源进线主开关后。变电所采用直流操作电源，为监视工作电源和备用电源的电压，在母线上和备用进线断路器之前均安装有电压互感器。当工作电源停电且备用电源电压正常时，先断开工作电源进线断路器，然后接通备用电源进线断路器，由备用电源提供所有负荷。备用电源的投入方式可采用手动投入，也可采用自动投入。进线柜和出线柜均采用电缆进线和电缆出线。
开关柜是金属封闭开关设备的俗称，是按一定的电路方案将有关电器设备组装在一个封闭的金属外壳内的成套配电装置。
金属封闭开关设备分为三种类型：1铠装式；2：间隔式；3：箱式。
高压进线柜采用KYN28A-12金属铠装中置移开式开关柜。工作电源端进线柜选用方案06，电能计量柜选用方案68，电压测量柜选用方案02；备用电源端进线采用方案06，电能计量柜采用方案67，隔离柜选用方案56；2个变压器馈电均采用方案02.
具体主结线详见附录。
4.2 变压器二次侧主接线
低压出线柜采用GCS低压抽出式开关柜。采用2列低压柜，低压柜最前端为变压器，变压器与低压柜之间通过矩形铜母线联接。在2个变压器低压母线之间设置联络柜。2个低压母线之间采用封闭式母线连接。在联络柜之后2个低压母线上分别设置无功补偿柜。无功补偿均采用低压侧集中补偿的方法，该方案考虑到以后发展，方便扩充出线柜。
5 短路电流的计算
5.1 短路及其原因、后果
短路：指供电系统中不同电位的导电部分（各相导体、地线等）之间发生的低阻性短接。短路是电力系统最常见的一种故障，也是最严重的一种故障
主要原因：电气设备载流部分的绝缘损坏，其次是人员误操作、鸟兽危害等。 短路后果：
短路电流产生的热量，使导体温度急剧上升，会使绝缘损坏； 短路电流产生的电动力，会使设备载流部分变形或损坏； 短路会使系统电压骤降，影响系统其他设备的正常运行； 严重的短路会影响系统的稳定性； 短路还会造成停电；
不对称短路的短路电流会对通信和电子设备等产生电磁干扰等。
5.2 高压电网短路电流的计算
利用标幺值法计算
由于采用10KV 电压供电，故线路电流
92.3810
316003=?=
?=
d
d d U S I
由设计要求中可知：工厂使用干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等三角形排列，线距为2m ；干线首端距离本厂约8km 。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MV ·A 。此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.7s 。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。查表得0x =0.358km /Ω, 0r =0.221km /Ω
（1）确定基准值
取 A
100MV ?=d S
10.5kV 1=c U kV U c 4.02= 而
kA
5.505.10310031
1=??=
?=
kV
A MV U S I c d d kA
34.4414.0310032
2=??=
?=
kV
A MV U S I c d d
计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 1）电力系统（A 500MV ?=k S ） X1*
=
k
d S S =100/500=0.2
2）架空线路（0X = 0.358Ω/km ）
2.60)
5.10(1008/358.0*2
22
02=??
?Ω==kV A MV km km U
S l x X d
3）电力变压器
7.50800100101006100/%**3
43=?????=
==A
kV A kV S S U X X NT d k
（3）在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)电源至短路点的总电抗标幺值 2.80*
2*1*
)
1(=+=∑
-X X X
k
2)三相短路电流周期分量有效值
()
kA 1.975.50/2.80*
)
1(131==∑
=
--k d k X
I I
3)其他三相短路电流
kA I I I k k k 97.1'')
3(1)
3(1)
3(1===--∞-
kA 5.0197.155.2)
3(=?=kA i sh
kA 2.9797.151.1)
3(=?=kA I sh
4)三相短路容量
A MV 35.7480.2/100*
)1()
3(1?=?==-∑-A MV X S S k d k
表5 短路电流计算结果
6 变电所一次设备及进出线的选择与校验
6.1 高压开关柜选择
本次设计采用GZS1-12(KYN28A-12)中置式开关柜。其中的设备校验如下：（1）真空断路器的校验
真空断路器型号都采用选用VS1-12/630-16型断路器，由于电源进线的电流和变压器高压侧的电流不同，应该分开校验。其检验过程如下表6：
表6 变压器高压真空断路器校验
（2）电流互感器校验
虽然电流互感器在电源进线的电流和变压器高压侧的电流不同，但是只要满足最大电流条件满足要求，就能保证小电流的电流互感器也能满足要求。电流互感器型号选用LZZB6-10-100/5型互感器，其检验过程如下表
表7 变压器一次侧电流互感器校验
（3）接地开关：选用JN4-12/31.5户内高压接地开关型 （4）避雷器：选用HY5WS2-17/50型避雷器。
（5）电压互感器：型号为JDZX10-10,高压熔断器型号采用XRNP-10/3.15-50-2。
6.2 高压母线选择
高压母线选取TMY 矩形铜母线，变压器一次侧母线电流
A 92.3810
316003=?=
?=
d
d d U S I
根据计算电流，选择母线的截面积。所以母线型号为TMY-3*(40*3）
6.3 低压出现柜选择
出线柜的选择只要考虑干线电流即可。
例如：机加工干线1：计算电流A I C 97.30=，查资料可知GCS-11-C 抽屉，其最大电流为100A>30.97A,满足要求，所以选用GCS-11-C 抽屉。
机加工车间出线柜方案如下表8，表9
表8 机加工车间出线柜方案
表9 其他出线柜方案
6.4 低压母线选择
低压母线选取TMY 矩形铜母线，变压器二次侧母线电流
1154.734.03800=??=
kV
A kV I C A
根据计算电流，选择母线的截面积。中性线截面积选择只要其电流大于计算电流的一半即可。查表，可以得到母线型号为TMY-3*(80*6.3）-1*(50*5）
6.5 低压出线电缆选择
出线电缆选用22VV 22VV -0.6/1型四芯等截面铜芯聚录乙烯绝缘钢带铠装聚录乙烯护套电力电缆，前面算出干线电流，根据电流计算值选择截面积，
例如铸造车间：其参数如下
有用计算负荷kW P K P e d C 903.0300=?=?= 视在计算负荷A kV P S C C ?===57.1287.0/90cos /?
计算电流A kV
A kV U S I N
C
C 35.1954.0357.1283=??=
?=
表10 铸造车间参数
查表得952mm 截面的VV 型电缆在埋地30度的载流量为221A ，大于195.35A ，因此选择22VV -0.6/1-4*95型电缆
山东理工大学供配电实用技术课程设计任务书 设计题目：某机械厂降压变电所的电气设计 电气与电子工程学院 2011.11.1
一、设计题目 某机械厂降压变电所的电气设计 二、设计要求 要求根据本厂所取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量，选择变电所主接线方案及高低压设备与进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘制设计图纸。 三、设计依据 1）工厂负荷情况： 本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用时数为4000h，日最大负荷持续时间为4h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余为三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如图所示。 2）供电电源情况： 按照工厂与当地供电部门签订的供用协议规定，本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参考工厂总平面图。该干线的导线型号为LGJ-95,导线为等边三角形排列，线距为1m，干线首端距本厂8km，该干线首端所装高压断路器的断流容量为500MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，其定时限过电流保护整定的动作时间为1.5s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压或低压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度达150km，电缆线路总长度25km。 3）气象资料： 本厂所在地区的年最高气温为38℃，年平均气温为23℃，年最低气温为15℃，年最热月平均最高气温为32℃，年最热月平均气温为28℃，年最热月地下0.8m处平均气温为21℃。年主导风向为东北风，年雷暴日数为12。 4）地质水文资料： 本厂所在地区平均海拔120m，地层为沙粘土为主，地下水位为3m。 5）电费制度：
一、设计任务书 （一）设计题目 某机械厂降压变电所电气一次设计 （二）设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线及高低压设备和进出线，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。 （三）设计依据 1.工厂总平面图 2.工厂负荷情况：本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为5000h，日最大负荷持续时间为8h。该厂筹造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。 3.供电电源情况： 按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图（附图1-4）。该干线的导线品牌号为LGJ-185,导线为等边三角形排列，线距为2.0m。干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约10km.干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MWA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.2s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为100km，电缆线路长度为25km。
表1 工厂负荷统计资料 4.气象条件： 本厂所在地区的年最高气温为38℃，年平均气温为23℃，年最低气温为-8℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为26℃，年最热月地下0.8m处的平均温度为25℃。当地主导风向为东北向风，年暴日数为20。 5.地质水文条件： 本厂所在的地区平均海拔500m。地层以砂粘土（土质）为主；地下水位为4m。 6.电费制度： 本厂与当地供电部门达成协议，在本厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费交电费。每月基本电费按主变压器容量计为20元/KVA，动力电费为0.3元/kwh，照明（含家电）电费为0.5元/kwh。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.95.此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交供电贴费：6~10KV为800元/KV A。 （四）设计任务 要求在规定时间内独立完成下列工作量： 1、设计说明书1份，需包括： 1）封面及目录 2）前言及确定了赋值参数的设计任务书 3）负荷计算和无功功率补偿 4）变电所位置和型式的选择
某电机修造厂全厂总降压变电所及配电系统设计 一、生产任务及车间组成 1．本厂产品及生产规模 本厂主要承担全国冶金工业系统矿山、冶炼和轧钢设备的配件生产，即以生产铸造、锻造、铆焊、毛坯件为主体，生产规模为：铸钢件1万吨、铸铁件3千吨、锻件1千吨、铆焊件2千5百吨。 2．本厂车间组成 （1）铸钢车间；（2）铸铁车间；（3）锻造车间；（4）铆焊车间；（5）木型圈车间及木型库；（6）机修车间；（7）砂库；（8）制材场；（9）空压站；（10）锅炉房；（11）综合楼；（12）水塔；（13）水泵房及污水提升站等。 二、设计依据 1．厂区平面布置图(略) 2．全厂各车间负荷计算表如下：各车间380伏负荷
3．供用电协议 工厂与电业部门所签订的供用电协议主要内容如下： （1）工厂电源从电业部门某220/35千伏变电所，用35千伏双回架空线路引入本厂，其中一个为工作电源，一个作为备用电源，该变电所距离工厂东侧4.5km处，单位长度电抗值为0.4Ω/km。 （2）供电系统短路技术数据如下： 区域变电所35kV母线短路数据如下： 系统最大运行方式：S dmax＝200MVA；系统最小运行方式：S dmin＝175MVA （3）电部门对本厂提出的技术要求 ①区域变电所35kV配出线路定时限过电流保护装置的整定时间为2秒，工厂总降不应大于1.5秒。 ②该厂的总平均功率因数值应在0.9以上。 ③在企业总降压变电所高压侧进行计量。
三、设计范围与任务 1．负荷计算 全厂总降变电所负荷计算，是在车间负荷计算基础上进行的，考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表，表达设计成果。 2．总降变电所位置和各个变压器台数以及容量的选择 考虑电源进线方向，综合考虑设置各个变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建备用的需要，确定主变台数容量。 3．厂总降压变电所主接结线设计 根据变电所配电回路数，负荷要求可靠性级别的计算负荷值，确定高低压侧的接线形式。 4．厂区高压配电系统设计 根据厂内负荷情况，从技术、经济合理性确定厂区配电电压。择优选择配电网布置方案，按选定配电系统作线路结构与敷设方式设计。 5．工厂供配电系统短路电流计算 工厂用电，通常为电网末端负荷，其容量远远小于电网容量，均按无限容量系统供电进行短路电流计算。 6．改善功率因数装置设计 COS，通过查表和计算求出达到供电部门要根据负荷计算要求本厂的高压配电所的 求的数值所需补偿的无功功率。由产品样本选出需补偿电容器的规格和数量，并选用合适的电容器柜。 7．变电所高低压侧设备选择 参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及相应的额定制，选择各种电器设备、开关柜等。用主结线图、设备材料表等表达设计成果。 8．继电保护及二次结线设计 内容包括继电保护装置、监视及测量仪表、控制和信号装置及备自投，用二次回路原理图或展开图及元件材料表来表达设计成果。 9．变电所防雷、接地装置设计 参考本地气象、地质资料设计防雷装置，并进行接地装置设计计算。 10．总降变电所变、配电装置总体布置设计 综合前述设计计算成果，参照有关规程，进行室内、室外变配电装置的总体布置和施工设计。 11．车间(机加车间)变电所及低压配电系统设计 根据生产工艺要求，车间环境，用电设备容量、分布情况等进行设计，确定车间变电所所用变台数、容量。 四、本厂的负荷性质 本厂为三班工作制，年最大有功负荷利用小时数为6000小时。属于二级负荷。 五、工厂的自然条件 1．气象条件 （1）最热月平均最高温度为30℃； （2）土壤中0.7～1米深处一年中最热月平均温度为20℃； （3）土壤冻结深度为1.10米； （4）夏季主导风向为南风； （5）年雷暴日数为31天。
实验一机械厂降压变电所的电气设计 1.1设计要求： 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂的发展，按照安全可靠，技术先进，经济合理的要求，确定变电所的位置与形式，确定变电所主要变压器的台数与容量，类型。选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。 1.2设计依据： 1.2.1工厂总平面图： 1.2.2工厂负荷情况 本厂多数车间为两班制年最大负荷利用小时为4600h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。全厂负荷情况如1.1工厂负荷统计资料表所示：
1.2.3气象资料 本场所在地区的年最高气温为38℃，年平均气温为23℃，年最低气温为-9℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为26℃，年最热月地下0.8M处平均气温为25℃，当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20天。1.2.4地质水文资料 本厂所在地区平均海拔500m，地层以砂粘土为主，地下水位为1m。 1.2.5供电电源情况 按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条 10kv的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图该干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等腰三角形排列，线距为2m；干线首端距离本厂约8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级符合要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km，电缆线路总长度为25km。 1.2.6电费制度
1 引言 工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。 由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：首先是安全，在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。其次是要可靠，应满足电能用户对供电可靠性的要求。再者就是优质，电力系统应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。还有就是要经济，供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 目前，我国一般大、中型城市的市中心地区每平方公里的负荷密度平均已达左右，有些城市市中心局部地区的负荷密度甚至高达上万千瓦，乃至几万千瓦，且有继续增长的势头。因此供配电系统的发展趋势是：提高供电电压：如以进城，用配电。以解决大型城市配电距离长，配电功率大的问题，这在我国城市已经有先例。简化配电的层次：如按的电压等级供电。逐步淘汰等级：因为过细的电压分级不利于电气设备制造和运行业的发展。提高设备配套能力，只是由于我国在设备上还不能全面配套而尚未推广。广泛使用配电自动化系统：借助计算机技术和网络通信技术，对配电网进行离线和在线的智能化监控管理。做到保护、运行、管理的自
某工厂总降压变电所工程 设 计 说 明 书 姓名 学号 6 指导老师赵志英
目录 一. 概述 1.1. 电力系统概况 1.2. 全厂供电负荷情况 二. 供电方式的选择 2.1. 供电电压选择 2.2. 主变容量及型号选择 三. 总降压变电所的设计 3.1. 电气主接线 3.2. 短路电流计算 3.3. 主要电气设备选择 3.4. 所用电源及操作电源 3.5. 主要设备继电保护设计 3.5.1. 主变压器保护 3.5.2. 35kv线路保护 3.5.3. 10kv线路 四. 车间变电所设计 五. 厂区10kv配电系统设计 六. 附图：1. 短路电流计算结果及设备选校表 2. 总降压变电所电气主接线图 3. 高压开关柜订货图 4. 主变压器控制回路接线图 5. 主变压器保护回路接线图 6. 10kv线路控制、保护回路接线图
一、概述 1.1 电力系统概况 本厂主要通过一条长为5公里的架空电力线路与110kvA变电站连接。A变电站装设有两台SFSLZ1-31500/110的三圈变压器，A 变电站110kv母线短路容量为1918MVA。另外本厂还从B变电站接有一回长为7公里的架空线路作为备用电源。且根据系统要求，只有在工作电源也即本厂至A变电站供电线路停电时才允许备用电源供电。 1.2 全厂用电负荷情况 根据提供的资料，全厂用电设备总安装容量为6630KW，10kv 侧计算负荷为有功4522KW，无功1405KW。负荷类型1~7车间为I类负荷，8~9车间为II类或III类负荷。停电时间超过两分钟将造成产品报废，停电时间超过30分钟将造成主要设备池、炉损坏，全厂停电将造成严重经济损失。全厂为三班工作制，最大负荷利用小时为5600小时。 二、供电方式的选择 2.1 供电电压的选择 选择最佳的供电电压等级对于工厂节约电费开支，降低经营成本具有非常大的作用。根据设计任务书所提供的基础资料，供电部门要求功率因数以35kv供电时为0.9，以10kv供电时为0.95。同时以35kv和10kv供电时电度电价分别为0.40元/kwh及0.41元/kwh。根据供电部门提供的资料，我们对该厂分别采用10kv及35kv供电时每年所需支出的电费进行比较，比较结果如下表所示：
毕业设计某纺织厂降压变电所 电 气 毕 业 设 计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
某纺织厂降压变电所的电气设计 （一）设计要求 要求根据本厂所能起得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到生产的发展，按照安全可靠，技术先进，经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量，类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。 （三）设计依据 Ⅰ.工厂总平面图（参看图一） 2.工厂生产任务，规模及产品规格本厂生产化纤产品，年生产能力为2300000米，其中厚织物占50%，中织物占30%，薄织物占20%。全部产品中以腈纶为主体的混合物占60%，以涤纶为主体的混合物占40%。 3. 工厂负荷情况本厂的供电除二级负荷（制条车间，纺纱车间，锅炉房）外，均为三级负荷，统计资料如表所示
、设计目的 熟悉电力设计的相关规程、规定，树立可靠供电的观点，了解电力系统，电网设计的基本方法和基本内容，熟悉相关电力计算的内容，巩固已学习的课程内容，学习撰写工程设计说明书，对变电所区域设计有初步的认识。 二、设计要求<1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应工程分析，需求预测说明。 <2）通过课题设计，掌握电力系统设计的方法和设计步骤。 <3）学习按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计方法和计算 <4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及实现，给出个人分析、设计以及实现。 三、设计任务 <一）设计主体内容 <1）负荷计算及无功功率补偿 <2）变电站位置及形式的选择。 <3）变电所主变压器台数，容量及主接线方案的选择。 <4）短路电流计算。 <5）变电所一次设备的选择及校验。 <6）变电所高低压线路的选择。 <7）变电所二次回路方案及继电保护的整定。 <二）设计任务 1．设计说明书，包括全部计算过程，主要设备及材料表；
2．变电所主接线图。 四、设计时间安排 查找相关资料<1 天）、总降压变电站设计<3天）、车间变电所设计<2天）、 厂区配电系统设计<1天）、撰写设计报告<2天）和答辩<1天）。 五、主要参考文献 [1]电力工程基础 [2]工厂供电 [3]继电保护. [4]电力系统分析 [5]电气工程设计手册等资料 指导教师签字：年月日 一．负荷情况某厂变电所担负三个车间、一个办公楼和一个食堂的供电任务，负荷均为380/220V负荷。各部门电气设备、负荷情况如下：<一）一号车间 一号车间接有下表所列用电设备
＜二）二号车间 二号车间接有下表所列用电设备 ＜三）三号车间 三号车间接有下表所列用电设备 ＜四）办公楼 办公楼接有下表所列用电设备负荷 ＜五）食堂
毕业设计 题目：某机械厂35KV总降压变电所设计 姓名：龚丹丹 专业：自动化 学院：河南工业职业技术学院 指导教师：邵红硕 2012年1月
毕业设计（论文）说明书 题目某机械厂35KV总降压变电所设计 院别：河南工业职业技术学院 专业：电气自动化 班级：G电气0801 设计人：龚丹丹 指导教师：邵红硕
毕业设计（论文）任务书 一、题目：某机械厂35KV总降压变电所设计 二、基础数据：要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电器保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。
三、内容要求： 1. 说明部分： ①负荷计算 ②无功功率补偿 ③变电所的位置与型式的选择及主变压器的台数与容量、类型的选择 ④短路电流计算 ⑤变电所一次设备及进出线的选择与校验 ⑥变电所二次回路方案的选择及继电器保护的整定 2. 计算部分：电力负荷计算、无功功率补偿计算、短路电流计算等
3. 绘图部分：总降压变电所主接线图等 四、发给日期：年月日 五、要求完成日期：年月日 指导教师： 系主任： 年月日
某机械厂35KV总降压变电所设计 摘要 根据我国能源利用情况，供电设计的原则要求，按照设计任务书的详细要求，对该厂进行总体分析，然后着手对该机械厂高压供配电系统进行设计。在指导老师的悉心指导下，同时借助参考文献，完成该次设计。 首先，对全厂的负荷进行系统计算，为确定供电系统的电力变压器、各种开关电器的容量、电力线路的截面和变电所的所址等提供依据。并且对其进行无功补偿，以减少变压器、电力线路、开关设备的功率损耗，从而减少电器元件的规格，降低它的功率损耗和电压损耗，减少投资。 其次，根据本厂的实际情况和经济技术比较电力变压器，确定变电所的地址、类型以及其主接线方案，其中包括变压器容量以及台数的确定，全厂配电系统的设计。 然后，按负荷情况系统地对厂区进行设计，为了校验一次设备的短路稳定度，开关电器的断流能力及电流保护装置的灵敏度，整定电流速断保护装置的动作电流，进行短路电流的计算，进而选择了电力线路和高低压电气设备。 最后，确定全厂配电系统的防雷接地系统设计。 关键词：一次部分；电力变压器；无功补偿；负荷计算；电缆敷设；接地与防雷
摘要 为使工厂供电工作很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，本设计在大量收集资料，并对原始资料进行分析后，做出35kV变电所及变电系统电气部分的选择和设计，使其达到以下基本要求： 1、安全在电能的供应、分配和使用中，不发生人身事故和设备事故。 2、可靠满足电能用户对供电可靠性的要求。 3、优质满足电能用户对电压和频率等质量的要求 4、经济供电系统的投资少，运行费用低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 此外，在供电工作中，又合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，顾全大局，适应发展。 按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50059-92 《35~110kV变电所设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定，工厂供电设计遵循以下原则： 1、遵守规程、执行政策； 遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。 2、安全可靠、先进合理； 做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进电气产品。 3、近期为主、考虑发展； 根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。 4、全局出发、统筹兼顾。 按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。 I
关键词：节能配电安全合理发展 II
目录 摘要··································································································································································I ABSTRACT ················································································································错误！未定义书签。 1绪论 (1) 1.1设计题目 (1) 1.2设计依据 (1) 1.2.1工厂总平面布置图（略） (1) 1.2.2全厂各车间负荷情况汇总表。 (1) 1.2.3供用电协议。 (2) 1.2.4工厂的负荷性质 (3) 1.2.5工厂的自然条件 (3) 1.3设计任务及设计大纲 (3) 1.3.1高压供电系统设计 (3) 1.3.2总变电所设计 (3) 1.4设计成果 (4) 1.4.1设计说明书 (4) 1.4.2设计图纸 (4) 2供电电压等级选择 (5) 2.1电源电压等级选择 (5) 3全厂负荷计算 (5) 3.1变电所的负荷计算 (5) 3.1.1用电设备的负荷计算 (5) 3.1.2变压器损耗估算 (6) 3.1.3无功功率补偿计算 (7) 3.1.4变压器选择 (8) 4系统主接线方案的选择 (9) III
兰州交通大学新能源与动力工程学院课程设计任务书课程名称：电力工程课程设计指导教师（签名）：杜露露 班级：姓名：学号：
目录 引言........................................................... 任务书.................................................... - 0 - 一、设计题目： (1) 二、设计要求： (1) 三、设计依据： (1) 第一章负荷计算和无功功率补偿............................. - 2 - 第二章变压器台数容量和类型的选择......................... - 6 - 第三章变电所主接线方案设计............................... - 7 - 第一节变压器一次侧主接线 (7) 第二节变压器二次侧主接线 (7) 第四章短路电流计算....................................... - 8 - 第五章变电所一次设备及进出线的选择与校验................ - 10 - 第一节变压器的选择与校验.. (10) 第二节低压两侧隔离开关的选择与校验 (10) 第三节高压断路器的选择与检验 (11) 第六章选择整定继电保护装置.............................. - 11 - 第七章防雷保护和接地装置的设计.......................... - 12 - 结束语................................................... - 14 - 参考文献................................................. - 15 -
第一章设计任务 1.1设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。 1.2 设计依据 1.2.1工厂总平面图 图1.1 工厂平面图 1.2.2 工厂负荷情况 本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4600h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。本厂的负荷统计资料如表1.1所示。 1.2.3 供电电源情况
按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距为2m；干线首端距离本厂约8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级负荷要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km，电缆线路总长度为25km。 1.2.4 气象资料 本厂所在地区的年最高气温为38℃，年平均气温为23℃，年最低气温为-9℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为26℃，年最热月地下0.8米处平均气温为25℃。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。 1.2.5 地质水文资料 本厂所在地区平均海拔500m，地层以砂粘土为主，地下水位为2m。
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 河南工业职业技术学院 Henan Polytechnic Institute 毕业设计 论文题目：某冶金机械修造厂总降压变电所 及高压配电系统设计 专业：电气自动化技术 班级：电气1001班 姓名：张志海 指导教师：张季萌
摘要 随着我国国民经济的飞速发展，工业对电力的需求也越来越迫切。随着中国工业规模的不断扩大，对电力供应的安全性、可靠性提出了更高的要求，因此电力系统与用户直接关联的供电系统尤为重要。作为供电系统的主要组成部分，电气设备的质量及其性能的先进性是决定供电系统安全可靠运行的前提条件之一。本设计根据该冶金机械厂的相关资料和实际情况，对该厂的总降压变电所和高压供电系统进行设计。本设计首先根据工厂提供的资料对工厂的负荷情况进行了计算，根据负荷情况对变压器的容量和台数进行了选择。该厂电源由某变电所以35kV双回路架空线引出，本设计选择在该厂设立总降压变电所先将电压降为厂区供电电压10kV，在由各车间变电所降为负荷所需电压。为保证供电系统的可靠性，总降压变电所采用单母线分段式接线方式，厂区供电系统采用放射式接线方式。通过计算，本设计对各变电所的主要电气设备、电缆和母线进行了选择和校验，对一次侧主要设备进行了继电保护整定，对避雷和接地装置进行了选择。 关键词：变电所；供电系统；电气设备
目次 1 绪论 (1) 1.1 工厂供电的意义及要求 (1) 1.2 工厂供电设计的一般原则 (1) 1.3 设计的具体内容 (2) 1.4 工厂原始资料 (2) 2 工厂的电力负荷及其计算 (3) 2.1 工厂的电力负荷 (3) 2.2 车间计算负荷的确定 (3) 2.3 工厂计算负荷的确定 (4) 2.4 无功功率补偿及其计算 (5) 3 降压变电所及变压器的选择 (7) 3.1 总降压变电所所址的选择 (7) 3.2 降压变电所形式的选择 (7) 3.3 厂区供电电压的选择 (8) 3.4 总降压变电所变压器台数和容量的选择 (9) 3.5 车间变电所变压器选择 (9) 4 总降压变电所主接线方案及供电线路的设计 (10) 4.1 总降压变电所的任务和类型 (10) 4.2 变电所主接线方案的设计原则与要求 (10) 4.3 主接线方案的选择 (11) 4.4 厂区配电线路的设计 (11) 4.5 总降压变电所二次回路操作电源设计 (12) 5 短路电流计算 (13) 5.1 短路电流计算的目的 (13) 5.2 短路电流计算的方法和步骤 (14) 5.3 该厂供电系统电路及短路等效电路 (15) 5.4 短路计算 (15)
课程设计成果说明书 题目：某机械厂降压变电所的电气设计 学生姓名： 学号：111310129 学院：机电工程学院 班级：C11电气 指导教师：胡即明 浙江海洋学院教务处 2014年06月23日
前言 课程设计是教学过程中的一个重要环节，通过课程设计可以巩固本课程理论知识，掌握供配电设计的基本方法，通过解决各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算、绘图、设计说明书等方面得到训练，为今后的工作奠定基础。 变电所是接受电能、变换电压、分配电能的环节，是供配电系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行。电力系统是由发电机，变压器，输电线路，用电设备（负荷）组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机），变换（变压器，整流器，逆变器），输送和分配（电力传输线，配电网），消费（负荷）；另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）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，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。
目录 前言 (Ⅰ) 1 设计任务 (1) 1.1 设计题目 (1) 1.2 设计要求 (1) 1.3 设计依据 (1) 1.3.1 工厂总平面图 (1) 1.3.2 工厂负荷情况 (1) 1.3.3 供电电源情况 (2) 1.3.4 气象资料 (3) 1.3.5 地质水文资料 (3) 1.3.6 电费制度 (3) 2 负荷计算和无功功率补偿 (3) 2.1 负荷计算 (3) 2.2 无功功率补偿 (6) 3 变电所的位置与型式的选择 (7) 4 变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 (8) 4.1 年耗电量的估算 (8) 4.2 变电所主变压器台数的选择 (8) 4.3 变电所主变压器容量的选择 (9) 4.4 变电所主变压器类型的选择 (9) 5 变电所主接线方案的选择 (9) 6 短路电流的计算 (10) 7 变电所一次设备的选择与校验 (12) 7.1 一次设备的选择与校验校验的原则 (12) 7.2 变电所高压侧一次设备的选择 (12) 7.3 变电所高压侧一次设备的校验 (13) 7.4 变电所低压一次设备的选择 (13) 7.5 变电所低压一次设备的校验 (14)
毕业设计（论文） 题目：永济机械厂10kv降压变电所的电气设计年级专业：机电1072班 学生姓名： 指导教师： 2010年5 月20日
摘要 电能是现代人们生产和生活的重要能源。电能可由其他形式的能转换而来，也可简便地转换成其他形式的能。电能的输送，分配，调试，控制和测试等简单易行，有利于实现生产过程的自动化，因此，在工矿企业，交通运输，人民生活中得到广泛应用。 电力工业是国民经济重要的部门，是现代化建设的基础。本次设计主要是有关工厂降压变电所设计方面的内容，本说明书中主要叙述了工厂降压变电所设计方法、和其他要求的确定供电系统的主要电气设备，供电系统的接线和结构，负荷计算和断路计算，电线和导线的选择及校正，断电保护装置及二次系统，防雷；接地及电气安全，电气照明技术，工厂供电系统的经济运行，工厂供电系统的运行维护和检修，实验与实践等。本次工厂降压变电所的设计，它从多方面体现出了工厂供电的重要性 工厂总降压变电所的位置和形式选择参考电源进线方向,综合考虑设置总降压变电所的有关因素,确定变压器的台数和容量.工厂总降压变电所主结线方案设计根据变电所配电回路数,,确定变电所高,低接线方式，系统短路电流计算由系统不同运行方式下的短路参数,求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流.负荷计算及无功功率补偿负荷计算的方法有需要系数法,利用系数法及二项式等几种.本设计采用需要系数法确定. 【关键词】电气设计功率补偿负荷计算防雷与接地主变压器一次设备的选择与校验二次回路方案的选择
目录 前言 (1) 第一章电气设计的一般原则.设计内容及步骤 (2) 1.1、电气设计设计的一般原则 (2) 1.2、设计内容及步骤 (2) 第二章负荷计算的内容和目的 (5) 2.1负荷计算的内容和目的 (5) 2.2负荷分级及供电要求 (5) 2.3电源及供电系统 (6) 2.4电压选择和电能质量 (6) 2.5无功补偿 (6) 2.6低压配电 (7) 2.7变电所进出线选择和校验 (7) 第三章负荷计算和无功功率计算及补偿 (8) 3.1负荷计算及无功功率补偿 (8) 3.2无功功率补偿计算 (11) 3.3年耗电量的估算 (11) 第四章变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 (13) 4.1变电所主变压器台数的选择 (13) 4.2变电所主变压器容量选择 (13) 4.3变电所主接线方案的选择 (13) 第五章变电所一次设备的选择与校验- (15) 5.1变电所高压一次设备的选择 (15) 5.2变电所高压一次设备的校验 (15) 5.3.高压设备的热稳定性校验 (16) 5.4变电所低压一次设备的选择 (17) 5.5变电所低压一次设备的校验 (17) 第六章变电所高、低压线路的选择 (19) 6.1高压线路导线的选择 (19) 6.2低压线路导线的选择 (19) 第七章变电所二次回路方案选择及继电保护的整定 (21) 7.1二次回路方案选择 (21) 7.2继电保护的整定 (21) 第八章防雷保护与接地装置设计 (24) 8.1防雷设备 (24) 8.2.接地与接地装置 (24) 第九章总结 (26) 参考文献 (27) 致谢 (28) 附录 (29)
工厂供电课程设计 ——某机械厂降压变电所的电气设计 二级学院 专业 年级 学号 学生姓名 指导教师 职称 完成时间
某机械厂降压变电所的电气设计 摘要：工厂供电设计是整个工业设计的重要组成部分，工厂供电设计的质量将直接影响到工厂的生产及其发展，工厂供电应能够更好的服务工业生产，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须要具有安全、可靠、优质、经济的特点。在本次课程设计中，对工厂供电设计的中的若干问题如负荷计算，变电所位置和型式的选择，变电所主接线方案的设计和短路电流的计算等问题进行了阐述，并根据设计要求画出了该工厂的电气主接线图。 关键词:计算负荷；短路电流；电气主接线
工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。 在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。 做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：（1）安全: 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2）可靠: 应满足电能用户对供电可靠性的要求。 （3）优质: 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求 （4）经济: 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。
课程设计题目：某化纤厂降压变电所电气设计 电力行业的发展直接关系到国家经济建设的兴衰成败，它为现代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力。以发电厂电气部分、高电压技术、继电保护等专业知识为理论依据，主要对该厂变电站高压部分进行毕业设计训练。设计步骤主要包括：符合统计、负荷计算、方案比较、供电方式确定、短路电流计算、电气设备选择与继电保护整定以及防雷接地等内容。 1、设计要求 根据本厂用电负荷，并适当考虑生产的发展，按安全可靠，技术先进，经济合理的要求，确定工厂变电所的位置与型式，通过负荷计算，确定主变压器台数以容量，进行短路电流计算，选择变电所的主接线及高、低压电气设备，选择整定继电保护装置，最后按要求写出设计计算说明书，绘出设计图纸。 2、设计资料 设计工程项目情况如下 （1）工厂总平面图见图1 图1 某化学纤维厂总平面图 （2）工厂负荷数据：本工厂多数车间为3班制，年最大负荷利用小时数6400
小时，本厂负荷统计资料见表1，组合方案见表2 （3）供电电源情况：按与供电局协议，本厂可由东南方19公里处的城北变电所110/38.5/11kV，50MVA变压器供电，供电电压可任选。另外，与本厂相距5公里处的其他工厂可以引入10kV线路做备用电源，弹容量只能满足本厂负荷
的30%重要负荷，平时不准投入，只在本厂主要电源故障或检修时投入。 （4）电源的短路容量（城北变电所）：35kV母线的出线断路器断流容量为1500MVA，10kV母线的出线断路器断流容量为350MVA。 （5）供电局要求的功率因数：当35kV供电时，要求工厂变电所高压侧Cos φ≥0.9；当10kV供电时，要求工厂变电所高压侧Cosφ≥0.95。 （6）电费制度：按两部制电费计算。变压器安装容量每1kVA为15元/月，动力电费为0.3元/kWh，照明电费为0.55/（kW·h）。 （7）气象资料：本厂地区最高温度为38℃，最热月平均最高气温29℃,最热月地下0.8m处平均温度为22℃，年主导风向为东风，年雷暴雨日数为20天。 （8）地质水文资料：本厂地区海拔60m，底层以砂黏土为主，地下水位为 2m。 3、设计任务书 （一）设计计算说明书 （二）设计图纸 1.工厂变电所设计计算用电气主接线简图 2.变电所供电平面布线图
第1章任务书 1.1 设计题目 某机械厂总降压变电所的电气设计 1.2 设计目的 （1）通过该厂变电所的设计培养学生综合运用所学的基础理论知识、基本技能和专业知识进行分析和解决实际问题的能力。 （2）掌握中小型工厂供电系统设计计算和运行维护所必须的基本理论和基本技能。（3）掌握供配电设计的基本原则和方法，深刻理解“安全、可靠、优质、经济”的设计要求，为今后从事工厂供配电技术奠定一定的基础。 1.3设计要求 （1）选择变电所主接线方案。 （2）确定变电所主变压器的台数和设备容量、类型。 （3）选择高低压设备和进出线。 （4）选择整定继电保护装置。 1.4设计依据 （1）工厂负荷情况。 该厂铸造车间、电镀车间和锅炉属于二级负荷，其余为三级负荷。低压动力负荷为三相，额定电压为380V；电气照明为单相，额定电压为220V.
(2)供电电源情况。 1）由附近一条35KV的公用电源干线取得工作电源，干线导线型号LGJ-185,等边三角形排列，线距1。5m，干线长度10km。干线首端断路器容量为200MVA。此断路器配备有定时限过流保护和点流速断保护，定时限过电流保护动作时间为1.7s。为了满足工厂二级负荷要求，采用长度为20km的35kV架空线路取得备用电源。2）变电所最大负荷时功率因数不低于0.9； 3）其他资料（平面图、气象、地质水文等）略。 1.5 设计任务 （1）负荷计算和无功功率补偿。（列出负荷计算表） （2）主变压器台数、容量和类型的选择。 （3）变电所主接线方案的设计（绘图—3号图纸）。 （4）短路计算。 （5）变电所一次设备的选择与校验。 （6）选择整定继电保护装置。 1.6 设计时间安排 （1）进行负荷计算，无功补偿计算，收集相关资料----1天 （2）电气系统接线设计，变压器的选择--------------1天 （3）短路计算等相关计算--------------------------1天 （4）电气设备选择与校验--------------------------2天 （5）继电保护选择、整定计算----------------------1天 （6）绘制图表，完成设计报告----------------------1天 1.7 设计报告格式要求 （1）课程设计报告封面有学院统一印制，文档用B5纸。 （2）课程设计报告编排结构： 1）封面。2）前言。3）目录。4）任务书。5）负荷计算和无功功率补偿。6）主变压器台数、容量和类型的选择。7）变电所主接线方案的设计。8）短路计算。9）变电所一次设备的选择与校验。10）选择整定继电保护装置。11）防雷保护和接地装置设计。12）结束语。13）参考文献（书写格式）；【1】作者1作者2.书名。（版次）。出版地：出版社，出版年份14）附录（如元器件明细表等）。15）附图。画图用3号图纸。 （3）书写要求工整，图表要求规范。