工厂供电技术课程设计说明书
题 目： 工厂低压配电系统设计 学 院： 信息与控制工程学院 专 业： 自动化 班 级： 三班 学生: 尚帅 学 号:
指导教师: 丽
2016年 11月 30日
目录
1 车间的负荷计算及无功补偿 (1)
1.1负荷计算的目的、意义及原则 (1)
1.2工厂负荷情况 (1)
1.3计算负荷、无功负荷、视在负荷的计算 (3)
1.4无功补偿的主要作用 (6)
2 确定车间变电所的所址和形式 (6)
2.1变电所位置的选择，应根据下列要求经技术、经济比较确定 (6)
2.2变电所的形式（类型） (7)
3 确定车间变电所主变压器型式，容量和台数及主结线方案 (9)
4 短路计算 (12)
4.1计算K-1点的短路电流和短路容量（UC1=10KV） (13)
4.2计算K-2点的短路电流和短路容量（UC2=0.4KV） (13)
5 一次设备的选择 (14)
5.1电气设备选择的一般原则 (14)
5.2高低压电气设备的选择 (15)
6 选择车间变电所高低进出线截面 (18)
6.1变压器高压侧进线电缆截面选择 (18)
6.2380V低压出线的选择 (18)
7 选择电源进线的二次回路及整定继电保护。 (19)
7.1测量与指示 (19)
7.2继电保护 (19)
8 车间变电所的防雷保护及接地装置的设计 (20)
8.1防直击雷 (20)
8.2雷器的选择(防雷电波) (20)
9 车间变电所主结线电路图 (22)
心得体会： (22)
参考文献: (23)
1 车间的负荷计算及无功补偿
1.1 负荷计算的目的、意义及原则
（1）供电系统要能安全可靠地正常运行，其中各个元件（包括电力变压器、开关设备及导线、电缆等）都必须选择得当，除了满足工作电压和频率的要求外，最重要的就是要满足负荷电流的要求。因次，有必要对供电系统中各个环节的电力负荷进行统计计算。
（2）计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷确定的是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如果计算负荷确定的过大，将使电器和导线电缆选的过大，造成投资和有色金属的浪费。如果计算负荷确定的过小，又将使电器和导线电缆处于过负荷下运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至燃烧引起火灾，同样会造成更大损失。由此可见，正确确定计算负荷意义重大。（3）平均负荷为一段时间用电设备所消耗的电能与该段时间之比。常选用最大负荷班（即有代表性的一昼夜电能消耗量最多的一个班）的平均负荷，有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。
（4）计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。
（5）尖峰电流指单台或多台用电设备持续1秒左右的最大负荷电流。一般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。
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。
主要计算公式有：有功功率： P30= Pe·Kd
无功功率: Q30 = P30 ·tgφ
视在功率: S3O = P30/cosφ
计算电流: I30 = S30/√3Un
1.2 工厂负荷情况
工厂有8个厂房分别为冷加工车间，金属加工车间，变压器装配房，检修车间和4个工具车间。
机床设备情况如下：
表1-1
表1-2
1.3 计算负荷、无功负荷、视在负荷的计算
根据公式:有功功率： P30= Pe·Kd
无功功率: Q30 = P30 ·tanφ
视在功率: S3O = P30/cosφ
计算电流: I30 = S30/√3Un
表1-3
车间负荷计算表（Un=380V）
进线侧最大负荷时因数不应低于0.90.考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时因数应稍大于0.90，暂取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量：
Qc=P30(tanφ1-tanφ2)=159.3[tan(arccos0.84)-tan(arccos0.92)]kvar=35.8 4kvar
无功功率补偿装置：一般用并联电容器的方法来进行功率补偿。
查表知选择型号BKMJ0.4-12-1/3并联电容器3只取Qc=36 kvar.
补偿后无功功率ΣQ
－36＝102.96-36=66.96 kvar
30
=√(159.3)2+(66.96)2=172.8KV.A
补偿后视在功率S
30
变压器容量选择(kVA) 200kVA
变压器的功率损耗为：ΔPT=0.015*172.8=2.592KW
ΔQT=0.06*172.8=10.368kvar
变电所高压侧的计算负荷为：P30（1）=159.3+2.592=161.892KW
Q30（1）=66.96+10.368=77.328KW
S30（1）=√(P30（1）)2+( Q30（1）)2=179.41KVA
补偿后的功率因数：cosφ（1）= P30（1）/ S30（1）=0.902。这一功率因数满足要