金工实习车间动力配电系统设计
摘要
针对金工实习车间动力配电系统本设计提出了一种有效解决方案。金工实习车间动力系统设计首先应该考虑车间配电的合理分配，其次在合理分配的基础上应做到安全经济。所以本设计首先是查看车间配电系统规范，根据规范要求选择最经济可靠的方案。其次，对各个设备进行负荷计算，确定配电柜个数，计算出配电柜以及车间的负荷。根据计算出的负荷选择电缆、开关、断路器等设备。再次，通过功率因数在母线侧进行无功补偿计算。最后根据车间实际要求，对线路进行电流保护以及避雷保护。
本设计采用二项系数法计算负荷，无功功率补偿采用低压侧电容并联补偿方法。此外，母线采用树干式接线法，这种方法灵活性好、开关设备较少，一般情况下，有色金属消耗少。
关键词：负荷计算；配电柜；无功补偿；避雷保护
Metalworking Workshop Power Distribution System
Design
Abstract
This research has put forward a kind of effective solution for the metalworking workshop power distribution system. What should be first taken into consideration of this design is the balance of power distribution in the workshop. Furthermore, it should attempt to achieve the effect of safety and economy on the basis of reasonable distribution. Therefore, it firstly checks the workshop distribution system standard and selects the most economical and reliable solution according to the requirements. Secondly, it aims to calculate the load and the number of each equipment, and figure out the load of distribution ark and workshop, thus choosing cable, switch, circuiting breaker depending on the calculation of the load. Thirdly, it calculates reactive power compensation through the power factor on the bus side. Finally, it discusses how to achieve current-protection and lighting-protection according to the actual requirements of workshop.
This design uses the binomial coefficient method to calculate load, and adopts low voltage side of capacitance parallel compensation method to deal with reactive power compensation. In addition, the connection method is somewhat like a bar-trunk which has high flexibility, less switch equipment and usually less non-ferrous consumption.
Key words: Load calculation; Distribution ark; Reactive power compensation; Lighting protection
目录
论文总页数：32页1 引言 (1)
1.1设计背景及意义 (1)
1.2设计问题及内容 (1)
2 车间供配电规范和原则 (1)
2.1设计规范 (1)
2.1.1 总则 (2)
2.1.2 电力负荷 (2)
2.1.3 电源及供电系统 (2)
2.1.4 电压选择和电能质量 (2)
2.1.5 无功补偿 (3)
2.1.6 低压配电 (3)
2.2设计原则 (3)
3 车间动力配电系统设计 (4)
3.1车间配电系统接线方式 (4)
3.1.1常用的工厂低压线路的基本接线方式 (4)
3.2方案的选取 (5)
3.3电力负荷的计算 (6)
3.3.1 负荷计算的方法 (6)
3.3.2 车间负荷的计算 (9)
3.4无功补偿 (12)
3.4.1 无功补偿的作用 (12)
3.4.2无功补偿的计算 (13)
4 设备的选择与校验 (13)
4.1车间配电线路的选择 (13)
4.1.1三相系统相线截面的选择 (13)
4.1.2 中性线和保护线截面的选择 (14)
4.1.3金工车间导线和电缆截面的选择与敷设 (15)
4.1.4车间线路的结构与敷设 (16)
4.2开关设备的选择 (17)
4.2.1低压断路器 (17)
4.2.2低压刀熔开关选择与校验 (18)
4.3总配电柜其它用电设备的选择 (20)
4.3.1 电流互感器的选择 (20)
4.3.2 电能表、电压表、电流表的选择 (20)
4.3.3 无功补偿电容的选择 (21)
4.4避雷与避雷器的选择 (21)
4.4.1 避雷与避雷装置 (21)
4.4.2 车间避雷装置选择 (21)
4.5配电柜的安装与选择 (22)
4.5.1 车间线路一次性原理图 (22)
4.5.2 总配电柜原理图、接线图以及配电柜布置图 (22)
4.5.3 分配电柜原理图和分配电柜布置图 (22)
结论 (23)
参考文献 (24)
致谢 (25)
声明 (26)
附录 (27)
1 引言
1.1 设计背景及意义
电力，是现代工业生产、民用住宅、及企事业单位的主要能源和动力，是现代文明的物质技术基础。没有电力，就没有国民经济的现代化。现代社会的信息化和网络化，都是建立在电气化的基础之上的。因此，电力供应如果突然中断，则将对这些用电部门造成严重和深远的影响。如何避免电力带来的负面影响，如何将影响降到最小，这就需要我们进行合理的供配电设计。因此，做好供配电工作，对保证我们正常的工作、学习、生活将有十分重要的意义。
供配电工作要很好的为用电部门及整个国民经济服务，对供配电系统必须达到以下的基本要求：
（1）安全——在电力的供应、分配及使用中，应避免发生人身事故和设备事故。
（2）可靠——应满足电力用户对供电的连续，不得中断的要求。
（3）优质——应满足电力用户对电压质量和频率质量的要求。
（4）经济——应使供配电系统投资要少，运行费用要低，并尽可能的节约电能和减少有色金属消耗量。
1.2 设计问题及内容
本设计着力于金工实习车间动力系统设计。首先，考虑车间配电合理分配的问题；其次，在合理分配上做到安全经济的分配。要解决这些问题，这就要求本次设计的具体设计流程。针对这些问题，这次设计做了以下设计内容：（1）选择合理设计方案；
（2）计算用电设备、配电柜、车间的负荷；
（3）计算车间无功补偿；
（4）画出电路原理图；
（5）选择用电设备；
（6）电流保护和避雷保护；
（7）画出配电柜的安装图。
2 车间供配电规范和原则
2.1 设计规范
电气设计必须严格遵守国家电力法规。其中，电力法是我国建国47年后第一部完整的法规，用来规范社会主义市场经济条件下的宏观调控和行业、部门之间的建设以及供需配电的有序经营管理。因此，供配电设计必须严格执行供配电设
计规范GB50052—2009（具体规范见附录一）。
2.1.1 总则
首先，为使供配电系统设计贯彻执行国家的技术经济政策，做到保障人身安全，供电可靠，技术先进和经济合理。其次，供配电系统设计必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。最后，供配电系统设计根据工程特点、规模和发展规划，做到远近结合，以近期为主，设计出效率高、耗能低、性能先进的电气产品。
2.1.2 电力负荷
电力负荷应根据对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上所造成的损失及影响的程度分为一级、二级、三级负荷。独立于正常电源的发电机组，供电网络中独立于正常的专用馈电线路，以及蓄电池和干电池可作为应急电源。必要时采用不间断电源（UPS）。
一级负荷：中断供电将造成人身伤亡者；或中断将在政治上，经济上造成重大损失者；或中断将影响有重大政治经济意义的用电单位的正常工作者。
二级负荷：中断供电将在政治上，经济上产生较大损失的负荷，如主要设备损坏，大量产品报废等；或中断供电将影响重要的用电单位正常的工作负荷，如交通枢纽、通信枢纽等；或中断供电将造成秩序混乱的负荷等。
三级负荷：不属于前两级负荷者。对供电无特殊要求。
2.1.3 电源及供电系统
供配电系统的设计，除一级负荷中特别重要的负荷外，不应按一个电源系统检修或者故障的同时另外一个电源又发生故障的情况进行设计。需要两回电源线路的用电单位，应采用同级电压供电；但根据各级负荷的不同需要及地区供电的条件，也可以采用不同的电压供电。供电系统应简单可靠，同一电压供电系统的变配电级数不应多于两级。高压配电系统应采用放射式。根据负荷的容量和分布，配变电所应靠近负荷中心。
2.1.4 电压选择和电能质量
用电单位的供电电压应根据用电容量，用电设备的特性、供电距离、供电线路的回路数、当地公共电网的现状及其发展规划等因素，经济技术比较确定。
供配电系统的设计时，应正确选择变压器的变比及电压分接头，降低系统阻抗，并应采取无功功率补偿的措施，还应使三相负荷平衡，以减少电压的偏差。
单相用电设备接入三相系统，使三相保持平衡。220V照明负荷，当线路大于30A时，应采用三相系统，并应采用三相四线制供电。这样，可以降低三相低压配电系统的不对称性和保证电气安全。
2.1.5 无功补偿
供配电设计中正确选择电动机、变压器的容量，降低线路的感抗。当工艺条件适当时，应采取同步电机或选用带空载切除的间歇工作制设备等，提高用电单位自然功率因数措施后，仍达不到电网合理运行要求时，还可以采用并联电力电容器作为无功补偿装置；合理时，还可采用同步电动机。当采用电力电容器作为无功补偿装置时，应就地平衡补偿。低压部分的无功功率应由低压电容器补偿；高压部分的无功功率应由高压电容器补偿。容量较大，负荷平稳且经常使用的用电设备的无功功率应就地补偿、集中补偿。在环境正常的车间内，低压电容器应分散补偿。
无功补偿容量应按照无功功率曲线或无功补偿计算确定。当补偿低压基本无功功率的电容器组，常年稳定的无功功率，经常投入运行的变压器或配变电所内投切次数较少的高压电动机及高压电容器组时，应采用手动投切的无功补偿装置。当为避免过补偿时，装设无功自动补偿装置，在经济合理时只有装设无功自动补偿装置才能满足在各种运行负荷的情况下的电压偏差允许时，应装设无功自动补偿装置。当采用高低压自动补偿装置效果相同时，应采用低压自动补偿装置。
2.1.6 低压配电
低压配电电压应采用220~380V。带电导体系统的型式宜采用单相二线制、两相三线制、三相三线制和三相四线制。在正常环境的车间或建筑物内，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。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、建筑物内，宜采用放射式配电。当部分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，可采用链式配电，但每一回路环链设备不宜超过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。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。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。
2.2 设计原则
按照国家标准《工业与民用供配电系统设计规范》、《低压配电设计规范》等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：
（1）必须遵循有关国家标准，认真执行国家的技术经济政策，并应作到保障人身和设备安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和合理。
（2）应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期和远期发展的关系，作到远、近期结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能。
（3）必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案，满足供电要求。
（4）应注意执行节约能源、节约有色金属和“以铝代铜”等技术政策。
3 车间动力配电系统设计
3.1 车间配电系统接线方式
3.1.1常用的工厂低压线路的基本接线方式
1. 放射式（根据《企业供配电》P151）
图3.1为低压放射式接线。它的特点：引出线发生故障时互不影响，供电可靠性较高；但是，其采用开关设备和配电线较多，且系统灵活性较差。这种线路多用于用电设备容量大、或负荷重要、或特殊环境的车间供电。
2. 树干式
图3.2为低压树干式接线。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，一般情况下有色金属消耗较少；但干线发生故障时，影响范围大，所以供电可靠性较低。因此，低压树干式接线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，见图3.2(a)。
图3.2(b)为变压器-干线式。这种接线省去了整套低压配电装置，使变电所结构简化，投资降低。
图3.3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。
3.环形供电
图3.4为一台变压器供电的低压环形接线。一个工厂内所有车间变电所的低压侧，可以通过低压联络线互相接成环形。
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。因此，环形供电通常采用开环运行。
0k V
图3.1低压放射式接线图
80V
6～10k V
6～10k V
(a)母线放射式配电的树干式
(b)为变压器-干线式树干式
图3.2 低压树干式接线
222
图3.3 低压链式接线
图3.4低压环形接线
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。根据国家规范《供配电系统设计规范》（GB50052—95）中规定：“供电系统应简单可靠，同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级”。因此，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要求。综合以上，根据设计要求，本次设计母线选择低压放射式配电的树干式接线。
3.2方案的选取
本次设计中，车间主要设备数控区、传统区、加工区和钳工区。共有动力设备31台。根据设计要求，选择方案应考虑以下两个方面：一、满足实际需求，做到尽量简单、安全、可靠；二、考虑到车间前景，将来新增设备的必然，方案选取应尽量符合发展前景要求。
图3.5：方案一的框架图
方案一：考虑到金工实习车间分为两层，因此通过总配电柜干线供电，设计两个分配电柜，每一层由一个分配电柜供配电（如图3.5）。这个方案特点在于简单、经济，但是缺点很明显，就是对每个区的用电设备控制力不强，不便于以后的扩展需求。
图3.6：方案二的框架图
方案二：根据每个设备区以及总功率的分配合理性，设计4个分配电柜，每一层楼分为两个分配电柜（如图3.6）。这个方案特点是可靠性强，可控性强，便于以后扩展，缺点在于相对复杂，经济性不够好。
因此，根据设计要求和实际情况，本次设计采用设计方案二。下表3-1是各个分配电柜负荷分配方案表：
表3-1：各分配电柜负荷分配表
3.3 电力负荷的计算
3.3.1 负荷计算的方法
电力负荷是指用电设备或用电单位所耗用的电功率或电流大小。因此，负荷是作为按发热条件选择电气设备的依据。所以，按计算负荷选择的电气设备和导线电缆，如以计算负荷持续运行，其发热温度不致超出允许值，因而也不会影响其使用寿命。（根据《企业供配电》P99）
因为导体通过电流达到稳定温升的时间大约为4~3τ，τ为发热时间常数。
而一般中小截面的τ约为10min 以上，故载流导体约经30min 后可达到稳定温升值。因此计算负荷通常取半小时（30min ）最大负荷。本设计用半小时最大负荷用30P 来表示有功计算负荷，用30Q 、30S 和30I 分别表示无功计算负荷、视在计算负荷和计算电流。
我国目前普遍采用的确定计算负荷的方法，主要是简便实用的需要系数法和二项式系数法。 方法一： 需要系数法
1、单组用电设备计算负荷： 有功计算负荷为：
e
d
P K
P =30
无功计算负荷为：
?tan 3030P Q =
视在计算负荷为：
2
302
30303030Q P P S +=
=
计算电流为：
)3/(3030N U S I =
2、多组用电设备计算负荷：
总有功计算负荷：
∑?∑=P K P i P 3030
总无功计算负荷：
∑?∑=
i Q Q Q K 3030
总的视在计算负荷：
2
30
23030
Q P S
+=
总的计算电流：
U
S I N
330
30=
用需要系数法来确定计算负荷，主要特点是简单方便，计算结果比较符合实际。但是，把需要系数看作与一组设备中设备的多少及容量是否相差悬殊等都无关的固定值，这就考虑不全面。实际上只有当设备台数较多、总容量足够大、没有特大型用电设备时，表中的需要系数的值才较符合实际。所以，需要系数法普遍应用于求全厂和大型车间变电所的计算负荷。而在确定设备台数较少，且容量
差别悬殊的分支干线或支线的计算负荷时，采用另一种方法——二项式系数法。
二项系数法使用在我国建筑行业标准JGJ/T16-1992《民用建筑电气设计规范》中规定：“用电设备台数较少，各台设备容量相差悬殊时，宜采用二项式法”。但还需指出：二项式系数值与用电设备类别和工作状态关系极大，因此在计算时首先要正确判明用电设备的类别和工作状态，否则将造成错误。因此，本次设计采用二项系数法计算负荷。 方法二：二项系数法 1.单组用电设备组的计算负荷
二项系数基本公式为：
30e x P bP cP =+
无功计算负荷为：
?tan 3030P Q =
视在计算负荷为：
2
302
30303030Q P P S +=
=
计算电流为：
)3/(3030N U S I =
式中，b 、c 为二项式系数；e bP 为用电设备组的平均功率，其中e P 是用电设备组的设备总容量；x cP 为用电设备组中x 台容量最大的设备投入运行时增加的附加负荷，其中x P 是x 台最大容量的设备总容量。
二项式系数b 、c 及最大容量的设备台数x 和?cos 、?tan 等值，见教材《企业供配电》附表5。
注意：按二项式系数法确定计算负荷时，如果设备总台数少于教材《企业供配电》附录表5中规定的最大容量设备台数的2倍时，则其最大容量设备台数x 也应相应减少。建议取2
/n x
=，并按“四舍五入”取整规则。例如，某机床电动
机组有5台电动机，而附表5中规定
5
=x ,但这里10
25=<=x n
，建议取
32/5≈=x 来计算，即取其中
3台最大容量电动机容量来计算x P 。
如果只有1～2台设备时，则可认为30P =e P 。对于单台电动机，则=30
P 30P /η
，
这里N P 为电动机额定容量，η为电动机效率。在设备台数较少时，?COS 也宜适
当取大。
2.多组用电设备组的计算负荷
采用二项式系数法确定多组用电设备组的计算负荷时，同样要考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素。具体计算方法是，在各组用电设备中取其中
一组最大的附加负荷，再加上各组平均负荷，即
max 30)()(x i e cP bP P +∑=
m a x m a x 30tan )()tan (??x i e cP bP Q +∑=
式中，
i e bP )(∑—各组有功平均负荷之和； i e bP )tan (?∑—各组无功平均负荷之和； max )(x cP —各组中最大的一个有功附加负荷； max
tan ?—max )(x cP 的一组设备中的正切值。
总的视在计算负荷为:
30S =
总的计算电流为:
)3/(3030N U S I =
3.3.2 车间负荷的计算
1、各台设备负荷的计算
以数控铣床为例：单位容量x P =20KW ，额定功率因数5.0cos =?（根据
教材《企业供配电》附录5），则：
A
U P I N n
305
.038.0320cos 330=??=
??=
?
其他设备的负荷计算是相同的计算方法，所以各台设备的负荷如表3-2所示：
表3-2：车间各用电设备负荷值
续表3-2：车间各用电设备负荷值
2、配电柜负荷的计算
以分配电柜一为例：分配电柜一上接有数控铣床、数控车床、牛头刨床、冲床和饮水机，其容量共46.5KW ，其中最大容量是数控铣床，一台容量为10KW 。
根据《企业供配电》附录5，查表得 b=0.14, c=0.4, x=5, 5.0cos =?，
73.1=?tg ；
设备总容量为：
5.46=e P KW
x 台最大容量的设备容量为：
35)5.75.71010(2=+++==P P x KW
其计算负荷为： 51.2030=+=X n cP bP P KW
48
.353030=?=?tg P Q kvar
.412
3023030=+=Q P S KV A
3.6238
.033030=?=
S I A
因此，同样的方法可以计算出其它几个分配电柜的负荷电流：
分配电柜二的负荷：
A I 1.4030=
分配电柜三的负荷： A I 8.5630
=
分配电柜四的负荷为： A I 0.5630=
3、车间负荷的计算
因为都是机床类，故根据《企业供配电》附录5表，查得：b=0.14, c=0.4,
5.0cos =?， 73
.1=?tg ；
根据设计要求，对车间应预留200KW 配电作为预留区，故：
估算实际总功率=功率合计×同时系数+其他
所以车间总容量为：
5.449200)1005.08.1166(=++??=e P KW
KW
53)1010101013(1=++++=KW P x
因为预留了200kw ，设1x P 占总x P 的0.8；故：
25
.668
.053==
x P KW
43.894.014.030=+=x e P P P KW
71.15443.8973.13030=?==?tg P Q kvar 7.178303030=+=Q P S KV A
5.27133030==
N
U
S I A
下表3-3是各个配电柜的负荷值：
表3-3：各配电柜的负荷电流
3.4无功补偿
3.4.1 无功补偿的作用
无功补偿：电网输出的功率包括两部分：一是有功功率；二是无功功率。直接消耗电能，把电能转变为机械能,热能，化学能或声能，利用这些能做功，这部分功率称为有功功率；不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够做功的必备条件；并且，这种能是在电网中与电能进行周期性转换，这部分功率称为无功功率，如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能，电流在电感元件中做功时，电流滞后于电压90°。而电流在电容元件中做功时，电流超前电压90°，在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180°。如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件，使两者的电流相互抵消,，电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小。
无功补偿的具体实现方式：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。
无功补偿的意义：
（1）补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数。 （2）减少发、供电设备的设计容量，减少投资，提高经济效益。
3.4.2无功补偿的计算
要计算车间的无功补偿，首先计算车间的功率因数； 功率因数：
51.0cos 3030==P ?
(其中，30P 、30Q 在上一节车间负荷计算中已算出) 69.1cos cos 1tan 2
=-=
?
??
查标准知道，功率因数因补偿到0.85以上，这里补偿到0.9； 48.09
.09.01tan 2
1=-=
?
故：
需要补偿的无功容量：
21.108)tan (tan 130=-=??P Q c kvar
4 设备的选择与校验
4.1 车间配电线路的选择
4.1.1三相系统相线截面的选择 1、截面应满足的条件
（1）发热条件：导线在通过政策最大负荷电流（即计算电流）时产生的发热温度，以防止因为过热而引起导线绝缘损坏或加速老化。
（2）电压损耗条件：导线在通过正常最大负荷电流时产生的电压损耗，不应超过正常运行时允许的电压损耗，以保证供电质量。但是，根据设计经验，对于企业（车间）内较短的高压线路，可不进行电压损耗校验。
（3）经济电流密度：指能使线路年运行费用（含线路的年折旧费、维修管理费和电能损耗费）接近于最小而又符合节约有色金属条件的，用来选择导线截面的一种电流密度值。（注：根据教材《企业供配电》P165）
2相线截面的选择
按发热条件选择三相系统中的相线截面时，应使其允许载流量al I 不小于通过相线的计算电流I 30，即 30I I al ≥
其中，导线的允许载流量，就是在规定的环境温度条件下，导线能连续承受而不致使其稳定温度超过允许值的最大电流。当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：
'
0θθθθθ--=
al al K
式中，al θ—导线额定负荷时的最高允许温度；
0θ—导线允许载流量所采用的环境温度； '
0θ—导线敷设地点实际的环境温度。
教材《企业供供电》附表8-3-3中列出了绝缘导线明敷、穿钢管和穿塑料管时的允许载流量。
必须注意：按发热条件选择的导线和电缆截面，还必须用式al OL FE N I K I ≤?或式al I K I OL op ≤来校验它与其相应的保护装置(熔断器或低压断路器的过流脱扣器)是否配合得当。如果配合不当，可能发生导线或电缆因过电流而发热起燃但保护装置不动作的情况，这当然是不允许的。 4.1.2 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A 0 应不小于相线截面A φ的50%，即
?A A 5.00≥
2）两相三线线路及单相线路的中性线截面A 0 由于中性线电流与相线电流相等，因此其中性线截面A 0与相线截面A φ相同，即?A A =0
3）三次谐波电流突出的三相四线制线路的中性线截面A 0 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A 0宜等于或大于相线截面A φ，即 ?A A ≥0。
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A PE ，按GB50054-1995《低压配电设计规范》规定，当其材料与相线相同时，其最小截面应满足表的要求。
表4-1：PE 线的最小截面
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。 4.1.3金工车间导线和电缆截面的选择与敷设 1.配电导线的选择
以分配电柜一的导线选择为例，采用BLV 型铜芯塑料绝缘线穿钢管延墙敷设，当地最热月平均最高温度为35℃。由本文第3章所得，3.6230=I A ，
查教材《企业供配电》附表8-3-3，+35℃时4根单芯线穿钢管(SC)的BV-500
型截面为4mm 2的导线允许载流量69
=ai
I A ，3.6230
=I A 。因此选?
A =35mm 2，
保护线截面选择：根据上表4-1所示当35≤?A mm 2时，选P E A A ?==35mm 2
所以该线路所选的导线型号规格可表示为BLV-(3×35+1×35)G40。 用同样方法可以选择其他配电柜的导线；设备导线选择如下表：
表4-2：各用电设备导线的选择
2、配电母线的选择
根据实际要求，该车间选用LMY 型硬铝母线，而该车间的总的计算电流为271.5A ，若按发热条件选择母线，则有：
（1）相线截面?A 的选择
查《企业供配电》附录8-10可知：
LMY 型硬铝母线平放时母线的尺寸为40×4mm 2的相线的载流量al I =480A ，其大于5.27130=I A ，满足发热条件，因此相线的截面选为40
=?
A mm 2。
（2）中性线界面0A 选择 按?A A 5.00≥，
故选： 20
1605.02
0=?=mm A mm 2
（3）保护线截面的选择 由于 35>?A mm 2,
故选205.0=≥?A A PE mm 2
各配电柜导线选择如表4-3所示：
表4-3：各配电柜导线的选择
4.1.4车间线路的结构与敷设
车间供电线路一般采用交流220/380V 、中性点直接接地的三相四线制供电系统，包括室内配电线路和室外配电线路。车间内(室内)配电线路的干线采用裸导线或绝缘导线，特殊情况采用电缆；室外配电线路指沿车间外墙或屋檐敷设的低压配电线路，均采用绝缘导线，也包括车间之间短距离的低压架空线路。
绝缘导线按线芯材料分为铜芯和铝芯两种,在易燃、易爆或其他特殊要求的场所应采用铜芯绝缘导线。绝缘导线按外皮的绝缘材料分为橡皮绝缘和塑料绝缘两种，塑料绝缘导线绝缘性能良好，耐油和抗酸碱腐蚀，价格较低，在户内明敷或穿管敷设时可取代橡皮绝缘导线，但其在高温时易软化，在低温时变硬变脆，故不宜在户外使用。
电缆：电缆型号选择，参考教材《企业供配电》附录表8-10， 选择电缆敷设路径时，应考虑以下原则：
1）避免电缆遭受机械外力、过热、腐蚀等的危害；在满足安全要求条件下应使电缆较短；便于敷设和维护；避开将要挖掘施工的地方。
自来水厂供电系统设计方案 一、课程设计的目的与任务 供电系统与电气控制是自动化专业的专业课，具有很强的实践性和工程背景，供电系统与电气控制课程设计的目的在于培养学生综合运用供电系统与电气控制的知识和理论分析和解决供电系统设计问题，使学生建立正确的设计思想，掌握工程设计的一般程序、规和方法，提高学生调查研究、查阅文献及正确使用技术资料、标准、手册等工具书的能力，理解分析、制定设计方案的能力，设计计算和绘图能力，实验研究及系统调试能力，编写设计说明书的能力。 二、原始资料 （1） 自来水厂用电设备一览表（附表2） （2） 自来水厂平面布置图（附图5） （3） 自来水厂机修车间平面布置图（附图6） （4） 该厂年最大有功负荷利用小时数 T max =8000小时 （5） 该厂一、二泵房为二级负荷，机修及办公室为三级负荷。 （6） 电源条件： 距该厂8公里处，有一地区变电所，地区变电所可分别从两段35kV 母线上各提供一回电源，这两段母线的短路容量皆为： MVA sd P 350)3( （7） 气象及其他有关资料 a) 要求车间变电所低压侧的功率因数为0.85。高压侧功率因数为0.95。 b) 年平均温度及最高温度 最热月平均最高温度 年平均温度 最热月土壤平均温度 35℃ 18℃ 30℃
三、设计要求容： （1） 计算自来水厂、机修车间的总计算负荷。并确定为提高功率因数所需的补 偿容量。 （2） 选择该自来水厂总降压变电所、机修车间变电所的变压器台数及额定容 量。 （3） 选择和确定自来水厂高压供电系统（包括供电电压，总降压变电所一次接 线图，场高压电力网接线）。 （4） 选择高压电力网导线型号及截面。 （5） 选择和校验总降压变电所的一次电气设备。 （6） 拟定机修车间供电系统一次接线图（包括车间变电所一次接线及车间低压 电力网接线）。 （7） 选择机修车间的低压电力网的导线型号及截面。 （8） 选择和校验机修车间供电系统的一次电气设备（包括各支线上的开关及 熔丝）。 四、负荷计算 地区变点所 U p =35KV 总降压变电所 U e =10KV 去自来 水厂 自来 图二 课题（2）电力系统结构图
湖南理工职业技术学院 工厂供配电技术课程设计题目：某工厂供配电系统的电气设计 年级专业：风能工程系机电1132班 学生姓名：龙博 指导老师：卢永辉 2015年06月15日
摘要 工厂供电，是指工厂所需的电能的供应与分配，也称工厂配电。 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既能易于由其他形式的能量转换而来，而易于转换为其他形式的能量以供应用。电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化，而且现代社会的信息技术和其他高新技术无疑不是建立在电能应用的基础之上的。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。 本论文设计首先计算电力负荷和变压器的台数、容量；利用所学的知识确定变电所的位置。计算出短路电流的大小，选出不同型号的变压器，进而确定变压器的连接组别，画出必要的变电所主接线图。 关键词：主接线图、短路电流、电力负荷、变压器 目录 第1章前言 (4) 第2章设计任务 (5) 2.1 原始资料 (5) 2.2 工厂平面图 (5) 2.3 工厂供电电源 (5)
2.4 工厂负荷情况 (6) 2.5 设计要求 (7) 第3章全厂负荷计算和无功功率补偿 (8) 3.1 负荷计算 (8) 3.2 无功功率补偿 (11) 第4章变电所高压电器设备选型 (12) 4.1 主变压器的选择 (12) 4.2 各个车间变压器的选择 (12) 4.3 10KV架空线的选择 (13) 第5章短路电流的计算 (14) 5.1 短路的基本概念 (14) 5.2 短路的原 (14) 5.3 短路的后果 (14) 5.4 短路的形成 (15) 5.5 三相短路电流计算的目的 (15)
低压配电系统的工厂供电课程设计 姓 名 学 号 院、系、部 电气工程系 班 号 完成时间 2012年6月18日 ※※※※※※※※※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ 2009级 工厂供电课程设计
设计任务书 一、设计内容： (1)由总降压变电所的配出电压和用电设备的电压要求，参考国际规定的标准电压等级确定车间变电所的电压级别。 (2)计算负荷采用需用的系数法，计算出单台设备支线、用电设备组干线和车间变电所低压母线和进线的计算负荷。 (3)由计算负荷结果，确定补偿方式，计算出补偿容量，选择电容器个数和电容柜个数。 (4)按对负荷可靠性要求，确定车间变电所电气主接线。 (5)按车间变电所低压母线的计算负荷，确定变电器的容量和台数。 (6)导线截面积的选择，支线和干线按发热条件选择，进线电缆按经济电缆密度选择，按允许发热，电压损耗进行校验。 (7)短路电流计算，绘制计算电路和等值电路图，确定短路点，计算出各短路点短路电流值及短路容量。 (8)车间变电所低压母线按发热条件选择，按短路的热合力校验。 (9)按国家规定的标准符号和图符，用CAD画出车间变电所的电气主接线图、车间配电系统和配电平面图。 二、设计条件： (1)机加车间符合全部为三级负荷，对供电可靠性要求不高。
(2)车间平面布置图如下图所示 （3）车间电气设备各细表如下表所示 设备代号设备名称台数单台容量（kW）效率功率因数启动倍数备注1~3 普通车床C630-1 3 7.6 0.88 0.81 6 4 内圆磨床M2120 1 7.2 5 0.88 0.83 6 5，16 砂轮机S3SL-300 2 1.5 0.92 0.82 6.5 6 平面磨床M7130 1 7.6 0.88 0.82 6 7~9 牛头刨床B6050 3 4 0.87 0.82 6 11，12 普通车床C6140 2 6.125 0.89 0.81 6 13~15 普通车床C616 3 4.6 0.90 0.81 6 17，18 单臂龙门刨床B1012 2 67.8 0.86 0.81 2.5 19 龙门刨床B2016 1 66.8 0.86 0.81 2.5 20，21 普通车床C630 2 10.125 0.88 0.81 6 22 立式钻床Z535 1 4.625 0.90 0.80 6 23 立式车床C534J1 1 80 0.86 0.80 3 24 摇臂钻床Z35 1 8.5 0.87 0.82 5.5
学号09750201 工业与民用供电课程设计 设计说明书 某大学校区供电系统设计 起止日期：2013 年1 月7 日至2013 年 1 月12 日 学生姓名安从源 班级09电气2班 成绩 指导教师(签字) 控制与机械工程学院 2013年1月12日
供电技术课程设计任务书 （任务序号09750201） 一、基础材料 本课程设计针对某大学校区供电系统设计。 ⒈负荷的水平与类型 ⑴负荷水平：（见附表） ⑵负荷类型：本供电区域负荷属于二级负荷，要求不间断供电。 ⑶该校最大负荷利用小时数为5600小时。 ⑷ 0.4kV负荷的同时系数为0.7，10kV负荷的同时系数为0.8。 ⒉电源情况 ⑴由该厂东北方向8KM处一个35KV电压等级线路提供一个电源A，其出口短路容量S d=150MVA。 ⑵由该厂西北方向5KM处一个10KV电压等级线路提供一个电源B，其出口短路容量S d=75MVA。 ⑶功率因数：电源A要求功率因数大于0.92，电源B要求功率因数大于0.95。 ⑷供电电价为两部电价 基本电价：按变压器容量计算每月基本电价，15元/ KVA。 电度电价：35KV供电电压时0.70元/kwh，10KV供电电压时0.75元/kwh。 ⒊环境情况 ⑴环境年平均气温15℃。 ⑵ 35kV变电站为独立建筑物，10kV变电站布置在相关建筑物的地下室或底层内。 ⑶各级变压器均为室内布置。 二、设计范围 ⒈确定全校计算负荷。 ⒉确定全校的供电系统结构形式。 ⒊确定35KV变电站、10KV变电站的主接线形式、变压器台数及容量。 ⒋计算35kV及10kV断路器出口处短路电流。 ⒌确定35kv断路器及隔离开关，确定35kv电缆及10kv电缆型号。 ⒍确定无功功率补偿装置。 ⒎确定总降压变电所及车间变电所的平、立面图。 三、设计成果 ⒈设计计算书。 ⒉供电系统结构示意图一张。 ⒊ 35KV变电所一次设备主接线图一张。 ⒋ 35KV变电所的平面图、剖面图一张。 ⒌母线电压测量及绝缘监视电路图一张。 ⒍定时限过流保护的原理图与展开图一张。 指导教师（签字）： 教研室主任（签字）： 批准日期：2010年01月12日
届毕业生毕业设计说明书 题目：某机械厂供配电系统设计 院系名称：电气工程学院专业班级： 学生姓名：学号： 指导教师：教师职称：讲师 20年6月6日
目次 1 2 3 4 5 6 7结概述 (1) 1.1 国内外发展现状 (1) 1.2 供配电系统的研究意义 (1) 1.3 研究的内容 (2) 负荷计算及无功补偿 (3) 2.1 电力负荷的类型 (3) 2.2 负荷计算 (3) 2.3 无功功率补偿 (8) 变电所主变压器选择和主接线方案选择 (10) 3.1 变电所主变压器的选择 (10) 3.2 主接线方案设计 (10) 3.3 厂区规划图 (12) 短路电流的计算 (14) 4.1 短路电流计算的基本公式 (14) 4.2 电抗标幺值的计算公式 (14) 4.3 确定基准值、计算电抗标幺值 (15) 高、低压电气设备的选择与校验 (18) 5.1 高压设备的选择与校验 (18) 5.2 低压设备的选择与校验 (20) 5.3 母线的选择 (20) 5.4 导线的选择 (21) 继电保护的整定与计算 (22) 6.1 高压线路的继电保护 (22) 6.2 电力变压器的继电保护 (23) 防雷和接地装置 (24) 7.1 防雷 (24) 7.2 接地装置 (24) 7.3 防雷措施 (25) 论 (26) 致谢 (27) 参考文献 (28) 附录A 电气主接线图 (30)
1 1.1概述 国内外发展现状 现代大中型工厂供配电系统的电气主接线和运行方式都比较复杂，各种电 气设备的数量和种类也比较多，随着经济和现代工业建设的迅速发展，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。 供配电系统是电力系统的电能用户，也是电力系统的重要组成环节。它由总降压变电所、高压配电所、车间变电所、配电线路以及用电设备组成。在小型工厂中，电能先经过高压配电所，然后经过变压器降压，低压配电线路将车间变电所的电能送到各低压用电设备。 在我国，供配电的建设未能得到重视，资金短缺，技术性能落后，另外供配电技术环节形成电力需求与供配电设施不协调的局面。随着人们生产活动的日渐增多，工厂对电能的需求也在日益增加，作为评估电能质量的相关指标，例如电能的可靠性、电能的经济状况、电能的质量等指标也随之有待提高。 1.2供配电系统的研究意义 现如今，电能已经成为人们生活中不可或缺的能源和生活工具，其在工业 生产，生活的各个领域中获得了广泛应用，为人们提供更加舒适便捷的工作环境和生活环境创造了条件。电力是现代事业发展的主要能源和动力，没有电力可以说就没有国有经济的现代化。现代的生活都离不开电力，都是建立在电气的基础上。因此，电力供应如果中断，将会给现代的发展带来严重的影响。譬如那些对可靠性有有很高要求的企业，即使工厂中设备停电的时间极短，也能引起工厂中严重的事故发生，轻则把电气设备烧坏，重则威胁到人身安全，故而，必须认真做好达到系统供电要求，切实保证电力系统的正常运行，更好地发展生产，实现过程的全部自动化。 要切实保障生产和日常社会生活的需求，就必须做好工厂供电系统的工作，在确保可靠供电的前提下，考虑并努力做好节能减排工作，实现高效，优质供电供电部门必须做到以下几点：
《工厂供配电课程设计》课程设计 报告书 题目：______________________ 姓名：______________________ 学号：______________________ 专业班级：______________________ 完成日期：______________________
前言 供配电技术就是研究电能的供给与分配问题。电能是现代工业生产，民用住宅及企事业单位的主要能源和动力，是现代物质文明的基础。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。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。 在企事业单位，信息化，网络化都是建立在电气化的基础上。高校是人才培养的基地，是人群居住较密集的地方，电力供应如果突然中断，将造成校园秩序的严重混乱，因此做好学校供配电设计，对于保证正常的工作、生活、学习具有重要的意义。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，工厂供电工作要很好地为工业生产、企事业单位服务，切实保证生产和生活用电的需要，并做好节能工作。 本课程设计任务是********************供配电设计。
摘要 本次设计题目为某高校生活区配电系统设计，该系统通过降压变压器与10kv公共电源干线相连，然后向学校供给电能。该校对供电可靠性要求也较高。因此，必须采用可靠性较高的接线形式。 本次设计主要内容包括：负荷计算、短路电流计算、电气主接线的设计、电气设备的选择与校验（包括主变压器的选择、断路器及隔离开关的选择与校验、导体的选择与校验、电流互感器的选择与校验、电压互感器的选择和避雷器的选择等）和变配电所的布置与结构设计。其中，主接线代表了变配电所主体结构，它对各种电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护、自动装置和控制方式的拟定都有决定性的关系，并将长期影响电力系统运行的可靠性、安全性、灵活性和经济性。 在设计的过程中，本人参阅了大量的供配电系统设计、变配电所设计、建筑电气设计规范等相关的规范和设计手册，最后对该校供配电系统进行了初步设计。本设计为毕业设计，其目的是通过设计实践，综合运用所学知识，理论联系实际，锻炼独立分析和解决电气设计问题的能力，为未来的工作奠定坚实的基础。 关键词：变压器电气主接线电气设备继电保护
目录 摘要 第1章绪论 (1) 1.1 供配电设计的意义和要求 (1) 1.2 供配电设计必须遵循的一般原则 (1) 1.3 设计步骤 (2) 1.4 本次设计的主要工作 (4) 第2章系统计算负荷及无功功率补偿 (5) 2.1 负荷计算 (5) 2.1.1 负荷计算的内容和目的 (5) 2.1.2计负荷的确定 (5) 2.1.3 按需要系数法确定计算负荷的公式 (5) 2.1.4 负荷计算的结果 (6) 2.2无功功率补偿及其计算 (7) 2.2.1 无功补偿的目的 (7) 2.2.2 无功功率的人工补偿装置 (7) 2.2.3 并联电容器的选择计算方法 (8) 2.2.4 无功功率补偿的计算 (8) 第3章变配电所位置和主变压器及主接线方案的选择 (10) 3.1 变配电所位置的选择 (10) 3.1.1 变配电所型式的概述 (10) 3.1.2变配电所位置选择的一般原则 (10) 3.2 变电所主变压器的选择 (11) 3.2.1 变电所主变压器选型的原则 (11) 3.2.2 变电所主变压器台数的选择 (11) 3.2.3 变电所主变压器容量的选择 (11) 3.3 变配电所主接线方案的选择 (12) 3.3.1 变配电所主接线设计要求 (12) 3.3.2 变配电所主接线方案的拟定 (13) 第4章短路电流计算 (17) 4.1 计算短路电流的目的 (17) 4.2 短路计算的方法 (17) 4.3 标么值法计算短路电流 (17) 4.3.1 标么值的概念 (17) 4.3.2 电力系统各元件电抗标么值的计算 (18) 4.3.3 用标么值法进行短路计算的方法 (18) 4.4 短路电流的计算过程与结果 (19) 第5章变配电所一次设备的选择校验 (22) 5.1 一次设备选择与校验的条件与项目 (22) 5.1.1 一次设备选择与校验的条件 (22) 5.1.2 一次设备选择与校验的项目 (22)
供配电系统设计报告 课题某加工厂供配电系统设计 专业班级自动化**** 姓名 *** 学号 0909***** 指导老师 完成时间 201*年**月**日
任务书 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 食堂接有下表所列用电设备负荷
二、供用电协议 （1）从电力系统的某66/10KV 变电站，用10KV 架空线路向工厂馈电。该变电站 在工厂南侧1km 。 （2）系统变电站馈电线的定时限过电流保护的整定时间s t op 2 ，工厂总配变电 所保护整定时间不得大于1.5s 。 （3）在工厂总配电所的10KV 进线侧进行电能计量。工厂最大负荷时功率因数不 得低于0.9。 （4）系统变电站10KV 母线出口断路器的断流容量为200MVA 。其配电系统图如 图1。 （5）供电贴费和每月电费制：每月基本电费按主变压器容量计为18元/kVA ，动
力电费为0.2元/kW·h，照明电费为0.5元/kW·h。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/kVA。 图1 配电系统图 三．工厂负荷性质 生产车间大部分为一班制，少部分车间为两班制，年最大有功负荷利用小时数为4000h，工厂属Ⅲ级负荷。 四．工厂自然条件 （1）气象资料：本厂所在地区的年最高气温为38o C，年平均气温为23o C，年最低气温为－8o C，年最热月平均最高气温为33o C，年最热月平均气温为26o C，年最热月地下0.8m处平均温度为25 o C。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。 （2）地质水文资料：本厂地区海拔60m，底层以砂粘土为主，地下水位为2m。五．设计任务书 1．计算车间、办公楼、食堂用电计算负荷 2．计算全厂的计算负荷 3．确定厂变电所变压器台数、各变压器容量 4．供电方式及主接线设计
一、工厂供电的意义和要求 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。 众所周知，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。 因此，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。 二、工厂供电设计的一般原则 按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50053-94 《10kv及以下设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：（1）遵守规程、执行政策； 必须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； 应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、能耗低和性能先进的电气产品。 （3）近期为主、考虑发展； 应根据工作特点、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。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。 三、设计内容及步骤
南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 学院（系）：电子与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生： 指导教师： 完成日期 2014 年 5 月
南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 总计： 36 页 表格： 10 个 插图： 9 幅
南阳理工学院本科毕业设计（论文） 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 学院：电子与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生姓名： 学号： 指导教师（职称）： 评阅教师： 完成日期： 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology
某小区供配电系统设计 ［摘要］住宅小区供配电系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活及秩序。因此研究小区供配电系统如何更好的实现安全、可靠、经济运行具有现实的意义。本课题初步对住宅小区的供配电系统进行设计，并根据国家相关标准对所设计的内容进行规范化。分析小区的原始数据和供电特点，对小区各类负荷进行计算；通过计算负荷选择变压器的容量和数目完成变电所的设计；合理选择电气主接线方式；根据短路电流选择合适的电力电缆；确定建筑物防雷等级，做好小区的防雷接地保护。设计过程中不仅要保证供电的质量和安全性，还应尽量满足供电的经济性，节省能源和材料。 ［关键词］计算负荷；短路电流；变压器；供配电设计；防雷接地 Design for the Power Supply and Distribution System of a Residence Community Electrical Engineering and Automation Specialty MA Jun-yao Abstract: Residence community for safe and reliable operation of the distribution system directly affects people's daily lives.This project is initially designed for the power supply and distribution system of the residence community. And also the design is normalized in accordance with the relevant national regulations and standards. So the power supply and distribution system in residence community district how to realize the safe, reliable and economic operation has realistic meaning. Analysis the raw data for the residence community and load calculation of the residence community. Based on the calculated load the measures of power supply and distribution of the residence community is designed. It includes the electric main wiring design, transformer and distribution substation design. Meanwhile the appropriate electric power cable are selected according to the short-circuit current. And the protection design about grounding for lightning is also essential. Not only must the quality and safety of power supply be ensured, but also the economical power supply, energy-saving and material-saving should be met as much as possible. Key words:Load calculation; Short-circuit current; Transformer; Power supply and distribution design; Grounding for lightning 目录
工厂供配电系统设计设 计 HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】
湖南理工职业技术学院 工厂供配电技术课程设计题目：某工厂供配电系统的电气设计 年级专业：风能工程系机电1132班 学生姓名：龙博 指导老师：卢永辉 2015年06月15日
摘要 工厂供电，是指工厂所需的电能的供应与分配，也称工厂配电。 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既能易于由其他形式的能量转换而来，而易于转换为其他形式的能量以供应用。电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化，而且现代社会的信息技术和其他高新技术无疑不是建立在电能应用的基础之上的。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。 本论文设计首先计算电力负荷和变压器的台数、容量；利用所学的知识确定变电所的位置。计算出短路电流的大小，选出不同型号的变压器，进而确定变压器的连接组别，画出必要的变电所主接线图。 关键词：主接线图、短路电流、电力负荷、变压器 目录 第1章前言 (4) 第2章设计任务 (5) 2.1 原始资料 (5) 2.2 工厂平面图 (5) 2.3 工厂供电电源 (5)
2.4 工厂负荷情况 (6) 2.5 设计要求 (7) 第3章全厂负荷计算和无功功率补偿 (8) 3.1 负荷计算 (8) 3.2 无功功率补偿 (11) 第4章变电所高压电器设备选型 (12) 4.1 主变压器的选择 (12) 4.2 各个车间变压器的选择 (12) 4.3 10KV架空线的选择 (13) 第5章短路电流的计算 (14) 5.1 短路的基本概念 (14) 5.2 短路的原 (14) 5.3 短路的后果 (14) 5.4 短路的形成 (15) 5.5 三相短路电流计算的目的 (15)
摘要 本次课程设计的课题是住宅小区供电系统的设计，根据设计的基本要求，运 用所学的相关知识，查阅相关的资料，进行供电系统的初步设计。本次设计的基本流程是：进行负荷计算，根据负荷计算结果进行变压器的选择并确定供电方案，之后依次进行短路电流的计算，高、低压电器设备的选择和校验，继电保护，防雷与接地保护，电测量仪表设计等，在这一框架下，按照国家的标准，结合小区实际情况完成设计。本次设计考虑到了供电系统的安全、可靠、灵活、经济四项基本要求，在选择供电方案和电器设备时，优先选择低能耗并且满足设计要求的方案和设备，除此以外，还考虑到了小区未来的负荷发展情况，做到了远、近期 结合，留有扩建的可能性。 关键词：负荷统计；变压器选择；短路计算；继电保护；备用电源
目录 1 引言 (1) 2 负荷计算 (2) 2.1 供电负荷的分析 (2) 2.2 供电负荷的计算 (3) 3 供电方案的确定 (5) 3.1 主接线方案原则 (5) 3.2 主接线方案设计 (5) 3.3 低压部分配电系统 (6) 4.1 变压器台数的选择 (8) 4.2 变压器容量的选择 (8) 4.3 变压器型号的选择 (8) 4.4 线路的选择 (9) 5 短路计算 (11) 5.1 短路故障的形式 (11) 5.2 短路电流的计算 (11) 6 高、低压设备的选择 (14) 6.1 设备选择的基本原则 (14) 6.2 高压设备的选择 (15) 6.3 低压设备的选择 (16) 7 继电保护 (19) 7.1 继电保护的意义及设置原则 (19) 7.2 变压器的继电保护 (19) 8 变电所防雷与接地 (22) 8.1变电所防雷保护的设计： (22) 8.2 变电所接地保护的设计： (22) 结论 (24) 致谢 (25) 参考文献 (26) 附录 (27)
届毕业生 毕业设计说明书题目：某机械厂供配电系统设计 院系名称：电气工程学院专业班级： 学生姓名：学号： 指导教师：教师职称：讲师 20年 6月 6日
目次 1 概述 0 1.1 国内外发展现状 0 1.2 供配电系统的研究意义 0 1.3 研究的内容 (1) 2 负荷计算及无功补偿 (1) 2.1 电力负荷的类型 (1) 2.2 负荷计算 (1) 2.3 无功功率补偿 (4) 3 变电所主变压器选择和主接线方案选择 (5) 3.1 变电所主变压器的选择 (5) 3.2 主接线方案设计 (6) 3.3 厂区规划图 (7) 4 短路电流的计算 (7) 4.1 短路电流计算的基本公式 (7) 4.2 电抗标幺值的计算公式 (7) 4.3 确定基准值、计算电抗标幺值 (8) 5 高、低压电气设备的选择与校验 (9) 5.1 高压设备的选择与校验 (10) 5.2 低压设备的选择与校验 (11) 5.3 母线的选择 (12) 5.4 导线的选择 (12) 6 继电保护的整定与计算 (13) 6.1 高压线路的继电保护 (13) 6.2 电力变压器的继电保护 (14) 7 防雷和接地装置 (14) 7.1 防雷 (14) 7.2 接地装置 (14) 7.3 防雷措施 (16) 结论 (16) 致谢 (17) 参考文献 (17) 附录A 电气主接线图 (19)
1 概述 1.1 国内外发展现状 现代大中型工厂供配电系统的电气主接线和运行方式都比较复杂，各种电气设备的数量和种类也比较多，随着经济和现代工业建设的迅速发展，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。 供配电系统是电力系统的电能用户，也是电力系统的重要组成环节。它由总降压变电所、高压配电所、车间变电所、配电线路以及用电设备组成。在小型工厂中，电能先经过高压配电所，然后经过变压器降压，低压配电线路将车间变电所的电能送到各低压用电设备。 在我国，供配电的建设未能得到重视，资金短缺，技术性能落后，另外供配电技术环节形成电力需求与供配电设施不协调的局面。随着人们生产活动的日渐增多，工厂对电能的需求也在日益增加，作为评估电能质量的相关指标，例如电能的可靠性、电能的经济状况、电能的质量等指标也随之有待提高。 1.2 供配电系统的研究意义 现如今，电能已经成为人们生活中不可或缺的能源和生活工具，其在工业生产，生活的各个领域中获得了广泛应用，为人们提供更加舒适便捷的工作环境和生活环境创造了条件。电力是现代事业发展的主要能源和动力，没有电力可以说就没有国有经济的现代化。现代的生活都离不开电力，都是建立在电气的基础上。因此，电力供应如果中断，将会给现代的发展带来严重的影响。譬如那些对可靠性有有很高要求的企业，即使工厂中设备停电的时间极短，也能引起工厂中严重的事故发生，轻则把电气设备烧坏，重则威胁到人身安全，故而，必须认真做好达到系统供电要求，切实保证电力系统的正常运行，更好地发展生产，实现过程的全部自动化。 要切实保障生产和日常社会生活的需求，就必须做好工厂供电系统的工作，在确保可靠供电的前提下，考虑并努力做好节能减排工作，实现高效，优质供电供电部门必须做到以下几点：
毕业设计(论文) 题目某工厂供电系统的设计
摘要 作为当今工业发展最重要的能源和动力，电能既可以由其他能量转化也可以转化为其他的能量。电能的输送和分配具有可靠、经济、安全、快捷的特点。电力用户包括工业、农业、交通运输等国民经济各个部门以及市政和居民生活用电等。因此，保证可靠、安全、经济、高质量的供电对于工农业的生产和人民生活有着很大的影响和重要意义。 冶金厂供配电设计应根据各个车间的负荷数量和性质、无功补偿、变压器的台数和容量的选择、短路电流的计算以及变电所高低压侧电气设备选择等因素，从而为该冶金厂提供安全可靠、优质的电力资源，并可最大限度的减少公司的资金投入和降低运行成本。使用的方法：工厂的供配电设计应考虑多个方面，运用负荷计算，变压器容量、型号、数量的计算，无限大容量电源系统供电时短路电流的计算，以确定各高低压侧电气设及导线的规格，再进行变压器继电保护装置的设计和整定以及防雷接地设计。最终为本冶金机械修造厂设计一个安全可靠、经济合理、技术先进的供配电控制系统图，满足该厂的生产需求。 关键词：电力系统；继电保护；供配电；负荷计算；短路电流
Abstract As of today's most important industrial development of energy and power, power not only by other energy conversion can also be converted into other en ergy. Electricity transmission and distribution of reliable, economical, safe, fast. Electricity users, including industry, agriculture,transportation and other various n ational economic sectors aswell as municipal and residential electricity. Therefor e, to ensure reliable, safe, economical,high quality power supply for industrial a nd agricultural production and people's lives have a great impact and significanc e of. Metallurgical plant for distribution design should be based on the number and nature of each workshop load, reactive power compensation, transformer st ation numberand choice of capacity, the calculation of shortcircuit current and t he substation high and low pressure side of the electrical equipment selection a nd other factors, which forthe metallurgical plant providing safe,reliable, high-qu ality power resources, and can minimize the company's capital investment and l ower operating costs. Using the method: the plant for distribution design should take intoaccount various aspects, the use of load calculation, transformer capaci ty, model, quantity calculation, the calculation of the infinite bulk power system short-circuitcurrent when powered to determine the high and low pressure side of the electrical equipment and wire specifications, design and tuning of transf ormer protection devices, and lightning protection and grounding design.Final-ba sed metallurgicalmachinery repair workshop to design a safe and reliable and ec onomically reasonable, technologically advanced power supply control system di agram to meet the production needs of the plant. Key words：Power systems; protection; supply and distribution; load calcul ation; short-circuit current
, 南阳理工学院 本科生毕业设计（论文）( @ 学院（系）：电子与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生： 指导教师： ： 完成日期 2014 年 5 月
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南阳理工学院本科生毕业设计（论文） 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 总计： 36 页 表格： 10 个 插图： 9 幅
南阳理工学院本科毕业设计（论文） 某小区供配电系统设计 Design for the Power Supply and distribution system of a residence community 学院：电子与电气工程学院 专业：电气工程及其自动化 学生姓名： 学号： 指导教师（职称）： 评阅教师： 完成日期： 南阳理工学院 Nanyang Institute of Technology
某小区供配电系统设计 ［摘要］住宅小区供配电系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活及秩序。因此研究小区供配电系统如何更好的实现安全、可靠、经济运行具有现实的意义。本课题初步对住宅小区的供配电系统进行设计，并根据国家相关标准对所设计的内容进行规范化。分析小区的原始数据和供电特点，对小区各类负荷进行计算；通过计算负荷选择变压器的容量和数目完成变电所的设计；合理选择电气主接线方式；根据短路电流选择合适的电力电缆；确定建筑物防雷等级，做好小区的防雷接地保护。设计过程中不仅要保证供电的质量和安全性，还应尽量满足供电的经济性，节省能源和材料。 ［关键词］计算负荷；短路电流；变压器；供配电设计；防雷接地 Design for the Power Supply and Distribution System of a Residence Community Electrical Engineering and Automation Specialty MA Jun-yao Abstract: Residence community for safe and reliable operation of the distribution system directly affects people's daily project is initially designed for the power supply and distribution system of the residence community. And also the design is normalized in accordance with the relevant national regulations and standards. So the power supply and distribution system in residence community district how to realize the safe, reliable and economic operation has realistic meaning. Analysis the raw data for the residence community and load calculation of the residence community. Based on the calculated load the measures of power supply and distribution of the residence community is designed. It includes the electric main wiring design, transformer and distribution substation design. Meanwhile the appropriate electric power cable are selected according to the short-circuit current. And the protection design about grounding for lightning is also essential. Not only must the quality and safety of power supply be ensured, but also the economical power supply, energy-saving and material-saving should be met as much as possible. Key words: Load calculation; Short-circuit current; Transformer; Power supply and distribution design; Grounding for lightning