《发电厂变电所电气设备》课程教学大纲
课程名称：工厂供电
课程名称：Power plant substation electrical equipment
课程编号：010327
课程类型：专业课
学时：40
适用专业：电气工程及其自动化专业本科
先修课程：电路、大学物理、电子技术、电机及拖动、电器控制等
一、课程的性质、目的与任务
本课程为自动化专业的主要专业课。本课程的主要任务是使学生掌握有关工厂供电的基础知识、电力负荷及计算、短路电流及计算；工厂变电所及一次回路、工厂电力线路、继电保护、防雷接地及电气安全、电能节约方面的基本知识和计算；工厂供电系统设计的一般程序及运行维护。使学生掌握工厂供电系统的基础知识、工程计算方法，为毕业后从事工厂供电工作打下必要的基础。
二、课程主要内容及学时分配
第一单元概述（建议学时数：6学时）
学习目的和要求：本单元首先从实际应用系统入手，介绍工厂供电系统的基本原理和基本构成，进一步介绍工厂供电的意义、要求、课程任务及基本知识。通过学习应掌握电力系统的额定电压及中性点运行方式，掌握电力负荷分级及各级负荷对供电的要求。
重点和难点：重点讲述电力系统的电压和中性点运行方式。
第二单元工厂电力负荷计算（建议学时数：6学时）
学习目的和要求：本单元主要介绍了用电设备组电力负荷的常用计算方法，是分析工厂供电系统和进行供电设计计算的基础。通过学习，应掌握有关负荷计算的基本知识和工程常用方法，掌握工厂供电的意义、要求、课程任务及基本知识，掌握工厂电能需要等级及供电系统年电能损耗计算。
重点和难点：工厂电能需要等级及供电系统年电能损耗计算，用电设备组电力负荷计算。
第三单元短路电流及计算（建议学时数：8学时）
学习目的和要求：介绍短路的原因、后果，无限大容量电力系统发生短路的物理量，短路电流的效应，短路形式原因及影响无限大网短路电流变化，掌握三相短路电流的计算，掌握短路电流的热效应及稳定性效验，掌握限制短路电流的措施。
重点和难点：无限大容量电力系统发生短路的物理量，短路电流的效应。
第四单元工厂变配电所及一次系统（建议学时数：6学时）
学习目的和要求：变电站数量位置确定原则设备的选择效验，掌握变电站主接线，变压器台数容量选择，掌握变压器空载分接头选择和经济运行方式。
重点和难点：经济运行方式
第五单元工厂供电线路及导线截面的选择（建议学时数：8学时）
学习目的和要求：了解工厂供电线路及导线截面的选择。
第六单元供电系统继电保护概述（建议学时数：2学时）
学习目的和要求：6-10KV高压线路的过电流保护，了解采用熔断器的过电流保护，了解采用熔断器的过电流保护，了解单相接地保护，了解变压器保护，了解电动机保护介绍。
重点和难点：6-10KV高压线路的过电流保护。
第七单元电气安全、接地和防雷（建议学时数:4学时）
学习目的和要求：了解电气安全、接地和防雷方面的技术措施及计算。
重点和难点：避雷针保护范围的计算。
三、课时分配
1、教材：
《工厂供电》（第三版），刘介才，机械工业出版社，1997.8。
2、参考书：
《工厂供电》（第二版），苏文成，机械工业出版社，1990.10。
《电力工程》，刘从爱、徐中立，机械工业出版社，1992.10。
张洪华
2016/12/15
一．负荷计算…………………………………………………………………….. ..2 1.设备分组 (2) 2.总负荷计算 (3) 3. 无功功率补偿 (5) 二、变电所主变压器和主结线方案的选择 (7) 三、短路电流的计算 (9) 四、变电所一次设备的选择校验 (12) 1.10KV测高压开关柜的选择 (12) 2．380侧一次设备的选择校验 (15) 3．高低压母线的选择 (18) 五、变电所进出线和与邻近单位联络线的选择 (19) 1．10KV高压进线和引入电缆的选择 (19) 2.380V低压出线的选择 (19) 六、机修车间动力箱的选择 (21) 七、变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定 (23) 1．（1）异步机的直接起动+ 过载保护（接触器+热继电器控制）.223（2）异步电动机点动+连续运行（接触器控制） (23) 2主变压器的继电保护装置 (24)
八、设计心得 ........................................................ 错误！未定义书签。一．负荷计算 1.设备分组 由机修车间平面布置图，可把一车间的设备分成8组，分组如下：附图1 NO.1： 1、2、3、4、13、14、19 ；为一号动力箱 其中：=8.552(KVA) =13.0(A) NO.2: 25 ；为二号动力箱 其中：=74.4（KVA）=108.5(A) NO.3：(1) :5、6、7、15(2):28 ；为三号动力箱其中：（）=16.2（KVA）=24.62(A) （2）=3.28（KVA）=4.99(A) NO.4： 8、9 ；为四号动力箱其中：=72.4（KVA）=138.86(A) NO.5：（1）10、11、12、22、23、24 （2）36 ；为五号动力箱其中：（1）=13.5（KVA）=20.51(A) （2）=3.28（KVA）=4.99(A) 36号设备按通风机来计算 NO.6: 16、17、18、20、21 ；为六号动力箱其中：=9.55（KVA）=14.51(A) NO.7: （1）26、27、29、30（2）35 ；为七号动力箱
工厂供电课程设计示例
工厂供电课程设计示例 一、设计任务书（示例） （一）设计题目 X X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。 （三）设计依据 1、工厂总平面图，如图11-3所示 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4600 h ，
日最大负荷持续时间为6 h 。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余均属于三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380伏。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220伏。本厂的负荷统计资料如表11-3所示。 表11-3 工厂负荷统计资料（示例）
3、供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电合同规定，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。该干线的导线型号为LGJ-150 ，导线为等边三角形排列，线距为 2 m；干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约8 km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500 MV 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 1.7 s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80 km，电缆线路总长度为25 km 。 4、气象资料本厂所在地区的年最高气温为38°C，年平均气温为23°C，年最低气温为-8°C，年最热月平均最高气温为33°C，年最热月平均气温为26 °C，年最热月地下0.8m处平均温度为25°C，当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20 。
XX机械厂降压变电所的电气设计 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。本厂的负荷统计资料如表1.1所示。 表1.1 工厂负荷统计资料 厂房编号厂房名称负荷类别设备容量/kW 需要系数功率因数 1 铸造车间动力300 0．3 0．7 照明 5 0．8 1．0 2 锻压车间动力350 0． 3 0．65 照明8 0．7 1．0 7 金工车间动力400 0．2 0．65 照明10 0．8 1．0 6 工具车间动力360 0．3 0．6 照明7 0．9 1．0 4 电镀车间动力250 0． 5 0．8 照明 5 0．8 1．0
3 热处理车间动力150 0．6 0．8 照明 5 0．8 1．0 9 装配车间动力180 0．3 0．7 照明 6 0．8 1．0 10 机修车间动力160 0．2 0．65 照明 4 0．8 1．0 8 锅炉车间动力50 0．7 0．8 照明 1 0．8 1．0 仓库动力20 0. 4 0. 8 照明 1 0. 8 1. 0 生活区照明350 0．7 0．9 1.2.3供电电源情况 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。 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为18元/kVA，动力电费为0.9元/Kw.h，照明电费为0.5元/Kw.h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9，此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性向供电部门交纳供电贴费：6~10VA为800/kVA。 第二章负荷计算和无功功率补偿 2.1负荷计算 2.1.1单组用电设备计算负荷的计算公式
工厂供电设计 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。设计内容及步骤全厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面。 1、负荷计算全厂总降压变电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。 2、工厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量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，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和容量。 3、工厂总降压变电所主结线设计根据变电所配电回路数，负荷要求的可靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数，确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求，即要安全可靠有要灵活经济，安装容易维修方便。 4、厂区高压配电系统设计根据厂内负荷情况，从技术和经济合理性确定厂区配电电压。参考负荷布局及总降压变电所位置，比较几种可行的高压配电网布置放案，计算出导线截面及电压损失，由不同放案的
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
工厂供电系统设计原理 一、设计的主要内容： 1、设计内容：负荷计算和无功功率补偿；变电所主变压器和主接线方案的选择；短路电流的计算等。 2、设计依据： （1）、气象资料：工厂所在地区的年最高气温为34°C，年平均气温为15°C，年最低气温为-18°C，年最热月平均最高气温为25°C，年最热月平均气温为18°C，年最热月地下0.8m处平均温度为21°C。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为8天。 （2）、地质水文资料：工厂所在地区平均海拔1500m，底层以砂粘土为主，地下水位为2m。 （3）、电费制度：工厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计算电能，设专用计量柜，按两部电费制缴纳电费。每月基本电费按主变压器容量计为18元/KVA，动力电费为0.20元/Kw.h，照明电费0.50元/kw.h。工厂最大负荷时的功率因数不低于0.90，此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性向供电部门缴纳供电补贴费：6~10KV为800元/KVA。
（4）、工厂负荷情况见下表： 序 号 名称类别设备容量 Pe（KW）需要系 数 Kd cos φ tanφ计算负荷 P30（kw）Q30（kvar）S30 （KVA） I30(A) 1 铸造 车间 动力300 0.4 0.7 1.02 120 122.4 171.43 260.46 照明10 0.8 0.9 0.48 8 3.84 8.89 13.51 小计310 ———128 126.24 180.32 273.97 2 锻压 车间 动力270 0.3 0.6 1.33 81 107.73 135 205.11 照明10 0.7 0.9 0.48 7 3.36 7.78 11.82 小计280 ———89 111.09 142.78 216.93 3 仓库动力400.4 0.85 0.62 16 9.92 18.82 28.6 照明 5 0.8 0.9 0.48 4 1.92 4.44 6.75 小计45 ———20 11.84 23.26 35.35 4 电镀 车间 动力119 0.5 0.85 0.62 59.5 36.89 70 106.35 照明8 0.8 0.9 0.48 6.4 3.07 7.11 10.80 小计127 ———65.9 39.96 77.11 117.15 5 工具 车间 动力240 0.3 0.65 1.17 72 84.24 110.77 168.3 照明10 0.9 0.9 0.48 9 4.32 10 15.19 小计250 ———81 88.56 120.77 183.49 6 组装 车间 动力200 0.4 0.7 1.02 80 81.6 114.29 173.64 照明26 0.8 0.9 0.48 20.8 9.98 23.11 35.11 小计226 ———100.8 91.58 137.4 208.75 7 维修 车间 动力300 0.2 0.6 1.33 60 79.8 100 151.93 照明13 0.8 0.9 0.48 10.4 4.99 11.56 17.56
工厂供电课程设计报告 题目ＸX机械厂降压变电所的电气设计 姓名 学号 班级 指导老师 完成日期2014.5.24
一、设计任务书 (一)设计题目 ｘｘ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。 （三)设计依据 １.工厂总平面图 图11—2××机械厂总平面图 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4200h,日最大负荷持续时间为6 ｈ。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。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。本厂的负荷统计资料如表１—７4所示。? 表1-74 工厂负荷统计资料
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10 kV 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１．５m;干线首端(即电力系统的馈电变电站)距离本厂约6 ｋm。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500 ＭV A。此断路器配备有定时限过电流保护种电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1．6ｓ。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70 kｍ,电缆线路总长度为15 km。 4．气象资料本厂所在地区的年最高气温为3５℃,年平均气温为2６℃,年最低气温为-100Ｃ，年最热月平均最高气温为35℃，年最热月平均气温为27℃，年最热月地下o.８ｍ处平均温度为24℃。当地主导风向为东南风,年雷暴日数为15。 5．地质水文资料本厂所在地区平均海拔6０0m。地层以粘土（土质)为主；地下水位为3m。 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(含家电)电费为0．56元/kw·h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9。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~lOkV为８０0元/ｋV A 二、设计说明书 (一)负荷计算和无功功率补偿
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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4600 h ，日最大负荷持续时间为6 h 。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余均属于三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380伏。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220伏。本厂的负荷统计资料如表11-3所示。 表11-3 工厂负荷统计资料（示例） 厂 房编号厂房 名称 负 荷 类 别 设备 容量 (KW) 需要 系数 Kd 功率 因数 cosφ P30 (KW) Q30 (Kvar) S30 (KVA) I30 (A) 1 铸造 车间 动 力 300 0.3 0.7 照 6 0.8 1.0
3、供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电合同规定，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。该干线的导线型号为LGJ-150 ，导线为等边三角形排列，线距为2 m；干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约8 km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500 MVA。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1.7 s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80 km，电缆线路总长度为25 km 。 4、气象资料本厂所在地区的年最高气温为38°C，年平均气温为23°C，年最低气温为-8°C，年最热月平均最高气温为
本科课程设计题目： 院（系）信息科学与工程学院 专业电气工程及其自动化 届别 学号 姓名 指导老师 华侨大学教务处印制 2013年4月21号
目录 第1章概述....................................................................................................错误!未定义书签。第2章负荷计算与负荷等级确定...........................................................................错误!未定义书签。第3章变压器选择及主接线设计...........................................................................错误!未定义书签。第4章短路电流计算 . (10) 第5章电气设备选择 (17) 第6章课设体会及总结 (20) 参考文献 (21) 附录 (22)
第1章概述 通过这个供配电系统的设计，能对工厂供电的知识有一个系统的认识和更深入的了解，对书中的很多理论知识能更深入了解，能将书中的知识都系统化。本次课程设计是对南阳防爆厂降压变电所的电气设计，设计的主要内容包括： （1）负荷计算与负荷等级确定； （2）变压器选择与主接线设计； （3）短路电流计算； （4）电气设备选择； 后有此次课程设计的体会及总结和参考文献. 由于设计者知识掌握的深度和广度有限，很多知识都只能参考网上知识，所以本设计尚有不完善的地方，敬请老师批评指正！ 设计任务如下： （一）设计题目 南阳防爆厂降压变电所的电气设计 （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，确定一次回路方案，最后定出设计说明书。 （三）设计依据 1．工厂总平面图，如图（1）所示。 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4000h，日最大负荷持续时间为10h。该厂除铸造车间、锻压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。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表（1）所示。 3．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35kV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—120导线为等边三角形排列，线距为1m；干线首端（即电力系统的馈电变电电站）距离本厂约20km，该干线首端所装高压断路器300MV A，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100km，电缆线路总长度达80km。 4.气象资料本厂所在地区的年最高气温为37 ℃，年平均气温为24℃，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0.8处平均温度为25℃。当地主导风向为东北风，年雷暴是数为20。 5.工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.92。 主要参考资料 1 刘介才主编供配电技术北京：机械工业出版社 2 张华主编电类专业毕业设计指导北京：机械工业出版社 3 王荣藩编著工厂供电设计与指导天津：天津大学出版社
工厂供电课程设计 完整版
前言 电能是社会主义建设和人民生活不可缺少的重要资源,电力工业在国民经济中占有十分重要的地位,电能时有发电厂供给,因为考虑经济原因,发电厂大多建在动力资源比较丰富的地方,而这些地方又远离大中型城市和工厂企业,这样需要远距离输送,经过升降压变电所进行转接,在进一步的将电能分配给用户和生产企业。 由于电力电能的重要特点是不能储存,因此电力电能的生产、输送、分配和使用是同时进行的,于是电力电能从生产到使用构成一个整体,称为电力系统。 对电力系统运行的基本要求: 1.保证供电的可靠性 电力系统的中断将使生产停顿,生活混乱,甚至危机人身和设备的安全运行,造成十分严重的后果,给国民经济带来严重的损失,因此,对电力系统的运行首先要保证供电的可靠性。
2.保证良好的电能质量 3.提高系统运行的经济性 4.保证电力系统安全运行 课程设计: 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,绘出设计图纸。 三、设计依据 1. 工厂总平面图
图1 工厂总平面图 2. 工厂负荷情况 工厂多数车间为两班制,年最大负荷利用小时为6800小时,日最大负荷持续时间为8小时。该厂除特种电机分厂、实验站为一级负荷,铸造分厂、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。本厂的负荷统计资料如表1所示。 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,本厂可由离厂5km和8km欧姆/km)两处的35kV的公用电源干线取得工作电源。干线首端所装设的断路器断流容量为800MVA,该电源的走向参看工厂总平面图。 表1 工厂负荷统计资料 厂房厂房名称负荷设备容量额定电压功率因tan 需要系数 k d
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
资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除。 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。 表1.1工厂负荷统计资料
资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除。 1.2.3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-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。 1.2.4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500MV A。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。
工厂供电课程设计 1.2 设计内容及步骤 全厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面。 负荷计算 全厂总降压变电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。 工厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择 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，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和容量。 工厂总降压变电所主结线设计 根据变电所配电回路数，负荷要求的可靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数，确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求，即要安全可靠有要灵活经济，安装容易维修方便。 厂区高压配电系统设计 根据厂内负荷情况，从技术和经济合理性确定厂区配电电压。参考负荷布局及总降压变电所位置，比较几种可行的高压配电网布置放案，计算出导线截面及电压损失，由不同放案的可靠性，电压损失，基建投资，年运行费用，有色金属消耗量等综合技术经济条件列表比值，择优选用。按选定配电系统作线路结构与敷设方式设计。用厂区高压线路平面布置图，敷设要求和架空线路杆位明细表以及工程预算书表达设计成果。 工厂供、配电系统短路电流计算 工厂用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限容量系统供电进行短路计算。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。 改善功率因数装置设计 按负荷计算求出总降压变电所的功率因数，通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。由手册或厂品样本选用所需移相电容器的规格和数量，并选用合适的电容器柜或放电装置。如工厂有大型同步电动机还可以采用控制电机励磁电流方式提供无功功率，改善功率因数。 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对应的额定值，选择变电所高、低压侧电器设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并根据需要进行热稳定和力稳定检验。用总降压变电所主结线图，设备材料表和投资概算表达设计成果。 继电保护及二次结线设计 为了监视，控制和保证安全可靠运行，变压器、高压配电线路移相电容器、高压电动机、母线分段断路器及联络线断路器，皆需要设置相应的控制、信号、检测和继电器保护装置。
工厂供电系统电气部分设计 二0一四年六月
工厂供电系统电气部分设计 田文杰(供电12833) 摘要 工厂供电（electric power supply for indusrial plants），就是指工厂所需电能的供应和分配问题，众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其他形式能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量已供应用；它的输送与分配既简单经济，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，但是它在生产成本中所占的比重一般很小。例如在机械工业中，电能开支占产品成本的5%左右。从投资额来看，有些机械工厂在供电设备上的投资也仅占总投资的5%左右。所以电能在工业生产中的重要性，并不在与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后果。例如某些对供电可靠性要求很高的电厂，即使是极短时间的停电，也会引起重大设备的损坏，或引起大量产品报废，甚至可能发生重大的人生事故，给国家和人民带来经济甚至政治上的重大损失。 因此，搞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，而能源节约对于国家经济建设是一项具有战略意义工作，也是工厂供电工作的一项重要任务。 工厂供电工作要很好地围攻业生产服务，切实保证工厂生活和生活用电的需要，并搞好能源节约，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，不应发生人身事故或设备事故。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量和频率等方面的要求 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
某机械厂降压变电所电气设计《论文摘要》 姓名_董勇刚____________ 班级__05023206____________ 学历层次__大专_ 专业__自动控制_____ 指导老师__张帆___________ 一概述 1负荷计算及无功功率补偿 2、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。 3、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 4、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。。 5、变电所高、低压侧设备选择 6继电保护及二次结线设计 7、变电所防雷装置 8变电所主接线图，变电所平面和剖面图 二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。 主要计算公式有： 1 视在功率： S30 = Pe·Kd (1) 2无功功率: Q30 = P30 ·tgφ (2) 3 有功功率: P30 =S30 XCoS φ（3） 4 计算电流: I30 = S30/√3UN (4)
5 S30XS30=Q30XQ30+P30XP30 (5) 使用以上公式计算出各个车间的用电负荷 表1 各个车间用电负荷 （单位；KW）车间负荷统计表 V A 视在功率K 额定功率KW 额定电压额定电流 1 铸造车间94.8 67.8 400 143 2 锻压车间111.4 73.85 400 169 3 热处理车间9 4 76 400 143 4 电镀车间129 104 400 197 5 仓库8.8 7.2 400 13.4 6 工具车间115 71.1 400 176 7 金工车间88 60 400 134 8 锅炉房36 28.7 400 55 9 装配车间60 42.6 400 91 10 机修车间36 24 400 55 11 生活区245 220 400 375 三变电所主接线方案设计 3.1变压器容量和台数选择 总的视在功率是764KW ，考虑发展需要取用SL7-1000一台 当地平均温度25度，高压进线为钢芯加强铝线LGJ-3 X 50
工厂供电项目设计方案 1 绪论 1.1引言 供配电技术，就是研究电力的供应及分配的问题。电力，是现代工业生产、民用住宅、及其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。因此，电力供电如果突然中断，则将对这些用电部门造成严重和深远的影响。故，做好供配电供电工作，对于保证正常的工作、学习和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，必须达到以下的基本要求]5[： (1)安全：在电力的供应、分配及使用中，不发生人身事故和设备事故。 (2)可靠：应该满足电力用户对供电可靠性和连续性的要求。 (3)优质：应该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少，运行费用低，并尽可能的节约电能和减少有 色金属消耗流量。 另外，在供配电工作中，还应合理的处理局部和全局，当前与长远的关系，即要照 局部和当前利益，又要有全局观点，能照顾大局才适合发展。 我们这次的课程设计的题目是：某变电所一次系统设计。作为工厂随着时代进步的推进和未来的发展，对工厂的设施建设提出了很大的要求。因此，在做供配电设计工作时，要为未来的发展提供足够的空间。 1.2设计原则]5[ 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
工厂供电课程设计示例 一、设计任务书（示例） （一）设计题目 X X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。 （三）设计依据 1、工厂总平面图，如图11-3所示 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4600 h ，
日最大负荷持续时间为6 h 。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余均属于三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380伏。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220伏。本厂的负荷统计资料如表11-3所示。 表11-3 工厂负荷统计资料（示例） 3、供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电合同规定，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。该干线的导线型号为LGJ-150 ，导线为等边三角形排列，线距为 2 m；干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约8 km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500 MV 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 1.7 s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80 km，电缆线路总长度为25 km 。 4、气象资料本厂所在地区的年最高气温为38°C，年平均气温为23°C，年最低气温为-8°C，年最热月平均最高气温为33°C，年最热月平均气温为26 °C，年最热月地下0.8m处平均温度为25°C，当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20 。 5、地质水文资料本厂所在地区平均海拔500 m，地层土质以砂粘土为主，地下水位为2 m。 6、电费制度本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所的高压侧计量电能，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0.2 元/KW·h.，照明（含家电）电费为0.5 元/KW·h.。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9 。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。 （四）设计任务 1、设计说明书需包括： 1）前言 2）目录 3）负荷计算和无功补偿 4）变电所位置和型式的选择 5）变电所主变压器台数、容量与类型的选择 6）变电所主接线方案的设计 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及继电保护的整定
设计说明书 《工厂供电》课程设计 学院：机电工程学院 学号： 专业（方向）年级：电气工程及其自动化学生姓名： 福建农林大学机电工程学院电气工程系 2011年 1月 7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。 此次课程设计是某机械厂降压变电所的电气设计，是一个实际的设计课题，能更好的让我们体会到实际的供配电系统是怎么回事。它涵盖了本书几乎所有的内容，包括全厂负荷统计，变压器的选择，短路电流的计算，供电线路的选择，供电设备的选择，无功补偿等等，并要求画变电所主接线图。同时课程设计也是教学过程中的一个重要环节，通过设计可以巩固各课程理论知识，了解工厂供电设计的基本方法，了解工厂供电电能分配等各种实际问题，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、编号、设计说明书等方面得到训练，为以后工作奠定基础。 本设计可分为八部分：负荷计算和无功功率计算及补偿；变电所位置和形式的选择；变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择；短路电流的计算；变电所一次设备的选择与校验；变电所高、低压线路的选择；防雷和接地装置的确定；附参考文献。 由于设计者知识掌握的深度和广度有限，本设计尚有不完善的地方，敬请老师、同学批评指正！
目录 1负荷计算和无功功率补偿 (1) 2变电所位置和型式的选择 (2) 3变电所主变压器及主接线方案的选择 (3) 4短路电流的计算 (6) 5变电所一次设备的选择校验 (8) 6变电所进出线及与邻近单位联络线的选择 (9) 7变电所的防雷保护与接地装置的设计 (13) 8变电所主接线电路图 (14) 9参考文献 (16)