某工厂10kV供配电系统毕业设计
某工厂10kV供配电系统毕业设计摘要本论文主要是对小型工厂供配电系统的电气部分进行设计。工厂由户外引入10kV的高压电源，经过工厂变电所降为220/380V的低压电，直接供给工厂车间的动力系统和照明系统。
在选择电气设备之前，先对工厂负荷进行计算，确定工厂总的负荷容量，同时在低压母线侧进行无功功率的补偿，以提高功率因数。根据补偿后的负荷容量，选择工厂变电所变压器的容量和台数，然后确定工厂采用的供电系统，选择合适的车间配电方案，画出供配电系统主接线图。
高压一次设备、低压一次设备和导线截面积选择时，都必须满足电路正常条件下和短路故障条件下工作的要求。电气设备不仅要满足在短路故障条件下的工作要求，还必须按最大可能的短路故障时的动稳态度和热稳态度进行校验，以判断设备是否满足工作要求。电路发生三相短路时的短路电流电流最大，计算三相短路电流，以进行设备的校验。
最后，进行继电保护和防雷接地，来提高系统的安全性和可靠性。
关键词：负荷计算，三相短路，主接线，继电保护，设备选择
目录摘要IAbstractII目录III1绪论12电力负荷及其计算22.1负荷分级及供电电源措施22.1.1工厂电力负荷的分级22.1.2各级负荷的供电措施22.2工厂计算负荷的确定32.2.1负荷计算的目的和意义32.2.2负荷计算的方法32.2.3需要系数法确定计算负荷42.2.4二项式法确定计算负荷62.2.5工厂负荷的计算62.3无功功率补偿92.3.1功率因数92.3.2无功补偿的选择102.3.3无功补偿的计算113变压器的选择及其电气主接线133.1变压器的选择133.1.1电力变压器及其分类133.1.2电力变压器的连接组别133.1.3变压器台数和容量的选择143.1.4电力变压器的校验153.2工厂变配电所的主接线图153.2.1电气主接线的概况153.2.2车间和小型工厂变电所的主接线图163.2.3本工厂变电所主接线的确定214短路电流的计算224.1短路的原因、后果及其形式224.1.1短路的原因224.1.2短路的后果224.1.3短路的形式234.2无限大容量电力系统的三相短路计算234.2.1无限大容量电力系统234.2.2短路电流的计算方法234.2.3工厂三相短路电流的计算25第5章金工车间的配电285.1低压配电线路接线方式285.2低压配电系统的接地型式29第6章设备选择与校验
336.1导线的选择与校验336.1.1车间导线截面及配电箱的选择336.1.2车间导线的校验386.2高压一次设备的选择与校验406.2.1一次设备及其分类406.2.2一次设备的选择416.2.3一次设备的校验436.3低压补偿柜选择45第7章继电保护与防雷接地467.1工厂的继电保护467.1.1继电保护的选择467.1.2继电保护的整定及计算467.2工厂的防雷与接地47总结49参考文献50致谢51附录A
1绪论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的能量转换而来，又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。
一般中小型工厂的电压进线电压为6-10kV。电能先经高压配电所集中，在由高压配电线路将电能分送到各车间变电所，或者高压配电线路供给给高压用电设备。车间变电所内装设有电力变压器，将6-10kV的高压降为一般低压用电设备所需的电压（220/380V），然后由低压配电线路将电能分送给各用电设备。
对于大型工厂及其某些电源进线电压为35kV及以上的中型工厂，一般经过两次降压，也就是电源进厂后，先经总降压变电所，有大容量的电力变压器将35kV及以上的电源电压降为6-10kV的配电电压，再通过高压配电线路或高压配电所将电能送到各个车间变电所，最后经变压器降为一般低压用电设备所需的电压。
有的35kV进线的工厂，只经一次降压，及35kV线路直接引入靠近负荷中心的车间变电所，经车间变电所的配电变压器直接降为低压用电设备所需电压。这种配电方式称为高压深入负荷中心的直配方式。这样可以省去一级中间变压，从而简化了供电系统，节约有色金属，降低电能损耗和电压损耗，提高供电质量。然而这要根据厂区环境条件是否满足35kV架空线路深入负荷中心的“安全走廊”要求而定，否则不宜采用，以确保供电安全。
对于总供电容量不超过1000kV的小型工厂，通常只设一个降压变电所，将
6-10kV电压降为低压用电设备所需的电压（220/380V）。如果工厂所需容量不大于160kVA时，一般采用低压电源进线，工厂只需设一个低压配电间。
本厂属于中小型工厂，采用10kV供电电源，在金工车间东侧1020m处有一
座10kV配电室，先用1km的架空线路，后改为电缆线路至本厂变电所，将6-10kV的高压降为一般低压用电设备所需的电压（220/380V），然后由低压配电线路将电能分送给各用电设备。
2电力负荷及其计算2.1负荷分级及供电电源措施2.1.1工厂电力负荷的分级工厂的电力负荷，按GB50052----1995《供配电系统设计规范》规定，根据对供电可靠性及中断供电在政治、经济上造成的损失或影响的程度进行分级，负荷可以分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。
①一级负荷符合下列条件之一的，为一级负荷
1）中断供电，将造成人身伤亡的负荷；
2）中断供电，将在政治、经济上造成重大损失的负荷；
3）中断供电，将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作的负荷。
在一级负荷中，当中断将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所不允许中断的负荷，应视为特别重要的负荷。
②二级负荷符合下列条件之一的，为二级负荷
1）中断供电，将在政治上、经济上造成较大损失的负荷；
2）中断供电，将影响重要用电单位的正常工作的负荷。
③三级负荷不属于一、二级负荷者为三级负荷。
2.1.2各级负荷的供电措施①一级负荷的供电措施一级负荷应有两个独立电源供电，当一个电源发生故障时，另一个电源应不至于同时受到损坏，以维持供电；而且当一个电源中断供电时，另一个电源应能承担本用户的全部一级负荷设备的供电。一级负荷用户的变配电室内的高低压配电系统，应采用单母线分段的主结线形式，分列运行并互为备用。一级负荷设备应采用双电源供电，并在最末一级配电盘（箱）处设置自动切换装置。一级负荷中特别重要的负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源。
②二级负荷的供电措施二级负荷应有两个电源供电，即应有两回路供电。当发生电力变压器故障或线路常见故障时不至于中断供电（或中断后能立即回复）。
③三级负荷的供电措施三级负荷对供电无特殊要求，可采用单回路市电供电。但应使配电系统简洁可靠，尽量减少配电级数，低压配电级数一般不超过四级，并且应在技术经济合理的情况下，尽量减少电压偏差和电压波动。
2.2工厂计算负荷的确定2.2.1负荷计算的目的和意义计算负荷是一个假想的持续负荷，其热效应与同时间内实际变动负荷所产生的热效应相等。在供配电系统中，以30min的最大计算负荷作为选择电气设备的依据，并认为只要电气设备能承受该负荷的长期作用，即可在正常情况下长期运行。一般将这个最大计算负荷简称计算负荷Pc。
负荷计算的目的是：
①计算变配电所内变压器的负荷电流及视在功率，作为选择变压器容量的依据。
②计算流过各主要电气设备(断路器、隔离开关、母线、熔断器等)的负荷电流，作为选择这些设备的依据。
③计算流过各条线路(电源进线、高低压配电线路等)的负荷电流，作为选择这些线路电缆或导线截面的依据。
④计算尖峰负荷，用于保护电器的整定计算和校验电动机的启动条件。
⑤为电气设计提供技术依据。计算负荷是工程设计中按照发热条件选择导线和电气设备的依据。
计算负荷是确定供电系统、选择变压器容量、电气设备、导线截面和仪表量程的依据，也是整定继电保护的重要依据。计算负荷确定的是否正确，直接影响到电器和导线的选择是否经济合理。正确进行负荷计算是供电设计的前提，也是实现供电系统安全、经济运行的必要手段。
如果计算负荷确定的过大，将使电器和导线电缆选得过大，造成投资和有色金属的浪费，而变压器负荷率较低运行时，也将造成长期低效率运行。如果计算负荷确定的过小，又将使电器和导线处于过负荷运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至产生火灾，造成更大的经济损失。因此，正确确定计算负荷具有很大的意义。
2.2.2负荷计算的方法在已知用电设备的情况下，负荷计算有需要系数法、二项式法和利用系数法；在未知用电设备的情况下，负荷计算有负荷密度法、单位指标法和住宅用电量指标法。
①需要系数法用设备功率乘以需要系数，直接求出计算负荷。这种方法比较简便，应用广泛，尤其适用于配变电所的负荷计算。
②利用系数法采用利用系数求出最大负荷班的平均负荷，再考虑设备台属和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数的计算负荷。这种方法的理论根据是概率论和数理统计，因而计算结果比较接近实际，但因利用系数的实测与统计较困难，在电气设计中一般不用。
③二项式法在设备组容量之和的基础上，考虑若干容量最大设备的影响，采用经验系数进行加权求和法计算负荷。
④负荷密度法当已知某建筑面积负荷密度ρ时，某建筑的平均负荷可按下式计算
Pav=ρ·A（kW）式中:ρ——负荷密度（kW/m2）
A——某建筑面积（m2）在建筑方案设计阶段，可采用建筑面积负荷密度法进行负荷估算。在建筑施工阶段设计时，可采用需要系数法进行复核。
2.2.3需要系数法确定计算负荷①基本公式需要系数法确定用电设备组的有功计算负荷的基本公式为：
式（2.1）无功计算负荷为：
式（2.2）视在计算负荷为：
式（2.3）计算电流为：
式（2.4）–----------需要系数-------有功计算负荷，单位为kW-----无功计算负荷，单位为kvar------视在计算负荷，单位为kVA---用电设备组的平均功率因数---用电设备组平均功率因数的正切值②多组用电设备计算负荷的确定在确定拥有多组用电设备的干线上或车间变电所低压母线上的计算负荷时，应考虑各组用电设备的最大负荷不同时出现的因素。因此在确定多组用电设备的计算负荷时，应结合具体情况对其用功负荷和无功负荷分别计入一个同时系数和。
对车间干线，取
对低压母线，分两种情况：
1）由用电设备组计算负荷直接相加来计算时，取
2）由车间干线计算负荷直接相加来计算时，取
总的有功计算负荷为：
式（2.5）总的无功计算负荷为：
式（2.6）以上两式中的和分别为各组设备的有功和无功计算负荷之和。
总的视在计算负荷为：
式（2.7）总的计算电流为：
式（2.8）由于各组设备的功率因数不一定相同，因此总的视在计算负荷和计算电流一般不能用各组的视在计算负荷或计算电流之和来计算。
2.2.4二项式法确定计算负荷
二项式法的基本公式是
式（2.9）式中，表示用电设备组的平均功率，其中是用电设备组的总容量，其计算方法如前需要系数法所述；表示用电设备组中x台容量最大的设备投入运行时增加的附加负荷，其中是x台最大容量的设备总容量，b.c为二项式系数。
由于二项式法不仅考虑了用电设备组最大负荷时的平均负荷，而且考虑了少数容量最大设备投入运行时对总计算负荷的额外影响，所以二项式法比较适合确定设备台数较少而容量差别较大的低压干线和分支线的计算负荷。
2.2.5工厂负荷的计算基础资料：
①工厂各车间负荷情况，如表2.1所示表2.1各车间负荷表车间/kW/kvar 最大电动机/kW冷作10011030装配809022仓库20217.5户外照明2021 金工车间设备负荷如表2.2所示
表 2.2金工车间负荷表序号设备名称设备容量/kW台数/台1~313~1623~253632~34车床7+0.125144铣床10+2.8152135摇臂钻4.5+1.7+0.6+0.1253674142铣床7+2.8489铣床7+1.7210砂轮机3.211112砂轮机121718磨床7+1.7+0.5219磨床10+2.8+1.512021磨床10+2.8+0.522237车床10+0.12522627磨床14+1+0.6+0.1522829立床55+7+1137+1.7130车床20+0..15131摇臂钻10+0.513940龙门刨75+4.5+1.7+1.7+1+1+0.52434445铣床7+1.7346镗床6.5+2.8147铣床7+2.8148桥式起重机（=25%）11+5+5+2.214950桥式起重机（=25%）16+5+5+3.52全厂照明密度为：12W/②根据基础资料提供的各厂房电力负荷清单，全厂都是三级负荷。按需要系数法分别计算出各个厂房及全厂的计算负荷。
1）金工车间负荷计算a.金属切削机床设备容量：
对于大批生产的金属冷加工机床电动机，其需要系数：
，，有功计算负荷：
无功计算负荷：
b.桥式起重机容量；
对于锅炉房和机加、机修、装配等类车间的吊车，其需要系数:
，有功计算负荷：
无功计算负荷：
C金工车间照明：
车间面积：
设备容量：
对于生产厂房及办公室、阅览室、实验室照明，其需要系数：
，，有功计算负荷：
无功计算负荷：
2）全厂总负荷取有功同时系数，无功同时系数有功计算负荷：无功计算负荷：
视在计算负荷：
功率因数：
③按逐级法计算法确定工厂的计算负荷工厂的计算负荷，应该是高压母线上所以高压配电线路计算负荷之和，在乘以一个同事系数。高压配电线路的计算负荷，应该是该线路所供车间变电所低压侧的计算负荷加上变压器的功率损耗和高压配电线路的功率损耗，如此逐级计算即可求得供电系统所有元件的计算负荷。
但对一般工厂供电系统来说，由于高低压配电线路一般不长，其损耗较小，因此在确定计算负荷时往往不记线路损耗。
在符合计算中，新型低损耗电力变压器的功率损耗可按下列简化公式计算：有功损耗：
无功损耗：
——为变压器二次侧的视在计算负荷机器厂变压器高压侧的有功计算负荷：机器厂变压器高压侧的无功计算负荷：
机器厂变压器高压侧的视在计算负荷：
功率因数：
2.3无功功率补偿工业与民用用电设备中，有大量设备的工作需要通过向系
统吸收感性的无功功率来建立交变的磁场，这使系统输送的电能容量中无功功率的成分增加，在系统变配电设备及输送线路规格一定的情况下，直接影响到有功功率的输送。
电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿。
2.3.1功率因数①功率因数低对供配电系统的影响功率因数低是无功功率大的表现，无功功率大会对系统造成如下影响：
1）使配电设备的容量增加：在三相交流系统中，电流和有功功率的关系式是：
式（2.10）其中有功功率是系统向用电设备提供的，要转化为其他形式能量的功率，这部分功率是不能减少的。因此在电压一定时，功率因数越小，即无功分量越大，则电流越大。
若要承受较大的电流，系统电气设备的容量必然要加大，这就会增加系统成本，使电气设备利用率降低。
2）使供电系统的损耗增加：从供配电系统功率损耗计算式中不难看出，通过系统的电流增加，系统上的功率损耗也会增加。
3）使电压损失增加：线路电流越大，电压损失也就越大。
4）使发电机效率降低：系统中负荷对无功功率需求量增大时，发电机必须增发相应的无功功率去平衡，这样就降低了效率。
②提高功率因数的意义在用电设备中绝大部分为感性负荷，使用电单位功率因数小于1。为了保证供电质量和节能，充分利用电力系统中发配电设备的容量，减小供电线路的截面，减小电网的功率损耗、电能损耗，减小线路的电压损失，必须提高用电单位的功率因数。
对用户的补偿容量在《全国供电规则》中已有规定：“无功电力应就地平衡，用户应在提高用电自然功率应属的基础上，设计和装置无功补偿设备，并做到随其负荷和电压变动及时投入和切除，防止无功电力倒送，用户在当地供电局规定
的电网高峰时的功率因数，应达到下列规定：
高压供电的用户和高压供电装有负荷调整电压装置的电力用户，功率因数为0.9以上；其他100kVA（kW）及以上电力用户和大、中型电力排灌站，功率因数为0.85以上。
因此，在供配电系统中，必须改变无功功率大小，即提高功率因数，以便提高系统中设备的有效利用率。
2.3.2无功补偿的选择要使供配电系统的功率因数提高，一般可从两个方面采取措施。一是提高用电设备的自然功率因数，自然功率因数是指不用任何补偿装置时的功率因数；一是采取人工补偿的方法使使总功率因数得以提高，总功率因数是指采用了补偿装置后得到的功率因数。
①提高自然功率因数的方法：电动机类电气设备的额定功率因数是较高的，一般都在0.85以上，可是当它们在非额定状态下（如轻载）工作时，功率因数和效率都将大幅度降低，对此，主要采用如下措施改善自然功率因数：
1）合理选择电动机的型号和规格。
2）合理选择变压器的型号和规格，避免因长期轻载运行而造成的功率因数降低。
②采用人工补偿提高功率因数的方法：人工补偿方法有发电机补偿、电容器补偿、调相机补偿和静止补偿器补偿，主要有两种，一是采用同步电动机补偿，一是采用并联电容器补偿。
1）在供配电系统中一般只有在能使负荷使用要求得以满足的情况下，才采用同步电动机代替异步电动机工作，且同步电动机兼作无功补偿设备，此时无功补偿的调节可以做到平滑的自动调节；专为无功补偿而设的同步电动机称为同步调相机，由于投资和损耗较大，又不便于维护、检修，供配电系统中很少采用这种补偿方式。
2)采用并联电容器补偿是目前供配电系统中普遍采用的一种无功补偿方法，也叫移相电容器静止无功补偿。它具有功损耗小、运行维护方便、补偿容量增减方便、个别电容器的损坏不影响整体使用等特点，但不能实现无级调节。
2.3.3无功补偿的计算要使功率因数由提高到，必须装设无功补偿装置，其容量为：
式（2.11），称为无功补偿率①工厂无功功率的补偿：
取为②补偿后变压器的容量和功率因数补偿后变压器器低压侧的视在计算负荷：
变压器低压侧的计算电流：
主变压器的功率损耗：
变压器高压侧的计算负荷：
有功计算负荷：
无功计算负荷：
视在计算负荷：
计算电流：
功率因数：
补偿后功率因数满足要求。
3变压器的选择及其电气主接线3.1变压器的选择3.1.1电力变压器及其分类电力变压器是变电所中最关键的一次设备，其主要功能是将电力系统的电能电压升高或降低，以利于电能的合理输送、分配和使用。
常用变压器的种类，在中低压供配电系统中，常用的电力变压器有如下几种分类方式：
①按相数分类：有三相电力变压器和单相电力变压器。大多数场合使用三相电力变压器，在一些低压单相负载较多的场合，也使用单相变压器。
②按绕组导电材料分类：有铜绕组变压器和铝绕组变压器，目前一般采用铜绕组变压器。
③按绝缘介质分类：有油浸式变压器和干式变压器两大类。
④按绕组联结组别分类：有Yyn0和Dyn11两种。
3.1.2电力变压器的连接组别电力变压器的联结组别，是指变压器一、二次绕组因采取不同的联结方式而形成变压器一、二次侧对应的线电压之间不同相位关系。
中压配电变压器有Yyn0,和Dyn11两种常见的联结组，配电变压器用Dyn11联结较之采用Yyn0联结有一下优点：
①对Dyn11联结变压器来说，其3n次谐波电流在其三角形接线的一次绕组
内形成环流，从而不致注入公共的高压电网中去，这交之一次绕组接成星形接线的Yyn0联结变压器更有利于抑制高次谐波电流。
②Dyn11联结变压器的零序阻抗较之Yyn0联结变压器的零序阻抗小的多，从而更有利于低压单相接地故障保护的动作和故障的切除。
③当低压侧接用单相不平衡负荷时，由于Yyn0联结变压器要求低压中性线电流不超过低压绕组额定电流的25%，因而严重限制了其接用单相负荷的容量，影响了变压器设备能力的发挥。
GB50052-1995《供配电系统设计规范》规定，低压为TN及TT系统时，宜与选用Dyn11联结变压器。Dyn11联结变压器的低压侧中性线电流允许达到低压绕组额定电流的75%以上，其承受单相不平衡负荷的能力远比Yyn0联结变压器大。
因此，机器厂的电力变压器选择Dyn11联结形式。
3.1.3变压器台数和容量的选择①选择主变压器台数应考虑下列原则:1)三级负荷一般设一台变压器，但考虑现有开关设备开断容量的限制，所选单台变压器的容量一般不大于1250kVA；当用电负荷所需的变压器容量大于1250kVA时，通常应采用两台或更多台变压器。
2)当季节性或昼夜性的负荷较多时，可将这些负荷采用单独的变压器供电，以便这些负荷不投入使用时，切除相应的供电变压器，减少空载损耗。
3)当有较大的冲击性负荷时，为避免对其他负荷供电质量的影响，可单独设变压器对其供电。
4)当有大量一、二级负荷时，为保证供电可靠性，应设两台或多台变压器。以起到相互备用的作用。
5)在确定变电所住变压器台数时，应考虑负荷的发展，留有一定的余量。②变压器容量的选择1）只装一台主变压器的变电所主变压器容量SN.T应满足全部用电设备总计算负荷S30的需求，即
式（3.1）2)装有两台主变压器的变电所
每台变压器的容量SN.T应该同时满足以下两个条件：
a.任一台变压器单独运行时，宜满足总的计算负荷S30的大约60%--70%的需要，即
式（3.2）
b.任一台变压器单独运行时，应满足全部一、二级负荷的要求。即
式（3.3）③车间变电所主变压器的单台容量上限车间变电所主变压器的单台容量，一般不宜大于1000kVA。这一方面是受以往低压开关电器断流能力和短路稳定度要求的限制，另一方面也是考虑到可以使变压器更接近于车间负荷中心，以减少低压配电线路的电能损耗、电压损耗和有色金属消耗量。
④适当考虑负荷的发展应适当考虑今后5—10年电力负荷的增长，留有一定的余地。
本工厂的负荷属于三级负荷，并且补偿后
可选500kVA的变压器，考虑到今后发展的要求，选择S9-630/10型变压器一台。
3.1.4电力变压器的校验电力变压器的额定容量SN.T是在一定温度条件下的持续最大输出容量。如果安住地点的年平均气温时，则年平均气温每升高1°C，变压器容量相应地减少1%，户外电力变压器的实际容量为
式（3.4）对于户内变压器，由于散热条件差，一般变压器室的出风口与进风口间有约15°C的温差，从而使处于室内中间的变压器环境温度比户外变压器环境温度要高出大约8°C，因此户内变压器的实际容量较之上式所计算的容量还要小8%。
对于S9-630/10型变压器，考虑本地年平均气温为23.2°C，即年平均气温不等于20°C，对于室内变压器，其实际容量为
因此，选择的变压器满足要求。
3.2工厂变配电所的主接线图3.2.1电气主接线的概况电气主接线图即主电路图，是表示供电系统中电能输送和分配线路的电路图，亦称一次电路图。它的设计，直接关系着全厂电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，关系着电力系统的安全、稳定、灵活和经济运行。
电气主接线应满足可靠性、灵活性和经济性三方面：
①可靠性：为了向用户供应持续、优质的电力，电气主接线首先必须满足这一可靠性的要求。主接线的可靠性的衡量标准是运行实践，要充分地做好调研工作，力求避免决策失误，鉴于进行可靠的定量计算分析的基础数据尚不完善的情况，充分做好调查研究工作显的尤为重要。
为了提高主接线的可靠性，选用运行可靠性高的设备是条捷径，这就要兼顾可靠性和经济性两方面，做出切合实际的决定。
②灵活性：电气主接线应能适应各种运行状态，并能灵活地进行运行方式的转换。灵活性包括以下几个方面：
1）操作的方便性
电气主接线应该在服从可靠性的基本要求条件下，接线简单，操作方便，尽可能地使操作步骤少，以便于运行人员掌握，不致在操作过程中出差错。
2）调度的方便性
电气主接线在正常运行时，要根据调度要求，方便的改变运行方式。并且发生事故时，要能尽快地切出故障，故停电时间最短，影响范围最小，不致过多地影响对用户的供电和破坏系统的稳定运行。
3）扩建的方便性
对将来要扩建的发电厂和变电站，其主接线必须具有扩建的方便性。
③经济性：采用简单的接线方式，少用设备，节省设备上的投资。
3.2.2车间和小型工厂变电所的主接线图①车间变电所的主接线图车间变电所的主接线分两种情况：
1）有工厂总降压变电所或高压配电所的车间变电所其高压侧的开关电器、保护装置和测量仪表等，一般都安装在高压配电线路的首段，即总配电所的高压配电室内，而车间变电所只设变压器室和低压配电室，其高压侧多数不安装开关，或只安装简单的隔离开关、熔断器、避雷器等，如图3.1所示。
图3.1车间变电所高压侧主接线方案a）高压电缆进线，无开关
b）高压电缆进线，装隔离开关c）高压电缆进线，装隔离开关-熔断器d）高压电缆进线，装负荷开关-熔断器e）高压架空进线，装跌开式熔断器和避雷器f）高压架空进线，装隔离开关-熔断器和避雷器g）高压架空线，装隔离开关-熔断器和避雷器由图可以看出，凡是高压架空进线，变电所高压侧必须装设避雷器，以防雷电波沿着架空线路侵入变电所击毁电力变压器及其他设备的绝缘。而采用高压电缆进线时，避雷器则装设在电缆的首端，而且避雷器的接地端要连同电缆的金属外皮一起接地。此时变压器高压侧一般可以不再装设避雷器。如果变压器高压侧为架空线又经过一段电缆引入时，则变压器高压侧仍应装设避雷器。
2）工厂无总变、配电所的车间变电所工厂内无总降压变电所和高压配电所时，其车间变电所往往就是工厂的降压变电所，其高压侧的开关电器、保护装置和测量仪表等，都必须配备齐全，所以一般要设置高压配电室。在变压器容量较小、供电可靠性要求不高的情况下，就可以不设高压配电室，其高压侧的开关电器就装在变压器室的墙上或电杆上，而在低压侧计量电能，或者其高压柜就装在低压配电室内，在高压侧计量电能。
②小型工厂变电所的主接线图1）只装有一台主变压器的小型变电所主接线图只装有一台主变压器的小型变电所，其高压侧一般采用无母线的接线。根据其高压侧采用的开关电器不同，有以下三种比较经典的主接线方案。
a.高压侧采用隔离开关-熔断器或户外跌开式熔断器的变电所主接线图（图
3.2）这种主接线，受隔离开关和开式熔断器切断空载变压器容量的限制，一般只用于500kVA及以下容量的变电所。
图3.2高压侧采用隔离开关-熔断器
图3.3高压侧采用负荷开关-熔断器或跌开式熔断器的变电所主接线图
或负荷跌开式熔断器的变电所直接线图这种变电所相当简单经济，但供电可靠性不高，当主变压器或高于侧停电检修或发生故障时，整个变电所要停电。由于隔离开关和跌开式熔断器不能带负荷操作，因此变电所送电和停电的操作程序比较复杂，如果稍有疏忽，还容易发生带负荷拉闸的严重事故，而且在熔断器熔断后，更换熔体需一定时间，从而影响供电的可靠性。但是这种主接线简单经济，对于三级负荷的小容量变电所是相当适宜的。
b.高压侧采用负荷开关-熔断器或负荷跌开式熔断器的变电所主接线图（图
3.3）由于负荷开关和负荷跌开式熔断器能带负荷操作，从而使变电所停、送电的操作简便灵活得多，也不存在着在带负荷拉闸的危险。但在发生短路故障时，只能是熔断器熔断，因此这种主接线仍然存在着在排除短路故障时恢复供电的时间较长的缺点，供电可靠性仍然不高，一般也只用于三级负荷的变电所。
图3.4高压侧采用隔离开关
图3.5高压双回路进线的一台主
-断路器的变电所主接线图
变压器变电所主接线图
c.高压侧采用隔离开关-断路器的变电所主接线图（图 3.4）这种主接线由于采用了高压断路器，因此变电所的停、送电操作十分灵活方便，而且在发生短路故障时，过电流保护装置动作，断路器会自动跳闸，如果短路故障已经消除，则可立即合闸回复供电。如果配备自动重合闸装置，则供电可靠性更高。但是如果变电所只此一路电源进线时，一般也只用于三级负荷；但如果变电所低压侧有联络线与其他变电所相连时，或另有备用电源时，则可用于二级负荷。如果变电所有两路电源进线，如图3.5所示，则供电可靠性相当提高，可供二级负荷或少量一级负荷。
图3.6高压侧无母线、低压侧单母分段的变电所主接线图2）装有两台主变压器的小型变电所主接线图 a.高压无母线、低压单母线分段的变电所主接线图（图3.6）
这种主接线的供电可靠性较高，当任一主变压器或任一电源进线停电检修或发生故障时，该变电所通过闭合低压母线分段开关，即可迅速恢复对整个变电所的供电。如果两台主变压器高压侧断路器装设互为备用的备用电源自动投入装置，则任一主变压器高压侧断路器因电影断电而跳闸时，另一主变压器高压侧的断路器在备用电源自动投入装置作用下自动合闸，恢复整个变电所的供电。这时变电所可供一、二级负荷。
图3.7高压采用单母线、低压单母线分段的变电所主接线b.高压侧采用单母线、低压侧采用单母分段的变电所主接线图（图3.7）
这种主接线适用于装有两台及以上主变压器或具有多路高压出线的变电所，其供电可靠性也较高。任一主变压器检修或发生故障是，通过切换操作，即可迅速恢复对整个变电所的供电。但是高压母线或电源进线进线检修或发生故障时，整个变电所仍要停电。这时只能供电给三级负荷。如果有与其他变电所相连的高压或低压联络线时，则可供一、二级负荷。
c.高低压侧均采用单母线分段的变电所主接线图（图3.8）
这种主接线的两段高压母线，在正常时可以接通运行，也可以分段运行。任一台主变压器或任一路电源进线停电检修或发生故障时，通过切换操作，均可迅速恢复整个变电所的供电。因此，其供电可靠性相当高，可供一、二级负荷。
图3.8高低压侧均为单母线分段的变电所主接线图3.2.3本工厂变电所主
接线的确定
本工厂为三级负荷，供电可靠性要求不高，因此选择高压侧采用隔离开关-断路器的变电所主接线图，主接线图见附录A
4短路电流的计算4.1短路的原因、后果及其形式4.1.1短路的原因系统中最常见的故障就是短路，短路就是指不同电位的导电部分对地之间的低阻性短接。产生短路的原因有：
①电气设备绝缘被损坏绝缘损坏多由于未及时发现和消除设备的缺陷，以及设计、安装和运行维护不良所致。例如，过电压、设备遭雷击、绝缘材料陈旧、机械损伤等等。
②有关人员误操作这种情况大多是由于操作人员违反安全操作规程而发生的，例如带负荷拉闸，或者误将低电压设备接入较高电压的电路中而造成击穿短路。
③鸟兽为害事故鸟兽跨越在裸露的相线之间或者相线与接地物体之间，或者咬坏设备和导线电缆的绝缘，从而导致短路。
4.1.2短路的后果短路后，系统中出现的短路电流比正常负荷电流大得多。在大电力系统中，短路电流可达几万安甚至几十万安。短路电流对系统产生较大的危害：
①短路时要产生很大的点动力和很高的温度，而使故障元件和短路电路中的其他元件受到损害和破坏，甚至引发火灾事故。
②短路时电路的电压骤降，严重影响电气设备的正常运行。
③短路时保护装置动作，将故障电路切除，从而造成停电，而且短路点越靠近电源，停电范围越大，造成的损失也越大。
④严重的短路要影响电力系统运行的稳定性，可使并列运行的发电机组失去同步，造成系统结列。
⑤不对称短路包括单相和两相短路，其短路电流将产生较强的不平衡交变电磁场，对附近的通信线路、电子设备等产生电磁干扰，影响其正常运行，甚至使之发生误动作。
由此可见，短路的后果是十分严重的，因此必须尽力设法消除可能引起短路的一切因素；同时需要进行短路电流的计算，以便正确地选择电气设备，使设备
具有足够的动稳定性和热稳定性，以保证在发生可能有的最大短路电流时不致损坏。为了选择切除短路故障的开关电器、整定短路保护的继电装置和选择限制短路电流的元件（如电抗器）等，也必须计算短路电流。
4.1.3短路的形式在三相系统中，短路的形式有三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路等，其中两相接地短路，实质是两相短路。
按短路电路的对称性来分，三相短路属于对称性短路，其他形式短路均不为对称短路。
电力系统中，发生单相短路的可能性最大，而发生三相短路的可能性最小。但一般情况下，特别是远离电源的工厂供电系统中，三相短路的短路电流最大，因此造成的危害也最为严重。为了使电力系统中的电气设备在最严重的短路状态下也能可靠的工作，因此作为选择和校验电气设备用的短路计算中，以三相短路计算为主。实际上，不对称短路也可以按对称的短路电流分解为对称的正序、负序、零序分量，然后按对称量来分析和计算，所以对称的三相短路分析计算也是不对称短路分析计算的基础。
4.2无限大容量电力系统的三相短路计算4.2.1无限大容量电力系统无限大容量电力系统，是指供电容量先对于用户供电系统容量大的多的电力系统。其特点是：当用户供电系统的负荷变动甚至发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压能基本维持不变。如果电力系统的电源总阻抗不超过短路总阻抗的5%-10%，或者电力系统容量超过用户供电系统容量的50倍时，可将电力系统视为无限大容量系统。
对一般工厂供电系统来说，由于工厂供电系统的容量远比电力系统总容量小，而阻抗又较电力系统大得多，因此工厂供电系统内发生短路时，电力系统变电所馈电母线上的电压几乎维持不变，也就是说可将电力系统视为无限大容量的电源。
4.2.2短路电流的计算方法进行短路电流计算，首先要绘出计算电路图，在电路图上，将短路计算所需要考虑的各元件的额定参数都表示出来，并将个元件依次编号，然后确定短路计算点。短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过。
①电力系统的阻抗计算电力系统的电阻相对于电抗来说很小，一般不予考虑。电力系统的电抗，可由电力系统变电站馈电线出口断路器的断路容量来估算，电
力系的电抗为
式（4.1）式中，为电力系统馈电线的短路计算电压，但为了便于短路电路总阻抗的计算，免去阻抗换算的麻烦，此式中的可直接采用短路点的短路计算电压；为系统出口断路器的断流容量，如果只有断路器的开断电流，则其断流容量，这里的为断路器的额定电压。
②电力变压器的阻抗计算1）变压器的电阻
可由变压器的短路损耗近似计算因
故
式（4.2）式中，为短路点短路计算电压；为变压器的额定容量；为变压器的短路损耗。
2）变压器的电抗
可由变压器的短路电压近似地计算。
因
故
式（4.3）式中，为变压器的短路电压百分值。
③电力线路的阻抗计算1）线路的电阻
可由导线电缆的单位长度电阻乘以线路长度求得，即
式（4.4）式中，为导线电缆单位长度电阻，为线路长度。
2）线路的电抗
可由导线电缆的单位长度电抗乘以线路长度求得，即
式（4.5）表4.1电力线路每相的单位长度电抗平均值线路结构线路电压35kV 及以上6-10kV220V/380V架空线路电缆线路0.40.120.350.080.320.066在计算短路电路的阻抗时，假如电路内含有电力变压器时，电路内各元件的阻抗都应该统一换算到短路点的短路计算电压去，阻抗等效换算的条件是元件的功率损耗不变。
4.2.3工厂三相短路电流的计算画出短路计算电路图，如图4.1所示：
图4.1短路计算电路图
画出短路等效电路图，如图4.2所示：
图4.2短路等效电路图①求短路点K-1处短路电流和短路容量（）。
1)计算短路电路中各元件的电流和总阻抗。
a.电力系统的电抗：
查表得SN10-10Ⅱ型断路器的断流容量b架空线路的电抗：
c电缆线路的电抗：
计算总电抗：
2)计算K-1点的三相短路电流和短路容量。
三相短路电流周期分量有效值:
三相短路次暂态电流和稳态电流:
三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值:
三相短路容量:
②求K-2点三相短路电流和短路容量（）1)计算短路电路中各元件的电抗和总电抗a电力系统的电抗：
b架空线路的电抗:
c电缆线路的电抗:
d电力变压器的电抗：查表则
总电抗
3)
计算K-2点三相短路电流和短路容量。
三相短路电流周期分量有效值:
三相次暂态短路电流和短路稳态电流
三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值：
三相短路容量：
5金工车间的配电5.1低压配电线路接线方式工厂的低电压配电线路有放射式、树干式和环形三种基本结线方式。放射式结线的特点是：其引出线发生故障时互不影响，供电可靠性较高，而且便于装设自动装置。但有色金属消耗较多，采用的开关设备也较多。放射式接线方式多用于设备容量大或供电可靠性要求较高的设备供电。而树干式结线的特点正好与放射式接线相反。很适于供电给容量较小而分布均匀的用电设备。环形结线供电可靠性较高，但其保护装置及整定配合比较复杂。
因此，根据金工车间的具体情况，本系统采用放射式和树干式组合的结线方式，能满足生产要求。
配电设计方案1：如图5.1所示：
配电设计方案2：如图5.2所示：
图5.1金工车间配电方案1方案比较：
①方案1和方案2对金工车间的供电是可行且都能达到目的。
②方案1和方案2中，方案1中得干线⑤⑥⑧③和方案2中的干线⑤⑥⑦③是同样地。对功率较大的靠近变电所的设备采用放射性供电，放射式线路之间互不影响，因此供电可靠性较高。
③方案1中得干线①跨过20多米把设备10、11、12连接，电能损耗大，金属损耗多，这样既不经济的，供电可靠性不可靠。而方案2中，设备1到9由一干线树干式供电，能减少线路的有色金属消耗量，采用的高压开关数量少，投资少，能弥补以上的缺点。
④方案1中的干线②供电的范围中，包括功率较大的设备30和29。由于其他设备功率小，这样起动电流大，供电不可靠。方案2中干线②只对13到21、31这小功率的设备供电，功率平衡，供电可靠性相对较高。大功率设备3029直接采用放射式供电。
⑤方案1中，三只桥式起重机用同一干线⑦采用树干式供电，若有一台起重机出故障，则三台起重机均不能使用，供电可靠性极差。而对于方案2中，用干线⑩⑾对起重机设备49、50和48供电，若一台起重机出现故障，至少还有一台起重机可工作。这样，供电可靠性就提高了。
⑥方案2中得干线④把22到27、32到38及10到12的设备采用树干式供电，减少电能损耗，减短导线长度。从经济上看，节省开支，且不影响供电可靠性。
图5.2金工车间配电方案2
结论：经以上比较，从经济性、供电可靠性两方面考虑，方案2比方案1好。因此采用方案2对金工车间供电。
5.2低压配电系统的接地型式我国220/380V低压配电系统，广泛采用中性点直接接地的运行方式，而且引出有中性线(N)、保护线(PE)或保护中性线（PEN）。
纺织厂10kv供配电设计 摘要 随着工厂自动化程度的提高，合理的工厂供电系统变得越来越重要，不仅可以保证工厂的正常生产，还能大大的节约电能降低产品的成本，提高生产效率。 本设计为纺织厂供配电系统设计，主要包括电力负荷计算、变电站主接线的设计、电源进线及工厂高压配电线路的设计、短路计算、高低压电气设备选择以及变电站继电保护规划设计和防雷与接地。 同时在设计中采用并联电容器的方法来补偿无功功率，以减少供电系统的电能损耗和电压损失，同时提高了供电电压的质量。从而使整个供电系统更具有其可靠性和灵活性。 关键词：电源进线短路计算电气设备选择继电保护
10kV Power Distribution Design of Textile Factory ABSTRACT With the development of factory automation，power supply system becomes more and more important. It not only can guarantee normal production of the factory ,but also reduce the cost of the products, save the electrical energy and increase productivity. The paper is about the design of the supply and distribution system of a textile factory .It mainly includes the load calculation, the design of substation bus, the design of the inlet line and the high voltage distribution line, short circuit calculation, high and low voltage electrical equipment selection, the layout of the relay protection and the design of the lightning-protection and grounding. At the same time the design uses shunt capacitor to compensation reactive power to decrease energy losses and voltage losses in the power supply system.It can also improve the quality of the power supply voltage. So the whole design of the power supply system becomes more reliability and flexibility. KEY WORDS:power system，short circuit calculation，electrical equipment，relay protection
供电技术设计 ______________________________________________________ 10KV供配电系统设计
摘要：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；电能在工业生产中的重要性，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。因此，所以工厂企业供配电的电路设计要联系到各个方面，负荷计算及无功补偿，变压器的型号、容量和数量的分配；短路的计算、设备的选择、线路的分配和设计等方面进行设计分析，把最好的供配电设计应用到现实生产中来，为经济的发展做出最好的服务。 关键词：配电所电力负荷功率补偿短路电流 1 工厂供电概述 1.1工厂供电的意义和要求 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。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。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。
毕业设计 题目：化工厂10KV供配电系统设计
毕业设计（论文）任务书 电气与信息工程学院电气工程及其自动化专业073 班级学生：张添柱毕业设计（论文）题目：化工厂10kV供配电系统设计 完成期限：从2011 年12 月 1 日起到2011 年 6 月19 日课题的意义及培养目标：要求根据化工厂所能取得的电源以及化工厂的发展，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以及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，确定防雷和接地装置，最后要求写出设计说明书，绘出设计图纸。 设计（论文）所需收集的原始数据与资料： 设计的原始数据如下： （1）负荷情况本工厂多数单位为动力负荷，除了仓库属于三级负荷外，其余单位均属于二级负荷。低压动力为三相380伏，照明为单相220伏，各车间负荷同期系数可取0.85。系统负荷数据如下： （2）供电电源情况供电电压10KV，供电方位：厂区东北方向大约2km
单回路架空进线计量方式：高供高计电价：基本电费￥4/KVA，电度 费￥4/度扩容费￥500/KVA 国库券认购费￥400/KVA (5—10年后 归还) 要求cosφ达到0.95 出口开关短路容量 500MVA （3）气象地质资料海拔高度：1023米年最热月：七月平均温度：22.7℃平均最高温度：29.2℃极端最高温度：﹢36.4℃极端最低温度：–36.7℃雷暴日：30（日/年）最热月地下0.8m处土壤平均温度：21℃ 电阻率：黄土：200Ω〃M 沙质粘土：100Ω〃M。 （4）资料： 1．《工厂供电》（苏文成） 2 相关电气工程手册 3．校区规划和建筑布局图 4．高低压电器的配套；包括高低压电器的选型，配套、负荷补偿等 课题的主要任务（需附有技术指标要求）： 1.工厂供电的基本知识 2.电力负荷及其计算 3.工厂供电系统 4.短路电流计算及电气设备的选择 5.供电系统的保护及供电自动化 6.节电及功率因数的提高 7.供电系统的电压质量 设计进度安排及完成的相关任务（以教学周为单位）：
某工厂10kV供配电系统毕业设计 某工厂10kV供配电系统毕业设计摘要本论文主要是对小型工厂供配电系统的电气部分进行设计。工厂由户外引入10kV的高压电源，经过工厂变电所降为220/380V的低压电，直接供给工厂车间的动力系统和照明系统。 在选择电气设备之前，先对工厂负荷进行计算，确定工厂总的负荷容量，同时在低压母线侧进行无功功率的补偿，以提高功率因数。根据补偿后的负荷容量，选择工厂变电所变压器的容量和台数，然后确定工厂采用的供电系统，选择合适的车间配电方案，画出供配电系统主接线图。 高压一次设备、低压一次设备和导线截面积选择时，都必须满足电路正常条件下和短路故障条件下工作的要求。电气设备不仅要满足在短路故障条件下的工作要求，还必须按最大可能的短路故障时的动稳态度和热稳态度进行校验，以判断设备是否满足工作要求。电路发生三相短路时的短路电流电流最大，计算三相短路电流，以进行设备的校验。 最后，进行继电保护和防雷接地，来提高系统的安全性和可靠性。 关键词：负荷计算，三相短路，主接线，继电保护，设备选择 目录摘要IAbstractII目录III1绪论12电力负荷及其计算22.1负荷分级及供电电源措施22.1.1工厂电力负荷的分级22.1.2各级负荷的供电措施22.2工厂计算负荷的确定32.2.1负荷计算的目的和意义32.2.2负荷计算的方法32.2.3需要系数法确定计算负荷42.2.4二项式法确定计算负荷62.2.5工厂负荷的计算62.3无功功率补偿92.3.1功率因数92.3.2无功补偿的选择102.3.3无功补偿的计算113变压器的选择及其电气主接线133.1变压器的选择133.1.1电力变压器及其分类133.1.2电力变压器的连接组别133.1.3变压器台数和容量的选择143.1.4电力变压器的校验153.2工厂变配电所的主接线图153.2.1电气主接线的概况153.2.2车间和小型工厂变电所的主接线图163.2.3本工厂变电所主接线的确定214短路电流的计算224.1短路的原因、后果及其形式224.1.1短路的原因224.1.2短路的后果224.1.3短路的形式234.2无限大容量电力系统的三相短路计算234.2.1无限大容量电力系统234.2.2短路电流的计算方法234.2.3工厂三相短路电流的计算25第5章金工车间的配电285.1低压配电线路接线方式285.2低压配电系统的接地型式29第6章设备选择与校验
工厂10KV变电配电的课程设计 1. 设计背景 电气工程是工厂中不可或缺的一个专业，而10KV变电和配电系统是大型工厂 的核心电力系统。因此，本课程旨在为电气工程专业的学生提供关于10KV变电和配电系统的相关知识和实践技能。 该课程的实践部分将为学生提供一个真实的工厂环境场景进行设计，并使其在 该场景中运用理论知识和实践技能。本文档将详细介绍工厂10KV变电配电的课程设计。 2. 设计内容 2.1 基本概念 在开始课程实践前，学生需要先了解一些基本概念，例如10KV变电站的构成、配电系统的配电方式、配电间的环境要求、变电站的安全操作规程等。 2.2 场景介绍 本次课程实践将会以某工厂为场景，模拟该工厂的10KV变电和配电系统。该 工厂的10KV变电站总容量为2000KVA，总发电量为1000KW。配电系统采用单 相三线电力配电系统，并具备相序校验功能。此外，该工厂的配电间环境要求高，要求干燥、通风、无尘等。 2.3 系统设计 在对场景进行介绍后，接下来将进行系统设计。学生需要根据场景和基本概念等，设计符合场景要求的10KV变电和配电系统，包括主接线柜、配电柜、断路器、隔离开关等设备的设计。 2.4 系统调试 在完成系统设计后，学生需要进行系统调试。学生需要对系统中的主接线柜、 配电柜、断路器、隔离开关等设备进行电气连接，并对系统进行电气测试。该测试包括电气安全测试、电气性能测试等。 2.5 诊断排错 在完成系统调试后，学生需要对系统进行诊断排错。该过程需要学生利用所学 的诊断技术，排除系统中的故障点。
2.6 系统维护 在完成诊断排错后，学生需要对系统进行维护。该过程的目的是保持系统的良好运行状态。学生需要对系统进行定期的检查，并及时处理发生的问题。 3. 实践任务 本次课程实践的任务包括： 1. 实现10KV变电和配电系统的设计； 2. 进行系统调试，并完成电气测试； 3. 对系统进行诊断排错； 4. 对系统进行定期维护。 4. 实践流程 下面为学生提供一个详细的实践流程： 1. 确认本次课程实践任务和场景介绍； 2. 根据基本概念等，设计符合场景要求的10KV变电和配电系统； 3. 进行系统调试，并完成电气测试； 4. 对系统进行诊断排错，并记录排错过程； 5. 对系统进行定期维护，并记录维护过程。 5. 通过本次课程实践，学生将获得较为全面的10KV变电和配电系统设计和实践经验，在此基础上，他们可以更好地适应未来在工程实践中遇到的问题。
1.设计任务 １.1设计要求 要求根据本工厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况,并且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4500h，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。 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1０k Ｖ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ＬＪ-120，导线为等边三角形排列，线距为1．5m;干线首端距离本厂约13ｋｍ。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。 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1６℃,年最低气温为－10℃,年最热月平均最高气温为32℃，年最热月地下0.8米处平均气温为25℃。当地主导风向为南风，年雷暴日数为35天。 1.2.5 地质水文资料 本厂所在地区平均海拔１20０m,地层以砂粘土为主，地下水位为3-5m 。 1．2.6ﻩ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/K ｗ.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 。 2.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 a)有功计算负荷(单位为KW ） ﻩ 30P ＝d K e P , d K 为系数 b)无功计算负荷(单位为k ｖａr ） ﻩ 30Q = 30P t ａn ϕ c)视在计算负荷（单位为k ｖA)ﻩ 30S ＝ ϕ cos 30 P
目录 1 目的意义和研究概况 (2) 2 论文的理论依据、研究内容、研究方法 (3) 2.1、理论依据 (3) 2.2、研究内容 (3) 2.3 研究方法 (4) 2.3.1 负荷计算 (4) 2.3.2 变压器台数和容量的选择 (5) 2.3.3 电气主接线设计 (6) 2.3.4 无功功率补偿 (8) 2.3.5 短路电流计算 (9) 2.3.6 防雷和接地设计 (10) 3研究条件和可能存在的问题 (10) 4预期的结果 (10) 5进度安排 (11) 6 参考文献 (11)
1 目的意义和研究概况与国内外研究现状 电能是现代工业生产的主要能源和动力。众所周知，电能是现在工业生产的主要能源和动力。是用其它形式能转化为电能，电能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，所以企业供配电的电路设计要联系到各个方面，负荷计算及无功补偿，变压器的型号、容量和数量的分配；短路的计算、设备的选择、线路的分配和设计等方面进行设计分析，把最适合的供配电设计应用到现实生产中，为企业的发展做出更好的服务。 企业工厂的供配电系统是整个工厂生产的动力源泉，它的正常运行直接关系到全厂安全生产。现代企业的供配电系统的主接线及运行方式都非常复杂，各种电器设备的数量和种类繁多。随着科技水平的不断提高，对电力供应的需求和要求也必然日益提高。在现代化工厂里，生产的连续性强，生产机械集中，对供电质量的要求极高。因此现代化工厂的配电系统设计对工厂的安全生产以及产品产量是很重要的。某些对供电可靠性要求很高的工厂即使是极短时间的停电，也有可能引起重大设备损坏，或引起大量产品报废，造成重大损失。因此进行工厂负荷计算；确定补偿容量，确定变电所的型式；确定变压器的数量、容量、安装位置及方式；进行短路电流计算和电气设备选择，画出该工厂的电气接线图是对工厂是必不可少的一个过程。做好工厂供电系统的设计工作对于工厂的生产经营及后续发展具有十分重要的意义。
沈阳工程学院 课程设计任务书 课程设计题目：某工厂10kV降压变电所系统设计 系别班级 学生姓名学号 指导教师职称 课程设计进行地点： 任务下达时间：年月日 起止日期：年月日起——至年月日止教研室主任年月日批准
1、基础资料 该工厂0.4KV计算负荷S30=980KV A,COSφ=0.7。10KV线路5km，上一级电网短路容量500MV A，基准容量100MV A。工厂全部为Ⅲ级负荷，该工厂有5个车间，其中1 个车间计算负荷P30=80，COSφ=0.7。距离工厂变电所200m，采用铝芯塑料电力电缆供电，线芯温度按60℃考虑。 2、设计要求 2.1 变电所主接线设计（0.4KV侧从简）。 2.2 选择变压器容量。 2.3 短路电流计算。计算10KV侧变压器一次短路和变压器低压（0.4KV）侧短路电流。 2.4 按主接线方案选择设备，包括隔离开关，高压断路器，高压电流互感器，低压断路器（变压器低压侧出口）。 2.5 变压器继电保护及整定计算。 2.6 从变电所到1车间的供电电缆选择（按发热条件选择），电压降计算。 2.7 无功补偿。要求采用低压侧补偿，补偿后10KV侧功率因数大于0.9. 3 对设计说明书撰写内容、字数的要求； 3.1 设计题目、目录、原始数据及技术要求等。 3.2 设计目的、有必要的计算及表格。字数不少于3000字。 3.3 设计图纸 3.3.1 变电所主接线单线图
3.3.2 变压继电保护原理图 3.4 设计总结。 3.5 参考文献。 4 时间进度安排； 5、主要参考资料（文献）。 （1）《工厂供电》刘介才机械工业出版社2009.12 （2）《电力工程设计手册》（第一、二、三、四册）西北、东北电力设计院编上海科学技术出版社1.1 （3）《电力系统计电保护原理与新技术》李佑光林东华科学出版社2005.7
摘要 本文是某中小型纺织企业供电系统的设计说明。设计的目的是通过对该电力用户所处的地理环境、地域供电条件、生产工艺和公用工程等用电负荷资料的分析，为该工厂寻觅完善的供配电系统设计方案。电能是工业生产的要紧能源，对整个工厂的正常生产起着举足轻重的作用，因此如何进行合理用电、平安用电、节约用电、高质量用电已经成为工厂建设和运行的要紧问题之一。工厂的平安正常生产、节电节能、提高劳动生产率，都必需有一个平安、靠得住、经济、合理供配电能和利用电能的系统作保障，才能实现企业利润的最大化。 关键词：工厂供电；总降压（总配）变电所；电气主接线；供电靠得住性；高压配电系统；电气设备选择；继电爱惜 目录 前言 (5) (8) 负荷计算 (8) 功率因数和无功补偿 (11) (13) 对任务书的分析 (13) 供电方案论证 (13) 供电线路 (14) 厂区配电电压选择 (14) 工厂供电系统概况 (14) 3总配电所电气主接线及厂区高低压配电系统设计 (14) 配电所电气主接线 (14) 高压配电系统设计 (16)
低压配电系统设计 (19) 4总配电所位置及车间变压器台数和容量选择 (19) 总配电所的位置选择 (19) 车间变压器台数和容量选择 (20) 5短路电流计算 (22) 短路电流计算的目的和步骤 (22) 用标幺值法进行短路计算 (23) 结果表达 (26) 6导线的选择 (27) 选择的方式 (27) 气候条件 (27) 架空进线的选择 (27) 配电母线到1号车间变电所的电缆选择 (28) 配电母线到2号车间变电所的电缆选择 (29) 配电母线到3号车间变电所的电缆选择 (29) 配电母线到所用变的电缆选择 (30) 线路上的电压和功率损失 (30) 7电气设备的选择和校验 (31) 选择与校验电器的原那么 (31) 10KV高压电气设备的选择与校验 (31) 8 配电装置 (42) 9 二次部份的设计 (43) 测量和监视装置 (43) 继电爱惜设置 (45) 10防雷与接地 (48) 防雷 (48) 接地 (50) 11 照明系统设计 (51)
某工厂10kV车间变电所电气部分设计 10kV车间变电所电气部分设计 一、概述 10kV车间变电所作为一座工厂的重要电气设施，负责将供电局提供的高压电力通过变压器降压，将电能供应给车间的各个电气设备。本文将对10kV车间变电所的电气部分设计进行详细的叙述。 二、所需设备 1. 10kV高压开关柜：用于控制和保护高压线路，包括主要开关、保险丝、断路器等。 2. 变压器：将10kV高压电力变压为车间所需要的低压电力。 3. 低压开关柜：包括主供电开关柜、柜式配电装置等，用于控制和保护低压线路。 4. 电能计量装置：用于对供电情况、电能消耗等进行监测和计量。 5. 接地装置：用于将设备和设施的金属外壳和地面接地，保证人员和设备的安全。 6. 照明设备：为车间提供足够的照明。 三、电气系统设计 1. 高压侧设计 高压侧主要由供电局提供的10kV高压线路、高压开关柜和变压器组成。高压开关柜具备主开关和断路器等功能，对高压线路进行控制和保护。变压器通过调整变比，将10kV高压电力变压为车间所需的低压电力。
2. 低压侧设计 低压侧由变压器、低压开关柜和柜式配电装置等组成。低压开关柜通过控制和保护低压线路，将低压电力供应给车间内各个设备。柜式配电装置对电能进行分配和监测，确保各个设备正常供电。 3. 配电设计 根据车间的用电情况和设备功率需求，制定合理的配电方案。主供电开关柜通过断路器和熔断器对电路进行控制，确保各个设备的正常运行。柜式配电装置对电能进行计量和监测，实时了解车间的用电情况。 四、安全设计 1. 接地设计 为保证车间变电所的安全运行，需要对设备和设施进行接地。通过接地装置，将设备和设施的金属外壳和地面接地，防止电气设备进行漏电或感应电，保证人员和设备的安全。 2. 避雷设计 为保证车间变电所在雷电天气下的安全运行，需要进行合理的避雷设计。采取避雷针和避雷网的形式，将雷击电流引导到大地，保护设备和设施的安全。 3. 灭弧设计 高压开关柜的灭弧设计是车间变电所电气部分设计中至关重要的一环。通过选择合适的灭弧设备和合理的灭弧装置设置，确
工厂10kV配电系统设计 作者：高芳芳刘伟伟刘春艳 来源：《科技创新与应用》2017年第02期 摘要：工厂负荷量较大，而且工艺对电能的要求也较高。文章介绍工厂变电所及一车间低压配电系统的设计，重点对车间进行负荷计算和短路电流计算，变电所主接线，车间配电线路，变电所二次回路，继电保护和车间照明的设计。 关键词：低压配电；继电保护；车间照明 引言 在工厂的供电系统中，大部分供电是由国家电力系统供电完成的，只有少数工厂备有自己的小发电厂并网发电，用电设备能否正常工作直接受供电质量的好坏影响，这对于车间产量、质量将有重要影响[1]。结合国家供电现状，根据厂区各车间的负荷情况、负荷布局以及生产工艺对负荷的要求来进行全厂总降压变电所及配电系统设计。为此解决各部门的用电安全，经济的分配电能问题。 1 工厂配电系统设计 某工厂有两个车间，空压站，锅炉房，水泵站，机修车间及三个仓库组成，厂区布局图如图1所示。 1.1 负荷计算 由于各种用电设备在运行时，其负荷大小是不断变化的，各设备COSφ亦不同，各个用电设备的最大负荷一般不会同时出现，所有设备又不同时工作。在该供电系统设计中采用需要系数法，应用需要系数法将车间或工段的用电设备性质相同的负荷进行归类，计算补偿前变压器母线的计算负荷。 1.2 功率补偿 考虑到该工厂与供电局协商协议里供电部门要求该厂10kV进线最大负荷时功率因数不应低于0.90，结合经济与实际，选择电容器集中补偿。在地区变电所或总降压变电所的母线上接入电容器组，选择此种补偿的优点是电容器的利用率高，能减少电力系统和变电所主变压器及供电线路的无功负载。 1.3 配电所的设置
某工厂供配电系统毕业设计 某工厂供配电系统毕业设计 设计目的： 工厂供配电系统是一个工厂正常运行的重要支撑系统，它的设计关系到工厂的安全运行，节能降耗以及生产效率的提高。本文旨在设计一个高效、可靠、安全的工厂供配电系统，满足工厂的用电需求。 设计要求： 1. 系统可靠性：确保工厂的供电系统能稳定、持续地为主要设备供电，以避免因供电故障而造成的生产中断。 2. 能效优化：通过有效的电能控制和优化设备的选择，减少电能消耗和线损，提高能效。 3. 安全保障：确保供配电系统的安全运行，防止火灾、电击等事故发生。 4. 灵活性和可扩展性：考虑到工厂的生产发展和设备升级，设计一个灵活可扩展的系统，便于未来对系统进行升级和改造。 设计方案： 1. 主配电系统设计：
主配电系统是工厂供电系统的核心，主要包括发电机、变压器、开关柜等设备。在设计上，应采用双回路供电设计，确保供电的可靠性。同时，根据工厂的用电需求和动力负荷特点，合理选择发电机和变压器容量。 为了提高能效，可以在主配电系统中引入电力电子设备，如变频器、有源滤波器等，通过控制电压和频率来达到能效优化的目的。此外，还需考虑到主配电系统的安全性，采取过电压、过电流等保护措施，确保系统的安全运行。 2. 照明系统设计： 照明系统是工厂供配电系统中的重要部分，它直接关系到工厂的生产效率和员工的工作环境。在设计上，应根据工厂的使用需求和照明标准，选择适合的照明设备，如LED灯具等。同时，要合理布置照明设备的位置，确保整个工厂区域都能得到均匀明亮的照明。 3. 控制系统设计： 控制系统是供配电系统的智能化管理部分，用于实时监测和控制工厂的电能消耗和设备运行情况。在设计上，可以采用自动化控制系统，通过传感器和计算机控制设备，实现对供配电系统的远程监控和运行调节。同时，还应设计系统安全措施，保护控制系统免受网络攻击和恶意软件的侵害。 4. 可扩展性和改造性：
10KV工厂供配电系统设计 在工业生产中，供配电系统是一个非常重要的组成部分。它负责将电力从发电厂传输到各种设备和机器上，以满足工厂的用电需求。因此，对于10KV工厂供配电系统的设计非常关键。 首先，一个好的供配电系统设计应该考虑到工厂的用电负荷需求。这包括了生产设备、照明设备以及办公设备等的用电需求。为了确保供电稳定可靠，系统应根据负荷需求进行合理的划分和分配，以避免供电过载或不均衡。 其次，系统设计也应考虑到安全因素。10KV的电压属于高压范畴，因此在设计中必须确保安全性。这包括使用符合国家标准的电气设备、合理设置隔离和保护装置、对接地系统进行有效接地等。此外，防止火灾和其他安全事故的发生也是设计的重要目标之一 在供配电系统设计中，还应该考虑到系统的可靠性和可维护性。为了提高系统的可靠性，可以采用双回路或多回路供电方式，确保一旦其中一回路发生故障，其他回路仍然能够正常供电。此外，还可以采用备用电源系统，如UPS或发电机组，以应对紧急情况。另外，为了方便系统运维，应将电缆和设备的布置位置合理规划，确保易于检修和维护。 在设计过程中，还需要考虑到经济性。根据工厂的具体情况，应根据用电需求和可行性研究来确定适当的设备和线路容量。此外，还可以考虑使用能量管理系统来监控和优化系统的用电情况，以最大程度地降低能耗和成本。 最后，对于10KV工厂供配电系统的设计，还需要考虑到环境因素。根据实际情况，系统设计可以包括对电力负荷的平衡和控制，以减少对环
境的影响。此外，还可以考虑利用可再生能源，如太阳能或风能，以减少对传统能源的依赖。 综上所述，10KV工厂供配电系统设计需要综合考虑负荷需求、安全性、可靠性、可维护性、经济性和环境因素等多个方面。通过合理的规划和设计，可以提高系统的性能和可靠性，同时降低能耗和成本，为工厂的正常运营提供保障。
10kV配电所供电系统设计 1.1设计任务： 要求根据本厂所能够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形式，确定变电所主变压器的台数与容量，类型，选择变压器的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。 设计图样内容：①变电所主接线图②变电所平面图及剖面图。 1.2设计依据： 1)通用机器厂厂区平面图如图1-1所示。 图 1-1通用机器厂厂区平面图 2）金工车间设备平面布置图如图1-2所示。 3）各车间负荷表及金工车间设备明细表见表1-1，1-2。 车间P30/kW Q30/kVar 最大电机/kW 冷作100 110 30 装配80 90 22 仓库20 20 7.5 户外照明20 15 表1-2 金工车间设备明细表
4）供电电源情况：在金工车间东侧1.02km处，有一座10kV配电所，先用1km的架空线路，后该为电缆线路至本厂变电所，其出口断路器的型号为S N10-10Ⅱ型，此断路器配备有定时限过电流保护和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1s。 5)气象资料。本厂所在地区的年平均的年最热月平均气温为34.6℃。 6)地质情况。土壤电阻率100Ω•m。 五．变电所二次回路方案选择及继电保护的整定
在各级电压等级的变电所中，使用各种电气设备，诸如变压器、断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、母线、补偿电容器等，这些设备的任务是保证变电所安全、可靠的供电，因为选择电气设备时，必须虑及电力系统在正常和故障时的工作情况。所谓电气设备的选择，则是根据电气设备在系统中所处的地理位置和完成的任务来确定它们的型号和参数。电气设备选择的总原则是在保证安全、可靠工作的前提下，适当留有裕度，力求在经济上进行节约。 5.1二次回路的定义和分类 二次设备是指测量表计、控制及信号设备、继电保护装置、自动装置和运动装置等。根据测量、控制、保护和信号显示的要求，表示二次设备互相连接关系的电路，称为二次接线或二次回路。 按二次接线的性质来分，有交流回路和直流回路，按二次接线的用途来分，有操作电源回路、测量表计回路、断路器控制和信号回路、中央信号回路、继电保护和自动装置回路等。 5.2二次回路操作电源的选择 操作电源按其性质分，有直流操作电源和交流操作电源两大类。 蓄电池组供电的直流操作电源带有腐蚀性，并且有爆炸危险:有整流装置供电的直流操作电源安全性高，但是经济性差。 考虑到交流操作电源可使二次回路大大简化，投资大大减少，且工作可靠，维护方便。因此这里采用交流操作电源，并且从电流互感器取得电流源。 5.3二次回路的接线要求 继电保护要求具有选择性，速动性，可靠性及灵敏性。 由于本变电所的高压线路不很长，容量不很大，因此继电保护装置比较简单。对线路的相间短路保护，主要采用带时限的过电流保护和瞬时动作的电流速断保护；对线路的单相接地保护采用绝缘监视装置，装设在变电所高压母线上，动作于信号。 继电保护装置的接线方式采用两相两继电器式接线；继电保护装置的操作方式采用交流操作电源供电中的“去分流跳闸”操作方式（接线简单，灵敏可靠）；带时限过电流保护采用反时限过电流保护装置。型号都采用GL-25/10。其优点是：继电器数量大为减少，而且可同时实现电流速断保护，可采用交流操作，运行简单经济，投资大大降低。 此次设计对变压器装设瓦斯保护、反时限过电流保护、电流速断保护。. 1）主变压器的继电保护装置 （1）装设瓦斯保护当变压器油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，瞬时动作于信号：当因严重故障产生大量瓦斯时，则动作于跳闸。 （2）装设反时限过电流保护采用GL-25/10型感应式过电流继电器，两相两继电器式接线，去分流跳闸的操作方式。 （a ）过电流保护动作电流的整定 利用公式 .max /op rel w L re i I k k I k k =，式中 .max L I 为（ 1.5～3） 30 I ，即 .max L I =2 1.N T I =250010)KVA KV ⨯=57.74A ，rel k =1.3，w k =1，re k =0.8，i k =200A/5A ，因此过电流保 护动作电流 .max /op rel w L re i I k k I k k ==1.3157.74/(0.840)⨯⨯⨯A=2.35A 因此过电流保护动作电流op I 整定 为3A 。 （b ）．过电流保护动作时间的整定 由于本变电所为电力系统的终端变电所，故其过电流保护的10倍动作电流的动作时限整定为0.5S 。 （c ）．过电流保护灵敏系数的检验 利用式 (2) (3).min 2.886/K k T I O I K -==0.88615.44/(10/0.4)KV KV KV ⨯=0.55KA ，因此其保护灵敏系数
10KV工厂供配电系统设计
题目10kv工厂变电站设计 目录 1. 设计任务 (3) 1.1设计题目 (3) 1.2设计目的 (3) 1.3设计任务与要求 (3) 2．设计内容...............................................4-10 2.1.负荷计算和无功功率补偿.............................4-7 2.1.1.负荷计算.......................................4-6 2.1.2.无功功率的补偿 (7) 2.2.变压器的选择.......................................7-8 2.2.1.变压器台数的选择 (7) 2.2.2.变压器容量的选择 (8) 2.2.3.变压器类型的选择 (8) 2.3.导线与电缆的选择 (9) 2.3.1高压进线和引入电缆的选择 (9) 2.3.2 380v低压出线的选择 (9) 2.4.电气设备的选择 (10) 2.4.1. 模块功能 (10) 2.4.2. 模块需要提供的参数 (10) 2.4.3. 继电保护及二次结线设计 (10) 3．防雷与接地装置的设置.....................................10-11 3.1.直接防雷保护.. (11)
2.设计内容 2.1.负荷计算 负荷计算的目的是： （1）计算变配电所内变压器的负荷电流及视在功率，作为选择变压器容量的依据。 （2）计算流过各主要电气设备(断路器、隔离开关、母线、熔断器等)的负
荷电流，作为选择这些设备的依据。 （3）计算流过各条线路(电源进线、高低压配电线路等)的负荷电流，作为选择这些线路电缆或导线截面的依据。 （4）为电气设计提供技术依据。 计算公式： 有功功率 P30= Pe*Kx(kW) 无功功率 Q30= P30*TanΦ(kVar) 视在功率 S30= P30/ CosΦ(KVA) 计算电流 I30= S30/（√3*U N)(A) 式中，kx为需要系数；CosΦ为功率因素；TanΦ为功率因素的正切值；U N 为用电设备组的额定电压；√3＝1.732。 (1)锻造车间： P30= Pe*Kx=0.3*300=90kw Q30= P30*TanΦ=90*1.01=91.8kvar S30= P30/ cosΦ=90/0.7=128.6KVA I30= S30/√3*UN=128.6/(1.732*0.38）=195.44A (2)锻压车间： P30= Pe*Kx=0.3*350=105kw Q30= P30*TanΦ=105*1.17=122.85kvar S30= P30/ cosΦ=105/0.65=161.5KVA I30= S30/√3*UN=161.5/（1.732*0.38）=245.44A (3)热处理车间：P30= Pe*Kx=0.6*150=90kw Q30= P30*TanΦ=90*0.75=67.5kvar S30= P30/ cosΦ=90/0.8=112.5KVA I30= S30/√3*UN=112.5/（1.732*0.38）=170.97A
工厂10kv供配电设计:10kv供配电 工厂10kv供配电设计目录第一章设计内容和要求11.1原始资料分析11.1.1工厂总平面图11.1.2负荷情况11.1.3供用电协议21.1.4自然条件21.2设计原则和基本要求21.2.1设计任务21.2.2设计目的21.2.3设计任务及要求3第二章负荷计算和无功补偿42.1负荷计算和无功功率计算42.2无功功率补偿计算62.3年耗电量的估算7第三章变电所位置和型式选择83.1变配电所所址选择的一般原则83.2变配电所所址选择的一般方法83.2.1负荷指示图法83.2.2按负荷功率矩法确定负荷中心93.3变配电所位置和型式的确定9第四章主变台数、容量选择及主接线方式114.1变电所主变台数选择114.2变电所主变容量选择114.3变电所主接线方式的选择12第五章短路电流和短路容量计算135.1短路计算的目的及假设135.1.1短路电流计算的目的135.1.2短路电流计算的一般规定135.2短路电流计算的步骤135.3元件阻抗计算155.4K1点短路计算155.5K2点短路计算15第六章一次设备选择与校验176.1电气设备的选择原则176.2变电所高压一次设备的选择176.2.1高压断路器186.2.2高压熔断器186.2.3互感器186.2.4接地开关、绝缘子、母线186.3变电所高压一次设备的动稳定校验
186.4变电所高压一次设备的热稳定校验196.5变电所低压一次设备的热稳定校验206.6变电所低压一次设备的动稳定校验20第七章变电所高低压线路选择227.1高压线路导线的选择227.2低压线路导线的选择22第八章变电所二次回路方案选择及继电保护整定248.1二次回路方案选择248.2继电保护的整定24第九章防雷和接地装置的确定269.1防雷装置确定269.2直击雷的防治269.3雷电侵入波防治269.4接地装置确定26总结与体会28参考文献29第一章设计内容和要求1.1原始资料分析1.1.1工厂总平面图图1-1某工厂总平面示意图1.1.2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。全厂设一个降压变电所，各车间（380V侧）的负荷统计情况如表1-1所示。 表1-1各车间负荷统计资料编号名称设备容量/kW需要系数cosΦtanΦ计算负荷Pc/kWQc/kvarSc/kVAIc/A1铸造车间(二)3500.250.750.882锻压车间3200.30.601.333金工车间4000.20.651.174工具车间3750.350.601.335电镀车间（二）2500.50.750.886热处理车间1750.60.800.757装配车间1850.30.701.028机修车间1600.250.651.179锅炉房（二）600.70.800.7510仓库500.40.800.75总计—1.1.3供用电协议1．供电电源：本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工
前言 配电系统的任务是保证工厂、企业、高校、居民等用户生产、办公、生活用电的需要。同时做好计划用电、安全用电、节约用电等工作有些需要注意的地方, 配电系统的可靠性、安全性和经济性,一般都由分配电本节直接出线对设各进行供电。同时应注意到出现故障时直接切断断路器。动力类除电梯负荷和消防设备类负荷相对稳定；其他设备不确定的参数较多，需充分了解重要负荷的需求，要求相关专业尽快提供其运行参数，参照相应参数的变化，进行配电设计校核与深化设计，工矿企业的电力供应如果突然中断，则将对企业生产造成严重的后果，甚至可能发生重大的设备损坏事故或人身伤亡事故。因此无论是在安装还是在调试上都应该给予高度重视。只有这样才能做到防患于未然，降低电力企业可能面临的不必要的损失。结合相关参考文献并基于个人实践工作经验，对10kV配电间调试工作展开粗浅探讨，以供广大同行参考借鉴。 摘要 10kV配电设备作为配电网的重要组成部分，其安装与调试水平对整个配电网的安全稳定运行有着至关重要的影响。如何做好10kV配电设备的调试工作俨然已成为电力企业关注的重点所在。本次10kV配电系统主要是通过分析纺织厂10kV配电系统，本文详细阐述纺织厂10kV配电系统整个运行方案，并且实践证明该方案运行稳定可靠，保证了该纺织厂用电安全稳定的性能要求。 关键词：纺织厂配电间；调试；电气设计
目录 前言 (1) 摘要 (1) 第1章绪言 (1) 1.1背景现状 (1) 1.2设计概况 (1) 1.3设计依据 (1) 第2章设计主体 (2) 2.1任务要求 (2) 2.2供电电源 (2) 2.3纺织厂负荷情况 (2) 第3章信息咨询 (4) 3.1配电间概述 (4) 3.2配电间的组成 (4) 3.3开关柜的组成 (6) 第4章实施10KV配电间调试方案选型计划 (10) 4.1工程介绍 (10) 4.2前期准备 (10) 4.3编制依据 (11) 4.4设备安装调整与试验 (11) 第5章过程检查与控制 (27) 5.1质量目标及保证措施 (27) 5.2安全技术措施及要求 (28) 5.3调试要求 (28) 第6章设计得出的结果和经验 (28) 参考文献 (29)
2012 届毕业设计说明书 某机械厂10KV供电系统设计 系、部：电气与信息工程系 学生姓名： 指导教师：职称讲师 专业： 班级： 完成时间：5月20日
摘要 变电所是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备和线路按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。变电所供配电设计需要考虑很多方面，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况.利用用户数据进行负荷计算，确定用户无功功率补偿装置。同时进行各种变压器的选择，从而确定变电所的主接线方式，再进行短路电流计算，选择导线，选择变电所高低压电气一次设备等。本变电所的设计包括了：（1）总体方案的确定（2）负荷分析（3）短路电流的计算（4）主接线方案的选择（5）继电保护的选择与整定（6）防雷设计。 关键词：变电所，负荷，短路电流，防雷设计
Abstract The substation is an importance part of the electric power system, it is consisted of the electric appliances equipments and circuitry. It obtains the electric power from the electric power system, through its function of transformation and assign, transport and safety. Then transport the power to every place with safe. The design of substation supplypower distribution should consider many problems.Analyse change to give or get an electric shock a mission for carrying and customers carries etc. make good use of customer data proceed then carry calculation, ascertain the correct equipment of the customer. At the same time following the choice of every kind of transformer, then make sure the line method of the substation, then calculate the short-circuit electric current, choosing the style of the wire and once equipment of electric appliances and so on. This first step of design included:(1) ascertain the total project (2) load analysis(3) the calculation of the short-circuit electric current (4) the choice of line project (5) the choice and the settle of the protective facility (6) The design of prevent mine Key words：Substation，Load，Short-circuit electric current，The design of prevent mine