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35kV变电所及低压配电线路设计1绪论1.1 所设计变电所概况1、厂生产任务、规模及产品规格：本厂主要承担全国系统冶金矿山、冶炼和轧钢设备的配件生产，即以生产、铸造、铆焊、毛坯件为主体。
年生产规模为铸钢件10000t；铸铁件3000t，铸件1000t,铆焊件2500t。
2、各车间负荷情况及车间变电所的容量（如表1所示）。
3、供用电协议工厂电源从某供电部门220/35KV变电站以35KV双回架空线路引入工厂。
其中一路作为备用电源。
两个电源不并列运行。
变电站在厂东侧8km。
电力系统短路数据，如表3所示。
其配电系统图如图2所示。
供电部门对工厂提出的技术要求：①区域变电站35KV馈电线路定时限过流保护装置的整定时间top=2s，要求工厂总配电所的保护整定时间不大于1.5s。
②在工厂总配电所的35kV进线侧计量。
③工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9。
4>供电贴费和每月电费制供电贴费700元/KV.A。
每月电费按两部电费制，基本电费为18元/KW.H，动力电费为0.4元/KW.H，照明电费为0.5元/ KW.H。
5>工厂负荷性质：本厂多数车间为三班制，年最大负荷利用小时数为6000h，属二级负荷。
6>工厂自然条件①气象资料年最高气温为38℃，年平均气温为25℃，年最低气温为-1℃，年最热月平均最高气温为34℃，年最热月平均气温为30℃，年最热月地下0.8m 处平均温度为25℃。
长年主导风向为南风，覆冰厚度为3mm，年雷暴日数38天。
②地质水文资料平均海拔200m，地层以砂粘土为主，地下水位3～5m。
1.2 供电设计必须遵循的一般原则1>必须遵守国家的有关法令、规程和标准，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>工厂供电设计应做到人身和设备的安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理，应采用效率高、能耗低、性能较先进的电气产品。
3>从全局出发、统筹兼顾必须从全局出发，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等，合理确定设计方案。
机械加工车间低压配电系统及车间变电所设计某机械加工车间低压配电系统及车间变电所设计一、机加一车间生产任务本车间承担机修厂机械修理的配件生产。
二、设计依据1、机加工一车间用电设备明细表，见表1。
2、车间变电所配电范围。
A：车间变电所设在东南角，除为机加工一车间配电外，尚要为机加工二铸造、铆焊、电修等车间提供电力。
B：各车间对配电的具体要求如表2所示：表1机加工一车间用电设备名称、型号及台数明细表机加工二、铸造、铆焊、电修等车间计算负荷表（按需要系数法计算）表2：三、车间的负荷性质车间为三班工作制，年最大负荷利用时数为4500小时。
属于三级负荷。
四、供电电源条件1、电源从66/35kV厂总降压变电所采用架空线路受电，线路长度为500米。
2、供电系统短路数据该处最大运行状态时短路容量为250 兆伏安，最小运行状态时短路容量为100兆伏安。
3、总降压变电所配出线路，定时限过流保护装置的整定时间为1.5秒。
A、要求车间变电所功率因数在0.9上。
B、在车间变电所35kV侧进行计量。
4、自然条件A、车间内最热月份的平均气温为35摄氏度。
B、地中最热月份的平均温度为20摄氏度（当埋入深度为0.5米以上），而埋入深度为1米以下时平均温度为20摄氏度。
C、冻结深度为1.10米。
D、车间环境特征，正常干燥环境。
5、地质条件根据工程地质勘探资料获悉，车间原地址为耕地，地势平坦。
地层以亚粘地、砂质粘土为主，地质条件较好，地下水位为2.8～5.3米。
五、设计任务1.设计说明书需包括1）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）车间主变压器台数、容量及主接线方案的选择5）车间一次设备的选择与校验6）车间低压线路的选择7）继电保护的整定8）附录及参考文献9）收获和体会2．设计图样1）主要设备及材料表2）变电所主接线主要参考资料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：天津大学出版社目录第一章绪论 (1)第二章工厂负荷的的统计与计算 (2)2.1毛纺厂设计基础资料 (2)2.2各车间计算负荷 (2)2.3工厂常用架空线路裸导线型号及选择 (3)2.4方案初定及经济技术指标的分析 (4)第三章变配电所的电气设计 (7)3.1变配电所所址选择的一般原则 (7)3.2结合方案要求设计位置图 (7)第四章短路电流的计算及继电保护 (8)4.1 短路电流的计算 (8)4.2继电器保护的整定 (11)第五章电气设备的选择 (12)第六章车间变电所位置和变压器数量、容量的选择 (13)第七章防雷 (14)7.1防雷设备 (14)7.2防雷措施 (14)第八章接地 (15)致谢 (16)参考文献 (16)附图 (17)第一章绪论工厂供电，即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核心动力。
冶金车间低压配电系统及车间变电所设计研究智素红（山东省冶金设计院 电气室 山东 济南 250101）摘 要： 车间低压配电系统设计主要包括配电变电所、高压配电线路、配电变压器、低压配电线路以及相应的控制保护设备。
结合实际介绍绍某冶金车间低压配电系统及车间变电所设计总则、负荷计算和无功功率补偿以及变电所位置与型式的选择，然后对变电所主变压器及主接线方案的选择，变电所二次回路方案的选择、继电保护的整定以及降压变电所防雷与接地装置的设计进行分析。
关键词： 低压配电；变压器；继电保护；二次回路中图分类号：TQ27 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1120061－02电路的计算电流 ，即 。
1 冶金车间低压配电系统及车间变电所设计总则3）按断流能力选择。
设备的额定开断电流 或断流容量 冶金车间低压配电系统及车间变电所设计要依据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况以及工厂生产的发展前短路有效值 或短路容量 ，即 或 。
景，以安全经济为根本设计变电所的位置与型式，设计变电所对于分断负荷设备电流的设备来说，则为 ，主变压器的台数、容量以及类型，设计变电所主接线方案以及为最大负荷电流。
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。
动稳定校验条件 或 ，其中 、 分别为2 负荷计算和无功功率补偿计算开关的极限通过电流峰值和有效值， 、 分别为开关所处首先分别进行单组用电设备于多组用电设备计算负荷的计算公式，包括有功计算负荷，无功计算负荷、视在计算负荷以及电流计算。
经过计算，得到车间的负荷计算表。
然后无功功 6.2 高低压母线的选择率补偿设计，要有同步补偿机和并联电抗器两种。
由于并联电高压母线要根据可能出现的最大工作电流选取导体的截面抗器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵积、母线的布置形式决定母线材料（软质或硬质）、要求的截活、扩容方便等优点，因此并联电抗器在供电系统中应用最为面积决定每相母线的导体条数。
10kv变电所及低压配电系统的设计LT1引言1.1 用户供电系统电力用户供电系统由外部电源进线、用户变配电所、高低压配电线路和用电设备组成。
按供电容量的不同，电力用户可分为大型（10000kV·A以上）、中型（1000-10000kV·A）、小型（1000kV·A及以下）1.大型电力用户供电系统大型电力用户的用户供电系统，采用的外部电源进线供电电压等级为35kV 及以上，一般需要经用户总降压变电所和车间变电所两级变压。
总降压变电所将进线电压降为6-10kV的内部高压配电电压，然后经高压配电线路引至各个车间变电所，车间变电所再将电压变为220/380V的低电压供用电设备使用。
某些厂区环境和设备条件许可的大型电力用户也有采用所谓“高压深入负荷中心”的供电方式，即35kV的进线电压直接一次降为220/380V的低压配电电压。
2.中型电力用户供电系统一般采用10kV的外部电源进线供电电压，经高压配电所和10kV用户内部高压配电线路馈电给各车间变电所，车间变电所再将电压变换成220/380V的低电压供用电设备使用。
高压配电所通常与某个车间变电所合建。
3.小型电力用户供电系统一般小型电力用户也用10kV外部电源进线电压，通常只设有一个相当于车间变电所的降压变电所，容量特别小的小型电力用户可不设变电所，采用低压220/380V直接进线。
2. 变电所负荷计算和无功补偿的计算2.1 负荷情况本厂多数车间为三班制，最大负荷利用小时h=，除1#、2#、3#T5000max车间部分设备属二级负荷外，其它均属三级负荷。
低压动力设备均为三相，额定电压为380V。
电气照明设备为单相，额定电压为220V。
本厂的负荷统计参见ϕ≥。
下表1-1。
供电部门对功率因数的要求值：10kV供电时，cos0.9变电所位置已选定，每个车间距离变电所的距离为：1#车间：110m ； 2#车间：80m ；3#车间：100m ； 4#车间：90m 。
某标准件厂冷镦车间低压配电系统及车间变电所设计本书是某标准件厂冷镦车间低压配电系统及车间变电所设计。
电能是工业生产的主要动力能源，工厂供电设计的任务是从电力系统取得电源，经过合理的传输、变换、分配到工厂车间中每一个用电设备上，随着工业电气自动化技术的发展，工厂用电量快速增长，对电能质量、供电可靠性以及技术经济指标等的要求也日益提高，供电设计是否完善，不仅影响工厂的基本建设投资、运行费用和有色金属消耗量，它与企业的经济效益、设备和人身安全等是密切相关的。
现在除个别大型工业联合企业有自备电厂外，绝大多数工厂都是从国家电力系统取得电能的，因此，工厂工业负荷是电力系统的主要用户，不仅关系到企业的利益，也关系到电力系统的安全和经济运行以及合理利用能源。
本书共分十章。
首先概要地介绍本设计的主要内容，接着系统地讲述冷镦车间的电力负荷计算和无功功率补偿，变电所位置和形式的选择，变电所主变压器台数、容量、与类型的选择，变电所主接线方案的设计，短路电流的计算，变电所一次设备的选择校验，变电所进出线的选择与校验，变电所二次回路方案的选择和继电保护的整定，变电所的防雷保护与接地装置的设计。
本书末还附有一些技术数据的图表供参考。
本文的设计过程中有老师的指导跟同学的帮助。
在此对他们进行感谢。
1.原始资料 (1)1.1车间平面布置图 (2)1.2车间生产任务及产品规格 (3)1.3车间设备明细表 (4)1.4 车间变电所的供电范围 (5)1.5车间负荷性质 (6)1.6供电电源条件 (7)1.7车间自然条件 (8)1.8气象资料 (9)2. 车间的负荷计算及无功补偿 ( 要求列表 )3. 确定车间变电所的所址和型式。
4. 确定车间变电所主变压器型式、容量和数量。
5. 短路计算 , 并选择一次设备 ( 尽量列表 ) 。
6. 选择车间变电所高低压进出线。
7. 选择电源进线的二次回路方案及整定继电保护8. 车间变电所的防雷保护及接地装置的设计。
某机修厂车间配电系统设计众所周知，电能是现代工业生产的要紧能源和动力。
电能既易于由其它形式的能量转化而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用，电能的输送和分配简单经济，又便于操纵、调剂和测量，有利于生产自动化小型化变电所的建设方案，是在总结国内外变电所设计运行体会的基础上提出的，与过去建设的常规变电所和简单变电所有明显区别。
不管是主接线方式、设备配置及选型、总体布置依旧爱护方式，都形成了一种新的格局，从而使小型化变电所无法按已有规程进行设计。
机修厂的电力系统由变电，输电，配电三个环节组成，由此也决定了此电力系统的专门性，在确保供电正常的前提下，这三个环节环环相扣。
其次，还电力系统一次设备较为简单，二次系统相对复杂。
本设计对整个系统作了详细的分析，各参数运算，以及电网方案的可靠性作了初步的确定。
全厂总降压变电所（或总配电所）及配电系统的设计，是依照各个车间的负荷数量，性质及生产工艺对对用电负荷的要求，以及负荷布局，结合电网的供电情形，解决对全厂可靠，经济的分配电能。
车间供电设计是整个工厂设计的重要组成部分，车间供电设计的质量直截了当阻碍到的产品生产及公司的进展。
1.车间供电设计的任务：车间供电设计的任务是保证电能从电源安全、可靠、经济、优质地送到车间的各个用电部门。
（1）安全。
在电能供应分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。
（2）可靠。
依照可靠性的要求，工厂内部的电力负荷分为一级负荷、负荷、三级负荷三种。
一级负荷为因突然停电会造成设备损坏或造成人身伤亡，因此必须有两个独立源供电；二级负荷突然停电会造成经济上的较大缺失或会造成社会秩序的纷乱，因此必须有两回路供电，但当去两回线路有困难时，可容许有一回专用线路供电；三级负荷由于突然停电造成的阻碍或缺失不大，对供电电源工作专门要求。
（3）优质。
应满足用户对电压、频率、波形不畸变等电能质量要求。
（4）经济。
在满足以上要求的前提下，供电系统尽量要接线简单，投资要少，运行费用要低，并考虑尽可能地节约点能和有色金属的消耗量。
.............................................1．本课题设计的意义和目的 (2)2．工厂供电课程设计的要求 (2)3．工厂供电的发展趋势 (3)........................................................................1．各组设备的有功计算负荷、无功计算负荷、视在计算负荷、电流 (4)2．负荷计算 (5)3．无功功率补偿 (7).1．根据分组选择各动力箱 (8)2．低压配电屏 (8)..................1．变电所主变压器的选择 (9)2．变电所主结线方案的选择 (9)..........1．短路电流的计算 (10)2．变电所一次设备的选择校验 (12)..................................................................................1．本课题设计的意义和目的电能是工业生产的主要动力能源。
工厂供电设计的任务是从电力系统取得电源，经过合理的传输、变换，分配到工厂车间中每一个用电设备上。
随着工业电气自动化技术的发展，工厂用电量的迅速增长，对电能质量、供电可靠性以及技术经济指标等的要求也日益提高。
供电设计是否完善，不仅影响工厂的基本建设投资、运行费用和有色金属消耗量，而且也反映到工厂供电的可靠性和工厂的安全生产上。
它和企业的经济效益、设备和人生安全等是密切相关的。
工厂厂区供电设计是整个工厂建设设计中的重要组成部份。
供电设计质量 ,会直接影响到日后工厂的生产和发展。
特别对那些工业生产自动化程度很高的大型现代化工厂, 如果能有一个高质量的供电系统,那末,就有利于企业的快速发展。
稳定可靠的供电系统, 有助于工厂增加产品产量,提高产品质量,降低生产成本,增加企业经济效益。
如果供电系统设计质量不高,将会给企业,给国家造成不可估计的损失。
某标准件厂冷镦车间低压配电系统及车间变电所设计1 10kv变电所设计任务书及分析工程设计任务书内容包括：工程设计目的，建设规模和系统供电的连接，用电单位负荷容量，工程建设期限等，工程设计人员接到任务书后，应对设计任务书作初步分析，并收集有关设计资料.1.1 10kv变电所设计任务书1.1.1 变电所位置本变电所设在冷镦车间东北角。
车间内最热月平均气温为30℃；地中最热月平均气温为25℃；土壤冻结深度为1.10m；车间属正常干燥环境；车间原址为耕地，地势平坦。
地层以砂粘土为主，地下水位2.8-5.3m。
1.1.2 变电所基本设计资料1.变电所电压等级：10/0.4kv2.本变电所10kv经0.2km电缆线路与本厂总降压变电所相连。
3.工厂总降压变电所10kv母线上的短路容量按300Mkv计。
工厂降压变电所10kv配电出现定时限过电流保护整定时间top=1.5s。
4.要求车间变电所最大负荷时功率因数不低于0.9，车间变电所10kv侧进行电能计量。
5.本变电所除给冷镦车间供电外，还需给工具、机修车间供电。
6.负荷情况：(1）工具车间要求车间变电所低压侧提供四路电源。
(2)机修车间要求车间变电所低压侧提供一路电源。
（3）工具，机修车间负荷计算表如表1-1所示。
表1-1 工具、机修车间的负荷统计表序号车间名称供电回路代号设备容量kW计算负荷30P(kW) 30Q(kvar) 30S(kV A) 30I(A)1工具车间No.1供电回路47 14.1 16.5 21.7 32.9No.2供电回路56 16.8 19.7 25.9 39.4No.3供电回路42 12.6 14.7 19.4 29.5No.4供电回路35 10.5 12.3 16.2 24.62 机修车间No.5供电回路150 37.5 43.9 57.7 87.7（4）车间负荷性质：车间为三班工作制，年最大有功负荷利用小时数为4500h，属于三级负荷。
10KV变电所及低压配电系统的设计一、引言10KV变电所是电力系统中的一个重要环节，用于将高压电能变换成低压电能，提供给工矿企业、商业建筑和居民用电等场所使用。
低压配电系统则是将变电所提供的低压电能进一步分配到各个用电设备上。
本文将对10KV变电所及低压配电系统的设计进行详细阐述。
二、10KV变电所设计1.变电所布置设计变电所的布置需要考虑到运行的安全、经济和便捷性。
首先，变电所要远离住宅区、易燃易爆物品储存地和重要建筑物，以保证人员和财产的安全。
其次，变电所的布置要符合消防和安全出口要求，确保设备的运行维护的便捷性。
最后，变电所的布置要考虑自然通风，保证设备的散热条件。
2.变电所设备选择变电所的设备选择需要根据实际负荷情况和系统的稳定性来确定。
主要设备包括变压器、高压开关设备和辅助设备等。
变压器是变电所的核心设备，要选择容量合适、质量可靠、能效高的产品。
高压开关设备则需要根据操作便捷性、维护保养方便性和运行可靠性来选择。
3.保护和控制系统设计保护和控制系统是10KV变电所的重要组成部分，主要包括高压开关保护、变压器保护和远动控制系统等。
这些系统需要能够实时监测设备的状态，及时发现和处理异常情况。
同时，保护和控制系统还需要能够实现对设备的自动控制和远程通信，提高变电所的运行效率和可靠性。
三、低压配电系统设计1.配电柜布置设计配电柜的布置需要根据工程的实际需要和场地条件来确定。
首先，要根据负荷情况合理布置配电柜的数量和位置，保证每个用电点都能够得到稳定的供电。
其次，要考虑到维护保养的便捷性，保证人员可以安全进行操作。
最后，配电柜之间要保持一定的安全距离，防止发生火灾和短路等事故。
2.电缆敷设设计低压配电系统的电缆敷设需要考虑到电缆的负荷容量、敷设路径和敷设方式等因素。
首先，要根据负荷情况选择合适容量的电缆，以保证供电的稳定性和安全性。
其次，要根据工程的布局设计合理的电缆敷设路径，尽量减少长度和损耗。
摘要本次设计是关于标准件厂冷镦车间低压配电系统及车间变电所的设计。
最先从车间的布局考虑，参考了现在很多工厂的平面设计图对各部分的布局的可用性和经济性入手。
接下来开始进入工厂厂区的供电设计部分。
先从各部分的计算入手，其中包括计算负荷和短路电流的计算和一次设备稳定度的效验，及低压配电屏的选择。
接下来，进行了对变电所高压进线和低压出线的选择，车间配电线路的设计。
在变电所二次回路设计及继电保护整定当中我考虑了各方面的保护及对保护器具的选择。
变电所设计自然少不了对防雷以及接地保护方面的设计，考虑到了车间布局的实际情况进行了对防雷接地设备的选择和设计。
关键词：供电设计低压配电车间变电所高低压设备电力系统Abstract : This standard is designed for Cold Heading Plants workshop low-voltage distribution systems and substations in the design workshop. From the first workshop to consider the layout, reference to the many factories graphic design plans for the layout of the various parts of the economy and the availability of research. Next entered the factory premises of the power supply design. Start with the start of the calculation, including the computational load and short-circuit current calculation of equipment and a stable of well-tested. and low-voltage distribution screen choices. Next, a pair of high voltage substations and low-voltage lines into the choice of wit, workshops distribution line design. Substation in the secondary circuit design and relay setting which I consider various aspects of the protection and the protection of equipment choices. Substation design to the natural missed Lightning protection and grounding design. Taking into account the actual layout of the workshop of the grounding of mine equipment selection and design. Keywords : design of low voltage power distribution substation shophigh and low voltage power system equipmentdesign graduates目录一、车间的负荷计算及无功功率补偿 (1)二、车间变电所的所址和型式 (4)三、确定车间变电所主变压器型式、容量及主接线方案 (5)四、短路计算，并选择一次设备 (7)五、选择车间变电所高低压进出线 (12)六、选择电源进线的二次回路方案及整定继电保护 (16)七、车间变电所的防雷保护和接地装置的设计 (20)八、确定车间低压配电系统布线方案 (21)九、选择低压配电系统的导线及控制保护设备 (23)十、结论 (28)参考文献 (30)一、车间的负荷计算及无功功率补偿1、车间的负荷计算1）车间设备组1负荷计算见表1-1：表1-2 冷镦车间设备组2的负荷计算表设备代号台数单台容量kw总容量kw需要系数Kdϕcosϕtan计算负荷30P/kw30Q/kvar30S/AkV⋅30I/A45 桥式吊车2 18.7 37.4 0.15 0.5 1.7346 梁式吊车1 8.2 8.2 0.15 0.5 1.73小计45.6 0.15 0.5 1.73 6.84 11.8 13.7 20.8 表1-1 冷镦车间设备组1的负荷计算表设备代号设备名称型号台数单台容量kw总容量kw需要系数Kdϕcosϕtan计算负荷30P/kw30Q/kvar30S/AkV⋅30I/A1 冷镦机Z47-12 16 31 496 0.2 0.5 1.732 冷镦机GB-3 1 55 55 0.2 0.5 1.733 冷镦机A164 1 28 28 0.2 0.5 1.734 冷镦机A124 1 28 28 0.2 0.5 1.735 冷镦机A123 2 20 40 0.2 0.5 1.736 冷镦机A163 1 20 20 0.2 0.5 1.737 冷镦机A169 1 10 10 0.2 0.5 1.738 冷镦机Z47-6 7 15 105 0.2 0.5 1.739 冷镦机82BA 1 11 11 0.2 0.5 1.7310 冷镦机A121 2 4.7 9.4 0.2 0.5 1.7311 冷镦机A120 2 3 6 0.2 0.5 1.7312 切边机A233 2 20 40 0.2 0.5 1.7313 切边机A232 1 14 14 0.2 0.5 1.7314 压力机60t 1 10 10 0.2 0.5 1.7315 压力机40t 1 7 7 0.2 0.5 1.7316 切边机A231 4 7 28 0.2 0.5 1.7317 切边机A230 1 4.5 4.5 0.2 0.5 1.7318 切边机（自制） 1 3 3 0.2 0.5 1.7319 搓丝机GWB16 2 10 20 0.2 0.5 1.7320 搓丝机 1 14 14 0.2 0.5 1.7321 搓丝机A253 1 7 7 0.2 0.5 1.7322 搓丝机A253 4 7 28 0.2 0.5 1.7323 双搓机 1 11 11 0.2 0.5 1.7324 搓丝机GWB65 2 5.5 11 0.2 0.5 1.7325 搓丝机Z25-4 1 3 3 0.2 0.5 1.7326 铣口机（自制） 1 7 7 0.2 0.5 1.7327 铣口机（自制） 1 5.5 5.5 0.2 0.5 1.7328 车床C336 1 3 3 0.2 0.5 1.7329 车床1336M 1 4.5 4.5 0.2 0.5 1.7330 台钻7 0.6 4.2 0.2 0.5 1.7331 清洗机（自制） 4 10 40 0.2 0.5 1.7332 包装机（自制） 3 4.5 13.5 0.2 0.5 1.7333 涂油槽 1 - - - - -34 车床C620-1 1 7 7 0.2 0.5 1.7335 车床C620-1M 1 7 7 0.2 0.5 1.7336 车床C620 1 7 7 0.2 0.5 1.7337 车床C618K 1 7 7 0.2 0.5 1.7338 铣床X62W 1 7.5 7.5 0.2 0.5 1.7339 平面磨床M72301 7.62 7.62 0.2 0.5 1.7340 牛头刨床 1 3 3 0.2 0.5 1.7341 立钻 1 1.5 1.5 0.2 0.5 1.7342 砂轮机 6 0.6 3.6 0.2 0.5 1.7343 钳工台 4 - - - - -44 划线台 1 - - - - -47 电葫芦1.5t 1 2.8 2.8 0.2 0.5 1.7348 电葫芦1.5t 1 1.1 1.1 0.2 0.5 1.7349 叉车0.5t 2 - - - - -50 叉车0.5t 1 - - - - -合计1341.7 0.2 0.5 1.73 268 464.3 536.7 815.4 2）车间设备组2负荷计算见表1-2：3）工具、机修车间负荷计算见表1-3：表1-3 工具、机修车间的负荷统计表序号车间名称供电回路代号设备容量kW计算负荷30P(kW) 30Q(kvar) 30S(kVA) 30I(A)1 工具车间No.1供电回路47 14.1 16.5 21.7 32.9No.2供电回路56 16.8 19.7 25.9 39.4No.3供电回路42 12.6 14.7 19.4 29.5No.4供电回路35 10.5 12.3 16.2 24.62 机修车间No.5供电回路150 37.5 43.9 57.7 87.7小计180 54 63.2 83.2 126.4 4）车间设备总负荷统计见表1-4：表1-4冷镦车间总的负荷统计表用电单位名称设备容量需要系数ϕcosϕtan计算负荷30P(kW)30Q(kvar)30S(kVA)30I(A)设备组1341.7 0.2 0.5 1.73 268.3 464.3 536.7 815.4Ⅰ 设备组Ⅱ 45.6 0.15 0.5 1.73 6.84 11.83 13.68 20.8 工具车间 180 54 63.2 83.2 126.4 机修车间 15037.5 43.9 57.7 87.7 总计1717.3 366.64 583.23 691.28 1050.3 取p K ∑=0.90 q K ∑=0.95330.0554.0644.8979.72、无功功率补偿1）补偿前的变压器低压侧的视在计算负荷为：k V A S 8.644)554330(22)1(30=+=因此未进行无功补偿时，主变压器容量应选为了1000 kV·A 。
车间变电所及其低压配电系统的设计姓 名张勋学 号 20097353 院、系、部 电气工程系 班 号 方0953-3 完成时间2012年6月20日※※※※※※※※※ ※※ ※※※※※※※※※※※※※ 2009级工厂供电课程设计第1章设计任务1.1 设计要求(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。
1.2. 设计条件1、负荷全部为三级负荷，对供电可靠性要求不高。
2、车间平面布置图如图1所示，车间电气设备明细表如表1所示，外车间低压母线转供负荷如表2所示。
图1 某车间平面布置图表1 机加车间电气设备明细表如下表所示表2 车转供负荷名细表如下表所示；d低压母线有功功率同时系数为0.90，无功功率同时系数为0.95。
3.车间采用三班制。
年最大有功负荷利用小时数为5500H。
4.供电电源条件：从本厂35/10KV总降变电所用架空线引进10KV电源，该变电所距本车间南0.3KM。
供电部门提出的技术要求如下：工厂总降压变电所10KV配电出线定时限过电流保护装置的整定时间tp=1.3s。
车间最大负荷时功率因数不得低于0.9。
在车间变电所10KV侧进行计量。
5.工厂自然条件。
气象条件。
年最高气温38度，年平均气温35度，年最低气温8度，年最热月平均最高温30度，年最热月地下0.7米-1米处平均温度20度，常年主导风向为南风；年雷暴日180天；土壤冻结深度1.1米。
地质水文资料。
平均海拔200米，地层以沙质黏土为主，地下水位3米-5米，地耐压力位20吨每平方米。
第2章车间变电所的电压级别根据已知车间变电所负荷均为三级负荷，对供电可靠性要求不高，因此可采用线路-变压器接线方式。
它的优点是接线简单、使用设备少和建设投资省；其缺点是供电可靠性比较差。
当供电线路，变压器及其低压母线上发生短路或任何高压设备检修时，全部负荷均要停止供电。
条件选定为10kV，低压侧额定电压为380V，因此选降压变电器额定电压为10/0.4kV。
机加车间低压配电网络接线方式的选择，低压配电网路接线方式有放射式、树干式、环式和链式。
低压配电网络接线设计应满足用电设备对供电可靠性和电能质量的要求，同时应注意接线简单，操作安全方便，具有一定灵活性，适应性广和使用上变化及设备检修的需要，配电系统层次一般不超过三级。
根据GB50052-1995《供配电系统设计规范》的规定，由于机加车间的电动机容量不大又集中，对供电可靠性要求不高，因此低压配电网接线可采用树干式或链式接线。
车间低压配电网络接线图参考附录表B。
第3章负荷计算和无功功率补偿3.1 负荷计算3.1.1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 ） η=ed 30P K P b)无功计算负荷（单位为kvar ） φ.tan 3030P Q =c)视在计算负荷（单位为kvA ）30S =φcos 30P d)计算电流（单位为A ）30I =NU S 330, N U 为用电设备的额定电压（单位为KV ）3.1.2多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 ）30P =i p P K 30∑∑式中i P 30∑是所有设备组有功计算负荷30P 之和，p K ⋅∑是有功负荷同时系数，取0.95b)无功计算负荷（单位为kvar ） 30Q =i q Q K ⋅⋅∑∑30式中i Q ⋅∑30是所有设备无功30Q 之和；q K ⋅∑是无功负荷同时系数，取0.97c)视在计算负荷（单位为KVA ） 30S =230230Q P + d)计算电流（单位为A ） 30I =N U S 330表3 车间变电所第一个车间的计算负荷3.2 无功功率补偿3.2.1低压母线计算负荷及无功功率补偿（1）低压母线计算负荷P30M=K∑p∑8130iP=0.95×（119.84+100+82+82+55+45）=477.85 KWQ 30M =K ∑p ∑8130i Q =0.97×（88.88+98+86+95+80+0）= 445.20 KvarS 30M A KV ⋅=10.65393.0tan 1=ϕ 由于车间负荷功率因数小于0.92，因此应在变压器低压母线上进行集中无功补偿。
集中补偿便于维护和管理，采用电力电容器进行补偿。
(2)无功功率补偿1）补偿容量的确定Q C =P 30（tan φ1-tan φ2）=477.85×(0.93-0.43)=238.9 Kvar 2) 选择补偿装置选用BCMJ0.4-40-3型电容器并联，额定容量40Kvar 则n=Qc/qc=6 即并联6个电容器。
85.477M 30P 'M30P ==kW Q '30M =Q 30M -Q C =445.20-238.9=206.3Kvar 补偿后变电所低压侧视在计算负荷A KV 5.520S 'M 30⋅=选择S9-630/10（6）型变压器，容量为630KV.A 比补偿前减少了170KV.A (3)计算变电所变压器一次侧计算负荷 1）估算变压器功率损耗：varK 265.52006.0M 30S 06.0T Q Δ,KW 2.55.52001.0M 30S 01.0T P Δ=⨯='==⨯='=2)估算进线负荷：901.0536483301cos ),A (37.81438.03536302I A95.301035361N U 3301S 301I ,A KV 5362301Q 2301P 301S var,K 2323.20626M 30Q T Q Δ301Q ,KW 48385.4772.5M 30P T P Δ301P ===⨯==⨯=⨯=⋅=+==+='+==+='+=第4章 变电所主变压器及主接线方案的选择4.1 根据负荷性质和电源情况选择变压器台数和容量因为车间符合全部为三级负荷，对供电可靠性要求不高。
装设一台主变压器型号为S9型，而容量根据式30≥S S T N ⋅，T N S ⋅为主变压器容量，30S 为总的计算负荷。
选A KV S A KV S T N ⋅=>⋅=⋅7.77680030，查《工厂供电》附录表5选一台S9-800/10/0.4-Yyn0型低损耗配电变压器。
Yyn0联结变压器更有利于抑制高次谐波，且Yyn0联结变压器一次绕组的绝缘强度要求比Dyn11联结变压器稍低，因此制造成本较低。
表4 S9型电力变压器技术数据按经济指标，则装设一台主变的主接线方案远由于装设两台主变的主接线方案，因此决定采用装设一台主变的主接线方案。
4.2 主接线图设计4.2.1 车间进线架空线的选择根据设计任务要求选择总降压变电所到车间变电所的进线为架空线，按经济电流密度选择经济截面积。
选择经济电流密度J ec =1.73，已知I 30 =37.7A ，则2ec 301ec mm 5.2454.17.37J I A ===。
查《工厂供电》刘介才P185页表5-4选LGJ-35线，按发热条件校验：查附录表16允许载流量Ial=137A ，故满足要求。
按电压损耗校验：查附录表6得()()100km 39.0X ,89.0R -⋅Ω=Ω=%5%15.200<=+=∆NU QlX PlR u4.2.2 线路功率损耗、变压器功率损耗的计算 (1)车间进线的功率损耗查《工厂供电设计指导》P133页表8-1可知，6-10KV 的厂区架空线路的档距为35-50m ，查《工厂供电设计指导》表8-1课的6-10KV 的架空线路在线路档距为35-50m 时架空线倒显得最小间距为0.6m ，从而查《电力电子装置查》附表16的LJ-50的单位电阻值R1=0.64m k Ω，单位电抗值X1=0.323m k Ω(var)4.292249.0284.4433023WL Q Δ(w)6.57900.96284.44313023Δ=⨯⨯===⨯⨯==W L X I W LR I W L P R WL = R 1L 1=0.64 ⨯1.5=0.96（Ω），X WL =X 1L 1=0.323⨯1.5=0.49（Ω） (2) 变压器功率损耗和电能损耗： 1）变压器的功率损耗为KW 47.8943.05.74.1P P P 2K 0T =⨯+=β∆+∆=∆var 35.40800943.01005.48001008.02100%0100%0k T N S U T N S I T Q =⨯⨯+⨯=⋅+⋅=∆β2）变压器电能损耗为 var 4.68001008.0100%00k S I Q N =⨯==∆var 368001005.4100%k S U Q NT k k =⨯==∆ max200τ)ΔΔ(β)ΔΔ(ΔK W K W T Q K P T Q K P A +++=(943.08760)4.61.04.1(2×+××+=1.05.7+××)365500=78921.21()A KW ⋅S N 为每台变压器额定容量（kV ·A ） T 为变压器年运行小时数（h ）max τ为最大负荷损耗小时数（h ） K q 为功率损耗归算系数，一般取0.1 τ年最大负荷损耗小时数，取5500第5章 短路电流的计算5.1短路电流的计算短路电流计算目的是为了选择和校验车间变电所高、低压电气设备及提供继电保护整定计算所需要的技术数据。
因此应计算在最大运行方式下和最小运行方式下的短路电流值。
1．绘制计算电路（图1）图5-1 短路计算电路2．确定基准值 设S d =100MVA ，U d1=10.5kV ，低压侧U d2=0.4kV ，则kV MVA U I d d 5.510.5kV 31003S 1d 1=⨯==kA kVMVA U S I d d d 1444.03100322=⨯==3.计算短路电路中各元件的电抗标幺值 （1）电力系统5.0200/100*1==MVA MVA X（2）架空线路 由LGJ-35的km x /39.00Ω=，而线路长1.5km,故()53.05.10100)5.139.0(2*2=⨯Ω⨯=kV MVAX（3）电力变压器 有%5%=Z U ，故25.68001001005*3=⨯=kVAMVAX 因此绘等效电路，如图2所示。
