供配电课程设计-某机械厂降压变电所的电气设计

前言本设计为课程设计，为了让大家有机会亲自体验供配电系统设计的过程而设置，以某机械厂的降压变电所的电气设计为例，完成了整个供配电系统的基本设计，本说明书由7章内容组成，涵盖了供配电系统设计的基本内容。

完成本说明书的设计过程中，我们小组的同学相互讨论，查阅了相关资料, 了解了供配电系统设计的相关规范，并按照规范设计了本系统，包含了负荷计算、变电所位置选择、短路计算、高低压相关器件选择、继电保护正定计算及防雷保护等相关设计内容。

本说明书的设计，重点在于让我们体验了供配电系统设计的全程操作，并对供配电系统设计有了系统的认识，对我们而言是一种新的体验，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建筑电气设计问题的能力，为未来的工作奠定坚实的基础。

在完成本次设计过程中，得到了老师及同学们的热情指导支持，谨在此表示由衷的感谢！项目组成员：（签字）期:总页数：22页1、负荷计算和无功功率补偿 (1)1.1、负荷计算 (1)1.2、无功功率补偿 (3)2、变电所位置和型式的选择 (4)3、变电所主变压器的选择 (5)3.1、负荷分级及供电电源 (5)3.2、电力变压器选择 (5)3.3、变电所主接线电气设计 (5)4、短路电流计算与高低压电器选择 (8)4.1、短路电流计算 (8)4.2、高低压电㈱选择 (11)5、变电所电线电缆的选择 (12)5.1、高压进线和引入电缆的选择 (12)5.2、变电所母线选择 (13)5.3、低压出线电缆选择 (13)6、变电所继电保护的整定 (17)6.1、电源进线继电保护整定计算 (17)6.2、变压器继电保护整定计算 (18)7、防雷保护和接地装置的设计 (19)7.1、直接防雷保护 (19)7.2、雷电侵入波的防护 (19)参考文献 (20)附录A图纸 (21)附录B评分标准及得分............................................. 错误!未定义书签。

某机械厂降压变电所电气设计一、设计要求：1.变电所的功率6000KVA，负荷主要为机械厂的设备；2.变电所的主要电气设备包括主变压器、低压开关柜、配电室等；3.变电所应具备稳定可靠的供电能力，满足机械厂的用电需求；4.设计应符合相关电气安全规范和标准。

二、设计方案：1.主变压器：根据题设条件，主变压器的额定功率为6000KVA。

选用三相油浸式变压器，额定电压为10kV/0.4kV。

变压器的绕组应选用C级绝缘材料，以保证变压器的可靠性和耐久性。

变压器还应配备绝缘油温控制装置、油温表、避雷器等保护设备，以确保变压器的安全运行。

2.低压开关柜：低压开关柜是变电所的重要组成部分，主要用于供电和配电控制。

选用三相交流380V低压开关柜，额定电流根据机械厂的负荷需求确定。

低压开关柜的主要配电设备包括断路器、接触器、过载保护器等。

开关柜还应配备漏电保护器、短路保护装置等安全设备，以确保供电过程中的安全性。

3.配电室：配电室是变电所的重要组成部分，主要用于对电力进行配电控制。

配电室的主要设备包括配电柜、电流互感器、电能仪表等。

配电室的电缆布线应合理，防火性能要符合相关标准要求，以确保供电过程中的安全性。

配电室还应配备消防器材，以确保供电过程中的安全性。

4.接地系统：接地系统是变电所电气设计的重要组成部分，用于确保供电过程中的安全性。

设计中应设置地网以确保设备和人员的安全。

地网的设计应根据地质条件和相关规范确定，地网的接地电阻要符合相关标准要求。

地网还应与设备的金属外壳、框架等导电部分连接，以确保设备的安全运行。

5.照明系统：变电所的照明系统是为了提供工作环境的照明，确保工作人员的安全。

设计中应选用高效节能的照明设备，并合理设置灯具位置，保证照明光线的均匀性和良好的照明效果。

照明系统还应具备防爆、防水等安全特性，以确保供电过程中的安全性。

三、安全措施：为确保供电过程中的安全，设计中应采取以下安全措施：1.设备选择应符合相关国家标准和规范；2.电气设备布局合理，各设备之间保持安全距离；3.设备的维护保养应定期进行，确保设备的正常运行；4.设置明显的安全警示标志，提醒人员注意安全；5.加强人员的电气安全培训，提高人员的安全意识。

前言众所周知，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。

本次设计根据课题提供的某机械制造厂的用电负荷和供电条件，并适当考虑生产的发展，按照国家相关标准、设计准则，本着安全可靠、技术先进、经济合理的要求确定本厂变电所的位置和形式。

通过负荷计算，确定主变压器的台数和容量。

进行短路电流计算，选择变电所主接线方案及高低压设备与进出线,最后按要求写出设计说明书,并绘出设计图样。

具体过程和步骤:根据工厂总平面图,工厂负荷情况,供电电源情况,气象资料,地区水文资料和电费制度等,先计算电力负荷,判断是否要进行无功功率补偿,接着进行变电所位置和型式选择,并确定变电所变压器台数和容量, 主接线方案选择,最后进行短路电流的计算,并对变电所一次设备选择和校验和高低压线路的选择。

目录前言1设计任务及要求2一、设计题目：某机械厂降压变电所的电气设计。

2二、设计要求2三、设计依据3第一章负荷计算和无功功率补偿5第一节负荷计算的目的和方法5第二节全厂负荷计算的过程6第三节无功功率补偿8第二章变电所的选择及主变压器的选择9第一节变电所的位置与型式选择9第二节主变压器的类型、台数与容量的选择11第三章机加工车间的配电系统的确定11第一节电力负荷计算11第二节车间变压器低压到动力分电箱的干线的选择15第四章变电所主要结线方案的设计16第一节变压器一次侧主接线16第二节变压器二次侧主接线16第五章短路电流的计算17第一节短路及其原因、后果17第二节高压电网短路电流的计算17第六章变电所一次设备及进出线的选择与校验19第一节高压开关柜选择19第二节高压母线选择20第三节低压出现柜选择20第四节低压母线选择21第五节低压出线电缆选择21第六节变压器分组22设计心得22参考文献24附录 (26)附表一机加工车间计算表 (26)附图一变电所主结线图 (27)附图二变电所平面图和剖面图 (28)设计任务及要求一、设计题目：某机械厂降压变电所的电气设计。

机械厂降压变电所的电气设计课程设计下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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某10KV机械厂降压变电所的电气设计工厂供电课程设计报告题目：某机械厂降压变电所的电气设计姓名：学号：班级：导师：时刻：某机械厂降压变电所的电气设计前言在工厂里，电能尽管是工业生产的要紧能和动力，然而它在产品成本中所占的比重专门小（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所占的比重多少，而在于工业生产实现电气以后能够大大增加产量，提高产品质量，提劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生过程自动化。

从另一方面来说，假如工厂的能供应突然中断，则对工业生产可能造成严的后果。

因此，做好工厂供电工作关于进展工业生，实现工业现代化，具有十分重要的意义。

能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，能源节约关于国家经济建设具有十分重要战略意义，因此做好工厂供电工作，关于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。

课程设计是检验我们这学期学习情形的一项综合测试，它要求我们把所学的知识全部适用，融会贯穿的一项训练，是对我们能力的一项综合评定，它要求我们充分挖掘自身的潜力，开拓思路设计出合理适用的供配电系统。

众所周知，电能是现代工业生产的要紧能源。

电能即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，又便于操纵、调剂、测量。

有利于实现生产过程自动化。

而工厂供电确实是指工厂所需要电能的供应和分配。

工厂供电设计要达到为工业生产服务，保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须做到：安全、可靠、优质、经济。

同时课程设计也是教学过程中的一个重要环节，通过设计能够巩固各课程理论知识，了解工厂供电设计的差不多方法，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，在运算绘图、编号、设计说明书等方面得到训练，为以后工作奠定基础。

名目第一章设计任务书 (1)1.1 设计题目 (1)1.2 设计要求 (1)1.3 设计依据 (1)1.3.1 工厂总平面图 (1)1.3.2 工厂负荷情形 (1)1.3.3 供电电源情形 (2)1.3.4 气象资料 (3)1.3.5 地质水文资料 (3)1.3.6 电费制度 (3)第二章负荷运算和无功功率补偿 (4)2.1负荷运算 (4)2.1.1单组用电设备运算负荷的运算公式 (4)2.1.2多组用电设备运算负荷的运算公式 (4)2.2无功功率补偿 (6)2.2.1有关功率的名词说明 (6)2.2.2提高功率因数的意义 (7)2.2.3提高功率因数方法 (7)2.2.4电容器的选择、补偿方式和联接方式 (8)2.2.4无功补偿的运算 (11)第三章变电所位置和型式选择 (13)3.1变配电所所址选择的一样原则 (13)3.2型式与布置 (14)3.3负荷中心的确定方法 (14)3.2.1负荷指示图 (14)3.2.2负荷电能矩 (14)3.2.3负荷功率矩 (14)第四章变电所主变压器台数和容量、类型的选择 (17)4.1台数 (17)4.2容量 (17)4.3台数、容量、类型的选择 (17)第五章变电所主接线方案的设计 (18)5.1装设一台主变压器的主接线方案: (18)5.2装设两台主变压器的主接线方案 (19)5.3主接线方案的技术经济比较 (20)第六章短路电流的运算 (21)6.1绘制运算电路 (21)6.2确定短路运算基准值 (21)6.3运算短路电路中个元件的电抗标幺值 (21)6.4 k-1点（10.5kV侧）的相关运算 (22)6.5 k-2点（0.4kV侧）的相关运算 (22)第七章变电所一次设备的选择和校验 (23)7.1 10kV侧一次设备的选择校验 (24)7.1.1按工作电压选择 (24)7.1.2 隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳固度校验 (25)7.2 380V侧一次设备的选择校验 (26)7.3 高低压母线的选择 (27)第八章变电所进出线的选择和校验 (28)8.1 10kV高压进线和引入电缆的选择 (28)8.1.1 10kV高压进线的选择校验 (28)8.1.2 高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验 (28)8.2 380低压出线的选择 (29)8.2.1铸造车间 (29)8.2.2锻压车间 (30)8.2.3金工车间 (30)8.2.4 热处理车间 (31)8.2.5 电镀车间 (32)8.2.6 仓库 (32)8.2.7装配车间 (33)8.2.8机修车间 (34)8.2.9锅炉房 (34)8.2.10工具车间 ...................................................................................... 错误!未定义书签。

前言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，又便于控制、调节和测量，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经验的基础上提出的，与过去建设的常规变电所和简陋变电所有明显区别。

无论是主接线方式、设备配置及选型、总体布置还是保护方式，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特殊性，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，各参数计算，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，是根据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，结合电网的供电情况，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接影响到的产品生产及公司的发展。

1.车间供电设计的任务：车间供电设计的任务是保障电能从电源安全、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。

根据可靠性的要求，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损失或会造成社会秩序的混乱，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影响或损失不大，对供电电源工作特殊要求。

（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。

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（0.4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800MV A,该电源的走向参看工厂总平面图.4。

110KV/0.4KV降压变电所设计1基础资料1.1负荷情况本变电所为某机加企业10/0.4kV变电所电气一次部分，有4回路0.4KV出线，每回路负荷按 KW考虑，cos¢=0.8，T max=4500h，一、二级负荷各占50%。

1.2系统情况本变电所有两回路10KV进线，长度为2km,系统阻抗0.5（Sb=100MVA Ub=37kv）。

本变电所与系统的连接情况如图附1-1所示。

最大运行方式下，两台变压器均投入运行；最小运行方式下，只投入一台发电机。

1.3自然条件本变电所所在地最高温度41.7℃，最热月平均最高温度32.5，最低温度-18.6，最热月地面下0.8米处土壤平均温度25.3；。

1.4设计任务本设计只作电气初步设计，不做施工设计。

设计内容包括：（1）主变压器选择；（2）确定电气主接线方案；（3）短路电流计算；（4）主要电气设备及导线选择和校验；2，电气部分设计说明2.1主变压器的选择本变电所由两回路供电，两个电压等级，只有少量一、二级负荷，所以装设两台两相变压器即可。

0.4KV侧总负荷为P30 = ,即总负荷S30 = ；每台主变压器容量应该满足全部负荷70%的需要，并能满足全部一、二级负荷的需要，即S NT≥0.7 S30 =且故主变压器容量选为 MVA,查表，选用变压器。

2.2 电气主接线本变电所10KV有两回路进线，可采用单母线分段接线，当一段母线发生故障时，分段断路器自动切除故障段，保证正常母线不间断供电。

0.4KV出线供电如果出现故障，轻则工件损坏，重则加工机床报废，所以均采用单母线分段接线方式，主变压器10KV侧中性点经过隔离开关接地，并装设避雷器进行防雷保护。

本所设两台所用变压器，分别接在0.4KV分段母线上。

电气主接线如附图1-2所示。

2.3短路电流计算2.3.1 绘制短路等效电路图根据系统接线图，绘制短路等效电路图如图附1-3所示。

取基准容量Sb=100MVA ，基准电压Ub=37kv。

某机械厂降压变电所电气设计1. 引言本文档是关于某机械厂降压变电所电气设计的详细说明。

降压变电所是机械厂电力系统的重要组成部分，负责将高压电流转换为适用于机械设备使用的低压电流。

本文档将介绍降压变电所的电气设计要求、设计流程、主要设备及其选型等内容。

2. 设计要求2.1 电源接入方式降压变电所的电源接入方式一般分为两种：直接接入变电站和通过配电变压器接入变电站。

根据某机械厂的实际情况，选择适合的电源接入方式，确保供电的可靠性和稳定性。

2.2 降压变电设备容量根据某机械厂的用电负荷需求，确定降压变电所的设备容量。

考虑到未来的扩展需求，建议留有一定的余量，以便后续增加负荷时不需更换或增加设备。

2.3 电气设备安装布局根据厂区的实际布局和安全要求，确定降压变电所的电气设备的安装布局。

保证设备之间的合理距离，便于运行和维护。

3. 设计流程3.1 方案设计根据电源接入方式和设备容量要求，设计降压变电所的初步方案。

考虑到降压变电所的安全性和可靠性，建议采用双路供电方案，以确保在一路电源故障时仍能正常供电。

3.2 设备选型根据初步方案确定的设备容量，选择合适的降压变电设备。

要考虑设备的质量和性能，确保其稳定运行和长寿命。

3.3 系统设计根据设备选型结果，进行降压变电所的系统设计。

设计系统的电缆和配电线路，确保其满足负荷需求，并且具备合适的安全保护机制。

3.4 施工图纸根据系统设计结果，绘制降压变电所的施工图纸。

图纸应包括设备布局、电缆线路、接地系统等详细信息，以便施工人员进行准确的安装和调试。

4. 主要设备及其选型4.1 变压器降压变电所的核心设备为变压器，用于将高压电流降压为适用于机械设备使用的低压电流。

变压器的选型应考虑负载容量、绝缘等级、效率等因素。

4.2 开关柜开关柜用于控制和保护降压变电所的电路。

根据需求选择合适的开关柜，应考虑其负载容量、保护功能、操作方式等因素。

4.3 电缆和配电线路电缆和配电线路是降压变电所的输电通道，负责将电能传输到各个用电设备。