某工厂车间变电所供配电设计1

某机械厂变电所电气一次部分设计课程设计《供配电技术》课程设计报告题目：某机械厂变电所电气一次部分设计姓名：某某某某某学号：某某某某某班级：某某某某某专业：某某某某某某某某某某某某某某指导教师：某某某某某起止日期：电气与自动化工程学院《供配电技术》课程设计评分表设计题目：某机械厂变电所电气一次部分设计班级：某某某某某某学号：某某某某某某某某某姓名：某某某某某某某某项目评分比例得分平时表现30%答辩20%设计报告50%总成绩指导老师：年月日《供配电技术》课程设计任务书专业电气工程及其自动化班级（电气技术方向）一、目的和要求供配电技术课程设计是该课程理论教学之后的一个集中性实践教学环节，要求学生在学习供配电技术基本知识的基础上，通过综合应用所学知识设计一个具体任务的供配电一次系统。

通过设计进一步巩固所学过的理论知识，熟悉供配电系统的基本构成和任务，了解常用电气设备的结构、原理、性能、用途，掌握中小型变电所电气一次部分设计的步骤和要求。

了解变电所电气设计相关的国家标准、规程、规范以及电气主接线的绘制方法，学会查阅供配电设计手册、设备手册的方法，树立工程观念，培养分析和解决一般工程实际问题的能力。

二、设计内容根据给定的设计任务完成供配电系统电气一次部分的设计（设计任务附后）。

三、基本要求：（1）掌握供配电系统设计的方法、内容和步骤。

（2）根据所给定设计任务，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，完成变配电系统电气一次部分的设计任务，写出设计说明书。

（3）具备计算机绘图能力，绘出供配电系统一次系统设计图样。

（4）提交的设计报告内容充实、方案合理、图纸齐全。

撰写格式符合相关要求。

供电部门对本厂的功率因数要求为co=0.9。

（2）短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。

（3）主要电气设备选择：主要电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号等等设备的选择及校验；选用设备型号、数量，汇成设备一览表。

某工厂供配电系统设计设计工厂供配电系统设计一、设计需求分析工厂供配电系统设计的主要目的是确保工厂的电力供应能够满足设备和设施的正常运行，并具备一定的安全性和可靠性。

在设计之前，需要对工厂的用电需求进行详细的分析和调研，包括负荷容量、工作时段、负荷类型等。

同时，还需要考虑到工厂未来的扩展需求，为其留下足够的余地和灵活性。

二、供配电系统设计1.供电方式选择供电方式可以选择来自电网的直接供电，或者是通过自备发电机组供电。

根据工厂的用电需求和电网的可靠性情况，可以综合考虑选择最适合的供电方式。

2.变电站设计变电站是供配电系统的核心，负责将电网的高压电能转化为低压电能供应给工厂内部的各个设备和设施。

在变电站的设计中，需要考虑到负荷容量、电压等级、备用机组、变压器的选择等关键因素。

3.输电线路设计输电线路需要考虑到电流容量、电压降和线路损耗等因素。

同时，还需要考虑到线路的布置和绝缘等级，以确保线路的安全性和可靠性。

4.配电系统设计配电系统是将变电站的供电引入到各个设备和设施的关键环节。

在设计配电系统时，需要考虑到各个设备的负荷容量、回路的划分、线路的选择和保护装置的配置等因素。

5.接地系统设计接地系统是供配电系统中的重要组成部分，用于保护设备和人员免受电击等电气危险。

在接地系统的设计中，需要考虑到接地电阻、接地网的布置和材料的选择等因素。

6.保护装置设计保护装置是供配电系统中的重要组成部分，用于保护电气设备免受过流、短路等故障的影响。

在设计保护装置时，需要根据设备的特性和负荷情况选择合适的电流互感器、断路器和保护继电器等设备。

7.其他设备和控制系统设计除了以上核心的供配电系统，还需要考虑到其他辅助设备和控制系统的设计，如电池组、UPS电源、远程监控系统等。

这些设备和系统的设计需要与供配电系统相互配合，确保工厂的电力供应的连续性和稳定性。

三、施工和调试供配电系统设计完成后，需要进行施工和调试。

在施工过程中，要确保安全，遵守相关的规范和标准。

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)5.6 短路电流的计算 (15)5.7 电费的计算 (16)第6章变电所的设备选择与校验 (17)6.1 10KV侧设备的选择和校验 (17)6．1．1 一次设备的选择 (17)6.2 二次设备的选择 (19)6.3 10KV侧设备的选择 (19)第7章主变压器继电保护 (23)7.1 继电保护装置的概念 (23)7.2 保护作用 (23)7.3 保护装置及整定计算 (23)第8章防雷保护和接地装置的设计 (25)8.1 防雷保护 (25)8.1.1 直击雷的过电压保护 (25)8.1.2 雷电侵入波的防 (25)8.2 接地装置 (25)参考文献 (27)致 (28)附录一主接线图 (29)第1章前言工厂供电，是指工厂所需的电能的供应与分配，也称工厂配电。

科信学院课程设计说明书（2012 /2013 学年第一学期）课程名称：《企业供配电系统》课程设计题目：某车间的供配电系统设计专业班级： 09自动化4班学生姓名：学号：指导教师：王巍、王静爽高敬格等设计周数： 1周设计成绩：2013年 1月 17日目录前言。

3一、课程设计主要任务。

31.1原始数据及主要任务。

31.2技术要求。

3二、负荷计算和无功功率补偿与短路电流。

42.1负荷计算公式。

4 2.2 负荷计算。

4 2.3无功补偿计算。

62.4短路电流计算。

7三、变压器选择与确定。

8四、总结。

9五、参考文献。

101、前言我国的电力工业已居世界前列，但与发达国家相比还是有一定的差距，我们人均电量水平还很低，电力工业分布也不均匀，还不能满足国民经济发展的需要。

电力市场还未完善，管理水平、技术水平都有待提高。

为了使我国电力工业赶上世界电力技术的发展水平，丛21世纪一开始，我国就进一步加强在电网安全、稳定、经济运行、电力系统的自动化调度与管理、电力通信、网络技术、继电保护等领域开展研究，尤其注意完善电力市场，研究电力市场的技术支持系统，促进我们的电力工业不断前进。

工厂供电就是指工厂所需电能的供应和分配。

我们知道,电能是现代工业生产的主要能源和动力，工业生产应用电能和实现电气化以后,能大大增加产量,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,改善工人的劳动条件,有利于实现生产过程自动化。

但是,工厂车间的电能供应如果突然中断,则将对工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；由此可见,搞好工厂供电工作对于工业生产的正常进行和实现工业现代化,具有十分重大的意义。

工业企业生产所需电能，一般是由外部电力系统供给，经企业内各级变电所变电压后，分配到各用电设备。

工业企业变电所是企业电力供应的纽约，所处地位十分重要，所以正确计算选择各级变电站的变压器容量及其他设备是实现安全可靠供电的前提。

某电子设备制造厂变电所供配电设计1. 概述本文档旨在提供某电子设备制造厂变电所的供配电设计方案。

该电子设备制造厂是一家中型企业，为了满足其生产和运营的电力需求，需要进行合理的供配电设计。

2. 变电所基本信息- 变电所名称：某电子设备制造厂变电所- 变电所位置：具体地址- 变电所规模：（按照实际情况填写）3. 供配电设计方案3.1 供电方案根据某电子设备制造厂的电力需求，建议使用以下供电方案：- 主供电来源：（填写主要供电来源，如电网供电）- 备用供电来源：（填写备用供电来源情况，如备用发电机）3.2 变电设备选择为了实现电力的供配，需要选择合适的变电设备。

建议采用以下变电设备：- 主变压器：（填写主变压器信息）- 配电变压器：（填写配电变压器信息）3.3 配电设备布置根据变电所的布局和实际需要，建议将配电设备布置在合适的位置，以保证电力供应的效率和可靠性。

具体布置方案需要根据现场情况进行综合考虑。

3.4 供配电线路设计根据供配电的需求和布置情况，需要设计合适的供配电线路。

建议按照以下原则进行设计：- 线路布置合理，减少线路长度和线损；- 采用合适的线缆规格和材料，以满足电力传输的需求；- 设计合适的保护装置，确保线路的安全运行。

4. 安全考虑在供配电设计中，安全是非常重要的考虑因素。

建议采取以下安全措施：- 设计合适的过载保护装置，以防止电力设备过载；- 定期检测和维护供配电设备，确保其正常运行；- 制定详细的应急预案，以应对供配电故障和事故。

5. 参考标准在供配电设计中，应遵循相关的国家和行业标准，确保设计的合规性和质量。

建议参考以下标准：- （填写相关的国家和行业标准）6. 总结本文档提供了某电子设备制造厂变电所的供配电设计方案。

通过合理的供配电设计，可以满足该厂的电力需求，并确保供电安全和可靠性。

最后，提醒根据实际情况和需求进行具体设计，确保方案的可行性和有效性。

以上为简要描述，请您根据具体情况进行详细设计和编写。

[某⼯⼚变电所设计]某⼯⼚车间变电所供配电设计[某⼯⼚变电所设计]某⼯⼚车间变电所供配电设计第⼀章绪论1.1.1机械⼯⼚供电的意义和特点⼯⼚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，分配到⼯⼚车间中的每⼀个⽤电设备上。

随着⼯业电⽓⾃动化技术的发展，⼯⼚⽤电量的迅速增长，对电能的质量，供电的可靠⾏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的消耗量，⽽且也反映到⼯⼚供电的可靠性和⼯⼚的安全⽣产上，他与企业的经济效益，设备和⼈⾝安全等是密切相关的。

供电设计的任务是从⼚区以外的电⽹取得电源，并通过⼚内的变配电中⼼分配到下⼚的各个供电点。

它是⼯程建设施下的依抓，也是⽇后进⾏验收及运⾏维修的依据。

供电设计⾸先要确定供电系统并进⾏⽤电负荷计算，然后将设计的供电系统图及⽤电容量向供电部门申请。

申请⽤电容量的⼤⼩应满⾜⽣产需要，也要考虑到节省投资和节约能源，这就要求设计者对对⼯艺专业和公⽤专业⽤电负荷系数有⾜够的把握。

在设计计算中除了查找外，还必须借助于设计者在中长期积累的经验数据。

由于机械⼯⼚车间组成类型多，产品、⼯艺⽇新⽉异，对供电要求各不相同，⾮专业设计院或个体设计者⼀不了解机械⽣产⼯艺和⽣产规律，要作出好的设计，相对来说要困难些。

⽐如机加⼯车间，从设备明细表中看出⽤电电量颇⼤，⼤⼩设备⽤电量相差较⼤，⽤电特点是短时下作制的设备多，机加⼯设备辅助传动电机⼀般仅⼯作⼏秒钟，⽽停歇时间却达⼏分钟、甚⾄⼏⼩时。

在作负荷计算时对设备下作时间要了解, 并把不同的⽤电设备按组划分确定其计算功率。

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，就必须达到下列基本要求：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即连续供电的要求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省，运⾏费⽤要低，并尽可能节约电能和减少有⾊⾦属的消耗量此外，在供电⼯作中，应合理的处理局部和全局，当前和长远等关系，既要照顾全局和当前的利益，⼜要有全局观点，能顾全⼤局，适当发展。

某厂10KV供配电系统设计目录摘要 (3)1设计任务 (4)1.1设计题目 (4)1.2设计要求 (4)1.3设计依据 (4)1.3.1工厂总平面图 (4)1.3.2工厂负荷情况 (4)1.3.3供电电源情况 (5)2负荷计算和无功功率补偿 (5)2.1负荷计算 (5)2.2无功功率补偿......................................... 错误! 未定义书签。

3变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 (9)3.1年耗电量的估算 (9)3.2变电所主变压器台数的选择 (12)3.3变电所主变压器容量的选择 (12)3.4变电所主接线方案的选择 (13)4变电所高、低压线路的选择 ...................................... 错误! 未定义书签。

4.1高压线路导线的选择.................................... 错误! 未定义书签。

4.2低压线路导线的选择.................................... 错误! 未定义书签。

5电气设备的选择 (13)5.1设备的选择与校验原则 (13)5.1.1按工作电压选择 (13)5.1.2按工作电流选择 (13)_____ 5.1.3按断流能力选择 (13)隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验 (14)5.2高压侧一次设备的选择 (14)5.3低压侧一次设备的选择 (14)5.4继电保护及二次接线设计 (14)6防雷与接地装置的设置 (14)6.1直接防雷保护 (15)6.2雷电侵入波的防护 (15)6.3接地装置的设计 (15)结束语 (16)参考文献 (16)摘要:众所周知，电能是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；电能的输送的分配既简单，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。

目录第一章绪论 (1)1.1工厂供电的意义 (1)1.2设计概述 (1)1.3设计任务及设计方案 (2)第二章负荷计算及功率补偿 (4)2.1 负荷计算的内容和目的 (4)2.2负荷计算的方法 (4)2.3无功功率补偿 (8)第三章变电所一次系统设计 (12)3.1 变电所的配置 (12)3.2变压器的选择 (12)3.2.1 变压器型号选择 (12)3.2.2 变压器台数和容量的确定 (12)3.3全厂变电所主结线设计 (13)3.3.1 对变电所主结线的要求 (13)3.3.2 变电所主接线方案 (14)3.4变电所的布置和结构设计 (14)3.4.1 变电所的布置设计 (14)3.4.2 变电所的结构设计 (15)第四章电气设备选择 (20)4.1短路电流计算 (20)4.2电气设备选择 (22)第五章电力变压器继电保护设计 (23)5.1电力变压器继电保护配置 (23)5.2电力变压器继电保护原理图设计 (23)5.3电力变压器继电保护整定计算 (24)第六章厂区线路设计 (26)6.1电力线路的接线方式 (26)6.2电力线路的结构 (26)6.3导线和电缆的选择 (26)6.4厂区照明设计 (30)第七章小结 (31)附录 (32)第一章绪论1.1工厂供电的意义工厂供电，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。

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。

工厂供配电系统设计某工厂供配电系统设计一、该厂的用电情况如图所示：二、依据上图求计算负荷和无功功率补偿(设同时系数为0.9)1、计算负荷：铸造车间：动力：Kd=0.4 cosΦ=0.70 tanΦ=1.02Pc1=Kd Pe=0.4×400kw=160.00kwQc1=Pc1×tanΦ=1.02×160kw=163.20kvar照明：Kd=0.9 cosΦ=1.0 tanΦ=0Pc2=Kd Pe=0.9×8kw=7.20kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=160+7.20kw=167.20kwQc=Qc2+Qc2=163.20+0kvar=163.20kvarSc=√Pc*Pc+Qc*Qc=233.65kv.AIc=Sc/(√3*Un)= 354.99A锻压车间：动力：Kd=0.2 cosΦ=0.60 tanΦ=1.33Pc1=Kd Pe=0.2×200kw=40.00kwQc1=Pc1×tanΦ=1.33×40kw=53.20kvar 照明：Kd=0.9 cosΦ=1.0 tanΦ=0Pc2=Kd Pe=0.9×8kw=7.20kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=40+7.20kw=47.20kwQc=Qc2+Qc2=53.20+0kvar=53.20kvarSc=√Pc*Pc+Qc*Qc=71.12kv.AIc=Sc/(√3*Un)= 108.06A金工车间：动力：Kd=0.3 cosΦ=0.60 tanΦ=1.33Pc1=Kd Pe=0.3×300kw=90.00kwQc1=Pc1×tanΦ=1.33×90kw=119.70kvar照明：Kd=0.9 cosΦ=1.0 tanΦ=0Pc2=Kd Pe=0.9×8kw=7.20kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=90+7.20kw=97.20kwQc=Qc2+Qc2=119.70+0kvar=119.70kvarSc=√Pc*Pc+Qc*Qc=154.19kv.AIc=Sc/(√3*Un)= 234.27A工具车间：动力：Kd=0.3 cosΦ=0.60 tanΦ=1.33Pc1=Kd Pe=0.3×280kw=84.00kwQc1=Pc1×tanΦ=1.33×84kw=111.72kvar照明：Kd=0.9 cosΦ=1.0 tanΦ=0Pc2=Kd Pe=0.9×8kw=7.20kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=84+7.20kw=91.20kwQc=Qc2+Qc2=112+0kvar=111.72kvarSc=√Pc*Pc+Qc*Qc=144.22kv.AIc=Sc/(√3*Un)=219.12A电镀车间：动力：Kd=0.5 cosΦ=0.70 tanΦ=1.02Pc1=Kd Pe=0.5×180kw=90.00kwQc1=Pc1×tanΦ=1.02×90kw=91.80kvar照明：Kd=0.9 cosΦ=1.0 tanΦ=0Pc2=Kd Pe=0.9×8kw=7.20kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=90+7.20kw=97.20kwQc=Qc2+Qc2=92+0kvar=91.80kvarSc=√Pc*Pc+Qc*Qc=133.70kv.AIc=Sc/(√3*Un)= 203.14A热处理车间：动力：Kd=0.5 cosΦ=0.75 tanΦ=0.88Pc1=Kd Pe=0.5×150kw=75.00kwQc1=Pc1×tanΦ=0.88×75.00kw=66.00kvar照明：Kd=0.9 cosΦ=1.0 tanΦ=0Pc2=Kd Pe=0.9×8kw=7.20kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=75+7.20kw=82.20kwQc=Qc2+Qc2=66+0kvar=66.00kvarSc=√Pc*Pc+Qc*Qc=105.42kv.AIc=Sc/(√3*Un)= 160.17A机修车间：动力：Kd=0.25 cosΦ=0.60 tanΦ=1.33Pc1=Kd Pe=0.25×150kw=37.50kwQc1=Pc1×tanΦ=1.33×37.50kw=49.88kvar照明：Kd=0.9 cosΦ=1.0 tanΦ=0Pc2=Kd Pe=0.9×3kw=2.70kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=37.50+2.70kw=40.20kwQc=Qc2+Qc2=49.88+0kvar=49.88kvarSc=√Pc*Pc+Qc*Qc=64.06kv.AIc=Sc/(√3*Un)=97.34A锅炉房：动力：Kd=0.6 cosΦ=0.70 tanΦ=1.02Pc1=Kd Pe=0.6×80kw=48.00kwQc1=Pc1×tanΦ=1.02×48kw=48.96kvar照明：Kd=0.9 cosΦ=1.0 tanΦ=0Pc2=Kd Pe=0.9×3kw=2.70kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=48.00+2.70kw=50.70kwQc=Qc2+Qc2=48.96+0kvar=48.96kvarSc=√Pc*Pc+Qc*Qc=70.48kv.AIc=Sc/(√3*Un)= 107.09A仓库：动力：Kd=0.3 cosΦ=0.80 tanΦ=0.75Pc1=Kd Pe=0.3×10kw=3.00kwQc1=Pc1×tanΦ=0.75×3kw=2.25kvar照明：Kd=0.9 cosΦ=1.0 tanΦ=0Pc2=Kd Pe=0.9×2kw=1.80kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=3.00+1.80kw=4.80kwQc=Qc2+Qc2=2.25+0kvar=2.25kvarSc=√Pc*Pc+Qc*Qc=5.30kv.AIc=Sc/(√3*Un)= 8.05A计算负荷表变压器二次侧计算负荷Pc2=Kp∑Pci=0.9(167.20+47.20+97.20+91.20+97.20+82.20+40.20+50.70+4.80) =610.11kwQc2=Kq∑Qci=0.9(163.20+53.20+119.70+111.72+91.80+66.00+49.88+48.96+2.25) =636.04kvarSc2=√(Pc*Pc+Qc*Qc)=881.35kv.AIc2= Sc/(√3*Un)=1339.11A变压器损耗：△Pt=0.015Sc=13.22kw△Qt=0.06Sc=52.88kvar2、无功功率补偿由于工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9，则：二次侧的功率因数为：cosΦ=Pc2/Sc2=610.11/881.35=0.69变压所高压侧总的计算负荷：Pc1=Pc2+△Pt =610.11+13.22=623.33kwQc1=Qc2+△Qt =636.04+52.88=688.92kvarSc1=√(Pc1*Pc1+Qc1*Qc1)=929.06kvA变压所高压侧功率因数为：cosΦ1= Pc1/Sc1=0.67Qc.c′=Pc2(tanΦ1-tanΦ)=610.11×[tan(arccos0.69)-tan(arccos0.9)]=344.52kvar选择BW0.4-14-3型电容,则Qc.n=14kvarn=Qc.c′/Qc.n=344.52/14=27实际补偿容量为Qc.c=27×14=378kvar补偿后的计算负荷：变电所低压侧视在计算负荷为：Sc2′=√[Pc2^2 +(Qc2-Qc.c)^2]=√[610.11^2+(636.04-378)^2]=662.43kVA 此时变压器的功率损耗：△Pt′=0.015Sc2′=9.94kw△Qt′=0.06Sc2′=39.75kvar变电所高压侧总计算负荷：Pc1′=P c2+△Pt′=610.11+9.94=620.05kwQc1′=Qc2′+△Qt′=(636.04-378)+39.75=297.79kvarSc1′=√(Pc1′^2+Qc1′^2)=687.85kVA△ S=929.06-687.85=241.21kVA补偿后的功率因数：cosΦ1′= Pc1′/ Sc1′=620.05/687.85=0.90无功补偿情况表三、变电所主变压器台数、容量、类型的选择1、一台主变压器：S n≥(1.15～1.4)Sc则，Sn≥(1.15～1.4)×881.35=1013.55～1233.89kVA 所以可选用一台容量为1250 kVA 的变压器，型号为S9—1250/102、两台主变压器：S n=(0.6～0.7)Sc=(0.6～0.7)×881.35=528.81～616.95kVA且任一台变压器应大于全部一二级负荷∑ScⅡ=315.10kVAS n≥315.10kVA所以，可选两台容量均为630kVA的变压器，型号为S9-630/10四、变压所主接线方案设计方案一：当用一台主变压器时，采用线路—变压器组主接线，如下图示方案二：当用两台主变压器时，采用一次侧单母线，二次侧单母线分段主接线，如下图示(较安全，建议使用)供电系统图：短路计算等效电路图：取基准容量Sd=100MVA，基准电压Ud=Uav，两个电压等级的基准电压分别为Ud1=10.5kV，Ud2=0.4kV，各元件的标幺值为：系统S：X1﹡=Sd/Soc=100/600=0.17线路1WL：X2﹡=Xol×Sd/ Ud1^2=0.21×10×100/10.5^2=1.9变压器1T和2T：X3﹡=X4﹡=(Uk%/100)×(Sd/Sn)=(4.5/100)×(100/0.63)=7.14短路回路的总阻抗标幺值：Xk﹡= X1﹡+X2﹡+X3﹡∥X4﹡=0.17+1.9+7.14∥7.14=5.64K点所在电压级的基准电流：Id=Sd/(√3Ud2)=100/(√3×0.4)=144.30kAK点三相短路时短路各量Ik﹡=1/ Xk﹡=1/5.64=0.177Ik=IdIk﹡=144.30×0.177=25.59 kAi sh.K2=1.84Ik2=1.84×25.59=47.09 kA六、电费计算两部电费制是将电价分成基本电价与电度电价两部，基本电价是按照工业企业的变压器容量或最大需用量（即一月中每15分钟或30分钟平均负荷的最大值）作为计算电价的依据，由供电部门与用电部门签订合同，确定限额，每月固定收取，不以实际耗电数量为转移；电度电价，是按用电部门实际耗电度数计算的电价。

毕业论文开题报告学生姓名：马志杰学号：072039332系部：自动化专业：自动化论文题目：某工厂供配电系统的设计****:***2011年3月28日毕业论文开题报告一．论文研究目的及意义：电力资源是支持国民经济发展不可或缺的一种宝贵能源,电能的生产、传输、储存高效、洁净，它在现代工农业生产、人们日常生活及社会各个领域中已获得了广泛应用。

工业工厂供配电系统是整个工厂生产的动力源泉的命脉，它的正常运行直接影响全厂安全生产。

现代大型工厂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。

随着经济的快速发展、科技水平的不断进步，对电力的需求和要求也必然日益提高。

在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但在工厂里生产的连续性强，生产机械集中，对供电质量的要求较高。

因此对工厂的配电系统进行设计对工厂的流水线以及它的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，也会引起重大设备损坏，或引起大量产品报废，因此在工业生产中进行工厂负荷计算；确定补偿容量，确定车间变电所的型式、数量；确定车间变压器的数量、容量；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及其重要的必不可少的一个过程。

分析好工厂供电系统的的设计工作对于工厂加快发展具有十分重要的意义。

通过论文设计，加深对工厂供电的认识，能独立设计工厂的电气主接线，会选择和校验电气设备，熟悉运用电气CAD进行电气图的绘制。

参考文献：[1] 温步瀛.电力工程基础.北京：中国电力出版社,2006.[2] 刘介才.工厂供电[M].北京：机械工业出版社,2008.4[3] 段建元.工厂配电线路及变电所设计计算.北京：机械工业出版社.1982:483-498.[4] 刘增良,刘国亭.电气工程CAD.北京：中国水利水电出版社,2003.[5] 翁双全.供电工程[M].北京：机械工业出版社,2006.1[5] Prabha Kundur,Power System Control and Stability,McGraw-Hill,Inc.,New York,1994.[6] Vincent Del Toro,Electric Power Systems,Prentice-Hall,Inc.,New Jersey,1992.[7] William H.Hayt,Jack E.Kemmerly. Engineering Circuit Analysis,1993..[8] Robert ler,Power System Operation,McGraw-Hill Book Company,New York,1983.毕业论文开题报告二．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：本课题要研究或解决的问题：1.收集与本次设计相关的技术质料及大中型的工厂的在供配电上的原始资料，学习相关供配电设计标准及技术规范。

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：为了适应工厂的生产发展和设备升级，供配电系统应具备一定的可扩展性和改造性。

《供配电技术》课程设计设计题目：某厂机加车间变电所的设计班级：姓名：学号：指导：业技术学院供配电技术课程设计（4—4）任务书附录：工厂供电设计参考资料1．车间总平面图（参见设计指导书P图12-11）。

2312．负荷情况本车间为两班制，电阻炉设备属二级负荷外，其余均属三级负荷。

……本车间的负荷统计资料如表1-1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，本厂可由附近一条1OkV 的公用电源干线取得工作电源。

该干线的走向参看车间总平面图。

该干线的导线牌号为LGJ一150，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1．7s。

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80km，电缆线路总长度为25km。

4．气象资料本厂所在地区的年最高气温为38 0C，年平均气温为23 0C，年最低气温为-8 0C，年最热月平均最高气温为330C，年最热月平均气温为26 0C，年最热月地下0．8m处平均温度为25 0C。

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500m，地层以砂粘土为主，地下水位为1m。

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l8元／kVA，动力电费为0．2元／kw·h，照明电费为0．50元／kW·h。

工厂最大负荷时的功率因数不得低于0．90。

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。

目录目录 (5)第1章前言 (7)1．1 工厂供电设计的一般原则 (7)1．2 设计内容及步骤 (7)第2章负荷计算及功率补偿 (8)2．1 负荷计算的意义和目的 (8)2. 2 负荷计算的方法 (8)2. 3工厂负荷统计表： (9)2．4无功功率补偿 (3)第3章主变压器的选择 (4)3. 1 主变压器的选择原则 (4)3．2 总降变电所变压器台数和容量的确定 (4)3．3 变电所位置的选择................................................................错误！未定义书签。

河南科技大学课程设计说明书课程名称电力工程基础题目某钢管加工厂变电所供配电设计学院车辆与动力工程学院班级农电092班学生姓名周祥指导教师邓桂阳日期 2013年3月14日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电力工程课程设计任务书班级：农电092 姓名：周祥学号：设计题目：XXX钢管加工厂变电所供配电设计一、设计目的熟悉电力设计的相关规程、规定，树立可靠供电的观点，了解电力系统，电网设计的基本方法和基本内容，熟悉相关电力计算的内容，巩固已学习的课程内容，学习撰写工程设计说明书，对变电所区域设计有初步的认识。

二、设计要求（1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应项目分析，需求预测说明。

（2）通过课题设计，掌握电力系统设计的方法和设计步骤。

（3）学习按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计方法和计算结果。

（4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及实现，给出个人分析、设计以及实现。

三、设计任务（一）设计内容1．总降压变电站设计（1）负荷计算（2）主结线设计：选主变压器及高压开关等设备，确定最优方案。

（3）短路电流计算：计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。

（4）主要电气设备选择：主要电气设备选择及校验。

工厂供配电系统设计1高压供电线路设计配电室选址一、配电所的设计要求：1、供电可靠,技术先进,保证人身平安,经济合理,维修方便.2、根据工程特点,规模和开展规划,以近期为主,适当考虑开展,正确处理近期建设和原期开展的关系,进行远近结合.3、结合负荷性质,用电容量,工程特点,所址环境,地区供电条件和节约电能等因素,并征求建设单位的意见,综合考虑,合理确定设计方案.4、变配电所采用的设备和元件,应符合国家或行业的产品技术标准,并优先选用技术先进,经济适用和节能的成套设备及定型产品.5、地震根本强度为7度及以上的地区,变配电所的设计和电气设备的安装应采取必要的抗震举措.二、变配电所选址：变配电所地址选择应根据以下要求综合考虑确定：1、接近负荷中央；2、接近电源侧；3、进出线方便;4、运输设备方便;5、不应设在有剧烈震动或高温的地方；,6、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所；7、不应设在厕所,浴室或其他经常积水场所的正下方,也不宜与上述场所相贴邻；8、不应设在地势低洼和可能积水的场所；9、不应设在有爆炸危险的区域里；10、不宜设在有火灾危险区域的正上方或正下方.负荷等级的划分I一、符合以下情况之一时,应为一级负荷：1、中断供电将造成人身伤亡时.2、中断供电将在政治、经济上造成重大损失时.例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等.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.例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷.在一级负荷中,当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷,以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷,应视为特别重要的负荷.二、符合以下情况之一时,应为二级负荷：1、中断供电将在政治、经济上造成较大损失时.例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等.2、中断供电将影响重要用电单位的正常工作.例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷,以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱.③不属于一级和二级负荷者应为三级负荷.根据工厂的生产特性,并考虑中断供电对其所产生的影响情况,故将本厂的用电负荷划分为二级负荷.对接线方案的选择一、主接线方案设计原那么与要求变电所的主接线,应根据变电所在供电系统中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定,并应满足平安、可靠、灵活和经济等要求.1、平安应符合有关国家标准和技术标准的要求,能充分保证人身和设备的平安.2、可靠应满足电力负荷特别是其中一、二级负荷对供电可靠性的要求.3、灵活应能必要的各种运行方式,便于切换操作和检修,且适应负荷的发展.〔4、经济在满足上述要求的前提下,尽量使主接线简单,投资少,运行费用低,并节约电能和有色金属消耗量.二、常见主接线方案1、只装有一台主变压器的变电所主接线方案只装有一台主变压器的变电所,其高压侧一般采用无母线的接线,根据高压侧采用的开关电器不同,有三种比拟典型的主接线方案：〔1〕高压侧采用隔离开关-熔断器或户外跌开式熔断器的主接线方案；〔2〕高压侧采用负荷开关-熔断器或负荷型跌开式熔断器的主接线方案；〔3〕高压侧采用隔离开关-断路器的主接线方案.2、装有两台主变压器的变电所主接线方案[装有两台主变压器的变电所的典型主接线方案有：〔1〕高压无母线、低压单母线分段的主接线方案；〔2〕高压采用单母线、低压单母线分段的主接线方案；〔3〕上下压侧均为单母线分段的主接线方案.三、主接线方案确定1、10kV侧主接线方案的拟定由工厂负荷计算表〔见附录三〕可知,高压侧进线有一条10kV的公用电源干线,为满足工厂二级负荷的要求,又采用与附近单位连接高压联络线的方式取得备用电源,因此,变电所高压侧有两条电源进线,一条工作,一条备用,同时为保证供电的可靠性和对扩建的适应性所以10kV侧可采用单母线或单母线分段的方案.2、380V侧主接线方案的拟定由原始资料可知,工厂用电部门较多,为保证供电的可靠性和灵活性可采用单母线或单母线分段接线的方案,对电能进行聚集,使每一个用电部门都可以方便地获得电能.3、方案确定根据前面章节的计算,假设主变采用一台S11型变压器时,总进线为两路.为提升供电系统的可靠性,高压侧采用单母线分段形式,低压侧采用单母线形式, 其系统图见图lo假设主变采用两台S11型变压器时,总进线为两路,为提升供电系统的可靠性, 高压侧采用单母线分段形式,两台变压器在正常情况下分裂运行,当其中任意一台出现故障时另一台作为备用,当总进线中的任一回路出现故障时两台变压器并列运行.低压侧采用也单母线分段形式,其系统图见图2.高压母线高压母线低压母线图1采用一台主变时的系统图高压母线 高压母线图2采用两台主变时的系统图比拟工程装设一台主变的方案 装设两台主变的方案 技 术 指标供电平安性 满足要求 满足要求 供电可靠性根本满足要求满足要求供电质量由于一台主变,电压损耗略大由于两台主变并列,电压损耗 略小灵活方便性只有一台主变,灵活性不好由于有两台主变,灵活性较好扩建适应性差一些更好经电力变压器的 综合投资额按单台万元计,综合投资 为2X=万元按单台万元计,综合投资 为4X 二万元上表1是两种主接线方案的比拟,从上表可以看出,按技术指标,装设两台 主变的主接线方案优于装设一台主变的方案.从经济指标来看,装设一台主变 的方案优于装设两台主变的方案.由于集中负荷较大,已经大1250kVA,低压侧 出线回路数较多,且有一定量的二级负荷,考虑今后增容扩建的适应性,从技 术指标考虑,采用于装设两台主变的方案.配电柜选择对于配电柜选择的选择,应满足以下要求：一、高压开关柜的结构应保证工作人员的平安和便于运行、维护、检查、检 修和试验. (二、高压开关柜的结构应有足够的机械强度,以保证在操作一次设备时,二 次设备济 指 标)高压开关柜(含 计量柜)的综合 投资额按每台万元计,综合投资约为5X X 二万元6台GGTA(F)型柜综合投资约为6X X 二万元电力变压器和 高压开关柜的主变和高压开关柜的折旧和维修主变和高压开关柜的折旧和维修年运行费治理费约7万元治理费约10万元交供电部门的按800元/kYA 计,贴费为一次性供电贴 1600贴费为2X1000X=160万元费 X 万元=128万元表1不会产生永久性变形和影响性能的弹性变形.三、开关柜内必须有工作位置、试验位置、以保证手车处于以上位置时,不能随意移动.四、开关柜内手车的推进与拉出应灵活方便,不产生冲击力,相同规格的手车应具有互换性.五、沿所有开关柜整个长度延伸方向应设有专用的接地导体.六、“五防〞联锁要求：・断路器手车只能在试验或工作位置时,断路器才能进行合、分阐操作.•当接地开关处于分闸状态时,手车才能从试验或断开位置移到工作位置.・手车处于工作位置时,接地开关操作轴被锁定,接地开关不能合闸.•当断路器处于合闸状态时,丝杆被锁定,不能移动手车.・只有当接地开关合上,电缆室门才能翻开检修电缆.・断路器在工作位置,二次插头不能拨下.七、二次回路导线应有足够的截面,从而不致影响互感器准确度,应使用铜导线,其截面电流回路采用不小于2.5mm2、电压回路不小于1. 5 mn?.八、开关柜电缆室门要求做成带绞链,并与断路器联锁,满足五防功能.九、电流互感器的安装要求便于拆装和做试验.十、高压开关柜的结构必须是中置式开关柜,断路器室下部必须是一个独立小室,中间加隔板完全分开.对于原有系统,采用的是固定式开关柜,柜内继电保护主要是电磁式继电器, 操作复杂,稳定性差,制约生产因素多,属于落后产品,且防护等级已经达不到现有要求,不能满足现有生产的需要.综合比拟现有的多种配电柜,研究其各自的特点,最终采用了KYN系列开关柜,此柜采用中置式结构,节约了断路器室约50%的空间,更有利于电缆的安装,且技术含量高,容量大,结构设计合理,牢固,外型美观,平安可靠,防护等级高,维修量小等特点,还可以与微机接口, 实现配电站的自动化.2无功补偿工厂供配电系统中,功率因数的上下是衡量一个工厂电能质量的重要指标, 功率因数偏低就意味着系统中无功电源缺乏,会导致系统电压降低而造成电能损耗增加,用电效率降低,限制了供电线路的送电水平.供电部门一般要求工厂的月平均功率因素到达以上,当企业的自然总平均功率因数较低,单靠提升用电设备的自然功率达不到要求时,应采用必要的无功功率补偿设备进一步提升工厂的功率因数.本工厂中,采用电力电容器进行无功功率补偿.补偿方式有两类：一、高压集中补偿高压集中补偿是将并联电容器集中装设在高压配电所的高压母线上,这种补偿方式只能补偿高压母线前边所有线路上的无功功率,而高压母线后面的无功功率得不到补偿,这种补偿方式只适合于大中型企业.二、低压集中补偿低压集中补偿将并联电容器装设在变电所的低压母线上,一般负荷较集中的小型企业用此补偿方式比拟经济.并联电容器量.〞确实定如下公式所示：匕axJl/〔COS® — 1〕 - Jl/〔COSj〕-l < Q, < %axJl/〔COS叩一1〕 - J1/〔COS仍一I〕〔1〕公式中：Kax一总平均最大功率kW；COS% —最大使用时平均功率因数；cos^>2 , COS.一目标功率因数,取、.三、低压分散补偿低压分散补偿是将并联电容器分散地装设在各个用电负荷的附近.这种补偿范围大,不仅能减少高压线路上的无功功率同时也减少了低压线路中的无功功率, 减少了电气设备的容量和各导线的截面,降低了电能的损耗.这种方式用在负荷比拟分散,补偿容量小的企业比拟适宜.补偿容量.〞计算如下公式所示：Qcc= %〔吆% -吆/〕=*〔小内-吆.2〕= %上〔2〕%=依例一依外公式中：依例一补偿前企业自然平均功率角的正切值；依外一补偿后企业功率因数角的正切值；.一年平均有功负荷系数,一般取~；%一无功功率补偿率,kvar/kW «根据实际情况,考虑到本工厂负荷多为高压供电,故采用高压集中补偿的方式进行补偿.由于本厂配备的用电设备大多属于电动机,故需要补偿的容量比拟小,采用的是电容器自动投补的方式.3高压侧短路电流,短路容量确实定进行短路电流计算,首先要绘制计算电路图.在计算电路图上,将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来,并将各元件依次编号,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.接着,按所选择的短路计算点绘出等效电路图,并计算出电路中各主要元件的阻抗.在等效电路图上,只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来,并标明其序号和阻抗值,然后将等效电路化简.对于工厂供电系统来说, 由于将电力系统当作无限大容量电源,而且短路电路也比拟简单,因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简,求出其等效总阻抗.最后计算短路电流和短路容量.短路电流计算的方法,常用的有欧姆法〔又称有名单位制法,因其短路计算中的阻抗都采用有名单位“欧姆〞而得名〕和标幺制法〔又称相对单位制法,因其短路计算中的有关物理量采用标幺值即相对单位而得名〕.本设计采用标幺制法计算一、标幺制法计算步骤和方法1、绘计算电路图,选择短路计算点.计算电路图上应将短路计算中需计入的所以电路元件的额定参数都表示出来,并将各个元件依次编号.2、设定基准容量S,和基准电压U〞,计算短路点基准电流〃.一般设S d=100MVA,设^二上〔短路计算电压〕.短路基准电流按下式计算:「西⑶3、计算短路回路中各主要元件的阻抗标幺值.一般只计算电抗.电力系统的电抗标幺值X：旦〔4〕式中：一一电力系统出口断路器的断流容量〔单位为MVA〕.电力线路的电抗标幺值X WL = X.1 -75-⑸式中U f——线路所在电网的短路计算电压〔单位为kV〕.>电力变压器的电抗标幺值丫・,％一100 S N⑹式中：U*%——变压器的短路电压〔阻抗电压〕百分值；S jV——变压器的额定容量〔单位为kVA,计算时化为与Sd同单位〕.4、绘短路回路等效电路,并计算总阻抗.用标幺制法进行短路计算时,无论有几个短路计算点,其短路等效电路只有一个.5、计算短路电流.分别对短路计算点计算其各种短路电流：三相短路电流周期分量4⑶、短路次暂态短路电流/*⑶、短路稳态电流上⑶、短路冲击电流",⑶及短路后第一个周期的短路全电流有效值〔又称短路冲击电流有效值〕〔⑶.八3〕_ hkF在无限大容量系统中,存在以下关系:*(3)= / ⑶=/ (3)高压电路的短路冲击电流及其有效值按以下公式近似计算:图3并列运行时短路计算电路二、两台变压器并列运行计算〔由以上公式进行计算,计算过程此处略〕(8)*<3)(9) (10)低压电路的短路冲击电流及其有效值按以下公式近似计算: 6、计算短路容量(1)P-8系统(11)(3)_//(3) sh 一/(12)(3-13)500MVA (八 kl ,LGJ-150,8km10.5kV9(3) S9-1000 (4)0.4kV三、两台变压器分裂运行计算〔由以上公式进行计算,计算过程此处略〕四、短路电流计算结果短路电流计算结果见表1、表2：短路计算点三相短路电流/kA三相短路容量/MVA (1 k/ ,(3)y (3 )K1—K217 K317列运行时短路电流计算结果短路计算点三相短路电流/kA三相短路容量/MVA • ••/ < ' >1 k/(3)/( 3) 0D* y (3 )4 k电气设备短路情况进行校验,就是要按最大可能的短路故障〔通常为三相短路故障〕时的动,热稳定度进行校验.但熔断器和有熔断保护的电器和导体〔如电压互感器等〕,以及架空线路,一般不必考虑动稳定度,热稳定度的校验,对电缆,也不必进行动稳定度的校验.在供配电系统中尽管各种电气设备的作用不一样,但选择的要求和条件有诸多是相同的.为保证设备平安,可靠的运行,各种设备均应按正常工作条件下的额定电压和额定电流选择,并按短路故障条件校验其动稳定度和热稳定度.一次设备选择与校验的条件为了保证一次设备平安可靠地运行,必须按以下条件选择和校验：一、按正常工作条件,包括电压、电流、频率、开断电流等选择.二、按短路条件,包括动稳定和热稳定来校验.三、考虑电气设备运行的环境条件和温度、湿度、海拔以及有无防尘、防腐、防火、防爆等要求.按正常工作条件选择一、按工作电压选择设备的额定电压U M不应小于所在线路的额定电压U,、,,即二、按工作电流选择设备的额定电流几不应小于所在电路的计算电流Ao,即1&之仆〔15〕三、按断流水平选择设备的额定开断电流I 〞,或断流容量S 〞不应小于设备分断瞬间的短路电流 有效值I4或短路容量即晨之"〔16〕或S 仇NSg〔17〕按短路条件校验短路条件校验,就是校验电器和导体在短路时的动稳定和热稳定. 一、隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验1、动稳定校验条件小？端〔18〕或〔19〕开关的极限通过电流〔动稳定电流〕峰值和有效值〔单位为UJU N(14):'max 、/max瑶〕、一—开关所在处的三相短路冲击电流瞬时值和有效值〔单位为2、热稳定校验条件式中：L——开关的热稳定电流有效值〔单位为kA〕；</——开关的热稳定试验时间〔单位为S〕；一一开关所在处的三相短路稳态电流〔单位为kA〕；短路发热假想时间〔单位为S〕o二、电流互感器的短路稳定度校验1、动稳定校验条件式中：一一电流互感器的动稳定电流〔单位为kA〕；K ex——电流互感器的动稳定倍数〔对/垃〕；电流互感器的额定一次电流〔单位为A〕.2、热稳定校验条件(23)KJ\N > P 产、/ 〔24〕式中：I,——电流互感器的热稳定电流〔单位为kA〕；S/——电流互感器的热稳定试验时间,一般取1S；K,——电流互感器的热稳定倍数〔对/.〕.上下压母线的选择根据最大负荷计算高压母线上的最大电流为///max=115. 5A,低压母线上的最大电流/“max=3039A.根据计算电流和?GB50053—94 10kV及以下变电所设计规范?中的规定,高压母线选择TMY-3X〔60X6〕型母线,相母线尺寸均为60mmX 6mm,其载流量为2240A；低压母线选择TMY-3义〔80X 10〕+ 60X6型母线,即相母线尺寸为80mmX 10mm,中性母线尺寸为60mmX6nun,其载流量为3232A.高压侧断路器的选择与校验 .对于高压侧断路器,以前使用的是II型少油断路器.经过多年的使用发现, 10kV 少油断路器运行中存在检修次数频繁、检修工作量大,渗漏问题较难处理问题,在一定的条件下会产生高压可燃的气体,乃至发生爆炸,所以在电力开展过种中,这种断路器越来越不能满足社会开展的需要.由于放置在室内,且其开断水平较大,故使用真空断路器.研究发现,真空断路器与少油断路器相比拟有着明显的优势：一、真空断路器维护简单,无爆炸危险,无污染,噪音低,检修费用低,故障率低.二、灭弧室开断后介质恢复快,不需要冷却和更换,熄弧水平底,无损耗, 触头压力小.三、开断电流大,主回路接触电阻小,并适合于频繁操作等比拟苛刻的工作条件.四、真空断路器使用寿命长,一般可达20年左右,可靠性高.相比各种真空断路器,VS1的机械传动设计的比拟好,可靠性高,选择型号为VS1T2的真空断路器,且与配电柜为成套产品.对于高压侧断路器的校验,只需其开断水平大于短路电流即可.由于其为成套产品,查产品样本,断路器的选择均满足要求.而断路器的速断保护、过电流保护、零序保护、高温报警等,均与二次回路有关.互感器的选择与校验互感器是电流互感器和电压互感器的统称.他们实质上是一种特殊的变压器, 可称为仪用变压器或测量互感器.互感器是根据变压器的变压,变流原理将一次电量〔电压,电流〕转变成同类型的二次电量的电器,该二次电量可作为二次回路中测量仪表,保护继电器等设备的电源或信号源.因此,他们在供配电系统中具有重要的作用,其主要功能为:变换功能：将一次回路的大电压和大电流变换成适合仪表,继电器工作的小电压和小电流.隔离和保护功能：互感器作为一,二次电路之间的中间元件,不仅使仪表, 继电器等二次设备与一次主电路隔离,提升了电路工作的平安性和可靠性,而且有利于人身平安.扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围：由于互感器的二次侧的电流或电压额定值统一规定为5A (1A)及100V,通过改变互感器的变比,可以反映任意大小的主电路电压和电流值,而且便于二次设备制造规格统一和批量生产.一、电流互感器的选择与校验1、电流互感器的选择电流互感器应能做到系统正常时长期运行,并取得准确等度级要求的电流传变值.同时尚应能承受短时短路电流的作用.(1)满足工作电压要求,即：%=U NUm N U w式中：4.为电流互感器最高工作电压；为电流互感器最装设处的最高工作电压；%U,为电流互感器额定电压；U〞为系统的标称电压.(2)满足工作电流要求应对一,二次侧分别考虑.1〕一次侧额定电流乙:心之4式中,为线路计算短路电流.2〕二次额定电流/“：j=5A〕3〕准确度等级电流互感器的准确度与一次侧电流大小和二次侧负荷大小有关.2、电流互感器的校验因线路短路时,短路电流会流过电流互感器的一次绕组,所以应做动,热稳定校验.以高压侧任一电流互感器为例：查出其动稳定倍数为215,热稳定倍数为120〔1〕动稳定性校验由公式：、历K/WX IO-3 2骁〔25〕计算：四k,\N X 1.7 =金x215xlOOxlO_3 = 30.4M>Z A/I = 30.3M 满足动稳定要求.式中为电流互感器的动稳定倍数〔对/小〕；〔2〕热稳定性校验由公式:元小=120 x 100 x 10-3 = 12M> Z J 3) • INI K 满足热稳定要求.式中：K,为电流互感器的热稳定倍数〔对小〕；,为电流互感器的热稳定试验时间,一般取1s .为短度发热假想时间,高速断路器取.可知,电流互感器的选择满足要求.其他电流互感器的选择类似.二、电压互感器的选择1、对一次侧电压要求：U.=U N34式中：为电压互感器最高工作电压；为电压互感器装设处的最高工作电压U 〞为电压互感器额定电压S ,v 为系统的标称电压2、二次侧电压U,2：电压互感器二次侧额定电压应满足仪表额定电压为100V 的要求.计算: (26)K/N N 严-= 11.72xV0J =3.71M此题采用完全星型接法.此题中用在高压侧的电压互感器,考虑以上条件,选择型号均为JDZT010/KV的电压互感器.避雷器的选择避雷器是一种能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量,保护电工设备免受瞬时过电压危害,又能截断续流,不致引起系统接地短路的电器装置.避雷器通常接于带电导线与地之间,与被保护设备并联.当过电压值到达规定的动作电压时,避雷器立即动作,流过电荷,限制过电压幅值,保护设备绝缘；电压值正常后,避雷器又迅速恢复原状,以保证系统正常供电.避雷器有管式和阀式两大类.阀式避雷器分为碳化硅避雷器和金属氧化物避雷器〔又称氧化锌避雷器〕.管式避雷器主要用于变电所、发电厂的进线保护和线路绝缘弱点的保护.碳化硅避雷器广泛应用于交、直流系统,保护发电、变电设备的绝缘.氧化锌避雷器由于保护性能优于碳化硅避雷器,正在逐步取代后者, 广泛应用于交、直流系统,保护发电、变电设备的绝缘,尤其适用于中性点有效接地的110千伏及以上电网.这里,我们选用ZnO避雷器,是由于：氧化锌阀片具有很理想的非线性伏安特性.普通的阀型避雷器的阀片是金刚砂SiC,试验中发现ZnO、SiC电阻阀片在10KA电流下的残压相同,但在额定电压下ZnO对应的电流一般在10-5A以下, 可近似的认为其续流为零,而SiC的续流却是100A左右.也就是说在工作电压下,氧化锌阀片实际上相当一绝缘体.。

某工厂10kV车间变电所电气部分设计摘要本设计的题目为“某工厂10kV车间变电所电气部分设计”。

设计的主要内容包括：10/0.4kV变电所主变压器选择；变电所电气主接线设计；短路电流计算；负荷计算；无功功率补偿；电气设备选择（母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器和补偿电容器）；配电装置设计；继电保护规划设计；防雷保护设计等。

其中还对变电所的主接线通过CAD制图直观的展现出来。

本次设计的内容紧密结合实际，通过查找大量相关资料，设计出符合当前要求的变电所。

本变电所对低压侧负荷的统计计算采用需要系数法；为减少无功损耗，提高电能的利用率，本设计进行了无功功率补偿设计，使功率因数从0.74提高到0.96；短路电流的计算包括短路点的选择及其具体数值计算；而电气设备选择采用了按额定电流选择，按短路电流计算的结果进行校验的方法；继电保护设计主要是对变压器进行电流速断保护和过电流保护的设计计算；配电装置采用成套配电装置；本变电所采用避雷针防直击雷保护。

关键词：短路电流计算，继电保护，接地装置，变压器目录前言 (II)第1章任务说明 (IV)1.1 设计要求 (IV)1.2 负荷情况 (IV)1.3 供电电源情况 (V)1.4 气象、地质水文资料 (V)第2章机加工车间的负荷计算 (VI)2.1 负荷计算 (VI)2.2 无功功率补偿 (VIII)第3章工厂变电所的设备选择及主接线设计 (IX)3.1 总降压变电所位置的选择 (IX)3.2 变压器台数及容量的选择 (X)3.3 变电所主结线的选择 (XI)3.3.1 变电所主接线的选择原则 (XI)3.3.2 变电所主接线方案的选择 (XI)第4章工厂供、配电系统短路电流计算 ......................................................................................... X II4.1 短路电流计算的目的及方法.............................................................................................. X II4.2 短路电流计算 .................................................................................................................... X II4.2.1 绘制计算电路图 (XIII)4.2.2 确定基准值 (XIII)4.2.3 计算短路电路中各主要元件的电抗标幺值 (XIII)4.2.4 k-1故障点的短路电流计算 (XIV)4.2.5 k-2故障点的短路电流计算 ................................................................................... X V 第5章变电所一次设备的选择校验................................................................................................. X V5.1 变电所高压一次设备的介绍.............................................................................................. X V5.2 一次设备的选择与校验的条件和项目 (XVI)5.3 变电所10kV侧一次设备的选择 ................................................................................... X VIII5.4 变电所380V低压一次设备的选择 (XIX)5.5 高压母线的选择 (XXI)第6章变电所进出线与邻近单位联络线的选择 (XXI)6.1 导线和电缆截面选择时满足的条件 (XXI)6.2 10kV高压进线的选择校验 (XXII)6.2.1 10kV高压进线与邻近单位联络线的选择 (XXII)6.2.2 由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择 (XXII)6.3 380V低压出线的选择 (XXII)6.4 作为备用电源的高压联络线的选择校验 (XXV)第7章变电所二次回路方案的选择............................................................................................. X XVI7.1 高压断路器的操动机构控制与信号回路....................................................................... X XVI7.2 变电所的电能计量回路 ................................................................................................. X XVI7.3 变电所的测量和绝缘监察回路 (XXVII)7.3.1 变电所高压侧测量和绝缘监察回路 (XXVII)7.3.2 变电所低压侧测量和绝缘监察回路 (XXVII)7.4 变电所的保护设备 (XXVIII)7.4.1 对继电保护装置的基本要求 (XXVIII)7.4.2 主变压器的继电保护装置 (XXVIII)7.4.3 作为备用电源的高压联络线的极点保护装置 (XXX)7.4.3 变电所低压侧的保护装置................................................................................. X XXI 第8章变电所的防雷保护与接地装置的设计.............................................................................. X XXI8.1变电所的防雷保护 ......................................................................................................... X XXI8.1.1 直击雷防护 ....................................................................................................... X XXI8.1.2 雷电侵入波的防护............................................................................................ X XXI8.2 变电所公共接地装置的设计.......................................................................................... X XXI8.2.1 接地与接地装置................................................................................................ X XXI8.2.2 确定公共接地装置的垂直接地钢管和连接扁钢 (XXXII)前言变电所是电力系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换和分配电能的作用。

工厂供配电系统设计工厂供配电系统设计的重要性和目的。

工厂供配电系统设计是确保工厂设备和电力供应的安全和可靠运行的关键要素。

一个良好设计的供配电系统能够提供足够的电力，并且能够在需要时可靠地将电力分配到各个设备上。

一个稳定可靠的供配电系统能够避免生产中断和设备损坏，从而提高工厂的生产效率和运行成本效益。

此外，在工厂供配电系统设计中，安全性也必须得到重视。

合理的设计可以降低电气事故的风险，保护工作人员的安全和健康。

因此，工厂供配电系统设计是一个至关重要且需要认真对待的工作。

在设计过程中需要综合考虑工厂的需求、电力负荷、供电方式等因素，以确保系统的可靠性和安全性。

本文旨在阐述设计工厂供电系统时应遵循的原则，包括电力需求计算、设备选型、电缆敷设等方面的考虑。

1.电力需求计算在设计工厂供电系统时，首先要进行准确的电力需求计算。

这包括确定工厂的总用电负荷以及各个设备和系统的功率需求。

基于这些数据，可以确定所需的变压器容量、主配电柜容量以及购买适当的电力设备。

2.设备选型选用合适的电力设备对于工厂供电系统的安全和可靠运行至关重要。

在设备选型过程中，应考虑以下因素：设备的负荷容量和稳定性，以满足工厂的实际电力需求；设备的节能性能，以优化能源利用和降低能耗；设备的可靠性和耐久性，确保系统长期稳定运行；设备的维修与替换成本，以提高系统的可维护性和可管理性。

3.电缆敷设电缆敷设是工厂供电系统设计中不可忽视的部分。

在进行电缆敷设时，应注意以下几点：根据电力需求和设备布局，合理规划电缆的走向和敷设路径；使用符合国家标准和规范的优质电缆，以确保电力传输的安全和可靠；采用合适的敷设方法和保护措施，避免电缆在使用过程中出现损坏或故障；进行电缆的标识和管理，方便后续的检修和维护工作。

通过遵循上述原则，可以设计出满足工厂实际需求的供电系统，保证工厂的电力供应安全可靠，并提高系统的运行效率和维护便利性。

本文将介绍工厂供配电系统的设计方案，包括主变电站、配电室、低压配电盘等的布置和连接方式。

目录第一章设计任务 (2)第二章负荷计算及其无功补偿 (6)2.1负荷计算 (6)2.2无功功率补偿 (11)第三章变压所位置与形式的选择 (12)3.1变压所所址的选择原则 (12)3.2工厂负荷中心的确定 (13)第四章变电所主变压器及主接线方案的选择 (15)4.1变电所主变压器的选择 (15)4.2变电所主接线方案的选择 (16)4.3主接线方案的技术经济比较 (19)第五章短路电流的计算 (21)5.1短路电流计算电路 (21)5.2确定短路计算基准值 (21)5.3计算供电系统中各主要元件的电抗标幺值 (22)5.4 k-1点（10.5kV侧）的计算 (22)5.5 k-2点（0.4kV侧）的相关计算 (23)第六章变电所一次设备的选择校验 (24)6.1电气设备选择的一般原则 (24)6.2 10kV侧一次设备的选择校验 (24)6.3 380V侧一次设备的选择校验 (27)6.4 高低压母线的选择 (28)第七章变压所进出线与邻近单位联络线的选择 (29)7.1 概述 (29)7.2 10kV高压进线和引入电缆的选择 (29)7.3 380低压出线的选择 (31)第八章变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定 (36)8.1变电所二次回路方案的选择 (36)8.2变电所继电保护装置 (40)8.3装设电流速断保护 (41)8.4备用电源的高压联络线的继电保护装置 (43)8.5变电所低压侧的保护装置 (44)8.6其他保护 (44)第九章变电所防雷与接地装置的设计 (45)9.1变电所的防雷保护 (45)9.2变电所公共接地装置的设计 (46)第一章设计任务一设计要求按照国家标准GB50052-95《供配电系统设计规范》、GB50053-94《10KV 及以下变电所设计规范》及GB50054-95《低压配电设计规范》等规范，进行工厂供电设计。

做到“安全、可靠、优质、经济”的基本要求。