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某冶金机械制造厂总降压变电所及配电系统密级：科学技术学院NANCHANG UNIVERSITY COLLEGE OFSCIENCE AND TECHNOLOGY学士学位论文THESIS OF BACHELOR（2008 —2012 年）题目某冶金机械制造厂总降压变电所及配电系统设计学科部：信息学科部专业：电气工程自动化班级：电气081班学号：7022808044学生姓名：祁成龙指导教师：许仙明起讫日期：2011.11.08—2012.5.28目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 工厂供电的意义和要求 (1)1.2 工厂供电设计的一般原则 (1)第二章设计任务及原始资料 (4)2.1 设计任务 (4)2.2 原始资料 (4)第三章负荷计算及无功功率补偿 (6)3．1负荷计算 (6)3.1.1 负荷计算的意义 (6)3.1.2 按需要系数法确定计算负荷 63.2 无功功率补偿 (8)第四章主变压器的选择与主接线方案的设计114.1 主变压器的选择 (11)4.1.1 35kV/6kV变压器的选择 (11)4.1.2 6kV/380V变压器的选择 (11)4.2 工厂主接线方案的比较 (11)4.2.1 工厂总降压变电所高压侧主接线方式比较 (11)4.2.2 工厂总降压变电所低压侧主接线方式比较 (12)4.3 总降压变电所电气主接线设计 (12)4.4 高低压配电柜选择 (13)第五章短路电流计算 (14)5.1 三相短路电流计算的目的 (14)5.2 短路电流计算 (14)第六章电气设备的选型及校验 (16)6.1 电气设备选择与校验的条件与项目166.2 设备选择 (16)6.2.1 断路器的选择 (16)6.2.2 隔离开关的选择 (17)6.2.3 高压熔断器选择 (19)6.2.4 电压互感器的选择 (20)6.2.5 电流互感器的选择 (20)6.3 母线与各电压等级出线选择 (22)6.3.1 6kV母线的选择 (22)6.3.2 选择35kV线路导线 (23)6.3.3 6kV出线的选择 (24)第七章继电保护选择 (30)7.1 35kV侧电压互感器二次回路方案与继电保护的整定 (30)7.1.1 35kV主变压器保护 (30)7.1.2 6kV变压器保护 (31)7.1.3 6kV母线保护 (31)7.1.4 6kV出线保护 (31)第八章防雷保护和接地装置的设计 (32)8.1防雷保护 (32)8.1.1架空线路的防雷措施 (32)8.1.2 变配电所的防雷措施 (32)8.2接地装置 (32)8.2.1确定此配电所公共接地装置. 32 结论 (33)参考文献（References） (34)致谢 (35)附录A (36)附录B (46)附录C (49)某冶金机械制造厂总降压变电所及配电系统设计专业：电气工程及其自动化学号：7022808044 姓名：祁成龙指导老师：许仙明摘要:厂总降压变电所是工厂供配电的重要组成部分，它直接影响整个工厂供电的可靠运行，同时它又是联系发电厂和用户的中间环节，起着变换、接受和分配电能的作用。
某电机修造厂全厂总降压变电所及配电系统设计一、生产任务及车间组成1．本厂产品及生产规模本厂主要承担全国冶金工业系统矿山、冶炼和轧钢设备的配件生产，即以生产铸造、锻造、铆焊、毛坯件为主体，生产规模为：铸钢件1万吨、铸铁件3千吨、锻件1千吨、铆焊件2千5百吨。
2．本厂车间组成<1）铸钢车间；<2）铸铁车间；<3）锻造车间；<4）铆焊车间；<5）木型圈车间及木型库；<6）机修车间；<7）砂库；<8）制材场；<9）空压站；<10）锅炉房；<11）综合楼；<12）水塔；<13）水泵房及污水提升站等。
二、设计依据1．厂区平面布置图(略>2．全厂各车间负荷计算表如下：各车间380伏负荷说明：No.1变电所和No.2变电所设置两台变压器外，其余设置一台变压器。
3．供用电协议工厂与电业部门所签订的供用电协议主要内容如下：<1）工厂电源从电业部门某220/35千伏变电所，用35千伏双回架空线路引入本厂，其中一个为工作电源，一个作为备用电源，该变电所距离工厂东侧4.5km处。
<2）供电系统短路技术数据如下：区域变电所35kV母线短路数据如下：系统最大运行方式：Sdmax ＝200MVA；系统最小运行方式：Sdmin＝175MVA<3）电部门对本厂提出的技术要求①区域变电所35kV配出线路定时限过电流保护装置的整定时间为2秒，工厂总降不应大于1.5秒。
②该厂的总平均功率因数值应在0.9以上。
③在企业总降压变电所高压侧进行计量。
三、设计范围与任务1．负荷计算<必做）全厂总降变电所负荷计算，是在车间负荷计算基础上进行的，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，表达设计成果。
2．总降变电所位置和各个变压器台数以及容量的选择<必做）考虑电源进线方向，综合考虑设置各个变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建备用的需要，确定主变台数容量。
某冶金机械厂总降压变电所及配电系统设计某冶金机械厂总降压变电所及配电系统设计随着现代经济的快速发展，工业领域电力需求日益增长。
电力系统的安全稳定运行对于保障工业生产的持续发展至关重要。
本文将介绍某冶金机械厂总降压变电所及配电系统的设计方案，以期为同类型企业提供一些借鉴。
一、设计概述该项目占地面积为3000平方米，建筑面积为1600平方米，总投资约为2500万元人民币，设计容量为20kV/400V、12MVA。
总降压变电所主要由变配电设备、辅助系统及建筑物构成，其中变配电系统包括高压侧20kV断路器、隔离开关、自动重合闸及电抗器，低压侧400V主配电室、分配室及电缆沟（槽）等设备。
辅助系统包括照明、防雷接地、消防、通信、监控等系统。
建筑物分三层，地下一层为电缆室、UPS室，地上二层为主配电室、分配室、电缆室，顶层为办公及商务会议用房。
二、设计特点1、安全可靠：采用双进双出的供电方式，每条进线均设有独立的开关及自动重合闸装置，避免因故障单进单出产生大面积停电。
利用网络化试验系统对设备进行全面的监控、诊断及报警，确保设备在最佳状态下运行。
2、节能环保：在低压配电室的设计中采用了无功补偿及变频技术，降低了设备的耗能，提高了系统的电能利用率。
利用太阳能发电设备对建筑物进行照明，减少了能源的浪费和污染。
3、易于维护：针对设备故障及维护需求，建议在设计中考虑到设备的维护和保养需求，尽量采用普遍可替换、易于调试、维护性强的设备，以降低维修成本及停机损失。
三、存在的问题及解决方案本项目设计过程中面临的主要问题包括配电系统的通信网络建设需要考虑通讯协议的统一。
针对该问题，我们提出了以下的解决方案：1、统一通信协议：支持TCP/IP协议的电力智能低压配电系统，通过多通讯介质（例如UDP、XML、SNMP、Modbus）与各配电设备进行通信，实现了设备故障预警、设备运行状态监测及远程控制等功能，优化了电力系统的运行效率和使用效果。
某电机修造厂全厂总降压变电所及配电系统设计一、生产任务及车间组成1．本厂产品及生产规模本厂主要承担全国冶金工业系统矿山、冶炼和轧钢设备的配件生产，即以生产铸造、锻造、铆焊、毛坯件为主体，生产规模为：铸钢件1万吨、铸铁件3千吨、锻件1千吨、铆焊件2千5百吨。
2．本厂车间组成（1）铸钢车间；（2）铸铁车间；（3）锻造车间；（4）铆焊车间；（5）木型圈车间及木型库；（6）机修车间；（7）砂库；（8）制材场；（9）空压站；（10）锅炉房；（11）综合楼；（12）水塔；（13）水泵房及污水提升站等。
二、设计依据1．厂区平面布置图(略)2．全厂各车间负荷计算表如下：各车间380伏负荷说明：No.1变电所和No.2变电所设置两台变压器外，其余设置一台变压器。
3．供用电协议工厂与电业部门所签订的供用电协议主要内容如下：（1）工厂电源从电业部门某220/35千伏变电所，用35千伏双回架空线路引入本厂，其中一个为工作电源，一个作为备用电源，该变电所距离工厂东侧4.5km处。
（2）供电系统短路技术数据如下：区域变电所35kV母线短路数据如下：系统最大运行方式：S dmax＝200MVA；系统最小运行方式：S dmin＝175MVA（3）电部门对本厂提出的技术要求①区域变电所35kV配出线路定时限过电流保护装置的整定时间为2秒，工厂总降不应大于1.5秒。
②该厂的总平均功率因数值应在0.9以上。
③在企业总降压变电所高压侧进行计量。
三、设计范围与任务1．负荷计算（必做）全厂总降变电所负荷计算，是在车间负荷计算基础上进行的，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，表达设计成果。
2．总降变电所位置和各个变压器台数以及容量的选择（必做）考虑电源进线方向，综合考虑设置各个变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建备用的需要，确定主变台数容量。
3．厂总降压变电所主接线设计（必做）根据变电所配电回路数，负荷要求可靠性级别的计算负荷值，确定高低压侧的接线形式。
工厂供电课程设计某冶金机械修造厂总降压变电所及高压配电系统设计说明书某冶金机械修造厂总降压变电所及高压配电系统摘要工业企业供电，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的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量，它的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，又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。
从而搞好工业企业供电工作对于整个工业生产发展，实现工业现代化具有十分重要的意义。
工厂供电设计是整个工厂设计的重要组成部分，工厂供电设计的质量影响到工厂的和生产及其发展，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。
本设计是对冶金机械厂总降压变电所及高压配电系统设计，本设计的理论基础是《供电技术》，并通过太原重型机械厂供电系统的实地参观学习，收集各种数据，按照国家标准《工业与民用供电配电系统设计规范》，并且遵循着：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的理念，合理选择设计方案。
从节约资源的角度出发“以铝代铜”在本次设计中也得到充分体现。
关键词供电技术；配电线路；变电所；继电保护；出线保护Metallurgical Machinery General Factory built in a step-down substation and high voltage distribution systemAbstractIndustrial enterprises in power, means power plants needed to supply and distri bution. As we all know, electricity is the main energy of modern industrial producti on and power. Power is easy to convert from other forms of energy from, and easy conversion to other forms of energy, its transmission and distribution is simple and economic, and easy to control, regulation and measurement, but also conducive to the production process automation, therefore, power in modern industrial production and life of the entire national economy is extensively used. Industrial enterprises to improve power supply work for the entire development of industrial production, mo dernization of industrial importance. Power plant design is the important part of pla nt design, plant design quality of power supply to the plant and affect the producti on and development, as in power plant staff, it is necessary to understand and mast er the power plant design knowledge in order to meet the design requirements.This design is a total step-down substation Metallurgical Machinery Plant and t he power distribution system design, the design theory is based on "technical power" and power supply system by Taiyuan Heavy Machinery Field visit and study a variety of data collection , according to national standards "of industr ial and civil design of power distribution system," and follows: starting from a global, integrated, in accordance with the load of the nature of electricity capacity, engineering features and the concept of regional power supply conditions, selecting design . From the perspective of saving resources "to Al on behalf of the co pper," in this design has also been fully realized.Key Words:power supply technology; distribution line; substation; protection; outlet protection。
冶金机械修造厂总降压变电所及高压配电系统设计概述设计概述：1.设计目标该系统的设计目标是确保冶金机械修造厂电力供应稳定可靠。
同时，设计要满足安全、经济、节能等要求，减少设备故障和电力损耗，提高生产效率。
2.设计原则设计过程中要遵循以下原则：（1）确保电力供应的连续性，减少停电时间；（2）提高电力传输的效率，降低线路损耗；（3）优化系统的配置，提高系统的可靠性；（4）合理选用设备，确保设备的安全运行；（5）考虑系统的容量和扩展性，满足今后的生产扩建需求。
3.系统拓扑结构总降压变电所及高压配电系统的拓扑结构是由电源变压器、高压配电柜、低压配电柜等组成的。
4.电源变压器选用适当容量的电源变压器，将进线电压调整至适合厂区生产设备的电压。
5.变电柜和配电柜为了提高系统的可靠性和安全性，变电柜和配电柜采用双进线设计，可以提供备用电源和实现智能切换。
6.高压配电系统高压配电系统主要负责将变压器输出的电能输送至各个生产设备。
在设计过程中，需要考虑电缆的选择、敷设方式和保护装置等因素，确保高压电力传输的安全可靠。
7.低压配电系统低压配电系统主要负责将高压电能转换为适合生产设备使用的低电压。
在设计过程中，需要考虑低压配电设备的选用、安装位置和回路划分等因素，确保低压电力供应稳定可靠。
8.系统保护与监控为了确保系统的安全运行，总降压变电所及高压配电系统需要配备相应的保护装置和监控系统。
保护装置可以对电流、电压、温度等参数进行监测和控制，及时发现并处理电力故障。
监控系统可以对系统运行状态进行实时监测，提醒操作人员采取相应措施。
总结：冶金机械修造厂总降压变电所及高压配电系统设计是为了确保电力供应稳定可靠。
本文对该系统的设计概述进行了详细阐述，包括设计目标、设计原则、系统拓扑结构、变电柜和配电柜、高压配电系统、低压配电系统以及系统保护与监控等方面。
通过合理的设计，能够提高电力供应的可靠性和安全性，减少故障和损耗，提高生产效率。
某冶金机械修造厂总降压变电所及配电系统设计简介本文将详细介绍某冶金机械修造厂总降压变电所及配电系统的设计方案和具体实施情况。
该项目的目的是为了确保工厂的电力稳定和安全供应，以及能够满足设备的电力需求。
设计原则1.安全可靠：确保设备的安全运行，并避免事故风险。
2.高效节能：优化电力使用和分配，减少能源浪费。
3.易于维护：为维护人员提供便利条件，使得设备保养更加方便和快捷。
4.先进技术：采用最新的电气技术和设备，确保系统的持续稳定性和可靠性。
设计方案总降压变电所设计总降压变电所主要负责实现变电站的降压作用，并将电能分配到各个线路上。
在设计中，我们参考了国内外先进的电力技术，选择了以下设备：1.12kV GIS装置：采用三联组结构，具有更小的占地面积和更优异的运行性能。
2.12kV/0.4kV变压器：采用干式变压器，具有高可靠性和不易启动火灾等特点。
3.12kV开关柜：采用智能型开关柜，可实现远程控制和监控。
配电系统设计配电系统是指将电力分配到各个设备和线路上的系统，为保证电力的质量和可靠性，我们采用以下方案：1.线路的布置：通过地下管道穿越，尽量减少地面架空线路，减少电力损耗，降低供电的成本。
2.线路的保护：为避免过流、过电压和短路等问题，对每一条线路都设置了完备的保护措施，例如过流保护和欠压保护等。
3.电力监控系统：采用智能型电力监控系统，可实现远程数据采集和运行状态监测，及时发现和处理设备问题。
实施情况目前，该方案已经采用并实施成功。
总降压变电所和配电系统的建设，使得整个工厂的电力系统更加稳定和可靠，工作效率也有了明显的提升。
同时，我们也一直在跟踪和检测系统的运行情况，对问题进行及时发现和处理，确保系统的持续稳定性和安全性。
本文详细介绍了某冶金机械修造厂总降压变电所和配电系统的设计方案和实施情况。
通过优化电力的分配和使用，这个方案有效地提高了工厂的电力可靠性和使用效率，使得工作效率和生产效益都得到了很好的提升。
某冶金机械修造厂总降压变电所及配电系统设计本科毕业设计说明书某冶金机械修造厂总降压变电所及配电系统设计THE DESIGN OF METALLURGICAL MACHINERY REPAIR YARD, STEP-DOWN SUBSTATION AND DISTRIBUTIONSYSTEM学院〔部〕：电气与信息工程学院专业班级：电气08-5 班学生姓名：周波指导教师：李红月讲师2021年6月1日某冶金机械修造厂总降压变电所及配电系统设计摘要本文详细介绍了某煤矿地面35kV变电所的设计。
文中对该变电所的负荷运算与变压器的选择、供电系统的拟定与短路运算、变电所电器设备的选择、继电爱护方案的拟定与整定以及变电所的防雷与接地皆有详细的说明。
专门对主接线的选择,变压器的选择,还有一些电气设备如断路器、电流互感器、电压互感器等的选择和校验作了详细的说明和分析。
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。
设计中除采纳了一些固定方式的爱护和常规爱护，通过电力监控综合自动化系统，能够使变电站内值班人员或调度中心的人员及时把握变电所的运行情形，直截了当对设备进行操作，及时了解故障情形，并迅速进行处理，达到供电系统的治理科学化、规范化、同时还能够做到与其他自动化系统互换数据，充分发挥整体优势，进行全系统的信息综合治理。
在本次设计中，得到了学校老师、同学的耐心指导和大量关心，在此对他们表示衷心的感谢和崇高的敬意。
关键词: 短路电流运算继电爱护断路器THE DESIGN OF METALLURGICAL MACHINERY REPAIR YARD, STEP-DOWN SUBSTATION AND DISTRIBUTIONSYSTEMABSTRACTThis paper introduces soms coal mine 35kV substation design ground. In this paper, the load calculation and transformer substation of choice, power supply system with short circuit calculation, substation worked electical, relay protection scheme with setting and worked the lightning protection and grounding substation is detailed instructions. It also discusses the choice of main wiring, high pressure equipment and all kinds of the protection of relay, the calculation of load, short current and so on in detail, especially, the choice of main wiring, transformer and some electric equipment such as circuit breaker, current and V oltage sensor. It shows main wiring of substation, the distribution of plane and some protection equipment ofThe design not only adopts some stable-form and general protections but also adopts PC protection. The synthetical automation system of electric power supervision, which can make workers on duty control the situation of substation timely, operate the equipments directly, know the breakdown and deal with it without delay, so that the system of power supply is scientific and standard in management.What’s more, it can exchange data with other automatic systems and give full play to whole advantage in order to manage information in all systems as a whole.KEYWORD: the calculation of short current，the protection of relay，circuit breaker名目摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪论 (1)1.1 论文背景及目的 (1)1.2 论文研究方法 (1)1.3 供电设计的要紧内容 (1)2负荷运算与变压器选择 (2)2.1 运算负荷定义 (2)2.1.1 运算负荷目的 (2)2.1.2运算负荷方法 (2)2.2冶金厂用电负荷运算 (2)2.3功率因数的改变 (5)2.4 主变压器的选择 (6)2.4.1变压器的分类 (6)2.4.2变压器台数选定原那么 (6)2.4.3变压器容量选择原那么 (7)2.4.4变压器容量确定 (7)3导线截面的选择 (9)3.1 电线、电缆截面选择 (9)3.2 经济电流密度选择原那么从两方面考虑 (9)4主接线的确定与短路运算 (11)4.1 变配电所类型的选择 (11)4.2 接线图的意义和目的 (11)4.2.1 主接线的设计原那么和要求 (11)4.2.2主接线 (12)4.2.3 桥形接线 (12)4.2.4单母线分段接线 (13)4.3 短路电流的分类与运算方法 (14)4.3.1 短路的缘故 (14)4.3.2 短路的种类 (14)4.3.3 短路的危害 (14)4.3.4 短路电流运算的目的 (14)4.3.5 短路电流运算的标幺值法 (14)4 .3. 6 短路电流运算 (15)4.4短路电流运算过程 (16)4.4.1依照材料能够绘出如下的等效电路图 (16)4.4.2各母线短路电流运算过程 (16)5电气设备的选择 (18)5.1 电气设备选择的一样条件 (18)5.1.1 电气设备选择的一样原那么 (18)5.1.2 电气设备选择的技术条件 (18)5.1.3 环境条件 (19)5.2各种电气设备的选择 (20)5.2.1 断路器的选择 (20)5.2.2 隔离开关的选择 (20)5.2.3 配电所高压开关柜的选择 (20)6变电所二次回路 (24)6.1 二次回路的定义和分类 (24)6.2 电测量外表与绝缘监视装置 (24)6.2.1 电测量外表 (24)6.2.2 绝缘监视装置 (24)6.3 供电系统的自动装置 (25)7继电爱护方案及整定 (26)7.1 概述 (26)7.2 故障的危害及继电爱护的任务 (27)7.3 继电爱护的优化配置及整定原那么 (27)7.4 供电系统继电爱护配置情形 (28)7.5 对电力变压器的爱护 (28)7.5.1 瓦斯爱护 (28)7.5.2 变压器的电流速断爱护 (29)7.5.3 变压器的过电流爱护 (30)7.5.4 变压器的过负荷爱护 (30)7.5.5 高压线路的继电爱护 (31)8变电所室内外布置 (32)8.1 电气总平面布置的特点 (32)8.2 变电站土建要求 (32)8.3 电气照明 (33)9变电所防雷爱护及接地 (34)9.1 变电所的防雷 (34)9.1.1 变电所的防雷设计原那么 (34)9.1.2 变电所的防雷措施 (34)9.1.3 变电所要紧防雷设备 (35)9.2 变电所的接地设计 (37)9.2.1 设计原那么 (37)9.2.2 简单接地设计 (38)结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)1绪论1.1 论文背景及目的电能是一种清洁的二次能源。
毕业设计（论文）某冶金机械修造厂全厂总降压变电所及配电系统设计系别：机电信息学院专业名称：电气工程及其自动化学生姓名: 呼晓雄学号：0901120315指导教师姓名、职称:马莉讲师完成日期 2012 年 12月15日论文题目：某冶金机械修造厂全厂总降压变电所及配电系统设计专业：电气工程及其自动化本科生：呼晓雄（签名）＿＿＿＿指导教师：马莉（签名）＿＿＿＿摘要电能是工业生产的主要动力能源。
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、供电可靠性以及技术经济指标等要求也日益提高。
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可靠性和工厂的安全生产上，它与企业的经济效益，设备和人身安全等是密切相关的.本论文设计的任务是保障电能从地区供电部门的出线处安全、可靠、经济、优质地送到工厂各部门。
在设计中要遵循国家有关规程和规定，在保证供电可靠性和电能质量的前提下，尽可能做到节省投资，减少有色金属消耗量，降低运行费用，尽量采用供电新技术和新产品.关键词:供电设计,电能质量，可靠,经济Subject：a metallurgical machinery plants the total step-down transformer substation and powerdistribution system designSpecicalty：Electric Engineering and AutomationName：huxiaoxiong （Signature)Instructor：mali （Signature）ABSTRACTThe electricity is the main industrial production powerenergy。
Along with the development of the technology industrylectrical automation， factory power consumption of rapid growth,to the electric power quality，power supply reliability and technical and economic index also demands is increasing day by day。
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 河南工业职业技术学院Henan Polytechnic Institute毕业设计论文题目：某冶金机械修造厂总降压变电所及高压配电系统设计专业：电气自动化技术班级：电气1001班******指导教师：***摘要随着我国国民经济的飞速发展，工业对电力的需求也越来越迫切。
随着中国工业规模的不断扩大，对电力供应的安全性、可靠性提出了更高的要求，因此电力系统与用户直接关联的供电系统尤为重要。
作为供电系统的主要组成部分，电气设备的质量及其性能的先进性是决定供电系统安全可靠运行的前提条件之一。
本设计根据该冶金机械厂的相关资料和实际情况，对该厂的总降压变电所和高压供电系统进行设计。
本设计首先根据工厂提供的资料对工厂的负荷情况进行了计算，根据负荷情况对变压器的容量和台数进行了选择。
该厂电源由某变电所以35kV双回路架空线引出，本设计选择在该厂设立总降压变电所先将电压降为厂区供电电压10kV，在由各车间变电所降为负荷所需电压。
为保证供电系统的可靠性，总降压变电所采用单母线分段式接线方式，厂区供电系统采用放射式接线方式。
通过计算，本设计对各变电所的主要电气设备、电缆和母线进行了选择和校验，对一次侧主要设备进行了继电保护整定，对避雷和接地装置进行了选择。
关键词：变电所；供电系统；电气设备目次1 绪论 (1)1.1 工厂供电的意义及要求 (1)1.2 工厂供电设计的一般原则 (1)1.3 设计的具体内容 (2)1.4 工厂原始资料 (2)2 工厂的电力负荷及其计算 (3)2.1 工厂的电力负荷 (3)2.2 车间计算负荷的确定 (3)2.3 工厂计算负荷的确定 (4)2.4 无功功率补偿及其计算 (5)3 降压变电所及变压器的选择 (7)3.1 总降压变电所所址的选择 (7)3.2 降压变电所形式的选择 (7)3.3 厂区供电电压的选择 (8)3.4 总降压变电所变压器台数和容量的选择 (9)3.5 车间变电所变压器选择 (9)4 总降压变电所主接线方案及供电线路的设计 (10)4.1 总降压变电所的任务和类型 (10)4.2 变电所主接线方案的设计原则与要求 (10)4.3 主接线方案的选择 (11)4.4 厂区配电线路的设计 (11)4.5 总降压变电所二次回路操作电源设计 (12)5 短路电流计算 (13)5.1 短路电流计算的目的 (13)5.2 短路电流计算的方法和步骤 (14)5.3 该厂供电系统电路及短路等效电路 (15)5.4 短路计算 (15)5.5 短路计算结果 (21)6 一次设备的选择与校验 (22)6.1 一次设备的选择校验的条件与项目 (22)6.2 一次设备效验公式 (22)6.3 一次设备的选择与校验 (23)6.4 电缆、母线的选择 (24)7 继电保护装置的整定计算 (26)7.1 总降压变电所35/10kV变压器的保护 (27)7.2 35kV电力线路保护 (29)7.3 10kV电力线路保护 (29)8 防雷保护与接地装置的设计 (30)8.1 变电所防雷保护与防雷装置的选择 (30)8.2 接地装置的设计计算 (31)结论 (32)1 绪论从十九世纪七十年代开始，人类开始了以电能的广泛使用为显著特点的第二次工业革命。
这个时期的电力工业和电器制造业迅速发展起来，同时为社会创造了巨大的社会财富，也极大地提高了人们的生活水平，更为以后电子计算机的问世奠定了基础。
1831年，法拉第发现了电磁感应定律，它揭示了电、磁现象之间的相互联系，为以后发电机的发明、电能的大规模生产和传输以及电能的广泛应用提供了重要理论基础。
随着电能在社会各个方面的广泛应用，人类社会从此进入了电气化时代，电能成为主要的能源，并极大地促进了社会生产力的发展。
1.1工厂供电的意义及要求电能不仅是人们生活的能源，更重要的是工业生产的主要能源和动力。
电能容易从其他一次能源中获得，也容易转化为工业生产中的电能、动能，而且使用方便灵活。
电能的输送和分配简单经济是电能的又一优点，通过导线可以直接把电能引至负荷，不像蒸汽机、内燃机那样笨重，更避免了一次能源费时耗力的运输。
当代工厂里应用的信息技术、生产自动化技术和其他高新技术无一不是建立在电能应用的基础之上的。
因此，电能在当代工业生产有着及其广泛的应用，是工业生产中不可替代的能源。
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，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。
在工厂中，供电系统起着至关重要的作用。
要保证工厂内的正常生活生产秩序、保证人民群众财产，就要有一个可靠稳定的供电系统。
一个优质的工厂供电系统必须达到以下基本要求：（1）安全电能在供应、分配和使用中，要保证输电线路的安全性，设计合理的供电系统，不能够因为供电系统出现人身伤亡事故和设备事故；（2）可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。
对于一些要求连续不间断供电的企业，可靠性是第一位的。
对于一些负荷，如果由于电力系统故障供电系统突然中断，可能会造成重大设备损坏、大量产品报废很严重的经济财产损失，甚至发生重大的人身伤亡事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失；（3）优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。
使用电设备在额定的电压、频率下进行生产，不仅可以避免设备损坏，而且也以提高产品质量，给企业带来利润；（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。
1.2工厂供电设计的一般原则工厂供电设计必须遵循以下原则：（1）工厂供电设计必须遵守国家的有关法令、标准和技术规范，执行国家的有关方针政策，包括节约能源、节约有色金属和保护环境等技术经济政策；（2）工厂供电设计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，设计中应采用符合国家标准的效率高、能耗低、性能先进及与用户投资能力相适应的经济合理的电器产品；（3）工厂供电设计必须从全局出发，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，合理确定设计方案；（4）工厂供电设计应根据工程特点、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，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。
1.3设计的具体内容该冶金机械厂总降压变电所及高压配电系统设计，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，解决对电能分配的安全可靠，经济合理的问题。
其基本内容有以下几方面：（1）工厂的负荷计算及无功补偿；（2）确定工厂总配变电所的所址和型式；（3）确定工厂总配变电所的所址、形式、主接线方式，确定主变压器的型式、容量和台数；（3）短路电流计算；（4）一次设备的选择；（5）选择工厂电源进线及高压配电线路；（6）对一次侧进行继电保护整定计算；（7）工厂总配变电所防雷保护及接地装置的设计。
1.4 工厂原始资料本设计的原始资料如下：1、工厂总平面布置图，如图1.1。
图1.1 工厂总平面布置图2、工厂生产任务、规模及产品规格：本厂主要承担全国冶金工业系统矿山、冶炼和轧钢设备的配件生产，即以生产铸造、锻压、铆焊、毛坯件为主体。
年生产规模为铸钢件1000t，铸铁件3000t，锻件1000t，铆焊件2500t。
3、工厂各车间负荷情况及车间变电所的容量见表2.1和表2.2。
4、供用电协议1）工厂电源从供电部门某220/35kV变电站以35 kV双回架空线路引入本厂，其中一路作为工作电源，另一路作为备用电源。
两个电源不并列运行。
变电站距厂东侧8km。
2）系统的短路数据，如表1.1所示。
3）供电部门对工厂提出的技术要求:①区域变电站35kV馈线电路定时限过流保护装置的整定时间t op=2s，工厂总降压变电所保护的动作时间不得大于1.5s②工厂在总降压变电所35k电源侧进行电能计量。
③工厂最大负荷时功率因数不得低于0. 9。
5、厂负荷性质：本厂为三班工作制，年最大有功利用小时为6000h属二级负荷。
表1.1 区域变电站35kV母线短路数据2 工厂的电力负荷及其计算2.1 工厂的电力负荷电力负荷（electric power load）又称电力负载，有两种含义：一是指耗用电能用电设备或用户，另一是指用电设备或用户耗用的功率或电流大小，如说轻负荷（轻载）、重负荷（重载）、空负荷（空载）、满负荷（满载）等。
电力负荷的具体含义视具体情况而定，本章指的是用电设备或用户耗用的功率大小。
计算负荷又称需要负荷或最大负荷P max。
计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。
在配电设计中，通常采用半小时最大平均负荷P30作为按发热条件选择电器或导体的依据。
计算负荷是供电设计计算的基本依据。
计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。
如果计算负荷确定得过大，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。
如果计算负荷确定得过小，又将使电器和导线电缆处于过负荷状态下运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至燃烧引起火灾。
由此可见，正确确定计算负荷意义重大。
但是负荷情况复杂，影响负荷计算的因素很多，虽然各类负荷的变化有一定规律可循，但仍难准确确定计算负荷的大小。
实际上，负荷也不是一成不变的，它与设备的性能、生产的组织、生产者的技能及能源供应的状况等多种因素有关。
因此负荷计算只能力求接近实际。
2.2 车间计算负荷的确定车间计算负荷是选择工厂内配电线路电缆型号和主要电气设备包括车间变压器的基本依据。
我国目前普遍采用的确定计算负荷的方法有需要系数法、利用系数法和二项式法。
需要系数法是国际上普遍采用的确定计算负荷的基本方法，本设计采用需要系数法进行负荷计算。
计算的基本公式如下：有功计算负荷P30为（2.1）这里的K d称为需要系数（demand coefficient），P e为车间用电设备总容量。
无功计算负荷Q30为（2.2）式中，tan为对应于车间用电设备的正切值。
视在计算负荷为（2.3）式中，为车间供电设备的平均功率因素。
计算电流I30为（2.4）式中，U N为用电设备组的额定电压。
根据工厂给出的资料，通过计算整理，得出该工厂各车间的负荷计算表及该工厂6kV 高压设备的负荷计算表，结果见表2.1和表2.2。
2.3 工厂计算负荷的确定工厂计算负荷是选择工厂电源进线及主要电气设备包括主变压器的基本依据，也是计算工厂的功率因素及无功补偿容量的基本依据，确定工厂计算负荷的方法很多，有需要系数法、年产量估算工厂计算负荷和逐级计算法等。
