本科毕业设计_单片机某机械厂降压变电所电气设计

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。

毕业论文（设计）某机械厂降压变电所电气设计系部自动控制工程系专业名称发电厂及电力系统班级电力 11012012年10月18日摘要摘要为保障本机械厂生产安全进行，保证电能合理分配、输送，灵活改变运行方式，特进行本次模拟设计。

本设计主要阐述了对机械厂总降压变电所的电气设计方案。

在设计中进行了对工厂负荷的统计计算；变电所位置与型式的选择；变电所主变压器及主接线方案的选择；短路电流的计算；变电所一次设备的选择校验；变电所进出线与邻近单位联络线的选择；降压变电所防雷与接地装置的设计等。

关键词:工厂供电；变电所；无功功率补偿；变压器；短路电流计算；一次设备；避雷器AbstractAbstractTo protect the safety of industrial production, pledge to ensure reasonable distribution of electric energy, transmission, flexible operation mode changes. Special for this design.Elaborated on the design of the main mechanical plant a total step-down substation electrical . Carried out in the design of the statistical calculation of the load on the plant; substation location and type of choice; substation main transformer and main line scheme of choice; short-circuit current calculation; substation equipment selection of a check; substation into the outlet and adjacent units of the contact line of choice; step-down substation lightning protection and grounding equipment design. Keywords: Power plants; substations;reactive compensation;transformer;short circuit current calculation; a device; surge arresters目录1 机械厂原始资料 (1)1.1机械厂设计要求 (1)1.2设计依据 (1)1.2.1 工厂总平面图 (1)1.2.2 工厂负荷情况 (1)1.2.3 供电电源情况 (2)1.2.4 电费制度 (2)1.2.5 气象资料 (2)1.2.6 地质水文资料 (2)2 负荷计算和无功功率补偿 (2)2.1负荷计算 (2)2.1.1 单组用电设备计算负荷的计算公式 (2)2.1.2 多组用电设备计算负荷的计算公式 (2)2.1.3 各车间负荷统计计算 (3)2.1.4 总的计算负荷计算 (6)2.1.5 负荷分类 (6)2.2无功功率补偿 (7)3 变电所位置与型式的选择 (9)3.1变电所的任务 (9)3.2变电所所址选择原则 (9)3.3变电所的类型 (10)4 变电所主变压器及主接线方案的选择 (11)4.1变电所主变压器台数的选择 (11)4.2变电所主接线方案的选择 (11)4.2.1 变配电所主接线设计原则 (11)4.2.2 主接线方案的技术指标 (11)4.3变电所主接线方案的选择 (12)4.3.1 方案一单母线分段接线 (12)4.3.2 方案二桥式接线 (13)4.3.4 装设两台主变压器的接线方案 (14)5 短路电流的计算 (15)5.1绘制计算电路 (15)5.2确定短路计算基准值 (15)5.3计算短路电路中各个元件的电抗标幺值 (15)6 变电所一次设备的选择 (18)6.110K V侧一次设备的选择 (18)6.2380V侧一次设备的选择 (18)6.3继电保护..................................... 错误！未定义书签。

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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2011年度本科生供配电课程（设计）供配电（设计）题目院－系：专业：电气工程及其自动化年级：学生姓名：学号：导师及职称：2012年2月2011 Annual Graduation Thesis (Project) of the College UndergraduateTitle of the Graduation Thesis (Project)Department：Major:电气工程及其自动化Grade:Student’s Name:Student No.:Tutor:June, 2012前言（一）工厂供电的意义众所周知，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。

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必重多少，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。

（二）工厂供电的原则按照国家标准GB50052-95《供配电系统设计规范》、GB50053-94《10kv及以下设计规范》、GB50054-95《低压配电设计规范》等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：1、遵守规程、执行政策必须遵守国家的有关规定及标准，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。

[精选]某机械厂降压变电所的电气设计项目概述该项目是针对某机械厂的降压变电所进行电气设计，变电所主要承担整个厂区的电力输配任务，主要包括进线柜、变压器、出线柜等设备，其总容量为3000kVA，其中2台1000kVA变压器和1台1000kVA备用变压器（当主变故障时自动开启）。

主要参数电压等级：10kV/0.4kV容量：3000kVA设计原则1. 本次设计的目的是保证变电所的安全、可靠和经济运行。

2. 遵循国家相关标准及机械厂的要求。

3. 设计最佳方案以降低成本并提高效率。

4. 设计需要考虑后续维护的便利性和安全性。

主要设计一、电缆配电设计1. 进线柜和变压器之间使用10kV6S电缆，变压器与出线柜之间使用0.4kV6S电缆。

2. 确保电缆的横截面积和导体材质符合相关设计要求。

3. 安装合适的电缆槽、支架、波纹管及保护装置，保证电缆的安全和可靠性。

4. 电缆敷设应符合相关标准，如有交叉使用避免同级电缆交叉。

二、电气元件设计1. 采用可靠的高低压断路器、电容器及继电器，确保正常操作和安全性。

2. 其中高压侧使用SF6断路器，低压侧采用空气开关断路器。

3. 灯具、插座等电气附件应符合相关国家强制性标准，确保使用安全可靠，安装符合人体工程学要求。

4. 确保电气元件的绝缘强度、热稳定性、运行寿命等指标符合相关要求。

三、接地设计1. 采用走线式接地，确保接地电阻小于4Ω。

2. 大型金属设备应接受双重接地，接地单位应符合相关标准要求。

3. 接地堵采用铜制或镀铜方式，避免腐蚀和连接松动。

四、自动化控制系统设计1. 控制系统采用PLC，确保自动化和可靠性。

2. 电压、电流、温度等信号传输采用简便可靠的传感器。

3. 控制板面板、支架、调节器等设备应固定牢固、使用安全可靠。

五、保护设计1. 保护系统应具有过压、欠压、短路、过载等功能，采用可靠的保护设备。

2. 实验室地电阻应小于4Ω，保护接地应在一定时间内实现动作。

3. 低电压系统应设专用保护装置，确保金属设备和人员的安全。

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。

机械厂降压变电所电气设计1. 引言降压变电所作为机械厂的重要电力设施，承担着将高压电能转换为适合机械设备使用的低压电能的任务。

本文旨在介绍机械厂降压变电所的电气设计，包括主要设备、接线方式、保护措施等方面的内容。

2. 设备选择与布置2.1 主变压器主变压器是降压变电所的重要设备，其主要功能是将高压电能转换为低压电能。

在选择主变压器时，需要考虑机械厂负荷的需求和电能质量要求。

通常情况下，主变压器的额定容量应略大于机械厂负荷的峰值，以确保供电的稳定性。

主变压器的布置应考虑安全性和便利性，通常选择在变电所的高压侧与低压侧接线方便的位置进行布置。

2.2 开关设备降压变电所的开关设备主要包括高压侧的断路器和低压侧的隔离开关。

断路器用于在发生故障时切断电路，隔离开关用于将主变压器与低压配电系统隔离。

在选择开关设备时，需要考虑其额定电流和断开能力，以满足机械厂的负荷需求与故障切除能力。

2.3 自动化控制系统降压变电所的自动化控制系统用于监测和控制变电所的运行状态。

主要包括远动控制装置、测量与保护装置等。

远动控制装置能实现对变电所的遥控操作，测量与保护装置能实时监测变电所的电流、电压等参数，并在故障发生时及时切除电路。

3. 接线方式降压变电所的接线方式通常分为两种：非开关接线和开关接线。

3.1 非开关接线非开关接线方式适用于变电所负荷较小且变动性不大的情况。

高压侧通过电路提供给主变压器，主变压器通过低压侧电缆连接到机械厂的低压配电系统。

3.2 开关接线开关接线方式适用于变电所负荷较大且变动性较大的情况。

高压侧通过断路器提供给主变压器，主变压器通过隔离开关与机械厂的低压配电系统相连。

开关接线方式具有较高的灵活性和可靠性，能够满足机械厂负荷的变动和重分布的需求。

4. 保护措施4.1 过流保护降压变电所的过流保护系统能够在发生过载或短路时及时切除电路，以避免设备损坏和事故发生。

过流保护系统一般由电流互感器、保护继电器和断路器组成。

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。

某机械厂降压变电所的电气设计总结与体会
1. 电气设计需要充分考虑系统实际运行环境和负载情况，合理确定电源、变压器、电缆、开关设备、安全设备等，保证系统可靠性和安全性。

2. 在电气设计过程中，需要充分利用现代化的电气设计软件和模拟工具，进行电气网络分析和仿真，避免误差和故障。

3. 电气设计需要严格符合国家相关标准和规范，特别是与电力系统安全、电磁兼容性、防雷、绝缘等相关的标准，确保设备符合安全要求。

4. 设计过程中需要多方面考虑，如设备的功率、效率、成本等，确保设计方案合理可行。

5. 在电气设备的选择和安装时，需要注意设备的材料质量、加工精度、调试等整个生产过程，并确保设备的维护保养得到及时进行。

总之，电气设计要注重安全、科学、合理等原则，以确保设备的稳定运行和人员的生命财产安全。