工厂供电课程设计——某塑料制品厂全厂总配变电所及配电系
统设计
东北石油大学课程设计
年 11月 5 日
东北石油大学课程设计任务书
课程工厂供电课程设计
题目某塑料制品厂全厂总配变电所及配电系统设计
专业电气工程及其自动化姓名学号
主要内容：
对中小型工厂的供配电系统进行设计，采用10kV供电电源，在金工车间东侧1020m处有一座10kV配电所，先用1km的架空线路，后改为电缆线路至本厂变电所，将6—10kV的高压降为一般低压用电设备所需的电压，然后由低压配电线路将电能分送给各用电设备。其它各项设计，均应根据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、经济合理的要求进行设计。
参考资料：
[1] 刘介才.工厂供电 [M] ．北京：机械工业出版社，2003.44-48
[2] 王健明，苏文成．供电技术 [M] ．西安：电子工业出版社，2004．
[3] 何仰赞，温增银．电力系统分析 [M] ．武汉：华中科技大学出版社，2004．
[4] 张桂香．机电类专业毕业设计指南 [M] ．北京：机械工业出版社，2005．
[5] 江文，许慧中．供配电技术 [M] ．北京：机械工业出版社，2003．
完成期限2010.11.5至2009.11.19
指导教师
专业负责人
2010年 11 月 3 日
目录
目录 (1)
1 设计要求 (2)
2 工厂负荷计算及配电系统的确定 (2)
2.1工厂实际情况的介绍 (2)
2.1.1 工厂平面布置图 (2)
2.1.2供电协议 (2)
2.2负荷计算的意义及相关参数的计算 (3)
2.2.1 负荷计算的意义 (3)
2.2.2 参数的计算 (4)
2.2.3 无功补偿的计算 (5)
3变压器的台数、容量和类型的选择 (7)
3.1 厂用变压器 (7)
3.2计算与选择 (7)
4配电所主结线设计 (9)
5 高压配电系统设计 (11)
5.1变电所高压一次设备的选择 (11)
5.2变电所低压一次设备的选择 (12)
6 配电系统短路电流计算 (13)
7继电保护装置的设计 (16)
8防雷保护 (18)
8.1 防雷装置 (18)
8.2 综合防雷措施 (19)
8.3避雷器的设置 (21)
参考文献 (22)
1 设计要求
（1）负荷计算；
（2）主变压器的台数及容量选择；
（3）配电所主结线设计；
（4）厂区高压配电系统设计；
（5）配电系统短路电流计算；
（6）改善功率因数装置设计；
（7）高低压供电系统一次元件的选择及校验；
（8）继电保护装置的设计。
2 工厂负荷计算及配电系统的确定
2.1工厂实际情况的介绍
2.1.1 工厂平面布置图
本次设计的塑料制品厂厂区平面布置如图2.1所示。
图2.1塑料制品厂厂区平面图
2.1.2供电协议
（1）从电力系统66/10KV变电站用10kV架空线路向工厂馈电。该变电站南
侧1km。
（2）系统变电站馈电线路定时限过流保护装置的整定时间t=2s，工厂总配电所保护整定时间不得大于1.5s。
（3）在工厂总配电所10kV进线侧计量。
（4）工厂最大负荷是功率因数不得低于0.9。
（5）供电系统技术数据：
电业部门变电所10千伏母线，为无限大电源系统，其短路容量为200兆伏安。供电系统如图2.2所示。
图2.2 供电系统图
2.2负荷计算的意义及相关参数的计算
2.2.1 负荷计算的意义
负荷计算是设计的基础，它决定设备容量的选用，管网系统的规模以及工程总造价等，这是技术人员熟知的事实。但是近几年来用估算的方法替代了负荷计算，给制定方案、工程审核造成一定的困难。本文通过实例，介绍关于负荷计算问题，借此引起设计者进一步的重视。
2.2.2 参数的计算
全厂总降压变电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。工厂电力负荷的计算方法, 一般常用的有: 逐级法、需要系数法、二项式法以及产值、产量估算法等。其中需要系数法计算比较简单，适用于用电设备台数比较多，各台设备容量差别不十分悬殊的用电场合，特别适用于车间及工厂计算负荷的计算，故本设计拟采用需要系数法。各车间和车间变电所负荷计算表见附录。
具体计算过程：
(1)有功功率计算 计算公式js P (kW)=e P (kW)p K ⨯
薄模车间 js e p P P K =⨯=1400⨯0.6=840kW
原料间 js e p P P K =⨯=30⨯0.25=7.50kW
生活间 js e p P P K =⨯=10⨯0.8=8.0kW
成品库1 js e p P P K =⨯=25⨯0.3=7.50kW
成品库2 js e p P P K =⨯=24⨯0.3=7.20kW
包装材料库 js e p P P K =⨯=20⨯0.3=6.0kW
总计 ∑js P (kW)=876.20kW
补偿值 p K ∑js P (kW)=0.9∑js P (kW)=0.9⨯876.20=788.58 kW
(2)无功功率计算 计算公式js Q (kvar)=tan ϕjs P ⨯(kW)
薄模车间 js Q (kvar)=tan ϕ⨯js P (kW)= 840⨯1.33=1117.2kvar
原料间 js Q (kvar)=tan ϕ⨯js P (kW)=7.5⨯1.73=12.98kvar
生活间 js Q (kvar)=tan ϕ⨯js P (kW)==8.0⨯1.33=10.64kvar
成品库1 js Q (kvar)=tan ϕ⨯js P (kW)=7.50⨯1.73=12.98kvar
成品库2 js Q (kvar)=tan ϕ⨯js P (kW)=7.20⨯1.73=12.46kvar
包装材料库 js Q (kvar)=tan ϕ⨯js P (kW)=6.0⨯1.73=10.38kvar
总计 ∑js Q (kvar)= 1168.84kvar
补偿值q K ∑js Q (kvar)=0.95∑js Q (kvar)=0.95⨯1168.84=1110.40 kvar
(3)视在功率计算 计算公式js S =
