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工厂供电课程平设计完整版

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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（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800MVA，该电源的走向参看工厂总平面图。

表1 工厂负荷统计资料气象条件本厂所在地区，年最热月平均最高气温为35°C，最热月平均气温为18°C，最热月地下处平均气温为30°C。

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2m。

6. 电费制度本厂与当地部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制缴纳电费。

每月基本电费按主变压器容量为18元/KVA，动力电费为元/kWh，照明电费为元/ kWh。

工厂最大负荷时的功率因数不得低于，此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性向供电部门缴纳供电贴费6～10kV为800元/KVA。

目录1.负荷计算和无功功率补偿 (4)负荷计算 (4)无功功率补偿 (6)2.变电所位置和型式选择 (8)3.变电所主变压器台数和容量、类型的选择 (8)4.变电所主接线方案的设计 (9)装设一台主变压器的主接线方案 (9)装设两台主变压器的主接线方案 (10)5.短路电流的计算 (11)计算电路 (11)短路计算基准值 (11)确定元件电抗标幺值 (11)短路点相关计算 (12)6.变电所一次设备的选择和校验 (13)侧一次设备的选择校验 (13)380v侧一次设备的选择和校验 (14)高低压母线的选择 (15)7.变电所进出线的选择和校验 (15)高压进线的选择 (15)380v低压出线的选择 (16)作为备用电源的高压联络线的选择校验 (18)8.变电所二次回路方案的选择及继电保护的整定 (20)变电所二次回路方案的选择 (20)变电所继电保护装置 (20)装设电流速断保护.....................................................21 作为备用电源的高压联络线的继电保护装置. (21)9.防雷保护与接地装置的设计 (22)变电所的防雷保护······················································22 接地装置的设计························································23 10．.附录一 参考文献·························································24 11.变压器主接线图 (25)1．负荷计算和无功功率补偿负荷计算a)有功计算负荷（单位为KW ）30P =d K e P ， d K 为系数b)无功计算负荷（单位为kvar ）30Q = 30P tan ϕc)视在计算负荷（单位为kvA ）30S =ϕcos 30P d)计算电流（单位为A ）30I =NU S 330, N U 为用电设备的额定电压（单位为KV ）a)有功计算负荷（单位为KW ）30P =i p P K ⋅⋅∑∑30式中i P ⋅∑30是所有设备组有功计算负荷30P 之和，p K ⋅∑是有功负荷同时系数，可取~ b)无功计算负荷（单位为kvar ）30Q =i q Q K ⋅⋅∑∑30，i Q ⋅∑30是所有设备无功30Q 之和；q K ⋅∑是无功负荷同时系数，可取~ c)视在计算负荷（单位为kvA ） 30S =230230Q P + d)计算电流（单位为A ）30I =NU S 330经过计算，得到各厂房和生活区的负荷计算表，如表所示表无功功率补偿无功功率的人工补偿装置主要有同步补偿器和并联电抗器两种。

由于并联电抗器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因并联电抗器在供电系统中应用最为普遍。

由负荷计算表知，该厂380V 侧最大负荷时功率因数只有。

而供电部门要求该厂10KV 进侧最大负荷时功率因数不小于，二次侧大于明显不符合要求。

考虑主变压器无功损耗远大于有功损耗，因此侧最大负荷时功率因数因稍大于。

可以取来计算补偿容量：B q =Pc (2)[tan-tan ]=1372 (kva)S 30'=22)(Pc Qb Qc -+ =3117θcos =31172681= 考虑到各种损耗，取Qb=1500(kva)B q 为无功功率补偿系数，单位为kvar/kW参照图，选PGJ1型低压自动补偿评屏，并联电容器为型，采用其方案1（主屏）1台和方案3（辅屏）4台相结合，总共容量为84kvar ⨯5=420kvar 。

补偿前后，变压器的低压侧的有功计算负荷基本不变，而无功计算负荷减小。

视在功率变30S '==3117kVA ，计算电流30I ''=，功率因数提高。

在无功补偿前，该变电所主变压器容量应选为4000kVA 才能满足负荷用电的要求，而采取无功补偿后，选用3200kVA 的就可以满足要求了。

同时计算电流也减小了，则供电系统中各元件的功率损耗也相应减小，因此无功补偿的经济效益十分可观。

因此无功补偿后，工厂侧和10KV 侧的计算负荷如表所示。

图 PGJ 型无功功率自然补偿屏接线方案一次侧计算在二次侧补偿后一次侧的功率因数：θcos =75345166=< 有以上可知不满足给定条件。

我们在一次侧再次进行补偿B q ‘=Pc (2)[tan-tan ]= 验证:θcos =224491.5685551665166）（-+=同时在二次侧，补偿15000kva ，定能满足。

表无功功率补偿后工厂的计算负荷2.变电所位置与型式的选择变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，工厂的负荷中心按负荷功率矩法来确定。

在工厂平面图的下边和左侧，分别作一直角坐标的x 轴和y 轴，然后测出各车间（建筑）和宿舍区负荷点的坐标位置，1P 、2P 、 3P 10P 分别代表厂房1、2、3...10号的功率，设定1P （，）、2P （，）、3P （，）、4P （4，）、5P （，）、6P （，）、7P （，）、8P （，）、9P （，）、10P （，），并设11P （，）为生活区的中心负荷，如图3-1所示。

而工厂的负荷中心假设在P(x ,y ),其中P=1P +2P + 3P +11P =i P ∑。

因此仿照《力学》中计算中心的力矩方程，可得负荷中心的坐标：∑∑=++++++=i i i Px P P P P P x P x P x P x P x )(113211111332211 （2-1） ∑∑=++++++=iii Py P P P P P y P y P y P y P y )(113211111332211 （2-2）把各车间的坐标代入（1-1）、（2-2），得到x =，y = 。

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工厂供电课程设计

工厂供电课程设计

工厂供电课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解工厂供电系统的基本构成，掌握其主要设备和部件的功能与作用。

2. 学生能掌握工厂供电系统的运行原理，了解电力传输和分配的基本过程。

3. 学生能了解工厂供电系统中的安全知识，包括电气安全常识和事故预防措施。

技能目标：1. 学生具备分析工厂供电系统故障的能力，能够提出合理的解决措施。

2. 学生能够根据实际需求，设计简单的工厂供电系统，并进行初步的电路计算。

3. 学生能够使用相关工具和仪器，进行工厂供电系统的简单操作和维护。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对工厂供电系统的兴趣，激发学习电力工程相关领域的热情。

2. 学生树立安全意识，认识到工厂供电系统安全运行的重要性，养成良好的操作习惯。

3. 学生培养团队合作精神，学会与他人共同分析、解决问题，提高沟通与协作能力。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，以理论教学为基础，结合实际操作，培养学生对工厂供电系统的认识和操作能力。

学生特点：学生已具备一定的物理和数学基础，对电力工程有一定的了解，但对工厂供电系统的具体应用尚不熟悉。

教学要求：教师需结合课本内容，注重理论与实践相结合，采用案例分析、讨论、实验等多种教学方法，提高学生的学习兴趣和实际操作能力。

通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，并为后续专业课程打下坚实基础。

二、教学内容1. 工厂供电系统概述- 介绍工厂供电系统的基本构成、功能和重要性。

- 分析工厂供电系统的发展历程及未来趋势。

2. 供电设备及其功能- 电源设备：发电机、变压器、高低压配电柜等。

- 输电设备：电缆、架空线路、母线等。

- 保护设备：断路器、熔断器、继电保护等。

- 控制设备：自动化控制系统、监测系统等。

3. 供电系统的运行原理- 电力传输与分配的基本过程。

- 电压、电流、功率等基本参数的计算与测量。

- 电力系统稳定性分析。

4. 工厂供电系统设计- 设计原则、要求和步骤。

- 短路电流计算、设备选型与参数配置。

工厂供电课程设计

工厂供电课程设计

《工厂供电》课程设计一、课程设计的目的通过本次设计环节的实际训练，加深学生对该课程基础知识和基本理论的理解和掌握，巩固课堂上所学的理论,培养学生综合运用所学知识的能力，使之在理论分析、设计、计算、制图、运用标准和规范、查阅设计手册与资料等方面得到初步训练，促进学生养成严谨求实的科学态度。

使学生掌握电力系统初步设计的方法和识读能力。

二、课程设计基本要求1、通过对“工业企业配电系统的设计（部分）”，使学生掌握工业企业供电初步设计的步骤、内容的方法；2、了解供电设计相关的国家标准、规程、规范以及电气接线图的绘制方法；3、方案的确定在满足供电负荷等级要求的前提下技术合理，经济、结线简单；工程设计准确，元件和设备选型合理。

三、课程设计内容1、查阅、收集设计相关资料；参考典型设计，查阅设备相关参数2、进行负荷计算，短路计算等相关计算；利用需用系数法计算需用负荷，利用标么值进行短路计算3、设计电气系统接线；参考典型接线方式，设计接线方案并进行经济比较4、电气设备选择；按正常工作条件进行选择5、电气设备校验；按短路条件进行校验6、继电保护选择、整定计算；设计保护方案，计算定值，进行灵敏度校验7、绘制图表；要求规范绘图8、完成课程设计报告。

四、课程设计报告格式要求1、课程设计报告封面由学院统一模板印制，文档用A4纸、画图用2号图纸（两张A4纸加起来叫A3纸,就是三号图,两张A3纸加起来就叫二号图）完成。

2、课程设计报告编排结构：封面；目录；任务书；正文部分；结束语；附图（如电气主接线图、继电保护二次回路原理及展开图）参考文献（书写格式）；作者1，作者2. 书名.（版次）. 出版地：出版社，出版年份.3、书写要求工整，图表要求规范。

五、成绩的考核、评定学生课程设计成绩按“优”、“良”、“中”、“及格”、“不及格”五级评分。

具体分配比例如下：1．方案技术经济合理占总成绩40%；2．工程计算的准确占总成绩30%；3．说明书条理分明、详实10%；4．图纸规范20%。

(完整word版)工厂供电课程设计DOC

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1 概述通过这个供配电系统的设计，能对工厂供电的知识有一个系统的认识和更深入的了解，对书中的很多理论知识能更深入了解，能将书中的知识都系统化。

本次课程设计是对南阳防爆厂降压变电所的电气设计，设计的主要内容包括：（1）负荷计算与负荷等级确定；（2）变压器选择与主接线设计；（3）短路电流计算；（4）电气设备选择；工厂负荷统计资料表（1）6热处理车间动力2000.60.8照明80.7 1.0 7装配车间动力1000.40.7照明70.7 1.0 8焊接车间动力2000.30.65照明40.7 1.0 9锅炉房动力800.60.65照明20.7 1.0生活区照明2000.7 1.02 负荷计算与负荷等级确定2.1各车间负荷计算在负荷计算时，采用需要系数法对各个车间进行计算，并将照明计算，主要涉及的计算公式如下：有功功率计算：d e K P P ⨯=30 无功功率计算: ϕtan 3030⨯=P Q 视在功率计算:ϕcos 3030÷=P S计算电流： N U S I 33030=下面以铸造车间为例计算：动力部分的计算：kW P 1204.030030=⨯= 4.12202.112030=⨯=Q kvar kVA S 4.1714.1221202230=+=4.26038.034.17130=⨯=I照明部分的计算：kW P 2.47.0630=⨯= 030=Q kVA S 2.430= A I 381.638.032.430=⨯=小计： kW P 2.1242.412030=+= var 4.12230k Q =kVA S 4.1744.1222.1242230=+= KA I 0.26538.034.17430=⨯=计算各车间的动力和照明计算负荷如表2-1所示。

表2-1 各车间参数和计算负荷2.2 全厂负荷计算用需要系数法计算全厂负荷。

取同时系数P K ∑=0.90。

动力部分：=∑)(30i P 120+150+150+90+180+120+40+60+48=958KW照明部分：=∑照明P 4.2+5.6+6.3+4.9+4.9+5.6+4.9+2.8+1.4+140=180.6KW 全厂有功功率：)()(3030照明P P K P i +∑=∑=0.9×(958+180.6)=1024.74KW全厂无功功率：)(3030i Q K Q q ∑=∑=0.95x(122.4+175.4+175.4+120+135+90+40.81+70.15+56.12)=936.02KVARkVA S 88.1387)02.93674.1024(2230=+=无功补偿计算：由以上计算可得变压器低压侧的视在计算负荷为： KVA S 88.138730=这时低压侧的功率因数为:7384.088.138774.10242==ΦCOS为使高压侧的功率因数92.01≥ΦCOS ，则低压侧补偿后的功率因数应高于0.92，取：95.0'2=ΦCOS ,要使低压侧的功率因数由0.769提高到0.95，则低压侧需装设的并联电容器容量为：var 33.499)92.0arccos tan 7384.0arccos (tan 74.1024k Q C =-⨯= 取:C Q =600var k 则补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为： kVA S 64.1113)50002.936(74.1024'230)2(=-+=A I 29.229628.0364.1113)2(30'=⨯=变压器的功率损耗为：kW S P T 14.1164.111301.0'01.0)2(30=⨯==∆var 68.5564.111305.005.0)2(30k S P T =⨯==∆补偿后高压侧的计算负荷为：kW P 88.103514.1174.1024)1(30'=+=var 7.49168.5550002.936)1(30'k Q =+-=kVA S 65.11467.49188.10352230')1(=+=A I 91.1835365.1146')1(30=⨯=补偿后高压侧的功率因数为 9034.065.114688.1035cos '1==Φ，满足要求。

工厂供电刘介才课程设计

工厂供电刘介才课程设计

工厂供电刘介才课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解工厂供电系统的基本组成和原理，掌握电力线路、变压器、保护装置等关键设备的作用。

2. 掌握工厂供电系统的运行维护知识，了解安全操作规程和事故处理方法。

3. 了解工厂供电系统的节能措施和环保要求，提高能源利用效率。

技能目标：1. 能够分析工厂供电系统的电路图，识别关键设备及其参数。

2. 学会使用常见工器具进行供电设备的安装、调试和维修。

3. 能够针对工厂供电系统中的常见故障进行排查和处理。

情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱电气工程，关注工厂供电领域的发展趋势。

2. 增强学生的安全意识，养成严谨、规范的操作习惯。

3. 提高学生的节能环保意识，树立绿色发展的价值观。

本课程针对工厂供电刘介才的教学内容，结合学生年级特点，注重理论知识与实践技能的结合，旨在培养学生具备扎实的专业知识、实用的操作技能和良好的情感态度价值观。

课程目标具体、可衡量，便于教学设计和评估。

在教学过程中，教师应关注学生的个体差异，因材施教，确保每位学生能够达到课程目标。

二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 工厂供电系统概述：介绍工厂供电系统的基本组成、工作原理和性能指标，对应教材第一章内容。

2. 电力线路及设备：讲解电力线路的分类、敷设方式，变压器、开关设备等关键设备的工作原理及参数，对应教材第二章内容。

3. 工厂供电系统的保护：分析工厂供电系统保护的原理，介绍保护装置的类型及配置，对应教材第三章内容。

4. 供电系统的运行与维护：阐述供电系统的运行维护知识，包括操作规程、故障处理、设备维护等，对应教材第四章内容。

5. 工厂供电系统的节能与环保：探讨工厂供电系统的节能措施、环保要求及发展趋势，对应教材第五章内容。

教学大纲安排如下：第一周：工厂供电系统概述第二周：电力线路及设备第三周：工厂供电系统的保护第四周：供电系统的运行与维护第五周：工厂供电系统的节能与环保教学内容注重科学性和系统性，结合教材章节组织，确保学生能够循序渐进地掌握工厂供电相关知识。