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机械厂降压变电所的电气设计

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一、设计题目

某某机械厂降压变电所的电气设计。

二、设计要求

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，选择变电所主结线方案及高低压设备与进出线，确定二次回路方案，选择并整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。

三、设计依据

①工厂总平面图，另附（参看图C-4）。

②工厂负荷情况：本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为3000ｈ，日最大负荷持续时间为3ｈ。该厂除铸造车间、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。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C-1所示。

表C-1 工厂负荷统计资料

厂房编号 用电单位名称 负荷性质 设备容量

kW 需要系数 功率因数

铸造车间 动力 200 0.3～0.4 0.65～0.70

照明 5 0.7～0.9 1.0

机修车间 动力 100 0.2～0.3 0.60～0.70

照明 5 0.7～0.9 1.0

锅 炉 房 动力 100 0.4～0.6 0.60～0.70

照明 1 0.7～0.9 1.0

仓 库 动力 10 0.2～0.3 0.60～0.70

照明 1 0.7～0.9 1.0

生 活 区 照明 200 0.6～0.8 1.0

注：1.表中数据为供设计指导教师下达任务书时填写负荷资料参考的赋值范围，应力求使每个设计者的负荷数据都有所差异，厂房编号（1～10）也可随意编写。

2.生活区的负荷除照明外，尚含家用电器。

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6kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-95，导线为等边三角形排列，线距为1m；干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约7km，该干线首端所装高压断路器的断流容量为300MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，其定时限过电流保护整定的动作时间为1s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用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达200km，电缆线路总长度达30km。

④气象资料：本厂所在地区的年最高气温为k）℃，年平均气温为l）℃，年最低气温为m）℃，年最热月平均最高气温为n）℃，年最热月平均气温为o）℃，年最热月地下0.8ｍ处平均温度为p）℃。年主导风向为q）风，年雷暴日数为r）。

⑤地质水文资料：本厂所在地区平均海拔s）ｍ，地层以t）（土）为主，地下水位为u）ｍ。

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，按两部电费制缴纳电费。每月基本电费按主变压器容量为v）元/（kVA），动力电费为w）元/（kW•h） ，照明（含家电）电费为x）元/（kW•h），工厂最大负荷时的功率因数不得低于y）。（注：以上待填的原始数据资料，可依字母顺序由学生表C-2所列赋值范围内自行选取）。

四、设计任务

要求在规定时间内独立完成下列工作量：

（一）设计说明书需包括：

①目录。

②前言及确定了赋值参数的设计任务书。

③负荷计算和无功功率补偿。

④变电所位置和型式的选择。

⑤变电所主变压器台数、容量及主结线方案的选择；

⑥短路电流计算。

⑦变电所高压、低压一次系统图（主接线图）。。

附录及参考文献。

收获和体会。

（二）设计图样

①主要设备及材料表；

②变电所主结线图； ③变电所平、剖面布置图；

主 要 参 考 资 料

1 刘介才主编 .工厂供电简明设计手册 北京：机械工业出版社

2. 刘介才主编 .工厂供电设计指导 北京：机械工业出版社

3. 张华主编 电类专业毕业设计指导 北京：机械工业出版社

4 王荣藩编著 工厂供电设计与指导 天津：天津大学出版社

五、设计时间

2008年 2月 5日至 2008 年 5 月 26 日。

指导教师： （签名）

表C-2 设计任务书中待填原始数据资料的赋值范围（供指导教师参考）

序号 原始数据资料 序号 原始数据资料 序号 原始数据资料 序号 原始数据资料

a 2500～5000 h 1.0～2.0 o 20～30 v 视当时当地电价自定

b 3～8 i 100～200 p 20～30 w 视当时当地电价自定

c 6或10 j 30～50 q 东、南、西、北、等 x 视当时当地电价自定

d LGJ-95～LGJ-185 k 30～40 r 15～50 y 0.90～0.94

e 0.8～1.5 l 10～30 s 50～1000

f 5～10 m －20～－5 t 粘土、砂粘土、黄土等

g 300～500～750 n 25～35 u 2～4

目 录

一、前言……………………………………………………2～4

二、赋值参数的设计任务书……………………………………4

三、负荷计算…………………………………5～6

四、无功功率补偿……………………………

五、变电所位置和形式的选择…………………………………6

六、变电所主变压器台数、容量及主接线方案的选择…7～8

七、短路电流的计算………………………………………8～9

八、变电所二次回路方案的选择继电保护的整定………9～10

九、变电所的防雷保护与接地装置的设计……………10～13

十、设计心得………………………………………………15 一、前言

电力，是现代工业生产的主要能源和动力，是人类现代文明的物质技术基础。国民经济的现代化、工业的现代化及信息化和网络化都是建立在电力的基础上的。因此，本论文主要研究的是：工厂机修车间的动力与照明设计。

本着对供配电的四点要求即：

①安全----应按照规范能充分保证人身和设备的安全。

②优质----能保证供电电压和频率满足用户需求。

③灵活----能满足供电系统的各种运行方式，有改扩建的可能性。

④经济----尽量使主接线简单、投资少、节约电能和有色金属消耗量。

以此为基础来设计该机修车间的动力与照明，对本设计的总体结构布局或思路为：参照工厂总平面图和车间总平面图来确定车间的负荷中心，由此来选择确定车间变电所的位置，再根据车间负荷及负荷级别来确定变压器台数和变压器容量，由此选择主接线方案，同时设计出电气照明线路。再通过短路电流的计算来选择高低压电器设备和电力导线等。最后设计防雷和接地装置，并画出各部分主要原理图和平、剖图。 二、赋值参数的设计任务书

用电单位名称 负荷性质 设备容量/KW 需要系数Kd 功率因数cos∮ 正切值tan∮

铸造车间 动力 200 0.3 0.7 1.02

照明 5 0.8 1 0

机修车间 动力 100 0.3 0.65 1.17

照明 5 0.8 1 0

锅炉房 动力 100 0.4 0.7 1.02

照明 1 0.8 1 0

仓库 动力 10 0.2 0.7 1.02

照明 1 0.8 1 0

生活区 动力 200 0.8 0.1 0

三、负荷计算

（1）负荷计算

负荷计算的方法有需要系数法、二项式等几种，本设计采用需要系数法确定。

主要计算公式有：有功功率：P30=Kd*Pe

无功功率:Q30=P30*tanφ

视在功率:S3O=P30/Cosφ

计算电流:I30=S30/√3UN

根据要求及负荷计算公式，分别计算各车间的P30、Q30、S30、I30，然后列出表格。

1)铸造车间：

动力负荷：Pe=200kw Kd=0.3 Cosφ=0.7

tanφ=tanarcCosφ=1.02

P30=Kd*Pe=0.3*200kw =60kw

Q30=P30*tanφ=60kw*1.02=61.2kvar

S30=P30/Cosφ=60kw/0.7=85.7kvA

I30=S30/√3UN=130.2A

照明负荷: Pe=5kw Kd=0.8 cosφ=1.0

tanφ=tanarcCosφ=0 P30=Kd*Pe=0.8*5=4kw

Q30=P30*tanφ=4*0=0kvar

S30=P30/Cosφ=4/1.0=4kvA

I30=S30/√3UN=6.08A

2）机修车间：

动力负荷：Pe=100kw Kd=0.3 Cosφ=0.65

tanφ=tanarcCosφ=1.17

P30=Kd*Pe=0.3*100kw =30kw

Q30=P30*tanφ=30kw*1.17=35.1kvar

S30=P30/Cosφ=30kw/0.65=46.2kvA

I30=S30/√3UN=70.2A

照明负荷: Pe=5kw Kd=0.8 Cosφ=1.0

tanφ=tanarcCosφ=0

P30=Kd*Pe=0.8*5=4kw

Q30=P30*tanφ=4*0=0kvar

S30=P30/Cosφ=4/1.0=4kvA

I30=S30/√3UN=6.08A

3）锅炉房：

动力负荷：Pe=100kw Kd=0.4 Cosφ=0.7 tanφ=tanarcCosφ=1.02

P30=Kd*Pe=0.4*100=40kw

Q30=P30*tanφ=40*1.02=40.8kvar

S30=P30/Cosφ=40/0.7=57.14kvA

I30=S30/√3UN=86.84A

照明负荷：Pe=1kw Kd=0.8 Cosφ=1.0

tanφ=tanarcCosφ=0

P30=Kd*Pe=0.8*1=0.8kw

Q30=P30*tanφ=0.8*0=0kvar

S30=P30/Cosφ=0.8/1.0=0.8kvA

I30=S30/√3UN=1.22A

4）仓库：

动力负荷：Pe=10kw Kd=0.2 cosφ=0.7

tanφ=tanarccosφ=1.02

P30=Kd*Pe=0.2*10=2kw

Q30=P30*tanφ=2*1.02=2.04kvar

S30=P30/Cosφ=2/0.7=2.86kvA

I30=S30/√3UN=4.35A

照明负荷：Pe=1kw Kd=0.8 Cosφ=1.0

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某工厂10kV车间变电所电气部分设计

某工厂10kV车间变电所电气部分设计

某工厂10kV车间变电所电气部分设计

10kV车间变电所电气部分设计

一、概述

10kV车间变电所作为一座工厂的重要电气设施，负责将供电局提供的高压电力通过变压器降压，将电能供应给车间的各个电气设备。本文将对10kV车间变电所的电气部分设计进行详细的叙述。

二、所需设备

1. 10kV高压开关柜：用于控制和保护高压线路，包括主要开关、保险丝、断路器等。

2. 变压器：将10kV高压电力变压为车间所需要的低压电力。

3. 低压开关柜：包括主供电开关柜、柜式配电装置等，用于控制和保护低压线路。

4. 电能计量装置：用于对供电情况、电能消耗等进行监测和计量。

5. 接地装置：用于将设备和设施的金属外壳和地面接地，保证人员和设备的安全。

6. 照明设备：为车间提供足够的照明。

三、电气系统设计

1. 高压侧设计

高压侧主要由供电局提供的10kV高压线路、高压开关柜和变压器组成。高压开关柜具备主开关和断路器等功能，对高压线路进行控制和保护。变压器通过调整变比，将10kV高压电力变压为车间所需的低压电力。

2. 低压侧设计

低压侧由变压器、低压开关柜和柜式配电装置等组成。低压开关柜通过控制和保护低压线路，将低压电力供应给车间内各个设备。柜式配电装置对电能进行分配和监测，确保各个设备正常供电。

3. 配电设计

根据车间的用电情况和设备功率需求，制定合理的配电方案。主供电开关柜通过断路器和熔断器对电路进行控制，确保各个设备的正常运行。柜式配电装置对电能进行计量和监测，实时了解车间的用电情况。

四、安全设计

1. 接地设计

为保证车间变电所的安全运行，需要对设备和设施进行接地。通过接地装置，将设备和设施的金属外壳和地面接地，防止电气设备进行漏电或感应电，保证人员和设备的安全。

2. 避雷设计

为保证车间变电所在雷电天气下的安全运行，需要进行合理的避雷设计。采取避雷针和避雷网的形式，将雷击电流引导到大地，保护设备和设施的安全。

电气课程设计110kv降压变电所电气部分设计

电气课程设计110kv降压变电所电气部分设计

电气课程设计110kv降压变电所电气部分设计

学号：

同组人：

时间：2011 __大学__学院电光系 一、原始资料 1.负荷情况

本变电所为某城市开发区新建110KV降压变电所，有6回35KV出线，每回负荷按4200KW考虑，cosφ=0.82, Tmax=4200h，一、二类负荷占50%，每回出线长度为10Km；

另外有8回10KV出线，每回负荷2200KW，cosφ=0.82,

Tmax=3500h，一、二类负荷占30%，每回出线长度为10km；

2.系统情况 本变电所由两回110KV电源供电，其中一回来自东南方向30Km处的火力发电厂；

另一回来自正南方向40Km处的地区变电所。本变电所与系统连接情况如图附I—1所示。

图附I—1 系统示意图 最大运行方式时，系统1两台发电机和两台变压器均投入运行；

最小运行方式时，系统1投入一台发电机和一台变压器运行，系统2可视为无穷大电源系统。

3.自然条件 本所所在地的平均海拔1000m，年最高气温40℃,年最低气温-10℃，年平均气温20℃，年最热月平均气温30℃，年雷暴日为30天，土壤性质以砂质粘土为主。

4.设计任务 本设计只作电气初步设计，不作施工设计。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；

⑤主变压器及出线继电保护配置与整定计算⑥所用电设计；

⑦防雷和接地设计计算。

二、电气部分设计说明书 （一）

主变压器的选择（组员：丁晨 ）

本变电所有两路电源供电，三个电压等级，且有大量一、二级负荷，所以应装设两台三相三线圈变压器。35KV侧总负荷P=4.2×6MW=25.2MW，10KV侧总负荷P=2.2×8=17.6MW， 因此，总计算负荷S为 S=(25.2＋17.6)/0.82MVA=52.50MVA 每台主变压器容量应满足全部负荷70%的需要，并能满足全部一、二类负荷的需要，即 S≥0.7 S30=0.7×52.20MVA=36.54MVA 且

220kv降压变电所电气一次部分设计

220kv降压变电所电气一次部分设计

220kv降压变电所电⽓⼀次部分设计

1设计任务及原始资料

根据电⼒系统规划需新建⼀座220KV区域变电所。该所建成后与110KV和220KV电⽹相连，并供给近区⽤户供电。

1. 设计变电所在城市近郊，向开发区的炼钢⼚供电，在变电所附近还有区域负荷。

2. 确定本变电所的电压等级为220/110/10KV，220KV是本变电所的电源电压，110KV和10KV是⼆次电压。

3. 待建变电所的电源，由双回220KV线路送到本变电所；在中压侧110KV母线，送出2回线路；在低压侧10KV母线，送出12回线路；在本所220KV母线有三回输出线路，送向负荷。该变电所的所址，地势平坦，交通⽅便。4. 110KV和10KV⽤户负荷统计资料见表1-1和表1-2。最⼤负荷利⽤⼩时

T

max

=5500h，同时率取0.9，线路损耗取5%。

表1-1 110KV⽤户负荷统计资料

⽤户名

称最⼤负荷（KW）cos回路数重要负荷百分数（%）

炼钢⼚42000 0.95 2 65

表1-2 10KV ⽤户负荷统计资料

⽤户名称 最⼤负荷（KW ）cos 回路数 重要负荷百分数（%）

矿机⼚ 机械⼚ 汽车⼚ 电机⼚ 炼油⼚ 饲料⼚1800 900 2100 2400 2000 600

0.95 0.95 0.95 0.95 0.95 0.95

2 2 2 2 2 2

62 62 62 62 62 62

5. 待建变电所与电⼒系统的连接情况如图 1-1所⽰。

1.2 变电所的设计内容

1. 选择本变电所主变的台数、容量和类型。

2. 设计本变电所的电⽓主接线，选出数个电⽓主接线⽅案进⾏技术经济综合⽐较，确定⼀个较佳⽅案。

3. 进⾏必要的短路电流计算。

4. 选择和校验所需的电⽓设备。

5. 设计和校验母线系统。

1.3 设计成果

1. 编制设计说明书。2. 编制设计计算书。

3. 绘图若⼲张。

（1）绘制变电所电⽓主接线图。

（2）绘制220kV或110kV⾼压配电装置平⾯布置图。

10Kv降压变电所及车间低压配电系统设计_毕业设计

10Kv降压变电所及车间低压配电系统设计_毕业设计

湖南工业大学专科毕业设计（论文）

专科毕业设计（论文）资料

题 目 名 称： 10Kv降压变电所及车间低压配电系统设计

学 院（部）： 电气与信息工程学院

专 业： 电气自动化

学 生 姓 名：

班 级：

指导教师姓名：

最终评定成绩：

湖南工业大学教务处 湖南工业大学专科毕业设计（论文）

（2011届）

专科毕业设计（论文）

题 目 名 称：

10kv降压变电所及车间低压配电系统设计

学 院（部）： 电气与信息工程学院

专 业： 电气自动化

学 生 姓 名： 周敏

班 级： 电气0631 学号 06053103

指导教师姓名： 职称 副教授

最终评定成绩：

2011 年 月

摘 要

湖南工业大学专科毕业设计（论文）

本设计含工厂供电设计，包括：负荷的计算及无功功率的补偿；变电所主变压器台数和容量、型式的确定；变电所主接线方案的选择；进出线的选择；短路计算和开关设备的选择；二次回路方案的确定及继电器保护的选择和整定；防雷保护与接地装置的设计；车间配电线路布线方案的确定；线路导线及其配电设备和保护设备的选择；以及电气照明的设计，还有电路图的绘制。

本设计根据设计任务书可分为三大部分，第一部分为各车间变电所的设计选择，包括方案比较、变压所变压器台数及容量选择、变电所I的供电负荷统计无功补偿，变压所I的变压器选择；第二部分为各车间计算负荷和无功率补偿、短路电流计算、工厂总降压变电所及接入系统设计、变电所高低压电气设备的选择、继电保护的配置；第三部分为电气设计图，包括车间变配电所电气主接线图、继电保护原理接线图。