某柴油机厂全厂总配变电所及配电系统设计

燕山大学课程设计说明书

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燕山大学

课 程 设 计 说 明 书

题目： 某柴油机厂全厂总配变电所及配电系统设计

学院（系）： 电气工程学院

年级专业： 10级电力系统及其自动化

学 号： 100103030157

学生姓名：

指导教师： 钟嘉庆 王云静

教师职称： 副教授 讲师

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2 电气工程学院《课程设计》任务书

课程名称： 供电系统课程设计

基层教学单位：电力工程系 指导教师：钟嘉庆、王云静

学号 100103030157 学生姓名 （专业）班级 电力系统及其自动化3班

设计题目 题目4：某柴油机厂全厂总配变电所及配电系统设计

设

计

技

术

参

数

1、全厂生产任务及车间组成；

2、全厂各车间负荷计算表；

3、供用电协议；

4、供电系统短路技术数据。

设

计

要

求 课程设计应提交设计计算说明书一份（B5纸）。说明书应包含完整的电气接线图、计算的原始公式、详细的计算过程；计算数据汇总表；设备技术参数汇总表。

参

考

资

料

1、《电力工程电气设备手册》

2、《电力工程电气设计手册》

3、《工厂供电》（第2版），陕西工业学院 苏文成编 机械工业出版社

4、《供电技术》（第3版），西安理工大学 余建明等编 机械工业出版社

5、《工厂供电系统设计指导》，刘介才编

周次 第一周

完

成

内

容 完成设计要求

指导教

师签字 基层教学单位主任签字

说明：1、此表一式三份，系、学生各一份，报送院教务科一份。

2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。 燕山大学课程设计说明书

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前 言

课程设计是学习到实践的一个重要环节，是我们日后工作所必需的过程。同时这也是我们进入农电专业以来第一次全面的自主进行供电设计能力的训练。工厂供电是指工厂所需电能的供应和分配，本次课程设计的任务，主要是设计工厂内部电能供应和分配问题，帮助我们复习工厂供电系统和电气照明运行维护和简单设计计算所必需的基本理论和基本知识，为今后从事工厂供电技术工作奠定一定的基础。

在具体设计中采用需要系数法计算各车间变电所的计算负荷，总配电变电所及配电系统设计，其中包括主接线设计、短路电流计算、主要电气设备选择、主要设备继电保护设计、配电装置设计、防雷接地设计。

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目 录

第一章 原始资料分析

一、某柴油机厂生产及车间组成…………………………………5

二、供用电协议……………………………………………………6

三、本厂自然条件…………………………………………………7

第二章 负荷计算和无功功率补偿

一、全厂负荷的计算………………………………………………7

二、功率因数的调节与电容器的选择……………………………9

三、各变电所变压器的选择………………………………………10

四、工厂主接线图………………………………………………11

第三章 系统短路分析及计算

一、系统等效阻抗图………………………………………………12

二、系统短路电流计算……………………………………………12

第四章 主要电气设备选择与校验

一、电缆的选择与校验……………………………………………16

二、断路器的选择与校验…………………………………………17

三、隔离开关的选择与校验………………………………………17

四、熔断器的选择与校验…………………………………………18

第五章 主要设备的继电保护

一、电流速断保护整定……………………………………………20

二、过电流保护整定………………………………………………20

三、过负荷保护整定………………………………………………21

四、电流保护的二次系统图………………………………………21

第六章 心得体会

参考文献

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第一章 原始资料分析

一、某柴油机厂生产及车间组成

1、本厂生产规模和产品规格

年产4160型柴油机5000台/8500吨。

2、本厂各车间的组成及生产任务

（1）机械加工一车间

①本车间承担的主要任务有：柴油机的备件和零部件18种。

②工作制度为两班制，全年工作时数为4600小时。

③工段组成：自动线工程、气缸工程、曲轴工程、凸轮工程、连杆工程、杂件工段及辅助工段组成。

（2）机械加工二车间

①本车间承担柴油机的全部中小零件生产。

②工作制度为二班制，工作时数为4600小时。

（3）装配车间

①本车间承担年生产4160型柴油机5000台/8500吨的组装。

②工作制度为一班制，全年工作时数为2440小时。

（4）产品试验室

①本室承担产品试验工作

②工作制度为一班制，全年工作时数为2150小时。

（5）铸造车间

①本车间承担柴油机所需的铸造件

②工作制度为一班制，全年工作时数为2150小时。

（6）冲焊车间

①本车间承担4160型柴油机冲压零件的备料、焊接和涂漆工作。

②工作制度为二班制，全年工作时数为4600小时。

（7）锻工车间

①本车间承担4160型柴油机全部锻件以及全厂工具机修自用锻件的备料、锻件第一热处理。

②工作制度为一班制，全年工作时数为2150小时。

（8）热处理车间

①本车间承担4160型柴油机零件的第二热处理和零件表面的法兰处理，全厂工具模具及机修件的处理。 燕山大学课程设计说明书

6 ②工作制度为二班制，全年工作时数为4600小时。

（9）工具车间

①本车间承担本厂所有产品正常生产及产品技术改造所需的专用工具夹量具、部分标准工具的制造。

②工作制度为二班制，全年工作时数为4600小时。

（10）机修车间

本车间承担全厂机械动力设备的大修。

（11）木工车间

①承担铸件的制模。

②工作制度为一班制，全年工作时数为2440小时。

（12）备料车间

①本车间属于金属材料库。

②工作制度为二班制，全年工作时数为4600小时。

（13）理化实验室

①承担产品理化试验

②工作制度为一班制，全年工作时数为2440小时。

（14）中央计量室

①承担全厂标准量块的保管和定期巡检、检定，保证全厂量度的统一。

②工作制度为一班制，全年工作时数为2400小时。

二、供用电协议

工厂与电业部门所签订的供电协议主要内容如下：

（1）从电业部门某110/10kV变电所，用10kV电缆线路向本厂供电，因供电可靠性要求，采用双回路供电，变电所距离厂东北角1.5公里；

（2）供电部门提出的技术要求：

① 变电所10kV配出线路过电流保护装置的整定时间为1.5秒，工厂配电所应不大于0.8秒；

② 在总配电所10kV侧计量；

③ 本厂的功率因数值应在0.9以上。

（3）系统短路数据：供电部门变电所10kV侧短路容量为：

系统最大运行方式时、200MVA 、系统为无限大容量 燕山大学课程设计说明书

7 系统最小运行方式时、100MVA 、系统为无限小容量

三、自然条件

本厂为两班制，年最大负荷利用时数为4600小时，为二级负荷。

设土壤中0.7~1米深处一年中最热月平均温度为C015

第一章 负荷计算和无功功率补偿

一、全厂负荷的计算

1.负荷计算：

利用需要系数法计算负荷：

以车间1为例：

有功功率：30P=xKNP=0.69.740*=444.54kW；

无功功率：3030PQtan=444.541.02=453.43kWAR；

视在功率：kVAPS06.6357.053.444cos3030；

其余各车间功率如下表：

表1 全厂各车间变电所负荷计算如下表：

序号 车间或用电

单位名称 设备容量(kW) dK cos tan 计算负荷

P30

(kW) Q30

(kvar) S30

(kVA)

（1）No.1 变电所

1 热处理车间 740.9 0.6 0.7 1.02 444.5400 453.4308 635.0571

2 工具车间 47 0.3 0.65 1.17 14.1000 16.4970 21.6923

3 机修车间 252 0.25 0.65 1.17 63.0000 73.7100 96.9231

4 冲焊车间 233 0.3 0.6 1.33 69.9000 92.9670 116.5000

5 小计 532.3860 604.7746 805.7215