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1、目录 论文摘要3第一章 设计任务51.1设计要求51.2设计依据5第二章 负荷计算和无功功率补偿82.1 负荷计算82.2 无功功率补偿计算92.3 变压器选择122.4 总变电所位置和型式的选择13第三章 变配电所主接线方案的设计163.1 变配电所主接线方案的设计原则与要求163.2 变配电所主接线方案的技术经济指标163.3 高压配电所主接线方案16第四章 短路电流计算及一次侧设备选择174.1 短路电流的计算174.2 高压一次侧设备选择与校验204.3 各车间变电所车间干线设备的选择25第五章 供配电线路的选择计算275.1 总配电所架空线进线选择275.2 10KV母线的选择285
2、.3 车间变电所高压进线选择295.4 车间变电所低压进线线的选择325.5 低压母线选择345.6 车间变电所车间干线选择34第六章 供电系统过电流保护及二次回路方案376.1 供电系统过电流保护376.2 变电所二次回路方案42第七章 防雷接地437.1变电所的防雷保护437.2 变电所接地装置的计算43谢辞44参考文献及附录45论文摘要 某塑料制品厂车间变电所和配电系统设计是对工厂供电具有针对性的设计。设计对工厂供电方式、主要设备的选择、保护装置的配置及防雷接地系统进行了相应的叙述，内容主要包括高压侧和低压侧的短路计算，设备选择及校验，主要设备继电保护设计，配电装置设计，防雷和接地设计等
3、。 本设计考虑了所有用电设备并对这些负荷进行了计算。通过计算出的有功、无功和视在功率选择变压器的大小和相应主要设备的技术参数，再根据用户对电压的要求，计算电容器补偿装置的容量，从而得出所需电容器的大小。 根据与供电部门的协议，决定总配变电所及配电系统的主接线图。电气主接线对电气设备的选择，配电所的布置，运行的可靠性和灵活性，操作和检修的安全以及今后的扩建，对电力工程建设和运行的经济节约等，都由很大的影响。 本设计在主要设备的继电保护设计和整定计算中，对电力变压器、真空断路器等主要设备的保护配置提出了要求，明确了保护定值计算方法。关键词：变电所，配电系统，负荷和短路计算，设备选型，继电保护第1章
4、 设计任务1.1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，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，选择整定继电保护，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计书，并绘出相关设计图纸。1.2设计依据1.2.1 工厂总平面图 图1-1 塑料厂平面布置图1.2.2 工厂负荷情况本厂的负荷性质，生产车间为三班制，部分车间为单班或两班制，全年最大负荷利用小时数为5000h，属于三级负荷。本厂设有薄膜、单丝、管材、注射等四个车间，设备造型全部采用我国最新定型设备，此外还有
5、辅助车间及其设施，全厂各车间设备容量见表1-3。1.2.3 供用电协议本厂与电业部门所签订的供用电协议主要内容如下：（1） 从电业部门某60/100KV变电站10KV架空线向本厂供电，该站距离厂南测1.0KM（2） 变电站10KV配电线路定时限过电流保护装置的整定时间为2S车间变电所的整定时间应不大于1S（3） 在总降变电站10KV侧计量（4） 本厂的功率因数cos要求在0.9以上（5）电业部门变电站10KV母线为无限大电源系统，其短路容量为200MVA。供电系统图见图1-2 图1-2 供电系统图1.2.4 本厂自然条件本厂自然条件为：（1） 最热月平均最高温度为35C（2） 土壤中0.71m
6、深处一年中最热月平均温度为20（3） 年平均雷暴日为30d（4） 土壤冻结深度为1.1m（5） 主导风向夏季为南风附：全厂各车间设备容量及计算用系数列表序号车间设备名称设备容量/KWcostan备注 NO.1变电所1薄膜车间14000.60.61.332原料库300.250.51.733生活间100.814成品库（一）250.30.51.735成品库（二）240.30.51.736包装材料库200.30.51.73 NO.2车间变电所1单丝车间13850.60.61.302泵房及其附属设备200.650.80.75 NO.3变电所1注塑车间1890.40.61.332管材车间8800.350.
7、61.33 NO.4变电所1备料复制车间1890.60.51.732生活间100.813浴室3.0814锻工车间300.30.651.175原料生活间150.816仓库150.30.51.737机修模具间1000.250.651.178热处理车间1500.60.71.029聊焊车间1800.30.51.73 NO.5变电所1锅炉房2000.70.750.882试验室1250.250.51.733辅助材料库1100.20.51.734油泵房150.650.80.755加油站100.650.80.756办公室、招待所、食堂150.60.61.33表1-3 全厂各车间设备容量及计算用系数第2章 负荷
8、计算和无功功率补偿2.1 负荷计算各车间、变电所负荷计算（均采用需要系数法）附注：各车间、各变电所负荷合计时，同时系数分别取值：=0.9；=0.95现以NO.1变电所车间负荷计算为例，计算过程如下：NO.1变电所（1） 薄膜车间有功功率：=0.61400=840KW无功功率：= tan=8401.33=1117.2Kvar视在功率：=8400.6=1400KVA（2） 原料车间有功功率：=300.25=7.5KW无功功率：= tan=7.51.73=13Kvar视在功率：=7.50.5=15KVA（3） 生活间有功功率：=100.8=8KW视在功率：=81=8KVA（4） 成品库（一）有功功率
9、：=250.3=7.5KW无功功率：= tan=7.51.73=13Kvar视在功率：=7.50.5=15KVA（5） 成品库（二）有功功率：=240.3=7.2KW无功功率：= tan=7.21.73=12.5Kvar视在功率：=7.20.5=14.4KVA（6） 包装材料库有功功率：=200.3=6KW无功功率：= tan=61.73=10.4Kvar视在功率：=60.5=12KVANO.1变电所负荷合计：有功功率：=（8407.587.57.26）0.9=788.6KW无功功率：=（1117.2131312.510.4）0.95=1107.8Kvar视在功率： =1360KVA所有变电所
10、车间负荷计算结果见表2-3统计2.2 无功功率补偿计算2.2.1 无功功率补偿要求 按水利电力电力部制定的全国供用电规则：高压供电电用户功率因数不得低于0.9；其他情况，功率因数不得低于0.85，若达不到要求，需增设无功功率的人工补偿装置。 无功功率的人工补偿装置：主要有同步补偿机和并联电容器两种。由于并联电容器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此并联电容器在供电系统中应用最为普遍。2.2.2 车间变电所低压侧补偿由于NO.1和NO.2车间容量很大，可以考虑在NO.1和NO.2低压侧进行无功功率补偿。1） NO.1车间无功补偿计算根据设计要求，功率因数一般在
11、0.9以上，故取=0.9A.功率因数：=0.580.9 （需要补偿）B.需补偿容量计算：=(tan - tan)=788.6tan(arccos0.58) - tan(arccos0.9) =725KvarC.补偿后：=788.6KW=-=1107.8-725=382.8Kvar=876.6KVA功率因数：cos=/=0.9 （满足要求）D.补偿所需并联的电容器：N=/=725/25=29 （为单个电容器的容量）并联的电容器型号：BKMJ0.4-25-3 数量为29个低压电容器柜型号：GBJ-1-0.4 所需数量为：6个，单个电容器柜内可装5个电容器2）NO.2车间补偿计算此处省略， 相关计算
12、数据如下：=632Kvar=842.7KW=-=1035.3-632=310.3Kvar=934KVAcos=/=0.902 （满足要求）N=/=632/25=26 并联的电容器型号：BKMJ0.4-25-3 数量为26个低压电容器：GBJ-1-0.4 所需数量为6个，单个电容器柜可装5个电容器2.2.3 变压器损耗计算1） 负荷计算中，电力变压器的功率损耗可按下列简化公式近似计算：有功损耗：0.015无功损耗：0.06（其中，为变压器二次侧的视在计算负荷）2） 现计算个车间变电所变压器损耗和算入损耗后的各负荷，以计算NO.1变电所为例：有功损耗：=0.015=0.015876.6=13.2K
13、W无功损耗：=0.06=0.06876.6=52.6Kvar加入变压器损耗后负荷计算有功功率：=788.613.2=801.8KW无功功率：=382.852.6=435.4Kvar视在功率：=912.4KVANO.2、NO.3、NO.4、NO.5变电所损耗计算省略，数据和结果见表2-1：变电所号变压器有功损耗（KW）变压器无功损耗（Kvar）加损耗后有功功率（KW）加损耗后无功功率（Kvar）视在功率（KVA）NO.113.252.6801.8435.4912.4NO.21456856.7459.3972NO.38.935.7354.1520.3629.4NO.46.7527265.7395476NO.54.518201.2245.5317.4表2-1 变压器损耗计算及加入损耗后负荷表2.2.4 高压侧无功补偿计算1） 所有变电所的负荷计算：=0.9（） =0.92
