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1、 华北电力大学华北电力大学 供电课程设计论文供电课程设计论文 题题 目目 某化纤毛纺织厂全厂总配变电所及配电系统设计 院院 系系 电力工程系 专业班级专业班级 农电 组组 别别 第五组 成成 员员 某化纤毛纺织厂全厂总配变电所及配电系统设计某化纤毛纺织厂全厂总配变电所及配电系统设计 绪论绪论 在国民经济高速发展的今天，电能的应用越来越广泛，生产、科学、研究、 日常生活都对电能的供应提出更高的要求，因此确保良好的供电质量十分必要。 本设计书注重理论联系实际，理论知识力求全面、深入浅出和通俗易懂，实践 技能注重实用性，可操作性和有针对性。 本课程设计选择进行了一个模拟的中小型工厂 10/0.4kV
2、、容量为 2149.01KVA 的降压变电所. 区域变电站经 10KV 双回进线对该厂供电。该厂多 数车间为三班制。本厂绝大部分用电设备属长期连续负荷，要求不间断供电。 全年为 306 个工作日，年最大负荷利用小时为 6000 小时。属于二级负荷。 本设计书论述了供配系统的整体功能和相关的技术知识，重点介绍了工厂供 配电系统的组成和部分。系统的设计和计算相关系统的运行，并根据工厂所能 取得的电源及工厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂的发展，按照安全 可靠、技术先进、经济合理的要求，确定了变电所的位置与形式及变电所至变 压的台数与容量、类型及选择变电所主接线方案及高低设备与进出线。 本设计书
3、共分部分包括：负荷计算和无功功率补偿、变电所位置和形式选择、 变电所主变压器的台数、类型容量及主接线方案的选择、短路电流的计算、变 电所一次设备的选择与校验、变电所电气主结线图、工厂二次回路方案的选择 继电保护的设计与整定以及防雷、接地设计：包括直击雷保护、行波保护和接 地网设计。 目录目录 一、原始材料分析一、原始材料分析.4 二、全厂负荷计算二、全厂负荷计算.4 三、无功功率的补偿及变压器的选择三、无功功率的补偿及变压器的选择.5 四、主接线设计四、主接线设计.8 五、短路电流计算五、短路电流计算.8 5.1 短路电流计算方法：.8 5.2 短路电流的计算.8 六、变电所的一次设备选择和校
4、验六、变电所的一次设备选择和校验.12 6.1 高压设备器件的选择及校验.12 6.2 低压设备器件的选择及校验.16 6.3 各车间的进线装设低压熔断器.20 6.4 母线的选择与校验.21 6.5 绝缘子和套管选择与校验.23 七、变配电所得布置与机构设计七、变配电所得布置与机构设计.24 八、防雷装置及接地装置设计八、防雷装置及接地装置设计.24 8.1 直击雷保护.24 8.2 配电所公共接地装置的设计.25 8.3 行波保护.26 九、二次回路方案的选择及继电保护的整定计算：九、二次回路方案的选择及继电保护的整定计算：.26 9.1 二次回路方案的选择.26 9.2 变电所继电保护装
5、置配置.26 十、结束语十、结束语.29 一、原始材料分析一、原始材料分析 1 工厂供电设计的一般原则 按照国家标准 GB50052-95 供配电系统设计规范 、GB50053-94 10kv 及以下设计规范 、 GB50054-95 低压配电设计规范等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则： （1）遵守规程、执行政策。 必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金 属等技术经济政策。 （2）安全可靠、先进合理。 应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效 率高、能耗低和性能先进的电气产品。 （3）近期为主、考虑发展。 应
6、根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合， 适当考虑扩建的可能性。 （4） 全局出发、统筹兼顾。 按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计 是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。 作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设 计工作的需要。 2 工程概况 某化纤毛纺厂 10kV 配变电所供电给织造车间、染整车间、锅炉房、食堂、水泵房、化验 室及其他车间变电所。已知工厂三班制工作，年最大负荷利用小数 6000h，其中织造车间、 染整车间、锅炉房为二级
7、负荷。二级负荷是指中断供电将在政治上、经济上造成较大的损 失的用电设备。在条件允许的情况下，二级负荷应有两条线路供电，例如煤气站的鼓风机、 10 吨以下的电弧炼钢炉的低压用电设备和刚玉冶炼电炉变压器等，中断供电可能造成主要 设备损坏或大量产品报废 3 供电条件 （1）供电部门可提供双回路 10kV 电源，一用一备。 （2）电源 1 进线处三相短路容量 120MVA，进线电缆长约 150 米。电源 2 进线处三相短 路容量 100MVA，进线电缆长约 120 米。 （3）采用高供高计，要求月平均功率因数不小于 0.9， 。要求计量柜在主进开关柜之后，且 第一柜为主进开关柜。 （4）为其他车间变电
8、所提供 2 路 10kV 电源出线，容量每路 800kVA。 （5）配变电所设于厂区负荷中心，为独立式结构，有人值班。低压供电半径小于 250m。 配变电所建筑构造及面积由电气设计定。 二、全厂负荷计算二、全厂负荷计算 采用需要系数法计算各车间变电所的计算负荷，具体数据如表 2-1 所示。 表 2-1 相关计算公式： = = 30 P N Scos 30 P P K 30 P = = 30 Q 30 Ptg 30 Q Q K 30 Q = = 30 S 2 30 2 30 QP 30 S 2 30 2 30 QP 三、无功功率的补偿及变压器的选择三、无功功率的补偿及变压器的选择 电力部门规定，
9、无带负荷调整电压设备的工厂必须在 0.9 以上。为此，一般工厂cos 均需安装无功功率补偿设备，以改善功率因数。我们采取的无功补偿方式是：高压补偿和 低压补偿相结合、集中补偿与就地补偿相结合。在需要补偿容量大的车间采用就地补偿的 方式其余采用低压集中补偿和高压集中补偿方式。根据该工厂的负荷特点，根据这一思路， 我们选择在 NO.1 变电所选择 1、2、5 车间，NO.2 变电所 8、9 车间采用就地补偿。 根据供电协议的功率因数要求，取补偿后的功率因数，各个补偿的容量计91 . 0 cos 算如下： 1、就地补偿： 列 NO.1 车间变电所： 制条车间： 2 tanPQQc91 . 0 cos 2 计 算 负 荷 序号 车间或用 电 单位名称 设备 容量 (kW) x K costg 30 P (kW) 30 Q (kVAR) 30 S (kVA) 变压器 台数及 容量 P K Q K 1制条车间3400.80.80.75272204480.83260.90.95 2纺纱车间3400.80.80.75272204480.83260.90.95 3软水站86.10.650.80.7555.96541.9737121.7630.90.95 4锻工车间36.90.30.651.1711.0712.951952.1
