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1、（建筑电气工程）某KV机械厂降压变电所的电气设计 工厂供电课程设计报告题目：某机械厂降压变电所的电气设计姓名： 学号： 班级： 导师： 时间： 某机械厂降压变电所的电气设计前言在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能和动力，但是它在产品成本中所占的比重很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额所占的比重多少，而在于工业生产实现电气以后可以大大增加产量，提高产品质量，提劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的能供应突然中断，则对工业生产可能造成严的后果。因此，做好工厂供电工作对于发展工业
2、生，实现工业现代化，具有十分重要的意义。能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，能源节约对于国家经济建设具有十分重要战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。课程设计是检验我们这学期学习情况的一项综合测试，它要求我们把所学的知识全部适用，融会贯通的一项训练，是对我们能力的一项综合评定，它要求我们充分发掘自身的潜力，开拓思路设计出合理适用的供配电系统。众所周知，电能是现代工业生产的主要能源。电能即易于由其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量以供应用。电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节、测量。有利于实现生产过程自动化。而工厂供电就是指工厂
3、所需要电能的供应和分配。工厂供电设计要达到为工业生产服务，保障工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须做到：安全、可靠、优质、经济。同时课程设计也是教学过程中的一个重要环节，通过设计可以巩固各课程理论知识，了解工厂供电设计的基本方法，了解工厂供电电能分配等各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算绘图、编号、设计说明书等方面得到训练，为以后工作奠定基础。目录第一章 设计任务书11.1 设计题目11.2 设计要求11.3 设计依据11.3.1 工厂总平面图11.3.2 工厂负荷情况11.3.3 供电电源情况21.3
4、.4 气象资料31.3.5 地质水文资料31.3.6 电费制度3第二章 负荷计算和无功功率补偿42.1负荷计算42.1.1单组用电设备计算负荷的计算公式42.1.2多组用电设备计算负荷的计算公式42.2无功功率补偿62.2.1有关功率的名词解释62.2.2提高功率因数的意义72.2.3提高功率因数方法72.2.4电容器的选择、补偿方式和联接方式82.2.4无功补偿的计算11第三章 变电所位置和型式选择133.1变配电所所址选择的一般原则133.2型式与布置143.3负荷中心的确定方法143.2.1负荷指示图143.2.2负荷电能矩143.2.3负荷功率矩14第四章 变电所主变压器台数和容量、类
5、型的选择174.1台数174.2容量174.3台数、容量、类型的选择17第五章 变电所主接线方案的设计185.1装设一台主变压器的主接线方案:185.2装设两台主变压器的主接线方案195.3主接线方案的技术经济比较20第六章 短路电流的计算216.1绘制计算电路216.2确定短路计算基准值216.3计算短路电路中个元件的电抗标幺值216.4 k-1点（10.5kV侧）的相关计算226.5 k-2点（0.4kV侧）的相关计算22第七章 变电所一次设备的选择和校验237.1 10kV侧一次设备的选择校验247.1.1按工作电压选择247.1.2 隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验257.2
6、 380V侧一次设备的选择校验267.3 高低压母线的选择27第八章 变电所进出线的选择和校验288.1 10kV高压进线和引入电缆的选择288.1.1 10kV高压进线的选择校验288.1.2 高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验288.2 380低压出线的选择298.2.1铸造车间298.2.2锻压车间308.2.3金工车间308.2.4 热处理车间318.2.5 电镀车间328.2.6 仓库328.2.7装配车间338.2.8机修车间338.2.9锅炉房348.2.10工具车间358.2.11 生活区358.3 作为备用电源的高压联络线的选择校验368.3.1按发热条件选择368.3
7、.2校验电压损耗368.3.3短路热稳定校验37第九章 变电所二次回路方案的选择及继电保护的整定389.1变电所二次回路方案的选择389.2 变电所的保护装置389.2.1主变压器的继电保护装置389.2.2装设电流速断保护399.3作为备用电源的高压联络线的继电保护装置409.4变电所低压侧的保护装置40第十章 防雷保护与接地装置的设计4110.1变电所的防雷保护4110.1.1 直接防雷保护4110.1.2 雷电侵入波的防护4110.2变电所公共接地装置的设计4110.2.1接地电阻的要求4110.2.2接地装置的设计42参考文献43附录44第一章 设计任务书1.1 设计题目某机械厂降压变
8、电所的电气设计1.2 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。1.3 设计依据1.3.1 工厂总平面图图1-1 工厂总平面图1.3.2 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4000小时，日最大负荷持续时间为8小时。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备
9、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。本厂的统计资料如表1-1所示。厂房编号厂房名称负荷类别设备容量/kW需要系数功率因数1铸造车间动力3000.30.7照明100.812锻压车间动力3000.30.65照明100.813金工车间动力3000.30.65照明100.814热处理车间动力1500.50.8照明50.815电镀车间动力2500.50.8照明50.816仓库动力200.40.8照明10.817装配车间动力1500.30.7照明50.818机修车间动力1500.20.65照明30.819锅炉车间动力800.70.8照明10.8110工具车间动力3
10、000.30.65照明100.9111生活区照明3000.70.91.3.3 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10 Kv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-120,导线为等边三角形排列，线距为1.5 m；干线首端（即电力系统馈电变电站）距本厂约10km,干线首端所装设高压断路器的断流容量为500 MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为 1.5 S。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压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为8
11、0 km，电缆线路总长度为20 km。1.3.4 气象资料本厂所在地区的年最高气温为40，年平均气温为25年，年最低气温为-20，年最热月平均最高气温为35，年最热月平均气温为30，年最热月地下0.8米处平均温度25。1.3.5 地质水文资料本厂所在地区平均海拔20 m，地层以黄土为主，地下水位为3m.1.3.6 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，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按所装用的主变压器容量计为15元/kVA，动力电费为0.3 元/kWh，照明（含家电）电费为元0.5元/kWh。工厂最大负荷时的功率因数不低于0.9。此外，电力用户需按新装
12、变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：610kV为800元/KVA。第二章 负荷计算和无功功率补偿2.1负荷计算2.1.1单组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷（单位为KW） = ，为系数b)无功计算负荷（单位为kvar）= tanc)视在计算负荷（单位为kvA）=d)计算电流（单位为A） =,为用电设备的额定电压（单位为KV）2.1.2多组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷（单位为KW）=式中是所有设备组有功计算负荷之和，是有功负荷同时系数，可取0.850.95b)无功计算负荷（单位为kvar），是所有设备无功之和；是无功负荷同时系数，可取0.90.97c)视在计算
13、负荷（单位为kvA） d)计算电流（单位为A） 经过计算，得到各厂房和生活区的负荷计算表，如表2-1所示（额定电压取380V）表2-1 厂房及生活区负荷计算表编号名称类别设备容量/kW需要系数costan计算负荷/kW/kvar/kVA/A1铸造车间动力30003071.029091.8照明100.81080小计3109891.8134.282042锻压车间动力3000.30.651.1790105.3照明100.81080小计31098105.3143.85218.63金工车间动力3000.30.651.1790105.3照明100.81080小计31098105.3143.85218.64热处理车间动力1500.50.80.67545照明
