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1、一、设计目的熟悉电力设计的相关规程、规定，树立可靠供电的观点，了解电力系统，电网设计的基本方法和基本内容，熟悉相关电力计算的内容，巩固已学习的课程内容，学习撰写工程设计说明书，对变电所区域设计有初步的认识。二、设计要求（1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应项目分析，需求预测说明。（2）通过课题设计，掌握电力系统设计的方法和设计步骤。（3）学习按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计方法和计算结果。（4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及实现，给出个人分析、设计以及实现。三、 设计任务（一）设计主体内容（1）负荷计算及无功功率补偿（2）变电站位置及
2、形式的选择。（3）变电所主变压器台数，容量及主接线方案的选择。（4）短路电流计算。（5）变电所一次设备的选择及校验。（6）变电所高低压线路的选择。（7）变电所二次回路方案及继电保护的整定。（二）设计任务1设计说明书，包括全部计算过程，主要设备及材料表；2变电所主接线图。四、设计时间安排查找相关资料（1天）、总降压变电站设计（3天）、车间变电所设计（2天）、厂区配电系统设计（1天）、撰写设计报告（2天）和答辩（1天）。五、主要参考文献1 电力工程基础2 工厂供电3 继电保护.4 电力系统分析5电气工程设计手册等资料指导教师签字： 年 月 日一负荷情况某厂变电所担负三个车间、一个办公楼和一个食堂的
3、供电任务，负荷均为380/220V负荷。各部门电气设备、负荷情况如下：（一）一号车间一号车间接有下表所列用电设备编号用电设备名称数量铭牌上额定功率需要系数功率因数备注1冷加工机床20合计45KW0.14 0.160.512吊车组110.5KW0.120.5FC=25%3电焊机122KVA0.50.6FC=60%4电焊机28.95KVA0.50.6FC=100%（二）二号车间二号车间接有下表所列用电设备编号用电设备名称数量铭牌上额定功率需要系数功率因数备注1电加热设备24KW0.812吊车组110.5KW0.20.5FC=25%3电焊机122KVA0.50.6FC=60%4电焊机14.5KVA0
4、.50.6FC=100%（三）三号车间三号车间接有下表所列用电设备编号用电设备名称铭牌上额定功率需要系数功率因数备注1装在车间起重机7.5KW0.150.52各类装备用电器7.5KW0.80.83照明2.5KW0.80.8（四）办公楼办公楼接有下表所列用电设备负荷编号用电设备名称铭牌上额定功率需要系数功率因数备注1照明20KW0.80.82空调及通风设备75KW0.80.83电梯10KW0.60.7（五）食堂食堂接有下表所列用电设备负荷编号用电设备名称铭牌上额定功率需要系数功率因数备注1风机、空调机、照明8.8KW0.80.82食品加工机械3.0KW0.70.83电饭锅、电烤箱、电炒锅9.0K
5、W0.81.04电冰箱1.5KW0.70.7二、供用电协议（1）从电力系统的某66/10KV变电站，用10KV架空线路向工厂馈电。该变电站在工厂南侧1km。（2）系统变电站馈电线的定时限过电流保护的整定时间，工厂总配变电所保护整定时间不得大于1.5s。（3）在工厂总配电所的10KV进线侧进行电能计量。工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9。（4）系统变电站10KV母线出口断路器的断流容量为200MVA。其配电系统图如图2。（5）供电贴费和每月电费制：每月基本电费按主变压器容量计为18元/kVA，电费为0.5元/kWh。此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：610k
6、V为800元/kVA。图1 配电系统图三工厂负荷性质生产车间大部分为一班制，少部分车间为两班制，年最大有功负荷利用小时数为4500h，工厂属三级负荷。四工厂自然条件（1）气象资料：本厂所在地区的年最高气温为38oC，年平均气温为23 oC，年最低气温为8 oC，年最热月平均最高气温为33 oC，年最热月平均气温为26 oC，年最热月地下0.8m处平均温度为25 oC。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。（2）地质水文资料：本厂地区海拔60m，底层以砂粘土为主，地下水位为2m。车辆与动力工程课程设计说明书某厂降压变电所的电气设计摘 要本论文主要依照工厂供电设计必须遵循的一般原则、基本内容和设
7、计流程，对某厂变电所进行了设计说明，本文按照设计要求，在查阅大量参考资料、手册后，对负荷计算及无功功率补偿计算，变配电所所址和型式的选择，变电所主变压器台数、容量及类型的选择，变配电所主结线方案的设计，短路电流的计算，变配电所一次设备的选择，变配电所二次回路方案的选择及继电保护装置的选择与整定，变配电所防雷保护与接地装置的设计等进行了详细的设计说明。并附有相应的图表、公式和计算结果。这次设计的变配电所完全满足设计要求。本设计通过对计算负荷，选出变压器；通过计算三相短路电流，选出其他保护器件；通过三相短路电流，选择过电流保护设备；然后选择二次回路的设备，对一次侧设备进行控制、检测。关键词：有功功
8、率，电力变压器，三相短路电流，过电流目 录第一章 负荷计算和无功补偿71.1负荷计算的目的和方法71.2全厂负荷计算的过程71.3 无功功率补偿10第二章 变电所的选择及主变压器的选择112.1 变电所的位置及变压器容量选择112.2 总降压变电所和车间变电所位置选择132.3 总降压变电所电气主接线设计142.4 短路电流计算15第三章 高低压电气一次设备的选择183.1 10KV侧一次设备的选择校验183.2 0.38KV低压电器设备选择193.3 高低压母线的选择203.4 10.5KV高压出线的选择21第四章 电力变压器继电保护设计234.1电力变压器继电保护配置234.2电力变压器继
9、电保护设计23第五章 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定255.1 变电所的电能计量回路255.2 变电所的测量和绝缘监察回路255.3 变电所的保护装置25总 结28参考文献29II第一章 负荷计算和无功补偿1.1负荷计算的目的和方法一、负荷计算的内容和目的（1）求计算负荷，是选择确定建筑物报装容量、变压器容量的依据；（2）求计算电流，是选择缆线和开关设备的依据；（3）求有功计算负荷和无功计算负荷，是确定静电电容器容量的依据。二、负荷计算的方法（1）需要系数法用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。用于设备数量多，容量差别不大的工程计算，尤其适用于配、变电所和干线的负荷计算
10、。（2）二项式系数法应用局限性较小大，主要适用于设备台数较少且容量差别较悬殊的的场合。（3）利用系数法采用利用系数求出最大负荷区间内的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数，得出计算负荷。适用于各种范围的负荷计算，但计算过程稍繁。1.2全厂负荷计算的过程本设计各车间计算负荷采用需要系数法确定。主要计算公式有： 有功计算负荷（kW）：无功计算负荷（kvar）：视在计算负荷（kVA）：计算电流（A）：24以冷加工机为例：Kd=0.15，Cos=0.5，tan=1.73 具体车间计算负荷如下表1-1所示：表1 各车间负荷计算表车间设备容量Pe/kw需要系数Kd功率因数
11、Cos功率因数角的正切tan有功计算负荷Pc/kw无功计算负荷Qc/kvar视在计算负荷Sc/kVA一号车间冷加工机床450.150.51.736.7511.67 11.99吊车组10.50.120.51.731.382.392.76电焊机17.040.50.61.338.5211.3314.18 电焊机8.950.50.61.334.45 5.927.40二号车间电加热设备80.8100.6400.64 吊车组10.50.20.51.732.13.6334.20 电焊机17.040.50.61.33 8.5211.3314.18电焊机4.50.50.61.332.252.993.74三号车间
12、装载车间起重机7.50.150.51.731.131.955.10各类装备用电器7.50.80.80.7564.57.5 照明2.50.80.80.7521.52.5办公楼照明200.80.80.75161220空调及通风设备750.80.80.75564270照明100.60.71.0266.128.57食堂风机空调机照明8.80.80.80.757.045.288.8食品加工机械3.00.70.80.752.11.582.63电饭锅电烤箱电炒锅9.00.8107.207.2电冰箱1.50.70.71.021.051.071.50有功计算负荷Pc/kw无功计算负荷Qc/kw视在计算负荷(Sc/kw)总计138.38123.97192.25同时系数=0.95131.46120.25178.16功率因素（）0.738从表中可知：有功计算负荷无功计算负荷视在计算负荷192.25 再乘以同时系数=0.95,=0.97此时功率因素0.9，所以要进行无功功率补偿。1.3 无功功率补偿由于本设计中cos=0.7380.9,因此需要进行功率补偿。由公式可知： 式中 补偿前的自然平均功率因数对应的正切值 补偿后的功率因数对应的正切值采用低压侧集中补偿的方法，为使高压侧功率因数达到0.9，则补偿后的低压功率因数应达到0.92。校正前：校正后：查表知选择BWF0
