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1、长春工程学院毕业设计（论文）目 录1 引言12 负荷计算.22.1 负荷计算的意义22.2 负荷计算方法22.3 计算过程32.3.1 机修车间负荷计算33 变压器的选择133.1 主变压器台数的确定原则133.2 变压器的分配133.3 变压器容量的确定154 电气主接线的设计.224.1 电气主接线的概述224.2 电气主接线方案的比较235 短路电流计算255.1 短路的概述和产生的原因255.2 短路的危害和类型255.3 短路计算过程266 电气设备的选择与校验.306.1 导线的选择306.2 电气设备的选择与校验347 二次回路设计457.1 二次回路的基本概念457.2 二次回
2、路的组成457.3 二次回路的分类457.4 断路器控制回路信号系统与测量仪表467.5 继电保护装置概述477.6 对继电保护装置的基本要求487.7 保护的设置488 配电装置的设计.508.1 配电装置的基本要求508.2 配电装置的类型509 防雷及接地设计.529.1 防雷保护装置529.2 避雷器的配置原则及其选择:549.3 防雷接地设计54总 结.57致 谢.58参考文献.59601 引言目前，我国的城市电力网和农村电力网正进行大规模的改造，与此相应， 城乡变电所也必须进行更新换代，我国电力网的现实情况是常规变电所依然存在，小型变电所、微机监测变电所、综合自动化变电所相继出现，
3、并取得了迅猛的发展。本次设计是轧钢厂供配电系统（电气部分）设计。 原始资料：（1）电力系统技术资料该厂由35kV线路供电，供电线路长18km.系统阻抗标么值为0.8（基准容量取100MVA），出口处继电保护装置动作时间为1.8秒。 （2）该厂除型钢车间和线材车间具有一、二类负荷，其余均为三类负荷，用电设备电压均为380、220V，该厂最大负荷年利用小时数为小时。（3）该厂的电力负荷五年内可能增长20%左右。（4）当地电力部门要求该厂平均功率因数达到0.9以上，并要求高压（35kV）计量收费。（5）该厂要求外观整齐、美观，应选用电缆配线。随着改革的不断深化，经济的迅速发展。各电力部门对变电所设计
4、水平的要求将越来越高。现在所设计的常规变电所最突出的问题是设备落后，结构不合理，占地多，投资大，损耗高，效率低，尤其是在一次开关和二次设备造型问题上，基本停留在5060年代的水平上，从发展的观点来看，将越来越不适应我国城市和农村发展的要求。国民经济不断发展，对电力能源需求也不断增大，致使变电所数量增加，电压等级提高，供电范围扩大及输配电容量增大，采用传统的变电站一次及二次设备已越来越难以满足变电站安全及经济运行，少人值班或者无人值班的要求。现在已经大多采用了微机保护。分级保护和常规保护相比，增加了人机对话功能，自控功能，通信功能和实时时钟等功能，因此如果通过电力监控综合自动化系统，可以使变电站
5、内值班人员或调度中心的人员及时掌握变电站的运行情况，直接对设备进行操作，及时了解故障情况，并迅速进行处理，达到供电系统的管理科学化、规范化、并且还可以做到与其他自动化系统互换数据，充分发挥整体优势，进行全系统的信息综合管理。2 负荷计算2.1 负荷计算的意义人防工程进行供电设计的原始资料是工程工艺设计提供的用电设备的安装容量。但是由于在设备设计时，与设备配套的电动机的容量通常留有一定的裕度，即使电动机功率完全符合设备的配套要求，由于使用的情况不同，也会影响电力负荷的大小。因此，要进行工程的供电设计，必须首先将这些原始资料变成电力设计所需要的假想负荷即计算负荷，然后根据计算负荷按允许发热条件来确
6、定发电机组和变压器的容量，选择供电系统的导线截面，确定提高功率因数的措施，选择及整定保护设备以及校验供电电压的质量等等。所以，电力负荷的计算是整个工程供电设计的依据。如负荷计算过低可能使供电元件过热，加速其绝缘损坏，增大电能损耗，影响供电系统的正常工作，甚至影响工程的战时指挥、通信联络等战时作用的发挥。反之，如果负荷计算过大，将使发电机组和变乐器的容量过大，会使工程的一次性投资增加，过大的设备在长期负荷率严重不足的情况下运行也不经济。因此，负荷计算的正确与否，将直接关系到工程的供电质量和经济指标，必须认真对待。22.2 负荷计算方法 目前，负荷计算的方法主要有：需用系数法、二项式法、利用系数法
7、、“ABC”法等。 需用系数法是在大量的测量与统计的基础上，给出各类负荷的需用系数和同时系数，然后把设备功率乘以需用系数和同时系数，直接求出计算负荷。这种方法山于简单易行，在人防工程设计中被普遍采用。但是，当用电设备台数少而功率相差悬殊时，其计算结果往往偏小，因而这种方法只适用于整个工程的负荷计算。 二项式法是把计算负荷看作两个分量组成，一个分量是平均负荷，另一分量是数台大功率设备工作对负荷影响的附加功率。这种方法虽然也比较简单，但山于过分突出广大型设备对电气负荷的影响，使计算结果往往偏大，而且方法本身所推荐的公式和系数，仪限于机械加工工业，与人防工程内负荷情况相差较大，使用起来比较困难。 利
8、用系数法是采用利用系数求出最大负荷的平均功率，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。这种方法是以概率论和数理统计作为理论根据的，计算结果比较接近实际，适用范围较广，但囚计算过程繁琐，人防工程中一般不使用。 “ABC”法是一种较新的负荷计算方法。它把计算负荷看作是平均负荷与计算负荷对平均负荷参差值的叠加，这个参差值是由没备的容量总平方和的方根表征的，因而人设备对计算负荷的影响将更接近实际，而且这种方法只需对设备台数进行简单的加法，不牵扯到设备容量的繁琐计算，比较方便。但目前在人防丁程中平均利用系统的实测数据不足，故此法尚未被采用。12.3 计算过程2.3.1
9、机修车间负荷计算工厂常用的用电设备种类繁多，根据其用途和特点，大致可分为四类：生产加工机械的拖动设备；电焊、电镀设备；电热设备；照明设备。生产加工机械的拖动设备是机械加工类工厂的主要用电设备，是工厂电力负荷的主要组成部分，又可分为机床设备和起重运输设备两种。其中机床设备常见的有：车床、铣床、刨床、钻床等；起重运输设备常见的有：起重机、传送机等设计任务书只给出了设备容量和台数（见下表），通过查阅相关资料可以查得其功率因数和需要系数（见下表），在进行负荷计算时，先将车间内多台设备按其特点进行分组，因而在这里我们可以把机修车间的用电设备进行分组计算：龙门刨床、立式车床、普通车床、立式铣床、立式钻台分
10、为第一组双人钳工台、木工车床分为第二组木模圆锯、摇臂钻床分为第三组三台起重机分为第四组其他设备由于其工作特点不一样，需要进行单独计算表2-1 机修车间的用电设备容量设备名称设备容量台数龙门刨床892立式车床692普通车床782立式铣床224立式钻床256双人钳工台186木工车床1310木模圆锯55摇臂钻床293砂轮机73压力机102卧式镗床293起重机251起重机201起重机221电焊变压器45、cos=0.65通风机88电阻炉54照明120、cos=0.55 表2-2 机修车间的用电设备需要系数设备序号设备名称（需要系数）1龙门刨床0.551.510.162立式车床0.551.510.163
11、普通车床0.551.510.16 4立式铣床0.551.510.16 5立式钻床0.551.510.16 6双人钳工台0.61.330.25 7木工车床0.61.330.25 8木模圆锯0.51.730.12 9摇臂钻床0.51.730.1210砂轮机0.71.020.511压力机0.51.730.1512卧式镗床0.551.510.1613起重机0.51.730.1514起重机0.51.730.1515起重机0.51.730.1516电焊变压器0.61.330.5 17通风机0.80.750.8518电阻炉0.890.20.719照明0.551.511根据表中数据计算车间总负荷：（1）第一组
12、设备 （2）第二组设备 （3）第三组设备 02（4）第四组设备（5） 砂轮机（6） 压力机（7） 卧式镗床（8） 电焊变压器（JC应该换算到100%下计算）（9） 通风机（10） 电阻炉（11） 照明机修车间总负荷（查表可得有功功率同时系数，无功功率同时系数） 2.3.2 各车间及建筑的计算负荷：表2-3 车间计算负荷表编号负荷计算负荷1线材车间2602802型钢车间4502003电炉车间3001004动力车间2502805冷轧车间3602006生活设施1501007锅炉房1001208仓库30409车库202510综合楼406011机修车间439.6885625.4051）总负荷计算（查阅相关资料可以得到有功功率同时系数为0.85，无功功率同时系数为0.9） 在任务书上可以得知该厂5年后负荷增长20%左右，在这里我们取该厂5年后负荷增长20%，因而5年后的总负荷为：2）各个车间负荷计算 线材车间 由于该车间的功率因数为0.68，低于电力部门的要求，因为当地电力部门要求平均功率因数到0.9以上。因而需要进行无功补偿。要使功率因数由提高到，需要装设的无功补偿装置的容量为=152 取,补偿后：符合要求5年后的负荷
