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1、(精编)某塑料制品厂全厂总配变电所及配电系统设计摘要某塑料制品厂全厂总配变电所及配电系统设计是对工厂供电的设计。本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，其中还包括全厂的负荷计算、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。本设计通过计算出的有功、无功和视在功率选择变压器的大小和相应主要设备的主要参数，再根据用户对电压的要求，计算补偿功率，从而得出所需补偿电容的大小与个数。根据国家供电部门的相关规定，画出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，运行的安全性、可靠性和灵
2、活性，对电力工程建设和运行的经济节约等，都有很大的影响。关键词：变电所，负荷计算，设备选型，继电保护ABSTRACTThewholeplantdistributionsubstationandpowerdistributionsystemdesignofaplasticproductsfactoryisforpowerplantdesign.Thedesignmakesthenarrativeaboutthefactorypowersupply,mainequipmentselection,protectiondeviceconfigurationandgroundingsystemforli
3、ghtningprotection,whichalsoincludestheloadcalculationofthefactory,theshortcircuitcurrentcalculationofthehighpressuresideandlowpressureside,equipmentselectionandvalidation,themainequipmentrelayprotectiondesign,powerdistributionequipmentdesign,lightningprotectionandgroundingdesign.Thisdesignisbasedont
4、hecalculationoftheactivepower,reactivepowerandapparentpowertransformerandthesizeofthecorrespondingmainequipmentmainparameter,thenworksoutthecompensationcomputingpoweraccordingtouserrequirementstovoltage.Thusitcanobtainthedesirablesizeandnumberofcompensationcapacitor.Accordingtotherelevantprovisionso
5、fthenationalelectricitysector,thedesigndrawsthemainconnectiondiagramaboutthetotaldistributionsubstationandpowerdistributionsystem.Mainelectricalconnectionhavegreatinfluenceontheelectricalequipmentselection,thelayoutofthedistribution,operationsafety,reliabilityandflexibility,alsopowerengineeringconst
6、ructionandeconomyoftheoperationandsoon.Keywords:substations,loadcalculation,equipmentselection,relayprotection目录第1章绪论-1-1.1工厂供电的意义-1-1.2工厂供电的要求-1-1.3工厂平面图-1-第2章主接线的设计-3-2.1总配电所的主接线设计的原则和意义-3-2.2变配电所主接线方案的技术经济指标-3-2.3主接线图-4-第3章负荷计算-6-3.1负荷计算的意义-6-3.2负荷计算的方法-6-3.3负荷计算示意图-7-3.4具体数据和负荷计算举例-7-3.4.1原始数据-7
7、-3.4.2负荷计算-8-第4章功率补偿计算及变压器的选择-12-4.1功率补偿计算-12-4.2变压器容量的选择-14-第5章短路电流计算-16-5.1短路电流计算方法及意义-16-5.2短路计算-16-5.2.1短路电流计算等效示意图-16-5.2.2短路电流及容量的计算-16-第6章进线、母线及电器设备的选择-19-6.1总配电所架空线进线的选择-19-6.2高压侧与低压侧母线的选择-19-6.3各变电所进线选择-19-6.4变电所低压出线的选择-20-6.5设备的选择-21-6.5.1高压侧设备的选择-21-6.5.2各车间进线设备的选择-21-6.5.3各变电所低压侧出线回路设备选择
8、与校验表-22-第7章过电流保护-25-7.1高压进线的继电保护-25-7.2各变电所进线的保护-26-7.3变压器继电保护-28-第8章防雷与接地保护-31-8.1防雷保护-31-8.2接地装置-31-结论-33-参考文献-34-致谢-35-附录-36-第1章绪论1.1工厂供电的意义工厂供电（electricpowersupplyforindustrialplants），就是指工厂所需电能的供应和分配。在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小。例如在机械工业中，电费的开支仅占产品成本的5%左右。因此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
9、资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气自动化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程的自动化。从另一方面说，如果工厂的电能供应突然中断，对工业生产可能造成严重的后果。例如某些供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短暂的停电，也会引起重大的设备损坏，或引起大量的产品报废，甚至可能发生重大的人身事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。所以，工厂应该根据本厂环境条件和供电要求来选择适当的电气设备和确定其各项参数，保证工厂正常运行时安全可靠，出现故障时不致出现严重的后果，并在合理的情况下注意节约，还应该根
10、据工厂生产情况与供应能力统筹兼顾。因此，一套完整的现代化供电系统对于一个工厂实现生产自动化、提高成品质量是不可缺少的。1.2工厂供电的要求在工厂供电的过程中要切实保证工厂生产和生活的需要，还要做好节能工作，就应该做到以下要求：1 可靠要满足供电可靠性的要求。2 安全要满足在电能的使用中不应发生设备和人身事故。3 优质要保证用户对电能质量的要求。4 经济尽量减少供电系统中不必要的投资，并尽可能地节约电能。此外，在设计工厂配电系统的时候还要考虑到当地的天气设计防雷接地装置，合理地处理当前和长远的关系，既要节约能源，又要保证工厂生产和生活的需要。1.3工厂平面图图1.1塑料厂平面布置图第2章主接线的
11、设计根据本厂与供电部签定的供用电协议，供电电压为从电业部门某6010千伏变电所用10千伏架空线路向本厂供电，该所在厂南侧l公里，工作电源仅采用10千伏电压一种。总配电所内的10KV母线采用母线不分段，电源进线均用断路器控制。2.1总配电所的主接线设计的原则和意义一次接线图也叫做主接线图，是指在发电厂、变电所、电力系统中，为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。电路中的高压电气设备包括发电机、变压器、母线、断路器、隔离刀闸、线路等。电气一次设备是指直接用于生产、输送和分配电能的生产过程的高压电气设备。它包括发电机、变压器、断路器、隔离开关、自动
12、开关、接触器、刀开关、母线、输电线路、电力电缆、电抗器、电动机等。对工厂变电所主接线应满足以下几点要求：1） 安全：应符合有关国家标准和技术规范的要求，能充分保证人身和设备的安全。2) 可靠：应满足电力负荷对供电可靠性的要求。3) 灵活：应能适应必要的各种运行方式，便于操作和检修，且适应负荷的发展。4) 经济：在满足上述要求的前提下，尽量使主接线简单，投资少，运行费用低，并节约电能和有色金属消耗量。2.2变配电所主接线方案的技术经济指标设计变配电所主接线，应根据所选主变压器的容量以及负荷对供电可靠性的要求，初步确定23个比较合适的主接线方案来进行技术经济比较，择其忧者作为选定的变配电所主接线方
13、案。主接线的基本方式有以下四种：1. 单母线接线母线是连接电源和引出线的中间环节，起汇集和分配电能的作用，只有一组母线的接线称为单母线.单母线接线简单明了，操作方便，便于扩建，投资少。2. 双母线连线在单母线连线的基础上，设备备用母线，就成为双母线。它在供电可靠性和运行灵活性方面是最好的一种主接线。可投资大，开关电器多，配电装置复杂，占地面积大，不适合一般配电所。3. 桥式接线当配电所只有两回路电源进线和两台主变压器时，采用桥式接线用的断路器台数最少，投资低。4. 线路一变压器组单元接线当单回路单台变压器供电时，宜采用此进线，所有的电气设备少，配电装置简单，节约建设投资。2.3主接线图方案1，
14、只装一台变压器的主接线图。图2.1装一台变压器的主接线图方案2，装有两台变压器的主接线图。图2.2装两台变压器的主接线图经过对比方案1比方案2更经济就、简单，并且满足本设计的需要，所以本设计选择方案1。第3章负荷计算3.1负荷计算的意义计算负荷是供电系统设计计算的基础，为选择变压器台数和容量，选择电气设备，确定测量仪表的量程，选择继电保护装置等提供重要的数据依据。所以负荷计算准确与否直接影响着供电设计的质量。工厂供电系统运行时的实际负荷并不等于所有用电设备额定功率之和。这是因为用电设备不可能全部同时运行，每台设备也不可能全部满负荷，各种用电设备的功率因数也不可能完全相同。因此，工厂供电系统在设
15、计过程中，必须找出这些用电设备的等效负荷。所谓等效是指这些用电设备在实际运行中所产生的最大热效应与等效负荷产生的热效应相等，产生的最大温升与等效负荷产生的最高温升相等。我们按照等效负荷，从满足用电设备发热的条件来选择用电设备，用以计算的负荷功率或负荷电流称为“计算负荷”。通常规定取30分钟(min)平均最大负荷、和作为该用户的“计算负荷”，并用、和分别表示其有功、无功、视在和电流计算负荷。计算负荷也称需要负荷或最大负荷，目的是为了合理地选择工厂各级电压供电网络、变压器容量和设备型号等。3.2负荷计算的方法计算负荷的确定是工厂供电设计中很重要的一环，汁算负荷的确定是否合理，直接影响到电气设备选择的合理性、经济性。如果汁算负荷确定的过大，将使电气设备选得过大，造成投资利有色金属的浪费；而计算负荷确定的过小，则电气设备运行时电能损耗增加，并产生过热，使其绝缘过于老化，甚至烧毁、造成经济损失。因此，在供电设计中，应根据不同的情况，选择正确的计算入法来确定汁算负荷。常用的负荷计算方法有需要系数法、二项式法、利用系数法和面积功率法等。在实际工程配电设计中，广泛采用系数法，因其计算方便，多采用方案估算，初步设计和全厂大型车间变电所的施工设计。按需要系数法确定计算，应从实际每台用电设备开始，逐级向电源推进，一直计算到电源，用每一级的计算负荷为选择该用电器的依据。需用
