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1、西安科技大学高新学院课 程 设 计2013 年 07 月 17 日课 程 电力系统分析课程设计 题 目 某机械厂供配电系统的电气设计 院 系 机电信息学院 专业班级 电气工程及其自动化 1001 学生姓名 学生学号 指导教师 1目录课程设计任务书.2绪论.31.负荷计算及功率因数补偿计算.41.1 负荷计算 .41.2 功率因数补偿计算 .92.变电所位置与型式的选择.103.变电所主变压器及主接线方案的选择.113.1 变电所主变压器台数的选择 .113.2 变电所主变压器容量选择。 .113.3 主接线方案的选择 .114 短路电流的计算.144.1 短路的基本概念 .144.2 短路的原
2、因 .144.3 短路的后果 .154.4 短路的形成 .154.5 三相短路电流计算的目的.154.6 短路电流的计算 .165. 一次设备的选择.195.1 断路器 .195.2 隔离开关 .205.3 电压互感器 .205.4 熔断器 .215.5、避雷器 .215.6 校验动稳定性.215.7 校验热稳定性.216.变压所进出线与邻近单位联络线的选择.226.1 10kV 高压进线和引入电缆的选择 .226.2 380 低压出线的选择 .226.3 作为备用电源的高压联络线的选择校验 .257.变电所二次回路方案选择及继电保护的整定.267.1 二次回路方案选择 .267.2 继电保护
3、的整定 .27结束语.29参考文献.302课程设计任务书主要内容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，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，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，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) 工厂负荷情况 本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4600h，日最大负荷持续时间为6h。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。本厂的负荷统计资料如表1.1所示。2) 供电电源情况
4、 按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条10kV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-150，导线为等边三角形排列，线距为2m；干线首端距离本厂约8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级负荷要求，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80km，电缆线路总长度为25km。参考设计内容目录 负荷计算和无功功率补偿 变电所位置与型式的选择 变电所主变压器及主接线方案的选择
5、 短路电流的计算 变电所一次设备的选择校验 变压所进出线与邻近单位联络线的选择 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定3绪论众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。在机械厂里，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（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中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产
6、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自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。具体过程和步骤:根据工厂总平面图,工厂负荷情况,供电电源情况,气象资料,地区水文资料和电费制度等,先计算电力负荷,判断是否要进行无功功率补偿,接着进行变电所位置和型式选择,并确定变电所变压器台数和容量, 主接线方案选择,最后进行短路电流的计算,并对变电所一次设备选择和校验和高低压线路的选择。本论文设计首先计算电力负荷和变压器的台数、容量；利用所学的知识确定变电所的位置。计算出短路电流的大小，选出不同型号的变
7、压器，进而确定变压器的连接组别，画出必要的变电所主接线图。关键词：主接线图;短路电流;电力负荷;变压器41.负荷计算及功率因数补偿计算 1.1 负荷计算1.1.1 负荷计算的意义 负荷计算是根据已知工厂的用电设备安装容量来确定预期不变的最大假想负荷。它是按发热条件选择工厂电力系统供电线路的导线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的额定参数的依据，所以非常重要。如估算过高，将增加供电设备的容量，使工厂电网复杂，浪费有色金属，增加初投资和运行管理工作量。特别是由于工厂企业是国家电力的主要用户，以不合理的工厂电力需要量作为基础的国家电力系统的建设，将给整个国民经济建设带来很大的危害。但是如果估算过低
8、，又会使工厂投入生产后，供电系统的线路及电器设备由于承担不了实际负荷电流而过热，加速其绝缘老化的速度，降低使用寿命，增大电能损耗，影响供电系统的正常可靠运行。1.1.2 负荷计算的方法 常用负荷计算的方法有(1)需要系数法(2)二项式系数法(3)形状系数法。 在此次选择的设计中，设备台数较多， 各台设备容量相差不太悬殊，所以考虑采用需要系数法。需要系数法的主要步骤： （1）将用电设备分组，求出各组用电设备的总额定容量。(2) 查出各组用电设备相应需要系数及对应的功率因数。 (3) 用需要系数法求车间或全厂的计算负荷时，需要在各级配电点乘以同期系数 K。 需要系数法的计算过程：先从用电端起逐级往
9、电源方向计算，即：首先按需要系数法求得各车间低压侧有功及无功计算负荷，加上本车间变电所的变压器有功及无功功率损耗，即得车间变电所高压侧计算负荷；其次是将全厂各车间高压则负荷相加同时加上厂区配电线路的功率损耗，再乘以同时系数。便得出工厂总降压变电所低压侧计算负荷；然后再考虑无功功率的影响和总降压变电所主变压器的功率损耗，其总和就是全厂计算负荷需要系数法的计算公式：计算负荷 计算公式 适用条件5有功 P30=Kd Pe无功 Q30=P30tan视在 S30=P30/cos电流 I30=S30/3UN已知三相用电设备组或用电单位（工厂、车间）的设备容量及功率因数，求其计算负荷。1.1.3 各车间负荷计算如下：1)铸造车间：动力部分：P=3000.3=90kw； Q=901.02=91.8kvar; S=900.7=128.6kVA; I=128.6(30.38
