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1、目 录摘 要 .1关键词 .11 设计任务 .21.1 设计要求 .21.2 设计依据 .21.3 设计内容及要求 .41.4 设计成果 .42 负荷计算 .42.1 车间各负荷 .42.2 全厂负荷 .63 短路电路的计算 .63.1 绘制计算电路 .63.2 确定短路计算基准值 .73.3 计算短路电路中个元件的电抗标幺值 .73.4 k-1 点（10.5kV 侧）的相关计算 .83.5 k-2 点（0.4kV 侧）的相关计算 .84 变电所变压器和主接线方案的选择 .94.1 主变压器的选择 .94.2 变电所主接线方案的选择 .94.3 装设一台主变压器的主接线方案 .104.4 装设
2、两台主变压器的主接线方案 .11总结 .13参考文献 .14Abstract.150某机械厂变电所及配电系统设计作 者 廖本行指导教师 莫瑜章摘 要：众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量，它的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，又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。从而搞好工业企业供电工作对于整个工业生产发展，实现工业现代化具有十分重要的意义。工厂供电设计是整个工厂设计的重要组成部分，工厂供电设计的质量影响到工厂的和生产及其发展，作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解
3、和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，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。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作。关键词：负荷；短路电流；变压器；电路主接线11 设计任务1.1 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，确定变电所的位置和型式，确定变电所
4、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。1.2 设计依据1.2.1 工厂总平面图1.2.2 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。生活区的负荷中心(8)(9)(10)(4)(7)(6)(5)(3)(2)(1)大街 公共电源干线厂区大街厂门后厂门邻厂某机械厂总平面图比例：1：2000图 1某机械厂总平面图2表 1
5、工厂负荷统计资料厂房编号 厂房名称 负荷类别 设备容量/kW 需要系数 功率因数动力 300 03 071 铸造车间照明 5 08 10动力 350 03 0652 锻压车间照明 8 07 10动力 400 02 0657 金工车间照明 10 08 10动力 360 03 066 工具车间照明 7 09 10动力 250 05 084 电镀车间照明 5 08 10动力 150 06 083 热处理车间照明 5 08 10动力 180 03 079 装配车间照明 6 08 10动力 160 02 06510 机修车间照明 4 08 10动力 50 07 088 锅炉车间照明 1 08 10动力
6、20 0. 4 0. 8仓库照明 1 0. 8 1. 0生活区 照明 350 07 091.2.3 供电电源情况供电电源情况 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
7、度为 80km，电缆线路总长度为 25km。31.2.4 气象资料本厂所在地区的年最高气温为 38，年平均气温为 23，年最低气温为-9，年最热月平均最高气温为 33，年最热月平均气温为 26，年最热月地下 0.8 米处平均气温为 25。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为 20。1.2.5 地质水文资料本厂所在地区平均海拔 500m，地层以砂粘土为主，地下水位为 2m。1.2.6 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。每月基本电费按主变压器容量为 18 元/kVA，动力电费为 0.9 元/Kw.h，照明电费为 0.5 元/Kw.h。
8、工厂最大负荷时的功率因数不得低于 0.9，此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性向供电部门交纳供电贴费：610VA 为 800/kVA。1.3 设计内容及要求1. 确定车间变电所变压器的台数和容量；2.电气主接线图设计；3. 输电导线截面选择（选择一条线路计算）；4.确定短路计算点，计算三相短路电流；5. 主要电气设备选择与校验；1.4 设计成果1. 设计说明书一份（约 8000 字）：包括设计任务所要求的各项设计计算过程、结果和表格，要求内容完整，条理清晰，书面清洁，字迹工整。2. 设计图纸：电气主接线图一张。2 负荷计算本设计采用需要系数法计算。2.1 车间各负荷4表 2各车间负荷统
9、计资料需要 计算负荷编号 名称设备容量/kW 系数 cos tan Pc/kW Qc/kvar Sc/kVA Ic/A铸造车间动力 355 0.25 0.75 0.88 88.75 78.1 118.33 180.00 1 照明 10 0.8 1 8 0 8.00 20.73 锻压车间动力 325 0.3 0.6 1.33 97.5 129.675 162.50 247.19 2 照明 10 0.8 1 8 0 8.00 20.73 金工车间动力 405 0.2 0.65 1.17 81 94.77 124.62 189.56 7 照明 10 0.8 1 8 0 8.00 20.73 工具车间
10、动力 380 0.35 0.6 1.33 133 176.89 221.67 337.19 6 照明 10 0.8 1 8 0 8.00 20.73 电镀车间动力 255 0.5 0.75 0.88 127.5 112.2 170.00 258.59 4 照明 7 0.8 1 5.6 0 5.60 14.51 热处理车间动力 180 0.6 0.8 0.75 108 81 135.00 205.35 3 照明 8 0.8 1 6.4 0 6.40 16.58 装配车间动力 190 0.3 0.7 1.02 57 58.14 81.43 123.86 9 照明 5 0.8 1 4 0 4.00
11、10.36 机修车间动力 165 0.25 0.65 1.17 41.25 48.2625 63.46 96.53 10 照明 4 0.8 1 3.2 0 3.20 8.29 8锅炉房动 65 0.7 0.8 0.75 45.5 34.125 56.88 86.52 5力照明 1 0.8 1 0.8 0 0.80 2.07 仓库动力 55 0.4 0.8 0.75 22 16.5 27.50 41.83 5 照明 1 0.8 1 0.8 0 0.80 2.07 总计 854.3 829.66 1214.172.2 全厂负荷取 =0.9； =0.95pKq根据上表可算出： =854.3Kw； =
12、829.66kvar； iP3030iQ=1214.17kvA30iS则 = =0.9854.3Kw =768.87Kw30PpKi30= =0.95829.66kvar=788.177kvarQiq= kvA=1214.17kvA30S230= =1616.86A30INU30= =854.3/1214.17=0.704cos30iPS3 短路电路的计算3.1 绘制计算电路500MVAK-1 K-2LGJ-150,8km10kV S11-1250/10 380V(2)(3)(1)系统图 3-1 短路计算电路63.2 确定短路计算基准值取基准容量 =100MVA，基准电压 = =1.05 ， 为短路计算电压，dSdUcNcU即高压侧 =10.5kV，低压侧 =0.4kV，则c1Uc2= = =5.50kA d1I13c0.5MVAk= = =144kA2d2dcS.43.3 计算短路电路中个元件的电抗标幺值3.3.1 电力系统的电抗标幺值已知电力系统出口断路器的断流
