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1、 i 某化纤纺织厂全总配变电所及配电系设计摘要电能是工业生产的主要能源和动力，随着电气自动化技术的发展，厂用电量的迅速增长，对电能质量、供电可靠性以及技术经济指标等的需求也同益提高。因此，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。课程设计的题目是化纤毛纺织厂全厂总配变电所及配电系统设计。根据该厂负荷统计资料及所能取得的电源和用电负荷的实际情况，选择合适的接线形式和变压器的型号，确定该变电所电气主接线形式，根据计算其用电负荷和短路计算选择断路器，熔断器，隔离开关，电压、电流互感器，避雷器，母线等电气设备。 关键词关键词 ： 厂用电，配电设计，电气主接线，电气设备厂用电
2、，配电设计，电气主接线，电气设备ii 目录摘要 .II1.原始材料及设计任务 .11.1 任务车间组成.11.1.1 生产规模及产品规格 .11.1.2 车间组成及布置 .11.2 供用电协议.11.3、本厂自然条件 .21.3.1 气象条件 .21.3.2 地质及水文条件 .31.4 设计要求.31.5 设计成果 .32.变电所一次侧电气设备选型 .32.1 电力负荷计算 .32.1.1 单组用电设备计算负荷的计算公式 .32.1.2 多组用电设备负荷的计算公式 .42.2 无功功率的补偿及选型.52.2.1 无功补偿装置简介 .52.2.2 无功补偿计算.62.2.3 各变电所变压器选择
3、.72.3 主接线设计.72.4 架空线的选择.73.短路电流计算 .93.1 三相短路电流计算目的.93.2 短路电流的计算.94.变电所一次设备的选择校验 .13iii 4.1 一次设备选择的校验原则.134.1.1 按工作电压选择 .134.1.2 按工作电流选择 .134.1.3 按断流能力选择 .134.1.4 隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验 .134.2 10KV 高压开关柜设备选择.145.主变压器继电保护 .155.1 保护要求.155.2.1 瓦斯保护 .155.2.2 装设反时限过电流保护 .155.2.3 电流互感器的选择 .155.2.4 装设电流速断保护
4、.166 .防雷装置及接地装置设计 .176.1 直击雷保护.176.2 配电所公共接地装置的设计.177.结束语 .18参考文献 .201 1.原始材料及设计任务1.1 任务车间组成1.1.1 生产规模及产品规格本厂规模为万锭精梳化纤毛纺织染整联合厂。全部生产化纤产品，全年生产能力为 230 万米，其中厚织物占 55%，薄织物占 20%，全部产品以晴纶为主体的混纺物占 60%，以涤纶为主体的混纺物为 40%。1.1.2 车间组成及布置本化纤毛纺厂设有一个主厂房，其中有制条车间、纺纱车间、织造车间、染整车间四个生产车间，设备选型全部采用我国最新定型设备。除上述车间外，还有辅助车间及其它设施，详
5、见全厂总平而图（图 2）。该化纤毛纺厂 10kV 配变电所供电给织造车间、染整车间、锅炉房、食堂、水泵房、化验室及其他车间变电所。已知工厂三班制工作，年最大负荷利用小数6000h，其中纺织造车间、染整车间、锅炉房为二级负荷。 1.2 供用电协议工厂与电业部门所签订的供用电协议主要内容如 下：(1)从电业部门某 35/10kV 变电所，用 10kV 双回架空线路向本厂配电，该变电所在厂南侧 0 .5km;(2)该变电所 10kV 配出线路定时限过流保护装置的整定时间为 1. 5s要求电所不大于 1.0s;(3)在总配电所 10kV 侧进行计量；(4)功率因数值应在 0 .9 以上；(5)配电统技
6、术数据变电所 10KV 母线短路数据为系统运行方式短路容量说明最大运行方式MVASd187)3(max最小运行方式MVASd107)3(max系统为无限大容量2 配电系统如下图所示：图 1 配电系统图图 2 某化纤毛纺织厂全厂总平面布置图1-制条车间 2-纺纱车间 3-织造车间 4-染整车间 5-软水站 6-锻工车间 7-机修车间 8-托儿所、幼儿园 9-仓库 10-锅炉房 11-宿舍 12-食堂 13-木工车间 14-污水调节池 15-卸油汞房1.3、本厂自然条件1.3.1 气象条件3 (1)最热月平均最高气温为 30;CO(2)土壤中 0.71 米深处一年中最热月平均温度为 20;CO(3
7、)年雷暴日为 31 天；(4)土壤冻结深度为 1.1 米；(5)夏季主导风向为南风。1.3.2 地质及水文条件根据工程地质勘探资料获悉，厂区地址原为耕地，地势平坦，地层以砂质粘土为主，地质条件较好，地下水位为 2. 85.3 米，地耐压力为 20 吨平方米。1.4 设计要求(1)负荷计算；(2)配电所的位置和主变压器的台数及容量选择(3)配电所主结线设计；(4)厂区高压配电系统设计；(5)配电系统短路电流计算；(6)改善功率因数装置设计；(7)继电保护装置的设计；1.5 设计成果(1)设计说明书一份，其中包括设计的原始资料；完成设计内容时所依据的原则，计算步骤及计算举例。计算结果列表说明，以及
8、插图等。说明书要简明扼要整洁美观。（2)配电所电气主接线单线图。2.变电所一次侧电气设备选型 2.1 电力负荷计算2.1.1 单组用电设备计算负荷的计算公式a)有功计算负荷（单位为 KW）pKPed30b)无功计算负荷（单位为）varKtan3030PQc)视在功率负荷（单位为 KVA）cos30 30PS4 d)计算电流,为用电设备的额定电压。USIN330 30UN2.1.2 多组用电设备负荷的计算公式 a)有功计算负荷（单位为 KW）PKPiP3030 式中是所有设备组有功计算负荷之和，是所有有功负荷同时系数，Pi30KP 可取 0.850.95 b)无功计算负荷（单位为 KW）QKQi
9、q3030其中：是所有设备无功之和；无功负荷同时系统，可取Qi30Q30Kq0.90.97c)视在计算负荷(单位 KVA)QPS23023030d)计算电流（单位 A）USIN330 30采用需要系数法计算各车间变电所的计算负荷，具体数据如下表 2-1 所示 计算负荷序号车间或用电 单位名称设备 容量 (KW)KXcostanPjs(KW)Qjs ( varK )Sjs(KVA )变压 器台 数及 容量备 注 K（1）No.1 变电所1制条车间3400.80.80.7 52722043402纺纱车间3400.80.80.7 52722043403软水站86.10.6 50.80.7 559.9
10、 641.92569.8754锻工车间36.90.30.6 51.1 711.0 712.9517.045机修车间296.20.30.51.7 388.8 6153.7117.566托 1 儿所， 幼儿园12.80.60.61.3 37.6810.21412.787仓库37.960.30.51.1 711,3 813.31517.5158小计1123722. 95640.12 4965.610.9（2）No.2 变电所 1织造车间5250.80.80.754203155255 2染整车间4900.80.80.75392294490 3浴室、理发 室1.880.81-1.50401.50 4 4食堂20.640.750.80.7515.4811.6119.3 5 5独身宿舍200.81-160166小计1057. 58
