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1、工厂供电课程设计 某冶金机械厂降压变电所的电气设计 学 院： 信息科学与工程学院 专业班级： 自动化0701班 姓 名： 刘永健 学 号： 0901070119 指导老师： 欧阳昌华 2010年 6月27 目录前言3第一章 设计任务4一、设计题目4二、设计要求4三、设计依据41.工厂总平面图42.工厂负荷情况53.供电电源情况54.气象资料55.地质水文资料5第二章 负荷计算和无功功率补偿6（一）负荷计算6（二）无功功率补偿9第三章变电所高、低压线路的选择10（一）高压线路导线的选择10（二）低压线路导线的选择10第四章 变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择12（一）年耗电量的估算12（
2、二）变电所主变压器台数的选择12（三）变电所主变压器容量的选择12（四）变电所主接线方案的选择13第五章 短路电流的计算14第六章 变电所一次设备的选择与校验16（一）一次设备的选择与校验校验的原则16I.按工作电压选择16II.按工作电流选择16III.按断流能力选择16IV.隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验16（二）变电所高压侧一次设备的选择17（三）变电所高压侧一次设备的校验17（四）变电所低压一次设备的选择18（五）变电所低压一次设备的校验18第七章 变电所低压干线、支线上的熔丝及型号19（一）保护电力线路的熔断器熔体电流的选择19（二）保护电力变压器的熔断器熔体电流的选择2
3、0（三）保护电压互感器的熔断器熔体电流的选择20（四）熔断器的选择与校验20（五）熔断器保护灵敏度的检验21第八章 变电所二次回路方案选择及继电保护的整定22（一）二次回路方案选择22（二）继电保护的整定221) 变压器继电保护232）10KV侧继电保护233）0.38KV侧低压断路器保护24结束语26参考文献27附图27附图一某冶金机械厂变电所高压侧电气主接线图27附图二某冶金机械厂变电所低压侧电气主接线图27前言众所周知，电能是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；电能的输送的分配既简单，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。
4、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（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。因此，做好工厂供电工作对于工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。当下供配电系统的发展趋势是： 提高供电电压：以解决大型城市配电
5、距离长，配电功率大的问题，这在我国城市已经有先例。 逐步淘汰等级: 因为过细的电压分级不利于电气设备制造的发展。 降低功率损耗: 扩大异步电动机的制造容量，只是由于我国在设备上还不能全面配套而尚未推广。 供配电系统自动化：借助计算机技术和网络通信技术，对配电网进行离线和在线的智能化监控管理。做到保护、运行、管理的自动化，提高工作效率，增强供配电系统的可靠性。关键词：电力、供配电系统、电能、节能、自动化第一章 设计任务一、设计题目：某冶金机械厂降压变电所的电气设计二、设计要求：要根据本厂所能取得的电源及用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂发展，按照可靠性、技术先进性、经济合理的要求，确定变电所的
6、位置与型式，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设备和进出线，确定二次回路方案，选择、整定继电保护装置，确定防雷和接地装置,最后要求写出设计说明书，绘出设计图样。三、设计依据： 1. 工厂总平面图如下：某机械厂总平面图比例：1：2000邻厂N大 街厂门后厂门工厂生活区（1）（2）（3）（5）（6）（7）（4）8910厂区大 街公共电源干线 2.工厂负荷情况：该厂多数车间为两班制，年最大负荷小时数为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，其余为三级负荷。该厂的负荷统计资料如下：厂房编号厂房名称负荷类别设备容量（kw）需要系数
7、Kd功率因数costan1铸造车间动力5200.40.71.02照明100.91.002锻压车间动力2400.30.651.17照明100.91.003金工车间动力3900.320.651.12照明100.91.004工具车间动力2900.350.651.33照明100.91.005电镀车间动力4500.60.80.75照明100.91.006热处理车间动力2600.620.820.82照明100.91.007装配车间动力1700.40.751.02照明100.91.008机修车间动力1000.30.71.17照明50.91.009锅炉车间动力1150.80.81.05照明30.91.0010
8、仓库动力500.40.90.75照明20.91.0011生活区照明4000.81.00.48 3.供电电源情况：按照工厂与当地供电部门登定的供电用电协议规定，本厂由附近一条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LGT150（0.36/KM）,干线首端距离本厂约8KM。干线首端所装设的高压断路器的断流容量为500MVA。为满足工厂的二级负荷要求，可采用高压联络线由邻近单位取得备用电源。4.气象资料：本地区年最高气温为38,年平均气温为23，年最低气温为-8，年最热月平均气温为33，年最热月平均气温为26，年最热月地下0.8m平均温度为25，主导风向为
9、东北风，年暴雨日数为20天。5.地质水文资料：本地区海拔500m，地层以砂粘土为主，地下水位为2m。第二章 负荷计算和无功功率补偿（一）负荷计算: 采用需要系数法对各个车间进行计算，并将照明和动力部分分开计算，照明部分最后和宿舍区照明一起计算。具体步骤如下:1. 铸造车间动力部分:； ； 照明部分：； 2. 锻压车间动力部分: ； 照明部分:； 3. 金工车间动力部分:； 照明部分:； 4. 工具车间动力部分:； 照明部分:； 5. 电镀车间动力部分:； 照明部分:； 6. 热处理车间动力部分: ； 照明部分:； 7. 装配车间动力部分:； 照明部分:； 8. 机修车间：动力部分； 照明部分:
10、； 9. 锅炉房：动力部分:； 照明部分:； 10.仓库动力部分 ：； 照明部分：；11. 生活区照明： 取全厂的同时系数为：，则全厂的计算负荷为：；(二)无功功率补偿由以上计算可得变压器低压侧的视在计算负荷为：这时低压侧的功率因数为：，为使高压侧的功率因数0.90，则低压侧补偿后的功率因数应高于0.90，取 。要使低压侧的功率因数由0.78提高到0.95，则低压侧需装设的并联电容器容量为：取:=700则补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：计算电流变压器的功率损耗为： 变电所高压侧的计算负荷为： 补偿后的功率因数为：满足（大于0.90）的要求。第三章 变电所高、低压线路的选择为了保证供电的安全
11、、可靠、优质、经济，选择导线和电缆时应满足下列条件：发热条件；电压损耗条件；经济电流密度；机械强度。根据设计经验：一般10KV及以下的高压线路和低压动力线路，通常先按发热条件选择导线和电缆截面，再校验其电压损耗和机械强度。对于低压照明线路，因对电压水平要求较高，通常先按允许电压损耗进行选择，再校验其发热条件和机械强度。（一）高压线路导线的选择架空进线后接铜芯交联聚氯乙烯绝缘钢铠护套电力电缆BLV-95,因高压侧计算电流，所选电缆的允许载流量：满足发热条件。（二）低压线路导线的选择由于没有设单独的车间变电所，进入各个车间的导线接线采用TN-C-S系统；从变电所到各个车间及宿舍区用埋地电缆供电，电
12、缆采用LGJ-185型钢芯铝线电缆，根据不同的车间负荷采用不同的截面。其中导线和电缆的截面选择满足条件：1) 相线截面的选择以满足发热条件即，；2) 中性线（N线）截面选择，这里采用的为一般三相四线，满足；3) 保护线（PE线）的截面选择一、 时，；二、 时，三、 时，4) 保护中性线（PEN）的选择，取（N线）与（PE）的最大截面。结合计算负荷，可得到由变电所到各个车间的低压电缆的型号为： 铸造车间：LGJ-240 两根并联 锻压车间：LGJ-50 金工车间：LGJ-95 工具车间：LGJ-70 电镀车间：LGJ-240 热处理车间：LGJ-120 装配车间：LGJ-95 机修车间：LGJ-16 锅炉房： LGJ-70 仓库： LGJ-16 生活区： LGJ-185 另外，送至各车间的照明线路采用：铜芯聚氯乙烯绝缘导线BV型号。 第四章 变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择（一）年耗电量的估算年有功电能消耗量及年无功电能耗电量可由下式计算得到：年有功电能消耗
