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1、摘要本次设计的主要任务是为某标准件厂变电所配电系统的设计。该系统为10KV电源进线，经 过车间变电所再降压成380V,供给各车间使用。经过对基础设计资料的分析后，发现各个车间 设备大都是三级负荷，因此，经过计算，并查到了很多相关资料，最后选择了一台 800KV.A 的 主变压器，主变压器到各车间采用单母线进线方式。各个车间的接线采用放射式的接线方式。根 据计算电流，选好各个设备，并通过短路电流、电压损失等惊醒校验和整定。最后确定设计完成， 画好系统大图。关键词：供电系统 负荷计算 短路校验 继电保护一、绪论1.1 工厂供电课程设计的要求本课程设计的任务是工厂10KV变电所供电系统的设计，厂无大
2、型设备、高压设备、高频设 备、及整流装置。车间变电皆为三级负荷。由于厂区较紧凑，装卸产品的起重机工作频繁。为美 观起见，除向以外厂区内配电线路一律地下敷设。在进行施工图设计时，供电系统总计算负荷的 确定，一般采用逐级计算法由用电设备处逐步向电源进线侧计算，采用的是需要系数法。各级计 算点的选取，一般为各级配电箱的出线和进线、变电所低压出线、变压器低压母线、高压进线处。 在低压侧一般考虑到可靠性与效率性的问题就采用了放射式和树干式相结合的方法进行布线，通 过负荷的计算，选定了变压器的型号。在设计当中，设备分组是至关重要的。工厂供电工作要很 好地为工业生产服务，切实保证工厂和生活用电的需要，并做好
3、节能工作，就必须达到以下基本 要求：（1）安全在电能的供应、配合使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2）可靠应满足电 能用户对供电可靠性的要求。（3）优质硬满足电能用户对电压和频率等质量的要求（4）经济供 电系统的投资要少，运费用要低，并尽可呢个地节能电能和减少有色书的消耗量1.2 工厂供电的发展趋势在工厂里，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较小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并非在于它在产品 成本中或投资总额中所占的比重少，而是在于工业生产实现电气化可以大大增加产量，提高产品 质量，提高生产效率，降低生产成本，改善工人的劳动条件，有利于实现
4、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药中的后果。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。由于能源节约是工厂供电 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，做好工厂供电工作， 对于节约能源、支援国家经济建设也有重要的作用。二、毕业设计主要内容（1）负荷计算及无功功率补偿确定（2）变压器数量、容量及类型选择（3）变电所主接线方案的确定（4）短路电流的计算（5）一次设备的选择及校验（6）导线及电缆的选择及校验（7）接地装置的设计三、毕业设计的主要技术指标1、标准件厂负荷明细表序号车间名称设备容量
5、(kW)计算负荷P30 (kW)Q30(kVar)S30(皿)I30 (A)1机加工车间15546.584.52铸造车间1606465.33铆焊车间1504589.14电修车间14644655工具车间15037.543.96照明负荷352802工厂负荷性质工厂为三班工作制，年最大有功负荷利用小时数为3500h，属于三级负荷。3供电电源条件(1) 本厂变电所从附近35/10kV变电所引入10kV电源，架空线路长800m。(2) 要求工厂最大负荷时功率因数不得低于 0.9。(3) 工厂10kV母线上的短路容量按200MVA计算。4工厂自然条件( 1 )气象条件工厂最热月平均温度为30C；地中最热月
6、平均温度为20C；土壤冻结深度为1.1m；工厂属 于正常干燥环境。( 2)地址水文资料工厂地势平坦，地层以砂粘土为主，地下水位为2.85.3m。3、毕业设计基本要求( 1)编写设计说明书及主要设备材料清单( 2)绘制系统图、平面布线图及其它图纸4、应收集的文献资料工厂供电、电工手册、供配电系统设计规范、低压配电系统设计规范、10kV及以下变电所设计规范、机械工厂电力设计规范工业企业供电四、车间变电所负荷计算和无功功率补偿4.1 计算负荷的意义和计算的目的 计算负荷：计算负荷是指通过负荷的统计计算确定的、用来按发热条件选择供电系统中的各元件（包括设备 和线路）的一种负荷值。根据计算负荷选择的电气
7、设备和导线电缆等，如以计算负荷持续运行时，其发热温度不 会超过正常允许值。计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电 缆的选择是否经济合理。如计算负荷确定过大，将使电器和导线电缆选得过大，造成投资和有色金属 的浪费；如计算负荷确定过小，将使电器和导线处于过负荷下运行，增加电能损耗，产生过热，导致 绝缘老化甚至烧毁，同样造成损失。由此可见，正确计算负荷意义重大。4.2 负荷计算需要系数法 利用一个需要系数乘以设备容量即可求得设备的有功计算负荷的一种方法。该方法计算十分简便，它是最早提 出的也是至今应用最为普遍的一种方法。但由于需要系数值是根据设备台数较多
8、、容量差别不是很大的一般情况来 确定的，未考虑设备容量相差悬殊时少数大容量设备对计算机负荷的影响，因此此法较适用于设备台数较多的车间 及全厂范围的计算负荷的确定。需要系数法的基本公式为： 有功计算负荷：P 二 K .P30x N 工K1）式中 ：x ：称为需要系数；PP工PN工：为该组内各设备额定功率之和，即N工=N；P30：为有功功率负荷；K . KK = L其中：x 耳耳WLKE设备组的同时使用系数（即最大负荷时运行设备的容量与设备组总额定容量之比）； kl：设备组的平均加权负荷系数（表示设备组在最大负荷时输出功率与运行的设备容量的比值）;：设备组的平均加权效率；WL ：配电线路的平均效率
9、。 无功计算负荷：Q = P .tan030300（2） tan0 ：用电设备组的功率因数角的正切值 视在计算负荷：PS = P 2 + Q 2 =30303030 COS 00（3） cos0 ：用电设备组的平均功率因数；S=30 计算电流：30JTUK =1； 即卩P30 = PN ；但对于电x4) UN ：用电设备组的额定电压；注意：需要系数值是按设备较多的情况来确定的，对单台设备， 动机，它本身损耗较大，因此当只有一台时，P =301 标准件厂负荷明细表序号车间名称设备容量(kW)计算负荷P30（kW）Q30（kVar）S30(皿)I30(A)1机加工车间15546.584.596.5
10、146.62铸造车间1606465.391.4138.93铆焊车间1504589.199.8151.74电修车间146446578.5119.35工具车间15037.543.957.787.76照明负荷352802842.5总计796265347.8451.9686.7变压器低压侧总计算负荷251.8330.4415.4631.2注：(表中数据有以上方法得到)4.3功率因数和无功补偿1最大负荷时的功率因数：cos 9 = p / S =251.8/415.45.630302无功功率补偿容量该厂的最大负荷功率因数是0.6，而供电部门要求该长10KV进线侧最大负荷时功率因数不应低于0.90。考 虑
11、到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此10KV侧最大负荷时426.9功率因数应稍大于0.90,暂取0.92来 计算10KV侧的无功功率补偿容量：Qc= P30 ( tan9 1 - tan9 2)=251.8 X tan(acrcos0.6)tan(arccos0.92)= 204.4kvar 3无功功率补偿设备选PGJ1型低压自动补偿屏，并联电容器为BW 0.4143型，采用方案1 (主屏)1台与方案3 (辅屏)4 台相组合，总容量 84kvarX5=420kvar。 注：参考工厂供电设计指导图 2.64无功补偿后工厂计算负荷的确定补偿后变电所低压侧的视在功率S30 (2) =(251.8
12、人2+ (330.4-204.4) A2)A(1 / 2)KVA= 283.5(kV A)变压器的功率损耗 PT0.015*283.5= 4.3(KW) QT0.06*283.5=17(Kvar)变压器高压侧的计算负荷P - 30(i)=251.8+4.3=256.11 (kW)Q -3o(i)= (330.4-204.4) +17 =143 (kvar)S 30 (1)=(256.11 2+1432厂(1 / 2)= 284.1 (kV A)补偿后的公路因数=0.901补偿后高压侧的功率因数为 0.9010.9 ，满足补偿要求，补偿电路如图所示380v选择主变压器台数按其符合性质要求为：1.
13、工厂负荷性质工厂为三班工作制，年最大有功负荷利用小时数为3500h，属于三级负荷。2供电电源条件(1)本厂变电所从附近35/10kV变电所引入10kV电源，架空线路长800m。(2)要求工厂最大负荷时功率因数不得低于 0.9。(3)工厂10kV母线上的短路容量按200MVA计算。因此只装设一台主变压器.装有一台主变压器的变电所，主变压器容量SN。T应不小于总的计算负荷S30,即S SN .T30根据补偿后一次侧容量，可以选择其额定容量为400KVA,型号为S9系列三项环氧树脂干式变压器，连接组别为Dyn11，即S940010/0.4Dynll.六、变电所主接线方案的确定变配电所主接线方案的基本
14、要求（1）保证向用户供电的可靠性、安全性、灵活性、经济性。（2）保证电能质量-频率和电压符合要求。（3）大型电厂的机组在分期投入过程中，应考虑逐年电力，电量平衡6.1 高、低压侧主接线的基本形式110KV 侧电气主接线的基本形式WL.1 j WL22 380/220 侧电气主接线的基本形式3 低压线路的接线方式1 放射式接线：放射式接线1）配电线路互不影响，供电可靠性较高，但配电设备和导线材料耗用较多，且运行不够灵活2）主要用于容量大、负荷集中或重要的用电设备，或者需要集中联锁启动。2 树干式接线树干式接线1）配电设备和导线材料耗用较少，运行灵活性好，特别是采用封闭式母线槽时；但干线故障时影响范围大， 供电可靠性较低。2）一般用于用电设备容量不很大、布置较均匀的场合，例如对机械加工车间的中小机床设备供电以及对照明 灯具供电等，均采用树干式接线。3 链式接线：链式接线 它实质上是一种树干式接线，适用范围与树干式相似，但链式相连的用电设备一般不宜多于 5 台，链式相连 的配电箱不宜多于3台，且总容量不宜超过10kW。以上介绍了低压配电系统的三种基本接线方案，各
