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1、电气工程设计与综合实验报告题目名称：某冶金机械厂全厂供电系统的电气设计 学 院： 专 业: 班 级: 学 号： 学生姓名： 指导老师： 2015年01月 20 日前言关键词：供电系统；供电容量；企业 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
2、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，就必须达到以下基
3、本要求： 1. 安全： 在电能的供应、分配和使用中，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： 应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，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 此外，在供配电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展目录一、 概述 1 1 设计背景 1 2 设计要求 1二、 设计原始资料 2三、 系统负荷计算 4 3-1 三相用电设备组负荷计算的方法 4 3-2 计算负荷 4 3-3 全厂负荷功率 6 3-4
4、 年耗电量的估算 7 3-5 负荷中心估算 7四、主变压器台数、容量和类型的选择 8 4-1 主变压器台数的选择 8 4-2 主变压器容量的选择 8 4-3 主变压器类型的选择 9五、 高、低压电力网的导线选择 9 5-1 导线截面选择原则 9 5-2 高压线路导线的选择 10 5-3 低压线路导线的选择 11 5-4 低压出线导线选择 11六、 改善功率因数装置设计 13七、 变电所主结线方案的设计 14 7-1 变配电所主结线的选择原则 14 7-2 主结线方案选择及比较 15八、短路电流的计算 18 8-1 短路电流计算的目的及方法 18 8-2 本设计采用标幺制法进行短路计算 18九、
5、变电所一次设备的选择与校验 20 9-1 变电所高压一次设备的选择 20 9-2 变电所高压一次设备的校验 21 9.2.1 设备的动稳定校验 21 9.2.2 高压设备的热稳定性校验 22 9-3 变电所低压一次设备的选择 23 9-4 变电所低压一次设备的校验 24十、 继电保护装置的设计 25 10-1 继电保护的整定 25 10-2 变压器继电保护 25 10-3 10KV 侧继电保护26 10-4 0.38KV 侧低压断路器保护27十一、 变电所防雷装置设计 28 11-1 防雷设备 28 11-2 防雷措施 28 11-3 接地装置的设计 30 11-4 确定接地电阻 30十二、
6、心得体会 32参考文献 33附录 一次接线图 编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页 共1页一、 概述1、 设计背景 随着我国经济的快速增长，用电已成为制约我国经济发展的重要因素。为保证正常的供配电要求，各地都在兴建一系列的供配电装置。工厂的飞速发展给国家带来了具大的收益同时用电负荷也越来越大,特点是负荷容量大、用电设备多，在这选用10kV。所以本文针对变电所的特点，阐述了10kV变电所的设计思路、设计步骤，并进行了相关设备的计算和校验。并关键介绍了主接线是变电所的最重要组成部分。它决定着变电所的功能、建设投资、运行质量、维护条件和供电可靠性。所以在此熟悉变电
7、所的设计要求和设计过程，对从事电力工程设计，故障分析和判断是非常有益的。 设计的意义：通过设计，系统地复习、巩固工厂供电的基本知识，提高设计计算能力和综合分析能力，为今后的工作奠定基础。2、 设计要求要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷情况，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，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量，选择变电所主接线方案及高低压设备与进出线，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，最后按要求提交设计计算书及说明书，绘出设计图纸。 二、设计原始资料1 设计总平面布置图如下图所示2 全厂各车间负荷计算如下表所示
8、厂房编号用电单位名称负荷性质设备容量/kW需要系数功率因数1仓库动力720.250.60照明40.751.02铸造车间动力3200.40.65照明100.751.03锻压车间动力2500.250.65照明100.751.04金工车间动力2400.250.65照明80.751.05工具车间动力3500.250.60照明100.751.06电镀车间动力2200.50.75照明100.751.07热处理车间动力2000.50.75照明80.751.08装配车间动力2000.40.70照明100.751.09机修车间动力1500.250.65照明60.751.010锅炉房动力1600.50.65照明3
9、0.751.0宿舍区照明2500.81.03 供用电协议按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条10Kv的公用电源线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ185,导线为等边三角形排列，线距为1.2米；电力系统馈电变电站距本厂6km,该干线首端所装高压断路器的断流容量为500MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，其定时限过电流保护整定的动作时间为1.5秒。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压或低压联络线由邻近的单位取得备用电源。4 负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4800h，日最大负荷持续时间8h。该厂除铸造车间
10、、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。5 自然条件 气象条件 （1）最热月平均最高气温为31.5； （2）年最高气温为40； （3）土壤中0.8米深处一年中最热月平均温度为28.7； （4）年雷暴日为31.3天； （5）土壤冻结深度为1.1米； （6）夏季主导风向为东风。 地质及水文条件 本厂所在地区平均海拔130m，地层以沙粘土为主，地下水位为3m。6 设计内容及步骤 1 负荷计算； 2 电力变压器的台数、容量及类型； 3 选择高、低压电力网的导线型号及截面； 4改善功率因数装置设计（高压侧最大负荷时功率因数不应低于0.9，低压侧不应低于0.85）； 5变电所主结线方案的设计； 6短路电流的计算； 7变电所一次设备的选择与校验； 8 继电保护装置的设计； 9 变电所防雷装置设计（选做）。三、系统负荷计算3-1三相用电设备组负荷计算的方法有功计算负荷（kW） 无功计算负荷（kvar） 视在负荷计算（kVA） 计算电流（A） 3-2 计算负荷 确定负荷计算的方法有多种，包括估算法、需要系数法、二项式法和单相复合的计算，在这里我们采用需要系数法。 对于单组用电设备的计算负荷公式如下：有功功率：
