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1、目 录绪 言4第一章 设计任务51.1 设计要求51.2 设计依据51.2.1 工厂总平面图51.2.2 工厂负荷情况51.2.3 供电电源情况61.2.4 气象资料61.2.5 地质水文资料61.2.6 电费制度6第二章 负荷计算和无功功率补偿82.1 负荷计算82.1.1 单组用电设备计算负荷的计算公式82.1.2 多组用电设备计算负荷的计算公式82.2 无功功率补偿10第三章 变电所位置与型式的选择123.1 变电所位置的选择要求123.2 变电所的形式12第四章 变电所主变压器及主接线方案的选择144.1 变电所主变压器的选择144.2 变电所主接线方案的选择144.3 主接线方案的技
2、术经济比较15第五章 短路电流的计算175.1 绘制计算电路175.2 确定短路计算基准值175.3 计算短路电路中个元件的电抗标幺值175.3.1 电力系统175.3.2 架空线路175.3.3 电力变压器185.4 k-1点（10.5kV侧）的相关计算185.4.1 总电抗标幺值185.4.2 三相短路电流周期分量有效值185.4.3 其他短路电流185.4.4 三相短路容量185.5 k-2点（0.4kV侧）的相关计算195.5.1 总电抗标幺值195.5.2 三相短路电流周期分量有效值195.5.3 其他短路电流195.5.4 三相短路容量19第六章 变电所一次设备的选择校验206.1
3、 10kV侧一次设备的选择校验206.1.1 按工作电压选则206.1.2 按工作电流选择206.1.3 按断流能力选择206.1.4 隔离开关及负荷开关和断路器的短路稳定度校验206.2 380V侧一次设备的选择校验216.3 高低压母线的选择22第七章 变压所进出线与邻近单位联络线的选择237.1 10kV高压进线和引入电缆的选择237.1.1 10kV高压进线的选择校验237.1.2 由高压配电室至主变的一段引入电缆的选择校验237.2 380低压出线的选择237.2.1 铸造车间237.2.2 锻压车间247.2.3 热处理车间247.2.4 电镀车间247.2.5 仓库247.2.6
4、 工具车间257.2.7 金工车间257.2.8 锅炉房257.2.9 装配车间257.2.10 机修车间257.2.11 生活区267.3 作为备用电源的高压联络线的选择校验267.3.1 按发热条件选择267.3.2 校验电压损耗267.3.3 短路热稳定校验27第八章 变电所二次回路选择与继电保护整定288.1 变电所二次回路方案的选择288.2 变电所继电保护装置288.2.1 主变压器的继电保护装置288.2.2 过电流保护动作电流整定288.2.3 过电流保护动作时间的整定298.2.4 过电流保护灵敏度系数的检验298.3 装设电流速断保护298.3.1 速断电流的整定：298.
5、3.2 电流速断保护灵敏度系数的检验308.4 作为备用电源的高压联络线的继电保护装置308.4.1 装设反时限过电流保护308.4.2 装设电流速断保护318.4.3 变电所低压侧的保护装置31第九章 降压变电所防雷与接地装置的设计329.1 变电所的防雷保护329.1.1 直接防雷保护329.1.2 雷电侵入波的防护329.2 变电所公共接地装置的设计329.2.1 接地电阻的要求329.2.2 接地装置的设计33设计总结34参考文献35附 录36绪 言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
6、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
7、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。第一章 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
8、，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 图1.1 工厂平面图1.2.2 工厂负荷情况 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5000h，日最大负荷持续时间为5h。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下表1所示 1.2.3 供电电源情况 按照工厂与当地供电部门签定
9、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度为70km，电缆线路总长度为20km。1.2.4 气象资料 本厂所在地区的年最高气温为40，年平均气温为21，年最低气温为-4，年最热月平均最高气温为35，年最热月
10、平均气温为25，年最热月地下0.8米处平均气温为23。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为15。1.2.5 地质水文资料 本厂所在地区平均海拔500m，地层以黄土为主，地下水位为1m。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。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。表1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
11、数功率因数1铸造车间动力2000407照明708102锻压车间动力25003065照明807107金工车间动力30002065照明1008106工具车间动力26003506照明709104电镀车间动力2500508照明508103热处理车间动力1500608照明508109装配车间动力1800307照明6081010机修车间动力20003065照明408108锅炉车间动力500708照明108105仓库动力200408照明10810生活区照明4000709第二章 负荷计算和无功功率补偿2.1 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）= 为系数（b)无
12、功计算负荷（单位为kvar）= tan（c)视在计算负荷（单位为kvA）=（d)计算电流（单位为A） = 为用电设备的额定电压（单位为KV）2.1.2 多组用电设备计算负荷的计算公式有功计算负荷（单位为KW）=式中是所有设备组有功计算负荷之和，是有功负荷同时系数，可取0.850.95无功计算负荷（单位为kvar） =是所有设备无功之和；是无功负荷同时系数，可取0.90.97视在计算负荷（单位为kvA） =计算电流（单位为A）=经过计算，得到各厂房和生活区的负荷计算表，如表2.1所示（额定电压取380V）表2.1各厂房和生活区的负荷计算表XX工厂负荷计算表编号名称类别设备容量Pe/kW需要系数K
13、dcostan计算负荷P30/kwQ30/kvaS30/kvaI30/A1铸造车间动力2000.40.70 1.02 8081.6 照明70.81.00 0.00 5.60.0 小计20785.681.6 118180 2锻压车间动力2500.30.65 1.17 7587.7 照明80.71.00 0.00 5.60.0 小计25880.687.7 119 181 3热处理车间动力1500.60.80 0.75 9067.5 照明50.81.00 0.00 40.0 小计1559467.5 116 176 4电镀车间动力2500.50.80 0.75 12593.8 照明50.81.00 0.00 40.0 小计25512993.8 159 242 5仓库动力200.40.80 0.75 86.0 照明1
