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1、 目 录第一章 绪 论11.1 工厂供电发展及现状11.2 工厂供电设计原则11.3 本设计的意义11.4 本设计的主要内容2第二章 负荷计算及无功功率补偿32.1 电力负荷32.1.1电力负荷的分级32.1.2各级电力负荷对供电电源的要求32.2 具体的负荷计算42.2.1各车间变电所的负荷计算42.3 无功功率补偿82.3.1一号车间变电所无功功率补偿102.3.2二号车间变电所无功功率补偿112.3.3三号车间变电所无功功率补偿112.4 工厂总配电所的计算负荷12第三章 变电所主变压器和主接线方案的选择143.1 变电所主变压器的选择143.1.1变电所主变压器台数的选择143.1.2
2、变电所主变压器联结组别的选择153.1.3变电所主变压器容量的选择153.2 变电所主接线方案的选择153.2.1车间变电所的主接线分类163.2.2变电所主接线图16第四章 短路电流计算174.1 短路电流的基本概念174.1.1短路的危害174.1.2计算短路电流的目的174.2 短路电流计算174.2.1一号车间变电所短路电流计算174.2.2二号车间变电所短路电流计算214.2.3三号车间变电所短路电流计算25第五章 变电所一次设备的选择校验295.1 变电所一次设备分类295.2 变电所一次设备的选择295.2.1变电所一次设备的选择原则295.2.2变电所一次设备的选择校验305.
3、3 高低压母线的选择35第六章 变电所进出线的选择366.1 电力线路366.1.1导线和电缆截面的选择条件366.2 变电所进出线的选择校验376.2.1 10kV高压进线和引入电缆的选择376.2.2 380V低压出线的选择37第七章 变电所二次回路方案的选择与继电保护整定407.1 过电流保护装置的类型和任务407.2 电力变压器的继电保护407.2.1主变压器的保护及整定41第八章 变电所的防雷保护与接地装置设计468.1 防雷设备468.2 变电所防雷保护468.2.1直击雷防护468.2.2雷电侵入波的防护468.3 变电所公共接地装置的设计47第九章 结论48参考文献：4949第
4、一章 绪 论1.1 工厂供电发展及现状电能广泛应用于国民经济、社会生产和人民生活的各个方面，绝大多数电能都由电力系统中的发电厂提供，电力工业已成为我国实现现代化的基础。而我国现有的配电网很薄弱，绝大多数为树状结构，且多为架空线，可靠性差。尤其在农村送电距离太长，配电设备比较陈旧，配电网运行状态监测设备少，信息传输通道缺乏。这些导致事故处理自动化程度低，处理时间长，事故后恢复供电慢。加强配电网的建设，提高配电网的管理水平和电网自动化程度显得尤为重要。我国已在近期内重点投资改造和建设配电网，合理增加变电站，完善配电网络，提高配电自动化水平。为此，不断涌现的新理论、新方法、新技术、新设备，把计算机技
5、术、通信技术与传统的变电技术相结合形成的现代变电技术在供变电系统中得到快速发展和应用。1.2 工厂供电设计原则工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分，工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。因此，设计中必须遵循以下要求1：（1）必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。（2）应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。（3）应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。（4）按负荷性质、用电容量、工程特点和地
6、区供电条件等，合理确定设计方案。1.3 本设计的意义和工作1.3本设计的意义工厂供电设计工作的目的就是为工业生产服务，保证生产和生活用电的需要。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。同时做好工厂供电设计有利于实现资源的优化配置，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。1.4本设计的主要内容本设计就是根据工程实际，对某化纤毛纺厂总配电所及高压配电一次系统和部分二次系统进行总体设计。其主要内容如下：根据工厂的布置、生产任务、规模及产品规格，求出各车间负荷情况。根据车间变电所的容量以及供用电协议，对该厂的设备进行选择。提出该厂的总配变电所及高压配电系统
7、的具体设计方案。对该系统的供电可靠性进行探讨。第二章 负荷计算及无功功率补偿2.1 电力负荷电力负荷又称电力负载，其有两种含义：（1）指耗用电能的用电设备或用电单位，如重要负荷等；（2）指用电设备或用电单位所耗用的电功率或电流大小，如轻负载等。2.1.1电力负荷的分级 按规定，电力负荷根据其对供电可靠性的要求以及中断供电造成的损失或影响分为三级2：一级负荷一级负荷为中断供电将造成人身伤亡；或者中断供电将在政治、经济上造成重大损失者，如重大设备的损坏等。在一级负荷中，当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷，以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷，应视为特别重要的负荷。二级负荷二级负荷为中断
8、供电将在政治、经济上造成较大损失，如主要设备的损坏等。三级负荷三级负荷为一般电力负荷，指所有不属于上述一、二级的负荷。2.1.2各级电力负荷对供电电源的要求一级负荷对供电电源的要求由于一级负荷属于重要负荷，如中断供电造成的后果十分严重，因此要求由两个电源供电，当其中一个电源发生故障时，另一个电源应不至于同时受到损坏。一级负荷中特别重要的负荷，除上述两个电源外，还必须增设应急电源，为保证对特别重要负荷的供电，严禁将其他负荷接入应急供电系统。二级负荷对供电电源的要求二级负荷也属于重要负荷，要求由两回路供电，供电变压器也应有两台。其中一回路或一台变压器发生常见故障时，二级负荷应不致中断供电，或中断后
9、能迅速恢复供电。三级负荷对供电电源的要求三级负荷属于不重要的一般负荷，对供电负荷没有特殊要求。2.2 具体的负荷计算计算负荷是用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值。用电设备组计算负荷的确定，在工程中常用的有需要系数法和二项式法，前者应用最为普遍。当用电设备台数较多、各台设备容量相差不大时，通常采用需要系数法计算。当用电设备台数较少而容量又相差悬殊时，则宜采用二项式法计算3。本次设计采用需要系数法进行负荷计算。2.2.1各车间变电所的负荷计算表2-1 各车间变电所资料序号车间（单位）名称设备容量kwKd1制条车间3400.80.80 纺纱车间3400.80.80 饮 水 站860.650.
10、80 锻工车间370.20.65 机修车间2960.30.50 幼儿园12.80.60.60 仓库380.30.50 小计（）2织造车间5250.80.80 染造车间4900.80.80 浴室、理发室50.81.00 食堂400.750.80 单身宿舍500.81.00 小计（）3锅炉房1510.750.80 水泵房1180.750.80 化验室500.750.80 油泵房280.750.80 小计（）根据表2-1，可得：一号车间变电所的计算负荷：1）制条车间的计算负荷有功计算负荷的计算公式： （2.1）所以：制条车间的有功计算负荷：无功计算负荷的计算公式： （2.2）所以：制条车间的无功计算
11、负荷：2）纺纱车间的计算负荷有功计算负荷：无功计算负荷：3）饮水站的计算负荷有功计算负荷：无功计算负荷：4）锻工车间的计算负荷有功计算负荷：无功计算负荷：5）机修车间的计算负荷有功计算负荷：无功计算负荷：6）幼儿园的计算负荷有功计算负荷：无功计算负荷：7）仓库的计算负荷有功计算负荷：无功计算负荷：8）一号车间变电所的计算负荷有功计算负荷的计算公式： （2.3）所以：一号车间的有功计算负荷：无功计算负荷的计算公式： （2.4）所以：一号车间的无功计算负荷：视在负荷和计算电流公式： （2.5） （2.6）所以：一号车间变电所视在负荷： 计算电流：二号车间变电所的计算负荷：1）织造车间的计算负荷有功
12、计算负荷：无功计算负荷：2）染造车间的计算负荷有功计算负荷：无功计算负荷：3）浴室、理发室的计算负荷有功计算负荷：无功计算负荷：4）食堂的计算负荷有功计算负荷：无功计算负荷：5）单身宿舍的计算负荷有功计算负荷：无功计算负荷：6）二号车间变电所的计算负荷有功计算负荷：无功计算负荷：视在负荷： 计算电流：三号车间变电所的计算负荷1）锅炉房的计算负荷有功计算负荷：无功计算负荷：2）水泵房的计算负荷有功计算负荷：无功计算负荷：3）化验室的计算负荷有功计算负荷：无功计算负荷：4）油泵房的计算负荷有功计算负荷：无功计算负荷：5）三号车间变电所的计算负荷有功计算负荷： 无功计算负荷：视在负荷： 计算电流：2.3 无功功率补偿由表2-2可知，该厂的三个车间变压器380V侧最大负荷时的功率因数分别只有0.74、0.81和0.80。而供电部门要求10kV进线侧最大负荷时功率因数不应低于0.90。考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷时功率因数应稍大于0.90，故取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量。设计采用PGL1型低压无功功率自动补尝屏作无功功率补偿。PGL1型低压无功功率自动补尝屏有1、2、3、4四种方案，其中1、2屏为主屏，3、4屏为辅屏。1、3屏各有6支路，电容器为B
