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1、.石家庄铁道大学四方学院毕业设计车间变电所及低压配电系统设计The Design of Workshop Substation and Low-voltage Power Distribution System 2013 届 电气工程 系专 业 电气工程及其自动化 学号 20096648 学生姓名 孙建彬 指导老师 完成日期 2013年5 月27日毕业设计成绩单学生姓名学号20096648 班级方0910-5 专业电气工程及其自动化毕业设计题目车间变电所及低压配电系统设计指导教师姓名指导教师职称讲师评 定 成 绩 指导教师得分评阅人得分答辩小组组长得分成绩：院长(主任) 签字：年 月 日毕业设
2、计任务书题目车间变电所及低压配电系统设计学生姓名孙建彬学号20096648班级方0910-5专业电气工程及其自动化承担指导任务单位电气工程系导师姓名导师职称讲师一、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,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形式,确定变电所主变压器的台数与容量、类型,选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线,确定二次回路方案, 选择整定继电保护装置,确定防雷和接地装置,绘出设计图样。二、原始资料1.车间平面布置图2.车间生产任务及产品规格 本车间主要承担全国机械及电器制造工业的标准螺钉配件生产。标准螺钉元件规
3、格范围为 M3-M16。3.车间设备明细表如附录表1所示。4.车间变电所的供电范围1）本车间变电所设在冷辙车间东北角,除为冷镦车间供电外,尚需为工具、机修车间供电。2）工具车间要求车间变电所低压侧提供四路电源。 3）机修车间要求车间变电所低压侧提供一路电源。 4）工具、机修车间负荷计算表,如附录表2所示。5.车间负荷性质 车间为三班工作制，年最大有功负荷利用小时数为4500h，属于三级负荷。6.供电电源条件1）本车间变电所从本厂35/10kV总降压变电所用电缆线路引进10kV电源。电缆线路长200m。2）工厂总降压变电所10kV母线上的短路容量按200MVA计。3）工厂总降压变电所10kV配电
4、出线定时限过电流保护装置的整定时间Iop=1.5s。4）要求车间变电所最大负荷时功率因数不得低于0.9。5）要求在车间变电所10kV侧计量。7.车间自然条件1）气象资料（1）车间内最热月的平均温度为30度。（2）地中的最热月的平均温度为20度。（3）车间环境，属正常干燥环境。2）地质水文资料 车间原址为耕地，地势平坦。地层以砂粘土为主。地下水位为2.8-5.3m。.三、设计要求1.车间的负荷计算及无功补偿 (要求列表)。2.确定车间变电所的所址和型式。3.确定车间变电所主变压器型式、容量和数量。4.短路计算,并选择一次设备 (尽量列表)。5.选择车间变电所高低压进出线。6.选择电源进线的二次回
5、路方案及整定继电保护。7.车间变电所的防雷保护及接地装置的设计。8.确定车间低压配电系统布线方案。9.选择低压配电系统的导线及控制保护设备。10.绘制车间变电所主结线电路图 (A3图样)。四、设计进程安排1.第1周第2周： 熟悉设计任务书、调研、查找资料、写开题报告2.第3周第4周： 负荷计算和无功功率补偿3.第5周第7周： 变电所位置和形式的选择、变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择、短路电流的计算4.第8周： 中期检查5.第9周第10周： 变电所一次设备的选择与校验，变电所高、低压线路的选择6.第11周第12周： 变电所电源进线的二次回路方案及整定继电保护7.第13周第14周： 车间
6、变电所的防雷保护及接地装置的设计、选择低压配电系统的导线及控制保护设备8.第15周第16周： 整理资料、绘图、答辩教研室主任签字 时间 年 月 日毕业设计开题报告题目车间变电所及低压配电系统设计学生姓名孙建彬学号20096648 班级方0910-5专业电气工程及其自动化一、研究背景及意义本标准件厂主要承担全国机械及电器制造工业的标准螺钉配件生产，建有现代化的冷镦车间、工具车间和机修车间，冷镦车间低压配电系统及车间变电所设计要根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况以及工厂生产的发展前景，以安全、可靠、优质、经济为原则，考虑工厂规模、供电条件、技术要求、自然条件等设计变电所及配电系统。做好
7、该工厂的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。二、国内外研究现状国内车间变电所的设计存在有很多问题，比如可靠性还有待提高。变电所的设计需要既能保证安全可靠性和灵活性，又能保证保护环境、节约资源、易于实现自动化设计方案。在这种要求下，变电所电气主接线简单清晰、接地和保护安全高效、建筑结构布置紧凑、电磁辐射污染最小已是大势所趋。与国外相比，我国主要是旧设备更换新型设备，有人控制变为无人控制。而在国外，高科技的技术和先进的设备已经在工厂配电中运用起来。安全、可靠、优质、经济的宗旨已经得到极度提高,较低的电能损耗和保护装置的高度灵敏性对工厂供电的稳定提供了保障。三、研究方案根据
8、原始资料，对该厂降压变电所及高低压配电系统进行初步设计。包括工程的负荷计算、变电所主接线方案、主变压器容量、台数；短路计算、一次设备选择；电气主接线图。采用的方法如下：1.负荷计算进行车间变电所负荷计算及无功功率补偿计算，写明计算步骤，列出负荷计算表，选用合适的电容器进行无功补偿。 2.变电所的位置和主变压器的台数及容量选择参考电源进线，综合考虑设置变电所的有关因素，结合计算负荷，确定变压器的台数和容量。3.变电所主接线设计根据变电所配电回路数，负荷要求的可靠性级别和计算负荷数，综合主变压器台数，确定变电所接线方式。4.短路电流计算按无限大容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短路参
9、数，利用标幺值法求出各点的短路电流。5.变电所高、低压侧设备选择 参照短路电流计算数据和各回路计算负荷，选择变电所高、低压侧电气设备，如隔离开关、断路器、熔断器、互感器、开关柜等设备。并根据需要进行校验并列表。6.继电保护及二次回路设计为了监视、控制和保证安全可靠运行，需要设置控制、检测和继电器保护装置。并对保护装置做出整定计算和灵敏度检验。 7.变电所防雷装置设计参考本地区气象地质材料，设计防雷装置。根据接地装置的原则设计低压配电系统接地装置。8.绘制车间变电所主接线图四、预期结果确定电气主接线及高低压设备和控制保护设备，完成二次回路方案以及变电所防雷、接地、布线设计，绘制出标准件厂车间变电
10、所电气主接线图，变电所平面布置图。厂区车间配电设计能够顺利完成，通过这个设计，能巩固自己的专业知识，同时拓展自己的知识面，为自己即将走向社会走进生产实践奠定坚实的基础。指导教师签字时 间 年 月 日摘要变电所是电力系统的重要组成部分，车间变电所起着变换和分配电能的作用，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行，在工厂中有着极其重要的作用。在对任务书的设计要求分析后，设计需要完成以下工作：工厂的负荷计算和无功功率的补偿；变电所位置和形式的选择；变电所主变压器的选择，主接线方案的设计与短路电流计算；变电所一次设备与进出线的选择、校验；变电所二次回路的选择及继电保护的整定；防雷保护和接地装置设计；主接
11、线图等。本次设计是关于标准件厂冷镦车间10千伏车间变电所及低压配电系统的设计。最先从车间的布局考虑，参考了现在很多工厂的平面设计图，从各部分布局的合理性和经济性入手，对工厂厂区的供电进行了设计。从接线方式和各部分的计算入手，其中包括负荷计算和短路电流的计算、一次设备稳定度的校验。接下来进行了对变电所高压进线和低压出线的选择，车间配电线路的设计。在变电所二次回路设计及继电保护整定当中，考虑了各方面的保护及对保护器具的选择，防雷以及接地保护，考虑到了车间布局的实际情况进行了对防雷接地设备的选择和设计。最终利用CAD软件画好了主接线图和车间平面布置图。关键词：负荷计算短路电流继电保护Abstract
12、Substation is an important part of power system,workshop substation plays a role in transformation and distribution of electricity,which directly affect the security and economic power system operation,the plant has an extremely important role. Book design tasks in requirements analysis,the paper co
13、nsists of the following parts:Load calculation and compensation of reactive power of the circuit;Location and type selection of substation;Selection of main transformer in substation,design and calculation of short circuit current of main wiring scheme;Selection of substation primary equipment and f
14、eeders,check;Selection of secondary circuit of substations and relay protection setting;Design of lightning protection and earthing devices;Main wiring diagram.This design is about the standard cold heading workshop workshop of 10 kV substation and lv power distribution system.From the first workshop to consider the layout,reference to the many factories graphic design plans for the layout of the various parts of the economy and the av
