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1、工厂供电课程设计报告题 目某化纤毛纺织厂全厂总配变电所及配电系统设计姓 名学 号班 级自动化指导老师日 期2011.07前 言 众所周知，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。 在国民经济高速发展的今天，电能的应用越来越广泛，生产、科学、研究、日常生活都对电能的供应提出更高的要求，因此确保良好的供电质量十分必要。本设计书注重理论联系实际，理论知识力求全面、深入浅出和通俗易懂，实践技能注重实用
2、性，可操作性和有针对性。 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
3、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。 此外，在供电工作中，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的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。这次课程设计是在工厂
4、供电课程学习之后一个重要的实践性教学环节，通过本次课程设计把理论知识运用于实践，加深对这门课程的理解和掌握其精髓，通过实践巩固理论知识，实现理论与实践的结合，为今后解决实际问题打下坚实的基础。同时也加强实践意识，培养迅速把理论知识运用于实践的能力。课程设计的题目是化纤毛纺织厂全厂总配变电所及配电系统设计。根据该厂负荷统计资料及所能取得的电源和用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂将来的发民，按照可靠性、技术先进性、经济合理性的要求，完成工厂供电系统的设计 设计将分十一章，第一章分析了设计的要求和基本的自然条件和地理条件。了解了用户的需求，寻找设计的难点和需要重点考虑的设计内容。第二章讲述负荷计算
5、，符合计算作为全厂供电设计的基础，必须首先被论证。第三章是关于无功功率计算及补偿，提高无功功率有助于减少变压器容量，减少有色金属损耗。有了此基础，在第四章便讨论 变压器台数，配电所及变电所的位置，第五章便是配变电所主接线方案确定，这是整个工厂供电课程设计的核心内容。第六章为短路电流计算，并以此为基础，在第七章讨论变电所一，二次设备的选择与校验，然后第八章是基于自然风向和气候条件以及地址条件选择配电所位置和机构。第九章考虑防雷的相关设计。第十章是对变电所二次回路方案选择及继电保护的整定，第十一章总结在此次工厂供电设计重点一些收获和体会。在本文最后还附带了变电所平面图及主接线图。 本次课程设计涉及
6、面非常广，查阅了大量资料，由于很多方面的知识都是临时去学习，对所查阅的资料的正确性也没有完全考证，因此，错误与疏漏之处再所难免，望老师批评指正。2011年8月目 录前 言2目 录I某化纤毛纺织厂全厂总配电所及配电系统设计1第一章 设计任务11.1 设计要求11.2 设计依据11.2.1 工厂总平面图11.2.2 工厂负荷情况21.2.3供用电协议21.2.4负荷性质31.2.5自然条件3第二章 负荷计算42.1 单组用电设备计算负荷的计算公式42.2 多组用电设备计算负荷的计算公式4第三章 无功功率的补偿及变压器的选择53.1 无功补偿装置简介63.2 无功补偿计算83.2 10kv高压侧功率
7、因数校验9第四章 变压器台数，配电所和各车间变电所位置124.1变压器台数选择原则124.2变电所主变压器容量的选择原则12第五章 主接线设计135.1方案选择原则135.2变配电所主结线的选择原则145.3各方案简述14第六章 短路电流的计算186.1 短路计算的目的186.2短路电流计算方法：186.3短路电流的计算19第七章 变电所一次设备的选择与校验247.1一次设备的选择校验原则247.2高压设备器件的选择及校验247.2.1断路器的选择与校验257.2.2隔离开关的选择与校验267.2.3电流互感器选择与校验（高压侧电流互感器）267.2.4 电压互感器的选择与校验277.2.5
8、高压熔断器的选择与校验277.2.6避雷器的选择277.2.7 10kV进线与各车间变电所进线的校验277.3低压设备器件的选择及校验297.4各车间的进线装设低压熔断器347.5母线的选择与校验357.5.1高压母线选择与校验：357.5.2低压母线选择与校验：357.6绝缘子和套管选择与校验387.6.1户内支柱绝缘子38第八章 变配电所得布置与机构设计38第九章 防雷装置及接地装置设计399.1直击雷保护399.2配电所公共接地装置的设计399.3行波保护40第十章 二次回路方案的选择及继电保护的整定计算4010.1变电所二次回路方案的选择4010.2 二次回路方案的选择4110.3 变
9、电所继电保护装置配置4210.3.1 电力线路继电保护4210.2.2变压器继电保护配置44结 束 语46参考文献47II某化纤毛纺织厂全厂总配电所及配电系统设计第一章 设计任务1.1 设计要求要求根据本厂所能取得的电源及用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂的发展，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及分厂变压器的台数、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。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。1.2 设计依据1.2.1 工厂总平面图3714图1.1 全厂总平面布置图1 23 41395（6）1191211N159101-制
10、条车间；2纺纱车间；3织造车间；4染整车间；5软水站；6锻工车间；7机修车间；8托儿所；9仓库；10锅炉房；11宿舍；12食堂；13木工车间；14污水调节池；15卸油泵房本厂设有一个主厂房，其中有制条车间、纺纱车间、织造车间、染整车间四个生产车间，设备选型全部采用我国最新定型设备。除上述车间外，还有辅助车间及其它设施，详见全厂总平面图（图1.1）。1.2.2 工厂负荷情况全厂各车间电气设备及车间变电所计算表如下（表1.1）所示。表1.1 工厂负荷统计资料序号车间或用电单位名称设备容量（kW）计算负荷变压器台数及容量备注（kW）（kVar）（kVA）（1）No.1变电所1制条车间3400.80.
11、80.7510.92纺纱车间3400.80.80.753软水站860.650.80.754锻工车间370.30.651.175机修车间2960.30.51.736托儿所130.60.61.337仓库380.30.51.17（2）No.2变电所1制造车间5250.80.80.7512染整车间4900.80.80.753浴室1.880.814食堂210.750.80.755独身宿舍200.81（3）No.3变电所1锅炉房1510.750.80.75待设计2水泵房1180.750.80.753化验室500.750.80.754卸油泵房280.750.80.751.2.3供用电协议工厂与电业部门所签订
12、的供用电协议主要内容如下：（1）从电业部门某35/10kV变电所，用10kV双回架空线路向本厂配电，该变电所在厂南侧0.5km；（2）该变电所10kV配出线路定时限过流保护装置的整定时间为1.5s，要求配电所不大于1.0s；（3）在总配电所10kV侧进行计量；（4）功率因数值应在0.9以上；（5）配电系统技术数据表1.2 配电所10kV母线短路数据系统运行方式短路容量说明最大运行方式系统为无限大容量最小运行方式配电系统如下图（图1.2）所示：本厂总配电所 （待设计）10kV母线d(3)=0.4/kmt=1.5s10kV母线d(3)图1.2 配电系统图1.2.4负荷性质多数车间为三班工作制，少数
13、车间为一班或两班制，全年为306个工作日，最大有功负荷年利用小时数为6000小时，属于二级负荷。1.2.5自然条件1 气象条件（1）最热月平均最高气温为30；（2）土壤中0.71米深处一年中最热月平均温度为20；（3）年雷暴日为31天；（4）土壤冻结深度为1.1米；（5）夏季主导风向为南风。2 地质及水文条件根据工程地质勘探资料获悉，厂区地址原为耕地，地势平坦，地层以砂质粘土为主，地质条件较好，地下水位为2.85.3米，地耐压力为20吨/平方米。第二章 负荷计算2.1 单组用电设备计算负荷的计算公式1）有功计算负荷（单位为kW）式中为需要系数，一般小于1.2）无功计算负荷（单位为kvar）3）视在计算负荷（单位为kV.A）4）计算电流（单位为A）式中为用电设备的额定电压（kV）；和 为用电设备组的平均功率因数及对应的正切值。2.2 多组用电设备计算负荷的计算公式1）总的有功计算负荷（单位为kW）式中为用电设备组的同时系数，对于低压干线可取；对于低压母
