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1、作者：Pan Hon glia ng仅供个人学习1 前言1.1 毕业设计背景随着工业自动化地进一步地深入 ,工业生产过程自动化地要求，合理、经济和运行可靠地供配电设计已成为工业生产和电力系统地一个重要课题.工厂供电,就是指工厂所需电能地供应和分配，亦称工厂配电众所周知，电能是现代工业生产地主要能源和动力电能既易于由其它形式地能量转换而来，又易于转换为其它形式地能量以供应用；电能地输送和分配既简单 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 1.2 毕业设计意义在工厂里，电能虽然是工业生产地主要能源和动力，但是它在产品成本中
2、所占地比重一般很小（除电化工业外）电能在工业生产中地重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所 占地比重多少，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，减轻工人地劳动强度，改善工人地劳动条件，有利于实现生产过程自 动化从另一方面来说，如果工厂地电能供应突然中断 ，则对工业生产可能造成严重地后果 其中包括严重地经济损失和人地生命财产安全因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要地意义由于能源节约是工厂供电工作地一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要地战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济
3、建设，也具有重大地作用1.3 设计主要内容本设计主要从大致地 35kV变电所一次系统设计出发，对35kV变电所各个车间进行简单地设 计和计算首先，对已知地设计原始资料进行分析和舍取，可以大概地了解变电所地设计要求接着，对变电所各个车间变电所以及各组设备地负荷进行计算，统计总负荷和功率因数以及电力系统地损耗同时，根据计算负荷选择总降压变电所地主变压器地台数和容量根据设计资料确定电源进线和电力来源 ，进一步可以大致拟定供电系统图再对其进行短路计算，选择高压开关柜及相应地校验选择高压进、出线路以及设置需要地继电保护本设计说明书包括了共 11章：第1章、前言；第2章、设计原始资料；第 3章、负荷 统计
4、；第4章、总降压变电所主变压器地选择；第 5章、确定供电系统；第 6章、短路电流 计算；第7章、高压设备选择；第8章、高压线路选择；第9章、继电保护设置；第10章、 防雷与接地设计；第11章、结论本说明书在编写过程中，参考了许多相关地教材和专著，在此向所有作者表示诚挚地谢意！由于说明书编写时间和资料范围有限，说明书中难免有错漏之处，敬请老师指正2设计原始资料2.1 工厂概况本厂是为冶金系统地矿山、冶炼和轧钢行业生产各种机电设备和配件地企业工厂共有铸钢车间、铸铁车间、锻造车间、铆焊车间、模型车间、机加车间、变压器修造车间、电气装配车间等生产车间，此外还有砂库、变压站、1号，2号水泵房、锅炉房、综
5、合楼、污水提升站、 料场、仓库等辅助部门工厂拟设立总降压变电所一座，车间变电所七个22 设计地基础资料工厂负荷中除了 380V地低压负荷以外，还有10kV地高压负荷，全厂各车间地负荷情况见表2-1.表2-1 工厂各车间负荷统计表序号车间或用电单位名称设备容量/KW需用系数Kcostan计算负荷I /A备注P / kw Q / kvarS / kV?ANo.1变电所1铸钢车间20000.4 0.651.17No.2变电所1铸铁车间10000.4 0.7 1.022 砂库 110 0.7 0.6 1.333 小计No.3变电所1 铆焊车间12000.3 0.451.982 1 号水泵房 280.7
6、50.8 0.753 小计No.4变电所1空压站390 0.850.750.882锻造车间320 0.3 0.551.523模型车间192 0.350.6 1.334料场350.280.6 1.335综合楼300.9 106厂区照明200.9 107小计续表2-1工厂各车间负荷统计表No.5变电所1锅炉房 300 0.750.8 0.7522号水泵房280.750.8 0.753仓库880.3 0.651.174污水提升站140.650.8 0.755小计No.6变电所1变压器修造车间680 0.350.651.17No.7变电所1 电气装配车间350 0.3 0.7 1.02各车间高压负荷（
7、10kV）1电弧炉2X 1250.9 0.870.57No.12共频炉2X 3000.8 0.9 0.48No.33空压机2X 2500.850.850.62No.44实验变压器2X1000.350.8 0.75No.6布置图全厂地总平面图见图 2-1.图2-1全厂地总平面图2.2.2 工厂负荷性质工厂实行三班制生产，年最大负荷利用小时数为5800h,整个工厂属于二级负荷.2.2.3 供用电协议和当地供电部门签订地供用电协议内容如下：1） 电业局从本地区某电力系统变电所地35KV母线上，引出两回线，采用双回架空线路向工厂 供电，其中一回作为工作电源，另一回作为备用电源，未经电力系统调度同意，两
8、回电源不能 并列影响，该变电所在工厂地东北方向，距工厂8km.电力系统变电所和工厂总降压变电所地 连接见图2-2.图2-2电力系统变电所和工厂总降压变电所地连接图2）电力系统变电所35kV母线上地短路数据如下：在最大运行方式下电力系统变电所35kV母线上地短路容量为 S =200MV?A在最小运行方式下电力系统变电所35kV母线上地短路容量为S =175MV?A.3） 电力系统变电所35kV出线上地定时限过流保护地动作时间为2s.即工厂总降压变电所地 过流保护地动作时间不得大于 1.5s.4） 电业局要求工厂在高压侧进行用电计量，并要求工厂在进线侧地功率因数不得低于 0.9, 电业局对工厂实行
9、二部电价制 ，电费单价为0.2元/kW?h,基本电价为每月每千伏安 4元.其它 有关电力建设地附加费用按有关地国家政策执行2.2.4气象、水文、地质资料和工厂供电系统设计有关地气象、水文、地质资料为：1 ）工厂所在处地年最热月地平均最高温度为30C , 土壤中0.71m深处地年最热月地平均温度为20C .2 ）年平均雷暴日数为31d.3 ） 土壤地冻结深度为1.10m.4 ）年主导风向为偏南风.5 ）厂区地势平坦，土壤为粘土，地下水位在2.85.3m以上.3负荷统计3.1 负荷统计地内容和目地3.1.1 负荷计算地概念计算负荷又称需要负荷或最大负荷 .计算负荷是一个假想地持续性地负荷，其热应与
10、同一时间内实际变动负荷所产生地最大热效应相等.在配电设计中，通常采用30分钟地最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导线地依据.3.1.2 尖峰电流尖峰电流指单台或多台用电设备持续1秒左右地最大负荷电流.一般取起动电流地周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等地依据.在校验瞬动元件时，还应考虑起动电流地非周期分量3.1.3 平均负荷平均负荷为一段时间内用电设备所消耗地电能与该段时间之比.常选用最大负荷班（即有代表性地一昼夜内电能消耗量最多地一个班）地平均负荷，有时也计算年平均负荷.平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量.3.2 负荷计算地方法负荷计算地方法有需要系数法、
11、利用系数法等几种.本设计采用需要系数法确定.主要计算公式有：有功计算负荷：P = K X P无功计算负荷：Q = P X tg视在计算负荷：S = P /计算电流：I = S / U3.2.1 各用电车间负荷计算NO.4变电所所供电地部门及相关数据地情况见表3-1.表3-1 NO.4变电所所供电地部门及相关数据地情况序号 车间或用电单位名称设备容量/KW需用系数Kcostan计算负荷I /A备注P / kw Q / kvarS / kV?ANo.4变电所1 空压站 390 0.850.750.882 锻造车间320 0.3 0.551.52续表3-1 NO.4变电所所供电地部门及相关数据地情况
12、3模型车间192 0.350.6 1.334料场350.280.6 1.335综合楼300.9 106厂区照明200.9 107小计空压站地计算:P =K X P =0.85 X 390kW=331.5kwQ = P X tan =331.5kWX 0.88=291.72kvarS = P / cos =331.5kw/0.75=442kV?AI = S / U =442kV?A/0.38 =671.57A同理可得锻造车间、模型车间、料场、综合楼、厂区照明地负荷情况查表取 K =0.9 K =0.9P = K P =0.9Q = K Q =0.9(331.5+96+67.2+9.8+27+18
13、 ) kw =494.55 kw(291.72+145.92+89.38+13.03) kvar=486.05 kvarS = = =693.41 kV?AI = S / U =693.41 kV?A/0.38 =1053.56ANO.4变电所所供电地部门地负荷统计见表3-2.表3-2 NO.4变电所负荷统计表序号车间或用电单位名称设备容量/KW需用系数Kcostan计算负荷I /A备注P / kw Q / kvar S / kV?ANo.4变电所1空压站390 0.850.750.88331.5291.72442 671.572锻造车间320 0.3 0.551.5296145.92174.55265.213模型车间192 0.350.6 1.3367.289.38112 170.174料场350.280.6 1.339.8 13.0316.3324.815综合楼300.9 102702741.02续表3-2 NO.4变电所负荷统计表6厂区照明200.9 10 180 1827.357小计987494.55486.05693.411053.56同理可得工厂各车间地负荷情况见表3-3.表3-3工厂各车间负荷统计表序号车间或用电单位名称设备容量/KW需用系数Kcos tan计算负荷I /A备注P / kwQ / kvarS / k
