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1、电力系统课程设计说明书1引言21.1 工厂供电的意义和要求21.2 工厂供电设计的一般原则31.3绘制变电所主接线图和主要设备材料清单42、负荷计算和无功功率补偿52.1、负荷计算52.2、无功率补偿63.变电所位置和型式的选择64 变电所主变压器的选择和主结线方案的选择84.1 变电所主变压器的选择84.2 变压器主接线方案的选择84.3 两种主结线方案的技术经济比较105 短路电流的计算115.1 绘制计算电路115.2 确定短路计算基准值125.3 计算短路电路中各元件的电抗标幺值125.4 10KV侧(k-1点)三相短路电流和短路容量125.5 380KV侧（k-2侧）三相短路电流和短
2、路容量136 变电所一次设备的选择校验136.1 10kV侧一次设备的选择校验136.2 380V侧一次设备的选择校验146.3 高低压母线的选择157 变电所进出线以及邻近单位联络线的选择157.1 10kV高压进线和引入电缆的选择157.2 380V低压出线的选择167.3 作为备用电源的高压联络线的选择校验198 变压所的防雷保护218.1 变压所的防雷保护218.2 变电所公共接地装置的设计219.结论22参考文献23附录一24附录二26附录三271引言1.1 工厂供电的意义和要求 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
3、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。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。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实
4、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。此外，在供电工作中，应合理地处理
5、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。1.2 工厂供电设计的一般原则按照国家标准GB50052-95 供配电系统设计规范、GB50053-94 10kv及以下设计规范、GB50054-95 低压配电设计规范等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：（1） 遵守规程、执行政策；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） 安全可靠、先进合理；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） 近期为主、考虑发展；应
6、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） 全局出发、统筹兼顾。按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。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。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。2工厂供电设计的主体部分以下内容将以工厂供电设计的基本步骤为依据，结合各种分析方法和各种标准进行。其中与各基本步骤相联系的基本知识进行详细的说明，并结合本次设计内容进行理论联系实际。设计将按以下顺序进行展开：1) 该厂用电负
7、荷的计算；2) 对该系统进行无功补偿，确定无功补偿设备的容量类型；3) 变电所选址，型式的选择；4) 主变压器台数，容量及类型的选择；5) 变电所主接线方案的选择；6) 短路电流计算；7) 变电所一次设备的选择；8) 变电所二次回路方案的选择；9) 继电保护装置的选择和整定；10) 防雷保护和接地装置的设计；1.3绘制变电所主接线图和主要设备材料清单（1）Auto CAD在工厂供电设计中的应用简介：Auto CAD是美国Auto desk公司开发的通用计算机辅助的设计软件，是一个交互式的绘图软件，用于二维及三维设计。主要优点：1） 具有完善的图形绘制功能2）具有强大的图形编辑功能3）可采用多种
8、方式进行二次开发和用户定制4）可进行各种格式图形的转换，有较强的数据交换能力5）支持多种硬件设备6）支持多种操作平台7）具有通用性，易用性，适用于各类用户。（2）电气工程中CAD技术的应用：1）使用CAD可设计一些设计手册或设计规范中的数表，图标存储在计算机中，便于查询。2）利用各种高级语言（如MATLAB,C+等）编程，进行机械计算和强度计算，电力系统潮流计算。3）采用CAD绘制各种二维三维图，如：电力系统主接线图，平面布置图等。AutoCAD的基本操作：在本次设计过程中，主要利用CAD强大的二维图形设计能力，灵活运用各种平面图形绘制命令和图形编辑与标注命令。在本次设计中，使用CAD绘制电气
9、主接 线图，见附表3。2、负荷计算和无功功率补偿2.1、负荷计算表2.1 机械厂负荷计算表编号名称类别设备容量需要系数计 算 负 荷1铸造车间动力2600.320.691.0583.287.28照明60.781.004.680小计26687.8887.28125.26204.472锻压车间动力2800.240.621.2767.285.04照明90.811.007.290小计28974.4985.04115.68197.843金工车间动力3100.280.611.3086.8112.75照明100.741.007.40小计32074.2112.75149.7249.844工具车间动力3400.
10、290.641.2098.6118.38照明50.751.003.750小计345102.35118.38157.81251.155电镀车间动力1800.50.720.969086.75照明60.81.004.80小计18694.886.75129.8197.196热处理车间动力1300.510.770.8366.354.94照明80.811.004.860小计13871.1654.9490.56138.187装配车间动力1100.310.691.0534.135.77照明80.811.004.860小计11838.9735.7754.7882.478机修车间动力1300.290.631.23
11、37.746.47照明30.791.002.370小计133 40.0746.4762.2194.529锅炉房动力800.650.720.965250.12照明20.91.001.80小计8253.850.1274.02112.4310仓库动力150.780.840.6511.77.56照明10.741.000.740小计1612.447.5614.6722.2811生活区照明3100.740.950.40229.475.4241.47366.9总计（380V侧）动力1835885.56760.46照明368计入=0.85=0.900.74752.736841017.081545.34P30=
12、kd pe Q30 = P 30 S30= P30/ I30= S30/1.73UN2.2、无功率补偿由表2.1可知，该厂380V侧最大负荷是的功率因数只有0.74.而根据全国供用电规则规定：100KVA及以上高压供电的用户，功率因素为0.90以上。因此，该厂10kv尽显测最大负荷是功率因素不应该低于0.90，考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V侧最大负荷是功率因素应稍大于0.90，暂取0.92来计算380V侧所需无功功率补偿容量：选PGJ1型低压自动补偿屏，并联电容器为BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1台与方案3（辅屏）5台相组合，总共容量：。因此无功补偿后工厂380V侧和10KV侧的负荷计算如表2.2所示。项 目计算负荷380V侧补偿前负荷0.74752.73684 1017.081545.34380V侧无功补偿容量-420380V侧补偿后负荷(低压端)0.94752.73
