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1、学号2010210329 工厂供电课 程 设 计（ 2010级本科）题 目： 大成机械厂变电所一次系统设计 学 院： 物理与机电工程学院 专 业： 电气工程及其自动化 作者姓名： 工厂供电课程设计任务书学生姓名学 号专业方向电气工程及其自动化班 级电气101题目名称大成机械厂变电所一次系统设计设计的主要内容1.1设计内容：负荷计算和无功功率补偿；变电所主变压器和主接线方案的选择；短路电流的计算等。1.2设计依据1、气象资料：工厂所在地区的年最高气温为 34 ，年平均气温为 15 ，年最低气温为18，年最热月平均最高气温为 25 ，年最热月平均气温为 18 ，年最热月地下0 . 8m处平均温度为
2、21 。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为 8 。2、地质水文资料：工厂所在地区平均海拔 1500m ，地层以砂粘土为主，地下水位为 2m 。3、电费制度：工厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量计为 18 元kVA ，动力电费为 0 . 20 元/kwh，照明电费为0.50元/kwh。工厂最大负荷时的功率因数不得低干0.90 ，此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费： 6 10kV 为 800 元kVA 。4、工厂负荷情况见下表：二、设计的基本要求1、设计及计算说明书（1）说明书要求书
3、写整齐，条理分明，表达正确、语言简练。（2）主要计算过程和步骤完整无误，分析论证过程简单明了，各设计内容列表汇总。2、图纸（1）绘制电气主接线图（2）原理图要求用标准符号绘制，布置均匀，设备符号大小合适清晰美观。三.设计进度安排阶段设计各阶段名称起止日期1熟悉设计任务书、设计题目及设计背景资料第1周周一2查阅有关资料、阅读设计要求必读的参考资料周二3负荷计算周三至周四4电气主接线设计周五5短路电流计算周六6主要电气设备选择周日至第2周周一7书写课程设计说明书周二至周三8打印整理课程设计资料周四9答辩及成绩评定周五四.需收集和阅读的资料及参考文献（指导教师推荐）【1】刘涤尘、王明阳、吴政球.电气
4、工程基础M.武汉：武汉理工大学出版社.2003年【2】张学成.工矿企业供电设计指导书M.北京：北京矿业大学出版社.1998年【3】刘介才.工厂供电简明设计手册M.北京：机械工业出版社.1993年【4】刘介才.实用供配电技术手册M.北京：中国水利水电出版社.2002年【5】刘介才.工厂供电M.北京：机械工业出版社.1997年【6】 同济大学电气工程系.工厂供电M.北京：中国建筑工业出版社.1981年【7】苏文成.工厂供电M.北京：机械工业出版社.2004年【8】工厂常用电气设备手册编写组. 工厂常用电气设备手册（补充本）. 北京：水利电力出版社.1990【9】JGJ16-2008 民用建筑电气设
5、计规范【10】GB50054-95 低压配电设计规范 【11】GB50052-95 供配电系统设计规范【12】GB50217-2007 电力工程电缆设计规范【13】GB50060-92 3110KV高压配电装置设计规范 指导教师签名： 2012年 12 月26 日摘 要电能是现代工业生产的主要能源和动力。机械厂供电系统的核心部分是变电所。变电所主接线设计是否合理，关系到整个电力系统的安全、灵活和经济运行。本设计在给定机械厂具体资料的基础上，依据变电所设计的一般原则和步骤，完成了变电所一次系统设计。本设计中采用并联电容器的方法来补偿无功功率，以减少供电系统的电能损耗和电压损失，同时提高了供电电压
6、的质量。此机械厂变电所一次系统设计包括：负荷的计算及无功功率的补偿；变电所主变压器台数和容量、型式的确定；变电所主接线方案的选择；进出线的选择；短路计算和开关设备的选择；根据设计要求，绘制变电所一次系统图。关键词：电能；变电所；一次系统。目 录 1 前言11.1 引言1.2 设计原则12 负荷计算及电容补偿42.1 负荷计算的定义42.2 负荷计算42.2.1 负荷计算的方法42.2.2 负荷统计计算52.3 电容补偿73 负荷计算及电容补偿93.1 主变压器台数选择93.2 主变压器容量选择93.3 主接线方案确定103.3.1 变电所主接线方案的设计原则与要求103.3.2 变电所主接线方
7、案的技术经济指标103.3.3 工厂变电所常见的主接线方案113.3.4 确定主接线方案113.4 无功功率补偿修定134 高低压开关设备选择154.1 短路电流的计算154.1.1 短路的定义154.1.2 短路计算的目的154.1.3 短路计算的方法154.1.4 本设计采用标幺制法进行短路计算154.2 变电站一次设备的选择与校验214.2.1 一次设备选择与校验的条件214.2.2 按正常工作条件选择224.2.3 按短路条件校验224.2.4 10kV侧一次设备的选择校验234.2.5 380V侧一次设备的选择校验254.3 高低压母线的选择265 变电所进出线和低压电缆选择295.
8、1 变电所进出线的选择范围295.2 变电所进出线方式的选择295.3 变电所进出导线和电缆形式的选择295.4 导线和电缆截面的选择计算305.5 高压进线和低压出线的选择305.5.1 10kV高压进线的选择校验305.5.2 由高压母线至主变的引入电缆的选择校验315.5.3 380V低压出线的选择316 总结377 参考文献38附 录39致谢416/5/2014 工厂供电课程设计第2页1 前言1.1引言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。
9、在工程机械制造厂里，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。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。电能从区域变电站进入机械厂后，首先要解决的就是如何对电能进行控制、变换、分配和传输等问题。在机械厂，担负这一任务的是供电系统，供电系统的核心部分是变电所。一旦变电所出了事故而造成停电，则整个机械厂的生产过程都将停止进行，甚至还会引起一些严重的安全事故。机械厂变电所要很好地为
10、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设计原则按照国家标准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
11、配电设计规范、JGJ16-2008民用建筑电气设计规范等的规定，进行变电所设计必须遵循以下原则：1、遵守规程、执行政策2、安全可靠、先进合理3、近期为主、考虑发展4、全局出发、统筹兼顾2负荷计算及电容补偿2.1负荷计算的方法负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。由于本机械厂用电部门较多，用电设备台数较多，设计采用需要系数法予以确定。2.2负荷统计计算 根据提供的资料，列出负荷计算表。因设计的需要，计算了各负荷的有功功率、无功功率、视在功率、计算电流等。表中生活区的照明负荷中已经包括生活区各用户的家庭动力负荷。具体负荷的统计计算见表2-1。表2-1 某机械厂负荷计算表序号名称类别
12、设备容量需要系数cos计算负荷1铸造车间动力700.40.71.022828.56照明70.80.90.485.62.69小计7730.428.7541.72563.392锻压车间动力800.30.61.332431.9照明100.70.90.4873.36小计9027.932.4542.8 65.033仓库动力400.40.850.62169.92照明50.80.90.4841.92小计451810.8921.0431.974电镀车间动力600.50.850.623018.6照明60.80.90.484.82.3小计6631.3219.2336.7555.845工具车间动力1200.30.651.173642.12照明100.90.90.4894.32小计13040.542.72 58.87 89.446组装车间动力800.40.71.0232 32.64照明300.80.90.482411.52小计11050.440.6364.7498.367维修车间动力500.20.61.331013.3照明100.80.90.4883.84小计6016.215.7722.6134.358金工车间动
