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1、某机械厂某机械厂降压变电所一次部分设计降压变电所一次部分设计 工厂供电课程设计-变压器-短路计算一、设计目的通过设计，系统地复习、巩固工厂通过设计，系统地复习、巩固工厂供电的基本知识，提高设计计算能供电的基本知识，提高设计计算能力和综合分析能力，为今后的工作力和综合分析能力，为今后的工作奠定初步的基础奠定初步的基础。工厂供电课程设计-变压器-短路计算二、基本要求按照国家标准按照国家标准GB50052-95GB50052-95供配电系统设供配电系统设计规范计规范、GB50053-94GB50053-9410KV10KV及以下变电及以下变电所设计规范所设计规范及及GB50054-95GB50054
2、-95低压配电设低压配电设计规范计规范等规范，进行工厂供电设计。等规范，进行工厂供电设计。做到做到“安全、可靠、优质、经济安全、可靠、优质、经济”的基本的基本要求。并处理好局部与全局、当前与长远要求。并处理好局部与全局、当前与长远利益的关系，以便适应今后发展的需要，利益的关系，以便适应今后发展的需要，同时还要注意电能和有色金属的节约等问同时还要注意电能和有色金属的节约等问题。题。工厂供电课程设计-变压器-短路计算三、设计内容及步骤确定全厂计算负荷，编制负荷总表。确定全厂计算负荷，编制负荷总表。拟定供配电方案，确定变配电所位置。拟定供配电方案，确定变配电所位置。合理确定变压器台数及容量，选择其规
3、格合理确定变压器台数及容量，选择其规格型号。型号。拟定高压配电所主接线方案，并选择元件拟定高压配电所主接线方案，并选择元件和设备的型号规格。和设备的型号规格。拟定车间变电所主接线方案，并选择元件拟定车间变电所主接线方案，并选择元件和设备的型号规格。和设备的型号规格。合理确定无功补偿。要求合理确定无功补偿。要求10KV10KV侧侧cos=0.92cos=0.92。拟定变配电所平面布置方案。拟定变配电所平面布置方案。选择各线路的导线型号规格及敷设方式。选择各线路的导线型号规格及敷设方式。选择高压、低压一次设备时，应按动稳定选择高压、低压一次设备时，应按动稳定度、热稳定度和断流能力等进行校验。度、热
4、稳定度和断流能力等进行校验。工厂供电课程设计-变压器-短路计算四、编写设计说明书的具体要求编写设计说明书的具体要求 1 1、设计说明书应包括设计题目、方案、设计说明书应包括设计题目、方案论证、负荷计算、设备及导线的选择，论证、负荷计算、设备及导线的选择，动稳定度、热稳定度和断流能力校验动稳定度、热稳定度和断流能力校验等。等。2 2、设计说明书要求方案可行，计算方、设计说明书要求方案可行，计算方法正确，图纸规范无误，条理清楚，法正确，图纸规范无误，条理清楚，语言通顺。语言通顺。3 3、设计要求在、设计要求在1010天之内完成，设计验天之内完成，设计验收项目有收项目有:(1):(1)电力负荷计算表
5、，电力负荷计算表，(2)(2)电力电力设备明细表，设备明细表，(3)(3)厂区平面布线图，厂区平面布线图，(4)(4)全厂及各车间供配电系统主接线图等。全厂及各车间供配电系统主接线图等。工厂供电课程设计-变压器-短路计算五、任务任务1.负荷计算和无功功率计算及补偿2.变电所位置和形式的选择3.变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择4.短路电流的计算5.变电所一次设备的选择与校验6 .变电所高、低压线路的选择7.变电所二次回路方案选择及继电保护的整定8.防雷和接地装置的确定9.心得和体会10.附录参考文献11.附图(电脑画图、手绘)A.A.厂区供电电缆规划图厂区供电电缆规划图(A4)(A4)
6、B. B.变电所平面布置图变电所平面布置图(A4)(A4)C.C.变电所高压电气柱接线图变电所高压电气柱接线图(A3)(A3)D.D.变电所低压电气柱接线图变电所低压电气柱接线图(A3)(A3)工厂供电课程设计-变压器-短路计算六、有关说明有关说明1. 1.本次设计题目共有本次设计题目共有3 3个题目，按学号每个题目，按学号每1111个左右一个题目，具体见名单；个左右一个题目，具体见名单；2. 2.无特殊情况的话，每天有老师答疑，听无特殊情况的话，每天有老师答疑，听取学生汇报情况；取学生汇报情况；3. 3.最后一天下午答辩（初定为最后一天下午答辩（初定为7 7月月4 4日下午日下午两点），上交
7、设计说明书及相关图表；两点），上交设计说明书及相关图表；4. 4.时间：时间：6 6月月2323日日-7-7月月4 45. 5.地点：地点：1414号楼号楼512512室室工厂供电课程设计-变压器-短路计算原始材料原始材料铸造车间；铸造车间；锻压锻压车间；车间；电镀车间电镀车间；工具车间；工具车间；机修机修车间；车间；装配车间；装配车间；锅炉房锅炉房；热处理热处理车间；车间；金工车间；金工车间；仓库。仓库。设置几个变电所？设置几个变电所？独立式还是附设式独立式还是附设式？变电站设在哪个？变电站设在哪个位置比较合适呢？位置比较合适呢？ 负荷中心的确定简单判断：简单判断：负荷功率矩法：负荷功率矩法
8、：工厂平面图工厂平面图工厂供电课程设计-变压器-短路计算供电电源情况供电电源情况由附近一条由附近一条10kV10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的导线型号为的公用电源干线取得工作电源。该干线的导线型号为LGJ-150LGJ-150；干线首端；干线首端( (即电力系统的馈电变电站即电力系统的馈电变电站) )距离本厂约距离本厂约1010kmkm。为满足工厂二级负荷的为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电由邻近的单位取得备用电源。与临近单位高压联络源。与临近单位高压联络架空线长度为架空线长度为3km3km。 工厂供电课程设计-变压器-短路计算负荷
9、基本情况编号编号用电单位名称用电单位名称负荷性质负荷性质设备容量设备容量/kW（N为学号个位数）为学号个位数）需要系数需要系数功率因数功率因数1铸造车间铸造车间动力动力200+10*N0.30.40.650.70照明照明5100.70.91.02锻压车间锻压车间动力动力200+20*N0.20.30.600.65照明照明5100.70.91.03电镀车间电镀车间动力动力150+20*N0.40.60.700.80照明照明5100.70.91.04工具车间工具车间动力动力100+20*N0.20.30.600.65照明照明5100.70.91.05机修车间机修车间动力动力100+10*N0.20
10、.30.600.70照明照明70.81.06装配车间装配车间动力动力100+20*N0.30.40.650.75照明照明5100.70.91.07锅炉房锅炉房动力动力100+10*N0.40.60.600.70照明照明30.81.08热处理车间热处理车间动力动力100+20*N0.40.60.700.80照明照明5100.70.91.09金工车间金工车间动力动力200+20*N0.20.30.600.65照明照明5100.70.91.010仓库仓库动力动力50+10*N0.20.30.600.70照明照明30.81.0P P3030 、Q Q30 30 S S3030?需要系数法需要系数法动力
11、设备属于三动力设备属于三相设备，照明设备相设备，照明设备属于单相设备，单属于单相设备，单相用电设备计算负相用电设备计算负荷如何确定？荷如何确定？工厂供电课程设计-变压器-短路计算Question1：需要系数取多少？在实际工程中应根据具体情况从表中选取一个恰当的值进行负荷计算。一在实际工程中应根据具体情况从表中选取一个恰当的值进行负荷计算。一般而言，当用电设备组内的设备数量较多时，需要系数应取较小值；反之，般而言，当用电设备组内的设备数量较多时，需要系数应取较小值；反之，则应取较大值。设备使用率较高时，需要系数应取较大值，反之，则应取较则应取较大值。设备使用率较高时，需要系数应取较大值，反之，则
12、应取较小值。小值。Question2：图中工厂生活区的负荷大小如何计算？设计人员一般采取粗估的办法进行取值，从安全角度考虑，数值通常偏大。设计人员一般采取粗估的办法进行取值，从安全角度考虑，数值通常偏大。据统计，居民用电高峰出现在夏季据统计，居民用电高峰出现在夏季19时至时至22时时间段，此时的用电负荷约为时时间段，此时的用电负荷约为用电设备容量的用电设备容量的45%，所以可以取需要系数为，所以可以取需要系数为0.45，又因居民住宅中较大的，又因居民住宅中较大的用电设备多为电热设备，故功率因数可按用电设备多为电热设备，故功率因数可按0.9取值。取值。中小城市住宅小区内的居民由于作息时间、生活习
13、惯和爱好各有不同，同中小城市住宅小区内的居民由于作息时间、生活习惯和爱好各有不同，同时系数一般均较小，其取值与小区的规模有关，户数多时应取较小值，户数时系数一般均较小，其取值与小区的规模有关，户数多时应取较小值，户数少时应取较大值。一般：少时应取较大值。一般：50户以下取户以下取0.55,5099户取户取0.50,100199户取户取0.45，200399户取户取0.4,400户以上取户以上取0.35.工厂供电课程设计-变压器-短路计算工厂供电课程设计-变压器-短路计算编编号号厂房名厂房名称称负荷类负荷类型型设备容量设备容量计计 算算 负负 荷荷1铸造车间动力2300.30.71.02XXXX
14、照明50.80.90.48XXXX小计小计XXXXXXXX2锻压车间动力3400.30.640.93照明60.80.90.48小计小计全厂负荷 负荷计算结果（汇总成表）工厂供电课程设计-变压器-短路计算工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9 。是否需要进行是否需要进行无功功率补偿？无功功率补偿？无功功率补偿后，需确定变电所高压侧的计算无功功率补偿后，需确定变电所高压侧的计算负荷，必须保证高压侧功率因数满足要求。负荷，必须保证高压侧功率因数满足要求。工厂供电课程设计-变压器-短路计算项目项目计算负荷计算负荷380V侧补偿前负荷380V侧无功补偿容量380V侧补偿后负荷主变压器功率损耗（估算）10
15、kV侧负荷计算 无功功率补偿结果（汇总成表）工厂供电课程设计-变压器-短路计算 变压器变压器台数的选择台数的选择满足负荷对供电可靠性的要求，I、II级负荷较大时，选择2台变压器；季节性负荷或昼夜负荷比较大时，宜采用经济运行方式，技术经济合理时，可设2台变压器；三级负荷一般选择1台变压器，如果负荷较大时，也可选择2台变压器；若I、II级负荷较小，且可从邻近取得低压备用电源时，宜可设1台变压器。考虑因素：供电可靠性要求、负荷变化与经济运行、集中负荷容量等，变电所中变压器一般为12台。工厂供电课程设计-变压器-短路计算变电所变压器的选择变电所变压器的选择 根据负荷等级、大小以及电源情况（是否有备用电
16、源），选择变压器的台数，计算各主变容量； 查表，得到准确的变压器型号铭牌参数（包括联接方式、短路电压百分数）；变压器型号额定容量额定电压 kV联 结 组型 号损耗/kW空载电流 %短路阻抗%高压低压空载负载工厂供电课程设计-变压器-短路计算变电所主接线方案的设计与优选变电所主接线方案的设计与优选Y0Y0联络线（备用电源）10kV220/380V 变电所主接线图应说明：电源电压、电源进线回路数和线路结构；变电所的接线方式和运行方式；高压开关柜和低压配电屏的类型和电路方案；高低压电气设备的型号及规格；各条馈出线的回路编号、名称及容量等。根据原始资料对各个电压等级的主接线进行设计。初步设计两种或两种
17、以上的主接线方案，然后从可靠性、灵活性、经济性等角度进行比较，最终优选一种主接线方案。工厂供电课程设计-变压器-短路计算工厂供电课程设计-变压器-短路计算短路电流的计算短路电流的计算短路计算点短路计算点三相短路电流三相短路电流三相短路容量三相短路容量/MVA/MVAk-1k-1k-2k-2如何选择故障如何选择故障点的数量和位点的数量和位置？采用何种置？采用何种计算方法？计算方法？ 计算计算分短路点进行；分短路点进行； 为了满足电气设备选择和校验的需要，应正确为了满足电气设备选择和校验的需要，应正确选择短路点。通常选取发电机出口母线及各个电选择短路点。通常选取发电机出口母线及各个电压等级母线处为
18、短路点进行计算。压等级母线处为短路点进行计算。 根据电压等级采用标幺值或有名值进行计算根据电压等级采用标幺值或有名值进行计算。工厂供电课程设计-变压器-短路计算电气设备的选择及校验电气设备的选择及校验 选择选择：额定电压、额定电流、安装场合，准确度级等。额定电压、额定电流、安装场合，准确度级等。 校验校验：热稳定和动稳定校验，开断能力的校验。热稳定和动稳定校验，开断能力的校验。 结果汇总成表格显示。结果汇总成表格显示。对所设计变电所不同电压等级的主要一次设备（包括架空线及电缆）进行选择和校验。工厂供电课程设计-变压器-短路计算排版要求排版要求 摘要：摘要：扼要概括主要设计了什么内容，如何设计的
19、，设计效果如何。扼要概括主要设计了什么内容，如何设计的，设计效果如何。 目录目录 章节章节 （第（第1 1章，章， 1.1 1.1 ， 1.1.1 1.1.1 ） 结论：结论：对整个设计过程进行归纳和综合而得出的结论，对所得结果与已有结果对整个设计过程进行归纳和综合而得出的结论，对所得结果与已有结果的比较和设计中尚存的问题给出见解与建议。的比较和设计中尚存的问题给出见解与建议。 附录：附录：对于一些不宜放在正文中，但有参考价值的内容，编入附录中，如较大对于一些不宜放在正文中，但有参考价值的内容，编入附录中，如较大的图表、重要的计算过程推导、软件源程序等。的图表、重要的计算过程推导、软件源程序等。 参考文献参考文献工厂供电课程设计-变压器-短路计算
