1、 错误 !未找到引用源。 毕 业 设 计 设计题目 某工厂供配电系统设计 系（部） 电气与信息工程系 学科专业 电气自动化 班 级 电气自动化 11-44（ 2）班 姓 名 学 号 指导教师 二一四年四月二十日 目 录 摘要 . 1 Abstract . 1 第一章 绪论 . 2 1.1 工厂供电的意义 . 2 1.2 设计概述 . 2 1.2.1 工厂情况 . 2 1.2.2 设计思路 . 4 第二章 负荷计算及功率因数补偿计算 . 5 2.1 负荷计算 . 5 2.1.1 负荷计算的意义 . 5 2.1.2 负荷计算的方法 . 5 2.1.3 各车间负荷计算 . 6 2.1.4 全厂总负荷
2、 . 7 2.2 功率因数补偿计算 . 8 2.2.1 功率因数对供电系统的影响 . 8 2.2.2 功率因数的补偿 . 8 第三章 变电所位置与型式的选择 . 11 3.1 变配电所的类型和所址的选择 . 11 3.2 变配电所总体布置的一般要求 . 12 3.3 变配电所的总体设计选择 . 12 第四章 主变压器及主接线方案的选择 . 14 4.1 变电所主变压器台数的选择 . 14 4.2 变电所主变压器容量选择 . 14 4.3 主接线方案的选择 . 14 4.3.1 主接线的总体分类： . 14 4.3.2 10kV 侧单母线和双母线接线的比较 . 16 4.4 低压侧 接线方案的选
3、择 . 16 4.4.1 一般要求 . 16 4.4.2 低压配电系统常见接线方式及适合场 . 17 第五 章 短路电流的计算 . 19 5.1 短路的基本概念 . 19 5.2 短路的原因 . 19 5.3 短路的后果 . 19 5.4 短路的形成 . 20 5.5 三相短路电流计算的目的 . 20 5.6 短路电流的计算 . 20 5.6.1 短路电流计算的公式 . 20 5.6.2 具体计算过 程 . 22 第六章 一次设备的选择 . 24 6.1 电气设备选择及校验的一般原则 . 24 6.2 设备选择 . 25 6.2.1 断路器 . 25 6.2.2 隔离开关 . 26 6.2.3
4、 电压互感器 . 26 6.2.4 熔断器 . 27 6.2.5 避雷器 . 27 第七章 变压所进出线的选择 . 28 7.1 电力线路的截面选择 . 28 7.2 按发热条件选择导线和电缆的截面 . 29 7.3 10KV 高压进线选 择校验 . 30 7.4 380 低压出线的选择 . 30 7.5 作为备用电源的高压联络线的选择校验 . 31 7.5.1 按发热条件选择 . 31 7.5.2 校验电压损耗 . 31 7.5.3 短路热稳定校验 . 32 第八章 二次回路方案选择及继电保护 . 33 8.1 二次回路方案选择 . 33 8.1.1 二次回路电源选择 . 33 8.1.2
5、高压断路器的控制和信号回路 . 33 8.1.3 电测量仪表与绝缘监视装置 . 33 8.2 继电保护的整定 . 33 8.2.1 变压器继电保护 . 34 总 结 . 35 致 谢 . 36 参考文献 . 37 1 摘要 工厂供电， 是指工厂所需的电能的供应与分配，也称工厂配电。 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既能易于由其他形式的能量以供应用 ,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，而且现代社会的信息技术和其他高新技术无疑不是建立在电能应用的基础之上的。因此电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应
6、用极为广泛。 本论文设计首先计算电力负荷和变压器的台数、容量 :利用所学的知识确定变电所的位置，计算出短路电流的大小，选出不同型号的变压器，进而 确定变压器的连接组别，画出必要的变电所主接线图。 关键词： 主接线图、短路电流、电力负荷、变压器 Abstract The factory power supply ,it is to point to the power supply and distribution ,also called plant distribution . As is known to all ,the electricity is of modern industri
7、al production ,the main form of energy and power .Electric energy can easily by other forms of energy conversion ,and easy to convert to other forms of energy to supply the use .Electric power transmission and distribution of economic is simple ,and easy to control ,adjust and measurement ,which is
8、helpful to realize the production process automation ,and ,the modern social information technology and other high-tech undoubtedly is not based on electric power on the basis of application of the.So the power in the modern industry production and the whole national economic life are widely . This
9、thesis design first calculated power load and transformer sets ,capacity ;Use knowledge to determine the position of the substation .To calculate the shot circuit current size choose different types of transformer connection categories ,draw the necessary substation main wiring diagram. Keywords : m
10、ain wiring diagram , shott circuit current , power load , transformer 2 第一章 绪论 1.1 工厂供电的意义 以第二次工业革命的爆发，从此人类社会进入电气时代，电能的发展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、调节和计量，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
11、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。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，因此做好工厂供配电的工作，对于节约能源、减少能源的浪费，也具有重大的作用。 1.2 设计概述 现有一工厂，需要根据其所能取得的电源及用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按 照安全可靠、技术先进、经济合理
12、的要求，为本厂设计一个变电所。 1.2.1 工厂情况 1、 工厂负荷情况 本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为 4600h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除锅炉房、水泵房和制冷站属二级负荷外，其余均属三级负荷。本厂的负荷统计资料如表 1.1 所示。 2、 供电电源情况 按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条 10kV 的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-35，导线为等边三角形排列，线距为 2m；干线首端距离本 厂约 8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为 500MVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，
13、定时限过流保护整定的动作时间为 1.7s。为满足工厂二级负荷要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为 10km，电缆线路总长度为 25km。 3、 本地气象、地壤等资料： （ 1） 最热月平均温度 28.4 （ 2） 最热月平均最高温度 33 3 （ 3） 极端最高温度 38.5 （ 4） 极端最低温度 -15.5 （ 5） 最热月地下 0.8 米的平均温度 25 度 表 1.1 负荷统计资料 序号 车间名称 计算负荷 30P （ KW) 30Q （ kvar） 30S (KV.A) 1 空调机房（一） 98.6 72.3 122.2 2 厂
14、务公用站房 136.8 95.6 166.8 3 TG 车间 163.7 137.5 213.8 4 锅炉房 107 80.2 133.8 5 水泵房 108.6 90.5 141.3 6 污水处理厂 53.6 47.2 68.7 7 TA 车间 151 120.2 193 8 空压站 134.2 100.1 167.4 9 空调机房（二） 95.6 77.2 122.9 10 冷冻机（ 1） 192.7 145.6 241.5 11 冷冻机（ 2， 3） 185.4 151.1 239.2 12 制冷站 105 82.2 133.4 13 照明用电 107.5 90.6 140.5 4 （
15、4）工厂平面图 图 1.1 工厂平面图 1.2.2 设计思路 1、计算电力负荷和无功功率补偿； 2、选择本变电所主变的台数、容量和类型； 3、设计本变电所的电气主接线； 4、进行必要的短路电流计算； 5、主要电气设备的选择； 6、电力线路接线及敷设方式； 7、继电保护。 5 第二章 负荷计算及功率因数 补偿计算 2.1 负荷计算 2.1.1 负荷计算的意义 负荷计算是根据已知工厂的用电设备安装容量来确定预期不变的最大假想负荷。它是按发热条件选择工厂电力系统供电线路的导线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的额定参数的依据，所以非常重要。如估算过高，将增加供电设备的容量，使工厂电网复杂，浪费有色
16、金属，增加初投资和运行管理工作量。特别是由于工厂企业是国家电力的主要用户，以不合理的工厂电力需要量作为基础的国家电力系统的建设，将给整个国民经济建设带来很大的危害。但是如果估算过低，又会使工厂投入生产后，供电系统的线 路及电器设备由于承担不了实际负荷电流而过热，加速其绝缘老化的速度，降低使用寿命，增大电能损耗，影响供电系统的正常可靠运行。 2.1.2 负荷计算的方法 常用负荷计算的方法有 ： 1、 需要系数法 2、 二项式系数法 3、 形状系数法。 在此次选择的设计中，设备台数较多 ， 各台设备容量相差不太悬殊，所以考虑采用需要系数法。 需要系数法的主要步骤： 1、 将用电设备分组，求出各组用
17、电设备的总额定容量。 2、 查出各组用电设备相应需要系数及对应的功率因数。 3、 用需要系数法求车间或全厂的计算负荷时，需要在各级配 电点乘以同 时 系数K。 需要系数法的计算过程：先从用电端起逐级往电源方向计算，即：首先按需要系数法求得各车间低压侧有功及无功计算负荷，加上本车间变电所的变压器有功及无功功率损耗，即得车间变电所高压侧计算负荷；其次是将全厂各车间高压则负荷相加同时加上厂区配电线路的功率损耗，再乘以同时系数。便得出工厂总降压变电所低压侧计算负荷；然后再考虑无功功率的影响和总降压变电所主变压器的功率损耗，其总和就是全厂计算负荷 。 表 2.1 需要系数法的计算公式 计算负荷 计算公式 适用条件 有功 edPKP 30 已知三相用电设备组或用电单位（工厂、车间）的设备容量及功率因 无功 tan3030 PQ
