1、目 录第一章 绪论 .11.1 工厂供电的意义 .11.2 设计概述 .11.3 设计任务及设计方案 .1第二章 负荷计算及功率补偿 .32.1 负荷计算的内容和目的 .32.2 负荷计算的方法 .32.3 无功功率补偿 .6第三章 变电所一次系统设计 .113.1 变电所的配置 .113.2 变压器的选择 .113.2.1 变压器型号选择 .113.2.2 变压器台数和容量的确定 .113.3 全厂变电所主结线设计 .123.3.1 对变电所主结线的要求 .123.3.2 变电所主接线方案 .123.3.3 变电所主接线设计 .133.4 变电所的布置和结构设计 .133.4.1 变电所的布
2、置设计 .143.4.2 变电所的结构设计 .19第四章 电气设备选择 .214.1 短路电流计算 .214.2 电气设备选择 .25第五章 电力变压器继电保护设计 .315.1 电力变压器继电保护配置 .315.2 电力变压器继电保护原理图设计 .325.3 电力变压器继电保护整定计算 .33第六章厂区线路设计 .356.1 电力线路的接线方式 .356.2 电力线路的结构 .366.3 导线和电缆的选择 .366.4 厂区照明设计 .39第七章 小 结 .40参考文献 .41附录 1 设备材料表 .42附录 2 设计图纸 .441第一章 绪论1.1 工厂供电的意义工厂供电就是指工厂所需电能
3、的供应和分配。众所周知，电能是现代工业生产的重要能源和动力。电能的输送分配既简单经济， ，有便于控制调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代生产以及国民生活中占有重要的地位。电能的使用能够提高产品的质量，提高劳动生产率。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产会造成严重的影响。因此，做好工厂供电对于发展工业具有十分重要的意义。1.2 设计概述这次的课程设计主要是设计工厂的供配电系统，主要是工厂高低压的线路设计，相应的电气设备的选择和变电所的配置。最后要根据自己所选的主接线方案画图。这就要求我们要根据平时所学的知识，在理论联系实际，分析解决问题。1.3 设计任务及设
4、计方案设计任务：设计说明计划书一份。在设计说明计算书中应包括以下主要部分：各车间与全厂的负荷计算，功率因素的补偿（放电电阻值） 。变（配）电所位置的确定，变压器的数量、容量的决定。全厂供电系统的接线方式与变电所主结线的确定。高气压电气设备与导线电缆的选择。短路电流的计算与前期设备的校验。2继电保护整定计算。设计图纸：（1）变（配）电所主结线图一张（或将高、低压分开画两张） 。（2）工厂变配电所和电力线路平面布置图一张。（3）继电保护原理接线图一张。（4）变配电所平剖面图一张（二张） 。主要设备材料表一份，见附录一。3第二章 负荷计算及功率补偿2.1 负荷计算的内容和目的负荷计算是供配电系统正常
5、运行的计算，是正确选择供配电系统中导线,电缆，开关电器，变压器的基础，也是保障供配电系统安全可靠运行的必不可少的环节。所以我们在进行工厂的供配电的设计之前，必须要大致的对工厂的各个车间及相应的生活用电进行负荷计算，这样才能保证我们后续的设计是正确的。2.2 负荷计算的方法对于供配电设计，我们主要采用需要系数法进行负荷计算。先对每个车间的设备分类，之后查找每组设备的需要系数，有些工作制不同的设备应进行相应的换算，最后按照书上的公式进行计算。第三车间1.车间设备分类（1）电阻炉类共 10 台。Kd1=0.7，cos 1=1.0 tan 1=0.2；（2）泵，风机组类共 18 台。Kd2=0.75，
6、cos 2=0.8 ，tan 2 =0.75；（3）起重机组共 3 台。Kd3=0.15，cos 3=0.5 ，tan 3=1.73，JC=40%；（4）热加工机床共 18 台。Kd4=0.25，cos 4=0.6，tan 4=1.33；2.计算负荷（1）电阻炉组Pc1= Kd1*Pe1 =0.7*（70+60+76+91.5+30.6+78+36*2+12+75 ）=395.57 kw4Qc1 = Pc1* tan 1=395.57*0.2=79.114 kvar；（2）水泵，风机组Pc2= Kd2*Pe2 =0.75*（4*3+7*4+1.7+10*3+15+7.5+4*7+10*3）=9
7、1.65 kw；Qc2= Pe2.tan2=91.65*0.75=68.74 kvar ；（3）起重机组Pc3 = Kd3 * Pe3 =0.15*（2 Pn+2.8）=0.15*（2* *25+2.8*2）jc%40=5.58 kw；Qc3 = Pe3 * tan3 =5.58*1.73=9.65 kvar；（4）小批量生产热加工机床Pc4= Kd4 * Pe4 =0.25*（7*0.18+6*1.5+5*0.6）=3.32 kw ；Qc4= Pe4*tan4 =3.32*1.33=4.42 kvar；设同时系数为 0.9=0.9*（395.57+91.65+5.58+3.32 ） =496
8、.12 kw；41iPcKc=0.9*（79.114+68.74+9.65+4.42） =161.92 kvar；41iqQ521.87KVA；22216.99.cPSc792.90A 。38.0*573NUI照明设备的计算负荷 0.9.1483.2.05dcdekwsPkwK第 一 车 间 ：50.9.1483.2k.05dcdekwsPwK第 二 车 间 ：=(1).12487.60.950cdesPkw第 三 车 间 （ 热 处 理 ） W=(9).814.0.9071cdewsPkK第 四 车 间 （ 锻 压 车 间 ） =().16.540.98cdesPkw第 五 车 间 （ 铸
9、工 车 间 ）=(3).12657.40.980cdewsPkKw食 堂 （ ）=().6573.4610.2.03=518cdesPkKwk仓 库 （ 材 料 库 ）个 仓 库 0.9362.31.48044Pe=19kcdWwseKw办 公 室 ：个 办 公 室 ：6=(81).960.1.532Pe817.2kwcdwsK堆 场 （ 生 产 准 备 ）个 堆 场 =6.510.8.12.cdewsKPw车 库 ： =05.96.k10.3.1520.3cdewsKPw收 发 室 ： 资 料 室=.376.8k10.21.cdewsKPw道 路 ： 4其他车间的具体计算负荷见表2.3 无功
10、功率补偿功率因数是衡量供配电系统是否经济运行的一个重要指标。用户中大多数设备都要从电网中吸收大量的无功电流来产生交变磁场，其功率因数小于 1，需进行无功功率的补偿，一提高功率因数。全厂负荷计算及其补偿：补偿前的计算负荷和功率因数：低压侧的有功计算负荷为7983.0KW6.)102.83.510.864.(13.70.9PKcipc1 var.7.4).92.(.Qciqc1KVAPSccc 1.20836.70.82211 变压器的功率损耗WScT .14.5.0.1var9.72.086. KQ低压侧的功率因数不满足要求9.081.4.12093cos1 cSP变电所高压侧总的计算负荷为KW
11、Tc 12.0.89312 var85.749.6.72QKVAPSccc 95.126.1.0222 高压侧的功率因数9.7.95.126cos2 cS在二次侧进行补偿，并采用自动补偿方式， 5.0cos1确定补偿容量var29.38).724.(983)tan(t11 KPQc 查表 A-2 选 BW0.4-14-3 型电容器，需要的数量为014.cN3n8实际的补偿容量为： var42013KQc补偿后的计算负荷和功率因数变电所高压侧视在计算负荷为：KVAPSccc 75.102)436.702(98)(212 此时变压器的功率损耗为： WScT .5.15.0.1var37.6.26.
12、 KQ变电所高压侧总的计算负荷为： PTc 4.983.159812var73.6120.7Kc VAQSccc 86.5.34.982222AUSINc 6.01532KVc 9.218.9.62变电所高压侧的功率因数.046.8.1053cos2cSP满足要求综上：需要补偿的容量为 420Kvar，补偿后高压侧的功率因数达到 0.946压侧总的视在功率减少了 210.09Kvar。表 2-1 各车间的计算符合及无功补偿计算负荷序号 车间及用电设备组名称设备容量KWKd tgPcKWQcKVARScKVAIcA9冷加工车间 634.8 0.16 1.73 101.57 175.72起重机 8
13、4.75 0.15 1.73 12.71 21.99照明 13.39 12.05小计 126.33 197.7No.1 第一车间乘 K=0.9 113.7 177.94 211.16 320.83冷加工机床 582.7 0.2 1.73 116.54 201.62直流弧焊机 11.29 0.35 1.33 11.29 15.02电焊变压器 11.73 0.4 2.29 11.73 26.86吊车 30.61 0.15 1.73 30.61 52.96照明 13.39 12.05小计 182.22 296.46No.2 第二车间乘 K=0.9 164.0 266.81 313.19 475.84
14、电阻炉 561.5 0.7 0.2 395.57 79.114泵、风机 122.2 0.8 0.75 91.65 68.74冷加工车间 13.26 0.15 1.73 5.58 9.56起重机 30.6 0.15 1.73 3.32 4.42照明 17.86 16.07小计 567.31 179.91No.3 第三车间乘 K=0.9 510.58 161.92 535.64 813.82空气锤 138 0.25 1.33 34.5 45.89电阻炉 45 0.7 0.2 45 9通风机 26 0.75 0.75 19.5 14.63电焊机 14 0.35 1.02 11.29 11.52起重机
15、 44.6 0.25 1.73 11.15 19.29泵、轴流风机 41.2 0.8 0.756 32.96 24.72照明 11.90 10.71小计 148.01 114.57No.4 第四车间乘 K=0.9 133.21 103.11 168.45 255.94砂机 35.8 0.8 0.75 28.64 21.48鼓风机 68.4 0.8 0.75 54.72 41.04电阻炉 15 0.7 0.2 10.5 2.1冷加工机床 5 0.2 1.73 1 1.75起重机 14.6 0.25 1.73 3.65 6.31运输机 10.2 0.65 0.88 6.63 5.83照明 11.54 8.5小计 113.64 78.49No.5 第五车间乘 K=0.9 102.28 70.641 124.30 188.85食堂 7.824 7.04 0No.6仓库 3 个 10.37 2.07 0
