1、 本科 毕业 论文 (设计 ) （二零 届） 小型工厂配电设计方案 所在学院 专业班级 电气工程及其自动化 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 - 1 - 摘 要 当代社会 科学技术 快速 发展， 个人和企业对 电能的 需求和应用 越来越广泛，工作 、 科研 、研究、日常 工作 生活都对电能的供应提出更高 ，更新 的要求 。所以保证提供高品质 的供电质量 ，良好的供电环境 十分 重要 。本设计注重理论联系 实践 ， 所要求掌握的专业 知识力求 综合全面 、深入浅出和通俗易懂，实践 方法重在可靠 实用，可操作 性与 有针对性，同时 也注重 介绍反映 当代最新的 供配电技术。 设计
2、内容依据本人调研所得 的某机械制造厂的 具体 用电负荷 情况 和供 配 电条件，并考虑生产的发展，按照国家 的 相关 要求 、设计 标准 ， 以 安全可靠、技术先进、经济 环保 的要求 来 确定本厂变电所的位置 及 形式。 再 通过负荷计算，确定变压器的台数和容量。 然后计算 短路电流，选择 确定 主接线方案及高低压设备 及进出线， 正确 选择 使用 整定继电器保护装置，最后 根据 要求 的条件 写出设计 方案 ,并 绘制 设计图样。 详细的 过程和步骤： 依据 工厂总 的 平面图，工厂 具体 负荷 情况 ，供电电源 环境 ， 当地 气象 条件 ，地区水文资料 及 电费制度等，先计算 工厂的
3、电力负荷 ,判断是否 需 要进行无功功率 的 补偿， 然后确定 变电所位置 以及 型式 的 选择，并确定变电所变压器 的 台数和容量， 选择 主接线方案，最后 计算 短路电流， 选择校验 变电所一次设备 ，选择 高低压线路。 关键词： 供配电； 短路 ；负荷计算 ；校验；进线；出线 - 2 - Abstract In the current rapid development of science and technology, the electric power used more widely, production, scientific, research, daily life h
4、as to the electric power supply put forward higher request, so make sure good power supply quality is necessary. This architecture combine theory with practice, theory knowledge to comprehensive, pellucid and understandable, practical skills pay attention to practical operability and targeted, at th
5、e same time the attention introduction and reflect modern power-supply technologys new technology. This design according to the subject of a mechanical manufacturer providing electricity load and power supply condition, and consider appropriately the development of production, in accordance with the
6、 relevant national standards, the design criterion, in line with safe and reliable, advanced technology, reasonable economy requirements to determine the position of factory substation and the form. Through the load calculation, to determine the number and capacity of the main transformer. For short
7、-circuit current calculation, choose substation Lord wiring schemes and high and low voltage equipments and into the stages, the reasonable choice setting relay protection device, finally required design specification, and write draw design pattern. Detailed process and the steps: according to the p
8、lant a total plan, the factory, the power supply, the load, the meteorological data, the district hydrologic data and electric system, the first power load, judge whether calculated to reactive power compensation, and the position and type selection, substation and determine the transformer substati
9、on Numbers and capacity, the main connection scheme selection and concluded the calculation of short-circuit current, and once for substation equipment selection and calibration, and high and low voltage circuit choice. Key Word: power distribution; short-circuit; load; calibration; into line;out of
10、 line - 3 - 目 录 1 前言 .1 1.1 工厂供配电设计的基本原则 .1 1.1.1 遵守规程、执行政策 .1 1.1.2 安全可靠、先进合理 .1 1.1.3 实用为主、考虑发展 .1 1.1.4 全局出发、统筹兼顾 .1 1.2 设计的课题 .2 1.2.1 某小型工厂供配电设计 .2 1.2.2 工厂用电负荷情况 .2 1.2.3 供电电源的情况 .3 1.2.4 气象条件 .3 1.2.5 电费制度 .4 1.3 设计要求 .4 2 负荷计算和无功功率补偿 .5 2.1 负荷计算 .5 2.2 无功功率补偿 .12 2.3 变电所位置和型式的选择 .14 3 短路计算 .
11、15 3.1 绘制计算电路 .15 3.2 确定基准值 .15 3.3 计算短路电路中各元件的电抗标幺值 .15 3.4 计算 K1点 (10.5KV侧 )的短路总电抗及三相短路电流和短路容量 .16 3.5 计算 K2点 (0.4KV侧 )的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量 .16 4 设备的选择 校验 .18 4.1 10KV侧一次设备的选择校验 .18 4.2 380V侧一次设备的选择校验 .19 4.3 高低压母线的选择 .19 5 变电所进出线选择 .20 5.1 选择 10KV高压进线和引入电缆 .20 5.1.1 选择校验 10KV的高压进线 .20 5.1.2选择校验由高
12、压配电室至主变电所的一段引入电缆 .20 5.2 380V低压出线的选择 .20 5.3 作为备用电源的高压联络线的选择校验 .23 5.3.1 按发热条件选择 .23 5.3.2 校验电压损耗 .23 6 设计图样 .25 6.1 变电所电气设备平面布图 .25 6.2 变电所主接线图 .26 - 4 - 6.3 设备材料表 .27 7 总结 .28 致 谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 .29 - 1 - 1 前言 1.1 工厂供 配 电设计的 基本 原则 依照 国家 相关 标准 GB50052-95 供配电系统设计规范、 GB50053-94 10kV及以下变电所设计规范、 GB5
13、0054-95 低压配电设计规范等 条例 的规定， 设计 工厂供 配 电必须遵循 下列 原则： 1.1.1 遵守规程、执行政策 所有的设计 必须遵守国家 相关部门和法律法规制定的 规定 和 标准， 符合 国家的 所有的 方针政策， 其中 包括节 能减排 ，节约有色金属等技术 的 经济政策。 1.1.2 安全可靠、先进合理 必须 做到 保证 人身和设备的安全 。做到 供电可靠，电能质量合格 。做到 技术先进 与 经济合理，采用效率 较 高 的 、能耗 较 低 的 和性能先进的产品 设备 。 1.1.3 实用 为主、考虑发展 应 当 根据 实际 工作 的 特点 、规模 以及 发展 要求 ，正确处理
14、近期 的 建设 和 远期发展 间的 关系， 努力符合 远近结合， 还可以 适当考虑 到将来 扩建的 可行 性。 1.1.4 全局出发、统筹兼顾 按 用电 负荷 的 性质、用电 的 容量、 施工工程的 特点和地区供 配 电条件等，正确 确定设计 规划 方案。工厂供 配 电设计是 工厂 能够稳定生产 的重要组成部分。工厂供 配 电设计的 好坏 直接影响到工厂的生产及发展。作为 设计 工厂供 配 电工作的人员， 必须要 了解和掌握工厂供 配 电设计的 相关内容 ，以便 更好更快的 适应设计工作的 要求 。 - 2 - 1.2 设计的课题 1.2.1 某小型工厂供配电设计 图 1-1 工厂总平面图 1
15、.2.2 工厂 用电 负荷情况 此工厂的大部分车间工作时间为两班制 ， 平均 年 利用 最大负荷小时为3000h， 平均日 最大 用电 负荷持续时间为 16h。 本 厂除 了锻造 车间、 镀焊 车间 以及 锅炉房属 于 二级负荷 以 外，其 它均为 三级负荷。 其 低压 的 动力设备均为三相，其 额定电压 均 为 380V。照明及家属 电器 均为单相，额定 的 电压 均 为 220V。本厂的负荷 可 见下表 1-1。 表 1 -1 工厂 用电 负荷资料 车间 编号 用电单位的 名称 负荷 的类别 设备容量 /kw 需用系数 功率因数cos tan 1 锻造 车间 动力 400 0.4 0.70
16、 1.02 照明 5 0.8 1.00 0 2 压制 动力 400 0.3 0.65 1.17 - 3 - 车间 照明 10 0.8 1.00 0 3 金工 车间 动力 350 0.2 0.60 1.17 照明 8 0.8 1.00 0 4 5 劳具 车间 镀焊 车间 动力 300 0.3 0.60 1.33 照明 动力 8 250 0.8 0.5 1.00 0.80 0 0.75 照明 5 0.9 1.00 0 6 热 加工 车间 动力 200 0.5 0.80 0.78 照明 8 0.8 1.00 0 7 配装 车间 动力 150 0.4 0.75 1.02 照明 10 0.7 1.00
17、0 8 修理 车间 动力 200 0.3 0.70 1.33 照明 8 0.8 1.00 0 9 锅炉房 动力 50 0.6 0.7 0.75 照明 3 0.8 1.00 0 10 库 房 动力 50 0.3 0.60 0.75 照明 5 0.8 1.00 0 11 宿舍 动力 300 0.7 1.00 0 1.2.3 供电电源 的 情况 根据此 工厂与当 地 的 供电部门 所签订 的供用电协议 的有关 规定，本厂可 从 附近 的 一条 10KV 的共用电源 的 干线 来 取得工作电源。 此 干线的走向 可 见图 1-1。此 干线的导线 的 牌号为 LGJ 95 型，干线 的 首端距离本厂 为
18、 5km，该干线 的 首端所装 的 高压断路器的断流容量 是 300MVA， 并且 此断路器 装 有定时限过电流保护以及 电流速断保护 。 为 了 满足 本 工厂二级负荷的 相关 要求，可 以 采用高压或 者 低压联络线 从附近 的单位 工厂 取得备用 的 电源。 现 已知与本厂 的 高压侧有电气联系的架空线路总长 是 5km，电缆线路 的 总长度 20km，低压侧 的 功率因数在cos=0 85 以上，高压 侧 则 不得低于 0 9。 1.2.4 气象条件 本 工 厂所在地的年最高气温为 42C ，年平均气温为 21C ，年最低气温为-2C ，年最热月平均最高气温为 41C ，年最热月平均气
19、温为 39C ，年最热月地下 0 8m 处平均气温为 30C 。 - 4 - 1.2.5 电费制度 本厂与当地供电部门达成协议，在本厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费交电费。每月基本电费按主变压器容量计为 20 元 /KVA，动力电费为 0.3 元 /kwh，照明（含家电）电费为 0.5 元 /kwh。工厂最大负荷时的功率因数不得低于 0.95.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供电贴费： 6 10KV 为 800 元 /KVA。 1.3 设计要求 根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的
20、要求，确定变电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量，选择变电所主结线及高低压设备与进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。 设计目标 ，要求在规定时间内独立完成下列工作量 : (1)目标设计小型工厂供配电系统 (2)前言及确定了 具体任务 的设计任务书 (3)用电 负 荷计算和无功功率补偿 (4)变电所位置 以及 型式的选择 (5)选择 变电所主变压器台数、容量、类型及主结线方案 (6)计算 短路电流 (7)变电所 的 一次设备的选择 和 校验 (8)变电所 的 高、低压进出线的选择 和 效验 (9)附录 与 参考文献 - 5 - 2
21、负荷计算和无功功率补偿 2.1 负荷计算 以下的负荷计算公式 edc PKP （ 2-1） tanCC PQ （ 2-2） cos/Cc PS （ 2-3）Ccc USI 3/ （ 2-4）(1) 锻造 车间动力组 查表 1-1得 Kd=0.4， cos=0.7 ， tan=1.02 ， 因此 Pc11= 0.4400Kw=160Kw Qc11=1601.02Kvar=163.2Kvar Sc11= Pc11 / cos=2 28.5KV.A Ic11= Sc11/ （ 3 UN） =347.3A 锻造 车间照明组 Kd=0.8 tan=0 Sc=5Kw cos=1.00 ， 因此 Pc12=0.85Kw=4 Kw Qc12=40 Kvar=0Kvar Sc12= Pc12 / cos=4KV.A Ic12= Sc12/ （ 3 UN） =18.2A 则 锻造 车间总计算负荷 Pc1= Pc11+ Pc12=(160+4)Kw=164Kw Qc1= Qc11+ Qc12=163.2 Kvar Sc1= 2121 CC QP =231.4KV.A Ic1= Sc1/ （ 3 UN） =351.6A (2) 压制 车间动力组 查表 1-1得 Kd=0.3， cos=0.65 ， tan=1.17 因此
