1、 1 毕业论文 文献综述 电气工程及自动化 小型工厂配电设计 摘要： 综合介绍了小型工厂的供配电初步设计，突出了工厂整体设计中的重要性，并从几个方面阐述了设计的程序和内容。 关键词： 供配电；开关柜；负荷计算；技术 前言 电能广泛应用于国民经济、社会生产和人民生活的各个方面，而绝大多数的电能都是由电力系统中的发电厂提供的。据统计，工厂供配电系统是电力系统的重要组成部分，其中心任务就是对工厂所需电能进行供应和分配，它是由总降变电所、高压配电所、配电线路、车间变电所和用电设备所组成。对于某个具体工厂的供配电系统，可能上诉各 部分都有，也有可能只有其中几个部分，这主要取决于工程电力负荷的大小和厂区的
2、大小。 1 1 配电规范 按照国家标准 GB50052-2009供配电系统设计规范 2和 GB50054-95低压配电设计规范 3等的规定，进行工厂供配电设计必须遵循以下原则： 1.1 遵守规程、执行政策 必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。 1.2 安全可靠、先进合理 应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电器产品。 1.3 近期为主、考虑发展 应根据工作特点、规模和发展计划，正确处理近期建设与远期发展关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性，全局出发、统筹兼顾。 1.4
3、 合理确定设计方案 2 配电方案 工厂供电不仅要满足生产工艺提出的各项具体要求 ， 保证安全可靠地提供电能 ， 而且力求合理 ，投资少 ， 运行费用低。 4根据工厂总平面图，工厂负荷情况，供电电源情况，气象资料，地区水文资料和电费制度等，先计算电力负荷，判断是否要进行无功功率补偿，接着进行变电所位置和型式2 选择，并确定变电所变压器台数和容量，主接线方案选择，最后进行短路电流的计算，并 对变电所一次设备选择和校验和高低压线路的选择。 典型的从发电机到工厂及个人用户配电图 5 3 供电设计内容 6 全厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局
4、等多方面情况。解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题，其基本内容有以下几方面： 3.1 负荷计算 全厂总降压变电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。 3.2 工厂总 降压变电所的位置和主变电压器的台数及容量选择 3 参考电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因数，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和容量。 3.3 工厂总降压变电所主结线设计 根据变电所配点回路数，负荷要求的可靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数，确定变电所高、低接线方式。对它
5、的基本要求，即要安全可靠又要灵活经济，安装容易维修方便。 3.4 厂区高压配电系统设计 根据长内负荷情况，从技术和经济合理性确定厂区配电电压。参考负荷布局及总降压变电所位置，比较几种可行的高压配电网布置方案，计 算出导线截面及电压损失，由不同方案的可靠性，电压损失，基建投资，年运行费用，有色金属消耗量等综合技术经济条件列表比值，择优选用。 3.5 改善功率因数装置设计 按负荷计算求出总降压变电所的功率因数，通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。由手册或厂品样本选用所需移向电容器的规格和数量，并选用合适的电容器或放电装置。 3.6 变电所高、低压侧设备选择 参照短路电流计算数据
6、和各回路计算负荷以及对应的额定值。选择变电所高、低压侧电气设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、开关柜等设备。 3.7 变电所防雷装置设计 根据工业与民用建筑电气设计规范，凡高度超过 15m 的构筑物均应设置避雷装置，且接地电阻不大于 10。 7参考当地气象地质材料，设计防雷装置。进行防直击的避雷针保护范围计算，避免产生反击现象的空间距离计算，按避雷器的基本参数选择防雷点冲击波的避雷器的规格型号。 3.8 总降压变电所变、配电装置总体布置设计 综合前述设计计算结果参照国家有关规程规定，进行内外的变、配电装置的总体布置和施工设计。 4 高低压开关柜的选择 配电柜主要有下面这些作用：能够起
7、到配置电源的作用，当线路出现故障时，有利于控制故障范围也方便快速找 出故障点及时加以排除，无须大面积停电。另外，配电柜内方便放置各种保护设备如防止短路的熔断器（保险丝），防止过载的空气开关等，可以对线路和用电设备起到保护作用，也就是说把东西集中到一块，方便维护、检查。 8 从 20世纪 80年代开始，我国随工程项目引进了国外不同类型的低压开关柜，至 90年代国外公司将他们的低压成套设备在我国进行独资或合资生产，以 MNS为典型代表的国外先进技术和装备不断4 进入我国。纵观国外低压成套开关设备，我们不难发现，它们在柜体的设计、设备的故障电弧防护能力、加 工工艺、开关设备的智能化等方面都有 了较大
8、的突破，进入 90年代后，国外各大公司在低压供电系统实现集中监控的基础上，积极开展智能化的低压开关和智能化的低压成套开关设备的研究。 9 目前市场上流行的开关柜型号很多，归纳起来有以下几种型号： GGD,GCK,GCS,MNS。各开关柜主要区别为 GGD 是固定柜， GCK、 GCS、 MNS 是抽屉柜。 GCK 柜和 GCS,MNS 柜抽屉推进机构不同； GCS 柜只能做单面操作柜，柜深 800mm， MNS 柜可以做双面操作柜，柜深 1000mm。 10 5 配电注意事项 11 近年来，工厂供配电系统触电事故以及电气火灾和爆炸 事故时有发生，不但影响生产，还造成巨大的经济损失甚至人员伤亡。
9、为保证工厂供配电系统安全运行，防止事故发生，除了要按标准、规范对供配电系统进行设计、施工外，还必须做好工厂供配电系统运行和维护工作。配电设备也应定期巡视检查，以便发现运行中出现的设备缺陷和故障，及时采取措施，予以消防。 12 考虑到运行方便、维护方便、检修方便 , 最大限度地减少以后使用中因为配电装置方面的原因造成的生产线停产 ， 必须要考虑到负荷的合理分配 。 以及改善设备工作条件，处理好配电系统的初期投资与配电系统可靠性的关系。 13 6 小结 14 本次设计根据课题提供的某工厂的用电负荷和供电条件，并适当考虑生产的发展，按照国家相关标准、设计准则，本着安全可靠、技术先进、经济合理的要求确
10、定本厂变电柜的位置和形式。通过负荷计算，确定主变压器的台数和容量。进行短路电流计算，选择变电所主接线方案及高低压设备与进出线，合理选择整定继电器保护装置，最后按要求写出设计说明书 ,并绘出设计图样。 参考文献 1李书奇 .论工厂供配电系统的方案比选 J.山西建筑 ,2010,(02):209210. 2中华人民共和国机械工业部 .GB 50054-95 低压配电 设计规范 M.北京 :中国计划出版社， 1999. 3中华人名共和国住房和城乡建设部 .GB50052-2009 供配电系统设计规范 M.北京 :中国计划出版社 ,2009. 4贾广军，李莉 .工厂供配电系统方案的技术经济比较 J.科
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12、供配电系统运行和维护的安全技术要求 J.工业安全与环保 2010(01) :5859. 11陆荣华 .电气安全手册 M.北京 ： 中国电力出版社 ,2005. 12刘效松 .低压 配电柜的技术创新及发展 J.建筑电气， 2006（ 03） :125128. 13侯纲 .连续生产工厂配电设计中易被忽视的几个问题 J.供用电 ,2003（ 02） :4446. 14D.B.CAMPBELL Assistant Commander for Public Works Centers and Departments. Electric Power Distribution Systems OperationsM.US:Naval Facilities Engineering Command,1990， 4.
