某冶金机械修造厂总降压变电所及高压配电系统设计

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 河南工业职业技术学院

Henan Polytechnic Institute

毕业设计

论文题目：某冶金机械修造厂总降压变电所

及高压配电系统设计

专业：电气自动化技术

班级：电气1001班

姓名：张志海

指导教师：张季萌

摘要

随着我国国民经济的飞速发展，工业对电力的需求也越来越迫切。随着中国工业规模的不断扩大，对电力供应的安全性、可靠性提出了更高的要求，因此电力系统与用户直接关联的供电系统尤为重要。作为供电系统的主要组成部分，电气设备的质量及其性能的先进性是决定供电系统安全可靠运行的前提条件之一。本设计根据该冶金机械厂的相关资料和实际情况，对该厂的总降压变电所和高压供电系统进行设计。本设计首先根据工厂提供的资料对工厂的负荷情况进行了计算，根据负荷情况对变压器的容量和台数进行了选择。该厂电源由某变电所以35kV双回路架空线引出，本设计选择在该厂设立总降压变电所先将电压降为厂区供电电压10kV，在由各车间变电所降为负荷所需电压。为保证供电系统的可靠性，总降压变电所采用单母线分段式接线方式，厂区供电系统采用放射式接线方式。通过计算，本设计对各变电所的主要电气设备、电缆和母线进行了选择和校验，对一次侧主要设备进行了继电保护整定，对避雷和接地装置进行了选择。

关键词：变电所；供电系统；电气设备

目次

1 绪论 (1)

1.1 工厂供电的意义及要求 (1)

1.2 工厂供电设计的一般原则 (1)

1.3 设计的具体内容 (2)

1.4 工厂原始资料 (2)

2 工厂的电力负荷及其计算 (3)

2.1 工厂的电力负荷 (3)

2.2 车间计算负荷的确定 (3)

2.3 工厂计算负荷的确定 (4)

2.4 无功功率补偿及其计算 (5)

3 降压变电所及变压器的选择 (7)

3.1 总降压变电所所址的选择 (7)

3.2 降压变电所形式的选择 (7)

3.3 厂区供电电压的选择 (8)

3.4 总降压变电所变压器台数和容量的选择 (9)

3.5 车间变电所变压器选择 (9)

4 总降压变电所主接线方案及供电线路的设计 (10)

4.1 总降压变电所的任务和类型 (10)

4.2 变电所主接线方案的设计原则与要求 (10)

4.3 主接线方案的选择 (11)

4.4 厂区配电线路的设计 (11)

4.5 总降压变电所二次回路操作电源设计 (12)

5 短路电流计算 (13)

5.1 短路电流计算的目的 (13)

5.2 短路电流计算的方法和步骤 (14)

5.3 该厂供电系统电路及短路等效电路 (15)

5.4 短路计算 (15)

5.5 短路计算结果 (21)

6 一次设备的选择与校验 (22)

6.1 一次设备的选择校验的条件与项目 (22)

6.2 一次设备效验公式 (22)

6.3 一次设备的选择与校验 (23)

6.4 电缆、母线的选择 (24)

7 继电保护装置的整定计算 (26)

7.1 总降压变电所35/10kV变压器的保护 (27)

7.2 35kV电力线路保护 (29)

7.3 10kV电力线路保护 (29)

8 防雷保护与接地装置的设计 (30)

8.1 变电所防雷保护与防雷装置的选择 (30)

8.2 接地装置的设计计算 (31)

结论 (32)

1 绪论

从十九世纪七十年代开始，人类开始了以电能的广泛使用为显著特点的第二次工业革命。这个时期的电力工业和电器制造业迅速发展起来，同时为社会创造了巨大的社会财富，也极大地提高了人们的生活水平，更为以后电子计算机的问世奠定了基础。1831年，法拉第发现了电磁感应定律，它揭示了电、磁现象之间的相互联系，为以后发电机的发明、电能的大规模生产和传输以及电能的广泛应用提供了重要理论基础。随着电能在社会各个方面的广泛应用，人类社会从此进入了电气化时代，电能成为主要的能源，并极大地促进了社会生产力的发展。

1.1工厂供电的意义及要求

电能不仅是人们生活的能源，更重要的是工业生产的主要能源和动力。电能容易从其他一次能源中获得，也容易转化为工业生产中的电能、动能，而且使用方便灵活。电能的输送和分配简单经济是电能的又一优点，通过导线可以直接把电能引至负荷，不像蒸汽机、内燃机那样笨重，更避免了一次能源费时耗力的运输。当代工厂里应用的信息技术、生产自动化技术和其他高新技术无一不是建立在电能应用的基础之上的。因此，电能在当代工业生产有着及其广泛的应用，是工业生产中不可替代的能源。

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。电能在工业生产中的重要性，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。因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。

在工厂中，供电系统起着至关重要的作用。要保证工厂内的正常生活生产秩序、保证人民群众财产，就要有一个可靠稳定的供电系统。一个优质的工厂供电系统必须达到以下基本要求：

（1）安全电能在供应、分配和使用中，要保证输电线路的安全性，设计合理的供电系统，不能够因为供电系统出现人身伤亡事故和设备事故；

（2）可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。对于一些要求连续不间断供电的企业，可靠性是第一位的。对于一些负荷，如果由于电力系统故障供电系统突然中断，可能会造成重大设备损坏、大量产品报废很严重的经济财产损失，甚至发生重大的人身伤亡事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失；

（3）优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。使用电设备在额定的电压、频率下进行生产，不仅可以避免设备损坏，而且也以提高产品质量，给企业带来利润；

（4）经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。

1.2工厂供电设计的一般原则

工厂供电设计必须遵循以下原则：

（1）工厂供电设计必须遵守国家的有关法令、标准和技术规范，执行国家的有关方针政策，包括节约能源、节约有色金属和保护环境等技术经济政策；

（2）工厂供电设计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，设计中应采用符合国家标准的效率高、能耗低、性能先进及与用户投资能力

相适应的经济合理的电器产品；

（3）工厂供电设计必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案；

（4）工厂供电设计应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。

1.3 设计的具体内容

该冶金机械厂总降压变电所及高压配电系统设计，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，结合国家供电情况，解决对电能分配的安全可靠，经济合理的问题。其基本内容有以下几方面：

（1） 工厂的负荷计算及无功补偿；

（2） 确定工厂总配变电所的所址和型式；

（3） 确定工厂总配变电所的所址、形式、主接线方式，确定主变压器的型式、容量和台数；

（3） 短路电流计算； （4） 一次设备的选择；

（5） 选择工厂电源进线及高压配电线路； （6） 对一次侧进行继电保护整定计算；

（7） 工厂总配变电所防雷保护及接地装置的设计。

1.4 工厂原始资料

本设计的原始资料如下：

1、工厂总平面布置图，如图1.1。

铆焊车间

N0.3变电所

机修车间空压站

No.4变电所

综合楼

锻造车间

铸钢车间

No.1变电所

No.1变电所

铸铁车间

No.2变电所木型车间木型库

制材场

锅炉房No.5变电所

水塔水泵房北

35kV 电源进线

图1.1 工厂总平面布置图

2、工厂生产任务、规模及产品规格：本厂主要承担全国冶金工业系统矿山、冶炼和轧钢设备的配件生产，即以生产铸造、锻压、铆焊、毛坯件为主体。年生产规模为铸钢件1000t ，

铸铁件3000t，锻件1000t，铆焊件2500t。

3、工厂各车间负荷情况及车间变电所的容量见表2.1和表2.2。

4、供用电协议

1）工厂电源从供电部门某220/35kV变电站以35 kV双回架空线路引入本厂，其中一路作为工作电源，另一路作为备用电源。两个电源不并列运行。变电站距厂东侧8km。

2）系统的短路数据，如表1.1所示。

3）供电部门对工厂提出的技术要求:①区域变电站35kV馈线电路定时限过流保护装置的整定时间t op=2s，工厂总降压变电所保护的动作时间不得大于1.5s②工厂在总降压变电所35k电源侧进行电能计量。③工厂最大负荷时功率因数不得低于0. 9。

5、厂负荷性质：本厂为三班工作制，年最大有功利用小时为6000h属二级负荷。

表1.1 区域变电站35kV母线短路数据

系统运行方式系统短路容量系统运行方式系统短路容量最大运行方式S oc·max=200MVA 最小运行方式S oc·min=175MV A

2 工厂的电力负荷及其计算

2.1 工厂的电力负荷

电力负荷（electric power load）又称电力负载，有两种含义：一是指耗用电能用电设备或用户，另一是指用电设备或用户耗用的功率或电流大小，如说轻负荷（轻载）、重负荷（重载）、空负荷（空载）、满负荷（满载）等。电力负荷的具体含义视具体情况而定，本章指的是用电设备或用户耗用的功率大小。

计算负荷又称需要负荷或最大负荷P max。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用半小时最大平均负荷P30作为按发热条件选择电器或导体的依据。

计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷确定得是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如果计算负荷确定得过大，将使电器和导线电缆选得过大，造成投资和有色金属的浪费。如果计算负荷确定得过小，又将使电器和导线电缆处于过负荷状态下运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至燃烧引起火灾。由此可见，正确确定计算负荷意义重大。但是负荷情况复杂，影响负荷计算的因素很多，虽然各类负荷的变化有一定规律可循，但仍难准确确定计算负荷的大小。实际上，负荷也不是一成不变的，它与设备的性能、生产的组织、生产者的技能及能源供应的状况等多种因素有关。因此负荷计算只能力求接近实际。

2.2 车间计算负荷的确定

车间计算负荷是选择工厂内配电线路电缆型号和主要电气设备包括车间变压器的基本依据。我国目前普遍采用的确定计算负荷的方法有需要系数法、利用系数法和二项式法。需要系数法是国际上普遍采用的确定计算负荷的基本方法，本设计采用需要系数法进行负荷计算。计算的基本公式如下：

有功计算负荷P30为

（2.1）这里的K d称为需要系数（demand coefficient），P e为车间用电设备总容量。

无功计算负荷Q30为

（2.2）式中，tan为对应于车间用电设备的正切值。

视在计算负荷为

（2.3）式中，为车间供电设备的平均功率因素。

计算电流I30为

（2.4）式中，U N为用电设备组的额定电压。

根据工厂给出的资料，通过计算整理，得出该工厂各车间的负荷计算表及该工厂6kV 高压设备的负荷计算表，结果见表2.1和表2.2。

2.3 工厂计算负荷的确定

工厂计算负荷是选择工厂电源进线及主要电气设备包括主变压器的基本依据，也是计算工厂的功率因素及无功补偿容量的基本依据，确定工厂计算负荷的方法很多，有需要系数法、年产量估算工厂计算负荷和逐级计算法等。根据国际普遍的计算方法和该冶金机械厂的实际情况，本设计采用需要系数法计算工厂的计算负荷。

根据该厂提供的各车间及工厂高压设备负荷数据，运用需要系数法，根据上面给出的公式通过计算、整理得出该工厂的负荷计算表2.3。

表 2.1 各车间380V负荷计算表

序号车间（单位）

名称

设备

容量

/kW

K d 计算负荷车间变电

所代号

变压器台

数及容量

/kV A

P30/kW Q30/kvar S30/kV A I30/A

1 铸钢车间2000 0.4 0.65 1.17 800 936 1230.8 1870 No.1车变2×1600

2 铸铁车间1000 0.4 0.70 1.02 400 408 571.4 867.5 No.2车变2×800

砂库110 0.7 0.60 1.33 77 102.4 128.3 194.9

小计(KΣ=0.9) 2110 ———429.3 459.4 628.8 955.4

（续表）

序号车间（单位）

名称

设备

容量

/kW

K d 计算负荷车间变电

所代号

变压器台

数及容量

/kV A

P30/kW Q30/kvar S30/kV A I30/A

3 铆焊车间1200 0.3 0.45 1.98 360 712.8 800 1215. No.3车变2×1000

No.1水泵房28 0.75 0.8 0.75 21 15.8 26.3 39.6

小计(KΣ=0.9) 1228 ———342.9 655.7 740.0 1124

4 空压站390 0.8

5 0.75 0.88 331.5 291.7 442 671.5 No.4车变1×800

机修车间150 0.25 0.65 1.17 37.5 43.9 57.7 87.7

锻造车间220 0.3 0.55 1.52 66 100.3 120 182.3

木型车间186 0.35 0.60 1.33 65.1 86.6 108.5 164.8

制材场20 0.28 0.60 1.33 5.6 7.4 9.3 14.1

综合楼20 0.9 1 0 18 0 18 27.3

小计(KΣ=0.9) 986 ———471.3 476.9 670.5 1018

5 锅炉房300 0.75 0.80 0.75 225 168.8 281.3 427.4 No.5车变1×400

No.2水泵房28 0.75 0.80 0.75 21 15.8 26.3 40.0

仓库（1、2）88 0.3 0.65 1.17 26.4 30.9 40.6 61.9

污水提升站14 0.65 0.80 0.75 9.1 6.8 11.4 17.3 小计(KΣ=0.9) 430 ———253.4 200.1 322.9 490.6

表2.2 各车间6kV高压负荷计算表

序号车间（单位）

名称

高压设备名称设备容量

/kW

K d 计算负荷

P30/kW Q30/kvar S30/kV A I30/A

1 铸钢车间电弧炉2×1250 0.9 0.87 0.57 2250 1282.5 2586.

2 248.9

2 铸铁车间工频炉2×200 0.8 0.9 0.48 320 153.6 355.6 34.2

3 空压站空压机2×250 0.85 0.85 0.62 425 263.5 500 48.1

小计3400 ———2995 1699.6 3443.6 331.4

表2.3 工厂负荷计算表

全厂设备容量

/kW K d 计算负荷

P30/kW Q30/kvar S30/kV A I30/A

11154 0.35 0.79 0.78 3904 3045.1 4941.8 285.3

2.4 无功功率补偿及其计算

工厂中由于有大量的感应电动机、电焊机、电弧炉及气体放电灯等感性负载，还有感性的电力变压器，从而使功率因素降低。如在充分发挥设备潜力、改善设备运行性能、提高其自然功率因素的情况下，尚达不到规定的工厂功率因素要求时，则需考虑增设无功功率补偿装置。假设功率因数由cos提高到cos＇，这时在用户需要的有功功率P30不变的条件下，由公式（2.2）和公式（2.3）知无功计算功率和视在功率都有所减小。相应地负荷电流I30也得以减小，这将使系统的电能损耗和电压损耗相应降低，既节约了电能，又提高了电压质量，而且可选较小容量的供电设备和导线电缆，因此提高功率因素对供电系统大有好处。在提高功率因素的同时，工厂总降压变电所的主变压器容量可以选的小一些，这不仅可降低变电所的初投资，而且可以减少工厂的电费开支，因此进行无功功率补偿对工厂本身也有一定经济实惠。

通过该厂的负荷计算表可知该厂的功率因素=0.79，不能达到供电部门的要求。在《供电营业规则》中规定：“用户在当地供电企业规定的电网高峰负荷时的功率因素应达到下列规定：100kV A及以上高压供电的用户功率因素为0.90以上。”并规定，凡功率因素未达到上述规定的，应增添无功补偿装置。

无功功率的人工补偿装置主要有同步补偿机和并联电容器两种。由于并联电容器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此本设计选用并联电容进行无功补偿。

由该厂的负荷计算表可知，总变压器低压侧的视在计算负荷为4942kV A，因此为进行功率补偿时，主变压器容量应选为5000kV A。此时变电所低压侧的功率因素未0.79。按规定，变电所高压侧的功率因素cos≥0.9.。考虑到变压器本身的无功功率损耗ΔQ T远大于其有功功率损耗ΔP T，一般ΔQ T=（4~5）ΔP T，因此在变压器低压侧进行无功补偿时，低压侧补偿后的功率因素应略高于0.90，这里取cos＇=0.93。

要使低压侧功率因素由0.79提高到0.93，低压侧需装设的并联电容器容量为

Q C = 3904×（tanarccos0.79－tanarccos0.93）kvar

= 1486.9kvar 取 Q C =1500kvar

补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为

4198.6kVA kVA 1500.130453904S 2

2230=-+=

）（＇）（ 因此主变补偿后选择容量不变，仍为5000kV A 。

变压器的功率损耗为

ΔP T ≈ 0.015= 0.015×4198.6kV A = 63kW ΔQ T ≈ 0.06= 0.06×4198.6 kV A=251.9kvar

变电所高压侧的计算负荷为

= 3904kW + 63kW = 3967kW

=（3045.1—1500）kvar + 251.9kvar =1797kvar

4355kVA kVA 17977396S 22'130=+=

）（

补偿后工厂的功率因素为

1.90kV A 4355/3967

S P cos 130130==）（＇）（＇／＝? 这一功率因素满足供电部门规定的要求。

13台进行该工厂的无功功率补偿。

3 降压变电所及变压器的选择

3.1 总降压变电所所址的选择

变电所所址的选择按照国家有关标准和规范，应根据下列要求，选择确定：

1、靠近负荷中心；

2、节约用地，不占或少占耕地及经济效益高的土地；

3、与城乡或工矿企业规划相协调，便于架空和电缆线路的引入和引出；

4、交通运输方便；

5、环境宜无明显污秽，如空气污秽时，所址宜设在受污源影响最小处；

6、具有适宜的地质、地形和地貌条件(例如避开断层、滑坡、塌陷区、溶洞地带、山区风口和有危岩或易发生滚石的场所)，所址宜避免选在有重要文物或开采后对变电所有影响的矿藏地点，否则应征得有关部门的同意；

7、所址标高宜在50年一遇高水位之上，否则，所区应有可靠的防洪措施或与地区(工业企业)的防洪标准相一致，但仍应高于内涝水位；

8、应考虑职工生活上的方便及水源条件；

9、应考虑变电所与周围环境、邻近设施的相互影响。

根据上面的要求，本设计结合该工厂的负荷情况和工厂的布局，选择该厂的西南角锅炉房东面作为总降压变电所的所址，其变电所所址示意图见图3.1所示

3.2 降压变电所形式的选择

变电所的形式有很多种，优点各异。露天式配电装置具有运行维护方便，占地面积少、投资少等优点，而屋内式配电装置安装方便、运行可靠，故本设计总降压变电所35kV侧采用屋外式配电装置，变压器放置于露天，10kV侧采用屋内式配电装置。

根据各车间的地理位置，车间建筑物结构、周围环境和车间负荷等情况，本设计详细考虑了各个车间的变电所形式，其中第一、二、三和四号车间变电所采用车间附设式变电所。由于第五号车间变电所在锅炉房旁边，故采用独立式，以保证供电安全。

铆焊车间

N0.3变电所

机修车间空压站

No.4变电所

综合楼

锻造车间

铸钢车间

No.1变电所

No.1变电所

铸铁车间

No.2变电所木型车间木型库

制材场

锅炉房No.5变电所

水塔水泵房

总降压变电所主变压器

北

35kV 电源进线

3.1 工厂高压配电系统示意图

3.3 厂区供电电压的选择

工厂供电电压的选择，主要取决于当地电网的供电电压登记，同时也要考虑工厂用电设备的电压、容量和供电距离等因素。由于在同一输送功率和输送距离条件下，供电电压越高，则线路电流越小，从而使线路导线或电缆截面越小，可减少线路的初投资和有色金属消耗量。该冶金机械厂经过与当地供电部门协商，工厂电源从电力系统的某220/35kV 变电站以35kV 双回路架空线引入工厂，其中一路作为工作电源，另一路作为备用电源，两个电源不并列运行。系统变电站距工厂东侧8km 。

工厂供电系统的高压配电电压，主要取决于工厂高压用电设备的电压和容量、数量等因素。工厂通常采用的高压配电电压为10kV 。如果工厂拥有想当数量的6kV 用电设备，或者供电电源电压就是从邻近发电厂取得的6.3kV 直配电压，则可考虑采用6kV 作为工厂的高压配电系统。如果当地电网供电电压为35kV ，而厂区环境条件又允许采用35kV 架空线路和较经济的35kV 电气设备时，则可考虑采用35kV 作为高压配电电压深入工厂各车间负荷中心。这种高压深入负荷中心的直配方式，可以省去一级中间变压，大大简化供电系统接线，节约投资和有色金属，降低电能损耗和电压损耗，提高供电质量，但必须要保证人身生产安全。

该厂从邻近变电所引入35kV 电压电源作为工厂电源，考虑到该工厂车间密集，道路狭

窄，厂区布局复杂，为了确保厂区内的人身和生产安全，保障正常的生产生活秩序，故本设计不采用35k高压深入负荷中心的直配方式，而需要经过工厂内的总降压变电所降压后在厂内配电。工厂有6kV高压负荷电弧炉2台，工频炉2台和空压机2台，但6kV高压用电设备不多，所以本设计仍采用将35kV电源经总降压变电所降压至10kV作高压配电电压，而6kV高压负荷则通过专用的10/6.3kV变压器单独供电。

3.4 总降压变电所变压器台数和容量的选择

根据工厂提供的数据，本工厂负荷为二级负荷，且工厂视在计算负荷为4941.9kV A，故本工厂总降压变电所应选择两台主变压器。由于本工厂选用两台主变压器，故每台主变压器的容量S N·T不应小于总的计算负荷S30的60%~70%。但由于本工厂的负荷均为二级负荷，故该工厂的总降压变电所选用两台容量为5000kV A型号为S9-5000/35的变压器，其技术参数见表3.1。

3.5 车间变电所变压器选择

电力系统的35kV供电电源引入该厂后，经过厂区内的35/10kV总降变电所将电压降至10kV给厂区供电。10kV仍是高压电源，不能被380V以下负荷所用，固还需要进行降压才能供负荷使用。根据工厂布局并结合实际情况，在该工厂设立五个10/0.4kV车间变电所，给车间380V以下负荷供电。由于该厂有6kV高压负荷，故在有高压负荷的车间变电所需专门设立10/6kV变压器给高压负荷供电。对于有重要的二级负荷且容量较大的车间变电所，需要采用两台变压器进行供电，以保证供电的可靠性。本设计结合工厂实际情况和各车间的负荷需要，总结各车间变电所所需变压器型号见表3.2所示，以及所需变压器的技术参数见表3.3所示。

表3.1 S9-5000/35变压器技术参数

额定容量/kV A 额定电压/kV 损耗/kW 阻抗电压

（%）

空载电流

（%）

联结组别总体质量

/t

备注高压低压空载短路

5000 35，

38±

2×2.5%

3.15

6.3

10.5

6.50 31.00 7 0.7 Y d11 11.15 沈变

上变

福变

武变等表3.2 车间变电所变压器型号

车间变电所代号变压器台数及容量

/kV A

变压器型号

No.1 2×1600 S9-1600/10

1×2500 S7-2500/10

No.2 2×800 S9-800/10

1×630 S7-630/10

No.3 2×1000 S9-1000/10

No.4 1×800 S9-800/10

1×630 S7-630/10

No.5 1×400 S9-400/10

表3.3 各型号变压器技术参数

变压器型号额定

容量额定电压/kV 损耗/kW 阻抗

电压

空载

电流

联结组别总体

质量

备注高压低压空载短路

/kV A

（%） （%） /t S7-630/10 630 10±5% 6.3 1.30 8.1 4.5 2.0 Yd11 2.385 常变天变宁变福变佛变等

S7-2500/10 2500 3.65 23 5.5 1.2 6.34 S9-400/10 400 6±5% 6.3±5% 10±5%

0.4

0.84 4.20 4 1.4 Y yn0

1.64 S9-800/10 800 1.45 7.20 4.5

1.2 3.26 S9-1000/10 1000 1.72 10.0 1.1 3.82 S9-1600/10

1600

2.45

14.0

1.0

5.158

4 总降压变电所主接线方案及供电线路的设计

4.1 总降压变电所的任务和类型

总降压变电所是工厂供电系统中最重要的变电所，它担负着从电力系统中受电，然后将电压从35kV 降至厂区内高压供电系统电压，然后将电能分配到各车间变电所。总降压变电所是工厂能源的命脉，在工厂中占有特殊重要的地位。

工厂变配电所分总降压变电所和车间变电所，不过一般中小型工厂不设总降压变电所。变电所的主要类型有露天式、独立式、地下式、楼上式等。由于本章内容设计的是总降压变电所，故本设计的总降压变电所采用半露天式变电所，这种变电所建筑费用低，人力物力投入小，并且考虑到该厂为大型冶金机械厂，负荷很大，总降压变电所是全厂电能的来源，要保证总降压变电所的可靠运行，所以我们结合实际情况，将35kV 母线和主变压器露天放置，10kV 采用屋内开关柜接线。

4.2 变电所主接线方案的设计原则与要求

变电所的主接线，应根据变配电所在供电系统中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等因素综合分析确定，并应满足安全、可靠、灵活和经济等要求。

1、安全性

（1）在高压断路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧，必须装设高压隔离开关； （2）在低压断路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧，必须装设低压刀开关； （3）在装设高压熔断器-负荷开关的出线柜母线侧，必须装设高压隔离开关； （4）35kV 及以上的线路末端，应装设与隔离开关联锁的接地刀闸；

（5）变电所高压母线上及架空线路末端，必须装设避雷器。装于母线上的避雷器，宜与电压互感器公用一组隔离开关，接于变压器引出线上的避雷器，不宜装设隔离开关。

2、可靠性

（1）变电所的主接线方案，必须与其负荷级别相适应。对一级负荷，应由两个电源供电。对二级负荷，应由两回路或一回6kV 及以上专用架空线或电缆供电； 其中采用电缆供电时，应采用两根电缆并联供电，且每根电缆应能承受100%的二级负荷；

（2）变电所的非专用电源进线侧，应装设带短路保护的断路器或负荷开关-熔断器。当双电源供多个变电所时，宜采用环网供电方式；

（3）对一般生产区的车间变电所，宜由工厂总变配电所采用放射式高压配电，以确保供电可靠性，但对于辅助生产区及生活区的变电所，可采用树干式配电；

（4）变电所低压侧的总开关，宜采用低压断路器。当低压侧为单母线，且有自动切换电源要求时，低压总开关和低压母线分段开关，均应采用低压断路器。

3、灵活性

（1）变配电所的高低压母线，一般宜采用单母线或单母线分段接线方式；

（2）35kV及以上电源进线为双回路时，宜采用桥形接线和线路-变压器组接线；

（3）需带负荷切换主变压器的变电所，高压侧应装设高压断路器或高压负荷开关；

（4）变电所的主接线方案应与主变压器的经济运行要求相适应；

（5）变电所的主接线方案应考虑到今后可能的增容扩展，特别是出线柜便于添置；

4、经济性

（1）变电所的主接线方案在满足运行要求的前提下，应力求简单。变电所高压侧宜采用断路器较少或不用断路器的接线；

（2）变电所的电气设备应选用技术先进、经济适用的节能产品，不得选用国家明令淘汰的产品；

（3）工厂的电源进线上应装设专用的计量柜，其中的电流、电压互感器只供计费的电能表使用；

（4）应考虑无功功率的人工补偿，使最大负荷时功率因素达到规定的要求。

4.3 主接线方案的选择

由于工厂的负荷为二级负荷，总降压变电所出线较多，故本降压变电所采用单母线分段方式的接线，电气接线图见图4.1。这种接线方式采用的高压开关设备较多，初期投资较大。但单母线分段接线方式比其他接线方式的灵活性、可靠性更高，考虑到总降压变电所的在工厂的特殊地位，故本设计采用单母线分段方式的主接线方案，变电所平面布置图见附录A。

作为主变照明及应急用电，本设计采用由主变一次侧单引一个35/0.4的小型干式变压器供电，作为主变照明及应急用电，并加直流屏，以保证供电系统检修和维护的可靠性。

4.4 厂区配电线路的设计

该工厂高压配电系统采用常见的单回路放射式接线方式。该种方式线路敷设容易，维护简便，易于实现自动化，切运行中线路之间互不影响，较之单回路树干式的供电可靠性高，但高压开关设备用的较多，投资较高。其接线方案示意图见图4.1。

WL1WL2

35kV电源进线

QF11QF12

QF13QF14

QF10

T1T2

QF21QF22

10kV

QF20

图4.1 总降压变电所电气主接线图

4.5 总降压变电所二次回路操作电源设计

变电所二次回路（secondary circuit），是指用来控制、指使、监测和保护一次电路（primary circuit）运行的电路，包括控制系统、信号系统、监测系统和自动化系统等。二次回路操作电源分直流和交流两大类。直流操作电源有由蓄电池组供电的电源和由整流装置供电的电源两种。交流操作电源有由所用变压器供电的和通过仪用互感器供电的两种。

1、直流操作电源

本设计总降压变电所采用复式整流的直流操作电源做工作电源，用镉镍蓄电池作为备用直流操作电源。

复式整流是指提供直流操作电压的整流装置有两个：

（1）电压源—由所用变压器或电压互感器供电，经铁磁谐振稳压器和硅整流器供电给控制等二次回路。

（2）电流源—由电流互感器供电，同样经铁磁谐振稳压器和硅整流器供电给控制等二次回路。复式整流装置的接线示意图如图4.2所示。

铁磁谐振稳压器

铁磁谐振稳压器

QS

QF TA

WL

QS

FU

TV

U1U2

二次回路

35kV

图4.2 复式整流装置接线示意图

TA—电流互感器TV—电压互感器U1、U2—硅整流器直流操作电源采用镉镍蓄电池组作为备用电源。镉镍蓄电池组具有工作可靠，大电流放电性能好，比功率大，机械强度高，使用寿命长，腐蚀性小，无需专用房间装设等优点。故总变电所的镉镍蓄电池组安放在电容器室即可。

2、交流操作电源

本设计总降压变电所只用到了交流电压源，可取自变压互感器，作为保护变压器内部故障的瓦斯保护电源。

5 短路电流计算

5.1 短路电流计算的目的

工厂供电系统要求正常地不间断地对用电负荷供电，以保证工厂生产和生活的正常进行。然而由于各种原因（如工作人员误操作、鸟兽跨越在裸露的相线之间）也难免出现故障，而使系统的正常运行遭到破坏。系统中最常见的故障就是短路（short circuit）。短路就是指不同电位的导电部分包括导电部分对地之间的低阻性短接。

短路后，系统中出现的短路电流（short-circuit current）比正常负荷电流大得多。在大电力系统中，短路电流可达几万安甚至几十万安。如此大的电流可产生很大的点动力和很高的温度，而使线路中的原件受到损害。由于短路时电路的电压骤降，严重影响电气设备的正常运行和降低产品质量。继电保护装置在发现短路电流后动作，切除故障线路，可造成不同范围的停电。

由此可见，短路的危害是很大的，因此必须尽力设法消除可能引起短路的一切因素；同时需要进行短路电流计算，以便正确地选择电气设备，使设备具有足够的动稳定性和热稳定性，以保证在发生可能有的最大短路电流时不致损坏。为了断则切除短路故障的开关电源、整定短路保护的继电保护装置和选择限制短路电流的原件等，也必须计算短路电流。

5.2 短路电流计算的方法和步骤

进行短路电流计算的方法，常用的有欧姆法（有称有名单位制法）和标幺值法（又称相对单位制法），工程上常用标幺制法。故本设计采用标幺值法进行计算。

1、绘制计算电路图、选择短路计算点。计算电路图上应将短路计算中需计入的所有电路元件的额定参数都表示出来，并将各个元件依次编号。短路计算点应选择得使需要进行短路效验的电器元件有最大可能的短路电流通过。

2、设定基准容量S d =100MV A 和基准电压U d =U c （短路计算电压，即1.05U N ），并计算基准电流I d 。

（5.1）

3、计算短路回路中各主要元件的阻抗标幺值（一般只计算电抗标幺值） （1）电力系统的电抗标幺值

（5.2）

式中，S OC —电力系统出口断路器的断流容量，单位为MV A 。

（2）电力线路的电抗标幺值

2

C 02C

0*

WL U MVA

100l X U Sd l

X X == （5.3） 式中，U C —线路所在电网的短路计算电压，单位为kV ，U C =1.05U N .

采用标幺值计算时，无论短路计算点在哪里，线路的电抗标幺值不需换算。 （3）电力变压器的电抗标幺值

（5.4）

式中，U k %—变压器的短路电压（阻抗电压）百分值； S N —变压器的额定容量。

4、绘制短路回路等效电路，并计算总阻抗（总电抗标幺值）。

5、计算短路电流，分别对各短路计算点计算各短路电流、、、等。

（5.5）

在无穷大容量系统中，存在下列关系：

== （5.6）

高压电路中的短路冲击电流及其有效值，按下列公式近似计算：

（5.7） （5.8）

低压电路中的短路冲击电流及其有效值，按下列公式近似计算：

（5.9） （5.10）

5、计算短路容量，三相短路容量按下式计算：

（5.11）

5.3 该厂供电系统电路及短路等效电路

该厂电源从位于距该厂东侧8km 处的220/35kV 变电站以35kV 双回路架空线引入工厂，其中一路做为工作电源，另一路作为备用电源，两个电源不并列运行。其供电系统电路图如图5.1所示。该供电系统中，需计算图中的四处短路点的短路电流、短路容量等，以用于确定一次设备，其短路等效电路图如图5.2所示。

G

架空线l=8km

备用架空线路

35/10kV

35/10kV

10/0.4kV

10/0.4kV

10/0.4kV

10/0.4kV

10/0.4kV 10/0.4kV

10/0.4kV

10/6kV

10/6kV

10/6kV

10/0.4kV

35kV 10kV

∞系统

k-1

k-2

k-3

k-4

k-5

k-6

k-7

k-8

k-9

k-10

SN10-35

SN10-35

图5.1 工厂供电系统电路图

5.4 短路计算

1、取基准容量S d =100MV A ；

2、计算基准电流

kA 57.13

)05.135(100

3I 11C d d =?=

=U S

kA 50.53

05.1101003U S I 2

2d d =?==

）（C kA 7.41373

5.01.40100

3U S I I I I I 3

108753C d d d d d d =?==

====）（ kA 6.193

05.161003U S I I I 4

d d d d 964=?==

==）（C 3、电力系统的电抗：

4、架空线路电抗：本设计采用表5.1的数据进行架空线路电抗的计算

表5.1 电力线路每相的单位长度电抗平均值

线路结构 线 路 电 压

35kV 及以上

6～10kV 220/380V 架空线路 0.40 0.35 0.32 电缆线路 0.12

0.08

0.066

因此

6.2035100

km 8km /4.0U S l

X X 2

2c2d 02=??Ω==*）

（）（ 5、变压器电抗：

.415000

100101007100%X X 34

3

=???===**

N d k S S U

2.81600

10010100.54100%X X 3

6

5

=???===**

N d k S S U

2.22500

100101005.5100%X 3

7

=???==*N d k S S U

5.6800

10010100.54100%X X 3

9

8

=???===**

N d k S S U

7.1630

100101004.5100%X X 3

14

10

=???===**

N d k S S U

4.51000

10010100.54100%X X 3

12

11

=???===**

N d k S S U

5.6800

100101004.5100%X 3

13

=???==*

N d k S S U

10400

100101004100%X 3

15

=???==*

N d k S S U

故可得出短路等效电路图5.2，根据短路图可算出各短路点的总阻抗如下：

Ω=++=*-∑6.01X ∥X X X X 43212k ）

（ Ω=+++=*-∑6.42X ∥X X ∥X X X X 6543213k ）

（ Ω=+++=*-∑6.22X X ∥X X X X 743214k ）（ Ω=+++=*-∑6.83X ∥X X ∥X X X X 9843215k ）

（

某机械厂降压变电所的电气设计说明

山东理工大学供配电实用技术课程设计任务书 设计题目：某机械厂降压变电所的电气设计 电气与电子工程学院 2011.11.1

一、设计题目 某机械厂降压变电所的电气设计 二、设计要求 要求根据本厂所取得的电源及本厂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、经济合理的要求，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，选择变电所主接线方案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，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘制设计图纸。 三、设计依据 1）工厂负荷情况： 本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用时数为4000h，日最大负荷持续时间为4h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余为三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。本厂的负荷统计资料如图所示。 2）供电电源情况： 按照工厂与当地供电部门签订的供用协议规定，本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参考工厂总平面图。该干线的导线型号为LGJ-95,导线为等边三角形排列，线距为1m，干线首端距本厂8km，该干线首端所装高压断路器的断流容量为500MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，其定时限过电流保护整定的动作时间为1.5s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压或低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达150km，电缆线路总长度25km。 3）气象资料： 本厂所在地区的年最高气温为38℃，年平均气温为23℃，年最低气温为15℃，年最热月平均最高气温为32℃，年最热月平均气温为28℃，年最热月地下0.8m处平均气温为21℃。年主导风向为东北风，年雷暴日数为12。 4）地质水文资料： 本厂所在地区平均海拔120m，地层为沙粘土为主，地下水位为3m。 5）电费制度：

某机械厂降压变电所电气设计答案

一、设计任务书 （一）设计题目 某机械厂降压变电所电气一次设计 （二）设计要求 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、类型，选择变电所主结线及高低压设备和进出线，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。 （三）设计依据 1.工厂总平面图 2.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5000h，日最大负荷持续时间为8h。该厂筹造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380V。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。 3.供电电源情况： 按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，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（附图1-4）。该干线的导线品牌号为LGJ-185,导线为等边三角形排列，线距为2.0m。干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约10km.干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MWA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.2s。为满足工厂二级负荷的要求，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100km，电缆线路长度为25km。

表1 工厂负荷统计资料 4.气象条件： 本厂所在地区的年最高气温为38℃，年平均气温为23℃，年最低气温为-8℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为26℃，年最热月地下0.8m处的平均温度为25℃。当地主导风向为东北向风，年暴日数为20。 5.地质水文条件： 本厂所在的地区平均海拔500m。地层以砂粘土（土质）为主；地下水位为4m。 6.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/KV A。 （四）设计任务 要求在规定时间内独立完成下列工作量： 1、设计说明书1份，需包括： 1）封面及目录 2）前言及确定了赋值参数的设计任务书 3）负荷计算和无功功率补偿 4）变电所位置和型式的选择

某电机修造厂全厂总降压变电所及配电系统设计

某电机修造厂全厂总降压变电所及配电系统设计 一、生产任务及车间组成 1．本厂产品及生产规模 本厂主要承担全国冶金工业系统矿山、冶炼和轧钢设备的配件生产，即以生产铸造、锻造、铆焊、毛坯件为主体，生产规模为：铸钢件1万吨、铸铁件3千吨、锻件1千吨、铆焊件2千5百吨。 2．本厂车间组成 （1）铸钢车间；（2）铸铁车间；（3）锻造车间；（4）铆焊车间；（5）木型圈车间及木型库；（6）机修车间；（7）砂库；（8）制材场；（9）空压站；（10）锅炉房；（11）综合楼；（12）水塔；（13）水泵房及污水提升站等。 二、设计依据 1．厂区平面布置图(略) 2．全厂各车间负荷计算表如下：各车间380伏负荷

3．供用电协议 工厂与电业部门所签订的供用电协议主要内容如下： （1）工厂电源从电业部门某220/35千伏变电所，用35千伏双回架空线路引入本厂，其中一个为工作电源，一个作为备用电源，该变电所距离工厂东侧4.5km处，单位长度电抗值为0.4Ω/km。 （2）供电系统短路技术数据如下： 区域变电所35kV母线短路数据如下： 系统最大运行方式：S dmax＝200MVA；系统最小运行方式：S dmin＝175MVA （3）电部门对本厂提出的技术要求 ①区域变电所35kV配出线路定时限过电流保护装置的整定时间为2秒，工厂总降不应大于1.5秒。 ②该厂的总平均功率因数值应在0.9以上。 ③在企业总降压变电所高压侧进行计量。

三、设计范围与任务 1．负荷计算 全厂总降变电所负荷计算，是在车间负荷计算基础上进行的，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，表达设计成果。 2．总降变电所位置和各个变压器台数以及容量的选择 考虑电源进线方向，综合考虑设置各个变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建备用的需要，确定主变台数容量。 3．厂总降压变电所主接结线设计 根据变电所配电回路数，负荷要求可靠性级别的计算负荷值，确定高低压侧的接线形式。 4．厂区高压配电系统设计 根据厂内负荷情况，从技术、经济合理性确定厂区配电电压。择优选择配电网布置方案，按选定配电系统作线路结构与敷设方式设计。 5．工厂供配电系统短路电流计算 工厂用电，通常为电网末端负荷，其容量远远小于电网容量，均按无限容量系统供电进行短路电流计算。 6．改善功率因数装置设计 COS，通过查表和计算求出达到供电部门要根据负荷计算要求本厂的高压配电所的 求的数值所需补偿的无功功率。由产品样本选出需补偿电容器的规格和数量，并选用合适的电容器柜。 7．变电所高低压侧设备选择 参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及相应的额定制，选择各种电器设备、开关柜等。用主结线图、设备材料表等表达设计成果。 8．继电保护及二次结线设计 内容包括继电保护装置、监视及测量仪表、控制和信号装置及备自投，用二次回路原理图或展开图及元件材料表来表达设计成果。 9．变电所防雷、接地装置设计 参考本地气象、地质资料设计防雷装置，并进行接地装置设计计算。 10．总降变电所变、配电装置总体布置设计 综合前述设计计算成果，参照有关规程，进行室内、室外变配电装置的总体布置和施工设计。 11．车间(机加车间)变电所及低压配电系统设计 根据生产工艺要求，车间环境，用电设备容量、分布情况等进行设计，确定车间变电所所用变台数、容量。 四、本厂的负荷性质 本厂为三班工作制，年最大有功负荷利用小时数为6000小时。属于二级负荷。 五、工厂的自然条件 1．气象条件 （1）最热月平均最高温度为30℃； （2）土壤中0.7～1米深处一年中最热月平均温度为20℃； （3）土壤冻结深度为1.10米； （4）夏季主导风向为南风； （5）年雷暴日数为31天。

机械厂降压变电所的电气设计方案

实验一机械厂降压变电所的电气设计 1.1设计要求： 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，并适当考虑到工厂的发展，按照安全可靠，技术先进，经济合理的要求，确定变电所的位置与形式，确定变电所主要变压器的台数与容量，类型。选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，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。 1.2设计依据： 1.2.1工厂总平面图： 1.2.2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。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。全厂负荷情况如1.1工厂负荷统计资料表所示：

1.2.3气象资料 本场所在地区的年最高气温为38℃，年平均气温为23℃，年最低气温为-9℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为26℃，年最热月地下0.8M处平均气温为25℃，当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20天。1.2.4地质水文资料 本厂所在地区平均海拔500m，地层以砂粘土为主，地下水位为1m。 1.2.5供电电源情况 按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，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-150，导线为等腰三角形排列，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，定时限过流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级符合要求，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80km，电缆线路总长度为25km。 1.2.6电费制度

某机械厂降压变电所的电气设计55600

1 引言 工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。电能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、调节和测量，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。 电能在工业生产中的重要性，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。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）。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，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：首先是安全，在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。其次是要可靠，应满足电能用户对供电可靠性的要求。再者就是优质，电力系统应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。还有就是要经济，供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 目前，我国一般大、中型城市的市中心地区每平方公里的负荷密度平均已达左右，有些城市市中心局部地区的负荷密度甚至高达上万千瓦，乃至几万千瓦，且有继续增长的势头。因此供配电系统的发展趋势是：提高供电电压：如以进城，用配电。以解决大型城市配电距离长，配电功率大的问题，这在我国城市已经有先例。简化配电的层次：如按的电压等级供电。逐步淘汰等级：因为过细的电压分级不利于电气设备制造和运行业的发展。提高设备配套能力，只是由于我国在设备上还不能全面配套而尚未推广。广泛使用配电自动化系统：借助计算机技术和网络通信技术，对配电网进行离线和在线的智能化监控管理。做到保护、运行、管理的自

35KV工厂总降压变电所设计

某工厂总降压变电所工程 设 计 说 明 书 姓名 学号 6 指导老师赵志英

目录 一. 概述 1.1. 电力系统概况 1.2. 全厂供电负荷情况 二. 供电方式的选择 2.1. 供电电压选择 2.2. 主变容量及型号选择 三. 总降压变电所的设计 3.1. 电气主接线 3.2. 短路电流计算 3.3. 主要电气设备选择 3.4. 所用电源及操作电源 3.5. 主要设备继电保护设计 3.5.1. 主变压器保护 3.5.2. 35kv线路保护 3.5.3. 10kv线路 四. 车间变电所设计 五. 厂区10kv配电系统设计 六. 附图：1. 短路电流计算结果及设备选校表 2. 总降压变电所电气主接线图 3. 高压开关柜订货图 4. 主变压器控制回路接线图 5. 主变压器保护回路接线图 6. 10kv线路控制、保护回路接线图

一、概述 1.1 电力系统概况 本厂主要通过一条长为5公里的架空电力线路与110kvA变电站连接。A变电站装设有两台SFSLZ1-31500/110的三圈变压器，A 变电站110kv母线短路容量为1918MVA。另外本厂还从B变电站接有一回长为7公里的架空线路作为备用电源。且根据系统要求，只有在工作电源也即本厂至A变电站供电线路停电时才允许备用电源供电。 1.2 全厂用电负荷情况 根据提供的资料，全厂用电设备总安装容量为6630KW，10kv 侧计算负荷为有功4522KW，无功1405KW。负荷类型1~7车间为I类负荷，8~9车间为II类或III类负荷。停电时间超过两分钟将造成产品报废，停电时间超过30分钟将造成主要设备池、炉损坏，全厂停电将造成严重经济损失。全厂为三班工作制，最大负荷利用小时为5600小时。 二、供电方式的选择 2.1 供电电压的选择 选择最佳的供电电压等级对于工厂节约电费开支，降低经营成本具有非常大的作用。根据设计任务书所提供的基础资料，供电部门要求功率因数以35kv供电时为0.9，以10kv供电时为0.95。同时以35kv和10kv供电时电度电价分别为0.40元/kwh及0.41元/kwh。根据供电部门提供的资料，我们对该厂分别采用10kv及35kv供电时每年所需支出的电费进行比较，比较结果如下表所示：

纺织厂降压变电所电气设计设计word版

毕业设计某纺织厂降压变电所 电 气 毕 业 设 计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：

某纺织厂降压变电所的电气设计 （一）设计要求 要求根据本厂所能起得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到生产的发展，按照安全可靠，技术先进，经济合理的要求，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，类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。 （三）设计依据 Ⅰ.工厂总平面图（参看图一） 2.工厂生产任务，规模及产品规格本厂生产化纤产品，年生产能力为2300000米，其中厚织物占50%，中织物占30%，薄织物占20%。全部产品中以腈纶为主体的混合物占60%，以涤纶为主体的混合物占40%。 3. 工厂负荷情况本厂的供电除二级负荷（制条车间，纺纱车间，锅炉房）外，均为三级负荷，统计资料如表所示

某厂降压变电所的电气设计方案

、设计目的 熟悉电力设计的相关规程、规定，树立可靠供电的观点，了解电力系统，电网设计的基本方法和基本内容，熟悉相关电力计算的内容，巩固已学习的课程内容，学习撰写工程设计说明书，对变电所区域设计有初步的认识。 二、设计要求<1）通过对相应文献的收集、分析以及总结，给出相应工程分析，需求预测说明。 <2）通过课题设计，掌握电力系统设计的方法和设计步骤。 <3）学习按要求编写课程设计报告书，能正确阐述设计方法和计算 <4）学生应抱着严谨认真的态度积极投入到课程设计过程中，认真查阅相应文献以及实现，给出个人分析、设计以及实现。 三、设计任务 <一）设计主体内容 <1）负荷计算及无功功率补偿 <2）变电站位置及形式的选择。 <3）变电所主变压器台数，容量及主接线方案的选择。 <4）短路电流计算。 <5）变电所一次设备的选择及校验。 <6）变电所高低压线路的选择。 <7）变电所二次回路方案及继电保护的整定。 <二）设计任务 1．设计说明书，包括全部计算过程，主要设备及材料表；

2．变电所主接线图。 四、设计时间安排 查找相关资料<1 天）、总降压变电站设计<3天）、车间变电所设计<2天）、 厂区配电系统设计<1天）、撰写设计报告<2天）和答辩<1天）。 五、主要参考文献 [1]电力工程基础 [2]工厂供电 [3]继电保护. [4]电力系统分析 [5]电气工程设计手册等资料 指导教师签字：年月日 一．负荷情况某厂变电所担负三个车间、一个办公楼和一个食堂的供电任务，负荷均为380/220V负荷。各部门电气设备、负荷情况如下：<一）一号车间 一号车间接有下表所列用电设备

＜二）二号车间 二号车间接有下表所列用电设备 ＜三）三号车间 三号车间接有下表所列用电设备 ＜四）办公楼 办公楼接有下表所列用电设备负荷 ＜五）食堂

某水泥厂35KV总降压变电所设计

毕业设计 题目：某机械厂35KV总降压变电所设计 姓名：龚丹丹 专业：自动化 学院：河南工业职业技术学院 指导教师：邵红硕 2012年1月

毕业设计（论文）说明书 题目某机械厂35KV总降压变电所设计 院别：河南工业职业技术学院 专业：电气自动化 班级：G电气0801 设计人：龚丹丹 指导教师：邵红硕

毕业设计（论文）任务书 一、题目：某机械厂35KV总降压变电所设计 二、基础数据：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、经济合理的要求，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、类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电器保护装置，确定防雷和接地装置，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。

三、内容要求： 1. 说明部分： ①负荷计算 ②无功功率补偿 ③变电所的位置与型式的选择及主变压器的台数与容量、类型的选择 ④短路电流计算 ⑤变电所一次设备及进出线的选择与校验 ⑥变电所二次回路方案的选择及继电器保护的整定 2. 计算部分：电力负荷计算、无功功率补偿计算、短路电流计算等

3. 绘图部分：总降压变电所主接线图等 四、发给日期：年月日 五、要求完成日期：年月日 指导教师： 系主任： 年月日

某机械厂35KV总降压变电所设计 摘要 根据我国能源利用情况，供电设计的原则要求，按照设计任务书的详细要求，对该厂进行总体分析，然后着手对该机械厂高压供配电系统进行设计。在指导老师的悉心指导下，同时借助参考文献，完成该次设计。 首先，对全厂的负荷进行系统计算，为确定供电系统的电力变压器、各种开关电器的容量、电力线路的截面和变电所的所址等提供依据。并且对其进行无功补偿，以减少变压器、电力线路、开关设备的功率损耗，从而减少电器元件的规格，降低它的功率损耗和电压损耗，减少投资。 其次，根据本厂的实际情况和经济技术比较电力变压器，确定变电所的地址、类型以及其主接线方案，其中包括变压器容量以及台数的确定，全厂配电系统的设计。 然后，按负荷情况系统地对厂区进行设计，为了校验一次设备的短路稳定度，开关电器的断流能力及电流保护装置的灵敏度，整定电流速断保护装置的动作电流，进行短路电流的计算，进而选择了电力线路和高低压电气设备。 最后，确定全厂配电系统的防雷接地系统设计。 关键词：一次部分；电力变压器；无功补偿；负荷计算；电缆敷设；接地与防雷

总降压变电所设计_工厂供电毕业设计论文

摘要 为使工厂供电工作很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，本设计在大量收集资料，并对原始资料进行分析后，做出35kV变电所及变电系统电气部分的选择和设计，使其达到以下基本要求： 1、安全在电能的供应、分配和使用中，不发生人身事故和设备事故。 2、可靠满足电能用户对供电可靠性的要求。 3、优质满足电能用户对电压和频率等质量的要求 4、经济供电系统的投资少，运行费用低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 此外，在供电工作中，又合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，顾全大局，适应发展。 按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50059-92 《35~110kV变电所设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定，工厂供电设计遵循以下原则： 1、遵守规程、执行政策； 遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。 2、安全可靠、先进合理； 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、能耗低和性能先进电气产品。 3、近期为主、考虑发展； 根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。 4、全局出发、统筹兼顾。 按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。 I

关键词：节能配电安全合理发展 II

目录 摘要··································································································································································I ABSTRACT ················································································································错误！未定义书签。 1绪论 (1) 1.1设计题目 (1) 1.2设计依据 (1) 1.2.1工厂总平面布置图（略） (1) 1.2.2全厂各车间负荷情况汇总表。 (1) 1.2.3供用电协议。 (2) 1.2.4工厂的负荷性质 (3) 1.2.5工厂的自然条件 (3) 1.3设计任务及设计大纲 (3) 1.3.1高压供电系统设计 (3) 1.3.2总变电所设计 (3) 1.4设计成果 (4) 1.4.1设计说明书 (4) 1.4.2设计图纸 (4) 2供电电压等级选择 (5) 2.1电源电压等级选择 (5) 3全厂负荷计算 (5) 3.1变电所的负荷计算 (5) 3.1.1用电设备的负荷计算 (5) 3.1.2变压器损耗估算 (6) 3.1.3无功功率补偿计算 (7) 3.1.4变压器选择 (8) 4系统主接线方案的选择 (9) III

某工厂降压变电所的电气设计

兰州交通大学新能源与动力工程学院课程设计任务书课程名称：电力工程课程设计指导教师（签名）：杜露露 班级：姓名：学号：

目录 引言........................................................... 任务书.................................................... - 0 - 一、设计题目： (1) 二、设计要求： (1) 三、设计依据： (1) 第一章负荷计算和无功功率补偿............................. - 2 - 第二章变压器台数容量和类型的选择......................... - 6 - 第三章变电所主接线方案设计............................... - 7 - 第一节变压器一次侧主接线 (7) 第二节变压器二次侧主接线 (7) 第四章短路电流计算....................................... - 8 - 第五章变电所一次设备及进出线的选择与校验................ - 10 - 第一节变压器的选择与校验.. (10) 第二节低压两侧隔离开关的选择与校验 (10) 第三节高压断路器的选择与检验 (11) 第六章选择整定继电保护装置.............................. - 11 - 第七章防雷保护和接地装置的设计.......................... - 12 - 结束语................................................... - 14 - 参考文献................................................. - 15 -

机械厂降压变电所供电系统2

第一章设计任务 1.1设计要求 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、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。 1.2 设计依据 1.2.1工厂总平面图 图1.1 工厂平面图 1.2.2 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。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。本厂的负荷统计资料如表1.1所示。 1.2.3 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-150，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，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80km，电缆线路总长度为25km。 1.2.4 气象资料 本厂所在地区的年最高气温为38℃，年平均气温为23℃，年最低气温为-9℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为26℃，年最热月地下0.8米处平均气温为25℃。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。 1.2.5 地质水文资料 本厂所在地区平均海拔500m，地层以砂粘土为主，地下水位为2m。

某冶金机械修造厂总降压变电所及高压配电系统设计

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 河南工业职业技术学院 Henan Polytechnic Institute 毕业设计 论文题目：某冶金机械修造厂总降压变电所 及高压配电系统设计 专业：电气自动化技术 班级：电气1001班 姓名：张志海 指导教师：张季萌

摘要 随着我国国民经济的飞速发展，工业对电力的需求也越来越迫切。随着中国工业规模的不断扩大，对电力供应的安全性、可靠性提出了更高的要求，因此电力系统与用户直接关联的供电系统尤为重要。作为供电系统的主要组成部分，电气设备的质量及其性能的先进性是决定供电系统安全可靠运行的前提条件之一。本设计根据该冶金机械厂的相关资料和实际情况，对该厂的总降压变电所和高压供电系统进行设计。本设计首先根据工厂提供的资料对工厂的负荷情况进行了计算，根据负荷情况对变压器的容量和台数进行了选择。该厂电源由某变电所以35kV双回路架空线引出，本设计选择在该厂设立总降压变电所先将电压降为厂区供电电压10kV，在由各车间变电所降为负荷所需电压。为保证供电系统的可靠性，总降压变电所采用单母线分段式接线方式，厂区供电系统采用放射式接线方式。通过计算，本设计对各变电所的主要电气设备、电缆和母线进行了选择和校验，对一次侧主要设备进行了继电保护整定，对避雷和接地装置进行了选择。 关键词：变电所；供电系统；电气设备

目次 1 绪论 (1) 1.1 工厂供电的意义及要求 (1) 1.2 工厂供电设计的一般原则 (1) 1.3 设计的具体内容 (2) 1.4 工厂原始资料 (2) 2 工厂的电力负荷及其计算 (3) 2.1 工厂的电力负荷 (3) 2.2 车间计算负荷的确定 (3) 2.3 工厂计算负荷的确定 (4) 2.4 无功功率补偿及其计算 (5) 3 降压变电所及变压器的选择 (7) 3.1 总降压变电所所址的选择 (7) 3.2 降压变电所形式的选择 (7) 3.3 厂区供电电压的选择 (8) 3.4 总降压变电所变压器台数和容量的选择 (9) 3.5 车间变电所变压器选择 (9) 4 总降压变电所主接线方案及供电线路的设计 (10) 4.1 总降压变电所的任务和类型 (10) 4.2 变电所主接线方案的设计原则与要求 (10) 4.3 主接线方案的选择 (11) 4.4 厂区配电线路的设计 (11) 4.5 总降压变电所二次回路操作电源设计 (12) 5 短路电流计算 (13) 5.1 短路电流计算的目的 (13) 5.2 短路电流计算的方法和步骤 (14) 5.3 该厂供电系统电路及短路等效电路 (15) 5.4 短路计算 (15)

某机械厂降压变电所的电气设计

课程设计成果说明书 题目：某机械厂降压变电所的电气设计 学生姓名： 学号：111310129 学院：机电工程学院 班级：C11电气 指导教师：胡即明 浙江海洋学院教务处 2014年06月23日

前言 课程设计是教学过程中的一个重要环节，通过课程设计可以巩固本课程理论知识，掌握供配电设计的基本方法，通过解决各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算、绘图、设计说明书等方面得到训练，为今后的工作奠定基础。 变电所是接受电能、变换电压、分配电能的环节，是供配电系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行。电力系统是由发电机，变压器，输电线路，用电设备（负荷）组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机），变换（变压器，整流器，逆变器），输送和分配（电力传输线，配电网），消费（负荷）；另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等。电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。

目录 前言 (Ⅰ) 1 设计任务 (1) 1.1 设计题目 (1) 1.2 设计要求 (1) 1.3 设计依据 (1) 1.3.1 工厂总平面图 (1) 1.3.2 工厂负荷情况 (1) 1.3.3 供电电源情况 (2) 1.3.4 气象资料 (3) 1.3.5 地质水文资料 (3) 1.3.6 电费制度 (3) 2 负荷计算和无功功率补偿 (3) 2.1 负荷计算 (3) 2.2 无功功率补偿 (6) 3 变电所的位置与型式的选择 (7) 4 变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 (8) 4.1 年耗电量的估算 (8) 4.2 变电所主变压器台数的选择 (8) 4.3 变电所主变压器容量的选择 (9) 4.4 变电所主变压器类型的选择 (9) 5 变电所主接线方案的选择 (9) 6 短路电流的计算 (10) 7 变电所一次设备的选择与校验 (12) 7.1 一次设备的选择与校验校验的原则 (12) 7.2 变电所高压侧一次设备的选择 (12) 7.3 变电所高压侧一次设备的校验 (13) 7.4 变电所低压一次设备的选择 (13) 7.5 变电所低压一次设备的校验 (14)

某机械厂10kv降压变电所的电气设计毕业设计

毕业设计（论文） 题目：永济机械厂10kv降压变电所的电气设计年级专业：机电1072班 学生姓名： 指导教师： 2010年5 月20日

摘要 电能是现代人们生产和生活的重要能源。电能可由其他形式的能转换而来，也可简便地转换成其他形式的能。电能的输送，分配，调试，控制和测试等简单易行，有利于实现生产过程的自动化，因此，在工矿企业，交通运输，人民生活中得到广泛应用。 电力工业是国民经济重要的部门，是现代化建设的基础。本次设计主要是有关工厂降压变电所设计方面的内容，本说明书中主要叙述了工厂降压变电所设计方法、和其他要求的确定供电系统的主要电气设备，供电系统的接线和结构，负荷计算和断路计算，电线和导线的选择及校正，断电保护装置及二次系统，防雷；接地及电气安全，电气照明技术，工厂供电系统的经济运行，工厂供电系统的运行维护和检修，实验与实践等。本次工厂降压变电所的设计，它从多方面体现出了工厂供电的重要性 工厂总降压变电所的位置和形式选择参考电源进线方向,综合考虑设置总降压变电所的有关因素,确定变压器的台数和容量.工厂总降压变电所主结线方案设计根据变电所配电回路数,,确定变电所高,低接线方式，系统短路电流计算由系统不同运行方式下的短路参数,求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流.负荷计算及无功功率补偿负荷计算的方法有需要系数法,利用系数法及二项式等几种.本设计采用需要系数法确定. 【关键词】电气设计功率补偿负荷计算防雷与接地主变压器一次设备的选择与校验二次回路方案的选择

目录 前言 (1) 第一章电气设计的一般原则.设计内容及步骤 (2) 1.1、电气设计设计的一般原则 (2) 1.2、设计内容及步骤 (2) 第二章负荷计算的内容和目的 (5) 2.1负荷计算的内容和目的 (5) 2.2负荷分级及供电要求 (5) 2.3电源及供电系统 (6) 2.4电压选择和电能质量 (6) 2.5无功补偿 (6) 2.6低压配电 (7) 2.7变电所进出线选择和校验 (7) 第三章负荷计算和无功功率计算及补偿 (8) 3.1负荷计算及无功功率补偿 (8) 3.2无功功率补偿计算 (11) 3.3年耗电量的估算 (11) 第四章变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 (13) 4.1变电所主变压器台数的选择 (13) 4.2变电所主变压器容量选择 (13) 4.3变电所主接线方案的选择 (13) 第五章变电所一次设备的选择与校验- (15) 5.1变电所高压一次设备的选择 (15) 5.2变电所高压一次设备的校验 (15) 5.3.高压设备的热稳定性校验 (16) 5.4变电所低压一次设备的选择 (17) 5.5变电所低压一次设备的校验 (17) 第六章变电所高、低压线路的选择 (19) 6.1高压线路导线的选择 (19) 6.2低压线路导线的选择 (19) 第七章变电所二次回路方案选择及继电保护的整定 (21) 7.1二次回路方案选择 (21) 7.2继电保护的整定 (21) 第八章防雷保护与接地装置设计 (24) 8.1防雷设备 (24) 8.2.接地与接地装置 (24) 第九章总结 (26) 参考文献 (27) 致谢 (28) 附录 (29)

某机械厂降压变电所的电气设计 (2)

工厂供电课程设计 ——某机械厂降压变电所的电气设计 二级学院 专业 年级 学号 学生姓名 指导教师 职称 完成时间

某机械厂降压变电所的电气设计 摘要：工厂供电设计是整个工业设计的重要组成部分，工厂供电设计的质量将直接影响到工厂的生产及其发展，工厂供电应能够更好的服务工业生产，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须要具有安全、可靠、优质、经济的特点。在本次课程设计中，对工厂供电设计的中的若干问题如负荷计算，变电所位置和型式的选择，变电所主接线方案的设计和短路电流的计算等问题进行了阐述，并根据设计要求画出了该工厂的电气主接线图。 关键词:计算负荷；短路电流；电气主接线

工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。电能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、调节和测量，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。 做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。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，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：（1）安全: 在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2）可靠: 应满足电能用户对供电可靠性的要求。 （3）优质: 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求 （4）经济: 供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。 此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。

某化纤厂降压变电所电气设计

课程设计题目：某化纤厂降压变电所电气设计 电力行业的发展直接关系到国家经济建设的兴衰成败，它为现代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力。以发电厂电气部分、高电压技术、继电保护等专业知识为理论依据，主要对该厂变电站高压部分进行毕业设计训练。设计步骤主要包括：符合统计、负荷计算、方案比较、供电方式确定、短路电流计算、电气设备选择与继电保护整定以及防雷接地等内容。 1、设计要求 根据本厂用电负荷，并适当考虑生产的发展，按安全可靠，技术先进，经济合理的要求，确定工厂变电所的位置与型式，通过负荷计算，确定主变压器台数以容量，进行短路电流计算，选择变电所的主接线及高、低压电气设备，选择整定继电保护装置，最后按要求写出设计计算说明书，绘出设计图纸。 2、设计资料 设计工程项目情况如下 （1）工厂总平面图见图1 图1 某化学纤维厂总平面图 （2）工厂负荷数据：本工厂多数车间为3班制，年最大负荷利用小时数6400

小时，本厂负荷统计资料见表1，组合方案见表2 （3）供电电源情况：按与供电局协议，本厂可由东南方19公里处的城北变电所110/38.5/11kV，50MVA变压器供电，供电电压可任选。另外，与本厂相距5公里处的其他工厂可以引入10kV线路做备用电源，弹容量只能满足本厂负荷

的30%重要负荷，平时不准投入，只在本厂主要电源故障或检修时投入。 （4）电源的短路容量（城北变电所）：35kV母线的出线断路器断流容量为1500MVA，10kV母线的出线断路器断流容量为350MVA。 （5）供电局要求的功率因数：当35kV供电时，要求工厂变电所高压侧Cos φ≥0.9；当10kV供电时，要求工厂变电所高压侧Cosφ≥0.95。 （6）电费制度：按两部制电费计算。变压器安装容量每1kVA为15元/月，动力电费为0.3元/kWh，照明电费为0.55/（kW·h）。 （7）气象资料：本厂地区最高温度为38℃，最热月平均最高气温29℃,最热月地下0.8m处平均温度为22℃，年主导风向为东风，年雷暴雨日数为20天。 （8）地质水文资料：本厂地区海拔60m，底层以砂黏土为主，地下水位为 2m。 3、设计任务书 （一）设计计算说明书 （二）设计图纸 1.工厂变电所设计计算用电气主接线简图 2.变电所供电平面布线图

某机械厂总降压变电所工厂供电课程设计

第1章任务书 1.1 设计题目 某机械厂总降压变电所的电气设计 1.2 设计目的 （1）通过该厂变电所的设计培养学生综合运用所学的基础理论知识、基本技能和专业知识进行分析和解决实际问题的能力。 （2）掌握中小型工厂供电系统设计计算和运行维护所必须的基本理论和基本技能。（3）掌握供配电设计的基本原则和方法，深刻理解“安全、可靠、优质、经济”的设计要求，为今后从事工厂供配电技术奠定一定的基础。 1.3设计要求 （1）选择变电所主接线方案。 （2）确定变电所主变压器的台数和设备容量、类型。 （3）选择高低压设备和进出线。 （4）选择整定继电保护装置。 1.4设计依据 （1）工厂负荷情况。 该厂铸造车间、电镀车间和锅炉属于二级负荷，其余为三级负荷。低压动力负荷为三相，额定电压为380V；电气照明为单相，额定电压为220V.

(2)供电电源情况。 1）由附近一条35KV的公用电源干线取得工作电源，干线导线型号LGJ-185,等边三角形排列，线距1。5m，干线长度10km。干线首端断路器容量为200MVA。此断路器配备有定时限过流保护和点流速断保护，定时限过电流保护动作时间为1.7s。为了满足工厂二级负荷要求，采用长度为20km的35kV架空线路取得备用电源。2）变电所最大负荷时功率因数不低于0.9； 3）其他资料（平面图、气象、地质水文等）略。 1.5 设计任务 （1）负荷计算和无功功率补偿。（列出负荷计算表） （2）主变压器台数、容量和类型的选择。 （3）变电所主接线方案的设计（绘图—3号图纸）。 （4）短路计算。 （5）变电所一次设备的选择与校验。 （6）选择整定继电保护装置。 1.6 设计时间安排 （1）进行负荷计算，无功补偿计算，收集相关资料----1天 （2）电气系统接线设计，变压器的选择--------------1天 （3）短路计算等相关计算--------------------------1天 （4）电气设备选择与校验--------------------------2天 （5）继电保护选择、整定计算----------------------1天 （6）绘制图表，完成设计报告----------------------1天 1.7 设计报告格式要求 （1）课程设计报告封面有学院统一印制，文档用B5纸。 （2）课程设计报告编排结构： 1）封面。2）前言。3）目录。4）任务书。5）负荷计算和无功功率补偿。6）主变压器台数、容量和类型的选择。7）变电所主接线方案的设计。8）短路计算。9）变电所一次设备的选择与校验。10）选择整定继电保护装置。11）防雷保护和接地装置设计。12）结束语。13）参考文献（书写格式）；【1】作者1作者2.书名。（版次）。出版地：出版社，出版年份14）附录（如元器件明细表等）。15）附图。画图用3号图纸。 （3）书写要求工整，图表要求规范。