工厂供电课程设计_某机械厂降压变电所的电气设计

工厂供电

课程设计

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前言

电能是社会主义建设和人民生活不可缺少的重要资源，电力工业在国民经济中占有十

分重要的地位，电能时有发电厂供给，因为考虑经济原因，发电厂大多建在动力资源比较

丰富的地方，而这些地方又远离大中型城市和工厂企业，这样需要远距离输送，经过升降

压变电所进行转接，在进一步的将电能分配给用户和生产企业。

由于电力电能的重要特点是不能储存，因此电力电能的生产、输送、分配和使用是同

时进行的，于是电力电能从生产到使用构成一个整体，称为电力系统。

对电力系统运行的基本要求：

1. 保证供电的可靠性

电力系统的中断将使生产停顿，生活混乱，甚至危机人身和设备的安全运行，造成十

分严重的后果，给国民经济带来严重的损失，因此，对电力系统的运行首先要保证供

电的可靠性。

2. 保证良好的电能质量

3. 提高系统运行的经济性

4. 保证电力系统安全运行

课程设计：

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，

绘出设计图纸。

三、设计依据

1. 工厂总平面图

图 1 工厂总平面图

2. 工厂负荷情况

工厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为 6800 小时，日最大负荷持续时间为 8

小时。该厂除特种电机分厂、实验站为一级负荷，铸造分厂、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。本厂的负荷统计资料如表 1 所示。

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，本厂可由离厂 5km 和 8km（0.4 欧

姆/km）两处的 35kV 的公用电源干线取得工作电源。干线首端所装设的断路器断流容量为

800MVA，该电源的走向参看工厂总平面图。

表 1 工厂负荷统计资料

厂房

编号

厂房名称负荷

类型

设备容量/

额定电压

/kV

功率因

数

需要系数

成品试验

站

动力 1＃ 5000

2＃ 2000

1＃ 10

2＃ 0.38

0.82-0.87 1.37 0.5-0.6

照明

6-12 0.38 1.0 0 0.5-0.6

电机制造

分厂

动力

720 0.38 0.6-0.68 1.17 0.18-0.25

照明

6-12 1.0 0 0.7-0.9

新品制造

分厂

动力

880 0.38 0.6-0.7 1.16 0.2-0.3

照明

5-10 1.0 0 0.7-0.9

特种电机

分厂

动力

580 0.38 0.65-0.72 1.23 0.65-

照明

5-10 1.0 0 0.65-0.7

铸造分厂动力

290 0.38 0.6-0.7 1.02 0.5-0.6

照明

6-12 1.0 0 0.7-0.9

锻造分厂动力

500 0.38 0.62-0.68 1.17 0.3-0.35

照明

5-1 1.0 0 0.7-0.9

原材料分

厂

动力

270 0.38 0.63-0.72 1.17 0.3-0.36

照明

4-8 1.0 0 0.7-0.9

机加工分

厂

动力

380 0.38 0.6-0.65 1.12 0.22-0.32

照明

5-10 1.0 0 0.7-0.9

线圈制造

厂

动力

420 0.38 0.6-0.7 1.17 0.2-0.3

照明

6-12 1.0 0 0.7-0.9

锅炉房动力

60 0.38 0.8-0.9 1.05 0.6-0.8

照明

3-5 1.0 0 0.7-0.9

生活区照明

600 0.38 0.9-1.0 0.5 0.7-0.8

4. 气象条件

本厂所在地区，年最热月平均最高气温为 35°C，最热月平均气温为 18°C，最热月地

下 0.8m 处平均气温为 30°C。

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。

6. 电费制度

本厂与当地部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电费

制缴纳电费。每月基本电费按主变压器容量为 18 元/KVA，动力电费为 0.9 元/kWh，照明

电费为 0.52 元/ kWh。工厂最大负荷时的功率因数不得低于 0.9，此外，电力用户需按新装

变压器容量计算，一次性向供电部门缴纳供电贴费 6～10kV 为 800 元/KVA。

1. 负荷计算和无功功率补偿···················································4

1.1 负荷计算·······························································4

1.2 无功功率补偿···························································6

2. 变电所位置和型式选择·····················································8

3. 变电所主变压器台数和容量、类型的选择·····································8

4. 变电所主接线方案的设计···················································9

4.1 装设一台主变压器的主接线方案·········································9

4.2 装设两台主变压器的主接线方案·········································10

5. 短路电流的计算···························································11

5.1 计算电路·····························································11

5.2 短路计算基准值·······················································11

5.3 确定元件电抗标幺值···················································11

5.4 短路点相关计算·······················································12

6. 变电所一次设备的选择和校验···············································13

6.1 10kv 侧一次设备的选择校验·············································13

6.2 380v 侧一次设备的选择和校验··········································14

6.3 高低压母线的选择·····················································15

7. 变电所进出线的选择和校验·················································15

7.1 10kv 高压进线的选择···················································15

7.2 380v 低压出线的选择··················································16

7.3 作为备用电源的高压联络线的选择校验···································18

8. 变电所二次回路方案的选择及继电保护的整定·································20

8.1 变电所二次回路方案的选择··············································20

8.2 变电所继电保护装置···················································20

8.3 装设电流速断保护·····················································21

8.4 作为备用电源的高压联络线的继电保护装置·······························21

9. 防雷保护与接地装置的设计·················································22

9.1 变电所的防雷保护······················································22

9.2 接地装置的设计························································23

10．.附录一参考文献·························································24

11. 变压器主接线图···························································25

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