某厂10KV供配电系统设计

某厂10KV供配电系统设计

学院：电气工程学院

摘要 (3)

1 设计任务 (4)

1.1设计题目 (4)

1.2设计要求 (4)

1.3设计依据 (4)

1.3.1工厂总平面图 (4)

1.3.2工厂负荷情况 (4)

1.3.3供电电源情况 (5)

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 (9)

3 变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 (9)

3.1年耗电量的估算 (9)

3.2变电所主变压器台数的选择 (10)

3.3变电所主变压器容量的选择 (10)

3.4变电所主接线方案的选择 (11)

4 变电所高、低压线路的选择 (11)

4.1高压线路导线的选择 (12)

4.2低压线路导线的选择 (12)

5 电气设备的选择 (13)

5.1设备的选择与校验原则 (13)

5.1.1按工作电压选择 (13)

5.1.2按工作电流选择 (13)

5.1.3按断流能力选择 (13)

5.1.4隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验 (14)

5.2高压侧一次设备的选择 (14)

5.3低压侧一次设备的选择 (14)

5.4继电保护及二次接线设计 (14)

6 防雷与接地装置的设置 (14)

6.1直接防雷保护 (15)

6.2雷电侵入波的防护 (15)

6.3接地装置的设计 (15)

结束语 (16)

参考文献 (16)

众所周知，电能是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；电能的输送的分配既简单，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，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。若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。因此，做好工厂供电工作对于工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。

当下供配电系统的发展趋势是：

◆提高供电电压：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。

◆逐步淘汰等级: 因为过细的电压分级不利于电气设备制造的发展。

◆降低功率损耗: 扩大异步电动机的制造容量，只是由于我国在设备上还不

能全面配套而尚未推广。

◆供配电系统自动化：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、管理的自动化，提高工作效率，增强供配电系统的可靠性。

关键词：电能、供配电系统、生产过程自动化

1.设计任务

1.1设计题目：某厂10KV供配电系统设计(以某一冶金机械厂为例)

1.2设计要求：要求有两台变压器（有BZT）,先设配电所，再到各车间降压为380V/220V。

1.3设计依据：

1.3.1工厂总平面图：

1.3.2 工厂负荷情况：

该厂多数车间为两班制，年最大负荷小时数为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，其余为三级负荷。

该厂的负荷统计资料如下：

厂房编号厂房名称负荷类

别设备容量

（kw）

需要系数

Kx

功率因数cos

φ

tan

φ

1 铸造

车间动力520 0.4 0.7 1.02 照明10 0.9 1.0 0

2 锻压

车间动力240 0.3 0.65 1.17 照明10 0.9 1.0 0

3 金工

车间动力390 0.32 0.65 1.12 照明10 0.9 1.0 0

4 工具

车间动力290 0.35 0.65 1.33 照明10 0.9 1.0 0

5 电镀

车间动力450 0.6 0.8 0.75 照明10 0.9 1.0 0

6 热处理

车间动力260 0.62 0.82 0.82 照明10 0.9 1.0 0

1.3.3 供电电源情况：

按照工厂与当地供电部门登定的供电用电协议规定，本厂由附近一条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。从干线中取得工作电源后，送往配电所对各个车间进行电能分配。分配好的电能经过变压器降压到380V/220V ，再送往各车间。

2.负荷计算和无功功率补偿

2.1负荷计算：

负荷计算的目的是：

（1）计算变配电所内变压器的负荷电流及视在功率，作为选择变压器容量的依据。

（2）计算流过各主要电气设备(断路器、隔离开关、母线、熔断器等)的负荷电流，作为选择这些设备的依据。

（3）计算流过各条线路(电源进线、高低压配电线路等)的负荷电流，作为选择这些线路电缆或导线截面的依据。 （4）为电气设计提供技术依据。

采用需要系数法对各个车间进行计算，并将照明和动力部分分开计算，照明部分最后和宿舍区照明一起计算。具体步骤如下:

计算公式：

有功功率 )(s 30kW P K P x = 无功功率 ）（kvar tan 3030φP Q =

视在功率 )k (2

3023030VA Q P S +=

计算电流 ))(3/(3030A U S I N =