某机械厂降压变电所的电气设计说明
XX机械厂降压变电所电气的设计内容
定期巡检与维护
定期对保护装置进行巡检和维护，确保其处 于良好工作状态。
故障记录与分析
详细记录装置动作情况和故障原因，为故障 分析和处理提供依据。
培训与技能提升
加强运维人员的技能培训和知识更新，提高 故障处理能力和效率。
06 接地防雷及照明系统设计
接地系统设计要求
01
接地电阻
接地系统的接地电阻应满足规范 要求，保证设备正常运行和人员 安全。
运算曲线法
利用运算曲线法进行短路电流计算，根据系统接线方式和元件参数 ，查找对应的运算曲线，得到短路电流值。
计算机辅助计算
采用计算机辅助软件进行短路电流计算，提高计算精度和效率。
关键设备参数确定
1 2
变压器参数
确定变压器的额定容量、额定电压、短路阻抗等 关键参数，为短路电流计算提供依据。
电缆参数
根据电缆的型号、规格和长度等参数，计算电缆 的阻抗和电容，进而得到电缆的短路电流值。
机械厂内含有大量机电设备，其总容 量大且负荷特性复杂，需要稳定的电 力供应。
能源利用效率
随着能源价格的上涨，提高能源利用 效率已成为机械厂亟待解决的问题。
现有供电系统状况
机械厂原有供电系统可能已不能满足 当前生产需求，存在设备老化、容量 不足等问题。
降压变电所变电所的建设旨在为 机械厂提供稳定、可靠的 电力供应，保障生产线的 连续运行。
XX机械厂降压变电所电气的设计 内容
汇报人：XX 20XX-01-28
目 录
• 设计背景与目标 • 变电所选址与布局规划 • 电气主接线方案设计 • 短路电流计算与设备选择 • 继电保护与自动装置配置 • 接地防雷及照明系统设计 • 总结回顾与未来展望
01 设计背景与目标
某机械厂降压变电所电气的电气设计
前言本设计为课程设计，为了让大家有机会亲自体验供配电系统设计的过程而设置，以某机械厂的降压变电所的电气设计为例，完成了整个供配电系统的基本设计，本说明书由7章内容组成，涵盖了供配电系统设计的基本内容。
完成本说明书的设计过程中，我们小组的同学相互讨论，查阅了相关资料, 了解了供配电系统设计的相关规范，并按照规范设计了本系统，包含了负荷计算、变电所位置选择、短路计算、高低压相关器件选择、继电保护正定计算及防雷保护等相关设计内容。
本说明书的设计，重点在于让我们体验了供配电系统设计的全程操作，并对供配电系统设计有了系统的认识，对我们而言是一种新的体验，通过设计实践，综合运用所学知识，理论联系实际，锻炼独立分析和解决建筑电气设计问题的能力，为未来的工作奠定坚实的基础。
在完成本次设计过程中，得到了老师及同学们的热情指导支持，谨在此表示由衷的感谢！项目组成员：（签字）期:总页数：22页1、负荷计算和无功功率补偿 (1)1.1、负荷计算 (1)1.2、无功功率补偿 (3)2、变电所位置和型式的选择 (4)3、变电所主变压器的选择 (5)3.1、负荷分级及供电电源 (5)3.2、电力变压器选择 (5)3.3、变电所主接线电气设计 (5)4、短路电流计算与高低压电器选择 (8)4.1、短路电流计算 (8)4.2、高低压电㈱选择 (11)5、变电所电线电缆的选择 (12)5.1、高压进线和引入电缆的选择 (12)5.2、变电所母线选择 (13)5.3、低压出线电缆选择 (13)6、变电所继电保护的整定 (17)6.1、电源进线继电保护整定计算 (17)6.2、变压器继电保护整定计算 (18)7、防雷保护和接地装置的设计 (19)7.1、直接防雷保护 (19)7.2、雷电侵入波的防护 (19)参考文献 (20)附录A图纸 (21)附录B评分标准及得分............................................. 错误!未定义书签。
某机械厂降压变电所电气设计
某机械厂降压变电所电气设计一、设计要求：1.变电所的功率6000KVA，负荷主要为机械厂的设备；2.变电所的主要电气设备包括主变压器、低压开关柜、配电室等；3.变电所应具备稳定可靠的供电能力，满足机械厂的用电需求；4.设计应符合相关电气安全规范和标准。
二、设计方案：1.主变压器：根据题设条件，主变压器的额定功率为6000KVA。
选用三相油浸式变压器，额定电压为10kV/0.4kV。
变压器的绕组应选用C级绝缘材料，以保证变压器的可靠性和耐久性。
变压器还应配备绝缘油温控制装置、油温表、避雷器等保护设备，以确保变压器的安全运行。
2.低压开关柜：低压开关柜是变电所的重要组成部分，主要用于供电和配电控制。
选用三相交流380V低压开关柜，额定电流根据机械厂的负荷需求确定。
低压开关柜的主要配电设备包括断路器、接触器、过载保护器等。
开关柜还应配备漏电保护器、短路保护装置等安全设备，以确保供电过程中的安全性。
3.配电室：配电室是变电所的重要组成部分，主要用于对电力进行配电控制。
配电室的主要设备包括配电柜、电流互感器、电能仪表等。
配电室的电缆布线应合理，防火性能要符合相关标准要求，以确保供电过程中的安全性。
配电室还应配备消防器材，以确保供电过程中的安全性。
4.接地系统：接地系统是变电所电气设计的重要组成部分，用于确保供电过程中的安全性。
设计中应设置地网以确保设备和人员的安全。
地网的设计应根据地质条件和相关规范确定，地网的接地电阻要符合相关标准要求。
地网还应与设备的金属外壳、框架等导电部分连接，以确保设备的安全运行。
5.照明系统：变电所的照明系统是为了提供工作环境的照明，确保工作人员的安全。
设计中应选用高效节能的照明设备，并合理设置灯具位置，保证照明光线的均匀性和良好的照明效果。
照明系统还应具备防爆、防水等安全特性，以确保供电过程中的安全性。
三、安全措施：为确保供电过程中的安全，设计中应采取以下安全措施：1.设备选择应符合相关国家标准和规范；2.电气设备布局合理，各设备之间保持安全距离；3.设备的维护保养应定期进行，确保设备的正常运行；4.设置明显的安全警示标志，提醒人员注意安全；5.加强人员的电气安全培训，提高人员的安全意识。
某机械厂降压变电所的电气设计
110KV/0.4KV降压变电所设计1基础资料1.1负荷情况本变电所为某机加企业10/0.4kV变电所电气一次部分，有4回路0.4KV出线，每回路负荷按 KW考虑，cos¢=0.8，T max=4500h，一、二级负荷各占50%。
1.2系统情况本变电所有两回路10KV进线，长度为2km,系统阻抗0.5（Sb=100MVA Ub=37kv）。
本变电所与系统的连接情况如图附1-1所示。
最大运行方式下，两台变压器均投入运行；最小运行方式下，只投入一台发电机。
1.3自然条件本变电所所在地最高温度41.7℃，最热月平均最高温度32.5，最低温度-18.6，最热月地面下0.8米处土壤平均温度25.3；。
1.4设计任务本设计只作电气初步设计，不做施工设计。
设计内容包括：（1）主变压器选择；（2）确定电气主接线方案；（3）短路电流计算；（4）主要电气设备及导线选择和校验；2，电气部分设计说明2.1主变压器的选择本变电所由两回路供电，两个电压等级，只有少量一、二级负荷，所以装设两台两相变压器即可。
0.4KV侧总负荷为P30 = ,即总负荷S30 = ；每台主变压器容量应该满足全部负荷70%的需要，并能满足全部一、二级负荷的需要，即S NT≥0.7 S30 =且故主变压器容量选为 MVA,查表，选用变压器。
2.2 电气主接线本变电所10KV有两回路进线，可采用单母线分段接线，当一段母线发生故障时，分段断路器自动切除故障段，保证正常母线不间断供电。
0.4KV出线供电如果出现故障，轻则工件损坏，重则加工机床报废，所以均采用单母线分段接线方式，主变压器10KV侧中性点经过隔离开关接地，并装设避雷器进行防雷保护。
本所设两台所用变压器，分别接在0.4KV分段母线上。
电气主接线如附图1-2所示。
2.3短路电流计算2.3.1 绘制短路等效电路图根据系统接线图，绘制短路等效电路图如图附1-3所示。
取基准容量Sb=100MVA ，基准电压Ub=37kv。
供配电课程设计-某机械厂降压变电所的电气设计说明
众所周知，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。
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。
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。
本次设计根据课题提供的某机械制造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、经济合理的要求确定本厂变电所的位置和形式。
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,最后按要求写出设计说明书,并绘出设计图样。
具体过程和步骤: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。
前言 (1)设计任务及要求 (3)一、设计题目：某机械厂降压变电所的电气设计。
(3)二、设计要求 (3)三、设计依据 (3)第一章负荷计算和无功功率补偿 (6)第一节负荷计算的目的和方法 (6)第二节全厂负荷计算的过程 (6)第三节无功功率补偿 (8)第二章变电所的选择及主变压器的选择 (9)第一节变电所的位置与型式选择 (9)第二节主变压器的类型、台数与容量的选择 (11)第三章机加工车间的配电系统的确定 (12)第一节电力负荷计算 (12)第二节车间变压器低压到动力分电箱的干线的选择 (15)第四章变电所主要结线方案的设计 (16)第一节变压器一次侧主接线 (16)第二节变压器二次侧主接线 (17)第五章短路电流的计算 (17)第一节短路及其原因、后果 (17)第二节高压电网短路电流的计算 (17)第六章变电所一次设备及进出线的选择与校验 (19)第一节高压开关柜选择 (19)第二节高压母线选择 (20)第三节低压出现柜选择 (20)第四节低压母线选择 (22)第五节低压出线电缆选择 (22)第六节变压器分组 (23)设计心得 (24)参考文献 (25)附录 (26)附表一机加工车间计算表 (26)附图一变电所主结线图 (27)附图二变电所平面图和剖面图 (28)设计任务及要求一、设计题目：某机械厂降压变电所的电气设计。
某机械厂降压变电所电气设计
某机械厂降压变电所电气设计1. 引言本文档是关于某机械厂降压变电所电气设计的详细说明。
降压变电所是机械厂电力系统的重要组成部分，负责将高压电流转换为适用于机械设备使用的低压电流。
本文档将介绍降压变电所的电气设计要求、设计流程、主要设备及其选型等内容。
2. 设计要求2.1 电源接入方式降压变电所的电源接入方式一般分为两种：直接接入变电站和通过配电变压器接入变电站。
根据某机械厂的实际情况，选择适合的电源接入方式，确保供电的可靠性和稳定性。
2.2 降压变电设备容量根据某机械厂的用电负荷需求，确定降压变电所的设备容量。
考虑到未来的扩展需求，建议留有一定的余量，以便后续增加负荷时不需更换或增加设备。
2.3 电气设备安装布局根据厂区的实际布局和安全要求，确定降压变电所的电气设备的安装布局。
保证设备之间的合理距离，便于运行和维护。
3. 设计流程3.1 方案设计根据电源接入方式和设备容量要求，设计降压变电所的初步方案。
考虑到降压变电所的安全性和可靠性，建议采用双路供电方案，以确保在一路电源故障时仍能正常供电。
3.2 设备选型根据初步方案确定的设备容量，选择合适的降压变电设备。
要考虑设备的质量和性能，确保其稳定运行和长寿命。
3.3 系统设计根据设备选型结果，进行降压变电所的系统设计。
设计系统的电缆和配电线路，确保其满足负荷需求，并且具备合适的安全保护机制。
3.4 施工图纸根据系统设计结果，绘制降压变电所的施工图纸。
图纸应包括设备布局、电缆线路、接地系统等详细信息，以便施工人员进行准确的安装和调试。
4. 主要设备及其选型4.1 变压器降压变电所的核心设备为变压器，用于将高压电流降压为适用于机械设备使用的低压电流。
变压器的选型应考虑负载容量、绝缘等级、效率等因素。
4.2 开关柜开关柜用于控制和保护降压变电所的电路。
根据需求选择合适的开关柜，应考虑其负载容量、保护功能、操作方式等因素。
4.3 电缆和配电线路电缆和配电线路是降压变电所的输电通道，负责将电能传输到各个用电设备。
电气工程某机械厂降压变电所设计说明
1 简介1.1 设计任务及要求要求变电站的位置和类型应根据供电情况和工厂用电负荷的实际情况确定，并适当考虑工厂生产的发展。
变电站主变台数、容量及型号，选择变电站主接线方案、高低压设备及进出线，确定二次回路方案，选择和设置继电保护装置，确定防雷接地装置，最后按要求进行。
编写设计规范并绘制设计图纸。
1.2 实用价值和意义在国民经济高速发展的今天，电能的应用越来越广泛，生产、科学、研究和日常生活对电能的供应提出了更高的要求。
因此，保证良好的供电质量非常重要。
这本设计书侧重于理论与实践的融合。
理论知识力求全面、通俗易懂，实践技能注重实用性、可操作性和针对性。
同时，重点引进和体现现代供配电技术新技术。
这本设计书讨论了供配电系统的整体功能和相关技术知识，重点介绍了工厂供配电系统的组成部分。
系统的设计和计算相关系统的运行管理根据工厂的实际供电和用电负荷，适当考虑工厂的发展，并符合安全要求，可靠性、先进技术和经济合理性。
讨论了变电站的位置和形式，变电站到变电站的数量和容量，变电站主布线方案的类型和选择，高低设备，进出线。
本设计包括：负荷计算与无功补偿、变电站选址及形式选择、短路电流计算、变电站电气主接线图等。
1.3 工厂电源设计的基本内容厂区供电设计主要包括厂区变压器设计、配电站设计、厂区高压配电电路设计、车间低压配电电路设计、电气设备的设计。
光。
其基本内容如下：(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。
考虑车间变电站变压器的功率损耗，得到全厂总降压变电站高压侧的计算负荷和总功率因数。
列出负荷计算表并表达计算结果。
（2）厂区总降压变电站的选址和主变台数、容量的选择应参考进线电源方向，综合考虑设置总变的相关因素。
降压变电站，并结合全厂计算负荷，满足扩容和后备需求。
.如有必要，确定变压器的数量和容量。
(3)厂区通用降压变电所主接线设计根据变电站内配电回路的数量、负荷要求的可靠性等级和计算负荷的数量，结合主变的数量确定变电站的高低接线方式。
机械厂降压变电所的电气设计
一、设计题目某某机械厂降压变电所的电气设计。
二、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，选择变电所主结线方案及高低压设备与进出线，确定二次回路方案，选择并整定继电保护装置，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①工厂总平面图，另附（参看图C-4）。
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3000ｈ，日最大负荷持续时间为3ｈ。
该厂除铸造车间、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。
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C-1所示。
范围，应力求使每个设计者的负荷数据都有所差异，厂房编号（1～10）也可随意编写。
2.生活区的负荷除照明外，尚含家用电器。
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6kV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-95，导线为等边三角形排列，线距为1m；干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约7km，该干线首端所装高压断路器的断流容量为300MV A，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1s。
为满足工厂二级负荷的要求，可采用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200km，电缆线路总长度达30km。
④气象资料：本厂所在地区的年最高气温为k）℃，年平均气温为l）℃，年最低气温为m）℃，年最热月平均最高气温为n）℃，年最热月平均气温为o）℃，年最热月地下0.8ｍ处平均温度为p）℃。
年主导风向为q）风，年雷暴日数为r）。
⑤地质水文资料：本厂所在地区平均海拔s）ｍ，地层以t）（土）为主，地下水位为u）ｍ。
「某机械厂降压变电所的电气设计」
「某机械厂降压变电所的电气设计」机械厂的降压变电所是该厂电力系统的重要组成部分，其电气设计需要满足工艺流程需求和相关电力设备的要求。
本文将对该降压变电所的电气设计进行详细介绍。
首先，根据工艺流程及设备要求，确定了变电所的容量和电压等级。
经过综合考虑，确定了该工地的降压变电所的容量为1000KVA，中压侧额定电压为10KV，低压侧额定电压为0.4KV。
根据变电所的负荷需求及工艺流程，设计了变电所的主要电气系统和设备，包括高压侧进线柜、10KV主变压器、低压配电柜等。
其中，高压侧进线柜采用了固定式进线柜，能够对10KV进线的电能进行安全的接入和切断。
主变压器选择了适当容量的变压器，可以进行中压侧到低压侧的电能变压。
低压配电柜则用于对变压器输出的低压电能进行分配和控制。
根据电气安装规范和设备使用要求，进行了降压变电所的布置设计。
根据设备的尺寸和安全距离要求，合理安排了高低压设备的布置位置，并保证了设备之间的安全间距。
此外，在设备的周围还设置了足够的通道和未来的扩容空间。
为了保证降压变电所的安全可靠运行，进行了相应的电气保护和接地设计。
电气保护方面，采用了过电流保护、短路保护、过载保护等安全措施，能够对系统的异常情况进行及时切断和保护。
接地设计方面，根据电气设备的接地要求，设计了合适规模的接地装置，确保电气设备和工人的安全。
此外，还进行了低压配电系统的设计。
根据工艺流程和设备需求，设计了适当容量的低压配电柜，并设置了合适的断路器、接触器和保护装置，以实现对电能的分配和控制。
同时，根据设备的耗电量、负载需求等因素，合理划分了不同区域的配电线路和断路器。
最后，对降压变电所的接线和布线进行了详细设计。
根据设备的电气连接要求，进行了线缆的选择和敷设方案的设计。
在敷设时，考虑了线缆长度、散热、敷设通道等因素，避免了电缆拥挤、短路等问题。
总之，机械厂降压变电所的电气设计充分考虑了工艺流程需求和设备要求，通过合理选择设备、布置设计、保护装置和接线布线等措施，确保了系统的安全可靠运行。
某机械厂降压变电所的电气设计
某机械厂降压变电所的电气设计1. 引言本文档旨在对某机械厂降压变电所的电气设计进行详细介绍和说明。
该变电所是为了满足机械厂正常运营所需的电能供应而建设的。
电气设计是变电所建设的关键环节，包括供电系统、变压器选型、保护设备等方面的设计。
2. 变电所概述2.1 变电所位置和规模该变电所位于某机械厂占地面积内，距离主生产区较近，方便供电。
变电所设计容量为XXX kW，以满足全厂的电能需求。
2.2 变电所布置图变电所布置图如下所示：变电所布置图变电所布置图3. 供电系统设计供电系统设计是变电所电气设计的核心之一，包括主要设备的选型和系统的配置。
3.1 主变压器选型根据机械厂的电能需求以及电网情况，我们选择了一台XXX kVA的主变压器作为供电系统的核心设备。
主变压器的选型需要考虑负载容量、变比、温升等因素，以确保电能的稳定供应。
3.2 主开关柜设计主开关柜作为供电系统的控制中心，选用合适的开关设备和保护装置非常重要。
我们选择了XXX型号的主开关柜，配备了过电流保护装置、欠压保护装置等功能，以保证供电系统的可靠性和安全性。
3.3 配电柜设计变电所配电柜的设计需要考虑供电负荷的分配和系统的可靠性。
根据实际需求，我们设计了多台配电柜，分别连接到不同的设备和区域。
配电柜配备了相应的断路器、接触器、电能表等设备，以实现对不同电路的控制和计量。
4. 保护系统设计为了确保供电系统的安全运行，我们设计了完善的保护系统，包括过电流保护、短路保护、接地保护等。
4.1 过电流保护过电流保护是变电所保护系统的重要组成部分。
我们选用了电流互感器配合继电器，实现对供电系统中过电流的及时检测和保护。
4.2 短路保护短路保护是变电所保护系统的另一个关键方面。
我们选择了短路保护器件，实现对供电系统中短路故障的迅速切断和保护，以避免设备损坏和人员安全事故的发生。
4.3 接地保护为确保供电系统的安全接地，我们设计了接地系统。
接地系统包括接地装置和接地线，通过对设备和设施的接地，降低了电气设备的绝缘电阻，减少了触电危险。
某机械厂降压变电所电气设计-(附答案)
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10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10.干线首端所装设的高压断路器断流容量为500，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100，电缆线路长度为25。
表1 工厂负荷统计资料厂房编号厂房名称负荷类别设备容量需用系数功率因数1 铸造车间动力400 0.4 0.70照明10 0.8 1.002 锻造车间动力300 0.2 0.65照明10 0.8 1.003 金工车间动力350 0.2 0.65照明10 0.7 1.004 工具车间动力380 0.2 0.60照明10 0.8 1.005 电镀车间动力260 0.5 0.80照明7 0.7 1.006 热处理室动力200 0.5 0.75照明8 0.7 1.007 装配车间动力150 0.4 0.70照明 5 0.8 1.008 机修车间动力150 0.3 0.60照明 4 0.7 1.009 锅炉房动力80 0.7 0.8照明 1 0.9 1.0010 仓库动力25 0.4 0.80 照明 1 0.9 1.0011 生活区动力300 0.8 1.004.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℃。
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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：本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按照两部电费制度缴纳电费。
每月基本电费按主变压器容量为4元/kVA，动力电费为0.6元/kWh，照明电费为0.55元/kWh。
本厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9。
6）工厂总平面图见下图：工厂负荷统计资料表：总平面图四、设计任务要求在规定的时间完成下列工作量：1、设计说明书包含：1）目录2）前言3）负荷计算和无功功率补偿4）变电所位置和型式的选择5）变电所主变压器台数和容量及主接线方案的确定6）短路电流计算7）变电所一次设备的选择与校验8）变电所所址选择及平面布置图（不画剖面图）9）专题：变压器继电保护整定计算（或防雷选择与计算）10）参考文献2、设计图纸变电所主接线图一A3，五、设计时间2011年11月1日至2011年12月9日六、考核方法成绩按五级考核，分为优、良、中、及格和不及格。
成绩包括：设计说明书---------------------------------------------------50分图纸------------------------------------------------------------20分答辩------------------------------------------------------------30分其他没有说明的事情可根据具体情况处理。
指导教师：邓洪伟2011年11月1日前言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》、GB50059-92 《35~110kV变电所设计规》、GB50054-95 《低压配电设计规》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。
目录一、负荷计算和无功功率补偿 (7)1．负荷计算 (7)2．无功功率补偿 (8)二、变电所主变压器和主结线方案的选择 (8)1．变电所主变压器选择 (8)2．变压器主结线方案的选择 (8)3．两种主结线方案的技术经济比较 (9)三、变电所短路电流的计算 (10)1．绘制计算电路 (10)2．确定基准值 (10)3．短路电路中各元件的电抗标么值 (10)4．10.5KV侧k-1点的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量 (11)5．0.4KV侧k-2点的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量 (11)四、变电所一次设备的选择校验 (12)1．10KV侧一次设备的选择校验 (12)2．380V侧一次设备的选择校验 (12)五、变电所二次回路的选择及继电保护的整定 (13)1．二次回路选择 (13)2．继电保护的整定 (13)附录：参考文献 (15)附录：变电所主接线图图纸 (16)一、 负荷计算和无功功率补偿 1． 负荷计算负荷计算在负荷计算时，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。
单组用电设备计算负荷的计算式:有功计算负荷d e K P P *= 无功计算负荷Φ*=tan P Q 视在计算负荷Φ=cos PS 计算电流N U S I 3=22Qj Pj Sj +=运用公式对各车间进行负荷计算如下表。
表1工厂负荷计算表说明：考虑到发展性原则以及安全性原则，本表中所有需要系数均取最大值，所有功率因数均取最小值。
变压器损耗估算ΔPb=1%S30=0.01×1111=11.11kwΔQb=5%I30=0.05×1688=84.4kvar2无功功率补偿由表1可知，该厂380V侧最大负荷是的功率因数只有0.728.而供电部门要求该厂10KV进线侧最大负荷是功率因数不应该低于0.90。
考虑到变压器的无功功率损耗ΔQb，远远大于有功功率损耗ΔPb，因此，在变压器的10kV侧进行无功功率补偿时，其补偿后的功率因素应稍大于0.9，现设cosφ=0.97，则10kV侧在补偿前的功率因素为:3030/S P 1cos =Φ =809/1111=0.728因此，所需要的补偿容量为：)21(30Φ-Φ=tg tg P Qc)97.0arccos 728.0arccos (809tg tg -⨯=var 559k =选取var 410k Qc =选并联电容器为BCMJ0.4—14—3型，总共容量14kvar ⨯40=560kvar 。
10kV 侧在补偿后的负荷及功率因素计算：kW Pb P Pjg 11.82011.1180930=+=∆+=var 4.2865604.8476230k Qc Qb Q Qjg =-+=-∆+=Kva Qjg Pjg Sjg 7.8684.28611.8202222=+=+=Pjg/Sjg 2cos =Φ=820.11/868.7 =0.94因此无功功率补偿后工厂380V 侧和10V 侧的负荷计算如表2。
表2 无功功率补偿后工厂的计算负荷项目 cos φ 计算负荷P30/kw Q30/kvar S30/kva I30/A380V 侧补偿前负荷0.728 809 762 1111 1688380V侧无功补偿容量-560380V侧补偿后负荷0.97 809 202 834 1267主变压器功率损耗11.11 84.410KV侧负荷总计0.94 820.11 286.4 868.7 50.2二、变电所位置和型式的选择本处虽然老师给出了负荷中心的位置，但是由于负荷中心与工厂的所有车间都隔着一条大街，而且，变电所属于易燃易爆场所，应该远离宿舍区域。
最后，变电所在厂区外不便于管理，故我选择靠近负荷中心的位置车间1与车间4 车间5之间的位置，大致符合变电所选址标准：（1）尽量靠近负荷中心。
（2）进出线方便（靠近工厂外围）。
（3）接近电源侧。
（4）设备运输方便（靠近工厂大门）。
（5）工厂厂区常年东北风。
变电所选取在东北方位，处于上风头，不会有太多的杂质积聚。
（6）不靠近厕所浴室。
变电所位置如下图图一图一三、 变电所主变压器和主结线方案的选择 1． 变电所主变压器选择根据工厂的负荷性质和电源情况，工厂变电所的主变压器可有下列两种方案： （1）装设一台主变压器型式采用S9系列的，选SN.T=100KVA>S30=868.7KVA ，即选一台S9—100/10（6）型低损耗配电变压器。
至于工厂二级负荷的备用电源，由与邻近单位相联的低压联络线来承担。
（2）装设两台主变压器型号采用S9系列的变压器，而每台容量为：kar kar S T N 4.336)4.44160132(S 608:520kva 7.868)7.0:6.0(S )(30.N.T =++=≥=⨯≈∏+I ）（ 因此 选每台台变压器的容量为630kar因此选两台S9—630/10型低损耗配电变压器。
工厂二级负荷的备用电源由与邻近单位相联的低压联络线承担。
主变压器的联结组别均采用,0Y yn 。
2． 变压器主结线方案的选择按上面考虑的两种主变压器的方案可设计下列两种主结线方案： （1） 装设一台主变压器的主结线方案 如图1 （2） 装设两台主变压器的主结线方案 如图2装设两台主变的主结线方案装设一台主变的主结线方案变压所主接线图如下图：QF5高低压侧均为单母线分段的变电所主接线图变配电所总体布置如下：（3） 两种主结线方案的技术经济比较表3 两种主结线方案的技术经济比较从上表可以看出，装设两台主变的主结线方案略优于装设一台主变的主结线方案，装设一台主变的方案不能满足发展的需要，因此决定采用装设两台主变的方案。