工厂供电课程设计报告

工厂供电课程设计

题目：某机修厂供配电系统设计

学院：信息科学与工程学院

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目录

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第一章绪论

一、工厂供电的意义和要求

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。

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。

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。

二、工厂供电设计的一般原则

按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50053-94 《10kv及以下设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：

（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；

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气产品。

（3）近期为主、考虑发展；

应根据工作特点、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到工厂的

生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。

三、工厂简介及设计要求

1．工厂总平面布置图如下：

图1 工厂总平面布置图

2.工厂的生产任务、规模及产品规格：本厂承担某大型钢铁联合企业各附属厂的电机、变压器修理和制造任务。年生产规模为修理电机7500台，总容量为45万kW；制造电机总容量为6万kW，制造单机最大容量为5000kW；修理变压器500台；生产电气备件为60万件。本厂为某大型钢铁联合企业的重要组成部分。

3.工厂各车间的负荷情况及各车间预计配置变压器台数如表1所示。

（1）当地供电部门可提供两个供电电源，供设计部门选择：1）从某220/35kV 区域变电站提供电源，此区域变电站距工厂南侧4.5km。2）从某35/10kV 变电所，提供10kV备用电源，此变电所距工厂南侧约4km。

（2）电力系统的短路数据，如表2，其供电系统图，如图2。

图2 供电系统图

（3）供电部门对工厂提出的技术要求：1）区域变电站35kV 馈电线的过电流保

护整定时间s t op 8.1 ，要求工厂总降压变电所的过电流保护整定时间不大于1.3s 。2）在工厂35kV 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。

（4）电费制度：每月基本电费按主变压器容量计为18元/kVA ，电费为0.5元

/kW ·h 。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纳供电贴费：6～10kV 为800元/kVA 。 5.工厂负荷性质：本厂大部分车间为一班工作制，少数车间为两班或三班工作制，

工厂的年最大有功负荷利用小时数为2300h 。

锅炉房供应生产用高压蒸汽，其停电将使锅炉发生危险。又由于工厂距离市区较远，消防用水需厂方自备。因此锅炉房供电要求有较高的可靠性。 6.工厂自然条件：

（1）气象资料：本厂所在地区的年最高气温为38o C ，年平均气温为23 o C ，年最

低气温为－8 o C ，年最热月平均最高气温为33 o C ，年最热月平均气温为26 o C ，年最热月地下0.8m 处平均温度为25 o C 。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。

（2）地质水文资料：本厂地区海拔60m ，底层以砂粘土为主，地下水位为2m 。 四．设计任务

1．高压供电系统设计

主要任务是工厂内部高压供电等级选择，需考虑供电的经济性（设备及损耗费用）和技术要求（线路电压损耗、以及供电电源变压器的断路器出线容量等）。 2．总降压变电站设计

（1）主结线设计：根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实

现的多个方案，经过概略分析比较，留下2～3个较优方案，对较优方案进行详细计算和分析比较，（经济计算分析时，设备价格、使用综合投资指标），确定最优方案。

（2）短路电流计算：根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，

计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。

（3）主要电气设备选择：主要电气设备的选择，包括断路器、隔离开关、互感

器、导线截面和型号等设备的选择及校验。选用设备型号、数量、汇成设备一览表。

（4）主要设备继电保护设计：包括主变压器、线路等元件的保护方式选择和整定计算。

（5）配电装置设计：包括配电装置布置型式的选择、设备布置图。 （6）防雷、接地设计：包括直击雷保护、进行波保护和接地网设计。 3．车间变电所设计

根据车间负荷情况，选择车间变压器的型号。 4．厂区10KV 配电系统设计

根据所给资料，列出配电系统结线方案，经过详细计算和分析比较，确定最优方案。

五、 设计及步骤

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，结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠，