某机械厂降压变电所地电气设计

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500MV 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 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)