工厂低压配电系统设计完整版本

酒泉职业技术学院

毕业设计（论文）

2014 级专业

题目：

毕业时间：

学生姓名：张宏泽

指导教师：

班级：

2014年 5月20日

摘要：电能是工业生产的主要动力能源，工厂供电设计的任务是从电力系统取得电源，经过合理的传输、变换、分配到工厂车间中每一个用电设备上，随着工业电气自动化技术的发展，工厂用电量快速增长，对电能质量、供电可靠性以及技术经济指标等的要求也日益提高，供电设计是否完善，不仅影响工厂的基本建设投资、运行费用和有色金属消耗量，而且也反映到工厂的可靠性和工厂的安全生产上，它与企业的经济效益、设备和人身安全等是密切相关的。

关键词；变电所；变压器；工厂负荷；接线方案；防雷及接地保护

目录

前言 (1)

1 车间的负荷计算及无功补偿 (2)

1.1 负荷计算的目的、意义及原则 (2)

1.2 工厂负荷情况 (3)

1.3 计算负荷、无功负荷、视在负荷的计算 (5)

1.4 无功补偿的主要作用 (8)

2 确定车间变电所的所址和形式 (8)

2.2 变电所的形式（类型） (10)

3 确定车间变电所主变压器型式，容量和台数及主结线方案 (12)

4 短路计算 (14)

4.1 计算k-1点的短路电流和短路容量（UC1=10kv） (15)

4.1.1 计算短路电路中各无件的电抗 (15)

4.1.2 计算三相短路电流和短路容量 (16)

4.2 计算k-2点的短路电流和短路容量（UC2=0.4kv） (16)

4.2.1 计算短路电路中各无件的电抗 (16)

4.2.2 计算三相短路电流和短路容量 (17)

5 一次设备的选择 (18)

5.1 电气设备选择的一般原则 (18)

5.2 高低压电气设备的选择 (18)

5.2.1 按工作电压选择 (18)

5.2.2 按最大负荷电流选择电气设备的额定电流 (18)

5.2.3 对开关类电气设备还应考虑其断流能力 (19)

5.2.4 隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验 (19)

6 选择车间变电所高低进出线截面 (21)

6.1 变压器高压侧进线电缆截面选择 (21)

6.2 380V低压出线的选择 (21)

7 选择电源进线的二次回路及整定继电保护。 (22)

7.1 测量与指示 (22)

7.2 继电保护 (23)

8 车间变电所的防雷保护及接地装置的设计。 (24)

8.1 防直击雷 (24)

8.2 避雷器的选择(防雷电波) (24)

9 车间变电所主结线电路图 (25)

结束语 (26)

参考文献: (26)

前言

现在除个别大型工业联合企业有自备电厂外，绝大多数工厂都是从国家电力系统取得电能的，因此，工厂工业负荷是电力系统的主要用户，工厂供电系统也是电力系统的一个组成部分，保证安全供电和经济运行，不仅关系到企业的利益，也关系到电力系统的安全和经济运行以及合理利用能源。

工厂供电设计必须遵循国家的各项方针政策，设计方案必须符合国家标准中的有关规定，同时必须满足以下几项基本要求：

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，运行费用低，并尽可能工节约电能和减少有色金属消耗量。

此外，在供电工作中，应合理地处理局和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部和当前和利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。

本设计的主要内容包括：车间的负荷计算及无功补偿，确定车间变电所的所址和型式，车间变电所的主接线方案，短路电流计算，主要用电设备选择和校验，车间变电所整定继电保护和防雷保护及接地装置的设计等。

工厂分布图

1 车间的负荷计算及无功补偿

1.1 负荷计算的目的、意义及原则

（1）供电系统要能安全可靠地正常运行，其中各个元件（包括电力变压器、开关设备及导线、电缆等）都必须选择得当，除了满足工作电压和频率的要求外，最重要的就是要满足负荷电流的要求。因次，有必要对供电系统中各个环节的电力负荷进行统计计算。

（2）计算负荷是供电设计计算的基本依据。计算负荷确定的是否正确合理，直接影响到电器和导线电缆的选择是否经济合理。如果计算负荷确定的过大，将使电器和导

线电缆选的过大，造成投资和有色金属的浪费。如果计算负荷确定的过小，又将使电器和导线电缆处于过负荷下运行，增加电能损耗，产生过热，导致绝缘过早老化甚至燃烧引起火灾，同样会造成更大损失。由此可见，正确确定计算负荷意义重大。

（3）平均负荷为一段时间内用电设备所消耗的电能与该段时间之比。常选用最大负荷班（即有代表性的一昼夜内电能消耗量最多的一个班）的平均负荷，有时也计算年平均负荷。平均负荷用来计算最大负荷和电能消耗量。

（4）计算负荷又称需要负荷或最大负荷。计算负荷是一个假想的持续性的负荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中，通常采用30分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。

（5）尖峰电流指单台或多台用电设备持续1秒左右的最大负荷电流。一般取启动电流上午周期分量作为计算电压损失、电压波动和电压下降以及选择电器和保护元件等的依据。在校验瞬动元件时，还应考虑启动电流的非周期分量。

1.2、全厂负荷计算表及方法

负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。

本设计采用需要系数法确定。

主要计算公式有：有功功率： P30= Pe·Kd

无功功率: Q30 = P30 ·tgφ

视在功率: S3O = P30/cosφ

计算电流: I30 = S30/√3Un

1.2 工厂负荷情况

工厂有8个厂房分别为冷加工车间，金属加工车间，变压器装配房，检修车间和4个工具车间。

机床设备情况如下：

表1-1