加工厂供配电系统设计
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任务 1 电力负荷及负荷曲线
任务目标 ◆ 掌握用电负荷的类型及分类方式。 ◆ 掌握用电设备组的设备容量的确定方式。 ◆ 了解负荷曲线及其作用。
任务引入
电力负荷在不同的场合可以有不同的含义，它可 以指用电设备或用电单位，也可以指用电设备或用电 单位的功率或电流的大小。本任务就是要学习用电设 备按工作制分类以及负荷曲线的知识。
电力网电压的变化
3. 变压器的额定电压 变压器的额定电压可用图来说明。
发电机、变压器的额定
三、工厂电气设备额定电压的选择
负荷大小和距离电源远近对供电电压的选择有很大关 系，输送距离越远，其电压等级就越高，同时输送功率也 提高。
各级电压电力线路合理的输送功率和输送距离
各级电压电力线路合理的输送功率和输送距离
任务引入
本任务将学习电力系统的组成及相关概念。
任务分析
电能的传输与分配过程
相关知识 一、基本概念
电力系统、动力系统、电力网示意图
1. 电力系统 由发电厂、变电所、配电所、电力线路及电能用户组成的 统一体，称为电力系统。 2. 电力网 电力系统中各种电压等级的输配电线路和变电所所组成的 部分，即电力系统中除发电厂及电力用户以外的中间环节， 称为电力网。 3. 动力系统 电力系统加上发电厂的动力部分 ( 如锅炉、汽轮机、核反 应堆、水库、水轮机及热力装置等) 所构成的整体称为动力系 统。
二、电力系统的组成
1. 发电厂 发电厂是将自然界蕴藏的各种一次能源如水力、煤炭、石 油、天然气、风力、地热、太阳能和核能等，转换为电能 ( 二次能源) 的特殊工厂。
火力发电厂 火力发电厂简称火电厂，它是利用煤、石油、 天然气等燃料储存的化学能转化为电能的电厂。
火力发电厂外貌 a) 建在城市附近的电厂 b) 建在煤矿附近的坑口电厂
供配电系统设计
供配电系统设计供配电系统第⼀节供电电源产业升级后，⽣产能⼒提⾼，矿井负荷发⽣变化，地⾯设35kV变电站⼀座。
本矿双回路电源供电电源电压为35kV，双回路分别引⾃鸿畅镇变电站和神垕镇变电站，电源线路均为LGJ-120mm2架空线路，鸿凤线路长3.4km，⼤凤线路长4km。
经校核计算，供电线路可以满⾜要求。
当任⼀回路发⽣故障停⽌供电时，另⼀回路能担负矿井全部负荷供电。
以上两回电源线路均为矿井专⽤电源线路，不分接其他负荷。
第⼆节电⼒负荷根据⽤电负荷统计与计算，矿井产业升级后，⽤电负荷如下：地⾯负荷合计：有功功率 P=2413.5kW⽆功功率 Q=1951.52kVar视在功率 S=3104kVA功率因素 cosφ=0.78井下负荷合计（最⼤）：有功负荷 P=4956.3kW⽆功负荷 Q=3974.9kVar视在功率 S=6244kVA功率因素 cosφ=0.79为了提⾼矿井⽤电功率因数，减少电能损耗，提⾼电⽓设备的利⽤率，考虑0.85、0.9的同时系数，矿井产业升级后，本矿井地⾯35kV变电站6kV母线上安装3060kVar⽆功功率补偿装置，补偿后本矿井地⾯变电所6kV母线上负荷为：最⼤涌⽔量时：有功负荷 P=6264.3kW⽆功负荷 Q=2273.8kVar视在功率 S=6664kVA功率因素 cosφ=0.94吨煤电耗： 63.22kW·h。
有关计算详见负荷统计表12-2-1、12-2-1、12-2-3、12-2-4、12-2-5。
第三节输变电⼀、供电系统技术特征矿井两回35kV电源以架空⽅式引⾃鸿畅镇变电站和神垕镇变电站。
35kV输电线路导线选⽤LGJ-120mm2架空线路，避雷线选⽤GJ—35钢绞线（全线架设），鸿凤线线路长3.4km，线路电压降为1.50%，鸿凤线长4km，线路电压降为1.80%，经校核计算，供电线路可以满⾜要求。
当任⼀回路发⽣故障停⽌供电时，另⼀回路能担负矿井全部负荷供电，以上两回电源线路均为矿井专⽤电源线路，不分接其他负荷。
工厂供配电技术-工厂电力线路的敷设与维护
ʌ项目介绍ɔ某新建机械厂，初步设计其供配电系统电气部分，设计内容包括：选择高压配电所位置㊁配变电所的负荷计算及无功功率的补偿计算，车间变压器台数和容量㊁形式的确定，变配电所主接线方式的选择，高压配电线路接线方式的选择，高低压配电线路及导线截面积选择，短路计算和开关设备的选择，继电保护的整定计算，防雷保护与接地装置设计等㊂主要基础资料如下：1.负荷情况该机械厂主要生产长尾夹㊁牛头夹㊁圆形弹簧夹㊁山形弹簧夹㊁磁力夹㊁板夹㊁各式塑料夹㊁回形针㊁起钉器㊁书圈㊁磁力钩㊁书立等系列产品，设有模具车间㊁冲件车间㊁热处理车间㊁电泳车间㊁喷涂车间㊁发黑车间㊁电镀车间和包装车间㊂该厂大部分车间为三班制，年最大有功负荷利用小时数为5000h㊂车间负荷情况见表6-1㊂表6-1㊀车间负荷情况编号厂房名称设备容量/kW需要系数功率因数1模具车间4400.350.652冲件车间5500.500.703热处理车间6800.550.754电泳车间2800.400.755喷涂车间3200.500.756发黑车间2500.550.757电镀车间2400.500.708包装车间1100.750.809综合楼1600.750.902.供电电源情况按照该厂与当地电业部门签订的供用电协议规定，可从某35V/10kV地区变电站取得工作电源㊂该35V/10kV地区变距离本厂约为1km，10kV母线短路数据：S（3）k.max=340MVA㊁S（3）k.min=180MVA㊂要求该厂：①过电流保护整定时间不大于1.0s；②在工厂10kV电源侧进行电能计量；③功率因数应不低于0.92㊂3.工厂自然条件年最高气温为39ħ，年平均气温为23ħ，年最低气温为-5ħ，年最热月平均最高气温㊃261㊃为33ħ，年最热月平均气温为26ħ，年最热月地下0.8m处平均温度为25ħ㊂主导风向为南风，年雷暴日数为52㊂平均海拔为22m，地层以砂黏土为主㊂4.电费制度按两部电价制交纳电费，基本电价为20元/（kVA㊃月），电度电价为0.5元/kWh㊂ʌ项目目标ɔ专业能力目标掌握高压配电网的接线方式及接线特点方法能力目标理解工业企业供配电线路的结构形式并根据负荷等级选择电气主接线社会能力目标能根据企业实际情况设计电气主接线ʌ主要任务ɔ任务工作内容计划时间完成情况1工厂电力线路及接线方式的选择2工厂电力线路结构及敷设3导线和电缆的选择及计算4工厂电力线路电气安装图的绘制5工厂电力线路的运行与维护任务1 工厂电力线路及接线方式的选择ʌ任务导读ɔ工厂各配电系统，包括总降压变电所㊁配电所㊁车间变电所和高压用电设备以及主接线方式㊂当然，有的供配电系统的组成不一定全部包括以上几个，是否需要总降压变电所，是否建配电所，取决于工厂和电源间的距离㊁工厂的总负荷及其在各车间的分布，以及变电所间的相对位置，厂区内的配电方式和本地区电网的供电条件等㊂如果上述组成都是需要的，在工厂内部的供电系统也可能有各种组合方案，组合方案的变化必然会影响到投资费用和运行费用的变化㊂因此，进行不同的方案设计，选择合适的主接线方式，进行经济技术比较，得出可靠㊁合理㊁经济的方案㊂ʌ任务目标ɔ1.掌握工厂配电系统的接线方式及其特点㊂2.掌握车间低压放射式网络的接线方式㊂ʌ任务分析ɔ工厂电力线路按电压高低分为高压配电网络和低压配电网络㊂高压配电网络的作用是从总降压变电所向各车间变电所或高压用电设备供配电，低压配电网的作用是从车间变电所向各用电设备供配电，直观地表示了变配电所的结构特点㊁运行性能㊁使用电气设备的多少及前后安排等，对变配电所安全运行㊁电气设备选择㊁配电装置布置和电能质量都起着决定性的作用㊂ʌ知识准备ɔ工业企业供电网络包括厂区高压配电网络与车间低压配电网络两部分㊂高压配电网络指㊃361㊃从总降压变电所至各车间变电所或高压用电设备之间的6 10kV 高压配电系统；低压配电网络指从车间变电所至各低压用电设备的380V /220V 低压配电系统㊂选择接线方式主要考虑以下因素：1）供电的可靠性㊂2）有色金属消耗量㊂3）基建投资㊂4）线路的电能损失和电压损失㊂5）是否便于运行㊂6）是否有利于将来发展等㊂一㊁工厂配电系统接线方式工厂配电系统的基本接线方式有三种：放射式㊁树干式和环式㊂各工厂供电系统采用哪种接线方式，要根据负荷对供电可靠性的要求㊁投资大小㊁运行维护方便及长远规划等原则分析确定㊂1.放射式线路放射式线路又分为单回路放射式线路㊁双回路放射式线路和具有公共备用线路的放射式线路㊂单回路放射式线路是由工厂总变配电所6 10kV 母线上每一条回路直接向车间变配电所或高压设备供电，沿线不再接其他负荷㊂它的优点是线路敷设㊁保护装置简单，操作维护方便，易于实现自动化；缺点是从总变配电所出线较多，高压设备多，投资较大㊂特别是在任一线路上发生故障或检修时，该线路就要停电，因而供电可靠性不高，一般用于三级负荷图6-1㊀单回路放射式线路和部分次要的二级负荷供电，如图6-1所示㊂双回路放射式线路是对任一变配电所采用双回路线路供电的方式㊂其中，图6-2a 是单电源供电，图6-2b 是双电源供电㊂在双回路放射式线路中，当其中一条回路发生故障或检修时，可由另一条回路给全部负荷继续供电，提高了供电的可靠性，可用于二级负荷供电㊂但所需高压设备较多，投资也较大㊂图6-2㊀双回路放射式线路a）单电源供电㊀b）双电源供电㊃461㊃当采用如图6-3所示的具有公共备用线路的放射式线路供电时，如果任一回路线路发生故障时，只需经过短时的 倒闸操作 后，可由备用干线继续供电㊂这种线路供电可靠性较高，可适用于各级负荷供电㊂图6-3㊀具有公共备用线路的放射式线路图6-4㊀直接连接树干式线路2.树干式线路树干式线路是指线路分布像树干一样，既有主干，也有分支㊂它可分为直接连接树干式和串联型树干式两种形式㊂直接连接树干式线路如图6-4所示㊂从总变配电所引出的每路高压干线在厂区内沿车间厂房或道路敷设，每个车间变配电所或高压设备直接从干线上接出分支供电㊂这种线路的优点是配电设备少㊁投资小；缺点是干线发生故障或检修时会造成大面积停电；因而分支数目限制在5个以内，其供电可靠性差，只适用于三级负荷㊂3.高压环式接线高压环式接线实际上是两端供电的树干式接线，如图6-5所示㊂两路树干式接线尾端连接起来就构成了环式接线㊂这种接线方式运行灵活，供电可靠性高，线路检修时可切换电源，故障时可切除故障线段，缩短停电时间，可供二㊁三级负荷，在现代化城市电网中应用较广泛㊂由于闭环运行时继电保护整定较复杂，同时也为避免环式线路上发生故障时影响整个电网，因此，为了限制系统短路容量，简化继电保护，大多数环式线路采用 开环 运行方式，即环式线路中有一处开关是断开的㊂通常采用以负荷开关为主开关的高压环网柜作为配电设备㊂实际供配电系统的高压接线往往是几种接线方式的组合㊂究竟采用什么接线方式，应根据具体情况，考虑对供电可靠性的要求，经技术经济综合比较后才能确定㊂一般来说，对大中型工厂，高压配电系统宜优先考虑采用放射式接线，因为放射式接线的供电可靠性较高，便于运行管理，但放射式的投资较大㊂对于供电可靠性要求不高的辅助生产区和生活住宅㊃561㊃图6-5㊀高压环式接线区，可考虑采用树干式或环式配电㊂二㊁车间低压供电网络的接线方式1.低压放射式供电线路低压放射式供电线路如图6-6所示，其中图6-6a 为带集中负荷的一级放射式线路，图6-6b 为带分区集中负荷的两级放射式线路㊂放射式供电线路适用于车间负荷比较集中且负荷分布在车间不同方向㊁用电设备容量较大的条件下，如果车间有多台电动机传动的设备，虽然容量较小，亦可采用㊂它的特点是操作方便㊁灵活，任一干线故障时，不影响其他干线，但投资较大，施工复杂㊂图6-6㊀低压放射式供电线路a）一级放射式㊀b）两级放射式2.低压树干式供电线路低压树干式供电线路如图6-7所示㊂运行经验表明，只要施工质量符合要求，干线上分支点不超过5个时，这种供电方式是可靠的，且故障后容易恢复㊂它与放射式相比，可节省低压配电设备，缩短线路总长度，且施工简单㊂图6-8表示树干式供电线路的演变形式㊂图6-8a 为变压器 干线供电线路，广泛用于机械加工车间㊂当采用插接式母线时，它可以随工艺过程的改变任意移动用电设备而无需另外安装配电盘㊂图6-8b 为链环式供电线路，每条线路以串接3个配电箱为限；如果串接同一生产系统中的小容量电动机（不重要的用电设备），则以不超过5个为宜㊂3.低压混合式供电线路根据工业企业中的车间低压负荷分布特点，很少采用单一的放射式或树干式供电系统，一般多为混合式供电系统，如图6-9所示，车间内动力线路和照明线路应分开，以免相互影响㊂正常运行时，事故照明和工作照明同时投入以交流供电㊂当交流电发生故障时，则自动地将事故照明切换到蓄电池组或其他独立电源供电㊂对重要的用电设备，可以从两台分别运行的变压器低压母线分别引出线路交叉供电，或者在低压母线上装设自动投入装置，以保证㊃661㊃图6-7㊀低压树干式供电系统图6-8㊀低压树干式供电线路网络演变形式a）变压器干线式㊀b）链环式供电线路供电的可靠性㊂图6-9㊀低压混合式供电系统ʌ任务实施ɔ讨论ʌ项目介绍ɔ中某新建机械厂配电系统接线方式㊂姓名专业班级学号任务内容及名称1.任务实施目的2.任务完成时间：1学时3.任务实施内容及方法步骤4.分析结论指导教师评语（成绩）年㊀月㊀日㊃761㊃ʌ任务总结ɔ通过本任务的学习，让学生掌握放射式㊁树干式和环式三种工厂配电系统的基本接线方式的结构和特点，掌握低压放射式供电线路㊁低压树干式供电线路㊁低压混合式供电线路三种车间低压供电网络的接线方式的结构和特点㊂任务2 工厂电力线路结构及敷设ʌ任务导读ɔ工业企业电力线路有架空线路㊁电缆线路和车间线路㊂架空线路结构简单㊁成本低㊁易于检修及维护，因此被广泛采用，但采用架空线路时线路纵横交错，占地较大，影响厂区美化㊂电缆线路虽然具有成本高㊁投资大㊁维修不便等缺点，但是它具有运行可靠㊁可避免雷电危害和机械损伤㊁不卡地面㊁环境影响小㊁利于美化等优点，在现代化企业中应用越来越广泛㊂ʌ任务目标ɔ1.掌握工厂配电系统的接线方式及其特点㊂2.掌握车间低压放射式网络的接线方式㊂ʌ任务分析ɔ工业企业供配电线路经常采用的结构形式有三种：厂区架空线路㊁厂区电缆线路和车间户内配电线路㊂工厂企业内部电力线路按电压高低分为高压配电网络和低压配电网络㊂高压配电网络的作用是从总降压变电所向各车间变电所或高压用电设备供配电，低压配电网的作用是从车间变电所向各用电设备供配电，直观地表示了变配电所的结构特点㊁运行性能㊁使用电气设备的多少及前后安排等，对变配电所安全运行㊁电气设备选择㊁配电装置布置和电能质量都起着决定性作用㊂ʌ知识准备ɔ在工业企业中电能的输送和分配，是通过供配电线路实现的㊂工业企业内部供配电网络尽管供电半径小，但负荷类型多，操作频繁，厂房环境复杂（高温㊁多粉尘以及与管道㊁轨道交错等），配电线路总长通常超过企业受电线路，且具有不同于区域电力网的特点㊂工业企业供配电线路经常采用的结构形式有三种：厂区架空线路㊁厂区电缆线路和车间户内配电线路㊂一㊁厂区架空线路架空线路的优点是成本低㊁投资少㊁施工快㊁维护检修方便，易于发现和排除故障等；它的缺点是易受外界条件（雷雨㊁风雪及工业粉尘㊁气体等）影响，受厂区建筑布局限制，不能普遍采用㊂但由于架空线路比电缆线路节省1/2 4/5的投资，因此在工业企业中凡有可能都优先采用架空线㊂架空线路由导线㊁杆塔（包括横担）㊁绝缘子和金具构成㊂1.导线架空线路所采用的主要导电材料是铜绞线㊁铝绞线和钢芯铝绞线㊂铜绞线是较好的导电㊃861㊃材料，它具有较好的电导率[γ=53mS/m（1mS/m=1m/Ω㊃mm2）]，机械强度高，抗拉强度大（σ=380MPa）㊂铝绞线的电导率较小（γ=32mS/m），抗拉强度也低（σ=160MPa）㊂但铝的资源比铜丰富，因此应尽量采用铝绞线㊂为了弥补铝绞线机械强度低的不足，在高压大档距的架空线路上，可以采用钢芯铝绞线㊂各电压级的电力网输送容量与距离都有一定的范围，例如，0.38kV电压级的输送功率为100kW以下，输送距离不超过0.6km；10kV电压级的输送功率为200 2000kW，输送距离为6 22km；35kV电压级的输送功率为2000 10000kW，输送距离为20 50km㊂导线敷设应保持相互足够距离，在风吹摇摆下仍能可靠绝缘㊂线间距离与线路电压㊁线路档距有关，并考虑所在地区的气候区类别，具体可查阅有关资料㊂架空线的档距指相邻两电杆的距离㊂不同电压架空线路的档距是不同的，如35kV一般为150m以上，6 10kV为80 120m，380V为50 60m㊂架空线对地面㊁水面以及其他跨越物均应保持足够安全距离，并应按最大弧垂（导线下垂距离）校验㊂此外，架空线对房屋建筑物以及与其他线路交叉时的最小距离也有要求，具体可查规程㊂2.杆塔及绝缘子架空线杆塔按材质划分，有木杆㊁水泥杆㊁铁塔三种，工业企业中常用水泥杆㊂杆塔从作用上可划分为六种形式，见表6-2，其应用示例如图6-10所示㊂表6-2㊀各种类型电杆的区别杆型用㊀途杆顶结构有无拉线直线杆㊀支持导线㊁绝缘子㊁金具等重量，承受侧面的风力；占全部电杆数的80%以上㊀单杆㊁针式绝缘子或悬式绝缘子或陶瓷担㊀无拉线有拉线的直线杆㊀除一般直线杆用途外，尚有用于防止大范围歪杆和不太重要的交叉跨越处㊀同直线杆，悬式绝缘子用固定式线夹㊀有侧面拉线或顺档拉线轻乘杆㊀能承受部分导线断线的拉力，用在跨越和交叉处（10kV及以下线路，不考虑断线）㊀负担要加强，采用双绝缘子或双陶瓷担固定㊀有拉线转角杆㊀用在线路转角处，承受两侧导线的合力㊀转角在30ʎ，可采用双担双针式绝缘子；45ʎ以上的采用悬式绝缘子㊁耐张线夹，6kV以下可采用蝶式绝缘子㊀有与导线反向拉线机反合力方向的拉线耐张杆㊀能承受一侧导线的拉力，用于限制断线事故影响范围和架线时紧张终端杆㊀承受全部导线的拉力，用于线路的首段或终端㊀双担悬式绝缘子㊁耐张线夹或蝶式绝缘子㊀有四面拉线㊀有与导线反向的拉线分支杆㊀用于10kV及以下由干线外分支线处，向一侧分支的为丁字形；向两侧分支的为十字形㊀上㊁下层分别由两种杆型构成，如丁字形上层不限，下层为终端等㊀根据需要加拉线㊃961㊃图6-10㊀各种杆塔应用地点及其用途各种电杆上的横担，目前多用70mmˑ70mmˑ6mm角钢制成，并根据线路电压以及杆线类型决定其长度㊂如10kV线路直线杆横担长为2.3 2.4m，低压横担长为1.5 1.7m㊂10kV大档距耐张杆，如果用双杆组成的Ⅱ型杆，则应用两根4m长的铁横担，夹固于两根电杆上㊂高压线路上常用的横担形式及支撑种类如图6-11和图6-12所示㊂图6-11㊀高压线路中常用的横担形式a）丁字形㊀b）叉股形㊀c）之字形㊀d）弓箭形图6-12㊀支撑种类a）扁形支撑㊀b）圆铁支撑㊀c）三角铁元宝支撑敷设导线用的瓷绝缘子，常用以下几种：1）1kV以下的线路，用PD-1㊁PD1-1型低压针式瓷绝缘子㊂㊃071㊃2）6 10kV线路，用P-6㊁P-10M型高压针式瓷绝缘子㊂3）10 35kV线路，用P-15M㊁P-35M型针式瓷绝缘子㊂4）35kV以上的线路，用X-4.5悬式瓷绝缘子串㊂各种瓷绝缘子外形如图6-13所示㊂图6-13㊀各种瓷绝缘子的外形图a）低压针式㊀b）高压针式㊀c）悬式3.架空线路设计架空线路设计内容包括确定路径㊁选定杆位㊁选择导线㊁确定杆型㊁绘制图样㊁开列清单和做出预算等项工作㊂路径的选择应力求线路最短，并尽可能避免交叉跨越，避开污秽环境㊂选定杆位时，首先确定首端㊁末端电杆及转角杆位置，并在它们之间按适当档距确定中间位置㊂若线路跨越范围内有遮挡物时，应保证足够的对地距离㊂总之，应设法使线路与跨越物保持尽可能大的距离㊂确定杆高，以规程要求的导线对地距离为基础，加上最高温度时的弧垂，得到横担对地高度，再加横担至杆顶的距离，便得到电杆在地面上部分的长度㊂电杆埋深约占电杆总高长度的1/6，按此比例求得电杆总长㊂目前常用的离心式钢筋混凝土圆杆有下列几种规格，可根据需要选用㊂1）拔梢整杆：梢径ϕ150mm，杆长分7m㊁8m㊁9m㊁10m等几种；梢径ϕ190mm，杆长分10m㊁11m㊁12m㊁15m等几种㊂2）分段梢杆：上段梢径ϕ190mm，段长分6m㊁9m等几种；下段梢径ϕ310mm，段长分6m㊁9m等几种㊂3）等径杆：上段直径ϕ300mm，段长分6m㊁9m等几种；下段直径：ϕ300mm，段长分6m㊁9m等几种㊂二㊁厂区电缆线路电缆线路虽然成本高㊁投资大，但它不受外界影响，运行可靠，在有腐蚀性气体和易燃㊁易爆的场所应用，尤为适宜㊂㊃171㊃1.电缆的选用工业企业常用电缆，依其绝缘材料的不同，大致可分为油浸纸绝缘和塑料绝缘两大类㊂油浸纸绝缘电力电缆耐压高㊁载流大㊁寿命长，目前应用广泛㊂但不能用于高低差距大的场合，以防浸渍的油下流㊂塑料绝缘电力电缆，以聚氯乙烯或交联聚乙烯为绝缘，并以聚氯乙烯制护套，能够节省大量铝或铅，而且重量轻㊁抗腐蚀，敷设时高低差距不受限制㊂但它耐压较低（聚氯乙烯绝缘可在6kV，利用交联聚乙烯作绝缘的电缆已有35kV产品），寿命稍短㊂此外，尚有橡胶绝缘电缆，与塑料绝缘电缆类似㊂电缆从防护外界损伤的角度，可分为铠装与无铠装两类㊂铠装能保护电缆免受机械外力损伤，其中钢带铠装能承受机械外力，但不能承受拉力；细钢丝铠装除能承受机械外力外，还可承受相当拉力，而粗钢丝铠装则可承受更大拉力㊂油浸纸绝缘电力电缆的最外层常以浸有沥青的黄麻保护，称为 外被层 ㊂在电缆埋地敷设时，它能抗腐蚀，起保护电缆作用㊂但因其易燃，室内敷设时应选用无外被层的 裸 电缆，以防火灾㊂此外，电缆外护层尚可加有聚乙烯塑料护套（如防腐型电缆）㊂在电缆型号中以不同的数字组合表示外护层的特点：若型号中有 0 表示无防护层； 1 表示麻被护层； 2 表示具有双钢带铠装； 3 表示细钢丝铠装； 5 表示粗钢丝铠装㊂例如，ZLL-30即纸绝缘铝芯护套裸细圆钢丝铠装电缆㊂根据上述电缆本身所具有的结构特点，选择电缆型号的主要原则是：1）电缆的额定电压应大于或等于所在网络的额定电压，电缆的最高工作电压不得超过其额定电压的1.15%㊂2）电力电缆应尽量采用铝芯，只有需要移动时或在振动剧烈的场所才用铜芯电缆㊂3）敷设在电缆构筑物内的电缆宜用裸铠装电缆㊁裸铝（铅）包电缆或塑料护套电缆㊂4）直接埋地敷设的电缆应选用有外被层的铠装电缆，在无机械损伤可能的场所，也可采用聚氯乙烯护套或（铅）包麻被电缆㊂5）周围有腐蚀性介质的场所，应视介质情况，分别采用不同的电缆护套㊂在有腐蚀性的土壤中，一般不采用电缆直埋，否则应采用有特殊防腐层的防腐型电缆㊂6）垂直敷设及高低差距较大时，应选用不滴流电缆或全塑电缆㊂7）移动式机械应选用重型橡套电缆（如YHC型）；用于连接变压器气体继电器㊁温度表的线路，应选用船用橡胶绝缘耐油橡套电缆（CHY型）等有耐油能力的电缆㊂2.电缆的敷设电缆的敷设方式如图6-14所示㊂其中电缆隧道敷设方式（见图6-14a）虽然对电缆的敷设㊁维护都很方便，但投资高，除电缆并行根数很多以外一般很少采用；电缆排管敷设方法（见图6-14f）因为施工㊁检修困难，且散热差，除非在狭窄地段或与道路交叉处，一般也很少采用；悬挂在电缆吊架顶棚的电缆明敷（见图6-14d）主要用在车间内部，而当楼板下电缆很多时，可设电缆夹层敷设㊂通常在工业企业中广泛采用的电缆敷设方式，主要是直接埋地（见图6-14g）与电缆沟两种㊂电缆沟敷设，具有投资省㊁占地少㊁走向灵活且能容纳很多电缆的特点，但检修维护不甚方便㊂电缆沟又可分为户内电缆沟（见图6-14b）㊁户外电缆沟（见图6-14c）和厂区电缆沟（见图6-14e）三种㊂电缆均沿沟壁支架敷设㊂电缆直埋地下敷设施工简单，电缆散热好，但检修十分困难㊂由于它节省投资，除了并行根数太多或土壤中含酸碱物等场合外，厂区电缆经常是直埋敷设的㊂电缆敷设还应注意以下几点：1）油浸纸绝缘电缆的弯曲半径不得小于其外径的15倍，以免绝缘被撕裂㊂2）直埋电缆埋深不应小于0.7m，四周应以细沙或软土埋设；电缆与建筑物最小距离不应小于0.6m㊂3）高压电缆与各种管道净距离应不小于0.5m，否则应穿管保护；与热力管的净距应不小于2m，否则应加隔热层，与各种管道交叉或与铁路㊁公路交叉处，应穿管保护㊂4）电缆排管或电缆保护管的内径不应小于电缆外径的1.5倍㊂5）电缆金属外皮及金属电缆支架均应可靠接地㊂图6-14㊀电缆各种敷设方式构筑物的结构图a）电缆隧道㊀b）户内电缆暗沟㊀c）户外电缆暗沟d）电缆吊架㊀e）厂区电缆暗沟㊀f）电缆排管㊀g）电缆直埋壕沟三㊁车间低压线路车间低压线路有多种敷设方式，典型位置如图6-15所示㊂如果环境条件允许，以采用裸导线或绝缘线沿屋架㊁楼板㊁梁架㊁柱子或墙壁明敷设较为简便经济㊂可以用瓷夹或瓷绝缘子固定，也可用钢索悬吊㊂如果周围含有腐蚀导线或破坏绝缘的气体或粉尘（如潮气㊁酸硼蒸气㊁多尘环境），导线应尽可能装在建筑物外墙上，而车间内的导线则应避免与对导线绝缘有影响的墙壁或天花板接触，可以采用支架㊁挂钩或钢索悬挂等明敷设或穿管敷设㊂如果周围环境既有腐蚀性介质又有发生火灾或爆炸的危险，则应采用导线穿管暗敷设的线路㊂穿管暗敷设既能防止外界机械损伤，又比较美观㊂。
工厂电气系统设计大全
工厂电气系统安装项目1 工厂电气动力系统安装3.1.1施工技术准备1.识图1）设计说明（1）设计依据按照国家标准GB50052～95 《供配电系统设计规范》、GB50053—94《10kV及以下变电所设计规范》、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一般设计原则：a遵守规程、执行政策必须遵守国家的有关规程和标准，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。
b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、能耗低和性能较先进的电气产品。
c近期为主、考虑发展应根据工程特点、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、近期结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。
d全局出发、统筹兼顾必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。
（2）设计范围工厂供电设计包括变配电所设计、配电线路设计和电气照明等。
a变配电所设计无论工厂总降压变电所或车间变电所，设计的内容都基本相同。
工厂高压配电所，则除了没有主变压器的选择外，其余的设计内容也与变电所设计基本相同。
变配电所的设计内容应包括：变配电所负荷的计算和无功功率的补偿，变配电所所址的选择，变电所主变压器台数和容量、型式的确定，变配电所主结线方案的选择，进出线的选择，短路计算及开关设备的选择，二次回路方案的确定及继电保护的选择与整定，防雷保护与接地和接零的设计，变配电所电气照明的设计等。
最后需编制设计说明书、设备材料清单及工程概(预)算，绘制变配电所主电路图、平剖面图、二次回路图及其它施工图纸。
b配电线路设计工厂配电线路设计分厂区配电线路设计和车间配电线路设计。
厂区配电线路设计，包括厂区高压供配电线路设计及车间外部低压配电线路的设计。
其设计内容应包括：配电线路路径及线路结构型式的确定，负荷的计算，导线或电缆及配电设备和保护设备的选择，架空线路杆位的确定及电杆与绝缘子、金具的选择，防雷保护与接地和接零的设计等。
某加工厂供配电系统设计
某加工厂供配电系统设计供配电系统设计在加工厂的运行中起着至关重要的作用。
它是提供电力供应的基础设施，必须高效、可靠、安全、经济地运行。
本文将探讨一个加工厂供配电系统设计的方案，旨在实现这些目标。
首先，我们需要对加工厂的电力需求进行详细的分析。
加工厂通常需要大量的电力，以满足生产设备、照明和办公设备等的需求。
因此，在设计供配电系统时，我们需要确定电力需求的峰值和负荷曲线，以便选择合适的电缆、开关设备和变压器等。
接下来，我们需要考虑主要设备的供电方式。
对于大型设备，如熔炉、压力机和搅拌机等，通常需要独立的供电回路。
这可以提高设备的可靠性和运行效率。
同时，我们还需要考虑设备的起动电流和运行电流，以确保供电系统能够满足设备的需求。
在设计供配电系统时，我们还需要考虑安全因素。
加工厂通常存在较高的电力负荷和电压，因此必须采取适当的安全措施，以保护工人和设备的安全。
这可以通过使用合适的保护器件和过载保护装置来实现。
同时，还需要制定应急故障处理计划，以应对供电系统出现故障的情况。
另一个重要的设计考虑因素是能源效率。
加工厂通常需要大量的电力，因此必须寻找节能的方法来降低能源消耗。
这可以通过使用高效的设备、灯具和变压器等来实现。
此外，还可以考虑使用可再生能源，如太阳能和风能，以减少对传统能源的依赖。
最后，供配电系统设计还需要考虑设备建设和维护的成本。
在设计过程中，我们需要综合考虑设备的价格、运行成本和维护成本等因素，以选择性价比最高的设备。
此外，还需要确保供配电系统的设计符合相关的法规和标准。
总之，加工厂供配电系统设计的关键是考虑电力需求、设备供电方式、安全因素、能源效率和成本等因素。
只有综合考虑这些因素，才能设计出高效、可靠、安全、经济的供配电系统。
通过优化供配电系统的设计，加工厂可以提高生产效率，降低能源消耗，并确保工人和设备的安全。
某机械零件加工厂供配电系统电气部分初步设计
供配电工程课程设计任务书（8）班级：电气工程及其自动化（本）2011（3）班学时：2周时间：第10、11周指导教师：徐滤非、汤立刚一、设计题目某机械零件加工厂供配电系统电气部分初步设计二、设计目的及要求通过本课程设计，熟悉现行国家标准和设计规范，树立起技术与工程经济相统一的辨证观点；培养综合应用所学理论知识分析解决工程实际问题的能力；掌握电气工程设计计算的方法，为今后从事电力工程设计、建设、运行及管理工作，打下必要的基础。
要求根据用户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，确定变配电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线方案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、工厂总平面图工厂总平面图如图1所示。
图1 工厂总平面图2、工厂负荷情况本厂是为某冶金公司下属零配件加工厂。
多数车间为两班制，年最大负荷利用小时数为4500小时，日最大负荷持续时间6小时。
该厂属于三级负荷。
负荷统计资料如表1所示。
表1负荷统计资料3、供电电源情况由总厂35／10kV 总降压变电所10kV 分段单母线提供电源。
该所距加工厂1km ，10kV 侧短路数据：()MVAS k 2003max .=，()MVA S k 1703min .=。
要求加工厂：①过电流保护整定时间不大于1.0s ；②在工厂10kV 电源侧进行电能计量；③功率因数应不低于0.9。
4．气象资料本厂所在地区的年最高气温为40℃，年平均气温为25℃，年最低气温为－2℃，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 处平均温度为25℃。
当地主导风向为东南风，年雷暴日数为52.2天。
5．地质水文资料本厂所在地区平均海拔200m ，地层以砂粘土为主，地下水位为2m 。
6．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，按两部电价制交纳电费。
工厂供配电主电路图
确保主电路图中使用的符号、标注、线型等符合 国家或行业标准，提高图纸的规范性。
提高主电路图的可读性与易用性
添加必要的注释与说明
01
在关键位置添加注释，解释元件的功能、连接方式等
，方便阅读者理解。
使用不同颜色或线型区分不同性质的线路
02 如电源线、控制线、信号线等，提高视觉效果。
标注关键参数与数据
03
工厂供配电主电路图分析
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
高压供配电主电路图分析
高压电源引入
分析高压电源的引入方式，包括电源 的电压等级、变压器容量、接线方式 等。
高压配电系统
研究高压配电系统的布局，包括高压 开关柜、母线、电缆等设备的配置和 连接方式。
低压供配电主电路图分析
标注必要的文字说明
主电路图的绘制应遵循国家或行业标 准，如电气制图标准（国标或行业标 准）。
主电路图上应标注必要的文字说明， 如设备名称、规格、型号等，以便于 识别和理解。
使用规定的图形符号
主电路图应使用规定的图形符号来表 示各种电气设备和元件，确保图形的 准确性和一致性。
主电路图的解读与使用
熟悉电气设备和元件的符号与标注
工厂供配电主电路图
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
• 工厂供配电系统概述 • 主电路图的基本知识 • 工厂供配电主电路图分析 • 主电路图的优化与改进建议 • 主电路图的绘制实践与案例分析
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ目录
CONTENTS
01
工厂供配电系统概述
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厂区供电系统设计
-I- 摘 要供电系统是变配电技术的重要环节，由电气设备及配电线路按一定的接线方式所组成的；它从电力系统中取得电能，通过其变换、分配、输送与保护等功能，将电能安全、可靠、经济的送到每一个用电设备的装设场所，并利用电气控制设备来决定用电设备的运行状态，最终使电能为国民经济和人民生活发挥巨大的作用。
本次设计是关于中远船务海洋工程有限公司厂区供电系统的设计，要求不但能够很好的按要求规定完成既定的任务，还要在某些方面能够做一些先进的改进或有创新的设计。
此次设计不仅需要具有牢固的专业基础知识，同时在设计过程中也要从经济，安全等各方面因素进行合理布置。
设计中主要涉及了负荷计算，无功补偿，变压器台数和容量的选择，主接线的方案，导线选择，继电保护，防雷接地等内容，基本上涵盖了变配电各个方面，是一个典型的供配电设计实例。
而且在本次的设计过程中，使我们扩大了自己的知识面，加强了个学科之间的联系和沟通，更进一步的提高了我们分析和解决实际问题的能力。
但是在整个设计中也暴露了一些问题，值得重视加以改正。
总之，在本设计中，将会全面而具体地对供电系统的各个方面有一个大体的了解，对供电系统的设计具有一定的参考和指导意义。
关键字：负荷计算，继电保护，无功补偿-II - 目 录前 言.................................................................................................................................................. 1 1 厂区供电系统设计 (2)1.1 厂区基本资料..................................................................................................................... 2 1.2 地质资料............................................................................................................................. 2 1.3 设计任务............................................................................................................................. 3 1.4 电气设计情况..................................................................................................................... 3 1.5 总体设计方案..................................................................................................................... 3 2 供电系统的设计. (4)2.1 负荷计算 (4)2.1.1 负荷计算的方法...................................................................................................... 4 2.1.2 负荷计算.................................................................................................................. 5 2.1.3 计算.......................................................................................................................... 6 2.2 厂区负荷计算及无功补偿............................................................................................... 11 2.3 主变压器台数和容量选择.. (13)2.3.1 变压器台数的选取原则........................................................................................ 13 2.3.2 变压器容量的选择................................................................................................ 14 2.4 变电所的电气主接线. (15)2.4.1 总降压变电所主接线的基本要求........................................................................ 16 2.4.2 总降压变电所主接线的方式................................................................................ 16 2.4.3 配电室的主接线设计............................................................................................ 17 2.5 短路计算 (18)2.5.1 短路计算的目的.................................................................................................... 18 2.5.2 绘制计算电路........................................................................................................ 18 2.5.3 标准计算................................................................................................................ 18 2.6 主要电气设备及导线选择.. (21)2.6.1 一次设备选择与校验的条件与项目 (21)-III - 2.6.2 高压设备选择........................................................................................................ 23 2.6.3 低压设备选择........................................................................................................ 28 2.6.4 互感器的选择........................................................................................................ 29 2.6.5 导线的选择............................................................................................................ 30 2.7 继电保护设计. (37)2.7.1 线路继电保护........................................................................................................ 37 2.7.2 电力变压器的继电器保护装置设计.................................................................... 38 2.8 配电装置设计. (41)2.8.1 配电室的布置和结构............................................................................................ 41 2.8.2 高压配电室的布置和结构.................................................................................... 44 2.8.3 变压器室的布置和结构........................................................................................ 44 2.8.4 低压配电室的布置和结构.................................................................................... 45 2.9 防雷与接地设计 (46)2.9.1 防雷........................................................................................................................ 46 2.9.2 接地装置的设计. (48)结论.................................................................................................................................................. 50 致谢.................................................................................................................................................. 51 参考文献 (52)-1- 前 言厂区供电系统的设计是综合电力专业知识，运用其所学知识，即有利于达到专业教学培养目标，又能体现综合训练基本要求，特别是对专业课知识的运用。
供配电课程设计,机械加工厂全厂变电所及厂区配电系统设计(word文档良心出品)
目录第一章绪论 (1)1.1工厂供电的意义 (1)1.2设计概述 (1)1.3设计任务及设计方案 (2)第二章负荷计算及功率补偿 (4)2.1 负荷计算的内容和目的 (4)2.2负荷计算的方法 (4)2.3无功功率补偿 (8)第三章变电所一次系统设计 (12)3.1 变电所的配置 (12)3.2变压器的选择 (12)3.2.1 变压器型号选择 (12)3.2.2 变压器台数和容量的确定 (12)3.3全厂变电所主结线设计 (13)3.3.1 对变电所主结线的要求 (13)3.3.2 变电所主接线方案 (14)3.4变电所的布置和结构设计 (14)3.4.1 变电所的布置设计 (14)3.4.2 变电所的结构设计 (15)第四章电气设备选择 (20)4.1短路电流计算 (20)4.2电气设备选择 (22)第五章电力变压器继电保护设计 (23)5.1电力变压器继电保护配置 (23)5.2电力变压器继电保护原理图设计 (23)5.3电力变压器继电保护整定计算 (24)第六章厂区线路设计 (26)6.1电力线路的接线方式 (26)6.2电力线路的结构 (26)6.3导线和电缆的选择 (26)6.4厂区照明设计 (30)第七章小结 (31)附录 (32)第一章绪论1.1工厂供电的意义工厂供电，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。
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。
化工厂供配电设计的技术要点
图3 传统切换算法下的RSRP数值随间距变化情况图4 灰色预测算法下的RSRP值随距离变化情况图5 IGM-BP算法下的RSRP值随距离变化情况后发现，改进算法的RSRP值的波动效果比较理想，且波动范围处于最小的范围区间内。
IG-BP算法，能够将202中国设备工程 2022.12 （下）荷及在整个流程中的动态数据监测，并确保供电系统安204研究与探索Research and Exploration ·工程技术与创新中国设备工程 2022.12 （下）上侧的高压母线上侧，其类型大致上分为不同工作电压下的这两种类型主变压器的接线的装置方式：户外地采用跌开式低压接线侧或者使用高压接线上侧的高压隔离开关熔断器接侧作为对其主变压器进行接线装置的安装方式，由于其接线受到低压由于隔离开关自身的极性有影响，所以它现在也就是只可配设在总容量远小于500kV 高低压安培容量下的特低压变电所才能使用。
3.4.2 同时拥有两台主变压器时的要求其产品具有供电及可靠性比较高等的产品特点。
当系统供电系统检修、变压器运行发生重大故障时，应用系统相应母线的电源切换操作以及将系统低压母线之间的低压分段保护开关自动闭合时，就能保证快速自动恢复供电系统整个高压供电的装置，从而保证使系统变电所整体负载的低压供电能力迅速获得恢复。
但若电源地进电线段与系统高压母线段在一起发生了故障检修或者故障检修失败时，变电所可能仍有需要自动进行系统停电检修操作，此时，变电所只可允许对系统进行系统三级以上负荷下的供电。
3.5 化工厂接地防雷与继电保护在化工厂三相供与配电线路设计制造过程中，需要先做化工厂三相短路负荷的相关具体分析计算，以此数据来进行对配电设备选型做相关校验设计与方案选择，对整个化工厂电路的防雷接地以及防雷过电压与防雷继电流保护措施作出相应设计，从而才能实现三相二次回路系统的相关设计。
继承电保护系统是当某个电力系统过程中某些元件事故或其他电力系统因自身安全发生严重故障并危及于其整体安全或运行秩序时，能够立即及时地向运行值班管理人员直接发出故障警告信号的保护信号，或能够直接地向对其运行所受控制元件的熔断器等发出保护跳闸等命令，以自动控制该事故可能发生情况的一种电气自动化配电系统保护设备。
机修厂机械加工一车间低压配电系统及车间变电所设计
.............................................1．本课题设计的意义和目的 (2)2．工厂供电课程设计的要求 (2)3．工厂供电的发展趋势 (3)........................................................................1．各组设备的有功计算负荷、无功计算负荷、视在计算负荷、电流 (4)2．负荷计算 (5)3．无功功率补偿 (7).1．根据分组选择各动力箱 (8)2．低压配电屏 (8)..................1．变电所主变压器的选择 (9)2．变电所主结线方案的选择 (9)..........1．短路电流的计算 (10)2．变电所一次设备的选择校验 (12)..................................................................................1．本课题设计的意义和目的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，工厂用电量的迅速增长，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，而且也反映到工厂供电的可靠性和工厂的安全生产上。
它和企业的经济效益、设备和人生安全等是密切相关的。
工厂厂区供电设计是整个工厂建设设计中的重要组成部份。
供电设计质量 ,会直接影响到日后工厂的生产和发展。
特别对那些工业生产自动化程度很高的大型现代化工厂, 如果能有一个高质量的供电系统,那末,就有利于企业的快速发展。
稳定可靠的供电系统, 有助于工厂增加产品产量,提高产品质量,降低生产成本,增加企业经济效益。
如果供电系统设计质量不高,将会给企业,给国家造成不可估计的损失。
工业厂房的供电和配电设计
工业厂房的供电和配电设计摘要：工业厂房供配电设计是现代工业中将电力系统的电能合理分配到工厂中重要环节, 电力系统是现代工业生产的动力, 离开了电力系统的现代工业是不可想象的。
所以工业厂房输配电的设计是整个工业区设计的重要组成部分, 本文针对工业厂房的输配电设计中遇到的问题进行分析, 希望能给输配电从业人员提供参考。
关键词：工业厂房；供配电；设计前言我国改革开放以来, 工业生产的高速发展使得电力的消耗日益增长, 各个工业生产企业要在日益激烈的竞争中获得优势, 取决于企业在生产中的工业生产成本的降低, 降低耗电是工业生产的最为重要的环节。
合理的工业输配电设计方案能为企业带来竞争优势, 电力的节能降耗是输配电的设计方向。
1 工业厂房输配电设计的基本原则工业厂房输配电的设计环节最基本的是遵守国家的相关设计技术规范《供配电系统设计》, 这是输配电设计的重要依据和政策支撑。
工业输配电设计是整个工业设计中的重点, 首先是保证电力系统的供电质量, 供电效率要符合先进的技术规范。
其次, 保证输配电系统设计的人身安全和设备安全。
第三, 输配电的设计要结合企业的发展规划, 正确处理现在发展和未来的发展, 加强设计与厂房设计的结合, 根据企业生产的电力负载来制定厂房供配电的设计方案, 以便满足工业厂房供配电的用电需求。
1.1 国家标准指导下的设计原则众所周知，国家制定的标准是通过调查分析，结合工业厂房供电实际情况制定的，国家标准对电厂规划设计具有权威性。
因此，工业厂房的供电规划设计必须以国家有关技术标准为指导。
只有在国家标准供电系统指导下的工业厂房的电源规划设计达标，使电力系统发挥作用，使企业的设备的正常运行，使企业的生产计划和电源设计的贡献；只有在国家标准安全性能的指导下是必需的，这是为了让员工在一个安全的工作环境，可以放心的去工作，努力提高企业的绩效。
1.2 以企业发展为导向的设计原则工业厂房的设计应是长期的，应满足企业战略发展的需要，工业厂房的供电规划必须具有长期性。
机械加工车间供配电设计
目录一、设计任务 (1)（一）设计要求 (1)（二）设计目的 1 二、车间用电计算负荷 1 （一）电力负荷的概念及车间概况 1 （二）计算负荷的含义及其确定方法 1 三、供电方式及主接线设计 6 （一）车间供电方式的确定 6 （二）车间供电主接线设计7 四、短路计算及设备选择8（一）电源供电系统短路电源计算8（二）设备选择10五、配电柜设计10六、电气平面布局13七、致谢13 参考文献14 附录15机械加工车间供配电设计摘要根据设计内容及要求，分析机械加工车间的负荷性质、负荷大小和负荷的分布情况，设计出主变压器的主接线方式，解决该机械加工车间车间负荷及负荷可靠性的问题。
再通过短路电流的计算，从而选择合适的导线电缆，按所得计算结果选择低压设备。
实现安全、可靠、优质、经济的供电，增加产量, 提高产品质量，提高劳动生产率, 降低生产成本为目的。
完成对机械加工车间供配电系统的设计。
关键词：负荷计算；供电方式；短路计算；低压配电系统一、设计任务（一）设计要求通过提供的简单数据设计出具体可行的工厂供配电系统，使得设计具有一定的可行性。
通过所学习的计算负荷的计算、供电方式及短路计算等。
设计出所要求的设计内容。
二、车间用电计算负荷（一）电力负荷的概念及车间概况1. 电力负荷的概念在电力系统中，电气设备所需用的电功率称为负荷或电力（W或KV）由于电功率分为视在功率、有功功率和无功功率，一般用电流表示的负荷，实际上是对应视在功率而言。
电力负荷又称电力负载。
它有两种含义：一是指耗用电能的用电设备或用电单位，如说重要负荷、不重要负荷、动力负荷、照明负荷等。
另一种是指用电设备或用电单位所耗用的电功率或电流大小，如说轻负荷（轻载）、重负荷（重载）、空负荷（空载）、满负荷（满载）等。
电力负荷的具体含义视具体情况而定。
电力负荷的分级按用户电力负荷的重要性及要求对其供电连续性和可靠性程度的不同，一般将电力负荷分三等级。
一级负荷、二级负荷、三级负荷。
小型工厂供配电系统 毕业设计
XXXXX技术学院毕业设计（论文）设计(论文)题目小型工厂供配电系统系别机电工程系专业机电一体化班级机电10520姓名指导教师2013 年6 月教务处制摘要本论文主要是对小型工厂供配电系统的电气部分进行设计。
工厂由户外引入10kV 的高压电源，经过工厂变电所降为220/380V的低压电，直接供给工厂车间的动力系统和照明系统。
在选择电气设备之前，先对工厂负荷进行计算，确定工厂总的负荷容量，同时在低压母线侧进行无功功率的补偿，以提高功率因数。
根据补偿后的负荷容量，选择工厂变电所变压器的容量和台数，然后确定工厂采用的供电系统，选择合适的车间配电方案，画出供配电系统主接线图。
高压一次设备、低压一次设备和导线截面积选择时，都必须满足电路正常条件下和短路故障条件下工作的要求。
电气设备不仅要满足在短路故障条件下的工作要求，还必须按最大可能的短路故障时的动稳态度和热稳态度进行校验，以判断设备是否满足工作要求。
电路发生三相短路时的短路电流电流最大，计算三相短路电流，以进行设备的校验。
最后，进行继电保护和防雷接地，来提高系统的安全性和可靠性。
关键词：负荷计算，三相短路，主接线，继电保护，设备选择目录摘要........................................................... - 1 - 目录........................................................... - 2 -1 绪论......................................................... - 4 -2 电力负荷及其计算............................................. - 5 -2.1 负荷分级及供电电源措施................................. - 5 -2.1.1 工厂电力负荷的分级................................ - 5 -2.1.2 各级负荷的供电措施................................ - 5 -2.2工厂计算负荷的确定...................................... - 6 -2.2.1负荷计算的目的和意义.............................. - 6 -2.2.2负荷计算的方法.................................... - 6 -2.2.3需要系数法确定计算负荷............................ - 7 -2.2.4二项式法确定计算负荷.............................. - 8 -2.2.5工厂负荷的计算.................................... - 9 -2.3无功功率补偿........................................... - 12 -2.3.1功率因数......................................... - 12 -2.3.2无功补偿的选择................................... - 13 -2.3.3无功补偿的计算................................... - 14 -3 变压器的选择及其电气主接线.................................. - 14 -3.1变压器的选择........................................... - 15 -3.1.1电力变压器及其分类............................... - 15 -3.1.2电力变压器的连接组别............................. - 15 -3.1.3变压器台数和容量的选择........................... - 16 -3.1.4电力变压器的校验................................. - 17 -3.2工厂变配电所的主接线图................................. - 17 -3.2.1电气主接线的概况................................. - 17 -3.2.2车间和小型工厂变电所的主接线图................... - 18 -3.2.3本工厂变电所主接线的确定......................... - 23 -4 短路电流的计算.............................................. - 23 -4.1短路的原因、后果及其形式............................... - 23 -4.1.1短路的原因....................................... - 23 -4.1.2短路的后果....................................... - 24 -4.1.3短路的形式....................................... - 24 -4.2无限大容量电力系统的三相短路计算....................... - 25 -4.2.1无限大容量电力系统............................... - 25 -4.2.2短路电流的计算方法............................... - 25 -4.2.3工厂三相短路电流的计算........................... - 26 - 第5章金工车间的配电......................................... - 29 -5.1低压配电线路接线方式................................... - 29 -5.2低压配电系统的接地型式................................. - 30 -第6章设备选择与校验......................................... - 33 -6.1导线的选择与校验....................................... - 34 -6.1.1车间导线截面及配电箱的选择....................... - 34 -6.1.2车间导线的校验................................... - 39 -6.2高压一次设备的选择与校验............................... - 41 -6.2.1一次设备及其分类................................. - 41 -6.2.2一次设备的选择................................... - 42 -6.2.3一次设备的校验................................... - 44 -6.3低压补偿柜选择......................................... - 46 - 第7章继电保护与防雷接地..................................... - 46 -7.1工厂的继电保护......................................... - 46 -7.1.1继电保护的选择................................... - 46 -7.1.2继电保护的整定及计算............................. - 47 -7.2工厂的防雷与接地....................................... - 48 -总结.......................................................... - 48 - 参考文献...................................................... - 49 - 致谢.......................................................... - 50 - 附录A1 绪论电能是现代工业生产的主要能源和动力，但它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。
机械加工车间供配电设计
机械加工车间供配电设计首先，车间供电方式需要合理选择。
一般来说，机械加工车间的大部分设备是耗电量较大的，因此常采用三相交流供电方式。
同时，应根据车间的实际情况选择合适的额定电压和电流，以满足设备的需求。
另外，应考虑到机械设备的启动电流峰值问题，选择合适的限制峰值电流的措施，以免对电网造成过大的冲击。
其次，车间的供电电源和配电柜应合理布置。
供电电源通常选择公司的电源变压器，通过高低压配电室或向局部配电室供电，再由局部配电室供电到各设备。
在布置过程中，应避免电缆长度过长、交叉和环绕布线等问题，以确保电路的安全、可靠和稳定运行。
此外，还应合理安排供电线路和配电柜的位置，保证易维修和检修。
接着，车间的电气负载需进行合理计算和分配。
首先，要确定机械加工车间每个设备的功率需求，计算各电器设备的电流、功率因数和谐波扰度等参数，以确定供电容量。
其次，需要根据设备的使用率、工作时长和使用方式，确定各电器设备的运行时间，以确定负载分配方案。
此外，还要考虑设备的并列或级联使用情况，以选择合适的电缆截面积、开关电器和配电装置。
另外，机械加工车间电气安全也是供配电设计的重要方面。
首先，应在必要的位置设置隔离开关、断路器和保护装置，以便在设备故障、电流过大或其他异常情况下，及时切断电路和保护工作人员的安全。
此外，还要对车间的线路进行过流、过压、漏电等方面的保护设计，以防止设备或人员发生意外。
同时，在车间内设置充电设备或其他具有高风险的设备时，要有效管理和控制用电，确保安全可靠。
最后，机械加工车间供配电设计中还需考虑到电气系统的维护和管理。
应制定详细的维护计划和保养程序，定期对电线、插座、开关等设备进行检查和维修，确保其正常运行。
另外，要对车间的电气设备进行标识和编号，建立健全的设备档案，以便日后的维修、改造和扩建工作。
总结起来，机械加工车间供配电设计需要考虑供电方式、供电电源和配电柜的布置、电气负载的计算和分配、电气安全和维护管理等方面的问题。
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供配电系统设计报告课题某加工厂供配电系统设计专业班级自动化**** 姓名 ***学号 0909*****指导老师完成时间 201*年**月**日任务书一．负荷情况某厂变电所担负三个车间、一个办公楼和一个食堂的供电任务，负荷均为380/220V负荷。
各部门电气设备、负荷情况如下：（一）一号车间一号车间接有下表所列用电设备（二）二号车间二号车间接有下表所列用电设备（三）三号车间三号车间接有下表所列用电设备（四）办公楼办公楼接有下表所列用电设备负荷（五）食堂食堂接有下表所列用电设备负荷二、供用电协议（1）从电力系统的某66/10KV 变电站，用10KV 架空线路向工厂馈电。
该变电站在工厂南侧1km 。
（2）系统变电站馈电线的定时限过电流保护的整定时间s t op 2 ，工厂总配变电所保护整定时间不得大于1.5s 。
（3）在工厂总配电所的10KV 进线侧进行电能计量。
工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9。
（4）系统变电站10KV 母线出口断路器的断流容量为200MVA 。
其配电系统图如图1。
（5）供电贴费和每月电费制：每月基本电费按主变压器容量计为18元/kVA ，动力电费为0.2元/kW·h，照明电费为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。
图1 配电系统图三．工厂负荷性质生产车间大部分为一班制，少部分车间为两班制，年最大有功负荷利用小时数为4000h，工厂属Ⅲ级负荷。
四．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23o C，年最低气温为－8o C，年最热月平均最高气温为33o C，年最热月平均气温为26o 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。
五．设计任务书1．计算车间、办公楼、食堂用电计算负荷2．计算全厂的计算负荷3．确定厂变电所变压器台数、各变压器容量4．供电方式及主接线设计5．短路计算及设备选择6．高压配电系统设计7．保护及接地防雷系统设计六．设计成果1．设计说明书（设计报告），包括全部设计内容，并附有必要的计算及表格。
2．电气主接线图（3号图纸）。
3．继电保护配置图（3号图纸）。
4．总降压变电所平面布置图（3号图纸）。
目录第一章负荷计算和无功补偿 (5)1.1负荷计算的目的和方法 (5)1.2全厂负荷计算的过程 (9)1.3 无功功率补偿 (9)第二章变电所的选择及主变压器的选择 (9)2.1 变电器容量的选择 (9)2.2变压器台数与型号的选择.................... 错误!未定义书签。
2.3 总降压变电所电气主接线设计............... 错误!未定义书签。
第三章短路电路的计算 ............................ 错误!未定义书签。
3.1 短路的形式............................... 错误!未定义书签。
3.2 短路的原因............................... 错误!未定义书签。
3.3 短路的危害............................... 错误!未定义书签。
3.4 三项短路电流的计算 (14)第四章导线型号及截面的选择 (17)第五章高低压电气一次设备的选择................... 错误!未定义书签。
5.1 电气设备选择原则 (18)5.2 高压一次设备的选择 (20)5.3变电所低压一次设备的选择 (21)第六章接地与防雷设计6.1防雷保护的措施 (22)6.2防雷装置的接地 (23)第七章变电所二次回路方案选择及继电保护整定 (24)7.1 二次回路方案选择 (24)7.2 主变压器的继电保护装置 (24)总结 ........................................... 错误!未定义书签。
附录 ............................................. 错误!未定义书签。
参考文献 ......................................... 错误!未定义书签。
第一章负荷计算和无功补偿1.1负荷计算的目的和方法1、负荷计算的内容和目的（1）求计算负荷，是选择确定建筑物报装容量、变压器容量的依据；（2）求计算电流，是选择缆线和开关设备的依据；（3）求有功计算负荷和无功计算负荷，是确定静电电容器容量的依据。
2、负荷计算的方法（1）需要系数法——用设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷。
用于设备数量多，容量差别不大的工程计算，尤其适用于配、变电所和干线的负荷计算。
（2）二项式系数法——应用局限性较小大，主要适用于设备台数较少且容量差别较悬殊的的场合。
（3）利用系数法——采用利用系数求出最大负荷区间内的平均负荷，再考虑设备台数和功率差异的影响，乘以与有效台数有关的最大系数，得出计算负荷。
适用于各种范围的负荷计算，但计算过程稍繁。
1.2全厂负荷计算的过程本设计各车间计算负荷采用需要系数法确定。
主要计算公式有：有功计算负荷（kW ）：d C C K P P =无功计算负荷（kvar ）：ϕtan C C P Q =视在计算负荷（kVA ）：22C C C Q P S +=计算电流（A ）：N C C U S I 3/=1.3设计原则与要求1、工厂供电设计必须遵守国家的相关法令，标准和规范，执行国家的有关方针、政策，以保证做到节约能源、节约有色金属等经济政策。
2、工厂供电设计必须从全局出发，统筹兼顾，按照不同的负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定不同的设计方案。
3、工厂供电设计要做到安全、可靠、经济、优质。
应采用符合国家现行有关标准的效率高、能耗低、性能先进的电气设备。
工厂供电设计必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案。
4、工厂供电设计应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设和长远发展的关系，做到远近期结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。
关于负荷性质，按照GB50052-95《供电系统设计规范》规定，根据电力负荷对供电可靠性的要求及中断供电在政治、经济上造成的损失或影响程度，电力负荷分为以下三个等级（1）一级负荷中断供电将造成人身伤亡，将在政治、经济上造成重大损失者，例如重要交通枢纽，大型体育场等。
（2）二级负荷中断供电将在政治、经济上造成较大损失者，例如主要设备损坏、大量产品报废、重点企业大量减产等，例如交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要负荷。
（3）三级负荷不属于一、二级的电力负荷。
对于一级负荷和二级负荷，因为其再政治经济上的特殊性，应该有两个供电电源，当一个电源发生故障时，另一个电源不应同时受到损坏。
一级负荷中特别重要的负荷，除有两个电源供电外，尚应增设应急电源，并严禁将其它负荷接入应急供电系统。
对于二级负荷，应该有两回路供电。
在负荷较小或地区供电条件困难时，二级负荷可由一回路6KV及以上专用架空线或电缆线供电。
当采用架空线时候，可为一回路架空线供电。
当采用电缆线时，当由两根电缆组成的线路供电，其每根电缆应能承受100%的二级负荷。
1.4各部门负荷计算按照需要系数法计算各部门的有功计算负荷（P30）、无功计算负荷（Q30）、视在计算负荷（S30）和计算电流（I30）。
（1）一号车间将负载尽可能均衡的分配到三相电线上，（2）二号车间将负载尽可能均衡的分配到三相电线上，（3）三号车间将负载尽可能均衡的分配到三相电线上，（4）办公楼办公楼电气设备用电为220V单相交流电。
（5）食堂得到各部门负荷计算表如下：1.5工厂总负荷各部门总负荷的计算1.6无功补偿计算按照2.2计算结果，未进行无功补偿时，工厂总功率因数题目要求工厂最大负荷时功率因数不得低于0.9。
根据有关规，配电电压为6-10KV时，要求总功率因素不低于0.95.故需要在低压侧并联电容器进行无功功率补偿，使功率因数提高到0.95。
并联的电容器总容量计算如下：第二章变电所的选择及主变压器的选择2.1变压器容量的选择变压器容量不应小于补偿后的总视在计算负荷S=156.70KV·A事实上，考虑变压器应有一定的过载能力，以及应对工厂未来5—10年可能的电力负荷增长。
此外，温度高出平均气温，变压器容量也会减小。
所以变压器容量的选择应留有余量，常取S=1.3,S=202.7KV·A,及变压器总容量可取为200KV·A.2.2变压器台数与型号的选择联结组别：Yyn0接线方式的电力变压器一相高压熔丝融化时另两相电压基本不受影响，可减小故障时的停电范围；?Dyn11接线：具有输出电压质量高、中性点不漂移、防雷性能好等特点。
工厂为三级负荷，允许短时停电，故选择Dyn11联结组别更好。
注：并行的电力变压器联结组别应当相同绝缘与冷却方式：常见有油浸式、干式、充气式等。
考虑控制成本、方便维护和变压器应具有一定的过载能力，本项目选择油浸式变压器2.2.2 变压器台数选择变压器台数选择原则①应满足用电负荷对供电可靠性的要求。
对供有大量一、二级负荷的变电所应采用两台变压器，对只有二级负荷，而无一级负荷的变电所，也可只采用一台变压器，并在低压侧架设与其他变电所的联络线。
②对季节性负荷或昼夜负荷变动较大的工厂变电所，可考虑采用两台主变压器。
③一般的三级负荷，只采用一台主变压器。
③考虑负荷的发展，留有安装第二台主变压器的空间。
④车间变电所中，单台变压器容量不宜超过1000kVA具体到本项目，提出两种方案：方案一：使用一台江苏彭变S9-M-200-10/0.75三相电力油浸式变压器给工厂所有单位供电。
变压器价格为：￥18600（商品信息来自阿里巴巴）方案二：使用两台江苏彭变s9-m-160 10KV/0.4三相电力油浸式变压器分别给工厂不同单位供电。
两条低压供电线通过断路器连接，其中一条线路检修或发生故障时，另一条线路可以短时单独给全厂供电。
变压器价格为：￥14800两方案变压器采购价格相差11000元，若考虑一次设备与线路施工成本，则方案二较方案一建设费用明显高出，且维护成本更高。
由于工厂属三级负荷，故对备用电源无硬性要求，故选用方案一更为经济、合理，且能基本满足工厂日常运行的电力需求。
2.3供电方式及主接线设计2.3.1 供电、用电情况分析(1)供电概况根据题示信息，从电力系统的某66/10KV变电站，用10KV架空线路向工厂馈电。