中南大学_某小型轧钢车间供电系统设计说明
某轧钢厂供电系统设计
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电力工程课设—某轧钢厂降压变电所的电气设计
目录1 设计原始题目 (1)1.1具体题目 (1)1.2 要完成的内容 (1)2 设计课题的计算与分析 (2)2.1 负荷计算和无功功率补偿 (2)2.1.1 负荷计算 (2)2.1.2 无功功率补偿 (3)2.2 变电所位置与型式的选择 (3)3 设备型号的选择 (4)3.1变电所主变压器的选择 (4)3.2变电所主接线方案的选择 (5)4 短路电流的计算 (5)4.1 绘制计算电路 (5)4.2 确定短路计算基准值 (5)4.3 计算短路电路中个元件的电抗标幺值 (5)4.3.1 电力系统 (5)4.3.2 架空线路 (5)4.3.3 电力变压器 (6)4.4 k-1点的相关计算 (6)4.5 k-2点的相关计算 (6)4.6 断路器的校验 (7)5 总结 (7)参考文献 (8)附录 (9)1 设计原始题目1.1具体题目(1) 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5200h，日最大负荷持续时间为 6.5h。
该厂除冶炼车间、制坯车间和热轧车间属二级负荷外，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。
本厂的负荷统计资料如附录表1所示。
(2) 供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，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-240，导线为等边三角形排列，线距为1.5m；干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约5km。
干线首端所装设的高压断路器断流容量为600MV•A。
此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为1.5s。
为满足工厂二级负荷要求，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40km，电缆线路总长度为15km。
(3) 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-3℃，年最热月平均最高气温为36℃，年最热月平均气温为29℃，年最热月地下0.8米处平均气温为25℃。
毕业设计某钢铁厂车间供配电系统设计
毕业设计某钢铁厂车间供配电系统设计摘要：本文主要围绕钢铁厂车间的供配电系统进行设计，包括正常工作状态下的系统组成、电压等级选择、电源接入方式、输电线路的选择、低压配电系统的设计以及系统的可靠性评估等方面。
通过合理设计和优化，能够提高供配电系统的稳定性和可靠性，确保车间生产正常进行。
关键词：供配电系统；电压等级；电源接入方式；输电线路；低压配电系统；可靠性评估1.引言供配电系统是钢铁厂车间正常运作的关键设施之一，对于保证车间生产安全和稳定运行起着重要作用。
因此，对该车间供配电系统进行合理设计至关重要。
2.正常工作状态下的系统组成车间供配电系统主要由电源接入装置、主配电装置、低压配电系统以及输电线路等组成。
电源接入装置用于将电力系统中的电能引入到车间内，主配电装置用于将电能分配到各个设备或设施，低压配电系统用于将电能进一步分配到车间内的各个电气设备或用电点，输电线路则负责将电能从电源接入装置传输到主配电装置。
3.电压等级选择根据钢铁厂车间的实际需求以及国家标准，可以选择合适的电压等级。
一般情况下，钢铁厂车间的供配电系统电压等级选择为10kV或35kV，以满足车间内设备的电能需求。
4.电源接入方式电源接入方式可以选择直接接入或通过变电站接入。
直接接入方式适用于电力系统供能较为稳定的地区，能够减少设备的中间环节，提高系统的可靠性；而通过变电站接入方式适用于电力系统供能不稳定的地区，能够通过变电站对电能进行调节和稳定，保证车间的正常运行。
5.输电线路的选择输电线路的选择应根据钢铁厂车间的实际情况来确定。
一般情况下，可以选择架空线路或地下电缆线路。
架空线路施工简便、维护方便，适用于较为开阔的场地；地下电缆线路施工较为复杂，但不易受天气条件的影响，适用于较为狭小的场地。
6.低压配电系统的设计低压配电系统主要包括开关设备、电缆和配电柜等。
根据车间内的用电设备情况，合理设计低压配电系统的布置和容量，能够保证车间内各个电气设备的正常运行。
某轧钢厂低压供配电系统设计方案
某轧钢厂低压供配电系统设计方案摘要：随着国外钢铁行业工程设计项目的日益增多，市场竞争日趋激烈，建设成本不断提高，对供电质量和可靠性的要求越加严格的形势下，设计更加安全可靠的低压供配电系统就显得尤为重要，本文根据作者近期实际参与设计并已投产运行的一个工程项目实例提出一种低压供配电系统解决方案，可供今后相似的工程项目借鉴参考。
关键词：低压供配电系统；事故电源供配电系统；设计前言我国钢铁行业经过几十年的飞速发展，为我国的工业和现代化发展起到了非常重要的作用，但现如今却面临产能过剩、资金紧缺、环保压力增大等诸多问题和挑战，作为钢铁行业工程技术公司也受其影响，随着“一带一路”战略的推出，给钢铁行业未来发展提供了难得的机遇，近几年较以往参与了更多的国外钢铁厂建设项目，同时也对工程设计人员设计和服务水平提出了更高的要求。
其中，作为钢铁厂重要动力能源电能提供者的工厂高低压供配电系统以及作为为其保驾护航的事故电源供配电系统的可靠性和稳定性就成为钢铁厂正常生产的重要环节，也是业主重点关注的重点之一，以下是国外某轧钢厂项目低压供配电系统及事故电源供电系统特点的简要介绍和说明。
该项目为钢铁厂轧钢车间一条年产120万吨的棒材生产线，生产线主要由上料台架、加热炉、粗中精轧轧机及飞剪、冷床、收集台架及各区域运输辊道等生产线机械设备，与生产线设备配套的液压润滑站，生产线水处理泵房设备等公辅设备以及车间内用于吊装及检修用的吊车等生产作业设备组成。
其中主传动电机采用高压交流10kV高压供配电系统供电，其余设备采用低压交流400V低压供配电系统供电。
根据我国《供配电系统设计规范》（GB50052-95）中相关要求，新建工程的供配电系统设计要求做到保障人身安全、供电可靠，技术先进和经济合理，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，应根据工程特点、规模和发展规划，做到远近期结合，以近期为主的原则，同时按照规范负荷分级以及供电要求，结合当地供电条件较差，经常发生停电影响生产情况及业主要求特别是事故电源供电系统要求，综合建设投资成本，制定了以下生产线供配电方案。
某小型轧钢车间供电系统方案设计书修改版(2)91136
前言tt《电气工程基础》是普通高等工科学校电气自动化专业和电气技术专业的主要课程，而本次电气工程基础课程设计是在学习完《电气工程基础》这门课程后一个重要性的实践性教案环节，通过把理论知识运用于实践，加深对这门课程的理解和掌握其精髓，通过实践巩固理论知识，实现理论与实践的完美结合，为今后解决实际问题打下坚实的基础。
同时也加强实践意识，培养迅速把理论知识运用于实践的能力。
在《电气工程基础》理论课程中，我们学习了工厂电力负荷及其计算，短路电流及其计算，工厂变配电所及其一次系统，工厂的电力线路，二次回路和电力装置等方面的知识。
通过该课程设计可以进一步对所学知识的掌握，了解变电所的基本原理和设计方法，培养独立分析问题和解决问题的能力。
并对电力行业中的相关常识得到了解，同时对电力行业的各种绘图工具进行深层次的掌握，训练作为一名电气工程师在各个方面的综合能力，为今后在工作岗位上奠定扎实的基础。
众所周知，电能是现代工业生产的主要能源。
电能即易于由其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量以供应用。
电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节、测量。
有利于实现生产过程自动化。
而工厂供电就是指工厂所需要电能的供应和分配。
工厂供电设计要达到为工业生产服务，保障工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须做到：安全、可靠、优负、经济。
本次课程设计是对某小型轧钢车间供电系统设计，根据本厂所取得的电源及本厂用电负荷实际情况，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、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线等。
本次课程设计涉及面非常广，查阅了大量资料，由于很多方面的知识都是临时去学习，对所查阅的资料的正确性也没有一一考证，因此，错误与疏漏之处再所难免，望老师批评指正。
目录第一章设计任务与原始资料- 2 -1.1 设计题目- 2 -1.2 原始资料- 2 -1.3 要求设计内容- 3 -1.4 要求设计成果- 3 -第二章负荷计算- 3 -2.1 负荷计算- 3 -2.1.1负荷计算的内容和目的- 3 -2.1.2 负荷计算的方法- 4 -2.1.3负荷计算结果- 5 -2.2全厂年耗电量计算错误！未定义书签。
小型钢铁厂企业供电设计
某小型钢铁厂企业供电设计文摘本文按照钢铁厂供电系统对供电可靠性、经济性的要求，根据钢铁厂的负荷性质、负荷大小和负荷的分布情况对本厂供电系统做了全面综合的分析，详细阐述了工厂总降压变电所实现的理论依据。
通过对整个供电系统的分析和对钢铁厂的电力负荷,功率补偿,短路电流的计算，合理的选择电力变压器、断路器等各种电气设备；对工厂总降压变电所不同的主接线方案进行比较,选择可靠性高,经济性好的主接线方案,实现了工厂供电系统安全、可靠、优质、经济地运行。
关键词供电系统；电力负荷；功率补偿；短路电流；电气设备；主接线工厂供电，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；电能的输送和分配既简单经济，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）。
例如在机械工业中，电费开支仅占产品成本的5%左右。
从投资额来看，一般机械工厂在供电设备上的投资，也仅占总投资的5%左右。
因此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。
例如某些对供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短时间的停电，也会引起重大设备损坏，或引起大量产品报废，甚至可能发生重大的人生事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。
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。
中南大学供配电课设报告
目录第一章绪论---------------------------------------------------------------------2 第二章某钢管加工厂变电所供配电设计说明---------------------------31、工厂负荷统计及电源情况----------------------------------------------------------32、本厂负荷性质-------------------------------------------------------------------------33、本厂的自然条件----------------------------------------------------------------------34、设计任务及设计大纲----------------------------------------------------------------45、设计成果-------------------------------------------------------------------------------4 第三章变电所供配电设计概述---------------------------------------------5 第四章变电所供配电设计---------------------------------------------------71、负荷计算及功率补偿------------------------------------------72、主变压器及主接线方案的选择----------------------------------83、短路电流计算（采用标幺值法）--------------------------------114、主要电气设备选择--------------------------------------------13(1)35kV架空线的选择------------------------------------------13(2)10kV母线的选择--------------------------------------------14(3)安装在变压器35kV高压侧的断路器--------------------------- 15(4)安装在变压器10kV低压侧的断路器----------------------------16(5)35kV侧隔离开关-------------------------------------------- 17(6)安装在35kV高压进线侧的电流互感器--------------------------18(7)安装在10kV变压器低压侧的电流互感器------------------------19(8)35kV电压互感器的参数计算与选择---------------------------- 20(9)10kV电压互感器的参数计算与选择---------------------------- 21(10)10kV高压柜的选择 ---------------------------------------- 225、主要设备继电保护设计------------------------------------------------------------- 236、配电装置设计-------------------------------------------------------------------------247、雷，接地设计-------------------------------------------------------------------------258、车间变电所设计----------------------------------------------------------------------279、厂区配电系统设计-------------------------------------------------------------------29 第五章心得体会---------------------------------------------------------------31 附录--------------------------------------------------------------------------------32 参考文献 -------------------------------------------------------------------------34第一章绪论1、选题的背景及其意义本课题应用供配电设计的基本原则和方法进行钢管厂的降压变电所设计。
某轧钢车间变电站电气设计
综合电气工程课程设计设计题目：某轧钢车间变电站电气设计学生姓名：学号：*****专业班级：10电气工程及其自动化1班指导教师：电气工程学院2014年1 月5日某轧钢车间变电站电气设计前言：一、题目某轧钢车间变电站电气设计二、目的1、掌握一般车间级10kV变电站电气系统的设计方法。
2、掌握计算机继电保护系统的硬件设计。
3、掌握计算机继电保护系统的设定。
三、要求1、说明系统的总体方案2、正确进行选型设计计算。
3、正确进行继电保护计算及继保模块的设定。
4、二次线路设计。
5、撰写设计说明书、绘制图纸。
四、主要技术指标和要求（一）基础资料1．负荷情况本车间除空压站、浊、净环泵站部分设备为二级负荷外，其余均为三级负荷。
工厂为三班制，全年工厂工作小时数为4800h，年最大负荷利用小时数为4500h。
车间共设6个区域．各区域负荷(380V侧)统计资料见表。
各区域负荷统计资料2．电源情况1)工作电源。
工厂东北侧8km处有一变电站，用一回架空线向工厂供电。
10 kV侧系统最大三相短路容量为500 MV·A，最小三相短路容量为200 MV·A。
2)备用电源。
由工厂正北方从其他工厂引入10kV电缆作为本厂备用电源．平时不允许投入，只有在工作电源发生故障或检修停电时提供照明及部分重要负荷用电，输送容量不得超过l000kV·A。
3．供电部门对本厂提出的技术要求1)变电站10kV馈电线路定时限过电流保护装置整定时间为2s，工厂降压变电所保护的动作时间不得大于1．5s。
2)工厂最大负荷时的功率因数不得低于0．9。
3)在10kV侧进行电能计量。
4．自然条件当地最热月平均最高气温为30℃，土壤0．8m深处一年中最热月平均气温为20℃，年雷暴日为31天，土壤冻结深度为1m，土壤性质以砂质黏土为主。
（二）设计要求1、两台变压器。
2、设10kV单母线分段。
3、各区域位置如图4、采用WGB-631系列微机厂用变保护装置设计变压器继电保护、控制系统。
轧钢机电气控制系统设计资料
轧钢机电气控制系统设计信电学院课程设计说明书（2014/2015学年第二学期）课程名称：可编程控制器课程设计轧钢机电气控制系统设计目：题专业班级：学生姓名：学号：指导老师：设计周数：设计成绩：日9月7年2015轧钢机电气控制系统设计目录2、课程设计目的1…………………………………………………………………………2、课程设计内容2…………………………………………………………………………2可编程控制器概述 2.1……………………………………………………………2课程设计正文2.2……………………………………………………………………3轧钢机电气控制模版2.3…………………………………………………………3轧钢机简介2.3.1……………………………………………………………………3 2.3.2热金属探测仪...........................................................................4 2.3.3液压系统.................................................................................4 2.3.4电机正反转..............................................................................4 2.4 设备选择 (5)口配置2.5 系统的I/O………………………………………………………………52.6梯形图程序设计……………………………………………………………………9 2.7程序流程图………………………………………………………………………3、10课程设计总结………………………………………………………………………4、11参考文献………………………………………………………………………………页1 第页2 共轧钢机电气控制系统设计1、课程设计目的本次课程设计的主要任务如下：1）了解普通轧钢机的结构和工作过程。
某小型轧钢车间供电系统设计方案修改版
前言《电气工程基础》是普通高等工科学校电气自动化专业和电气技术专业的主要课程，而本次电气工程基础课程设计是在学习完《电气工程基础》这门课程后一个重要性的实践性教案环节，通过把理论知识运用于实践，加深对这门课程的理解和掌握其精髓，通过实践巩固理论知识，实现理论与实践的完美结合，为今后解决实际问题打下坚实的基础。
同时也加强实践意识，培养迅速把理论知识运用于实践的能力。
在《电气工程基础》理论课程中，我们学习了工厂电力负荷及其计算，短路电流及其计算，工厂变配电所及其一次系统，工厂的电力线路，二次回路和电力装置等方面的知识。
通过该课程设计可以进一步对所学知识的掌握，了解变电所的基本原理和设计方法，培养独立分析问题和解决问题的能力。
并对电力行业中的相关常识得到了解，同时对电力行业的各种绘图工具进行深层次的掌握，训练作为一名电气工程师在各个方面的综合能力，为今后在工作岗位上奠定扎实的基础。
众所周知，电能是现代工业生产的主要能源。
电能即易于由其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量以供应用。
电能的输送和分配既简单经济，又便于控制、调节、测量。
有利于实现生产过程自动化。
而工厂供电就是指工厂所需要电能的供应和分配。
工厂供电设计要达到为工业生产服务，保障工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须做到：安全、可靠、优负、经济。
本次课程设计是对某小型轧钢车间供电系统设计，根据本厂所取得的电源及本厂用电负荷实际情况，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、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线等。
本次课程设计涉及面非常广，查阅了大量资料，由于很多方面的知识都是临时去学习，对所查阅的资料的正确性也没有一一考证，因此，错误与疏漏之处再所难免，望老师批评指正。
目录第一章设计任务与原始资料- 2 -1.1 设计题目- 2 -1.2 原始资料- 2 -1.3 要求设计内容- 3 -1.4 要求设计成果- 3 -第二章负荷计算- 3 -2.1 负荷计算- 3 -2.1.1负荷计算的内容和目的- 3 -2.1.2 负荷计算的方法- 4 -2.1.3负荷计算结果- 5 -2.2全厂年耗电量计算错误！未定义书签。
中南大学电气工程基础课程设计题1
电气工程基础课程设计课题（一）某冶金机械修造厂供电系统设计一、生产任务及车间组成1 本厂产品及生产规模本厂主要承担全国冶金工业系统矿山、冶炼和轧钢设备的配件生产，即以生产铸造、锻造、铆焊、毛坯件为主体，生产规模为：铸钢件1万吨、铸铁件3千吨、锻件1千吨、铆焊件2千5百吨。
2 本厂车间组成（1）铸钢车间；（2）铸铁车间；（3）锻造车间；（4）铆焊车间；（5）木型车间及木型库；（6）机修车间；（7）砂库；（8）制材场；（9）空压站；（10）锅炉房；（11）综合楼；（12）水塔；（13）水泵房；（14）污水提升站等，各车间位置见全厂总车间布置图，如图1所示。
二、设计依据1 设计总平面布置图如图1所示2 全厂各车间负荷计算表如下（表1、表2）3 供用电协议工厂与电业部门所签订的供用电协议主要内容如下：（1）工厂电源从电业部门某220/35kV 变压所，用35kV 双回架空线引入本厂，其中一个作为工作电源，一个作为备用电源，两个电源不并列运行，该厂变所距厂东侧9公里。
（2）供电系统短路技术数据（3）电业部门对本厂提出的技术要求✧ 区域变电所35kV 配出线路定时限过流保护装置的整定时间为2秒，工厂“总降”不应大于1.5秒；✧ 在总降压变电所35kV 侧进行计量； ✧ 本厂的功率因数值应在0.9以上。
三、本厂负荷性质本厂为三班工作制，最大有功负荷年利用小时数为6000小时，属于二级负荷。
四、自然条件1 气象条件（1）最热月平均最高气温为30C ︒；（2）土壤中0.7～1米深处一年中最热月平均温度为20C ︒； （3）年雷暴日为31天；（4）土壤冻结深度为1.1米； （5）夏季主导风向为南风。
区域降压变电所 220/35kV 本厂总降压变电所 （待设计） 图2 供电系统图2 地质及水文条件根据工程地质勘探资料获悉，厂区地址原为耕地，地势平坦，地层以砂质粘土为主，地质条件较好，地下水位为2.8～5.3米，地耐压力为20吨/平方米。
某小型冶金实验工厂供电系统设计
小型冶金实验工厂供电系统设计学院：专业班级：姓名：学号：指导老师：目录第1章绪论 (1)1.1工厂供电意义和要求 (1)1.2设计原则 (2)1.3内容及步骤 (3)第2章负荷计算、无功补偿及变压器选型 (6)2.1负荷计算 (6)2.1.1负荷计算的意义 (6)2.1.2负荷计算的方法 (7)2.1.3负荷计算的步骤 (7)2.1.4负荷计算示意图 (8)2.1.5负荷计算基本公式和举例 (8)2.2无功功率补偿 (20)2.2.1提高功率因数的意义 (20)2.2.2提高功率因数的方法 (21)2.2.3电力电容器的安装方式 (19)2.2.4电容器补偿量的计算 (22)2.3变压器的选择 (23)第3章全厂总供电系统设计 (26)3.1总配电所的主接线设计的原则和意义 (26)3.2 电气主接线的基本方式 (27)3.3本设计的主接线的基本方式 (28)3.4一次接线系统图 (29)第4章短路电流的计算 (29)4.1 短路概述 (29)4.1.1 短路的形式 (29)4.1.2 短路的原因 (30)4.1.3 短路的后果 (30)4.2 三相短路电流的计算 (29)4.3 标幺值法计算电路短路电流 (33)4.3.1 短路计算电路 (33)4.3.2 确定短路计算基准值 (33)4.3.3 计算短路电路中某个元件的电抗标幺值 (33)第5章电气设备、电缆、母线的选择 (36)5.1 导线型号的选择原则 (36)5.1.1工厂常用架空线路裸导线型号 (36)5.1.2工厂常用电力电缆型号 (37)5.1.3工厂常用绝缘导线型号及选择 (38)5.2 导线截面选择原则 (39)5.3 导线型号及截面选择 (40)第6章高低压供电系统一次元件的选择与校验 (43)6.1 电气设备选择的一般条件 (43)6.1.1 按正常运行条件选择 (43)6.2 高压一次设备的选择 (45)6.2.1 按工作电压选则 (45)6.2.2 按工作电流选择 (45)6.2.3 按断流能力选择 (46)6.2.4 隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验 (46)6.3变电所低压一次设备的选择 (48)第7章变电所二次回路方案选择及继电保护整定 (49)7.1 二次回路方案选择 (46)7.2 主变压器的继电保护装置 (47)7.2.1 装设瓦斯保护 (47)7.2.2 装设反时限过电流保护 (47)第8章接地与防雷设计 (50)8.1防雷保护的措施 (50)8.2接地与接地装置 (51)第9章课业设计感想 (55)参考文献 (57)第1章绪论1.1工厂供电意义和要求众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。
中南大学工厂供电课程设计报告6
Kp
Kx/cosφ
机修间（全部设备Ve=0.38KV）
*车床（C620）
2
7.6
*Ie=20.26
0.75
Ijf=107.8A
*车床（C616）
2
3.8
*Ie=10.27
0.74
Ijf=44.3A
*铣床
1
3
Ie=9.5
0.64
Ijf=32.8A
*刨床
1
4.5
Ie=15.15
0.6
Ijf=55.6A
工厂供电的基本要求有：
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即连续供电的要求；
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：供电系统的投资少，运行费用低，并尽可能减少有色金属消耗量。
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。
此次课程设计本组选题是《某小型冶金实验工厂供电系统的设计》，根据本厂所取得的电源及本厂用电负荷实际情况，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，计算该厂高低压侧的计算负荷及确定为提高功率因数所需的补偿容量，确定工厂变压器的台数与容量，选择和确定工厂供电系统，选择该车间高低压电力网的导线型号及截面，选择高低压供电系统一次原件。另外，还要确定二次回路方案，选择继电保护装置，确定防雷和接地装置等。按照国家标准GB《供配电系统设计规范》，GB《10KV及以下变电所设计规范》及GB《低压配电设计规范》等规范、进行工厂供电系统的电气设计。要求做到安全、可靠、优质、经济的基本要求。并处理好局部与全局、当前与长远利益的关系，以便适应今后发展的需要、同时还要注意电能和有色金属的节约等问题。
中南大学供配电课程设计(某加工厂供配电系统设计)
中南大学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编号用电设备名称数量铭牌上额定功率需要系数dK功率因数ϕcos备注1冷加工机床20合计45KW0.14~0.16 0.52吊车组1 10.5KW 0.12 0.5 FC=25%3电焊机1 22KV A 0.5 0.6 FC=60%4电焊机2 8.95KV A 0.5 0.6 FC=100% （二）二号车间二号车间接有下表所列用电设备编号用电设备名称数量铭牌上额定功率需要系数dK功率因数ϕcos备注1电加热设备2 4KW 0.8 12吊车组1 10.5KW 0.2 0.5 FC=25%3电焊机1 22KV A 0.5 0.6 FC=60%4电焊机1 4.5KV A 0.5 0.6 FC=100%（三）三号车间三号车间接有下表所列用电设备编号用电设备名称铭牌上额定功率需要系数dK功率因数ϕcos备注1装载车间起重机7.5KW 0.15 0.52各类装备用电器7.5KW 0.8 0.83照明2.5KW 0.8 0.8 （四）办公楼办公楼接有下表所列用电设备负荷编号用电设备名称铭牌上额定功率需要系数dK功率因数ϕcos备注1照明20KW 0.8 0.82空调及通风设备75KW 0.8 0.83电梯10KW 0.6 0.7 （五）食堂食堂接有下表所列用电设备负荷编号用电设备名称铭牌上额定功率需要系数dK功率因数ϕcos备注1风机、空调机、照8.8KW 0.8 0.8明 2 食品加工机械 3.0KW 0.7 0.8 3电饭锅、电烤箱、电炒锅 9.0KW0.81.04电冰箱1.5KW0.70.7二、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。
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电气工程基础课程设计实验报告学院：课题：某小型轧钢车间供电系统设计班级：学号：姓名：指导老师：目录第一章设计题目与原始资料 (3)第二章负荷和无功功率的计算与补偿 (7)第三章变电所主变压器台数、容量类型的选择 (15)第四章变电所主接线方案的设计 (17)第五章高、低压电力网导线型号及截面的选择 (24)第六章短路电流的计算 (29)第七章变电所一次设备的选择与校验 (33)第八章低压干线、支线上的熔丝及型号的选择 (34)课设感悟 (36)参考文献 (37)第一章设计题目与原始资料1.1 设计题目某小型轧钢车间供电系统设计1.2 原始资料（1）小型轧钢车间用电设备一览表小型轧钢300型车间用电设备一览表（2）小型轧钢车间平面图（附图3）全部为二级负荷（3）该车间年最大有功负荷利用小时数T max=6500小时（4）电源条件该车间由本厂总降压变电所提供两回电源，总降压由地区变电所提供电源，电气接线图及主要参数如图一所示：轧钢车间变电所距总降压变电所电气距离按1.5km考虑。
地区变电所35kV 侧母线发生三相短路时（5） 该厂所在地区的气象及其他有关资料：a. 要求车间变电所低压侧的功率因数为0.85。
高压侧功率因数为0.95。
b. 年平均温度及最高温度1.3 要求设计内容（1） 计算小型轧钢车间总负荷及确定为提高功率因数所需的补偿容量。
（2） 选择小型轧钢车间变压器的台数和容量。
MVAsd P 400)3( 最热月平均最高温度 年平均温度 最热月土壤平均温度 35℃18℃30℃地区变电所U p =35KV 总降压变电所 U =10KV 去轧钢车间轧钢图一 电力系统结构图（3）选择和确定小型轧钢车间供电系统（包括高、低压供电电压，高、低压供电系统图，车间低压电力网接线）。
（4）选择该车间高低压电力网的导线型号及截面。
（5）选择高低压供电系统一次元件（包括校验）。
（6）选择低压干线、支线的熔丝及型号。
1.4 要求设计成果（1）设计说明书一份，其中包括设计的原始资料；完成设计内容时所依据的原则，计算步骤及计算举例。
计算结果列表说明，以及插图等。
说明书要求简明扼要，整洁美观。
（2）高压供电系统一次接线图一张。
（3）低压供电系统一次接线图一张。
第二章负荷和无功功率计算及补偿2.1 负荷计算2.1.1负荷计算的内容和目的（1）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。
（2） 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。
（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。
2.1.2 负荷计算的方法1. 单组用电设备计算负荷的计算公式 a)有功计算负荷（单位为KW ）=，为系数b)无功计算负荷（单位为kvar ）=tanc)视在计算负荷（单位为kvA ）=d)计算电流（单位为A ）=, 为用电设备的额定电压（单位为KV ）2. 多组用电设备计算负荷的计算公式 a)有功计算负荷（单位为KW ）=ip P K ⋅⋅∑∑3030P d K eP dK 30Q 30P ϕ30S ϕcos 30P 30I N U S 330N U30P式中iP ⋅∑30是所有设备组有功计算负荷之和，是有功负荷同时系数，可取0.85~0.95b)无功计算负荷（单位为kvar ）=，是所有设备无功之和；是无功负荷同时系数，可取0.9~0.97c)视在计算负荷（单位为kvA ）=d)计算电流（单位为A ） 30I =N U S 3302.1.3负荷计算结果根据本设计所提供的原始数据，宜采用需求系数法进行负荷计算，各项数据如表一所示：表一 各参数负荷计算结果30P pK ⋅∑30Q iq Q K ⋅⋅∑∑30iQ ⋅∑3030Q qK ⋅∑30S 230230Q P +全厂有功功率：i C P K P ∑=+∑C 照明（P ） =865.87KW全厂无功功率：i C C Q K Q ∑=∑=523.17KVar全厂视在功率：=1019.91KVA低压侧功率因数：=865.87/1019.91=0.765<0.85由计算数据可知，低压侧功率因数为0.765，小于0.85，不合要求，需进行功率补偿。
C S =cos /C C P S ϕ=2.3无功功率补偿2.3.1无功补偿的作用1.提高用户的功率因数,从而提高电工设备的利用率;2.减少电力网络的有功损耗；3.合理地控制电力系统的无功功率流动，从而提高电力系统的电压水平，改善电能质量，提高了电力系统的抗干扰能力；4.在动态的无功补偿装置上，配置适当的调节器，可以改善电力系统的动态性能，提高输电线的输送能力和稳定性；5.装设静止无功补偿器(SVS)还能改善电网的电压波形,减小谐波分量和解决负序电流问题。
对电容器、电缆、电机、变压器等，还能避免高次谐波引起的附加电能损失和局部过热。
2.3.2无功补偿装置的选择无功补偿装置主要有三种：1.并联电容器组是一种静态的无功补偿装置。
用它进行的补偿称为并联电容补偿。
2.同步调相机。
3.静止无功补偿器。
后两者属于动态的无功补偿装置。
用静电电容器（或称移相电容器、电力电容器）作无功补偿以提高功率因数，是目前工业企业内广泛应用的一种补偿装置。
综合考虑，决定采用并联电容器进行低压补偿，所选电容器型号为：BWF0.4-14-1。
其图示如图二，技术参数如表二。
WF0.4-14-1型电容器参数如下：a) 电容偏差：电容与其额定值之偏差不超过-5%~+10%。
b) 介质损耗角正切值tanδ对膜纸复合介质：tanδ≤0.0022。
对全膜介质：tanδ≤0.0015。
c) 额定容量（Kvar）：14d) 稳态过电流(包括谐波电流)不超过1.43In。
e) 安装运行地区的海拔高度不超过2000m。
f) 安装运行地区环境空气温度范围-50～+55℃。
2.3.3无功补偿方案的选择用户处的静电电容器补偿方式可分个别补偿、低压集中补偿和高压集中补偿三种。
别补偿：指在个别功率因数较低的设备旁边装设补偿电容器组；压集中补偿：指将高压电容器组集中装设在总降压变电所6~10kV母线上；压集中补偿：指将低压电容器组集中装设在车间变电所或建筑物变电所的低压母线上。
方案一个别补偿该补偿方式补偿范围最大，效果最好。
但投资较大，而且桇被补偿的设备停止运行的话，电容器组也被切除，电容器的利用率低。
同时存在小容量电容器的单位价格、电容器易受到机械震动及其他环境条件的影响等缺点。
所以这种补偿方式适用于长期稳定运行，无功功率需要较大，或距电源较远，不便于实现其他补偿的场合。
方案二高压集中补偿该补偿方式只能补偿总降压变电所6~10kV母线之前的供配电系统中由无功功率产生的影响，而对无功功率在企业内部的供配电系统中引起的损耗无法补偿，因此补偿范围最小，经济效果较后最差。
由于装设集中，运行条件较好，维护管理方便，投资较少，且总降压变电所6~10kV母线停电机会少，因此电容器利用率高。
这种方式在一些大中型企业中应用较普遍。
方案三低压集中补偿该补偿方式补偿范围介于前两者之间，比高压集中补偿要大，而且该补偿方该补偿方式补偿范围介于前两者之间，比高压集中补偿要大，而且该补偿方式能使变压器的视在功率减小，人而使变压器的容量可选得较小，因此比较经济。
这种低压电容器补偿屏一般可安装在低压配电室内，运行维护安全方便。
该补偿方式在用户中应用相当普遍。
综上所述，经过技术经济比较后，最终决定使用低压集中补偿，下面就低压集中补偿进行分析。
设计要求在高压侧功率因数不低地0.95，在低压侧不低于0.85，而补偿在低压侧进行，考虑到变压器损耗，暂定低压侧补偿后功率因数cos =0.95来计算补偿容量。
需要补偿的无功为=444.19KVar需要的电容器数量为n=444.19/14=32个考虑三相均衡分配，应装设32个电容器，每相13个，此时并联电容器的实际补偿容量为Qcc=14*32=448KVar补偿后的无功为Qc’=Qcc-Qc=871.4-546=325.4KVar=1085.64KVA=1649.7A高压侧：变压器Snt=Sc’变压器损耗：ΔPt=0.02Sc’=0.02*1085.8=21.72KWΔQt=0.1Sc’=0.1*1085.8=108.58KVar变压器高压侧（一次侧）：=1035.9+21.72=1057.62KW=325.4+108.58=433.98KVar=1143.2KVA111C C N I S ==66.00（A ）111cos /C C P S ϕ==1057.62/1143.2=0.965>0.95满足设计要求因此，共使用32个BWF0.4-14-1型电容器进行低压集中无功补偿，使高压侧功率因数为0.965，低压侧为0.85满足设计要求。
2.4 全厂年耗电量计算工厂的年耗电量可利用工厂的有功和无功计算负荷即：年有功电能消耗量： 年无功电能消耗量：式中为年平均有功负荷系数，一般取0.7~0.75；为年平均无功负荷系数，一般取0.76~0.82；为年实际工作小时数。
取 =0.7，=0.8，=4000h ，因此求得：工厂年有功耗电量：=0.7工厂年无功耗电量：=0.8第三章变电所主变压器台数、容量类型的选择3.1变压器选择原则选择变压器时，必须对负载的大小、性质作深入的了解，然后按照设备功率的确定方法选择适当的容量。
为了降低电能损耗，变压器应该首选低损耗节能型。
当厂区配电母线电压偏差不能满足要求时，总降压变电所可选用有载调压变压器。
车间变电所一般采用普通变压器。
变压器容量的确定除考虑正常负荷外，还考虑到变压器的过负荷能力和经济运行条件。
具体地说：(1)在多尘或有腐蚀性气体严重影响变压器安全的场所，应选择密闭型变压器或防腐型变压器；(2)供电系统中没有特殊要求和民用建筑独立变电所常采用三相油浸自冷电力变压器（S9、SL9、S10-M、S11、S11-M等）；(3)对于高层建筑、地下建筑、发电厂、化工等单位对消防要求较高场所，宜采用干式电力变压器（SC、SCZ、SCL 、SG3、SG10、SC6等）；(4)对电网电压波动较大，为改善电能质量采用有载调压电力变压器(SLZ7、SZ7、SFSZ 、SGZ3等)。