某工厂车间变电所供配电设计

合集下载

工厂总配变电所及配电系统设计

工厂总配变电所及配电系统设计文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]重庆大学网络教育学院毕业设计（论文）题目某工厂总配变电所及配电系统设计学生所在校外学习中心四川遂宁校外学习中心批次层次专业201601、专科起点本科、电气工程及其自动化学号W1420345学生杨敏指导教师董光德起止日期在国民经济高速发展的今天，电能的应用越来越广泛，生产、科学、研究、日常生活都对电能的供应提出更高的要求，因此确保良好的供电质量十分必要。

论文注重理论联系实际，理论知识力求全面、深入浅出和通俗易懂，实践技能注重实用性，可操作性和有针对性。

本设计选择进行了一个模拟的中小型工厂10/、容量为的降压变电所，区域变电站经10KV双回进线对该厂供电。

该厂多数车间为三班制。

本厂绝大部分用电设备属长期连续负荷，要求不间断供电。

全年为306个工作日，年最大负荷利用小时为6000小时。

属于二级负荷。

论文论述了供配系统的整体功能和相关的技术知识，重点介绍了工厂供配电系统的组成和部分。

系统的设计和计算相关系统的运行，并根据工厂所能取得的电源及工厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定了变电所的位置与形式及变电所至变压的台数与容量、类型及选择变电所主接线方案及高低设备与进出线。

本论文共分部分包括：负荷计算和无功功率补偿、变电所位置和形式选择、变电所主变压器的台数、类型容量及主接线方案的选择、短路电流的计算、变电所一次设备的选择与校验、变电所电气主结线图、工厂二次回路方案的选择继电保护的设计与整定以及防雷、接地设计：包括直击雷保护、行波保护和接地网设计。

关键词：负荷计算短路计算主接线无功补偿设备选择中文摘要 (1)1引言 (1)2原始材料分析 (2)工厂供电设计的一般原则 (2)工程概况 (2)供电条件 (2)全厂负荷计算 (3)3无功功率的补偿及变压器的选择 (4)就地补偿 (4)低压集中补偿 (4)变压器的选择及高压集中补偿 (5)4主接线设计 (6)主接线设计的原则 (6)变配电所主接线方案的经济指标 (7)5短路电流计算 (8)短路电流的计算 (8)6变电所的一次设备选择和校验 (12)高压设备器件的选择及校验 (12).....................................................................1 2 ..................................................................1 3 ....................................1 3 电压互感器的选择与校验 (14)高压熔断器的选择与校验 (14)..............................................................................1 4 10k V进线与各车间变电所进线的校验 (14)低压设备器件的选择及校验 (16)各车间的进线装设低压熔断器 (20)母线的选择与校验 (21).....................................................................2 1 .....................................................................2 2 绝缘子和套管选择与校验 (23)...........................................................................2 3 .................................................................................2 4 7变配电所得布置与机构设计 (24)8防雷装置及接地装置设计 (25)直击雷保护 (25)配电所公共接地装置的设计 (25)行波保护 (26)9二次回路方案的选择及继电保护的整定计算 (26)二次回路方案的选择 (26)变电所继电保护装置配置 (27)电力线路继电保护 (27) (28)10结束语 (30)参考文献 (30)1 引言工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。

高压供配电系统设计案例

② 电压损失小，调压问题容易解决；
③ 对cosφ的要求较低，可以减少提高功率因数补偿设备的投资；
④ 需建设总降压配电所，工厂供电设备便于集中控制管理，易于实现自动化，但要多占一定的土地面积；
⑤ 根据运行统计数据，35 kV架空线路的故障率比10 kV架空线的故障率低一半，因而
供电可靠性高；
⑥ 有利于工厂进一步扩展。
③ 车间环境的说明及建筑条件的要求；
④ 车间工艺装备的用电安装容量及负荷类型；
⑤ 气象及地质资料。
2 高压供配电系统的电气设计
1.供电电压的选择
由于地区变电所仅能提供35 kV或10 kV中的一种电压，对装两种电压的优缺点扼要分析
如下:
方案一：采用35 kV电压供电的特点
① 供电电压较高，线路的功率损耗及电能损耗小，年运行费用较低；
以一车间变电所T1为例，选择电缆截面。
根据表3.6提供的一车间视在计算功率S30(1) =504 kV·A，其10 kV的计算电流为
I30(1)=S30(1)/(√3UN)=504/(√3×10)≈29.1(A)
查有关产品样本或设计手册，考虑到为今后发展留有余地，选用ZLQ20－3×25型铝芯纸
绝缘铝包钢带铠装电力电缆，在UN=10 kV时，其允许电流值为80 A，大于计算电流值，合格。
电度电价［35 kV时,β=0.3元/（kW·h）；10 kV时，β=0.37元/(kW·h)］。
由上述分析计算可知，方案一较方案二的投资费用及年运行费用均少，而且方案二以10
kV的电压供电，电压损失达到了极严重的程度，无法满足二级负荷长期正常运行的要求。因
此，选择方案一，即采用35 kV电压供电，建设厂内总降压变电所，不论从经济上还是从技术

某工厂供配电系统设计设计

某工厂供配电系统设计设计工厂供配电系统设计一、设计需求分析工厂供配电系统设计的主要目的是确保工厂的电力供应能够满足设备和设施的正常运行，并具备一定的安全性和可靠性。

在设计之前，需要对工厂的用电需求进行详细的分析和调研，包括负荷容量、工作时段、负荷类型等。

同时，还需要考虑到工厂未来的扩展需求，为其留下足够的余地和灵活性。

二、供配电系统设计1.供电方式选择供电方式可以选择来自电网的直接供电，或者是通过自备发电机组供电。

根据工厂的用电需求和电网的可靠性情况，可以综合考虑选择最适合的供电方式。

2.变电站设计变电站是供配电系统的核心，负责将电网的高压电能转化为低压电能供应给工厂内部的各个设备和设施。

在变电站的设计中，需要考虑到负荷容量、电压等级、备用机组、变压器的选择等关键因素。

3.输电线路设计输电线路需要考虑到电流容量、电压降和线路损耗等因素。

同时，还需要考虑到线路的布置和绝缘等级，以确保线路的安全性和可靠性。

4.配电系统设计配电系统是将变电站的供电引入到各个设备和设施的关键环节。

在设计配电系统时，需要考虑到各个设备的负荷容量、回路的划分、线路的选择和保护装置的配置等因素。

5.接地系统设计接地系统是供配电系统中的重要组成部分，用于保护设备和人员免受电击等电气危险。

在接地系统的设计中，需要考虑到接地电阻、接地网的布置和材料的选择等因素。

6.保护装置设计保护装置是供配电系统中的重要组成部分，用于保护电气设备免受过流、短路等故障的影响。

在设计保护装置时，需要根据设备的特性和负荷情况选择合适的电流互感器、断路器和保护继电器等设备。

7.其他设备和控制系统设计除了以上核心的供配电系统，还需要考虑到其他辅助设备和控制系统的设计，如电池组、UPS电源、远程监控系统等。

这些设备和系统的设计需要与供配电系统相互配合，确保工厂的电力供应的连续性和稳定性。

三、施工和调试供配电系统设计完成后，需要进行施工和调试。

在施工过程中，要确保安全，遵守相关的规范和标准。

工厂供电课程设计――某塑料制品厂全厂总配变电所及配电系统设计

主接线设计原则及方案比较
设计原则
主接线设计应遵循安全、可靠、灵活、经济等原则，满足工厂供电的连续性、稳定性和可扩展性要求。
方案比较
根据工厂的实际需求和条件，对多种主接线方案进行综合比较，选择最优方案。例如，可采用单母线分段接线、双母线接线等方案，并考虑设置备用电源和自动投入装置等。
主要电气设备选择及校验
03
完成相关设计图纸和计算书，要求内容完整、数据准确、图表清晰。
设计依据和原则
01 02 03 04
遵守国家相关法规和标准，如《供配电系统设计规范》、《低压配电设计规范》等。
根据塑料制品厂的生产规模和发展规划，确定供电系统的容量和扩展性。
保证供电系统的安全性、可靠性和经济性，采用成熟的技术和设备。
分散补偿
在用电设备附近分散装设无功补偿装置。分散补偿的优点是补偿效果好，能够减少线路损耗和电压波动，缺点是管理和维护相对困难。
无功补偿的计算
根据负荷计算的结果和全厂功率因数的要求，确定无功补偿的容量和方式。一般采用等网损微增率准则或等年运行费用最小准则进行优化计算。
03
变电所位置及主接线设计
配电设备的选择及校验
高压开关柜的选择
根据额定电压、额定电流、短路关合电流等参数选择合适的高压开关柜，并进行动、热稳定校验。
电力变压器的选择
根据计算负荷选择变压器的容量和台数，考虑负荷的性质和变压器的经济运行等因素。同时，对变压器的短路阻抗、空载损耗、负载损耗等参数进行校验。
低压配电屏的选择
根据低压侧的额定电压、计算负荷、短路电流等参数选择合适的低压配电屏，并进行动、热稳定校验。
节能环保措施不够
完善
虽然采用了部分节能技术，但在环保方面还可以进一步加强，例如采用更环保的材料和设备。

电气课程设计- 某工厂35KV降压变电所的电气设计

题目某工厂35KV降压变电所的电气设计学院专业名称电气工程及其自动化班级学号姓名指导教师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。

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。

工厂供电设计方案必须符合国家标准中的有关规定，同时必须满足安全、可靠、优质、经济的要求。

本课程设计为某工厂总降压变电所的设计，该变电所要求的电压等级分别为35kV和6kV，其负荷均为一、二级负荷，根据设计任务书的要求，本设计的主要内容包括：负荷计算及无功补偿，确定变电所的的型式，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，变电所整定继电保护和防雷保护及接地装置的设计等。

关键词：工厂，总降压变电所，电气主接线，电气设备，继电保护第1章设计任务书 (5)1.1设计题目 (5)1.2设计要求 (5)1.3设计依据 (5)1.4设计任务 (6)第2章负荷计算和无功功率补偿 (8)2.2负荷计算过程 (8)2.3补偿电容器的选择 (10)第3章变压器的选择 (12)3.1变压器的型式选择 (12)3.2变压器的台数选择 (13)3.3变压器的容量选择 (13)3.4变压器接地方式 (13)3.5功率因数的校验 (14)第4章电气主接线的设计 (16)4.1电气主接线概述 (16)4.2电气主接线的设计原则和要求 (16)4.2.1电气主接线的设计原则 (16)4.2.2电气主接线设计的基本要求 (16)4.3电气主接线方案的比较 (16)第5章短路电流的计算 (20)5.1 短路电流计算概述 (20)5.1.1短路的原因 (20)5.1.2短路的危害 (20)5.1.3短路的类型 (20)5.2短路回路参数的计算 (20)5.2.1标么值 (20)5.2.2短路电流的计算 (21)第6章电气设备选择和校验 (25)6.1 高压电器选择的一般原则 (25)6.2各种电气设备的选择 (25)6.2.1支柱绝缘子 (25)6.2.3断路器 (27)6.2.4电流互感器 (29)6.2.5电压互感器 (30)6.2.6熔断器 (31)6.2.7隔离开关 (31)6.2.8接地开关 (32)6.2.9所用变 (33)6.2.10开关柜 (33)6.3变电所设备型号总结 (34)第7章导线的选择与校验 (35)7.1导线选择的基本原则 (35)7.2导线的选择与校验 (35)7.2.1母线 (35)7.2.2主变至母线的连线 (36)7.2.3 6KV侧输电线路 (37)7.3变电所线路型号总结 (40)第8章变电所的平面布置 (41)8.1 变配电所型式的选择 (41)8.2 变配电所的总体布置 (41)第9章防雷保护与接地装置的设计 (43)9.1变配电所的防雷措施 (43)9.2电力线路的防雷措施 (43)9.3防雷装置的选择 (43)9.3.1.避雷器的安装位置 (43)9.3.2避雷器的选择列表 (44)9.3.3避雷线的选择 (44)9.3.4避雷针的选择 (44)9.4 变电所公共接地装置的设计 (46)9.4.1接地电阻的要求 (46)9.4.2接地装置的设计 (46)第10章继电保护 (48)10.1继电保护的任务、基本要求 (48)10.2电力变压器的保护 (48)10.2.1电力变压器的保护配置 (48)10.2.2电力变压器的整定计算 (48)10.3 6KV线路的保护 (52)10.3.1 6KV线路的保护配置 (52)10.3.2 6KV线路保护的整定计算 (52)10.4 6KV电容器组的继电保护 (54)10.4.1电容器组的保护配置 (54)10.4.2电容器组的继电保护整定计算 (54)个人体会 (56)参考文献 (57)第1章设计任务书1.1设计题目某工厂35KV降压变电所的电气设计1.2设计要求要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主接线方案及电气设备和进出线，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，绘出设计图样。

某工厂10kv车间变电所电气部分设计

某工厂10kV车间变电所电气部分设计摘要本设计的题目为“某工厂10kV车间变电所电气部分设计”。

设计的主要内容包括：10/0.4kV变电所主变压器选择；变电所电气主接线设计；短路电流计算；负荷计算；无功功率补偿；电气设备选择（母线、高压断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器和补偿电容器）；配电装置设计；继电保护规划设计；防雷保护设计等。

其中还对变电所的主接线通过CAD制图直观的展现出来。

本次设计的内容紧密结合实际，通过查找大量相关资料，设计出符合当前要求的变电所。

本变电所对低压侧负荷的统计计算采用需要系数法；为减少无功损耗，提高电能的利用率，本设计进行了无功功率补偿设计，使功率因数从0.74提高到0.96；短路电流的计算包括短路点的选择及其具体数值计算；而电气设备选择采用了按额定电流选择，按短路电流计算的结果进行校验的方法；继电保护设计主要是对变压器进行电流速断保护和过电流保护的设计计算；配电装置采用成套配电装置；本变电所采用避雷针防直击雷保护。

关键词：短路电流计算，继电保护，接地装置，变压器目录前言 (III)第1章任务说明 (IV)1.1 设计要求 (IV)1.2 负荷情况 (IV)第2章机加工车间的负荷计算 (V)2.1 负荷计算 (V)2.2 无功功率补偿 .................................................................................................................... V II 第3章工厂变电所的设备选择及主接线设计.. (IX)3.1 变电所主结线的选择............................................................................... 错误!未定义书签。

3.1.1 变电所主接线的选择原则........................................................... 错误!未定义书签。

工厂供配电系统设计

工厂供配电系统设计供电系统设计是指设计一个适合工厂所在地的电力供应系统。

首先，需要确定工厂的总需电量，包括设备、机器、照明等的总额定功率。

然后，根据工厂所在地的电力负荷情况，选择一个适当的供电方式，例如接入城市电网或建设自备发电系统。

对于大型工厂来说，可能需要考虑建设自备发电系统来保证供电的可靠性和稳定性。

配电系统设计是指设计一个能够将供电系统的电能分配到工厂各个用电设备和用电点的系统。

首先，需要确定供电系统的额定电压和频率。

然后，根据工厂的布局和用电设备的电气性能，设计主配电柜、分配电柜和用电箱等配电设备，并选择合适的导线和开关设备。

此外，还需要设计合适的过载保护和短路保护设备，确保系统的安全性和可靠性。

3.控制系统设计控制系统设计是指设计一个能够实现对工厂供配电系统的远程监控和控制的系统。

首先，需要选择合适的监控设备，例如电能表、电流表、电压表等，用于对供配电系统进行实时监测。

然后，根据工厂的需求，选择合适的控制设备，例如自动开关和智能开关，并设计合适的控制逻辑和控制算法，实现对供配电系统的自动化控制。

在工厂供配电系统设计过程中，需要考虑以下几个方面的因素：-安全性：供配电系统必须符合国家和地方的安全标准和规范，确保供电过程中不会发生事故和故障。

-可靠性：供配电系统必须具备高可靠性，确保工厂的正常运行不受电力供应的影响。

-灵活性：供配电系统必须具备一定的灵活性，能够适应工厂的用电需求变化。

-节能性：供配电系统应尽可能地减少能源的消耗，提高能源利用效率，降低工厂的运行成本。

综上所述，在工厂供配电系统设计时，需要综合考虑供电系统、配电系统和控制系统三个部分的设计，确保整个电气系统能够满足工厂的需求，并具备高安全性、可靠性、灵活性和节能性。

某塑料制品厂全厂总配变电所及配电系统的设计

摘要某塑料制品厂全厂总配变电所及配电系统设计是对工厂供电的设计。

本设计对工厂供电方式、主要设备的选择、保护装置的配置及防雷接地系统进行了相应的叙述，其中还包括全厂的负荷计算、高压侧和低压侧的短路计算、设备选择及校验、主要设备继电保护设计、配电装置设计、防雷和接地设计等。

本设计通过计算出的有功、无功和视在功率选择变压器的大小和相应主要设备的主要参数，再根据用户对电压的要求，计算补偿功率，从而得出所需补偿电容的大小与个数。

根据国家供电部门的相关规定，画出总配变电所及配电系统的主接线图。

电气主接线对电气设备的选择，配电所的布置，运行的安全性、可靠性和灵活性，对电力工程建设和运行的经济节约等，都有很大的影响。

,,,关键词：变电所，负荷计算，设备选型，继电保护目录第1章绪论 (1)1.1 工厂供电的意义 (1)1.2 工厂供电的要求 (1)1.3 工厂平面图 (1)第2章主接线的设计 (3)2.1 总配电所的主接线设计的原则和意义 (3)2.2 变配电所主接线方案的技术经济指标 (3)2.3 主接线图 (4)第3章负荷计算 (5)3.1 负荷计算的意义 (6)3.2 负荷计算的方法 (6)3.3 负荷计算示意图 (6)3.4 具体数据和负荷计算举例 (7)3.4.1 原始数据 (7)3.4.2 负荷计算 (8)第4章功率补偿计算及变压器的选择 (11)4.1 功率补偿计算 (11)4.2 变压器容量的选择 (13)第5章短路电流计算 (15)5.1 短路电流计算方法及意义 (15)5.2 短路计算 (15)5.2.1 短路电流计算等效示意图 (16)5.2.2 短路电流及容量的计算 (16)第6章进线、母线及电器设备的选择 (18)6.1 总配电所架空线进线的选择 (18)6.2 高压侧与低压侧母线的选择 (19)6.3 各变电所进线选择 (19)6.4 变电所低压出线的选择 (20)6.5 设备的选择 (20)6.5.1 高压侧设备的选择 (20)6.5.2 各车间进线设备的选择 (21)6.5.3各变电所低压侧出线回路设备选择与校验表 (22)第7章过电流保护 (24)7.1 高压进线的继电保护 (24)7.2 各变电所进线的保护 (26)7.3 变压器继电保护 (27)第8章防雷与接地保护 (31)8.1 防雷保护 (31)8.2 接地装置 (32)结论 (33)参考文献 (35)致谢 (36)第1章绪论1.1 工厂供电的意义工厂供电（electric power supply for industrial plants），就是指工厂所需电能的供应和分配。

某电子设备制造厂变电所供配电设计

某电子设备制造厂变电所供配电设计1. 概述本文档旨在提供某电子设备制造厂变电所的供配电设计方案。

该电子设备制造厂是一家中型企业，为了满足其生产和运营的电力需求，需要进行合理的供配电设计。

2. 变电所基本信息- 变电所名称：某电子设备制造厂变电所- 变电所位置：具体地址- 变电所规模：（按照实际情况填写）3. 供配电设计方案3.1 供电方案根据某电子设备制造厂的电力需求，建议使用以下供电方案：- 主供电来源：（填写主要供电来源，如电网供电）- 备用供电来源：（填写备用供电来源情况，如备用发电机）3.2 变电设备选择为了实现电力的供配，需要选择合适的变电设备。

建议采用以下变电设备：- 主变压器：（填写主变压器信息）- 配电变压器：（填写配电变压器信息）3.3 配电设备布置根据变电所的布局和实际需要，建议将配电设备布置在合适的位置，以保证电力供应的效率和可靠性。

具体布置方案需要根据现场情况进行综合考虑。

3.4 供配电线路设计根据供配电的需求和布置情况，需要设计合适的供配电线路。

建议按照以下原则进行设计：- 线路布置合理，减少线路长度和线损；- 采用合适的线缆规格和材料，以满足电力传输的需求；- 设计合适的保护装置，确保线路的安全运行。

4. 安全考虑在供配电设计中，安全是非常重要的考虑因素。

建议采取以下安全措施：- 设计合适的过载保护装置，以防止电力设备过载；- 定期检测和维护供配电设备，确保其正常运行；- 制定详细的应急预案，以应对供配电故障和事故。

5. 参考标准在供配电设计中，应遵循相关的国家和行业标准，确保设计的合规性和质量。

建议参考以下标准：- （填写相关的国家和行业标准）6. 总结本文档提供了某电子设备制造厂变电所的供配电设计方案。

通过合理的供配电设计，可以满足该厂的电力需求，并确保供电安全和可靠性。

最后，提醒根据实际情况和需求进行具体设计，确保方案的可行性和有效性。

以上为简要描述，请您根据具体情况进行详细设计和编写。

[某工厂变电所设计]某工厂车间变电所供配电设计

[某⼯⼚变电所设计]某⼯⼚车间变电所供配电设计[某⼯⼚变电所设计]某⼯⼚车间变电所供配电设计第⼀章绪论1.1.1机械⼯⼚供电的意义和特点⼯⼚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，分配到⼯⼚车间中的每⼀个⽤电设备上。

随着⼯业电⽓⾃动化技术的发展，⼯⼚⽤电量的迅速增长，对电能的质量，供电的可靠⾏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的消耗量，⽽且也反映到⼯⼚供电的可靠性和⼯⼚的安全⽣产上，他与企业的经济效益，设备和⼈⾝安全等是密切相关的。

供电设计的任务是从⼚区以外的电⽹取得电源，并通过⼚内的变配电中⼼分配到下⼚的各个供电点。

它是⼯程建设施下的依抓，也是⽇后进⾏验收及运⾏维修的依据。

供电设计⾸先要确定供电系统并进⾏⽤电负荷计算，然后将设计的供电系统图及⽤电容量向供电部门申请。

申请⽤电容量的⼤⼩应满⾜⽣产需要，也要考虑到节省投资和节约能源，这就要求设计者对对⼯艺专业和公⽤专业⽤电负荷系数有⾜够的把握。

在设计计算中除了查找外，还必须借助于设计者在中长期积累的经验数据。

由于机械⼯⼚车间组成类型多，产品、⼯艺⽇新⽉异，对供电要求各不相同，⾮专业设计院或个体设计者⼀不了解机械⽣产⼯艺和⽣产规律，要作出好的设计，相对来说要困难些。

⽐如机加⼯车间，从设备明细表中看出⽤电电量颇⼤，⼤⼩设备⽤电量相差较⼤，⽤电特点是短时下作制的设备多，机加⼯设备辅助传动电机⼀般仅⼯作⼏秒钟，⽽停歇时间却达⼏分钟、甚⾄⼏⼩时。

在作负荷计算时对设备下作时间要了解, 并把不同的⽤电设备按组划分确定其计算功率。

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，就必须达到下列基本要求：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要省，运⾏费⽤要低，并尽可能节约电能和减少有⾊⾦属的消耗量此外，在供电⼯作中，应合理的处理局部和全局，当前和长远等关系，既要照顾全局和当前的利益，⼜要有全局观点，能顾全⼤局，适当发展。

工厂供配电系统设计

工厂供配电系统设计某工厂供配电系统设计一、该厂的用电情况如图所示：二、依据上图求计算负荷和无功功率补偿(设同时系数为0.9)1、计算负荷：铸造车间：动力：Kd=0.4 cosΦ=0.70 tanΦ=1.02Pc1=Kd Pe=0.4×400kw=160.00kwQc1=Pc1×tanΦ=1.02×160kw=163.20kvar照明：Kd=0.9 cosΦ=1.0 tanΦ=0Pc2=Kd Pe=0.9×8kw=7.20kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=160+7.20kw=167.20kwQc=Qc2+Qc2=163.20+0kvar=163.20kvarSc=√Pc*Pc+Qc*Qc=233.65kv.AIc=Sc/(√3*Un)= 354.99A锻压车间：动力：Kd=0.2 cosΦ=0.60 tanΦ=1.33Pc1=Kd Pe=0.2×200kw=40.00kwQc1=Pc1×tanΦ=1.33×40kw=53.20kvar 照明：Kd=0.9 cosΦ=1.0 tanΦ=0Pc2=Kd Pe=0.9×8kw=7.20kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=40+7.20kw=47.20kwQc=Qc2+Qc2=53.20+0kvar=53.20kvarSc=√Pc*Pc+Qc*Qc=71.12kv.AIc=Sc/(√3*Un)= 108.06A金工车间：动力：Kd=0.3 cosΦ=0.60 tanΦ=1.33Pc1=Kd Pe=0.3×300kw=90.00kwQc1=Pc1×tanΦ=1.33×90kw=119.70kvar照明：Kd=0.9 cosΦ=1.0 tanΦ=0Pc2=Kd Pe=0.9×8kw=7.20kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=90+7.20kw=97.20kwQc=Qc2+Qc2=119.70+0kvar=119.70kvarSc=√Pc*Pc+Qc*Qc=154.19kv.AIc=Sc/(√3*Un)= 234.27A工具车间：动力：Kd=0.3 cosΦ=0.60 tanΦ=1.33Pc1=Kd Pe=0.3×280kw=84.00kwQc1=Pc1×tanΦ=1.33×84kw=111.72kvar照明：Kd=0.9 cosΦ=1.0 tanΦ=0Pc2=Kd Pe=0.9×8kw=7.20kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=84+7.20kw=91.20kwQc=Qc2+Qc2=112+0kvar=111.72kvarSc=√Pc*Pc+Qc*Qc=144.22kv.AIc=Sc/(√3*Un)=219.12A电镀车间：动力：Kd=0.5 cosΦ=0.70 tanΦ=1.02Pc1=Kd Pe=0.5×180kw=90.00kwQc1=Pc1×tanΦ=1.02×90kw=91.80kvar照明：Kd=0.9 cosΦ=1.0 tanΦ=0Pc2=Kd Pe=0.9×8kw=7.20kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=90+7.20kw=97.20kwQc=Qc2+Qc2=92+0kvar=91.80kvarSc=√Pc*Pc+Qc*Qc=133.70kv.AIc=Sc/(√3*Un)= 203.14A热处理车间：动力：Kd=0.5 cosΦ=0.75 tanΦ=0.88Pc1=Kd Pe=0.5×150kw=75.00kwQc1=Pc1×tanΦ=0.88×75.00kw=66.00kvar照明：Kd=0.9 cosΦ=1.0 tanΦ=0Pc2=Kd Pe=0.9×8kw=7.20kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=75+7.20kw=82.20kwQc=Qc2+Qc2=66+0kvar=66.00kvarSc=√Pc*Pc+Qc*Qc=105.42kv.AIc=Sc/(√3*Un)= 160.17A机修车间：动力：Kd=0.25 cosΦ=0.60 tanΦ=1.33Pc1=Kd Pe=0.25×150kw=37.50kwQc1=Pc1×tanΦ=1.33×37.50kw=49.88kvar照明：Kd=0.9 cosΦ=1.0 tanΦ=0Pc2=Kd Pe=0.9×3kw=2.70kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=37.50+2.70kw=40.20kwQc=Qc2+Qc2=49.88+0kvar=49.88kvarSc=√Pc*Pc+Qc*Qc=64.06kv.AIc=Sc/(√3*Un)=97.34A锅炉房：动力：Kd=0.6 cosΦ=0.70 tanΦ=1.02Pc1=Kd Pe=0.6×80kw=48.00kwQc1=Pc1×tanΦ=1.02×48kw=48.96kvar照明：Kd=0.9 cosΦ=1.0 tanΦ=0Pc2=Kd Pe=0.9×3kw=2.70kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=48.00+2.70kw=50.70kwQc=Qc2+Qc2=48.96+0kvar=48.96kvarSc=√Pc*Pc+Qc*Qc=70.48kv.AIc=Sc/(√3*Un)= 107.09A仓库：动力：Kd=0.3 cosΦ=0.80 tanΦ=0.75Pc1=Kd Pe=0.3×10kw=3.00kwQc1=Pc1×tanΦ=0.75×3kw=2.25kvar照明：Kd=0.9 cosΦ=1.0 tanΦ=0Pc2=Kd Pe=0.9×2kw=1.80kwQc2=0Pc=Pc1+Pc2=3.00+1.80kw=4.80kwQc=Qc2+Qc2=2.25+0kvar=2.25kvarSc=√Pc*Pc+Qc*Qc=5.30kv.AIc=Sc/(√3*Un)= 8.05A计算负荷表变压器二次侧计算负荷Pc2=Kp∑Pci=0.9(167.20+47.20+97.20+91.20+97.20+82.20+40.20+50.70+4.80) =610.11kwQc2=Kq∑Qci=0.9(163.20+53.20+119.70+111.72+91.80+66.00+49.88+48.96+2.25) =636.04kvarSc2=√(Pc*Pc+Qc*Qc)=881.35kv.AIc2= Sc/(√3*Un)=1339.11A变压器损耗：△Pt=0.015Sc=13.22kw△Qt=0.06Sc=52.88kvar2、无功功率补偿由于工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9，则：二次侧的功率因数为：cosΦ=Pc2/Sc2=610.11/881.35=0.69变压所高压侧总的计算负荷：Pc1=Pc2+△Pt =610.11+13.22=623.33kwQc1=Qc2+△Qt =636.04+52.88=688.92kvarSc1=√(Pc1*Pc1+Qc1*Qc1)=929.06kvA变压所高压侧功率因数为：cosΦ1= Pc1/Sc1=0.67Qc.c′=Pc2(tanΦ1-tanΦ)=610.11×[tan(arccos0.69)-tan(arccos0.9)]=344.52kvar选择BW0.4-14-3型电容,则Qc.n=14kvarn=Qc.c′/Qc.n=344.52/14=27实际补偿容量为Qc.c=27×14=378kvar补偿后的计算负荷：变电所低压侧视在计算负荷为：Sc2′=√[Pc2^2 +(Qc2-Qc.c)^2]=√[610.11^2+(636.04-378)^2]=662.43kVA 此时变压器的功率损耗：△Pt′=0.015Sc2′=9.94kw△Qt′=0.06Sc2′=39.75kvar变电所高压侧总计算负荷：Pc1′=P c2+△Pt′=610.11+9.94=620.05kwQc1′=Qc2′+△Qt′=(636.04-378)+39.75=297.79kvarSc1′=√(Pc1′^2+Qc1′^2)=687.85kVA△ S=929.06-687.85=241.21kVA补偿后的功率因数：cosΦ1′= Pc1′/ Sc1′=620.05/687.85=0.90无功补偿情况表三、变电所主变压器台数、容量、类型的选择1、一台主变压器：S n≥(1.15～1.4)Sc则，Sn≥(1.15～1.4)×881.35=1013.55～1233.89kVA 所以可选用一台容量为1250 kVA 的变压器，型号为S9—1250/102、两台主变压器：S n=(0.6～0.7)Sc=(0.6～0.7)×881.35=528.81～616.95kVA且任一台变压器应大于全部一二级负荷∑ScⅡ=315.10kVAS n≥315.10kVA所以，可选两台容量均为630kVA的变压器，型号为S9-630/10四、变压所主接线方案设计方案一：当用一台主变压器时，采用线路—变压器组主接线，如下图示方案二：当用两台主变压器时，采用一次侧单母线，二次侧单母线分段主接线，如下图示(较安全，建议使用)供电系统图：短路计算等效电路图：取基准容量Sd=100MVA，基准电压Ud=Uav，两个电压等级的基准电压分别为Ud1=10.5kV，Ud2=0.4kV，各元件的标幺值为：系统S：X1﹡=Sd/Soc=100/600=0.17线路1WL：X2﹡=Xol×Sd/ Ud1^2=0.21×10×100/10.5^2=1.9变压器1T和2T：X3﹡=X4﹡=(Uk%/100)×(Sd/Sn)=(4.5/100)×(100/0.63)=7.14短路回路的总阻抗标幺值：Xk﹡= X1﹡+X2﹡+X3﹡∥X4﹡=0.17+1.9+7.14∥7.14=5.64K点所在电压级的基准电流：Id=Sd/(√3Ud2)=100/(√3×0.4)=144.30kAK点三相短路时短路各量Ik﹡=1/ Xk﹡=1/5.64=0.177Ik=IdIk﹡=144.30×0.177=25.59 kAi sh.K2=1.84Ik2=1.84×25.59=47.09 kA六、电费计算两部电费制是将电价分成基本电价与电度电价两部，基本电价是按照工业企业的变压器容量或最大需用量（即一月中每15分钟或30分钟平均负荷的最大值）作为计算电价的依据，由供电部门与用电部门签订合同，确定限额，每月固定收取，不以实际耗电数量为转移；电度电价，是按用电部门实际耗电度数计算的电价。

某工厂供配电系统设计_开题报告

毕业论文开题报告学生姓名：马志杰学号：072039332系部：自动化专业：自动化论文题目：某工厂供配电系统的设计****:***2011年3月28日毕业论文开题报告一．论文研究目的及意义：电力资源是支持国民经济发展不可或缺的一种宝贵能源,电能的生产、传输、储存高效、洁净，它在现代工农业生产、人们日常生活及社会各个领域中已获得了广泛应用。

工业工厂供配电系统是整个工厂生产的动力源泉的命脉，它的正常运行直接影响全厂安全生产。

现代大型工厂供配电系统的主接线及运行方式都非常复杂，各种电器设备的数量和种类繁多。

随着经济的快速发展、科技水平的不断进步，对电力的需求和要求也必然日益提高。

在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但在工厂里生产的连续性强，生产机械集中，对供电质量的要求较高。

因此对工厂的配电系统进行设计对工厂的流水线以及它的产品产量是很重要的。

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，因此在工业生产中进行工厂负荷计算；确定补偿容量，确定车间变电所的型式、数量；确定车间变压器的数量、容量；进行短路电流计算和电气设备选择，画出该工厂的电气接线图是对工厂是及其重要的必不可少的一个过程。

分析好工厂供电系统的的设计工作对于工厂加快发展具有十分重要的意义。

通过论文设计，加深对工厂供电的认识，能独立设计工厂的电气主接线，会选择和校验电气设备，熟悉运用电气CAD进行电气图的绘制。

参考文献：[1] 温步瀛.电力工程基础.北京：中国电力出版社,2006.[2] 刘介才.工厂供电[M].北京：机械工业出版社,2008.4[3] 段建元.工厂配电线路及变电所设计计算.北京：机械工业出版社.1982:483-498.[4] 刘增良,刘国亭.电气工程CAD.北京：中国水利水电出版社,2003.[5] 翁双全.供电工程[M].北京：机械工业出版社,2006.1[5] Prabha Kundur,Power System Control and Stability,McGraw-Hill,Inc.,New York,1994.[6] Vincent Del Toro,Electric Power Systems,Prentice-Hall,Inc.,New Jersey,1992.[7] William H.Hayt,Jack E.Kemmerly. Engineering Circuit Analysis,1993..[8] Robert ler,Power System Operation,McGraw-Hill Book Company,New York,1983.毕业论文开题报告二．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：本课题要研究或解决的问题：1.收集与本次设计相关的技术质料及大中型的工厂的在供配电上的原始资料，学习相关供配电设计标准及技术规范。

某工厂供配电系统毕业设计

某工厂供配电系统毕业设计某工厂供配电系统毕业设计设计目的：工厂供配电系统是一个工厂正常运行的重要支撑系统，它的设计关系到工厂的安全运行，节能降耗以及生产效率的提高。

本文旨在设计一个高效、可靠、安全的工厂供配电系统，满足工厂的用电需求。

设计要求：1. 系统可靠性：确保工厂的供电系统能稳定、持续地为主要设备供电，以避免因供电故障而造成的生产中断。

2. 能效优化：通过有效的电能控制和优化设备的选择，减少电能消耗和线损，提高能效。

3. 安全保障：确保供配电系统的安全运行，防止火灾、电击等事故发生。

4. 灵活性和可扩展性：考虑到工厂的生产发展和设备升级，设计一个灵活可扩展的系统，便于未来对系统进行升级和改造。

设计方案：1. 主配电系统设计：主配电系统是工厂供电系统的核心，主要包括发电机、变压器、开关柜等设备。

在设计上，应采用双回路供电设计，确保供电的可靠性。

同时，根据工厂的用电需求和动力负荷特点，合理选择发电机和变压器容量。

为了提高能效，可以在主配电系统中引入电力电子设备，如变频器、有源滤波器等，通过控制电压和频率来达到能效优化的目的。

此外，还需考虑到主配电系统的安全性，采取过电压、过电流等保护措施，确保系统的安全运行。

2. 照明系统设计：照明系统是工厂供配电系统中的重要部分，它直接关系到工厂的生产效率和员工的工作环境。

在设计上，应根据工厂的使用需求和照明标准，选择适合的照明设备，如LED灯具等。

同时，要合理布置照明设备的位置，确保整个工厂区域都能得到均匀明亮的照明。

3. 控制系统设计：控制系统是供配电系统的智能化管理部分，用于实时监测和控制工厂的电能消耗和设备运行情况。

在设计上，可以采用自动化控制系统，通过传感器和计算机控制设备，实现对供配电系统的远程监控和运行调节。

同时，还应设计系统安全措施，保护控制系统免受网络攻击和恶意软件的侵害。

4. 可扩展性和改造性：为了适应工厂的生产发展和设备升级，供配电系统应具备一定的可扩展性和改造性。

工厂供配电系统设计

工厂供配电系统设计1高压供电线路设计配电室选址一、配电所的设计要求：1、供电可靠,技术先进,保证人身平安,经济合理,维修方便.2、根据工程特点,规模和开展规划,以近期为主,适当考虑开展,正确处理近期建设和原期开展的关系,进行远近结合.3、结合负荷性质,用电容量,工程特点,所址环境,地区供电条件和节约电能等因素,并征求建设单位的意见,综合考虑,合理确定设计方案.4、变配电所采用的设备和元件,应符合国家或行业的产品技术标准,并优先选用技术先进,经济适用和节能的成套设备及定型产品.5、地震根本强度为7度及以上的地区,变配电所的设计和电气设备的安装应采取必要的抗震举措.二、变配电所选址：变配电所地址选择应根据以下要求综合考虑确定：1、接近负荷中央；2、接近电源侧；3、进出线方便;4、运输设备方便;5、不应设在有剧烈震动或高温的地方；,6、不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所；7、不应设在厕所,浴室或其他经常积水场所的正下方,也不宜与上述场所相贴邻；8、不应设在地势低洼和可能积水的场所；9、不应设在有爆炸危险的区域里；10、不宜设在有火灾危险区域的正上方或正下方.负荷等级的划分I一、符合以下情况之一时,应为一级负荷：1、中断供电将造成人身伤亡时.2、中断供电将在政治、经济上造成重大损失时.例如：重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等.3、中断供电将影响有重大政治、经济意义的用电单位的正常工作.例如：重要交通枢纽、重要通信枢纽、重要宾馆、大型体育场馆、经常用于国际活动的大量人员集中的公共场所等用电单位中的重要电力负荷.在一级负荷中,当中断供电将发生中毒、爆炸和火灾等情况的负荷,以及特别重要场所的不允许中断供电的负荷,应视为特别重要的负荷.二、符合以下情况之一时,应为二级负荷：1、中断供电将在政治、经济上造成较大损失时.例如：主要设备损坏、大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产等.2、中断供电将影响重要用电单位的正常工作.例如：交通枢纽、通信枢纽等用电单位中的重要电力负荷,以及中断供电将造成大型影剧院、大型商场等较多人员集中的重要的公共场所秩序混乱.③不属于一级和二级负荷者应为三级负荷.根据工厂的生产特性,并考虑中断供电对其所产生的影响情况,故将本厂的用电负荷划分为二级负荷.对接线方案的选择一、主接线方案设计原那么与要求变电所的主接线,应根据变电所在供电系统中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等条件确定,并应满足平安、可靠、灵活和经济等要求.1、平安应符合有关国家标准和技术标准的要求,能充分保证人身和设备的平安.2、可靠应满足电力负荷特别是其中一、二级负荷对供电可靠性的要求.3、灵活应能必要的各种运行方式,便于切换操作和检修,且适应负荷的发展.〔4、经济在满足上述要求的前提下,尽量使主接线简单,投资少,运行费用低,并节约电能和有色金属消耗量.二、常见主接线方案1、只装有一台主变压器的变电所主接线方案只装有一台主变压器的变电所,其高压侧一般采用无母线的接线,根据高压侧采用的开关电器不同,有三种比拟典型的主接线方案：〔1〕高压侧采用隔离开关-熔断器或户外跌开式熔断器的主接线方案；〔2〕高压侧采用负荷开关-熔断器或负荷型跌开式熔断器的主接线方案；〔3〕高压侧采用隔离开关-断路器的主接线方案.2、装有两台主变压器的变电所主接线方案[装有两台主变压器的变电所的典型主接线方案有：〔1〕高压无母线、低压单母线分段的主接线方案；〔2〕高压采用单母线、低压单母线分段的主接线方案；〔3〕上下压侧均为单母线分段的主接线方案.三、主接线方案确定1、10kV侧主接线方案的拟定由工厂负荷计算表〔见附录三〕可知,高压侧进线有一条10kV的公用电源干线,为满足工厂二级负荷的要求,又采用与附近单位连接高压联络线的方式取得备用电源,因此,变电所高压侧有两条电源进线,一条工作,一条备用,同时为保证供电的可靠性和对扩建的适应性所以10kV侧可采用单母线或单母线分段的方案.2、380V侧主接线方案的拟定由原始资料可知,工厂用电部门较多,为保证供电的可靠性和灵活性可采用单母线或单母线分段接线的方案,对电能进行聚集,使每一个用电部门都可以方便地获得电能.3、方案确定根据前面章节的计算,假设主变采用一台S11型变压器时,总进线为两路.为提升供电系统的可靠性,高压侧采用单母线分段形式,低压侧采用单母线形式, 其系统图见图lo假设主变采用两台S11型变压器时,总进线为两路,为提升供电系统的可靠性, 高压侧采用单母线分段形式,两台变压器在正常情况下分裂运行,当其中任意一台出现故障时另一台作为备用,当总进线中的任一回路出现故障时两台变压器并列运行.低压侧采用也单母线分段形式,其系统图见图2.高压母线高压母线低压母线图1采用一台主变时的系统图高压母线高压母线图2采用两台主变时的系统图比拟工程装设一台主变的方案装设两台主变的方案技术指标供电平安性满足要求满足要求供电可靠性根本满足要求满足要求供电质量由于一台主变,电压损耗略大由于两台主变并列,电压损耗略小灵活方便性只有一台主变,灵活性不好由于有两台主变,灵活性较好扩建适应性差一些更好经电力变压器的综合投资额按单台万元计,综合投资为2X=万元按单台万元计,综合投资为4X 二万元上表1是两种主接线方案的比拟,从上表可以看出,按技术指标,装设两台主变的主接线方案优于装设一台主变的方案.从经济指标来看,装设一台主变的方案优于装设两台主变的方案.由于集中负荷较大,已经大1250kVA,低压侧出线回路数较多,且有一定量的二级负荷,考虑今后增容扩建的适应性,从技术指标考虑,采用于装设两台主变的方案.配电柜选择对于配电柜选择的选择,应满足以下要求：一、高压开关柜的结构应保证工作人员的平安和便于运行、维护、检查、检修和试验. (二、高压开关柜的结构应有足够的机械强度,以保证在操作一次设备时,二次设备济指标)高压开关柜(含计量柜)的综合投资额按每台万元计,综合投资约为5X X 二万元6台GGTA(F)型柜综合投资约为6X X 二万元电力变压器和高压开关柜的主变和高压开关柜的折旧和维修主变和高压开关柜的折旧和维修年运行费治理费约7万元治理费约10万元交供电部门的按800元/kYA 计,贴费为一次性供电贴 1600贴费为2X1000X=160万元费 X 万元=128万元表1不会产生永久性变形和影响性能的弹性变形.三、开关柜内必须有工作位置、试验位置、以保证手车处于以上位置时,不能随意移动.四、开关柜内手车的推进与拉出应灵活方便,不产生冲击力,相同规格的手车应具有互换性.五、沿所有开关柜整个长度延伸方向应设有专用的接地导体.六、“五防〞联锁要求：・断路器手车只能在试验或工作位置时,断路器才能进行合、分阐操作.•当接地开关处于分闸状态时,手车才能从试验或断开位置移到工作位置.・手车处于工作位置时,接地开关操作轴被锁定,接地开关不能合闸.•当断路器处于合闸状态时,丝杆被锁定,不能移动手车.・只有当接地开关合上,电缆室门才能翻开检修电缆.・断路器在工作位置,二次插头不能拨下.七、二次回路导线应有足够的截面,从而不致影响互感器准确度,应使用铜导线,其截面电流回路采用不小于2.5mm2、电压回路不小于1. 5 mn?.八、开关柜电缆室门要求做成带绞链,并与断路器联锁,满足五防功能.九、电流互感器的安装要求便于拆装和做试验.十、高压开关柜的结构必须是中置式开关柜,断路器室下部必须是一个独立小室,中间加隔板完全分开.对于原有系统,采用的是固定式开关柜,柜内继电保护主要是电磁式继电器, 操作复杂,稳定性差,制约生产因素多,属于落后产品,且防护等级已经达不到现有要求,不能满足现有生产的需要.综合比拟现有的多种配电柜,研究其各自的特点,最终采用了KYN系列开关柜,此柜采用中置式结构,节约了断路器室约50%的空间,更有利于电缆的安装,且技术含量高,容量大,结构设计合理,牢固,外型美观,平安可靠,防护等级高,维修量小等特点,还可以与微机接口, 实现配电站的自动化.2无功补偿工厂供配电系统中,功率因数的上下是衡量一个工厂电能质量的重要指标, 功率因数偏低就意味着系统中无功电源缺乏,会导致系统电压降低而造成电能损耗增加,用电效率降低,限制了供电线路的送电水平.供电部门一般要求工厂的月平均功率因素到达以上,当企业的自然总平均功率因数较低,单靠提升用电设备的自然功率达不到要求时,应采用必要的无功功率补偿设备进一步提升工厂的功率因数.本工厂中,采用电力电容器进行无功功率补偿.补偿方式有两类：一、高压集中补偿高压集中补偿是将并联电容器集中装设在高压配电所的高压母线上,这种补偿方式只能补偿高压母线前边所有线路上的无功功率,而高压母线后面的无功功率得不到补偿,这种补偿方式只适合于大中型企业.二、低压集中补偿低压集中补偿将并联电容器装设在变电所的低压母线上,一般负荷较集中的小型企业用此补偿方式比拟经济.并联电容器量.〞确实定如下公式所示：匕axJl/〔COS® — 1〕 - Jl/〔COSj〕-l < Q, < %axJl/〔COS叩一1〕 - J1/〔COS仍一I〕〔1〕公式中：Kax一总平均最大功率kW；COS% —最大使用时平均功率因数；cos^>2 , COS.一目标功率因数,取、.三、低压分散补偿低压分散补偿是将并联电容器分散地装设在各个用电负荷的附近.这种补偿范围大,不仅能减少高压线路上的无功功率同时也减少了低压线路中的无功功率, 减少了电气设备的容量和各导线的截面,降低了电能的损耗.这种方式用在负荷比拟分散,补偿容量小的企业比拟适宜.补偿容量.〞计算如下公式所示：Qcc= %〔吆% -吆/〕=*〔小内-吆.2〕= %上〔2〕%=依例一依外公式中：依例一补偿前企业自然平均功率角的正切值；依外一补偿后企业功率因数角的正切值；.一年平均有功负荷系数,一般取~；%一无功功率补偿率,kvar/kW «根据实际情况,考虑到本工厂负荷多为高压供电,故采用高压集中补偿的方式进行补偿.由于本厂配备的用电设备大多属于电动机,故需要补偿的容量比拟小,采用的是电容器自动投补的方式.3高压侧短路电流,短路容量确实定进行短路电流计算,首先要绘制计算电路图.在计算电路图上,将短路计算所考虑的各元件的额定参数都表示出来,并将各元件依次编号,然后确定短路计算点.短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有最大可能的短路电流通过.接着,按所选择的短路计算点绘出等效电路图,并计算出电路中各主要元件的阻抗.在等效电路图上,只需将被计算的短路电流所流经的一些主要元件表示出来,并标明其序号和阻抗值,然后将等效电路化简.对于工厂供电系统来说, 由于将电力系统当作无限大容量电源,而且短路电路也比拟简单,因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简,求出其等效总阻抗.最后计算短路电流和短路容量.短路电流计算的方法,常用的有欧姆法〔又称有名单位制法,因其短路计算中的阻抗都采用有名单位“欧姆〞而得名〕和标幺制法〔又称相对单位制法,因其短路计算中的有关物理量采用标幺值即相对单位而得名〕.本设计采用标幺制法计算一、标幺制法计算步骤和方法1、绘计算电路图,选择短路计算点.计算电路图上应将短路计算中需计入的所以电路元件的额定参数都表示出来,并将各个元件依次编号.2、设定基准容量S,和基准电压U〞,计算短路点基准电流〃.一般设S d=100MVA,设^二上〔短路计算电压〕.短路基准电流按下式计算:「西⑶3、计算短路回路中各主要元件的阻抗标幺值.一般只计算电抗.电力系统的电抗标幺值X：旦〔4〕式中：一一电力系统出口断路器的断流容量〔单位为MVA〕.电力线路的电抗标幺值X WL = X.1 -75-⑸式中U f——线路所在电网的短路计算电压〔单位为kV〕.>电力变压器的电抗标幺值丫・,％一100 S N⑹式中：U*%——变压器的短路电压〔阻抗电压〕百分值；S jV——变压器的额定容量〔单位为kVA,计算时化为与Sd同单位〕.4、绘短路回路等效电路,并计算总阻抗.用标幺制法进行短路计算时,无论有几个短路计算点,其短路等效电路只有一个.5、计算短路电流.分别对短路计算点计算其各种短路电流：三相短路电流周期分量4⑶、短路次暂态短路电流/*⑶、短路稳态电流上⑶、短路冲击电流",⑶及短路后第一个周期的短路全电流有效值〔又称短路冲击电流有效值〕〔⑶.八3〕_ hkF在无限大容量系统中,存在以下关系:*(3)= / ⑶=/ (3)高压电路的短路冲击电流及其有效值按以下公式近似计算:图3并列运行时短路计算电路二、两台变压器并列运行计算〔由以上公式进行计算,计算过程此处略〕(8)*<3)(9) (10)低压电路的短路冲击电流及其有效值按以下公式近似计算: 6、计算短路容量(1)P-8系统(11)(3)_//(3) sh 一/(12)(3-13)500MVA (八 kl ,LGJ-150,8km10.5kV9(3) S9-1000 (4)0.4kV三、两台变压器分裂运行计算〔由以上公式进行计算,计算过程此处略〕四、短路电流计算结果短路电流计算结果见表1、表2：短路计算点三相短路电流/kA三相短路容量/MVA (1 k/ ,(3)y (3 )K1—K217 K317列运行时短路电流计算结果短路计算点三相短路电流/kA三相短路容量/MVA • ••/ < ' >1 k/(3)/( 3) 0D* y (3 )4 k电气设备短路情况进行校验,就是要按最大可能的短路故障〔通常为三相短路故障〕时的动,热稳定度进行校验.但熔断器和有熔断保护的电器和导体〔如电压互感器等〕,以及架空线路,一般不必考虑动稳定度,热稳定度的校验,对电缆,也不必进行动稳定度的校验.在供配电系统中尽管各种电气设备的作用不一样,但选择的要求和条件有诸多是相同的.为保证设备平安,可靠的运行,各种设备均应按正常工作条件下的额定电压和额定电流选择,并按短路故障条件校验其动稳定度和热稳定度.一次设备选择与校验的条件为了保证一次设备平安可靠地运行,必须按以下条件选择和校验：一、按正常工作条件,包括电压、电流、频率、开断电流等选择.二、按短路条件,包括动稳定和热稳定来校验.三、考虑电气设备运行的环境条件和温度、湿度、海拔以及有无防尘、防腐、防火、防爆等要求.按正常工作条件选择一、按工作电压选择设备的额定电压U M不应小于所在线路的额定电压U,、,,即二、按工作电流选择设备的额定电流几不应小于所在电路的计算电流Ao,即1&之仆〔15〕三、按断流水平选择设备的额定开断电流I 〞,或断流容量S 〞不应小于设备分断瞬间的短路电流有效值I4或短路容量即晨之"〔16〕或S 仇NSg〔17〕按短路条件校验短路条件校验,就是校验电器和导体在短路时的动稳定和热稳定. 一、隔离开关、负荷开关和断路器的短路稳定度校验1、动稳定校验条件小？端〔18〕或〔19〕开关的极限通过电流〔动稳定电流〕峰值和有效值〔单位为UJU N(14):'max 、/max瑶〕、一—开关所在处的三相短路冲击电流瞬时值和有效值〔单位为2、热稳定校验条件式中：L——开关的热稳定电流有效值〔单位为kA〕；</——开关的热稳定试验时间〔单位为S〕；一一开关所在处的三相短路稳态电流〔单位为kA〕；短路发热假想时间〔单位为S〕o二、电流互感器的短路稳定度校验1、动稳定校验条件式中：一一电流互感器的动稳定电流〔单位为kA〕；K ex——电流互感器的动稳定倍数〔对/垃〕；电流互感器的额定一次电流〔单位为A〕.2、热稳定校验条件(23)KJ\N > P 产、/ 〔24〕式中：I,——电流互感器的热稳定电流〔单位为kA〕；S/——电流互感器的热稳定试验时间,一般取1S；K,——电流互感器的热稳定倍数〔对/.〕.上下压母线的选择根据最大负荷计算高压母线上的最大电流为///max=115. 5A,低压母线上的最大电流/“max=3039A.根据计算电流和?GB50053—94 10kV及以下变电所设计规范?中的规定,高压母线选择TMY-3X〔60X6〕型母线,相母线尺寸均为60mmX 6mm,其载流量为2240A；低压母线选择TMY-3义〔80X 10〕+ 60X6型母线,即相母线尺寸为80mmX 10mm,中性母线尺寸为60mmX6nun,其载流量为3232A.高压侧断路器的选择与校验 .对于高压侧断路器,以前使用的是II型少油断路器.经过多年的使用发现, 10kV 少油断路器运行中存在检修次数频繁、检修工作量大,渗漏问题较难处理问题,在一定的条件下会产生高压可燃的气体,乃至发生爆炸,所以在电力开展过种中,这种断路器越来越不能满足社会开展的需要.由于放置在室内,且其开断水平较大,故使用真空断路器.研究发现,真空断路器与少油断路器相比拟有着明显的优势：一、真空断路器维护简单,无爆炸危险,无污染,噪音低,检修费用低,故障率低.二、灭弧室开断后介质恢复快,不需要冷却和更换,熄弧水平底,无损耗, 触头压力小.三、开断电流大,主回路接触电阻小,并适合于频繁操作等比拟苛刻的工作条件.四、真空断路器使用寿命长,一般可达20年左右,可靠性高.相比各种真空断路器,VS1的机械传动设计的比拟好,可靠性高,选择型号为VS1T2的真空断路器,且与配电柜为成套产品.对于高压侧断路器的校验,只需其开断水平大于短路电流即可.由于其为成套产品,查产品样本,断路器的选择均满足要求.而断路器的速断保护、过电流保护、零序保护、高温报警等,均与二次回路有关.互感器的选择与校验互感器是电流互感器和电压互感器的统称.他们实质上是一种特殊的变压器, 可称为仪用变压器或测量互感器.互感器是根据变压器的变压,变流原理将一次电量〔电压,电流〕转变成同类型的二次电量的电器,该二次电量可作为二次回路中测量仪表,保护继电器等设备的电源或信号源.因此,他们在供配电系统中具有重要的作用,其主要功能为:变换功能：将一次回路的大电压和大电流变换成适合仪表,继电器工作的小电压和小电流.隔离和保护功能：互感器作为一,二次电路之间的中间元件,不仅使仪表, 继电器等二次设备与一次主电路隔离,提升了电路工作的平安性和可靠性,而且有利于人身平安.扩大仪表、继电器等二次设备的应用范围：由于互感器的二次侧的电流或电压额定值统一规定为5A (1A)及100V,通过改变互感器的变比,可以反映任意大小的主电路电压和电流值,而且便于二次设备制造规格统一和批量生产.一、电流互感器的选择与校验1、电流互感器的选择电流互感器应能做到系统正常时长期运行,并取得准确等度级要求的电流传变值.同时尚应能承受短时短路电流的作用.(1)满足工作电压要求,即：%=U NUm N U w式中：4.为电流互感器最高工作电压；为电流互感器最装设处的最高工作电压；%U,为电流互感器额定电压；U〞为系统的标称电压.(2)满足工作电流要求应对一,二次侧分别考虑.1〕一次侧额定电流乙:心之4式中,为线路计算短路电流.2〕二次额定电流/“：j=5A〕3〕准确度等级电流互感器的准确度与一次侧电流大小和二次侧负荷大小有关.2、电流互感器的校验因线路短路时,短路电流会流过电流互感器的一次绕组,所以应做动,热稳定校验.以高压侧任一电流互感器为例：查出其动稳定倍数为215,热稳定倍数为120〔1〕动稳定性校验由公式：、历K/WX IO-3 2骁〔25〕计算：四k,\N X 1.7 =金x215xlOOxlO_3 = 30.4M>Z A/I = 30.3M 满足动稳定要求.式中为电流互感器的动稳定倍数〔对/小〕；〔2〕热稳定性校验由公式:元小=120 x 100 x 10-3 = 12M> Z J 3) • INI K 满足热稳定要求.式中：K,为电流互感器的热稳定倍数〔对小〕；,为电流互感器的热稳定试验时间,一般取1s .为短度发热假想时间,高速断路器取.可知,电流互感器的选择满足要求.其他电流互感器的选择类似.二、电压互感器的选择1、对一次侧电压要求：U.=U N34式中：为电压互感器最高工作电压；为电压互感器装设处的最高工作电压U 〞为电压互感器额定电压S ,v 为系统的标称电压2、二次侧电压U,2：电压互感器二次侧额定电压应满足仪表额定电压为100V 的要求.计算: (26)K/N N 严-= 11.72xV0J =3.71M此题采用完全星型接法.此题中用在高压侧的电压互感器,考虑以上条件,选择型号均为JDZT010/KV的电压互感器.避雷器的选择避雷器是一种能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量,保护电工设备免受瞬时过电压危害,又能截断续流,不致引起系统接地短路的电器装置.避雷器通常接于带电导线与地之间,与被保护设备并联.当过电压值到达规定的动作电压时,避雷器立即动作,流过电荷,限制过电压幅值,保护设备绝缘；电压值正常后,避雷器又迅速恢复原状,以保证系统正常供电.避雷器有管式和阀式两大类.阀式避雷器分为碳化硅避雷器和金属氧化物避雷器〔又称氧化锌避雷器〕.管式避雷器主要用于变电所、发电厂的进线保护和线路绝缘弱点的保护.碳化硅避雷器广泛应用于交、直流系统,保护发电、变电设备的绝缘.氧化锌避雷器由于保护性能优于碳化硅避雷器,正在逐步取代后者, 广泛应用于交、直流系统,保护发电、变电设备的绝缘,尤其适用于中性点有效接地的110千伏及以上电网.这里,我们选用ZnO避雷器,是由于：氧化锌阀片具有很理想的非线性伏安特性.普通的阀型避雷器的阀片是金刚砂SiC,试验中发现ZnO、SiC电阻阀片在10KA电流下的残压相同,但在额定电压下ZnO对应的电流一般在10-5A以下, 可近似的认为其续流为零,而SiC的续流却是100A左右.也就是说在工作电压下,氧化锌阀片实际上相当一绝缘体.。

工厂供配电系统设计

工厂供配电系统设计工厂供配电系统设计的重要性和目的。

工厂供配电系统设计是确保工厂设备和电力供应的安全和可靠运行的关键要素。

一个良好设计的供配电系统能够提供足够的电力，并且能够在需要时可靠地将电力分配到各个设备上。

一个稳定可靠的供配电系统能够避免生产中断和设备损坏，从而提高工厂的生产效率和运行成本效益。

此外，在工厂供配电系统设计中，安全性也必须得到重视。

合理的设计可以降低电气事故的风险，保护工作人员的安全和健康。

因此，工厂供配电系统设计是一个至关重要且需要认真对待的工作。

在设计过程中需要综合考虑工厂的需求、电力负荷、供电方式等因素，以确保系统的可靠性和安全性。

本文旨在阐述设计工厂供电系统时应遵循的原则，包括电力需求计算、设备选型、电缆敷设等方面的考虑。

1.电力需求计算在设计工厂供电系统时，首先要进行准确的电力需求计算。

这包括确定工厂的总用电负荷以及各个设备和系统的功率需求。

基于这些数据，可以确定所需的变压器容量、主配电柜容量以及购买适当的电力设备。

2.设备选型选用合适的电力设备对于工厂供电系统的安全和可靠运行至关重要。

在设备选型过程中，应考虑以下因素：设备的负荷容量和稳定性，以满足工厂的实际电力需求；设备的节能性能，以优化能源利用和降低能耗；设备的可靠性和耐久性，确保系统长期稳定运行；设备的维修与替换成本，以提高系统的可维护性和可管理性。

3.电缆敷设电缆敷设是工厂供电系统设计中不可忽视的部分。

在进行电缆敷设时，应注意以下几点：根据电力需求和设备布局，合理规划电缆的走向和敷设路径；使用符合国家标准和规范的优质电缆，以确保电力传输的安全和可靠；采用合适的敷设方法和保护措施，避免电缆在使用过程中出现损坏或故障；进行电缆的标识和管理，方便后续的检修和维护工作。

通过遵循上述原则，可以设计出满足工厂实际需求的供电系统，保证工厂的电力供应安全可靠，并提高系统的运行效率和维护便利性。

本文将介绍工厂供配电系统的设计方案，包括主变电站、配电室、低压配电盘等的布置和连接方式。