某冶金机械厂全厂供电系统的电气设计

电气工程设计与综合实验报告题目名称：某冶金机械厂全厂供电系统的电气设计

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2015年01月 20 日

前言

关键词：供电系统；供电容量；企业

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（除电化工业外）。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。

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具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。

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，就必须达到以下基本要求：

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，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。

此外，在供配电工作中，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利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展

目录

一、概述 (1)

1 设计背景 (1)

2 设计要求 (1)

二、设计原始资料 (2)

三、系统负荷计算 (4)

3-1 三相用电设备组负荷计算的方法 (4)

3-2 计算负荷 (4)

3-3 全厂负荷功率 (6)

3-4 年耗电量的估算 (7)

3-5 负荷中心估算 (7)

四、主变压器台数、容量和类型的选择 (8)

4-1 主变压器台数的选择 (8)

4-2 主变压器容量的选择 (8)

4-3 主变压器类型的选择 (9)

五、高、低压电力网的导线选择 (9)

5-1 导线截面选择原则 (9)

5-2 高压线路导线的选择 (10)

5-3 低压线路导线的选择 (11)

5-4 低压出线导线选择 (11)

六、改善功率因数装置设计 (13)

七、变电所主结线方案的设计 (14)

7-1 变配电所主结线的选择原则 (14)

7-2 主结线方案选择及比较 (15)

八、短路电流的计算 (18)

8-1 短路电流计算的目的及方法 (18)

8-2 本设计采用标幺制法进行短路计算 (18)

九、变电所一次设备的选择与校验 (20)

9-1 变电所高压一次设备的选择 (20)

9-2 变电所高压一次设备的校验 (21)

9.2.1 设备的动稳定校验 (21)

9.2.2 高压设备的热稳定性校验 (22)

9-3 变电所低压一次设备的选择 (23)

9-4 变电所低压一次设备的校验 (24)

十、继电保护装置的设计 (25)

10-1 继电保护的整定 (25)

10-2 变压器继电保护 (25)

10-3 10KV 侧继电保护 (26)

10-4 0.38KV 侧低压断路器保护 (27)

十一、变电所防雷装置设计 (28)

11-1 防雷设备 (28)

11-2 防雷措施 (28)

11-3 接地装置的设计 (30)

11-4 确定接地电阻 (30)

十二、心得体会 (32)

参考文献 (33)

附录

一次接线图

一、概述

1、设计背景

随着我国经济的快速增长，用电已成为制约我国经济发展的重要因素。为保证正常的供配电要求，各地都在兴建一系列的供配电装置。工厂的飞速发展给国家带来了具大的收益同时用电负荷也越来越大,特点是负荷容量大、用电设备多，在这选用10kV。所以本文针对变电所的特点，阐述了10kV变电所的设计思路、设计步骤，并进行了相关设备的计算和校验。并关键介绍了主接线是变电所的最重要组成部分。它决定着变电所的功能、建设投资、运行质量、维护条件和供电可靠性。所以在此熟悉变电所的设计要求和设计过程，对从事电力工程设计，故障分析和判断是非常有益的。

设计的意义：通过设计，系统地复习、巩固工厂供电的基本知识，提高设计计算能力和综合分析能力，为今后的工作奠定基础。

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，最后按要求提交设计计算书及说明书，绘出设计图纸。

二、设计原始资料

1 设计总平面布置图如下图所示

XX 机械厂总平面图

比例1：2000

公共电源进

线

邻厂

大

街

厂门

后厂门

厂区

宿舍区的负荷中心

工厂宿舍区

桥

河 流

北

大 街

2 全厂各车间负荷计算如下表所示 厂房编号 用电单位名称 负荷性

质

设备容量/kW

需要系数 功率因数 1 仓库

动力 72

0.25 0.60 照明 4 0.75 1.0 2 铸造车间

动力 320

0.4 0.65 照明 10 0.75 1.0 3 锻压车间

动力 250

0.25 0.65 照明 10 0.75 1.0 4 金工车间

动力 240

0.25 0.65 照明 8 0.75 1.0 5 工具车间

动力 350

0.25 0.60 照明 10 0.75 1.0 6 电镀车间

动力 220

0.5 0.75 照明 10 0.75 1.0 7

热处理车

间 动力 200 0.5 0.75 照明 8

0.75 1.0 8 装配车间

动力 200

0.4 0.70 照明 10 0.75 1.0 9 机修车间

动力 150

0.25 0.65 照明 6 0.75 1.0 10 锅炉房

动力 160

0.5 0.65 照明 3

0.75 1.0 宿舍区 照明 250 0.8

1.0

3 供用电协议