广东水利电力职业技术学院
课程：工厂供电课程设计
任务：某机械厂供配电系统设计
系别：自动化工程系
专业：电气自动化技术 班别：10电气1班
小组成员：张添瑞 100216151 张伟涛 100216152 张劲 100216150 指导教师：韩琳
时间：2012年07月
绪论
本课程设计检验我们本学期学习的情况的一项综合测试，它要求我们把所学的知识全部适用，融会贯通的一项训练，是对我们能力的一项综合评定。
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比例一般很小（除电化工业）。电能在工业生产中的重要性，并不在于在产品成本或投资总额所占比重多少，而在于工业生产实现电气化后可以大大增加产量，减轻工人劳动强度，降低生产成本，提高产品质量，提高劳动生产率，改善工作条件，有利于实现生产过程自动化。另一方面，如果工厂电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重后果。因此做好工厂供电工作对发展工业生、实现工业现代化都具有极其重要的意义，对于节约能源、支援国家经济建设同样也具有重大意义。
本设计为工厂变电所设计，对在工厂变电所设计中的若干问题如负荷计算，三相短路分析，短路电流计算，高低压设备的选择与校验，防雷与接地，变电所的过电压保护，计量无功补偿等几方面的设计进行了阐述。
工厂供电工作要很好为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，同时做好节能工作，要从以下基本要求做起:
（1）安全 在电能的供应、分配和利用过程中，不应发生人生事故及设备事故。 （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 供电系统投资要尽量少，运行费要低，尽可能节约电能和减少有色金属消耗。
此外，在供电工作中，要合理处理局部和全局、当前和长远等关系，要做到局部与全局协调，顾全大局，适应可持续发展要求。
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目录
第一章 设计任务
第二章 负荷计算和无功功率补偿 第三章 变电所位置与型式的选择
第四章 变电所主变压器及主接线方案的选择 第五章 短路电流的计算
第六章 变电所一次设备的选择校验
第七章 变压所进出线与邻近单位联络线的选择 第八章 变电所二次回路方案的选择与继电保护的整定 第九章 降压变电所防雷与接地装置的设计 第十章 机械厂变电所主接线电气原理图 第十一章 课程设计总结心得体会 参考文献
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第一章 设计任务
1.1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，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，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。
1.2 设计依据
1.2.1工厂总平面图
(4)(5)(8)(1)(6)(9)(2)(7)(10)(3)
图1.1 工厂平面图
1.2.2 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4600h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。本厂的负荷统计资料如表1.1所示。 厂房编号 厂房名称 负荷类别 设备容量/kW 需要系数 功率因数 1 铸造车间 动力 300 0．3 0．7 照明 5 0．8 1．0 2 锻压车间 动力 350 0．3 0．65 照明 8 0．7 1．0 7 金工车间 动力 400 0．2 0．65 照明 10 0．8 1．0 6 工具车间 动力 360 0．3 0．6 照明 7 0．9 1．0 4 电镀车间 动力 250 0．5 0．8 照明 5 0．8 1．0
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3 9 10 8 5 生活区 热处理车间 装配车间 机修车间 锅炉车间 仓库 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 照明 150 5 180 6 160 4 50 1 20 1 350 0．6 0．8 0．3 0．8 0．2 0．8 0．7 0．8 0．4 0．8 0．7 0．8 1．0 0．7 1．0 0．65 1．0 0．8 1．0 0．8 1．0 0．9 表1.1 工厂负荷统计资料
1.2.3 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10kV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-150，导线为等边三角形排列，线距为2m；干线首端距离本厂约8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。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1.7s。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80km，电缆线路总长度为25km。
1.2.4 气象资料
本厂所在地区的年最高气温为38℃，年平均气温为23℃，年最低气温为-9℃，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0.8米处平均气温为25℃。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。 1.2.5 地质水文资料
本厂所在地区平均海拔500m，地层以砂粘土为主，地下水位为2m。 1.2.6 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，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量为18元/kVA，动力电费为0.9元/Kw.h，照明电费为0.5元/Kw.h。工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9，此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性向供电部门交纳供电贴费：6~10VA为800/kVA。
第二章 负荷计算和无功功率补偿
2.1 负荷计算
2.1.1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）
P30=KdPe ， Kd为系数
b)无功计算负荷（单位为kvar）
Q30= P30tan?
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