摘 要
一间冶金机械修造厂如果对输配电系统进行一个完善的规划，能很好地节约资金、合理规划用地、降低电能损耗、提高电压质量、保证系统的正常运行。本论文对输配电进行全面的设计，内容分四大部分。
第一部分先从论文的背景和目的进行阐述，然后对原始资料来进行初步的分析，再确定好本论文的设计步骤。第二部分确定好冶金厂各部分的负荷，进行精确的计算，通过无功补偿来提高系统的功率因数减少电能的损耗。根据负荷的重要性和负荷的大小进行初步的变压器选择和合理的主接线、供电线路的设计。第三部分主要是确保系统的安全，首先对系统进行精确的短路计算，然后根据所得到的短路电流和冲击电流进行一系列的高低压设备的选择与校验，保证系统的正常运行。第四部分根据设计的要求，最后进行防雷保护措施的选择和接地装置的设计，增加系统的安全性。
在论文的最后还附上设计的图纸和计算过程。
关键词： 负荷计算, 主接线设计，短路计算，配电装置
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目录
第一章 绪论 ............................................................................................................... 1
1.1工厂供电的意义及要求 ........................................................................................ 1 1.2工厂供电设计的一般原则 ..................................................................................... 2 1.3工厂原始资料 ...................................................................................................... 2 1.4设计具体内容 ...................................................................................................... 6 第二章 工厂负荷计算与无功补偿................................................................................ 6
2.1负荷计算 ............................................................................................................. 6
2.2无功功率补偿及其计算 .......................................................................................11 第三章
降压变电所的位置和主变压器的型号、台数及容量选择 ................................ 13
3.1降压变电所所址的选择 ...................................................................................... 13 3.2主变压器型式选择 ............................................................................................. 15 3.3主变压器台数选择 ............................................................................................. 15 3.3主变压器容量选择 ............................................................................................. 15 第四章 变电所主接线的设计 .......................................................................................... 17
4.1变电所主接线的基本要求 ................................................................................... 17
4.2变配电所主结线的选择原则 ............................................................................... 18 4.3主接线设计方案 ................................................................................................. 19 4.4总降压变电所主接线图 ...................................................................................... 22 第五章 短路电流计算 .................................................................................................... 22
5.1短路电流计算目的 ............................................................................................. 22 5.2短路电流计算的方法和步骤 ............................................................................... 23 5.3短路电流计算过程 ............................................................................................. 25 第六章 总降压变电所高、低压侧设备选择 ..................................................................... 29
6.1一次设备选择及校验的条件 ............................................................................... 29
6.2 35kV高压设备的选择及校验.............................................................................. 30 6.3 6kV高压设备的选择及校验 ............................................................................... 34 第七章 高压配电线路选择 ............................................................................................. 35
7.1高压配电线路种类 ............................................................................................. 35 7.2导线截面的选择及校验 ...................................................................................... 36 第八章 继电保护方案及整定计算 ................................................................................... 40
8.1继电保护概述及基本要求 ................................................................................... 40
8.2 故障的危害及继电保护的任务 ........................................................................... 41 8.3主变压器继电保护 ............................................................................................. 42 8.3 35kV主变压器继电保护..................................................................................... 42 8.4 6kV变压器继电保护 .......................................................................................... 46 第九章 防雷保护与接地装置的设计 ............................................................................... 47
9.1 防雷保护设计.................................................................................................. 47 9.2 接地装置设计.................................................................................................. 48 第十章 设计总结 ........................................................................................................... 49
附录1参考资料 ...................................................................................................... 50
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第一章 绪论
1.1工厂供电的意义及要求
电能不仅是人们生活的能源，更重要的是工业生产的主要能源和动力。电能容易从其他一次能源中获得，也容易转化为工业生产中的电能、动能，而且使用方便灵活。电能的输送和分配简单经济是电能的又一优点，通过导线可以直接把电能引至负荷，不像蒸汽机、内燃机那样笨重，更避免了一次能源费时耗力的运输。当代工厂里应用的信息技术、生产自动化技术和其他高新技术无一不是建立在电能应用的基础之上的。因此，电能在当代工业生产有着及其广泛的应用，是工业生产中不可替代的能源。
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，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。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。
在工厂中，供电系统起着至关重要的作用。要保证工厂内的正常生活生产秩序、保证人民群众财产，就要有一个可靠稳定的供电系统。一个优质的工厂供电系统必须达到以下基本要求：
（1）安全 电能在供应、分配和使用中，要保证输电线路的安全性，设计合理的供电系统，不能够因为供电系统出现人身伤亡事故和设备事故；
（2）可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求。对于一些要求连续不间断供电的企业，可靠性是第一位的。对于一些负荷，如果由于电力系统故障供电系统突然中断，可能会造成重大设备损坏、大量产品报废很严重的经济财产损失，甚至发生重大的人身伤亡事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失；
（3）优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。使用电设备在额定的电压、频率下进行生产，不仅可以避免设备损坏，而且也以提高产品质量，给企业带来利润；
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（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。
1.2工厂供电设计的一般原则
工厂供电设计必须遵循以下原则：
（1）工厂供电设计必须遵守国家的有关法令、标准和技术规范，执行国家的有关方针政策，包括节约能源、节约有色金属和保护环境等技术经济政策；
（2）工厂供电设计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，设计中应采用符合国家标准的效率高、能耗低、性能先进及与用户投资能力相适应的经济合理的电器产品；
（3）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
与远期发展的关系，做到远近结合，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。
1.3工厂原始资料
1.3.1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，如图水塔1所示。
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1.3.2设计依据
（13） （4） （6） （9） （3） （11） （5） （1） （2） （8） （12） （10） （7） （14） N 图1-1 全厂总平面图
1 设计总平面布置图如图1-1所示
2 全厂各车间负荷计算表如下（表1-1、表1-2）
表1-1 各车间380V负荷
序号 车间或用电单位名称 设备容量（kW） KX cos? tan? 变压器台数及容量 备注 K? （1）No.1变电所 1 铸钢车间 （2）No.2变电所 1 铸铁车间 2 砂库 （3）No.3变电所 1 铆焊车间
1500 1500 100 1000 0.4 0.65 1.17 0.4 0.7 0.7 0.6 1.02 1.33 2 2 1 0.9 0.9 0.9 0.3 0.45 1.98 3