目 录
设计任务及要求????????????????3 前言??????????????????????6 一 负荷计算和无功功率计算及补偿?????????8 二 工厂总降压变电所电气主结线设计????????12 三 变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择??13 四 短路电流的计算????????????????14 五 变电所一次设备的选择与校验??????????16 六 继电保护的选择和整定?????????????18 七 防雷和接地装置的确定?????????????19 八 设计总结（或心得和体会）???????????20 九 参考文献???????????????????21 十 附录????????????????????22 (一) ××变电所主接线电气原理图??????? 22 (二) ××变电所主要电气设备明细表?????? 22
十一成绩评定表?????????????????23
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工厂供电课程设计任务书13
(一)设计题目
嘉庆机械厂降压变电所的电气设计。
(二)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，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，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。
(三)设计依据
1．工厂总平面图 如图1所示。
嘉庆机械厂总平面图
图1 嘉庆机械厂总平面图
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。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表l所示。
3．供电电源情况 按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该电源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1.5m；干线首端(即电力系统的馈电变电站)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电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级负荷的要求，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，联络线电缆线路总长度为25km。
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
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-8℃，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0.8m处平均温度为25℃。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20。
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 。 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计为18元/kVA，动力电费为0.2元/kW·h，照明(含家电)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。
表1 嘉庆机械厂负荷统计资料 厂房编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 厂房名称 铸造车间 锻压车间 金工车间 工具车间 电镀车间 热处理车间 装配车间 机修车间 锅炉房 仓库 生活区 负荷类别 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 动力 照明 照明 设备容量／kW 300 6 350 8 400 10 360 7 250 5 150 5 180 6 160 4 50 1 20 1 350 需要系数 0.3 0.8 0.3 0.8 0.2 0.8 0.3 0.9 0.5 0.8 0.6 0.8 0.3 0.8 0.2 0.8 0.7 0.8 0.4 0.8 0.7 功率因数cosφ 0.70 1.0 0.65 1.0 0.65 1.0 0.60 1.0 0.80 1.0 0.80 1.0 0.70 1.0 0.65 1.0 0.80 1.0 0.80 1.0 0.9 (四)设计任务
要求在规定时间内完成下列工作量；
1．设计说明书 需包括以下主要内容： 1）负荷计算和无功功率补偿。2)变电所位置的选择。3)变电所主变压器台数和容量、类型的选择。4)变电所主结线方案的设计（要求从两个以上较为合理的方案中优选）。5)短路电流的计算(参见图2)。6)变电所一次设备的选择与校验。7)变电所进出线的选择。8)变电所继电保护的设计及整定。9)防雷保护概述和接地装置的设计。10)参考文献。(详见“目录”参考格式)
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500MVA
LGJ-150，8km
图2 短路电流的计算电路
2．设计图样 变电所主结线图(CAD) 1张。（注：动力负荷可分为4～7组，照明负荷可分为2～4组）
3．明细表 主要设备、器件明细表1张，需注明主要设备、器件的代号、名称、型号（规格）、数量等。(详见“明细表”参考格式)
2008 年 11 月 22 日
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前言
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
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