汽车修配厂加工车间低压配电系统及车间变电所设计-供用电工程技术课程设计说明书cad原Word文档格式.doc
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在仔细研究各负荷的实际数据，并严格按照国家规定，依照以上设计步骤设计本供电系统设计方案，以到达提高生产效益的目的。
关键词：
低压配电系统；
负荷计算；
主接线；
变电所；
短路计算
目录
1绪论 1
1.1设计背景、目的及意义 1
1.2设计内容 1
2负荷计算及无功补偿 2
2.1负荷计算 2
2.1.1负荷计算的方法选择 2
2.1.2需用系数法 2
2.1.3负荷确定 2
2.2无功功率补偿 3
2.3无功补偿容量计算 4
2.3.1无功功率补偿方式选择 4
2.3.2无功补偿容量的确定 4
2.3.3补偿容量计算 4
3变电所主接线方案设计及变压器选择 5
3.1变电所主变压器台数与容量选择 5
3.1.1选择主变压器台数时应考虑的原则 5
3.2总配变电所的主接线 6
4短路电流的计算及一次设备的选择原则 7
4.1短路计算 7
4.1.1短路电流计算目的 7
4.1.2采用三相短路电流计算的原因 7
4.1.3短路电流计算 7
4.2一次设备选择 8
4.2.1一次设备的选择原则 8
4.2.2按短路情况校验电器的稳定性 8
4.2.3一次设备选择与校验 8
5车间变电所高低压进出线选择 12
5.1高压进线选择 12
5.2低压出线选择 13
6车间配电线路设计 14
6.1车间配电线路接线方案 14
6.2动力配电箱的选择 14
7二次回路方案的选择及继电保护整定 15
7.1继电保护的目的 15
7.2继电保护 15
7.2.1过电流保护 15
7.2.3电流速断保护 15
7.3变压器保护 15
7.3.1车间变电所的各分厂变压器保护 15
7.4继电保护的选择与整定 16
7.4.1继电保护的种类 16
7.4.2反时限过电流保护 16
7.4.3变电所低压侧的保护装置 16
8防雷与接地 16
8.1防雷概述 16
8.2防雷与接地 17
8.2.1防雷装置 17
8.2.2架空线路的防雷保护 17
8.2.3车间变电所的防雷保护和接地装置的设计 17
8.2.4电力系统的接地 18
8.2.5配电所公共接地装置的设计 18
参考文献 19
致谢 20
附录一车间变电所主接线图 21
1绪论
1.1设计背景、目的及意义
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，如何正确地计算选择各级变电站的变压器容量及其它主要电气设备容量，这是保证企业安全可靠供电的重要前提。
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，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。
根据该工厂的规模、负荷情况、供电条件、技术要求、自然条件，设计其总配变电所及配电系统。
1.2设计内容
根据任务书的要求，本设计主要有以下内容：
（1）车间的负荷计算及无功功率补偿；
（2）总配电所位置和型式的选择；
（3）变电所主变压器台数和容量、类型的选择；
（4）变电所主接线方案的设计；
（5）短路电流的计算，并进行一次设备的选择与校验；
（6）选择车间变电所高低压进出线；
（7）选择电源进线的二次回路方案及整定继电保护；
（8）车间防雷保护和接地装置的设计；
（9）确定车间低压配电系统布线方案；
（10选择低压配电系统导线及控制保护设备。
2负荷计算及无功补偿
2.1负荷计算
2.1.1负荷计算的方法及其适用范围
电力负荷计算方法包括:
利用系数法、需要系数法、二项式系数法。
我国一般使用需要系数法和二项式系数法，如表2.1负荷计算方法及适用范围。
表2.1负荷计算的方法及其适用范围
序号
计算方法
适用范围
①
需求系数法
当用电设备台数较多、各台设备容量相差不太悬殊时，特别
在确定车间和工厂的计算负荷时，宜于采用
②
二项式法
当用电设备台数较少、有的设备相差悬殊时，特别在确定干
线和分支线的计算负荷时，宜于采用
所以本设计中用需要系数法计算机加工车间的负荷。
2.1.2需用系数法
用电设备组的计算负荷，是指用电设备级从供电系统中取用的半小时最大负荷,设用电设备组的设备容量为，它指用电设备组所有设备（不含备用设备）的额定容量之和。
由于用电设备组的设备实际上不一定都同时运行，运行的设备也不可能都同时满负荷，同时设备本身存在有功率损耗，因此，用电设备组的有功计算负荷应为：
其中，为设备组的同时系数，即设备组在最大负荷时运行的设备容量与全部设备容量之比；
为设备的负荷系数，即设备组在最大负荷时的输出功率与运行的设备容量之比：
为设备组的平均效率，即设备组在最大负荷时的输出功率与取用功率之比；
为配电线的平均效率，即配电线路在最大负荷时的末端功率与首端功率之比。
令，称为需要系数。
2.1.3负荷确定
根据利用需要系数法对汽车修配厂进行负荷计算，表2.2为汽车修配厂各车间负荷计算表。
表2.2汽车修配工厂负荷计算表
车间名称
供电回路代号
设备容量
计算负荷
KW
P30/KW
Q30/Kvar
S30/KVA
I30/A
加工一车间
NO.1供电回路
131.45
26.29
45.48
52.53
79.91
NO.2供电回路
89
62.3
94.77
NO.3供电回路
10
8
12.15
1
加工二车间
155
46.5
54.4
71.57
108.73
120
36
42.1
55.39
84.16
NO.3照明回路
8.00
12.15
2
铸造车间
NO.4供电回路
160
64
65.3
91.43
138.92
NO.5供电回路
140
56
57.1
79.98
121.51
NO.6供电回路
180
72
73.4
102.82
156.22
NO.7照明回路
6.4
6.40
9.72
3
铆焊车间
NO.8供电回路
150
45
89.1
99.82
151.66
NO.9供电回路
170
51
101
113.15
171.91
NO.10照明回路
7
5.6
5.60
8.51
4
电修车间
NO.11供电回路
78
90.05
136.82
NO.12供电回路
146
44
65
78.49
119.26
NO.13照明回路
总计
1797.16
616.23
726.49
952.64
937.37
变压器低压侧总计算负荷
424.71
543.99
851.91
1259.88
2.2无功功率补偿
近年来，随着我国电力工业的不断发展，大范围的高压输电网络逐渐形成，同时对电网无功功率的要求也日益严格。
无功电源如同有功电源一样，是保证电力系统电能质量、降低电网损耗以及保证其安全运行所不可缺少的部分。
电网无功功率不平衡将导致系统电压的巨大波动，严重时会导致用电设备的损坏，出现系统电压崩溃和稳定破坏事故。
因此无功功率对电力系统是十分重要的。
无功功率补偿的基本原理是：
把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量；
而感性负荷释放能量时，容性负荷却在吸收能量，能量在两种负荷之间互相交换。
这样，感性负荷所吸收的无功功率可由容性负荷输出的无功功率中得到补偿，这就是无功功率补偿的基本原理。
2.3无功补偿容量计算
2.3.1无功功率补偿方式选择
无功功率补偿的方法很多，采用电力电容器，或采用具有容性负荷的装置进行补偿。
电力电容器作为补偿装置，具有安装方便、建设周期短、造价低、运行维护简便、自身损耗小（每kvar功功率损耗约为0.3—0.4%以下）等优点，是当前国内外广泛采用的补偿方法。
电力电容器作为补偿装置有两种方法：
串联补偿和并联补偿。
串联补偿是把是容器直接串联到高压输电线路上，以改善输电线路参数，降低电压损失，提高其输送能力，降低线路损耗。
这种补偿方法的电容器称作串联电容器，应用于高压远距离输电线路上，用电单位很少采用。
并联补偿是把电容器直接与被补偿设备并接到同一电路上，以提高功率因数。
这种补偿方法所用的电容器称作并联电容器，用电企业都是采用这种补偿方法。
由于并联电容补偿方式运行维护方便安全，且便于安装，能耗低，投资省，因此本设计采用并联电容进行无功补偿。
2.3.2无功补偿容量的确定
本设计选择低压侧集中补偿的方法。
在该设计中希望无功补偿后功率因数不小于0.9，在前面负荷计算中已经求出了每个车变的和补偿前各车变的平均功率因数，则在计算无功补偿容量选择低压集中补偿方式，同时采用分组自动投切的电容器组补偿。
2.3.3补偿容量计算
（1）补偿前的变压器容量和功率因数
变压器低压侧的视
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