某机械厂变电所电气一次部分设计课程设计Word文档下载推荐.docx
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答辩
20%
设计报告
50%
总成绩
指导老师：
年月日
《供配电技术》课程设计任务书
专业电气工程及其自动化
班级1607131、1607132（电气技术方向）
一、目的和要求
供配电技术课程设计是该课程理论教学之后的一个集中性实践教学环节，要求学生在学习供配电技术基本知识的基础上，通过综合应用所学知识设计一个具体任务的供配电一次系统。
通过设计进一步巩固所学过的理论知识，熟悉供配电系统的基本构成和任务，了解常用电气设备的结构、原理、性能、用途，掌握中小型变电所电气一次部分设计的步骤和要求。
了解变电所电气设计相关的国家标准、规程、规范以及电气主接线的绘制方法，学会查阅供配电设计手册、设备手册的方法，树立工程观念，培养分析和解决一般工程实际问题的能力。
二、设计内容
根据给定的设计任务完成供配电系统电气一次部分的设计（设计任务附后）。
三、基本要求：
（1）掌握供配电系统设计的方法、内容和步骤。
（2）根据所给定设计任务，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，完成变配电系统电气一次部分的设计任务，写出设计说明书。
（3）具备计算机绘图能力，绘出供配电系统一次系统设计图样。
（4）提交的设计报告内容充实、方案合理、图纸齐全。
撰写格式符合相关要求。
四、进度安排
序号
时间（天）
课程设计内容
1
第1天
熟悉课题、收集资料、讨论
2
第2天
主接线设计，负荷计算、短路电流计算
3
第3～4天
主要电气设备选择
4
第5～6天
提交报告
五、课程设计报告
课程设计报告用纸一律采用A4纸。
上下边距为2.2cm，左边距3.0cm（留装订线），右边距为2.0cm。
设计报告封面必须统一。
内容包括评分表、封面、目录、正文、收获、参考文献等（并按此顺序装订）。
六、设计参考资料
[1]刘燕.供配电技术[M].北京：
机械工业出版社，2016.
[2]任元会.工业与民用配电设计手册[M].3版.北京：
中国电力出版社，2005.
[3]刘笙.电气工程基础[M].2版.北京：
科学出版社，2008.
[4]许继继电保护装置说明书许继集团技术资料
[5]弋东方．电气设计手册电气一次部分[M]．北京：
中国电力出版社，2002.
[6]刘宝林.电气规程规范及标准大全[M].北京：
中国计划出版社，1991.
[7]余建明，同向前，苏文成.供电技术[M].4版.北京：
机械工业出版社，2008.
[8]翁双安.供配电工程设计指导.北京：
机械工业出版社，2012.
[9]中国机械工业联合会.供配电设计规范[S]北京：
中国计划出版社，2010.
[10]刘介才主编.工厂供电设计指导.北京：
机械工业出版社，1998
[11]刘介才主编.实用供配电技术手册..北京：
中国水利水电出版社，2002
[12]刘介才主编.工厂供用电实用手册.北京：
机械工业出版社，2001
七、成绩评定
课程设计成绩由平时表现、报告及设计答辩三个方面成绩组成，各部分所占比例分别为30%、50%、20%。
按照学习与设计态度的认真性，知识理解掌握的深入程度，设计方案的正确性或合理性，图文的质量效果，是否独立完成，是否具有独立分析解决问题的能力和创新精神等综合考虑。
设计题目1:
某机械厂变电所电气一次部分设计
一、设计的基础资料
1．全厂用电设备情况
某厂为机械加工类生产厂，主要负荷是铸造车间、锻压车间、金工车间、工具车间、电镀车间、热处理车间等十个车间的用电设备。
用电设备的电压均为380V。
本厂多数车间为三班制，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。
其负荷统计资料见表1。
表1全厂负荷统计资料
厂房编号
厂房名称
负荷类别
设备容量/kW
需要系数
Kd
功率因数
cosφ
计算负荷
P30/kW
Q30/kvar
S30/kVA
I30/A
铸造车间
动力
300
0.30
0.70
照明
6
0.80
1.00
锻压车间
350
0.65
8
金工车间
764
0.25
0.50
17
工具车间
360
0.60
7
0.90
5
电镀车间
250
热处理车间
150
装配车间
180
机修车间
160
0.20
9
锅炉房
50
10
仓库
20
0.40
生活区
合计
2994
2.电源情况
本厂拟由距其8公里处的某区域变电站接一回10kV架空线路进线供电，架空线路选用LGJ－150，几何均距2m。
区域变电站10kV出口短路容量为500MVA。
供电部门对本厂的功率因数要求为cos=0.9。
二、设计任务及要求
（1）主接线设计：
根据设计任务书，分析原始资料与数据，列出技术上可能实现的2个方案，经过概略分析比较，确定一个较优方案。
并进行详细的负荷计算。
（2）短路电流计算：
根据电气设备选择和继电保护的需要，确定短路计算点，计算三相短路电流，计算结果列出汇总表。
（3）主要电气设备选择：
主要电气设备的选择包括断路器、隔离开关、互感器、导线截面和型号等等设备的选择及校验；
选用设备型号、数量，汇成设备一览表。
三、设计成果
1．设计说明书
2．设计图纸：
变电所电气主接线图；
1绪论
变电站是电力系统的重要组成部分，是联系电厂和负荷用户的中间环节，是电网中线路的枢纽。
如果工厂电能供应突然中断，就会对工业生产造成严重的不良后果。
甚至可能发生重大的设备损坏或人员伤亡事故。
因此，变电所保证工厂正常有序地供电，具有十分重要的意义。
本文以电力系统相关理论知识为基础，以工厂供电为指导，根据所给某机械制造厂的原始资料对其变电站的电气部分进行设计。
本文共分为六大内容：
1.负荷计算
机械厂变电所的负荷计算，是根据所提供的负荷情况进行的，本文列出了负荷计算表，得出总负荷。
2.电容补偿
按负荷计算求出总降压变电所的功率因数，通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。
由手册或产品样本选用所需无功功率补偿柜的规格和数量。
3.变压器选择
根据电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器型号。
4.短路电流计算
工厂用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限大容量系统供电进行短路计算。
求出各短路点的三相短路电流及相应有关参数。
5.高、低压设备选择及校验
参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择高、低压配电设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。
并根据需要进行热稳定和力稳定检验，并列表表示。
6.电缆的选择
为了保证供电系统安全、可靠、优质、经济地运行，进行电缆截面选择时必须满足发热条件：
电缆（包括母线）在通过正常最大负荷电流即线路计算电流时产生的发热温度，不应超过其正常运行时的最高允许温度。
2负荷计算及电容补偿
2.1确定用户设备组的设备容量及计算负荷
300+6+350+8+764+17+360+7+250+5+150+5+180+6+160+4+50+1+20+1+350=2994Kw
（2-1）
2.2各车间的计算负荷
1铸造车间的计算负荷
=（0.3*300+6*0.8）=94.8kw（2-2）
=（90*1.02+4.8*0）kvar=91.82kvar（2-3）
=131.98kVA（2-4）
（2-5）
其余车间负荷计算过程与此相同，计算结果见表2-1
2确定变电所变压器低压侧的计算负荷
考虑到全厂负荷的同时系数（取）后，工厂变电所变压器低压侧的计算负荷为
（2-6）
（2-7）
（2-8）
（2-9）
（2-10）
变压器低压侧的功率因数较低，高压侧的功率因数肯定不满足电力部门0.9的要求，因此要进行无功功率补偿。
补偿电容器集中装设在变压器低压母线上。
考虑到变压器的损耗，可设低压侧补偿后的功率因数为0.92。
所需补偿电容器的容量为
（2-11）
取
补偿后变压器低压侧不变
（2-12）
（2-13）
3确定变压所变压器高压侧的计算负荷
变压器的损耗
（2-14）
（2-15）
变压器高压侧的计算负荷
（2-16）
（2-17）
（2-18）
（2-19）
4高压电源进线端的计算负荷
变电所高压进线端采用LGJ-150，其线距为2m，长度为8km。
由手册可查出该导线的，则
高压架空进线端的有功功率损耗为
（2-20）
高压架空进线端的无功功率损耗为
（2-21）
高压电源进线端的计算负荷为
（2-22）
（2-23）
（2-24）
（2-25）
（2-26）
满足要求
高压电源进线端的计算负荷可以作为工厂向电力部门申请用电容量的依据。
表2-1全厂负荷统计资料
需要系数Kd
功率因数cosφ
90.0
91.8
128.56
195.32
4.8
4.80
7.29
105.0
122.8
161.57
245.48
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