某机械厂降压变电所电气设计.docx

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某机械厂降压变电所电气设计

绪论1

第一章设计任务3

1.1、设计要求3

1.2、设计依据3

1.2.1、工厂总平面图3

1.2.2、工厂负荷情况3

1.2.3、供电电源情况3

1.2.4、气象资料4

1.2.5、地质水文资料4

1.2.6、电费制度5

第二章负荷计算和无功功率补偿6

2.1、负荷计算6

2.1.1、单组用电设备计算负荷的计算公式6

2.1.2、多组用电设备计算负荷的计算公式6

2.1.3、各车间负荷统计计算7

2.1.4、总的计算负荷计算9

2.2、无功功率补偿11

第三章变电所位置与型式的选择14

3.1、变配电所的任务14

3.2、变配电所的类型14

第四章变电所主变压器及主接线方案的选择15

4.1、变电所主变压器的选择15

4.1.1、变压器型号的选择15

毕业论文（设计）任务书

学生姓名

刘建

专业班级

电气大专092

指导教师

周启华

论文题目

某机械厂降压变电所电气设计

研究的目标

、内容及方法

（一）研究目标基于工厂供电的理论知识对机械厂总降压变电所进行电气设计，实现对工厂供电的更深入理解，为以后从事此项工作做准备。

（二）研究意义电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是放在产品成本中所占的比重一

般很小。

因此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，而是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。

某些对供电可靠性要求很高的工厂，即使是极短时间的停电，也会引起重大设备损坏，或引起大量产品的报废，甚至可能发生重大的人身事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失。

因此，做好工厂供电工作对于工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。

分阶段完成的工作

第一阶段：

（2011/10/1—2011/10/5）：

完成资料收集，完成开题报告。

第二阶段：

（2011/10/6—2011/10/16）：

完成负荷统计及相关计算。

第三阶段：

（2011/10/17—2011/10/20）：

选择适当的变压器，确定变压器主接线方案。

第四阶段：

（2011/10/21—2011/11/1）：

完成短路电流的计算。

第五阶段：

（2011/11/2—2011/11/11）：

一次设备的选择。

第六阶段：

（2011/11/12—2011/11/21）：

变电所防雷及接地选择。

第七阶段（2011/11/22—2011/11/30）：

编写论文，准备答辩。

系（部）主任

意见

开题报告

一、课题名称

某机械厂降压变电所电气设计二、设计目的和意义

（1）、设计目的为促进电能在工业领域的快速发展，实现电能在工业生产中最大利用率，保障工业

生产安全及有效利用。

根据工厂供电计划，确保供电在工业生产中的可控、在控，搞好输配电设备的质量，提高对工厂生产和生活供电的可靠性及供电能力，能够灵活的调整电网的运行方式，使工厂的生产始终处于健康、稳定、经济的运行状态，提高电网的负载能力，最大限度的满足工厂生产与生活的需求，保障变配电所的安全运行。

（二）、设计意义虽然电能在工业生产成本中所占比例很小，但是优良的供电可靠性、安全性对于工

业生产有着重要的作用。

例如增加产量，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等等。

作此设计有利于我对工厂供电理论的进一步巩固和完善。

也对我今后从事此项工作奠定了一定基础。

三、设计内容及设计过程

（一）、设计内容

（1）统计机械厂负荷并进行负荷计算以及无功功率的补偿确定。

（2）变电所的所址和型式的选择。

（3）选择变压器类型记住接线方案。

（4）短路电流计算。

（5）一次设备的选择。

（6）降压变电所防雷与接地装置的选择。

（二）、设计过程第一阶段：

（2011/10/1—2011/10/5）：

完成资料收集，完成开题报告。

第二阶段：

（2011/10/6—2011/10/16）：

完成负荷统计及相关计算。

第三阶段：

（2011/10/17—2011/10/20）：

选择适当的变压器，确定变压器主接线方

案。

第四阶段：

（2011/10/21—2011/11/1）：

完成短路电流的计算。

第五阶段：

（2011/11/2—2011/11/11）：

一次设备的选择。

第六阶段：

（2011/11/12—2011/11/21）：

变电所防雷及接地选择。

第七阶段（2011/11/22—2011/11/30）：

编写论文，准备答辩。

摘要

为保障工业生产安全进行，保证电能合理分配、输送，灵活改变运行方式。

特进行本次设计。

本设计主要阐述了对机械厂总降压变电所的电气设计方案。

在设计中进行了对工厂负荷的统计计算；变电所位置与型式的选择；变电所主变压器及主接线方案的选择；短路电流的计算；变电所一次设备的选择校验；变电所进出线与邻近单位联络线的选择；降压变电所防雷与接地装置的设计等。

Abstract

Toprotectthesafetyofindustrialproduction,toensurereasonabledistributionofelectricenergy,transmission,flexibleoperationmodechanges.Specialforthisdesign.

Elaboratedonthedesignofthemainmechanicalplantatotalstep-downsubstationelectricaldesign.Carriedoutinthedesignofthestatisticalcalculationoftheloadontheplant;substationlocationandtypeofchoice;substationmaintransformerandmainlineschemeofchoice;short-circuitcurrentcalculation;substationequipmentselectionofacheck;substationintotheoutletandadjacentunitsofthecontactlineofchoice;step-downsubstationlightningprotectionandgroundingequipmentdesign.

关键词

工厂供电，变电所，无功功率补偿，变压器，短路电流计算，一次设备，避雷器

Keywords

Powerplants,substations,reactivepovercompensation,transformer,shortcircuitcurrentcalculation,adevice,surgearresters.

绪论

工厂供电（plantpowersupply），就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂供

电。

众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。

电能既易于其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量用以应用；电能的输送和分配既简单经济，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，并不在于它在产品成本中或投资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。

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的为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：

（1）安全在电能的供应，分配和使用中，不应发生人身和设备事故

（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）经济供电系统的投资要少，运费要低，并尽可能的节约电能和减少有色金属的消耗量。

此外，在供电工作中，应合理的处理局部和全局，当前和长远等关系，既要照顾局部的当前利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。

本设计的任务，主要是对某机械制造厂减压变电所的电气设计，其中包括工厂负荷的统计计算，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，进行短路计算，选择变电所主接线方案，一次设备的选择，高低压设备和进出线，确定防

雷和接地装置。

并通过设计对中小型工厂的供配电系统和电气照明运行维护和设计计算对工厂供电理论知识有了更加深刻的巩固和复习，为今后从事工厂供电技术工作奠定一定的基础。

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情况，并适当考虑工厂生产的发展，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、一次设备的选择、高低压设备和进出线，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）

（5）

（8）

（6）

（7）

（10）

（4）

（9）

1.2.1、工厂总平面图

（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5000h，日最大负荷持续时间为8h。

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。

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-185，导线为等边三角形排列，线距为1.5m；干线首端距离本厂约10km。

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2.0s。

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100km，电缆线路总长度为30km。

1.2.4、气象资料

本厂所在地区的年最高气温为40℃，年平均气温为30℃，年最低气温为-5℃，年最热月平均最高气温为35℃，年最热月平均气温为30℃，年最热月地下0.8米处平均气温为30℃。

当地主导风向为东北风，年雷暴日数为50。

1.2.5、地质水文资料

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

200

0.4

0.65

照明

5

0．9

1．0

2

锻压车间

动力

200

0．3

0．60