第一机械总厂三分厂降压变电所供电设计 毕业设计说明书论文.docx
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第一机械总厂三分厂降压变电所供电设计毕业设计说明书论文
内蒙古第一机械总厂三分厂降压变电所供电设计
一、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。
二、设计依据
1．工厂总平面图如图1所示。
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-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20元/kVA，动力电费为0.4元/kW·h，照明电费为0.6元/kW·h。
工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.9。
此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性的向供电部门交纳供电贴费：
6~10KV为800元/（KVA）。
表1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
功率因数cosφ
1
铸造车间
动力
300
0.3
0.70
照明
6
0.8
1.0
2
锻压车间
动力
350
0.3
0.65
照明
8
0.8
1.0
3
金工车间
动力
400
0.2
0.65
照明
10
0.8
1.0
4
工具车间
动力
360
0.3
0.60
照明
7
0.9
1.0
5
电镀车间
动力
250
0.5
0.80
照明
5
0.8
1.0
6
热处理车间
动力
150
0.6
0.80
照明
5
0.8
1.0
7
装配车间
动力
180
0.3
0.70
照明
6
0.8
1.0
8
机修车间
动力
160
0.2
0.65
照明
4
0.8
1.0
9
锅炉房
动力
50
0.7
0.80
照明
1
0.8
1.0
10
仓库
动力
20
0.4
0.80
照明
1
0.8
1.0
11
生活区
照明
350
0.7
0.9
摘要
本毕业设计为工厂变电所设计，对在工厂变电所设计中的若干问题：
负荷计算，三相短路分析，短路电流计算，高低压设备的选择与校验，变压器的继电保护，变电所二次回路及自动装置，防雷与接地，变电所的过电压保护，计量，无功补偿等几方面的设计进行了陈述，并对供电主接线的拓扑结构进行了阐述。
该工厂变电所采用10kV单电源进线，采用并联电容器进行低压集中补偿，对变压器进行过电流，电流速断，瓦斯保护，按三类防雷建筑物设防，采用联合接地系统对建筑物进行保护。
在对供电系统短路计算的基础上，进行电力电缆和电气设备的选择设计，同时也对户外平面布置进行了初步的设计。
关键词：
工厂供配电，继电保护，防雷与接地，负荷计算
ABSTRACT
Thisgraduationprojectisdesignedforthefactorytransformersubstation,tocertainquestionsinfactorytransformersubstationdesign:
theloadcomputation,theanalysisofthree-phaseshort-circuits,theshort-circuitcurrentcomputation,thechoiceandverificationofhighandlowpressureequipment,thetransformerrelayprotection,thesecondarycircuitofthetransformersubstationandtheautomaticdevice,anti-thunderandtheconnectiontotheearth,thetransformersubstationovervoltageprotection,themeasurement,theidleworkcompensatedandsoon,Alltheaboveaspectsandthestructureofthepowersupplyhostwiringtopologyhavebeenstated.
Thetransformersubstationwitha10kVsinglepowersourcecoilinitusesmaintransformer,thebiggestcomputationshouldersofwhichis1636kW.Itadoptstheshuntedcapacitortocarryonthelowpressurecentralismforcompensationandsetsprotectionforthetransformerbycarringontheelectriccurrenttoitbreakingthespeedoftheflowgasprotection,garrisonsaccerdingtothethirdkindofanti-thunderbuildings,andusersthestrongandweakelectricityunionearthsystemtocarryontheprotectiontothebuilding.
Basedonthecomputationofshort-circuitstothepowersupplysystem,theprojecthasachoicedesignofthepowercableandtheelectricalequiomentandapreliminarydesigntotheoutdoorsplanearrangementatthesametime.
Keywords：
thepowerdistribution，supplyinfactory，therelayprotection
前言
毕业设计是教学过程中的一个重要环节，通过课程设计可以巩固本课程理论知识，掌握供配电设计的基本方法，通过解决各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算、绘图、设计说明书等方面得到训练，为今后的工作奠定基础。
工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。
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
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。
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，就必须达到以下基本要求：
（1）安全
（2）可靠（3）优质（4）经济
此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局又要考虑细节。
本设计中从模拟的红旗机械厂出发，结合实际，统筹兼顾的进行了整个工厂变电所的设计。
由于学生知识掌握的深度和广度有限，本设计尚有不完善的地方，敬请老师、同学批评指正。
1
负荷计算和无功补偿
1.1负荷计算目的和意义及计算方法
电力负荷是工厂供电设计中非常重要的一环，它是今后合理选择导线、电缆截面和电器设备型号规格的理论依据。
负荷计算有多种计算方法，本次设计采用设计院常采用的设计方法——需要系数法进行负荷计算。
1.2各车间计算负荷
1.2.1铸造车间计算负荷
动力查表得取Kd=0.3cos=0.7tan=1.02
P=KdP=0.3×300=90kw
Q=Ptan=90×1.02=91.8kvar
照明P=P=6kw
铸造车间的总计算负荷
P=P+P=90＋6=96kw
Q=91.8kvar
S===132.83kvA
I==202.05A
1.2.2锻压车间
动力查表得取Kd=0.3cos=0.65tan=1.17
P=KdP=0.3×350=105kw
Q=Ptan=105×1.17=122.85kvar
照明P=P=8kw
锻压车间的总计算负荷
P=P+P=105＋8=113kw
Q=122.85kvar
S===166.92kvA
I==253.90A
1.2.3金工车间
动力查表得取Kd=0.2cos=0.65tan=1.17
P=KdP=
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