【正文】 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）供配電一次系統(tǒng)設(shè)計摘 要工廠供電系統(tǒng)就是將電力系統(tǒng)的電能降壓再分配電能到各個廠房或車間中去，它由工廠降壓變電所，高壓配電線路，車間變電所，低壓配電線路及用電設(shè)備組成。工廠總降壓變電所及配電系統(tǒng)設(shè)計，是根據(jù)各個車間的負荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對負荷的要求，以及負荷布局，經(jīng)濟技術(shù)的分配電能問題。其基本內(nèi)容有以下幾方面： 短路電流的計算及繼電保護, 電氣設(shè)備的選擇,變電所變壓器的選擇、校驗、容量的選擇, 無功補償，防雷接地裝置設(shè)計等。關(guān)鍵詞：配電線路 變壓器 負荷 短路電流 電氣設(shè)備 The Design of Primary System of Total Stepdown SubstationABSTRACTFactory power supply system is to power system of power stepdown redistribution electrical energy into each plant or workshop, it by factory stepdown substation, high pressure distribution line, workshop substation, lowvoltage distribution lines and electrical equipment. Factory general voltage substation and power distribution system design, it is according to the load quantity and nature of each workshop, production process, to the requirement of load and load distribution, bining with the national power supply situation. Solve for all departments of the safe and reliable, the distribution of the economic and technical problems of electric power. Its basic content has the following several aspects: the calculation of shortcircuit current, relay protection, electrical equipment choice, the choice of transformer substation, calibration, capacity choice, reactive power pensation, lightning protection grounding device design, etc.KEY WORDS: distribution list，supply transformer，power load，short173。circuit contact，electric apparatus7目　錄前　言 1第1章 負荷計算 2 負荷概述 2 負荷的概念 2 電力負荷的等級 2 用電設(shè)備組計算負荷的確定 3 按需要系數(shù)法確定計算負荷 3 車間負荷計算 7第2章 變壓器選擇 10 變配電所選址 10 車間變電所變壓器選擇 11 變壓器臺數(shù)及容量選擇 11 計算電流 15 無功補償及工廠總降壓變電所設(shè)計 17 無功功率平衡及無功補償 18 并聯(lián)電容器的選擇計算 18 工廠總降壓變電所設(shè)計 19第3章 變電所主接線設(shè)計 21 電氣主接線選擇及運行方式 21 主接線設(shè)計原則與要求 21 電氣主接線確定 22 短路電流計算 23 繪制計算電路 24 最大短路電流計算 24 最小短路電流計算 26第4章 高壓電網(wǎng)一次設(shè)備選擇 29 35kV架空線選擇 29 10kV電纜選擇 30 假想時間的確定 30 高壓配電室至各車間電纜的選擇校驗 30 母線選擇 33 母線選擇 33 母線選擇 34 電氣設(shè)備選擇校驗 34 選擇原則 35 電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體選擇的一般條件 35 側(cè)斷路器選擇 36 電流互感器的選擇 37 電壓互感器的選擇 38 熔斷器選擇 39 高壓開關(guān)柜選擇 40 側(cè)高壓開關(guān)柜選擇 40 高壓開關(guān)柜選擇 40第五章 防雷保護與接地裝置的設(shè)計 42 避雷設(shè)備 42 接地裝置 42結(jié)　論 45謝 辭 46參考文獻 47附　錄 48外文資料翻譯 52前　言眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)的主要能源和動力。電能既易于由其他形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其他形式的能量以供使用。電能的輸送和分配既經(jīng)濟又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于生產(chǎn)的自動化，因此電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟生活中應(yīng)用極為廣泛。而工廠供電主要是指電能的供應(yīng)和分配。工廠供電設(shè)計的主要任務(wù)是從電力系統(tǒng)取得電源，經(jīng)過合理的傳輸、變換，分配到工廠車間的每一個用電設(shè)備上。隨著工業(yè)電氣自動化技術(shù)的發(fā)展，工廠的用電量也迅速增長，對電能質(zhì)量、供電可靠性以及技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)等的要求也日益提高。供電設(shè)計是否完善，不僅影響到工廠的基本建設(shè)投資、運行費用和有色金屬消耗量，而且也反映到工廠供電的可靠性和工廠安全生產(chǎn)上，它與企業(yè)的經(jīng)濟效益、設(shè)備和人生安全等密切相關(guān)的。工廠工業(yè)負荷是電力系統(tǒng)的主要用戶，工廠供電系統(tǒng)也是電力系統(tǒng)的一個組成部分，保證企業(yè)安全供電和經(jīng)濟運行，不僅關(guān)系到企業(yè)的利益，也關(guān)系到電力系統(tǒng)的安全和經(jīng)濟運行以及能源的合理利用。搞好工廠供電對于企業(yè)的發(fā)展、工業(yè)現(xiàn)代化的實現(xiàn)以及節(jié)能減排有重要意義，因此切實保證工廠的正常用電，必須使供電系統(tǒng)在電能的供應(yīng)、分配和使用中能夠安全、可靠、經(jīng)濟、穩(wěn)定的運行。為此在供電的設(shè)計過程中既要考慮到技術(shù)因素，又要考慮到工廠的實際情況，在嚴格按照供電設(shè)計規(guī)程及在國家方針政策的引導(dǎo)下，最終確定好一個經(jīng)濟、安全、穩(wěn)定、可靠的方案。本次設(shè)計從工廠供電的技術(shù)要求出發(fā)并結(jié)合工廠的實際情況，在各種技術(shù)規(guī)程及供電協(xié)議的要求下設(shè)計了一個機械廠供電一次系統(tǒng)，本設(shè)計從多個方面介紹了工廠供電一次系統(tǒng)的設(shè)計及主要設(shè)備的選擇、校驗等。使讀者能夠清晰的了解該廠的供電一次部分設(shè)計。 第1章 負荷計算 負荷概述 負荷的概念負荷在電力系統(tǒng)中有以下幾種含義：(1)電力負荷是指電力系統(tǒng)中一切用電設(shè)備所消耗的總功率，這稱為電力系統(tǒng)的用電負荷。用電負荷加上電網(wǎng)的損耗功率，稱為電力系統(tǒng)的供電負荷。供電負荷加上發(fā)電廠的廠用電，就是各發(fā)電廠應(yīng)發(fā)的總功率，稱為電力系統(tǒng)的發(fā)電負荷。(2)電力負荷有時又指用用電設(shè)備，包括異步電動機，同步電動機，整流設(shè)備，電熱爐和照明設(shè)備等。如分為動力負荷，照明負荷，三相負荷，單相負荷等。(3)電力負荷有時也指用電設(shè)備或用電單位所消耗的電流。如輕負荷，重負荷，空負荷，滿負荷等。 電力負荷的等級工廠的電力負荷，按GB5005295規(guī)定，根據(jù)其對供電可靠性要求及中斷供電造成的損失或影響程度，電力負荷分為三級。(1)一級負荷一級負荷為中斷供電將造成人身傷亡者：或者中斷供電將在政治、經(jīng)濟上造成重大損失者，如重大設(shè)備損害、重大產(chǎn)品報廢、用重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報廢、國民經(jīng)濟中重點企業(yè)的連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需要長時間才能恢復(fù)等。在一級負荷中，當(dāng)中斷供電將發(fā)生中毒、爆炸和火災(zāi)等情況的負荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負荷，應(yīng)視為特別重要的負荷。 (2)二級負荷二級負荷若中斷供電會造成較大的經(jīng)濟損失，如主要設(shè)備損壞，大量產(chǎn)品報廢，重點企業(yè)大量減產(chǎn)等。二級負荷也應(yīng)由兩回路供電，也不應(yīng)中斷供電，或中斷后能迅速恢復(fù)。(3)三級負荷三級負荷為一般電力負荷，對供電回路無特殊要求。 用電設(shè)備組計算負荷的確定 計算負荷是用來按發(fā)熱條件選擇供電系統(tǒng)中各元件的負荷值。用電設(shè)備組計算負荷的確定，在工程中常用的有需要系數(shù)法和二項式法，而前者應(yīng)用最為普遍[1]。當(dāng)用電設(shè)備臺數(shù)較多、各臺設(shè)備容量相差不甚懸殊時、通常都采用需要系數(shù)法計算。當(dāng)用電設(shè)備臺數(shù)較少而容量又相差懸殊時，則宜于采用二項式法計算。本設(shè)計宜于采用需要系數(shù)法。 按需要系數(shù)法確定計算負荷 變電所(1) 動力部分負荷計算：已知： 所以： 變電所(1)鑄鋼車間已知： 所以：(2) 砂庫已知： 所以： 變電所(1)鉚焊車間已知： 所以：(2) 1* 水泵房已知： 所以： 變電所(1)空壓站已知： 所以：(2) 機修車間已知： 所以：(3) 鍛造車間已知： 所以：(4) 木型車間已知： 所以：(5) 制材場已知： 所以：(6)終合樓已知： 所以： 變電所(1) 鍋爐房 已知： 所以：(2) 2* 水泵房已知： 所以：(3) 倉庫（2）已知： 所以：(4) 污水提升站已知： 所以： 各車間10kV高壓負荷：(1) 電弧爐已知： 所以：　　　　　(2) 工頻爐已知 所以(3) 空壓機已知 所以 車間負荷計算確定全廠計算負荷采用需要系數(shù)法。用這種方法計算時，先從用電端起逐級往電源方向計算，即首先按需要系數(shù)法求得各車間低壓側(cè)有功及無功計算負荷，加上本車間變電所的變壓器有功及無功功率損耗，即得車間變電所高壓側(cè)計算負荷；其次是將全廠各車間高壓側(cè)負荷相加（如有高壓用電設(shè)備，也加上高壓用電計算負荷），再乘以同時系數(shù)。便得出工廠總降壓變電所低壓側(cè)計算負荷；然后再考慮無功功率的影響和總降壓變電所主變壓器的功率損耗，其總和就是全廠計算負荷。取同時系數(shù)： 2 .取同時系數(shù)： 3 .取同時系數(shù)：4 .取同時系數(shù)：5. 取同時系數(shù)：取同時系數(shù)：表11各車間變電所負荷數(shù)據(jù)表序號車間變電所設(shè)備容量120007202111031228456各車間10kV高壓負荷3600第2章 變壓器選擇 變配電所選址變配電所的所址選擇原則選擇工廠變配電所的所址，應(yīng)根據(jù)下列要求經(jīng)技術(shù)與經(jīng)濟比較后確定：(1)接近負荷中心。(2)進出線方便。(3)接近電源側(cè)。(4)設(shè)備運輸方便。(5)不應(yīng)設(shè)在有劇烈震動或高溫的場所。(6)不宜設(shè)在多塵或有腐蝕氣體的場所，當(dāng)無法遠離時，不應(yīng)設(shè)在污染源盛行風(fēng)向的下風(fēng)側(cè)。(7)不應(yīng)設(shè)在廁所浴池或其它經(jīng)常積水場所的正下方，且不宜與上述場所相貼鄰。(8)不應(yīng)設(shè)在有爆炸危險的正上方或正下方，且不易設(shè)在有火災(zāi)危險環(huán)境的正上方或正下方，當(dāng)與有爆炸或火災(zāi)危險環(huán)境的建筑物毗連時，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB5005892《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定。(9)不應(yīng)設(shè)在地勢低洼和可能積水的場所。(10)高壓配電所應(yīng)盡量與鄰近車間變電所或有大量高壓用電設(shè)備的廠房合建在一起。GB5005394《10kV及以下變電所設(shè)計規(guī)范》還規(guī)定：(1)裝有可燃性電力變壓器的車間內(nèi)變電所，不應(yīng)設(shè)在三四級耐火等級的建筑物內(nèi)；當(dāng)設(shè)在二級耐火等級的建筑物內(nèi)時，建筑物應(yīng)采取局部防火措施。(2)多層建筑中，裝有可燃性油的電氣設(shè)備的變配電所應(yīng)設(shè)在底層靠外墻部位，且不應(yīng)設(shè)在人員密集場所的正上方，正下方，貼鄰和疏散出口的兩旁。(3)高層主體建筑物內(nèi)不宜設(shè)裝有可燃性油的電氣設(shè)備的變配電所。當(dāng)受條件限制必須設(shè)置時，應(yīng)在底層靠外墻部位，且不應(yīng)設(shè)在人員密集的場所的正上方，正下方，貼鄰和疏散出口的兩旁，并采取相應(yīng)的防火措施。(4)露天或半露天的變電所，不應(yīng)設(shè)在下列場所：有腐蝕氣體的場所；挑檐為燃燒體或難燃燒和耐火等級為四級的建筑物旁；附近有棉糧及其它易燃易爆物品集中的露天堆放場；容易沉積粉塵，可燃纖維和灰塵，或?qū)щ妷m埃且嚴重影響變壓器安全運行的場所。 車間變電所變壓器選擇主變壓器臺數(shù)應(yīng)根據(jù)負荷特點和經(jīng)濟運行要求進行選擇。當(dāng)符合下列條件之一時，宜裝設(shè)兩臺及以上變壓器：。，適于采用經(jīng)濟運行方式。，例如大于其它情況下宜裝設(shè)一臺變壓器。 變壓器臺數(shù)及容量選擇(1) 取同時系數(shù) (2) 。為保證供電可靠性，選用兩臺變壓器（每臺可供車間總負荷的70%）。 選擇變壓器型號為，額定容量為，兩臺查表得變壓器項參數(shù)：空載損耗 ；負載損耗 。阻抗電壓 ?？蛰d電流 ；(3) 計算每臺變壓器的損耗（n=1） (1) 取同時系數(shù) (2) 。為保證供電可靠性，選用兩臺變壓器（每臺可供車間總負荷的70%）。 選擇變壓器型號為 ，額定容量為，兩臺查表得變壓器項參數(shù)：空載損耗；負載損耗。阻抗電壓?？蛰d電流；(3) 計算每臺變壓器的損耗（n=1）(1) 取同時系數(shù) (2) 。為保證供電可靠性，并降低成本，選用一臺變壓器。選擇變壓器型號為，額定容量為，一臺查表得變壓器項參數(shù)：空載損耗；負載損耗。阻抗電壓?？蛰d電流；(3) 計算每臺變壓器的損耗（n=1）（1）