【正文】 學(xué)號：1350803206《工廠供電》課 程 設(shè) 計(jì)（ 2013級本科） 題 目： 某變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué) 院： 物理與機(jī)電工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 作者姓名： 指導(dǎo)教師： 職稱： 班主任 完成日期： 2015 年 1 月 3 日河西學(xué)院本科生課程設(shè)計(jì)任務(wù)書論 文 題 目某變電所一次系統(tǒng)設(shè)計(jì)作 者 姓 名所屬系、專業(yè)、年級物電系電氣132班指導(dǎo)教師姓名、職稱任務(wù)下達(dá)日期設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容：負(fù)荷計(jì)算和無功功率補(bǔ)償；變電所主變壓器和主接線方案的選擇；短路電流的計(jì)算等。 氣象資料：工廠所在地區(qū)的年最高氣溫為 34 ℃ ，年平均氣溫為 15℃ ，年最低氣溫為－18℃，年最熱月平均最高氣溫為 25 ℃ ，年最熱月平均氣溫為 18℃ ，年最熱月地下0 . 8m處平均溫度為21 ℃ 。當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng)，年雷暴日數(shù)為 8 。 地質(zhì)水文資料：工廠所在地區(qū)平均海拔 1500m ，地層以砂粘土為主，地下水位為 2m 。 電費(fèi)制度：工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T達(dá)成協(xié)議，在工廠變電所高壓側(cè)計(jì)量電能，設(shè)專用計(jì)量柜，按兩部電費(fèi)制交納電費(fèi)。每月基本電費(fèi)按主變壓器容量計(jì)為 18 元／kVA ，動(dòng)力電費(fèi)為 0 . 20 元/kwh，h。 ，此外，電力用戶需按新裝變壓器容量計(jì)算，一次性地向供電部門交納供電貼費(fèi)： 6 ～10kV 為 800 元／kVA 。 工廠負(fù)荷情況見下表：序號名稱類別設(shè)備容量需要系數(shù)cos計(jì)算負(fù)荷1鑄造車間動(dòng)力290照明10小計(jì)300———2鍛壓車間動(dòng)力200照明10小計(jì)210———3倉庫動(dòng)力30照明5小計(jì)35———4電鍍車間動(dòng)力100照明8小計(jì)108———5工具車間動(dòng)力220照明10小計(jì)230———6組裝車間動(dòng)力200照明30小計(jì)230———7維修車間動(dòng)力200照明13小計(jì)213———8金工車間動(dòng)力400照明16小計(jì)416———9焊接車間動(dòng)力830照明46小計(jì)876———10鍋爐房動(dòng)力100照明3小計(jì)103———11熱處理車間動(dòng)力200照明10小計(jì)210———12生活區(qū)照明80總計(jì)（380v側(cè)）動(dòng)力照明取二、設(shè)計(jì)的基本要求 設(shè)計(jì)及計(jì)算說明書 （1）說明書要求書寫整齊，條理分明，表達(dá)正確、語言簡練。 （2）主要計(jì)算過程和步驟完整無誤，分析論證過程簡單明了，各設(shè)計(jì)內(nèi)容列表匯總。 圖紙 （1）繪制電氣主接線圖 （2）原理圖要求用標(biāo)準(zhǔn)符號繪制，布置均勻，設(shè)備符號大小合適清晰美觀。階段設(shè)計(jì)各階段名稱起止日期1熟悉設(shè)計(jì)任務(wù)書、設(shè)計(jì)題目及設(shè)計(jì)背景資料2查閱有關(guān)資料、閱讀設(shè)計(jì)要求必讀的參考資料3負(fù)荷計(jì)算4電氣主接線設(shè)計(jì)5短路電流計(jì)算6主要電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體選擇7書寫課程設(shè)計(jì)說明書8打印整理課程設(shè)計(jì)資料（指導(dǎo)教師指定）【1】劉滌塵、王明陽、[M].武漢：【2】[M].北京：【3】[M].北京：【4】[M].北京：【5】[M].北京：【6】 [M].北京：【7】[M].北京：【8】工廠常用電氣設(shè)備手冊編寫組. 工廠常用電氣設(shè)備手冊（補(bǔ)充本）. 北京：【9】JGJ162008 民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范【10】GB5005495 低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范 【11】GB5005295 供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范【12】GB502172007 電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范【13】GB5006092 3～110KV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范教研室意見負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日系（部） 意 見負(fù)責(zé)人簽名： 年 月 日目錄目錄 61 緒論 7 7 7 82負(fù)荷計(jì)算及電容補(bǔ)償 8 8 10 123變壓器選擇及主接線方案確定 13 13 13 14 14 14 14 15 184高低壓開關(guān)設(shè)備選擇 19 19 短路計(jì)算的方法 19 20 26 一次設(shè)備選擇與校驗(yàn)的條件 26 按正常工作條件選擇 26 按短路條件校驗(yàn) 26 10kV側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 28 380V側(cè)一次設(shè)備的選擇校驗(yàn) 28 295變電所進(jìn)出線和低壓電纜選擇 29 變電所進(jìn)出線的選擇范圍 29 變電所進(jìn)出線方式的選擇 30 變電所進(jìn)出導(dǎo)線和電纜形式的選擇 30 高壓進(jìn)線和低壓出線的選擇 30 10kV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn) 30 由高壓母線至主變的引入電纜的選擇校驗(yàn) 31 380V低壓出線的選擇 31 36 36 36 36 37 37 37附錄一：變電所10kV高壓一次系統(tǒng)圖： 40附錄二：變電所380V低壓一次系統(tǒng)圖： 40摘要關(guān)鍵詞：工廠供電 負(fù)荷計(jì)算 短路計(jì)算 主接線 變壓器 一、二次設(shè)備VISIO在本次課程設(shè)計(jì)過程中，我們小組共十個(gè)人利用兩周的時(shí)間完成了此次的課設(shè)。每個(gè)人在組長的分配下，有不同的任務(wù)。我的任務(wù)是10KV高壓進(jìn)線的選擇和校驗(yàn)以及由高壓母線至主變的引入電纜的選擇校驗(yàn)。10KV高壓進(jìn)線為LGJ型鋼芯鋁絞線架空敷設(shè)，接往10KV共用電源干線。按發(fā)熱條件初選為LGJ16型，再通過校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度及電壓損耗確定為LGJ16型鋼芯鋁絞線。 考慮到高壓母線至主變的引入線的美觀及耐用程度，采用YJV型交聯(lián)聚乙烯絕緣銅芯電纜直接埋地敷設(shè)，按發(fā)熱條件初選為通過校驗(yàn)短路的熱穩(wěn)定度，得知此線滿足條件。結(jié)束后對每個(gè)人的工作進(jìn)行綜合，利用VISIO軟件進(jìn)行對主接線、二次回路、及短路電路的繪制。繪制過程遇到很多的元器件無法找到，便利用折線及圓形矩形等圖形進(jìn)行組合繪制。1 緒論電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力。電能既易于由其它形式的能量轉(zhuǎn)換而來，又易于轉(zhuǎn)換為其它形式的能量以供應(yīng)用；電能的輸送和分配既簡單經(jīng)濟(jì)，又便于控制、調(diào)節(jié)和測量，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。在工程機(jī)械制造廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很小。電能在工業(yè)生產(chǎn)中的重要性，并不在于它在產(chǎn)品成本中或投資總額中所占的比重多少，而在于工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)電氣化以后可以大大增加產(chǎn)量，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，改善工人的勞動(dòng)條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化。電能從區(qū)域變電站進(jìn)入機(jī)械廠后，首先要解決的就是如何對電能進(jìn)行控制、變換、分配和傳輸?shù)葐栴}。在機(jī)械廠，擔(dān)負(fù)這一任務(wù)的是供電系統(tǒng)，供電系統(tǒng)的核心部分是變電所。一旦變電所出了事故而造成停電，則整個(gè)機(jī)械廠的生產(chǎn)過程都將停止進(jìn)行，甚至還會(huì)引起一些嚴(yán)重的安全事故。機(jī)械廠變電所要很好地為生產(chǎn)服務(wù)，切實(shí)保證工廠生產(chǎn)和生活用電的需要，并做好節(jié)能工作，就必須達(dá)到以下基本要求：(1)安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。(2)可靠 應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。(3)優(yōu)質(zhì) 應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求(4)經(jīng)濟(jì) 供電系統(tǒng)的投資要少，運(yùn)行費(fèi)用要低，并盡可能地節(jié)約電能和減少有色金屬的消耗量。此外，在供電工作中，應(yīng)合理地處理局部和全局、當(dāng)前和長遠(yuǎn)等關(guān)系，既要照顧局部的當(dāng)前的利益，又要有全局觀點(diǎn)，能顧全大局，適應(yīng)發(fā)展。按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB5005295《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB5005394 《10kV及以下設(shè)計(jì)規(guī)范》、GB5005495 《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》、JGJ162008《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行變電所設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：遵守規(guī)程、執(zhí)行政策必須遵守國家的有關(guān)規(guī)定及標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行國家的有關(guān)方針政策，包括節(jié)約能源，節(jié)約有色金屬等技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策。安全可靠、先進(jìn)合理應(yīng)做到保障人身和設(shè)備的安全，供電可靠，電能質(zhì)量合格，技術(shù)先進(jìn)和經(jīng)濟(jì)合理，采用效率高、能耗低和性能先進(jìn)的電氣產(chǎn)品。近期為主、考慮發(fā)展應(yīng)根據(jù)工作特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期建設(shè)與遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，做到遠(yuǎn)近結(jié)合，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能性。全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧按負(fù)荷性質(zhì)、用電容量、工程特點(diǎn)和地區(qū)供電條件等，合理確定設(shè)計(jì)方案。工廠供電設(shè)計(jì)是整個(gè)工廠設(shè)計(jì)中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計(jì)的質(zhì)量直接影響到工廠的生產(chǎn)及發(fā)展。作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)，以便適應(yīng)設(shè)計(jì)工作的需要。目前世界上機(jī)械生產(chǎn)能源和動(dòng)力主要來源于電能。電網(wǎng)的正常運(yùn)行是保證機(jī)械生產(chǎn)安全前提。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，結(jié)合實(shí)際情況和市場上現(xiàn)有的電力產(chǎn)品及其技術(shù)，本文主要做了以下工作：負(fù)荷計(jì)算 機(jī)械廠變電所的負(fù)荷計(jì)算，是根據(jù)所提供的負(fù)荷情況進(jìn)行的，本文列出了負(fù)荷計(jì)算表，得出總負(fù)荷。一次系統(tǒng)圖跟據(jù)負(fù)荷類別及對供電可靠性的要求進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，繪制一次系統(tǒng)圖，確定變電所高、低接線方式。對它的基本要求，即要安全可靠又要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。電容補(bǔ)償按負(fù)荷計(jì)算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過查表或計(jì)算求出達(dá)到供電部門要求數(shù)值所需補(bǔ)償?shù)臒o功率。由手冊或產(chǎn)品樣本選用所需無功功率補(bǔ)償柜的規(guī)格和數(shù)量。變壓器選擇根據(jù)電源進(jìn)線方向，綜合考慮設(shè)置總降壓變電所的有關(guān)因素，結(jié)合全廠計(jì)算負(fù)荷以及擴(kuò)建和備用的需要，確定變壓器型號。短路電流計(jì)算工廠用電，通常為國家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運(yùn)行小于電網(wǎng)容量，皆可按無限大容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。求出各短路點(diǎn)的三相短路電流及相應(yīng)有關(guān)參數(shù)。高、低壓設(shè)備選擇及校驗(yàn)參照短路電流計(jì)算數(shù)據(jù)和各回路計(jì)算負(fù)荷以及對應(yīng)的額定值，選擇高、低壓配電設(shè)備，如隔離開關(guān)、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開關(guān)柜等設(shè)備。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗(yàn)，并列表表示。電纜的選擇 為