【正文】 畢業(yè)設(shè)計報告(論文) 工廠供電系統(tǒng)設(shè)計與潮流計算程序設(shè)計所 屬 系 電子電氣系 專 業(yè) 電力系統(tǒng) 學(xué) 號 01506438 姓　　名 石瑞 指導(dǎo)教師 陳躍 起訖日期 設(shè)計地點(diǎn) 東南大學(xué)成賢學(xué)院 東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)設(shè)計報告（論文）誠 信 承 諾本人承諾所呈交的畢業(yè)設(shè)計報告（論文）及取得的成果是在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成，引用他人成果的部分均已列出參考文獻(xiàn)。如論文涉及任何知識產(chǎn)權(quán)糾紛，本人將承擔(dān)一切責(zé)任。 學(xué)生簽名： 日 期：51 / 57工廠供電系統(tǒng)設(shè)計與潮流計算程序設(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(fù)荷數(shù)量和性質(zhì)，生產(chǎn)工藝對負(fù)荷的要求，以及負(fù)荷布局，結(jié)合國家供電情況。解決對各部門的安全可靠，經(jīng)濟(jì)技術(shù)的分配電能問題。電力系統(tǒng)潮流計算是研究電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行情況的一種基本電氣計算。它的任務(wù)是根據(jù)給定的運(yùn)行條件和網(wǎng)路結(jié)構(gòu)確定整個系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，如各母線上的電壓（幅值及相角）、網(wǎng)絡(luò)中的功率分布以及功率損耗等。電力系統(tǒng)潮流計算的結(jié)果是電力系統(tǒng)穩(wěn)定計算和故障分析的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：短路電流計算；電氣設(shè)備選擇；電力系統(tǒng)潮流計算Factory power supply system design and flow calculation program designAbstract:The factory power supply system is to decline the electric power of electric power system to press to assign electric power again to go to in each factory premises or the car, it is decline by the factory to press a substation, the high pressure goes together with electric wire road, car substation, the low pressure goes together with electric wire road and uses electricity equipments to constitute. The factory always declines to press a substation and goes together with an electricity system design, is the request which produces a craft to the burden according to burden amount and property of each car, and burden layout, bine a national power supply circumstance. Resolve the safe credibility to each section, economy technical allotment electric power problem. Power systems load flow calculation is the steady state power systems of the operation of a fundamental electrical calculation. it is based on the number of circuit operating conditions and structure of the system running state, such as the voltage on different generatrix（the value and phase angle）, network of power distribution and power loss, etc. Power systems load flow calculation is the oute of the power systems stable calculation and analysis.Keywords: The electricity is a part；electricity equipments choice；Power systems load flow calculation目錄摘要 IAbstract: II第一章 緒論 1 1 1 2 2 3 3 3 3 4第二章 工廠供電設(shè)計內(nèi)容 5 5 5 5第三章 負(fù)荷計算及功率補(bǔ)償 6 6 6 6： 6 7 8 8 9（高壓電機(jī)）計算 9 9 9 10 11 11 12 12 13第四章 變配電所主接線方案設(shè)計 14 14 15第五章 短路電流計算 16 16 16 16 18第六章 電氣設(shè)備選擇和校驗 22 22 22 23 35KV一次設(shè)備選擇 24 10KV一次設(shè)備選擇 25第七章 防雷接地 26 26 26 27第八章 潮流計算程序設(shè)計 28 28 28 28 MATLAB程序設(shè)計 29 30 37參考文獻(xiàn) 49致謝 50第一章 緒論工廠供電，就是指工廠所需電能的供應(yīng)和分配，亦稱工廠配電。眾所周知，電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。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；電能的輸送的分配既簡單經(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)過程自動化。因此，電能在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)及整個國民經(jīng)濟(jì)生活中應(yīng)用極為廣泛。在工廠里，電能雖然是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力，但是它在產(chǎn)品成本中所占的比重一般很?。ǔ娀I(yè)外）。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，提高勞動生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本，減輕工人的勞動強(qiáng)度，改善工人的勞動條件，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化。從另一方面來說，如果工廠的電能供應(yīng)突然中斷，則對工業(yè)生產(chǎn)可能造成嚴(yán)重的后果。因此，做好工廠供電工作對于發(fā)展工業(yè)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)代化，具有十分重要的意義。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個重要方面，而能源節(jié)約對于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義，因此做好工廠供電工作，對于節(jié)約能源、支援國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)，也具有重大的作用。工廠供電工作要很好地為工業(yè)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)計規(guī)范》、GB5005394 《10kv及以下設(shè)計規(guī)范》、GB5005495 《低壓配電設(shè)計規(guī)范》等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計必須遵循以下原則：（1） 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。（2） 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。（3） 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。（4） 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)計方案。工廠供電設(shè)計是整個工廠設(shè)計中的重要組成部分。工廠供電設(shè)計的質(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)計的有關(guān)知識，以便適應(yīng)設(shè)計工作的需要。按GB500525《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，根據(jù)電力系統(tǒng)對供電可靠性的要求及中斷供電在政治經(jīng)濟(jì)上所造成的損失或影響程度，電力負(fù)荷分為以下三級：一級負(fù)荷 中斷供電將造成人身傷亡；中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成重大損失時。例如：重大設(shè)備損壞、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(jì)中重點(diǎn)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；中斷供電將影響有重大政治、經(jīng)濟(jì)意義的用電單位的正常工作。例如：重要交通樞紐、重要通信樞紐、重要賓館、大型體育場館、經(jīng)常用于國際活動的大量人員集中的公共場所等用電單位中的重要電力負(fù)荷。在一級負(fù)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(fù)荷，以及特別重要場所的不允許中斷供電的負(fù)荷，應(yīng)視為特別重要的負(fù)荷。 二級負(fù)荷 中斷供電將在政治、經(jīng)濟(jì)上造成較大損失時。例如：主要設(shè)備損壞、大量產(chǎn)品報廢、連續(xù)生產(chǎn)過程被打亂需較長時間才能恢復(fù)、重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)等。 中斷供電將影響重要用電單位的正常工作。例如：交通樞紐、通信樞紐等用電單位中的重要電力負(fù)荷，以及中斷供電將造成大型影劇院、大型商場等較多人員集中的重要的公共場所秩序混亂。 三級負(fù)荷 不屬于一級和二級負(fù)荷者應(yīng)為三級負(fù)荷。 對一級負(fù)荷一律應(yīng)由兩個獨(dú)立電源供電。 二級負(fù)荷較重要的電力負(fù)荷對該類負(fù)荷供電的中斷，將造成工農(nóng)業(yè)大量減產(chǎn)、工礦交通運(yùn)輸停頓、生產(chǎn)率下降以及市人民正常生活和業(yè)務(wù)活動遭受重大影響等。一般大型工廠企業(yè)、科研院校等都屬于二級負(fù)荷。 三級負(fù)荷 不屬于上述一、二級的其他電力負(fù)荷，如附屬企業(yè)、附屬車間和某些非生產(chǎn)性場所中不重要的電力負(fù)荷等。工廠供配電系統(tǒng)由總降壓變電所、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。 總降壓變電所負(fù)責(zé)將35～110kV的外部供電電壓變換為6～10kV的廠區(qū)高壓配電電壓，給廠區(qū)各車間變電所或高壓電動機(jī)供電。 車間變電所將6～10kV的電壓降為380/220V，再通過車間低壓配電線路，給車間用電設(shè)備供電。 配電線路分為廠區(qū)高壓配電線路和車間低壓配電線路。 供電半徑就是從電源點(diǎn)開始到其供電的最遠(yuǎn)的負(fù)荷點(diǎn)之間的線路的距離，供電半徑指供電線路物理距離，而不是空間距離。 低壓供電半徑指從配電變壓器到最遠(yuǎn)負(fù)荷點(diǎn)的線路的距離，而不是空間距離。 城區(qū)中壓線路供電半徑不宜大于3公里，近郊不宜大于6公里。因電網(wǎng)條件不能滿足供電半徑要求時，應(yīng)采取保證客戶端電壓質(zhì)量的技術(shù)措施。 。近郊地區(qū)不宜大于500米。接戶線長度不宜超過20米，不能滿足時應(yīng)采取保證客戶端電壓質(zhì)量的技術(shù)措施。 供電半徑是電氣豎井設(shè)置的位置及數(shù)量最重要的參數(shù)。250米為低壓的供電半徑,考慮50米的室內(nèi)配電線路,取200米為低壓的供電半徑,當(dāng)超過250米時,每100米加大一級電纜。低壓配電半徑200米左右指的是變電所（二次為380伏）的供電半徑，樓內(nèi)豎井一般以800平方左右設(shè)一個，末端箱的配電半徑一般30~50米。 供電半徑取決于以下2個因素的影響： 電壓等級（電壓等級越高，供電半徑相對較大） 用戶終端密集度（即：電力負(fù)載越多，供電半徑越?。?同種電壓等級輸電中，電壓跌落情況小，那么供電半徑就大。 相比較來說：在同能負(fù)載情況下，10kV的供電半徑要比6kV的供電半徑大。 在統(tǒng)一電壓等級下，城市或工業(yè)區(qū)的供電半徑要比郊區(qū)的供電半徑小。 三相供電時，銅線和鋁線的最大合理供電半徑計算公式（J為經(jīng)濟(jì)電流密度）： Lst=85Lsl=50銅線和鋁線最大合理供電半徑計算公式如下。 Ldt=14(11) Ldl=(12) 選定經(jīng)濟(jì)截面后，其最大合理供電半徑，單相基本為三四百米，對于三相來說是“精力過?！保瑢蜗鄟碚f則“力不從心”。,我們所希望的是功率因數(shù)越大越好,若能做到這一點(diǎn),則電路中的視在功率講大部分用來供給有功功率,對于電力系統(tǒng)發(fā)、供用電設(shè)備的充分利用，有著顯著的影響。影響功率因數(shù)的主要因素功率因數(shù)的產(chǎn)生主要是因為交流用電設(shè)備在其工作過程中 ，除消耗有功功率外，還需要無功功率。當(dāng)有功功率P一定時，如減少無功功率Q，則功率因數(shù)便能提高。因此提高功率因數(shù)問題的實(shí)質(zhì)就是減少用電設(shè)備的無功功率需要量。異步電動機(jī)和電力變壓器是耗用無功功率的主要設(shè)備異步電動機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子間的氣隙是決定異步電動機(jī)需要較多無功的主要因素。而異步電動機(jī)所耗用的無功功率是由其空載時的無功功率和一定負(fù)載下無功功率增加值兩部分所組成。所以要改善異步電動機(jī)的功率因數(shù)就要防止電動機(jī)的空載運(yùn)行并盡可能提高負(fù)載率。變壓器消耗無功的主要成份是它的空載無功功率，它和負(fù)載率的大小無關(guān)第二章 工廠供電設(shè)計內(nèi)容無論工廠總降壓變電所或車間變電所，設(shè)計的內(nèi)容都基本相同。工廠高壓配電所，則除了沒有主變壓器的選擇外，其余的設(shè)計內(nèi)容也與變電所設(shè)計基本相同。變配電所的設(shè)計內(nèi)容應(yīng)包括：變配電所復(fù)核的計算和無功功率的補(bǔ)償，變配電所所址的選擇，變電所主變壓器臺數(shù)和容量、行式的確定，變配電所主結(jié)線方案的選擇，進(jìn)出線的選擇，短路計算及開關(guān)設(shè)備