【正文】 補(bǔ)償容量的確定 8 補(bǔ)償容量計(jì)算 93 變電所主接線方案設(shè)計(jì)及變壓器選擇 10 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)與容量選擇 10 選擇主變壓器臺(tái)數(shù)時(shí)應(yīng)考慮下列原則 10 主變壓器的確定 11 總配變電所的主接線方案比較選擇 124 短路電流的計(jì)算及一次設(shè)備的選擇原則 14 短路計(jì)算 14 短路電流計(jì)算目的 14 采用三相短路電流計(jì)算為標(biāo)準(zhǔn)的原因 14 短路電流計(jì)算的方法步驟 14 短路電流計(jì)算 15 一次設(shè)備選擇 16 概述 16 一次設(shè)備的選擇原則 16 按短路情況校驗(yàn)電器的穩(wěn)定性 16 一次設(shè)備選擇與校驗(yàn) 185 車間變電所高低壓進(jìn)出線選擇 22 高壓進(jìn)線選擇 22 低壓出線選擇 236 車間配電線路設(shè)計(jì) 25 車間配電線路結(jié)線方案 25 動(dòng)力配電箱的選擇 25 刀開(kāi)關(guān)的選擇 26 配電線路敷設(shè)方式 267 二次回路方案的選擇及繼電保護(hù)整定 26 概述 26 繼電保護(hù) 27 繼電保護(hù)的要求 27 過(guò)電流保護(hù) 27 電流速斷保護(hù) 28 變壓器保護(hù) 28 概述 28 車間變電所的各分廠變壓器保護(hù) 28 降壓變電所變壓器保護(hù) 29 繼電保護(hù)的選擇與整定 29 繼電保護(hù)的種類 29 反時(shí)限過(guò)電流保護(hù) 298 防雷與接地 32 概 述 32 防雷與接地 32 防雷裝置 32 架空線路的防雷保護(hù) 32 車間變電所的防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì) 33 電力系統(tǒng)的接地 33 配電所公共接地裝置的設(shè)計(jì) 349 車間照明設(shè)計(jì) 35 光源分類 35 車間及各變電所光源的合理選擇 3510 結(jié)論 39謝辭 40參考文獻(xiàn) 41附錄一 一車間負(fù)荷詳細(xì)計(jì)算 42附錄二 短路電流計(jì)算 46附錄三 機(jī)加工一車間各配電線路的詳細(xì)選擇過(guò)程 49附錄四 主接線 52附錄五 一車間低壓配電系統(tǒng)圖 52附錄六 一車間電氣設(shè)備配電布置圖 52附錄七 一車間照明配電圖 52附錄八 變電所平面圖、剖面圖 5251 / 571 緒論 設(shè)計(jì)背景、目的及意義在工廠里，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（除電化工業(yè)外）。 Main Connection。關(guān)鍵詞：低壓配電系統(tǒng)；負(fù)荷計(jì)算；主接線；變電所；短路計(jì)算 Abstract This design is the factory machining workshop of low voltage distribution system and workshop substation power supply system. This paper conducted a load calculation, according to the requirements of power factor in the lowpressure side of the bus reactive power pensation, and to determine the capacity of the transformer device, the number of units, starting from the economic and reliability to determine the main terminal , calculate the maximum short circuit current operation mode and minimum operating mode of the short circuit current to determine the wire type and variety of electrical , according to the factory on protection requirements, identify relevant programs and secondary circuit protection program. This design uses the need coefficient method for the load calculation, reactive power pensation capacitor in parallel with lowpressure side of the pensation method, this method can pensate for lowvoltage side of the previous reactive power, economic efficiency is better. According to machine shop characteristics and needs of electricity, the main connection schemes using nonbus high side, low side of the singlebus section of the Main to drytype transformers and oil immersed transformers and installation conditions in the economy pared to select two SC9500/10 series of drytype transformers. Only then carefully studies the factory the actual data, strictly stipulated according to the country, and only then may design an economy reliable power supply system through the above design procedure, thus arrives the enhancement production benefit the goal. Keywords: Low Voltage Distribution System。根據(jù)干式變壓器與油浸變壓器在經(jīng)濟(jì)和安裝條件對(duì)比，選擇兩臺(tái)SC9500/10系列干式變壓器。本設(shè)計(jì)采用需用系數(shù)法進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算，無(wú)功功率補(bǔ)償采用低壓側(cè)電容并聯(lián)補(bǔ)償方法，這種方法能補(bǔ)償?shù)蛪簜?cè)以前的無(wú)功功率、經(jīng)濟(jì)效益比較好。其次，通過(guò)短路電流計(jì)算出最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式下的短路電流，確定導(dǎo)線型號(hào)及各種電氣設(shè)備。本設(shè)計(jì)是機(jī)械廠機(jī)加工車間的低壓配電系統(tǒng)及車間變電所供電系統(tǒng)。本文首先進(jìn)行了負(fù)荷計(jì)算，根據(jù)功率因數(shù)的要求在低壓母線側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，進(jìn)而確定對(duì)主變器容量、臺(tái)數(shù)，從經(jīng)濟(jì)和可靠性出發(fā)確定主接線方案。最后根據(jù)本廠對(duì)繼電保護(hù)要求，確定相關(guān)的保護(hù)方案和二次回路方案。根據(jù)機(jī)械加工車間用電特點(diǎn)和需求，主接線方案采用了高壓側(cè)無(wú)母線、低壓側(cè)單母線分段的主接線方案。在仔細(xì)研究各負(fù)荷的實(shí)際數(shù)據(jù)，并嚴(yán)格按照國(guó)家規(guī)定，依照以上設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)本供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，以到達(dá)提高生產(chǎn)效益的目的。 Load Calculation。 Substation。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(guò)程自動(dòng)化。因此，如何正確地計(jì)算選擇各級(jí)變電站的變壓器容量及其它主要電氣設(shè)備，這是保證企業(yè)安全可靠供電的重要前提。由于能源節(jié)約是工廠供電工作的一個(gè)重要方面，而能源節(jié)約對(duì)于國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)具有十分重要的戰(zhàn)略意義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。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 根據(jù)任務(wù)書(shū)的要求，本設(shè)計(jì)主要有以下內(nèi)容：（1） 車間的負(fù)荷計(jì)算及無(wú)功功率補(bǔ)償；（2） 總配電所位置和型式的選擇；（3） 變電所主變壓器臺(tái)數(shù)和容量、類型的選擇；（4） 變電所主結(jié)線方案的設(shè)計(jì)；（5） 短路電流的計(jì)算，并進(jìn)行一次設(shè)備的選擇與校驗(yàn)；（6） 選擇車間變電所高低壓進(jìn)出線；（7） 選擇電源進(jìn)線的二次回路方案及整定繼電保護(hù)；（8） 車間防雷保護(hù)和接地裝置的設(shè)計(jì)；（9） 確定車間低壓配電系統(tǒng)布線方案；（10）選擇低壓配電系統(tǒng)導(dǎo)線及控制保護(hù)設(shè)備。（2） 應(yīng)根據(jù)工程特點(diǎn)、規(guī)模和發(fā)展規(guī)劃，正確處理近期和遠(yuǎn)期發(fā)展的關(guān)系，作到遠(yuǎn)、近期結(jié)合，以近期為主，適當(dāng)考慮擴(kuò)建的可能。（4） 應(yīng)注意執(zhí)行節(jié)約能源、節(jié)約有色金屬和“以鋁代銅”等技術(shù)政策。我國(guó)一般使用需要系數(shù)法和二項(xiàng)式系數(shù)法。 需用系數(shù)法用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷，是指用電設(shè)備級(jí)從供電系統(tǒng)中取用的半小時(shí)最大負(fù)荷,設(shè)用電設(shè)備組的設(shè)備容量為，它指用電設(shè)備組所有設(shè)備(不含備用設(shè)備)的額定容量之和。令，稱為需要系數(shù)（1）單組設(shè)備計(jì)算負(fù)荷 當(dāng)分組后同一組中設(shè)備臺(tái)數(shù)3臺(tái)時(shí)，計(jì)算負(fù)荷應(yīng)考慮其需要系數(shù)，即： 式中 —— 總設(shè)備功率，單位kW Kd ——需用系數(shù) ——計(jì)算有功功率，單位為kW ——計(jì)算無(wú)功功率，單位kvar ——計(jì)算視在功率，單位kVA ——功率因數(shù)角的正切值 ——電氣設(shè)備額定電壓，單位kV ——計(jì)算電流，單位A當(dāng)每組電氣設(shè)備臺(tái)數(shù)3時(shí)，考慮其同時(shí)使用率非常高，將需用系數(shù)取為1，其余計(jì)算與上式公式相同 （2）多組設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 當(dāng)供電范圍內(nèi)有多個(gè)性質(zhì)不同的電氣設(shè)備組時(shí)，先將每一組都按上述步驟計(jì)算在各自負(fù)荷曲線上不可能同時(shí)出現(xiàn)，以一個(gè)同時(shí)系數(shù)來(lái)表達(dá)這種不同時(shí)率，因此其計(jì)算負(fù)荷為： 式中 ——有功同時(shí)系數(shù)，對(duì)于用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加， ～；對(duì)于車間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加，～。（3）吊車電動(dòng)機(jī)組 對(duì)于吊車電動(dòng)機(jī)容量要求統(tǒng)一換算到，因此可得換算后的設(shè)備容量為式中，為吊車電動(dòng)機(jī)的銘牌容量；為與對(duì)應(yīng)的負(fù)荷持續(xù)率；為其值等于25%的負(fù)荷持續(xù)率。機(jī)加工一車間詳細(xì)負(fù)荷計(jì)算見(jiàn)附錄一。無(wú)功電源如同有功電源一樣，是保證電力系統(tǒng)電能質(zhì)量、降低電網(wǎng)損耗以及保證其安全運(yùn)行所不可缺少的部分。因此無(wú)功功率對(duì)電力系統(tǒng)是十分重要的。這樣，感性負(fù)荷所吸收的無(wú)功功率可由容性負(fù)荷輸出的無(wú)功功率中得到補(bǔ)償，這就是無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)幕驹?。可?jiàn)，在一定的電壓和電流下提高，其輸出的有功功率越大，因此改善功率因數(shù)是充分發(fā)揮設(shè)備潛力，提高設(shè)備利用率的有效方法。如果采用容抗為Xc的電容來(lái)補(bǔ)償，則電壓損失為 故采用補(bǔ)償電容器提高功率因數(shù)后，電壓損失ΔU減少，改善了電壓質(zhì)量。（五）減少用戶開(kāi)支，降低生產(chǎn)成本（六）減小供電設(shè)備容量，節(jié)省電網(wǎng)投資 無(wú)功補(bǔ)償容量計(jì)算 無(wú)功功率補(bǔ)償方式選擇無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)姆椒ê芏?，采用電力電容器，或采用具有容性?fù)荷的裝置進(jìn)行補(bǔ)償。利用調(diào)相機(jī)做無(wú)功功率電源，這種裝置調(diào)整性能好，在電力系統(tǒng)故障情況下，也能維持系統(tǒng)電壓水平，可提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，但造價(jià)高，投資大，損耗也較高。異步電動(dòng)機(jī)同步化。電力電容器作為補(bǔ)償裝置，具有安裝方便、建設(shè)周期短、造價(jià)低、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)便、自身?yè)p耗?。ā?以下）等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外廣泛采用的補(bǔ)償方法。電力電容器作為補(bǔ)償裝置有兩種方法：串聯(lián)補(bǔ)償和并聯(lián)補(bǔ)償。這種補(bǔ)償方法的電容器稱作串聯(lián)電容器，應(yīng)用于高壓遠(yuǎn)距離輸電線路上，用電單位很少采用。這種補(bǔ)償方法所用的電容器稱作并聯(lián)電容器，用電企業(yè)都是采用這種補(bǔ)償方法。： 并聯(lián)電容無(wú)功補(bǔ)償三種方法補(bǔ)償方式裝設(shè)地點(diǎn)原理電路主要特點(diǎn)適應(yīng)范圍高壓集中補(bǔ)償接變電所610KV高壓母線，其電容柜一般裝設(shè)在單獨(dú)的高壓電容室內(nèi)初步投資少，運(yùn)行維護(hù)方便，但只能補(bǔ)償高壓母線以前的無(wú)功功率適于、中型工廠變配電所做高壓無(wú)功補(bǔ)償?shù)蛪杭醒a(bǔ)償接變電所低壓母線，其電容器柜裝設(shè)在低壓配電室內(nèi)能補(bǔ)償?shù)蛪耗妇€以前的無(wú)功功率，可使變壓器的無(wú)功功率得到補(bǔ)償。且運(yùn)行維護(hù)方便適于中、小型工廠或車間變電所做低壓側(cè)基本無(wú)功補(bǔ)償單獨(dú)就地補(bǔ)償裝設(shè)在用電設(shè)備附近，與用電設(shè)備并聯(lián)補(bǔ)償范圍最大，補(bǔ)償效果最好。但電容的利用率不高，且初投資高和維護(hù)費(fèi)用較大適于負(fù)荷相當(dāng)平穩(wěn)且長(zhǎng)時(shí)間使用的大容量用電設(shè)備，及容量雖小但數(shù)量多的用電設(shè)備所以根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求選擇采用低壓集中補(bǔ)償?shù)姆椒?。式中、?補(bǔ)償裝置安裝點(diǎn)負(fù)荷的平均有功功率；— 補(bǔ)償前的平均功率因數(shù)的正切值；—補(bǔ)償后希望達(dá)到的平均功率因數(shù)的正切值。式中、—最大有功負(fù)荷。通過(guò)兩個(gè)方案比較，此設(shè)計(jì)選擇低壓側(cè)集中補(bǔ)償?shù)姆椒ā? 補(bǔ)償容量計(jì)算（1）補(bǔ)償前的變壓器容量和功率因數(shù)變壓器低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為主變壓器容量選擇條件為 ，因此未進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，主變壓器容量應(yīng)選容量為630 kV這時(shí)變電所低壓側(cè)的功率因數(shù)為 （2）無(wú)功補(bǔ)償容量按規(guī)定，考慮到變壓器本身的無(wú)功功率損耗△Q遠(yuǎn)大于其有功功率損耗△P，一般△Q=(4～5)△P，因此在變壓器低壓側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)， ，這里取cos＇= 。A。A。(4) 無(wú)功補(bǔ)償前后比較(5)補(bǔ)償裝置的選擇本設(shè)計(jì)選用的并聯(lián)電容器的型號(hào)為CLMD 53低壓并聯(lián)電容器。對(duì)供有大量一、二級(jí)負(fù)荷的變電所，應(yīng)采用兩臺(tái)變壓器，當(dāng)一臺(tái)發(fā)生故障或檢修時(shí)，另一臺(tái)可以對(duì)負(fù)荷持續(xù)供電。（2）對(duì)季節(jié)性負(fù)荷或晝夜負(fù)荷變動(dòng)較大而采用經(jīng)濟(jì)運(yùn)行方式的變電所，也可考慮用兩臺(tái)變壓器。但負(fù)荷集中