【正文】 電源及本廠用電負(fù)荷的實(shí)際情況，并適當(dāng)考慮到工廠生產(chǎn)的發(fā)展，按照安全可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的要求、確定變電所的位置與型式，確定變電所主變壓器的臺數(shù)與容量、類型，選擇變電所主接線方案及高低壓設(shè)備和進(jìn)出線，確定二次回路方案，選擇整定繼電保護(hù)裝置，確定防雷和接地裝置，最后按要求寫出設(shè)計(jì)說明書，繪出設(shè)計(jì)圖樣。進(jìn)行防直擊的避雷針保護(hù)范圍計(jì)算，避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計(jì)算，按避雷器的基本參數(shù)選擇防雷電沖擊波的避雷器的規(guī)格型號，并確定其接線部位。設(shè)計(jì)包括繼電器保護(hù)裝置、監(jiān)視及測量儀表，控制和信號裝置，操作電源和控制電纜組成的變電所二次結(jié)線系統(tǒng)，用二次回路原理接線圖或二次回路展開圖以及元件材料表達(dá)設(shè)計(jì)成果。 （8）繼電保護(hù)及二次結(jié)線設(shè)計(jì) 為了監(jiān)視，控制和保證安全可靠運(yùn)行，變壓器、高壓配電線路移相電容器、高壓電動機(jī)、母線分段斷路器及聯(lián)絡(luò)線斷路器，皆需要設(shè)置相應(yīng)的控制、信號、檢測和繼電器保護(hù)裝置。并根據(jù)需要進(jìn)行熱穩(wěn)定和力穩(wěn)定檢驗(yàn)。如工廠有大型同步電動機(jī)還可以采用控制電機(jī)勵磁電流方式提供無功功率，改善功率因數(shù)。 （6）改善功率因數(shù)裝置設(shè)計(jì) 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。 （5）工廠供、配電系統(tǒng)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，皆可按無限容量系統(tǒng)供電進(jìn)行短路計(jì)算。按選定配電系統(tǒng)作線路結(jié)構(gòu)與敷設(shè)方式設(shè)計(jì)。 （4）廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計(jì) 根據(jù)廠內(nèi)負(fù)荷情況，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)合理性確定廠區(qū)配電電壓。 （3）工廠總降壓變電所主結(jié)線設(shè)計(jì) 根據(jù)變電所配電回路數(shù)，負(fù)荷要求的可靠性級別和計(jì)算負(fù)荷數(shù)綜合主變壓器臺數(shù)，確定變電所高、低接線方式。列出負(fù)荷計(jì)算表、表達(dá)計(jì)算成果。其基本內(nèi)容如下： （1）負(fù)荷計(jì)算全廠總降壓變電所的負(fù)荷計(jì)算，是在車間負(fù)荷計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。1．1 工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則按照國家標(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》等的規(guī)定，進(jìn)行工廠供電設(shè)計(jì)必須遵循以下原則：（1） 遵守規(guī)程、執(zhí)行政策；（2） 安全可靠、先進(jìn)合理；（3） 近期為主、考慮發(fā)展；（4） 全局出發(fā)、統(tǒng)籌兼顧。 廣泛使用配電自動化系統(tǒng)：借助計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，對 配電網(wǎng)進(jìn)行離線和在線的智能化監(jiān)控管理。逐步淘汰等級：因?yàn)檫^細(xì)的電壓分級不利于電氣設(shè)備制造和運(yùn)行 業(yè)的發(fā)展。以解決大型城市配電距離長，配電功率大的問題，這在我國城市已經(jīng)有先例。目前，我國一般大、中型城市的市中心地區(qū)每平方公里的負(fù)荷密度平均已達(dá)左右，有些城市市中心局部地區(qū)的負(fù)荷密度甚至高達(dá)上萬千瓦，乃至幾萬千瓦，且有繼續(xù)增長的勢頭。再者就是優(yōu)質(zhì)，電力系統(tǒng)應(yīng)滿足電能用戶對電壓和頻率等質(zhì)量的要求。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：首先是安全，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。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。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。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。中北大學(xué)電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)說明書1 引言 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。電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動力。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。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小（除電化工業(yè)外）。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。其次是要可靠， 應(yīng)滿足電能用戶對供電可靠性的要求。還有就是要經(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。因此供配電系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是：提高供電電壓：如以進(jìn)城，用配電。 簡化配電的層次：如按的電壓等級供電。提高設(shè)備配套能力，只是由于我國在設(shè)備上 還不能全面配套而尚未推廣。做到保護(hù)、運(yùn)行、管理的 自動化，提高運(yùn)行人員工作效率，增強(qiáng)供配電系統(tǒng)可靠性。1．2 工廠供電設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容工廠供電設(shè)計(jì)主要內(nèi)容包括工廠變配電所設(shè)計(jì)、工廠高壓配電線路設(shè)計(jì)、車間低壓配電線路設(shè)計(jì)及電氣照明設(shè)計(jì)等?？紤]車間變電所變壓器的功率損耗，從而求出全廠總降壓變電所高壓側(cè)計(jì)算負(fù)荷及總功率因數(shù)。 （2）工廠總降壓變電所的位置和主變壓器的臺數(shù)及容量選擇 參考電源進(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，確定變壓器的臺數(shù)和容量。對它的基本要求，即要安全可靠有要靈活經(jīng)濟(jì)，安裝容易維修方便。參考負(fù)荷布局及總降壓變電所位置，比較幾種可行的高壓配電網(wǎng)布置放案，計(jì)算出導(dǎo)線截面及電壓損失，由不同放案的可靠性，電壓損失，基建投資，年運(yùn)行費(fèi)用，有色金屬消耗量等綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件列表比值，擇優(yōu)選用。用廠區(qū)高壓線路平面布置圖，敷設(shè)要求和架空線路桿位明細(xì)表以及工程預(yù)算書表達(dá)設(shè)計(jì)成果。由系統(tǒng)不同運(yùn)行方式下的短 路參數(shù)，求出不同運(yùn)行方式下各點(diǎn)的三相及兩相短路電流。由手冊或廠品樣本選用所需移相電容器的規(guī)格和數(shù)量，并選用合適的電容器柜或放電裝置。 （7）變電所高、低壓側(cè)設(shè)備選擇 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，選擇變電所高、低壓側(cè)電器設(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。用總降壓變電所主結(jié)線圖，設(shè)備材料表和投資概算表達(dá)設(shè)計(jì)成果。并對保護(hù)裝置做出整定計(jì)算和檢驗(yàn)其靈敏系數(shù)。（9）變電所防雷裝置設(shè)計(jì) 參考本地區(qū)氣象地質(zhì)材料，設(shè)計(jì)防雷裝置。進(jìn)行避雷滅弧電壓，頻放電電壓和最大允許安裝距離檢驗(yàn)以及沖擊接地電阻計(jì)算。2．3 設(shè)計(jì)依據(jù)[1] 工廠總平面布置圖 工廠總平面布置圖[2] 工廠負(fù)荷情況本廠多數(shù)車間為兩班制，年最大負(fù)荷利用小時數(shù)為4500h，日最大負(fù)荷持續(xù)時間為8h。低壓動力設(shè)備均為三相，額定電壓為380V。本廠的負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料如表22所示：表 22 工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)資料廠房編號廠房名稱負(fù)荷類別設(shè)備容量/KW需要系數(shù)Kd功率因數(shù)1鑄造車間動力380照明92鍛壓車間動力350照明83金工車間動力300照明84工具車間動力320照明85電鍍車間動力250照明86熱處理車間動力178照明97裝配車間動力180照明78機(jī)修車間動力150照明49鍋爐房動力80照明210倉庫動力27照明2生活區(qū)照明350[3] 供電電源情況按照工廠與當(dāng)?shù)毓╇姴块T簽定的供用電協(xié)議規(guī)定，本廠可由附近一條10KV的干線取得工作電源。該干線的導(dǎo)線牌號為LJ150，導(dǎo)線為等邊三角形排列， ,干線首端距離本廠約9km。已知與本廠高壓側(cè)有電氣聯(lián)系的架空線路總長度為80km，電