【正文】 源及本廠用電負(fù)荷的實際情況，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)計說明書，繪出設(shè)計圖樣。進(jìn)行防直擊的避雷針保護(hù)范圍計算，避免產(chǎn)生反擊現(xiàn)象的空間距離計算，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)計成果。 （8）繼電保護(hù)及二次結(jié)線設(shè)計 為了監(jiān)視，控制和保證安全可靠運行，變壓器、高壓配電線路移相電容器、高壓電動機、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。如工廠有大型同步電動機還可以采用控制電機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 按負(fù)荷計算求出總降壓變電所的功率因數(shù)，通過查表或計算求出達(dá)到供電部門要求數(shù)值所需補償?shù)臒o功率。 （5）工廠供、配電系統(tǒng)短路電流計算 工廠用電，通常為國家電網(wǎng)的末端負(fù)荷，其容量運行小于電網(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。 （4）廠區(qū)高壓配電系統(tǒng)設(shè)計 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 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)荷計算表、表達(dá)計算成果。其基本內(nèi)容如下： （1）負(fù)荷計算全廠總降壓變電所的負(fù)荷計算，是在車間負(fù)荷計算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。1．1 工廠供電設(shè)計的一般原則按照國家標(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；（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)：借助計算機技術(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：因為過細(xì)的電壓分級不利于電氣設(shè)備制造和運行 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，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利于實現(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?。ǔ娀I(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，運行費用要低，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)、運行、管理的 自動化，提高運行人員工作效率，增強供配電系統(tǒng)可靠性。1．2 工廠供電設(shè)計的基本內(nèi)容工廠供電設(shè)計主要內(nèi)容包括工廠變配電所設(shè)計、工廠高壓配電線路設(shè)計、車間低壓配電線路設(shè)計及電氣照明設(shè)計等?？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)合全廠計算負(fù)荷以及擴建和備用的需要，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，年運行費用，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)計成果。由系統(tǒng)不同運行方式下的短 路參數(shù)，求出不同運行方式下各點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 參照短路電流計算數(shù)據(jù)和各回路計算負(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)計成果。并對保護(hù)裝置做出整定計算和檢驗其靈敏系數(shù)。（9）變電所防雷裝置設(shè)計 參考本地區(qū)氣象地質(zhì)材料，設(shè)計防雷裝置。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以及沖擊接地電阻計算。2．3 設(shè)計依據(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)計資料如表22所示：表 22 工廠負(fù)荷統(tǒng)計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，電纜