【正文】 新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書）所體現(xiàn)的整體水平□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格評(píng)定成績(jī)：□ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格（在所選等級(jí)前的□內(nèi)畫“√”）教研室主任（或答辯小組組長(zhǎng)）： （簽名）年 月 日教學(xué)系意見：系主任： （簽名）年 月 日目　錄前　言 1第1章 負(fù)荷計(jì)算 3 電力負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容 3 電力負(fù)荷的表達(dá)式 3 年最大負(fù)荷 3 平均消耗的功率 3 負(fù)荷系數(shù) 4 單個(gè)三相用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 4 多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定 5 負(fù)荷計(jì)算 6 變電所變壓器的選擇 12第2章 無(wú)功補(bǔ)償 14 14 14 14 15第3章 變電站主接線的設(shè)計(jì) 17 主接線的基本要求 17 主接線的選擇 17 單母線接線方式 17 單母線分段 18第4章 電源進(jìn)線及工廠高壓配電線路的設(shè)計(jì) 19 變電所進(jìn)出線及與鄰近單位聯(lián)絡(luò)線的選擇 19 10kV高壓進(jìn)線的選擇校驗(yàn) 19 由高壓配電室至主變的一段引入電纜的選擇校驗(yàn) 19 作為備用電源的高壓聯(lián)絡(luò)線的選擇校驗(yàn) 20 21第5章 短路計(jì)算 22 短路電流計(jì)算的目的 22 短路電流計(jì)算的方法 22 短路計(jì)算 23 計(jì)算短路電路中各元件的電抗標(biāo)幺值 23 K1點(diǎn)短路計(jì)算 24 K2點(diǎn)短路計(jì)算 24 K3點(diǎn)短路計(jì)算 25 K4點(diǎn)短路計(jì)算 25 K5點(diǎn)短路計(jì)算 26 K6點(diǎn)短路計(jì)算 26第6章 高低壓電氣設(shè)備選擇 28 一次設(shè)備選擇與校驗(yàn)的條件和項(xiàng)目 28 按正常工作條件選擇 28 短路條件校驗(yàn) 28 隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)和斷路器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn) 28 電流互感器的短路穩(wěn)定度校驗(yàn) 30 熔斷器和熔體的選擇校驗(yàn) 31 高壓互感器的選擇與校驗(yàn) 32 33 車間變電所 33 車間變電所 33 車間變電所 34 車間變電所 34 車間變電所 34第7章 防雷與接地設(shè)計(jì) 36 變電所的防雷保護(hù) 36 直擊雷防護(hù) 36 雷電侵入波的防護(hù) 36 變電所公共接地裝置的設(shè)計(jì) 36 接地電阻的要求 37 接地裝置的設(shè)計(jì) 37結(jié)　論 38謝 辭 39參考文獻(xiàn) 40附　錄 41附 錄 1電氣總接線圖 41附 錄 2紡織廠原始資料 42外文資料翻譯 43前　言本設(shè)計(jì)為電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的畢業(yè)設(shè)計(jì)，以供電技術(shù)為主線，綜合考查學(xué)生對(duì)本專業(yè)各科知識(shí)的掌握程度，培養(yǎng)對(duì)本專業(yè)各科知識(shí)進(jìn)行綜合運(yùn)用的能力，同時(shí)也檢驗(yàn)了本專業(yè)學(xué)習(xí)四年以來(lái)的成果。除某些特殊的大型工業(yè)企業(yè)帶有自備發(fā)電站以外，工廠都是由電力系統(tǒng)的終端降壓變配電所，即總降（配）變電所提供電能。供電系統(tǒng)一旦確定，就決定了用戶內(nèi)部用電負(fù)荷的供電可靠性和供電質(zhì)量。能否保證供電的可靠性和電能質(zhì)量直接影響到工業(yè)生產(chǎn)能否正常進(jìn)行，能否做到合理用電、節(jié)約用電、高質(zhì)量用電成為決定工廠生產(chǎn)力和企業(yè)效益的重要因素。做好工廠供電工作對(duì)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。為了使工廠供電工作能夠切實(shí)為工業(yè)生產(chǎn)服務(wù)，要求做到以下幾點(diǎn)：（1） 安全 在電能的供應(yīng)、分配和使用過(guò)程中，不應(yīng)發(fā)生人身事故和設(shè)備事故。（3） 優(yōu)質(zhì) 供電系統(tǒng)提供的電能應(yīng)該滿足電力用戶對(duì)電壓、頻率等電能質(zhì)量的要求。2. 工廠供電設(shè)計(jì)的一般原則工廠供電設(shè)計(jì)必須以設(shè)計(jì)任務(wù)書為依據(jù)，以國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的方針、政策、技術(shù)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，結(jié)合工程的實(shí)際情況進(jìn)行。(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。(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，綜合考慮，確定合理的設(shè)計(jì)方案。要求設(shè)計(jì)成果能應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際，能夠讓該供電系統(tǒng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)的分配電能，滿足工業(yè)生產(chǎn)的需要。（2）根據(jù)負(fù)荷等級(jí)和計(jì)算負(fù)荷，選定供電電源、電壓等級(jí)和供電方式。（4）為變配電所選擇安全、可靠、靈活、經(jīng)濟(jì)的主接線，選擇合理的戶外高壓配電方案。（6）根據(jù)短路電流的計(jì)算結(jié)果，按照正常工作條件、短路時(shí)的工作條件、電氣設(shè)備自身特點(diǎn)進(jìn)行電氣設(shè)備的選擇和校驗(yàn)，用主接線圖表達(dá)設(shè)計(jì)成果。 （8）變電所的防雷和接地設(shè)計(jì)，總降的電照設(shè)計(jì)。 第1章 負(fù)荷計(jì)算 電力負(fù)荷計(jì)算的內(nèi)容 計(jì)算負(fù)荷又稱需要負(fù)荷或最大負(fù)荷。在配電設(shè)計(jì)中，通常采用30分鐘的最大平均負(fù)荷作為按發(fā)熱條件選擇電器或?qū)w的依據(jù)。常選用最大負(fù)荷班（即有代表性的一晝夜內(nèi)電能消耗量最多的一個(gè)班）的平均負(fù)荷，有時(shí)也計(jì)算年平均負(fù)荷。 電力負(fù)荷的表達(dá)式 電力負(fù)荷根據(jù)其對(duì)供電可靠性的要求及中斷供電在政治、經(jīng)濟(jì)上所造成損失或影響的程度，可分為三級(jí)：一級(jí)負(fù)荷、二級(jí)負(fù)荷、三級(jí)負(fù)荷。年最大負(fù)荷利用小時(shí)，是假設(shè)電力負(fù)荷按年最大符合持續(xù)運(yùn)行時(shí)，在次時(shí)間內(nèi)電力負(fù)荷所好用的電能恰與電力負(fù)荷全年實(shí)際所耗用的電能相等。用、分別表示有功、無(wú)功負(fù)荷系數(shù)，其關(guān)系式為： (14) 單個(gè)三相用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷需要系數(shù)法確定三相用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷：在供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，常使用需要系數(shù)，其定義為： (15)式中 —用電設(shè)備組負(fù)荷曲線上最大的有功負(fù)荷（）； —用電設(shè)備組設(shè)備容量（）；其物理意義為： （16) —同期系數(shù)?！€路供電率。＜1。 多組用電設(shè)備計(jì)算負(fù)荷的確定確定擁有多組設(shè)備的干線上或車間變電所低壓母線上的計(jì)算負(fù)荷時(shí)，應(yīng)考慮各組用電設(shè)備的最大負(fù)荷不同時(shí)出現(xiàn)的因數(shù)。對(duì)車間干線?。? ＝～＝～ 對(duì)低壓母線，分兩種情況由用電設(shè)備組計(jì)算負(fù)荷直接相加來(lái)計(jì)算時(shí)，?。海健健? 由車間干線計(jì)算負(fù)荷直接相加來(lái)計(jì)算時(shí)，?。海健健? 需要系數(shù)法確定計(jì)算負(fù)荷總的有功計(jì)算負(fù)荷為 (111)總的無(wú)功計(jì)算負(fù)荷為 (112)則視在計(jì)算負(fù)荷為 (kVA) (113)總的計(jì)算電流為 (114)工廠的計(jì)算負(fù)荷，應(yīng)該是在高壓母線上所有高壓配電線路計(jì)算負(fù)荷之和，在乘以一個(gè)同時(shí)系數(shù)。但對(duì)一般工廠供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于高低壓配電線路一般不很長(zhǎng)，其損耗較小，因此在確定其計(jì)算負(fù)荷時(shí)往往不計(jì)線路損耗。該廠有二級(jí)負(fù)荷這三級(jí)負(fù)荷。當(dāng)只有一臺(tái)變壓器的時(shí)候可采用高壓聯(lián)絡(luò)線由鄰近的單位取得備用電源以滿足二級(jí)負(fù)荷的要求，工廠不致中斷供電。這是考慮架空線發(fā)生故障時(shí)易于發(fā)現(xiàn)且易于檢查和修復(fù)。該紡織廠中鍛工車間、紡紗車間、軟水站是二級(jí)負(fù)荷，其余均為三級(jí)負(fù)荷。故：（1） （122）（2） （123） （3） （124） （4）總的計(jì)算電流為 （125）根據(jù)上面公式進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算有功損耗： 無(wú)功損耗： （126）： =： ： ： ： 高壓母線上所有高壓配電線路計(jì)算負(fù)荷之和： =根據(jù)計(jì)算可得表11表11工廠負(fù)荷統(tǒng)計(jì)表車間名稱設(shè)備容量(kW)需要系數(shù)功率因素計(jì)算負(fù)荷（kW）（kvar）（kVA）（A）車變鍛工車間38紡紗車間35028021035制條車間88280210350軟水站88合計(jì)826損耗高壓側(cè)合計(jì)826車變機(jī)修車間30090180倉(cāng)庫(kù)401224辦公室21合計(jì)361損耗高壓側(cè)合計(jì)361織工車間450360270450染工車間400320240400食堂4030合計(jì)890710高壓側(cè)合計(jì)890車變鍋爐房150水泵房12090油泵房30化驗(yàn)區(qū)50合計(jì)350高壓側(cè)合計(jì)350車變生活區(qū)300210高壓側(cè)合計(jì) 變電所變壓器的選擇1．變壓器的容量選擇：（1）變壓器的容量首先要滿足在計(jì)算負(fù)荷下，變壓器能夠長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。（2）為適用工廠發(fā)展和調(diào)整的需要，變壓器容量還應(yīng)留有一定的裕量。暗備用方式運(yùn)行時(shí)，變壓器的容量為70%S﹥50%S，滿足條件2；其負(fù)荷率為50%S/70%S≈70%,負(fù)荷率大于68%，滿足條件3。2．變壓器調(diào)壓方式選擇 視負(fù)荷大小、可靠性要求、電壓質(zhì)量要求而定，一般車間變電所不使用有載調(diào)壓變壓器。4．變壓器臺(tái)數(shù)的選擇該工廠引用10kV進(jìn)線，下分五個(gè)車間變電所，每個(gè)變電所都可以采用一臺(tái)或者兩臺(tái)變壓器。從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)來(lái)看，一臺(tái)變壓器的方案遠(yuǎn)優(yōu)于兩臺(tái)變壓器的方案。5．變壓器型號(hào)的選擇根據(jù)負(fù)荷計(jì)算結(jié)果表11確定各車間變電所變壓器型號(hào)。5%，足以保證電壓質(zhì)量。如在充分發(fā)揮設(shè)備潛力、改善設(shè)備運(yùn)行性能、提高其自然功率因數(shù)的情況下，尚達(dá)不到規(guī)定的工廠功率因數(shù)要求。無(wú)功補(bǔ)償裝置包括系統(tǒng)中的并聯(lián)電容器，串聯(lián)電容器，并聯(lián)電抗器，同步調(diào)相機(jī)和靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置等。它具有投資省，裝設(shè)地點(diǎn)不受自然條件限制，運(yùn)行簡(jiǎn)便可靠等優(yōu)點(diǎn)。由于它沒有旋轉(zhuǎn)部件，維護(hù)較為方便，為了在運(yùn)行中調(diào)節(jié)電容器的功率，可將電容器連接成若干組，根據(jù)負(fù)荷變化，分組投入或切除。 圖11 無(wú)功補(bǔ)償向量圖圖11率因數(shù)提高與無(wú)功功率和視在功率變化的關(guān)系。相應(yīng)地負(fù)荷電流也得以減小，這將使系統(tǒng)的電能損耗和電壓損耗相應(yīng)降低，既節(jié)約了電能，又提高了電壓質(zhì)量，而且可選較小容量的供電設(shè)備和導(dǎo)線電纜，因此提高功率因數(shù)對(duì)供電系統(tǒng)大有好處。需在低壓側(cè)并聯(lián)電容器的容量為： 根據(jù)各種數(shù)據(jù)，我選定并聯(lián)電容器的型號(hào)為： 所以 個(gè)數(shù)應(yīng)該是3的倍數(shù)。要在滿足供電可靠性的情況下，盡量節(jié)省投資?？煽浚簼M足各級(jí)負(fù)荷的不中斷供電要求。經(jīng)濟(jì)：保證供電可靠性的情況下，盡量節(jié)省初投資和年運(yùn)行費(fèi)用。 主接線的選擇 單母線接線方式單母線也稱匯流排，即匯集和分配電能的硬導(dǎo)線。 在主接線中，斷路器是電力系統(tǒng)的主開關(guān)；隔離開關(guān)的功能主要是隔離高壓電源，以保證其它設(shè)備和線路的安全檢修。這就是隔離開關(guān)與斷路器配合操作的原則。如圖31所示。母線分段后可進(jìn)行分段檢修，對(duì)于重要用戶，可以從不同段引出兩個(gè)回路，當(dāng)一段母線發(fā)生故障時(shí)，由于分段斷路器QF1在繼電保護(hù)作用下自動(dòng)將故障段迅速切除，從而保證了正常母線段不間斷供電和不致使重要用戶停電。在供電可靠性要求不高時(shí)，亦可用隔離開關(guān)分段（QS1），任一段母線發(fā)生故障時(shí)，將造成兩段母線同時(shí)停電，在判斷故障后，拉開分段隔離開關(guān)QS1，完好段即可恢復(fù)供電。電氣主接線詳見附錄1。(1)按發(fā)熱條件選擇 由查表初選LJ50，其35176。(2)校驗(yàn)機(jī)械強(qiáng)度 查表得最小允許截面，因此按發(fā)熱條件的LJ50滿足機(jī)械強(qiáng)度要求。(1）按發(fā)熱條件選擇 由及土壤溫度得初選截面為的交聯(lián)電纜，其＞，滿足發(fā)熱條件。因此YJL2210000325電纜滿足短路熱穩(wěn)定條件。圖41