工厂供电实习报告

沈阳工程学院

工厂供电校外实习报告

专业班级：供电082 报告成绩：

姓名：李航学号：17 号实习、设计地点：浙江万维机械有限公司

实习、设计时间：2011 年4 月1日至2011 年5月25 日指导教师：李建华

目录

目录 (1)

第一章概论 (2)

1.1工厂供电的意义和要求 (2)

1.2工厂供电设计的一般原则 (3)

1.3 设计内容及步骤 (3)

第二章选择变电所的位置 (6)

2.1变电所所址的选择 (6)

2.1.1变电所所址选择的一般选择 (6)

2.1.2变电所总体布局的要求 (6)

第三章供电系统图 (7)

第四章计算负荷 (8)

4.1负荷计算参考公式 (8)

第五章选择变压器台数及容量 (9)

5.1变压器台数的选择 (9)

5.2所主变压器容量的选择 (9)

第六章计算短路电流 (10)

6.1短路概述 (10)

6.2短路计算举例 (11)

第七章选择电气设备 (14)

7.1高压侧设备选择 (14)

7.2 低压侧设备选择 (15)

第八章选择和整定继电保护 (16)

8.1继电保护概述 (16)

8.2继电保护整定 (17)

实习总结 (18)

第一章概论

1.1工厂供电的意义和要求

工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。

众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和测量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。

在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。

因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。

工厂供电工作要很好地为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的需要，并做好节能工作，就必须达到以下基本要求：

（1）安全在电能的供应、分配和使用中，不应发生人身事故和设备事故。（2）可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。

（3）优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求

（4）经济供电系统的投资要少，运行费用要低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。

此外，在供电工作中，应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既要照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。

1.2工厂供电设计的一般原则

按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50053-94 《10kv 及以下设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定，进行工厂供电设计必须遵循以下原则：

（1）遵守规程、执行政策；

必须遵守国家的有关规定及标准，执行国家的有关方针政策，包括节约能源，节约有色金属等技术经济政策。

（2）安全可靠、先进合理；

应做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进的电气产品。

（3）近期为主、考虑发展；

应根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。

（4）全局出发、统筹兼顾。

按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。作为从事工厂供电工作的人员，有必要了解和掌握工厂供电设计的有关知识，以便适应设计工作的需要。

1.3 设计内容及步骤

全厂总降压变电所及配电系统设计，是根据各个车间的负荷数量和性质，生产工艺对负荷的要求，以及负荷布局，结合国家供电情况。解决对各部门的安全可靠，经济的分配电能问题。其基本内容有以下几方面。

1、负荷计算

全厂总降压变电所的负荷计算，是在车间负荷计算的基础上进行的。考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂总降压变电所高压侧计算负荷及总功率因数。列出负荷计算表、表达计算成果。

2、改善功率因数装置设计

按负荷计算求出总降压变电所的功率因数，通过查表或计算求出达到供电部门要求数值所需补偿的无功率。由手册或厂品样本选用所需移相电容器的规格和数量，并选用合适的电容器柜或放电装置。如工厂有大型同步电动机还可以采用控制电机励磁电流方式提供无功功率，改善功率因数。

3、工厂车间变电所供电系统图设计

根据变电所配电回路数，负荷要求的可靠性级别和计算负荷数综合主变压器台数，确定变电所高、低接线方式。对它的基本要求，即要安全可靠有要灵活经济，安装容易维修方便。

4、工厂总降压变电所的位置和主变压器的台数及容量选择

参考电源进线方向，综合考虑设置总降压变电所的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和容量。

5、厂区高压配电系统设计

根据厂内负荷情况，从技术和经济合理性确定厂区配电电压。参考负荷布局及总降压变电所位置，比较几种可行的高压配电网布置放案，计算出导线截面及电压损失，由不同放案的可靠性，电压损失，基建投资，年运行费用，有色金属消耗量等综合技术经济条件列表比值，择优选用。按选定配电系统作线路结构与敷设方式设计。用厂区高压线路平面布置图，敷设要求和架空线路杆位明细表以及工程预算书表达设计成果。

6、工厂供、配电系统短路电流计算

工厂用电，通常为国家电网的末端负荷，其容量运行小于电网容量，皆可按无限容量系统供电进行短路计算。由系统不同运行方式下的短路参数，求出不同运行方式下各点的三相及两相短路电流。

7、变电所高、低压侧设备选择

参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电所高、低压侧电器设备，如隔离开关、断路器、母线、电缆、绝缘子、避雷器、互感器、开关柜等设备。并根据需要进行热稳定和力稳定检验。用总降压变电所主结线图，设备材料表和投资概算表达设计成果。

8、继电保护设计

为了监视，控制和保证安全可靠运行，变压器、高压配电线路移相电容器、高压电动机、母线分段断路器及联络线断路器，皆需要设置相应的控制、信号、检测和继电器保护装置。并对保护装置做出整定计算和检验其灵敏系数。

设计包括继电器保护装置、监视及测量仪表，操作电源和控制电缆组成的变电所二次结线系统，用二次回路原理接线图或二次回路展开图以及元件材料表达设计成果。35kv及以上系统尚需给出二次回路的保护屏和控制屏屏面布置图。

第二章选择变电所的位置

2.1变电所所址的选择

2.1.1变电所所址选择的一般选择

变电所所址选择，根据下列要求并和经济技术经济分析比较后确定：

1.尽量接近负荷中心，降低配电系统的电能损耗、电压损耗和有色金属损耗量。

2.进出线方便，特别是要便于架空进出线。

3.接近电源侧，特别是工厂的总电压变电所和高压配电所。

4.设备运输方便，特别是要考虑电力变压器和高低压成套配电装置的运输。

5.不应设在有剧烈振动或高温的场所，无法避开时，应有防振或隔热措施。

6.不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所，无法远离时，不应设在污染源的下风

处。

7.不应设在厕所或浴室及其他经常积水场所的正下方，且不宜不宜与上述场所

相邻。

8.不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的

正上方或正下方，当与有爆炸或火灾危险环境的建筑物相邻时，应符合现行国家标准GB50058-1992《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定。

9.不应设在地势低洼和可能积水的场所。

2.1.2变电所总体布局的要求

1.便于运行维护和检修

2.保证运行安全

3.便于进出线

4.节约土地和建筑费用

5.适应发展要求

第三章供电系统图供电系统图如图3.1所示：

图3.1供电系统图

第四章计算负荷4.1负荷计算参考公式

负荷计算参考表4-1：

表 4-1 公式及参数列表

第五章选择变压器台数及容量

5.1变压器台数的选择

1）应满足用电负荷对供电可靠性的要求。对供有大量一、二级负荷的变压所，应采用两台变压器，以便当一台变压器法身故障或检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电。对只有二级而无一级负荷德尔变电所，也可以只采用一台变压器但必须在低压侧敷设与其他变电所相连的联络线作为备用电源，或另有自备电源。

2）对季节性负荷或昼夜负荷变动较大而宜于采用经济运行方式的变电所，也可考虑采用两台变压器。

3）除上述两种情况外，一般车间变电所宜采用一台变压器。但是负荷集中且容量相当大的变电所，虽为三级负荷，也可以采用两台或多台变压器。

4）在确定变电所主变压器台数时，应适当考虑负荷的发展，留有一定的余地。

由于该厂的负荷属于二级负荷，对电源的供电可靠性要求较高，宜采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障后检修时，另一台变压器能对一、二级负荷继续供电，故选两台变压器。

5.2所主变压器容量的选择

装设两台主变压器的变电所，每台变压器的容量ST应同时满足以下两个条件：

① 任一台单独运行时，ST≥（0.6-0.7）S′30（1）

② 任一台单独运行时，ST≥S′30（Ⅰ+Ⅱ）

由于S′30（1）= 7932 KV·A，因为该厂都是上二级负荷所以按条件2 选变压器。

③ ST≥（0.6-0.7）×7932=（4759.2～5552.4）KV·A≥ST≥S′30（Ⅰ+Ⅱ）

第六章计算短路电流

6.1短路概述

工厂供电系统要求正常地不简断地用电负荷供电，以保证工厂生产和生活的正常进行。但是由于种种原因，也难免出现故障，而使系统的正常运行遭到破坏。系统中最常见的故障就是短路。短路就是指不同电位的导电部分之间的低阻性短接。短路后，短路电流比正常电流大得多；在大电力系统中，短路电流可达几万安甚至几十万安。如此大的电流可对供电系统产生极大的危害。因此必须尽力设法消除可能引起短路的一切因素；同时需要进行短路电流的计算，以便正确的选择电气设备，使设备具有足够的动稳定性和热稳定性，以保证在发生可能有的最大电流时不致损坏。为了选择切除短路故障的开关电器、整定短路保护的继电保护装置和选择限制短路电流的元件等，也必须计算短路电流。

表7－1电力线路每相的单位长度电抗平均值

a)

6.2短路计算举例

图7.1

1. 求k －１点的三相短路电流和短路容量（KV U c 5.101=）

注解：短路计算电压取值要比线路额定电压高5%。 1）计算短路电流中各元件的电抗及总电抗。

? 电力系统的电抗： SN10－10I 型短路器的短流容量A MV S oc ?=300，

因此 Ω==37.01

1S

U X oc

c 。

? 架空电路的电抗：由表得km X Ω=38.00，

因此 ()Ω=?Ω==8.31038.002km km LX X 。 ? K －1点短路的等效电路如图所示，其计算总电抗如下：

()Ω=+=+=-∑

17.438.037.012

1

X

X X K

2）计算三相短路电流和短路容量。 ? 三相短路电流周期分量有效值：

b)

()KA

K X U I

C k 45.1131

31

=-=∑-）（。

? 三相短路次暂态电流和稳态电流：

KA I

I

I k 43.131

)3()

3(''==

=

-∞

）（。

? 三相短路冲击电流及第一个周期短路全电流有效值：

55

.2)3(=i

sh

KA I

71.3)

3(''= 51.1)3(=I sh KA I

19.2)

3(''=

? 三相短路容量：

A MV I U S k cl k ?==--37.26331)

3(1）

（

2.

1）计算短路电流中各元件的电抗及总电抗。

? 电力系统的电抗 ： Ω?=='

-42

21103.5oc

c S u

X 。

? 架空电路的电抗 ： Ω?=???

?

??='

-31

2

202

105.5c c u

u L X X 。 ? 电力变压器的电抗：5.4%=k u 。

因此：32

2

43104.11100%-?=???

?

???≈

=n

c k s u u X X 所以： ()Ω?=+'

+'=--∑332121043.17X X X X K

()

()

A X u I K c K 25.1332232==

-∑-

()()()A I I I K 25.133233===''-∞

i sh

)3(=1.84I )

3(''=24.38 KA I

sh

)3(=1.09I

)

3(''=14.34 KA

S k)3(2- =I

u k

c )3(

2

2

3-=9.18 MV?A

表2-3 常用高压断路器的主要技术参数

第七章选择电气设备

7.1高压侧设备选择

（1）高压熔断器

是一种在电路电流超过规定值并经一段时间后，使其熔体融化而分断电流、断开电路的一种保护电器。熔断器的功能主要是对电路及电路设备进行短路保护，有的熔断器还具有过负荷保护的功能。

工厂供电系统中，室内广泛采用RN1\RN2型高压管式熔断器，室外则广泛采用RW4-10\RW10(F)-10型高压跌开式熔断器和RW10-35型高压限流熔断器，这里选用RN1型。

（2）高压隔离开关

高压隔离开关的功能主要是隔离高压电源，以保证其它设备和线路的安全检修。其特点结构是断开后有明显可见的断开间隙，而且断开间隙绝缘及相间绝缘都是足够可靠的，能充分保障人身和设备的安全。但是隔离开关没有专门的灭弧装置，因此它不允许带负荷操作。

高压隔离开关按安装地点，分户内式和户外式两大类，这里选择GN8型户内高压隔离开关。

（3）高压负荷开关

它具有简单的灭弧装置，因而能通断一定的负荷电流和过负荷电流。但是它不能断开短路电流，所以它一般与高压熔断器串联使用，借助熔断器来进行短路保护。负荷开关断开后，与隔离开关一样，也具有明显可见的断开间隙，因此它也具有隔离高压电源、保证安全修检的功能。

这里选FN3-10RT型户内压气式负荷开关。

（4）高压断路器

高压断路器的功能是，不仅能通断正常的负荷电流，而且能借通和承受一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。

高压断路器按其采用的灭弧介质分，有油断路器、六氟化硫断路器、真空断路器以及压缩空气断路器、磁吹断路器等，其中油断路器应用最广泛，这里采用

SN10-10型高压少油断路器。

7.2 低压侧设备选择

（1）低压熔断器

低压熔断器的功能，主要是实现低压配电系统的短路保护，有的熔断器也能实现过负荷保护。

低压熔断器的种类很多，如插入式（RC型）、螺旋式（RL型）、无填料密封管式（RM型）、有填料密封管式（RT型）以及引进技术生产的有填料式gF、aM系列、高分断能力的NT型等。

这里选RM10型密闭管式熔断器。

（2）低压断路器

低压断路器，又称低压自动开关，它既能带负荷通断电路，又能在短路过负荷和低电压（失压）下自动跳闸，其功能与高压断路器类似。

低压断路器按灭弧介质分类有空气断路器、真空断路器；按用途分类有配电用断路器、电动机保护用断路器、照明用断路器和漏电保护用断路器；按保护性能分类有非选择型和选择型断路器。

这里选择DW型万能式低压断路器。

（3）低压配电屏

低压配电屏是按一定的线路方案将有关一、二次设备组装而成的一种低压成套配电装置，在低压配电系统中作动力和照明配电之用。

低压配电屏的结构形式，有固定式和抽屉式两大类型。不过抽屉式价格昂贵，一般中小工厂多用固定式。

这里选PGL1型低压配电屏。

第八章选择和整定继电保护

8.1继电保护概述

供电系统及电气设备在运行中，往往会因电气设备的绝缘损坏、操作失误等种种原因，造成短路事故或进入异常运行状态。尤其是短路事故，会给供电系统及电气设备带来严重的危害，这些危害主要有：

①短路电流通过电气设备，使电气设备直接受到损害并造成停电事故；

②由于短路使电力系统的电压和频率下降，影响用户的正常生产；

③如果系统发生震荡，同步遭到破坏时，将引起系统解列，造成大面积停电。

因此，为了迅速而有效地排除供电系统及电气设备发生的事故，防止造成严重的后果，需采用继电保护装置加以保护。继电保护装置是指供电系统或电气设备出现异常运行或故障时，能够及时发出预告信号或作用于开关跳闸并发出报警信号，以达到缩小故障范围，保证系统安全运行的自动装置。对于中性点不接地或经消弧线圈接地的系统的单相接地及电气设备过负荷等现象，继电保护装置能及时发出预告信号。通知运行值班人员进行处理，而当供电系统及电气设备发生事故时，它能够自动地将事故切除。这样，通过预防事故或缩小事故范围来提高系统运行的可靠性和保护电气设备的安全。

按GB50062—92《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》规定：对电力变压器的下列故障及异常运行方式，应装设相应的保护装置：

（1）绕组及其引出线的相间短路和在中性点直接接地侧的单相接地短路；（2）绕组的匝间短路；

（3）外部相间短路引过的过电流；

（4）中性点直接接地电力网中外部接地短路引起的过电流及中性点过电压；（5）过负荷；

（6）油面降低；

（7）变压器温度升高或油箱压力升高或冷却系统故障。

8.2继电保护整定

对于高压侧为6～10KV的车间变电所主变压器来说，通常装设有带时限的过电流保护；如过电流保护动作时间大于0.5～0.7s时，还应装设电流速断保护。容量在800KV·A及以上的油浸式变压器和400KV·A及以上的车间内油浸式变压器，按规定应装设瓦斯保护（又称气体继电保护）。容量在400KV·A及以上的变压器，当数台并列运行或单台运行并作为其它负荷的备用电源时，应根据可能过负荷的情况装设过负荷保护。过负荷保护及瓦斯保护在轻微故障时（通称“轻瓦斯”），动作于信号，而其它保护包括瓦斯保护在严重故障时（通称“重瓦斯”），一般均动作于跳闸。

对于高压侧为35KV及以上的工厂总降压变电所主变压器来说，也应装设过电流保护、电流速断保护和瓦斯保护；在有可能过负荷时，也需装设过负荷保护。但是如果单台运行的变压器容量在10000KV·A及以上和并列运行的变压器每台容量在6300KV·A及以上时，则要求装设纵联差动保护来取代电流速断保护。

实习总结

我做的是车间变电所选型设计.通过这次工厂毕业实习，我加深了对工厂供电知识的理解，基本上掌握了进行一次设计所要经历的步骤，像总降压的设计，作为大学阶段最后一次重要的学习经历我感觉自己受益非浅，同时深深的感觉的自己的学习能力在不断提高，一个半月的时间就这样匆匆的过去了，再指导老师我经过多少个白天，黑夜，我们刻苦研究。

这次设计使我对工厂供电有了新的认识，对总降压变电所的设计由一无所知到现在的一定程度的掌握，起到了非常重要的作用，事实上这次设计对我们的锻炼是多方面的，除了对设计过程熟悉外，我们还进一步提高了作图，说明书编辑，各种信息的分析，对WORD文档的使用等多方面的能力。

不久我们将走上工作岗位，这样的学习机会对我来说非常有意义，非常重要。