某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计(完美版,有程序,visio)

1 绪论 (1)1.1工厂供电的意义及要求 (1)1.2工厂供电设计的一般原则 (2)1.3设计的具体内容 (2)1.4 工厂原始资料 (2)1.4.1 生产任务及车间组成 (2)1.4.2 设计依据 (3)1.4.3本厂负荷性质 (4)2 一次系统主接线方案设计 (4)2.1 总降压变电所的任务和类型 (4)2.2 变电所主接线方案的设计原则与要求 (4)2.3 主接线方案的选择 (6)3 确定全场负荷及其计算 (7)3.1 工厂的电力负荷 (7)3.2 车间计算负荷的确定 (8)3.3 工厂计算负荷的确定 (10)4 功率补偿计算及变压器的选择 (12)4.1 无功功率补偿及其计算 (12)4.2 车间变电所变压器选择 (15)4.3 总降压变电所变压器台数和容量的选择 (16)5 等值电路及短路电流计算 (16)5.1 等值电路的等效电路图 (16)5.2 短路电流计算方法及意义 (17)5.3 短路计算 (17)5.3.1 短路电流及容量的计算 (17)5.3.2 短路电流计算等效示意图 (19)6 进线、母线及电器设备的选择 (21)6.1 总配电所架空线进线的选择 (21)6.2 高压侧与低压侧母线的选择 (22)6.3 各变电所进线选择 (22)6.4 变电所低压出线的选择 (23)6.5 设备的选择 (23)6.5.1 高压侧设备的选择 (23)6.5.2 各车间进线设备的选择 (24)6.5.3各变电所低压侧出线回路设备选择与校验表 (25)7 小结 (27)参考文献 (28)《电力系统分析》课程设计某塑料制品厂总降压变电所一次系统设计设计1 绪论从十九世纪七十年代开始，人类开始了以电能的广泛使用为显著特点的第二次工业革命。

这个时期的电力工业和电器制造业迅速发展起来，同时为社会创造了巨大的社会财富，也极大地提高了人们的生活水平，更为以后电子计算机的问世奠定了基础。

1831年，法拉第发现了电磁感应定律，它揭示了电、磁现象之间的相互联系，为以后发电机的发明、电能的大规模生产和传输以及电能的广泛应用提供了重要理论基础。

随着电能在社会各个方面的广泛应用，人类社会从此进入了电气化时代，电能成为主要的能源，并极大地促进了社会生产力的发展。

1.1工厂供电的意义及要求电能不仅是人们生活的能源，更重要的是工业生产的主要能源和动力。

电能容易从其他一次能源中获得，也容易转化为工业生产中的电能、动能，而且使用方便灵活。

电能的输送和分配简单经济是电能的又一优点，通过导线可以直接把电能引至负荷，不像蒸汽机、内燃机那样笨重，更避免了一次能源费时耗力的运输。

当代工厂里应用的信息技术、生产自动化技术和其他高新技术无一不是建立在电能应用的基础之上的。

因此，电能在当代工业生产有着及其广泛的应用，是工业生产中不可替代的能源。

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。

电能在工业生产中的重要性，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。

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。

在工厂中，供电系统起着至关重要的作用。

要保证工厂内的正常生活生产秩序、保证人民群众财产，就要有一个可靠稳定的供电系统。

一个优质的工厂供电系统必须达到以下基本要求：（1）安全电能在供应、分配和使用中，要保证输电线路的安全性，设计合理的供电系统，不能够因为供电系统出现人身伤亡事故和设备事故；（2）可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求。

对于一些要求连续不间断供电的企业，可靠性是第一位的。

对于一些负荷，如果由于电力系统故障供电系统突然中断，可能会造成重大设备损坏、大量产品报废很严重的经济财产损失，甚至发生重大的人身伤亡事故，给国家和人民带来经济上甚至政治上的重大损失；（3）优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求。

使用电设备在额定的电压、频率下进行生产，不仅可以避免设备损坏，而且也以提高产品质量，给企业带来利润；（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。

1.2工厂供电设计的一般原则工厂供电设计必须遵循以下原则：（1）工厂供电设计必须遵守国家的有关法令、标准和技术规范，执行国家的有关方针政策，包括节约能源、节约有色金属和保护环境等技术经济政策；（2）工厂供电设计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，设计的电器产品；（3）工厂供中应采用符合国家标准的效率高、能耗低、性能先进及与用户投资能力相适应的经济合理电设计必须从全局出发，统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件，合理确定设计方案；（4）工厂供电设计应根据工程特点、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，以近期为主，适当考虑扩建的可能性。

1.3设计的具体内容该冶金机械厂总降压变电所及高压配电系统设计，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，解决对电能分配的安全可靠，经济合理的问题。

其基本内容有以下几方面：（1）一次系统主结线方案设计（2）确定全厂负荷（3）主变压器容量和台数的选择（4）选择35kV架空（8km长）输电导线截面积（根据额定电流）计算并说明选择的理由。

（5）画出等值电路简图（6）画出总降压站的电气主结线图1.4 工厂原始资料1.4.1 生产任务及车间组成本厂主要承担万吨聚乙稀及烃塑料制品的生产，产品品种有薄膜，单丝，管材和注射器等制品，原料来自于某石油化纤总厂。

本厂车间组成如表1所示。

1.4.2 设计依据(1) 设计总平面布置图图1.1(2) 全厂各车间负荷如表2所示，各车间均为380V的负荷。

(3) 供用电协议工厂与供电部门所签定的供用电协议主要内容如下（1）工厂从供电部门用35千伏单回架空线引入本厂，供电部门短路容量为200MV A，该变电所距厂东侧8公里。

（2）在本厂的总降压变电所35千伏侧进行计算，本厂的功率因数应大于0.9。

1.4.3本厂负荷性质本厂为三班工作制，最大有功负荷年利用小时数为5000小时，属于三级负荷。

2 一次系统主接线方案设计2.1 总降压变电所的任务和类型总降压变电所是工厂供电系统中最重要的变电所，它担负着从电力系统中受电，然后将电压从35kV降至厂区内高压供电系统电压，然后将电能分配到各车间变电所。

总降压变电所是工厂能源的命脉，在工厂中占有特殊重要的地位。

工厂变配电所分总降压变电所和车间变电所，不过一般中小型工厂不设总降压变电所。

变电所的主要类型有露天式、独立式、地下式、楼上式等。

由于本章内容设计的是总降压变电所，故本设计的总降压变电所采用半露天式变电所，这种变电所建筑费用低，人力物力投入小，并且考虑到该厂为大型冶金机械厂，负荷很大，总降压变电所是全厂电能的来源，要保证总降压变电所的可靠运行，所以我们结合实际情况，将35kV母线和主变压器露天放置，10kV采用屋内开关柜接线。

2.2 变电所主接线方案的设计原则与要求变电所的主接线，应根据变配电所在供电系统中的地位、进出线回路数、设备特点及负荷性质等因素综合分析确定，并应满足安全、可靠、灵活和经济等要求。

1、安全性（1）在高压断路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧，必须装设高压隔离开关；（2）在低压断路器的电源侧及可能反馈电能的另一侧，必须装设低压刀开关；（3）在装设高压熔断器-负荷开关的出线柜母线侧，必须装设高压隔离开关；（4）35kV及以上的线路末端，应装设与隔离开关联锁的接地刀闸；（5）变电所高压母线上及架空线路末端，必须装设避雷器。

装于母线上的避雷器，宜与电压互感器公用一组隔离开关，接于变压器引出线上的避雷器，不宜装设隔离开关。

2、可靠性（1）变电所的主接线方案，必须与其负荷级别相适应。

对一级负荷，应由两个电源供电。

对二级负荷，应由两回路或一回6kV及以上专用架空线或电缆供电；其中采用电缆供电时，应采用两根电缆并联供电，且每根电缆应能承受100%的二级负荷；（2）变电所的非专用电源进线侧，应装设带短路保护的断路器或负荷开关-熔断器。

当双电源供多个变电所时，宜采用环网供电方式；（3）对一般生产区的车间变电所，宜由工厂总变配电所采用放射式高压配电，以确保供电可靠性，但对于辅助生产区及生活区的变电所，可采用树干式配电；（4）变电所低压侧的总开关，宜采用低压断路器。

当低压侧为单母线，且有自动切换电源要求时，低压总开关和低压母线分段开关，均应采用低压断路器。

3、灵活性（1）变配电所的高低压母线，一般宜采用单母线或单母线分段接线方式；（2）35kV及以上电源进线为双回路时，宜采用桥形接线和线路-变压器组接线；（3）需带负荷切换主变压器的变电所，高压侧应装设高压断路器或高压负荷开关；（4）变电所的主接线方案应与主变压器的经济运行要求相适应；（5）变电所的主接线方案应考虑到今后可能的增容扩展，特别是出线柜便于添置；4、经济性（1）变电所的主接线方案在满足运行要求的前提下，应力求简单。

变电所高压侧宜采用断路器较少或不用断路器的接线；（2）变电所的电气设备应选用技术先进、经济适用的节能产品，不得选用国家明令淘汰的产品；（3）工厂的电源进线上应装设专用的计量柜，其中的电流、电压互感器只供计费的电能表使用；（4）应考虑无功功率的人工补偿，使最大负荷时功率因素达到规定的要求。

2.3 主接线方案的选择1.总降压变电所主接线的设计原则对于电源进线电压为35KV及以上的大中型企业，通常是先经工厂总降压变电所降为6—10KV的高压配电电压，然后经车间变电所，降为一般低压设备所需的电压。

（1）装有一台主变压器的总降压变电所。

35kV电源进线（2）装有两台主变压器的总降压变电所。

从上表可以看出，按技术指标，装设两台主变的主接线方案优于装设一台主变的方案。

从经济指标来看，装设一台主变的方案优于装设两台主变的方案。

因为塑料制品厂属于三类负荷，对供电要求相对较低，对三级负荷一般只需要一个电源供电。

3 确定全场负荷及其计算3.1 工厂的电力负荷电力负荷（electric power load）又称电力负载，有两种含义：一是指耗用电能用电设备或用户，另一是指用电设备或用户耗用的功率或电流大小，如说轻负荷（轻载）、重负荷（重载）、空负荷（空载）、满负荷（满载）等。

电力负荷的具体含义视具体情况而定，本章指的是用电设备或用户耗用的功率大小。

计算负荷是一个假想的持续性的负计算负荷又称需要负荷或最大负荷Pmax荷，其热效应与同一时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。