机械工厂供电系统设计

CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY

课程设计说明书

题目：机械工厂供电系统设计

二级学院（直属学部）：延陵学院

专业：电气工程及其自动化班级：10电Y3 学生姓名：赵静学号：10124536 指导教师姓名：柴济民职称：

2013 年 6 月

目录

第一章绪论 (1)

1.1 工厂供电的意义 (1)

1.2 设计概述 (1)

1.3 设计任务及方案 (2)

第二章负荷计算及功率补偿 (4)

2.1 负荷计算的内容和目的 (4)

2.1.1负荷计算的内容 (4)

2.1.2 负荷计算的目的 (4)

2.2 负荷计算的方法 (4)

2.2.1 用电设备的设备容量 (5)

2.2.2用电设备的计算负荷 (6)

2.3负荷的计算 (6)

2.4无功功率补偿 (13)

2.4.1 功率因数对供配电系统的影响及提高功率因数的方法 (13)

2.4.2 功率补偿计算 (14)

第三章变电所一次系统设计 (16)

3.1 变电所的配置 (16)

3.1.1变电所的类型 (16)

3.1.2变电所的位置选择 (16)

3.2 变压器的选择 (18)

3.2.1 变压器型号选择 (18)

3.2.2变压器的台数和容量的确定 (18)

3.3 全厂变电所主接线设计 (19)

3.3.1 对变电所主接线的要求 (19)

3.3.2 变电所主接线方案 (20)

3.3.3 变电所主接线设计 (20)

3.4 变电所的布置和结构设计 (20)

3.4.1 变电所的布置设计 (20)

3.4.2 变电所的结构设计 (21)

第四章电气设备的选择 (23)

4.1短路电流计算 (23)

4.2电气设备选择 (30)

4.2.1 电气设备选择要求 (30)

4.2.2 高压开关电器的选择 (30)

4.2.3 母线的选择 (32)

4.2.4 各车间低压设备的选择 (33)

第五章电力变压器继电保护设计 (41)

5.1 电力变压器继电保护配置 (41)

5.2电力变压器继电保护原理展开图设计 (41)

5.3 电力变压器继电保护整定计算 (42)

5.3.1 定时限过电流保护 (42)

5.3.2 电流速断保护 (43)

5.3.3 过负荷保护 (43)

第六章厂区线路设计 (44)

6.1电力线路的接线方式 (44)

6.2电力线路的结构 (44)

6.2.1 架空线路的结构 (44)

6.2.2 电缆线路的结构 (44)

6.3．导线和电缆的选择 (45)

6.3.1导线和电缆选择的一般原则 (45)

6.3.2导线和电缆截面的选择原则 (46)

6.3.3高压导线的选择 (46)

6.3.4低压导线的选择 (48)

6.4厂区照明设计 (52)

第七章小结 (53)

参考文献 (54)

附录 (55)

附录1：设备材料表 (55)

附录2：设计图纸 (56)

机变电—1 变电所高压配电系统图 (56)

机变电—2 变电所低压配电系统图 (56)

机变电—3 电力变压器继电保护原理展开图 (56)

机变电—4 厂区配电系统平面图 (56)

第一章 绪论

1.1 工厂供电的意义

在学完供配电技术这门课程后，对电力系统和供配电系统的概念、电力负荷

等相关知识有了基本的了解，也能根据负荷性质、用电容量、地区供电条件和相

关的技术知识等条件给出较合理的设计方案。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。

工厂供电设计主要包括全厂变电所设计、车间配电系统所设计及车间动力和

照明设计。电能是一种清洁的二次能源，它不仅能传送和分配，易于转换为其他

的能源，而且便于控制、管理和调制，易于实现自动化。所以，电能已广泛应用

于国民经济、社会生产和人们的日常生活之中。

1.2 设计概述

表1-1:变电所的总接线图

1、工厂总平面图（参见附图-4）

2、各车间用电设计资料（参见附表1）

3、电源情况：

① 电源电压等级：10千伏。

② 电源线路，用一回架空非专用线向本厂供电，导线型号为LJ —70，线

路长度为5公里，线路走向参看工厂总平面图。

③ 电源变电所10千伏母线短路容量最大运行方式时为300MVA ，最小运行

方式 时为200MVA ，单相接地电流为10安。

S KMAX S KMIN =200MV

④电源变电所10千伏引出线继电保护的整定时限为1.6秒。

4、全厂功率因数要求不低于《供用电规程》。

5、计量要求高供高量。

6、二部电价制收费：

（1）电度电价为0.058元/度。

（2）设备容量电价4元/KVA月（或最高量电价6元/千瓦、月）。

7、工厂为二班制生产，全年工作时数4500小时，最大负荷利用小时3500小时（均为统计参考值）。

8、厂区内低压配电线路允许电压损失3.5~5%。

9、本地气象、地壤等资料：

（1）海拔高度9.2米。

（2）最热月平均温度28.4℃。

（3）最热月平均最高温度32.2℃。

（4）极端最高温度38.5℃。

（5）极端最低温度-15.5℃。

（6）雷暴日数35.6日/年。

（7）最热月地下0.8米的平均温度27.4℃。

1.3 设计任务及方案

1、设计说明书一份

在设计说明计算书中应包括以下主要部分：

1）各车间与全厂的负荷计算，功率因数的补偿（放电电阻值）。

2）变（配）电所位置的确定，变压器数量、容量的决定。

3）全厂供电系统的接线方式与变电所主接线的确定。

4）高气压电气设备与导线电缆的选择。

5）短路电流的计算与电气设备的校验。

6）继电保护整定电流。

2、设计图纸：

1）变(配)电所主接线图一张(或将高、低压分开画两张)。