工厂供电课程设计

设计题目：化纤厂降压变电所电气设计

系 别：电子信息与控制工程系 专业班级： 姓 名： 学 号： 指导老师： 小组序号： 日 期：

前言

国家经济发展每时每刻都离不开统计信息，电力行业作为基础产业，国家经济建设电力能源供应的保障，面对电力可以适度超前发展的机遇和国家大力倡导节能减排的局面，政府相关部门及电力行业相关领导随时掌握电力行业统计信息，依据数字分析和判断，制定行业战略规划、发展计划，对于行业更好更快的发展起着至关重要的作用。新时期下，电力行业统计工作的重要性也逐渐从幕后走到了台前。

电力行业是国民经济的基础工业，它的发展直接关系到国家经济建设的兴衰成败，它为现代工业、农业、科学技术和国防提供必不可少的动力。随着现代文明的发展与进步，社会生产和生活对电能供应的质量和管理提出了越来越高的要求。工厂供电系统的核心部分是变电所。因此，设计和建造一个安全、经济的变电所，是极为重要的。

电能是现代工业生产的主要能源和动力，做好工厂供电设计对于发展工业生产、实现工业现代化，具有十分重要的意义。工厂供电系统首先要能满足工厂生产和生活用电的需要，其次要确保安全，供电可靠，技术先进和经济合理，并做好节能。本设计根据化纤厂所能取得的供电电源和该厂用电负荷的实际情况，并适当考虑生产的发展，按工厂供电的基本要求，对各车间进行负荷计算和无功补偿；确定出了各变电所的位置及各变电所变压器台数、数量和型式；计算了短路电流；选择了各线路导线截面和变电所高低压设备；配置了继电保护装置、防雷和接地装置；绘出设计图样，完成了化纤厂的供配电系统设计。

(关键词:变压器 变电所设计;负荷统计;短路电流计算;继电保护的配置)

设计任务书

1.主要内容：

（1）各车间负荷计算及无功补偿。 （2）各车间变电所的设计与选择。

（3）工厂总降压变电所及接入系统设计。 （4）变电所主接线方案的设计。 （5）短路电流计算。

（6）变电所高低压电气设备选择与校验。 （7）继电保护的配置。 2.基本要求：

根据工厂所能取得的电源及用电负荷的实际情况，并适当考虑生产发展，按照安全可靠，技术先进、经济合理的要求，完成设计任务，并按要求写出设计论文，绘制设计图样：降压变电所电气主接线图（A3）、工厂变电所平面图（A3）。 3.设计依据：

（1）工厂总平面图 办公楼 酸 站 纺炼车间 食 堂 宿 舍 宿 舍 锅 炉 房 原夜车间 其他附属车排毒机房 间

（2）工厂负荷数据：本工厂多数车间为3班制，年最大负荷利用小时数6400小时。本厂负荷统计资料见下表： 序号 1 车间设备名称 纺炼车间 纺丝机 筒绞机 安装容量 180 62 Kd 0.80 0.75 tan? 0.78 0.75 计算负荷 P（kW） Q（kvar） S（kVA）

烘干机 脱水机 通风机 淋洗机 变频机 传送机 小计 原液车间照2 明 小计 3 4 酸站照明 小计 锅炉房照明 小计 排毒车间照5 明 小计 其他车间照6 明 小计 7

全厂计算负荷 78 20 200 14 900 42 1012 304 280 186 380 0.75 0.60 0.70 0.75 0.80 0.80 0.75 0.65 0.75 0.70 0.70 1.02 0.80 0.75 0.78 0.70 0.70 0.70 0.70 0.75 0.60 0.75 （3）供电电源情况：按与供电局协议，本厂可由东南方19公里处的城北变电所110/38.5/11kV，50MVA变压器供电，供电电压可任选。另外，与本厂相距5公里处的其他工厂可以引入10kV线路做备用电源，但容量只能满足本厂负荷的30%重要负荷，平时不准投入，只在本厂主要电源故障或检修时投入。

（4）电源的短路容量（城北变电所）：35kV母线的出线断路器断流容量为1500MVA；10KV母线的出线断路器断流容量为350MVA。

（5）供电局要求的功率因数：当35KV供电时，要求工厂变电所高压侧cos?≥0.9；当以10kV供电时，要求工厂变电所高压侧为cos?≥0.95。 （6）电费制度：按两部制电费计算。变压器安装容量每1kVA为15元/月，动力电费为0.3元/kWh，照明电费为0.55元（kw·h）.

（7）气象资料：本厂地区最高温度为38℃，最热月平均最高气温29℃，最热月地下0.8m处平均温度为22℃，年主导风向为东风，年雷暴雨日数为20天。

（8）地质水文资料：本厂地区海拔60m，地层以砂黏土为主，地下水位为2m。

目 录

一 各车间计算负荷和无功补偿 ...................... 错误！未定义书签。 1.1计算负荷方法 ................................................... 1 1.2设备容量的确定 ................................................. 3 1.3 提高功率因数方法 .............................................. 4 1.4动力支路负荷计算...........................................5 1.5全厂计算负荷计算...........................................6 1.6电压等级的确定.............................................7

二 各车间变电所的设计选择 ......................................... 8 2.1 变电所位置的选择..........................................8 2.2 车间变电所位置的确定......................................9 2.3 变电所形式................................................9

三 工厂总降压变电所的接入系统设...............................9 3.1 接入线形式的选择..........................................9 3.2 接入线截面的选择.........................................10

四 变电所主变压器台数和容量、类型的选择及无功补偿.............11 4.1 变电所变压器台数的确定...................................11 4.2 变压器容量的确定.........................................12 4.3 各车间变压器台数及容量选择和无功补偿.....................12 4.4工厂总降压变电所主变压器台数、容量选择及无功补偿……….…15

五 变电所主接线方案的设计………………………………………………16 5.1主接线的设计原则和要求………………………………………………16 5.2 主接线的设计步骤.........................................19 5.3 基本接线形式.............................................20 5.4主接线初步设计方案……………………………………………………22

六 短路电流的计算............................................23

七 变电所一次设备的选择与校验…………………………………………27 7.1 各种电器设备的选择.......................................27 7.2本变电所高低压电气设备的选择………………………………………31 7.3变电所进出线的选择与校验……………………………………………33 7.4厂内10kV线路截面选择………………………………………………34