机械厂低压供配电系统的设计 毕业论文.doc

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1、1 目录目录 毕业论文（设计）任务书毕业论文（设计）任务书1 开题报告开题报告2 摘要摘要5 关键词关键词6 绪论绪论7 第一章第一章 设计任务设计任务9 1.1、设计要求.9 1.2、设计依据.9 1.2.1、工厂总平面图9 1.2.2、工厂负荷情况10 1.2.3、供电电源情况11 1.2.4、气象资料11 1.2.5、地质水文资料11 1.2.6、电费制度11 第二章第二章 负荷计算及功率补偿负荷计算及功率补偿12 2.1 负荷计算的内容和目的12 2.2 电力负荷的分级12 2.2.1 一级负荷.12 2.2.2 二级负荷.12 2.2.3 三级负荷.12 2.3 负荷计算的方法13

2、2.3.1 需要系数法.13 2.3.2 对工厂各车间功率的统计.14 2.3.3 总的计算负荷计算.16 2.4 功率补偿.19 2 2.4.1 无功功率补偿容量的计算.19 2.4.2 补偿后的变压器容量和功率因数.19 第三章第三章 变配电所的所址和型式变配电所的所址和型式20 3.1 变配电所所址的选择20 3.1.1 变配电所所址选择的一般原则20 3.1.2 变配电所的总体布置.20 3.2 变配电所的型式21 第四章第四章 变压器的容量和台数的选择变压器的容量和台数的选择22 4.1 变压器台数的选择22 4.2 变压器容量的选择23 第五章第五章 短路计算短路计算24 5.1

3、短路电流计算的目的和方法24 5.1.1 目的.24 5.1.2 方法24 5.2 欧姆法计算短路电流24 第六章第六章 导线电缆的选择导线电缆的选择27 6.1 发热条件27 6.2 电压损耗条件27 6.3 经济电流密度27 6.4 机械强度27 第七章第七章 高低压设备的选择校验高低压设备的选择校验29 7.1 概述29 7.2 高压开关柜的种类29 7.3 高压开关柜的选择29 7.4 低压开关柜的选择29 7.5 高低压设备的校验30 3 第八章第八章 防雷保护和接地装置的设计防雷保护和接地装置的设计31 8.1、防雷保护.31 8.1.1 直击雷的过电压保护.31 8.1.2 雷电

4、侵入波的防护31 8.2 接地装置31 结论结论33 参考文献参考文献34 附图附图35 图 1 .35 图 2.36 致致 谢谢37 1 毕业论文（设计）任务书 学生姓名专业班级机电一体化指导教师 论文题目 机械厂低压供配电系统的设计 研 究 的 目 标、 内 容 及 方 法 一、设计要求 1根据设计课题的技术指标和给定条件,能够独立进行方案认证和设计计算, 要求方案合理,方法正确,步骤完整.。 2掌握资料的查找方法 3能够选择元件和参数 4编制有关的电气系统图和元件明细表 5编写设计说明书 二、任务 1统计负荷并进行负荷计算以及功率的补偿确定 2变配电所的所址和型式的选择 3变压器容量和台

5、数的选择 4短路电流的计算 5变配电所主接线方案的确定 6一次及二次设备的选择、高低压配电柜的选择 7防雷及接地设施的确定 8绘制主接线及平面图 9编写设计说明书 分 阶 段 完 成 的 工 作 1统计负荷，进行负荷计算（2011.9） 2确定接线方案（2011.10） 3进行短路计算，选择设备（2011.11） 4方案的比较确定，变压器的选择（2011.11） 5编写 设计说明书及答辩（2011.12） 系（部） 主 任 意 见 2 开题报告 1.11.1 工厂供电的概述工厂供电的概述 工厂供电系统就是将电力系统的电能降压再分配电能到各个厂房或车间中 去，它由工厂降压变电所，高压配电线路，车

6、间变电所，低压配电线路及用电 设备组成。工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，经济技术的分配电能问题。其基本内容有以下几方面：进线电 压的选择, 变配电所位置的电气设计, 短路电流的计算及继电保护, 电气设备的 选择,车间变电所位置和变压器数量、容量的选择, 防雷接地装置设计等。 1.21.2 工厂供电的意义工厂供电的意义和要求和要求 （一）工厂供电的意义 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

7、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

8、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 3 国家经济建设，也具有重大的作用。 （二）工厂供电的要求 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

9、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。 1.31.3 工厂供配电系统的特点工厂供配电系统的特点 1）供电半径小而范围广。 2）负荷类型多而操作频繁。 3）厂房环境复杂。 4）低压配电线路长等，既复杂又重要。 因此选择供电方式时应力求简单可靠按有色金属的消耗量和供电可靠性的 要求而定，并因考虑线路运行的安全和方便，周围环境和线路安装的可靠性. 1.41.4 本课题研究的基本内容本课题研究的基本内容: 1统计负荷并进行负荷计算以及功率的补偿

10、确定 2变配电所的所址和型式的选择 3变压器容量和台数的选择 4短路电流的计算 5变配电所主接线方案的确定 6一次及二次设备的选择、高低压配电柜的选择 7防雷及接地设施的确定 8绘制主接线及平面图 9编写设计说明书 4 1.51.5 本课题研究的步骤及进度本课题研究的步骤及进度 1统计负荷，进行负荷计算（2011.9） 2确定接线方案（2011.10） 3进行短路计算，选择设备（2011.10） 4方案的比较确定，变压器的选择（2011.10） 5编写设计说明书及答辩（2011.11） 5 摘要 工厂供电系统就是将电力系统的电能降压再分配电能到各个厂房或车间中 去，它由工厂降压变电所，高压配电

11、线路，车间变电所，低压配电线路及用电 设备组成。工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，经济技术的分配电能问题。其基本内容有以下几方面：进线电 压的选择， 变配电所位置的电气设计， 短路电流的计算及继电保护， 电气设 备的选择，车间变电所位置和变压器数量、容量的选择， 防雷接地装置设计等。 Abstract Factory power supply system is to buck the redistribution of power system of electricity powe

12、r to each plant or shop floor to go, which consists of step-down substation plant, high voltage power distribution lines, plant substation, low-voltage distribution lines and electrical equipment composition. Total Substation plant and distribution system design is based on the load on each plant th

13、e number and nature of the production process on the load requirements, and load the layout, combined with the national power supply situation in various sectors address the safe and reliable, economic and technical the distribution of power problems. The basic elements are the following aspects: th

14、e choice into the line voltage, variable distribution of the location of the electrical design, short-circuit current calculation and relay protection, Electrical equipment selection, plant location, and transformer substations number, capacity choice, lightning protection earthing design. 6 关键词 工厂供

15、电 负荷计算 短路电流 设备选择 Keywords Plant power supply calculated load short current equipment select 7 绪论 工厂供电（plant power supply） ，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称 工厂供电。 众所周知，电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于其他形式 的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量用以应用；电能的输送和分配 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

16、，但它在产品成本中所 占的比重一般很小，电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或 投资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。 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。 工厂供电工作要很好的为工业生产服务，切实保证工厂生产和生活用电的 需要，并做

17、好节能工作，就必须达到以下基本要求： 安全 在电能的供应，分配和使用中，不应发生人身和设备事故 可靠 应满足电能用户对供电可靠性的要求 优质 应满足电能用户对电压和频率等质量的要求 经济 供电系统的投资要少，运费要低，并尽可能的节约电能和减少有色 金属的消耗量。 此外，在供电工作中，应合理的处理局部和全局，当前和长远等关系，既 要照顾局部的当前利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。 本设计的任务，主要是对某机械制造厂供配电系统设计，其中包括工厂负 荷的统计计算，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，进行短路计算，选 8 择变电所主接线方案，一次设备的选择，高低压设备和进出线，确定防雷和接

18、 地装置。并通过设计对中小型工厂的供配电系统和电气照明运行维护和设计计 算对工厂供电理论知识有了更加深刻的巩固和复习，为今后从事工厂供电技术 工作奠定一定的基础。 9 第一章 设计任务 1.1、设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷情况，并适当考虑工厂 生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置 和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案、 一次设备的选择、高低压设备和进出线，确定防雷和接地装置。 1.2、设计依据 1.2.1、工厂总平面图 图 1.1 工厂平面图 10 1.2.2、工厂负荷情况 本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用

19、小时为 4600h，日最大负荷持续 时间为 6h。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级 负荷。本厂的负荷统计资料如表 1.1 所示。 表 1.1 厂房 编号 厂房名称负荷类别设备容量/kW 需要系数 dK 功率因数 cos 动力3000307 1铸造车间 照明60810 动力35003065 2锻压车间 照明80710 动力1500608 3热处理车间 照明50810 动力2500508 4电镀车间 照明50810 动力16002065 5机修车间 照明40810 动力3600306 6工具车间 照明70910 动力40002065 7金工车间 照明100810 动力50

20、0708 8锅炉车间 照明10810 动力1800307 9装配车间 照明60810 动力200408 10仓库 照明10810 生活区照明3500709 11 1.2.3、供电电源情况 按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条 10kV 的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导 线牌号为 LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距为 2m；干线首端距离本厂约 8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为 500MVA。此断路器配备有定 时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为 1.7s。为满 足工厂二级负荷要求，可采用高压联络

21、线由邻近的单位取得备用电源。已知与 本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为 80km，电缆线路总长度为 25km。 1.2.4、气象资料 本厂所在地区的年最高气温为 38，年平均气温为 23，年最低气温为- 9，年最热月平均最高气温为 33，年最热月平均气温为 26，年最热月地 下 0.8 米处平均气温为 25。当地主导风向为东北风，年雷暴日数为 20。 1.2.5、地质水文资料 本厂所在地区平均海拔 500m，地层以砂粘土为主，地下水位为 2m。 1.2.6、电费制度 本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计 量柜，按两部电费制交纳电费。每月基本电费按主变压器容量为

22、18 元/kVA， 动力电费为 0.9 元/Kw.h，照明电费为 0.5 元/Kw.h。工厂最大负荷时的功率因数 不得低于 0.9，此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性向供电部门交 纳供电贴费：610VA 为 800/kVA。 12 第二章 负荷计算及功率补偿 2.1 负荷计算的内容和目的 计算负荷也称需要负荷或最大负荷，计算负荷是一个假想的持续负荷，其 热效应与某一段时间内实际变动负荷所产生的最大热效应相等。在配电设计中， 通常采用 30 分钟的最大平均负荷作为按发热条件选择电器或导体的依据。 计算电压损失、电压波动、选择电器，保护元件等，一般取起动电流的周 期分量，在校验瞬动元件时

23、，还应考虑起动电流的非周期分量。 平均负荷为某一时间内用电设备所消耗的电有与该时间之比。常选用有代 表性的一昼夜内电能消耗最多的一个班，平均负荷用来计算最大负荷，电能消 耗量和无功补偿装置。 2.2 电力负荷的分级 工厂电力负荷，按 GB50052-1995供配电系统设计规范规定，根据其对 供电可靠性的要求及中断供电造成的损失或影响的程序分三级。 2.2.1 一级负荷 一级负荷为中断供电将造成人身伤亡者，或者中断供电将在政治、经济上 造成重大损失者，如重大设备损坏、重大产品报废、用重要原料生产的产品大 量报废、国民经济中重点企业的连续生产过程被打乱需要长时间才能恢复等。 要求有两路电源供电，当

24、其中一路电源发生故障时，另一路电源应不致同时受 到损坏。 2.2.2 二级负荷 二级负荷为中断供电将在政治、经济上造成较大损失者，如主要设备损坏、 大量产品报废、连续生产过程被打乱需较长时间才能恢复、重点企业大量减产 等。也属于重要负荷要求由两回路供电，供电变压器也应有两台。 2.2.3 三级负荷 三级负荷为一般电力负荷、所有不以属于上述一、二级负荷增属三级负荷。 属于不重要的一般负荷对供电电源无特殊要求。 13 2.3 负荷计算的方法 2.3.1 需要系数法 是把设备功率乘以需要系数和同时系数，直接求出计算负荷，这种方法比 较简便，因而广泛使用。需要系数法的计算结果往往偏小，故不适用于低压配

25、 电线路的计算，而用于计算变、配电所的负荷。 基本公式：有功计算负荷： edPKP30 无功计算负荷： tan3030 PQ 视在功计算负荷： 计算电流： 对于多组用电设备计算负荷的确定：对于多组用电设备计算负荷应考虑各 组用电设备的最大负荷不同时出现的因素。因此，应结合具体情况对其有功负 荷和无功负荷分别计入一个同时系数。 对车间干线，取： 对低压母线，分两种情况 （1）由用电设备组计算负荷直接相加来计算时，取 90 . 0 80. 0 P K 95 . 0 85. 0 q K （2）由车间干线计算负荷，直接相加来计算时，取 95.090.0 P K 97 . 0 93 . 0 q K 总的

26、有功计算负荷为： 总的无功计算负荷为： 总的现在功计算负荷为： 总的计算电流为： cos 30 30 p S n U S I 3 30 30 0.950.85 P K 97. 090 . 0 q K i P P KP .3030 i Q q KQ .3030 2 30 2 3030 QpS n U S I 3 30 30 14 2.3.2 对工厂各车间功率的统计 1） 、铸造车间 计算负荷： kWkWPP 8 . 9460.8300.30P30 30130 单相三相 无功计算负荷： var 8 . 9102 . 1 90tan 30130 kPQ 三相三相 视在计算负荷： AKV PP .13

27、3 0 . 1 8 . 4 7 . 0 90 coscos S 3030 130 单相 单相 三相 三相 计算电流： A U S I N 192 38 . 0 3 133 3 130 130 2)、锻压车间 计算负荷： kWkWPP 6 . 11080.7350.30P30 30230 单相三相 无功计算负荷： var 8 . 12217 . 1 105tan 30230 kPQ 三相三相 视在计算负荷： KVA PP 167 0 . 1 6 . 5 65 . 0 105 coscos S 3030 230 单相 单相 三相 三相 计算电流： A U S I N 253 38 . 0 3 16

28、7 3 230 230 3） 、热处理车间 计算负荷： kWkWPP9450.8501.60P30 30330 单相三相 无功计算负荷： var 5 . 6775 . 0 90tan 30330 kPQ 三相三相 视在计算负荷： KVA PP 116 0 . 1 4 8 . 0 90 coscos S 3030 330 单相 单相 三相 三相 计算电流： A U S I N 176 38 . 0 3 116 3 330 330 4） 、电镀车间 计算负荷： kWkWPP129412550.8502.50P30 30430 单相三相 无功计算负荷： var 8 . 9375 . 0 125tan

29、 30430 kPQ 三相三相 15 视在计算负荷： KVA PP 160 0 . 1 4 8 . 0 125 coscos S 3030 430 单相 单相 三相 三相 计算电流： A U S I N 243 38 . 0 3 160 3 430 430 5） 、机修车间 计算负荷 kWkWkWPP 2 . 352 . 33240.8160.20P30 30530 单相三相 无功计算负荷： var 4 . 3717 . 1 32tan 30530 kPQ 三相三相 视在计算负荷： KVA PP 4 . 52 0 . 1 2 . 3 65 . 0 32 coscos S 3030 530 单相

30、 单相 三相 三相 计算电流： A U S I N 78 38 . 0 3 4 . 52 3 1030 530 6） 、工具车间 计算负 kWkWkWPP 3 . 1143 . 610870.9360.30P30 30630 单相三相 无功计算负荷： var14433 . 1 108tan 30630 kPQ 三相三相 视在计算负荷： KVA PP 3 . 186 0 . 1 3 . 6 6 . 0 108 coscos S 3030 630 单相 单相 三相 三相 计算电流： A U S I N 283 38 . 0 3 3 . 186 3 630 630 7） 、金工车间 计算负荷： kW

31、kWkWPP88880100.8400.20P30 30730 单相三相 无功计算负荷： var 6 . 9317 . 1 80tan 30730 kPQ 三相三相 视在计算负荷： KVA PP 131 0 . 1 8 65 . 0 80 coscos S 3030 730 单相 单相 三相 三相 计算电流： A U S I N 194 38 . 0 3 131 3 730 730 8） 、锅炉房 16 计算负荷： kWkWkWPP 8 . 358 . 03510.850.70P30 30830 单相三相 无功计算负荷： var 3 . 2675 . 0 35tan 30830 kPQ 三相三

32、相 视在计算负荷： KVA PP 544 0 . 1 8 . 0 8 . 0 35 coscos S 3030 830 单相 单相 三相 三相 计算电流： A U S I N 6 . 67 38 . 0 3 5 . 44 3 830 830 9） 、装配车间 计算负荷： kWkWkWPP 8 . 588 . 45460.8180.30P30 30930 单相三相 无功计算负荷： var 1 . 5502 . 1 54tan 30930 kPQ 三相三相 视在计算负荷： KVA PP 82 0 . 1 8 . 4 7 . 0 54 coscos S 3030 930 单相 单相 三相 三相 计算

33、电流： A U S I N 125 38 . 0 3 6 . 80 3 930 930 10） 、仓库 计算负荷： kWkWPP8 . 88 . 0810.820.40P30 301030 单相三相 无功计算负荷： var675 . 0 8tan 301030 kPQ 三相三相 视在计算负荷： KVA PP 8 . 10 0 . 1 8 . 0 8 . 0 8 coscos S 3030 1030 单相 单相 三相 三相 计算电流： A U S I N 4 . 16 38 . 0 3 8 . 10 3 1030 1030 11） 、生活区 计算负荷： kWkWKP d 2453500.7Pe

34、1130 无功计算负荷： var 6 . 11748 . 0 245tan )11(301130 kPQ 视在计算负荷： KVA P 272 9 . 0 245 cos S )11(30 1130 17 计算电流： A U S I N 413 38 . 0 3 272 3 1130 1130 2.3.3 总的计算负荷计算 a)、总的计算负荷 = 30 PkWPK ip 8 .810 5 . 10138 . 0 30 b)、总的无功计算负荷 = 30 Qvar 4 . 729 1 . 85885. 0 30 kQK iq c)、总的视在计算负荷 = 30 SKVAQP1090 4 . 729 8

35、 . 810 222 30 2 30 d)、总的计算电流 = 30 IA U S N 1656 38 . 0 3 1090 3 30 如果三相线路中单相设备的总容量不 超过三相设备总容量的 15%，则不论 单相设备如何分配，单相设备可与三相设备综合按三相负荷平均计算。 如果单相设备容量超过三相设备容量的 15%时则 应将单相设备换算为等 效三相设备容量，在与三相设备容量相加。 经过计算，得到各厂房和生活区的负荷统计计算表，如表 2.1 所示（额定 电压取 380V） 表 2.1 计算负荷 编 号 名称类别 设备 容量 /kW e P 需要系 数 d K Costan /k 30 P W /kv

36、r 30 Q /kV 30 S A / 30 I A 动力30003071.029091.8128.5297 照明6081004.004.812.61 铸造 车间 小计3059491.8133.3192. 动力350030651.17105122.8161.3367 照明8071005.605.614.72 锻压 车间 小计358110.6122.8167253 18 动力15006080.759067.5112171 照明50810040410.53 热处 理车 间小计1559467.5116176 动力25005080.7512593.8156.20.8 照明5081004041.04 电

37、镀 车间 小计25512993.8160.2243 动力160020651.173237.449.274.8 照明4081003.203.28.45 机修 车间 小计16435.237.452.450.2 动力36003061.33108144180274 照明7091006.306.310.56 工具 车间 小计367114.3144186.3283 动力400020651.178093.6123187 照明1008100808217 金工 车间 小计4108893.6131199 动力5007080.753526.343.766.5 照明1081000.800.8218 锅炉 房 小计51

38、35.826.344.567.6 动力18003071.025455.177.1117 照明6081004.804.812.69 装配 车间 小计18658.855.182125 动力2004080.758610152 照明1081000.800.82.110仓库 小计218.8610.816.4 11 生活 区 照明3500.70.90.48245117.6272413 动力2219 总计 照明403 1013.5858.1 19 计入=0.8, =0.85 p K q K 0.76810.8729.410901656 2.4 功率补偿 经负荷计算可知工厂的功率因数为 0.76，根据供电营业

39、规则中规定， 用户在当地供电营业规定的电网高峰负荷时的 功率因数为 0.90 以上，其他电 力用户和大，中型工业，功率因数为 0.85 以上，并规定，反功率因数未达到上 述规定的，应增添无功补偿装置，通常采用并联电容器进行补偿，因此工厂需 要功率补偿。 2.4.1 无功功率补偿容量的计算 按照相关规定，补偿后变电站高压侧的 功率因数不应低于 0.9 即 cos0.9，考虑到变压器的无功功率损耗远大于有功功率损耗，所以低压侧补 偿后的功率因数应略高于 0.9，这里取 0.92.因此低压侧需要装设的关联电力容 量为: Q30c=810.8(tanarccos0.73-tanarccos0.92)

40、=810.8（0.94-0.43） =413kvar 取 Q30c =420kvar 2.4.2 补偿后的变压器容量和功率因数 补偿后的变电所低压侧的现在计算负荷为： =868KV.A 22 30)420 4 . 729( 8 . 810S 变压器的功率损耗为： PT0.01=0.01868KVA=8.6KW30S QT0. 05S30 =0.05868KVA=43.3kvar 因此变电所高压侧的计算负荷为： 30 P =810.8KW+8.6KW=819.4kw 30 Q =(729.4-420)kvar+43.3kvar=303.8 kvar KV.A=874KV.A 22 30 8 .

41、303 4 . 819S 20 30 30 cos S P 补偿后工厂的功率因数为 93 . 0 由此可知，这一功率因数满足规定（0.9）要求。 21 第三章 变配电所的所址和型式 3.1 变配电所所址的选择 3.1.1 变配电所所址选择的一般原则 变配电所所址的选择，应该根据要求并经技术经济分析比较后确定： 1.尽量接近负荷中心的选择，以降低配电系统的电能损耗量、电压损耗量 和有色金属消耗量。 2.进出线方便，特别是便于架空进出线。 3.接近电源测，特别是工厂的总降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的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

42、，无法避开时，应有防振和隔热的措 施。 6.不宜设在多少或有腐蚀性气体的场所，无法远离时，不应设在污染源的 下风测。 7.不应设在厕所、浴室和其他经常积水的正下方，且不宜与上述场所相贴 邻。 8.不应设在有爆炸危险环境的正是方或正下方，且不宜设在有火灾危险环 境的正是方或正下方。 9.不应设在地势低洼和可能积水的场所。 3.1.2 变配电所的总体布置 1.变配电所总体布置的要求： 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 22 2.变配电所总体布置方案的要求变配电所总体布置的方案，应因地制宜， 合理设计。 1)值班室紧靠高低压配电室，而

43、且有门直通，因此运行维护方便。 2)高低压配电室和变压器的进出线都较方便。 3)所有大门都按要求方向开启，保证运行安全。 4)高压电容器室与高压配电室的进出线都比较方便。 5)各室都留有一定的余地，以适应发展要求。 3.2 变配电所的型式 变电所的类型有：车间附设变电所、车间内变电所、露天（半露天）变电 所、独立变电所、杆上变电所、地下变电所、楼上变电所、成套变电所、移动 式变电所。 变电所的位置应尽量接近工厂的负荷中心，根据本厂的负荷统计数据，并 考虑到周边环境及进出线方便，决定在 7 号厂房的西侧紧靠厂房建造工厂变电 所，变压器器型式为附设式。 因过去配电装置均为敞开式，变压器均为油浸式。

44、由于油浸式变压器就需 要防爆隔间，而现今高层民用建筑中已很少用油浸变压器及充油电器，敞开式 配电装置也逐步被金属封闭式配电装置所代替，因此就没有必要强调分高压配 电室、低压配电室和变压器室。 变压器室的布置方式，按变压器的推进方向分为宽面推进式和窄面推进式 两种；变压器的地坪按通风要求，分为地坪抬高和不抬高两种型式。 高低压配电室平面图见附图 2 23 第四章 变压器的容量和台数的选择 4.1 变压器台数的选择 在选择变压器时，应选择低损耗节能变压器，如 S9 系列或 S10 系列。对 于安装在室内的变压器，通常选择干式变压器，如果变压器安装在多尘或有腐 蚀性气体严重影响的场所，一般需要选择密

45、闭型变压器或防腐型变压器。台数 选择因考虑下列原则： （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 电所应采用两台变压器，以便一台变压器发生故障检修时，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的变电所，也应只采用一台 变压器，但必须在低压侧敷设与其他变电所相联的联络线作为备用电源，或另 有自备电源。 （2）对季节性负荷或昼负荷变动变化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，也可采用两台或多台变压器。 （4）在确定变电所主变压器

46、台数时，还应考虑负荷的发展留有扩建增容的 余地。 根据变压器台数选择的原则，本厂的铸造车间、电镀车间、锅炉房为二级 负荷，以及从经济利益和长远的发展的角度来考虑，因此选择两台主变压器。 24 4.2 变压器容量的选择 1.只装一台主变压器的变电所 主变压器容量 TNS. 应满足全部用电设备总计算负荷的 S30 的需要，即 TN S . 30S TNS. 1333kv.A 2.装有两台主变压器的变电所 每台变压器的容量满足以下两个条件： （1）任一台变压器单独运行时，宜满足总计算负荷 S30 的大约 60%70% 的需要，即 TN S . =（0.60.7） 30S =（0.60.7）1090kv.A =654763kv.A （2）任一台变压器单独运行时应满足全部一、二级负荷的需要，即 TN S . ）（30S TN S . 409kv.A 由上述计算结果可知：因选两台的主变压器。10/8009S 主接线图见附图 1 25 第五章 短路计算 5.1 短路电流计算的目的和方法 5.1.1 目的 计算短路电流是为了能够准确的选择高低压侧设备的型号，以防在以后的 工作中造成不必要的事故。 5.1.2 方法 短路电流计算的方法有两种：欧姆法；标幺制法 5.2 欧姆法计算短路电流 本厂短路电流的计算采用的