机械厂供配电系统及设计.doc

机械厂供配电系统设计 课程设计报告书 题 目：机械厂供配电系统设计 姓 名：刘盛宝 学 号：113522038 专 业：电气工程及其自动化 指导老师：孟鹏 设计时间：2013年 12 月 摘要 本论文主要是对小型工厂供配电系统的电气部分进行设计。工厂由户外引入10kV的高压电源，经过工厂变电所降为220/380V的低压电，直接供给工厂车间的动力系统和照明系统。 在选择电气设备之前，先对工厂负荷进行计算，确定工厂总的负荷容量，同时在低压母线侧进行无功功率的补偿，以提高功率因数。根据补偿后的负荷容量，选择工厂变电所变压器的容量和台数，然后确定工厂采用的供电系统，选择合适的车间配电方案，画出供配电系统主接线图。 高压一次设备、低压一次设备和导线截面积选择时，都必须满足电路正常条件下和短路故障条件下工作的要求。电气设备不仅要满足在短路故障条件下的工作要求，还必须按最大可能的短路故障时的动稳态度和热稳态度进行校验，以判断设备是否满足工作要求。电路发生三相短路时的短路电流电流最大，计算三相短路电流，以进行设备的校验。 最后，进行继电保护和防雷接地，来提高系统的安全性和可靠性。要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，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及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。 关键词：负荷计算，三相短路，主接线，继电保护，设备选择 目录 摘要 I Abstract II 目录 III 1 绪论 1 2 电力负荷及其计算 2 2.1 负荷分级及供电电源措施 2 2.1.1 工厂电力负荷的分级 2 2.1.2 各级负荷的供电措施 2 2.2工厂计算负荷的确定 3 2.2.1负荷计算的目的和意义 3 2.2.2负荷计算的方法 3 2.2.3需要系数法确定计算负荷 4 2.2.4二项式法确定计算负荷 6 2.2.5工厂负荷的计算 6 2.3无功功率补偿 9 2.3.1功率因数 9 2.3.2无功补偿的选择 10 2.3.3无功补偿的计算 11 3 变压器的选择及其电气主接线 13 3.1变压器的选择 13 3.1.1电力变压器及其分类 13 3.1.2电力变压器的连接组别 13 3.1.3变压器台数和容量的选择 14 3.1.4电力变压器的校验 15 3.2工厂变配电所的主接线图 15 3.2.1电气主接线的概况 15 3.2.2车间和小型工厂变电所的主接线图 16 3.2.3本工厂变电所主接线的确定 21 4 短路电流的计算 22 4.1短路的原因、后果及其形式 22 4.1.1短路的原因 22 4.1.2短路的后果 22 4.1.3短路的形式 23 4.2无限大容量电力系统的三相短路计算 23 4.2.1无限大容量电力系统 23 4.2.2短路电流的计算方法 23 4.2.3工厂三相短路电流的计算 25 第5章 金工车间的配电 28 5.1低压配电线路接线方式 28 5.2低压配电系统的接地型式 29 第6章 设备选择与校验 33 6.1导线的选择与校验 33 6.1.1车间导线截面及配电箱的选择 33 6.1.2车间导线的校验 38 6.2高压一次设备的选择与校验 40 6.2.1一次设备及其分类 40 6.2.2一次设备的选择 41 6.2.3一次设备的校验 43 6.3低压补偿柜选择 45 第7章 继电保护与防雷接地 46 7.1工厂的继电保护 46 7.1.1继电保护的选择 46 7.1.2继电保护的整定及计算 46 7.2工厂的防雷与接地 47 总结 49 参考文献 50 致谢 51 附录A 1 绪论 电能是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其他形式的能量转换而来，又易于转换为其他形式的能量以供应用。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。 一般中小型工厂的电压进线电压为6-10kV。电能先经高压配电所集中，在由高压配电线路将电能分送到各车间变电所，或者高压配电线路供给给高压用电设备。车间变电所内装设有电力变压器，将6-10kV的高压降为一般低压用电设备所需的电压（220/380V），然后由低压配电线路将电能分送给各用电设备。 对于大型工厂及其某些电源进线电压为35 kV及以上的中型工厂，一般经过两次降压，也就是电源进厂后，先经总降压变电所，有大容量的电力变压器将35kV及以上的电源电压降为6-10kV的