專業班級： 自動化100x班
學號姓名指導老師
電力行業是國民經濟的基礎工業，它的發展直接關係到國家經濟建設的興衰成敗，它為現代工業、農業、科學技術和國防提供必不可少的動力。隨著現代文明的發展與進步，社會生產和生活對電能**的質量和管理提出了越來越高的要求。工廠供電系統的核心部分是變電所。
因此，設計和建造乙個安全、經濟的變電所，是極為重要的。電能是現代工業生產的主要能源和動力，做好工廠供電設計對於發展工業生產、實現工業現代化，具有十分重要的意義。工廠供電系統首先要能滿足工廠生產和生活用電的需要，其次要確保安全，供電可靠，技術先進和經濟合理，並做好節能。
本次設計主要包括變電所總體分析、電力系統分析、主接線選擇、主變選擇、無功補償裝置選擇、短路電流的計算、電氣裝置的選擇、防雷設計、配電裝置和平面設定等。在主接線設計中，在10kv側我們把兩種接線方式在經濟性、靈活性、可靠性三個方面進行比較，最後選擇10kv採用單母線分段接線方式，在10kv側採用單母分段接線方式。因此，必需合理設計變電所各個系統和運用先進的電氣裝置，這對滿足變電所安全供電是極為重要的，而經濟性就是要求電氣裝置的初期投資與執行費用達到經濟合理，只有滿足這幾項要求，才能使工廠生產不受影響
本設計根據化纖廠所能取得的供電電源和該廠用電負荷的實際情況，並適當考慮生產的發展，按工廠供電的基本要求，對各車間進行負荷計算和無功補償；確定出了各變電所的位置及各變電所變壓器台數、數量和型式；計算了短路電流；選擇了各線路導線截面和變電所高低壓裝置；配置了繼電保護裝置、防雷和接地裝置；繪出設計圖樣，完成了化纖廠的供配電系統設計。通過設計可以使我在分析計算，掌握工程設計的技術經濟規定，查閱工具書等技能方面得以提高，為以後的工作打下良好的基礎。
(關鍵詞:變壓器變電所設計;負荷統計;短路電流計算;繼電保護的配置)
某化纖廠供配電系統設計
1.工廠負荷資料：工廠多數車間為2班制，年最大負荷利用小時數4600小時。工廠負荷統計資料見表1。設計需要考慮工廠5年發展規劃負荷（工廠負荷年增長率按2%）。
表1：化纖廠負荷情況表
2.供電電源請況：按與供電局協議，本廠可由16公里處的城北變電所（110/38.
5/11kv），90mva變壓器供電，供電電壓可任選。另外，與本廠相距5公里處的其他工廠可以引入10kv電纜做備用電源，但容量只能滿足本廠負荷的20%（重要負荷），平時不准投入，只在本廠主要電源故障或檢修時投入。
3.電源的短路容量（城北變電所）：35kv母線的出線斷路器斷流容量為400mva；10kv母線的出線斷路器斷流容量為350mva。
4.電費制度：按兩部制電費計算。變壓安裝容量每1kva為18元/月，電費為0.5元/ kw·h。
5.氣象資料：本廠地區最高溫度為38度，最熱月平均最高氣溫為30度。
6.地質水文資料：本廠地區海拔60m，底層以砂粘土為主，地下水位為2 m。
1．總降壓變電站設計
（1）負荷計算
（2）主結線設計：根據設計任務書，分析原始資料與資料，列出技術上可能實現的多個方案，根據改方案初選主變壓器及高壓開關等裝置，經過概略分析比較，留下2～3個較優方案，對較優方案進行詳細計算和分析比較，（經濟計算分析時，裝置**、使用綜合投資指標），確定最優方案。
（3）短路電流計算：根據電氣裝置選擇和繼電保護的需要，確定短路計算點，計算三相短路電流，計算結果列出彙總表。
（4）主要電氣裝置選擇：主要電氣裝置的選擇，包括斷路器、隔離開關、互感器、導線截面和型號、絕緣子等裝置的選擇及校驗。選用裝置型號、數量、匯成裝置一覽表。
（5）主要裝置繼電保護設計：包括主變壓器、線路等元件的保護方式選擇和整定計算。
（6）配電裝置設計：包括配電裝置布置型式的選擇、裝置布置圖。
（7）防雷、接地設計：包括直擊雷保護、進行波保護和接地網設計。
2．車間變電所設計
根據車間負荷情況，選擇車間變壓器的台數、容量，以及變電所位置的原則考慮。
3． 廠區380v配電系統設計
根據所給資料，列出配電系統結線方案，經過詳細計算和分析比較，確定最優方案。
1．設計說明書，包括全部設計內容，負荷計算，短路計算及裝置選擇要求列表；
2．電氣主接線圖（三號圖紙）；
3．繼電保護配置圖（三號圖紙）；
一.計算負荷概念
供電系統要能夠在正常條件下可靠執行，則其中各個元件（包括電力變壓器、開關裝置及導線、電纜等）都必須選擇得當，除了應滿足工作電壓和頻率的要求外，最重要的就是要滿足負荷電流的要求。因此有必要對供電系統中各個環節的電力負荷進行統計計算。通過負荷的統計計算求出的，來選擇供電系統中裝置。
二.計算負荷目的
計算負荷是供電設計計算的基本依據，計算負荷確定得是否正確合理，直接影響到電器和導線電纜的選擇是否經濟合理。如計算負荷確定過大，將使電器和導線選得過大，造成投資和有色金屬的消耗浪費，如計算負荷確定過小又將使電器和導線電纜處子過早老化甚至燒毀，造成重大損失，由此可見正確確定計算負荷重要性。
三.計算負荷方法
目前負荷計算常用需要係數法、二項式法、和利用係數法,前二種方法在國內設計單位的使用最為普遍。此外還有一些尚未推廣的方法如單位產品耗電法、單位面積功率法、變值係數法和abc法等. 常採用需用係數法計算用電裝置組的負荷時，應將性質相同的用電裝置劃作一組，並根據該組用電裝置的類別，查出相應的需用係數，然後按照表一給出的公式求出該組用電裝置的計算負荷。
此設計採用的是需用係數法來對電力負荷計算的。
因為，需用係數是用裝置功率乘以需用係數和同時係數，直接求出計算負荷。這種方法簡便，應用廣泛，尤其適用於配、變電所的負荷計算。採用利用係數法求出最大負荷的平均負荷，再考慮裝置台數和功率差異的影響，乘以與有效台數有關的最大係數得出計算負荷，計算過程十分繁瑣。
而單位面積功率法和單位指標法主要多用於民用建築；單位產品耗電量法主要適用於某些工業。
需要係數法，是把用電裝置的總裝置容量乘以需要係數和同時係數，直接求出計算負荷的一種簡便方法。需要係數法主要用於工程初步設計及施工圖設計階段，對變電所母線、幹線進行負荷計算。當用電裝置台數較多，各種裝置容量相差不懸殊時，其供電線路的負荷計算也採用需要技術法。
需要技術時乙個綜合性係數，它是指用電裝置組投入執行時，從供電網路實際取用的功率與用電裝置組的裝置功率之比。需要係數與用電裝置組的執行規律、負荷率、執行效率、線路的供電效率等因數有關，工程上很難準確確定，只能靠測量確定。如果從供電形式的角度來講：
負荷計算可以分為單相和三相用電裝置的負荷計算兩種形式。從供電系統中所在的位置角度來講：負荷計算可分為一組用電裝置、多組用電裝置的負荷計算。
但無論是那種形式，用需要係數法確定計算負荷都有如表2的通用公式：
表2：公式表
ⅰ.各車間計算負荷和無功補償（需要係數法）
1.紡練車間
單台機械負荷計算
a.紡絲機
已知：，，。
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