西南科技大學
電氣工程及其自動化專業
方向設計報告
設計名稱
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起止日期
西南科技大學資訊工程學院制
方向設計任務書
學生班級學生姓名學號
設計名稱
起止日期指導教師
方向設計學生日誌
某電機修造廠變電所設計
摘要（150-）
關鍵詞（3~5個）
英文題目
英文摘要（150-）
英文關鍵詞（3~5個）
1 緒論
1.1本次設計的任務要求
1、進行負荷計算及無功補償；
2、確定變電所的所址和型式；
3、確定變電所主變壓器型式、容量和數量；
4、變電所主結線方案的設計；
5、進行短路計算；
6、變電所一次裝置的選擇與校驗；
7、變電所高低壓進出線的選擇與校驗；
8、繪製相關圖紙，圖中註明所選裝置名稱、型號等內容。
1.2設計資料
1． 工廠生產任務、規模及產品規格：本廠承擔某大型鋼鐵聯合企業各附屬廠的電機、變壓器修理和製造任務。年生產規模為修理電機7500臺，總容量為45萬kw：
製造電機總容量為6萬kw，製造單機最大容量為5520kw：修理變壓器500臺：生產電氣裝置條件60萬件。
本廠為某大型鋼鐵聯合企業重要組成部分。
2． 工廠各車間負荷情況及車間變電所的容量見下表
工廠各車間負荷情況及車間變電所的容量表
3． 供電協議
1) 當地供電部門可提供兩個供電電源，供設計部門選定：①從某220／35kv區域變電站提供電源，此站距廠南側4.5km。
②從某35／10kv變電所，提供10kv備用電源，此所距廠南側4km。
2) 電力系統短路資料，如下表所示。其供電系統圖，如下圖所示。
區域變電站35kv母線短路資料表
供電系統圖
3) 供電部門對工廠提出的技術要求：1、區域變電站35kv饋電線的過電流保護整定時間top＝1.8s，要求工廠總降壓變電所的過電流保護整定時間不大於1.
3s。2、在工廠35kv電源側進行電能計量。3、工廠最大負荷時功率因數應不低於0.
9。4) 供電貼費為700元／kva。每月電費按兩部電費制：基本電費為18元／kva，動力電費為0.4元/照明電費為0.5元／kw．h。
5．工廠負荷性質本廠大部分車間為一班制，少數車間為兩班或三班制，年最大有功負荷利用小時數為2300h。
鍋爐房供生產用高壓蒸汽，停電會使鍋爐發生危險。又由於該廠距離市區較遠，消防用水需廠方自備。因此，鍋爐房供電要求具有較高的可靠性。
6．工廠自然條件
氣象資料
1)最熱月的平均溫度為30℃。
2)地中最熱月的平均溫度為20℃。
3)土壤凍結深度為1.10m。
4)車間環境，屬正常乾燥環境。
1.3工廠平面圖
2 負荷計算和無功補償
1)負荷計算的方法：
有功計算負荷為
（為裝置容量
無功計算負荷為
（為對應於用電裝置組的正切值）
視在計算負荷為
總的計算電流為
為額定電壓380v）
2工廠各車間的負荷計算表
3）全廠負荷計算
變壓器的功率損耗可簡化公式近似計算：
有功損耗：
無功損耗：
以上式中為變壓器二次側的視在計算電荷。某些車間都是高壓裝置，沒有車間變電所，無變電所損耗。
由表2-1計算可得380v側總的視在電荷=
則車間的有功損耗： =0.01*4206=42.06kw
車間的無功損耗： =0.05*4206=210.3kvar
取=0.9 ， =0.95，由表2-1可計算的知
=（6520+42.06）kw， =（5463+210.3）kvar。
因此總的計算電荷為
==0.9*（6520+42.06）kw=5905.86kw
==0.95*（5463+210.3）kvar=5389.64kvar
===12148a
在本次設計中，總降壓變電所10kv側的功率因數為
=5905.86/7995.46=0.739<0.9
按規定，該廠的功率因素應該在0.9以上，考慮到總降壓變電所的無功損耗遠大於有功損耗，因此在變壓器的10kv進行無功補償時，10kv側補償後的功率因數應略高於0.9，這裡取=0.
92。10kv側需要併聯的電容器容量可按下式確定：
=（）=
n=/即=5905.86*（）kvar=2868.5kvar
取=3000kvar
補償後變電所10kv側的計算視在電荷為
=主變壓器的功率損耗為
=63.7kw
0.05=3186kvar
變壓器高壓側的計算電荷為
=5905.86+63.7=5969.6kw
=（5389.64-3000）+318.6=2708.2kvar
=補償後工廠的功率因數為
=5969.6/6555.2=0.91，滿足要求。
通過查表可選用bwf6.3-100-1w型的電容器，額定容量為100kvar，通過公式
n=/可算出需要併聯電容器個數為 n=/=3000/100=30個。
無功補償的計算負荷如表2-2所示
表2-2無功補償前後的計算負荷
3 變電所引數的確定
1.變電所位置以及型式的選取原則
變電所和配電所的位置選擇應根據下列要求綜合考慮確定：
靠近工廠的負荷中心；接近電源側；進出線方便；運輸裝置方便；不應設在有劇烈振動或高溫的場所；不宜設在多塵或有腐蝕性氣體的場所，如無法遠離，不應設在汙染源的主導風向的下風側；不應設在地勢低窪和可能積水的場所；不應設在有**危險的區域內；不宜設在有火災危險區域的正上方或正下方。在滿足了技術經濟比較後，同時需要滿足總體布置要求：1.
便於執行維修和檢修。2.保證安全執行。
3.便於進出線。4.
節約土地和建築費用。5.適應發展要求。
在選擇負荷中心的確定方法時，本設計選擇利用功率矩法確定負荷中心。在工廠平面圖的下邊和左側，任作一直角座標x軸和y軸，測出各車間負荷區的座標位置。例如,、,、,等。
而工廠的負荷中心設在,，p為。因此仿照《力學》中計算重心的力矩方程，可得負荷中心的座標：
3-1)
3-2)
通過該電機修造廠總平面圖可以測得每個車間負荷區的座標位置：
no.1車變16.4，8.2)；
no.2車變14.1，5.1)；
no.3車變9.3，5.0)；
no.4車變12.2，4.8)；
no.5車變11.1，9.3)；
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