目錄前言一設計任務及要求
二負荷計算和無功功率計算及補償
三變電所位置和形式的選擇
四主變壓器台數和容量及主接線方案的選擇………………
五短路電流的計算
六變電所一次裝置的選擇與校驗
七變電所高、低壓導線的選擇
八變電所繼電保護選擇及整定
九防雷和接地裝置的確定
十設計總結（或心得和體會
十一參考文獻
十二附錄
(一) ××變電所主接線電氣原理圖
(二) ××變電所主要電氣裝置明細表
前言總所周知，電能是現代工業生產的主要能源和動力。電能既易於由其它形式的能量轉換而來，又易於轉換為其它形式的能量以**用；電能的輸送的分配既簡單經濟，又便於控制、調節和測量，有利於實現生產過程自動化。因此，電能在現代工業生產及整個國民經濟生活中應用極為廣泛。
在工廠裡，電能雖然是工業生產的主要能源和動力，但是它在產品成本中所佔比例一般很小（除電化工業）。電能在工業生產中的重要性，並不在於在產品成本或投資總額所佔比重多少，而在於工業生產實現電氣化後可以大大增加產量，提高產品質量，提高勞動生產率，降低生產成本，減輕工人勞動強度，改善工作條件，有利於實現生產過程自動化。另一方面，如果工廠電能**突然中斷，則對工業生產可能造成嚴重後果。
因此，做好工廠供電工作對發展工業生、實現工業現代化都具有極其重要的意義，對於節約能源、支援國家經濟建設同樣也具有重大意義。
本設計為工廠變電所設計，對在工廠變電所設計中的若干問題：負荷計算，三相短路分析，短路電流計算，高低壓裝置的選擇與校驗，變壓器的繼電保護，變電所二次迴路及自動裝置，防雷與接地，變電所的過電壓保護，計量，無功補償等幾方面的設計進行了闡述。
工廠供電工作要很好為工業生產服務，切實保證工廠生產和生活用電的需要，同時做好節能工作，要從以下基本要求做起:
（1）安全在電能的**、分配和利用過程中，不應發生人生事故及裝置事故。
（2）可靠應滿足電能使用者對供電可靠性的要求。
（3）優質應滿足電能使用者對電壓和頻率等質量的要求。
（4）經濟供電系統投資要盡量少，執行費要低，盡可能節約電能和減少有色金屬消耗。
此外，在供電工作中，要合理處理區域性和全域性、當前和長遠等關係，要做到區域性與全域性協調，顧全大局，適應可持續發展要求。
一、工廠供電課程設計任務書
(一)設計題目
合肥廠降壓變電所的電氣設計。
(二)設計要求
要求根據本廠所能取得的電源及本廠用電負荷的實際情況，並適當考慮到工廠生產的發展，按照安全可靠、技術先進、經濟合理的要求，確定變電所的位置，確定變電所主變壓器的台數與容量、型別，選擇變電所主結線方案及高低壓裝置和進出線，確定二次迴路方案，選擇整定繼電保護裝置，確定防雷和接地裝置，最後按要求寫出設計說明書，繪出設計圖紙。
(三)設計依據
1.工廠總平面圖如圖1所示。
2.工廠負荷情況本廠多數車間為兩班制，年最大負荷利用小時為3300h，日最大負荷持續時間為6h。該廠除冶煉車間、製坯車間和熱軋車間屬二級負荷外，其餘均屬**負荷。
本廠的負荷統計資料如表l所示。
3.供電電源情況按照工廠與當地供電部門簽訂的供用電協議規定，本廠可由附近一條10kv的公用電源幹線取得工作電源。該電源幹線的走向參看工廠總平面圖。
該幹線的導線牌號為lgj-120，導線為等邊三角形排列，線距為1.5m；幹線首端(即電力系統的饋電變電站)距離本廠約6km。幹線首端所裝設的高壓斷路器斷流容量為300mva。
此斷路器配備有定時限過電流保護和電流速斷保護，定時限過電流保護整定的動作時間為1.6s。為滿足工廠二級負荷的要求，可採用高壓聯絡線由鄰近的單位取得備用電源。
已知與本廠高壓側有電氣聯絡的架空線路總長度為70km，聯絡線電纜線路總長度為15km。
4.氣象資料本廠所在地區的年最高氣溫為35℃，年平均氣溫為26℃，年最低氣溫為-8℃，年最熱月平均最高氣溫為35℃，年最熱月平均氣溫為27℃，年最熱月地下0.8m處平均溫度為24℃。
當地主導風向為東南，年雷暴日數為15。
5.地質水文資料本廠所在地區平均海拔600m，地層以粘土為主；地下水位為3m 。
6.電費制度本廠與當地供電部門達成協議，在工廠變電所高壓側計量電能，設專用計量櫃，按兩部電費制交納電費：每月基本電費按主變壓器容量計為18元/kva，動力電費為0.
20元/kw·h，照明(含家電)電費為0.56元/kw·h。工廠最大負荷時的功率因數不得低於0.
9。（4）設計任務
1.設計說明書需包括：
1）前言
2）目錄
3）負荷計算和無功功率補償。
4)變電所位置和型式的選擇。
5)變電所主變壓器台數和容量、型別的選擇。
6)變電所主結線方案的設計。
7)短路電流的計算。
8)變電所一次裝置的選擇與校驗。
9)變電所進出線的選擇。
10)變電所二次迴路方案的選擇及繼電保護的整定。
11)防雷保護概述和接地裝置的設計。
12)附錄——參考文獻。
2.設計圖紙需包括：
（1）變電所主結線圖(cad) 1張（圖紙）。
（2）變電所平剖面圖1張（圖紙）。
（3）其他，如某些二次迴路接線圖等。
（五）設計時間
自年月日至年月日
指導老師
年月日二、設計說明書
（一）負荷計算和無功功率補償
1.負荷計算各廠房和生活區的負荷計算如下表所示：
表3負荷計算
例如計算鑄造車間過程：
動力：照明：
a2、無功功率補償
由上表可知，該廠380v側最大負荷時的功率因數只有0.72。而供電部門要求該廠10kv進線側最大負荷時功率因數不低於0.
9。考慮到主變壓器的無功損耗元大於有功損耗，因此380v側最大負荷時功率因數應稍大於0.9，暫取0.
92來計算380v側所需無功功率補償容量：
參照圖2，選pgj1型低壓自動補償評屏，併聯靜電電容器電容器為bwf63-100型，採用其方案1（主屏）1臺與方案3（輔屏）5臺相結合，總共容量為84kvar6=504kvar。因此無功補償後工廠380v側和10kv側負荷計算如下表所示：
圖2.1 pgj1型低壓無功功率自動補償屏的接線方案
表4 無功補償後工廠的計算負荷
（2）變電所位置和型式的選擇和型式
變電所的位置應盡量接近工廠的負荷中心，工廠的負荷中心按負荷功率矩法來確定。在工廠平面圖的下邊和左側，分別作一直角座標的軸和軸，然後測出各車間和宿舍區負荷點的座標位置，、、分別代表廠房1、2、3...10號的功率，設定（14，52）、（14，36）、（35，52）、（35，36）、（41，18）、（67，64）、（67，47）、（67，31）、（67，15）、（94，47 ），並設（7，3）為生活區的中心負荷，如圖3-1所示。
而工廠的負荷中心假設在p(,),其中p=+++=。因此仿照《力學》中計算中心的力矩方程，可得負荷中心的座標：
把各車間的座標代入（1-1）、（2-2），得到和，得到位置座標。
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