電氣課程設計

金華職業技術學院

課程實訓報告

題目：降壓變電所電氣一次系統設計

學院資訊工程學院

專業智慧型樓宇

班級學號樓宇081 36號

姓名夏俊

指導教師邱曉華

2023年12 月26日

前言課程設計是教學過程中的乙個重要環節，通過課程設計可以鞏固本課程理論知識，了解變電所設計的基本方法，了解變電所電能分配等各種實際問題，培養獨立分析和解決實際工程技術問題的能力，同時對電力工業的有關政策、方針、技術規程有一定的了解，在計算繪圖、編號、設計說明書等方面得到訓練，為今後的學習工作奠定基礎。

目錄前言部分一課程設計任務書

1．設計題目

2．設計要求

3．設計依據

4．設計任務

5. 設計時間

部分二設計說明書

1．負荷計算和無功功率補償

2．變電所位置和型式的選擇

3．變電所主變壓器台數、容量及主結線方案的選擇

4．短路電流的計算

5．變電所一次裝置的選擇與校驗

6．變電所高、低壓線路的選擇

7．變電所二次迴路方案選擇及繼電保護的整定

8．防雷和接地裝置的確定

部分三附錄-參考文獻

部分四設計圖樣

部分一——課程設計任務書

一.設計題目

某工業建築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，確定變電所的位置與型式，確定變電所主變壓器的台數和容量、型別、選擇變電所主接線方案及高低裝置和進出線，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，繪製出設計圖樣。

三設計依據

（1）工廠總平面圖如圖一

（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4500h，日最大負荷持續時間為6h。該廠除鑄造車間、電鍍車間、鍋爐房屬於二級負荷外，其餘均屬於**負荷。

低壓動力裝置均為三相，額定電壓為380v。照明及家用電器均屬於單相，額定電壓為220v。本廠的負荷統計資料如

圖一工廠總平面圖（a4）

表1 工廠負荷統計資料

（3）供電電源情況：按照工廠與當地供電部門簽訂的供電協議規定，本廠可由附近一條10kv的公共電源幹線取得工作電源。該幹線的走向參看工廠總平面圖。

該幹線的導線牌號為lgj-185，導線為等邊三角形排列，線距為1.5m；幹線首端（既電力系統的饋電變電所）距離本廠約7km，該幹線首端所裝高壓斷路器斷流容量為500mva，此斷路器配備有定時限過電流保護和電流速斷保護，其定時限過電流保護整定的動作時間為1.4s。

為滿足工廠二級負荷的要求，可採用高壓聯絡線由附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總長度達100km，電纜線路總長度30km。

（4 ）氣象資料：本廠所在地區的最高氣溫為40°c,年平均氣溫20°c，年最低氣溫-5°c，年最熱月平均最高氣溫為35°c，年最熱月平均氣溫為28°c，年最熱月地下0.8m處平均溫度為25°c。

年主導風向為東北風，年暴雷日數為32。

（5）地質水文資料：本廠所在地區平均海拔500m，地層以砂黏土為主，地下水位為2m.

（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，按兩部電費制繳納電費。每月基本電費按主變壓器容量計為18元/（kva），動力電費為1元/（照明（含家電）電費為0.

56元/（工廠最大負荷時的功率因數不低於0.9。

四.設計任務

要求在規定時間內獨立完成以下工作量

1：設計說明書需包括

目錄；前言及確定了賦值引數的設計說明書;負荷計算和無功功率補償；變電所位置和型式的選擇；變電所主變壓器台數、容量及主結線方案的選擇；短路電流的計算；變電所一次裝置的選擇與校驗；變電所高、低壓線路的選擇;變電所二次迴路方案選擇及繼電保護的整定;防雷和接地裝置的確定；附錄及參考文獻。

2：設計圖樣需包括

主要裝置及材料表；

變電所主結線圖（裝置圖);

變電所的二次迴路接線圖

1.負荷計算的方法有需要係數法、二項式等幾種，本設計採用需要係數法確定。

主要計算公式有：p30i=kd*pei q30=kd*tans30= i30cosα= qc=p30*[tanα（arccosα1）-tanα（arccosα2）]

p30:：有功計算負荷i30 ：計算電流

q30:無功計算負荷un：額定電壓

s30：總計算負荷

根據要求及負荷計算公式，分別計算各車間的p30、q30、s30、i30，然後列出**。

1）.鑄造車間

動力：p30=0.35*295=103.25kw

q30=103.25*1.17=120.80kvar

照明：p30=7*0.8=5.6kw

q30=5.6*0=0kvar

車間：p30=（103.25+5.6）*0.9=97.965kw

q30=120.8*0.9=97.965kvar

s30=146.34kva

i 30=222.74

同理可得下表：

表二各用電車間及生活區負荷計算結果

2.全廠負荷計算

整個工廠

p30=1151.74*0.9=1036.57kw

q30=870.52*0.9=796.57kvar

s30===1299.21kva

i30= ==1977.47a

cosα===0.78

3. 無功功率補償計算

無功補償容量 qc=p30*[tanα（arccosα1）-tanα（arccos2）]=1026.315*（0.8-0.32）=430 kvar

分為6支路，每支路投入14kvar

補償後q`30=q30-qc=783.47-336=447.47kvar

s`30===1067.23kva

i`30= ==1715.38ka

二. 變電所位置和形式的選擇

1.變電所所址選擇的一般原則

變電所所址的選擇，應根據下列要求並經技術經濟分析比較後確定：

1）盡量接近負荷中心，以降低配電系統的電能損耗、電壓損耗和有色金屬消耗量。

2）進出線方便，特別是要便於架空進出線。

3）接近電源側，別是工廠的總降壓變電所和高壓配電所。

4）裝置運輸方便，特別是要考慮電力變壓器和高低壓成套配電裝置的運輸。

5）不應設在有劇烈運動或高溫的場所，無法避開時應有防震和隔熱措施。

6）不應設在多塵或有腐蝕性氣體的場所，無法遠離時，不應設在汙染源的下風側。

7）不應設在廁所、浴室和其他經常積水場所的正下方，且不應與上述場所相貼鄰。

不應設在有**危險環境的正上方或者正下方。當與有**或火宅危險環境的建築物相毗連時，應符合現行國家標準gb50058-1992《**物和火災危險環境電力裝置設計規範》的規定。

不應設定在地勢低窪和可能積水的場所

2.變電所所址選擇方案

遵照圖2《企業總平面圖》以及符合運算結果，按負荷功率矩法確定符合中心。

設11處用電單位有功功率為p1-p11，各自取圖2所示座標（單位：cm），對應值如表所示。

表三負荷功率矩法計算表

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