學號：1251401243
《工廠供電》
課程設計
（ 2012級本科）
題目： 賽維世紀機械廠變電所一次系統設計
學院： 物理與機電工程學院
專業： 電氣工程及其自動化
作者姓名楊存恩
指導教師： 田娜職稱： 助教
完成日期： 2014 年 12 月 27 日
河西學院本科生課程設計任務書
摘要電能是現代工業生產的主要能源和動力。機械廠供電系統的核心部分是變電所。變電所主接線設計是否合理，關係到整個電力系統的安全、靈活和經濟執行。
本設計在給定機械廠具體資料的基礎上，依據變電所設計的一般原則和步驟，完成了變電所一次系統設計。本設計中採用併聯電容器的方法來補償無功功率，以減少供電系統的電能損耗和電壓損失，同時提高了供電電壓的質量。此機械廠變電所一次系統設計包括：
負荷的計算及無功功率的補償；變電所主變壓器台數和容量、型式的確定；變電所主接線方案的選擇；進出線的選擇；短路計算和開關裝置的選擇；根據設計要求，繪製變電所一次系統圖。
關鍵詞：電能；變電所；一次系統。
7.總結42
8.參考文獻43
9.附錄44
1 緒論
1.1引言
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；電能的輸送和分配既簡單經濟，又便於控制、調節和測量，有利於實現生產過程自動化。
在工程機械製造廠裡，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的比重一般很小。電能在工業生產中的重要性，並不在於它在產品成本中或投資總額中所佔的比重多少，而在於工業生產實現電氣化以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，減輕工人的勞動強度，改善工人的勞動條件，有利於實現生產過程自動化。
電能從區域變電站進入機械廠後，首先要解決的就是如何對電能進行控制、變換、分配和傳輸等問題。在機械廠，擔負這一任務的是供電系統，供電系統的核心部分是變電所。一旦變電所出了事故而造成停電，則整個機械廠的生產過程都將停止進行，甚至還會引起一些嚴重的安全事故。
機械廠變電所要很好地為生產服務，切實保證工廠生產和生活用電的需要，並做好節能工作，就必須達到以下基本要求：
(1)安全在電能的**、分配和使用中，不應發生人身事故和裝置事故。
(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)經濟供電系統的投資要少，執行費用要低，並盡可能地節約電能和減少有色金屬的消耗量。
此外，在供電工作中，應合理地處理區域性和全域性、當前和長遠等關係，既要照顧區域性的當前的利益，又要有全域性觀點，能顧全大局，適應發展。
1.2設計原則
按照國家標準gb50052-95《供配電系統設計規範》、gb50053-94 《10kv及以下設計規範》、gb50054-95 《低壓配電設計規範》、jgj16-2008《民用建築電氣設計規範》等的規定，進行變電所設計必須遵循以下原則：
1.遵守規程、執行政策
必須遵守國家的有關規定及標準，執行國家的有關方針政策，包括節約能源，節約有色金屬等技術經濟政策。
2.安全可靠、先進合理
應做到保障人身和裝置的安全，供電可靠，電能質量合格，技術先進和經濟合理，採用效率高、能耗低和效能先進的電氣產品。
3.近期為主、考慮發展
應根據工作特點、規模和發展規劃，正確處理近期建設與遠期發展的關係，做到遠近結合，適當考慮擴建的可能性。
4.全域性出發、統籌兼顧
按負荷性質、用電容量、工程特點和地區供電條件等，合理確定設計方案。工廠供電設計是整個工廠設計中的重要組成部分。工廠供電設計的質量直接影響到工廠的生產及發展。
作為從事工廠供電工作的人員，有必要了解和掌握工廠供電設計的有關知識，以便適應設計工作的需要。
1.3本設計所做的主要工作
目前世界上機械生產能源和動力主要**於電能。電網的正常執行是保證機械生產安全前提。根據設計任務書的要求，結合實際情況和市場上現有的電力產品及其技術，本文主要做了以下工作：
1.負荷計算
機械廠變電所的負荷計算，是根據所提供的負荷情況進行的，本文列出了負荷計算表，得出總負荷。
2.一次系統圖
跟據負荷類別及對供電可靠性的要求進行負荷計算，繪製一次系統圖，確定變電所高、低接線方式。對它的基本要求，即要安全可靠又要靈活經濟，安裝容易維修方便。
3.電容補償
按負荷計算求出總降壓變電所的功率因數，通過查表或計算求出達到供電部門要求數值所需補償的無功率。由手冊或產品樣本選用所需無功功率補償櫃的規格和數量。
4.變壓器選擇
根據電源進線方向，綜合考慮設定總降壓變電所的有關因素，結合全廠計算負荷以及擴建和備用的需要，確定變壓器型號。
5.短路電流計算
工廠用電，通常為國家電網的末端負荷，其容量執行小於電網容量，皆可按無限大容量系統供電進行短路計算。求出各短路點的三相短路電流及相應有關引數。
6.高、低壓裝置選擇及校驗
參照短路電流計算資料和各迴路計算負荷以及對應的額定值，選擇高、低壓配電裝置，如隔離開關、斷路器、母線、電纜、絕緣子、避雷器、互感器、開關櫃等裝置。並根據需要進行熱穩定和力穩定檢驗，並列表表示。
7.電纜的選擇
為了保證供電系統安全、可靠、優質、經濟地執行，進行電纜截面選擇時必須滿足發熱條件：電纜(包括母線)在通過正常最大負荷電流即線路計算電流時產生的發熱溫度，不應超過其正常執行時的最高允許溫度。
2負荷計算及電容補償
2.1負荷計算的方法
負荷計算的方法有需要係數法、利用係數法及二項式等幾種。
由於本機械廠用電部門較多，用電裝置台數較多，設計採用需要係數法予以確定。
1．單台組用電裝置計算負荷的計算公式
(1)有功計算負荷(單位為kw)：
2-1)
式中 —裝置有功計算負荷(單位為kw)；
—用電裝置組總的裝置容量(不含備用裝置容量，單位為kw)；
—用電裝置組的需要係數。
(2)無功計算負荷(單位為kvar)
2-2)
式中 —裝置無功計算負荷(單位為kvar)；
—對應於用電裝置組功率因數的正切值。
(3)視在計算負荷(單位為kva)
2-3)
式中 —視在計算負荷(單位為kva)；
—用電裝置組的功率因數。
(4)計算電流(單位為a)
2-4)
式中 —計算電流(單位為a)；
—用電裝置組的視在功率(單位為kva)；
—用電裝置組的額定電壓(單位為kv)。
2．多組用電裝置計算負荷的計算公式
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