发布时间 : 星期四 文章某工厂供配电系统设计更新完毕开始阅读
第一章 绪论
1.1 工厂供电的意义
以第二次工业革命的爆发，从此人类社会进入电气时代，电能的发展是现代工业生产的主要能源和动力。电能既易于由其它形式的能量转换而来，又易于转换为其它形式的能量以供应用；电能的输送的分配既简单经济，又便于控制、调节和计量，有利于实现生产过程自动化。因此，电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。
在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供配电的工作，对于节约能源、减少能源的浪费，也具有重大的作用。
1.2设计概述
现有一工厂，需要根据其所能取得的电源及用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂生产的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，为本厂设计一个变电所。 1.2.1工厂情况
1、工厂负荷情况
本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4600h，日最大负荷持续时间为6h。该厂除锅炉房、水泵房和制冷站属二级负荷外，其余均属三级负荷。本厂的负荷统计资料如表1.1所示。
2、供电电源情况
按照工厂与当地供电部门签定的供用电协议规定，本厂可由附近一条10kV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线牌号为LGJ-35，导线为等边三角形排列，线距为2m；干线首端距离本厂约8km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MVA。此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过流保护整定的动作时间为1.7s。为满足工厂二级负荷要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为10km，电缆线路总长度为25km。
3、本地气象、地壤等资料：
（1）最热月平均温度28.4℃ （2）最热月平均最高温度33℃ （3）极端最高温度38.5℃ （4）极端最低温度-15.5℃ （5）最热月地下0.8米的平均温度25度
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表1.1负荷统计资料
计算负荷 序号 车间名称 P30 Q30 S30
(KV.A) 122.2 166.8 213.8 133.8 141.3 68.7 193 167.4 122.9 241.5 239.2 133.4 140.5 （KW) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 空调机房（一） 厂务公用站房 TG车间 锅炉房 水泵房 污水处理厂 TA车间 空压站 空调机房（二） 冷冻机（1） 冷冻机（2，3） 制冷站 照明用电 98.6 136.8 163.7 107 108.6 53.6 151 134.2 95.6 192.7 185.4 105 107.5 （kvar） 72.3 95.6 137.5 80.2 90.5 47.2 120.2 100.1 77.2 145.6 151.1 82.2 90.6
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（4）工厂平面图
图1.1工厂平面图
1.2.2设计思路
1、计算电力负荷和无功功率补偿；
2、选择本变电所主变的台数、容量和类型； 3、设计本变电所的电气主接线； 4、进行必要的短路电流计算； 5、主要电气设备的选择； 6、电力线路接线及敷设方式； 7、继电保护。
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第二章 负荷计算及功率因数补偿计算
2.1负荷计算
2.1.1负荷计算的意义
负荷计算是根据已知工厂的用电设备安装容量来确定预期不变的最大假想负荷。它是按发热条件选择工厂电力系统供电线路的导线截面、变压器容量、开关电器及互感器等的额定参数的依据，所以非常重要。如估算过高，将增加供电设备的容量，使工厂电网复杂，浪费有色金属，增加初投资和运行管理工作量。特别是由于工厂企业是国家电力的主要用户，以不合理的工厂电力需要量作为基础的国家电力系统的建设，将给整个国民经济建设带来很大的危害。但是如果估算过低，又会使工厂投入生产后，供电系统的线路及电器设备由于承担不了实际负荷电流而过热，加速其绝缘老化的速度，降低使用寿命，增大电能损耗，影响供电系统的正常可靠运行。 2.1.2 负荷计算的方法
常用负荷计算的方法有：1、需要系数法2、二项式系数法3、形状系数法。
在此次选择的设计中，设备台数较多，各台设备容量相差不太悬殊，所以考虑采用需要系数法。
需要系数法的主要步骤：
1、将用电设备分组，求出各组用电设备的总额定容量。 2、查出各组用电设备相应需要系数及对应的功率因数。
3、用需要系数法求车间或全厂的计算负荷时，需要在各级配电点乘以同时系数K。 需要系数法的计算过程：先从用电端起逐级往电源方向计算，即：首先按需要系数法求得各车间低压侧有功及无功计算负荷，加上本车间变电所的变压器有功及无功功率损耗，即得车间变电所高压侧计算负荷；其次是将全厂各车间高压则负荷相加同时加上厂区配电线路的功率损耗，再乘以同时系数。便得出工厂总降压变电所低压侧计算负荷；然后再考虑无功功率的影响和总降压变电所主变压器的功率损耗，其总和就是全厂计算负荷。
表2.1需要系数法的计算公式
计算负荷 有功 无功 视在 电流 计算公式 适用条件 已知三相用电设备组或用电单位（工厂、车 P30?KdPe Q30?P30tan? S30?P30/cos? 间）的设备容量及功率因数，求其计算负荷。 I30?S30/3UN 5