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湖北理工学院 课程设计报告

供配电工程课程设计任务书（8）

班 级：电气工程及其自动化（本）2011（3）班 学 时：2周

时 间：第10、11周 指导教师：徐滤非、汤立刚

一、设计题目

某机械零件加工厂供配电系统电气部分初步设计 二、设计目的及要求

通过本课程设计，熟悉现行国家标准和设计规范，树立起技术与工程经济相统一的辨证观点；培养综合应用所学理论知识分析解决工程实际问题的能力；掌握电气工程设计计算的方法，为今后从事电力工程设计、建设、运行及管理工作，打下必要的基础。

要求根据用户所能取得的电源及本厂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，确定变配电所的位置与型式，确定变电所主变压器的台数与容量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，最后按要求写出设计说明书，绘出设计图样。 三、设计依据

1、工厂总平面图

工厂总平面图如图1所示。

图1 工厂总平面图

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2、工厂负荷情况

本厂是为某冶金公司下属零配件加工厂。多数车间为两班制，年最大负荷利用小时数为4500小时，日最大负荷持续时间6小时。该厂属于三级负荷。负荷统计资料如表1所示。

表1负荷统计资料

编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 厂房名称 模型车间 砂库 锻造车间 电镀车间 金工车间 机修车间 污水处理 热处理车间 食堂、锅炉房 仓库 料场 办公区 设备容量/kW 200 120 320 220 950 180 14 190 30 15 40 20 需要系数 0．35 0．70 0．35 0．50 0．20 0．20 0．60 0．60 0．60 0．30 0．30 0．80 功率因数 0．60 0．60 0．55 0．80 0．65 0．65 0．80 0．60 0．60 0．85 0．60 0．80 3、供电电源情况

由总厂35／10kV总降压变电所10kV分段单母线提供电源。该所距加工厂1km，10kV侧短

?3??路数据：Sk?3MVA。 MVA，Sk.min?170.max?200要求加工厂：①过电流保护整定时间不大于1.0s；②在工厂10kV电源侧进行电能计量；③功率因数应不低于0.9。

4．气象资料

本厂所在地区的年最高气温为40℃，年平均气温为25℃，年最低气温为－2℃，年最热月平均最高气温为33℃，年最热月平均气温为26℃，年最热月地下0.8m处平均温度为25℃。当地主导风向为东南风，年雷暴日数为52.2天。

5．地质水文资料

本厂所在地区平均海拔200m，地层以砂粘土为主，地下水位为2m。 6．电费制度

本厂与当地供电部门达成协议，在工厂变电所高压侧计量电能，设专用计量柜，按两部电价制交纳电费。基本电价20元/千伏2安/月，电度电价0.5元/度。 四、设计任务

设计内容包括：变配电所的负荷计算及无功功率的补偿计算，变配电所所址的选择，变压器台数和容量、型式的确定，变配电所主接线方案的选择，高低压配电线路及导线截面选择，短路计算和开关设备的选择，继电保护的整定计算，防雷保护与接地装置设计等。

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湖北理工学院 课程设计报告

摘要

众所周知，电能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、调节和测量，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。

负荷计算是设计的基础,它决定设备容量的选用,管网系统的规模以及工程总造价等,这是技术人员熟知的事实。通过负荷的统计计算求出的、用来按发热条件选择供电系统中各元件的负荷值，称为计算负荷（calculated load）。

在交流电路中,由电源供给负载的电功率有两种；一种是有功功率,一种是无功功率。无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。

短路电流计算的目的是为了正确选择和校验电气设备，以及进行继电保护装置的整定计算。对于工厂供电系统来说，由于将电力系统当作无限大容量电源，而且短路电路也比较简单，因此一般只需采用阻抗串、并联的方法即可将电路化简，求出其等效总阻抗。最后计算短路电流和短路容量。

电气主接线主要是指在发电厂、变电所、电力系统中,为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。电路中的高压电气设备包括发电机、变压器、母线、断路器、隔离刀闸、线路等。它们的连接方式对供电可靠性、运行灵活性及经济合理性等起着决定性作用。 供电系统的电气设备主要有断路器、负荷开关、隔离开关、熔断器、电抗器、互感器、母线装置及成套配电设备等。电气设备选择的一般要求必须满足一次电路正常条件下和短路故障条件下的工作要求，同时设备应工作安全可靠，运行方便，投资经济合理。

导线和电缆截面的选择与校验。对10kV及以下的高压线路和低压动力线路，通常先按发热条件来选择导线和电缆截面，再校验其电压损失、机械强度、短路热稳定等条件

关 键 词

负荷计算 无功补偿 短路电流计算 电气主接线 电气设备选择