届毕业生毕业设计说明书题目：某机械厂供配电系统设计院系名称：电气工程学院专业班级：学生姓名：学号：指导教师：教师职称：讲师20年6月6日目次1 2 3 4 5 6 7结概述 (1)1.1 国内外发展现状 (1)1.2 供配电系统的研究意义 (1)1.3 研究的内容 (2)负荷计算及无功补偿 (3)2.1 电力负荷的类型 (3)2.2 负荷计算 (3)2.3 无功功率补偿 (8)变电所主变压器选择和主接线方案选择 (10)3.1 变电所主变压器的选择 (10)3.2 主接线方案设计 (10)3.3 厂区规划图 (12)短路电流的计算 (14)4.1 短路电流计算的基本公式 (14)4.2 电抗标幺值的计算公式 (14)4.3 确定基准值、计算电抗标幺值 (15)高、低压电气设备的选择与校验 (18)5.1 高压设备的选择与校验 (18)5.2 低压设备的选择与校验 (20)5.3 母线的选择 (20)5.4 导线的选择 (21)继电保护的整定与计算 (22)6.1 高压线路的继电保护 (22)6.2 电力变压器的继电保护 (23)防雷和接地装置 (24)7.1 防雷 (24)7.2 接地装置 (24)7.3 防雷措施 (25)论 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录A 电气主接线图 (30)1 1.1概述国内外发展现状现代大中型工厂供配电系统的电气主接线和运行方式都比较复杂，各种电气设备的数量和种类也比较多，随着经济和现代工业建设的迅速发展，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益提高，因此对供电设计也有了更高、更完善的要求。
供配电系统是电力系统的电能用户，也是电力系统的重要组成环节。
它由总降压变电所、高压配电所、车间变电所、配电线路以及用电设备组成。
在小型工厂中，电能先经过高压配电所，然后经过变压器降压，低压配电线路将车间变电所的电能送到各低压用电设备。
在我国，供配电的建设未能得到重视，资金短缺，技术性能落后，另外供配电技术环节形成电力需求与供配电设施不协调的局面。
随着人们生产活动的日渐增多，工厂对电能的需求也在日益增加，作为评估电能质量的相关指标，例如电能的可靠性、电能的经济状况、电能的质量等指标也随之有待提高。
1.2供配电系统的研究意义现如今，电能已经成为人们生活中不可或缺的能源和生活工具，其在工业生产，生活的各个领域中获得了广泛应用，为人们提供更加舒适便捷的工作环境和生活环境创造了条件。
电力是现代事业发展的主要能源和动力，没有电力可以说就没有国有经济的现代化。
现代的生活都离不开电力，都是建立在电气的基础上。
因此，电力供应如果中断，将会给现代的发展带来严重的影响。
譬如那些对可靠性有有很高要求的企业，即使工厂中设备停电的时间极短，也能引起工厂中严重的事故发生，轻则把电气设备烧坏，重则威胁到人身安全，故而，必须认真做好达到系统供电要求，切实保证电力系统的正常运行，更好地发展生产，实现过程的全部自动化。
要切实保障生产和日常社会生活的需求，就必须做好工厂供电系统的工作，在确保可靠供电的前提下，考虑并努力做好节能减排工作，实现高效，优质供电供电部门必须做到以下几点：（1）安全在电能的供应、分配和使用中，不发生人身事故和设备事故。
（2）可靠应满足电能用户对供电可靠性即连续供电的要求。
（3）优质应满足电能用户对电压质量和频率质量等的要求。
（4）经济供电系统的投资要少，运行费用低，尽可能的节约能源和减少有色金属消耗量。
当然，除了上述基本要求，想高质量的做好工厂供电工作，还要学会合理地做好工厂供电长远发展的规划安排，既考虑到局部利益，又要有长远的目光和见识，做到适应长期发展目标的要求。
1.3研究的内容本次设计主要研究的是某机械厂供配电系统，从获得的原始资料开始着手相关资料的查询以及分析计算，主要完成了以下几个方面：负荷计算及无功补偿，确定变电所的所址、型式以及变电所的主接线方案，按需要系数法进行短路计算，选择高、低压设备并进行校验，变电所防雷保护及接地装置的设计以及用CAD软件绘制电气原理图。
小型的机械厂供电负荷等级一般为二级负荷，考虑到生产加工，应急照明对电力要求高的方面，避免因停电造成不必要的损失，因此在本次设计中应该从各个方面综合实际情况考虑，做到经济，可靠，完善。
由于供电部门对厂区用电有功率因数方面的要求必须达到0.9以上，所以降压变电所采用并联电容器进行无功功率补偿。
通过短路电流的计算，对供配电系统的继电保护进行整定与计算，最后对本厂进行防雷与接地保护。
2 2.1负荷计算及无功补偿电力负荷的类型按照电力负荷对供电可靠性的要求，电力负荷分为一级负荷、二级负荷、三级负荷。
在本次机械厂供配电系统设计中，大多数负荷属于二级负荷，且主要对动力负荷和照明负荷进行分析，并完成负荷计算。
2.2负荷计算在工厂中，为了防止造成电气设备资源的浪费，保证电气设备的安全运行，需要进行负荷计算。
负荷计算的方法有很多，如需要系数法，利用系数法，单位指标法等。
在这次设计中，按需要系数法确定三相用电设备组有功计算负荷，最基本的负荷计算公式为：P 30 K d P e（2-1）其中P30 为全厂的有功计算负荷，P e 为全厂用电设备的总容量，K d 为需要系数。
2.2.1 基本公式无功计算负荷Q 30 P30 tan （2-2）视在计算负荷S30P30cos （2-3）计算电流I30 S303Un（2-4）2.2.2 多组用电设备计算负荷的确定25）无功计算负荷Q 30 K q Q30（2-6）以上两式中的P30、Q30分别为各组用电设备的有功和无功计算负荷之和，K p、K q分别为同时系数。
视在计算负荷S30 P30 Q30（2-7）计算电流I30S303Un（2-8）2.2.3 工厂负荷情况该厂每天的工作时间为十小时，一年当中有十个月正常生产，最大负荷时生产的小时为3500小时，年耗电量约为2500KW h，本厂多数车间为二级负荷，本厂的负荷统计资料如下表2-1所示，并进行负荷计算。
设备编号设备名称负荷类别设备容量 /kW需要系数Kd功率因数1金工车间动力5000.20.5照明90.8 1.0 2铸造车间动力3500.20.5照明40.9 1.0 3热处理车间动力1000.60.8照明50.8 1.0 4锻压车间动力4000.30.65照明70.8 1.0 5电镀车间动力3000.50.8照明40.9 1.0生活区照明3000.70.9下面对原始资料进行负荷计算：1、金工车间：2 2动力部分：P30K d P e 0.2500100kWQ 30 P30 tan 100 1.73173k varS 30200kVA cos 0.5I30 303.87A3U n 30.38照明部分：P 30 K d P e 0.897.2k WQ 30 P30 tan 7.200k varS 307.2k VA cos 1.0I30 18.82A3U n 30.222、铸造车间动力部分：P 30 K d P e 0.235070kWQ 30 P30 tan 70 1.73121.10k varS 30242.20kVA cos 0.5I30 368.42A3U n 30.38照明部分：P 30 K d P e 0.94 3.6kWQ 30 P30tan 3.600k varS 303.6kVA cos 1.0P 10030S 20030P 7.230S 7.230P 121.1030S 242.2030P 3.630I 309.45 A3U n3 0.223、热处理车间动力部分：P 30 K d P e 0.6 100 60kW Q 30 P 30 tan60 0.75 45k varS 3056.25kVA cos 0.8I 3085.07 A3U n3 0.38照明部分：P 30K d P e0.8 5 4k WQ 30P 30tan4 0 0k varS304k VA cos 1.0I 3010.45 A3U n3 0.224、锻压车间动力部分：P 30K d P e0.3 400 120kWQ 30P 30 tan120 1.17 140.40k varS 30184.62k VA cos 0.65I 30 279.22 A3U n3 0.38照明部分：P 30K d P e0.8 7 5.6kWS 3.6 30 P 4530 S 56.25 30 P 430 S 4 30 P 120 30 S 184.62 30Q 30P 30 tan5.6 0 0k varS 305.6kVA cos 1.0I 3014.63 A3U n3 0.225、电镀车间动力部分：P 30K d P e0.5 300 150kWQ 30P 30 tan 150 0.75 112.50k varS 30140.63kVA cos 0.8I 30212.69 A3U n3 0.38照明部分：P 30 K d P e 0.9 4 3.6kW Q 30P 30 tan3.6 0 0k varS 303.6kVA cos 1.0I 309.40 A3U n3 0.226、生活区P 30K d P e 0.7 300 210kWQ 30P 30 tan210 0.48 100.8k varS30233.3kVA cos 0.9I 30612.3 A3U n3 0.22P 5.630 S 5.6 30 P 112.5030 S 140.63 30 P 3.630 S 3.6 30 P 21030 S 233.3 307、取全厂的同时系数Kp 、Kq均为0.9，则全厂总的计算负荷分别为P 30 K p P300.9734 660.6k WQ 30 K q Q 30 0.9692.80623.52k varS 30 P 30 Q 30 660.6 623.52 908.39k VAI 30S303Un908.3930.381380.16A在设计中，为了使人一目了然，我采用计算表格的形式对各车间负荷计算值进行统计，如下表2-2所示。
车间编号车间名称负荷类别设备容量需要系数cos tan P30Q30S30I301金工车间动力5000.20.51．73100173200303.87照明90.8 1.007.207.218.82 2铸造车间动力3500.20.5 1.7370121.10242.20368.42照明40.9 1.00 3.60 3.69.453热处理车间动力1000.60.80.75604556.2585.07照明50.8 1.0040410.45 4锻压车间动力4000.30.65 1.17120140.40184.62279.22照明70.8 1.00 5.60 5.614.63 5电镀车间动力3000.50.80.75150112.50140.63212.69照明40.9 1.00 3.60 3.69.402 222生活区照明3000.70.90.48210100.8233.3612.3总计动力1650---500592823.701249.27照明329---234100.8257.3675.05计入同时系数Kp、K q分别为0.90.68660.6623.52908.391380.162.3无功功率补偿机械厂中由于有大量感性负荷，还有感性的电力变压器，从而使功率因数降低。