课程设计(论文)课程设计（论文）题目某厂降压变电所的电气设计学生姓名班级电气工程及其自动化（2）班学号指导教师完成日期2011 年12 月 2 日课程设计（论文）任务书一、课程设计(论文)题目：某厂降压变电所的电气设计二、课程设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：（一）设计要求要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷情况，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，确定变电所的位置与形式，确定变电所主变压器的台数与数量、类型，选择变电所主结线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护装置，确定防雷和接地装置，最后按照要求写出设计说明书，绘出设计图样。
（二）设计依据1、工厂总平面图2、工厂负荷情况该厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4200小时，日最大负荷持续时间为6小时。
低压动力设备均为三相，额定电压为380V。
电气照明及1机械与电气工程学院系电气工程及其自动化（1）班学生：日期：自 2010 年 11 月 22 日至 2010 年 12 月 5 日指导教师：助理指导教师(并指出所负责的部分)：教研室：电气工程教研室主任：某厂降压变电所的电气设计Certain Factory Step-down Substation The Electrical Design总计课程设计（论文）页表格个插图幅摘要设计过程中运用了很多的知识，因此如何将知识系统化就成了关键。
如本设计中用到了工厂供电的绝大多数的基础理论和设计方案，因此在设计过程中侧重了知识系统化能力的培养。
设计可分为几部分：负荷计算和无功功率计算及补偿；变电所位置和形式的选择；变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择；短路电流的计算；变电所一次设备的选择与校验；变电所高、低压线路的选择；变电所二次回路方案选择及继电保护的整定；防雷和接地装置的确定。
关键词：负荷计算无功功率主接线AbstractThe design process using a lot of knowledge, therefore how knowledge systematic became the key. If this design using the factory of the overwhelming majority of power supply of basic theory and design scheme, so in the design process emphasis on knowledge systematic ability. Design can be divided into several parts: load calculation and reactive power calculation and compensation, Substation position and form the choice, Main transformer substation sets and capacity and main wiring schemes choice; The calculation of short-circuit current, Once substation equipment choice and calibration, Substation high and low voltage circuit choice; The secondary circuit substation plan selection and relay protection setting, Lightning protection and grounding device is identified.Key Words: Load calculation Reactive power The Lord wiring目录前言 (1)一、负荷计算和无功功率计算及补偿 (2)二、变电所位置和形式的选择 (5)三、变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 (6)四、短路电流的计算 (8)五、变电所一次设备的选择与校验 (10)六、变电所高、低压线路的选择 (14)七、变电所二次回路方案选择及继电保护的整定 (15)八、防雷和接地装置的确定 (20)九、心得和体会 (21)十、附录参考文献 (22)十一、附图 (22)前言课程设计是教学过程中的一个重要环节，通过课程设计可以巩固本课程理论知识，掌握供配电设计的基本方法，通过解决各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算、绘图、设计说明书等方面得到训练，为今后的工作奠定基础。
本设计可分为九部分：负荷计算和无功功率计算及补偿；变电所位置和形式的选择；变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择；短路电流的计算；变电所一次设备的选择与校验；变电所高、低压线路的选择；变电所二次回路方案选择及继电保护的整定；防雷和接地装置的确定；心得和体会；附参考文献。
另外有设计图纸1张（以附图的形式给出），附图《变电所电气主接线图》；由于设计者知识掌握的深度和广度有限，本设计尚有不完善的地方，敬请老师批评指正！2010年12月一负荷计算和无功功率计算及补偿(一)负荷计算和无功功率计算在负荷计算时，采用需要系数法对各个车间进行计算，并将照明和动力部分分开计算，照明部分最后和宿舍区照明一起计算。
具体步骤如下。
1. 铸造车间：动力部分，取设备容量是370kWAVVAS P 06.308k 38.0732.102.75k 2I kVA 75.202418.1527.133var k 418.15214.17.133Q kW 7.3310.3538230(21)22)21(3030(21)(21)30=⨯==+==⨯==⨯= 照明部分：取设备容量是10kW30(22)100.88P kW kW =⨯=；30(22)0Q =2. 金工车间：动力部分，取设备容量是482kWAVVAS P 84.301k 38.0732.1198.66k I kVA 66.1981436.15432.125var k 1436.15423.132.125Q kW 32.1250.2648230(31)22)31(3030(31)(31)30=⨯==+==⨯==⨯= 照明部分：取设备容量是10kW ：30(42)100.88P kW kW =⨯=；30(42)0Q =3. 电镀车间：动力部分，取设备容量是382kWAVVAS P 51.386k 38.0732.1254.38k I kVA 38.25492.15864.198var k 92.15880.064.198Q kW 64.1980.5238230(41)22)41(3030(41)(41)30=⨯==+==⨯==⨯= 照明部分：取设备容量是10kW30(62)100.88P kW kW =⨯=；30(62)0Q =4. 装配车间：动力部分，取设备容量是282kWAVVAS k P 05.217k 38.0732.1142.85k I kVA 85.14251.10052.101var 51.10099.052.101Q kW 52.1010.3628230(51)22)51(3030(51)(51)30=⨯==+==⨯==⨯=照明部分：取设备容量是10kW30(82)100.88P kW kW =⨯=；30(82)0Q =5. 机修车间：动力部分，取设备容量是282kWAVVAS P 24.179k 38.0732.1117.97k I kVA 97.11765.8796.78var k 65.8711.196.78Q kW 96.780.2828230(61)22)61(3030(61)(61)30=⨯==+==⨯==⨯= 照明部分：取设备容量是5kW30(92)50.84P kW kW =⨯=；30(92)0Q =6.生活区照明，kW 5.3160.75482(61)30=⨯=P 。
30(11)0Q = 另外，所有车间的照明负荷：kW 4030=P取全厂的同时系数为：0.95p K ∑=，0.97q K ∑=，则全厂的计算负荷为：kW 108.979)4064.990(95.0)(95.061i 30)1(3030=+⨯=+=∑=P P P ivar k 11.64372.65397.097.0Q 61i )1(3030=⨯==∑=i QkVA 51.116611.643108.9792230=+=S ； A V38.1772k 38.031166.51kV AI 30=⨯=(二) 无功功率补偿由以上计算可得变压器低压侧的视在计算负荷为：kV A 51.116630=S 这时低压侧的功率因数为：839.051.1166108.979c )2(==φos为使高压侧的功率因数≥0.90，则低压侧补偿后的功率因数应高于0.90，取：'cos 0.95φ=。
要使低压侧的功率因数由0.85提高到0.95，则低压侧需装设的并联电容器容量为：var 31.313var )95.0arccos tan 839.0arccos (tan 108.979c k k Q =-⨯=取:C Q =335var k 则补偿后变电所低压侧的视在计算负荷为：VA S k 44.1026)33511.643(108.97922)2(30'=-+= 计算电流A V56.1559k 38.031026.44kV AI 30=⨯=变压器的功率损耗为：W VA S P k 69.14k 35.979015.0015.0)2(30't =⨯=≈∆ar VA S Q kv 761.58k 35.97906.006.0)2(30't =⨯=≈∆变电所高压侧的计算负荷为：W W W P k 111.1038k 761.58k 35.979)1(30'=+=ar ar k Q kv 87.366kv 76.58var )33511.643()1(30'=+-=VA kVA S k 03.110187.36611.103822)1(30'=+= A V89.1672k 38.031101.03V AI 30(1)'=⨯=补偿后的功率因数为：943.003.110111.1038c '==φos 满足（大于0.90）的要求。
(三) 年耗电量的估算年有功电能消耗量及年无功电能耗电量可由下式计算得到： 年有功电能消耗量： 30p W P T ααα⋅= 年无功电能耗电量：30q W Q T ααβ⋅=结合本厂的情况，年负荷利用小时数T α为4200h ，取年平均有功负荷系数0.72α=，年平均无功负荷系数0.78β=。