工厂供电技术课程设计题目:高压配电系统设计学院专业：班级:学生姓名: 张学号:指导教师：目录１设计任务与要求.．....．...．．..．.．.．.．．．...．......．.．..．.．...．.....．...．错误!未定义书签。
1． 1 用户供电系统..．...．...．...．.....．..．．.．．......．........．....．.．错误!未定义书签。
1.2 工厂变配电所的设计原则.．．..........．......．．.......．.........．.错误!未定义书签。
1.3 设计背景.....．．..．.．.．..．.....．................................错误!未定义书签。
2变电所负荷计算和无功补偿的计算....．.．......．．．........．..．．．.．..．...．错误!未定义书签。
2.1 变电站的负荷计算.．.......．...．.......．.....．.......．.....．..．..错误!未定义书签。
2.1．1负荷统计全厂的用电设备统计．.．..．...．．...．．．.．.．.．..．.. (3)2.１.2 负荷计算．..．．.......．．....．．.．.....．...．.. (3)2.2 无功补偿的目的和方案.．．.....．．．...．....．..．.......．.．....．．....错误!未定义书签。
2.3 无功补偿的计算及设备选择．....．．..．...．...．．.....．．．．...．..．．．．．错误!未定义书签。
3 短路电流计算．..............．......．．.．．..........．..．.．．............８3.１短路电流及其计算．...．．.........．..．..．...．．..．．.．..．...．..．.．．.错误!未定义书签。
3．2 三相短路电流计算..．...．.．....．..........．．...．..．．..........．..错误!未定义书签。
4系统主接线方案．........．..．.．．...．...．.......．..........．..．...．. (10)4．1 主接线的基本要求...．．....．．．....．..．......．...．..．．．.．....． (10)4.2主接线的方案与分析...．.....．．..．....．.．．......．.．.....．..．...．错误!未定义书签。
4.3 电气主接线的确定......．.．......．.................．.．..．.．...．.错误!未定义书签。
５变压器选择.........．.......．．．．...．.．....．．......．.....．.．．..．.．．...错误!未定义书签。
５.1变压器的选择原则....．...．...．..．....．...．....．....．．......．.．．错误!未定义书签。
5.2 变压器类型的选择．..．．.．.．．．．.．.．........．.．．....．..．........．.错误!未定义书签。
5.3 变压器台数的选择..．．..．.．...．..．．....．．........．..．．.....．．...错误!未定义书签。
5.4变压器容量的选择．..．..．....．...．....．...．．.．.．..............．．错误!未定义书签。
6 高压设备选择.....．....．.．.．．...．.．.........．．..．...．..．..........．．．错误!未定义书签。
6.1 用电单位总计算负荷.....．.．.....．...........．.....．.．....．.....错误!未定义书签。
6．2 高压进线的选择与校验.．.．.....．.．．...．.．.．．.．．.......．..．.．....错误!未定义书签。
6.２.1 架空线的选择．.........．...．..........．....．．..．.....．...错误!未定义书签。
６.２．2 电缆进线的选择.．.．．...．.．.．..........．......．...........错误!未定义书签。
6.3 变电所一次设备的选择.．...．.．.....．．....．.......．...．...．.....．错误!未定义书签。
6.3.1 高压断路器的选择....．．...．．..........．．．．...．.．..．．.．...错误!未定义书签。
６.3.2 高压隔离开关的选择．...．．．.....．.....．.．....．．..．.......．错误!未定义书签。
6.3.３高压熔断器的选择．.．.．..．．....．..．.．...．..．..．..．.....．..176． 3.4 电流互感器的选择.........．.......．...．．．........．.．..．..18７结论.........．....．.．.....．........．..．．....．..．.．.．．.．..．．．.......错误!未定义书签。
１设计任务与要求１.1 用户供电系统电力用户供电系统由外部电源进线、用户变配电所、高低压配电线路和用电设备组成。
按供电容量的不同，电力用户可分为大型（1０000kV·A以上）、中型(100０-10000kV·A)、小型（100０kV·A及以下)变电所是电力系统的一个重要组成部分,由电器设备和线路按一定的接线方式所构成，他从电力系统取得电能,通过其变换、分配、输送与保护等功能,然后将电能安全、可靠、经济的输送到每一个用电设备的转设场所。
1.大型电力用户供电系统大型电力用户的用户供电系统,采用的外部电源进线供电电压等级为3５kＶ及以上，一般需要经用户总降压变电所和车间变电所两级变压。
总降压变电所将进线电压降为6-10kV的内部高压配电电压，然后经高压配电线路引至各个车间变电所，车间变电所再将电压变为220／38０Ｖ的低电压供用电设备使用。
某些厂区环境和设备条件许可的大型电力用户也有采用所谓“高压深入负荷中心”的供电方式,即35kＶ的进线电压直接一次降为220/３80V的低压配电电压。
2中型电力用户供电系统一般采用10kV的外部电源进线供电电压,经高压配电所和１０ｋＶ用户内部高压配电线路馈电给各车间变电所，车间变电所再将电压变换成220/３80V的低电压供用电设备使用。
高压配电所通常与某个车间变电所合建。
3.小型电力用户供电系统一般小型电力用户也用10ｋＶ外部电源进线电压,通常只设有一个相当于车间变电所的降压变电所，容量特别小的小型电力用户可不设变电所,采用低压22０/380V直接进线。
1.2 工厂变配电所的设计原则1．必须遵守国家的有关规程和标准,执行国家的有关方针政策,包括节约能源、节约有色金属等技术经济政策。
２．应做到保障人身和设备安全、供电可靠、电能质量合格、技术先进和经济合理,应采用效率高、能耗低、性能较先进的电气产品。
3．应根据工程特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系,做到远、近期结合,以近期为主,适当考虑扩建的可能性。
４.必须从全局出发,统筹兼顾，按照负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。
１.3 设计背景现要新建一个1０/0.4ｋＶ的变配电所，向公司生产区、办公楼、职工住宅区及其生活水泵组供电。
原先变电所只能满足两个车间、办公楼和生活区的用电负荷。
随着近年来，联合能源公司的企业内部的调整,下属子公司之间的相互合并等原因，安装公司扩充了规模,兼并了原来其他单位的一些用电设备,因此,原先的变电所已经不能满足需要，要在原址旁边新建一座１0/0.4kV变配电所,以满足单位改革后用电负荷的要求。
鉴于联合能源公司用电的特殊性，新建变电所的电源取自3km外联合能源公司一专用35kＶ变电站和3km外市供电公司另一相同容量的３５kV变电站。
新变电所建成后，能满足现有的生产、生活用电,有效地提高负荷转移能力,进一步提高供电可靠性。
２ 变电所负荷计算和无功补偿的计算2.１ 变电站的负荷计算２.1．1负荷统计全厂的用电设备统计表2－1 用电负荷统计用电设备 负荷统计（kW)负荷类别 机床设备组 4３3.45 三级 电焊机设备组 1２９.３5 三级 起重机组 113.2 三级 办公楼 ３0 三级 住宅区水泵组 １76 二级 住宅用电 7６８ 三级 厂区照明29三级2.1.2 负荷计算 按需要系数法计算各组负荷： 有功功率P= K d ⨯Σpei(2．1）无功功率Q ＝P ⨯ϕtan（2.2)视在功率 S=22Q P + (2.3) 上述三个公式中:ΣP ｅｉ:每组设备容量之和，单位为kW;K ｄ：需要用系数;ϕcos :功率因数。
1 小批量生产的金属冷加工机床电动机:K ｄ=0．１6-０.2(取0.2)ϕcos =0.5 ϕtan =1.7３ 有功负荷 P C １=K d ＰS1=0.２＊４33.45=86.69k Ｗ 无功负荷 Q C １=ＰC1ϕtan =86.69*1.73=149.９７kvar视在功率 S C1＝2121C C Q P +=1７4．74kV·A 2 电焊机组的计算负荷：K d =０.3５ ϕcos =0.３5 ϕtan =２.6８ 有功负荷 P Ｃ2=K d P S2=０．35*1２9.3５=45.２７kW 无功负荷 ＱC2＝P C2ϕtan =45.27＊2.68=121.33ｋv ａr视在功率 S C ２=22C 22C Q P +=１29.5kV·A 3 起重机的计算负荷:Kd ＝0.1-0.15(取0.１5） ϕcos ＝0.5 ϕtan =1．７3 有功负荷 P C3＝Ｋd P S ３=０.15*113．2=1６.9８ｋW 无功负荷 Q Ｃ3＝ＰC3ϕtan =16.９8＊１.73＝2９.38kvar视在功率 S C3=23C 23C Q P +=33.９３ｋV·A 4 住宅区水泵组：K d ＝0.8 ϕcos =０．8 ϕtan =０.7５有功负荷 P C ４＝Ｋd P S4=０.8*１7６=1４0.8ｋW 无功负荷 Q C4=P C ４ϕtan =0．７5*140.８=105.6kvar视在功率 S Ｃ４=24C 24C Q P +=１7６kV·A 5 办公楼：K ｄ=0.8 ϕcos =１ ϕtan =0有功负荷 P C ５＝K ｄP S ５=0.８*30=2４kW 无功负荷 Q C5=P C5ϕtan =0kva ｒ视在功率 ＳC5=25C 25C Q P +=24ｋV·A 6 住宅区：Ｋd =0.４５ ϕcos =1 ϕtan =０有功负荷 P Ｃ6=K d P S ６＝0.４5*76８=345.6k Ｗ 无功负荷 Q C ６=ＰＣ6ϕtan =0ｋva ｒ视在功率 S Ｃ6＝26C 26C Q P +=345.６kV·Ａ ７ 厂区照明：Ｋｄ＝1 ϕcos =1 ϕtan =0有功负荷 ＰC7=K ｄＰS7=1*29=29kW 无功负荷 Q Ｃ7=ＰC7ϕtan =0k ｖar视在功率 S C7=27C 27C Q P +＝２9kV·A 总负荷的计算：有功功率 P c =K ∑ p ⨯ΣP c.i(2.４）无功功率Q c = K ∑q ⨯ΣＱｃ.ｉ（2.5)视在功率S c =2C 2C Q P +（2.6）式中:对于干线,可取K ∑ p ＝0.８５-0.95，K ∑q =０．90－0.97。