课程设计成果说明书题目：某机械厂降压变电所的电气设计学生姓名：学号：*********学院：机电工程学院班级：C11电气****：***浙江海洋学院教务处2014年06月23日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。

变电所是接受电能、变换电压、分配电能的环节，是供配电系统的重要组成部分，它直接影响整个电力系统的安全与经济运行。

电力系统是由发电机，变压器，输电线路，用电设备（负荷）组成的网络，它包括通过电的或机械的方式连接在网络中的所有设备。

电力系统中的这些互联元件可以分为两类，一类是电力元件，它们对电能进行生产（发电机），变换（变压器，整流器，逆变器），输送和分配（电力传输线，配电网），消费（负荷）；另一类是控制元件，它们改变系统的运行状态，如同步发电机的励磁调节器，调速器以及继电器等。

电气主接线是发电厂变电所的主要环节，电气主接线的拟定直接关系着全厂（所）电气设备的选择、配电装置的布置、继电保护和自动装置的确定，是变电站电气部分投资大小的决定性因素。

目录前言 (Ⅰ)1 设计任务 (1)1.1 设计题目 (1)1.2 设计要求 (1)1.3 设计依据 (1)1.3.1 工厂总平面图 (1)1.3.2 工厂负荷情况 (1)1.3.3 供电电源情况 (2)1.3.4 气象资料 (3)1.3.5 地质水文资料 (3)1.3.6 电费制度 (3)2 负荷计算和无功功率补偿 (3)2.1 负荷计算 (3)2.2 无功功率补偿 (6)3 变电所的位置与型式的选择 (7)4 变电所主变压器台数和容量及主接线方案的选择 (8)4.1 年耗电量的估算 (8)4.2 变电所主变压器台数的选择 (8)4.3 变电所主变压器容量的选择 (9)4.4 变电所主变压器类型的选择 (9)5 变电所主接线方案的选择 (9)6 短路电流的计算 (10)7 变电所一次设备的选择与校验 (12)7.1 一次设备的选择与校验校验的原则 (12)7.2 变电所高压侧一次设备的选择 (12)7.3 变电所高压侧一次设备的校验 (13)7.4 变电所低压一次设备的选择 (13)7.5 变电所低压一次设备的校验 (14)8 变电所进出线的选择与校验 (14)8.1 高压线路导线的选择 (14)8.2 低压线路导线的选择 (15)9 变电所继电保护的整定 (15)9.1 变压器继电保护 (16)9.2 10KV侧继电保护 (16)9.3 0.38KV侧低压断路器保护 (17)设计总结 (18)参考文献 (18)附图 (18)附图一《高、低压侧均采用单母线主接线图》 (18)附图二《变电所高压侧电气主接线图》 (19)1 设计任务1.1设计题目：某机械厂降压变电所的电气设计1.2设计要求根据该厂所能取得的电源及该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，选择整定继电保护装置.最后按要求写出设计说明书，绘出设计图。

1.3设计依据1.3.1工厂总平面图图1.1 工厂总平面图1.3.2工厂负荷情况该厂多数车间为二班制，年最大负荷利用小时为4600h。

该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷。

该厂的负荷统计资料如表1.1所示。

1.3.3供电电源情况按照工厂与当地供电部门签订的供用电协议规定，该厂可由附近一条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。

该干线的导线型号为LGJ-150，导线为等三角形排列，线距为2m；干线首端距离该厂约8km。

干线首端所装设的高压断路器断流容量为500MV·A。

此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.7s。

为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近的单位取得备用电源。

已知与该厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80km，电缆线路总长度为25km。

1.3.4气象资料该厂所在地区的年最高气温为38℃，年平均气温为23℃，年最低气温为-8℃，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℃。

当地主导风向为东北风，年雷暴日数为20天。

1.3.5地质水文资料该厂所在地区平均海拔500m ，地层以砂粘土为主，地下水位为2m 。

1.3.6电费制度该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，按两部电费制交纳电费。

每月基本电费按主变压器容量计为18元/(kV ·A)，动力电费为0.20元/(kW ·h)，照明电费为0.50元/(kW ·h)。

工厂最大负荷时的功率因数不得低于0.90。

此外，电力用户需按新装变压器容量计算，一次性地向供电部门交纳供电贴费：6~10kV 为800元/(kV ·A)。

2 负荷计算和无功功率补偿2.1负荷计算: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。

2.1.1铸造车间动力部分：Kd=0.35，cos φ=0.7;5.12235.0350)11(30kW kW P =⨯= var 95.12702.15.122)11(30k kW Q =⨯= ;17595.1245.12222)11(30kVA S =+= A kVkVAI 88.26538.03175)11(30=⨯=照明部分：Kd=0.9，cos φ=1;2.79.08)12(30kW kW P =⨯= 0)12(30=Q2.1.2锻压车间动力部分：Kd=0.3，cos φ=0.6;963.0320)21(30kW kW P =⨯= var 68.12733.196)21(30k kW Q =⨯= ;74.15968.1279622)21(30kVA S =+= A kVkVAI 7.24238.0374.159)21(30=⨯=;8.48.06)22(30kW kW P =⨯= 0)22(30=Q2.1.3金工车间动力部分：Kd=0.25，cos φ=0.63;7525.0300)31(30kW kW P =⨯= var 25.9223.175)31(30k kW Q =⨯= ;89.11825.927522)31(30kVA S =+= A kVkVAI 63.18038.0389.118)31(30=⨯=照明部分：Kd=0.7，cos φ=1;77.010)32(30kW kW P =⨯= 0)32(30=Q2.1.4工具车间动力部分：Kd=0.3，cos φ=0.6;843.0280)41(30kW kW P =⨯= var 72.11133.184)41(30k kW Q =⨯= ;78.13972.1118422)41(30kVA S =+= A kVkVAI 37.21238.0378.139)41(30=⨯=照明部分：Kd=0.8，cos φ=1;48.05)12(30kW kW P =⨯= 0)42(30=Q2.1.5电镀车间动力部分：Kd=0.5，cos φ=0.75;1005.0200)51(30kW kW P =⨯= var 8888.0100)51(30k kW Q =⨯= ;21.1338810022)51(30kVA S =+= A kVkVAI 39.20238.0321.133)51(30=⨯=照明部分：Kd=0.8，cos φ=1;2.38.04)52(30kW kW P =⨯= 0)52(30=Q2.1.6热处理车间动力部分：Kd=0.6，cos φ=0.8;1086.0180)61(30kW kW P =⨯= var 8175.0108)61(30k kW Q =⨯= ;1358110822)61(30kVA S =+= A kVkVAI 11.20538.03135)61(30=⨯=;48.05)62(30kW kW P =⨯= 0)62(30=Q2.1.7装配车间动力部分：Kd=0.4，cos φ=0.7;564.0140)71(30kW kW P =⨯= var 12.5702.156)71(30k kW Q =⨯= ;8012.575622)71(30kVA S =+= A kVkVAI 55.12138.0380)71(30=⨯=照明部分：Kd=0.9，cos φ=1;4.59.06)72(30kW kW P =⨯= 0)72(30=Q2.1.8机修车间动力部分：Kd=0.3，cos φ=0.7;543.0180)81(30kW kW P =⨯= var 08.5502.154)81(30k kW Q =⨯= ;13.7708.555422)81(30kVA S =+= A kVkVAI 19.11738.0313.77)81(30=⨯=照明部分：Kd=0.8，cos φ=1;48.05)82(30kW kW P =⨯= 0)82(30=Q2.1.9锅炉房动力部分：Kd=0.8，cos φ=0.75;568.070)91(30kW kW P =⨯= var 28.4988.056)91(30k kW Q =⨯= ;6.7428.495622)91(30kVA S =+= A kVkVAI 34.11338.03200)91(30=⨯=照明部分：Kd=0.8，cos φ=1;6.18.02)92(30kW kW P =⨯= 0)12(30=Q2.1.10仓库动力部分：Kd=0.3，cos φ=0.8;5.43.015)101(30kW kW P =⨯= var 375.375.05.4)101(30k kW Q =⨯= ;625.5375.35.422)101(30kVA S =+= A kVkVAI 55.838.03625.5)101(30=⨯=;7.07.01)102(30kW kW P =⨯= 0)102(30=Q2.1.11生活区照明Kd=0.7，cos φ=0.9;2527.0360)112(30kW kW P =⨯= var 96.12048.0252)112(30k kW Q =⨯= ;53.27996.12025222)101(30kVA S =+= A kVkVAI 7.42438.0353.279)101(30=⨯=取全厂的同时系数为：95.0=∑P K ,97.0=∑q K 则全厂的计算负荷为：kW kW P PP i i i i 405.9979.104995.0)(95.0)2(30111)1(3011130=⨯=+=∑∑==var 07.884var 415.91197.097.0)112(30)1(3011130k k Q QQ i i =⨯=+=∑=;.82.133207.884405.9972230A vV S =+= A kVAkV I 01.202538.03.82.133230=⨯=2.2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：;.82.133230A vV S = 这时低压侧的功率因数为：75.082.1332405.997cos 3030)2(===kWkWS P φ，为使高压侧的功率因数90.0≥，则低压侧补偿后的功率因数应高于0.90，取95.0cos ='φ。