《工厂供电》课程设计说明书专业名称：电气工程及其自动化班级：092学号：姓名：指导教师：日期：2012/12/09——2012/12/21工厂供电课程设计评阅书摘要低压变电所设计是依据国家规范以及二类负荷对供电可靠性要求制定的设计方案及供电措施。
在设计中，根据给定的电气基础资料，建立起适合自身生产和发展需要的变电所。
在设计中完成了负荷计算、短路电流计算、功率补偿、一次接线设计、二次接线设计、接地装置设计等工作。
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型式，确定变电所主变压器的台数与容量，选择变电所主接线方案及高低压设备与进出线，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，最后按要求提交设计计算书及说明书，并运用AUTO CAD制图软件绘制相应设计图。
同时在设计中采用并联电容器的方法来补偿无功功率，以减少供电系统的电能损耗和电压损失，同时提高了供电电压的质量。
从而使整个供电系统更具有其可靠性和灵活性。
按照国家标准GB50052-95《供配电系统设计规范》、GB50053-94《10KV及以下变电所设计规范》及GB50054-95《低压配电设计规范》等规范，进行工厂供电设计。
做到“安全、可靠、优质、经济”的基本要求。
并处理好局部与全局、当前与长远利益的关系，以便适应今后发展的需要，同时还要注意电能和有色金属的节约等问题。
关键词：变电所；无功补偿；AUTO CAD目录1 课题描述 (1)1.1设计要求 (1)1.2设计依据： (1)2 工厂负荷计算及配电系统的确定 (3)2.1工厂负荷计算和无功补偿计算 (3)2.2各个车间负荷计算结果表 (3)2.3各厂房和生活区的负荷计算表 (4)2.4全厂负荷 ....................................................................................................... 错误!未定义书签。
2.5功率补偿 (5)3 变压器选型 (5)4 变电所位置和型式选择 (6)4.1确定变电所位置 (6)4.2负荷中心的确定 (6)5 短路电流计算 (7)5.1 K-1点短路等效电路图 (7)5.2 K-2点短路等效电路图 (8)6.系统主接线图 (9)6.1电气主接线的确定 (10)7. 一次设备选择 (11)7.1高压断路器的选择 ........................................................................................ 错误!未定义书签。
7.2高压隔离开关的选择.................................................................................... 错误!未定义书签。
7.3导线和电缆选择 (12)8 防雷与接地 (13)8.1防雷设备 (13)8.2架空线的防雷措施 (13)8.3接地与接地装置 (13)总结 (14)参考文献 (15)1 课题描述工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。
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。
在工厂里，电能虽然是工业生产的主要能源和动力，但是它在产品成本中所占的比重一般很小（除电化工业外）。
电能在工业生产中的重要性，并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少，而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量，提高产品质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻工人的劳动强度，改善工人的劳动条件，有利于实现生产过程自动化。
从另一方面来说，如果工厂的电能供应突然中断，则对工业生产可能造成严重的后果。
低压变电所设计是依据国家规范以及二类负荷对供电可靠性要求制定的设计方案及供电措施。
在设计中，根据给定的电气基础资料，建立起适合自身生产和发展需要的变电所。
在设计中完成了负荷计算、短路电流计算、功率补偿、一次接线设计、二次接线设计、接地装置设计等工作。
并运用制图软件绘制相应设计图。
同时在设计中采用并联电容器的方法来补偿无功功率，以减少供电系统的电能损耗和电压损失，同时提高了供电电压的质量。
从而使整个供电系统更具有其可靠性和灵活性。
因此，做好工厂供电工作对于发展工业生产，实现工业现代化，具有十分重要的意义。
由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面，而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义，因此做好工厂供电工作，对于节约能源、支援国家经济建设，也具有重大的作用。
1.1设计要求工厂供电中要很好地为工业生产服务,切实保证工厂生产和生活用电的需要,并做好节能环保工作,就必须达到以下基本要求:（1）安全在电能的供应、分配和使用中，不应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）优质应满足用户对电压和频率的要求（4）经济供电系统的投资要少，运营费用要低，并尽可能的节约电能和减少有色金属的消耗。
此外，在工厂工作中，应合理地局部和全局、当前和长远的关系，既要照顾当前的利益，又要有全局观点，能顾全大局，适应发展。
在计划用电问题中就不能只考虑一个单位的局部问题，要有全局观点。
本课程的设计任务，，就是解决中小型工厂内部的电能分配和供应任务，并讲述电气照明，使我们初步掌握中小型工厂内部供电系统和电气照明系统运行保护及其简单的设计计算所必需的基本理论和基本知识，为今后从事工厂供电技术工作奠定一定的基础。
1.2设计依据：1、工厂总平面见附图。
2、工厂负荷情况：本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4800h，日最大负荷持续时间8h。
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。
低压动力设备均为三相，额定电压为380V。
照明及家用电器均为单相，额定电压为220V。
本厂的负荷统计资料如表所示。
图表 1.1工厂平面图厂房编号用电单位名称负荷性质设备容量/kw 需要系数功率因数2 铸造车间动力202-402 0.3~0.4 0.65~0.70照明7~12 0.7~0.9 1.03 锻压车间动力202~402 0.2~0.3 0.60~0.65照明7~12 0.7~0.9 1.04 金工车间动力202~402 0.2~0.3 0.60~0.65照明7~12 0.7~0.9 1.05 工具车间动力202~402 0.2~0.3 0.60~0.65照明7~12 0.7~0.9 1.06 电镀车间动力152~302 0.4~0.6 0.70~0.80照明7~12 0.7~0.9 1.07 热处理车间动力102~202 0.4~0.6 0.70~0.80照明7~12 0.7~0.9 1.08 装配车间动力102~202 0.3~0.4 0.65~0.75照明7~12 0.7~0.9 1.09 机修车间动力102~202 0.2~0.3 0.60~0.70照明4-7 0.7~0.9 1.010 锅炉房动力102~202 0.4~0.6 0.60~0.70 照明3-4 0.7~0.9 1.01仓库动力52~102 0.2~0.3 0.60~0.70照明3-4 0.7~0.9 1.0宿舍区照明202~402 0.6~0.8 1.02 工厂负荷计算及配电系统的确定2.1 工厂负荷计算和无功补偿计算负荷计算的方法有需要系数法、利用系数法及二项式等几种。
本设计采用需要系数法确定。
主要计算公式有： 有功功率：30e d P P K =⋅ 无功功率：3030tan Q P θ=⋅ 视在功率：3030cos S P θ=÷计算电流：3030N I S = 变压器功率损耗:30(2)0.06'T Q S ≈30(2)0.015'T P S ≈按照国家标准GB50052-95《供配电系统设计规范》、GB50053-94《10KV 及以下变电所设计规范》及GB50054-95《低压配电设计规范》等规范，进行工厂供电设计。
做到“安全、可靠、优质、经济”的基本要求。
并处理好局部与全局、当前与长远利益的关系，以便适应今后发展的需要，同时还要注意电能和有色金属的节约等问题。
2.2各个车间符合计算结果表详细计算符合见附页一2.4 全厂负荷P 30=0.95⨯（120+120+120+120+150+100+52.5+37.5+75+21.25+320+8+8+8+8+8+8+8+8+4.8+2.8+2.8) =1237.5kWQ 30=0.97⨯(122.4+159.6+159.6+159.6+112.5+88+69.8+49.9+99.75+28.26) =1018.1kvarS 300.381602.48KV A =⋅I 30(1)=1602.480.382434.72A ÷=）I 30(2)= 1602.481092.52A ÷=）图表2.1各厂房和生活区的负荷计算表2.5 无功功率补偿无功功率的人工补偿装置：主要有同步补偿机和并联电抗器两种。
由于并联电抗器具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小以及组装灵活、扩容方便等优点，因此并联电抗器在供电系统中应用最为普遍。
由表2.1可知，该厂380V 侧最大负荷时的功率因数只有0.7。
而供电部门要求该厂10KV 进线侧最大负荷时功率因数不低于0.9。
考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V 侧最大负荷时功率因数应稍大于0.9，暂取0.92来计算380V 侧所需无功功率补偿容量：C Q =30P (tan 1ϕ - tan 2ϕ)=880.32[tan(arccos0.7) - tan(arccos0.92) ] = 523.08 kvar选PGJ1型低压自动补偿评屏，并联电容器为BW0.4-14-3型，采用其方案1（主屏）1台与方案3（辅屏）4台相结合，总共容量为84kvar ⨯5=420kvar 。
补偿前后，变压器低压侧的有功计算负荷基本不变，而无功计算负荷'30Q =（826.71-420）kvar=406.71 kvar ，视在功率2'30230'30Q P S +==969.7 kV A ，计算电流NU S I3'30'30==1473.3 A,功率因数提高为cos 'ϕ='3030S P =0.908。