兰州交通大学新能源与动力工程学院课程设计任务书课程名称：电力工程课程设计指导教师（签名）：杜露露班级：姓名：学号：目录引言........................................................... 任务书.................................................... - 0 -一、设计题目： (1)二、设计要求： (1)三、设计依据： (1)第一章负荷计算和无功功率补偿............................. - 2 - 第二章变压器台数容量和类型的选择......................... - 6 - 第三章变电所主接线方案设计............................... - 7 - 第一节变压器一次侧主接线 (7)第二节变压器二次侧主接线 (7)第四章短路电流计算....................................... - 8 - 第五章变电所一次设备及进出线的选择与校验................ - 10 - 第一节变压器的选择与校验.. (10)第二节低压两侧隔离开关的选择与校验 (10)第三节高压断路器的选择与检验 (11)第六章选择整定继电保护装置.............................. - 11 - 第七章防雷保护和接地装置的设计.......................... - 12 - 结束语................................................... - 14 - 参考文献................................................. - 15 -引言工厂供电，就是指工厂所需电能的供应和分配，亦称工厂配电。
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）。
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。
本次设计根据课题提供的某机械制造厂的用电负荷和供电条件，并适当考虑生产的发展，按照国家相关标准、设计准则，本着安全可靠、技术先进、经济合理的要求确定本厂变电所的位置和形式。
通过负荷计算，确定主变压器的台数和容量。
进行短路电流计算，选择变电所主接线方案及高低压设备与进出线,最后按要求写出设计说明书,并绘出设计图样。
具体过程和步骤:根据工厂总平面图,工厂负荷情况,供电电源情况,气象资料,地区水文资料和电费制度等,先计算电力负荷,判断是否要进行无功功率补偿,接着进行变电所位置和型式选择,并确定变电所变压器台数和容量, 主接线方案选择,最后进行短路电流的计算,并对变电所一次设备选择和校验和高低压线路的选择。
任务书一、设计题目：某工厂降压变电所的电气设计。
二、设计要求：1、选择变电所主接线方案2、确定变电所主变压器的台数和设备容量、类型3、选择高低压设备和进出线4、选择相应的保护装置三、设计依据：1 工厂负荷情况本厂大多数车间为两班制，年最大负荷利用小时数3500h，日最大负荷持续时间为6h，低压动力负荷为三相，额定电压为380V；电气照明为单相，额定电压为220V。
注：生活区距供电所200m，生活区的照明负荷中含有家用电器。
2、供电电源情况本厂从附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源，干线导线型号LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距1m，干线首端（电力系统的馈电变电站）距离本厂8km。
干线首段断路器容量为400MVA。
此断路器配备有定时限过流保护和电流速断保护，定时限过电流保护动作时间为1.7S。
为满足工厂二级负荷要求，采用长度为20 Km架空线路取得备用电源。
已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长为80Km，电缆线路总长度为25Km。
变电所最大负荷时功率因数不低于0.9。
3、气象资料年最高气温38℃，年最低气温-8℃。
年平均气温23℃，年最热月平均气温33℃。
年最热月地下0.8m处平均温度为25℃。
年雷暴日数为20日。
第一章负荷计算和无功功率补偿（一）负荷计算在负荷计算时，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：锻压车间：动力部分，30(11)3500.3105P kW kW =⨯=；30(11)105 1.1115.5var Q kW k =⨯=30(11)399S k VA ==； 30(11)399606.231.7320.38k VAI A kV==⨯照明部分，30(12)80.7 5.6P kW kW =⨯=；30(12)0Q = 工具车间：动力部分，30(21)3600.3108P kW kW =⨯=；30(21)108 1.33143.64var Q kW k =⨯=30(21)179.71S k VA ==30(21)179.71273.051.7320.38k VAI A kV==⨯照明部分，30(22)70.99.3P kW kW =⨯=；30(22)0Q = 锅炉房：动力部分，30(31)500.735P kW kW =⨯=；30(31)350.7526.25var Q kW k =⨯=30(31)43.75S k VA == 30(31)43.7566.471.7320.38k VAI A kV==⨯照明部分，30(32)10.80.8P kW kW =⨯=；30(32)0Q = 金工车间：动力部分，30(41)4000.280P kW kW =⨯=；30(41)80 1.188var Q kW k =⨯=30(41)118.93S k VA ==30(41)118.93180.691.7320.38k VAI A kV==⨯照明部分，30(42)100.88P kW kW =⨯=；30(42)0Q = 装配车间车间：动力部分，30(51)1800.354P kW kW =⨯=；30(51)54 1.0255.08var Q kW k =⨯=30(51)77.13S k VA == 30(51)77.13117.191.7320.38k VAI A kV==⨯照明部分，30(52)60.8 4.8P kW kW =⨯=；30(52)0Q = 仓库：动力部分，30(61)200.48P kW kW =⨯=；30(61)80.756var Q kW k =⨯=30(61)10S k VA == 30(61)1015.191.7320.38k VAI A kV==⨯照明部分，30(62)10.80.8P kW kW =⨯=；30(62)0Q =热处理车间：动力部分，30(71)1500.575P kW kW =⨯=；30(71)750.7556.25var Q kW k =⨯=30(71)93.75S k VA == 30(71)93.75142.441.7320.38k VAI A kV==⨯照明部分，30(72)60.7 4.2P kW kW =⨯=；30(72)0Q = 铆焊车间：动力部分，30(81)1000.660P kW kW =⨯=；30(81)600.7545var Q kW k =⨯=30(81)75S k VA == 30(81)75113.951.7320.38k VAI A kV==⨯照明部分，30(82)50.7 3.5P kW kW =⨯=；30(82)0Q = 烘房：动力部分，30(91)500.840P kW kW =⨯=；30(91)400.7530var Q kW k =⨯=30(91)50S k VA == 30(91)5075.971.7320.38k VAI A kV==⨯照明部分，30(92)20.7 1.4P kW kW =⨯=；30(92)0Q = 生活区照明：照明30(101)2000.8160P kW kW =⨯=；30(101)1600.4876.8var Q kW k =⨯=取全厂的同时系数为：0.95p K ∑=，0.97q K ∑=，则全厂的计算负荷为：103030i 30i 1+0.95763.4725.23p i P K P P kW ∑===⨯=∑（.1）（.2）（） 113030(1)30(2)1+0.97642.52=623.24var q i i i Q K Q Q k ∑===⨯∑（）30956.24S kV A ==⋅；301452.89I A ==（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：30956.24S kV A =⋅，这时低压侧的功率因数为：(2)725.23cos 0.76956.24φ==,可知，该厂380V 侧最大负荷是的功率因数只有0.76.而供电部门要求该厂10KV 进线侧最大负荷是功率因数不应该低于0.91。
考虑到主变压器的无功损耗远大于有功损耗，因此380V 侧最大负荷是功率因素应稍大于0.91，暂取0.92来计算380V 侧所需无功功率补偿容量：无功功率补偿公式 1230(tan tan )C Q P ϕϕ=⋅-式中 1tan ϕ——补偿前的自然平均功率因数对应的正切值 2tan ϕ——补偿后的功率因数对应的正切值 所以无功功率补偿容量为：123030(tan tan )725.23[tan(arccos 0.76)tan(arccos0.92)]311.12Q P kar kar ϕϕ=-=-=电力计算负荷表：补偿后的负荷如下表第二章变压器台数容量和类型的选择1、考虑到变压器在车间建筑内，故选用低损耗的SCB10型10/0.4kV三相干式双绕组电力变压器。
变压器采用无载调压方式，分接头%±，联接组5别Dyn11，带风机冷却并配置温度控制仪自动控制，带IP20防护外壳。
2、由于工厂总负荷容量较大，对电源的供电可靠性要求较高，宜采用两台变压器，以便当一台变压器发生故障后检修时，另一台变压器能对二级负荷继续供电，故选两台变压器。
3、变压器容量是根据无功补偿后的计算负荷确定的。
补偿后的总计算负荷为30725.23 kV AS=⋅，每台变压器的容量0.7725.23 507.66kV ANTS≈⨯≈⋅，每台变压器的容量为800AkV⋅。