《供配电技术》课程设计报告专业：班级：一学号：姓名：指导教师：2013年12月18 日前言为使工厂供电工作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，并做好节能工作，本设计在大量收集资料，并对原始资料进行分析后，做出35kV变电所及变电系统电气部分的选择和设计，使其达到以下基本要求：1、安全在电能的供应、分配和使用中，不发生人身事故和设备事故。
2、可靠满足电能用户对供电可靠性的要求。
3、优质满足电能用户对电压和频率等质量的要求4、经济供电系统的投资少，运行费用低，并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。
此外，在供电工作中，又合理地处理局部和全局、当前和长远等关系，既照顾局部的当前的利益，又要有全局观点，顾全大局，适应发展。
按照国家标准GB50052-95 《供配电系统设计规范》、GB50059-92 《35~110kV 变电所设计规范》、GB50054-95 《低压配电设计规范》等的规定，工厂供电设计遵循以下原则：1、遵守规程、执行政策；遵守国家的有关规定及标准，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、安全可靠、先进合理；做到保障人身和设备的安全，供电可靠，电能质量合格，技术先进和经济合理，采用效率高、能耗低和性能先进电气产品。
3、近期为主、考虑发展；根据工作特点、规模和发展规划，正确处理近期建设与远期发展的关系，做到远近结合，适当考虑扩建的可能性。
4、全局出发、统筹兼顾。
按负荷性质、用电容量、工程特点和地区供电条件等，合理确定设计方案。
工厂供电设计是整个工厂设计中的重要组成部分。
工厂供电设计的质量直接影响到工厂的生产及发展。
关键词：节能配电安全合理发展目录一、设计目 (4)二、设计要求 (4)三、设计依据 (4)四、负荷计算和无功功率补偿 (6)五、电所位置和型式的选择 (9)六、变电所短路电流的计算 (10)七、变电所一次设备的选择校验 (14)八、变电所二次回路的选择及继电保护的整定 (15)九、收获与体会 (17)参考文献 (19)附录：变电所主结线图 (19)一、设计题目红光机械厂降压变电所的电气设计二、设计要求要求根据本厂所能取得的电源及本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，选择变电所主结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，绘出设计图样。
三、设计依据①工厂总平面图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4600h，日最大负荷持续时间为6h。
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下表所示。
注：生活区的负荷除照明外，尚含家用电器。
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，本厂可由附近一条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。
该干线的导线牌号为LGJ-150，导线为等边三角形排列，线距为2m；干线首端距离本厂约8km，该干线首端所装高压断路器的断流容量为500MVA，此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，其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，可采用高压或低压联络线由邻近的单位取得备用电源。
已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度达80km，电缆线路总长度达25km。
④气象资料本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℃。
年主导风向为东北风，年雷暴日数为20。
⑤电费制度工厂最大负荷时的功率因数不得低于0．95。
四、负荷计算和无功功率补偿1.负荷计算各厂和生活区的负荷计算如表1所示；表1工厂负荷计算表（1）无功功率补偿由表1可知，该厂380V侧最大负荷时的功率因数只有0.75。
而供电部门要求该厂10KV进线侧最大负荷时功率因数不应低于0.95。
考虑到主变压器的无功损耗大于有功损耗，因此380V侧最大负荷功率因数应稍大于0.95，暂取0.97来计算380V侧所需无功功率补偿容量：未补偿前Qc=P30(tanθ1-tanθ2)=812.2[tan(arccos0.75)-tan(arcos0.95)]K var=513K var补偿后380V侧无功补偿容量Pˊ30(2)=P30=812.2 不变Qˊ30(2)=Q30(2)-Qc=727.6-513=214.6_______________________Pˊ30(2)=√Pˊ30(2)∧2+Qˊ30(2)∧2 =847.4Pˊ30(2) 812.2________ ________cosθ(2)ˊ= = =0.96Sˊ30(2) 847.4主变压器损耗ΔPT=0.015 Sˊ30(2)=13 ΔQT=0.06Sˊ30(2)=51____________________________________Sˊ30(1)=√(Pˊ30(2)+ΔPT)∧2+(Qˊ30(2)+ΔQT)∧2 =866.9Pˊ30(1) 812.2+13________ ________cosθ(2)ˊ= = =0.952>0.95 满足要求Sˊ30(1) 866.9选并联电容器为BW0.4—14—3型，总共容量84kvar 5=420kvar。
因此无功功率补偿后工厂380V侧和10V侧的负荷计算如表2。
表2 无功功率补偿后工厂的计算负荷项目cosφ计算负荷P30/kw Q30/kvar S30/kva380V侧补偿前负荷0.75 812.2 727.6 1090380V侧补偿后负荷0.96 812.2 214.6 847.4主变压器功率损耗 0.015S30=13 0.06S30=5110KV侧负荷总计0.952 825.2 265.6 866.9五、电所位置和型式的选择（一）根据变配电所位置选择一般原则：1．尽量靠近负荷中心；2．进出线方便；3．靠近电源侧；4．设备运输方便；5．不应设在有剧烈震动或高温的场所；6．不宜设在多尘或有腐蚀性气体的场所；7．不宜设在厕所、浴室或其他经常积水场所的正下方，且不宜与上述场所相贴邻；8．不应设在有爆炸危险环境的正上方或正下方，且不宜设在有火灾危险环境的正上方或正下方；9．不应设在地势较洼和可能积水的场所。
（二）变电所的型式为：采用独立变电所。
（三）有原始材料知，该厂除铸造车间，电镀车间，锅炉房属二级负荷外，其余均属三级负荷，综合考虑变配电所位置的选择原则，该厂采用一个高压配电所，变电所的位置如下六、变电所短路电流的计算1．绘制计算电路2.确定基准值3.短路电路中各元件的电抗标么值 （1）电力系统1100==0.2500d s oc S X X S **==（2）架空线路（3）电缆线路（4）电力变压器查表，得故4.因此绘等效电路，如图3所示；图3等效电路5.10.5KV侧k-1点的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量（1）总电抗标么值（2）三相短路电流周期分量有效值（3）其他短路电流（4）三相短路容量6.0.4KV侧k-2点的短路电路总电抗及三相短路电流和短路容量（1）总电抗标么值（2）三相短路电流周期分量有效值（3）其他短路电流（4）三相短路容量以上综合计算结果如表4所示；表4 短路计算结果七、变电所一次设备的选择校验1.10KV侧一次设备的选择校验2.380 V侧一次设备的选择校验通过对10KV侧及380V侧的一次设备的选择校验，查表可得，10KV母线选择LMY-3（40*4mm），即母线尺寸为40mm*4mm；380V母线选择LMY-3(120*10)+80*6，即母线尺寸为120mm*10mm，中性线母线尺寸为80mm*6mm。
八、变电所二次回路的选择及继电保护的整定1.二次回路选择（1）二次回路电源选择二次回路操作电源有直流电源和交流电源。
考虑到交流操作电源可使二次回路大大简化，投资减少。
且工作可靠、维护方便，这里采用交流操作电源。
（2）高压断路器的控制和信号回路高压断路器的控制回路取决于操作机构的形式和操作电源的类别。
结合上面设备的选择和电源选择，采用弹簧操作机构的断路器控制和信号回路。
（3）电测量仪表与绝缘监视装置在二次回路中安装自动重合闸装置、备用电源自动投入装置。
2.继电保护的整定继电保护要求具有选择性、速动性、可靠性及灵敏性。
3.主变压器的继电保护装置装设瓦斯保护：当变压器油箱内故障产生轻微瓦斯或油面下降时，瞬时动作于信号；当产生大量瓦斯时，应动作于高压侧断路器。
装设反时限过电流保护：采用GL15型感应式过电流继电器，两相两继电器式结线，去分流跳闸的操作方式。
4.保护动作电流的整定过电流保护动作电流的整定：利用式.m a xr e l wo p L r e iK K I I K K =，其中.m a x 1.221000310)115, 1.3,0.8,1005209.310L N T r e l r ei op I IKVA KV A K K K A I A A ==⨯======因此动作电流为：整定为。
过电流保护动作时间的整定：因本变电所为电力系统的终端变电所，故其过电流保护的动作时间（10倍动作电流动作时间）可整定为最短的0.5S 。
电流保护灵敏系数的检验：利用.min.11.5k p op I S I =≥，其中.mi n k I =(2)2.1/0.682,/200,K T op op i w I K KA I I K K A -===因此其保护灵敏系数为：p S =3.41>1.5满足要求。
5.装设电流速断保护。
利用GL15的速断装置。
速断电流的整定：利用.m ax r e lw q bki TK K I I K K =，其中.m ak I =(3)219.7, 1.4,1,100/52,25,k rel w i T I KA K K K K -======因此，qb I =55A速断电流整定为： 5.5qb qb op K I I ==电流速断保护灵敏系数的检验：利用.min.12k p qb I S I =≥，其中.m i n k I =(2)2k I -=1.7KA ，.11100,qb qb i w I I K K A ==因此其保护灵敏系数为：1.55p S =九、收获与体会在整个的设计过程中，我们把供配电工程又好好的复习了一遍，可以说从头到尾的又在我们的脑海中消化了一遍。
再一次的把理论知识和实践好好的联系了起来，做到了理论与实践的结合。